JP6628545B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、リアクトル本体とケースとを有するリアクトルに関する。

リアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等をはじめ、種々の用途で使用されている。例えば、車載用の昇圧回路に用いられるリアクトルとして、コアの周囲に配置した樹脂製のボビンにコイルを巻回したものが多く用いられる。

この種のリアクトルとして、コアには、コイルなどの他の部材との絶縁を図るため、コアの周囲を被覆する樹脂部材が設けられる。この樹脂部材で被覆されたコアは、ケースに収容される。リアクトル運転時には、コア自身が発熱するため、コアの放熱性を向上させる観点から、樹脂部材には、絶縁が確保できる範囲で、コア表面の一部を露出させる開口部が設けられる場合がある。

このような樹脂部材を成形するには、一般に、金型内にコアを挿入し、金型内に樹脂を充填及び固化させる方法が知られている。その際、開口部を形成したいコア表面を金型内に設けられた突起に接触させる。これにより、開口部を形成したいコア表面は突起で塞がれるため、樹脂が被覆されることがなく、開口部が形成される。

特開２０１２−９４９２４号公報

ところで、コアが圧粉磁心である場合、圧粉磁心が磁性粉末をプレスして成形したものであるため、磁性粉末間の空隙に起因して、コア表面から気泡が発生する場合がある。開口部がコアの底面を露出させる場合、リアクトル本体がケースに収容されると、開口部は、ケースの底面によって塞がれるため、発生した気泡の逃げ場がなくなる。そうすると、空気溜まりが発生し、熱抵抗増大に伴う製品性能の悪化の問題が発生する。

一方、コアが圧粉磁心である場合、圧粉磁心を成形する際の金型の摩耗により、圧粉磁心にバリが発生する場合がある。この圧粉磁心のバリ（以下、単に「コアバリ」ともいう。）は、コアの縁に例えば部分的に発生し、コア表面と直交する方向に突出する。そのため、気泡を逃がすためにコア底面とその縁を露出させる開口部を有する樹脂部材を作製しようとしても、樹脂で覆われて、露出させたい部分に樹脂バリが発生する問題が発生する。

すなわち、樹脂部材用の金型内にコアをセットした際に、コアバリが金型内壁面に当接すると、コアバリによってコア表面と金型内壁面との間に隙間が生じ、その隙間に樹脂が入り込むので、露出させたい部分が樹脂で覆われてしまいバリが発生する。その結果、気泡を逃がすことができず空気溜まりとなるだけでなく、樹脂で覆われるため、熱抵抗が増大し、放熱性が悪化する問題があった。

また、コアバリは金型と接触するため、コアバリの先端が露出することになる。そのため、コイルやケースなどの他の部材との絶縁信頼性が損なわれるという問題もあった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コア底面を露出させる開口部を設けつつも、空気溜まりの発生を抑止し、かつ、絶縁信頼性を確保できる、製品性能の良好なリアクトルを提供することにある。

本発明のリアクトルは、リアクトル本体と、前記リアクトル本体を隙間を空けて収容するケースと、を備え、次の構成を有することを特徴とする。
（１）前記リアクトル本体は、圧粉磁心からなるコアと、前記コアの周囲を被覆する樹脂部材と、前記コアの一部の周囲を覆うように前記樹脂部材の外周に装着されたコイルと、を備えること。
（２）前記樹脂部材は、前記コアの縁を覆う縁被覆部と、前記コイルの外部に位置し、前記コアの底面を露出させる開口部と、を有すること。
（３）前記縁被覆部には、前記開口部と、前記リアクトル本体と前記ケースの壁との間の隙間とを連通させる切欠き部が設けられていること。
（４）前記切欠き部が設けられた箇所に前記縁被覆部の厚みを有すること。

本発明において、次の構成を有していても良い。
（５）前記切欠き部は、前記ケースの壁と対向する前記縁被覆部に設けられていること。
（６）前記コアは、直線部を有する略矩形の外形を有する環状形状を有し、前記コイルは、前記直線部の周囲を覆うように前記樹脂部材の外周に装着され、前記ケースの壁は、前記リアクトル本体の周囲を囲うように、前記リアクトル本体より一回り大きい略矩形上に配置され、前記切欠き部は、前記コイル外部の、前記直線部と平行な前記縁被覆部に設けられていること。
（７）前記リアクトル本体と前記ケースとの隙間に形成された充填樹脂部を備え、前記充填樹脂部は、前記開口部から露出した前記コアの底面と前記ケースの底面とに接触していること。

