JP2016171136A - リアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】複数のコア片間に形成された間隔への樹脂の充填が容易であり、生産性に優れるリアクトルを提供する。
【解決手段】巻回部２ａ、２ｂを有するコイル２と、複数のコア片３１ｍ、３２ｍ及び各コア片３１ｍ、３２ｍ間に介在されるギャップ材３１ｇを組み合わせてなり、巻回部２ａ、２ｂ内に配置される部分を有する磁性コア３と、巻回部２ａ、２ｂの内面と磁性コア３との間に介在され、複数のコア片３１ｍ、３２ｍを所定位置に保持する介在部材５と、コイル２と磁性コア３とを一体化させる樹脂モールド部６と、を備える。介在部材５は、複数のコア片３１ｍ、３２ｍ間の間隔を確保して、各コア片３１ｍ、３２ｍの位置決めを行うガイド部５２と、樹脂モールド部６を成形する際に、樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂を複数のコア片３１ｍ、３２ｍ間まで流入させる流路５３と、を備える。ギャップ材３１ｇは、樹脂モールド部６の構成樹脂によって形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド自動車などの車両に搭載される車載用ＤＣ−ＤＣコンバータや電力変換装置の構成部品などに利用されるリアクトルに関する。

リアクトルやモータといった、巻線を巻回してなるコイルと、そのコイルの内外に配置されて閉磁路を形成する磁性コアと、を備える磁性部品が種々の分野で利用されている。そのような磁性部品として、例えば特許文献１には、車載用コンバータの回路部品に利用されるリアクトルが開示されている。

特許文献１には、リアクトルの外周の大部分を樹脂でモールドしたモールドタイプのリアクトルが開示されている。このリアクトルは、コイルと磁性コアとの間に介在されるボビン（介在部材）を備え、介在部材には、隣接する部分コア（コア片）の間にギャップ（間隔）を確保するガイド部が設けられている。特許文献１には、このコア片の間隔にモールド樹脂を充填することが記載されている。

特開２０１４−００３１２５号公報

しかし、特許文献１のリアクトルでは、介在部材のうちコイルとコア片との間に配置される部分が、複数のコア片に亘って配置される平板で構成されており、リアクトルの外方からコア片間の間隔に樹脂を確実に充填できない虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的の一つは、複数のコア片間に形成された間隔への樹脂の充填が容易であり、生産性に優れるリアクトルを提供することにある。

本発明の一態様に係るリアクトルは、巻回部を有するコイルと、複数のコア片及び各コア片間に介在されるギャップ材を組み合わせてなり、前記巻回部内に配置される部分を有する磁性コアと、前記巻回部の内面と前記磁性コアとの間に介在され、前記複数のコア片を所定位置に保持する介在部材と、前記コイルと前記磁性コアとを一体化させる樹脂モールド部と、を備える。前記介在部材は、前記複数のコア片間の間隔を確保して、各コア片の位置決めを行うガイド部と、前記樹脂モールド部を成形する際に、前記樹脂モールド部の未固化の構成樹脂を前記複数のコア片間まで流入させる流路と、を備える。前記ギャップ材は、前記樹脂モールド部の構成樹脂によって形成されている。

上記リアクトルは、複数のコア片間に形成された間隔への樹脂の充填が容易であり、生産性に優れる。

実施形態１に係るリアクトルの概略を示し、上図は斜視図であり、下図は上図の一点鎖線で囲んだ部分の拡大図である。 実施形態１に係るリアクトルの概略分解斜視図である。 実施形態１に係るリアクトルが備える介在部材を示す斜視図である。 実施形態２に係るリアクトルが備える介在部材を示す斜視図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施態様を列記して説明する。

（１）本発明の実施形態に係るリアクトルは、巻回部を有するコイルと、複数のコア片及び各コア片間に介在されるギャップ材を組み合わせてなり、前記巻回部内に配置される部分を有する磁性コアと、前記巻回部の内面と前記磁性コアとの間に介在され、前記複数のコア片を所定位置に保持する介在部材と、前記コイルと前記磁性コアとを一体化させる樹脂モールド部と、を備える。前記介在部材は、前記複数のコア片間の間隔を確保して、各コア片の位置決めを行うガイド部と、前記樹脂モールド部を成形する際に、前記樹脂モールド部の未固化の構成樹脂を前記複数のコア片間まで流入させる流路と、を備える。前記ギャップ材は、前記樹脂モールド部の構成樹脂によって形成されている。

