JP7189665B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、コイルを収容したコア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。リアクトルは、基本的には、磁性材料のコアに、導線を巻回したコイルが装着されて構成されている。

ここで、冷却効率を考慮して、コアを直接冷却できるリアクトルとして、コア内にコイルを収容し、コアの外脚でコイルを覆うポット型のリアクトルが存在する。このようなポット型のリアクトルは、一対の部分コアによる分割構造であり、部分コアを合致させた場合に内部にコイルを収容する空間が生じる構成となっている。そして、コイルの端子を引き出すために、部分コアを合致したときにコアに開口が形成されるように、部分コアには溝が形成される。

特開２００６－３１０５５０号公報

ポット型のリアクトルは、コアが露出しているため、コアと外部との絶縁を考慮した配置等が必要となる。また、コアを直接冷却する強制冷却手段が必要となる。一方、リアクトルを金属製のケースに収容すると、金属製のケースによる外部との絶縁や放熱が期待できる。

しかし、リアクトル本体とケースとの間には隙間が生じる。すなわち、コアの一部はケースと接するが、その他の部分についてはケースと接触せず、両者の間に間隙が生じる。すると、ケース内に余計なスペースが生じることになり、リアクトル全体が大型化する。

また、リアクトルは量産品であるため、その組立性の良さが要求される。しかし、コイルをコアに収容した後、ケースへ収容するといった手順を経るため、組み立て工数が多くなっていた。

さらに、リアクトル本体とケースとの間の間隙には空気が介在するので、熱抵抗が増大する。これに対処するため、リアクトル本体をケースに収容した後、ケース内に充填材を充填することにより、リアクトル本体とケースとの間の間隙に充填材を介在させ、コア及びコイルからの熱を、充填材、ケースを介して、冷却面を兼ねるリアクトルの設置面に伝達していた。しかし、コアから設置面までの間に介在する部材の数が多く、熱抵抗が増大するため、冷却効率は必ずしも高くない。

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、小型で、組立性及び冷却効率に優れた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、コイルと、磁性体を含み構成され、対向する一対の継板と、前記一対の継板の間に収容された前記コイルの外周の一部を覆う外脚を有するコアと、を有し、前記コアは、それぞれが前記継板を有する一対の部分コアの二分割構成であり、前記一対の部分コアの継板のそれぞれに密着した樹脂材料より形成され、互いに合致することにより、内部に前記一対の部分コアを収容する外装部を有し、前記外脚は、その外周面が前記継板の外縁から離れた位置に立設され、前記コアには前記外脚の立設方向に略直交する平坦面であるフランジ部が設けられ、前記外装部は、前記継板の外周面を覆うように密着した周壁である側面部と、当該側面部の内側に沿って前記フランジ部の一部に延設される嵌合部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、小型で、組立性及び冷却効率に優れたリアクトルを得ることができる。

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。 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。 コアの斜視図である。 図２のＡ－Ａ断面図である。 外脚の配置態様と金型の縁部を示す内平面側の図である。 部分外装部及び部分コアの内平面側の図である。 コアの成形する金型を示す縦断面図である。 コアと金型の縁部を示す内平面側の図である。 比較例のリアクトルを示す斜視図である。 実施例と比較例の特性をシミュレーションした結果を示すグラフである。 他の態様を示す分解斜視図である。

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。
［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、図１及び図２に示すように、リアクトル本体１と、リアクトル本体１を収容する外装部２とを有する。リアクトル本体１は、コイル３とコア４とを有する。コイル３は、絶縁被覆を有する導線により構成される。コア４は、磁性体を含み構成され、対向する一対の継板４１と、一対の継板４１の間に収容されたコイル３の外周の一部を覆う外脚４３を有する。コア４は、それぞれが継板４１を有する部分コア４０Ａ、４０Ｂの二分割構成である。

外装部２は、部分コア４０Ａ、４０Ｂの継板４１のそれぞれの外表面に密着した樹脂材料より形成され、互いに合致することにより、内部に部分コア４０Ａ、４０Ｂを収容する。さらに、外装部２に収容されたコア４とコイル３との間には、充填材による充填成形部５が設けられている。

