(57)【要約】【課題】コイルの内外に配される内側コア部と外側コア部の一方を高比透磁率体とし、他方を低比透磁率体としたときに、低比透磁率体の比透磁率の調節範囲を自由に設定することができるリアクトルの製造方法を提供する。【解決手段】次の［Ａ］〜［Ｃ］の工程によりリアクトル１を作製する。［Ａ］圧粉磁心もしくは積層鋼板からなる内側コア部２０ｉを用意する一方のコア部の準備工程。［Ｂ］外側コア部２０ｏの材料として、軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末を用意する他方のコア部の原料準備工程。［Ｃ］内側コア部２０ｉとコイル１０とを組み合わせた状態で、用意した混合粉末を押し固めて外側コア部２０ｏを形成することで、コイル１０と内側コア部２０ｉと外側コア部２０ｏとが一体となったリアクトルを形成するリアクトルの形成工程。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルの内側に内側コア部を、コイルの外側に外側コア部を形成して、コイルの励磁により両コア部を通る閉磁路が形成されるように両コア部がつなげられたリアクトルを作製するリアクトルの製造方法であって、
圧粉磁心もしくは積層鋼板からなる内側コア部または外側コア部を用意する一方のコア部の準備工程と、
前記用意した一方のコア部とは異なる他方のコア部の材料として、軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末を用意する他方のコア部の原料準備工程と、
前記一方のコア部とコイルとを組み合わせた状態で、前記混合粉末を押し固めて他方のコア部を形成することで、コイルと内側コア部と外側コア部とが一体となったリアクトルを形成するリアクトルの形成工程と、
を備えることを特徴とするリアクトルの製造方法。
【請求項２】
前記一方のコア部の準備工程において、前記コイルの内部に収納される柱状の内側コア部を用意し、
前記リアクトルの形成工程は、
前記外側コア部の外形を決める内部空間を有する金型を用意する工程と、
前記金型内に、前記コイルと、前記一方のコア部の準備工程で用意した内側コア部とを配置した状態で、前記原料準備工程で用意した混合粉末を充填する工程と、
前記金型内に充填した混合粉末を加圧成形し、前記外側コア部を形成する工程と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項３】
前記一方のコア部の準備工程において、前記コイルの内部に収納される柱状の内側コア部を用意し、
前記リアクトルの形成工程は、
一方に開口部を有するケースを用意する工程と、
前記ケース内に、前記コイルと、前記一方のコア部の準備工程で用意した内側コア部とを配置した状態で、前記原料準備工程で用意した混合粉末を充填する工程と、
前記ケース内に充填した混合粉末を加圧して押し固め、前記外側コア部を形成する工程と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項４】
前記一方のコア部の準備工程において、前記コイルを内部に収納する内部空間と、この内部空間に連通する開口部を有する概略筒状の外側コア部を用意し、
前記リアクトルの形成工程は、
前記外側コア部の内部に、コイルを配置した状態で、前記他方のコア部の原料準備工程で用意した混合粉末を充填する工程と、
前記外側コア部内に充填した混合粉末を加圧して押し固め、前記内側コア部を形成する工程と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項５】
さらに、前記混合粉末を押し固めて形成したコア部に熱処理を施して、前記混合粉末を一体に固化させる工程と、
を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項６】
前記軟磁性粉末は、軟磁性粒子の表面に絶縁被覆を形成した複合磁性粒子の集合体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のリアクトルの製造方法。
【請求項７】
コイルと、コイルの内周側に配される内側コア部と、内側コア部につなげられると共にコイルの外周を覆う外側コア部とを備え、コイルの励磁により、両コア部を通る閉磁路が形成されるリアクトルであって、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のリアクトルの製造方法により作製されたことを特徴とするリアクトル。
【請求項８】
