特許 6065923 被覆コイル成形体の製造方法及び被覆コイル成形体

(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】6065923

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】被覆コイル成形体の製造方法及び被覆コイル成形体

(51)【国際特許分類】

   H01F 41/12 20060101AFI20170116BHJP

   H01F 37/00 20060101ALI20170116BHJP

   H01F 27/32 20060101ALI20170116BHJP

【ＦＩ】

   H01F41/12 C

   H01F37/00 J

   H01F37/00 C

   H01F37/00 A

   H01F27/32 A

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-1101(P2015-1101)

(22)【出願日】2015年1月6日

(62)【分割の表示】特願2012-506976(P2012-506976)の分割

【原出願日】2011年3月17日

(65)【公開番号】特開2015-92617(P2015-92617A)

(43)【公開日】2015年5月14日

【審査請求日】2015年1月26日

(31)【優先権主張番号】特願2010-65308(P2010-65308)

(32)【優先日】2010年3月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003713

【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089440

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 和夫

(74)【代理人】

【識別番号】100076473

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100198247

【弁理士】

【氏名又は名称】並河 伊佐夫

(74)【代理人】

【識別番号】100112900

【弁理士】

【氏名又は名称】江間 路子

(72)【発明者】

【氏名】江崎 潤一

(72)【発明者】

【氏名】加藤 博之

(72)【発明者】

【氏名】松本 保浩

【審査官】 五貫 昭一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−４９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３６４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１０４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−２８２９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−８２６２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ４１／１２

Ｈ０１Ｆ ２７／３２

Ｈ０１Ｆ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

線材と線材との間に絶縁層を介在させる状態に該線材を巻いて成る導体コイルを電気絶縁性の樹脂にて外側から全体的に包み込む状態に被覆して成り、軟磁性粉を含有し射出成形により成形されるコアの内部に埋込状態に設けられる被覆コイル成形体を製造するに際して、
前記コイルを被覆する樹脂被覆層を、内周被覆部及び外周被覆部を円筒状となし、該内周被覆部の内側に、軸方向に貫通する開口を有する形態に、熱可塑性樹脂にて射出成形するようにし、
且つ該射出成形の工程を、前記コイルの内周面又は外周面に対して該樹脂被覆層用の１次成形型を接触させ、該１次成形型にて該コイルを該内周面又は外周面において径方向に位置決めし拘束した状態で、該コイルの外周側又は内周側に形成される該１次成形型の１次成形キャビティに樹脂材料を射出して、前記樹脂被覆層における前記円筒状の外周被覆部又は内周被覆部を含む１次成形体を成形し且つ該コイルと一体化する１次成形工程と、
しかる後該１次成形体を該コイルとともに該樹脂被覆層用の２次成形型にセットして、該コイルの内周側又は外周側に形成される該２次成形型の２次成形キャビティに前記樹脂材料を射出して、前記樹脂被覆層における前記円筒状の内周被覆部又は外周被覆部を含む２次成形体を成形し且つ該コイル及び前記１次成形体と一体化する２次成形工程と、に分けて射出成形を行うことを特徴とする被覆コイル成形体の製造方法。

【請求項2】

請求項１において、前記２次成形工程では、前記２次成形型を、先に成形してある前記１次成形体の前記外周被覆部又は内周被覆部に接触させて前記コイル及び該１次成形体を径方向に位置決めし拘束した状態で、被覆部の形成されていない側の該コイルの内周側又は外周側に形成される前記２次成形型の前記２次成形キャビティに前記樹脂材料を射出して前記２次成形体を成形することを特徴とする被覆コイル成形体の製造方法。

【請求項3】

請求項１，２の何れかにおいて、前記コイルが、予め外表面に絶縁被膜が付着形成してある線材を巻いて成る絶縁被膜付きのものであることを特徴とする被覆コイル成形体の製造方法。

【請求項4】

請求項１〜３の何れかにおいて、前記外周被覆部を含む前記１次成形体又は２次成形体の一方の成形体が前記コイルの軸方向の一方の端面を被覆する端面被覆部を含んでおり、前記内周被覆部を含む前記１次成形体又は２次成形体の他方の成形体が前記コイルの前記軸方向の他方の端面を被覆する端面被覆部を含んでいることを特徴とする被覆コイル成形体の製造方法。

【請求項5】

線材と線材との間に絶縁層を介在させる状態に該線材を巻いて成る導体コイルを電気絶縁性の熱可塑性樹脂にて外側から全体的に包み込む状態に被覆して成り、軟磁性粉を含有したコアの内部に埋込状態に設けられる被覆コイル成形体であって、
前記被覆コイル成形体の樹脂被覆層は、前記コイルの外周面を被覆する円筒状の外周被覆部を含む成形体と、該コイルの内周面を被覆する円筒状の内周被覆部を含む成形体とが接合されて一体化され、且つ該内周被覆部の内側に軸方向に貫通する開口が形成されていることを特徴とする被覆コイル成形体。

