JP7130188B2 - リアクトル - Google Patents
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Description
コイルと磁性コアとの組合体と、前記組合体を内部に収納するケースと、前記ケースの内部に充填されて前記組合体の少なくとも一部を封止する封止樹脂部とを備えるリアクトルであって、
前記コイルと前記ケースとの間に介在される放熱部材を備え、
前記ケースは、
前記組合体を載置する内底面と、
前記コイルの側面に対向する一対のコイル対向面とを有し、
前記一対のコイル対向面は、前記内底面側から前記内底面の反対側に向かって互いの距離が離れるように傾斜する傾斜面を有し、
前記コイルは、
前記内底面側に配置される第一巻回部と、
前記第一巻回部の前記内底面側とは反対側に配置される第二巻回部とを備え、
前記第一巻回部と前記第二巻回部とは、互いの軸が平行となるように縦積みされ、
前記第一巻回部と前記第二巻回部の幅が互いに同一であり、
前記放熱部材は、少なくとも前記一方の傾斜面と前記第二巻回部との間に介在される第一放熱部を有する。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
コイルと磁性コアとの組合体と、前記組合体を内部に収納するケースと、前記ケースの内部に充填されて前記組合体の少なくとも一部を封止する封止樹脂部とを備えるリアクトルであって、
前記コイルと前記ケースとの間に介在される放熱部材を備え、
前記ケースは、
前記組合体を載置する内底面と、
前記コイルの側面に対向する一対のコイル対向面とを有し、
前記一対のコイル対向面は、前記内底面側から前記内底面の反対側に向かって互いの距離が離れるように傾斜する傾斜面を有し、
前記コイルは、
前記内底面側に配置される第一巻回部と、
前記第一巻回部の前記内底面側とは反対側に配置される第二巻回部とを備え、
前記第一巻回部と前記第二巻回部とは、互いの軸が平行となるように縦積みされ、
前記第一巻回部と前記第二巻回部の幅が互いに同一であり、
前記放熱部材は、少なくとも前記一方の傾斜面と前記第二巻回部との間に介在される第一放熱部を有する。
前記第一放熱部は、前記一方の傾斜面と前記第二巻回部との間から前記一方の傾斜面と前記第一巻回部との間に亘る長さを有することが挙げられる。
前記放熱部材は、前記他方の傾斜面と前記第二巻回部との間に介在される第二放熱部を有することが挙げられる。
前記第二放熱部は、前記他方の傾斜面と前記第二巻回部との間から前記他方の傾斜面と前記第一巻回部との間に亘る長さを有することが挙げられる。
前記放熱部材は、前記第二巻回部の前記第一巻回部側とは反対側に配置されて前記第一放熱部と前記第二放熱部とを連結する連結部を有することが挙げられる。
前記内底面は平面であり、
前記第一巻回部及び前記第二巻回部の各端面形状は、
矩形枠状であり、
前記各傾斜面に対向し縦方向に伸びる一対のケース対向辺と、
前記一対のケース対向辺の一端側同士及び他端側同士を連結する一対の連結辺とを有し、
前記一対の連結辺が前記内底面に平行であることが挙げられる。
前記第一巻回部及び前記第二巻回部の端面形状は、
矩形枠状であり、
前記一方の傾斜面に対向し、かつ平行な一方のケース対向辺と、
前記他方の傾斜面に対向し、かつ非平行な他方のケース対向辺とを有し、
前記第一放熱部は、前記他方の傾斜面と前記第二巻回部の前記他方のケース対向辺との間に介在されることが挙げられる。
前記放熱部材は、前記第一巻回部と前記第二巻回部との間に介在される突出部を有することが挙げられる。
前記放熱部材の熱伝導率が1W/mK以上であることが挙げられる。
前記放熱部材が金属で構成され、
前記放熱部材と前記第二巻回部との間に介在されて、前記放熱部材と前記第二巻回部とを絶縁する絶縁部材を備えることが挙げられる。
前記内底面と前記各傾斜面とのなす角が、91°以上95°以下であることが挙げられる。
本開示の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
〔リアクトル〕