コイルと、コイルの内周側に配される内側コア部と、内側コア部につなげられると共にコイルの外周を覆う外側コア部とを備え、コイルの励磁により、両コア部を通る閉磁路が形成されるリアクトルであって、
前記内側コア部は、圧粉磁心もしくは積層鋼板からなり、
前記外側コア部は、軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末の加圧成形体からなり、前記内側コア部よりも低い比透磁率を有することを特徴とするリアクトル。
【請求項９】
コイルと、コイルの内周側に配される内側コア部と、内側コア部につなげられると共にコイルの外周を覆う外側コア部とを備え、コイルの励磁により、両コア部を通る閉磁路が形成されるリアクトルであって、
前記外側コア部を収納するケースを備え、
前記内側コア部は、圧粉磁心もしくは積層鋼板からなり、
前記外側コア部は、ケース内に充填された軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末からなり、前記内側コア部よりも低い比透磁率を有することを特徴とするリアクトル。
【請求項１０】
ケースの開口部を封止する蓋を有することを特徴とする請求項９に記載のリアクトル。
【請求項１１】
コイルと、コイルの内周側に配される内側コア部と、内側コア部につなげられると共にコイルの外周を覆う外側コア部とを備え、コイルの励磁により、両コア部を通る閉磁路が形成されるリアクトルであって、
前記外側コア部は、開口部を有する概略筒状の圧粉磁心もしくは積層鋼板からなり、
前記内側コア部は、前記外側コア部の内部に充填された軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末からなり、前記外側コア部よりも低い比透磁率を有することを特徴とするリアクトル。
【請求項１２】
外側コア部の開口部を封止する蓋を有することを特徴とする請求項１１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、電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の一部として利用されるリアクトルと、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の一部としてリアクトルが使用されている。例えば、特許文献１には、磁性コア中にコイルを配置することで構成されるリアクトルが開示されている。このリアクトルの場合、コイルの励磁により、磁性コアにおけるコイルの内部に配される部分（以下、内側コア部）と、コイルの外側を覆う部分（以下、外側コア部）とを通る閉磁路が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９２６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、コア部の作製にあたり溶融樹脂に鉄粉を混入したコア材料を作製し、そのコア材料を硬化させることでコア部を作製しているため、当該コア部の比透磁率の調整範囲に上限があった。これは、溶融樹脂に混入させる鉄粉の量が多すぎると、溶融樹脂の粘度が高くなりすぎてケースに充填できなくなるため、溶融樹脂に含有させることができる鉄粉量に上限があるからである。例えば、溶融樹脂に鉄粉を混入したものでコア部を作製した場合、そのコア部の比透磁率の上限値はおよそ１５程度となる。
【０００５】
上述のように、コア部の比透磁率に上限値があると、所望のインダクタンスを有するリアクトルを作製できない恐れがある。例えば近年では、上記構成のリアクトルを大電流で使用することを想定し、内側コア部と外側コア部のうち一方のコア部を高比透磁率体、他方のコア部を低比透磁率体とすることで、磁性コアの磁気飽和を回避することが行われている。その際、低比透磁率体を特許文献１の方法で作製すると、所望の比透磁率に及ばない低比透磁率体となる場合がある。仮に、内側コア部の比透磁率が２５０前後であった場合、リアクトルとして動作させるためには外側コア部の比透磁率を約５〜３０の範囲に調節する必要があるが、従来方法では比透磁率が５〜１５の範囲の外側コア部しか作製できないからである。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、内側コア部と外側コア部の一方を高比透磁率体とし、他方を低比透磁率体としたときに、低比透磁率体の比透磁率の調節範囲を自由に設定することができるリアクトルの製造方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の別の目的は、本発明リアクトルの製造方法により得られたリアクトルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明リアクトルの製造方法は、コイルの内側に内側コア部を、コイルの外側に外側コア部を形成して、コイルの励磁により両コア部を通る閉磁路が形成されるように両コア部がつなげられたリアクトルを作製するリアクトルの製造方法であって、以下の工程［Ａ］〜［Ｃ］を備えることを特徴とする。
