JP2017011186A - リアクトル、及びリアクトルの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造性に優れる上に放熱性にも優れるリアクトル、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】コイルと、前記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、前記磁性コアは、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料から構成された一体成形体であり、前記コイルは、その外周面の少なくとも一部が前記磁性コアに覆われずに露出された露出領域を備えるリアクトル。
【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コンバータといった電力変換装置の構成部品などに利用されるリアクトル及びその製造方法に関する。特に、製造性に優れる上に放熱性にも優れるリアクトルに関するものである。
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。特許文献1は、車載コンバータ用のリアクトルとして、巻線を螺旋状に巻回した一対の巻回部を備えるコイルと、巻回部の内外に配置される環状の磁性コアとを備えるものを開示している。この磁性コアは、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料から構成される複数のコア片を接着剤などで接合して環状に組み付けて形成される。
特開2014−146656号公報
上述のように複数のコア片を接着剤などで接合して形成される磁性コアを備えるリアクトルでは、組立部品点数が多く、工程数が多くなるため、リアクトルの製造性の低下を招く。従って、リアクトルの製造性の向上が望まれる。
また、車載用リアクトルでは、使用時にコイルが高温になるため、放熱性に優れることも望まれる。
そこで、本発明の目的の一つは、製造性に優れる上に放熱性にも優れるリアクトルを提供することにある。本発明の他の目的は、放熱性に優れるリアクトルを容易に製造できるリアクトルの製造方法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、コイルと、前記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。
前記磁性コアは、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料から構成された一体成形体である。
前記コイルは、その外周面の少なくとも一部が前記磁性コアに覆われずに露出された露出領域を備える。
本発明の一態様に係るリアクトルの製造方法は、コイルと、前記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リアクトルを製造する方法に係るものであり、前記リアクトルは、前記本発明の一態様に係るリアクトルであり、前記一体成形体を射出成形により形成する成形工程を備える。
上記のリアクトルは、製造性に優れる上に放熱性にも優れる。上記のリアクトルの製造方法は、放熱性に優れるリアクトルを容易に製造できる。
実施形態1のリアクトルを示す概略斜視図である。 実施形態1のリアクトルに備える磁性コアの平面図である。 実施形態1のリアクトルに備える磁性コアの側面図である。 実施形態1のリアクトルに備えるコイルと絶縁介在部との分解斜視図である。 実施形態2のリアクトルを示す概略斜視図である。 実施形態2のリアクトルに備える磁性コアの平面図である。 実施形態2のリアクトルに備える磁性コアを図5に示す(VII)−(VII)切断線で切断した断面図である。 実施形態2のリアクトルに備えるコイルと絶縁介在部との分解斜視図である。
[本発明の実施の形態の説明]
最初に本発明の実施形態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、コイルと、上記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。
上記磁性コアは、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料から構成された一体成形体であり、
上記コイルは、その外周面の少なくとも一部が上記磁性コアに覆われずに露出された露出領域を備える。
上記のリアクトルは、磁性コアが一体成形体であるため、組立部品点数が少なく、接着剤による接合などの工程が不要であり、工程数を少なくできて製造性に優れる。また、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料(以下、軟磁性複合材料と呼ぶことがある)は形状の自由度が高く、所望の形状、大きさの磁性コアを容易に成形できることからも、上記のリアクトルは、製造性に優れる。
かつ、上記のリアクトルは、コイルの外周面の少なくとも一部を磁性コアから積極的に露出させてコイルの露出領域を放熱領域とし、コイルが磁性コア内に埋設されて、コイルの外周面の実質的に全域が磁性コアに覆われた構成としない。そのため、上記のリアクトルは、コイルの熱を外部に容易に伝えられて放熱性に優れる。例えば、リアクトルに液体冷媒を供給してリアクトルを直接冷却する冷却構造を備える設置対象や、リアクトルに冷却部材を接触させて又は近接させてリアクトルを冷却する冷却構造を備える設置対象などに上記のリアクトルが取り付けられる場合には、露出領域からの放熱を十分に行えて放熱性をより高められる。コイルの露出領域が大きいほど放熱性を高められて好ましい。
(2)上記のリアクトルの一例として、上記露出領域が上記コイルの設置面を含む形態が挙げられる。コイルの設置面とは、コイルにおけるリアクトルの設置対象に向かい合って配置される面とする。
コイルの設置面は、設置対象に接して又は近接して配置されるため、設置対象に放熱できる。従って、上記形態は、コイルの設置面を放熱領域とすることができ、放熱領域が十分に広く放熱性により優れる。特に、上記の形態は、上述の冷却構造を備える設置対象に取り付けられた場合には、コイルの設置面から設置対象に十分に放熱できて放熱性に更に優れる。
(3)上記のリアクトルの一例として、上記磁性コアは上記コイル内に配置される内側コア部と上記コイルが配置されない外側コア部とを備え、上記コイルと上記内側コア部との間に介在される絶縁介在部を備える形態が挙げられる。
