JP2017069525A - リアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】リアクトルの被設置対象物への固定時に取付体の変形を抑え、省スペース化を図ることのできるリアクトルを提供する。【解決手段】リアクトル本体１と、リアクトル本体１が取り付けられるケース４と、を備え、ケース４を介して被設置対象物であるＰＣＵケース６に固定されるリアクトルである。リアクトル本体１は、リアクトル本体１をケース４に固定するための複数の第１の固定部となるネジ挿入穴３３を有する。そして、ケース４の底面には、複数のネジ挿入穴３３が囲う範囲内において、リアクトルがＰＣＵケース６に固定される面とは反対側の面かからリアクトルを固定するための第２の固定部となるネジ挿入穴４３を設ける。【選択図】図５

Description

本発明は、ＰＣＵケースなどの被設置対象物に固定されるリアクトルに関する。

リアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動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、コアの周囲に配置した樹脂製のボビンにコイルを巻回したものが多く用いられる。

この種のリアクトルは、ＰＣＵケースに配置される。ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とは、ハイブリッド自動車や電気自動車においてモータを駆動させるためにバッテリーの出力を制御する電気部品であり、バッテリーの電圧を昇圧する昇圧コンバータと、直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、半導体スイッチング素子などにより構成される。リアクトルもＰＣＵの構成部品に含まれる。ＰＣＵケースは、これらの部品を収容するケースである。

ＰＣＵを構成する半導体スイッチング素子には大電流が流れ、熱が発生する。そのためＰＣＵケースには、冷却構造が設けられている。この冷却構造は半導体スイッチング素子の他、リアクトルをも冷却する。

ＰＣＵケースにリアクトルを配置する方法としては、ＰＣＵケースとリアクトルのケースを一部材として設ける方法がある。すなわち、ＰＣＵケースにケースなしのリアクトル本体を直接配置する方法である。しかし、リアクトル単独の場合と比べ、運送費増大や取り回し困難、当該ケースを製造する設備の大型化などの問題がある。

そこで、これらの問題を回避するため、リアクトル本体を収容するケース（以下、リアクトルケースという。）とＰＣＵケースとを別部品として設計し、後工程でリアクトルケースをＰＣＵケースに取り付ける方法がある。

リアクトルケースとＰＣＵケースとを別部品とする場合、従来では、図８に示すように、リアクトルケース１０４の側壁には、ネジ締結するための出っ張った耳状の締結部１４３が設けられていた。

特開２０１２−９４９２４号公報

耳状の締結部１４３が設けられる場合、ネジ締結するため、締結部１４３の強度を考慮して設計する必要がある。すなわち、締結時の応力により耳状の締結部１４３が変形し、この変形が波及してリアクトルケース、特に底面が変形する場合がある。そのため、この変形に対応できる強度設計が別途行わなければならなくなる。この問題は、ネジ締結にだけでなく、ピンやリベットなどでリアクトルをＰＣＵケースに固定する際に当てはまる問題である。なお、リアクトルケースの変形は、ＰＣＵケースに固定する場合に限らず、リアクトルを固定できるものであれば生じうる。

また、耳状の締結部１４３は、リアクトル本体１を囲うリアクトルケースの側壁より出っ張って設けられるため、スペースを要してしまう。この問題は、リアクトルケースに限らず、リアクトル本体１が取り付けられる対象である取付体であれば生じうる。リアクトルの設置対象にリアクトルを上から固定しようとすると、その固定箇所は、必然的にリアクトル本体が取付体に固定される箇所よりも外側になるからである。

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、リアクトルの被設置対象物への固定時に取付体の変形を抑え、省スペース化を図ることの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、リアクトル本体と、前記リアクトル本体が取り付けられる取付体と、を備え、前記取付体を介して被設置対象物に固定されるリアクトルであって、次の構成を有することを特徴とする。
（１）前記リアクトル本体は、前記リアクトル本体を前記取付体に固定するための複数の第１の固定部を有すること。
（２）前記取付体の底面には、複数の前記第１の固定部が囲う範囲内において、前記リアクトルが前記被設置対象物に固定される面とは反対側の面から前記リアクトルを固定するための第２の固定部が設けられていること。

本発明において、次の構成を有していても良い。
（３）前記取付体は、放熱性を有し、放熱膜を介して前記被設置対象物に固定されること。
（４）前記被設置対象物は、金属製の放熱部材であり、前記放熱部材の前記リアクトルが固定される面とは反対側の面には、前記リアクトルを冷却する冷却構造が設けられており、前記取付体は、複数の前記第２の固定部を有し、前記第２の固定部は、前記冷却構造を跨ぐように、互いに離間して設けられていること。

