JP6377279B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は電力変換装置に関し、特に、トランスなどの磁性部品を含む電力変換装置に関するものである。

従来、トランス構造として、たとえば特開平７−１１５０２４号公報（特許文献１）のような、貫通孔の周囲に一次側巻線が巻回された一次側プリント基板と、貫通孔の周囲に二次側巻線が巻回された二次側プリント基板とが積層され、当該貫通孔内に２つのコアが挿入された構成が開示されている。特許文献１のトランス構造においては、一次側プリント基板側から挿入されるコアと、二次側から挿入されるコアとにより、一次側巻線および二次側巻線が挟み込まれる態様となっている。

またたとえば特開２００９−１７７０１９号公報（特許文献２）のような、単一のフレキシブル基板に形成された貫通孔の周囲に一次側巻線および二次側巻線が巻回され、当該貫通孔内に２つのコアが挿入され、かつ当該フレキシブル基板の表面が２つのコアの延在方向に沿うように折り曲げられた構成が開示されている。特許文献２のトランス構造においても、フレキシブル基板の一方の表面側から挿入されるコアと、他方の表面側から挿入されるコアとにより、一次側巻線および二次側巻線が挟み込まれる態様となっている。

これらのトランス構造はいずれも、一次側および二次側巻線が銅箔パターンで形成されており、基板に形成された樹脂材料により当該パターンの位置が固定される。これにより、各巻線間の距離、および巻線とコアとの距離が適正値に確保され、各巻線間などの絶縁状態の維持が可能となっている。

特開平７−１１５０２４号公報 特開２００９−１７７０１９号公報

特許文献１および特許文献２における各巻線は、銅箔パターンとして形成されるため、その厚みが薄くて通電断面積が小さい。このため当該巻線は、大電流を流すことにより発熱が非常に大きくなる。にもかかわらず、特許文献１および特許文献２によれば各巻線の発熱を高効率に放熱することが困難であると考えられる。特に特許文献２においてはフレキシブル基板が折り曲げられることによりトランス構造が小型化されるという利点を有するものの、特に折り曲げられることによりコアに近い側すなわち内側に配置される二次側巻線の発熱を外部に放熱することが困難である。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、巻線の高い放熱性と、装置全体の小型化とを兼ね備えることが可能な電力変換装置を提供することである。

本発明の電力変換装置は、磁性コアと、複数の巻線とを備えている。複数の巻線は磁性コアの外側に巻回され、磁性コアの延びる方向に延びる部分を有するように屈曲されている。複数の巻線のいずれもが、巻回された部分において、すべての複数の巻線の中で磁性コアに対して最も外側に配置される領域を含むように屈曲されている。

本発明によれば、巻線が磁性コアの延びる方向に延びる部分を有するように折り曲げられるため電力変換装置全体が小型化される。また複数の巻線のいずれもが磁性コアに対して最も外側に配置される領域を含むように屈曲されるため、当該外側に配置される領域から巻線の発熱を高効率に放熱できる。

一実施の形態の電力変換装置の回路ブロック図である。 実施の形態１の第１例の電力変換装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態１の第１例において、下側磁性コアの中足の外側に巻回されておりかつ屈曲される前の第一の巻線の態様を第一の巻線よりも上側から見た概略平面図（Ａ）と、実施の形態１の第１例において、下側磁性コアの中足の外側に巻回されておりかつ屈曲される前の第二の巻線の態様を第二の巻線よりも下側から見た概略平面図（Ｂ）とである。 図３（Ａ）のＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿う部分の概略断面図（Ａ）と、図３（Ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿う部分の概略断面図（Ｂ）と、図３（Ａ）のＩＶＣ−ＩＶＣ線に沿う部分の概略断面図（Ｃ）とである。 実施の形態１の第１例において、下側磁性コアの中足の外側に巻回されておりかつ屈曲された後の第一の巻線の態様を第一の巻線よりも上側から見た概略平面図（Ａ）と、実施の形態１の第１例において、下側磁性コアの中足の外側に巻回されておりかつ屈曲された後の第二の巻線の態様を第二の巻線よりも下側から見た概略平面図（Ｂ）とである。 図５（Ａ）のＶＩＡ−ＶＩＡ線に沿う部分の概略断面図（Ａ）と、図５（Ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿う部分の概略断面図（Ｂ）とである。 実施の形態１における、図２の電力変換装置の構成とは異なる第２例の構成を示す概略断面図である。 図２に示す実施の形態１の第１例の電力変換装置の構成を示す分解斜視図である。 実施の形態２の第１例の電力変換装置の構成を示す概略断面図である。 図９に示す実施の形態２の第１例の電力変換装置の構成を示す分解斜視図である。 実施の形態２の第２例の電力変換装置の構成を示す概略断面図である。 図１１に示す実施の形態２の第２例の電力変換装置の組み立て方法を示す概略断面図である。 実施の形態３の電力変換装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態３において、下側磁性コアの中足の外側に巻回されておりかつ屈曲された後の第一の巻線の態様を第一の巻線よりも上側から見た概略平面図（Ａ）と、実施の形態３において、下側磁性コアの中足の外側に巻回されておりかつ屈曲された後の第二の巻線の態様を第二の巻線よりも下側から見た概略平面図（Ｂ）とである。 実施の形態３の第一および第二の巻線が屈曲され組み立てられた後における図１４中のＸＶ−ＸＶ線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態４の第１例の電力変換装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態４の第２例の電力変換装置の構成を示す概略断面図である。 実施の形態４の第３例の電力変換装置の構成を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず図１を用いて、本実施の形態の電力変換装置の回路図の一例について説明する。図１を参照して、本実施の形態の電力変換装置は、入力側駆動回路１と、出力側駆動回路２と、トランス１０とを主に有している。

入力側駆動回路１は、４つのスイッチング素子３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄと、コンデンサ３２Ａとを有している。出力側駆動回路２は、４つの整流素子３１Ｅ，３１Ｆ，３１Ｇ，３１Ｈと、コンデンサ３２Ｂと、コイル３３とを有している。トランス１０は、一次側巻線１５と、二次側巻線１６とを有している。

入力側駆動回路１においては、４つのスイッチング素子３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄが図１のように接続されている。具体的には直列に接続されたスイッチング素子３１Ａ，３１Ｃと、直列に接続されたスイッチング素子３１Ｂ，３１Ｄとが、並列に接続されている。スイッチング素子３１Ａとスイッチング素子３１Ｃとの間には接続点１１Ａが、スイッチング素子３１Ｂとスイッチング素子３１Ｄとの間には接続点１１Ｂが存在する。接続点１１Ａと接続点１１Ｂとの間に、一次側巻線１５が接続されている。なおスイッチング素子３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、トランス１０の一次側巻線１５に正負の電圧を発生させるために交互にオンオフするよう制御されるＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などの半導体素子である。トランス１０の一次側巻線１５に発生される正負の電圧は、コンデンサ３２Ａに印加される入力電圧Ｖ_inにより決定される。

出力側駆動回路２においては、４つの整流素子３１Ｅ，３１Ｆ，３１Ｇ，３１Ｈが図１のように接続されている。具体的には直列に接続された整流素子３１Ｅ，３１Ｇと、直列に接続された整流素子３１Ｆ，３１Ｈとが、並列に接続されている。整流素子３１Ｅ，３１Ｆ，３１Ｇ，３１Ｈはたとえば一般公知のダイオードであり、図１においては整流素子３１Ｅのアノードと整流素子３１Ｇのカソードとが、また整流素子３１Ｆのアノードと整流素子３１Ｈのカソードとが、それぞれ接続されている。

整流素子３１Ｅと整流素子３１Ｇとの間には接続点１２Ａが、整流素子３１Ｆと整流素子３１Ｈとの間には接続点１２Ｂが存在する。接続点１２Ａと接続点１２Ｂとの間に、第二の巻線１２が接続されている。したがって整流素子３１Ｅ，３１Ｆ，３１Ｇ，３１Ｈは、トランス１０の二次側巻線１６に発生した電圧を整流する機能を有している。また出力側駆動回路２にはコイル３３およびコンデンサ３２Ｂが接続されているが、これらは整流素子３１Ｅ，３１Ｆ，３１Ｇ，３１Ｈにより整流された電圧を平滑する機能を有している。具体的には、コイル３３の一方端は整流素子３１Ｅ，３１Ｆのカソードに、コイル３３の他方端はコンデンサ３２Ｂの一方端に接続されている。またコンデンサ３２Ｂの他方端は整流素子３１Ｇ，３１Ｈのアノードに接続されている。

コンデンサ３２Ｂに印加される出力電圧Ｖ_outは、トランス１０を構成する一次側巻線１５と二次側巻線１６との巻数比と、スイッチング素子３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄのオンオフ時間とにより、入力電圧Ｖ_inに対し高くしたり（昇圧）または低くしたり（降圧）の制御がなされる。

次に、図２〜図８を用いて、本実施の形態の電力変換装置の具体的な構成について説明する。

図２を参照して、本実施の形態の第１例の電力変換装置１００は上記のトランス１０を含んでいる。トランス１０は、たとえば１対の磁性コアであるＩ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２と、複数の巻線である第一の巻線１１および第二の巻線１２とを主に有している。

Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２は、磁性部品としてのトランス１０（図１参照）を構成するために設けられた、磁性を有する部材である。Ｉ型磁性コア２１はＥ型磁性コア２２と平面視（図２の上方から見た態様）において重畳するように載置されている。

本実施の形態においては、第一の巻線１１は図１の一次側巻線１５に、第二の巻線１２は図１の二次側巻線１６に相当する。なお後述の実施の形態において、磁性部品がトランス１０ではなく第一の巻線１１および第二の巻線１２が必ずしもトランス１０の一次側巻線１５および二次側巻線１６に相当しない場合がある。このため本明細書においては内容統一の観点から、すべての実施の形態において、図１の一次側巻線１５および二次側巻線１６のそれぞれを（トランス１０の構成要素でない場合も含み得る用語である）第一の巻線１１および第二の巻線１２と表記している。

たとえば図３および図４（Ｃ）を参照して、ここではＩ型磁性コア２１は矩形の平板形状を有するいわゆるＩ型コアであり、Ｅ型磁性コア２２は外足２２Ａ，２２Ｂと中足２２Ｃとコア連結部２２Ｄとを含むいわゆるＥ型コアである。たとえば図４（Ｃ）において外足２２Ａ，２２Ｂおよび中足２２Ｃは図の上下方向に延び、コア連結部２２Ｄは図の左右方向に延びる。中足２２Ｃは外足２２Ａおよび外足２２Ｂの間に挟まれるように、かつ外足２２Ａおよび外足２２Ｂのそれぞれと互いに間隔をあけるように、配置されている。コア連結部２２Ｄは外足２２Ａ，２２Ｂおよび中足２２Ｃと一体となっており、かつこれらに直交している。

図２および図３（Ａ），（Ｂ）を参照して、複数（ここでは２つ）の巻線である第一の巻線１１および第二の巻線１２は、ここでは特にＥ型磁性コア２２の一部である中足２２Ｃの外側に巻回されている。図３においては一例として、第一の巻線１１および第二の巻線１２ともに４ターンとなっているが、第一の巻線１１および第二の巻線１２のターン数は任意である。

