特許 7049207 リアクトルの製造方法

(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】

(24)【登録日】2022-03-29

(45)【発行日】2022-04-06

(54)【発明の名称】リアクトルの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 41/12 20060101AFI20220330BHJP

   H01F 37/00 20060101ALI20220330BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20220330BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20220330BHJP

   B29C 33/12 20060101ALI20220330BHJP

【ＦＩ】

H01F41/12 C

H01F37/00 M

H01F37/00 T

H01F37/00 J

H01F37/00 A

B29C45/14

B29C45/26

B29C33/12

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2018143844

(22)【出願日】2018-07-31

(65)【公開番号】P2020021806

(43)【公開日】2020-02-06

【審査請求日】2021-04-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】冨田 芳樹

(72)【発明者】

【氏名】飯島 遥

(72)【発明者】

【氏名】山田 昌徳

【審査官】井上 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－００５５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２０４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１８５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０９０４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３７８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭４７－０２２７３０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２３０２３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／０６５１８３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ４１／１２

Ｈ０１Ｆ ３７／００

Ｈ０１Ｆ ４１／０４

Ｂ２９Ｃ ４５／１４

Ｂ２９Ｃ ４５／２６

Ｂ２９Ｃ ３３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コアと、前記コアに巻回されている巻線と、前記コアと前記巻線を覆う樹脂カバーであって上方または側方に突出する突起を有している樹脂カバーを備えたリアクトルの製造方法であり、
溶融樹脂を充填して前記樹脂カバーを形成するための金型が上型と下型を備えており、
前記上型は、前記下型に対して上下方向に相対的に移動が可能であり、前記突起の上部を形成する突起上部キャビティ部を備えており、
前記下型は、
前記コアの側面に対して進退可能に設けられており、前記溶融樹脂を充填する際に前記コアを押圧するコア押圧部と、
前記コア押圧部に連結されており、前記突起の下部を形成する突起下部キャビティ部であって当該突起下部キャビティ部の側面に溝が設けられている突起下部キャビティ部と、
を備えており、
前記金型内の前記溶融樹脂が固化した後、前記上型を開いた後に前記コア押圧部と前記突起下部キャビティ部を後退させる、リアクトルの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、リアクトルの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

コアと、コアに巻回されている巻線と、コアと巻線を覆う樹脂カバーを備えているリアクトルが知られている（特許文献１）。特許文献１のリアクトルの樹脂カバーには、巻線の引き出し線と他の銅体を接続して固定する端子固定部が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－４１９１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、樹脂カバーは射出成形で作られる。より具体的には、樹脂カバーは、コアと巻線のアセンブリを入れた金型に溶融樹脂を充填して作られる。上記した端子固定部に相当する突起あるいは他の用途の突起は射出成形で樹脂カバーと同時に成形される。金型は下型と、下型に対して上下方向に移動可能に設けられている上型とで構成される。樹脂カバーから上方または側方に突出する突起を樹脂カバーに設ける場合、金型の上型に突起を形成するためのキャビティ部（突起キャビティ部）が設けられる。そのような上型を備えた金型で樹脂カバーを短いサイクルで連続生産すると、上型の突起キャビティ部の温度が十分に下がらず、上型を開いたときに突起が突起キャビティ部から離型せず樹脂カバーから引きちぎられてしまうことがある。本明細書は、上方または側方に突出する突起を有する樹脂カバーを備えたリアクトルの製造方法に関し、大きなコスト増を伴うことなく、上型を開く際に突起が引きちぎられることを防止する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する技術は、コアと、コアに巻回されている巻線と、コアと巻線を覆う樹脂カバーであって上方または側方に突出する突起を有している樹脂カバーを備えたリアクトルの製造方法に関する。突起は、例えば巻線の端（引き出し線）と他の導体を固定する端子台に利用される。溶融樹脂を充填して樹脂カバーを形成するための金型は、上型と下型を備えている。上型は、下型に対して上下方向に相対的に移動が可能である。上型は、突起の上部を形成する突起上部キャビティ部を備えている。下型は、コア押圧部と突起下部キャビティ部を備えている。コア押圧部は、金型に入れられたコアの側面に対して進退可能に設けられており、溶融樹脂を充填する際にコアを押圧する。突起下部キャビティ部は、コア押圧部に連結されており、コア押圧部とともに進退可能である。突起下部キャビティ部は、突起の下部を形成する部位である。その突起下部キャビティ部の側面には、コア押圧部の進退方向に沿って延びる溝が設けられている。樹脂カバーを成形する際、金型内の溶融樹脂が固化した後、上型を開いた後にコア押圧部と突起下部キャビティ部を後退させる。

