(57)【要約】      （修正有）【課題】コア内部に充填されるポッティング材にボイドが混入し難いリアクトルを提供する。【解決手段】コイル２０と、内部にコイル２０を収容するコア５０と、コア５０の内部に充填されるポッティング材７０と、を備えるリアクトル１０であって、コア５０は、コイル２０の両端部（コイル端子２２ａ、２２ｂ）を内部から外部に案内する２つの引き出し孔６０ａ、６０ｂと、２つの引き出し孔６０ａ、６０ｂの中間位置に形成され、ポッティング材７０を外部から内部に案内する注入孔６４と、を備える。【選択図】図２
2020025030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルと、
内部に前記コイルを収容するコアと、
前記コアの内部に充填されるポッティング材と、を備えるリアクトルであって、
前記コアは、
前記コイルの両端部を内部から外部に案内する２つの引き出し孔と、
２つの前記引き出し孔の中間位置に形成され、前記ポッティング材を外部から内部に案内する注入孔と、を備える、リアクトル。
【請求項２】
請求項１に記載のリアクトルにおいて、
前記注入孔の軸線方向の端部は、少なくとも一方の前記引き出し孔の前記軸線方向の端部よりも、前記軸線方向に突出する、リアクトル。
【請求項３】
請求項１に記載のリアクトルにおいて、
前記注入孔の周方向の端部は、少なくとも一方の前記引き出し孔の前記周方向の端部よりも、前記周方向に突出する、リアクトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルと、内部にコイルを収容するコアと、コアの内部に充填されるポッティング材と、を備えるリアクトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータで駆動する車両は、バッテリの電力をコントロールするパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）を有し、ＰＣＵは、ＤＣ−ＤＣコンバータを有する。ＤＣ−ＤＣコンバータには、リアクトルが設けられる場合がある。
【０００３】
特許文献１には、コア（磁性体）の内部にコイルが収容され、更にポッティング材（封止樹脂）が充填されるリアクトルが開示される。このリアクトルでは、コアの内周側から外周側に貫通する２つのコイル端子引出口が形成されており、少なくとも一方のコイル端子引出口を介してコアの外部から内部にポッティング材が注入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１５２５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のリアクトルにおいては、コイル端子引出口からコアの内部にポッティング材を注入する際にコイル端子が障害物となり、ポッティング材の流動を妨げる。ポッティング材の流動性が低下すると、ポッティング材にボイドが混入しやすくなる。ボイドはポッティング材による伝熱に影響を及ぼすため、極力混入を避けることが好ましい。
【０００６】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、コア内部に充填されるポッティング材にボイドが混入し難いリアクトルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、
コイルと、
内部に前記コイルを収容するコアと、
前記コアの内部に充填されるポッティング材と、を備えるリアクトルであって、
前記コアは、
前記コイルの両端部を内部から外部に案内する２つの引き出し孔と、
２つの前記引き出し孔の中間位置に形成され、前記ポッティング材を外部から内部に案内する注入孔と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ポッティング材にボイドが混入し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本実施形態に係るリアクトルの正面図である。
