JP6899079B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、リアクトルに関する。

例えば、特許文献１には、巻線を巻回してなる巻回部を有するコイルと、閉磁路を形成する磁性コアとを備え、ハイブリッド自動車のコンバータの構成部品などに利用されるリアクトルが開示されている。このリアクトルの磁性コアは、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、に分けることができる。特許文献１では、複数のコア片とギャップ材とを連結してなる内側コア部に対して、外側コア部を形成するコア片を連結して磁性コアを形成している。

特開２０１７−５５０９６号公報

リアクトルにおいては、コア片間に形成されるギャップがリアクトルの特性に影響を与える。そのため、コア片間にギャップ材を介在させる場合は、コア片間の間隔を所定の長さに調整することが重要であるし、コア片同士を接触させる場合は、コア片同士の接触状態を調整することが重要である。しかし、特許文献１を含む従来の構成では、その調整が煩雑であるという問題がある。例えば、コア片同士を接着剤などで連結する場合、接着剤が固化するまでの間、治具などを用いてコア片間の間隔を適正に保持しなければならない。また、コア片同士をモールド樹脂やポッティング樹脂で一体化する場合、樹脂の形成から樹脂が固化するまでの間、支持部材などでコア片間の間隔を適正に保持しなければならない。

そこで、本開示は、簡易な手順で生産性良く作製することができるリアクトルを提供することを目的の一つとする。

本開示のリアクトルは、
巻回部を有するコイルと、
前記巻回部の内部に配置される内側コア部、及び前記巻回部の外部に配置される外側コア部を有する磁性コアと、
前記内側コア部の軸方向の端部が挿入される貫通孔を有する枠状体で、前記巻回部の軸方向の端面と前記外側コア部とを保持する保持部材と、を備え、
前記外側コア部は、前記内側コア部に対向する内方面と、前記内方面の反対側の外方面と、前記内方面と前記外方面との間を繋ぐ複数の周面と、を有するリアクトルであって、
前記外側コア部と前記内側コア部とを連結させるコア連結部材を備え、
前記コア連結部材は、
前記外側コア部の前記外方面を支える支持片と、
前記支持片から延びて、前記保持部材を貫通し、先端が前記内側コア部の周面に形成される周面係合部に係合する係合脚片を有する。

本開示のリアクトルは、簡易な手順で生産性良く作製することができる。

実施形態１のリアクトルの斜視図である。 コイルを除いた図１のリアクトルの分解斜視図である。 実施形態１のリアクトルにおける外側コア部と内側コア部と保持部材との組物を外側コア部の側から見た概略正面図である。 実施形態１に例示する連結部を説明する部分拡大斜視図である。 実施形態２に例示する連結部を説明する部分拡大斜視図である。 実施形態３に例示する連結部を説明する部分拡大斜視図である。

・本願発明の実施形態の説明
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。

＜１＞実施形態に係るリアクトルは、
巻回部を有するコイルと、
前記巻回部の内部に配置される内側コア部、及び前記巻回部の外部に配置される外側コア部を有する磁性コアと、
前記内側コア部の軸方向の端部が挿入される貫通孔を有する枠状体で、前記巻回部の軸方向の端面と前記外側コア部とを保持する保持部材と、を備え、
前記外側コア部は、前記内側コア部に対向する内方面と、前記内方面の反対側の外方面と、前記内方面と前記外方面との間を繋ぐ複数の周面と、を有するリアクトルであって、
前記外側コア部と前記内側コア部とを連結させるコア連結部材を備え、
前記コア連結部材は、
前記外側コア部の前記外方面を支える支持片と、
前記支持片から延びて、前記保持部材を貫通し、先端が前記内側コア部の周面に形成される周面係合部に係合する係合脚片を有する。

