(57)【要約】      （修正有）【課題】一対のコイルの一部が樹脂でモールドされているリアクトルにおいて、一対のコイルの位置を正確に定める技術を提供する。【解決手段】リアクトルは、リング状のコア３０と、ボビン１０と、一対のコイル３ａ、３ｂを備えている。ボビン１０は、コアの一対の直線部分の夫々を覆っている一対の筒部１２ａ、１２ｂと、筒部の端部同士を連結する一対のフランジ１９ａ、１９ｂを備えている。一対のコイル３ａ、３ｂは、互いに対向する側面が平坦である。ボビン１０の一対のフランジの少なくとも一方に、一対のコイル３ａ、３ｂの間に筒部１２ａ、１２ｂと平行に延びている柱１６が設けられている。柱１６は、コイル３ａ、３ｂの平坦な側面と対向する面が平坦であり、その平坦面が、一対のコイル３ａ、３ｂの夫々の平坦な側面に接している。【選択図】図３
2018032734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の平行な直線部を有するリング状のコアと、
前記一対の直線部の夫々を覆っている一対の筒部と、前記一対の筒部の一方の端部同士、及び、他方の端部同士を連結する一対のフランジを備えているボビンと、
前記一対の筒部の夫々に巻回されている一対のコイルと、
を備えており、
前記一対のコイルは、互いに対向する側面が平坦であり、
前記ボビンの一対のフランジの少なくとも一方に、前記一対のコイルの間に前記筒部と平行に延びている柱が設けられており、前記柱は、前記コイルの前記側面と対向する面が平坦であり、前記一対のコイルの夫々の平坦な前記側面に接している、リアクトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、リアクトルを開示する。リアクトルとは、コイルを利用した受動素子であり、「インダクタ」と呼ばれることもある。
【背景技術】
【０００２】
リアクトルは、コアと、コアを覆っているボビンと、ボビンに巻回されているコイルを備える。コアには、金属軟磁性粉末や電磁鋼板、またはフェライトなどが用いられる。ボビンは樹脂で作られることが多い。
【０００３】
リアクトルの構造の一つとして、一部が平行なリング状のコアを有しているとともに、コアの平行部分の夫々をボビンの筒部が覆っており、夫々の筒部にコイルが巻回されているものが知られている（特許文献１）。特許文献１のリアクトルは、コイルの一部を露出させつつ残部を覆っている樹脂モールドを備えている。樹脂モールドは、ボビンの筒部とコイルの間の隙間にも充填されている。そのような樹脂モールドは、樹脂の射出成形工程で成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０８２０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
射出成形工程では、コアとボビンとコイルのアセンブリを金型に入れ、金型のキャビティに溶融樹脂が射出される。樹脂を射出する際、一対のコイルの位置が定まらないと、一対のコイルの相対位置が設計値からずれてしまうおそれがある。すなわち、コイルの位置精度が低いリアクトルになってしまう。本明細書は、一対のコイルがボビンに平行に捲回されているリアクトルに関し、一対のコイルの相対位置を正確に定めることのできる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示するリアクトルは、リング状のコアと一対のコイルとボビンを備えている。リング状のコアは、一対の平行な直線部を有している。ボビンは、一対の直線部の夫々を覆っている一対の筒部と、一対の筒部の一方の端部同士、及び、他方の端部同士を連結する一対のフランジを備えている。