特許 6593780 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】6593780

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】リアクトル

(51)【国際特許分類】

   H01F 37/00 20060101AFI20191010BHJP

   H01F 41/12 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   H01F37/00 G

   H01F37/00 M

   H01F37/00 S

   H01F41/12 C

   H01F37/00 A

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-41148(P2017-41148)

(22)【出願日】2017年3月3日

(65)【公開番号】特開2018-148007(P2018-148007A)

(43)【公開日】2018年9月20日

【審査請求日】2019年6月28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】南原 慎太郎

(72)【発明者】

【氏名】草別 和嗣

(72)【発明者】

【氏名】前田 悠作

【審査官】 右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０１２１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９７５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９５５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１８４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７０６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２６１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７１４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３１４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４９８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１５１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１０５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５３９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１０１９７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１８−０４１９２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ３７／００

Ｈ０１Ｆ ４１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

並列された一対の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、および前記巻回部から露出する外側コア部を有する磁性コアと、
前記コイルと前記磁性コア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、
前記ケースは、
前記組合体を載置する底板部と、
前記底板部から立設される側壁部と、を備え、
前記側壁部は、前記外側コア部の少なくとも一部を前記ケースの外方に露出させるコア用切欠き部を備え、
前記コア用切欠き部は、前記側壁部の内外に連通する貫通孔であり、
前記外側コア部の一部が、前記貫通孔の内部に嵌まり込んだ状態で保持されている、
リアクトル。

【請求項2】

前記底板部は、前記外側コア部の少なくとも一部を前記ケースの下方に露出させる底孔部を備える請求項１に記載のリアクトル。

【請求項3】

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、
前記外側コア部の少なくとも一部が、前記ケースの内周面に接合している請求項１または請求項２に記載のリアクトル。

【請求項4】

前記側壁部は、前記巻回部が並列される方向を並列方向としたとき、一方の前記巻回部における前記並列方向の外側面、または他方の前記巻回部における前記並列方向の外側面を前記ケースの外方に露出させるコイル用切欠き部を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。

【請求項5】

前記側壁部は、前記巻回部が並列される方向を並列方向としたとき、一方の前記巻回部における前記並列方向の外側面、および他方の前記巻回部における前記並列方向の外側面をそれぞれ前記ケースの外方に露出させるコイル用切欠き部を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。

【請求項6】

前記巻回部のうち、前記コイル用切欠き部から前記ケースの外方に露出する部分に、放熱部材を備える請求項４または請求項５に記載のリアクトル。

【請求項7】

前記外側コア部のうち、前記コア用切欠き部から前記ケースの外方に露出する部分に、放熱部材を備える請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のリアクトル。

【請求項8】

前記コイルは、絶縁性樹脂で構成される一体化樹脂を備え、
前記一体化樹脂は、
前記巻回部の各ターンを一体化するターン被覆部と、
前記巻回部の端面と前記外側コア部との間に介在される端面被覆部と、を備える請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のリアクトル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リアクトルに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、並列された一対の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、に分けることができる。上記コイルと磁性コアの組合体は、ケースの内部に収納されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１２８０８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ケースは、組合体を物理的に保護する役割を果たすと共に、リアクトルを設置対象に固定することにも利用される。しかし、特許文献１のリアクトルでは、ケースによって組合体の全周が囲まれており、組合体から外部への放熱性が芳しくないという問題がある。

【0005】

本開示は、ケースを備えながらも放熱性に優れるリアクトルを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のリアクトルは、
並列された一対の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、および前記巻回部から露出する外側コア部を有する磁性コアと、
前記コイルと前記磁性コア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、
前記ケースは、
前記組合体を載置する底板部と、
前記底板部から立設される側壁部と、を備え、
前記側壁部は、前記外側コア部の少なくとも一部を前記ケースの外方に露出させるコア用切欠き部を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示のリアクトルは、ケースを備えながらも放熱性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態１のリアクトルの斜視図である。

