特許 6973970 コアユニット及びリアクトル

(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】6973970

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】コアユニット及びリアクトル

(51)【国際特許分類】

   H01F 37/00 20060101AFI20211118BHJP

   H01F 27/26 20060101ALI20211118BHJP

【ＦＩ】

   H01F37/00 A

   H01F27/26 130Q

   H01F37/00 G

   H01F37/00 M

【請求項の数】13

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-80092(P2017-80092)

(22)【出願日】2017年4月13日

(65)【公開番号】特開2018-182082(P2018-182082A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2020年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】390005223

【氏名又は名称】株式会社タムラ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 浩太郎

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼田 勉

【審査官】 秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１３１６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−０１２９１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−０５４６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７１８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９３５４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ３７／００

Ｈ０１Ｆ ２７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のコア部材がそのプレス方向に沿って隙間を空けて配列されてなる第１のコアと、
前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第１のコアを構成する第１の樹脂体と、
を備え、
前記隙間には、前記第１の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、
前記第１の樹脂体には、
前記隙間の部分に前記樹脂の注入痕と、
前記注入痕を介在させて対向し、前記コア部材のプレス方向と直交する直交面を露出させる一対の第１の開口部と、
が設けられていること、
を特徴とするコアユニット。

【請求項2】

前記注入痕と前記一対の第１の開口部は、同一直線上に設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載のコアユニット。

【請求項3】

複数のコア部材がそのプレス方向に沿って隙間を空けて配列されてなる第２のコアと、
前記第２のコアを収容するケースと、
前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第２のコアを構成し、かつ、前記ケースと接合された第２の樹脂体と、
を備え、
前記隙間には、前記第２の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、
前記ケースは、底板と、前記底板と一体に設けられた対向する前壁および後壁と、前記前壁および前記後壁を繋ぐとともに、第２の開口部が設けられた側壁を有し、
前記第２の樹脂体は、前記第２の開口部を塞ぐ左右の壁を有し、
前記左右の壁が前記第２の開口部の縁と接合されていること、
を特徴とするコアユニット。

【請求項4】

複数のコア部材がそのプレス方向に沿って隙間を空けて配列されてなる第２のコアと、
前記第２のコアを収容するケースと、
前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第２のコアを構成し、かつ、前記ケースと接合された第２の樹脂体と、
を備え、
前記隙間には、前記第２の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、
前記第２の樹脂体には、前記隙間の部分に前記第２の樹脂体を構成する樹脂の注入痕が設けられ、
前記ケースは、前記注入痕を介在させて対向するとともに、前記プレス方向と直交する前記コア部材の直交面と対向する内壁に、前記直交面に向けて突出した突起が設けられていること、
を特徴とするコアユニット。

【請求項5】

前記第２の樹脂体の前記注入痕と前記突起は、同一直線上に設けられていること、
を特徴とする請求項４に記載のコアユニット。

【請求項6】

前記突起は、前記第２のコアにおける前記コア部材の前記直交面に沿って間隔を空けて２以上設けられていること、
を特徴とする請求項４又は５の何れかに記載のコアユニット。

【請求項7】

前記第２の樹脂体は、前記隙間の前記樹脂が前記ケースとの接合部分と一続きで成ること、
を特徴とする請求項３〜６の何れかに記載のコアユニット。

【請求項8】

前記底板には、第３の開口部が設けられ、
前記第２の樹脂体は、前記第３の開口部を塞いで前記第３の開口部の縁と接合され、前記第３の開口部を塞ぐ部分に注入痕が設けられていること、
を特徴とする請求項３に記載のコアユニット。

【請求項9】

前記ケースは、底板と、前記底板と一体に設けられた対向する前壁および後壁と、前記前壁および前記後壁を繋ぐとともに、第２の開口部が設けられた側壁を有し、
前記第２の樹脂体は、前記第２の開口部を塞ぐ左右の壁を有し、
前記左右の壁が前記第２の開口部の縁と接合され、
前記底板には、第３の開口部が設けられ、
前記第２の樹脂体は、前記第３の開口部を塞いで前記第３の開口部の縁と接合され、前記第３の開口部を塞ぐ部分に前記注入痕が設けられていること、
を特徴とする請求項４に記載のコアユニット。

【請求項10】

前記コア部材は、前記プレス方向と直交する直交面がＥ字形状を成すＥ字型コアであること、
を特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のコアユニット。

【請求項11】

前記コア部材は、圧粉磁心であること、
を特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のコアユニット。

【請求項12】

請求項１又は２に記載のコアユニットと、
請求項８又は９に記載のコアユニットと、
を備え、
請求項１又は２に記載のコアユニットが前記ケースに収容され、
前記第１のコアと前記第２のコアが接合されて環状コアを構成していること、
を特徴とするリアクトル。

【請求項13】

前記環状コアの少なくとも一部に装着されたコイルを備え、
前記コイルは、巻軸を前記第３の開口部に向けて前記ケースに配置されていること、
を特徴とする請求項１２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、複数のコア部材が樹脂により一体化されたコアユニット及びリアクトルに関する。