一対のコイルの夫々は、一対の筒部の夫々に巻回されている。一対のコイルは、互いに対向する側面が平坦である。なお、「コイルの側面が平坦である」とは、別言すれば、コイルを軸線方向からみたときに、コイルの輪郭の一部が直線状であることを意味する。本明細書が開示するリアクトルは、さらに、ボビンの一対のフランジの少なくとも一方に、一対のコイルの間に、ボビンの筒部と平行に延びている柱が設けられている。その柱は、コイルの側面に対向する面が平坦であり、一対のコイルの夫々の平坦な側面に接触している。一対のコイルが柱に接していることで、樹脂を射出する前に一対のコイルの相対位置が正確に定まる。射出した樹脂が固まってリアクトルが完成したときに、一対のコイルの位置が正確に定まっている。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例のリアクトルの斜視図である。
【図２】コアとコイルとボビンのアセンブリの斜視図である。
【図３】アセンブリの分解斜視図である。
【図４】ＹＺ平面でカットしたリアクトルの断面図である。
【図５】金型とアセンブリの断面図である（金型を開いた状態）。
【図６】金型とアセンブリの断面図である（金型を閉じた状態）。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図を参照して実施例のリアクトルを説明する。図１は、リアクトル２の斜視図である。図２は、コア３０とコイル３ａ、３ｂとボビン１０のアセンブリ２ａの斜視図である。図３は、アセンブリ２ａの分解斜視図である。アセンブリ２ａに樹脂モールド４０を加えたものがリアクトル２である。図４は、図中の座標系のＹＺ平面でカットしたリアクトル２の断面図である。図１と図２は斜視図の視点が異なる点に留意されたい。図１は、図中の座標系のＺ軸の正方向からみた斜視図である。図２は、Ｚ軸の負方向からみた斜視図である。Ｚ軸の正方向が「上」に相当する。
【０００９】
リアクトル２は、コア３０、コイル３ａ、３ｂ、ボビン１０、樹脂モールド４０で構成される。コア３０は、一対のＵ字コアブロック３１ａ、３１ｂ、２個のＩ字コアブロック３２の４個の部品に分割されている（図３参照）。一対のＵ字コアブロック３１ａ、３１ｂは、Ｕ字の先端同士が対向するように配置されており、対向する先端の間にＩ字コアブロック３２が挟まれている。コア３０の全体はリング状をなす。なお、Ｕ字コアブロック３１ａ、３１ｂの先端とＩ字コアブロック３２の間には、ギャップ板３３が挟まれる。２個のＩ字コアブロック３２は、リング状のコア３０の全体のなかで、一対の平行な直線部を形成する。即ち、コア３０は、一対の平行な直線部（Ｉ字コアブロック３２）を有するリング状をなしている。コア３０には、金属軟磁性粉末や電磁鋼板、またはフェライトなどの材料が使われている。
【００１０】
ボビン１０は、一対の筒部１２ａ、１２ｂと、一対のフランジ１９ａ、１９ｂと、柱１６を備えている。一対の筒部１２ａ、１２ｂの夫々は、一対のＩ字コアブロック３２、即ち、一対の平行な直線部の夫々を覆っている。一方のフランジ１９ａは、一対の筒部１２ａ、１２ｂの一方の端部同士を連結している。他方のフランジ１９ｂは、一対の筒部１２ａ、１２ｂの他方の端部同士を連結している。一対の筒部１２ａ、１２ｂは、一対のフランジ１９ａ、１９ｂの間で、平行に位置する。柱１６は、一対のフランジ１９ａ、１９ｂの間に延びている。柱１６は、筒部１２ａ、１２ｂと平行である。筒部１２ａ、１２ｂと、柱１６は、その軸線方向で２分割されており、ボビン１０の全体が２分割されている（図３参照）。ボビン１０は、樹脂で作られている。
