特許 5881015 リアクトル、コンバータ、および電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5881015

(24)【登録日】2016年2月12日

(45)【発行日】2016年3月9日

(54)【発明の名称】リアクトル、コンバータ、および電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 37/00 20060101AFI20160225BHJP

   H01F 27/06 20060101ALI20160225BHJP

   H01F 27/30 20060101ALI20160225BHJP

   H02M 3/155 20060101ALI20160225BHJP

【ＦＩ】

   H01F37/00 T

   H01F27/06

   H01F27/30

   H01F37/00 E

   H01F37/00 G

   H02M3/155 Y

   H01F37/00 M

【請求項の数】9

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2012-288538(P2012-288538)

(22)【出願日】2012年12月28日

(65)【公開番号】特開2014-130949(P2014-130949A)

(43)【公開日】2014年7月10日

【審査請求日】2014年10月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100147

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 宏

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 睦

(72)【発明者】

【氏名】井戸 順二

【審査官】 五貫 昭一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−４１３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−３６０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４１４７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ３７／００

Ｈ０１Ｆ ２７／０６

Ｈ０１Ｆ ２７／３０

Ｈ０２Ｍ ３／１５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

巻線を巻回してなるコイル素子を有するコイルと、
前記コイル素子の内部に挿通される部分を有する磁性コアと、
前記コイル素子の軸方向の両端にそれぞれ設けられる一対の枠状ボビンと、
これらコイル、磁性コア、および一対の枠状ボビンの組合体を収納するケースと、
を備えるリアクトルであって、
前記ケースに収納された状態の前記組合体を上面視したとき、一方の枠状ボビンの幅方向両端部近傍、および他方の枠状ボビンの幅方向両端部近傍の合計四箇所のうちの二箇所が、前記ケース内における前記組合体の位置を決める位置決め箇所、残りの二箇所が逃がし箇所となっており、
前記枠状ボビンと前記ケースのいずれか一方における前記四箇所には突片がそれぞれ設けられており、
前記枠状ボビンと前記ケースのいずれか他方における前記位置決め箇所には前記突片と係合する係合溝がそれぞれ設けられると共に、前記逃がし箇所には前記突片を逃がす逃がし部がそれぞれ設けられているリアクトル。

【請求項2】

前記突片は前記枠状ボビンに設けられる請求項１に記載のリアクトル。

【請求項3】

前記二つの位置決め箇所は共に、前記コイル素子の軸方向の一方に設けられる請求項１または２に記載のリアクトル。

【請求項4】

前記二つの位置決め箇所は共に、前記コイル素子の軸方向のうち、前記コイル素子を構成する前記巻線の端部が配置される側に設けられる請求項３に記載のリアクトル。

【請求項5】

前記突片は、リアクトルを上面視したときに前記コイル素子の軸方向に直交するコイル幅方向に突出する請求項１〜４のいずれか一項に記載のリアクトル。

【請求項6】

前記係合溝における前記ケースに前記組合体を収納する際の前記突片の挿入口となる側の溝幅が、前記挿入口に向かうに従い漸次広くなっている請求項１〜５のいずれか一項に記載のリアクトル。

【請求項7】

前記逃がし部は、前記突片を逃がす逃がし溝である請求項１〜６のいずれか一項に記載のリアクトル。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか一項に記載のリアクトルを備えるコンバータ。

【請求項9】

請求項８に記載のコンバータを備える電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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、リアクトルを備えるコンバータ、及びコンバータを備える電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

リアクトルやモータといった、巻線を巻回してなるコイル素子を有するコイルと、一部がそのコイル素子の内部に挿通される磁性コアと、を備える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といった車両に載置されるコンバータの回路部品に利用されるリアクトルが開示されている。この特許文献１のリアクトルは、並列に配置される一対のコイル素子を有するコイルと、両コイル素子の内部に挿通される環状の磁性コアと、の組合体をケースに収納した構成を備える。ケースに収納される組合体には、コイルの端面（つまり、コイル素子の軸方向端面）に当接して、コイルと磁性コアとの間の絶縁を確保する枠状ボビンが設けられている。

【0003】

特許文献１のリアクトルと異なり、コイル素子を一つだけ備えるコイルを用いたリアクトルもある。例えば、概略Ｅ字型の二つの分割コア、もしくは概略Ｅ字型とＩ字型の二つの分割コアを組み合わせて磁性コアを構成したリアクトルが挙げられる。その場合、Ｅ字型の真ん中の突出部分がコイルの内部（つまり、コイル素子の内部）に挿入される。この形態においても、コイルの端面に当接して、コイルと磁性コアとの間の絶縁を確保する枠状ボビンが用いられることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−４１３５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ケース内に組合体が収納されるリアクトルには、その組み立ての過程で、ケースの所定位置に組合体を配置する作業がある。このケース内における組合体の位置決めのため、特許文献１では、枠状ボビンをコイル素子の並列方向に張り出させ、その張り出させた部分（張出部）に係合する溝をケースに形成している。

【0006】

しかし、特許文献１では、ボビンの張出部とケースの溝とを係合させる位置決め箇所が合計四つあるため、ケースに組合体を収納する際、四つ全ての位置決め箇所で張出部と溝との位置合わせを行なわなければならない。この位置合わせは、張出部と溝との係合状態がタイトになるほど（即ち、張出部の幅と溝幅との差が小さくなるほど）難しく、リアクトルの生産性を低下させる恐れがある。

【0007】

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、ケース内への組合体の配置が容易で生産性に優れるリアクトルを提供することにある。また、本発明の別の目的は、本発明のリアクトルを用いたコンバータ、およびそのコンバータを用いた電力変換装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のリアクトルは、巻線を巻回してなるコイル素子を有するコイルと、コイル素子の内部に挿通される部分を有する磁性コアと、コイル素子の軸方向の両端にそれぞれ設けられる一対の枠状ボビンと、これらコイル、磁性コア、および一対の枠状ボビンの組合体を収納するケースと、を備えるリアクトルである。この本発明のリアクトルでは、ケースに収納された状態の組合体を上面視したとき、一方の枠状ボビンの幅方向両端部近傍、および他方の枠状ボビンの幅方向両端部近傍の合計四箇所のうちの二箇所が、ケース内における組合体の位置を決める位置決め箇所、残りの二箇所が逃がし箇所となっている。この本発明のリアクトルでは、枠状ボビンとケースのいずれか一方における上記四箇所（二つの位置決め箇所および二つの逃がし箇所）には突片がそれぞれ設けられており、枠状ボビンとケースのいずれか他方における位置決め箇所には突片と係合する係合溝がそれぞれ設けられると共に、逃がし箇所には突片を逃がす逃がし部がそれぞれ設けられている。

【0009】

リアクトルにおいて二つの位置決め箇所と二つの逃がし箇所を設定することで、ケース内に組合体を配置する際、実質的に二つの位置決め箇所でケースと組合体との位置合わせを行えば良く、ケース内に組合体を容易に配置することができる。そのため、本発明のリアクトルは生産性良く製造することができる。

【0010】

ここで、位置決め箇所を別の表現で表すと、位置決め箇所とは、ケースに対する枠状ボビンの位置が、コイル軸方向にも、コイル幅方向（ケース内の組合体を上面視したとき、コイル軸方向に直交する方向）にも決められた状態にある箇所のことである。一方、逃がし箇所を別の表現で表すと、逃がし箇所とは、ケースに対する枠状ボビンのコイル軸方向の位置、およびコイル幅方向の位置の少なくとも一方が決まっていない状態にある箇所のことである。