【背景技術】

【0002】

リアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等をはじめ、種々の用途で使用されている。例えば、車載用の昇圧回路に用いられるリアクトルとして、コアの周囲に配置した樹脂製のボビンにコイルを巻回したものが多く用いられる。

【0003】

この種のリアクトルとして、コアには、コイルなどの他の部材との絶縁を図るため、コアの周囲を被覆する樹脂部材が設けられる。この樹脂部材で被覆されたコアは、その一部にコイルが装着された状態で、ケースに収容される。

【0004】

コアとしては、例えば、圧粉磁心が用いられる。圧粉磁心は、磁性粉末を含む磁性材料を金型に充填し、プレスして成形されることで形成される。具体的には、圧粉磁心は、圧粉磁心の形状をなす所定形状の貫通孔が設けられた柱状のダイスと、貫通孔の上側、下側から挿入し、貫通孔内に充填した磁性材料をプレスする上パンチ、下パンチを用いて製造される。貫通孔の形状をＵ字形状とすると、Ｕ字型コアを製造することができ、Ｅ字形状とするとＥ字型コアを製造することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−０２６４２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

電気特性を満足するために、プレス方向の大きさを大きくする必要がある。磁性粉末を含む磁性材料を金型内に入れてプレスしてコアを成形する場合、成形したコアを金型内から取り出す際に、そのプレス方向にコアが大きいと、コア表面が金型内壁と摺動することによりキズが生じ、歩留まりが悪化する場合がある。そのため、プレス方向に大きいコアを成形できず、プレス方向の寸法に制約があった。

【0007】

また、電気特性を満足するために、プレス方向の大きさを大きくする必要があるが、コアの大きさを大きくすることで、コア内部の熱が放熱できないという問題があった。

【0008】

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コアのプレス方向の大きさの制約を受けず、コア内部の熱を放熱することのできるコアユニット及び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】

【0009】

本発明のコアユニットは、複数のコア部材がそのプレス方向に沿って隙間を空けて配列されてなる第１のコアと、前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第１のコアを構成する第１の樹脂体と、を備え、前記隙間には、前記第１の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、前記第１の樹脂体には、前記隙間の部分に前記樹脂の注入痕と、前記注入痕を介在させて対向し、前記コア部材のプレス方向と直交する直交面を露出させる一対の第１の開口部と、が設けられていること、を特徴とする。

【0010】

また、本発明のコアユニットは、複数のコア部材がそのプレス方向に沿って隙間を空けて配列されてなる第２のコアと、前記第２のコアを収容するケースと、前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第２のコアを構成し、かつ、前記ケースと接合された第２の樹脂体と、を備え、前記隙間には、前記第２の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、前記ケースは、底板と、前記底板と一体に設けられた対向する前壁および後壁と、前記前壁および前記後壁を繋ぐとともに、第２の開口部が設けられた側壁を有し、前記第２の樹脂体は、前記第２の開口部を塞ぐ左右の壁を有し、前記左右の壁が前記第２の開口部の縁と接合されていること、を特徴とする。
さらに、本発明のコアユニットは、複数のコア部材がそのプレス方向に沿って隙間を空けて配列されてなる第２のコアと、前記第２のコアを収容するケースと、前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第２のコアを構成し、かつ、前記ケースと接合された第２の樹脂体と、を備え、前記隙間には、前記第２の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、前記第２の樹脂体には、前記隙間の部分に前記第２の樹脂体を構成する樹脂の注入痕が設けられ、前記ケースは、前記注入痕を介在させて対向するとともに、前記プレス方向と直交する前記コア部材の直交面と対向する内壁に、前記直交面に向けて突出した突起が設けられていること、を特徴とする。

【0011】

本発明のリアクトルは、前記第１のコアを有するコアユニットを第１のコアユニット、前記第２のコアを有するコアユニットを第２のコアユニットとすると、第１のコアユニットと第２のコアユニットとを備え、前記第１のコアユニットが前記ケースに収容され、前記第１のコアと前記第２のコアが接合されて環状コアを構成していること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、コアのプレス方向の大きさの制約を受けず、コア内部の熱を放熱することのできるコアユニット及びリアクトルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の実施形態に係るリアクトルの全体斜視図である。

【図2】第１の実施形態に係るリアクトルの分解斜視図である。

【図3】第１の実施形態に係るリアクトルの各ユニットの構成を示す斜視図である。

【図4】コアの構成を示す斜視図である。

【図5】ケースの上面側斜視図である。

【図6】ケースの底面図である。

【図7】上ユニットの底面側斜視図である。

【図8】下ユニットの上面側斜視図である。

【図9】下ユニットの底面側斜視図である。

【図10】下ユニットの製造工程を説明するための図であり、図９のＡ−Ａ断面を示す。

【図11】下ユニットの製造工程を説明するための図であり、下コア及びケースの底面図を示す。

【図12】上ユニットの製造工程を説明するための図であり、図７のＢ−Ｂ断面箇所を示す。

【図13】複数のコア部材とケースとを樹脂モールド成形する際の課題を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態のリアクトルについて説明する。

