JP6747383B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、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。例えば特許文献１には、巻回部を有するコイルと、コイル（巻回部）の内外に配置されて閉磁路を形成する磁性コアと、コイル（巻回部）と磁性コアとの間に介在される絶縁介在部材とを備えるリアクトルが開示されている。上記磁性コアは、巻回部の内部に配置される内側コア部と巻回部の外部に配置される外側コア部とを有する。上記絶縁介在部材は、巻回部の内周面と内側コア部との間に介在される内側介在部材と、巻回部の端面と外側コア部との間に介在される端面介在部材とを有する。また、特許文献１に記載のリアクトルは、コイルの巻回部の内周面と内側コア部との間に充填される内側樹脂部と、外側コア部の一部を覆う外側樹脂部とを備える。

特許文献１に記載のリアクトルでは、内側介在部材によって巻回部の内周面と内側コア部の外周面との間に隙間（樹脂流路）を形成している。そして、外側コア部の外周を樹脂で覆うと共に、端面介在部材に形成された樹脂充填孔から樹脂を充填して、巻回部の端面側から巻回部と内側コア部との間に形成された樹脂流路に樹脂を充填することにより、外側樹脂部と内側樹脂部とを一体に形成している。また、このとき、外側コア部と内側コア部との間の空間にも樹脂を充填することにより、外側コア部と内側コア部との間に内側樹脂部によってギャップを形成している。

特開２０１７−２８１４２号公報

上述したような内側樹脂部及び外側樹脂部を備えるリアクトルにおいて、巻回部の内周面と内側コア部との間に樹脂を充填して内側樹脂部を形成する際に、外側コア部と内側コア部との間隔を維持することが望まれる。

上述したリアクトルの製造方法としては、例えば、コイルと磁性コアと絶縁介在部材とを組み合わせた組合体を金型内に配置し、金型内に樹脂を注入して樹脂モールドすることが挙げられる。これにより、外側コア部を樹脂で覆い、樹脂充填孔を介して巻回部と内側コア部との間に充填して、外側樹脂部と内側樹脂部とを一体に形成する。一般に、金型内への樹脂の注入は、射出成形により樹脂に圧力をかけて行うが、巻回部の内周面と内側コア部の外周面との狭い隙間に樹脂を十分に行き渡らせるためには、高い圧力をかける必要がある。樹脂の圧力を高くした場合、その圧力によって外側コア部が内側コア部側に押され、外側コア部と内側コア部との間隔が狭くなることがあり、所定のインダクタンスが得られない虞がある。

そこで、金型内で外側コア部が動かないように、例えば、金型内に外側コア部を固定する突起（ピン）を設け、この突起に外側コア部を当て止めすることが考えられる。しかしながら、その場合には、外側コア部の突起に接する面が樹脂で覆われず、外側樹脂部から露出することになるため、外側コア部の外側樹脂部から露出する部分で錆が発生することが懸念される。

本開示は、コイルの巻回部の内周面と磁性コアの内側コア部との間に樹脂を充填して内側樹脂部を形成する際に、外側コア部と内側コア部との間隔を維持できるリアクトルを提供することを目的の一つとする。

本開示に係るリアクトルは、
巻回部を有するコイルと、
前記巻回部の内側に配置される内側コア部及び前記巻回部の外側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、
前記巻回部の内周面と前記内側コア部との間に充填される内側樹脂部と、
前記外側コア部の少なくとも一部を覆う外側樹脂部と、
前記巻回部の内周面と前記内側コア部との間に介在され、前記内側樹脂部を形成する樹脂の流路となる複数の樹脂流路を形成する内側介在部材と、
前記巻回部の端面と前記外側コア部との間に介在され、前記内側コア部が挿入される貫通孔と、前記複数の樹脂流路のうちの少なくとも１つの流路と前記コイルの軸方向に連続する樹脂充填孔とを有する端面介在部材と、
前記端面介在部材の前記貫通孔内に取り付けられ、前記外側コア部と前記内側コア部との間に介在されるギャップ板と、を備え、
前記コイルと、前記磁性コアと、前記内側介在部材と、前記端面介在部材との組合体を前記コイルの軸方向に見たとき、
前記ギャップ板は、前記複数の樹脂流路のうち、前記樹脂充填孔と連続する前記流路と、前記外側コア部に覆われる他の流路との間を遮断しないように形成されている。

上記リアクトルは、コイルの巻回部の内周面と磁性コアの内側コア部との間に樹脂を充填して内側樹脂部を形成する際に、外側コア部と内側コア部との間隔を維持できる。

実施形態１に係るリアクトルの概略斜視図である。 実施形態１に係るリアクトルの概略上面図である。 実施形態１に係るリアクトルに備える組合体の概略分解斜視図である。 図１に示す（ＩＶ）−（ＩＶ）線で切断した概略横断面図である。 図１に示す（Ｖ）−（Ｖ）線で切断した概略平断面図である。 実施形態１に係るリアクトルに備える端面介在部材を正面側から見た概略正面図である。 実施形態１に係るリアクトルに備える端面介在部材を裏面側から見た概略裏面図である。 実施形態１に係るリアクトルに備える組合体の概略正面図である。