本実施形態のリアクトルにおけるコア連結部材は、保持部材及び外側コア部と別体であっても一体であっても良い。コア連結部材が保持部材及び外側コア部と独立した部材であるリアクトルでは、保持部材を挟んで内側コア部と外側コア部とを組み合せ、外側コア部の外方面からコア連結部材を組付けてコア連結部材の先端を内側コア部に係合させるだけで、内側コア部と外側コア部とを連結させることができる。また、外側コア部と保持部材とコア連結部材とが一体となった組物であるリアクトルでは、組物のコア連結部材の先端を内側コア部に係合させるだけで、内側コア部と外側コア部とを連結させることができる。このように、コア連結部材を用いた機械的な係合のみで内側コア部と外側コア部の相対的な位置を決めることができるので、実施形態のリアクトルは簡易な手順で生産性良く作製することができる。もちろん、実施形態のリアクトルは、内側コア部と外側コア部との位置決め後に樹脂でモールドされても良いし、ポッティング樹脂でケース内に埋設されても良い。

＜２＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
前記支持片は、前記外方面を押圧して前記外側コア部を前記保持部材に押し付けるバンド状で、前記外方面の側に突出するように湾曲した部分を有する形態を挙げることができる。

コア連結部材の支持片の少なくとも一部を、外側コア部の外方面の側に向って突出するように湾曲させることで、支持片が板バネとして機能する。その結果、コア連結部材による外側コア部の押圧力を高めることができる。

＜３＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
前記支持片は、前記外方面を押圧して前記外側コア部を前記保持部材に押し付けるバンド状で、
前記係合脚片は、前記支持片の延伸方向の一端と他端からそれぞれ延び、前記外側コア部の前記周面の形状に沿った形状を有する形態を挙げることができる。

外側コア部の周面に沿った形状に係合脚片を形成することで、外側コア部の周面と係合脚片との間に大きな隙間ができ難い。その結果、リアクトルを扱う際に係合脚片に物や指が引っ掛かってコア連結部材が損傷することを抑制できる。特に、コア連結部材が保持部材と別体である場合、コア連結部材が脱落することを抑制できる。

＜４＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
前記外側コア部と前記内側コア部の各々は、非分割構造の一体物である形態を挙げることができる。

外側コア部と内側コア部の各々が非分割構造の一体物であれば、磁性コアを構成する部品点数が少なくなるので、リアクトルの組付け工数を減らせる。そのため、リアクトルの生産性を向上させることができる。

＜５＞上記＜１＞〜＜４＞のリアクトルの一形態として、
前記周面係合部は、前記内側コア部の外方に突出する凸部である形態を挙げることができる。

周面係合部を凸部で構成することで、内側コア部の磁路断面積を減少させることなく周面係合部を形成できる。

＜６＞上記＜１＞〜＜４＞のリアクトルの一形態として、
前記周面係合部は、前記内側コア部の内方に凹む凹部である形態を挙げることができる。

内側コア部は、例えば軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料の成形体や、軟磁性粉末を加圧成形してなる圧粉成形体で構成される。金型を用いて作製されるこれらの成形体には、凸部で構成される周面係合部を形成するよりも、凹部で構成される周面係合部を形成する方が容易である。凹部であれば、内側コア部を作製する金型によって形成することもできるし、内側コア部を成形した後の加工によっても形成することもできるからである。

＜７＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
前記内側コア部の軸方向の端面は、前記外側コア部の前記内方面に当接する形態を挙げることができる。

内側コア部と外側コア部とが離隔していると、その離隔箇所から磁束が漏れ易い。これに対して、上記構成に示すように、内側コア部が外側コア部に当接していれば、内側コア部と外側コア部との境界位置からの磁束の漏れを抑制できるので、損失の少ないリアクトルとすることができる。

＜８＞実施形態に係るリアクトルの一形態として、
前記内側コア部の少なくとも前記周面が軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料の成形体で構成される形態を挙げることができる。

複合材料の成形体は、軟磁性粉末を加圧成形してなる圧粉成形体よりも形状の自由度が高い。そのため、内側コア部の周面係合部を構成する凹部や凸部を形成し易い。

・本願発明の実施形態の詳細
以下、本願発明のリアクトルの実施形態を図面に基づいて説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、本願発明は実施形態に示される構成に限定されるわけではなく、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の全ての変更が含まれることを意図する。

