JPWO2013001592A1 - リアクトル、および、その製造方法 - Google Patents

Abstract

リアクトルは、２つのＵ字型のコア部材が接着剤層を含むギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、少なくともコア部材同士の接着面を除くコア部材の脚部の外周面を覆って設けられ、接着面となる脚部端面の周囲に形成される連結部を含む一次インサート成形樹脂部と、ギャップ部およびコア部材の脚部の周囲に配置されるコイルと、コイルの周囲にインサート成形されることによりコイルをリアクトルコアに固定するとともに２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定する熱可塑性樹脂からなる二次インサート成形樹脂部とを備え、コア部材を環状に連ねて配置した状態で一次インサート成形樹脂部の連結部同士が互いに嵌合してギャップ部を取り囲む周壁を構成する。これにより、リアクトルコアを保持するための冶具を不要にしながらリアクトルコアをしっかりと接着固定することができる。

Description

本発明は、リアクトルおよびその製造方法に係り、特に、電気自動車やハイブリッド車等に搭載されるリアクトルおよびその製造方法に関する。

従来、ハイブリッド車両等の電動車両に搭載される電力変換回路の一部にリアクトルが組み込まれたものがある。このリアクトルは、例えば、バッテリから供給される直流電力を昇圧して動力源であるモータ側へ出力するコンバータ等に用いられる。

リアクトルは、一般に、磁性材からなる複数のコア部材と、これらのコア部材を非磁性ギャップ板を挟んで環状に連結されてなるリアクトルコアと、ギャップ板を含んだリアクトルコアのコイル取付位置の周囲に配置されたコイルとを備える。そして、リアクトルコアおよびコイルを含むリアクトルは、例えばアルミ合金等の金属製のケース内にボルト等によって固定された状態で車両に搭載される。

ここで上記のようなリアクトルに関連する先行技術文献として、例えば、特開２００９−９９７９３号公報（特許文献１）には、コイルを具備するリアクトルコアをハウジング内に収容固定し、ハウジングとリアクトルコアおよびコイルとの間にシリコーン樹脂を含浸硬化させてリアクトルをハウジング内に固定するリアクトルの製造方法が開示されている。ここで開示されるリアクトルでは、リアクトルコアが、Ｕ字型コアの端部同士をギャップ板を介して接着剤にて固着して全体が円環状に形成されることが記載されている。

また、特開２００９−３２９２２号公報（特許文献２）には、複数の磁性を有するコア材と、隣接するコア材の間に介装される非磁性を有するギャップ板とから形成され、コア材の対向面とギャップ板の対向面が接着剤層を介して固定されるリアクトルコアにおいて、ギャップ板の対向面以外の周面に、コア材から漏れた漏れ磁束を引き寄せて隣接するコア材に上記漏れ磁束を流すための、漏れ磁束の引き寄せ伝達手段が形成されているものが記載されている。

特開２００９−９９７９３号公報 特開２００９−３２９２２号公報

上記特許文献１および２のリアクトルでは、非磁性のギャップ板を挟んでコア部材同士を接着剤にて接着固定して環状のリアクトルコアが形成されるが、上記接着剤として熱硬化性接着剤を用いた場合には硬化に時間がかかるため、その硬化までの間、環状に組み付けられたリアクトルコアを押圧状態に保持しておくための多数の冶具が必要であった。

本発明の目的は、リアクトルコアの保持するための冶具を不要にしながらリアクトルコアをしっかと接着固定することができるリアクトル、および、その製造方法を提供することである。

本発明の一態様であるリアクトルは、２つのＵ字型のコア部材が接着剤層を含むギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、少なくとも前記コア部材同士の接着面を除く前記コア部材の脚部の外周面を覆って設けられ、前記接着面となる脚部端面の周囲に形成される連結部を含む一次インサート成形樹脂部と、前記ギャップ部および前記コア部材の脚部の周囲に配置されるコイルと、前記コイルの周囲にインサート成形されることにより前記コイルを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定する熱可塑性樹脂からなる二次インサート成形樹脂部と、を備え、前記コア部材を環状に連ねて配置した状態で前記一次インサート成形樹脂部の連結部同士が互いに嵌合して前記ギャップ部を取り囲む周壁を構成するものである。

本発明に係るリアクトルにおいて、前記一次インサート成形樹脂部の互いに嵌合する２つの連結部の一方には枠状の内側凹部が形成され、他方には前記内側凹部に嵌合する枠状の凸部が形成されてもよい。

また、本発明に係るリアクトルにおいて、前記内側凹部の底面と前記凸部の先端面とが当接して前記ギャップ部の寸法が規定されてもよい。

また、本発明に係るリアクトルにおいて、前記ギャップ部が接着剤層のみで構成されてもよい。

また、本発明に係るリアクトルにおいて、互いに凹凸嵌合する前記内側凹部と前記凸部との間に、前記ギャップ部からの空気抜き用の隙間が形成されてもよい。

また、本発明に係るリアクトルにおいて、前記内側凹部の底面および前記凸部の先端面の少なくとも一方には、前記ギャップ部から余剰な接着剤が入り込むことができる溝部が形成されてもよい。

