JP2019021779A - 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、外側コア部の位置ずれを抑制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と、巻回部の外側で内側コア部を挟むように配置される一対の外側コア部とを有する磁性コアと、巻回部の端面と外側コア部との間に介在される本体部と、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、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と、外側コア部の少なくとも一部を覆い、樹脂充填孔を通じて内側樹脂部と繋がっている外側樹脂部とを備え、一対の外側コア部の少なくとも一方と端面介在部材とは、一体に設けられたコア部品で構成され、コア部品における端面介在部材は、本体部から外側コア部側に延設され、本体部との間に外側コア部を挟むコア保持部を備えるリアクトル。【選択図】図１

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、巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、巻回部の内外に配置されて閉磁路を形成する磁性コアと、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備える。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備える。また、特許文献１に記載のリアクトルは、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と、外側コア部の一部を覆う外側樹脂部とを備える。

特許文献１に記載のリアクトルでは、内側介在部材によって巻回部の内周面と内側コア部との間に隙間（樹脂流路）を形成している。そして、外側コア部の外周を樹脂で覆うと共に、端面介在部材に形成された樹脂充填孔から樹脂を充填して、巻回部の端面側から巻回部と内側コア部との間に形成された樹脂流路に樹脂を充填することにより、外側樹脂部と内側樹脂部とを一体に形成している。

特開２０１７−２８１４２号公報

上述したリアクトルの製造方法としては、例えば、コイルと磁性コアと絶縁介在部材とを組み合わせた組合体を金型内に配置し、金型内に樹脂を注入して樹脂モールドすることが挙げられる。金型内に注入された樹脂は、外側コア部の外周を覆い外側樹脂部を形成すると共に、樹脂充填孔を介して巻回部と内側コア部との間に流入して内側樹脂部を形成する。一般に、金型内への樹脂の注入は、射出成形により樹脂に圧力をかけて行うが、巻回部の内周面と内側コア部との狭い隙間に樹脂を十分に行き渡らせるためには、高い圧力をかける必要がある。樹脂の圧力を高くした場合、その圧力によって外側コア部が動き、位置ずれが生じる虞がある。

そこで、金型内で外側コア部が動かないように、例えば、金型内に外側コア部を固定する突起（ピン）を設け、この突起に外側コア部を当て止めすることが考えられる。しかしながら、その場合には、外側コア部の突起に接する面が樹脂で覆われず、外側樹脂部から露出することになるため、外側コア部の外側樹脂部から露出する部分で錆が発生することが懸念される。

そこで、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、外側コア部の位置ずれを抑制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と、前記巻回部の外側で前記内側コア部を挟むように配置される一対の外側コア部とを有する磁性コアと、
前記巻回部の端面と前記外側コア部との間に介在される本体部と、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、
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、
前記外側コア部の少なくとも一部を覆い、前記樹脂充填孔を通じて前記内側樹脂部と繋がっている外側樹脂部とを備えるリアクトルであって、
一対の前記外側コア部の少なくとも一方と前記端面介在部材とは、一体に設けられたコア部品で構成され、
前記コア部品における前記端面介在部材は、前記本体部から前記外側コア部側に延設され、前記本体部との間に前記外側コア部を挟むコア保持部を備える。

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、外側コア部の位置ずれを抑制できる。

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と、前記巻回部の外側で前記内側コア部を挟むように配置される一対の外側コア部とを有する磁性コアと、
前記巻回部の端面と前記外側コア部との間に介在される本体部と、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、
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、
前記外側コア部の少なくとも一部を覆い、前記樹脂充填孔を通じて前記内側樹脂部と繋がっている外側樹脂部とを備えるリアクトルであって、
一対の前記外側コア部の少なくとも一方と前記端面介在部材とは、一体に設けられたコア部品で構成され、
前記コア部品における前記端面介在部材は、前記本体部から前記外側コア部側に延設され、前記本体部との間に前記外側コア部を挟むコア保持部を備える。

上記リアクトルは、外側コア部と端面介在部材とが一体に設けられたコア部品で構成されることで、外側コア部と端面介在部材とを位置決めした状態の一体物として取り扱える。そして、そのコア部品における外側コア部が端面介在部材の本体部とコア保持部によって挟まれることで、内側樹脂部及び外側樹脂部の形成過程において、樹脂の注入圧力により外側コア部が端面介在部材から外れたり、端面介在部材が変形したりするという不具合が生じることを抑制できる。

