特許 6265031 コア片及びリアクトル

(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】6265031

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】コア片及びリアクトル

(51)【国際特許分類】

   H01F 37/00 20060101AFI20180115BHJP

   H01F 27/24 20060101ALI20180115BHJP

   H01F 27/255 20060101ALI20180115BHJP

【ＦＩ】

   H01F37/00 A

   H01F37/00 M

   H01F37/00 J

   H01F27/24 K

   H01F27/24 H

   H01F27/24 D

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-92149(P2014-92149)

(22)【出願日】2014年4月25日

(65)【公開番号】特開2015-211142(P2015-211142A)

(43)【公開日】2015年11月24日

【審査請求日】2017年2月27日

(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】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】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】平林 辰雄

(72)【発明者】

【氏名】西 康二

(72)【発明者】

【氏名】福山 穂

【審査官】 五貫 昭一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２１１３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０３８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０５７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第６１９７７３６（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ３７／００

Ｈ０１Ｆ ２７／２４

Ｈ０１Ｆ ２７／２５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

巻線を巻回してなるコイルの内外に配置される磁性コアを構成するコア片であって、
前記コイルの磁束に直交すると共に、樹脂部が接合される端面を備え、
前記端面は、複数の溝がループを形成することなく交差した交差溝を備えるコア片。

【請求項2】

金属粒子と前記金属粒子間に介在する絶縁材とを備える圧粉成形体である請求項１に記載のコア片。

【請求項3】

前記磁性コアのうち、前記コイル内に配置される部分を構成する請求項１又は請求項２に記載のコア片。

【請求項4】

巻線を巻回してなるコイルと、
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコア片を含む複数のコア片を備える磁性コアと、
前記交差溝を備えるコア片の前記端面に接合された樹脂部とを備えるリアクトル。

【請求項5】

前記端面に接合された樹脂部は、隣り合う前記コア片間に介在されてギャップを形成する請求項４に記載のリアクトル。

【請求項6】

前記複数のコア片のうち、少なくとも一つのコア片の外周を覆う樹脂モールド部を備え、
前記端面に接合された樹脂部は、前記樹脂モールド部の一部である請求項４又は請求項５に記載のリアクトル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リアクトルなどの磁気部品に備える磁性コアを構成するコア片、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に関する。特に、樹脂部との接合性に優れる上に、渦電流の発生を低減できるコア片及びリアクトルに関する。

【背景技術】

【0002】

電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の部品の一つに、リアクトルがある。特許文献１は、ハイブリッド自動車などの車両に載置されるコンバータに利用されるリアクトルとして、巻線を螺旋状に巻回してなるコイルと、複数のコア片を組み合わせて環状に形成される磁性コアとを備えるものを開示している。また、特許文献１は、磁性コアのうち、コイル内に配置されるコア片を絶縁被覆層（樹脂層）で覆うこと、コア片の端面を覆う樹脂層がギャップとして機能することを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１１９４５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

樹脂部との接合性に優れる上に、渦電流の発生を低減できるコア片及びリアクトルが望まれている。

【0005】

リアクトルなどの磁気部品に備えるコイルは、通電時、ジュール熱によって発熱し、非通電時には発熱しない。特に、車載用コンバータに利用されるリアクトルなどのように、通電電流値が大きい場合には、コイルの発熱が大きい。従って、コイル近傍に配置されるコア片やコア片を覆う樹脂層は、コイルに起因するヒートサイクルを受けて熱伸縮する。鉄などの金属を主体とするコア片と、樹脂とでは、熱膨張係数が異なるため、樹脂層がコア片から剥離する恐れがある。樹脂層が剥離することで、樹脂層の機能を十分に発揮できない恐れがある。

【0006】

そこで、本発明者らは、コア片と樹脂部との接合性を高めるために、コア片における樹脂部との接合面を凹凸形状にすること、具体的には溝を形成することを検討した。その結果、溝の形状によっては、コア片と樹脂部との接合性を高められるものの、溝部分が導通することで渦電流が生じ易くなるとの知見を得た。

【0007】

本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、樹脂部との接合性に優れる上に、渦電流の発生も低減できるコア片を提供することにある。本発明の別の目的は、樹脂部との接合性に優れる上に、渦電流の発生も低減できるリアクトルを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係るコア片は、巻線を巻回してなるコイルの内外に配置される磁性コアを構成するコア片であって、前記コイルの磁束に直交すると共に、樹脂部が接合される端面を備え、前記端面は、複数の溝がループを形成することなく交差した交差溝を備える。

【0009】

本発明の一態様に係るリアクトルは、巻線を巻回してなるコイルと、上記本発明の一態様に係るコア片を含む複数のコア片を備える磁性コアと、前記交差溝を備えるコア片の前記端面に接合された樹脂部とを備える。

【発明の効果】

【0010】

上記のコア片は、樹脂部との接合性に優れる上に、渦電流の発生も低減できる。上記のリアクトルは、樹脂部との接合性に優れる上に、渦電流の発生も低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態１のコア片及びこのコア片を備えるリアクトルを示す概略斜視図である。

