JP2016178174A - リアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なく、生産性に優れると共に、内側コア部が有するギャップで発生する振動を抑制できながら、内側コア部と外側コア部との接合部の強度を確保できるリアクトルを提供する。【解決手段】巻回部を有するコイルと、巻回部の内側に配置される内側コア部及び巻回部の外側に配置される外側コア部を有する磁性コアとを備えるリアクトルであって、内側コア部は、複数のコア片と、コア片間に設けられたギャップと、複数のコア片を一体化する第１モールド樹脂とを有し、ギャップが第１モールド樹脂で形成されており、更に、内側コア部と外側コア部とを一体化する第２モールド樹脂を備え、第１モールド樹脂は、第２モールド樹脂より高弾性率を有し、第２モールド樹脂は、第１モールド樹脂より高靭性を有するリアクトル。【選択図】図３

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。

電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の部品の一つに、リアクトルがある。例えば特許文献１〜３には、コイルと、コイルが配置される磁性コアとを備えるリアクトルに関する技術が開示されている。

特許文献１には、コイルと、コイルの内部に配置される内側コア部及びコイルから露出される外側コア部を有する環状の磁性コアとを備え、コイルと磁性コアとの組合体を樹脂モールドしたリアクトルが開示されている。内側コア部は、分割コア（コア片）とギャップ板とを交互に積層した積層体である。このような内側コア部は、例えば、コア片とギャップ板とを接着剤で接合して一体化される。

特許文献２には、セラミック製のギャップ板を用い、接着剤によらずギャップ板を配置する技術が記載されている。特許文献２に記載のリアクトルでは、磁性コアは、一対のＵ型コアにより構成され、Ｕ型コアの端面とＵ型コアの端面との間にギャップが形成されている。特許文献２では、ギャップ板を配した状態でコイルを第１の樹脂によりモールドして、コイルとギャップ板とを一体化したコイルアッシィを作製する。そして、コイルアッシィに対して各Ｕ型コアを組み付け、ギャップ板を両Ｕ型コアの端面間に挟んだ状態で第２の樹脂によりモールドして、コイルアッシィ（コイル）と一対のＵ型コアとを一体化する。

一方、特許文献３には、ギャップにモールド樹脂を充填し、ギャップをモールド樹脂で形成する技術が記載されている。特許文献３に記載のリアクトルでは、磁性コアは、一対のＵ字型コアと２個のＩ字型コアで構成され、Ｕ字型コアの端面とＩ字型コアの端面との間にギャップが形成されている。特許文献３では、Ｕ字型コアのそれぞれついて、一次インサート成形により、Ｕ字型コアを覆うようにＵ字型の樹脂成形部を成形し、樹脂成形部の端部には、Ｉ字型コアを位置決めするガイド部を形成する。ガイド部は筒状に形成され、ガイド部の端面には切欠が形成されている。樹脂成形部のガイド部の内部にＩ字型コアを収納し、樹脂成形部の端部（ガイド部）にコイルを配置して、Ｉ字型コアを挟んで一対の樹脂成形部（Ｕ字型コア）を対向させて組み合わせる。これによって、ガイド部の周囲にコイルが巻回されることになり、ガイド部の端面に形成された切欠によって樹脂成形部（ガイド部）の内外に連通する貫通孔が形成される。また、ガイド部の内部において、Ｉ字型コアは位置決めされ、Ｕ字型コアの端面とＩ字型コアの端面との間にギャップが形成される。そして、この半完成品に対して、二次インサート成形により、コイルの周囲を覆うコイルカバーを成形する。二次インサート成形において、貫通孔を通じて、樹脂成形部（ガイド部）の内部のギャップに樹脂が充填され、Ｕ字型コアとＩ字型コアとを接合する。

特開２０１３−１３５１９１号公報 特開２０１１−２１０８１２号公報 特開２０１３−２１１３７１号公報

近年、ハイブリッド自動車などの車両の需要拡大に伴い、車載用コンバータに利用されるリアクトルの低コスト化が強く求められている。そこで、低コスト化の観点から、部品点数が少なく、生産性に優れるリアクトルが望まれる。