【図2】実施形態１のリアクトルの概略上面図である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である

【図4】実施形態１のリアクトルに備わるコイル成形体の斜視図である。

【図5】実施形態２のリアクトルの斜視図である。

【図6】実施形態３のリアクトルの概略上面図である。

【図7】実施形態４のリアクトルの概略上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

・本発明の実施形態の説明
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

【0010】

＜１＞実施形態に係るリアクトルは、
並列された一対の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、および前記巻回部から露出する外側コア部を有する磁性コアと、
前記コイルと前記磁性コア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、
前記ケースは、
前記組合体を載置する底板部と、
前記底板部から立設される側壁部と、を備え、
前記側壁部は、前記外側コア部の少なくとも一部を前記ケースの外方に露出させるコア用切欠き部を備える。

【0011】

リアクトルの作動条件によっては、磁性コアにおける損失が大きくなるような条件でリアクトルを作動させる場合がある。その場合、磁性コアでの発熱がコイルでの発熱を上回ることがあり、ケースによって磁性コアの外周が囲まれていると、リアクトルに熱が籠ってリアクトルの作動が不安定になる恐れがある。これに対して、実施形態に係るリアクトルでは、ケースの側壁部に、外側コア部の一部をケースの外方に露出させるコア用切欠き部が設けられているため、磁性コアの熱がケース外に放出され易くなる。その結果、実施形態に係るリアクトルの放熱性が向上し、リアクトルの作動が安定する。

【0012】

また、実施形態に係るリアクトルでは、リアクトルを設置対象に固定するための応力がケース内の組合体に作用し難くできる。例えば、巻回部の軸方向または並列方向の両側からリアクトルを締め付ける取付金具を取り付けて、その取付金具を介してリアクトルを設置対象に固定する場合、取付金具の締め付け力をケースに受けさせることができる。また、ケースの一部にネジ孔を有する固定部を形成し、固定部を設置対象にネジ止めする場合、ネジの締め付け力をケースに受けさせることができる。いずれにせよ、ケース内の組合体に直接的に応力が作用することがない。

【0013】

＜２＞実施形態のリアクトルの一形態として、
前記コア用切欠き部は、前記側壁部の内外に連通する貫通孔であり、
前記外側コア部の一部が、前記貫通孔の内部に嵌まり込んだ状態で保持されている形態を挙げることができる。

【0014】

外側コア部の一部が貫通孔の内部に入り込んで貫通孔に係合することで、ケースから組合体が脱落することを効果的に抑制できる。また、外側コア部が貫通孔に入り込む構成とすることで、単に貫通孔の奥に外側コア部が露出し、貫通孔に外側コア部が入り込んでいない構成に比べて、外側コア部とケースの接触面積が大きくなるため、ケースを介した磁性コアの放熱性を向上させることができる。

【0015】

＜３＞実施形態のリアクトルの一形態として、
前記底板部は、前記外側コア部の少なくとも一部を前記ケースの下方に露出させる底孔部を備える形態を挙げることができる。

【0016】

底板部の位置からも外側コア部を露出させることで、より一層、磁性コアの熱がケース外に放出され易くなり、リアクトルの放熱性が向上する。

【0017】

＜４＞実施形態のリアクトルの一形態として、
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、
前記外側コア部の少なくとも一部が、前記ケースの内周面に接合している形態を挙げることができる。

【0018】

複合材料は、軟磁性粉末の量を調整することで磁気特性を調整し易いという利点がある。また、複合材料は、ケース内に複合材料を充填することで作製できるため、リアクトルの生産性を向上させることができる。ケース内に複合材料を充填して磁性コアを作製する場合、磁性コアがケースの内周面に接合し、磁性コアからケースに熱が伝播し易くなる。その結果、ケースを介してケースの外部に熱が放出され易くなる。