［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９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。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。これらの方向は、リアクトルの各構成の位置関係を述べるための表現であり、リアクトルが設置対象に設置された際の位置関係や方向を限定するものではない。

（コイル）
コイル３は、図２に示すように、平角線の導線が円状に巻かれて成るエッジワイズコイルである。コイル３は、その全体形状が扁平である。つまり、導線が巻かれてなる巻回部３１は、その巻軸方向の長さが、直径よりも短い。コイル３の両端である端子３２ａ、３２ｂは、互いに平行に直線状に延びている。なお、コイル３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。

（コア）
コア４は圧粉磁心（以下、ダストコアとも呼ぶ）である。圧紛磁心は、例えば、絶縁樹脂で被覆した軟磁性粉末を金型に入れて加圧成形した成形体に、焼鈍などの熱処理を行うことにより製造される。コア４は、図２に示すように、コイル３の巻軸方向に直交する面で二分割されており、一対の部分コア４０Ａ、４０Ｂによって構成される。部分コア４０Ａ、４０Ｂは、いずれも継板４１、中脚４２及び外脚４３を有する同一形状であり、中脚４２にコイル３の巻回部３１を嵌め込み、中脚４２及び外脚４３が互いに突き合わされてコア４が構成される。

より具体的には、図３の部分コア４０Ａ、４０Ｂの斜視図に示すように、継板４１は、略方形の平板状である。部分コア４０Ａ、４０Ｂのそれぞれの継板４１は、平面が互いに平行に対向するように突き合わされる。このとき、部分コア４０Ａ、４０Ｂの対向する側の面を内平面４１ａ、相反する側の面を外平面４１ｂとする。また、内平面４１ａと外平面４１ｂとの間の側面を外周面４１ｃとする。内平面４１ａ、外平面４１ｂは、角丸正方形状であり、継板４１の外周面４１ｃは、角がなく丸みが形成されている。但し、内平面４１ａと外周面４１ｃとの境界、外平面４１ｂと外周面４１ｃとの境界は、直交する角が形成されている。

中脚４２及び外脚４３は、継板４１の内平面４１ａに設けられている。中脚４２は、円柱形状であり、内平面４１ａの中央に立設されている。外脚４３は、その外周面４３ａが継板４１の外縁から離れた位置に立設されている。つまり、外脚４３は、内側に寄った位置に設けられていることにより、その外周面４３ａが継板４１の外縁に達していない。このため、外脚４３の周囲の継板４１の内平面４１ａは、各外脚４３の立設方向に略直交する平坦面であるフランジ部Ｆとなっている。

外脚４３の外周面４３ａと継板４１の内平面４１ａとの間は、角がなく曲面で連続している。つまり、図４の断面図に示すように、外脚４３の側面である外周面４３ａは、継板４１側の縁部である根本部４３ｂが、全周に亘って角のない曲面となっている。根本部４３ｂの立設方向の断面の曲率半径Ｒは、０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上であるが、これには限定されない。但し、外脚４３の継板４１と反対側の頭頂面４３ｃと外周面４３ａとの境界は、断面が略直角となっている。頭頂面４３ｃは、部分コア４０Ａ、４０Ｂを突き合わせる際に互いに接触する平坦面である。

なお、中脚４２と継板４１の内平面４１ａとの間も、角がなく曲面で連続している。つまり、中脚４２の側面である外周面４２ａは、継板４１側の縁部である根本部４２ｂが、全周に亘って角のない曲面となっている。根本部４２ｂの立設方向の断面の曲率半径Ｒは、０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上であるが、これには限定されない。但し、中脚４２の継板４１と反対側の円形の頭頂面４２ｃと、外周面４１ｃとの境界は、断面が略直角となっている。頭頂面４２ｃは、部分コア４０Ａ、４０Ｂを突き合わせる際に互いに接触する平坦面である。

