(57)【要約】【課題】リアクトルを製造する際に、コアを覆うカバーに不要な孔を形成することなく、コアの露出部におけるバリの発生を抑制する技術を提供する。【解決手段】本明細書は、リアクトルの製造方法を開示する。リアクトルは、コア部材と、コア部材の周りに捲回されたコイルを備えている。コア部材は、コアと、コアを覆う樹脂製のカバーを備えている。カバーの少なくとも一部には、コアの露出面が露出する露出部が形成されている。その方法は、インサート成形によって、コアと一体的にカバーを形成して、コア部材を得る工程と、コア部材とコイルを組み立てて、リアクトルを得る工程を備えている。その方法では、コア部材を得る工程において、露出面に対応して金型に設けられた接触面を介してコアを支持し、コアの露出面の背面側に配置されたゲートから樹脂を注入する。【選択図】図６
2013115140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアクトルの製造方法であって、
前記リアクトルは、コア部材と、前記コア部材の周りに捲回されたコイルを備えており、
前記コア部材は、コアと、前記コアを覆う樹脂製のカバーを備えており、
前記カバーの少なくとも一部に、前記コアの露出面が露出する露出部が形成されており、
その方法は、
インサート成形によって、前記コアと一体的に前記カバーを形成して、前記コア部材を得る工程と、
前記コア部材と前記コイルを組み立てて、前記リアクトルを得る工程を備えており、
前記コア部材を得る工程において、前記露出面に対応して金型に設けられた接触面を介して前記コアを支持し、前記コアの前記露出面の背面側に配置されたゲートから樹脂を注入する、リアクトルの製造方法。
【請求項２】
前記コアが、２以上の前記露出面を有しており、
前記ゲートが、前記露出面の背面同士が交わる前記コアの角部近傍に配置されている、請求項１のリアクトルの製造方法。
【請求項３】
前記金型の前記ゲートの近傍に、樹脂が流れる方向に沿った溝部が形成されている請求項１または２のリアクトルの製造方法。
【請求項４】
前記金型の前記接触面に、前記コアを吸着する磁石が配置されている請求項１から３の何れか一項のリアクトルの製造方法。
【請求項５】
コア部材と、前記コア部材の周りに捲回されたコイルを備えるリアクトルであって、
前記コア部材は、コアと、前記コアを覆う樹脂製のカバーを備えており、
前記カバーの少なくとも一部に、前記コアの露出面が露出する露出部が形成されており、
前記カバーの前記コアの前記露出面の背面側にゲート跡を有するリアクトル。
【請求項６】
前記コアが、２以上の前記露出面を有しており、
前記ゲート跡が、前記露出面の背面同士が交わる前記コアの角部近傍に配置されている請求項５のリアクトル。
【請求項７】
前記ゲート跡の近傍に、樹脂が流れる方向に沿ったリブが形成されている請求項５または６のリアクトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両が本格的に実用化され、普及が拡大している。電動車両の電力変換装置は、リアクトルを備えることが多い。リアクトルは、コアと、コアの周りに捲回されたコイルを備えている。多くの場合、コアを防錆し、コアとコイルの間での絶縁性を確保するために、コアの周囲は樹脂製のカバーによって覆われ、そのカバーの外側にコイルが捲回される。コアを覆うカバーは、インサート成形によってコアと一体的に形成される。このようなリアクトルが、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１４３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カバーの一部にコアが露出する露出部を形成する場合、コアの露出面を金型と密着させた状態で樹脂を注入する。この際に、コアを金型に強く押し付けていないと、樹脂がコアと金型の間に入り込んでしまい、バリを発生してしまう。
【０００５】
特許文献１の技術のように、冶具をコアに押し当てながら樹脂を注入すれば、コアと金型の間に樹脂が入り込むことを防ぐことができる。しかしながら、この場合には、成形後のカバーに冶具に対応する孔が形成されてしまう。このような孔が存在すると、コアの防錆性能の低下や、カバーの強度の低下を招いてしまう。カバーに不要な孔を形成してしまうことなく、コアの露出部におけるバリの発生を防ぐことが可能な技術が期待されている。
【０００６】
