WO2019168152A1 - リアクトル、及びリアクトルの製造方法 - Google Patents

リアクトル、及びリアクトルの製造方法 Download PDF

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WO2019168152A1
WO2019168152A1 PCT/JP2019/008074 JP2019008074W WO2019168152A1 WO 2019168152 A1 WO2019168152 A1 WO 2019168152A1 JP 2019008074 W JP2019008074 W JP 2019008074W WO 2019168152 A1 WO2019168152 A1 WO 2019168152A1
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core
reactor
case
shaped
winding
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PCT/JP2019/008074
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和宏 稲葉
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
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    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets

Definitions

  • the present disclosure relates to a reactor and a method for manufacturing the reactor.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-037482 filed on Mar. 2, 2018, and incorporates all the contents described in the aforementioned Japanese application.
  • Patent Document 1 discloses a reactor that includes a coil having a winding portion formed by winding a winding and a magnetic core that forms a closed magnetic circuit, and is used as a component of a converter of a hybrid vehicle. .
  • a magnetic core is provided with the inner core part arrange
  • the inner core part comprised with the composite material containing soft-magnetic powder and resin, and the outer core part comprised with the compacting body formed by press-molding soft-magnetic powder, The structure arrange
  • the reactor of the present disclosure is A coil having a winding part; A magnetic core having an inner core portion arranged inside the winding portion and an outer core portion arranged outside the winding portion, and a reactor,
  • the outer core portion is A case-like core that is composed of a composite material containing soft magnetic powder and resin and has a housing recess that opens on the upper side of the reactor;
  • a block-shaped core configured by a compacted body of soft magnetic powder and housed in the housing recess.
  • the manufacturing method of the reactor of this indication is as follows.
  • a method for manufacturing a reactor comprising an assembly step of assembling a magnetic core to a coil having a winding part,
  • the reactor is a reactor according to the present disclosure,
  • the outer core portion is formed by inserting the block-shaped core from the opening of the housing recess of the case-shaped core.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a reactor according to the first embodiment.
  • 2A is a schematic top view of the reactor of FIG.
  • FIG. 2B is an enlarged view of a circled portion of FIG. 2A.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a part of the reactor assembly process according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic top view of the reactor of the second embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of the reactor according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of the reactor according to the fourth embodiment.
  • Patent Document 1 there is room for improvement in terms of reactor productivity. This is because the resin case is not a member that contributes to the improvement of the magnetic characteristics of the reactor, and it can be considered that it is troublesome to prepare such a resin case.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a reactor that is smaller and more productive than the conventional one, and a method for manufacturing the reactor.
  • the reactor of the present disclosure is smaller and more productive than the conventional one. Moreover, the manufacturing method of the reactor of this indication can manufacture the reactor which is smaller than before and excellent in productivity.
  • the reactor according to the embodiment is A coil having a winding part; A magnetic core having an inner core portion arranged inside the winding portion and an outer core portion arranged outside the winding portion, and a reactor,
  • the outer core portion is A case-like core that is composed of a composite material containing soft magnetic powder and resin and has a housing recess that opens on the upper side of the reactor;
  • a block-shaped core configured by a compacted body of soft magnetic powder and housed in the housing recess.
  • the outer core portion is formed by housing the block-shaped core of the powder compact in the case-shaped core of the composite material, and by adjusting the magnetic properties of the composite material and the powder compact, Magnetic characteristics can be easily adjusted. Moreover, since the surface of the case-shaped core comprised with a composite material is excellent in insulation compared with a compacting body, the resin case like patent document 1 can be eliminated. Thus, according to the said structure, a reactor can be reduced in size, without reducing the magnetic characteristic of a reactor. In addition, since it is possible to eliminate the trouble of preparing a resin case that does not contribute to the magnetic characteristics of the reactor and the trouble of assembling the resin case to the reactor, the productivity of the reactor can be improved.
  • the leakage magnetic flux between both core portions can be reduced.
  • a case-shaped core of the composite material and a block-shaped core of the compacted body are separately produced. It is only necessary to fit the block-shaped core into the case-shaped core. This is much easier than holding a green compact in a mold and molding a composite material on the periphery of the green compact.
  • a composite material is molded on the green compact, there is a problem that the green compact may be damaged by the molding pressure, but such a problem cannot occur in the present embodiment.
  • the leakage of magnetic flux to the outside of the outer core portion can be suppressed by arranging the case-like core of the composite material on the outer periphery of the block-shaped core of the green compact. Therefore, energy loss caused by leakage flux passing through the coil can be suppressed.
  • the said storage recessed part can mention the form provided with a uniform internal peripheral surface shape from the opening to the bottom.
  • the coil includes a pair of the winding portions,
  • the magnetic core includes a pair of divided pieces having the same shape,
  • the divided piece is The case-like core;
  • a solid core that is integrally formed with the case-shaped core from the composite material and protrudes from the case-shaped core toward the inside of the winding portion, and constitutes at least a part of the inner core portion
  • a form that is an L-shaped or U-shaped member is an L-shaped or U-shaped member.
  • a magnetic core can be completed only by combining a pair of division
  • the relative permeability of an outer core part is more than the relative permeability of an inner core part. Easy to increase.
  • the leakage magnetic flux between both core portions can be reduced.
  • the leakage magnetic flux between both core portions can be more reliably reduced.
  • the leakage flux can be considerably reduced.
  • the relative permeability of an inner core part is low, it can suppress that the relative permeability of the whole magnetic core becomes high too much.
  • the case-shaped core and the block-shaped core can be firmly joined by forming a resin layer between the inner circumferential surface of the storage recess and the outer circumferential surface of the block-shaped core. For this reason, it is possible to effectively suppress the block-shaped core from dropping from the case-shaped core when the reactor is installed or used.
  • cover resin By using cover resin, the outer core can be protected from the external environment. Further, the cover resin covers the upper surface of the case-shaped core and the upper surface of the block-shaped core, so that the block-shaped core can be prevented from falling off from the storage recess.
  • the relative permeability of the composite material is 5 or more and 50 or less
  • the relative magnetic permeability of the powder compact may be 50 or more and 500 or less and higher than the relative magnetic permeability of the composite material.
  • the insulation between the coil and the magnetic core can be reliably ensured.
  • the manufacturing method of the reactor which concerns on ⁇ 8> embodiment is as follows.
  • a method for manufacturing a reactor comprising an assembly step of assembling a magnetic core to a coil having a winding part,
  • the reactor is a reactor of ⁇ 1> to ⁇ 7> above,
  • the outer core portion is formed by inserting the block-shaped core from the opening of the housing recess of the case-shaped core.
  • the reactor according to the embodiment can be manufactured with high productivity.
