(57)【要約】【課題】融着層を含むコイルを備えていても、巻回部の端面を破損し難いリアクトルを提供する。【解決手段】巻回部を有するコイルと、前記巻回部内に配置される内側コア部と、前記巻回部外に配置される外側コア部とを含む磁性コアと、前記巻回部の端面と、前記外側コア部の内端面との間に介在される外側介在部とを備え、前記巻回部は、巻線本体と、前記巻線本体の外周に設けられて、隣り合うターン同士を接合する融着層とを備え、前記巻回部の端面と前記外側介在部とが前記融着層によって固着することを防止する固着防止構造を備えるリアクトル。【選択図】図１
2018200993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻回部を有するコイルと、
前記巻回部内に配置される内側コア部と、前記巻回部外に配置される外側コア部とを含む磁性コアと、
前記巻回部の端面と、前記外側コア部の内端面との間に介在される外側介在部とを備え、
前記巻回部は、巻線本体と、前記巻線本体の外周に設けられて、隣り合うターン同士を接合する融着層とを備え、
前記巻回部の端面と前記外側介在部とが前記融着層によって固着することを防止する固着防止構造を備えるリアクトル。
【請求項２】
前記固着防止構造は、前記巻回部の端面と前記外側介在部との間に固着防止層を備える請求項１に記載のリアクトル。
【請求項３】
前記固着防止層は、前記融着層と実質的に固着しない材料からなるシート材を含む請求項２に記載のリアクトル。
【請求項４】
前記シート材は、ポリテトラフルオロエチレンからなる請求項３に記載のリアクトル。
【請求項５】
前記固着防止層は、前記融着層と実質的に固着しない材料からなり、前記外側介在部に塗布された塗布層を含む請求項２に記載のリアクトル。
【請求項６】
前記固着防止構造は、前記巻回部の端面が前記融着層を有しておらず、前記巻線本体が露出されてなる露出端面を備え、
前記露出端面と前記外側介在部とが直接接触する請求項１に記載のリアクトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、自己融着層を備える平角線からなるコイル本体を含むコイルと、環状のコアと、コイル側樹脂部材及びコア側樹脂部材とを備えるリアクトルを開示する。上記コイル側樹脂部材は、コイル本体の巻回部の端面を覆い、自己融着層によってこの端面と接着固定される端面板と、端面板から突出し、リアクトルの設置対象への固定片をなすブラケットとを備える。上記コアは、巻回部内に配置される脚部（内側コア部）と、巻回部外に配置される部分（外側コア部）を含む一対のＣ字状のヨーク部とからなる。上記コア側樹脂部材は、各ヨーク部を埋設する部分と、上記脚部を収納する筒状のボビンとが一体成形されてなる。上記端面板は、巻回部の端面と、ヨーク部の内端面との間に介在される。
【０００３】
上述の平角線は、代表的には、銅からなる導体線がエナメル層で覆われた絶縁被覆線である。自己融着層は、エナメル層といった絶縁被覆の外周に設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１２２４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように自己融着層を備えるコイルを構成要素とし、コイルの巻回部の端面とコイル側樹脂部材とを自己融着層によって接着固定したリアクトルでは、その使用時に上記巻回部の端面を破損し得るという問題がある。特に、上記巻回部の端面をなす平角線のエナメル層が後述するように破損し得る。
【０００６】
上述のリアクトルの使用時、コイルへの通電、非通電に伴って、温度上昇と温度降下とが繰り返される。温度降下に伴って巻回部とコイル側樹脂部材とが熱収縮すると、両者の熱膨張係数の差と温度分布の影響とによって、巻回部とコイル側樹脂部材とが離れる方向に変形する。この変形によってエナメル層といった絶縁被覆が引っ張られて破損し得る。
【０００７】
また、上述の温度上昇と温度降下との繰り返しによって、自己融着層が再溶融と再固化とを繰り返すことがある。温度上昇に伴って自己融着層が再溶融すると共に、巻回部及びコイル側樹脂部材が熱によって変形して互いに押し付け合う。この状態で温度降下して自己融着層の固化温度に達し、再固化すれば、巻回部とコイル側樹脂部材とが自己融着層によって再接着される。再接着された後に熱によって変形して、上述のように絶縁被覆が引っ張られる状態が再発し、絶縁被覆を破損し得る。
【０００８】
更に、上述の離反する方向の変形時、コイル側樹脂部材の端面板にも引っ張る力が作用する。そのため、上述のように自己融着層が再溶融と再固化とを繰り返すと共に上記変形時に引張力が繰り返し負荷されることで、上記端面板に割れが生じる可能性もある。
【０００９】
そこで、融着層を含むコイルを備えていても、巻回部の端面を破損し難いリアクトルを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示のリアクトルは、
巻回部を有するコイルと、
前記巻回部内に配置される内側コア部と、前記巻回部外に配置される外側コア部とを含む磁性コアと、
前記巻回部の端面と、前記外側コア部の内端面との間に介在される外側介在部とを備え、
前記巻回部は、巻線本体と、前記巻線本体の外周に設けられて、隣り合うターン同士を接合する融着層とを備え、
前記巻回部の端面と前記外側介在部とが前記融着層によって固着することを防止する固着防止構造を備える。
【発明の効果】
【００１１】
上記のリアクトルは、融着層を含むコイルを備えていても、巻回部の端面を破損し難い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１のリアクトルを示す概略正面図である。
【図２】実施形態１のリアクトルを示す概略上面図である。
【図３】実施形態２のリアクトルを示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施態様を列記して説明する。