本明細書では、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、リアクトルを製造する際に、コアを覆うカバーに不要な孔を形成することなく、コアの露出部におけるバリの発生を抑制することが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書は、リアクトルの製造方法を開示する。リアクトルは、コア部材と、コア部材の周りに捲回されたコイルを備えている。コア部材は、コアと、コアを覆う樹脂製のカバーを備えている。カバーの少なくとも一部には、コアの露出面が露出する露出部が形成されている。その方法は、インサート成形によって、コアと一体的にカバーを形成して、コア部材を得る工程と、コア部材とコイルを組み立てて、リアクトルを得る工程を備えている。その方法では、コア部材を得る工程において、露出面に対応して金型に設けられた接触面を介してコアを支持し、コアの露出面の背面側に配置されたゲートから樹脂を注入する。
【０００８】
上記の方法では、インサート成形によってコアを覆うカバーを成形する際に、露出面に対応して金型に設けられた接触面を介してコアを支持し、かつコアの露出面の背面側（コアから見て露出面の反対側）に配置されたゲートから樹脂を注入する。注入された樹脂から受ける圧力によってコアが接触面に押し付けられることで、コアの露出面と金型の接触面とが密着し、射出された樹脂がそれらの間に入り込むことがない。上記の方法によれば、カバーに不要な孔を形成してしまうことなく、バリの発生を抑制することができる。
【０００９】
上記の方法は、コアが２以上の露出面を有しており、ゲートが露出面の背面同士が交わるコアの角部近傍に配置されていることが好ましい。
【００１０】
上記の方法によれば、一つのゲートから注入される樹脂の圧力によって、コアの各露出面を金型に押し付けることができる。簡素な設備により、不要な孔を有しておらず、バリのないカバーを成形することができる。
【００１１】
上記の方法は、金型のゲートの近傍に、樹脂が流れる方向に沿った溝部が形成されていることが好ましい。
【００１２】
形成されるカバーの形状によっては、インサート成形の際に、樹脂が流れやすい箇所と樹脂が流れにくい箇所で樹脂の注入に不均衡が生じて、コアを接触面に押し付ける力が不十分となるおそれがある。上記の方法では、樹脂が流れる方向に沿った溝部を金型のゲート近傍に形成することで、樹脂が流れにくい箇所にも十分に樹脂を注入し、樹脂の注入の不均衡を解消することができる。確実にコアを接触面に押し付けて、コアの露出面と金型の接触面との間の密着性をより確実にする。
【００１３】
上記の方法は、金型の接触面（その近傍を含む）に、コアを吸着する磁石が配置されていることが好ましい。
【００１４】
金型の接触面に磁石を配置することで、注入される樹脂の圧力によりコアを接触面に押し付けるのに加えて、磁石の吸着力によってコアを接触面に吸着することができる。金型に対するコアの位置をしっかりと固定することができる。
【００１５】
本明細書は、上記の方法により製造されるリアクトルも開示する。そのリアクトルは、コア部材と、コア部材の周りに捲回されたコイルを備えている。コア部材は、コアと、コアを覆う樹脂製のカバーを備えている。カバーの少なくとも一部には、コアの露出面が露出する露出部が形成されている。そのリアクトルは、カバーのコアの露出面の背面側にゲート跡を有する。
【００１６】
上記のリアクトルは、コアが２以上の露出面を有する場合、ゲート跡が露出面の背面同士が交わるコアの角部近傍に配置されている。
【００１７】
また、金型のゲートの近傍に、樹脂が流れる方向に沿った溝部が形成されている場合には、上記の方法により製造されるリアクトルは、ゲート跡の近傍に、樹脂が流れる方向に沿ったリブが形成されている。
【発明の効果】
【００１８】
本明細書が開示する技術によれば、リアクトルを製造する際に、コアを覆うカバーに不要な孔を形成することなく、コアの露出部におけるバリの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】リアクトル１０の分解斜視図である。
【図２】リアクトル１０の斜視図である。
【図３】コア部材１２ａを下方から見た斜視図である。
【図４】コア２４ａを下型４０に載置した状態を示す図である。
【図５】下型４０と上型３８を型閉めした状態を示す図である。
【図６】キャビティ５２に樹脂を注入している状態を示す図である。
【図７】キャビティ５２への樹脂の注入が完了した状態を示す図である。
【図８】樹脂の注入が不均衡となった状態を示す図である。
【図９】下型４０にフローリーダー５４を設けた状態を示す図である。
