JP6459141B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車などの車両に搭載される車載用ＤＣ−ＤＣコンバータや電力変換装置の構成部品などに利用されるリアクトルに関する。特に、部品点数が少なく、組合体をケースに強固に固定でき、組立作業性に優れるリアクトルに関する。

電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の部品の一つに、リアクトルがある。特許文献１には、コイルと、コイルが配置される磁性コアと、コイルと磁性コアとの組合体を収納するケースと、ケース内に充填される封止樹脂部と、を備えるリアクトルが開示されている。組合体のケースへの固定は、磁性コアのうちコイルの外側に配置される外側コア部の上面に接するようにステーを配置し、このステーをケースに設けられたステー取付部にネジ止めすることで行っている。このステーによって外側コア部がケースの底面側に押圧されて、組合体がケースに固定される。

特開２０１４−１０７２９４号公報

リアクトルの部品点数の削減、及びリアクトルの組立作業性の向上が望まれている。

組合体をケースに固定するにあたり、特許文献１のステーを用いると、ステーが組合体やケースとは別部材であるために取り扱い難く、組合体及びケースに対してステーを位置決めし難い。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的の一つは、部品点数が少なく、組合体をケースに強固に固定でき、組立作業性に優れるリアクトルを提供することにある。

本発明の一態様に係るリアクトルは、巻回部を有するコイルと、前記巻回部内に配置される部分を有する磁性コアと、前記巻回部と前記磁性コアとの間に介在される部分を有する介在部材と、前記コイルと前記磁性コアと前記介在部材との組合体を収納する有底容器状のケースと、を備える。前記介在部材は、固定部と、押付部と、を備える。固定部は、締結部材の貫通孔を有し、前記締結部材によって前記ケースの内底面側に締め付けられると共に、前記組合体を前記ケースに固定する。押付部は、前記固定部と一体に成形され、前記巻回部の内底面における前記ケースの内底面側の領域と前記磁性コアとの間に介在される部材であり、前記固定部の前記ケースへの固定に伴い、前記コイルを前記ケースの内底面に押し付ける。

上記リアクトルは、部品点数が少なく、組合体をケースに強固に固定でき、組立作業性に優れる。

実施形態１に係るリアクトルの概略斜視図である。 図１のリアクトルの（ＩＩ）−（ＩＩ）断面図である。 実施形態１に係るリアクトルの概略分解斜視図である。 実施形態１に係るリアクトルに備わる組合体の概略分解斜視図である。 実施形態１に備わる介在部材の概略分解斜視図である。

［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。

（１）本発明の実施形態に係るリアクトルは、巻回部を有するコイルと、前記巻回部内に配置される部分を有する磁性コアと、前記巻回部と前記磁性コアとの間に介在される部分を有する介在部材と、前記コイルと前記磁性コアと前記介在部材との組合体を収納する有底容器状のケースと、を備える。前記介在部材は、固定部と、押付部と、を備える。固定部は、締結部材の貫通孔を有し、前記締結部材によって前記ケースの内底面側に締め付けられると共に、前記組合体を前記ケースに固定する。押付部は、前記固定部と一体に成形され、前記巻回部の内底面における前記ケースの内底面側の領域と前記磁性コアとの間に介在される部材であり、前記固定部の前記ケースへの固定に伴い、前記コイルを前記ケースの内底面に押し付ける。

上記のリアクトルは、介在部材が固定部を備えることで、組合体の構成部材で組合体をケースに固定することができるため、ケースに対して組合体を配置し易く、リアクトルの組立作業性に優れる。固定部の貫通孔とケースに対する締結部材の取付部とを位置合わせして締結部材にて固定するだけで、組合体とケースとを位置決めした状態で容易に固定できるからである。また、ケースへの組合体の固定は、組合体の構成部材を利用して行っているため、従来のステーのような別部材を準備する必要がなく、部品点数を削減できる。

さらに、上記のリアクトルは、介在部材が押付部を備えることで、固定部のケースへの固定に伴って押付部がコイルをケースの底面側に押し付ける作用が働くため、コイルとケースの内底面とを接触した状態で容易に固定できる。コイルとケースの内底面とが接触することで、上記リアクトルは放熱性に優れる。押付部によってコイルをケースの内底面に押し付ける際、コイルとケースの内底面とが直接接触する場合もあるし、コイルとケースの内底面との間に放熱シートや接着剤などの介在物を介した間接接触の場合もある。

