JP5634477B2 - コイル装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電気自動車、その充電装置、などにおける電源装置などに使用されるコイル装置に関するものである。

例えば電気自動車、その充電装置、などにおける電源装置などに使用される降圧トランス、昇圧トランス、平滑リアクトル、コイル、などのコアを有するコイル装置は、小型であることが求められるが、コアを有するコイル装置を小型化することにより、単位体積当たりの発熱量が増加し、コイル装置全体が高温になる場合がある。

こういった問題への対策として、たとえば特許文献１では、放熱ゴム及び、トランスの磁性部品であるコアを筐体に固定する押さえバネを経由して、コアの熱を筐体へ放熱することで、トランスの温度上昇を抑制する手法が提案されている。

特開２００７−３０５８０９号公報

特許文献１で示されるコアは、押さえバネを経由して筐体へ放熱されるが、ここで押さえバネはバネ性を持たせるために例えばバネ鋼で作られている必要がある。そのため、一般的に放熱用の部材として用いられる、たとえば銅やアルミといった材質と比較して熱伝達率が悪いため、十分にコアの熱を筐体に放熱できない懸念があった。このことは、トランスまたはコイルの小型化の障害となる。

この発明は前述のような実情に鑑みてなされたもので、金属製筐体に熱的に結合された第１のコアとこの第１のコアに前記金属製筐体から遠い側で熱的および磁気的に結合された第２のコアとで構成され前記金属製筐体に内蔵されたコア本体の放熱効率を向上し、コイル装置の小型化を図ることを目的とするものである。

この発明に係るコイル装置は、金属製筐体、この金属製筐体に熱的に結合された第１のコアとこの第１のコアに前記金属製筐体から遠い側で熱的および磁気的に結合された第２のコアとで構成され前記金属製筐体に内蔵されたコア本体、このコア本体に巻回され前記第１のコアおよび前記第２のコアを磁路とする巻線、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に面接触する放熱プレート、およびこの放熱プレートを前記第２のコアの前
記金属製筐体から遠い側の面に先端部で弾性的に押し付ける押さえバネを備え、前記放熱プレートは前記押さえバネより熱伝導性がよく、前記放熱プレートは１個の放熱プレート取付子で固定され、前記放熱プレートが前記放熱プレート取付子を軸として回転することを防ぐ手段が前記放熱プレート取付子の横に設けられている車載用のコイル装置である。

この発明は、金属製筐体、この金属製筐体に熱的に結合された第１のコアとこの第１のコアに前記金属製筐体から遠い側で熱的および磁気的に結合された第２のコアとで構成され前記金属製筐体に内蔵されたコア本体、このコア本体に巻回され前記第１のコアおよび前記第２のコアを磁路とする巻線、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に面接触する放熱プレート、およびこの放熱プレートを前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に先端部で弾性的に押し付ける押さえバネを備え、前記放熱プレートは前記押さえバネより熱伝導性がよく、前記放熱プレートは１個の放熱プレート取付子で固定され、前記放熱プレートが前記放熱プレート取付子を軸として回転することを防ぐ手段が前記放熱プレート取付子の横に設けられている車載用のコイル装置であるので、押さえバネに弾性の大きな素材を使用でき、放熱プレートにバネ性はないが熱伝達率の高い素材を使用することができ、第１のコアおよび第２のコアの双方の放熱効率を向上させることができ、これにより、車載用として小型のコイル装置を実現することができる。

実施の形態１を示す図で、コイル装置の事例として電源装置のトランス部分の構成の一例を示す俯瞰図である。 実施の形態２を示す図で、コイル装置の事例として電源装置のトランス部分の構成の他の例を示す俯瞰図である。 実施の形態３を示す図で、コイル装置の事例として電源装置のトランス部分の構成のさらに他の例を示す俯瞰図である。 実施の形態４を示す図で、コイル装置の事例として電源装置のトランス部分の構成のさらに他の例を示す俯瞰図である。 実施の形態５を示す図で、コイル装置の事例として電源装置のトランス部分の構成のさらに他の例を示す俯瞰図である。 実施の形態５を示す図で、コイル装置の事例としての電源装置のトランスの押さえバネの形状の一例を示す俯瞰図である。 実施の形態６を示す図で、コイル装置の事例として電源装置のトランス部分の構成のさらに他の例を示す俯瞰図である。 実施の形態６を示す図で、コイル装置の事例としての電源装置のトランスの放熱プレートの形状の一例を示す俯瞰図である。 実施の形態７を示す図で、コイル装置の事例として電源装置のトランス部分の構成のさらに他の例を示す俯瞰図である。 実施の形態８を示す図で、コイル装置の事例として電源装置のトランス部分の構成のさらに他の例を示す俯瞰図である。