本発明によれば、コア底面を露出させる開口部を設けつつも、空気溜まりの発生を抑止し、かつ、絶縁信頼性を確保できる、製品性能の良好なリアクトルを得ることができる。

第１の実施形態に係るリアクトルの全体構成を示す斜視図である。 第１の実施形態に係るリアクトルの全体構成を示す分解斜視図である。 Ｕ字型コアの斜視図である。 リアクトル本体を裏面側から見た図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 図５の領域Ｒにおける部分拡大図である。 樹脂体の製造方法を説明するための図である。 第１の実施形態に係るリアクトルの模式的な平面図である。 他の実施形態に係るリアクトルを説明するための図である。 図９のＢ−Ｂ断面図である。 他の実施形態に係るリアクトルを説明するための図である。 図１１のＣ−Ｃ断面図である。 他の実施形態に係るリアクトルを説明するための図である。 他の実施形態に係るリアクトルを説明するための図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態のリアクトルについて説明する。

［１．第１の実施形態］
［１−１．概略構成］
図１は、本実施形態に係るリアクトルの全体構成を示す斜視図であり、図２は、その分解斜視図である。

リアクトルは、電気エネルギーを磁気エネルギーに変換して蓄積及び放出する電磁気部品であり、電圧の昇降圧等に使用される。本実施形態のリアクトルは、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等で使用される大容量のリアクトルである。リアクトルは、これら自動車に搭載される昇圧回路の主要部品である。

リアクトルは、磁性体を含み構成される環状コア１０と、環状コア１０の一部の外周に装着されたコイル５と、環状コア１０の外周を覆い、環状コア１０とコイル５とを絶縁する樹脂部材２を有するリアクトル本体１と、リアクトル本体１を収容するケース４と、を備える。ケース４は、リアクトル本体１より若干大きく、隙間を空けてリアクトル本体１が収容される。そして、この隙間に充填材が固化してなる充填樹脂部６が設けられている。

樹脂部材２には、固定部３１が設けられており、リアクトル本体１は、固定部３１に設けられたネジ挿入穴にネジを挿入し、ネジ締結により、ケース４に固定されてリアクトルを構成する。

このリアクトルは、例えば、ＰＣＵケース、ミッションケース、電圧制御ユニットのケース又はヒートシンクなどのベースに、ケース４に設けられた締結部４２を介してネジ締結により固定される。

［１−２．詳細構成］
本実施形態のリアクトルの各部の詳細構成について、図１〜図６を用いて説明する。なお、本明細書において、図１に示すｚ軸方向を「上」側、その逆方向を「下」側とする。各部材の構成を説明するのに、「下」は「底」や「裏」とも称する。

（環状コア）
環状コア１０は、環状形状を有する。本実施形態では、環状コア１０は、図２に示すように、環状の一部に一対の平行な直線部分と、これら直線部分を繋ぐＵ字形状の連結部分とを有し、角が丸みを帯びた環状形状である。換言すれば、環状コア１０は、その外形が略矩形の環状形状を有する。従って、リアクトル本体１の形状も環状コア１０に倣い、外形が略矩形の環状形状である。

図１および図２に示すように、環状コア１０のうち、コイル５が巻回された直線部分は、磁束が発生する脚部である。コイル５が巻回されていないＵ字形状の連結部分は、脚部で発生した磁束が通過するヨーク部である。すなわち、ヨーク部は、一対の直線部分を繋ぐ。環状コア１０内には、脚部で発生した磁束がヨーク部を通過することで、環状の閉じた磁気回路が形成される。

環状コア１０は、磁性体を含み構成される。環状コア１０は、図２に示すように、複数のコア部材１１〜１３と、複数のスペーサ１４とを有し、各コア部材１１〜１３間にスペーサ１４を配置して接着剤によって環状になるように接続されている。

本実施形態のコア部材は、左右の脚部を構成する複数のＩ字型コア１３と、ヨーク部を構成する２つのＵ字型コア１１、１２である。

図３は、Ｕ字型コア１１、１２の斜視図である。Ｕ字型コア１１、１２は、圧粉磁心からなる。このＵ字型コア１１、１２は、絶縁膜が被覆された磁性粉末が金型内に充填され、プレスにより成形される。Ｕ字型コア１１、１２のＵ字形状の面がプレスされた面（以下、プレス面Ｐとも称する。）である。プレス面Ｐは１つのＵ字型コア１１、１２に対して上側と下側にあるが、下側が底面である。Ｕ字型コア１１のＵ字形状の面の縁、すなわちプレス面Ｐを囲む部分には、プレス面Ｐと直交する方向に延びるコアバリが形成されている場合がある。コアバリは、プレス方向がｚ軸方向であるため、ｚ軸方向に突出する。コアバリは、Ｕ字形状の面の全周にわたって設けられていても良いし、一部に設けられていても良い。Ｉ字型コアは、圧粉磁心、フェライトコア、又は積層鋼板などの磁性体からなる。ここでは、Ｉ字型コア１３は、概略直方体の圧粉磁心である。

スペーサ１４は、板状のギャップスペーサである。このスペーサ１４は、各コア部材１１〜１３間に配置されており、接着剤によってスペーサ１４の両側のコア部材１１〜１３の接続面と接着固定される。