コア片間にギャップを有する磁性コアを備えるリアクトルの場合、コイルに通電して励磁した際に、ギャップでは隣り合うコア片同士の電磁吸引力による振動が発生する。この振動は、騒音の原因にもなるので、抑制することが望まれる。また、内側コア部と外側コア部とを樹脂モールドして一体化した磁性コアでは、車両走行時の振動や衝撃によって、内側コア部と外側コア部との接合部に応力が作用することがあるため、接合部の接合強度（破壊強度）が高いことが望まれる。

上述した従来技術では、ギャップをモールド樹脂で形成したり、コア同士をモールド樹脂によって一体化することが検討されている。しかしながら、モールド樹脂の形成箇所に応じて、物性の異なるモールド樹脂を使い分けることは開示されておらず、モールド樹脂としてどのような物性の樹脂を使用するのかについて開示されていない。そのため、コイルを励磁した際にギャップで発生する振動の抑制と、内側コア部と外側コア部との接合部における強度の確保とを両立することが困難であった。

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、部品点数が少なく、生産性に優れると共に、内側コア部が有するギャップで発生する振動を抑制できながら、内側コア部と外側コア部との接合部の強度を確保でき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、前記巻回部の内側に配置される内側コア部及び前記巻回部の外側に配置される外側コア部を有する磁性コアとを備える。前記内側コア部は、複数のコア片と、前記コア片間に設けられたギャップと、前記複数のコア片を一体化する第１モールド樹脂とを有し、前記ギャップが前記第１モールド樹脂で形成されている。更に、リアクトルは、前記内側コア部と前記外側コア部とを一体化する第２モールド樹脂を備える。そして、前記第１モールド樹脂は、前記第２モールド樹脂より高弾性率を有し、前記第２モールド樹脂は、前記第１モールド樹脂より高靭性を有する。

上記リアクトルは、部品点数が少なく、生産性に優れると共に、内側コア部が有するギャップで発生する振動を抑制できながら、内側コア部と外側コア部との接合部の強度を確保できる。

実施形態１のリアクトルの概略斜視図である。 実施形態１のリアクトルの概略分解斜視図である。 実施形態１のリアクトルの概略平面断面図である。

［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）本発明の一態様に係るリアクトルは、巻回部を有するコイルと、前記巻回部の内側に配置される内側コア部及び前記巻回部の外側に配置される外側コア部を有する磁性コアとを備える。前記内側コア部は、複数のコア片と、前記コア片間に設けられたギャップと、前記複数のコア片を一体化する第１モールド樹脂とを有し、前記ギャップが前記第１モールド樹脂で形成されている。更に、リアクトルは、前記内側コア部と前記外側コア部とを一体化する第２モールド樹脂を備える。そして、前記第１モールド樹脂は、前記第２モールド樹脂より高弾性率を有し、前記第２モールド樹脂は、前記第１モールド樹脂より高靭性を有する。

上記リアクトルによれば、内側コア部が第１モールド樹脂を有し、複数のコア片が第１モールド樹脂により一体化され、ギャップが第１モールド樹脂で形成されていることで、ギャップ板が不要となり、部品点数を少なくできる。また、内側コア部において複数のコア片を一体化する第１モールド樹脂を有すると共に、内側コア部と外側コア部とを一体化する第２モールド樹脂を備えることで、コア片同士や内側コア部と外側コア部とを接合するための接着剤を不要にできる。そのため、接着工程を省略でき、生産性に優れる。

また、高弾性率（高剛性）の第１モールド樹脂でギャップが形成されていることで、ギャップが硬く変形し難いため、コイルを励磁した際の電磁吸引力によるコア片の動きが規制され、ギャップで発生する振動を抑制できる。一方、高靭性の第２モールド樹脂が内側コア部と外側コア部とを一体化し、第２モールド樹脂により内側コア部と外側コア部との接合がなされている。つまり、内側コア部と外側コア部との接合部が第２モールド樹脂で形成されている。第２モールド樹脂が高靭性を有することで、内側コア部と外側コア部との接合部に振動や衝撃に起因する応力が作用しても、接合部で破断し難く、接合部が破壊され難い。よって、振動や衝撃に対する接合部の接合強度（破壊強度）が高く、接合部の強度を確保できる。