さらに、本発明に係るリアクトルにおいて、前記Ｕ字型をなす１つのコア部材の２つの脚部について、一方の脚部の一次インサート成形樹脂部の連結部に前記内側凹部が形成され、他方の脚部の一次インサート成形樹脂部の連結部に前記凸部が形成されてもよい。

本発明の別の態様であるリアクトルの製造方法は、２つのＵ字型コア部材が接着剤層を含むギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、前記ギャップ部を含む前記リアクトルコアの周囲に設けられるコイルとを備えるリアクトルの製造方法であって、前記２つのコア部材および前記コイルを準備し、前記各コア部材について、熱可塑性樹脂をインサート成形することにより、少なくとも前記コア部材の脚部の接着面を除く外周面を覆うとともに前記接着面となる脚部端面の周囲に連結部を含むように一次インサート成形樹脂部を形成し、前記コイルに前記コア部材の脚部を挿通した状態で前記コア部材を前記ギャップ部を介して環状に連ねて配置し、このとき前記２つのコア部材の対向する脚部の前記連結部同士を互いに嵌合させて前記ギャップ部を取り囲む周壁を形成するとともに前記ギャップ部に含まれる接着剤層で前記対向する脚部同士を接着し、前記コイルの周囲に熱可塑性樹脂をインサート成形することにより、前記コイルを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定する二次インサート成形樹脂部を形成する、ことを含む。

本発明に係るリアクトルの製造方法において、前記接着剤層を熱硬化性接着剤で構成し、前記一次インサート成形樹脂部を形成するとき成形型を前記コア部材の脚部端面に接触させて前記コア部材を予熱しておいてもよい。

また、本発明に係るリアクトルの製造方法において、前記熱硬化性接着剤からなる接着剤層を前記二次インサート成形時の熱を利用して硬化させてもよい。

本発明に係るリアクトル、および、その製造方法によれば、コア部材を環状に連ねて配置したときに一次インサート成形樹脂部の連結部同士が嵌合してギャップ部を取り囲む周壁を構成するようにしたので、二次インサート成形樹脂部を形成するときに溶融した熱可塑性樹脂がギャップ部に流れ込むのを抑制でき、ギャップ部に設けた接着剤層によりコア部材同士をしっかりと接着固定することができる。また、二次インサート成形樹脂部によってコア部材の脚部同士がつながった状態に固定されるため、接着剤の硬化に要する時間中にリアクトルコアを両側から押圧保持するための冶具を不要にすることができる。

本発明の一実施の形態であるリアクトルを構成するリアクトルコアのコア部材を示す斜視図である。 図１のコア部材に熱可塑性樹脂からなる一次インサート成形樹脂部を形成した状態を示す斜視図である。 コア部材に形成された一次インサート成形樹脂部の連結部の形状を示す斜視図である。 一次インサート成形樹脂部が形成された２つのコア部材と、コイルと、２つのギャップ板とが組み付けられる様子を示す分解斜視図である。 一次インサート成形樹脂部が形成されたコア部材、コイルおよびギャップ板が組み付けられた状態のリアクトルコアおよびコイルを示す斜視図である。 一次インサート成形樹脂部が形成された２つのコア部材が連結部にて凹凸嵌合されて連結された状態を示す側面図である。 一次インサート成形樹脂部の連結部の凹凸嵌合状態を示す、図６におけるＡ部の拡大断面図である。 図５に示すリアクトルコアおよびコイルに二次インサート成形樹脂部を形成した状態を示す斜視図である。 コイルが固定されたリアクトルが放熱シートを介して金属製ケース底板上にボルト固定される様子を示す分解斜視図である。

以下に、本発明に係る実施の形態（以下、実施形態という）について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。

図１は、本発明の一実施の形態であるリアクトル１０を構成するリアクトルコア１２のコア部材１４を示す斜視図である。本実施形態におけるリアクトルコア１２は、同一形状をなす２つのＵ字型のコア部材１４より構成される。

コア部材１４は、互いに平行に突き出た第１脚部１６および第２脚部１８と、各脚部１６，１８を接続する平面視で略円弧状の接続部２０とを有する。また、コア部材１４は、樹脂コーティングされた磁性粉をバインダを混合して加圧成形してなる圧粉磁心によって好適に構成される。ただし、コア部材１４は、略Ｕ字型に打ち抜き加工された多数枚の電磁鋼板を積層してカシメ等により一体に連結してなる鋼板積層体で構成されてもよい。

コア部材１４の第１および第２脚部１６，１８は、矩形状の端面１６ａ，１８ａをそれぞれ有している。これらの端面１６ａ，１８ａは、２つのコア部材１４がギャップ部を介して略環状に突き合わされたときのコア部材同士の接着面となる。

図２は、図１のコア部材１４に熱可塑性樹脂からなる一次インサート成形樹脂部２２を形成した状態を示す斜視図である。コア部材１４は、上記脚部端面１６ａ，１８ａを除く外周面全体が一次インサート成形樹脂部２２によって覆われている。一次インサート成形樹脂部２２は、比較的強度が低くて欠けやすい圧粉磁心からなるコア部材１４の破損を防止する保護機能を有するとともに、後述するように金属製ケースにリアクトルが取り付けられたときにコア部材１４と金属製ケースとの間の絶縁性能を確保する機能も有する。