  • a reactor 1 shown in FIG. 1 includes an assembly in which a coil 2 and a magnetic core 3 are combined.
  • One of the features of the reactor 1 is that the outer core portion 32 constituting a part of the magnetic core 3 is fitted into a case-like core 320 and a storage recess 32h formed in the case-like core 320. 321 can be mentioned.
  • each component with which the reactor 1 is provided is demonstrated in detail.
  • the coil 2 includes a pair of winding parts 2A and 2B and a connecting part 2R that connects both the winding parts 2A and 2B.
  • Each winding part 2A, 2B is formed in a hollow cylindrical shape with the same number of turns and the same winding direction, and is arranged in parallel so that the respective axial directions are parallel.
  • the coil 2 is manufactured by one winding, but the coil 2 can also be manufactured by connecting the winding portions 2A and 2B manufactured by separate windings.
  • the direction in the reactor 1 is defined based on the coil 2.
  • the direction along the axial direction of winding part 2A, 2B of the coil 2 be an X direction.
  • a direction perpendicular to the X direction and along the parallel direction of the winding portions 2A and 2B is defined as a Y direction.
  • the height direction of the reactor 1 be a Z direction in the direction orthogonal to both the X direction and the Y direction.
  • Each winding part 2A, 2B of this embodiment is formed in a rectangular tube shape.
  • the rectangular tube-shaped winding parts 2A and 2B are winding parts whose end face shape is a square shape (including a square shape) with rounded corners.
  • the winding portions 2A and 2B may be formed in a cylindrical shape.
  • the cylindrical winding portion is a winding portion whose end face shape is a closed curved surface shape (an elliptical shape, a perfect circle shape, a race track shape, etc.).
  • the coil 2 including the winding portions 2A and 2B is a coated wire having an insulating coating made of an insulating material on the outer periphery of a conductor such as a flat wire or a round wire made of a conductive material such as copper, aluminum, magnesium, or an alloy thereof. Can be configured.
  • each winding portion 2A, 2B is formed by edgewise winding a coated rectangular wire made of a copper rectangular wire (winding) and an insulating coating made of enamel (typically polyamideimide). Is forming.
  • Both end portions 2a and 2b of the coil 2 are extended from the winding portions 2A and 2B and connected to a terminal member (not shown).
  • the insulating coating such as enamel is peeled off at both ends 2a and 2b.
  • An external device such as a power source for supplying power is connected to the coil 2 through the terminal member.
  • the magnetic core 3 has an inner core portion 31, 31 disposed inside each of the winding portions 2A, 2B, and an outer core portion that forms a closed magnetic path with the inner core portions 31, 31. It can be divided into 32 and 32.
  • the inner core portion 31 is a portion of the magnetic core 3 along the axial direction (X direction) of the winding portions 2A and 2B of the coil 2.
  • the inner core portion 31 extends to the position of the end surface 31e of the split pieces 3A, 3B in the left-right direction (XX direction) in FIG. 2A (the split pieces 3A, 3B will be described later).
  • the shape of the inner core part 31 will not be specifically limited if it is a shape along the internal shape of winding part 2A (2B).
  • the outer core portion 32 is a portion of the magnetic core 3 that is disposed outside the winding portions 2A and 2B. In this example, a part of the outer core portion 32 enters the winding portions 2A and 2B.
  • the outer core parts 32 and 32 are connected to the inner core parts 31 and 31 in an annular shape to form an annular closed magnetic circuit.
  • the shape of the outer core part 32 will not be specifically limited if it is a shape which connects the edge part of a pair of inner core parts 31 and 31.
  • the magnetic core 3 of this example which can be divided into an inner core portion 31 and an outer core portion 32, is a combination of a pair of divided pieces 3A and 3B that can be mechanically divided and a pair of block-like cores 321. Composed.
  • the divided pieces 3A and 3B are substantially L-shaped members having the same shape, and are entirely composed of a composite material containing soft magnetic powder and resin (see also FIG. 3). More specifically, the divided piece 3A (3B) is integrated with the case-shaped core 320 made of a composite material, and the case-shaped core 320 from the case-shaped core 320 toward the inside of the winding portion 2A (2B). And a solid solid core 310 formed in a substantially L-shaped member. By making the divided pieces 3A and 3B have the same shape, there is an advantage that only one mold for producing the divided pieces 3A and 3B is required.
  • the case-shaped core 320 has an accommodation recess 32h that opens to the upper side of the reactor 1, as shown in FIG.
  • the outer core portion 32 composed of the case-shaped core 320 and the block-shaped core 321 is formed.
  • the solid core 310 which is a solid body made of a composite material, is housed inside the winding portion 2A (2B) to form the inner core portion 31 (FIG. 2A). That is, the shape of the solid core 310 is a shape along the internal shape of the winding parts 2A and 2B.
  • the housing recess 32h of the case-shaped core 320 has a uniform inner peripheral surface shape from the opening to the bottom. That is, the contour shape of the storage recess 32h in the cross section of the case-like core 320 orthogonal to the depth direction is the same at any position in the depth direction of the storage recess 32h. Since it is easy to form the housing recess 32h having a uniform inner peripheral surface shape from the opening to the bottom in the case-like core 320, the productivity of the divided pieces 3A and 3B can be improved.
  • the block-shaped core 321 can be easily fitted into the storage recess 32h, so that the productivity of the magnetic core 3, that is, the productivity of the reactor 1 is improved. be able to.
  • the opening shape of the storage recess 32h (that is, the contour shape in the cross section orthogonal to the depth direction) is not particularly limited.
  • the opening shape of the storage recess 32h can be substantially C-shaped.
  • the opening shape may be a simple rectangle or a dome shape.
  • the distance between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the case-shaped core 320, that is, the thickness of the case-shaped core 320 is preferably 4 mm or more.
  • the thickness of the case-shaped core 320 is preferably 4 mm or more.
  • the divided pieces 3A and 3B described above are connected in a ring shape as shown in FIG. 2A.
  • the end surface 31e of the solid core 310 (inner core portion 31) of the one split piece 3A (3B) and the end face 32e of the case-like core 320 of the other split piece 3B (3A) are substantially bonded via an adhesive or the like. In contact.
  • the block-shaped core 321 is a member formed of a green compact, and is fitted into the storage recess 32h of the divided piece 3A (3B) as described above. Both block-shaped cores 321 have the same shape, and only one mold is required for the production.
  • the outer shape of the block-shaped core 321 is slightly smaller than the inner shape of the storage recess 32h, but is almost the same. Therefore, when the lower surface of the block-shaped core 321 contacts the bottom of the housing recess 32 h, the upper surface of the block-shaped core 321 is substantially flush with the upper end surface of the case-shaped core 320.
