JP7133685B2

JP7133685B2 - Reactor and its manufacturing method

Info

Publication number: JP7133685B2
Application number: JP2021107876A
Authority: JP
Inventors: 泰雄大島; 洋有間; 潤二近藤; 正利蓮
Original assignee: Tamura Corp
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2022-09-08
Anticipated expiration: 2038-09-25
Also published as: JP6948300B2; JP2020053461A; JP2021166301A

Description

本発明は、磁性粉末と樹脂からなるコアを備えたリアクトル及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a reactor having a core made of magnetic powder and resin, and a manufacturing method thereof.

リアクトルは、ＯＡ機器、太陽光発電システム、ハイブリッド自動車、電気自動車や燃料電池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。この種のリアクトルは、磁性材からなる環状コアと、この環状コアの外周を覆う樹脂部材と、樹脂部材を介して環状コアの外周の一部に巻回されたコイルとを備えている。環状コアは、例えば、直線上に延びた一対の脚部と、この脚部の両端部に配置され、一対の脚部を繋ぐ一対のヨーク部とを有する。この一対の脚部と一対のヨーク部とを接合することで環状コアは形成される。そして、外部電源から電力が供給されると、コイルに電流が流れて磁束が発生し、環状コア内に磁気回路が形成される。 Reactors are used in a variety of applications, including office automation equipment, solar power generation systems, hybrid vehicles, electric vehicles, fuel cell vehicle drive systems, and the like. This type of reactor includes an annular core made of a magnetic material, a resin member covering the outer periphery of the annular core, and a coil wound around a portion of the outer periphery of the annular core via the resin member. The annular core has, for example, a pair of linearly extending leg portions and a pair of yoke portions arranged at both ends of the leg portions and connecting the pair of leg portions. The annular core is formed by joining the pair of leg portions and the pair of yoke portions. Then, when power is supplied from an external power source, current flows through the coil, magnetic flux is generated, and a magnetic circuit is formed within the annular core.

特許第５４０８２７２号公報Japanese Patent No. 5408272

環状コアを形成する脚部とヨーク部の接合箇所には、所定幅の磁気的なギャップを与えることがある。このギャップにより、リアクトルの高電流側のインダクタンスの低下を防止する。ギャップとしては、例えば、スペーサなどのギャップ材を用いる場合やエアギャップを設ける場合などが挙げられる。しかし、ギャップを有すると、ギャップから漏れ磁束が生じる。漏れ磁束が生じると、リアクトルの周辺機器に悪影響を与えるなどの問題がある。 A magnetic gap of a predetermined width may be provided at the junction of the leg and yoke forming the annular core. This gap prevents a drop in inductance on the high current side of the reactor. As the gap, for example, a gap material such as a spacer is used, or an air gap is provided. However, having a gap causes leakage flux from the gap. When leakage magnetic flux occurs, there are problems such as adversely affecting peripheral devices of the reactor.

そこで、ギャップ材やエアギャップを設けず、直接接着剤で脚部とヨーク部を接合するする手法がある。もっとも、直接接着剤によって、脚部とヨーク部を接合させる場合でも、ギャップを全く生じないように接合させることは不可能であり、ミクロレベルで見るとギャップが生じており、そこから漏れ磁束が生じてしまう。 Therefore, there is a method of joining the leg portion and the yoke portion directly with an adhesive without providing a gap material or an air gap. However, even if the leg and yoke are joined directly with an adhesive, it is impossible to join them without creating a gap at all. occur.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コアの脚部とヨーク部との接合箇所からの漏れ磁束を抑制することができるリアクトルを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a reactor capable of suppressing leakage magnetic flux from a joint between a leg portion of a core and a yoke portion.

本発明のリアクトルは、上記目的を達成するために、複数の脚部と、前記複数の脚部の両端部に配置される一対のヨーク部と、を有するコアと、前記脚部に巻回されるコイルと、前記コアの周囲を被覆する樹脂部材と、を備え、前記脚部は、磁性粉末と樹脂とを含む複合磁性材料で構成され、前記ヨーク部は、圧粉磁心、フェライト磁心及び積層鋼板の何れかで構成され、前記脚部と前記ヨーク部は前記複合磁性材料の樹脂により接合され、前記樹脂部材は、前記脚部を被覆する複数の直線部と、前記複数の脚部を繋ぐ連結部と、を有し、前記連結部は、前記直線部を繋ぐ端面と反対側の端面に前記ヨーク部と概略同一の大きさの開口を有すること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, the reactor of the present invention provides a core having a plurality of legs, a pair of yoke portions arranged at both ends of the plurality of legs, and a core wound around the legs. and a resin member covering the periphery of the core, the leg portion is made of a composite magnetic material containing magnetic powder and resin, and the yoke portion is made of a powder magnetic core, a ferrite magnetic core, and a laminate. The leg portion and the yoke portion are joined by the resin of the composite magnetic material, and the resin member connects the plurality of straight portions covering the leg portion and the plurality of leg portions. and a connecting portion, wherein the connecting portion has an opening having substantially the same size as the yoke portion on an end face opposite to the end face connecting the straight portions.

前記脚部と前記ヨーク部は、継ぎ目無く一続きに接合してもよい。また、前記複合磁性材料により構成されていない前記脚部又は前記ヨーク部は、前記脚部と前記ヨーク部が接合する端面に凹凸を有し、前記複合磁性材料は、前記凹凸の凹部に入り込んでいてもよい。 The leg portion and the yoke portion may be seamlessly joined together. In addition, the leg portion or the yoke portion, which is not made of the composite magnetic material, has unevenness on the end face where the leg portion and the yoke portion are joined, and the composite magnetic material enters the concave portion of the unevenness. You can

さらに、前記コアの周囲を覆う樹脂部材を更に備え、前記複合磁性材料で構成された前記脚部又はヨーク部は、前記複合磁性材料の樹脂によって前記樹脂部材と隙間なく一体に成形されていてもよい。 Furthermore, a resin member that surrounds the core may be further provided, and the leg portion or the yoke portion made of the composite magnetic material may be integrally molded with the resin member without a gap from the resin of the composite magnetic material. good.

前記複合磁性材料からなる前記脚部又はヨーク部の外周面は、全て非摺動面であってもよい。また、前記ヨーク部の透磁率は、前記脚部の透磁率より大きくしてもよい。 The outer peripheral surface of the leg portion or the yoke portion made of the composite magnetic material may be entirely a non-sliding surface. Further, the magnetic permeability of the yoke portion may be greater than the magnetic permeability of the leg portion.

本発明のリアクトルの製造方法は、複数の脚部と、前記複数の脚部の両端部に配置されるヨーク部と、を備えるコア及び前記脚部を被覆する複数の直線部と、前記複数の直線部を繋ぐ連結部と、を備える樹脂部材を備え、前記ヨーク部が磁性粉末と樹脂とを含む複合磁性材料で構成されたリアクトルの製造方法であって、前記樹脂部材にコイルを装着する装着工程と、前記樹脂部材の中に粘土状の前記複合磁性材料を充填する充填工程と、前記樹脂部材の中に注入された前記複合磁性材料を加圧する加圧工程と、前記樹脂を硬化させる硬化工程と、を有し、前記装着工程では、予め成形体として成形された前記脚部を前記樹脂部材の前記直線部に挿入し、前記充填工程では、前記連結部が有する前記直線部を繋ぐ端面と反対側の端面の前記ヨーク部と概略同一の大きさの開口から前記連結部の中に前記粘土状の複合磁性材料を充填し、前記加圧工程では、加圧方向が前記連結部の開口面に直交する方向で押圧部材によって前記複合磁性材料を加圧し、前記脚部と前記ヨーク部は、前記複合磁性材料の樹脂により接合されていること、を特徴とする。 A method for manufacturing a reactor according to the present invention includes a core including a plurality of legs, yoke portions arranged at both ends of the plurality of legs, a plurality of straight portions covering the legs, and a plurality of straight portions covering the legs. A method for manufacturing a reactor comprising a resin member comprising a connecting portion that connects straight portions, wherein the yoke portion is made of a composite magnetic material containing magnetic powder and resin, wherein the coil is mounted on the resin member. a filling step of filling the clay-like composite magnetic material into the resin member; a pressing step of applying pressure to the composite magnetic material injected into the resin member; and a curing of curing the resin. and, in the mounting step, the leg portion pre-molded as a molded body is inserted into the straight portion of the resin member, and in the filling step, an end face connecting the straight portion of the connecting portion. The clay-like composite magnetic material is filled into the connecting portion through an opening having approximately the same size as the yoke portion on the end surface opposite to the yoke portion, and in the pressing step, the pressing direction is the opening of the connecting portion. The composite magnetic material is pressed by a pressing member in a direction perpendicular to the plane, and the leg portion and the yoke portion are joined by the resin of the composite magnetic material.

