JP7169108B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明は、リアクトルに関する。

リアクトルは、ハイブリッド自動車、電気自動車や燃料電池車の駆動システム等をはじめ、種々の用途で使用されている。例えば、車載用の昇圧回路に用いられるリアクトルとして、環状コアの周囲を樹脂によるモールド成型等によって被覆し、その外周にコイルを巻回したものが知られている。

この種のリアクトルは、磁性体からなるコア及びコアに巻回されたコイルを有するリアクトル本体を、アルミニウムなどの金属製のケースに収容し、リアクトル本体とケースの間に充填材を注入し、充填材を固化させることで、充填材がリアクトル本体とケースの隙間を埋めている。つまり、リアクトル本体は、充填材に覆われている。リアクトル本体は、コイルに電流が流れると発熱する。このリアクトル本体に発生する熱は、充填材を介してケースへ伝搬させることで、放熱させている。

特開２０１６－１５７８５８号公報

リアクトル本体の熱を効率良くケースに伝搬させるためには、ケースとリアクトル本体との隙間を万遍なく充填材で埋める必要がある。換言すれば、充填材を注入して固化するまでの間に、充填材をケースとリアクトル本体との隙間に万遍なく行き渡らせる必要がある。一方で、リアクトル本体とケースの距離は短い方が放熱性が向上するため、リアクトル本体とケースの隙間は狭い。充填材は粘性を有するので、隙間が狭い部分を通過するのに時間がかかり、充填材の充填に時間がかかっていた。また、例えば、所望の時間内に、コイルの巻線の間などのリアクトル本体の細部まで、充填材が充填されず、リアクトルの放熱を妨げる要因となっていた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、充填材の流動性を向上させることで充填時間を短縮するとともに、放熱性の向上を図ることができるリアクトルを提供することにある。

本発明のリアクトルは、コアと、前記コアを巻回しているコイルと、を有するリアクトル本体と、底面と、前記底面の縁から立ち上がる側壁と、を有し、前記リアクトル本体を収容する金属製のケースと、前記リアクトル本体と前記ケースとの隙間に形成され、充填材が固化してなる充填成形部と、を備え、前記側壁は、前記充填材が注入される注入口を有し、前記注入口は、前記側壁の端部から前記側壁が前記底面から立ち上がる基端部分に沿って形成され、前記コイルから離れる方向に前記側壁から膨出し、前記側壁と前記底面の繋ぎ目が湾曲形状となっていること、を特徴とする。

前記注入口は、前記側壁の端部における前記コイルと前記側壁との隙間が、前記側壁が前記底面から立ち上がる基端部分における前記コイルと前記側壁との隙間よりも広くてもよい。前記注入口は、前記側壁の端部における前記コイルと前記側壁との隙間が最も広く、前記底面に向かうにつれて隙間が連続的に狭くてもよい。

前記注入口は、前記側壁の端部から前記底面に向かって段差のない一続きの湾曲形状としてもよい。また、前記注入口は、前記コイルの巻軸方向と平行に配置された前記側壁に設けていてもよい。さらに、前記注入口は、１つのみ設けてもよい。

前記底面は、複数の辺を有し、前記側壁は、前記辺毎にそれぞれ前記底面から立ち上がって構成され、１つの辺から立ち上がった前記側壁は、当該側壁の一部分に前記注入口が設けられ、前記注入口が設けられていない当該側壁の他の部分は、前記注入口が設けられている一部分より前記コイルとの隙間が狭くてもよい。

本発明によれば、充填材の流動性を向上させることで充填時間を短縮するとともに、放熱性の向上を図るリアクトルを得ることができる。

第１の実施形態に係るリアクトルの全体構成を示す斜視図である。 第１の実施形態に係るリアクトルの分解斜視図である。 図１のＡ―Ａ断面図である。 変形例１に係るリアクトルのケースの斜視図である。 変形例２に係るリアクトルの側壁とコイルを拡大した拡大平面図である。

［第１の実施形態］
［概略構成］
本実施形態に係るリアクトルについて図面を参照しつつ説明する。図１は、第１の実施形態に係るリアクトルの全体構成を示す斜視図である。図２は、第１の実施形態に係るリアクトルの分解斜視図である。

リアクトル１は、電気エネルギーを磁気エネルギーに変換して蓄積及び放出する電磁気部品であり、電圧の昇降圧等に使用される。本実施形態のリアクトル１は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等で使用される大容量のリアクトルである。リアクトルは、これら自動車に搭載される昇圧回路の主要部品である。

図１及び図２に示すように、本実施形態のリアクトル１は、リアクトル本体２、ケース７及び充填成形部８を有する。リアクトル本体２は、コア３と樹脂部材４とコイル５と温度センサ６を有する。コア３は環状形状を有し、コア３の外周の一部にコイル５が巻回されている。樹脂部材４は、コア３とコイル５とを絶縁する。温度センサ６は、リアクトル１内部の温度を検出する。