＜実施形態１＞
実施形態１では、図１〜図４に基づいてリアクトル１の構成を説明する。図１に示すリアクトル１は、コイル２と磁性コア３と保持部材４とを組み合わせて構成される。磁性コア３は、内側コア部３１と外側コア部３２とを備える。このリアクトル１の特徴の一つとして、保持部材４を挟んで組み合された内側コア部３１と外側コア部３２とを機械的に連結させる構成を備えることが挙げられる。以下、リアクトル１に備わる各構成を説明する。

≪コイル≫
本実施形態のコイル２は、図１に示すように、一対の巻回部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されている。本例では、別々の巻線２ｗにより作製した巻回部２Ａ，２Ｂを連結することでコイル２を製造しているが、一本の巻線２ｗでコイル２を製造することもできる。

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（巻線２ｗ）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。

コイル２の両端部２ａ，２ｂは、巻回部２Ａ，２Ｂから引き延ばされて、図示しない端子部材に接続される。両端部２ａ，２ｂではエナメルなどの絶縁被覆は剥がされている。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。

≪磁性コア≫
磁性コア３は、巻回部２Ａと巻回部２Ｂのそれぞれの内部に配置される内側コア部３１，３１と、これら内側コア部３１，３１と閉磁路を形成する外側コア部３２，３２と、を備える。

［内側コア部］
内側コア部３１は、磁性コア３のうち、コイル２の巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向に沿った部分である。本例では、磁性コア３のうち、巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向に沿った部分の両端部が巻回部２Ａ，２Ｂの端面から突出している。その突出する部分も内側コア部３１の一部である。巻回部２Ａ，２Ｂから突出した内側コア部３１の端部は、後述する保持部材４の貫通孔４０（図２）に挿入される。

内側コア部３１の形状は、巻回部２Ａ（２Ｂ）の内部形状に沿った形状であれば特に限定されない。本例の内側コア部３１は、図２に示すように略直方体状である。この内側コア部３１は非分割構造の一体物であり、そのことがリアクトル１の組み立てを容易にする要因の一つとなっている。本例とは異なり、複数の分割片を組み合わせて内側コア部３１を構成することもできる。分割片の間にはアルミナなどでできたギャップ板を介在させることができる。

内側コア部３１の軸方向の端面３１ｅは、後述する外側コア部３２の内方面３２ｅに当接している。端面３１ｅと内方面３２ｅとの間には接着剤が介在されていても良いが、無くてもかまわない。後述するように、内側コア部３１と外側コア部３２とが機械的に固定され、互いの位置が決められているからである。

本例の内側コア部３１は更に、その周面３１ｓに形成される周面係合部６３を備える。本例の周面係合部６３は、内側コア部３１の周面３１ｓの一部が外方に突出する凸部であって、内側コア部３１と外側コア部３２とを連結する連結部６の一部を構成する。連結部６については、改めて項目を設けて説明を行う。

［外側コア部］
外側コア部３２は、磁性コア３のうち、巻回部２Ａ，２Ｂ（図１）の外部に配置される部分である。外側コア部３２の形状は、一対の内側コア部３１，３１の端部を繋ぐ形状であれば特に限定されない。本例の外側コア部３２は、その上面と下面とが略ドーム形状のブロック体である。この外側コア部３２は非分割構造の一体物であり、そのことがリアクトル１の組み立てを容易にする要因の一つとなっている。

各外側コア部３２は、コイル２の巻回部２Ａ，２Ｂの端面に対向する内方面３２ｅ（紙面右側の外側コア部３２参照）と、内方面３２ｅと反対側の外方面３２ｏ（紙面左側の外側コア部３２参照）と、周面３２ｓと、を有する。内方面３２ｅと外方面３２ｏは互いに平行な平坦面となっている。周面３２ｓのうち、上面と下面は、互いに平行で、かつ内方面３２ｅ及び外方面３２ｏに直交する平坦面となっている。また、周面３２ｓのうち、二つの側面は湾曲面となっている。

［材質など］
内側コア部３１と外側コア部３２は、軟磁性粉末を含む原料粉末を加圧成形してなる圧粉成形体、あるいは軟磁性粉末と樹脂との複合材料の成形体で構成することができる。その他、両コア部３１，３２は、圧粉成形体の外周が複合材料で覆われたハイブリッドコアとすることもできる。

