特許 6851577 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】6851577

(24)【登録日】2021年3月12日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】リアクトル

(51)【国際特許分類】

   H01F 37/00 20060101AFI20210322BHJP

   H01F 27/24 20060101ALI20210322BHJP

   H01F 27/32 20060101ALI20210322BHJP

   H01F 41/12 20060101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   H01F37/00 M

   H01F37/00 A

   H01F37/00 G

   H01F27/24 K

   H01F27/32 140

   H01F41/12 G

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-37481(P2018-37481)

(22)【出願日】2018年3月2日

(65)【公開番号】特開2019-153680(P2019-153680A)

(43)【公開日】2019年9月12日

【審査請求日】2020年6月18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】稲葉 和宏

【審査官】 齊田 寛史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−１８９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−２１２３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３５１９２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ３７／００

Ｈ０１Ｆ ２７／２４

Ｈ０１Ｆ ２７／３２

Ｈ０１Ｆ ４１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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、
前記外側コア部の外周面の少なくとも一部を覆う樹脂モールド部を備え、
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る樹脂コア部と、
前記樹脂コア部を貫通する第一貫通孔と、を備え、
前記第一貫通孔の一端と他端はそれぞれ、前記外側コア部における前記コイルに対向するコイル対向面以外の面に開口し、かつ前記樹脂モールド部は前記第一貫通孔の内部に入り込んでいる、
リアクトル。

【請求項2】

前記第一貫通孔は、その一端と他端がそれぞれ前記外側コア部の上面と下面に開口する直線状の孔である請求項１に記載のリアクトル。

【請求項3】

前記内側コア部と前記外側コア部とが接合される接合面を備え、
前記内側コア部は、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料で構成され、かつ前記接合面側の部分を前記巻回部の軸方向に直交する方向に貫通する第二貫通孔を備え、
前記磁性コアは、前記第一貫通孔の開口から前記第二貫通孔の開口に繋がる流路溝を備え、
前記樹脂モールド部が、前記流路溝を介して前記第二貫通孔にも入り込んでいる請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。

【請求項4】

前記樹脂モールド部は、前記巻回部の軸方向の端部を覆い、中間部を覆うことなく外部に露出させるように形成されている請求項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】

前記外側コア部は、軟磁性粉末を含む圧粉成形体と、その外周を覆う前記樹脂コア部と、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。

【請求項6】

前記複合材料の比透磁率は、５以上５０以下である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のリアクトル。

【請求項7】

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、リアクトルに関する。

【背景技術】

【0002】

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。特許文献１のリアクトルでは、巻回部の外部に配置される外側コア部の外周を樹脂モールド部で覆い、外側コア部を保護すると共に、リアクトルの各構成部品を一体化している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７−１３５３３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

外側コア部と樹脂モールド部の材質によっては、両者の密着性が十分でない場合がある。外側コア部と樹脂モールド部との密着が十分でないと、樹脂モールド部が割れたり、剥離したりして、リアクトルが分解する恐れがある。このような事態を回避するために樹脂モールド部を厚くすると、リアクトルが大型化してしまうという新たな問題が発生する。

【0005】

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、リアクトルを大型化することなく樹脂モールド部で強固に一体化した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、
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、
前記外側コア部の外周面の少なくとも一部を覆う樹脂モールド部を備え、
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る樹脂コア部と、
前記樹脂コア部を貫通する第一貫通孔と、を備え、
前記第一貫通孔の一端と他端はそれぞれ、前記外側コア部における前記コイルに対向するコイル対向面以外の面に開口し、かつ前記樹脂モールド部は前記第一貫通孔の内部に入り込んでいる。

【発明の効果】

【0007】

本開示のリアクトルによれば、リアクトルを大型化することなく樹脂モールド部で強固に一体化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態１のリアクトルの概略斜視図である。

