JP2017224715A - リアクトル構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】ポット型リアクトルが発生する振動は受け部材に可及的に伝播させない一方で、リアクトルが発生する熱は積極的に伝達させる。【解決手段】リアクトル構造体２は、ポット型のリアクトル２０と、リアクトル２０が取り付けられるヒートシンク３と、リアクトル２０とヒートシンク３との間に介在される伝熱部材４とを備える。リアクトル２０は、フラットワイズコイルからなるコイル２１と、コイル２１を包み込む圧粉コア２２とを含む。リアクトル２０の底面２０２には、平面部２３と、この平面部２３から下方に向けて突設された中心凸部２４とが備えられている。ヒートシンク３は、リアクトル２０が載置される対向面３３を有する。対向面３３は、中心凸部２４の頂面が接触し、且つ、平面部２３と微小な隙間Ｇを置いて対向する。隙間Ｇには、伝熱部材４が介在されている。【選択図】図２

Description

本発明は、コイルを圧粉コイルで包皮してなるポット型リアクトルと、該リアクトルが取り付けられる受け部材とを備えたリアクトル構造体に関する。

リアクトルは種々の電気回路に適用される。例えば、ハイブリッド自動車の電動機を駆動するインバータには、バッテリー電圧を昇圧する昇圧回路が付設される。リアクトルは、前記昇圧回路に適用され、インバータ入力電圧を昇圧する機能を果たす共に、リップル電流を平滑化する機能を果たす。

リアクトルは、当該リアクトルが搭載される機器に備えられている何らかの受け部材に取り付けられる。一方、リアクトルは、コア部品間の電磁吸引力やコアも磁歪によって振動が生じる。本出願人は先に、リアクトルが発生する振動が可及的に前記受け部材へ伝播させないようにし、低騒音化（低振動化）を図る取り付け構造を提案している（特許文献１参照）。

特許第５５５７７９７号公報

リアクトルには、振動対策だけでなく、放熱対策も求められる。リアクトルは、コイルの巻線抵抗によって発生するジュール熱や、コアに交流磁場が印加されることによる磁気的な損失等に起因して、発熱する。とりわけ、ポット型リアクトルでは、コイルが圧粉コイルで包まれているため、コイルの放熱（冷却）という点では構造的に不利であり、より効率的な放熱構造を適用することが求められる。

本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであり、ポット型リアクトルが受け部材に取り付けられてなるリアクトル構造体において、リアクトルが発生する振動は受け部材に可及的に伝播させない一方で、リアクトルが発生する熱は積極的に伝達させ得る構造を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係るリアクトル構造体は、コイルと、該コイルを包み込む圧粉コアとを含むポット型のリアクトルと、前記リアクトルが取り付けられる受け部材と、前記リアクトルと前記受け部材との間に介在される伝熱部材と、を備え、前記リアクトルは前記受け部材への取り付け面となる第１面を備え、前記受け部材は前記第１面と対向する第２面を備え、前記第１面は、第１平面部と、該第１平面部から突設された凸部とを含み、前記第２面は、前記凸部と接触し、且つ、前記第１平面部と隙間を置いて対向する第２平面部を含み、前記伝熱部材は、前記隙間に介在されていることを特徴とする。

このリアクトル構造体によれば、リアクトルが受け部材と直接接触するのは、第１平面部から突設された凸部のみとなる。従って、リアクトルから受け部材への振動の伝播を抑制することができる。一方、第１平面部と第２平面部との間の隙間には伝熱部材が介在される。このため、リアクトルが発する熱は、前記凸部に加えて、前記伝熱部材を通して前記受け部材に伝達される。従って、リアクトルが発する熱を、受け部材に向けて積極的に逃がすことができる。

上記のリアクトル構造体において、前記コイルは、帯状の絶縁導体を渦巻き状に巻回してなるフラットワイズコイルであって、前記第１平面部は、前記フラットワイズコイルのコイル中心軸と直交する方向に延びる面であり、前記受け部材はヒートシンクであることが望ましい。

このリアクトル構造体によれば、帯状の絶縁導体の幅広方向がコイル中心軸の方向と一致するので、前記中心軸方向への伝熱性が良好となる。そして、前記第１平面部は、前記中心軸方向と直交する方向に延びる面であるので、当該第１平面部は良好にリアクトルが発生する熱が伝達される面となる。このような第１平面部から、伝熱部材を介してヒートシンクへ伝熱されるので、リアクトル構造体の放熱性が良好となる。

上記のリアクトル構造体において、前記凸部が、前記第１平面部において前記コイル中心軸が通る中心領域に突設されていることが望ましい。

このリアクトル構造体によれば、リアクトルとヒートシンクとが中央領域の凸部で直接接触する共に、当該凸部の周囲が伝熱部材で囲まれることになる。従って、リアクトルをヒートシンクにバランス良く固定し、且つ伝熱性を良好とすることが可能となる。