上記リアクトルは、一対の外側コア部の一方が端面介在部材と一体に設けられたコア部品で構成され、一対の外側コア部の他方が端面介在部材と別体に設けられた別部品で構成される片側コア保持の形態と、一対の外側コア部の双方がそれぞれ端面介在部材と一体に設けられたコア部品で構成される両側コア保持の形態とを含む。内側樹脂部及び外側樹脂部は、コイルと磁性コアと端面介在部材とを組み合わせた組合体を金型内に配置し、金型内に樹脂を注入して樹脂モールドすることで形成できる。金型内への樹脂の注入としては、一対の外側コア部の一方の外側コア部の外端面側から樹脂を注入する一方向注入の形態と、一対の外側コア部の双方の外側コア部の外端面側からそれぞれ樹脂を注入する二方向注入の形態とが挙げられる。

一方向注入の形態では、樹脂を注入する側の一方の外側コア部は、樹脂の注入圧力によって外周面が端面介在部材側に押圧されることで、その反対側に倒れることは実質的にはない。しかし、樹脂を注入する側と反対側に位置する他方の外側コア部は、端面介在部材と別体の場合、一方の外側コア部側から巻回部と内側コア部との間に流入した樹脂の注入圧力によって、端面介在部材と反対側に倒れて端面介在部材から外れる虞がある。上記リアクトルは、外側コア部が端面介在部材の本体部とコア保持部によって挟まれて保持されているため、一方向注入の形態であっても、外側コア部が樹脂の注入圧力によって端面介在部材と反対側に倒れて外れることを抑制できる。一方向注入の場合、少なくとも樹脂を注入する側と反対側に位置する他方の外側コア部がコア部品で構成されていればよく（片側コア保持の形態）、双方の外側コア部がコア部品で構成されていてもよい（両側コア保持の形態）。

二方向注入の形態では、一方の外側コア部側から注入される樹脂の充填状態と、他方の外側コア部側から注入される樹脂の充填状態とが不均一となる注入状態の差が生じ得る。例えば、他方の外側コア部を覆う外側樹脂部の樹脂量が、一方の外側コア部を覆う外側樹脂部の樹脂量よりも多い場合に上記注入状態の差が生じ得る。この場合、他方の外側コア部は、端面介在部材と別体の場合、一方の外側コア部側から巻回部と内側コア部との間に流入した樹脂の注入圧力によって、端面介在部材と反対側に倒れて端面介在部材から外れる虞がある。上記リアクトルは、外側コア部が端面介在部材の本体部とコア保持部によって挟まれて保持されているため、二方向注入の形態で樹脂の注入状態に差が生じる場合であっても、外側コア部が樹脂の注入圧力によって端面介在部材と反対側に倒れて外れることを抑制できる。二方向注入の場合、注入された樹脂が巻回部と内側コア部との間に流入するまでに時間を要する側の外側コア部、例えば覆われる外側樹脂部の樹脂量が多い外側コア部がコア部品で構成されていればよく（片側コア保持の形態）、双方の外側コア部がコア部品で構成されていてもよい（両側コア保持の形態）。

（２）上記リアクトルの一形態として、前記コア保持部は、前記外側コア部の一方の側面から他方の側面に亘って連続して設けられていることが挙げられる。

上記形態によれば、外側コア部の外周面が抱え込まれるように端面介在部材の本体部とコア保持部によって挟まれて保持されるため、内側樹脂部及び外側樹脂部の形成過程において、樹脂の注入圧力によって外側コア部が端面介在部材から外れて位置ずれすることをより抑制できる。

（３）上記リアクトルの一形態として、前記外側樹脂部は、前記コア保持部を覆って前記外側コア部から突出する突出部を備えることが挙げられる。

外側樹脂部に、リアクトルを設置対象に固定するための固定部や、コイルの巻線端部に取り付けられる端子金具を固定するための端子台を形成することがある。固定部や端子台は、外側コア部の外周面から突出する突出部として設けられる。コア部品における外側コア部を覆う外側樹脂部は、その厚みを実質的に均一とする場合、コア保持部を介して外側コア部の外周を覆う部分が、外側コア部の外周を直接覆う部分に対して外側コア部の外周面から膨出する。そこで、外側樹脂部に突出部が設けられる場合、コア保持部を覆うように突出部が設けられることで、上記膨出部分が突出部により覆われるため、その膨出部分を突出部の一部として用いることができる。上記膨出部分を突出部の一部として用いることで、外側コア部における突出部が設けられる領域以外を実質的に均一の厚みとでき、リアクトルの大型化を抑制できる。