前記粘土状の複合磁性材料によって成形されない前記脚部又は前記ヨーク部は、前記脚部及び前記ヨーク部が接合する端面に凹凸があるようにしてもよい。 The leg portion or the yoke portion, which is not molded from the clay-like composite magnetic material, may have an uneven end face where the leg portion and the yoke portion are joined.

本発明によれば、コアの脚部とヨーク部との接合箇所からの漏れ磁束を抑制することができるリアクトルを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the reactor which can suppress the leak magnetic flux from the joint part of the leg part of a core, and a yoke part can be obtained.

第１の実施形態に係るリアクトルの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing the whole reactor composition concerning a 1st embodiment. 第１の実施形態に係るリアクトルの全体構成を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing the whole reactor composition concerning a 1st embodiment. 第１の実施形態に係るリアクトルの製造方法を説明するためのフローチャートである。4 is a flow chart for explaining a method for manufacturing a reactor according to the first embodiment; 変形例に係るリアクトルの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing the whole reactor composition concerning a modification. 変形例に係るリアクトルの全体構成を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing the whole reactor composition concerning a modification. 実施例及び比較例１、２のインダクタンス値のグラフである。4 is a graph of inductance values of Example and Comparative Examples 1 and 2. FIG.

（第１の実施形態）
（構成）
以下、図面を参照しつつ本実施形態に係るリアクトルについて説明する。図１は、第１の実施形態に係るリアクトルの全体構成を示す斜視図である。図２は、第１の実施形態に係るリアクトルの全体構成を示す分解斜視図である。 (First embodiment)
(Constitution)
Hereinafter, the reactor according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the reactor according to the first embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the overall configuration of the reactor according to the first embodiment.

リアクトル１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１は、コア２、コイル３、樹脂部材４を備える。 The reactor 1 is an electromagnetic component that converts electrical energy into magnetic energy, accumulates and releases it, and is used for voltage step-up and step-down. A reactor 1 of this embodiment includes a core 2 , a coil 3 and a resin member 4 .

コア２は、複数の脚部２１とこの複数の脚部２１の両端部に配置された一対のヨーク部２２とを有する。本実施形態では、脚部２１は２つ有し、形状はこれに限定するものではないが、円柱形状となっている。脚部２１の外周面は樹脂部材４で覆われている。２つの脚部２１は、円柱軸が平行となるように配置されている。脚部２１とヨーク部２２の少なくともいずれか一方は、磁性粉末と樹脂とを含む複合磁性材料によって構成されたメタルコンポジットコア（ＭＣコア）である。本実施形態では、脚部２１が複合磁性材料によって構成される。 The core 2 has a plurality of legs 21 and a pair of yoke portions 22 arranged at both ends of the legs 21 . In this embodiment, there are two legs 21, and the shape is not limited to this, but has a cylindrical shape. The outer peripheral surface of the leg portion 21 is covered with the resin member 4 . The two legs 21 are arranged so that the cylinder axes are parallel. At least one of the leg portion 21 and the yoke portion 22 is a metal composite core (MC core) made of a composite magnetic material containing magnetic powder and resin. In this embodiment, the legs 21 are made of a composite magnetic material.

ＭＣコアの外表面は、全て非摺動面となっている。ＭＣコアは、磁性粉末と樹脂とを含む複合磁性材料を所定形状の容器にいれ、樹脂を硬化させてコアとして成形する。換言すれば、圧粉磁心の成形のように加圧することは、ＭＣコアの成形において必須要件ではない。また、加圧する場合があっても、数ｔｏｎ～数十ｔｏｎで絶縁被膜で覆った磁性粉末を押し固めて成形する圧粉磁心とは異なり、ＭＣコアの密度を向上させるために加圧するものであり、加圧する力も数ｋｇ～数十ｋｇと低い圧力をかければ足りる。 All the outer surfaces of the MC core are non-sliding surfaces. The MC core is formed by placing a composite magnetic material containing magnetic powder and resin in a container of a predetermined shape and curing the resin to form a core. In other words, pressing as in the molding of the dust core is not an essential requirement in the molding of the MC core. In addition, even if pressurization is required, it is different from powder magnetic cores in which magnetic powder covered with an insulating film is compacted by several tonnes to several tens of tonnes. It is sufficient to apply a low pressure of several kg to several tens of kg.

このように、ＭＣコアは、加圧しない、又は、低い圧力で加圧するため、型とコアが擦れながら移動することでコア表面に形成される複数の線状の痕を有する摺動面が形成されない。したがって、ＭＣコアの外周面は、全て非摺動面となる。また、圧粉磁心は、磁性粉末を、数ｔｏｎ～数十ｔｏｎで加圧するため、磁性粉末が変形するが、ＭＣコアは、加圧した場合でも、数ｋｇ～数十ｋｇで加圧するので、磁性粉末は変形しない。 In this way, since the MC core is not pressurized or is pressurized at a low pressure, a sliding surface having a plurality of linear marks formed on the core surface is formed by the movement of the mold and the core while rubbing. not. Therefore, the entire outer peripheral surface of the MC core becomes a non-sliding surface. In addition, since the powder magnetic core presses the magnetic powder with several tons to several tens of tons, the magnetic powder is deformed. Magnetic powder does not deform.

磁性粉末としては、軟磁性粉末が使用でき、特に、Ｆｅ粉末、Ｆｅ－Ｓｉ合金粉末、Ｆｅ－Ａｌ合金粉末、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金粉末（センダスト）、又はこれら２種以上の粉末の混合粉などが使用できる。Ｆｅ－Ｓｉ合金粉末としては、例えば、Ｆｅ－６．５％Ｓｉ合金粉末、Ｆｅ－３．５％Ｓｉ合金粉末を使用できる。軟磁性粉末の平均粒子径（Ｄ５０）は２０μｍ～１５０μｍが好ましい。なお、本明細書において「平均粒子径」とは、特に断りがない限り、Ｄ５０、すなわちメジアン径を指すものとする。 As the magnetic powder, soft magnetic powder can be used, and in particular, Fe powder, Fe—Si alloy powder, Fe—Al alloy powder, Fe—Si—Al alloy powder (sendust), or a mixed powder of two or more of these powders. etc. can be used. As the Fe—Si alloy powder, for example, Fe-6.5% Si alloy powder and Fe-3.5% Si alloy powder can be used. The average particle size (D50) of the soft magnetic powder is preferably 20 μm to 150 μm. As used herein, the term "average particle size" refers to D50, ie, the median size, unless otherwise specified.

樹脂は、磁性粉末と混合され、磁性粉末を保持する。樹脂としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、又は熱可塑性樹脂が使用できる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂などが使用できる。紫外線硬化性樹脂としては、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系、アクリレート系、エポキシ系の樹脂を使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリイミドやフッ素樹脂などの耐熱性に優れた樹脂を使用することが好ましい。硬化剤を添加することにより硬化するエポキシ樹脂は、硬化剤の添加量などによってその粘度を調整できる。 The resin is mixed with the magnetic powder and retains the magnetic powder. A thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or a thermoplastic resin can be used as the resin. As thermosetting resins, phenol resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, polyurethanes, diallyl phthalate resins, silicone resins and the like can be used. Urethane acrylate-based, epoxy acrylate-based, acrylate-based, and epoxy-based resins can be used as the ultraviolet curable resin. As the thermoplastic resin, it is preferable to use a resin having excellent heat resistance such as polyimide or fluororesin. The viscosity of an epoxy resin that is cured by adding a curing agent can be adjusted by adjusting the amount of the curing agent added.

樹脂は、磁性粉末に対して３～５ｗｔ％含有されていることが好ましい。樹脂の含有量が３ｗｔ％より少ないと、磁性粉末の接合力が不足し、コアの機械的強度が低下する。また、樹脂の含有量が５ｗｔ％より多いと、磁性粉末を隙間なく保持することができなくなるなど、コアの密度が低下し、透磁率が低下する。 It is preferable that the resin content is 3 to 5 wt % with respect to the magnetic powder. If the resin content is less than 3% by weight, the bonding strength of the magnetic powder will be insufficient and the mechanical strength of the core will be reduced. On the other hand, if the resin content is more than 5 wt %, the magnetic powder cannot be retained without gaps, and the density of the core decreases, resulting in a decrease in magnetic permeability.

ヨーク部２２は、圧粉磁心、フェライト磁心及び積層鋼板を用いることができる。本実施形態では、ヨーク部２２は、圧粉磁心を用いている。ヨーク部２２は、ブロック状のコアである。ヨーク部２２の脚部２１と接合する反対側の端面は平坦であることが好ましい。後述するように、ヨーク部２２を構成する圧粉磁心は、複合磁性材料を押圧する押圧部材となる。したがって、ヨーク部２２の脚部２１と接合する反対側の端面を平坦にすることで、複合磁性材料を均等な力で押圧することができるからである。 A dust core, a ferrite core, and a laminated steel plate can be used for the yoke portion 22 . In this embodiment, the yoke portion 22 uses a dust core. The yoke portion 22 is a block-shaped core. It is preferable that the end surface of the yoke portion 22 on the side opposite to the joint with the leg portion 21 is flat. As will be described later, the dust core forming the yoke portion 22 serves as a pressing member that presses the composite magnetic material. Therefore, by flattening the end surface of the yoke portion 22 opposite to the leg portion 21, the composite magnetic material can be pressed with a uniform force.