上記のリアクトル構造体において、前記凸部が、前記第１平面部においてコイル外周部側に対応する周辺領域に突設されていることが望ましい。

このリアクトル構造体によれば、リアクトルが、当該リアクトルの径方向の中心領域において比較的大きな振動が発生する特性を有する場合に、その振動のヒートシンクへの伝播を抑制することができる。他方、両者間の伝熱は、周辺領域以外の領域に介在される伝熱部材によって確保することができる。

上記のリアクトル構造体において、前記伝熱部材は、前記第１平面部上に担持された流動性を有する部材からなり、前記周辺領域の凸部は、コイル巻回方向に沿って間欠的に突設された複数の凸部片からなり、これら凸部片の間の領域が、前記リアクトルの前記ヒートシンクへの取り付け時における前記伝熱部材の逃がし流路となることが望ましい。

このリアクトル構造体によれば、リアクトルの第１面とヒートシンクの第２面とを組み付ける際に、第１平面部上に担持された伝熱部材が圧迫された場合、前記逃がし流路に前記伝熱部材の一部を積極的に逃がすことができる。従って、前記凸部と前記第２平面部との接触面に、流動性を有する伝熱部材が入り込まないようにすることができ、両者の組立精度を確保することができる。

上記のリアクトル構造体において、前記凸部が、前記第１平面部において前記コイル中心軸が通る中心領域に突設された第１凸部と、前記第１平面部においてコイル外周部側に対応する周辺領域に突設された第２凸部とを備えることが望ましい。

このリアクトル構造体によれば、リアクトルとヒートシンクとが中央領域の凸部で直接接触すると共に、周辺領域でも直接接触する。このため、リアクトルとヒートシンクとを強い取り付け強度で組み付けることができる。他方、両者間の伝熱は、中央領域と周辺領域との間の領域に介在される伝熱部材によって確保することができる。

上記のリアクトル構造体において、前記隙間が、前記第１平面部においてコイル外周部側に対応する周辺領域が最も大きく、前記コイル中心軸に向かうほど小さくなるように設定されていることが望ましい。

このリアクトル構造体によれば、リアクトルの第１面とヒートシンクの第２面とを組み付ける際に、伝熱部材に対してリアクトルの径方向外側に向かう力が作用し易くなる。従って、両者の組み付け性を良好なものとすることができる。

本発明によれば、ポット型リアクトルが受け部材に取り付けられてなるリアクトル構造体において、リアクトルが発生する振動は受け部材に可及的に伝播させない一方で、リアクトルが発生する熱は積極的に伝達させ得る構造を提供することができる。

図１は、本発明に係るリアクトル構造体の適用例の一つである駆動装置の回路図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係るリアクトル構造体の断面図である。 図３は、第１実施形態のリアクトルの底面図及び側面図である。 図４（Ａ）は、第１実施形態のリアクトルのヒートシンクへの取り付け構造例を示す断面図、図４（Ｂ）はその上面図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係るリアクトル構造体の断面図である。 図６は、第２実施形態のリアクトルの底面図及び側面図である。 図７は、本発明の第３実施形態に係るリアクトル構造体の断面図である。 図８は、第３実施形態のリアクトルの底面図及び側面図である。 図９（Ａ）は、第３実施形態のリアクトルのヒートシンクへの取り付け構造例を示す断面図、図９（Ｂ）はその上面図である。 図１０（Ａ）は、第３実施形態のリアクトルに伝熱部材が塗布された状態の底面図、図１０（Ｂ）は、リアクトルがヒートシンクに取り付けられる状態を示す断面図。図１０（Ｃ）は、前記伝熱部材の流動状態を示す前記リアクトルの底面図である。 図１１は、本発明の第４実施形態に係るリアクトル構造体の断面図である。 図１２は、第４実施形態のリアクトルの底面図及び側面図である。 図１３は、本発明の第５実施形態に係るリアクトル構造体の断面図である。 図１４は、第５実施形態のリアクトルの底面図及び側面図である。 図１５（Ａ）は、第５実施形態のリアクトルのヒートシンクへの取り付け構造例を示す断面図、図１５（Ｂ）はその上面図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。まず、図１に基づき、本発明に係るリアクトル構造体の適用例を示す。図１は、リアクトル構造体の適用例の一つである駆動装置１の回路図である。駆動装置１は、電動機１１を用いた動力源装置であり、この電動機１１は、直流電源１２、インバータ１３及び昇圧回路１４を備えている。電動機１１は、例えばハイブリッド自動車に搭載され、当該自動車の走行アシスト及び発電を行う発電電動機である。この場合、直流電源１２は当該自動車に搭載されるバッテリーである。