（２）上記のリアクトルの一例として、前記ケースは、有底四角筒状のケースであり、前記固定部は、前記ケースの各角部に向かって延びる舌片である形態が挙げられる。

有底四角筒状のケースの場合、組合体とケースとの固定部分を、ケース内に形成される隙間となる角部に設定することで、ケースの大型化を抑制でき、リアクトルの大型化を抑制できる。固定部がケースの角部に向かって延びるような形状であることで、磁性コアのうち巻回部外に配置される外コア片の角部を固定部によって覆うことができるため、外コア片の角部の損傷を抑制し易い。

（３）上記のリアクトルの一例として、前記固定部は、前記貫通孔側を自由端、その反対側を前記押付部側との連結端とする片持ち支持構造の板状片であり、前記介在部材は、前記固定部の自由端側の揺動を抑制する補強部を備える形態が挙げられる。

固定部が貫通孔側を自由端とする片持ち支持構造の板状片である場合、固定部の自由端側の揺動を抑制する補強部を備えることで、固定部のケースへの固定に伴い、確実に押付部の押し付け作用を働かせることができる。固定部と押付部とが一体の剛体として挙動することで、固定部に作用する押し付け力を押付部からコイルに作用させ易いからである。よって、コイルとケースの内底面とを接触した状態で、組合体をケースに固定できる。

（４）上記のリアクトルの一例として、前記介在部材は、前記巻回部の軸方向に二分割される一対の分割介在部材を組み合わせて構成されており、前記一対の分割介在部材の一方は、前記押付部を含み、前記磁性コアのうち前記巻回部内に配置される内コア片及びギャップ材の全てを収納可能な筒状部を備える形態が挙げられる。

上記構成によれば、筒状部が内コア片及びギャップ材の全てを収納することで、筒状部に対して内コア片及びギャップ材の位置決めが容易にでき、かつその位置決め状態を安定して確保することができる。また、内コア片及びギャップ材を筒状部に収納した状態で取り扱うことができるため、リアクトルの組立作業性に優れる。押付部は、巻回部内に配置される内コア片及びギャップ材の積層物の全長に亘って配置されている、つまりコイルの軸方向の全長に亘って配置されているため、押付部によるコイルのケースへの押し付けを安定して行うことができる。

（５）前記介在部材が一対の分割介在部材を組み合わせて構成される上記のリアクトルの一例として、前記一対の分割介在部材は、互いに係合する係合部を備える形態が挙げられる。

上記構成によれば、分割介在部材同士の係合が容易であり、係合した分割介在部材同士が位置ずれし難い。よって、分割介在部材同士の係合によってコイルと磁性コアも位置ずれし難く、組合体が取り扱い易く、リアクトルの組立作業性により優れる。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態の詳細を、以下に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、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でのすべての変更が含まれることが意図される。図中の同一符号は、同一名称物を示す。

＜実施形態１＞
図１〜図５を参照して、実施形態１のリアクトル１を説明する。

〔リアクトル〕
・全体構成
実施形態１のリアクトル１は、図１，２に示すように、巻線２ｗを螺旋状に巻回してなる巻回部２ａ，２ｂを有するコイル２と、巻回部２ａ，２ｂ内に配置される部分を有する磁性コア３と、巻回部２ａ，２ｂの内面と磁性コア３との間に介在される部分を有する介在部材５と、コイル２と磁性コア３と介在部材５との組合体１０を収納するケース４と、を備える。ここでは、リアクトル１は、ケース４内に充填され、組合体１０を封止する封止樹脂部６を備える。実施形態１のリアクトル１は、介在部材５によって、コイル２をケース４の内底面（底板部４０の内面）に接触させた状態で組合体１０をケース４に固定できる点を特徴の一つとする。以下、構成要素ごとに詳細に説明する。なお、以下の説明において、組合体１０をケース４内に設置したときの設置側（ケース４の底板部４０側）を下側、その対向側（ケース４の開口側）を上側とする。

・コイル
コイル２は、図４に示すように、一本の連続する巻線２ｗを螺旋状に巻回して形成された一対の筒状の巻回部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（横並び）されている。連結部２ｒは、両巻回部２ａ，２ｂを繋ぐＵ字状に屈曲された部分である。このコイル２は、接合部の無い一本の巻線を螺旋状に巻回して形成しても良いし、各巻回部２ａ，２ｂを別々の巻線により作製し、各巻回部２ａ，２ｂの巻線の端部同士を溶接や圧着などにより接合することで形成しても良い。コイル２の両端部は、巻回部２ａ，２ｂから適宜な方向に引き延ばされて、図示しない端子部材に接続される。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。