（２）上記リアクトルの一形態として、上記第１モールド樹脂の曲げ弾性率が１２ＧＰａ以上であることが挙げられる。

第１モールド樹脂の曲げ弾性率が上記範囲を満たすことで、ギャップでの振動抑制効果が高く、ギャップで発生する振動をより抑制できる。一般に、樹脂は、弾性（剛性）が高いほど靭性（伸び）や強度（引張や曲げ強度）が低くなり、逆に、靭性や強度が高いほど弾性が低くなる傾向がある。第１モールド樹脂の曲げ弾性率は１２ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下が好ましく、更に１５ＧＰａ以上２５ＧＰａ以下が好ましい。

（３）上記リアクトルの一形態として、上記第２モールド樹脂の引張破断伸びが１．５％以上であることが挙げられる。

第２モールド樹脂の引張破断伸びが上記範囲を満たすことで、内側コア部と外側コア部との接合部の接合強度（破壊強度）をより高め、接合部の強度を十分に確保できる。更に、例えば、第２モールド樹脂にリアクトルを設置対象に固定するための取付部（例、ボルトが挿通される貫通孔を有するボルト締結部）を形成する場合、ボルト締結部の強度も十分に確保できる。第２モールド樹脂の引張破断伸びが小さいと、靭性が不足して接合部の接合強度やボルト締結部の強度が低くなり、引張破断伸びが大き過ぎると、曲げ強さの低下を招くことになるため、接合部の接合強度やボルト締結部の強度が低くなる。第２モールド樹脂の引張破断伸びは１．５％以上３．０％以下が好ましく、更に２．０％以上２．５％以下が好ましい。

（４）上記リアクトルの一形態として、上記第２モールド樹脂の曲げ強さが２００ＭＰａ以上であることが挙げられる。

第２モールド樹脂の曲げ強さが上記範囲を満たすことで、振動や衝撃に起因する曲げ応力に対する接合部の強度を向上できる。第２モールド樹脂の曲げ強さは２００ＭＰａ以上が好ましく、更に２２０ＭＰａ以上が好ましい。

（５）上記リアクトルの一形態として、上記第１モールド樹脂がエポキシ樹脂及びポリフェニレンスルフィド樹脂から選択される１種の樹脂であり、上記第２モールド樹脂がポリフェニレンスルフィド樹脂及びポリアミド樹脂から選択される１種の樹脂であることが挙げられる。

第１モールド樹脂がエポキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂であることで、高弾性率を有することができ、好適である。第２モールド樹脂がポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂であることで、高靭性を有することができ、好適である。上記樹脂は、樹脂成分、その他添加剤の種類や含有量など組成によって、同じ樹脂であっても弾性や靭性などの物性を変えることができる。エポキシ樹脂は、金属との密着性に優れることから、第１モールド樹脂としてエポキシ樹脂を用いることで、ギャップとなる第１モールド樹脂によってコア片同士を強固に接合できる。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るリアクトルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。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およ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。

［実施形態１］
＜リアクトルの構成＞
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。実施形態１のリアクトル１は、図１〜図３に示すように、巻回部２ｃを有するコイル２と、巻回部２ｃの内側に配置される内側コア部３１及び巻回部２ｃの外側に配置される外側コア部３２を有する磁性コア３とを備える。内側コア部３１は、図２、図３に示すように、複数のコア片３１ｍと、コア片３１ｍ間に設けられギャップ３１ｇと、複数のコア片３１ｍを一体化する第１モールド樹脂３１ｐとを有する。更に、リアクトル１は、図１，図３に示すように、内側コア部３１と外側コア部３２とを一体化する第２モールド樹脂３２ｐを備える。そして、リアクトル１の特徴の１つは、内側コア部３１に有するギャップ３１ｇが高弾性率の第１モールド樹脂３１ｐで形成されている点である。また、別の特徴の１つは、内側コア部３１と外側コア部３２とが高靭性の第２モールド樹脂３２ｐによりモールドされ一体化されている点である。以下、リアクトルの構成について詳しく説明する。

（コイル）
コイル２は、図１、図２に示すように、巻線２ｗを巻回してなる一対の巻回部２ｃ，２ｃと、両巻回部２ｃを繋ぐ連結部２ｒとを有する。巻回部２ｃは巻線２ｗを螺旋状に巻回して筒状に形成され、両巻回部２ｃは互いに軸が平行するように横並び（並列）に配置されている。この例では、巻線２ｗは、平角線の導体（銅など）と、導体の外周に絶縁被覆（ポリアミドイミドなど）とを有する被覆平角線（いわゆるエナメル線）である。また、コイル２は、１本の連続する巻線２ｗで形成され、巻回部２ｃが四角筒状に形成されたエッジワイズコイルである。