［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、
前記巻回部の内側に配置される内側コア部及び前記巻回部の外側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、
前記巻回部の内周面と前記内側コア部との間に充填される内側樹脂部と、
前記外側コア部の少なくとも一部を覆う外側樹脂部と、
前記巻回部の内周面と前記内側コア部との間に介在され、前記内側樹脂部を形成する樹脂の流路となる複数の樹脂流路を形成する内側介在部材と、
前記巻回部の端面と前記外側コア部との間に介在され、前記内側コア部が挿入される貫通孔と、前記複数の樹脂流路のうちの少なくとも１つの流路と前記コイルの軸方向に連続する樹脂充填孔とを有する端面介在部材と、
前記端面介在部材の前記貫通孔内に取り付けられ、前記外側コア部と前記内側コア部との間に介在されるギャップ板と、を備え、
前記コイルと、前記磁性コアと、前記内側介在部材と、前記端面介在部材との組合体を前記コイルの軸方向に見たとき、
前記ギャップ板は、前記複数の樹脂流路のうち、前記樹脂充填孔と連続する前記流路と、前記外側コア部に覆われる他の流路との間を遮断しないように形成されている。

上記リアクトルによれば、ギャップ板を備えることで、内側樹脂部を形成する際にギャップ板によって外側コア部と内側コア部との間隔を適切に維持できるので、所定のインダクタンスを確保できる。

また、上記リアクトルでは、内側介在部材によって巻回部の内周面と内側コア部との間に形成された複数の樹脂流路に樹脂をそれぞれ充填することにより内側樹脂部が形成される。複数の樹脂流路のうち、端面介在部材に形成された樹脂充填孔とコイルの軸方向に連続する流路については、樹脂充填孔を通して直接的に樹脂を充填することができる。一方で、外側コア部に覆われる他の流路については、樹脂充填孔を通して直接的に樹脂を充填することができないため、樹脂充填孔から充填した樹脂を外側コア部と内側コア部との間の空間を通して充填することになる。上記リアクトルは、外側コア部と内側コア部との間に配置されるギャップ板が、樹脂充填孔と連続する流路と外側コア部に覆われる他の流路との間を遮断しないように形成されている。そのため、ギャップ板が配置される外側コア部と内側コア部との間に樹脂の流路を確保でき、他の流路に対して、樹脂充填孔から充填した樹脂を間接的に充填することができる。したがって、上記リアクトルによれば、各樹脂流路に樹脂を充填することができ、内側樹脂部を形成できる。

（２）上記リアクトルの一形態として、前記端面介在部材と前記ギャップ板とを係合させる係合構造を有することが挙げられる。

上記形態によれば、係合構造によって端面介在部材とギャップ板とが互いに係合することで、端面介在部材に対してギャップ板を組み付けて支持することができ、リアクトルを組み立てる際にギャップ板を所定の位置に配置し易い。

（３）上記リアクトルの一形態として、前記ギャップ板が前記外側コア部を位置決めする位置決め部を有する。

上記形態によれば、ギャップ板が位置決め部を有することで、端面介在部材に対して外側コア部を位置決めし易い。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るリアクトルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。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。

［実施形態１］
＜リアクトルの構成＞
図１〜図８を参照して、実施形態１に係るリアクトル１を説明する。実施形態１のリアクトル１は、図１〜図３に示すように、巻回部２ｃを有するコイル２と、巻回部２ｃの内外に配置される磁性コア３と、コイル２と磁性コア３との間に介在される絶縁介在部材５とを備える組合体１０（図３参照）を有する。コイル２は、２つの巻回部２ｃを有し、両巻回部２ｃが互いに横並びに配置されている。磁性コア３は、巻回部２ｃの内側に配置される２つの内側コア部３１と、巻回部２ｃの外側に配置されて両内側コア部３１の各端部同士を接続する２つの外側コア部３２とを有する。絶縁介在部材５は、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１との間に介在される内側介在部材５１と、巻回部２ｃの端面と外側コア部３２との間に介在される端面介在部材５２とを有する。また、リアクトル１は、図４、図５に示すように、磁性コア３（内側コア部３１及び外側コア部３２）を一体に覆うモールド樹脂部４を備える。モールド樹脂部４は、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１との間に充填される内側樹脂部４１と、外側コア部３２の少なくとも一部を覆う外側樹脂部４２とを有する。リアクトル１の特徴の１つは、図３、図５に示すように、外側コア部３２と内側コア部３１との間に介在されるギャップ板５５を備え、ギャップ板５５が外側コア部３２と内側コア部３１との間に樹脂の流路（図８参照）を確保できるように形成されている点にある。