このような一次インサート成形樹脂部２２は、コア部材１４を成形型内に装着して熱可塑性樹脂を射出成形することによって形成される。そして、一次インサート成形樹脂部２２がそれぞれ形成された２つのコア部材１４は、組み付けられるときに第１脚部１６と第２脚部１８とが対向する向きに配置される。

また、一次インサート成形樹脂部２２は、第１および第２脚部１６，１８の四方周囲を覆う脚部被覆部２４，２５を含む。この脚部被覆部２４，２５は、後述するように脚部１６，１８の周囲にコイルが配置されたときに、コイルとリアクトルコアとの間の絶縁距離を確保する機能を有する。

さらに、一次インサート成形樹脂部２２は、上下面からそれぞれ突出した壁部２６を含む。この壁部２６は、脚部１６，１８の周囲にコイルが配置されたときにコイル端面に略当接することによりコイルを位置決めする機能を有する。ここで、「略当接」とは、二次インサート成形樹脂部用の溶融した熱可塑性樹脂がコイルの内周側へ流れ込むことができる程度の若干の隙間が形成されていることを意味する。

さらにまた、一次インサート成形樹脂部２２において、第１脚部１６の脚部被覆部２４は脚部端面１６ａの周囲に形成されて矩形枠状に突出した連結部５２を含み、第２脚部１８の脚部被覆部２５は脚部端面１８ａの周囲に形成されて矩形枠状に突出した連結部５４を含む。連結部５２，５４は、２つのコア部材１４が脚部同士で環状につながった状態に連結されたとき互いに凹凸嵌合して、ギャップ部の周囲を取り囲む周壁を構成するものである。

本実施形態のコア部材１４では、第１脚部１６に凸状の連結部５２を形成し、第２脚部１８に凹状の連結部５４を形成している。このようにすることで、リアクトルコア１２を構成する２つのコア部材１４について同一形状の一次インサート成形樹脂部２２を形成すればよいので、一次インサート成形用の成形型が１種類で足りるという利点がある。ただし、これに限定されるものではなく、２種類の成形型を用いて、一方のコア部材１４の２つの脚部に凸状の連結部を形成し、他方のコア材の２つの脚部に凹状の連結部を形成してもよい。

図３を参照して上記連結部５２，５４について詳細に説明する。図３は、コア部材１４に形成された一次インサート成形樹脂部２２の連結部５２，５４の形状を示す斜視図である。

上記第１脚部１６に形成された連結部５２には、外周に段部５６ａが形成されており、これにより厚みが約半分以下に薄くなった矩形枠状の内側凸部５６ｂが形成されている。そして、内側凸部５６ｂの四辺部の長手方向中央には浅い溝部５６ｃがそれぞれ形成されている。内側凸部５６ｂにおける溝部５６ｃの位置および数は、後述するようにリアクトルの組付け時にギャップ部から接着剤の余剰分があふれ出て溜まるのに適したものに適宜に変更可能である。例えば、溝部５６ｃは、内側凸部５６ｂのコーナー部に形成してもよい。

上記第２脚部１８に形成された連結部５４には、内周に内側凹部としての段部５８ａが形成されており、これにより厚みが約半分以下に薄くなった矩形枠状の外側凸部５８ｂが形成されている。そして、段部５８ａの四辺部の長手方向中央には浅い溝部５８ｃがそれぞれ形成されている。この溝部５８ｃは、連結部５４が連結部５２と連結されたときに上記溝部５６ｃと対向する位置に同数だけ形成されている。

なお、本実施形態では、連結部５２，５４の両方に溝部５６ｃ，５８ｃを設けたが、これに限定されるものではなく、いずれか一方の連結部にだけ溝部を形成してもよい。

図４は、一次インサート成形樹脂部２２が形成された２つのコア部材１４と、コイル２８と、２つのギャップ板３０とが組み付けられる様子を示す分解斜視図である。

本実施形態のリアクトル１０を構成するコイル２８は、例えばエナメル等で絶縁皮膜処理された扁平角形導線を巻型に巻いて予め形成されたエッジワイズ型のコイルであり、直列接続された２つのコイル部２８ａ，２８ｂによって構成される。各コイル部２８ａ，２８ｂは、一本の連続した扁平角形導線が巻回されて形成されている。

具体的には、一方のコイル部２８ａの導線端部２９ａを巻始めとしたとき、そこから扁平角形導線が反時計周り方向に巻回されてコイル部２８ａが形成され、そこから他方のコイル部２８ｂへと移って時計周り方向に巻回されながらコイル部２８ｂが形成されて巻終わり端部２９ｂまで繋がっている。このようにコイル部２８ａ，２８ｂから突出した導線端部２９ａ，２９ｂがコイル２８（すなわちリアクトル１０）に対する電力の入出力端子に接続されることになる。