上記のリアクトルは、例えば、複数のコア片のうち巻回部内に配置される複数の内コア片を介在部材内に配置し、この内コア片と介在部材とを巻回部内に配置して組物とする⇒組物に磁性コアのうち巻回部外に配置される外コア片を組み付けて組合体とする⇒組合体を金型内に配置して、樹脂モールド部の未固化の構成樹脂を充填・固化する、という手順によって製造することができる。

上記のリアクトルは、複数のコア片を介在部材に配置するにあたり、ガイド部に沿って配置するため、隣り合うコア片間の間隔を確保して、各コア片同士の相対的な位置決めを精度良くできる。よって、リアクトルの製造過程における組物の作製では、介在部材に配置した複数の内コア片は、各内コア片の所定位置を保持した状態で取り扱えるため、作業性に優れる。また、組合体としても取り扱い易く、金型内に配置し易く作業性に優れる。組合体を配置した金型内に樹脂モールド部の未固化の構成樹脂を充填すると、この未固化の構成樹脂が複数のコア片間に流入し、各コア片間の間隔に応じた幅のギャップ材が形成される。このとき、介在部材に流路が形成されていることで、この流路に沿って各コア片間まで樹脂を確実に流入させることができる。この樹脂モールド部の成形時に、各コア片間のギャップ材を形成できると共に、コイルの外周や各コア片（磁性コア）の外周を樹脂で覆うことができ、コイルと磁性コアとを一体化することができる。そのため、例えば、予めコア片とギャップ材とを接着剤などで固定しておいたり、コア片やコイルを個別に樹脂でモールドしたりする作業を簡略化することができ、リアクトルの生産性に優れる。

上記のリアクトルは、介在部材にガイド部及び流路が備わっているため、部品点数の増加を招かない。また、樹脂モールド部の未固化の構成樹脂の充填時に、各内コア片同士の相対的な位置や、磁性コアとコイルとの相対的な位置がずれたりすることを防止できる。

（２）上記のリアクトルの一例として、前記流路は、前記介在部材の内周面又は外周面の少なくとも一方に、前記介在部材における前記巻回部の軸方向に沿った端部から内方に向かって形成された溝部を備える形態が挙げられる。

上記構成によれば、樹脂モールド部の未固化の構成樹脂が、各コア片間まで流入し易い。また、樹脂モールド部の未固化の構成樹脂が、介在部材とコア片との間や、介在部材とコイルとの間まで確実に流入するため、コア片（磁性コア）と樹脂モールド部との接触面積や、コイルと樹脂モールド部との接触面積を大きくすることができる。よって、樹脂モールド部を介したコイルと磁性コアとの接合強度を向上し易い。

（３）上記のリアクトルの一例として、前記流路は、前記介在部材の外面から内面に貫通する貫通孔を備える形態が挙げられる。

上記構成によれば、樹脂モールド部の未固化の構成樹脂が、各コア片間まで流入し易い。また、貫通孔を介して介在部材の内外に樹脂モールド部が嵌め合った状態となるため、コア片（磁性コア）と樹脂モールド部との接合強度、及びコイルと樹脂モールド部との接合強度を向上し易い。

（４）上記のリアクトルの一例として、前記介在部材は、前記複数のコア片のうち前記巻回部内に配置される複数の内コア片を、前記巻回部の軸方向と直交する方向から挿入する挿入孔を備え、前記流路は、前記挿入孔が設けられる面とは異なる面に設けられる形態が挙げられる。

上記構成によれば、介在部材に対して複数の内コア片を個別にガイド部に沿って配置することができるため、各内コア片を介在部材の所定位置に挿入し易く、各コア片同士の相対的な位置決めをより精度良く行える。また、流路が挿入孔とは異なる面に設けられていることで、挿入孔に影響されることなく適切な流路を形成でき、この流路に沿って各コア片間まで樹脂を適切に流入させることができる。

（５）上記のリアクトルの一例として、前記コイルは、横並びされた一対の前記巻回部を備え、前記介在部材は、一対の前記巻回部のそれぞれについて、前記複数のコア片のうち前記巻回部内に配置される複数の内コア片の全てを一体に保持する形態が挙げられる。

上記構成によれば、内コア片の全てを所定位置に一体化して保持した状態で取り扱えるため、より作業性に優れる。

（６）上記のリアクトルの一例として、前記コイルは、横並びされた一対の前記巻回部を備え、前記磁性コアは、前記巻回部外に配置される外コア基部と、前記外コア基部から突出して前記巻回部内にそれぞれ配置される一対の突出部と、が一体に成形されたＵ字状の外コア片を備え、前記外コア片の突出部は、前記介在部材における前記巻回部の軸方向に沿った端部から挿入されている形態が挙げられる。

