(57)【要約】【課題】モールド体内にコイルが埋設された形態のリアクトルに関し、モールド体が良好な弾性を有してNV(ノイズや振動)低減性に優れ、モールド体の成形性も良好であるリアクトルを提供する。【解決手段】磁性粉３が樹脂層４でコーティングされてなる複合粉５と、付加硬化型のシリコーンゴムと、が混合されてなる複合材料で形成されたモールド体２と、モールド体２に埋設されたコイル１とから形成されているリアクトル１０である。このシリコーンゴムは、液状のシリコーンゴムが望ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉が樹脂層でコーティングされてなる複合粉と、付加硬化型のシリコーンゴムと、が混合されてなる複合材料で形成されたモールド体と、該モールド体に埋設されたコイルとから形成されているリアクトル。
【請求項２】
前記シリコーンゴムが液状のシリコーンゴムである請求項１に記載のリアクトル。
【請求項３】
非磁性のフィラーがモールド体に含有されている請求項１または２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ものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用のDC-DCコンバータといった電力変換装置の構成部品として、より詳細には、電力変換装置において電圧の昇圧や降圧制御をおこなう回路部品としてリアクトルが適用されている。
【０００３】
リアクトルには様々な形態が存在しており、その一例を挙げると、U型コアとI型コアをギャップを介して環状に組み付け、その周囲にコイルが形成された形態や、これがケース内に収容された形態、さらには、ケース内にモールド樹脂体が形成された形態などがある。
【０００４】
また、さらに別の形態として、コイルに樹脂コア材料がモールドされ、モールド体内にコイルが埋設された形態のリアクトルもある。
【０００５】
この形態のリアクトルにおいて、リアクトル形成用の樹脂コア材料には、磁性粉と樹脂が混合された複合材料が一般に用いられており、このようなリアクトルに関する発案が特許文献１に開示されている。
【０００６】
そして、樹脂コア材料を形成する樹脂としては、加熱硬化にて成形される熱硬化性樹脂や、冷却硬化にて成形される熱可塑性樹脂の双方が適用される。中でも、射出成形による方法は、成形時間が短くてよいことから好ましい。
【０００７】
ところで、樹脂コア材料として樹脂と軟磁性粉等の磁性粉を混合した複合材料を適用し、この複合材料をコイルを被覆するように射出成形してリアクトルを製造するに当たり、この複合材料を構成する樹脂としては高熱伝導率を有する熱可塑性樹脂や、射出成型可能なシリコーン樹脂などが適用される。シリコーン樹脂からなるモールド体によれば、リアクトル駆動時のNV(ノイズや振動)低減性とコイルから冷却器への放熱性がともに良好になる。
【０００８】
軟磁性粉や高熱伝導率を有するフィラーを充填したり、これらを射出成形してモールド体を成形するに当たり、これらの材料の粘度は往々にして高くなる傾向にあるものの、本来的にはある程度樹脂粘度の低い材料でなくては十分な充填性が担保できない。また、上記するNV対策としてはモールド体がある程度の弾性を有している必要がある。
【０００９】
このような種々の制約を満足し得る素材としては、シリコーン樹脂の中でもシリコーンゴムが挙げられる。
【００１０】
このシリコーンゴムに関しては、有機過酸化物を触媒（硬化剤）として反応するものや、白金などの遷移金属化合物を触媒として用いて付加反応するものが存在している。このうち、前者は反応時にアルコールや安息香酸などの副生成物を生じることから、リアクトルを構成するコイルやモールド体を構成する軟磁性粉への影響が懸念される。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１３−２１１５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、コイルに樹脂材料がモールドされ、モールド体内にコイルが埋設された形態のリアクトルに関し、モールド体が良好な弾性を有してNV(ノイズや振動)低減性に優れ、モールド体の成形性も良好であり、モールド体がコイル等に影響を与え得る副生成物を生じることのな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】
【００１３】
前記目的を達成すべく本発明によるリアクトルは、磁性粉が樹脂層でコーティングされてなる複合粉と、付加硬化型のシリコーンゴムと、が混合されてなる複合材料で形成されたモールド体と、該モールド体に埋設されたコイルとから形成されているものである。
【００１４】
