WO2016199700A1 - リアクトル、およびリアクトルの製造方法 - Google Patents

Abstract

容易に作製することができ、放熱性に優れるリアクトルを提供する。複数の分割コアを接合してなる磁性コアと、巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、の組合体を備えるリアクトルである。前記コイルは、前記巻回部の各ターンを一体化し、前記巻回部の軸方向の伸縮を抑制する一体化樹脂を備える。また、前記組合体は、前記一体化樹脂とは別に設けられ、前記コイルと前記磁性コアとを接着する接着部を備え、前記接着部は、前記巻回部の内周面と、前記磁性コアにおける前記巻回部の内部に配置される部分と、を接着する。

Description

リアクトル、およびリアクトルの製造方法

　本発明は、ハイブリッド自動車などの電動車両に搭載される車載用ＤＣ－ＤＣコンバータや電力変換装置の構成部品などに利用されるリアクトルと、その製造方法に関する。

　リアクトルやモータといった磁性部品が種々の分野で利用されている。そのような磁性部品として、例えば特許文献１には、ハイブリッド自動車のコンバータに利用されるリアクトルが開示されている。

　特許文献１には、巻線を螺旋状に巻回してなる巻回部を有するコイルと、複数の分割コアを組み合わせて環状に形成される磁性コアと、を組み合わせてなる組合体を備えるリアクトルが開示されている。このリアクトルでは、コイルの外周を内側樹脂部で覆ったコイル成形体を用いており、そのコイル成形体と磁性コアとで構成される組合体の外周を外側樹脂部で覆う構成や、上記組合体をケースに収納してポッティング樹脂で埋設する構成が開示されている。

　一方、磁性コアを構成する分割コアとしては、樹脂に軟磁性粉末を含有させた複合材料の成形体、もしくは少なくとも一つの磁性体片を樹脂で覆った被覆体を利用することが挙げられる。磁性体片としては、軟磁性粉末を主成分とする圧粉成形体や、電磁鋼板を積層した積層体などを挙げることができる。

特開２０１０－２６３０７９号公報

　特許文献１では、コイルと磁性コアとの間に介在される絶縁介在部材（引用文献１ではインシュレータ）をなくすためにコイルを一体成形したコイル成形体を利用している。より具体的には、コイル成形体に分割コアを組み付けて、コイル成形体と磁性コアとを外側樹脂部やポッティング樹脂で一体成形することで、組合体が分解しないようにしている。そのため、特許文献１の構成では、成形の工程が多く、リアクトルの生産性が芳しくない。

　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、容易に作製することができ、組合体の形状を維持でき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、リアクトルを生産性良く製造することができるリアクトルの製造方法を提供することにある。

　本発明の一態様に係るリアクトルは、複数の分割コアを接合してなる磁性コアと、巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、の組合体を備えるリアクトルである。前記コイルは、前記巻回部の各ターンを一体化し、前記巻回部の軸方向の伸縮を抑制する一体化樹脂を備える。また、前記組合体は、前記一体化樹脂とは別に設けられ、前記コイルと前記磁性コアとを接着する接着部を備え、前記接着部は、前記巻回部の内周面と、前記磁性コアにおける前記巻回部の内部に配置される部分と、を接着する。

　本発明の一態様に係るリアクトルの製造方法は、複数の分割コアを接合してなる磁性コアと、巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、の組合体を備えるリアクトルを作製するリアクトルの製造方法であって、以下の工程を備える。
・前記巻回部の軸方向の伸縮を抑制する一体化樹脂によって前記巻回部の各ターンを一体化する一体化工程。
・前記分割コアを前記コイルに組み付けると共に、前記分割コア同士を接合することで前記組合体を形成する組付工程。
・前記コイルの前記巻回部の内周面と、前記磁性コアにおける前記巻回部の内部に配置される部分と、を接着させる接着工程。

　上記リアクトルは、容易に作製することができ、組合体の形状を維持できる。

　上記リアクトルの製造方法によれば、上記リアクトルを作製することができる。

実施形態１に示すリアクトルの使用状態の一例を示す概略図である。 実施形態１に示すリアクトルの斜視図である。 実施形態１に示すリアクトルの組合体の分解斜視図である。 図３に示す分割コアの水平断面図である。 図２に示す組合体のＶ－Ｖ断面図である。 実施形態２に示すリアクトルに備わる組合体の部分縦断面図である。 実施形態３に示すリアクトルの二つの分割コアの接合箇所の部分拡大図である。

・本発明の実施形態の説明
　最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

＜１＞実施形態のリアクトルは、複数の分割コアを接合してなる磁性コアと、巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、の組合体を備えるリアクトルである。前記コイルは、前記巻回部の各ターンを一体化し、前記巻回部の軸方向の伸縮を抑制する一体化樹脂を備える。また、前記組合体は、前記一体化樹脂とは別に設けられ、前記コイルと前記磁性コアとを接着する接着部を備え、前記接着部は、前記巻回部の内周面と、前記磁性コアにおける前記巻回部の内部に配置される部分と、を接着する。

　上記リアクトルは、その作製が容易である。上記リアクトルでは、各ターンが一体化されることで巻回部が筒状に剛体化されているため、巻回部が屈曲し難く、巻回部の内部に磁性コアを配置し易い。また、巻回部が剛体化されることで巻回部の形状が一定に保持されているため、巻回部と磁性コアとを接着部を介して接着するだけで、コイルと磁性コアとで構成される組合体の組み立てが完了する。つまり、実施形態に係るリアクトルでは、従来技術のように組合体の外周を外側樹脂部やポッティング樹脂で覆う必要がなく、従来技術に比べて実施形態のリアクトルは生産性に優れる。