［Ａ］圧粉磁心もしくは積層鋼板からなる内側コア部または外側コア部を用意する一方のコア部の準備工程。
［Ｂ］用意した一方のコア部とは異なる他方のコア部の材料として、軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末を用意する他方のコア部の原料準備工程。
［Ｃ］一方のコア部とコイルとを組み合わせた状態で、用意した混合粉末を押し固めて他方のコア部を形成することで、コイルと内側コア部と外側コア部とが一体となったリアクトルを形成するリアクトルの形成工程。
【０００９】
本発明リアクトルの製造方法によれば、圧粉磁心または積層鋼板からなる一方のコア部に比べ、混合粉末を押し固めて形成した他方のコア部の比透磁率が低いリアクトルを作製することができる。また、その作製の際、低比透磁率コア部は粉末同士を混合した混合粉末から形成されるため、低比透磁率コア部に含有させることができる軟磁性粉末の量に実質的な制限がなく、所望の比透磁率を有する低比透磁率コア部を作製できる。例えば、内側コア部を圧粉磁心で構成し、この圧粉磁心の比透磁率が２５０であると仮定すると、リアクトルとして成立するために要求される外側コア部の比透磁率は約５〜３０の範囲となる。本発明リアクトルの製造方法によれば、要求される５〜３０の範囲のどのような値の比透磁率のコア部であっても、混合粉末における軟磁性粉末の量を調節することで作製できる。これに対して、軟磁性粉末として純鉄粉を混入した溶融樹脂を成形金型に流し込む従来方法では、比透磁率が約５〜１５（その場合の密度はおよそ３．５〜４．６ｇ／ｃｍ３）の範囲の外側コア部しか作製できない。その理由は、既に述べたように、溶融樹脂中に混入させる純鉄粉の量が多くなると、樹脂の粘度が過大となって成形金型に流し込めないからである。
【００１０】
以下、本発明の構成を詳細に説明する。
【００１１】
工程Ａで圧粉磁心を用意する場合、その圧粉磁心は、例えば、軟磁性粒子の表面に絶縁被覆を形成した複合磁性粒子からなる軟磁性粉末を加圧成形し、その後焼成することで得ることができる。この複合磁性粒子は、後述する工程Ｂで用意するものと同様のものを用いることができる。
【００１２】
一方、工程Ａで積層鋼板を用意する場合、その積層鋼板は、絶縁被膜を有する複数の電磁鋼板を積層することで得られる。
【００１３】
工程Ｂで用意する軟磁性粉末は、軟磁性粒子の集合体である。軟磁性粒子としては、例えば、純鉄などを挙げることができる。その他、鉄合金、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ系合金、Ｆｅ−Ｎ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃ系合金、Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｐ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金、及び鉄Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉから選択される1種からなるものも利用できる。特に、比透磁率及び磁束密度の点から、９９質量％以上がＦｅである純鉄が好ましい。
【００１４】
軟磁性粒子の平均粒径は、１μｍ以上１０００μｍ以下とすることが好ましい。平均粒径を規定することで、混合粉末における軟磁性粒子の密度を向上させることができる。また、平均粒径の下限値を規定することで、作製されるコア部の保磁力およびヒステリシス損の増加を抑制できる効果も期待でき、平均粒径の上限値を規定することで、１ｋＨｚ以上の高周波域において発生する渦電流損を効果的に低減できる効果も期待できる。より好ましい軟磁性粒子の平均粒径は、１μｍ以上２００μｍ以下である。なお、この平均粒径とは、粒径のヒストグラム中、粒径の小さい粒子からの質量の和が総質量の５０％に達する粒子の粒径、つまり５０％粒径をいう。