以下の本発明の実施の形態に係るコイル装置は、例えば電気自動車に搭載の電源装置などに用いられ例えば300Ｖ前後から12Ｖ程度に降圧するトランス、車載用ＤＣ−ＤＣコンバータ（電源装置）の平滑リアクトル、電気自動車・ハイブリッド自動車の充電装置の昇圧トランス、等々に使用されるコイル装置を事例として図面に基づいて説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における電源装置のトランス部分を示す俯瞰図である。

図１において、電源装置のトランス（コアを有するコイル装置（以下、実施の形態１〜８の何れにおいても「トランス」と記す）は、トランス本体（後述の巻線とコアとからなるトランス主機能部を意味するものとする）を内蔵する金属製筐体１と、トランスの磁性部品となる第２のコアである上部Ｉコア（以下、「上部Ｉコア」と記す）２と、トランスの磁性部品となる第１のコアである下部Ｅコア（以下、「下部Ｅコア」と記す）３と、後述の押さえバネ７より熱伝導性がよい放熱プレート４と、金属製筐体１と一体となっている放熱プレート４保持用の放熱プレート保持支柱５と、放熱プレート４と放熱プレート保持支柱５を固定する放熱プレート取付子であるネジ（以下、「ネジ」と記す）６と、押さえバネ７と、金属製筐体１と一体となっている押さえバネ７保持用の押さえバネ保持支柱８と、押さえバネ７と押さえバネ保持支柱８とを固定する押さえバネ取付子であるネジ（以下、「ネジ」と記す）９と、巻線１０とで構成されている。
なお、第１のコア３とこの第１のコアに金属製筐体１から遠い側で熱的および磁気的に結合された第２のコア２とでコア本体が構成されており、第１のコア３および第２のコア２は、例えば、フェライト、アモルファス合金、積層珪素鋼板、等で製造される。

金属製筐体１と一体となっている放熱プレート４保持用の放熱プレート保持支柱５には
、その上端に一対の凸部１２が設けられている。この一対の凸部１２は放熱プレート４を貫通し、放熱プレート４がネジ６を軸として、水平方向へ回転することを防いでいる。

同様に、金属製筐体１と一体となっている押さえバネ７保持用の押さえバネ保持支柱８には、その上端に一対の凸部１３が設けられている。この一対の凸部１２は押さえバネ７を貫通し、押さえバネ７がネジ６を軸として、水平方向へ回転することを防いでいる。

図１のような電源装置のトランスにおいて、トランスを通過する電力のエネルギーが大きくなると、上部Ｉコア２および下部Ｅコア３が発熱する。放熱プレート４が接地されていなかった場合、上部Ｉコア２および下部Ｅコア３の熱は、主に下部Ｅコア３の底面から金属製筐体１に放熱される。上部Ｉコア２上面は、金属製筐体１から最も遠い部分に位置しているため、上部Ｉコア２および下部Ｅコア３を含めたコア全体で最も温度が高くなる部位は上部Ｉコア２の上面である。

本実施の形態では、上部Ｉコア２上面に放熱プレート４を設置しており、さらに、放熱プレート４に重なるように押さえバネ７を設置し、放熱プレート４を上部Ｉコア２上面に押さえつけるとともに、上部Ｉコア２および下部Ｅコア３を含めたコア全体を金属製筐体１に押さえつけている。

ここで、放熱プレート４は、たとえば銅のような、熱伝達率の高い素材で作られている。一方、押さえバネ７は、適切なバネ性を有する素材で作られている。つまり、放熱プレート４は、押さえバネ７より熱伝導性の良い材料で作られている。仮に、放熱プレート４を銅で作り、バネ状に加工して放熱の役割と、押さえバネの役割を兼ねさせようとした場合、放熱プレートは、バネ性の乏しい銅で作られているため、十分なバネ性を持たせることは困難である。

以上のような構成とすることにより、上部Ｉコア２上面の熱は、放熱プレート４を経由して、放熱プレート４保持用の支柱５および金属製筐体１に放熱される。また、放熱プレート４は、押さえバネ７によって、上部Ｉコア２上面に押さえつけられているため、放熱プレート４と、上部Ｉコア２上面の密着性が向上し、放熱効率が高まり、小型の電源装置のトランス等のコイル装置を実現できる。