巻線端部２ｅは、巻回部２ｃから適宜な方向に引き出され、その先端の絶縁被覆が剥されて、導体に端子金具（図示せず）が接続される。コイル２は、端子金具を介して電源などの外部装置（図示せず）に電気的に接続される。

（磁性コア）
磁性コア３は、図１〜図３に示すように、コイル２（巻回部２ｃ）の内側に配置される一対の内側コア部３１，３１と、コイル２（巻回部２ｃ）の外側に配置される一対の外側コア部３２，３２とを有する。各内側コア部３１はそれぞれ、横並びに配置された各巻回部２ｃの内側に位置し、コイル２が配置される部分である。内側コア部３１は、その軸方向の端部の一部が巻回部２ｃから突出していてもよい。各外側コア部３２は、両巻回部２ｃの外側に位置し、コイル２が実質的に配置されない（即ち、巻回部２ｃから突出（露出）する）部分である。磁性コア３は、横並びに配置された両内側コア部３１を両端から挟むように各外側コア部３２が配置され、各内側コア部３１の両端面が外側コア部３２の内端面３２ｅにそれぞれ対向して接続されることによって環状に形成されている。磁性コア３には、コイル２に通電して励磁した際に磁束が流れ、閉磁路が形成される。

（内側コア部）
内側コア部３１はそれぞれ、図２，図３に示すように、複数のコア片３１ｍを有し、各コア片３１ｍ間にギャップ３１ｇが設けられた状態で第１モールド樹脂３１ｐによりモールドされ、複数のコア片３１ｍが一体化されると共に、ギャップ３１ｇが第１モールド樹脂３１ｐで形成されている。つまり、内側コア部３１は、複数のコア片３１ｍを有し、かつ、各コア片３１ｍ間に第１モールド樹脂３１ｐで形成されたギャップ３１ｇを有している。また、内側コア部３１（コア片３１ｍ）の周囲に第１モールド樹脂３１ｐが形成されている。この場合、内側コア部３１の周面が全体に亘って第１モールド樹脂３１ｐで覆われていてもよいし、コア片３１ｍの周面の一部が露出していてもよい。一方、内側コア部３１の端面が第１モールド樹脂３１ｐで覆われていてもよいし、内側コア部３１の端部に位置するコア片３１ｍの端面が露出していてもよい。この例では、内側コア部３１の全面（周面及び端面）が第１モールド樹脂３１ｐで覆われている。内側コア部３１の端面に第１モールド樹脂３１ｐが形成されている場合、図３に示すように、端部に位置するコア片３１ｍの端面と外側コア部３２の内端面３２ｅとの間に第１モールド樹脂３１ｐが介在されることになり、この部分の第１モールド樹脂３１ｐもギャップとして機能する。

内側コア部３１の形状は、巻回部２ｃの形状に対応した形状である。この例では、内側コア部３１は四角柱状体であり、コア片３１ｍは四角柱状片である。また、内側コア部３１は、複数のコア片３１ｍが各コア片３１ｍ間にギャップ３１ｇが設けられた状態で配置されている。この例では、コア片３１ｍの個数が３個である。コア片３１ｍの個数やギャップ３１ｇの長さ（コア片３１ｍ間の距離）は、所望の磁気特性が得られるように適宜設定すればよい。

コア片３１ｍは、軟磁性材料を含有する材料で形成されている。コア片３１ｍとしては、例えば、鉄又は鉄合金（Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）といった軟磁性粉末や更に絶縁被覆を有する被覆軟磁性粉末などを圧縮成形した圧粉成形体、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料などが挙げられる。この例では、コア片３１ｍは、圧粉成形体である。

（第１モールド樹脂）
第１モールド樹脂３１ｐは、図２，図３に示すように、内側コア部３１を構成する複数のコア片３１ｍを一体化すると共に、各コア片３１ｍ間に設けられたギャップ３１ｇを形成する。第１モールド樹脂３１ｐは、後述する第２モールド樹脂３２ｐより高い弾性率（曲げ弾性率）を有する。高弾性率の第１モールド樹脂３１ｐでギャップ３１ｇが形成されることから、ギャップ３１ｇが硬く変形し難い。そのため、コイル２に通電して励磁した際に電磁吸引力によるコア片３１ｍの動きが規制され、ギャップ３１ｇで発生する振動及びそれに起因する騒音を抑制できる。