【図2】実施形態１のコア片及びこのコア片を備えるリアクトルを示す分解斜視図である。

【図3】実施形態１のコア片の端面に設けられる交差溝の一例（＊）を説明する説明図である。

【図4】実施形態１のコア片の端面に設けられる交差溝の一例（平行線）を説明する説明図である。

【図5】実施形態１のコア片の端面に設けられる交差溝の一例（渦巻き）を説明する説明図である。

【図6】実施形態１のコア片の端面に設けられる交差溝の一例（∩）を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［本発明の実施の形態の説明］
最初に、本発明の実施態様を列記して説明する。
（１） 本発明の一態様に係るコア片は、巻線を巻回してなるコイルの内外に配置される磁性コアを構成するコア片であって、上記コイルの磁束に直交すると共に、樹脂部が接合される端面を備え、上記端面は、複数の溝がループを形成することなく交差した交差溝を備える。

【0013】

上記交差溝とは、一つの連続する溝（以下、第一溝と呼ぶ）に対して、別の溝（以下、第二溝と呼ぶ）の一部が第一溝に重なり合っており、かつ第二溝の両端が第一溝を突き抜けるように交差した溝をいう。一つの交差溝における交差する溝の個数（２個以上）、各溝の形状（直線状でも曲線状でもよい）、各溝の大きさは適宜選択できる。

【0014】

上記のコア片は、以下の理由によって、その端面に接合される樹脂部との接合強度が高められて接合性に優れる。
上記のコア片における樹脂部が接合される端面に複数の溝が設けられているため、このコア片と樹脂との接触面積が、溝が無い場合（特許文献１など）に比較して大きい。複数の溝があっても交差していない場合、例えば直線状の溝が並列している場合では、コア片に接合された樹脂部が溝の形成方向に沿って剥離する恐れがある。即ち、交差していない溝では、特定の方向の接合性に劣るといえる。一方、交差した溝では、各溝の形成方向が異なるため、ある溝の形成方向に沿った樹脂部の剥離を別の溝によって防止できる。従って、特定の交差溝を備えることで、上記のコア片とこのコア片の端部に接合される樹脂部とにおける任意の方向の接合強度を効果的に高められる。

【0015】

かつ、上記のコア片は、リアクトルなどの磁気部品に用いられた場合に、以下の理由によって、渦電流の発生を低減できる。
例えば、格子溝のような交差部分を有する溝であれば、上述の樹脂部の剥離を防止できると期待される。しかし、格子溝では、４本の溝で囲まれる矩形枠がループとなる。コア片においてコイルの磁束に直交するように配置される一面に、このようなループを有する溝を備える場合、このループに沿って渦電流が生じ易くなる。ここで、コア片として、金属粒子間に絶縁材が介在する圧粉成形体を利用すると、金属粒子間が絶縁されるため、渦電流を低減できる。しかし、このような圧粉成形体を用いても、溝の形成時に絶縁材が除去されて隣り合う金属粒子同士が導通した状態になり得る。即ち、ループを有する溝では、ループに沿って導通可能になり、ループに応じた渦電流が発生し得る。上記のコア片は、ループを有しないという特定の交差溝をコイルの磁束に直交する端面に備えるため、リアクトルなどの磁気部品に用いられた場合に、溝に起因する渦電流を低減でき、低損失な磁気部品の提供に寄与する。

【0016】

（２） 上記のコア片の一例として、金属粒子と上記金属粒子間に介在する絶縁材とを備える圧粉成形体である形態が挙げられる。

【0017】

上記形態は、金属粒子間が絶縁材によって絶縁されるため、リアクトルなどの磁気部品に用いられた場合に渦電流を低減できる。かつ、溝の形成時に溝部分の絶縁材が除去され得るものの、ループを有さない特定の交差溝であるため、溝部分（導通部分）に起因する渦電流を低減できる。

【0018】

（３） 上記のコア片の一例として、上記磁性コアのうち、上記コイル内に配置される部分を構成する形態が挙げられる。

【0019】

上記形態は、その端面に溝を備えるものの、上記特定の交差溝であるため、リアクトルなどの磁気部品に用いられた場合に溝に起因する渦電流を低減できる。また、上記形態は、上記特定の交差溝を備える端面に接合された樹脂部をギャップとして利用できる。ここで、磁性コアが複数のコア片とギャップとを備える場合、磁性コアにおけるコイル内に配置される部分を構成するコア片間にギャップを設けることが多い。そのため、上記形態のコア片をコイル内に配置する場合には、ギャップ材を省略できる。また、上記端面に接合された樹脂部は、上記特定の交差溝によって強固に接合されているため、剥離に起因するギャップ長の変動などを防止できる。更に、上記端面に接合された樹脂部が隣り合うコア片間の接合材としても機能する場合には、複数のコア片の一体性を高められて、リアクトルなどの使用時に生じ得る振動や騒音を低減し易いと期待される。従って、上記形態は、１．リアクトルなどの部品点数を低減して、リアクトルなどの製造性の向上に寄与できる、２．リアクトルなどのギャップ長の安定に寄与すると期待される、３．リアクトルなどの振動や騒音の低減にも寄与すると期待される。