また、放熱プレート４は、押さえバネ７によって、上部Ｉコア２上面に押さえつけられているため、放熱プレート４にバネ性を持たせる必要がなく、放熱プレート４の素材として押さえバネ７より熱伝達率の高い銅のような材料を使用できる。これにより、上部Ｉコア２上面の発熱が効率的に放熱プレート４保持用の支柱５および金属製筐体１に放熱されるため、放熱効率が高まり、小型の電源装置のトランス等のコイル装置を実現できる。

また、コアの放熱用部材に押さえバネより熱伝達率の高い銅などの材質を使用すると同時に、十分な強度でコアを筐体に固定できる電源装置のトランス、コイル等のコイル装置を提供することができる。

また、本実施の形態は、金属製筐体、この金属製筐体に熱的に結合された第１のコアとこの第１のコアに前記金属製筐体から遠い側で熱的および磁気的に結合された第２のコアとで構成され前記金属製筐体に内蔵されたコア本体、このコア本体に巻回され前記第１のコアおよび前記第２のコアを磁路とする巻線、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に面接触する放熱プレート、およびこの放熱プレートを前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に弾性的に押し付ける押さえバネを備えたコイル装置である。
また、更に、前記押さえバネが、前記放熱プレートを前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に複数箇所で部分的に押し付けることを特徴とするコイル装置である。
また、更に、前記押さえバネの形状がフィンガー状であり、その先端部で前記放熱プレートを前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に押し付けることを特徴とするコイル装置である。
また、更に、前記放熱プレートの被取り付け部が、前記金属製筐体に取り付けられていることを特徴とするコイル装置である。
また、更に、前記放熱プレートの被取り付け部が、前記金属製筐体と一体の放熱プレート保持支柱における前記金属製筐体と反対側の端部に、放熱プレート取付子により、取り付けられていることを特徴とするコイル装置である。
また、更に、前記放熱プレートの被取り付け部が当該放熱プレートの端部の１箇所であり、前記押さえバネが前記放熱プレートの前記被取り付け部と反対側の端部に位置していることを特徴とするコイル装置である。
また、更に、前記押さえバネの被取り付け部が、前記金属製筐体に取り付けられていることを特徴とするコイル装置である。
また、更に、前記押さえバネの被取り付け部が、前記金属製筐体と一体の押さえバネ保持支柱における前記金属製筐体と反対側の端部に、押さえバネ取付子により、取り付けられていることを特徴とするコイル装置である。
また、更に、前記放熱プレートは、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面の全面を覆っていることを特徴とするコイル装置である。
また、更に、前記放熱プレートは、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面の全面に面接触していることを特徴とするコイル装置である。
また、金属製筐体と、トランスまたはコイルの磁性部品となる上部コアと、下部コアと、放熱プレートと、前記放熱プレートと前記金属製筐体を固定するネジと、押さえバネと、前記押さえバネと前記金属製筐体を固定するネジと、を含む電源装置のトランスまたはコイルにおいて、前記放熱プレートと、前記押さえバネを、前記上部コア上方に重ねて配置することを特徴とする電源装置のトランス、コイル等のコイル装置である。

なお、前述の実施の形態においては、放熱プレート４は、放熱プレート４保持用の支柱５に固定されているが、放熱プレート４の固定方法はこのような方法に限ったものではなく、たとえば、放熱プレート４の形状が上部Ｉコア２および下部Ｅコア３を含めたコア全体を覆うようなコの字型であり、放熱プレート４を直接金属製筐体１にねじ止めするような固定方法であってもよい。

また、本実施の形態においては、電源装置のトランスのコアの構成として、上部にＩコア２を、下部にＥコア３を配置したような構成として説明したが、コアの構成はこのような構成に限ったものではなく、たとえば、上部にＥコアを、下部にＩコアを配置した構成、または、上部および下部にＥコアを配置した構成であってもよい。

実施の形態２．
図２は、実施の形態２における電源装置のトランス部分を示す俯瞰図である。

図２において、放熱プレート４には、上部Ｉコア２の４辺を覆うように保持する保持片である爪状部（以下、「爪状部」と記す）１１を有している。その他の構成は実施の形態１と同様である。