上記構成によれば、リアクトルの製造過程における組合体の作製では、Ｕ字状の外コア片の突出部を介在部材の両端部から挿入することで、各コア片同士の相対的な位置決めをより精度良くできる。また、リアクトルの構成部材同士の所定位置（各コア片同士の位置、各コア片（磁性コア）とコイルとの位置）を保持した状態で組合体を一体物として取り扱えるため、作業性により優れる。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態の詳細を、以下に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。図中の同一符号は、同一名称物を示す。

＜実施形態１＞
図１〜図３を参照して、実施形態１のリアクトル１を説明する。

〔リアクトル〕
・全体構成
実施形態１のリアクトル１は、図１に示すように、巻線２ｗを螺旋状に巻回してなる巻回部２ａ，２ｂを有するコイル２と、巻回部２ａ，２ｂ内に配置される部分を有する磁性コア３と、巻回部２ａ，２ｂの内面と磁性コア３との間に介在される介在部材５と、コイル２と磁性コア３とを一体化させる樹脂モールド部６と、を備える。磁性コア３は、巻回部２ａ，２ｂの内側に全体が配置される複数の内コア片３１ｍ，…と、巻回部２ａ，２ｂの外側に配置される部分を有する外コア片３２ｍ，３２ｍと、各内コア片３１ｍ，３１ｍ間や内コア片３１ｍと外コア片３２ｍとの間に介在されるギャップ材３１ｇ，…と、を組み合わせてなる。実施形態１のリアクトル１は、介在部材５が、複数のコア片３１ｍ，…，３２ｍ，３２ｍ間の間隔を確保して、各コア片３１ｍ，…，３２ｍ，３２ｍの位置決めを行い、各コア片３１ｍ，…，３２ｍ，３２ｍ間の間隔に樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂を流入させる構成を備える点を特徴の一つとする。以下、各構成を詳細に説明する。なお、以下の説明において、組合体１０を設置したときの設置側を下側、その対向側を上側とする。

・コイル
コイル２は、図２に示すように、一本の連続する巻線２ｗを螺旋状に巻回して形成された一対の筒状の巻回部２ａ，２ｂと、両巻回部２ａ，２ｂを連結する連結部２ｒと、を備える。各巻回部２ａ，２ｂは、互いに同一の巻数、同一の巻回方向で中空筒状に形成され、各軸方向が平行になるように並列（横並び）されている。連結部２ｒは、両巻回部２ａ，２ｂを繋ぐＵ字状に屈曲された部分である。このコイル２は、接合部の無い一本の巻線を螺旋状に巻回して形成しても良いし、各巻回部２ａ，２ｂを別々の巻線により作製し、各巻回部２ａ，２ｂの巻線の端部同士を溶接や圧着などにより接合することで形成しても良い。コイル２の両端部は、巻回部２ａ，２ｂから適宜な方向に引き延ばされて、図示しない端子部材に接続される。この端子部材を介して、コイル２に電力供給を行なう電源などの外部装置が接続される。

本実施形態の各巻回部２ａ，２ｂは角筒状に形成されている。角筒状の巻回部２ａ，２ｂとは、その端面形状が四角形状（正方形状を含む）の角を丸めた形状の巻回部のことである。もちろん、巻回部２ａ，２ｂは円筒状に形成しても構わない。円筒状の巻回部とは、その端面形状が閉曲面形状（楕円形状や真円形状、レーストラック形状など）の巻回部のことである。

巻回部２ａ，２ｂを含むコイル２は、銅やアルミニウム、マグネシウム、あるいはその合金といった導電性材料からなる平角線や丸線などの導体の外周に、絶縁性材料からなる絶縁被覆を備える被覆線によって構成することができる。本実施形態では、導体が銅製の平角線からなり、絶縁被覆がエナメル（代表的にはポリアミドイミド）からなる被覆平角線をエッジワイズ巻きにすることで、各巻回部２ａ，２ｂを形成している。