【図１０】フローリーダーリブ５６を備えるコア部材１２ａの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本実施例のリアクトル１０の分解斜視図を示しており、図２は、リアクトル１０の斜視図を示している。リアクトル１０は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の電力変換装置において使用される。
【００２１】
図２に示すように、リアクトル１０は、リング状のリアクトルコア１２と、リアクトルコア１２の２箇所で捲回されたコイル１４を備えている。
【００２２】
コイル１４は、リアクトルコア１２に形成されたフランジ１６ａ，１６ｂの間で捲回されている。図１に良く示すように、コイル１４は平角線を用いて形成されている。平角線は断面が矩形の導線である。コイル１４は２つの挿通孔１８ａ，１８ｂを有する形状に捲回されている。
【００２３】
図１に示すように、リアクトルコア１２は、Ｕ字形状の２つのコア部材１２ａ、１２ｂに分割されている。リアクトル１０の製造時には、コイル１４の一方側から挿通孔１８ａ、１８ｂにコア部材１２ａを差込み、コイル１４の他方側から挿通孔１８ａ、１８ｂにコア部材１２ｂを差込み、スペーサ２０，２２を介してコア部材１２ａとコア部材１２ｂを接合することで、コイル１４が巻き掛けられたリアクトルコア１２が形成される。スペーサ２０，２２は、非磁性材料で作られている。スペーサ２０，２２の材料は例えばアルミナセラミックスである。
【００２４】
コア部材１２ａとコア部材１２ｂは、同じ構造を備えている。以下ではコア部材１２ａを例として詳細に説明する。図３に示すように、コア部材１２ａは、コア２４ａと、コア２４ａの周囲を覆うカバー２６ａを備えている。本実施例では、コア２４ａは磁性材料であるフェライト製の圧粉コアである。コア２４ａはＵ字形状に形成されている。カバー２６ａは、コア２４ａをインサート成形した絶縁性の樹脂製部材である。カバー２６ａには、フランジ１６ａが形成されている。カバー２６ａには、コア２４ａが露出する露出部として、接着部２８ａと冷却部３０ａが形成されている。接着部２８ａでは、コア２４ａの接着面３２ａが露出している。接着面３２ａは、接着剤を塗布してスペーサ２０，２２と面接着するために使用される。冷却部３０ａでは、コア２４ａの冷却面３４ａが露出している。冷却面３４ａは、コイル１４に通電してリアクトル１０を動作させる際に、外部の冷却機構（図示せず）との面接触によってコア２４ａを冷却するために使用される。
【００２５】
以下ではリアクトル１０の製造方法について説明する。リアクトル１０を製造する際には、まずコア部材１２ａ、１２ｂとコイル１４をそれぞれ用意する。
【００２６】
コア部材１２ａ、１２ｂは、同じ製造方法により製造される。以下ではコア部材１２ａを例として、製造方法を説明する。
【００２７】
まず、図４に示すように、コア２４ａを金型３６にセットする。金型３６は、上型３８と、下型４０を備えている。上型３８、下型４０には、成形されるカバー２６ａの外形に対応したキャビティ面が形成されている。上型３８には、樹脂を注入するための樹脂注入経路４２が形成されている。樹脂注入経路４２は、上型３８のキャビティ面に設けられたゲート４４に連通している。下型４０は、下方接触面４６と、側方接触面４８を備えている。下方接触面４６の形状は、コア部材１２ａにおいて露出するコア２４ａの冷却面３４ａの形状と一致している。側方接触面４８の形状は、コア部材１２ａにおいて露出するコア２４ａの接着面３２ａの形状と一致している。コア２４ａは、下方接触面４６および側方接触面４８の双方と接触する状態で、下型４０に支持される。
【００２８】
なお、本実施例では、コア２４ａを下型４０へ強く固定するために、図４に示すように、下型４０の側方接触面４８の近傍に、磁石５０を設けている。磁石５０の磁力によりコア２４ａが側方接触面４８に吸着されて、コア２４ａを下型４０へ強く固定することができる。
【００２９】
その後、図５に示すように、上型３８と下型４０を型閉じする。これにより、金型３６の内部において、コア２４ａの周囲にカバー２６ａの形状に対応したキャビティ５２が形成される。
【００３０】
その後、図６に示すように、樹脂注入経路４２を介して樹脂を注入する。これにより、ゲート４４から流入した樹脂が、コア２４ａの周囲のキャビティ５２に充填されていく。
【００３１】