【図２】図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るリアクトルについて、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
［１．リアクトル１０の構成］
図１〜図３に示されるように、本実施形態に係るリアクトル１０は、コイル２０と、コイル２０が巻かれるボビン３０と、内部にコイル２０およびボビン３０を収容するコア５０と、コア５０の内部に充填されるポッティング材７０と、を備える。コイル２０とボビン３０とコア５０のそれぞれの中心軸は一致し、これがリアクトル１０の中心軸（以下、軸線Ａという。）となる。
【００１２】
コイル２０は、電線がボビン３０（胴部３２）に対して周方向に沿って巻かれることにより軸線Ａを中心とする円筒状に成形される。電線は、丸線、真四角線、平角線のいずれでもよい。コイル２０からは、電線の一端部に形成されるコイル端子２２ａと電線の他端部に形成されるコイル端子２２ｂが引き出される。コイル端子２２ａは、後述する引き出し孔６０ａからコア５０の外部に引き出される。コイル端子２２ｂは、後述する引き出し孔６０ｂからコア５０の外部に引き出される。
【００１３】
ボビン３０は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂で形成される。ＰＰＳ樹脂の熱伝導率は０．３Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。ボビン３０は、胴部３２と２つの鍔部３４とを有する。胴部３２は、軸線Ａを中心とする円筒状であり、外周面にコイル２０が巻かれる。胴部３２の軸線方向の一方と他方にはそれぞれ鍔部３４が形成される。鍔部３４は、軸線Ａを中心とする放射方向に延びる。
【００１４】
コア５０は、磁性体、例えばフェライトで形成される。図３に示されるように、コア５０は、軸線方向の一方に位置する第１コア５０ａと、軸線方向の他方に位置する第２コア５０ｂと、を有する。本実施形態の第１コア５０ａと第２コア５０ｂは同一形状であるため、ここでは第１コア５０ａを中心に説明をする。第１コア５０ａは、底部５２と側部５４と中心部５６と開口部５８を有する。底部５２は、第１コア５０ａの軸線方向の一端に位置する。側部５４は、底部５２の周縁から軸線方向に沿って延びる円筒形状であり、コイル２０を囲繞する。中心部５６は、底部５２の中心から軸線方向に沿って延びる円柱形状であり、ボビン３０の胴部３２に挿通される。開口部５８は、第１コア５０ａの軸線方向の他端に位置する円形の開口である。第１コア５０ａと第２コア５０ｂは、互いに底部５２を軸線方向の外側に向け、互いに開口部５８側の端部が接触する。
【００１５】
図１および図２に示されるように、第１コア５０ａの側部５４は、内周側から外周側に貫通しかつ第２コア５０ｂ側に開口する引き出し孔６０ａ、６０ｂの一部を有する。同様に、第２コア５０ｂの側部５４は、内周側から外周側に貫通しかつ第１コア５０ａ側に開口する引き出し孔６０ａ、６０ｂの一部を有する。第１コア５０ａと第２コア５０ｂとが組み合わされた状態で、第１コア５０ａの引き出し孔６０ａの一部と第２コア５０ｂの引き出し孔６０ａの一部とが合わせられて、１つの引き出し孔６０ａが形成される。同様に、第１コア５０ａと第２コア５０ｂとが組み合わされた状態で、第１コア５０ａの引き出し孔６０ｂの一部と第２コア５０ｂの引き出し孔６０ｂの一部とが合わせられて、１つの引き出し孔６０ｂが形成される。引き出し孔６０ａ、６０ｂは、コイル端子２２ａ、２２ｂをコア５０の内部から外部に案内する。引き出し孔６０ａは、引き出し孔６０ｂよりも第１コア５０ａの底部５２側に位置し、引き出し孔６０ｂは、引き出し孔６０ａよりも第２コア５０ｂの底部５２側に位置する。また、引き出し孔６０ａと引き出し孔６０ｂは、軸線Ａを中心とする１８０°未満の範囲内であって、コア５０の周方向の異なる位置に形成される。なお、引き出し孔６０ａが第１コア５０ａのみに設けられ、引き出し孔６０ｂが第２コア５０ｂのみに設けられてもよい。
