JP6344568B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車などの電動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。

リアクトルやモータといった、巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、一部がその巻回部の内部に挿通される磁性コアと、を備える磁性部品が種々の分野で利用されている。そのような磁性部品として、例えば特許文献１には、ハイブリッド自動車といった電動車両に載置されるコンバータの回路部品に利用されるリアクトルが開示されている。

特許文献１の図１には、リアクトルの外周の大部分を樹脂で覆うことで、リアクトルを構成する各部材が一体化されたモールドタイプのリアクトルが開示されている。また、特許文献１の図９には、有底容器状のケースの内部にリアクトルを収納し、ケース内に樹脂を充填したケース収納タイプのリアクトルが開示されている。

特開２０１１−１９９２３８号公報

ハイブリッド自動車や電気自動車に利用されるリアクトルは、激しい振動下で使用される。加えて、高周波の電力で使用されるリアクトル自身が激しく振動する。そのため、リアクトルを構成する各部材が互いに強固に連結されている必要がある。特許文献１に記載されるモールドタイプのリアクトルおよびケース収納タイプのリアクトルでは、複数の部材を組み合わせた組合体の外周を覆う樹脂が、各構成部材を強固に連結する機能を持っていた。しかし、これらモールドタイプのリアクトルもケース収納タイプのリアクトルも、その生産性が芳しくないという問題があった。モールドタイプのリアクトルおよびケース収納タイプのリアクトルはいずれも、樹脂の使用量が多いため、樹脂の用意・保管に手間がかかる上、樹脂を硬化させる手間と時間もかかるからである。特に、ケース収納タイプの場合、ケースを用意する手間、ケースを十全な状態で保管する手間もあるため、リアクトルの生産性が芳しくない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、生産性良く製造することができ、かつリアクトルを構成する各部材が互いに強固に連結された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、前記巻回部の内部に配置される内側コア部およ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る。このリアクトルは、前記内側コア部、および前記内側コア部の少なくとも一部を覆う内側樹脂部を有する内側一体部品と、前記外側コア部の少なくとも一部を覆い、前記外側コア部を前記内側一体部品に一体化させる外側樹脂部と、を備え、前記内側樹脂部は、前記外側コア部に向かって突出し、前記外側樹脂部に埋設される接合リブを備える。

上記リアクトルは、リアクトルを構成する各部材が互いに強固に連結されたリアクトルでありながら、生産性に優れる。

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のリアクトルに備わる組物と外側コア部の概略斜視図である。 実施形態１のリアクトルに備わる組物の概略分解斜視図である。 実施形態１のリアクトルに備わる組物の構成部材の一つである内側一体部品の概略斜視図である。 抜止部を設けた接合リブの部分拡大図である。 図５とは異なる形態の抜止部を備える接合リブの部分拡大図である。

・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＞実施形態のリアクトルは、巻回部を有するコイルと、前記巻回部の内部に配置される内側コア部およ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る。このリアクトルは、前記内側コア部、および前記内側コア部の少なくとも一部を覆う内側樹脂部を有する内側一体部品と、前記外側コア部の少なくとも一部を覆い、前記外側コア部を前記内側一体部品に一体化させる外側樹脂部と、を備え、前記内側樹脂部は、前記外側コア部に向かって突出し、前記外側樹脂部に埋設される接合リブを備える。

内側一体部品の内側樹脂部に備わる接合リブを介して内側樹脂部（内側一体部品）と外側樹脂部とを一体化させる上記構成であれば、接合リブを介した機械的な係合によって内側樹脂部と外側樹脂部とを強固に連結することができる。その結果、リアクトルの使用時の振動程度では、内側樹脂部に覆われる内側コア部と、外側樹脂部に覆われる外側コア部と、の連結の維持に支障はない。

また、外側樹脂部は、その内部に内側樹脂部の接合リブが埋設される程度に設ければ良く、リアクトルのほぼ全体を覆うように設ける必要がない。そのため、特許文献１のモールドタイプのリアクトルやケース収納タイプのリアクトルよりも、使用する樹脂量を大幅に低減することができる。樹脂量を低減できれば、樹脂の用意・保管の手間を低減できるし、樹脂を硬化させる手間と時間も低減できるので、リアクトルの生産性を向上させることができる。

＜２＞実施形態のリアクトルとして、前記接合リブは、前記外側樹脂部が前記内側樹脂部から離反することを抑制する形状に形成された抜止部を備える形態を挙げることができる。

抜止部を設けることで、外側樹脂部と内側樹脂部との連結をより強固にすることができる。

＜３＞実施形態のリアクトルとして、前記コイルは、並列に配置される一対の前記巻回部を有し、前記磁性コアは、各巻回部のそれぞれに対応する一対の前記内側一体部品と、それら一対の前記内側一体部品における両端部のそれぞれに配置される一対の前記外側コア部とを有する環状のコアである形態を挙げることができる。この場合、それぞれの前記内側一体部品の前記内側樹脂部は、前記内側コア部の一端側の端面を覆い、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端部絶縁部と、前記内側コア部の周面を覆う内側絶縁部と、を備え、前記接合リブは、前記内側絶縁部における前記内側コア部の他端側の端面に設けられている形態とすると良い。

