(57)【要約】【課題】小型で絶縁特性に優れるリアクトル、及びその製造方法を提供する。【解決手段】リアクトル1は、コイル2とコイル2が配置される磁性コア3とを具える組立体1Aと、組立体1Aを収納するケース10とを具える。ケース10は、コイル2を形成する巻線2wの端部が引き出される切欠11cを有する本体部11と、切欠11cを塞ぐ絶縁壁部12とを具える。絶縁壁部12は、ケース10内部に突出する突出部12oと、突出部12oの端部からケース10外部に向かって貫通する挿通孔12hとを有する。巻線2wの端部は、挿通孔12hに挿通されてケース10外部に引き出される。突出部12oにより、巻線2wの端部とケース10の本体部11との間の沿面距離を長くできるため、ケース10近傍に端子部材を配置して、巻線2wの端部と端子部材との接続箇所をケース10近傍に設けることで、端子部材も含めた構造を小型にできる。【選択図】図1
2010166013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線を巻回してなるコイルとこのコイルが配置される磁性コアとを有する組合体と、この組合体を収納するケースとを具えるリアクトルであって、
前記ケースは、前記巻線の端部をケース外部に引き出すための切欠を有する本体部と、前記切欠を塞ぐ絶縁壁部とを具えており、
前記絶縁壁部は、前記ケース内部に向かって突出する突出部と、前記突出部の端部からケース外部に向かって貫通し、前記巻線の端部が挿通される挿通孔とを有することを特徴とするリアクトル。
【請求項２】
前記絶縁壁部は、前記本体部の外側面の一部を覆うように延びる延長部を有していることを特徴とする請求項1に記載のリアクトル。
【請求項３】
前記絶縁壁部は、その周縁に、前記本体部に設けられた切欠部分の周縁に嵌め込まれる取付溝を有しており、
前記本体部における切欠部分の周縁の厚さは、前記本体部における切欠部分以外の箇所よりも薄いことを特徴とする請求項1又は2に記載のリアクトル。
【請求項４】
前記ケース内には絶縁性の樹脂が充填され、前記絶縁壁部の突出部は、この樹脂に埋設されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のリアクトル。
【請求項５】
巻線を巻回してなるコイルとこのコイルが配置される磁性コアとを具える組合体と、この組合体を収納するケースとを具えるリアクトルの製造方法であって、
前記組合体を用意する工程と、
前記ケースの本体部に設けられた切欠から前記巻線の端部がケース外部に引き出された状態となるように、前記組合体をケースに収納する工程と、
前記切欠を塞ぐように、絶縁壁部を本体部に取り付ける工程と、
前記絶縁壁部を具えるケース内に樹脂を充填する工程とを具え、
前記絶縁壁部は、突出部と、この突出部に設けられた挿通孔とを有しており、
前記巻線の端部を前記絶縁壁部の挿通孔に挿通して、この巻線の端部がケース外部に配置され、前記絶縁壁部の突出部がケース内部に向かって突出するように前記絶縁壁部を前記本体部に配置することを特徴とするリアクトルの製造方法。
【請求項６】
前記絶縁壁部は、前記挿通孔を有する突出部を一対具え、
前記巻線の各端部のそれぞれを前記各挿通孔に挿通するにあたり、前記両挿通孔の中心間の距離liを前記巻線の各端部において前記各突出部にそれぞれ覆われる被覆箇所の中心間の設定距離lcよりも大きく設定することを特徴とする請求項5に記載のリアクトルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車などの車両に搭載される車載用DC-DCコンバータといった電力変換装置の構成部品に利用されるリアクトル、及びその製造方法に関するものである。特に、小型で絶縁特性に優れるリアクトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを駆動源や回生時の発電源に利用するハイブリッド自動車や電気自動車といった車両の車載部品として、電圧の昇降圧動作を行うコンバータがある。
【０００３】