【００１５】
また、軟磁性粒子のアスペクト比を１．５〜２．０とすることも好ましい。アスペクト比を大きくすると、粉末を押し固めて形成されるコア部の反磁界係数を大きくでき、高周波特性に優れたコア部とすることができる。また、上記範囲でアスペクト比を大きく設定することで、工程Ｃにおける粉体の充填率を向上させることができる。
【００１６】
上記軟磁性粉末は、軟磁性粒子の表面に絶縁被覆を形成した複合磁性粒子の集合体であっても良い。その場合、絶縁被覆としては、リン酸塩被覆やチタン酸塩被覆などを好適に利用できる。その他、絶縁被覆としてシリコーン樹脂を用いることもできる。この絶縁被覆は複数層設けられていても良い。例えば、軟磁性粒子側から順にリン酸塩被覆、シリコーン樹脂被覆を設けることが挙げられる。
【００１７】
一方、非磁性粉末としては、酸化アルミニウム、窒化硼素、窒化アルミニウムなどの粉末を利用できる。この非磁性粉末の平均粒径は、０．１〜２００μｍとすることが好ましく、より好ましくは０．１〜５０μｍである。非磁性粒子の平均粒径は、上述した軟磁性粒子の平均粒径に比べて小さいほど、軟磁性粒子の間に入り込み易く、軟磁性粒子同士の接触を効果的に抑制できる。
【００１８】
上記軟磁性粉末と非磁性粉末とは任意の比率で混合することができ、従来方法の樹脂中に軟磁性粉末を混合する場合のように混合比率に制限がない。そのため、軟磁性粉末と非磁性粉末とを混合する方法であれば、従来方法では作製することができなかった比透磁率を有するコア部を作製することができる。
【００１９】
なお、工程Ｂで用意する混合粉末には、粉末バインダを含有させておいても良い。粉末バインダを含有させる場合、後述する工程Ｃの後、更に作製したコア部に熱処理を施すことで、軟磁性粉末と非磁性粉末とを決着させることができる。その場合、混合粉末を押し固めて形成した低透磁率コア部の形状安定性を向上させることができる。このようなバインダとしては、シリコーン樹脂粉末を挙げることができる。
【００２０】
最後に、工程Ｃでは、圧粉磁心もしくは積層鋼板からなる内側コア部（外側コア部）と、コイルとを組み合わせた状態とし、その組み合わせ体の周囲で、工程Ｂで用意した混合粉末を押し固める。それにより、混合粉末を押し固めた外側コア部（内側コア部）が形成されると共に、コイルと内側コア部と外側コア部とが一体となったリアクトルが形成される。ここで、既述のように、圧粉磁心もしくは積層鋼板からなるコア部は高比透磁率体、混合粉末を押し固めて形成されるコア部は低比透磁率体となる。
【００２１】
以上説明したように、本発明リアクトルの製造方法では、内側コア部と外側コア部のどちらを混合粉末で構成しても良い。例えば、内側コア部を圧粉磁心もしくは積層鋼板とする場合、外側コア部を混合粉末で構成する。その際、混合粉末でできた外側コア部に自身の形状を保持する機能を持たせるようにしても良いし、外側コア部の周囲を覆うケースにより外側コア部の形状を保持させるようにしても良い。また、外側コア部を圧粉磁心もしくは積層鋼板、内側コア部を混合粉末で構成する場合、外側コア部が器となって内側コア部を保持するようにすると良い。これら例示した３つの構成について以下に説明する。
【００２２】
外側コア部を混合粉末で構成し、外側コア部自身に形状保持能を持たせるためのリアクトルの製造方法は、以下の工程を備える。
・圧粉磁心もしくは積層鋼板からなり、コイルの内部に収納される柱状の内側コア部を用意する一方のコア部の準備工程。
・外側コア部の材料として、軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末を用意する他方のコア部の原料準備工程。
・外側コア部の外形を決める内部空間を有する金型を用意する工程（リアクトルの形成工程）。
・金型内に、コイルと内側コア部とを配置した状態で、用意した混合粉末を充填する工程（リアクトルの形成工程）。
・金型内に充填した混合粉末を加圧成形し、外側コア部を形成する工程（リアクトルの形成工程）。
【００２３】
上記工程を備えるリアクトルの製造方法によれば、コイルと、コイルの内周側に配される内側コア部と、内側コア部につなげられると共にコイルの外周を覆う外側コア部とを備え、コイルの励磁により、両コア部を通る閉磁路が形成されるリアクトルを作製することができる。このリアクトルにおける内側コア部は、圧粉磁心もしくは積層鋼板からなり、外側コア部は、軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末の加圧成形体からなり、前記内側コア部よりも低い比透磁率を有する。
