JP6628602B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、温度センサを備えた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一対の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では、コイルに高電流を流し続けるとコイルが過熱して、リアクトルとしての電気特性が低下するため、サーミスタなどの温度センサにより内部温度を検出して、コイルが一定温度以上に発熱しないように通電制御がなされる。

特開２０１２−９４９２４号公報

従来、リアクトルの内部温度の検出は、一対のコイル間に温度センサを配置して行っていた。しかし、コイル間に温度センサを配置するスペース及びこの温度センサを保持する部材のスペースを確保しなければならず、リアクトルサイズの大型化の一因となっていた。

また、この場合、温度センサはその周囲を保持部材で覆われるため、熱源の一つとなるコイルに直接接触することがない。そのため、検出される温度は実際のコイル温度と異なり、正確な温度検出ができない場合があった。

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、小型化できるとともに、温度センサの抜けを防止し、正確な温度検出が可能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、次の構成を有することを特徴とする。
（１）コアと、前記コアの周囲を覆う樹脂部材と、前記樹脂部材の外周に装着されたコイルと、前記樹脂部材と前記コイルとの隙間に挿入された温度センサと、を備えること。
（２）前記温度センサは、柱状の温度検出部を有すること。
（３）前記樹脂部材には、前記温度検出部を配置する凹部が設けられていること。
（４）前記凹部は、前記温度センサを挿入する挿入口を有し、前記凹部の内周面には、前記温度検出部の先端配置位置に案内する前記温度センサの挿入ガイドが、前記挿入口から連続して設けられていること。
（５）前記温度検出部の少なくとも一部が前記樹脂部材と前記コイルとに密着して挟み込まれていること。

本発明において、次の構成を有していても良い。
（１）前記凹部は、前記温度検出部を挿入する側に広く、奥側に窄んだ形状を有すること。
（２）前記凹部の内周面には、前記温度検出部の先端に倣った形状を有する先端位置規制部が設けられていること。
（３）前記挿入ガイドは、前記挿入口から前記先端位置規制部まで延びていること。
（４）前記挿入口及び前記挿入ガイドの一部は、前記樹脂部材の外周に装着された前記コイルの外部に露出していること。
（５）前記凹部の底面には、前記挿入口側から前記先端位置規制部側にかけて前記隙間が小さくなる傾斜が設けられていること。

また、本発明において、次の構成を有していても良い。
（６）前記温度センサは、前記温度検出部の後端に接続されたリード線を有し、前記樹脂部材には、前記温度検出部の後端と対向し、前記凹部の底面より高く突出した突出部が設けられ、前記リード線は、前記突出部に当接すること。
（７）前記樹脂部材の表面には、前記温度検出部と同軸上であって前記温度検出部の後端側において、前記突出部として係止部が配置され、前記係止部には、前記リード線が通される切欠きが設けられ、前記リード線は、前記切欠きを構成する前記係止部の内周面に当接すること。

本発明によれば、小型化及び正確な温度検出が可能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。 コイルを除いた第１の実施形態に係るリアクトルの平面図である。 凹部周辺の部分拡大斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 温度センサの取付方法を説明する図であり、初期段階の凹部周辺の斜視図である。 温度センサの取付方法を説明する図であり、中間段階の凹部周辺の斜視図である。 温度センサの取付方法を説明する図であり、最終段階の凹部周辺の斜視図である。 他の実施形態に係る凹部周辺の平面図である。 他の実施形態に係る凹部周辺の平面図である。 他の実施形態に係る係止部を説明するための図である。 係止部の変形例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の周囲を覆う樹脂部材２０と、環状コア１０の一部を覆うように樹脂部材２０の外周に装着されたコイル５とを備える。

また、このリアクトルには、その内部温度を検出する温度センサ９が設けられている。すなわち、樹脂部材２０とコイル５との間には隙間が設けられており、当該隙間に温度センサ９が挿入されている。温度センサ９は、柱状の温度検出部９ａと、温度検出部９ａに接続されたリード線９ｂとからなり、温度検出部９ａがコイル５の巻軸方向に沿って配置され、温度検出部９ａの後端がコイル５の外部に露出している。

樹脂部材２０には、３つの固定部３１が設けられており、リアクトルは、固定部３１を介してネジ締結により、ベースに取り付けられ、固定される。このベースとしては、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が挙げられるが、リアクトルが取り付けられる対象であればこれらに限定されない。

［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、各部材の構成を説明するのに、図１に示すｚ軸方向を「上」側、その逆方向を「下」側とし、或いは「下」を「底」とも称する場合がある。ｚ軸方向は、リアクトルの上下方向であり、リアクトルの高さ方向である。

（環状コア）
環状コア１０は、図２に示すように、外形が矩形形状の環状形状である。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直線部分の連結部分は、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、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、コア部材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。

