WO2013058024A1 - リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 - Google Patents

リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 Download PDF

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coil
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reactor
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康 野村
泉 目々澤
浩 寺元
睦 伊藤
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal

Definitions

  • the present invention relates to a reactor used as a component of a power conversion device such as an in-vehicle DC-DC converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle, a converter including the reactor, and a power conversion device including the converter. Is.
  • the present invention relates to a reactor having high bonding strength between a coil and a case and excellent heat dissipation.
  • Patent Document 1 discloses, as a reactor used in a converter mounted on a vehicle such as a hybrid car, a coil having a pair of coil elements, an annular magnetic core in which the coil is arranged and forms a closed magnetic circuit, A device including a box-shaped case that houses a combination of a coil and a magnetic core, and a sealing resin filled in the case is disclosed.
  • a sealing resin is filled between the bottom surface of the case and the surface on the case side of the coil, and this sealing resin is used for insulation between the case and the coil.
  • this reactor proposes to form an insulating thin film coating on the inner bottom surface of the case in order to further improve the insulating properties.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a magnetic core support portion is provided on the bottom surface of the case to radiate heat from the magnetic core through the case.
  • a further improvement in heat dissipation is desired over conventional reactors.
  • the coil since the coil generates heat when energized, it is desired to efficiently transfer the heat of the coil to the installation target.
  • the sealing resin since the sealing resin is interposed between the coil and the case, it is excellent in insulation, but it is difficult to further improve the heat dissipation.
  • a reactor having a conventional case is inferior in assembling workability. Since the coil is typically made of copper, and the magnetic core is typically made of iron or steel, the combination of the coil and the core is heavy. In the conventional reactor, the combination of the heavy objects must be inserted from the opening above the case, and the assembly workability is poor.
  • the inventors of the present invention have studied a configuration in which the case is divided into a bottom plate portion and a side wall portion, each of which is a separate member, the bottom plate portion is made of a metal material, and the coil is joined to the bottom plate portion.
  • the above-mentioned assembly can be easily placed on the bottom plate part, and after placing the combination, the bottom plate part is assembled to the side wall part so that the combination is housed in the case. it can. Therefore, this structure can reduce the burden accompanying the movement of heavy objects and is excellent in assembling workability.
  • the bottom plate portion is generally made of metal having excellent thermal conductivity, and the structure in which the coil is directly joined to the bottom plate portion can shorten the distance between the coil and the bottom plate portion. Enhanced.
  • one of the objects of the present invention is to provide a reactor having high bonding strength between the coil and the case and excellent heat dissipation.
  • Another object of the present invention is to provide a converter including a reactor having excellent heat dissipation and a power converter including the converter.
  • the case is not a molded product in which the bottom plate portion and the side wall portion are integrally molded, but the bottom plate portion and the side wall portion are separated from each other, and the coil is formed on the metal bottom plate portion via a bonding layer.
  • the above-mentioned object is achieved by adopting a configuration in which a treatment for improving the adhesion between the bottom plate portion and the bonding layer is performed.
  • the reactor of the present invention includes a coil, a magnetic core in which the coil is disposed, and a case that houses a combination of the coil and the magnetic core.
  • the case includes a bottom plate portion, a side wall portion that is a member independent of the bottom plate portion, and a bonding layer that is provided on the inner surface of the bottom plate portion and fixes the coil.
  • the bottom plate portion is made of a metal material.
  • the side wall portion is attached to the bottom plate portion and surrounds the periphery of the combination.
  • the reactor is subjected to a surface roughening treatment on at least the region where the bonding layer is provided on the inner surface of the bottom plate portion.
  • the reactor of the present invention since the bottom plate portion and the side wall portion are separate members, the combination of the coil and the magnetic core is disposed on the bottom plate portion as described above, and then the bottom plate portion and the side wall portion are arranged. Can be integrated into a state in which the assembly is housed in the case. Moreover, this invention reactor can fix an assembly (coil) reliably with respect to a case by providing a joining layer irrespective of the presence or absence of sealing resin. Therefore, the reactor of the present invention is excellent in assembling workability as compared with the case of using a conventional integrally molded case.
  • the bottom plate portion is generally made of a material excellent in thermal conductivity: a metal material, and the coil is fixed to the bottom plate portion by a bonding layer.
  • the heat of the coil can be efficiently transmitted to the bottom plate portion.
  • the surface area of the bottom plate portion where the bonding layer is provided is roughened, so that a sufficiently large contact area between the bottom plate portion and the bonding layer can be secured.
  • the bonding strength between the bottom plate portion and the bonding layer is high. Therefore, the bottom plate portion and the coil are firmly fixed via the bonding layer, so that the heat of the coil can be efficiently transmitted to the installation target via the bottom plate portion. From these points, the reactor of the present invention is excellent in heat dissipation.
  • the reactor of the present invention there is a form in which the roughening treatment is an anodizing treatment and an anodized layer is provided on the inner surface of the bottom plate portion.
  • Anodizing treatment is easy to roughen large quantities of materials and large-area materials, and is excellent in productivity.
  • an anodic oxide layer has many OH groups on its surface, it can form strong hydrogen bonds with the constituent material of the bonding layer, such as an adhesive, and thus has excellent adhesion to the bonding layer.
  • dimples having a diameter of about 3 ⁇ m to 400 ⁇ m on the surface of the anodized layer, the surface area can be increased by about 1.8 times compared to the case of only the bottom plate portion.
  • the constituent metal of the bottom plate and the anodized layer have very high adhesion. From these things, the said form can raise joint strength of a baseplate part and a joining layer effectively through an anodic oxidation layer.
  • the anodic oxidation layer is excellent in insulation, the said form can improve the insulation between a coil and metal bottom plate parts.
  • the thickness of the anodized layer is 2 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the anodic oxide layer typically has a large number of very fine pores having a diameter of about 300 nm to 700 nm.
  • the thickness of the anodized layer is 2 ⁇ m or more, since the anodized layer has a sufficient thickness, there are deep micropores, and the contact area between the anodized layer and the bonding layer is large.
  • the bonding strength between the anodized layer and the bonding layer, and thus the coil and the bottom plate can be increased.
  • the thickness of the anodized layer is within the above range, a decrease in thermal conductivity due to the presence of the anodized layer can be suppressed. Therefore, the said form is excellent in joining strength and heat dissipation.
  • the anodized layer has a crack part extending from the surface to the metal material constituting the bottom plate part, and the crack part is filled with the constituent material of the bonding layer Is mentioned.
  • the anodized layer is formed to a certain extent (especially 9 ⁇ m or more, preferably 12 ⁇ m or more)
  • the subsequent heat history curing of the constituent material of the bonding layer (typically, an adhesive)
  • the cracks that reach the bottom plate part are generated in the anodized layer depending on the time and the sealing resin is cured, and the bonding layer is filled with the constituent material of the bonding layer, thereby further increasing the bonding strength.
  • the bonding strength is further increased by an increase in the contact area and an anchor effect due to being deeper than the fine holes and dimples.
  • the anodization layer is not provided in a part of said bottom-plate part, the said metal material is exposed, and the form whose this exposed part is an attachment location of a ground wire is mentioned. .
  • the above-mentioned form can easily perform the grounding work by having the ground wire attachment portion.
  • the above form is excellent in insulation between the coil and the side wall, the distance between the coil and the side wall can be shortened or brought into contact with each other, and the reactor can be downsized. Moreover, the said form can achieve the weight reduction of a reactor because a side wall part is comprised with resin lightweight compared with a metal.
  • the bonding layer is thin, the distance between the coil and the bottom plate portion is very short, and the heat of the coil can be efficiently transmitted to the installation object through the bottom plate portion, and the heat dissipation is excellent. Since the heat dissipation is improved as the thickness of the bonding layer is thinner, it can be 1 mm or less, and further 0.5 mm or less.
  • the reactor of the present invention can be suitably used as a component part of a converter.
  • the converter of the present invention comprises a switching element, a drive circuit that controls the operation of the switching element, and a reactor that smoothes the switching operation, and converts the input voltage by the operation of the switching element.
  • the form whose reactor is this invention reactor is mentioned.
  • This converter of the present invention can be suitably used as a component part of a power converter.
  • the power converter of the present invention includes a converter that converts an input voltage and an inverter that is connected to the converter and converts between direct current and alternating current, and drives a load with the power converted by the inverter. And the converter is a converter according to the present invention.
  • the converter of the present invention and the power conversion device of the present invention are excellent in productivity and heat dissipation by including the reactor of the present invention excellent in assembly workability, adhesion between the coil and the case, heat dissipation, etc., and suitable for in-vehicle parts and the like. Can be used.
  • the reactor of the present invention has high bonding strength between the coil and the case and is excellent in heat dissipation.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a reactor of Embodiment 1.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an outline of a reactor of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing a combination of a coil and a magnetic core provided in the reactor of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line (IV)-(IV) in FIG. 1 in the reactor according to the first embodiment, where (A) shows the whole, and (B) and (C) show the vicinity of the bonding layer in an enlarged manner. It is a micrograph of the surface of the test piece used in Test Example 1, (A) is a test piece subjected to the roughening treatment (anodization treatment) used in Sample No.
  • (B) It is a test piece as the rolled material used for sample No.100.
  • (A) is a photomicrograph of the surface of the test piece of sample No. 1-2 used in Test Example 1, and (B) shows an enlarged crack portion.
  • (A) is a micrograph observing a cross section near the boundary between the bonding layer and the bottom plate in the reactor prototyped in Test Example 2, and (B) is a crack in the rectangular frame with white dotted lines in (A). The part is shown enlarged.
  • 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a power supply system of a hybrid vehicle. It is a schematic circuit diagram which shows an example of this invention power converter device which provides this invention converter.
  • Embodiment 1 ⁇ Reactor overall structure ⁇
  • the reactor 1 includes a coil 2, a magnetic core 3 in which the coil 2 is disposed, and a case 4 that houses a combined body 10 of the coil 2 and the magnetic core 3.
  • the case 4 is a box having a bottom plate portion 40 (FIG. 2) and a side wall portion 41 standing from the bottom plate portion 40 and having an opening on the side facing the bottom plate portion 40.
  • the features of the reactor 1 are (1) that the bottom plate portion 40 and the side wall portion 41 constituting the case 4 are not integrally formed and are separate separate members, and (2) the bottom plate portion 40 is a metal material. Comprising a bonding layer 42 (FIG. 2) for fixing the coil 2 on its inner surface 40i (FIG. 2), and (3) roughening the region of the bottom plate 40 where the bonding layer 42 is provided. It is in the processing.
  • FIG. 2 for fixing the coil 2 on its inner surface 40i (FIG. 2)
  • the coil 2 will be described mainly with reference to FIGS.
  • the coil 2 includes a pair of coil elements 2a and 2b formed by spirally winding a single continuous winding 2w having no joint part, and a coil connecting part 2r for connecting both the coil elements 2a and 2b.
  • Each coil element 2a, 2b is a hollow cylindrical body having the same number of turns, arranged in parallel (side by side) so that the respective axial directions are parallel, and wound on the other end side (right side in FIG. 3) of the coil 2
  • a part of 2w is bent into a U shape to form a coil coupling portion 2r. With this configuration, the winding directions of both coil elements 2a and 2b are the same.
  • it can be set as the coil which produced each coil element by a separate coil
  • a coated wire having an insulating coating made of an insulating material on the outer periphery of a conductor made of a conductive material such as copper, aluminum, or an alloy thereof can be suitably used.
  • the conductor is typically a rectangular wire, and various other cross-sectional shapes such as a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape can be used.
  • the flat wire (1) has a high space factor, (2) it is easy to ensure a wide contact area with the bonding layer 42 provided on the bottom plate portion 40 described later, and (3) the contact area with the terminal fitting 8 described later. There is an advantage that it is easy to ensure widely.
  • the conductor is made of a copper rectangular wire
  • the insulation coating is made of a coated rectangular wire made of enamel (typically polyamide imide) .
  • Each coil element 2a, 2b turns this covered rectangular wire into edgewise winding. Edgewise coil.
  • the end face shape of each of the coil elements 2a and 2b is a shape obtained by rounding the corners of the rectangle, but it can be appropriately changed such as a circular shape.
  • Both ends of the winding 2w forming the coil 2 are appropriately extended from the turn forming portion on one end side (left side in FIG. 3) of the coil 2, and typically drawn out of the case 4 (FIG. 1). ).
  • one end portion 81 of a terminal fitting 8 made of a conductive material such as copper, aluminum, or an alloy thereof is connected to a conductor portion exposed by peeling off the insulation coating by soldering, welding, or crimping. .
  • An external device such as a power source for supplying power is connected to the coil 2 via the terminal fitting 8.
  • the shape of the terminal fitting 8 shown in FIG. 2 and the like is merely an example, and the shape of the one end portion 81 can be changed as appropriate, for example, a U shape instead of a flat plate shape.
  • the magnetic core 3 will be described with reference to FIG.
  • the magnetic core 3 has a pair of inner core portions 31 covered with the coil elements 2a and 2b, and a pair of outer core portions 32 that are not disposed on the coil 2 and are exposed from the coil 2.
  • Each inner core portion 31 is a columnar body having an outer shape along the inner peripheral shape of each coil element 2a, 2b (here, a shape obtained by rounding the corners of a rectangular parallelepiped), and each outer core portion 32 is respectively A columnar body having a pair of trapezoidal surfaces.
  • both outer core portions 32 are disposed so as to sandwich a pair of spaced apart inner core portions 31, and the end surface 31e of each inner core portion 31 and the inner end surface 32e of the outer core portion 32 are in contact with each other. To form an annular shape.
  • the inner core portion 31 and the outer core portion 32 form a closed magnetic path when the coil 2 is excited.
  • the inner core portion 31 is a laminated body configured by alternately laminating core pieces 31m made of a magnetic material and gap members 31g typically made of a nonmagnetic material, and the outer core portion 32 is made of a magnetic material.
  • each core piece a molded body using magnetic powder or a laminated body in which a plurality of magnetic thin plates (for example, electromagnetic steel sheets) having an insulating coating are laminated can be used.
  • the molded body is, for example, an iron group metal, Fe-Si or Fe-Si-Al, an iron alloy such as steel, a powder molded body using a powder made of a soft magnetic material such as a rare earth metal or an amorphous magnetic body, and the above powder.
  • examples of the core piece include a ferrite core that is a sintered body of a metal oxide. The molded body can be easily formed even with a complex solid core piece or magnetic core.
  • the green compact is typically a powder made of the soft magnetic material, and after forming a coating powder having an insulating coating (such as silicone resin or phosphate) on the surface of each particle, heat treatment (preferably Can be produced by applying a temperature lower than the heat resistance temperature of the insulating coating.
  • each core piece is a compacted body of soft magnetic powder containing iron such as iron or steel.
  • the gap material 31g is a plate-like member that is arranged between the core pieces and adjusts the inductance, and a material having a lower magnetic permeability than the core piece is used as a constituent material thereof.
  • Typical constituent materials include nonmagnetic materials such as alumina, glass epoxy resin, and unsaturated polyester.
  • the gap material is made of a mixed material in which magnetic powder (for example, ferrite, Fe, Fe-Si, sendust, etc.) is dispersed in a nonmagnetic material such as ceramics or phenol resin, the leakage magnetic flux in the gap portion can be reduced. It can also be an air gap.
  • a gapless configuration without a gap material can be obtained.
  • the number of core pieces and gap members can be appropriately selected so that the reactor 1 has a desired inductance.
  • the shape of a core piece or a gap material can be selected suitably.