第１モールド樹脂３１ｐの曲げ弾性率は、１２ＧＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは、１２ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下、更に１５ＧＰａ以上２５ＧＰａ以下である。第１モールド樹脂３１ｐの曲げ弾性率が１２ＧＰａ以上であることで、ギャップ３１ｇが十分に硬く、高い振動抑制効果が得られることから、ギャップ３１ｇで発生する振動を効果的に抑制できる。第１モールド樹脂３１ｐの曲げ弾性率が３０ＧＰａ以下であることで、ある程度の靭性を有するため、ギャップ３１ｇが硬くなり過ぎることによる強度低下を抑制して、振動や衝撃に対するギャップ３１ｇの強度を確保できる。曲げ弾性率は、ＩＳＯ １７８に準じて測定した値である。

第１モールド樹脂３１ｐとしては、例えば、エポキシ樹脂及びポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂から選択される１種の樹脂が挙げられ、好適に用いることができる。中でも、第１モールド樹脂３１ｐとしてエポキシ樹脂を用いた場合、コア片３１ｍとの密着に優れるため、第１モールド樹脂３１ｐで形成されたギャップ３１ｇによってコア片３１ｍ同士を強固に接合できる。例えば、内側コア部３１の引張せん断強度が１０ＭＰａ以上を達成できる。また、第１モールド樹脂３１ｐには、内側コア部３１からの放熱性を高める観点から、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化硼素、及び炭化珪素から選択される少なくとも１種のセラミックスのフィラーを含有してもよい。

（外側コア部）
外側コア部３２，３２は、図２，図３に示すように、内側コア部３１の両端部に接合され、内側コア部３１，３１と共に環状の磁性コア３を形成する。この例では、外側コア部３２は、ブロック状の１つのコア片で構成されている。外側コア部３２の形状は、特に限定されない。この例では、外側コア部３２は、平面視で（上面から見て）ドーム状をなし、内端面３２ｅが平坦面になっている。また、外側コア部３２を構成するコア片は、軟磁性材料を含有する材料で形成されており、上述した圧粉成形体や複合材料などが利用できる。この例では、外側コア部３２は、圧粉成形体である。

内側コア部３１と外側コア部３２とは、図１，図３に示すように、第２モールド樹脂３２ｐにより一体化されている。内側コア部３１と外側コア部３２とを接合するため、内側コア部３１と外側コア部３２との少なくとも接続箇所の周囲に第２モールド樹脂３２ｐが形成されている。

（第２モールド樹脂）
第２モールド樹脂３２ｐは、図１，図３に示すように、内側コア部３１と外側コア部３２とを一体化する。つまり、リアクトル１では、第２モールド樹脂３２ｐにより内側コア部３１と外側コア部３２との接合がなされており、内側コア部３１と外側コア部３２との接合部が第２モールド樹脂３２ｐで形成されている。第２モールド樹脂３２ｐは、上述した第１モールド樹脂３１ｐより高い靭性（引張破断伸び）を有する。高靭性の第２モールド樹脂３２ｐで内側コア部３１と外側コア部３２とが一体化されることから、内側コア部３１と外側コア部３２との接合部に振動や衝撃に起因する応力が作用しても、接合部で破断し難く、接合部が破壊され難い。また、高靭性の第２モールド樹脂３２ｐにボルト締結部が形成されている場合、ボルト締結部に振動や衝撃に起因する応力が作用しても、ボルト締結部が破断し難く、ボルト締結部が破壊され難い。よって、振動や衝撃に対する接合部の接合強度（破壊強度）やボルト締結部の破壊強度が高く、接合部やボルト締結部の強度を確保できる。

