(57)【要約】      （修正有）【課題】設置対象物に容易に取り付けることができるチョークコイル、およびその製造方法を提供する。【解決手段】一端と他端に開口部を有する筒状の磁性体で構成され、その内部空間が直方体状に形成された外コア２と、柱状の磁性体で構成され、その一端面３Ｌと他端面３Ｒとがそれぞれ、外コア２の内周面のうちの対向する二つの平面に対向して配置される内コア３と、巻線を巻回することで構成され、内コア３の外周に配置される巻回部４０を有するコイル４と、を備え、設置対象物上に、外コア２の一端側の開口端面２Ｄ，２Ｕを向けた状態で載置されるチョークコイル１であって、外コア２の開口端面２Ｄに配置され、チョークコイル１を設置対象物９に取り付ける際の台座となる放熱板７と、放熱板上に形成され、放熱板７と外コア２とを一体化させる粘着層６と、を備える。【選択図】図２
2016100539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端と他端に開口部を有する筒状の磁性体で構成され、その内部空間が直方体状に形成された外コアと、
柱状の磁性体で構成され、その一端面と他端面とがそれぞれ、前記外コアの内周面のうちの対向する二つの平面に対向して配置される内コアと、
巻線を巻回することで構成され、前記内コアの外周に配置される巻回部を有するコイルと、を備え、
設置対象物上に、前記外コアの一端側の開口端面を向けた状態で載置されるチョークコイルであって、
前記外コアの前記開口端面に配置され、チョークコイルを前記設置対象物に取り付ける際の台座となる放熱板と、
前記放熱板上に形成され、前記放熱板と前記外コアとを一体化させる粘着層と、
を備えるチョークコイル。
【請求項２】
前記粘着層は、前記放熱板に貼り付けられた両面粘着シートである請求項１に記載のチョークコイル。
【請求項３】
前記放熱板は金属板であり、前記粘着層は電気絶縁性を有する請求項１または請求項２に記載のチョークコイル。
【請求項４】
前記外コアの内部に充填され、少なくとも前記粘着層と前記巻回部の外周面との間を埋めるポッティング樹脂を備える請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のチョークコイル。
【請求項５】
前記内コアの外周面と前記巻回部の内周面との間に介在され、前記内コアと前記コイルとの間の電気的な絶縁を確保する筒状部と、
前記外コアの内周面と前記巻回部の端面との間に介在され、前記外コアと前記コイルとの間の電気的な絶縁を確保する鍔状部と、
を有するボビンを備える請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のチョークコイル。
【請求項６】
前記内コアは、前記ボビンにインサート成形されている請求項５に記載のチョークコイル。
【請求項７】
前記ボビンは、前記外コアの他端側の開口端面に係合することで前記外コアに対する前記ボビンの位置を決める位置決め部を備える請求項５または請求項６に記載のチョークコイル。
【請求項８】
前記ボビンは、前記外コアの外方に突出し、前記外コアの外方で前記放熱板に固定される固定部を備える請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載のチョークコイル。
【請求項９】
前記固定部と前記放熱板とがそれぞれネジ孔を有し、
両ネジ孔のネジ軸が一致している請求項８に記載のチョークコイル。
【請求項１０】
一端と他端に開口部を有する筒状の磁性体で構成され、その内部空間が直方体状に形成された外コアと、柱状の磁性体で構成される内コアと、巻線を巻回することで構成され、前記内コアの外周に配置される巻回部を有するコイルと、を準備する工程を含むチョークコイルの製造方法であって、
前記コイルの前記巻回部の内部に前記内コアが配置された第一組物を作製する工程αと、
チョークコイルを設置対象物上に取り付ける際の台座となる放熱板の上に粘着層を形成し、その粘着層を介して前記外コアの前記一端の開口端面を前記放熱板に粘着することで、前記放熱板と前記外コアとが前記粘着層で一体化された第二組物を作製する工程βと、