【0011】

本発明のリアクトルとして、突片は枠状ボビンに設けられる形態を挙げることができる。

【0012】

枠状ボビンに係合溝を形成するよりも突片を形成することの方が容易である。枠状ボビンは薄板状であるからである。また、ケースに突片を形成するよりも係合溝を形成することの方が容易である。既存のケースに溝を切るだけでケースに係合溝を形成することができるからである。加えて、リアクトルにおいて合計四つ設けられる突片を枠状ボビンに設ける場合、各枠状ボビンに二つずつ突片を設けて、リアクトルに備わる一対の枠状ボビンを同一形状とすることができる。その結果、枠状ボビンの生産性、ひいてはリアクトルの生産性を向上させることができる。

【0013】

本発明のリアクトルとして、二つの位置決め箇所は共に、コイル素子の軸方向の一方に設けられる形態を挙げることができる。

【0014】

リアクトルに備わる磁性コアは、複数のコア片を組み合わせて構成されることが多い。その場合、コア片の接合状態によってコイル軸方向における磁性コアの長さに寸法誤差が生じる恐れがある。そのため、コイル軸方向の離れた位置に二つの位置決め箇所を設けると、両位置決め箇所における突片と係合溝との係合状態にも誤差が生じ易く、ケース内への組合体の配置が行い難くなる恐れがある。これに対して、二つの位置決め箇所をコイル軸方向の一方に偏らせて設けることで、両位置決め箇所における突片と係合溝との係合状態に殆ど誤差が生じないため、ケース内への組合体の配置が行い難くなる心配はない。

【0015】

本発明のリアクトルとして、二つの位置決め箇所は共に、コイル素子の軸方向のうち、コイル素子を構成する巻線の端部が配置される側に設けられる形態を挙げることができる。

【0016】

巻線の端部（コイル素子の端部）には、リアクトルを外部機器と電気的に接続する端子部材が取り付けられる。端子部材の取り付けは、ケース内への組合体の配置後に行うため、ケース内におけるコイル素子の端子の位置を所定位置に精度良く配置したいというニーズがある。このようなニーズに対して、コイル軸方向におけるコイル素子の端部側に、二つの位置決め箇所を配置することで、ケース内におけるコイル素子の端部の位置を所定位置に精度良く配置することができる。

【0017】

本発明のリアクトルとして、突片は、リアクトルを上面視したときにコイル素子の軸方向に直交するコイル幅方向に突出する形態を挙げることができる。

【0018】

枠状ボビンとケースの構造上、突片をコイル幅方向に突出させた状態で作製することが、他の方向に突出させた状態で作製するよりも簡単である。また、枠状ボビンとケースの構造上、コイル幅方向に枠状ボビンとケースとの距離が近いことも、突片をコイル幅方向に突出させた状態で作製することが容易な理由である。さらに、突片をコイル幅方向に突出させることで、ケース内における組合体のコイル軸方向の位置、およびコイル幅方向の位置の両方を精度良く決めることができる

【0019】

本発明のリアクトルとして、係合溝におけるケースに組合体を収納する際の突片の挿入口となる側の溝幅が、挿入口に向かうに従い漸次広くなっている形態を挙げることができる。

【0020】

係合溝における突片の挿入口となる部分の溝幅が広くなっていることで、係合溝に突片を嵌め込み易くすることができる。

【0021】

本発明のリアクトルとして、逃がし部は、突片を逃がす逃がし溝である形態を挙げることができる。

【0022】

ここで、逃がし溝によって突片を逃がすためには、逃がし溝と突片との間の溝幅方向のクリアランスが、係合溝と突片との間の溝幅方向のクリアランスよりも大きくなるように、逃がし溝の溝幅を設定する。

【0023】

上記本発明のリアクトルは、コンバータの構成部品に好適に利用することができる。即ち、本発明のコンバータは、本発明のリアクトルを備える。例えば、本発明のコンバータとして、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本発明のリアクトルとを備え、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構成が挙げられる。

【0024】

生産性に優れる本発明のリアクトルを用いた本発明のコンバータは、本発明のコンバータを備える機器（例えば、ハイブリット自動車などの車両）の生産性の向上に寄与する。

【0025】

この本発明のコンバータは、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。即ち、本発明の電力変換装置は、本発明のコンバータを備える。例えば、本発明の電力変換装置として、入力電圧を変換する本発明のコンバータと、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備え、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構成が挙げられる。

【0026】

生産性に優れる本発明のリアクトルを用いた本発明の電力変換装置は、本発明の電力変換装置を備える機器（例えば、ハイブリット自動車などの車両）の生産性の向上に寄与する。

【発明の効果】

【0027】

本発明のリアクトルは、ケース内の所定位置に組合体を配置する作業が容易であるため、生産性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】実施形態１のリアクトルの斜視図である。

【図2】（Ａ）は実施形態１のリアクトルに備わる組合体の斜視図、（Ｂ）はその組合体の上面図である。

【図3】実施形態１のリアクトルに備わる組合体の分解斜視図である。

【図4】（Ａ）は実施形態１のリアクトルに備わるケースの斜視図、（Ｂ）はそのケースの一部である側壁部の上面図、（Ｃ）は側壁部におけるケース側係合部近傍の部分拡大図、（Ｄ）は側壁部におけるケース側遊嵌部近傍の部分拡大図である。

【図5】実施形態１におけるケースと組合体の枠状ボビンとの係合状態を説明する模式図である。

【図6】実施形態１のリアクトルの分解斜視図である。

【図7】（Ａ），（Ｂ）は、実施形態２におけるケースと組合体の枠状ボビンとの係合状態を説明する模式図である。

【図8】実施形態３におけるケースと組合体の枠状ボビンとの係合状態を説明する模式図である。

【図9】実施形態４におけるケースと組合体の枠状ボビンとの係合状態を説明する模式図である。

【図10】（Ａ）は実施形態５のリアクトルの一部分解斜視図、（Ｂ）はケース側係合部の部分拡大図である。

【図11】（Ａ），（Ｂ）は実施形態６のリアクトルに備わるボビン部材の斜視図である。

【図12】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。

【図13】本発明のコンバータを備える本発明の電力変換装置の一例を示す概略回路である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明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。

【0030】

＜実施形態１＞
≪全体構成≫
図１に示す実施形態１のリアクトル１は、コイル２と、磁性コア３と、一対の枠状ボビン４１，４２と、を組み合わせた組合体１０をケース６に収納し、ケース６の開口部を蓋９で閉じた構成を備える（図１には、蓋９が取り外された状態が示されている）。このリアクトル１の最も特徴とするところは、図５に示すように、ケース６に収納された状態の組合体１０を上面視したとき、一方の枠状ボビン４１の幅方向両端部近傍、および他方の枠状ボビン４２の幅方向両端部近傍の合計四箇所のうちの二箇所が、ケース６内における組合体１０の位置を決める位置決め箇所１０Ｆとなっており、残りの二箇所が逃がし箇所１０Ｅとなっていることである。以下、本発明のリアクトル１に備わる各構成を詳細に説明する。なお、以降の説明では、コイル２（コイル素子２Ａ，２Ｂ）の軸に平行な方向をコイル軸方向、リアクトル１を上面視したときにコイル軸方向に直交する方向をコイル幅方向とする。

【0031】

［組合体］
組合体１０のうち、コイル２および磁性コア３の形態は、特に限定されない。例えば、図２の概略図、図３の分解斜視図に示すように、本実施形態におけるコイル２は、巻線を巻回してなる一対のコイル素子２Ａ，２Ｂをコイル素子連結部２ｒで繋いだ形態であり、磁性コア３は、コイル素子２Ａ，２Ｂの内部に挿通される内側コア部３１，３１（図３を参照）と、コイル素子２Ａ，２Ｂから露出する外側コア部３２，３２と、を有する環状の形態である。この組合体１０は、さらに内側コア部３１，３１の外周面と、コイル素子２Ａ，２Ｂの内周面との間に介在される内側ボビン５１，５２（図３を参照）と、コイル素子２Ａ，２Ｂの軸方向の一端面と外側コア部３２との間に介在される枠状ボビン４１と、コイル素子２Ａ，２Ｂの軸方向の他端面と外側コア部３２との間に介在される枠状ボビン４２と、を備える。以下、本発明の特徴に関連する枠状ボビン４１，４２を主に説明する。枠状ボビン４１，４２以外の構成については、後述するリアクトル１の製造方法において説明する。