（５）前記取付体は、肉厚部を有し、前記第２の固定部は、前記リアクトルを前記被設置対象物に固定するための固定部材が、前記被設置対象物の前記リアクトルが固定される面とは反対側の面から差し込まれる固定穴であり、前記肉厚部に設けられていること。
（６）前記肉厚部は、前記取付体の隅に設けられ、前記取付体の隅の上部には、前記第１の固定部を介して前記リアクトル本体が固定され、前記取付体の隅の下部には、前記第２の固定部として前記固定穴が設けられていること。
（７）前記取付体は、底面及び側壁を有し、前記底面と前記側壁とで囲われるスペースに前記リアクトル本体を収容するリアクトルケースであること。

本発明によれば、リアクトルの被設置対象物への固定時に取付体の変形を抑え、省スペース化を図ることのできるリアクトルを得ることができる。

ＰＣＵケースに固定された第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。 ＰＣＵケースに固定された第１の実施形態に係るリアクトルの全体構成を示す分解斜視図である。 ＰＣＵケースを裏側から見た図である。 図１のＡ−Ａ断面図であり、コイルの巻軸と直交する方向のリアクトルの断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面を含むリアクトルケースの斜視図である。 リアクトルケースの裏面を示す図である。 他の実施形態に係るリアクトルを説明するためのリアクトルの断面図である。 従来技術を説明するための図であり、従来のリアクトルケースの断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態のリアクトルについて説明する。

［１．第１の実施形態］
［１−１．概略構成］
図１は、ＰＣＵケースに固定された本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り、図２は、その分解斜視図である。図３は、ＰＣＵケースの裏側から見た図である。

リアクトルは、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。

リアクトルは、磁性体を含み構成される環状コア１０と、環状コア１０の一部の外周に装着されたコイル５と、環状コア１０の外周を覆い、環状コア１０とコイル５とを絶縁する樹脂部材２を有するリアクトル本体１と、リアクトル本体１を収容するリアクトルケース４（以下、単にケース４とも称する。）と、を備える。ケース４は、リアクトル本体１が取り付けられる取付体の一例である。

樹脂部材２には、固定具３１、３２が埋め込まれており、リアクトル本体１は、樹脂部材２から突出した固定具３１、３２でネジ締結により、ケース４に収容された状態でケース４に固定されてリアクトルを構成する。

このリアクトルは、ＰＣＵケース６に収容され、固定される。ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とは、ハイブリッド自動車や電気自動車においてモータを駆動させるためにバッテリーの出力を制御する電気部品であり、ＰＣＵケース６は、ＰＣＵを構成する各部品を収容するケースであり、リアクトルが固定される被設置対象物である。本実施形態のリアクトルは、ＰＣＵの一部としてＰＣＵケース６に収容される部品である。なお、図１〜図４では、ＰＣＵケース６はその一部のみ示している。

リアクトルとＰＣＵケース６との間には、放熱性のグリスや放熱シートなどの放熱膜（不図示）が介在する。リアクトルは、放熱膜を介在させた状態で、ＰＣＵケース６の裏側からネジにより締結固定される。すなわち、ケース４の底面には、ネジ締結するための固定穴が設けられており、ＰＣＵケース６の裏側からＰＣＵケース６及び放熱膜を介してネジを固定穴に差し込んで締結し、リアクトルをＰＣＵケース６に固定する。なお、ＰＣＵケース６の裏側とは、リアクトルが固定される面とは反対側を指し、例えばＰＣＵケースの外部である。

図３に示すように、ＰＣＵケース６の裏面には、冷却構造としてウォータージャケット７が設けられている。ウォータージャケット７内の冷却媒体が流れることで、ＰＣＵケース６に収容されたリアクトル含む各部品を冷却する。本実施形態のリアクトルは、このウォータージャケット７を跨ぐようにしてＰＣＵケース６に固定される。

［１−２．詳細構成］
本実施形態のリアクトルの各部の詳細構成と、リアクトルが固定されるＰＣＵケース６の詳細構成について、図１〜図６を用いて説明する。なお、本明細書において、図１に示すｚ軸方向を「上」側、その逆方向を「下」側とする。各部材の構成を説明するのに、「下」は「底」や「裏」とも称する。

［１−２−１．リアクトル］
（環状コア）
環状コア１０は、環状形状を有する。本実施形態では、環状コア１０は、図２に示すように、環状の一部に一対の平行な直線部分と、これら直線部分を繋ぐＵ字形状の連結部分とを有し、角が丸みを帯びた環状形状である。従って、リアクトル本体１の形状も環状コア１０に倣い、角が丸みを帯びた環状形状である。

図１に示すように、環状コア１０のうち、コイル５が巻回された直線部分は、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Ｕ字形状の連結部分は、脚部で発生した磁束が通過するヨーク部である。すなわち、ヨーク部は、一対の直線部分を繋ぐ。環状コア１０内には、脚部で発生した磁束がヨーク部を通過することで、環状の閉じた磁気回路が形成される。

環状コア１０は、圧粉磁心、フェライトコア、又は積層鋼板などの磁性体である。環状コア１０は、図２に示すように、複数のコア部材１１〜１３と、複数のスペーサ１４とを有し、各コア部材１１〜１３間にスペーサ１４を配置して接着剤によって環状になるように接続されている。

本実施形態のコア部材は、左右の脚部を構成する複数のＩ字型コア１３と、ヨーク部を構成する２つのＵ字型コア１１、１２である。Ｉ字型コア１３は、概略直方体の圧粉磁心である。

スペーサ１４は、板状のギャップスペーサである。このスペーサ１４は、各コア部材１１〜１３間に配置されており、接着剤によってスペーサ１４の両側のコア部材１１〜１３の接続面と接着固定される。

スペーサ１４は、コア部材１１〜１３間に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１４の材料としては、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１４は必ずしも設けなくても良い。

（樹脂部材）
樹脂部材２は、環状コア１の外周を樹脂により被覆している部材である。従って、樹脂部材２は、環状コア１の形状に倣って環状に形成されている。すなわち、一対の直線部分とこれら直線部分を繋ぐ連結部分とを有している。

樹脂部材２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。

本実施形態では、樹脂部材２は、二分割されて構成されており、樹脂体２１と樹脂体２２とを有する。すなわち、樹脂部材２は、略Ｕ字形状の樹脂体２１と、略Ｃ字形状の樹脂体２２とを別々に成形しておき、互いの端部を向かい合わせることで構成される。樹脂体２１と樹脂体２２とを別々に成形するのは、互いの端部を向かい合わせる前に環状コア１０の脚部を構成するＩ字型コア１３を樹脂体２１内部に収容するため、及び、コイル５を直線部分にはめ込んで樹脂部材２にコイル５を装着するためである。

樹脂体２１は、一対の直線部２１ａ、２１ｂとこれら直線部２１ａ、２１ｂを繋ぐＣ字形状の連結部２１ｃとを有する。樹脂体２２は、Ｃ字形状の連結部２２ａとフック２２ｂを有する。直線部２１ａ、２１ｂ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。一対の直線部２１ａ、２１ｂが樹脂部材２の一対の直線部分であり、連結部２１ｃ、２２ａが一対の直線部分を繋ぐ連結部分である。

樹脂体２１、２２は、樹脂により一体成形された部材である。すなわち、樹脂体２１を構成する直線部２１ａ、２１ｂ及び連結部２１ｃも同様に継ぎ目なく一続きに構成されている。樹脂体２２を構成する連結部２２ａとフック２２ｂは継ぎ目なく一続きに構成されている。フック２２ｂは、連結部２２ａからリアクトル内部に向けて延びており、例えば、後述のリード線９ｂを有する温度センサ９をリアクトルに取り付ける際に、そのリード線９ｂを巻き回すために用いられる。

連結部２１ｃ、２２ａの内部には、Ｕ字型コア１１、１２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２１ｃ、２２ａは、Ｕ字型コア１１、１２の被覆部であり、連結部２１ｃ、２２ａに覆われたＵ字型コア１１、１２の外周部分が、連結部２１ｃ、２２ａの内周と密着している。但し、Ｕ字型コア１１、１２の接続面は露出している。

直線部２１ａ、２１ｂは、環状コア１の直線部分を被覆する被覆部である。すなわち、直線部２１ａ、２１ｂの内部には、環状コア１の直線方向に沿って、Ｉ字型コア１３、スペーサ１４が交互に積層して配置されている。直線部２１ａ、２１ｂの先端には開口部がそれぞれ設けられており、直線部２１ａ、２１ｂの開口部からＩ字型コア１３、スペーサ１４が挿入される。

（固定具）
固定具３１、３２は、図１及び図２に示すように、長板状の金具であり、連結部２１ｃ、２２ａに埋め込まれている。具体的には、固定具３１、３２は、Ｕ字型コア１１、１２の上面側に配置されるようにして、固定具３１、３２の中央部分が例えばモールド成形法により連結部２１ｃ、２２ａに埋め込まれており、固定具３１、３２の両端部が連結部２１ｃ、２２ａの表面から突出している。固定具３１、３２の先端には、ネジ挿入穴３３がそれぞれ設けられている。ネジ挿入穴３３にそれぞれネジ３４を挿入して締結し、リアクトル本体１をケース４に固定する。すなわち、ネジ挿入穴３３がリアクトル本体１を取付体であるケース４に固定する固定部となる。なお、固定具３１、３２は、長板状で平行に配置されているため、４つのネジ挿入穴３３が囲う範囲は矩形である。

（コイル）
コイル５は、絶縁被覆を有する導線である。本実施形態では、コイル５は、平角線のエッジワイズコイルである。但し、コイル５の線材や巻き方は平角線のエッジワイズコイルに限定されず、他の形態であっても良い。

コイル５は、左右の一対のコイル５１ａ、５１ｂを有し、これらの一端部がコイル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、エナメルなどの絶縁被覆した１本の銅線によって構成されている。コイル５は、コイル５１ａ、５１ｂが環状コア１の周囲を巻回するように、樹脂部材２の一対の直線部分の外周に装着されており、コイル５１ａ、５１ｂが互いに平行である。つまり、コイル５１ａ、５１ｂの巻軸方向が互いに平行である。コイル５１ａ、５１ｂ間には、隙間が生じている。

コイル５１ａ、５１ｂの端部５２ａ、５２ｂは、樹脂体２２の連結部２２ａの上方に引き出されており、外部電源などの外部機器の配線と接続される。連結部２２ａの上部には、樹脂製の端子台を載置し、端子台に端子を設け、この端子を介してコイル５１ａ、５１ｂと外部機器の配線と電気的に接続しても良い。或いは、端子台を省略して、コイル５１ａ、５１ｂと接続される端子を樹脂体２２の上部にモールド成形法により埋込み、この端子を介してコイル５１ａ、５１ｂと外部機器の配線と電気的に接続しても良い。外部電源から電力供給されると、コイル５１ａ、５１ｂに電流が流れてコイル５１ａ、５１ｂを突き抜ける磁束が発生し、環状コア１０内に環状の閉じた磁気回路が形成される。

（温度センサ）
リアクトルには、温度センサ９が設けられている。温度センサ９は、リアクトル内部の温度を検出する。温度センサ９は、温度検出部９ａと、温度検出部９ａに接続されたリード線９ｂとからなり、連結部２１ｃの上部に設けられた樹脂製のコネクタ８に取り付けられている。

温度検出部９ａは、フック２２ｂにより位置決めされてコイル５１ａ、５１ｂの間に配置され、リアクトル内部の温度を検出する。リード線９ｂはフック２２ｂに巻回され、端部がコネクタ８に取り付けられており、温度検出部９ａが検出した温度情報をリアクトル外部に伝達する。温度センサ９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。

（リアクトルケース）
図１及び図２に示すように、ケース４は、リアクトル本体１を収容する収容部材であり、リアクトル本体１が取り付けられる取付体の一例である。取付体としては、放熱性を有し、リアクトル本体１が取り付けられる対象であれば特に限定されず、例えば壁面のない平板や台であっても良い。ここでは、取付体はケース４として説明する。ケース４は、例えばアルミニウム合金等、熱伝導性が高く軽量な金属で構成されており、放熱性を有する。

本実施形態では、ケース４は、上面に開口を備えた略直方体形状であり、主として底面とその底面の縁から立ち上がる側壁とで構成され、底面と側壁とで囲われ、リアクトル本体１を収容するスペースを有する。

換言すれば、ケース４は、外側の面である外周面と、リアクトル本体１と面する内側の面である内周面とを有する。ケース４の外周面の形状は、上面に開口を有する略直方体形状であり、ケース４の内周面の形状は、リアクトル本体１の形状に倣った形状である。そのため、側壁及び底面の厚みが、場所によって異なっており、ケース４は、肉厚部を有する。肉厚部は、ケース４の外周面と内周面との距離が他の箇所より大きい部分である。肉厚部の具体例は後述するが、肉厚部を設けているのは、リアクトル本体１の形状に沿わせてリアクトル本体１とケース４との距離を近づけて放熱性を向上させるためである。

なお、外周面とは、底面のうちＰＣＵケース側の面と、側壁の外側の面とをいい、内周面とは、リアクトル本体１と対向する面であり、底面のうちリアクトル本体１側である上側の面と、側壁の内側の面とをいう。

肉厚部について具体的に説明する。図４は、コイル５１ａ、５１ｂの巻軸と直交する方向のリアクトルの断面図である。図２及び図４に示すように、ケース４のリアクトル本体１を収容する収容部分は、リアクトル本体１の形状に倣った形状を有する。リアクトル本体１のコイル５１ａ、５１ｂ間には隙間があるため、ケース４の底面には、この隙間に入り込むように盛り上がった盛り上げ部４１が設けられている。盛り上げ部４１は、コイル５１ａ、５１ｂの巻軸方向に、ケース４の底面の中央を延びて設けられている。図４に示すように、盛り上げ部４１は、ケース４の底面において他の箇所より厚みが厚くなっている肉厚部である。なお、ここにいう厚みは、リアクトルの高さ方向の長さであり、ケース４の底面のｚ軸方向の長さである。

図５は、図１のＢ−Ｂ断面を含むケース４を斜視図である。ケース４の四隅は、ケース４の側壁において、側壁の外周面と、リアクトル本体１を囲う内周面との間の距離が他の箇所より大きくなっている肉厚部である。なお、この距離は、ｙ軸方向に延びる側壁であればｘ軸方向の長さであり、ｘ軸方向に延びる側壁であればｙ軸方向の長さである。図５に示すように、この肉厚部となるケース４の四隅において、上下にネジ挿入穴４２、４３が設けられている。

具体的には、この四隅の上縁、すなわち、ケース４の側壁上縁の四隅には、図２に示すように、リアクトル本体１を固定するためのネジ挿入孔４２がそれぞれ設けられている。ケース４に収容されたリアクトル本体１は、固定具３１、３２のネジ挿入穴３３及びケース４のネジ挿入穴４２にネジ３４を差し込んで締結することにより固定される。

一方、ケース４の四隅の下縁、すなわち、ケース４の底面の四隅には、図５及び図６に示すように、リアクトルがＰＣＵケース６に固定されるためのネジ挿入孔４３がそれぞれ設けられている。ネジ挿入穴４３は、ＰＣＵケース６の裏面側からネジ６１を差し込んでリアクトルをＰＣＵケース６に固定するための固定穴である。このネジ挿入穴４３は、図４に示すように、ＰＣＵケース６の裏面側に設けられるウォータージャケット７を跨ぐように互いに離間して設けられている。

ネジ挿入穴４３の配置は、リアクトル本体１のネジ挿入穴３３が囲う範囲上又はその範囲より内側である。ここでは、リアクトル本体１のネジ挿入穴３３に対応するネジ挿入穴４２がケース４の側壁上縁に設けられているため、ネジ挿入穴４３の配置は、ケース４の側壁の外側の面（以下、外壁面とも称する）が囲う範囲内である。ここでは、ケース４が概略直方体形状であるため、略矩形状の範囲内である。換言すれば、ケース４の側壁には、リアクトルをＰＣＵケース６に固定するためのケース４側壁より出っ張る締結部は設けられていない。

なお、リアクトル本体１とケース４との隙間に充填材を充填、固化しても良い。充填材には、リアクトルの放熱性能の確保及びリアクトルからケース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。

［１−２−２．ＰＣＵケース］
図１及び図２を参照し、ＰＣＵケース６について説明する。ＰＣＵケース６は、ＰＣＵの各部品を収容するケースである。ＰＣＵとは、ハイブリッド自動車や電気自動車においてモータを駆動させるためにバッテリーの出力を制御する電気部品であり、バッテリーの電圧を昇圧する昇圧コンバータと、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ、半導体スイッチング素子などにより構成される。本実施形態のリアクトルもＰＣＵの一部品である。

ＰＣＵケース６は、アルミニウム等など金属で構成される。ＰＣＵケース６は、例えば、上ケースと下ケースとに上下に分割されて構成される。下ケースはＰＣＵの各部品を収容され、各部品が固定される部材である。上ケースは、下ケースと組み合わせてネジ締結により一体化させるためのカバー部材である。なお、図１及び図２には、下ケースのみ示し、上ケースは省略している。ここでは、ＰＣＵケース６の下ケースには、ケース４の底面に設けられたネジ挿入穴４３と同じ間隔でネジ６１が挿入されるネジ挿入穴６２が４箇所設けられている。

ＰＣＵケース６の裏面には、冷却構造としてウォータージャケット７が設けられている。ＰＣＵケース６の裏面とは、リアクトルが固定される面とは反対側の面である。ウォータージャケット７は、アルミニウムなどの金属からなる筐体又は溝と、この筐体又は溝を流れる冷却媒体とを含み構成される。冷却媒体が筐体又は溝を通路として流れることで、ＰＣＵケース６に収容されたリアクトル含む各部品を冷却する。本実施形態のリアクトルは、このウォータージャケット７を跨ぐようにしてＰＣＵケース６に固定される。なお、本実施形態では、ＰＣＵケース６とウォータージャケット７とが別体として設けられているが、ウォータージャケット７がＰＣＵケース６の一部として一体となっていても良い。

リアクトルが放熱膜を介してＰＣＵケース６に固定されると、リアクトルがウォータージャケット７を跨ぐように、ウォータージャケット７上に配置される。すなわち、ウォータージャケット７上にＰＣＵケース６及び放熱膜が介在してリアクトルが固定される。なお、ウォータージャケット７とＰＣＵケース６との間に放熱膜を介在させても良い。このように、リアクトルからウォータージャケット７までの放熱ルートが形成される。

［１−３．作用・効果］
（１）本実施形態のリアクトルは、リアクトル本体１と、リアクトル本体１が取り付けられるケース４と、を備え、ケース４を介して被設置対象物であるＰＣＵケース６に固定されるリアクトルである。リアクトル本体１は、リアクトル本体１をケース４に固定するための複数の第１の固定部となるネジ挿入穴３３を有する。そして、ケース４の底面には、複数のネジ挿入穴３３が囲う範囲内において、リアクトルがＰＣＵケース６に固定される面とは反対側の面かからリアクトルを固定するための第２の固定部となるネジ挿入穴４３を設けるようにした。なお、本実施形態で複数のネジ挿入穴３３が囲う範囲内とは、ケース４の外壁面が囲う範囲内である。