【図2】図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２のリアクトルの概略上面図である。

【図5】図４のＶ−Ｖ断面図である。

【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斜視図である。

【図8】実施形態５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】

・本願発明の実施形態の説明
最初に本願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、
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、
前記外側コア部の外周面の少なくとも一部を覆う樹脂モールド部を備え、
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る樹脂コア部と、
前記樹脂コア部を貫通する第一貫通孔と、を備え、
前記第一貫通孔の一端と他端はそれぞれ、前記外側コア部における前記コイルに対向するコイル対向面以外の面に開口し、かつ前記樹脂モールド部は前記第一貫通孔の内部に入り込んでいる。

【0011】

外側コア部のコイル対向面以外の面に開口する第一貫通孔に樹脂モールド部を入り込ませて、第一貫通孔に入り込んだ樹脂モールド部と、外側コア部の外側で第一貫通孔の一方の開口から他方の開口に至る樹脂モールド部と、が環状に繋がることで、外側コア部と樹脂モールド部との接合を強固にできる。そのため、樹脂モールド部を必要以上に厚くすることなく、樹脂モールド部が外側コア部から剥離するといった不具合が生じることを抑制できる。そのため、リアクトルが大型化することなく、樹脂モールド部でリアクトルを強固に一体化できる。

【0012】

＜２＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
前記第一貫通孔は、その一端と他端がそれぞれ前記外側コア部の上面と下面に開口する直線状の孔である形態を挙げることができる。

【0013】

上記第一貫通孔はいわば、リアクトルの高さ方向に延びる直線状の第一貫通孔である。第一貫通孔をリアクトルの高さ方向に延びる形態とすることで、外側コア部の外周に樹脂をモールドして樹脂モールド部を形成する際、樹脂が第一貫通孔に入り込み易い。そのため、第一貫通孔の内部に余すところなく樹脂を充填できるので、樹脂モールド部によるリアクトルの一体化を強固にできる。また、直線状の第一貫通孔は、容易に形成することができ、しかもその内部への樹脂の充填性に優れる。

【0014】

＜３＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
前記内側コア部と前記外側コア部とが接合される接合面を備え、
前記内側コア部は、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料で構成され、かつ前記接合面側の部分を前記巻回部の軸方向に直交する方向に貫通する第二貫通孔を備え、
前記磁性コアは、前記第一貫通孔の開口から前記第二貫通孔の開口に繋がる流路溝を備え、
前記樹脂モールド部が、前記流路溝を介して前記第二貫通孔にも入り込んでいる形態を挙げることができる。

【0015】

外側コア部を覆う樹脂モールド部が、流路溝を介して内側コア部の第二貫通孔に入り込んでいるため、接合面で接触する内側コア部と外側コア部とを強固に連結することができる。第二貫通孔は、内側コア部における磁束の方向に直交するので、ギャップとしての機能を果たす。

【0016】

＜４＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
前記樹脂モールド部は、前記巻回部の軸方向の端部を覆い、中間部を覆うことなく外部に露出させるように形成されている形態を挙げることができる。

【0017】

樹脂モールド部が巻回部に及ぶことで、外側コア部と巻回部とを樹脂モールド部を介して結合できるので、リアクトルをより強固に一体化できる。特に、本構成を＜３＞に示す構成と組み合わせることで、樹脂モールド部を介して、外側コア部と内側コア部と巻回部の三者を結合でき、リアクトルを更に強固に一体化できる。また、巻回部の中間部を樹脂モールド部で覆わないことで、樹脂モールド部の量を低減できる上、巻回部からの放熱性を向上させることができる。

【0018】

＜５＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
前記外側コア部は、軟磁性粉末を含む圧粉成形体と、その外周を覆う前記樹脂コア部と、を備える形態を挙げることができる。

【0019】

比透磁率を高くし易い圧粉成形体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。

【0020】

また、圧粉成形体の外周を樹脂コア部で覆うことで、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。

【0021】

＜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以下である形態を挙げることができる。

【0022】

複合材料の比透磁率を上記範囲とすることで、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。

【0023】

＜７＞上記＜５＞の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。

【0024】

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。

【0025】

・本願発明の実施形態の詳細
以下、本願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、本願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。

