JPWO2013001593A1 - 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前記コア部材の脚部の外周面を覆って設けられる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。コア部材を環状に連ねて配置した状態で互いに連結される一次インサート成形樹脂部の端部には、対向する脚部の相対位置を決める位置決め部と、二次インサート成形樹脂部を形成する溶融した熱可塑性樹脂を前記ギャップ部へ流入させる窓部が形成されている。

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。

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。

また、例えばセラミック板等からなる非磁性のギャップ板は、リアクトルの性能に大きく関わるギャップ寸法を正確に規定するために高精度に厚さを管理する必要があり、製造コストが高くなるとともにリアクトルの構成部品数の増加および組付けの煩雑化を招く要因となっていた。

本発明の目的は、リアクトル保持用冶具、加熱炉およびギャップ板を不要にして短時間で容易に製造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る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互いに連結される前記一次インサート成形樹脂部の端部には、対向する脚部の相対位置を決める位置決め部と、前記二次インサート成形樹脂部を形成する溶融した熱可塑性樹脂を前記ギャップ部へ流入させる窓部が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、前記一次インサート成形樹脂部の表面には、前記溶融した熱可塑性樹脂を前記コイルの内周側にて前記窓部に導く流路が形成されていてもよい。

この場合、前記流路を構成する溝は、前記窓部と反対側の端部が前記コイルの外側まで延出していてもよい。

また、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連結される端部にはガス抜き通路が形成されていてもよい。

この場合、前記ガス抜き通路は、前記窓部から前記ギャップ部に流入した前記溶融した熱可塑性樹脂が流れ広がる方向に関して下流側に位置していることが好ましい。

また、本発明に係るリアクトルにおいて、前記コア部材が磁性粉を加圧成形してなる圧粉磁心から構成され、前記ギャップ部に流入した前記溶解した熱可塑性樹脂が前記脚部端面を形成する前記磁性粉の間に入り込んで硬化されてもよい。

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に凹状の前記位置決め部が形成され、他方の脚部の一次インサート成形樹脂部に前記凹状位置決め部と嵌合する凸状の前記位置決め部が形成されていてもよい。

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端面を除く外周面を覆う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環状に連ねて配置し、このとき前記一次インサート成形樹脂部の端部同士が連結されることにより、対向する脚部端面間に一定寸法のギャップ部が形成されるとともにギャップ部に連通する窓部が形成されており、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、このとき溶融した熱可塑性樹脂を前記コイルの内周側において前記窓部を介して前記ギャップ部に流入させて前記対向する脚部端面同士を接着する、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、前記窓部から前記ギャップ部に流入する前記溶融した熱可塑性樹脂は、前記一次インサート成形樹脂部の表面に形成された流路に沿って前記コイルの内周側に導かれて前記窓部へと流れてもよい。

また、本発明に係るリアクトルの製造方法において、前記溶融した熱可塑性樹脂を前記窓部から前記ギャップ部に流入させて充填するとき、前記一次インサート成形樹脂部の端部に形成したガス抜き通路を介して空気またはガスを抜きながら充填してもよい。

本発明に係るリアクトル、および、その製造方法によれば、一次インサート成形樹脂部の端部に形成される位置決め部によって対向する脚部同士の相対位置が決められることで、前記ギャップ部の寸法が一定に規定される。また、二次インサート成形用の溶融した熱可塑性樹脂を窓部からギャップ部に流入させて硬化させることにより該熱可塑性樹脂が接着剤となってコア部材の脚部端面同士が接着固定される。したがって、従来のような非磁性ギャップ板を不要にできる。また、コア部材の接着固定に熱硬化型接着剤を用いた場合におけるリアクトル保持用冶具および加熱硬化炉を不要にできる。よって、リアクトルを短時間で容易に製造できて、大幅なコスト低減を図れる。

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。 一次インサート成形樹脂部が形成された２つのコア材が環状に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が形成された２つのコア部材とコイルとが組み付けられる様子を示す分解斜視図である。 図４に示すコア部材およびコイルが組み付けられた状態を示す斜視図である。 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。 コア部材間のギャップ部に二次インサート成形樹脂部を構成する溶融した熱可塑性樹脂が流れ込む様子を示す図である。 コア部材間のギャップ部に二次インサート成形樹脂部を構成する溶融した熱可塑性樹脂が流れ込む別の様子を示す図である。 二次インサート成形樹脂部が形成されたリアクトルのギャップ部の部分拡大断面図である。 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取り付けら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対向面および接着面となる。