  • an adhesive or an adhesive tape can be used for the integration of the core pieces and the integration of the core pieces 31m and the gap material 31g.
  • an adhesive tape may be used to form the inner core portion 31, and the inner core portion 31 and the outer core portion 32 may be joined with an adhesive.
  • the inner core portion 31 can be formed using an insulating tube such as a heat shrinkable tube or a room temperature shrinkable tube.
  • the insulating tube also functions as an insulating material between the coil elements 2a and 2b and the inner core portion 31.
  • the magnetic core 3 shown in this example has a surface on the installation side of the inner core portion 31 (lower surface in FIG. 3) and a surface on the installation side of the outer core portion 32 (hereinafter, referred to as a core installation surface).
  • the core installation surface of the outer core portion 32 protrudes from the inner core portion 31, and is flush with the surface on the installation side of the coil 2 (hereinafter referred to as the coil installation surface). Therefore, the surface on the installation side of the combination 10 of the coil 2 and the magnetic core 3 is composed of the coil installation surfaces of both the coil elements 2a and 2b and the core installation surface of the outer core portion 32, and the coil 2 and the magnetic core 3 Both come into contact with a bonding layer 42 (FIG. 2) described later.
  • the contact area with the bottom plate 40 (FIG. 2) is sufficiently large, and the reactor 1 is stable when installed. Also excellent. Further, by configuring the core piece with a compacted body, a portion of the outer core portion 32 that protrudes from the inner core portion 31 can be used as a magnetic flux passage.
  • the reactor 1 shown in this example further includes an insulator 5 interposed between the coil 2 and the magnetic core 3.
  • the reactor 1 can enhance the insulation between the coil 2 and the magnetic core 3.
  • the insulator 5 is a pair interposed between a peripheral wall portion 51 disposed on the outer periphery of the inner core portion 31, and end faces of the coil elements 2a and 2b and an inner end face 32e of the outer core portion 32.
  • Frame plate portion 52 is a pair interposed between a peripheral wall portion 51 disposed on the outer periphery of the inner core portion 31, and end faces of the coil elements 2a and 2b and an inner end face 32e of the outer core portion 32.
  • the peripheral wall portion 51 is a member that insulates between the coil elements 2a and 2b and the inner core portion 31, and is a pair of cross sections that are divided in the direction perpendicular to the axial direction of the inner core portion 31 (vertical direction in FIG. 3). It can be easily arranged on the outer periphery of the inner core portion 31.
  • the peripheral wall 51 when the peripheral wall 51 is disposed on the inner core part 31, the outer peripheral surface of the inner core part 31 is not covered completely, but a part thereof is exposed, but when the divided pieces are combined, the inner core part
  • the split piece may be configured to be a cylindrical body covering the entire circumference of 31, and the shape can be changed as appropriate.
  • Each frame plate portion 52 is a B-shaped flat plate member having a pair of openings (through holes) through which the respective inner core portions 31 can be inserted.
  • the frame plate portion 52 includes a partition plate 52b in the middle of both openings, and when the frame plate portion 52 is assembled to the coil 2, the partition plate 52b is interposed between the coil elements 2a and 2b, The insulation between the coil elements 2a and 2b is improved.
  • one (right side in FIG. 3) frame plate portion 52 includes a pedestal 52p on which the coil coupling portion 2r is placed and insulates between the coil coupling portion 2r and the outer core portion 32.
  • the shape of the insulator can be selected as appropriate.
  • a form in which a cylindrical piece constituting the peripheral wall part is integrally formed on the frame plate part can be mentioned.
  • This form is composed of a pair of divided pieces (consisting of the above-mentioned integral molded product) that can be divided in the axial direction of the coil 2. If each divided piece has an engaging portion that engages with each other, the mutual positioning can be facilitated.
  • peripheral wall portion 51 is omitted and only the frame plate portion 52 is provided, and another insulating coating layer is formed on the outer periphery of the inner core portion 31 (for example, formed by winding the above-described insulating tube, insulating tape, or insulating paper). It can be set as the form which comprises.
  • Insulator 5 can be made of an insulating material such as polyphenylene sulfide (PPS) resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, or liquid crystal polymer (LCP).
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PBT polybutylene terephthalate
  • LCP liquid crystal polymer
  • Case 4 will be described with reference to FIG.
  • the case 4 includes a flat bottom plate portion 40 and a frame-like side wall portion 41 standing on the bottom plate portion 40, and the bottom plate portion 40 and the side wall portion 41 are separate members as described above.
  • the bottom plate portion 40 is typically arranged so that one surface thereof is in contact with the installation target when the reactor 1 is installed on the installation target such as a cooling base, and the one surface is used as a cooling surface.
  • the bottom plate portion 40 only needs to have an area where the combined body 10 of the coil 2 and the magnetic core 3 can be placed and to which the side wall portion 41 can be attached, and the outer shape (planar shape) is appropriately selected. be able to.
  • the bottom plate portion 40 is a rectangular plate and has a shape having attachment portions 400 protruding from the four corners.
  • Each mounting portion 400 is provided with a bolt hole 400h through which a bolt (not shown) for fixing the case 4 to an installation target such as a cooling base is inserted.
  • the bolt hole 400h is provided so as to be continuous with a bolt hole 411h of the side wall 41 described later.
  • the bolt holes 400h and 411h any of through holes that are not threaded and screw holes that are threaded can be used, and the number and the like can be appropriately selected.
  • Reactor 1 is fixed so that bottom plate portion 40 is in contact with an installation object by bolts (not shown) arranged in bolt holes 400h and 411h.
  • the side wall portion 41 is a rectangular frame-like body, and when the case 4 is assembled by closing one opening portion with the bottom plate portion 40, the side wall portion 41 is disposed so as to surround the periphery of the assembly 10 of the coil 2 and the magnetic core 3. The other opening is opened.
  • the outer shape of the side wall 41 is a shape in which the opening side region (the upper region in FIG. 2) is along the outer peripheral surface of the combined body 10 (a combination of a plane and a curved surface), and the reactor 1 is the installation target.
  • the region that is the installation side when installed is a step shape that protrudes outward from the opening-side region, and a shape that follows the outer shape of the bottom plate portion 40.
  • the shape of the side wall portion 41 can be changed as appropriate.
  • the side wall portion 41 can be a simple rectangular frame or a shape including the mounting portion 411 on the rectangular frame.
  • a bowl-shaped portion is provided so as to cover the trapezoidal surface of each outer core portion 32 of the combined body 10.
  • the coil 2 is exposed as shown in FIG. 1, and the magnetic core 3 is substantially covered with the constituent material of the case 4.
  • a hook-shaped part (1) improved vibration resistance, (2) improved rigidity of the case 4 (side wall part 41), (3) magnetic core 3 (outer core part 32) from the external environment Various effects such as protection and mechanical protection, (4) prevention of the assembly 10 from falling off (stopping), and (5) use as a terminal block 410 described later can be obtained. If one or both of the hook-shaped portions are omitted and both the coil 2 and the trapezoidal surface of the one or both outer core portions 32 are exposed, the side wall portion 41 can be made a simpler shape.
  • one hooked part (left side in FIG. 2) is used for the terminal block 410.
  • This hook-shaped portion includes a concave groove 410c into which a pair of terminal fittings 8 to which respective end portions of the winding 2w are respectively connected.
  • the terminal fitting 8 is disposed in the concave groove 410c, a part (intermediate portion) of the terminal fitting 8 is covered with the terminal fixing member 9, and the terminal fixing member 9 is tightened with the bolt 91, whereby the terminal fitting 8 is fixed to the side wall portion 41, A terminal block 410 can be formed.
  • the side wall 41 is made of an insulating resin
  • the side fitting, the terminal fitting 8, and the terminal block are integrated by insert molding the terminal fitting 8. It can be in the form.
  • the number of parts and the number of assembly processes are small, and the productivity of the reactor is excellent.
  • the region on the installation side of the side wall portion 41 includes mounting portions 411 protruding from the four corners, and each mounting portion 411 is provided with a bolt hole 411h to constitute a mounting location. Yes.
  • the case 4 is formed by combining the bottom plate portion 40 and the side wall portion 41, the mounting portion 400 of the bottom plate portion 40 and the mounting portion 411 of the side wall portion 41 overlap.
  • the bolt hole 411h may be formed only by the constituent material of the side wall portion 41, or may be formed by arranging a cylindrical body made of another material.
  • the side wall portion 41 is made of resin
  • a metal tube is arranged to form the bolt hole 411h.
  • both the bottom plate portion 40 and the side wall portion 41 are provided with the mounting portions 400, 411, but only the bottom plate portion 40 is provided with the mounting portion 400, and only the side wall portion 41 is provided with the mounting portion 411. can do.
  • the attachment part 400 is formed so that the attachment part 400 of the bottom plate part 40 protrudes from the outer shape of the side wall part.
  • the bottom plate part is, for example, a rectangular plate, and the attachment part 411 of the side wall part 41.
  • the outer shape of the side wall portion 41 is formed so as to protrude from the outer shape of the bottom plate portion.
  • the constituent material of the bottom plate portion 40 is a material having a high thermal conductivity such as a metal material so that the bottom plate portion 40 can be used as a heat dissipation path.
  • Specific metals include, for example, aluminum (thermal conductivity: 237 W / m ⁇ K) and its alloys, magnesium (156 W / m ⁇ K) and its alloys, copper (398 W / m ⁇ K) and its alloys, silver ( 427W / m ⁇ K) and its alloys, titanium (21.9W / m ⁇ K) and its alloys, iron (80W / m ⁇ K), austenitic stainless steel (for example, SUS304: 16.7W / m ⁇ K), etc. Can be mentioned.
  • aluminum and its alloys are lightweight and have excellent corrosion resistance.
  • Magnesium and its alloys are further lightweight and have excellent vibration damping properties, and thus can be suitably used for in-vehicle components. Titanium and its alloys are relatively light and have excellent strength and corrosion resistance. In addition, aluminum, magnesium, titanium, and alloys thereof can use an anodizing treatment for the roughening treatment described later, and are excellent in workability of the roughening treatment. Copper, silver, and alloys thereof can be a reactor having excellent thermal conductivity and excellent heat dissipation. Iron and its alloys are excellent in strength and corrosion resistance. In particular, if the constituent material of the bottom plate portion 40 is a nonmagnetic metal such as aluminum or magnesium, even if the coil 2 is disposed close to the bottom plate portion 40, it is difficult to exert a magnetic influence.
  • the constituent material of the bottom plate portion 40 is a nonmagnetic metal such as aluminum or magnesium, even if the coil 2 is disposed close to the bottom plate portion 40, it is difficult to exert a magnetic influence.
  • the bottom plate portion 40 can be manufactured in a desired shape by casting such as die casting.
  • the bottom plate portion 40 can be manufactured by pressing (typically punching) or cutting a rolled material obtained by rolling the cast material into a desired shape.
  • Examples of the constituent material of the side wall portion 41 include materials having excellent electrical insulation and heat resistance.
  • An example of such a material is an insulating resin. Specifically, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, PBT resin, PPS resin, polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyacetal (POM) ), Thermoplastic resins such as acrylic, nylon 6, nylon 66, LCP, and urethane resin.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • PBT resin polypropylene
  • PS polystyrene
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • POM polyacetal
  • Thermoplastic resins such as acrylic, nylon 6, nylon 66, LCP, and urethane resin.
  • a resin containing at least one ceramic selected from silicon nitride, aluminum oxide (alumina), aluminum nitride, boron nitride, mullite, and silicon carbide is excellent in insulation and also has heat dissipation. Enhanced.
  • the constituent material of the side wall portion 41 can be the above-described metal material (particularly nonmagnetic metal).
  • the side wall portion 41 is also made of a metal material, heat dissipation and strength can be further enhanced.
  • the bottom plate portion 40 is made of an aluminum alloy
  • the side wall portion 41 is made of PPS resin. Therefore, the reactor 1 has a thermal conductivity of the bottom plate portion 40 that is sufficiently higher than that of the side wall portion 41 and is excellent in heat dissipation.
  • the coil 2 and the side wall 41 are placed close to each other, and the distance between the outer peripheral surface of the coil 2 and the inner peripheral surface of the side wall 41 is very narrow, about 0 mm to 1.0 mm. Excellent. Even when the coil 2 and the side wall portion 41 are close to each other, the side wall portion 41 is made of an insulating resin as described above, so that the insulating property is excellent.
  • the fixing member include an adhesive and a fastening member such as a bolt.
  • a bolt hole (not shown) is provided in the bottom plate portion 40 and the side wall portion 41, a bolt (not shown) is used as a fixing member, and the bolts are screwed together to integrate them.
  • One feature of the present invention is that at least a part of the surface of the bottom plate portion 40 made of a metal material, specifically, a formation region of a bonding layer 42 described later is subjected to a roughening treatment. .
  • the roughening treatment is a treatment for forming fine irregularities in order to increase the contact area between the bottom plate portion 40 and the bonding layer 42.
  • Specific treatments include (1) anodizing treatment represented by anodizing, (2) needle-like plating, (3) planting of molecular bonding compounds, (4) groove processing by laser, (5) nano-order dimples Formation, (6) etching treatment, (7) sand blasting and shot blasting, (8) polishing, and (9) matting treatment with sodium hydroxide.
  • the fine irregularities include, for example, those having a surface roughness Ra of 10 ⁇ m or less.
  • the above (2) is a needle-like metal plating having a diameter of ⁇ 0.1 ⁇ m to 0.2 ⁇ m and a length of 2 ⁇ m to 3 ⁇ m on a metal base material (here, the bottom plate portion 40; hereinafter, the description regarding the roughening treatment). (For example, nickel plating). By these needle-like objects, fine irregularities are formed.
  • the above (3) is a process in which a reactive functional group (—OH) is attached to a metal substrate and then a molecular bonding compound is planted on the metal substrate by a known method.
  • the above (4) is a process of forming a groove having a width of about 50 ⁇ m and a depth of about 50 ⁇ m to 100 ⁇ m by appropriately scanning the surface of the metal substrate with a YAG laser (for example, scanning in a lattice pattern). is there.
  • the width, depth, and shape of the groove can be appropriately selected so as to obtain the desired unevenness.
  • the above (5) is a process of forming a very fine dimple by immersing the metal substrate in a known special treatment liquid, and can form very fine irregularities with excellent adhesion to the resin.
  • the above (6) is a process for forming irregularities by immersing and corroding the metal substrate in a processing liquid for etching (acid liquid or alkaline liquid). Unevenness can be formed only in a desired region using masking. Further, the size of the unevenness can be changed by adjusting the concentration, type, immersion time, and the like of the etching solution.
  • the above (7) is a process of forming irregularities by colliding particles of an appropriate material and size with the metal substrate.
  • the above (8) is a process for forming irregularities by grinding the surface of the metal substrate using a known scissors.
  • the above (9) is a process in which the metal substrate is dipped in a sodium hydroxide solution to roughen the surface of the metal substrate to form irregularities, and a known matting process can be used.
  • known conditions, commercially available treatment liquids, and techniques that are applied to the above-described metal materials can be used as appropriate.
  • the anodizing treatment of (1) above is, for example, JIS H 8601 (1999) Annex 2 (reference) for aluminum and its alloys, and JIS H 8651 (2011) for magnesium and its alloys.
  • JIS H 8601 (1999) Annex 2 (reference) for aluminum and its alloys and JIS H 8651 (2011) for magnesium and its alloys.
  • titanium and its alloys it can be carried out with reference to JIS W 1108 (2000), and any known conditions can be used.