内側樹脂部の一部によって端部絶縁部を形成することで、リアクトルの部品点数を削減できる。また、環状の磁性コアの一部を構成する一対の内側一体部品を同一形状の内側一体部品とすることも可能である（実施形態１参照）。この場合、一対の内側一体部品は同一形状であることから、１つの成形型で作製することができるので、リアクトルの生産性を向上させることができる。

＜４＞実施形態のリアクトルとして、一方の前記内側一体部品に備わる端部絶縁部は、他方の内側一体部品における前記接合リブが設けられる部分を挿通させる挿入孔を備える形態を挙げることができる。

上記構成によれば、一対の内側一体部品を機械的に係合させることができるので、一対の内側一体部品の相対的な位置を精度良く決定することができる。

＜５＞実施形態のリアクトルとして、前記端部絶縁部は、前記端部絶縁部における前記外側コア部が配置される側に突出し、前記外側樹脂部に埋設される脱落抑制部を備える形態を挙げることができる。

端部絶縁部に脱落抑制部を形成することで、外側樹脂部と内側一体部品に備わる端部絶縁部（内側樹脂部）とを強固に連結することができる。その結果、接合リブによる内側樹脂部と外側樹脂部との連結をより強固にすることができる。

・本発明の実施形態の詳細
以下、本発明のリアクトルの実施形態を図面に基づいて説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。

＜実施形態１＞
≪全体構成≫
図１〜６を参照して、実施形態１のリアクトル１αを説明する。図１はリアクトル１αの概略斜視図、図２はリアクトル１αに備わる組物１と外側コア部３２の概略斜視図、図３は組物１の概略分解斜視図である。また、図４は組物１の構成部材の一つである内側一体部品３Ａ，３Ｂの概略斜視図、図５，６は接合リブ５３の部分拡大図である。なお、図１においては、リアクトル１αの構成部材の一つである外側樹脂部６Ａ，６Ｂをクロスハッチングで示している。

図１の概略斜視図に示す本実施形態のリアクトル１αは、従来のリアクトルと同様にコイル２と、環状の閉磁路を形成する磁性コア（図１では見えない位置にある）と、を備えており、その紙面下側の面を冷却ベースなどの設置対象に接触させた状態で使用される。コイル２は、巻線を巻回してなる巻回部２Ａ，２Ｂを有する部材である。磁性コア３は、巻回部２Ａ，２Ｂの内部に配置される内側コア部３１（図３を参照し後ほど説明する）と、巻回部２Ａ，２Ｂに覆われずに巻回部２Ａ，２Ｂから突出する外側コア部３２（図２を参照し後ほど説明する）と、を備え、環状の閉磁路を形成する。この本実施形態のリアクトル１αは、内側コア部３１を含む一対の内側一体部品３Ａ，３Ｂと、コイル２との組物１を備える点（特に、図３を参照）、この組物１に外側コア部３２が外側樹脂部６Ａ，６Ｂで接合されている点が、従来のリアクトルとの主な相違点である。以下、リアクトル１αに備わる各構成を詳細に説明する。

≪組物≫
組物１の説明では主として図２，３を参照し、必要に応じて図４を参照する。組物１は、コイル２と、一対の内側一体部品３Ａ，３Ｂと、を機械的に組み合わせることで構成されている。

［コイル］
本実施形態におけるコイル２は、図３に示すように、一対の巻回部２Ａ，２Ｂと、両巻回部２Ａ，２Ｂを連結する連結部２Ｒと、を備える。各巻回部２Ａ，２Ｂは、互いに同一の巻数、同一の巻回方向で中空筒状に形成され、各軸方向が平行になるように並列されている。また、連結部２Ｒは、両巻回部２Ａ，２Ｂを繋ぐＵ字状に屈曲された部分である。このコイル２は、接合部の無い一本の巻線を螺旋状に巻回して形成しても良いし、各巻回部２Ａ，２Ｂを別々の巻線により作製し、各巻回部２Ａ，２Ｂの巻線の端部同士を溶接や圧着などにより接合することで形成しても良い。

本実施形態の各巻回部２Ａ，２Ｂは角筒状に形成されている。角筒状の巻回部２Ａ，２Ｂとは、その端面形状が四角形状（正方形状を含む）の角を丸めた形状の巻回部のことである。もちろん、巻回部２Ａ，２Ｂは円筒状に形成しても構わない。円筒状の巻回部とは、その端面形状が閉曲面形状（楕円形状や真円形状、レーストラック形状など）の巻回部のことである。

巻回部２Ａ，２Ｂを含むコイル２は、銅やアルミニウム、マグネシウム、あるいはその合金といった導電性材料からなる平角線や丸線などの導体の外周に、絶縁性材料からなる絶縁被覆を備える被覆線によって構成することができる。本実施形態では、導体が銅製の平角線からなり、絶縁被覆がエナメル（代表的にはポリアミドイミド）からなる被覆平角線をエッジワイズ巻きにすることで、各巻回部２Ａ，２Ｂを形成している。

コイル２の両端部２ａ，２ｂは、巻回部２Ａ，２Ｂから引き延ばされて、図示しない端子部材に接続される。この端子部材を介して、コイル２に電力供給を行なう電源などの外部装置が接続される。端部２ａ，２ｂの引き出し方向は特に限定されないが、本実施形態では、巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向としている。