スペーサ１４は、コア部材１１〜１３間に所定幅の磁気的なギャップを与え、リアクトルのインダクタンス低下を防止する。スペーサ１４の材料としては、非磁性体、セラミック、非金属、樹脂、炭素繊維、若しくはこれら二種以上の合成材又はギャップ紙を用いることができる。なお、スペーサ１４は必ずしも設けなくても良い。

（樹脂部材）
樹脂部材２は、環状コア１０の外周を樹脂により被覆している部材である。従って、樹脂部材２は、環状コア１０の形状に倣って環状に形成されている。すなわち、一対の直線部分とこれら直線部分を繋ぐ連結部分とを有している。

樹脂部材２を構成する樹脂の種類としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、ＢＭＣ（Ｂｕｌｋ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、ＰＰＳ（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ）、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等が挙げられる。

本実施形態では、樹脂部材２は、二分割されて構成されており、樹脂体２１と樹脂体２２とを有する。すなわち、樹脂部材２は、略Ｕ字形状の樹脂体２１と、略Ｃ字形状の樹脂体２２とを別々に成形しておき、互いの端部を向かい合わせることで構成される。樹脂体２１と樹脂体２２とを別々に成形するのは、互いの端部を向かい合わせる前に環状コア１０の脚部を構成するＩ字型コア１３を樹脂体２１内部に収容するため、及び、コイル５を直線部分にはめ込んで樹脂部材２にコイル５を装着するためである。

樹脂体２１は、一対の直線部２１ａ、２１ｂとこれら直線部２１ａ、２１ｂを繋ぐＣ字形状の連結部２１ｃと、直線部２１ａ、２１ｂと連結部２１ｃとの境に設けられた引っかけ部２１ｄと、を有する。樹脂体２２は、Ｃ字形状の連結部２２ａとホルダ２２ｂを有する。直線部２１ａ、２１ｂはコイル５が装着される部分であり、ボビンとも称される。一対の直線部２１ａ、２１ｂが樹脂部材２の一対の直線部分であり、連結部２１ｃ、２２ａが一対の直線部分を繋ぐ連結部分である。

連結部２１ｃ、２２ａの内部には、Ｕ字型コア１１、１２がモールド成形法によって埋め込まれている。換言すれば、連結部２１ｃ、２２ａは、Ｕ字型コア１１、１２の被覆部であり、連結部２１ｃ、２２ａに覆われたＵ字型コア１１、１２の外周部分が、連結部２１ｃ、２２ａの内周と密着している。但し、Ｕ字型コア１１、１２の接続面は露出している。

直線部２１ａ、２１ｂの内部には、環状コア１０の直線方向に沿って、Ｉ字型コア１３、スペーサ１４が交互に積層して配置されている。直線部２１ａ、２１ｂの先端には開口部がそれぞれ設けられており、直線部２１ａ、２１ｂの開口部からＩ字型コア１３、スペーサ１４が挿入される。

ホルダ２２ｂは、連結部２２ａからリアクトル内部に向けて延びており、例えば、後述する温度センサ９を保持する。また、後述する温度センサ９のリード線９ｂをホルダ２２ｂの一部に巻き回しても良い。引っかけ部２１ｄは、直線部２１ａ、２１ｂと連結部２１ｃとの境に設けられた長板状の部位であり、その長辺が連結部２１ｃに、短辺が上方に延びる。引っかけ部２１ｄの両端には切欠きがそれぞれ設けられている。この切欠きにリード線９ｂを引っかけ、引っかけ部２２ｄにリード線９ｂが巻き回されている。

樹脂部材２は、リアクトル本体１をケース４に固定するための固定部３１を有している。固定部３１には、ネジ挿入穴が設けられ、この穴に金属製の円筒形状のカラーが埋め込まれている。ネジ挿入穴にネジ３２が挿入され、ネジ締結されることで、リアクトル本体１がケース４に固定される。

固定部３１の数は特に限定されないが、ここでは、固定部３１は、３つであり、直角三角形の各頂点に位置するように、樹脂体２１の連結部２２ｃの側部に１つ設けられ、樹脂体２２の連結部２１ａの側部に２つ設けられている。

図４は、リアクトル本体１を裏面側から見た図である。図４に示すように、樹脂部材２には、環状コア１０の表面を露出させる開口部２３、２４を有している。樹脂部材２は、開口部２３、２４を除き、ほぼ環状コア１０の全周を覆っている。開口部２３、２４は、樹脂体２１、２２にそれぞれ設けられている。開口部２３、２４の構成は、樹脂体２１と樹脂体２２とで共通するので、代表して樹脂体２１で説明する。

開口部２３は、樹脂体２１の側面の下部に設けられ、Ｕ字型コア１１の側面を露出させる。開口部２４は、樹脂体２１の底面に設けられ、Ｕ字型コア１１の底面を露出させる。換言すれば、開口部２４は、コイル５の外部に設けられており、Ｕ字型コア１１のヨーク部の底面を露出させる。開口部２４の形状は特に限定されないが、ここでは略矩形状である。開口部２４は、樹脂部材２自体が所定の厚みを有するため、所定の深さを有している。すなわち、開口部２４の内周壁がＵ字型コア１１の底面に直交して延びる。リアクトル本体１はケース４に収容される際、開口部２４を下にして収容される。そのため、開口部２４は、ケース４の底面で塞がれる。

