JP6460393B2 - リアクトル - Google Patents

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、車載用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には、巻線を巻回してなるコイルと、そのコイルが配置される環状の磁性コアと、コイルと磁性コアとの組合体を収納するケースと、コイルと磁性コアとの間に介在されるインシュレータと、ケース内に充填される封止樹脂と、を備えるケース収納タイプのリアクトルが開示されている。磁性コアを構成する複数のコア片同士の一体化やコア片とギャップ材との一体化には、例えば、接着剤や接着テープなどを利用することが記載されている。

特開２０１２−２５３３８４号公報

近年、ハイブリッド自動車や電気自動車の需要が増す中、リアクトルの生産性を従来よりも向上させることが望まれている。このような要請に対して、ケース収納タイプのリアクトルは、その製造過程に改善の余地がある。

リアクトルの製造において、複数のコア片をコイルに組み付けてリアクトルを構成する際、各コア片同士の相対的な位置決めや、磁性コアとコイルとの相対的な位置決めに精度が求められる。そのため、特許文献１では、予めコア片とギャップ材とを接着テープなどで固定するなどして、磁性コアとコイルとの相対的な位置を精度良く決定している。このようなコア片とギャップ材との固定作業を簡略化することができれば、リアクトルの生産性を向上させることができると期待される。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的の一つは、製造過程における構成部材同士の所定位置での保持が容易で、生産性に優れる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、複数のコア片及び各コア片間に介在されるギャップ材を組み合わせてなり、前記巻回部内に配置される部分を有する磁性コアと、前記巻回部の内面と前記磁性コアとの間に介在され、前記複数のコア片間の間隔を確保して、各コア片の位置決めを行うコア保持部を有する介在部材と、前記コイルと前記磁性コアと前記介在部材との組合体を収納するケースと、前記ケース内に充填され、前記組合体を封止する封止樹脂部と、を備える。前記ギャップ材は、前記封止樹脂部の構成樹脂によって形成されている。

上記のリアクトルは、製造過程における構成部材同士の所定位置での保持が容易で、生産性に優れる。

実施形態１に係るリアクトルの概略斜視図である。 図１のリアクトルの（ＩＩ）−（ＩＩ）断面図である。 図１のリアクトルの（ＩＩＩ）−（ＩＩＩ）断面図である。 実施形態１に係るリアクトル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わる組合体の概略分解斜視図である。

［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）本発明の実施形態に係るリアクトルは、巻回部を有するコイルと、複数のコア片及び各コア片間に介在されるギャップ材を組み合わせてなり、前記巻回部内に配置される部分を有する磁性コアと、前記巻回部の内面と前記磁性コアとの間に介在され、前記複数のコア片間の間隔を確保して、各コア片の位置決めを行うコア保持部を有する介在部材と、前記コイルと前記磁性コアと前記介在部材との組合体を収納するケースと、前記ケース内に充填され、前記組合体を封止する封止樹脂部と、を備える。前記ギャップ材は、前記封止樹脂部の構成樹脂によって形成されている。

上記のリアクトルは、介在部材によって、隣り合うコア片間の間隔を確保して、各コア片同士の相対的な位置決めを精度良くできる。介在部材を装着したコア片は、各コア片間に隙間を有した状態で一体物として取り扱えるため、作業性に優れる。この介在部材を装着したコア片を巻回部内に挿入することで、各コア片は、巻回部内で、各コア片間に隙間を有した状態を維持できる。そのため、組合体をケース内に配置して、封止樹脂部の未固化の構成樹脂をケース内に充填すると、この未固化の構成樹脂が上記コア片間の隙間に流入し、各コア片間の間隔に応じたギャップ材が形成される。この封止樹脂部の成形時に、コイルと磁性コアと介在部材との組合体を封止すると共に、各コア片間のギャップ材を形成できるため、リアクトルの製造過程において、予めコア片とギャップ材とを接着剤などで固定する作業を簡略化することができ、リアクトルの生産性に優れる。

（２）上記のリアクトルの一例として、前記介在部材は、前記コア保持部を支持する支持部と、前記支持部に形成され、前記封止樹脂部を成形する際に、前記封止樹脂部の未固化の構成樹脂を前記複数のコア片間まで流入させる流路と、を備える形態が挙げられる。