また、コイル部２８ａ，２８ｂは、コア部材１４の脚部１６，１８の外周に形成された脚部被覆部２４，２５よりも少し大きい略矩形状の内周形状に形成されている。これにより、コイル部２８ａ，２８ｂへのコア部材１４の脚部１６，１８を挿通することが可能になる。また、コイル部２８ａ，２８ｂの巻き方向の長さは、環状に連結された２つのコア部材１４の一次インサート成形樹脂部２２の壁部２６間の距離よりも少し短く形成されている。これにより、リアクトルコア１２が組み立てられるときに、コイル部２８ａ，２８ｂが２つの壁部２６間で若干の余裕を持って位置決めされるようにしている。

ギャップ板３０は、非磁性材料からなる長方形状の平板部材であり、例えばアルミナ等のセラミック板が好適に用いられる。リアクトルが組み付けられるときコア部材１４の脚部端面１６ａ，１８ａには、図４中の一方のコア部材１４にクロスハッチングで示されるように接着剤層３２が塗付または形成される。これにより、コイル部２８ａ，２８ｂに脚部１６，１８をそれぞれ挿通して２つのコア部材１４を環状に組み付けると、第１脚部１６と第２脚部１８の端面１６ａ，１８ａ間にギャップ板３０が挟持された状態で２つのコア部材１４が接着剤層３２を介して接着されることになる。したがって、本実施形態のリアクトル１０では、２つのコア部材１４間に形成されるギャップ部３１がギャップ板３０および接着剤層３２によって構成される（図７参照）。

上記接着剤層３２には、接着力が強く且つ耐熱性に優れた例えばエポキシ系樹脂等の熱硬化型接着剤が好適に用いられる。このような熱硬化型接着剤を用いた場合でも、後述するように二次インサート成形樹脂部を形成する溶融樹脂の熱を利用して十分に硬化させることができ、迅速に接着強度を確保することができる。

ただし、接着剤層３２を構成する接着剤は熱硬化型のものに限定されず、例えば常温硬化型接着剤が用いられてもよい。また、接着剤層３２は、一次インサート成形樹脂部２２をそれぞれ備えた２つのコア部材１４が連結されたとき、互いに対向する第１および第２脚部１６，１８の端面１６ａ，１８ａ間のギャップ寸法が一次インサート成形樹脂部２２の連結部５２，５４の凹凸嵌合によって正確に規定されるため、ギャップ板を廃止して所定量の接着剤だけでギャップ部が構成されるようにしてもよい。このようにすれば、部品数およびコストを削減でき、組み付けを容易にできる利点がある。

図５は、一次インサート成形樹脂部が形成されたコア部材１４、コイル２８およびギャップ板３０が組み付けられた状態のリアクトルコア１２およびコイル２８を示す斜視図である。上記のようにコイル部２８ａ，２８ｂに脚部１６，１８をそれぞれ挿通して２つのコア部材１４をギャップ板３０および接着剤層３２を介して連結すると、２つのコア部材１４がギャップ部を介して環状に連なって構成されてなるリアクトルコア１２と、リアクトルコア１２においてギャップ部を含む脚部１６，１８の周囲に配置されたコイル２８とが組み上がる。

ここで、図６，図７を参照して、２つのコア部材１４における連結部５２，５４の連結状態について詳細に説明する。図６は、一次インサート成形樹脂部２２が形成された２つのコア部材１４が連結部にて凹凸嵌合されて連結された状態を示す側面図である。図６において、コイル２８は一点鎖線の仮想線で示されている。また、図７は、一次インサート成形樹脂部２２の連結部５２，５４の凹凸嵌合状態を示す、図６におけるＡ部の拡大断面図である。

図６に示すように、第１脚部１６と第２脚部１８とが連結されたとき、一次インサート成形樹脂部２２の一部である脚部被覆部２４の連結部５２と第２脚部１８の連結部５４とが互いに凹凸嵌合された状態となる。具体的には、連結部５２に形成された内側凸部５６ｂが連結部５４に形成された内側段部５８ａへと嵌り込む。これにより、２つのコア部材１４において脚部１６，１８同士の横方向および縦方向の相対位置が正確に決められる。

また、上記のようにコア部材１４同士が連結されたとき、図７に示すように連結部５２の内側凸部５６ｂの先端面が連結部５４の内側段部５８ａに当接してコア部材１４同士の対向方向の位置決めが行われる。これにより、ギャップ板３０および接着剤層３２により構成されるギャップ部３１の寸法、すなわち、対向する脚部端面１６ａ，１８ａ間の距離が一定に規定される。したがって、リアクトルコア１２の組付けをばらつき無く高精度に行うことができる。このことは、ギャップ板３０を廃止してギャップ部３１を接着剤層３２のみで構成した場合にも同様である。