ケース７は、リアクトル本体２より若干大きく、隙間を空けてリアクトル本体２を収容する。ケース７は、概略矩形状の底面７１と底面７１の縁の各辺から立ち上がる側壁７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄを有し、上面は開口している。この開口からリアクトル本体２が挿入される。充填成形部８は、リアクトル本体２とケース７の隙間に充填された充填材が固化してなる部材である。ケース７の側壁７２ｂ、７２ｄは、注入口７３を有する。注入口７３は、コイル５から離れる方向に膨出し、側壁７２ｂ、７２ｄの端部から底面７１に向かって段差のない一続きの湾曲形状となっている。この注入口７３から充填材が注入され、固化することにより充填成形部８が形成される。

［詳細構成］
本実施形態のリアクトル１の各構成部材について詳細に説明する。なお、本明細書において、コイル５の巻軸方向が「Ｙ軸方向」である。Ｙ軸方向と直交し、２つのコイル５１ａ、５１ｂが隣接する方向と平行な方向を「Ｘ軸方向」という。Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向を「Ｚ軸方向」といい、このＺ軸方向がリアクトルの高さ方向である。図１のＺ軸方向の矢印が示す方向を「上」側、その逆方向を「下」側とする。「下」は「底」とも称する。これらの方向は、リアクトルの各構成の位置関係を示すための表現であり、リアクトルが設置対象に設置された際の位置関係及び方向を限定するものではない。

［コア］
コア３は、一対の平行な直線部分と、この一対の直線部分を繋ぐ略Ｕ字型の連結部分を有する環状形状となっている。つまり、コア３は、一対の部分円の凸側を相反する方向に離間して対向させ、各部分円の両端をそれぞれ平行な直線で結んだ形状である概略角丸長方形の環状形状を有する。

コイル５が巻回される直線部分は、磁束が発生する脚部である。コイル５が巻回されていない連結部分は、脚部で発生した磁束を通過させるヨーク部である。このように、脚部で発生した磁束がヨーク部を通過することで、コア３には環状の閉じた磁気回路が形成される。

コア３は、脚部を構成する複数のＩ字型コア３３と、ヨーク部を構成する２つのＵ字型コア３１、３２と、複数のスペーサ３４と、を有する。スペーサ３４は、Ｉ字型コア３３の間、及びＵ字型コア３１、３２とＩ字型コア３３の間に配置される。Ｕ字型コア３１、３２及びＩ字型コア３３は、スペーサ３４を介して接着剤で接合されることにより、コア３は環状形状となる。Ｕ字型コア３１、３２及びＩ字型コア３３は、圧粉磁心、フェライトコア、又は積層鋼板などの磁性体からなる。本実施形態では、圧粉磁心を用いている。

スペーサ３４は、板状のギャップスペーサである。スペーサ３４は、コア間の所定幅の磁気的なギャップを与え、リアクトルのインダクタンス低下を防止する。スペーサ３４としては、非磁性体、セラミック、非金属、樹脂、炭素繊維、若しくはこれら二種以上の合成材又はギャップ紙を用いることができる。なお、スペーサ３４は必ずしも設ける必要はなく、Ｕ字型コア３１、３２及びＩ字型コア３３を直接接着剤で接続してもよいし、エアギャップを設けてもよい。

［樹脂部材］
樹脂部材４は、コア３とコイル５を絶縁する。樹脂部材４を構成する樹脂の種類としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、ＢＭＣ（Ｂｕｌｋ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、ＰＰＳ（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ）、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等が挙げられる。

樹脂部材４は、２分割で構成されており、樹脂体４１と樹脂体４２とを有する。即ち、樹脂部材４は、樹脂体４１と、樹脂体４２を別々に成形する。そして、樹脂体４１と樹脂体４２の互いの端部を向かい合わせ、接合することで樹脂部材４が形成される。樹脂部材４が２分割に構成されているのは、互いの端部を向かい合わせる前にコア３の脚部を構成するＩ字型コア３３を樹脂体４１の内部に収容するため、及び、コイル５を樹脂体４１の外部に装着するためである。

樹脂体４１は、一対の直線部４１ａ、４１ｂと、これら直線部４１ａ、４１ｂを繋ぐ連結部４１ｃと、を有する。この直線部４１ａ、４１ｂは、コイル５が装着される部分であり、ボビンとも称される。

連結部４１ｃの内部には、Ｕ字型コア３１がモールド成形法によって埋め込まれている。換言すれば、連結部４１ｃは、Ｕ字型コア３１の被覆部であり、連結部４１ｃに覆われたＵ字型コア３１の外周部分が、連結部４１ｃの内周部分と密着している。