樹脂部材２は、Ｕ字型コア１１、１２の縁を覆う縁被覆部２５を有する。ここでは、この縁被覆部２５は、Ｕ字型コア１１、１２の底面となるプレス面における縁を被覆しており、このプレス面の縁にコアバリが生じている場合であっても、そのコアバリを含めて被覆する。

開口部２４の周縁における縁被覆部２５としては、図４に示すように、ｙ軸方向と平行する２つの縁被覆部２５ａ、２５ｂと、ｘ軸方向と平行する２つの縁被覆部２５ｃ、２５ｄとが挙げられる。このうち、縁被覆部２５ａ、２５ｂとＵ字型コア１１の背面側の縁被覆部２５ｃとが、ケース４と対向する縁被覆部２５である。開口部２４の周縁における縁被覆部２５ａ〜２５ｄの厚み、すなわちｚ軸方向の長さは、後述の切欠き部２６が設けられた箇所を除き、開口部２４の深さと一致している。

開口部２４の周縁の縁被覆部２５には、切欠き部２６が設けられている。切欠き部２６は、縁被覆部２５の一部が切欠かれた部位であり、開口部２４と、リアクトル本体１とケース４の壁との間の隙間とを連通させる。但し、図５及び図６に示すように、切欠き部２６が設けられていても、その箇所における縁被覆部２５は、コアバリ１２ａが生じている場合にはコアバリ１２ａを含めて被覆している。例えば、コアバリ１２ａがＵ字型コア１１の底面から０．３ｍｍであるとすると、切欠き部２６が設けられた箇所における縁被覆部２５の厚みは、コアバリ１２ａの長さ分より厚く、例えば０．３ｍｍ超〜０．５ｍｍ程度とすることができる。

切欠き部２６は、コイル５の外部であり、かつ、環状コア１０の脚部（直線部）が延びる方向（ｙ軸方向）と平行する縁被覆部２５にそれぞれ設けられている。切欠き部２６の設けられる数は、計４つであるが、その数は特に限定されない。

切欠き部２６は、ケース４の壁と対向する縁被覆部２５に設けられていても良い。ケース４の壁と対向する縁被覆部２５には、上記のｙ軸方向の縁被覆部２５と、ｘ軸方向と平行する縁被覆部２５のうち、コイル５１ａ、５１ｂとは離れたＵ字型コア１１、１２の背面側の縁被覆部２５とを含む。切欠き部２６は、開口部２４の周縁における縁被覆部２５に設けられていれば良く、コイル５１ａ、５１ｂとの間に位置する、ｘ軸方向と平行する縁被覆部２５ｄに設けても良い。縁被覆部２５ｄに設ける切欠き部２６は、一例を示すと、コイル５１ａ、５１ｂとケース４底面との間を介して、開口部２４と、リアクトル本体１及びケース４の壁間の隙間とを連通させることができる。

切欠き部２６の形状は、特に限定されず、適宜変更可能である。ここでは、切欠き部２６の形状は、ブロック状である。より詳細には、切欠き部２６は、開口部２４からｘ軸方向に沿って真っ直ぐ形成された溝状である。また、切欠き部２６が設けられた箇所における縁被覆部２５の厚みは、ｘ軸方向に沿って一定である。

なお、樹脂体２１、２２は、樹脂により一体成形された部材である。すなわち、樹脂体２１を構成する直線部２１ａ、２１ｂ、連結部２１ｃ、引っかけ部２１ｄ、及び縁被覆部２５は継ぎ目なく一続きに構成されている。樹脂体２２を構成する連結部２１ａとホルダ２１ｂ、縁被覆部２５も同様に、継ぎ目なく一続きに構成されている。

樹脂体２１、２２の成形方法は、例えば樹脂モールド成形法を用いることができる。すなわち、図７に示すように、樹脂体２１、２２は、Ｕ字型コア１１、１２を金型内に挿入し、金型内で浮かせた状態でセットし、樹脂を充填及び固化させることで成形することができる。

より詳細に説明すると、金型は、上型ｕと下型ｄが分離可能である。上型ｕにはその上部に充填材を注入するためのゲートＧが設けられ、下型ｄには、上方に延びる突起Ｔが設けられている。まず、下型ｄの突起Ｔ上にプレス面Ｐが配置されるようにＵ字型コア１１、１２をセットする。特に、開口部２４を設けるために、Ｕ字型コア１１、１２のヨーク部底面部分が突起Ｔで押さえられる。このとき、Ｕ字型コア１１、１２の底面の縁のコアバリは、突起Ｔの長さがコアバリＢの長さよりも長いため、金型内で浮いている。次に、上型ｕを下型ｄに合わせて設置し、ゲートＧから充填材を注入する。図７中の矢印は樹脂の流れを示す。このとき、Ｕ字型コア１１、１２は上下方向に固定される。すなわち、Ｕ字型コア１１、１２は、上からは樹脂圧で押さえられ、下からは突起Ｔで支えられる。