さらに、上記のように連結されたとき、連結部５２の内側凸部５６ｂと連結部５４の外側凸部５８ｂとの間には、ギャップ部３１からの空気抜きを可能にする隙間６０が形成されている。したがって、コア部材１４同士を接着剤層３２にて接着固定する際にギャップ部３１に存在する空気を上記隙間６０から外部に放出することができる。これにより、ギャップ部３１に空気を残すことなく、接着剤層３２を均一に行き渡らせることができ、接着強度を確保することができる。この隙間６０の寸法Ｇは、ギャップ部３１からの空気の放出を許容するが、後述する二次インサート成形用の溶融した熱可塑性樹脂が入り込みにくい寸法に設定されるのが好ましい。このようにすることで、上記溶融した熱可塑性樹脂がギャップ部３１に入り込むのを抑制して、接着剤層３２による接着強度が低下するのを防止できる。

さらにまた、上記のようにコア部材１４同士が連結されるとき、連結部５２の内側凸部５６ｂに形成した溝部５６ｃおよび連結部５４の内側段部５８ａに形成した溝部５８ｃ内にギャップ部３１における余剰な接着剤を受け入れることができる。これにより、接着剤層３２を構成する熱硬化性接着剤が若干多めに塗付された場合にも、ギャップ部３１の寸法を正確に規定することができる。

図８は、図５に示すリアクトルコア１２およびコイル２８に二次インサート成形樹脂部３４を形成した状態を示す斜視図である。図８においては二次インサート成形樹脂部３４から突出して延びる導線端部２９ａ，２９ｂの図示が省略されている。

図５に示すように組み付けられたリアクトルコア１２およびコイル２８を別の成形型内に装着して、熱可塑性樹脂を射出成形することにより二次インサート成形樹脂部３４が形成される。二次インサート成形樹脂部３４は、一次インサート成形樹脂部２２と同じ熱可塑性樹脂材料によって形成されてもよいし、または、異なる熱可塑性樹脂材料によって形成されてもよい。

また、二次インサート成形樹脂部３４は、コイル２８を構成するコイル部２８ａ，２８ｂの周囲の略全体を覆って形成されている。これにより、コイル２８を構成する２つのコイル部２８ａ，２８ｂが環状をなすリアクトルコア１２に対してしっかりと固定される。また、二次インサート成形樹脂部３４は、一次インサート成形樹脂部２２の壁部２６の外側までそれぞれ覆って成形されるため、壁部２６のアンカー効果によって２つのコア部材１４同士が環状に連結された状態で確実に固定される。そして、これによりリアクトル１０の製造が完了する。

このように二次インサート成形樹脂部３４が形成されるとき、溶融した高温の熱可塑性樹脂が有する熱が熱硬化性接着剤からなる接着剤層３２を硬化させるのに有効に利用される。したがって、接着剤層３２の硬化のためにリアクトル１０を加熱炉にて所定時間（例えば２〜３時間等）にわたって熱処理する工程が不要となる。この場合、二次インサート成形樹脂部３４の形成時の熱によって接着剤層３２を十分に硬化させるために、比較的速く硬化する熱硬化性接着剤を用いるのが好ましい。

図８に示すように、二次インサート成形樹脂部３４には、リアクトル１０をリアクトル設置部材にボルト締結により取り付けるための複数の取付部３８が一体に突出形成されている。本実施形態では、４つの取付部３８が形成された例を示す。そして、取付部３８には、ボルト挿通穴４０が貫通して形成されている。このように取付部３８を二次インサート成形樹脂部３４に一体成形することで、金属板製の取付部を特別に設ける必要がなく、構成部品数の削減およびコスト低減を図れる。なお、取付部は、二次インサート成形樹脂部３４で覆われないこととなる一次インサート成形樹脂部２２の露出部に事前に一体形成されてもよい。

図９は、二次インサート成形樹脂部３４によってコイル２８が固定されたリアクトル１０が放熱シート４２を介してリアクトル設置部材４４上にボルト固定される様子を示す分解斜視図である。

上記のようにして製造されたリアクトル１０は、二次インサート成形樹脂部３４の取付部３８にボルト４６を挿通してリアクトル設置部材、具体的には例えばアルミ合金等からなる金属製ケースの底板４４に形成された雌ねじ穴４８に締付けることにより放熱シート４２を挟み込んだ状態で金属製ケース底板４４上に固定される。

金属製ケースの底板４４には、リアクトル１０の二次インサート成形樹脂部３４で覆われたコイル２８のコイル部２８ａ，２８ｂの下部が嵌り込む形状の取付凹部５０ａ，５０ｂが形成されている。これにより、コイル部２８ａ，２８ｂの下部は、放熱シート４２を介して金属製ケース底板４４に密着することができ、その結果、コイル部２８ａ，２８ｂから金属製ケース底板４４への良好な放熱性を確保できる。また、放熱シート４２は、絶縁性シートでもあるため、コイル部２８ａ，２８ｂと金属製ケース底板４４との間の絶縁性能も向上させることができる。

ここでは図示していないが、金属製ケース底板４４は、冷却水が循環供給される冷却器の側壁を構成するか、または、その裏面（すなわちリアクトル１０の取付面とは反対側表面）側に冷却器が隣接して設けられることによって、強制冷却される。