上記形態は、絶縁介在部を備えるため、コイルと磁性コアとの間の絶縁性を高められる。また、上記形態は、製造過程において絶縁介在部を内側コア部の成形型に利用でき、軟磁性複合材料の原料とする軟磁性粉末と樹脂とを含む混合物(代表的には流動性を有する溶融物。以下、原料混合物と呼ぶことがある)を直接コイル内に充填する場合に比較して充填し易く、製造性により優れる。更に、絶縁介在部を原料混合物の充填時におけるコイルの保護材や保形材としても利用でき、コイルの損傷、変形を防止して歩留りの低下を低減できることからも、上記形態は、製造性により優れる。
(4)上記のリアクトルの一例として、上記磁性コアは上記コイル内に配置される内側コア部と上記コイルが配置されない外側コア部とを備え、上記外側コア部は、その外周面が上記内側コア部の外周面よりも突出する突出箇所を備える形態が挙げられる。
上記形態は、突出箇所を有することで磁性コアの表面積が大きくなり易く、放熱性により優れる。突出箇所が設置面に接する又は近接配置される場合には、突出箇所からも設置対象に放熱できて、放熱性により優れる。
(5)上記のリアクトルの一例として、上記露出領域に配置された放熱部材を備える形態が挙げられる。
上記形態は、放熱部材を介してコイルの熱を外部に良好に伝えられるため、放熱性により優れる。
(6)上記のリアクトルの一例として、上記コイルが隣り合うターン同士を接合する熱融着樹脂部を備える形態が挙げられる。
上記形態は、熱融着樹脂部によってターン間が接合されると共に埋められるため、例えば上述の絶縁介在部を備えていない場合でも原料混合物を充填し易く、製造性により優れる。また、この場合、組立部品点数が少ない点からも製造性により優れる。
(7)上記のリアクトルの一例として、上記露出領域に配置された放熱部材を備え、上記コイルが上記放熱部材を接合する熱融着樹脂部を備える形態が挙げられる。
上記形態は、コイルの露出領域に放熱部材が固定されており、コイルの熱を放熱部材に良好に伝えられて放熱性に優れる。また、上記形態は、コイル自体が放熱部材の接合層となる熱融着樹脂部を備えるため、部品点数の増加を招かない。
(8)上記のリアクトルの一例として、上記磁性コアは、上記コイル内に配置される内側コア部と、上記コイルが配置されない外側コア部と、上記外側コア部に設けられるギャップ部とを備える形態が挙げられる。
上記形態は、ギャップ部によって磁気飽和し難く、所望のインダクタンスを良好に確保できる上に、外側コア部にギャップ部を設けるため、成形時に脱気を良好に行えて磁性コアを成形し易く、製造性にも優れる。
(9)上記のリアクトルの一例として、上記複合材料における上記軟磁性粉末の含有量が30体積%以上80体積%以下である形態が挙げられる。
上記形態は、軟磁性粉末の含有量が上記の特定の範囲を満たすことで、飽和磁束密度を高めたり、放熱性に優れたりすると共に、原料混合物の流動性に優れて製造性に優れる。
(10)本発明の一態様に係るリアクトルの製造方法は、コイルと、上記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リアクトルを製造する方法に係るものであり、上記リアクトルが上記(1)〜(9)のいずれか一つに記載のリアクトルであり、上記一体成形体を射出成形により形成する成形工程を備える。
上記のリアクトルの製造方法は、一体成形体からなる磁性コアの成形と同時に、コイルと磁性コアとを備えるリアクトルを製造できるため、工程数が少なく、リアクトルを容易に製造できる。特に、射出成形は、注型成形に比較して、原料混合物を隅々まで精度よく充填し易く、複雑な立体形状の成形体を成形し易く、所望の形状の磁性コアを良好に成形できることから、上記のリアクトルの製造方法は、コイルの外周面に露出領域を備えることで放熱性に優れるリアクトルを生産性よく製造できる。
(11)上記のリアクトルの製造方法の一例として、筒状部を備える絶縁介在部と上記コイルとを組み付けて、上記コイルの内周面を上記筒状部で覆った組物を準備し、上記成形工程では、上記筒状部内に上記複合材料(原料混合物)を充填する形態が挙げられる。
絶縁介在部の筒状部を、磁性コアにおけるコイル内に配置される部分(内側コア部)の成形型に利用して、筒状部内に原料混合物を充填し易く、一体成形体の磁性コアを容易に成形できる。更に、筒状部によってコイルを保護、保形できて、コイルの損傷や変形に起因する歩留りの低下を低減できる。従って、上記形態は、放熱性に優れるリアクトルを容易にかつ生産性よく製造できる。
(12)上記のリアクトルの製造方法の一例として、上記コイルとして、隣り合うターン同士が熱融着樹脂によって接合されたものを準備し、上記成形工程では、準備した上記コイル内に上記複合材料(原料混合物)を充填する形態が挙げられる。
上記形態は、熱融着樹脂によって隣り合うターン間の隙間が接合されると共に埋められており、コイルの内周面をそのまま成形型に利用できる。そのため、上記形態は、上述の絶縁介在部を備えていなくても、コイル内に原料混合物を充填し易く、一体成形体の磁性コアを容易に成形できる上に、組立部品点数が少なく、放熱性に優れるリアクトルを容易にかつ生産性よく製造できる。
[本発明の実施形態の詳細]
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を具体的に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。以下の説明は、図1に示すリアクトル1Aの下面,図5に示すリアクトル1Bの下面が設置面となる場合を説明する。この設置状態は例示であり、リアクトル1A,1Bの側面や上面を設置面とすることができる。
[実施形態1]
図1〜図4を参照して、実施形態1のリアクトル1A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1Aは、図1に示すようにコイル2Aと、コイル2Aの内外に配置される磁性コア3Aとを備える。リアクトル1Aは、コンバータケースなどの設置対象(図示せず)に取り付けられて使用される。
実施形態1のリアクトル1Aは、磁性コア3Aが、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料(軟磁性複合材料)から構成された一体成形体であることを特徴の一つとする。また、リアクトル1Aは、コイル2Aの外周面の少なくとも一部、この例では後述する巻回部2a,2bの外周面の実質的に全域が磁性コア3Aに覆われずに露出されていることを特徴の一つとする。以下、構成要素ごとに詳細に説明する。
・コイル
コイル2Aは、図1,図4に示すように1本の巻線2wを螺旋状に巻回してなる筒状の巻回部2aと、別の1本の巻線2wを螺旋状に巻回してなる筒状の巻回部2bと、各巻回部2a,2bの一端部同士を接合した連結部2jとを備える。巻回部2a,2bは、その軸が平行するように並列(横並び)されている。