＜２＞実施形態のリアクトルとして、前記分割コア同士が接合される接合箇所が、前記巻回部の内部に配置される形態を挙げることができる。

　分割コア同士の接合箇所が剛体化された巻回部の内部に配置されている場合、剛体化された巻回部が磁性コアの曲げを抑制する補強部材となるため、分割コア同士の接合箇所に強い曲げ応力が作用し難くなる。そのため、当該接合箇所が巻回部の内部に配置される構成の方が、当該接合箇所が巻回部の外部に配置される構成よりも、コイルと磁性コアとの組合体の形状を維持し易い。

＜３＞実施形態のリアクトルとして、前記一体化樹脂は、前記巻線の表面に被覆された熱融着樹脂が融着することで形成される形態を挙げることができる。

　表面に熱融着樹脂を被覆した巻線を巻回した後に、その熱融着樹脂を融着させることで、巻回部の各ターンの隙間に入り込んだ一体化樹脂を形成することができる。各ターンの隙間に入り込んだ一体化樹脂は、巻回部を強固に一体化させることができ、リアクトルの使用時に各ターンがばらけることを効果的に抑制する。また、表面に被覆した熱融着樹脂を融着させる構成であれば、一体化樹脂の厚さを薄くすることができ、一体化樹脂による巻回部の放熱性の低下を抑制することができる。

＜４＞実施形態のリアクトルとして、前記巻回部の筒形状の外周面および内周面における前記一体化樹脂の厚さは、１０μｍ以上１ｍｍ以下である形態を挙げることができる。

　巻回部の内周面および外周面における一体化樹脂の厚さを１０μｍ以上とすることで、巻回部の各ターンがばらけないように各ターンを強固に一体化させることができる。また上記厚さを１ｍｍ以下とすることで、巻回部の放熱性の低下を抑制することができる。

＜５＞実施形態のリアクトルとして、前記接着部は、接着シートで構成される形態を挙げることができる。

　コイルと磁性コアとの接着に接着シートを用いることで、簡単かつ強固にコイルと磁性コアとを接着させることができる。

＜６＞実施形態のリアクトルとして、前記接着部は、発泡樹脂を含む形態を挙げることができる。

　発泡樹脂でコイルと磁性コアとを接着させることで、コイルと磁性コアとの接着をより強固にすることができる。このような接着部を形成する場合、例えば、発泡樹脂製の接着シートを磁性コアの外周に貼り付け、その接着シートが貼り付けられた部分をコイルの巻回部の内部に挿入する。そして、接着シートを熱処理することで未発泡樹脂を発泡させれば、発泡樹脂によってコイルと磁性コアとを接着することができる。

＜７＞実施形態のリアクトルとして、前記コイルは、並列される一対の前記巻回部を備え、各巻回部は、前記一体化樹脂で個別に一体化されている形態を挙げることができる。

　一対の巻回部を個別に一体化することで、両巻回部の並列方向における両巻回部の間に空間を形成することができる。巻回部の並列方向の間は熱が籠もり易い部分であるため、この部分に空間が形成されていると、リアクトルの放熱性を向上させることができる。また、この空間に温度センサを配置して、リアクトルの動作時の温度を監視することができる。

＜８＞一対の巻回部を備える実施形態のリアクトルとして、前記磁性コアは、概略J字状に形成された一対の前記分割コアを組み合わせて構成される形態を挙げることができる。

　概略Ｊ字状の一対の分割コアで磁性コアを形成することで、両分割コアの二箇所の接合箇所の位置を、コイルの巻回部の長手方向にずらすことができる。そのため、使用時にリアクトルが振動したときに、各接合箇所に強い応力が作用することを抑制することができる。

　また、概略J字状の一対の分割コアは、同一の構成とすることができる。同一構成の分割コアを組み合わせて磁性コアを形成する場合、磁性コアの作製にあたって形状の異なる複数の分割コアを用意する必要がなく、リアクトルの生産性を向上させることができる。

＜９＞実施形態のリアクトルとして、前記分割コア同士は、一方の分割コアに形成される凸部と、他方の分割コアに形成される凹部と、の係合によって接合されている形態を挙げることができる。

　凸部と凹部との機械的な係合によって分割コア同士を接合することで、分割コア同士の接合をより強固にすることができる。凸部と凹部との係合に加えて、分割コア同士を接着剤で接着しても構わない。

＜１０＞実施形態のリアクトルの製造方法は、複数の分割コアを接合してなる磁性コアと、巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、の組合体を備えるリアクトルを作製するリアクトルの製造方法であって、以下の工程を備える。
・前記巻回部の軸方向の伸縮を抑制する一体化樹脂によって前記巻回部の各ターンを一体化する一体化工程。
・前記分割コアを前記コイルに組み付けると共に、前記分割コア同士を接合することで前記組合体を形成する組付工程。
・前記コイルの前記巻回部の内周面と、前記磁性コアにおける前記巻回部の内部に配置される部分と、を接着させる接着工程。

　上記リアクトルの製造方法によれば、実施形態のリアクトルを生産性良く製造することができる。

＜１１＞実施形態のリアクトルの製造方法として、外周に熱融着樹脂の被覆層を備える前記巻線を巻回して前記コイルを作製すると共に、前記組付工程において前記分割コアの表面に発泡樹脂を含む接着シートを貼り付け、前記組合体を熱処理することで、前記一体化工程と前記接着工程とを同時に行う形態を挙げることができる。

　上記構成によれば、熱処理によって巻回部の一体化と、コイルと磁性コアとの接着と、を同時に行なうことができ、リアクトルの生産性を向上させることができる。

・本発明の実施形態の詳細
　以下、本発明のリアクトルの実施形態を図面に基づいて説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、本発明は実施形態に示される構成に限定されるわけではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内の全ての変更が含まれることを意図する。