また、外脚４３は、間隔を空けて複数設けられている。本実施形態の外脚４３は、継板４１の内平面４１ａの４隅の近傍に、１つずつ設けられている。外脚４３は、図５（Ａ）の平面図に示すように、角が丸くなった略三角柱形状であり、外脚４３の外周面４３ａは、角がなく丸みが形成されている。外周面４３ａは、外脚４３の立設方向に直交する断面の曲線部分の曲率半径Ｒは、１ｍｍ以上で、好ましくは２ｍｍ以上であるが、これには限定されない。

上記のように、各外脚４３は、立設方向に直交する断面が、直角三角形の角を丸くした形状となっていて、それぞれの斜辺が、図３に示すように、中脚４２に間隔を空けて対向するように配置されている。この斜辺に対応する外周面４３ａは、円弧状に窪んだ曲面となっている。これにより、中脚４２と外脚４３との間に、コイル３の巻回部３１が入る空間が形成されている。

つまり、部分コア４０Ａ及び部分コア４０Ｂにおいて、頭頂面４２ｃを突き合わせた中脚４２の部分が、コイル３の巻回部３１の内側に入り、頭頂面４３ｃを突き合わせた外脚４３の部分が、コイル３の巻回部３１の外側に配置される。これにより、コイル３の巻軸と中脚４２の軸が平行になる。部分コア４０Ａ、４０Ｂが突き合わされてコア４が構成された場合、各外脚４３の間が開口となる。コイル３の端子３２ａ、３２ｂは、この開口のうちのいずれかから外部に引き出されている。

中脚４２には、コイル３に通電がなされることにより磁束が発生する。継板４１及び外脚４３は、中脚４２で発生した磁束が通過するヨーク部である。例えば、部分コア４０Ａの中脚４２で発生した磁束は、部分コア４０Ａの継板４１から、部分コア４０Ａの４つの外脚４３、部分コア４Ｂの４つの外脚４３及び部分コア４０Ｂの継板４１を介して中脚４２に戻り、閉じた磁気回路を形成する。

また、コア４には、図４に示すように、絶縁部４４が設けられている。絶縁部４４は、継板４１、中脚４２、外脚４３に密着した絶縁材料により形成され、コア４とコイル３とを絶縁する。絶縁部４４は、エポキシ系、アクリル系、フッ素系等の材料による膜状の絶縁被覆である。絶縁被覆は、浸漬又はスプレー塗布によって行うことができる。なお、絶縁部４４は、コイル３とコア４とを絶縁できればよいため、コア４の全体を覆うように形成しても、コア４の一部に形成してもよい。例えば、継板４１の内平面４１ａ、中脚４２の外周面４２ａ、外脚４３の外周面４３ａだけに形成してもよい。

部分コア４０Ａ、４０Ｂを突き合せたコア４は、その全体形状が扁平である。すなわち、コア４全体の厚さ方向の長さ、つまりコイル３の巻軸方向の長さが、継板４１の外平面４１ｂの一辺の長さよりも短い。

（外装部）
外装部２は、リアクトル本体１を収容する収容体である。外装部２は、コア４の外表面を覆うように、コア４と一体的に形成されている。一体的に形成とは、コア４に対して密着するように外装部２を形成する場合も、両者を別々に形成してから合体させて密着させる場合も含む。但し、外装部２がコア４に対して密着するように、外装部２にコア４を埋設する一体成型によることがより好ましい。これは、両者を別々に形成してから合体させる場合と比較して、両者の間に発生するクリアランスや両者の寸法のばらつきを考慮する必要が無く、その分小型化できることによる。コア４の外表面は、継板４１の外平面４１ｂ、外周面４１ｃの全体を含む。

本実施形態の外装部２は、外脚４３の周囲の継板４１の面にも形成されている。つまり、外装部２は、内平面４１ａの一部も覆うように密着している。より具体的には、外装部２は、内平面４１ａの外縁に沿って連続して形成され、外脚４３側に入り込んでいる。このため、外装部２は、フランジ部Ｆの一部を覆っている。なお、コア４に密着するとは、コア４の表面に隙間なく接する部分を有していることをいい、コア４の表面に直接接する場合も、コア４の表面に設けられた絶縁部４４を介して接する場合も含む。

