WO2013001593A1 - リアクトル、および、その製造方法 - Google Patents

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WO2013001593A1
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reactor
insert molding
coil
core
molding resin
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PCT/JP2011/064691
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上野　泰弘
文夫 野溝
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トヨタ自動車株式会社
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    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor

Definitions

  • the present invention relates to a reactor and a manufacturing method thereof, and more particularly to a reactor mounted on an electric vehicle, a hybrid vehicle, and the like and a manufacturing method thereof.
  • a reactor is incorporated in a part of a power conversion circuit mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle.
  • This reactor is used, for example, in a converter that boosts DC power supplied from a battery and outputs the boosted power to a motor that is a power source.
  • a reactor is composed of a plurality of core members made of a magnetic material, a reactor core formed by annularly connecting these core members with a non-magnetic gap plate interposed therebetween, and a periphery of a coil mounting position of the reactor core including the gap plate. And a coil disposed on the surface.
  • the reactor including the reactor core and the coil is mounted on the vehicle in a state of being fixed by a bolt or the like in a metal case such as an aluminum alloy.
  • Patent Document 1 a reactor core including a coil is accommodated and fixed in a housing, and the housing and the reactor core are connected. And a method of manufacturing a reactor in which a silicone resin is impregnated and cured between the coil and a coil to fix the reactor in a housing.
  • Patent Document 2 discloses a core material formed of a plurality of magnetic core materials and a non-magnetic gap plate interposed between adjacent core materials.
  • the leakage flux leaked from the core material is drawn to the peripheral surface other than the facing surface of the gap plate to the adjacent core material.
  • a leakage flux attracting and transmitting means for flowing the leakage flux is formed.
  • an annular reactor core is formed by adhering and fixing the core members to each other with an adhesive across a nonmagnetic gap plate.
  • a thermosetting adhesive is used as the adhesive. When used, it takes a long time to cure, and thus a large number of jigs for holding the reactor assembly assembled in an annular shape in a pressed state until the curing is required.
  • a non-magnetic gap plate made of, for example, a ceramic plate needs to be controlled with high accuracy in order to accurately define the gap dimension that greatly affects the performance of the reactor. This is a factor that increases the number of components and complicates assembly.
  • An object of the present invention is to provide a reactor that can be easily manufactured in a short time without using a reactor holding jig, a heating furnace, and a gap plate, and a manufacturing method thereof.
  • the reactor according to one aspect of the present invention includes a reactor core configured such that two U-shaped core members are annularly connected via a gap portion, and legs of the core member excluding at least an adhesive surface between the core members.
  • a primary insert molding resin part provided to cover the outer peripheral surface of the part, a coil disposed around the gap part and the leg part of the core member, and insert molding around the coil to form the coil
  • a secondary insert molding resin portion made of a thermoplastic resin that is fixed to the reactor core and fixed in a state where the legs of the two core members are connected to each other, and the core member is arranged in a ring shape
  • a positioning part for determining the relative position of the opposing leg part and the secondary insert molding In which a window portion for flowing molten thermoplastic resin to form the fat portion to the gap portion is formed.
  • a flow path for guiding the molten thermoplastic resin to the window portion on the inner peripheral side of the coil may be formed on the surface of the primary insert molding resin portion.
  • the groove constituting the flow path may have an end opposite to the window extending to the outside of the coil.
  • a gas vent passage may be formed at an end portion to which the primary insert molding resin portion is connected.
  • the gas vent passage is located on the downstream side with respect to a direction in which the molten thermoplastic resin flowing into the gap portion from the window portion flows.
  • the core member is composed of a powder magnetic core formed by press-molding magnetic powder, and the melted thermoplastic resin flowing into the gap portion forms the leg end surface. It may penetrate between the magnetic powders and be cured.
  • the concave positioning portion is formed in the primary insert molding resin part of one leg, and the other leg
  • the convex positioning part which fits with the concave positioning part may be formed in the primary insert molding resin part.
  • a reactor manufacturing method in which two U-shaped core members are annularly connected via a gap portion, and are provided around the reactor core including the gap portion.