【0020】

（４） 本発明の一態様に係るリアクトルは、巻線を巻回してなるコイルと、上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載のコア片を含む複数のコア片を備える磁性コアと、上記交差溝を備えるコア片の上記端面に接合された樹脂部とを備える。換言すれば、このリアクトルは、巻線を巻回してなるコイルと、複数のコア片を備える磁性コアと、上記複数のコア片のうち、少なくとも一つのコア片における上記コイルの磁束に直交する端面に接合された樹脂部とを備え、上記端面に複数の溝がループを形成することなく交差した交差溝を備える。

【0021】

上記のリアクトルは、樹脂部が接合される端面に上述の特定の交差溝を備えるコア片を構成要素とするため、このコア片と、その端面に接合された樹脂部との接合強度が高く、コア片と樹脂部との接合性に優れる。かつ、上記のリアクトルは、コア片におけるコイルの磁束に直交する端面に備える溝が、上述のようにループを有しない特定の交差溝であるため、溝に起因する渦電流を低減でき、低損失である。

【0022】

（５） 上記のリアクトルの一例として、上記端面に接合された樹脂部が隣り合う上記コア片間に介在されてギャップを形成する形態が挙げられる。

【0023】

コア片間に介在される樹脂部がギャップとなる。そのため、上記形態は、ギャップ材を省略できて部品点数が少なく、製造性に優れる。また、この樹脂部は、上述のように特定の交差溝によってコア片に強固に接合されているため、剥離に起因するギャップ長の変動などを防止できる。更に、この樹脂部が隣り合うコア片同士を接合する場合には、複数のコア片の一体性を高められて、振動や騒音を低減し易いと期待される。

【0024】

（６） 上記のリアクトルの一例として、上記複数のコア片のうち、少なくとも一つのコア片の外周を覆う樹脂モールド部を備え、上記端面に接合された樹脂部が上記樹脂モールド部の一部である形態が挙げられる。

【0025】

上記形態は、上記特定の交差溝を備えるコア片と樹脂モールド部との接合強度が高められ、樹脂モールド部が強固に接合される。この樹脂モールド部によって、上記形態は、コア片の機械的保護、環境からの保護などを図ることができる。また、樹脂モールド部を備える被覆コア片がコイル内に配置される場合には、コイルと磁性コアとの間の絶縁性を高められる。かつ、コア片の端面に接合された樹脂部を樹脂モールド部の形成時に同時に、かつ容易に形成できるため、上記形態は、製造工程数を低減できて、生産性にも優れる。

【0026】

［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るコア片及びリアクトルを具体的に説明する。図中の同一符号は、同一名称物を示す。

【0027】

［実施形態１］
図１〜図６を参照して、実施形態１のコア片３１ｍ及びこのコア片３１ｍを備えるリアクトル１を説明する。図１〜図６に示すコア片３１ｍに備える交差溝３５Ａ〜３５Ｅは、分かり易いように誇張して示し、実際の大きさとは異なる場合がある。また、図２では、一方（手前側）の内側コア部品３１０のミドル樹脂モールド部３１０ｍの一部を切欠いて、コア片３１ｍの端面３１ｅの一部が露出した状態を示す。

【0028】

（リアクトル）
・全体構成
リアクトル１は、巻線２ｗを螺旋状に巻回してなるコイル２と、コイル２の内外に配置されて閉磁路を形成する磁性コア３とを備える。磁性コア３は、複数の柱状のコア片３１ｍ，３２ｍを備え、コイル２内に複数のコア片３１ｍが配置される。コア片３１ｍは、コイル２の軸方向に直交に配置される端面３１ｅと、コイル２の軸方向に平行に配置される周面とを備える。コイル２が励磁されると、コイル２の磁束がコア片３１ｍの端面３１ｅに直交にするように通過する。このコア片３１ｍの端面３１ｅには、樹脂部（ここではミドル樹脂モールド部３１０ｍ（図２）の一部）が接合される点、特定の形状の交差溝３５Ａを備える点を特徴の一つとする。以下、より詳細に説明する。

【0029】

・コイル
コイル２は、図１，図２に示すように１本の連続する巻線２ｗを螺旋状に巻回して形成された一対の筒状の巻回部２ａ，２ｂと、巻線２ｗの一部から形成されて両巻回部２ａ，２ｂを接続する連結部２ｒとを備える。各巻回部２ａ，２ｂは、各軸方向が平行するように並列（横並び）されている。この例では、巻線２ｗは、平角線の導体（銅など）と、この導体の外周を覆う絶縁被覆（ポリアミドイミドなど）とを備える被覆平角線（いわゆるエナメル線）であり、巻回部２ａ，２ｂはエッジワイズコイルである。巻線２ｗの両端部２ｅ，２ｅはいずれも、巻回部２ａ，２ｂから適宜な方向に引き出されて、その先端の導体部分に端子金具８，８が接続される。コイル２は、端子金具８を介して電源などの外部装置（図示せず）に電気的に接続される。