外装部２は、部分コア４０Ａに密着した部分外装部２０Ａ、部分コア４０Ｂに密着した部分外装部２０Ｂを有する。部分外装部２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ平板部２１、側面部２２、嵌合部２３を有する。平板部２１は、継板４１の外平面４１ｂを覆うように密着した部分である。側面部２２は、継板４１の外周面４１ｃを覆うように密着した周壁である。

嵌合部２３は、図６の平面図に示すように、側面部２２の内側に沿って、フランジ部Ｆの一部に延設されている。部分外装部２０Ａ、２０Ｂを合致させる際に、いずれか一方の嵌合部２３が他方の嵌合部２３の内側に入ることにより互いに嵌合する。さらに、側面部２２及び嵌合部２３は、切欠２２ａを有する。この切欠２２ａは、側面部２２及び嵌合部２３の一部が方形状に切り欠かれた部分である。

外装部２を形成する樹脂材料としては、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタラート）等を適用できる。外装部２は、金型内に挿入した部分コア４０Ａ、４０Ｂの周囲に樹脂材料を注入して、部分コア４０Ａ、４０Ｂと樹脂材料とを一体化するインサート成形によって形成できる。

また、部分コア４０Ａ、４０Ｂとともに、部分外装部２０Ａ、２０Ｂが合致すると、切欠２２ａによって開口Ｈが形成される（図１参照）。本実施形態では、開口Ｈは、外装部２の一側面に構成される。この開口Ｈから、コイル３の端子３２ａ、３２ｂが外部に引き出されている。

外装部２は、コア４及びコイル３が扁平であるため、図１に示すように、外装部２も全体的に扁平である。すなわち、外装部２の厚さ方向、つまりコイル３の巻軸方向の長さが、外装部２の幅方向、つまり部分コア４０Ａ、４０Ｂの外平面４１ｂの辺方向の長さよりも短い。

（充填成形部）
充填成形部５は、図２に示すように、充填材が外装部２内に充填及び固化されることにより形成されている。充填成形部５は、コア４及び外装部２内のコイル３が収容された空間内に形成される。そのため、充填成形部５は、コア４、コイル３、外装部２の形状に倣った形状となっている。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本体１から外装部２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。また、充填材は絶縁性を有することが好ましい。これにより、コイル３の周囲に充填成形部５が配置され、コイル３の熱がコア４及び外装部２を介して、外部へと至る放熱ルートが形成される。

［リアクトルの製造方法］
次に、本実施形態のリアクトルの製造方法について説明する。本リアクトルの製造方法は、（ａ）コア形成工程、（ｂ）コアユニット製造工程、（ｃ）組立工程、（ｄ）充填工程を有している。

（ａ）コア形成工程
まず、部分コア４０Ａ及び部分コア４０Ｂをそれぞれ圧粉磁心により形成する。これは、図７に示すように、圧粉磁心の材料となる粉末を、外型Ｃ１の成形孔の内周面と、下型Ｃ２の上面によって形成される領域に投入し、上型Ｃ３によって圧縮後、上型Ｃ３を抜くことにより形成する。この圧縮方向は、図７の白抜きの矢印に示すように、中脚４２及び外脚４３の立設方向である。

上型Ｃ３の中脚４２及び外脚４３に対応するキャビティの縁部は、曲面となっていて、中脚４２及び外脚４３の根本部４２ｂ、４３ｂの曲面が形成される。このように角がない曲面となっているため、高い圧力をかけても上型Ｃ３が抜け易くなる。また、中脚４２の外周面４２ａ、外脚４３の外周面４３ａは、角がなく丸みが形成されているため、上型Ｃ３が抜け易い。このように成形された部分コア４０Ａ、４０Ｂの表面には、浸漬又はスプレー塗布によって、図４に示すように、絶縁部４４が形成される。

（ｂ）部分コアユニット製造工程
次に、部分コア４０Ａ、４０Ｂと部分外装部２０Ａ、２０Ｂとを、インサート成形によって一体化させることによって、部分コアユニットを製造する。部分コアユニットは、部分コア４０Ａ、４０Ｂと部分外装部２０Ａ、２０Ｂとをそれぞれ一体化したユニットである。部分コアユニットは、金型内に部分コア４０Ａ又は部分コア４０Ｂをセットして、金型内に樹脂を注入して固化させることによって、部分コア４０Ａ又は部分コア４０Ｂに、それぞれ部分外装部２０Ａ、２０Ｂを一体的に形成する。