本発明のリアクトルは、モールド体を構成する材料として、磁性粉が樹脂層でコーティングされてなる複合粉と、付加硬化型のシリコーンゴムと、が混合されてなる複合材料を適用したことにより、ゴムの有する弾性による減衰効果に起因してNV低減性に優れ、また、磁性粉が予め樹脂層でコーティングされた複合粉を適用することでシリコーンゴムの硬化阻害を抑制することができる。これは、たとえば軟磁性粉に含まれるリンや硫黄といった不純物を軟磁性粉の表面に形成されている樹脂層で包囲することによって、これらの不純物がシリコーンゴムの硬化の際に表面に現れることが抑制されることによるものである。
【００１５】
磁性粉として軟磁性粉を適用するに当たり、この軟磁性粉としては、FeやCo、Niなどの鉄族金属や、Feを主成分とする合金粉を適用できる。
【００１６】
また、磁性粉の表面に形成される樹脂層としては、たとえば3官能性のシリコーンを主成分としたシリコーン樹脂等を適用できる。
【００１７】
さらに、バインダーとなる付加硬化型のシリコーンゴムに関し、付加硬化反応としてはHis三重結合をもつシランのオレフィン類もしくはアセチレン類への付加反応を利用している。また、触媒（硬化剤）にはPtなどが使用でき、重合度が100〜2000程度の線状ポリマーを主成分とするシリコーンゴムが適用できる。
【００１８】
ここで、前記シリコーンゴムが液状のシリコーンゴムであるのが好ましい。
【００１９】
シリコーンゴムは、ケイ素と酸素が交互に結合してポリマーが形成されたシロキサン結合構造を主骨格としたものであるが、加硫剤等の添加剤の有無や種類によって、シート状のものやペースト状のもの、液状のものが存在している。
【００２０】
この中でも、液状のシリコーンゴムを使用することで磁性粉との複合材料として射出成形等した場合でも良好な流動性を担保でき、良好な成形性を保証することができる。
【００２１】
また、非磁性のフィラーがモールド体に含有されている実施の形態であってもよい。
【００２２】
シリコーンポリマー自体の熱伝導率は0.16W/mKと小さいものの、これにシリカやアルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化マグネシウム等の熱伝導性フィラーが混合されることで、この混合量（混合割合）に応じて高い放熱性を有するシリコーンとなる。  
【発明の効果】
【００２３】
以上の説明から理解できるように、本発明のリアクトルによれば、モールド体を構成する材料として、磁性粉が樹脂層でコーティングされてなる複合粉と、付加硬化型のシリコーンゴムと、が混合されてなる複合材料を適用したことにより、ゴムの有する弾性による減衰効果に起因してNV低減性に優れ、また、磁性粉が予め樹脂層にてコーティングされていることで磁性粉が含む不純物によるシリコーンゴムの硬化阻害を抑制できる。また、液状のシリコーンゴムを使用することで、複合材料を射出成形等した場合でも良好な流動性を担保でき、良好な成形性を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は本発明のリアクトルの実施の形態を示した模式図であり、（ｂ）はモールド体を形成する複合粉の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明のリアクトルの実施の形態を説明する。
【００２６】
（リアクトルの実施の形態１）
図１ａは本発明のリアクトルの実施の形態を示した模式図であり、図１ｂはモールド体を形成する複合材料の断面図である。
【００２７】
図１ａで示すリアクトル１０は、コイル１がモールド体２に埋設されてその全体が構成されている。
【００２８】
モールド体２は、図１ｂで示すように、軟磁性粉３の周囲に樹脂層４がコーティングされた複合粉５と、付加硬化型の液状シリコーンゴムと、が混合された複合材料から形成されている。
【００２９】
リアクトル１０は、コイル１を不図示の成形型内に収容し、モールド体２を形成する複合材料５を射出成形等することによって製造される。
【００３０】
ここで、軟磁性粉３としては、Fe、Co、Niなどの鉄族金属、鉄を主成分とする合金粉等を適用できる。特に、Fe-Si系合金、Fe-Ni系合金、Fe-Al系合金、Fe-Co系合金、Fe-Cr系合金、Fe-Si-Al系合金や希土類金属、フェライトなどを適用できる。
【００３１】
また、付加硬化型の液状シリコーンゴムとしては、His三重結合をもつシランのオレフィン類やアセチレン類への付加反応を利用するものとして、以下の式のように表すことができる。
RCH=CH2 + HSi≡ → RCH2CH2Si≡
【００３２】
また、触媒としてはNi、Rh、Pd、Ptなどの第VIII族遷移金属もしくはそれらの化合物や錯体が挙げられる。中でも、塩化白金酸などの白金触媒が好適である。
【００３３】