コンバータの部品として、巻線を巻回してなるコイルと、このコイルが配置される磁性コアと、これらコイルと磁性コアとの組合体を収納する箱状のケースとを具えるリアクトル(特許文献1,2)がある。組合体を収納したケース内には、樹脂が充填され、組合体を樹脂により封止する(特許文献1の図3)。巻線の端部は、ケース外部に引き出されて、端子部材(端子台を含む)が接続される。巻線は、導体の外周に絶縁被覆層を具えるものが代表的であり、端子部材が接続される末端部分は、絶縁被覆層が剥がされて導体が露出されている。ケースは、アルミニウム製が代表的である。
【０００４】
巻線の端部を取り回して、ケースの開口部からケース外部に引き出す構成とすると、巻線の末端部分において露出されている導体部分をケースから十分に離れた位置に配置できる。即ち、この構成では、巻線の端部側において絶縁被覆層を有する部分を十分に長くとれるため、上記露出されている導体部分と金属製のケースとの間に十分な沿面距離を確保し易い。しかし、この構成では、リアクトル全体の高さ(ケースの底面から開口部に向かう方向の大きさ)が高くなる。車載部品などでは、小型であることが望まれるため、上記高さは低い方が好ましい。
【０００５】
そこで、図4に示すようにケース100の本体部110を構成する一側壁に切欠110cを設け、この切欠110cから巻線の端部を引き出す構成が検討されている。切欠110cから充填する樹脂が漏れないように、切欠110cを塞ぐようにパッキン120が配置される。つまり、ケース100は、切欠110cを有する本体部110とパッキン120とで構成される。パッキン120は、絶縁材料で構成され、図4に示すように本体部110の厚さとほぼ同じ厚さの板状体であり、巻線の各端部がそれぞれ挿通される一対の挿通孔120hを有する。挿通孔120hに挿通された巻線の端部と本体部110との間にパッキン120が介在することで、巻線の端部と本体部110との間が絶縁される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2007-116066号公報
【特許文献２】特開2008-028290号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記パッキン120を用いた構成では、更なる小型化が難しい。
上述のようにケースに切欠を設けることで、端子部材をケース近傍に配置することができ、端子部材も含めた構造を小型にできる。しかし、この場合、端子部材が接続される巻線の末端部分において露出された導体部分とケースの本体部との間に必要とされる沿面距離を十分に確保できない恐れがある。
【０００８】
図3は、巻線の端部をケース外部に引き出した状態を拡大して示す部分模式図である。リアクトルのコイルに高電圧、高電流が流される場合、上記露出された導体部分とケース(本体部)との間に十分な沿面距離を確保する必要がある。ここで、パッキン120が取り付けられたケース100内に充填された絶縁性の樹脂130と、パッキン120とが十分に密着している場合、端子部材が接続される巻線200wの末端部分において絶縁被覆層200iが剥がされて露出された導体200c部分とケース100の本体部110との間に十分な沿面距離を確保し易い。しかし、パッキン120と樹脂130とのなじみが悪く、樹脂130の一部が剥離して、パッキン120と樹脂130との間に隙間が生じた場合、図3(B)の一点鎖線の矢印で示すように沿面距離が短くなり、沿面放電による破壊が生じる恐れがある。そのため、切欠を設けて巻線の端部の取り回し量を低減しようとしても、沿面距離を長くするためには、巻線200の末端部分において露出された導体200c部分(以下、露出導体部分と呼ぶ)をケース100の本体部110から離れた箇所に配置する必要がある。即ち、ケースの開口部側から巻線の端部を引き出していた従来と同様に巻線の端部の取り回し量を大きくしたり、端子部材をケース100近傍に配置することができなかったりすることで、端子台などの端子部材を含めた構造の小型化が難しい。
【０００９】
そこで、本発明の目的の一つは、小型で絶縁特性に優れるリアクトルを提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記リアクトルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