コア部材１１〜１３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、コア部材１１〜１３は圧粉磁心である。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つのブロック状コア１１、１２である。コア部材１１〜１３は何れも概略直方体形状であるが、幅すなわちｙ軸方向の長さが異なっており、ブロック状コア１１、１２の方がＩ字型コア１３より長い。

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、コア部材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１３の接続面と接着固定される。

スペーサ１４は、コア部材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２０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２０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２０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２０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２０は、略Ｃ字形状の樹脂体２１と、略Ｕ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、２２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２０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を繋ぐ連結部２１ｃと、壁部２１ｄ、２１ｅとを有する。樹脂体２２は、一対の直線部２２ａ、２１ｂとこれら直線部２２ａ、２２ｂを繋ぐ連結部２２ｃと、を有する。直線部２１ａ、２１ｂと直線部２２ａ、２２ｂを突き合わせて一対の直線部分を形成し、当該直線部分はコイル５が装着される部分であり、ボビンとも称される。ここでは、直線部２２ａ、２２ｂが直線部２１ａ、２１ｂより長いが、一対の直線部分が形成されれば、これに限定されない。

連結部２１ｃ、２２２ｃの内部には、ブロック状コア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、２２ｃは、ブロック状１１、１２の被覆部であり、連結部２１ｃ、２２ｃに覆われたブロック状コア１１、１２の外周部分が、連結部２１ｃ、２２ｃの内周と密着している。但し、ブロック状コア１１、１２のＩ字型コア１３と接続される接続部は露出している。

直線部２２ａ、２２ｂ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及び直線部２２ａ、２２ｂの先端には開口部がそれぞれ設けられており、直線部２２ａ、２２ｂの開口部からＩ字型コア１３、スペーサ１４が挿入され、直線部２２ａ、２２ｂからはみ出したＩ字型コア１３が直線部２１ａ、２１ｂで覆われる。

壁部２１ｄ、２１ｅは、連結部２１ｃの上部にコイル５の端部と対向するように連結部２１ｃと直線部２１ａ、２１ｂとの境界に設けられた平板状の部材である。すなわち、壁部２１ｄ、２１ｅは、連結部２１ｃの上部にｙｚ平面上に配置されており、コイル５の導線最終ターン部分と接着されている。当該部分との接着は、接着剤を用いても良いし、後述するコイル５の自己融着層を用いてもよい。なお、コイル５は、必ずしも壁２１ｄ、２１ｅに接着されていなくても良い。連結部２１ｃの上部のうち、壁部２１ｄは、直線部２１ａ側に設けられ、壁部２１ｅは、直線部２１ｂ側に設けられている。

また、壁部２１ｄ、２１ｅと連結部２１ｃとの間には、コイル５とは反対側に延びる補強用のリブ２１ｆが所定間隔毎に設けられている。ここでは、壁部２１ｅの端に位置するリブ２１ｆには、切欠き２１ｇが設けられており、この切欠き２１ｇに温度センサ９のリード線９ｂが挿通されている。

図３は、コイル５を除いた本実施形態に係るリアクトルの平面図である。図４は、凹部周辺の部分拡大斜視図である。図５は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３及び図４に示すように、樹脂部材２０には、温度センサ９を配置する凹部４０と、温度検出部９ａと同軸上であって温度検出部９ａの後端側に配置され、樹脂部材２０の表面から突出した係止部２３と、コイル５との距離を規定するスペーサ２４とが設けられている。なお、ここでは、温度検出部９ａは扁平な角柱形状である。

スペーサ２４は、直線部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの表面に隆起した部分であり、コイル５の内周面が当接し、コイル５の内周面とこれらの直線部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂとの距離を保つ。ここでは、スペーサ２４は、直線部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの上面にｘ軸方向に２本設けられている。

凹部４０は、樹脂体２２においてその周囲より一段下がった凹み部分であり、内周面と底面とを有し、直線部２２ｂ及び連結部２２ｃの上面に設けられている。ここでは、凹部４０は、樹脂体２２の上面であってスペーサ２４が設けられた箇所に設けられている。

凹部４０は全体として台形形状であり、図３に示すように、係止部２３側より隙間の奥側が窄んだ形状を有している。ここにいう「奥」とは、係止部２３側より、温度検出部９ａ先端の配置位置側をいう。

凹部４０の概略的構成としては、台形の上辺及び下辺は何れもコイル５の巻軸方向（ｘ軸方向）と直交し、上辺の長さは下辺の長さよりも短い。そして、台形の上辺が直線部２２ｂ上面の中央部分に位置し、台形の下辺が連結部２２ｃの上面に位置する。一方、台形のもう一対の辺のうち、一方の辺はｘ軸方向に延び、他方の辺は当該方向に対して斜めに傾斜している。