また、下型ｄの突起Ｔにより、Ｕ字型コア１１、１２の底面と下型ｄ内壁面との間に隙間が生じるので側方から回り込んで樹脂が充填され、コアバリＢを含めて樹脂で覆う縁被覆部２５が形成される。また、開口部２４が塞がれるような樹脂バリが発生することもない。切欠き部２６は、金型内に設けられた突起Ｔとは別の突起（不図示）により形成される。

（コイル）
コイル５は、絶縁被覆を有する導線である。本実施形態では、コイル５は、平角線のエッジワイズコイルである。但し、コイル５の線材や巻き方は平角線のエッジワイズコイルに限定されず、他の形態であっても良い。

コイル５は、左右の一対のコイル５１ａ、５１ｂを有し、これらの一端部がコイル５１ａ、５１ｂと同じ素材でなる連結線５１ｃによって連結されている。コイル５１ａ、５１ｂは、エナメルなどの絶縁被覆した１本の銅線によって構成されている。コイル５は、コイル５１ａ、５１ｂの空芯部に環状コア１０の脚部の周囲を囲うように、樹脂部材２の一対の直線部分の外周に装着されており、コイル５１ａ、５１ｂが互いに平行である。つまり、コイル５１ａ、５１ｂの巻軸方向が互いに平行である。

コイル５１ａ、５１ｂの端部５２ａ、５２ｂは、樹脂体２２の連結部２２ａの上方を介してリアクトル本体１の外部に引き出されており、外部電源などの外部機器の配線と接続される。本実施形態では、ケース４の側壁外部に樹脂製の端子台７１が設置されている。端子台７１は、端子台７１に設けられたネジ挿入穴７１ａ、７１ｂとケース４３のネジ挿入穴４３を位置合わせしてネジ７３により締結固定される。この端子台７１に端子７２ａ、７２ｂを設け、端子７２ａ、７２ｂの一端とコイル５１ａ、５１ｂの端部５２ａ、５２ｂとが溶接等により電気的に接続されている。そして、この端子７２ａ、７２ｂを介してコイル５１ａ、５１ｂと外部機器の配線と電気的に接続される。外部電源から電力供給されると、コイル５１ａ、５１ｂに電流が流れてコイル５１ａ、５１ｂを突き抜ける磁束が発生し、環状コア１０内に環状の閉じた磁気回路が形成される。

（温度センサ）
リアクトルには、温度センサ９が設けられている。温度センサ９は、リアクトル内部の温度を検出する。温度センサ９は、温度検出部９ａと、温度検出部９ａに接続されたリード線９ｂとからなる。温度検出部９ａは、ホルダ２２ｂに保持され、リード線９ｂは、ホルダ２２ｂの一部に巻回されるとともに、引っかけ部２２ｄに引っかけられ、外部の機器や回路に接続される。

温度検出部９ａは、ホルダ２２ｂに保持されてコイル５１ａ、５１ｂの間に配置され、リアクトル内部の温度を検出する。リード線９ｂはホルダ２２ｂの一部に巻回されるとともに、引っかけ部２２ｄに引っかけられ、外部の機器や回路に接続される。リード線９ｂは、温度検出部９ａが検出した温度情報をリアクトル外部に伝達する。温度センサ９としては、例えば、温度変化に対して電気抵抗が変化するサーミスタを用いることができるが、これに限定されない。

（ケース）
図１及び図２に示すように、ケース４は、リアクトル本体１を収容する収容部材である。ケース４は、例えばアルミニウム合金等、熱伝導性が高く軽量な金属で構成されており、放熱性を有する。

本実施形態では、ケース４は、上面に開口を備えた略直方体形状であり、主として底面とその底面の縁から立ち上がる側壁とで構成され、底面と側壁とで囲われ、リアクトル本体１を収容するスペースを有する。上面の開口は、側壁により形成されており、略矩形状である。

ケース４の収容スペースは、リアクトル本体１の大きさより若干大きい。換言すれば、ケース４の壁は、リアクトル本体１の周囲を覆うように、リアクトル本体１より一回り大きい略矩形上に配置されている。そのため、ケース４にリアクトル本体１を収容すると、ケース４の側壁内面とリアクトル本体１の側面との間には隙間が形成される。図８に示すように、ケース４には、リアクトル本体１の収容スペースを画する一対の壁と環状コア１０の一対の直線部とを平行にしてリアクトル本体１が収容されている。リアクトル本体１の外形は、コイル５１ａ、５１ｂの線材の幅の分だけ、環状コア１０の外形より大きくなるため、ケース４の四隅の領域Ｃにおいて、リアクトル本体１との隙間が他の箇所と比べて大きい。