【0032】

（枠状ボビン）
本実施形態では、コイル軸方向のうち、コイル素子２Ａ，２Ｂを構成する巻線の端部２ａ，２ｂの端部が配置される側に設けられる枠状ボビン４１と、コイル連結部２ｒが配置される側に設けられる枠状ボビン４２と、は同一形状となっている。両枠状ボビン４１，４２を全く同じものとすることで、枠状ボビン４１，４２の生産性を向上させることができ、ひいてはリアクトルの生産性を向上させることができる。

【0033】

枠状ボビン４１には、コイル幅方向（コイル素子２Ａ，２Ｂの並列方向に同じ）に離隔して設けられる二つの突片（ボビン側係合部）α１，α２が設けられている。より具体的には、組合体１０を上面視したとき、枠状ボビン４１の一方の側端部と他方の側端部とに突片α１，α２が設けられている。この突片α１，α２は、後述するケース６の係合溝（ケース側係合部）β１，β２に係合し（図４（Ｃ）参照）、位置決め箇所１０Ｆを構成する（図５参照）。

【0034】

一方、枠状ボビン４２には、コイル幅方向に離隔して設けられる二つの突片（ボビン側遊嵌部）γ１，γ２が設けられている。より具体的には、組合体１０を上面視したとき、枠状ボビン４２の一方の側端部と他方の側端部とに突片γ１，γ２が設けられている。この突片γ１，γ２は、後述するケース６の逃がし溝（ケース側遊嵌部）δ１，δ２の内部に配置され（図４（Ｄ）参照）、逃がし箇所１０Ｅを構成する（図１参照）。つまり、枠状ボビン４２の突片γ１，γ２は、枠状ボビン４１の突片α１，α２と同一の形状を備えるが、異なる機能を持っている。

【0035】

次に、突片α１，α２（突片γ１，γ２）の形状と形成位置を説明する。なお、突片α１，α２と突片γ１，γ２の形状と形成位置は同じであるため、代表して突片α１，α２を説明する。

【0036】

本実施形態における突片α１，α２は、枠状ボビン４１の厚み方向の断面形状が矩形となっている突起である。この断面形状は特に限定されず、例えば、円形を含む楕円形でも良いし、三角形や台形などを含む矩形以外の多角形でも良いし、フック形などの異形でも良い。特に、形成の容易さを考慮すれば、断面形状は矩形、三角形、あるいは台形が好ましい。

【0037】

本実施形態における突片α１，α２の突出方向は、コイル幅方向、即ち枠状ボビン４１の側方となっている。この突出方向も特に限定されず、例えば、突出方向はコイル軸方向であっても良いし、コイル軸方向とコイル幅方向の両方に交差する方向であっても良い。特に、本実施形態のように突片α１，α２の突出方向をコイル幅方向とすることが好ましい。コイル幅方向への突出には、突片α１，α２の形成が容易であるといった利点や、枠状ボビン４１の側方に位置するケース６（図１参照）との係合が容易であるといった利点があるからである。

【0038】

本実施形態における突片α１，α２の形成位置は、枠状ボビン４１の高さ方向（紙面上下方向であって、図１のリアクトル１の高さ方向に同じ）の上端側となっている。この突片α１，α２の形成位置は、後述する係合溝β１，β２（図４（Ｃ）参照）に対応して決定されており、係合溝β１，β２の形状を変更するのであれば、それに合わせて突片α１，α２の形成位置も変更することができる。例えば、係合溝β１，β２がリアクトルの高さ方向の下方側にしかないなら、突片α１，α２の形成位置を、枠状ボビン４１の高さ方向の下端側としても良い。なお、突片は、枠状ボビン４１の高さ方向（組合体１０の高さ方向に同じ）に延びる突条でも良い。その他、枠状ボビン４１の側縁部自身を突片として利用しても構わない。

【0039】

突片α１，α２のサイズは、所定の強度を確保することができれば特に限定されない。但し、突片α１，α２の幅と高さが枠状ボビン４１からはみ出さないことが好ましい。ここで、突片α１，α２の幅とは、組合体１０を上面視したときに突片α１，α２の突出方向と直交する方向（本実施形態では枠状ボビン４１の厚み方向）における突片α１，α２の長さである。また、突片α１，α２の高さとは、組合体１０の高さ方向における突片α１，α２の長さのことである。

【0040】

［ケース］
ケース６は、その内部に組合体１０を収納することができる箱状の部材である（図１参照）。本実施形態のケース６は、組合体１０を載置する底板部６０と、底板部６０とは別個に作製され、底板部６０に後から取り付けられる側壁部６１と、で構成される。なお、ケースは、後述する実施形態５に示すように底板部と側壁部とが一体に形成されたケースであっても良い。

【0041】

図４（Ｂ）に示すように、ケース６の側壁部６１には、二つの係合溝β１，β２と、二つの逃がし溝（逃がし部の一形態）δ１，δ２と、が形成されている。係合溝β１，β２、および逃がし溝δ１，δ２はそれぞれ、図３に示す枠状ボビン４１の突片α１，α２、および枠状ボビン４２の突片γ１，γ２に対応する位置に形成されている。以下、図４を参照して係合溝β１，β２と逃がし溝δ１，δ２の形状を説明すると共に、適宜図５の模式図を参照して係合溝β１，β２と突片α１，α２との係合状態、および逃がし溝δ１，δ２と突片γ１，γ２との係合状態を説明する。なお、図５では、枠状ボビン４１，４２やケース６、係合状態を実際の寸法よりも誇張して示している（この点は、後述する図７〜９においても同様）。

【0042】

（係合溝）
係合溝β１（係合溝β２も同様）は、図４（Ｃ）に示すように、側壁部６１の下端から上方に向かって延びている。係合溝β１は、側壁部６１の上方側（即ち、リアクトル１の上方側）に位置する細幅部βｎと、側壁部６１の下方側（即ち、リアクトル１の下方側）に位置する広幅部βｗと、からなっている。係合溝β１は、側壁部６１を部分的に厚くし、その厚肉部の中央部分を削ることで形成することができる。削る深さは、厚肉部の突出厚さよりも大きくなっている。

【0043】

細幅部βｎは、ケース６内に組合体１０を配置したときに、枠状ボビン４１の突片α１，α２が係合する部分である。係合溝β１，β２の延伸方向と直交する方向に側壁部６１を切断したときの細幅部βｎの輪郭線は、突片α１，α２の断面輪郭線にほぼ相似している。

【0044】

細幅部βｎの溝幅は、突片α１，α２の幅と同等、若しくは突片α１，α２の幅よりも１ｍｍ以下程度大きい（図５を合わせて参照）。このような溝幅の細幅部βｎとすることで、位置決め箇所１０Ｆにおいて、ケース６内での組合体１０のコイル軸方向の位置を決めることができる（図５を合わせて参照）。なお、細幅部βｎの溝幅と突片α１，α２の幅との差が小さくなるほど、細幅部βｎに突片α１，α２を配置し難くなるので、その差は０．５ｍｍ程度とすることが好ましい。

【0045】

上記細幅部βｎの溝深さは、ケース６内に組合体１０を配置したときに、細幅部βｎ内に配置された突片α１，α２の先端部が細幅部βｎの溝底部に接触した状態となるように設定する、若しくは突片α１，α２の先端部が細幅部βｎの溝底部から１ｍｍ以下程度離隔した状態となるように設定する（図５を合わせて参照）。このような溝深さの細幅部βｎとすることで、位置決め箇所１０Ｆにおいて、ケース６内での組合体１０のコイル幅方向の位置を決めることができる（図５を合わせて参照）。なお、細幅部βｎの溝底部と突片α１，α２の先端部との離隔長さが小さくなると、細幅部βｎに突片α１，α２を配置し難くなるので、離隔長さは０．５ｍｍ程度とすることが好ましい。

