JP6686928B2

JP6686928B2 - Magnetic circuit component and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP6686928B2
Application number: JP2017028973A
Authority: JP
Inventors: 尚弥近藤; 耕昇和田; 坂本　章; 章坂本; 雄一三輪; 西川　修; 修西川; バーマンソルタニ
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-02-20
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2037-02-20
Also published as: JP2018137272A

Description

本発明は、磁性コアとその磁性コアに巻装されたコイルとを含む磁気回路部品及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a magnetic circuit component including a magnetic core and a coil wound around the magnetic core, and a method for manufacturing the magnetic circuit component.

例えば電力変換装置等に用いられる磁気回路部品としてのリアクトルは、磁性コアと、その磁性コアに巻装されたコイルとを備えている。この種のリアクトルの製造方法として、注型金型内にコイルを配置し、磁性粉末と樹脂との混合物を注型し、硬化させて磁性コアを得る技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の技術では、コイルをコイルケースに収容し、そのコイルケースを注型金型内に配置する際の、高さ方向及び水平方向の冶具による位置決めを行う。具体的には、注型金型に対するコイルケースの中芯のボルトによる締結を行う。その上で、磁性体混合物の注型がなされ、硬化が行われることにより、磁性コアが得られる。 For example, a reactor as a magnetic circuit component used in a power conversion device or the like includes a magnetic core and a coil wound around the magnetic core. As a method for manufacturing this type of reactor, a technique is known in which a coil is arranged in a casting mold, a mixture of magnetic powder and a resin is cast, and the mixture is cured to obtain a magnetic core (for example, Patent Document 1). 1). In the technique of Patent Document 1, a coil is housed in a coil case, and when the coil case is placed in a casting mold, positioning is performed by a jig in a height direction and a horizontal direction. Specifically, the bolt of the core of the coil case is fastened to the casting die. Then, the magnetic material mixture is cast and cured to obtain a magnetic core.

特開２０１１−１１３９９４号公報JP, 2011-113994, A

上記従来技術では、コイルが巻装された状態の磁性コアを得るために、注型金型内においてコイル（コイルケース）を位置決めする作業が必要となると共に、位置決め用の冶具、つまりコイルケースの中芯やボルトが必要となる。そのため、リアクトルを製造するにあたっての作業の簡単化や、部品点数の削減が要望されるのである。 In the above-mentioned conventional technique, in order to obtain the magnetic core in which the coil is wound, it is necessary to position the coil (coil case) in the casting mold, and the positioning jig, that is, the coil case Cores and bolts are required. Therefore, it is required to simplify the work for manufacturing the reactor and reduce the number of parts.

尚、上記のような位置決め用の冶具を省略するために、磁性コアを、例えば上下に２つの部分に分け磁性体混合物の注型及び硬化を２回に分けて行うことも考えられる。即ち、まず、２分割形態の磁性コアのうち下部部分に関して、磁性体混合物の注型及び硬化を行い、硬化後の下部部分の上にコイルを配置した上で、残りの上部部分に関して磁性体混合物の注型及び硬化を行うものである。しかし、その構成では、磁性コアの中間部に接合部が生ずることになり、その部分でクラックが発生しやすいなど、耐圧性等の面で信頼性の低下を招いてしまう。 In order to omit the positioning jig as described above, it may be possible to divide the magnetic core into, for example, two parts, that is, an upper part and a lower part, and perform casting and curing of the magnetic material mixture in two steps. That is, first, the lower part of the two-divided magnetic core is cast and cured, the coil is placed on the lower part after curing, and the remaining upper part is mixed with the magnetic mixture. Is cast and cured. However, in that configuration, a joint portion is formed in the middle portion of the magnetic core, and cracks are likely to occur in that portion, leading to a decrease in reliability in terms of pressure resistance and the like.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、部品点数の削減を図ることができると共に、製造作業の簡単化を図ることができる磁気回路部品及びその製造方法を提供するにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a magnetic circuit component and a manufacturing method thereof, which can reduce the number of components and simplify the manufacturing work. .

上記目的を達成するために、本発明の請求項１の磁気回路部品は、磁性コア（１５）と、この磁性コア（１５）に磁束が流れるように巻装されたコイル（１６）とを含む磁気回路部品（１０）であって、前記磁性コア（１５）は、軟磁性粉末（２３）と合成樹脂（２４）との混合物から構成され、前記コイル（１６）は、周囲部に予め絶縁層（１８ａ）が形成されたコイルモジュール（１８）から構成され、前記コイルモジュール（１８）は、その少なくとも一部が前記磁性コア（１５）の内部に埋没した形態とされると共に、該磁性コア（１５）によって支えられており、前記磁性コア（１５）は、全体が、同等の材料からなる接合部が存在しない連続した一体物として構成されており、前記磁性コア（１５）の少なくとも一部が、外気への露出面とされると共に、該露出面に、前記磁性コア（１５）を構成する合成樹脂（２４）と同等の材料からなる樹脂層（１９）が設けられ、前記磁性コア（１５）と前記樹脂層（１９）との間に、メッシュ部材（３１）が配置されている。 In order to achieve the above object, a magnetic circuit component according to claim 1 of the present invention includes a magnetic core (15) and a coil (16) wound so that a magnetic flux flows through the magnetic core (15). A magnetic circuit component (10), wherein the magnetic core (15) is composed of a mixture of a soft magnetic powder (23) and a synthetic resin (24), and the coil (16) is preliminarily covered with an insulating layer. (18a) is formed from the coil module (18), and at least a part of the coil module (18) is embedded in the magnetic core (15). The magnetic core (15) is supported as a whole by a continuous unitary body having no joint made of an equivalent material , and at least a part of the magnetic core (15) is supported by the magnetic core (15). To the outside air The exposed surface is provided with a resin layer (19) made of the same material as the synthetic resin (24) forming the magnetic core (15). A mesh member (31) is arranged between the layer (19) and the layer (19) .

これによれば、磁性コア（１５）は、軟磁性粉末（２３）と合成樹脂（２４）との混合物から構成されるので、コイルモジュール（１８）を配置した空間内に材料を充填させて硬化させる、いわゆる注型によって構成することができる。このとき、コイル（１６）の周囲部に絶縁層（１８ａ）を有するコイルモジュール（１８）は、少なくとも一部が磁性コア（１５）の内部に埋没した形態とされ該磁性コア（１５）によって支えられているので、コイルモジュール（１８）の位置決めを磁性コア（１５）の材料によって行うことが可能となる。 According to this, since the magnetic core (15) is composed of a mixture of the soft magnetic powder (23) and the synthetic resin (24), the material is filled in the space where the coil module (18) is arranged and cured. It can be configured by so-called casting. At this time, the coil module (18) having the insulating layer (18a) around the coil (16) is at least partially embedded in the magnetic core (15) and supported by the magnetic core (15). Therefore, the coil module (18) can be positioned by the material of the magnetic core (15).

従って、位置決めの冶具を不要とすると共に、作業を簡単に済ませることができる。磁性コア（１５）は、全体が接合部のない一体物として構成されるので、クラックの発生などの不具合を未然に防止でき、信頼性の向上を図ることができる。 Therefore, it is possible to eliminate the need for a positioning jig and to simplify the work. Since the magnetic core (15) is entirely configured as an integral body without a joint, it is possible to prevent problems such as cracks from occurring and improve reliability.