第一の巻線１１および第二の巻線１２は、いずれも中足２２Ｃの外側に対する各ターン同士が互いに間隔をあけて巻回されている。そして第一の巻線１１および第二の巻線１２の当該各ターンにより形成される平面に重畳するように、絶縁部材６３が設けられている。

なお図２に示すように、ここでは一例として第一の巻線１１の方が第二の巻線１２よりも図２における上側（Ｉ型磁性コア２１側）に巻回されているが、このような態様に限らず、たとえば第二の巻線１２の方が第一の巻線１１よりも図２の上側に巻回されてもよい。いずれにせよ、複数の巻線同士の間すなわち第一の巻線１１（一方の巻線）と第二の巻線１２（他方の巻線）との間に挟まれた領域には、絶縁部材６３が挟まれている。ここでの絶縁部材６３は、第一の巻線１１と第二の巻線１２との双方に接している。

図３（Ａ），（Ｂ）は、図中の一点鎖線Ｆ１および点線Ｆ２において屈曲される前の(すなわち中足２２Ｃの外側に巻回されたのみの）第一の巻線１１および第二の巻線１２の状態を示している。すなわち図４（Ａ）を参照して、たとえば第一の巻線１１のうち図３（Ａ）の左右方向に延びる部分は、その真上にＩ型磁性コア２１が、その真下にＥ型磁性コア２２のコア連結部２２Ｄが（互いに間隔をあけて）配置された態様となっている。また第一の巻線１１のうち図の左右方向に延びる部分の左右両端部は、屈曲されていない状態においてはその真上および真下にＩ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２が配置されていない。また図４（Ｂ）を参照して、図３（Ａ）の第一の巻線１１が上下方向に延びる部分は、Ｉ型磁性コア２１とＥ型磁性コア２２とが互いに重畳される領域の外側の領域に配置されている。ここでは第一の巻線１１についてのみ図示および説明したが、第二の巻線１２についても基本的に上記と同様である。

図５および図６を参照して、図３および図４に示す第一の巻線１１および第二の巻線１２が、図３および図５の一点鎖線Ｆ１において紙面奥向きに、図３および図５の点線Ｆ２において紙面手前向きに屈曲される。ここでは、たとえば図３（Ａ）の一点鎖線Ｆ１の左側および点線Ｆ２の右側の領域は、一点鎖線Ｆ１と点線Ｆ２とに挟まれた領域に対して互いにほぼ直交するように屈曲される。

その結果、特に図６（Ａ）に示すように、屈曲前に図３（Ａ）において一点鎖線Ｆ１の左側および点線Ｆ２の右側にあった第一の巻線１１の領域は、磁性コアの延びる方向すなわちＥ型磁性コア２２の中足２２Ｃの延びる図の上下方向に沿うように延びる領域を、図６（Ａ）の左右側に有することになる。また特に図６（Ｂ）に示すように、第一の巻線１１は４ターン巻回されているため、当該断面図においては互いに間隔をあけて各ターンの第一の巻線１１が図の上下方向に並んでいる。また第一の巻線１１のＥ型磁性コア２２側には、絶縁部材６３の層が配置される態様となっている。

以上のように、本実施の形態の第一の巻線１１、第二の巻線１２およびＩ型磁性コア２１、Ｅ型磁性コア２２は図３〜図６に示す態様を有するため、正確にはいずれの断面においても図２に示す態様とはなっていない。図２に示す態様は、図３（Ａ）および図５（Ａ）中の矢印ＩＩに示す位置から当該矢印の方向に見た側面図に近い。しかし本明細書においては、第一の巻線１１、第二の巻線１２およびＩ型磁性コア２１、Ｅ型磁性コア２２の位置関係を見やすくかつわかりやすくする観点から、以降の各実施の形態においても、図２に示す側面図のような擬似的な断面図を用いて、電力変換装置１００の構成を説明することとする。

再度図２を参照して、図５および図６に示すように一点鎖線Ｆ１および点線Ｆ２において２本の第一の巻線１１および第二の巻線１２が屈曲される。これにより、第一の巻線１１および第二の巻線１２のそれぞれの一方の端部すなわち図２における最下部と一点鎖線Ｆ１による第１の屈曲部との間の第１の部分、および上記の各巻線の他方の端部すなわち図２における最上部と点線Ｆ２による第２の屈曲部との間の第２の部分は、磁性コア２１，２２の延びる図２の上下方向に沿って延びる。また上記の第１の屈曲部から第１の部分は図２の下側に延びているのに対し、第２の屈曲部から第２の部分は図２の上側に延びている。すなわち第１の部分と第２の部分とは互いに反対方向に延びている。したがって図２においては、２本の第一の巻線１１および第二の巻線１２のそれぞれは、いわゆるＳ字形状となるように屈曲されている。また第一の巻線１１および第二の巻線１２の屈曲に伴い、これらの間に挟まれる絶縁部材６３も、第１および第２の屈曲部に対応する位置において屈曲している。

なおここでは、図２のような断面図における第一の巻線１１の、磁性コア２１，２２の延在方向（図２の上下方向）に沿ってみたときの最下部１１Ｅ１を一方の端部、最上部１１Ｅ２を他方の端部と定義する。また図２の断面図における第一の巻線１１の、最下部１１Ｅ１に近い側の屈曲部を第１の屈曲部１１Ｔ１、最上部１１Ｅ２に近い側の屈曲部を第２の屈曲部１１Ｔ２と定義する。最下部１１Ｅ１と第１の屈曲部１１Ｔ１との間の領域が第１の部分であり、第２の屈曲部１１Ｔ２と最上部１１Ｅ２との間の領域が第２の部分である。同様にここでは、図２のような断面図における第二の巻線１２の、磁性コア２１，２２の延在方向（図２の上下方向）に沿ってみたときの最下部１２Ｅ１を一方の端部、最上部１２Ｅ２を他方の端部と定義する。また図２の断面図における第二の巻線１２の、最下部１２Ｅ１に近い側の屈曲部を第１の屈曲部１２Ｔ１、最上部１２Ｅ２に近い側の屈曲部を第２の屈曲部１２Ｔ２と定義する。最下部１２Ｅ１と第１の屈曲部１２Ｔ１との間の領域が第１の部分であり、第２の屈曲部１２Ｔ２と最上部１２Ｅ２との間の領域が第２の部分である。

図２に示すように、Ｓ字形状となるように屈曲されることにより、第一の巻線１１（一方の巻線）の第１の部分は第二の巻線１２（他方の巻線）の第１の部分よりも磁性コア２１，２２に対して外側に配置されている。また第二の巻線１２の第２の部分は第一の巻線１１の第２の部分よりも磁性コア２１，２２に対して外側に配置される。このように、複数の巻線１１，１２のいずれもが、それら複数の巻線１１，１２すべての中で、Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２に対して最も外側に配置される領域を含むように屈曲されている。

第一の巻線１１および第二の巻線１２ともに、たとえば図２などに示されないプリント基板を貫通することにより、当該プリント基板（に形成された電極パッドなど）と電気的に接続されている。第一の巻線１１および第二の巻線１２がプリント基板に向けて延びる部分は、引出し部１３，１４として他の素子などに電気的に接続可能となっている。第一の巻線１１および第二の巻線１２のそれぞれの引出し部１３，１４は、たとえば図３（Ａ），（Ｂ）を再度参照して、中足２２Ｃの周りを巻回するように延びる第一の巻線１１および第二の巻線１２と短絡することなく交差可能とすべく設けられた絶縁部材６５により形成可能となっている。なお絶縁部材６５は、たとえばポリエステルまたはポリイミド材料による絶縁性のテープ、またはシリコーン材料などの絶縁性のシートにより形成されることが好ましい。

図２を再度参照して、第一の巻線１１の第二の巻線１２と対向する側と反対側の表面と、磁性コア（Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２）との間には、絶縁部材６１が配置されている。絶縁部材６１は第一の巻線１１と磁性コア（Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２）との双方に接している。また第二の巻線１２の第一の巻線１１と対向する側と反対側の表面と、磁性コア（Ｅ型磁性コア２２）との間には、絶縁部材６２が配置されている。絶縁部材６２は第二の巻線１２とＥ型磁性コア２２との双方に接している。

絶縁部材６１，６２は絶縁部材６３と同一の絶縁材料により形成されている。具体的には、絶縁部材６１，６２，６３は、アミラド紙などの絶縁紙を屈曲させたものであってもよい。あるいは絶縁部材６１，６２，６３は、ポリフェニレンサルファイドまたはポリブチレンテレフタレートなどの樹脂材料を成形することにより形成されたものであってもよい。

なお実際には図６（Ａ），（Ｂ）などに示すように、断面図においては第一の巻線１１および第二の巻線１２はそれぞれのターン数に応じて複数互いに間隔をあけて視認可能な態様となる。しかし図２においては簡略化の観点からそのような態様の図示を省略し、その延びる方向において連続的に配置されるものとしている。

また図２においてはＩ型コアとしてのＩ型磁性コア２１がＥ型コアとしてのＥ型磁性コア２２よりも図の上下方向の寸法が小さい（厚みが薄い）ことを考慮して、図２の左右方向に延びる第一の巻線１１および第二の巻線１２よりも上側の領域までＥ型磁性コア２２が延びるように図示がなされている。しかしこのような態様に限らず、たとえば図７を参照して、本実施の形態の第２例としての電力変換装置１０１は、図２の左右方向に延びる第一の巻線１１および第二の巻線１２の上側全体にＩ型磁性コア２１が、下側全体にＥ型磁性コア２２が配置される態様であってもよい。図７においては、Ｅ型磁性コア２２の中足２２Ｃの最も上側の領域の周囲に巻線１１，１２および絶縁部材６１，６２，６３が巻回されることになる。しかし図７の電力変換装置１０１は、上記以外の点においては基本的に図２の本実施の形態の第１例としての電力変換装置１００と同様であるため、同一の構成要素には同一の参照番号を付し、その説明を繰り返さない。

ここで図８の分解斜視図を用いて、図２に示す電力変換装置１００の組み立て方法の概略を説明する。図８を参照して、上下方向に積層される各構成部材のうち最下層として、Ｅ型磁性コア２２が準備される。Ｅ型磁性コア２２は、コア連結部２２Ｄが最下部となり、その上側に外足２２Ａ，２２Ｂおよび中足２２Ｃが突起するように載置されることが好ましい。

次に、上記のように所望の第１および第２の屈曲部（たとえば一点鎖線Ｆ１および点線Ｆ２）においていわゆるＳ字形状となるようにあらかじめ屈曲された状態で、中足２２Ｃの外側に巻回されるように、絶縁部材６２、第二の巻線１２、絶縁部材６３、第一の巻線１１および絶縁部材６１がこの順に積層される。ここで、絶縁部材６２、第二の巻線１２、絶縁部材６３、第一の巻線１１、絶縁部材６１のそれぞれには、中足２２Ｃを貫通させるための貫通孔のような開口部６２Ｃ，１２Ｃ，６３Ｃ，１１Ｃ，６１Ｃが形成されている。これらの開口部６２Ｃ，１２Ｃ，６３Ｃ，１１Ｃ，６１Ｃを中足２２Ｃが貫通する態様となっている。なお磁性部品がトランス１０（図１参照）である場合、第一の巻線１１は一次側巻線１５（図１参照）に、第二の巻線１２は二次側巻線１６（図１参照）に、それぞれ相当する。