【００２４】
外側コア部を混合粉末で構成し、ケースにより外側コア部を保持させるためのリアクトルの製造方法は、以下の構成を備える。
・圧粉磁心もしくは積層鋼板からなり、コイルの内部に収納される柱状の内側コア部を用意する一方のコア部の準備工程。
・外側コア部の材料として、軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末を用意する他方のコア部の原料準備工程。
・開口部を有するケースを用意する工程（リアクトルの形成工程）。
・ケース内に、コイルと内側コア部とを配置した状態で、用意した混合粉末を充填する工程（リアクトルの形成工程）。
・ケース内に充填した混合粉末を加圧して押し固め、外側コア部を形成する工程（リアクトルの形成工程）。
【００２５】
上記工程を備えるリアクトルの製造方法によれば、コイルと、コイルの内周側に配される内側コア部と、内側コア部につなげられると共にコイルの外周を覆う外側コア部とを備え、コイルの励磁により、両コア部を通る閉磁路が形成されるリアクトルを作製することができる。このリアクトルは、外側コア部を収納するケースを備え、リアクトルに備わる内側コア部は、圧粉磁心もしくは積層鋼板からなる。また、このリアクトルの外側コア部は、ケース内に充填された軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末からなり、前記内側コア部よりも低い比透磁率を有する。
【００２６】
上記ケースを有するリアクトルにおいて、ケースの開口部を封止する蓋を設けても良い。例えば、リアクトルが、ハイブリット自動車などの車載部品である場合、リアクトルは激しい振動に晒されることになる。ケースに蓋をすれば、振動によりケースに収納した粉体がケース外にこぼれることを防止でき、粉体からなる外側コア部の機能を長期に亘って維持できる。
【００２７】
内側コア部を混合粉末で構成し、内側コア部を外側コア部で保持させるためのリアクトルの製造方法は、以下の工程を備える。
・圧粉磁心もしくは積層鋼板からなり、コイルを内部に収納する内部空間と、この内部空間に連通する開口部を有する概略筒状の外側コア部を用意する一方のコア部の準備工程。
・内側コア部の材料として、軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末を用意する他方のコア部の原料準備工程。
・外側コア部の内部に、コイルを配置した状態で、用意した混合粉末を充填する工程（リアクトルの形成工程）。
・外側コア部内に充填した混合粉末を加圧して押し固め、内側コア部を形成する工程（リアクトルの形成工程）。
【００２８】
上記工程を備えるリアクトルの製造方法によれば、コイルと、コイルの内周側に配される内側コア部と、内側コア部につなげられると共にコイルの外周を覆う外側コア部とを備え、コイルの励磁により、両コア部を通る閉磁路が形成されるリアクトルを作製することができる。このリアクトルにおける外側コア部は、開口部を有する概略筒状の圧粉磁心もしくは積層鋼板からなる。また、このリアクトルにおける内側コア部は、前記外側コア部の内部に充填された軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末からなり、前記外側コア部よりも低い比透磁率を有する。
【００２９】
上記ケース様の外側コア部を有するリアクトルにおいて、外側コア部の開口部を封止する蓋を設けても良い。この場合、上述したケースに蓋を設けた構成と同様に、振動により外側コア部に収納した粉体がケース外にこぼれることを防止でき、粉体からなる内側コア部の機能を長期に亘って維持できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明リアクトルの製造方法によれば、内側コア部と外側コア部の一方を他方よりも低比透磁率体とする際、その低比透磁率体における軟磁性粉末の割合を任意に調節することができる。その結果、従来よりも高インダクタンスのリアクトルを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（Ａ）は実施形態１に係るリアクトルの斜視概略図、（Ｂ）は（Ａ）の縦断面図である。
【図２】（Ａ）は実施形態２に係るリアクトルの斜視概略図、（Ｂ）は（Ａ）の縦断面図である。
【図３】（Ａ）は実施形態３に係るリアクトルの斜視概略図、（Ｂ）は（Ａ）の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照しつつ実施形態のリアクトルを説明する。
