JP5949137B2 - リアクトル、および、その製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、リアクトルおよびその製造方法に係り、特に、電気自動車やハイブリッド車等に搭載されるリアクトルおよびその製造方法に関する。

従来、ハイブリッド車両等の電動車両に搭載される電力変換回路の一部にリアクトルが組み込まれたものがある。このリアクトルは、例えば、バッテリから供給される直流電力を昇圧して動力源であるモータ側へ出力するコンバータ等に用いられる。

リアクトルは、一般に、磁性材からなる複数のコア部材と、これらのコア部材を非磁性ギャップ板を挟んで環状に連結されてなるリアクトルコアと、ギャップ板を含んだリアクトルコアのコイル取付位置の周囲に配置されたコイルとを備える。そして、リアクトルコアおよびコイルを含むリアクトルは、例えばアルミ合金等の金属製のケース内にボルト等によって固定された状態で車両に搭載される。

ここで上記のようなリアクトルに関連する先行技術文献として、例えば、特開２００８−９８２０９号公報（特許文献１）には、コイルの内周面側を覆うように配置されてコイルとコアとの間を絶縁するコア絶縁部と、コイルの外周面側を覆うように配置されてコイルと金属製ケースとの間を絶縁するケース絶縁部とを有するコイルの絶縁構造が開示されている。そして、このコイルの絶縁構造により覆われたコイルと環状コアとを組み付けてリアクトル部品を形成し、このリアクトル部品を金属性ケースに収納し、樹脂からなる充填材を金属性ケース内に流し込んで封止および固定して、リアクトルが製造されることが記載されている。

また、特開２０１１−６０９１５号公報（特許文献２）には、金属製ケース内にコアとコイルを収納するとともに金属製ケース内を充填材で充填したリアクトルにおいて充填材を流し込みやすくするとともに金属製ケースへの放熱性に優れたものとすることを課題としたリアクトルが開示されている。このリアクトルでは、金属製ケースの内部においてコアの中央磁脚の外周面とコイルの内周面との間、および、コイルの外周面と金属製ケースの内面との間に絶縁材料からなるボビンが配置され、金属製ケースの内部に充填材が充填されるものである。そして、ボビンは、コイルの軸線方向に沿って延設され中央磁脚の外周面およびコイルの内周面に接する棒材と、コイルの軸線方向に沿って延設されコイルの外周面および金属製ケースの内面に接する棒材とを有することが記載されている。

特開２００８−９８２０９号公報 特開２０１１−６０９１５号公報

上記特許文献１および２のリアクトルに含まれる環状のコアは、磁性体からなる複数のブロックがシート材を挟んで又は直接に接着固定して形成される。ここで、複数のブロックの固定に熱硬化性接着剤を用いた場合、接着剤を硬化させるのに加熱炉内にてリアクトル部品を加熱する必要があり、また、接着剤が硬化までの間、環状に組み付けられたリアクトル部品のコアを押圧状態に保持しておくための多数の冶具が必要であった。

また、リアクトルのコアにおいて、磁性ブロック間に介在される例えばセラミック板等からなる非磁性のギャップ板は、リアクトルの性能に大きく関わるギャップ寸法を正確に規定するために高精度に厚さを管理する必要があり、製造コストが高くなるとともにリアクトルの構成部品数の増加および組付けの煩雑化を招く要因となっていた。

本発明の目的は、リアクトル保持用冶具、加熱炉およびギャップ板を不要にして短時間で容易に製造できる、コイルボビンを採用したリアクトルおよびその製造方法を提供することである。

本発明の一態様であるリアクトルは、２つのＵ字形のコア部材がギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、前記コア部材の脚部に外装されるボビンの周囲に配置されるコイルと、成形型内でインサート成形され、前記リアクトルコア、前記ボビンおよび前記コイルを一体に固定するインサート成形樹脂部と、を備えるリアクトルであって、前記コア部材を環状に連ねて配置した状態で互いに連結される前記ボビンの一端部には、前記ギャップ部を介して対向する前記コア部材の脚部の相対位置を決める位置決め部と、前記インサート成形時に、溶融した樹脂を前記ギャップ部へ流入させる窓部とが形成されており、前記ボビンは、前記コア部材の脚部を収納する筒部と、前記筒部において前記位置決め部および前記窓部が形成された前記一端部とは反対側の他端部に連設された壁部とを有し、前記壁部は前記筒部の外周に前記コイルが配置されたときにコイル端面との間に前記溶融した樹脂が前記コイルの内周側に流れ込むことができる程度の隙間を形成した状態で前記コイルを位置決めする機能を有するものである。