［内側一体部品］
内側一体部品３Ａ，３Ｂは、図３，４に示すように、磁性コア３の一部である内側コア部３１と、その内側コア部３１の少なくとも一部を覆う内側樹脂部５と、を備える。両内側一体部品３Ａ，３Ｂは、図４に示すように同一形状の部材であり、内側一体部品３Ａを水平方向に１８０°回転させれば、内側一体部品３Ｂになる。従って、内側一体部品３Ｂの各部には、内側一体部品３Ａと同一の符号を付している。なお、両内側一体部品３Ａ，３Ｂは、必ずしも同一形状でなければならないわけではない。

内側一体部品３Ａ，３Ｂの重要な特徴の一つとして、内側樹脂部５が後述する接合リブ５３を備えることが挙げられる。以下、この内側一体部品３Ａ，３Ｂの各構成を順次説明する。内側樹脂部５に備わる接合リブ５３については後ほど項目を設けて詳しく説明する。

［［内側コア部］］
内側一体部品３Ａ，３Ｂに含まれる内側コア部３１は、磁性材料を含む略直方体状のコア片３１ｍと、コア片３１ｍよりも低透磁率のギャップ材３１ｇとが交互に連結された積層柱状体である。その他、内側コア部３１は、一本の柱状のコア片で構成されていても構わない。内側コア部３１は、全体が巻回部２Ａ，２Ｂの内部に収納されていても良いし、その軸方向の一端側および他端側の少なくとも一部が巻回部２Ａ，２Ｂから突出していても良い。このような内側コア部３１を構成するコア片３１ｍには、鉄などの鉄属金属やその合金などに代表される軟磁性粉末を用いた圧粉成形体や、軟磁性粉末を含む樹脂からなる複合材料、絶縁被膜を有する磁性薄板（例えば、電磁鋼板）を複数積層した積層体などが利用できる。また、ギャップ材３１ｇには、アルミナなどの非磁性材を利用することができる。その他、ギャップ材３１ｇは、後述する内側絶縁部５２を形成する樹脂によって形成することも可能である。

［［内側樹脂部］］
上記内側コア部３１にモールドされる内側樹脂部５は、内側コア部３１の軸方向における一端側の端面に固定される端部絶縁部５１と、内側コア部３１の周面（端面以外の面）を覆う内側絶縁部５２と、後述する外側樹脂部６Ａ，６Ｂと内側一体部品３Ａ，３Ｂ（組物１）とを強固に接合させるための接合リブ５３と、を備える。なお、別々に用意した端部絶縁部５１と、内側絶縁部５２で覆った内側コア部３１と、を接着や嵌合によって接続することで内側一体部品３Ａ，３Ｂを形成することもできる。

［［［端部絶縁部］］］
端部絶縁部５１は、図２に示すように、巻回部２Ａ，２Ｂの端面と外側コア部３２との間に介在され、内側コア部３１と外側コア部３２とを位置決めすると共に、コイル２と外側コア部３２との間の絶縁を確保する。

図４に示すように、端部絶縁部５１における外側コア部３２が配置される面（内側一体部品３Ａ参照）である外側面には、端部絶縁部５１における外側コア部３２の取付位置を規定する位置決め部５１１，５１２が形成されている（図２を合わせて参照）。位置決め部５１１，５１２は端部絶縁部５１の外側面から突出する突起であって、その全体形状がカギ括弧状に形成されている。これらカギ括弧状の位置決め部５１１，５１２で囲まれる部分は他の部分よりも若干凹んでおり、その凹んだ部分（収納空間５１ｓ）に、外側コア部３２の端面の一部を収納させることで、端部絶縁部５１における外側コア部３２の位置が決まるようになっている。

位置決め部５１１，５１２は、後述する外側樹脂部６Ａ，６Ｂ（図１を参照）と内側一体部品３Ａ，３Ｂに備わる端部絶縁部５１との接合強度を向上させ、組物１からの外側樹脂部６Ａ，６Ｂの脱落を抑制する脱落抑制部の役割も持つ。具体的には、図４の点線丸囲みに示すように、位置決め部５１１，５１２の断面が概略Ｌ字型に形成されている、即ち位置決め部５１１，５１２の突出方向端部が外方側（収納空間５１ｓとは逆側）に屈曲している。さらに、位置決め部５１１，５１２における幅方向（内側コア部３１，３１の並列方向）の中間部は、外側コア部３２が配置される側に庇状に突出している。この庇状に突出する部分は、位置決め部５１１，５１２の脱落抑制部としての機能を向上させる役割を持っている。

収納空間５１ｓの底面には、底面から突出する複数の突出部５１ｐが形成されている。これらの突出部５１ｐは、収納空間５１ｓに嵌め込まれた外側コア部３２を収納空間５１ｓの底面から間隔をあけて支持するためのものである（図２を合わせて参照）。外側コア部３２を収納空間５１ｓの底面から間隔をあけて支持することで、後述する樹脂モールド部６Ａ，６Ｂで外側コア部３２を端部絶縁部５１（組物１）に一体化する際、外側コア部３２の端面と収納空間５１ｓの底面との間に樹脂を行き渡らせることができる。そのため、内側コア部３１と外側コア部３２との間に形成される隙間を樹脂で埋めることができる。

また、本実施形態では、突出部５１ｐが複数箇所に分散して配置されていることで、各突出部５１ｐ間に樹脂の流路が形成されており、外側コア部３２の端面と収納空間５１ｓの底面との間に樹脂を行き渡らせ易くなっている。突出部５１ｐの配置によって樹脂の流れを調整することができ、ムラのない樹脂の充填を実現することができる。このような突出部５１ｐの底面からの突出高さは、内側コア部３１と外側コア部３２と間に所定長のギャップが形成されるように適宜選択できる。また、突出部５１ｐの配置箇所は、内側コア部３１（端部絶縁部５１）と外側コア部３２との隙間に樹脂がスムースに流れるように、樹脂の粘度などに応じて適宜選択できる。

収納空間５１ｓの底面のうち、内側コア部３１の端面に対応する部分には窓５１ｗが形成されており、この窓５１ｗから内側コア部３１の端面が露出している。そのため、樹脂モールド部６Ａ，６Ｂで外側コア部３２を端部絶縁部５１に一体化させたときに、窓５１ｗに樹脂が流れ込んで、内側コア部３１と外側コア部３２との間に樹脂ギャップが形成される。

また、一方の内側一体部品３Ａ（３Ｂ）の収納空間５１ｓの底面のうち、他方の内側一体部品３Ｂ（３Ａ）の内側コア部３１に対応する部分には、挿入孔５１ｈが形成されている。内側一体部品３Ａ（３Ｂ）の挿入孔５１ｈは、後述する内側一体部品３Ｂ（３Ａ）の細形部５２２を挿入するための孔である。

端部絶縁部５１における収納空間５１ｓとは反対側の面である内側面（内側コア部３１が固定される側の面）には、筒部５１ｃと仕切り部５１ｄが形成されている。筒部５１ｃは、内側面から突出し、前述の挿入孔５１ｈを形成している。

仕切り部５１ｄは、上記筒部５１ｃと内側絶縁部５２で覆われる内側コア部３１との間の位置で、端部絶縁部５１の内側面から突出するように設けられている。この仕切り部５１ｄは、内側一体部品３Ａ，３Ｂをコイル２に組み付けたときに、巻回部２Ａ，２Ｂの間に介在され、両巻回部２Ａ，２Ｂの離隔状態を保持する（図３を合わせて参照）。この離隔によって、両巻回部２Ａ，２Ｂ間の絶縁を確実に確保することができる。

［［［内側絶縁部］］］
一方、端部絶縁部５１と同様に内側樹脂部５で形成される内側絶縁部５２は、内側コア部３１の周面を、その長手方向の全長に亘って覆っている。つまり、内側絶縁部５２は、コイル２（図３参照）と内側コア部３１との間の絶縁を確保する。この内側絶縁部５２は、端部絶縁部５１から所定の長さに亘る太形部５２１と、その太形部５２１に連続する細形部５２２とからなる。細形部５２２は太形部５２１の外径よりも細く、細形部５２２の外形は太形部５２１の内形と等しい。つまり、細形部５２２は、太形部５２１よりも薄肉に形成されている。細形部５２２の外形形状は、上述した筒部５１ｃの内形形状にほぼ一致しており、細形部５２２を他方の内側一体部品の筒部５１ｃに挿入できるようになっている。そのため、内側一体部品３Ａと内側一体部品３Ｂとを互いに近づけると、両内側一体部品３Ａ，３Ｂの細形部５２２と筒部５１ｃとが嵌め合わされ、両内側一体部品３Ａ，３Ｂが環状に繋がった状態となる。このとき、太形部５２１と細形部５２２との間に形成される段差が筒部５１ｃの端部に当て止めされるため、両内側一体部品３Ａ，３Ｂの相対的な位置が所定位置に決まる。

［［［接合リブ］］］
接合リブ５３は、外側コア部３２に向かって突出し、後述する外側樹脂部６Ａ，６Ｂ（図１参照）に埋設され、外側樹脂部６Ａ，６Ｂと内側一体部品３Ａ，３Ｂとを強固に接合させる機能を持った部材である。本例における接合リブ５３は、細形部５２２における端面に設けられており、内側一体部品３Ａ（３Ｂ）の筒部５１ｃに内側一体部品３Ｂ（３Ａ）の細形部５２２を嵌め込むときに、接合リブ５３が嵌め込みの邪魔とならないようになっている。なお、接合リブ５３の数は特に限定されず、二つ以上あっても構わない。