圧粉成形体は、原料粉末を金型に充填し、加圧することで作製できる。その製法ゆえに、圧粉成形体では軟磁性粉末の含有量を高め易い。例えば、圧粉成形体における軟磁性粉末の含有量は、８０体積％超、更に８５体積％以上とすることができる。そのため、圧粉成形体であれば飽和磁束密度や比透磁率が高いコア部３１，３２を得易い。例えば、圧粉成形体の比透磁率を５０以上５００以下、更には２００以上５００以下とすることができる。

圧粉成形体の軟磁性粉末は、鉄などの鉄族金属やその合金（Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）などで構成される軟磁性粒子の集合体である。軟磁性粒子の表面には、リン酸塩などで構成される絶縁被覆が形成されていても良い。また、原料粉末には潤滑材などが含まれていてもかまわない。

一方、複合材料の成形体は、軟磁性粉末と未硬化の樹脂との混合物を金型に充填し、樹脂を固化させることで作製できる。その製法ゆえに、複合材料では軟磁性粉末の含有量を調整し易い。例えば、複合材料中の軟磁性粉末の含有量は、３０体積％以上８０体積％以下とすることができる。飽和磁束密度や放熱性の向上の観点から、磁性粉末の含有量は更に、５０体積％以上、６０体積％以上、７０体積％以上とすることが好ましい。また、製造過程での複合材料の流動性の向上の観点から、磁性粉末の含有量を７５体積％以下とすることが好ましい。複合材料の成形体では、軟磁性粉末の充填率を低く調整すれば、その比透磁率を小さくし易い。例えば、複合材料の成形体の比透磁率を５以上５０以下、更には２０以上５０以下とすることができる。

複合材料の軟磁性粉末には、圧粉成形体で使用できるものと同じものを使用できる。一方、複合材料に含まれる樹脂としては、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挙げられる。熱硬化性樹脂は、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。熱可塑性樹脂は、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。上述の複合材料は、軟磁性粉末及び樹脂に加えて、アルミナやシリカなどの非磁性かつ非金属粉末（フィラー）を含有すると、放熱性をより高められる。非磁性かつ非金属粉末の含有量は、０．２質量％以上２０質量％以下、更に０．３質量％以上１５質量％以下、０．５質量％以上１０質量％以下が挙げられる。

ここで、内側コア部３１は、その周面３１ｓに周面係合部６３を形成するため、少なくとも周面３１ｓが複合材料の成形体で形成されていることが好ましい。複合材料の成形体は、成形時の加圧方向に制限のある圧粉成形体よりも形状の自由度が高いため、周面係合部６３を形成し易いからである。内側コア部３１をハイブリッドコアとする場合、金型内に圧粉成形体を配置し、金型内に複合材料を注入すれば良い。

≪保持部材≫
図２に示す保持部材４は、コイル２の巻回部２Ａ，２Ｂ（図１）の端面と、磁性コア３の外側コア部３２の内方面３２ｅと、の間に介在され、巻回部２Ａ，２Ｂの軸方向の端面と外側コア部３２とを保持する部材である。保持部材４は、代表的には絶縁材料からなり、コイル２と磁性コア３との間の絶縁部材や、巻回部２Ａ，２Ｂに対する内側コア部３１、外側コア部３２の位置決め部材として機能する。本例の二つの保持部材４は、同一形状を備える。その場合、保持部材４を作製する金型を共用できるため、保持部材４の生産性に優れる。