前記第一組物と前記第二組物とを、内コアの一端面と他端面とがそれぞれ、前記外コアの内周面のうちの対向する二つの平面に対向して配置されるように組み合わせる工程γと、を備えるチョークコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として電源回路の昇圧用、力率改善用又は電流平滑用として用いられるチョークコイルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チョークコイルは、例えば、電源回路の昇圧用、力率改善用又は電流平滑用として用いられている。例えば、Ｅ字型の一対の分割コアを組み合わせてなるチョークコイルなどが知られている。このチョークコイルでは、分割コアのＥ字の中央の脚片に巻線を巻回したコイルが配置される。しかし、このチョークコイルの分割コアには屈曲部分が多く形成されており、その屈曲部分に応力が集中し易いため、分割コアを扱う際に分割コアが損傷する可能性がある。
【０００３】
上記問題点に鑑み、特許文献１のチョークコイルが提案されている。当該チョークコイルは、内部空間が直方体状に形成された筒状の外コアと、外コアの内部に配置される柱状の内コアと、で磁性コアを構成したチョークコイルである。内コアの一端面と他端面とはそれぞれ、外コアの内周面のうちの対向する二平面に対向して配置されており、その内コアの外周にボビンを介してコイルが設けられている。このチョークコイルは、外コアの一方の開口端面を設置対象物（特許文献１では放熱部材と表記されている）に接触させた状態で固定される。上記構成のチョークコイルの外コアと内コアは、非常に単純な形状をしており、作製し易い上、応力が集中し易い部分がなく、扱い易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−５１４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のチョークコイルは、設置対象物への設置に手間がかかるという問題がある。
【０００６】
特許文献１のチョークコイルにおいて、設置対象物に固定する前の時点では、ボビンと一体化した内コアが外コアの内部に挿入されただけで、外コアと内コアとは確り固定された状態となっていない。そのため、特許文献１のチョークコイルは、トレイに乗せてバンドで固定した状態で設置対象物の近傍に運ばれ、トレイを外して設置対象物に固定される。このような構成のチョークコイルでは、設置対象物に取り付ける際にトレイを外す手間やトレイを片づける手間がかかるため、チョークコイルを搭載する製品の生産性が低下する。
【０００７】
そこで、上記事情に鑑みて、設置対象物に容易に取り付けることができるチョークコイル、およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るチョークコイルは、一端と他端に開口部を有する筒状の磁性体で構成され、その内部空間が直方体状に形成された外コアと、柱状の磁性体で構成され、その一端面と他端面とがそれぞれ、前記外コアの内周面のうちの対向する二つの平面に対向して配置される内コアと、巻線を巻回することで構成され、前記内コアの外周に配置される巻回部を有するコイルと、を備え、設置対象物上に、前記外コアの一端側の開口端面を向けた状態で載置されるチョークコイルである。このチョークコイルはさらに、前記外コアの前記開口端面に配置され、チョークコイルを前記設置対象物に取り付ける際の台座となる放熱板と、前記放熱板上に形成され、前記放熱板と前記外コアとを一体化させる粘着層と、を備える。
【０００９】
本発明の一態様に係るチョークコイルの製造方法は、一端と他端に開口部を有する筒状の磁性体で構成され、その内部空間が直方体状に形成された外コアと、柱状の磁性体で構成される内コアと、巻線を巻回することで構成され、前記内コアの外周に配置される巻回部を有するコイルと、を準備する工程を含むチョークコイルの製造方法であって、下記工程α〜工程γを含む。
[工程α]…前記コイルの前記巻回部の内部に前記内コアが配置された第一組物を作製する。
[工程β]…チョークコイルを設置対象物上に取り付ける際の台座となる放熱板の上に粘着層を形成し、その粘着層を介して前記外コアの前記一端の開口端面を前記放熱板に粘着することで、前記放熱板と前記外コアとが前記粘着層で一体化された第二組物を作製する。
[工程γ]…前記第一組物と前記第二組物とを、内コアの一端面と他端面とがそれぞれ、前記外コアの内周面のうちの対向する二つの平面に対向して配置されるように組み合わせる。
【発明の効果】
【００１０】
上記チョークコイルは、設置対象物に容易に取り付けることができる。また、上記チョークコイルの製造方法は、設置対象物に容易に取り付けることができるチョークコイルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のチョークコイルの概略斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図２の部分拡大図である。