インバータ１３は、直流電源１２が発する直流電圧を交流電圧に変換し、電動機１１へ駆動用の交流電圧を供給する。昇圧回路１４は、直流電源１２の直流電圧を所定電圧まで昇圧するチョッパ方式のＤＣ−ＤＣコンバータであり、スイッチ素子１５、リアクトル１６及び制御部１７を含む。制御部１７は、出力直流電圧に応じた所定のデューティサイクルでスイッチ素子１５のＯＮ／ＯＦＦを制御する。リアクトル１６は、スイッチ素子１５のＯＮ／ＯＦＦ動作により磁気エネルギーの蓄積／放出を行うことによって、直流電圧を昇圧する。また、リアクトル１６は、この電圧変換の際に発生するリップル電流を平滑化する機能も果たす。

リアクトル１６は、当該リアクトルが搭載される機器に備えられている何らかの受け部材に取り付けられる。ハイブリッド自動車であれば、例えばパワーユニットの基板又はケーシング等にリアクトル１６は固定される。一方、リアクトル１６は、コア部品間の電磁吸引力やコアも磁歪によって振動が生じる。また、リアクトルは、コイルの巻線抵抗によって発生するジュール熱や、コアに交流磁場が印加されることによる磁気的な損失等に起因して、発熱する。その発熱量は、電流の約２乗に比例すると共に、交流磁場周波数の１．７乗〜２乗に比例する。ハイブリッド自動車の駆動用リアクトルの場合、発電電動機に大電流を流すことから発熱量は大きくなるが、他方で小型軽量化の要請があり、放熱性能の確立が難しい。とりわけ、リアクトル１６がポット型リアクトルである場合、コイルが圧粉コイルで包まれているため、コイルの放熱が構造的に難しい。

以上の背景より、振動対策と放熱対策の双方を満たすことのできるリアクトル構造体が求められている。すなわち、ポット型リアクトルが受け部材に取り付けられてなるリアクトル構造体においては、リアクトルが発生する振動は前記受け部材に可及的に伝播させない一方で、リアクトルが発生する熱は前記受け部材に積極的に伝達させて放熱させ得る構造が求められている。以下、振動面及び放熱面の双方の要請を満たすリアクトル構造体の各種実施形態を示す。

［第１実施形態］
図２は、本発明の第１実施形態に係るリアクトル構造体２の断面図である。リアクトル構造体２は、ポット型のリアクトル２０と、リアクトル２０が取り付けられるヒートシンク３（受け部材）と、リアクトル２０とヒートシンク３との間に介在される伝熱部材４とを備える。図３は、上記リアクトル２０の底面図（上側の図）及び側面図（下側の図）である。ここでは、受け部材の一例としてヒートシンク３を示すが、リアクトル２０を載置可能な平面部を有する限りにおいて、各種部材を受け部材として使用することができる。

リアクトル２０は、図１に示したリアクトル１６に相当する電気部品であり、コイル２１と、コイル２１を包み込む圧粉コア２２とを含む。コイル２１は、帯状の絶縁導体を、コイル中心軸Ａを中心として渦巻き状に巻回してなるフラットワイズコイルである。前記絶縁導体は、例えば銅やアルミニウム、又はこれらの合金からなる帯状導体と、この帯状導体の外周を覆う絶縁層とからなり、一対の幅広の主面と一対の幅狭の側面とを有している。コイル２１は、フラットワイズコイルであるので、前記絶縁導体の前記幅広の主面がコイル中心軸Ａに沿うように巻回されることによって形成されている。

圧粉コア２２は、電気絶縁皮膜で被覆された磁性体粉末が固められることによって形成されている。圧粉コアは、複数枚の電磁鋼板の積層体からなるコアに比べて気密性が高く、渦電流の発生を抑制でき、さらに、形状の自由度が高いという利点がある。前記磁性体粉末としては、強磁性の金属粉末が好適に用いられ、例えば純鉄粉、鉄基合金粉末（Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、センダスト、パーマロイ等）およびアモルファス粉末を用いることができる。これら金属粉末の表面を被覆する電気絶縁皮膜は、例えばリン酸系化成皮膜である。コイル２１は、圧粉コア２２によって周囲を完全に覆われている。

リアクトル２０は、大略的に扁平な円柱型の外形形状を有しており、上面２０１と、ヒートシンク３への取り付け面となる底面２０２（第１面）と、両者間の側周面２０３とを備えている。底面２０２には、平面部２３（第１平面部）と、この平面部２３から下方に向けて突設された中心凸部２４（凸部）とが備えられている。平面部２３は、コイル中心軸Ａと直交する方向に延びる円形の平面である。中心凸部２４は、平面部２３においてコイル中心軸Ａが通る中心領域に突設された、扁平な円柱状の凸部であり、その頂面は平面である。つまり、底面２０２には、平面部２３と中心凸部２４の頂面とによって高さの異なる２つの平行な平面が存在し、これにより凹凸が形成されている。