以上の図８においては、絶縁部材６１，６２，６３が互いに別個の部材として準備されている。しかしながら、たとえばＳ字形状に屈曲された第一の巻線１１および第二の巻線１２が、絶縁性の高いポリフェニレンサルファイドなどの樹脂材料によりインサートモールドされることにより、絶縁部材６１，６２，６３が一体の部材として供給され、それらが図２と同様に第一の巻線１１および第二の巻線１２に重畳された構成とされてもよい。

その後、絶縁部材６１の上方から、Ｅ型磁性コア２２の外足２２Ａ，２２Ｂおよび中足２２Ｃを跨ぎこれらに重畳するように、平板矩形状のＩ型磁性コア２１が載置される。

なお図８においては、たとえば絶縁部材６１および第一の巻線１１などの屈曲により図の上下方向に延びる部分の上下方向に関する寸法が、図２などに比べて非常に短く示されている。これは絶縁部材６３，６２、第二の巻線１２などの多くの部材を上下方向に重ねて図示するために上下方向の寸法を調整しているためである。つまり短くはなっているが図８の巻線１１，１２などが上下方向に延びる部分は、図２における巻線１１，１２などが上下方向に延びる部分に相当する。したがって実際は図２に示すように、たとえば第一の巻線１１の上側に向けて延びる部分の上下方向の寸法は、巻線１１，１２の上方に配置されるプリント基板を貫通可能な程度に長くなっている。他の部材の上下方向の寸法についても同様に、実際は図８に示すよりも長くなっている。

次に、本実施の形態の電力変換装置の作用効果について説明する。
以上に説明したように、本実施の形態の磁性コア２１，２２を含む電力変換装置１００は、複数の巻線すなわち第一の巻線１１および第二の巻線１２のそれぞれがＳ字形状を有するように屈曲されている。これにより、第１の屈曲部から延びる第１の部分と、第２の屈曲部から延びる第２の部分とを、磁性コア２１，２２の延びる方向に沿って延びるようにトランス１０を小型化することができる。つまり第一の巻線１１および第二の巻線１２を含む電力変換装置１００の全体を、Ｉ型磁性コア２１とＥ型磁性コア２２とを重畳した構造物と同程度にまで、小型化することができる。

また本実施の形態においては、第一の巻線１１と第二の巻線１２とのいずれもが、巻線１１，１２の中で磁性コア２１，２２に対して最も外側に配置される領域を含むように屈曲されている。具体的には上記のように、第一の巻線１１は第１の部分が、第二の巻線１２は第２の部分が、磁性コア２１，２２に対して（他方の巻線よりも）外側に配置され外側に露出している。このため、巻線１１，１２のいずれもその発熱をこの外側に露出している部分から外部の大気中に高効率に放熱することができる。

また図２などにおいては、Ｉ型磁性コア２１の左側の表面およびＥ型磁性コア２２の右側の表面が外側に露出している。またＩ型磁性コア２１の最上面およびＥ型磁性コア２２の最下面も外側に露出している。このように磁性コア２１，２２の表面の少なくとも一部が、外側に露出する部分を有している。このため、磁性コア２１，２２のいずれもその発熱をこの外側に露出している部分から外部の大気中に高効率に放熱することができる。

さらに本実施の形態においては、第一の巻線１１と第二の巻線１２との間、および巻線１１，１２と磁性コア２１，２２との間に絶縁部材６１，６２，６３が挟まれるように配置される。このため、第一の巻線１１と第二の巻線１２との間の電気的な絶縁状態、および巻線１１，１２と磁性コア２１，２２との間の電気的な絶縁状態を確保することができる。

以上により、本実施の形態の電力変換装置１００は、トランス１０の小型化と、巻線１１，１２間の絶縁性と、巻線１１，１２および磁性コア２１，２２の発熱に対する高い放熱性とを兼ね備えることができる。

次に本実施の形態における、特にトランス１０の各構成部品の電気的な絶縁性について説明する。図２を再度参照して、本実施の形態の電力変換装置１００においては、Ｅ型磁性コア２２とＳ字形状の第二の巻線１２との間にはＬ字形状に屈曲された絶縁部材６２が挟まれている。これによりＥ型磁性コア２２と第二の巻線１２とは、互いに電気的に絶縁される。ともにＳ字形状を有する第二の巻線１２と第一の巻線１１との間にはＳ字形状の絶縁部材６３が挟まれており、これにより第二の巻線１２と第一の巻線１１とは互いに電気的に絶縁される。また図２の左右方向に延びる巻線１１，１２の真上の部分のＥ型磁性コア２２またはＩ型磁性コア２１と、Ｓ字形状の第一の巻線１１との間には、図２においてＬ字形状に屈曲された絶縁部材６１が挟まれている。これにより第一の巻線１１とその真上の磁性コア２１，２２とは、互いに電気的に絶縁される。絶縁部材６１，６２，６３のそれぞれの材質および厚みを制御することにより、第一の巻線１１、第二の巻線１２、Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２の各部材間に必要な絶縁性能を満足させることができる。絶縁性能は、たとえば第一の巻線１１と第二の巻線１２との間の絶縁耐圧として２０００Ｖの電圧を１分間印加可能な耐圧として規定されている。このため、たとえば絶縁部材６１，６２，６３が１０ｋＶ／ｍｍ以上の絶縁耐圧特性を有する樹脂材料からなる場合には、（特に第一の巻線１１と第二の巻線１２との間の絶縁部材６３の）厚みを０．２ｍｍ以上とすれば、所望の絶縁耐圧特性を得ることができる。

次に本実施の形態における、特にトランス１０の各構成部品の放熱性について説明する。基本的に第一の巻線１１、第二の巻線１２、Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２の発熱は、その外側に向けて露出している表面から大気中に放熱される。したがって、たとえば発熱する２つの部材間に挟まれた領域などは、その表面が外側に向けて露出しないため、放熱性が低下する。

したがって再度図２を参照して、たとえば第一の巻線１１は、上記の第２の部分はＩ型磁性コア２１と第二の巻線１２とに挟まれているため放熱しにくいが、上記の第１の部分は表面が外側に向けて露出しておりこの部分からの放熱性が高い。したがって特に第一の巻線１１は第１の部分から高効率に放熱可能である。同様に、たとえば第二の巻線１２は、上記の第１の部分はＥ型磁性コア２２と第一の巻線１１とに挟まれているため放熱しにくいが、上記の第２の部分は表面が外側に向けて露出しておりこの部分からの放熱性が高い。したがって特に第二の巻線１２は第２の部分から高効率に放熱可能である。このため第一の巻線１１および第二の巻線１２の双方が高効率に放熱可能な外部に向けて露出した領域を有していることになり、巻線１１，１２の双方が良好な放熱性を有することとなる。

実施の形態２．
図９〜図１０を用いて、本実施の形態の第１例の電力変換装置の具体的な構成について説明する。

図９を参照して、本実施の形態の第１例の電力変換装置２００は、実施の形態１の電力変換装置１００に対して、プリント基板４１、筐体４２、側壁４３，４４、高放熱性絶縁部材６４などをさらに有する点で異なっている。

本実施の形態においては、複数の側壁４３，４４は、筐体４２の一部として配置されており、言い換えれば、筐体４２と複数の側壁４３，４４とは一体として形成されている。側壁４３は図９における磁性コア２１，２２および巻線１１，１２などの外側（右側）に、Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２と同じく図９の上下方向（鉛直方向）に支柱状に延びる領域である。同様に、側壁４４は図９における磁性コア２１，２２および巻線１１，１２などの外側（左側）に、Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２と同じく図９の上下方向（鉛直方向）に支柱状に延びる領域である。図９中の点線が、筐体４２における側壁４３，４４とそれ以外の領域との境界となる。筐体４２は、たとえばアルミニウム製のダイキャストを用いて、側壁４３，４４と一体となるように形成することができる。

プリント基板４１は、電力変換装置１００全体に含まれる回路および素子などを載置および実装するための土台となる平板状の部材である。すなわちプリント基板４１には、図１に示されるスイッチング素子３１Ａ〜３１Ｄ、整流素子３１Ｅ〜３１Ｈなどの半導体素子が電気的に接続されている。またプリント基板４１には、図９では図示省略されているが図１に示されるコンデンサ３２Ａ，３２Ｂ、および他の電子部品なども、電気的に接続されている。より具体的には、スイッチング素子３１Ａ〜３１Ｄおよび整流素子３１Ｅ〜３１Ｈは、ネジ５１により筐体４２に固定され、配線５３によりプリント基板４１と電気的に接続される。またプリント基板４１はネジ５２により筐体４２の特に図９においては側壁４３，４４に固定されている。このことから側壁４３，４４は、プリント基板４１をネジ５２で筐体４２に固定するための支柱として機能する。

本実施の形態の第１例においては、Ｅ型磁性コア２２は筐体４２の一部の領域の上に載置されており、Ｉ型磁性コア２１はＥ型磁性コア２２と平面視（図９の上方から見た態様）において重畳するように載置されている。

この、側壁４３，４４以外の筐体４２の部分は、放熱器として機能する。すなわち筐体４２の一部の領域の上にＥ型磁性コア２２などが載置されることにより、Ｅ型磁性コア２２は、その延びる方向（図９における上下方向）に関する一方の（図９の下側の）端面に接するように配置される。筐体４２は、たとえばその下側の領域が空冷または水冷により冷却されることにより、これが接するトランス１０の構成部品およびスイッチング素子３１Ａ〜３１Ｄなどの発熱を高効率に外部に放熱することができる。

ただし上記のように複数の側壁４３，４４は筐体４２と一体として形成される。このため側壁４３，４４も基本的にアルミニウムなどの金属製であり放熱性を有している。

なお上記の第１の部分は図９におけるＥ型磁性コア２２の左側に、上記の第２の部分は図９におけるＥ型磁性コア２２およびＩ型磁性コア２１の右側に、それぞれ配置されている。また第一の巻線１１および第二の巻線１２ともに、上記の第２の部分はプリント基板４１を貫通することにより、プリント基板４１（に形成された図示されない電極パッドなど）と電気的に接続されている。

本実施の形態においても図９に示すように、Ｓ字形状となるように屈曲されることにより、第一の巻線１１の第１の部分は第二の巻線１２の第１の部分よりも磁性コア２１，２２に対して外側に配置されている。また第二の巻線１２の第２の部分は第一の巻線１１の第２の部分よりも磁性コア２１，２２に対して外側に配置される。

第一の巻線１１および第二の巻線１２が巻回された磁性コア２１，２２は、筐体４２上の、特に支柱としての１対の側壁４３，４４の間に挟まれた領域に載置されている。ここで、複数の側壁４３，４４のそれぞれと第一の巻線１１および第二の巻線１２のそれぞれとの双方に接するように、複数の巻線（第一の巻線１１および第二の巻線１２）の外側には、高放熱性絶縁部材６４が配置されている。このようになっているため、２つの巻線のそれぞれにおいて、互いに他方よりも外側に配置される領域（第一の巻線１１の第１の部分および第二の巻線１２の第２の部分）が、その外側の高放熱性絶縁部材６４に接している。