【００１１】
柱１６は、筒部１２ａ、１２ｂと平行に、一方のフランジ１９ａから他方のフランジ１９ｂまで延びている。柱１６は、一対のコイル３ａ、３ｂの間に、コイル軸線方向に沿って延びている。また、一対のフランジ１９ａ、１９ｂの夫々の縁にスリット１７が設けられている。スリット１７は、コイル軸線方向からみたときに、フランジ１９ａ（１９ｂ）の縁において、一対のコイル３ａ、３ｂの間に相当する部位に設けられている。
【００１２】
一対のコイル３ａ、３ｂは、銅の平角線をエッジワイズに巻回したものである。平角線は、絶縁被膜でコーティングされている。一対のコイル３ａ、３ｂの夫々は、一対の筒部１２ａ、１２ｂの夫々に巻回されている。図３に示されているように、一対のコイル３ａ、３ｂは連続しており、電気的には一つのコイルである。一対のコイル３ａ、３ｂは、角が丸められた四角筒の形状をなしている。即ち、夫々のコイル３ａ、３ｂは、４つの平坦な側面を有している。ここで、コイルの側面が平坦であるとは、図４に示すように、コイル３ａ、３ｂをその軸線方向からみたときに輪郭が直線となる側面を意味する。
【００１３】
樹脂モールド４０は、コイル３ａ、３ｂの一部を露出させつつ、残部を覆っている。樹脂モールド４０は、コイル３ａ、３ｂの下面３ｃ（Ｚ軸の負方向を向く面）と、上面（Ｚ軸の正方向を向く面）の一部を露出させている。樹脂モールド４０の上部には窓４１が設けられており、その窓４１から、コイル３ａ、３ｂの上面が露出している。樹脂モールド４０は、ボビン１０の筒部１２ａ（１２ｂ）と、コイル３ａ（３ｂ）との間の隙間にも充填されている（図４参照）。また、樹脂モールド４０は、コア３０の表面も覆っている。樹脂モールド４０の外側には、リアクトル２を固定する４個の脚４３が設けられている。樹脂モールド４０は、射出成形工程で作られる。
【００１４】
一対のコイル３ａ、３ｂの互いに対向する面も平坦である。また、一対のコイル３ａ、３ｂの対向する平坦面は、平行である。図４に示すように、柱１６は、コイル３ａ、３ｂと対向する面が平坦であり、柱１６の平坦面と、夫々のコイル３ａ、３ｂの平坦面が接している。後述するように、樹脂モールドの射出成形工程では、一対のコイル３ａ、３ｂと柱１６を挟み込むように一対のコイル３ａ、３ｂをその並び方向の両側から荷重しつつ、金型内に溶融樹脂を射出する。樹脂を射出する際、一対のコイル３ａ、３ｂと柱１６は、平行な平坦面同士で接している。それゆえ、一対のコイル３ａ、３ｂの相対位置が正確に定まる。その結果、樹脂モールド４０が完成したとき、一対のコイル３ａ、３ｂの相対位置が正確に定まっているリアクトルが完成する。また、射出成形工程において、一対のフランジ１９ａ、１９ｂの夫々に設けられているスリット１７が金型に設けられた突条５４に嵌合する。この嵌合により、金型内でのボビン１０の位置も正確に定まる。柱１６とスリット１７を備えることによって、ボビン１０と一対のコイル３ａ、３ｂと樹脂モールド４０の相対位置ずれ（設計値からのずれ）の小さいリアクトルを実現することができる。
【００１５】
リアクトル２の製造方法を説明する。コイル３ａ、３ｂ、ボビン１０、コア３０は、従来の製造方法で製造できるので、それらの製造方法の説明は省略する。本明細書が開示する製造方法は、樹脂モールド４０を射出成形する工程に特徴がある。図５、図６を参照して樹脂モールド４０の射出成型工程を説明する。樹脂モールド４０は、コア３０とボビン１０とコイル３ａ、３ｂのアセンブリ２ａを、金型５０に入れ、金型５０のキャビティに溶融樹脂を射出して成形される。図５は、アセンブリ２ａの断面と、開いた状態の金型５０の断面を示している。