本発明に係るリアクトルにおいて、前記ボビンの表面には、前記溶融した樹脂を前記コイルの内周側にて前記窓部に導く案内流路が形成されていてもよい。

また、本発明に係るリアクトルにおいて、前記ボビンにおける連結される端部にはガス抜き通路が形成されていてもよい。

この場合、前記ガス抜き通路は、前記窓部から前記ギャップ部に流入した前記溶融した樹脂が流れ広がる方向に関して下流側に配置されているのが好ましい。

また、本発明に係るリアクトルにおいて、前記コア部材が磁性粉を加圧成形してなる圧粉磁心から構成され、前記ギャップ部に流入した前記溶融した樹脂が前記脚部の端面を形成する前記磁性粉の間に入り込んで硬化されてもよい。

また、本発明に係るリアクトルにおいて、前記ボビンは、前記コア部材の脚部の周囲に配置されて前記位置決め部および前記窓部が一端部に形成される筒部と、前記筒部の他端部に連設された壁部とを有し、前記壁部の縁部には、前記コイルを構成する導線を挟持することにより前記コイルを支持するコイル支持部が形成されていてもよい。

本発明の別の態様は、２つのＵ字型コア部材がギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、前記コア部材の脚部の周囲に配置されるボビンと、前記ボビンの周囲に設けられるコイルとを備えるリアクトルの製造方法であって、前記２つのコア部材、前記ボビン、および前記コイルを準備し、前記コア部材の脚部に前記ボビンを装着してその周囲に前記コイルを配置するか、または、前記コア部材の脚部に前記コイルが組付けられた前記ボビンを装着し、前記ボビンに前記コア部材の脚部を挿通した状態で前記コア部材を環状に連ねて配置し、このとき前記ボビンの端部同士が連結されることにより、対向する脚部端面間に一定寸法のギャップ部が形成されるとともに前記ギャップ部に連通する窓部が形成され、前記リアクトルコア、前記ボビンおよび前記コイルの組付体を成形型にセットして、溶融した樹脂を射出成形することにより、前記コイルおよび前記ボビンを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定するインサート成形樹脂部を形成し、このとき溶融した樹脂を前記コイルと前記ボビンとの間から前記窓部を介して前記ギャップ部に流入させて前記対向する脚部端面同士を接着し、前記コイルおよび前記ボビンを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定する前記インサート成形樹脂部が形成されたリアクトルを前記成形型から取り出す、ことを含む。

本発明に係るリアクトルの製造方法において、前記窓部から前記ギャップ部に流入する前記溶融した樹脂は、前記ボビンの表面に形成された案内流路により導かれて前記窓部へと流れてもよい。

また、本発明に係るリアクトルの製造方法において、前記溶融した樹脂を前記窓部から前記ギャップ部に流入させて充填するとき、前記ボビンの端部に形成したガス抜き通路を介して空気またはガスを抜きながら充填してもよい。

本発明に係るリアクトル、および、その製造方法によれば、ボビンの端部に形成される位置決め部によって対向するコア部材の脚部同士の相対位置が決められることで、前記ギャップ部の寸法が正確に一定に規定される。また、インサート成形用の溶融した樹脂を窓部からギャップ部に流入させて硬化させることにより樹脂が接着剤となってコア部材の脚部端面同士が接着固定される。したがって、従来のような非磁性ギャップ板を不要にできる。また、コア部材の接着固定に熱硬化型接着剤を用いる必要がなく、しかも、熱硬化型接着剤を硬化させる際に必要であったリアクトル保持用冶具および加熱炉を不要にできる。よって、リアクトルを短時間で容易に製造できて、大幅なコスト低減を図れる。さらに、ボビンは、予め別に成形されたものを用いることができるので、上記位置決め部および上記窓部を精度良く形成しておくことができる。

本発明の一実施の形態であるリアクトルを構成するリアクトルコアのコア部材を示す斜視図である。 図１のコア部材に装着されるコイルボビンの斜視図である。 図２のコイルボビンが装着された２つのコア材が対向して配置された状態を示す斜視図である。 図３の２つのコア部材が環状に組み付けられた状態の側面図である。 図３に示すコア部材とコイルとが組み付けられたアセンブリを示す斜視図である。 図５に示すアセンブリにインサート成形樹脂部を形成した状態を示す斜視図である。 コア部材間のギャップ部にインサート成形樹脂部を構成する溶融した樹脂が流れ込む様子を示す図である。 コア部材間のギャップ部にインサート成形樹脂部を構成する溶融した樹脂が流れ込む別の様子を示す図である。 インサート成形樹脂部が形成されたリアクトルのギャップ部の部分拡大断面図である。