（１）本発明の一態様に係るリアクトルは、
巻回部を有するコイルと、
前記巻回部内に配置される内側コア部と、前記巻回部外に配置される外側コア部とを含む磁性コアと、
前記巻回部の端面と、前記外側コア部の内端面との間に介在される外側介在部とを備え、
前記巻回部は、巻線本体と、前記巻線本体の外周に設けられて、隣り合うターン同士を接合する融着層とを備え、
前記巻回部の端面と前記外側介在部とが前記融着層によって固着することを防止する固着防止構造を備える。
【００１４】
上記のリアクトルは、融着層を備える巻回部を含むコイルを構成要素とすると共に、巻回部の端面と外側介在部との間に固着防止構造を備える。そのため、上記のリアクトルは、使用時、上述のような融着層の接着固定に起因する巻回部の端面や外側介在部を引っ張る力が実質的に生じない。従って、上記のリアクトルは、融着層を備えるコイルを構成要素とするものの、巻回部の端面を破損し難い。特に、巻回部の端面をなす巻線本体にエナメル層といった絶縁被覆を備えていても、上述の引張力によって絶縁被覆を破損することが実質的にない。また、上記のリアクトルは、上記引張力によって外側介在部が割れることも実質的にない。
【００１５】
（２）上記のリアクトルの一例として、
前記固着防止構造は、前記巻回部の端面と前記外側介在部との間に固着防止層を備える形態が挙げられる。固着防止層の構成材料は、例えば、融着層と実質的に固着しない材料（外側介在部とは固着してもよい）、外側介在部と実質的に固着しない材料（融着層とは固着してもよい）、融着層及び外側介在部の双方と実質的に固着しない材料が挙げられる。
【００１６】
上記形態は巻回部の端面と外側介在部との間に固着防止層を備えるため、巻回部の端面に備える融着層は、外側介在部に直接接触せず、固着することが実質的にない。従って、上記形態は、融着層を備えるコイルを構成要素とするものの、巻回部の端面、特に絶縁被覆の破損や外側介在部の割れを防止できる。
【００１７】
（３）上記（２）のリアクトルの一例として、
前記固着防止層は、前記融着層と実質的に固着しない材料からなるシート材を含む形態が挙げられる。
【００１８】
上記形態は、上述の特定のシート材を備えるため、巻回部の端面に備える融着層は、このシート材にも外側介在部にも固着することが実質的にない。また、上記形態は、製造過程で巻回部の端面と外側介在部との間に上述の特定のシート材を配置することで固着防止構造を備えるリアクトルを容易に製造できる。従って、上記形態は、融着層を備えるコイルを構成要素とするものの、巻回部の端面の破損や外側介在部の割れを防止できる上に、製造性にも優れる。
【００１９】
（４）上記（３）のリアクトルの一例として、
前記シート材は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる形態が挙げられる。
【００２０】
上記シート材をなすＰＴＦＥは、耐熱性、滑り性、非粘着性、低摩擦性、絶縁性などに優れ、リアクトルの使用時に溶融したり融着層に接着したりすることが実質的にない。従って、上記形態は、ＰＴＦＥ製のシート材の介在によって巻回部の端面と外側介在部とを非接着状態に維持でき、巻回部の端面の破損や外側介在部の割れをより防止し易い。
【００２１】
（５）上記（２）のリアクトルの一例として、
前記固着防止層は、前記融着層と実質的に固着しない材料からなり、前記外側介在部に塗布された塗布層を含む形態が挙げられる。
【００２２】
上記形態は、製造過程で外側介在部に塗布層を形成することで、組立部品点数を増加させずに、固着防止構造を備えるリアクトルを製造できる。また、巻回部の端面に塗布層を形成する場合に比較して、塗布層を形成し易い。従って、上記形態は、融着層を備えるコイルを構成要素とするものの、巻回部の端面の破損や外側介在部の割れを防止できる上に、組立工程数を増加しない点、塗布層を形成し易い点で製造性にも優れる。
【００２３】
（６）上記のリアクトルの一例として、
前記固着防止構造は、前記巻回部の端面が前記融着層を有しておらず、前記巻線本体が露出されてなる露出端面を備え、
前記露出端面と前記外側介在部とが直接接触する形態が挙げられる。
【００２４】
上記形態は巻回部の端面と外側介在部との間に融着層が介在しないため、巻回部の端面と外側介在部とが融着層によって接着固定されることが実質的にない。また、上記形態は、例えば、製造過程で巻回部の端面に備える融着層を除去して露出端面を形成することで、組立部品点数を増加させずに、固着防止構造を備えるリアクトルを製造できる。従って、上記形態は、融着層を備えるコイルを構成要素とするものの、巻回部の端面の破損や外側介在部の割れを防止できる上に、組立工程数を増加しない点で製造性にも優れる。
【００２５】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を具体的に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
【００２６】
［実施形態１］
主に図１，図２を参照して、実施形態１のリアクトル１Ａを説明する。
図１は、リアクトル１Ａをコイル２の軸方向（図１では左右方向）に直交する方向（ここでは図１の紙面に直交する方向）から見た正面図である。後述する図３も実施形態２のリアクトル１Ｂを図１と同様にみた正面図である。
図２は、リアクトル１Ａをコイル２の軸方向（図２では左右方向）及び二つの巻回部２ａ，２ｂの並び方向（図２では上下方向）の双方に直交する方向（ここでは図２の紙面に直交する方向）から見た上面図である。
図１，図２、及び後述する図３では分かり易いように、コイル２を形成する巻線２ｗの端部を省略し、リアクトル１Ａ，１Ｂの全体構成を模式的に示す。また、巻線本体２０や融着層２２が分かり易いように強調して示し、厚さなどは実際の寸法と異なる。
以下の説明では、図１，図３の紙面下側をリアクトル１Ａ，１Ｂの設置側として説明する。この設置方向は例示であり、適宜変更できる。
【００２７】
（リアクトル）
〈概要〉