本実施の形態では、放熱プレート４は、金属製筐体１と一体となっている放熱プレート４保持用の支柱５と、ネジ６によって固定されている。また、上部Ｉコア２は、放熱プレート４に設けられた爪状部位１１で保持することにより、水平方向に動くことはない。また、押さえバネ７により、上部Ｉコア２の上部より押さえつけられているため、上下方向に動くこともない。

以上のような構成とすることにより、放熱プレート４のみを用いて上部Ｉコア２を固定することができるようになるため、別途前記Ｉコア２の固定用部材を追加する必要がなく、電源装置のトランスの組立て性が向上する。換言すれば、放熱プレートに、上部コアを保持する爪状部（保持片）を設けることにより、別途上部コアの保持手段を設ける必要がなくなり、電源装置のトランス、コイルなどのコイル装置の組立て性が向上する。

また、本実施の形態は、前記放熱プレートは前記上部コアを覆うような爪状部を持っていることを特徴とするコイル装置である。

前述の本実施の形態においては、放熱プレート４は、放熱プレート４保持用の支柱５に固定されているが、放熱プレート４の固定方法はこのような方法に限ったものではなく、たとえば、放熱プレート４の形状が上部Ｉコア２および下部Ｅコア３を含めたコア全体を覆うようなコの字型であり、放熱プレート４を直接金属製筐体１にねじ止めするような固定方法であってもよい。

また、本実施の形態においては、電源装置のトランスのコアの構成として、上部にＩコアを、下部にＥコアを配置したような構成として説明したが、コアの構成はこのような構成に限ったものではなく、たとえば、上部にＥコアを、下部にＩコアを配置した構成、または、上部および下部にＥコアを配置した構成であってもよい。

実施の形態３．
図３は、実施の形態３における電源装置のトランス部分を示す俯瞰図である。

図３において、放熱プレート４には、上部Ｉコア２および下部Ｅコア３の４辺を覆うように保持する爪状部１１を有している。その他の構成は実施の形態１と同様である。

本実施の形態では、放熱プレート４は、金属製筐体１と一体となっている放熱プレート４保持用の支柱５と、ネジ６によって固定されている。また、上部Ｉコア２および下部Ｅコア３は、放熱プレート４に設けられた爪状部１１で保持することにより、水平方向に動くことはない。また、押さえバネ７により、上部Ｉコア２の上部より押さえつけられているため、上下方向に動くこともない。

以上のような構成とすることにより、放熱プレート４のみを用いて上部Ｉコア２および下部Ｅコア３を固定することができるようになるため、別途前記Ｉコア２および下部Ｅコア３の固定用部材を追加する必要がなく、電源装置のトランス等のコイル装置の組立て性が向上する。換言すれば、放熱プレートに、上部コアおよび下部コアを保持する爪上部（保持片）を設けることにより、別途上部コアおよび下部コアの保持手段を設ける必要がなくなり、電源装置のトランス、コイル等のコイル装置の組立て性が向上する。

また、本実施の形態は、前記放熱プレートは、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面を囲むコア側面の複数箇所を保持する複数の保持片を一体に有し、前記保持片が、前記第１のコアのコア側面の複数箇所も保持することを特徴とするコイル装置である。
また、前記放熱プレートは前記上部コア及び前記下部コアを覆うような爪状部を持っていることを特徴とするコイル装置である。

なお、本実施の形態においては、前述のように、放熱プレート４は、放熱プレート４保持用の支柱５に固定されているが、放熱プレート４の固定方法はこのような方法に限ったものではなく、たとえば、放熱プレート４の形状が上部Ｉコア２および下部Ｅコア３を含めたコア全体を覆うようなコの字型であり、放熱プレート４を直接金属製筐体１にねじ止
めするような固定方法であってもよい。

また、本実施の形態においては、電源装置のトランスのコアの構成として、上部にＩコアを、下部にＥコアを配置したような構成として説明したが、コアの構成はこのような構成に限ったものではなく、たとえば、上部にＥコアを、下部にＩコアを配置した構成、または、上部および下部にＥコアを配置した構成であってもよい。

実施の形態４．
図４は、実施の形態４における電源装置のトランス部分を示す俯瞰図である。

図４において、電源装置のトランスは、金属製筐体１と、トランスの磁性部品となる上部Ｉコア２と、下部Ｅコア３と、放熱プレート４と、押さえバネ７と、金属製筐体１と一体となっている放熱プレート４と押さえバネ７保持用の支柱８と、放熱プレート４と押さえバネ７とを支柱８に固定するネジ９と、巻線１０とで構成されている。