  • An anodized layer can be formed. Irregularities can be formed by these fine holes or dimples having a diameter of about 3 ⁇ m to 400 ⁇ m existing on the surface of the anodized layer.
  • Anodizing treatment can be (1) roughening multiple materials or large materials at once, (2) thickness of anodized layer and uneven state (depth, number of dimples, dimples, etc.) depending on conditions (3) Since there are many OH groups on the surface, hydrogen bonding is possible due to intermolecular force, so it has excellent adhesion to the resin. (4) Insulation can be enhanced by the anodized layer. There are advantages such as.
  • the thickness of the anodized layer can be selected as appropriate, but is preferably 2 ⁇ m or more.
  • the micropores usually do not reach the metal substrate due to the presence of the barrier layer described above.
  • the thickness of the anodic oxide layer is 2 ⁇ m or more, particularly more than 3 ⁇ m, the depth of the micropores becomes sufficiently deep, and the contact area with the constituent material of the bonding layer 42 can be increased. Therefore, the adhesion between the anodized layer and the bonding layer 42 can be enhanced by the dimples and the fine holes, and as a result, the bonding strength between the coil 2 and the bottom plate portion 40 can be improved.
  • the subsequent thermal history causes a network-like crack in the anodized layer, in particular, a deep crack reaching the metal substrate.
  • a constituent material typically a resin such as an adhesive
  • the bonding layer typically a resin such as an adhesive
  • an anodized layer in which there is a crack filled with the constituent material of the bonding layer.
  • the anodized layer is preferably 9 ⁇ m or more, and more preferably 12 ⁇ m or more.
  • the anodic oxide layer is too thick, the heat dissipation is reduced, so that it is preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 15 ⁇ m or less.
  • the total thickness with a bonding layer 42 described later can be 2 mm or less, further 1.5 mm or less, and particularly 1 mm or less.
  • the thickness of the anodized layer, the number / depth of micropores, and the number / depth / size (diameter) of dimples can be changed by adjusting the type of treatment liquid, the immersion time, the electrolysis voltage, and the like. Known conditions can be used as appropriate.
  • the presence of the crack in the anodized layer in addition to the above-described fine holes and dimples can increase the contact area with the constituent material of the bonding layer. .
  • the anchor effect by filling the constituent material of the bonding layer can be obtained.
  • the presence or absence of cracks and the depth of cracks can be determined by observing the cross section of the bottom plate with an optical microscope or scanning electron microscope: SEM.
  • the length of cracks can be determined by removing the bonding layer and examining the surface of the bottom plate with an optical microscope. Or by observing with SEM.
  • the depth of the crack is preferably deeper than the depth of the fine holes, and more preferably the same as the thickness of the anodized layer, that is, it reaches the metal substrate. Further, it is considered that the contact area can be increased as the number of cracks increases or the length of cracks increases. The number, length, and depth of cracks vary depending on the thermal history after forming the anodized layer. When heat treatment is performed after the formation of the anodized layer, for example, if the heating temperature is increased, the holding time is increased, or the quenching process is performed from the heating temperature, the number of cracks tends to increase.
  • a heat treatment for crack formation may be separately performed, but when the bonding layer 42 is made of a material that needs to be thermally cured, this curing step is performed in a form having a sealing resin.
  • this sealing resin is a material that needs to be thermally cured, the curing process of the sealing resin can be used as a heat treatment for crack formation. As shown in a test example to be described later, when a somewhat thick anodic oxide layer is formed, cracks can be sufficiently formed by the above-described curing step.
  • the region where the roughening treatment is performed in the bottom plate portion 40 can be appropriately selected as long as the region where the bonding layer 42 is provided is included.
  • the entire inner surface 40i of the bottom plate portion 40, the entire inner surface 40i and the side surfaces of the bottom plate portion 40, the inner surface 40i and the outer surface of the bottom plate portion 40, and the entire surface of the bottom plate portion 40 can be roughened.
  • FIG. 4 illustrates a form in which the entire bottom plate portion 40 is provided with the anodized layer 43.
  • the side wall 41, the terminal fitting 8, and the like are omitted for easy understanding.
  • 4 (B) and 4 (C) the region within the one-dot chain line circle in FIG. 4 (A) is shown enlarged, and the bonding layer 42 is highlighted (shown thick) for easy understanding.
  • the entire bottom plate 40 is subjected to a surface roughening treatment, no masking or the like is required for the surface roughening treatment that involves immersion in the treatment liquid (such as anodizing treatment or etching treatment). Work such as immersion in can be easily performed, and productivity is excellent.
  • mechanical processing processing using laser, sandblasting, etc.
  • the ground wire can easily attach the ground wire and the like because the metal material is exposed even after the roughening treatment.
  • the natural oxide film is appropriately removed.
  • the roughening process is performed on only a part of the bottom plate portion 40, depending on the type of the roughening process (for example, laser processing), the processing time is short and the productivity is excellent.
  • any part of the bottom plate 40 excluding the formation region of the bonding layer 42 is not subjected to the surface roughening treatment. (It is not provided with the said film
  • (Junction layer) Reactor 1 has a bonding layer 42 for fixing the coil 2 to the bottom plate portion 40 in the inner surface 40i of the bottom plate portion 40, in which the coil installation surface of the coil 2 is in contact with the roughened region. 2 and 4).
  • the bonding layer 42 As a constituent material of the bonding layer 42, a material that can fix the coil 2 to the bottom plate portion 40, typically a resin such as an adhesive, can be used.
  • the bonding layer 42 can be easily formed into a desired shape by, for example, applying an adhesive or the like to the bottom plate portion 40 that has been subjected to the above-described roughening treatment, or using screen printing or the like.
  • the bonding layer 42 can be more easily formed by using a sheet-like adhesive cut into a desired shape. Screen printing and sheet adhesives are excellent in shape accuracy.
  • the adhesive layer 42 can use either a single-layer structure shown in FIG. 4C or a multilayer structure (here, a three-layer structure) shown in FIG. 4B.
  • the bonding layer 42 can be very easily formed by using a sheet-like adhesive.
  • the constituent materials of the respective layers can be of different types in addition to the same type.
  • a multilayer structure including a layer having excellent electrical insulation and a layer having excellent heat dissipation and a layer having excellent adhesion can be obtained. The material is selected so that the layer has desired characteristics.
  • the multilayer structure can be formed by, for example, forming the multilayer by the above-described screen printing or laminating the sheet-like adhesive in multiple layers.
  • the constituent material of the bonding layer 42 is preferably an insulating resin, particularly an insulating adhesive (including a sheet-like one).
  • the insulating resin include an epoxy resin and an acrylic resin.
  • an insulating resin containing a filler made of ceramics such as silicon nitride or alumina is used, the bonding layer 42 having excellent heat dissipation and electrical insulation can be formed.
  • the constituent material of the bonding layer 42 is an insulating material having a thermal conductivity of more than 2 W / m ⁇ K, it is possible to obtain a form excellent in heat dissipation and insulation.
  • the bonding layer 42 is composed of a material containing the above-described filler, the material and content of the filler can be adjusted so as to have a desired thermal conductivity.
  • the gap between the coil 2 and the bottom plate portion 40 can be reduced as the thickness (total thickness in the case of multiple layers, the same applies hereinafter) is reduced in both the single layer structure and the multilayer structure.
  • the heat dissipation can be improved and the size can be reduced.
  • the bonding layer 42 is made of an insulating material, the insulation between the coil 2 and the bottom plate 40 is ensured even if the thickness of the bonding layer 42 is 1 mm or less, and even 0.5 mm or less.
  • heat dissipation can be improved by being thin.
  • the bonding layer 42 is made of a material having excellent heat dissipation, the heat dissipation is sufficiently excellent even if the thickness of the bonding layer 42 is 0.5 mm or more, and further 1 mm or more.
  • the thickness of the bonding layer 42 described above is the thickness at the time of forming the bonding layer 42, and when the combination 10 of the coil 2 and the magnetic core 3 is placed on the bonding layer 42, In some cases, the thickness is less than 0.1 mm.
  • the bonding layer 42 shown in FIG. 4 (B) is, for example, an epoxy adhesive (thickness: 0.1 mm) made of an epoxy adhesive (insulating adhesive) and an epoxy adhesive containing a filler made of alumina ( It has a total three-layer structure with two heat dissipation layers (thickness: 0.15 mm, thermal conductivity: 3 W / m ⁇ K) made of an insulating adhesive, and the total thickness is 0.4 mm.
  • 4C is composed of, for example, a sheet-like adhesive made of an epoxy-based adhesive containing a filler made of alumina (thickness before curing: 0.4 mm, the combination 10 is mounted). (Thickness after placement: 0.1mm).
  • the shape of the bonding layer 42 is not particularly limited as long as the coil installation surface of the coil 2 has an area that can be sufficiently contacted.
  • the bonding layer 42 has a shape along the shape formed by the coil installation surface and the core installation surface of the outer core portion 32.
  • an adhesive including a sheet-like material
  • the adhesive and the constituent material of the bonding layer 42 are the same, and the bottom plate portion 40 If it arrange
  • the adhesive is disposed on the inner surface 40i of the bottom plate portion 40 by placing an adhesive on the installation region of the coil 2 (here, the installation region of the combination 10 of the coil 2 and the magnetic core 3) and the installation region of the side wall 41.
  • a layer is formed, and a part of the adhesive layer is used for the bonding layer 42. Since this form can reduce the arrangement
  • an insulating sheet (not shown) may be provided.
  • the constituent material of the bonding layer 42 is made of an adhesive having a high adhesion force. Insulation can be secured by an insulating sheet.
  • the insulating sheet include those composed of an insulating resin such as an amideimide resin, a polyimide resin, a polyester resin, and an epoxy resin.
  • the insulating sheet is thin, such as 0.5 mm or less, further 0.15 mm or less, particularly 0.1 mm or less, the total thickness of the bonding layer 42 and the insulating sheet is small, and the coil 2 and the bottom plate portion 40 are It is preferable because heat dissipation is improved.
  • the insulating sheet can be brought into close contact with the bonding layer 42 or the bottom plate portion 40 by using a sheet having an adhesive layer on at least one side. When an insulating sheet including an adhesive layer is disposed immediately above the bottom plate portion 40 (roughened region), the adhesive layer of the insulating sheet is firmly joined to the roughened region.
  • the bonding layer 42 may have a multilayer structure, and the insulating sheet may be interposed between the layers constituting the bonding layer 42.
  • the bonding layer 42 and the insulating sheet made of resin are firmly bonded, and the bonding layer 42 is firmly bonded to the surface-roughened region as described above.
  • the case 4 may be filled with a sealing resin (not shown) made of an insulating resin.
  • the filling amount of the sealing resin can be appropriately selected. For example, when the end of the winding is exposed from the sealing resin, the connection work with the terminal fitting 8 is easy to perform. A part of the coil 2 can be exposed from the sealing resin.
  • sealing resin examples include an epoxy resin, a urethane resin, and a silicone resin. Moreover, when it is set as the sealing resin containing the ceramic filler excellent in the insulation and thermal conductivity mentioned above, insulation and heat dissipation are further improved.
  • the sealing resin when using a fastening member such as a bolt as a fixing member that integrates the bottom plate part 40 and the side wall part 41, if a form including a sealing material (not shown) is used, The sealing resin can be prevented from leaking from between the bottom plate portion 40 and the side wall portion 41.
  • a form including a sealing material (not shown)
  • the sealing resin can be prevented from leaking from between the bottom plate portion 40 and the side wall portion 41.
  • an adhesive is used for the fixing member to be integrated, since the space between the bottom plate portion 40 and the side wall portion 41 can be sealed by this adhesive, the sealing material can be omitted.
  • ⁇ Manufacture of reactors ⁇ Reactor 1 having the above configuration is, for example, assembly preparation, side wall preparation, bottom plate preparation (including roughening treatment) ⁇ assembly arrangement ⁇ integration of bottom plate and side wall ( ⁇ It can be manufactured by a process of filling the sealing resin.
  • the core piece 31m and the gap material 31g are laminated to form the inner core portion 31, and the peripheral wall portion 51 of the insulator 5 is disposed on the outer periphery thereof, and the coil elements 2a and 2b are arranged. insert.
  • the inner core portion 31 is used in which an adhesive tape (not shown) is wound around and integrated with the outer periphery of the laminate of the core piece 31m and the gap material 31g.
  • the frame plate portion 52 and the outer core portion 32 are arranged so that the assembly of the coil 2 and the inner core portion 31 is sandwiched between the frame plate portion 52 and the outer core portion 32 of the insulator 5. At this time, the end surface 31e of the inner core portion 31 is exposed from the opening of the frame plate portion 52 and contacts the inner end surface 32e of the outer core portion 32. By this step, the combined body 10 is obtained.
  • a side wall 41 formed in a predetermined shape by injection molding or the like is prepared.
  • the terminal fitting 8 and the terminal fixing member 9 are arranged in this order in the concave groove 410c and the bolt 91 is tightened to form the terminal block 410, and the side wall portion 41 including the terminal block 410 is prepared.
  • the terminal fitting 8 can be fixed to the side wall 41 after the case 4 is assembled. As described above, it is also possible to prepare one in which the terminal fitting 8 is integrally formed on the side wall.
  • a bottom plate portion 40 is formed by punching a metal plate (in this case, an aluminum alloy plate) as a material into a predetermined shape.
  • a metal plate in this case, an aluminum alloy plate
  • the bottom plate portion 40 at least a region where the bonding layer 42 is provided is roughened.
  • alumite treatment anodization treatment
  • the metal plate as a material may be roughened in advance and then punched into a predetermined shape.
  • a bonding layer 42 having a predetermined shape is formed on one surface of the anodized bottom plate portion 40.
  • the bonding layer 42 (before curing) was formed using screen printing.
  • the bottom plate portion 40 including the anodized layer 43 and the bonding layer 42 is obtained.
  • the assembly 10 is cured while being maintained at a temperature corresponding to the material of the bonding layer 42, and the combination 10 is fixed to the bottom plate portion 40.
  • the surface of the bottom plate portion 40 is subjected to a roughening treatment, so that the constituent material (here, the adhesive) of the treatment region (here, the anodized layer 43) and the bonding layer 42 is obtained. ) Can be sufficiently increased, and the adhesiveness between the two is excellent.
  • an anchor effect due to the constituent material of the joining layer 42 allows the bottom plate 40 (anodized layer 43) and the joining layer 42 to be Excellent adhesion. Therefore, the coil 2 (here, the combined body 10) and the bottom plate portion 40 can be firmly adhered to each other through the bonding layer 42.
  • the position of the coil 2 and the outer core portion 32 is fixed by the bonding layer 42, so that the position of the inner core portion 31 sandwiched between the pair of outer core portions 32 is also fixed. Therefore, even when the inner core portion 31 and the outer core portion 32 are bonded with an adhesive, or when the core piece 31m and the gap material 31g are not bonded and integrated with an adhesive or an adhesive tape, the bonding layer 42
  • the magnetic core 3 including the inner core portion 31 and the outer core portion 32 can be integrated into an annular shape.
  • a side wall 41 is placed from above the combined body 10 so as to surround the outer peripheral surface of the combined body 10 and is disposed on the bottom plate part 40.
  • the side wall portion 41 can be disposed at an appropriate position with respect to the bottom plate portion 40 by using the hook-shaped portion of the side wall portion 41 for stopping.
  • the case 4 is assembled by integrally connecting the bottom plate portion 40 and the side wall portion 41 with bolts or an adhesive.
  • the box-shaped case 4 is assembled as shown in FIG. 1, and the combined body 10 can be accommodated in the case 4, and the reactor 1 in a form having no sealing resin. Is obtained.