【図５】実施形態のチョークコイルの製造方法における工程αの説明図である。
【図６】実施形態のチョークコイルの製造方法における工程βの説明図である。
【図７】実施形態のチョークコイルの製造方法における工程γの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
・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。
【００１３】
＜１＞実施形態のチョークコイルは、一端と他端に開口部を有する筒状の磁性体で構成され、その内部空間が直方体状に形成された外コアと、柱状の磁性体で構成され、その一端面と他端面とがそれぞれ、前記外コアの内周面のうちの対向する二つの平面に対向して配置される内コアと、巻線を巻回することで構成され、前記内コアの外周に配置される巻回部を有するコイルと、を備え、設置対象物上に、前記外コアの一端側の開口端面を向けた状態で載置されるチョークコイルである。このチョークコイルはさらに、前記外コアの前記開口端面に配置され、チョークコイルを前記設置対象物に取り付ける際の台座となる放熱板と、前記放熱板上に形成され、前記放熱板と前記外コアとを一体化させる粘着層と、を備える。
【００１４】
上記構成によれば、粘着層を介して外コアに粘着され、チョークコイルを設置対象物に載置する台座として機能する放熱板によって、チョークコイル全体を一体物として扱うことができ、また放熱板ごとチョークコイルを設置対象物上に設置することができる。そのため、チョークコイルを設置対象物上に設置し易い。また、放熱板によってチョークコイルで発生した熱を設置対象物に効率的に逃がすことができるので、チョークコイルの動作を安定させることができる。
【００１５】
＜２＞実施形態のチョークコイルとして、前記粘着層は、前記放熱板に貼り付けられた両面粘着シートである形態を挙げることができる。
【００１６】
上記構成によれば、チョークコイルの生産性を向上させることができる。粘着層の形成のための特別な設備を用いる必要がなく、放熱板に両面粘着シートを貼り付けるだけで、放熱板に粘着層を形成することができるからである。
【００１７】
＜３＞実施形態のチョークコイルとして、前記放熱板は金属板であり、前記粘着層は電気絶縁性を有する形態とすると良い。
【００１８】
金属板は強度に優れるため、放熱板を金属板とすることで、チョークコイルを扱う際に放熱板が屈曲したり割れたりすることを抑制することができる。また、電気絶縁性を有する粘着層を用いることで、金属板で構成される放熱板とコイルの巻回部との間の絶縁を確保することができる。
【００１９】
＜４＞実施形態のチョークコイルとして、前記外コアの内部に充填され、少なくとも前記粘着層と前記巻回部の外周面との間を埋めるポッティング樹脂を備える形態を挙げることができる。
【００２０】
上記構成によれば、ポッティング樹脂によって、巻回部を備えるコイル、外コア、および粘着層が形成された放熱板を強固に一体化させることができる。その結果、外コアと、巻回部の内部に配置される内コアと、の相対的な位置を精度良く決めることができる。また、コイルから粘着層に至る放熱経路を形成することができるため、チョークコイルの放熱性を向上させることができる。
【００２１】
＜５＞実施形態のチョークコイルとして、前記内コアの外周面と前記巻回部の内周面との間に介在され、前記内コアと前記コイルとの間の電気的な絶縁を確保する筒状部と、前記外コアの内周面と前記巻回部の端面との間に介在され、前記外コアと前記コイルとの間の電気的な絶縁を確保する鍔状部と、を有するボビンを備える形態を挙げることができる。
【００２２】
上記構成によれば、コイルと、内コアおよび外コアと、の間の絶縁をより確実に確保することができ、チョークコイルの動作を安定化させることができる。
【００２３】
＜６＞前記ボビンを備える実施形態のチョークコイルとして、前記内コアは、前記ボビンにインサート成形されている形態を挙げることができる。
【００２４】
上記構成によれば、チョークコイルの生産性を向上させることができる。内コアをボビンにインサート成形しておけば、チョークコイルの作製の際、ボビンの筒状部に内コアを挿入する手間、筒状部における適正な位置に内コアを配置する手間を低減することができるからである。
【００２５】