【0030】

・磁性コア
磁性コア３は、コイル２（巻回部２ａ，２ｂ）内に配置される部分と、コイル２が実質的に配置されず、コイル２から突出した部分とを備える。この例の磁性コア３は、磁路を構築する部分が樹脂で覆われたコア部品、具体的には２個の内側コア部品３１０，３１０と２個の外側コア部品３２０，３２０とを構成要素とする。図２に示すように、内側コア部品３１０は、磁路を構築するミドル本体部３１と、ミドル樹脂モールド部３１０ｍとを備える。外側コア部品３２０は、磁路を構築するサイド本体部３２と、サイド樹脂モールド部３２０ｍとを備える。磁性コア３は、横並びされた一対の内側コア部品３１０，３１０を繋ぐように一対の外側コア部品３２０，３２０が組み付けられて、ミドル本体部３１，３１、サイド本体部３２，３２が環状に配置され、コイル２を励磁したときに閉磁路を形成する。

【0031】

・・ミドル本体部
ミドル本体部３１は、図２の破線円内に示すように、軟磁性材料によって構成された複数のコア片３１ｍ，…と、コア片３１ｍよりも比透磁率が小さい材料（例えば、アルミナなどの非磁性材）からなるギャップ材３１ｇとが交互に積層されて柱状（この例では角部を丸めた直方体状）に形成されている。この例では、コア片３１ｍとギャップ材３１ｇとは接着剤３７０によって接合されている。このミドル本体部３１の外形に沿って、その外周全体を覆うようにミドル樹脂モールド部３１０ｍが設けられている。樹脂モールド部３１０ｍの一部、具体的にはミドル本体部３１の各端面（ここではコア片３１ｍの端面３１ｅ）を覆う平板状の樹脂層３７２は、樹脂層３７２が接合されたミドル本体部３１のコア片３１ｍと、このコア片３１ｍに隣り合うサイド本体部３２のコア片３２ｍとの間に介在されて、ギャップとして機能する。即ち、この例のリアクトル１は、異なる材料から構成された複数のギャップ（ギャップ材３１ｇ及び樹脂層３７２）を備える。また、コア片３１ｍの端面３１ｅはギャップを形成する面といえる。コア片３１ｍ、ギャップ材３１ｇの個数は適宜変更できる。

【0032】

接着剤３７０及び樹脂層３７２は、コア片３１ｍにおけるコイル２の磁束に直交する端面３１ｅに接合された樹脂部３７を構成する。

【0033】

・・サイド本体部
サイド本体部３２は、軟磁性材料によって構成されたコア片３２ｍである。この例に示すコア片３２ｍは、一対の内側コア部品３１０，３１０が接続される内端面３２ｅが平面であり、上面及び下面が内端面３２ｅから外方に向かって断面積が小さくなるドーム状（変形台形状）である。コア片３２ｍの内端面３２ｅも、コイル２の磁束に直交する端面である。内端面３２ｅのうち、内側コア部品３１０，３１０が接続される領域を除いて、サイド本体部３２の外形に沿ってサイド本体部３２の外周を覆うようにサイド樹脂モールド部３２０ｍが設けられている。

【0034】

・・材質
この例では、コア片３１ｍ，３２ｍはいずれも、金属粒子と、金属粒子間に介在する絶縁材とによって実質的に構成される圧粉成形体である。ミドル樹脂モールド部３１０ｍ，サイド樹脂モールド部３２０ｍの構成樹脂は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂である。その他、上記構成樹脂は、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、ナイロン６６、ナイロン１０Ｔ、ナイロン９Ｔ、ナイロン６Ｔ、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。

【0035】

圧粉成形体は、代表的には、鉄や鉄合金（Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）といった金属の粉末と、適宜バインダ（樹脂など）や潤滑剤とを含む原料粉末を成形した後、成形に伴う歪みの除去などを目的とした熱処理を施して得られる。金属粉末に絶縁処理を施した被覆粉末や、金属粉末と絶縁材とを混合した混合粉末を原料粉末に用いることで、成形後、金属粒子間に絶縁材が介在する圧粉成形体が得られる。代表的には、圧粉成形体は、金属粒子が絶縁被覆で覆われた被覆粉末から構成される。成形には、一般に、貫通孔を有するダイと、貫通孔に挿入されてダイの内周面を含む成形空間に充填された原料粉末を圧縮する上パンチ及び下パンチとが利用される。圧粉成形体における上パンチ及び下パンチが形成した押圧面は、代表的には、金属粒子間に絶縁材が介在して、電気絶縁性に優れる面である。このような押圧面をコア片３１ｍ，３２ｍにおけるコイル２の磁束に直交に配置される面とすると、リアクトル１はコイル２に起因する渦電流を低減できる。

【0036】

・・交差溝
コイル２内に配置されるミドル本体部３１に備える各コア片３１ｍの各端面３１ｅ，３１ｅにそれぞれ、複数の交差溝３５Ａを備える。交差溝３５Ａは、複数の溝がループを形成することなく交差している。この例では、各交差溝３５Ａはいずれも同一形状であり、同一長さの２本の直線状の溝が直交した＋形状である。溝の交差角度は直交に限らず、適宜変更でき、鈍角（鋭角）にすることができる。交差角度に関する点は、後述の交差溝３５Ｂ〜３５Ｅなどについても同様である。