  • the clearance between the inner peripheral surface of the storage recess 32h and the outer peripheral surface of the block-shaped core 321 is preferably 0.05 mm or more and 1.0 mm or less, for example. If it is the clearance of the said range, the block-shaped core 321 will be easy to engage
  • a more preferable clearance is 0.1 mm or more and 0.5 mm or less.
  • a resin layer 322 is interposed at least at a part (clearance) between the inner peripheral surface of the housing recess 32h of the case-shaped core 320 and the outer peripheral surface of the block-shaped core 321. It is preferable to make it. By forming the resin layer 322, the case-shaped core 320 and the block-shaped core 321 can be firmly joined. For this reason, it is possible to effectively prevent the block-shaped core 321 from dropping from the case-shaped core 320 when the reactor 1 is installed or used.
  • the resin layer 322 in this example is made of an adhesive. In this case, it is preferable to apply the adhesive to at least one of the inner peripheral surface of the storage recess 32h and the outer peripheral surface of the block-shaped core 321 and then fit the block-shaped core 321 into the storage recess 32h.
  • the composite material is a molded body obtained by curing a mixture of soft magnetic powder and uncured resin.
  • the soft magnetic powder of the composite material constituting the divided pieces 3A and 3B is an aggregate of soft magnetic particles composed of an iron group metal such as iron or an alloy thereof (Fe-Si alloy, Fe-Ni alloy, etc.). .
  • An insulating coating made of phosphate or the like may be formed on the surface of the soft magnetic particles.
  • the resin contained in the composite material include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a room temperature curable resin, and a low temperature curable resin.
  • the thermosetting resin include unsaturated polyester resins, epoxy resins, urethane resins, and silicone resins.
  • Thermoplastic resins include polyphenylene sulfide (PPS) resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, liquid crystal polymer (LCP), polyamide (PA) resin such as nylon 6 and nylon 66, polybutylene terephthalate (PBT) resin, acrylonitrile butadiene -Styrene (ABS) resin etc. are mentioned.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • LCP liquid crystal polymer
  • PA polyamide
  • PBT polybutylene terephthalate
  • ABS acrylonitrile butadiene -Styrene
  • BMC Bulk molding compound in which calcium carbonate or glass fiber is mixed with unsaturated polyester, millable silicone rubber, millable urethane rubber, or the like can also be used.
  • the above-mentioned composite material contains non-magnetic and non-metallic powder (filler) such as alumina and silica in addition to the soft magnetic powder and the resin, the heat dissipation is further improved.
  • the content of the non-magnetic and non-metallic powder is 0.2% by mass or more and 20% by mass or less, further 0.3% by mass or more and 15% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 10% by mass or less.
  • the content of the soft magnetic powder in the composite material is 30% by volume or more and 80% by volume or less. From the viewpoint of improving the saturation magnetic flux density and heat dissipation, the content of the magnetic powder can be further 50% by volume or more, 60% by volume or more, and 70% by volume or more. From the viewpoint of improving the fluidity in the production process, the content of the magnetic powder is preferably 75% by volume or less.
  • the relative permeability can be easily reduced by adjusting the filling rate of the soft magnetic powder to be low.
  • the relative permeability of the composite material molded body may be 5 or more and 50 or less.
  • the relative magnetic permeability of the composite material can further be 10 or more and 45 or less, 15 or more and 40 or less, and 20 or more and 35 or less.
  • the compacted body constituting the block-shaped core 321 is formed by pressure-molding raw material powder containing soft magnetic powder.
  • the soft magnetic powder contained in the raw material powder can be the same as that used in the composite material.
  • the raw material powder may contain a lubricant.
  • the green compact easily increases the content of soft magnetic powder (for example, more than 80% by volume, more than 85% by volume), and obtains a core piece having a higher saturation magnetic flux density and higher relative permeability than the composite material molded body. easy.
  • the relative magnetic permeability of the green compact is 50 to 500.
  • the relative magnetic permeability of the green compact can be 80 or more, 100 or more, 150 or more, or 180 or more.
  • an insulating layer 4 is preferably formed on a portion of the magnetic core 3 facing the coil 2 (not shown in FIG. 1).
  • the insulating layer 4 is formed in advance on portions other than the upper surface and the end surface 32e of the case-like core 320 and the end surface 31e of the solid core 310 in the divided pieces 3A and 3B.
  • the insulating layer 4 may be composed of an insulating tape or may be formed by painting.
  • the magnetic core 3 of this example all the parts which contact the coil 2 are comprised with the composite material, and the part comprised with a composite material has a certain amount of insulation. Therefore, the insulating layer 4 formed on the surface of the portion made of the composite material may be thin, and can be, for example, 0.01 mm or more and 2.0 mm or less.
  • an insulating positioning member may be interposed between the winding portions 2A and 2B and the inner core portion 31.
  • a cylindrical bobbin, a foamed resin sheet, or the like can be used as the positioning member.
  • the insulating layer 4 can also be utilized as a positioning member by making the insulating tape of the insulating layer 4 mentioned above into a double-sided tape.
  • the reactor 1 of this example can be used as a component of a power conversion device such as a bidirectional DC-DC converter mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle, an electric vehicle, or a fuel cell vehicle.
  • the reactor 1 of this example can be used in the state immersed in the liquid refrigerant.
  • the liquid refrigerant is not particularly limited, but when the reactor 1 is used in a hybrid vehicle, ATF (Automatic Transmission Fluid) or the like can be used as the liquid refrigerant.
  • fluorine-based inert liquids such as Fluorinert (registered trademark), CFC-based refrigerants such as HCFC-123 and HFC-134a, alcohol-based refrigerants such as methanol and alcohol, and ketone-based refrigerants such as acetone are used as liquid refrigerants.
  • Fluorinert registered trademark
  • CFC-based refrigerants such as HCFC-123 and HFC-134a
  • alcohol-based refrigerants such as methanol and alcohol
  • ketone-based refrigerants such as acetone
  • the magnetic characteristics of the entire outer core portion 32 can be easily adjusted.
  • the reactor 1 can be reduced in size, without reducing the magnetic characteristic of the reactor 1.
  • the relative permeability of the outer core part 32 higher than the relative permeability of the inner core part 31 by including the block-shaped core 321 of the compacting body in which the relative permeability is easily increased in the outer core part 32.
  • the leakage magnetic flux between both the core portions 31 and 32 can be reduced.
  • the leakage magnetic flux between the core portions 31 and 32 can be more reliably reduced.
  • the leakage flux can be considerably reduced.
  • the relative magnetic permeability of the inner core part 31 is low, it can suppress that the relative magnetic permeability of the whole magnetic core 3 becomes high too much.
  • the reactor manufacturing method generally includes the following steps. ⁇ Coil manufacturing process ⁇ Assembly process
  • the coil 2 is prepared by preparing a winding and winding a part of the winding.