これにより、ＰＣＵケース６にリアクトルを載置し、ＰＣＵケース６の裏面側からネジ６１で締結固定することができるので、従来技術のようにリアクトルケースの側壁に耳状の締結部を設ける必要がなくなる。その結果、ケース４全体として剛性を高めることができ、リアクトルをＰＣＵケース６に固定する際のケース４の変形を防止することができる。また、ケース４全体として剛性が高まるので、締結強度を強めて固定することができ、耐振動衝撃強度を向上させることができる。さらに、耳状の締結部が必要ない分、省スペース化を図ることができる。

（２）本実施形態の取付体は、底面及び側壁を有し、リアクトル本体１を収容するケース４とした。これにより、リアクトル本体１の取付対象である取付体が、例えば平板などの側壁がないものである場合と比べて、取付体としての剛性を向上させることができる。従って、取付体としてのケース４の変形を抑制できるので、放熱膜の膜厚を一定に保つことができ、放熱性を向上させることができる。また、放熱膜の膜厚を一定に保つことができるので、製品バラツキを抑制することができる。

さらに、ケース４は、放熱性を有し、放熱膜を介してＰＣＵケース６に固定するようにした。これにより、ケース４及び放熱膜が、リアクトル本体１の発した熱の放熱ルートとなり、リアクトルの放熱性を向上させることができる。

（３）金属製のＰＣＵケース６の裏面、すなわちリアクトルが固定される面とは反対側の面には、リアクトルを冷却するウォータージャケット７が設けられており、ケース４は、複数の固定穴となるネジ挿入穴４３を有し、ネジ挿入穴４３は、ウォータージャケット７を跨ぐように、互いに離間して設けるようにした。

これにより、リアクトルをウォータージャケット７上に固定することが可能になる。従って、リアクトルからウォータージャケット７への放熱ルートを確立することができ、放熱性を向上させることができる。

以上のように、リアクトルの放熱性を向上させることができる結果、当該リアクトルを車に用いた場合には、車の燃費を向上させることができる。すなわち、リアクトルの温度と電力損失との間には比例関係があり、リアクトルの温度が高いと、より多くの電力が消費される。コイル５を構成する導体の抵抗率が温度と比例関係にあるからである。そのため、リアクトルの放熱性が悪いと燃費が悪くなる。この点、本実施形態では、放熱性を向上させているので、リアクトル温度が上昇しにくくなり、結果として燃費を良くすることができる。

（４）ケース４は、肉厚部を有する。ネジ挿入穴４３は、リアクトルをＰＣＵケース６に固定するための固定部材であるネジ６１が、ＰＣＵケース６のリアクトルが固定される面とは反対側の面から差し込まれる固定穴であり、このネジ挿入穴４３を肉厚部に設けるようにした。肉厚部はケース４において、リアクトルの形状等による設計上生じる既存の部位であるが、この既存部位の肉厚部にネジ挿入穴４３を設けるようにしたので、駄肉部分を有効活用できる。耳状の締結部を設けたりする必要がなく、省スペース化を図ることができる。また、肉厚部は他の箇所に比べて厚い分、強度が高いので、耐振動衝撃強度を保つことができる。

具体的には、本実施形態では、ケース４は、開口を有する略直方体形状である。肉厚部は、ケース４の四隅に設けられ、ケース４の四隅の上部には、ネジ挿入穴３３を介してリアクトル本体１をケース４に収容された状態で固定し、ケース４の隅の下部には、ネジ挿入穴４３を設けるようにした。

これにより、省スペース化を図りつつ、ケース４の剛性を向上させることができる。すなわち、従来は、環状形状であるリアクトル本体１の隅に生じるデッドスペースを埋めるように、ケース４の四隅に肉厚部を設け、この四隅の肉厚部を活用してリアクトル本体１をケース４の四隅の上縁で固定していた。そのため、リアクトルをＰＣＵケース６に固定するために、さらにリアクトル上部から固定しようとしても、リアクトル本体１をケース４に固定するためにスペースが奪われてしまい、ケース４の上縁から固定することはできない。

そこで、従来は、リアクトルケース壁面から張り出す耳状の締結部をリアクトルケースの下部に設けて上からボルト締結により固定する方法を採用していた。しかし、ＰＣＵケース内には様々な電気部品が取り付けられるため、耳状の締結部を設けることでスペースが足りなくなる場合があった。また、耳状の締結部を設けることでケース４の剛性が低下してしまっていた。

これに対し、本実施形態は、元々存在していたケース４四隅の肉厚部にその底面側からネジ挿入穴４３を設けるようにしたので、耳状の締結部を設けることなく、ＰＣＵケース６の裏側からネジ締結によりリアクトルを固定することができる。従って、省スペース化及びケース４の剛性向上を図ることができる。