リアクトル１は、例えば、コンバータケースなどの設置対象（図示せず）に設置される。ここでは、リアクトル１（コイル２及び磁性コア３）において、図１、図４、図６における紙面下側が、設置対象に面する設置側であり、設置側を「下」、その反対側を「上」とし、上下方向を高さ方向とする。また、コイル２の巻回部２ｃの並び方向（図２、図５の紙面左右方向）を横方向とし、コイル２（巻回部２ｃ）の軸方向に沿った方向（図２、図５の紙面上下方向）を長さ方向とする。図４は、巻回部２ｃの軸方向に直交する横方向に切断した横断面図であり、図５は、巻回部２ｃを上下に分断する平面で切断した平断面図である。以下、リアクトルの構成について詳しく説明する。

（コイル）
コイル２は、図１〜図３に示すように、２本の巻線２ｗをそれぞれ螺旋状に巻回してなる２つの巻回部２ｃを有し、両巻回部２ｃを形成するそれぞれの巻線２ｗの一方の端部同士が接合部２ｊを介して接続されている。両巻回部２ｃは、互いの軸方向が平行するように横並び（並列）に配置されている。接合部２ｊは、各巻回部２ｃから引き出された巻線２ｗの一方の端部同士を溶接や半田付け、ロウ付けなどの接合方法によって接合することで形成されている。巻線２ｗの他方の端部はそれぞれ、各巻回部２ｃから適宜な方向（この例では上方）に引き出されている。各巻線２ｗの他端部（即ち、コイル２の両端）には、端子金具（図示せず）が適宜取り付けられ、電源などの外部装置（図示せず）に電気的に接続される。コイル２は、公知のものを利用でき、例えば、両巻回部２ｃが１本の連続する巻線で形成されたものでもよい。

〈巻回部〉
両巻回部２ｃは、同じ仕様の巻線２ｗからなり、形状・大きさ・巻回方向・ターン数が同じであり、巻回部２ｃを形成する隣り合うターン同士が密着している。巻線２ｗは、例えば、導体（銅など）と、導体の外周に絶縁被覆（ポリアミドイミドなど）とを有する被覆線（いわゆるエナメル線）である。この例では、各巻回部２ｃが被覆平角線の巻線２ｗをエッジワイズ巻きした四角筒状（具体的には、矩形筒状）のエッジワイズコイルであり、軸方向から見た巻回部２ｃの端面形状は角部が丸められた矩形状である（図４も参照）。巻回部２ｃの形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円筒状や楕円筒状、長円筒状（レーストラック形状）などであってもよい。巻線２ｗや巻回部２ｃの仕様は適宜変更できる。

この例では、コイル２（巻回部２ｃ）がモールド樹脂部４で覆われておらず、リアクトル１を構成したとき、図１に示すように、コイル２の外周面が露出された形態になる。そのため、コイル２から外部に放熱し易く、コイル２の放熱性を高めることができる。

その他、コイル２は、電気絶縁性を有する樹脂でモールドされたモールドコイルであってもよい。この場合、コイル２を外部環境(粉塵や腐食など)から保護したり、コイル２の機械的強度や電気絶縁性を高めることができる。例えば、巻回部２ｃの内周面が樹脂で覆われていることで、巻回部２ｃと内側コア部３１との間の電気的絶縁を高めることができる。コイル２をモールドする樹脂には、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂や、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、ポリイミド（ＰＩ）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が利用できる。

或いは、コイル２は、巻回部２ｃを形成する隣り合うターン間に融着層を備え、隣り合うターン同士が熱融着された熱融着コイルであってもよい。この場合、隣り合うターン同士をより密着させることができる。

（磁性コア３）
磁性コア３は、図２、図３及び図５に示すように、巻回部２ｃの内側に配置される２つの内側コア部３１と、巻回部２ｃの外側に配置される２つの外側コア部３２とを有する。内側コア部３１は、横並びに配置された巻回部２ｃの内側に位置し、コイル２が配置される部分である。つまり、両内側コア部３１は、巻回部２ｃと同様に、横並び（並列）に配置される。内側コア部３１は、その軸方向の端部の一部が巻回部２ｃから突出していてもよい。外側コア部３２は、巻回部２ｃの外側に位置し、コイル２が実質的に配置されない（即ち、巻回部２ｃから突出（露出）する）部分である。外側コア部３２は、両内側コア部３１の各端部同士を接続するように設けられる。この例では、内側コア部３１を両端から挟むように外側コア部３２がそれぞれ配置され、両内側コア部３１の各端面が外側コア部３２の内端面３２ｅにそれぞれ対向して接続されることによって環状の磁性コア３が構成されている。本実施形態では、図３、図５に示すように、外側コア部３２と内側コア部３１との間にギャップ板５５が配置される。磁性コア３には、コイル２に通電して励磁した際に磁束が流れ、閉磁路が形成される。

〈内側コア部〉
内側コア部３１の形状は、巻回部２ｃの内周面に対応した形状である。この例では、内側コア部３１が四角柱状（矩形柱状）に形成されており、軸方向から見た内側コア部３１の端面形状は角部が面取りされた矩形状である（図４も参照）。内側コア部３１の外周面は、図４に示すように、４つの平面（上面、下面及び２つの側面）と４つの角部とを有する。ここでは、両巻回部２ｃの互いに対向する側を内側、その反対側を外側とし、２つの側面のうち、両巻回部２ｃの互いに対向する内側の側面を内側面、その反対側に位置する外側の側面を外側面とする。また、この例では、図２、図３及び図５に示すように、内側コア部３１が複数の内コア片３１ｍを有し、内コア片３１ｍが長さ方向に連結されて構成されている。