【0019】

＜５＞実施形態のリアクトルの一形態として、
前記側壁部は、前記巻回部が並列される方向を並列方向としたとき、一方の前記巻回部における前記並列方向の外側面、または他方の前記巻回部における前記並列方向の外側面を前記ケースの外方に露出させるコイル用切欠き部を備える形態を挙げることができる。

【0020】

外側コア部に加えて、一方の巻回部の外側面がケースから露出される構成とすることで、リアクトルの放熱性をより一層向上させることができる。

【0021】

＜６＞実施形態のリアクトルの一形態として、
前記側壁部は、前記巻回部が並列される方向を並列方向としたとき、一方の前記巻回部における前記並列方向の外側面、および他方の前記巻回部における前記並列方向の外側面をそれぞれ前記ケースの外方に露出させるコイル用切欠き部を備える形態を挙げることができる。

【0022】

外側コア部に加えて、両巻回部の外側面がケースから露出される構成とすることで、リアクトルの放熱性をより一層向上させることができる。

【0023】

＜７＞前記コイル用切欠き部を備える実施形態のリアクトルの一形態として、
前記巻回部のうち、前記コイル用切欠き部から前記ケースの外方に露出する部分に、放熱部材を備える形態を挙げることができる。

【0024】

コイル用切欠き部から露出する巻回部の部分に放熱部材を配置することで、コイルからの放熱を促進させることができる。放熱部材としては、放熱グリスや放熱シートを介して取り付けられる放熱フィンや、リアクトルを設置対象に固定するための取付部材などを挙げることができる。もちろん、設置対象の熱伝導性が良い場合、取付部材を用いることなく巻回部の露出部分を設置対象に直付けすることもできる。その場合、巻回部の露出部分と設置対象との間に、放熱部材として放熱グリスや放熱シートを介在させると良い。

【0025】

＜８＞実施形態のリアクトルの一形態として、
前記外側コア部のうち、前記コア用切欠き部から前記ケースの外方に露出する部分に、放熱部材を備える形態を挙げることができる。

【0026】

コア用切欠き部から露出する外側コア部の部分に放熱部材を配置することで、外側コア部からの放熱を促進させることができる。ここで、軟磁性粉末を加圧成形して作製した圧粉成形体の磁性コアと比較して、軟磁性粉末の複合材料の磁性コアの熱伝導率は一桁程度低く、例えば軟磁性粉末の含有量が７０体積％のときで３Ｗ／ｍ・Ｋ前後である。そのため、特に外側コア部を複合材料で構成する場合、外側コア部の露出箇所に放熱部材を設けることが好ましい。

【0027】

＜９＞実施形態のリアクトルの一形態として、
前記コイルは、絶縁性樹脂で構成される一体化樹脂を備え、
前記一体化樹脂は、
前記巻回部の各ターンを一体化するターン被覆部と、
前記巻回部の端面と前記外側コア部との間に介在される端面被覆部と、を備える形態を挙げることができる。

【0028】

一体化樹脂のターン被覆部によってコイルの各ターンを一体化することで、リアクトルを製造するにあたり巻回部の内部に複合材料を充填する場合、巻回部のターン間からの複合材料の漏れを抑制できる。また、一体化樹脂の端面被覆部によって巻回部の端面と外側コア部との間の絶縁を確保することができる。

【0029】

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

【0030】

＜実施形態１＞
実施形態１では、図１〜図４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の組合体１０と、組合体１０を収納するケース６と、を備える。このリアクトル１の特徴の一つとして、ケース６に設けたコア用切欠き部６１Ａｘ，６１Ｂｘからケース６の外部に磁性コア３の一部が露出し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し、次いで、そのリアクトル１の製造方法を説明する。

【0031】

≪コイル≫
本実施形態のコイル２は、図４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（図３）と、を備える。本例のコイル２に備わる巻回部２Ａ，２Ｂは、巻線を螺旋状に巻回した部分で、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。各巻回部２Ａ，２Ｂで巻数や巻線の断面積が異なっても良い。また、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を製造しても構わない。