請求項５の磁気回路部品の製造方法は、上面に開口部（１７ａ）を有したケース（１７）内に、前記軟磁性粉末（２３）を所定高さまで充填し、該ケース（１７）を振動させる第１充填工程（Ｓ１、Ｓ２）と、前記ケース（１７）内の前記軟磁性粉末（２３）上に前記コイルモジュール（１８）を載置状にセットするコイル配置工程（Ｓ３）と、前記ケース（１７）内に前記軟磁性粉末（２３）を前記コイルモジュール（１８）の少なくとも一部が埋没した状態に充填し、該ケース（１７）を振動させる第２充填工程（Ｓ４、Ｓ５）と、前記ケース（１７）内に前記合成樹脂（２４）の材料を注入し、前記軟磁性粉末（２３）に含浸させた後、該合成樹脂（２４）を硬化させる樹脂含浸工程（Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９）とを含んでいる。 The method for manufacturing a magnetic circuit component according to claim 5 , wherein the soft magnetic powder (23) is filled to a predetermined height in a case (17) having an opening (17a) on the upper surface, and the case (17) is vibrated. A first filling step (S1, S2), a coil arranging step (S3) in which the coil module (18) is placed on the soft magnetic powder (23) in the case (17), and A second filling step (S4, S5) for filling the case (17) with the soft magnetic powder (23) in a state where at least a part of the coil module (18) is buried, and vibrating the case (17); , A resin impregnation step (S6, S7) of injecting the material of the synthetic resin (24) into the case (17), impregnating the soft magnetic powder (23), and then hardening the synthetic resin (24). S8, S9) are included.

これによれば、第１充填工程（Ｓ１、Ｓ２）において、軟磁性粉末（２３）が所定高さまで充填され、振動により締め固められると共に、表面が平坦（水平）とされる。コイル配置工程（Ｓ３）では、上記軟磁性粉末（２３）上にコイルモジュール（１８）が載置状にセットされる。このとき、コイルモジュール（１８）の位置決めを磁性コア（１５）の材料である軟磁性粉末（２３）により行うことができる、第２充填工程（Ｓ４、Ｓ５）では、更に軟磁性粉末（２３）が、コイルモジュール（１８）の少なくとも一部を埋没させた状態に充填され、振動により締め固められると共に、表面が平坦（水平）とされる。樹脂含浸工程（Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９）において、合成樹脂（２４）の材料が、含浸され硬化される。 According to this, in the first filling step (S1, S2), the soft magnetic powder (23) is filled to a predetermined height, compacted by vibration, and the surface becomes flat (horizontal). In the coil arranging step (S3), the coil module (18) is placed on the soft magnetic powder (23). At this time, the coil module (18) can be positioned by the soft magnetic powder (23) which is the material of the magnetic core (15). In the second filling step (S4, S5), the soft magnetic powder (23) is further added. Is filled in a state where at least a part of the coil module (18) is buried, is compacted by vibration, and has a flat surface (horizontal). In the resin impregnation step (S6, S7, S8, S9), the material of the synthetic resin (24) is impregnated and cured.

これにて、基本的には、ケース（１７）内に、コイルモジュール（１８）を配置して材料を充填し硬化させるいわゆる注型により磁性コア（１５）を構成することができながら、位置決めの冶具を不要とすると共に、作業を簡単に済ませることができる。そして、樹脂を含まない軟磁性粉末（２３）の充填が、２回に分けて行われるが、全体を締め固めた後、合成樹脂（２４）の材料の含浸が行われる。これにより、磁性コア（１５）を、全体が接合部のない一体物として構成できるので、クラックの発生などの不具合を未然に防止でき、信頼性の向上を図ることができる。 Thus, basically, the magnetic core (15) can be formed by the so-called casting in which the coil module (18) is placed in the case (17), and the material is filled and hardened. Jigs are not needed and the work can be done easily. Then, the soft magnetic powder (23) containing no resin is filled in two times, but after the whole is compacted, the material of the synthetic resin (24) is impregnated. As a result, the magnetic core (15) can be configured as an integral body having no joint as a whole, so that problems such as the occurrence of cracks can be prevented and the reliability can be improved.

第１の実施形態を示すもので、リアクトルを概略的に示す断面図Sectional drawing which shows 1st Embodiment and shows the reactor roughly. パワーコントロールユニットの全体的な回路構成を概略的に示す図Schematic diagram showing the overall circuit configuration of the power control unit リアクトルの製造工程を示す図Diagram showing manufacturing process of reactor 第１充填工程の様子を概略的に示す側面図A side view schematically showing a state of the first filling step. コイルモジュールをセットした様子を概略的に示す側面図Side view schematically showing how the coil module is set コイルモジュールをセットした様子を概略的に示す上面図Top view schematically showing how the coil module is set 第２充填工程の様子を概略的に示す側面図Side view schematically showing the state of the second filling step 合成樹脂を注型した様子を概略的に示す側面図Side view schematically showing the state of casting synthetic resin 合成樹脂を加圧含浸させた様子を概略的に示す側面図A side view schematically showing a state in which a synthetic resin is pressure-impregnated. 小粒径材料の配合比率と軟磁性粉末の充填率との関係を調べた試験結果を示す図The figure which shows the test result which investigated the relationship between the compounding ratio of a small particle size material, and the filling rate of soft magnetic powder. 加圧含浸時の加圧力と含浸時間との関係を調べた試験結果を示す図The figure which shows the test result which investigated the relationship between the pressure force and the impregnation time at the time of pressure impregnation. 第２の実施形態における第２充填工程の様子を概略的に示す側面図The side view which shows the mode of the 2nd filling process in 2nd Embodiment roughly.

（１）第１の実施形態
以下、磁気回路部品としてのリアクトルに適用した第１の実施形態について、図１から図１１を参照しながら説明する。尚、具体例として、本実施形態に係るリアクトルは、例えば、ハイブリッド自動車に搭載される、電気モータを駆動制御するパワーコントロールユニットと称される駆動装置に用いられるものとされている。 (1) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment applied to a reactor as a magnetic circuit component will be described with reference to FIGS. 1 to 11. As a specific example, the reactor according to the present embodiment is used in, for example, a drive device that is mounted in a hybrid vehicle and is called a power control unit that drives and controls an electric motor.

図２は、パワーコントロールユニットと称されるハイブリッド車の駆動装置の全体的な回路構成を概略的に示している。この駆動装置は、モータ・ジェネレータ駆動用の電力変換装置としてのインバータ装置１を含んでいる。ここで、ハイブリッド車には、走行用及び発電用の２個のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２が設けられていると共に、動力源用のＨＶバッテリ２、前記インバータ装置１等を制御する制御装置３が設けられている。また、ヘッドランプ等の補機類（車載電装品）４、補機用バッテリ５、補機駆動用のＤＣ−ＤＣコンバータ６等も設けられている。 FIG. 2 schematically shows the overall circuit configuration of a hybrid vehicle drive device called a power control unit. This drive device includes an inverter device 1 as a power conversion device for driving a motor / generator. Here, the hybrid vehicle is provided with two motor generators MG1 and MG2 for traveling and power generation, and a control device 3 for controlling the HV battery 2 for a power source, the inverter device 1 and the like. It is provided. In addition, accessories such as headlamps (vehicle-mounted electric components) 4, an accessory battery 5, a DC-DC converter 6 for driving the accessories, and the like are also provided.

尚、前記ＨＶバッテリ２の電圧は、例えば２０１．６Ｖとされ、前記補機用バッテリ５の電圧は、例えば１２Ｖとされている。ＤＣ−ＤＣコンバータ６は、前記ＨＶバッテリ２の直流高電圧を、低電圧、例えば１４Ｖに変換し、補機類４に供給したり、補機用バッテリ５に充電したりするものである。 The voltage of the HV battery 2 is, for example, 201.6V, and the voltage of the auxiliary battery 5 is, for example, 12V. The DC-DC converter 6 converts the DC high voltage of the HV battery 2 into a low voltage, for example, 14 V, and supplies it to the auxiliary machinery 4 or charges the auxiliary battery 5.