図６は、アセンブリ２ａをセットした金型５０の断面を示している。金型５０は、上型５１、下型５２に分割されている。上型５１には、上下にスライドする荷重ブロック５３が備えられている。下型５２には、左右にスライドする荷重ブロック５５が備えられている。また、下型５２には、セットしたアセンブリ２ａのコイル軸線方向（図中のＸ方向）に延びる突条５４が設けられている。図５、図６には、フランジ１９ａ、１９ｂが図示されていないが、アセンブリ２ａを下型５２にセットすると、突条５４が、ボビン１０のフランジ１９ａ、１９ｂのスリット１７に嵌合する。突条５４がスリット１７に嵌合するようにアセンブリ２ａを金型５０にセットする工程を、第１工程と称する。
【００１６】
アセンブリ２ａを金型５０にセットした後、次の第２工程を実施する。第２工程では、荷重ブロック５３、５５を一対のコイル３ａ、３ｂに押し当てつつ、金型５０の内部（キャビティ空間Ｃｖ１とＣｖ２）に溶融樹脂を射出する。荷重ブロック５３は、一対のコイル３ａ、３ｂを上から荷重する。また、荷重ブロック５５は、一対のコイル３ａ、３ｂと柱１６を挟み込むように、一対のコイル３ａ、３ｂをその並び方向の両側から荷重する。これらの荷重により、金型５０の中で、一対のコイル３ａ、３ｂの位置が正確に定まる。特に、図中のＹ方向では、一対のコイル３ａ、３ｂと柱１６が互いに平行な平坦面同士で接しており、一対のコイル３ａ、３ｂと柱１６がそれらの並び方向の両側から荷重を受ける。このことにより、コイル３ａ、３ｂの並び方向の位置が安定して正確に定まる。
【００１７】
上型５１と下型５２を閉じ、荷重ブロック５３、５５によってコイル３ａ、３ｂに荷重を加えた状態で金型５０のキャビティ空間Ｃｖ１、Ｃｖ２に溶融樹脂が射出される。キャビティ空間Ｃｖ２は、筒部１２ａ（１２ｂ）とコイル３ａ（３ｂ）の間の空間である。金型５０のキャビティ空間Ｃｖ１の中において荷重ブロック５３が占める領域が、図１に示す樹脂モールド４０の窓４１を形成する。また、溶融樹脂を射出成形する際、荷重ブロック５５がコイル３ａ、３ｂの両側から荷重を加えている。それゆえ、荷重ブロック５５が当接している範囲も溶融樹脂は入らない。コイル３ａ、３ｂにおいて荷重ブロック５５が当接している箇所も、完成したリアクトル２においてコイル３ａ、３ｂの露出部分となる。なお、キャビティ空間Ｃｖ１に溶融樹脂を射出するゲート（溶融樹脂の射出口）は、上型５１に設けられているが、その図示は省略している。キャビティ空間Ｃｖ１、Ｃｖ２に満たされた溶融樹脂が固化すると、樹脂モールド４０が完成する。コイル３ａ、３ｂの一部（上面の一部（窓４１）と下面３ｃ及び、荷重ブロック５５が当接していたコイル側面の一部）を露出させつつ残部を覆う樹脂モールド４０を備えたリアクトル２が完成する。
【００１８】
先に述べたように、金型５０の内部にアセンブリ２ａをセットすると、ボビン１０のフランジ１９ａ、１９ｂのスリット１７が下型５２の突条５４に嵌合する。スリット１７が突条５４に嵌合することで、金型５０の中でボビン１０（特に筒部１２ａ、１２ｂ）の位置が定まる。その状態でキャビティ空間Ｃｖ１、Ｃｖ２に溶融樹脂が射出される。ボビン１０のスリット１７が下型５２の突条５４に嵌合しているので、射出される溶融樹脂の勢いに抗して筒部１２ａ、１２ｂの位置が保持される。溶融樹脂の射出成形の際、筒部１２ａ（１２ｂ）が揺れてコイル３ａ（３ｂ）の内面と接触することが回避される。筒部１２ａ（１２ｂ）がコイル３ａ（３ｂ）に接触すると、コイル３ａ、３ｂの巻線の絶縁被膜が傷つく虞があるが、実施例の製造方法では、絶縁被膜が傷つかない。
【００１９】