【0026】

＜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と、組合体の外周を覆う樹脂モールド部６と、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に第一貫通孔３２ｈが形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。

【0027】

≪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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

≪磁性コア≫
磁性コア３は、図１，２に示すように、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、を備える。磁性コア３は、複数の分割片を組み合わせて構成される。本例では、各内側コア部３１に対応する一対の分割片と、各外側コア部３２に対応する一対の分割片と、を組み合わせて磁性コア３を構成している。

【0033】

［内側コア部］
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２に示すように、磁性コア３のうち、巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向に沿った部分の両端部が巻回部２Ａ，２Ｂの端面から突出している（内側コア部３１の端面３１ｅの位置を参照）。その突出する部分も内側コア部３１の一部である。内側コア部３１の端面３１ｅは、外側コア部３２との接合面となる。

【0034】

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。本例の内側コア部３１は、略直方体状である。また、本例の内側コア部３１は、非分割構造の一体物であるが、複数の分割片を組み合わせて構成することもできる。内側コア部３１は、軟磁性粉末と未硬化の樹脂とを含む混合物を硬化させた複合材料の成形体で構成することもできるし、軟磁性粉末を含む原料粉末を加圧成形してなる圧粉成形体で構成することもできる。本例の内側コア部３１は、複合材料の成形体で構成されている。

【0035】

［外側コア部］
図１に示す外側コア部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。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。本例の外側コア部３２は、略直方体状である。この外側コア部３２は、コイル２の巻回部２Ａ，２Ｂの端面に対向するコイル対向面３２ｅ（図２，３）と、コイル対向面３２ｅと反対側の外方面３２ｏと、これらの面３２ｅ，３２ｏを繋ぐ周面３２ｓと、を有する。周面３２ｓは、鉛直上方を向く上面３２ｕと、鉛直下方を向く下面３２ｄ（図３）と、左右の側面３２ｗと、を備える。図２，３に示すように、外側コア部３２のコイル対向面３２ｅと、内側コア部３１の端面３１ｅと、は接触しているか、または接着剤を介して実質的に接触している。

【0036】

外側コア部３２は、軟磁性粉末と未硬化の樹脂とを含む混合物を硬化させた複合材料で構成される樹脂コア部を備える。本例では外側コア部３２全体が樹脂コア部で構成されている。後述する実施形態５に示すように、外側コア部３２は、樹脂コア部に加えて、圧粉成形体を含んでいても良い。複合材料の構成と圧粉成形体の構成については後述する。

【0037】

［［第一貫通孔］］
上記外側コア部３２は、第一貫通孔３２ｈを備える。第一貫通孔３２ｈは、その一端と他端のいずれもがコイル対向面３２ｅ以外の面に開口する孔である。本例の第一貫通孔３２ｈは、リアクトル１の高さ方向（Ｚ方向）に延びており、その一端は外側コア部３２の上面３２ｕに開口し、他端は外側コア部３２の下面３２ｄに開口している。

【0038】

第一貫通孔３２ｈは、図２に示すように、二点鎖線で示す環状の主磁路の外側に配置されることが好ましい。本例のような直方体状の外側コア部３２の場合、外側コア部３２を上面視したときに、コイル２から離隔した角部の領域に第一貫通孔３２ｈが配置されることが好ましい。主磁路から外れた位置に第一貫通孔３２ｈを配置することで、外側コア部３２の磁気特性に及ぼす第一貫通孔３２ｈの影響を低減することができる。ここで、環状の主磁路とは、内側コア部３１の中心軸と、外側コア部３２の中心軸と、を結ぶ環状路のことである。