保持部材４は、一対の貫通孔４０，４０と、複数のコア支持部４１と、一対のコイル収納部４２（紙面右側の部材４参照）と、一つのコア収納部４３（紙面左側の部材４参照）と、一対の押え部４４と、を備える。貫通孔４０は保持部材４の厚み方向に貫通し、この貫通孔４０には内側コア部３１の端部が挿通される。コア支持部４１は、各貫通孔４０の内周面から部分的に突出して内側コア部３１の角部を支持する円弧状片である。コイル収納部４２は、各巻回部２Ａ，２Ｂ（図１）の端面に沿った凹みであって、当該端面とその近傍が嵌め込まれる。コア収納部４３は、保持部材４における外側コア部３２側の面の一部が厚み方向に凹むことで形成され、外側コア部３２の内方面３２ｅ及びその近傍が嵌め込まれる（図１を合わせて参照）。保持部材４の貫通孔４０に嵌め込まれた内側コア部３１の端面３１ｅはコア収納部４３の底面とほぼ面一になっている。そのため、内側コア部３１の端面３１ｅと、外側コア部３２の内方面３２ｅと、が当接する。上方の押え部４４と下方の押え部４４はそれぞれ、保持部材４の幅方向の中間の位置に設けられ、コア収納部４３に嵌め込まれた外側コア部３２の上面と下面を押える。

ここで、本例の貫通孔４０の四隅（コア支持部４１と一体になった部分）は、内側コア部３１の端面３１ｅの角部にほぼ沿った形状となっており、この四隅によって貫通孔４０内に内側コア部３１が支持される。この貫通孔４０の四隅を除く上縁部、下縁部、及び両側縁部は、内側コア部３１の端面３１ｅの輪郭線よりも外方側に拡がっている。つまり、貫通孔４０に内側コア部３１を嵌め込めば、その拡がった部分（拡張部）の位置に、保持部材４を貫通する隙間が形成される。一方、コア収納部４３は、上述した貫通孔４０を含む底面を備える浅底の凹みである。コア収納部４３に外側コア部３２を嵌め込むと、コア収納部４２に嵌め込まれた外側コア部３２の内方面３２ｅは、コア収納部４３の底面のうち、一対の貫通孔４０で挟まれる部分と、貫通孔４０よりも下方側の部分とで構成される逆Ｔ字状の面に当接して支持される。このコア収納部４３は、図３の概略正面図に示すように、外側コア部３２の外方面３２ｏ側から正面視したとき、外側コア部３２の輪郭線にほぼ沿った形状となっているが、コア収納部４３の上縁部と側縁部の上方側の部分は、上記輪郭線よりも外方側に拡がっている。その外方に拡がっている部分以外の部分は、外側コア部３２の輪郭線に沿っているので、コア収納部４３に嵌め込まれた外側コア部３２の左右方向（貫通孔４０の並列方向）への移動が規制される。

図３に示すように、上記コア収納部４３に外側コア部３２を嵌め込むと、コア収納部４３の内壁面（符合の指示線で示す部分）と外側コア部３２の周面３２ｓとの間に隙間が形成される。図３では、この隙間（離隔部４ｃ）を４５°のハッチングで示す。離隔部４ｃの奥には、貫通孔４０の拡張部と内側コア部３１（図２）の周面３１ｓとの隙間が連通している。そのため内側コア部３１（図２）の周面３１ｓに形成した周面係合部６３が保持部材４の外側から見えた状態になっている。周面係合部６３が覗く離隔部４ｃは、後述するコア連結部材５（図２）の係合脚片５１を挿入する挿入孔として機能する。ここで、リアクトル１を樹脂などでモールドする場合、上方側の離隔部４ｃは、巻回部２Ａ，２Ｂの内周面と内側コア部３１の周面３１ｓとの間に樹脂を導く樹脂充填孔として機能する。

保持部材４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やナイロン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で構成することができる。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などで保持部材４を形成することができる。これらの樹脂にセラミックスフィラーを含有させて、保持部材４の放熱性を向上させても良い。セラミックスフィラーとしては、例えば、アルミナやシリカなどの非磁性粉末を利用することができる。

≪連結部≫
本例のリアクトル１は、図１，２，４に示すように、内側コア部３１と外側コア部３２とを機械的に連結させる連結部６を備える。連結部６は、内側コア部３１の周面３１ｓに形成される周面係合部６３と、外側コア部３２をその外方面３２ｏ側から保持するコア連結部材５と、で構成される。