【請求項6】

請求項５において、前記コアにおける前記軟磁性粉の比率が６０体積％以上であることを特徴とする被覆コイル成形体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、導体コイルを電気絶縁性の樹脂にて外側から全体的に包み込む状態に被覆して成り、軟磁性粉を含有したコアの内部に埋込状態に設けられて、コアとともにコイル複合成形体を構成する被覆コイル成形体の製造方法及び被覆コイル成形体に関する。

【背景技術】

【0002】

この種のコイル複合成形体の代表的な例として、インダクタンス部品としてのリアクトルがある。
ハイブリッド自動車や燃料電池自動車，電気自動車等ではバッテリーと、モータ（電気モータ）に交流電力を供給するインバータとの間に昇圧回路が設けられており、その昇圧回路にインダクタンス部品であるリアクトル（チョークコイル）が用いられている。

【0003】

例えばハイブリッド自動車では、バッテリーの電圧は最大で３００Ｖ程度であり、一方モータには大出力が得られるように６００Ｖ程度の高電圧を印加する必要がある。そのための昇圧回路用の部品としてリアクトルが用いられている。
このリアクトルは太陽光発電の昇圧回路用その他にも広く用いられている。

【0004】

従来においてこのリアクトルは、一対のＵ字状のコア片をそれぞれの端面間に所定のギャップを生ぜしめる状態に配置して成るコアの周りに、導体コイル（以下単にコイルとする場合がある）を巻回した形態のものが一般に使用されていた。

【0005】

しかしながらこの形態のリアクトルの場合、コイルが外部に露出した状態にあるため、コイルの励磁に伴いコイル振動が発生してこれが騒音となったり、またコイル片間のギャップの寸法を高精度で定めなければならない他、コアとコイルとの組付けの工程が必要である等の問題があり、そこで軟磁性粉と樹脂との混合材から成る成形体（軟磁性樹脂成形体）にてコアを構成し、そしてそのコアの内部にコイルを埋込状態に一体に内包した形態のリアクトルが提案されている。

【0006】

例えば下記特許文献１，特許文献２にこの種形態のリアクトル及びその製造方法が開示されている。
これら特許文献１，特許文献２に示すリアクトルの製造方法は、外ケースないし容器の内部にコイルをセットした状態で、熱硬化性の樹脂の液に軟磁性粉を分散状態に混合したものを、外ケースないし容器の内部に注入し、そしてその後これを所定温度に加熱し且つ所定時間かけて樹脂液を硬化反応させ、以てコアを成形すると同時にコイルと一体化させるといったものである。

【0007】

このようにして得たリアクトルの場合、コイル振動に伴う騒音の発生を防止でき、またコア片とコア片との間にギャップを高精度で設定するといったことを必要とせず（成形体コアの軟磁性粉と軟磁性粉との間に微小なギャップが形成される）、更にコアとコイルとの組付けの工程を必要としない他、コイルをコア（軟磁性樹脂成形体）にて外側から保護できる等の利点を有する。

【0008】

しかしながらこのようにコイルを容器内にセットした状態で、そこに軟磁性粉を分散状態に混合した熱硬化性の樹脂の液を注入したとき、図１０の模式図に示しているように、その際の注入の圧力や流動の圧力で軟磁性粉１４（軟磁性粉１４としては硬質の金属鉄粉等が用いられる）がコイル１０の線材１１表面の絶縁被膜１２に強く当ったり擦れを生じたりし（リアクトルのコアの場合、通常鉄粉等の軟磁性粉が体積％で５０〜７０％程度含有されている）、それによってコイル１０表面の絶縁被膜１２が破れたりする等損傷してしまう問題が生ずる。

【0009】

一般にコイル１０としては、予め外表面に絶縁被膜１２が付着形成してある線材１１を巻いて成る絶縁被膜付きのものが用いられており、この絶縁被膜１２は、通常絶縁性の樹脂（例えばポリアミドイミド）を溶剤に溶かして所定粘性とした液（ワニス）をコイル１０を形成する線材１１の全外表面に塗布し、その後これを乾燥及び硬化反応させて被膜形成することによって得られているが、この絶縁被膜１２は膜厚が２５μｍ程度の薄いものであり、そのような絶縁被膜１２に対してコアの成形時に鉄粉等の軟磁性粉１４が強く当たったり擦れを生じたりすることで絶縁被膜１２が損傷してしまう。
而してこのようにして絶縁被膜１２が損傷するとコイル１０の絶縁性能が低下し、リアクトルにおける耐電圧（絶縁破壊電圧）特性が低下してしまう。