  • a reactor including the two core members and the coil, and a thermoplastic resin is insert-molded for each of the core members, so that at least a leg end surface of the core member is formed.
  • Forming a primary insert molding resin portion that covers the outer peripheral surface, and arranging the core member in an annular shape in a state where the leg portion of the core member is inserted into the coil, and at this time, an end portion of the primary insert molding resin portion By connecting each other, a gap with a certain dimension is formed between the end surfaces of the opposing legs, and a window communicating with the gap is formed.
  • the molten thermoplastic resin flowing into the gap portion from the window portion flows along an inner circumference of the coil along a flow path formed on a surface of the primary insert molding resin portion. It may be guided to the side and flow to the window.
  • a gas vent passage formed at an end portion of the primary insert molding resin portion is provided. It may be filled while removing air or gas.
  • the relative position of the opposing leg portions is determined by the positioning portion formed at the end portion of the primary insert molding resin portion, whereby the dimension of the gap portion is determined. It is defined to be constant.
  • the molten thermoplastic resin for secondary insert molding is allowed to flow from the window portion into the gap portion and is cured, whereby the thermoplastic resin becomes an adhesive and the leg end surfaces of the core member are bonded and fixed. Therefore, a conventional nonmagnetic gap plate can be eliminated. Further, it is possible to eliminate the need for a reactor holding jig and a heat curing furnace when a thermosetting adhesive is used for bonding and fixing the core member. Therefore, the reactor can be easily manufactured in a short time, and the cost can be greatly reduced.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the core member of the reactor core which comprises the reactor which is one embodiment of this invention. It is a perspective view which shows the state which formed the primary insert molding resin part which consists of thermoplastic resins in the core member of FIG. It is a side view which shows the state by which the two core materials in which the primary insert molding resin part was formed were connected cyclically
  • FIG. 1 is a perspective view showing a core member 14 of a reactor core 12 constituting a reactor 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the reactor core 12 in this embodiment is composed of two U-shaped core members 14 having the same shape.
  • the core member 14 has a first leg portion 16 and a second leg portion 18 protruding in parallel with each other, and a connection portion 20 having a substantially arc shape in a plan view connecting the leg portions 16 and 18.
  • the core member 14 is preferably constituted by a powder magnetic core formed by pressure-molding resin-coated magnetic powder with a binder mixed.
  • the core member 14 may be formed of a steel plate laminate formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates punched into a substantially U shape and integrally connecting them by caulking or the like.
  • the first and second leg portions 16 and 18 of the core member 14 have rectangular end surfaces 16a and 18a, respectively. These end surfaces 16a and 18a serve as an opposing surface and an adhesive surface between the core members when the two core members 14 are abutted in a substantially annular shape through the gap portion.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a primary insert molding resin portion 22 made of a thermoplastic resin is formed on the core member 14 of FIG.
  • FIG. 3 is a side view showing a state in which the two core members 14 formed with the primary insert molding resin portion 22 are connected in an annular shape.
  • the primary insert molding resin portion 22 is formed by mounting the core member 14 in a molding die and injection molding a thermoplastic resin.
  • a thermoplastic resin for example, polyphenylene sulfide (PPS) is preferably used as the thermoplastic resin.
  • the primary insert molding resin part 22 includes a leg covering part 24 that covers the four sides of the leg parts 16 and 18.
  • the leg covering portion 24 has a function of securing an insulation distance between the coil and the reactor core 12 when the coil is disposed around the leg portions 16 and 18 as will be described later.
  • the primary insert molding resin part 22 includes a wall part 26 protruding from the upper and lower surfaces.
  • the wall portion 26 has a function of positioning the coil by substantially abutting against the coil end surface when the coil is disposed around the leg portions 16 and 18.
  • substantially contact means that a slight gap is formed so that the molten thermoplastic resin for the secondary insert molding resin portion can flow into the inner peripheral side of the coil.
  • the leg covering portion 24 of the first leg portion 16 is formed such that an end portion forming a rectangular frame shape protrudes from the end surface 16a of the first leg portion 16, and the protruding end portion thereof.
