(57)【要約】【課題】一次成形と二次成形とで共通の金型を使用して、一次成形品を金型から一旦取り出す工程を削減できるリアクトルの製造方法を提供する。【解決手段】リアクトルの製造方法は、一対の第１金型と第２金型とを準備する準備工程と、第１金型Ａでコア部材１４の湾曲部を覆うとともに第２金型Ｂでコア部材１４の脚部を覆った状態で、少なくとも前記コア部材の脚部のギャップ対向面を除く前記コア部材の外周面に一次モールド樹脂を成形する一次成形工程と、第２金型Ｂを第１金型Ａから離隔させた後に取り除く除去工程と、第１金型Ａに保持された一次成形後のコア部材１４の脚部をコイル２８に挿入して位置決めする位置決め工程と、第１金型Ａを用いて、一次成形後の２つのコア部材１４を環状に連結するとともにコイル２８を固定するための二次モールド樹脂を成形する二次成形工程と、を含む。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲部および該湾曲部から突き出た２つの脚部をそれぞれ有する２つのＵ字型コア部材と、前記２つのコア部材の脚部同士がギャップを介して環状に連設されてなるリアクトルコアの前記脚部および前記ギャップの周囲に設けられたコイルとを備えるリアクトの製造方法であって、
一対の第１金型と第２金型とを準備する準備工程と、
前記第１金型で前記コア部材の湾曲部を覆うとともに前記第２金型で前記コア部材の脚部を覆った状態で、少なくとも前記コア部材の脚部のギャップ対向面を除く前記コア部材の外周面を覆って一次モールド樹脂を成形する一次成形工程と、
前記第２金型を前記第１金型から離隔させた後に取り除く除去工程と、
前記第１金型に保持された一次成形後のコア部材の脚部を前記コイルに挿入して位置決めする位置決め工程と、
前記第１金型を用いて、前記一次成形後の２つのコア部材を環状に連結するとともに前記コイルを固定するための二次モールド樹脂を成形する二次成形工程と、
を含むリアクトルの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のリアクトルの製造方法において、
前記第２金型は一対の金型によって構成され、
前記一次成形工程の前に、前記一対の第１金型に前記コア部材の湾曲部を収容した状態で前記コア部材を配置し、前記一対の第２金型を前記第１金型から突出する前記コア部材の脚部にそれぞれ対向して配置し、前記コイルを前記一対の第２金型の間に位置決めして配置する配置工程をさらに含む、
リアクトルの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のリアクトルの製造方法において、
前記第１金型および前記第２金型はステージ上にスライド移動可能に設けられていると共に、前記コイルを位置決めした状態で保持する第３金型が前記ステージ上に固定して設けられており、前記第３金型は前記コイルについての二次成形を行うための金型であり、
前記配置工程では、前記コイルが、前記一対の第２金型に挟まれて位置する前記第３金型に配置され、
前記一次成形工程では、前記第１金型を前進させて前記第２金型と当接させた状態で前記コア部材の一次成形を行い、
前記除去工程では、前記第１金型を後退させた後に前記第２金型を前記第１金型の移動方向と直交する方向にスライドさせて前記第１金型の可動領域外に退避させ、
前記位置決め工程では、前記一対の金型をそれぞれ前進させて前記一次成形された前記コア部材の脚部を前記コイルの両側から前記コイル内に挿入して、前記２つのコア部材の脚部同士を前記ギャップを介して対向するように位置決めし、
前記二次成形工程では、前記一対の第１金型と前記第３金型とを当接させて前記コイルについての二次成形を行う、
リアクトルの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のリアクトルの製造方法において、
前記配置工程では、前記コイルが前記第３金型に位置決めされた状態で保持される、リアクトルの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のリアクトルの製造方法において、
前記コイルは、前記第３金型の内壁面に対して一部が接触する一方で他の部分が隙間を空けた状態で保持されており、
前記二次成形工程では、前記コイルの前記第３金型との接触部分以外が前記二次モールド樹脂によって覆われる、リアクトルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトルの製造方法に係り、特に、環状のリアクトルコアとその周囲に固定されたコイルとを備えるリアクトルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両等の電動車両に搭載される電力変換回路の一部にリアクトルが組み込まれたものがある。このリアクトルは、例えば、バッテリから供給される直流電力を昇圧して動力源であるモータ側へ出力するコンバータ等に用いられる。
【０００３】
リアクトルは、一般に、磁性材からなる複数のコア部材と、これらのコア部材を非磁性ギャップ板を挟んで環状に連結されてなるリアクトルコアと、ギャップ板を含んだリアクトルコアの周囲に配置されたコイルとを備える。そして、リアクトルコアおよびコイルを含むリアクトルは、例えばアルミ合金等の金属製のケース内にボルト等によって固定された状態で車両に搭載される。
【０００４】
これに関連する先行技術文献として、例えば、特許第４５２４８０５号公報（以下、特許文献１という）がある。特許文献１には、リアクトルの製造に関して、まず、一対のコイル素子を有するコイルに対して内側樹脂部を一次成形してコイル成形体を得る。次に、コイル成形体と磁性コアとを組み合わせて組合体を得る。この磁性コアは、複数の直方体状のコア片がギャップ材を介して接着固定されてコイル成形体内に挿入配置される２つの内側コア部と、コイル成形体の両側に設けられて内側コア部の端面に接着剤などで接合される外側コア部とからなる。そして、このように組み立てられた磁性コアの外周に外側樹脂部を二次成形する。これにより、リアクトルが製造されると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５２４８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されるリアクトルの製造方法では、一次成形と二次成形の金型が異なるため、一次成形品を金型から取り出して別の金型へ移して配置する必要があり、リアクトルの製造における作業工程が増えるという課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、一次成形と二次成形とで共通の金型を使用して、一次成形品を金型から一旦取り出す工程を削減できるリアクトルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るリアクトルの製造方法は、湾曲部および該湾曲部から突き出た２つの脚部をそれぞれ有する２つのＵ字型コア部材と、前記２つのコア部材の脚部同士がギャップを介して環状に連設されてなるリアクトルコアの前記脚部および前記ギャップの周囲に設けられたコイルとを備えるリアクトの製造方法であって、一対の第１金型と第２金型とを準備する準備工程と、前記第１金型で前記コア部材の湾曲部を覆うとともに前記第２金型で前記コア部材の脚部を覆った状態で、少なくとも前記コア部材の脚部のギャップ対向面を除く前記コア部材の外周面を覆って一次モールド樹脂を成形する一次成形工程と、前記第２金型を前記第１金型から離隔させた後に取り除く除去工程と、前記第１金型に保持された一次成形後のコア部材の脚部を前記コイルに挿入して位置決めする位置決め工程と、前記第１金型を用いて、前記一次成形後の２つのコア部材を環状に連結するとともに前記コイルを固定するための二次モールド樹脂を成形する二次成形工程と、を含む。
【０００９】
この態様によれば、リアクトルの製造において第１金型を一次成形および二次成形のいずれにも使用するため、一次成形後に第１金型からコア部材を取り外す工程が不要となる。したがって、リアクトルの製造における作業工程を削減することができ、リアクトルの生産性が向上する。
【００１０】
本発明に係るリアクトルの製造方法において、前記第２金型は一対の金型によって構成され、前記一次成形工程の前に、前記一対の第１金型に前記コア部材の湾曲部を収容した状態で前記コア部材を配置し、前記一対の第２金型を前記第１金型から突出する前記コア部材の脚部にそれぞれ対向して配置し、前記コイルを前記一対の第２金型の間に位置決めして配置する配置工程をさらに含んでもよい。
【００１１】
この態様によれば、一次成形には関係のないコイルをコア部材と共に配置することで、リアクトルを構成する部材の配置が一度で済む。これにより、一次成形と二次成形との間にコイルを配置する工程がないため、一次成形工程と二次成形工程とを連続的に行うことができ、成形サイクルの短縮によってリアクトルの生産性がより向上する。
【００１２】
この場合において、前記第１金型および前記第２金型はステージ上にスライド移動可能に設けられていると共に、前記コイルを位置決めした状態で保持する第３金型が前記ステージ上に固定して設けられており、前記第３金型は前記コイルについての二次成形を行うための金型であり、前記配置工程では、前記コイルが、前記一対の第２金型に挟まれて位置する前記第３金型に配置され、前記一次成形工程では、前記第１金型を前進させて前記第２金型と当接させた状態で前記コア部材の一次成形を行い、前記除去工程では、前記第１金型を後退させた後に前記第２金型を前記第１金型の移動方向と直交する方向にスライドさせて前記第１金型の可動領域外に退避させ、前記位置決め工程では、前記一対の金型をそれぞれ前進させて前記一次成形された前記コア部材の脚部を前記コイルの両側から前記コイル内に挿入して、前記２つのコア部材の脚部同士を前記ギャップを介して対向するように位置決めし、前記二次成形工程では、前記一対の第１金型と前記第３金型とを当接させて前記コイルについての二次成形を行ってもよい。
【００１３】
この態様によれば、第１金型と第２金型はそれぞれ直交する一方向に移動すればよいため、ステージ上で一次成形から二次成形に移る際の個々の金型の移動量を短くでき、製造スペースを小さくすることができる。また、同じステージ上で一次成形と二次成形とが行われるため、これによっても製造スペースを小さくすることができる。
【００１４】
また、この場合に、前記配置工程では、前記コイルが前記第３金型に位置決めされた状態で保持されてもよい。
【００１５】
この態様によれば、一次成形の間もコイルを所定位置に保持しておくことができる。したがって、それに続く位置決め工程において、一次成形されたコア部材の脚部をコイル内に正確に挿入して位置決めすることができる。
【００１６】
さらに、この場合、前記コイルは、前記第３金型の内壁面に対して一部が接触する一方で他の部分が隙間を空けた状態で保持されており、前記二次成形工程では、前記コイルの前記第３金型との接触部分以外が前記二次モールド樹脂によって覆われてもよい。
【００１７】
この態様によれば、前記コイルの第３金型との接触部分が二次モールド樹脂によって覆われない露出部として残る。このようにコイルが露出していることによって、リアクトル作動時に通電によって発熱するコイルの放熱性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るリアクトルの製造方法によれば、リアクトルの製造において第１金型を一次成形および二次成形のいずれにも使用するため、一次成形後に第１金型からコア部材を取り外す工程が不要となる。したがって、リアクトルの製造における作業工程を削減することができ、リアクトルの生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の製造方法によって製造されるリアクトルを構成するリアクトルコアのコア部材を示す斜視図である。
【図２】図１のコア部材に一次モールド樹脂部を成形した一次成形品を示す斜視図である。
【図３】図２に示す２つの一次成形品とコイルとが組み付けられる様子を示す分解斜視図である。
【図４】図３に示す一次成形品とコイルとが組み付けられた組付体を示す斜視図である。
【図５】図４に示す組付体に二次モールド樹脂部を成形してコイルをリアクトルコアに固定した状態を示す斜視図である。
【図６】二次インサート成形樹脂部の下部に形成されたコイル露出部を示す斜視図である。
【図７】本実施形態のリアクトル製造方法の実施に用いられる縦型単動式の射出成形機を示す概略側面図である。
【図８】本実施形態のリアクトルの製造方法を段階的かつ概略的に示す図である。
【図９】図８中（ａ）のコア部材がセットされる様子をより詳しく示す（ａ）可動型の平面図と（ｂ）固定型および可動型の縦断面図である。
【図１０】コア部材が仮留めされた金型がスライド移動して金型に対して閉じるときの様子を拡大して示す図である。
【図１１】一次成形品の脚部に形成されたテーパ面を示す斜視図である。
【図１２】図８中（ｂ）の金型Ａ前進／一次成形をより詳しく示す（ａ）可動型の平面図と（ｂ）固定型および可動型の縦断面図である。
【図１３】図８中（ｃ）の金型Ａ後退をより詳しく示す（ａ）可動型の平面図と（ｂ）固定型および可動型の縦断面図である。
【図１４】図８中（ｄ）の金型Ｂ後退をより詳しく示す（ａ）可動型の平面図と（ｂ）固定型および可動型の縦断面図である。
【図１５】図８中（ｅ）の金型Ａ前進／二次成形をより詳しく示す（ａ）可動型の平面図と（ｂ）固定型および可動型の縦断面図である。
【図１６】本実施形態のリアクトル製造方法の実施に縦型ロータリー式の射出成形機を用いた例を示す（ａ）平面図と（ｂ）側面図である。
【図１７】本実施形態のリアクトル製造方法の実施に縦型ロータリー式の２色射出成形機を用いた例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態の製造方法によって製造されるリアクトル１０を構成するリアクトルコア１２のコア部材１４を示す斜視図である。コア部材１４は、平面視で略Ｕ字型に形成されており、互いに平行に突き出た第１脚部１６および第２脚部１８と、各脚部１６，１８を接続する平面視で略円弧状の湾曲部２０とを有する。また、コア部材１４は、樹脂コーティングされた磁性粉をバインダを混合して加圧成形してなる圧粉磁心によって好適に構成される。ただし、コア部材１４は、略Ｕ字型に打ち抜き加工された多数枚の電磁鋼板を積層してカシメ等により一体に連結してなる鋼板積層体で構成されてもよい。
【００２２】
コア部材１４の第１および第２脚部１６，１８は、矩形状の端面１６ａ，１８ａをそれぞれ有している。これらの端面１６ａ，１８ａは、２つのコア部材１４がギャップ部を介して略環状に配置されたときのコア部材同士の対向面（ギャップ対向面）となる。
【００２３】
図２は、図１のコア部材１４に一次モールド樹脂部２２を形成した状態を示す斜視図である。コア部材１４は、上記脚部端面１６ａ，１８ａを除く外周面全体が一次モールド樹脂部２２によって覆われている。一次モールド樹脂部２２は、コア部材１４を成形型内に装着して例えば熱可塑性樹脂を射出成形することによって形成される。以後、このように一次モールド樹脂部で覆われたコア部材を一次成形品ということがある。なお、一次モールド樹脂部２２は、脚部端面１６ａ，１８ａ以外にもコア部材１４を部分的に露出させる窓部または開口部を有していてもよい。
【００２４】
一次モールド樹脂部２２は、脚部１６，１８の四方周囲を覆う脚部被覆部２４を含む。この脚部被覆部２４は、後述するように脚部１６，１８の周囲にコイルが配置されたときに、コイルとリアクトルコアとの間の絶縁距離を確保する機能を有する。
【００２５】
また、一次モールド樹脂部２２は、上下面からそれぞれ突出した壁部２６を含む。この壁部２６は、脚部１６，１８の周囲にコイルが配置されたときにコイル端面に当接または略当接することによりコイルを位置決めする機能を有する。
【００２６】
さらに、一次モールド樹脂部２２において第１脚部１６の脚部被覆部２４は、矩形枠状をなす縁部が第１脚部１６の端面１６ａから突出して形成されており、その突出した部分において横方向に対向する２辺部に略台形状に凹んだ凹部２５ａが形成されている。他方、第２脚部１８の脚部被覆部２４は、矩形枠状をなす縁部が第２脚部１８の端面１８ａとほぼ面一をなすように形成されており、横方向に対向する２辺部に略台形状に突出した凸部２５ｂが形成されている。
【００２７】
リアクトルコア１２を構成する２つのコア部材１４には、上記のような一次モールド樹脂部２２が同様に形成されている。そして、図２に示すように、一方のコア部材１４の向きを反転させて２つのコア部材１４について第１脚部１６と第２脚部１８とが対向するように配置する。これにより、２つのコア部材１４を環状に連結したとき、第１脚部１６の脚部被覆部２４に形成された凹部２５ａと、第２脚部１８の脚部被覆部２４に形成された凸部２５ｂとが嵌合することによって、互いに対向する第１および第２脚部１６，１８の端面１６ａ，１８ａ間の距離、すなわちギャップ部の寸法を正確に規定することができる。
【００２８】
一次モールド樹脂部２２については、脚部端面１６ａ，１８ａの周囲に矩形枠状に形成された脚部被覆部２４において縦方向に対向する２辺部にも上記のような凹部および凸部をそれぞれ形成してもよい。このようにすれば、２つのコア部材１４を組み合わせたときの横方向の相対位置を確実に位置決めすることが可能になる。また、上記凹部および凸部は、対向する脚部同士の縦方向および／または横方向の位置決め機能だけを有し、脚部被覆部における凹部および凸部以外の端面同士が当接することによって対向方向の位置が決められて上記ギャップ部の寸法を規定するように構成してもよい。
【００２９】
また、一次モールド樹脂部２２は、脚部端面１６ａ，１８ａを除く外周面全体を覆って形成されているため、比較的強度が低くて欠けやすい圧粉磁心からなるコア部材１４の破損を防止する保護機能を有するとともに、後述するように金属製ケースにリアクトルが取り付けられたときにコア部材１４と金属製ケースとの間の絶縁性能を確保する機能も有する。
【００３０】
図３は、図２に示す２つのコア部材１４とコイル２８とが組み付けられる様子を示す分解斜視図である。リアクトル１０を構成するコイル２８は、例えばエナメル等で絶縁皮膜処理された扁平角形導線を巻型に巻いて予め形成されたエッジワイズ型のコイルであり、直列接続された２つのコイル部２８ａ，２８ｂによって構成される。コイル部２８ａ，２８ｂは、一本の連続した扁平角形導線が巻回されて形成されている。また、コイル部２８ａ，２８ｂは、所定の間隔をあけて横並びで配列されている。
【００３１】
より詳しくは、一方のコイル部２８ａの導線端部２９ａを巻始めとしたとき、そこから扁平角形導線が反時計周り方向に巻回されてコイル部２８ａが形成され、そこから他方のコイル部２８ｂへと移って時計周り方向に巻回されながらコイル部２８ｂが形成されて巻終わり端部２９ｂまで繋がっている。
【００３２】
コイル部２８ａの導線端部２９ａおよびコイル部２８ｂの導線端部２９ｂは、それぞれ、各コイル部２８ａ，２８ｂから上方に突出している。このように突出した導線端部２９ａ，２９ｂは、後述するリアクトルの成形時に金型内でコイルを所定位置に保持するための位置決め部として機能することができる。
【００３３】
また、コイル部２８ａ，２８ｂは、コア部材１４の脚部１６，１８の外周に形成された脚部被覆部２４よりも少し大きい略矩形状の内周形状に形成されている。これにより、コイル部２８ａ，２８ｂへのコア部材１４の脚部１６，１８を挿通することが可能になる。また、コイル部２８ａ，２８ｂの巻き方向の長さは、環状に連結された２つのコア部材１４の一次モールド樹脂部２２の壁部２６間の距離よりも少し短く形成されている。これにより、リアクトルコア１２が組み立てられるときに、コイル部２８ａ，２８ｂが２つの壁部２６間で若干の余裕を持って位置決めされるようにしている。
【００３４】
上記リアクトルコア１２では、一次成形品１４を環状に連結したとき、第１脚部１６の脚部被覆部２４の凹部２５ａと第２脚部１８の脚部被覆部２４の凸部２５ｂとが嵌合することによって、第１および第２脚部１６，１８の端面１６ａ，１８ａ間の距離すなわちギャップ部の寸法が正確に規定される。したがって、ギャップ寸法を規定するための例えばセラミック板などの非磁性ギャップ板を用いなくてもよく、部品数の削減、コスト低減、および組付けの容易化を図れる。
【００３５】
また、一次成形品１４の脚部被覆部２４の端部に上記ギャップ部に連通する窓部または開口部を形成しておき、後述する二次成形時に二次モールド樹脂をコイル内側に流し入れて上記窓部から上記ギャップ部に充填してもよい。このようにすれば、コア部材１４の端面同士が二次モールド樹脂によって互いにしっかりと接合され、リアクトルコア１２の連結強度をより高くすることができる。
【００３６】
図４は、図３に示す一次成形品１４とコイル２８とが組み付けられた組立体を示す斜視図である。上記のようにコイル部２８ａ，２８ｂに脚部１６，１８をそれぞれ挿通して２つの一次成形品１４をギャップ部を介して連設すると、環状をなすリアクトルコア１２と、リアクトルコア１２においてギャップ部を含む脚部１６，１８の周囲に配置されたコイル２８とが組み上がる。
【００３７】
このとき、コア部材１４の一次モールド樹脂部２２の壁部２６とコイル部２８ａ，２８ｂの端部との間には若干の隙間が形成された状態になっている。これにより、後述する二次モールド樹脂部を形成する溶融樹脂がコイル部２８ａ，２８ｂの内周側へと流れ込むことが可能になっている。
【００３８】
図５は、図４に示すリアクトルコア１２およびコイル２８に二次モールド樹脂部３４を成形してコイル２８を固定した状態を示す斜視図である。図５においては二次モールド樹脂部３４から突出して延びる導線端部２９ａ，２９ｂの図示が省略されている。また、図６は、二次モールド樹脂部３４の下部に形成されたコイル露出部３６を示す斜視図である。以後、二次モールド樹脂部が成形されたリアクトルを二次成形品ということがある。
【００３９】
図４に示すように組み付けられたリアクトルコア１２およびコイル２８について例えば熱可塑性樹脂で射出成形することにより二次モールド樹脂部３４が形成される。二次モールド樹脂部３４は、一次モールド樹脂部２２と同じ樹脂材料によって形成されてもよいし、または、異なる樹脂材料によって形成されてもよい。
【００４０】
また、二次モールド樹脂部３４は、コイル２８を構成するコイル部２８ａ，２８ｂの周囲の略全体を覆って形成されている。これにより、コイル２８を構成する２つのコイル部２８ａ，２８ｂが環状をなすリアクトルコア１２に対してしっかりと固定される。
【００４１】
さらに、二次モールド樹脂部３４は、一次モールド樹脂部２２の壁部２６の外側までそれぞれ覆って成形されるため、壁部２６のアンカー効果によって２つの一次成形品１４同士が環状に連結された状態で強固に固定される。
【００４２】
二次モールド樹脂部３４は、コイル部２８ａ，２８ｂの上部と外周側の側部と内周側の側部とを覆って形成されていることで、コイル２８を構成する２つのコイル部２８ａ，２８ｂがリアクトルコア１２に対して固定される。一方、二次モールド樹脂部３４は、図６に示すように、コイル部２８ａ，２８ｂの下部を露出させたコイル露出部３６を含んでいる。このように二次モールド樹脂部３４にコイル露出部３６を設けることで、コイル部２８ａ，２８ｂからの放熱性を良好なものにできる。
【００４３】
図５，６に示すように、二次モールド樹脂部３４には、リアクトル１０をリアクトル設置部材（例えば、リアクトルケースの底板など）にボルト締結により取り付けるための複数の取付部３８が一体に突出形成されている。本実施形態では、４つの取付部３８が形成された例を示す。そして、取付部３８には、ボルト挿通穴４０が貫通して形成されている。このように取付部３８を二次モールド樹脂部３４に一体成形することで、金属板製の取付部を特別に設ける必要がなく、構成部品数の削減およびコスト低減を図れる。なお、本実施形態では、二次モールド樹脂部３４に取付部３８を一体形成した例について説明したが、これに限定されるものではなく、二次モールド樹脂部３４によって覆われない一次モールド樹脂部２２の露出部分に取付部を一体成形してもよい。
【００４４】
次に、図７〜１５を参照して本実施形態のリアクトルの製造方法について説明する。まず、図７，８を参照して上記製造方法の概略を説明し、その後に金型の移動を含めて一次成形および二次成形について詳しく説明する。なお、図７〜１５では、一次成形品１４の一次モールド樹脂部２２に取付部３８が一体形成される例が示されている。
【００４５】
図７は、本実施形態のリアクトル製造方法の実施に用いられる縦型単動式の射出成形機を示す概略側面図である。図８（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態のリアクトルの製造方法をまで段階的かつ概略的に示す図である。
【００４６】
図７に示すように、本実施形態のリアクトルの製造方法は、縦型単動式の射出成形機５０を用いて実施することができる。射出成形機５０は、水平な上面を有するベース５２と、ベース５２に立設された複数の支柱５４と、支柱５４の上部に水平方向に沿って固定された上フレーム５６とを備える。
【００４７】
また、射出成形機５０は、上フレーム５６に取り付けられた固定型５８と、ベース５２に設置された可動型６０とを備える。可動型６０は、ベース５２に対して上下移動可能なステージ６２と、ステージ６２上に設けられた金型６４とを含む。これにより、可動型６０が上昇移動して金型６４が固定型５８に圧接することよって成形型６６が閉じられ、一方、可動型６０が下降移動して固定型５８から離隔することによって成形型６６が開かれるようになっている。ただし、射出成形機の構成はこれに限定されず、例えば上型が可動型で下型が固定型であってもよい。
【００４８】
さらに、射出成形機５０の上部には、固定型５８のホットランナ部に溶融した樹脂材料を圧送するための射出ノズル６８が備えられている。これに対し、固定型５８内には、複数のホットランナ部がそれぞれ縦方向に延びて形成されている。具体的には、本実施形態の固定型５８では３本のホットランナ部７０，７１，７２が設けられている。両側に位置する２本のホットランナ部７０，７１は、一次成形用の樹脂供給流路である。また、２本のホットランナ部７０，７１の間に位置するホットランナ部７２は、二次成形用の樹脂供給流路である。
【００４９】
ホットランナ部７０，７１の上部はホットランナ部７２から両側に分岐しており、その下端が溶融樹脂を金型６４内のキャビティに射出する射出口になっている。また、ホットランナ部７２は、上端が射出ノズル６８から溶融樹脂を受け入れる樹脂受入れ口となっており、下端が溶融樹脂を金型６４のキャビティに射出する射出口になっている。さらに、ホットランナ部７０，７１，７２にはバルブゲート７４，７５，７６がそれぞれ設けられている。これらのバルブゲート７４，７５，７６が開かれると金型６４内への樹脂注入が許可される一方、閉じられると金型６４への樹脂注入が停止されるようにされている。
【００５０】
なお、リアクトル１０において一次モールド樹脂２２と二次モールド樹脂３４とで異なる樹脂材料を用いる場合、それに応じて射出ノズルもまた複数設けられてもよい。この場合、ホットランナ部７０，７１を共通の樹脂受入れ口に接続する一方、ホットランナ部７２を別の樹脂受入れ口に接続するように構成して、複数の射出ノズルから供給される異なる樹脂材料に対応させるのが好ましい。
【００５１】
図８に示すように、本実施形態の金型６４は、３種類の金型Ａ（第１金型）、金型Ｂ（第２金型）、金型Ｃ（第３金型）によって構成されている。金型Ａ，Ｂは、リアクトルコア１２を構成するコア部材１４に一次成形を施すための成形型である。このうち、金型Ａはコア部材１４の湾曲部２０を収容するキャビティを有し、金型Ｂはコア部材１４の脚部１６，１８を収容するキャビティを有する。
【００５２】
これに対し、金型Ｃは、リアクトルコアにコイル２８を固定するために二次成形を施すための成形型である。ただし、本実施形態では、後述するように、金型Ａも金型Ｃと協働して二次成形に用いられる。金型Ｃは、二次成形前にコイル２８を所定位置に保持しておく機能を有する。
【００５３】
より詳しくは、金型Ｃにはリアクトル１０のコイル露出部３６に露出するコイル２８の部分を受け入れて保持する凹部（図示せず）が形成されており、凹部の内面がコイル２８の表面とほぼ隙間無く接触している。このため、二次成形用の樹脂が凹部内に入り込まないことにより、二次モールド樹脂部３４によって覆われていないコイル露出部３６が形成されることになる。
【００５４】
ステージ６２上には、一対の金型Ａ、一対の金型Ｂ、および１つの金型Ｃが設置されている。一対の金型Ａは、ステージ６２の長手方向両側に離隔した位置に対向して配置されており、ステージ６２上を矢印Ｘ方向（Ｘ正方向またはＸ負方向）にスライド移動可能になっている。ここで、図８の紙面上において、右方向がＸ正方向、左方向がＸ負方向、上方向がＹ正方向、下方向がＹ負方向に相当する。
【００５５】
ステージ６２上にある一対の金型Ｂは、一対の金型Ａにそれぞれ対向して配置されている。一対の金型Ｂは、ステージ６２上においてＸ方向と直交するＹ方向にスライド移動可能になっている。これにより、金型Ｂは、金型Ａに対向する成形位置と、金型Ａの可動領域から退避した退避位置（または後退位置）とに移動できるようにされている。
【００５６】
他方、ステージ６２上にある金型Ｃは、ステージ６２のＸ方向の中央部分に固定されていて、一対の金型Ｂの間に挟まれて位置している。
【００５７】
図８（ａ）は、インサート部品であるコア部材１４が金型Ａにセットされた状態を示す。このとき、金型Ａにはコア部材１４の湾曲部が収納されて、コア部材１４の脚部１６，１８が金型Ａから突出した状態になっている。また、このとき金型Ｃには、コイル２８が配置される。
【００５８】
続いて、図８（ｂ）は、一対の金型Ａが互いに接近する方向に前進移動して金型Ｂにそれぞれ当接する。このとき、金型Ａから突出したコア部材１４の脚部は、金型Ｂのキャビティに収納されて覆われる。そして、バルブゲート７４，７５が開かれると、射出ノズル６８からホットランナ部７０，７１を介して溶融樹脂が金型Ａ，Ｂ内に射出され、これにより一次成形が行われる。
【００５９】
続いて、図８（ｃ）は、一次成形後に一対の金型Ａが金型Ｂから離隔するように後退移動した状態を示す。このとき、一次成形品１４は、金型Ａに保持されたまま一緒に移動する。
【００６０】
続いて、図８（ｄ）は、金型Ａを後退させた後に金型Ｂを金型Ａの移動方向と直交する方向にスライドさせて金型ＡのＸ方向可動領域の外に退避させた状態を示す。このとき、一対の金型Ｂは、それぞれ２分割されたコア片から構成されているため、１つの金型Ｂを構成する２つのコア片は、互いに反対方向、すなわちＹ正方向およびＹ負方向に移動する。
【００６１】
続いて、図８（ｅ）は、一次成形品１４をそれぞれ保持した一対の金型Ａが前進移動、すなわち金型Ｃに向かってスライド移動した状態を示す。このとき、金型Ａから突出している一次成形品１４の脚部１６，１８が金型Ｃに配置されているコイル２８のコイル部２８ａ，２８ｂ内に両側から挿入されて、脚部被覆部２４の先端同士が嵌合および連結される。これにより、金型Ａに保持された一次成形品１４の脚部１６，１８がコイル２８に対して位置決めされる。
【００６２】
また、このとき金型Ａは金型Ｃに当接して、コイル２８の周囲に閉じられたキャビティを形成する。したがって、バルブゲート７６を開いて金型Ａ，Ｃにより形成されるキャビティ内に、射出ノズル６８からホットランナ部７２を介して溶融樹脂を射出することにより二次成形が行われ、二次モールド樹脂部３４が形成される。これにより、コイル２８がリアクトルコア１２と一体に固定される。その後、金型Ａを再びホーム位置まで後退移動させて型開きし、金型Ｃ上に保持されている二次成形後のリアクトル１０を取り出すことによって、リアクトルの製造が完了する。
【００６３】
次に、図８（ａ）〜（ｅ）に示される各製造工程のそれぞれについて図９〜１５を参照しながらより詳しく説明する。なお、図９〜１５においては、ステージ６２の中央に固定されている金型Ｃに関してそれぞれ一対の金型Ａ，Ｂは金型Ｃの両側において同じ動作をすることから、一方側の金型Ａ，Ｂだけを示している。
【００６４】
図９は、図８中（ａ）のインサート部品セットの様子をより詳しく示す（ａ）可動型の平面図と（ｂ）固定型および可動型の縦断面図である。図１０は、コア部材１４が仮留めされた金型Ａがスライド移動して金型Ｂに対して閉じるときの様子を拡大して示す図である。図１１は、一次成形品１４の脚部１６，１８に形成されたテーパ面を示す斜視図である。
【００６５】
ステージ６２の縁部には側壁６３が立設されており、この側壁６３に金型Ａ用駆動ユニット８４が設けられている。駆動ユニット８４には、例えば油圧シリンダなどが好適に用いられる。油圧シリンダ８４のピストンロッド８６は側壁６３を貫通して伸び、その先端が金型Ａの側面に連結固定されている。これにより、油圧シリンダ８４を作動させてピストンロッド８６を伸縮させることにより、金型ＡをＸ方向に前進または後退させることができる。
【００６６】
上述したように金型Ａは、コア部材１４の湾曲部２０に対応した形状のキャビティ７３を有する。また、金型Ａは、その上部に例えば略台形状をなすロック用凸部７９を有する。ロック用凸部７９は、成形時に固定型５８の凹部５８ａまたは５８ｂと嵌合して金型Ａの位置を固定するためのロック部となる。
【００６７】
さらに、金型Ａは、図１０に示すように、キャビティ７３の底面に永久磁石７７が埋設されている。これにより、金型Ａに配置されたコア部材１４は、永久磁石７７によって所定位置に仮固定されるとともに、脚部１６，１８が下方に傾斜するように傾くことなく水平姿勢を保持することが可能になり、その結果、金型Ｂへの脚部１６，１８の挿入が確実に行うことができる。
【００６８】
図９を再び参照すると、上述したように金型Ｂはコア部材１４の脚部１６，１８に対応した形状のキャビティ７８を有する。キャビティ７８を形成する上下壁面は、図１０に示すように、金型Ａに向かって広がった傾斜面とされている。また、図示していないが、キャビティ７８を形成する側壁面もまた、金型Ａに向かって広がった傾斜面とされている。
【００６９】
このように金型Ｂのキャビティ形成壁面を傾斜面とすることによって、金型Ａ，Ｂを閉じるときにコア部材１４の脚部１６，１８が引っ掛かることなく確実に金型Ｂのキャビティ７８に収納することができる。また、このような傾斜面が形成されていることで、図１１に示すように、一次成形品１４の脚部１６，１８の上下面および側面には、一次モールド樹脂部２２の脚部被覆部２４の一部に切り欠き形状のテーパ面８１が形成されることになる。
【００７０】
また、金型Ｂは、その上部に、例えば略台形状をなすロック用凸部８０を有する。ロック用凸部８０は、成形時に固定型５８の凹部５８ｃと嵌合して金型Ｂの位置を固定するためのロック部となる。
【００７１】
さらに、固定型５８には、型閉じしたときにコイル２８の導線端部２９ａ，２９ｂを受けることによって金型Ｃに配置されたコイル２８の位置を保持するための位置決め孔５８ｄが形成されている。
【００７２】
なお、金型Ａ，Ｂに形成されるロック用凸部７９，８０の断面形状は、略台形状に限定されるものではなく、固定型５８のロック用凹部と嵌合して位置固定機能を果たす限り、例えば略三角形状、略半円状等の他の形状であってもよい。
【００７３】
また、金型Ｃは、リアクトル１０の成形工程においてステージ６２上を移動させなくてもよいので、図９（ｂ）に示すようにステージ６２と一体に形成されていてもよい。
【００７４】
インサート部品セット時に、コア部材１４が金型Ａにセットされ、コイル２８が金型Ｃにセットされる。このように、一次成形前にコア部材１４だけでなく、一次成形には関係のないコイル２８を前もって配置しておくことで、リアクトル１０を構成する部材の配置が一度で済む。これにより、一次成形と二次成形との間にコイルを配置する工程がないため、一次成形工程と二次成形工程とを連続的に行うことができ、成形サイクルの短縮によってリアクトルの生産性がより向上する。
【００７５】
金型Ｃにはコイル２８の下部を受け入れて位置決めおよび保持するための凹部（図示せず）が形成されており、コイル２８はこの凹部の内面とほぼ隙間無く接触した状態で配置される。これにより、二次成形用のモールド樹脂材料が凹部内に入り込まないことによって、二次モールド樹脂部３４で覆われていないコイル露出部３６が形成されることになる。
【００７６】
このように金型Ｃによって一次成形に関係のないコイル２８を所定位置に保持しておくことができる。したがって、それに続く位置決め工程において、一次成形品１４の脚部１６，１８をコイル２８内に正確に挿入して位置決めすることができる。
【００７７】
続いて、図１２に示すように、油圧シリンダ８４を作動させてピストンロッド８６を伸ばすことにより、金型Ａが金型Ｂに当接するまで前進移動して型閉じされる。これにより、金型Ａから突出していたコア部材１４の脚部１６，１８が金型Ｂのキャビティ７８に収納される。そして、金型６４がステージ６２と共に上昇して固定型５８と型閉じされる。この状態で、バルブゲート７４が開かれてホットランナ部７０を介して溶融樹脂が射出されて一次成形が行われる。すなわち、一次モールド樹脂部２２が成形された一次成形品が製造される。所定量の一次モールド樹脂材料が注入された後、バルブゲート７４が閉じられて、一次モールド樹脂の供給が停止する。
【００７８】
なお、金型Ａ，Ｂのキャビティ内壁面とコア部材１４との間に所定隙間を形成した状態を保持するために、図示しないピンを上記キャビティ内壁面から突出させてコア部材１４の外周面に当接させる周知の手法を用いてもよい。また、一次モールド樹脂材料の供給量は、バルブゲート７４の開状態持続時間によって設定されてもよい。
【００７９】
続いて、図１３に示すように、一次モールド樹脂部２２がほぼ硬化した頃合に金型６４を下降移動させて、固定型５８から金型６４を離間させる。そして、油圧シリンダ８４を作動させて金型Ａを後退移動させて型開きする。これにより、一次成形品１４が保持された状態のままで金型Ａがホーム位置まで移動する。
【００８０】
続いて、図１４に示すように、金型Ｂを金型Ａの移動方向と直交する方向にスライドさせて金型Ａの可動領域外に退避させる。金型Ｂの駆動ユニットは図示していないが、金型Ａと同様に油圧シリンダが好適に用いられる。また、本実施形態では金型Ｂは、２分割されたコア片ｂ１，ｂ２から構成されている。そのため、１つの金型Ｂを構成する２つのコア片ｂ１，ｂ２は、互いに反対方向、すなわちＹ正方向およびＹ負方向に移動する。これにより、二次成形に必要ない金型Ｂが金型Ａ，Ｃ間の領域から取り除かれる。このとき、一次成形品１４は、金型Ａに保持されたままである。
【００８１】
このように金型Ｂを２分割してステージ６２のＹ方向両側に退避させる構成としたことで、金型Ｂの退避時の移動距離を小さくすることができ、リアクトル製造スペースを小さく抑えることが可能になる。ただし、金型Ｂ（ｂ１，ｂ２）を一体のものとして、Ｙ正方向またはＹ負方向のいずれか一方に移動させる構成としてもよい。
【００８２】
続いて、図１５に示すように、油圧シリンダ８４を作動させてピストンロッド８６を伸ばし、一次成形品１４を保持した金型Ａを金型Ｃに当接するまでスライド移動させる。これにより、金型Ａから突出している一次成形品１４の脚部１６，１８が金型Ｃに配置されているコイル２８のコイル部２８ａ，２８ｂ内に挿入される。このとき、コイル２８の図示しない端部側からも一次成形品１４の脚部が挿入されて、一対の一次成形品１４の脚部１６，１８の脚部被覆部２４の先端同士が嵌合および連結される。したがって、金型Ａに保持された一次成形品１４の脚部１６，１８がコイル２８に対して位置決めされることになる。
【００８３】
それから、金型６４がステージ６２と共に上昇して固定型５８と型閉じされる。このとき、コイル２８の周囲には、金型Ｃと金型Ａとによりキャビティ８２が形成されている。そして、バルブゲート７６が開かれてホットランナ部７２を介して溶融樹脂がコイル周囲のキャビティ８２に射出されて二次成形が行われる。すなわち、二次モールド樹脂部３４が成形されたリアクトル１０が製造される。所定量の二次モールド樹脂材料が注入された後、バルブゲート７６が閉じられて、二次モールド樹脂材料の供給が停止される。二次モールド樹脂材料の供給量もまた、バルブゲート７６の開状態持続時間によって設定されてもよい。
【００８４】
そして、二次モールド樹脂部３４がほぼ硬化した頃合に、金型６４をステージ６２と共に下降させて固定型５８と可動型６０とを離隔して型開きする。最後に、金型Ａ，Ｃからリアクトル１０を取り外して、リアクトル１０の製造が完了する。
【００８５】