・磁性コア
磁性コア３は、図２に示すように、複数の柱状の内コア片３１ｍ，…と、Ｕ字状の一対の外コア片３２ｍ，３２ｍと、コア片間に介在される複数のギャップ材３１ｇ，…（図１を参照）と、を備える。内コア片３１ｍ，…は、巻回部２ａ，２ｂ内に全体が配置される磁性片であり、外コア片３２ｍ，３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ外に配置される部分を有する磁性片のことである。外コア片３２ｍ，３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ内に部分的に配置される部分を有していてもよく、この例では、外コア片３２，３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ外に配置される部分と、巻回部２ａ，２ｂ内に配置される部分との双方を有する。外コア片３２ｍ，３２ｍは、Ｕ字の開口部が向かい合うように配置され、内コア片３１ｍ，…は、外コア片３２ｍ，３２ｍ間に横並び（並列）に配置される。図２では、各内コア片３１ｍ，…間に間隔を有するが、この各内コア片３１ｍ，…間の間隔に、後述する樹脂モールド部６の構成樹脂が充填されることで、ギャップ材３１ｇ，…（図１を参照）が形成される。また、この例では、内コア片３１ｍとそれに対向する外コア片３２ｍとの間の隙間にも、樹脂モールド部６の構成樹脂が充填されて、ギャップ材３１ｇが形成される。この配置によって、磁性コア３は環状に組み付けられ、コイル２を励磁したときに閉磁路を形成する。

・・内コア片
内コア片３１ｍは、巻回部２ａ，２ｂの形状に合わせた形状であることが好ましい。ここでは、図２に示すように、内コア片３１ｍの形状は直方体状であり、その角部は、巻回部２ａ，２ｂの内周面の角部に沿って丸められている。内コア片３１ｍの個数は、適宜選択できる。

・・外コア片
一対の外コア片３２ｍ，３２ｍは、同一の形状であり、図２の上方から見て略Ｕ字状である。外コア片３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ外に配置されて巻回部２ａ，２ｂ間に跨るように配置される直方体状の外コア基部３２１と、この外コア基部３２１から突出して巻回部２ａ，２ｂ内にそれぞれ配置される一対の突出部３２２と、を有する。外コア基部３２１と一対の突出部３２２，３２２とは一体に成形された一体物である。一対の突出部３２２，３２２の端面は、内コア片３１ｍの端面とほぼ同じ形状及び大きさであり、その大きさ及び突出長さは、コイル２に応じた所定の磁路断面積を有するように適宜選択できる。一対の突出部３２２，３２２は、巻回部２ａ，２ｂの形状に合わせた形状であることが好ましく、ここでは、角部が実質的に巻回部２ａ，２ｂの内周面の角部に沿って丸められている。また、ここでは、外コア基部３２１は、一対の突出部３２２，３２２とは反対側に突出する部分（逆突出部分）が一体に成形されている。この逆突出部分は、コイル２に応じた所定の磁路断面積を有するように適宜選択できる。

また、Ｕ字状の外コア片３２ｍ，３２ｍにおける外コア基部３２１の下面は、内コア片３１ｍの下面よりも突出しており、コイル２と磁性コア３とを組み付けると、外コア基部３２１の下面は、コイル２の下面と面一となる。即ち、コイル２と磁性コア３との組合体１０の設置面は、コイル２の一面（下面）と、磁性コア３の外コア片３２ｍの一面（外コア基部３２１の下面）によって構成される。そのため、リアクトル１は、組合体１０が冷却ベースなどの設置対象（図示せず）に安定して配置される上、コイル２に加えて磁性コア３の一部も設置対象に接触することにより、放熱性を高められる。

この例では、内コア片３１ｍ及び外コア片３２ｍは、いずれも圧粉成形体である。圧粉成形体は、代表的には、鉄や鉄合金（Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）といった軟磁性の金属の粉末と、適宜バインダ（樹脂など）や潤滑剤とを含む原料粉末を成形した後、成形に伴う歪みの除去などを目的とした熱処理を施して得られる。金属粉末に絶縁処理を施した被覆粉末や、金属粉末と絶縁材とを混合した混合粉末を原料粉末に用いることで、成形後、金属粒子と金属粒子間に介在する絶縁材とによって実質的に構成される圧粉成形体が得られる。この圧粉成形体は、絶縁材を含むことで、渦電流を低減できて低損失である。

・・ギャップ材
ギャップ材３１ｇは、各コア片３１ｍ，…，３２ｍ，３２ｍ間に形成された隙間に、後述する樹脂モールド部６の構成樹脂が充填されて形成されている。ギャップ材３１ｇについては、後のリアクトルの製造方法の説明で詳述する。

・介在部材
介在部材５は、巻回部２ａ，２ｂの内面と磁性コア３のうち巻回部２ａ，２ｂ内に配置されるコア部分との間に介在され、コイル２と磁性コア３との間を絶縁する部材である。ここでは、一対の介在部材５，５が、巻回部２ａ，２ｂのそれぞれに対して個別に配置される。一対の介在部材５，５は、同一の形状であるため、以下では、巻回部２ａ，２ｂの一方の巻回部に対して配置される一方の介在部材５について説明する。介在部材５は、収納部５１と、ガイド部５２と、流路５３と、を備える。以下、主に図２，３を参照して、介在部材５の各構成を詳細に説明する。