このとき、図６及び図８（Ａ）の平面図に示すように、内平面４１ａに入り込む嵌合部２３を形成する必要があるため、金型Ｚの内縁は内平面４１ａ側に入り込む形状となる。但し、外脚４３は継板４１の外縁に達しておらず、フランジ部Ｆが形成されている。このため、金型Ｚの内縁の形状は、角丸正方形状等の単純な直線と曲線で囲まれた簡単な形状とすればよい。

（ｃ）組立工程
上記のように、部分外装部２０Ａと一体化した部分コア４０Ａと、部分外装部２０Ｂと一体化した部分コア４０Ｂを、コイル３を介在させてリアクトルを組み立てる工程を説明する。すなわち、コイル３を、部分コア４０Ａ、４０Ｂのいずれか一方の中脚４２が、巻回部３１内に入るように装着する。コイル３の端子３２ａ、３２ｂは、切欠２２ａ内に合わせる。

そして、部分コア４０Ａ及び部分コア４０Ｂの互いの中脚４２の頭頂面４２ｃと外脚４３の頭頂面４３ｃとを突き合わせ、互いの部分外装部２０Ａ、２０Ｂの嵌合部２３を嵌合させるように、一方の部分コアユニットを他方の部分コアユニットに被せて組み立てる。

その際、頭頂面４２ｃ、頭頂面４３ｃ及び嵌合部２３のそれぞれに、接着剤を塗布して両部分コアユニットを接着する。但し、中脚４２、外脚４３の接着は必須ではなく、リアクトルの使用される周波数帯域によっては、各脚を接着しなくても良い。

この組立工程により、切欠２２ａが合致して、外装部２の側面に開口Ｈが形成される。また、少なくとも部分外装部２０Ａ、２０Ｂが接着されているので、当該開口Ｈを除いて、リアクトルは、密閉される。

（ｄ）充填工程
充填工程は、開口Ｈから充填材を外装部２内に充填させて、固化させることにより充填成形部５を形成する工程である。その際、図１に示すように、開口Ｈを上方に向けて充填材を充填させる。すなわち、開口Ｈは、コイル３の端部３２ａ、３２ｂを引き出すものであるとともに、外装部２内に充填材を注入する機能も兼ねる。本実施形態では、外装部２の一側面に１つの開口Ｈが設けられており、かつ、開口Ｈ以外の部分で外装部２が密閉されているため、充填した充填材が開口Ｈ以外から漏れ出るのを防止することができる。

［作用・効果］
（１）本実施形態のリアクトルは、コイル３と、磁性体を含み構成され、対向する一対の継板４１と、一対の継板４１の間に収容されたコイル３の外周の一部を覆う外脚４３を有するコア４とを有し、コア４は、それぞれが継板４１を有する一対の部分コア４０Ａ、４０Ｂの二分割構成であり、一対の部分コア４０Ａ、４０Ｂの継板４１のそれぞれに密着した樹脂材料より形成され、互いに合致することにより、内部に一対の部分コア４０Ａ、４０Ｂを収容する外装部２とを有する。

これにより、コア４に密着した外装部２によって、コイル３を収容したコア４を覆うことができるので、余分な隙間が排除され、リアクトル全体として小型化が可能となる。また、外装部２が密着して形成された部分コア４０Ａ、４０Ｂを合致させることにより、リアクトルを組み立てることができるので、コアのボビンへの収容、コイルの装着、ケースの収容といった工程を経る場合に比べて、組み立て工数を減らすことができる。

また、通常のポットコアのように、コア４の外脚で連続した壁状の外装を形成する場合、金型によって薄い壁を形成することは非常に難しいが、本実施形態では、薄く形成しやすい樹脂材料による外装部２とすることにより、成形性の向上、小型化を図ることができる。これは、成形圧力が１０～１５トンにもなるために、薄い部分を形成することが困難なダストコアの場合に、より一層有効となる。さらに、外装部２はコア４に密着しているため、コイル３及びコア４からの熱を、外装部２のみを介して外部に伝達できるので、高い冷却効率が得られる。