前記インバータ装置１は、前記ＨＶバッテリ２の電圧を、例えば最大６５０Ｖに昇圧する昇圧コンバータ７、昇圧された直流電圧を三相交流に変換して前記各モータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を駆動する２組の三相のインバータ回路８、８を備えており、それらは前記制御装置３により制御される。 The inverter device 1 includes a boost converter 7 that boosts the voltage of the HV battery 2 to, for example, 650 V at maximum, and two sets that drive the boosted DC voltage into three-phase AC to drive the motor generators MG1 and MG2. The three-phase inverter circuits 8 and 8 are provided and are controlled by the control device 3.

そのうち、前記昇圧コンバータ７は、入力コンデンサ９、本実施形態に係る磁気回路部品としてのリアクトル１０、２個のＩＧＢＴ等のスイッチング素子１１，１１、それらスイッチング素子１１，１１に夫々逆並列接続されたダイオード１２，１２、出力コンデンサ１３を備えている。このとき、２組のスイッチング素子１１，１１及びダイオード１２，１２は、薄型パッケージ内にモールドされた半導体モジュール１４として構成されている。詳しく図示はしないが、このパッケージには、両面又は片面に位置して、アルミ、銅等の金属製の冷却プレートが配置されている。 Among them, the boost converter 7 is connected in reverse parallel to the input capacitor 9, the reactor 10 as the magnetic circuit component according to the present embodiment, the two switching elements 11 and 11 such as IGBTs, and the switching elements 11 and 11, respectively. It is provided with diodes 12, 12 and an output capacitor 13. At this time, the two sets of switching elements 11 and 11 and diodes 12 and 12 are configured as a semiconductor module 14 molded in a thin package. Although not shown in detail, in this package, cooling plates made of metal such as aluminum and copper are arranged on both sides or one side.

前記各インバータ回路８は、周知のように、６個のＩＧＢＴ等のスイッチング素子２０と、それら各スイッチング素子２０に夫々逆並列接続されたダイオード２１とを有して構成されている。このとき、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相に関し、上下アームを構成するスイッチング素子２０とダイオード２１との並列接続回路を直列接続した回路が、半導体モジュール２２として供される。詳しい図示は省略するが、半導体モジュール２２は、２組のスイッチング素子２０及びダイオード２１を薄型のパッケージ内にモールドして構成されると共に、パッケージの両面又は片面に金属製の冷却プレートを配して構成されている。 As is well known, each of the inverter circuits 8 includes six switching elements 20 such as IGBTs, and diodes 21 respectively connected in antiparallel to the switching elements 20. At this time, for each phase of U, V, and W, a circuit in which a parallel connection circuit of the switching element 20 and the diode 21 forming the upper and lower arms is connected in series is provided as the semiconductor module 22. Although not shown in detail, the semiconductor module 22 is configured by molding two sets of switching elements 20 and diodes 21 in a thin package, and a metal cooling plate is arranged on both sides or one side of the package. It is configured.

さて、図１に示すように、前記リアクトル１０は、磁性コア１５と、この磁性コア１５に磁束が流れるように巻装されたコイル１６とを、ケース１７内に備えて構成される。リアクトル１０は、前記コイル１６に交流電流を流すことにより、磁性コア１５にエネルギを蓄積できるようになっている。図１は、リアクトル１０の断面構造を示しており、前記コイル１６に対し、図１に示す方向に電流を通電すると、磁性コア１５には、図に矢印で示すような閉磁路をもつ磁束が発生する。 As shown in FIG. 1, the reactor 10 includes a magnetic core 15 and a coil 16 wound around the magnetic core 15 so that magnetic flux flows through the case 17. The reactor 10 can store energy in the magnetic core 15 by passing an alternating current through the coil 16. FIG. 1 shows a sectional structure of the reactor 10. When a current is applied to the coil 16 in the direction shown in FIG. 1, a magnetic flux having a closed magnetic circuit as shown by an arrow in the figure is generated in the magnetic core 15. Occur.

前記ケース１７は、例えばアルミ等の熱伝導性の良い金属材料からなり、図４〜図９にも示すように、上面に開口部１７ａを有したやや横長な矩形箱状に構成されている。具体的には、ケース１７の内部空間の寸法（ｍｍ）は、約８０×６０×ｔ５０である。図示はしないが、このケース１７の底面や側面、この場合図で前後の外壁面は、リアクトル冷却装置の冷却プレートに熱的に接続されている。 The case 17 is made of, for example, a metal material having good thermal conductivity such as aluminum, and as shown in FIGS. 4 to 9, is formed in a rectangular box shape having an opening 17a on the upper surface. Specifically, the size (mm) of the internal space of the case 17 is about 80 × 60 × t50. Although not shown, the bottom and side surfaces of the case 17, in this case the front and rear outer wall surfaces, are thermally connected to the cooling plate of the reactor cooling device.

リアクトル冷却装置は、空冷式或いは液体冷媒によってケース１７ひいてはリアクトル１０を冷却するように構成されている。このとき、ケース１７の外面と冷却装置との間に、熱伝導率が比較的高い絶縁材料、例えば合成樹脂やシリコーン、セラミック等からなる絶縁層（図示せず）が設けられる。この絶縁層は、冷却プレートのとの間の密着層としても機能する。 The reactor cooling device is configured to cool the case 17 and thus the reactor 10 with an air cooling type or liquid refrigerant. At this time, an insulating layer (not shown) made of an insulating material having a relatively high thermal conductivity, such as synthetic resin, silicone, or ceramic, is provided between the outer surface of the case 17 and the cooling device. This insulating layer also functions as an adhesion layer between the insulating layer and the cooling plate.

前記コイル１６は、エッジワイズ又はフラットワイズタイプのもので、図６に示すように、平たい素線を四角形状に巻回し、整形されている。素線は、例えば、幅寸法が５〜１５ｍｍ、厚み寸法が０．２〜１．５ｍｍとされている。このような幅広の素線を用いることにより、交流、例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの三角波電流での駆動時の表皮効果、近接効果等に起因する交流抵抗を低減することができる。素線には、ポリエステルやポリアミド等の数十μｍ厚の絶縁被覆がなされており、素線間の絶縁が図られている。 The coil 16 is of an edgewise or flatwise type, and as shown in FIG. 6, a flat wire is wound into a rectangular shape and shaped. The wire has a width of 5 to 15 mm and a thickness of 0.2 to 1.5 mm, for example. By using such a wide wire, it is possible to reduce the AC resistance due to the skin effect, the proximity effect, and the like when driving with an alternating current, for example, a triangular wave current of several kHz to several hundred kHz. The wires are coated with an insulating coating of a thickness of several tens of μm such as polyester or polyamide to insulate the wires.

前記コイル１６は、予め周囲に絶縁層１８ａが形成された、より詳細には、コイル１６全体が絶縁層１８ａ内に埋め込まれたコイルモジュール１８として構成されている。絶縁層１８ａの材質としては、エポキシやシリコーンなどが採用されている。絶縁層１８ａに、放熱性を高めるためのフィラー等を含ませても良い。絶縁層１８ａの厚み寸法は、例えば０．５〜２ｍｍとされている。コイル１６の表面に樹脂を塗布して絶縁層を設けるようにしても良い。さらには、ケース内にコイル１６を収容し、ケースの隙間部分に樹脂を充填して絶縁層を設けるようにしても良い。コイル１６の一対の端子１６ａ（図５等に１本のみ図示）は外部この場合上方に引出され、他の電気素子と接続される。 The coil 16 is formed as a coil module 18 in which an insulating layer 18a is previously formed on the periphery thereof, and more specifically, the entire coil 16 is embedded in the insulating layer 18a. As the material of the insulating layer 18a, epoxy, silicone or the like is adopted. The insulating layer 18a may include a filler or the like for improving heat dissipation. The thickness dimension of the insulating layer 18a is, for example, 0.5 to 2 mm. A resin may be applied to the surface of the coil 16 to provide an insulating layer. Further, the coil 16 may be housed in the case, and the insulating layer may be provided by filling the gap portion of the case with resin. The pair of terminals 16a of the coil 16 (only one is shown in FIG. 5 and the like) are pulled out to the outside in this case, and are connected to other electric elements.