【0037】

図１，図２に示す複数の交差溝３５Ａは、所定の間隔をあけて整列配置されており、コア片３１ｍの端面３１ｅの全体に亘って万遍なく形成されている。具体的には、ある横列をつくる隣り合う交差溝３５Ａ，３５Ａの間に、この横列の上又は下に位置する別の横列をつくる交差溝３５Ａが位置している。即ち、各列の交差溝３５Ａの位置が左右方向にずれている。複数の交差溝３５Ａの配置は適宜変更できる。例えば、ある横列をつくる交差溝３５Ａの位置と、この横列の上又は下に位置する別の横列をつくる交差溝３５Ａの位置とが、左右方向及び上下方向に揃っている形態などとすることができる。交差溝３５Ａの個数によって、その他の配置もとり得る。複数の交差溝の配置に関する点は、後述の交差溝３５Ｂ〜３５Ｅなどについても同様である。

【0038】

・・・交差溝の形状
図３〜図６を参照して、その他の交差溝の形状を具体的に説明する。
図３に示す交差溝３５Ｂは、同一長さの３本の直線状の溝が等しい交差角度で交差した＊形状である（交差角度：６０°）。このように１個の交差溝をつくる溝の個数を３個以上とすることができる。

【0039】

図４に示す交差溝３５Ｃは、１本の直線状の溝に複数の直線状の溝が交差している。また、交差溝３５Ｃは、比較的長い溝に複数の短い溝（ここでは同一長さの溝）が交差している（交差角度：９０°）。交差溝３５Ｃは、いわば、交差溝３５Ａをつくる１本の溝が、連続する長い溝になった形状である。このように１個の交差溝をつくる溝の個数をより多くしたり、各溝の長さを異ならせたりすることができる。この例では、複数の交差溝３５Ｃは、長い溝の長手方向が上下方向に延びるように並行された縦並び配置であるが、長い溝の長手方向が左右方向に延びるように並列された横並び配置とすることもできる。

【0040】

図５に示す交差溝３５Ｄは、直線状の溝が渦巻きを描くように連続して設けられており、渦巻きをつくる各辺にそれぞれ、複数の直線状の溝が交差している（交差角度：９０°）。上記各辺は、コア片３１ｍの端面３１ｅの周縁から中央に向かって長さが順次短くなっている。また、上記各辺に交差する各溝は、同一長さであり、短い溝である。交差溝３５Ｄは、いわば、交差溝３５Ｃの長い溝の長さを適宜変更して、渦巻き状に配置した形状である。このように１個の交差溝をつくる溝の個数をより多くしたり、各溝の長さを異ならせたり、更には連続する長い溝を備えたりすることができる。この例では、矩形状の渦巻きであるが、円形状の渦巻きにすることもできる。

【0041】

図６に示す交差溝３５Ｅは、∩形状の溝（又はＣ字状の溝）に複数の直線状の溝（ここでは同一長さの短い溝）が交差している（交差角度：９０°）。このように１個の交差溝をつくる溝の個数をより多くしたり、各溝の長さを異ならせたり、連続する長い溝を備えたり、更には曲線溝と直線溝とを備えるなど各溝の形状を異ならせたりすることができる。この例では、∩形状の溝に対して、３個の短い溝が等しい間隔で交差した形状を示すが、上記間隔は適宜変更できる。

【0042】

図１〜図６に示すコア片３１ｍの端面３１ｅに備える交差溝３５Ａ〜３５Ｅは、例示である。その他、交差溝は、≠、×、Ψ、※、жなど種々の形状とすることができる。また、コア片３１ｍにおける一つの端面３１ｅに備える複数の交差溝は、図１などに示すようにその全てが同一形状である他、異なる形状を含むことができる。

【0043】

・・・溝の大きさ
交差溝３５Ａなどを構成する各溝（第一溝、第二溝、…）の深さ、幅、長さは適宜選択できる。図３に例示するように、溝の幅ｗとは、コア片３１ｍの端面３１ｅを平面視したときに溝の外形をつくる輪郭線のうち、溝の端部をつくる線の長さとし、溝の長さＬとは、上記輪郭線のうち、交差角をつくる線の長さとする。各溝の深さが深いほど、又は溝の幅ｗや長さＬが大きいほど、樹脂部３７との接触面積が多く、樹脂部３７との接合強度を高められると考えられる。但し、深過ぎたり、幅ｗや長さＬが大き過ぎたりすると、磁性成分が減少したり、溝加工時間が長くなってコア片３１ｍの生産性の低下、引いてはリアクトル１の生産性の低下を招いたりする。この点から、各溝の深さは、１０μｍ以上２００μｍ以下、更に３０μｍ以上１５０μｍ以下が好ましいと考えられる。この例では、各溝の深さは、５０μｍ以上１２０μｍ以下である。溝の幅ｗや長さＬは、コア片３１ｍの端面３１ｅの大きさや、溝の形状などによって選択するとよい。