凹部４０について、さらに詳細に説明する。凹部４０は、温度センサ９を挿入するための挿入口４１を有する。挿入口４１は、係止部２３の隣に設けられている。換言すれば、凹部４０の下辺のうち、一部が係止部２３で占められ、他の残りの部分が空いており、当該残りの部分が挿入口４１となる。温度検出部９ａは、この挿入口４１からコイル５及び凹部４０間の奥に挿入される。

凹部４０の内周面は、温度センサ９の挿入ガイド４２と、温度検出部９ａの先端形状に倣った形状と有する先端位置規制部４３と、温度検出部９ａの片側側部に倣った形状を有する側部位置規制部４４と、を有する。

挿入ガイド４２は、凹部４０の内周面のうち、台形形状の凹部４０のｘ軸方向に対して斜めに傾斜している斜辺の部分であり、ここでは挿入口４１から先端位置規制部４３まで延びている。挿入ガイド４２は、温度検出部９ａの先端配置位置に案内する。図１に示すように、挿入口４１と挿入ガイド４２の一部がコイル５の外部から露出しており、温度センサ９の取付時に、温度センサ９を挿入する箇所が視認できるようにしている。

先端位置規制部４３は、温度検出部９ａの先端面と当接する凹部４０の内周面であり、凹部４０の台形形状の上辺部分に該当する。側部位置規制部４４は、挿入ガイド４２と対向し、温度検出部９ａの側面に沿った凹部４０の内周面であり、凹部４０の台形形状のｘ軸方向に沿った辺部分に該当する。

図５に示すように、凹部４０の底面は、挿入口４１側から先端位置規制部４３側にかけて、コイル５との隙間が小さくなる傾斜４０ａを有する。最も大きい挿入口４１側の隙間は、温度検出部９ａの径、すなわちｚ軸方向の厚みより若干大きいが、ここから奥に行くにつれて隙間は狭まり、先端部分では温度検出部９ａの厚みより若干狭くされている。

ここで、「若干狭く」とは、例えば、軽圧入で温度検出部９ａを挿入できる程度の隙間とする。換言すれば、温度検出部９ａのうち、温度を検出する先端部分がコイル５と接触していれば良く、本実施形態では、温度検出部９ａの先端部分において面で接触している。このため、温度検出部９ａの先端部分が凹部４０の底面とコイル５内周面とに密着して挟み込まれている。なお、温度検出部９ａとコイル５内周面との接触は、点接触であっても良い。

係止部２３は、凹部４０と隣接して連結部２２ｃの上面に突出して設けられた突出部であり、温度検出部９ａと同軸上に配置されている。係止部２３は、連結部２２ｃからの突起部分が温度検出部９ａの後端部と当接することで、温度検出部９ａの延び方向の位置ズレを規制する。なお、係止部２３は、温度検出部９ａの後端とは若干離れているが、これは温度検出部９ａの延び方向の寸法公差を考慮したものである。

ここでは、係止部２３は、全体としてＣ字形状を有するフックであり、当該フックには、挿入口４１とは反対側に切欠き２３ａが設けられている。また、フックの切欠き２３ａには、リード線９ｂが通されている。フックの温度検出部９ａの後端と対向する一面には、リード線９ｂと当接し、温度検出部９ａのｘ軸方向の位置を規制する。或いは、切欠き２３ａを構成するフックの内周面にリード線９ｂが乗り上がることでリード線９ｂと当接し、温度検出部９ａのｘ軸方向の位置を規制する。換言すれば、凹部４０の底面から切欠き２３ａまでの部分が段差になり、当該段差にリード線９ｂが乗り上がることで温度検出部９ａのｘ軸方向の位置を規制する。

樹脂部材２０は、リアクトルをその設置箇所となるベースに固定するための固定部３１を有している。固定部３１には、金属製の円筒形状のカラー３２が埋め込まれており、このカラー３２の孔にネジやリベットを挿入して、リアクトルがベースに固定される。

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２１ｃの側部に１つ設けられ、樹脂体２２の連結部２２ｃの側部に２つ設けられている。

連結部２１ｃ側の固定部３１は、連結部２２ｃ側の固定部３１に対して相対的に可動である。リアクトルの線膨張差を吸収するためである。すなわち、本実施形態では、ｘ軸方向において、環状コア１０に設けられたスペーサ１４や接着剤、樹脂部材２０など異なる部材が存在し、互いに線膨張係数が異なることから、ｘ軸方向が最も線膨張差が生じやすくなる。

そこで、連結部２２ｃ側の固定部３１を不動側固定部とし、他方の連結部２１ｃ側の固定部３１を可動側固定部としている。具体的には、連結部２２ｃ側の２つの固定部３１は、連結部２２ｃの樹脂と一体成形されており、連結部２２ｃ側部の中程にそれぞれｙ軸方向に突出して設けられている。