【0046】

一方、広幅部βｗは、その溝幅が側壁部６１の下方側に向かうに従い広くなっている部分であって、ケース６に組合体１０を収納する際の突片α１，α２（図２，３などを参照）の挿入口となる部分である。係合溝β１，β２に広幅部βｗを設けることで、ケース６内に組合体１０を配置し易くなる。詳しくは、後述するリアクトル１の製造方法において説明する。

【0047】

なお、係合溝β１，β２の全体的な溝深さは、一定である必要はない。例えば、広幅部βｗから細幅部βｎに向かって徐々に溝深さが浅くなるようにしても良い。

【0048】

（逃がし溝）
逃がし溝δ１（逃がし溝δ２も同様）も係合溝β１，β２と同様、側壁部６１の下端から上方に向かって延びている（図４（Ｄ）を参照）。逃がし溝δ１は、側壁部６１を削ることで形成することができる。

【0049】

上記逃がし溝δ１，δ２は、コイル軸方向に突片γ１，γ２を逃がすことができる溝幅を有している。より具体的には、逃がし溝δ１，δ２の溝幅は、突片γ１，γ２の幅よりも２ｍｍ以上大きくなっている。逃がし溝δ１，δ２の溝幅の上限は特に無い。

【0050】

上記逃がし溝δ１，δ２の溝深さは、特に限定されない。例えば、ケース６内に組合体１０を配置したときに、逃がし溝δ１，δ２内に配置された突片γ１，γ２の先端部が逃がし溝δ１，δ２の溝底部に接触した状態、若しくは突片γ１，γ２の先端部が逃がし溝δ１，δ２の溝底部から１ｍｍ以下程度離隔した状態となるように逃がし溝δ１，δ２の溝深さを設定することが挙げられる。このような溝深さの逃がし溝δ１，δ２とすることで、逃がし箇所１０Ｅにおいて、ケース６内での枠状ボビン４２のコイル幅方向の位置を決めることができる（図５を合わせて参照）。ここで、逃がし溝δ１，δ２の溝底部と突片γ１，γ２の先端部との離隔長さが小さくなると、逃がし溝δ１，δ２に突片γ１，γ２を配置し難くなるので、離隔長さは０．５ｍｍ程度とすることが好ましい。その他、逃がし溝δ１，δ２の溝底部から突片γ１，γ２が１ｍｍ以上離隔した状態となるように逃がし溝δ１，δ２の溝深さを設定しても良い。そうすることで、逃がし箇所１０Ｅにおいて、突片γ１，γ２をコイル幅方向に逃がすことができる。

【0051】

なお、本実施形態の逃がし溝δ１，δ２の溝幅は、延伸方向に一様であるが、延伸方向の途中で変化しても構わない。その場合でも、溝幅方向の逃がし溝δ１，δ２と突片γ１，γ２との溝幅方向のクリアランスは最低限、２ｍｍ以上とすることが好ましい。また、逃がし溝δ１，δ２の全体的な溝深さは、一定である必要はない。例えば、入口側から徐々に溝深さが浅くなるようにしても良い。

【0052】

［蓋］
蓋９は、図１に示すように、ケース６の開口部を封止する板状の部材である。ケース６に蓋９を取り付けることで、ケース６内の組合体１０を外部環境から保護することができる。なお、本発明のリアクトルにおいて、蓋９は必須の構成ではなく、あくまでオプショナルな構成である。

【0053】

［その他］
ケース６内には封止樹脂を充填しても良い。封止樹脂を用いることで、ケース６内に組合体１０を固定することができるし、組合体１０を保護することができる。また、熱伝導性に優れる封止樹脂を用いることで、リアクトル１の動作時に組合体１０で発生した熱をケース６側に効率的に逃がすことができる。この封止樹脂もオプショナルな構成であり、上述した蓋９と併用しても良いし、単独で用いても良い。つまり、蓋有りで封止樹脂有りの構成、あるいは蓋無しで封止樹脂有りの構成のいずれでも良い。

【0054】

≪効果≫
以上説明した構成を備えるリアクトル１は、生産性に優れる。それは、図５に示すように、ケース内における組合体１０の位置を決めるための位置決め箇所１０Ｆが二箇所であるために、ケース６内に組合体１０を配置し易いからである。このケース６内へ組合体１０を配置し易いという効果は、リアクトル１の作製過程における効果である。従って、以下に、本発明のリアクトルの製造方法を説明し、その説明の過程で本発明のリアクトルの効果を説明する。合わせて、未説明のリアクトルの各構成についても詳細に説明する。

【0055】

≪リアクトルの製造方法≫
以上説明したリアクトル１は、例えば、次に示す工程に従って作製することができる。
・組合体１０を作製する工程
・組合体１０をケース６に収納する工程
・ケース６に蓋９を取り付ける工程
以下、各工程を順次説明すると共に、本実施形態のリアクトル１に備わる各構成を詳細に説明する。

【0056】

≪組合体１０を作製する工程≫
組合体１０を作製するにあたり、図３に示すように、コイル２と、磁性コア３と、内側ボビン５１，５２と、および枠状ボビン４１，４２と、を用意した。まず、用意した部材について説明する。

【0057】

［用意した部材］
（コイル）
コイル２は、一対のコイル素子２Ａ，２Ｂと、両コイル素子２Ａ，２Ｂを連結するコイル素子連結部２ｒと、を備える。各コイル素子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、各軸方向が平行するように横並びに並列されている。また、コイル素子連結部２ｒは、コイル２の他端側（図３において紙面右側）において両コイル素子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、接合部の無い一本の巻線を螺旋状に巻回して形成しても良いし、各コイル素子２Ａ，２Ｂを別々の巻線により作製し、各コイル素子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。

【0058】

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を好適に利用できる。本実施形態では、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、各コイル素子２Ａ，２Ｂの端面形状を長方形の角部を丸めた形状としているが、端面形状は、円形状など適宜変更することができる。

【0059】

コイル２の両端部２ａ，２ｂは、ターン形成部分から引き延ばされて、端子部材８ａ，８ｂに接続される（図１を参照）。この端子部材８ａ，８ｂ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（図示せず）が接続される。

【0060】

（磁性コア）
磁性コア３は、各コイル素子２Ａ，２Ｂの内部に配置される一対の内側コア部３１，３１と、コイル２から露出されている一対の外側コア部３２，３２とを環状に組み合わせて形成される。

【0061】

（（内側コア部））
内側コア部３１は、略直方体状の磁性材料からなるコア片３１ｍと、コア片３１ｍよりも低透磁率のギャップ材３１ｇと、を交互に連結した積層柱状体である。本例ではギャップ材３１ｇの数がコア片３１ｍの数よりも一つ多くなっており、内側コア部３１の一端面（紙面左側端面）と他端面（紙面右側端面）とにギャップ材３１ｇ，３１ｇが配置されている。コア片３１ｍとギャップ材３１ｇとは、例えば熱硬化型の接着剤などで接合することが好ましい。接着剤が部材同士の衝突を抑制するクッション材として機能することが期待でき、リアクトル１の使用時の騒音を抑制できるからである。

【0062】

（（外側コア部））
外側コア部３２，３２は、例えばその上面が略ドーム状の柱状コア片である。紙面左側に配置される一方の外側コア部３２は、内側コア部３１，３１の一端側（紙面左側）の面に対向し、紙面右側に配される他方の外側コア部３２は、上記内側コア部３１，３１の他端側（紙面右側）に対向している。その結果、内側コア部３１，３１と外側コア部３２，３２とで環状の磁性コア３が形成される。