【0010】

その外、容器内にコイルをセットして軟磁性粉と熱硬化性樹脂の液との混合材を注入したとき、その注入圧や流動圧によってコイルが変形してしまう問題を生ずる。

【0011】

コイルは、それ自身あたかもアコーディオンのように簡単に伸張変形したりねじれ変形したりし易いものであり、軟磁性粉と熱硬化性樹脂の液との混合材を容器内に注入したとき、その注入の圧力や流動圧によって容易にコイルが変形してしまうのである。
そしてこのようにしてコイルが変形してしまうとリアクトルとしての性能が損なわれてしまう。

【0012】

これに加えて熱硬化性樹脂が硬化する際の硬化収縮によって絶縁被膜に応力が加わり、このときにも絶縁被膜がその応力によって損傷してしまうといった問題が生ずる。

【0013】

リアクトルの製造方法としては、他に、コイルを成形型のキャビティ内にセットしておき、軟磁性粉と熱可塑性樹脂との混合材をキャビティ内に射出し、以てコアを射出成形するとともに、その内部にコイルを埋込状態に一体化する方法が考えられる。

【0014】

特にこのような射出成形にてコアを成形する場合、強い射出圧及び流動圧の下にコイルがより変形し易いとともに、コイルの絶縁被膜１２に対して軟磁性粉が強く当り或いは擦れを生じ、絶縁被膜が一層傷付き易い問題を生ずる。

【0015】

また特に射出成形にてコアを成形する場合、成形時の加熱による膨張と冷却による収縮とによって絶縁被膜に熱応力が加わり、その熱応力によって絶縁被膜が損傷してしまうといった困難な問題が発生する。

【0016】

軟磁性粉を含んだ熱可塑性樹脂は、成形型のキャビティ内への射出時において温度が例えば３００℃以上の溶融状態で液状のものであり、射出後に成形型で冷却されて固化し成形体となる。

【0017】

その際に或いはその後成形型から取り出されて室温まで冷却される過程で、成形体としてのコアが大きく収縮しようとする。そしてそのコアの収縮の際にコアとコイルとの収縮量の差に起因してコイルの絶縁被膜に大きな応力が作用し、そのことによって絶縁被膜に歪みが発生し、またその歪みによって絶縁被膜が破れたりする等損傷してしまう。
これもまたリアクトルとしての耐電圧特性に悪影響を及ぼす。
またコイルにおける線材表面の絶縁被膜は、上記のようにもともと膜厚の薄いものであるため、そもそも耐電圧特性の信頼性が十分でないといった問題がある。

【0018】

以上は絶縁被膜付きのコイルを用いた場合であるが、絶縁被膜付きの線材を用いずに、裸の線材と線材との間に絶縁層を介在させる状態に線材を巻いて成るコイルを用いた場合にも、コア成形時における上記のコイル変形の問題，耐電圧特性の信頼性が不十分である等、絶縁被膜付きのコイルを用いた場合と同様の問題がある。

【0019】

そこでこのような問題の対策として、コイルを電気絶縁性の樹脂にて包み込む状態に被覆して、予めコイルを被覆コイル成形体となしておき、その状態でこれを一体に内包する状態にコアを成形するといったことが考えられる。
従来において、コイルをこのような被覆コイル成形体となしておく点については例えば下記特許文献１や特許文献３等に開示されている。

【0020】

ところで上記被覆コイル成形体の成形方法、詳しくは樹脂被覆層の成形方法としては、熱可塑性樹脂を用いてこれを射出成形する方法が、短時間で成形できまた生産性が高いことから好適な方法であるが、この場合においてもコイルをどのようにして成形型のキャビティ内に位置決状態に保持するか、また射出圧や流動圧によってコイルの変形をどのようにして防止するかといった点が大きな課題となる。
成形時にコイルが大きく変形してしまうと、上記と同様にリアクトルの特性を悪化させてしまう。

【0021】

以上リアクトルを例として、これに用いられる被覆コイル成形体についての問題点を述べたが、この問題はリアクトル以外のコイル複合成形体に用いられる被覆コイル成形体においても同様に生じる問題である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0022】

【特許文献1】特開２００７−２７１８５号公報

【特許文献2】特開２００８−１４７４０５号公報

【特許文献3】特開２００６−４９５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0023】

本発明は以上のような事情を背景とし、コイルを電気絶縁性の樹脂にて包み込む状態に被覆して成る被覆コイル成形体を容易に製造でき、且つその際にコイルを位置決状態に保持し得、またその変形を防止し得て被覆コイル成形体を良好に製造することのできる被覆コイル成形体の製造方法及び被覆コイル成形体を提供することを目的としてなされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0024】