上記構成によれば、複数のコア片間の間隔を確保するコア保持部に繋がる支持部に流路が形成されていることで、この流路に沿って各コア片間の隙間まで上記未固化の構成樹脂を確実に流入させることができる。よって、各コア片間に封止樹脂部の構成樹脂でギャップ材を形成し易い。

（３）上記のリアクトルの一例として、前記封止樹脂部は、軟質性樹脂で構成されている形態が挙げられる。

リアクトルでは、コイルに所定周波数の電流が通電されて励磁されると、磁性コアが磁歪により伸縮を繰り返すことで振動して、騒音を発生する。例えば、磁性コアの振動がケースに伝達されることによる伝達音が発生する。封止樹脂部が軟質性樹脂で構成されていることで、磁性コアの振動が封止樹脂部により緩衝される。そのため、磁性コアの振動がケースに伝達されることを抑制でき、磁性コアからケースへの振動伝達音を抑制することができる。特に、上記のリアクトルでは、各コア片に介在されるギャップ材が封止樹脂部の構成樹脂によって形成されていることで、磁性コア（各コア片）の振動をより緩衝し易く、磁性コアの振動がケースに伝達されることを抑制する効果が高い。

（４）封止樹脂部が軟質性樹脂で構成されている上記のリアクトルの一例として、前記磁性コアのうち前記巻回部外に配置される外コア片と、前記外コア片が載置される前記ケースの載置面との間に隙間を有し、前記封止樹脂部は、前記隙間まで充填されている形態が挙げられる。

外コア片とケースの載置面との間に軟質性樹脂による封止樹脂部が介在されていることで、磁性コアとケースとの直接的な接触を避け、磁性コアの振動を封止樹脂部により緩衝することができるため、ケースへの磁性コアの振動伝達をさらに抑制できる。

（５）上記のリアクトルの一例として、前記封止樹脂部は、硬質性樹脂で構成されている形態が挙げられる。

封止樹脂部が硬質性樹脂で構成されていることで、磁性コアが封止樹脂部により強固に封止される。そのため、磁性コア自体の振動を抑制できる。特に、上記のリアクトルでは、各コア片に介在されるギャップ材が封止樹脂部の構成樹脂によって形成されていることで、磁性コア（各コア片）自体の振動を抑制する効果が高い。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態の詳細を、以下に説明する。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及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。図中の同一符号は、同一名称物を示す。

＜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５に示すように、巻線２ｗを螺旋状に巻回してなる巻回部２ａ，２ｂを有するコイル２と、巻回部２ａ，２ｂ内に配置される部分を有する磁性コア３と、巻回部２ａ，２ｂの内面と磁性コア３との間に介在される介在部材５と、コイル２と磁性コア３と介在部材５との組合体１０を収納するケース４と、ケース４内に充填され、組合体１０を封止する封止樹脂部６と、を備える。磁性コア３は、巻回部２ａ，２ｂの内側に全体が配置される複数の内コア片３１ｍ，…と、巻回部２ａ，２ｂの外側に配置される部分を有する外コア片３２ｍ，３２ｍと、各内コア片３１ｍ，３１ｍ間や内コア片３１ｍと外コア片３２ｍとの間に介在されるギャップ材３１ｇ，…と、を組み合わせてなる。実施形態１のリアクトル１は、介在部材５が、複数のコア片間の間隔を確保して、各コア片の位置決めを行うコア保持部５１（図３を参照）を有する点、ギャップ材３１ｇが、封止樹脂部６の構成樹脂によって形成されている点（図２，３を参照）、を特徴の一つとする。以下、各構成を詳細に説明する。なお、以下の説明において、組合体１０をケース４内に設置したときの設置側（ケース４の底板部４０側）を下側、その対向側（ケース４の開口側）を上側とする。

・コイル
コイル２は、図５に示すように、一本の連続する巻線２ｗを螺旋状に巻回して形成された一対の筒状の巻回部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（横並び）されている。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。コイル２の両端部は、巻回部２ａ，２ｂから適宜な方向に引き延ばされて、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。