【００３３】
＜実施形態１＞
図１に示すリアクトル１は、巻線を巻回してなるコイル１０と、コイル１０が配置される磁性コア２０とを備える。磁性コア２０は、主にコイル１０内部に配される内側コア部２０ｉと、コイル１０の外周を覆う外側コア部２０ｏとに分けることができる。このリアクトル１のコイル１０に電流を流せば、図中の矢印に示すように、内側コア部２０ｉと外側コア部２０ｏを通る閉磁路が形成される。このリアクトル１の最も特徴とするところは、磁性コア２０の構成材料、およびその形態にある。以下、リアクトル１の各構成を詳細に説明する。
【００３４】
コイル１０は、一本の巻線を螺旋状に巻回してなり、その両端部１１，１２が磁性コア２０から引き出されている。巻線には、銅やアルミニウムなどの導電材料からなる導体の外周に絶縁材料からなる被覆を形成した被覆線を利用できる。導体の断面は、特に限定されず、矩形を含む多角形であっても、円形を含む楕円形であっても良い。例えば、コイル１０は、断面矩形の被覆平角線をエッジワイズ巻にして形成することができる。なお、本実施形態では、コイル１０を一つとしたが、一対のコイルを互いに並列状態に配したものであっても良い。その場合、磁性コア部のうち、各コイルの内側に配される部分が内側コア部、外側に配される部分が外側コア部となる。
【００３５】
磁性コア２０は、既述のように内側コア部２０ｉと、外側コア部２０ｏとに分けられる。これら内側コア部２０ｉと外側コア部２０ｏとは、構成材料が異なることで磁気特性も異なる。本例では、外側コア部２０ｏの比透磁率が、内側コア部２０ｉの比透磁率よりも小さい。ここで、一般的に、比透磁率が高くなると、飽和磁束密度も高くなり、比透磁率が低くなると、飽和磁束密度も低くなる。つまり、本実施形態の構成では、内側コア部２０ｉの飽和磁束密度は、外側コア部２０ｏの飽和磁束密度よりも高い。
【００３６】
上記リアクトル１は、以下の工程により製造される。
（１−１）圧粉磁心からなる概略円柱状の内側コア部２０ｉを用意する工程。
（１−２）外側コア部２０ｏの外形を決める内部空間と、内部空間に連通する開口部を有する金型を用意する工程。
（１−３）外側コア部２０ｏの材料として、軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末を用意する工程。
（１−４）金型内に、コイル１０と内側コア部２０ｉとを配置した状態で、工程１−３で用意した混合粉末を充填する工程。
（１−５）金型内に充填した混合粉末を加圧成形し、外側コア部２０ｏを形成する工程。
【００３７】
工程１−１で用意する圧粉磁心からなる内側コア部２０ｉは、軟磁性粉末を加圧成形した後、その加圧成形体を熱処理して得ることができる。軟磁性粉末には、軟磁性粒子の表面に絶縁被覆を施した複合磁性粒子の集合体を利用することが好ましい。例えば、複合磁性粒子として、純鉄の粒子の表面にリン酸塩被覆とシリコーン樹脂被覆を形成したものを利用できる。なお、内側コア部２０ｉは、積層鋼板としても良い。
【００３８】
工程１−２で用意する金型は、外側コア部２０ｏの外形を決定する内周面形状を有する。また、金型は、その内部にコイル１０を配置したときに、コイル１０の端部１１，１２を収納する凹部、あるいは当該端部１１，１２を金型外に引き出す孔部を有し、後述する工程で形成される外側コア部２０ｏが端子１１，１２を覆うことを防止できるようになっている。
【００３９】
工程１−３で用意する混合粉末は、軟磁性粉末と非磁性粉末の両方を含んでいれば良い。軟磁性粉末としては、例えば、平均粒径１〜１０００μｍ（好ましくは１〜２００μｍ）の純鉄からなる軟磁性粒子の表面に、平均厚さ１０〜１００ｎｍのリン酸塩被膜を形成した複合磁性粒子の集合体を利用できる。また、非磁性粉末としては、平均粒径０．１〜２００μｍ（好ましくは０．１〜５０μｍ）の酸化アルミニウムを利用できる。そして、これら複合磁性粉末と非磁性粉末とをミキサーで混合し、両粉末が完全に混合された状態とする。複合磁性粉末と非磁性粉末との混合比率は任意に選択することができる。混合比率を任意に選択できるのは、混合粉末の作製が粉体同士の混合で行われるため、溶融樹脂に粉体を混合する従来方法で生じる粘度の問題がないからである。
【００４０】
工程１−４では、用意した金型の内部に、コイル１０と内側コア部２０ｉとを組み合わせた状態で配置する。このとき、内側コア部２０ｉは、コイル１０の内部に収納された状態でコイル１０に組み合わされる。コイル１０と内側コア部２０ｉは、金型内で組み合わせても良いし、金型外で組み合わせてから金型内に配置しても良い。