・・収納部
収納部５１は、概略角筒籠状で、上面の両端部を除く領域に挿入孔５１ａを有し、この挿入孔５１ａに複数の内コア片３１ｍ，…を挿入・収納する部材である。また、収納部５１は、両端部において挿入孔５１ｂ，５１ｂを有し、この挿入孔５１ｂ，５１ｂから外コア片３２ｍの一方の突出部３２２を挿入・収納する部材である。収納部５１は、内コア片３１ｍ，…の全て及び外コア片３２ｍの突出部３２２を収納可能に一体に成形されている。収納部５１は、両端の環状帯片と、その環状帯片の間で等間隔に設けられた４本のＵ状帯片と、各側面において上記環状帯片及び４本のＵ状帯片を繋ぐ３本の直線状片と、底面において上記環状帯片及び４本のＵ状帯片を繋ぐ１本の直線状片と、を備える。環状帯片は、外コア片３２ｍの突出部３２２が挿入・収納され、その突出部３２２の全周を囲む環状部５１ｃとなるように設けられる。Ｕ状帯片は、複数の内コア片３１ｍ，…の個数に対応して設けられる。この例では、３つの内コア片３１ｍ，…の各間及び両端に配置されるように４本のＵ状帯片が設けられている。各側面に配置される直線状片は、後述する流路５３に対応して設けられる。底面に配置される直線状片は、収納部５１に収納した各内コア片３１ｍ，…が脱落したり、位置ずれしたりすることがないように設けられる。

収納部５１の内面は、内コア片３１の形状に合わせた形状であり、上側に形成された挿入孔５１ａ以外の角部が実質的に内コア片３１ｍの外周面の角部に沿って丸められている。収納部５１における内面と外面との間の厚みは、内コア片３１ｍの外面と巻回部の内面との間の隙間と実質的に同等であり、内コア片３１ｍ，…を上側の挿入孔５１ａから挿入した状態で巻回部内に介在部材５を挿入して配置することができる程度であることが挙げられる。

・・ガイド部
ガイド部５２は、収納部５１の内方に突出され、複数の内コア片３１ｍ，…間の間隔及び内コア片３１ｍと外コア片３２ｍとの間の間隔を確保して、各コア片３１ｍ，…，３２ｍの位置決めを行う部材である。この例では、ガイド部５２は、収納部５１の挿入孔５１ａから両側面及び下面沿いに延びるＵ型の突条で、収納部５１のＵ状帯片の一部に相当する。つまり、この例では、４本のガイド部５２が収納部５１の内面に一体に成形されている。

ガイド部５２は、各内コア片３１ｍ，…及び外コア片３２ｍを所望の位置に配置可能に成形されている。ガイド部５２の厚み（巻回部の軸方向の厚み）は、ギャップ材３１ｇ（図１を参照）の厚みに対応している。よって、収納部５１の挿入孔５１ａからガイド部５２に沿って内コア片３１ｍ，…を挿入するだけで、各内コア片３１ｍ，…の位置決めを行うことができると共に、各内コア片３１ｍ，…間にギャップ材３１ｇの厚みに対応した隙間を形成することができる。つまり、収納部５１に各内コア片３１ｍ，…をガイド部５２に沿って挿入することで、各内コア片３１ｍ，…の位置決めを精度良く行うことができる。複数の内コア片３１ｍ，…は、ガイド部５２に沿って一度に収納できるため、その収納作業が行い易い。

また、収納部５１の挿入孔５１ｂから外コア片３２ｍの突出部３２２を環状部５１ｃに挿入するだけで、端部にあるガイド部５２に突出部３２２の端面が当て止めされることで、外コア片３２ｍの位置決めを行うことができる。つまり、各内コア片３１ｍ，…及び外コア片３２ｍの突出部３２２を、それぞれ収納部５１の各挿入孔５１ａ，５１ｂ，５１から挿入することで、ガイド部５２によって、各コア片３１ｍ，…，３２ｍ，３２ｍのそれぞれの位置決めができる。