而して請求項１は被覆コイル成形体の製造方法に関するもので、線材と線材との間に絶縁層を介在させる状態に該線材を巻いて成る導体コイルを電気絶縁性の樹脂にて外側から全体的に包み込む状態に被覆して成り、軟磁性粉を含有し射出成形により成形されるコアの内部に埋込状態に設けられる被覆コイル成形体を製造するに際して、前記コイルを被覆する樹脂被覆層を、内周被覆部及び外周被覆部を円筒状となし、該内周被覆部の内側に、軸方向に貫通する開口を有する形態に、熱可塑性樹脂にて射出成形するようにし、且つ該射出成形の工程を、前記コイルの内周面又は外周面に対して該樹脂被覆層用の１次成形型を接触させ、該１次成形型にて該コイルを該内周面又は外周面において径方向に位置決めし拘束した状態で、該コイルの外周側又は内周側に形成される該１次成形型の１次成形キャビティに樹脂材料を射出して、前記樹脂被覆層における前記円筒状の外周被覆部又は内周被覆部を含む１次成形体を成形し且つ該コイルと一体化する１次成形工程と、しかる後該１次成形体を該コイルとともに該樹脂被覆層用の２次成形型にセットして、該コイルの内周側又は外周側に形成される該２次成形型の２次成形キャビティに前記樹脂材料を射出して、前記樹脂被覆層における前記円筒状の内周被覆部又は外周被覆部を含む２次成形体を成形し且つ該コイル及び前記１次成形体と一体化する２次成形工程と、に分けて射出成形を行うことを特徴とする。

【0025】

請求項２のものは、請求項１において、前記２次成形工程では、前記２次成形型を、先に成形してある前記１次成形体の前記外周被覆部又は内周被覆部に接触させて前記コイル及び該１次成形体を径方向に位置決めし拘束した状態で、被覆部の形成されていない側の該コイルの内周側又は外周側に形成される前記２次成形型の前記２次成形キャビティに前記樹脂材料を射出して前記２次成形体を成形することを特徴とする。

【0026】

請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記コイルが、予め外表面に絶縁被膜が付着形成してある線材を巻いて成る絶縁被膜付きのものであることを特徴とする。

【0027】

請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記外周被覆部を含む前記１次成形体又は２次成形体の一方の成形体が前記コイルの軸方向の一方の端面を被覆する端面被覆部を含んでおり、前記内周被覆部を含む前記１次成形体又は２次成形体の他方の成形体が前記コイルの前記軸方向の他方の端面を被覆する端面被覆部を含んでいることを特徴とする。

【0028】

請求項５は被覆コイル成形体に関するもので、線材と線材との間に絶縁層を介在させる状態に該線材を巻いて成る導体コイルを電気絶縁性の熱可塑性樹脂にて外側から全体的に包み込む状態に被覆して成り、軟磁性粉を含有したコアの内部に埋込状態に設けられる被覆コイル成形体であって、前記被覆コイル成形体の樹脂被覆層は、前記コイルの外周面を被覆する円筒状の外周被覆部を含む成形体と、該コイルの内周面を被覆する円筒状の内周被覆部を含む成形体とが接合されて一体化され、且つ該内周被覆部の内側に軸方向に貫通する開口が形成されていることを特徴とする。

【0029】

請求項６のものは、請求項５において、前記コアにおける前記軟磁性粉の比率が６０体積％以上であることを特徴とする。

【発明の作用・効果】

【0030】

以上のように本発明の被覆コイル成形体の製造方法は、被覆コイル成形体（厳密には樹脂被覆層）を射出成形にて成形するようになし、そしてその射出成形の工程を１次成形工程と２次成形工程とに分けて射出成形するようになしたものである。

【0031】

この製造方法では、１次成形工程でコイルの内周面又は外周面に対し樹脂被覆層用の１次成形型を接触させてコイルを径方向に位置決めし拘束した状態で、コイルの外周側又は内周側に形成される１次成形キャビティに樹脂材料を射出して、樹脂被覆層における外周被覆部又は内周被覆部を含む１次成形体を成形し且つコイルと一体化する。

【0032】

そして２次成形工程では、その後において１次成形体をコイルとともに２次成形型にセットし、コイルの内周側又は外周側に形成される２次成形キャビティに上記樹脂材料を射出して、樹脂被覆層における内周被覆部又は外周被覆部を含む２次成形体を成形し、且つコイル及び１次成形体と一体化する。

【0033】

この製造方法では、被覆コイル成形体を射出成形するに際し成形を少なくとも２回に分けて行うことで、コイルを成形型により良好に位置決めし保持した状態で、被覆コイル成形体即ち樹脂被覆層を良好に射出成形することができ、その成形に際してコイルが射出圧や流動圧により位置ずれしたり変形したりするのを良好に防止することができ、且つ樹脂被覆層をコイルを被覆する状態に十分な肉厚で良好に成形することができる。