連結部４１ｃには、切欠き部４１ｄと、係合部４１ｅが設けられている。切欠き部４１ｄは、直線部４１ａと連結部４１ｃとの境に設けられている。切欠き部４１ｄは、温度センサ６のリード線６２を保持する。係合部４１ｅは、連結部４１ｃのＺ軸方向の上側端面に設けられている。係合部４１ｅは、温度センサ６のコネクタ６３と係合する。

樹脂体４２は、連結部４２ａと、温度センサ６の温度検出部６１を保持する保持部４２ｂとを有する。連結部４２ａの内部には、連結部４１ｃの場合と同様に、Ｕ字型コア３２がモールド成形法によって埋め込まれている。つまり、連結部４２ａは、Ｕ字型コア３２の被覆部となる。連結部４２ａに覆われたＵ字型コア３２の外周部分では、連結部４２ａの内周部分と密着している。また、連結部４２ａの内部には、端子９がモールド成型により端子９の両端部が露出するように埋め込まれている。

保持部４２ｂは、温度検出部６１を保持する。保持部４２ｂは、巻軸方向が平行になるよう配置されたコイル５１ａ、５１ｂの間に設けられている。温度検出部６１が保持部４２ｂに挿入されることで、保持部４２ｂは、温度検出部６１を保持する。

樹脂部材４は、リアクトル本体２をケース７に固定する固定部４３を有する。固定部４３には、ネジ挿入穴が設けられ、このネジ挿入穴に金属製の円筒状のカラー（不図示）が埋め込まれている。ネジ挿入穴にネジが挿入され、ネジ締結されることでリアクトル本体２とケース７が固定される。

固定部４３の数はこれに限定されないが、本実施形態では、合計３つ設けられている。具体的には、連結部４２ａの上面の両端部にそれぞれ１つずつ、連結部４１ｃの直線部４１ａ、４１ｂと繋がっている端面の反対側の端面の中央部分に１つ設けられている。即ち、固定部４３は、３つの固定部４３を結ぶと、二等辺三角形が描かれるように設けられている。

［コイル］
コイル５は、エナメルなどで絶縁被覆した１本の導電性部材により構成される。本実施形態では、銅線によって構成された平角線のエッジワイズコイルである。もっとも、コイル５の線材や巻き方はこれに限らず、他の形態のものであってもよい。

コイル５は、一対のコイル５１ａ、５１ｂを有し、この一対のコイル５１ａ、５１ｂは、巻軸方向が平行になるように配置される。コイル５１ａ、５１ｂの端部は、コイル５１ａ、５１ｂと同じ素材でなる連結線５１ｃによって連結されている。

コイル５１ａ、５１ｂは、樹脂体４２側に延びる引出線５２ａ、５２ｂをそれぞれ有している。この引出線５２ａ、５２ｂは、樹脂体４２の連結部４２ａとモールド成型によって一体となった端子９と溶接等により接合される。つまり、コイル５１ａ、５１ｂは、端子９を介して外部機器と電気的に接続される。外部機器から電力供給されると、コイル５１ａ、５１ｂに電流が流れ、磁束が発生し、コア３内に閉じた磁気回路が形成される。

［温度センサ］
温度センサ６は、リアクトル１の温度を検出する。温度センサ６としては、例えば、温度変化に対して電気抵抗が変化するサーミスタを用いることができるが、これに限定されない。温度センサ６は、温度検出部６１と、リード線６２と、コネクタ６３とを有する。

温度検出部６１は、リアクトル１の温度を検出する。温度検出部６１には、コネクタ６３を介して検出した情報を外部に伝送するための伝送用のリード線６２が接続される。

リード線６２は、温度検出部６１が検出した温度情報をリアクトル外部に伝達する。つまり、リード線６２は、温度検出部６１と、他の部材を電気的に繋ぐ配線である。リード線６２は、金属線とそれを被覆する被覆部とからなる。金属線としては、例えば、銅、ニッケル、アルミ、銀、金など又はこれらを２種以上を含むことができる。金属線は、１本のみの単線、または複数本をより合わせたより線を使用する。被覆部は、ビニール、シリコンゴム、フッ素ゴムなどの絶縁性部材で金属線を被覆する。

コネクタ６３は樹脂製の部材からなり、連結部４１ｃの係合部４１ｅと係合する。コネクタ６３は、対になる他のコネクタと接続する。コネクタ６３が、対になる他のコネクタと接続することで、温度検出部６１と、リアクトル１の外部に設置された装置とが電気的に接続される。よって、温度検出器６１が検出したリアクトル１の温度情報を外部機器に伝送することができる。