また、先に述べたように、荷重ブロック５５によって、一対のコイル３ａ、３ｂと柱１６を挟み込むように一対のコイル３ａ、３ｂをその並び方向の両側から荷重しつつ、金型５０の内部に溶融樹脂が射出される。さらには、一対のコイル３ａ、３ｂは、それらの並び方向及びコイル軸線方向と交差する方向（図中のＺ方向）からも、荷重ブロック５３により荷重される。これらの荷重により、リアクトル内でコイル３ａ、３ｂの位置が正確に定まる。金型内で一対のコイル３ａ、３ｂの位置、及び、ボビン１０の位置が正確に定まるので、樹脂モールド４０とコイル３ａ、３ｂとボビン１０の相対位置精度が高いリアクトル２が製造できる。
【００２０】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。ボビン１０は、一方のフランジ１９ａから他方のフランジ１９ｂへと延びる柱１６を備えている。柱１６は、いずれか一方のフランジに連結されていればよく、他方のフランジに接していなくともよい。あるいは、柱１６は、一対のフランジ１９ａ、１９ｂの夫々から延びているが、両方の柱１６の先端同士の間に隙間が設けられていてもよい。その隙間は、樹脂モールドの射出成形工程（上記した第２工程）において、溶融樹脂で充填される。
【００２１】
リアクトル２の製造方法を簡潔にまとめると以下の通りである。その製造方法は、次の特徴を有するリアクトルの製造方法である。リアクトルは、リング状のコア３０と、ボビン１０と、一対のコイル３ａ、３ｂと樹脂モールド４０を備えている。リング状のコア３０は、一対の平行な直線部（Ｉ字コアブロック３２）を有する。ボビン１０は、一対の直線部の夫々を覆っている一対の筒部１２ａ、１２ｂと、一対の筒部の一方の端部同士、及び、他方の端部同士を連結する一対のフランジ１９ａ、１９ｂを備えている。一対のコイル３ａ、３ｂは、一対の筒部１２ａ、１２ｂの夫々に巻回されている。樹脂モールド４０は、コイルの一部を露出させつつ残部を覆っている。一対のコイル３ａ、３ｂは、互いに対向する側面が平坦である。ボビン１０の一対のフランジの少なくとも一方に、一対のコイル３ａ、３ｂの間に筒部１２ａ、１２ｂと平行に延びている柱１６が設けられている。柱１６は、コイル３ａ、３ｂの平坦な側面と対向する面が平坦であり、一対のコイル３ａ、３ｂの夫々の平坦な側面に接している。そのようなリアクトル２の製造方法は、第１工程と第２工程を備える。第１工程では、一対のコイル３ａ、３ｂとボビン１０とコア３０のアセンブリ２ａを、樹脂モールド４０を射出成形するための金型５０にセットする。第２工程では、金型５０の内部にて、一対のコイル３ａ、３ｂと柱１６を挟み込むように一対のコイル３ａ、３ｂをその並び方向の両側から押さえつつ、金型５０の内部（キャビティ空間Ｃｖ１、Ｃｖ２）に溶融樹脂を射出する。
【００２２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２３】
２：リアクトル
２ａ：アセンブリ
３ａ、３ｂ：コイル
１０、１０ａ、１０ｂ：ボビン
１２ａ、１２ｂ：筒部
１６：柱
１７：スリット
１９ａ、１９ｂ：フランジ
３０：コア
３１：Ｕ字コアブロック
３２：Ｉ字コアブロック
３３：ギャップ板
４０：樹脂モールド
５０：金型
５１：上型
５２：下型
５２ａ：凸部
５３、５５：荷重ブロック
５４：突条
Ｃｖ１、Ｃｖ２：キャビティ空間
【図１】
2018032734.tif 000003
【図２】
2018032734.tif 000004
【図３】
2018032734.tif 000005
【図４】
2018032734.tif 000006
【図５】
2018032734.tif 000007
【図６】
2018032734.tif 000008