金属製筐体１と一体となっている放熱プレート４と押さえバネ７保持用の支柱８には、一対の凸部１３が設けられており、放熱プレート４および押さえバネ７が、ネジ６を軸として、水平方向へ回転することを防いでいる。

本実施の形態においては、放熱プレート４と、押さえバネ７を、同じネジ９を用いて支柱８に固定している。

前述のような構成とすることにより、放熱プレート４と、押さえバネ７を異なる複数のネジを用いて固定する必要がなくなり、一つのネジ９を用いて放熱プレート４と、押さえバネ７を固定することができるようになるため、電源装置のトランス等のコイル装置の組立て性が向上する。換言すれば、放熱プレートと、押さえバネを、同じネジで金属製筐体へ固定することにより、電源装置のトランス、コイル等のコイル装置の組立て性が向上する。

また、本実施の形態は、前記放熱プレートの被取り付け部および前記押さえバネの被取り付け部が、前記金属製筐体と一体の共通保持支柱における前記金属製筐体と反対側の端部に、共通取付子により、取り付けられていることを特徴とするコイル装置である。
また、前記放熱プレートと、前記押さえバネは、共通のネジで前記金属製筐体に固定されていることを特徴とするコイル装置である。

なお、本実施の形態においては、電源装置のトランスのコアの構成として、上部にＩコアを、下部にＥコアを配置したような構成として説明したが、コアの構成はこのような構成に限ったものではなく、たとえば、上部にＥコアを、下部にＩコアを配置した構成、または、上部および下部にＥコアを配置した構成であってもよい。

また、実施の形態２または実施の形態３のように、放熱プレート４に爪状部位を設け、上部Ｉコア２または上部Ｅコア３を固定することで、組立て性を向上することもできる。

実施の形態５．
図５（ａ）は、実施の形態５における電源装置のトランス部分を示す俯瞰図である。

図５（ａ）において、押さえバネ７は、２本の外腕１４と、１本の中腕１５の、あわせて３本の腕を有している。その他の構成は実施の形態４と同様である。

また、図５（ｂ）に、押さえバネ７単体を、金属製筐体１と一体となっている放熱プレート４と押さえバネ７保持用の支柱８から外した時の、押さえバネ７の俯瞰図を示す。

図５（ｂ）において、１７で示す点線は、２本の外腕１４と同じ高さを示す線であり、中腕１５は、外腕１４よりも、押さえ力が強くなるように下方向に余分に曲げられている。

図５（ａ）のような電源装置のトランスにおいて、最も温度が上昇する部位は、上部Ｉコア３の上面であるということは実施の形態１で説明したとおりである。ただし、上部Ｉコア３上面は均等に発熱するのではなく、実際には上部Ｉコア３上面の、中心付近がより温度が上昇する。これは、上部Ｉコア３上面の周辺部は、上部Ｉコア３の側面方向から外気への放熱があることにより、上部Ｉコア３上面の中心付近より温度が低下するためである。

前記の理由により、上部Ｉコア上面の周辺部のみを押さえバネ７で押さえる、電源装置のトランスにおいては、上部Ｉコア上面の中心付近の温度が高くなり、トランスの小型化の障害となる場合があった。

本実施の形態では、中腕１５は、外腕１４よりも、押さえ力が強くなるように下方向に余分に曲げられている。そのため、放熱プレート４と、上部Ｉコア２は、上部Ｉコア２上面の中心付近での密着性が高くなり、上部Ｉコア２上面の中心付近が、上部Ｉコア２上面の周辺付近よりも効率的に放熱できるようになる。

以上のような構成とすることにより、上部Ｉコア３上面の中心付近の温度上昇が抑制でき、小型の電源装置のトランス等のコイル装置を実現できる。換言すれば、押さえバネの中腕の押さえ力を、外腕の押さえ力よりも強くなるようにすることで、上部コア上面の中央付近の放熱性を向上させることができ、これにより、小型のトランス、コイル等のコイル装置を実現することができる。