また、ヨーク部２２の透磁率は、脚部２１の透磁率よりも大きいものを用いている方が好ましい。ヨーク部２２の透磁率が脚部２１の透磁率よりも大きいことにより、コイル３が巻回された脚部２１によって発生した磁束をより多く捕捉することができる。 Moreover, it is preferable that the magnetic permeability of the yoke portion 22 is higher than that of the leg portion 21 . Since the magnetic permeability of the yoke portion 22 is higher than that of the leg portion 21, more magnetic flux generated by the leg portion 21 around which the coil 3 is wound can be captured.

ヨーク部２２は、脚部２１の両端部に配置される。ヨーク部２２は、脚部２１の複合磁性材料の樹脂によって、脚部２１の端部と接合している。換言すれば、脚部２１とヨーク部２２は、接着剤等を用いることなく接合している。ヨーク部２２と脚部２１は、継ぎ目無く一続きに接合されている。ヨーク部２２には、脚部２１を構成する複合磁性材料の樹脂が浸透している。具体的には、複合磁性材料の樹脂が圧粉磁心の内部に浸み込んでいる。また、ヨーク部２２の脚部２１と接合する端面には、複数の細かい凹凸がある。この凹凸は、例えば、数十ミクロン程度の大きさである。 The yoke portions 22 are arranged at both ends of the leg portion 21 . The yoke portion 22 is joined to the end portion of the leg portion 21 by the resin of the composite magnetic material of the leg portion 21 . In other words, the leg portion 21 and the yoke portion 22 are joined without using an adhesive or the like. The yoke portion 22 and the leg portion 21 are seamlessly joined together. The yoke portion 22 is permeated with the resin of the composite magnetic material forming the leg portion 21 . Specifically, the resin of the composite magnetic material permeates inside the dust core. In addition, the end surface of the yoke portion 22 that is joined to the leg portion 21 has a plurality of fine irregularities. The unevenness has a size of, for example, several tens of microns.

この凹凸は、圧粉磁心、フェライトなどの成形体をプレス成形する際に、磁性粉末等の粉末によって形成される凹凸であってもよいし、成型後にやすり、サンドブラストなどにより成形体の表面を粗くすることで形成させた凹凸であってもよい。また、積層鋼板の場合には、積層による段差によって形成される凹凸であってもよいし、積層後の成形体の表面に形成させた凹凸であってもよい。この凹凸の凹部に複合磁性材料の樹脂が入り込んでいる。 The unevenness may be the unevenness formed by powder such as magnetic powder when press-molding a molded body such as a powder magnetic core or ferrite, or the surface of the molded body may be roughened by filing, sandblasting, etc. after molding. Concavities and convexities may be formed by doing. Further, in the case of laminated steel sheets, the irregularities may be formed by steps due to lamination, or may be irregularities formed on the surface of the formed body after lamination. The resin of the composite magnetic material enters into the recesses of the unevenness.

図２に示すように、コイル３は２つ有している。コイル３は、エナメルなどの絶縁被覆した２本の導電性部材により構成される。導電性部材としては、銅線やアルミニウム線を用いることができる。本実施形態では、銅線を用いている。コイル３は、銅線が巻回された両端部が開口した円筒形状を有する。コイル３の両端部からは、引出線が引き出されている。２つのコイル３は、コイル３の巻軸方向が平行になるように配置される。コイル３の内周面は、樹脂部材４によって覆われている。即ち、コイル３は、樹脂部材４を介して脚部２１に巻回されている。 As shown in FIG. 2, two coils 3 are provided. The coil 3 is composed of two conductive members coated with an insulating material such as enamel. A copper wire or an aluminum wire can be used as the conductive member. In this embodiment, copper wire is used. The coil 3 has a cylindrical shape with both ends opened and wound with a copper wire. Lead wires are drawn out from both ends of the coil 3 . The two coils 3 are arranged such that the winding axis directions of the coils 3 are parallel to each other. An inner peripheral surface of the coil 3 is covered with a resin member 4 . That is, the coil 3 is wound around the leg portion 21 via the resin member 4 .

なお、本実施形態では、コイル３は円筒形状であったが、コイル３の形状はこれに限定されるものではなく、矩形状であってもよい。また、コイル３の数は２つに限られず、１つでもよいし、３つ以上有していてもよい。 Although the coil 3 has a cylindrical shape in this embodiment, the shape of the coil 3 is not limited to this, and may be rectangular. Also, the number of coils 3 is not limited to two, and may be one or three or more.

樹脂部材４は、コア２の周囲を覆い、コア２とコイル３を絶縁する。樹脂部材４を構成する樹脂の種類としては、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（ＢｕｌｋＭｏｌｄｉｎｇＣｏｍｐｏｕｎｄ）、ＰＰＳ（ＰｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅＳｕｌｆｉｄｅ）、ＰＢＴ（ＰｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等が挙げられる。 A resin member 4 surrounds the core 2 and insulates the core 2 and the coil 3 . Examples of the type of resin forming the resin member 4 include epoxy resin, unsaturated polyester resin, urethane resin, BMC (Bulk Molding Compound), PPS (Polyphenylene Sulfide), PBT (Polybutylene Terephthalate), and the like.

図２に示すように、樹脂部材４は、２分割されている。２分割された樹脂部材４は、概略Ｕ字型形状を有する。樹脂部材４は、コイル３を装着する一対の直線部４１と、この一対の直線部４１を繋ぐ連結部４２を有する。樹脂部材４は、互いの直線部４１の端部を接着剤等で接合することにより２分割された樹脂部材４が一体に形成される。 As shown in FIG. 2, the resin member 4 is divided into two. The resin member 4 divided into two parts has a substantially U-shaped shape. The resin member 4 has a pair of linear portions 41 on which the coil 3 is mounted and a connecting portion 42 that connects the pair of linear portions 41 . The resin member 4 is integrally formed by joining the ends of the straight portions 41 with an adhesive or the like to divide the resin member 4 into two parts.

直線部４１は、円筒形状を有する。直線部４１の内周面には、脚部２１が配置される。複合磁性材料で構成される脚部２１と直線部４１は、複合磁性材料の樹脂によって一体に成型されている。即ち、脚部２１と直線部４１の間に隙間はなく、接触している。また、直線部４１の外周面には、コイル３が巻回されている。連結部４２は、直線部４１を繋ぐ端面には、直線部２１の内周と概略同一径の２つの開口を有する。また、連結部４２は、直線部４１を繋ぐ端面と反対側の端面が開口している。この開口から成形されたヨーク部２２が挿入される。つまり、この開口の大きさは、ヨーク部２２と概略同一の大きさとなっている。 The straight portion 41 has a cylindrical shape. The leg portion 21 is arranged on the inner peripheral surface of the straight portion 41 . The leg portion 21 and the linear portion 41 made of composite magnetic material are integrally molded with the resin of the composite magnetic material. That is, there is no gap between the leg portion 21 and the straight portion 41, and they are in contact with each other. A coil 3 is wound around the outer peripheral surface of the linear portion 41 . The connecting portion 42 has two openings having substantially the same diameter as the inner periphery of the straight portion 21 on the end surface that connects the straight portions 41 . In addition, the connecting portion 42 has an open end surface opposite to the end surface connecting the linear portions 41 . A molded yoke portion 22 is inserted through this opening. That is, the size of this opening is approximately the same size as the yoke portion 22 .

（リアクトルの製造方法）
本実施形態に係るリアクトル１の製造方法について図面を参照しつつ説明する。本実施形態のリアクトルは、図３に示すように、（１）装着工程、（２）充填工程、（３）加圧工程、（４）硬化工程を有する。 (Manufacturing method of reactor)
A method for manufacturing the reactor 1 according to this embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 3, the reactor of this embodiment has (1) a mounting process, (2) a filling process, (3) a pressurizing process, and (4) a curing process.

（１）装着工程（ステップＳ０１）
装着工程は、樹脂部材４にコイル３を装着する工程である。コイル３の両端の開口から樹脂部材４の直線部４１を挿入する。直線部４１の端部には接着剤が塗布されており、コイルの開口から挿入された互いの樹脂部材４の直線部４１がコイル３の中で接合される。即ち、２分割されていた樹脂部材４は、一体となる。 (1) Mounting step (step S01)
The mounting step is a step of mounting the coil 3 on the resin member 4 . The linear portions 41 of the resin member 4 are inserted through openings at both ends of the coil 3 . Adhesive is applied to the ends of the straight portions 41 , and the straight portions 41 of the resin members 4 inserted through the openings of the coil are joined together in the coil 3 . That is, the resin member 4 that has been divided into two parts is integrated.