  • a known winding machine can be used for winding the winding.
  • the coil 2 may be heat-treated after a heat-sealing resin layer is formed on the surface of the winding and the winding is wound to form the winding portions 2A and 2B.
  • the coil 2 and the magnetic core 3 are combined.
  • the solid core 310 of the split piece 3A is inserted inside the winding part 2A
  • the solid core 310 of the split piece 3B is inserted inside the winding part 2B.
  • the end face 31e and the end face 32e of both divided pieces 3A and 3B are joined with an adhesive or the like.
  • the block-shaped core 321 is fitted into the storage recess 32h of each of the divided pieces 3A and 3B, and the storage recess 32h and the block-shaped core 321 are joined by the resin layer 322 (FIG. 2B).
  • the block-shaped core 321 may be fitted into the housing recess 32h before the divided pieces 3A and 3B are assembled to the coil 2.
  • the split pieces 3A and 3B are assembled to the winding portions 2A and 2B, and the block-like core 321 is simply inserted into the storage recess 32h of each split piece 3A and 3B. Can be manufactured.
  • both divided pieces 3A and 3B have the same shape.
  • the divided piece 3 ⁇ / b> A (3 ⁇ / b> B) of this example includes one case-like core 320 and two solid cores 310 and 310.
  • Each solid core 310 has half the length of the inner core portion 31 and connects the end surface 31e of the solid core 310 of the segment 3A and the end surface 31e of the solid core 310 of the segment 3B.
  • the inner core portion 31 is formed.
  • Embodiment 3 demonstrates the structure which covered the outer periphery of the assembly of the coil 2 and the magnetic core 3 with the resin mold part 5 based on FIG.
  • the configuration of the magnetic core 3 may be a combination of the L-shaped divided pieces 3A and 3B shown in the first embodiment or a combination of the U-shaped divided pieces 3A and 3B shown in the second embodiment. This is the same in the fourth embodiment.
  • Resin mold part 5 covers the entire outer periphery of the assembly.
  • a part of the resin mold part 5 can be said to be a cover resin covering the outer periphery of the outer core part 32.
  • the intermediate part in the axial direction (X direction) of the winding parts 2 ⁇ / b> A and 2 ⁇ / b> B may be exposed without being covered by the resin mold part 5.
  • the resin mold part 5 should just arrange
  • the resin mold part 5 is, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a silicone resin, or a urethane resin, a thermoplastic resin such as a PPS resin, a PA resin, a polyimide resin, or a fluorine resin, a room temperature curable resin, or A low temperature curable resin can be used.
  • a ceramic filler such as alumina or silica may be contained in these resins to improve the heat dissipation of the resin mold part 5.
  • the coil 2 and the magnetic core 3 can be firmly integrated. Since the coil 2 and the magnetic core 3 are integrated by the resin mold part 5, the positioning member demonstrated in Embodiment 1 can be abbreviate
  • a reactor 1 including a reactor case 6 that houses a combination of a coil 2 and a magnetic core 3 and a potting resin 7 filled in the reactor case 6 will be described with reference to FIG. To do.
  • the reactor case 6 is a bottomed cylindrical member that houses an assembly of the coil 2 and the magnetic core 3. Reactor case 6 has such a depth that the opening end surface of reactor case 6 is above the upper end surfaces of winding portions 2A and 2B when the assembly is housed therein.
  • the reactor case 6 can be made of a nonmagnetic material, such as a nonmagnetic metal or resin.
  • the potting resin 7 is filled in the reactor case 6. Therefore, the combination is embedded in the potting resin 7.
  • a part of the potting resin 7 can be said to be a cover resin that covers the outer periphery of the outer core portion 32. It is preferable that the potting resin 7 is filled in the reactor case 6 to such an extent that at least the upper surface of the outer core portion 32 is covered among the combination housed in the reactor case 6.

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Abstract

巻回部を有するコイルと、前記巻回部の内部に配置される内側コア部、及び前記巻回部の外部に配置される外側コア部を有する磁性コアと、を備えるリアクトルであって、前記外側コア部は、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料で構成され、前記リアクトルの上方側に開口する収納凹部を有するケース状コアと、軟磁性粉末の圧粉成形体で構成され、前記収納凹部の内部に収納されるブロック状コアと、を備える。

Description

リアクトル、及びリアクトルの製造方法
　本開示は、リアクトル、及びリアクトルの製造方法に関する。
　本出願は、２０１８年３月２日付の日本国出願の特願２０１８－０３７４８２に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　特許文献１には、巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、閉磁路を形成する磁性コアとを備え、ハイブリッド自動車のコンバータの構成部品などに利用されるリアクトルが開示されている。磁性コアは、巻回部の内部に配置される内側コア部と、巻回部の外部に配置される外側コア部と、を備える。特許文献１のリアクトルでは、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料で構成される内側コア部と、軟磁性粉末を加圧成形してなる圧粉成形体で構成される外側コア部と、を樹脂ケースの内部に配置した構成が開示されている。
特開２０１３－１４３４５４号公報
　本開示のリアクトルは、
　巻回部を有するコイルと、
　前記巻回部の内部に配置される内側コア部、及び前記巻回部の外部に配置される外側コア部を有する磁性コアと、を備えるリアクトルであって、
　前記外側コア部は、
　　軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料で構成され、前記リアクトルの上方側に開口する収納凹部を有するケース状コアと、
　　軟磁性粉末の圧粉成形体で構成され、前記収納凹部の内部に収納されるブロック状コアと、を備える。
　本開示のリアクトルの製造方法は、
　巻回部を有するコイルに磁性コアを組付ける組付工程を備えるリアクトルの製造方法であって、
　前記リアクトルは、本開示のリアクトルであり、
　前記組付工程では、前記ケース状コアの前記収納凹部の開口部から前記ブロック状コアを挿入して前記外側コア部を形成する。
図１は、実施形態１のリアクトルの概略斜視図である。 図２Ａは、図１のリアクトルの概略上面図である。 図２Ｂは、図２Ａの丸で囲った部分の拡大図である。 図３は、実施形態１のリアクトルの組付け行程の一部を示す説明図である。 図４は、実施形態２のリアクトルの概略上面図である。 図５は、実施形態３のリアクトルの概略斜視図である。 図６は、実施形態４のリアクトルの概略斜視図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　特許文献１の構成では、樹脂ケースの分だけ磁性コアの磁路断面積が小さくなるので、所望の磁路断面積を確保するにはリアクトルが大型化し易いという問題がある。
　また、特許文献１の構成では、リアクトルの生産性の点で改善の余地がある。樹脂ケースはリアクトルの磁気特性の向上に寄与する部材ではなく、そのような樹脂ケースを用意すること自体が手間であると考えることができるからである。
　本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも小型で生産性に優れるリアクトル、及びそのリアクトルの製造方法を提供することを目的の一つとする。
［本開示の効果］
　本開示のリアクトルは、従来よりも小型で生産性に優れる。また、本開示のリアクトルの製造方法は、従来よりも小型で生産性に優れるリアクトルを製造することができる。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
＜１＞実施形態に係るリアクトルは、
　巻回部を有するコイルと、
　前記巻回部の内部に配置される内側コア部、及び前記巻回部の外部に配置される外側コア部を有する磁性コアと、を備えるリアクトルであって、
　前記外側コア部は、
　　軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料で構成され、前記リアクトルの上方側に開口する収納凹部を有するケース状コアと、
　　軟磁性粉末の圧粉成形体で構成され、前記収納凹部の内部に収納されるブロック状コアと、を備える。
　上記形態では、複合材料のケース状コアに圧粉成形体のブロック状コアを収納させた外側コア部としており、複合材料と圧粉成形体の磁気特性を調整することで、外側コア部全体の磁気特性を容易に調整することができる。また、複合材料で構成されるケース状コアの表面は、圧粉成形体に比べて絶縁性に優れるため、特許文献１のような樹脂ケースを無くすことができる。このように、上記構成によれば、リアクトルの磁気特性を低下させることなくリアクトルを小型化することができる。しかも、リアクトルの磁気特性に寄与しない樹脂ケースを用意する手間や樹脂ケースをリアクトルに組付ける手間を無くすことができるので、リアクトルの生産性を向上させることができる。
　一般に、外側コア部の比透磁率を内側コア部の比透磁率よりも高くすると、両コア部間における漏れ磁束を低減できる。本例の構成では、複合材料よりも比透磁率を高くし易い圧粉形成体を外側コア部に含ませるにあたり、複合材料のケース状コアと圧粉形成体のブロック状コアを別個に作製し、ケース状コアにブロック状コアを嵌め込むだけで良い。これは、金型内に圧粉成形体を保持し、その圧粉成形体の外周に複合材料をモールドするよりも遥かに容易である。しかも、圧粉成形体に複合材料をモールドする場合、モールド圧力で圧粉成形体が損傷する恐れがあるという問題があるが、本実施形態ではそのような問題は生じ得ない。
　また、圧粉成形体のブロック状コアの外周に、複合材料のケース状コアが配置されることで、外側コア部の外部への磁束の漏れを抑制できる。そのため、漏れ磁束がコイルを透過することによって生じるエネルギー損失を抑制できる。
＜２＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
　前記収納凹部は、その開口から底にかけて一様な内周面形状を備える形態を挙げることができる。
　開口から底にかけて一様な内周面形状の収納凹部を備えるケース状コアの作製は容易であるため、ケース状コアの作製を含めたリアクトルの生産性を向上させることができる。また、そのような収納凹部にブロック状コアを嵌め込むことも容易であるため、リアクトルの生産性を向上させることができる。
＜３＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
　前記コイルは一対の前記巻回部を備え、
　前記磁性コアは、同一形状を備える一対の分割片を備え、
　前記分割片は、
　　前記ケース状コアと、
　　前記複合材料で前記ケース状コアと一体に形成され、前記ケース状コアから前記巻回部の内部に向って突出する中実体であって、前記内側コア部の少なくとも一部を構成する中実コアと、を備えるＬ字状又はＵ字状の部材である形態を挙げることができる。
　ケース状コアを含む一対の分割片を同一形状とすれば、分割片を作製する金型が一つで済む。また、一対の分割片を同一形状とすることで、各分割片のケース状コアに収納するブロック状コアを作製する金型も一つで済む。また、上記構成によれば、一対の分割片を組み合わせて、各分割片の収納凹部にブロック状コアを嵌め込むだけで、磁性コアを完成させることができる。これらの効果によって、リアクトルの生産性を向上させることができる。
　また、上記形態によれば、比透磁率を高くし易い圧粉成形体のブロック状コアを外側コア部に含ませることで、外側コア部の比透磁率を内側コア部の比透磁率よりも高くし易い。外側コア部の比透磁率を内側コア部の比透磁率よりも高くすることで、両コア部間における漏れ磁束を低減できる。特に、両コア部の比透磁率の差を大きくすることで、両コア部間での漏れ磁束をより確実に低減できる。上記差によっては、上記漏れ磁束をかなり低減できる。また、上記形態では、内側コア部の比透磁率が低いため、磁性コア全体の比透磁率が高くなり過ぎることを抑制できる。
＜４＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
　前記ケース状コアの前記収納凹部の内周面と、前記ブロック状コアの外周面と、の間の少なくとも一部に介在する樹脂層を備える形態を挙げることができる。
　収納凹部の内周面とブロック状コアの外周面との間に樹脂層を形成することで、ケース状コアとブロック状コアとを強固に接合できる。そのため、リアクトルの設置時や使用時に、ケース状コアからブロック状コアが脱落することを効果的に抑制できる。
＜５＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
　前記外側コア部の外周を覆うカバー樹脂を備える形態を挙げることができる。
　カバー樹脂を用いることで、外側コア部を外部環境から保護できる。また、カバー樹脂で、ケース状コアの上面とブロック状コアの上面とが覆われることで、収納凹部からのブロック状コアの脱落を抑制できる。
＜６＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
　前記複合材料の比透磁率は、５以上５０以下、
　前記圧粉成形体の比透磁率は、５０以上５００以下で、かつ前記複合材料の比透磁率よりも高い形態を挙げることができる。
　上記構成によれば、外側コア部の比透磁率を高めつつ、外側コア部の外部への磁束の漏れを抑制できる。特に、＜３＞の構成において、複合材料と圧粉成形体の比透磁率を上記範囲とすると、外側コア部の比透磁率を内側コア部の比透磁率よりも高くすることができる。その結果、両コア部の境界からの磁束の漏れを抑制できる。
＜７＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
　前記磁性コアにおける前記コイルに面する部分を覆う絶縁層を備える形態を挙げることができる。
　上記構成によれば、コイルと磁性コアとの間の絶縁を確実に確保することができる。
＜８＞実施形態に係るリアクトルの製造方法は、
　巻回部を有するコイルに磁性コアを組付ける組付工程を備えるリアクトルの製造方法であって、
　前記リアクトルは、上記＜１＞から＜７＞のリアクトルであり、
　前記組付工程では、前記ケース状コアの前記収納凹部の開口部から前記ブロック状コアを挿入して前記外側コア部を形成する。
　上記リアクトルの製造方法によれば、実施形態に係るリアクトルを生産性良く製造することができる。
［本開示の実施形態の詳細］
　以下、本開示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、請求の範囲によって示され、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３に基づいてリアクトル１の構成を説明する。図１に示すリアクトル１は、コイル２と磁性コア３とを組み合わせた組合体を備える。このリアクトル１の特徴の一つとして、磁性コア３の一部を構成する外側コア部３２が、ケース状コア３２０と、そのケース状コア３２０に形成される収納凹部３２ｈに嵌め込まれたブロック状コア３２１と、で構成されていることを挙げることができる。以下、リアクトル１に備わる各構成を詳細に説明する。
　≪コイル≫
　本実施形態のコイル２は、図１に示すように、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。本例では、一本の巻線でコイル２を製造しているが、別々の巻線により作製した巻回部２Ａ，２Ｂを連結することでコイル２を製造することもできる。
　ここで、コイル２を基準にしてリアクトル１における方向を規定する。まず、コイル２の巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向に沿った方向をＸ方向とする。そのＸ方向に直交し、巻回部２Ａ，２Ｂの並列方向の沿った方向をＹ方向とする。そして、Ｘ方向とＹ方向の両方に直交する方向で、リアクトル１の高さ方向をＺ方向とする。
　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）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。
　≪磁性コア≫
　図２Ａに示すように、磁性コア３は便宜上、巻回部２Ａ，２Ｂのそれぞれの内部に配置される内側コア部３１，３１と、内側コア部３１，３１と閉磁路を形成する外側コア部３２，３２と、に分けることができる。
　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の軸方向（Ｘ方向）に沿った部分である。本例では、図２Ａの左右方向（Ｘ－Ｘ方向）における分割片３Ａ，３Ｂの端面３１ｅの位置までが内側コア部３１である（分割片３Ａ，３Ｂについては後述する）。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れば特に限定されない。
　外側コア部３２は、磁性コア３のうち、巻回部２Ａ，２Ｂの外部に配置される部分である。本例では、外側コア部３２の一部が巻回部２Ａ，２Ｂの内部に入り込んでいる。外側コア部３２，３２は、内側コア部３１，３１と環状に繋がり、環状の閉磁路を形成する。外側コア部３２の形状は、一対の内側コア部３１，３１の端部を繋ぐ形状であれば特に限定されない。
　便宜上、内側コア部３１と外側コア部３２に分けることができる本例の磁性コア３は、機械的に分割可能な一対の分割片３Ａ，３Ｂと、一対のブロック状コア３２１と、を組み合わせて構成される。
　［分割片］
　分割片３Ａ，３Ｂは、同一形状を備える概略Ｌ字状の部材であって、その全体が軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料で構成される（図３を合わせて参照）。より具体的には、分割片３Ａ（３Ｂ）は、複合材料で構成されるケース状コア３２０と、そのケース状コア３２０から巻回部２Ａ（２Ｂ）の内部に向ってケース状コア３２０と一体に形成される中実の中実コア３１０と、を備える概略Ｌ字状の部材である。分割片３Ａ，３Ｂを同一形状とすることで、分割片３Ａ，３Ｂを作製する金型が一つで済むというメリットがある。
　ケース状コア３２０は、図３に示すように、リアクトル１の上方側に開口する収納凹部３２ｈを有する。このケース状コア３２０の収納凹部３２ｈにブロック状コア３２１を嵌め込むことで、ケース状コア３２０とブロック状コア３２１とで構成される外側コア部３２が形成される。一方、複合材料で構成される中実体である中実コア３１０は、巻回部２Ａ（２Ｂ）の内部に収納され、内側コア部３１を形成する（図２Ａ）。つまり、中実コア３１０の形状は、巻回部２Ａ，２Ｂの内部形状に沿った形状となっている。
　ケース状コア３２０の収納凹部３２ｈは、開口から底にかけて一様な内周面形状を備える。つまり、収納凹部３２ｈの深さ方向のどの位置においても、深さ方向に直交するケース状コア３２０の断面における収納凹部３２ｈの輪郭形状が同一である。開口から底にかけて一様な内周面形状の収納凹部３２ｈをケース状コア３２０に形成することは容易であるため、分割片３Ａ，３Ｂの生産性を向上させることができる。また、深さ方向に一様な内周面形状の収納凹部３２ｈであれば、収納凹部３２ｈにブロック状コア３２１を嵌め込み易いため、磁性コア３の生産性、即ちリアクトル１の生産性を向上させることができる。
　収納凹部３２ｈの開口形状（即ち、深さ方向に直交する断面における輪郭形状）は、特に限定されない。例えば、本例に示すように収納凹部３２ｈの開口形状を略Ｃ字状とすることができる。その他、当該開口形状を単なる矩形とすることや、ドーム形状とすることなどが挙げられる。
　ケース状コア３２０の内周面と外周面との間の距離、即ちケース状コア３２０の厚みは４ｍｍ以上とすることが好ましい。ケース状コア３２０の厚みを４ｍｍ以上とすることで、ケース状コア３２０の強度を確保することができる。厚みに特に上限は無いが、ブロック状コア３２１を嵌め込むための収納凹部３２ｈが小さくなり過ぎないようにする。
　上述した分割片３Ａ，３Ｂは図２Ａに示すように環状に繋がれる。一方の分割片３Ａ（３Ｂ）の中実コア３１０（内側コア部３１）の端面３１ｅと、他方の分割片３Ｂ（３Ａ）のケース状コア３２０の端面３２ｅと、は接着剤などを介して実質的に接触している。
　［ブロック状コア］
　ブロック状コア３２１は、圧粉成形体で構成される部材であって、上述したように、分割片３Ａ（３Ｂ）の収納凹部３２ｈに嵌め込まれる。両ブロック状コア３２１も同一形状を備えており、その作製に使用する金型が一つで済む。ブロック状コア３２１の外形は、収納凹部３２ｈの内形よりも若干小さいが、ほぼ一致している。そのため、ブロック状コア３２１の下面が収納凹部３２ｈの底に当接すると、ブロック状コア３２１の上面は、ケース状コア３２０の上端面とほぼ面一となる。収納凹部３２ｈの内周面とブロック状コア３２１の外周面とのクリアランスは、例えば０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とすることが好ましい。上記範囲のクリアランスであれば、収納凹部３２ｈにブロック状コア３２１を嵌め込み易く、嵌め込んだブロック状コア３２１が収納凹部３２ｈから外れ難い。より好ましいクリアランスは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。
　図２Ｂの丸囲み拡大図に示すように、ケース状コア３２０の収納凹部３２ｈの内周面とブロック状コア３２１の外周面との間（クリアランス）の少なくとも一部には、樹脂層３２２を介在させることが好ましい。樹脂層３２２を形成することで、ケース状コア３２０とブロック状コア３２１とを強固に接合できる。そのため、リアクトル１の設置時や使用時に、ケース状コア３２０からブロック状コア３２１が脱落することを効果的に抑制できる。本例の樹脂層３２２は、接着剤で構成されている。この場合、収納凹部３２ｈの内周面、及びブロック状コア３２１の外周面の少なくとも一方に接着剤を塗布してから、ブロック状コア３２１を収納凹部３２ｈに嵌め込むと良い。
　　［［複合材料］］
　複合材料は、軟磁性粉末と未硬化の樹脂との混合物を硬化させた成形体である。分割片３Ａ，３Ｂを構成する複合材料の軟磁性粉末は、鉄などの鉄族金属やその合金（Ｆｅ－Ｓｉ合金、Ｆｅ－Ｎｉ合金など）などで構成される軟磁性粒子の集合体である。軟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。一方、複合材料に含まれる樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、常温硬化性樹脂、低温硬化性樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂は、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ナイロン６やナイロン６６といったポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂等が挙げられる。その他、不飽和ポリエステルに炭酸カルシウムやガラス繊維が混合されたＢＭＣ（Ｂｕｌｋ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、ミラブル型シリコーンゴム、ミラブル型ウレタンゴム等も利用できる。上述の複合材料は、軟磁性粉末及び樹脂に加えて、アルミナやシリカ等の非磁性かつ非金属粉末（フィラー）を含有すると、放熱性をより高められる。非磁性かつ非金属粉末の含有量は、０．２質量％以上２０質量％以下、更に０．３質量％以上１５質量％以下、０．５質量％以上１０質量％以下が挙げられる。
　複合材料中の軟磁性粉末の含有量は、３０体積％以上８０体積％以下であることが挙げられる。飽和磁束密度や放熱性の向上の観点から、磁性粉末の含有量は更に、５０体積％以上、６０体積％以上、７０体積％以上とすることができる。製造過程での流動性の向上の観点から、磁性粉末の含有量を７５体積％以下とすることが好ましい。
　複合材料の成形体では、軟磁性粉末の充填率を低く調整すれば、その比透磁率を小さくし易い。例えば、複合材料の成形体の比透磁率を５以上５０以下とすることが挙げられる。複合材料の比透磁率は、更に１０以上４５以下、１５以上４０以下、２０以上３５以下とすることができる。
　　［［圧粉成形体］］
　ブロック状コア３２１を構成する圧粉成形体は、軟磁性粉末を含む原料粉末を加圧成形してなる。原料粉末に含まれる軟磁性粉末には、複合材料で使用できるものと同じものを使用できる。原料粉末には潤滑材などが含まれていてもかまわない。圧粉成形体は、複合材料の成形体よりも軟磁性粉末の含有量を高め易く（例えば８０体積％超、更に８５体積％以上）、飽和磁束密度や比透磁率がより高いコア片を得易い。例えば、圧粉成形体の比透磁率を５０以上５００以下とすることが挙げられる。圧粉成形体の比透磁率は、更に８０以上、１００以上、１５０以上、１８０以上とすることができる。
　　［［その他］］
　図２Ａに示すように、磁性コア３におけるコイル２に面する部分には絶縁層４を形成することが好ましい（図１では図示を省略）。例えば、本例では、分割片３Ａ，３Ｂにおけるケース状コア３２０の上面及び端面３２ｅ、並びに中実コア３１０の端面３１ｅ以外の部分に、予め絶縁層４を形成している。絶縁層４は、絶縁テープで構成しても良いし、塗装によって形成しても良い。ここで、本例の磁性コア３は、コイル２に接触する部分が全て複合材料で構成されており、複合材料で構成される部分はある程度の絶縁性を有する。従って、複合材料で構成される部分の表面に形成する絶縁層４は薄くても良く、例えば０．０１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすることができる。
　コイル２に対する磁性コア３の位置決めが必要な場合、巻回部２Ａ，２Ｂと内側コア部３１との間に絶縁性の位置決め部材を介在させても良い。位置決め部材としては筒状のボビンや発泡樹脂のシートなどを利用することができる。また、上述した絶縁層４の絶縁テープを両面テープとすることで、絶縁層４を位置決め部材として利用することもできる。位置決め部材を利用することで、コイル２と磁性コア３との位置決めを行うと共に、コイル２と磁性コア３とを離隔させて、両者の間の絶縁を確保することができる。
　≪使用態様≫
　本例のリアクトル１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。本例のリアクトル１は、液体冷媒に浸漬された状態で使用することができる。液体冷媒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として利用することもできる。
　≪効果≫
　本例のリアクトル１では、複合材料のケース状コア３２０に圧粉成形体のブロック状コア３２１を収納させた外側コア部３２としており、複合材料と圧粉成形体の磁気特性を調整することで、外側コア部３２全体の磁気特性を容易に調整することができる。また、特許文献１のようなリアクトル１の磁気特性の向上に寄与しない樹脂ケースを用いる必要がないので、リアクトル１の磁気特性を低下させることなく、リアクトル１を小型化することができる。
　比透磁率を高くし易い圧粉成形体のブロック状コア３２１を外側コア部３２に含ませることで、外側コア部３２の比透磁率を内側コア部３１の比透磁率よりも高くし易い。外側コア部３２の比透磁率を内側コア部３１の比透磁率よりも高くすることで、両コア部３１，３２間における漏れ磁束を低減できる。特に、両コア部３１，３２の比透磁率の差を大きくすることで、両コア部３１，３２間での漏れ磁束をより確実に低減できる。上記差によっては、上記漏れ磁束をかなり低減できる。また、上記形態では、内側コア部３１の比透磁率が低いため、磁性コア３全体の比透磁率が高くなり過ぎることを抑制できる。