【0006】

上記の製造方法によれば、突起下部キャビティ部の溝にも溶融樹脂が充填される。溝で形成された樹脂部分は、突起の側面から突出するリブとなる。上型を開く際、リブが下型に備えられた突起下部キャビティ部の溝に引っ掛かり、上昇する上型から突起が離れる。コアの側面に対して進退可能に支持されており溶融樹脂を充填する際にコアを固定するコア押圧部はもともと下型に備えられている。本明細書が開示する技術は、下型にもともと備えられているスライド式のコア押圧部を活用することで、上型を開く際に突起を押さえるとともに、その後に後退するスライド式の突起下部キャビティ部を低コストで追加することができる。すなわち、大きなコスト増を伴うことなく、上型を開く際に突起が引きちぎられることを防止することができる。本明細書が開示する技術によって、上方又は側方に突出する突起を備えた樹脂カバーを含むリアクトルを安価に製造できるようになる。

【0007】

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】製造対象のリアクトルの斜視図である（樹脂カバーあり）。

【図2】製造対象のリアクトルの斜視図である（樹脂カバーなし）。

【図3】コアと巻線をセットした金型の断面図である（図２のIII-III断面に対応）。

【図4】下型の一部断面図である。

【図5】金型の断面図である（樹脂射出工程）。

【図6】金型の断面図である（上型を開く工程）。

【図7】金型の断面図である（スライドブロックを後退させる工程）。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施例の製造方法を説明する前に、リアクトルを説明する。図１にリアクトル１０の斜視図を示し、図２に、コアと巻線のアセンブリ１０ａ（樹脂カバーなしのリアクトル）の斜視図を示す。リアクトル１０は、インダクタを利用した受動素子である。リアクトル１０は、例えば電圧変換回路に組み込まれる。リアクトル１０の主要部品はコア１４と巻線１１である。巻線１１は、リング状のコア１４の２か所に巻回され、コイル１１ａ、１１ｂを構成する。即ち、２個のコイル１１ａ、１１ｂは１本の巻線１１で作られており、電気的には一つのコイルを構成する。巻線１１の端が引き出し線１２ａ、１２ｂに相当する。引き出し線１２ａ、１２ｂが他の導体に接続される。図１、図２では、引き出し線１２ａ、１２ｂの途中から先の図示を省略してある。

【0010】

コア１４と巻線１１は樹脂カバー２０に覆われている。コイル１１ａ、１１ｂの下部は樹脂カバー２０から露出している。樹脂カバー２０には窓２５が設けられており、窓２５からもコイル１１ａ、１１ｂが露出している。樹脂カバー２０の４箇所からタブ２９が延びている。タブ２９にはリアクトル１０を電圧変換器の筐体に固定するためのボルトを通す孔が設けられている。

【0011】

樹脂カバー２０のコア１４を覆う上面２０ａと側面２０ｂにわたって突起２１が設けられている。突起２１は、樹脂カバー２０の上面２０ａから上方に突出しているとともに、樹脂カバー２０の側面２０ｂから水平方向にも突出している。突起２１は、引き出し線１２ａを他の導体と接続するための端子台の役割を果たす。突起２１の上面にはネジを固定するネジ孔２２が設けられている。突起２１の側面には水平方向に延びるリブ２３が設けられている。リブ２３は、突起２１を有する樹脂カバー２０を射出成形する工程でその機能を果たす。樹脂カバー２０の突起２１の下方に孔２４が設けられている。孔２４からコア１４が露出している。