［２．他の実施形態］
本発明は、第１の実施形態に限定されるものではなく、下記に示す他の実施形態も包含する。また、本発明は、第１の実施形態及び下記の他の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせた形態も包含する。さらに、これらの実施形態を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、その変形も本発明に含まれる。

（１）第１の実施形態では、リアクトルが固定される被設置対象物は、ＰＣＵケース６としたが、これに限定されない。例えば、電圧制御ユニット（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＶＣＵ）のケースや、ミッションケース、ヒートシンクなどの金属製の放熱部材であれば良い。

（２）第１の実施形態では、リアクトル本体１が取り付けられる取付体としてケース４を挙げたが、これに限定されず、壁面のない平板や台であっても良い。図７は、取付体が壁面のない平板である場合の他の実施形態に係るリアクトルの断面図である。リアクトル本体１を取付体４’に固定する固定部３３’は、当該取付体４’に接するよう複数設けられており、ネジ締結などにより取付体４’にリアクトル本体１が固定される。固定部３３’は例えば樹脂部材２と一体成形などにより樹脂で形成することができる。

取付体４’の底面には、リアクトルをＰＣＵケース６などの被設置対象物に、その設置側とは反対側の裏面側から固定するための固定部４３’が設けられている。図７に示すように、この固定部４３’は、固定部３３’が囲う範囲上又はその範囲より内側に設けられている。換言すれば、固定部４３’は、リアクトル本体１が取付体４’に占める範囲内に設けられている。これにより、リアクトル全体として省スペース化を図ることができる。

すなわち、従来のようにリアクトルを被設置対象物に上側から固定しようとすると、固定部３３’の外側で取付体４’を被設置対象物に固定せざるを得ず、全体として大型化するが、裏側から固定するために固定部３３’が囲う範囲内に固定部４３’を設けているので、省スペース化を図ることができる。

また、固定部４３’は、固定部３３’が囲う範囲上又はその範囲より内側に設けたことで、リアクトルを被設置対象物の裏側から固定する際には、固定部４３’の上方に常にリアクトル本体１が配置された状態となるので、平板自体の剛性が低くても、リアクトル全体として剛性を高めることができる。

すなわち、取付体４’の上方にリアクトル本体１が載置しているため、平板の取付体４’の剛性が低くてもリアクトル本体１により補強されるので、取付体４’の変形を抑制できる。

（３）第１の実施形態では、ケース４の底面の四隅にネジ挿入穴４３を４箇所設けたが、その数は限定されず、ケース４の底面であれば３箇所でも２箇所でも良い。

（４）第１の実施形態では、ケース４の四隅の肉厚部に着目してネジ挿入穴４３を設けたたが、これに限定されない。すなわち、他の肉厚部としては、盛り上がり部４１がある。盛り上がり部４１は、コイル５１ａ、５１ｂ間の隙間に入り込むように、ケース４の底面に設けられた肉厚部である。ネジ挿入穴４３は、盛り上がり部４１に設けても良い。

すなわち、コイル５１ａ、５１ｂ間はその設計上どうしても隙間が発生する箇所であり、放熱性向上の観点からケース４をリアクトル本体１に近づけるためにケース４底面にコイル５１ａ、５１ｂ間に入り込む盛り上がり部４１が設けられる。この盛り上がり部４１にネジ挿入穴４３を設けることで、例えば設計上の制約から他の箇所でネジ挿入穴４３が設けられない事情があったとしても、柔軟に対応することができる。すなわち、リアクトルをＰＣＵケース６の裏側から締結固定するバリエーションを増やすことができるので、設計の制約の多いＰＣＵケース６内の固定に対して対応することができる。

（５）第１の実施形態や上記（４）の他の実施形態では、ケース４の四隅や底面に肉厚部を設けたが、ケース４に限らず、取付体に肉厚部を設けても良い。例えば、概略四角形状の平板でその中央部分に盛り上げ部４１を設けたり、その四隅に肉厚部を設けたりしても良い。

（６）第１の実施形態では、リアクトル本体１をケース４に固定する第１の固定部となるネジ挿入穴３３を４つとしたが、その数は限定されず、２つであっても３つであっても５つ以上であっても良い。この場合も第１の実施形態と同様に、第２の固定部となるネジ挿入穴４３の配置は、ケース４の側壁が囲う範囲内である。第１の固定部となるネジ挿入穴３３は、ケース４の側壁上縁に配置する。例えば、ケース４の側壁が囲う範囲が略矩形状であり、ネジ挿入穴３３が３つの場合、矩形の３頂点に直角三角形状となるようにネジ挿入穴３３を配置しても良いし、二等辺三角形状となるようにネジ挿入穴３３を配置しても良い。また、ネジ挿入穴３３が２つの場合は、矩形の対角線上の２頂点に配置しても良いし、矩形の隣接する２頂点に配置しても良い。何れの場合であっても、リアクトルがケース４の側壁が囲う範囲内で固定されるため、不必要にスペースを割く必要がないため、省スペース化を図ることができる。