  • the end of the winding 2w and the terminal fitting 8 are preferably electrically connected thereafter.
  • the reactor 1 including the sealing resin By filling the case 4 with a sealing resin (not shown) and curing, the reactor 1 including the sealing resin can be formed.
  • the end of the winding 2w and the terminal fitting 8 may be joined after the sealing resin is filled.
  • the anodized layer 43 such as an alumite layer is provided, depending on the thickness, the crack is generated when the sealing resin is cured, and the constituent material of the bonding layer 42 softened by the heat during the curing is filled in the crack. It can be in the form.
  • ⁇ Usage ⁇ Reactor 1 having the above-described configuration has applications where the energization conditions are, for example, maximum current (DC): about 100 A to 1000 A, average voltage: about 100 V to 1000 V, and operating frequency: about 5 kHz to 100 kHz, typically electric It can be suitably used as a component part of an in-vehicle power converter such as an automobile or a hybrid automobile.
  • DC maximum current
  • the reactor 1 having the above configuration is a separate member in which the bottom plate portion 40 and the side wall portion 41 are independent, and the bottom plate portion 40 that is in contact with the installation target such as a cooling base is made of a metal material, and the coil 2 is attached to the bottom plate portion 40. Bonded by the bonding layer 42.
  • the bonding layer 42 Bonded by the bonding layer 42.
  • at least the formation region of the bonding layer 42 in the bottom plate portion 40 is subjected to a roughening treatment (here, including the anodized layer 43), and the surface layer region of the bottom plate portion 40 has fine unevenness. . Therefore, the contact area between the bottom plate portion 40 and the bonding layer 42 is sufficiently large, and the bottom plate portion 40 and the coil 2 can be firmly bonded.
  • the reactor 1 can efficiently transfer the heat of the coil 2 to the installation target. Further, if the thickness of the bonding layer 42 is thin and the distance between the coil 2 and the bottom plate portion 40 is short, or the bonding layer 42 is formed of a material having excellent thermal conductivity, the heat of the coil 2 Can be transmitted to the installation target more efficiently. Furthermore, the surface area of the bottom plate portion 40 increases due to the unevenness. From the above, the reactor 1 is excellent in heat dissipation. In particular, in this example, since the material of the bottom plate portion 40 is an aluminum alloy having excellent thermal conductivity, the heat dissipation is further improved.
  • the reactor 1 of the first embodiment has the following effects. (1) In addition to excellent adhesion between the bottom plate portion 40 and the anodized layer 43, and excellent adhesion between the bonding layer 42 and the anodized layer 43, the coil 2 and the bottom plate portion 40 are firmly bonded. be able to. (2) By providing the anodized layer 43, the insulation (withstand voltage, partial discharge start voltage) can be enhanced. (3) Since the bottom plate portion 40 and the side wall portion 41 are separate members, the burden associated with the transport of the heavy-weight union 10 when the reactor 1 is assembled is reduced, or the bonding layer is removed with the side wall portion 41 removed. It is excellent in productivity by forming 42 and arranging the union 10.
  • the side wall 41 is made of an insulating resin, it is lightweight. (5) Since the side wall portion 41 is made of an insulating resin, the coil 2 and the side wall portion 41 can be disposed close to each other, and the size is small. (6) The space between the coil 2 and the bottom plate portion 40 is small (substantially equal to the total thickness of the bonding layer 42 and the anodized layer 43), and is small. (7) When the magnetic core 3 is also in contact with the bottom plate portion 40 via the bonding layer 42, heat can be radiated from the magnetic core 3 and the heat dissipation is excellent. (8) By using a coated rectangular wire for the winding 2w to form an edgewise coil, the contact area between the coil 2 and the bonding layer 42 is sufficiently large, and the heat dissipation is excellent.
  • the specimen No. 100 joining specimen is a specimen in which neither of the two bar specimens is anodized.
  • Both of the bonded test pieces of Samples Nos. 1-1 and 1-2 are samples in which the entire bar-shaped test piece is subjected to an alumite treatment.
  • the thickness was varied by changing the treatment time (energization time) using known conditions. Specifically, the processing time for Sample No. 1-2 was lengthened.
  • the thickness of the anodized layer is an average thickness obtained by observing the cross section with an optical microscope or a scanning electron microscope after anodizing and using this observation image.
  • Fig. 5 (A) is a SEM photograph of the surface of the bar-shaped specimen used in Sample No. 1-2
  • Fig. 5 (B) is a SEM of the surface of the bar-shaped specimen used in Sample No. 100. It is a photograph.
  • the surface has a plurality of dimples (here, diameter: about 5 ⁇ m to 15 ⁇ m) and very fine pores, and has an uneven shape. I understand.
  • FIG. 5 (B) shows that although the streak-like rolling traces are visible, the rolling traces are shallow and have substantially no unevenness. From this, it is considered that the surface of Sample No.
  • the thickness of the anodized layer is sufficiently thick as 10 ⁇ m or more, so that the depth of the micropores is sufficiently deep, and the micropores are filled with an adhesive, It is thought that the joint strength was increased by the anchor effect.
  • the heat treatment was performed under the same conditions as the above-described curing conditions, and the presence or absence of cracks was examined in the same manner.
  • the thermal history after the anodizing treatment it was confirmed that there were few or no cracks.
  • this crack is likely to occur when the anodic oxide layer is thick to some extent even if the thermal history is the same.
  • the bonding strength (average) in the tensile shear test was 20 MPa or more, and the bonding strength was further increased. . From this, it can be said that the bonding strength can be further increased depending on the type of the adhesive.
  • a plate made of a rolled material of an aluminum alloy (JIS standard A5052) was prepared as the bottom plate.
  • the bottom plate is subjected to anodization treatment (alumite treatment) as a roughening treatment to form an anodized layer having a thickness of 12 ⁇ m, and then the epoxy adhesive used in Test Example 1 (with filler) is applied, An assembly of a coil and a magnetic core was placed on the adhesive, and the adhesive was cured.
  • the curing conditions were the same as in Test Example 1 (140 ° C. ⁇ 1.5 hours). By this step, a bonding layer composed of the adhesive was formed. In this test, the side wall was omitted.
  • the cross section of the obtained prototype reactor was taken, and the region where the laminated state of the bottom plate portion, the anodic oxide layer, and the bonding layer was observable was taken as an observation field, and the observation field was observed with a scanning electron microscope: SEM.
  • SEM scanning electron microscope
  • the anode layer is thickened (preferably 9 ⁇ m or more, particularly 12 ⁇ m or more) and subjected to an appropriate thermal history. It was confirmed that a crack extending from the surface of the oxide layer to the bottom plate portion can be formed.
  • a reactor having a plurality of cracks filled with the material constituting the joining layer has a sufficient area for joining the anodized layer and the joining layer. It was confirmed that the coil and the bottom plate portion of the case were sufficiently adhered to each other by the anchor effect by the crack portion filled with the constituent material of the bonding layer, and the bonding strength was high.
  • a rolled plate of an aluminum alloy (JIS standard A5052) was prepared.
  • An insulating sheet (commercially available polyimide film (thickness: 0.025 mm)) is placed on the surface of this comparative sample, an electrode is further placed on the insulating sheet, and the electrode and the rolling plate of the comparative sample are connected to a power source.
  • the partial discharge start voltage was measured. As a result, it was about 690V to 705V.
  • a rolled plate of aluminum alloy (JIS standard A5052) was prepared as sample No. 3-1, and an anodic oxide layer having a thickness of 12 ⁇ m was formed on a part of the surface of this rolled plate in the same manner as in Test Example 2. did.
  • the same insulating sheet as the comparative sample a polyimide film is arranged, and further an electrode is arranged on the insulating sheet, and the electrode and the anodized layer in the rolled plate of sample No. 3-1 are arranged.
  • the part which was not formed was connected to a power source, and the partial discharge start voltage was measured. As a result, it was about 760V to 780V.
  • Embodiment 2 The reactor according to the first embodiment and the first modification can be used, for example, as a component part of a converter mounted on a vehicle or the like, or a component part of a power conversion device including the converter.
  • a vehicle 1200 such as a hybrid car or an electric car is used for traveling by being driven by a main battery 1210, a power converter 1100 connected to the main battery 1210, and power supplied from the main battery 1210 as shown in FIG. Motor (load) 1220.
  • the motor 1220 is typically a three-phase AC motor, which drives the wheel 1250 when traveling and functions as a generator during regeneration.
  • the vehicle 1200 includes an engine in addition to the motor 1220.
  • FIG. 8 although an inlet is shown as a charging location of the vehicle 1200, a form including a plug may be adopted.
  • the power conversion device 1100 includes a converter 1110 connected to the main battery 1210 and an inverter 1120 connected to the converter 1110 and performing mutual conversion between direct current and alternating current.
  • the converter 1110 shown in this example boosts the DC voltage (input voltage) of the main battery 1210 of about 200V to 300V to about 400V to 700V when the vehicle 1200 is running and supplies power to the inverter 1120.
  • converter 1110 steps down DC voltage (input voltage) output from motor 1220 via inverter 1120 to DC voltage suitable for main battery 1210 during regeneration, and causes main battery 1210 to be charged.
  • the inverter 1120 converts the direct current boosted by the converter 1110 into a predetermined alternating current when the vehicle 1200 is running and supplies power to the motor 1220. During regeneration, the alternating current output from the motor 1220 is converted into direct current and output to the converter 1110. is doing.
  • the converter 1110 includes a plurality of switching elements 1111, a drive circuit 1112 that controls the operation of the switching elements 1111, and a reactor L, and converts input voltage by ON / OFF repetition (switching operation). (In this case, step-up / down pressure) is performed.
  • a power device such as FET or IGBT is used.
  • the reactor L has the function of smoothing the change when the current is going to increase or decrease by the switching operation by utilizing the property of the coil that tends to prevent the change of the current to flow through the circuit.
  • the reactor L includes the reactor of the first embodiment and the first modification.
  • Vehicle 1200 is connected to converter 1110, power supply converter 1150 connected to main battery 1210, sub-battery 1230 as a power source for auxiliary devices 1240, and main battery 1210.
  • Auxiliary power converter 1160 for converting high voltage to low voltage is provided.
  • the converter 1110 typically performs DC-DC conversion, while the power supply device converter 1150 and the auxiliary power supply converter 1160 perform AC-DC conversion. Some converters 1150 for power feeding devices perform DC-DC conversion.
  • the reactor of the power supply device converter 1150 and the auxiliary power supply converter 1160 has the same configuration as the reactor of the first embodiment and the first modification, and can use a reactor whose size and shape are appropriately changed. .
  • the reactor of the first embodiment can also be used for a converter that performs input power conversion and that only performs step-up or a step-down operation.
  • the reactor of the present invention is a configuration of a power conversion device such as an in-vehicle converter (typically a DC-DC converter) and an air conditioner converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, an electric vehicle, or a fuel cell vehicle. It can utilize suitably for components.
  • a power conversion device such as an in-vehicle converter (typically a DC-DC converter) and an air conditioner converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, an electric vehicle, or a fuel cell vehicle. It can utilize suitably for components.