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。

・磁性コア
磁性コア３は、図５に示すように、複数の柱状の内コア片３１ｍ，…と、Ｕ字状の一対の外コア片３２ｍ，３２ｍと、コア片間に介在される複数のギャップ材３１ｇ，…（図２を参照）と、を備える。内コア片３１ｍ，…は、巻回部２ａ，２ｂ内に全体が配置される磁性片であり、外コア片３２ｍ，３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ外に配置される部分を有する磁性片のことである。外コア片３２ｍ，３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ内に部分的に配置される部分を有していてもよく、この例では、外コア片３２ｍ，３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ外に配置される部分と、巻回部２ａ，２ｂ内に配置される部分との双方を有する。外コア片３２ｍ，３２ｍは、Ｕ字の開口部が向かい合うように配置され、内コア片３１ｍ，…は、外コア片３２ｍ，３２ｍ間に横並び（並列）に配置される。図５では、各内コア片３１ｍ，３１ｍ間に間隔を有するが、この各内コア片３１ｍ，３１ｍ間の隙間に、後述する封止樹脂部６の構成樹脂が充填されることで、ギャップ材３１ｇ，…（図２を参照）が形成される。また、この例では、内コア片３１ｍとそれに対向する外コア片３２ｍとの間の隙間にも、封止樹脂部６の構成樹脂が充填されて、ギャップ材３１ｇが形成される。この配置によって、磁性コア３は環状に組み付けられ、コイル２を励磁したときに閉磁路を形成する。

・・内コア片
内コア片３１ｍは、巻回部２ａ，２ｂの形状に合わせた形状であることが好ましい。ここでは、図５に示すように、内コア片３１ｍの形状は直方体状であり、その角部は、巻回部２ａ，２ｂの内周面の角部に沿って丸められている。内コア片３１ｍの個数は、適宜選択できる。

・・外コア片
一対の外コア片３２ｍ，３２ｍは、同一の形状であり、図５の上方から見て略Ｕ字状である。外コア片３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ外に配置されて巻回部２ａ，２ｂ間に跨るように配置される直方体状の外コア基部３２１と、この外コア基部３２１から突出して巻回部２ａ，２ｂ内にそれぞれ配置される一対の突出部３２２と、を有する。外コア基部３２１と一対の突出部３２２，３２２とは一体に成形された一体物である。また、ここでは、外コア基部３２１は、一対の突出部３２２，３２２とは反対側に突出する部分が一体に成形されている。この突出する部分の横断面積は内コア片３１ｍや突出部３２２の横断面積と実質的に同一である。上記一対の突出部３２２，３２２の端面は、内コア片３１ｍの端面とほぼ同じ形状及び大きさであり、その大きさ及び突出長さは、コイル２に応じた所定の磁路断面積を有するように適宜選択できる。一対の突出部３２２，３２２は、巻回部２ａ，２ｂの形状に合わせた形状であることが好ましく、ここでは、角部が実質的に巻回部２ａ，２ｂの内周面の角部に沿って丸められている。

Ｕ字状の外コア片３２ｍ，３２ｍにおける外コア基部３２１の下面は、内コア片３１ｍの下面よりも突出している。また、コイル２と磁性コア３とを組み付けたとき、コイル２の下面は、外コア基部３２１の下面よりも突出しており、外コア基部３２１の下面と、後述するケース４の底板部４０の載置面との間に隙間が形成される（図２を参照）。外コア基部３２１の高さは、上記隙間が形成されるように調整している。この外コア基部３２１の下面とケース４の底板部４０との間の隙間は、例えば０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることが挙げられる。ここでは、外コア基部３２１の下面とケース４の底板部４０との間の隙間を形成するために、コイル２の下面が外コア基部３２１の下面よりも突出する形態としたが、コイル２の下面と外コア基部３２１の下面とが面一であってもよい。このとき、後述する接合層７をコイル２の下面と底板部４０との間に介在させることで、外コア基部３２１の下面と底板部４０との間には、接合層７の厚みに応じた隙間が形成される。

