JP2018207051A - リアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】コイルの巻回部の内周面と磁性コアの内側コア部との間に樹脂を充填して内側樹脂部を形成する際に巻回部内への樹脂の充填性を改善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、内側コア部及び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、巻回部と内側コア部の間に充填される内側樹脂部と、巻回部の端面と外側コア部との間に介在され、内側コア部が挿入される貫通孔と、外側コア部との間に巻回部内に連通する樹脂充填孔とを有する端面介在部材と、を備え、外側コア部は、内側コア部の端面と対向する内端面の周縁部に少なくとも１つの凹部を有し、凹部は、内側コア部の端面よりも内側に入り込むように形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、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には、巻回部を有するコイルと、コイル（巻回部）の内外に配置されて閉磁路を形成する環状の磁性コアと、コイル（巻回部）と磁性コアとの間に介在される絶縁介在部材とを備えるリアクトルが開示されている。上記磁性コアは、巻回部の内部に配置される内側コア部と、巻回部の外部に配置される外側コア部とを有する。上記絶縁介在部材は、巻回部の内周面と内側コア部との間に介在される内側介在部材と、巻回部の端面と外側コア部との間に介在される端面介在部材とを有する。

特許文献１に記載のリアクトルは、コイルの巻回部の内周面と内側コア部との間に充填される内側樹脂部を備える。特許文献１に記載のリアクトルでは、外側コア部側から端面介在部材に形成された樹脂充填孔を介して、巻回部の端面側から巻回部の内周面と内側コア部の外周面との間に樹脂を充填することにより、内側樹脂部を形成している。

特開２０１７−２８１４２号公報

上述したような内側樹脂部を備えるリアクトルにおいて、端面介在部材と外側コア部との間に形成される樹脂充填孔から巻回部内に樹脂を充填して内側樹脂部を形成する際、樹脂充填孔が狭く、巻回部内へ樹脂が流れ込み難い。そのため、巻回部の内周面と内側コア部との間に樹脂が十分に充填され難く、内側樹脂部にボイドが発生する可能性が高くなる。したがって、巻回部内への樹脂の充填性を改善することが望まれる。

本開示は、コイルの巻回部の内周面と磁性コアの内側コア部との間に樹脂を充填して内側樹脂部を形成する際に巻回部内への樹脂の充填性を改善できるリアクトルを提供することを目的の一つとする。

本開示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、を備えるリアクトルであって、
前記巻回部の内周面と前記内側コア部との間に充填される内側樹脂部と、
前記巻回部の端面と前記外側コア部との間に介在され、前記内側コア部が挿入される貫通孔と、前記外側コア部との間に前記巻回部内に連通する樹脂充填孔とを有する端面介在部材と、を備え、
前記外側コア部は、前記内側コア部の端面と対向する内端面の周縁部に少なくとも１つの凹部を有し、
前記凹部は、前記内側コア部の端面よりも内側に入り込むように形成されている。

上記リアクトルは、コイルの巻回部の内周面と磁性コアの内側コア部との間に樹脂を充填して内側樹脂部を形成する際に巻回部内への樹脂の充填性を改善できる。

実施形態１に係るリアクトルの概略斜視図である。 図１に示す（ＩＩ）−（ＩＩ）線で切断した概略縦断面図である。 図１に示す（ＩＩＩ）−（ＩＩＩ）線で切断した概略平断面図である。 実施形態１に係るリアクトルに備える組合体の概略分解斜視図である。 実施形態１に係るリアクトルに備える外側コア部を内端面側から見た概略図である。 実施形態１に係るリアクトルに備える組合体の概略側面図である。 実施形態１に係るリアクトルに備える組合体の概略上面図である。 実施形態１に係るリアクトルに備えるコイルと内側コア部との組物を巻回部の端面側から見た概略図である。 実施形態１に係るリアクトルに備える組合体の概略正面図である。

［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、を備えるリアクトルであって、
前記巻回部の内周面と前記内側コア部との間に充填される内側樹脂部と、
前記巻回部の端面と前記外側コア部との間に介在され、前記内側コア部が挿入される貫通孔と、前記外側コア部との間に前記巻回部内に連通する樹脂充填孔とを有する端面介在部材と、を備え、
前記外側コア部は、前記内側コア部の端面と対向する内端面の周縁部に少なくとも１つの凹部を有し、
前記凹部は、前記内側コア部の端面よりも内側に入り込むように形成されている。

上記リアクトルによれば、外側コア部の内端面の周縁部に凹部を有することで、端面介在部材と外側コア部との間に隙間が形成され、凹部によって樹脂充填孔へ樹脂を導入し易くなるため、樹脂充填孔から巻回部内へ樹脂が流れ込み易くなる。そのため、巻回部の内周面と内側コア部との間に樹脂が十分に充填され易い。したがって、上記リアクトルは、巻回部の内周面と内側コア部との間に樹脂を充填して内側樹脂部を形成する際に巻回部内への樹脂の充填性を改善できるので、内側樹脂部にボイドが発生し難い。

（２）上記リアクトルの一形態として、前記凹部が前記内端面の角部に設けられていることが挙げられる。

磁性コアにおいて、外側コア部における内端面の角部の箇所は、磁束が比較的流れ難く、有効磁路として機能し難いため、有効磁路への影響が比較的小さい。そのため、外側コア部の内端面の角部に凹部が設けられていることで、樹脂の充填性を改善しつつ、有効磁路面積の減少を抑制できる。

（３）上記リアクトルの一形態として、前記凹部の深さが２ｍｍ以上である。

凹部の深さ（凹み量）が２ｍｍ以上であることで、凹部によって形成される端面介在部材と外側コア部との隙間を十分に確保でき、樹脂充填孔へ樹脂をより導入し易くなるため、樹脂充填孔から巻回部内への樹脂の充填性を向上できる。ここでいう「凹部の深さ」とは、巻回部の軸方向における外側コア部の内端面から凹部の底面までの距離をいう。凹部の深さが大き過ぎると、その分、外側コア部の体積が小さくなり、磁気飽和が起こり易くなるため、凹部の深さは、例えば１０ｍｍ以下、更に５ｍｍ以下であることが好ましい。

［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９を参照して、実施形態１に係るリアクトル１を説明する。実施形態１のリアクトル１は、図１〜図４に示すように、巻回部２ｃを有するコイル２と、巻回部２ｃの内外に配置されて閉磁路を形成する磁性コア３と、コイル２と磁性コア３との間に介在される絶縁介在部材５とを備える組合体１０（図４参照）を有する。コイル２は、２つの巻回部２ｃを有し、両巻回部２ｃが互いに横並びに配置されている。磁性コア３は、図２、図３に示すように、巻回部２ｃの内側に配置される２つの内側コア部３１と、巻回部２ｃの外側に配置されて両内側コア部３１の各端部同士を接続する２つの外側コア部３２とを有する（図４も参照）。絶縁介在部材５は、図４に示すように、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１との間に介在される内側介在部材５１と、巻回部２ｃの端面と外側コア部３２との間に介在される端面介在部材５２とを有する（図６、図７も参照）。また、リアクトル１は、図２、図３に示すように、磁性コア３（内側コア部３１及び外側コア部３２）を一体に覆うモールド樹脂部４を備える。モールド樹脂部４は、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１との間に充填される内側樹脂部４１と、外側コア部３２の少なくとも一部を覆う外側樹脂部４２とを有する。リアクトル１の特徴の１つは、図２〜図４に示すように、内側コア部３１の端面と対向する内端面３２ｅの周縁部に少なくとも１つの凹部３２０を有する点にある（図５〜図７も参照）。

リアクトル１は、例えば、コンバータケースなどの設置対象（図示せず）に設置される。ここでは、リアクトル１（コイル２及び磁性コア３）において、図１、図４における紙面下側が、設置対象に面する設置側であり、設置側を「下」、その反対側を「上」とし、上下方向を縦方向（高さ方向）とする。また、コイル２の巻回部２ｃの並び方向（図３の紙面左右方向）を横方向（幅方向）とし、コイル２（巻回部２ｃ）の軸方向に沿った方向（図２の紙面左右方向、図３の紙面上下方向）を長さ方向とする。図２、図６は、巻回部２ｃの軸方向に沿って縦方向に切断した縦断面図であり、図３は、巻回部２ｃを上下に分断する平面で切断した平断面図である。図８は、コイル２と内側コア部３１との組物を巻回部２ｃの端面側から見た図であり、図９は、組合体１０を外側コア部３２側から巻回部２ｃの軸方向に見た正面図である。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４に示すように、２本の巻線２ｗをそれぞれ螺旋状に巻回してなる２つの巻回部２ｃを有し、両巻回部２ｃを形成するそれぞれの巻線２ｗの一方の端部同士が接合部２ｊを介して接続されている。両巻回部２ｃは、互いの軸方向が平行するように横並び（並列）に配置されている。接合部２ｊは、各巻回部２ｃから引き出された巻線２ｗの一方の端部同士を溶接や半田付け、ロウ付けなどの接合方法によって接合することで形成されている。巻線２ｗの他方の端部はそれぞれ、各巻回部２ｃから適宜な方向（この例では上方）に引き出されている。各巻線２ｗの他端部（即ち、コイル２の両端）には、端子金具（図示せず）が適宜取り付けられ、電源などの外部装置（図示せず）に電気的に接続される。コイル２は、公知のものを利用でき、例えば、両巻回部２ｃが１本の連続する巻線で形成されたものでもよい。

〈巻回部〉
両巻回部２ｃは、同じ仕様の巻線２ｗからなり、形状・大きさ・巻回方向・ターン数が同じであり、巻回部２ｃを形成する隣り合うターン同士が密着している。巻線２ｗは、例えば、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）とを有する被覆線（いわゆるエナメル線）である。この例では、各巻回部２ｃが被覆平角線の巻線２ｗをエッジワイズ巻きした四角筒状（具体的には、矩形筒状）のエッジワイズコイルであり、軸方向から見た巻回部２ｃの端面形状は角部が丸められた矩形状である（図８も参照）。巻回部２ｃの形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円筒状や楕円筒状、長円筒状（レーストラック形状）などであってもよい。巻線２ｗや巻回部２ｃの仕様は適宜変更できる。

この例では、図１に示すように、コイル２（巻回部２ｃ）がモールド樹脂部４で覆われておらず、リアクトル１を構成したとき、コイル２の外周面が露出された形態になる（図２、図３も参照）。そのため、コイル２から外部に放熱し易く、コイル２の放熱性を高めることができる。

その他、コイル２は、電気絶縁性を有する樹脂でモールドされたモールドコイルであってもよい。この場合、コイル２を外部環境(粉塵や腐食など)から保護したり、コイル２の機械的強度や電気絶縁性を高めることができる。例えば、巻回部２ｃの内周面が樹脂で覆われていることで、巻回部２ｃと内側コア部３１との間の電気的絶縁を高めることができる。コイル２をモールドする樹脂には、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂や、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やナイロン６６といったポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）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が利用できる。

或いは、コイル２は、巻回部２ｃを形成する隣り合うターン間に融着層を備え、隣り合うターン同士が熱融着された熱融着コイルであってもよい。この場合、隣り合うターン同士をより密着させることができる。

（磁性コア３）
磁性コア３は、図２〜図４に示すように、巻回部２ｃの内側に配置される２つの内側コア部３１と、巻回部２ｃの外側に配置される２つの外側コア部３２とを有する。内側コア部３１は、横並びに配置された巻回部２ｃの内側に位置し、コイル２が配置される部分である。つまり、両内側コア部３１は、巻回部２ｃと同様に、横並び（並列）に配置される。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。外側コア部３２は、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。外側コア部３２は、両内側コア部３１の各端部同士を接続するように設けられる。この例では、内側コア部３１を両端から挟むように外側コア部３２がそれぞれ配置され、両内側コア部３１の各端面が外側コア部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の磁性コア３が構成されている。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の形状は、巻回部２ｃの内周面に対応した形状である。この例では、内側コア部３１が四角柱状（矩形柱状）に形成されており、軸方向から見た内側コア部３１の端面形状は角部が面取りされた矩形状である（図８も参照）。内側コア部３１の外周面は、図８に示すように、４つの平面（上面、下面及び２つの側面）と４つの角部とを有する。ここでは、両巻回部２ｃの互いに対向する側を内側、その反対側を外側とし、２つの側面のうち、両巻回部２ｃの互いに対向する内側の側面を内側面、その反対側に位置する外側の側面を外側面とする。また、この例では、図２〜図４に示すように、内側コア部３１が複数の内コア片３１ｍを有し、内コア片３１ｍが長さ方向に連結されて構成されている。

内側コア部３１（内コア片３１ｍ）は、軟磁性材料を含有する材料で形成されている。内コア片３１ｍは、例えば、鉄又は鉄合金（Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ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や、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料の成形体などで形成されている。複合材料の樹脂には、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、常温硬化性樹脂、低温硬化性樹脂などが利用できる。熱硬化性樹脂としては、例えば、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が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＰＰＳ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ、ＰＡ樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ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も利用できる。この例では、内コア片３１ｍが圧粉成形体で形成されている。

〈外側コア部〉
外側コア部３２の各々は、１つのコア片で構成されている。外側コア部３２は、内コア片３１ｍと同様に、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が圧粉成形体で形成されている。

外側コア部３２の形状は、両内側コア部３１の各端面にそれぞれ対向する内端面３２ｅを有し、内側コア部３１と組み合わされることで閉磁路を形成するものであれば、特に限定されない。この例では、図２に示すように、磁性コア３を構成したとき、外側コア部３２が内側コア部３１に対して下方向に突出しており、外側コア部３２の下面がコイル２（巻回部２ｃ）の下面と面一になっている。外側コア部３２の上面は内側コア部３１の上面と面一になっている。

<凹部>
外側コア部３２は、内端面３２ｅの周縁部に少なくとも１つの凹部３２０を有する。この例では、外側コア部３２の内端面３２ｅ側の四隅が切り欠かれて凹部３２０が形成されており、図５に示すように、凹部３２０が内端面３２ｅの角部にそれぞれ設けられている。また、凹部３２０は、組合体１０の状態において、外側コア部３２を巻回部２ｃの軸方向に透視した場合、内側コア部３１の端面、具体的には内側コア部３１の端面の周縁（内側コア部の外周面）よりも内側に入り込むように形成されている（図６、図７も参照）。この例に示す凹部３２０は、内端面３２ｅ側から見た凹部３２０の輪郭形状が矩形状であり、図６、図７に示すように、底面３２ｂから内端面３２ｅ側に向かって広がるように内周面が傾斜している。凹部３２０の輪郭形状は、特に限定されず、例えば、三角形状、台形状、扇形状などでもよい。

外側コア部３２に形成された凹部３２０は、図６、図７に示すように、組合体１０を構成したとき、端面介在部材５２と外側コア部３２との間に隙間ｃを形成し、後述する樹脂充填孔５２４へ樹脂を導入し易くするためのものである。凹部３２０の深さｄは、凹部３２０の箇所で端面介在部材５２と外側コア部３２との間に隙間ｃが形成されるのであれば、特に限定されないが、例えば２ｍｍ以上であることが挙げられる。これにより、凹部３２０によって形成される端面介在部材５２と外側コア部３２との隙間ｃを十分に確保し易く、樹脂充填孔５２４へ樹脂をより導入し易くなる。より好ましくは、端面介在部材５２と外側コア部３２との間に少なくとも１ｍｍ以上の隙間ｃが形成されるように、凹部３２０の深さｄを設定するとよい。一方で、凹部３２０の深さｄが大き過ぎると、その分、外側コア部３２の体積が小さくなり、磁気飽和が起こり易くなるため、凹部３２０の深さｄは、例えば１０ｍｍ以下、更に５ｍｍ以下であることが好ましい。「凹部の深さｄ」とは、巻回部２ｃの軸方向における外側コア部３２の内端面３２ｅから凹部３２０の底面３２ｂまでの距離をいう。

凹部３２０の大きさ（面積）は、磁路面積がある程度確保されるように設定されている。具体的には、内側コア部３１の端面に実質的に対向する凹部３２０を除く内端面３２ｅの各領域（図５中、ダブルハッチングで示す）の面積が、内側コア部３１の端面の面積の６０％以上、更に７０％以上となるように、凹部３２０の面積を設定することが挙げられる。これにより、凹部３２０の箇所で発生する漏れ磁束を抑制できる。

図５を参照して、凹部３２０の寸法の一例を挙げる。巻回部２ｃの軸方向に直交する高さ方向（図６参照）における内側コア部３１の外周面（上面又は下面）からの凹部３２０の入り込み量ｅは、例えば３ｍｍ以上、更に５ｍｍ以上となるように設定することが挙げられる。また、巻回部２ｃの軸方向に直交する幅方向（図７参照）における凹部３２０の幅ｗは、例えば３ｍｍ以上、更に５ｍｍ以上となるように設定することが挙げられる。凹部３２０の入り込み量ｅが３ｍｍ以上、幅ｗが３ｍｍ以上である場合、後述する樹脂充填孔５２４の流路面積を十分に確保し易い。一方、磁路面積を確保する観点から、例えば、凹部３２０の入り込み量ｅは１０ｍｍ以下、凹部の幅ｗは１０ｍｍ以下であることが好ましい。