以下に、本発明に係る実施の形態（以下、実施形態という）について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。

図１は、本発明の一実施の形態であるリアクトル１０を構成するリアクトルコア１２のコア部材１４を示す斜視図である。本実施形態におけるリアクトルコア１２は、同一形状をなす２つのＵ字型のコア部材１４より構成される。

コア部材１４は、互いに平行に突き出た第１脚部１６および第２脚部１８と、各脚部１６，１８を接続する平面視で略円弧状の接続部２０とを有する。また、コア部材１４は、樹脂コーティングされた磁性粉をバインダを混合して加圧成形してなる圧粉磁心によって好適に構成される。ただし、コア部材１４は、略Ｕ字型に打ち抜き加工された多数枚の電磁鋼板を積層してカシメ等により一体に連結してなる鋼板積層体で構成されてもよい。

コア部材１４の第１および第２脚部１６，１８は、矩形状の端面１６ａ，１８ａをそれぞれ有している。これらの端面１６ａ，１８ａは、２つのコア部材１４がギャップ部を介して略環状に突き合わされたときのコア部材同士の対向面となる。

図２は、各コア部材１４にそれぞれ装着されるコイルボビン２２を示す斜視図である。図３は、図２のコイルボビン２２が装着された２つのコア部材１４が対向して配置された状態を示す斜視図である。図４は、コイルボビン２２がそれぞれ装着された２つのコア部材１４が環状に組み付けられた状態の側面図である。なお、図３および図４においては、コイルボビン２２のコイル支持部の図示が省略されている。

コイルボビン２２は、樹脂成形品により好適に構成される。コイルボビン２２を構成する樹脂材料は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の熱可塑性樹脂が好適である。なお、コイルボビン２２は、後述するインサート成形樹脂部と同一材料で形成されてもよいし、あるいは、異なる材料で形成されていてもよい。

コイルボビン２２は、コア部材１４の２つの脚部１６，１８を収納する筒部２４と、これらの筒部２４の端部（他端部）に連設された壁部２６とを有する。各筒部２４は、コア部材１４の脚部１６，１８を収納するのに適した略矩形状の内周形状を有している。また、筒部２４は、後述するようにコイルが外装されて配置されたときに脚部１６，１８との間に位置して、コイルとリアクトルコア１２との絶縁距離を確保する機能を果たす。

コイルボビン２２の壁部２６は、両側の筒部２４の上下方向および側方に突出した縁部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを含む。この壁部２６の上方の縁部２７ａには、後述するコイルを支持するためのコイル支持部６０が設けられている。また、図示されていないが、壁部２６の下方の縁部２７ｄにも同様にコイル支持部６０が２箇所に設けられている。コイル支持部６０は、２本のピン部６２ａ，６２ｂでそれぞれ構成されており、各ピン部６２ａ，６２ｂの間にはコイルを構成する導線部を挟持するのに適した幅の隙間６４が形成されている。

なお、コイル支持部６０は、上記の構成に限定されるものではなく、例えば、壁部２６の上方への突出長さを大きくしてコイル導線を挟み込むのに適した幅に切り込まれた切欠部によって形成してもよい。このようにすれば、コイル支持部の強度をより大きくすることができ、取扱中に破損しにくく且つコイル支持機能を強化することができる。

コイルボビン２２の壁部２６は、筒部２４の外周にコイルが配置されたときにコイル端面に略当接することによりコイルを位置決めする機能を有する。ここで「略当接」とは、インサート成形樹脂部用の溶融した樹脂がコイルの内周側へ流れ込むことができる程度の若干の隙間が形成されていることを意味する。

また、コイルボビン２２の壁部２６において２つの筒部２４の間にある中央部分２７ｅは、コア部材１４に装着されたときに、コア部材１４の接続部２０に当接することによって、コア部材１４に対するコイルボビン２２の取り付け位置を決める機能も果たす。これにより、コイルボビン２２がコア部材１４に取り付けられたときに、筒部２４の端部とコア部材１４の脚部１６，１８の端面との相対位置関係が正確に規定されるようにされている。

なお、本実施形態では、２つの筒部２４が１つの壁部２６と一体をなして成形されたコイルボビン２２について説明するが、各筒部２４が上記壁部２６の中央部分２７ｅで分断された２つのコイルボビン要素によって構成されてもよい。