図1、図2を参照して、実施形態1に係るリアクトル1Aを説明する。リアクトル1Aは、コイル2と磁性コア3とを組み合わせた組合体10と、ケース5と、放熱部材6と、封止樹脂部8とを備える。ケース5は、組合体10を載置する底板部51と、組合体10の外周を囲む側壁部52とを備える。側壁部52におけるコイル2の側面と対向する一対のコイル対向面521は、底板部51側から底板部51の反対側に向かって互いの距離が離れるように傾斜する傾斜面522を有する。放熱部材6は、コイル2とケース5との間に介在される。封止樹脂部8は、ケース5の内部に充填されて組合体10の少なくとも一部を封止する。コイル2は、巻線を巻回してなる第一巻回部21及び第二巻回部22を有する。第一巻回部21は、底板部51側に配置される。第二巻回部22は、第一巻回部21の底板部51側とは反対側に配置される。第一巻回部21と第二巻回部22とは、互いの軸が平行となるように縦積みされている。リアクトル1Aの特徴の一つは、放熱部材6が少なくとも一方のコイル対向面521(後述の傾斜面522)と第二巻回部22との間に介在される第一放熱部61を有する点にある。以下、リアクトル1Aの主たる特徴部分、特徴部分に関連する部分の構成、及び主要な効果を順に説明する。その後、各構成を詳細に説明する。以下、ケース5の底板部51側を下といい、底板部51側とは反対側を上という。この上下方向(図1,図2の紙面上下方向)に沿った方向(ケース5の深さ方向)を高さ(縦)方向という。この高さ方向とコイル2の軸方向との両方向に直交する方向(図2の紙面左右方向)を幅方向という。
(ケース)
ケース5は、内部に組合体10を収納する。ケース5は、組合体10の機械的保護及び外部環境からの保護(防食性の向上)を図ると共に、組合体10を放熱できる。ケース5は、底板部51と側壁部52とを備える有底筒状の容器である。図1では、説明の便宜上、紙面手前の側壁部の図示を省略している。底板部51と側壁部52とは、本例では一体に成形されている。なお、底板部51と側壁部52とは、個々に成形してもよい。その場合、底板部51と側壁部52とは、互いにねじ止めするなどして一体化することが挙げられる。側壁部52の上端側には、開口部55が形成されている。底板部51と側壁部52とで囲まれる内部空間は、組合体10の全体を収納可能な形状及び大きさを有する。
底板部51は、組合体10が載置される内底面511と、冷却ベースなどの設置対象(図示略)に設置する外底面とを有する。底板部51は、矩形平板状である。内底面511及び外底面は、本例では平面で構成されている。
側壁部52は、組合体10の外周を囲む。側壁部52は、底板部51の周縁に立設される。側壁部52の形状は、本例では矩形枠状である。側壁部52の高さは、組合体10の高さよりも高い。側壁部52の内壁面520は、一対のコイル対向面521(図2)と一対のコア対向面523(図1)との4つの面を有する。一対のコイル対向面521は、互いに対向し、一対のコア対向面523は、互いに対向している。一対のコイル対向面521の対向方向と一対のコア対向面523の対向方向とは互いに直交する。
各コイル対向面521は、コイル2(第一巻回部21及び第二巻回部22)の側面に対向する。第一巻回部21及び第二巻回部22の側面とは、第一巻回部21及び第二巻回部22の外周面のうち第一巻回部21及び第二巻回部22の幅方向に位置する面をいう。各コイル対向面521は、ケース5の内底面511側から開口部55側に向かって互いの距離が離れるように傾斜する傾斜面522を有する。コイル対向面521(傾斜面522)における後述の端面部材41(保持部材4)との対向箇所には、ケース5の深さ方向に亘って端面部材41をはめ込む溝部(図示略)が形成されていてもよい。上記溝部が形成されていれば、コイル2と磁性コア3と保持部材4との組合体10をケース5に対して位置決めし易い。
コア対向面523は、外側コア部33の外端面に対向する。外側コア部33の外端面とは、外側コア部33における第一内側コア部31及び第二内側コア部32側とは反対側の面をいう。各コア対向面523は、コイル対向面521と同様、ケース5の内底面511側から開口部55側に向かって互いの距離が離れるように傾斜する傾斜面524を有する。
傾斜面522及び傾斜面524のそれぞれと内底面511とのなす角(角度α)は、91°以上95°以下が好ましい(図1,図2)。図1,図2では、説明の便宜上、傾斜面522及び傾斜面524の傾斜角度を誇張して示している。傾斜面522及び傾斜面524のそれぞれと内底面511とのなす角は、本例では全て同一としている。なお、傾斜面522と内底面511とのなす角と、傾斜面524と内底面511とのなす角とを異ならせてもよい。
ケース5の材質は、非磁性金属や非金属材料が挙げられる。非磁性金属としては、アルミニウムやその合金、マグネシウムやその合金、銅やその合金、銀やその合金、オーステナイト系ステンレス鋼などが挙げられる。これらの非磁性金属は熱伝導率が比較的高い。そのため、ケース5を放熱経路に利用でき、組合体10に発生した熱を設置対象(冷却ベース)に効率良く放熱できる。よって、リアクトル1Aの放熱性を高められる。金属でケース5を形成する場合、ダイキャストを好適に利用できる。非金属材料としては、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ウレタン樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂などの樹脂が挙げられる。これらの非金属材料は一般に電気絶縁性に優れるものが多い。そのため、コイル2とケース5との間の絶縁性を高められる。これらの非金属材料は上述した金属材料よりも軽く、リアクトル1Aを軽量にできる。上記樹脂には、セラミックスフィラーを含有させてもよい。セラミックスフィラーは、例えば、アルミナ、シリカなどが挙げられる。これらのセラミックスフィラーを含有する樹脂は、放熱性及び電気絶縁性に優れる。樹脂でケース5を形成する場合、射出成形を好適に利用できる。底板部51と側壁部52とを個々に成形する場合には、底板部51と側壁部52とが互いに異なる材質で構成されていてもよい。
コイル2に備わる第一巻回部21及び第二巻回部22は、別々の巻線を螺旋状に巻回してなる中空の筒状体(角筒状体)である。なお、第一巻回部21及び第二巻回部22は、一本の巻線で形成することもできる。第一巻回部21及び第二巻回部22は、互いに電気的に接続されている。電気的な接続の仕方は後述する。
放熱部材6は、コイル2とケース5との間に介在される(図1,図2)。放熱部材6は、コイル2の熱をケース5に伝達できる。図2では、説明の便宜上、放熱部材6の厚さ(幅方向に沿った長さ)を誇張して示している。この点は、後述する図3~図6でも同様である。放熱部材6は、少なくとも第一放熱部61(図2の紙面左側)を有する。放熱部材6は、更に、第二放熱部62(図2の紙面右側)を有することが好ましい。本例の放熱部材6は、第一放熱部61に加えて第二放熱部62を有する。
第一放熱部61は、一方の傾斜面522と第二巻回部22の側面との間に介在される(図2の紙面左側)。この第一放熱部61は、一方の傾斜面522と第二巻回部22の一方の側面との間の隙間を埋められる。そのため、一方の傾斜面522と第二巻回部22の一方の側面との間の間隔が、一方の傾斜面522と第一巻回部21の一方の側面との間の間隔に比較して大きくても、第一放熱部61を介して第二巻回部22の熱をケース5の側壁部52に伝達させ易い。よって、ケース5の側壁部52を介して第一巻回部21と第二巻回部22とを均等に冷却し易い。第一巻回部21と第二巻回部22の均等な冷却により、コイル2の最高温度を低減し易い。コイル2の最高温度の低減により、リアクトル1Aの損失を低減し易い。
第二放熱部62は、他方の傾斜面522と第二巻回部22の他方の側面との間に介在される(図2の紙面右側)。放熱部材6が第二放熱部62を有することで、第二巻回部22の他方の側面からも第二放熱部62を介して第二巻回部22の熱をケース5の側壁部52に伝達させ易い。この第二放熱部62は、第一放熱部61と同じ構成を採用できる。