リアクトル本体１とケース４との隙間には、充填樹脂部６が形成されている。充填樹脂部６の形状は、上面部分がリアクトル本体１の形状になった形状であり、下面部分がケース４の底面の形状に倣った形状である。充填樹脂部６の形成方法としては、ケース４にリアクトル本体１に収容した後に、充填材を充填、固化しても良いし、予めケース４に充填材を充填しておき、その後、リアクトル本体１を収容し、充填材を固化させても良い。充填材には、リアクトルの放熱性能の確保及びリアクトルからケースへの振動伝搬の軽減のため、比較的柔らかく熱伝導性の高い樹脂が適している。

ケース４の側壁上縁には、固定部３１の数及びその配置に合わせて、ネジ挿入穴４１が設けられており、ネジ挿入穴４１及び固定部３１を介してネジ３２によりネジ締結され、リアクトル本体１がケース４に固定される。

ケース４の四隅には、その側壁からｘｙ平面と平行に突出して設けられた締結部４２が設けられている。この締結部４２を介してリアクトルは、リアクトル設置対象となるベースにネジ締結等により固定される。また、端子台７１を取り付けるためのネジ挿入穴４３が、２つの締結部４２間に設けられている。

［１−３．作用・効果］
（１）本実施形態のリアクトルは、リアクトル本体１と、リアクトル本体１を隙間を空けて収容するケース４と、を備え、リアクトル本体１は、圧粉磁心からなる環状コア１０と、環状コア１０の周囲を被覆する樹脂部材２と、環状コア１０の一部の周囲を覆うように樹脂部材２の外周に装着されたコイル５と、を備える。樹脂部材２は、環状コア１０の縁を覆う縁被覆部２５と、コイル５の外部に位置し、環状コア１０の底面を露出させる開口部２４と、を有し、縁被覆部２５には、開口部２４と、前記リアクトル本体と前記ケースの壁との間の隙間とを連通させる切欠き部２６を設けるようにした。

これにより、縁被覆部２５により、コアバリの発生箇所となる環状コア１０の縁を樹脂で覆うようにしているので、コアバリが有っても、環状コア１０と、コイル５やケース４との絶縁性が確保される。さらに、縁被覆部２５に切欠き部２６が設けられているので、開口部２４の空気を、切欠き部２６を介してリアクトル本体１及びケース４間の隙間に逃がすことができる。

特に、リアクトル本体１とケース４との間の隙間に充填材を流し込み、充填樹脂部６を形成する際に利点がある。すなわち、充填材を流し込む際には、充填材に気泡が混入するのを防止するため、真空中で充填する。このとき、真空にされたことにより、環状コア１０を構成する圧粉磁心から気泡が発生する。環状コア１０はほぼ全周が樹脂部材２により覆われているが、環状コア１０の側面の下部及び底面に開口部２３、２４が設けられていることから、これらの開口部２３、２４から気泡をリアクトル外部に逃がすことができる。特に、開口部２４は、ケース４の底面によって覆われるが、切欠き部２６が設けられているので、開口部２４と、リアクトル本体１及びケース４間の隙間とが連通しており、気泡を逃がすことができる。

また、ケース４に予め充填材を充填しておき、その後リアクトル本体１をケース４に収容する場合でも利点がある。すなわち、リアクトル本体１のケース４への収容は、その際に開口部２４に空気を巻き込む場合があるが、その場合でも切欠き部２６を介して空気を逃がすことができる。

従って、空気溜まりを抑止でき、熱抵抗の減少を図ることができる。よって、環状コア１０の底面を露出させる開口部２４を設けつつも、空気溜まりの発生を抑制し、かつ、絶縁信頼性を確保できる、製品信頼性の良好なリアクトルを得ることができる。

さらに、先にリアクトル本体１をケース４に収容して充填材を充填する場合、切欠き部２６から充填材が流入するので、開口部２４に充填材が充填され開口部２４が充填材で埋められる。従って、環状コア１０すなわちＵ字型コア１１、１２の底面とケース４の底面とが充填樹脂部６を介して繋がる。すなわち、リアクトル本体１とケース４との隙間に形成された充填樹脂部６を備え、充填樹脂部６が、開口部２４から露出した環状コア１０の底面とケース４の底面とに接触することで、環状コア１０の熱を、充填樹脂部６を介してケース４へ放熱する経路を形成することができる。なお、放熱経路が形成されるのは、先に充填材をケース４に充填してその後リアクトル本体１をそのケース４に収容する場合でも同様である。

以上のように、切欠き部２６は、気泡逃げの出口として機能するとともに、充填材の流入口としても機能する。従って、空気溜まりによる熱抵抗増大を防止できるだけでなく、放熱経路を形成するための機能を果たすので、熱抵抗の減少にも寄与することができる。