【0063】

（（コア片の材質））
上記内側コア部３１と外側コア部３２を構成する各コア片には、鉄などの鉄属金属やその合金などに代表される軟磁性粉末を用いた圧粉成形体や、軟磁性粉末を含む樹脂からなる成形硬化体、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などが利用できる。

【0064】

内側コア部３１，３１を構成するコア片３１ｍと、外側コア部３２，３２とは、磁気特性を異ならせても良い。例えば、コア片３１ｍと外側コア部３２とで使用する材質を異ならせることで両者の磁気特性を異ならせても良いし、コア片３１ｍを成形硬化体、外側コア部３２を圧粉成形体とすることで両者の磁気特性を異ならせても良い。一般に、成形硬化体に含まれる磁性粉末の量は、圧粉成形体と比較して少ない傾向にあるため、『成形硬化体の比透磁率＜圧粉成形体の比透磁率』となる傾向にある。そのため、内側コア部３１のコア片３１ｍを成形硬化体、外側コア部３２を圧粉成形体とすれば、大電流で使用した場合でも磁気飽和し難い磁性コア３（リアクトル１）とすることができる。なお、成形硬化体からなる一つのコア片３１ｍと、そのコア片３１ｍの両端面に貼り合わされる二枚のギャップ材３１ｇ，３１ｇと、で内側コア部３１を形成しても良い。

【0065】

（内側ボビン）
内側ボビン５１と内側ボビン５２はそれぞれ、内側コア部３１の上面と下面に取り付けられ、内側コア部３１の外周面とコイル素子２Ａ，２Ｂの内周面との間に介在され、内側コア部３１とコイル素子２Ａ，２Ｂとの絶縁を確保する部材である。本実施形態の内側ボビン５１（５２）は、内側コア部３１の上面（下面）に対応する平面部と、内側コア部３１の角部に対応する湾曲部と、からなり、平坦部には貫通孔が形成されている。なお、内側ボビンの形状は、上述した形状に限定されるわけではなく、例えば、内側コア部３１を内部に収納することができる筒形状であっても良い。

【0066】

内側ボビン５１，５２は、例えば、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）などの絶縁性材料で構成することができる。この絶縁性材料に、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、および炭化珪素から選択される少なくとも１種のセラミックスフィラーを含有させ、内側ボビン５１，５２の絶縁性および放熱性を向上させても良い。

【0067】

（枠状ボビン）
枠状ボビン４１（４２）は、既に説明した突片α１，α２（突片γ１，γ２）の他に、一対の貫通孔４ｈ，４ｈと、仕切り部４ｄと、庇部４ｅと、を備える。貫通孔４ｈは、組合体１０を作製する際、内側コア部３１の端部が挿通される部分である。また、仕切り部４ｄは、コイル素子２Ａ，２Ｂの間に挿入され、両コイル素子２Ａ，２Ｂの離隔状態を保持する部分である。また、庇部４ｅは、コイル素子連結部２ｒと外側コア部３２との間に挿入され、両者２ｒ，３２の間の絶縁を確保する部分である。

【0068】

枠状ボビン４１、４２は、内側ボビン５１，５２に用いることができる絶縁性材料で構成することができる。もちろん、枠状ボビン４１，４２にもセラミックスフィラーを含有させ、枠状ボビン４１，４２の絶縁性および放熱性を向上させても良い。

【0069】

［組立手順］
本実施形態では、巻線を巻回してなるコイル２を用意し、このコイル２に複数のコア片からなる磁性コア３を組み付けることで組合体１０を完成させた。具体的には、内側コア部３１の外周に内側ボビン５１，５２を取り付け、その組物をコイル素子２Ａ，２Ｂの内部に挿入する。次いで、内側コア部３１の端面に枠状ボビン４１，４２を介在させた状態で、内側コア部３１，３１を外側コア部３２，３２で挟み込む。その際、内側コア部３１の端部が枠状ボビン４１，４２の貫通孔４ｈに貫通され、内側コア部３１の端面が外側コア部３２に接合される。ここで、内側コア部３１と外側コア部３２とは、例えば熱硬化型の接着剤などで接合することが好ましい。接着剤が部材同士の衝突を抑制するクッション材として機能することが期待でき、リアクトル１の使用時の騒音を抑制できるからである。

【0070】

≪組合体１０をケース６に収納する工程≫
組合体１０をケース６に収納するにあたり、本実施形態では、図６に示すように、ケース６と、絶縁シート７Ａと、接着シート７Ｂとを用意した。まず、用意した部材について説明し、次いでケース６への組合体１０の収納手順を説明する。

【0071】

［用意した部材］
（ケース）
本実施形態で用意したケース６は、平板状の底板部６０と、この底板部６０とは別個に作製した側壁部６１と、を組み合わせることで形成されている。両者６０，６１は、その材質を異ならせることもできるし、同じとすることもできる。

【0072】

（（底板部））
底板部６０は、組合体１０を支持しつつ、組合体１０からリアクトル１の取付対象（例えば、冷却ベース）への放熱経路として機能する板状の部材である。具体的には、底板部６０の一面側（紙面上方側）が組合体１０を搭載する搭載面であり、底板部６０の他面側（紙面下方側）がリアクトル１を冷却する冷却ベース（図示せず）への取付面である。

【0073】

底板部６０の四隅にはそれぞれ、リアクトル１を冷却ベースに取り付けるための第一取付孔Ｈ１が設けられている。また、当該四隅のうち、対角位置にある二つの隅には、第二取付孔Ｈ２が設けられている。

【0074】

上記構成を備える底板部６０は、コイル２に近接して配置されるため、非磁性材料から構成することが好ましい。また、底板部６０は、組合体１０の放熱経路に利用されるため、熱伝導性に優れる金属材料から構成する。つまり、底板部６０は、アルミニウムやその合金、あるいはマグネシウムやその合金などの非磁性金属から構成する。上記列挙した非磁性金属は軽量であるため、軽量化が望まれている車載部品の構成材料に適する。この底板部６０の厚さは、強度、磁束の遮蔽性を考慮して、２〜５ｍｍ程度とすることが好ましい。

【0075】

（（側壁部））
側壁部６１は、上方と下方に開口部を有する筒状の部材であって、図４を参照して既に説明したように、その内壁面に係合溝β１および逃がし溝δ１を有する（係合溝β２および逃がし溝δ２は図６では見えない位置にある）。これら係合溝β１，β２および逃がし溝δ１，δ２の他に、側壁部６１は、その外壁面の上方開口部寄りの位置に係合爪６Ｃと、係合爪６Ｃの両サイドに配置されるガイド突起６Ｇと、を有する。係合爪６Ｃは、ケース６の上方から下方に向かうに従い、ケース６外周面からの突出量が漸次大きくなる断面三角形状の突起であって、後述する蓋９に備わる環状の留め具９Ｃ（図１）が引っ掛られる部分である。この係合爪６Ｃは、いわゆるスナップフィット構造の一部を構成する部材である。一方、ガイド突起６Ｇ，６Ｇは、ケース６の高さ方向に延び、後述する環状の留め具９Ｃを係合爪６Ｃに係合させるときに、留め具９Ｃを両側から挟み込む一対の突条であって、留め具９Ｃを係合爪６Ｃに案内する役割を持つ。なお、スナップフィット構造は、側壁部６１の内壁面に形成することもできる。

【0076】

上記側壁部６１の下方縁部にはフランジ部６１Ｆが設けられている。フランジ部６１Ｆの輪郭形状は、上述した底板部６０の輪郭形状にほぼ一致し、そのフランジ部６１Ｆには、底板部の第一取付孔Ｈ１と第二取付孔Ｈ２に対応する位置に第三取付孔Ｈ３と第四取付孔Ｈ４が形成されている。