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。

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。

・磁性コア
磁性コア３は、図４に示すように、複数の柱状の内コア片３１ｍ，…と、Ｕ字状の一対の外コア片３２ｍ，３２ｍと、各コア片間に介在される複数のギャップ材３１ｇ，…と、を備える。内コア片３１ｍ，…は、巻回部２ａ，２ｂ内に全体が配置される磁性片であり、外コア片３２ｍ，３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ外に配置される部分を有する磁性片のことである。外コア片３２ｍ，３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ内に部分的に配置される部分を有していてもよく、この例では、外コア片３２，３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ外に配置される部分と、巻回部２ａ，２ｂ内に配置される部分との双方を有する。外コア片３２ｍ，３２ｍは、Ｕ字の開口部が向かい合うように配置され、内コア片３１ｍ，…とギャップ材３１ｇ…との積層物が、外コア片３２ｍ，３２ｍ間に横並び（並列）に配置される。この配置によって、磁性コア３は環状に組み付けられ、コイル２を励磁したときに閉磁路を形成する。

・・内コア片
内コア片３１ｍは、巻回部２ａ，２ｂの形状に合わせた形状であることが好ましい。ここでは、図４に示すように、内コア片３１ｍの形状は直方体状であり、その角部は、巻回部２ａ，２ｂの内周面の角部に沿って丸められている。内コア片３１ｍの個数は、適宜選択できる。

・・外コア片
一対の外コア片３２ｍ，３２ｍは、同一の形状であり、図４の上方から見て略Ｕ字状である。外コア片３２ｍは、巻回部２ａ，２ｂ外に配置されて巻回部２ａ，２ｂ間に跨るように配置される直方体状の外コア基部３２１と、この外コア基部３２１から突出して巻回部２ａ，２ｂ内にそれぞれ配置される一対の突出部３２２と、を有する。外コア基部３２１と一対の突出部３２２，３２２とは一体に成形された一体物である。また、ここでは、外コア基部３２１は、一対の突出部３２２，３２２とは反対側に突出する部分が一体に成形されている。この突出する部分の横断面積は内コア片３１ｍや突出部３２２の横断面積と実質的に同一である。上記一対の突出部３２２，３２２の端面は、内コア片３１ｍの端面とほぼ同じ形状及び大きさであり、その大きさ及び突出長さは、コイル２に応じた所定の磁路断面積を有するように適宜選択できる。一対の突出部３２２，３２２は、巻回部２ａ，２ｂの形状に合わせた形状であることが好ましく、ここでは、角部が実質的に巻回部２ａ，２ｂの内周面の角部に沿って丸められている。

Ｕ字状の外コア片３２ｍ，３２ｍにおける外コア基部３２１の下面は、内コア片３１ｍの下面よりも突出しており、コイル２と磁性コア３とを組み付けると、外コア基部３２１の下面は、コイル２の下面と面一となる。即ち、組合体１０の設置面は、コイル２の一面（下面）と、磁性コア３の外コア片３２ｍの一面（外コア基部３２１の下面）によって構成される。そのため、リアクトル１は、組合体１０がケース４の底板部４０に安定して配置される上、コイル２に加えて磁性コア３の一部もケース４の底板部４０に接触することにより、放熱性を高められる。

この例では、内コア片３１ｍ及び外コア片３２ｍは、いずれも圧粉成形体である。圧粉成形体は、代表的には、鉄や鉄合金（Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）といった軟磁性の金属の粉末と、適宜バインダ（樹脂など）や潤滑剤とを含む原料粉末を成形した後、成形に伴う歪みの除去などを目的とした熱処理を施して得られる。金属粉末に絶縁処理を施した被覆粉末や、金属粉末と絶縁材とを混合した混合粉末を原料粉末に用いることで、成形後、金属粒子と金属粒子間に介在する絶縁材とによって実質的に構成される圧粉成形体が得られる。この圧粉成形体は、絶縁材を含むことで、渦電流を低減できて低損失である。

・・ギャップ材
ギャップ材３１ｇは、コア片３１ｍ，３２ｍよりも比透磁率が低い材料、代表的にはアルミナなどの非磁性材で構成される。この例では、ギャップ材３１ｇは、平面視長方形状の非磁性材の平板としている。ギャップ材３１ｇの形状や個数は適宜選択できる。各コア片３１ｍ，３２ｍ間に介在されるギャップ材３１ｇは、そのギャップ材３１ｇに代えて、又はギャップ材３１ｇと併用してエアギャップとすることができる。