＜７＞前記ボビンを備える実施形態のチョークコイルとして、前記ボビンは、前記外コアの他端側の開口端面に係合することで前記外コアに対する前記ボビンの位置を決める位置決め部を備える形態を挙げることができる。
【００２６】
上記構成によれば、外コアとボビンの相対的な位置が精度良く決まるので、外コアと、ボビンの筒状部の内部に配置される内コアと、の相対的な位置も精度良く決まる。
【００２７】
＜８＞前記ボビンを備える実施形態のチョークコイルとして、前記ボビンは、前記外コアの外方に突出し、前記外コアの外方で前記放熱板に固定される固定部を備える形態を挙げることができる。
【００２８】
上記構成によれば、固定部を備えるボビンと放熱板とを一体化させることができる。ボビンと放熱板とを一体に固定できれば、ボビンと放熱板との相対的な位置が精度良く決まる。つまり、ボビンの筒状部の内部に配置される内コアと、放熱板に一体化された外コアと、の相対的な位置も精度良く決まる。
【００２９】
＜９＞前記固定部を有するボビンを備える実施形態のチョークコイルとして、前記固定部と前記放熱板とがそれぞれネジ孔を有し、両ネジ孔のネジ軸が一致している形態を挙げることができる。
【００３０】
上記構成によれば、チョークコイルを設置対象物上にネジ止めすることができる。その際、固定部のネジ孔と放熱板のネジ孔とが一致しているため、ネジ止めによって、固定部を有するボビンと放熱板とを一体に設置対象物に固定することができる。ボビンと放熱板とを一体に固定できれば、ボビンと放熱板との相対的な位置が精度良く決まるので、ボビンの筒状部の内部に配置される内コアと、放熱板に一体化された外コアと、の相対的な位置も精度良く決まる。
【００３１】
＜１０＞実施形態のチョークコイルの製造方法は、一端と他端に開口部を有する筒状の磁性体で構成され、その内部空間が直方体状に形成された外コアと、柱状の磁性体で構成される内コアと、巻線を巻回することで構成され、前記内コアの外周に配置される巻回部を有するコイルと、を準備する工程を含むチョークコイルの製造方法であって、下記工程α〜工程γを含む。
[工程α]…前記コイルの前記巻回部の内部に前記内コアが配置された第一組物を作製する。
[工程β]…チョークコイルを設置対象物上に取り付ける際の台座となる放熱板の上に粘着層を形成し、その粘着層を介して前記外コアの前記一端の開口端面を前記放熱板に粘着することで、前記放熱板と前記外コアとが前記粘着層で一体化された第二組物を作製する。
[工程γ]…前記第一組物と前記第二組物とを、内コアの一端面と他端面とがそれぞれ、前記外コアの内周面のうちの対向する二つの平面に対向して配置されるように組み合わせる。
【００３２】
上記チョークコイルの製造方法によれば、実施形態のチョークコイルを生産性良く製造することができる。
【００３３】
・本発明の実施形態の詳細
以下、本発明のチョークコイルの実施形態を図面に基づいて説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、本発明は実施形態に示される構成に限定されるわけではなく、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および範囲内の全ての変更が含まれることを意図する。
【００３４】
＜実施形態１＞
≪全体構成≫
図１〜７を参照し、実施形態１のチョークコイル１を説明する。図１はチョークコイル１の概略斜視図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、図４は図２の部分拡大図である。また、図５〜図７は、チョークコイルの製造方法の手順を示す説明図である。
【００３５】
図１〜３に示すチョークコイル１は、特許文献１のチョークコイルと同様に、外コア２と内コア３（図２，３参照）とコイル４とを備えており、冷却ベースなどの設置対象物９上に載置された状態で使用される。本実施形態のチョークコイル１はさらに、コイル４とコア２，３との間の絶縁を確保するボビン５を備える。この本実施形態のチョークコイル１の従来との主な相違点は、外コア２と設置対象物９との間に介在される放熱板７を備えること、およびこの放熱板７が粘着層６（図２，３を参照）によって外コア２の開口端面２Ｄに接着されていることである。以下、チョークコイル１に備わる各構成を詳細に説明する。
【００３６】
≪外コア≫
外コア２は、一端側（紙面下側）と他端側（紙面上側）に開口部を有する筒状の磁性体であり、その内部空間が直方体状に形成された部材である。つまり、外コア２の内周面は、枠状に配置される四つの平面から構成されている。このような内周面に対して、筒状の磁性体の外周面の形状は特に限定されず、例えば円筒状であっても良いし、内周面と同様に直方体状であっても良い。本実施形態の外コア２は、内周面と同様、外周面も直方体状に形成された部材、即ち角筒状の部材となっている。