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Abstract

　本発明のリアクトルは、コイル2と、コイル2が配置される磁性コア3と、コイル2と磁性コア3との組合体10を収納するケースとを具える。ケースは、金属材料から構成される底板部40と、底板部40に取り付けられて、組合体10の周囲を囲む側壁部とを具える。底板部40の内面には、コイル2を固定する接合層42を具え、この接合層42が設けられた領域に粗面化処理が施されている。粗面化処理として、陽極酸化処理を施した場合、底板部40は、陽極酸化層43を具える。粗面化処理によって、底板部40と接合層42との接触面積が増大し、底板部40とコイル2との接合強度を高められる。底板部40とコイル2とが強固に接合されていることで、コイル2の熱を底板部40を介して効率よく設置対象に伝えられ、放熱性に優れる。

Description

リアクトル、コンバータ、および電力変換装置
　本発明は、ハイブリッド自動車などの車両に搭載される車載用DC-DCコンバータといった電力変換装置の構成部品などに利用されるリアクトル、このリアクトルを具えるコンバータ、及びこのコンバータを具える電力変換装置に関するものである。特に、コイルとケースとの接合強度が高く、放熱性に優れるリアクトルに関するものである。
　電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の部品の一つに、リアクトルがある。例えば、特許文献1は、ハイブリッド自動車などの車両に載置されるコンバータに利用されるリアクトルとして、一対のコイル素子を有するコイルと、コイルが配置され、閉磁路を構成する環状の磁性コアと、コイルと磁性コアとの組合体を収納する箱状のケースと、ケース内に充填される封止樹脂とを具えるものを開示している。このリアクトルでは、ケースの底面とコイルにおけるケース側の面との間に封止樹脂が充填され、この封止樹脂をケースとコイルとの間の絶縁に利用している。また、このリアクトルでは、更に絶縁性を高めるために、ケースの内底面に絶縁性の薄膜コーティングを形成することを提案している。
　車載用などのリアクトルは、冷却ベースといった設置対象に固定され、使用時に冷却される。そこで、リアクトルのケースは、代表的には、放熱経路に利用できるようにアルミニウムやその合金から構成される(特許文献1の明細書0024)。更に、特許文献1では、ケースの底面に磁性コアの支持部を設けて、磁性コアからケースを介して放熱する構成を開示している。
特開2009-099596号公報
　従来のリアクトルに対して、更なる放熱性の向上が望まれている。
　リアクトルでは、通電に伴いコイルが発熱することから、コイルの熱を上述の設置対象に効率よく伝えることが望まれる。特許文献1のリアクトルでは、コイルとケースとの間に封止樹脂が介在するため、絶縁性には優れるものの、放熱性の更なる向上が難しい。
　また、従来のケースを具えるリアクトルでは、組立作業性に劣る。
　コイルは、代表的には銅、磁性コアは、代表的には鉄や鋼などから構成されることから、コイルとコアとの組合体は、重量物である。従来のリアクトルでは、上記重量物の組合体をケースの上方の開口部から挿入するしかなく、組立作業性に劣る。
　本発明者らは、ケースを底板部と側壁部とに分けてそれぞれを別部材とし、底板部を金属材料で構成すると共に、コイルを底板部に接合する構成を検討した。別部材とすることで、底板部に上記組合体を容易に載置でき、かつ、当該組合体を配置した後、底板部を側壁部に組み付けることで、当該組合体をケースに収納した状態にできる。従って、この構成は、重量物の移動に伴う負担を軽減でき、組立作業性に優れる。また、底板部を一般に熱伝導性に優れる金属製とすると共に、この底板部にコイルを直接接合する構成とすることで、コイルと底板部との間の距離を短くできることからも、放熱性を高められる。
　しかし、本発明者らが検討した結果、上記構成では、底板部に直接接着剤を配置すると、コイルと底板部とが剥離する場合がある、との知見を得た。この理由は、底板部の表面に自然酸化膜などが形成されて、底板部と接着剤との密着性を阻害することがある、と考えられる。そして、この剥離により、コイルの熱を、底板部を介して設置対象に効率よく伝えられず、放熱性の低下を招く。
　そこで、本発明の目的の一つは、コイルとケースとの接合強度が高く、放熱性に優れるリアクトルを提供することにある。また、本発明の他の目的は、放熱性に優れるリアクトルを具えるコンバータ、このコンバータを具える電力変換装置を提供することにある。
　本発明は、ケースを底板部と側壁部とが一体成形された成形物とするのではなく、底板部と側壁部とを別部材とすると共に、金属製の底板部に接合層を介してコイルを固定するにあたり、底板部と接合層との密着性を高めるための処理を施した構成とすることで、上記目的を達成する。
　本発明のリアクトルは、コイルと、上記コイルが配置される磁性コアと、上記コイルと前記磁性コアとの組合体を収納するケースとを具える。このケースは、底板部と、上記底板部とは独立した部材である側壁部と、上記底板部の内面に設けられて、上記コイルを固定する接合層とを具える。底板部は、金属材料から構成されている。側壁部は、上記底板部に取り付けられて、上記組合体の周囲を囲む。そして、このリアクトルは、上記底板部の内面において少なくとも上記接合層が設けられた領域に粗面化処理が施されている。
　本発明リアクトルに具えるケースは、底板部と側壁部とが別部材であることから、上述のようにコイルと磁性コアとの組合体を底板部に配置してから、底板部と側壁部とを一体化して、組合体をケースに収納した状態にすることができる。また、本発明リアクトルは、接合層を具えることで、封止樹脂の有無によらず、ケースに対して組合体(コイル)を確実に固定できる。従って、本発明リアクトルは、従来の一体成形型のケースを用いた場合に比較して、組立作業性に優れる。
　かつ、本発明リアクトルは、底板部を一般に熱伝導性に優れる材料:金属材料から構成されたものとし、この底板部に接合層によってコイルを固定する。接合層によってコイルが底板部に近接して配置されることで、コイルの熱を効率よく底板部に伝えられる。特に、本発明リアクトルでは、底板部の表面において接合層が設けられた領域に粗面化処理が施されていることから、底板部と接合層との接触面積を十分に大きく確保することができ、底板部と接合層との接合強度が高い。従って、接合層を介して、底板部とコイルとが強固に固定されることで、コイルの熱を、底板部を介して設置対象に効率よく伝えられる。これらの点から、本発明リアクトルは、放熱性に優れる。
　本発明リアクトルの一形態として、上記粗面化処理が陽極酸化処理であり、上記底板部の内面に陽極酸化層を具える形態が挙げられる。
　陽極酸化処理は、大量の素材や大面積の素材に対して、粗面化処理を容易に行えて、生産性に優れる。また、陽極酸化層は、その表面にOH基が多く存在するため、接着剤といった接合層の構成材料と強い水素結合が可能となることで、接合層との密着性に優れる。かつ、陽極酸化層の表面には、直径:3μm～400μm程度のディンプルが形成されることで、底板部のみの場合と比較して表面積を1.8倍程度増大することができる。そして、底板部の構成金属と陽極酸化層とは非常に密着力が高い。これらのことから、上記形態は、陽極酸化層を介して、底板部と接合層との接合強度を効果的に高められる。また、陽極酸化層は絶縁性に優れることから、上記形態は、コイルと金属製の底板部との間の絶縁性を高められる。
　上記陽極酸化層を具える一形態として、上記陽極酸化層の厚さが2μm以上20μm以下である形態が挙げられる。
　陽極酸化層は、代表的には、直径が300nm～700nm程度といった非常に微細な微細孔が多数存在する。陽極酸化層の厚さが2μm以上である形態は、陽極酸化層が十分な厚さを有することから、深さの深い微細孔が存在して、陽極酸化層と接合層との接触面積が大きく、陽極酸化層と接合層、ひいてはコイルと底板部との接合強度を高められる。かつ、陽極酸化層の厚さが上記範囲であることで、陽極酸化層の存在による熱伝導性の低下も抑制できる。従って、上記形態は、接合強度及び放熱性に優れる。
　上記陽極酸化層を具える一形態として、上記陽極酸化層が、その表面から底板部を構成する金属材料に至るクラック部を有し、上記クラック部に上記接合層の構成材料が充填された形態が挙げられる。
　本発明者らが調べた結果、陽極酸化層をある程度厚く形成した場合(特に9μm以上、好ましくは12μm以上)、その後の熱履歴(接合層の構成材料(代表的には、接着剤)の硬化時や封止樹脂の硬化時など)によって、底板部に達するようなクラックが陽極酸化層に生じ、接合層の構成材料がこのクラックに充填されることで、接合強度を更に高められる、との知見を得た。上記形態は、接合層の構成材料が充填されたクラック部を具えることで、陽極酸化層に有する微細孔やディンプルによる接合層との接触面積の増大に加えて、クラック部による接合層との接触面積の増大、及び微細孔やディンプルよりも深いことによるアンカー効果によって、接合強度が更に高い。
　本発明リアクトルの一形態として、上記底板部の一部には陽極酸化層が設けられておらず、上記金属材料が露出しており、この露出部分がアース線の取付箇所である形態が挙げられる。
　上記形態は、アース線の取付箇所を有することで、接地作業を容易に行える。
　本発明リアクトルの一形態として、上記側壁部が絶縁性樹脂で構成された形態が挙げられる。
　上記形態は、コイルと側壁部間の絶縁性に優れることから、コイルと側壁部間の距離を短く、或いは接触させることができ、リアクトルの小型化を図ることができる。また、上記形態は、側壁部が金属に比較して軽量な樹脂によって構成されることで、リアクトルの軽量化を図ることができる。
　本発明リアクトルの一形態として、上記接合層の合計厚さが2mm以下である形態が挙げられる。
　上記形態は、接合層の厚さが薄いことで、コイルと底板部間の距離が非常に短く、コイルの熱を、底板部を介して設置対象により効率よく伝えられて、放熱性に優れる。接合層の厚さは、薄いほど放熱性を高められることから、1mm以下、更に0.5mm以下とすることができる。
　本発明リアクトルは、コンバータの構成部品に好適に利用することができる。本発明のコンバータは、スイッチング素子と、上記スイッチング素子の動作を制御する駆動回路と、スイッチング動作を平滑にするリアクトルとを具え、上記スイッチング素子の動作により、入力電圧を変換するものであり、上記リアクトルが本発明リアクトルである形態が挙げられる。この本発明コンバータは、電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。本発明の電力変換装置は、入力電圧を変換するコンバータと、上記コンバータに接続されて、直流と交流とを相互に変換するインバータとを具え、このインバータで変換された電力により負荷を駆動するための電力変換装置であって、上記コンバータが本発明コンバータである形態が挙げられる。
　本発明コンバータや本発明電力変換装置は、組立作業性、コイルとケースとの密着性、放熱性などに優れる本発明リアクトルを具えることで、生産性・放熱性に優れ、車載部品などに好適に利用することができる。
　本発明リアクトルは、コイルとケースとの接合強度が高く、放熱性に優れる。
実施形態1のリアクトルを示す概略斜視図である。 実施形態1のリアクトルの概略を示す分解斜視図である。 実施形態1のリアクトルに具えるコイルと磁性コアとの組合体の概略を示す分解斜視図である。 実施形態1のリアクトルにおいて、図1における(IV)-(IV)断面図であり、(A)は、全体、(B)及び(C)は、接合層の近傍を拡大して示す。 試験例1に用いた試験片の表面の顕微鏡写真であり、(A)は、試料No.1-2に用いた粗面化処理(陽極酸化処理)を施した試験片、(B)は、試料No.100に用いた圧延材のままの試験片である。 (A)は、試験例1に用いた試料No.1-2の試験片の表面の顕微鏡写真であり、(B)は、クラック部分を拡大して示す。 (A)は、試験例2において試作したリアクトルにおいて、接合層と底板部との境界付近の断面を観察した顕微鏡写真であり、(B)は、(A)において白い点線の矩形枠内においてクラック部分を拡大して示す。 ハイブリッド自動車の電源系統を模式的に示す概略構成図である。 本発明コンバータを具える本発明電力変換装置の一例を示す概略回路図である。
　以下、図面を参照して、実施形態のリアクトルを説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、以下の説明では、リアクトルを設置したときに設置側を下側、その対向側を上側として説明する。
　〔実施形態1〕
　≪リアクトルの全体構成≫
　図1～図4を参照して、実施形態1のリアクトル1を説明する。リアクトル1は、コイル2と、コイル2が配置される磁性コア3と、コイル2と磁性コア3との組合体10を収納するケース4とを具える。ケース4は、底板部40(図2)と、底板部40から立設する側壁部41とを具え、底板部40と対向する側が開口した箱体である。リアクトル1の特徴とするところは、(1)ケース4を構成する底板部40と側壁部41とが一体成形されておらず独立した別部材であること、(2)底板部40は、金属材料から構成され、その内面40i(図2)にコイル2を固定する接合層42(図2)を具えること、そして、(3)底板部40において接合層42が設けられた領域に粗面化処理が施されていることにある。以下、各構成をより詳細に説明する。
　[コイル]
　コイル2は、図2,図3を主に参照して説明する。コイル2は、接合部の無い1本の連続する巻線2wを螺旋状に巻回してなる一対のコイル素子2a,2bと、両コイル素子2a,2bを連結するコイル連結部2rとを具える。各コイル素子2a,2bは、互いに同一の巻数の中空の筒状体であり、各軸方向が平行するように並列(横並び)され、コイル2の他端側(図3では右側)において巻線2wの一部がU字状に屈曲されてコイル連結部2rが形成されている。この構成により、両コイル素子2a,2bの巻回方向は同一となっている。
　なお、各コイル素子を別々の巻線により作製し、各コイル素子の巻線の一端部同士を溶接や半田付け、圧着などにより接合されたコイルとすることができる。
　巻線2wは、銅やアルミニウム、その合金といった導電性材料からなる導体の外周に、絶縁性材料からなる絶縁被覆を具える被覆線を好適に利用できる。導体は、平角線が代表的であり、その他、横断面が円形状、楕円形状、多角形状などの種々の形状のものを利用できる。平角線は、(1)占積率が高い、(2)後述する底板部40に具える接合層42との接触面積を広く確保し易い、(3)後述する端子金具8との接触面積を広く確保し易い、といった利点がある。ここでは、導体が銅製の平角線からなり、絶縁被覆がエナメル(代表的にはポリアミドイミド)からなる被覆平角線を利用し、各コイル素子2a,2bは、この被覆平角線をエッジワイズ巻きにしたエッジワイズコイルである。また、ここでは、各コイル素子2a,2bの端面形状は、長方形の角部を丸めた形状であるが、円形状など適宜変更することができる。
　コイル2を形成する巻線2wの両端部は、コイル2の一端側(図3では左側)においてターン形成部分から適宜引き延ばされて、代表的にはケース4の外部に引き出される(図1)。巻線2wの両端部は、絶縁被覆が剥がされて露出された導体部分に、銅やアルミニウム、その合金といった導電材料からなる端子金具8の一端部81が半田や溶接、圧着などにより接続される。この端子金具8を介して、コイル2に電力供給を行う電源などの外部装置(図示せず)が接続される。なお、図2などに示す端子金具8の形状は一例であり、一端部81の形状を平板状ではなくU字状にするなど適宜変更することができる。
　[磁性コア]
　磁性コア3の説明は、図3を参照して行う。磁性コア3は、各コイル素子2a,2bに覆われる一対の内側コア部31と、コイル2が配置されず、コイル2から露出されている一対の外側コア部32とを有する。各内側コア部31はそれぞれ、各コイル素子2a,2bの内周形状に沿った外形を有する柱状体(ここでは、直方体の角部を丸めた形状)であり、各外側コア部32はそれぞれ、一対の台形状面を有する柱状体である。磁性コア3は、離間して配置される一対の内側コア部31を挟むように両外側コア部32が配置され、各内側コア部31の端面31eと外側コア部32の内端面32eとを接触させて環状に形成される。これら内側コア部31及び外側コア部32により、コイル2を励磁したとき、閉磁路を形成する。
　内側コア部31は、磁性材料からなるコア片31mと、代表的には非磁性材料からなるギャップ材31gとを交互に積層して構成された積層体であり、外側コア部32は、磁性材料からなるコア片である。
　各コア片は、磁性粉末を用いた成形体や、絶縁被膜を有する磁性薄板(例えば、電磁鋼板)を複数積層した積層体を利用できる。上記成形体は、例えば、鉄族金属、Fe-SiやFe-Si-Al、鋼などの鉄合金、希土類金属やアモルファス磁性体といった軟磁性材料からなる粉末を用いた圧粉成形体、上記粉末をプレス成形後に焼結した焼結体、上記粉末と樹脂との混合体を射出成形や注型成形などした成形硬化体(複合材料)が挙げられる。その他、コア片は、金属酸化物の焼結体であるフェライトコアなどが挙げられる。成形体は、複雑な立体形状のコア片や磁性コアでも容易に形成できる。