図５では、凹部３２０が内端面３２ｅの角部に設けられている場合を例示しているが、凹部３２０の形成箇所は内端面３２ｅの角部に限定されるものではなく、例えば、内端面３２ｅの周縁を構成する辺に凹部３２０を設けてもよい。この場合、内端面３２ｅの周縁の周方向の対向する位置に凹部３２０を設けることが好適である。また、凹部３２０の数は、各内側コア部３１の端面に対応する位置に少なくとも１箇所あればよい。

（絶縁介在部材）
絶縁介在部材５は、コイル２（巻回部２ｃ）と磁性コア３（内側コア部３１及び外側コア部３２）との間に介在され、コイル２と磁性コア３との間の電気的絶縁を確保する部材であり、内側介在部材５１と端面介在部材５２とを有する。絶縁介在部材５（内側介在部材５１及び端面介在部材５２）は、電気絶縁性を有する樹脂、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ、ＰＡ樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ樹脂などで形成されている。この例では、内側介在部材５１及び端面介在部材５２がＰＰＳ樹脂で形成されている。

〈内側介在部材〉
内側介在部材５１は、図４、図６及び図７に示すように、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に介在され、巻回部２ｃと内側コア部３１との間の電気的絶縁を確保する。また、内側介在部材５１は、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に、内側樹脂部４１（図２、図３参照）を形成する樹脂の流路となる隙間を形成する（図８も参照）。この例では、内側介在部材５１は、図４に示すように、内コア片３１ｍ間に介在される板状の仕切り部５１０と、仕切り部５１０の角部に形成され、隣接する両内コア片３１ｍの角部に沿って長さ方向に延在する突片５１１とを有する。この例に示す仕切り部５１０は、上側が開口したＵ字状に形成されている。仕切り部５１０は、内コア片３１ｍ間の間隔を保持し、内コア片３１ｍ間にギャップを形成する。突片５１１は、図６、図７に示すように、内コア片３１ｍの角部を保持すると共に、巻回部２ｃの内周面と内コア片３１ｍの外周面との間に介在して、巻回部２ｃ内に内コア片３１ｍ（内側コア部３１）を位置決めする。突片５１１により巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に隙間が形成され、図８に示すように、内側コア部３１の４面（上面、下面及び両側面）にそれぞれ隙間が確保される。巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との隙間に樹脂が充填されることで、内側樹脂部４１（図２、図３参照）が形成される。

〈端面介在部材〉
端面介在部材５２は、図４、図６及び図７に示すように、巻回部２ｃの端面と外側コア部３２の内端面３２ｅとの間に介在され、巻回部２ｃと外側コア部３２との間の電気的絶縁を確保する。端面介在部材５２は、巻回部２ｃの両端にそれぞれ配置され、図４に示すように、内側コア部３１が挿入される２つの貫通孔５２０を有する矩形状の枠状体である。この例では、内側コア部３１（内コア片３１ｍ）の端面の角部に当接する位置に、貫通孔５２０から内方に張り出す突起５２３が形成されている。突起５２３が内側コア部３１の端面の角部と外側コア部３２の内端面３２ｅとの間に介在して、内側コア部３１の端面と外側コア部３２の内端面３２ｅとの間に隙間が形成される。また、図９に示すように、組合体１０を構成したとき、外側コア部３２との間に巻回部２ｃ内に連通する樹脂充填孔５２４が形成されるように、貫通孔５２０が形成されている。この樹脂充填孔５２４を介して、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との隙間（図８参照）に樹脂を充填することが可能である。

端面介在部材５２の外側コア部３２側（正面側）には、図４に示すように、外側コア部３２の内端面３２ｅ側が嵌合される凹状の嵌合部５２５が形成されており、嵌合部５２５により端面介在部材５２に対して外側コア部３２が位置決めされる。また、端面介在部材５２の内側コア部３１側（裏面側）には、内側コア部３１の端部に位置する内コア片３１ｍの角部に沿って長さ方向に延在する突片５２１が形成されている。突片５２１は、図６、図７に示すように、内側コア部３１の端部に位置する内コア片３１ｍの角部を保持すると共に、巻回部２ｃの内周面と内コア片３１ｍの外周面との間に介在して、巻回部２ｃ内に内コア片３１ｍ（内側コア部３１）を位置決めする。突片５２１により端面介在部材５２に対して内側コア部３１が位置決めされ、結果的に、端面介在部材５２を介して内側コア部３１と外側コア部３２とが位置決めされる。