（７）第１の実施形態では、ケース４の形状を略直方体形状としたが、これに限定されない。例えば、上面に開口が設けられ、中身が中空の底面が多角形状の多角体であっても良い。

（８）第１の実施形態でリアクトルをＰＣＵケース６に固定するための固定部材及び固定穴は、ネジ６１及びネジ挿入穴４３であるが、これに限定されない。固定部材はピン又はリベットであっても良く、固定穴は、これらの部材の形状を成す穴であれば良い。但し、ネジ６１及びネジ挿入穴４３で締結固定することにより、ピンやリベットと比べて固定強度が向上するので、耐振動衝撃強度を向上させることができる。

（９）第１の実施形態では、ケース４の底面に設けた固定穴をネジ挿入穴４３としたが、これに限られない。例えば、ＰＣＵケース６にネジ挿入穴６２及びネジ６１を無くす代わりに突起が設けられ、この突起がケース４の底面に設けた固定穴に嵌め込んでリアクトルをＰＣＵケース６に固定しても良い。

（１０）第１の実施形態では、環状コア１０をコア部材としてＵ字型コア１１、１２、Ｉ字型コア１３により構成したが、コア部材の形状はこれらに限定されない。環状形状を構成できるのであれば、Ｅ字型コア、Ｔ字型コア、Ｊ字型コア、円柱コアなどを用いても良い。

（１１）第１の実施形態では、環が１つの環状コア１０を用いたが、Ｅ字型コアのように脚部を３本以上備えたコアを用いて、環が２つのθ形状に形成された環状コア１０を用いても良い。

（１２）第１の実施形態では、リアクトル本体１は、環状コア１０に倣って環状形状としたが、必ずしも環状形状としなくても良い。例えば、棒状であっても良い。

１ リアクトル本体
１０ 環状コア
１１、１２ Ｕ字型コア
１３ Ｉ字型コア
１４ スペーサ
２ 樹脂部材
２１ 樹脂体
２１ａ、２１ｂ 直線部
２１ｃ 連結部
２２ 樹脂体
２２ａ 連結部
２２ｂ フック
３１、３２ 固定具
３３ ネジ挿入穴
３３’ 固定部
３４ ネジ
４ リアクトルケース
４１ 盛り上がり部
４２、４３ ネジ挿入穴
４３’ 固定部
５ コイル
５１ａ、５１ｂ コイル
５２ａ、５２ｂ 端部
６ ＰＣＵケース
６１ ネジ
７ ウォータージャケット
８ コネクタ
９ 温度センサ
９ａ 温度検出部
９ｂ リード線

Claims (7)

1. リアクトル本体と、前記リアクトル本体が取り付けられる取付体と、を備え、前記取付体を介して被設置対象物に固定されるリアクトルであって、
   前記リアクトル本体は、前記リアクトル本体を前記取付体に固定するための複数の第１の固定部を有し、
   前記取付体の底面には、複数の前記第１の固定部が囲う範囲内において、前記リアクトルが前記被設置対象物に固定される面とは反対側の面から前記リアクトルを固定するための第２の固定部が設けられていること、
   を特徴とするリアクトル。
2. 前記取付体は、放熱性を有し、放熱膜を介して前記被設置対象物に固定されること、
   を特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記被設置対象物は、金属製の放熱部材であり、
   前記放熱部材の前記リアクトルが固定される面とは反対側の面には、前記リアクトルを冷却する冷却構造が設けられており、
   前記取付体は、複数の前記第２の固定部を有し、
   前記第２の固定部は、前記冷却構造を跨ぐように、互いに離間して設けられていること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリアクトル。
4. 前記取付体は、肉厚部を有し、
   前記第２の固定部は、前記リアクトルを前記被設置対象物に固定するための固定部材が、前記被設置対象物の前記リアクトルが固定される面とは反対側の面から差し込まれる固定穴であり、前記肉厚部に設けられていること、
   を特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のリアクトル。
5. 前記肉厚部は、前記取付体の隅に設けられ、
   前記取付体の隅の上部には、前記第１の固定部を介して前記リアクトル本体が固定され、
   前記取付体の隅の下部には、前記第２の固定部として前記固定穴が設けられていること、
   を特徴とする請求項４に記載のリアクトル。
6. 前記リアクトル本体は、環状コアと、前記環状コアの一部に平行に装着された一対のコイルと、を有し、
   前記取付体の底面には、前記肉厚部として、前記一対のコイル間の隙間に入り込む盛り上がり部が設けられ、
   前記固定穴は、前記盛り上がり部に設けられていること、
   を特徴とする請求項４又は請求項５に記載のリアクトル。
7. 前記取付体は、底面及び側壁を有し、前記底面と前記側壁とで囲われるスペースに前記リアクトル本体を収容するリアクトルケースであること、
   を特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載のリアクトル。

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