［ケース］
ケース７は、リアクトル本体２を収容する。ケース７は、上面が開口している箱型形状を有する。つまり、ケース７は、４つの辺を有する概略矩形状の底面７１と、底面７１の４辺の縁から高さ方向に立ち上がった側壁７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄを有し、上面が開口している。この開口からリアクトル本体２がケース７の収容スペースに挿入される。つまり、収容スペースは、底面７１と側壁７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄによって囲われたスペースである。

ケース７の収容スペースは、リアクトル本体２より若干大きい。換言すれば、ケース７の側壁７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄは、リアクトル本体２の周囲を覆うように、リアクトル本体２より一回り大きい。そのため、ケース７の側壁７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄとリアクトル本体２との間には隙間が形成される。側壁７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄのＺ軸方向の高さは、リアクトル本体２のＺ軸方向の高さより低い。なお、側壁７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄのＺ軸方向の高さはリアクトル本体２の高さと同じ高さでもよいし、高くしてもよい。

ケース７は、固定部４３と同数のネジ挿入穴７４を有する。ネジ挿入穴７４は、固定部４３の配置に合わせて側壁７２の上面に設けられる。本実施形態では、ネジ挿入穴７４は、側壁７２ｃと側壁７２ｂ及び７２ｄとの境界部分であるそれぞれの角と、側壁７２ａの中央部分と、に設けられている。このネジ挿入穴７４と固定部４３を重ね合わせ、ネジで締結することで、リアクトル本体２はケース７に支持される。リアクトル本体２は、ケース７に支持され、ケース７の底面７１とリアクトル本体２との間には隙間がある。

側壁７２ｂ、７２ｄは、充填材を注入する注入口７３を有する。つまり、注入口７３は、コイル５１ａ、５１ｂの巻軸方向と平行な側壁７２ｂ、７２ｄに設けられている。換言すれば、注入口７３は、コイル５１ａ、５１ｂの巻線間と直交する側壁７２ｂ、７２ｄに設けられている。注入口７３は、側壁７２ｂ、７２ｄの端部から側壁７２ｂ、７２ｄが底面７１から立ち上がる基端部分に沿って形成されている。この注入口７３から、充填材が注入され、固化することで充填成形部８が形成される。

図３は、図１のＡ－Ａ断面図である。具体的には、図３は、図１のＡ－Ａで示す破線を高さ方向と平行に切断し、巻軸方向（矢視方向）から見た断面図である。図３に示すように、注入口７３は、コイル５１ａ、５１ｂから離れる方向に膨出している。注入口７３は、側壁７２ｂ、７２ｄの高さ方向上側の端部から底面７１に向かって段差のない一続きの湾曲形状となっている。この湾曲形状は、注入口７３の高さ方向端部の曲率が小さく、底面７１に向かうにつれて曲率が大きくなっている。換言すると、注入口７３の開口付近は、底面７１に向かって傾斜が急で、底面７１に近づくほど傾斜は緩やかになっていく。

したがって、注入口７３は、側壁７２ｂ、７２ｄの高さ方向の上側端部が、コイル５１ａ、５１ｂから最も離れている。注入口７３は、この端部が湾曲形状の起点となり、底面７１に向かって徐々にコイル５１ａ、５１ｂに近づいている。即ち、注入口７３は、底面７１と繋がっている部分が注入口７３の中で最もコイル５１ａ、５１ｂに近づいている。注入口７３のＸ軸方向の厚みは、端部が最も薄く、内表面の湾曲形状に倣って徐々に厚みが増え、底面７１と繋がっている部分が最も厚みを有している。

注入口７３は、側壁７２ｂ、７２ｄの一部分に設けられている。即ち、側壁７２ｂ、７２ｄは、注入口７３が設けられている部分のみ湾曲形状となっており、注入口７３が設けられていない部分の側壁７２ｂ、７２ｄは高さ方向と平行に延びている。この注入口７３が設けられていない部分の側壁７２ｂ、７２ｄは、注入口７３が設けられている側壁７２ｂ、７２ｄよりもコイル５との隙間が狭い。

また、側壁７２ａにもコイル５から離れる方向に膨出している部分があり、ここからも充填材が注入される注入口７３である。この注入口７３は、側壁７２ａの端部から底面７１に向けて湾曲形状を有し、途中で高さ方向と平行に延び、底面７１との繋ぎ目部分が再び湾曲形状となっている。つまり、側壁７２ａの注入口７３は、側壁７２ｂ、７２ｄの注入口７３とは形状が異なる。

このように、注入口７３の形状は異なるものにしてもよい。即ち、注入口７３の形状は、コイル５から離れる方向に側壁７２から膨出し、側壁７２と底面７１の繋ぎ目が湾曲形状となっていればよい。また、１つのリアクトル１に設けられる複数の注入口７３は、全て同一形状のものでもよいし、異なる形状のものを組み合わせて設けてもよい。さらに、注入口７３の数は、複数である必要はなく、少なくとも１つ設ければよい。