この例では、内コア片３１ｍ及び外コア片３２ｍは、いずれも圧粉成形体である。圧粉成形体は、代表的には、鉄や鉄合金（Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）といった軟磁性の金属の粉末と、適宜バインダ（樹脂など）や潤滑剤とを含む原料粉末を成形した後、成形に伴う歪みの除去などを目的とした熱処理を施して得られる。金属粉末に絶縁処理を施した被覆粉末や、金属粉末と絶縁材とを混合した混合粉末を原料粉末に用いることで、成形後、金属粒子と金属粒子間に介在する絶縁材とによって実質的に構成される圧粉成形体が得られる。この圧粉成形体は、絶縁材を含むことで、渦電流を低減できて低損失である。

・・ギャップ材
ギャップ材３１ｇは、各コア片間に形成された隙間に、後述する封止樹脂部６の構成樹脂が充填されて形成されている。ギャップ材３１ｇについては、後のリアクトルの製造方法の説明で詳述する。

・介在部材
介在部材５は、巻回部２ａ，２ｂの内面と磁性コア３のうち巻回部２ａ，２ｂ内に配置されるコア部分との間に介在され、コイル２と磁性コア３との間を絶縁する部材である。ここでは、一対の介在部材５，５を備え、巻回部２ａ，２ｂのそれぞれに対して個別に配置される。一対の介在部材５，５は、同一の形状であるため、以下では、巻回部２ａ，２ｂの一方の巻回部に対して配置される一方の介在部材５について説明する。この例では、介在部材５は、巻回部の軸方向に沿った分割面を有する一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂで構成されている。以下、主に図２，３，５を参照して、介在部材５の各構成を詳細に説明する。

一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂは、それぞれ断面］状体により構成され、互いに接触せず、内コア片３１ｍ，…の周方向の一部に配置される構成としている（図３，５を参照）。各分割介在部材５Ａ，５Ｂは、各コア片３１ｍ，…３２ｍ，３２ｍを環状に組み付けたとき、複数の内コア片３１ｍ，…及び外コア片３２ｍの突出部３２２の軸方向の全長に亘って配置される長さを有する（図２，５を参照）。この例では、一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂは、内コア片３１ｍ，…の上面及び下面から挟み込むように配置されている。つまり、分割介在部材５Ａ（５Ｂ）は、内コア片３１ｍ，…及び外コア片３２ｍの突出部３２２，３２２の上面（下面）の全面に配置される天板部５２０と、この天板部５２０から立設されて、内コア片３１ｍ，…及び外コア片３２ｍの突出部３２２，３２２の角部から側面の一部に亘って配置される一対の脚部５２１，５２１と、を有する。一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂは、内コア片３１ｍを挟み込むにあたり、隣り合う内コア片３１ｍ，…間の間隔を確保して、各内コア片３１ｍ，…の相対的な位置決めを行うコア保持部５１と、後述する封止樹脂部６の未固化の構成樹脂を上記内コア片３１ｍ，…間の隙間まで流入させる流路５３と、を備える。

・・コア保持部
天板部５２０及び脚部５２１，５２１の内面には、内方に突出された複数のコア保持部５１，…が一体に成形されている。つまり、天板部５２０及び脚部５２１，５２１は、コア保持部５１を支持する支持部５２となる。各コア保持部５１，…は、天板部５２０と脚部５２１とで形成される角部から脚部５２１に沿って延びるＩ型の突状である。各コア保持部５１，…は、図３に示すように、各内コア片３１ｍ，…間の隙間の四隅に介在されている。図３において点線で囲まれる領域が内コア片３１ｍの横断面積に相当する。

各コア保持部５１，…は、各内コア片３１ｍ，…を所望の位置に配置可能に成形されている。コア保持部５１の厚み（巻回部の軸方向の厚み）は、ギャップ材３１ｇ（図２を参照）の厚みに対応している。よって、各内コア片３１ｍ，…間にコア保持部５１，…が介在されるように一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂを配置すると、各内コア片３１ｍ，…の位置決めを行うことができると共に、各内コア片３１ｍ，３１ｍ間にギャップ材３１ｇの厚みに対応した隙間を形成することができる。つまり、一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂで各内コア片３１ｍ，…を挟み込むことで、磁性コア３のうち巻回部内に配置される部分のコアの位置決めを精度良く行うことができる。

各コア保持部５１，…は、封止樹脂部６の構成樹脂によって形成されるギャップ材３１ｇの横断面積が、内コア片３１ｍの横断面積の５０％以上となるように形成されていることが挙げられる（図３を参照、図３において点線で囲まれる領域が内コア片３１ｍの横断面積に相当する）。各内コア片３１ｍ，…間の間隔は、内コア片３１ｍや突出部３２２とコア保持部５１との接触面積が大きいほど安定して確保し易い。しかし、内コア片３１ｍや突出部３２２とコア保持部５１との接触面積を大きくするためにコア保持部５１の突出面積を大きくすると、各コア片間の隙間の横断面積は小さくなる。そうすると、各コア片間に充填される封止樹脂部６の未固化の構成樹脂の充填量が少なくなり、封止樹脂部６の構成樹脂によって形成されるギャップ材３１ｇの横断面積は小さくなる。各コア片間に充填される封止樹脂部６の未固化の構成樹脂の充填量が少なくなると、各コア片同士が封止樹脂部６で固定される領域が小さくなるため、各コア片同士を強固に固定することができず、リアクトル１の動作時に各コア片が振動する虞がある。そのため、各コア片間の間隔を確保でき、かつ封止樹脂部６の構成樹脂によって形成されるギャップ材３１ｇの横断面積が、内コア片３１ｍの横断面積の５０％以上となるように、各コア保持部５１，…の突出量を調整することが好ましい。封止樹脂部６の構成樹脂によって形成されるギャップ材３１ｇの横断面積は、内コア片３１ｍの横断面積の６０％以上、さらに７０％以上、特に８０％以上であることが挙げられる。

・・流路
天板部５２０には、後述する封止樹脂部６をケース４内に充填する際に、封止樹脂部６の未固化の構成樹脂を、各内コア片３１ｍ，３１ｍ間の隙間まで流入させる流路５３が形成されている。この例では、流路５３として、各内コア片３１ｍ，３１ｍ間の隙間が露出されるように天板部５２０に複数の貫通孔５３ｈ，…が形成されている。ケース４内に充填された上記未固化の構成樹脂は、気泡の包含を抑制するため、通常、ケース４の下側から充填されるため、貫通孔５３ｈ，…は、特に、内コア片３１ｍ，…の下面側に配置される分割介在部材５Ｂに形成されていることが好ましい。また、貫通孔５３ｈを備えることで、上記未固化の構成樹脂の充填時に、貫通孔５３ｈから脱気することも可能である。

他に、流路５３として、天板部５２０や脚部５２１の内周面や外周面に溝部（図示せず）を形成することもできる。例えば、各分割介在部材５Ａ，５Ｂの端部から巻回部の軸方向の内方に向かって貫通孔５３ｈに繋がる横溝部を形成することが挙げられる。複数の貫通孔５３ｈを有する場合、各貫通孔５３ｈを繋ぐ横溝部を形成することが挙げられる。そうすることで、封止樹脂部６の未固化の構成樹脂が各内コア片３１ｍ，…間まで流入し易い。

介在部材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。介在部材５は、上記の樹脂を射出成形するなど、公知の成形方法によって容易に製造できる。

この例では、介在部材５は、一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂが互いに独立して配置されているが、一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂの配置を固定する固定部材を設けてもよい。例えば、分割介在部材５Ａ，５Ｂをコア片に対して粘着テープで張り付けて固定することが挙げられる。分割介在部材５Ａ，５Ｂの固定に粘着テープを用いると、介在部材５の形状の複雑化や構成材料の増加を回避でき、粘着テープを張り付けるという簡易な作業で固定できるため作業性に優れる。他に、一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂに互いに嵌合し合う嵌合部を設けたり、輪ゴムや結束バンドなどで結束してもよい。

また、この例では、介在部材５は、内コア片３１ｍ，…の周方向の一部に配置する形態としたが、内コア片３１ｍ，…の全周に沿って配置する形態としてもよい。介在部材５は、各内コア片３１ｍ，…間の間隔を確保できればよく、介在部材５を内コア片３１ｍ，…の周方向の一部に配置する形態とすることで、介在部材５の構成材料を低減することができる。

さらに、この例では、介在部材５は、一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂを同一形状としたが、異なる形状としてもよい。例えば、内コア片３１ｍ，…の下面側に配置される分割介在部材５Ｂに形成される貫通孔５３ｈをより多くすることで、ケース４内に充填された封止樹脂部６の未固化の構成樹脂をより効率的に各内コア片３１ｍ，…間に流入させることができる。

・ケース
ケース４は、図４に示すように、組合体１０が載置される平板状の底板部４０と、組合体１０の周囲を囲むように底板部４０から立設される略矩形枠状の側壁部４１とを有し、底板部４０とは反対側（上側）が開口した略矩形箱状である。リアクトル１は、ケース４に組合体１０を収納することよって、組合体１０の外部環境(粉塵や腐食など)からの保護や機械的保護を図ることができる。この例では、ケース４の底板部４０の下面が冷却ベースといった設置対象（図示せず）の上面に接するように固定され、リアクトル１が設置対象上に設置される。図１では、底板部４０が下方となる設置状態を示すが、底板部４０が上方、又は側方となる設置状態もあり得る。

この例に示すケース４は、底板部４０と側壁部４１とが一体に成形された金属製のケースである。一般に、金属は熱伝導率が比較的高いので、金属製のケースであれば、その全体を放熱経路に利用でき、組合体１０に発生した熱を外部の設置対象（例えば、冷却ベース）に効率良く放熱でき、リアクトル１の放熱性を高められる。ケース４の構成材料としては、例えば、アルミニウムやその合金、マグネシウムやその合金、銅やその合金、銀やその合金、鉄やオーステナイト系ステンレス鋼などが挙げられる。アルミニウムやマグネシウム、これらの合金で形成した場合、ケース４を軽量にできる。

また、この例に示すケース４は、ケース４内の四隅にステー取付部４５が設けられている。そして、各外コア片３２ｍにおける外コア基部３２１の上面にステー４５０，４５０を掛け渡すように配置し、ステー４５０，４５０をステー取付部４５にネジ４５１で留めることにより、組合体１０を底板部４０側に押圧した状態で、組合体１０をケース４に固定できる。

・接合層
この例に示すリアクトル１は、図２〜４に示すように、組合体１０の設置面に接合層７を備える。接合層７は、組合体１０のうちコイル２の下面と底板部４０との間に介在される。接合層７を備えることで、組合体１０を底板部４０に強固に固定でき、コイル２の動きの規制、放熱性の向上、設置対象への固定の安定化などを図ることができる。接合層７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、ＬＣＰなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。接合層７は、例えばシート状のものを用いたり、塗布やスプレーしたりして形成するとよい。

・封止樹脂部
封止樹脂部６は、図１に示すように、ケース４内に充填され、ケース４内に収納された組合体１０を封止する部材である。封止樹脂部６は、組合体１０におけるコイル２の両巻線端部を除く上面が埋設されるまで充填されている（図２を参照）。リアクトル１は、封止樹脂部６で組合体１０を封止することによって、組合体１０をケース４に固定し、組合体１０の電気的・機械的保護、外部環境からの保護、コイル２に通電したときに発生する磁性コア３の振動、及びこの振動に起因する騒音の低減などを図ることができる。

封止樹脂部６の構成樹脂は、図２に示すように、上述した各コア保持部５１，…によって形成された各コア片３１ｍ，…間の隙間に充填されている。この封止樹脂部６の構成樹脂によって、各コア片間に介在されるギャップ材３１ｇが形成されている。

封止樹脂部６の構成樹脂には、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＰＰＳ樹脂などが利用できる。特に、エポキシ樹脂やウレタン樹脂は、軟質であり、安価であるため好ましい。放熱性を高める観点から、封止樹脂部６には、アルミナやシリカなどの熱伝導率の高いセラミックスのフィラーを混合してもよい。

封止樹脂部６の構成樹脂として、軟質性樹脂を用いることが挙げられる。軟質性樹脂を用いる場合、例えば、弾性率の一種であるヤング率（２０〜１００℃）が１００ＭＰａ以下であることが挙げられる。封止樹脂部６が軟質性樹脂で構成されていることで、磁性コア３の振動が封止樹脂部６により緩衝される。そのため、磁性コア３からケース４への振動伝達音を抑制できるため、磁性コア３の振動に起因する騒音をより低減し易い。特に、各コア片３１ｍ，…間に介在されるギャップ材３１ｇ，…が封止樹脂部６の構成樹脂によって形成されていることで、各コア片３１ｍ，…の振動を緩衝し易く、磁性コア３（各コア片３１ｍ，…）からケース４への振動伝達音をより抑制できる。この軟質性樹脂のヤング率（２０〜１００℃）は、さらに２０ＭＰａ以下、特に５ＭＰａ以下であることが挙げられる。軟質性樹脂のヤング率が低過ぎると、磁性コア３が振動し易くなるため、１ｋＰａ以上、特に１００ｋＰａ以上であることが挙げられる。ここで、封止樹脂部６の構成樹脂のヤング率は、例えば、ＪＩＳ Ｋ７１６１−２などで測定して得られる値である。

また、封止樹脂部６の構成樹脂として、硬質性樹脂を用いることもできる。硬質性樹脂を用いる場合、例えば、弾性率の一種であるヤング率（２０〜１００℃）が１ＧＰａ以上であることが挙げられる。封止樹脂部６が硬質性樹脂で構成されていることで、磁性コア３が封止樹脂部６により強固に封止される。そのため、磁性コア３自体の振動を抑制できる。特に、各コア片３１ｍ，…間に介在されるギャップ材３１ｇ，…が封止樹脂部６の構成樹脂によって形成されていることで、各コア片３１ｍ，…の振動自体を抑制できる。この硬質性樹脂のヤング率（２０〜１００℃）は、さらに５ＧＰａ以上、特に１０ＧＰａ以上であることが挙げられる。

〔リアクトルの製造方法〕
上記構成を備えるリアクトル１は、例えば、コイル２と複数のコア片３１ｍ，…３２ｍ，３２ｍと介在部材５とを組み付けて組合体１０とする⇒組合体１０をケース４内に収納する⇒ケース４内に封止樹脂部６の未固化の構成樹脂を充填・固化する、という手順によって製造することができる。

・組合体の作製
まず、図５に示すように、複数の内コア片３１ｍ，…を、一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂで挟み込む。このとき、各分割介在部材５Ａ，５Ｂに成形されたコア保持部５１，…を、各内コア片３１ｍ，…間に介在させる。そうすると、各内コア片３１ｍ，…の位置決めが行われると共に、各内コア片３１ｍ，…間にギャップ材３１ｇの厚みに対応した隙間が形成される。一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂで挟み込まれた内コア片３１ｍ，…の組物を、コイル２の各巻回部２ａ，２ｂ内に挿入する。そして、この組物の両端から一対の外コア片３２ｍ，３２ｍを組み付けて組合体１０とする。外コア片３２ｍ，３２ｍは、各突出部３２２，３２２を、一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂの両端部に形成された空間に挿入する。そうすると、各分割介在部材５Ａ，５Ｂに形成された端部にあるコア保持部５１，…に突出部３２２，３２２の端面が当て止めされるため、巻回部２ａ，２ｂ内に突出部３２２，３２２が位置決めされた状態で配置される。この組合体１０は、介在部材５によって各コア片３１ｍ，…３２ｍ，３２ｍのそれぞれの位置決めがなされた状態の一体物として取り扱える。

この例では、一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂで挟み込まれた内コア片３１ｍ，…を組物とし、この組物に一対の外コア片３２ｍ，３２ｍを挟み込んで組み付けた。他に、内コア片３１ｍ，…及び一方の外コア片３２ｍの各突出部３２２，３２２を一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂで挟み込んだＵ字状の組物を作製し、この組物のＵ字の開口部側からコイル２の各巻回部２ａ，２ｂ内に挿入し、他方の外コア片３２ｍを組み付けることもできる。

・組合体をケースに収納
次に、組合体１０をケース４内に収納する（図４を参照）。ここでは、組合体１０の下面に接合層７を配置した後、組合体１０をケース４内に収納する。また、各外コア片３２ｍ，３２ｍの外コア基部３２１の上面にステー４５０を配置し、ステー４５０をケース４のステー取付部４５にネジ４５１で留めることで、組合体１０をケース４内に固定する。