【0034】

本発明の２次成形工程では、２次成形型を、先に成形してある１次成形体の上記外周被覆部又は内周被覆部に接触させてコイル及び１次成形体を径方向に位置決めし拘束した状態で、被覆部の形成されていない側のコイルの内周側又は外周側に形成される２次成形型の２次成形キャビティに樹脂材料を射出して２次成形体を成形することができる（請求項２）。

【0035】

ここで上記コイルは、絶縁被膜付きのものとなしておくことができる（請求項３）。

【0036】

また外周被覆部を含む１次成形体又は２次成形体の一方の成形体を成形するに際し、コイルの軸方向の一方の端面を被覆する端面被覆部を併せて成形し、更に内周被覆部を含む他方の成形体を成形するに際し、コイルの軸方向の他方の端面を被覆する端面被覆部を併せて成形しておくことができる（請求項４）。

【0037】

請求項５は被覆コイル成形体に関するもので、この被覆コイル成形体は、熱可塑性樹脂の樹脂被覆層を、コイルの外周面を被覆する外周被覆部を含む成形体と、内周面を被覆する内周被覆部を含む成形体とを接合一体化したもので、被覆コイル成形体をこのように構成しておくことで、請求項１の製造方法によって被覆コイル成形体を製造することが可能となる。

【0038】

ここで、被覆コイル成形体が埋設されるコアにおける軟磁性粉の比率を６０体積％以上とすることができる（請求項６）。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】本発明の一実施形態である被覆コイル成形体をリアクトルとともに示した図である。

【図2】図１のリアクトルを分解して示した斜視図である。

【図3】図２の被覆コイル成形体を樹脂被覆層とコイルとに分解して示した斜視図である。

【図4】図３のコイルを別の角度から見た図及び上、下コイルに分解して示した図である。

【図5】同実施形態の被覆コイル成形体の成形手順の説明図である。

【図6】図５に続く成形手順の説明図である。

【図7】図１のリアクトルの製造方法の工程説明図である。

【図8】同実施形態における被覆コイル成形体の成形方法の説明図である。

【図9】図１のリアクトルにおけるコアの成形方法の説明図である。

【図10】本発明の背景の問題点を模式的に表した図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

次に本発明をインダクタンス部品としてのリアクトル（チョークコイル）に用いられる被覆コイル成形体に適用した場合の実施形態を図面に基づいて以下に詳しく説明する。
図１において、１５はコイル複合成形体の一例としてのリアクトルで、軟磁性樹脂成形体から成るコア１６の内部に絶縁被膜付きのコイル１０が、後述の被覆コイル成形体２４として埋込状態に一体化されている。即ちコア１６は、ギャップをもたない構造のリアクトルとなるように作製してある。

【0041】

この実施形態において、コイル１０は図３〜図５（Ａ）に示すようにフラットワイズコイルで、平角線材を線材の厚み方向（径方向）に巻き、重ねてコイル形状となしたもので、巻き加工し成形した自由形状状態で径方向に隣接する線材同士が互いに絶縁被膜を介して接触状態に重なっている。

【0042】

本実施形態において、コイル１０は図３，図４に示しているように上コイル１０-１と下コイル１０-２とを巻き方が反対方向になるように上下に重ねて、それぞれの内径側の端部２０を接合し、１つの連続したコイルとして構成してある。但し１本の線材で上コイル１０-１と下コイル１０-２とを連続して構成したものであっても良い。
尚、上コイル１０-１と下コイル１０-２との間には大きな電位差が生ずるため、それらの間には図４（Ｂ）に示しているように円環状の絶縁シート２１が介装してある。ここで絶縁シート２１は厚みが約０．５ｍｍ程度のものである。
尚図中１８はコイル１０におけるコイル端子で、径方向外方に突出せしめられている。

【0043】

図５（Ａ）に示しているように、コイル１０は平面形状が円環状をなしている。
コイル１０は、図１に示しているようにコイル端子１８の先端側の一部を除いて全体的にコア１６に埋込状態に一体に内包されている。

【0044】

この実施形態においてコイル１０は銅，アルミニウム，銅合金，アルミニウム合金等種々の材質のものを用いることができる（但しこの実施形態ではコイル１０は銅製である）。

【0045】

この例において、コア１６は軟磁性粉と熱可塑性樹脂との混合材を射出成形して得た成形体から成っている。
ここで軟磁性粉として軟磁性鉄粉，センダスト粉，フェライト粉等を用いることができる。また熱可塑性樹脂としては、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド），ＰＡ１２（ポリアミド１２），ＰＡ６（ポリアミド６），ＰＡ６Ｔ（ポリアミド６Ｔ），ＰＯＭ（ポリオキシメチレン），ＰＥ（ポリエチレン），ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン），ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル），ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）等を好適に用いることができる。
軟磁性粉のコア１６に占める比率は様々な比率とすることができるが、好適には体積％で５０〜７０％程度である。