（２）充填工程（ステップＳ０２）
充填工程は、磁性粉末と樹脂とを含む複合磁性材料を直線部４１内部に充填する工程である。本工程では、まず、磁性粉末と樹脂とを混合し、粘土状の複合磁性材料を作製する。この粘土状の複合磁性材料は、添加する樹脂の粘度で所望の粘性を得る。添加する樹脂の粘度は、磁性粉末との混合時において５０～５０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。粘度が５０ｍＰａ・ｓ未満であると、混合時において樹脂が磁性粉末に絡みつくことがなく、容器内で磁性粉末と樹脂とが分離しやすくなり、コアの密度又は強度にバラツキが生じる。粘度が５０００ｍＰａ・ｓを超えると、粘度が高くなりすぎ、例えば、第１の磁性粉末間に形成された樹脂が入り込み、その隙間を第２の磁性粉末が埋めることができなくなるなど、コアの密度が低下し、透磁率が低下する。 (2) Filling step (step S02)
The filling step is a step of filling the inside of the straight portion 41 with a composite magnetic material containing magnetic powder and resin. In this step, first, a magnetic powder and a resin are mixed to produce a clay-like composite magnetic material. This clay-like composite magnetic material obtains a desired viscosity depending on the viscosity of the resin added. The viscosity of the resin to be added is preferably 50 to 5000 mPa·s when mixed with the magnetic powder. If the viscosity is less than 50 mPa·s, the resin will not entangle the magnetic powder during mixing, and the magnetic powder and the resin will tend to separate in the container, resulting in variations in the density or strength of the core. If the viscosity exceeds 5000 mPa·s, the viscosity becomes too high, and for example, the resin formed between the first magnetic powders enters and the gaps between the first magnetic powders cannot be filled. decreases and the magnetic permeability decreases.

磁性粉末と樹脂の混合は、所定の混合器を用いて自動で、又は、手動で行うことができる。混合する時間は、適宜設定することができ、特にこれに限定するものではないが、例えば２分間とする。このように、磁性粉末と樹脂とを混合することにより、粘土状の複合磁性材料を得ることができる。この粘土状の複合磁性材料を連結部４２の開口から直線部４１の内部に所定量を充填する。 The magnetic powder and resin can be mixed automatically or manually using a predetermined mixer. The mixing time can be set as appropriate, and is not particularly limited to this, but is set to, for example, 2 minutes. By mixing the magnetic powder and the resin in this manner, a clay-like composite magnetic material can be obtained. A predetermined amount of this clay-like composite magnetic material is filled into the straight portion 41 from the opening of the connecting portion 42 .

（３）加圧工程（ステップＳ０３）
加圧工程は、ヨーク部２２を構成する圧粉磁心で複合磁性材料を押圧する工程である。圧粉磁心は、事前にブロック状に成型されている。圧粉磁心は、ヨーク部２２を構成する複合磁性材料が接合する面に凹凸を設けて形成されている。この凹凸のある面が複合磁性材料と接触するように圧粉磁心を各連結部４２に挿入する。そして、各連結部４２に挿入した圧粉磁心で直線部４１内に充填された複合磁性材料を押圧する。即ち、ヨーク部２２を構成する圧粉磁心が押圧部材の役割を担っている。複合磁性材料は、直線部４１の両端から加圧される。複合磁性材料を押圧する時間は、樹脂の含有量や粘性によって適宜変更することができるが、例えば１０秒である。圧粉磁心によって押圧することで、直線部４１の内部形状に複合磁性材料を押し広げるとともに、複合磁性材料に含まれていた空隙を減少させ、見かけ密度を向上させる。 (3) Pressurization step (step S03)
The pressurizing step is a step of pressing the composite magnetic material with the dust core forming the yoke portion 22 . The dust core is preformed into a block shape. The dust core is formed by providing unevenness on the surface to which the composite magnetic material forming the yoke portion 22 is joined. The powder magnetic core is inserted into each connecting portion 42 so that the uneven surface is in contact with the composite magnetic material. Then, the powder magnetic core inserted into each connecting portion 42 presses the composite magnetic material filled in the linear portion 41 . That is, the dust core forming the yoke portion 22 serves as a pressing member. The composite magnetic material is pressed from both ends of the linear portion 41 . The time for pressing the composite magnetic material can be appropriately changed depending on the content and viscosity of the resin, and is, for example, 10 seconds. By pressing with the powder magnetic core, the composite magnetic material is expanded into the internal shape of the straight portion 41, and voids contained in the composite magnetic material are reduced, thereby improving the apparent density.

複合磁性材料を押圧する圧力は、６．３ｋｇ／ｃｍ^２以上であることが好ましい。この値未満であれば、押圧する圧力が小さく、見かけ密度を向上させる効果が小さい。また、当該値以上であっても、１５．７ｋｇ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。この値を超えて押圧しても、見かけ密度を向上させる効果が小さいからである。また、この値を超えて押圧すると、樹脂のみが押圧されて、磁性粉末間の絶縁性が悪化するからである。 The pressure for pressing the composite magnetic material is preferably 6.3 kg/cm ² or more. If it is less than this value, the pressing pressure is small and the effect of improving the apparent density is small. In addition, even if it is equal to or higher than this value, it is preferably 15.7 kg/cm ² or less. This is because even if the pressure exceeds this value, the effect of improving the apparent density is small. Also, if the pressure exceeds this value, only the resin is pressed, and the insulation between the magnetic powders deteriorates.

（４）硬化工程（ステップＳ０４）
硬化工程は、充填工程で脚部２１に充填した複合磁性材料に含まれる樹脂を硬化させる工程である。脚部２１に充填された樹脂の乾燥により硬化させる場合、乾燥雰囲気は、大気雰囲気とすることができる。乾燥時間は、樹脂の種類、含有量、乾燥温度等に応じて適宜変更可能であり、例えば、１時間～４時間とすることができるが、これに限定されない。乾燥温度は、樹脂の種類、含有量、乾燥時間等に応じて適宜変更可能であり、例えば、８５℃～１５０℃とすることができるが、これに限定されない。なお、乾燥温度は、乾燥雰囲気の温度である。 (4) Curing step (step S04)
The hardening step is a step of hardening the resin contained in the composite magnetic material filled in the leg portion 21 in the filling step. When the resin filled in the leg portion 21 is cured by drying, the drying atmosphere can be an air atmosphere. The drying time can be appropriately changed according to the type and content of the resin, the drying temperature, etc., and can be, for example, 1 to 4 hours, but is not limited thereto. The drying temperature can be appropriately changed according to the type, content, drying time, etc. of the resin, and can be, for example, 85° C. to 150° C., but is not limited to this. The drying temperature is the temperature of the drying atmosphere.

また、樹脂の硬化は、乾燥に限られず、樹脂の種類によって硬化方法は異なる。例えば、樹脂が熱硬化性樹脂であれば、熱を加えることにより樹脂を硬化させ、樹脂が紫外線硬化性樹脂であれば、成型体に紫外線を照射させることで樹脂を硬化させる。 Curing of the resin is not limited to drying, and the curing method differs depending on the type of resin. For example, if the resin is a thermosetting resin, the resin is cured by applying heat, and if the resin is an ultraviolet-curable resin, the resin is cured by irradiating the molding with ultraviolet rays.

硬化工程は、所定の温度で所定時間成型体を硬化させる工程を複数回繰り返しても良い。また、例えば、樹脂の乾燥により硬化させる場合、複数回繰り返す毎に、乾燥温度又は乾燥時間を異ならせてもよい。 In the curing step, the step of curing the molded body at a predetermined temperature for a predetermined time may be repeated multiple times. Further, for example, when the resin is cured by drying, the drying temperature or the drying time may be changed for each repetition.

なお、本実施形態では、脚部２１を複合磁性材料で構成させたが、ヨーク部２２を複合磁性材料で構成させてもよい。この場合には、脚部２１を構成するコアを事前に成型しておき、装着工程において、コイル３に直線部４１を挿入するとともに直線部４１の内部に成型された脚部２１を挿入する。充填工程では、連結部４２の開口から粘土状の複合磁性材料を充填する。その後、加圧工程で、押圧部材を用いて、連結部４２に充填された複合磁性材料を加圧し、硬化工程で、複合磁性材料に含まれる樹脂を硬化させる。 Although the leg portion 21 is made of the composite magnetic material in this embodiment, the yoke portion 22 may be made of the composite magnetic material. In this case, the core constituting the leg portion 21 is molded in advance, and in the mounting process, the linear portion 41 is inserted into the coil 3 and the molded leg portion 21 is inserted inside the linear portion 41 . In the filling step, the clay-like composite magnetic material is filled from the opening of the connecting portion 42 . Thereafter, in the pressurizing step, the pressing member is used to pressurize the composite magnetic material filled in the connecting portion 42, and in the curing step, the resin contained in the composite magnetic material is cured.