【0012】

樹脂カバー２０は射出成形工程で作られる。以下、リアクトル１０の製造工程の一部である樹脂カバー形成過程を説明する。図３に、樹脂カバー２０を形成するための金型３０の一部断面図を示す。図３の断面は、図１のIII－III線に沿ったリアクトル１０の断面に対応する。図３は、金型３０の内部に、樹脂カバー形成前のリアクトル（即ち、コア１４と巻線１１のアセンブリ１０ａ）をセットした状態を示している。金型３０の内部のキャビティ空間ＣＡに満たされた樹脂が樹脂カバー２０を形成する。

【0013】

図３は、突起２１を形成するための部位の断面図である。金型３０は、上型３１と下型３２で構成されている。上型３１は、下型３２に対して上下方向に移動可能に支持されている。図中の座標系の＋Ｚ方向が上に相当する。図では上型３１を支持する機構の図示は省略している。上型３１は、突起２１の上部を形成する突起上部キャビティ部３１１を備えている。

【0014】

下型３２は、図中のＸ方向にスライドするスライドブロック３３を備えている。図４に、スライドブロック３３の斜視図を示す。図４では、スライドブロック３３以外の下型部分を仮想線で描いてある。下型３２は、コア１４の側面に対向する側面キャビティ面３２１を備えている。スライドブロック３３は、側面キャビティ面３２１と面一となるコア対向面３３１を備えている。スライドブロック３３は、側面キャビティ面３２１から進退可能に下型３２に支持されている。スライドブロック３３を進退させる機構については図示を省略する。側面キャビティ面３２１には、樹脂カバー２０のタブ２９（図１参照）を形成するための窪み３２９も設けられている。

【0015】

コア対向面３３１からコア押圧部３３２が水平方向に突出している。コア押圧部３３２は、キャビティ内でコア１４の側面に対向する（図３参照）。コア押圧部３３２は、キャビティ空間ＣＡにセットされたコア１４の側面に対向するとともに、コア１４の側面に対して進退可能である。

【0016】

図示は省略するが、下型３２は、コア１４を挟んでスライドブロック３３の反対側にも別のスライドブロックを備えており、そのスライドブロックもコア１４に対向するコア押圧部を備えている。２個のスライドブロックは、コア１４を挟持するように夫々がコア１４に対して進退する。即ち、コア押圧部３３２（と反対側のコア押圧部）は、キャビティ内でコア１４を挟み込んで固定する。

【0017】

スライドブロック３３は、突起２１の下部を形成するための部位（突起下部キャビティ部３３３）を備えている。一つのスライドブロック３３にコア押圧部３３２と突起下部キャビティ部３３３が設けられている。従って別言すれば、突起下部キャビティ部３３３は、コア押圧部３３２に連結されており、コア押圧部３３２とともにコア１４に対して進退する。突起下部キャビティ部３３３の側面には、前述したリブ２３に対応する溝３３４が設けられている。溝３３４は、突起下部キャビティ部３３３の側面に沿って水平方向に延びている。溝３３４の一部は、スライドブロック３３の進退方向（図中のＸ方向）に沿って延びている。

【0018】

以下、金型３０を使った樹脂カバー成形過程を説明する。

【0019】

（樹脂射出工程）金型３０の内部にアセンブリ１０ａをセットし、コア押圧部３３２（及び反対側のコア押圧部）でコア１４を支持しつつキャビティ空間ＣＡに溶融樹脂を射出する（図５）。なお、図５（Ａ）は図３に対応する断面であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面を示している。コア押圧部３３２（及び反対側のコア押圧部）でコア１４を支持することで、キャビティ空間ＣＡの内部でコア１４の位置が定まり、コア１４と樹脂カバー２０の相対的な位置が定まる。溶融樹脂が固まると、樹脂カバー２０となる。

【0020】

（上型を開く工程）溶融樹脂が固まったら上型３１を上方へ移動する（図６）。別言すれば、上型３１を開く。図６（Ａ）は図３に対応する断面であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面を示している。上型３１を開くとき、下型３２のスライドブロック３３は動かさない。突起２１のリブ２３がスライドブロック３３の溝３３４に嵌り込んでおり、突起２１が上昇する上型３１に固着して樹脂カバー２０から引きちぎられることが防止される。