ヒートシンク３は、リアクトル２０を支持すると共に、リアクトル２０が発生する熱を放熱させる機能を有する。ヒートシンク３は、放熱性に優れるアルミニウム等の金属からなり、リアクトル２０が載置される表面３１（第２面）と、その反対側の裏面３２とを有している。裏面３２には、放熱性を高めるための図略の放熱フィン等が設けられる。

表面３１は、リアクトル２０の底面２０２と対向する面であって、平坦な面である。表面３１のエッジ周辺を除く部分は、リアクトル２０が載置される対向面３３（第２平面部）である。対向面３３は、リアクトル２０が載置された状態において、コイル中心軸Ａと直交する方向に延びる平面である。対向面３３は、中心凸部２４の頂面が接触し、且つ、平面部２３と微小な隙間Ｇを置いて対向する。つまり、リアクトル２０とヒートシンク３とが直接接触している部分は、中心凸部２４の頂面と対向面３３との接触部分だけである。また、平面部２３と対向面３３とは、隙間Ｇを隔てた互いに平行な面である。

伝熱部材４は、平面部２３と対向面３３との間の隙間Ｇに介在され、両者間における熱伝達を促進させる部材である。伝熱部材４としては、ポリカーボネート、炭素強化繊維プラスチック（ＣＦＲＰ）等の熱伝導性に優れる樹脂や、シリコーン樹脂やナイロン樹脂等のベース樹脂に熱伝導性を高める充填材を含有させた複合樹脂などを用いることができる。なお、リアクトル２０が発生する振動をヒートシンク３へ可及的に伝播させないよう、伝熱部材４は振動減衰させ得る弾性部材であることが望ましい。

伝熱部材４を隙間Ｇに介在させる方法は特に限定はない。例えば、伝熱部材４を、流動性を有する状態（ペースト状）で準備し、リアクトル２０のヒートシンク３への組み付け時に、ペースト状の伝熱部材４を平面部２３上に塗布する方法が例示できる。この方法によれば、中心凸部２４の突出高さに相当する量の伝熱部材４を平面部２３に塗布しておけば、リアクトル２０をヒートシンク３上に載置することによって、自ずと隙間Ｇに伝熱部材４が介在されることになる。その後、伝熱部材４は、加熱や紫外線照射等によって強制固化させるか、或いは自然固化される。この他、予め隙間Ｇの形状に合わせてワッシャー状の伝熱部材４を成型し、これを組み付け時に平面部２３と対向面３３との間に挟み込むようにしても良い。

図４（Ａ）は、第１実施形態のリアクトル２０のヒートシンク３への取り付け構造例を示す断面図、図４（Ｂ）はその上面図である。ここでは、１本の固定ネジ５を用いた取り付けを例示している。固定ネジ５は、リアクトル２０とヒートシンク３とが直接接触部分となる中心凸部２４において両者を締結固定している。固定ネジ５は、コイル中心軸Ａの軸上に配置され、そのネジ部５１が中心凸部２４を上下方向に貫通し、ヒートシンク３の表面３１側に螺合されている。固定ネジ５のネジ頭５２は、リアクトル２０の上面２０１に接している。

以上説明した第１実施形態のリアクトル構造体２によれば、リアクトル２０が受け部材としてのヒートシンク３と直接接触するのは、平面部２３から突設された中心凸部２４のみとなる。従って、リアクトル２０からヒートシンク３への振動の伝播を抑制することができる。一方、リアクトル２０の平面部２３と、ヒートシンク３の対向面３３との間の隙間Ｇには伝熱部材４が介在される。従って、回路駆動時においてリアクトル２０が発する熱は、中心凸部２４に加えて、伝熱部材４を通してヒートシンク３に伝達される。従って、リアクトル２０が発する熱を、ヒートシンク３に向けて積極的に逃がすことができる。

また、リアクトル２０のコイル２１は、帯状の絶縁導体を渦巻き状に巻回してなるフラットワイズコイルである。つまり、帯状の絶縁導体の幅広方向がコイル中心軸Ａの延びる方向と一致するので、コイル中心軸Ａ方向への伝熱性が良好となる。そして、平面部２３は、コイル中心軸Ａと直交する方向に延びる面であるので、当該平面部２３は良好にリアクトル２０が発生する熱が伝達される面となる。このような平面部２３から、伝熱部材４を介してヒートシンク３へ伝熱されるので、リアクトル構造体２の放熱性が良好となる。

さらに、中心凸部２４が、平面部２３においてコイル中心軸Ａが通る中心領域に突設されている。このため、リアクトル２０とヒートシンク３とが中央領域の中心凸部２４で直接接触する共に、当該中心凸部２４の周囲が伝熱部材４で囲まれることになる。従って、リアクトル２０をヒートシンク３にバランス良く固定し、且つ伝熱性を良好とすることができる。

