JP6517638B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、リアクトルに関する。

従来、リアクトルとして、磁性体の環状のコアに樹脂製のボビンを介して２つのコイルが巻回されたコイルアセンブリと、２つのコイルの外周面の一部を覆う樹脂カバーと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。コアは、２つのＵ字型のコアパーツと、２つのコアパーツの間に配置される２つの直方体のブロックコアと、を有する。ボビンは、２つの筒状部が平行となるようにフランジ部によって連結されたボビン本体と、フランジパーツと、を有する。コイルアセンブリは、コイルがボビン本体の筒状部に装着され、更にフランジパーツが筒状部に取り付けられ、ブロックコアが筒状部内に配置され、コアパーツがその先端面がブロックコアに対向するように筒状部内に挿入されて、構成されている。このリアクトルは、ボビン本体のフランジ部とフランジパーツとの一方から他方まで延びると共にコイルの外周面に当接する２つの板材を更に備える。そして、樹脂カバーは、２つの板材によって分割されるコイルの外周面の２つの領域のうち何れかを覆っている。

特開２０１５−１３０４１０号公報

こうしたリアクトルにおいて、樹脂カバーは、コイルの外周面の一部だけでなくコアおよびボビンの大部分も覆うように形成されることがある。この場合、樹脂カバーの形成は、コイルアセンブリを成形型に収容し、コアパーツの位置を保持するために一対のコアパーツを両側からブロックコア側に押圧しながら、成形型の注入孔から樹脂を注入する、ことによって行なわれることがある。この際、注入孔から注入された樹脂は、コアパーツの押圧されている部分（被押圧部分）周辺では、その被押圧部分に対する両側部を流れて被押圧部分に対する奥部で合流する。被押圧部分には、樹脂が流れないから、この被押圧部分は、樹脂カバーの形成後には、コアを露出させる貫通孔となる。樹脂が被押圧部分（貫通孔）に対する奥部で合流する際にその流速が小さいと、押圧部分（貫通孔）に対する奥部にウェルドラインが生じやすい、という課題があった。

本発明のリアクトルは、樹脂モールド部の貫通孔周辺（樹脂の注入位置から見て貫通孔に対する奥部）にウェルドラインが生じるのを抑制することを主目的とする。

本発明のリアクトルは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のリアクトルは、
ギャップ部材を介して互いに突き合わされた複数のコアにコイルが巻回されたコイルアセンブリと、
前記コイルアセンブリの一部に対して注入された樹脂で前記コイルアセンブリの一部を覆う樹脂モールド部と、
を備えるリアクトルであって、
前記ギャップ部材は、所定の厚みであり、
前記樹脂モールド部には、前記コイルの軸方向に延びる貫通孔が形成されており、
前記貫通孔から前記コアの一部が露出し、
前記コイルアセンブリの一部から見て、前記樹脂モールド部における前記貫通孔に対する両側部のうちの少なくとも一方から前記樹脂モールド部における前記貫通孔に対する奥部まで連続して延びるリブが形成されている、
ことを特徴とする。

この本発明のリアクトルでは、ギャップ部材は、所定の厚みであり、樹脂モールド部には、コイルの軸方向に延びる貫通孔が形成されており、貫通孔からコアの一部が露出している。そして、コイルアセンブリの一部から見て、樹脂モールド部における貫通孔に対する両側部のうちの少なくとも一方から樹脂モールド部における貫通孔に対する奥部まで連続して延びるリブが形成されている。このリアクトルの製造において樹脂モールド部を形成する際には、リブを形成するための凹部を有する成形型にコイルアセンブリを収容し、貫通孔に相当する位置を成形型の押圧部によって押圧しながら成形型の注入孔から樹脂を注入する。注入孔から注入された樹脂は、押圧部によって押圧される被押圧部分周辺では、被押圧部分に対する両側部を流れて被押圧部分に対する奥部で合流する。被押圧部分には、樹脂が流れないから、この部分は、樹脂モールド部の形成後には、コアを露出させる貫通孔となる。成形型におけるリブに対応する位置には凹部が形成されているから、樹脂が注入位置から見て被押圧部分（貫通孔）に対する奥部で合流する際の樹脂の流速を大きくすることができる。これにより、樹脂モールド部の貫通孔周辺（注入位置から見て貫通孔に対する奥部）にウェルドラインが生じるのを抑制することができる。そして、リブを形成することにより、その部分の厚みが大きくなるから、応力集中を抑制することができ、樹脂モールド部の貫通孔周辺（注入位置から見て貫通孔に対する奥部）の強度をより高くすることができる。