【0039】

第一貫通孔３２ｈの内部には、後述する樹脂モールド部６が入り込んでいる。第一貫通孔３２ｈの内部に樹脂モールド部６を形成するには、硬化後に樹脂モールド部６となる樹脂で外側コア部３２をモールドすれば良い。外側コア部３２を樹脂でモールドする際、樹脂が第一貫通孔３２ｈに入り込み、第一貫通孔３２ｈの内部に樹脂モールド部６が形成される。この第一貫通孔３２ｈへの樹脂の充填性を向上させるために、第一貫通孔３２ｈは、その軸方向に一様な内周面形状を備える直線状の孔とすることが好ましい。直線状の第一貫通孔３２ｈは容易に形成できる点でも好ましい。

【0040】

第一貫通孔３２ｈの軸方向に直交する内周面形状は特に限定されず、円形を含む楕円形や、多角形を含む異形とすることができる。第一貫通孔３２ｈへの樹脂の充填性や、第一貫通孔３２ｈの形成の容易性を考慮し、第一貫通孔３２ｈの内周面形状は円形とすることが好ましい。上記樹脂の充填性・形成の容易性を考慮し、第一貫通孔３２ｈの内径（円形孔の場合は直径、異形孔の場合は最大幅）は３ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることが好ましく、更に４ｍｍ以上８ｍｍ以下とすることが好ましい。

【0041】

［［複合材料］］
内側コア部３１や外側コア部３２の樹脂コア部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。

【0042】

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、軟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、軟磁性粉末の含有量を７５体積％以下とすることが好ましい。

【0043】

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。

【0044】

［［圧粉成形体］］
既に述べたように、磁性コア３の一部を圧粉成形体で構成することもできる。圧粉成形体を形成す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。

【0045】

≪樹脂モールド部≫
本例の樹脂モールド部６は、コイル２と磁性コア３の組合体の外周面全体を覆うように配置され、組合体を一体化すると共に、組合体を外部環境から保護する。樹脂モールド部６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６の放熱性を向上させても良い。

【0046】

樹脂モールド部６は、組合体の外周を未硬化の樹脂でモールドすることで形成される。未硬化の樹脂は、外側コア部３２の外部にモールドされる際、外側コア部３２の第一貫通孔３２ｈに入り込む。第一貫通孔３２ｈはリアクトル１の高さ方向に延びているため、第一貫通孔３２ｈの下端からも上端からも第一貫通孔３２ｈの内部に樹脂が入り込み易い。この樹脂が硬化することで、第一貫通孔３２ｈの内部に樹脂モールド部６が入り込んだ状態になる。図３に示すように、第一貫通孔３２ｈに入り込んだ樹脂モールド部６と、外側コア部３２の外側で第一貫通孔３２ｈの一方の開口から他方の開口に至る樹脂モールド部６と、が環状に繋がる。第一貫通孔３２ｈに入り込んだ樹脂モールド部６がアンカーとなって外側コア部３２と樹脂モールド部６とが強固に接合される。

【0047】

また、外側コア部３２の外部を未硬化の樹脂でモールドする際、未硬化の樹脂の一部が、巻回部２Ａ，２Ｂと内側コア部３１との隙間にも入り込む。この隙間に入り込んで硬化した樹脂は、巻回部２Ａ，２Ｂと内側コア部３１とを接合する機能と、巻回部２Ａ，２Ｂと内側コア部３１との間の絶縁を確保する役割を持つ。

【0048】

樹脂モールド部６は、第一貫通孔３２ｈへの機械的な係合によって、外側コア部３２に強固に一体化されている。そのため、樹脂モールド部６の厚さを徒に厚くする必要はない。例えば、外側コア部３２の外方面３２ｏや上面３２ｕ、側面３２ｗにおける樹脂モールド部６の厚さは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることができる。当該厚さを１ｍｍ以上とすることで、樹脂モールド部６の強度を確保し易い。より好ましい樹脂モールド部６の厚さは１．５ｍｍ以上４ｍｍ以下である。