【0015】

［１．第１の実施形態］
［１−１．概略構成］
図１は、第１の実施形態に係るリアクトルの全体斜視図である。図２は、第１の実施形態に係るリアクトルの分解斜視図である。図３は、第１の実施形態に係るリアクトルの各ユニットの構成を示す斜視図である。

【0016】

リアクトルは、電気エネルギーを磁気エネルギーに変換して蓄積及び放出する電磁気部品であり、電圧の昇降圧等に使用される。本実施形態のリアクトルは、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等で使用される大容量のリアクトルである。リアクトルは、これら自動車に搭載される昇圧回路の主要部品である。

【0017】

図１〜図３に示すように、本実施形態に係るリアクトルは、コア１と、樹脂部材２と、ケース４と、コイル５と、充填成形部６とを備える。

【0018】

コア１は、上コア１Ａと下コア１Ｂとから構成され、樹脂部材２は、上コア１Ａを被覆する上カバー２Ａと、下コア１Ｂを被覆する下カバー２Ｂとを有する。下カバー２Ｂが、下コア１Ｂとケース４とを一体化してコアユニットとして下ユニット１０Ｂを構成し、上コア１Ａと上カバー２Ａとでコアユニットとして上ユニット１０Ａを構成する。下ユニット１０Ｂの中脚部にコイル５を嵌め込み、上ユニット１０Ａを下ユニット１０Ｂに組み付け、ケース４内に充填材を充填及び固化して充填成形部６を構成することでリアクトルを構成する。

【0019】

［１−２．詳細構成］
本実施形態のリアクトルの各部の詳細構成について、図１〜図３の他、図４〜図９を用いて説明する。なお、本明細書において、図１に示すｚ軸方向を「上」側、その逆方向を「下」側とする。各部材の構成を説明するのに、「下」は「底」や「裏」とも称する。「上」や「下」とは、リアクトルの各構成の位置関係をいうものであり、リアクトルが実機に搭載された際の位置関係や方向を指すものではない。

【0020】

コア１は、磁性粉末を含む磁性材料を金型に入れてプレスしてなる環状コアである。コア１としては、圧粉磁心、メタルコンポジットコアを用いることができる。圧粉磁心は、磁性粉末と樹脂とを含む磁性材料を金型に入れてプレスして成形した成形体を焼鈍処理してなるコアである。メタルコンポジットコアは、磁性粉末と樹脂とを含む磁性材料を金型に入れてプレスして成形してなるコアであり、焼鈍処理されていないコアである。ここでは、コア１は圧粉磁心である。

【0021】

図４に示すように、コア１は、上コア１Ａと下コア１Ｂとが接合されて構成される。上コア１Ａおよび下コア１Ｂは、複数のコア部材がそのプレス方向に沿って隙間１９を空けて配列されてなる。ここでは、コア部材はプレス方向に直交する直交面がＥ字形状を成すＥ字型コアであり、同じＥ字型コアを用いる。上コア１Ａのコア部材に符号１１、１２を付し、下コア１Ｂのコア部材に符号１３、１４を付す。ここでは、プレス方向は、ｙ方向であり、コア部材の密度均一化の観点から、後述の各脚１５〜１７の延び方向と直交する方向としている。また、図４に示すように、直交面は、ｘｚ平面に平行な面である。コア部材には、平行な直交面の間の側周面に、直交面と略直交する方向に延びるキズがあっても良い。

【0022】

Ｅ字型コア１１〜１４は、中央の中脚１５と、中脚１５の両側に中脚１５と平行に設けられた外脚１６、１７と、各脚１５〜１７を繋ぐヨーク１８とから構成される。上コア１Ａは、Ｅ字型コア１１、１２が互いの直交面が平行かつ各脚１５〜１７が揃うように、ｙ方向に隙間１９を空けて配列されて成り、下コア１Ｂは、Ｅ字型コア１３、１４が互いの直交面が平行かつ各脚１５〜１７が揃うように、ｙ方向に隙間１９を空けて配列されて成る。

【0023】

上コア１Ａ及び下コア１Ｂは、中脚１５が、コイル５が装着される中脚部を構成し、外脚１６、１７が外脚部を構成し、ヨーク１８がヨーク部を構成する。なお、上コア１Ａおよび下コア１Ｂの外脚１６、１７は、端面同士が当接して接着剤等により接合され、上コア１Ａおよび下コア１Ｂの中脚１５は端面同士が離れており、ギャップが存在する。

【0024】

このように、コア１は、概略θ形状をなし、コイル５が装着される中脚部と、中脚部の両側に中脚部と平行に延びる一対の外脚部と、中脚部および外脚部を繋ぐヨーク部とからなる。コイル５が通電するとコイル５の空芯部に磁束が発生し、発生した磁束は中脚部からヨーク部、外脚部を介して中脚部に戻って閉じた磁路を形成する。