【００３７】
図２，３に示すように、外コア２における開口部を有する開口端面２Ｕ，２Ｄは、平坦に形成されている。本実施形態では、開口端面２Ｄが設置対象物９に対向するように、チョークコイル１が設置対象物９上に載置される。
【００３８】
外コア２としては、鉄などの鉄属金属やその合金（例えば、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金）などに代表される軟磁性粉末（軟磁性粒子の集合体）を圧縮成形した圧粉成形体が利用できる。軟磁性粒子の表面には、リン酸塩やシリコーンなどの絶縁被覆が形成されており、その絶縁被覆によって圧粉成形体の渦電流損を低減することができる。上記外コア２として、軟磁性粉末を含む樹脂を成形型で成形した複合材料を利用することもできる。
【００３９】
≪内コア≫
内コア３は、図２に示すように、一端面３Ｌと他端面３Ｒを有する柱状体の磁性体であり、一端面３Ｌと他端面３Ｒとがそれぞれ、外コア２の内周面のうちの対向する二平面に対向して配置される部材である。内コア３の形状は特に限定されず、円柱状であっても良いし、楕円柱状であっても良いし、角柱状であっても良い。本実施形態の内コア３は、後述するチョークコイルの製造方法の説明図である図５に示すように、角柱の外周面（端面を除く面）の角部をＲ面取りした部材となっている。
【００４０】
内コア３としては、外コア２と同様に、圧粉成形体や複合材料を利用することができる。内コア３は、図示するように一本の柱状の磁性体で構成されていても良いが、圧粉成形体や複合材料のコア片と、コア片よりも低透磁率の板状のギャップ材と、を交互に連結させた積層柱状体であっても良い。ギャップ材には、アルミナなどの非磁性材を利用することができる。この内コア３の磁気特性（比透磁率や飽和磁束密度など）と、上述した外コア２の磁気特性と、を異ならせても良く、そうすることでチョークコイル１の性能を向上させることができる場合がある。
【００４１】
≪コイル≫
コイル４は、巻線を巻回してなる巻回部４０を備える。本実施形態の巻回部４０は、巻線を多層に巻回することで形成されており、後述するボビン５の筒状部５０の外形に沿った角筒状となっている。角筒状の巻回部４０とは、その端面形状が略四角形状（正方形状を含む）の角を丸めた形状の巻回部のことである（特に図３を参照）。もちろん、巻回部４０は円筒状に形成しても構わない。円筒状の巻回部とは、その端面形状が閉曲面形状（楕円形状や真円形状、レーストラック形状など）の巻回部のことである。
【００４２】
コイル４を構成する巻線は、銅やアルミニウム、マグネシウム、あるいはその合金といった導電性材料からなる平角線や丸線などの導体の外周に、絶縁性材料からなる絶縁被覆を備える被覆線によって構成することができる。本実施形態では、銅製の丸線の外周をエナメル（代表的にはポリアミドイミド）で被覆した被覆丸線を利用している。その他、断面が矩形の平角線の外周をエナメルで被覆した被覆平角線を利用することもできる。その場合、巻回部４０は、被覆平角線をエッジワイズ巻きにすること形成することができる。
【００４３】
コイル４の両端部４Ａ，４Ｂは、巻回部４０から引き延ばされて、図示しない端子部材に接続される。この端子部材を介して、コイル４に電力供給を行なう電源などの外部装置が接続される。端部４Ａ，４Ｂの引き出し方向は特に限定されないが、本実施形態では、外コア２の筒軸方向（開口部の中心を繋いだ方向）に端部４Ａ，４Ｂが引き出されている。
【００４４】
≪ボビン≫
ボビン５は、筒状部５０と、筒状部５０の両端部にそれぞれ形成される鍔状部５１Ａ，５１Ｂと、を備える（特に、図２、合わせて図５も参照）。筒状部５０の内部には上述した内コア３が収納され、筒状部５０の外周には上述したコイル４の巻回部４０が配置される。即ち、筒状部５０は、内コア３の外周面と巻回部４０の内周面との間に介在され、内コア３とコイル４との電気的な絶縁を確保するためのものである。
【００４５】
ここで、筒状部５０内への内コア３の配置は、本実施形態に示すように筒状部５０に内コア３を挿入することで行っても良いし、筒状部５０に内コア３をインサート成形で一体化させることで行っても良い。前者の場合、筒状部５０における内コア３の固定は接着剤などで行うことができる。
【００４６】