また、本実施の形態は、前記押さえバネが、前記放熱プレートの中央部およびその両側の端部を、前記中央部に対する押圧力が前記両側の端部に対する押圧力より大きい押圧力配分で、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に押し付けることを特徴とするコイル装置である。
また、前記押さえバネに、前記上部コアの両端及び中央部を筐体に押さえつける腕状部位を有し、前記押さえバネの前記上部コア中央部を筐体に押さえつける腕は、前記押さえバネの前記上部コア両端部を筐体に押さえつける腕よりも、曲げ量が大きいことを特徴とするコイル装置である。
また、前記放熱プレートの被取り付け部および前記押さえバネの被取り付け部が、前記金属製筐体と一体の共通保持支柱における前記金属製筐体と反対側の端部に、共通取付子により、取り付けられていることを特徴とするコイル装置である。

なお、本実施の形態で説明した電源装置のトランスのコアは、Ｅコアの中足にギャップのないトランスで適用することが望ましい。仮に、Ｅコアの中足にギャップのあるコアを使用している場合、中腕１５の押さえ力が、外腕１４の押さえ力より強いために、Ｉコア２の中央付近が破壊する可能性がある。

本実施の形態においては、電源装置のトランスのコアの構成として、上部にＩコアを、下部にＥコアを配置したような構成として説明したが、コアの構成はこのような構成に限ったものではなく、たとえば、上部にＥコアを、下部にＩコアを配置した構成、または、上部および下部にＥコアを配置した構成であってもよい。

また、実施の形態２または実施の形態３のように、放熱プレート４に爪状部位を設け、上部Ｉコア２または上部Ｅコア３を固定することで、組立て性を向上することもできる。

実施の形態６．
図６（ａ）は、実施の形態６における電源装置のトランス部分を示す俯瞰図である。
図６（ａ）において、押さえバネ７は、後述のように中央付近が下方向に凸となるように曲げ加工が施されている放熱プレート４の前記中央付近の両側に位置する２本の外腕１４を有している。その他の構成は実施の形態４と同様である。

また、図６（ｂ）に、押さえバネ７単体を、金属製筐体１と一体となっている放熱プレート４と押さえバネ７保持用の支柱８から外した時の、押さえバネ７の俯瞰図を示す。
図６（ｂ）において、放熱プレート４は、中央付近が下方向に凸となるように、曲げ加工が施されている。

図６（ａ）のような電源装置のトランスにおいて、最も温度が上昇する部位は、上部Ｉコア３の上面であり、そのうち、上部Ｉコア３上面の、中心付近がより温度が上昇することは実施の形態５で説明したとおりである。

前記の理由により、上部Ｉコア上面の周辺部のみを押さえバネ７で押さえる、電源装置のトランスにおいては、上部Ｉコア上面の中心付近の温度が高くなり、トランスの小型化の障害となる場合があった。

本実施の形態では、放熱プレート４は、中央付近が下方向に凸となるように、曲げ加工が施されている。放熱プレート４は、押さえバネ７で、周辺部分を押さえることにより、上部Iコア上面全体に沿うように密着する。このとき、放熱プレート４と、上部Ｉコア２について、上部Ｉコア２上面の中心付近での密着性が、上部Ｉコア２周辺部よりも高くなり、上部Ｉコア２上面の中心付近が、上部Ｉコア２上面の周辺付近よりも効率的に放熱できるようになる。

以上のような構成とすることにより、上部Ｉコア３上面の中心付近の温度上昇が抑制でき、小型の電源装置のトランス等のコイル装置を実現できる。換言すれば、放熱プレートの中央付近が下方向に凸となるように、曲げ加工を施すことで、上部コア上面の中央付近の放熱性を向上させることができ、これにより、小型のトランス、コイル等のコイル装置を実現することができる。

本実施の形態では、実施の形態５で説明したような構成とは異なり、上部Ｉコア中心付近を押さえバネ７で直接押さえつけることはないため、Ｅコアの中足にギャップがあるトランスで適用することができる。

また、本実施の形態は、前記放熱プレートの中央部が前記第２のコア方向に反っており、前記押さえバネが前記第２のコアの前記中央部の両側を弾性的に押し付けることを特徴とするコイル装置である。
また、前記放熱プレートの中央部が、前記上部コア方向に反っており、前記押さえバネに、前記上部コアの両端部を筐体に押さえつける腕状部位を有することを特徴とするコイル装置である。

なお、本実施の形態においては、電源装置のトランスのコアの構成として、上部にＩコアを、下部にＥコアを配置したような構成として説明したが、コアの構成はこのような構成に限ったものではなく、たとえば、上部にＥコアを、下部にＩコアを配置した構成、または、上部および下部にＥコアを配置した構成であってもよい。