・介在部材
介在部材５は、コイル２（巻回部２ａ，２ｂ）と磁性コア３との間に介在され、コイル２と磁性コア３との間を絶縁する部材である。介在部材５は、図４，５に示すように、コイル２（巻回部２ａ，２ｂ）の軸方向に二分割される一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂを備える。介在部材５は、一対の分割介在部材５Ａ，５Ｂを組み合わせたとき、巻回部２ａ，２ｂ内に配置される内側介在部５１と、巻回部２ａ，２ｂと外コア片３２ｍとの間に介在される端面介在部５２と、巻回部２ａ，２ｂの軸方向外方に延出して外コア片３２ｍの上面に配置される延出部５３と、を備える。ここでは、分割介在部材５Ａは、内側介在部５１と端面介在部５２と延出部５３とが一体に成形されており、分割介在部材５Ｂは、端面介在部５２と延出部５３とが一体に成形されている。

内側介在部５１は、巻回部２ａ，２ｂの内底面におけるケース４の底板部４０側の領域と磁性コア３との間に介在される押付部５１ｐを有する。延出部５３は、組合体１０をケース４に固定する固定部５３ｆを備える。実施形態１のリアクトル１は、固定部５３ｆのケース４への固定に伴って、押付部５１ｐがコイル２をケース４の底板部４０側に押し付ける点を特徴の一つとする。

・・内側介在部（固定部）
内側介在部５１は、内コア片３１ｍ，…とギャップ材３１ｇ，…との積層物を収納可能な筒状部である。ここでは、内側介在部５１は、積層物の４つの角部のそれぞれに対応するように、４つの湾曲した介在片５１ｆから構成されている。各介在片５１ｆが積層物の各角部に沿うように湾曲していることで、内側介在部５１に積層物を収納し易くなっている。内側介在部５１は、４つの介在片５１ｆ，…によって形成される横断面形状が内コア片３１ｍの外形に沿った筒状となっている。各介在片５１ｆは、端面介在部５２側の一端部で繋がった枠状となるように形成されている。つまり、内側介在部５１は、筒状部の側面に、筒状部の軸方向の一端側が開口し、他端側（端面介在部５２側）が閉塞されたスリットが形成されている。内側介在部５１にスリットが形成されていることで、各内コア片３１ｍ，…及びギャップ材３１ｇ，…を把持した状態でスリットの開口側から内側介在部５１内に挿入させることができ、収納作業が行い易い。

内側介在部５１のうち、巻回部２ａ，２ｂの内底面におけるケース４の底板部４０側の領域と磁性コア３との間に介在される介在片５１ｆが、後述する固定部５３ｆによるケース４への固定に伴って、コイル２をケース４の底板部４０側に押し付ける役割を果たす押付部５１ｐである（図２，５を参照）。この固定部５３ｆと押付部５１ｐとの関係については、後述のリアクトルの製造方法で説明する。

内側介在部５１の上側に配置された二つの介在片５１ｆの先端部分には、分割介在部材５Ｂの端面介在部５２に形成された係合部５２ｅと係合する係合部５１ｅが形成されている。分割介在部材５Ａの内側介在部５１（各介在片５１ｆ）の係合部５１ｅと、分割介在部材５Ｂの端面介在部５２の係合部５２ｅとを係合することで、分割介在部材５Ａ，５Ｂが互いに位置決めされた状態で一体化できる。両者の係合については、後述する。

・・端面介在部
端面介在部５２は、外コア片３２ｍの一対の突出部３２２，３２２がそれぞれ配置される上面開口したＥ字状部材である。このＥ字状部材の開口部分に後述する延出部５３が配置されることで、上記突出部３２２，３２２が挿通可能な二つの挿通孔５２ｈ、５２ｈを有するＢ字状の枠状部となる。分割介在部材５Ａに備わる端面介在部５２は、巻回部２ａ，２ｂと対面する側の面に、上記内側介在部５１と、仕切り部５２ｄと、センサ保持部５２ｓと、が一体に成形されており、外コア片３２ｍと対面する側の面に、後述する延出部５３が一体に成形されている。分割介在部材５Ｂに備わる端面介在部５２は、巻回部２ａ，２ｂと対面する側の面に、分割介在部材５Ａと係合する係合部５２ｅと、仕切り部５２ｄと、が一体に成形されており、外コア片３２ｍと対面する側の面に、後述する延出部５３が一体に成形されている。