（４）上記リアクトルの一形態として、前記コア部品における前記端面介在部材は、前記内側コア部と前記外側コア部との間に介在される介在壁部を備えることが挙げられる。

端面介在部材に介在壁部を備えることで、内側コア部と外側コア部との間に樹脂が流入することを抑制でき、樹脂の注入圧力によって内側コア部と外側コア部との間のギャップ長が所定値からずれることを抑制できる。

（５）上記リアクトルの一形態として、前記端面介在部材は、前記巻回部の軸方向端部のターンの少なくとも一部を収納するターン収納部を備えることが挙げられる。

端面介在部材にターン収納部を備えることで、端面介在部材に対して巻回部を位置決めできると共に、端面介在部材と巻回部の端面とを面接触させることができ、内側樹脂部及び外側樹脂部の形成過程において、端面介在部材と巻回部との接触部分から樹脂が漏れることを抑制できる。

［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＞
図１〜図５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〜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４とを組み合わせた組合体１０（図４を参照）を備える。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及び図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。絶縁介在部材４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４１と、巻回部２ｃの端面と外側コア部３２との間に介在される本体部４２０を有する端面介在部材４２Ａ，４２Ｂとを有する。また、リアクトル１は、図２及び図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６を備える。モールド樹脂部６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６１と、外側コア部３２の少なくとも一部を覆う外側樹脂部６２とを有する。内側樹脂部６１と外側樹脂部６２とは、一体に形成されて繋がっている。

実施形態１のリアクトル１は、図４に示すように、２つの外側コア部３２の少なくとも一方（本例では、一方の外側コア部３２）と端面介在部材４２Ａとが、一体に設けられたコア部品５で構成される点を特徴の一つとする。また、実施形態１のリアクトル１は、図２〜図４に示すように、コア部品５における端面介在部材４２Ａが、端面介在部材４２Ａの本体部４２０から外側コア部３２側に延設され、本体部４２０との間に外側コア部３２を挟むコア保持部４２１を備える点を特徴の一つとする。

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及び図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５は、組合体１０をコア部品５側から見た正面図であり、説明の便宜上、コア部品５における外側コア部３２を省略している。以下、リアクトル１の構成について詳しく説明する。

≪コイル≫
コイル２は、図１及び図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（本例では上方）に引き出されている。各巻線２ｗの他端部には、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。

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。本例では、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。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。

本例では、図１に示すように、コイル２（巻回部２ｃ）がモールド樹脂部６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たりできる。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≫
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を挟むように配置される。本例では、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、巻回部２ｃの内周面に対応した形状である。本例では、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。内側コア部３１の外周面は、図４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、本例では、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。本例では、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は、それぞれ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。本例では、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は、図３及び図４に示すように、上面と下面と周面とを有する。ここでは、周面のうち、両内側コア部３１の各端面にそれぞれ対向する側を内端面３２ｅ、その反対側を外端面３２ｏ、内端面３２ｅと外端面３２ｏとを繋ぐ側を側面３２ｓとする。外側コア部３２の形状は、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。本例では、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。

≪絶縁介在部材≫
絶縁介在部材４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４１と端面介在部材４２Ａ，４２Ｂとを有する。絶縁介在部材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。本例では、内側介在部材４１及び端面介在部材４２Ａ，４２ＢがＰＰＳ樹脂で形成されている。

〈内側介在部材〉
内側介在部材４１は、図２及び図４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４１は、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間、及び隣り合う内コア片３１ｍ間に、内側樹脂部６１（図２及び図３を参照）を形成する樹脂の流路となる隙間を形成する。本例では、内側介在部材４１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４１０と、仕切り部４１０の角部に形成され、隣り合う内コア片３１ｍの双方の角部に沿って長さ方向に延在する突片４１１とを有する。本例に示す仕切り部４１０は、上側が開口したＵ字状に形成されている。仕切り部４１０は、隣り合う内コア片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４１１は、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４１１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、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、及び隣り合う内コア片３１ｍ間に樹脂が充填されることで、内側樹脂部６１（図２及び図３を参照）が形成される。