【００１６】
更に、第１コア５０ａの側部５４は、内周側から外周側に貫通しかつ第２コア５０ｂ側に開口する注入孔６４の一部を有する。同様に、第２コア５０ｂの側部５４は、内周側から外周側に貫通しかつ第１コア５０ａ側に開口する注入孔６４の一部を有する。第１コア５０ａと第２コア５０ｂとが組み合わされた状態で、第１コア５０ａの注入孔６４の一部と第２コア５０ｂの注入孔６４の一部とが合わせられて、１つの注入孔６４が形成される。注入孔６４は、ポッティング材７０をコア５０の外部から内部に案内する。注入孔６４は、コア５０の周方向における引き出し孔６０ａと引き出し孔６０ｂとの中間位置に形成される。つまり、注入孔６４から引き出し孔６０ａまでの周方向の距離Ｄ１と、注入孔６４から引き出し孔６０ｂまでの周方向の距離Ｄ２は等しい。注入孔６４のサイズ（コア５０の外周面内での面積）は、引き出し孔６０ａおよび引き出し孔６０ｂのサイズよりも大きい。注入孔６４は、軸線方向と平行する方向を長手方向とし、コア５０の周方向と平行する方向を短手方向とする。注入孔６４は、長手方向の一方（第１コア５０ａ側）の端部ｅ０１と、他方（第２コア５０ｂ側）の端部ｅ０２と、を有する。端部ｅ０１は、引き出し孔６０ａの第１コア５０ａ側の端部ｅ１と比較して、軸線方向における同位置またはコア５０の外側方向に形成される。端部ｅ０２は、引き出し孔６０ｂの第２コア５０ｂ側の端部ｅ２と比較して、軸線方向における同位置またはコア５０の外側方向に形成される。つまり、注入孔６４の端部ｅ０１は、引き出し孔６０ａの端部ｅ１よりも、軸線方向の一方に突出する。また、注入孔６４の端部ｅ０２は、引き出し孔６０ｂの端部ｅ２よりも、軸線方向の他方に突出する。
【００１７】
ポッティング材７０は、ボビン３０の材料よりも熱伝導率が高い部材で形成される。例えば、エポキシ樹脂に金属フィラー等が混ぜ込まれた高熱伝導性のエポキシ樹脂で形成される。エポキシ樹脂にアルミナ等の金属フィラーを混ぜ込むことで、エポキシ樹脂の熱伝導率を２．０Ｗ／ｍ・Ｋ程度まで高めることができる。ポッティング材７０は、コア５０の内部の空間、すなわちコイル２０とボビン３０が存在しない隙間に充填される。例えば、コイル２０の外周面と側部５４の内周面との間等に充填される。
【００１８】
［２．リアクトル１０の製造方法］
ボビン３０の胴部３２に電線を巻いてコイル２０を成形する。この際、コイル端子２２ａ、２２ｂを所定方向に引き出しておく。次に、第１コア５０ａの内部にボビン３０を載置する。この際、第１コア５０ａの引き出し孔６０ａからコイル端子２２ａを引き出す。次に、ボビン３０を収容した第１コア５０ａに第２コア５０ｂを被せる。第１コア５０ａの引き出し孔６０ａ、６０ｂおよび注入孔６４と、第２コア５０ｂの引き出し孔６０ａ、６０ｂおよび注入孔６４と、を用いて第１コア５０ａと第２コア５０ｂの位置合わせをする。この際、第２コア５０ｂの引き出し孔６０ｂからコイル端子２２ｂを引き出す。
【００１９】
次に、注入孔６４を上方に向けた状態で第１コア５０ａと第２コア５０ｂを治具等で固定し、注入孔６４からコア５０の内部に液状のポッティング材７０を注入する。ポッティング材７０はコイル２０の外周面とコア５０の内周面とに沿って下方に浸入し、コイル２０の外周面とコア５０の内周面との間の空隙および他の空隙に充填される。次に、コア５０に熱を加える。すると、ポッティング材７０が硬化すると共に、ポッティング材７０により第１コア５０ａと第２コア５０ｂとが接着される。こうして、コイル２０とボビン３０とコア５０とポッティング材７０とが一体となったリアクトル１０となる。
【００２０】
［３．変形例］
本実施形態では、第１コア５０ａと第２コア５０ｂとが同一形状である。しかし、コア５０が円柱形状になるのであれば、第１コア５０ａと第２コア５０ｂとが同一形状でなくてもよい。例えば、第２コア５０ｂが第１コア５０ａを閉塞する平板状であってもよい。また、コア５０が２つのコア部材（第１コア５０ａ、第２コア５０ｂ）から構成される代わりに、３以上のコア部材から構成されてもよい。