一方、連結部２１ｃ側の固定部３１は、連結部２１ｃの側部から２本の支持アーム３３によって支持されている。すなわち、支持アーム３３は、図３に示すように、連結部２１ｃの側部から三角形を形成するようにその先端が連結されており、この先端部分に可動側固定部が設けられている。そのため、連結部２１の側壁と２本の支持アーム３３との間には空間部が形成されている。この空間部により支持アーム３３はｘ軸方向に撓み、可動側固定部がｘ軸方向に移動し、線膨張差が吸収される。

なお、支持アーム３３は、それぞれ間隔を保って配置された２枚の板状部材で構成されている。本実施形態では、可動側固定部がリアクトルの高さの中央部分に位置しており、２枚の板状部材は、連結部２１側部側から可動側固定部側にかけて窄む三角形状であり、可動側固定部をｚ軸方向に固定する。

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、壁部２１ｄ、２１ｅ、リブ２１ｆ、支持アーム３３及び固定部３１は継ぎ目なく一続きに構成されている。樹脂体２２を構成する直線部２２ａ、２２ｂ、連結部２２ｃ、係止部２３及び固定部３１も同様に、継ぎ目なく一続きに構成されている。

（コイル）
コイル５は、金属製の線材と、この線材の表面に形成された自己融着層とを有する。本実施形態では、線材は平角線であり、コイル５はエッジワイズコイルである。自己融着層は、絶縁層であり、ここでは樹脂からなる。

具体的には、自己融着層は、半硬化状態の熱硬化性樹脂が加熱されて溶融し、隣接する線材が、自己融着層により接着されており、線材が一体化している。従って、コイル５の空芯部を構成するコイル５の内周面はほぼ平面になっており、扁平な温度検出部９ａとの接触面積を大きくなるようにし、より確実に温度検出部９ａと接触できるようにしている。

自己融着層を形成する樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などを使用することができる。なお、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２０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の端部５２ａは、樹脂体２１の連結部２１ｃの上方を介して、コイル５１ｂの端部５２ｂは、樹脂体２１の側方を介して、それぞれリアクトル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。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。

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、例えば、その先端部分に温度検出素子が埋め込まれており、先端部分でリアクトル内部の温度を検出する。図５に示すように、温度検出部９ａの先端部分がコイル５１ｂの巻軸方向の長さの中心に位置している。コイル５１ｂの中心で最も熱が籠もりやすいからである。また、ここでは、温度検出部９ａの先端部分は、スペーサ１４の上方にも位置している。ギャップとなるスペーサ１４の部分で発生した漏れ磁束が、コイル５１ｂの中心部分を貫くことで、当該中心部分に発生する渦電流損失によってコイル５１ｂの発熱が大きくなる箇所だからである。温度検出部９ａの形状は、ここでは扁平の角柱形状であるが、円柱形状、楕円柱形状或いは三角柱形状、四角柱形状など柱状であれば良い。

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。具体的には、リード線９ｂは、切欠き２３ａから引き出され、コイル５１ｂの上方を介して壁部２１ｅのリブ２１ｆに設けられた切欠き２１ｇに挿通され、外部の機器や回路に接続される。この外部機器又は回路の例としては、コイル５１ａ、５１ｂに流れる電流をオンオフする制御回路が挙げられる。

［１−３．温度センサの取付け］
次に、図６〜図８を用いて温度センサ９の取付方法について説明する。図６〜図８では説明のためにコイル５１ｂを省略しているが、温度センサ９以外の各部材は既に組立済みとする。すなわち、予めコイル５が樹脂部材２０の外周に装着されているとする。

まず、温度検出部９ａを、挿入口４１から、コイル５１ｂと凹部４０の底面との隙間に挿入する。このとき、図６に示すように、温度検出部９ａの側面を凹部４０内周面の挿入ガイド４２に沿って奥に挿入する。奥まで挿入すると、図７に示すように、温度検出部９ａ先端の左側の角が先端位置規制部４３の左側（ｙ軸方向負側）の角ＬＣに当接する。そして、リード線９ｂをリアクトル上方に持ち上げ、係止部２３のフック開口側に引き出す。

これにより、自ずからこの角ＬＣを中心として温度検出部９ａが回転し、コイル５１ｂの巻軸方向（ｘ軸方向）と平行になり、温度検出部９ａの先端が先端位置規制部４３及び側部位置規制部４４に沿う。換言すれば、先端位置規制部４３及び側部位置規制部４４が温度検出部９ａの形状に倣っていることから、リード線９ｂを挿入口４１とは反対側に開口した係止部２３のフックにかける必然的な動作が温度検出部９ａの位置決めに寄与する。