  • a concave portion (positioning portion) 25a that is recessed in a substantially trapezoidal shape is formed on two sides facing each other in the horizontal direction.
  • the leg portion covering portion 24 of the second leg portion 18 is formed so that the end of the rectangular frame shape is substantially flush with or protrudes from the end surface 18a of the second leg portion 18, and is opposed to the lateral direction.
  • Convex portions (positioning portions) 25b protruding in a substantially trapezoidal shape are formed on the two sides.
  • the shape of the positioning part formed in the edge part of the primary insert molding resin part 22 is not limited to the above-mentioned thing, The various shape which carries out uneven
  • the positioning portion formed on the first leg portion 16 is a rectangular frame-shaped inner convex portion
  • the positioning portion formed on the second leg portion 18 is a rectangular frame-shaped outer side including a recess into which the inner convex portion can be fitted. You may form as a convex part.
  • the primary insert molding resin portion 22 as described above is similarly formed on the two core members 14 constituting the reactor core 12. Then, as shown in FIG. 2, the orientation of one core member 14 is reversed and the two core members 14 are arranged so that the first leg portion 16 and the second leg portion 18 face each other. Thereby, when the two core members 14 are connected in a ring shape, the concave portion 25a formed in the leg portion covering portion 24 of the first leg portion 16 and the convex portion formed in the leg portion covering portion 24 of the second leg portion 18.
  • the relative positions of the first leg portion 16 and the second leg portion 18 facing each other are determined by fitting the portion 25b. Therefore, the distance between the end surfaces 16a and 18a facing each other, that is, the dimension D (see FIG. 9) of the gap portion 17 can be accurately defined.
  • the concave portion 25a is formed in the first leg portion 16, and the convex portion 25b is formed in the second leg portion 18.
  • a rectangular cutout 30 is formed at the end of the leg covering portion 24 of the primary insert molding resin portion 22.
  • a total of four notch portions 30 are formed on the respective leg portions 16 and 18 at positions facing both sides of the concave portion 25a or the convex portion 25b and in the lateral direction.
  • the cutout portions 30 on both sides are united to form four rectangular window portions 33.
  • These window portions 33 communicate with the gap portion 17 formed of a space formed between the leg end surfaces 16a and 18b, and are openings through which molten thermoplastic resin flows into the gap portion during secondary insert molding described later. Part.
  • a groove-like channel 32 connected to one end portion of the notch portion 30 is formed corresponding to each notch portion 30.
  • the flow path 32 has a function of guiding the molten thermoplastic resin to the inner peripheral side of the coil and flowing it to the window 33 during secondary insert molding.
  • the other end of the flow path 32 formed on the outer surface of the primary insert molding resin portion 22 is preferably formed to extend to the outside of the coil when the coil is assembled to the core member 14 (see FIG. 5). ). In this way, the molten thermoplastic resin for secondary insert molding can easily flow into the flow path 32.
  • the recesses as described above are also formed on the two sides facing in the longitudinal direction at the end of the leg covering portion 24 formed in the shape of a rectangular frame around the leg end surfaces 16a and 18a. You may form a convex part, respectively. In this way, the relative position in the lateral direction when the two core members 14 are combined can be reliably positioned.
  • the primary insert molding resin portion 22 is formed so as to cover the entire outer peripheral surface except for the leg end surfaces 16a and 18a, the core member 14 made of a dust core having a relatively low strength and easily chipped is prevented. And a function of ensuring insulation performance between the core member 14 and the metal case when the reactor is attached to the metal case as described later.
  • the size of the gap portion is defined by fitting the concave portion 25a and the convex portion 25b formed at the end of the primary insert molding resin portion 22, but the concave portion 25a and the convex portion 25b are Only the function of determining the vertical position of the two opposing leg portions 16 and 18 is achieved, and the gap portion 17 is brought into contact with the portion of the leg covering portion 24 of the primary insert molding resin portion 22 excluding the concave portion and the convex portion.