実施形態１のリアクトル１Ａは、巻回部を有するコイル２と、巻回部内外に配置される磁性コア３と、コイル２と磁性コア３との間に介在される介在部材５とを備える。この例では、図２に示すように、コイル２は、一対の巻回部２ａ，２ｂを備える。各巻回部２ａ，２ｂは、各軸が平行するように横並びに配置される。磁性コア３は、巻回部２ａ，２ｂ内にそれぞれ配置される内側コア部３１ａ，３１ｂと、巻回部２ａ，２ｂ外に配置される二つの外側コア部３２，３４とを含む。この磁性コア３は、横並びされる内側コア部３１ａ，３１ｂを挟むように二つの外側コア部３２，３４が配置されて、環状の閉磁路を形成する。介在部材５は、巻回部２ａ，２ｂの一方の端面２２ｅと一方の外側コア部３２の内端面３２ｅとの間、巻回部２ａ，２ｂの他方の端面２４ｅと他方の外側コア部３４の内端面３４ｅとの間に介在される外側介在部５２，５４を備える。リアクトル１Ａは、代表的には、コンバータケースなどの設置対象（図示せず）に取り付けられて使用される。
【００２８】
実施形態１のリアクトル１Ａでは、巻回部２ａ，２ｂは、巻線本体２０と、巻線本体２０の外周に設けられて、隣り合うターン同士を接合する融着層２２とを備える。かつ、実施形態１のリアクトル１Ａは、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅと外側介在部５２、巻回部２ａ，２ｂの端面２４ｅと外側介在部５４がそれぞれ融着層２２によって固着することを防止する固着防止構造７を備える。この例のリアクトル１Ａは、固着防止構造７として、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅと外側介在部５２との間、及び巻回部２ａ，２ｂの端面２４ｅと外側介在部５４との間のそれぞれに固着防止層７２，７４を備える。
以下、構成要素ごとに詳細に説明する。
【００２９】
〈コイル〉
実施形態１のリアクトル１Ａに備えるコイル２は、いわゆる自己融着型のコイルである。このコイル２は、代表的には、巻線本体２０と巻線本体２０の外周を覆う融着層２２とを備える巻線２ｗを螺旋状に巻回して筒状に形成し、所定の温度に加熱して融着層２２を溶融した後、固化することで形成される。上記溶融及び固化を行うことで、各巻回部２ａ，２ｂをなす複数のターンのうち、隣り合うターン同士を融着層２２によって接合する。上記巻線２ｗで形成されることで、後述の実施形態２のように融着層２２を除去する場合を除いて、ターン間に加えて、各巻回部２ａ，２ｂの内周面、外周面、及び端面２２ｅ，２４ｅにも融着層２２が存在する（図１，図２の破線、後述する図３の一点鎖線円内の拡大図の破線参照）。即ち、巻回部２ａ，２ｂにおいて巻線本体２０が露出された箇所は実質的になく、巻回部２ａ，２ｂの全面に融着層２２が存在する。
【００３０】
巻線本体２０は、銅などからなる導体線と、導体線の外周を覆う絶縁被覆とを備える絶縁被覆線である。絶縁被覆の構成材料は、ポリアミドイミドなどの樹脂、代表的にはエナメルなどが挙げられる。この例の巻線本体２０は、被覆平角線である。
【００３１】
融着層２２は、熱融着が可能な樹脂、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルといった熱硬化性樹脂などが挙げられる。融着層２２の厚さは、隣り合うターン同士を接合できる範囲で適宜選択でき、薄くてもよい。
【００３２】
上述のように横並びされる巻回部２ａ，２ｂを備えるコイル２として、例えば、以下の形態が挙げられる。
（α）１本の連続する巻線２ｗが螺旋状に巻回されてなる筒状の巻回部２ａ，２ｂと、この巻線２ｗの一部からなり、巻回部２ａ，２ｂの一端部同士を連結する連結部（図示せず）とを備える形態。
（β）独立した２本の巻線２ｗ，２ｗによってそれぞれ形成された巻回部２ａ，２ｂと、両巻線２ｗ，２ｗの一端部同士を溶接や圧着などによって接合する接合部とを備える形態。
各巻回部２ａ，２ｂの他端部は、電源などの外部装置が接続される接続箇所として利用される。
【００３３】
その他、この例の巻回部２ａ，２ｂはいずれも、筒状のエッジワイズコイルであり、形状・巻回方向・ターン数を同一とする。巻線２ｗの大きさ（幅、厚さ）、巻回部２ａ，２ｂの形状、大きさ、ターン数などは適宜選択できる。エッジワイズコイルは、占積率を高め易く、小型なコイル２とすることができる。また、エッジワイズコイルは、各ターンにおける対向配置される面が巻線２ｗの幅に対応した大きさを有する。そのため、隣り合うターン同士の接合面積を大きく確保し易く、隣り合うターン同士を融着層２２によって強固に接合できる。一方、後述する固着防止層７２，７４が配置されていない状態では、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０（後述）とは面接触し得る。
【００３４】
また、この例の巻回部２ａ，２ｂは、後述する樹脂モールド部６を備える場合でも、その外周面全体が樹脂モールド部６に覆われず露出される。そのため、巻回部２ａ，２ｂの熱をリアクトル１Ａの設置対象に放散でき、放熱性に優れる。
【００３５】
製造過程において、上述の溶融・固化は、巻回部２ａ，２ｂの形成後、適宜な時期に行うことができる。加熱温度などの熱処理条件は、融着層２２の構成材料などに応じて適宜調整するとよい。
【００３６】
〈磁性コア〉
この例の磁性コア３は、上述のように二つの柱状の内側コア部３１ａ，３１ｂ及び二つの柱状の外側コア部３２，３４を備える。
【００３７】
この例の内側コア部３１ａ，３１ｂはいずれも、複数の直方体状のコア片（図示せず）と少なくとも一つ以上のギャップ材（図示せず）とを交互に組み合わせた直方体状の組物であり、同一形状、同一の大きさである。この組物は、接着剤で一体化したり、後述する樹脂モールド部６によって一体化したりすることができる。また、ギャップ材を省略したり、エアギャップとしたりすることもできる。内側コア部３１ａ，３１ｂの各端面は、外側コア部３２，３４の内端面３２ｅ，３４ｅに接続される。
【００３８】