【0032】

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。

【0033】

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（代表的にはポリイミド系樹脂）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。

【0034】

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。

【0035】

［一体化樹脂］
本例のコイル２は、巻回部２Ａ，２Ｂの各ターンがばらけないように一体化する一体化樹脂５を備えるコイル成形体４の形態で利用される。一体化樹脂５には、巻回部２Ａ，２Ｂの伸張を抑制する機能や、コイル２と磁性コア３（図１）との間の絶縁を確保する機能がある。一体化樹脂５としては、例えば、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）樹脂などの熱可塑性樹脂で構成することができる。その他、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂などで一体化樹脂を形成することができる。上記樹脂にセラミックスフィラーを含有させて、一体化樹脂５の放熱性を向上させても良い。セラミックスフィラーとしては、例えば、アルミナやシリカ、窒化ホウ素、窒化アルミニウムなどの非磁性粉末を利用することができる。

【0036】

本例の一体化樹脂５は、巻回部２Ａ，２Ｂの各ターンを一体化するターン被覆部５０と、巻回部２Ａ，２Ｂの端面と外側コア部３２との間に介在される端面被覆部５１とを備える。さらに、一体化樹脂５は、巻回部２Ａ，２Ｂの連結部２Ｒ（図３）を覆う連結部被覆部５２を備える。

【0037】

ターン被覆部５０は、巻回部２Ａ，２Ｂの内周面を覆う内周被覆部５０Ａと、巻回部２Ａ，２Ｂの外周面の少なくとも一部を覆う外周被覆部５０Ｂと、で構成されている（図４）。内周被覆部５０Ａは、巻回部２Ａ，２Ｂの内周面全体を覆い、巻回部２Ａ，２Ｂの伸張を抑制すると共に、巻回部２Ａ，２Ｂと、その内部に配置される内側コア部３１（図３）と、の間の絶縁を確保する。一方、外周被覆部５０Ｂは、巻回部２Ａ，２Ｂの外周面のうち、巻線が曲げられることで形成される四つの角部を覆い、巻回部２Ａ，２Ｂの伸張を抑制する。ここで、巻回部２Ａ，２Ｂのうち、巻線が曲げられていない平坦部には、外周被覆部５０Ｂが形成されておらず、一体化樹脂５の外部に露出しているため、巻回部２Ａ，２Ｂの外側面からの放熱が外周被覆部５０Ｂによって阻害されることはない。

【0038】

端面被覆部５１は、巻回部２Ａのターン被覆部５０と巻回部２Ｂのターン被覆部５０を連結するように設けられる。端面被覆部５１には、巻回部２Ａ，２Ｂの内部に連通する一対の貫通孔５１ｈ，５１ｈが設けられている。この貫通孔５１ｈを介して、巻回部２Ａ，２Ｂの内部に内側コア部３１（図３）を配置する。

【0039】

端面被覆部５１は、巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向にコイル２から離れる側に向って枠状に突出する枠部５１０を有する。その枠部５１０の外側面（巻回部２Ａ，２Ｂの並列方向の面）は、ケース６のコイル対向壁６１Ｃ，６１Ｄの段差に当接する（図１，２参照）。枠部５１０は、ケース６におけるコイル２の位置決め、およびリアクトル１の作製時の複合材料の漏れを抑制する機能を持っている。

【0040】

一体化樹脂５の別の形態として、例えば巻線の外周（エナメルなどの絶縁被覆のさらに外周）に熱融着性樹脂の被覆層を形成し、その被覆層同士を熱融着させた融着樹脂の形態を挙げることができる。この形態の場合、一体化樹脂５を非常に薄くできる、例えば１ｍｍ以下、さらには１００μｍ以下とできるため、コイル２の放熱性を向上させることができる。また、巻回部２Ａ，２Ｂをそれぞれ個別に一体化できるため、巻回部２Ａ，２Ｂの間からコイル２の熱を逃がし易くできる。その他、巻回部２Ａ，２Ｂの間に放熱部材を配置したり、コイル２の温度などを測定する各種センサを配置したりすることができる。