一方、鍔状部５１Ａ，５１Ｂは、外コア２の内周面と巻回部４０の端面との間に介在され、外コア２とコイル４との間の電気的な絶縁を確保するためのものである。鍔状部５１Ａ，５１Ｂには、筒状部５０にフランジ状に繋がっており、上記筒状部５０の内部に内コア３を挿入できるようになっている。
【００４７】
ここで、筒状部５０の内部空間が一方の鍔状部５１Ａ（５１Ｂ）に開口し、他方の鍔状部５１Ｂ（５１Ａ）には開口しない形態、即ち他方の鍔状部５１Ｂ（５１Ａ）が筒状部５０の他端を封止する形態とすることもできる。その場合、鍔状部５１Ａ（５１Ｂ）の孔から筒状部５０に内コア３を挿入したときに、内コア３の端面が鍔状部５１Ｂ（５１Ａ）に当て止めされ、筒状部５０における内コア３の位置を精度良く決定することができる。
【００４８】
本実施形態のボビン５はさらに、外コア２に対するボビン５の位置を決める位置決め部５２Ａ，５２Ｂと、ボビン５を後述する放熱板７に固定する固定部５３Ａ，５３Ｂを備える。位置決め部５２Ａ（５２Ｂ）は、鍔状部５１Ａ（５１Ｂ）の上端に形成され、筒状部５０の外方側に伸びる。つまり、鍔状部５１Ａ（５１Ｂ）と位置決め部５２Ａ（５２Ｂ）とが概略Ｌ字型に繋がっている。この位置決め部５２Ａ，５２Ｂは、外コア２の上端の開口端面２Ｕに係合し、外コア２内でのボビン５の筒状部５０の位置、即ち外コア２内での内コア３の位置を決定する。
【００４９】
一方、固定部５３Ａ（５３Ｂ）は、位置決め部５２Ａ（５２Ｂ）の外方側に繋がる壁部と、壁部の下端に繋がる脚部と、で構成されている。壁部は鍔状部５１Ａ（５１Ｂ）に略平行に形成されており、脚部は外コア２の開口端面２Ｄに略平行に形成されており、固定部５３Ａ（５３Ｂ）の全体形状は、概略Ｌ字型となっている。壁部には、鍔状部５１Ａ（５１Ｂ）に対応する位置に孔が形成されており、筒状部５０に内コア３を挿入し易くなっている。脚部には、カラー（図２参照）が埋設されており、そのカラーによってチョークコイル１を設置対象物９にネジ止めするボルト９Ｂのためのネジ孔５ｈ（図５参照）が形成されている。固定部５３Ａ，５３Ｂは、後段のチョークコイルの製造方法の説明で詳しく述べるように、放熱板７に接着されており、ボビン５と放熱板７とを一体化させる。その結果、ボビン５と放熱板７との相対的な位置、即ちボビン５の筒状部５０の内部に配置される内コア３と放熱板７に一体化された外コア２との相対的な位置を精度良く決定することができる。
【００５０】
以上説明したボビン５の構成材料には、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（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を利用することができる。その他、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を利用することも可能である。上記樹脂にセラミックスフィラーを含有させて、ボビン５に熱伝導率を向上させても良い。セラミックスフィラーとしては、例えば、アルミナやシリカなどの非磁性粉末を利用することができる。
【００５１】
≪放熱板≫
放熱板７は、その上面に外コア２が載置される部材であって、チョークコイル１を設置対象物９に固定する際に台座として働くと共に、チョークコイル１の使用時にチョークコイル１で発生した熱を設置対象物９に逃がす働きを持っている。外コア２は、開口端面２Ｄを下にして放熱板７上に載置される。放熱板７によって、チョークコイル１の使用時に発生した熱を効率的に設置対象物９に逃がすことができ、チョークコイル１の動作を安定させることができる。
【００５２】
放熱板７は、台座としての機能を発揮するために、少なくとも外コア２の開口端面と同じ大きさを有する。チョークコイル１のハンドリング性を高める意味で、放熱板７は、開口端面２Ｄよりも大きいことが好ましく、本実施形態では、内コア３の軸方向に放熱板７の長さが外コア２よりも長くなっている。一方で、内コア３の軸方向と直交する方向における放熱板７の長さは外コア２とほぼ同じとなっている。内コア３の軸方向に放熱板７が長くなっている部分には、チョークコイル１を設置対象物９にネジ止めするためのボルト９Ｂが挿通されるネジ孔７ｈ（図６）が形成されている。
【００５３】
放熱板７に求められる特性としては、第一に優れた熱伝導性を有することが挙げられる。具体的には、放熱板７は、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することが好ましく、放熱板７の熱伝導率は高ければ高い方が好ましい。また、放熱板７は、外コア２などの重みによって放熱板７が屈曲したり破損したりすることがないように、強度に優れることが好ましい。以上の特性を満たす放熱板７の材料として、例えばアルミニウムやアルミニウム合金、マグネシウムやマグネシウム合金などを挙げることができる。
【００５４】
≪粘着層≫
粘着層６は、放熱板７上に形成され、放熱板７と外コア２とを一体化させる。本実施形態では、粘着層６の形成範囲は、少なくとも外コア２の開口端面２Ｄの開口部よりも大きくする必要がある。放熱板７と外コア２とを一体化させるという粘着層６の機能を考慮すれば、粘着層６の形成範囲は、外コア２の開口端面２Ｄと同じかそれ以上とすることが好ましい。本実施形態では、粘着層６の形成範囲を外コア２の開口端面２Ｄとほぼ同じとしており、そのため外コア２の開口端面２Ｄ全体が粘着層６によって放熱板７に接合される。
【００５５】
上記粘着層６は、電気絶縁性を有することが好ましい。コイル４の巻回部４０に近接する放熱板７を金属板とする場合、コイル４の巻線には絶縁被覆が形成されているものの、巻回部４０と放熱板７との間に電流が流れる恐れがある。巻回部４０と放熱板７との間に配置される粘着層６が電気絶縁性を有していれば、巻回部４０と放熱板７との間に電流が流れることを抑制することができる。電気絶縁性の指標としては、２．５ｋＶ／５０μｍ以上の絶縁破壊電圧を有することが挙げられる。
【００５６】
上記粘着性や電気絶縁性を満たす粘着層６の構成材料としては、例えばシリコーン樹脂や、ポリイミド樹脂などを利用することができる。粘着層６に上述した非磁性・電気絶縁性のセラミックスフィラーを含有させ、粘着層６の熱伝導率を向上させても良い。この粘着層６は両面粘着シートで構成しても良く、その場合、放熱板７に両面粘着シートを貼り付けるだけで放熱板７の上に粘着層６を形成することができる。例えば、電気絶縁性に優れる材料からなる基材の両面に粘着性の層を形成した両面粘着シートであれば、放熱板７と外コア２とを一体化させる機能に加えて、放熱板７とコイル４との間の電気的な絶縁を確保する機能を持った粘着層６とすることができる。具体的には、ポリイミドの基材の両面にシリコーン樹脂で粘着性の層を形成した両面粘着シートを利用することができる。
【００５７】
≪その他≫
本実施形態のチョークコイル１はさらに、図２，３に示すように、外コア２の内部に充填され、少なくとも粘着層６と巻回部４０の外周面との間を埋めるポッティング樹脂８を備える。ポッティング樹脂８は、コイル４の熱を効率的に放熱板７側に逃がすための放熱経路として機能する。そのため、ポッティング樹脂８は、優れた熱伝導率、具体的には０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することが好ましく、熱伝導率は１Ｗ／ｍ・Ｋ以上がより好ましく、熱伝導率は２Ｗ／ｍ・Ｋ以上がさらに好ましく、３Ｗ／ｍ・Ｋ以上が最も好ましい。
【００５８】
また、このポッティング樹脂８は、巻回部４０を備えるコイル４、外コア２、および粘着層６が形成された放熱板７を強固に一体化させる機能を持つ。その結果、外コア２と、巻回部４０の内部に配置される内コア３と、の相対的な位置を精度良く決めることができる。ポッティング樹脂８にこの機能を発揮させるには、図４の部分拡大図に示すように、巻回部４０の巻線がポッティング樹脂８に埋まっていることが好ましい。
【００５９】
ポッティング樹脂８の構成材料としては、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などを利用することができる。ポッティング樹脂８に上述した非磁性・電気絶縁性のセラミックスフィラーを含有させ、ポッティング樹脂８の熱伝導率を向上させても良い。
【００６０】
ポッティング樹脂８の代わりに、熱伝導率に優れる放熱シートを利用することもできる。その場合、変形性に優れる柔らかい放熱シートを利用することで、放熱シートに巻回部４０の巻線が埋もれた状態（図４に示す状態と同じ状態）とすることができる。
【００６１】
≪チョークコイルの作製手順≫
以上説明した構成を備えるチョークコイル１は、概略以下の工程α〜工程γを備えるチョークコイルの製造方法により作製することができる。
［工程α］…内コア３とコイル４とが一体になった第一組物Ｃ１を作製する。本実施形態では、内コア３とコイル４に加えてボビン５を一体化させた第一組物Ｃ１を作製する。
［工程β］…外コア２と放熱板７とが一体になった第二組物Ｃ２を作製する。
［工程γ］…第一組物Ｃ１と第二組物Ｃ２とを組み合わせる。