こうした本発明のリアクトルにおいて、前記リブは、前記注入位置から見て、前記貫通孔に対する両側部のうち一方から該貫通孔に対する奥部まで連続して延びるものとしてもよい。この場合、樹脂モールドを形成する際に、注入孔から注入された樹脂が被押圧部分（貫通孔）に対する両側部の一方から被押圧部分（貫通孔）に対する奥部に流れる樹脂の流速を被押圧部分（貫通孔）に対する両側部の他方から被押圧部分（貫通孔）に対する奥部に流れる樹脂の流速に比して大きくすることができる。これにより、樹脂モールド部の貫通孔周辺（注入位置から見て貫通孔に対する奥部）にウェルドラインが生じるのを抑制することができる。

この態様の本発明のリアクトルにおいて、前記リブは、前記貫通孔の縁部から離間する位置まで延びているものとしてもよい。こうすれば、樹脂モールド部の貫通孔周辺（注入位置から見て貫通孔に対する奥部）にウェルドラインが生じるのをより抑制することができる。

また、本発明のリアクトルにおいて、前記リブは、前記注入位置から見て、前記貫通孔に対する両側部から該貫通孔に対する奥部まで連続して延びるものとしてもよい。この場合、樹脂モールドを形成する際に、注入孔から注入された樹脂が被押圧部分（貫通孔）に対する両側部から被押圧部分（貫通孔）に対する奥部に流れる樹脂の流速を大きくすることができる。これにより、樹脂モールド部の貫通孔周辺（注入位置から見て貫通孔に対する奥部）にウェルドラインが生じるのを抑制することができる。

本発明の一実施例としてのリアクトル２０の斜視図である。 リアクトル２０の分解斜視図である。 コイルアセンブリ２２を成形型７０に収容した様子の一例を示す説明図である。 成形型７０の押圧部７２ａ，７２ｂによってコアパーツ２６ａ，２６ｂを押圧する際の様子の一例を示す説明図である。 注入孔７６から注入された樹脂の被押圧部分周辺での流れの様子の一例を示す説明図である。 変形例のリアクトル１２０の斜視図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのリアクトル２０の斜視図であり、図２は、リアクトル２０の分解斜視図である。また、図２では、樹脂モールド部６０については図示を省略した。リアクトル２０は、バッテリからの電力をモータに電圧の昇圧を伴って供給する昇圧コンバータの一部などとして構成され、磁性体のコア２４に樹脂製のボビン３０を介してコイル５０ａ，５０ｂが巻回されたコイルアセンブリ２２（図２参照）と、コイルアセンブリ２２の大部分を覆う樹脂モールド部６０（図１参照）と、を備える。

コア２４は、Ｕ字状の２つのコアパーツ２６ａ，２６ｂと、直方体状の（所定の厚みを有する）２つのギャップ部材２８ａ，２８ｂと、を有する。コア２４は、コアパーツ２６ａ，２６ｂがギャップ部材２８ａ，２８ｂを介して互いの先端面が対向するように配置されることにより、環状に構成される。

ボビン３０は、ボビン本体３１と、フランジパーツ４０と、を有する。ボビン本体３１は、２つの筒状の筒状部３２ａ，３２ｂと、筒状部３２ａ，３２ｂの一端側に形成されて筒状部３２ａ，３２ａが平行に並ぶようにこれらを連結するフランジ部３４と、を有する。筒状部３２ａ，３２ｂの内側には、上述のギャップ部材２８ａ，２８ｂが配置されると共にコアパーツ２６ａ，２６ｂの端部が挿入される。フランジ部３４の図２中下部のうち左右方向の中央には、筒状部３２ａ，３２ｂと同一方向に伸びるように梁３５が形成されている。フランジ部３４の図２中上部には、コイル５０ａ，５０ｂのリード部５６ａ，５６ｂが挿通される孔３６ａ，３６ｂが形成されている。

フランジパーツ４０には、筒状部３２ａ，３２ｂが挿通される孔４１ａ，４１ｂと、梁３５が挿通されるスリット４２と、が形成されている。

コイル５０ａ，５０ｂは、１本の平角線に曲げ加工（エッジワイズ曲げ加工）が施されて、互いに巻回方向が同一となり且つ平行に並ぶように形成されている。このコイル５０ａ，５０ｂは、螺旋状の巻回部５１ａ，５１ｂと、巻回部５１ａ，５１ｂの一端から延出して曲げ部５４ａ，５４ｂを介して巻回部５１ａ，５１ｂの軸方向（巻回方向に対して直交する方向）に延びるリード部５６ａ，５６ｂと、有する。巻回部５１ａ，５１ｂは、ボビン本体３１の筒状部３２ａ，３２ｂに装着され、リード部５６ａ，５６ｂは、ボビン本体３１の孔３６ａ，３６ｂに挿通される。