各コア片３１ｍ，…，３２ｍ，３２ｍ間の間隔は、内コア片３１ｍや突出部３２２とガイド部５２との接触面積が大きいほど安定して確保し易い。しかし、内コア片３１ｍや突出部３２２とガイド部５２との接触面積を大きくするためにガイド部５２の突出面積を大きくすると、各コア片間の隙間の横断面積は小さくなる。そうすると、各内コア片間に充填される樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂の充填量が少なくなり、樹脂モールド部６の構成樹脂によって形成されるギャップ材３１ｇ（図１を参照）の横断面積は小さくなる。各コア片間に充填される樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂の充填量が少なくなると、各コア片同士が樹脂モールド部６で固定される領域が小さくなるため、各コア片同士を強固に固定することができず、リアクトル１の動作時に各コア片が振動する虞がある。そのため、各コア片間の間隔を確保でき、かつ樹脂モールド部６の構成樹脂によって形成されるギャップ材３１ｇの横断面積が、内コア片３１ｍの横断面積の５０％以上となるように、ガイド部５２の突出量を調整することが好ましい。樹脂モールド部６の構成樹脂によって形成されるギャップ材３１ｇの横断面積は、内コア片３１ｍの横断面積の６０％以上、さらに７０％以上、特に８０％以上であることが挙げられる。

この例では、ガイド部５２は、収納部５１の内面の周方向にＵ字状に連続的に成形されているが、ガイド部５２によって各コア片３１ｍ，…，３２ｍの位置決めができるのであれば、断続的に突出したガイド部であってもよい。

・・流路
流路５３は、後述する樹脂モールド部６を成形する際に、樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂を、ガイド部５２によって形成された各コア片３１ｍ，…３２ｍ間の隙間まで流入させる空間である。この例では、流路５３として、収納部５１の内周面及び外周面に形成された溝部５３ｄと、収納部５１の側面に形成された貫通孔５３ｈと、を備える。溝部５３ｄと貫通孔５３ｈとの組み合わせにより、樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂を各コア片３１ｍ，…３２ｍ間の隙間まで効率的に流入させることができる。

樹脂モールド部６の成形は、後のリアクトルの製造方法の説明で詳述するが、コイル２と磁性コア３と介在部材５とを組み付けた組合体１０を金型内に配置して、樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂を金型内に充填・固化することで行われる。

溝部５３ｄは、この例では、収納部５１の外周面に挿入孔５１ｂから巻回部の軸方向の内方に向かって形成された横溝部５３ｄｘと、収納部５１の内周面に挿入孔５１ａから下側に向かって形成された縦溝部５３ｄｙと、を備える。横溝部５３ｄｘを備えることで、樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂が各コア片３１ｍ，…３２ｍ間まで流入し易い。上記未固化の構成樹脂の金型内への充填は、通常、金型の上側（組合体の上側）から行われる。よって、縦溝部５３ｄｙを備えることで、上記未固化の構成樹脂が各コア片３１ｍ，…３２ｍ間までより効率的に流入し易い。

貫通孔５３ｈを備えることで、樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂が各コア片３１ｍ，…３２ｍ間まで流入し易い。特に、横溝部５３ｄｘに続いて形成された貫通孔５３ｈを備えることで、上記未固化の構成樹脂が各コア片３１ｍ，…３２ｍ間までさらに流入し易い。また、貫通孔５３ｈを備えることで、上記未固化の構成樹脂の充填時に、貫通孔５３ｈから脱気することが可能であり、樹脂モールド部６の脱気が行い易い。

溝部５３ｄや貫通孔５３ｈなどの流路５３を備えることで、樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂を、介在部材５とコア片３１ｍ，…３２ｍとの間や、介在部材５とコイル２との間まで確実に流入させることができる。そのため、各コア片３１ｍ，…３２ｍ（磁性コア３）と樹脂モールド部６との接触面積や、コイル２と樹脂モールド部６との接触面積を大きくすることができる。よって、樹脂モールド部６を介したコイル２と磁性コア３との接合強度も向上できる。

介在部材５の構成材料には、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ナイロン６、ナイロン６６といったポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂などの熱可塑性樹脂を利用することができる。その他、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を利用することも可能である。介在部材５は、上記の樹脂を射出成形するなど、公知の成形方法によって容易に製造できる。

・樹脂モールド部
樹脂モールド部６は、図１に示すように、コイル２の外周や外コア片３２ｍ，３２ｍを含む磁性コア３の外周を覆うように設けられ、かつコイル２と磁性コア３との間にも介在するように設けられている。つまり、樹脂モールド部６によって、コイル２と磁性コア３とが一体化されると共に、コイル２と磁性コア３との間の絶縁性も確保される。また、樹脂モールド部６の構成樹脂は、図１の下図に示すように、上述したガイド部５２によって形成された複数のコア片３１ｍ，…３２ｍ間の隙間に充填されている。この樹脂モールド部６の構成樹脂によって、各コア片間に介在されるギャップ材３１ｇが形成されている。