この例の外側コア部３２，３４はいずれも、一つの柱状のコア片からなり、同一形状、同一の大きさである。図２に示す外側コア部３２，３４の平面形状（ドーム状）は例示であり、適宜変更できる。また、この例の外側コア部３２，３４では、図１に示すように、その設置側の面（図１では下面）が内側コア部３１ａ，３１ｂの設置側の面（同）よりも突出する。そのため、外側コア部３２，３４の磁路を増大でき、リアクトル１Ａにおける巻回部２ａ，２ｂの軸方向（内側コア部３１ａ，３１ｂの軸方向）に沿った長さを短くし易い。この点から、小型なリアクトル１Ａとすることができる。一方、上述の突出部分を有することで、外側コア部３２，３４の内端面３２ｅ，３４ｅにおいて巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅに対向配置される領域が増大する。そのため、外側コア部３２，３４の内端面３２ｅ，３４ｅと巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅとの間の絶縁性を高めることが望まれる。そこで、リアクトル１Ａは、外側コア部３２，３４の内端面３２ｅ，３４ｅと巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅとの間に、絶縁材料からなる外側介在部５２，５４を介在する。
【００３９】
上述のコア片は、軟磁性材料を主体とする成形体などが挙げられる。軟磁性材料は、例えば、鉄や鉄合金（Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金など）といった金属、フェライトなどの非金属などが挙げられる。上記成形体は、軟磁性材料からなる粉末や更に絶縁被覆を備える被覆粉末などが圧縮成形されてなる圧粉成形体、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料の成形体、電磁鋼板などの軟磁性金属板を積層してなる積層体、フェライトコアなどの焼結体などが挙げられる。ギャップ材は、代表的にはアルミナなどの非磁性材料や、上記コア片よりも比透磁率が低い材料からなる板材などが挙げられる。
【００４０】
〈介在部材〉
介在部材５は、代表的には樹脂などの絶縁材料からなり、コイル２と磁性コア３との間の絶縁部材として機能する。その他、介在部材５は、巻回部２ａ，２ｂに対する内側コア部３１ａ，３１ｂや外側コア部３２，３４の位置決め部材などとして機能する。特に、実施形態１のリアクトル１Ａでは、介在部材５は、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側コア部３２，３４との間に介在される外側介在部５２，５４を備える。この例の介在部材５は、更に、巻回部２ａ，２ｂと内側コア部３１ａ，３１ｂとの間に介在される内側介在部（図示せず）を備える。
【００４１】
《外側介在部》
この例の外側介在部５２は、枠状の板材であり、その中央部に内側コア部３１ａ，３１ｂが挿通される二つ貫通孔５２ｈ，５２ｈが並列に設けられている（図２）。外側介在部５４は、上記外側介在部５２と概ね同様な形状、大きさの枠状の板材であり、その中央部に内側コア部３１ａ，３１ｂが挿通される二つ貫通孔５４ｈ，５４ｈが並列に設けられている（同）。各外側介在部５２，５４をなす板材の一面は、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅに対向配置される面（以下、コイル側面５２０，５４０と呼ぶことがある）である。上記板材の他面は、外側コア部３２，３４の内端面３２ｅ，３４ｅに対向配置される面（以下、コア側面と呼ぶことがある）である。
【００４２】
外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０には、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅの形状に沿った螺旋状の溝部又は凸部（図示せず）を備えることができる。この場合、上記コイル側面５２０，５４０と巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅとが密接できる。そのため、リアクトル１Ａにおける巻回部２ａ，２ｂの軸方向に沿った長さを短くし易く、この点から小型にし易い。実施形態１のリアクトル１Ａは、固着防止層７２，７４を備えるため、上述のように密接する場合でも、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０との固着を防止できる。なお、図１〜図３では巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅを模式的に、巻回部２ａ，２ｂの軸方向に直交する平面として示す。
【００４３】
《内側介在部》
内側介在部は、例えば、外側介在部５２，５４に一体に成形され、内側コア部３１ａ，３１ｂの少なくとも一部を収納する筒状部を含む形態が挙げられる。詳しくは、内側介在部は、外側介在部５２，５４の各コイル側面５２０，５４０において、貫通孔５２ｈ，５４ｈをなす内周縁から巻回部２ａ，２ｂ側に突出し、内側コア部３１ａ，３１ｂの長さの半分以下といった比較的短い筒状部とすることが挙げられる。その他、内側介在部を、外側介在部５２，５４とは独立した部材としたり、筒状部ではなく一対の樋状の部材の組物としたり、複数の棒状材を離間して配置したりすることなどが挙げられる。後述する樹脂モールド部６の一部を内側コア部３１ａ，３１ｂと巻回部２ａ，２ｂとの間に充填させる場合は、内側介在部における内側コア部３１ａ，３１ｂの被覆領域をより小さくしたり、内側介在部を省略したりすることができる。この場合でも、樹脂モールド部６の介在によって、巻回部２ａ，２ｂと内側コア部３１ａ，３１ｂとの間の絶縁性を高められる。
【００４４】
《構成材料》