【００２１】
注入孔６４と引き出し孔６０ａ、６０ｂは周方向に沿って並ぶのではなく、軸線方向に沿って並んでいてもよい。この場合、周方向の注入孔６４の一端部が、周方向の引き出し孔６０ａ、６０ｂの一端部よりも、周方向の一方に突出していてもよい。また、周方向の注入孔６４の他端部が、周方向の引き出し孔６０ａ、６０ｂの他端部よりも、周方向の他方に突出していてもよい。
【００２２】
［４．実施形態から得られる発明］
上記実施形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。
【００２３】
本発明は、
コイル２０と、
内部にコイル２０を収容するコア５０と、
コア５０の内部に充填されるポッティング材７０と、を備えるリアクトル１０であって、
コア５０は、
コイル２０の両端部（コイル端子２２ａ、２２ｂ）を内部から外部に案内する２つの引き出し孔６０ａ、６０ｂと、
２つの引き出し孔６０ａ、６０ｂの中間位置に形成され、ポッティング材７０を外部から内部に案内する注入孔６４と、を備える。
【００２４】
上記構成によれば、ポッティング材７０の流動を妨げる原因となるコイル２０の両端部が通されない注入孔６４からポッティング材７０を注入することができるため、ポッティング材７０にボイドが混入し難くなる。また、引き出し孔６０ａ、６０ｂの中間位置に注入孔６４が形成されるため、注入孔６４と引き出し孔６０ａ、６０ｂを上方に向けてポッティング材７０を注入することができるようになり、引き出し孔６０ａ、６０ｂからポッティング材７０がはみ出すことなく、コア５０の内部にまんべんなくポッティング材７０を充填することができる。
【００２５】
なお、注入孔６４は、引き出し孔６０ａと引き出し孔６０ｂに対して、軸線方向の中間位置、または、コア５０の周方向の中間位置に設けられることが好ましい。
【００２６】
本発明において、注入孔６４の軸線方向（図１の上方または下方）の端部（端部ｅ０１、端部ｅ０２）は、少なくとも一方の引き出し孔（引き出し孔６０ａ、６０ｂ）の軸線方向の端部（端部ｅ１、端部ｅ２）よりも、軸線方向に突出するようにしてもよい。
【００２７】
注入孔６４が、引き出し孔６０ａと引き出し孔６０ｂに対して、コア５０の周方向の中間位置に設けられているとする。上記構成によれば、注入孔６４から注入したポッティング材７０が周方向に沿って浸入し、コイル端子２２ａ、２２ｂの背面側に回り込みやすくなる。このため、コイル端子２２ａ、２２ｂに阻害されることなくポッティング材７０をコア５０の内部に充填することができる。
【００２８】
本発明において、注入孔６４の周方向の端部は、少なくとも一方の引き出し孔（引き出し孔６０ａ、６０ｂ）の周方向の端部よりも、周方向に突出するようにしてもよい。
【００２９】
注入孔６４が、引き出し孔６０ａと引き出し孔６０ｂに対して、軸線方向の中間位に設けられているとする。上記構成によれば、注入孔６４から注入したポッティング材７０が軸線方向に沿って浸入し、コイル端子２２ａ、２２ｂの背面側に回り込みやすくなる。このため、コイル端子２２ａ、２２ｂに阻害されることなくポッティング材７０をコア５０の内部に充填することができる。
【００３０】
なお、本発明に係るリアクトルは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００３１】
１０…リアクトル                    ２０…コイル
２２ａ、２２ｂ…コイル端子（端部）  ３０…ボビン
５０…コア                          ６０ａ、６０ｂ…引き出し孔
６４…注入孔                        ７０…ポッティング材
【図１】
2020025030.tif 000003
【図２】
2020025030.tif 000004
【図３】
2020025030.tif 000005