【0049】

≪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。

【0050】

≪効果≫
本例のリアクトル１では、樹脂モールド部６が、外側コア部３２の第一貫通孔３２ｈに機械的に係合することで、外側コア部３２に強固に一体化されている。そのため、樹脂モールド部６の厚さを必要以上に厚くすることなく、樹脂モールド部６の割れや剥離を抑制することができる。

【0051】

また、本例では、樹脂モールド部６が巻回部２Ａ，２Ｂに及んでいるため、コイル２と磁性コア３とが樹脂モールド部６で強固に一体化される。そのため、巻回部２Ａ，２Ｂと内側コア部３１との隙間を小さくして、当該隙間に樹脂モールド部６の一部が入り込み難くしても、コイル２と磁性コア３とを強固に一体化できる。上記隙間を小さくできることで、リアクトル１の小型化を図ることができる。例えば、上記隙間は０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすることができる。

【0052】

＜実施形態２＞
実施形態２では、外側コア部３２の第一貫通孔３２ｈに加えて、内側コア部３１に第二貫通孔３１ｈを形成したリアクトル１を図４，５に基づいて説明する。

【0053】

図４のリアクトル１の概略上面図に示すように、本例では、内側コア部３１における外側コア部３２との接合面（端面３１ｅ）近傍の部分に第二貫通孔３１ｈが形成されている。第二貫通孔３１ｈは、巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向（Ｘ方向）に直交するリアクトル１の高さ方向（Ｚ方向）に延びている。つまり、内側コア部３１の第二貫通孔３１ｈは、外側コア部３２の第一貫通孔３２ｈに平行に延びている。

【0054】

第二貫通孔３１ｈは、第一貫通孔３２ｈと同様に形成することができる。例えば、第二貫通孔３１ｈは、その軸方向に一様な内周面形状を備える直線状の孔で、その内径が３ｍｍ以上１０ｍｍ以下となった円形の内周面形状の孔とすることができる。

【0055】

第二貫通孔３１ｈの位置は特に限定されないが、磁性コア３における主磁路の外側に配置することが好ましい。本例では、第二貫通孔３１ｈは、Ｘ方向に平行で、第一貫通孔３２ｈを通過する直線上に配置されている。この位置は、内側コア部３１における磁束の通過を邪魔し難い場所である。本例とは異なり、内側コア部３１の幅方向（Ｙ方向）の中央に、第二貫通孔３１ｈを形成しても良い。その場合、第二貫通孔３１ｈをギャップとして機能させることもできる。

【0056】

本例のリアクトル１の磁性コア３には更に、第一貫通孔３２ｈの開口から第二貫通孔３１ｈの開口に繋がる流路溝３ｇが設けられている。この流路溝３ｇは、巻回部２Ａ，２Ｂに重なる第二貫通孔３１ｈに樹脂を導くためのものである。そのため、本例の樹脂モールド部６を形成する際、流路溝３ｇを介して第二貫通孔３１ｈにも樹脂が流れ込む。その結果、第二貫通孔３１ｈの内部にも樹脂モールド部６が入り込み、接合面で接触する内側コア部３１と外側コア部３２とを強固に連結することができる。ここで、本例では巻回部２Ａ，２Ｂに第二貫通孔３１ｈの約半分程度が重なるように第二貫通孔３１ｈを設けているが、巻回部２Ａ，２Ｂに第二貫通孔３１ｈの開口の全てが覆われる位置に第二貫通孔３１ｈを形成してもよい。