〈端面介在部材〉
端面介在部材４２Ａ，４２Ｂは、図１及び図４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との間に介在される本体部４２０を有し、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。コイル２（巻線２ｗ）の端部が引き出される側（図１、図２、及び図４の紙面左側、図３の紙面下側）に位置する一方の端面介在部材４２Ａは、外側コア部３２と一体に設けられたコア部品５で構成される。本例では、コイル２（巻線２ｗ）の端部同士が接合された接合部２ｊ側（図１、図２、及び図４の紙面右側、図３の紙面上側）に位置する他方の端面介在部材４２Ｂは、外側コア部３２と別体に設けられている。そのため、本例では、一方の端面介在部材４２Ａの形状と、他方の端面介在部材４２Ｂの形状とが異なる。

（一方の端面介在部材）
コア部品５で構成される端面介在部材４２Ａは、略Ｂ状の枠状部材で構成される本体部４２０を有する。本例では、端面介在部材４２Ｂは、図５に示すように、枠状部材の内側に介在壁部４２５が一体に形成され、本体部４２０の枠部分の内側を塞いでいる。端面介在部材４２Ａは、例えばインサート成形によって外側コア部３２に一体に設けられる。そのため、外側コア部３２は、端面介在部材４２Ａに対して密着した状態で保持されることになる。外側コア部３２と端面介在部材４２Ａとが一体に設けられたコア部品５の製造方法については、後述するリアクトルの製造方法にて詳述する。

端面介在部材４２Ａは、内側コア部３１と外側コア部３２との間に介在される介在壁部４２５（図５）と、介在壁部４２５を挟んで外側コア部３２が配置される側にコア保持部４２１及びコア収納部４２２と、介在壁部４２５を挟んで内側コア部３１が配置される側にターン収納部４２３及び突片４２４とを備える。なお、ターン収納部４２３及び突片４２４については、図４において他方の端面介在部材４２Ｂを参照するが、同様の構成が一方の端面介在部材４２Ａにもある。

｛介在壁部｝
介在壁部４２５は、本体部４２０の中央部分に形成された矩形状の板状部分であり、内側コア部３１と外側コア部３２との間に介在される。この介在壁部４２５は、内側コア部３１と外側コア部３２との間でギャップ部として機能する。介在壁部４２５は、本体部４２０よりも薄い。介在壁部４２５には、外側コア部３２と端面介在部材４２Ａとを一体化する際に、金型内の所定位置に外側コア部３２を保持するためのピンが接触したピン痕がピン孔４２６（図５）として残っている。

｛コア保持部｝
コア保持部４２１は、本体部４２０から外側コア部３２側に延設され、本体部４２０との間に外側コア部３２を挟む。コア保持部４２１は、外側コア部３２における巻回部２ｃや内側コア部３１と反対側の側面３２ｓ及び外端面３２ｏの少なくとも一部を覆うことが好ましい。特に、この外端面３２ｏの少なくとも一部を覆うことが好ましい。また、コア保持部４２１は、本体部４２０の両側からそれぞれ延設され、外側コア部３２の両側面３２ｓ及び外端面３２ｏに沿って外側コア部３２を抱え込むように設けられることが好ましい。コア保持部４２１は、外側コア部３２の側面３２ｓ及び外端面３２ｏに密着して設けられている。

コア保持部４２１は、後述するモールド樹脂部６の形成過程において、樹脂の注入圧力によって外側コア部３２が外れて位置ずれすることを抑制する機能を有する。コア保持部４２１の機能については、後述するリアクトルの製造方法にて詳述する。コア保持部４２１は、外側コア部３２の周方向に沿った合計長さ、すなわち本体部４２０からの延設方向の合計長さが、外側コア部３２の側面３２ｓ及び外端面３２ｏの各周方向の合計長さの１０％以上、更に５０％以上、特に１００％（全幅）であることが好ましい。そうすることで、モールド樹脂部６の形成過程において、樹脂の注入圧力によって外側コア部３２が外れて位置ずれすることを抑制し易い。本例では、コア保持部４２１は、外側コア部３２の側面３２ｓ及び外端面３２ｏの周方向に沿って、外側コア部３２の一方の側面３２ｓから他方の側面３２ｓに至る全幅に亘って連続して設けられている。コア保持部４２１が外側コア部３２の全幅に亘って設けられていない、つまりコア保持部４２１が外側コア部３２の幅方向の途中にスリットを有する場合、コア保持部４２１は、本体部４２０の両側からそれぞれ片持ちで延設される一対のコア保持片で構成されることになる。この場合、コア保持片同士は、外側コア部３２の幅方向の中央部を中心に対称に設けられることが好ましい。