（効果）
本実施形態のリアクトル１は、複数の脚部２１と、複数の脚部２１の両端部に配置される一対のヨーク部２２と、を有するコア２と、コア２に巻回されるコイル３と、を備え、脚部２１とヨーク部２２のいずれか一方は、磁性粉末と樹脂とを含む複合磁性材料で構成され、脚部２１とヨーク部２２は複合磁性材料の樹脂により接合されるようにした。これにより、脚部２１とヨーク部２２は、継ぎ目無く一続きに接合されるので、接合箇所にギャップがなく、脚部２１とヨーク部２２の接合箇所から生じる漏れ磁束を抑制することができる。 (effect)
The reactor 1 of the present embodiment includes a core 2 having a plurality of leg portions 21 and a pair of yoke portions 22 arranged at both ends of the plurality of leg portions 21, and a coil 3 wound around the core 2. , and one of the leg portion 21 and the yoke portion 22 is made of a composite magnetic material containing magnetic powder and resin, and the leg portion 21 and the yoke portion 22 are joined by the resin of the composite magnetic material. did. As a result, the leg portion 21 and the yoke portion 22 are seamlessly and continuously joined, so that there is no gap at the joint portion, and leakage magnetic flux generated from the joint portion between the leg portion 21 and the yoke portion 22 can be suppressed.

また、脚部２１とヨーク部２２は、複合磁性材料の樹脂によって接合されている。換言すれば、この樹脂が接着剤等の代わりとなっており、脚部２１とヨーク部２２の接合に接着剤等を用いる必要がない。よって、脚部２１とヨーク部２２を接着剤等で接合する工程を削減できるとともに、接着剤等を使用しない分、コスト削減を図ることができる。 Also, the leg portion 21 and the yoke portion 22 are joined by resin of a composite magnetic material. In other words, this resin serves as a substitute for an adhesive or the like, and there is no need to use an adhesive or the like to join the leg portion 21 and the yoke portion 22 together. Therefore, the step of joining the leg portion 21 and the yoke portion 22 with an adhesive or the like can be eliminated, and the cost can be reduced by the amount corresponding to not using an adhesive or the like.

ヨーク部２２の透磁率は、脚部２１の透磁率より大きくなるようにした。これにより、ヨーク部２２は、コイル３が巻回された脚部２１によって発生した磁束をより多く捕捉する。よって、ヨーク部２２からの漏れ磁束を抑制することができる。 The magnetic permeability of the yoke portion 22 is set to be higher than that of the leg portion 21 . Thereby, the yoke portion 22 captures more of the magnetic flux generated by the leg portion 21 around which the coil 3 is wound. Therefore, leakage magnetic flux from the yoke portion 22 can be suppressed.

複合磁性材料により構成されていない脚部２１又はヨーク部２２は、脚部２１とヨーク部２２が接合する端面に凹凸があるようにした。これにより、複合磁性材料に含まれる樹脂が、この凹凸に入り込むため、アンカー効果により脚部２１とヨーク部２２をより強固に接合させることができる。よって、より密に接合されるので、漏れ磁束を抑制することができる。 The leg portion 21 or the yoke portion 22, which is not made of a composite magnetic material, has an uneven end surface where the leg portion 21 and the yoke portion 22 are joined. As a result, the resin contained in the composite magnetic material penetrates into the irregularities, so that the leg portion 21 and the yoke portion 22 can be joined more strongly due to the anchor effect. Therefore, since they are joined more densely, leakage magnetic flux can be suppressed.

脚部２１と直線部４１は、隙間なく脚部２１を構成する複合磁性材料によって一体に成型されている。これにより、脚部２１と直線部４１の寸法公差を考慮して、直線部４１の内周を脚部２１より大きめに成形する必要がなくなるので、リアクトル１の小型化を図ることができる。また、寸法公差を考慮して直線部４１を脚部２１より大きく成形していた分の脚部２１と直線部４１の隙間の分、脚部２１、即ち、コア２を大きくすることができ、リアクトル１の特性を向上させることができる。 The leg portion 21 and the straight portion 41 are integrally molded with a composite magnetic material forming the leg portion 21 without any gap. This eliminates the need to form the inner periphery of the straight portion 41 to be larger than the leg portion 21 in consideration of the dimensional tolerance between the leg portion 21 and the straight portion 41, so that the reactor 1 can be made smaller. In addition, the leg portion 21, i.e., the core 2, can be enlarged by the gap between the leg portion 21 and the straight portion 41, which is formed by forming the straight portion 41 larger than the leg portion 21 in consideration of dimensional tolerance. Characteristics of the reactor 1 can be improved.

本実施形態のリアクトルの製造方法は、樹脂部材４にコイル３を装着する装着工程と、コイル３が装着された樹脂部材４の中に複合磁性材料を充填する充填工程と、ヨーク部２２によって樹脂部材４の中に注入された複合磁性材料を加圧する加圧工程と、樹脂を硬化させる硬化工程と、を有するようにした。つまり、ヨーク部２２を構成するコア２を押圧部材として、脚部２１を構成する複合磁性材料を加圧している。 The manufacturing method of the reactor of the present embodiment comprises a mounting step of mounting the coil 3 on the resin member 4 , a filling step of filling the composite magnetic material into the resin member 4 with the coil 3 mounted thereon, and A pressurizing process for pressurizing the composite magnetic material injected into the member 4 and a curing process for curing the resin are provided. That is, the composite magnetic material forming the leg portion 21 is pressed by using the core 2 forming the yoke portion 22 as a pressing member.

これにより、別途押圧部材を用意する必要がなくなり、リアクトル１の製造における部品点数を削減することができる。また、脚部２１とヨーク部２２の接合は、複合磁性材料に含まれる樹脂によって行われ、脚部２１とヨーク部２２を接合するために接着剤等を塗布する工程が必要がなくなるので、リアクトル１の製造工程を削減することができる。 As a result, there is no need to separately prepare a pressing member, and the number of parts in manufacturing the reactor 1 can be reduced. In addition, since the joint between the leg portion 21 and the yoke portion 22 is performed by the resin contained in the composite magnetic material, the step of applying an adhesive or the like for joining the leg portion 21 and the yoke portion 22 is not required. 1 manufacturing process can be reduced.

（変形例）
変形例に係るリアクトルについて図面を参照しつつ説明する。図４は、変形例に係るリアクトルの全体構成を示す斜視図である。図５は、変形例に係るリアクトルの全体構成を示す分解斜視図である。図４、図５に示すように、第１の実施形態では、全ての脚部にコイルが巻回されていたが、変形例では、コイル３が巻回されていない脚部２１を有する。 (Modification)
A reactor according to a modification will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a perspective view showing the overall configuration of a reactor according to a modification. FIG. 5 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a reactor according to a modification. As shown in FIGS. 4 and 5, in the first embodiment, coils are wound on all the legs, but in the modified example, there are legs 21 on which no coils 3 are wound.

具体的には、脚部２１を３つ有する。３つの脚部２１はコイル３の巻軸方向と平行に並んでいる。平行に並んでいる３つの脚部２１のうち、真ん中に配置されているのが、コイル３が巻回される中脚２３である。中脚２３の両サイドに配置されるのが、コイル３が巻回されていない外脚２４である。中脚２３及び２つの外脚２４は、ＭＣコアである。 Specifically, it has three legs 21 . The three legs 21 are arranged parallel to the winding axis direction of the coil 3 . Among the three legs 21 arranged in parallel, the middle leg 23 around which the coil 3 is wound is arranged in the middle. Outer legs 24 around which the coil 3 is not wound are arranged on both sides of the middle leg 23 . The middle leg 23 and the two outer legs 24 are MC cores.

ヨーク部２２は、中脚２３と２つの外脚２４を連結する。ヨーク部２２は、圧粉磁心である。ヨーク部２２は、中脚２３及び外脚２４の複合磁性材料の樹脂によって、中脚２３及び外脚２４の端部と接合している。ヨーク部２２と中脚２３及び外脚２４は、継ぎ目無く一続きに接合されている。 Yoke portion 22 connects middle leg 23 and two outer legs 24 . The yoke portion 22 is a dust core. The yoke portion 22 is joined to the ends of the middle leg 23 and the outer leg 24 by the resin of the composite magnetic material of the middle leg 23 and the outer leg 24 . The yoke portion 22, the middle leg 23 and the outer leg 24 are seamlessly joined together.