【0025】

なお、コア１に形成される磁路とＥ字型コア１１〜１４の直交面とは平行である。そのため、本実施形態のように、プレス方向（ｙ方向）にコア部材を配列しても、磁路内のギャップにはなりにくく、磁気特性への影響は小さい。

【0026】

ケース４は、コア１およびコイル５を収容する収容体である。ケース４は、例えばアルミニウム合金等、熱伝導性が高く軽量な金属で構成されており、放熱性を有する。

【0027】

図２、図５及び図６に示すように、ケース４は、上面が開口した概略直方体形状であり、底板４１と底板４１と一体に設けられた対向する前壁４２、後壁４３、及び前壁４２と後壁４３とを繋ぐ側壁４４を有する。底板４１および側壁４４には、開口部４７、４８が設けられている。底板４１は矩形状であり、中央に開口部４７が設けられ、側壁４４は、矩形の一部が切り欠かれるようにして矩形状の開口部４８が設けられて、底板４１と一連のｙ方向に延びる辺と、当該辺の両端からｚ方向に延びて前壁４２、後壁４３と一連の辺とからなるＵ字形状を成す。前壁４２及び後壁４３は、互いに平行でｙ方向に肉厚な略矩形状の壁である。ケース４内にＥ字型コア１１〜１４が配置された際、前壁４２及び後壁４３の内周はＥ字型コア１１〜１４の直交面と対向する。前壁４２及び後壁４３の内周がケース４のＥ字型コア１１〜１４の直交面と対向する内壁となる。

【0028】

前壁４２及び後壁４３の内周には、突起４０が設けられている。前壁４２の突起４０と後壁４３の突起４０とは対向して設けられている。突起４０は、Ｅ字型コア１１〜１４の外脚１６、１７に向けて突出しており、先端が外脚１６、１７の外表面に当接する。また、突起４０は、外脚１６、１７がヨーク１８から延びる方向、すなわちｚ方向に延びている。

【0029】

前壁４２及び後壁４３には、コイル５と対面する内壁部分に凹部４５が設けられている。凹部４５の形状は、コイル５の形状に倣った形状を有していても良い。凹部４５には、底板４１から壁４２、４３の上端までの間の高さに隆起した段部４６が底板４１の対角線上に設けられ、この端部４６に、上コア１Ａをケース４に固定するためのネジ穴４６ａが設けられている。

【0030】

図２に示すように、樹脂部材２は、コア部材の周囲を被覆してコア１を構成するとともに、ケース４と接合される。樹脂部材２は、上コア１Ａ周囲の少なくとも一部を被覆する上カバー２Ａと、下コア１Ｂ周囲の少なくとも一部を被覆する下カバー２Ｂとを有する。上カバー２Ａおよび下カバー２Ｂは、それぞれ樹脂で構成される樹脂体である。樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、ＢＭＣ（Ｂｕｌｋ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、ＰＰＳ（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ）、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等を用いることができる。

【0031】

上カバー２Ａは、上コア１Ａの周囲の少なくとも一部を被覆する。図７に示すように、上カバー２Ａは、Ｅ字型コア１１、１２の周囲を被覆して、これらＥ字型コア１１、１２を、そのプレス方向に隙間１９を空けて配列した状態で固定し、上コア１Ａを構成する。但し、Ｅ字型コア１１、１２の隙間１９には、上カバー２Ａを構成する樹脂が介在している。

【0032】

上カバー２Ａには、Ｅ字型コア１１、１２の隙間１９の部分に樹脂の注入痕３０Ａと、Ｅ字型コア１１、１２のプレス方向と直交する直交面を露出させる一対の開口部２１とが設けられている。注入痕３０Ａは、上カバー２Ａ（樹脂部材２）を構成する樹脂が注入され、当該樹脂が固化した際に形成された跡であり、凹凸などによりなる。一対の開口部２１は、注入痕３０Ａを介在させて対向する。ここでは、開口部２１は、矩形状の開口であり、直交面の中脚１５及びヨーク部１８の部分を露出する。注入痕３０Ａと一対の開口部２１は、図２及び図３に示すように、同一直線上に設けられている。また、上カバー２Ａには、中脚１５、外脚１６、１７の端面、及び外脚１６、１７の内外の側面が露出する開口が設けられている。

【0033】

また、上カバー２Ａには、段部４６に載置され、上コア１Ａをケース４に固定するための不図示の固定部が設けられており、この固定部にネジ挿入孔が設けられている。ネジ挿入孔にネジ９１が挿入されネジ締結されることで、上コア１Ａがケース４に対して固定される。

【0034】

図２、図８及び図９に示すように、下カバー２Ｂは、Ｅ字型コア１３、１４の周囲を被覆する被覆部２３と、Ｅ字型コア１３、１４の外脚１６、１７の外側に立設した左右の壁２４と、左右の壁２４の両端部に設けられた張出部２５とを有する。