内側一体部品３Ｂの細形部５２２の端面に設けられる接合リブ５３は、図２に示すように、両内側一体部品３Ａ，３Ｂを嵌め合わせたときに、内側一体部品３Ａの挿入孔５１ｈから突出する。そのため、組物１に外側コア部３２を樹脂モールド部６Ａ（図１参照）で一体化したときに、樹脂モールド部６Ａに内側一体部品３Ｂの接合リブ５３が埋設される。一方、内側一体部品３Ａの細形部５２２に設けられる接合リブ５３は、図２では見えない位置で、内側一体部品３Ｂの挿入孔５１ｈから突出する。そのため、組物１に外側コア部３２を樹脂モールド部６Ｂ（図１参照）で一体化したときに、樹脂モールド部６Ｂに内側一体部品３Ａの接合リブ５３が埋設される。つまり、外側樹脂部６Ａが外側コア部３２を含んだ状態で内側一体部品３Ａの端部絶縁部５１と内側一体部品３Ｂの細形部５２２に一体化され、外側樹脂部６Ｂが外側コア部３２を含んだ状態で内側一体部品３Ｂの端部絶縁部５１と内側一体部品３Ａの細形部５２２に一体化される。加えて内側一体部品３Ａ，３Ｂはコイル２に嵌め込まれているので、全ての構成部材が何らかの形で機械的に一体化されていることになり、各構成部材が非常に強固に連結された状態になる。

両内側一体部品３Ａ，３Ｂを嵌め合わせたときの接合リブ５３の内側面（図２において引き出し線の端部が指し示す面）は、上述した位置決め部５１１，５１２の屈曲した部分の内側面を含む仮想平面上に乗っている。そのため、本例の接合リブ５３は、上述した位置決め部５１１，５１２と共に、組物１の幅方向（巻回部２Ａ，２Ｂの並列方向）における端部絶縁部５１に対する外側コア部３２の位置を決める機能も持つ。

接合リブ５３は、図示する平板状に形成されていても良いが、図５に示すように、抜止部５３１を備えていることが好ましい。抜止部５３１は、外側樹脂部６Ａ，６Ｂ（図１参照）が内側樹脂部５から離反することを抑制する形状、即ち外側樹脂部６Ａ，６Ｂを内側樹脂部５から離反する方向に引っ張ったときに引っ掛かりを有する形状とする。図５の例では、接合リブ５３の先端から若干根元寄りの位置に、接合リブ５３の突出方向と交差する方向（図示する例では直交する方向）に伸びる溝５３ｇを形成することで、接合リブ５３の溝５３ｇよりも先端側の部分が抜止部５３１となるようにしている。上記溝５３ｇの上端と下端を切り欠いて、抜止部５３１による接合強度の向上を図っても構わない。

ここで、溝５３ｇは、一つである必要はなく、溝５３ｇが形成される面にさらに別の溝を形成しても良い。また、図６の部分拡大図に示すように、溝５３ｇが形成される面とは反対側の面にさらに別の溝を形成しても良い。図６の例では、接合リブ５３の表裏に溝５３ｇを形成すると共に、溝５３ｇの上端と下端とを切り欠くことで表裏の溝５３ｇを繋げている。このような構成とすることで、より一層、抜止部５３１による接合強度の向上を図ることができる。

なお、抜止部５３１は、溝５３ｇによって形成される構成に限定されるわけではない。例えば、接合リブ５３の先端の厚みを他の部分よりも厚くして、その厚くした部分（他の部分よりも突出した部分）を抜止部とすることもできる。抜止部の突出する方向を図５における内側コア部３１の中心側とする、即ち接合リブ５３の紙面手前側の面から突出する抜止部とすると、細形部５２２を挿入孔５１ｈに挿入する際に抜止部が邪魔とならない。もちろん、接合リブ５３の紙面奥側の面から突出する抜止部を形成しても良い。その場合、若干、細形部５２２を挿入孔５１ｈに挿入し難くなるものの、抜止部による接合強度をより一層、向上させることができる。

以上説明した内側樹脂部５の構成材料には、例えば、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、ナイロン６６といったポリアミド（ＰＡ）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を利用することができる。その他、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の熱硬化性樹脂を利用することも可能である。上記樹脂にセラミックスフィラーを含有させて、内側絶縁部５２の熱伝導性を向上させても良い。セラミックスフィラーとしては、例えば、アルミナやシリカなどの非磁性粉末を利用することができる。

≪外側コア部≫
上記組物１には、図２に示すように、一対の外側コア部３２，３２が取り付けられる。外側コア部３２は、上述した内側一体部品３Ａ，３Ｂに備わる内側コア部３１と共に環状の磁性コア３を形成する部材である。外側コア部３２の形状は、巻回部２Ａ，２Ｂの内部に配置される一対の内側コア部３１，３１の端面と繋ぐことができる形状であれば特に限定されない。例えば、図示するように、上面と下面とは略ドーム状の柱状体の外側コア部３２を利用することができる。その他、略直方体状の外側コア部を利用することもできる。

外側コア部３２は、図４に示す内側コア部３１のコア片３１ｍと同様に、電磁鋼板を積層した積層体で構成しても良いし、軟磁性粉末を加圧成形した圧粉成形体で構成しても良いし、樹脂中に軟磁性粉末を分散させた複合材料で構成しても良い。この外側コア部３２と内側コア部３１のコア片３１ｍとは同じ構成としても良いし、異なる構成としても良い。後者の例として、例えば内側コア部３１を圧粉成形体で構成し、外側コア部３２を複合材料で構成することが挙げられる。