第２モールド樹脂３２ｐの引張破断伸びは、１．５％以上であることが好ましい。より好ましくは、１．５％以上３．０％以下、更に２．０％以上２．５％以下である。第２モールド樹脂３２ｐの引張破断伸びが１．５％以上であることで、内側コア部３１と外側コア部３２との接合部の接合強度（破壊強度）やボルト締結部の破壊強度をより高め、接合部の強度やボルト締結部の強度を十分に確保できる。第２モールド樹脂３２ｐの引張破断伸びが３．０％以下であることで、曲げ強さを確保でき、振動や衝撃に起因する曲げ応力に対する接合部の強度低下やボルト締結部の強度低下を抑制できる。引張破断伸びは、ＩＳＯ ５２７に準じて測定した値である。

更に、第２モールド樹脂３２ｐの曲げ強さは２００ＭＰａ以上であることが好ましく、２２０ＭＰａ以上がより好ましい。第２モールド樹脂３２ｐの曲げ強さが２００ＭＰａ以上であることで、振動や衝撃に起因する曲げ応力に対する接合部やボルト締結部の強度を向上できる。曲げ強さは、ＩＳＯ １７８に準じて測定した値である。

第２モールド樹脂３２ｐとしては、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂及びポリアミド（ＰＡ）樹脂から選択される１種の樹脂が挙げられ、好適に用いることができる。ＰＡ樹脂としては、例えばＰＡ９Ｔ、ＰＡ６、ＰＡ６６などが挙げられる。また、第２モールド樹脂３２ｐには、外側コア部３２やコイル２からの放熱性を高める観点から、上述したセラミックスのフィラーを含有してもよい。

第２モールド樹脂３２ｐは、内側コア部３１と外側コア部３２とを一体化（接合）できればよい。第２モールド樹脂３２ｐのモールド領域は特に問わないが、少なくとも内側コア部３１と外側コア部３２との接合部が第２モールド樹脂３２ｐで覆われていることが好ましい。この例では、図１，図３に示すように、内側コア部３１にコイル２が配置された状態で外側コア部３２が組み付けられて、コイル２と磁性コア３との組合体１０とされ、この組合体１０が第２モールド樹脂３２ｐでモールドされている。この場合、組合体１０の全体が第２モールド樹脂３２ｐで覆われていてもよいし、外側コア部３２の一部や、コイル２の少なくとも一部が露出していてもよい。例えば、外側コア部３２やコイル２における、リアクトル１が取り付けられる放熱板やケースなどの設置対象（図示せず）に対向する設置対象側の面（ここでは下面）を露出させることが挙げられる。この例では、組合体１０の全体が第２モールド樹脂３２ｐで覆われており、コイル２（巻回部２ｃ）のターン間にも第２モールド樹脂３２ｐが充填されている。第２モールド樹脂３２ｐの厚さは、内側コア部３１と外側コア部３２との接合強度を確保できるように適宜設定すればよい。この例では、第２モールド樹脂３２ｐの厚さが、後述する取付部３３の形成箇所を除き、略均一である。

〈取付部〉
リアクトル１では、図１，図３に示すように、設置対象（図示せず）に固定するための取付部（ボルト締結部）３３が第２モールド樹脂３２ｐに形成されている。取付部３３は、各外側コア部３２の両側面にあたる位置にそれぞれ設けられており、計４個ある。取付部３３には、金属製のカラー３５が埋設されており、カラー３５の貫通孔にボルトなどの締結部材（図示せず）を挿通し、リアクトル１を設置対象に固定できる。

（その他）
その他の構成として、リアクトル１は、放熱板（図示せず）やリアクトルの物理量を測定するセンサ（図示せず）を備えてもよい。

〈放熱板〉
放熱板は、例えば、組合体１０（特に、コイル２）の設置対象側の面（ここでは下面）に配置することが挙げられる。放熱板としては、熱伝導性に優れる板材、具体的には、アルミニウムやアルミニウム合金、マグネシウムやマグネシウム合金、銅や銅合金、銀や銀合金、鉄やオーステナイト系ステンレス鋼などの金属板や、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化硼素、炭化珪素、ムライトなどのセラミックス板が好適に利用できる。

例えば、放熱板は、コイル２と磁性コア３との組合体１０を第２モールド樹脂３２ｐでモールドする際に、コイル２の下面に配置して、組合体１０と一緒にモールドすることが挙げられる。この場合、放熱板が第２モールド樹脂３２ｐにより一体化される。或いは、放熱板は、組合体１０を第２モールド樹脂３２ｐでモールドした後、組合体１０の設置対象側の面に接着剤で貼り付けたり、ボルトで固定してもよい。