コア保持部４２１は、外側コア部３２の高さ方向に沿った長さ（図５の紙面上下方向の長さ）が、外側コア部３２の高さの５％以上、更に１０％以上、特に２５％以上であることが好ましい。そうすることで、モールド樹脂部６の形成過程において、樹脂の注入圧力によって外側コア部３２が外れて位置ずれすることを抑制し易い。

また、コア保持部４２１は、その延設方向及び高さ方向の双方に直交する方向の長さ（図３の紙面上下方向の長さ、以下、厚さと呼ぶ）が、０．５ｍｍ以上、更に１ｍｍ以上、特に１．５ｍｍ以上であることが好ましい。そうすることで、モールド樹脂部６の形成過程において、樹脂の注入圧力によって外側コア部３２が外れて位置ずれすることを抑制し易い。一方、コア保持部４２１の厚さが４ｍｍ以下、更に３ｍｍ以下、特に２ｍｍ以下であることで、コア保持部４２１が外側コア部３２から突出し難く、コア部品５の大型化を抑制できる。なお、後述する外側樹脂部６２が、コア保持部４２１を覆って外側コア部３２から突出する突出部６２０を備える場合、コア保持部４２１の厚さは、突出部６２０の突出長さに応じて適宜選択できる。

コア保持部４２１は、外側コア部３２の高さ方向の中間位置に設けられている。コア保持部４２１を設ける位置は、適宜選択することができ、外側コア部３２の高さ方向の上側や下側であってもよい。後述する外側樹脂部６２が突出部６２０を備える場合、コア保持部４２１は、突出部６２０に対応する位置に設けることが挙げられる。

本例では、コア保持部４２１は、外側コア部３２の高さ方向の中間位置に、外側コア部３２の一方の側面３２ｓから他方の側面３２ｓに至る全幅に亘って連続して設けられる帯状部材である。その他に、コア保持部４２１は、外側コア部３２の側面３２ｓ及び外端面３２ｏの全面に亘って設けられるシート状部材であってもよい。また、コア保持部４２１は、上記帯状部材で構成される場合、外側コア部３２の高さ方向に間隔をあけて複数本並列されていてもよい。

｛コア収納部｝
コア収納部４２２は、図４及び図５に示すように、外側コア部３２の内端面３２ｅ側の端部が嵌合される凹部である。コア収納部４２２に外側コア部３２の端部が嵌合されて、外側コア部３２と端面介在部材４２Ａとが一体に設けられることで、端面介在部材４２Ａに対して外側コア部３２が位置決めされた状態を保持し易い。

｛ターン収納部｝
ターン収納部４２３は、巻回部２ｃの軸方向端部の少なくとも一部を収納する凹部である。ターン収納部４２３は、２つの巻回部２ｃに対応して２つ設けられている。ターン収納部４２３によって、端面介在部材４２Ａに対して巻回部２ｃを位置決めでき、モールド樹脂部６の形成過程において、端面介在部材４２Ａと巻回部２ｃとの接触部分から樹脂が漏れることを抑制し易い。

｛突片｝
突片４２４は、内側コア部３１の端部に位置する内コア片３１ｍの角部に沿って配置され、内コア片３１ｍの角部を保持すると共に、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１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４２４によって、端面介在部材４２Ａ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４２Ａ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。

｛樹脂充填孔｝
端面介在部材４２Ａには、図５に示すように、上側及び外側にそれぞれ樹脂充填孔４２８が形成されている。本例では、樹脂充填孔４２８は、スリット状である。樹脂充填孔４２８は、組合体１０とした状態において、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に形成される隙間に連通している。