以上のように、変形例では、ヨーク部２２と脚部２１の接合箇所が第１の実施形態よりも２つ多い。つまり、第１の実施形態では、２つの脚部２１の両端の合計４つの接合箇所であった。一方、変形例では、中脚２３の両端と２つの外脚２４の両端の合計６つの接合箇所を有する。 As described above, in the modified example, there are two more joints between the yoke portion 22 and the leg portion 21 than in the first embodiment. That is, in the first embodiment, there are a total of four joints at both ends of the two legs 21 . On the other hand, in the modified example, there are a total of six joints, ie both ends of the middle leg 23 and both ends of the two outer legs 24 .

この６つの接合箇所それぞれを接着剤等によって接合すると、各接合箇所にギャップが生じ、より多くの漏れ磁束が生じてしまう。しかし、本変形例では、中脚２３及び外脚２４とヨーク部２２は、複合磁性材料の樹脂により接合している。即ち、中脚２３及び外脚２４とヨーク部２２との各接合箇所は、継ぎ目無く一続きとなり、ギャップがなく接合している。したがって、中脚２３及び外脚２４とヨーク部２２の各接合箇所から生じる漏れ磁束を抑制することができる。このように、脚部２１とヨーク部２２の接合箇所が多い場合に、より顕著に漏れ磁束の抑制を図ることができる。 If each of these six joints is joined with an adhesive or the like, a gap is generated at each joint, resulting in more leakage magnetic flux. However, in this modified example, the middle leg 23, the outer leg 24, and the yoke portion 22 are joined with a composite magnetic material resin. That is, the joints between the middle leg 23 and the outer leg 24 and the yoke portion 22 are seamlessly connected without gaps. Therefore, it is possible to suppress the leakage magnetic flux generated from each joint between the middle leg 23 and the outer leg 24 and the yoke portion 22 . In this way, when the leg portion 21 and the yoke portion 22 have many joints, it is possible to more significantly suppress leakage magnetic flux.

（実施例１）
本発明の実施例１について表１を参照しつつ説明する。実施例１では、実施例と比較例におけるコアのサンプルを同一の条件で３つずつ作成し、各サンプルのせん断強度を測定した。実施例及び比較例のサンプルの作成方法は下記のとおりである。実施例と比較例の違いとしては、実施例は、圧粉磁心と複合磁性材料で構成されたＭＣコアを複合磁性材料の樹脂で接合させているが、比較例は、ＭＣコアの成形体を作成し、圧粉磁心とＭＣコアを接着剤で接合させた点にある。なお、実施例の３つのサンプルは同一のものであり、比較例の３つのサンプルは同一のものである。 (Example 1)
Example 1 of the present invention will be described with reference to Table 1. In Example 1, three core samples were prepared under the same conditions as in Example and Comparative Example, and the shear strength of each sample was measured. The method of preparing the samples of Examples and Comparative Examples is as follows. The difference between the example and the comparative example is that, in the example, the powder magnetic core and the MC core composed of the composite magnetic material are joined with the resin of the composite magnetic material. It is in that the powder magnetic core and the MC core are bonded with an adhesive. The three samples of the example are the same, and the three samples of the comparative example are the same.

（実施例のサンプルの作成方法）
実施例のサンプルの作成方法は、まず、成形された圧粉磁心（ＰＯＣＯ社ＮＰＳシリーズ）の上に複合磁性材料を充填する枠を配置する。次に、この枠内に粘土状の複合磁性材料を充填する。複合磁性材料は、磁性粉末としてＦｅ６．５％Ｓｉにエポキシ樹脂を４ｗｔ％添加したものである。充填した複合磁性材料を圧粉磁心に向けて、４００Ｎで加圧した。その後、大気中において温度１５０℃で８時間熱し、樹脂を硬化させ、圧粉磁心と接合させた。このように、実施例のサンプルは、圧粉磁心とＭＣコアとが複合磁性材料の樹脂により接合されている。 (Method of creating samples in Examples)
In the sample preparation method of the example, first, a frame to be filled with a composite magnetic material is placed on a compacted powder magnetic core (NPS series manufactured by POCO). Next, this frame is filled with a clay-like composite magnetic material. The composite magnetic material is obtained by adding 4 wt % of an epoxy resin to Fe6.5% Si as a magnetic powder. The filled composite magnetic material was pressed against the dust core at 400N. After that, it was heated in the air at a temperature of 150° C. for 8 hours to cure the resin and join it to the dust core. Thus, in the sample of the example, the powder magnetic core and the MC core are joined by the resin of the composite magnetic material.

（比較例のサンプルの作成方法）
比較例のサンプルの作成方法は、まず、圧粉磁心とＭＣコアの成形体を用意する。圧粉磁心の成形体は、実施例と同様のものである。ＭＣコアの成形体は、以下のとおり、作成した。複合磁性材料の磁性粉末及び樹脂の種類、樹脂の添加量は実施例と同様である。まず、所定の容器に粘土状の複合磁性材料を充填し、大気中において１５０℃の温度で８時間熱し、樹脂を硬化させ、ＭＣコアの成形体を得た。そして、接着剤によって、圧粉磁心とＭＣコアを接合させた。接着剤には、エポキシ樹脂を用いて、１２０℃で１時間熱し、硬化させた。 (Method of creating samples for comparison)
In the method of producing the sample of the comparative example, first, compacts of a dust core and an MC core are prepared. The compact of the powder magnetic core is the same as that of the example. The molded body of the MC core was produced as follows. The types of magnetic powder and resin in the composite magnetic material and the amount of resin added are the same as in the example. First, a predetermined container was filled with a clay-like composite magnetic material and heated in the air at a temperature of 150° C. for 8 hours to harden the resin and obtain an MC core molded body. Then, the dust core and the MC core were joined with an adhesive. Epoxy resin was used as the adhesive and cured by heating at 120° C. for 1 hour.

実施例及び比較例のサンプルについて、下記装置を用いて、測定条件としては、５ｍｍ／ｍｉｎでせん断強度を測定した。測定結果を表１に示す。
会社名：日本計測システム（株）
装置名：ＭＡＸ-２０ For the samples of Examples and Comparative Examples, the shear strength was measured using the following apparatus under the measurement conditions of 5 mm/min. Table 1 shows the measurement results.
Company name: Nippon Keisoku System Co., Ltd.
Device name: MAX-20

表１に示すように、せん断強度が１番高い比較例のサンプル３よりも、実施例の全てのサンプル１～３のせん断強度の方が高い結果となった。また、比較例のサンプル１～３は、接着剤の凝集破壊を起こした。即ち、脚部とヨーク部の接合箇所から分断された。一方、実施例のサンプル１～３は、ヨーク部２２である圧粉磁心が母材破壊を起こした。即ち、ヨーク部２２と脚部２１の接合箇所からは分断していない。 As shown in Table 1, the shear strength of all samples 1 to 3 of the example was higher than that of sample 3 of the comparative example, which had the highest shear strength. Further, samples 1 to 3 of the comparative examples caused cohesive failure of the adhesive. That is, it was separated from the junction of the leg and the yoke. On the other hand, in Samples 1 to 3 of Examples, the dust core, which is the yoke portion 22, caused base material failure. That is, the yoke portion 22 and the leg portion 21 are not separated from the joint.

これは、比較例のように接着剤で接合する場合、接合箇所にギャップが生じるためそこが起点となり、接着剤が凝集破壊を起こしたものと思われる。一方、実施例は、接着剤を用いることなく、ＭＣコアを構成する複合磁性材料の樹脂によって接合しているので、ギャップなく接合している。つまり、圧粉磁心とＭＣコアは接着剤で接合させるより、より密に接合している。よって、実施例は、ギャップなく接合していることで接合箇所の強度が高まり、接合箇所から分断するのではなく、圧粉磁心が母材破壊したものと考えられる。 This is thought to be due to the cohesive failure of the adhesive, which started from a gap formed at the joint when bonding with an adhesive as in the comparative example. On the other hand, in the example, since the resin of the composite magnetic material forming the MC core is used for bonding without using an adhesive, the bonding is achieved without a gap. In other words, the powder magnetic core and the MC core are joined more densely than by joining with an adhesive. Therefore, in the examples, it is considered that the strength of the joint is increased by joining without a gap, and the powder magnetic core is not separated from the joint, but the base material is broken.

このように、実施例は、脚部２１とヨーク部２２とをＭＣコアの樹脂により接合させることで、ギャップを生じさせることなく、強固に接合させることができる。したがって、ギャップから生じる漏れ磁束を抑制することができる。 Thus, in the embodiment, by joining the leg portion 21 and the yoke portion 22 with the resin of the MC core, they can be firmly joined without forming a gap. Therefore, leakage magnetic flux generated from the gap can be suppressed.