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。図３は、一次インサート成形樹脂部２２が形成された２つのコア材１４が環状に連結された状態を示す側面図である。

図２に示すように、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、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。ここで熱可塑性樹脂には例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等が好適に用いられる。

一次インサート成形樹脂部２２は、脚部１６，１８の四方周囲を覆う脚部被覆部２４を含む。この脚部被覆部２４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１２との間の絶縁距離を確保する機能を有する。

また、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、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、矩形枠状をなす端部が第１脚部１６の端面１６ａから突出して形成されており、その突出した端部において横方向に対向する２辺部に略台形状に凹んだ凹部（位置決め部）２５ａが形成されている。他方、第２脚部１８の脚部被覆部２４は、矩形枠状をなす端部が第２脚部１８の端面１８ａとほぼ面一をなすか又は突出して形成されており、横方向に対向する２辺部に略台形状に突出した凸部（位置決め部）２５ｂが形成されている。

なお、一次インサート成形樹脂部２２の端部に形成される位置決め部の形状は、上記のものに限定されず、互いに凹凸嵌合する種々の形状を採り得る。例えば、第１脚部１６に形成する位置決め部を矩形枠状の内側凸部とし、第２脚部１８に形成する位置決め部を上記内側凸部が嵌合可能な凹部を含む矩形枠状の外側凸部として形成してもよい。

リアクトルコア１２を構成する２つのコア部材１４には、上記のような一次インサート成形樹脂部２２が同様に形成されている。そして、図２に示すように、一方のコア部材１４の向きを反転させて２つのコア部材１４について第１脚部１６と第２脚部１８とが対向するように配置する。これにより、２つのコア部材１４を環状に連結したとき、第１脚部１６の脚部被覆部２４に形成された凹部２５ａと、第２脚部１８の脚部被覆部２４に形成された凸部２５ｂとが嵌合することによって、互いに対向する第１脚部１６と第２脚部１８との相対位置が決められる。したがって、互いに対向する端面１６ａ，１８ａ間の距離、すなわちギャップ部１７の寸法Ｄ（図９参照）を正確に規定することができる。

本実施形態のコア部材１４では、第１脚部１６に凹部２５ａを形成し、第２脚部１８に凸部２５ｂ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つの脚部に凹部２５ａを形成し、他方のコア部材の２つの脚部に凸部を形成してもよい。

一次インサート成形樹脂部２２の脚部被覆部２４の端部には、矩形状の切欠部３０が形成されている。本実施形態では、各脚部１６，１８について、凹部２５ａまたは凸部２５ｂの両側で且つ横方向に対向する位置に計４つの切欠部３０が形成されている。これにより、図３に示すようにコア部材１４同士が環状に連結されたとき、両側の切欠部３０が合体して４つの矩形状の窓部３３が形成されるようになっている。これらの窓部３３は、脚部端面１６ａ，１８ｂ間に形成される空間からなるギャップ部１７に連通しており、後述する二次インサート成形時に、溶融した熱可塑性樹脂をギャップ部に流入させる開口部である。

また、一次インサート成形樹脂部２２の脚部被覆部２４の表面には、上記切欠部３０に一端部がつながる溝状の流路３２が各切欠部３０に対応して形成されている。流路３２は、二次インサート成形時に、溶融した熱可塑性樹脂をコイルの内周側に導いて窓部３３へと流す機能を有する。一次インサート成形樹脂部２２の外側表面に形成された流路３２の他端部は、コア部材１４にコイルが組み付けられたときにコイルの外側まで延出して形成されるのが好ましい（図５参照）。このようにすれば二次インサート成形用の溶融した熱可塑性樹脂が流路３２に流れ込み易くすることができる。

一次インサート成形樹脂部２２については、脚部端面１６ａ，１８ａの周囲に矩形枠状に形成された脚部被覆部２４の端部において縦方向に対向する２辺部にも上記のような凹部および凸部をそれぞれ形成してもよい。このようにすれば、２つのコア部材１４を組み合わせたときの横方向の相対位置を確実に位置決めすることが可能になる。

また、一次インサート成形樹脂部２２は、脚部端面１６ａ，１８ａを除く外周面全体を覆って形成されているため、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。

さらに、上記では一次インサート成形樹脂部２２の端部に形成した凹部２５ａと凸部２５ｂとが嵌合することによってギャップ部の寸法が規定されると説明したが、上記凹部２５ａおよび凸部２５ｂは対向する２つの脚部１６，１８の縦方向の位置を決める機能だけを果たし、一次インサート成形樹脂部２２の脚部被覆部２４における上記凹部および凸部を除く部分での当接によってギャップ部１７の寸法Ｄが規定されてもよい。