前記磁性コア１５は、軟磁性粉末２３（図４、図５、図７等参照）と合成樹脂２４（図８参照）との混合物から構成され、ケース１７内において、前記コイルモジュール１８の内部及び周囲部を埋める形態に設けられる。つまり、コイルモジュール１８は、全体が磁性コア１５に埋没した形態とされる。詳しくは後述するが、この磁性コア１５は、本実施形態に係るリアクトル１０の製造方法（製造工程）により得られる。これにより、磁性コア１５は、全体が、同等の材料からなる接合部が存在しない連続した一体物として構成されている。 The magnetic core 15 is made of a mixture of soft magnetic powder 23 (see FIG. 4, FIG. 5, FIG. 7, etc.) and synthetic resin 24 (see FIG. 8), and inside the case 17, inside the coil module 18 and It is provided so as to fill the peripheral portion. That is, the coil module 18 is entirely embedded in the magnetic core 15. As will be described later in detail, the magnetic core 15 is obtained by the manufacturing method (manufacturing process) of the reactor 10 according to the present embodiment. As a result, the magnetic core 15 is entirely configured as a continuous integrated body made of the same material and having no joint portion.

この磁性コア１５を構成する軟磁性粉末２３の材質としては、例えば、鉄（Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、Ｆｅを主成分とするアモルファスの粉等からなる磁心が採用される。本実施形態では、例えばアトマイズ法により製造されたＦｅのアモルファス粉が用いられる。このとき、軟磁性粉末２３の材料としては、平均粒径の大きい、つまり３０〜１５０μｍの範囲の大粒径材料と、平均粒径がそれよりも小さい即ち大粒径材料の平均粒径の１／１０以下の小粒径材料との少なくとも２種類の材料を混合して構成される。 As the material of the soft magnetic powder 23 forming the magnetic core 15, for example, a magnetic core made of iron (Fe), Fe-Si alloy, Fe-Si-Al alloy, amorphous powder containing Fe as a main component, or the like is adopted. To be done. In this embodiment, for example, Fe amorphous powder manufactured by the atomizing method is used. At this time, as the material of the soft magnetic powder 23, the average particle diameter is large, that is, the large particle diameter material in the range of 30 to 150 μm, and the average particle diameter is smaller than that, that is, the average particle diameter of the large particle diameter material is 1 It is configured by mixing at least two kinds of materials with a small particle diameter material of / 10 or less.

具体的には、大粒径材料の平均粒径が例えば５０μｍ、小粒径材料の平均粒径が例えば３μｍとされる。そして、大粒径材料と小粒径材料との配合比率、この場合重量比が、大粒径材料が８６〜９３％、小粒径材料が１４〜７％の範囲とされている。具体的には、大粒径材料が９０％、小粒径材料が１０％とされている。本実施形態では、磁性コア１５における軟磁性粉末２３の充填率、つまり全体の容積に占める軟磁性粉末２３の容積は、７５％以上とされている。 Specifically, the average particle size of the large particle size material is, for example, 50 μm, and the average particle size of the small particle size material is, for example, 3 μm. Then, the compounding ratio of the large particle size material and the small particle size material, in this case, the weight ratio is within the range of 86 to 93% for the large particle size material and 14 to 7% for the small particle size material. Specifically, the large particle size material is 90% and the small particle size material is 10%. In the present embodiment, the filling rate of the soft magnetic powder 23 in the magnetic core 15, that is, the volume of the soft magnetic powder 23 in the entire volume is 75% or more.

ここで、図１０は、本発明者等による、小粒径材料（平均粒径が３μｍ）の配合比率と、磁性コア１５における軟磁性粉末２３の充填率との関係を調べた試験結果を示している。小粒径材料の配合比率を１０％（大粒径材料が９０％）としたときが、最も高い充填率が得られ、小粒径材料の配合比率がそれより大きくても、小さくても、充填率は低下している。本実施形態では、充填率を７５％以上とすることが望ましく、小粒径材料の配合比率を、７％〜１４％とすることにより、目標とする充填率を得ることができる。 Here, FIG. 10 shows the test results by the present inventors, which investigated the relationship between the compounding ratio of the small particle size material (average particle size is 3 μm) and the filling rate of the soft magnetic powder 23 in the magnetic core 15. ing. The highest filling rate is obtained when the mixing ratio of the small particle size material is 10% (90% of the large particle size material), and the mixing ratio of the small particle size material is larger or smaller than that. The filling rate is decreasing. In the present embodiment, it is desirable that the filling rate is 75% or more, and the target filling rate can be obtained by setting the compounding ratio of the small particle diameter material to 7% to 14%.

また、上記合成樹脂２４としては、熱硬化性樹脂例えばエポキシ樹脂が採用される。更に、本実施形態では、図１、図９に示すように、磁性コア１５は、ケース１７の上面の開口部１７ａに臨む上面部が、外気への露出面とされるのであるが、その上面部には、樹脂層１９が設けられている。この樹脂層１９は、磁性コア１５を構成する合成樹脂と同等の材料、この場合エポキシ樹脂から、例えば数ｍｍ程度の厚みで形成されている。 A thermosetting resin such as an epoxy resin is used as the synthetic resin 24. Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 9, the magnetic core 15 has an upper surface facing the opening 17a on the upper surface of the case 17 as an exposed surface to the outside air. A resin layer 19 is provided on the portion. The resin layer 19 is formed of a material equivalent to the synthetic resin forming the magnetic core 15, in this case, an epoxy resin, with a thickness of, for example, about several mm.

次に、上記構成のリアクトル１０を製造するための本実施形態に係る製造方法について述べる。図３は、製造工程の手順を概略的に示している。尚、図３では、軟磁性粉末２３としての「Ｆｅのアモルファス粉」を単に「鉄粉」と記載している。本実施形態の製造方法は、大きく分けて、次の４つの工程を含んでいる。即ち、まず、ケース１７内に、軟磁性粉末２３を所定高さまで充填し、該ケース１７を振動させる第１充填工程（Ｓ１、Ｓ２）が実行される。 Next, a manufacturing method according to the present embodiment for manufacturing the reactor 10 having the above configuration will be described. FIG. 3 schematically shows the procedure of the manufacturing process. In FIG. 3, the “Fe amorphous powder” as the soft magnetic powder 23 is simply described as “iron powder”. The manufacturing method of the present embodiment roughly includes the following four steps. That is, first, the first filling step (S1, S2) of filling the soft magnetic powder 23 into the case 17 to a predetermined height and vibrating the case 17 is performed.

次いでケース１７内の前記軟磁性粉末２３上に、コイルモジュール１８を載置状にセットするコイル配置工程（Ｓ３）が実行される。次に、ケース１７内に更に軟磁性粉末２３をコイルモジュール１８の少なくとも一部、この場合全部が埋没した状態に充填し、該ケース１７を振動させる第２充填工程（Ｓ４、Ｓ５）が実行される。最後に、ケース１７内に合成樹脂２４の材料を注入し、軟磁性粉末２３に含浸させた後、該合成樹脂２４を硬化させる樹脂含浸工程（Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９）が実行される。 Next, a coil arranging step (S3) of setting the coil module 18 on the soft magnetic powder 23 in the case 17 is performed. Next, a second filling step (S4, S5) is performed in which the soft magnetic powder 23 is filled in the case 17 so that at least a part of the coil module 18, in this case, the whole is buried, and the case 17 is vibrated. It Finally, a resin impregnating step (S6, S7, S8, S9) of injecting the material of the synthetic resin 24 into the case 17 to impregnate the soft magnetic powder 23 and then hardening the synthetic resin 24 is executed.