【0041】

融着樹脂で構成される一体化樹脂５は非常に薄いため、巻回部２Ａ，２Ｂの各ターンが一体化樹脂で５一体化されていても、巻回部２Ａ，２Ｂのターンの形状や、ターンの境界が外観上から分かる状態になっている。この融着樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂を利用することもできる。

【0042】

［磁性コア］
磁性コア３は、圧粉成形体や複合材料などで構成される磁性体である。この磁性コア３は、便宜上図３に示すように、巻回部２Ａ，２Ｂの内部に配置される内側コア部３１と、巻回部２Ａ，２Ｂの外側に配置される外側コア部３２と、に分けることができる。内側コア部３１と外側コア部３２はそれぞれ別々の材料で構成されていても良いし、同じ材料で構成されていても良い。前者の例として、内側コア部３１を圧粉成形体、外側コア部３２を複合材料で構成すること、後者の例として、内側コア部３１と外側コア部３２を複合材料で一体に構成することが挙げられる。本例では、コア部３１，３２を複合材料で一体に構成している。

【0043】

複合材料は、軟磁性粉末と樹脂とを含む磁性体である。軟磁性粉末は、鉄などの鉄族金属やその合金（Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）などで構成される磁性粒子の集合体である。磁性粒子の表面にはリン酸塩などの絶縁被膜が形成されていても良い。樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂や、ＰＰＳ樹脂、ナイロン６、ナイロン６６といったＰＡ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂などを利用できる。複合材料にはフィラーなどが含有されていても良い。フィラーとしては、例えば炭酸カルシウム、タルク、シリカ、クレー、アラミド繊維、カーボンファイバーやグラスファイバーなどの各種ファイバー、マイカ、ガラスフレークなどが利用できる。一方、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磁性体である。

【0044】

本例とは異なり、外側コア部３２を複合材料で構成し、内側コア部３１を圧粉成形体で構成しても良い。単独の圧粉成形体で内側コア部３１を構成しても良いし、圧粉成形体のコア片とギャップ板とを交互に繋げて内側コア部３１を構成しても良い。ギャップ板は、アルミナなどの非磁性材料からなる板材である。

【0045】

ここで、本例の外側コア部３２は、後述するリアクトルの製造方法に示すように、ケース６にコイル成形体４を収納した後、ケース６の内部に複合材料を射出成形または充填することで形成される。そのため、磁性コア３の外側コア部３２は、ケース６の内周面に接合している。

【0046】

外側コア部３２の一部、本例では巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向における端面の一部が、後述するケース６の側壁部６１に設けられるコア用切欠き部６１Ａｘ，６１Ｂｘ（図１，２）からケース６の外部に露出している。ケース６から露出した外側コア部３２の外周面は、ケース６の側壁部６１の外周面と面一となっている。外側コア部３２の露出部分には、放熱フィンなどの放熱部材を設けることができる。放熱フィンと外側コア部３２との間に放熱グリスや放熱シートを介在させても良い。

【0047】

≪ケース≫
ケース６は、図１，２に示すように、底板部６０と側壁部６１とで構成されている。底板部６０と側壁部６１とは一体に形成しても良いし、別々に用意した底板部６０と側壁部６１とを連結しても良い。ケース６の材料としては、例えばアルミニウムやその合金、マグネシウムやその合金などの非磁性金属、あるいは樹脂などを利用することができる。底板部６０と側壁部６１とを別体とするのであれば、両者６０，６１の材料を異ならせることもできる。例えば、底板部６０を非磁性金属、側壁を樹脂とする、あるいはその逆とすることが挙げられる。