［周面係合部］
本例の周面係合部６３は、各内側コア部３１の周面３１ｓのうち、一対の巻回部２Ａ，２Ｂ（図１）の並列方向の外側を向いた側面に設けられている。より具体的には、各内側コア部３１に設けられる周面係合部６３は、リアクトル１の高さ方向（巻回部２Ａ，２Ｂの並列方向と軸方向の両方に直交する方向）に離隔する一対の凸部で構成されている。凸部は、内側コア部３１の外方、即ち巻回部２Ａ，２Ｂの並列方向の外側に突出している。また、凸部のうち、内側コア部３１の軸方向の端面は、内側コア部３１の端面３１ｅと面一になっている（図２）。

周面係合部６３（凸部）の形状は、後述するコア連結部材５の先端を係合させることができる形状であれば特に限定されない。本例の凸部の形状は、凸部の突出方向から正面視したときに矩形となっている。また、周面係合部６３（凸部）の突出高さは、コア連結部材５との係合強度を確保でき、かつ凸部が損傷し難い高さとする。例えば、凸部の突出高さは０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好ましく、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下とすることがより好ましい。凹部に対応する凸部の高さの範囲も、凹部の好ましい深さと同じ範囲にすることが好ましい。

周面係合部６３は、内側コア部３１を構成する材料と同じ材料で内側コア部３１に一体に形成されていることが好ましい。例えば、複合材料を金型に充填し、周面係合部６３を備える内側コア部３１を作製することが挙げられる。周面係合部６３を凸部で構成することで、内側コア部３１の磁路断面積を減少させることなく周面係合部６３を形成できる。本例とは異なり、内側コア部３１を構成する材料とは別の材料で構成された小片を内側コア部３１に埋設することで、周面係合部６３を形成することもできる。

［コア連結部材］
コア連結部材５は特に図４を参照して説明を行う。本例のコア連結部材５は、外側コア部３２を保持部材４に押し付けると共に、上述した周面係合部６３に機械的に係合して、外側コア部３２と内側コア部３１とを連結させる。コア連結部材５は、外側コア部３２の外方面３２ｏを押圧する支持片５０と一対の係合脚片５１とを有する。支持片５０はバンド状に形成され、外方面３２ｏに向って凸となるように湾曲している。支持片５０の湾曲度合は、外側コア部３２への取り付け前の方が取り付け後よりも大きい。つまり、コア連結部材５を外側コア部３２に配置したとき、支持片５０が外側コア部３２の外方面３２ｏにほぼ沿った形状に変形して外方面３２ｏに押圧力を作用させる板バネの機能を果たす。本例では支持片５０全体が湾曲しているが、支持片５０の一部が湾曲していても良い。このように、支持片５０の少なくとも一部を外方面３２ｏ側に突出するように湾曲させることで、支持片５０が板バネとして機能する。その結果、コア連結部材５による外側コア部３２の押圧力を高めることができる。

コア連結部材５の各係合脚片５１は、支持片５０の延伸方向の一端と他端からそれぞれ延びている。本例の係合脚片５１は、外側コア部３２の周面３２ｓ（湾曲した側面）の形状に沿って湾曲し、かつその先端側に一対の分岐脚を備える二股構造になっている。外側コア部３２の周面３２ｓに沿った形状に係合脚片５１を形成することで、周面３２ｓと係合脚片５１との間に大きな隙間ができ難い。その結果、リアクトル１を扱う際に係合脚片５１に物や指が引っ掛かってコア連結部材５が脱落することを抑制できる。なお、本例の分岐脚は、係合脚片５１の長さの約７割を占めているが、これよりも短くても長くても構わない。