介在部材５の構成材料は、樹脂などの絶縁材料が挙げられる。具体的な樹脂は、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ナイロン６、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などが挙げられる。又は、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が挙げられる。介在部材５は、射出成形などの公知の成形方法によって製造できる。
【００４５】
〈固着防止構造〉
実施形態１のリアクトル１Ａは、上述のように対向配置される巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと、外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０とがコイル２の融着層２２によって固着しないように固着防止構造７を備える。
【００４６】
固着防止構造７の具体的形態として、この例のように巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０との間に固着防止層７２，７４を備える形態、実施形態２に示すように、巻回部２ａ，２ｂの端面が融着層２２を有しておらず、露出端面２０ｅを備える形態（図３）などが挙げられる。
以下、固着防止層７２，７４を詳細に説明する。
【００４７】
《固着防止層》
≪シート材≫
固着防止層７２，７４は、例えば、シート材を含む形態が挙げられる。この形態は、製造過程で巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４との間に上記シート材を配置することで、固着防止構造７を備えるリアクトル１Ａを容易に製造できる。
【００４８】
上記シート材の構成材料は、例えば、以下が挙げられる。
（Α）融着層２２と実質的に固着しない材料（外側介在部５２，５４とは固着してもよい）。
（Β）外側介在部５２，５４と実質的に固着しない材料（融着層２２とは固着してもよい）。
（Γ）融着層２２及び外側介在部５２，５４の双方と実質的に固着しない材料。
より具体的な材料として、ＰＴＦＥなどの樹脂、絶縁紙などが挙げられる。
【００４９】
特に、融着層２２と実質的に固着しない材料（Α），（Γ）からなるシート材であれば、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅに備える融着層２２は、このシート材の介在によって、外側介在部５２，５４に直接接触せず、外側介在部５２，５４に固着することが実質的にない上に、このシート材自体にも固着することが実質的にない。このようなシート材として、ＰＴＦＥからなるものが挙げられる。ＰＴＦＥは、耐熱性、滑り性、非粘着性、低摩擦性、絶縁性などに優れており、リアクトル１Ａの使用時に溶融したり、溶融して融着層２２に接着したりすることが実質的にない。このことからも、固着防止層７２，７４として、ＰＴＦＥからなるシート材を含む形態を好適に利用できると期待される。
【００５０】
その他、製造過程で、上記（Α）の材料からなるシート材を外側介在部５２，５４にシート材自体の固着力によって固着したり、又は別途接着剤などで接着したりして、シート材を備える外側介在部５２，５４を用意することができる。又は、上記（Β）の材料からなるシート材を巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅに融着層２２によって固着したコイル２を用意することができる。こうすることで、シート材が外側介在部５２，５４やコイル２からずれず、コイル２と磁性コア３と介在部材５とを組み付け易く、組立作業性に優れる。
【００５１】
上記シート材の厚さは、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４とにおいて、融着層２２による固着を防止できれば適宜選択でき、上述の固着を防止できれば、上記シート材は薄くてもよい。例えば、上記厚さは１０μｍ以上３００μｍ以下程度が挙げられる。シート材の全体に亘って一様な厚さである形態の他、部分的に厚さが異なる形態とすることができる。部分的に厚さが異なるシート材として、例えば、シート材における巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅに対向する面は上記端面２２ｅ，２４ｅに沿った螺旋状の傾斜面であり、シート材における外側介在部５２，５４に対向する面は巻回部２ａ，２ｂの軸方向に直交する平面であるものが挙げられる。上記シート材の外寸を巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅの大きさ、又は外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０の大きさよりも大きくすれば、上記固着をより確実に防止できる。
【００５２】
上記シート材の形状は、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４とにおいて、融着層２２による固着を防止できれば適宜選択できる。代表的には、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅ、又は外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０に対応させた形状とすると、上記固着をより確実に防止できる。その他、この例のシート材では、外側介在部５２，５４の貫通孔５２ｈ，５４ｈに対応した位置に、対応した大きさの貫通孔を設けることが挙げられる。
【００５３】
≪塗布層≫
又は、固着防止層７２，７４は、例えば、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅ及び外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０の少なくとも一方に塗布される塗布層を含む形態が挙げられる。この形態は、製造過程で、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅや、外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０に塗布層を形成することで、組立部品点数を増加させずに、固着防止構造７を備えるリアクトル１Ａを製造できる。また、この形態は、固着防止層７２，７４の位置が実質的にずれず、長期に亘り、固着防止構造７を維持できる。
