JP2019134127A - リアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書は、コイル単体をモールドするのに好適な形状を有するリアクトルを提供する。【解決手段】リアクトル２は、樹脂でモールドされているコイル３と、コイル３に挿通されているコア（分割コア６ａ、６ｂ）を備えている。コイル３は、コア（分割コア６ａ、６ｂ）が挿通される前に樹脂カバー４で覆われている。コイル３の一方の引き出し線３１がコイル３の軸線方向に延びているとともに、コイル３の他方の引き出し線３２が軸線方向と直交する方向に延びている。他方の引き出し線３２が軸線方向と直交する方向に延びているため、コイル３を金型にセットする際に金型にコイルが噛み込み難い。また、一方の引き出し線３２がコイル軸線と直交する方向、即ち、コイルの径方向に延びているので、その引き出し線３２が出ている側ではコイル３が平坦となるため、金型内でコイルを位置決めし易い。【選択図】図２

Description

本明細書が開示する技術は、コイルにコアが挿通されているリアクトルに関する。

一部が樹脂でモールドされているリアクトルが知られている。特許文献１には、コイルとコアのアセンブリが樹脂でモールドされているリアクトルが開示されている。特許文献２には、樹脂でモールドされたコイルにコアが挿通されているリアクトルが開示されている。特許文献１のリアクトルでは、樹脂でモールドする前にコアがコイルに挿通されるので、コアの一部が欠けた場合、その破片がコイル巻線の絶縁被膜を傷付けるおそれがある。一方、特許文献２のリアクトルでは、コアを挿通する前のコイルが樹脂でモールドされているので、挿通の際にコアの一部が欠けたとしてもその破片がコイル巻線の絶縁被膜を傷付けることがない。

特開２０１３−１４９８４１号公報 特開２０１１−２４９４２７号公報

特許文献２のリアクトルのように、樹脂でモールドされたコイルにコアが挿通されているリアクトルの場合、樹脂でモールドする際にコイル単体を樹脂射出成型用の金型に入れ、コイルの周囲に樹脂カバーを成形する必要がある。コイルの両端からは引き出し線が延びており、引き出し線は樹脂でモールドしないので、金型のどこかで引き出し線を挟む必要がある。本明細書は、コイル単体をモールドするのに好適な形状を有するリアクトルを提供する。

本明細書が開示するリアクトルは、樹脂でモールドされているコイルと、コイルに挿通されているコアを備えている。コイルの一方の引き出し線がコイルの軸線方向に延びているとともに、コイルの他方の引き出し線がコイルの軸線方向と直交する方向に延びている。このリアクトルは、引き出し線が互いに直交する方向に延びているので、コイルを金型にセットする際に金型にコイルが噛み込み難い。また、一方の引き出し線がコイル軸線と直交する方向、即ち、コイルの径方向に延びているので、その引き出し線が出ている側ではコイルの端面が平坦となるため、金型内でコイルを位置決めし易い。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

実施例のリアクトルの斜視図である。 リアクトルの分解斜視図である。 モールド前のコイルの斜視図である。 モールドコイルの３面図である。 金型とコイルの断面図である（図４のV−V線に沿った断面に相当）。

図面を参照して実施例のリアクトル２を説明する。リアクトル２は、例えば、昇圧コンバータに用いられる。図１に、リアクトル２の斜視図を示し、図２にリアクトル２の分解斜視図を示す。リアクトル２は、樹脂でモールドされているコイル３と、コア６を有している。以下では、コイル３を覆っている樹脂カバー４とコイル３を合わせてモールドコイル５と称する。樹脂カバー４には窓４１が設けられており、そこからコイル３が見えている。樹脂カバー４は、コイル３の筒の内面は全て覆っている。図２の符号４２が、樹脂カバー４の筒内部（モールドコイル５の筒内部４２）を示している。

図中の座標系について説明する。Ｘ軸は、コイル３の軸線の方向に一致させてある。コイル３の軸線とＸ軸の関係は全ての図で同じである。

コア６は、Ｅ字形状の分割コア６ａ、６ｂで構成されている。Ｅ字形状の分割コア６ａ、６ｂは、中央の柱状部６１と、その両側の柱状部６２が平行になるように、連結部６３が連結している。中央の柱状部６１が、モールドコイル５の筒内部４２に挿通される。分割コア６ａ、６ｂは、柱状部６１、６２の先端同士が対向するように配置される。そのため、分割コア６ａ、６ｂの両側の柱状部６２と連結部６３がリングをなし、そのリングの内側の２か所に柱状部６１の端部が連結される形状となる。そして、中央の柱状部６１がコイル３の内側に挿通される。コイル３に挿通されている柱状部６１と、連結部６３と、両側の柱状部６２によって、閉じた磁路が形成される。中央の柱状部６１に発生した磁束は、連結部６３を介して両側の柱状部６２の夫々に分かれる。磁路全体で磁束密度が一様となるように、中央の柱状部６１の断面積は、両側の柱状部６２と連結部６３の断面積の約２倍となっている。

コア６は、絶縁コーティングされた磁性体の粒子を樹脂で固めた圧粉鉄芯で作られている。圧粉鉄芯のコア６は、欠け易い。コイル３の樹脂カバー４は、分割コア６ａ、６ｂを挿通する前に形成されており、先に述べたように、コイル３の内側（筒内部４２）は全て覆っている。モールドコイル５に分割コア６ａ、６ｂを挿通する際、コイル３の内側は樹脂カバー４で覆われているため、分割コア６ａ、６ｂの一部が欠けても、樹脂カバー４が破片からコイル３を保護する。