【0035】

被覆部２３は、Ｅ字型コア１３、１４の周囲を被覆して、これらＥ字型コア１３、１４を、そのプレス方向に隙間１９を空けて配列した状態で固定し、下コア１Ｂを構成する。但し、Ｅ字型コア１３、１４の隙間１９には、下カバー２Ｂを構成する樹脂が介在しており、Ｅ字型コア１３、１４が固定され、また、この樹脂はケース４の接合部分と一続きに成っている。被覆部２３は、開口部４７を塞いでおり、開口部４７を塞ぐ面と底板４１の底面はそれぞれ面一になっている。また、被覆部２３には、外脚１６、１７の端面、及び外脚１６、１７の内側面が露出する開口が設けられている。

【0036】

被覆部２３には、開口部４７を塞ぐ部分に注入痕３０Ｂが設けられている。注入痕３０Ｂは、下カバー２Ｂ（樹脂部材２）を構成する樹脂が注入され、当該樹脂が固化した際に形成された跡であり、凹凸などによりなる。この注入痕３０Ｂは、開口部４７を塞ぐ被覆部２３の底面において、Ｅ字型コア１３、１４間の隙間の部分に設けられる。より詳細には、注入痕３０Ｂは、前壁４２に設けられた突起４０と後壁４３に設けられた突起４０とを結ぶ直線上であって、Ｅ字型コア１３、１４間の隙間の部分に設けられる。

【0037】

左右の壁２４は、略四角形状の板状体であり、前壁４２および後壁４３の間に設けられている。左右の壁２４は、側壁４４の開口部４８を塞いで側壁４４の開口部４８の縁と接合されている。左右の壁２４は、側壁４４の表面と面一になっている。

【0038】

張出部２５は、左右の壁２４の両端に設けられ、開口部４８の縁からケース４の内側に張り出している。張出部２５は、側壁４４及び前壁４２又は後壁４３の形状に倣った形状を有し、側壁４４、前壁４２、後壁４３と密着してこれら側壁４４、前壁４２、後壁４３と接合されている。具体的には、前壁４２側の張出部２５は、側壁４４及び前壁４２の内周に倣った形状を有し、側壁４４及び前壁４２と密着して接合されている。後壁４３側の張出部２５は、側壁４４及び後壁４３の内周に倣った形状を有し、側壁４４及び後壁４３と密着して接合されている。これにより、張出部２５は、充填材又は充填成形部６の熱膨張による左右の壁２４の外側への倒れを防止する。

【0039】

コイル５は、絶縁被覆を有する導線である。本実施形態では、コイル５は、平角線のエッジワイズコイルである。但し、コイル５の線材や巻き方は平角線のエッジワイズコイルに限定されず、他の形態であっても良い。

【0040】

図３に示すように、コイル５は、巻軸を開口部４７に向けてケース４に配置され、コア１の中脚部に装着される。コイル５の両端部は、例えば上方などのリアクトル外部に引き出されており、外部電源などの外部機器の配線と接続される。

【0041】

充填成形部６は、ケース４が囲うコア１の収容空間の隙間に充填材が充填及び固化されてなる。充填材には、リアクトルの放熱性能の確保及びリアクトルからケースへの振動伝搬の軽減のため、比較的柔らかく熱伝導性の高い樹脂が適している。また、充填材は絶縁性を有することが好ましい。

【0042】

［１−３．リアクトルの製造方法］
図３の他、図１０〜図１２を用いて本リアクトルの製造方法について説明する。本リアクトルは、下ユニット１０Ｂの製造工程、上ユニット１０Ａの製造工程、及び組立工程を有する。

【0043】

（１）下ユニット１０Ｂの製造工程
下ユニット１０Ｂは、上下が逆になった形で成型される。まず、図１０（ａ）に示すように、下型７１にインサート品として、ケース４及びＥ字型コア１３、１４をセットする。この時Ｅ字型コア１３、１４は、Ｅ字形状を成す面を平行にして、プレス方向に隙間を空けて、脚１５〜１７を下にして下型７１に配置する。このとき外脚１６、１７と突起４０とが接していても良いし、接していなくても良い。ここでは、Ｅ字型コア１３、ｌ４を下型７１にセットした段階では、外脚１６、１７が突起４０と接していないものとして説明する。

【0044】

次に、図１０（ｂ）に示すように、上型７２をセットする。上型７２には、樹脂を注入する貫通孔であるゲート７３が設けられている。このゲート７３は、図１１に示すように、Ｅ字型コア１３、１４の隙間１９に配置されている。ここでは、ゲート７３は、当該隙間１９に沿って間隔を空けて２箇所設けられている。但し、ゲート７３の数は、ゲート７３が当該隙間１９に沿って設けられるのであれば、特に限定されず、１つでも３つ以上でも良い。

