JP2008159602A - 電圧変換装置およびこの電圧変換装置を備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ベース部に伝達されるリアクトルの振動の軽減が図られた電圧変換装置を提供する。
【解決手段】電圧変換装置１５０は、外部固定部位に固定可能なベース部２８６と、ベース部２８６に固定可能な固定部材５００と、ベース部２８６と対向する部分から離れた部分で固定部材５００に固定され、ベース部２８６から離間するリアクトルＬ１とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、電圧変換装置およびこの電圧変換装置を備えた車両に関し、特に、磁歪などによる騒音源となるリアクトルを含む電圧変換装置ならびにそれを備えた車両に関する。

近年ますます高まりつつある省エネ・環境問題を背景に、ハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）および電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きく注目されている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。

ハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。すなわち、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換された交流電圧によりモータを回転させることによって動力源を得るものである。また、電気自動車は、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。

このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、直流電源からの直流電圧をリアクトルなどの電圧変換装置によって変圧（たとえば、昇圧）し、その変圧された直流電圧をインバータに供給することによってモータを駆動する。

そして、ハイブリッド電気自動車または電気自動車においては、車内快適性が求められるところ、上記の電圧変換装置内に設けられたリアクトルによって、一般に、コア部材の磁歪（「磁気ひずみ」とも称される。）に起因した騒音が発生する。

そこで、たとえば、特開２００５−７２１９９号公報では、ワニス含浸された複数の積層鋼板をギャップスペーサを介して互いに突き当てて、その突き当て面とギャップスペーサとの間に固定用接着剤を充填して硬化したリアクトルが提案されている。

このリアクトルによれば、突き当て面とギャップスペーサとを固定接着剤で両者を強固に固定して、磁束の変化による吸引力や磁歪によってギャップスペーサに応力がかかった際に、積層鋼板やギャップスペーサが振動することを抑制している。

また、特開２００４−１９３３２２号公報には、内部にリアクトルを収容し、樹脂が封入されたケースが提案されている。このケース内に収容されたリアクトルは、リアクトルの両端をケースに形成されたボスにネジ止めされている。

さらに、特開２００４−２４１４７５号公報には、アルミケースの底面にリアクトルが固定されたリアクトルが記載されている。
特開２００５−７２１９９号公報 特開２００４−１９３３２２号公報 特開２００４−２４１４７５号公報

上記従来のリアクトルを有する電圧変換装置は、リアクトルと、冷却器などのベース部の表面に固定され、リアクトルが収容される収容ケースとを有している。そして、リアクトルは、収容ケースのうち、ベース部と直接接触する部分の内表面に固定されている。

このため、リアクトルに生じる振動が、ベース部に達するまでの伝達経路は、収容ケースの厚み程度となっており、リアクトルの振動が減衰することなく、ベース部に伝達されてしまう。これにより、ベース部自体およびベース部が固定されている外部固定部位も振動してしまい、大きな騒音が生じるという問題があった。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ベース部に伝達されるリアクトルの振動の軽減して、外部固定部位に振動が伝達される振動を低減して、生じる騒音の低減が図られた電圧変換装置を提供することである。

本発明に係る電圧変換装置は、外部固定部位に固定可能なベース部と、ベース部に固定可能な固定部材と、ベース部と対向する部分から離れた部分で固定部材に固定され、ベース部から離間するリアクトルとを備える。好ましくは、上記固定部材は、天板部と、天板部の周縁部からベース部に向けて垂下する環状の周壁部とを含み、リアクトルは、天板部の内壁面に固定されて、固定部材内に収容される。好ましくは、上記固定部材内に充填され、リアクトルの周囲を覆う樹脂をさらに備える。好ましくは、上記リアクトルは、複数のブロックコアと、隣り合うブロックコア同士を連結する連結部材とを含み、いずれか１つのブロックコアが固定部材に固定される。本発明に係る車両は、直流電源と、モータと、直流電源から受ける直流電圧を電圧変換して出力する上記電圧変換装置と、電圧変換装置によって電圧変換された直流電圧を受けてモータを駆動するインバータを備える。