巻線の端部の取り回しをできるだけ短くしながら、沿面距離を長くするためには、パッキンを十分に大きくすることが考えられる。例えば、パッキンを厚くすることが考えられる。しかし、パッキンを厚くして、ケース外部に突出させた構成とすると、パッキンの挿通孔からケース外部に引き出される巻線の露出導体部分がケースから離れて配置されるため、小型化が難しい。そこで、本発明は、パッキンに、沿面距離を長くするための突出部を具えると共に、この突出部をケース内部に配置させる構成とすることで上記目的を達成する。本発明のリアクトルは、巻線を巻回してなるコイルとこのコイルが配置される磁性コアとを有する組合体と、この組合体を収納するケースとを具える。上記ケースは、上記巻線の端部をケース外部に引き出すための切欠を有する本体部と、この切欠を塞ぐ絶縁壁部とを具える。この絶縁壁部は、上記ケース内部に向かって突出する突出部と、この突出部の端部からケース外部に向かって貫通する挿通孔とを有する。この挿通孔に上記巻線の端部が挿通される。
【００１１】
上記構成を具える本発明リアクトルは、巻線の端部近傍が絶縁壁部の突出部に覆われることから、ケース外部に配置される巻線の露出導体部分と、ケースの本体部との間の沿面距離が突出部の分だけ長くなる。従って、本発明リアクトルは、巻線の露出導体部分を絶縁壁部に近付けた上にケースの近傍に端子部材を配置して導体を接続しても、即ち、絶縁壁部からケース外部に突出する巻線の量を短くして、巻線の端部と端子部材との接続箇所をケース近傍に配置しても、巻線の端部(露出導体部分)とケース(本体部)との間に十分な沿面距離を確保できる。そのため、本発明リアクトルによれば、端子部材をケース近傍に配置できる上に、巻線の端部の取り回し量を短くできることから、端子台などの端子部材を含めた構造全体を小さくすることができる上に、絶縁特性にも優れる。また、本発明リアクトルは、ケースの切欠から巻線の端部を引き出すことで、高さが高くなることを抑制することができ、この点からも小型である。
【００１２】
本発明において絶縁壁部は、絶縁材料からなるものとする。また、絶縁壁部は、リアクトルの使用時の温度や樹脂充填時の温度に耐え得る耐熱性を有する材料からなるものとする。特に、リアクトルの使用時に発生するコイルや磁性コアの熱を放出し易い放熱性に優れた材料が好ましい。例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。突出部を有する複雑な形状の絶縁壁部は、射出成形などにより、容易に形成することができる。
【００１３】
本発明の一形態として、絶縁壁部は、ケースの本体部において外側面の一部を覆うように延びる延長部を有する形態が挙げられる。
【００１４】
上記構成によれば、ケースの本体部の外側面と、ケース外部に突出する巻線の端部(露出導体部分)との沿面距離を十分に長くすることができ、沿面放電による破壊を防ぐことができる。即ち、上記構成によれば、ケースの本体部の内側面と、巻線の端部との間における沿面距離の増大を突出部により図り、ケースの本体部の外側面と、巻線の端部との間における沿面距離の増大を延長部により図ることができる。延長部の大きさは特に問わない。厚く、大きい(広い)ほど、沿面距離の増大に効果的であるが、厚過ぎると、ケース外部からの突出量が大きくなって小型化を妨げるため、薄く広い方が好ましい。このような延長部は、ケースの本体の内側面の一部を覆うように設けてもよい。
【００１５】
本発明の一形態として、絶縁壁部は、その周縁に、本体部に設けられた切欠部分の周縁に嵌め込まれる取付溝を有する形態が挙げられる。
【００１６】
上記構成によれば、本体部の切欠部分に絶縁壁部を簡単に取り付けられる上に、取り付け後、本体部から絶縁壁部が脱落し難い。また、絶縁壁部の取り付けにあたり、別途、接着剤やボルトなどの固定用部材が不要である。更に、本体部の切欠部分の周縁を取付溝で挟むように絶縁壁部を取り付けることで、上記切欠部分の周縁と絶縁壁部との間に隙間が生じ難く、この隙間から、ケース内に充填する樹脂が漏れることを防止できる。この形態において、特に、本体部における切欠部分の周縁の厚さが本体部における切欠部分以外の箇所よりも薄いと、取付溝を嵌め込み易く、取り付け作業が行い易い。本体部における切欠部分の周縁の厚さは、切削や研磨などで容易に薄くすることができる。なお、切欠は、切削により設けてもよいし、切欠を有する本体部が得られるように形成した鋳型を用いて、鋳造により設けてもよい。