＜実施形態１＞
　実施形態１では、図１～図５に基づいてリアクトル１の構成を説明する。図１はリアクトル１の使用状態の一例を示す概略図、図２はリアクトル１に備わる組合体１０の斜視図、図３は組合体１０の分解斜視図、図４は分割コアの水平断面図、図５は図２のＶ－Ｖ断面図である。

　≪全体構成≫
　図１，２に示すように、本実施形態のリアクトル１は、コイル２と磁性コア３との組合体１０を備える。本実施形態では、リアクトル１はさらにケース９を備え、このケース９内に組合体１０が収納されると共に、ケース９内に液体冷媒９Ｌが供給されている（図１参照）。このリアクトル１は、少なくとも次の三つの特徴を有する。
（１）コイル２に備わる巻回部２Ａ，２Ｂが、非常に薄い一体化樹脂２０（図３，５参照）で一体化されている。
（２）磁性コア３を構成する複数の分割コア３Ａ，３Ｂ同士の接合箇所が巻回部２Ａ，２Ｂの内部に配置されている（図５参照）。
（３）コイル２と磁性コア３とが接着によって接合されている（図５参照）。
　以下、本実施形態のリアクトル１の構成を詳細に説明し、次いでリアクトル１の使用状態を説明する。

　≪組合体≫
　コイル２と磁性コア３との組合体１０の説明にあたっては、図３を主に参照し、必要に応じて図４，５を参照する。

　　［コイル］
　本実施形態におけるコイル２は、一対の巻回部２Ａ，２Ｂと、両巻回部２Ａ，２Ｂを連結する連結部２Ｒと、を備える。各巻回部２Ａ，２Ｂは、互いに同一の巻数、同一の巻回方向で中空筒状に形成され、各軸方向が平行になるように並列されている。また、連結部２Ｒは、両巻回部２Ａ，２Ｂを繋ぐＵ字状に屈曲された部分である。このコイル２は、一本の巻線２ｗを螺旋状に巻回して形成しても良いし、各巻回部２Ａ，２Ｂを別々の巻線により作製し、各巻回部２Ａ，２Ｂの巻線の端部同士を溶接や圧着などにより接合することで形成しても良い。

　本実施形態の各巻回部２Ａ，２Ｂは角筒状に形成されている。角筒状の巻回部２Ａ，２Ｂとは、その端面形状が四角形状（正方形状を含む）の角を丸めた形状の巻回部のことである。もちろん、巻回部２Ａ，２Ｂは円筒状に形成しても構わない。円筒状の巻回部とは、その端面形状が閉曲面形状（楕円形状や真円形状、レーストラック形状など）の巻回部のことである。

　巻回部２Ａ，２Ｂを含むコイル２は、銅やアルミニウム、マグネシウム、あるいはその合金といった導電性材料からなる平角線や丸線などの導体の外周に、絶縁性材料からなる絶縁被覆を備える被覆線によって構成することができる。本実施形態では、導体が銅製の平角線（巻線２ｗ）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エッジワイズ巻きにすることで、各巻回部２Ａ，２Ｂを形成している。

　コイル２の両端部２ａ，２ｂは、巻回部２Ａ，２Ｂから引き延ばされて、図示しない端子部材に接続される。両端部２ａ，２ｂではエナメルなどの絶縁被覆は剥がされている。この端子部材を介して、コイル２に電力供給を行なう電源などの外部装置が接続される。

　上記構成を備えるコイル２は、巻回部２Ａ，２Ｂを個別に一体化する一体化樹脂２０によって剛体化されている。本例の一体化樹脂２０は、巻線２ｗの外周（エナメルなどの絶縁被覆のさらに外周）に形成される熱融着樹脂の被覆層を融着させることで構成されており、非常に薄い。そのため、巻回部２Ａ，２Ｂが一体化樹脂２０で一体化されていても、巻回部２Ａ，２Ｂのターンの形状や、ターンの境界が外観上から分かる状態になっている。

　一体化樹脂２０の説明にあたっては図５を参照する。図５では、一体化樹脂２０を誇張して示しているが、実際には非常に薄く形成されている。一体化樹脂２０は、巻回部２Ｂ（巻回部２Ａでも同様）を構成する各ターンを一体化し、巻回部２Ｂの軸方向の伸縮を抑制する。本例では、巻線２ｗに形成される熱融着樹脂を融着させて一体化樹脂２０を形成しているため、各ターン間の隙間にも均一的に一体化樹脂２０が入り込んでいる。ターン間における一体化樹脂２０の厚さｔ１は、巻回前の巻線２ｗの表面に形成される熱融着樹脂の厚さの約二倍であり、具体的には２０μｍ以上２ｍｍ以下とすることが挙げられる。厚さｔ１を厚くすることで、各ターンを強固に一体化させることができ、厚さｔ１を薄くすることで巻回部２Ｂの軸方向長さが長くなり過ぎることを抑制できる。

　巻回部２Ｂの外周面および内周面における一体化樹脂２０の厚さｔ２は、巻回前の巻線２ｗの表面に形成される熱融着樹脂の厚さとほぼ同じであり、１０μｍ以上１ｍｍ以下とすることが挙げられる。巻回部２Ｂの内周面および外周面における一体化樹脂２０の厚さｔ２を１０μｍ以上とすることで、巻回部２Ａ，２Ｂの各ターンがばらけないように各ターンを強固に一体化させることができる。また上記厚さを１ｍｍ以下とすることで、一体化樹脂２０による巻回部２Ｂの放熱性の低下を抑制することができる。