【0048】

本例の側壁部６１は、外側コア部３２の外周面に対向する一対のコア対向壁６１Ａ，６１Ｂと、巻回部２Ａ，２Ｂの外周面に対向する一対のコイル対向壁６１Ｃ，６１Ｄと、で構成されている。コア対向壁６１Ａ，６１Ｂは、互いに平行で、巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向に離隔している。コイル対向壁６１Ｃ，６１Ｄは、互いに平行で、巻回部２Ａ，２Ｂの並列方向に離隔している。

【0049】

本例では、コア対向壁６１Ａ，６１Ｂのそれぞれに、外側コア部３２の一部をケース６の外方に露出させるコア用切欠き部６１Ａｘ，６１Ｂｘが設けられている。そのコア用切欠き部６１Ａｘ，６１Ｂｘの内部に外側コア部３２の一部が入り込んでいる（図１，２の二点鎖線よりも外方側の部分を参照）。コア用切欠き部６１Ａｘ，６１Ｂｘの形状・大きさは特に限定されないが、図１に示すように本例のコア用切欠き部６１Ａｘ，６１Ｂｘは矩形状に形成されている。また、本例のコア用切欠き部６１Ａｘ（６１Ｂｘ）の数は一つであるが、複数であっても良い。本例のコア用切欠き部６１Ａｘ，６１Ｂｘの矩形の上端はコア対向壁６１Ａ，６１Ｂの上端に至り、下端は底板部６０よりも若干上方に位置しており、左右端は外側コア部３２の左右端面よりも内方に位置している。上記下端は底板部６０に至っていても構わないが、本例のように底板部６０よりも若干上方に位置することでケース６の剛性を高め易い。このような大きさと形状のコア用切欠き部６１Ａｘ，６１Ｂｘとすることで、ケース６からの外側コア部３２の露出面積を大きくできる。また、コア用切欠き部６１Ａｘ，６１Ｂｘの左右長が外側コア部３２の左右長よりも短いことで、巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向に、ケース６から組合体１０が脱落することを抑制できる。

【0050】

本例のケース６はさらに、図３のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図に示すように、底板部６０の位置に底孔部６０ｘを備える。外側コア部３２は底孔部６０ｘにも入り込んでおり、その底孔部６０ｘに入り込んだ部分は底板部６０の底面と面一となっている。そのため、外側コア部３２の熱をケース６の底面側からも放出し易くなっている。

【0051】

≪リアクトルの効果≫
本例のリアクトル１では、リアクトル１を設置対象に固定するための応力がケース６内の組合体１０に作用し難くできる。例えば、巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向の両側からリアクトル１を締め付ける取付金具を取り付けて、その取付金具を介してリアクトル１を設置対象に固定する場合、取付金具の締め付け力をケース６に受けさせることができる。また、ケース６の一部にネジ孔を有する固定部を形成し、固定部を設置対象にネジ止めする場合、ネジの締め付け力をケース６に受けさせることができる。いずれにせよ、ケース６内の組合体１０に直接的に応力が作用することがない。

【0052】

また、外側コア部３２の外側面をケース６の側壁部６１から露出させることで、外側コア部３２からケース６の外部に熱が放出され易くなり、リアクトル１の放熱性をより向上させることができる。

【0053】

≪用途≫
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。

【0054】

≪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。

【0055】

まず、図４に示すコイル成形体４を用意する。そのコイル成形体４をケース６内に配置し、さらにそのケース６を金型内に配置する。金型は、ケース６内に複合材料で磁性コア３を形成する際、複合材料がケース６外に漏れない構成を備えるものであれば特に限定されない。例えば、金型は、ケース６の上端開口部を含めたケース６の外周全体を覆う物であっても良いし、コア用切欠き部６１Ａｘ，６１Ｂｘや底孔部６０ｘのみを覆う物であっても良い。

【0056】

次に、ケース６内の空間に複合材料を射出成形または充填し、巻回部２Ａ，２Ｂの内部に内側コア部３１を形成すると共に、ケース６の内周面に接合する外側コア部３２を形成する。ケース６内の複合材料が固化または硬化したら、金型を取り外すことでリアクトル１を完成させることができる。