付加硬化型の液状シリコーンゴムは、重合度100〜2000の線状ポリマーを主成分とする材料であり、粘度としては50〜3000Pa・s程度のものがよい。
【００３４】
また、軟磁性粉３をコーティングする樹脂層４（液状シリコーンゴムの硬化阻害抑制層とも言える）の材料としては、軟磁性粉３との密着性が良好なものがよく、不純物となる可能性のあるもの、たとえば、窒素やリン、硫黄などを含む有機化合物や、Sn、Pb、Hg、Bi、As等の重金属のイオン性化合物、アセチレン基など、多重結合を含む有機化合物などは材料として適用しない。樹脂層４の材料としては、主としてシリコーンレジンといった3官能性のシリコーンを主成分とするシリコーン樹脂などが好適である。
【００３５】
複合粉５の製作方法を概説するに、たとえば軟磁性粉３である鉄と樹脂層４を構成するシリコーンレジンを攪拌し、加熱してシリコーンレジンを分散してなる溶剤を製作し、これを乾燥させるとともにシリコーンレジン同士の架橋反応によって鉄の周囲にシリコーンレジンからなる樹脂層４を形成して複合粉５を製作する。得られた複合粉５と付加硬化型の液状シリコーンゴムを攪拌機で混合（もしくは混合）することにより、モールド体２成形用の複合材料が得られる。
【００３６】
なお、シリコーンポリマー自体の熱伝導率は0.16W/mKと小さいものの、これにシリカやアルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化マグネシウム等の熱伝導性フィラーが混合されることで、この混合量（混合割合）に応じて高い放熱性を有するモールド体が得られる。
【００３７】
各構成要素が上記する各種素材から形成されてなるリアクトル１０によれば、モールド体２を構成するシリコーンゴムの有する弾性による減衰効果によって高いNV低減性を有し、磁性粉３が含み得る不純物によるシリコーンゴムの硬化阻害を抑制でき、さらには、複合材料を射出成形等した場合でも良好な流動性が担保され、良好な成形性を保証することができる。
【００３８】
また、本発明者等は、上記する本発明のリアクトルに対して、以下で示す２種の比較例を製作し、本発明のリアクトルとの比較検証をおこなった。
【００３９】
（比較例1）
軟磁性粉として鉄を用い、シリコーンレジンからなる樹脂層を鉄の周囲に形成して複合粉を製作した。
【００４０】
この複合粉とミラブル型シリコーンゴムを攪拌機で混合して混合材料を製作し、成形型内に収容されたコイルの周囲に混合材料を射出成形することで比較例1にかかるリアクトルを得た。
【００４１】
この製作過程において、ミラブル型シリコーンゴムは重合度が5000〜10000程度と高いために粘度が高く、したがって鉄粉と良好に混ざらない。仮に攪拌機にて混合できたとしても、射出成形の際に良好な流動性を有していない。そこで、射出圧を上げたり、射出時の樹脂温度を高くするなどの調整をおこなったとしても、今度は成形型内に収容されているコイルへのダメージが大きくなり、結果として成形が困難であった。
【００４２】
（比較例2）
鉄等の軟磁性粉の周囲に樹脂層を形成することなく、軟磁性粉と液状シリコーンゴムを攪拌機で混合して複合材料を製作した。
【００４３】
ここで、シリコーンゴムとしては2液混合タイプの付加硬化型シリコーンゴムを用い、触媒（硬化剤）を含んでいない方、もしくは粘度の低い方に軟磁性粉を加えて混合した。
【００４４】
軟磁性粉を含んでいる方をＡ液、他方をＢ液とした場合、Ａ液とＢ液を供給する装置、加圧ポンプにてＡ液とＢ液を所望の混合比で定量吐出する装置、Ａ液とＢ液を混合するダイナミックミキサーもしくはスタティックミキサー等の混合装置、型閉め装置と成形型からなる射出成形機を準備し、成形型内にコイルを収容する。そして、成形型内にＡ液とＢ液が混合されたシリコーンゴムを流し込み、コイル周囲にモールド体を成形して比較例2にかかるリアクトルを得た。
【００４５】
比較例2では、鉄粉表面が樹脂層にてコーティングされていないため、シリコーンゴム中の白金触媒が不純物となり、シリコーンゴムの硬化阻害が生じてシリコーンゴムが十分に硬化せず、したがって射出成形によってモールド体を成形できなかった。
【００４６】
これら比較例1、2に対し、本発明のリアクトルによれば、磁性粉が樹脂層でコーティングされてなる複合粉と、付加硬化型の液状シリコーンゴムと、が混合されてなる複合材料にてモールド体が形成されていることで、シリコーンゴムの硬化阻害が抑制され、複合材料を射出成形等した際の流動性が良好となり、良好な成形性の下でコイル周囲にモールド体を成形することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４８】
１…コイル、２…モールド体、３…磁性粉（軟磁性粉）、４…樹脂層、５…複合粉、１０…リアクトル
【図１】
2015126051.tif 000003