実施の形態７．
図７は、コイル装置の事例として電源装置のトランス部分の構成のさらに他の例を示す俯瞰図である。
また、図７に示すように、放熱プレート４に爪状部を設け、上部Ｉコア２または上部Ｅコア３を動かないように固定することで、組立て性を向上することもできる。

また、本実施の形態は、前記放熱プレートは、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面を囲むコア側面の複数箇所を保持する複数の保持片を一体に有していることを特徴とするコイル装置である。
また、前記保持片が、前記第１のコアのコア側面の複数箇所も保持することを特徴とするコイル装置である。
また、前記放熱プレートの中央部が前記第２のコア方向に反っており、前記押さえバネが前記第２のコアの前記中央部の両側を弾性的に押し付けることを特徴とするコイル装置である。
また、前記放熱プレートは、その中央部が、前記上部コア方向に反った放熱プレートが使用されており、前記押さえバネに、前記上部コアの前記中央部の両側を筐体に押さえつける腕状部を有していることを特徴とするコイル装置である。

実施の形態８．
図８は、実施の形態８における電源装置のトランス部分を示す俯瞰図である。
図８において、放熱プレート４は、中央部に凹状の窪み１６を設けている。この窪み１６は、たとえば、プレス加工で形成される。その他の構成は実施の形態４と同様である。

図５（ａ）のような電源装置のトランスにおいて、最も温度が上昇する部位は、上部Ｉコア３の上面であり、そのうち、上部Ｉコア３上面の、中心付近がより温度が上昇することは実施の形態５で説明したとおりである。

前記の理由により、上部Ｉコア上面の周辺部のみを押さえバネ７で押さえる、電源装置のトランスにおいては、上部Ｉコア上面の中心付近の温度が高くなり、トランスの小型化の障害となる場合があった。

本実施の形態では、放熱プレート４は、中央部に凹状の窪み１６を設けている。放熱プレート４は、押さえバネ７で、周辺部分を押さえている。この時、放熱プレート４と、上部Ｉコア２について、上部Ｉコア２上面の中心付近での密着性が、上部Ｉコア２周辺部よりも高くなり、上部Ｉコア２上面の中心付近が、上部Ｉコア２上面の周辺付近よりも効率的に放熱できるようになる。

以上のような構成とすることにより、上部Ｉコア３上面の中心付近の温度上昇が抑制でき、小型の電源装置のトランス等のコイル装置を実現できる。換言すれば、放熱プレートの中央部に凹状の窪みを設けることで、上部コア上面の中央付近の放熱性を向上させることができ、これにより、小型のトランス、コイル等のコイル装置を実現することができる。

本実施の形態では、実施の形態５で説明したような構成とは異なり、上部Ｉコア中心付近を押さえバネ７で直接押さえつけることはないため、Ｅコアの中足にギャップがあるトランスで適用することができる。

また、本実施の形態は、前記放熱プレートの中央部が前記第２のコア方向に窪んでおり、前記押さえバネが前記第２のコアの前記中央部の両側を弾性的に押し付けることを特徴とするコイル装置である。
また、前記放熱プレートの中央部が、前記上部コア方向に窪んでおり、前記押さえバネに、前記上部コアの両端部を筐体に押さえつける腕状部を有していることを特徴とするコイル装置である。

本実施の形態においては、電源装置のトランスのコアの構成として、上部にＩコアを、下部にＥコアを配置したような構成として説明したが、コアの構成はこのような構成に限ったものではなく、たとえば、上部にＥコアを、下部にＩコアを配置した構成、または、上部および下部にＥコアを配置した構成であってもよい。

また、実施の形態２または実施の形態３のように、放熱プレート４に爪状部位を設け、上部Ｉコア２または上部Ｅコア３を固定することで、組立て性を向上することもできる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変形、省略、組み合わせをすることができる。
なお、各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。また、各実施の形態の説明において、同一または相当する部分についての重複説明は簡明化のため極力避けてある。

１ 金属製筐体、２ 上部Ｉコア（第２のコア）、３ 下部Ｅコア（第１のコア）、４ 放熱プレート、５ 支柱（放熱プレート保持支柱）、６ ネジ（放熱プレート取付子）、７ 押さえバネ、８ 支柱（押さえバネ保持支柱）（共通保持支柱）、９ ネジ（押さえバネ取付子）（共通取付子）、１０ 巻線、 １１ 爪状部（保持片）、１２ 凸部、１３ 凸部、１４ 外腕、１５ 中腕、１６ 凹状の窪み。