【0077】

また、側壁部６１には、ケース６に組合体１０を収納したときに組合体１０の外側コア部３２，３２の周面と上面を包囲するコアカバー部６Ａ，６Ｂが設けられている（図４を合わせて参照）。つまり、コアカバー部６Ａ，６Ｂは、外側コア部３２，３２の外周面形状に対応した形状となっている。このコアカバー部６Ａ，６Ｂにより、ケース６に収納した組合体１０がケース６から脱落することを効果的に防止できる。コアカバー部６Ａ，６Ｂが設けられていることで、側壁部６１の上方開口部が組合体１０よりも小さくなっているからである。このコアカバー部６Ａ，６Ｂの内周面と、外側コア部３２，３２の外周面とのクリアランスは、０．５〜３．０ｍｍ程度とすることが好ましい。

【0078】

上記コアカバー部６Ａ，６Ｂのうち、紙面手前側（図６中、組合体１０のコイル２の端部２ａ，２ｂが配置される側）のコアカバー部６Ａには、円筒状の端子台６Ｓａ，６Ｓｂが二つ設けられている。端子台６Ｓａ，６Ｓｂにはネジ穴が切ってあり、各端子台６Ｓａ，６Ｓｂに端子部材８ａ，８ｂをネジ止めできるようになっている。一方、紙面奥側（コイル２のコイル素子連結部２ｒが配置される側）のコアカバー部６Ｂ（図４（Ｂ）参照）には、後述する温度測定部材８（図１を合わせて参照）の取付部となるスライドレール６Ｒが設けられている。

【0079】

上記構成を備える側壁部６１は、樹脂で構成することが好ましい。樹脂であれば、例えば、射出成形などで複雑な形状に形成することが容易であるからである。側壁部６１を構成する樹脂としては、例えば、ＰＢＴ樹脂、ウレタン樹脂、ＰＰＳ樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂などを利用することができる。これらの樹脂は、電気絶縁性に優れることから、組合体１０のコイル２と側壁部６１との間の絶縁を確保し易い。これら樹脂には、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、および炭化珪素から選択される少なくとも１種のセラミックスフィラーが含有されていても良く、そうすることで、側壁部６１の絶縁性および放熱性を向上させることができる。

【0080】

なお、側壁部６１は金属で形成することもできる。例えば、アルミニウムなどの非磁性金属で側壁部６１を構成すれば、側壁部６１に電磁波シールドの機能を持たせることができる。

【0081】

（絶縁シートおよび接着シート）
図６に示すように、絶縁シート７Ａと接着シート７Ｂは、ケース６の底板部６０に組合体１０を接着させるためのシート状部材である。絶縁シート７Ａは、非磁性金属からなる底板部６０と組合体１０との間の絶縁を確保するため部材であって、接着剤などで底板部６０に貼り付けられる。一方、接着シート７Ｂは、その両面が粘着質で柔らかく、複雑な凹凸形状を有する組合体１０を絶縁シート７Ａに強固に密着させるための部材である。

【0082】

絶縁シート７Ａには所定の耐電圧特性（リアクトル１においては１０ｋＶ／５０μｍ以上）が求められる。また、絶縁シート７Ａは、コイル２（コイル素子２Ａ，２Ｂ）で発生した熱を効果的に底板部６０に伝達できるように、０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の優れた熱伝導性を有することが好ましく、その熱伝導率は高いほど好ましい（特に好ましくは２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上）。

【0083】

一方、接着シート７Ｂには、コイル２と底板部６０との間を十分に絶縁可能な程度の絶縁特性と、リアクトル１の使用時における最高到達温度に対して軟化しない程度の耐熱性が求められる。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、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などの熱可塑性の絶縁性樹脂が接着シート７Ｂに好適に利用できる。この絶縁性樹脂には、側壁部６１の説明の際に例示したセラミックスフィラーが含有されていても良く、そうすることで、接着シート７Ｂの絶縁性および放熱性を向上させることができる。接着シート７Ｂの熱伝導率は、絶縁シート７Ａと同等程度が好ましい。

【0084】

（その他）
本実施形態のリアクトル１は、リアクトル１の運転時における組合体１０の温度を監視するための温度測定部材８を備える。温度測定部材８は、熱電対などの公知の温度センサ８１と、その温度センサ８１に接続される配線８２と、配線８２の端部を保持する筒状の保持部８３と、を備える。筒状の保持部８３の一側開口部に上記配線８２が挿入され、保持部８３の内部に配線８２が保持されている。そのため、リアクトル１の外部にある測定機器の配線を、保持部８３の他側開口部に挿入すれば、温度センサ８１と測定機器とが電気的に接続される。また、保持部８３の外周面にはスライド溝が形成されており、上述したケース６の側壁部６１に設けられるスライドレール６Ｒに保持部８３を取り付けることができるようになっている。

【0085】

［組合体１０の収納手順］
まず、底板部６０の上面に接着剤を用いて絶縁シート７Ａを取り付け、その絶縁シート７Ａの上に接着シート７Ｂを取り付ける。そして、その接着シート７Ｂの上に組合体１０を載置する。組合体１０の載置位置は、後に補正することができるので、おおよその位置で良い。上述したように、接着シート７Ｂの上に組合体１０を載置すれば、柔軟性を有する接着シート７Ｂが組合体１０の下面の凹凸に入り込み、接着シート７Ｂの上面と組合体１０の下面とが密着する。なお、接着シート７Ｂを用いる代わりに、絶縁シート７Ａの上面に接着剤を塗布もしくは印刷しても良い。

【0086】

次に、接着シート７Ｂが硬化する前に、組合体１０の上方から側壁部６１を被せる。その際、係合溝β１，β２の広幅部βｗ（図４参照）の挿入口側の溝幅が、突片α１，α２の幅よりもかなり広いため（例えば、５ｍｍ以上）、底板部６０に載置される組合体１０の突片α１，α２に対して係合溝β１，β２を位置合わせし易く、しかも係合溝β１，β２に突片α１，α２を嵌め込み易い。一方、逃がし溝δ１，δ２の溝幅は、もともと突片γ１，γ２の幅よりもかなり広くなっているため（例えば、５ｍｍ以上）、係合溝β１，β２に突片α１，α２を嵌め込めば、自然と突片γ１，γ２が逃がし溝δ１，δ２内でコイル軸方向に逃がされる。つまり、組合体１０に側壁部６１を被せるにあたり、実質的に突片α１，α２に対して係合溝β１，β２を位置合わせするだけで良く、非常に簡単に組合体１０に側壁部６１を被せることができる。

【0087】

組合体１０に被せた側壁部６１を徐々に鉛直下方に下げていくと（即ち、側壁部６１を底板部６０に向かって移動させていくと）、突片α１，α２は徐々に係合溝β１，β２の細幅部βｎ（図４参照）に案内され、側壁部６１における組合体１０の位置が決まる。一方、逃がし溝δ１，δ２の溝幅は、突片γ１，γ２の幅よりも広く、突片γ１，γ２の外側面が逃がし溝δ１，δ２の内壁面に接触しないため、側壁部６１を鉛直下方に下げていく際に、抵抗とならない。

【0088】

側壁部６１を下げきったらネジ６ｓ（固定部材）を用いて側壁部６１と底板部６０とを一体化する。ネジ止めには、側壁部６１の第四取付孔Ｈ４と、底板部６０の第二取付孔Ｈ２を用いる。ネジ止めを行なうことで、側壁部６１を組合体１０に被せる際に、底板部６０に対する側壁部６１の位置が多少ずれていたとしても、底板部６０に対する適正位置に側壁部６１が固定される。同時に、ケース６内における組合体１０の位置も決定される。

【0089】

［備品の配置］
組合体１０のコイル２の端部２ａ，２ｂに端子部材８ａ，８ｂを取り付けると共に、温度測定部材８を配置する。端子部材８ａ，８ｂは、滑り台のような形状をしており、その一端をコイル２の端部２ａ，２ｂに圧接や溶接し、その中間部をネジ８ｓにより端子台６Ｓａ，６Ｓｂに固定する。そうすることで、端子部材８ａ，８ｂの他端（即ち、リアクトル１に電力を供給する電気機器との接続端）が、ケース６の上端（即ち、側壁部６１の上端）よりも低い位置に配置される。ここで、突片α１，α２と係合溝β１，β２との係合によって、ケース６の側壁部６１に対する組合体１０の位置が正確に決まっているので、端子部材８ａ，８ｂの中間部に形成されるネジ孔が、端子台６Ｓａ，６Ｓｂの位置に精度良く位置合わせされる。そのため、本実施形態の構成では、端子部材８ａ，８ｂの取り付けを容易に行なうことができる。

【0090】

一方、温度測定部材８の配置にあたり、温度センサ８１は組合体１０のコイル素子２Ａ，２Ｂ間に配置されるようにする（図１を合わせて参照）。また、配線８２は、コイル素子２Ａ，２Ｂ間の溝に這わせて、側壁部６１のフック６Ｆに引っかけ、保持部８３はスライドレール６Ｒに嵌め込む。

【0091】

端子部材８ａ，８ｂと温度測定部材８の取り付けが終了したら、ケース６内にエポキシなどの封止樹脂を充填し、ケース６内に組合体１０を固定する。封止樹脂にはセラミックスフィラーを含有させても良く、そうすることでリアクトル１の放熱性を高めることができる。なお、封止樹脂の代わりに、陸橋状のステーを用いてケース６内に組合体１０を固定しても良い。その場合、ケース６内に冷媒を循環させる構成を採用すれば、リアクトル１の放熱性を向上させることができる。

【0092】

≪ケース６に蓋９を取り付ける工程≫
既に述べたように蓋９はオプショナルな構成であり、無くても構わない。しかし、蓋９を設けることで、ケース６内の組合体１０を外部環境から保護することをより確実にすることができる。以下、まず用意した蓋９の構成を説明し、次いで蓋９の取り付け手順を説明する。

【0093】

［用意した部材］
（蓋）
蓋９は、図１に示すように、組合体１０を収納したケース６の開口部に被せられて、当該開口部を閉じる部材である。本実施形態の蓋９は、側壁部６１の上方開口部全てを覆う大きさを備える。また、この蓋９は、ケース６に取り付けたときに側壁部６１の上方開口部から張り出し、組合体１０に接続した端子部材８ａ，８ｂを覆う端子カバー部９０を備えている。さらに蓋９は、その周縁に環状の留め具９Ｃを四つ備えている。留め具９Ｃは、上述したケース６の側壁部６１の外壁面に設けられた係合爪６Ｃに係合し、いわゆるスナップフィット構造を構成する。

【0094】

［蓋の取り付け］
以上説明した蓋９を、ケース６の上方開口部に取り付ける。その際、蓋９の留め具９Ｃがケース６の係合爪６Ｃに係合し、ケース６に蓋９が固定される。このとき、係合爪６Ｃの両サイドにガイド突起６Ｇ，６Ｇが形成されているため、留め具９Ｃがスムースに係合爪６Ｃに案内される。また、蓋９をケース６に取り付ければ、蓋９の端子カバー部９０によって端子部材８ａ，８ｂの一部（端子台６Ｓａ，６Ｓｂに固定される部分）が覆われ、その覆われた部分が機械的衝撃から保護される。

【0095】

≪製造工程に表れる効果≫
以上説明したように、リアクトル１において二箇所の位置決め箇所と二箇所の逃がし箇所を設定することで、リアクトル１の作製工程におけるケース６への組合体１０の配置を行なう『工程β』を極めて容易にすることができる。その結果、リアクトル１を生産性良く製造することができる。なお、完成したリアクトル１は、取付対象となる冷却ベースに取り付ければ良い。その取り付けの際は、ケース６の第三取付孔Ｈ３にネジを打てば良い。

【0096】

＜実施形態２＞
実施形態２では、実施形態１とは位置決め箇所１０Ｆと逃がし箇所１０Ｅの位置が異なる形態を図７に基づいて説明する。なお、図７（Ａ），（Ｂ）に示される構成はいずれも、同一形状の枠状ボビン４１，４２を用いた構成であるが、枠状ボビン４１，４２は異形状であっても構わない。

【0097】

まず、図７（Ａ）に示す形態では、コイル幅方向のコイル素子２Ａ側において、枠状ボビン４１（４２）の突片α１（α２）と、ケース６の係合溝β１（β２）と、が係合している。また、この形態では、コイル幅方向のコイル素子２Ｂ側において、枠状ボビン４１（４２）の突片γ１（γ２）が、ケース６の逃がし溝δ１（δ２）内で逃がされている。つまり、図７（Ａ）に示す形態は、二つの位置決め箇所１０Ｆがコイル幅方向の同じ側に設定されている形態である。

【0098】

一方、図７（Ｂ）に示す形態では、コイル軸方向の端子２ａ，２ｂ側でかつコイル幅方向のコイル素子２Ａ側で、枠状ボビン４１の突片α１と、ケース６の係合溝β１と、が係合し、コイル軸方向の端子２ａ，２ｂ側でかつコイル幅方向のコイル素子２Ｂ側で、枠状ボビン４１の突片γ２が、ケース６の逃がし溝δ２内で逃がされている。また、この形態では、コイル軸方向のコイル素子連結部２ｒ側でかつコイル幅方向のコイル素子２Ｂ側で、枠状ボビン４２の突片α２と、ケース６の係合溝β１と、が係合し、コイル軸方向のコイル素子連結部２ｒ側でかつコイル幅方向のコイル素子２Ａ側で、枠状ボビン４２の突片γ１が、ケース６の逃がし溝δ１内で逃がされている。つまり、図７（Ｂ）に示す形態は、二つの位置決め箇所１０Ｆと二つの逃がし箇所１０Ｅが共に、コイル幅方向とコイル軸方向の両方に離隔して設定されている形態である。

【0099】

図７（Ａ），（Ｂ）に示すいずれの形態でも、組合体１０にケース６の側壁部６１を被せる際、二箇所の位置合わせを行うだけでよく、組合体１０に側壁部６１を被せ易い。

【0100】

＜実施形態３＞
実施形態３では、実施形態１，２とは逃がし箇所１０Ｅの形態が異なる例を図８に基づいて説明する。ここで、位置決め箇所１０Ｆにおける枠状ボビン４１とケース６との係合状態は実施形態１と同様である。

【0101】

図８に示す形態では、枠状ボビン４２に突片γ１，γ２が形成されているものの、ケース６の側壁部６１にその突片γ１，γ２を迎え入れる溝が形成されていない。そのため、図８に示す形態では、枠状ボビン４２の両側端近傍の側壁部６１内周面全体が逃がし部として機能し、枠状ボビン４２がコイル軸方向に逃がされる逃がし箇所１０Ｅが形成される。

【0102】

図８に示す形態でも、組合体１０にケース６の側壁部６１を被せる際、二つの位置決め箇所１０Ｆの位置合わせを行うだけでよく、組合体１０に側壁部６１を被せ易い。

【0103】

なお、図８の形態の逃がし箇所１０Ｅにおいて、ケース６内での枠状ボビン４２のコイル幅方向の位置は決まっている。これに対して、逃がし箇所１０Ｅにおいて、枠状ボビン４２とケース６とがコイル幅方向に全く係合しない形態としても良く、仮にそのようにしたとしても、ケース６内における組合体１０全体の位置は、二つの位置決め箇所１０Ｆで決められるため、問題とならない。

【0104】

＜実施形態４＞
実施形態４では、枠状ボビン４１に係合溝β１，β２を形成し、ケース６の側壁部６１に突片α１，α２，γ１，γ２を形成した形態を図９に基づいて説明する。