【００５４】
上記塗布層の構成材料は、例えば、以下が挙げられる。
（Δ）外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０に塗布層を備える場合には、融着層２２と実質的に固着しない材料（コイル側面５２０，５４０とは密着することが好ましい）。
（Ε）巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅに塗布層を備える場合には、外側介在部５２，５４と実質的に固着しない材料（端面２２ｅ，２４ｅとは密着することが好ましい）。
（Ζ）巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅ及び外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０の双方に塗布層を備える場合には、塗布層同士が固着しない材料（巻回部２ａ，２ｂ側の塗布層は端面２２ｅ，２４ｅに密着し、外側介在部５２，５４側の塗布層はコイル側面５２０，５４０に密着することが好ましい）。
より具体的な材料として、フッ素系化合物やシリコーン系化合物などが挙げられる。
【００５５】
特に、融着層２２と実質的に固着しない材料（Δ）からなり、外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０に塗布された塗布層を含むと、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅに備える融着層２２は、上記塗布層の介在によって、外側介在部５２，５４に直接接触しない。また、上記融着層２２は、外側介在部５２，５４に固着することが実質的にない上に、上記塗布層自体にも固着することが実質的にない。更に、製造過程で巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅに塗布層を形成する場合に比較して、外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０に塗布層を形成する方が塗布層を形成し易く、この点で製造性に優れる。このような塗布層の構成材料として、フッ素系化合物やシリコーン系化合物などが挙げられる。
【００５６】
上記塗布層の厚さは、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４とにおいて、融着層２２による固着を防止できれば適宜選択でき、上述の固着を防止できれば、上記塗布層は薄くてもよい。例えば、上記厚さは、０．１μｍ以上２０μｍ以下程度が挙げられる。上記塗布層は、塗布対象である巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅや、外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０に対応して形成されることで、上述の固着をより確実に防止できる。
【００５７】
≪その他≫
又は、固着防止層７２，７４は、例えば、上述のシート材と上述の塗布層との双方を備える形態が挙げられる。例えば、巻回部２ａ，２ｂの一方の端面２２ｅと外側介在部５２との間に上述のシート材を備え、巻回部２ａ，２ｂの他方の端面２４ｅと外側介在部５４との間に上述の塗布層を備える形態が挙げられる。又は、例えば、巻回部２ａ，２ｂの一方の端面２２ｅの一部と外側介在部５２の一部との間に上述のシート材を備え、巻回部２ａ，２ｂの一方の端面２２ｅの他部と外側介在部５２の他部との間に上述の塗布層を備える形態が挙げられる。
【００５８】
〈樹脂モールド部〉
その他、リアクトル１Ａは、コイル２と、磁性コア３と、介在部材５とを含む組合体の外周の少なくとも一部を覆う樹脂モールド部６を備えることができる。例えば、樹脂モールド部６は、外側コア部３２，３４の外周の少なくとも一部を覆う外側樹脂部と、巻回部２ａ，２ｂと内側コア部３１ａ，３１ｂとの間に介在される内側樹脂部とを備えることが挙げられる。図１などでは、外側樹脂部を二点鎖線で仮想的に示し、内側樹脂部は図示していない。外側樹脂部と内側樹脂部とは、連続する一体成形物とする他、独立した成形物とすることができる。上記一体成形物とする場合、内側樹脂部を形成できるように、外側介在部５２，５４の貫通孔５２ｈ，５４ｈの形状、大きさなどを調整するとよい。
【００５９】
内側樹脂部及び外側樹脂部を上述の一体成形物とし、かつ外側樹脂部によって外側介在部５２，５４のコア側面の一部も覆って上述の組合体を一体化すると、上記組合体における一体物としての剛性を高め易い。その結果、騒音や振動を低減し易いリアクトル１Ａとすることができる。仮に固着防止層７２，７４を備えておらず、外側介在部５２，５４と磁性コア３とが樹脂モールド部６によって一体化されていると、リアクトル１Ａの使用時の冷熱サイクルによって、上述のように巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅを引っ張る力が生じ易い。これに対し、実施形態１のリアクトル１Ａは固着防止層７２，７４を備えるため、外側介在部５２，５４と磁性コア３とが樹脂モールド部６によって一体化されても、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅを引っ張る力が実質的に生じず、絶縁被覆を破損し易い。
【００６０】
その他、外側樹脂部は、リアクトル１Ａを設置対象に固定するための取付部（図示せず）を備えることができる。
【００６１】
〈構成材料〉