（モールド樹脂部）
モールド樹脂部４は、図２、図３に示すように、磁性コア３（内側コア部３１及び外側コア部３２）を一体に覆い、内側樹脂部４１と外側樹脂部４２とを有する。モールド樹脂部４は、電気絶縁性を有する樹脂、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ、ＰＡ樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ樹脂などで形成されている。この例では、内側樹脂部４１及び外側樹脂部４２がＰＰＳ樹脂で形成されている。

〈内側樹脂部〉
内側樹脂部４１は、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との隙間に樹脂が充填されることで形成されており、巻回部２ｃの内周面及び内側コア部３１の外周面に密着している。また、この例では、図２に示すように、内側介在部材５１の仕切り部５１０によって形成される内コア片３１ｍ間の空間にも内側樹脂部４１を形成する樹脂が充填されている。

〈外側樹脂部〉
外側樹脂部４２は、外側コア部３２の少なくとも一部を覆うように形成されている。この例では、組合体１０を構成したとき、外部に露出する外側コア部３２の全体を覆うように外側樹脂部４２が形成されている。具体的には、外側コア部３２の端面介在部材５２に接する内端面３２ｅを除く、外側コア部３２の外周面、上面及び下面が外側樹脂部４２で覆われており、外側コア部３２の表面が外部に露出していない。

モールド樹脂部４は、例えば射出成形により形成されている。本実施形態では、端面介在部材５２に形成された樹脂充填孔５２４（図９参照）を通じて、外側樹脂部４２及び内側樹脂部４１が一体に形成されている。このモールド樹脂部４により、内側コア部３１及び外側コア部３２が一体化されると共に、組合体１０を構成するコイル２、磁性コア３及び絶縁介在部材５が一体化される。また、図２、図３に示すように、外側コア部３２の内端面３２ｅと内側コア部３１の端面との隙間にも樹脂が充填されている。

＜リアクトルの製造方法＞
リアクトル１の製造方法の一例を説明する。リアクトルの製造方法は、大別すると、組合体組立工程と、樹脂モールド工程とを備える。

（組合体組立工程）
組合体組立工程では、コイル２と磁性コア３と絶縁介在部材５との組合体１０を組み立てる（図４〜図９参照）。
内コア片３１ｍ間に内側介在部材５１を配置して内側コア部３１を作製し、コイル２の両巻回部２ｃに内側コア部３１をそれぞれ挿入して、コイル２と内側コア部３１及び内側介在部材５１の組物を用意する（図８参照）。その後、巻回部２ｃの両端に端面介在部材５２をそれぞれ配置して、内側コア部３１を両端から挟むように外側コア部３２をそれぞれ配置する（図６、図７参照）。これにより、内側コア部３１と外側コア部３２とで環状の磁性コア３を構成する。以上のようにして、コイル２と磁性コア３と絶縁介在部材５とを備える組合体１０を組み立てる。組合体１０の状態において、外側コア部３２側からコイル２（巻回部２ｃ）の軸方向に見た場合、端面介在部材５２に樹脂充填孔５２４が形成されている（図９参照）。

（樹脂モールド工程）
樹脂モールド工程では、外側コア部３２を樹脂で被覆すると共に、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１との間に樹脂を充填して、外側樹脂部４２及び内側樹脂部４１を一体成形する（図１〜図３参照）。
組合体１０を金型内に配置し、組合体１０の外側コア部３２側から金型内に樹脂を注入して樹脂モールドする。例えば、外側コア部３２のコイル２及び内側コア部３１が配置される側とは反対側から樹脂を射出することが挙げられる。この例では、金型に対して外側コア部３２及び端面介在部材５２を固定しない。そして、外側コア部３２を樹脂で覆い、端面介在部材５２の樹脂充填孔５２４（図９参照）を介して、巻回部２ｃ内に樹脂を充填する。これにより、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との隙間（図６、図７参照）に樹脂が充填される。このとき、内コア片３１ｍ間の空間や、外側コア部３２の内端面３２ｅと内側コア部３１の端面との隙間にも樹脂が充填される。その後、充填した樹脂を固化させることで、外側樹脂部４２及び内側樹脂部４１を一体成形する（図２、図３参照）。これにより、内側樹脂部４１と外側樹脂部４２とでモールド樹脂部４を構成し、内側コア部３１及び外側コア部３２を一体化すると共に、コイル２、磁性コア３及び絶縁介在部材５を一体化する。