　圧粉成形体は、代表的には、上記軟磁性材料からなる粉末であって、各粒子の表面に絶縁被膜(シリコーン樹脂やリン酸塩など)を具える被覆粉末を成形後、熱処理(好ましくは絶縁被膜の耐熱温度以下)を施すことで製造することができる。ここでは、各コア片は、鉄や鋼などの鉄を含有する軟磁性粉末の圧粉成形体としている。
　ギャップ材31gは、コア片間に配置されて、インダクタンスを調整するための板状の部材であり、その構成材料には、コア片よりも透磁率が低い材料を利用する。代表的な構成材料は、アルミナやガラスエポキシ樹脂、不飽和ポリエステルなどの非磁性材料が挙げられる。その他、セラミックスやフェノール樹脂などの非磁性材料に磁性粉末(例えば、フェライト、Fe,Fe-Si,センダストなど)が分散した混合材料からなるギャップ材とすると、ギャップ部分の漏れ磁束を低減できる。エアギャップとすることもできる。コア片の材質によってはギャップ材を具えていないギャップレス形態とすることができる。コア片やギャップ材の個数は、リアクトル1が所望のインダクタンスとなるように適宜選択することができる。また、コア片やギャップ材の形状は適宜選択することができる。
　コア片同士の一体化やコア片31mとギャップ材31gとの一体化には、例えば、接着剤や接着テープなどを利用できる。例えば、内側コア部31の形成に接着テープを用い、内側コア部31と外側コア部32とを接着剤で接合する形態とすることができる。
　或いは、熱収縮チューブや常温収縮チューブといった絶縁性チューブを利用して、内側コア部31を形成することができる。この場合、絶縁性チューブは、コイル素子2a,2bと内側コア部31との間の絶縁材としても機能する。
　その他、この例に示す磁性コア3は、内側コア部31の設置側の面(図3では下面)と外側コア部32の設置側の面(同、以下、コア設置面と呼ぶ)とが面一ではなく、外側コア部32のコア設置面が内側コア部31よりも突出し、かつコイル2の設置側の面(同、以下、コイル設置面と呼ぶ)と面一である。従って、コイル2と磁性コア3との組合体10の設置側の面は、両コイル素子2a,2bのコイル設置面及び外側コア部32のコア設置面とで構成され、コイル2及び磁性コア3の双方が後述の接合層42(図2)に接触する。組合体10の設置側の面がコイル2及び磁性コア3の双方で構成されることで底板部40(図2)との接触面積が十分に大きく、リアクトル1は、設置したときの安定性にも優れる。また、コア片を圧粉成形体で構成することで、外側コア部32において内側コア部31よりも突出した箇所は磁束の通路に利用できる。
　[インシュレータ]
　この例に示すリアクトル1は、コイル2と磁性コア3との間に介在されるインシュレータ5を更に具える。インシュレータ5を具えることで、リアクトル1は、コイル2と磁性コア3との間の絶縁性を高められる。
　インシュレータ5は、図3に示すように内側コア部31の外周に配置される周壁部51と、各コイル素子2a,2bの端面と外側コア部32の内端面32eとの間に介在される一対の枠板部52とを具える。
　周壁部51は、コイル素子2a,2bと内側コア部31との間を絶縁する部材であり、内側コア部31の軸方向と直交方向(図3では上下方向)に分割された一対の断面]状の分割片から構成されており、内側コア部31の外周に容易に配置できる。ここでは、周壁部51は、内側コア部31に配置したとき、内側コア部31の外周面が全て覆われず一部が露出される形状であるが、分割片を組み合せたときに内側コア部31の全周を覆う筒状体となるように分割片を構成してもよく、適宜形状を変更することができる。
　各枠板部52はそれぞれ、各内側コア部31がそれぞれ挿通可能な一対の開口部(貫通孔)を有するB字状の平板部材である。ここでは、枠板部52は両開口部の中間部に仕切り板52bを具え、枠板部52をコイル2に組み付けたとき、仕切り板52bは両コイル素子2a,2b間に介在されて、両コイル素子2a,2b間の絶縁性を高める。また、一方(図3では右側)の枠板部52は、コイル連結部2rが載置され、コイル連結部2rと外側コア部32との間を絶縁するための台座52pを具える。
　インシュレータの形状は適宜選択することができる。上述のように周壁部51と枠板部52とが別個である形態の他、枠板部に周壁部を構成する筒片が一体成形された形態が挙げられる。この形態は、コイル2の軸方向に分割可能な一対の分割片(上述の一体成形物からなるもの)から構成される。各分割片に互いに係合する係合部を具えると、相互の位置決めを容易にできる。或いは、周壁部51を省略して枠板部52のみとし、内側コア部31の外周に別の絶縁被覆層(例えば、上述の絶縁性チューブ、絶縁テープや絶縁紙を巻回して形成したもの)を具える形態とすることができる。
　インシュレータ5の構成材料には、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、液晶ポリマー(LCP)などの絶縁性材料が利用できる。インシュレータ5の形成には、射出成形などの成形方法が好適に利用できる。
　[ケース]
　ケース4の説明は、図2を参照して行う。ケース4は、平板状の底板部40と、底板部40に立設する枠状の側壁部41とを具え、上述のように底板部40と側壁部41とは別部材である。
　(底板部)
　底板部40は、代表的には、その一面が、リアクトル1が冷却ベースといった設置対象に設置されたときに当該設置対象に接するように配置され、当該一面が冷却面として利用される。この底板部40は、コイル2と磁性コア3との組合体10を載置可能で、かつ側壁部41を取り付け可能な面積を有していればよく、その外形(平面形状)は適宜選択することができる。ここでは、底板部40は、矩形状板であり、四隅のそれぞれから突出した取付部400を有する形状である。
　各取付部400にはそれぞれ、冷却ベースといった設置対象にケース4を固定するボルト(図示せず)が挿通されるボルト孔400hが設けられている。ボルト孔400hは、ここでは、後述する側壁部41のボルト孔411hに連続するように設けられている。ボルト孔400h,411hは、ネジ加工が成されていない貫通孔、ネジ加工がされたネジ孔のいずれも利用でき、個数なども適宜選択することができる。リアクトル1は、ボルト孔400h,411hに配置されたボルト(図示せず)によって、底板部40が設置対象に接して固定される。
　(側壁部)
　側壁部41は、矩形枠状体であり、一方の開口部を底板部40により塞いでケース4を組み立てたとき、コイル2と磁性コア3との組合体10の周囲を囲むように配置され、他方の開口部が開放される。ここでは、側壁部41の外形は、開口側領域(図2では上方領域)が組合体10の外周面に沿った形状(平面と曲面とを組み合せた形状)であり、リアクトル1を設置対象に設置したときに設置側となる領域(図2では下方領域)が、上記開口側領域よりも外方に突出した段差形状で、底板部40の外形に沿った形状である。側壁部41の形状は、適宜、変更可能であり、例えば、単純な矩形枠としたり、この矩形枠に取付部411を具える形状としたりすることができる。
　ここでは、側壁部41の開口側領域において、組合体10の各外側コア部32の台形状面をそれぞれ覆うように庇状部を具える。これら庇状部によりケース4に収納された組合体10は、図1に示すようにコイル2が露出され、磁性コア3は実質的にケース4の構成材料に覆われる。庇状部を具えることで、(1)耐振動性の向上、(2)ケース4(側壁部41)の剛性の向上、(3)磁性コア3(外側コア部32)の外部環境からの保護や機械的保護、(4)組合体10の脱落防止(当て止め)、(5)後述する端子台410としての利用、といった種々の効果が得られる。一方或いは両方の庇状部を省略して、コイル2と、一方或いは両方の外側コア部32の台形状面との双方が露出される形態とすると、側壁部41をより単純な形状にできる。
　ここでは、一方(図2において左側)の庇状部は端子台410に利用する。この庇状部には、巻線2wの各端部がそれぞれ接続される一対の端子金具8が嵌め込まれる凹溝410cを具える。凹溝410cに端子金具8を配置して、その一部(中間部)を端子固定部材9によって覆い、端子固定部材9をボルト91によって締め付けることで、端子金具8が側壁部41に固定され、端子台410を形成することができる。
　なお、側壁部41を絶縁性樹脂で構成する場合、端子固定部材9及びボルト91の使用に代えて、端子金具8をインサート成形することにより、側壁部、端子金具8、端子台を一体とした形態とすることができる。この形態は、部品点数及び組立工程数が少なく、リアクトルの生産性に優れる。
　側壁部41の設置側の領域は、底板部40と同様に、四隅のそれぞれから突出する取付部411を具え、各取付部411には、ボルト孔411hが設けられて、取付箇所を構成している。底板部40と側壁部41とを組み合せてケース4を形成したとき、底板部40の取付部400と側壁部41の取付部411とが重なる。ボルト孔411hは、側壁部41の構成材料のみにより形成してもよいし、別材料からなる筒体を配置して形成してもよい。例えば、側壁部41を樹脂で構成する場合、上記筒体として、真鍮、鋼、ステンレス鋼などの金属からなる金属管を利用すると強度に優れ、樹脂のみから構成される場合に比較してクリープ変形を抑制できる。ここでは、金属管を配置してボルト孔411hを形成している。
　ここでは、底板部40及び側壁部41の双方が取付部400,411を具える形態であるが、底板部40のみが取付部400を具える形態、側壁部41のみが取付部411を具える形態とすることができる。前者の形態では、底板部40の取付部400が側壁部の外形から突出するように取付部400を形成し、後者の形態では、底板部を例えば、矩形板とし、側壁部41の取付部411が底板部の外形から突出するように側壁部41の外形を形成する。
　(材質)
　底板部40と側壁部41とは別部材であることから、それぞれを異種材料により構成することができる。本発明では、底板部40を放熱経路に利用できるように、底板部40の構成材料を金属材料といった熱伝導率が高い材料とする。
　具体的な金属は、例えば、アルミニウム(熱伝導率:237W/m・K)やその合金、マグネシウム(156W/m・K)やその合金、銅(398W/m・K)やその合金、銀(427W/m・K)やその合金、チタン(21.9W/m・K)やその合金、鉄(80W/m・K)やオーステナイト系ステンレス鋼(例えば、SUS304:16.7W/m・K)などが挙げられる。特に、アルミニウムやその合金は、軽量である上に耐食性に優れ、マグネシウムやその合金は更に軽量である上に制振性に優れることから、車載部品に好適に利用できる。チタンやその合金は、比較的軽量で強度や耐食性に優れる。また、アルミニウム、マグネシウム、チタン及びこれらの合金は、後述する粗面化処理に陽極酸化処理を利用でき、粗面化処理の作業性に優れる。銅や銀及びこれらの合金は、熱伝導性に優れ、放熱性に優れるリアクトルとすることができる。鉄やその合金は、強度や耐食性に優れる。特に、底板部40の構成材料をアルミニウムやマグネシウムなどの非磁性金属とすると、底板部40にコイル2を近接して配置していても、磁気的影響を及ぼし難い。
　底板部40は、ダイキャストといった鋳造によって所望の形状に製造することができる。その他、底板部40は、鋳造材に圧延を施した圧延材にプレス加工(代表的には打ち抜き)や切削などを施して所望の形状にすることで製造できる。
　側壁部41の構成材料は、例えば、電気絶縁性及び耐熱性に優れる材料が挙げられる。このような材料として、例えば、絶縁性樹脂が挙げられる。具体的には、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂、PBT樹脂、PPS樹脂、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリアセタール(POM)、アクリル、ナイロン6、ナイロン66、LCP、ウレタン樹脂といった熱可塑性樹脂が挙げられる。更に、窒化珪素、酸化アルミニウム(アルミナ)、窒化アルミニウム、窒化ほう素、ムライト、及び炭化珪素から選択される少なくとも1種のセラミックスを含有する樹脂であると、絶縁性に優れる上に、放熱性も高められる。
　或いは、側壁部41の構成材料は、上述の金属材料(特に非磁性金属)とすることができる。側壁部41も金属材料から構成される場合、放熱性や強度を更に高められる。
　ここでは、底板部40をアルミニウム合金、側壁部41をPPS樹脂により構成している。従って、リアクトル1は、底板部40の熱伝導率が側壁部41よりも十分に高く、放熱性に優れる。また、ここでは、コイル2と側壁部41とを近接させており、コイル2の外周面と側壁部41の内周面との間隔が0mm～1.0mm程度と非常に狭いことからも、放熱性に優れる。コイル2と側壁部41とが近接していても、上述のように側壁部41が絶縁性樹脂で構成されるため、絶縁性に優れる。
　(連結方法)
　底板部40と側壁部41とを一体に接続するには、種々の固定材を利用できる。固定材は、例えば、接着剤や、ボルトといった締結部材が挙げられる。ここでは、底板部40及び側壁部41にボルト孔(図示せず)を設け、固定材にボルト(図示せず)を利用し、このボルトをねじ込むことで、両者を一体化している。
　(粗面化処理)
　本発明では、金属材料から構成された底板部40の表面の少なくとも一部、具体的には、後述する接合層42の形成領域に粗面化処理が施されていることを特徴の一つとする。
　粗面化処理は、底板部40と接合層42との接触面積を増大するために微細な凹凸を形成するための処理である。具体的な処理は、(1)アルマイト処理に代表される陽極酸化処理、(2)針状めっき、(3)分子接合化合物の植え付け、(4)レーザによる溝加工、(5)ナノオーダーのディンプル形成、(6)エッチング処理、(7)サンドブラストやショットブラスト、(8)鑢がけ、(9)水酸化ナトリウムによる艶消し処理などが挙げられる。微細な凹凸は、例えば、表面粗さがRaで10μm以下を満たすものが挙げられる。
　上記(2)は、金属基材(ここでは底板部40。以下、粗面化処理に関する記載に関しては同様)に直径:φ0.1μm～0.2μm、長さ:2μm～3μmの針状の金属めっき(例えば、ニッケルめっき)を形成する処理である。この針状物によって、微細な凹凸が形成される。上記(3)は、公知の手法によって、金属基材に反応性官能基(-OH)を付けた後、分子接合化合物を金属基材に植え付ける処理である。金属基材の表面に存在する分子接合化合物によって微細な凹凸が形成され、当該分子接合化合物によって金属基材と樹脂(ここでは接合層42。以下、この欄において同様)との密着性に優れる。上記(4)は、金属基材の表面にYAGレーザを適宜走査して(例えば、格子状に走査して)、例えば、幅:50μm程度、深さ50μm～100μm程度の溝を形成する処理である。所望の凹凸となるように溝の幅や深さ、形状を適宜選択することができる。上記(5)は、金属基材を公知の特殊処理液に浸漬して、非常に微細なディンプルを形成する処理であり、樹脂との密着性に優れる非常に微細な凹凸を形成することができる。上記(6)は、エッチング用の処理液(酸性液又はアルカリ性液)に金属基材を浸漬して腐食させて、凹凸を形成する処理である。マスキングを利用して所望の領域にのみ凹凸を形成できる。また、エッチング液の濃度、種類、浸漬時間などを調整することで、凹凸の大きさを変化させることができる。上記(7)は、適宜な材質・大きさの粒子を金属基材に衝突させて、凹凸を形成する処理である。上記(8)は、公知の鑢を用いて金属基材の表面を研削することで、凹凸を形成する処理である。上記(9)は、水酸化ナトリウム溶液に金属基材を浸漬して金属基材の表面を粗くし、凹凸を形成する処理であり、公知の艶消し処理を利用できる。これら(2)～(9)の処理は、上述した金属材料に対して行われている公知の条件や市販の処理液、手法を適宜利用することができる。
　そして、上記(1)の陽極酸化処理は、例えば、アルミニウムやその合金には、JIS　H　8601(1999)の付属書2(参考)など、マグネシウムやその合金には、JIS　H　8651(2011)など、チタンやその合金には、JIS　W　1108(2000)などを参照して行うことができ、いずれも公知の条件を利用することができる。陽極酸化処理では、条件にもよるが、金属基材側にバリア層と呼ばれる緻密層、この上に、複数の微細孔(代表的には、直径:300nm～700nm程度)を具える多孔質層とを具える陽極酸化層を形成することができる。この微細孔や、陽極酸化層の表面に存在する直径:3μm～400μm程度のディンプルによって凹凸を形成することができる。
　陽極酸化処理は、(1)複数の素材や大きな素材を一度に粗面化処理できる、(2)条件によって、陽極酸化層の厚さや凹凸の状態(微細孔やディンプルの深さ、数など)を容易に調整できる、(3)表面にOH基が多く存在することで、分子間力による水素結合ができるため、樹脂との密着性に優れる、(4)陽極酸化層によって絶縁性を高められる、といった利点がある。