樹脂モールド部６の構成樹脂は、例えば、ＰＰＳ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１０Ｔ、ナイロン９Ｔ、ナイロン６ＴなどのＰＡ樹脂、ＰＢＴ樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂に熱伝導性に優れるフィラーなどを含有すると、放熱性に優れる樹脂モールド部６とすることができる。樹脂モールド部６の成形には、射出成形などが利用できる。
【００６２】
〈リアクトルの製造方法〉
実施形態１のリアクトル１Ａは、基本的には、コイル２と、磁性コア３と、介在部材５とを組み付けることで製造できる。
【００６３】
特に、固着防止層７２，７４がシート材を含む場合、上述の組み付け工程では、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０との間にシート材を組み付けることも行う。代表的にはシート材の組み付け前に、予め融着層２２を溶融・固化させておく。
【００６４】
又は、特に、固着防止層７２，７４が塗布層を含む場合、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅや外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０に塗布層を形成し、塗布層を備えるコイル２や介在部材５を用意して、コイル２と、磁性コア３と、介在部材５とを組み付ける。巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅに塗布層を形成する場合、代表的には塗布層の形成前に融着層２２を溶融・固化させておく。外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０に塗布層を形成する場合には、適宜な時期に融着層２２を溶融・固化させるとよい。
【００６５】
樹脂モールド部６を備える場合には、上述のように組み付けた組合体を樹脂成形型に収納して、上記組合体の所定の箇所を覆うように樹脂モールド部６を成形するとよい。
【００６６】
（用途）
実施形態１のリアクトル１Ａは、電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の部品、例えば種々のコンバータや電力変換装置の構成部品などに利用できる。コンバータの一例として、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車などの車両に搭載される車載用コンバータ（代表的にはＤＣ−ＤＣコンバータ）や、空調機のコンバータなどが挙げられる。
【００６７】
（効果）
実施形態１のリアクトル１Ａは、融着層２２を備えるコイル２を構成要素とすると共に、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４との間に固着防止構造７を備える。そのため、リアクトル１Ａは、使用時、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４とが巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅの融着層２２によって接着固定されることが実質的にない。従って、リアクトル１Ａは、融着層２２を備えるコイル２を構成要素とするものの、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅ、特に端面２２ｅ，２４ｅをなす巻線本体２０の絶縁被覆を上述の接着固定に起因して破損することが実質的にない。また、リアクトル１Ａは、上述の接着固定に起因して、外側介在部５２，５４が割れることも実質的にない。
【００６８】
この例のリアクトル１Ａは、固着防止構造７として巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０との間に介在される固着防止層７２，７４を備えることで、更に、以下の効果を奏する。
（１）巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅに備える融着層２２は、外側介在部５２，５４に実質的に固着しないため、上述の巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅの破損、特に絶縁被覆の破損をより防止し易い。
（２）固着防止層７２，７４が上述のシート材を含む場合には、製造過程で、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０との間に上記シート材を配置すればよく、容易に製造できる点で製造性に優れる。
（３）固着防止層７２，７４が上述の塗布層を含む場合には、組立部品点数を増加させずに、固着防止構造７を備えるリアクトル１Ａを製造できる点で製造性に優れる。
【００６９】
その他、実施形態１のリアクトル１Ａは、以下の少なくとも一つを備えることができる。後述する実施形態２、変形例についても同様である。
（ａ）温度センサ、電流センサ、電圧センサ、磁束センサなどのリアクトル１Ａの物理量を測定するセンサ（図示せず）
（ｂ）コイル２の外周面の少なくとも一部に取り付けられる放熱板（例えば金属板など）
（ｃ）リアクトル１Ａの設置面と、設置対象又は（ｂ）の放熱板との間に介在される接合層（例えば接着剤層。絶縁性に優れるものが好ましい。）
【００７０】
［実施形態２］
以下、図３を参照して、実施形態２のリアクトル１Ｂを説明する。
実施形態２のリアクトル１Ｂは、実施形態１のリアクトル１Ａと基本的構成は同様であり、融着層２２を備えるコイル２と、磁性コア３と、外側介在部５２，５４を含む介在部材５と、適宜樹脂モールド部６とを備える。また、リアクトル１Ｂは、実施形態１のリアクトル１Ａと同様に、巻回部２ａ，２ｂの端面と外側介在部５２，５４とが融着層２２によって固着することを防止する固着防止構造７を備える。リアクトル１Ｂは、固着防止構造７として固着防止層７２，７４を備えていない点を実施形態１との相違点とする。リアクトル１Ｂは、固着防止構造７として巻回部２ａ，２ｂの端面が融着層２２を有しておらず、巻線本体２０が露出されてなる露出端面２０ｅを備え、露出端面２０ｅと外側介在部５２，５４のコイル側面５２０，５４０とが直接接触する。