放熱部材6の材質は、封止樹脂部8よりも熱伝導率の高い材質が好ましい。放熱部材6が封止樹脂部8よりも熱伝導率が高いことで、第二巻回部22の熱をケース5の側壁部52に伝達させ易い。放熱部材6の熱伝導率は、例えば、1W/mK以上が好ましい。放熱部材6の熱伝導率が1W/mK以上であれば、第二巻回部22を放熱し易い。放熱部材6の熱伝導率は、更に3W/mK以上が好ましく、特に5W/mK以上が好ましい。放熱部材6の熱伝導率の上限値は、特に限定されないが、100W/mK程度が挙げられる。放熱部材6の材質は、例えば、ケース5と同様の非磁性金属や非金属材料が挙げられる。
磁性コア3は、第一内側コア部31及び第二内側コア部32と、一対の外側コア部33とを備える(図1)。
第一内側コア部31及び第二内側コア部32の形状は、第一巻回部21及び第二巻回部22の内周形状に沿った形状とすることが好ましい。第一巻回部21の内周面と第一内側コア部31の外周面との間の間隔を、第一内側コア部31の周方向に亘って均一にし易いからである。また、第二巻回部22の内周面と第二内側コア部32の外周面との間の間隔を、第二内側コア部32の周方向に亘って均一にし易いからである。本例では、第一内側コア部31及び第二内側コア部32の形状は、直方体状である。第一内側コア部31及び第二内側コア部32の角部は、第一巻回部21及び第二巻回部22の角部の内周面に沿うように丸めている。
外側コア部33の形状は、例えば、直方体状や四角錐台状などが挙げられる。直方体状とは、外側コア部33の外端面と側面と上面(下面)の形状がいずれも矩形の柱状体である。上面と下面の面積は同一である。四角錐台状とは、例えば、外側コア部33の外端面と上面(下面)の形状が矩形であり、側面の形状が直角台形の柱状体が挙げられる。四角錐台状の外側コア部33は、上面の面積が下面の面積よりも大きい。
封止樹脂部8は、ケース5内に充填されて組合体10の少なくとも一部を覆う。封止樹脂部8は、組合体10の熱をケース5へ伝達、組合体10の機械的保護及び外部環境からの保護(防食性の向上)、組合体10とケース5との間の電気的絶縁性の向上、組合体10の一体化、組合体10とケース5との一体化によるリアクトル1Aの強度や剛性の向上といった種々の機能を奏する。
実施形態1に係るリアクトル1Aは、以下の効果を奏することができる。
(コイル)
コイル2の軸方向の一端側における端部の導体同士(図示略)は、直接接続されている。例えば、第一巻回部21の巻線の端部側を曲げて、第二巻回部22の巻線の端部側に引き伸ばして接続している。なお、この導体同士の接続は、第一巻回部21及び第二巻回部22とは独立する接続部材を介して行ってもよい。接続部材は、例えば、巻線と同一部材で構成する。導体同士の接続は、溶接や圧接で行える。
〈材質〉
第一内側コア部31及び第二内側コア部32と外側コア部33とは、圧粉成形体や複合材料で構成される。圧粉成形体は、軟磁性粉末を圧縮成形してなる。圧粉成形体は、複合材料に比較して、コア片に占める軟磁性粉末の割合を高くできる。そのため、磁気特性(比透磁率や飽和磁束密度)を高め易い。複合材料は、樹脂中に軟磁性粉末が分散されてなる。複合材料は、未固化の樹脂中に軟磁性粉末を分散した流動性の素材を金型に充填し、樹脂を硬化させることで得られる。複合材料は、樹脂中の軟磁性粉末の含有量を容易に調整できる。そのため、磁気特性(比透磁率や飽和磁束密度)を調整し易い。その上、圧粉成形体に比較して、複雑な形状でも形成し易い。なお、第一内側コア部31及び第二内側コア部32と外側コア部33は、圧粉成形体の外周が複合材料で覆われたハイブリッドコアとすることもできる。本例では、第一内側コア部31及び第二内側コア部32を複合材料で構成し、一対の外側コア部33を圧粉成形体で構成している。
組合体10は、保持部材4を備えていてもよい(図1)。保持部材4は、コイル2と磁性コア3との間の絶縁を確保する。本例の保持部材4は、一対の端面部材41を有する。