（２）継板４１及び外脚４３に密着した絶縁材料により形成され、コア４とコイル３とを絶縁する絶縁部４４を有する。このため、外装部２によって外部との絶縁を確保しつつ、絶縁部４４によってコア４とコイル３との絶縁を確保できる。また、コイル４と対向するコア３の面に絶縁材料が形成されているために、コイル４とコア３との距離を拡大させる必要がなく、大型化を抑えることができる。さらに、本実施形態では、絶縁被覆とすることにより、樹脂材料よりも薄く形成することができるので、厚みを低減することができ、小型化が可能となる。例えば、樹脂材料は１ミリ～数ミリの厚みとなるが、絶縁材料は数ミクロンの厚みとすることができるので、小型化が可能となる。

（３）外脚４３は、間隔を空けて複数設けられている。例えば、継板の辺に沿って連続した壁状の外脚を形成する場合、コイル３との絶縁のためのクリアランスを確保する必要があるために、全体として大型化する。大型化を抑えるためには、外脚の壁を極力薄く形成する必要があるが、上記のように、金型によって薄い壁を形成することは非常に難しい。

本実施形態では、外脚４３を間隔を空けて複数配置しているので、間隔を空けた部分については、コイル３との絶縁を考慮する必要がなくなり小型化が可能となるとともに、外脚４３は薄い壁とする必要がないため、金型の加圧によっても容易に形成できる。これは、上記のように、成形圧力が大きいために、薄い部分を形成することが困難なダストコアの場合に、より一層有効となる。さらに、各外脚４３の間に間隔が設けられていることにより、充填剤が流入しやすく、内部に行き渡りやすくなるため、充填剤の充填性を向上させることができる。

（４）外脚４３は、その外周面４３ａが継板４１の外縁から離れた位置に立設されている。このため、インサート成形の際の金型の形状を簡素化できる。例えば、図８（Ｂ）に示すように、コイル３の端子３２ａ、３２ｂを引き出すために複数の外脚４３を間隙を持って配置する場合に、外脚４３の外周面４３ａが継板４１の外縁に達していると、外装部２を成形するための金型Ｚとしては、複数の外脚４３の間に入る凸部分を断続的に形成する必要がある。すると、金型Ｚの形状が複雑化して、コスト高につながる。また、凸部分を外脚４３の間に正確に合わせることは難しいため、凸部分と外脚４３との隙間から内側への樹脂材料の流入が生じ、バリが発生する。

これに対して、本実施形態では、外脚４３は、その外周面４３ａが継板４１の外縁から離れた位置に立設されていることから、外装部２は、外脚４３の周囲の継板４１の面に形成することができる。つまり、図８（Ａ）に示すように、金型Ｚとしては、外脚４３の周囲に連続した環状の凸部分を形成すればよいため、金型Ｚの構成を簡略化でき、コストを低減できる。また、内側への樹脂材料の流入も防ぐことができるので、バリの発生もない。

また、平面視で金型にエッジとなる部分を設ける必要がないので、コア４を金型により形成する場合、高い圧力をかけても金型が変形することがない。例えば、図５（Ｂ）に示すような先端が細くなった先鋭部分Ｔ１や、図５（Ｃ）に示すような角部分Ｔ２を、上型Ｃ３に形成した場合、この先鋭部分Ｔ１や角部分Ｔ２に応力が集中して、上型Ｃ３が破損する可能性がある。

これに対して、本実施形態では、このような応力が集中する部分が生じないため、上型Ｃ３が破損することなく、量産に適した構造となる。これは、成形圧力が非常に大きいダストコアの場合に、より一層有効となる。さらに、外装部２を、外脚４３の周囲の継板４１の面に形成することができるので、外装部２の肉厚を確保できる。つまり、フランジ部Ｆまで外装部２を設けることにより、外装部２を肉厚としつつも大型化を抑えることが可能となり、成形性、絶縁性の向上にもつながる。