【0044】

・・・溝の占有率
コア片３１ｍの一つの端面３１ｅを平面視したときに複数の交差溝３５Ａの合計面積が端面３１ｅの面積に占める割合（以下、占有率と呼ぶ）は、適宜選択できる。占有率が高いほど、端面３１ｅと樹脂部３７との接合強度を高められることから、１０％以上、１５％以上、更に２０％以上が好ましいと考えられる。上述の磁気特性と生産性とを考慮すると、占有率は８０％以下、７０％以下、更に５０％以下が好ましいと考えられる。

【0045】

図１，図２に示す例では、コア片３１ｍの一つの端面３１ｅに存在する複数の交差溝３５Ａの大きさ（溝の深さ、幅、長さ）がいずれも等しいが、大きさが異なる交差溝を備えることができる。この場合、同じ形状の交差溝であって、大きさのみが異なる形態、異なる形状の交差溝であって、大きさも異なる形態のいずれでもよい。

【0046】

・・・交差溝の形成方法
交差溝３５Ａ〜３５Ｅなどの形成には、例えば、レーザ光の照射といったレーザ加工を利用できる。照射条件は、溝の大きさが所望の値となるように適宜選択できる。この例ではレーザ加工を利用している。その他の溝の形成方法として、切削工具による切削加工などが挙げられる。ここで、上述の圧粉成形体の一面にレーザ加工などで溝を設けると、金属粒子間に介在する絶縁材が除去され得る。従って、上述の押圧面に溝を形成した場合、溝部分は導通し得る。しかし、ループを有さない特定の交差溝３５Ａなどでは、交差する各溝がループをつくらず途切れているため、溝に沿ったループ状の渦電流が流れない。そのため、上記押圧面をコア片３１ｍにおけるコイル２の磁束に直交するように配置される面とし、この面（ここでは端面３１ｅ）に交差溝３５Ａなどを備えることで、コイル２の励磁時、端面３１ｅにコイル２の磁束が通過しても、交差溝３５Ａなどに沿ってループ状に渦電流が流れることを防止できる。

【0047】

（リアクトルの製造方法）
図２を主に参照して、リアクトル１の製造方法の一例を説明する。
まず、コア片３１ｍの各端面３１ｅ，３１ｅにそれぞれ、複数の交差溝３５Ａを設ける。交差溝３５Ａを備えるコア片３１ｍの端面３１ｅとギャップ材３１ｇとを接着剤３７０によって接合し、ミドル本体部３１を形成する。図２では、接着剤３７０として、シート材を示すが、端面３１ｅ又はギャップ材３１ｇの一面に接着剤３７０を塗布してもよい。

【0048】

用意したミドル本体部３１，３１、別途作製したサイド本体部３２，３２を中子とし、内側コア部品３１０，３１０、外側コア部品３２０，３２０をインサート成形などの射出成形によって製造する。得られた内側コア部品３１０をみると、ミドル本体部３１の各端部に位置するコア片３１ｍ，３１ｍの各端面３１ｅ，３１ｅにはそれぞれ、ミドル樹脂モールド部３１０ｍの一部（樹脂層３７２）が接合され、ミドル本体部３１の中間に位置するコア片３１ｍの両端面３１ｅ，３１ｅにはそれぞれ、接着剤３７０が接合されている。

【0049】

そして、内側コア部品３１０，３１０、別途作製したコイル２、外側コア部品３２０，３２０を組み付けて、環状の磁性コア３を形成すると共に、コイル２を磁性コア３によって支持する。各内側コア部品３１０，３１０の端面３１０ｅ，３１０ｅと外側コア部品３２０の内端面（サイド本体部３２の内端面３２ｅ）とを接着剤（図示せず）などで接合してもよい。上記の工程により、リアクトル１が得られる。

【0050】

（作用効果）
実施形態１のコア片３１ｍは、その端面３１ｅに特定の形状の交差溝３５Ａ（３５Ｂ〜３５Ｅなど）を複数備えることで、この端面３１ｅに樹脂部３７が接合された場合に強固に接合できる。また、このコア片３１ｍの端面３１ｅがコイル２の磁束に直交するように配置された場合に、渦電流の発生を低減できる。実施形態１のリアクトル１は、磁性コア３に備える複数のコア片３１ｍ，３２ｍのうち、コイル２の磁束に直交する端面３１ｅに特定の形状の交差溝３５Ａ（３５Ｂ〜３５Ｅなど）が複数設けられたコア片３１ｍを備えることで、コア片３１ｍと樹脂部３７との強固な接合と、渦電流の発生の低減とを両立できる。

【0051】

詳しくは、１．複数の交差溝３５Ａなどによって、コア片３１ｍの端面３１ｅと、端面３１ｅに接合された樹脂部３７（ここでは接着剤３７０及び樹脂層３７２）との接触面積が多い点、２．交差溝３５Ａなどをつくるある溝における樹脂部３７の剥離を、別の溝によって抑制できる点から、コア片３１ｍと樹脂部３７との接合強度が高く、接合性に優れる。かつ、交差溝３５Ａなどがループを形成しない特定の形状であるため、上述のようにコア片３１ｍの端面３１ｅにコイル２の磁束が通過しても、渦電流が発生し難い。