（他方の端面介在部材）
外側コア部３２と別体に設けられる他方の端面介在部材４２Ｂは、図４に示すように、その表裏面に貫通する貫通孔４２７を２つ有するＢ字状の枠状部材で構成される。この端面介在部材４２Ｂは、コア部品５で構成される端面介在部材４２Ａに対して、介在壁部４２５がなく貫通孔４２７を備える点、及び外側コア部３２に密着するコア保持部４２１を備えない点が異なり、その他の構成は同様である。つまり、端面介在部材４２Ｂは、貫通孔４２７を挟んで外側コア部３２が配置される側にコア収納部４２２と、貫通孔４２７を挟んで内側コア部３１が配置される側にターン収納部４２３及び突片４２４とを備える。端面介在部材４２Ｂは、組合体１０としたときに、外側コア部３２との間に隙間が形成されるように、貫通孔４２７が形成されている。この端面介在部材４２Ｂと外側コア部３２との間に形成される隙間が、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に形成される隙間に連通する樹脂充填孔（図示せず）となる。

≪モールド樹脂部≫
モールド樹脂部６は、図２及び図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６１と外側樹脂部６２とを有する。モールド樹脂部６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。本例では、内側樹脂部６１及び外側樹脂部６２がＰＰＳ樹脂で形成されている。本例では、モールド樹脂部６は、巻回部２ｃの外周面を覆っておらず、巻回部２ｃは露出している。

〈内側樹脂部〉
内側樹脂部６１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、本例では、図２に示すように、内側介在部材４１の仕切り部４１０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６１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６２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。本例では、組合体１０を組み合わせたときに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６２が形成されており、側面３２ｓ及び外端面３２ｏに加え、外側コア部３２の上面や下面も外側樹脂部６２で覆われている。

外側樹脂部６２は、図１〜図３に示すように、外方に突出して一体成形される突出部６２０を備える。突出部６２０は、リアクトル１を設置対象（図示せず）に固定するための固定部６２１を備える。また、コア部品５で構成される外側コア部３２を覆う外側樹脂部６２（図１の紙面左側、図３の紙面下側に示す外側樹脂部６２）における突出部６２０は、コイル２（巻線２ｗ）の端部に取り付けられる端子金具（図示せず）を固定するための端子台６２２を備える。固定部６２１と端子台６２２とは、一体成形されている。

本例では、固定部６２１は、両方の外側コア部３２をそれぞれ覆う外側樹脂部６２に設けられており、各々の外側樹脂部６２に対して２つずつ設けられている。固定部６２１は、外側樹脂部６２の左右両側にそれぞれ配置されている。固定部６２１には、金属製のカラー６２１ｃ（筒体）が埋設され、固定具に用いるボルトが挿通される貫通孔が形成されている。設置対象へのリアクトル１の固定は、固定部６２１のカラー６２１ｃにボルト（図示せず）を挿入し、設置対象に設けられたボルト孔に締結することで行う。固定部６２１の数や位置は適宜変更することが可能である。

端子台６２２は、コア部品５で構成される外側コア部３２を覆う外側樹脂部６２に設けられており、他方の外側コア部３２を覆う外側樹脂部６２には設けられていない。端子台６２２は、各巻線２ｗの端部にそれぞれ接続される端子金具と外部装置の端子（図示せず）とを締結する締結部（ナット６２２ｎ）を有する。本例では、２つの固定部６２１間に架け渡されるように端子台６２２が設けられており、その端子台６２２に２つのナット６２２ｎが埋設されている。

固定部６２１と端子台６２２とは、外側コア部３２の側面３２ｓ及び外端面３２ｏから外方に一体に突出して、１つの突出部６２０を構成しており、端子台６２２の厚さが固定部６２１よりも薄くなっている。本例では、突出部６２０は、外側コア部３２の高さ方向の中間位置に設けられている。突出部６２０を設ける位置は、適宜選択することができ、外側コア部３２の高さ方向の上側や下側であってもよい。突出部６２０は、上述したように、コア部品５で構成される端面介在部材４２Ａに備わるコア保持部４２１を覆って設けられている。

モールド樹脂部６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４２Ａ，４２Ｂに形成された樹脂充填孔４２８（図５）を通じて、外側樹脂部６２及び内側樹脂部６１が一体に形成されている。このモールド樹脂部６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４が一体化される。また、図２及び図３に示すように、端面介在部材４２Ｂの貫通孔４２７にも樹脂が充填されている。

〔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説明する。リアクトルの製造方法は、代表的には、コア部品の製造工程と、組合体の組立工程と、樹脂モールド工程とを備える。