端面部材41は、コイル2の各端面と各外側コア部33との間の絶縁を確保する。各端面部材41の形状は、同一形状である。各端面部材41は、二つの貫通孔410が第一巻回部21及び第二巻回部22の積層方向に沿って設けられた枠状の板材である。各貫通孔410には、第一内側コア部31と第二内側コア部32の各端部が嵌め込まれる。各端面部材41におけるコイル2側の面には、第一巻回部21及び第二巻回部22の端面を収納する二つの凹部411が形成されている。コイル2側の各凹部411は、第一巻回部21及び第二巻回部22の端面全体を端面部材41に面接触させる。各凹部411は、貫通孔410の周囲を囲むように矩形の環状に形成されている。各端面部材41における外側コア部33側の面には、外側コア部33を嵌め込むための一つの凹部412が形成されている。
保持部材4は、更に、内側部材(図示略)を有していもよい。内側部材は、第一巻回部21及び第二巻回部22の内周面と第一内側コア部31及び第二内側コア部32の外周面との間の絶縁を確保する。
保持部材4の材質は、各種の樹脂等の絶縁材料が挙げられる。樹脂としては、例えば、上述した複合材料の樹脂と同様の樹脂が挙げられる。その他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、PBT樹脂、ABS樹脂などが挙げられる。その他の熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。特に、保持部材4の材質は、封止樹脂部8と同じ材質とすることが好ましい。保持部材4と封止樹脂部8の線膨張係数を同じにすることができ、熱膨張・収縮に伴う各部材の損傷を抑制できるからである。
組合体10は、モールド樹脂部(図示略)を備えていてもよい。モールド樹脂部は、各外側コア部33を覆い、第一巻回部21及び第二巻回部22の内部に及ぶ。モールド樹脂部は、各外側コア部33の外周面のうち、第一内側コア部31及び第二内側コア部32との連結面を除く領域を覆う。モールド樹脂部は、各外側コア部33と各端面部材41の凹部412との間と、第一内側コア部31及び第二内側コア部32の外周面と各端面部材41の貫通孔410との間と、第一巻回部21及び第二巻回部22の内周面と第一内側コア部31及び第二内側コア部32の外周面との間とに介在されている。このモールド樹脂部により、各外側コア部33と各端面部材41と第一内側コア部31及び第二内側コア部32と第一巻回部21及び第二巻回部22とを一体化できる。モールド樹脂部の材質には、例えば、上述した複合材料の樹脂と同様の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が利用できる。これらの樹脂には、上述のセラミックスフィラーを含有させてもよい。セラミックスフィラーを含有すれば、モールド樹脂部の放熱性を向上させられる。
リアクトル1Aは、電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の部品に利用できる。リアクトル1Aは、例えば、種々のコンバータや電力変換装置の構成部品などに利用できる。コンバータの一例としては、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等の車両に搭載される車載用コンバータ(代表的にはDC-DCコンバータ)や、空調機のコンバータ等が挙げられる。
〔リアクトル〕
図3を参照して、実施形態2に係るリアクトル1Bを説明する。実施形態2に係るリアクトル1Bは、第一放熱部61及び第二放熱部62(放熱部材6)がそれぞれ金属で構成されている。実施形態2に係るリアクトル1Bは、絶縁部材7を備える点が、実施形態1に係るリアクトル1Aと相違する。以下、相違点を中心に説明し、同様の構成については説明を省略する。この点は、後述する実施形態3~実施形態5でも同様である。図3は、図2に示す断面図と同様の位置でリアクトル1Bを切断した状態を示す断面図である。
絶縁部材7は、放熱部材6(第一放熱部61及び第二放熱部62の各々)と第二巻回部22とを絶縁する。放熱部材6と第二巻回部22とは、第二巻回部22の巻線の絶縁被覆により絶縁できるものの、絶縁部材7を備えることで更に絶縁性を高められる。絶縁部材7の材質は、ケース5と同様の非金属材料が挙げられる。絶縁部材7は、放熱部材6と一体に形成されていてもよいし、放熱部材6と別部材で構成されていてもよい。本例では、絶縁部材7は、放熱部材6と一体に形成されている。