≪外側樹脂部≫
図２に示す組物１と外側コア部３２とは、図１に示すように外側樹脂部６Ａ，６Ｂによって一体化されている。本実施形態においてはさらに、金属製のカラー６ｈが、樹脂モールド部６Ａ，６Ｂによって組物１に一体化されている。カラー６ｈは、リアクトル１αを設置対象に固定するための取付孔を構成する。

外側樹脂部６Ａ，６Ｂは、組物１の端部絶縁部５１の一面側（図２に示す外側コア部３２が配置される側）のほぼ全面を覆っている。そのため、後述するリアクトル１αの作製手順で詳しく述べるように、図２に示す接合リブ５３が、外側樹脂部６Ａ，６Ｂに埋設された状態となっており、この接合リブ５３によって組物１と外側樹脂部６Ａ，６Ｂとが強固に連結されている。一方、他面側（コイル２が配置される側）には、外側樹脂部６Ａ，６Ｂは及んではいない。そのため、本例のリアクトル１αに使用される樹脂量は、ケース収納タイプなどの従来のリアクトルよりも大幅に少なくて済む。

樹脂モールド部６Ａ，６Ｂは、例えばインサート成形によって形成することができる。金型の内部に組物１と外側コア部３２とを配置した状態で金型内に外側樹脂部６Ａ，６Ｂの材料となる樹脂を充填すれば、組物１と外側コア部３２とを一体化する外側樹脂部６Ａ，６Ｂを形成することができる。

外側樹脂部６Ａ，６Ｂを構成する樹脂としては、例えば、ＰＰＳ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ、ＰＡ樹脂（ナイロン６、ナイロン６６など）、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂を利用することができる。その他、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の熱硬化性樹脂を利用することも可能である。不飽和ポリエステルは、割れ難く、安価であるなどの利点がある。また、これらの樹脂にアルミナやシリカなどのセラミックスフィラーを含有させて、外側樹脂部６Ａ，６Ｂの放熱性を向上させても良い。

≪その他の構成≫
上記リアクトル１αは、リアクトル１αの設置面（リアクトル１αを取り付ける設置対象に対向する面）のうち、少なくともコイル２の部分に図示しない接合層を備えていても良い。接合層を備えることで、設置対象にリアクトル１αのコイル２を強固に固定でき、コイル２の動きの規制することができ、また、コイル２の放熱性（即ち、リアクトル１αの放熱性）の向上などを図ることができる。接合層の構成材料は、絶縁性樹脂、特にセラミックスフィラーなどを含有して放熱性に優れるもの（例えば、熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、更に１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）が好ましい。具体的な樹脂は、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や、ＰＰＳ樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などの熱可塑性樹脂が挙げられる。接合層としてシート状のものを用いると、接合層を配置し易い。

また、コイル２の外周面の任意の箇所に放熱板（図示せず）を備えることができる。例えば、コイル２の設置面（リアクトル１αを取り付ける設置対象に対向する面）に放熱板を備えると、放熱板を介してコイル２の熱を設置対象に良好に伝えられるので、リアクトル１αの放熱性を高められる。放熱板の構成材料は、アルミニウムやその合金といった金属や、アルミナといった非金属などの熱伝導性に優れるものを利用できる。放熱板をリアクトル１αの設置面全体に設けてもよい。放熱板は、例えば、上述した接合層によってコイル２に固定できる。

≪リアクトルの作製手順≫
以上説明した構成を備えるリアクトル１αの作製手順を図１〜図３に基づいて説明する。

［組物の作製］
まず、図２に示す組物１を作製する。そのためには、図３に示すように、コイル２、および内側一体部品３Ａ，３Ｂを用意する。そして、内側一体部品３Ａ，３Ｂの内側コア部３１，３１を含む部分を、巻回部２Ａ，２Ｂの内部に挿入する。このとき、内側一体部品３Ａの細形部５２２は、内側一体部品３Ｂの挿入孔５１ｈに挿入されると共に、内側一体部品３Ｂの細形部５２２は、内側一体部品３Ａの挿入孔５１ｈに挿入され、図２に示すように両内側一体部品３Ａ，３Ｂが環状に繋がる。挿入孔５１ｈに挿入された細形部５２２は、図２に示すように、収納空間５１ｓの底面から突出し、その細形部５２２の位置に設けられる接合リブ５３も収納空間５１ｓの底面から突出する。

ここで、組物１の作製の際、巻回部２Ａ，２Ｂの内周面と、内側絶縁部５２の外周面と、の間には発泡樹脂を配置しておくことが好ましい。コイル２へのコア部材３Ａ，３Ｂの組み付け後に、発泡樹脂を発泡させることで、コイル２とコア部材３Ａ，３Ｂとの相対的な位置を固定することができる。

［組物への外側コア部の一体化］
次いで、図２に示すように、組物１における端部絶縁部５１の収納空間５１ｓに外側コア部３２を嵌め込む。外側コア部３２の嵌め込みの際、外側コア部３２の嵌め込み側の端面に接着剤を塗布しておいても良い。

組物１と外側コア部３２，３２との一体物を金型内に配置すると共に、取付孔を構成する金属製のカラー６ｈ（図１参照）を金型内に配置する。そして、金型内に樹脂を充填し、樹脂を硬化させて、外側樹脂部６Ａ，６Ｂを形成する。このとき、図２に示す端部絶縁部５１の収納空間５１ｓの底面から突出する接合リブ５３は、樹脂モールド部６Ａ，６Ｂに埋設され、端部絶縁部５１と樹脂モールド部６Ａ，６Ｂとが強固に連結される。その結果、内側コア部３１，３１（組物１）と外側コア部３２，３２とが強固に連結される。

また、本例では、図４の点線丸囲みに示すように、端部絶縁部５１に設けられる位置決め部５１１，５１２は、Ｌ字型に形成されているおり、このＬ字に屈曲された部分が、釣り針の返し（Ｂａｒｂ）のような役割を果たし、端部絶縁部５１と樹脂モールド部６Ａ，６Ｂとの結合強度を向上させる。さらに、位置決め部５１１，５１２の中央部分の一部が庇状に外側コア部３２の側に張り出しており、位置決め部５１１，５１２と外側樹脂部６Ａ，６Ｂとの接触面積が大きくなるようにしている。この接触面積の増加によって、さらに端部絶縁部５１から外側樹脂部６Ａ，６Ｂが脱落し難くなっている。

ここで、金型内に充填された樹脂は、外側コア部３２，３２と端部絶縁部５１との隙間にも行き渡る。端部絶縁部５１の収納空間５１ｓの底面に突出部５１ｐが形成されているため、当該底面から外側コア部３２，３２が離隔した状態になっているからである。当該隙間に行き渡った樹脂は、外側樹脂部６Ａ，６Ｂと組物１との接合強度を向上させる。

≪効果≫
以上説明したように、本実施形態のリアクトル１αは、生産性に優れる。コイル２にコア部材３Ａ，３Ｂを組み付けた組物１を作製し、その組物１に外側コア部３２，３２を外側樹脂部６Ａ，６Ｂでモールドするだけで、リアクトル１αを容易に作製することができるからである。また、その際に使用する樹脂量は、従来のモールドタイプのリアクトルやケース収納タイプのリアクトルよりも大幅に少ないため、従来に比べて樹脂の用意・保管の手間を低減でき、樹脂充填の時間や樹脂の硬化の時間を短くできる。さらに、このリアクトル１αの一連の製造作業は、接着剤を用いることなく行うことも可能であり、その場合、接着剤の用意・保管の手間を無くすことができる。

また、本実施形態のリアクトル１αでは、接合リブ５３が外側樹脂部６Ａ，６Ｂに埋設され、組物１と外側樹脂部６Ａ，６Ｂとが強固に連結されているため、リアクトル１αの使用時の振動程度では、外側樹脂部６Ａ，６Ｂが組物１から脱落することがなく、内側コア部３１と外側コア部３２とが強固に連結される。

さらに、本実施形態のリアクトル１αは、ケースに収納してポッティング樹脂で埋設したり、全体を樹脂でモールドしたりすることなく、図１に示す組立状態のままで設置対象に設置し、使用することができる。リアクトル１αを構成する各部材が確りと組み合わされているからである。このリアクトル１αではコイル２などがむき出しの状態となっているため、液体冷媒などにリアクトル１αを浸漬した状態で使用したときに、リアクトル１αを効率的に冷却することができる。例えば、ハイブリッド自動車でリアクトル１αを利用する場合、ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）などを液体冷媒として利用できる。液体冷媒でリアクトル１αを冷却することで、熱によってリアクトル１αの動作が不安定になることを抑制することができる。液体冷媒としては、フロリナート（登録商標）などのフッ素系不活性液体、ＨＣＦＣ−１２３やＨＦＣ−１３４ａなどのフロン系冷媒、メタノールやアルコールなどのアルコール系冷媒、アセトンなどのケトン系冷媒などを利用することもできる。

＜実施形態２＞
実施形態１と異なる構成の内側一体部品を備えるリアクトルの一例として、一つの内側コア部と、その外周を筒状に覆う内側樹脂部と、で構成された内側一体部品を説明する。その説明に当たっては、図４を流用して説明する。

実施形態２の内側一体部品は、図４の内側一体部品３Ｂから端部絶縁部５１を無くした構成と考えて良い。但し、実施形態２の内側一体部品は、内側絶縁部５２における紙面奥側にも、内側絶縁部５２における紙面手前側にある細形部５２２と接合リブ５３が形成されている。紙面奥側の接合リブ５３は、紙面手前側の接合リブ５３と同じ側に設けられている。本実施形態では、このような構成を備える内側一体部品を一対、用意する。一対の内側一体部品は同一形状であるため、内側一体部品を作製する金型は一つで良い。

上記内側一体部品を利用する場合、内側一体部品とは別に一対の端部絶縁部を用意する。用意する端部絶縁部は、図４の上図の端部絶縁部５１において、内側コア部３１が配置される側にも筒部５１ｃが形成されている端部絶縁部、即ち仕切り部５１ｄを挟んで二つの筒部５１ｃが形成された眼鏡状の端部絶縁部とすると良い。

上述した内側一体部品を利用してリアクトルを作製する場合、まずコイルの各巻回部に内側一体部品を挿入し、一対の内側一体部品の両端面を一対の眼鏡状の端部絶縁部で挟み込んで組物を形成する。そして、その組物を一対の外側コア部で挟み込んで、外側コア部を外側樹脂部で組物に一体化する。その際、内側一体部品に備わる接合リブが外側樹脂部に埋設され、組物と外側コア部とが一体化される。