樹脂モールド部６０には、図中手前側に楕円状で且つコイル５０ａ，５０ｂの軸方向に延びる貫通孔６１が形成されていると共に、貫通孔６１周辺にリブ６２が形成されている。その貫通孔６１からコア２４（コアパーツ２６ｂ）の一部が露出している。リブ６２は、貫通孔６１から見て図１中左上側から貫通孔６１の図１中左側部および下側部を経由して貫通孔６１よりも図１中右側まで連続して延びるように形成されている。

次に、リアクトル２０の製造について説明する。リアクトル２０の製造では、コイルアセンブリ２２を製造した後に、樹脂モールド部６０を形成する。以下、順に説明する。

コイルアセンブリ２２は、以下の手順で製造する。まず、コイル５０ａ，５０ｂのリード部５６ａ，５６ｂをボビン本体３１の孔３６ａ，３６ｂに挿通させながらコイル５０ａ，５０ｂの巻回部５１ａ，５１ｂをボビン本体３１の筒状部３２ａ，３２ｂに装着する。続いて、ボビン本体３１のフランジ部３４とフランジパーツ４０とがコイル５０ａ，５０ｂを介して対向するようにフランジパーツ４０の孔４１ａ，４１ｂとスリット４２とにボビン本体３１の筒状部３２ａ，３２ｂと梁３５とを挿通させて、フランジパーツ４０をボビン本体３１に取り付ける。そして、筒状部３２ａ，３２ｂ内でコアパーツ２６ａ，２６ｂの先端面がギャップ部材２８ａ，２８ｂを介して対向するようにコアパーツ２６ａ，２６ｂおよびギャップ部材２８ａ，２８ｂを配置する。このようにしてコイルアセンブリ２２を製造する。

樹脂モールド部６０は、以下の手順で形成する。まず、コイルアセンブリ２２を成形型７０に収容する。図３は、コイルアセンブリ２２を成形型７０に収容した様子の一例を示す説明図である。図３では、図１の手前側，奥側がそれぞれ上側，下側となるようにコイルアセンブリ２２を成形型７０に収容するものとした。図示するように、成形型７０には、樹脂モールド部６０のリブ６２に対応する位置に凹部７４が形成されている。

続いて、成形型７０の押圧部７２ａ，７２ｂをコイルアセンブリ２２のコアパーツ２６ａ，２６ｂ側（図３中矢印参照）に移動させて、図４に示すように、押圧部７２ａ，７２ｂによるコアパーツ２６ａ，２６ｂのギャップ部材２８ａ，２８ｂ側への押圧を開始する。これは、樹脂モールド部６０を形成する際にコアパーツ２６ａ，２６ｂ間のギャップを所定ギャップで保持するために行なわれる。以下、押圧部７２ｂによって押圧される部分を被押圧部分という。

そして、その状態で、成形型７０の注入孔７６から樹脂を注入する。なお、図１の「注入位置」は、注入孔７６から樹脂が注入される際の位置を示す。図５は、注入孔７６から注入された樹脂の被押圧部分周辺での流れの様子の一例を示す説明図である。図５中、点線は、凹部７４に対応する部分（リブ６２が形成される部分）を示す。注入孔７６から注入された樹脂は、被押圧部分周辺では、図５に示すように、被押圧部分に対する両側部（図５中左側部および右側部）を流れて被押圧部分に対する奥部（図５中下側部）で合流する。被押圧部分には、樹脂が流れないから、この部分は、樹脂モールド部６０の形成後には貫通孔６１となる。

成形型７０には凹部７４が形成されているから、樹脂の注入位置から見て、被押圧部分（貫通孔）の一方に対する側部（図５中左側部）を通って被押圧部分に対する奥部（図５中下側部）に回り込む樹脂の流速を被押圧部分の他方に対する側部（図１中右側部）を通って被押圧部分に対する奥部に回り込む樹脂の流速に比して大きくすることができる。これにより、樹脂モールド部６０の貫通孔６１周辺（注入位置から見て貫通孔６１に対する奥部）にウェルドラインが生じるのを抑制することができる。しかも、リブ６２が貫通孔６１よりも図１中右側まで連続して伸びるように形成するから、貫通孔６１周辺にウェルドラインが生じるのをより抑制することができる。そして、リブ６２を形成することにより、その部分の厚みが大きくなるから、応力集中を抑制することができ、樹脂モールド部６０の貫通孔６１周辺（注入位置から見て貫通孔６１に対する奥部）の強度をより高くすることができる。