【0045】

図１０（ｂ）の黒塗り矢印に示すように、ゲート７３から樹脂を注入し、樹脂がＥ字型コア１３、１４の隙間に充填されると、Ｅ字型コア１３、１４には、図１０（ｂ）の白抜き矢印に示すように、樹脂の射出圧が互いに離れようとする方向に働く。ここで、突起４０が、２つのＥ字型コア１３、１４の外脚１６、１７を挟むようにして対向して、ケース４の前壁４２および後壁４３の内面に設けられているため、Ｅ字型コア１３、１４が離れる方向に移動しても、Ｅ字型コア１３、１４は突起４０と当接して押さえられて、下型７１又は上型７２の内壁に当接することがない。突起４０は、下型７１又は上型７２の内壁の突出部分よりも突出しているからである。このようにして、金型に配置するケース４によって同じく金型に配置するＥ字型コア１３、１４を支持する。

【0046】

金型内の樹脂の充填後、固化させて、下カバー２Ｂを形成して下コア１Ｂとケース４とを一体化し、下ユニット１０を構成する。そして、下ユニット１０を金型内から取り出す。なお、被覆部２３に設けられた開口は、Ｅ字型コア１３、１４が下型７１に当接された状態で樹脂が充填されたため被覆されずに形成されたものである。このように、樹脂をヨーク１８側から注入し、樹脂の射出圧によりＥ字型コア１３、１４をヨーク１８側から押しつけ、外脚１６、１７を下型７１に当てることで、ケース４の開口部４７から露出するヨーク１８側を樹脂で覆うことができ、リアクトルの設置面に対する絶縁を確保することができる。

【0047】

樹脂の固化後、ゲート７３の位置に注入痕３０Ｂが形成される。この注入痕３０Ｂは、Ｅ字型コア１３、１４の隙間１９の部分であって、前壁４２の突起４０と後壁４３の突起４０との中間位置に形成される。なお、下カバー２Ｂには、Ｅ字型コア１３、１４に突起４０が当接する部分に凹部が形成される。

【0048】

（２）上ユニット１０Ａの製造工程
図１２に示すように、Ｅ字型コア１１、１２の脚１５〜１７を下型８１の凹部に挿入し、下型８１にＥ字型コア１１、１２をセットする。この状態では、Ｅ字型コア１１、１２は、Ｅ字型コア１１、１２の間に隙間が設けられ、Ｅ字形状を成す面が平行に配列されている。

【0049】

次に、上型８２をセットする。このとき、金型又は治具８４によりＥ字型コア１１、１２を押さえてｘｙ方向に位置決めする。さらに、上型８２に貫通孔であるゲート８３から金型内に樹脂を充填する。ゲート８３は、Ｅ字型コア１１、１２の隙間１９に設けられており、ここでは、１箇所設けられている。樹脂の射出圧により、Ｅ字型コア１１、１２は、下型８１に押しつけられ、外脚１６、１７の端面には樹脂が被覆されない。また、下型８１の凹部と接触することにより、外脚１６、１７の外表面および内表面にも樹脂は被覆されない。また、中脚１５及びヨーク１８の表面も金型又は治具８４により押さえられるため、樹脂は被覆されない。そのため、一対の開口部２１が形成される。

【0050】

樹脂の固化後、ゲート８３の位置に注入痕３０Ａが形成され、注入痕３０Ａと一対の開口部２１は同一直線上に並ぶ。

【0051】

このように、樹脂をヨーク１８側から注入し、樹脂の射出圧によりＥ字型コア１１、１２をヨーク１８側から押しつけ、外脚１６、１７を下型８１に当てることで、ヨーク１８側を樹脂で覆うことができ、コアの防錆効果や絶縁を確保することができる。

【0052】

以上のように金型内の樹脂の充填後、固化させることで上ユニット１０Ａを形成し、金型又は治具８４をｘｙ方向にスライドさせ、上ユニット１０Ａを金型内から取り出す。これにより、金型又は治具８４との摺動によるキズがＥ字型コア１１、１２に生じることがなくなる。

【0053】

（３）組立工程
図３に示すように、下ユニット１０には、壁４２〜４４、２４によって四角い枠が区画され、コイル５の収容空間が形成されている。コイル５を下コア１Ｂの中脚部に嵌め込み、上ユニット１０Ａの中脚部をコイル５に挿入し、上コア１Ａの外脚１６、１７を下コア１Ｂの外脚１６、１７に接着剤等により接合する。上ユニット１０Ａを固定部を介してネジ締結によりケース４に組み付ける。そして、コイル５の収容空間に、充填材を充填及び固化させて、充填成形部６を形成し、リアクトルを得る。

【0054】

［１−４．作用・効果］
（１）本実施形態のコアユニットである上ユニット１０Ａは、Ｅ字型コア１１、１２がそのプレス方向に沿って隙間１９を空けて配列されてなる上コア１Ａと、Ｅ字型コア１１、１２の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該Ｅ字型コア１１、１２を固定して上コア１Ａを構成する第１の樹脂体である上カバー２Ａと、を備え、隙間１９には、上カバー２Ａを構成する樹脂がＥ字型コア１１、１２に密着して介在するようにした。