【００１７】
本発明の一形態として、上記ケース内に絶縁性の樹脂が充填され、上記絶縁壁部の突出部がこの樹脂に埋設された形態が挙げられる。
【００１８】
上記構成によれば、巻線の端部(特に、露出導体部分)と、ケースの本体部(特に、内側面)との間の絶縁性を高められる。また、この樹脂は、熱伝導性、耐衝撃性、吸音性に優れるものが好ましい。このような樹脂として、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。また、ポッティング樹脂として従来利用されている絶縁性の樹脂を利用することができる。なお、絶縁壁部と上記充填する樹脂とのなじみが悪く、絶縁壁部と樹脂との間に隙間が生じることが考えられるが、本発明リアクトルは、絶縁壁部に突出部を具えることで、上記隙間が生じても、絶縁特性に優れる。
【００１９】
上記構成を具える本発明リアクトルは、例えば、以下のようにして製造することができる。本発明の製造方法は、巻線を巻回してなるコイルとこのコイルが配置される磁性コアとを具える組合体と、この組合体を収納するケースとを具えるリアクトルを製造する方法に係るものであり、以下の(1)〜(4)の工程を具える。
(1)  上記組合体を用意する工程。
(2)  上記ケースの本体部に設けられた切欠から上記巻線の端部がケース外部に引き出された状態となるように、上記組合体をケースに収納する工程。
(3)  上記本体部の切欠を塞ぐように、絶縁壁部を本体部に取り付ける工程。
(4)  上記絶縁壁部を具えるケース内に樹脂を充填する工程。
上記絶縁壁部は、突出部と、この突出部に設けられた挿通孔とを有するものとする。そして、上記(2)の工程において、上記巻線の端部を上記絶縁壁部の挿通孔に挿通しておき、上記(3)の工程において、この巻線の端部がケース外部に配置され、上記絶縁壁部の突出部がケース内部に向かって突出するように絶縁壁部をケースの本体部に配置する。
【００２０】
本発明リアクトルは、上記巻線の両端部が上記絶縁壁部から引き出された形態が好ましい。従って、上記絶縁壁部は、上記挿通孔を有する突出部を一対具えることが好ましい。そして、上記(2)の工程において、上記巻線の各端部のそれぞれを上記各挿通孔に挿通するにあたり、上記両挿通孔の中心間の距離liを、上記巻線の各端部において各突出部のそれぞれに覆われる被覆箇所の中心間の設定距離lcよりも大きく設定することが好ましい。こうすることで、挿通孔と巻線との間に隙間の無いリアクトルが得られ易い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明リアクトルは、高さが低く小型であり、絶縁特性に優れる。本発明リアクトルの製造方法は、上記本発明リアクトルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図1は、実施形態のリアクトルの概略を示す分解斜視図である。
【図２】図2(A)は、実施形態のリアクトルに具えるケースの概略斜視図、図2(B)は、このケースの本体部に設けられた切欠を塞ぐ絶縁壁部の概略斜視図、図2(C)は、この絶縁壁部をケースの内側から見た正面図である。
【図３】図3は、巻線の端部とケースの本体部との間の沿面距離を説明する説明図であり、図3(A)は本発明リアクトル、図3(B)は従来のリアクトルを示す。
【図４】図4は、パッキンを具えるリアクトル用のケースの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図1〜3を参照して、本発明の実施の形態を説明する。また、以下、図中の同一符号は同一名称物を示す。
【００２４】
このリアクトル1は、コイル2とこのコイル2が配置される磁性コア3とを有する組合体1Aと、組合体1Aを収納するケース10とを具える。ケース10内には、樹脂13(図3(A))が充填され、組合体1Aは、コイル2を形成する巻線2wの端部を除いて樹脂13に埋設される。巻線2wの両端部はいずれも、ケース10に設けられた切欠11cからケース10外部に引き出される。ケース10は、上記切欠11cが設けられた本体部11と、切欠11cを塞ぐ絶縁壁部12とを具える。リアクトル1の特徴とするところは、切欠11cを塞ぐ絶縁壁部12の形態にある。以下、各構成部材をより詳細に説明する。