係合脚片５１の各分岐脚の先端には、爪状の保持側係合部５１０（以下、実施形態１においてのみ爪部５１０と呼ぶ）が形成されている。爪部５１０は、各分岐脚の先端が互いに離反する方向（リアクトル１の高さ方向の一方と他方）に屈曲することで形成されている。両分岐脚の幅（リアクトル１の高さ方向の長さ）の合計は、周面係合部６３を形成する二つの凸部の離隔距離よりも小さくなっている。また、両分岐脚の爪部５１０の最大幅の合計も、上記二つの凸部の離隔距離よりも小さくなっている。そのため、係合脚片５１の先端を、図３の側縁の離隔部４ｃから挿入して、二つの凸部の間に押し込めば、二つの爪部５１０の間隔が狭まる。爪部５１０の外端部が凸部の位置を越えると両爪部５１０の間隔が拡がって爪部５１０の段差部が凸部（周面係合部６３）に引っ掛かることで、コア連結部材５が内側コア部３１に係合・固定される。その際、コア連結部材５の支持片５０が外側コア部３２の外方面３２ｏを押圧し、外側コア部３２が保持部材４に押し付けられる。この押付けにより外側コア部３２の外方面３２ｏは、内側コア部３１の端面３１ｅに接触する。

≪使用態様≫
本例のリアクトル１は、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車といった電動車両に搭載される双方向ＤＣ−ＤＣコンバータなどの電力変換装置の構成部材に利用することができる。本例のリアクトル１は、液体冷媒に浸漬された状態で使用することができる。液体冷媒は特に限定されないが、ハイブリッド自動車でリアクトル１を利用する場合、ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）などを液体冷媒として利用できる。その他、フロリナート（登録商標）などのフッ素系不活性液体、ＨＣＦＣ−１２３やＨＦＣ−１３４ａなどのフロン系冷媒、メタノールやアルコールなどのアルコール系冷媒、アセトンなどのケトン系冷媒などを液体冷媒として利用することもできる。本例のリアクトル１では、巻回部２Ａ，２Ｂが外部に露出しているため、リアクトル１を液体冷媒などの冷却媒体で冷却する場合には、巻回部２Ａ，２Ｂを冷却媒体に直接接触させられるので、本例のリアクトル１は放熱性に優れる。

≪効果≫
本例のリアクトル１では、保持部材４を挟んで内側コア部３１と外側コア部３２とを組み合せ、外側コア部３２の外方面３２ｏからコア連結部材５を組付けてコア連結部材５の先端を内側コア部３１に係合させるだけで、内側コア部３１と外側コア部３２とを連結させることができる。このように、コア連結部材５を用いた機械的な係合のみで内側コア部３１と外側コア部３２の相対的な位置を決めることができるので、本例のリアクトル１は簡易な手順で生産性良く作製することができる。もちろん、このリアクトル１は、内側コア部３１と外側コア部３２との位置決め後に樹脂でモールドされても良いし、ポッティング樹脂でケース内に埋設されても良い。

＜実施形態２＞
連結部６の構成が実施形態１とは異なるリアクトルを図５に基づいて説明する。

図５は、コア連結部材５における保持側係合部５１０の近傍と、内側コア部３１の端面３１ｅ近傍のみを図示している。図示する構成以外の構成は、実施形態１と同様であり、その説明を省略する。この点は後述する図６も同様である。

本例の周面係合部６３は、内側コア部３１の周面３１ｓから突出する円筒状の凸部で構成されている。一方、本例の保持側係合部５１０は、係合脚片５１の端面から内側に切れ込むスリットと、そのスリットの最奥部に形成され、係合脚片５１を厚み方向に貫通する留め孔と、で構成されている。スリットの幅は、円筒状の周面係合部６３の外径よりも若干小さく、留め孔の内径は、円筒状の周面係合部６３の外径よりも若干大きくなっている。そのため、係合脚片５１を周面係合部６３に向って押し込めば、スリットが周面係合部６３に押し広げられ、周面係合部６３が留め孔に嵌まることで、コア連結部材５が内側コア部３１に固定される。

実施形態２の変形例として、円筒状の周面係合部６３の先端にフランジを設けても構わない。そうすることで、周面係合部６３から保持側係合部５１０が外れることを効果的に防止することができる。

＜実施形態３＞
実施形態３では、実施形態１，２とは連結部６の構成が異なるリアクトルを図６に基づいて説明する。

本例の周面係合部６３は、内側コア部３１の周面３１ｓの一部が、内側コア部３１の内方に凹む凹部である。この凹部は、端面３１ｅ側が深く、端面３１ｅの反対側が浅くなっている。一方、保持側係合部５１０は、内側コア部３１の周面３１ｓに向って張り出す爪部である。爪部（保持側係合部５１０）の形状は、凹部（周面係合部６３）の内周面形状に沿った形状となっている。そのため、爪部を凹部に係合させれば、爪部の段差部が凹部の段差に引っ掛かり、コア連結部材５が内側コア部３１に確りと固定される。