【００４１】
また、工程１−４では、コイル１０と内側コア部２０ｉとが配置された金型の内部に、工程１−３で用意した混合粉末を充填する。混合粉末は、後の工程１−５により外側コア部２０ｏとなるので、外側コア部２０ｏに要求される比透磁率を満たすように充填する。具体的には、設計段階で決められている外側コア部２０ｏのサイズと、混合粉末における軟磁性粒子の割合とを考慮して混合粉末の充填量を調節する。
【００４２】
最後に、工程１−５では、金型の開口部からパンチを導入し、金型内に充填した混合粉末を加圧成形することで外側コア部２０ｏを形成する。完成した外側コア部２０ｏの比透磁率は、上記工程１−４にて混合粉末の充填量を調節しているため、その充填量に応じて任意の値を取り得る。そのため、溶融樹脂に鉄粉を混入させる従来方法では作製できなかった比透磁率が１５を超える外側コア部２０ｏを作製することができる。
【００４３】
以上説明した工程を経て得られたリアクトル１は、大電流での使用においても最適なリアクタンスを有するリアクトルとすることができる。それは、外側コア部２０ｏの比透磁率を任意に設定できるため、リアクトル１に備わるコイル１０や、コイル１０に通電する電流値、リアクトル１のサイズなどから推定されるほぼ最高のパフォーマンスのリアクトル１となるように外側コア部２０ｏを作製できるからである。
【００４４】
＜実施形態１−１＞
実施形態１の変形例として、工程１−３で用意する混合粉末にバインダとなる樹脂粉末を混合しても良い。その場合、工程１−５で外側コア部２０ｏを成形した後に、その加圧成形体を熱処理すると良い。熱処理は、バインダが溶融する程度の温度（例えば、２００〜４００℃）で行えば良い。また、加圧成形時に外側コア部２０ｏの軟磁性粉末に導入された歪を除去できる温度（例えば、５５０〜８００℃）で熱処理を行っても良い。使用するバインダとしては、例えば、シリコーン樹脂粉末を利用することができる。
【００４５】
＜実施形態２＞
実施形態２では、図２に基づいて実施形態１とは異なる構成を備えるリアクトルを説明する。なお、実施形態１と共通する構成については説明を省略し、実施形態１との相違点についてのみ説明する。
【００４６】
本実施形態のリアクトルは、実施形態１に示すリアクトルにケースを追加した構成を備える。より具体的には、図２に示すように、ケース９０内にコイル１０と磁性コア２１が収納されることでリアクトル２が形成されている。磁性コア２１は、コイル１０の内部に配置される内側コア部２１ｉと、コイル１０の外周を覆う外側コア部２１ｏとを備え、外側コア部２１ｏの比透磁率（飽和磁束密度）が、内側コア部２１ｉの比透磁率（飽和磁束密度）よりも低く形成されている。
【００４７】
上記リアクトル２は、以下の工程により製造される。
（２−１）圧粉磁心からなる概略円柱状の内側コア部２１ｉを用意する工程。
（２−２）外側コア部２１ｏの外形を決める内部空間と、内部空間に連通する開口部を有するケース９０を用意する工程。用意するケース９０の材質としては、アルミニウムやアルミニウム合金を挙げることができる。
（２−３）外側コア部２１ｏの材料として、軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末を用意する工程。
（２−４）ケース９０内に、コイル１０と内側コア部２１ｉとを配置した状態で、工程２−３で用意した混合粉末を充填する工程。
（２−５）ケース９０内に充填した混合粉末を加圧して押し固め、外側コア部２１ｏを形成する工程。
【００４８】
上記工程は概ね、実施形態１に示した工程において金型をケース９０に置換したものである。実施形態１との相違点は、外側コア部２１ｏの外形を決定するケース９０をそのままリアクトル２の構成部材として利用することである。但し、工程２−５における加圧は、ケース９０内に充填した混合粉末を手で押さえて整える程度の加圧（１ＭＰａ以上）も含む。
【００４９】
以上説明した工程を経て得られるリアクトル２も、実施形態１と同様の理由により、大電流での使用においても最適なリアクタンスを有するリアクトルとすることができる。
【００５０】
＜実施形態２−１＞
実施形態２の変形例として、さらに以下に例示する構成を採用しても良い。
【００５１】
工程２−５において、ケース９０に蓋をしても良い。その場合、激しい振動に晒される環境においても、ケース９０内に充填した外側コア部２１ｏを構成する混合粉末がケース９０の外部にこぼれることを防止できる。