【0057】

本例の樹脂モールド部６は、巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向の端部（例えば、端部から２〜３ターン程度）を覆い、中間部を覆うことなく外部に露出させるように形成されている。図５では巻回部２Ａ，２Ｂと内側コア部３１との隙間を誇張して示しているが、実際には当該隙間は非常に狭くなっており、当該隙間に樹脂が入り込み難くなっている。そのため、樹脂モールド部６は、当該隙間における第二貫通孔３１ｈの近傍に留まり、中間部には及んでいない。外側コア部３２の固定と保護を行なうという樹脂モールド部６の機能に鑑みれば、樹脂モールド部６の形成範囲は図示する程度で十分であり、樹脂の使用量を低減できる点で好ましいと言える。この構成であれば、リアクトル１を液体冷媒に浸漬して使用する場合、巻回部２Ａ，２Ｂのターンの隙間から巻回部２Ａ，２Ｂの内部に液体冷媒を行き渡らせることができるため、リアクトル１の放熱性を高められる。

【0058】

＜実施形態３＞
実施形態３では、一対の分割片３Ａ，３Ｂを組み合わせてなる磁性コア３を備えるリアクトル１を図６に基づいて説明する。

【0059】

分割片３Ａ，３Ｂは同一形状を備える。そのため、磁性コア３を作製するための金型が一つで済むので、リアクトル１の生産性を向上させることができる。

【0060】

分割片３Ａ，３Ｂは、一つの外側コア部３２と一つの内側コア部３１とが一体に繋がった概略Ｌ字型の部材である。分割片３Ａ，３Ｂの内側コア部３１の先端側には、実施形態２と同様の第二貫通孔３１ｈが形成されている。また、分割片３Ａ，３Ｂを組み合わせた磁性コア３において、一方の分割片３Ａ（３Ｂ）の第一貫通孔３２ｈと、他方の分割片３Ｂ（３Ａ）の第二貫通孔３１ｈと、を繋ぐ二つの流路溝３ｇが形成されている。

【0061】

本例の構成によれば、分割片３Ａ，３Ｂを組み合わせて、外側コア部３２を樹脂でモールドするだけで、両分割片３Ａ，３Ｂを強固に連結することができる。

【0062】

＜実施形態４＞
実施形態４では、第一貫通孔３２ｈの軸方向が実施形態１〜３とは異なるリアクトル１を図７に基づいて説明する。

【0063】

図７に示すように、本例の第一貫通孔３２ｈの一端と他端はそれぞれ、外側コア部３２の外方面３２ｏと側面３２ｗとに開口している。本例の構成によっても、外側コア部３２と樹脂モールド部６との密着性を向上させることができる。

【0064】

本例の第一貫通孔３２ｈは、磁束が通り難い外側コア部３２の角部の領域に形成されているため、外側コア部３２の磁気特性に及ぼす第一貫通孔３２ｈの悪影響は殆どない。

【0065】

＜実施形態５＞
実施形態５では、圧粉成形体を含む外側コア部３２を備えたリアクトル１を図８に基づいて説明する。

【0066】

図８の概略上面図に示すように、本例のリアクトル１の外側コア部３２は、圧粉成形体３２１と、その外周を覆う樹脂コア部３２０と、を備える。第一貫通孔３２ｈは、樹脂コア部３２０で構成される位置に設けられている。磁束の大半は圧粉成形体３２１を通るため、樹脂コア部３２０に第一貫通孔３２ｈを設けたことによる外側コア部３２の磁路断面積の減少は実質的な問題とならない。また、第一貫通孔３２ｈを樹脂コア部３２０に設けることで、樹脂コア部３２０の成形と共に第一貫通孔３２ｈの成形もできるので、リアクトル１の生産性に優れる。

【0067】

比透磁率を高くし易い圧粉成形体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。

【0068】

また、圧粉成形体３２１の外周を樹脂コア部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。

【符号の説明】

【0069】

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 ３１ｈ 第二貫通孔
３２ 外側コア部
３２０ 樹脂コア部 ３２１ 圧粉成形体 ３２ｈ 第一貫通孔
３２ｅ コイル対向面 ３２ｏ 外方面 ３２ｓ 周面
３２ｄ 下面 ３２ｕ 上面 ３２ｗ 側面
３ｇ 流路溝
６ 樹脂モールド部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】