【００２５】
[コイル]
コイル2は、1本の連続する巻線2wを螺旋状に巻回してなり、一対のコイル素子を具える。両コイル素子は、各軸方向が平行するように並列状態に配置されている。巻線2wは、導体2cの外周に絶縁被覆層2iを具える被覆線が好適である。ここでは、導体2cが銅製の平角線からなり、絶縁被覆層2iがエナメルからなる被覆平角線を利用している。両コイル素子は、この被覆平角線をエッジワイズ巻きにして形成されており、巻返し部2rにより連結されている。巻線2wは、導体が平角線からなるもの以外に、断面が円形状、多角形状などの種々の形状のものを利用できる。また、各コイル素子を別々に作製し、各コイル素子を形成する巻線の端部を溶接などにより接合して一体のコイルとしてもよい。
【００２６】
コイル2を形成する巻線2wの両端部は、ターン形成部分から適宜引き延ばされ、適宜屈曲されてケース10外部に引き出される。ここでは、巻線2wの端部において導体2cが露出される末端部分、及びこの末端部分の近傍であって絶縁壁部12の突出部12o(後述)に覆われる被覆箇所が、図1に示すように巻線2wの厚さ方向に離間して並列され、かつ幅方向(図1において上下方向)の面が向かい合った形状となるように、巻線2wの両端部を屈曲している。また、ここでは、上記被覆箇所の中心間の距離が設定距離lcとなるように、巻線2wの両端部を離間している。なお、巻線2wの両端部は、上記末端部分がケース10外部に引き出されるための十分な長さを有する。これら末端部分は、図1に示すように絶縁被覆層2iが剥がされて導体2cが露出され、この露出された導体2c部分に導電材料からなる端子部材(図示せず)が接続される。この端子部材を介して、コイル2に電力供給を行う電源などの外部装置(図示せず)が接続される。端子部材の接続には、TIG溶接などの溶接や圧着などが利用できる。
【００２７】
[磁性コア]
磁性コア3は、コイル2が配置される一対の直方体状のコイル巻回部(図示せず)と、コイル2が配置されない一対の端部コア3eとを有し、離間して配置されるコイル巻回部を挟むように端部コア3eが配置されて閉ループ状(環状)に形成される。コイル巻回部は、鉄や鋼などの鉄を含有する軟磁性材料からなるコア片と、アルミナなどの非磁性材料からなるギャップ材(図示せず)とを交互に積層して構成され、端部コア3eは、コア片で構成される。各コア片は、軟磁性粉末の圧粉成形体や、複数の電磁鋼板を積層した積層体が利用できる。ギャップ材は、インダクタンスの調整のためにコア片間に設けられる隙間に配置される部材である(エアギャップの場合もある)。これらコア片及びギャップ材は、接着剤などで一体に接合される。コア片の分割数やギャップ材の個数は、リアクトル1が所望のインダクタンスとなるように適宜選択することができる。
【００２８】
[インシュレータ]
組合体1Aは、コイル2と磁性コア3との間にインシュレータ4を具えて、コイル2と磁性コア3との間の絶縁性を高めている。インシュレータ4は、コイル巻回部の外周を覆う筒状部(図示せず)と、コイル2の端面(コイル素子のターンが環状に見える面)に当接される一対の枠状部4fとを具えた構成が挙げられる。インシュレータの構成材料には、ポリフェニレンサルファイド(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)などの絶縁材料が利用できる。
【００２９】
[ケース]
上記組合体1Aは、ケース10に収納される。ケース10は、矩形状の底面と、この底面から立設する4つの側壁とを具える開口した箱状体であり、この箱状体の大部分が本体部11である。本体部11の構成材料を、金属、特に、アルミニウムやアルミニウム合金とすると、強度に優れる上に、軽量であり、かつ放熱性に優れて好ましい。ここでは、アルミニウムを利用している。
【００３０】