［第２実施形態］
図５は、第２実施形態に係るリアクトル構造体２Ａの断面図、図６は、リアクトル構造体２Ａに適用されるリアクトル２０Ａの底面図及び側面図である。第２実施形態において、第１実施形態と同一部分には同一符号を付しており、これらの部分については説明を省略乃至は簡略化する（以下の実施形態でも同じ）。リアクトル２０Ａは、フラットワイズコイルからなるコイル２１と、コイル２１を包み込む圧粉コア２２Ａとを含み、上面２０１と、ヒートシンク３への取り付け面となる底面２０２とを扁平な円柱体である点で、第１実施形態のリアクトル２０と同じである。

第１実施形態と相違する点は、底面２０２の平面部２３から突設される凸部として、中心凸部２４（第１凸部）に加えて環状凸部２５（第２凸部）を具備する点である。環状凸部２５は、平面部２３において環状のコイル２１の外周部側に対応する周辺領域に突設されている。第２実施形態では、図５に示すように、平面部２３のコイル２１の中空部に対応する領域（コイル中心軸Ａが通る中心領域）において中心凸部２４が突設され、コイル２１の最外周部よりも径方向外側であって圧粉コア２２Ａの最外周部分（側周面２０３の近傍領域）に環状凸部２５が突設されている。中心凸部２４及び環状凸部２５の、下方への突出高さは同じである。従って、リアクトル２０Ａがヒートシンク３に組み付けられた状態では、対向面３３には、中心凸部２４及び環状凸部２５の各頂面が接触する。

平面部２３は、第１実施形態と同様にコイル中心軸Ａと直交する方向に延びる平面であるが、本実施形態では底面２０２において中心凸部２４と環状凸部２５との間で環状に凹没した領域となる。このような平面部２３と、ヒートシンク３の対向面３３との間の隙間Ｇには、伝熱部材４が介在されている。伝熱部材４は、平面部２３及び対向面３３に接し、両者間の熱伝達を促進する。伝熱部材４として、組み付け時に流動性を有する部材が用いられる場合は、凹没した平面部２３を埋めるように、当該伝熱部材４が塗布（充填）される。

第２実施形態のリアクトル構造体２Ａによれば、リアクトル２０Ａとヒートシンク３とが中央領域の中心凸部２４で直接接触すると共に、周辺領域の環状凸部２５でも直接接触する。このため、例えば図４に示した固定形態を採った場合に、リアクトル２０Ａとヒートシンク３との接面状態が安定し、両者を強い取り付け強度で組み付けることができる。この場合でも、リアクトル２０Ａとヒートシンク３とが直性接触する部分は中心凸部２４及び環状凸部２５に制限されるので、リアクトル２０Ａからヒートシンク３への振動の伝播を抑制することができる。他方、両者間の伝熱は、中央領域と周辺領域との間の平面部２３の領域に介在される伝熱部材４によって確保することができる。

［第３実施形態］
図７は、第３実施形態に係るリアクトル構造体２Ｂの断面図、図８は、リアクトル構造体２Ｂに適用されるリアクトル２０Ｂの底面図及び側面図である。リアクトル２０Ｂは、フラットワイズコイルからなるコイル２１と、コイル２１を包み込む圧粉コア２２Ｂとを含み、上面２０１と、ヒートシンク３への取り付け面となる底面２０２とを扁平な円柱体である点、及び、底面２０２における平面部２３の中心領域及び周辺領域に各々凸部を有する点において、上述の第２実施形態のリアクトル２０Ａと同じである。

第２実施形態と相違する点は、環状のコイル２１の外周部側に対応する周辺領域に突設される凸部が、環状凸部２５ではなく、コイル２１の巻回方向（圧粉コア２２Ｂの円周方向）に沿って間欠的に突設された複数の外周凸部２６（凸部片）からなる点である。図８では、４つの外周凸部２６が、前記円周方向に９０度ピッチで配列されている４分割タイプを例示している。これら外周凸部２６は、コイル２１の最外周部よりも径方向外側であって圧粉コア２２Ｂの最外周部分に突設されている。このような外周凸部２６の配列は一例であり、２又は３分割タイプ、或いは５分割以上の多数分割タイプの外周凸部２６としても良い。但し、複数の外周凸部２６は、等ピッチで環状に配列されることが望ましい。

中心凸部２４及び各外周凸部２６の、下方への突出高さは同じである。従って、リアクトル２０Ｂがヒートシンク３に組み付けられた状態では、対向面３３には、中心凸部２４及び４つの外周凸部２６の各頂面が接触する。一方、隣り合う外周凸部２６の間の領域は、リアクトル２０Ｂのヒートシンク３への取り付け時における伝熱部材４の逃がし流路２７となる。逃がし流路２７は、平面部２３と面一の面である。つまり、隣り合う外周凸部２６の間には、凹没した領域としての逃がし流路２７が存在する。

平面部２３は、コイル中心軸Ａと直交する方向に延びる平面であり、第２実施形態と同様に、底面２０２において中心凸部２４と環状に配列された外周凸部２６との間で環状に凹没した領域である。図８の底面図に示すように本実施形態では、環状の平面部２３の外周に、４つの逃がし流路２７が周方向に等ピッチで連設された態様の凹没領域が、リアクトル２０Ｂの底面２０２に形成されている。伝熱部材４は、このような平面部２３及び逃がし流路２７の凹没領域に充填されている。

図９（Ａ）は、第３実施形態のリアクトル２０Ｂのヒートシンク３への取り付け構造例を示す断面図、図９（Ｂ）はその上面図である。ここでは、５本の固定ネジ５を用いた取り付けを例示している。固定ネジ５は、リアクトル２０Ｂとヒートシンク３との直接接触部分となる中心凸部２４と、４つの外周凸部２６とにおいて両者を締結固定している。前記中心領域において、固定ネジ５は、そのネジ部５１が中心凸部２４を上下方向に貫通し、ヒートシンク３の表面３１側に螺合されている。また前記周辺領域において、４つの固定ネジ５は、各々そのネジ部５１が外周凸部２６を上下方向に貫通し、ヒートシンク３の表面３１側に螺合されている。５つの固定ネジ５のネジ頭５２は、いずれもリアクトル２０の上面２０１に接している。

続いて、第３実施形態のリアクトル２０Ｂの組み付け態様を説明する。図１０（Ａ）は、リアクトル２０Ｂに伝熱部材４が塗布された状態の底面図、図１０（Ｂ）は、リアクトル２０Ｂがヒートシンク３に取り付けられる状態を示す断面図。図１０（Ｃ）は、伝熱部材４の流動状態を示すリアクトル２０Ｂの底面図である。ここでは、リアクトル２０Ｂのヒートシンク３への組み付け時に、伝熱部材４が適度な流動性を有する状態であることを前提にした例を示す。

先ず、図１０（Ａ）に示す通り、リアクトル２０Ｂの底面２０２の平面部２３、つまり中心凸部２４と環状に配列された４つの外周凸部２６との間の環状凹部に、伝熱部材４が塗布（担持）される。この塗布は、伝熱部材４が平面部２３を覆い、中心凸部２４及び外周凸部２６の突出高さをやや超える程度の肉盛りとなるような塗布とされる。

続いて、図１０（Ｂ）に示す通り、伝熱部材４を担持したリアクトル２０Ｂの底面２０２を、ヒートシンク３の表面３１に対向させる。そして、底面２０２を、表面３１に設定された対向面３３に位置決めした状態で、リアクトル２０Ｂをヒートシンク３上に載置させる。これにより、中心凸部２４及び４つの外周凸部２６の各頂面が対向面３３に接面する。この際、平面部２３上に肉盛りされた伝熱部材４は、上下方向（コイル軸方向）の圧縮力を受ける。

図１０（Ｃ）は、前記圧縮力を受けたときの伝熱部材４の挙動を示している。中心凸部２４及び外周凸部２６と対向面３３とが接面し、平面部２３の凹状空間に圧力が加わると、隣り合う外周凸部２６間の逃がし流路２７が前記圧力の解放経路となる。このため、リアクトル２０Ｂがヒートシンク３上に載置されると、平面部２３上の伝熱部材４は、図１０（Ｃ）に矢印で示す通り、逃がし流路２７を通ってコイル２１の径方向外側へ流出するようになる。従って、伝熱部材４は、中心凸部２４及び外周凸部２６と対向面３３とが接面される際に、これらの接触面に入り込むことはない。また、逃がし流路２７から溢れ出す伝熱部材４は、平面部２３の凹状空間の容積を超過する分であるため、隙間Ｇは伝熱部材４で満たされる。

第３実施形態のリアクトル構造体２Ｂによれば、リアクトル２０Ｂとヒートシンク３とが中央領域の中心凸部２４で直接接触すると共に、周辺領域の外周凸部２６でも直接接触する。このため、例えば図９に示した固定形態を採った場合に、リアクトル２０Ｂとヒートシンク３とを強い取り付け強度で組み付けることができる。この場合でも、リアクトル２０Ｂとヒートシンク３とが直性接触する部分は中心凸部２４及び外周凸部２６に制限されるので、リアクトル２０Ｂからヒートシンク３への振動の伝播を抑制することができる。他方、両者間の伝熱は、中央領域と周辺領域との間の平面部２３の領域に介在される伝熱部材４によって確保することができる。

さらに、隣り合う外周凸部２６間には、平面部２３と面一の逃がし流路２７が設けられている。このため、リアクトル２０Ｂがヒートシンク３へ組み付けられる際に、平面部２３上に担持された伝熱部材４が圧迫された場合でも、逃がし流路２７に伝熱部材４の一部を積極的に逃がすことができる。従って、伝熱部材４は、中心凸部２４及び外周凸部２６と対向面３３との接触面に入り込まないようにすることができ、リアクトル２０Ｂとヒートシンク３との組立精度を確保することができる。

［第４実施形態］
図１１は、第４実施形態に係るリアクトル構造体２Ｃの断面図、図１２は、リアクトル構造体２Ｃに適用されるリアクトル２０Ｃの底面図及び側面図である。リアクトル２０Ｃは、フラットワイズコイルからなるコイル２１と、コイル２１を包み込む圧粉コア２２Ｃとを含み、上面２０１と、ヒートシンク３への取り付け面となる底面２０２とを扁平な円柱体である点で、第１実施形態のリアクトル２０と同じである。

第１実施形態と相違する点は、底面２０２に傾斜面からなる平面部２３Ｃが備えられている点である。中心凸部２４は、平面部２３Ｃにおいてコイル中心軸Ａが通る中心領域に突設された、扁平な円柱状の凸部であり、その頂面は平面である。一方、平面部２３Ｃは、コイル中心軸Ａの側からコイル２１の径方向外側に向けて、徐々に上方に向かうように傾斜したテーパ面である。このテーパ面は、平面、或いは凸曲面又は凹曲面であっても良い。図１２の側面図（下側の図）には、水平線Ｌが描かれており、平面部２３Ｃは該水平線Ｌに対して所定の傾きを持っている。なお、中心凸部２４の頂面は、水平線Ｌ上にある。

リアクトル２０Ｃがヒートシンク３に組み付けられた状態では、対向面３３には、中心凸部２４だけが接触する。そして、平面部２３Ｃと対向面３３との間の隙間Ｇは、平面部２３Ｃにおいてコイル２１の外周部側に対応する周辺領域、つまりリアクトル２０Ｃの側周面２０３の位置において上下幅が最も大きく、コイル中心軸Ａに向かうほど上下幅が小さくなる。つまり、隙間Ｇの上下幅が、コイル２１の径方向外側に向かうに連れて拡張している。伝熱部材４は、このようなテーパ状の空間からなる隙間Ｇに充填されている。

第４実施形態のリアクトル構造体２Ｃによれば、リアクトル２０Ｃとヒートシンク３とが直接接触する部分は中心凸部２４のみであるので、リアクトル２０Ｃからヒートシンク３への振動の伝播を抑制することができる。他方、両者間の伝熱は、中央領域と周辺領域との間の平面部２３Ｃの領域に介在される伝熱部材４によって確保することができる。

さらに、平面部２３Ｃと対向面３３との間の隙間Ｇの上下幅が、コイル２１の径方向外側に向かうに連れて拡張しているので、伝熱部材４を径方向外側に逃がし易くなる。すなわち、伝熱部材４として流動性を有する部材が用いられ、該伝熱部材４が平面部２３Ｃに塗布された状態で、リアクトル２０Ｃがヒートシンク３へ組み付けられる場合を想定する。この組み付けの際、平面部２３Ｃ上に担持された伝熱部材４が圧迫されると、隙間Ｇの径方向内側は高圧力となり、径方向外側は低圧力になることから、伝熱部材４は径方向外側に向かって逃げるようになる。従って、伝熱部材４は、中心凸部２４と対向面３３との接触面に入り込まないようにすることができ、リアクトル２０Ｃとヒートシンク３との組立精度を確保することができる。

［第５実施形態］
第５実施形態は、上述の第３実施形態の変形例である。図１３は、第５実施形態に係るリアクトル構造体２Ｄの断面図、図１４は、リアクトル構造体２Ｄに適用されるリアクトル２０Ｄの底面図及び側面図である。リアクトル２０Ｄは、フラットワイズコイルからなるコイル２１と、コイル２１を包み込む圧粉コア２２Ｄとを含み、上面２０１と、ヒートシンク３への取り付け面となる底面２０２とを扁平な円柱体である点、及び、底面２０２における平面部２３の周辺領域に４分割タイプの外周凸部２６を有している点において、上述の第３実施形態のリアクトル２０Ｂと同じである。

第３実施形態と相違する点は、平面部２３に中心凸部２４が突設されていない点である。このため平面部２３は、底面視において環状ではなく、円形の形状を有している。伝熱部材４は、環状に配列された外周凸部２６の内側に形成される円形状の凹没部分からなる平面部２３に充填される。隣り合う外周凸部２６間には、平面部２３と面一の逃がし流路２７が設けられているので、リアクトル２０Ｄがヒートシンク３へ組み付けられる際に、余剰の伝熱部材４を逃がし流路２７から逃がすことができる。なお、本実施形態において、４分割タイプの外周凸部２６に代えて、図５及び図６に示した環状凸部２５を平面部２３から突設させるようにしても良い。