この例では、樹脂モールド部６は、コイル２の上面の一部と、コイル２及び外コア片３２ｍの外コア基部３２１の下面が覆われずに外部に露出するように設けられている。そうすることで、リアクトル１の動作時、通電によりコイル２と磁性コア３とが発熱しても放熱できるため、放熱性に優れる。

樹脂モールド部６を構成する樹脂としては、例えば、ＰＰＳ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ、ＰＡ樹脂（ナイロン６、ナイロン６６など）、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂を利用することができる。その他、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を利用することも可能である。不飽和ポリエステルは、割れ難く、安価であるなどの利点がある。また、これらの樹脂にアルミナやシリカなどのセラミックスフィラーを含有させて、樹脂モールド部６の放熱性を向上させても良い。また、介在部材５の構成樹脂と樹脂モールド部６の構成樹脂とを同一樹脂とすると、介在部材５と樹脂モールド部６との一体性に優れる。

〔リアクトルの製造方法〕
上記構成を備えるリアクトル１は、例えば、収納部５１に収納した複数の内コア片３１ｍ，…を巻回部内に配置して組物とする⇒組物に磁性コア３のうち巻回部外に配置される外コア片３２ｍを組み付けて組合体１０とする⇒組合体１０を金型内に配置して、樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂を充填・固化する、という手順によって製造することができる。

・組物の作製
まず、図２に示すように、複数の内コア片３１ｍ，…を、介在部材５の収納部５１に上側の挿入孔５１ａから挿入する。このとき、各内コア片３１ｍ，…は、収納部５１に成形されたガイド部５２に沿って挿入するため、各内コア片３１ｍ，…の位置決めが行われると共に、各内コア片３１ｍ，３１ｍ間にギャップ材３１ｇの厚みに対応した隙間が形成される。そして、収納部５１に収納した複数の内コア片３１ｍ，…をコイル２の各巻回部２ａ，２ｂ内に挿入して、組物とする。

・組合体の作製
次に、上記組物に一対の外コア片３２ｍ，３２ｍを組み付けて組合体１０とする。外コア片３２ｍ，３２ｍは、その各突出部３２２，３２２を、介在部材５の収納部５１に両端部の挿入孔５１ｂ，５１ｂから挿入する。このとき、収納部５１に成形された端部にあるガイド部５２に突出部３２２，３２２の端面が当て止めされるため、巻回部２ａ，２ｂ内に突出部３２２，３２２が位置決めされた状態で配置される。この組合体１０は、介在部材５によって各コア片３１ｍ，…３２ｍ，３２ｍのそれぞれの位置決めがなされた状態の一体物として取り扱える。

巻回部２ａ，２ｂは、図示しない治具によって、介在部材５，５に対して位置決めされた状態を保持されることが好ましい。他に、介在部材５，５に巻回部２ａ，２ｂの位置決めを行う位置決め部を設けて、この位置決め部によって、介在部材５，５に対して巻回部２ａ，２ｂが位置決めされた状態を保持してもよい。

・樹脂モールド部の形成
上記組合体１０を金型内に配置して、樹脂モールド部６の未固化の構成樹脂を金型内に充填する。金型内に充填された上記未固化の構成樹脂は、コイル２の外周や磁性コア３の外周を覆うと共に、コイル２と磁性コア３との隙間に行き渡る。そして、上記未固化の構成樹脂は、介在部材５に備わる流路５３に沿って、上記複数のコア片３１ｍ，…３２ｍ間に形成された隙間まで流入して充填される。この状態で、上記構成樹脂を固化することで、コイル２と磁性コア３とを一体化すると共に、各コア片間に介在されるギャップ材３１ｇが形成される。

〔主要な効果〕
以上説明したリアクトル１は、樹脂モールド部６の成形時に、各コア片３１ｍ，…３２ｍ，３２ｍ間のギャップ材３１ｇ，…を形成できると共に、コイル２の外周や磁性コア３の外周を樹脂で覆うことができ、コイル２と磁性コア３とを一体化することができる。そのため、例えば、予めコア片とギャップ材とを接着剤などで固定しておいたり、コア片やコイルを個別に樹脂でモールドしたりする作業を簡略化することができ、リアクトル１の生産性に優れる。特に、介在部材５が、複数の内コア片３１ｍ，…の全てを一体化して保持可能に成形されているため、樹脂モールド部６を射出成形によって成形する際の圧力などによって位置ずれすることなどを抑制できる。