（２）切欠き部２６は、ケース４の壁と対向する縁被覆部２５に設けるようにした。これにより、開口部２４の気泡を最短距離でリアクトル本体１とケース４の壁との間の隙間に逃がすことができ、開口部２４の気泡がコイル５側へ移行することもないので、熱抵抗をより減少させたリアクトルを得ることができる。

（３）環状コア１０は、平行な一対の直線部を有する略矩形の外形を有する環状形状を有し、コイル５は、環状コア１０の直線部の周囲を覆うように樹脂部材２の外周に装着され、ケース４の壁は、リアクトル本体１の周囲を囲うように、リアクトル本体１より一回り大きい略矩形上に配置され、切欠き部２６は、コイル５外部の、環状コア１０の直線部の延び方向と平行する縁被覆部２５に設けるようにした。

これにより、リアクトル本体１の外形は、コイル５の線材の幅の分だけ、環状コア１０の外形より大きくなる。そのため、リアクトル本体１とケース４との隙間としては、ケース４の隅の部分が最も広い。本実施形態では、切欠き部２６を、コイル５外部の、環状コア１０の直線部の延び方向と平行する縁被覆部２５に設けたので、環状コア１０の底面の開口部２４を、ケース４の隅部分の隙間Ｃに連通させることができ、広いスペースから環状コア１０の底面からの気泡を抜くことができる。従って、空気溜まりが発生するのを抑止することができ、熱抵抗を減少させて放熱性を向上させることができる。

特に、リアクトル本体１とケース４との間の隙間に充填材を流し込み、充填樹脂部６を形成する際に利点がある。すなわち、環状コア１０の底面を露出させる開口部２４は、ケース４の底側にあるため、気泡が逃げにくい。そのため、ある程度の気泡の大きさになって外部に逃げる傾向がある。従って、リアクトル本体１とケース４との隙間が小さければ、大きな気泡が充填材表面に出る際に、充填材が周囲に飛び散ってケース４の外部に漏れ出る可能性があり、品質に問題がなくとも外観が損なわれることで不良とせざるを得なくなる場合がある。本実施形態では、その隙間が最も広いケース４の隅部分に相当するように、切欠き部２６を、コイル５１ａ、５１ｂ外部の、環状コア１０の直線部と平行な縁被覆部２５に設けたので、大きな気泡が生じたとしても、ケース４の外部に充填材が漏れ出るのを防止することができ、外観が損なわれることもなく、生産性を向上させることができる。

［２．他の実施形態］
本発明は、第１の実施形態に限定されるものではなく、下記に示す他の実施形態も包含する。また、本発明は、第１の実施形態及び下記の他の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせた形態も包含する。さらに、これらの実施形態を発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができ、その変形も本発明に含まれる。

（１）第１の実施形態では、切欠き部２６の深さをｘ軸方向（コイル５１ａ、５１ｂの巻軸と直交する方向）に沿って一定としたが、図９および図１０に示すように、Ｕ字型コア１１の底面の縁部分で最も浅く、開口部２４側に向かうにつれて深くなるよう、傾斜するようにしても良い。また、図１１および図１２に示すように、切欠き部２６の形状を階段状にしても良い。これらの場合でも、縁被覆部２５はコアバリＢを覆っており、絶縁性を確保できる。

（２）第１の実施形態では、切欠き部２６の形状を全て同じにしたが、１つの開口部２４に対して一対の切欠き部２６を設け、ｙ軸方向を基準として非対称の形状としても良い。切欠き部２６には、気泡を逃がす機能と、充填材を流入させる機能とを有するため、これらの機能の何れかを優位に働かせる形状とする。すなわち、一方の切欠き部２６をＵ字型コア１１、１２から発生する気泡を逃がす形状とし、他方の切欠き部２６を、充填樹脂部６を形成する充填材が流入する形状としても良い。

例えば、図１３に示すように、切欠き部２６ａは、その幅が開口部２４側で広く、リアクトル本体１とケース４との隙間にかけて先細る形状であり、切欠き部２６ｂは、その逆であり、切欠き部２６ｂの幅は、リアクトル本体１とケース４との隙間側で広く、リアクトル本体１とケース４との隙間から開口部２４にかけて先細る形状である。切欠き部２６ｂは、リアクトル本体１外部側で間口が広いので、充填材が流入しやすく、切欠き部２６ａは、開口部２４側で間口が広いので、開口部２４で溜まった気泡が流れ込みやすく、従って外部に気泡が逃げやすい。また、切欠き部２６ｂからの充填材の流入により、開口部２４に存在する気泡は充填材に押し出され、切欠き部２６ａから出やすいという利点もある。