高放熱性絶縁部材６４は、Ｉ型磁性コア２１および（第一の巻線１１および第二の巻線１２が水平に延びる領域の上側での）Ｅ型磁性コア２２と、その左側の側壁４４との間の領域、および（第一の巻線１１および第二の巻線１２が水平に延びる領域の下側での）Ｅ型磁性コア２２とその右側の側壁４３との間の領域に配置されている。すなわち高放熱性絶縁部材６４は、側壁４３，４４と磁性コア２１，２２との双方の少なくとも一部に接するように両者の間に挟まるように配置されている。

また高放熱性絶縁部材６４は、第一の巻線１１の第１の部分とその外側すなわち左側の側壁４４との間の領域、および第二の巻線１２の第２の部分とその外側すなわち右側の側壁４３との間の領域に配置されている。すなわち高放熱性絶縁部材６４は、側壁４３，４４と巻線１１，１２との双方の少なくとも一部に接するように両者の間に挟まるように配置されている。

言い換えれば、複数の巻線１１，１２のそれぞれにおける最も外側に配置される領域は、高放熱性絶縁部材６４を介して放熱器としての筐体４２（側壁４３，４４）に接触されている。ここで第一の巻線１１の最も外側に配置される領域とは上記の第１の部分であり、第二の巻線１２の最も外側に配置される領域とは上記の第２の部分である。

さらに言い変えれば、高放熱性絶縁部材６４は、第一の巻線１１、第二の巻線１２および磁性コア２１，２２のそれぞれの外側のみに配置されている。なおここで第一の巻線１１、第二の巻線１２の外側とは、当該第一の巻線１１、第二の巻線１２と図９の上下方向に関する位置（座標）が等しい位置において、第一の巻線１１、第二の巻線１２よりも磁性コア２１，２２に対して外側の位置に高放熱性絶縁部材６４が配置されることを意味するものとする。たとえば第１の部分に対して図９の真上の領域においては、第一の巻線１１および第二の巻線１２よりもやや内側に高放熱性絶縁部材６４が配置される場合もあるが、これについては第一の巻線１１および第二の巻線１２よりも内側に高放熱性絶縁部材６４が配置されるものとは考えないものとする。そして第１および第２の屈曲部を有する２本の第一の巻線１１、第二の巻線１２のいずれもが、それぞれの一部において高放熱性絶縁部材６４に接するように配置されている。すなわち第一の巻線１１はその第１の部分が、第二の巻線１２はその第２の部分が、高放熱性絶縁部材６４に接するように配置されている。

高放熱性絶縁部材６４は、絶縁部材６１，６２，６３よりも熱伝導率が高い。具体的には、たとえば絶縁部材６１，６２，６３として上記の樹脂材料が用いられる場合、その熱伝導率は一般的に０．３Ｗ／ｍＫ以下とされる。高放熱性絶縁部材６４はそれよりも高い熱伝導率であり、特に０．５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有することが好ましい。

また高放熱性絶縁部材６４は、高い絶縁性能とともに、基本的にたとえば第一の巻線１１と側壁４３との隙間を埋めるように供給可能な流動性を有する材質により形成されることが好ましい。すなわち高放熱性絶縁部材６４は、以上の熱伝導性、絶縁性および流動性を満足するエポキシ系樹脂またはシリコーン系樹脂と、絶縁性のフィラーとを混合した組成物により形成されることが好ましい。

ここで図１０の分解斜視図を用いて、図９に示す電力変換装置２００の組み立て方法の概略を説明する。図１０を参照して、互いに対向する一対の側壁４３，４４は、筐体４２（の側壁４３，４４以外の領域）の上に載置され、これらの側壁４３，４４と、平面視において側壁４３，４４に直交する方向に延びる互いに対向する一対の他の壁面とが、後述するコア２１，２２などを四方から囲む領域として形成される。この四方から囲む領域と、筐体４２（の側壁以外の領域）とが一体となるように形成される。

次に、側壁４３，４４を含む壁面に四方から囲まれる領域内に、たとえばＥ型磁性コア２２が入れられる。Ｅ型磁性コア２２は、コア連結部２２Ｄが最下部となり、その上側に外足２２Ａ，２２Ｂおよび中足２２Ｃが突起するように載置されることが好ましい。

以降は実施の形態１と同様に、中足２２Ｃの外側に巻回されるように、あらかじめ屈曲された絶縁部材６２、第二の巻線１２、絶縁部材６３、第一の巻線１１および絶縁部材６１がこの順に積層される。ここでも開口部６２Ｃ，１２Ｃ，６３Ｃ，１１Ｃ，６１Ｃを中足２２Ｃが貫通する態様となっている。

その後、絶縁部材６１の上方から、Ｅ型磁性コア２２の外足２２Ａ，２２Ｂおよび中足２２Ｃを跨ぎこれらに重畳するように、平板矩形状のＩ型磁性コア２１が載置される。その後、図示されないが上記の高い熱伝導性、絶縁性および流動性を満足する材質としての高放熱性絶縁部材６４が、側壁４３，４４を含む壁面に四方から囲まれる領域内に供給される。これにより当該四方から囲まれる領域内の隙間が高放熱性絶縁部材６４で埋められ、図９に示す態様となる。

次に、図１０中に示されないがたとえば図９に示すプリント基板４１が、ネジ５２により側壁４３，４４に固定される。また第一の巻線１１がプリント基板４１を貫通してその上方に引き出されることにより引出し部１３が、第二の巻線１２がプリント基板４１を貫通してその上方に引き出されることにより引出し部１４が、それぞれ形成される。引出し部１３，１４は一般公知のはんだ付け等によりプリント基板４１に固定される。さらに図９に示すように、スイッチング素子３１Ａ〜３１Ｄなどから延びる配線５３などが、プリント基板４１を貫通しはんだ付け等されることにより、プリント基板４１に固定される。

以上の各点において、本実施の形態の第１例の電力変換装置２００は実施の形態１の電力変換装置１００と異なっているが、これ以外の本実施の形態の構成は、実施の形態１の構成とほぼ同じである。このため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

次に、本実施の形態の第１例の電力変換装置の作用効果について説明する。本実施の形態においては実施の形態１と同様の作用効果の他、下記の作用効果を奏する。

本実施の形態においては、実施の形態１において第一の巻線１１および第二の巻線１２の磁性コア２１，２２に対して（他方の巻線よりも）外側に配置され外側に露出している部分（最も外側に配置される領域）が、高放熱性絶縁部材６４を介して放熱器としての筐体４２（側壁４３，４４）に接触されている。このため、巻線１１，１２の発熱を高放熱性絶縁部材６４から側壁４３，４４に高効率に放熱することができる。側壁４３，４４は筐体４２と一体として形成されているため、筐体４２と同様に放熱器として機能する。高放熱性絶縁部材６４の熱伝導率を０．５Ｗ／ｍＫ以上とすることにより、高放熱性絶縁部材６４から側壁４３，４４への放熱性を確実に向上させることができる。巻線１１，１２の外側のみに高放熱性絶縁部材６４が配置され、巻線１１，１２のいずれもがその少なくとも一部（互いに他方の巻線１２，１１に対して外側に配置される第１または第２の部分）において高放熱性絶縁部材６４に接するように配置される。このように本実施の形態においては巻線１１，１２のいずれもが他方よりも外側に配置される領域を有し、その外側に接するように放熱性の高い部材が配置される構成となっていることにより、巻線１１，１２の発熱を高放熱性絶縁部材６４から側壁４３，４４に高効率に放熱することができる。

また本実施の形態においては特に、高放熱性絶縁部材６４が巻線１１，１２のたとえば第１および第２の部分の外側のみに配置されている。すなわちコア２１，２２に対して巻線１１，１２の第１の部分の外側のみに高放熱性絶縁部材６４が配置され、たとえば巻線１１，１２の第１の部分の内側（コア２１，２２側）には高放熱性絶縁部材６４が配置されていない。巻線１１，１２の第２の部分についても同様にその外側のみに高放熱性絶縁部材６４が配置されている。これにより、第１および第２の部分の内側にも高放熱性絶縁部材６４を配置する場合に比べて高放熱性絶縁部材６４の材料費による製造コストを削減することができる。

また特にＥ型磁性コア２２は、その延びる方向に関する一方（下側）の端部が放熱器としての筐体４２に接するように配置されている。このため、Ｅ型磁性コア２２はその一部が直接筐体４２に接するため、Ｅ型磁性コア２２から筐体４２への放熱効率が高められる。なおＩ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２の一部は高放熱性絶縁部材６４を挟んで側壁４３，４４に接続されている。このため磁性コア２１，２２の発熱の一部を、高放熱性絶縁部材６４を介して速やかに側壁４３，４４へ放熱させることもできる。

さらに本実施の形態の第１例においては側壁４３，４４が筐体４２と一体として形成されている。このため側壁４３，４４から筐体４２への熱伝導がより容易になり、巻線１１，１２の放熱性をさらに向上することができる。

以上により、本実施の形態の電力変換装置１００，１０１は、トランス１０の小型化と、巻線１１，１２間の絶縁性と、巻線１１，１２および磁性コア２１，２２の発熱に対する高い放熱性とを兼ね備えることができる。

次に、本実施の形態の第１例におけるトランス１０の各構成部品の電気的な絶縁性について説明する。Ｅ型磁性コア２２は、その下側の端部が筐体４２に接触しており、筐体４２と同電位となる。また本実施の形態においても実施の形態１と同様に、絶縁部材６１，６２，６３により、第一の巻線１１、第二の巻線１２、Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２の各部材間に必要な絶縁性能を満足させることができる。

再度図９を参照して、図の左右方向に延びる絶縁部材６１の最も左側の端部６１Ａは、第一の巻線１１の第１の部分よりも図９の左側に延びるように形成されている。また図の左右方向に延びる絶縁部材６２の最も右側の端部６２Ａは、第二の巻線１２の第２の部分よりも図９の右側に延びるように形成されている。さらに図の上下方向に延びる絶縁部材６２の最も下側の端部６２Ａは、第二の巻線１２の第１の部分の最下部よりも図９の下側に延びるように形成されている。さらに図の上下方向に延びる絶縁部材６３の最も下側の端部６３Ａは、第二の巻線１２の第１の部分の最下部よりも図９の下側に延びるように形成されている。

このように巻線１１，１２に対して突起した端部６１Ａ，６２Ａ，６３Ａを有するため、これらの端部６１Ａ，６２Ａ，６３Ａとそれらが隣り合う巻線１１，１２との間に隙間が形成される。この隙間は、トランス１０を構成する巻線１１，１２などの各部材が側壁４３，４４に囲まれた領域内に入れられた後に、高放熱性絶縁部材６４を構成する流動性に優れた材料の供給により充填される。高放熱性絶縁部材６４は放熱性とともに絶縁性を有するため、これが挟まれたたとえば第一の巻線１１と側壁４４との間の領域などは、高い放熱性とともに高い電気的絶縁性を確保することができる。この隙間に供給される高放熱性絶縁部材６４の厚みは、上記の端部６１Ａ，６２Ａ，６３Ａが図９において絶縁部材６１，６２，６３の延びる方向に沿う寸法にほぼ等しくなる。したがって、当該端部６１Ａ，６２Ａ，６３Ａの延びる長さを制御することにより、高放熱性絶縁部材６４の厚みを制御することができ、高放熱性絶縁部材６４による絶縁性を制御することができる。

次に、本実施の形態の第１例におけるトランス１０の各構成部品の放熱性について説明する。Ｅ型磁性コア２２は、筐体４２と接触する下面から筐体４２へ直接放熱する経路と、高放熱性絶縁部材６４を介して側壁４３へ放熱する経路とを有している。Ｉ型磁性コア２１は、高放熱性絶縁部材６４を介して側壁４４へと放熱する経路を有している。磁性部品を構成するＩ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２の発熱は体積に比例する。このため、放熱経路が１つのみであるＩ型磁性コア２１をＩ型コアとし、放熱経路が２つ存在するＥ型磁性コア２２をＥ型コアとすることにより、放熱経路が２つ存在するＥ型磁性コア２２の体積を放熱経路が１つのみであるＩ型磁性コア２１の体積よりも大きくすることができる。

第一の巻線１１は、図９の左下の第１の部分から高放熱性絶縁部材６４を介して側壁４４に放熱され、第二の巻線１２は、図９の右上の第２の部分から高放熱性絶縁部材６４を介して側壁４３に放熱される。側壁４３は、図９の上下方向に関する寸法が比較的長い。このため、たとえば第二の巻線１２の第２の部分からの発熱をより優先的に側壁４３から放熱する効率をより高める観点により、側壁４３は、特に下方（図９の左右方向に延びる巻線１１，１２よりも下側の領域）において上方よりも図の左右方向の幅が広くなるように形成されていてもよい。一方、図９の側壁４４はこのような構成とされていない。このようにすれば、第２の部分からの第二の巻線１２の発熱を側壁４３を介してその下側の筐体４２に達するように放熱する効率をいっそう高めることができる。

さらに、絶縁部材６１，６２，６３は高放熱性絶縁部材６４よりも放熱性（熱伝導率）が低い。絶縁部材６１，６２，６３には高放熱性絶縁部材６４のような高い放熱性は要求されないため、その材料の選択の自由度を高めることができる。したがって、絶縁部材６１，６２，６３を高放熱性絶縁部材６４よりも低コストな材料により形成することができ、電力変換装置２００全体のコストを低減させることができる。また絶縁部材６１，６２，６３の材料の選択の自由度を高めることにより、たとえば巻線１１，１２および磁性コア２１，２２と絶縁部材６１，６２，６３との密着性を高める工夫が必ずしも要求されなくなり、両者を密着させるための接着剤などを用いる必要がなくなる。

次に図１１〜図１２を用いて、本実施の形態の第２例の電力変換装置の具体的な構成について説明する。

図１１を参照して、本実施の形態の第２例の電力変換装置２０１は、基本的には第１例の電力変換装置２００と同様の構成を有している。しかし電力変換装置２０１においては、筐体４２と側壁４３，４４とが一体ではなく、これらは互いに別体となっている。すなわち放熱器としての筐体４２は、Ｅ型磁性コア２２よりも図１１の下側に配置される領域のみに配置されている。ここへ図１１の上下方向に延びる側壁４３，４４のそれぞれの、当該延びる方向に関する一方（下側）の端面が接するように配置される。筐体４２上の側壁４３，４４は、ネジ５１により筐体４２の最上面上に固定されている。

側壁４３は、第１例と同様に、特に高放熱性絶縁部材６４と互いに接する領域よりも図１１の下側の領域において、他の領域よりも図の左右方向に関する幅が広くなっている。しかし図１１においては、側壁４４も側壁４３と同様に図１１の下側の領域の幅が広くなっている。

すなわち第２例においては、Ｅ型磁性コア２２および複数の側壁４３，４４の延びる図１１の上下方向に関する一方（下側）の端面に接するように、放熱器としての筐体４２が配置されている。また複数の側壁４３，４４は、最下部の筐体４２と接する部分において、最下部以外の領域に比べて、その延びる方向（上下方向）に交差する方向（図１１の左右方向）に拡がる態様の接合部４３Ｃ、４４Ｃを有している。

また第２例においては、第１例において高放熱性絶縁部材６４が配置される、第１の部分における（第二の巻線１２より外側の）第一の巻線１１と側壁４４との間の領域に、高放熱性絶縁部材としての絶縁部材シート６６が配置されている。同様に、第２例においては、第１例において高放熱性絶縁部材６４が配置される、第２の部分における（第一の巻線１１よりも外側の）第二の巻線１２と側壁４３との間の領域に、高放熱性絶縁部材としての絶縁部材シート６６が配置されている。すなわち第２例においては、複数の側壁４３，４４のそれぞれと、複数の巻線１１，１２のそれぞれとの双方に接するように、複数の巻線１１，１２の外側に配置された絶縁部材シート６６を有している。

絶縁部材シート６６は、絶縁部材６１，６２，６３よりも熱伝導率が高い、柔らかいシートタイプの部材である。

なお第１例においては、図９の左右方向に延びる巻線１１，１２よりも上方の領域において、Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２の一部と側壁４４との間に挟まれる領域に高放熱性絶縁部材６４が配置されている。同様に第１例においては、図９の左右方向に延びる巻線１１，１２よりも下方の領域において、Ｅ型磁性コア２２の一部と側壁４３との間に挟まれる領域にも高放熱性絶縁部材６４が配置されている。しかしながら第２例においては、これらの領域には高放熱性絶縁部材６４および絶縁部材シート６６のいずれも配置されておらず、隙間が形成されている。

以上の各点において、第２例の電力変換装置２０１は第１例の電力変換装置２００と異なっているが、これ以外の第２例の構成は、第１例の構成とほぼ同じである。このため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

ここで図１２の概略断面図を用いて、図１１に示す電力変換装置２０１の組み立て方法の概略を説明する。図１２を参照して、まず筐体４２の最上面上の一部にＥ型磁性コア２２が、コア連結部２２Ｄが最下部となり、その上側に外足２２Ａ，２２Ｂおよび中足２２Ｃが突起するように載置される。

次に、実施の形態１などと同様に所望の第１および第２の屈曲部（たとえば一点鎖線Ｆ１および点線Ｆ２）においていわゆるＳ字形状となるようにあらかじめ屈曲された状態で、中足２２Ｃの外側に巻回されるように、絶縁部材６２、第二の巻線１２、絶縁部材６３、第一の巻線１１および絶縁部材６１がこの順に積層される。ここで実施の形態１などと同様に、中足２２Ｃが開口部６２Ｃ，１２Ｃ，６３Ｃ，１１Ｃ，６１Ｃのそれぞれを貫通する態様となる。その後、絶縁部材６１の上方から、Ｅ型磁性コア２２の外足２２Ａ，２２Ｂおよび中足２２Ｃを跨ぎこれらに重畳するように、平板矩形状のＩ型磁性コア２１が載置される。

次に、図１２に示すように一方の面（最終的にセットされた後における内側の面）の一部の領域（側壁４４は下側の領域、側壁４３は上側の領域）に絶縁部材シート６６が貼り付けられた側壁４４，４３が、筐体４２の最上面上の一部に、ネジ５１（図１１参照）により固定される。このとき、先に載置された第一の巻線１１の第１の部分の表面上、および第二の巻線１２の第２の部分の表面上に絶縁部材シート６６が図中の矢印の方向に押しつけられ接触するように、側壁４３，４４が筐体４２に固定される。

絶縁部材シート６６を構成する材料は、熱伝導性が（絶縁部材６１，６２，６３よりも）高く柔らかいシート状の部材であり、熱伝導率および絶縁耐圧の特性により選定される。たとえば絶縁部材シート６６は、熱伝導率が１．８Ｗ／ｍＫ以上であり、絶縁耐圧が２２ｋＶ／ｍｍ以上である低高度放熱シリコーンゴムにより形成される。あるいは絶縁部材シート６６は、たとえば熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上、絶縁耐圧が１０ｋＶ／ｍｍ以上の放熱スペーサにより形成されてもよい。

さらに図１２に示すように側壁４４，４３の上面上にプリント基板４１が載置され、ネジ５２（図１１参照）により固定される。このとき第一の巻線１１および第二の巻線１２の最上部がプリント基板４１を貫通してプリント基板４１の上方に引出し部１３，１４として突き出し可能な構成となることが好ましい。

なお図１２においては、当初から（筐体４２上へのセットの時点で）第一の巻線１１の第１の部分（左下部）と第二の巻線１２の第２の部分（右上部）とが、筐体４２の主表面に対してほぼ垂直な方向に（図１２の上下方向に）延びるようにされている。しかしたとえば、側壁４３，４４を巻線１１，１２に押しつける前においては第一の巻線１１の第１の部分（左下部）と第二の巻線１２の第２の部分（右上部）とが筐体４２の主表面に対して斜め方向に（それぞれが対向する側壁４３，４４側に傾くように）延び、その後巻線１１，１２が垂直方向に延びるように側壁４３，４４を押し付ける方法を用いてもよい。このようにすれば、絶縁部材シート６６を押し付ける側壁４３，４４からの接触圧力をより強くすることができる。このため、絶縁部材シート６６の側壁４３，４４と接触する面、および絶縁部材シート６６の第一の巻線１１および第二の巻線１２と接触する面での接触熱抵抗をより低減させることができる。

次に、本実施の形態の第２例の電力変換装置の作用効果について説明する。
以上に示すように、第２例においては、第１例の高放熱性絶縁部材６４の代わりに高放熱性の絶縁部材シート６６により、巻線１１，１２から側壁４３，４４への伝熱がなされる。このため第１例と同様に、巻線１１，１２の発熱を側壁４３，４４から速やかに放熱する効果が確保される。

また第２例においても第１例と同様に巻線１１，１２が屈曲され、かつ巻線１１，１２間には絶縁部材６３が配置される。以上により第２例においても、トランスの小型化と、絶縁性と、放熱性とのすべてを兼ね備える構成とすることができる。

第２例においては、側壁４３，４４が筐体４２とは別体となっているが、側壁４３，４４の最下部において、他の領域よりも図１１の左右方向に拡がった接合部４３Ｃ，４４Ｃを有している。これにより、側壁４３，４４と筐体４２との接合部の面積をより広くすることができるため、側壁４３，４４の発熱を効率的に筐体４２に伝えることができる。

さらに第２例においては、Ｉ型磁性コア２１、Ｅ型磁性コア２２と側壁４３，４４との間には高放熱性絶縁部材６４および高放熱性の絶縁部材シート６６が配置されずに隙間となる。第２例においては特に巻線１１，１２を優先的に放熱可能とするために巻線１１，１２の双方が絶縁部材シート６６を介して側壁４３，４４と接触されている。このようにすれば、第１例に比べて、放熱性の高い高放熱性絶縁部材６４または絶縁部材シート６６の量を減らすことができるため、製造コストを削減することができる。

次に、第２例におけるトランス１０の各構成部品の電気的な絶縁性について説明する。
図１１を参照して、第２例においても、図の左右方向に延びる絶縁部材６１の最も左側の端部６１Ａは、第一の巻線１１の第１の部分よりも図１１の左側に延びるように形成されている。また図の左右方向に延びる絶縁部材６２の最も右側の端部６２Ａは、第二の巻線１２の第２の部分よりも図１１の右側に延びるように形成されている。さらに図の上下方向に延びる絶縁部材６２の最も下側の端部６２Ａは、第二の巻線１２の第１の部分よりも図１１の下側に延びるように形成されている。さらに図の上下方向に延びる絶縁部材６３の最も下側の端部６３Ａは、第二の巻線１２の第１の部分よりも図１１の下側に延びるように形成されている。これらの端部６１Ａ，６２Ａ，６３Ａとそれらが隣り合う巻線１１，１２との間に隙間が形成される。この隙間は第１例においては高放熱性絶縁部材６４により充填されているのに対し、第２例においては当該隙間には何も供給されず、隙間の距離により絶縁性能が満足されている。