［充填成形部］
充填成形部８は、リアクトル本体２とケース７の隙間に充填材が充填され、固化してなる部材である。つまり、充填成形部８は、リアクトル本体２とケース７の隙間に形成される。充填成形部８は、リアクトル本体２をケース７に固定する。

充填材としては、リアクトル１の放熱性能の確保及びリアクトル本体２からケース７への振動伝搬の軽減のため、比較的柔らかく熱伝導性の高い樹脂が適している。具体的には、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。特に、充填材の熱伝導率を高くするため、フィラー（酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等）を充填材に混ぜた場合、充填材の粘性が強くなり、流動性が悪くなるおそれがある。本実施形態では、このような粘性が強く流動性が悪い充填材であっても、ケース７とリアクトル本体２の細部に亘る隙間まで充填材を充填させることができる。

［組立作業］
本実施形態のリアクトル１の組立作業について説明する。上記のとおり、樹脂によるモールド成型によって、Ｕ字型コア３１が埋め込まれた樹脂部材４１及びＵ字型コア３２と端子９が埋め込まれた樹脂部材４２が形成されている。

樹脂部材４１の直線部４１ａ、４１ｂの内部にＩ字型コア３３及びスペーサ３４を挿入し、Ｕ字型コア３１、３２、Ｉ字型コア３３及びスペーサ３４を接着剤等で接合する。直線部４１ａ、４１ｂの外部にはコイル５１ａ、５１ｂを装着する。また、係合部４１ｅに温度センサ６のコネクタ６３を嵌め込み、リード線６２を切欠き部４１ｄに挟み込み、温度検出器６１を保持部４２ｂに挿入する。そして、２分割されていた樹脂部材４１、４２の端部を向き合わせて接合することでリアクトル本体２が構成される。

その後、リアクトル本体２をケース７に収容する。この時、樹脂部材４１、４２の固定部４３とケースのネジ挿入穴７４が重なり合うように収容する。収容後、不図示のネジによって締結することで、リアクトル本体２をケース７に固定する。固定した後、注入口７３から充填材を注入する。注入された充填材は固化し、充填成形部８が形成され、リアクトル１を得る。

［作用］
従来のリアクトルのケースの側壁は、本実施形態の注入口７３のように、コイルから離れる方向に膨出して、端部から底面に向かって湾曲形状となっていない。つまり、側壁は、底面から高さ方向に垂直に立ち上がっている。そのため、コイルとケースの側壁との隙間が狭い。充填材は粘性を有するため、狭い隙間では流動しにくい。そのため、充填材はコイルとケース間をスムーズに通り抜けず、側壁の上側端部まで溜まり、最終的に溢れ出るおそれがあった。このように、隙間の狭い従来構造の場合、充填材が側壁から溢れ出るおそれがある度に充填材の注入を中断し、少し時間を置いてから再度注入を開始する必要があった。

また、充填材がケースとコイル間を通り抜けるのに時間がかかるため、充填材が、例えば、コイルの巻線の間などリアクトル本体の細部まで万遍なく行き渡る前に固化してしまうおそれがあった。即ち、充填材が、リアクトル本体の細部に亘るまで充填されていないおそれがあった。

一方、本実施形態は、側壁７２ｂ、７２ｄは、コイル５１ａ、５１ｂから離れる方向に膨出した注入口７３を有し、注入口７３は、側壁７２ｂ、７２ｄの高さ方向の上側端部から底面７１に向かって段差のない一続きの湾曲形状を有している。充填材は、注入口７３から注入されるので、注入口７３の形状に沿って流動する。つまり、注入口７３の湾曲形状に沿って流動するので、注入された充填材の射出圧は低減されにくく、充填材の流動性が向上する。

具体的には、例えば、注入口が湾曲形状ではなく、従来のように、ケースの底面から垂直に延び、底面との繋ぎ目が直角となっている場合、注入口から注入された充填材は、底面に向かって垂直に落ち、底面とぶつかる。つまり、充填材には、Ｚ軸方向下側に働く運動エネルギーしかなく、底面とぶつかったときにその運動エネルギーは低減されてしまう。そして、底面とぶつかった充填材は、後から注入された充填材の射出圧により押し出されるように、ケースの底面とコイルの間に進入する。即ち、ケースの底面とコイルの間に進入する充填材は、Ｘ軸方向に働く運動エネルギーが小さい。