　一体化樹脂２０の材質としては、熱によって融着する樹脂、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂を挙げることができる。

　　［磁性コア］
　　［［全体構成］］
　本例における磁性コア３は、図３，４に示すように、概略J字状に形成される一対の分割コア３Ａ，３Ｂを組み合わせて構成されている。分割コア３Ａの構成と分割コア３Ｂの構成は同じであり、分割コア３Ａを水平方向に１８０°回転させれば、分割コア３Ｂになる。類似する構成として、概略Ｕ字状に形成される一対の分割コアを組み合わせて磁性コア３を構成することもできる。

　磁性コア３は便宜上、内側コア部３１，３１と、外側コア部３２，３２と、に分けることができる（図１，２を合わせて参照）。内側コア部３１は、磁性コア３のうち、コイル２の巻回部２Ａ（２Ｂ）の内部に配置される部分である。内側コア部３１の形状は、巻回部２Ａ（２Ｂ）の内部形状に沿った形状であって、本例の場合、略直方体状である。本例では、Ｊ字状の分割コア３Ａ（３Ｂ）の長尺の突出部３Ｌと、分割コア３Ｂ（３Ａ）の短尺の突出部３Ｓと、で一つの内側コア部３１が形成されている。

　一方、外側コア部３２は、一対の内側コア部３１，３１の端部を繋ぐ形状を備える。本例の場合、上面と下面が略ドーム形状の柱状の外側コア部３２としている。本例では、Ｊ字状の分割コア３Ａ（３Ｂ）の突出部３Ｌ，３Ｓ以外の部分で外側コア部３２が形成されている。この外側コア部３２のうち、ケース９の底面（図１参照）に対向する面は、コイル２の巻回部２Ａ，２Ｂのケース９の底面側の面とほぼ面一になっている。そのため、外側コア部３２は、後述する接合層８を介してケース９の底面に接触するようになっている。

　磁性コア３を構成する分割コア３Ａ，３Ｂは、図４に示すように、柱状の磁性体片３１ｍ，３２ｍと、磁性体片３１ｍ，３２ｍを一体化する樹脂モールド部３０と、を備える被覆体である。本例の磁性体片３１ｍは、巻回部２Ａ，２Ｂの内部形状に沿った直方体であり、本例の磁性体片３２ｍは、リアクトル１（図１参照）の上方から見たときに概略Ｕ字状となる柱状体である。Ｕ字状の磁性体片３２ｍの一方の突出部の軸方向に沿って二つの磁性体片３１ｍが配置され、他方の突出部の軸方向に沿って一つの磁性体片３１ｍが配置され、これら磁性体片３１ｍ，３２ｍが樹脂モールド部３０で一体化されることで、分割コア３Ａ，３Ｂが概略Ｊ字状に形成されている。磁性体片３１ｍ，３２ｍを一体化する樹脂モールド部３０は、磁性体片３１ｍ，３２ｍを外部環境から保護する役割も持つ。樹脂モールド部３０のうち、磁性体片３１ｍ，３１ｍの間、および磁性体片３１ｍ，３２ｍの間に配置される部分は、ギャップ材として機能する。

　磁性体片３１ｍ，３２ｍは、軟磁性粉末を含む原料粉末を加圧成形してなる圧粉成形体である。軟磁性粉末は、鉄などの鉄族金属やその合金（Ｆｅ－Ｓｉ合金、Ｆｅ－Ｎｉ合金など）などで構成される磁性粒子の集合体である。一方、樹脂モールド部３０を構成する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ナイロン６、ナイロン６６といったポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂、常温硬化性樹脂、あるいは低温硬化性樹脂を利用することができる。これらの樹脂にアルミナやシリカなどのセラミックスフィラーを含有させて、樹脂モールド部３０の放熱性を向上させても良い。

　本例とは異なり、分割コア３Ａ，３Ｂは、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料の成形体で構成することもできる。複合材料の軟磁性粉末と樹脂には、圧粉成形体に使用できる軟磁性粉末と樹脂と同じものを利用することができる。磁性粒子の表面には、リン酸塩などで構成される絶縁被覆が形成されていても良い。

　　［［細部の形状］］
　分割コア３Ａ，３Ｂのうち、長尺の突出部３Ｌは、径方向の寸法が異なる太形部３ａと細形部３ｂとで構成される。細形部３ｂは太形部３ａよりも細く形成されており、その細形部３ｂの端面（即ち、長尺の突出部３Ｌの端面）からは、磁性体片３１ｍが露出している。

　分割コア３Ａ，３Ｂのうち、短尺の突出部３Ｓは、樹脂モールド部３０によって形成される筒状の収納部３ｃを備える。収納部３ｃの底面は樹脂モールド部３０で構成されており、当該底面には磁性体片３１ｍは露出していない。この収納部３ｃの内周形状は、上述した長尺の突出部３Ｌの細形部３ｂの外周形状にほぼ一致しており、一方の分割コア３Ａ（３Ｂ）の細形部３ｂを、他方の分割コア３Ｂ（３Ａ）の収納部３ｃに収納することができるようになっている（図５を合わせて参照）。細形部３ｂと収納部３ｃとの嵌め合いによって、分割コア３Ａ，３Ｂ同士を機械的に接合することができる。分割コア３Ａ，３Ｂ同士の接合箇所は、分割コア３Ａ，３ＢがＪ字状に形成されているため、巻回部２Ａ，２Ｂの内部に配置される。