第一の巻線１１の第１の部分（左下側）と側壁４４との間、および第二の巻線１２の第２の部分（右上側）と側壁４３との間には、絶縁部材シート６６が挟まれている。絶縁部材シート６６が第一の巻線１１と側壁４４との双方に接触することにより、第一の巻線１１と側壁４４との間を絶縁している。また絶縁部材シート６６が第二の巻線１２と側壁４３との双方に接触することにより、第二の巻線１２と側壁４３との間を絶縁している。

ここで上記のように、図の左右方向に延びる絶縁部材６１の最も左側の端部６１Ａが、第一の巻線１１の第１の部分よりも図１１の左側に延びるように形成されている。このため絶縁部材シート６６が形成された側壁４４を第一の巻線１１の第１の部分に押しつけることにより、側壁４４が絶縁部材６１の端部６１Ａに接触し、端部６１Ａの長さ分だけの絶縁部材シート６６の厚みを確保可能としている。

他に、図の左右方向に延びる絶縁部材６２の最も右側の端部６２Ａが、第二の巻線１２の第２の部分よりも図１１の右側に延びるように形成されている。このため絶縁部材シート６６が形成された側壁４３を第二の巻線１２の第２の部分に押しつけることにより、側壁４３が絶縁部材６２の端部６２Ａに接触し、端部６２Ａの長さ分だけの絶縁部材シート６６の厚みを確保可能としている。

次に、第２例におけるトランス１０の各構成部品の放熱性について説明する。第１例においては、筐体４２および側壁４３，４４とトランス１０の各構成要素との隙間が高放熱性絶縁部材６４により埋められている。このため第１例においては、Ｅ型磁性コア２２およびＩ型磁性コア２１は、高放熱性絶縁部材６４を介して側壁４３，４４へ放熱する経路が存在する。

これに対して第２例においては、Ｅ型磁性コア２２と側壁４３との間、およびＩ型磁性コア２１またはＥ型磁性コア２２と側壁４４との間の領域には高放熱性絶縁部材６４などが埋められることなく、当該領域には隙間が形成される。このため第２例においては、磁性コア２１，２２の放熱性は第１例に比べて劣る。

しかしながらＩ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２における磁束密度の変化量が小さい場合、または磁束密度の変化の頻度が低い場合には、Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２の損失が小さい。このため図１１に示すような隙間を有する構成を用いることができる。

また図１１に示すように、第２例においては側壁４３，４４が筐体４２と別体であり、両者が放熱グリス４３Ａ，４４Ａにより互いに接合されている。放熱グリス４３Ａ，４４Ａは、たとえば側壁４３，４４の幅が広くなった接合部４３Ｃ，４４Ｃの最下部と筐体４２とが接合される箇所に塗布により供給されることが好ましい。放熱グリス４３Ａ，４４Ａが供給されることにより、接合部４３Ｃ，４４Ｃと筐体４２との境界における接触熱抵抗を低減し、放熱性の劣化を抑制することができる。

なお側壁４３，４４の下方の筐体４２を空冷または水冷により冷却する代わりに、たとえば側壁４３，４４の巻線１１，１２が配置される側と反対側の表面上に風を送ることにより側壁４３，４４を直接冷却（空冷）することもできる。

実施の形態３．
図１３〜図１５を用いて、本実施の形態の電力変換装置の具体的な構成について説明する。

図１３を参照して、本実施の形態の電力変換装置３００は、実施の形態１，２の電力変換装置に対して、第一の巻線１１、第二の巻線１２、絶縁部材６１，６２，６３の屈曲される形状および配置が異なっている。具体的には、屈曲された巻線１１，１２などが図１３の断面図における一方および他方の端部側において延びる方向が、実施の形態１などと異なっている。

ここで２本の第一の巻線１１および第二の巻線１２のそれぞれの一方の端部すなわち図１３の磁性コア２１，２２の左側における端部と磁性コア２１，２２の左側における第一の巻線１１および第二の巻線１２のそれぞれの屈曲部（第１の屈曲部）との間の領域を第１の部分とする。また第一の巻線１１および第二の巻線１２のそれぞれの上記一方の端部と反対側の他方の端部すなわち図１３の磁性コア２１，２２の右側における端部と磁性コア２１，２２の右側における第一の巻線１１および第二の巻線１２のそれぞれの屈曲部（第２の屈曲部）との間の領域を第２の部分とする。なお上記の第１の屈曲部は、図１４（Ａ），（Ｂ）における磁性コア２２の左側の一点鎖線Ｆ２に相当し、上記の第２の屈曲部は、図１４（Ａ），（Ｂ）における磁性コア２２の右側の一点鎖線Ｆ２に相当する。

このとき、本実施の形態においては、第一の巻線１１の上記の第１の屈曲部からの第１の部分と、上記の第２の屈曲部からの第２の部分とが、ともに図１３の上側に延びている。また第二の巻線１２の上記第１の屈曲部からの第１の部分と、上記の第２の屈曲部からの第２の部分とが、ともに図１３の下側に延びている。すなわち第１の部分と第２の部分とが互いに同じ方向に延びている。このように図１３においては、２本の第一の巻線１１および第二の巻線１２のそれぞれは、いわゆるＣ字形状となるように屈曲されている。なお他の実施の形態と同様に、第１および第２の部分の延びる方向は、Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２の延びる方向（図１３の上下方向）に沿っている。

またここで、第一の巻線１１、第二の巻線１２ともに、第１および第２の部分に挟まれた部分（第１の屈曲部と第２の屈曲部との間の領域）を第３の部分とする。このとき、第一の巻線１１の第３の部分と、第二の巻線１２の第３の部分とが互いに図１３の上下方向に重畳された構成を有している。また第一の巻線１１の第１の部分と第二の巻線１２の第１の部分とは図１３の上下方向に延びる同一の平面上に並んでいる。同様に、第一の巻線１１の第２の部分と第二の巻線１２の第２の部分とは図１３の上下方向に延びる同一の平面上に並んでいる。

なおここでは、図１３のような断面図における第一の巻線１１の、磁性コア２１，２２の延在方向（図１３の上下方向）に沿ってみたときの最上部１１Ｅ３を一方の端部、最上部１１Ｅ４を他方の端部と定義する。また図１３の断面図における第一の巻線１１の、最上部１１Ｅ３に近い側の屈曲部を第１の屈曲部１１Ｔ３、最上部１１Ｅ４に近い側の屈曲部を第２の屈曲部１１Ｔ４と定義する。最上部１１Ｅ３と第１の屈曲部１１Ｔ３との間の領域が第１の部分であり、第２の屈曲部１１Ｔ４と最上部１１Ｅ４との間の領域が第２の部分である。同様にここでは、図１３のような断面図における第二の巻線１２の、磁性コア２１，２２の延在方向（図１３の上下方向）に沿ってみたときの最下部１２Ｅ３を一方の端部、最下部１２Ｅ４を他方の端部と定義する。また図１３の断面図における第二の巻線１２の、最下部１２Ｅ３に近い側の屈曲部を第１の屈曲部１２Ｔ３、最下部１２Ｅ４に近い側の屈曲部を第２の屈曲部１２Ｔ４と定義する。最下部１２Ｅ３と第１の屈曲部１２Ｔ３との間の領域が第１の部分であり、第２の屈曲部１２Ｔ４と最下部１２Ｅ４との間の領域が第２の部分である。

図１３の断面図の形状は、図１４（Ａ），（Ｂ）の平面図における一点鎖線Ｆ１および点線Ｆ２において巻線１１，１２が屈曲された態様に対応する。このため巻線１１，１２の第３の部分すなわち磁性コア２１，２２とほぼ重なる部分においては第一の巻線１１および第二の巻線１２のなす平面（各巻線の各ターンにより形成される平面）は互いにほぼ重なっている。しかし巻線１１，１２の第１および第２の部分においては第一の巻線１１および第二の巻線１２のなす平面は同一平面上に並んでいるものの、これらの平面は互いに重なってはいない。つまり図１３の断面図において、第一の巻線１１と第二の巻線１２とは、それぞれの第３の部分において互いに背中合わせとなるように重畳されている。

このように第一の巻線１１と第二の巻線１２との各ターンにより形成される平面同士が、部分的に重なっていない領域を有している。この点において本実施の形態は、第一の巻線１１と第二の巻線１２との各ターンにより形成される平面同士がそのほぼ全体において重なるように屈曲されている実施の形態１，２と異なっている。

実施の形態１，２の第一の巻線１１および第二の巻線１２は図１のトランス１０（一次側巻線１５および二次側巻線１６）を構成している。この場合には図１３などのように第一の巻線１１と第二の巻線１２との各ターンによる平面同士が重なる（対向する）部分の面積が大きい方が入力側駆動回路１と出力側駆動回路２との間の電力変換の効率の低下が抑制される。

しかし本実施の形態においては、第一の巻線１１および第二の巻線１２として、図１のトランス１０の一次側巻線１５および二次側巻線１６とは別のコイルが想定されている。この場合、広範囲にわたって第一の巻線１１および第二の巻線１２を対向させれば巻線１１，１２の間に寄生コンデンサが生じるため、両者を対向させる面積を小さくすることが好ましい。このため上記のように、巻線１１，１２の第１および第２の部分においては第一の巻線１１および第二の巻線１２のなす平面は同一平面上に並んでいるものの、これらの平面は互いに重なってはいない。

絶縁部材６１，６２，６３の配置される位置は、基本的に実施の形態１と同様である。つまり第一の巻線１１と第二の巻線１２との間に挟まれた領域には絶縁部材６３が設けられている。また第一の巻線１１と磁性コア（Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２）との間には絶縁部材６１が配置されており、第二の巻線１２と磁性コア（Ｅ型磁性コア２２）との間には絶縁部材６２が配置されている。したがってＥ型磁性コア２２（Ｅ型コア）の中足２２Ｃ（図４（Ｃ）参照）の外側に巻回されるように、絶縁部材６２、第二の巻線１２、絶縁部材６３、第一の巻線１１および絶縁部材６１がこの順に積層される。ただし絶縁部材６３は図１３の断面図において左右方向に延びる部分のみを有しており屈曲されていない。また絶縁部材６１は第一の巻線１１と同様に、絶縁部材６２は第二の巻線１２と同様に、図１３の断面図においてＣ字形状となるように屈曲されている。

図１３および図１４（Ａ），（Ｂ）を参照して、本実施の形態における第一の巻線１１および第二の巻線１２が中足２２Ｃの外側で巻回される態様は基本的に図２および図３（Ａ），（Ｂ）に示す実施の形態１の巻回態様と同様である。しかし本実施の形態においては第一の巻線１１および第二の巻線１２が上記の第１および第２の屈曲部において屈曲される方向が実施の形態１とは異なっている。具体的には、図１４に示す第一の巻線１１および第二の巻線１２が、図１４の一点鎖線Ｆ１において紙面奥向きに、図１４の点線Ｆ２において紙面手前向きに屈曲される。これにより巻線１１，１２の第１の部分と第２の部分とが互いに同じ方向に延びる（Ｃ字形状となる）。