そして最後に、図８に示すように、リード線９ｂを係止部２３の開口を介して切欠き２３ａに通す。温度検出部９ａのｚ軸方向は、コイル５１ｂと凹部４０の底面とで位置規制され、温度検出部９ａのｘ軸方向は、その前後が先端位置規制部４３と係止部２３とで位置規制される。温度検出部９ａのｙ軸方向は、側部位置規制部４４と先端位置規制部４３とで位置規制される。なお、ｙ軸方向はリード線９ｂが係止部２３のフックに引っかけられることからも位置規制される。

［１−４．作用・効果］
（１）本実施形態のリアクトルは、環状コア１０と、環状コア１０の周囲を覆う樹脂部材２０と、樹脂部材２０の外周に装着されたコイル５と、樹脂部材２０とコイル５との隙間に挿入された温度センサ９と、を備える。そして、温度センサ９は、柱状の温度検出部９ａを有し、温度検出部９ａの少なくとも一部が樹脂部材２０とコイル５とに密着して挟み込まれるようにした。

これにより、樹脂部材２０とコイル５との隙間に温度センサ９を挿入するので、別途温度センサ９を保持する部材を設ける必要がなく、小型化することができるとともに、温度検出部９ａが常にコイル５に接触させた状態で位置を固定することができ、正確な温度検出が可能になる。

なお、従来から、リアクトルはケースに収容した上、当該ケース内に温度センサを浸漬させるように充填材を充填及び固化させて、温度センサの保持強度を強化する方法が知られている。この方法では、充填材を介在させることで、温度センサが直接コイルに接触していなくても、温度を検出する。しかし、このような充填材がない場合であっても、正確な温度検出をすることができる。

（２）樹脂部材２０には、温度検出部９ａを配置する凹部４０を設けるようにした。これにより、凹部４０の凹みの分、温度検出部９ａが樹脂部材２０から出っ張らずに済むので、リアクトルサイズを小型化することができる。

（３）凹部４０は、温度検出部９ａを挿入する側に広く、奥側に窄んだ形状を有するようにした。これにより、温度センサ９を凹部４０とコイル５との隙間に挿入しやすくすることができる。

（４）凹部４０は、温度センサ９を挿入する挿入口４１を有し、凹部４０の内周面には、温度検出部９ａの先端配置位置に案内する温度センサ９の挿入ガイド４２を、挿入口４１から連続して設けるようにした。これにより、温度センサ９を樹脂部材２０とコイル５との隙間に挿入する際の作業効率を向上させることができる。

（５）凹部４０の内周面には、温度検出部９ａの先端に倣った形状を有する先端位置規制部４３を設けるようにした。これにより、温度検出部９ａの先端部分が正確に位置決めされるので、正確な温度を検出することができる。また、係止部２３とも相俟って、温度検出部９ａの延び方向の位置規制がなされるので、温度センサ９の抜けを防止できる。

（６）挿入ガイド４２は、挿入口４１から先端位置規制部４３まで延ばすようにした。これにより、温度検出部９ａを容易に奥まで挿入し、かつ温度センサ９の位置決めも容易になるので、温度センサ９の取付作業性を向上させることができる。

（７）挿入口４１及び挿入ガイド４２の一部は、樹脂部材２０の外周に装着されたコイル５１ｂの外部に露出させるようにした。これにより、温度センサ９を挿入する際にその挿入箇所を視認できるので、取付作業性を向上させることができる。

（８）凹部４０の底面には、挿入口４１側から先端位置規制部４３側にかけて前記隙間が小さくなる傾斜４０ａを設けるようにした。これにより、温度検出部９ａの挿入がしやすくなり作業性が向上するとともに、温度検出部９ａの先端部分をより確実に位置固定することができるので、一層正確な温度検出を可能にすることができる。

（９）温度センサ９は、温度検出部９ａの後端に接続されたリード線９ｂを有し、樹脂部材２０には、温度検出部９ａの後端と対向し、凹部４０の底面より高く突出した突出部を設け、リード線９ｂは、突出部に当接するようにした。特に、本実施形態では、突出部として、樹脂部材２０の表面に、温度検出部９ａと同軸上であって温度検出部９ａの後端側においてフックを配置し、フックには、リード線９ｂが通される切欠き２３ａを設け、リード線９ｂは、切欠き２３ａを構成するフックの内周面に当接するようにした。これにより、凹部４０の底面から切欠き２３ａまでが段差になるので、温度検出部９ａがその軸方向（ｘ軸方向）に位置が規制され、温度センサ９が凹部４０とコイル５１ｂの内周面との隙間から抜けにくくすることができる。すなわち、温度センサ９をリアクトルの組立工程において最終段階で取り付ける場合、樹脂部材２とコイル５の隙間に温度センサ９を挿入できるということは、その反面、温度センサ９が抜ける可能性を包含し、正確な温度検出ができなくなる虞があるが、係止部２３を温度検出部９ａと同一直線上に設けたので、こうした事態を防止することができる。