＜実施形態３＞
実施形態１，２と異なる構成の内側一体部品を備えるリアクトルの一例として、二つの内側コア部を含む内側一体部品を説明する。その説明に当たっては図４を流用する。

実施形態３の内側一体部品は、図４の内側一体部品３Ｂにおいて、筒部５１ｃが配置される側にも、内側絶縁部５２で被覆された内側コア部３１からなる柱状体が形成された内側一体部品、即ち二つの内側コア部３１を端部絶縁部５１で繋いだ概略Ｕ字状の内側一体部品である。筒部５１ｃの代わりに設けられる柱状体の接合リブ５３は、柱状体の並列方向の外側に配置されるようにする。つまり、並列される柱状体が仕切り部５１ｄを挟んで対象になるように、紙面右側の柱状体を形成する。

上記内側一体部品を利用する場合、内側一体部品とは別に一つの端部絶縁部を用意する。用意する端部絶縁部は、上記実施形態２で説明した眼鏡状の端部絶縁部とすると良い。

上述した内側一体部品を利用してリアクトルを作製する場合、まずコイルの両巻回部に内側一体部品を挿入し、その内側一体部品に端面（接合リブがある側の端面）に眼鏡状の端部絶縁部を組み付けた組物を形成する。そして、その組物を一対の外側コア部で挟み込んで、外側コア部を外側樹脂部で組物に一体化する。その際、内側一体部品に備わる接合リブが外側樹脂部に埋設され、組物と外側コア部とが一体化される。

上記実施形態に係るリアクトルは、通電条件が、例えば、最大電流（直流）：１００Ａ〜１０００Ａ程度、平均電圧：１００Ｖ〜１０００Ｖ程度、使用周波数：５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度である用途、代表的には電気自動車やハイブリッド自動車などの車載用電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。この用途では、直流通電が０Ａのときのインダクタンスが、１０μＨ以上２ｍＨ以下、最大電流通電時のインダクタンスが、０Ａのときのインダクタンスの１０％以上を満たすものが好適に利用できると期待される。

本発明のリアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車といった電動車両に搭載される双方向ＤＣ−ＤＣコンバータなどの電力変換装置の構成部品に利用することができる。

１α リアクトル
１ 組物
２ コイル
２Ａ，２Ｂ 巻回部 ２Ｒ 連結部 ２ａ，２ｂ 端部
３ 磁性コア
３１ 内側コア部 ３２ 外側コア部
３１ｍ コア片 ３１ｇ ギャップ材
３Ａ，３Ｂ 内側一体部品
５ 内側樹脂部
５１ 端部絶縁部
５１１，５１２ 位置決め部 ５１ｃ 筒部 ５１ｄ 仕切り部
５１ｈ 挿入孔 ５１ｐ 突出部 ５１ｓ 収納空間 ５１ｗ 窓
５２ 内側絶縁部 ５２１ 太形部 ５２２ 細形部
５３ 接合リブ
５３ｇ 溝 ５３１ 抜止部
６Ａ，６Ｂ 外側樹脂部 ６ｈ カラー

Claims (5)

1. 巻回部を有するコイルと、前記巻回部の内部に配置される内側コア部およ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、および前記内側コア部の少なくとも一部を覆う内側樹脂部を有する内側一体部品と、
   前記外側コア部の少なくとも一部を覆い、前記外側コア部を前記内側一体部品に一体化させる外側樹脂部と、を備え、
   前記コイルは、並列に配置される一対の前記巻回部を有し、
   前記磁性コアは、各巻回部のそれぞれに対応する一対の前記内側一体部品と、それら一対の前記内側一体部品における両端部のそれぞれに配置される一対の前記外側コア部とを有する環状のコアであり、
   それぞれの前記内側一体部品の前記内側樹脂部は、
   前記内側コア部の一端側の端面を覆い、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端部絶縁部と、
   前記内側コア部の周面を覆う内側絶縁部と、
   前記内側絶縁部における前記内側コア部の他端側の端面から前記外側コア部に向かって突出し、前記外側樹脂部に埋設される接合リブと、を備え、
   前記接合リブは、前記外側樹脂部が前記内側樹脂部から離反することを抑制する形状に形成された抜止部を備え、
   それぞれの前記外側コア部を覆う前記外側樹脂部は共に、前記端部絶縁部の前記コイル側の面及び前記コイルに及んでいないリアクトル。
2. 一方の前記内側一体部品に備わる端部絶縁部は、他方の内側一体部品における前記接合リブが設けられる部分を挿通させる挿入孔を備える請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記端部絶縁部は、前記端部絶縁部における前記外側コア部が配置される側に突出し、前記外側樹脂部に埋設される脱落抑制部を備える請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記脱落抑制部は、前記端部絶縁部における前記外側コア部の取付位置を規定する位置決め部である請求項３に記載のリアクトル。
5. 前記脱落抑制部の突出方向端部が、前記外側コア部とは逆側の外方側に屈曲している請求項４に記載のリアクトル。

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