両巻回部2a,2bの一端部及びその近傍は両巻回部2a,2bの外周面(ここでは上面)から離れるように引き出され、両巻回部2a,2bの一端部が接するように、一方の巻回部2aの一端部の近傍を他方の巻回部2bの一端部に向かって折り曲げている。そのため、図1に示す連結部2jは、磁性コア3Aの外周面(ここでは上面)と干渉しない。一端部同士の接合には、溶接や圧接などが利用できる。その他、一端部同士の接合には、別途、銅などの導電性材料からなる連結材(図示せず)を用いることができる。
巻回部2a,2bの他端部はいずれも、巻回部2a,2bから適宜な方向に引き出されており、端子金具(図示せず)などが取り付けられて電源などの外部装置(図示せず)に電気的に接続される。
この例の巻線2wは、銅などからなる導体線と、導体線の外周を覆うポリアミドイミドなどからなる絶縁被覆とを備える断面長方形状の被覆平角線である。各巻回部2a,2bは同一形状、同一の大きさのエッジワイズコイルである。具体的には、各巻回部2a,2bは角部を丸めた四角筒状体であり(図4)、その外周面は角部に配置される四つの湾曲面と、湾曲面間を繋ぐ四つの平面とを有する。四つの平面のうち、下面は、設置対象に向かい合って配置されるコイル2Aの設置面であり、この例では後述する放熱部材6(図1)に接するように配置される。放熱部材6は、設置対象に接して配置されるため、コイル2Aの設置面は、設置対象に近接配置される。
この例のコイル2Aでは、巻回部2a,2bの端面が外側コア部32Aの内面に覆われるものの、巻回部2a,2bの外周面の実質的に全域が磁性コア3Aで覆われず露出されて露出領域をなす。つまり、この例のコイル2Aの露出領域は、上述のコイル2Aの設置面だけでなく、残りの三つの平面も含む。そのため、コイル2Aは、設置対象を含めた外部に十分に放熱できる。
・磁性コア
磁性コア3Aは、図1に示すようにコイル2Aの巻回部2a,2b内にそれぞれ配置される内側コア部31a,31bと、コイル2Aが配置されない外側コア部32Aとを備えて、コイル2Aが励磁されると閉磁路を形成する。この例の外側コア部32Aは、図2に示すように、内側コア部31a,31bの一端部にそれぞれ連続する個別端部32a,32bと、両内側コア部31a,31bの他端部に連続し、両部31a,31bを繋ぐ連結端部32cと、ギャップ部3gとを備える。個別端部32a,32b同士は接続されず、両者間には隙間を有する。この隙間をギャップ部3gとする。磁性コア3Aは、この外側コア部32Aと、内側コア部31a,31bとが軟磁性複合材料によって一体に成形されており、平面視П字状である。
・・構成材料
磁性コア3Aを構成する軟磁性複合材料は、軟磁性粉末と樹脂とを含む。
軟磁性粉末を構成する粒子は、純鉄などの鉄族金属や鉄基合金(Fe−Si合金、Fe−Ni合金など)などの軟磁性金属からなる金属粒子や、金属粒子の外周にリン酸塩などで構成される絶縁被覆を備える被覆粒子、フェライトなどの非金属材料からなる粒子などが挙げられる。
軟磁性複合材料中の軟磁性粉末の含有量は、30体積%以上80体積%以下が挙げられる。上記含有量が多いほど、飽和磁束密度の向上、放熱性の向上が期待でき、下限を50体積%以上、更に55体積%以上、60体積%以上とすることができる。上記含有量がある程度小さいと、軟磁性複合材料の原料(原料混合物)を成形型に充填する際に流動性に優れて成形型に充填し易く、製造性の向上が期待でき、上限を75体積%以下、更に70体積%以下とすることができる。
軟磁性粉末の平均粒径は、例えば、1μm以上1000μm以下、更に10μm以上500μm以下が挙げられる。
軟磁性複合材料中の樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、ポリアミド(PA)樹脂(例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン9Tなど)、液晶ポリマー(LCP)、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂、常温硬化性樹脂、低温硬化性樹脂などが挙げられる。その他、不飽和ポリエステルに炭酸カルシウムやガラス繊維が混合されたBMC(Bulk molding compound)、ミラブル型シリコーンゴム、ミラブル型ウレタンゴムなどを利用できる。
軟磁性複合材料は、軟磁性粉末及び樹脂に加えて、アルミナやシリカなどのセラミックスといった非磁性材料からなるフィラー粉末を含有することができる。この場合、例えば放熱性を高められる。軟磁性複合材料中のフィラー粉末の含有量は、0.2質量%以上20質量%以下、更に0.3質量%以上15質量%以下、0.5質量%以上10質量%以下が挙げられる。
・・形状
この例の磁性コア3Aを構成する内側コア部31a,31b、外側コア部32Aである個別端部32a,32b,連結端部32cはいずれも直方体状である(図1〜図3)。内側コア部31a,31bは同一形状、同一サイズであり、個別端部32a,32bも同一形状、同一サイズである。連結端部32cは、図1,図2に示すように個別端部32a,32bよりも大きい(連結端部32cの幅W32c>個別端部32a,32bの幅W32の合計)。
また、この例の磁性コア3Aに備える外側コア部32Aは、その外周面が内側コア部31a,31bの外周面よりも突出する突出箇所を備える。この例では、個別端部32a,32b,連結端部32cのいずれもが、内側コア部31a,31bの周縁の全域に亘って、周縁から外方に突出する突出箇所が存在する。
詳しくは、図2に示すように、個別端部32a,32b,連結端部32cは、内側コア部31a,31bの外周面に対して、内側コア部31a,31bの軸方向(図2では上下方向)に直交し、かつ内側コア部31a,31bの並列方向(図2では左右方向)に突出する突出箇所を有する。個別端部32a,32bの幅W32は、内側コア部31a,31bの幅W31よりも大きい。
また、図3に示すように、個別端部32a,32b,連結端部32cは、内側コア部31a,31bの外周面に対して、内側コア部31a,31bの軸方向(図3では左右方向)に直交し、かつ設置対象に直交する方向(図3では上下方向)に突出する突出箇所を有しており、磁性コア3Aは側面視H字状である。個別端部32a,32b,連結端部32cの高さh32は、内側コア部31a,31bの高さh31よりも大きい。
この例では、連結端部32cの幅W32(=2×W31+ギャップ部3gの間隔)とコイル2Aの幅とが実質的に等しくなるように、幅W31,W32などを調整している。また、個別端部32a,32b,連結端部32cの設置面(下面)及びその対向面(上面)とコイル2Aの巻回部2a,2bの設置面(下面)及びその対向面(上面)とが実質的に面一になるように、高さh31,h32を調整している。このようなリアクトル1Aの外形は、幅W32c、高さh32を有する直方体状であり(図1)、リアクトル1Aの設置面は、コイル2Aの設置面と磁性コア3Aの外側コア部32Aの設置面とで形成される。
・・ギャップ部
この例の外側コア部32Aは、両個別端部32a,32bの対向面間に設けられる隙間をギャップ部3gとする。隙間の大きさは、リアクトル1Aが所望のインダクタンスを有するように適宜選択するとよい。
ギャップ部3gは、図1に示すようにエアギャップにする他、軟磁性複合材料よりも比透磁率が低い材料から構成されるギャップ材(図示せず)を備えることができる。ギャップ材の構成材料は、例えば、アルミナなどのセラミックスや、樹脂(例えば、PPS樹脂)などの非磁性材料、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材、各種のゴムといった弾性材などが挙げられる。ギャップ材は上記個別端部32a,32b間の隙間に挿入配置する他、磁性コア3Aの成形時に一体成形することもできる。
・・その他の部材
・・・絶縁介在部
この例のリアクトル1Aは、コイル2Aの巻回部2a,2bと磁性コア3Aの内側コア部31a,31bとの間に介在される絶縁介在部5Aを備える。絶縁介在部5Aは、絶縁材料から構成されて巻回部2a,2bと内側コア部31a,31bとの間の絶縁性を高める。更に、リアクトル1Aでは、その製造過程で絶縁介在部5Aを成形型として利用する。
絶縁介在部5Aの材質、形状、大きさなどは適宜選択できる。この例の絶縁介在部5Aは、図4に示すようにコイル2Aの軸方向に分割可能な一対の分割材50α,50βを組み合わせて一体とする構成である。この構成により、コイル2Aに絶縁介在部5Aを容易に組み付けられてリアクトル1Aの製造性に優れる。
分割材50α,50βは基本的構成が共通しており、コイル2Aの巻回部2a,2bと磁性コア3Aの内側コア部31a,31との間に介在される短い筒状部51,51と、一対の筒状部51,51が突設された枠板部52とを備える。枠板部52は、巻回部2a,2bの端面と外側コア部32A(個別端部32a,32b又は連結端部32c)の内面との双方に接して配置される。枠板部52には一対の開口部52h,52hが離間して設けられており、開口部52hをつくる周縁に筒状部51が連結される。枠板部52は、巻回部2a,2bの端面と外側コア部32Aの内面との間に介在されて、両者の絶縁性を高める。
分割材50α,50βを組み合わせてできる並列された一連の筒状部51,51はそれぞれ、リアクトル1Aの製造過程で、内側コア部31a,31bの成形型として利用し、各枠板部52は、外側コア部32Aの内面を形成する成形型として利用する。そのため、絶縁介在部5Aは原料混合物が漏出しない成形体とする。具体的には、上記一連の筒状部51,51の外周面はそれぞれ、コイル2Aの巻回部2a,2bの内周面の全域を覆うものとする。また、この例の絶縁介在部5Aは、両分割材50α,50βが相互に係合可能であり、コイル2Aに組み付けた場合に係合状態を維持できる構成とする。ここでは、一方の分割材50αの筒状部51,51の他端部と、他方の分割材50βの筒状部51,51の他端部とが嵌め合い可能な段差形状になっている。係合された一連の筒状部51,51によって、原料混合物がコイル2Aの巻回部2a,2bを形成するターン間に漏れ出ることを防止できる。枠板部52の大きさは連結端部32cの一面の大きさに等しく(W32c×h32)、並列された巻回部2a,2bの各端面を十分に覆うことができる大きさとしている(図1)。
絶縁介在部5Aの構成材料は、絶縁性に優れる樹脂、例えば、PPS樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、LCP、PA樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。絶縁介在部5Aは、射出成形などの公知の成形方法を利用して、所望の形状のものを容易に製造できる。
・・・放熱部材
この例のリアクトル1Aは、コイル2Aの巻回部2a,2bの露出領域に配置された放熱部材6を備える。この例の放熱部材6は、平板材であり、その一面(ここでは上面)を、コイル2Aの設置面及び磁性コア3Aの設置面を一体に支持する支持面とする(図1,図3)。この支持面の対向面(ここでは下面)を設置対象への取付面とする。図1では、放熱部材6の支持面の大きさが、コイル2Aの設置面及び磁性コア3Aの設置面の合計面積に実質的に等しい場合を示す。
放熱部材6は、コイル2Aの設置面の他、コイル2Aの露出領域の任意の位置に、任意の大きさのものを配置できる。例えば、巻回部2a,2bの設置面に代えて、又は設置面と共に、側面や設置面との対向面(上面)に放熱部材6を配置できる。放熱部材6の形状、大きさは、露出領域などに応じて適宜変更できる。例えば、表面積を更に増大するために、フィンを備えることや、ターン間に介在する櫛歯部を備えることなどができる。
放熱部材6の構成材料は、熱伝導性に優れる材料を適宜選択できる。例えば、アルミナといったセラミックスなどの非金属であれば、コイル2Aなどとの絶縁性にも優れる。又は、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属であれば、熱伝導率が高く放熱性に優れる。金属製の放熱部材6である場合にはコイル2Aの露出領域との接触箇所に絶縁層を備えることができる。
放熱部材6は、コイル2Aの露出領域に接着剤などからなる接合層(図示せず)で接合されて固定されていると、所定の位置からずれ難い。接着剤が絶縁性のものであると、金属製の放熱部材6であっても、コイル2Aとの間の絶縁性を高められる。
その他、巻線2wとして、熱融着樹脂(後述の実施形態3参照)から構成される熱融着層を有するものを利用できる。この場合、適宜な時期にコイル2Aを加熱して熱融着層を溶融し、熱融着樹脂部によって放熱部材6をコイル2Aに固定できる。コイル2Aの露出領域と放熱部材6との間に介在する熱融着樹脂部(図示せず)を放熱部材6の接合に利用すれば、コイル2A自体が接合層を備えるため、接着剤などによる接合層を省略できる。
・・・センサ
その他、リアクトル1A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(後述する実施形態2なども同様)。
(リアクトルの製造方法)
実施形態1のリアクトル1Aは、所定の形状の成形型に配置されたコイル2Aの内外に原料混合物を充填し、一体成形体の磁性コア3Aを成形することで製造できる。実施形態のリアクトルの製造方法として、上記一体成形体を射出成形により形成する成形工程を備えることが挙げられる。より具体的な製造方法として、コイル2Aを準備する準備工程と、コイル2Aを成形型に配置する配置工程と、原料混合物を成形型内のコイル2Aの内外に充填して、複合材料から構成される一体成形体を成形する成形工程と、成形型から、コイル2Aと、一体成形体から形成される磁性コア3Aとを備えるリアクトル1Aを取り出す脱型工程とを備えることが挙げられる。以下に各工程の詳細を説明する。
・準備工程
この工程では、巻線2wを巻回して作製したコイル2Aを用意する。巻線2wの両端部は巻回方向に沿って伸ばしたままとし、磁性コア3Aの成形後、適宜、屈曲や、連結部2jの形成などを行うことができる。この場合、例えば、巻線2wの端部を挿通する貫通孔を備える成形型を用意すれば、巻線2wの端部を成形型外に配置した状態で磁性コア3Aを成形でき、巻線2wの端部が邪魔にならず成形し易い。絶縁介在部5Aを備えるリアクトル1Aを製造する場合、上述の筒状部51を備える絶縁介在部5Aを用意して、分割材50α,50βとコイル2Aとを組み付けて、即ち、巻回部2a,2b内に筒状部51を挿入して巻回部2a,2bの内周面を上述の一連の筒状部51,51で覆った組物を準備する。
・配置工程
この工程では、所定の形状の磁性コア3Aを成形可能な成形型を用意して、コイル2Aをこの成形型に配置する。絶縁介在部5Aを備えるリアクトル1Aを製造する場合、上述の組物を成形型に配置する。原料混合物の充填時に成形型内で位置がずれないようにコイル2Aや組物を適宜支持することが好ましい。成形型は、例えば、コイル2Aの外周面の少なくとも一部が一体成形体である磁性コア3Aに覆われず、露出させるものを利用できる。このような成形型として、例えば、上下に分割可能なものであり、一方の型は、矩形の箱体であって、コイル2A又は組物の配置空間と、個別端部32a,32bの外周面を形成する内壁と、この内壁から立設されてギャップ部3gを成形する仕切りと、連結端部32cの外周面を形成する内壁とを備えるものが挙げられる。この例では、この成形型と共に、上述のように絶縁介在部5Aも磁性コア3Aの成形に利用することで、上記一方の型を単純な形状にできて、組物を容易に配置できる。ギャップ材を磁性コア3Aに一体成形したリアクトルを製造する場合には、成形型にギャップ材も配置して磁性コア3Aの成形と同時に一体化することができる。
・成形工程
この工程では、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料の原料(原料混合物)を用意して成形型に充填し、固化することで、上記複合材料から構成され、コイル2Aの内外に配置される磁性コア3Aを成形する。磁性コア3Aの成形には、射出成形やMIM(Metal Injection Molding)、注型成形などの種々の方法を利用できる。特に射出成形やMIMは、複雑な三次元形状の成形型に対して原料混合物、代表的には溶融状態にあって流動性を有するものを隅々まで良好に充填でき、所望の形状の成形体を高精度に成形できて好ましい。絶縁介在部5Aを備えるリアクトル1Aを製造する場合、両分割材50α,50βがつくる並列された一連の筒状部51,51内に原料混合物を充填する。こうすることで、一連の筒状部51,51の内面にそれぞれ接して、内側コア部31a,31bを成形できる。
ギャップ部3gを備える磁性コア3Aを成形するには、ギャップ部3gの形成位置から遠い位置に原料混合物の充填開始箇所を設けることが挙げられる。図4の黒矢印は、原料混合物の充填経路を模式的に示す。例えば、図4に示すように成形型に配置された一方の分割材50βの枠状部52に備える両開口部52hの近傍を原料混合物の充填開始箇所とし、他方の分割材50αの枠状部52に直交するように配置される仕切りを原料混合物の充填終了箇所として、原料混合物の充填を行うことが挙げられる。このようにギャップ部3gから遠い位置を原料混合物の充填開始箇所とし、ギャップ部3g(個別端部32a,32bの対向面)を成形する仕切りの近傍を原料混合物の充填終了箇所とする1点ゲートとすることで脱気し易く、ボイドの含有などを抑制できる。成形型には、ギャップ部3gの成形箇所近くに脱気孔を設けておくとよい。充填開始箇所では連結端部32cが、充填終了箇所では個別端部32a,32bがそれぞれ成形され、上述の並列された一連の筒状部51,51内では内側コア部31a,31bがそれぞれ成形され、これらが一体になっている。
・脱型工程
成形工程によって、磁性コア3Aが成形されると共に、磁性コア3A、適宜絶縁介在部5Aによってコイル2Aが支持された一体物を成形でき、脱型工程では、成形型からこの一体物を取出すことで、コイル2Aと磁性コア3Aとを備えるリアクトル1Aが得られる。
・その他の工程
脱型した一体物について、コイル2Aの露出領域に、適宜、放熱部材6を接合などすると、放熱部材6が接合されたリアクトル1Aが得られる。
(主要な効果)
実施形態1のリアクトル1Aは、内側コア部31a,31bと外側コア部32Aとを備える磁性コア3Aが一体成形体であるため、組立部品点数及び工程数が少なく、製造性に優れる。この例のリアクトル1Aは、外側コア部32Aが内側コア部31a,31bよりも突出した突出箇所を有するといった三次元形状であるものの、磁性コア3Aが射出成形によって成形されることで、容易にかつ精度よく成形できて製造性に優れる。
かつ、実施形態1のリアクトル1Aは、コイル2Aが放熱領域として機能する露出領域を有するため、コイル2Aの熱を外部に容易に伝えられて放熱性に優れる。この例のリアクトル1Aは、以下の点から、放熱性により優れる。
1.巻回部2a,2bの実質的に全域が露出領域であり、放熱領域が十分に広い。
2.露出領域がコイル2Aの設置面を含んでおり、設置対象に放熱できる。設置対象が冷却構造を備える場合には、コイル2Aの設置面を設置対象によって十分に冷却できる。
3.コイル2Aの設置面に放熱部材6が配置されて、この設置面と設置対象との間に放熱部材6が介在して、設置対象により良好に放熱できる。
4.外側コア部32Aが突出箇所を有しており、外側コア部32Aの表面積が広い。
5.上記突出箇所が設置面を有しており、磁性コア3Aも設置対象に放熱できる。
6.上記突出箇所の設置面に放熱部材6が配置されて、磁性コア3Aから設置対象への放熱をより良好に行える。
その他、この例のリアクトル1Aは、絶縁介在部5Aを備えて、絶縁介在部5Aをリアクトル1Aの製造過程で磁性コア3Aの成形型に利用できる他、以下の効果を奏する。
1.コイル2Aの巻回部2a,2bと磁性コア3Aの内側コア部31a,31bとの間の絶縁性に優れる。
2.磁性コア3Aの成形時にコイル2Aを機械的に保護できる。
3.磁性コア3Aの成形時に巻回部2a,2bを構成するターン間から原料混合物が漏出することを防止できる。
更に、この例のリアクトル1Aは、以下の効果を奏する。
1.外側コア部32Aにギャップ部3gを備えるため、成形時に脱気を良好に行えて、ボイドなどの欠陥が少ない磁性コア3Aを備えることができる。
2.外側コア部32Aが突出箇所を有することで、外側コア部32Aにおけるコイル2Aの軸方向に沿った長さを、突出箇所を有さない場合に比較して短くでき、小型化を図ることができる。
3.磁性コア3Aが設置面を有することで、設置状態の安定性に優れる。
実施形態のリアクトルの製造方法は、上述の放熱性に優れるリアクトル1Aを、少ない工程数で製造できる。この例では、絶縁介在部5Aを成形型の一部に利用することで、内側コア部31a,31bを容易にかつ高精度に成形できる上に、上述のように磁性コア3Aの成形時にコイル2Aを機械的に保護できて、コイル2Aの損傷などに起因する不良の発生を低減でき、リアクトル1Aを生産性よく製造できる。
[実施形態2]
図5〜図8を参照して、実施形態2のリアクトル1Bを説明する。
実施形態1では、コイル2Aが二つの巻回部2a,2bを有し、磁性コア3Aが二つの内側コア部31a,31bと一つのギャップ部3gとを有するものを説明した。実施形態2のリアクトル1Bは、コイル2Bと、コイル2Bの内外に配置されて閉磁路を形成する磁性コア3Bとを備え、この磁性コア3Bが内側コア部31と外側コア部32Bとを備え、軟磁性複合材料から構成された一体成形体である点が実施形態1と共通する。リアクトル1Bは、コイル2Bが巻回部を一つのみ備える点、磁性コア3BがいわゆるEE型コアに類する点が実施形態1と相違する。以下、これら相違点を詳細に説明し、共通する構成及び効果の詳細な説明を省略する。
(リアクトル)
・コイル
コイル2Bは、図8に示すように1本の巻線2wを螺旋状に巻回してなる筒状の一つの巻回部を備える。巻線2wの各端部は、巻回部から適宜な方向に引き出されている。図8では、巻線2wの両端部が巻回部の同一端面側に配置された例を示す。この例のコイル2Bの巻回部は、実施形態1のコイル2Aと同様に、被覆平角線で形成されたエッジワイズコイルであって角部を丸めた四角筒状体であり、その外周面として四つの平面を有し、下面がコイル2Bの設置面である。
この例のコイル2Bは、図5に示すように巻回部の端面、及び外周面の四つの平面のうち、設置面に直交する二面の大半は、外側コア部32Bの内面に覆われるものの、設置面(下面)及びその対向面(上面)は、磁性コア3Bで覆われず露出されて露出領域をなす。コイル2Bは、露出領域に設置面を含むことで、実施形態1と同様に、設置対象を含めた外部に十分に放熱できる。
・磁性コア
磁性コア3Bは、図5に示すようにコイル2Bの巻回部内に配置される内側コア部31と、コイル2Bが配置されない外側コア部32Bとを備える。この例の外側コア部32Bは、図6に示すように、内側コア部31の各端部に連続する連結端部32c,32cと、両連結端部32cの一側縁を繋ぎ、内側コア部31の軸方向(図6では上下方向)に平行に配置される一体外周部32sと、各連結端部32c,32cの他側縁に連続し、一体外周部32sに対向配置される個別外周部32s,32sと、ギャップ部3gとを備える。磁性コア3Bは、この外側コア部32Bと、内側コア部31とが軟磁性複合材料によって一体に成形されたEE型コアに類する形状のコアである。
この例の磁性コア3Bを構成する内側コア部31、外側コア部32Bである連結端部32c,32c,一体外周部32s,個別外周部32s,32sはいずれも直方体状である(図5〜図7)。二つの連結端部32c,32cは同一形状、同一サイズであり、個別外周部32s,32sも同一形状、同一サイズである。ギャップ部3gは、両個別外周部32s,32s間に設けられた隙間である。このギャップ部3gの大きさと個別外周部32s,32sの合計長さ(図6において上下方向の長さ)との合計は、一体外周部32sの長さ(同)に等しくなるように調整している。
なお、ギャップ部3gがエアギャップであれば、コイル2Bの巻回部の外周面の一部は、両個別外周部32s,32s間の隙間から露出されるものの、この部分(巻回部の軸方向の中央部分)も非常に小さく、放熱領域として十分に機能しないと考えられる。そこで、実施形態2のリアクトル1Bでは、エアギャップを備える場合であってもエアギャップ以外の領域、ここでは上述のように設置面及びその対向面などを積極的に露出して、放熱領域を十分に有する構成とする。コイル2Bの露出領域は、エアギャップを備える場合にエアギャップに基づく露出箇所よりも十分に広い領域とし、磁性コア3Bの形状によるものの、コイル2Bの外周面の1/4以上、更に1/2以上の面積を有することが好ましい。
この例の磁性コア3Bは、実施形態1の磁性コア3Aと同様に、外側コア部32Bの外周面が内側コア部31の外周面よりも突出する突出箇所を備える。連結端部32c,32cのいずれもが、内側コア部31の周縁の全域に亘って、周縁から外方に突出する突出箇所を備える。図6では内側コア部31の軸方向に直交する方向に突出する部分を示す。これら連結端部32c,32cに連続する一体外周部32s,個別外周部32s,32sの高さも、内側コア部31の高さよりも高い(図7)。
更に、連結端部32c,32c,外周部32s,32s,32sの設置面(下面)及びその対向面(上面)とコイル2Bの巻回部の設置面(下面)及びその対向面(上面)とが実質的に面一になるように、コア部31,32Bの高さを調整している。このようなリアクトル1Bの外形は、直方体状であり(図5)、リアクトル1Bの設置面は、コイル2Bの設置面と磁性コア3Bの外側コア部32Bの設置面とで形成される。
・絶縁介在部
この例のリアクトル1Bは、実施形態1と同様に、コイル2Bと磁性コア3Bの内側コア部31との間に介在される絶縁介在部5Bを備える。絶縁介在部5Bの基本的構成、構成材料、機能や用途などは、実施形態1の絶縁介在部5Aと同様である。概略構成を述べると、絶縁介在部5Bは、図8に示すように一対の分割材50γ,50δを組み合わせて一体とする組物である。各分割材50γ,50δは一つの筒状部51と枠板部52とを有する。両分割材50γ,50δの筒状部51,51同士が互いに係合する構成である。一連の筒状部51,51は、内側コア部31の成形型に利用され、枠板部52,52は、連結端部32c,32cの成形型に利用される。
・放熱部材
この例のリアクトル1Bは、実施形態1と同様に、コイル2Bの露出領域に配置された放熱部材6を備える。この例の放熱部材6は、実施形態1と同様に平板材であり、コイル2Bの設置面に接合層によって固定され、コイル2B及び磁性コア3Bと設置対象との間に介在する。
(リアクトルの製造方法)
実施形態2のリアクトル1Bは、例えば、実施形態1で説明した製造方法によって製造できる。特に、絶縁部材5Aを備える場合について参照するとよく、詳細は省略する。
特に、ギャップ部3gを備える磁性コア3Bを成形するには、例えば、以下の成形型を利用することができる。この成形型は、上下に分割可能なものであり、一方の型は、矩形の箱体であって、コイル2Bを配置する空間と、連結端部32c,32cの外周面及び各外周部32s,32s,32sの外周面を成形する内壁と、一体外周部32sの内周面を成形する一体用成形壁と、個別外周部32s,32sの内周面を成形する個別用成形壁と、これら個別用成形壁と上記内壁との間に設けられてギャップ部3g(個別外周部32s,32sの対向面)を成形する仕切りとを備えるものが挙げられる。この例では、実施形態1と同様にこの成形型と共に、絶縁介在部5Bも磁性コア3Bの成形に利用する。磁性コア3Bの成形も、ギャップ部3gの形成位置から遠い位置に原料混合物の充填開始箇所を設けた1点ゲートとすると、脱気し易くボイドの含有などを抑制できる。図8の黒矢印は、原料混合物の充填経路を模式的に示す。図8では、コイル2Bの外周面のうち、設置面(下面)に直交する一側面において、コイル2Bの軸方向の中央部分を原料混合物の充填開始箇所とし、上記一側面に対向する他側面のうち、上述の仕切りが配置される近傍を充填終了箇所とし、各分割材50γ,50δの枠状部52の近傍を原料混合物の分岐箇所として、絶縁介在部5Bの筒状部51,51内と、上述の仕切りの近傍に至るように、原料混合物の充填を行うことが挙げられる。
(主要な効果)
実施形態2のリアクトル1Bは、実施形態1と同様に、内側コア部31と外側コア部32Bとを備える磁性コア3Bが一体成形体であるため、組立部品点数及び工程数が少なく製造性に優れる。この例のリアクトル1Bは、外側コア部32Bが突出箇所を有する三次元形状であるものの、磁性コア3Bが射出成形によって成形されることで、容易にかつ精度よく成形できて、製造性に優れる。
かつ、実施形態2のリアクトル1Bは、実施形態1と同様に、コイル2Bが放熱領域として機能する露出領域を有するため、放熱性に優れる。この例のリアクトル1Bは、(1)コイル2Bの設置面及びその対向面を露出領域に含むこと、(2)放熱部材6を有すること、(3)外側コア部32Bが突出箇所及び設置面を有することから、放熱性により優れる。
その他、この例のリアクトル1Bは、実施形態1と同様に絶縁介在部5Bを備える効果(良好な絶縁性、コイル2Bの機械的保護、原料混合物の漏出防止)、外側コア部32Bにギャップ部3gを有する効果(ボイドの抑制)、外側コア部32Bが突出箇所を有する効果(小型化、設置状態の安定化)を図ることができる。
[実施形態3]
実施形態1,2のリアクトル1A,1Bに備える絶縁介在部5A,5Bに代えて、又は絶縁介在部5A,5Bと共に、コイル2A,2Bが隣り合うターン同士を接合する熱融着樹脂部(図示せず)を備えることができる。
この形態では、巻線2wとして熱融着層を有するものを利用する。巻線2wを適宜巻回した後、適宜な時期に加熱して熱融着層を溶融して、隣り合うターン同士を熱融着樹脂によって接合する。このコイルは、ターン間に熱融着樹脂部が介在するため、ターン同士が実質的にずれず、コイルが変形し難い。
熱融着層を構成する熱融着樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂が挙げられる。
絶縁介在部材5A,5Bを備えていない場合には、上述の熱融着させたコイルを準備して成形型に配置し、このコイルの内外に原料混合物を充填して、磁性コア3Aや磁性コア3Bなどを成形する。隣り合うターン間の隙間が熱融着樹脂によって埋められて、ターン間から原料混合物が露出することが無く、コイルの内周面をそのまま成形型にできる。そのため、この形態は、組立部品点数がより少なく、製造性により優れる。また、絶縁介在部材5A,5Bの省略により、小型なリアクトルとすることができる。
熱融着部と、絶縁介在部材5A,5Bとを備える場合には、製造過程などでコイルの変形をより防止し易い上に、取り扱い易い。
[変形例]
上述の実施形態1〜3に対して、以下の少なくとも一つの変更が可能である。
(1)一対の巻回部2a,2bを備えるコイル2Aとして、1本の連続する巻線2wで形成されたものとする。
実施形態1で説明した磁性コア3Aのように、連結端部32cにおける設置面に対向する一面(上面)がコイル2Aの設置面に対向する一面(上面)と面一である場合、外側コア部32Aの成形時に、両巻回部2a,2bを繋ぐ部分が邪魔にならないようにすることが好ましい。例えば、両巻回部2a,2bを繋ぐ部分を巻回部2a,2bの上方に折り曲げることが挙げられる。
(2)磁性コア3A,3Bの内側コア部31a,31b,31にギャップ材を備える。
この場合、絶縁介在部5A,5Bの一方の分割材50α,50γにギャップ材を固定しておく、又は分割材50α,50γの筒状部51の一方の開口部を塞いで有底筒部とし、この底板部をギャップ材とすることが挙げられる。
(3)ギャップ部3gを備えてないギャップレスコアとする。
(4)環状の磁性コア3Aに対して、巻回部を一つのみ備えるコイルを備える。例えば、実施形態1で説明した磁性コア3Aの一方の内側コア部31aにコイルを配置し、他方の内側コア部31bを外側コア部の一部とする。
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全ての変更が含まれることが意図される。
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できる。本発明のリアクトルの製造方法は、上述のリアクトルの製造に利用できる。
1A,1B リアクトル
2A,2B コイル 2a,2b 巻回部 2j 連結部 2w 巻線
3A,3B 磁性コア 3g ギャップ部
31,31a,31b 内側コア部 32A,32B 外側コア部
32a,32b 個別端部 32c 連結端部
32s,32s 個別外周部 32s 一体外周部
5A,5B 絶縁介在部 50α,50β,50γ,50δ 分割材
51 筒状部 52 枠板部 52h 開口部
6 放熱部材
この例では、連結端部32cの幅W32 (=2×W31+ギャップ部3gの間隔)とコイル2Aの幅とが実質的に等しくなるように、幅W31,W32 などを調整している。また、個別端部32a,32b,連結端部32cの設置面(下面)及びその対向面(上面)とコイル2Aの巻回部2a,2bの設置面(下面)及びその対向面(上面)とが実質的に面一になるように、高さh31,h32を調整している。このようなリアクトル1Aの外形は、幅W32c、高さh32を有する直方体状であり(図1)、リアクトル1Aの設置面は、コイル2Aの設置面と磁性コア3Aの外側コア部32Aの設置面とで形成される。