〈センサ〉
センサとしては、例えば、温度、電流値、電圧値、加速度などを測定する各種センサが挙げられる。温度センサの場合、例えば、コイル２の巻回部２ｃ間に配置することが挙げられる。

例えば、センサは、コイル２と磁性コア３との組合体１０を第２モールド樹脂３２ｐでモールドする際に、組合体１０の所定の位置（温度センサの場合、巻回部２ｃ間）に配置して、組合体１０と一緒にモールドすることが挙げられる。この場合、組合体１０とセンサとが第２モールド樹脂３２ｐにより一体化される。

＜リアクトルの製造方法＞
上述したリアクトル１の製造方法の一例を、図１〜図３を参照しながら説明する。リアクトル１は、例えば、１次モールド工程、組合体の組立工程、２次モールド工程を備える製造方法によって製造できる。各工程の概略を以下に説明する。

（１次モールド工程）
１次モールド工程は、複数のコア片３１ｍを第１モールド樹脂３１ｐによりモールドして、内側コア部３１を作製する工程である（図２参照）。具体的には、複数のコア片３１ｍを所定の間隔をあけて配置し、各コア片３１ｍ間に隙間が設けられた状態で第１モールド樹脂３１ｐによりモールドして、複数のコア片３１ｍを一体化すると共に、上記隙間に第１モールド樹脂３１ｐを充填してギャップ３１ｇを形成する。この例では、内側コア部３１の全面を第１モールド樹脂３１ｐで覆うようにする。

（組合体の組立工程）
組合体の組立工程は、コイル２と磁性コア３との組合体１０を組み立てる工程である（図２，図３参照）。具体的には、コイル２の巻回部２ｃの内側に内側コア部３１をそれぞれ挿入し、内側コア部３１にコイル２を配置した状態で、外側コア部３２を内側コア部３１の両端にそれぞれ配置する。この例では、図３に示すように、内側コア部３１の端面と外側コア部３２の内端面３２ｅとが接するように配置する。

（２次モールド工程）
２次モールド工程は、内側コア部３１と外側コア部３２とを第２モールド樹脂３２ｐによりモールドする工程である（図１，３参照）。具体的には、組合体１０を第２モールド樹脂３２ｐによりモールドして、内側コア部３１と外側コア部３２とを一体化する。この例では、組合体１０の全体を第２モールド樹脂３２ｐで覆うようにする。また、組合体１０と共にカラー３５を配置し、カラー３５を一緒にモールドすることにより、カラー３５が埋設された取付部３３を一体に形成する。

１次モールド工程及び２次モールド工程において、モールド方法としては、射出成形や注型成形など適宜な方法を採用できる。

＜作用効果＞
実施形態１のリアクトル１によれば、ギャップ３１ｇが第１モールド樹脂３１ｇで形成されていることで、ギャップ板が不要となり、部品点数を少なくできる。また、内側コア部３１において複数のコア片３１ｍを一体化する第１モールド樹脂３１ｐを有すると共に、内側コア部３１と外側コア部３２とを一体化する第２モールド樹脂３２ｐを備える。よって、コア片３１ｍ同士や内側コア部３１と外側コア部３２とを接合するための接着剤を不要にできるため、接着工程を省略でき、生産性に優れる。

ギャップ３１ｇが高弾性率の第１モールド樹脂３１ｐで形成されていることで、ギャップ３１ｇが硬く変形し難いため、ギャップ３１ｇで発生する振動及びそれに起因する騒音を抑制できる。内側コア部３１と外側コア部３２とが高靭性の第２モールド樹脂３２ｐで一体化されていることで、内側コア部３１と外側コア部３２との接合強度（破壊強度）が高く、振動や衝撃に対する接合部の強度を確保できる。また、高靭性の第２モールド樹脂３２ｐに取付部（ボルト締結部）３３が形成されていることで、ボルト締結部の破壊強度が高く、ボルト締結部の強度も確保できる。

内側コア部３１の周面全体が第１モールド樹脂３１ｐで覆われていることから、コア片３１ｍの外周面とコイル２（巻回部２ｃ）の内周面との間に第１モールド樹脂３１ｐが介在することになり、コア片３１ｍと巻回部２ｃとの電気的絶縁を確保できる。更に、コア片３１ｍを外部環境から保護したり、機械的に保護できる。組合体１０の全体が第２モールド樹脂３２ｐで覆われていることで、コイル２や磁性コア３（外側コア部３２）を外部環境から保護したり、機械的、電気的に保護できる。