【0052】

特に実施形態１のリアクトル１では、コア片３１ｍの両端面３１ｅ，３１ｅに複数の交差溝３５Ａなどを備えて樹脂部３７が強固に接合されるため、ミドル本体部３１の一体化を十分に高められて、使用時に振動や騒音を低減し易いと期待される。

【0053】

［変形例１−１］
実施形態１では、コア片３１ｍの両端面３１ｅ，３１ｅに交差溝３５Ａなどを備える形態を説明した。コア片３１ｍの一方の端面３１ｅに樹脂部３７が接合されない場合には、他方の端面３１ｅにのみ交差溝３５Ａなどを備えることができる。

【0054】

［変形例１−２］
実施形態１では、ミドル本体部３１に含むコア片３１ｍ，…の全てが、交差溝３５Ａなどを備える形態を説明した。ミドル本体部３１に含む複数のコア片３１ｍ，…のうち、一部のコア片が交差溝３５Ａなどを備えていない形態とすることができる。この場合、例えば、交差溝３５Ａなどを備えていないコア片の両側に、このコア片を挟むように交差溝３５Ａなどを備えるコア片３１ｍ，３１ｍを備えると、交差溝３５Ａなどを備えるコア片３１ｍ，３１ｍが樹脂部３７を強固に保持できる。そのため、複数のコア片３１ｍ，…の一体性をある程度高められると期待される。

【0055】

［変形例１−３］
実施形態１では、樹脂部３７が接着剤３７０及びミドル樹脂モールド部３１０ｍの一部（樹脂層３７２）で構成される形態を説明した。ギャップ材３１ｇ及び接着剤３７０を省略して、樹脂部が樹脂モールド部３１０ｍの一部で構成される形態とすることができる。即ち、コア片３１ｍ，３１ｍ間のギャップ、コア片３１ｍ，３２ｍ間のギャップを全て樹脂モールド部３１０ｍの一部によって構成することができる。この場合、例えば、樹脂モールド部３１０ｍの形成にあたり、成形型に、交差溝３５Ａなどを設けたコア片３１ｍを、所定の間隔をあけて配置して、隣り合うコア片３１ｍ，３１ｍ間に樹脂が充填されるようにすることで、樹脂ギャップを容易に形成できる。この場合に、コア片３１ｍの両端面３１ｅ，３１ｅに交差溝３５Ａなどを備えると、コア片３１ｍ，３１ｍ間に介在される樹脂部を強固に接合できて好ましい。また、この場合、コア片３１ｍ，３１ｍ間に介在される樹脂部は、上述のギャップに加えて、コア片３１ｍ，３１ｍ同士を接合する接着剤（接合材）としても機能する。この樹脂モールド部３１０ｍによってコア片３１ｍ，３１ｍ同士が強固に接合されるため、ミドル本体部３１の一体化を十分に高められて、リアクトルの使用時に振動や騒音を低減し易いと期待される。

【0056】

［変形例１−４］
実施形態１では、コイル２内に配置されるコア片３１ｍにのみ交差溝３５Ａなどを備える形態を説明した。コイル２が配置されないコア片３２ｍにも交差溝３５Ａなどを備えることができる。この場合、コア片３２ｍの内端面３２ｅに交差溝３５Ａなどを備えるとよい。そして、内端面３２ｅと内側コア部品３１０の端面３１０ｅとの接合に上述のように接着剤を用いると、この接着剤が、コア片３２ｍにおけるコイル２の磁束に直交する内端面３２ｅに接合された樹脂部の一部となる。

【0057】

又は、サイド樹脂モールド部３２０ｍの被覆領域を変更し、内端面３２ｅを含むコア片３２ｍの外周全体を樹脂モールド部３２０ｍによって覆うことができる。この場合、樹脂モールド部３２０ｍの一部であって、コア片３２ｍの内端面３２ｅを覆う平板状の樹脂層が、コイル２の磁束に直交する内端面３２ｅに接合された樹脂部となる。

【0058】

変形例１−４の形態は、磁性コア３に備えるコア片３１ｍ，３２ｍのいずれもが、コイル２の磁束に直交する端面（３１ｅ，３２ｅ）に樹脂部を備えることになる。

【0059】

［変形例１−５］
実施形態１では、複数のコア片３１ｍとギャップ材３１ｇとを積層したミドル本体部３１をミドル樹脂モールド部３１０ｍで一体に覆った形態を説明した。その他、コア片３１ｍごとに樹脂モールド部を形成した被覆コア片を複数備える形態とすることができる。各被覆コア片はそれぞれ、コア片３１ｍの両端面３１ｅ，３１ｅに交差溝３５Ａなどを備えると共に、樹脂モールド部の一部（平板状の樹脂層）が接合されている。これらの被覆コア片を組み付けた場合、隣り合う被覆コア片間には、各被覆コア片のコア片３１ｍの一方の端面３１ｅに接合された樹脂モールド部の一部、即ち二つの樹脂層が介在されて一つのギャップになる。従って、この形態は、ギャップ材３１ｇを省略でき、部品点数を低減できる。