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導線端部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内にコア部材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。

図５は、図４に示すコア部材１４およびコイル２８が組み付けられた状態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。

このとき、上述したように互いに連結された脚部被覆部２４の端部には切欠部３０が合わさることによって、ギャップ部に連通する窓部３３が形成されている。また、コア部材１４の一次インサート成形樹脂部２２の壁部２６とコイル部２８ａ，２８ｂの端部との間には若干の隙間が形成された状態になっている。これにより、後述する二次インサート成形樹脂部を形成する溶融した熱可塑性樹脂がコイル部２８ａ，２８ｂの内側へと流れ込むことが可能になっている。

図６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を形成してコイル２８を固定した状態を示す斜視図である。図５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、例えばＰＰＳ樹脂等の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。

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。

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。さらに、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。

このように二次インサート成形樹脂部３４が成形されるとき、溶融した熱可塑性樹脂が一次インサート成形樹脂部２２の表面に形成された溝状の流路３２を通って窓部３３へと流れて、窓部３３からギャップ部へ流入して充填される。このように溶融した熱可塑性樹脂が流路３２に沿って流れて窓部３３からギャップ部へと流入し易くしたことで、低圧および低速度での二次インサート成形が可能になる。

図７は、コア部材１４間のギャップ部に二次インサート成形樹脂部３４を構成する溶融した熱可塑性樹脂が流れ込む様子を示す図である。図７に示すように、４つの窓部３３から脚部端面１６ａ，１８ａ間のギャップ部１７に流入した溶融した熱可塑性樹脂は、矢印方向に広がるように流れる。このとき、ギャップ部１７内の空気および溶融した熱可塑性樹脂から発生するガスを外部へと放出できるようにするためのガス抜き通路３１が形成されるのが好ましい。このようなガス抜き通路３１を形成することで、ギャップ部１７内に溶融した熱可塑性樹脂を隙間無く充填しやすくなり、二次インサート成形がより安定して行える。

ガス抜き通路３１は、ギャップ部１７において溶融した熱可塑性樹脂が流れ広がる方向に関して下流側に位置していることが好ましい。具体的には、脚部被覆部２４の端部において長辺部に形成された２つの窓部３３の中間位置にそれぞれ形成されるのが良い。このような位置に形成することで、ギャップ部１７からのガス放出をより確実に行うことができる。

図８は、１つのギャップ部１７につき２つの窓部３３を設けた変形例を示す図である。この場合、溶融した熱可塑性樹脂が流入する窓部３３が脚部被覆部２４の外側の長辺部だけに形成されているため、ガス抜き通路３１はギャップ部１７において溶融した熱可塑性樹脂が流れ広がる方向に関して下流側に位置する内側の長辺部に形成されるのが好ましい。これにより、ギャップ部１７からのガス放出をより確実に行うことができる。

なお、図７，８では窓部３３が略長方形状をなすギャップ部１７についてコーナー部近傍に設けた例を示すが、これに限定されるものではなく、ギャップ部１７内に流入した熱可塑性樹脂が均一に回り込み易い位置に形成されていればよく、例えばコーナー部に窓部が形成されてもよい。

図９は、二次インサート成形樹脂部３４が形成されたリアクトル１０のギャップ部１７の部分拡大断面図である。図９に示すように、コア部材１４は圧粉磁心で構成されており、ギャップ部１７に対向する脚部端面１６ａ，１８ａの表面を微視的に見ると磁性粉１５の間に隙間が形成された状態になっている。これにより、二次インサート成形時にギャップ部１７に流入した溶融した熱可塑性樹脂が上記隙間に入り込んだ状態で硬化することで、アンカー効果によって脚部端面１６ａ，１８ａに対する接着強度が高くなる。したがって、２つのコア部材１４同士がギャップ部１７において二次インサート成形樹脂部３４の一部によって強固に接着固定されることになる。

図１０は、リアクトル１０が放熱シート４２を介して金属製ケース底板４４上に取り付けられる様子を示す分解斜視図である。上記のように二次インサート成形樹脂部３４が形成されて製造が完了したリアクトル１０は、図１０に示すように、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３４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、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。また、二次インサート成形樹脂部３４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。

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とを準備する（図１，４参照）。

次に、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２参照）。

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の周囲にある一次インサート成形樹脂部２２の端部同士を連結して環状とする（図３ないし５参照）。このとき対向する脚部端面１６ａ，１８ａ間に一定寸法Ｄのギャップ部１７が形成されるとともにギャップ部１７に連通する窓部３３が形成される。