この例では、外コア片３２ｍ，３２ｍがＵ字状であるため、外コア片３２ｍの突出部３２２，３２２を端面介在部５２の挿通孔５２ｈ，５２ｈに挿通することで、介在部材５に対して外コア片３２ｍの位置決めを容易に行える。つまり、内コア片３１ｍ，…及びギャップ材３１ｇ，…と外コア片３２ｍ，３２ｍの位置決め、磁性コア３とコイル２との位置決めも容易に行える。

仕切り部５２ｄは、内側介在部５１，５１間の位置で、端面介在部５２のコイル２側の面から突出するように設けられている。この仕切り部５２ｄは、分割介在部材５Ａ，５Ｂを巻回部２ａ，２ｂに組み付けたときに、巻回部２ａ，２ｂ間に介在され、巻回部２ａ，２ｂの隔離状態を保持する。この隔離によって、巻回部２ａ，２ｂ間の絶縁を確保することができる。この仕切り部５２ｄは、分割介在部材５Ａ，５Ｂの双方に設けられている。

分割介在部材５Ａに設けられているセンサ保持部５２ｓは、上記仕切り部５２ｄの上端側からコイル２の軸方向に連続して、端面介在部５２のコイル２側の面から突出するように設けられている。このセンサ保持部５２ｓは、巻回部２ａ，２ｂの対向する各角Ｒ部によって形成される空間にセンサ（図示せず）を載置して、分割介在部材５Ａ，５Ｂを巻回部２ａ，２ｂに組み付けたときに、上記センサの上側をセンサ保持部５２ｓによって覆うことができ、センサの固定や保護を行うことができる。センサとしては、温度センサ、電流センサなどのリアクトル１の物理量を測定するセンサが挙げられる。

分割介在部材５Ｂに設けられている係合部５２ｅは、端面介在部５２のコイル２側の面から突出するように設けられており、この突出部分（凸状部分）が、分割介在部材５Ａ（内側介在部５１）に形成された凹状の係合部５１ｅと係合する。係合部５２ｅは、内側介在部５１に形成された係合部５１ｅに対応して形成されており、挿通孔５２ｈ，５２ｈごとに、その挿通孔５２ｈの上面に］状の突状片と、両側面に板状の突状片が形成されている。］状の係合部５２ｅは、分割介在部材５Ａの内側介在部５１の上側に配置された二つの介在片５１ｆの先端に設けられた係合部５１ｅに係合し、二つの板状の係合部５２ｅは、分割介在部材５Ａの内側介在部５１の側面に形成されたスリット（係合部５１ｅ）に係合する。分割介在部材５Ａ，５Ｂを係合部５１ｅ，５２ｅで係合すると、その係合部分は、周方向における下面の中央部分が開口しており、横断面がＣ字状となる。各巻回部２ａ，２ｂ内に内コア片３１ｍ，…とギャップ材３１ｇ，…との積層物を装入した分割介在部材５Ａ，５Ｂを巻回部２ａ，２ｂに組み付けたときに、挿通孔５２ｈ，５２ｈの下面側には］状の係合部が存在しないため開口部が形成されることとなり、この開口部が樹脂の流路となる。よって、組合体１０をケース４に収納し、ケース４内に後述する封止樹脂部６の未固化の構成樹脂を充填する際に、この開口部からコイル２と磁性コア３との間にまで封止樹脂部６の未固化の構成樹脂を充填することができる。

・・延出部（固定部）
延出部５３は、端面介在部５２の上端に連続して、外コア片３２ｍが配置される側に延出するように設けられている。延出部５３は、外コア片３２ｍの外コア基部３２１の厚さ方向及び幅方向に延びる板状部材である。ここでは、分割介在部材５Ａの延出部５３は、外コア基部３２１の最大厚さの１／３程度まで全幅に亘って延出しており、それよりも外方には、ケース４の角部に向かって二股に分かれて延出している。このとき、二股に分かれて延出する部分は、外コア片３２ｍの外コア基部３２１の幅方向の中央線を挟んで対称形状であることが好ましい。分割介在部材５Ｂの延出部５３は、外コア基部３２１の最大厚さの２／３程度まで全幅に亘って延出しており、それよりも外方には、ケース４の角部に向かって二股に分かれて延出している。分割介在部材５Ｂが配置される側には、コイル２の連結部２ｒが外コア基部３２１の上方に配置されるため、分割介在部材５Ｂの延出部５３は、分割介在部材５Ａよりも広くなっている。