Claims (16)

1. 金属製筐体、この金属製筐体に熱的に結合された第１のコアとこの第１のコアに前記金属製筐体から遠い側で熱的および磁気的に結合された第２のコアとで構成され前記金属製筐体に内蔵されたコア本体、このコア本体に巻回され前記第１のコアおよび前記第２のコアを磁路とする巻線、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に面接触する放熱プレート、およびこの放熱プレートを前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に先端部で弾性的に押し付ける押さえバネを備え、前記放熱プレートは前記押さえバネより熱伝導性がよく、前記放熱プレートは１個の放熱プレート取付子で固定され、前記放熱プレートが前記放熱プレート取付子を軸として回転することを防ぐ手段が前記放熱プレート取付子の横に設けられている車載用のコイル装置。
2. 請求項１に記載のコイル装置において、前記押さえバネが、前記放熱プレートを前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に複数箇所で部分的に押し付けることを特徴とするコイル装置。
3. 請求項２に記載のコイル装置において、前記押さえバネの形状がフィンガー状であり、その先端部で前記放熱プレートを前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に押し付けることを特徴とするコイル装置。
4. 請求項３に記載のコイル装置において、前記押さえバネが、前記放熱プレートの中央部およびその両側の端部を、前記中央部に対する押圧力が前記両側の端部に対する押圧力より大きい押圧力配分で、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面に押し付けることを特徴とするコイル装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか一に記載のコイル装置において、前記放熱プレートの被取り付け部が、前記金属製筐体に取り付けられていることを特徴とするコイル装置。
6. 請求項１〜請求項４の何れか一に記載のコイル装置において、前記放熱プレートの被取り付け部が、前記金属製筐体と一体の放熱プレート保持支柱における前記金属製筐体と反対側の端部に、放熱プレート取付子により、取り付けられていることを特徴とするコイル
   装置。
7. 請求項１〜請求項６の何れか一に記載のコイル装置において、前記放熱プレートの被取り付け部が当該放熱プレートの端部の１箇所であり、前記押さえバネが前記放熱プレートの前記被取り付け部と反対側の端部に位置していることを特徴とするコイル装置。
8. 請求項１〜請求項７の何れか一に記載のコイル装置において、前記押さえバネの被取り付け部が、前記金属製筐体に取り付けられていることを特徴とするコイル装置。
9. 請求項１〜請求項７の何れか一に記載のコイル装置において、前記押さえバネの被取り付け部が、前記金属製筐体と一体の押さえバネ保持支柱における前記金属製筐体と反対側の端部に、押さえバネ取付子により、取り付けられていることを特徴とするコイル装置。
10. 請求項１〜請求項４の何れか一に記載のコイル装置において、前記放熱プレートの被取り付け部および前記押さえバネの被取り付け部が、前記金属製筐体と一体の共通保持支柱における前記金属製筐体と反対側の端部に、共通取付子により、取り付けられていることを特徴とするコイル装置。
11. 請求項１〜請求項９の何れか一に記載のコイル装置において、前記放熱プレートは、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面を囲むコア側面の複数箇所を保持する複数の保持片を一体に有していることを特徴とするコイル装置。
12. 請求項１１に記載のコイル装置において、前記保持片が、前記第１のコアのコア側面の複数箇所も保持することを特徴とするコイル装置。
13. 請求項１〜請求項９の何れか一に記載のコイル装置において、前記放熱プレートは、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面の全面を覆っていることを特徴とするコイル装置。
14. 請求項１３に記載のコイル装置において、前記放熱プレートは、前記第２のコアの前記金属製筐体から遠い側の面の全面に面接触していることを特徴とするコイル装置。
15. 請求項１〜請求項１３の何れか一に記載のコイル装置において、前記放熱プレートの中央部が前記第２のコア方向に反っており、前記押さえバネが前記第２のコアの前記中央部の両側を弾性的に押し付けることを特徴とするコイル装置。
16. 請求項１〜請求項１３の何れか一に記載のコイル装置において、前記放熱プレートの中央部が前記第２のコア方向に窪んでおり、前記押さえバネが前記第２のコアの前記中央部の両側を弾性的に押し付けることを特徴とするコイル装置。

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