　陽極酸化層の厚さは、適宜選択することができるが、2μm以上が好ましい。ここで、微細孔は、通常、上述したバリア層の存在によって金属基材に達していない。しかし、陽極酸化層の厚さが2μm以上、特に3μm超であると、微細孔の深さが十分に深くなり、接合層42の構成材料との接触面積を増大することができる。従って、上述のディンプルとこの微細孔とによって陽極酸化層と接合層42との密着性を高められ、ひいては、コイル2と底板部40との接合強度を向上できる。
　更に、本発明者らが調べたところ、陽極酸化層をある程度厚くした場合、その後の熱履歴によって、陽極酸化層に網目状にクラックが生じる、特に金属基材にまで達する深いクラックが生じ、このクラックに(軟化した)接合層の構成材料(代表的には接着剤といった樹脂)が充填され、この接合層の構成材料が充填されたクラックが存在する陽極酸化層を
具える形態では、コイルと底板部との接合強度が高まる、との知見を得た。この点からも陽極酸化層は、9μm以上が好ましく、12μm以上がより好ましい。但し、陽極酸化層が厚過ぎると、放熱性の低下を招くことから、20μm以下、更に15μm以下が好ましい。陽極酸化層が20μm以下であることで、後述する接合層42との合計厚さを2mm以下、更に1.5mm以下、特に1mm以下とすることができる。陽極酸化層の厚さや微細孔の数・深さ、ディンプルの数・深さ・大きさ(直径)は、処理液の種類、浸漬時間、電解電圧などを調整することで変化させることができる。公知の条件を適宜利用することができる。
　上述のクラックが金属基材まで達してなくても、上述の微細孔やディンプルに加えてクラックが陽極酸化層に存在することで、接合層の構成材料との接触面積の増大を図ることができる。クラックの深さが深いほど、接合層の構成材料の充填によるアンカー効果を得ることができる。クラックの有無及びクラックの深さは、底板部の断面を光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡:SEMによって観察することで、クラックの長さは、接合層を除去して、底板部の表面を光学顕微鏡やSEMで観察することで調べられる。クラックの深さは、微細孔の深さよりも深いことが好ましく、陽極酸化層の厚さと同じ、つまり、金属基材にまで達していることがより好ましい。また、クラックの数が多いほど、或いはクラックの長さが長いほど、上記接触面積の増大を図ることができると考えられる。クラックの数、長さ、深さは、陽極酸化層を形成後の熱履歴によって変化する。陽極酸化層を形成後に熱処理を施す場合、例えば、加熱温度を高くしたり、保持時間を長くしたり、加熱温度からの冷却工程で急冷したりすると、クラックの数が多くなる傾向にある。底板部40に陽極酸化処理を施した後、クラック形成の熱処理を別途施してもよいが、接合層42を熱硬化が必要な材料によって構成する場合、この硬化工程、封止樹脂を有する形態であって、この封止樹脂を熱硬化が必要な材料とする場合では、当該封止樹脂の硬化工程をクラック形成の熱処理に兼用することができる。後述する試験例に示すように、ある程度厚い陽極酸化層を形成した場合には、上述の硬化工程によって、十分にクラックを形成することができる。
　底板部40において粗面化処理を施す領域は、接合層42が設けられる領域を含めば適宜選択することができる。例えば、底板部40の内面40i全体、底板部40の内面40iと側面全体、底板部40の内面40i及び外表面、底板部40の表面全体に粗面化処理を施すことができる。図4は、底板部40の全体に陽極酸化層43を具える形態を例示している。図4(A)では、分かり易いように側壁部41、端子金具8などを省略している。図4(B),図4(C)では、図4(A)の一点鎖線円内の領域を拡大して示し、分かり易いように接合層42を強調して示す(厚くして示す)。
　底板部40の全体に粗面化処理を施す場合、粗面化処理のうち、処理液への浸漬作業を伴う処理(陽極酸化処理やエッチング処理など)では、マスキングなどの必要がなく、処理液への浸漬などの作業が容易に行えて、生産性に優れる。粗面化処理のうち、機械的な加工(レーザやサンドブラストなどを用いた加工)では、粗面化処理後も金属材料が露出していることから、アース線の取り付けなどを容易に行える。アース線の取り付けにあたり、適宜、自然酸化膜を除去する。底板部40の一部にのみ粗面化処理を施す場合、粗面化処理の種類によっては(例えばレーザ加工など)、加工時間が短く、生産性に優れる。
　粗面化処理を陽極酸化処理などの絶縁性に優れる皮膜を形成する処理とする場合、底板部40において接合層42の形成領域を除く任意の一部に、粗面化処理が施さておらず(上記皮膜を具えておらず)、底板部40の構成金属が露出された露出部分を具える形態とすることができる。この露出箇所を例えば、アース線の取付箇所とすると、接地作業を容易に行える。また、例えば、底板部40において設置対象に接触する外表面に陽極酸化層を具えておらず、金属材料が露出された形態とすると、放熱性を向上できると期待される。
　(接合層)
　リアクトル1は、底板部40の内面40iにおいて、上述の粗面化処理が施された領域に、コイル2のコイル設置面が接触し、コイル2を底板部40に固定するための接合層42(図2,図4)を具える。
　接合層42の構成材料は、コイル2を底板部40に固定可能な材料、代表的には、接着剤といった樹脂が挙げられる。接合層42は、例えば、上述の粗面化処理を施した底板部40に接着剤などを塗布したり、スクリーン印刷などを利用したりすることによって所望の形状に容易に形成することができる。或いは、所望の形状に切断したシート状接着剤を利用すると、接合層42をより簡単に形成できる。スクリーン印刷やシート状接着剤は、形状精度に優れる。
　接着層42は、図4(C)に示す単層構造、図4(B)に示す多層構造(ここでは3層構造)のいずれも利用できる。単層構造の場合、シート状接着剤を利用すると、接合層42を非常に簡単に形成できる。多層構造は、各層の構成材質が同種の形態の他、異種の形態とすることができる。例えば、電気絶縁性に優れる層や放熱性に優れる層と、密着性に優れる層とを具える多層構造とすることができる。所望の特性の層となるように、材質を選択する。多層構造は、例えば、上述のスクリーン印刷によって多層に形成したり、シート状接着剤を多層に積層したりすることで形成できる。
　接合層42の構成材料は、絶縁性樹脂、特に絶縁性接着剤(シート状のものも含む)が好ましい。絶縁性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。更に、上述した窒化珪素やアルミナなどのセラミックスからなるフィラーを含有する絶縁性樹脂を利用すると、放熱性及び電気絶縁性に優れる接合層42を構成することができる。
　接合層42の構成材料が、特に、熱伝導率が2W/m・K超の絶縁性材料であると、放熱性及び絶縁性に優れた形態とすることができる。熱伝導率が高いほど放熱性を向上することができ、3W/m・K以上、特に10W/m・K以上、更に20W/m・K以上、とりわけ30W/m・K以上の材料により接合層42が構成された形態とすることができる。上述のフィラーを含有する材料から接合層42が構成される場合、所望の熱伝導率となるようにフィラーの材質及び含有量を調整することができる。
　接合層42の厚さは、単層構造及び多層構造のいずれの場合も、厚さ(多層の場合、合計厚さ、以下同様)が薄いほど、コイル2と底板部40との間隔を小さくできて、放熱性の向上及び小型化を図ることができ、厚いほど、コイル2の強固な保持、絶縁性材料からなる場合には、更に、コイル2と底板部40との間の絶縁性の向上を図ることができる。例えば、接合層42が絶縁性材料によって構成されている場合には、接合層42の厚さは1mm以下、更に0.5mm以下と薄くても、コイル2と底板部40との間の絶縁を確保できる上に、薄いことで放熱性を高められる。或いは、接合層42が放熱性に優れる材料によって構成されている場合には、接合層42の厚さを0.5mm以上、更に1mm以上にしても、放熱性に十分優れる。
　なお、上述の接合層42の厚さは、接合層42の形成時の厚さであり、コイル2と磁性コア3との組合体10が接合層42に載置された状態では、上記形成時の厚さよりも薄くなり、例えば、0.1mm程度になる場合がある。
　図4(B)に示す接合層42は、例えば、エポキシ系接着剤(絶縁性接着剤)からなる接着剤層(厚さ:0.1mm)と、アルミナからなるフィラーを含有するエポキシ系接着剤(絶縁性接着剤)からなる放熱層(厚さ:0.15mm、熱伝導率:3W/m・K)を2層具える合計三層構造であり、合計厚さが0.4mmである。図4(C)に示す接合層42は、例えば、アルミナからなるフィラーを含有するエポキシ系接着剤からなるシート状接着剤から構成される(硬化前の厚さ:0.4mm、組合体10の載置後の厚さ:0.1mm)。
　接合層42は、コイル2のコイル設置面が十分に接触可能な面積を有していれば、形状は特に問わない。ここでは、接合層42は、図2に示すようにコイル設置面、及び外側コア部32のコア設置面がつくる形状に沿った形状としている。例えば、底板部40と側壁部41との一体化にも接着剤(シート状のものを含む)を利用する場合、この接着剤と接合層42の構成材料とを同じものとし、底板部40に一度に配置すると、作業性に優れて好ましい。つまり、底板部40の内面40iにおいてコイル2の設置領域(ここではコイル2と磁性コア3との組合体10の設置領域)と、側壁部41の設置領域とに接着剤を配置して接着剤層を形成し、この接着剤層の一部を接合層42に利用する。この形態は、接着剤の配置工程及び硬化工程を低減できるため、生産性に優れる。
　接合層42に加えて、例えば、絶縁シート(図示せず)を具えた形態とすることができる。絶縁性シートを具えることで、コイル2と底板部40との間の絶縁性を更に高められることから、例えば、接合層42の構成材料には密着力が高い接着剤を利用して、当該絶縁シートによって絶縁を確保する、という形態にすることができる。絶縁シートは、例えば、アミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂などの絶縁性樹脂から構成されるものが挙げられる。絶縁シートは、厚さが0.5mm以下、更に0.15mm以下、特に0.1mm以下といった薄肉であると、接合層42と絶縁シートとの合計厚さが小さく、コイル2と底板部40との間の放熱性を高められて好ましい。絶縁シートは、少なくとも片面に接着層を具える形態のものを利用すると、接合層42や底板部40に密着させることができる。底板部40の直上(粗面化処理された領域)に接着層を具える絶縁シートを配置する場合、絶縁シートの接着層が粗面化処理された領域と強固に接合される。絶縁シートが接着層を有しない場合、例えば、接合層42を多層構造とし、当該接合層42を構成する層間に絶縁シートを介在させた形態とすることができる。この形態は、接合層42と樹脂から構成される絶縁シートとが強固に接合されると共に、接合層42は、上述のように粗面化処理された領域と強固に接合される。
　[封止樹脂]
　その他、ケース4内に絶縁性樹脂からなる封止樹脂(図示せず)を充填した形態とすることができる。封止樹脂の充填量は、適宜選択することができる。例えば、巻線の端部を封止樹脂から露出させると、端子金具8との接続作業が行い易い。コイル2の一部を封止樹脂から露出させた形態とすることができる。
　封止樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。また、上述した絶縁性及び熱伝導性に優れるセラミックスのフィラーを含有する封止樹脂とすると、絶縁性及び放熱性を更に高められる。
　封止樹脂を具える形態では、底板部40と側壁部41とを一体にする固定材にボルトといった締結部材を利用する場合、シール材(図示せず)を具える形態とすると、未硬化の封止樹脂が底板部40と側壁部41との間から漏出することを防止できる。上記一体にする固定材に接着剤を利用する場合には、この接着剤によって底板部40と側壁部41との間を封止できることから、シール材を省略できる。
　≪リアクトルの製造≫
　上記構成を具えるリアクトル1は、例えば、組合体の準備,側壁部の準備,底板部の準備(粗面化処理を含む)⇒組合体の配置⇒底板部と側壁部との一体化(⇒封止樹脂の充填)という工程により製造することができる。
　[組合体の準備]
　まず、コイル2と磁性コア3との組合体10の作製手順を説明する。具体的には、図3に示すようにコア片31mやギャップ材31gを積層して内側コア部31を形成し、その外周にインシュレータ5の周壁部51を配置して、コイル素子2a,2bに挿入する。ここでは、コア片31mとギャップ材31gとの積層物の外周に接着テープ(図示せず)を巻回して一体化した内側コア部31を用いている。
　次に、インシュレータ5の枠板部52及び外側コア部32でコイル2と内側コア部31との組物を挟むように枠板部52及び外側コア部32を配置する。このとき、内側コア部31の端面31eは、枠板部52の開口部から露出されて外側コア部32の内端面32eに接触する。この工程により、組合体10を得る。
　[側壁部の準備]
　射出成形などにより所定の形状に形成した側壁部41を用意する。ここでは、図2に示すように、凹溝410cに端子金具8、端子固定部材9を順に配置してボルト91を締め付けて端子台410を形成し、端子台410を具える側壁部41を用意する。端子金具8は、ケース4を組み立てた後に側壁部41に固定することができる。上述のように、側壁部に端子金具8が一体に成形されたものを用意してもよい。
　[底板部の準備]
　素材となる金属板(ここではアルミニウム合金板)を所定の形状に打ち抜いて底板部40を形成する。この底板部40において少なくとも接合層42を設ける領域に粗面化処理を施す。ここでは、底板部40の全体に亘ってアルマイト処理(陽極酸化処理)を施した。素材となる金属板に予め粗面化処理を施してから、所定の形状に打ち抜いてもよい。
　陽極酸化処理を施した底板部40の一面に、所定の形状の接合層42を形成する。ここでは、スクリーン印刷を利用して接合層42(硬化前)を形成した。この工程により、陽極酸化層43と接合層42とを具える底板部40を得る。
　[組合体の配置]
　接合層42の上に、組み立てた組合体10を載置した後、接合層42の材質に応じた温度に維持して硬化し、組合体10を底板部40に固定する。特に、本発明のリアクトル1では、底板部40の表面に粗面化処理が施されていることで、この処理領域(ここでは陽極酸化層43)と接合層42の構成材料(ここでは接着剤)との接触面積を十分に大きくすることができ、両者の密着性に優れる。ここでは、複数の微細孔やディンプル、クラック部を有する陽極酸化層43を具えることで、接合層42の構成材料によるアンカー効果によって、底板部40(陽極酸化層43)と接合層42との密着性により優れる。従って、接合層42を介して、コイル2(ここでは組合体10)と底板部40とを強固に密着できる。
　また、接合層42によって、コイル2と外側コア部32との位置が固定されることで、ひいては一対の外側コア部32に挟まれた内側コア部31も位置が固定される。従って、内側コア部31と外側コア部32とを接着剤で接合したり、コア片31mやギャップ材31gを接着剤や接着テープなどで接合して一体化していない場合でも、接合層42により、内側コア部31及び外側コア部32を具える磁性コア3を環状に一体化できる。
　[底板部と側壁部との一体化]
　上記組合体10の外周面を囲むように、側壁部41を組合体10の上方から被せ、底板部40の上に配置する。ここでは、側壁部41の庇状部を当たり止めに利用して、底板部40に対して適切な位置に側壁部41を配置することができる。そして、上述のようにボルトや接着剤によって、底板部40と側壁部41とを一体に接続して、ケース4を組み立てる。この工程により、図1に示すように箱状のケース4が組み立てられると共に、ケース4内に組合体10が収納された状態とすることができ、封止樹脂を有していない形態のリアクトル1が得られる。なお、この形態では、この後、巻線2wの端部と端子金具8とを電気的に接続するとよい。
　[封止樹脂の充填]
　ケース4内に封止樹脂(図示せず)を充填して硬化することで、封止樹脂を具えるリアクトル1を形成することができる。この形態では、巻線2wの端部と端子金具8との接合を封止樹脂の充填後に行ってもよい。アルマイト層といった陽極酸化層43を具える場合、その厚さによっては、この封止樹脂の硬化時に上述のクラックが生じ、硬化時の熱により軟化した接合層42の構成材料がクラックに充填された形態とすることができる。
　≪用途≫
　上記構成を具えるリアクトル1は、通電条件が、例えば、最大電流(直流):100A～1000A程度、平均電圧:100V～1000V程度、使用周波数:5kHz～100kHz程度である用途、代表的には電気自動車やハイブリッド自動車などの車載用電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。
　≪効果≫