樹脂の充填は、一方の外側コア部３２側から他方の外側コア部３２側に向かって巻回部２ｃ内に樹脂を充填してもよいし、両方の外側コア部３２側から巻回部２ｃ内に樹脂を充填してもよい。

本実施形態では、外側コア部３２に凹部３２０が形成されており、図６、図７に示すように、凹部３２０によって端面介在部材５２と外側コア部３２との間に隙間ｃが形成されている。そのため、樹脂充填孔５２４へ樹脂を導入し易く、樹脂充填孔５２４から巻回部２ｃ内へ樹脂が流れ込み易くなることから、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１との間に樹脂を十分に充填することが可能である。

{作用効果}
実施形態１のリアクトル１は、次の作用効果を奏する。

外側コア部３２の内端面３２ｅの周縁部に凹部３２０を有することで、端面介在部材５２と外側コア部３２との間に隙間ｃが形成され、凹部３２０によって樹脂充填孔５２４へ樹脂を導入し易くなる。そのため、樹脂充填孔５２４から巻回部２ｃ内へ樹脂が流れ込み易く、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１との間に樹脂が十分に充填され易い。したがって、内側樹脂部４１を形成する際に巻回部２ｃ内への樹脂の充填性を改善できるので、内側樹脂部４１におけるボイドの発生を抑制できる。

更に、凹部３２０が内側コア部３１の端面よりも内側に入り込むように形成されていることで、凹部３２０の箇所で樹脂充填孔５２４の流路面積が大きくなり、樹脂充填孔５２４から巻回部２ｃ内へ樹脂が充填され易くなる。

外側コア部３２の内端面３２ｅの角部に凹部３２０が設けられている場合、樹脂の充填性を改善しつつ、有効磁路面積の減少を抑制できる。これは、磁性コア３において、外側コア部３２における内端面３２ｅの角部の箇所は、磁束が比較的流れ難く、有効磁路として機能し難いため、有効磁路への影響が比較的小さいからである。

本実施形態のリアクトルでは、外側コア部３２の内端面３２ｅの周縁が端面介在部材５２の貫通孔５２０の内周縁よりも外側に位置する場合は勿論、内端面３２ｅの周縁の少なくとも１辺が端面介在部材５２の貫通孔５２０の内周縁よりも内側に位置するリアクトルの場合においても凹部３２０を設けることが有効である。

〈用途〉
実施形態１のリアクトル１は、例えば、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可能である。

１ リアクトル
１０ 組合体
２ コイル
２ｗ 巻線
２ｃ 巻回部
２ｊ 接合部
３ 磁性コア
３１ 内側コア部
３１ｍ 内コア片
３２ 外側コア部
３２ｅ 内端面
３２０ 凹部
３２ｂ 底面
４ モールド樹脂部
４１ 内側樹脂部
４２ 外側樹脂部
５ 絶縁介在部材
５１ 内側介在部材
５１０ 仕切り部
５１１ 突片
５２ 端面介在部材
５２０ 貫通孔
５２１ 突片
５２３ 突起
５２４ 樹脂充填孔
５２５ 嵌合部
ｃ 隙間

Claims (3)

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、
   前記巻回部の内周面と前記内側コア部との間に充填される内側樹脂部と、
   前記巻回部の端面と前記外側コア部との間に介在され、前記内側コア部が挿入される貫通孔と、前記外側コア部との間に前記巻回部内に連通する樹脂充填孔とを有する端面介在部材と、を備え、
   前記外側コア部は、前記内側コア部の端面と対向する内端面の周縁部に少なくとも１つの凹部を有し、
   前記凹部は、前記内側コア部の端面よりも内側に入り込むように形成されているリアクトル。
2. 前記凹部が前記内端面の角部に設けられている請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記凹部の深さが２ｍｍ以上である請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。

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