コイルボビン２２の一方の筒部２４の端部（一端部）は、コア部材１４の第１脚部１６の端面１６ａから矩形枠状に突出するように形成されており、この突出した端部には外周側が略矩形枠状をなすとともに内周側が段部を形成するように凹んだ内側凹部（位置決め部）２５ａが形成されている。これに対し、コイルボビン２２の他方の筒部２４の端部（一端部）は、コア部材１４の第２脚部１８の端面１８ａから矩形枠状に突出するように形成されており、この突出した端部には外周側に段部を形成するとともに内周側が略矩形枠状をなす内側凸部（位置決め部）２５ｂが形成されている。

このようにコイルボビン２２の２つの筒部２４の先端部に内側凹部２５ａおよび内側凸部２５ｂが形成されていることで、図３に示すようにコイルボビン２２をそれぞれ装着した２つのコア部材１４を環状に連結して組み付けたとき、一方の筒部２４の内側凹部２５ａに他方の筒部２４の内側凸部２５ｂに嵌合して当接することで、２つのコイルボビン２２の相対位置、すなわち、２つのコア部材１４の相対向する第１脚部１６の端面と第２脚部１８の端面間の距離であるギャップ部１７の寸法Ｄ（図９参照）を正確に規定することができる。

なお、上記においてはコイルボビン２２の位置決め部が略矩形枠状に形成される例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図３に示すように、コイルボビン２２の一方の筒部２４の先端部において横方向に対向する２辺部に略台形状に凹んだ凹部２５ａが位置決め部として形成され、他方の筒部２４の先端部において横方向に対向する２辺部に略台形状に突出した凸部２５ｂが位置決め部として形成されてもよい。この場合、筒部２４の端部において縦方向に対向する２辺部にも上記のような凹部および凸部をそれぞれ形成してもよい。このようにすれば、コイルボビン２２がそれぞれ装着された２つのコア部材１４を組み合わせたときの横方向の相対位置を確実に位置決めすることが可能になる。

本実施形態のコイルボビン２２では、一方の筒部２４に凹状の位置決め部２５ａを形成し、他方の筒部２４に凸状の位置決め部２５ｂを形成している。このようにすることで、リアクトルコア１２を構成する２つのコア部材１４について同一形状のコイルボビン２２をそれぞれ装着すればよいので、コイルボビン用の成形型が１種類で足りるという利点がある。ただし、これに限定されるものではなく、２種類の成形型を用いて、２つの筒部２４に凹状の位置決め部を形成した第１のコイルボビンと、２つの筒部２４に凸状の位置決め部を形成した第２のコイルボビンとを製造してもよい。

図２，３に示すように、コイルボビン２２の筒部２４の先端部には、矩形状の切欠部３０が形成されている。本実施形態では、各筒部２４の先端部について、横方向に対向する２辺部にそれぞれ２つ、計４つの切欠部３０が形成されている。これにより、図４に示すようにコイルボビン２２が装着されたコア部材１４同士が環状に連結されたとき、両側の切欠部３０が合体して４つの矩形状の窓部３３が形成されるようになっている。これらの窓部３３は、コア部材１４の相対向する脚部端面１６ａ，１８ａ間に形成される空間からなるギャップ部１７に連通しており、後述するインサート成形時に、溶融した樹脂をギャップ部に流入させる開口部である。

また、コイルボビン２２の筒部２４の外表面には、上記切欠部３０に一端部がつながる溝状の案内流路３２が各切欠部３０に対応して形成されている。案内流路３２は、筒部２４の突出方向に沿って延伸しており、その他端部が壁部２６までつながっている。案内流路３２は、インサート成形樹脂部の形成時に、溶融した樹脂をコイルの内周側に導いて窓部３３へと案内する機能を有するものである。

図５は、コイルボビン２２がそれぞれ取り付けられた２つのコア部材１４とコイル２８とが組み付けられた状態を示す斜視図である。

本実施形態のリアクトル１０を構成するコイル２８は、例えばエナメル等で絶縁皮膜処理された扁平角形導線を巻型に巻いて予め形成されたエッジワイズ型のコイルであり、直列接続された２つのコイル部２８ａ，２８ｂによって構成される。各コイル部２８ａ，２８ｂは、一本の連続した扁平角形導線が巻回されて形成されている。