実施形態2に係るリアクトル1Bは、第二巻回部22をその両方の側面から放熱させ易い。第一放熱部61及び第二放熱部62がそれぞれ金属で構成されているため、第二巻回部22の両方の側面から第一放熱部61と第二放熱部62とを介して第二巻回部22の熱をケース5の側壁部52に伝達させ易いからである。その上、第一放熱部61及び第二放熱部62とコイル2とを絶縁し易い。絶縁部材7が第一放熱部61及び第二放熱部62におけるコイル2との対向領域に形成されているからである。
〔リアクトル〕
図4を参照して、実施形態3に係るリアクトル1Cを説明する。実施形態3に係るリアクトル1Cは、第一放熱部61及び第二放熱部62(放熱部材6)がそれぞれ突出部611,621を備える点が、実施形態1に係るリアクトル1Aと相違する。図4は、図2に示す断面図と同様の位置でリアクトル1Cを切断した状態を示す断面図である。
〈突出部〉
各突出部611,621は、第一巻回部21と第二巻回部22との間に介在される。各突出部611,621により、第二巻回部22に対して第一放熱部61と第二放熱部62とを適正な位置に配置し易い。各突出部611,621を第一巻回部21と第二巻回部22との間に介在させることで、第一放熱部61と第二放熱部62とをケース5の深さ方向の所定の位置に位置決めできるからである。そのため、封止樹脂部8の形成時、充填樹脂の流動に伴う第一放熱部61と第二放熱部62の位置ずれを抑制し易い。第一放熱部61及び第二放熱部62の位置ずれとしては、例えば、ケース5の内底面511側へ沈むことが挙げられる。その上、リアクトル1Cの製造時、第一放熱部61及び第二放熱部62をコイル2に組み付け易い。そのため、リアクトル1Cの製造作業性に優れる。
リアクトル1Cは、次のようにして製造できる。放熱部材6を組合体10に対して組み付けた組物をケース5内に収納する。そして、封止樹脂部8の構成樹脂をケース5内に充填して硬化する。組合体10をケース5内に収納する前に放熱部材6を組合体10に組み付けることで、ケース5の傾斜面522と第二巻回部22との間に放熱部材6を介在させ易い。
実施形態3に係るリアクトル1Cは、第二巻回部22をその両方の側面から放熱させ易い。第一放熱部61と第二放熱部62とがそれぞれ突出部611,621を有することで、第二巻回部22に対して第一放熱部61及び第二放熱部62を適正な位置に配置し易いからである。そのため、第二巻回部22の両方の側面から第一放熱部61と第二放熱部62とを介して第二巻回部22の熱をケース5の側壁部52に伝達させ易い。
〔リアクトル〕
図5を参照して、実施形態4に係るリアクトル1Dを説明する。実施形態4に係るリアクトル1Dは、放熱部材6が連結部63を備える点が、実施形態1に係るリアクトル1Aと相違する。図5は、図2に示す断面図と同様の位置でリアクトル1Dを切断した状態を示す断面図である。
〈連結部〉
連結部63は、第二巻回部22の上面(第一巻回部21側とは反対側)に配置されていて、第一放熱部61と第二放熱部62の上端同士を連結している。この連結部63によって、第二巻回部22に対して第一放熱部61と第二放熱部62とを適正な位置に配置し易い。連結部63を第二巻回部22の上面に配置することで、第一放熱部61と第二放熱部62とをケース5の深さ方向の所定の位置に位置決めできるからである。そのため、封止樹脂部8の形成時、充填樹脂の流動に伴う第一放熱部61及び第二放熱部62の位置ずれを抑制し易い。第一放熱部61及び第二放熱部62の位置ずれとしては、例えば、ケース5の内底面511側へ沈むことや、第二巻回部22の軸方向に沿って移動することなどが挙げられる。この連結部63により第一放熱部61と第二放熱部62とを一体物として扱えることで、リアクトル1Dの製造作業性を高められる。連結部63は、第二巻回部22の上面を機械的に保護及び外部環境から保護(防食性の向上)することもできる。
リアクトル1Dは、連結部63をケース5に固定する固定部(図示略)を有していてもよい。固定部を有していれば、封止樹脂部8の形成時、充填樹脂の流動によってケース5に対する連結部63の位置ずれを防止できる。