  • Dimension D may be defined.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a state in which the two core members 14 formed with the primary insert molding resin portion 22 and the coil 28 are assembled.
  • the coil 28 that constitutes the reactor 10 of the present embodiment is an edgewise coil that is formed in advance by winding a flat rectangular conductor wire that has been subjected to an insulating film treatment with, for example, enamel, around a coil, and two coils that are connected in series It is comprised by the parts 28a and 28b.
  • Each coil part 28a, 28b is formed by winding a single continuous flat rectangular conductive wire.
  • the conducting wire end 29a of one coil portion 28a is started to be wound, a flat rectangular conducting wire is wound counterclockwise therefrom to form the coil portion 28a, from which the other coil portion is formed.
  • the coil portion 28b is formed while moving to 28b and wound clockwise, and is connected to the winding end conductor end portion 29b.
  • the conducting wire end portions 29a and 29b protruding from the coil portions 28a and 28b are connected to the power input / output terminal for the coil 28 (that is, the reactor 10).
  • the coil portions 28a, 28b are formed in a substantially rectangular inner peripheral shape that is slightly larger than the leg covering portion 24 formed on the outer periphery of the leg portions 16, 18 of the core member 14. As a result, the leg portions 16 and 18 of the core member 14 can be inserted into the coil portions 28a and 28b. Further, the length in the winding direction of the coil portions 28a, 28b is formed slightly shorter than the distance between the wall portions 26 of the primary insert molding resin portions 22 of the two core members 14 connected in an annular shape. Thus, when the reactor core 12 is assembled, the coil portions 28a, 28b are positioned with a slight margin between the two wall portions 26.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the core member 14 and the coil 28 shown in FIG. 4 are assembled.
  • the reactor core 12 is configured such that the two core members 14 are connected in a ring shape via the gap portions.
  • the notch portion 30 is combined with the end portions of the leg covering portions 24 connected to each other, whereby the window portion 33 communicating with the gap portion is formed. Further, a slight gap is formed between the wall portion 26 of the primary insert molding resin portion 22 of the core member 14 and the end portions of the coil portions 28a and 28b. Thereby, the molten thermoplastic resin which forms the secondary insert molding resin part mentioned later can flow in into coil part 28a, 28b inside.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the secondary insert molding resin portion 34 is formed on the reactor core 12 and the coil 28 shown in FIG. In FIG. 5, illustration of the conductive wire end portions 29 a and 29 b extending from the secondary insert molding resin portion 34 is omitted.
  • the secondary insert molding resin part 34 is formed by mounting the reactor core 12 and the coil 28 assembled as shown in FIG. 5 in another mold and injection-molding a thermoplastic resin such as PPS resin.
  • the secondary insert molding resin portion 34 may be formed of the same thermoplastic resin material as the primary insert molding resin portion 22 or may be formed of a different thermoplastic resin material.
  • the secondary insert molding resin part 34 is integrally formed with a plurality of attachment parts 38 for attaching the reactor 10 to the reactor installation member by bolt fastening.
  • an example in which four attachment portions 38 are formed is shown.
  • a bolt insertion hole 40 is formed through the mounting portion 38.
  • the secondary insert molding resin portion 34 is formed so as to cover substantially the entire periphery of the coil portions 28 a and 28 b constituting the coil 28. Thereby, the two coil portions 28a and 28b constituting the coil 28 are firmly fixed to the annular reactor core 12. Further, since the secondary insert molding resin portion 34 is formed so as to cover the outside of the wall portion 26 of the primary insert molding resin portion 22, the two core members 14 are connected in an annular shape by the anchor effect of the wall portion 26. It is securely fixed in the state.
  • the molten thermoplastic resin flows to the window part 33 through the groove-like flow path 32 formed on the surface of the primary insert molding resin part 22. Then, the gas flows from the window 33 to the gap and is filled. Since the melted thermoplastic resin flows along the flow path 32 and easily flows into the gap portion from the window portion 33, secondary insert molding can be performed at a low pressure and a low speed.
  • FIG. 7 is a view showing a state in which the molten thermoplastic resin constituting the secondary insert molding resin portion 34 flows into the gap portion between the core members 14.