なお、上記ではコイル２８のコイル部２８ａ，２８ｂの下部が二次インサート成形樹脂部３４によって覆われているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、コイル部２８ａ，２８ｂの下部だけを二次インサート成形樹脂部で覆うことなく露出させて、コイル部２８ａ，２８ｂが放熱シート４２を介して金属製ケース底板４４と接触するように構成してもよい。このようにすればコイル２８から金属製ケース底板４４への伝熱性が向上し、コイル２８の冷却性能を向上させることができる。また、二次インサート成形樹脂部だけを高熱伝導性樹脂で形成することで、材料コスト増加を抑制できる利点もある。

また、上記において二次インサート成形樹脂部３４を構成する熱可塑性樹脂は、一次インサート成形樹脂部２２に用いられる熱可塑性樹脂よりも高熱伝導性のものを用いてもよい。この場合、二次インサート成形樹脂部用の熱可塑性樹脂に例えばシリカ等の高熱伝導性粒子を混合して熱伝導性能を改善してもよい。このようにすれば、二次インサート成形樹脂部３４によってコイル２８の外周全体を覆った場合でもコイル２８から外部への放熱性を良好にすることができる。

続いて、上記構成からなるリアクトル１０の製造方法をまとめると次のようになる。

まず、２つコア部材１４と、コイル部２８ａ，２８ｂを含むコイル２８と、２つのギャップ板３０とを準備する（図１，４参照）。ここで上記のようにギャップ部３１を接着剤層３２のみで構成する場合には、ギャップ板３０は不要である。

続いて、コア部材１４について、少なくともコア部材同士の接着面を除く外周面を覆って熱可塑性樹脂からなる一次インサート成形樹脂部２２を形成する（図２，３参照）。このとき、コア部材１４の脚部端面１６ａ，１８ａに成形型を接触させてコア部材１４の接着面を予熱しておくことが好ましい。このように予熱することで、接着剤層３２を構成する熱硬化性接着剤の硬化を促進することができるという利点がある。この利点は、その後に二次インサート成形樹脂部３４によって周囲が覆われることによる保温効果、および、二次インサート成形時に熱が加わることと相俟って、より顕著となる。

次に、２つのコア部材１４を脚部１６，１８同士が対向する向きに配置し、脚部１６，１８をコイル部２８ａ，２８ｂに挿通し、脚部１６，１８の端面１６ａ，１８ａ同士をギャップ板３０および接着剤３２を介して連結する（図４ないし７参照）。

そして、ギャップ部の周囲にコイル２８が配置されたリアクトルコア１２に対して、熱可塑性樹脂からなる二次インサート成形樹脂部３４を形成して、コイル２８を構成するコイル部２８ａ，２８ｂをリアクトルコア１２に固定するとともにコア部材１４同士を連結状態に固定する（図８参照）。これにより、リアクトル１０の製造が完了する。

上述したように、本実施形態のリアクトル１０では、２つのＵ字型のコア部材１４を環状に連ねて配置したときに一次インサート成形樹脂部２２の連結部５２，５４同士が凹凸嵌合してギャップ部３１を取り囲む周壁を構成するようにしたので、二次インサート成形樹脂部３４を形成するときに溶融した熱可塑性樹脂がギャップ部３１に流れ込むのを抑制でき、ギャップ部３１に設けた接着剤層３２によりコア部材１４同士をしっかりと接着固定することができる。また、二次インサート成形樹脂部３４によってコア部材１４の脚部１６，１８同士がつながった状態に固定されるため、接着剤の硬化に要する時間中にリアクトルコア１２を両側から押圧保持するための冶具を不要にすることができる。

また、本実施形態のリアクトル１０では、一次インサート成形時の予熱および二次インサート成形時の溶融樹脂の熱によって熱硬化性接着剤を硬化させることができるので、加熱炉による熱硬化処理が不要となり、リアクトルの製造ラインで加熱炉を廃止できる。

また、脚部１６，１８およびギャップ部３１の周囲に配置されたコイル部２８ａ，２８ｂを熱可塑性樹脂からなる二次インサート成形樹脂部３４によって固定する構成としたので、真空炉中での熱硬化性樹脂のポッティング工程および加熱炉内での加熱硬化処理を廃止してハイサイクル（例えば１つのリアクトル当り４０秒）でのリアクトル製造が可能になる。

さらに、本実施形態のリアクトル１０では、コイル２８が取り付けられるコア部材１４の脚部１６，１８の周囲を覆う一次インサート成形樹脂部２２によってコイル２８とコア部材１４との間の絶縁距離が確保される。これにより、コイルを絶縁性の樹脂ボビンに巻装した状態でリアクトルコアに組み付ける必要がなく、樹脂ボビンを省略することができる。

そして、これらのことから本実施形態によればリアクトルの製造コストを大幅に低減することができる。

なお、上記において本発明の実施形態およびその変形例について説明したが、本発明のリアクトルは上記構成に限定されるものではなく、種々の変更や改良が可能である。

例えば、上記では一次インサート成形樹脂部２２は、脚部端面１６ａ，１８ａを除くコア部材１４の外周全体を覆って形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、一次インサート成形により脚部被覆部２４および壁部２６に相当する部分だけを形成して、コア部材１４の接続部２０の全体または一部を露出させてもよい。このようにコア部材を露出させることで、コア部材からの放熱性が向上する利点がある。