【0046】

絶縁被膜付きのコイル１０は、コイル端子１８の先端側の一部を除いて、その全体が電気絶縁性の樹脂で外側から被覆されている。
図１，図２中２４はコイル１０と樹脂被覆層２２とから成る被覆コイル成形体で、コイル１０はこの被覆コイル成形体２４としてコア１６の内部に埋め込まれている。
この実施形態において、樹脂被覆層２２の厚みは０．５〜２．０ｍｍとしておくことが好ましい。
この樹脂被覆層２２は、軟磁性粉を含有していない電気絶縁性の熱可塑性樹脂から成っている。その熱可塑性樹脂としてはＰＰＳ，ＰＡ１２，ＰＡ６，ＰＡ６Ｔ，ＰＯＭ，ＰＥ，ＰＥＳ，ＰＶＣ，ＥＶＡその他種々の材質のものを用いることができる。

【0047】

図２の分解図にも示しているように、コア１６は、１次成形体１６-１と２次成形体１６-２とを、図１（Ｂ）に示す境界面Ｐ_１で射出成形による接合にて一体化して構成してある。
１次成形体１６-１は、図１，図２に示すように被覆コイル成形体２４の外周面に接する円筒状の外周側成形部２５と、被覆コイル成形体２４の図中下側に位置する底部２６とを有する容器状且つコイル軸線方向の図中上端に開口３０を有する形状をなしている。
尚、この１次成形体１６-１の外周側成形部２５には切欠部２８が設けられている。
この切欠部２８は、後述の被覆コイル成形体２４の厚肉部３６（図２参照）を嵌め入れるためのものである。

【0048】

一方２次成形体１６-２は、図２にも示しているように被覆コイル成形体２４の内周面に接し、且つコイル１０の内側の空所を埋めて１次成形体１６-１における底部２６に達する内周側成形部３２と、被覆コイル成形体２４の図中上側に位置し、１次成形体１６-１における上記の開口３０を閉鎖して、１次成形体１６-１の凹所４０及びそこに収容された被覆コイル成形体２４を内側に隠蔽する上部の円形の蓋部３４とを一体に有している。

【0049】

一方、コイル１０を被覆する樹脂被覆層２２もまた、図３の分解図にも示しているように１次成形体２２-１と２次成形体２２-２とから成っており、それらが図１（Ｂ）に示す境界面Ｐ_２において射出成形による接合にて一体化されている。

【0050】

１次成形体２２-１は、コイル１０の外周面を被覆する円筒状の外周被覆部４６と、コイル１０の下端面の全体を被覆する下被覆部（端面被覆部）４８とを一体に有している。
一方２次成形体２２-２は、コイル１０の内周面を被覆する円筒状の内周被覆部５０と、コイル１０の上端面の全体を被覆する上被覆部（端面被覆部）５２とを一体に有している。
尚、１次成形体２２-１には径方向外方に突出する厚肉部３６が全高に亘って形成されており、その厚肉部３６に、これを径方向に貫通する一対のスリット３８が形成されている。
コイル１０における上記の一対のコイル端子１８は、これらスリット３８を貫通して１次成形体２２-１の径方向外方に突出せしめられている。
また２次成形体２２-２には、径方向外方に突出する舌片状の突部４２が上被覆部５２に一体に形成されている。１次成形体２２-１における厚肉部３６は、その上面がこの突部４２にて被覆される。

【0051】

図２〜図９に、図１のリアクトル１５の製造方法が被覆コイル成形体の製造方法と併せて具体的に示してある。
この実施形態では、図５及び図６に示す手順に従って図５（Ａ）に示す絶縁被膜付きのコイル１０を外側から包み込むように樹脂被覆層２２を形成し、コイル１０と樹脂被覆層２２とを一体化して成る被覆コイル成形体２４を構成する。

【0052】

このとき、図５（Ｂ）に示しているように先ず外周被覆部４６と下被覆部４８を一体に有する１次成形体２２-１を成形し、しかる後に図６（Ｃ）に示すように内周被覆部５０と上被覆部５２とを一体に有する２次成形体２２-２を成形し、樹脂被覆層２２の全体を成形する。

【0053】

図８に、その際の具体的な成形方法が示してある。
図８（Ａ）において、５４は被覆コイル成形体２４具体的には樹脂被覆層２２用の１次成形型で、上型５６と下型５８を有している。
ここで下型５８は中型部５８Ａと外型部５８Ｂとを有している。

【0054】

図８（Ａ）に示す１次成形型５４を用いた１次成形では、先ずコイル１０を１次成形型５４にセットする。このときコイル１０は図３に示す向きとは上下の向きを逆向きにしてセットする。
詳しくは下コイル１０-２が上側に、上コイル１０-１が下側に位置するように上下を逆向きにして１次成形型５４にセットする。
そして中型部５８Ａをコイル１０の内周面に接触させて、この中型部５８Ａによりコイル１０の内周面を径方向に拘束し保持する。