内側コア部３１（内コア片３１ｍ）は、軟磁性材料を含有する材料で形成されている。内コア片３１ｍは、例えば、鉄又は鉄合金（Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）といった軟磁性粉末や更に絶縁被覆を有する被覆軟磁性粉末などを圧縮成形した圧粉成形体や、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料の成形体などで形成されている。複合材料の樹脂には、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、常温硬化性樹脂、低温硬化性樹脂などが利用できる。熱硬化性樹脂としては、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、シリコーン樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＰＰＳ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ、ＰＡ樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ樹脂などが挙げられる。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なども利用できる。この例では、内コア片３１ｍが圧粉成形体で形成されている。

〈外側コア部〉
外側コア部３２は、図２、図３及び図５に示すように、１つのコア片で構成されている。外側コア部３２は、内コア片３１ｍと同様に、軟磁性材料を含有する材料で形成されており、上述した圧粉成形体や複合材料などが利用できる。この例では、外側コア部３２が圧粉成形体で形成されている。

外側コア部３２の形状は、特に限定されない。この例では、磁性コア３を構成したとき、外側コア部３２が内側コア部３１に対して下方向に突出しており、外側コア部３２の下面がコイル２（巻回部２ｃ）の下面と面一になっている（図８参照）。外側コア部３２の上面は内側コア部３１の上面と面一になっている。

（絶縁介在部材）
絶縁介在部材５は、図２、図３に示すように、コイル２（巻回部２ｃ）と磁性コア３（内側コア部３１及び外側コア部３２）との間に介在され、コイル２と磁性コア３との間の電気的絶縁を確保する部材であり、内側介在部材５１と端面介在部材５２とを有する。絶縁介在部材５（内側介在部材５１及び端面介在部材５２）は、電気絶縁性を有する樹脂、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ、ＰＡ樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ樹脂などで形成されている。この例では、内側介在部材５１及び端面介在部材５２がＰＰＳ樹脂で形成されている。

〈内側介在部材〉
内側介在部材５１は、図３、図４に示すように、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に介在され、巻回部２ｃと内側コア部３１との間の電気的絶縁を確保する。また、内側介在部材５１は、図４に示すように、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に、内側樹脂部４１を形成する樹脂の流路となる複数（この例では４つ）の樹脂流路４５を形成する。この例では、内側介在部材５１は、内コア片３１ｍ間に介在される矩形状の板部５１０（図３、図５参照）と、板部５１０の角部に形成され、隣接する両内コア片３１ｍの角部に沿って長さ方向に延在する突片５１１（図２〜図４参照）とを有する。更に、この例では、板部５１０の外縁部に、隣接する両内コア片３１ｍの端面の周縁部を囲む枠部５１２（図３、図５参照）が形成されている。板部５１０は、内コア片３１ｍ間の間隔を保持し、内コア片３１ｍ間にギャップを形成する。突片５１１は、内コア片３１ｍの角部を保持すると共に、巻回部２ｃの内周面と内コア片３１ｍの外周面との間に介在して、巻回部２ｃ内に内コア片３１ｍ（内側コア部３１）を位置決めする。図４に示すように、突片５１１により巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に隙間が形成され、内側コア部３１の４面（上面、下面及び両側面）にそれぞれ樹脂流路４５が形成される。ここでは、４つの樹脂流路４５のうち、内側コア部３１の上面側に位置する流路を樹脂流路４５ｕ、外側面側に位置する流路を樹脂流路４５ｏ、下面側に位置する流路を樹脂流路４５ｄ、内側面側に位置する流路を樹脂流路４５ｉとする。各樹脂流路４５は、内側樹脂部４１を形成する樹脂の流路になり、それぞれの樹脂流路４５に樹脂が充填されることで、内側樹脂部４１が形成される。また、図２、図３に示すように、隣り合う内側介在部材５１の突片５１１同士が突き合わされて連結される。

〈端面介在部材〉
端面介在部材５２は、図３、図５に示すように、巻回部２ｃの端面と外側コア部３２の内端面３２ｅとの間に介在され、巻回部２ｃと外側コア部３２との間の電気的絶縁を確保する。端面介在部材５２は、巻回部２ｃの両端にそれぞれ配置され、図３、図６及び図７に示すように、内側コア部３１が挿入される２つの貫通孔５２０が形成された矩形状の枠状体である。この例では、図６、図８に示すように、内側コア部３１（内コア片３１ｍ）の端面の外側面側の角部に当接する位置に、貫通孔５２０の角部から内方に張り出す突出部５２３が形成されている。また、貫通孔５２０の内周面の上面側、外側面側、下面側及び内側面側に外方に凹む凹部５２２ｕ、５２２ｏ、５２２ｄ、５２２ｉがそれぞれ形成されており、図７に示すように、貫通孔５２０の内周面と内側コア部３１の外周面との間に隙間が形成される。凹部５２２ｕ、５２２ｏ、５２２ｄ、５２２ｉはそれぞれ、上述した樹脂流路４５ｕ、４５ｏ、４５ｄ、４５ｉ（図４参照）の端部に対応した位置に設けられている。