本体部11の一つの側壁の開口部側には、矩形状の切欠11cが設けられており、この切欠11cから、コイル2のターン形成部分から引き伸ばした巻線2wの端部がケース10外部に引き出される。このケース10の内部領域に存在する巻線2wが樹脂13により埋設されるように、かつ充填する樹脂13が切欠11cから漏れないように、切欠11cに、パッキン120(図4)に相当する絶縁壁部12を取り付ける。絶縁壁部12は、巻線2wの端部において露出された導体2cと、本体部11との間の絶縁性を高めるために介在される部材であり、絶縁材料から構成され、巻線2wの両端部をケース10外部に引き出すために一対の挿通孔12hを具える。基本的構成は、図4に示すパッキン120と同様である。絶縁壁部12の最も特徴とするところは、巻線2wの端部(露出された導体2c)とケース10の本体部11との間の沿面距離を増大するために、ケース10内部に突出する突出部12oを具える点にある。
【００３１】
絶縁壁部12は、矩形板状の部材であり、ここでは、絶縁材料としてシリコーン樹脂を利用している。この絶縁壁部12は、ケース10内部に向かって突出する一対の突出部12oを具える。各突出部12oはそれぞれ、筒状体であり、ケース10内に配置される突出部12oの一端面から、ケース10外部に配置される絶縁壁部12の外側面に向かって貫通する挿通孔12hが設けられている。各挿通孔12hにはそれぞれ、各コイル素子から引き出された巻線2wの端部が挿通配置される。ここでは、上述のように各巻線2wの端部において幅方向の面が平行した状態で巻線2wが引き出されるように、挿通孔12hも巻線2wの引き出し方向に沿った形状(図2(C)に示すように縦長の長方形状)としている。各挿通孔12hはそれぞれ、その軸方向に沿って一様な形状であり、巻線2wの断面形状に概ね等しいが、巻線2wに密着するように巻線2wの断面積よりも各挿通孔12hの大きさ(面積)を若干小さくしている。また、両挿通孔12hの中心間の距離li(図2(C))は、上述した巻線2wの両端部の設定距離lcと同等以上に設定する。ここでは、距離liを設定距離lcよりも少し大きく設定している。挿通孔の形状は、巻線の断面形状、巻線の引き出し方向に合わせて適宜変更するとよい。また、距離liの設定値は、巻線の大きさや巻線の端部の設定距離lcなどに合わせて適宜変更するとよい。
【００３２】
絶縁壁部12の周縁のうち、対向する二つの側面にはそれぞれ、本体部11における切欠部分を形成する[状の周縁のうち、対向する二辺に嵌め込まれる直線状の取付溝12sを有する。本体部11の上記周縁に対して、ケース10の開口側から底面側に向かって取付溝12sを差し入れることで、本体部11の上記周縁に絶縁壁部12を容易に取り付けられ、切欠11cを塞ぐことができる。ここでは、本体部11における切欠部分を形成する周縁のうち、絶縁壁部12の取付溝12sが嵌め込まれる部分の厚さを本体部11の切欠部分以外の箇所よりも薄くしている。上記取付溝12sの間隔は、この薄肉部分の厚さに適合させている。なお、本体部11の薄肉部分以外の箇所の厚さは、概ね均一的であり、絶縁壁部12において切欠11cを塞ぐ箇所の厚さは、突出部12o及び取付溝12sの形成箇所を除いて、本体部11の上記薄肉部分以外の箇所の厚さにほぼ等しい。従って、後述する延長部12eを除き、絶縁壁部12の外側面は、本体部11の外側面から実質的に突出しておらず、面一である。
【００３３】
更に、図1に示す絶縁壁部12は、本体部11において切欠11cが設けられた側壁の外側面の一部を覆うように延びる延長部12eを有している。ここでは、延長部12eは、底面側に向かって延びる矩形状としている。
【００３４】
[充填樹脂]
ケース10内には、絶縁性の樹脂13が充填され、ケース10外部に引き出された巻線2wの端部を除いて、組合体1Aは、樹脂13に封止される。絶縁壁部12においてケース10内部に配置される箇所は、突出部12oを含めて樹脂13に埋設される。ここでは、樹脂13としてエポキシ樹脂を利用している。
【００３５】
[リアクトルの製造]
上記構成を具えるリアクトルは、以下のようにして形成することができる。
【００３６】