【0057】

なお、コア片とギャップ板とを組み合わせて内側コア部３１を構成する場合、コイル成形体４の貫通孔５１ｈの内部に内側コア部３１を挿入し、そのコイル成形体４と内側コア部３１の組物をケース６に収納する。そして、コイル成形体４を収納したケース６を金型に配置し、ケース６内に未硬化の複合材料を射出成形または充填すると良い。その場合、内側コア部３１の両端部にギャップ板を配置することで、射出成形時に複合材料が内側コア部３１に接触し、内側コア部３１が損傷することを抑制できる。

【0058】

＜実施形態２＞
実施形態２では、ケース６のコア対向壁６１Ａ，６１Ｂに、貫通孔状のコア用切欠き部６１Ａｘを設けた構成を図５に基づいて説明する。ここで、コア対向壁６１Ｂに設けたコア用切欠き部は、図面上、見えない位置にあるが、コア用切欠き部６１Ａｘと同じ構成を備える。

【0059】

図５に示すように、本例のコア用切欠き部６１Ａｘは、側壁部６１の内外に連通する貫通孔となっている。その貫通孔状のコア用切欠き部６１Ａｘには、外側コア部３２の一部が嵌まり込んでおり、そのコア用切欠き部６１Ａｘに嵌まり込んだ部分がコア対向壁６１Ａの外周面と面一となっている。この構成によっても、外側コア部３２の一部がケース６の側壁部６１から露出しており、外側コア部３２の熱を側方に放出し易くできる。

【0060】

コア用切欠き部６１Ａｘを貫通孔状とすることで、外側コア部３２のうち、コア用切欠き部６１Ａｘの内部に嵌まり込んだ部分の上面が、コア用切欠き部６１Ａｘの内周面に係合する。そのため、ケース６を横にしても逆さにしても、ケース６から組合体１０が脱落することが無くなる。つまり、設置対象に対するリアクトル１の取付け方向の自由度が高くなる。また、この構成によれば、外側コア部３２がコア用切欠き部６１Ａｘから露出するが、コア用切欠き部６１Ａｘに嵌まり込んでいない構成に比べて、ケース６との接触面積が大きくなり、ケース６を介して外側コア部３２の熱を放熱し易くなる。

【0061】

＜実施形態３＞
実施形態３では、外側コア部３２に加えて、一方の巻回部２Ａ，２Ｂの外側面がケース６から露出したリアクトル１を図６に基づいて説明する。実施形態１と同様の機能を有する構成には、実施形態１と同一の符号を付して、その説明を省略する。

【0062】

図６は、実施形態３のリアクトル１の概略上面図である。図６に示すように、本例のケース６には、コア用切欠き部６１Ａｘ，６１Ｂｘに加えて、側壁部６１のコイル対向壁６１Ｄにコイル用切欠き部６１Ｄｙが形成されている。コイル用切欠き部６１Ｄｙからは、巻回部２Ｂのうち、巻回部２Ａ，２Ｂの並列方向の外側面がケース６の外方に露出している。

【0063】

コイル用切欠き部６１Ｄｙの形状・大きさは特に限定されないが、本例では矩形状に形成されている。また、本例のコイル用切欠き部６１Ｄｙは一つであるが、複数であっても良い。本例のコイル用切欠き部６１Ｄｙの矩形の上端（紙面手前方向の端部）はコイル対向壁６１Ｄの上端に至り、下端（紙面奥行き方向の端部）は巻回部２Ａ，２Ｂの下方側の曲げ角部よりも高くなっており、左右端（紙面上下方向の端部）は巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向端面とほぼ面一となっている。このような大きさと形状のコイル用切欠き部６１Ｄｙとすることで、ケース６からの巻回部２Ｂの露出面積を大きくできる。また、コイル用切欠き部６１Ｄｙは、巻回部２Ｂを側面視した面積とほぼ同じであるが、一体化樹脂５を含むコイル成形体４を側面視した面積よりは小さいため、巻回部２Ａ，２Ｂの並列方向に、ケース６から組合体１０が脱落することを抑制できる。