延出部５３は、その外方に二股に分かれた先端部分に、ボルトなどの締結部材９（図１，３）によってケース４の底板部４０側に締め付けられる平板状の固定部５３ｆを備える。固定部５３ｆには、締結部材９が貫通する貫通孔５３ｈが形成されている。この貫通孔５３ｈをケース４に形成された取付穴４５ｈ（図３）と位置合わせして締結部材９にて固定することで、組合体１０はケース４に固定される。

延出部５３は、外コア片３２ｍの外コア基部３２１の全面に亘って覆う必要はなく、組合体１０をケース４に固定できる程度の大きさであればよい。そうすることで、介在部材５を構成する材料を抑えることができる。

この例では、固定部５３ｆは、一端側（端面介在部５２側）が支持端であり、他端側（先端の貫通孔５３ｈ側）が開放された自由端となる片持ち支持構造となっている（図５を参照）。片持ち支持構造の場合、貫通孔５３ｈに締結部材９を貫通して締め付けると、固定部５３ｆは不安定となる虞がある。そこで、各分割介在部材５Ａ，５Ｂには、図５に示すように、固定部５３ｆの自由端側の揺動を抑制する補強部５４が一体に成形されている。ここでは、補強部５４は、固定部５３ｆの下側の面（ケース４の底板部４０側の面）から端面介在部５２に向かう方向及び押付部５１ｐに向かう方向に延在した三角形状に形成されている。端面介在部５２には押付部５１ｐが一体に成形されているため、補強部５４を備えることで、固定部５３ｆのケース４への固定に伴い、押付部５１ｐがコイル２をケース４の底板部４０側に押し付ける作用を確実に働かせることができる。

この例では、固定部５３ｆは、外コア片３２ｍの外コア基部３２１の角部の上方に位置するように形成されているため、その角部の損傷を抑制することもできる。

介在部材５の構成材料には、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、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を利用することができる。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を利用することも可能である。介在部材５は、上記の樹脂を射出成形するなど、公知の成形方法によって容易に製造できる。

・ケース
ケース４は、図３に示すように、組合体１０が載置される平板状の底板部４０と、組合体１０の周囲を囲むように底板部４０から立設される略矩形枠状の側壁部４１とを有し、底板部４０とは反対側（上側）が開口した有底容器状である。リアクトル１は、ケース４に組合体１０を収納することよって、組合体１０の外部環境(粉塵や腐食など)からの保護や機械的保護を図ることができる。この例では、ケース４の底板部４０の下面が冷却ベースといった設置対象（図示せず）の上面に接するように固定され、リアクトル１が設置対象上に設置される。図１では、底板部４０が下方となる設置状態を示すが、底板部４０が上方、又は側方となる設置状態もあり得る。

ケース４の四隅には、組合体１０をケース４に取り付けるための取付部４５を備える。この取付部４５には、ボルトなどの締結部材９が挿通される取付穴４５ｈが形成されている。この取付穴４５ｈと固定部５３ｆの貫通孔５３ｈとを位置合わせして、取付穴４５ｈと貫通孔５３ｈに締結部材９を貫通して締結することで、組合体１０はケース４に固定される。

この例に示すケース４は、底板部４０と側壁部４１とが一体に成形された金属製のケースである。一般に、金属は熱伝導率が比較的高いので、金属製のケースであれば、その全体を放熱経路に利用でき、組合体１０に発生した熱を外部の設置対象（例えば、冷却ベース）に効率良く放熱でき、リアクトル１の放熱性を高められる。ケース４の構成材料としては、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、銅やその合金、銀やその合金、鉄やオーステナイト系ステンレス鋼などが挙げられる。アルミニウムやマグネシウム、これらの合金で形成した場合、ケース４を軽量にできる。

・接合層
この例に示すリアクトル１は、図２，３に示すように、組合体１０の設置面に接合層７を備える。接合層７は、組合体１０のうちコイル２の下面と底板部４０との間に介在される。接合層７を備えることで、組合体１０を底板部４０に強固に固定でき、コイル２の動きの規制、放熱性の向上、設置対象への固定の安定化などを図ることができる。接合層７の構成材料は、絶縁性樹脂、特にセラミックスフィラーなどを含有して放熱性に優れるもの（例えば、熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、更に１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）が好ましい。具体的な樹脂は、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や、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。接合層７は、例えばシート状のものを用いたり、塗布やスプレーしたりして形成するとよい。