以下、図３の各工程（ステップ）について、図４〜図９、図１１も参照して詳述する。ステップＳ１では、図４に示すように、ケース１７内に軟磁性粉末２３が所定高さ（Ｈ１）まで充填される。所定高さＨ１は、磁性コア１５のコイル１６の下部において主磁束が流れる断面積を確保できる程度とされ、例えばリアクトル１０全体の高さの１／５〜１／３程度、この場合１０ｍｍに設定される。次のステップＳ２では、ケース１７に対し、図示しない加振機により振動が付与され、充填された軟磁性粉末２３は、隙間を詰めるように締め固められると共に、その表面が平坦とされる。このとき、付与する振動の周波数は、１０〜６０Ｈｚとされ、また、振動の処理は、数分〜数十分程度実行される。 Hereinafter, each process (step) of FIG. 3 will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 9 and 11. In step S1, as shown in FIG. 4, the case 17 is filled with the soft magnetic powder 23 to a predetermined height (H1). The predetermined height H1 is set so that a cross-sectional area in which the main magnetic flux flows can be secured in the lower portion of the coil 16 of the magnetic core 15, and is set to, for example, about 1/5 to 1/3 of the height of the entire reactor 10, in this case, 10 mm. To be done. In the next step S2, vibration is applied to the case 17 by a vibrator (not shown), and the filled soft magnetic powder 23 is compacted so as to fill the gap and the surface thereof is made flat. At this time, the frequency of the applied vibration is set to 10 to 60 Hz, and the processing of the vibration is executed for several minutes to several tens of minutes.

ステップＳ３では、図５、図６に示すように、ケース１７内の充填された軟磁性粉末２３上にコイルモジュール１８を載置状にセットするコイル配置工程が行われる。コイルモジュール１８を載置するだけで、高さ方向の位置決めがなされるので、特段の位置決めの作業や冶具などの別部品は不要となる。また、図６に示すように、上面から見た場合、ケース１７の前後の壁部（冷却面側）では、コイルモジュール１８との間隔が狭く（例えば０．５ｍｍ以下）、ケース１７の左右の壁部ではコイルモジュール１８との間隔が広い（例えば１０ｍｍ以下）。そのため、コイルモジュール１８の水平方向の位置決めも容易に行うことができる。 In step S3, as shown in FIGS. 5 and 6, a coil placement step of setting the coil module 18 on the soft magnetic powder 23 filled in the case 17 in a mounted state is performed. Since the positioning in the height direction is performed only by mounting the coil module 18, special positioning work and a separate component such as a jig are unnecessary. Further, as shown in FIG. 6, when viewed from the upper surface, the front and rear walls (cooling surface side) of the case 17 have a narrow gap with the coil module 18 (for example, 0.5 mm or less), and the left and right of the case 17 are The wall portion has a wide interval with the coil module 18 (for example, 10 mm or less). Therefore, the horizontal positioning of the coil module 18 can be easily performed.

ステップＳ４では、図６に示すように、ケース１７内に更に軟磁性粉末２３が充填される。このときの充填は、コイルモジュール１８の内側や周囲全体を埋めるように行われ、コイルモジュール１８の上端から所定高さ、上記ステップＳ１と同等の高さＨ１（例えば１０ｍｍ）まで充填される。ステップＳ５では、上記ステップＳ２と同様に、ケース１７に振動が付与される。このときの振動の周波数は１０〜６０Ｈｚで、やはり数分〜数十分程度実行される。これにて、充填された軟磁性粉末２３全体が隙間を詰めるように締め固められ、その表面（上面）が平坦とされる。 In step S4, as shown in FIG. 6, the case 17 is further filled with the soft magnetic powder 23. The filling at this time is performed so as to fill the inside and the entire circumference of the coil module 18, and the coil module 18 is filled to a predetermined height, a height H1 (for example, 10 mm) equivalent to that in step S1. In step S5, vibration is applied to the case 17 as in step S2. The frequency of vibration at this time is 10 to 60 Hz, which is also executed for several minutes to several tens of minutes. As a result, the entire filled soft magnetic powder 23 is compacted so as to fill the gap, and the surface (upper surface) is made flat.

ステップＳ６では、ケース１７内の軟磁性粉末２３の予熱、及び、含浸させる合成樹脂２４材料の予熱の処理が行われる。これにより、合成樹脂２４材料を低粘度とし、次の軟磁性粉末２３の層への合成樹脂２４の含浸の処理を行いやすくするようにしている。この場合、合成樹脂２４の粘度として、５０ｍＰａ・ｓ以下とすることが望ましく、樹脂の粘度を低くでき且つ硬化しない温度に予熱することが好ましい。合成樹脂２４としてエポキシ樹脂を採用した本実施形態では、エポキシ樹脂を、軟磁性粉末２３と共に、５０〜９０℃の範囲内、例えば８０℃で、全体が均一に加熱されるようにしている。この予熱は数十分〜１時間程度行われる。これにより、合成樹脂２４は、１５．５ｍＰａ・ｓの低粘度とされる。予熱の処理を、ステップＳ７で使用する真空炉内で行うようにしても良い。 In step S6, preheating of the soft magnetic powder 23 in the case 17 and preheating of the synthetic resin 24 material to be impregnated are performed. As a result, the material of the synthetic resin 24 has a low viscosity, so that the next layer of the soft magnetic powder 23 can be easily impregnated with the synthetic resin 24. In this case, the synthetic resin 24 preferably has a viscosity of 50 mPa · s or less, and is preferably preheated to a temperature at which the resin can be reduced in viscosity and does not cure. In the present embodiment in which the epoxy resin is adopted as the synthetic resin 24, the epoxy resin and the soft magnetic powder 23 are uniformly heated within the range of 50 to 90 ° C., for example, 80 ° C. This preheating is performed for several ten minutes to one hour. As a result, the synthetic resin 24 has a low viscosity of 15.5 mPa · s. The preheating process may be performed in the vacuum furnace used in step S7.

ステップＳ７では、図示しない真空炉内で、図８に示すように、前記ケース１７内の軟磁性粉末２３の上面から、予熱した合成樹脂２４の材料を流し込む真空注型が行われる。この合成樹脂２４の材料の注入は、真空炉内を例えば２００Ｐａ以下に減圧した状態で実行される。合成樹脂２４の材料の注入後は、炉内はさらに低い圧力に真空引きされ、その後大気開放される。これにより、軟磁性粉末２３の隙間内の空気が排出され、その空気に代わって軟磁性粉末２３の隙間内に合成樹脂２４が含浸されるようになる。 In step S7, as shown in FIG. 8, vacuum casting is performed in a vacuum furnace (not shown) in which the material of the preheated synthetic resin 24 is poured from the upper surface of the soft magnetic powder 23 in the case 17. The injection of the material of the synthetic resin 24 is executed in a state where the pressure inside the vacuum furnace is reduced to, for example, 200 Pa or less. After injecting the material of the synthetic resin 24, the inside of the furnace is evacuated to a lower pressure and then opened to the atmosphere. As a result, the air in the gap of the soft magnetic powder 23 is discharged, and the synthetic resin 24 is impregnated into the gap of the soft magnetic powder 23 instead of the air.

尚、この場合、軟磁性粉末２３も、合成樹脂２４と同等の温度に予熱されているので、注入された合成樹脂２４が低温の軟磁性粉末２３に接触して温度が低下することを防止することができる。これにより、合成樹脂２４の粘度が高くなることを抑制することができ、低粘度のままで合成樹脂２４を含浸することができる。また、この真空注型における合成樹脂２４の注入量は、磁性コア１５の上面に所定厚みの樹脂層１９が形成されるように予め計量されている。 In this case, since the soft magnetic powder 23 is also preheated to the same temperature as the synthetic resin 24, it is prevented that the injected synthetic resin 24 comes into contact with the low-temperature soft magnetic powder 23 to lower the temperature. be able to. This can prevent the viscosity of the synthetic resin 24 from increasing, and the synthetic resin 24 can be impregnated with the viscosity kept low. Further, the injection amount of the synthetic resin 24 in this vacuum casting is measured in advance so that the resin layer 19 having a predetermined thickness is formed on the upper surface of the magnetic core 15.