一方、本実施形態では、注入口７３から注入された直後の充填材は、Ｚ軸方向下側に働く運動エネルギーを有する。ここで、本実施形態の注入口７３は、底面７１に向かってコイル５１ａ、５１ｂに近づく段差のない一続きの湾曲形状となっている。つまり、注入された充填材は、注入口７３の内表面と接すると、注入口７３の湾曲形状に沿って底面７１に向かう。即ち、充填材は、注入口７３の内表面と接し、内表面の湾曲形状に沿って流動することにより、コイル５１ａ、５１ｂに向かうＸ軸方向の運動エネルギーも伴うようになる。よって、底面７１とコイル５１ａ、５１ｂの間に入り込む充填材は、底面７１とコイル５１ａ、５１ｂの間に入り込む方向に働く運動エネルギーを伴っているため、スムーズに入り込むことができ、流動性が良い。

さらに、底面７１とコイル５１ａ、５１ｂに入り込む充填材は、後から注入されたコイル５１ａ、５１ｂと注入口７３の間を流動している充填材の自重によるエネルギーにより先に注入された充填材を押し出す。つまり、後から注入された充填材の自重によるエネルギーは、先に注入された充填材を底面７１とコイル５１ａ、５１ｂに入り込む方向に押し出す。そして、コイル５１ａ、５１ｂと注入口７３の間を流動している後から注入された充填材の自重によるエネルギーが大きいほど、充填材を底面７１とコイル５１ａ、５１ｂに入り込む方向に押し出す力は強くなる。

本実施形態では、注入口７３は、側壁７２の端部におけるコイル５と側壁７２との隙間が、側壁７２が底面７１から立ち上がる基端部分におけるコイル５と側壁７２との隙間よりも広い。即ち、注入口７３は、側壁７２の端部とコイル５１ａ、５１ｂとの隙間が広いので、より多くの充填材を注入することができる。より多くの充填材を注入することができるので、より大きい自重によるエネルギーを充填材に作用させることができる。つまり、底面７１とコイル５１ａ、５１ｂの間に入り込もうとする充填材に、より大きい圧力を加えることができる。よって、底面７１とコイル５１ａ、５１ｂに入り込む方向に充填材をより強い力で押し出す。したがって、充填材の流動性を向上させ、ケース７とリアクトル本体２との隙間の細部に亘るまで万遍なく充填材を充填させることができる。

特に、充填材をリアクトル本体の細部に亘るまで万遍なく充填できず、底面とコイルの間に空気が入り込んでいると、空気は熱伝導性が悪いため放熱性が悪化し、リアクトル１の熱は、底面７１側にこもってしまう。本実施形態では、ケース７とリアクトル本体２との隙間の細部に至るまで万遍なく充填材が充填できるので、底面７１側からも充填材を介してケース７に熱を伝導でき、底面７１側に熱がこもることなく、高い放熱性を有する。

また、上記のとおり、コイル５１ａ、５１ｂと注入口７３の間は広い隙間を有している。つまり、コイル５１ａ、５１ｂと注入口７３の間は、広い隙間を有しているので、より多くの充填材を注入することが可能となる。よって、充填材が側壁７２から溢れ出すおそれを低減できるので、充填材の注入の中断を抑制でき、リアクトル１の生産性を向上させることができる。

さらに、注入口７３は、コイル５１ａ、５１ｂの巻軸方向と平行な側壁７２ｂ、７２ｄに設けられている。つまり、コイル５１ａ、５１ｂの巻線の隙間とは直交する方向の側壁７２ｂ、７２ｄに設けられている。このため、充填材に働くＸ軸方向の運動エネルギーと、コイル５１ａ、５１ｂの巻線の隙間とは平行となる。即ち、充填材は、巻線の隙間と平行に流動するため、巻線の隙間に入り込みやすい。よって、充填時間を短縮するとともに、コイル５１ａ、５１ｂの巻線の隙間などリアクトル本体２の細部まで万遍なく充填材を充填させることができる。

それに加えて、注入口７３は、対向する側壁７２ｂ、７２ｄそれぞれに有している。つまり、充填材は、対向する側壁７２ｂ、７２ｄの注入口７３からそれぞれ注入できるので、リアクトル本体２の細部に充填材を行き渡らせる時間を更に短縮することができるので、充填材の充填時間を短縮することができ、生産性が向上する。

（効果）
本実施形態のリアクトル１は、コア３と、コア３を巻回しているコイル５と、を有するリアクトル本体２と、底面７１と、底面７１の縁から立ち上がる側壁７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄと、を有し、リアクトル本体２を収容するケース７と、リアクトル本体２とケース７との隙間に形成され、充填材が固化してなり、ケース７にリアクトル本体２を固定する充填成形部８と、を備え、側壁７２ｂ、７２ｄは、充填材が注入される注入口７３を有し、注入口７３は、コイル５から離れる方向に側壁７２ｂ、７２ｄから膨出し、側壁７２と底面７１の繋ぎ目が湾曲形状となっている。

これにより、注入口７３から注入される充填材の流動性は向上し、ケースの底面から垂直に延び、底面との繋ぎ目が直角となっている従来のものと比べて、充填時間を半分以下に短縮できるためリアクトル１の生産性が向上するとともに、リアクトル本体２の細部にまで充填材を充填でき、リアクトル１の放熱性も向上する。