【0055】

そして１次成形型５４の、コイル１０の外周側に形成されたキャビティ６６に通路６８を通じて樹脂（熱可塑性樹脂）材料を射出し、図１及び図５（Ｂ）に示す樹脂被覆層２２の１次成形体２２-１を射出成形する。
詳しくは、図８（Ｂ）に示す外周被覆部４６と下被覆部４８とを一体に有する１次成形体２２-１を射出成形する。

【0056】

以上のようにして樹脂被覆層２２の１次成形体２２-１を成形したら、これと一体のコイル１０とともに、それらを図８（Ｂ）に示す２次成形型７０にセットする。
このとき、図８（Ｂ）に示しているようにコイル１０を１次成形体２２-１とともに上下逆向きにして２次成形型７０にセットする。
この２次成形型７０は、上型７２と下型７４とを有している。また下型７４は、中型部７４Ａと外型部７４Ｂとを有している。
この２次成形型７０は、１次成形体２２-１をコイル１０とともにセットした状態で、１次成形体２２-１の外周被覆部４６に接触してコイル１０を外周被覆部４６とともに径方向に位置決めし、拘束保持するとともに下被覆部４８に接触してコイル１０を下被覆部４８とともに上下方向に位置決めする。そしてその状態でコイル１０の内周側と上側とにキャビティ８０を形成する。

【0057】

この２次成形型７０を用いた２次成形では、通路８２を通じて１次成形の際の樹脂材料と同一の樹脂材料をキャビティ８０に射出し、樹脂被覆層２２における２次成形体２２-２を射出成形して同時にこれを１次成形体２２-１及びコイル１０と一体化する。

【0058】

本実施形態では、以上のようにして成形された被覆コイル成形体２４を、図１のコア１６の成形の際にコア１６と一体化する。
その具体的な手順が図７及び図９に示してある。
この実施形態では、コア１６の全体を成形するに際して、図７に示すように先ず容器状をなす１次成形体１６-１を予め成形しておく。

【0059】

そしてその後において、図７（Ａ）に示すように容器状をなす１次成形体１６-１の凹所４０の内部に、図５及び図６に示す手順で成形した被覆コイル成形体２４を、１次成形体１６-１の開口３０を通じて図中下向きに全高に亘って嵌め込み、被覆コイル成形体２４を１次成形体１６-１にて保持させる。

【0060】

そしてその状態で１次成形体１６-１と被覆コイル成形体２４とを成形型にセットし、コア１６における２次成形体１６-２を射出成形して、これを１次成形体１６-１及び被覆コイル成形体２４と一体化する。

【0061】

図９（Ａ）は、１次成形体１６-１を成形するコア１６用の１次成形型を示している。
８４は、１次成形体１６-１を成形する１次成形型で、上型８６と下型８８とを有している。

【0062】

ここでは通路９２を通じて軟磁性粉と熱可塑性樹脂の混合材をキャビティ９４に射出成形し、以て外周側成形部２５と底部２６とを一体に有する１次成形体１６-１を成形する。

【0063】

図９（Ｂ）は、コア１６における２次成形体１６-２を成形する２次成形型を示している。
９６はその２次成形型で、上型９８と下型１００とを有している。
この２次成形では、先に成形した１次成形体１６-１に被覆コイル成形体２４を嵌め込み、保持させた状態で、それらを２次成形型９６にセットする。

【0064】

このとき、１次成形体１６-１はその外周面が２次成形型９６への全周に亘る接触によって径方向に位置決めされ、更に底部２６の下面が２次成形型９６内において上下方向に位置決状態に保持される。
即ち被覆コイル成形体２４が１次成形体１６-１を介して２次成形型９６内で径方向にも、また上下方向にも位置決めされ保持される。

【0065】

この２次成形では、その状態でキャビティ１０４よりも図中上方の通路１０２を通じキャビティ１０４内に１次成形の際と同一の混合材を射出し、以て図１（Ｂ），図２及び図７（Ｂ）の２次成形体１６-２を成形し、同時にこれを１次成形体１６-１及び被覆コイル成形体２４と一体化する。
ここにおいて図１及び図７（Ｂ）に示すリアクトル１５が得られる。

【0066】

以上のような本実施形態によれば、コイル１０を成形型により良好に位置決めし保持した状態で、被覆コイル成形体２４即ち樹脂被覆層２２を良好に射出成形することができ、その成形に際してコイル１０が射出圧や流動圧により位置ずれしたり変形したりするのを良好に防止することができ、且つ樹脂被覆層２４をコイル１０を被覆する状態に良好に成形することができる。