（３）第１の実施形態では、切欠き部２６は、環状コア１０の直線部と平行な縁被覆部２５に設けたが、環状コア１０の両端に位置する角部Ｋを被覆する縁被覆部２５に設けても良い。角部の態様としては、図８に示すように、環状コア１０の丸みを帯びた角部Ｋや、図１４に示すように、矩形の角が面取りされた直線状の角部Ｋを含む。このような角部Ｋを被覆する縁被覆部２５は、ケース４の隅と対向するため、切欠き部２６は、比較的広いスペースとなるケース４の隅部分の隙間と連通するので、開口部２４の気泡を逃がしやすい。

（４）第１の実施形態では、切欠き部２６は、環状コア１０の直線部と平行な縁被覆部２５に設けたが、広いスペースに連通させれば良い。広いスペースとは、リアクトル本体１とケース４の壁との最小隙間を、例えば充填材の流入性等を考慮して０．２ｍｍとした場合、０．２ｍｍより大きな隙間となる箇所をいう。例えば、Ｕ字型コア１１、１２の背面、すなわちＵ字型コア１１、１２が向かい合う面とは反対側の面と、ケース４の壁との間を広いスペースとしても良い。

（５）第１の実施形態では、環状コア１０をコア部材としてＵ字型コア１１、１２、Ｉ字型コア１３により構成したが、コア部材の形状はこれらに限定されない。環状形状を構成できるのであれば、Ｅ字型コア、Ｔ字型コア、Ｊ字型コア、円柱コアなどを用いても良い。

（６）第１の実施形態では、環が１つの環状コア１０を用いたが、Ｅ字型コアのように脚部を３本以上備えたコアを用いて、環が２つのθ形状に形成された環状コア１０を用いても良い。

１ リアクトル本体
１０ 環状コア
１１、１２ Ｕ字型コア
１２ａ、Ｂ コアバリ
１３ Ｉ字型コア
１４ スペーサ
２ 樹脂部材
２１ 樹脂体
２１ａ、２１ｂ 直線部
２１ｃ 連結部
２２ 樹脂体
２２ａ 連結部
２２ｂ ホルダ
２３、２４ 開口部
２５ 縁被覆部
２６ 切欠き部
２６ａ、２６ｂ 切欠き部
３１ 固定部
３２ ネジ
４ ケース
４１ ネジ挿入穴
４２ 締結部
４３ ネジ挿入穴
５ コイル
５１ａ、５１ｂ コイル
５１ｃ 連結線
５２ａ、５２ｂ 端部
６ 充填樹脂部
７１ 端子台
７１ａ、７１ｂ ネジ挿入穴
７２ａ、７２ｂ 端子
７３ ネジ
Ｋ 角部

Claims (6)

1. リアクトル本体と、
   前記リアクトル本体を隙間を空けて収容するケースと、
   を備え、
   前記リアクトル本体は、
   圧粉磁心からなるコアと、
   前記コアの周囲を被覆する樹脂部材と、
   前記コアの一部の周囲を覆うように前記樹脂部材の外周に装着されたコイルと、
   を備え、
   前記樹脂部材は、
   前記コアの縁を覆う縁被覆部と、
   前記コイルの外部に位置し、前記コアの底面を露出させる開口部と、
   を有し、
   前記縁被覆部には、前記開口部と、前記リアクトル本体と前記ケースの壁との間の隙間とを連通させる切欠き部が設けられ、
   前記切欠き部が設けられた箇所に前記縁被覆部の厚みを有すること、
   を特徴とするリアクトル。
2. 前記切欠き部は、前記ケースの壁と対向する前記縁被覆部に設けられていること、
   を特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記コアは、直線部を有する略矩形の外形を有する環状形状を有し、
   前記コイルは、前記直線部の周囲を覆うように前記樹脂部材の外周に装着され、
   前記ケースの壁は、前記リアクトル本体の周囲を囲うように、前記リアクトル本体より一回り大きい略矩形上に配置され、
   前記切欠き部は、前記コイル外部の、前記直線部と平行な前記縁被覆部に設けられていること、
   を特徴とする請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記コアは、直線部と、前記直線部の両端に位置する角部と、を有する環状形状であり、
   前記コイルは、前記直線部の周囲を覆うように前記樹脂部材の外周に装着され、
   前記ケースの壁は、前記リアクトル本体の周囲を囲うように、前記リアクトル本体より一回り大きい略矩形上に配置され、
   前記切欠き部は、前記コイル外部の、前記角部を被覆する前記縁被覆部に設けられていること、
   を特徴とする請求項２に記載のリアクトル。
5. 前記リアクトル本体と前記ケースとの隙間に形成された充填樹脂部を備え、
   前記充填樹脂部は、前記開口部から露出した前記コアの底面と前記ケースの底面とに接触していること、
   を特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のリアクトル。
6. 前記樹脂部材は、一対の前記切欠き部を有し、
   一方の前記切欠き部は、その幅が前記開口部側で広く前記リアクトル本体の外部にかけて先細る形状を有し、
   他方の前記切欠き部は、その幅が前記リアクトル本体の外部側で広く前記開口部にかけて先細る形状を有すること、
   を特徴とする請求項５に記載のリアクトル。
   

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