そして、組合体１０の状態において、外側コア部３２側からコイル２（巻回部２ｃ）の軸方向に見た場合、図８に示すように、貫通孔５２０の上面側及び外側面側の凹部５２２ｕ、５２２ｏが外側コア部３２に覆われずに露出することにより、２つの樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏが形成される。樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏはそれぞれ、樹脂流路４５ｕ、４５ｏに対してコイル２（巻回部２ｃ）の軸方向に連続する位置に形成されており、樹脂流路４５ｕ、４５ｏは樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏを通して外側コア部３２側に開口している。図８において、樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏの紙面奥側に樹脂流路４５ｕ、４５ｏが開口して存在している。よって、樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏを介して、内側樹脂部４１（図４、図５参照）を形成する樹脂を巻回部２ｃと内側コア部３１との間へ充填することが可能である。一方、図８に示すように、貫通孔５２０の下面側及び内側面側の凹部５２２ｄ、５２２ｉが外側コア部３２に覆われて塞がれるため、樹脂流路４５ｄ、４５ｉは外側コア部３２に覆われており、外側コア部３２側に開口していない。

端面介在部材５２の外側コア部３２側（正面側）には、図３、図６に示すように、外側コア部３２の内端面３２ｅ側が嵌合される凹状の嵌合部５２５が形成されており、嵌合部５２５により端面介在部材５２に対して外側コア部３２が位置決めされる。端面介在部材５２の内側コア部３１側（裏面側）には、図３、図７に示すように、内側コア部３１の端部に位置する内コア片３１ｍの角部に沿って長さ方向に延在する突片５２１が形成されている。突片５２１は、内側コア部３１の端部に位置する内コア片３１ｍの角部を保持すると共に、巻回部２ｃの内周面と内コア片３１ｍの外周面との間に介在して、巻回部２ｃ内に内コア片３１ｍ（内側コア部３１）を位置決めする。突片５２１により端面介在部材５２に対して内側コア部３１が位置決めされ、結果的に、端面介在部材５２を介して内側コア部３１と外側コア部３２とを位置決めできる。また、端面介在部材５２の突片５２１は、図２に示すように、内側介在部材５１の突片５１１と突き合わされて連結される。これにより、内側コア部３１の長さ方向に沿って全長に亘って、図４に示すように、各樹脂流路４５が突片５１１及び突片５２１によって周方向に分断されている。

更に、この例では、図３、図７に示すように、端面介在部材５２の内側コア部３１側（裏面側）に、巻回部２ｃの端部が収納される溝状の収納部５２６が形成されている。収納部５２６は、巻回部２ｃの端面全面が面接触するように傾斜面の底面を有する。

（ギャップ板）
ギャップ板５５は、図３、図５に示すように、外側コア部３２と内側コア部３１との間に介在され、外側コア部３２と内側コア部３１との間隔を保持する。ギャップ板５５は、図３、図６及び図７に示すように、端面介在部材５２の左右の貫通孔５２０内にそれぞれ取り付けられている。ギャップ板５５と端面介在部材５２とは別体である。この例では、ギャップ板５５が貫通孔５２０の外側面側に取り付けられており、ギャップ板５５の形状が五角形状（ホームベース形状）である。また、図８に示すように、ギャップ板５５は、各樹脂流路４５の端部を塞がないように形成されており、ギャップ板５５が配置される外側コア部３２と内側コア部３１との間に樹脂の流路を確保できるように形成されている。各樹脂流路４５の端部は、外側コア部３２と内側コア部３１との間の空間に開口している。

この例では、端面介在部材５２とギャップ板５５とを係合させる係合構造を有する。具体的には、図７に示すように、貫通孔５２０の外側面側の角部に形成された突出部５２３（図６参照）に係合凹部５２７が設けられ、ギャップ板５５の両端部に係合凹部５２７に嵌め込まれる係合凸部５５１が設けられており、係合凹部５２７と係合凸部５５１とで係合構造が構成されている。係合凹部５２７に係合凸部５５１を嵌め込むことで、端面介在部材５２とギャップ板５５とが互いに係合し、端面介在部材５２に対してギャップ板５５を組み付けて支持することができる。そのため、ギャップ板５５を所定の位置に配置し易く、また、端面介在部材５２にギャップ板５５を組み付けた状態で作業できるので、組合体１０の組立作業が行い易い。

図８に示すギャップ板５５の場合、樹脂充填孔５２４ｕと連続する樹脂流路４５ｕと、外側コア部３２に覆われる他の樹脂流路４５ｄ、４５ｉとの間を遮断しないように形成されている。具体的には、ギャップ板５５は、外側コア部３２と内側コア部３１との間にギャップ板５５が介在しない空間を形成し、この空間が樹脂流路４５ｕと樹脂流路４５ｄ、４５ｉとの間を連通する樹脂の流路となるように形成されている。そのため、樹脂充填孔５２４ｕから充填した樹脂を外側コア部３２と内側コア部３１との間の空間を通して、樹脂流路４５ｄ、４５ｉに充填することができる（図８中、太線矢印は樹脂の流路を示す）。ギャップ板５５が介在しない空間にも樹脂が充填されることになる。