具体的には、一方のコイル部２８ａの導線端部２９ａを巻始めとしたとき、そこから扁平角形導線が例えば時計周り方向に巻回されてコイル部２８ａが形成され、そこから他方のコイル部２８ｂに渡り導線部２９ｃを介して移って例えば反時計周り方向に巻回されながらコイル部２８ｂが形成されて巻終わり端部２９ｂまで繋がっている。このようにコイル部２８ａ，２８ｂから突出した導線端部２９ａ，２９ｂがコイル２８（すなわちリアクトル１０）に対する電力の入出力端子に接続されることになる。

また、コイル部２８ａ，２８ｂは、コイルボビン２２の筒部２４の外周よりも少し大きい略矩形状の内周形状に形成されている。これにより、コイルボビン２２の筒部２４をコイル部２８ａ，２８ｂ内に挿入して組み付けることが可能になる。また、コイル部２８ａ，２８ｂの巻き方向の長さは、互いに連結された２つのコイルボビン２２の壁部２６間の距離よりも少し短く形成されている。これにより、リアクトルコア１２とコイル２８とが組み立てられたときに、コイル部２８ａ，２８ｂが各コイルボビン２２の２つの壁部２６間で若干の余裕を持って位置決めされるようにしている。

さらに、コイル２８を構成する導線のうち、コイル部２８ａの導線端部２９ａの基端部と、コイル部２８ｂの導線端部２９ｂの基端部と、各コイル部２８ａ，２８ｂを接続する渡り導線部２９ｃの両端部が、コイルボビン２２に設けられたコイル支持部６０によって挟持されており、これによりコイル２８がリアクトルコア１２およびコイルボビン２２に対して位置決めされた状態に保持されている。したがって、後述するインサート成形樹脂部の形成時に成形型内においてコイル２８の位置がずれてしまうのを防止または抑制することができる。

図５に示すようにリアクトルコア１２を構成する２つのコア部材１４、２つのコイルボビン２２、および、コイル２８が組み付けられたとき、上述したように互いに連結された筒部２４の端部には切欠部３０が合わさることによって、ギャップ部に連通する窓部３３が形成されている。また、コイルボビン２２の壁部２６とコイル部２８ａ，２８ｂの端部との間には若干の隙間が形成された状態になっている。これにより、後述するインサート成形樹脂部の形成時に、溶融した樹脂がコイル部２８ａ，２８ｂの内側へと流れ込むことが可能になっている。

図６は、図５に示すリアクトルコア１２、コイルボビン２２およびコイル２８のアセンブリ（組立体）にインサート成形樹脂部３４を形成してコイル２８を固定した状態を示す斜視図である。

図５に示すように組み付けられたリアクトルコア１２、コイルボビン２２およびコイル２８のアセンブリを成形型内にセットして、溶融した樹脂を射出成形することによりインサート成形樹脂部３４が形成される。インサート成形樹脂部３４は、例えばＰＰＳ樹脂等の熱可塑性樹脂によって好適に形成することができる。このようにしてインサート成形樹脂部３４が形成された後に、成形型から取り出されてリアクトル１０の製造が完了する。

インサート成形樹脂部３４は、コイル２８を構成するコイル部２８ａ，２８ｂの上部および外周側面を覆って形成されている。ただし、インサート成形樹脂部３４に開口部３６を形成してコイル部２８ａ，２８ｂの上部の一部をそれぞれ露出させてある。このようにすることで、コイル２８の放熱性が向上する。同様の理由から、インサート成形樹脂部３４は、コイル２８を構成する各コイル部２８ａ，２８ｂの下部を覆うことなく露出させるように形成されている。

また、インサート成形樹脂部３４は、リアクトルコア１２を構成するコア部材１４の接続部２０の外周面を覆って形成されており、この接続部２０を覆う部分から複数の取付部３８が一体に突出形成されている。これらの取付部３８は、図示しないリアクトル設置部材にリアクトル１０をボルト締結して取り付けるために用いられる。本実施形態では、４つの取付部３８が形成された例を示す。そして、取付部３８には、ボルト挿通穴４０が貫通して形成されている。このように取付部３８をインサート成形樹脂部３４に一体成形することで、金属板製の取付部を特別に設ける必要がなく、構成部品数の削減およびコスト低減を図れる。ただし、取付部は、インサート成形樹脂部３４のうちコイル部２８ａ，２８ｂを覆っている部分から一体形成されてもよい。