（実施例２）
本発明の実施例２を表２、３及び図６を参照しつつ説明する。実施例２では、実施例、比較例１、２のリアクトルを作成し、損失及びインダクタンス値（Ｌ値）を測定した。実施例、比較例１、２のリアクトルは、コアの材質や接合手法が異なるのみで、コアの断面積、コイルの巻き数やリアクトルの大きさなどは同一である。 (Example 2)
Example 2 of the present invention will be described with reference to Tables 2, 3 and FIG. In Example 2, the reactors of Example and Comparative Examples 1 and 2 were produced, and the loss and inductance value (L value) were measured. The reactors of Example and Comparative Examples 1 and 2 differ only in the material of the core and the joining method, and are the same in the cross-sectional area of the core, the number of turns of the coil, the size of the reactor, and the like.

実施例のコア２は、脚部２１にＭＣコア（透磁率μ３０）、ヨーク部２２に圧粉磁心（透磁率μ１４７）を用いて、脚部２１とヨーク部２２は、ＭＣコアの樹脂によって接合した。比較例１は、脚部に圧粉磁心（透磁率μ６０）、ヨーク部に圧粉磁心（透磁率μ１４７）を用いて、脚部とヨーク部は接着剤によって接合した。比較例２は、脚部にＭＣコア（透磁率μ３０）、ヨーク部にＭＣコア（透磁率μ３０）を用いて、脚部とヨーク部は接着剤によって接合した。接着剤によって接合した比較例１及び比較例２には、接着剤膜厚である５０μｍのギャップが４箇所存在していた。 The core 2 of the embodiment uses an MC core (magnetic permeability μ30) for the leg portion 21 and a dust core (magnetic permeability μ147) for the yoke portion 22, and the leg portion 21 and the yoke portion 22 are joined by the resin of the MC core. did. In Comparative Example 1, a powder magnetic core (magnetic permeability μ60) was used for the leg portion, a powder magnetic core (magnetic permeability μ147) was used for the yoke portion, and the leg portion and the yoke portion were joined with an adhesive. In Comparative Example 2, an MC core (magnetic permeability μ30) was used for the leg and an MC core (magnetic permeability μ30) was used for the yoke, and the leg and yoke were joined with an adhesive. In Comparative Examples 1 and 2, which were joined with an adhesive, there were four gaps of 50 μm, which is the film thickness of the adhesive.

実施例、比較例１及び２のリアクトルの損失、インダクタンス値の結果を表２及び３、図６に示す。

Tables 2 and 3 and FIG. 6 show the results of reactor losses and inductance values of the example and comparative examples 1 and 2.

表２に示すように、実施例の損失である鉄損及び銅損は、比較例１及び２の数値と比較しても、それほど変わりない数値であった。即ち、実施例は、比較例１及び２と同様の低損失特性を有する。また、表３及び図６に示すように、実施例は、比較例１及び２のインダクタンス値と比較してもそれほど変わりない数値であった。特に、３０～４０Ａにおけるインダクタンス値は、実施例と比較例１及び２との差異はほとんどなく、実施例におけるリアクトルは、直流重畳特性が良好であることが示されている。 As shown in Table 2, the values of iron loss and copper loss, which are the losses of the example, were not significantly different from those of comparative examples 1 and 2. That is, the example has low loss characteristics similar to those of the comparative examples 1 and 2. Further, as shown in Table 3 and FIG. 6, the inductance values of the example were not much different from those of the comparative examples 1 and 2. In particular, there is almost no difference between the example and comparative examples 1 and 2 in the inductance values at 30 to 40 A, indicating that the reactors in the example have good DC superimposition characteristics.

以上の実施例１及び実施例２に示すとおり、本発明のように複合磁性材料の樹脂によって接合させることで、ギャップなく脚部２１とヨーク部２２とを接合できるので、漏れ磁束の発生を抑制することができる。また、本発明のように複合磁性材料の樹脂によって脚部２１とヨーク部２２を接合しても、損失特性及び直流重畳特性は良好な数値を保っている。即ち、本発明は、良好な損失特性及び直流重畳特性を保った状態で、漏れ磁束の発生を抑制できる。 As shown in Examples 1 and 2 above, the leg portion 21 and the yoke portion 22 can be joined without a gap by joining with the resin of the composite magnetic material as in the present invention, thereby suppressing the occurrence of leakage magnetic flux. can do. Also, even if the leg portion 21 and the yoke portion 22 are joined with the resin of the composite magnetic material as in the present invention, the loss characteristics and DC superimposition characteristics maintain good values. That is, the present invention can suppress the occurrence of leakage magnetic flux while maintaining good loss characteristics and DC superimposition characteristics.

（他の実施形態）
本明細書においては、本発明に係る実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。上記のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、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る。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 (Other embodiments)
Although embodiments of the invention have been described herein, the embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. The above embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. The embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

複合磁性材料の磁性粉末は、平均粒子径の異なる２種類以上の磁性粉末から構成してもよい。この場合、磁性粉末は、第１の磁性粉末と、第１の磁性粉末より平均粒子径の小さい第２の磁性粉末とから構成し、その重量比率は、第１の磁性粉末：第２の磁性粉末＝８０：２０～６０：４０とすることが好ましい。この範囲とすることで密度及び透磁率が向上するとともに、鉄損を小さくすることができる。 The magnetic powder of the composite magnetic material may be composed of two or more kinds of magnetic powders having different average particle sizes. In this case, the magnetic powder is composed of a first magnetic powder and a second magnetic powder having an average particle size smaller than that of the first magnetic powder. Powder ratio is preferably 80:20 to 60:40. By setting the content in this range, density and magnetic permeability can be improved, and iron loss can be reduced.

第１の磁性粉末の平均粒子径は１００μｍ～２００μｍ、第２の磁性粉末は、３μｍ～１０μｍが好ましい。第１の磁性粉末同士の隙間に平均粒子径の小さい第２の磁性粉末が入り込み、密度及び透磁率の向上と低鉄損化を図ることができるからである。 The average particle size of the first magnetic powder is preferably 100 μm to 200 μm, and the average particle size of the second magnetic powder is preferably 3 μm to 10 μm. This is because the second magnetic powder having a small average particle size enters into the gaps between the first magnetic powders, thereby improving the density and magnetic permeability and reducing the iron loss.

第１の磁性粉末及び第２の磁性粉末は、球形であることが好ましい。第１の磁性粉末の円形度は、０．９０以上であり、第２の磁性粉末の円形度は、０．９０以上であることが好ましい。第１の磁性粉末同士の隙間が少なくなり、かつ、当該隙間により多くの第２の磁性粉末が入り込み易くなり、密度及び透磁率の向上を図ることができるからである。 The first magnetic powder and the second magnetic powder are preferably spherical. The circularity of the first magnetic powder is preferably 0.90 or more, and the circularity of the second magnetic powder is preferably 0.90 or more. This is because the gaps between the first magnetic powder particles are reduced, and more of the second magnetic powder particles can easily enter into the gaps, thereby improving the density and magnetic permeability.

なお、第１の磁性粉末と第２の磁性粉末の種類は同じでも良いし、異なっていてもよい。異なる場合は３種以上であってもよい。３種類以上の粉末により磁性粉末を構成する場合、各種類で平均粒子径を異ならせてもよい。 The types of the first magnetic powder and the second magnetic powder may be the same or different. If they are different, they may be three or more. When three or more types of powder constitute the magnetic powder, each type may have a different average particle size.

樹脂には、粘度調整材料として、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＢＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＴｉＯ_２などを使用することができる。粘度調整材料の平均粒子径は、第２の磁性粉末の平均粒子径以下、好ましくは第２の磁性粉末の平均粒子径の１／３以下が良い。粘度調整材料の平均粒子径が大きいと、磁性粉末を隙間なく保持することができず、得られたコアの密度が低下するからである。また、樹脂には、Ａｌ_２Ｏ_３、ＢＮ、ＡｌＮなどの高熱伝導率材料を添加することができる。 SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , Fe ₂ O ₃ , BN, AlN, ZnO, TiO ₂ or the like can be used for the resin as a viscosity adjusting material. The average particle size of the viscosity adjusting material should be equal to or smaller than the average particle size of the second magnetic powder, preferably equal to or smaller than ⅓ of the average particle size of the second magnetic powder. This is because if the average particle size of the viscosity adjusting material is large, the magnetic powder cannot be held without gaps, and the density of the obtained core is lowered. Also, high thermal conductivity materials such as Al ₂ O ₃ , BN, and AlN can be added to the resin.

コアの見かけ密度の、磁性粉末の真密度に対する割合は、７６．４７％超であることが好ましく、７７．５％以上であると更に好ましい。当該割合が７６．４７％超であると、透磁率を高くすることができる。逆に、当該割合が７６．４７％以下であると、低密度により低透磁率となる。 The ratio of the apparent density of the core to the true density of the magnetic powder is preferably more than 76.47%, more preferably 77.5% or more. Magnetic permeability can be made high as the said ratio is over 76.47%. Conversely, when the ratio is 76.47% or less, the permeability becomes low due to the low density.