この場合における、樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏから巻回部２ｃ内へ樹脂を充填したときの各樹脂流路４５に対する樹脂の流れを説明する。樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏと連続する樹脂流路４５ｕ、４５ｏについては、樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏを通して直接的に樹脂が充填される。他方、外側コア部３２に覆われる他の樹脂流路４５ｄ、４５ｉに対しては、樹脂充填孔５２４ｕから充填した樹脂が外側コア部３２と内側コア部３１との間の空間に入り込み、この空間を通して間接的に充填される。この例では、貫通孔５２０の外側面側にギャップ板５５が取り付けられており、ギャップ板５５の両端部に設けられた係合凸部５５１が係合凹部５２７に係合することによって、樹脂流路４５ｏと樹脂流路４５ｄ、４５ｉとの間が遮断されている。そのため、樹脂充填孔５２４ｏから充填した樹脂は、他の樹脂流路４５ｄ、４５ｉに回り込まず、樹脂流路４５ｏにのみ充填される。

更に、この例では、図３、図５及び図６に示すように、ギャップ板５５が外側コア部３２を位置決めする位置決め部５５２を有する。位置決め部５５２は、ギャップ板５５から外側コア部３２側に突出して、外側コア部３２の外側に接するように形成されている。これにより、ギャップ板５５が取り付けられる端面介在部材５２に対して外側コア部３２を容易に位置決めできる。この例では、左右のギャップ板５５に位置決め部５５２が設けられており、外側コア部３２の左右両側が位置決め部５５２に接して位置決めされている。

ギャップ板５５の大きさ（面積）は、外側コア部３２と内側コア部３１との間に樹脂の流路を確保できれば、特に限定されない。ギャップ板５５の面積は、内側コア部３１の面積よりも小さく、例えば、内側コア部３１の端面の面積の３０％以上９０％以下とすることが挙げられる。ギャップ板５５の面積が内側コア部３１の端面の面積の３０％以上であることで、外側コア部３２と内側コア部３１との間隔を全体に亘って一定に保持し易い。また、ギャップ板５５の面積が内側コア部３１の端面の面積の３０％以上である場合、樹脂モールド時の圧力によって外側コア部３２と内側コア部３１との間で押圧されることによるギャップ板５５の変形を抑制し易く、外側コア部３２と内側コア部３１との間隔を維持し易い。一方、ギャップ板５５の面積が内側コア部３１の端面の面積の９０％以下であることで、外側コア部３２と内側コア部３１との間に樹脂の流路を十分に確保できる。より好ましいギャップ板５５の面積は、内側コア部３１の端面の面積の５０％以上８５％以下である。ギャップ板５５の厚さは、所定のインダクタンスが得られるように適宜決めればよく、例えば１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。

ギャップ板５５の形状は、外側コア部３２と内側コア部３１との間に樹脂の流路を確保できれば、特に限定されるものでなく、例えば、三角形状、矩形状や台形状などの四角形状など適宜な形状を選択できる。

ギャップ板５５は、電気絶縁性を有し、磁性コア３を構成するコア片よりも比透磁率の小さい材料で形成され、例えば、樹脂やアルミナなどのセラミックスなどで形成されている。樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ、ＰＡ樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ樹脂などの樹脂、又は、これらの樹脂に繊維を複合した繊維強化樹脂（ＦＲＰ）などが挙げられる。樹脂のギャップ板５５は、製造し易く、製造コストが低い。また、ギャップ板５５が端面介在部材５２と同じ樹脂で形成されている場合は、ギャップ板５５と端面介在部材５２の熱膨張率を合わせることができ、温度変化による損傷を抑制できる。セラミックスのギャップ板５５は、樹脂に比較して強度が高く、変形し難い。この例では、ギャップ板５５がＰＰＳ樹脂で形成されている。

（モールド樹脂部）
モールド樹脂部４は、図４、図５に示すように、磁性コア３（内側コア部３１及び外側コア部３２）を一体に覆い、内側樹脂部４１と外側樹脂部４２とを有する。モールド樹脂部４は、電気絶縁性を有する樹脂、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ、ＰＡ樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＡＢＳ樹脂などで形成されている。この例では、内側樹脂部４１及び外側樹脂部４２がＰＰＳ樹脂で形成されている。

〈内側樹脂部〉
内側樹脂部４１は、図４に示すように、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に形成された各樹脂流路４５に樹脂が充填されることで形成されており、巻回部２ｃの内周面及び内側コア部３１の外周面に密着している。

〈外側樹脂部〉
外側樹脂部４２は、図１、図２及び図５に示すように、外側コア部３２の少なくとも一部を覆うように形成されている。この例では、組合体１０を構成したとき、外部に露出する外側コア部３２の全体を覆うように外側樹脂部４２が形成されている。具体的には、外側コア部３２の端面介在部材５２に接する内端面３２ｅを除く、外側コア部３２の外周面、上面及び下面が外側樹脂部４２で覆われており、外側コア部３２の表面が外部に露出していない。