・その他の構成
上記リアクトル１は、温度センサ、電流センサ、電圧センサ、磁束センサなどのリアクトル１の物理量を測定するセンサ（図示せず）を備えることができる。例えば、両巻回部２ａ，２ｂの間に形成される空間にセンサを配置することができる。

＜実施形態２＞
実施形態２では、図４に示すように、介在部材５が、流路５３として、溝部５３ｄがより多く形成されており、貫通孔５３ｈがより小さく分割して形成されている形態を説明する。溝部５３ｄは、横溝部５３ｄｘと、縦溝部５３ｄｙと、を備える。横溝部５３ｄｘは、収納部５１の外周面及び内周面の双方に形成されている。また、横溝部５３ｄｘは、環状部５１ｃの内周面にも形成されている。環状部５１ｃの外周面に形成された横溝部５３ｄｘと、環状部５１ｃの内周面に形成された横溝部５３ｄｘとは、内外を平面透視した場合に重ならない位置に設けている。そうすることで、環状部５１ｃの強度を確保しつつ、樹脂モールド部の未固化の構成樹脂を各コア片３１ｍ，…３２ｍ間までより効率的に流入することができる。縦溝部５３ｄｙは、収納部５１の内周面に収納部５１の挿入孔５１ａから下側に向かって形成されている。貫通孔５３ｈは、実施形態１の介在部材に形成された貫通孔よりもより小さく分割して形成されている。貫通孔５３ｈがより小さく分割されていることで、絶縁介在部５と樹脂モールド部とが複雑に絡んだ状態となるため、介在部材５と樹脂モールド部との接合強度をより向上することができる。収納部５１に上述したような流路５３が形成されていることで、この流路５３に沿って各コア片間まで樹脂を流入し易い。

本発明のリアクトルは、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車などの車両に搭載される車載用コンバータ（代表的にはＤＣ−ＤＣコンバータ）や、空調機のコンバータなどの種々のコンバータ、並びに電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。

１ リアクトル １０ 組合体
２ コイル
２ａ，２ｂ 巻回部 ２ｒ 連結部 ２ｗ 巻線
３ 磁性コア
３１ｍ 内コア片 ３１ｇ ギャップ材
３２ｍ 外コア片 ３２１ 外コア基部 ３２２ 突出部
５ 介在部材
５１ 収納部 ５１ａ，５１ｂ 挿入孔 ５１ｃ 環状部
５２ ガイド部 ５３ 流路
５３ｄ 溝部 ５３ｄｘ 横溝部 ５３ｄｙ 縦溝部
５３ｈ 貫通孔
６ 樹脂モールド部

Claims (6)

1. 巻回部を有するコイルと、
   複数のコア片及び各コア片間に介在されるギャップ材を組み合わせてなり、前記巻回部内に配置される部分を有する磁性コアと、
   前記巻回部の内面と前記磁性コアとの間に介在され、前記複数のコア片を所定位置に保持する介在部材と、
   前記コイルと前記磁性コアとを一体化させる樹脂モールド部と、を備え、
   前記介在部材は、
   前記複数のコア片間の間隔を確保して、各コア片の位置決めを行うガイド部と、
   前記樹脂モールド部を成形する際に、前記樹脂モールド部の未固化の構成樹脂を前記複数のコア片間まで流入させる流路と、を備え、
   前記ギャップ材は、前記樹脂モールド部の構成樹脂によって形成されているリアクトル。
2. 前記流路は、前記介在部材の内周面又は外周面の少なくとも一方に、前記介在部材における前記巻回部の軸方向に沿った端部から内方に向かって形成された溝部を備える請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記流路は、前記介在部材の外面から内面に貫通する貫通孔を備える請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記介在部材は、前記複数のコア片のうち前記巻回部内に配置される複数の内コア片を、前記巻回部の軸方向と直交する方向から挿入する挿入孔を備え、
   前記流路は、前記挿入孔が設けられる面とは異なる面に設けられる請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。
5. 前記コイルは、横並びされた一対の前記巻回部を備え、
   前記介在部材は、一対の前記巻回部のそれぞれについて、前記複数のコア片のうち前記巻回部内に配置される複数の内コア片の全てを一体に保持する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のリアクトル。
6. 前記コイルは、横並びされた一対の前記巻回部を備え、
   前記磁性コアは、前記巻回部外に配置される外コア基部と、前記外コア基部から突出して前記巻回部内にそれぞれ配置される一対の突出部と、が一体に成形されたＵ字状の外コア片を備え、
   前記外コア片の突出部は、前記介在部材における前記巻回部の軸方向に沿った端部から挿入されている請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のリアクトル。

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