注入口７３は、側壁７２の端部から底面７１に向かって段差のない一続きの湾曲形状となっている。これにより、充填材は、より大きいＸ軸方向の運動エネルギーを伴う。よって、充填材は、よりスムーズに底面７１とコイル５の隙間に入り込むことができるため、流動性が向上し、より短時間で充填材をリアクトル本体２の細部に万遍なく行き渡らせることができる。

注入口７３は、側壁７２の端部におけるコイル５と側壁７２との隙間が、側壁７２が底面７１から立ち上がる基端部分におけるコイル５と側壁７２との隙間よりも広い。即ち、コイル５と注入口７３の間は広い隙間を有しているので、より多くの充填材を注入しても、充填材が側壁７２から溢れ出すことを低減でき、リアクトル１の生産性を向上させることができる。また、より多くの充填材を注入することで、後から注入した充填材の自重による圧力をより大きくすることができるので、充填材は底面７１とコイル５１ａ、５１ｂの間にスムーズに入り込むことができる。

また、注入口７３は、底面７１に向かうにつれてコイル５１ａ、５１ｂに近づく湾曲形状となっており、底面７１に向かうにつれて、注入口７３とコイル５１ａ、５１ｂとの隙間は狭くなる。つまり、底面７１に向かうにつれて、コイル５１ａ、５１ｂからケース７への放熱経路が短くなる。よって、コイル５１ａ、５１ｂの熱を充填材を介して効率よくケース７に伝導できるので、リアクトル１の放熱性を向上させることができる。

さらに、底面７１は、複数の辺を有し、側壁７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄは、前記辺毎にそれぞれ底面７１から立ち上がって構成され、１つの辺から立ち上がった側壁７２ｂ、７２ｄは、当該側壁７２ｂ、７２ｄの一部分に注入口７３が設けられ、注入口７３が設けられていない当該側壁７２ｂ、７２ｄの他の部分は、注入口７３が設けられている一部分よりコイル５との隙間が狭い。即ち、コイル５とケース７の側壁７２ｂ、７２ｄの距離が長くなる部分を少なくすることで、リアクトル本体２の熱を効率良くケース７に伝達できるので、リアクトル１の放熱性をさらに向上させることができる。

注入口７３は、コイル５１ａ、５１ｂの巻軸方向と平行に配置された側壁７２ｂ、７２ｄに設けられている。これにより、充填材が流動する方向は、コイル５１ａ、５１ｂの巻線間と平行になるため、充填材がコイル５１ａ、５１ｂの巻線の隙間に入り込みやすい。よって、リアクトル本体２の細部に亘って万遍なく充填材が充填されるまでの時間をより短縮することが可能となり、リアクトル１の生産性をより向上させることができる。

注入口７３は対向するコイル５１ａ、５１ｂの巻軸方向と平行に配置された側壁７２ｂ、７２ｄにそれぞれ設けられている。これにより、対向する注入口７３から充填材を注入することが可能となり、充填材をリアクトル本体２の細部まで充填させる時間を更に短縮することができる。よって、リアクトル１の生産性を更に向上させることができる。

（変形例１）
変形例１に係るリアクトルについて説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成及び同一の機能については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図４は、変形例１に係るリアクトルのケースの斜視図である。第１の実施形態は、注入口７３を２つ備えていたが、変形例１に係るリアクトルは、図４に示すように、注入口７３を１つのみ備えている。

具体的には、変形例１のリアクトル１のケース７は、コイル５から離れる方向に突き出た注入口７３を側壁７２ｂのみに有している。換言すれば、第１の実施形態では注入口７３を有していた側壁７２ｄは、コイル５１ａと離れる方向に突き出た注入口７３を有しておらず、コイル５１ａと側壁７２ｄの隙間は狭い。

充填材は、湾曲形状の注入口７３を１つ設けていれば、リアクトル本体２の細部に亘って万遍なく充填することができる。一方、コイル５と側壁７２ｄの距離は短く、コイル５１ａから発生する熱は充填材を介して効率よくケース７に伝導させることができる。つまり、リアクトル本体２の細部に亘って万遍なく充填材を充填することによる放熱効果を確保しつつ、コイル５１ａとケース７の距離を短くすることでケース７へ伝導させる熱をより多くし、放熱性を更に向上させることができる。

また、側壁７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄのうち、注入口７３を有する側壁７２ｂを１つにした。即ち、コイル５から離れる方向に膨出する注入口７３を有する１つの側壁７２ｂのみである。換言すれば、他の側壁７２ａ、７２ｃ、７２ｄは、コイル５と側壁７２の隙間は狭い。よって、放熱性の向上を確保しつつ、リアクトル１の小型化を図ることができる。