・封止樹脂部
封止樹脂部６は、図１に示すように、ケース４内に充填され、ケース４内に収納された組合体１０を封止する部材である。封止樹脂部６は、組合体１０におけるコイル２の両巻線端部を除く上面が埋設されるまで充填されている（図２を参照）。リアクトル１は、封止樹脂部６で組合体１０を封止することによって、組合体１０をケース４に固定し、組合体１０の電気的・機械的保護、外部環境からの保護、コイル２に通電したときに発生する磁性コア３の振動、及びこの振動に起因する騒音の低減などを図ることができる。

本実施形態では、組合体１０の構成部材である介在部材５の固定部５３ｆによって組合体１０をケース４に固定しているため、封止樹脂部６で組合体１０の上面を覆わなくとも、組合体１０とケース４とは強固に固定される。この場合、封止樹脂部６の構成樹脂量を削減することができる。

また、本実施形態では、コイル２とケース４の底板部４０の内底面４０ｍとを接触した状態で強固に固定しているため、コイル２と外コア片３２ｍの外コア基部３２１の下面とケース４の底板部４０の内底面４０ｍとの間には封止樹脂部６の構成樹脂は介在していない（図２を参照）。

封止樹脂部６の構成材料には、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＰＰＳ樹脂などが利用できる。特に、エポキシ樹脂やウレタン樹脂は、軟質であり、安価であるため好ましい。放熱性を高める観点から、封止樹脂部６には、アルミナやシリカなどの熱伝導率の高いセラミックスのフィラーを混合してもよい。

〔リアクトルの製造方法〕
上記構成を備えるリアクトル１は、例えば、組合体１０の作製⇒組合体１０をケース４に収納・固定⇒封止樹脂部６の未固化の構成樹脂を充填・固化、という手順によって製造することができる。

・組合体の作製
まず、一方の分割介在部材５Ａに、内コア片３１ｍ，…及びギャップ材３１ｇ，…と、一方の外コア片３２ｍと、を取り付ける。このとき、分割介在部材５Ａの端面介在部５２の挿通孔５２ｈ，５２ｈに一方の外コア片３２ｍの一対の突出部３２２，３２２を挿通し、分割介在部材５Ａの内側介在部５１に内コア片３１ｍ，…及びギャップ材３１ｇ，…の積層物を収納する。そうすると、分割介在部材５Ａによって、一方の外コア片３２ｍと内コア片３１ｍ，…及びギャップ材３１ｇ，…とが位置決めされた状態となる。次に、巻回部２ａ，２ｂを分割介在部材５Ａの内側介在部５１の外周に装着する。その後に、分割介在部材５Ａ，５Ｂを係合部５１ｅ，５２ｅで係合し、他方の分割介在部材５Ｂの端面介在部５２の挿通孔５２ｈ，５２ｈに他方の外コア片３２ｍの一対の突出部３２２，３２２を挿通する。この組合体１０は、介在部材５によって、コイル２と磁性コア３（内コア片３１ｍ，…とギャップ材３１ｇ，…と外コア片３２ｍ，３２ｍ）とが位置決めされた状態の一体物として取り扱える。

・組合体をケースに収納・固定
組合体１０をケース４内に収納する（図３を参照）。ここでは、組合体１０の下面に接合層７を配置した後、組合体１０をケース４内に収納する。このとき、組合体１０の介在部材５の固定部５３ｆが、ケース４の取付部４５に配置される。固定部５３ｆの貫通孔５３ｆと、取付部４５の取付穴４５ｈとを位置合わせして、取付穴４５ｈと貫通孔５３ｈに締結部材９を貫通して締結することで、固定部５３ｆはケース４の底板部４０側に締め付けられて、組合体１０はケース４に固定される。

この固定部５４ｆのケース４への固定に伴って、押付部５１ｐはコイル２をケース４の底板部４０の内底面に押し付ける。固定部５４ｆと押付部５１ｐとは一体に成形されているため、固定部５４ｆがケース４の底板部４０側に締め付けられると、押付部５１ｐが固定部５４ｆに連動してケース４の底板部４０側に動くからである。この押付部５１ｐの押し付けによって、コイル２とケース４の底板部４０の内底面４０ｍとが接触した状態となる（図２を参照）。

組合体１０が収納されたケース４内に、封止樹脂部６の未固化の構成樹脂を充填する。ケース４内に充填された上記未固化の構成樹脂は、コイル２の外周や磁性コア３の外周を覆うと共に、コイル２と磁性コア３との隙間に行き渡る。そして、上記構成樹脂を固化する。