【0105】

まず、図９に示す形態では、枠状ボビン４１の両側端（紙面上下方向）に係合溝β１，β２が形成され、枠状ボビン４２の両側端には、実施形態１〜３の逃がし溝δ１，δ２に相当するものは形成されていない。一方、ケース６の側壁部６１には、四つの突片α１，α２，γ１，γ２が形成されており、それらのうちの突片α１，α２は枠状ボビン４１の係合溝β１，β２に係合しており、突片γ１，γ２はコイル軸方向に逃がされている。つまり、この図９の形態では、枠状ボビン４２の両側端近傍が逃がし部として機能し、コイル軸方向の端部２ａ，２ｂ側に、二つの位置決め箇所１０Ｆが形成され、コイル軸方向のコイル素子連結部２ｒ側に、二つの逃がし箇所１０Ｅが形成されている。

【0106】

図９に示す形態でも、組合体１０にケース６の側壁部６１を被せる際、二箇所の位置合わせを行うだけでよく、組合体１０に側壁部６１を被せ易い。

【0107】

なお、枠状ボビンに溝を、ケースに突片を設ける本実施形態４の構成においても、実施形態２に示すように位置決め箇所１０Ｆと逃がし箇所１０Ｅを配置することができる。

【0108】

＜実施形態５＞
実施形態５では、底板部６０と側壁部６１とが一体となったケース６’を用いる形態を図１０に基づいて説明する。

【0109】

一体型のケース６’を用いる場合、図１０（Ａ）に示すように、ケース６’の上方から組合体１０’を挿入することになる。そのため、ボビン側係合部（本例では枠状ボビン４１の突片α２、枠状ボビン４２の突片γ２）の形成位置や、そのボビン側係合部を迎え入れるケース側係合部（本例ではケース６の係合溝β１、逃がし溝δ１）の形状に工夫を必要とする。

【0110】

まず、ケース６’について説明すると、図１０（Ｂ）に示すように、ケース６’に設けられる係合溝β１は、側壁部６１の上方側に広幅部βｗが、下方側に細幅部βｎが配置されて、広幅部βｗは側壁部６１の上端開口部に繋がっている。これは、ケース６’の上方から組合体１０’を挿入する構成であるため、側壁部６１の上方側が突片を迎え入れる挿入口となるからである。なお、係合溝β１に対応する突片は、図１０（Ａ）では見えない位置にあり、図１０（Ａ）に示す突片α２に対応する係合溝は、図１０（Ａ）では見えない位置にある。

【0111】

一方、ケース６’に設けられる逃がし溝δ１は、側壁部６１の上端開口部に繋がっている。これも、ケース６’の上方から組合体１０’を挿入する構成であるため、側壁部６１の上方側が突片を迎え入れる挿入口となるからである。なお、逃がし溝δ１に対応する突片は、図１０（Ａ）では見えない位置にあり、図１０（Ａ）に示す突片γ２に対応する係合溝は、図１０（Ａ）では見えない位置にある。

【0112】

次に、組合体１０’について説明すると、図１０（Ａ）に示すように、枠状ボビン４１に設けられる突片α２、および枠状ボビン４２に設けられる突片γ２の形成位置は、組合体１０’の下方側に偏っている。これは、図１０（Ｂ）に示すように、ケース６’に設けられる係合溝β１の細幅部βｎが、側壁部６１の下方側に配置されているからである。

【0113】

以上説明した実施形態５の構成によっても、実施形態１〜４と同様の効果を得ることができる。

【0114】

＜実施形態６＞
実施形態６では、枠状ボビンを内側ボビンと一体化したボビン部材とする形態を図１１に基づいて説明する。ボビン部材以外の構成は、他の実施形態と同じものを利用することができるので、ここではボビン部材についてのみ説明する。

【0115】

図１１（Ａ）のボビン部材５Ａは、枠状ボビン４１の二つの貫通孔４ｈ，４ｈに対応する位置に筒状部５Ａｓを備える形態である（ボビン部材５Ａ全体では、合計二つの筒状部５Ａｓが設けられている）。このボビン部材５Ａは、二つ一組で用いられ、筒状部５Ａｓはコイル素子２Ａ，２Ｂ（図３を参照）の内部に挿入される。即ち、ボビン部材５Ａの筒状部５Ａｓが内側ボビンとして機能する。

【0116】

図１１（Ｂ）のボビン部材５Ｂは、枠状ボビン４１の各貫通孔４ｈを取り囲むように配置される棒状の枠片５Ｂｆが四つ設けられている（ボビン部材５Ｂ全体では合計八つの枠片５Ｂｆが設けられている）。枠片５Ｂｆは、内側コア部３１（図３を参照）の側面の角部に対応する湾曲形状を備えている。このボビン部材５Ｂは、二つ一組で用いられ、枠片５Ｂｆは、コイル素子２Ａ，２Ｂ（図３を参照）の内部に挿入される。即ち、ボビン部材５Ｂの枠片５Ｂｆが内側ボビンとして機能する。

【0117】

＜実施形態７＞
実施形態１〜６のリアクトルは、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。この用途では、直流通電が０Ａのときのインダクタンスが、１０μＨ以上２ｍＨ以下、最大電流通電時のインダクタンスが、０Ａのときのインダクタンスの１０％以上を満たすものが好適に利用できると期待される。以下、本発明のリアクトルを車載用電力変換装置に適用した例を図１２、１３に基づいて簡単に説明する。

【0118】

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１２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とを備える。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備える。なお、図１２では、車両１２００の充電箇所としてインレットを示すが、プラグを備える形態としても良い。

【0119】

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。

【0120】

コンバータ１１１０は、図１３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とを備え、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１〜６に記載のリアクトルを用いる。軽量で扱い易いこれらリアクトルを用いることで、電力変換装置１１００（コンバータ１１１０を含む）の軽量化を図ることができる。

【0121】

ここで、上記車両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を備える。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１〜６のリアクトルなどと同様の構成を備え、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１〜６のリアクトルなどを利用することもできる。

【0122】

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。例えば、コイル素子を一つしか持たないリアクトルにも、本発明の構成を適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0123】

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車両に搭載される双方向ＤＣ−ＤＣコンバータといった電力変換装置の構成部品に利用することができる。

【符号の説明】

【0124】

１ リアクトル
１０，１０’ 組合体
１０Ｆ 位置決め箇所 １０Ｅ 逃がし箇所
α１，α２ 突片
β１，β２ 係合溝 βｎ 細幅部 βｗ 広幅部
γ１，γ２ 突片
δ１，δ２ 逃がし溝（逃がし部）
２ コイル
２Ａ，２Ｂ コイル素子 ２ｒ コイル素子連結部 ２ａ，２ｂ 端部
３ 磁性コア
３１ 内側コア部 ３１ｍ コア片 ３１ｇ ギャップ材
３２ 外側コア部
４１，４２ 枠状ボビン
４ｄ 仕切り部 ４ｅ 庇部 ４ｈ 貫通孔
５１，５２ 内側ボビン
５Ａ ボビン部材 ５Ａｓ 筒状部
５Ｂ ボビン部材 ５Ｂｆ 枠片
６，６’ ケース
６０ 底板部 Ｈ１ 第一取付孔 Ｈ２ 第二取付孔
６１ 側壁部
６１Ｆ フランジ部 Ｈ３ 第三取付孔 Ｈ４ 第四取付孔
６Ａ，６Ｂ コアカバー部 ６Ｓａ，６Ｓｂ 端子台
６Ｃ 係合爪 ６Ｇ ガイド突起
６Ｆ フック ６Ｒ スライドレール
６ｓ ネジ
７Ａ 絶縁シート ７Ｂ 接着シート
８ 温度測定部材
８１ 温度センサ ８２ 配線 ８３ 保持部
８ａ，８ｂ 端子部材
８ｓ ネジ
９ 蓋
９０ 端子カバー部 ９Ｃ 留め具
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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】