また、二次インサート成形樹脂部３４についても、コイル２８の一部を露出させる窓部を設けて、コイル２８から外部への放熱性を向上させてもよい。

１０ リアクトル、１２ リアクトルコア、１４ コア部材、１６ 第１脚部、１８ 第２脚部、１６ａ，１８ａ 脚部端面、２０ 接続部、２２ 一次インサート成形樹脂部、２４，２５ 脚部被覆部、２６ 壁部、２８ コイル、２８ａ，２８ｂ コイル部、２９ａ，２９ｂ 導線端部、３０ ギャップ板、３２ 接着剤層、３４ 二次インサート成形樹脂部、３８ 取付部、４０ ボルト挿通穴、４２ 放熱シート、４４ リアクトル設置部材または金属製ケース底板、４６ ボルト、４８ 雌ねじ穴、５０ａ，５０ｂ 取付凹部、５２，５４ 連結部、５６ａ 外側段部、５６ｂ 内側凸部、５６ｃ，５８ｃ 溝部、５８ａ 内側段部、５８ｂ 外側凸部、６０ 隙間。

本発明の一態様であるリアクトルは、２つのＵ字型のコア部材が接着剤層を含むギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、少なくとも前記コア部材同士の接着面を除く前記コア部材の脚部の外周面を覆って設けられ、前記接着面となる脚部端面の周囲に形成される連結部を含む一次インサート成形樹脂部と、前記ギャップ部および前記コア部材の脚部の周囲に配置されるコイルと、前記コイルの周囲にインサート成形されることにより前記コイルを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定する熱可塑性樹脂からなる二次インサート成形樹脂部と、を備え、前記コア部材を環状に連ねて配置した状態で前記一次インサート成形樹脂部の連結部同士が互いに嵌合して前記ギャップ部を取り囲む周壁を構成し、該周壁は２つの連結部の一方に形成された枠状の内側凹部と他方の連結部に形成された枠状の凸部とが互いに嵌合して形成されているものである。

本発明に係るリアクトルにおいて、前記接着剤層は熱硬化性接着剤で構成され、前記接着剤層は前記二次インサート成形時の熱を利用して硬化させられてもよい。

また、本発明に係るリアクトルにおいて、互いに凹凸嵌合する前記内側凹部と前記凸部との間に、前記ギャップ部からの空気抜き用の隙間が形成され、前記隙間の寸法は前記ギャップ部からの空気の放出を許容するが前記二次イサート成形用の溶融した熱可塑性樹脂が入り込みにくい寸法に設定されていてもよい。

本発明の別の態様であるリアクトルの製造方法は、２つのＵ字型コア部材が接着剤層を含むギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、前記ギャップ部を含む前記リアクトルコアの周囲に設けられるコイルとを備えるリアクトルの製造方法であって、前記２つのコア部材および前記コイルを準備し、前記各コア部材について、熱可塑性樹脂をインサート成形することにより、少なくとも前記コア部材の脚部の接着面を除く外周面を覆うとともに前記接着面となる脚部端面の周囲に連結部を含むように一次インサート成形樹脂部を形成し、前記コイルに前記コア部材の脚部を挿通した状態で前記コア部材を前記ギャップ部を介して環状に連ねて配置し、このとき前記２つのコア部材の対向する脚部の前記連結部同士のうち一方に形成された枠状の内側凹部と他方に形成された枠状の凸部とを互いに嵌合させて前記ギャップ部を取り囲む周壁を形成するとともに前記ギャップ部に含まれる接着剤層で前記対向する脚部同士を接着し、前記コイルの周囲に熱可塑性樹脂をインサート成形することにより、前記コイルを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定する二次インサート成形樹脂部を形成する、ことを含む。

本発明の一態様であるリアクトルは、２つのＵ字型のコア部材が接着剤層を含むギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、成形型を用いて少なくとも前記コア部材同士の接着面を除く前記コア部材の脚部の外周面を覆って前記コア部材に一体形成され、前記接着面となる脚部端面の周囲に形成される連結部を含む一次インサート成形樹脂部と、前記ギャップ部および前記コア部材の脚部の周囲に配置されるコイルと、前記コイルの周囲に別の成形型を用いてインサート成形されることにより前記コイルを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定する熱可塑性樹脂からなる二次インサート成形樹脂部と、を備えるリアクトルであって、前記コア部材を環状に連ねて配置した状態で前記一次インサート成形樹脂部の連結部同士が互いに嵌合して前記ギャップ部を取り囲む周壁を構成し、該周壁は２つの連結部の一方に形成された枠状の内側凹部と他方の連結部に形成された枠状の凸部とが互いに嵌合して形成されており、前記リアクトルは前記別の成形型から取り出されるものである。