なお、上記においてはコイル２８の下部をインサート成形樹脂部３４で覆うことなく露出させると説明したが、これに限定されるものではなく、コイル２８の下部も覆うようにインサート成形樹脂部が形成されてもよい。このようにすることで、コイル２８の下部が金属製ケースに直に又は絶縁シートを介して接触した状態でリアクトル１０が取り付けられたときにコイル２８と金属製ケースとの間の絶縁性能を向上させることができる。

また、インサート成形樹脂部３４は、２つのコイルボビン２２の壁部２６の縁部２７ａ，２７ｂ，２７ｃの外側まで覆って形成されてもよい。このようにすれば、インサート成形樹脂部３４の内部に壁部２６の縁部２７ａ，２７ｂ，２７ｃが埋め込まれることによるアンカー効果によって、リアクトルコア１２に対するコイルボビン２２およびコイル２８の固定をより強固なものにできる。

上記のようにインサート成形樹脂部３４が形成されるとき、溶融した樹脂がコイル部２８ａ，２８ｂの内側へ入り込み、特に案内流路３２に沿って導かれて上記窓部３３からギャップ部１７に流入して充填される。このように溶融した樹脂が案内流路３２に沿って流れて窓部３３からギャップ部１７へと流入し易くしたことで、低圧および低速度でのインサート成形が可能になる。

図７は、コア部材１４間のギャップ部１７にインサート成形樹脂部３４を構成する溶融した樹脂が流れ込む様子を示す図である。図７に示すように、４つの窓部３３から脚部端面１６ａ，１８ａ間のギャップ部１７に流入した溶融した樹脂は、矢印方向に広がるように流れる。このとき、ギャップ部１７内の空気および溶融した樹脂から発生するガスを外部へと放出できるようにするためのガス抜き通路３１が形成されるのが好ましい。このようなガス抜き通路３１を形成することで、ギャップ部１７内に溶融した樹脂を隙間無く充填しやすくなり、インサート成形がより安定して行える。

ガス抜き通路３１は、ギャップ部１７において溶融した樹脂が流れ広がる方向に関して下流側に位置していることが好ましい。具体的には、コイルボビン２２の筒部２４の端部において長辺部に形成された２つの窓部３３の中間位置にそれぞれ形成されるのが良い。このような位置に形成することで、ギャップ部１７からのガス放出をより確実に行うことができる。

図８は、１つのギャップ部１７につき２つの窓部３３を設けた変形例を示す図である。この場合、溶融した樹脂が流入する窓部３３が筒部２４の外側の長辺部だけに形成されているため、ガス抜き通路３１はギャップ部１７において溶融した樹脂が流れ広がる方向に関して下流側に位置する内側の長辺部に形成されるのが好ましい。これにより、ギャップ部１７からのガス放出をより確実に行うことができる。

なお、図７，８では窓部３３が略長方形状をなすギャップ部１７についてコーナー部近傍に設けた例を示すが、これに限定されるものではなく、ギャップ部１７内に流入した樹脂が均一に回り込み易い位置に形成されていればよく、例えばコーナー部に窓部が形成されてもよい。

図９は、インサート成形樹脂部３４が形成されたリアクトル１０のギャップ部１７の部分拡大断面図である。図９に示すように、コア部材１４は圧粉磁心で構成されており、ギャップ部１７に対向する脚部端面１６ａ，１８ａの表面を微視的に見ると磁性粉１５の間に隙間が形成された状態になっている。これにより、インサート成形樹脂部３４の形成時にギャップ部１７に流入した溶融した樹脂が上記隙間に入り込んだ状態で硬化することで、アンカー効果によって脚部端面１６ａ，１８ａに対する接着強度が高くなる。したがって、２つのコア部材１４同士がギャップ部１７においてインサート成形樹脂部３４の一部によって強固に接着固定されることになる。

また、インサート成形樹脂部３４がコイル２８の外周側面（ただし、コイル露出部を除く）を覆って形成されるとともにコイル部２８ａ，２８ｂの内周側へ流れ込んだ樹脂が硬化することによって、コイル２８とコイルボビン２２とが強固に接着される。これにより、上記のように環状に接着固定されたリアクトルコア１２に対してコイル２８およびコイルボビン２２がしっかりと固定されることになる。この場合、コイルボビン２２の壁部２６の外側からコイルボビン２２の筒部２４の内周面とコア部材１４の脚部１６，１８との間の僅かな隙間に、上記溶融した樹脂が流れ込んで硬化するようにすれば、上記のようなリアクトルコア１２、コイルボビン２２、およびコイル２８の固定がより強固なものとなる。