本例の周面係合部６３は、内側コア部３１を作製する金型によって内側コア部３１の作製と同時に内側コア部３１の周面３１ｓに形成することができる。本例とは異なり、内側コア部３１を成形した後、内側コア部３１の周面３１ｓを加工することによって周面係合部６３を形成することもできる。

＜実施形態４＞
実施形態１〜３では、コア連結部材５が、保持部材４とも外側コア部３２とも独立した部材であった。これに対して、保持部材４と外側コア部３２とコア連結部材５とが一体となった組物を用いてリアクトル１を構成することもできる。

本例の構成によれば、内側コア部３１の外周に巻回部２Ａ，２Ｂを配置し、その内側コア部３１の周面係合部６３に、組物の保持側係合部５１０を係合させるだけでリアクトル１を完成させることができる。

ここで、組物は、外側コア部３２を金型内に配置して樹脂成形することで作製できる。この場合、外側コア部３２の外周に、保持部材４とコア連結部材５とが一体に樹脂形成される。その他、予め作製したコア連結部材５を外側コア部３２に組み合わせた状態で金型に配置して樹脂成形することで組物を作製しても良い。この場合、樹脂成形された保持部材４によって、外側コア部３２にコア連結部材５が一体化される。

１ リアクトル
２ コイル ２ｗ 巻線
２Ａ，２Ｂ 巻回部 ２Ｒ 連結部 ２ａ，２ｂ 端部
３ 磁性コア
３１ 内側コア部 ３１ｅ 端面 ３１ｓ 周面
３２ 外側コア部
３２ｅ 内方面 ３２ｏ 外方面 ３２ｓ 周面
４ 保持部材 ４ｃ 離隔部
４０ 貫通孔 ４１ コア支持部 ４２ コイル収納部
４３ コア収納部 ４４ 押え部
５ コア連結部材
５０ 支持片 ５１ 係合脚片 ５１０ 保持側係合部
６ 連結部
６３ 周面係合部

Claims (8)

1. 巻回部を有するコイルと、
   前記巻回部の内部に配置される内側コア部、及び前記巻回部の外部に配置される外側コア部を有する磁性コアと、
   前記内側コア部の軸方向の端部が挿入される貫通孔を有する枠状体で、前記巻回部の軸方向の端面と前記外側コア部とを保持する保持部材と、を備え、
   前記外側コア部は、前記内側コア部に対向する内方面と、前記内方面の反対側の外方面と、前記内方面と前記外方面との間を繋ぐ複数の周面と、を有するリアクトルであって、
   前記外側コア部と前記内側コア部とを連結させるコア連結部材を備え、
   前記コア連結部材は、
   前記外側コア部の前記外方面を支える支持片と、
   前記支持片から延びて、前記保持部材を貫通し、先端が前記内側コア部の周面に形成される周面係合部に係合する係合脚片を有するリアクトル。
2. 前記支持片は、前記外方面を押圧して前記外側コア部を前記保持部材に押し付けるバンド状で、前記外方面の側に突出するように湾曲した部分を有する請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記支持片は、前記外方面を押圧して前記外側コア部を前記保持部材に押し付けるバンド状で、
   前記係合脚片は、前記支持片の延伸方向の一端と他端からそれぞれ延び、前記外側コア部の前記周面の形状に沿った形状を有する請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記外側コア部と前記内側コア部の各々は、非分割構造の一体物である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリアクトル。
5. 前記周面係合部は、前記内側コア部の外方に突出する凸部である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリアクトル。
6. 前記周面係合部は、前記内側コア部の内方に凹む凹部である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のリアクトル。
7. 前記内側コア部の軸方向の端面は、前記外側コア部の前記内方面に当接する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のリアクトル。
8. 前記内側コア部の少なくとも前記周面が軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料の成形体で構成される請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のリアクトル。

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