まず、コイル2と磁性コア3との組合体1Aを形成する。具体的には、コア片やギャップ材を接着剤などで固定してコイル巻回部を形成し、この外周にインシュレータ4の筒状部を配置し、更にその外周にコイル2のコイル素子を配置する。コイル2は、巻線2wを巻回して別途作製しておく。巻線2wの両端部における上記被覆箇所の中心間の距離が上記設定距離lcとなるように、巻線2wの端部を形成しておく。コイル2のコイル素子の端面をインシュレータ4の枠状部4f及び端部コア3eで挟むように、コイル2に枠状部4f及び端部コア3eを配置して、接着剤などで端部コア3eとコイル巻回部とを接合して、組合体1Aを形成する。一方、鋳造や切削加工などにより、切欠11cを有する本体部11を作製する。また、射出成形などにより、突出部12o及び挿通孔12hを有する絶縁壁部12を作製する。特に、両挿通孔12hの中心間の距離liを上記設定距離lcよりも大きく設定しておく。
【００３７】
絶縁壁部12の各挿通孔12hにそれぞれ、コイル2の巻線2wの端部を挿通させる。ここで、絶縁壁部12は、樹脂の射出成形といった成形精度が比較的高い製造方法により形成されることで、公差が小さい。そのため、実際の両挿通孔12hの中心間の距離lirは、設定距離liに実質的に等しい。一方、巻線2wの両端部は、上記挿通孔12hに挿通させる前において固定されておらず、ある程度自由に動ける状態であるため、成形公差が大きい傾向にある。従って、設定距離lcに基づいて巻線2wを折り曲げていても、実際の距離lcrが設定値(lc)から大きくなり易い。しかし、ここでは、両挿通孔12hの中心間の距離liを設定距離lcよりも大きく設定していることで、実際の距離lcrが設定値(lc)よりも大きくなっていても、巻線2wの端部を挿通させ易い。
【００３８】
そして、形成した組合体1Aを本体部11に収納すると共に、絶縁壁部12の取付溝12sを本体部11に設けられた切欠部分の周縁のうち、上述した薄肉部分に嵌め込み、取付溝12sの形成箇所により上記薄肉部分を挟持する。この工程により、切欠11cを絶縁壁部12で塞いでケース10を形成すると共に、ケース10内に組合体1Aを収納する。このとき、各コイル2をつくる巻線2wの両端部は、絶縁壁部12の挿通孔12hからケース10外部に引き出された状態である。なお、本体部11に絶縁壁部12を取り付けてケース10を形成しておき、組合体1Aをケース10に収納した後、絶縁壁部12の挿通孔12hに巻線2wの端部を挿通させてもよい。
【００３９】
組合体1Aを収納したケース10内に樹脂13を充填して硬化させる。樹脂13は、絶縁壁部12の突出部12oが少なくとも覆われるように、かつ巻線2wの両端部を除いて組合体1Aが覆われるようにケース10内に充填する。上記工程により、リアクトル1が組み立てられる。その後、絶縁壁部12からケース10外部に引き出された巻線2wの末端部分において導体2cを露出させ、導体2c部分に端子部材を接続する。
【００４０】
[効果]
リアクトル1は、絶縁壁部12が突出部12oを有することで、図3(A)の一点鎖線の矢印で示すように、巻線2wの端部において露出されている導体2cと、ケース10の本体部11の内側面との間の沿面距離を突出部12oの分だけ長くすることができる。そのため、絶縁壁部12の内側面と樹脂13との間に隙間が生じた場合でも、巻線2wの端部の導体2cと本体部11の内側面との沿面距離を十分に確保することができる。従って、リアクトル1は、巻線2wの端部において露出された導体2cをケース10の本体部11の近くに配置させても、沿面放電による破壊が生じ難いことから、露出された導体2cをケース10近傍に配置させることができる。このことから、リアクトル1は、ケース10近傍に端子部材を配置させて、巻線2wの端部と端子部材との接続箇所をケース10近傍に位置させることができる。以上から、リアクトル1によれば、切欠11cから巻線2wの端部を引き出すことで、高さを低く抑えられる上に、突出部12oにより沿面距離を十分に確保できることから上述のように端子部材をケース10近傍に配置できるため、端子部材を含めたリアクトル全体の構造の設置面積を小さくし、小型化に寄与することができると期待される。
【００４１】
また、リアクトル1は、絶縁壁部12の周縁に、本体部11に設けられた切欠部分の周縁に嵌め込まれる取付溝12sを有することから、本体部11に絶縁壁部12を容易に取り付けられ、組立作業性に優れる。更に、リアクトル1は、絶縁壁部12が延長部12eを有することから、巻線2wの端部において露出された導体2cと、本体部11の外側面との間の沿面距離を長くすることができ、絶縁特性に更に優れる。