【0055】

また、コアユニットである下ユニット１０Ｂは、Ｅ字型コア１３、１４がそのプレス方向に沿って隙間１９を空けて配列されてなる下コア１Ｂと、下コア１Ｂを収容するケース４と、Ｅ字型コア１３、１４の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該Ｅ字型コア１３、１４を固定して下コア１Ｂを構成し、かつ、ケース４と接合された下カバー２Ｂと、を備え、隙間１９には、下カバー２Ｂを構成する樹脂がＥ字型コア１３、１４に密着して介在するようにした。

【0056】

これにより、プレス方向の寸法に制約を受けずに、プレス方向に大きなコアを得ることができる。また、コア部材間に密着して介在する樹脂により、コア部材間に空気層が生じる場合と比べて熱抵抗を低減させることができ、コア内部の熱を放熱することができる。さらに、複数のコア部材を接着剤等で接合する必要がなくなる。つまり、コア部材を接合する接着剤、およびその接着工程が必要ないので、製造コストおよび製造工数を削減することができる。

【0057】

このような効果の得られる上ユニット１０Ａの具体的構成として、上カバー２Ａに、隙間１９の部分に樹脂の注入痕３０Ａと、注入痕３０Ａを介在させて対向し、Ｅ字型コア１１、１２のプレス方向と直交する直交面を露出させる一対の開口部２１と、を設けるようにした。このような構成にすることにより、隙間１９の部分から樹脂を注入し、その射出圧により外側に移動しようとするＥ字型コア１１、１２を外側から金型又は治具で押さえる製造方法を採用することができる。当該製造方法において、ゲート８３と金型又は治具を同一直線上に配置することで、Ｅ字型コア１１、１２を金型又は治具で支えることができるので、安定的にコアユニットを製造することができる。また、開口部２１を設けたことで、上コア１Ａの熱を放熱することができる。

【0058】

（２）下カバー２Ｂには、隙間１９の部分に下カバー２Ｂを構成する樹脂の注入痕３０Ｂを設け、ケース４には、注入痕３０Ｂを介在させて対向するとともに、プレス方向と直交するＥ字型コア１３、１４の直交面と対向する内壁に、直交面に向けて突出した突起４０を設けるようにした。

【0059】

これにより、Ｅ字型コア１３、１４間の隙間１９から樹脂を注入して樹脂モールド成形法により下コア１Ｂおよびケース４を一体化する際に、Ｅ字型コア１３、１４が樹脂の射出圧により互いに離れる方向に移動しようとするが、各突起４０がＥ字型コア１３、１４を支持するので、金型内壁にＥ字型コア１３、１４が当接することがない。このような構造によれば、下カバー２Ｂがプレス方向に大きくない複数のＥ字型コア１３、１４により、プレス方向に大きな下コア１Ｂを構成できるので、プレス方向の寸法に制約を受けずに、歩留まりの良いリアクトルを得ることができる。

【0060】

すなわち、図１３に示すように、複数のコア部材１０１と複数のコア部材１０１を収容するケース１０４とを樹脂モールド成形法により一体成形したい場合に、金型１７１内にケース１０４および複数のコア部材１０１をセットして金型１７１内に樹脂を注入すると、その射出圧によりコア部材１０１が移動してしまい、金型１７１内壁に当接する場合がある。この当接状態で樹脂硬化後に金型１７１内から成形品を取り出そうとしても取り出せないか、取り出せてもコア表面にキズが発生し、歩留まりが悪化してしまう。

【0061】

これに対し、本実施形態では、樹脂モールド成形対象とは別異の治具ではなく、樹脂モールド成形対象の１つであるケース４自体に突起４０を設けるようにしたので、樹脂の射出圧で外側に移動しようとするＥ字型コア１３、１４を突起４０で支えるため、Ｅ字型コア１３、１４が金型内壁に当接することがなくなる。その結果、Ｅ字型コア１３、１４の露出部分に金型内壁との摺動によるキズが付くのを防止でき、かつ、金型から成形品を取り出すことも可能である。結果として、歩留まりを良くすることができる。

【0062】

（３）本実施形態のリアクトルは、上ユニット１０Ａと下ユニット１０Ｂとを備え、ケース４に収容され、上コア１Ａと下コア１Ｂが接合されて環状コアを構成するようにした。また、注入痕３０Ｂと突起４０は、同一直線上に設けるようにした。ここでは、本リアクトルを底面視して前壁４２の突起４０と、注入痕３０Ｂと、後壁４２の突起４０とを同一直線上に設けるようにした。これにより、Ｅ字型コア１３、１４とケース４とを樹脂モールドにより一体化する際、必要最低限の数や接触面積の突起４０でＥ字型コア１３、１４を支持することができる。そのため、Ｅ字型コア１３、１４とケース４とを接合する下カバー２Ｂを構成するための樹脂の流動性を向上させることができ、下コア１０Ｂとケース４との放熱経路を確保することができる。すなわち、突起４０を介してケース４とＥ字型コア１３、１４とが直接接触する場合でも放熱経路が形成されるが、Ｅ字型コア１３、１４と突起４０の接合面に微細な凹凸があると、空気層ができてしまい、熱抵抗が増大する場合がある。本実施形態によれば、突起４０の数や接触面積を小さくすることができるので、Ｅ字型コア１３、１４及びケース４に微細な凹凸があっても、樹脂が入り込み、熱抵抗を低減させることができる。