≪コア部品の作製工程≫
コア部品の作製工程では、外側コア部３２と端面介在部材４２Ａとが一体に構成されるコア部品５を作製する（図４を参照）。
外側コア部３２を金型内に配置し、金型内に樹脂を注入し、樹脂を固化させて、端面介在部材４２Ａを形成する。金型内への樹脂の注入時には、外側コア部３２は、金型内で動かないように、金型内に設けられた突起（ピン）に内端面３２ｅが当て止されている。そのため、形成された端面介在部材４２Ａは、外側コア部３２の内端面３２ｅを覆うように介在壁部４２５を備えるが、その外側角部に金型のピンに対応したピン孔４２６（図５）が形成される。得られたコア部品５は、外側コア部３２の内端面３２ｅの端部が端面介在部材４２Ａのコア収納部４２２に嵌合されると共に、外側コア部３２の一方の側面３２ｓから他方の側面３２ｓに至る全幅に亘って端面介在部材４２Ａのコア保持部４２１が密着して設けられている。また、端面介在部材４２Ａには、外側コア部３２と反対側に、ターン収納部４２３と突片４２４とが形成されており、介在壁部４２５の上側及び幅方向の外側に、樹脂充填孔４２８が形成されている。

≪組合体の組立工程≫
組合体の組立工程では、コイル２と磁性コア３と絶縁介在部材４との組合体１０を組み立てる（図４を参照）。
内コア片３１ｍ間に内側介在部材４１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４１の組物を作製する。その後、巻回部２ｃの一端部にコア部品５を配置すると共に、巻回部２ｃの他端部に端面介在部材４２Ｂ及び他方の外側コア部３２を配置する。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。組合体１０の状態において、コア部品５で構成される端面介在部材４２Ａに形成された樹脂充填孔４２８は、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に形成される隙間に連通している（図５を参照）。また、外側コア部３２と別体で構成される端面介在部材４２Ｂと外側コア部３２との間には隙間が形成されており、この隙間は、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に形成される隙間に連通している。

≪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６２及び内側樹脂部６１を一体成形する（図１〜図３を参照）。
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。このとき、組合体１０は、金型内で動かないように、端面介在部材４２Ａ，４２Ｂの周縁部が金型に固定されている。金型内への樹脂の注入としては、外側コア部３２の外端面３２ｏ側から射出することが挙げられる。本例では、両方の外側コア部３２の外端面３２ｏ側から同時に樹脂を射出する。端面介在部材４２Ｂと別体で構成される外側コア部３２の外端面３２ｏ側から注入された樹脂は、外側コア部３２を覆い、端面介在部材４２Ｂと外側コア部３２との間に形成された隙間から巻回部２ｃと内側コア部３１との間に流入する。一方、コア部品５で構成される外側コア部３２の外端面３２ｏ側から注入された樹脂は、外側コア部３２を覆うと共に、固定部６２１及び端子台６２２を形成し、端面介在部材４２Ａに形成された樹脂充填孔４２８を介して巻回部２ｃと内側コア部３１との間に流入する。このとき、巻回部２ｃと内側コア部３１との間に流入された樹脂は、内コア片３１ｍ間の空間や、介在壁部４２５を有さない外側コア部３２と内側コア部３１との隙間にも充填される。その後、充填した樹脂を固化させることで、外側樹脂部６２と内側樹脂部６１とを一体成形する。これにより、内側樹脂部６１と外側樹脂部６２とでモールド樹脂部６を構成し、内側コア部３１と外側コア部３２とを一体化すると共に、コイル２と磁性コア３と絶縁介在部材４とを一体化する。

本例では、コア部品５で構成される一方の外側コア部３２を覆う外側樹脂部６２にのみ固定部６２１及び端子台６２２が形成されるため、一方の外側コア部３２側から注入される樹脂の充填状態と、他方の外側コア部３２側から注入される樹脂の充填状態とが不均一となる。具体的には、コア部品５で構成される一方の外側コア部３２側から注入された樹脂が固定部６２１及び端子台６２２を形成しながら外側コア部３２を覆っている間に、他方の外側コア部３２側から注入された樹脂が巻回部２ｃと内側コア部３１との間を流入し、コア部品５の一方の外側コア部３２側に到達するということが生じ得る。この場合、コア部品５で構成される一方の外側コア部３２は、他方の外側コア部３２側から巻回部２ｃと内側コア部３１との間を流入した樹脂の注入圧力を受けることなる。コア部品５で構成される端面介在部材４２Ａに形成されたコア保持部４２１は、一方の外側コア部３２の外端面３２ｏを覆い、本体部４２０との間で外側コア部３２を挟むことで、一方の外側コア部３２が上記注入圧力を受けて端面介在部材４２Ａから外れようとしても、外側コア部３２を端面介在部材４２Ａ側に支え、外側コア部３２が端面介在部材４２Ａから外れることを抑制している。