モールド樹脂部４は、例えば射出成形により形成されている。本実施形態では、端面介在部材５２に形成された樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏを通じて、外側樹脂部４２及び内側樹脂部４１が一体に形成されている。このモールド樹脂部４により、内側コア部３１及び外側コア部３２が一体化されると共に、組合体１０を構成するコイル２、磁性コア３及び絶縁介在部材５が一体化される。また、外側コア部３２と内側コア部３１との間の空間にも樹脂が充填される。

＜リアクトルの製造方法＞
リアクトル１の製造方法の一例を説明する。リアクトルの製造方法は、大別すると、組合体組立工程と、樹脂モールド工程とを備える。

（組合体組立工程）
組合体組立工程では、コイル２と磁性コア３と絶縁介在部材５との組合体１０を組み立てる（図３参照）。
内コア片３１ｍ間に内側介在部材５１を配置して内側コア部３１を作製し、コイル２の両巻回部２ｃに内側コア部３１をそれぞれ挿入して、コイル２と内側コア部３１の組物を用意する。また、端面介在部材５２に設けられた係合凹部５２７（図７参照）にギャップ板５５の係合凸部５５１を嵌め込んで、端面介在部材５２に対してギャップ板５５を組み付けておく。そして、巻回部２ｃの両端に端面介在部材５２をそれぞれ配置して、内側コア部３１を両端から挟むように外側コア部３２をそれぞれ配置する。これにより、外側コア部３２と内側コア部３１との間にギャップ板５５が配置された環状の磁性コア３（図２参照）を構成する。以上のようにして、コイル２と磁性コア３と絶縁介在部材５（ギャップ板５５を含む）とを備える組合体１０を組み立てる。

（樹脂モールド工程）
樹脂モールド工程では、外側コア部３２を樹脂で被覆すると共に、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１との間に樹脂を充填して、外側樹脂部４２及び内側樹脂部４１を一体成形する（図４、図５参照）。
組合体１０を金型内に配置し、組合体１０の外側コア部３２側から金型内に樹脂を注入して樹脂モールドする。例えば、外側コア部３２のコイル２及び内側コア部３１が配置される側とは反対側から樹脂を射出することが挙げられる。この例では、金型に対して外側コア部３２及び端面介在部材５２を固定しない。そして、外側コア部３２を樹脂で覆い、端面介在部材５２の樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏ（図８参照）を介して、巻回部２ｃと内側コア部３１との間に樹脂を充填する。これにより、巻回部２ｃの内周面と内側コア部３１の外周面との間に形成された各樹脂流路４５に樹脂が充填される。上述したように、樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏとコイル２の軸方向に連続する樹脂流路４５ｕ、４５ｏには、樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏを通して樹脂が充填される。また、本実施形態では、図８に示すように、ギャップ板５５が外側コア部３２と内側コア部３１との間に樹脂の流路を確保できるように形成されている。そのため、樹脂充填孔５２４ｕから充填した樹脂が外側コア部３２と内側コア部３１との間の形成された空間（樹脂の流路）を通って、樹脂流路４５ｄ、４５ｉにも樹脂が充填されることになる。このとき、外側コア部３２と内側コア部３１との間の一部にも樹脂が充填されることになる。

その後、樹脂を固化させることで、外側樹脂部４２及び内側樹脂部４１を一体成形する。これにより、内側樹脂部４１と外側樹脂部４２とでモールド樹脂部４を構成し、内側コア部３１及び外側コア部３２を一体化すると共に、コイル２、磁性コア３及び絶縁介在部材５（ギャップ板５５を含む）を一体化する。

樹脂の充填は、一方の外側コア部３２側から他方の外側コア部３２側に向かって巻回部２ｃと内側コア部３１との間に樹脂を充填してもよいし、両方の外側コア部３２側から巻回部２ｃと内側コア部３１との間へ樹脂を充填してもよい。

上記製造方法では、外側コア部３２と内側コア部３１との間にギャップ板５５が介在されていることから、樹脂モールド時の圧力によって外側コア部３２が内側コア部３１側に押されたとしても、外側コア部３２と内側コア部３１との間隔を維持できる。また、上記製造方法では、樹脂モールド時の圧力によって端面介在部材５２もコイル２側に押され、端面介在部材５２とギャップ板５５との係合が外れる場合がある。樹脂モールド時に端面介在部材５２とギャップ板５５との係合が外れたとしても、端面介在部材５２とギャップ板５５とは樹脂によって一体にモールドされることになるため、機能上なんら問題を生じない。