（５）継板４１は、略方形状であり、外脚４３は、継板４１の４隅の近傍に設けられている。このため、コイル３の巻回部３１の配置領域に対して、デッドスペースになる４隅の近傍を利用して、外脚４３を配置するので、全体として小型化が可能となる。例えば、図８（Ｂ）に示すように、一対の外脚４３ａを継板４１の対向する辺に沿って略円弧状に形成したコア４の場合よりも、体積を小さく構成できる。また、外装部２としてコア４を用いるのではなく、樹脂材料を用いて構成しても、デッドスペースを利用することで外脚４３のスペースを確保できる。

本実施形態のリアクトルと比較例との特性を比較したシミュレーションの結果を、図９、図１０を参照して説明する。実施例は、本実施形態に対応するリアクトル本体を適用した例である。比較例は、図８（Ｂ）のような一対のコア４を、コイル３を収容して合致させることにより、図９に示すようなリアクトル本体を構成した例である。実施例と比較例のコイル３の線形及び巻数は同一である。実施例、比較例のコア４の外形寸法は、以下の通りである。
実施例 ３０．７ｍｍ×３０．７ｍｍ×１８．９ｍｍ＝１７８１３．１ｍｍ^３
比較例 ３３．５ｍｍ×２８．５ｍｍ×２１．３ｍｍ＝２０３３６．２ｍｍ^３

つまり、実施例は、比較例よりも体積が１２．４％小さくなっている。但し、実施例及び比較例は、中脚４２及び外脚４３の軸に直交する方向の断面積、つまり磁束の通路となる断面積は、８１．８ｍｍ^２で等しい。より詳細には、実施例の中脚の断面積＝比較例の中脚の断面積＝実施例の外脚（４本）の断面積合計＝比較例の外脚（２本)の断面積合計＝８１．８ｍｍ^２である。また、継板４１の断面積も、実施例と比較例で同一である。

以上のような実施例と比較例について、重畳電流Ｉｄｃ［Ａ］とインダクタンスＬ［μＨ］の関係をシミュレーションした結果を、図１０に示す。この図１０に示すように、実施例のインダクタンスＬの値は、比較例よりも高い。つまり、実施例では、小型化を実現しつつ、高いインダクタンスＬの値を得ることができる。

（６）外脚４３の外周面４３ａと継板４１との間は、角がなく曲面で連続している。例えば、金型による加圧を受ける外脚４３と継板４１との間に角が存在すると、角に応力が集中して加わるので、金型を外す際にスムーズに抜けなくなったり、かじりが発生する可能性がある。本実施形態では、外脚４３と継板４１との間に角がないため、特定箇所に応力が集中せず、金型をスムーズに抜くことができ、かじりを防止できる。これも、成形圧力が非常に大きいダストコアの場合に、より一層有効となる。

（７）外脚４３の外周面４３ａには、角がなく丸みが形成されている。例えば、外脚の外周面に角が存在する場合にも、金型を外す際にスムーズに抜けなくなったり、かじりが発生する可能性がある。本実施形態では、外脚４３の外周面４３ａに角がないため、特定箇所に応力が集中せず、金型をスムーズに抜くことができ、かじりを防止できる。これも、成形圧力が非常に大きいダストコアの場合に、より一層有効となる。

［他の実施形態］
本発明は、上記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、上記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）外装部２及び絶縁部４４を樹脂材料により一体的に形成してもよい。一体的とは、外装部２と絶縁部４４とが継ぎ目なく連続して形成されていることをいう。例えば、図１１に示すように、インサート成形によって、樹脂材料で部分外装部２０Ａ、２０Ｂを形成する際に、継板４１の内平面４１ａ、中脚４２の外周面４２ａ、外脚４３の外周面４３ａも継ぎ目なく連続して樹脂材料で覆う。

これにより、絶縁部４４の形成工程を省略することができ、工数の削減につながる。また、絶縁部４４は、数１０ミクロンの膜と比較すると、厚めに形成されるので、コイル３の絶縁が確実となるとともに、位置決めもしやすい。