引続き、ステップＳ８では、加圧含浸が実行される。この加圧含浸工程では、炉内に不活性ガスを注入し、ガス圧で０．５ＭＰａ以上、例えば０．６ＭＰａの加圧力を作用させて、合成樹脂２４を軟磁性粉末２３の層に含浸させるようにしている。加圧含浸の処理が終了した時点では、図９に示すように、合成樹脂２４の一部つまり樹脂層１９を構成する部分が、軟磁性粉末２３の上面部に残った状態で、残りの大部分は軟磁性粉末２３の層内に含浸される。 Subsequently, in step S8, pressure impregnation is performed. In this pressure impregnation step, an inert gas is injected into the furnace, and a pressure of 0.5 MPa or more, for example, 0.6 MPa is applied as a gas pressure to impregnate the synthetic resin 24 into the layer of the soft magnetic powder 23. I am trying. When the pressure impregnation process is completed, as shown in FIG. 9, a part of the synthetic resin 24, that is, a part constituting the resin layer 19 remains on the upper surface of the soft magnetic powder 23, and the remaining large amount. The part is impregnated in a layer of soft magnetic powder 23.

ここで、ステップＳ８の加圧含浸工程を実施する時間については、予め、加圧力と含浸時間との関係を調べておき、決定することができる。図１１は、本発明者等による加圧含浸時の加圧力と、合成樹脂２４が７０ｍｍ含浸される含浸時間との関係を調べた試験結果を示している。この試験は、合成樹脂２４の粘度を、２種類（１５．５ｍＰａ・ｓ、３０ｍＰａ・ｓ）に変化させて実施した。この結果から、合成樹脂２４の粘度が小さく、また、加圧力が大きいほど、含浸時間は短く済み、加圧力を０．５ＭＰａ以上とすることが望ましいことが明らかになった。さらに、合成樹脂２４の粘度は、５０ｍＰａ・ｓ以下とすることが望ましい。 Here, the time for carrying out the pressure impregnation step of step S8 can be determined by examining the relationship between the pressing force and the impregnation time in advance. FIG. 11 shows the test results of examining the relationship between the pressure applied during pressure impregnation by the present inventors and the impregnation time for impregnating the synthetic resin 24 for 70 mm. This test was performed by changing the viscosity of the synthetic resin 24 into two types (15.5 mPa · s and 30 mPa · s). From this result, it has become clear that the smaller the viscosity of the synthetic resin 24 and the larger the pressure applied, the shorter the impregnation time, and it is desirable that the pressure be 0.5 MPa or more. Furthermore, it is desirable that the viscosity of the synthetic resin 24 be 50 mPa · s or less.

ステップＳ９では、含浸した合成樹脂２４を加熱硬化させる工程が行われる。この加熱硬化の工程は、１００℃以上の温度で、数時間かけて行われる。これにて、図１に示すように、軟磁性粉末２３の層に含浸された合成樹脂２４が硬化し、上記したように充填率が７５％以上の磁性コア１５が得られる。このとき、磁性コア１５は、全体が同等の（均一な）材料からなり、接合部が存在しない連続した一体物として構成される。またこれと同時に、磁性コア１５の上面部分に、所定厚みの樹脂層１９が一体的に形成される。 In step S9, a step of heating and curing the impregnated synthetic resin 24 is performed. This heat curing step is performed at a temperature of 100 ° C. or higher for several hours. As a result, as shown in FIG. 1, the synthetic resin 24 impregnated in the layer of the soft magnetic powder 23 is cured, and the magnetic core 15 having a filling rate of 75% or more is obtained as described above. At this time, the magnetic core 15 is made of the same (uniform) material as a whole, and is configured as a continuous integrated body having no joint portion. At the same time, the resin layer 19 having a predetermined thickness is integrally formed on the upper surface of the magnetic core 15.

このような本実施形態によれば、次のような作用・効果を得ることができる。即ち、本実施形態のリアクトル１０によれば、磁性コア１５は、軟磁性粉末２３と合成樹脂２４との混合物から構成することができるので、コイルモジュール１８を配置した空間、つまりケース１７内に材料を充填させて硬化させる、いわゆる注型によって、所望の形状に構成することができる。ひいては、磁性コア１５の所望の磁気特性を得ることができる。 According to this embodiment, the following actions and effects can be obtained. That is, according to the reactor 10 of the present embodiment, since the magnetic core 15 can be made of a mixture of the soft magnetic powder 23 and the synthetic resin 24, the material in the space where the coil module 18 is arranged, that is, the case 17 is formed. Can be formed into a desired shape by so-called casting, in which is filled and cured. As a result, desired magnetic characteristics of the magnetic core 15 can be obtained.

このとき、コイルモジュール１８は、磁性コア１５の内部に埋没した形態とされ該磁性コア１５によって支えられているので、コイルモジュール１８の位置決めを磁性コア１５の材料によって行うことが可能となる。従って、本実施形態のリアクトル１０によれば、位置決めの冶具を不要として部品点数の削減を図ることができると共に、コイルモジュール１８の位置決め作業を簡単に済ませることができ、製造作業の簡単化を図ることができるという優れた効果を奏する。 At this time, since the coil module 18 is embedded in the magnetic core 15 and supported by the magnetic core 15, the coil module 18 can be positioned by the material of the magnetic core 15. Therefore, according to the reactor 10 of the present embodiment, it is possible to reduce the number of parts by eliminating the need for a positioning jig, and the positioning work of the coil module 18 can be easily completed, which simplifies the manufacturing work. It has an excellent effect that it can.

そして、磁性コア１５は、全体が接合部のない一体物として構成されるので、クラックの発生などの不具合を未然に防止でき、信頼性の向上を図ることができる。また、本実施形態では、磁性コア１５の露出面に、磁性コア１５を構成する合成樹脂２４と同等の材料からなる樹脂層１９が設けられている。樹脂層１９により、磁性コア１５の防水・防錆効果が得られる。この場合、別途の工程を設けることなく、樹脂含浸工程（Ｓ６〜Ｓ９）において、磁性コア１５の露出面に樹脂層１９を形成することができる。 Further, since the magnetic core 15 is entirely configured as an integrated body having no joint, it is possible to prevent problems such as cracks from occurring and improve reliability. Further, in the present embodiment, the resin layer 19 made of the same material as the synthetic resin 24 forming the magnetic core 15 is provided on the exposed surface of the magnetic core 15. The resin layer 19 provides the waterproof and rustproof effects of the magnetic core 15. In this case, the resin layer 19 can be formed on the exposed surface of the magnetic core 15 in the resin impregnation step (S6 to S9) without providing a separate step.

ところで、軟磁性粉末２３を用いて磁性コア１５を得る場合、軟磁性粉末２３の粒径の調整によって、充填率を向上させることが望ましい。本実施形態では、粒径の異なる少なくとも２種類の材料を混合し、その際の大粒径材料の平均粒径を、３０〜１５０μｍの範囲とし、且つ、小粒径材料の平均粒径を、大粒径材料の平均粒径の、１／１０以下とした。更に、大粒径材料と小粒径材料との配合比率を、大粒径材料が８６〜９３％、小粒径材料が１４〜７％の範囲とした。これらの粒径や配合の調整によって、軟磁性粉末２３の良好な充填率を得ることができた。本実施形態では、磁性コア１５における軟磁性粉末２３の充填率を、７５％以上の高いものとしたことにより、磁気回路部品としての性能を、十分に高めることができる。 By the way, when the magnetic core 15 is obtained using the soft magnetic powder 23, it is desirable to improve the filling rate by adjusting the particle size of the soft magnetic powder 23. In the present embodiment, at least two kinds of materials having different particle diameters are mixed, the average particle diameter of the large particle diameter material at that time is set in the range of 30 to 150 μm, and the average particle diameter of the small particle diameter material is It was set to 1/10 or less of the average particle size of the large particle size material. Further, the compounding ratio of the large particle size material and the small particle size material is set in the range of 86 to 93% for the large particle size material and 14 to 7% for the small particle size material. By adjusting the particle size and blending ratio, a good filling rate of the soft magnetic powder 23 could be obtained. In the present embodiment, by setting the filling rate of the soft magnetic powder 23 in the magnetic core 15 to be as high as 75% or more, the performance as a magnetic circuit component can be sufficiently enhanced.