なお、実施例では、押圧部７２ｂによって押圧される部分（貫通孔６１）周辺にはリブ６２を形成し、押圧部７２ａによって押圧される部分周辺にはリブ６２を形成しないものとした。これは、リブ６２を形成しない場合において、発明者が実験や解析を行なった際に、押圧部７２ｂによって押圧される部分周辺にはウェルドラインが生じたが、押圧部７２ａによって押圧される部分周辺にはウェルドラインが生じなかったためである。なお、押圧部７２ａによって押圧される部分周辺にもリブ６２と同様のリブを形成するものとしてもよい。

以上説明した実施例のリアクトル２０では、樹脂モールド部６０には、貫通孔６１が形成されると共に、注入位置から見て貫通孔６１に対する両側部のうちの一方から貫通孔６１に対する奥部まで連続して延びるリブ６２が形成されている。したがって、樹脂モールド部６０を形成する際に、リブ６２に相当する部分での樹脂の流速が大きくなる、即ち、注入孔７６から注入された樹脂が被押圧部分（貫通孔６１）に対する両側部の一方から被押圧部分（貫通孔６１）に対する奥部に流れる際の流速が大きくなる。これにより、樹脂モールド部６０の、注入位置から見て貫通孔６１に対する奥部にウェルドラインが生じるのを抑制することができる。

実施例の２０では、樹脂モールド部６０のリブ６２は、貫通孔６１から見て図１中左上側から貫通孔６１の図１中左側部および下側部を経由して貫通孔６１よりも図１中右側まで連続して延びるように形成されるものとした。しかし、リブ６２は、少なくとも、貫通孔６１の図１中左側部から下側部まで連続して延びるように形成されるものであればよい。

実施例のリアクトル２０では、樹脂モールド部６０には、注入位置から見て貫通孔６１に対する両側部のうちの一方から貫通孔６１に対する奥部まで連続して延びるリブ６２が形成されるものとした。しかし、図６の変形例のリアクトル１２０に示すように、樹脂モールド部１６０には、注入位置から見て貫通孔６１に対する両側部から貫通孔６１に対する奥部まで連続して延びるリブ１６２が形成されるものとしてもよい。この場合、樹脂モールド部１６０を形成する際に、リブ１６２に相当する部分での樹脂の流速が大きくなる、即ち、注入孔から注入された樹脂が被押圧部分（貫通孔６１）に対する両側部から被押圧部分（貫通孔６１）に対する奥部に流れる際の流速が大きくなる。これにより、樹脂モールド部１６０の、注入位置から見て貫通孔６１に対する奥部にウェルドラインが生じるのを抑制することができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、コア２４が「コア」に相当し、コイル５０ａ，５０ｂが「コイル」に相当し、コイルアセンブリ２２が「コイルアセンブリ」に相当し、樹脂モールド部６０が「樹脂モールド部」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、リアクトルの製造産業などに利用可能である。

２０，２０Ｂ，１２０ リアクトル、２２ コイルアセンブリ、２４ コア、２６ａ，２６ｂ コアパーツ、２８ａ，２８ｂ ギャップ部材、３０ ボビン、３１ ボビン本体、３２ａ，３２ｂ 筒状部、３４ フランジ部、３５ 梁、３６ａ，３６ｂ 孔、４０ フランジパーツ、４１ａ，４１ｂ 孔、４２ スリット、５０ａ，５０ｂ コイル、５１ａ，５１ｂ 巻回部、５４ａ，５４ｂ 曲げ部、５６ａ，５６ｂ リード部、６０，６０Ｂ，１６０ 樹脂モールド部、６１ 貫通孔、６２，１６２ リブ、７０ 成形型、７２ａ，７２ｂ 押圧部、７４ 凹部、７６ 注入孔。

Claims (1)

1. ギャップ部材を介して互いに突き合わされた複数のコアにコイルが巻回されたコイルアセンブリと、
   前記コイルアセンブリの一部に対して注入された樹脂で前記コイルアセンブリの一部を覆う樹脂モールド部と、
   を備えるリアクトルであって、
   前記ギャップ部材は、所定の厚みであり、
   前記樹脂モールド部には、前記コイルの軸方向に延びる貫通孔が形成されており、
   前記貫通孔から前記コアの一部が露出し、
   前記コイルアセンブリの前記樹脂の注入位置から見て、前記樹脂モールド部における前記貫通孔に対する両側部のうちの少なくとも一方から前記樹脂モールド部における前記貫通孔に対する奥部まで連続して延びるリブが形成されている、
   ことを特徴とするリアクトル。