本例では、金型への樹脂の注入形態として、両方の外側コア部３２の外端面３２ｏ側から同時に樹脂を射出する二方向注入の形態を採用した。その他に、端面介在部材４２Ｂと別体で構成される外側コア部３２の外端面３２ｏ側からのみ樹脂を射出する一方向注入の形態を採用してもよい。

〔効果〕
上記リアクトル１は、内側樹脂部６１及び外側樹脂部６２の形成過程において、巻回部２ｃと内側コア部３１との間に流入した樹脂の注入圧力により、外側コア部３２が端面介在部材４２Ａから倒れて位置ずれすることを抑制できる。それは、巻回部２ｃと内側コア部３１との間に流入した樹脂の注入圧力を受ける虞がある外側コア部３２が、端面介在部材４２Ａと一体に設けられたコア部品５で構成されると共に、端面介在部材４２Ａの本体部４２０とコア保持部４２１とで挟まれて保持されるからである。特に、コア保持部４２１が、外側コア部３２の一方の側面３２ｓから他方の側面３２ｓに亘って連続して設けられていることで、上記注入圧力によって外側コア部３２が倒れることを効果的に抑制することができるからである。

〔用途〕
上述したリアクトル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。

＜変形例１＞
実施形態１では、一対の外側コア部３２の一方が端面介在部材４２Ａと一体に設けられたコア部品５で構成され、一対の外側コア部３２の他方が端面介在部材４２Ｂと別体に設けられた別部品で構成される片側コア保持の形態を説明した。その他に、一対の外側コア部の双方がそれぞれ端面介在部材と一体に設けられたコア部品で構成され、各外側コア部が端面介在部材の本体部とコア保持部とで挟まれて保持される両側コア保持の形態としてもよい。

＜変形例２＞
実施形態１では、コア保持部４２１は、外側コア部３２の側面３２ｓ及び外端面３２ｏの周方向に沿って、外側コア部３２の一方の側面３２ｓから他方の側面３２ｓに至る全幅に亘って連続して設けられている形態を説明した。その他に、コア保持部は、外側コア部の上面、下面、及び外端面に沿って、外側コア部の上面から下面に至って連続して設けられていてもよい。

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
３２ｏ 外端面
３２ｓ 側面
４ 絶縁介在部材
４１ 内側介在部材
４１０ 仕切り部
４１１ 突片
４２Ａ，４２Ｂ 端面介在部材
４２０ 本体部
４２１ コア保持部
４２２ コア収納部
４２３ ターン収納部
４２４ 突片
４２５ 介在壁部
４２６ ピン孔
４２７ 貫通孔
４２８ 樹脂充填孔
５ コア部品
６ モールド樹脂部
６１ 内側樹脂部
６２ 外側樹脂部
６２０ 突出部
６２１ 固定部
６２１ｃ カラー
６２２ 端子台
６２２ｎ ナット

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と、前記巻回部の外側で前記内側コア部を挟むように配置される一対の外側コア部とを有する磁性コアと、
   前記巻回部の端面と前記外側コア部との間に介在される本体部と、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、
   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、
   前記外側コア部の少なくとも一部を覆い、前記樹脂充填孔を通じて前記内側樹脂部と繋がっている外側樹脂部とを備えるリアクトルであって、
   一対の前記外側コア部の少なくとも一方と前記端面介在部材とは、一体に設けられたコア部品で構成され、
   前記コア部品における前記端面介在部材は、前記本体部から前記外側コア部側に延設され、前記本体部との間に前記外側コア部を挟むコア保持部を備えるリアクトル。
2. 前記コア保持部は、前記外側コア部の一方の側面から他方の側面に亘って連続して設けられている請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記外側樹脂部は、前記コア保持部を覆って前記外側コア部から突出する突出部を備える請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記コア部品における前記端面介在部材は、前記内側コア部と前記外側コア部との間に介在される介在壁部を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。
5. 前記端面介在部材は、前記巻回部の軸方向端部のターンの少なくとも一部を収納するターン収納部を備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリアクトル。

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