【0063】

（４）突起４０は、Ｅ字型コア１３、１４の直交面に沿って間隔を空けて２以上設けるようにした。これにより、モールド成形法によるコアとケース４との一体化の際に、樹脂の射出圧を安定的に受けることができるので、コアとケース４との位置決めの正確性が向上し、生産性を向上させることができる。

【0064】

（５）下カバー２Ｂは、隙間１９の樹脂がケース４との接合部分と一続きで成るようにした。これにより、Ｅ字型コア１３、１４間に熱抵抗の大きい空気が介在することなく、コア１中央の熱を下カバー２Ｂを介してケース４に放熱することができるので、温度の下がりにくいリアクトル内部のコア１の温度を下げることができる。すなわち、隙間１９の樹脂によって、製造コストおよび製造工数が削減できるだけでなく、コア１内部からケース４までの放熱経路を形成することができる。

【0065】

（６）コア１の少なくとも一部に装着されたコイル５を備え、ケース４は、開口部４７が設けられた底板４１を有し、コイル５は、巻軸を開口部４７に向けてケース４に配置されるようにした。これにより、コア１からの漏れ磁束に対してシールド効果によるインダクタンス低下を抑制できる。

【0066】

（７）ケース４は、底板４１と一体に設けられた対向する前壁４２および後壁４３と、前壁４２および後壁４３を繋ぐとともに、開口部４８が設けられた側壁４４を有し、下カバー２Ｂは、開口部４８を塞ぐ左右の壁２４を有し、左右の壁２４が開口部４８の縁と接合されるようにした。これにより、コア１やコイル５の周囲に部分的にケース４がない部分があるので、ケース４にコア１からの漏れ磁束が貫くことによって、ケース４が発熱することがなく、リアクトル損失の低減が可能になる。また、金属製のケース４の壁が樹脂性の左右の壁２４に置き換わっているので、軽量化したリアクトルを得ることができる。

【0067】

［２．他の実施形態］
本発明は、第１の実施形態に限定されるものではなく、下記に示す他の実施形態も包含する。また、本発明は、第１の実施形態及び下記の他の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせた形態も包含する。さらに、これらの実施形態を発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができ、その変形も本発明に含まれる。

【0068】

（１）第１の実施形態では、コア部材は、Ｅ字型コア１１〜１４としたが、Ｕ字型コア、Ｉ字型コアなど直交面が他の形状のコアを用いても良い。また、コア部材を同じＥ字型コアを用いて、各コア部材のプレス方向の大きさを同じにしたが、異なるようにしても良い。

【0069】

（２）第１の実施形態では、ゲート７３をＥ字型コア１３、１４の隙間１９に沿って、底面側となるヨーク１８側に設けたが、隙間１９に沿っていれば、外脚１６、１７の外側に設けても良い。この場合、注入痕３０Ｂは、左右の壁２４に設けられる。

【0070】

（３）第１の実施形態では、上カバー２Ａの注入痕３０Ａを中脚１５の部分の中間位置に設けるようにしたが、外脚１６間、及び外脚１７間にそれぞれ設けるようにしても良い。この場合、注入痕３０Ａは、Ｅ字型コア１１、１２の隙間１９に沿って設けられる。また、直交面のうち中脚１５及びヨーク１８の部分を露出させる一対の開口部２１に代えて、各注入痕３０Ａを介在させて対向し、直交面のうち外脚１６及びヨーク１８の部分を露出させる一対の開口部、並びに、直交面のうち外脚１７及びヨーク１８の部分を露出させる一対の開口部が設けられる。

【符号の説明】

【0071】

１ コア
１Ａ 上コア
１Ｂ 下コア
１０Ａ 上ユニット
１０Ｂ 下ユニット
１１〜１４ Ｅ字型コア
１５ 中脚
１６、１７ 外脚
１８ ヨーク
１９ 隙間
２ 樹脂部材
２Ａ 上カバー
２Ｂ 下カバー
２１ 開口部
２３ 被覆部
２４ 左右の壁
２５ 張出部
３０Ａ、３０Ｂ 注入痕
４ ケース
４０ 突起
４１ 底板
４２ 前壁
４３ 後壁
４４ 側壁
４５ 凹部
４６ 段部
４６ａ ネジ穴
４７、４８ 開口部
５ コイル
６ 充填成形部
７１ 下型
７２ 上型
７３ ゲート
８１ 下型
８２ 上型
８３ ゲート
９１ ネジ

【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】