（１０）挿入口４１は、フックの隣に設けられ、切欠き２３ａは、挿入口４１とは反対側に設けられ、切欠き２３ａには、リード線９ｂが通されており、凹部４０の内周面には、挿入ガイド４２と対向し、温度検出部９ａの側部に倣った形状を有する側部位置規制部４４を設けるようにした。

これにより、温度センサ９の挿入が可能であっても、その抜けを防止することができる。温度センサ９は、側部位置規制部４３とフックとによって、温度検出部９ａの延び方向と直交する方向（ｘ軸方向）に位置規制されるので、挿入口４１を介して温度センサ９が樹脂部材２０とコイル５との隙間から抜けるのを防止することができる。

（１１）樹脂部材２０には、コイル５が装着される表面に、コイル５の内周面が当接し、コイル内周面との距離を保つスペーサ２４が設けられ、凹部４０は、スペーサ２４に設けるようにした。これにより、凹部４０の周囲の樹脂部材２０の表面は、コイル内周面との距離がスペーサ２４によって正確に保たれているので、より確実にコイル５に温度検出部９ａを接触させることができる。

（１２）コイル５は、線材と、この線材表面に形成された自己融着層とを有し、隣接する前記線材が、自己融着層により接着されるようにした。これにより、温度検出部９ａとの接触面積を大きくすることができ、正確な温度検出をより一層実現しやすくすることができる。

（１３）温度検出部９ａの先端部分は、コイル５１ｂの巻軸方向の長さの中心に位置するように配置した。これにより、最も熱の籠もりやすいコイル５１ｂの中心の温度を検出することができ、最も温度条件の厳しい検出データでリアクトルへの通電制御をすることができるので、低電力損失化を図ることができる。

すなわち、リアクトルの内部温度と電力損失との間には比例関係があり、内部温度が高いとより多くの電力が消費される。コイル５１ｂの線材の抵抗率と温度とが比例関係にあるからである。このため、温度検出部９ａが、温度の低い箇所に配置されていた場合には、実際の最高温度よりも低い温度を検出することになり、正確な通電制御ができなくなり、余分な電力損失の発生を防止できない。これに対し、本リアクトルでは、最も温度が高くなる箇所に温度検出部９ａの先端部分を設置したので、正確な温度検出及び通電制御が可能で、無駄な電力損失の発生を防止できる。例えば、電気自動車や燃料電池車、ハイブリッド車など、車に適用した場合には、燃費を向上させることができる利点がある。

（１４）環状コア１０は、複数のコア部材１３とコア部材１３間に挿入されたスペーサ１４とを有し、温度検出部９ａの先端部分は、スペーサ１４の上方に配置するようにした。これにより、漏れ磁束が大きくコアの発熱が大きくなる箇所で温度検出することができ、当該箇所で最も温度が高くなる場合に有効である。

［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、環状コア１０の脚部は、略直方体形状としたが、円柱形状としてもよい。この場合、樹脂体２１、２２の直線部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｃも円柱形状とする。この場合であっても、凹部４０を設けることができる。

（２）第１の実施形態では、凹部４０は、樹脂体２２の上面に設けたが、側面に設けても良い。また、凹部４０は、樹脂体２２に設けたが、例えば直線部２１ａ、２１ｂの長さが温度検出部９ａの長さと比べて長ければ樹脂体２１に設けても良い。

（３）第１の実施形態では、温度検出部９ａは単に樹脂部材２０とコイル５との隙間で挟まれて固定される態様であったが、温度検出部９ａは更にコイル５の自己融着層に接着されていても良い。これにより、温度センサ９の固定強度を高めることができ、温度検出部９ａの位置ズレを防止できる。

（４）第１の実施形態では、挿入ガイド４２は、真っ直ぐ延びていたが、図９に示すように、湾曲させても良い。この場合、係止部２３の挿入口４１側の壁面も挿入ガイドとしても良い。温度検出部９ａを当該壁面に沿わせて奥に挿入することで、温度検出部９ａの先端を先端位置規制部４３に滑り込ませることができる。

（５）第１の実施形態では、凹部４０の形状を台形形状としたが、図１０に示すように、係止部２３側で広く、奥に行くにつれて狭まるくびれ部分を有し、さらに先端部分が再び広めになる形状に形成しても良い。すなわち、側部位置規制部４４の先端側が挿入ガイド４２と平行し、先端位置規制部４３の形状が温度検出部９ａ先端面とその側面に倣った形状を有し、当該側面に倣った部分は側部位置規制部４４と平行する。このようにしても、温度センサ９の取付作業性を向上させることができる。