　上述した長尺の突出部３Ｌの上面には、太形部３ａと細形部３ｂの境界から細形部３ｂの側に向って突出する凸部３ｐが形成されている。一方、短尺の突出部３Ｓには、収納部３ｃの上面の一部が切り欠かれることで形成される凹部３ｑが設けられている。凹部３ｑの輪郭形状は、凸部３ｐの輪郭形状とほぼ同じとなっている。そのため、分割コア３Ａ，３Ｂを組み合わせたときに、凹部３ｑに凸部３ｐが嵌まり込み、分割コア３Ａ，３Ｂが位置ずれし難く、両者の接合がより強固なものとなる。

　分割コア３Ａ，３Ｂ同士の接合には、接着剤を用いることもできる。具体的には、図５に示すように、分割コア３Ａの細形部３ｂの端面と、分割コア３Ｂの収納部３ｃの底面と、の間に端面接着層３３を形成することで、分割コア３Ａ，３Ｂ同士の接合をより強固なものにできる。

　その他、図４に示すように、樹脂モールド部３０のうち、外側コア部３２の位置には、ケース９に組合体１０を固定するための固定部３ｘを備える（図１を合わせて参照）。固定部３ｘは、外側コア部３２の高さ方向の中間近傍（図１，２を合わせて参照）の位置から巻回部２Ａ，２Ｂの並列方向に張り出すように形成されている。固定部３ｘには金属製のカラーが埋設されており、組合体１０をケース９にネジ止めできるようになっている。また、樹脂モールド部３０のうち、外側コア部３２の内方側（固定部３ｘとは反対側）の部分には、巻回部２Ａ，２Ｂの間に介在され、巻回部２Ａ，２Ｂの間の絶縁を確保する仕切り部が形成されていても良い。

　　［接着部］
　図５に示すように、コイル２の巻回部２Ｂの内周面と、磁性コア３の内側コア部３１の外周面との間には、接着部４が形成されている。接着部４は、コイル２と磁性コア３とを接着して一体化するためのもので、コイル２を剛体化する一体化樹脂２０とは別に設けられる。『一体化樹脂２０とは別に設けられる接着部４』とは、例えば一体化樹脂２０とは別の種類の材料で構成されているもの、あるいは一体化樹脂２０と同じ材料であっても一体化樹脂２０とは別に用意された樹脂を、一体化樹脂２０とは別の工程でコイル２と磁性コア３との間に配置したものである。本例では、一体化樹脂２０とは異なる材料で構成される接着シートによって接着部４を形成している。本例とは異なり、巻回部２Ｂの内周面、および内側コア部３１の外周面の少なくとも一方に接着剤を塗布することで接着部４を形成することもできる。念のために付言するが、『一体化樹脂２０とは別に設けられる接着部４』は、コイル２と磁性コア３との間の局所に設けられるものであるので、従来構成におけるコイル２と磁性コア３とを全体的に一体化するポッティング樹脂やモールド樹脂とは異なるものである。

　接着部４は、複数の気泡及びこれらの気泡を内包する樹脂、即ち発泡樹脂で構成することが好ましい。この樹脂は、コイル２に接することから、電気絶縁性に優れるもの、コイル２の最高到達温度に対する耐熱性に優れるもの（１５０℃以上、更に１８０℃以上）が好ましい。更に、この樹脂は、接触し得る液体冷媒に対する耐性に優れるものが好ましい。具体的な樹脂として、ＰＰＳや、ナイロンなどが挙げられる。

　接着部４は、突出部３Ｌ，３Ｓの外周面のうち、突出部３Ｌ，３Ｓが対向する面以外の三つの面に形成することが好ましい。例えば、接着シートで接着部４を形成する場合、一枚の接着シートを上記三つの面に『］』状に貼り付けると良い。

　≪その他の構成≫
　実施形態１の冒頭で図１を参照して言及したように、本実施形態のリアクトル１はさらに、組合体１０を収納するケース９を備え、ケース９内には液体冷媒９Ｌが供給されている。

　　［ケース］
　本例のケース９は、組合体１０を収納する箱状の部材であって、その内部に液体冷媒９Ｌが供給・排出される。ケース９は、液体冷媒９Ｌをケース９内へ供給する供給部９ｉと、ケース９内の液体冷媒９Ｌをケース９外へ排出する排出部９ｏと、を備える。液体冷媒９Ｌは、供給部９ｉからケース９内に供給され、ケース９内の液体冷媒９Ｌは、排出部９ｏからケース９外へ排出される。そして、排出された液体冷媒９Ｌは、冷却器（図示略）などにより所定の温度に冷却されて、再び供給部９ｉからケース９内へ供給される。このように液体冷媒９Ｌがケース９内へ循環供給される。即ち、本実施形態１のリアクトル１は、液体冷媒９Ｌが循環供給される箇所に設置された状態で使用される。

　供給部９ｉ及び排出部９ｏの配置箇所及び口径は、適宜選択できる。これらを適宜調節することで、組合体１０の一部を液体冷媒９Ｌに浸漬させたり、組合体１０全体を液体冷媒９Ｌに常時浸漬されるようにしたりすることができる。排出部９ｏの口径φ_ｏを供給部９ｉの口径φ_ｉよりも小さくすることで、図１に示すように組合体１０全体を液体冷媒９Ｌに常時浸漬されるようにすることができる。

　その他、ケース９は、組合体１０を固定するための台部９２を備える。台部９２は、底板部（載置板）９０から上方に伸びる柱状部材であって、組合体１０の磁性コア３に備わる固定部３ｘに対応している。台部９２に組合体１０をネジ止めすることで、ケース９内での組合体１０の位置を固定することができる。

　ケース９の材質としては、アルミニウムやその合金、マグネシウムやその合金、銅やその合金などを挙げることができる。これらアルミニウムやマグネシウム、これらの合金は、軽量である上に、シールド機能を期待できる。その他、ケース９の材質として、ＰＢＴ樹脂、ウレタン樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂などの絶縁性樹脂を利用することもできる。これらの絶縁性樹脂には、アルミナなどのセラミックスフィラーが含有されていてもよい。