{作用効果}
実施形態１のリアクトル１は、次の作用効果を奏する。

ギャップ板５５を備えることで、樹脂モールドする際に外側コア部３２と内側コア部３１との間隔を適切に維持できるので、所定のインダクタンスを確保できる。

ギャップ板５５が、樹脂充填孔５２４ｕと連続する樹脂流路４５ｕと外側コア部３２に覆われる他の樹脂流路４５ｄ、４５ｉとの間を遮断しないように形成されていることで、外側コア部３２と内側コア部３１との間に樹脂の流路を確保できる。そのため、樹脂充填孔５２４ｕから充填した樹脂を外側コア部３２と内側コア部３１との間の形成された空間（樹脂の流路）を通して、樹脂流路４５ｄ、４５ｉに対して樹脂を充填することができる。よって、各樹脂流路４５に樹脂をそれぞれ充填して内側樹脂部４１を形成することができる。

端面介在部材５２とギャップ板５５とを係合させる係合構造（係合凹部５２７、係合凸部５５１）を有することで、端面介在部材５２に対してギャップ板５５を組み付けることができる。そのため、組合体１０を組み立てる際に、端面介在部材５２からギャップ板５５が脱落することを抑制でき、作業性に優れる。更に、ギャップ板５５が位置決め部５５２を有する場合は、端面介在部材５２に対して外側コア部３２を容易に位置決めできる。

〈用途〉
実施形態１のリアクトル１は、例えば、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可能である。

［変形例１］
上述した実施形態１では、図６〜図８に示すように、ギャップ板５５が端面介在部材５２の貫通孔５２０の外側面側に取り付けられている形態を説明した。これに限らず、例えば、ギャップ板５５が貫通孔５２０の上面側に取り付けられた形態としてもよい。この場合、ギャップ板５５を、樹脂充填孔５２４ｏと連続する樹脂流路４５ｏと、外側コア部３２に覆われる他の樹脂流路４５ｄ、４５ｉとの間を遮断しないように形成すればよい。これにより、樹脂充填孔５２４ｏから充填した樹脂を外側コア部３２と内側コア部３１との間の空間を通して、樹脂流路４５ｄ、４５ｉに充填することが可能である。

［変形例２］
上述した実施形態１では、図７に示すように、ギャップ板５５の両端部にそれぞれ係合凸部５５１を設け、端面介在部材５２に対してギャップ板５５を両端支持する形態を説明した。これに限らず、例えば、図７に示すギャップ板５５の係合凸部を１つにして、端面介在部材５２との係合箇所を一箇所にし、端面介在部材５２に対してギャップ板５５を片端支持するようにしてもよい。この場合、樹脂流路４５ｏと樹脂流路４５ｄ、４５ｉとの間が遮断されないようになるため、樹脂充填孔５２４ｏから充填した樹脂を樹脂流路４５ｄ、４５ｉに回り込ませることができる。よって、樹脂充填孔５２４ｕ、５２４ｏから充填した樹脂を外側コア部３２と内側コア部３１との間の空間を通して、樹脂流路４５ｄ、４５ｉに充填することができる。

１ リアクトル
１０ 組合体
２ コイル
２ｗ 巻線
２ｃ 巻回部
２ｊ 接合部
３ 磁性コア
３１ 内側コア部
３１ｍ 内コア片
３２ 外側コア部
３２ｅ 内端面
４ モールド樹脂部
４１ 内側樹脂部
４２ 外側樹脂部
４５、４５ｕ、４５ｏ、４５ｄ、４５ｉ 樹脂流路
５ 絶縁介在部材
５１ 内側介在部材
５１０ 板部
５１１ 突片
５１２ 枠部
５２ 端面介在部材
５２０ 貫通孔
５２１ 突片
５２２ｕ、５２２ｏ、５２２ｄ、５２２ｉ 凹部
５２３ 突出部
５２４ｕ、５２４ｏ 樹脂充填孔
５２５ 嵌合部
５２６ 収納部
５２７ 係合凹部
５５ ギャップ板
５５１ 係合凸部
５５２ 位置決め部

Claims (3)

1. 巻回部を有するコイルと、
   前記巻回部の内側に配置される内側コア部及び前記巻回部の外側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、
   前記巻回部の内周面と前記内側コア部との間に充填される内側樹脂部と、
   前記外側コア部の少なくとも一部を覆う外側樹脂部と、
   前記巻回部の内周面と前記内側コア部との間に介在され、前記内側樹脂部を形成する樹脂の流路となる複数の樹脂流路を形成する内側介在部材と、
   前記巻回部の端面と前記外側コア部との間に介在され、前記内側コア部が挿入される貫通孔と、前記複数の樹脂流路のうちの少なくとも１つの流路と前記コイルの軸方向に連続する樹脂充填孔とを有する端面介在部材と、
   前記端面介在部材の前記貫通孔内に取り付けられ、前記外側コア部と前記内側コア部との間に介在されるギャップ板と、を備え、
   前記コイルと、前記磁性コアと、前記内側介在部材と、前記端面介在部材との組合体を前記コイルの軸方向に見たとき、
   前記ギャップ板は、前記複数の樹脂流路のうち、前記樹脂充填孔と連続する前記流路と、前記外側コア部に覆われる他の流路との間を遮断しないように形成されているリアクトル。
2. 前記端面介在部材と前記ギャップ板とを係合させる係合構造を有する請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記ギャップ板が前記外側コア部を位置決めする位置決め部を有する請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。

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