そして、ギャップ部１７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６参照）。このとき、二次インサート成形用の溶融した熱可塑性樹脂がコイル２８の内側へ流路３４を通って流れ込み、窓部３３を介してギャップ部１７に流入して充填されて、脚部端面１６ａ，１８ｂ同士が接着固定される（図７，９参照）。

二次インサート成形樹脂部３４が形成されてリアクトルコア１２およびコイル２８が固定されたリアクトル１０が成形型から取り出されて、リアクトルの製造が完了する。

上述したように、本実施形態のリアクトル１０では、一次インサート成形樹脂部２２の端部に形成される凹部２５ａおよび凸部２５ｂによって対向する脚部１６，１８同士の相対位置が決められることで、ギャップ部１７の寸法Ｄが一定に規定される。また、二次インサート成形用の溶融した熱可塑性樹脂を窓部３３からギャップ部１７に流入させて硬化させることにより該熱可塑性樹脂が接着剤となってコア部材１４の脚部端面１６ａ，１８ａ同士が接着固定される。したがって、従来のような非磁性ギャップ板を不要にできる。また、コア部材１４の接着固定に熱硬化型接着剤を用いた場合におけるリアクトル保持用冶具および加熱硬化炉を不要にできる。

また、熱可塑性樹脂からなる二次インサート成形樹脂部３４によってコイル部２８ａ，２８ｂをリアクトルコア１２に固定するとともに２つのコア部材１４同士を強固に接着した状態で連結固定することができるので、従来のような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でき、ハイサイクル（１つのリアクトルに要するインサート成形時間：例えば４０秒程度）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１０を短時間で容易に製造できて、大幅なコスト低減を図れる。

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、１７ ギャップ部、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 脚部被覆部、２５ａ 凹部、２５ｂ 凸部、２６ 壁部、２８ コイル、２８ａ，２８ｂ コイル部、２９ａ，２９ｂ 導線端部、３０ 切欠部、３１ ガス抜き通路、３２ 流路、３３ 窓部、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。

Claims (10)

1. ２つのＵ字型のコア部材が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る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互いに連結される前記一次インサート成形樹脂部の端部には、対向する脚部の相対位置を決める位置決め部と、前記二次インサート成形樹脂部を形成する溶融した熱可塑性樹脂を前記ギャップ部へ流入させる窓部が形成されている、
   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表面には、前記溶融した熱可塑性樹脂を前記コイルの内周側にて前記窓部に導く流路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、
   前記流路を構成する溝は、前記窓部と反対側の端部が前記コイルの外側まで延出していることを特徴とするリアクトル。
4. 請求項１〜３のいずれか一項の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連結される端部にはガス抜き通路が形成されていることを特徴とするリアクトル。
5. 請求項４に記載のリアクトルにおいて、
   前記ガス抜き通路は、前記窓部から前記ギャップ部に流入した前記溶融した熱可塑性樹脂が流れ広がる方向に関して下流側に位置していることを特徴とするリアクトル。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のリアクトルにおいて、
   前記コア部材が磁性粉を加圧成形してなる圧粉磁心から構成され、前記ギャップ部に流入した前記溶解した熱可塑性樹脂が前記脚部端面を形成する前記磁性粉の間に入り込んで硬化されることを特徴とするリアクトル。
7. 請求項１〜６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に凹状の前記位置決め部が形成され、他方の脚部の一次インサート成形樹脂部に前記凹状位置決め部と嵌合する凸状の前記位置決め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端面を除く外周面を覆う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環状に連ねて配置し、このとき前記一次インサート成形樹脂部の端部同士が連結されることにより、対向する脚部端面間に一定寸法のギャップ部が形成されるとともにギャップ部に連通する窓部が形成されており、
   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、このとき溶融した熱可塑性樹脂を前記コイルの内周側において前記窓部を介して前記ギャップ部に流入させて前記対向する脚部端面同士を接着する、
   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、
   前記窓部から前記ギャップ部に流入する前記溶融した熱可塑性樹脂は、前記一次インサート成形樹脂部の表面に形成された流路に沿って前記コイルの内周側に導かれて前記窓部へと流れることを特徴とするリアクトルの製造方法。
10. 請求項８または９に記載のリアクトルの製造方法において、
    前記溶融した熱可塑性樹脂を前記窓部から前記ギャップ部に流入させて充填するとき、前記一次インサート成形樹脂部の端部に形成したガス抜き通路を介して空気またはガスを抜きながら充填することを特徴とするリアクトルの製造方法。

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