続いて、上述したリアクトル１０の製造方法をまとめると次のようになる。

まず、２つコア部材１４と、２つのコイルボビン２２と、コイル部２８ａ，２８ｂを含むコイル２８とを準備する（図１，２，５参照）。

次に、一方のコア部材１４の脚部１６，１８にコイルボビン２２の筒部２４を嵌挿して装着し、これらの筒部２４の周囲にコイル２８を配置する（図５参照）。ここで、コイルボビン２２は、先にコイル２８が筒部２４の周囲に組み付けられた状態で、コア部材１４の脚部１６，１８に装着してもよい。

その後、コイルボビン２２の筒部２４内に他方のコア部材１４の脚部１６，１８を挿通した状態で２つのコア部材１４を環状に連ねて配置してリアクトルコア１２を構成する（図５参照）。このとき、コイルボビン２２の端部同士が連結されることにより、対向する脚部端面１６ａ，１８ａ間に一定寸法のギャップ部１７が形成されるとともにギャップ部１７に連通する窓部３３が形成される（図４参照）。

そして、リアクトルコア１２、コイルボビン２２およびコイル２８のアセンブリを成形型にセットして、溶融した樹脂を射出成形することにより、コイル２８およびコイルボビン２２をリアクトルコア１２に固定するとともに２つのコア部材１４の脚部１６，１８同士をつながった状態に固定するインサート成形樹脂部３４を形成する（図６参照）。このとき、溶融した樹脂をコイル２８とコイルボビン２２との間から窓部３３を介してギャップ部１７に流入させて、上記対向する脚部端面１６ａ，１８ａ同士を接着する。

最後に、インサート成形樹脂部３４が形成されたリアクトル１０を成形型から取り出す（図６参照）。これにより、リアクトル１０の製造が完了する。

上述したように、本実施形態のリアクトル１０では、コイルボビン２２の端部に形成される位置決め部２５ａ，２５ｂによって、相対向するコア部材１４の脚部１６，１８同士の相対位置が決められることで、ギャップ部１７の寸法Ｄが一定に規定される。また、インサート成形用の溶融した樹脂を窓部３３からギャップ部１７に流入させて硬化させることにより該樹脂が接着剤となってコア部材１４の脚部端面１６ａ，１８ａ同士が接着固定される。したがって、従来のようなギャップ寸法を規定するために設けられていた非磁性ギャップ板を不要にできるとともに熱硬化性接着剤を用いる必要もなくなる。また、コア部材１４の接着固定に熱硬化型接着剤を用いた場合におけるリアクトル保持用冶具および加熱炉を不要にできる。

また、コイルボビン２２は、予め別に成形された樹脂成形品を用いることができるので、コイルボビン２２に形成される位置決め部２５ａ，２５ｂ、および窓部３３を形成する切欠部３０を精度良く形成しておくことができる。

さらに、樹脂射出成形部分からなるインサート成形樹脂部３４によってコイル２８およびコイルボビン２２をリアクトルコア１２に固定するとともに２つのコア部材１４同士を強固に接着した状態で連結固定することができるので、従来のような真空炉中での熱硬化性樹脂のポッティング工程および加熱炉内での加熱硬化処理を廃止でき、ハイサイクル（１つのリアクトルに要するインサート成形時間：例えば２０秒程度）でのリアクトル製造が可能になる。

そして、これらのことから本実施形態によれば、リアクトル１０を短時間で容易に製造できて、大幅なコスト低減を図れる。

なお、上記において本発明の実施形態およびその変形例について説明したが、本発明のリアクトルは上記構成に限定されるものではなく、種々の変更や改良が可能である。

例えば、上記ではインサート成形樹脂部３４は、コア部材１４の接続部２０の外側表面の全体を覆って形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、コア部材１４の接続部２０の一部を露出させて形成されてもよい。このようにコア部材１４の接続部２０を露出させることで、コア部材１４からの放熱性が向上する利点がある。

１０ リアクトル、１２ リアクトルコア、１４ コア部材、１６ 第１脚部、１７ ギャップ部、１８ 第２脚部、１６ａ，１８ａ 脚部端面、２０ 接続部、２２ コイルボビン、２４ 筒部、２５ａ 内側凹部（位置決め部）、２５ｂ 内側凸部（位置決め部）、２６ 壁部、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ 縁部、２８ コイル、２８ａ，２８ｂ コイル部、２９ａ，２９ｂ 導線端部、２９ｃ 渡り導線部、３０ 切欠部、３１ ガス抜き通路、３２ 案内流路、３３ 窓部、３４ インサート成形樹脂部、３６ 開口部、３８ 取付部、４０ ボルト挿通穴、６０ コイル支持部、６２ａ，６２ｂ ピン部。