すなわち、図１０の最左図に示すように、温度検出部９ａを挿入口４１から挿入ガイド４２に沿って奥に挿入し、温度検出部９ａの先端の角が先端位置規制部４３に当接させる。なお、ここでは、挿入ガイド４２と先端側の側部位置規制部４４間の距離は温度検出部９ａの幅と等しい。

そして、リード線９ｂを係止部２３のフック部分に引っかける際に、図１０の中央図に示すように、温度検出部９ａの側部に位置するくびれ部分Ｃを中心として、温度検出部９ａを回転させ、所定位置に温度検出部９ａを配置する。温度検出部９ａの回転中心が、第１の実施形態と比べて、リード線９ｂ側になるので、温度検出部９ａを回転させやすくなり、温度センサ９の取付作業性を向上させることができる。なお、ここでは、温度検出部９ａの側部側の先端位置規制部４３と係止部２３側の側部位置規制部４４との距離は、温度検出部９ａの幅と等しい。

（６）第１の実施形態では、係止部２３に切欠き２３ａを設けてリード線９ｂを外部に引き出すようにしたが、図１１に示すように、凹部４０の温度検出部９ａの後端側の内周面を係止部２３とし、当該内周面と連続して連結部２２ｃ上面に、リード線９ｂを嵌合させる溝２５を設けて外部に引き出しても良い。

（７）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。

（８）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。

（９）第１の実施形態では、温度センサ９を樹脂部材２０とコイル５との隙間に密着して挟むようにしたが、センサ位置固定の観点からは、当該隙間に挟む対象を温度センサ９に代えて、磁気センサ、電流センサ、温度ヒューズなどの柱状の検出部を有するセンサとしても良い。

（１０）第１の実施形態では、係止部２３を設けたが、温度センサ９のｘ軸方向の位置規制は、温度検出部９ａと対向する凹部４０の内周面によっても規制することができる。すなわち、第１の実施形態では、係止部２３を突出部としたが、温度検出部９ａと対向する凹部４０の内周面を突出部としても良い。具体的には、台形の下辺に相当する凹部４０の内周面は、凹部４０の底面より高く突出しているので、当該凹部４０の内周面の上縁に、リード線９ｂが乗り上がることで当接することで、温度検出部９ａのｘ軸方向の位置を規制することができる。換言すれば、凹部４０の底面より段差があれば良い。

（１１）第１の実施形態では、係止部２３を、温度検出部９ａと同軸上であって温度検出部９ａの後端側において、凹部４０に隣接して設けたが、凹部４０から離れて配置するようにしても良い。この場合、第１の実施形態と同様に、挿入口４１は、温度検出部９ａの軸上から外れて設けられる。また、係止部２３は、挿入口４１とは反対側に設けられた、リード線９ｂが通される切欠き２３ａを有し、凹部４０の内周面には、挿入ガイド４２と対向し、温度検出部９ａの側部に倣った形状を有する側部位置規制部４４を設けるようにする。このようにしても、温度センサ９の抜けを防止することができる。温度センサ９は、側部位置規制部４４と係止部２３とによって、温度検出部９ａの延び方向と直交する方向（ｘ軸方向）に位置規制されるので、挿入口４１を介して温度センサ９が樹脂部材２０とコイル５との隙間から抜けるのを防止することができる。なお、この形態においては、挿入口４１は、台形の凹部４０の一辺としても良い。

（１２）図１２（ａ）〜（ｄ）は、ｘ方向から見た係止部２３である。第１の実施形態では、図１２（ａ）に示すように、係止部２３の切欠き２３ａを矩形状としたが、図１２（ｂ）に示すように、半楕円状にしても良い。また、図１２（ｃ）に示すように、切欠き２３ａに通したリード線９ｂが抜けにくいように、切欠き２３ａを係止部２３の側面に窄まった形状としても良い。さらに、図１２（ｄ）に示すように、切欠き２３ａは上向きになるように設けても良い。換言すれば、係止部２３の上部にリード線９ｂを通すための溝を設けても良い。なお、この溝は、当該溝に通したリード線９ｂが抜けにくいように、係止部２３の上面に向けて窄まった形状としても良い。

（１３）凹部４０の形状と係止部２３の配置は、コイル５の巻軸に対して左右反転させても良い。すなわち、挿入ガイド４２が直線部２２ａ側に位置する。この場合、切欠き２３ａは、ｙ軸方向負側に向くようにする。

１０ 環状コア
１１、１２ ブロック状コア
１３ Ｉ字型コア
１４ スペーサ
２０ 樹脂部材
２１ 樹脂体
２１ａ、２１ｂ 直線部
２１ｃ 連結部
２１ｄ、２１ｅ 壁部
２１ｆ リブ
２１ｇ 切欠き
２２ 樹脂体
２２ａ、２２ｂ 直線部
２２ｃ 連結部
２３ 係止部
２３ａ 切欠き
２４ スペーサ
２５ 溝
３１ 固定部
３２ カラー
３３ 支持アーム
４０ 凹部
４１ 挿入口
４２ 挿入ガイド
４３ 先端位置規制部
４４ 側部位置規制部
５ コイル
５１ａ、５１ｂ コイル
５１ｃ 連結線
５２ａ、５２ｂ 端部
９ 温度センサ
９ａ 温度検出部
９ｂ リード線