　一方、ケース９に供給される液体冷媒９Ｌは特に限定されないが、ハイブリッド自動車でリアクトル１を利用する場合、ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｆｌｕｉｄ）などを液体冷媒９Ｌとして利用できる。その他、フロリナート（登録商標）などのフッ素系不活性液体、ＨＣＦＣ－１２３やＨＦＣ－１３４ａなどのフロン系冷媒、メタノールやアルコールなどのアルコール系冷媒、アセトンなどのケトン系冷媒などを液体冷媒９Ｌとして利用することもできる。

　　［接合層］
　上記載置板９０と組合体１０との間には、両者９０，１０を接合させる接合層８が形成されている。この接合層８は、リアクトル１の使用時に組合体１０で発生した熱を底板部（載置板）９０に伝導する機能も持つ。

　接合層８の材質は、絶縁性を有するものとする。例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂や、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。これら絶縁性樹脂に、上述したセラミックスフィラーなどを含有させることで、接合層８の放熱性を向上させても良い。接合層８の熱伝導率は、例えば０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上が好ましく、更に１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に２Ｗ／ｍ・Ｋ以上が好ましい。

　接合層８は、ケース９の底板部９０上に絶縁性樹脂（セラミックスフィラー含有樹脂でも可）を塗布することによって形成しても良いし、底板部９０上に絶縁性樹脂のシート材を貼り付けることで形成しても良い。接合層８としてシート状のものを用いると、底板部９０上に接合層８を形成し易いため、好ましい。

　　［その他］
　図２の巻回部２Ａ，２Ｂの間には温度センサを設けることができる。巻回部２Ａ，２Ｂの間は熱の籠もり易い部分であるため、この部分に温度センサを配置すれば、リアクトル１の動作時の温度を適切に監視することができる。ここで、本例のリアクトル１では、巻回部２Ａ，２Ｂが個別に一体化樹脂２０で一体化されているため、巻回部２Ａ，２Ｂの間に温度センサを配置し易い。巻回部２Ａ，２Ｂの間隔を拡げて、巻回部２Ａ，２Ｂの間に温度センサを配置した後、巻回部２Ａ，２Ｂの間隔を詰める、といったことも可能である。

　≪効果≫
　以上説明した実施形態１のリアクトル１は、生産性に優れる。リアクトル１では、各ターンが一体化されることで巻回部２Ａ，２Ｂが筒状に剛体化されており、リアクトル１の使用時に巻回部２Ａ，２Ｂが屈曲し難いため、分割コア３Ａ，３Ｂを組み合わせてなる磁性コア３に曲げ応力が作用し難く、磁性コア３が非常に分解し難い。そのため、コイル２と磁性コア３とを接着するだけで、コイル２と磁性コア３との組合体１０の形状を維持することができる。その結果、リアクトル１では、組合体１０の外周をモールドする必要がなくなるので、リアクトル１の作製が容易になる。

　また、本例のリアクトル１では、組合体１０の外周をモールドする必要がないため、組合体１０が外部環境（本例では液体冷媒９Ｌ）に直接曝された状態になる。そのため、本例のリアクトル１は放熱性に優れたリアクトル１となる。

　さらに、分割コア３Ａ，３Ｂ同士の接合箇所が剛体化された巻回部２Ａ，２Ｂの内部に配置されていることで、剛体化された巻回部２Ａ，２Ｂの内周面が分割コア３Ａ，３Ｂの外周面の曲げ止めとなるため、分割コア３Ａ，３Ｂ同士の接合箇所に強い曲げ応力が作用し難く、磁性コア３が分解することがほぼない。特に本例では分割コア３Ａ，３ＢがＪ字状に形成されており、分割コア３Ａ，３Ｂの二つの接合箇所が、巻回部２Ａ，２Ｂの長手方向にずれているため、各接合箇所に強い曲げ応力が作用し難くなっている。

　≪リアクトルの製造方法≫
　次に、実施形態１に係るリアクトル１を製造するためのリアクトルの製造方法を説明する。リアクトルの製造方法は、大略、次の工程を備える。リアクトルの製造方法の説明にあたっては主として図３を参照し、必要に応じて図４，５を参照する。
・コイル作製工程
・分割コア作製工程
・一体化工程
・組付工程
・接着工程

　　［コイル作製工程］
　この工程では、巻線２ｗを用意し、巻線２ｗの一部を巻回することでコイル２を作製する。巻線２ｗの巻回には、公知の巻線機を利用することができる。巻線２ｗの外周には、図５を参照して説明した一体化樹脂２０となる熱融着樹脂の被覆層を形成することができる。被覆層の厚さは適宜選択することができる。ここで、被覆層の厚さと、一体化樹脂２０の各部の厚さｔ１，ｔ２（図５参照）と、の関係については既に説明済みである。

　　［分割コア作製工程］
　この工程では、金型の内部に磁性体片３１ｍ，３２ｍを配置し、樹脂を金型内に注入する公知の成形方法によって分割コア３Ａ，３Ｂを作製する（図４参照）。複合材料で分割コア３Ａ，３Ｂを作製する場合、軟磁性粉末を含む樹脂を金型内に注入し、樹脂を硬化させれば良い。本例では射出成型を利用している。

　　［一体化工程］
　この工程では、コイル作製工程で作製したコイル２のうち、巻回部２Ａ，２Ｂを一体化樹脂２０で一体化する。巻線２ｗの外周に熱融着樹脂の被覆層を形成している場合、コイル２を熱処理することで、一体化樹脂２０を形成することができる。これに対して、巻線２ｗの外周に被覆層を形成していない場合、コイル２の巻回部２Ａ，２Ｂの外周や内周に樹脂を塗布し、樹脂を硬化させることで一体化樹脂２０を形成すると良い。