（２）上記の実施形態では、中脚４２、外脚４３は、部分コア４０Ａ、部分コア４０Ｂの双方に設けられていたが、少なくとも一方に設けられていればよい。また、コア４は、中脚４２を有していたが、直流用のリアクトルであれば、中脚４２を省略してもよい。さらに、部分コア４０Ａ、部分コア４０Ｂの対になる各脚間にスペーサを設けていないが、当該部分にスペーサを介在させても良い。スペーサは、所定幅の磁気的なギャップを与えてリアクトルのインダクタンス低下を防止する。スペーサの材料としては、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。

（３）コア４を構成する継板４１、中脚４２、外脚４３の形状についても、上記の実施形態の態様には限定されない。例えば、継板４１を、円形状、楕円形状、略長方形状、多角形状としてもよい。中脚４２、外脚４３も円柱形状、多角形状としてもよい。コイル３の形状についても、巻回部３１は、円形には限定されず、長円形状としてもよい。但し、継板４１とコイル３の形状は、コイル３を配置した場合にデッドスペースが生じ、そのデッドスペースに外脚４３を配置できる形状が好ましい。

（４）コア４及び外装部２を別々に成形して作成して、互いに組付けても、貼り付けてもよい。つまり、部分コア４０Ａ、４０Ｂ、部分外装部２０Ａ、２０Ｂをそれぞれ成形して、互いに合体させてもよい。この場合には、別途金属ケース等を用意して収容する工数及び部品点数の削減になる。

（５）実施形態では、部分外装部２０Ａ、２０Ｂを接着剤により接着して密閉するようにしたが、Ｏリングなどのゴム、ガスケットなどのシール材を部分外装部２０Ａ、２０Ｂ間に介在させて密閉するようにしても良い。

１ リアクトル本体
２ 外装部
２０Ａ、２０Ｂ 部分外装部
２１ 平板部
２２ 側面部
２２ａ 切欠
２３ 嵌合部
３ コイル
３１ 巻回部
３２ａ、３２ｂ 端子
４ コア
４０Ａ、４０Ｂ 部分コア
４１ 継板
４１ａ 内平面
４１ｂ 外平面
４１ｃ 外周面
４２ 中脚
４２ａ 外周面
４２ｂ 根本部
４２ｃ 頭頂面
４３ 外脚
４３ａ 外周面
４３ｂ 根本部
４３ｃ 頭頂面
４４ 絶縁部
５ 充填成形部
Ｆ フランジ部
Ｈ 開口
Ｃ１ 外型
Ｃ２ 下型
Ｃ３ 上型
Ｚ 金型
Ｔ１ 先鋭部分
Ｔ２ 角部分

Claims (6)

1. コイルと、
   磁性体を含み構成され、対向する一対の継板と、前記一対の継板の間に収容された前記コイルの外周の一部を覆う外脚を有するコアと、
   を有し、
   前記コアは、それぞれが前記継板を有する一対の部分コアの二分割構成であり、
   前記一対の部分コアの継板のそれぞれに密着した樹脂材料より形成され、互いに合致することにより、内部に前記一対の部分コアを収容する外装部を有し、
   前記外脚は、その外周面が前記継板の外縁から離れた位置に立設され、
   前記コアには前記外脚の立設方向に略直交する平坦面であるフランジ部が設けられ、
   前記外装部は、前記継板の外周面を覆うように密着した周壁である側面部と、当該側面部の内側に沿って前記フランジ部の一部に延設される嵌合部とを有することを特徴とするリアクトル。
2. 前記継板及び前記外脚に密着した絶縁材料により形成され、前記コアと前記コイルとを絶縁する絶縁部を有することを特徴とする請求項１記載のリアクトル。
3. 前記外装部及び前記絶縁部は、樹脂材料により一体的に形成されていることを特徴とする請求項２記載のリアクトル。
4. 前記外脚は、間隔を空けて複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のリアクトル。
5. 前記外装部は、前記外脚の周囲の前記継板の面に形成されていることを特徴とする請求項４記載のリアクトル。
6. 前記継板は、略方形状であり、
   前記外脚は、前記継板の４隅の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のリアクトル。

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