【００４２】
加えて、リアクトル1は、両挿通孔12h間の距離liを巻線2wの両端部の設定距離lcよりも大きく設定していることで、挿通孔12hの内周面と、当該挿通孔12hに挿通された巻線2wの端部における被覆箇所とが密着し、隙間が実質的に無い。そのため、リアクトル1は、絶縁特性に優れる。
【００４３】
なお、実際の巻線の両端部間の距離lcrが設定値(1c)よりも大きく、かつ両挿通孔間の設定距離liよりも大きい場合、即ち、挿通孔間の間隔の方が実際の巻線の両端部間の間隔よりも狭い場合、巻線の両端部をそれぞれ各挿通孔に挿通すると、巻線は、挿通孔間の間隔を押し広げようとする。特に、巻線が被覆平角線のような剛性の高いものである場合、押し広げる力が強い。この押し広げにより両挿通孔は、互いに離れる方向(図2(C)の白矢印で示す方向)に引っ張られる。特に、各挿通孔の外側(互いに離れる方向に位置する側)部分が引っ張られることで、各挿通孔の内側(互いに近づく方向(図2(C)に黒矢印で示す方向)に位置する側)部分と、当該挿通孔に挿通された巻線の端部との間に隙間が生じる恐れがある。この隙間により、絶縁特性の低下を招く恐れがある。
【００４４】
これに対し、実際の距離lcrが設定値(1c)よりも大きく、かつ設定距離liよりも小さい場合、即ち、挿通孔間の間隔の方が実際の巻線の両端部間の間隔よりも広い場合、巻線の両端部をそれぞれ各挿通孔に挿通すると、巻線は、挿通孔間の間隔を押し縮めようとする。この押し縮めにより両挿通孔の内側部分は、互いに近づく方向に押されることで、当該挿通孔に挿通された巻線の端部と密着して、巻線の端部との間に隙間が実質的に生じない。かつこの押し縮めにより各挿通孔の外側部分は、図2(C)に双方向矢印で示す方向(図2(C)において上下方向)に伸ばされることで、当該挿通孔に挿通された巻線の端部と密着して、巻線の端部との間に隙間が実質的に生じない。従って、設計段階で両挿通孔12hの中心間の距離liを巻線12cの両端部の中心間の設定距離lcよりも大きくしておくことで、巻線の端部の成形公差を吸収して、挿通孔と巻線との間に隙間が実質的に無く、絶縁特性に優れるリアクトルが得られる。なお、絶縁壁部における両挿通孔で挟まれた領域は、上記巻線の押し縮めにより、圧縮応力が付された状態になると考えられる。また、実際の巻線の両端部間の距離lcrが設定値(1c)よりも大きく、かつ両挿通孔間の設定距離liと同等である場合は、勿論、巻線の端部と挿通孔との間に隙間が生じない。
【００４５】
なお、上述した実施形態は、本発明の要旨を逸脱することなく、適宜変更することが可能であり、上述した構成に限定されるものではない。例えば、各構成部材の構成材料を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明リアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車などの車両に搭載されるコンバータといった電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。本発明リアクトルの製造方法は、上記本発明リアクトルの製造に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
1  リアクトル  1A  組合体  2  コイル  2w  巻線  2c  導体  2i  絶縁被覆層
2r  巻返し部  3  磁性コア  3e  端部コア  4  インシュレータ  4f  枠状部
10  ケース  11  本体部  11c  切欠  12  絶縁壁部  12o  突出部  12h  挿通孔
12s  取付溝  12e  延長部  13  樹脂
100  ケース  110  本体部  110c  切欠  120  パッキン  120h  挿通孔  130  樹脂
200w  巻線  200c  導体  200i  絶縁被覆層
【図１】
2010166013.tif 000003
【図２】
2010166013.tif 000004
【図３】
2010166013.tif 000005
【図４】
2010166013.tif 000006