　　［組付工程］
　この工程では、コイル２に分割コア３Ａ，３Ｂを組み付けて、組合体１０を作製する。具体的には、分割コア３Ａ，３Ｂの突出部３Ｌ，３Ｓの外周に接着部４（図５参照）を形成した後、分割コア３Ａ，３Ｂの突出部３Ｌ，３Ｓをコイル２の巻回部２Ａ，２Ｂの内部に挿入し、巻回部２Ａ，２Ｂの内部で突出部３Ｌ，３Ｓを接合する。接着部４が発泡する前の発泡樹脂製の接着シートであれば、突出部３Ｌ，３Ｓを巻回部２Ａ，２Ｂに挿入し易い。

　　［接着工程］
　この工程では、コイル２と磁性コア３とを接着する。具体的には、組付工程で分割コア３Ａ，３Ｂの突出部３Ｌ，３Ｓの外周に形成する接着部４（図５参照）を硬化させることで、コイル２の巻回部２Ａ，２Ｂの内周面と、磁性コア３の内側コア部３１の外周面と、を接着する。接着部４の硬化は、熱処理などで行なうことができる。

　以上説明した工程により、図２に示す組合体１０を作製することができる。この組合体１０は、図１に示すように、その外周を樹脂などでモールドすることなく利用することができるので、さらに組合体１０をモールドする工程を行なう必要がない。そのため、組合体１０を備えるリアクトル１は生産性に優れる。

　また、上記組合体１０では、一体化樹脂２０が巻回部２Ａ，２Ｂと磁性コア３との間の絶縁を確保する絶縁介在部材の役目を果たすため、別途、絶縁介在部材を用意する必要がない。この点も、上記組合体１０を備えるリアクトル１の生産性が向上する要因の一つである。

　ここで、上記一体化工程と接着工程とを同時に行なうことができる。具体的には、コイル製造工程で熱融着性の被覆層を有する巻線２ｗを用いてコイル２を作製した後、一体化工程を行なわずに、組付工程を行なう。組付工程では、発泡樹脂などの熱処理によって硬化する接着部４を形成しておく。そして、組付工程の後に、組合体１０全体を熱処理することで、被覆層を熱融着させると共に、接着部４を硬化させる。この熱処理によって、一体化工程と接着工程とが同時に行なわれる。一体化工程と接着工程とを同時に行なうことで、工程数を減らすことができるので、リアクトル１の生産性を向上させることができる。

＜実施形態２＞
　実施形態１で例示したコイル２の巻回部２Ａ，２Ｂは角筒状に形成されており、各巻回部２Ａ，２Ｂは、巻線２ｗが曲げられることで形成される四つの角部と、巻線２ｗが曲げられていない平坦部と、に分けられる（図２において角部の一つを白抜き矢印で示す）。実施形態１では、巻回部２Ａ，２Ｂの角部においても平坦部においても各ターン同士を一体化樹脂２０で一体化した構成を説明した（図５参照）。これに対して、巻回部２Ａ，２Ｂの一部、例えば角部においてのみ各ターン同士が一体化樹脂２０で一体化されている構成としても良い。

　図６は、巻回部２Ｂの四つの角部の位置で各ターン同士が一体化樹脂２０で一体化された構成を説明する図面であって、図２の白抜き矢印で示す巻回部２Ｂの角部の位置に対応する組合体１０の部分縦断面図である。ここで、図６には図示しないが、巻回部２Ａ（図２）の四つの角部でも各ターン同士が一体化樹脂２０で一体化されていると考えて良い。

　図６に示すように、巻回部２Ｂの角部における曲げの内側（接着部４のある巻回部２Ｂの内周側）で、巻回部２Ｂを構成する各ターン（巻線２ｗ）が一体化樹脂２０によって一体化されている。巻線２ｗをエッジワイズ巻きすることで形成される巻回部２Ｂの四つの角部では、曲げの内側（紙面上側）が曲げの外側（紙面下側）よりも太くなり易い。このような曲げの内側が太くなった巻回部２Ｂを熱処理し、巻線２ｗ表面の熱融着樹脂を溶融させると、曲げの内側では各ターンを一体化樹脂２０で一体化させることができ、曲げの外側では各ターンを離隔させることができる。また、この場合、巻回部２Ｂの平坦部（図２）では、図６に示す曲げの外側のように、巻線２ｗの外周に熱融着樹脂があるが、各ターン間は一体化されずに離隔する。角部の曲げの外側や平坦部において各ターン間に隙間があるリアクトルであれば、図１に示すように液体冷媒９Ｌに浸漬した際、液体冷媒９Ｌが各ターン間に入り込むので、液体冷媒９Ｌによって効果的にリアクトルを冷却することができる。

　≪変形例≫
　実施形態２の変形例として、コイルの巻回部の角部にのみ一体化樹脂を設け、平坦部には一体化樹脂を設けない構成を挙げることができる。そのようなコイルは、例えば以下のようにして作製することができる。まず、熱融着樹脂を有さない巻線を巻回してコイルの巻回部を形成する。次いで、巻回部の角部における各ターン間に介在物を介在させるなどして、各ターン間を離隔させる。そして、巻回部の角部にのみ一体化樹脂を塗布するなどして、巻回部の角部における各ターンを一体化させる。その場合、巻回部における平坦部には一体化樹脂が設けられていないので、当該平坦部における各ターン間に隙間ができる。そのため、このようなコイルを備えるリアクトルを液体冷媒に浸漬すれば、平坦部の各ターン間に液体冷媒が入り込むので、液体冷媒によってリアクトルを効率的に冷却することができる。