（変形例２）
変形例２に係るリアクトルについて説明する。図５は、変形例２に係るリアクトルの側壁とコイルを拡大した拡大平面図である。図５に示すように、変形例２の側壁７２は、突出部７５を有する。この突出部７５は、コイル５に向かって突出し、コイル５に近接している。換言すれば、突出部７５を有していない側壁７２が、コイル５から離れる方向に膨出している。つまり、突出部７５を有していない側壁７２が、注入口７３を有する。

突出部７５は、各側壁７２にそれぞれ設けてもよいし、１つの側壁７２のみに設けてもよい。また、各側壁に設ける突出部７５の数は、１つでもよいし、複数でもよい。また、突出部７５を有していない側壁７２が複数ある場合、そのうちの１つの側壁が注入口７３を有していればよい。即ち、側壁のどこか１か所に注入口７３を有していれば、その他の側壁の形状は特に限定されず、また突出部７５の数や形状も限定されない。

このように、変形例２では、側壁７２は注入口７３を有しつつ、コイル５に向かって突出している突出部７５を有している。これにより、突出部７５におけるコイル５とケース７の距離が短くなり、コイル５からケース７への放熱経路が短くなる。したがって、リアクトル本体２の細部に亘って充填材を充填できるとともに、コイル５の熱を充填材を介して効率良くケース７に伝達できるので、リアクトル１の放熱性が更に向上する。

（他の実施形態）
本明細書においては、本発明に係る実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。上記のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

本実施形態では、コアは、Ｕ字型コア及びＩ字型コアにより環状形状を構成したが、コアの形状はこれに限定するものではなく、環状形状を構成するものであれば、Ｅ字型コア、Ｔ字型コア、Ｊ字型コア、円柱コアなど種々のものを用いてもよい。

本実施形態では、コアは、一対の脚部により概略角丸長方形の環状形状を有していたが、２つのＥ字型コアを接合させて３つの脚部を有するコアにより、θ形状の環状形状を構成してもよい。

１ リアクトル
２ リアクトル本体
３ コア
３１、３２ Ｕ字型コア
３３ Ｉ字型コア
３４ スペーサ
４ 樹脂部材
４１ 樹脂体
４１ａ、４１ｂ 直線部
４１ｃ 連結部
４１ｄ 切欠き部
４１ｅ 係合部
４２ 樹脂体
４２ａ 連結部
４２ｂ 保持部
４３ 固定部
５ コイル
５１ａ、５１ｂ コイル
５１ｃ 連結線
５２ａ、５２ｂ 引出線
６ 温度センサ
６１ 温度検出部
６２ リード線
６３ コネクタ
７ ケース
７１ 底面
７２、７２ａ、７２ｂ、７３ｃ、７４ｄ 側壁
７３ 注入口
７４ ネジ挿入穴
７５ 突出部
８ 充填成形部
９ 端子

Claims (7)

1. コアと、前記コアを巻回しているコイルと、を有するリアクトル本体と、
   底面と、前記底面の縁から立ち上がる側壁と、を有し、前記リアクトル本体を収容する金属製のケースと、
   前記リアクトル本体と前記ケースとの隙間に形成され、充填材が固化してなる充填成形部と、
   を備え、
   前記側壁は、前記充填材が注入される注入口を有し、
   前記注入口は、前記側壁の端部から前記側壁が前記底面から立ち上がる基端部分に沿って形成され、前記コイルから離れる方向に前記側壁から膨出し、前記側壁と前記底面の繋ぎ目が湾曲形状となっていること、
   を特徴とするリアクトル。
2. 前記注入口は、前記側壁の端部における前記コイルと前記側壁との隙間が、前記側壁が前記底面から立ち上がる基端部分における前記コイルと前記側壁との隙間よりも広いこと、
   を特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記注入口は、前記側壁の端部における前記コイルと前記側壁との隙間が最も広く、前記底面に向かうにつれて隙間が連続的に狭くなっていること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載のリアクトル。
4. 前記注入口は、前記側壁の端部から前記底面に向かって段差のない一続きの湾曲形状となっていること、
   を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のリアクトル。
5. 前記注入口は、前記コイルの巻軸方向と平行に配置された前記側壁に設けられていること、
   を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のリアクトル。
6. 前記注入口は、１つのみ設けられていること、
   を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のリアクトル。
7. 前記底面は、複数の辺を有し、
   前記側壁は、前記辺毎にそれぞれ前記底面から立ち上がって構成され、
   １つの辺から立ち上がった前記側壁は、当該側壁の一部分に前記注入口が設けられ、前記注入口が設けられていない当該側壁の他の部分は、前記注入口が設けられている一部分より前記コイルとの隙間が狭いこと、
   を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のリアクトル。
   

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