本実施例では、コア２４ａから見て、冷却面３４ａの反対側（冷却面３４ａの背面側）であり、かつ接着面３２ａの反対側（接着面３２ａの背面側）の位置に、ゲート４４が配置されている。従って、ゲート４４から注入される樹脂の圧力によって、コア２４ａが下方接触面４６と側方接触面４８に押し付けられる。これにより、コア２４ａの位置がずれてしまうことない。また、ゲート４４から注入される樹脂の圧力によって、金型３６の下方接触面４６とコアの冷却面３４ａ、及び、金型３６の側方接触面４８とコアの接着面３２ａが密着し、それらの面の間に溶融樹脂が入り込むことがない。それゆえ、バリが発生しない。本実施例によれば、位置決めのための冶具をコア２４ａに押し当てることなく、コア２４ａの位置を固定することができる。コア２４ａに冶具を押し当てることなく、カバー２６ａを成形することができる。同時に、バリの発生を抑制することができる。
【００３２】
図７に示すように、キャビティ５２への樹脂の充填が完了すると、樹脂を冷却して硬化させる。以上により、コア２４ａを覆うカバー２６ａが形成されて、コア部材１２ａを製造することができる。上記のように製造されたコア部材１２ａは、コア２４ａから見て、冷却面３４ａの反対側（冷却面３４ａの背面側）であり、かつ接着面３２ａの反対側（接着面３２ａの背面側）の位置に、ゲート跡を有する。
【００３３】
コア部材１２ａ、１２ｂを製造した後、図１に示すように捲回した状態のコイル１４にコア部材１２ａ、１２ｂを組み付けることで、リアクトル１０を製造することができる。
【００３４】
なお、図６に示すようにキャビティ５２に樹脂を充填する際に、コア部材１２ａの形状によっては、樹脂が流れやすい箇所と樹脂が流れにくい箇所で、樹脂の注入に不均衡が生じてしまうことがある。図８に示す例では、コア２４ａの上面に沿う箇所では樹脂が流れやすく、コア２４ａの側面に沿う箇所では樹脂が流れにくい場合を示している。図８に示す例では、コア２４ａの側面への樹脂の充填が十分になされず、キャビティ５２全体に均一に樹脂が充填されないおそれがある。また、コア２４ａを側方接触面４８へ押し付ける力が不十分となるおそれがある。
【００３５】
このような場合には、図９に示すように、ゲート４４の近傍にフローリーダー５４を設けて、樹脂が流れにくい箇所にも十分に樹脂が注入されるようにする。フローリーダー５４は、樹脂の流動を促進するために金型３６に設けられた、樹脂が流れる方向に沿う溝部である。ゲート４４の近傍にフローリーダー５４を設けることで、樹脂が流れにくい箇所にも十分に樹脂が注入されて、樹脂の注入の不均衡が解消される。これにより、確実にコア２４ａを側方接触面４８へ押し付け、コア２４ａの位置をしっかり固定しておくことができる。また、側方接触面４８での樹脂のバリの発生を抑制することができる。なお、このように製造されたコア部材１２ａには、図１０に示すように、フローリーダー５４に対応するフローリーダーリブ５６が形成される。フローリーダーリブ５６は、カバー２６ａのゲート跡の近傍に形成される。
【００３６】
上記の実施例では、コア２４ａとして圧粉コアを用いる場合を例として説明したが、コア２４ａは積層コアなどの他の種類のコアであってもよい。
【００３７】
上記の実施例では、コイル１４として平角線を用いる場合を例として説明したが、コイル１４は他の種類のコイルであってもよい。
【００３８】
上記の実施例では、予め捲回されたコイル１４に、Ｕ字形状の２つのコア部材１２ａ，１２ｂを組み付けることでリアクトル１０を製造する場合について説明したが、例えばリングコア１２を一つのコア部材として製造した後に、コイル１４を外側から巻き掛けることでリアクトル１０を製造してもよい。
【００３９】
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】
【００４０】
１０  リアクトル
１２  リアクトルコア
１２ａ，１２ｂ  コア部材
１４  コイル
１６ａ，１６ｂ  フランジ
１８ａ，１８ｂ  挿通孔
２０，２２  スペーサ
２４ａ，２４ｂ  コア
２６ａ，２６ｂ  カバー
２８ａ，２８ｂ  接着部
３０ａ，３０ｂ  冷却部
３２ａ，３２ｂ  接着面
３４ａ，３４ｂ  冷却面
３６  金型
３８  上型
４０  下型
４２  樹脂注入経路
４４  ゲート
４６  下方接触面
４８  側方接触面
５０  磁石
５２  キャビティ
５４  フローリーダー
５６  フローリーダーリブ
【図１】
2013115140.tif 000003
【図２】
2013115140.tif 000004
【図３】
2013115140.tif 000005
【図４】
2013115140.tif 000006
【図５】
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【図６】
2013115140.tif 000008
【図７】
2013115140.tif 000009
【図８】
2013115140.tif 000010
【図９】
2013115140.tif 000011
【図１０】
2013115140.tif 000012