本実施形態のリアクトル１０の製造方法によれば、第１充填工程（ステップＳＳ１、Ｓ２）において、軟磁性粉末２３が所定高さ（Ｈ１）まで充填され、コイル配置工程（ステップＳ３）では、その軟磁性粉末２３上にコイルモジュール１８が載置状にセットされる。これにより、コイルモジュール１８の位置決めを磁性コア１５の材料である軟磁性粉末２３により行うことができる。従って、位置決めの冶具を不要として部品点数の削減を図ることができると共に、位置決めひいては製造作業の簡単化を図ることができるという優れた効果を奏する。 According to the method for manufacturing the reactor 10 of the present embodiment, the soft magnetic powder 23 is filled to the predetermined height (H1) in the first filling step (steps SS1 and S2), and the soft magnetic powder 23 is filled in the coil placement step (step S3). The coil module 18 is set on the soft magnetic powder 23 in a mounted state. As a result, the coil module 18 can be positioned by the soft magnetic powder 23 that is the material of the magnetic core 15. Therefore, it is possible to reduce the number of parts by eliminating the need for a positioning jig, and it is possible to achieve an excellent effect that the positioning and hence the manufacturing work can be simplified.

そして、樹脂を含まない軟磁性粉末２３の充填が、２回に分けて行われるが、全体を締め固めた後、合成樹脂２４の材料の含浸が行われる。これにより、基本的には、ケース１７内に、コイルモジュール１８を配置して材料を充填し硬化させるいわゆる注型により磁性コア１５を所望形状に形成することができる。しかも、磁性コア１５を、全体が接合部のない一体物として構成できるので、磁性コア１５の特性変動、特に損失やインダクタンスが少なく、接合部（接着層）における応力集中がなくなり、クラックの発生などの不具合を未然に防止でき、信頼性の向上を図ることができる。 Then, the filling of the soft magnetic powder 23 containing no resin is performed twice, but after the whole is compacted, the material of the synthetic resin 24 is impregnated. Thereby, basically, the magnetic core 15 can be formed in a desired shape by so-called casting in which the coil module 18 is arranged in the case 17, and the material is filled and cured. In addition, since the magnetic core 15 can be configured as a whole body without a joint, the characteristic variation of the magnetic core 15, especially loss and inductance are small, stress concentration at the joint (adhesive layer) is eliminated, and cracks are generated. It is possible to prevent the above problems and improve reliability.

特に本実施形態では、樹脂含浸工程（ステップＳ６〜Ｓ９）において、０．５ＭＰａ以上の加圧力で加圧含浸（ステップＳ８）が実施するようにした。れにより、比較的短時間で、軟磁性粉末２３の内部にまで合成樹脂２４を効果的に含浸させることができ、空隙がなく、均一な磁性コア１５を得ることができる。真空注型（ステップＳ７）を行った後、加圧含浸を行うようにしたので、より良好な含浸を行うことができる。 Particularly in the present embodiment, in the resin impregnation step (steps S6 to S9), the pressure impregnation (step S8) is performed with a pressure of 0.5 MPa or more. As a result, the synthetic resin 24 can be effectively impregnated into the soft magnetic powder 23 in a relatively short time, and a uniform magnetic core 15 without voids can be obtained. Since the pressure impregnation is performed after the vacuum casting (step S7), better impregnation can be performed.

また、樹脂含浸工程（ステップＳ６〜Ｓ９）における合成樹脂２４材料の注入（ステップＳ７）は、合成樹脂２４材料の粘度が、５０ｍＰａ・ｓ以下の状態で行われる。これにより、比較的短時間で、軟磁性粉末２３の内部にまで合成樹脂２４の材料を効果的に含浸させることができる。 The injection of the synthetic resin 24 material (step S7) in the resin impregnation step (steps S6 to S9) is performed in a state where the viscosity of the synthetic resin 24 material is 50 mPa · s or less. As a result, the material of the synthetic resin 24 can be effectively impregnated into the soft magnetic powder 23 in a relatively short time.

更に本実施形態では、第１充填工程のケース１７の振動（ステップＳ２）及び第２充填工程のケース１７の振動（ステップＳ５）において付与する振動の周波数は、１０〜６０Ｈｚとした。これにより、全体としての軟磁性粉末２３の嵩の変動を抑制した状態で、大粒径材料の隙間を小粒径材料が埋めるような充填が可能となる。これと共に、軟磁性粉末２３の材料の表面を、傾斜したり波打ったりすることなく、平坦（水平）な面とすることができる。 Further, in the present embodiment, the frequency of vibration applied in the vibration of the case 17 in the first filling step (step S2) and the vibration of the case 17 in the second filling step (step S5) is set to 10 to 60 Hz. As a result, it becomes possible to fill the gap of the large particle size material with the small particle size material while suppressing the fluctuation of the bulk of the soft magnetic powder 23 as a whole. Along with this, the surface of the material of the soft magnetic powder 23 can be made a flat (horizontal) surface without being inclined or corrugated.

しかも、磁性コア１５の露出面に樹脂層１９が設けられるものにあって、合成樹脂２４材料の注型の工程（ステップＳ７）において、ケース１７内に注入される合成樹脂２４の材料は、樹脂層１９を含む注入量とされる。これにより、別途の工程を設けることなく、樹脂含浸工程（ステップＳ６〜Ｓ９）によって、磁性コア１５の露出面に、防水や防錆の効果が得られる樹脂層１９を容易に設けることができる。 Moreover, in the case where the resin layer 19 is provided on the exposed surface of the magnetic core 15, the material of the synthetic resin 24 injected into the case 17 in the step of casting the synthetic resin 24 material (step S7) is the resin. The amount of implantation includes the layer 19. This makes it possible to easily provide the resin layer 19 having the waterproof and rustproof effects on the exposed surface of the magnetic core 15 by the resin impregnation step (steps S6 to S9) without providing a separate step.

（２）第２の実施形態、その他の実施形態
図１２は、本発明の第２の実施形態を示すものであり、上記第１の実施形態とは次の点で異なっている。即ち、図１２は、第２充填工程における軟磁性粉末２３の充填後の様子を示している。この第２の実施形態では、上記ステップＳ４において、ケース１７内にコイルモジュール１８の上端から所定高さまで軟磁性粉末２３を充填した後、軟磁性粉末２３の層の上面にメッシュ部材３１を配置するようにしている。このメッシュ部材３１は、金属又は合成樹脂から、軟磁性粉末２３の充填層の上面全体を覆う大きさの矩形状に構成され、軟磁性粉末２３の粒径よりも大きな網目を有している。 (2) Second Embodiment and Other Embodiments FIG. 12 shows a second embodiment of the present invention, which differs from the first embodiment in the following points. That is, FIG. 12 shows a state after the soft magnetic powder 23 is filled in the second filling step. In the second embodiment, in step S4, after the case 17 is filled with the soft magnetic powder 23 from the upper end of the coil module 18 to a predetermined height, the mesh member 31 is arranged on the upper surface of the layer of the soft magnetic powder 23. I am trying. The mesh member 31 is made of metal or synthetic resin and is formed in a rectangular shape having a size that covers the entire upper surface of the filling layer of the soft magnetic powder 23, and has a mesh larger than the particle size of the soft magnetic powder 23.