【００５２】
また、ケース９０内における混合粉末を一体に固定する構成としても良い。例えば、工程２−３において、混合粉末にバインダ粉末を混合し、工程２−５の後に熱処理を行う。この場合、蓋の有無によらずケース９０から外側コア部２１ｏの一部がこぼれることを防止できる。その他、混合粉末を一体に固定する構成として、工程２−５の後に、ケース９０内に液体樹脂を加圧注入しても良い。液体樹脂は、非磁性で非導電性であれば、経時固化するものであっても、熱固化するものであっても良く、例えば、エポキシ樹脂などを挙げることができる。
【００５３】
＜実施形態３＞
実施形態３では、図３に基づいて実施形態１，２とは異なる構成を備えるリアクトルを説明する。
【００５４】
リアクトル３に備わる磁性コア２２は、実施形態１，２とは反対に、内側コア部２２ｉの比透磁率（飽和磁束密度）が、外側コア部２２ｏの比透磁率（飽和磁束密度）よりも低くなるように形成されている。より具体的には、概略筒状に形成された圧粉磁心からなる外側コア部２２ｏの内部に、コイル１０と、混合粉末でできた内側コア部２２ｉとが収納されることでリアクトル３が形成されている。
【００５５】
上記リアクトル３は、以下の工程により製造される。
（３−１）圧粉磁心からなり、コイル１０を収納する内部空間と、この内部空間に連通する開口部を有する概略筒状の外側コア部２２ｏを用意する。
（３−２）内側コア部２２ｉの材料として、軟磁性粉末と非磁性粉末とを含む混合粉末を用意する工程。
（３−３）外側コア部２２ｏ内に、コイル１０を配置した状態で、工程３−２で用意した混合粉末を充填する工程。
（３−４）外側コア部２２ｏ内に充填した混合粉末を加圧して押し固め、内側コア部２２ｉを形成する工程。
【００５６】
工程３−１で用意する圧粉磁心からなる概略筒状の外側コア部２２ｏは、複合磁性粒子の集合体である軟磁性粉末を加圧成形することで得られる。外側コア部２２ｏの内部空間の内径は、コイル１０の外形と同等以上とすると良い。
【００５７】
外側コア部２２ｏの側壁には、コイル１０の端部１１，１２を引き出すための孔部が設けられている。外側コア部２２ｏの内部にコイル１０を配置する際は、コイル１０を変形させて外側コア部２２ｏに押し込むと良い。その他、外側コア部２２ｏの側壁に、開口部から続くスリットを設け、そのスリットにコイル１０の端部１１，１２が配されるようにすることで、コイル１０を変形させることなく外側コア部２２ｏの内部に収納できるようにしても良い。その場合、スリットのうち、端部１１，１２が配置されていない部分は、圧粉磁心や樹脂などで埋めておくと良い。なお、孔部やスリットは、切削などにより形成することができる。
【００５８】
工程３−２で用意する混合粉末は、実施形態１，２で用意したものと同じものである。つまり、この混合粉末における軟磁性粒子の割合も、実施形態１，２と同様に任意に調節することができる。
【００５９】
工程３−３では、まず工程３−１で用意した筒状の外側コア部２２ｏの内部にコイル１０を配置する。次いで、外側コア部２２ｏの内部に、混合粉末を充填する。そして、工程３−４で、その混合粉末を押し固め、両コア部２２ｉ，２２ｏとコイル１０とが一体となったリアクトル３を完成させる。なお、工程３−４における加圧は、外側コア部２２ｏ内に充填した混合粉末を手で押さえて整える程度の加圧も含む。
【００６０】
以上説明した工程を経て得られるリアクトル３も、実施形態１，２と同様の理由により、大電流での使用においても最適なリアクタンスを有するリアクトルとすることができる。
【００６１】
＜実施形態３−１＞
実施形態３の変形例として、実施形態２−１と同様に、外側コア部２２ｏに蓋を設けても良いし、内側コア部２２ｉを一体に固化させる構成を採用しても良い。
【００６２】
なお、本発明の実施形態は、上述した実施形態に限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明リアクトルの製造方法は、直流電流の昇圧回路や降圧回路の一構成部品である本発明リアクトルの作製に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１，２，３  リアクトル
１０  コイル  １１，１２  コイル端部
２０，２１，２２  磁性コア
２０ｉ，２１ｉ，２２ｉ  内側コア部
２０ｏ．２１ｏ，２２ｏ  外側コア部
９０  ケース
【図１】
2011228456.tif 000003
【図２】
2011228456.tif 000004
【図３】
2011228456.tif 000005