ギャップ部3gを備える磁性コア3Aを成形するには、ギャップ部3gの形成位置から遠い位置に原料混合物の充填開始箇所を設けることが挙げられる。図4の黒矢印は、原料混合物の充填経路を模式的に示す。例えば、図4に示すように成形型に配置された一方の分割材50βの枠部52に備える両開口部52hの近傍を原料混合物の充填開始箇所とし、他方の分割材50αの枠部52に直交するように配置される仕切りを原料混合物の充填終了箇所として、原料混合物の充填を行うことが挙げられる。このようにギャップ部3gから遠い位置を原料混合物の充填開始箇所とし、ギャップ部3g(個別端部32a,32bの対向面)を成形する仕切りの近傍を原料混合物の充填終了箇所とする1点ゲートとすることで脱気し易く、ボイドの含有などを抑制できる。成形型には、ギャップ部3gの成形箇所近くに脱気孔を設けておくとよい。充填開始箇所では連結端部32cが、充填終了箇所では個別端部32a,32bがそれぞれ成形され、上述の並列された一連の筒状部51,51内では内側コア部31a,31bがそれぞれ成形され、これらが一体になっている。
(リアクトルの製造方法)
実施形態2のリアクトル1Bは、例えば、実施形態1で説明した製造方法によって製造できる。特に、絶縁介在部5Aを備える場合について参照するとよく、詳細は省略する。
特に、ギャップ部3gを備える磁性コア3Bを成形するには、例えば、以下の成形型を利用することができる。この成形型は、上下に分割可能なものであり、一方の型は、矩形の箱体であって、コイル2Bを配置する空間と、連結端部32c,32cの外周面及び各外周部32s,32s,32sの外周面を成形する内壁と、一体外周部32sの内周面を成形する一体用成形壁と、個別外周部32s,32sの内周面を成形する個別用成形壁と、これら個別用成形壁と上記内壁との間に設けられてギャップ部3g(個別外周部32s,32sの対向面)を成形する仕切りとを備えるものが挙げられる。この例では、実施形態1と同様にこの成形型と共に、絶縁介在部5Bも磁性コア3Bの成形に利用する。磁性コア3Bの成形も、ギャップ部3gの形成位置から遠い位置に原料混合物の充填開始箇所を設けた1点ゲートとすると、脱気し易くボイドの含有などを抑制できる。図8の黒矢印は、原料混合物の充填経路を模式的に示す。図8では、コイル2Bの外周面のうち、設置面(下面)に直交する一側面において、コイル2Bの軸方向の中央部分を原料混合物の充填開始箇所とし、上記一側面に対向する他側面のうち、上述の仕切りが配置される近傍を充填終了箇所とし、各分割材50γ,50δの枠部52の近傍を原料混合物の分岐箇所として、絶縁介在部5Bの筒状部51,51内と、上述の仕切りの近傍に至るように、原料混合物の充填を行うことが挙げられる。
絶縁介在5A,5Bを備えていない場合には、上述の熱融着させたコイルを準備して成形型に配置し、このコイルの内外に原料混合物を充填して、磁性コア3Aや磁性コア3Bなどを成形する。隣り合うターン間の隙間が熱融着樹脂によって埋められて、ターン間から原料混合物が露出することが無く、コイルの内周面をそのまま成形型にできる。そのため、この形態は、組立部品点数がより少なく、製造性により優れる。また、絶縁介在5A,5Bの省略により、小型なリアクトルとすることができる。
熱融着部と、絶縁介在5A,5Bとを備える場合には、製造過程などでコイルの変形をより防止し易い上に、取り扱い易い。

Claims (12)

  1. コイルと、
    前記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、
    前記磁性コアは、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料から構成された一体成形体であり、
    前記コイルは、その外周面の少なくとも一部が前記磁性コアに覆われずに露出された露出領域を備えるリアクトル。
  2. 前記露出領域は、前記コイルの設置面を含む請求項1に記載のリアクトル。
  3. 前記磁性コアは、前記コイル内に配置される内側コア部と、前記コイルが配置されない外側コア部とを備え、
    前記コイルと前記内側コア部との間に介在される絶縁介在部を備える請求項1又は請求項2に記載のリアクトル。
  4. 前記磁性コアは、前記コイル内に配置される内側コア部と、前記コイルが配置されない外側コア部とを備え、
    前記外側コア部は、その外周面が前記内側コア部の外周面よりも突出する突出箇所を備える請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のリアクトル。
  5. 前記露出領域に配置された放熱部材を備える請求項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、隣り合うターン同士を接合する熱融着樹脂部を備える請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のリアクトル。
  7. 前記露出領域に配置された放熱部材を備え、
    前記コイルは、前記放熱部材を接合する熱融着樹脂部を備える請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のリアクトル。
  8. 前記磁性コアは、前記コイル内に配置される内側コア部と、前記コイルが配置されない外側コア部と、前記外側コア部に設けられるギャップ部とを備える請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のリアクトル。
  9. 前記複合材料における前記軟磁性粉末の含有量が30体積%以上80体積%以下である請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のリアクトル。
  10. コイルと、前記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リアクトルを製造するリアクトルの製造方法であって、
    前記リアクトルは、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のリアクトルであり、
    前記一体成形体を射出成形により形成する成形工程を備えるリアクトルの製造方法。
  11. 筒状部を備える絶縁介在部と前記コイルとを組み付けて、前記コイルの内周面を前記筒状部で覆った組物を準備し、
    前記成形工程では、前記筒状部内に前記複合材料を充填する請求項10に記載のリアクトルの製造方法。
  12. 前記コイルとして、隣り合うターン同士が熱融着樹脂によって接合されたものを準備し、
    前記成形工程では、準備した前記コイル内に前記複合材料を充填する請求項10に記載のリアクトルの製造方法。
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