なお、リアクトル１０が取り外された金型Ａは、油圧シリンダ８４の作動によりピストンロッド８６が引き込まれることによって図９に示すのと同様のホーム位置に戻り、次の成形サイクルの準備をする。
【００８６】
上述したように本実施形態によれば、リアクトル１０の製造において金型Ａを一次成形および二次成形のいずれにも使用するため、一次成形後に金型Ａから一次成形品１４を取り外す工程が不要となる。したがって、リアクトル１０の製造における作業工程を削減することができ、リアクトル１０の生産性が向上する。
【００８７】
また、一次成形前に、一次成形には関係のないコイル２８をコア部材１４と共に配置することで、リアクトル１０を構成する部材の配置が一度で済む。これにより、一次成形と二次成形との間にコイルを配置する工程がないため、一次成形工程と二次成形工程とを連続的に行うことができ、成形サイクルの短縮によってリアクトル１０の生産性がより向上する。
【００８８】
さらに、金型Ａと金型Ｂはそれぞれ直交する一方向に移動すればよいため、ステージ６２上で一次成形から二次成形に移る際の個々の金型Ａ，Ｂの移動量を短くでき、製造スペースを小さくすることができる。また、同じステージ６２上で一次成形と二次成形とが行われるため、これによっても製造スペースを小さくすることができる。
【００８９】
次に、図１６および図１７を参照して、本実施形態のリアクトル製造方法の実施に縦型ロータリー式の射出成形機を用いた場合について説明する。
【００９０】
図１６に示すように、縦型ロータリー式の射出成形機９０は、センタ軸９４を中心として矢印９６方向に回動可能なターンテーブル９２を備える。ターンテーブル９２上には、２組の可動型６０が径方向に対向する位置に設置されている。これにより、ターンテーブル９２を矢印９６方向に回動させることにより、作業ステージ９８に位置する一方の可動型６０を固定型５８に対応した位置に移動させて上述したようなリアクトル１０の成形工程を実施し、これと同時に、成形ステージ９９に位置する他方の可動型６０について、作業ステージで作業者Ｐ（または自動取出し及び配置装置）が、先に成形工程を終了したリアクトル１０を可動型６０から取り出して、次のコア部材１４およびコイル２８を配置することができる。したがって、リアクトル１０の製造をより効率よく行うことができる。
【００９１】
また、図１７に示すように、縦型ロータリー式の射出成形機１００を用いて本実施形態のリアクトルの製造方法を実施してもよい。この射出成形機１００は、センタ軸９４を中心として反時計回り方向に回転可能なターンテーブル１０２を備えている。そして、ターンテーブル１０２上には、３組の可動型６０ａ，６０ｂ，６０ｃが周方向に等間隔で設置されている。この場合、可動型６０ｂに対応する図示しない位置に一次成形用の固定型５８（または射出成形機）が設けられ、可動型６０ｃに対応する位置に図示しない二次成形用の固定型５８（または射出成形機）が設けられている。
【００９２】
この射出成形機１００では、作業ステージ１０４において可動型６０ａについてリアクトル１０の取り出しおよび部品１４，２８の配置を行い、ターンテーブル１０２を回転させて一次成形ステージ１０６で一次成形を行い、さらにターンテーブル１０２を回転させて二次成形ステージ１０８で二次成形を行う。
【００９３】
このように一次成形ステージと二次成形ステージとを分けることにより、特に一次成形と二次成形とで異なる樹脂材料を使用する場合などに有利であり、また、固定型に設けられるヒートランナ部およびバルブゲートの数を少なくできて固定型の構成が簡易になる利点もある。
【００９４】
なお、本発明に係るリアクトルの製造方法は、上述した実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更や改良が可能である。
【００９５】
例えば、上記においては、一次成形前にコイル２８を金型Ｃに配置しておくものとして説明したが、これに限定されるものではなく、一次成形に関係がないコイルを一次成形後であって二次成形前に金型Ｃに配置してもよい。これによっても、一次成形および二次成形のいずれにも金型Ａを用いることができ、これにより一次成形と二次成形との間で一次成形品を取り出して別の型に移す作業が不要になり、リアクトルの生産性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０  リアクトルまたは二次成形品、１２  リアクトルコア、１４  コア部材または一次成形品、１６，１８  脚部、１６ａ，１８ａ  脚部端面、２０  湾曲部、２２  一次モールド樹脂部、２４  脚部被覆部、２５ａ  凹部、２５ｂ  凸部、２６  壁部、２８  コイル、２８ａ，２８ｂ  コイル部、２９ａ，２９ｂ  導線端部、３４  二次モールド樹脂部、３６  コイル露出部、３８  取付部、４０  ボルト挿通穴、５０，９０，１００  射出成形機、５２  ベース、５４  支柱、５６  上フレーム、５８  固定型、５８ａ，５８ｂ，５８ｃ  凹部、５８ｄ  位置決め  孔、６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ  可動型、６２  ステージ、６３  側壁、６４  金型、６６  成形型、６８  射出ノズル、７０，７１，７２  ホットランナ部、７３，７８，８２  キャビティ、７４，７５，７６  バルブゲート、７７  永久磁石、７９，８０  ロック用凸部、８１  テーパ面、８４  駆動ユニットまたは油圧シリンダ、８６  ピストンロッド、９２，１０２  ターンテーブル、９４  センタ軸、１０４  作業ステージ、１０６  一次成形ステージ、１０８  二次成形ステージ。Ａ，Ｂ，Ｃ  金型、ｂ１，ｂ２  コア片、Ｐ  作業者。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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