Claims (16)

1. コアと、
   前記コアの周囲を覆う樹脂部材と、
   前記樹脂部材の外周に装着されたコイルと、
   前記樹脂部材と前記コイルとの隙間に挿入された温度センサと、
   を備え、
   前記温度センサは、柱状の温度検出部を有し、
   前記樹脂部材には、前記温度検出部を配置する凹部が設けられ、
   前記凹部は、前記温度センサを挿入する挿入口を有し、
   前記凹部の内周面には、前記温度検出部の先端配置位置に案内する前記温度センサの挿入ガイドが、前記挿入口から連続して設けられ、
   前記温度検出部の少なくとも一部が前記樹脂部材と前記コイルとに密着して挟み込まれていること、
   を特徴とするリアクトル。
2. 前記凹部は、前記温度検出部を挿入する側に広く、奥側に窄んだ形状を有すること、
   を特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記凹部の内周面には、前記温度検出部の先端に倣った形状を有する先端位置規制部が設けられていること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記挿入ガイドは、前記挿入口から前記先端位置規制部まで延びていること、
   を特徴とする請求項３に記載のリアクトル。
5. 前記挿入口及び前記挿入ガイドの一部は、前記樹脂部材の外周に装着された前記コイルの外部に露出していること、
   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. 前記凹部の底面には、前記挿入口側から前記先端位置規制部側にかけて前記隙間が小さくなる傾斜が設けられていること、
   を特徴とする請求項３又は請求項４に記載のリアクトル。
7. 前記温度センサは、前記温度検出部の後端に接続されたリード線を有し、
   前記樹脂部材には、前記温度検出部の後端と対向し、前記凹部の底面より高く突出した突出部が設けられ、
   前記リード線は、前記突出部に当接すること、
   を特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載のリアクトル。
8. 前記樹脂部材の表面には、前記温度検出部と同軸上であって前記温度検出部の後端側において、前記突出部として係止部が配置され、
   前記係止部には、前記リード線が通される切欠きが設けられ、
   前記リード線は、前記切欠きを構成する前記係止部の内周面に当接すること、
   を特徴とする請求項７に記載のリアクトル。
9. 前記突出部は、前記温度検出部の後端と対向する前記凹部の内周面であり、
   前記リード線は、当該内周面に当接すること、
   を特徴とする請求項７に記載のリアクトル。
10. 前記挿入口は、前記係止部の隣に設けられ、
    前記切欠きは、前記挿入口とは反対側に設けられ、
    前記切欠きには、前記リード線が通されており、
    前記凹部の内周面には、前記挿入ガイドと対向し、前記温度検出部の側部に倣った形状を有する側部位置規制部が設けられていること、
    を特徴とする請求項８に記載のリアクトル。
11. 前記樹脂部材の表面には、前記温度検出部と同軸上であって前記温度検出部の後端側において、前記凹部とは離れて設けられた係止部が配置され、
    前記挿入口は、前記温度検出部の軸上から外れて設けられ、
    前記係止部は、前記挿入口とは反対側に設けられた、前記リード線が通される切欠きを有し、
    前記凹部の内周面には、前記挿入ガイドと対向し、前記温度検出部の側部に倣った形状を有する側部位置規制部が設けられていること、
    を特徴とする請求項９に記載のリアクトル。
12. 前記樹脂部材には、前記コイルが装着される表面に、前記コイルの内周面が当接し、前記コイル内周面との距離を保つスペーサが設けられ、
    前記凹部は、前記スペーサに設けられていること、
    を特徴とする請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載のリアクトル。
13. 前記コイルは、線材と、前記線材表面に形成された自己融着層とを有し、
    隣接する前記線材が、前記自己融着層により接着されていること、
    を特徴とする請求項１〜請求項１２の何れか１項に記載のリアクトル。
14. 前記温度検出部が、前記自己融着層に接着されていること、
    を特徴とする請求項１３に記載のリアクトル。
15. 前記温度検出部の先端部分は、前記コイルの巻軸方向の長さの中心に位置するように配置されていること、
    を特徴とする請求項１〜請求項１４の何れか１項に記載のリアクトル。
16. 前記コアは、複数のコア部材と前記コア部材間に挿入されたギャップスペーサとを有し、
    前記温度検出部の先端部分は、前記ギャップスペーサの上方に配置されていること、
    を特徴とする請求項１〜請求項１５の何れか１項に記載のリアクトル。
    

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