　また、圧粉成形体のブロック状コア３２１の外周を、複合材料のケース状コア３２０で覆うことで、外側コア部３２の外部への磁束の漏れを抑制できる。そのため、漏れ磁束がコイル２を透過することによって生じるエネルギー損失を抑制できる。
　≪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の一例を説明する。リアクトルの製造方法は、大略、次の工程を備える。
・コイル作製工程
・組付工程
　　［コイル作製工程］
　この工程では、巻線を用意し、巻線の一部を巻回することでコイル２を作製する。巻線の巻回には、公知の巻線機を利用することができる。巻線の表面に熱融着樹脂層を形成し、巻線を巻回して巻回部２Ａ，２Ｂを形成した後、コイル２を熱処理しても良い。
　　［組付工程］
　この工程では、コイル２と磁性コア３とを組み合わせる。例えば、巻回部２Ａの内部に分割片３Ａの中実コア３１０を挿入し、巻回部２Ｂの内部に分割片３Ｂの中実コア３１０を挿入する。そして、両分割片３Ａ，３Ｂの端面３１ｅと端面３２ｅとを接着剤などで接合する。更に、各分割片３Ａ，３Ｂの収納凹部３２ｈにブロック状コア３２１を嵌め込み、収納凹部３２ｈとブロック状コア３２１とを樹脂層３２２（図２Ｂ）で接合する。収納凹部３２ｈへのブロック状コア３２１の嵌め込みは、分割片３Ａ，３Ｂのコイル２への組付け前に行ってもかまわない。
　　［効果］
　以上説明したリアクトルの製造方法によれば、巻回部２Ａ，２Ｂに分割片３Ａ，３Ｂを組付け、各分割片３Ａ，３Ｂの収納凹部３２ｈにブロック状コア３２１を挿入するだけで、図１に示すリアクトル１を製造することができる。
＜実施形態２＞
　実施形態２では、磁性コア３を構成する分割片３Ａ，３Ｂを概略Ｕ字状としたリアクトル１を図４に基づいて説明する。図４では、実施形態１と同様の機能を有する構成については同一の符号を付して、その説明を省略する。
　図４に示すように、両分割片３Ａ，３Ｂは同一形状を備える。本例の分割片３Ａ（３Ｂ）は、一つのケース状コア３２０と、二つの中実コア３１０，３１０とを備える。各中実コア３１０は、内側コア部３１の半分の長さを有しており、分割片３Ａの中実コア３１０の端面３１ｅと、分割片３Ｂの中実コア３１０の端面３１ｅと、を繋げることで、内側コア部３１が形成される。
　本例の構成によっても、分割片３Ａ，３Ｂを作製する金型は一つで済むし、ブロック状コア３２１を作製する金型も一つで済む。また、分割片３Ａ，３Ｂを組み合わせて、分割片３Ａ，３Ｂの収納凹部３２ｈにブロック状コア３２１を嵌め込むだけで磁性コア３が完成するので、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３＞
　実施形態３では、コイル２と磁性コア３との組合体の外周を樹脂モールド部５で覆った構成を図５に基づいて説明する。磁性コア３の構成は、実施形態１に示すＬ字状の分割片３Ａ，３Ｂを組み合わせたものでも良いし、実施形態２に示すＵ字状の分割片３Ａ，３Ｂを組み合わせたものでも良い。この点は、実施形態４でも同様である。
　樹脂モールド部５は、組合体の外周全体を覆っている。この樹脂モールド部５の一部は、外側コア部３２の外周を覆うカバー樹脂といえる。巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向（Ｘ方向）の中間部は、樹脂モールド部５に覆われることなく露出していてもかまわない。樹脂モールド部５は、組合体を金型内に配置し、組合体の外周に未硬化の樹脂をモールドさせて、樹脂を硬化させれば良い。
　樹脂モールド部５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、ＰＰＳ樹脂、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５の放熱性を向上させても良い。
　本例の構成によれば、コイル２と磁性コア３とを強固に一体化させることができる。コイル２と磁性コア３とが樹脂モールド部５で一体化されるため、実施形態１で説明した位置決め部材を省略できる。また、樹脂モールド部５でケース状コア３２０の上面を覆うことで、収納凹部３２ｈからブロック状コア３２１が脱落することを効果的に抑制できる。
＜実施形態４＞
　実施形態４では、コイル２と磁性コア３とを組み合わせた組合体を収納するリアクトルケース６と、リアクトルケース６の内部に充填されたポッティング樹脂７と、を備えるリアクトル１を図６に基づいて説明する。
　リアクトルケース６は、コイル２と磁性コア３との組合体を収納する有底筒状の部材である。リアクトルケース６は、その内部に組合体を収納したときに、リアクトルケース６の開口端面が巻回部２Ａ，２Ｂの上端面よりも上となるような深さを有する。リアクトルケース６は、非磁性材料、例えば非磁性金属や樹脂などで構成することができる。
　ポッティング樹脂７は、リアクトルケース６の内部に充填される。そのため、ポッティング樹脂７には組合体が埋設される。ポッティング樹脂７の一部は、外側コア部３２の外周を覆うカバー樹脂といえる。ポッティング樹脂７は、リアクトルケース６に収納された組合体のうち、少なくとも外側コア部３２の上面を覆う程度までリアクトルケース６に充填されていることが好ましい。
１　リアクトル
２　コイル
　２Ａ，２Ｂ　巻回部　２Ｒ　連結部　２ａ，２ｂ　端部
３　磁性コア
　３Ａ，３Ｂ　分割片
　３１　内側コア部　３１ｅ　端面
　　３１０　中実コア
　３２　外側コア部　３２ｅ　端面
　　３２０　ケース状コア　３２１　ブロック状コア　３２ｈ　収納凹部
　　３２２　樹脂層
４　絶縁層
５　樹脂モールド部（カバー樹脂）
６　リアクトルケース
７　ポッティング樹脂（カバー樹脂）

Claims (8)

  1. 　巻回部を有するコイルと、
    　前記巻回部の内部に配置される内側コア部、及び前記巻回部の外部に配置される外側コア部を有する磁性コアと、を備えるリアクトルであって、
    　前記外側コア部は、
    　　軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料で構成され、前記リアクトルの上方側に開口する収納凹部を有するケース状コアと、
    　　軟磁性粉末の圧粉成形体で構成され、前記収納凹部の内部に収納されるブロック状コアと、を備える、
    リアクトル。
  2. 　前記収納凹部は、その開口から底にかけて一様な内周面形状を備える請求項１に記載のリアクトル。
  3. 　前記コイルは一対の前記巻回部を備え、
    　前記磁性コアは、同一形状を備える一対の分割片を備え、
    　前記分割片は、
    　　前記ケース状コアと、
    　　前記複合材料で前記ケース状コアと一体に形成され、前記ケース状コアから前記巻回部の内部に向って突出する中実体であって、前記内側コア部の少なくとも一部を構成する中実コアと、を備えるＬ字状又はＵ字状の部材である請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
  4. 　前記ケース状コアの前記収納凹部の内周面と、前記ブロック状コアの外周面と、の間の少なくとも一部に介在する樹脂層を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。
  5. 　前記外側コア部の外周を覆うカバー樹脂を備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリアクトル。
  6. 　前記複合材料の比透磁率は、５以上５０以下、
    　前記圧粉成形体の比透磁率は、５０以上５００以下で、かつ前記複合材料の比透磁率よりも高い請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のリアクトル。
  7. 　前記磁性コアにおける前記コイルに面する部分を覆う絶縁層を備える請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のリアクトル。
  8. 　巻回部を有するコイルに磁性コアを組付ける組付工程を備えるリアクトルの製造方法であって、
    　前記リアクトルは、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のリアクトルであり、
    　前記組付工程では、前記ケース状コアの前記収納凹部の開口部から前記ブロック状コアを挿入して前記外側コア部を形成する、
    リアクトルの製造方法。
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