〔主要な効果〕
以上説明したリアクトル１は、介在部材５が固定部５３ｆを備えることで、組合体１０の構成部材で組合体１０をケース４に固定することができるため、ケース４に対して組合体１０を配置し易く、リアクトル１の組立作業性に優れる。また、ケース４への組合体１０の固定は、組合体１０の構成部材を利用して行っているため、従来のステーのような別部材を準備する必要がなく、部品点数を削減できる。

さらに、リアクトル１は、介在部材５が押付部５１ｐを備えることで、固定部５３ｆのケース４への固定に伴って押付部５１ｐがコイル２をケース４の底板部４０の内底面４０ｍ側に押し付ける作用が働くため、コイル２とケース４の底板部４０の内底面４０ｍとを接触した状態で容易に固定できる。コイル２とケース４の内底面４０ｍとが接触することで、このリアクトル１は放熱性に優れる。

上記リアクトル１では、介在部材５の固定部５３ｆがケース４の角部に向かって配置される例を説明したが、例えば、固定部は、外コア片３２ｍの外コア基部３２１の厚さ方向に延出して配置されてもよい。また、固定部に形成される貫通孔の個数も適宜選択できる。

本発明のリアクトルは、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車などの車両に搭載される車載用コンバータ（代表的にはＤＣ−ＤＣコンバータ）や、空調機のコンバータなどの種々のコンバータ、並びに電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。

１ リアクトル １０ 組合体
２ コイル
２ａ，２ｂ 巻回部 ２ｒ 連結部 ２ｗ 巻線
３ 磁性コア
３１ｍ 内コア片 ３１ｇ ギャップ材
３２ｍ 外コア片 ３２１ 外コア基部 ３２２ 突出部
４ ケース
４０ 底板部 ４０ｍ 内底面 ４１ 側壁部
４５ 取付部 ４５ｈ 取付穴
５ 介在部材 ５Ａ，５Ｂ 分割介在部材
５１ 内側介在部
５１ｆ 介在片 ５１ｐ 押付部 ５１ｅ 係合部
５２ 端面介在部
５２ｈ 挿通孔 ５２ｅ 係合部
５２ｄ 仕切り部 ５２ｓ センサ保持部
５３ 延出部 ５３ｆ 固定部 ５３ｈ 貫通孔
５４ 補強部
６ 封止樹脂部
７ 接合層
９ 締結部材（ボルト）

Claims (3)

1. 巻回部を有するコイルと、
   前記巻回部内に全体が配置される内コア片と、前記巻回部外に配置される部分を有する外コア片とを有する磁性コアと、
   前記巻回部と前記磁性コアとの間に介在される部分を有する介在部材と、
   前記コイルと前記磁性コアと前記介在部材との組合体を収納する有底四角筒状のケースと、を備えるリアクトルであって、
   前記介在部材は、
   前記巻回部内に配置される内側介在部と、
   前記巻回部と前記外コア片との間に介在される端面介在部と、
   前記巻回部の軸方向外方に延出して前記外コア片の上面に配置される延出部と、を備え、
   前記延出部は、締結部材の貫通孔を有し、前記締結部材によって前記ケースの内底面側に締め付けられると共に、前記組合体を前記ケースに固定する固定部を備え、
   前記内側介在部は、前記固定部と一体に成形され、前記巻回部の内周面における前記ケースの内底面側の領域と前記磁性コアとの間に介在される部材であり、前記固定部の前記ケースへの固定に伴い、前記コイルを前記ケースの内底面に押し付ける押付部を備え、
   前記固定部は、前記ケースの各角部に向かって延び、前記貫通孔側を自由端、その反対側を前記押付部側との連結端とする片持ち支持構造の板状片であり、
   前記介在部材は、前記固定部における前記ケースの内底面側の面と前記端面介在部における前記外コア片側の面とを繋ぎ、前記外コア片の側面沿いに設けられる補強部を備えるリアクトル。
2. 前記介在部材は、前記巻回部の軸方向に二分割される一対の分割介在部材を組み合わせて構成されており、
   前記一対の分割介在部材の一方は、前記押付部を含み、前記磁性コアのうち前記巻回部内に配置される内コア片及びギャップ材の全てを収納可能な筒状部を備える請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記一対の分割介在部材は、互いに係合する係合部を備える請求項２に記載のリアクトル。

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