  • the molten thermoplastic resin that has flowed into the gap 17 between the leg end faces 16a and 18a from the four windows 33 flows so as to spread in the direction of the arrow.
  • a gas vent passage 31 is formed so that the gas generated from the air in the gap portion 17 and the molten thermoplastic resin can be discharged to the outside.
  • the gas vent passage 31 is preferably located on the downstream side in the direction in which the molten thermoplastic resin flows and spreads in the gap portion 17. Specifically, it is good to form in the intermediate position of the two window parts 33 formed in the long side part in the edge part of the leg part coating
  • FIG. 8 is a view showing a modification in which two window portions 33 are provided for one gap portion 17.
  • the window 33 into which the molten thermoplastic resin flows is formed only in the long side portion outside the leg covering portion 24, the molten thermoplastic resin flows in the gap portion 17 through the gas vent passage 31. It is preferable to form in the inner long side part located in the downstream with respect to the spreading direction. Thereby, gas discharge from the gap part 17 can be performed more reliably.
  • FIG. 7 and 8 show an example in which the window portion 33 is provided in the vicinity of the corner portion of the gap portion 17 having a substantially rectangular shape.
  • the present invention is not limited to this, and the thermoplastic resin that has flowed into the gap portion 17 is illustrated. May be formed at a position that is easy to wrap around uniformly.
  • a window portion may be formed at a corner portion.
  • FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view of the gap portion 17 of the reactor 10 in which the secondary insert molding resin portion 34 is formed.
  • the core member 14 is formed of a powder magnetic core, and a gap is formed between the magnetic powders 15 when the surfaces of the leg end surfaces 16 a and 18 a facing the gap portion 17 are viewed microscopically. It is in the state that was done.
  • the molten thermoplastic resin that has flowed into the gap portion 17 during the secondary insert molding is cured in a state where it enters the gap, thereby increasing the adhesive strength to the leg end faces 16a and 18a due to the anchor effect. Therefore, the two core members 14 are firmly bonded and fixed by a part of the secondary insert molding resin portion 34 in the gap portion 17.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing a state in which the reactor 10 is mounted on the metal case bottom plate 44 via the heat radiating sheet 42.
  • the reactor 10 in which the secondary insert molding resin portion 34 is formed and completed in manufacturing as described above is inserted into the attachment portion 38 of the secondary insert molding resin portion 34 to install the reactor. It is fixed on the metal case bottom plate 44 in a state where the heat dissipation sheet 42 is sandwiched by tightening in a female screw hole 48 formed in a bottom plate 44 of a metal case made of a member, specifically, an aluminum alloy or the like.
  • mounting recesses 50a and 50b are formed in which the lower portions of the coil portions 28a and 28b of the coil 28 covered with the secondary insert molding resin portion 34 of the reactor 10 are fitted.
  • the lower part of coil part 28a, 28b can closely_contact
  • favorable heat dissipation from coil part 28a, 28b to metal case bottom board 44 Can be secured.
  • the heat dissipation sheet 42 is also an insulating sheet, the insulation performance between the coil portions 28a and 28b and the metal case bottom plate 44 can be improved.
  • the metal case bottom plate 44 constitutes the side wall of the cooler to which the cooling water is circulated or supplied, or on the back surface thereof (that is, the surface opposite to the mounting surface of the reactor 10).
  • a cooler is provided adjacently to provide forced cooling.
  • the lower portions of the coil portions 28a and 28b of the coil 28 have been described as being covered with the secondary insert molding resin portion 34.
  • the present invention is not limited to this, and only the lower portions of the coil portions 28a and 28b. May be exposed without being covered with the secondary insert molding resin portion 34, and the coil portions 28 a and 28 b may be in contact with the metal case bottom plate 44 through the heat dissipation sheet 42. In this way, heat transfer from the coil 28 to the metal case bottom plate 44 is improved, and the cooling performance of the coil 28 can be improved.
  • the thermoplastic resin constituting the secondary insert molding resin portion 34 may have a higher thermal conductivity than the thermoplastic resin used for the primary insert molding resin portion 22.