Claims (9)

1. ２つのＵ字形のコア部材がギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、
   前記コア部材の脚部に外装されるボビンの周囲に配置されるコイルと、
   成形型内でインサート成形され、前記リアクトルコア、前記ボビンおよび前記コイルを一体に固定するインサート成形樹脂部と、を備えるリアクトルであって、
   前記コア部材を環状に連ねて配置した状態で互いに連結される前記ボビンの一端部には、前記ギャップ部を介して対向する前記コア部材の脚部の相対位置を決める位置決め部と、前記インサート成形時に、溶融した樹脂を前記ギャップ部へ流入させる窓部とが形成されており、
   前記ボビンは、前記コア部材の脚部を収納する筒部と、前記筒部において前記位置決め部および前記窓部が形成された前記一端部とは反対側の他端部に連設された壁部とを有し、前記壁部は前記筒部の外周に前記コイルが配置されたときにコイル端面との間に前記溶融した樹脂が前記コイルの内周側に流れ込むことができる程度の隙間を形成した状態で前記コイルを位置決めする機能を有する、
   リアクトル。
2. 請求項１に記載のリアクトルにおいて、
   前記ボビンの表面には、前記溶融した樹脂を前記コイルの内周側にて前記窓部に導く案内流路が形成されている、リアクトル。
3. 請求項１または２に記載のリアクトルにおいて、
   前記ボビンにおける連結される端部にはガス抜き通路が形成されている、リアクトル。
4. 請求項３に記載のリアクトルにおいて、
   前記ガス抜き通路は、前記窓部から前記ギャップ部に流入した前記溶融した樹脂が流れ広がる方向に関して下流側に配置されている、リアクトル。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のリアクトルにおいて、
   前記コア部材が磁性粉を加圧成形してなる圧粉磁心から構成され、前記ギャップ部に流入した前記溶融した樹脂が前記脚部の端面を形成する前記磁性粉の間に入り込んで硬化される、リアクトル。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のリアクトルにおいて、
   前記ボビンは、前記コア部材の脚部の周囲に配置されて前記位置決め部および前記窓部が一端部に形成される筒部と、前記筒部の他端部に連設された壁部とを有し、前記壁部の縁部には、前記コイルを構成する導線を挟持することにより前記コイルを支持するコイル支持部が形成されている、リアクトル。
7. ２つのＵ字型コア部材がギャップ部を介して環状に連なって構成されるリアクトルコアと、前記コア部材の脚部の周囲に配置されるボビンと、前記ボビンの周囲に設けられるコイルとを備えるリアクトルの製造方法であって、
   前記２つのコア部材、前記ボビン、および前記コイルを準備し、
   前記コア部材の脚部に前記ボビンを装着してその周囲に前記コイルを配置するか、または、前記コア部材の脚部に前記コイルが組付けられた前記ボビンを装着し、
   前記ボビンに前記コア部材の脚部を挿通した状態で前記コア部材を環状に連ねて配置し、このとき前記ボビンの端部同士が連結されることにより、対向する脚部端面間に一定寸法のギャップ部が形成されるとともに前記ギャップ部に連通する窓部が形成され、
   前記リアクトルコア、前記ボビンおよび前記コイルの組付体を成形型にセットして、溶融した樹脂を射出成形することにより、前記コイルおよび前記ボビンを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定するインサート成形樹脂部を形成し、このとき溶融した樹脂を前記コイルと前記ボビンとの間から前記窓部を介して前記ギャップ部に流入させて前記対向する脚部端面同士を接着し、
   前記コイルおよび前記ボビンを前記リアクトルコアに固定するとともに前記２つのコア部材の脚部同士をつながった状態に固定する前記インサート成形樹脂部が形成されたリアクトルを前記成形型から取り出す、
   ことを含む、リアクトルの製造方法。
8. 請求項７に記載のリアクトルの製造方法において、
   前記窓部から前記ギャップ部に流入する前記溶融した樹脂は、前記ボビンの表面に形成された案内流路により導かれて前記窓部へと流れる、リアクトルの製造方法。
9. 請求項７または８に記載のリアクトルの製造方法において、
   前記溶融した樹脂を前記窓部から前記ギャップ部に流入させて充填するとき、前記ボビンの端部に形成したガス抜き通路を介して空気またはガスを抜きながら充填する、リアクトルの製造方法。

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