【0064】

実施形態３のリアクトル１では、コイル用切欠き部６１Ｄｙから露出する巻回部２Ｂの外周面に補強部材７を配置している。本例の補強部材７は、巻回部２Ｂの軸方向におけるケース６の長さと同じ長さを有しており、巻回部２Ｂの軸方向におけるコイル対向壁６１Ｄの強度を保持する役割を持っている。そのため、例えば、巻回部２Ｂの軸方向にコイル対向壁６１Ｄを締め付けて、補強部材７を設置対象への取付け面とする側方固定を行なう場合、補強部材７に締め付け力を受圧させることができ、ケース６の変形やそれに伴う組合体１０への応力負荷を低減できる。

【0065】

また、本例の補強部材７は、ケース６と同等か、それよりも熱伝導性に優れる材料で構成されており、コイル２の放熱性を向上させる放熱部材としても機能する。巻回部２Ｂと補強部材（放熱部材）７との間には、放熱グリスや発泡性の放熱シートなどの熱伝導材料を設けて、巻回部２Ｂから補強部材７への熱伝導を促進しても良い。

【0066】

なお、コイル対向壁６１Ｄを締め付けずに、コイル対向壁６１Ｄを設置対象への取付け面とする側方固定を行なう場合、補強部材７は無くても良い。その場合、コイル対向壁６１Ｄと設置対象との間に、放熱部材として放熱グリスや放熱シートなどを介在させると良い。

【0067】

＜実施形態４＞
実施形態４では、外側コア部３２に加えて、両巻回部２Ａ，２Ｂの外側面がケース６から露出したリアクトル１を図７に基づいて説明する。実施形態３と同様の機能を有する構成には、実施形態３と同一の符号を付して、その説明を省略する。

【0068】

図７は、実施形態４のリアクトル１の概略上面図である。図７に示すように、本例のケース６には、コイル用切欠き部６１Ｄｙに加えて、コイル対向壁６Ｃにもコイル用切欠き部６１Ｃｙが形成されている。この構成によれば、組合体１０の四方がケース６外に露出するので、リアクトル１の放熱性を高め易い。

【0069】

本例の側壁部６１は、四本の離隔した柱のようになっている。そのため、リアクトル１を取付金具などで締め付けてリアクトル１を設置対象に固定する場合、側壁部６１に締め付け方向の耐力を持たせることが好ましい。図７の例では、巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向に締め付け力が作用することを想定し、コイル対向壁６１Ｃ，６１Ｄの外側にそれぞれ、コイル対向壁６１Ｃ，６１Ｄと同じ長さの補強部材７，７を配置している。この補強部材７，７も、実施形態３と同様に、ケース６と同等か、それよりも熱伝導性に優れる材料で構成することで、巻回部２Ａ，２Ｂからの放熱を促すことができる。

【符号の説明】

【0070】

１ リアクトル
１０ 組合体
２ コイル
２Ａ，２Ｂ 巻回部 ２Ｒ 連結部 ２ａ，２ｂ 端部
３ 磁性コア
３１ 内側コア部 ３２ 外側コア部
４ コイル成形体
５ 一体化樹脂
５０ ターン被覆部 ５０Ａ 内周被覆部 ５０Ｂ 外周被覆部
５１ 端面被覆部 ５２ 連結部被覆部
５１ｈ 貫通孔 ５１０ 枠部
６ ケース
６０ 底板部 ６０ｘ 底孔部
６１ 側壁部 ６１Ａ，６１Ｂ コア対向壁 ６１Ｃ，６１Ｄ コイル対向壁
６１Ａｘ，６１Ｂｘ コア用切欠き部 ６１Ｃｙ，６１Ｄｙ コイル用切欠き部
７ 補強部材（放熱部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】