［評価試験］
上述したリアクトル１と同じ構成の試験体を作製し、コイルに通電した際の振動と、内側コア部と外側コア部との接合部の破壊荷重を評価した。

第１モールド樹脂及び第２モールド樹脂として、表１に示す物性を有する樹脂を用いて、試験体Ｎｏ．１〜６、並びに、Ｎｏ．１１〜１３を作製した。使用した樹脂は、いずれも市販品である。樹脂の曲げ弾性率及び曲げ強さはＩＳＯ １７８に準じて測定し、引張破断伸びはＩＳＯ ５２７に準じて測定した。

（コイルに通電した際の振動の評価）
試験体のリアクトルを板にボルトで固定し、２５℃の雰囲気下でコイルに通電した際のリアクトルの振動をピックアップにて測定した。測定箇所は、一方の外側コア部における内端面とは反対側の端面の中央部とした。その結果を表１に示す。

（接合部の破壊荷重の評価）
内側コア部が宙吊り状態となるように試験体のリアクトルをボルトで固定し、内側コア部（コイル）の上方から荷重を加えて、内側コア部と外側コア部との接合部が破壊する荷重を測定した。その結果を表１に示す。

表１に示す評価結果から、第１モールド樹脂が高い弾性（曲げ弾性率）を有し、かつ、第２モールド樹脂が高い靭性（引張破断伸び）を有する試験体は、振動が小さく、破壊荷重が大きいことが分かる。つまり、コイルを励磁した際にギャップで発生する振動を抑制できながら、内側コア部と外側コア部との接合部の接合強度（破壊強度）が高く、接合部の強度を確保できることが分かる。特に、第１モールド樹脂の曲げ弾性率が１２ＧＰａ以上で、かつ、第２モールド樹脂の引張破断伸びが１．５％以上、曲げ強さが２００ＭＰａ以上を満たす試験体Ｎｏ．１〜６は、この範囲外の試験体Ｎｏ．１１〜１３に比較して、振動をより抑制できながら、高い接合強度を有している。また、第１モールド樹脂の曲げ弾性率が高いほど、振動が小さくなっており、振動を抑制できることが分かる。一方、第２モールド樹脂の引張破断伸びが大きく、曲げ強さが高いほど、破壊荷重が大きくなっており、接合部の接合強度が高いことが分かる。

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、電力変換装置の構成部品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 ２ｗ 巻線
２ｃ 巻回部 ２ｒ 連結部
２ｅ 巻線端部
３ 磁性コア
３１ 内側コア部
３１ｍ コア片 ３１ｇ ギャップ
３１ｐ 第１モールド樹脂
３２ 外側コア部 ３２ｅ 内端面
３２ｐ 第２モールド樹脂
３３ 取付部 ３５ カラー

Claims (5)

1. 巻回部を有するコイルと、前記巻回部の内側に配置される内側コア部及び前記巻回部の外側に配置される外側コア部を有する磁性コアとを備えるリアクトルであって、
   前記内側コア部は、複数のコア片と、前記コア片間に設けられたギャップと、前記複数のコア片を一体化する第１モールド樹脂とを有し、前記ギャップが前記第１モールド樹脂で形成されており、
   更に、前記内側コア部と前記外側コア部とを一体化する第２モールド樹脂を備え、
   前記第１モールド樹脂は、前記第２モールド樹脂より高弾性率を有し、
   前記第２モールド樹脂は、前記第１モールド樹脂より高靭性を有するリアクトル。
2. 前記第１モールド樹脂の曲げ弾性率が１２ＧＰａ以上である請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記第２モールド樹脂の引張破断伸びが１．５％以上である請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記第２モールド樹脂の曲げ強さが２００ＭＰａ以上である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。
5. 前記第１モールド樹脂がエポキシ樹脂及びポリフェニレンスルフィド樹脂から選択される１種の樹脂であり、
   前記第２モールド樹脂がポリフェニレンスルフィド樹脂及びポリアミド樹脂から選択される１種の樹脂である請求項１〜４のいずれか１項に記載のリアクトル。

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