この後、ステップＳ５にて、ケース１７に振動を付与する工程が行われる。この振動付与の工程において、軟磁性粉末２３の充填層の上面がメッシュ部材３１で押え付けられているので、軟磁性粉末２３が表面で波打つようなことを防止して表面が均一にならされ、充填層の表面ひいては磁性コア１５の上面の露出面をフラットな状態にすることができる。また、より速い振動に耐えるものとなるので、周波数を高くして振動（ステップＳ５）に要する時間をより短くすることができる。 Then, in step S5, a process of applying vibration to the case 17 is performed. In this vibration imparting step, since the upper surface of the filling layer of the soft magnetic powder 23 is pressed by the mesh member 31, the soft magnetic powder 23 is prevented from waviness on the surface and the surface is made uniform. The surface of the filling layer and thus the exposed surface of the upper surface of the magnetic core 15 can be made flat. Further, since it withstands faster vibration, it is possible to increase the frequency and shorten the time required for vibration (step S5).

また、メッシュ部材３１を取外すことなく、そのまま次の樹脂含浸の工程（ステップＳ６〜Ｓ９）に進むことができ、メッシュ部材３１を通して合成樹脂２４の材料を含浸することができる。この場合、詳しく図示はしないが、最終的に形成される磁性コア１５と樹脂層１９との間に、メッシュ部材３１が配置された状態のリアクトル１０が得られるようになる。 Further, without removing the mesh member 31, it is possible to directly proceed to the next resin impregnation step (steps S6 to S9), and the material of the synthetic resin 24 can be impregnated through the mesh member 31. In this case, although not shown in detail, the reactor 10 in which the mesh member 31 is arranged between the finally formed magnetic core 15 and the resin layer 19 can be obtained.

尚、図示は省略するが、本発明は次のような拡張、変更が可能である。即ち、上記各実施形態では、樹脂含浸工程において、真空注型（ステップＳ７）及び加圧含浸（ステップＳ８）の双方を行うようにしたが、いずれか一方の処理を実行するようにしても良い。上記第２の実施形態では、メッシュ部材３１を残したまま樹脂含浸工程を行うようにしたが、振動工程（ステップＳ５）の後にメッシュ部材３１を取外して、樹脂含浸工程に進むようにしても良い。 Although not shown, the present invention can be expanded and modified as follows. That is, in each of the above embodiments, both the vacuum casting (step S7) and the pressure impregnation (step S8) are performed in the resin impregnation step, but either one of the treatments may be performed. . In the second embodiment, the resin impregnation step is performed with the mesh member 31 left, but the mesh member 31 may be removed after the vibration step (step S5) and the resin impregnation step may be performed.

また、上記各実施形態では、ハイブリッド車両用の昇圧コンバータのリアクトルに適用したが、磁気回路部品としては、充電器に搭載されるＰＦＣ用リアクトルや平滑チョーク、絶縁型コンバータのトランス部品などに適用することも可能である。その他、実施形態で説明した、温度、時間、圧力、配合比率、平均粒径、各部の寸法等の具体的数値は、一例を示したものに過ぎず、適宜変更して実施し得る。更に、軟磁性材料や合成樹脂などの材料の種類についても、上記した以外にも様々な変更が可能である。 Further, in each of the above-described embodiments, the invention is applied to the reactor of the boost converter for the hybrid vehicle, but the magnetic circuit parts are applied to the PFC reactor and the smooth choke mounted on the charger, the transformer part of the insulation converter, and the like. It is also possible. In addition, the specific numerical values such as the temperature, time, pressure, blending ratio, average particle diameter, and size of each part described in the embodiment are merely examples, and may be appropriately changed and implemented. Further, the types of materials such as the soft magnetic material and the synthetic resin can be variously changed other than the above.

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 Although the present disclosure has been described with reference to examples, it is understood that the present disclosure is not limited to such examples and structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within an equivalent range. In addition, various combinations and forms, and other combinations and forms including only one element, more, or less than them are also within the scope and spirit of the present disclosure.

図面中、１０はリアクトル(磁気回路部品)、１５は磁性コア、１６はコイル、１７はケース、１７ａは開口部、１８はコイルモジュール、１８ａは絶縁層、１９は樹脂層、２３は軟磁性粉末、２４は合成樹脂、３１はメッシュ部材を示す。 In the drawing, 10 is a reactor (magnetic circuit component), 15 is a magnetic core, 16 is a coil, 17 is a case, 17a is an opening, 18 is a coil module, 18a is an insulating layer, 19 is a resin layer, and 23 is a soft magnetic powder. , 24 is a synthetic resin, and 31 is a mesh member.

Claims

A magnetic circuit component (10) comprising a magnetic core (15) and a coil (16) wound so that a magnetic flux flows through the magnetic core (15),
The magnetic core (15) is composed of a mixture of soft magnetic powder (23) and synthetic resin (24),
The coil (16) is composed of a coil module (18) in which an insulating layer (18a) is previously formed on the peripheral portion,
At least a part of the coil module (18) is embedded in the magnetic core (15) and is supported by the magnetic core (15).
The magnetic core (15) is configured as a whole as a continuous unitary body having no joint portion made of the same material ,
At least a part of the magnetic core (15) is an exposed surface to the outside air,
A resin layer (19) made of the same material as the synthetic resin (24) forming the magnetic core (15) is provided on the exposed surface,
A magnetic circuit component in which a mesh member (31) is arranged between the magnetic core (15) and the resin layer (19) .

The soft magnetic powder (23) constituting the magnetic core (15) is a mixture of at least two kinds of materials, a large particle size material having a large average particle size and a small particle size material having an average particle size smaller than that. Composed of
The average particle size of the large particle size material is in the range of 30 to 150 μm,
The magnetic circuit component according to claim 1 , wherein the average particle size of the small particle size material is 1/10 or less of the average particle size of the large particle size material .

The magnetic circuit component according to claim 2 , wherein the large particle size material and the small particle size material are mixed at a mixing ratio of 86 to 93% for the large particle size material and 14 to 7% for the small particle size material .

The magnetic circuit component according to any one of claims 1 to 3 , wherein a filling rate of the soft magnetic powder (23) in the magnetic core (15) is 75% or more .

A method for manufacturing a magnetic circuit component (10) according to any one of claims 1 to 4, comprising:
A first filling step (S1, S2) of filling the soft magnetic powder (23) to a predetermined height in a case (17) having an opening (17a) on the upper surface and vibrating the case (17);
A coil placement step (S3) of setting the coil module (18) on the soft magnetic powder (23) in the case (17) in a mounting manner;
Second filling step (S4, S5) of filling the soft magnetic powder (23) into the case (17) in a state where at least a part of the coil module (18) is buried, and vibrating the case (17). When,
Resin impregnation step (S6, S7, S8) of injecting the material of the synthetic resin (24) into the case (17), impregnating the soft magnetic powder (23), and then hardening the synthetic resin (24). , S9).

The method for manufacturing a magnetic circuit component according to claim 5, wherein in the resin impregnation step (S6, S7, S8, S9), the pressure impregnation process is performed with a pressure of 0.5 MPa or more.

The injection of the material of the synthetic resin (24) in the resin impregnation step (S6, S7, S8, S9) is performed in a state where the viscosity of the synthetic resin (24) material is 50 mPa · s or less. Manufacturing method of magnetic circuit parts.

The magnetic circuit component according to any one of claims 5 to 7, wherein a frequency of vibration applied in the first filling step (S1, S2) and the second filling step (S4, S5) is 10 to 60 Hz . Production method.

A resin layer (19) is provided on the exposed surface of the magnetic core (15),
The material of the synthetic resin (24) injected into the case (17) in the resin impregnation step (S6, S7, S8, S9) is an injection amount including the resin layer (19). 9. The method for manufacturing a magnetic circuit component according to any one of 5 to 8 .