図３に、コイル３の斜視図を示す。コイル３は、高電圧用であり、その巻線に、内部抵抗が小さく許容電流が大きい平角線を用いている。平角線は、絶縁被覆されている。コイル３の筒の内側が樹脂で覆われていないと、モールドコイル５に分割コア６ａ、６ｂを挿通する際、かけたコアがコイル巻線の絶縁被覆が剥がされるおそれがある。実施例のリアクトル２では、分割コア６ａ、６ｂを挿通する前にコイル３（その筒の内側を含む）が樹脂でモールドされるため分割コア６ａ、６ｂの一部が欠けても、その破片がコイル３の巻線の絶縁被覆を破ることがない。

コイル３は、平角線をエッジワイズに捲回したものである。コイル３の全体は、丸角の四角筒形状をなしている。

コイル３の引き出し線３１、３２は、それぞれ異なる方向に延びている。一方の引き出し線３１は、コイル３の軸線ＣＬの方向（図中の座標系のＸ方向）に延びており、他方の引き出し線３２は、コイル３の軸線ＣＬと直交する方向（図中の座標系のＹ方向）に延びている。一方の引き出し線３１は、捲回方向からＸ方向に９０度屈曲して軸線ＣＬの方向へと延びている。他方の引き出し線３２は、四角筒形状の一辺から、そのまま直線的に延びている。一方の引き出し線３２をコイル３の軸線ＣＬに対して直交する方向へ、平角線をコイル周方向へ湾曲させずにそのまま直線的に延ばすことで、樹脂カバー４が形成し易くなる。

樹脂カバー４について説明する。図４に、モールドコイル５の三面図を示す。先に述べたように、樹脂カバー４は、コイル３の内側は全て覆っている。樹脂カバー４には、引き出し線３１、３２の基部を保護するための取り出し口４３、４４が設けられている。

コイル３を覆う樹脂カバー４は、射出成形で作られる。即ち、樹脂カバー４は、コイル３を、金型に入れ、キャビティに溶融樹脂を射出し、冷却することで形成される。図５に、図４のV−V線に沿った断面に相当する金型とコイルの断面図を示す。図５（Ａ）は、金型７を開いた状態を示しており、図５（Ｂ）は、金型７を閉じた状態を示している。

金型７は、下型７１、上型７２、側面型７３、７４で構成されている。図５ではコイル３に隠れて見えないが、下型７１には、モールドコイル５の筒部を形成するための突出部が形成されている。図５（Ａ）は、コイル３を下型７１にセットし、他の型（上型７２、側面型７３、７４）が開いた状態を示している。下型７１には、引き出し線３２の取り出し口４４（図４参照）を形成するための段差７５が設けられており、側面型７３には、下型７１の段差７５に対向する段差７６が設けられている。金型７が閉じられると、下型７１の段差７５と側面型７３の段差７６の間に引き出し線３２が挟まれ、引き出し線３２の周囲でキャビティＣＶが閉じられる。段差７５、７６で挟まれた部分のうち、幅の広い部分で取り出し口４４（図４参照）が形成される。

上型７２には、引き出し線３１を通す段差付孔７７が設けられており、上型７２を閉じると段差付孔７７に引き出し線３１が挿通される。段差付孔７７の細い部位に引き出し線３１が密着し、太い部位で取り出し口４３（図４参照）が形成される。上型７２には樹脂を注入するためのスプルー７８が設けられており、金型７を閉じた後、スプルー７８から溶融樹脂がキャビティＣＶへ射出される。

先に述べたように、引き出し線３２は、コイル３の軸線ＣＬ（図３、図４参照）に直交する方向に延びており、引き出し線３２の側におけるコイル３の端面が、引き出し線３２を含め平坦になっている。それゆえ、下型７１にコイル３をセットするときに、下型７１のキャビティＣＶを画定する面に対して平行に延びる引き出し線３２が下型７１に噛み込まれることがない。また、下型７１に対するコイル３の位置決めが容易となる。

リアクトル２のそのほかの利点を述べる。リアクトル２のコア６は、外周が矩形になっているので空間効率がよい。すなわち、実施例のリアクトル２の形状は小型化に適している。また、コイル３は、分割コア６ａ、６ｂが挿通される前に樹脂でモールドされているので、コイル３の巻線のターン間に異物が挟まることが防止できる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：リアクトル
３：コイル
４：樹脂カバー
５：モールドコイル
６：コア
６ａ、６ｂ：分割コア
７：金型
３１、３２：引き出し線
４１：窓
４３、４４：取り出し口
６１、６２：柱状部
６３：連結部
７１：下型
７２：上型
７３：側面型
７４：側面型
７５、７６：段差
７７：段差付孔
７８：スプルー
ＣＬ：軸線
ＣＶ：キャビティ

Claims (1)

1. 樹脂でモールドされているコイルと、
   前記コイルに挿通されているコアと、
   を備えているリアクトルであり、
   前記コイルの一方の引き出し線が前記コイルの軸線方向に延びているとともに、前記コイルの他方の引き出し線が前記軸線方向と直交する方向に延びている、リアクトル。

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