【0060】

［変形例１−６］
実施形態１では、磁性コア３が４個のコア部品（内側コア部品３１０，３１０，外側コア部品３２０，３２０）を備える形態を説明した。その他、一方のミドル本体部３１と一方のサイド本体部３２とがＬ状に組み付けられて樹脂モールド部に一体に保持されたＬ字コア部品を一組備える形態、２個のミドル本体部３１，３１と一方のサイド本体部３２とがＵ状に組み付けられて樹脂モールド部に一体に保持されたＵ字コア部品と、１個の外側コア部品とを備える形態などとすることができる。

【0061】

（その他の構成など）
図１に示すリアクトル１では、ミドル樹脂モールド部３１０ｍやサイド樹脂モールド部３２０ｍで構成される以下の係合部、取付部３２５、仕切り部を備える。係合部、取付部３２５、及び仕切り部の少なくとも一つを省略できる。

【0062】

・内側コア部品３１０と外側コア部品３２０との係合部
この例では、ミドル樹脂モールド部３１０ｍは、ミドル本体部３１の周面を覆う部分のうち、端面３１０ｅ近傍に厚さが薄い領域を備える。サイド樹脂モールド部３２０ｍは、外側コア部品３２０の内端面から突出して設けられた２個の筒部を備える。上記薄い領域と筒部とが係合部として機能する。
・設置対象にリアクトル１を取り付ける取付部３２５（図１，図２）
この例では、サイド樹脂モールド部３２０ｍは、外方に突出する突片を有する。突片にはボルト孔３２５ｈが設けられており、この突片が取付部３２５に利用される。
・巻回部２ａ，２ｂ間に介在される仕切り部
この例では、サイド樹脂モールド部３２０ｍは、外側コア部品３２０の内端面から突出し、かつ上記２個の筒部間に設けられた板片を備える。この板片が仕切り部として機能し、両巻回部２ａ，２ｂ同士の絶縁を確保する。

【0063】

その他、実施形態１、変形例のリアクトルは、以下の部材を備えることができる。これらの部材の少なくとも一つを省略することもできる。

【0064】

・・センサ
温度センサ、電流センサ、電圧センサ、磁束センサなどのリアクトル１の物理量を測定するセンサ（図示せず）を備えることができる。
・・放熱板
コイル２の外周面の任意の箇所に放熱板（図示せず）を備えることができる。例えば、コイル２の設置面（ここでは下面）に放熱板を備えると、コンバーターケースなどの設置対象にコイル２の熱を、放熱板を介して良好に伝えられて放熱性を高められる。放熱板の構成材料は、アルミニウムやその合金といった金属や、アルミナなどの非金属などの熱伝導性に優れるものを利用できる。放熱板をリアクトル１の設置面（ここでは下面）全体に設けてもよい。放熱板は、例えば、後述の接合層によってコイル２と磁性コア３との組物に固定できる。
・・接合層
リアクトル１の設置面（ここでは下面）のうち、少なくともコイル２の設置面（ここでは下面）に接合層（図示せず）を備えることができる。接合層を備えることで、設置対象又は上述の放熱板を備える場合には放熱板にコイル２を強固に固定でき、コイル２の動きの規制、放熱性の向上、設置対象又は上記放熱板への固定の安定性などを図ることができる。接合層の構成材料は、絶縁性樹脂、特にセラミックスフィラーなどを含有して放熱性に優れるもの（例えば、熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、更に１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）が好ましい。具体的な樹脂は、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。

【0065】

なお、本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。例えば、巻回部が一つのみのコイルを備えるリアクトルとすることができる。例えば、上述の特定の交差溝を備えるコア片をリアクトル以外の磁気部品の磁性コアの構成要素に利用できる。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明のコア片は、リアクトル、トランス、モータ、チョークコイルなどの磁気部品の構成要素に好適に利用できる。本発明のリアクトルは、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車などの車両に搭載される車載用コンバータ（代表的にはＤＣ−ＤＣコンバータ）や、空調機のコンバータなどの種々のコンバータ、並びに電力変換装置の構成部品に好適に利用できる。

【符号の説明】

【0067】

１ リアクトル
２ コイル ２ａ，２ｂ 巻回部 ２ｒ 連結部 ２ｗ 巻線 ２ｅ 端部
３ 磁性コア ３１０ 内側コア部品 ３２０ 外側コア部品
３１０ｍ ミドル樹脂モールド部 ３２０ｍ サイド樹脂モールド部
３１ ミドル本体部 ３２ サイド本体部
３１ｍ，３２ｍ コア片 ３１ｇ ギャップ材
３１ｅ，３１０ｅ 端面 ３２ｅ 内端面
３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ，３５Ｅ 交差溝
３７ 樹脂部 ３７０ 接着剤 ３７２ 樹脂層
３２５ 取付部 ３２５ｈ ボルト孔
８ 端子金具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】