図１５（Ａ）は、第５実施形態のリアクトル２０Ｄのヒートシンク３への取り付け構造例を示す断面図、図１５（Ｂ）はその上面図である。ここでは、４本の固定ネジ５を用いた取り付けを例示している。固定ネジ５は、リアクトル２０Ｄとヒートシンク３との直接接触部分となる、周辺領域の４つの外周凸部２６において両者を締結固定している。４つの固定ネジ５は、各々そのネジ部５１が外周凸部２６を上下方向に貫通し、ヒートシンク３の表面３１側に螺合されている。４つの固定ネジ５のネジ頭５２は、いずれもリアクトル２０の上面２０１に接している。

第５実施形態のリアクトル構造体２Ｃによれば、リアクトル２０Ｄとヒートシンク３とが直接接触する部分は平面部２３の周辺領域の４つの外周凸部２６だけとなるので、リアクトル２０Ｄからヒートシンク３への振動の伝播を抑制することができる。とりわけ、平面部２３の中心領域には凸部が存在しないので、リアクトル２０Ｄの径方向の中心領域において比較的大きな振動が発生する特性を有する場合に、その振動のヒートシンク３への伝播を効果的に抑制することができる。他方、リアクトル２０Ｄとヒートシンク３との間の伝熱は、平面部２３の領域に介在される伝熱部材４によって確保することができる。

以上説明した通り、上述の各種実施形態に係るリアクトル構造体２，２Ａ〜２Ｄによれば、ポット型リアクトル２０、２０Ａ〜２０Ｄが受け部材としてのヒートシンク３に取り付けられてなる構造を備える場合に、リアクトル２０、２０Ａ〜２０Ｄが発生する振動はヒートシンク３に可及的に伝播させない一方で、リアクトル２０、２０Ａ〜２０Ｄが発生する熱はヒートシンク３に積極的に伝達させるようにすることができる。従って、リアクトル構造体２，２Ａ〜２Ｄが組み込まれる各種車両、機器において低騒音化を達成できると共に、リアクトル構造体２，２Ａ〜２Ｄの経年熱劣化を抑止することができる。

１ 駆動装置
２，２Ａ〜２Ｄ リアクトル構造体
２０、２０Ａ〜２０Ｄ リアクトル
２０１ 上面
２０２ 底面（第１面）
２１ コイル
２２ 圧粉コア
２３ 平面部（第１平面部）
２４ 中心凸部（凸部）
２５ 環状凸部（凸部）
２６ 外周凸部（凸部片）
２７ 逃がし流路
３ ヒートシンク（受け部材）
３１ 表面（第２面）
３２ 裏面
３３ 対向面（第２平面部）
４ 伝熱部材
５ 固定ネジ
Ａ コイル中心軸
Ｇ 隙間

Claims (7)

1. コイルと、該コイルを包み込む圧粉コアとを含むポット型のリアクトルと、
   前記リアクトルが取り付けられる受け部材と、
   前記リアクトルと前記受け部材との間に介在される伝熱部材と、を備え、
   前記リアクトルは前記受け部材への取り付け面となる第１面を備え、前記受け部材は前記第１面と対向する第２面を備え、
   前記第１面は、第１平面部と、該第１平面部から突設された凸部とを含み、
   前記第２面は、前記凸部と接触し、且つ、前記第１平面部と隙間を置いて対向する第２平面部を含み、
   前記伝熱部材は、前記隙間に介在されている、
   ことを特徴とするリアクトル構造体。
2. 請求項１に記載のリアクトル構造体において、
   前記コイルは、帯状の絶縁導体を渦巻き状に巻回してなるフラットワイズコイルであって、前記第１平面部は、前記フラットワイズコイルのコイル中心軸と直交する方向に延びる面であり、
   前記受け部材はヒートシンクである、リアクトル構造体。
3. 請求項２に記載のリアクトル構造体において、
   前記凸部が、前記第１平面部において前記コイル中心軸が通る中心領域に突設されている、リアクトル構造体。
4. 請求項２に記載のリアクトル構造体において、
   前記凸部が、前記第１平面部においてコイル外周部側に対応する周辺領域に突設されている、リアクトル構造体。
5. 請求項４に記載のリアクトル構造体において、
   前記伝熱部材は、前記第１平面部上に担持された流動性を有する部材からなり、
   前記周辺領域の凸部は、コイル巻回方向に沿って間欠的に突設された複数の凸部片からなり、
   これら凸部片の間の領域が、前記リアクトルの前記ヒートシンクへの取り付け時における前記伝熱部材の逃がし流路となる、リアクトル構造体。
6. 請求項２に記載のリアクトル構造体において、
   前記凸部が、前記第１平面部において前記コイル中心軸が通る中心領域に突設された第１凸部と、前記第１平面部においてコイル外周部側に対応する周辺領域に突設された第２凸部とを備える、リアクトル構造体。
7. 請求項２〜６のいずれか１項に記載のリアクトル構造体において、
   前記隙間が、前記第１平面部においてコイル外周部側に対応する周辺領域が最も大きく、前記コイル中心軸に向かうほど小さくなるように設定されている、リアクトル構造体。
   

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