本発明の別の態様であるリアクトルの製造方法は、２つのＵ字型コア部材が接着剤層を含むギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、前記ギャップ部を含む前記リアクトルコアの周囲に設けられるコイルとを備えるリアクトルの製造方法であって、前記２つのコア部材および前記コイルを準備し、前記各コア部材について、成形型を用いて熱可塑性樹脂をインサート成形することにより、少なくとも前記コア部材の脚部の接着面を除く外周面を覆うとともに前記接着面となる脚部端面の周囲に連結部を含むように一次インサート成形樹脂部を一体形成し、前記コイルに前記コア部材の脚部を挿通した状態で前記コア部材を前記ギャップ部を介して環状に連ねて配置し、このとき前記２つのコア部材の対向する脚部の前記連結部同士のうち一方に形成された枠状の内側凹部と他方に形成された枠状の凸部とを互いに嵌合させて前記ギャップ部を取り囲む周壁を形成するとともに前記ギャップ部に含まれる接着剤層で前記対向する脚部同士を接着し、別の成形型を用いて前記コイルの周囲に熱可塑性樹脂をインサート成形することにより、前記コイルを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定する二次インサート成形樹脂部を形成し、前記別の成形型から取り出される、ことを含む。

本発明に係るリアクトルの製造方法において、前記接着剤層を熱硬化性接着剤で構成し、前記一次インサート成形樹脂部を形成するとき前記成形型を前記コア部材の脚部端面に接触させて前記熱硬化性接着剤による接着面となる前記コア部材の脚部端面を前記成形型が有する熱で予熱しておいてもよい。

Claims (10)

1. ２つのＵ字型のコア部材が接着剤層を含むギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、
   少なくとも前記コア部材同士の接着面を除く前記コア部材の脚部の外周面を覆って設けられ、前記接着面となる脚部端面の周囲に形成される連結部を含む一次インサート成形樹脂部と、
   前記ギャップ部および前記コア部材の脚部の周囲に配置されるコイルと、
   前記コイルの周囲にインサート成形されることにより前記コイルを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定する熱可塑性樹脂からなる二次インサート成形樹脂部と、
   を備え、
   前記コア部材を環状に連ねて配置した状態で前記一次インサート成形樹脂部の連結部同士が互いに嵌合して前記ギャップ部を取り囲む周壁を構成する、
   リアクトル。
2. 請求項１に記載のリアクトルにおいて、
   前記一次インサート成形樹脂部の互いに嵌合する２つの連結部の一方には枠状の内側凹部が形成され、他方には前記内側凹部に嵌合する枠状の凸部が形成されていることを特徴とするリアクトル。
3. 請求項２に記載のリアクトルにおいて、
   前記内側凹部の底面と前記凸部の先端面とが当接して前記ギャップ部の寸法が規定されることを特徴とするリアクトル。
4. 請求項３に記載のリアクトルにおいて、
   前記ギャップ部が接着剤層のみで構成されることを特徴とするリアクトル。
5. 請求項２〜４のいずれか一項に記載のリアクトルにおいて、
   互いに凹凸嵌合する前記内側凹部と前記凸部との間に、前記ギャップ部からの空気抜き用の隙間が形成されていることを特徴とするリアクトル。
6. 請求項２〜５のいずれか一項に記載のリアクトルにおいて、
   前記内側凹部の底面および前記凸部の先端面の少なくとも一方には、前記ギャップ部から余剰な接着剤が入り込むことができる溝部が形成されていることを特徴とするリアクトル。
7. 請求項２〜６のいずれか一項に記載のリアクトルにおいて、
   前記Ｕ字型をなす１つのコア部材の２つの脚部について、一方の脚部の一次インサート成形樹脂部の連結部に前記内側凹部が形成され、他方の脚部の一次インサート成形樹脂部の連結部に前記凸部が形成されていることを特徴とするリアクトル。
8. ２つのＵ字型コア部材が接着剤層を含むギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、前記ギャップ部を含む前記リアクトルコアの周囲に設けられるコイルとを備えるリアクトルの製造方法であって、
   前記２つのコア部材および前記コイルを準備し、
   前記各コア部材について、熱可塑性樹脂をインサート成形することにより、少なくとも前記コア部材の脚部の接着面を除く外周面を覆うとともに前記接着面となる脚部端面の周囲に連結部を含むように一次インサート成形樹脂部を形成し、
   前記コイルに前記コア部材の脚部を挿通した状態で前記コア部材を前記ギャップ部を介して環状に連ねて配置し、このとき前記２つのコア部材の対向する脚部の前記連結部同士を互いに嵌合させて前記ギャップ部を取り囲む周壁を形成するとともに前記ギャップ部に含まれる接着剤層で前記対向する脚部同士を接着し、
   前記コイルの周囲に熱可塑性樹脂をインサート成形することにより、前記コイルを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定する二次インサート成形樹脂部を形成する、
   リアクトルの製造方法。
9. 請求項８に記載のリアクトルの製造方法において、
   前記接着剤層を熱硬化性接着剤で構成し、前記一次インサート成形樹脂部を形成するとき成形型を前記コア部材の脚部端面に接触させて前記コア部材を予熱しておくことを特徴とするリアクトルの製造方法。
10. 請求項９に記載のリアクトルの製造方法において、
    前記熱硬化性接着剤からなる接着剤層を前記二次インサート成形時の熱を利用して硬化させることを特徴とするリアクトルの製造方法。

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