　その他、上述したように角部の各ターン間に介在物を介在させ、角部ではなく平坦部を一体化樹脂で一体化しても良い。あるいは、角部ではなく平坦部の各ターン間に介在物を介在させ、平坦部または角部を一体化樹脂で一体化しても良い。

＜実施形態３＞
　実施形態３では、分割コア３Ａと分割コア３Ｂとをより強固に接合するための係合構造を備えるリアクトル１を図７に基づいて説明する。係合構造以外の構成は、実施形態１，２と同様のものを利用できる。

　図７は、分割コア３Ａと分割コア３Ｂとの接合箇所の部分拡大図であって、図７には分割コア３Ａと分割コア３Ｂとを接合する前の状態が示されている。この図７に示すように、分割コア３Ａの細形部３ｂの端面側の外周面には、端面側に向うに従って先細りとなる爪形状の凸部３ｐが形成されている。一方、収納部３ｃの側壁のうち、収納部３ｃの底部側の部分に、上述した爪形状の凸部３ｐが係合する凹部３ｑが形成されている。凹部３ｑは、分割コア３Ｂの収納部３ｃの側壁のうち、収納部３ｃの先端側の部分が収納部３ｃの内部側に張り出すことで形成される。

　上述する凸部３ｐを有する分割コア３Ａと、凹部３ｑを有する分割コア３Ｂと、を組み合わせれば、凸部３ｐの段差が凹部３ｑの段差に引っ掛かり、両分割コア３Ａ，３Ｂが機械的に強固に接合される。

　ここで、本例の分割コア３Ａ，３Ｂは、磁性体片３１ｍを樹脂モールド部３０で覆った被覆体で構成しているが、複合材料で構成することもできる。

＜実施形態４＞
　実施形態１～３と異なり、分割コア同士の接合箇所が、コイルの巻回部の外部に配置される構成とすることもできる。例えば、内側コア部となる一対の分割コアと、外側コア部となる一対の分割コアと、を接合することで、磁性コアを構成する場合、内側コア部（分割コア）と外側コア部（分割コア）との接合箇所は、巻回部の外側に配置される。

　本発明のリアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車といった電動車両に搭載される双方向ＤＣ－ＤＣコンバータなどの電力変換装置の構成部材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　２ｗ　巻線
　２Ａ，２Ｂ　巻回部　２Ｒ　連結部　２ａ，２ｂ　端部
　２０　一体化樹脂
３　磁性コア
　３１　内側コア部　３２　外側コア部　３３　端面接着層
　３Ａ，３Ｂ　分割コア　３Ｌ　長尺の突出部　３Ｓ　短尺の突出部
　３ａ　太形部　３ｂ　細形部　３ｃ　収納部　３ｐ　凸部　３ｑ　凹部
　３ｘ　固定部　
　３１ｍ，３２ｍ　磁性体片　３０　樹脂モールド部
４　接着部
８　接合層
９　ケース
　９ｉ　供給部　９ｏ　排出部
　９０　底板部（載置板）　９２　台部
　９Ｌ　液体冷媒

Claims (11)

1. 　複数の分割コアを接合してなる磁性コアと、巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、の組合体を備えるリアクトルであって、
   　前記コイルは、前記巻回部の各ターンを一体化し、前記巻回部の軸方向の伸縮を抑制する一体化樹脂を備え、
   　前記組合体は、前記一体化樹脂とは別に設けられ、前記コイルと前記磁性コアとを接着する接着部を備え、
   　前記接着部は、前記巻回部の内周面と、前記磁性コアにおける前記巻回部の内部に配置される部分と、を接着するリアクトル。
2. 　前記分割コア同士が接合される接合箇所が、前記巻回部の内部に配置される請求項１に記載のリアクトル。
3. 　前記一体化樹脂は、前記巻線の表面に被覆された熱融着樹脂が融着することで形成される請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
4. 　前記巻回部の筒形状の外周面および内周面における前記一体化樹脂の厚さは、１０μｍ以上１ｍｍ以下である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。
5. 　前記接着部は、接着シートで構成される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリアクトル。
6. 　前記接着部は、発泡樹脂を含む請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のリアクトル。
7. 　前記コイルは、並列される一対の前記巻回部を備え、
   　各巻回部は、前記一体化樹脂で個別に一体化されている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のリアクトル。
8. 　前記磁性コアは、概略J字状に形成された一対の前記分割コアを組み合わせて構成される請求項７に記載のリアクトル。
9. 　前記分割コア同士は、一方の分割コアに形成される凸部と、他方の分割コアに形成される凹部と、の係合によって接合されている請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のリアクトル。
10. 　複数の分割コアを接合してなる磁性コアと、巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、の組合体を備えるリアクトルを作製するリアクトルの製造方法であって、
    　前記巻回部の軸方向の伸縮を抑制する一体化樹脂によって前記巻回部の各ターンを一体化する一体化工程と、
    　前記分割コアを前記コイルに組み付けると共に、前記分割コア同士を接合することで前記組合体を形成する組付工程と、
    　前記コイルの前記巻回部の内周面と、前記磁性コアにおける前記巻回部の内部に配置される部分と、を接着させる接着工程と、
    　を備えるリアクトルの製造方法。
11. 　外周に熱融着樹脂の被覆層を備える前記巻線を巻回して前記コイルを作製すると共に、前記組付工程において前記分割コアの表面に発泡樹脂を含む接着シートを貼り付け、
    　前記組合体を熱処理することで、前記一体化工程と前記接着工程とを同時に行う請求項１０に記載にリアクトルの製造方法。

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