本発明に係る電圧変換装置によれば、リアクトルのうち、ベース部と対向する部分から離れた部分で固定部材に固定されているため、リアクトルと固定部材との固定位置と、固定部材と収容ケースとの固定位置とは離間しており、振動の伝達経路を長くすることができ、ベース部まで達するリアクトルの振動を低減することができる。これにより、ベース部がリアクトルの振動に共振することを抑制することができ、発生する騒音を低減することができる。

以下、図面を用いて本実施の形態に係る電圧変換装置およびこの電圧変換装置を備えた車両について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の符号を付して、その説明を繰り返さない場合がある。

図１は、本実施の形態に係る車両の駆動ユニットの構造の一例を示す概略図である。図１に示される例では、駆動ユニット１は、ハイブリッド車両に搭載される駆動ユニットであり、モータジェネレータ１００と、ハウジング２００と、減速機構３００と、ディファレンシャル機構４００と、ドライブシャフト受け部９００と、端子台６００とを含んで構成される。

モータジェネレータ１００は、電動機または発電機としての機能を有する回転電機であり、軸受１２０を介してハウジング２００に回転可能に取付けられた回転シャフト１１０と、回転シャフト１１０に取付けられたロータ１３０と、ステータ１４０とを有する。

モータジェネレータ１００から出力された動力は、減速機構３００からディファレンシャル機構４００を介してドライブシャフト受け部９００に伝達される。ドライブシャフト受け部９００に伝達された駆動力は、ドライブシャフト（図示せず）を介して車輪（図示せず）に回転力として伝達されて、車両を走行させる。

一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部９００、ディファレンシャル機構４００および減速機構３００を介してモータジェネレータ１００が駆動される。このとき、モータジェネレータ１００が発電機として作動する。モータジェネレータ１００により発電された電力は、ＰＣＵ７００におけるインバータを介してバッテリ８００に蓄えられる。

駆動ユニット１には、レゾルバロータと、レゾルバステータとを有するレゾルバ（図示せず）が設けられている。レゾルバロータは、モータジェネレータ１００の回転シャフト１１０に接続されている。また、レゾルバステータは、レゾルバステータコアと、該コアに巻回されたレゾルバステータコイルとを有する。上記レゾルバにより、モータジェネレータ１００のロータ１３０の回転角度が検出される。検出された回転角度は、ＰＣＵ７００へ伝達される。ＰＣＵ７００は、検出されたロータ１３０の回転角度と、外部ＥＣＵ（Electrical Control Unit）からのトルク指令値とを用いてモータジェネレータ１００を駆動するための駆動信号を生成し、その生成した駆動信号をモータジェネレータ１００へ出力する。

図２は、ＰＣＵ７００の主要部の構成を示す回路図である。図２を参照して、ＰＣＵ７００は、コンバータ７１０と、インバータ７２０と、制御装置７３０と、コンデンサＣ１、Ｃ２と、電源ラインＰＬ１〜ＰＬ３と、出力ライン７４０Ｕ、７４０Ｖ、７４０Ｗとを含む。コンバータ７１０は、バッテリ８００とインバータ７２０との間に接続され、インバータ７２０は、出力ライン７４０Ｕ、７４０Ｖ、７４０Ｗを介してモータジェネレータ１００と接続される。

コンバータ７１０に接続されるバッテリ８００は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池である。バッテリ８００は、発生した直流電圧をコンバータ７１０に供給し、また、コンバータ７１０から受ける直流電圧によって充電される。

コンバータ７１０は、パワートランジスタＱ１、Ｑ２と、ダイオードＤ１、Ｄ２と、リアクトルＬ１とからなる。パワートランジスタＱ１、Ｑ２は、電源ラインＰＬ２、ＰＬ３間に直列に接続され、制御装置７３０からの制御信号をベースに受ける。ダイオードＤ１、Ｄ２は、それぞれパワートランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ１、Ｑ２のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。リアクトルＬ１は、バッテリ８００の正極と接続される電源ラインＰＬ１に一端が接続され、パワートランジスタＱ１、Ｑ２の接続点に他端が接続される。

このコンバータ７１０は、リアクトルＬ１を用いてバッテリ８００から受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電源ラインＰＬ２に供給する。また、コンバータ７１０は、インバータ７２０から受ける直流電圧を降圧してバッテリ８００を充電する。

インバータ７２０は、Ｕ相アーム７５０Ｕ、Ｖ相アーム７５０ＶおよびＷ相アーム７５０Ｗからなる。各相アームは、電源ラインＰＬ２、ＰＬ３間に並列に接続される。Ｕ相アーム７５０Ｕは、直列に接続されたパワートランジスタＱ３、Ｑ４からなり、Ｖ相アーム７５０Ｖは、直列に接続されたパワートランジスタＱ５、Ｑ６からなり、Ｗ相アーム７５０Ｗは、直列に接続されたパワートランジスタＱ７、Ｑ８からなる。ダイオードＤ３〜Ｄ８は、それぞれパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、出力ライン７４０Ｕ、７４０Ｖ、７４０Ｗを介してモータジェネレータ１００の各相コイルの反中性点側にそれぞれ接続されている。

このインバータ７２０は、制御装置７３０からの制御信号に基づいて、電源ラインＰＬ２から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１００へ出力する。また、インバータ７２０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電圧を直流電圧に整流して電源ラインＰＬ２に供給する。

コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１、ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ１の電圧レベルを平滑化する。また、コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２、ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ２の電圧レベルを平滑化する。

制御装置７３０は、モータジェネレータ１００の回転子の回転角度、モータトルク指令値、モータジェネレータ１００の各相電流値、およびインバータ７２０の入力電圧に基づいてモータジェネレータ１００の各相コイル電圧を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成してインバータ７２０へ出力する。

また、制御装置７３０は、上述したモータトルク指令値およびモータ回転数に基づいてインバータ７２０の入力電圧を最適にするためのパワートランジスタＱ１、Ｑ２のデューティ比を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ１、Ｑ２をオン／オフするＰＷＭ信号を生成してコンバータ７１０へ出力する。

さらに、制御装置７３０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ８００を充電するため、コンバータ７１０およびインバータ７２０におけるパワートランジスタＱ１〜Ｑ８のスイッチング動作を制御する。

このＰＣＵ７００においては、コンバータ７１０は、制御装置７３０からの制御信号に基づいて、バッテリ８００から受ける直流電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２に供給する。そして、インバータ７２０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１００へ出力する。

また、インバータ７２０は、モータジェネレータ１００の回生動作によって発電された交流電圧を直流電圧に変換して電源ラインＰＬ２へ出力する。そして、コンバータ７１０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を降圧してバッテリ８００を充電する。

ＰＣＵ７００は、インバータ７２０と、リアクトルＬ１とを備える。そして、リアクトルＬ１は、インバータ７２０への電力供給経路に設けられる。

上記のリアクトルＬ１、コンバータ７１０、インバータ７２０、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２は、格納ケースとしてのＰＣＵケース内に収容される。

図３は、本実施の形態に係る電圧変換装置１５０の側断面図であり、図４は、電圧変換装置１５０に含まれるリアクトルＬ１の斜視図である。また、図５は、図３におけるＶ−Ｖ線における断面図である。図３に示す例においては、電圧変換装置１５０は、リアクトルＬ１と、このリアクトルＬ１を支持固定すると共に、ＰＣＵケース５１０（外部固定部位）に固定された冷却器（ベース部）２８６に固定される収容ケース（固定部材）５００とを備えている。

ＰＣＵケース５１０は、図２に示すインバータ７２０やコンバータ７１０を収容可能とされており、収容ケース５００より大きな容積を有している。

そして、図３に示す例においては、ＰＣＵケース５１０の外周面側に冷却器２８６が設けられており、ＰＣＵケース５１０の内表面側に収容ケース５００およびリアクトルＬ１が収容されている。なお、この例に限られず、ＰＣＵケース５１０の外表面側に収容ケース５００を固定して、この収容ケース５００内にリアクトルＬ１を収容してもよい。収容ケース５００は、冷却器２８６の表面から離れた天板部５０１と、この天板部５０１の周縁部に形成され、冷却器２８６の表面に向けて垂下する周壁部５０２とを備えている。

周壁部５０２の端部の開口縁部５５０は、冷却器２８６の表面に固定されている。そして、天板部５０１の内表面にリアクトルＬ１が固定されている。

リアクトルＬ１は、リアクトルＬ１の表面のうち、ＰＣＵケース５１０の内表面と対向する表面Ａ１に対して反対側に位置する表面Ａ２において、収容ケース５００に固定されている。

このため、リアクトルＬ１からＰＣＵケース５１０までの振動伝達経路は、収容ケース５００のうち、リアクトルＬ１の固定部５２０からリアクトルＬ１の側面側および収容ケース５００の開口縁部５５０を通る経路となっている。

このため、たとえば、ＰＣＵケース５１０の冷却器２８６の表面に底面が固定された収容ケースが設けられ、この収容ケースの底面にリアクトルが固定された場合と比較すると、振動伝達経路を長く確保することができる。

リアクトルＬ１には、表面Ａ１から表面Ａ２に達する貫通孔２８４Ａが形成され、この貫通孔２８４Ａに挿入されたボルト２８４によってリアクトルＬ１の表面Ａ２の固定部５２０が天板部５０１の内表面に固定される。

したがって、リアクトルＬ１からの振動は、天板部５０１のうち、固定部５２０と当接する部分から、天板部５０１および周壁部５０２を介して、開口縁部５５０を通って冷却器２８６に伝達される。なお、本実施の形態においては、リアクトルＬ１の表面Ａ２にて、収容ケース５００に固定しているが、リアクトルＬ１の周面Ａ３にて固定してもよい。

このように、リアクトルＬ１からＰＣＵケース５１０の冷却器２８６までの振動伝達経路を長くすることにより、リアクトルＬ１からの振動が冷却器２８６に伝達されるまでの間に振動を減衰させることができ、冷却器２８６に伝達される振動エネルギを小さく抑えることができる。これにより、ＰＣＵケース５１０がリアクトルＬ１からの振動によって振動・共振することを抑制することができ、ＰＣＵケース５１０自体の振動による騒音の発生を抑制することができる。

ここで、ＰＣＵケース５１０は、収容ケース５００よりも容積が大きくなっており、ＰＣＵケース５１０が振動すると収容ケース５００が振動した場合より大きな騒音が生じやすいため、ＰＣＵケース５１０への振動伝達を抑制することで、騒音を効率よく低減することができる。

図４に示すように、リアクトルＬ１は、２つのブロックコア（第１コア）２５０、２５１と、このブロックコア２５０、２５１の両側に配置されたＵ字型ブロックコア（第２コア）２６０、２６２とを含むコア２９０と、コイル２６６、２６７とを備えている。

ブロックコア２５０は、２つのＩ字型ブロックコア２５２、２５４を有している。そして、Ｉ字型ブロックコア２５２とＩ字型ブロックコア２５４とは互いに離間しており、Ｉ字型ブロックコア２５２とＩ字型ブロックコア２５４との間には、接着剤２７０が充填されている。これにより、Ｉ字型ブロックコア２５２とＩ字型ブロックコア２５４とは一体とされ、ブロックコア（第１コア）２５０を形成している。

ブロックコア２５１は、２つのＩ字型ブロックコア２５６、２５８を有している。そして、Ｉ字型ブロックコア２５６とＩ字型ブロックコア２５８とは互いに離間しており、Ｉ字型ブロックコア２５６とＩ字型ブロックコア２５８との間には、接着剤２７６が充填されている。これにより、Ｉ字型ブロックコア２５６とＩ字型ブロックコア２５８とは一体とされ、ブロックコア２５１を形成している。

そして、Ｕ字型ブロックコア２６２とＩ字型ブロックコア２５４との間には、Ｕ字型ブロックコア２６２とＩ字型ブロックコア２５４とを互いに接着固定する接着剤２６８が充填されている。

Ｕ字型ブロックコア２６２とＩ字型ブロックコア２５８との間には、Ｕ字型ブロックコア２６２とＩ字型ブロックコア２５８とを互いに接着固定する接着剤２７４が充填されている。

Ｕ字型ブロックコア２６０とＩ字型ブロックコア２５２との間には、Ｕ字型ブロックコア２６０とＩ字型ブロックコア２５２とを接着固定する接着剤２７２が充填されている。

Ｕ字型ブロックコア２６０とＩ字型ブロックコア２５６との間には、Ｕ字型ブロックコア２６０とＩ字型ブロックコア２５６とを接着固定する接着剤２７８が充填されている。

このため、Ｕ字型ブロックコア２６０、ブロックコア２５０、２５１およびＵ字型ブロックコア２６２は、一体とされている。なお、各接着剤２６８〜２７８は、絶縁性の接着剤とされており、各ブロックコア間に絶縁性のプレートを設け、接着剤を介して絶縁性プレートおよび各ブロックコアを接続してもよい。

Ｉ字型ブロックコア２５２〜２５８およびＵ字型ブロックコア２６０、２６２は、いずれも、電磁特性に優れた珪素鋼板を積層してかしめた積層型のコアである。そして、Ｕ字型ブロックコア２６０、２６２は、Ｉ字型ブロックコア２５２〜２５８を構成する珪素鋼板の磁歪特性よりも優れた低磁歪材によって構成されている。ここで、磁歪とは、強磁性材が磁化されるときに発生する僅かな変形（ひずみ）である。たとえば、磁歪が０．１×１０−６程度の珪素鋼板は、低磁歪材に相当し、磁歪が１×１０−６を超えるような珪素鋼板は、上記の低磁歪材に対して高磁歪材であるといえる。そして、磁歪特性に優れる低磁歪材は、高磁歪材に比べてコストが高い。

図４に示す例においては、２つのコイル２６６、２６７は、ブロックコア２５０、２５１にぞれぞれ巻回されている。そして、コイル２６６、２６７は、図２で示した電源ラインＰＬ１と、パワートランジスタＱ１、Ｑ２の接続点に接続されている。

図４において、コイル２６６、２６７に矢印で示される方向に直流電流が流されると、Ｉ字型ブロックコア２５２〜２５８内部に磁束が発生する。Ｉ字型ブロックコア２５２、２５４において発生した磁束は、ギャップを介してＵ字型ブロックコア２６０へ伝播し、さらにＩ字型ブロックコア２５６へと伝播する。また、Ｉ字型ブロックコア２５６、２５８において発生した磁束は、ギャップを介してＵ字型ブロックコア２６２へ伝播し、さらにＩ字型ブロックコア２５４へと伝播する。このように、直流電流がコイル２６６、２６７に流されると、磁束は、Ｉ字型ブロックコア２５２〜２５８およびＵ字型ブロックコア２６０、２６２によって構成される環状コアの内部を循環する。

図１において、ＰＣＵ７００がモータジェネレータ１００を駆動するとき、図２に示すコンバータ７１０のパワートランジスタＱ２が高周波でオン／オフされる。そして、パワートランジスタＱ２がオンされると、電源ラインＰＬ１、ＰＬ３、リアクトルＬ１、パワートランジスタＱ２およびバッテリ８００からなる閉回路に直流電流が流れる。そうすると、リアクトルＬ１の環状コアに磁束が発生する。

この磁束の発生によって、図４に示すＩ字型ブロックコア２５２〜２５８およびＵ字型ブロックコア２６０、２６２には磁歪が発生するが、Ｕ字型ブロックコア２６０、２６２は、低磁歪材によって構成されているので、ハイブリッド自動車における快適性が阻害されるレベルの騒音を発生させるような磁歪振動は発生しない。

なお、上記のように、パワートランジスタＱ２がオンとなり閉回路に直流電流が流れると、Ｉ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８に磁束が流れ、Ｕ字型ブロックコア２６０、２６２がＩ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８側に引かれる。

そして、パワートランジスタＱ２がオフとなると、Ｉ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８に磁束が発生しないので、Ｕ字型ブロックコア２６０、２６２はＩ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８に引かれなくなる。

したがって、パワートランジスタＱ２がオン／オフされると、リアクトルＬ１に各Ｉ字型およびＵ字型ブロックコア２５２〜２６２の配列方向に振動が生じることになる。

その一方で、図３に示すように、リアクトルＬ１は、Ｕ字型ブロックコア２６２のみが収容ケース５００に固定されており、略方持ち状態で天板部５０１に固定されている。そして、他のＵ字型ブロックコア２６０、Ｉ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８は、天板部５０１の内表面に接触しており、少なくとも、天板部５０１の内表面に沿って振動可能とされている。

このため、リアクトルＬ１が各Ｉ字型およびＵ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８、２６０、２６２の配列方向に振動するときには、各Ｉ字型およびＵ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２６０は、天板部５０１の内表面に沿って振動する。したがって、リアクトルＬ１の各Ｉ字型およびＵ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８、２６０の配列方向の振動は、天板部５０１に伝達され難くなっている。

さらに、図３、図５において、Ｕ字型ブロックコア２６０、２６２およびＩ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８の周面は、収容ケース５００の内表面から離れている。このため、リアクトルＬ１が各Ｉ字型およびＵ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８、２６０、２６２の配列方向に振動しても、各ブロックコア２５２、２５４、２５６、２６０、２６２の周面と収容ケース５００の内表面との接触および当接が抑制され、リアクトルＬ１からの振動が収容ケース５００に伝達され難くなっている。

なお、収容ケース５００に固定されているＵ字型ブロックコア２６２は、他のＩ字型ブロックコアよりも低磁歪材料から構成されているのでＵ字型ブロックコア２６２に厚み方向の振動が生じたとしても、収容ケース５００に伝達される振動エネルギは小さく抑えられている。

各Ｕ字型ブロックコア２６０、２６２およびＩ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８は、上記のように複数の珪素鋼板を厚さ方向に積層して構成されており、ボルト２８４は、珪素鋼板の積層方向に延在しており、リアクトルＬ１を珪素鋼板の積層方向に圧迫している。

その一方で、各Ｕ字型ブロックコア２６０、２６２およびＩ字型ブロックコア２６２、２５４、２５６、２５８に生じる振動のうち、リアクトルＬ１の長手方向（Ｘ軸方向）と、この長手方向に直交する幅方向（Ｙ軸方向）と、リアクトルコアの厚さ方向（珪素鋼板の積層方向：Ｚ軸方向）とを比較すると、厚さ方向の振動が最も小さい。

このため、ボルト２８４によってリアクトルＬ１が珪素鋼板の積層方向の振動が拘束され、かつ、収容ケース５００に固定されたとしても、収容ケース５００に伝達される振動を小さく抑えることができる。

なお、本実施の形態においては、各Ｕ字型ブロックコア２６０、２６２およびＩ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８は、珪素鋼板を積層して構成されているが、これに限られない。たとえば、各Ｕ字型ブロックコア２６０、２６２およびＩ字型ブロックコア２５２、２５４、２５６、２５８を圧粉磁心によって構成してもよい。

ここで、図６〜図９を用いて、圧粉磁心によって構成されたリアクトルＬ１（タイプ１）と、タイプ１のリアクトルＬ１より低磁歪の圧粉磁心によって構成されたリアクトルＬ１（タイプ２）と、珪素鋼板を積層して構成されたリアクトルＬ１（タイプ３）とについて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の振動について検証した結果を示す。

図６は、本検証におけるリアクトルＬ１の固定状態を示す断面図である。この図６に示すように、上面の中央部にリアクトルＬ１のコイルの一部を受け入れる凹部が形成された平板状の固定部材６５０と、この固定部材６５０の上面に配置されたリアクトルＬ１と、このリアクトルＬ１の表面を覆うと共に、固定部材６５０の上面を覆うポッティング材２８２と、このポッティング材２８２を拘束する板バネＬ４Ｂとを備えている。なお、固定部材６５０は、冷却器２８６の表面に固定されている。

図７は、上記タイプ１〜タイプ３のリアクトルＬ１のＸ軸方向の振動を示すグラフであり、図８は、Ｙ軸方向の振動を示すグラフである。さらに、図９は、Ｚ軸方向の振動を示すグラフである。これら、図７から図９に示されるように、タイプ３の珪素鋼板から構成されたリアクトルＬ１においては、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向のうち、Ｚ軸方向の振動が最も小さいことが分かる。

さらに、珪素鋼板から構成されたリアクトルＬ１は、圧粉磁心から構成されたタイプ１、２のリアクトルＬ１よりもＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の振動が小さいことが分かる。なお、圧粉磁心からリアクトルＬ１を構成した場合には、その形状を容易に変更することができ、所望の形状とすることができる。

図３において、収容ケース５００内には、ポッティング材２８２が充填されており、リアクトルＬ１の表面を覆うように形成されている。このポッティング材２８２は、収容ケース５００の周壁部５０２の内表面と接触しており、周壁部５０２の振動を低減する。これにより、周壁部５０２を介して冷却器２８６に伝達される振動を低減することができ、冷却器２８６に伝達される振動を低減することができる。

このポッティング材２８２は、リアクトルＬ１の表面を模るようにモールドされており、収容ケース５００の開口部にて冷却器２８６の表面と接触している。このため、リアクトルＬ１からの熱は、ポッティング材２８２を介して冷却器２８６に良好に放熱される。なお、ポッティング材２８２としては、たとえば、伝導率が高い不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂等が挙げられる。

収容ケース５００の周壁部５０２は、天板部５０１の周縁部に環状に形成されており、収容ケース５００は、リアクトルＬ１を覆うように形成されている。このため、リアクトルＬ１からの放射音が外部に漏れることを抑制することができる。なお、本実施の形態にか係る収容ケース５００は、箱型形状をしているが、この形状に限られず、たとえば、アーム状に構成してもよい。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は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でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、電圧変換装置およびこの電圧変換装置を備えた車両、特に、磁歪などによる騒音源となるリアクトルを含む電圧変換装置ならびにそれを備えた車両に好適である。

本実施の形態に係る車両の駆動ユニットの構造の一例を示す概略図である。 ＰＣＵの主要部の構成を示す回路図である。 本実施の形態に係る電圧変換装置の側断面図である。 電圧変換装置に含まれるリアクトルの斜視図である。 図３におけるＶ−Ｖ線における断面図である。 本検証におけるリアクトルの固定状態を示す断面図である。 タイプ１〜タイプ３のリアクトルＬ１のＸ軸方向の振動を示すグラフである。 タイプ１〜タイプ３のリアクトルＬ１のＹ軸方向の振動を示すグラフである。 タイプ１〜タイプ３のリアクトルＬ１のＺ軸方向の振動を示すグラフである。

符号の説明

Ｌ１ リアクトル、２５２，２５４，２５６，２５８ Ｉ字型ブロックコア、２６０，２６２ Ｕ字型ブロックコア、２８２ ポッティング材、５００ 収容ケース、５０１ 天板部、５０２ 周壁部。

Claims (5)

1. 外部固定部位に固定可能なベース部と、
   前記ベース部に固定可能な固定部材と、
   前記ベース部と対向する部分から離れた部分で前記固定部材に固定され、前記ベース部から離間するリアクトルと、
   を備えた電圧変換装置。
2. 前記固定部材は、天板部と、前記天板部の周縁部から前記ベース部に向けて垂下する環状の周壁部とを含み、
   前記リアクトルは、前記天板部の内壁面に固定されて、前記固定部材内に収容された、請求項１に記載の電圧変換装置。
3. 前記固定部材内に充填され、前記リアクトルの周囲を覆う樹脂をさらに備えた、請求項２に記載の電圧変換装置。
4. 前記リアクトルは、複数のブロックコアと、隣り合う前記ブロックコア同士を連結する連結部材とを含み、いずれか１つの前記ブロックコアが前記固定部材に固定された、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電圧変換装置。
5. 直流電源と、
   モータと、
   前記直流電源から受ける直流電圧を電圧変換して出力する請求項１から請求項４のいずれかに記載の電圧変換装置と、
   前記電圧変換装置によって電圧変換された直流電圧を受けて前記モータを駆動するインバータと、
   を備えた車両。

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