ただし、第一の巻線１１および第二の巻線１２からの引出し部１３，１４となる部分については、上側から見た図１４（Ａ）において紙面手前向きに、下側から見た図１４（Ｂ）において紙面奥向きに屈曲される。この結果、図１５を参照して、引出し部１３および引出し部１４はともにたとえば図１３における上方に延びる態様となり、図示されないたとえばプリント基板の上方に向けて引出すことが可能となる。なお引出し部１３，１４の形成のために、中足２２Ｃの周りを巻回するように延びる第一の巻線１１および第二の巻線１２と短絡することなく交差可能とすべく絶縁部材６５が設けられている。

以上の各点において、本実施の形態の電力変換装置３００は実施の形態１の電力変換装置１００と異なっているが、これ以外の本実施の形態の構成は、実施の形態１の構成とほぼ同じである。このため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

次に、本実施の形態の電力変換装置の作用効果について説明する。
本実施の形態の電力変換装置３００は、複数の巻線すなわち第一の巻線１１および第二の巻線１２のそれぞれがＣ字形状を有するように屈曲されている。この場合においても、電力変換装置１００のようにＳ字形状に屈曲される場合と同様に、第１の屈曲部から延びる第１の部分と、第２の屈曲部から延びる第２の部分とを、磁性コア２１，２２の延びる方向に沿って延びるようにトランス１０を小型化することができる。つまり第一の巻線１１および第二の巻線１２を含む電力変換装置３００の全体を、Ｉ型磁性コア２１とＥ型磁性コア２２とを重畳した構造物と同程度にまで、小型化することができる。

また本実施の形態においては、第一の巻線１１と第二の巻線１２とのいずれもが、巻線１１，１２の中で磁性コア２１，２２に対して最も外側に配置される領域を含むように屈曲されている。具体的には上記のように、第一の巻線１１、第二の巻線１２ともに、第１の部分および第２の部分が、磁性コア２１，２２に対して外側に配置され外側に露出している。このため、巻線１１，１２のいずれもその発熱をこの外側に露出している部分から外部の大気中に高効率に放熱することができる。

第一の巻線１１の第１の部分と第二の巻線１２の第１の部分とが同一平面上に並び、かつ第一の巻線１１の第２の部分と第二の巻線１２の第２の部分とが同一平面上に並ぶことから、たとえば後述の実施の形態のように絶縁部材シート６６を、第一の巻線１１の第１の部分と第二の巻線１２の第１の部分との双方に接触させることが容易となる。

なお図１３においては、図２などのように第一の巻線１１の第１の部分と重なるように（図１３の第一の巻線１１と上下方向に関する位置（座標）が等しい位置において）第二の巻線１２が配置されているわけではない。しかしこのように外側および内側を対比する巻線が配置されない場合についても、ここでは「すべての複数の巻線の中で」磁性コアに対して最も外側に配置される、と表現することとする。図１３においては第一の巻線１１と第二の巻線１２との上下方向に延びる領域がいずれも磁性コア２１，２２に対して（図１３の左右方向に関して）同じ位置（座標）に配置されており、巻線１１，１２の外側には巻線１１，１２は存在しない。このため、第一の巻線１１と第二の巻線１２とのいずれもが磁性コア２１，２２に対して最も外側に配置されるといえる。

また図１３などにおいては、Ｉ型磁性コア２１の最上面およびＥ型磁性コア２２の最下面が外側に露出している。このため、磁性コア２１，２２のいずれもその発熱をこの外側に露出している部分から外部の大気中に高効率に放熱することができる。

さらに本実施の形態においても、第一の巻線１１と第二の巻線１２との間、および巻線１１，１２と磁性コア２１，２２との間に絶縁部材６１，６２，６３が挟まれるように配置される。このため、第一の巻線１１と第二の巻線１２との間の電気的な絶縁状態、および巻線１１，１２と磁性コア２１，２２との間の電気的な絶縁状態を確保することができる。

以上により、本実施の形態の電力変換装置１００は、トランス１０の小型化と、巻線１１，１２間の絶縁性と、巻線１１，１２および磁性コア２１，２２の発熱に対する高い放熱性とを兼ね備えることができる。

次に、本実施の形態における各構成部品の電気的な絶縁性について説明する。実施の形態１，２と基本的に同様に、絶縁部材６１，６２，６３により各巻線間などが絶縁されている。なお再度図１３を参照して、本実施の形態においては、たとえば磁性コア２１，２２の左側での絶縁部材６１の最も上側の端部６１Ａが、第一の巻線１１の第１の部分よりも図１３の上側に延びるように形成されていてもよい。またたとえば磁性コア２１，２２の左側での絶縁部材６２の最も下側の端部６２Ａが、第二の巻線１２の第１の部分よりも図１３の下側に延びるように形成されていてもよい。さらにたとえば絶縁部材６３の最も左側の端部６３Ａが、第一の巻線１１および第二の巻線１２の第１の部分よりも図１３の左側に延びるように形成されていてもよい。これにより、第一の巻線１１、第二の巻線１２、Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２の各部材間に必要な絶縁性能を満足させることができる。

次に、本実施の形態における各構成部品の放熱性について説明する。再度図１３を参照して、本実施の形態においては、たとえば第一の巻線１１および第二の巻線１２は、第１および第２の部分の表面が各部材間で最も外側に配置され、外側に向けて露出している。このため、巻線１１，１２のいずれもその発熱をこの外側に露出している部分から外部の大気中に高効率に放熱することができる。またＩ型磁性コア２１の最上面およびＥ型磁性コア２２の最下面も外側に露出している。このため、磁性コア２１，２２のいずれもその発熱を、上記外側に露出している部分から外部の大気中に高効率に放熱することができる。

実施の形態４．
図１６を参照して、本実施の形態の第１例の電力変換装置の具体的な構成について説明する。

図１６を参照して、本実施の形態の第１例の電力変換装置４００は、実施の形態３の電力変換装置３００に対して、筐体４２、側壁４３，４４、絶縁部材シート６６などをさらに有する点で異なっている。

図１６における筐体４２および側壁４３，４４の形状等は、基本的に実施の形態２の第２例すなわち図１１の電力変換装置２０１における筐体４２および側壁４３，４４の形状等と同様である。

図１６においては、たとえば実施の形態２の第２例すなわち図１１の電力変換装置２０１と同様に、複数の側壁４３，４４は筐体４２と互いに別体となっている。しかし本実施の形態においてはたとえば図９の電力変換装置２００と同様に、筐体４２と側壁４３，４４とが一体となっていてもよい。なお図１６においては側壁４３，４４と筐体４２とを互いに接合するネジおよび放熱グリスの図示が省略されているが、図１１と同様にネジ５１および放熱グリス４３Ａ，４４Ａによりこれらが互いに接合されていてもよい。

本実施の形態の第１例における磁性コア２１，２２、巻線１１，１２および絶縁部材６１，６２，６３の組み立て方法は基本的に実施の形態３と同様である。またこれらと筐体４２、側壁４３，４４との組み立て方法は基本的に実施の形態２の第２例と同様である。そのためここでは当該組み立て方法の説明を省略する。

ただし実施の形態２の第２例においては、第一の巻線１１の第１の部分、および第二の巻線１２の第２の部分のみが他の巻線に対して外側に配置され外側に露出する構成である。このためこれらの巻線１１，１２の外側を向くように配置される部分に接触可能とする観点から、側壁４４の内側の面の（左右方向に延びる巻線１１，１２よりも）下方の領域、および側壁４３の内側の面の（左右方向に延びる巻線１１，１２よりも）上方の領域のみに、絶縁部材シート６６が貼り付けられている。

これに対して本実施の形態においては、第一の巻線１１、第二の巻線１２ともに、第１の部分および第２の部分の双方が磁性コア２１，２２に対して外側を向く構成となっている。このためこれらの巻線１１，１２の外側を向く部分に接触可能とする観点から、側壁４３，４４のそれぞれの内側の面の、（左右方向に延びる巻線１１，１２よりも）上方および下方の領域の双方に、絶縁部材シート６６が貼り付けられている。これにより第一の巻線１１および第二の巻線１２の第１および第２の部分が、絶縁部材シート６６と絶縁部材６１，６２との双方に接触するように挟まれている。なお絶縁部材シート６６の材質等については実施の形態２と同様である。

以上の各点において、本実施の形態の第１例の電力変換装置４００は実施の形態２，３の電力変換装置２０１，３００と異なっているが、これ以外の本実施の形態の構成は、実施の形態２，３の構成とほぼ同じである。このため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

次に、本実施の形態の第１例の電力変換装置の作用効果について説明する。
本実施の形態の第１例においては、実施の形態３において外部に向けて露出している第一の巻線１１および第二の巻線１２の第１および第２の部分に相当する部分が、側壁４３，４４に貼り付けられた高放熱性の絶縁部材シート６６に接触している。言い換えれば、第一の巻線１１および第二の巻線１２の第１および第２の部分が、絶縁部材シート６６を介して放熱器としての筐体４２（側壁４３，４４）に接触されている。このため、巻線１１，１２の第１および第２の部分の発熱を外部に高効率に放出する代わりに、高放熱性の絶縁部材シート６６から側壁４３，４４に高効率に放熱することができる。側壁４３，４４は筐体４２と接合されている（または一体として形成されている）放熱器であるため、側壁４３，４４に伝わった熱は速やかに筐体４２に伝えられる。

先述のように、上記第１例のような構成は、第一の巻線１１の第１の部分と第二の巻線１２の第１の部分とが同一平面上に並び、かつ第一の巻線１１の第２の部分と第二の巻線１２の第２の部分とが同一平面上に並ぶことにより容易に実現できる。たとえば第一の巻線１１の第１の部分に接する絶縁部材シート６６と、第二の巻線１２の第１の部分に接する絶縁部材シート６６とを同一平面上（側壁４４の内側の面上）に形成することができるためである。

また特にＥ型磁性コア２２の最下面が筐体４２に直接接触しているため、磁性コア２１，２２の発熱は筐体４２へ高効率に放熱される。

したがって、本実施の形態においても他の実施の形態と同様に、小型化、絶縁性、および放熱性をすべて兼ね備える電力変換装置４００を提供することができる。

上記第１例における構成要素の絶縁性、および放熱経路については基本的に上記の他の実施の形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。

次に図１７を用いて、本実施の形態の第２例の電力変換装置の具体的な構成について説明する。

図１７を参照して、本実施の形態の第２例の電力変換装置４０１は、基本的には第１例の電力変換装置４００と同様の構成を有している。しかし電力変換装置４０１においては、巻線１１，１２のそれぞれの、絶縁部材シート６６と接触する側と反対側（磁性コア２１，２２側すなわち内側）の面が、絶縁部材シート６７に接触する構成となっている。この点において電力変換装置４０１は、巻線１１，１２のそれぞれの、絶縁部材シート６６と接触する側と反対側（磁性コア２１，２２側すなわち内側）の面が、Ｃ字形状を有する絶縁部材６１，６２の一部分と接触している電力変換装置４００と構成上異なっている。

つまり電力変換装置４０１においては、巻線１１，１２の第１および第２の部分と磁性コア２１，２２との間の領域に、絶縁部材６１，６２の代わりに絶縁部材シート６７が（巻線１１，１２と磁性コア２１，２２との双方に接するように）挟まれた構成となっている。このため絶縁部材６１，６２は屈曲したＣ字形状を有しておらず、絶縁部材６３と同様に図１７の左右方向に延びる部分のみを有している。

絶縁部材シート６７は絶縁部材シート６６と同様の材質により構成されている。すなわち絶縁部材シート６７は絶縁部材シート６６と同様に、高放熱性絶縁部材として配置されており、絶縁部材６１，６２，６３よりも熱伝導率が高い、柔らかいシートタイプの部材である。

以上の各点において、第２例の電力変換装置４０１は第１例の電力変換装置４００と異なっているが、これ以外の第２例の構成は、第１例の構成とほぼ同じである。このため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

次に、本実施の形態の第２例の電力変換装置の作用効果について説明する。
当該第２例の作用効果は、基本的に第１例および上記の他の各実施の形態と同様であり、当該第２例においても、小型化、絶縁性、および放熱性をすべて兼ね備える電力変換装置４０１を提供することができる。

なお各構成要素の絶縁性に関しては、たとえば図１７において、絶縁部材６１，６２の左右方向の長さよりも第一の巻線１１および第二の巻線１２の左右方向に延びる部分の長さの方が長く形成されている。これにより、絶縁部材シート６７の（図１７の左右方向の）厚みを確保することができ、その絶縁性を確保することができる。

さらに各構成要素の放熱性に関しては、たとえば第１例の電力変換装置４００においては、Ｉ型磁性コア２１の発熱は、外側に露出している最上面からのみ良好に放熱可能である。これに対して第２例の電力変換装置４０１においては、Ｉ型磁性コア２１はその一部の表面が絶縁部材シート６７に接しており、絶縁部材シート６７は巻線１１，１２の第１および第２の部分に接しており、また当該第１および第２の部分は絶縁部材シート６６に接している。さらに絶縁部材シート６６は側壁４３，４４に接している。したがって電力変換装置４０１のＩ型磁性コア２１は絶縁部材シート６７を介した良好な放熱経路を有するため、電力変換装置４００のＩ型磁性コア２１よりも放熱性が向上される。Ｅ型磁性コア２２についても同様に、絶縁部材シート６７と接することから、電力変換装置４０１においては電力変換装置４００よりも放熱性が向上される。

次に図１８を用いて、本実施の形態の第３例の電力変換装置の具体的な構成について説明する。

図１８を参照して、本実施の形態の第３例の電力変換装置４０２は、第１例および第２例と同様に、磁性コア２１，２２の外側に巻線１１，１２および絶縁部材６１，６２，６３が巻回されている。しかし電力変換装置４０２においては、磁性コア２１および磁性コア２２が、筐体４２の磁性コア２１，２２などが載置される表面に沿う方向に関して並ぶように配置されている。言い換えれば図１７以前の各例においてはＩ型磁性コア２１とＥ型磁性コア２２とが各図の鉛直方向に並んでいるのに対し、図１８においてはＩ型磁性コア２１とＥ型磁性コア２２とが水平方向に並んでいる。この点において当該第３例は、他の各例と構成上異なっている。すなわち図１８においては、他の各例におけるＩ型磁性コア２１、Ｅ型磁性コア２２および絶縁部材６１，６２，６３からなる構成を約９０°回転させた態様となっている。

磁性コア２１，２２に対して巻線１１，１２および絶縁部材６１，６２，６３の配置される位置、形状および組み立て方法は、基本的に実施の形態３および実施の形態４の第１例と同様であり、断面図においていわゆるＣ字形状となるように屈曲されている。すなわち第一の巻線１１と第二の巻線１２との間に挟まれた領域には絶縁部材６３が設けられている。また第一の巻線１１と磁性コア（Ｉ型磁性コア２１およびＥ型磁性コア２２）との間には絶縁部材６１が配置されており、第二の巻線１２と磁性コア（Ｅ型磁性コア２２）との間には絶縁部材６２が配置されている。

これにより、図１８の磁性コア２１，２２の上方に配置され図の左右方向に延びる巻線１１，１２の部分のそれぞれは、更に上方に向けて屈曲することにより引出し部１３，１４を形成している。巻線１１，１２のこの部分は外側に向けて露出している。また図１８の磁性コア２１，２２の下方に配置され図の左右方向に延びる巻線１１，１２の部分のそれぞれと筐体４２との間には、絶縁部材シート６８が配置されている。すなわち絶縁部材シート６８は巻線１１，１２および筐体４２の双方に接するように挟まれた構成となっている。

絶縁部材シート６８は絶縁部材シート６６と同様の材質により構成されている。すなわち絶縁部材シート６８は絶縁部材シート６６と同様に、高放熱性絶縁部材として配置されており、絶縁部材６１，６２，６３よりも熱伝導率が高い、柔らかいシートタイプの部材である。

以上の各点において、第３例の電力変換装置４０２は第１例および第２例の電力変換装置４００，４０１と異なっているが、これ以外の第３例の構成は、第１例および第２例の構成とほぼ同じである。このため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

次に、本実施の形態の第３例の電力変換装置の作用効果について説明する。
当該第３例の作用効果は、基本的に第１例、第２例および上記の他の各実施の形態と同様であり、当該第３例においても、小型化、絶縁性、および放熱性をすべて兼ね備える電力変換装置４０２を提供することができる。

なお各構成要素の絶縁性に関しては、たとえば図１８において、絶縁部材６３の上下方向の長さを第一の巻線１１および第二の巻線１２の上下方向に延びる部分の長さよりも長く形成している。特に絶縁部材６３の最下部が第一の巻線１１および第二の巻線１２の最下部よりも下方まで延びるように形成されている。これにより、絶縁部材シート６８の（図１８の上下方向の）厚みを確保することができ、その絶縁性を確保することができる。

さらに各構成要素の放熱性に関しては、たとえば第一の巻線１１および第二の巻線１２の最下部が絶縁部材シート６８に接しており、これにより巻線１１，１２の発熱が絶縁部材シート６８を介して筐体４２に高効率に放熱される。またＩ型磁性コア２１の発熱は図１８における最も左側の露出した表面から高効率に放熱され、Ｅ型磁性コア２２の発熱は図１８における最も右側の露出した表面から高効率に放熱される。また図示されないが、Ｉ型磁性コア２１の左側およびＥ型磁性コア２２の右側に、たとえば図１６および図１７と同様に高放熱性の絶縁部材シート６６を挟むように側壁４４，４３が配置されてもよい。このときの絶縁部材シート６６は、側壁４４，４３および磁性コア２１，２２の双方に接触するように配置される。

以上の各実施の形態に示す構成上の特徴は、技術的に矛盾のない範囲内で適宜組み合わせてもよい。

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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、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。

１ 入力側駆動回路、２ 出力側駆動回路、１０ トランス、１１ 第一の巻線、１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ 接続点、１１Ｃ，１２Ｃ，６１Ｃ，６２Ｃ，６３Ｃ 開口部、１１Ｅ１，１２Ｅ１，１２Ｅ３，１２Ｅ４ 最下部、１１Ｅ２，１１Ｅ３，１１Ｅ４，１２Ｅ２ 最上部、１１Ｔ１，１１Ｔ３，１２Ｔ１，１２Ｔ３ 第１の屈曲部、１１Ｔ２，１１Ｔ４，１２Ｔ２，１２Ｔ４ 第２の屈曲部、１２ 第二の巻線、１５ 一次側巻線、１６ 二次側巻線、２１ Ｉ型磁性コア、２２ Ｅ型磁性コア、２２Ａ，２２Ｂ 外足、２２Ｃ 中足、２２Ｄ コア連結部、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ スイッチング素子、３１Ｅ，３１Ｆ，３１Ｇ，３１Ｈ 整流素子、３２Ａ，３２Ｂ コンデンサ、３３ コイル、４３Ａ，４４Ａ 放熱グリス、５１，５２ ネジ、５３，５４ 配線、６１，６２，６３，６５ 絶縁部材、６１Ａ，６２Ａ，６３Ａ 端部、６４ 高放熱性絶縁部材、６６，６７，６８ 絶縁部材シート、１００，１０１，２００，２０１，３００，４００，４０１，４０２ 電力変換装置。

Claims (8)

1. 磁性コアと、
   前記磁性コアの外側に巻回され、前記磁性コアの延びる方向に延びる部分を有するように屈曲された複数の巻線とを備え、
   前記複数の巻線のいずれもが、巻回された部分において、すべての前記複数の巻線の中で前記磁性コアに対して最も外側に配置される領域を含むように屈曲される、電力変換装置。
2. 前記複数の巻線のそれぞれは第１および第２の屈曲部を含み、
   前記複数の巻線は２本であり、
   前記２本の巻線のそれぞれにおける一方の端部と前記第１の屈曲部との間である第１の部分、および前記一方の端部と反対側の他方の端部と前記第２の屈曲部との間である第２の部分は前記磁性コアの延びる方向に延び、
   前記第１の屈曲部から前記第１の部分が延びる方向と、前記第２の屈曲部から前記第２の部分が延びる方向とは互いに反対方向となるように、前記複数の巻線のそれぞれが屈曲されている、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記２本の巻線のうち一方の巻線の前記第１の部分は前記一方の巻線とは異なる他方の巻線の前記第１の部分よりも外側に配置され、
   前記２本の巻線のうち前記他方の巻線の前記第２の部分は前記一方の巻線の前記第２の部分よりも外側に配置される、請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記複数の巻線のそれぞれは第１および第２の屈曲部を含み、
   前記複数の巻線は２本であり、
   前記２本の巻線のそれぞれにおける一方の端部と前記第１の屈曲部との間である第１の部分、および前記一方の端部と反対側の他方の端部と前記第２の屈曲部との間である第２の部分は前記磁性コアの延びる方向に延び、
   前記第１の屈曲部から前記第１の部分が延びる方向と、前記第２の屈曲部から前記第２の部分が延びる方向とは互いに同じ方向となるように、前記複数の巻線のそれぞれが屈曲されている、請求項１に記載の電力変換装置。
5. 前記２本の巻線のうち一方の巻線の前記第１および第２の部分に挟まれた第３の部分と、前記２本の巻線のうち前記一方の巻線とは異なる他方の巻線の前記第１および第２の部分に挟まれた第３の部分とが互いに重畳され、
   前記一方の巻線の前記第１の部分と前記他方の巻線の前記第１の部分とは同一平面上に並び、前記一方の巻線の前記第２の部分と前記他方の巻線の前記第２の部分とは同一平面上に並ぶ、請求項４に記載の電力変換装置。
6. 前記磁性コアの延びる方向に関する一方の端面に接するように配置された放熱器をさらに備え、
   前記複数の巻線のそれぞれにおける前記最も外側に配置される領域は、高放熱性絶縁部材を介して前記放熱器に接触される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
7. 前記高放熱性絶縁部材は熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上である、請求項６に記載の電力変換装置。
8. 前記磁性コアの表面の少なくとも一部が外部に露出する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置。

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