　上記構成を具えるリアクトル1は、底板部40と側壁部41とが独立した別部材であり、冷却ベースといった設置対象に接する底板部40が金属材料によって構成され、この底板部40にコイル2が接合層42によって接合されている。特に、リアクトル1では、底板部40において少なくとも接合層42の形成領域に粗面化処理が施されて(ここでは、陽極酸化層43を具え)、底板部40の表層領域に微細な凹凸を有する。そのため、底板部40と接合層42とは接触面積が十分に大きく、底板部40とコイル2とを強固に接合することができる。従って、リアクトル1は、コイル2の熱を設置対象に効率よく伝えられる。また、接合層42の厚さが薄く、コイル2と底板部40との間の距離が短い形態、或いは接合層42を熱伝導性に優れる材料にて構成された形態とすると、コイル2の熱をより効率よく設置対象に伝えられる。更に、上記凹凸により底板部40の表面積が大きくなる。以上から、リアクトル1は、放熱性に優れる。特に、この例では、底板部40の材質を熱伝導性に優れるアルミニウム合金としていることで、放熱性により一層優れる。
　その他、実施形態1のリアクトル1は、以下の効果を奏する。
　(1)　底板部40と陽極酸化層43との密着性にも優れる上に、接合層42と陽極酸化層43との密着性に優れることで、コイル2と底板部40とを強固に接合することができる。
　(2)　陽極酸化層43を具えることで、絶縁性(耐電圧、部分放電開始電圧)を高められる。
　(3)　底板部40と側壁部41とが別部材であることで、リアクトル1の組み立てにあたり重量物の組合体10の搬送に伴う負担を軽減したり、側壁部41を外した状態で接合層42の形成や組合体10の配置が行えたりすることで、生産性に優れる。
　(4)　側壁部41が絶縁性樹脂により構成されているため、軽量である。
　(5)　側壁部41が絶縁性樹脂により構成されているため、コイル2と側壁部41とを近接配置でき、小型である。
　(6)　コイル2と底板部40との間が小さく(実質的に接合層42及び陽極酸化層43の合計厚さに等しい)、小型である。
　(7)　磁性コア3も接合層42を介して底板部40に接触することで、磁性コア3からも放熱でき、放熱性に優れる。
　(8)　巻線2wに被覆平角線を利用して、エッジワイズコイルとすることで、コイル2と接合層42との接触面積が十分に広く、放熱性に優れる。
　〔変形例1〕
　上記実施形態1では、底板部40が金属材料、側壁部41が樹脂により構成された形態を説明したが、底板部及び側壁部の双方が金属材料からなる形態とすることができる。この形態では、側壁部も放熱経路に利用できることから、放熱性を高められる。この形態では、側壁部の内面に陽極酸化層を形成すると、コイルと側壁部との間の絶縁性を高められる。
　〔試験例1〕
　粗面化処理として陽極酸化処理(アルマイト処理)を行い、粗面化処理と接合強度との関係を調べた。
　この試験では、アルミニウム合金(JIS規格のA5052)の圧延材からなる棒状試験片(厚さ:0.15mm、幅:10mm)を複数用意し、試験片に適宜アルマイト処理を施し、二つの棒状試験片の一端部同士を接着剤で接合して接合試験片を作製する。そして、接合試験片のうち、一方の棒状試験片の他端部と、他方の棒状試験片の他端部とを反対方向に引っ張って、両棒状試験片が剥離するときの荷重(接合強度)を測定する。試験は、市販の引張剪断試験機を用いて行った。いずれの試料も、市販のエポキシ系接着剤(フィラー入り)を用い、一方の棒状試験片の一端部にこの接着剤を塗布して後、他方の棒状試験片の一端部を接合してから硬化した。硬化条件は、いずれの試料も同様とした(140℃×1.5時間)。
　試料No.100の接合試験片は、二つの棒状試験片のいずれにもアルマイト処理を施していない試料である。試料No.1-1,1-2の接合試験片はいずれも、一方の棒状試験片の全体にアルマイト処理を施した試料である。アルマイト処理は、公知の条件を利用し、処理時間(通電時間)を変えることで厚さを異ならせた。具体的には、試料No.1-2の処理時間を長くした。陽極酸化層(アルマイト層)の厚さは、アルマイト処理後、断面を光学顕微鏡又は走査型電子顕微鏡によって観察し、この観察像を用いて求めた平均厚さである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表1に示すように、陽極酸化層の厚さが厚い試料No.1-2は、接合強度が高いことが分かる。
　図5(A)は、試料No.1-2に用いたアルマイト処理を施した棒状試験片の表面のSEM写真、図5(B)は試料No.100に用いた棒状試験片の表面のSEM写真である。図5(A)に示すようにアルマイト処理を施した場合、その表面は、複数のディンプル(ここでは直径:5μm～15μm程度)や、非常に微細な微細孔が存在し、凹凸形状であることが分かる。一方、図5(B)は、筋状の圧延痕が見えるものの、この圧延痕は浅く、実質的に凹凸を有していないことが分かる。このことから、試料No.1-2は、アルマイト処理により、その表面が微細な凹凸形状となり、接着剤との接触面積が十分に大きいことで、接合強度を向上できた、と考えられる。また、試料No.1-2では、陽極酸化層の厚さが10μm以上と十分に厚いことで、微細孔の深さが十分に深くなり、この微細孔に接着剤が充填されることで、アンカー効果により接合強度を高められた、と考えられる。
　更に、試料No.1-1,1-2の接合試験片を別途上述のようにして作製した後、棒状試験片の表面に付着している接着剤を除去し、各試料の表面を走査型電子顕微鏡:SEMによって観察したところ、試料No.1-2は、図6(A)に示すように複数のクラック(筋状に見えるもの)を有することが確認できた。特に、図6(A)の写真では、長さミリメートルオーダーの長いクラックが存在していること、網目状にクラックが存在していることが確認できた。クラック部分を更に拡大して観察したところ、図6(B)に示すようにクラック部分から接着剤が漏出していることが確認できた。このことから、クラック部分には、接着剤が充填されているといえる。また、試料No.1-2は、接着剤が充填されたクラック部を有するといえる。一方、試料No.1-1は、クラックが確認できなかった。
　更に、陽極酸化層の厚さを変えて、上述の硬化条件と同じ条件で熱処理をほどこして、クラックの有無を同様にして調べたところ、陽極酸化層の厚さが9μm以上であると、クラックが十分に存在し、6μm未満であると、クラックが少ない、或いは存在しないことが確認できた。このことから、陽極酸化層のクラックは、陽極酸化処理後の熱履歴によって生じている、と考えられる。また、このクラックは、熱履歴が同じでも、陽極酸化層がある程度厚いと生じ易い、といえる。
　この試験から、試料No.1-2では、陽極酸化処理によって形成された微細な凹凸に基づくアンカー効果に加えて、陽極酸化層が厚く、かつ熱履歴によって形成されたクラックによっても、接着剤との接触面積が増大したことで、接合強度を向上できた、と考えられる。
　更に、接着剤を市販のシート状接着剤(エポキシ系樹脂)に代えて同様の試験を行ったところ、引張剪断試験における接合強さ(平均)が20MPa以上であり、接合強度が更に高くなった。このことから、接着剤の種類によって、接合強度をより高められる、といえる。
　〔試験例2〕
　実施形態1のリアクトルを試作し、底板部と接合層との接合状態を調べた。
　この試験では、底板部として、アルミニウム合金(JIS規格のA5052)の圧延材からなる板材を用意した。この底板部に粗面化処理として陽極酸化処理(アルマイト処理)を施して、厚さ12μmの陽極酸化層を形成した後、試験例1で用いたエポキシ系接着剤(フィラー入り)を塗布し、この接着剤の上にコイルと磁性コアとの組合体を配置して、当該接着剤を硬化した。硬化条件は、試験例1と同様にした(140℃×1.5時間)。この工程により、上記接着剤から構成される接合層を形成した。なお、この試験では、側壁部は省略した。
　得られた試作のリアクトルの断面をとり、底板部、陽極酸化層、及び接合層の積層状態が観察可能な領域を観察視野とし、観察視野を走査型電子顕微鏡:SEMで観察した。その結果、図7(A)の白い点線の矩形枠内に示すように、陽極酸化層の表面から底板部の構成金属に向かってクラックが存在することが確認できた。また、図7(B)に拡大して示すように、このクラックには、接合層を構成する接着剤が充填されていることが確認できた。
　従って、試験例1,2から、粗面化処理を陽極酸化処理とする場合、陽極酸化層を厚くし(好ましくは9μm以上、特に12μm以上)、かつ、適宜な熱履歴を受けることで、陽極酸化層の表面から底板部にまで至るクラックを形成することができることが確認された。そして、陽極酸化層に具える微細孔やディンプルに加えて、このような接合層の構成材料が充填されたクラック部が複数存在するリアクトルは、陽極酸化層と接合層との接合面積が十分に広く、かつ接合層の構成材料が充填されたクラック部によるアンカー効果によって、コイルとケースの底板部とが十分に密着して、接合強度が高いことが確認された。
　〔試験例3〕
　陽極酸化層と絶縁特性との関係を調べた。
　比較試料として、アルミニウム合金(JIS規格のA5052)の圧延板を用意した。この比較試料の表面に絶縁シート(市販のポリイミドフィルム(厚さ:0.025mm))を配置し、更に絶縁シートの上に電極を配置し、電極と、比較試料の圧延板とを電源に接続して、部分放電開始電圧を測定した。その結果、690V～705V程度であった。
　一方、試料No.3-1として、アルミニウム合金(JIS規格のA5052)の圧延板を用意し、この圧延板の表面の一部に、試験例2と同様に厚さ12μmの陽極酸化層を形成した。この陽極酸化層の上に、比較試料と同じ絶縁シート:ポリイミドフィルムを配置し、更に絶縁シートの上に電極を配置し、電極と、試料No.3-1の圧延板のうち陽極酸化層を形成していない箇所とを電源に接続して、部分放電開始電圧を測定した。その結果、760V～780V程度であった。
　この試験から、粗面化処理を陽極酸化処理とし、陽極酸化層を具えることで、電気絶縁性にも優れることが確認できた。
　〔実施形態2〕
　実施形態1や変形例1のリアクトルは、例えば、車両などに載置されるコンバータの構成部品や、このコンバータを具える電力変換装置の構成部品に利用することができる。
　例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車といった車両1200は、図8に示すようにメインバッテリ1210と、メインバッテリ1210に接続される電力変換装置1100と、メインバッテリ1210からの供給電力により駆動して走行に利用されるモータ(負荷)1220とを具える。モータ1220は、代表的には、3相交流モータであり、走行時、車輪1250を駆動し、回生時、発電機として機能する。ハイブリッド自動車の場合、車両1200は、モータ1220に加えてエンジンを具える。なお、図8では、車両1200の充電箇所としてインレットを示すが、プラグを具える形態とすることができる。
　電力変換装置1100は、メインバッテリ1210に接続されるコンバータ1110と、コンバータ1110に接続されて、直流と交流との相互変換を行うインバータ1120とを有する。この例に示すコンバータ1110は、車両1200の走行時、200V～300V程度のメインバッテリ1210の直流電圧(入力電圧)を400V～700V程度にまで昇圧して、インバータ1120に給電する。また、コンバータ1110は、回生時、モータ1220からインバータ1120を介して出力される直流電圧(入力電圧)をメインバッテリ1210に適合した直流電圧に降圧して、メインバッテリ1210に充電させている。インバータ1120は、車両1200の走行時、コンバータ1110で昇圧された直流を所定の交流に変換してモータ1220に給電し、回生時、モータ1220からの交流出力を直流に変換してコンバータ1110に出力している。
　コンバータ1110は、図9に示すように複数のスイッチング素子1111と、スイッチング素子1111の動作を制御する駆動回路1112と、リアクトルLとを具え、ON/OFFの繰り返し(スイッチング動作)により入力電圧の変換(ここでは昇降圧)を行う。スイッチング素子1111には、FET,IGBTなどのパワーデバイスが利用される。リアクトルLは、回路に流れようとする電流の変化を妨げようとするコイルの性質を利用し、スイッチング動作によって電流が増減しようとしたとき、その変化を滑らかにする機能を有する。このリアクトルLとして、上記実施形態1や変形例1のリアクトルを具える。放熱性に優れるリアクトル1などを具えることで、電力変換装置1100やコンバータ1110も放熱性に優れる。
　なお、車両1200は、コンバータ1110の他、メインバッテリ1210に接続された給電装置用コンバータ1150や、補機類1240の電力源となるサブバッテリ1230とメインバッテリ1210とに接続され、メインバッテリ1210の高圧を低圧に変換する補機電源用コンバータ1160を具える。コンバータ1110は、代表的には、DC-DC変換を行うが、給電装置用コンバータ1150や補機電源用コンバータ1160は、AC-DC変換を行う。給電装置用コンバータ1150のなかには、DC-DC変換を行うものもある。給電装置用コンバータ1150や補機電源用コンバータ1160のリアクトルに、上記実施形態1や変形例1のリアクトルなどと同様の構成を具え、適宜、大きさや形状などを変更したリアクトルを利用することができる。また、入力電力の変換を行うコンバータであって、昇圧のみを行うコンバータや降圧のみを行うコンバータに、上記実施形態1のリアクトルなどを利用することもできる。
　なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
　本発明リアクトルは、ハイブリッド自動車やプラグインハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車などの車両に搭載される車載用コンバータ(代表的にはDC-DCコンバータ)、空調機のコンバータといった電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。
　1　リアクトル　10　組合体
　2　コイル　2a,2b　コイル素子　2r　コイル連結部　2w　巻線
　3　磁性コア　31　内側コア部　31e　端面　31m　コア片　31g　ギャップ材
　32　外側コア部　32e　内端面
　4　ケース　40　底板部　40i　内面　41　側壁部
　400,411　取付部　400h,411h　ボルト孔　410　端子台　410c　凹溝
　42　接合層　43　陽極酸化層
　5　インシュレータ　51　周壁部　52　枠板部　52b　仕切り板　52p　台座
　8　端子金具　81　一端部
　9　端子固定部材　91　ボルト
　1100　電力変換装置　1110　コンバータ　1111　スイッチング素子
　1112　駆動回路　L　リアクトル　1120　インバータ
　1150　給電装置用コンバータ　1160　補機電源用コンバータ
　1200　車両　1210　メインバッテリ　1220　モータ　1230　サブバッテリ
　1240　補機類　1250　車輪

Claims (9)

  1. 　コイルと、前記コイルが配置される磁性コアと、前記コイルと前記磁性コアとの組合体を収納するケースとを具えるリアクトルであって、
    　前記ケースは、
    　　金属材料から構成された底板部と、
    　　前記底板部とは独立した部材であり、前記底板部に取り付けられて、前記組合体の周囲を囲む側壁部と、
    　　前記底板部の内面に設けられて、前記コイルを固定する接合層とを具え、
    　前記底板部の内面において少なくとも前記接合層が設けられた領域に粗面化処理が施されていることを特徴とするリアクトル。
  2. 　前記粗面化処理は、陽極酸化処理であり、
    　前記底板部の内面に陽極酸化層を具えることを特徴とする請求項1に記載のリアクトル。
  3. 　前記陽極酸化層の厚さが2μm以上20μm以下であることを特徴とする請求項2に記載のリアクトル。
  4. 　前記陽極酸化層は、その表面から底板部を構成する金属材料に至るクラック部を有し、
    　前記クラック部には、前記接合層の構成材料が充填されていることを特徴とする請求項3に記載のリアクトル。
  5. 　前記底板部の一部は、陽極酸化層が設けられておらず、前記金属材料が露出しており、
    この露出部分は、アース線の取付箇所であることを特徴とする請求項2～4のいずれか1項に記載のリアクトル。
  6. 　前記側壁部は、絶縁性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項1～5のいずれか1項に記載のリアクトル。
  7. 　前記接合層の合計厚さが2mm以下であることを特徴とする請求項1～6のいずれか1項に記載のリアクトル。
  8. 　スイッチング素子と、前記スイッチング素子の動作を制御する駆動回路と、スイッチング動作を平滑にするリアクトルとを具え、前記スイッチング素子の動作により、入力電圧を変換するコンバータであって、
    　前記リアクトルは、請求項1～7のいずれか1項に記載のリアクトルであることを特徴とするコンバータ。
  9. 　入力電圧を変換するコンバータと、前記コンバータに接続されて、直流と交流とを相互に変換するインバータとを具え、このインバータで変換された電力により負荷を駆動するための電力変換装置であって、
    　前記コンバータは、請求項8に記載のコンバータであることを特徴とする電力変換装置。
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