以下、チョークコイルの製造方法に備わる各工程を図５〜図７に基づいて説明する。なお、工程αと工程βの順番は入れ換えることが可能である。
【００６２】
［工程α］
工程αを行うにあたり、図５の上図に示すように、まずボビン５を用意する。次いで、図５の下図に示すように、ボビン５の筒状部５０の外周に巻線を巻回することでコイル４の巻回部４０を形成すると共に、筒状部５０の内部に内コア３を挿入し、内コア３とボビン５とコイル４とが一体になった第一組物Ｃ１を作製する。その際、内コア３の周面に接着剤を塗布しておき、筒状部５０内での内コア３の位置が固定されるようにする。
【００６３】
上述した構成とは異なり、インサート成形などで内コア３を一体化したボビン５を作製し、その一体化物にコイル４を形成しても構わない。そうすることで、ボビン５の筒状部５０内に内コア３を挿入する手間、筒状部５０における内コア３の位置決めの手間を低減することができる。
【００６４】
［工程β］
工程βを行うにあたり、図６に示すように、まず放熱板７を用意する。次いで、その放熱板７の上面に粘着層６を形成する。粘着層６として、両面粘着シートを利用すれば、粘着層６の形成が容易である。両面粘着シートとしては、ポリイミドの基材の両面にシリコーン樹脂の粘着層を形成したものを挙げることができる。
【００６５】
次いで、粘着層６の輪郭線と外コア２の開口端面２Ｄの輪郭線を合わせて、粘着層６を形成した放熱板７に外コア２を取り付ける。その結果、放熱板７上に外コア２が一体化された第二組物Ｃ２が形成される。
【００６６】
［工程γ］
工程γでは、図７に示すように、第一組物Ｃ１の内コア３の一端面と他端面とがそれぞれ、第二組物Ｃ２の外コア２の内周面のうちの対向する二つの平面に対向して配置されるように外コア２の内部に第一組物Ｃ１の巻回部４０を挿入し、第一組物Ｃ１と第二組物Ｃ２とを組み合わせる。本実施形態では、両組物Ｃ１，Ｃ２を組み合わせる前に、外コア２の内部にポッティング樹脂（図示せず）を充填すると共に、外コア２の上方側の開口端面２Ｕにおけるボビン５の位置決め部５２Ａ，５２Ｂに対応する部分、および放熱板７におけるボビン５の固定部５３Ａ，５３Ｂに対応する部分に、予め接着部材２ｂを形成している。外コア２の内部にポッティング樹脂を充填しておくことで、外コア２の内部に挿入された第一組物Ｃ１の下端側の部分がポッティング樹脂に埋設される。また、接着部材２ｂを形成しておくことで、位置決め部５２Ａ，５２Ｂが外コア２の上方側の開口端面２Ｕに固定され、固定部５３Ａ，５３Ｂが放熱板７に固定される。なお、両組物Ｃ１，Ｃ２の組み合わせの際、ボビン５のネジ孔５ｈと、放熱板７のネジ孔７ｈと、を位置合わせしておく。
【００６７】
最後に、両組物Ｃ１，Ｃ２を組み合わせたものを熱処理し、ポッティング樹脂と接着部材２ｂを硬化させ、両組物Ｃ１，Ｃ２を確実に係合させ、チョークコイル１を完成させる。
【００６８】
≪効果≫
以上説明した本実施形態のチョークコイル１は、その構成部材全てが一体に形成されるため、扱い易い。このチョークコイル１を、図１に示すように設置対象物９上に取り付ける場合、放熱板７ごとチョークコイル１を設置対象物９上の所定位置に配置し、ボルト９Ｂでネジ止めすれば良い。そのため、従来に比べて設置対象物９へのチョークコイル１の設置が容易で、チョークコイル１を備える製品の生産性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明のチョークコイルは、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車といった電動車両に搭載される双方向ＤＣ−ＤＣコンバータといった電力変換装置の構成部品に利用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  チョークコイル  Ｃ１  第一組物  Ｃ２  第二組物
２  外コア  ２Ｄ，２Ｕ  開口端面  ２ｂ  接着部材
３  内コア  ３Ｌ  一端面  ３Ｒ  他端面
４  コイル  ４０  巻回部  ４Ａ，４Ｂ  端部
５  ボビン
５０  筒状部  ５１Ａ，５１Ｂ  鍔状部  ５２Ａ，５２Ｂ  位置決め部
５３Ａ，５３Ｂ  固定部  ５ｈ  ネジ孔
６  粘着層
７  放熱板  ７ｈ  ネジ孔
８  ポッティング樹脂
９  設置対象物  ９Ｂ  ボルト
【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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