本実施形態では、脚部２１にＭＣコアを、ヨーク部２２に圧粉磁心を用いたが、これに限定されず、脚部２１、ヨーク部２２ともにＭＣコアを用いてもよい。この場合、まず、脚部２１、ヨーク部２２の何れか一方のＭＣコアを、硬化させた成形体として作製する。そして、この成形体を、他方のＭＣコアとなる粘土状の複合磁性材料の樹脂によって接合させればよい。 In the present embodiment, the MC core is used for the leg portion 21 and the dust core is used for the yoke portion 22, but the present invention is not limited to this, and both the leg portion 21 and the yoke portion 22 may be made of MC cores. In this case, first, either the leg portion 21 or the yoke portion 22 of the MC core is produced as a cured molding. Then, this molded body may be joined with resin of a clay-like composite magnetic material that will be the other MC core.

また、本実施形態では、図２に示すように、コイル３の巻軸方向と直交する脚部２１の端面でヨーク部２２を接合させたが、これに限定されず、複合磁性材料の樹脂によってコア２を接合できるのであれば種々の形態において適用できる。例えば、ブロック状に成型された２つの脚部２１の長手方向が平行になるよう配置し、その脚部２１の間に複合磁性材料で構成された一対のヨーク部２２を設けてもよい。具体的には、脚部２１の両端はコイル３が巻回されていない部分を有し、このコイル３が巻回されていない脚部２１の間にヨーク部２２が設けられ、複合磁性材料の樹脂により脚部２１とヨーク部２２が接合されていてもよい。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the yoke portion 22 is joined at the end face of the leg portion 21 perpendicular to the winding axis direction of the coil 3. However, the present invention is not limited to this. It can be applied in various forms as long as the core 2 can be joined. For example, two block-shaped leg portions 21 may be arranged so that their longitudinal directions are parallel to each other, and a pair of yoke portions 22 made of a composite magnetic material may be provided between the leg portions 21 . Specifically, both ends of the leg portion 21 have portions where the coil 3 is not wound, and the yoke portion 22 is provided between the leg portions 21 where the coil 3 is not wound. The leg portion 21 and the yoke portion 22 may be joined with resin.

１リアクトル
２コア
２１脚部
２２ヨーク部
２３中脚
２４外脚
３コイル
４樹脂部材
４１直線部
４２連結部 1 Reactor 2 Core 21 Leg 22 Yoke 23 Middle leg 24 Outer leg 3 Coil 4 Resin member 41 Straight portion 42 Connecting portion

Claims

複数の脚部と、前記複数の脚部の両端部に配置される一対のヨーク部と、を有するコアと、
前記脚部に巻回されるコイルと、
前記コアの周囲を被覆する樹脂部材と、
を備え、
前記脚部は、磁性粉末と樹脂とを含む複合磁性材料で構成され、
前記ヨーク部は、圧粉磁心、フェライト磁心及び積層鋼板の何れかで構成され、
前記脚部と前記ヨーク部は前記複合磁性材料の樹脂により接合され、
前記樹脂部材は、
前記脚部を被覆する複数の直線部と、
前記複数の脚部を繋ぐ連結部と、
を有し、
前記連結部は、前記直線部を繋ぐ端面と反対側の端面に前記ヨーク部と概略同一の大きさの開口を有すること、
を特徴とするリアクトル。 a core having a plurality of legs and a pair of yoke portions arranged at both ends of the plurality of legs;
a coil wound around the leg;
a resin member covering the periphery of the core;
with
The legs are made of a composite magnetic material containing magnetic powder and resin,
The yoke portion is composed of any one of a powder magnetic core, a ferrite magnetic core, and a laminated steel plate,
The leg portion and the yoke portion are joined by the resin of the composite magnetic material,
The resin member is
a plurality of straight portions covering the legs;
a connecting portion that connects the plurality of legs;
has
The connecting portion has an opening of approximately the same size as the yoke portion on the end surface opposite to the end surface connecting the straight portions;
A reactor characterized by

前記脚部と前記ヨーク部は、継ぎ目無く一続きに接合されていること、
を特徴とする請求項１に記載のリアクトル。 the leg portion and the yoke portion are seamlessly joined together;
The reactor according to claim 1, characterized by:

前記複合磁性材料により構成されていない前記脚部又は前記ヨーク部は、前記脚部と前記ヨーク部が接合する端面に凹凸を有し、
前記複合磁性材料は、前記凹凸の凹部に入り込んでいること、
を特徴とする請求項１又は２に記載のリアクトル。 the leg portion or the yoke portion, which is not made of the composite magnetic material, has unevenness on an end face where the leg portion and the yoke portion are joined,
the composite magnetic material is embedded in the recesses of the unevenness;
The reactor according to claim 1 or 2, characterized by:

前記コアの周囲を覆う樹脂部材を更に備え、
前記複合磁性材料で構成された前記脚部又は前記ヨーク部は、前記複合磁性材料の樹脂によって前記樹脂部材と隙間なく一体に成形されていること、
を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のリアクトル。 further comprising a resin member that surrounds the core,
The leg portion or the yoke portion made of the composite magnetic material is integrally molded with the resin member without any gap from the resin of the composite magnetic material;
The reactor according to any one of claims 1 to 3, characterized by:

前記複合磁性材料からなる前記脚部又は前記ヨーク部の外周面は、全て非摺動面であること、
を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のリアクトル。 all outer peripheral surfaces of the leg portion or the yoke portion made of the composite magnetic material are non-sliding surfaces;
The reactor according to any one of claims 1 to 4, characterized by:

前記ヨーク部の透磁率は、前記脚部の透磁率より大きいこと、
を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のリアクトル。 the magnetic permeability of the yoke portion is greater than the magnetic permeability of the leg portion;
The reactor according to any one of claims 1 to 5, characterized by:

複数の脚部と、前記複数の脚部の両端部に配置されるヨーク部と、を備えるコア及び前記脚部を被覆する複数の直線部と、前記複数の直線部を繋ぐ連結部と、を備える樹脂部材を備え、前記ヨーク部が磁性粉末と樹脂とを含む複合磁性材料で構成されたリアクトルの製造方法であって、
前記樹脂部材にコイルを装着する装着工程と、
前記樹脂部材の中に粘土状の前記複合磁性材料を充填する充填工程と、
前記樹脂部材の中に注入された前記複合磁性材料を加圧する加圧工程と、
前記樹脂を硬化させる硬化工程と、
を有し、
前記装着工程では、予め成形体として成形された前記脚部を前記樹脂部材の前記直線部に挿入し、
前記充填工程では、前記連結部が有する前記直線部を繋ぐ端面と反対側の端面の前記ヨーク部と概略同一の大きさの開口から前記連結部の中に前記粘土状の複合磁性材料を充填し、
前記加圧工程では、加圧方向が前記連結部の開口面に直交する方向で押圧部材によって前記複合磁性材料を加圧し、
前記脚部と前記ヨーク部は、前記複合磁性材料の樹脂により接合されていること、
を特徴とするリアクトルの製造方法。 a core comprising a plurality of legs and yoke portions arranged at both ends of the plurality of legs; a plurality of straight portions covering the legs; and a connecting portion connecting the plurality of straight portions. A method for manufacturing a reactor in which a resin member is provided, and the yoke portion is made of a composite magnetic material containing magnetic powder and resin,
a mounting step of mounting a coil on the resin member;
a filling step of filling the resin member with the clay-like composite magnetic material;
a pressurizing step of pressurizing the composite magnetic material injected into the resin member;
A curing step of curing the resin;
has
In the mounting step, the leg portion that has been molded in advance as a molded body is inserted into the straight portion of the resin member,
In the filling step, the clay-like composite magnetic material is filled into the connection portion through an opening having approximately the same size as the yoke portion on the end surface opposite to the end surface connecting the linear portions of the connection portion. ,
In the pressing step, the composite magnetic material is pressed by a pressing member in a direction perpendicular to the opening surface of the connecting portion,
the leg portion and the yoke portion are joined by the resin of the composite magnetic material;
A method for manufacturing a reactor, characterized by:

前記ヨーク部の透磁率は、前記脚部の透磁率より大きいこと、
を特徴とする請求項７に記載のリアクトルの製造方法。 the magnetic permeability of the yoke portion is greater than the magnetic permeability of the leg portion;
The method for manufacturing a reactor according to claim 7, characterized by:

前記粘土状の複合磁性材料によって成形されない前記脚部又は前記ヨーク部は、前記脚部及び前記ヨーク部が接合する端面に凹凸があること、
を特徴とする請求項７又は８に記載のリアクトルの製造方法。 The leg portion or the yoke portion, which is not molded from the clay-like composite magnetic material, has an uneven end face where the leg portion and the yoke portion are joined;
The method for manufacturing a reactor according to claim 7 or 8, characterized by: