JP2010165799A - リアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性と振動の低減とを両立するリアクトルを提供する。
【解決手段】箱状の筐体３１に収容されたリアクトルは、磁性材料から形成されたＥ型コア１１およびＩ型コア１２と、Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２に巻回されたコイル２１と、Ｅ型コア１１、Ｉ型コア１２およびコイル２１を内包するモールド樹脂２２とを備える。モールド樹脂２２は、一対の側面２４を有する。モールド樹脂２２の側面２４は、筐体３１の互いに対向する一対の内壁面３５と面接触する。側面２４は、リアクトルの上部側から下部側へ向けて側面２４間の距離が縮小するように傾斜している。モールド樹脂２２と、筐体３１の底部３６との間に、空隙３８が形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、リアクトルに関し、特に、コアと、コアに巻回されたコイルとを備え、箱状の筐体に収容されているリアクトルに関する。

従来、金属製箱型ケース内に収納し、かつ、エポキシ樹脂などの樹脂絶縁物を充填したリアクトルの発生熱を放熱外表面に効率よく伝達できるようにしたリアクトル装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。また、内側ケース内にトロイダルトランス本体をプラスチック充填材により密封密着させ、内側ケースと外側ケースとを嵌合一体化させたトロイダルトランス用ケースが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

また、リアクトルと、リアクトルを収容可能なケースとを備え、ケースの内面とリアクトルとの間に充填後固化されたポッティング樹脂が介在しているリアクトル装置が提案されている（たとえば、特許文献３参照）。また、コイルと、コイルの内側および外周に充填された磁性粉末混合樹脂からなるコアと、コアを内側に収容するケースとを有するリアクトルが提案されている（たとえば、特許文献４参照）。

特開平５−１０９５４２号公報 特開２００４−１０４０５３号公報 特開２００６−３５１６５３号公報 特開２００８−４２０９４号公報

コイルに通電してリアクトルを作動させると、コイルからジュール熱が発生し、また、コアが変形することにより振動が発生する。そのため従来のリアクトルでは、発生した熱を外部に効率よく放熱し、かつ振動を外部へ伝達しないことが重要視されている。上記の特許文献３ではリアクトルの周囲に伝わる騒音を可及的に抑制する技術が提案されており、また、特許文献１および４では放熱性に優れるリアクトルが提案されているが、放熱性と振動の低減との両立の点において必ずしも十分とはいえず、更なる改良の余地がある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、放熱性と振動の低減とを両立するリアクトルを提供することである。

本発明に係るリアクトルは、箱状の筐体に収容されたリアクトルであって、磁性材料から形成されたコアと、コアに巻回されたコイルと、コアおよびコイルを内包するモールド樹脂とを備える。モールド樹脂は、一対の側面を有する。モールド樹脂の当該側面は、筐体の互いに対向する一対の内壁面と面接触する。モールド樹脂の側面は、リアクトルの上部側から下部側へ向けて側面間の距離が縮小するように傾斜している。モールド樹脂と、筐体の底部との間に、空隙が形成されている。

上記リアクトルにおいて、モールド樹脂は、上記側面と異なる他の側面を有し、他の側面と筐体との間に空隙が形成されていてもよい。

上記リアクトルは、モールド樹脂を筐体の底部へ向かって押圧する押圧部材を備えてもよい。押圧部材は、ボルトを含んでもよい。

上記リアクトルにおいて、コアは、圧粉磁心から形成されていてもよい。

本発明のリアクトルによると、コイルで発生した熱を効率よく筐体へ放出することができ、かつ、コアの振動の筐体への伝達を抑制することができる。

本発明の１つの実施の形態に係るリアクトルの冷却構造を含む駆動ユニットの構造の一例を概略的に示す図である。 ＰＣＵの主要部の構成を示す回路図である。 リアクトルの斜視図である。 リアクトルの保持構造を示す分解斜視図である。 リアクトルの保持構造を示す断面図である。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

なお、以下に説明する実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下の実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、上記個数などは例示であり、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。

図１は、本発明の１つの実施の形態に係るリアクトルの冷却構造を含む駆動ユニットの構造の一例を概略的に示す図である。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５００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。

ロータ１３０は、たとえば、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成されたロータコアと、該ロータコアに埋設された永久磁石とを有する。永久磁石は、たとえば、ロータコアの外周近傍にほぼ等間隔を隔てて配置される。なお、ロータコアを圧粉磁心により構成してもよい。

ステータ１４０は、リング状のステータコア１４１と、ステータコア１４１に巻回されるステータコイル１４２と、ステータコイル１４２に接続されるバスバー１４３とを有する。バスバー１４３は、ハウジング２００に設けられた端子台６００および給電ケーブル７００Ａを介してＰＣＵ（Power Control Unit）７００と接続される。また、ＰＣＵ７００は、給電ケーブル８００Ａを介してバッテリ８００に接続される。これにより、バッテリ８００とステータコイル１４２とが電気的に接続される。

ステータコア１４１は、たとえば、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成される。ステータコア１４１の内周面上には複数のティース部（図示せず）および該ティース部間に形成される凹部としてのスロット部（図示せず）が形成されている。スロット部は、ステータコア１４１の内周側に開口するように設けられる。なお、ステータコア１４１を圧粉磁心により構成してもよい。

３つの巻線相であるＵ相、Ｖ相およびＷ相を含むステータコイル１４２は、スロット部に嵌り合うようにティース部に巻き付けられる。ステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相は、互いに円周上でずれるように巻き付けられる。バスバー１４３は、それぞれステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相に対応するＵ相、Ｖ相およびＷ相を含む。

給電ケーブル７００Ａは、Ｕ相ケーブルと、Ｖ相ケーブルと、Ｗ相ケーブルとからなる三相ケーブルである。バスバー１４３のＵ相、Ｖ相およびＷ相がそれぞれ給電ケーブル７００ＡにおけるＵ相ケーブル、Ｖ相ケーブルおよびＷ相ケーブルに接続される。

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５００に伝達される。ドライブシャフト受け部５００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５００、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Ｌ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Ｌ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Ｌ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。

このように、本実施の形態に係る電気機器ユニットとしてのＰＣＵ７００は、インバータ７２０と、リアクトルＬとを備える。そして、リアクトルＬは、インバータ７２０への電力供給経路に設けられる。

図３は、リアクトルＬの斜視図である。図４は、リアクトルＬの保持構造を示す分解斜視図である。図５は、リアクトルＬの保持構造を示す断面図である。図３〜図５を参照して、リアクトルＬの構成、および、リアクトルＬを筐体３１内部において保持する保持構造について説明する。

図３では、モールド樹脂２２を透視して、モールド樹脂２２の内部に配置されたコイル２１およびＥ型コア１１が図示されている。図３に示すリアクトルＬは、通電により磁束を発生するコイル２１と、コイル２１の内側および外側に充填された磁性材料を有するコア体とを備える。コイル２１を構成するコイル線は、エッジワイズコイル（Edge Width Coil）などの平角線が採用されている。断面形状が円形状の従来の一般的なコイル線よりも剛性が高く、占積率および放熱性に優れたコイル線が巻回されて、コイル２１が形成されている。

コア体は、相対向して配置された一対のＥ型コア１１と、複数のＩ型コア１２とが組み合わされて形成されている。図５に示すように、Ｅ型コア１１とＩ型コア１２との間には非磁性板１３が介在し、複数のＩ型コア１２間にはコイルボビン１８が介在して、一対のＥ型コア１１の間に複数のＩ型コア１２が順次積層されて、コア体を形成している。コイル２１は、磁気回路を構成するコア体（鉄芯）に巻回されている。

非磁性板１３およびコイルボビン１８は、絶縁性の材料により形成されている。たとえばＰＰＳ（Polyphenylene Sulfide）に代表される樹脂材料や、セラミック材料により、非磁性板１３およびコイルボビン１８が形成される。後述するように、非磁性板１３およびコイルボビン１８には、厚み方向に圧縮する方向に電磁吸引力が作用する。電磁吸引力により非磁性板１３およびコイルボビン１８が変形すると、Ｅ型コア１１またはＩ型コア１２が変形し、リアクトルＬに振動が発生する。そのため、非磁性板１３およびコイルボビン１８は、電磁吸引力の作用時に変形を生じにくいように、たとえばセラミック材料などの剛性の高い（すなわちヤング率の大きい）材料により形成されるのが好ましい。

コア体に含まれるＥ型コア１１、Ｉ型コア１２は、形状自由度および磁気等方性に優れた圧粉磁心から形成されている。一対のＥ型コア１１および複数のＩ型コア１２によって閉磁路が形成されている。Ｅ型コア１１、Ｉ型コア１２および複数の非磁性板１３を接着積層して、中軸が形成されている。上記閉磁路と、中軸に巻回されるコイル２１とによって、リアクトルＬが形成されている。コア体は、コイル２１の内側および外周側の両方に配置されている。

図３に示すように、コイル２１は、外部の電子機器との接続端子となる端子部２１ａを除いて、モールド樹脂２２によって内包されている。Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２もまた、モールド樹脂２２によって内包されている。コア体、コイル２１およびモールド樹脂２２は、樹脂成形体を形成する。リアクトルＬは、端子部２１ａを除き、モールド樹脂２２により完全にインモールドされている。

モールド樹脂２２がコイル２１を被覆しているため、コイル２１の外部との絶縁性能が確保されている。そのため、後述する筐体３１にリアクトルＬを組み付けた後にコイル２１を絶縁するために樹脂ポッティングを行なう必要がなく、リアクトルＬの組付けに必要な工程を削減できるので、リアクトルＬの組付性の向上を達成することができる。リアクトルＬの中央部には、リアクトルＬを上下方向に貫通する貫通孔２５が形成されている。この貫通孔２５に後述するボルト５１が挿通されて、リアクトルＬは筐体３１に組み付けられる。

モールド樹脂２２がＥ型コア１１およびＩ型コア１２を被覆していることにより、圧粉磁心製のＥ型コア１１およびＩ型コア１２の保護が可能とされている。圧粉磁心が機械的な衝撃を受けると変形または破損する可能性があり、また外気に触れると錆が発生する可能性がある。モールド樹脂２２によってＥ型コア１１およびＩ型コア１２を外気から遮断することにより、Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２に作用する衝撃を緩和でき、かつ錆の発生を抑制することができる。

モールド樹脂２２は、平面形状が略矩形状に形成されている。モールド樹脂２２の一対の側面２４は、リアクトルＬの上部側から下部側へ向けて、側面２４とＥ型コア１１との間の離隔する距離が小さくなるように、傾斜して形成されている。リアクトルＬを側面視した場合に、側面２４の上端から下端に向かうにつれて一対の側面２４間の距離が縮小するように、側面２４は鉛直方向に対して傾斜して形成されている。

上記の構成を有するリアクトルＬを、筐体３１内部において保持する保持構造について説明する。図４および図５に示すように、Ｅ型コア１１、Ｉ型コア１２、コイル２１およびモールド樹脂２２を備えるリアクトルＬは、上部が開口した箱状の筐体３１によって囲まれた空間内に配置されている。

筐体３１は、底部３６と、底部３６から立設された方状の壁部とを有する。当該壁部の、筐体３１の内部空間に対向する側の面は、内壁面３５を形成する。また筐体３１は、底部３６から上方へ向かって延びる支柱５２を有する。支柱５２の内部には、支柱５２の上端から支柱５２の延在方向に沿うネジ穴が形成されている。ボルト５１がリアクトルＬを貫通し、支柱５２に形成されたネジ穴にボルト５１が螺着されることにより、リアクトルＬは筐体３１に組み付けられる。

Ｅ型コア１１とＩ型コア１２とを絶縁保持するコイルボビン１８は、リアクトルＬに形成された貫通孔２５に面するように配置されている。貫通孔２５にはまた、アルミニウムなど熱伝導率の高い金属材料により形成された中空円筒状のカラー５３が挿入されている。貫通孔２５の内部において、カラー５３とコイルボビン１８とは一体に固定されている。ボルト５１が貫通孔２５に挿通されるとき、カラー５３は筐体３１の底部３６に向かって押圧されて、コイルボビン１８を経てリアクトルＬにボルト５１の軸力を作用させる。

つまり、リアクトルＬを筐体３１に固定する際に、押圧部材の一例としてのボルト５１が上側からモールド樹脂２２を底部３６へ向かって押圧する。ボルト５１の軸力で、リアクトルＬに対し底部３６へ向かう下方向の荷重を作用させ、リアクトルＬを筐体３１に押し付けることにより、テーパ嵌合により側面２４と内壁面３５とを確実に面接触させて、モールド樹脂２２と筐体３１との密着性を確保できる構成とされている。

図５に示すように、筐体３１の内部空間にリアクトルＬが組み付けられた状態で、モールド樹脂２２の側面２４が内壁面３５と面接触している。側面２４と面接触する内壁面３５は、鉛直方向に対し傾斜して形成されている。側面２４と面接触する内壁面３５は、筐体３１の底部３６から開口側へ向けて、差し渡し寸法が増大するように傾斜している。なお、内壁面３５の差し渡し寸法とは、図５に示す断面視において、底部３６と平行な直線と一対の内壁面３５との二つの交点同士を結ぶ距離をいう。

また上述した通り、内壁面３５と面接触するモールド樹脂２２の一対の側面２４は、リアクトルＬの上部側から下部側へ向けて、側面２４間の距離が縮小するように傾斜している。図５に示すリアクトルＬが筐体３１の内部に収容された状態において、側面２４は、筐体３１の底部３６から開口側へ向けて、側面２４間の距離が大きくなるように傾斜している。

鉛直方向に対する側面２４の傾斜角度と、鉛直方向に対する内壁面３５の傾斜角度とを等しくすることにより、側面２４と内壁面３５とは互いに面接触可能とされている。筐体３１の開口を経て外部から筐体３１内部へリアクトルＬを移動させたとき、モールド樹脂２２の一対の側面２４が互いに対向する一対の内壁面３５と面接触することにより、リアクトルＬは筐体３１の内部に保持される。

コイル２１を内包するモールド樹脂２２が、筐体３１と面接触しており、側面２４と内壁面３５との間に空隙が発生していない。そのため、コイル２１が発生する熱がモールド樹脂２２を経て筐体３１に伝達され易くなり、コイル２１で発生した熱の放熱が促進される。つまり、モールド樹脂２２と筐体３１との面接触状態を安定的に確保することにより、コイル２１で発生した熱をモールド樹脂２２を経由させて筐体３１に効率よく放熱させることができるので、コイル２１の温度上昇を抑制できる。したがって、コイル２１の高い放熱性能を確保することができ、コイル２１が過熱してリアクトルＬの作動の安定性が低下することを抑制することができる。

筐体３１は、金属材料に代表される放熱性に優れた材料により形成することができ、たとえば、アルミダイカストによって筐体３１を形成することができる。またモールド樹脂２２を、たとえばエポキシ樹脂などの熱伝導性に優れた樹脂から形成することによって、より高い放熱性を期待できる。モールド樹脂２２と筐体３１とが面接触する側面２４および内壁面３５に、シリコングリスに代表される熱伝導率の高い油脂材料を予め塗布すれば、側面２４と内壁面３５との密着性をより向上させることができるので、一層放熱性を向上させることができる。

側面２４が内壁面３５に面接触する筐体３１の壁部の外側に冷却器を接触させ、モールド樹脂２２を経由して筐体３１の壁部に伝達された熱を冷却器で冷却する構成とすれば、さらに放熱性を向上させることができる。冷却器は任意の構成のものを用いることができ、また冷却器が筐体３１の壁部に直接機械的に接触する構成に限られず、筐体３１から冷却器への熱伝達効率が十分に高い状態とされていれば、冷却器はどのように配置されてもよい。

次に、リアクトルＬに通電したときに発生するＥ型コア１１およびＩ型コア１２の振動について説明する。図５を参照して説明した通り、Ｅ型コア１１とＩ型コア１２との間には非磁性板１３が充填され、複数のＩ型コア１２の間にはコイルボビン１８が充填されている。Ｅ型コア１１とＩ型コア１２との間、および複数のＩ型コア１２同士の間には空隙が形成されており、リアクトルＬの所定の磁気性能を確保できる構成とされている。

このように互いに離隔した状態の磁性体（Ｅ型コア１１、Ｉ型コア１２）に磁束が通ると、磁気回路の磁気抵抗を低減しようとして電磁吸引力が発生する。磁気的なギャップに働く電磁吸引力の影響により、Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２が変形して、Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２は電磁吸引力の作用する方向（すなわち、Ｅ型コア１１とＩ型コア１２との積層方向であって、図５に示す上下方向）に沿って振動する。Ｅ型コア１１が直接筐体３１に接触すると、Ｅ型コア１１で発生した振動が筐体３１に伝えられ、リアクトルＬの周辺に配置された機器にも振動が伝わる不具合が発生する。

図５に示すように、筐体３１の内部に配置されたリアクトルＬでは、モールド樹脂２２と筐体３１の底部３６との間に、空隙３８が形成されている。モールド樹脂２２の側面２４および筐体３１の内壁面３５がテーパ嵌合することにより、リアクトルＬが筐体３１の内部に支持固定されている。かつ、モールド樹脂２２によりコイル２１の電気絶縁を確保できる構成とされている。つまり、コイル２１の保持または絶縁を目的としてポッティング樹脂を筐体３１の内部に注入する必要はない。そのため、モールド樹脂２２と筐体３１の底部３６との間に樹脂材料が介在しない空間である空隙３８が形成され、モールド樹脂２２は筐体３１の底部３６に対し非接触の状態とされている。筐体３１の支柱５２やカラー５３の寸法は、モールド樹脂２２と底部３６とを非接触に保つように規定されている。

また、モールド樹脂２２の側面２６（図３参照）と筐体３１の内壁面３５との間にも空隙が形成されるように、筐体３１およびリアクトルＬが形成されている。つまり、リアクトルＬにおいてコイル２１を保持するモールド樹脂２２の側面２４のみが筐体３１と接触し、側面２４以外のリアクトルＬは一切筐体３１と接触しない状態で、リアクトルＬは筐体３１の内部に収容されている。

側面２４および内壁面３５は、Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２の振動方向に沿うように形成されている。つまり、モールド樹脂２２と筐体３１とが面接触する面に対する法線方向は、Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２の振動方向に対して略直交している。コア体の振動方向に対してモールド樹脂２２および筐体３１の接触方向が略直交しているために、コア体の振動が筐体３１へ伝達されにくい。つまり、Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２で発生した振動がモールド樹脂２２を経て筐体３１へ伝達されることを抑制でき、筐体３１の外部への振動の伝達を抑制することができる。

Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２の振動方向において、Ｅ型コア１１と筐体３１の底部３６との間に空隙３８が形成されている。コア体から筐体３１への振動伝達の主経路となるモールド樹脂２２と筐体３１の底部３６との間に空隙３８が形成され、モールド樹脂２２と筐体３１とが非接触となることにより、振動が遮断され、コア体から筐体３１への振動伝達が抑制される効果が大きい。加えて、筐体３１の壁部の表面をなす内壁面３５とモールド樹脂２２の側面２６との間にも空隙が形成されていることにより、より効果的にコア体から筐体３１への振動伝達を抑制することができる。

上述した説明と一部重複する部分もあるが、本実施の形態の特徴的な構成を以下、列挙する。本実施の形態のリアクトルＬは、Ｅ型コア１１、Ｉ型コア１２およびコイル２１を内包するモールド樹脂２２を備える。モールド樹脂２２は、筐体３１の互いに対向する一対の内壁面３５と面接触する一対の側面２４を有する。モールド樹脂２２の側面２４は、リアクトルＬの上部側から下部側へ向けて側面２４間の距離が縮小するように傾斜している。モールド樹脂２２と、筐体３１の底部３６との間に空隙３８が形成されている。

このようにすれば、モールド樹脂２２の側面２４と内壁面３５とが面接触しているために、コイル２１で発生した熱がモールド樹脂２２を経由して効率よく筐体３１へ伝達される。よって、コイル２１の放熱性を向上させることができる。一方、モールド樹脂２２が筐体３１の内壁面３５に面接触することでリアクトルＬが筐体３１に対し保持されており、モールド樹脂２２と筐体３１の底部３６との間には空隙３８が形成されている。そのため、Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２の振動方向におけるモールド樹脂２２と筐体３１との非接触状態を確保できるので、Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２で発生した振動が筐体３１に伝達されることを抑制することができる。

また、モールド樹脂２２は、側面２４と異なる他の側面２６を有する。他の側面２６と筐体３１との間に、空隙が形成されている。このようにすれば、空隙３８に加えて、筐体３１の壁部の表面をなす内壁面３５とモールド樹脂２２の側面２６との間にも空隙が形成されていることにより、より効果的に筐体３１への振動伝達を抑制することができる。

また、リアクトルＬは、モールド樹脂２２を筐体３１の底部３６へ向かって押圧する押圧部材を備える。モールド樹脂２２と筐体３１とはテーパ嵌合しているので、モールド樹脂２２を筐体３１の底部３６へ押し付けるほど、モールド樹脂２２と筐体３１との密着性が高まる。つまり、押圧部材を用いてモールド樹脂２２を底部３６側へ押し付けることにより、モールド樹脂２２の側面２４と筐体３１の内壁面３５との密着性を向上させることができる。

また、押圧部材は、ボルト５１を含む。モールド樹脂２２を筐体３１へ押し付けられれば押圧部材はどのようなものでもよいが、ボルト５１を螺着させることによりモールド樹脂２２を押圧する構成とすれば、より部品点数の少ない構成で、容易にモールド樹脂２２と筐体３１との密着性を確保することができる。

また、Ｅ型コア１１およびＩ型コア１２は圧粉磁心から形成されている。磁性体粉末を押し固めて作製された圧粉磁心製コアは、ヤング率が小さい（すなわち剛性が低い）ために、磁束が通過したときに変形が生じやすい。この変形に伴い、圧粉磁心製コアでは、振動が大きくなりやすい。本実施の形態の構成を採用することにより、コアで発生した振動が筐体３１へ伝達されることを効果的に抑制することができるので、圧粉磁心製のコアを使用したリアクトルＬで振動に伴う不具合が発生することを効果的に抑制することができる。また、圧粉磁心製のコアをモールド樹脂２２に内包することで、コアの耐衝撃性を向上させ、かつコアの防錆を実現することができる。

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。この発明の範囲は上記した説明ではなくて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。

本発明のリアクトルは、ハイブリッド車両に搭載される駆動ユニットの電圧昇圧用のリアクトルに、特に有利に適用され得る。

１ 駆動ユニット、１１ Ｅ型コア、１２ Ｉ型コア、１３ 非磁性板、１８ コイルボビン、２１ コイル、２１ａ 端子部、２２ モールド樹脂、２４，２６ 側面、２５ 貫通孔、３１ 筐体、３５ 内壁面、３６ 底部、３８ 空隙、５１ ボルト、５２ 支柱、５３ カラー、Ｌ リアクトル。

Claims (5)

1. 箱状の筐体に収容されたリアクトルであって、
   磁性材料から形成されたコアと、
   前記コアに巻回されたコイルと、
   前記コアおよびコイルを内包するモールド樹脂とを備え、
   前記モールド樹脂は、前記筐体の互いに対向する一対の内壁面と面接触する一対の側面を有し、
   前記側面は、前記リアクトルの上部側から下部側へ向けて前記側面間の距離が縮小するように傾斜しており、
   前記モールド樹脂と、前記筐体の底部との間に空隙が形成されている、リアクトル。
2. 前記モールド樹脂は、前記側面と異なる他の側面を有し、
   前記他の側面と前記筐体との間に空隙が形成されている、請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記モールド樹脂を前記筐体の前記底部へ向かって押圧する押圧部材を備える、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記押圧部材は、ボルトを含む、請求項３に記載のリアクトル。
5. 前記コアは、圧粉磁心から形成されている、請求項１から請求項４のいずれかに記載のリアクトル。

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