・封止樹脂部の構成樹脂の充填・固化
組合体１０が収納されたケース４内に、封止樹脂部６の未固化の構成樹脂を充填する。ケース４内に充填された上記未固化の構成樹脂は、コイル２の外周や磁性コア３の外周を覆うと共に、コイル２と磁性コア３との隙間に行き渡る。そして、上記未固化の構成樹脂は、介在部材５に備わる流路５３に沿って、上記各コア片３１ｍ，…３２ｍ，３２ｍ間に形成された隙間まで流入して充填される。この状態で、上記構成樹脂を固化することで、組合体１０を封止すると共に、各コア片３１ｍ，…３２ｍ，３２ｍ間のギャップ材３１ｇが形成される。

〔主要な効果〕
以上説明したリアクトル１は、封止樹脂部６の成形時に、コイル２と磁性コア３と介在部材５との組合体１０を封止すると共に、各コア片３１ｍ，…間のギャップ材３１ｇ，…を形成できる。そのため、従来のように、予めコア片とギャップ材とを接着剤などで固定する作業を簡略化することができ、リアクトル１の生産性に優れる。

・その他の構成
上記リアクトル１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１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。例えば、両巻回部２ａ，２ｂの間に形成される空間にセンサを配置することができる。

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、並びに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。

１ リアクトル １０ 組合体
２ コイル
２ａ，２ｂ 巻回部 ２ｒ 連結部 ２ｗ 巻線
３ 磁性コア
３１ｍ 内コア片 ３１ｇ ギャップ材
３２ｍ 外コア片 ３２１ 外コア基部 ３２２ 突出部
４ ケース
４０ 底板部 ４１ 側壁部
４５ ステー取付部
４５０ ステー ４５１ ネジ
５ 介在部材
５Ａ，５Ｂ 分割介在部材
５１ コア保持部
５２ 支持部 ５２０ 天板部 ５２１ 脚部
５３ 流路 ５３ｈ 貫通孔
６ 封止樹脂部
７ 接合層

Claims (5)

1. 横並びされた一対の巻回部を有するコイルと、
   複数のコア片及び各コア片間に介在されるギャップ材を組み合わせてなり、前記巻回部内に配置される部分を有する磁性コアと、
   前記巻回部の内面と前記磁性コアとの間に介在され、前記複数のコア片間の間隔を確保して、各コア片の位置決めを行うコア保持部を有する介在部材と、
   前記コイルと前記磁性コアと前記介在部材との組合体を収納するケースと、
   前記ケース内に充填され、前記組合体を封止する封止樹脂部と、を備え、
   前記複数のコア片は、
   直方体状であり、前記巻回部内に全体が配置される内コア片と、
   前記巻回部外に配置されて前記巻回部間に跨るように配置される外コア基部と、前記内コア片の端面と同じ形状及び大きさの端面を有し、前記外コア基部から突出して前記巻回部内にそれぞれ配置される一対の突出部とを有し、前記外コア基部と前記突出部のそれぞれとが一体物であるＵ字状の外コア片とを備え、
   前記介在部材は、前記巻回部の軸方向に沿った分割面を有し、前記複数のコア片を挟み込む一対の分割介在部材で構成されており、
   前記分割介在部材は、前記内コア片及び前記外コア片の突出部の軸方向に沿った一面の全面に配置される天板部と、前記天板部から立設される一対の脚部とを備え、
   前記コア保持部は、前記天板部と前記脚部とで形成される各角部から前記脚部に沿って延びるＩ型の突状であり、
   前記ギャップ材は、前記封止樹脂部の構成樹脂によって形成されているリアクトル。
2. 前記天板部及び前記脚部の少なくとも一方は、前記封止樹脂部を成形する際に、前記封止樹脂部の未固化の構成樹脂を前記複数のコア片間まで流入させる流路を備える請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記封止樹脂部は、軟質性樹脂で構成されている請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記外コア片と、前記外コア片が載置される前記ケースの載置面との間に隙間を有し、
   前記封止樹脂部は、前記隙間まで充填されている請求項３に記載のリアクトル。
5. 前記封止樹脂部は、硬質性樹脂で構成されている請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。

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