以下、この相違点を詳細に説明し、重複する構成及び効果は詳細な説明を省略する。
【００７１】
実施形態２のリアクトル１Ｂに備えるコイル２は、実施形態１と同様に、隣り合うターン間が融着層２２によって接合された、いわゆる自己融着型のコイルである。このコイル２は、ターン間に加えて、各巻回部２ａ，２ｂの内周面及び外周面にも融着層２２が存在する（図３の破線参照）。但し、巻回部２ａ，２ｂの端面は融着層２２が除去されて、巻線本体２０が露出されている（図３の一点鎖線円内の拡大図参照）。
【００７２】
上述のような局所的に融着層２２を備えていないコイル２は、例えば、以下のようにして形成する。実施形態１で説明したように、巻線本体２０の外周が融着層２２で覆われた巻線２ｗを螺旋状に巻回した後、溶融・固化を行って、巻回部２ａ，２ｂの全面に融着層２２が存在するコイルを作製する。このコイルに対して、巻回部２ａ，２ｂの端面の融着層２２を除去して、巻線本体２０を露出させる。こうすることで、露出端面２０ｅを備えるコイル２が得られる。融着層２２の除去には、融着層２２を除去可能で、かつ絶縁被覆を実質的に溶かさない適宜な溶剤を用いたり、研磨したりすることが利用できる。上記溶剤を用いる場合には、融着層２２の除去箇所の近傍であって融着層２２を除去しない箇所にマスキングを施すと、所望の箇所のみ、融着層２２を確実に除去できる。更に、露出端面２０ｅ近傍のターンをなす巻線２ｗについて、巻回部２ａ，２ｂの内周面や外周面に備える融着層２２を除去する、又は局所的に薄くすることができる。図３の一点鎖線円内の拡大図では、巻回部２ａ，２ｂの外周面に備える融着層２２のうち、露出端面２０ｅ近傍の融着層２２の厚さを露出端面２０ｅ側に向かって連続的に薄くした形態を例示する。この形態は上述の露出端面２０ｅの近傍に、融着層２２の厚さが露出端面２０ｅ側に向かって連続的に薄くなる傾斜面を有する。傾斜面に代えて、上記厚さが段階的に薄くなる段差面を有する形態とすることもできる。このように露出端面２０ｅ近傍の融着層２２の厚さを調整することで、リアクトル１Ｂの使用時、巻回部２ａ，２ｂの内周面や外周面の融着層２２が溶融して、露出端面２０ｅと外側介在部５２，５４との間に漏出することを防止し易い。なお、溶融・固化前に、融着層２２となる被覆層を部分的に除去することもできる。
【００７３】
実施形態２のリアクトル１Ｂは、例えば、上述のように露出端面２０ｅを備えるコイル２と、磁性コア３と、介在部材５とを用意して組み付けることで製造できる。樹脂モールド部６を備える場合には、組み付けた組合体の所定の箇所を覆うように樹脂モールド部６を成形するとよい。
【００７４】
実施形態２のリアクトル１Ｂは、実施形態１と同様に、融着層２２を備えるコイル２を構成要素とするものの、巻回部２ａ，２ｂの端面と外側介在部５２，５４との間に固着防止構造７を備える。従って、実施形態１のリアクトル１Ｂは、実施形態１と同様に、融着層２２による接着固定に起因する巻回部２ａ，２ｂの端面、特に絶縁被覆の破損や、外側介在部５２，５４の割れを防止できる。
【００７５】
特に、実施形態２のリアクトル１Ｂは、固着防止構造７として、巻回部２ａ，２ｂの端面と外側介在部５２，５４との間に融着層２２を介在させない構成とする。そのため、リアクトル１Ｂでは、巻回部２ａ，２ｂの端面と外側介在部５２，５４とが融着層２２によって接着固定されることが実質的にない。このようなリアクトル１Ｂは、巻回部２ａ，２ｂの端面や外側介在部５２，５４を長期に亘り健全に維持できる。また、上述のように露出端面２０ｅを形成したコイル２を組み付けることで、固着防止構造７を備えるリアクトル１Ｂを製造でき、組み付ける部品点数や組立工程数の増加を招かない点で、リアクトル１Ｂは製造性にも優れる。
【００７６】
本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。例えば、上述の実施形態１，２に対して、以下の少なくとも一つの変更が可能である（変形例）。
（Ａ）実施形態１と実施形態２との複合形態とする。詳しくは、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅを実施形態２で説明した露出端面２０ｅとすると共に、露出端面２０ｅと外側介在部５２，５４との間に実施形態１で説明した固着防止層７２，７４を備える。この場合、コイル２の内周面や外周面といった端面２２ｅ，２４ｅ以外の融着層２２が再溶融と再固化とを繰り返して、露出端面２０ｅに回り込んでも、固着防止層７２，７４が介在することで、巻回部２ａ，２ｂの端面２２ｅ，２４ｅと外側介在部５２，５４との固着を長期に亘り、より確実に防止できる。
（Ｂ）コイル２を形成する巻線２ｗを、丸線の導体線と絶縁被覆とを備える被覆丸線などとする。
（Ｃ）コイル２を、巻回部を一つのみ備えるものとし、磁性コア３を、巻回部が配置される中磁脚部と、中磁脚部に並列される二つの側磁脚部と、並列される三つの磁脚部を挟む一対の板状の連結部とを備えるものとする。このような磁性コア３として、ＥＩ型コア、ＥＥ型コア、ＥＲ型コア等と呼ばれるものが挙げられる。
【符号の説明】
【００７７】
１Ａ，１Ｂ  リアクトル
２  コイル
２ａ，２ｂ  巻回部
２ｗ  巻線
２０  巻線本体
２２  融着層
２０ｅ  露出端面
２２ｅ，２４ｅ  端面
３  磁性コア
３１ａ，３１ｂ  内側コア部
３２，３４  外側コア部
３２ｅ，３４ｅ  内端面
５  介在部材
５２，５４  外側介在部
５２ｈ，５４ｈ  貫通孔
５２０，５４０  コイル側面
６  樹脂モールド部
７  固着防止構造
７２，７４  固着防止層
【図１】
2018200993.tif 000003
【図２】
2018200993.tif 000004
【図３】
2018200993.tif 000005