【実施例】

【0067】

絶縁被膜（２０〜３０μｍのポリアミドイミド皮膜）付き平角線材（幅９ｍｍ，厚み０．８５ｍｍ）を巻いて成る上コイル１０-１，下コイル１０-２（何れも外径φ８０ｍｍ，内径φ４７ｍｍ，ターン数１８のフラットワイズコイルで一方を反転して重ね合せてある）を上下に重ねて接合一体化し構成したコイル１０を用い、熱可塑性樹脂として直鎖状のＰＰＳを用いて、被覆コイル成形体２４における樹脂被覆層２２の１次成形体２２-１を成形した。
このとき１次成形体２２-１は、外周被覆部４６の厚み１ｍｍ，下被覆部４８の厚みを１ｍｍで成形した。

【0068】

続いて樹脂被覆層２２用の２次成形型７０を用いて同一のＰＰＳ樹脂を用い、２次成形体２２-２を成形した。
このとき２次成形体２２-２は、内周被覆部５０の厚みを０．５ｍｍ，上被覆部５２の厚みを１ｍｍとして成形した。
尚、このときの樹脂被覆層２２の成形は以下の条件で行った。即ち射出温度を３２０℃とし、また成形型の型温度を１３０℃とし、射出圧力を１４７ＭＰａとして射出成形を行った。

【0069】

これと並行して、軟磁性鉄粉と直鎖状ＰＰＳを、軟磁性鉄粉の比率が６０体積％となるような配合比率で混合した混合材を用いてコア１６における１次成形体１６-１を射出成形し、そして１次成形体１６-１に被覆コイル成形体２４を収納して、その状態で別の２次成形型９６にて、上記と同じ混合材を用いてコア１６における２次成形体１６-２を成形し、同時にこれを１次成形体１６-１と被覆コイル成形体２４とに一体化し、リアクトル１５を得た（寸法はコア１６の外径がφ９０ｍｍ，高さが４０．５ｍｍ）。
尚、このときのコア１６の成形は以下のような条件で行った。即ち射出温度を３１０℃とし、また成形型の型温度を１５０℃とし、そして射出圧力を１４７ＭＰａとしてコア１６の射出成形を行った。
以上のようにして得られたリアクトル１５のコア１６には亀裂の発生は認められなかった。

【0070】

上記で得たリアクトル１５の耐電圧特性を次のようにして測定した。
ここではリアクトル１５をアルミベースプレート上に直接置いて、リアクトル１５をアルミベースプレートに電気的に繋がった状態とし、そして測定装置の一方の端子をリアクトル１５の一方のコイル端子１８に、また他方の端子をアルミベースプレートにそれぞれ結線し、そしてその状態で通電を行って交流０Ｖ〜３５００Ｖ（ボルト）まで徐々に電圧を高め、３５００Ｖで１秒間保持した。
その際、流れる電流が１０ｍＡ（ミリアンペア）以下であれば合格、それよりも多ければ不合格として耐電圧を判定した。
その結果、本実施形態のものは試験数１０個全てが合格であった。

【0071】

これに対し、コイル１０に対して樹脂被覆層２２を形成しないままコイル１０に対して射出成形を行ってコア１６を成形した比較例のものは、試験数１０個中全て２００〜３００Ｖ（ボルト）で絶縁破壊を生じ、何れも不合格の判定結果であった。
尚、測定装置としては菊水電子（社）製ＴＯＳ５０５１Ａを用いた。

【0072】

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば上記実施形態では被覆コイル成形体２４を成形するに際し、先ず外周被覆部４６を成形し、次いで内周被覆部５０を成形するようにしているが、場合によって１次成形ではコイル１０を１次成形型にて外周面で保持拘束して内周被覆部５０を成形し、その後に外周被覆部４６を成形するようになすことも可能であるし、また樹脂被覆層２２における１次成形体２２-１，２次成形体２２-２を上例以外の他の様々な形状で成形するといったことも可能である。

【0073】

また本発明は、上記のコア１６がポッティング法にて成形される場合、即ち軟磁性粉を熱硬化性樹脂の液に分散状態に混合し、この混合材を容器に注入して熱硬化させてコアを成形する場合にも適用可能であり、更にはコアがその他材質、成形方法にて成形される場合にも適用することが可能である。
更に本発明は、コイルが絶縁被膜付きのコイルではなく、線材と線材との間に絶縁性の樹脂のフィルム等の絶縁層を介在させる状態に線材を巻いて成るコイルである場合においても適用可能である。

【0074】

また本発明は、上記リアクトル以外に電磁調理器の加熱体その他のコイル複合成形体における被覆コイル成形体に適用することも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様，形態で実施及び構成することが可能である。

【符号の説明】

【0075】

１０ コイル
１２ 絶縁被膜
１４ 軟磁性粉
２２ 樹脂被膜層
２４ 被覆コイル成形体
４６ 外周被覆部
５０ 内周被覆部
５４ １次成形型
６６，８０ キャビティ
７０ ２次成形型

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】