【0021】

（スライドブロックを後退させる工程）上型３１を開いた後、スライドブロック３３（コア押圧部３３２と突起下部キャビティ部３３３）を後退させる（図７）。そして、樹脂カバー２０が形成されたリアクトル１０を下型３２から取り出す。コア押圧部３３２がコア１４に当接していた部位が、図１の孔２４に対応する。

【0022】

上記した製造方法の利点を述べる。樹脂カバー２０の突起２１を形成するのに上型３１に突起上部キャビティ部３１１を設けるとともに、下型３２に突起下部キャビティ部３３３を設ける。突起下部キャビティ部３３３には、水平方向に延びる溝３３４が設けられている。溝３３４に対応して突起２１にはリブ２３が形成される。キャビティ内で溶融樹脂が固化した後、上型３１を開く際、突起２１が上型３１から離れないと突起２１が樹脂カバー２０から引きちぎられるおそれがある。特に、金型３０を短いサイクルで繰り返し使うと、突起上部キャビティ部３１１の温度が下がりきらないうちに上型３１が開かれる場合がある。突起上部キャビティ部３１１の温度が十分に下がっていないと突起２１が十分に固化しないうちに上型３１が開くことになる。充分に固化していない突起２１は、上型３１から離れ難くなる一方で樹脂カバー２０から引きちぎれやすくなる。下型３２の突起下部キャビティ部３３３に設けられた溝３３４は、上型３１を開く際、突起２１を押さえる役割を果たす。溝３３４とリブ２３が係合し、上型３１が上昇する際、突起２１が上型３１から離される。突起下部キャビティ部３３３の側面に設けられた溝３３４は、上型３１を開く際に突起２１が樹脂カバー２０から引きちぎられることを防止する。

【0023】

水平方向に延びる溝３３４を有する突起下部キャビティ部３３３は、樹脂カバー２０から離れる方向に後退しなければ、樹脂カバー２０から外すことができない。突起下部キャビティ部３３３は、コア１４を固定するために進退するコア押圧部３３２に連結している。即ち、突起下部キャビティ部３３３はコア押圧部３３２とともに進退する。別言すれば、実施例の製造方法では、金型がもともと有しているコア押圧部３３２の進退機構を使って突起下部キャビティ部３３３も進退させる。突起下部キャビティ部３３３を進退させる新たな機構を追加することなく、突起を押さえる機構を追加することができる。即ち、進退する突起下部キャビティ部３３３は安価で実現することができる。

【0024】

図６に示すように、上型３１の突起上部キャビティ部３１１には、ネジ孔２２（図１参照）の下穴を形成するための突起３１２が設けられている。突起３１２は上下方向に延びており、突起２１の内部に位置することになる。上型３１が突起３１２を有していると、金型３０を連続使用したときに突起２１が冷え難くなり、突起２１が一層引きちぎられる可能性が高まる。突起下部キャビティ部３３３の溝３３４は、突起２１の側面の周囲に延びるリブ２３を押さえるように働くので、突起２１をしっかりと押さえることができる。それゆえ、突起３１２が設けられている突起上部キャビティ部３１１（上型３１）が上昇する際、突起２１が上型３１に引っ張られて樹脂カバー２０から引きちぎられることが防止される。

【0025】

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。本明細書が開示する製造方法は、リング状のコアを有するリアクトルの製造方法に限定されない。例えば、棒状のコアと単一のコイルを有するリアクトルの製造方法に適用することも可能である。樹脂カバー２０が備える突起２１は、引き出し線と導体を接続する端子台に限定されない。樹脂カバー２０が備える突起は別の用途に利用されるものであってもよい。

【0026】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0027】

１０：リアクトル
１０ａ：アセンブリ
１１：巻線
１１ａ、１１ｂ：コイル
１２ａ、１２ｂ：引き出し線
１４：コア
２０：樹脂カバー
２１：突起
２２：ネジ孔
２３：リブ
３０：金型
３１：上型
３２：下型
３３：スライドブロック
３１１：突起上部キャビティ部
３２１：側面キャビティ面
３３１：コア対向面
３３２：コア押圧部
３３３：突起下部キャビティ部
３３４：溝
ＣＡ：キャビティ空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】