  • the heat conduction performance may be improved by mixing high thermal conductivity particles such as silica with the thermoplastic resin for the secondary insert molding resin part. In this way, even when the entire outer periphery of the coil 28 is covered with the secondary insert molding resin portion 34, heat dissipation from the coil 28 to the outside can be improved.
  • a primary insert molding resin portion 22 made of a thermoplastic resin is formed so as to cover at least the outer peripheral surface excluding the bonding surface between the core members (see FIG. 2).
  • the two core members 14 are arranged so that the leg parts 16 and 18 face each other, the leg parts 16 and 18 are inserted into the coil parts 28a and 28b, and the periphery of the end surfaces 16a and 18a of the leg parts 16 and 18
  • the end portions of the primary insert molding resin portion 22 are connected to each other to form an annular shape (see FIGS. 3 to 5).
  • a gap portion 17 having a fixed dimension D is formed between the leg end surfaces 16 a and 18 a facing each other, and a window portion 33 communicating with the gap portion 17 is formed.
  • the secondary insert molding resin part 34 which consists of thermoplastic resins is formed with respect to the reactor core 12 with which the coil 28 was arrange
  • the reactor 10 in which the secondary insert molding resin portion 34 is formed and the reactor core 12 and the coil 28 are fixed is taken out of the mold, and the manufacture of the reactor is completed.
  • the relative positions of the opposing leg portions 16 and 18 are determined by the concave portion 25a and the convex portion 25b formed at the end portion of the primary insert molding resin portion 22, A dimension D of the gap portion 17 is defined to be constant.
  • the molten thermoplastic resin for secondary insert molding is allowed to flow into the gap portion 17 from the window portion 33 and is cured, so that the thermoplastic resin becomes an adhesive and the leg end surfaces 16a and 18a of the core member 14 are bonded to each other. Is bonded and fixed. Therefore, a conventional nonmagnetic gap plate can be eliminated.
  • the reactor holding jig and the heat curing furnace in the case where a thermosetting adhesive is used for bonding and fixing the core member 14 can be eliminated.
  • the coil portions 28a and 28b can be fixed to the reactor core 12 by the secondary insert molding resin portion 34 made of thermoplastic resin, and the two core members 14 can be connected and fixed in a state of being firmly bonded to each other.
  • the potting process of thermosetting resin in a vacuum furnace and the heat curing process in the heating furnace can be abolished, and the reactor can be manufactured in a high cycle (insert molding time required for one reactor: about 40 seconds, for example). It becomes possible.
  • the insulation distance between the coil 28 and the core member 14 is ensured by the primary insert molding resin part 22 which covers the circumference
  • the reactor 10 can be easily manufactured in a short time, and the cost can be greatly reduced.
  • the primary insert molding resin portion 22 has been described as being formed so as to cover the entire outer periphery of the core member 14 except the leg end surfaces 16a and 18a.
  • the primary insert molding resin portion 22 is not limited to this.
  • only the portions corresponding to the leg covering portion 24 and the wall portion 26 may be formed to expose the whole or a part of the connecting portion 20 of the core member 14.
  • the secondary insert molding resin portion 34 may be provided with a window portion that exposes a part of the coil 28 to improve heat dissipation from the coil 28 to the outside.
  • reactors 10 reactors, 12 reactor cores, 14 core members, 16 first leg, 17 gap, 18 second leg, 16a, 18a leg end face, 20 connecting part, 22 primary insert molding resin part, 24 leg covering part , 25a concave portion, 25b convex portion, 26 wall portion, 28 coil, 28a, 28b coil portion, 29a, 29b conductor end portion, 30 notch portion, 31 degassing passage, 32 flow path, 33 window portion, 34 secondary insert molding Resin part, 38 mounting part, 40 bolt insertion hole, 42 heat dissipation sheet, 44 reactor installation member or metal case bottom plate, 46 bolt, 48 female screw hole, 50a, 50b mounting recess.

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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

リアクトル、および、その製造方法
　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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