実施形態4に係るリアクトル1Dは、第二巻回部22をその両方の側面から放熱させ易い。連結部63を有することで、第二巻回部22に対して第一放熱部61及び第二放熱部62を適正な位置に配置し易いからである。そのため、第二巻回部22の両方の側面から第一放熱部61と第二放熱部62とを介して第二巻回部22の熱をケース5の側壁部52に伝達させ易い。
〔リアクトル〕
図6を参照して、実施形態5に係るリアクトル1Eを説明する。実施形態5に係るリアクトル1Eは、第一巻回部21及び第二巻回部22の一方の側面(図6紙面右側)と一方の傾斜面522とが面接触するように第一巻回部21及び第二巻回部22を傾けて配置している点と、放熱部材6が第一放熱部61のみを備える点とが、実施形態1に係るリアクトル1Aと相違する。図6は、図2に示す断面図と同様の位置でリアクトル1Eを切断した状態を示す断面図である。
第一巻回部21の一方のケース対向辺211は、一方の傾斜面522に平行である。第一巻回部21の他方のケース対向辺211は、他方の傾斜面522に非平行である。第一巻回部21の一対の連結辺212は、内底面511に対して非平行である。一対の連結辺212は、一方の傾斜面522に対して直交していて、他方の傾斜面522に対して非直交に交差している。同様に、第二巻回部22の一方のケース対向辺221は、一方の傾斜面522に平行である。第二巻回部22の他方のケース対向辺221は、他方の傾斜面522に非平行である。第二巻回部22の一対の連結辺222は、内底面511に対して非平行である。一対の連結辺222は、一方の傾斜面522に対して直交していて、他方の傾斜面522に対して非直交に交差している。第一巻回部21における一対のケース対向辺211の長さと第二巻回部22における一対のケース対向辺221の長さとは同じ長さである。第一巻回部21における一対の連結辺212の長さと第二巻回部22における一対の連結辺222の長さとは同じ長さである。
〈第一放熱部〉
第一放熱部61は、他方の傾斜面522と第二巻回部22の他方の側面との間の隙間に介在され、他方の傾斜面522と第二巻回部22の他方の側面のそれぞれに面接触している(図6の紙面左側)。そのため、第二巻回部22の他方の側面からも第二巻回部22の熱をケース5の側壁部52に伝達させ易い。よって、ケース5の側壁部52を介して第一巻回部21と第二巻回部22とを均等に冷却し易い。第一放熱部61の第二巻回部22との対向領域には、絶縁部材7(図3)が設けられていてもよい。第一放熱部61は、突出部611(図4)を有していてもよい。第一放熱部61の材質は、実施形態1の通りである。
リアクトル1Bは、台座部9を備えることが好ましい。台座部9は、底板部51の内底面511に配置される。この台座部9は、底板部51の内底面511に対して第一巻回部21及び第二巻回部22を傾けた状態で載置させる。台座部9は、第一巻回部21の一方のケース対向辺211及び第二巻回部22の一方のケース対向辺221を、一方の傾斜面522に対して平行にする。つまり、本例の台座部9の上面は、一方の傾斜面522に対して直交する方向に沿った面である。
実施形態5に係るリアクトル1Eによれば、第二巻回部22をその両方の側面から放熱させ易い。第一巻回部21及び第二巻回部22を傾けて、第二巻回部22の一方の側面と一方の傾斜面522とを面接触させているからである。その上、他方の傾斜面522と第二巻回部22の他方の側面との間に第一放熱部61(放熱部材6)を介在させることにより、第二巻回部22の他方の側面からも第二巻回部22の熱をケース5の側壁部52に伝達させ易いからである。
10 組合体
2 コイル
21 第一巻回部
211 ケース対向辺
212 連結辺
22 第二巻回部
221 ケース対向辺
222 連結辺
3 磁性コア
31 第一内側コア部
32 第二内側コア部
33 外側コア部
4 保持部材
41 端面部材
410 貫通孔
411 凹部
412 凹部
5 ケース
51 底板部
511 内底面
52 側壁部
520 内壁面
521 コイル対向面
522 傾斜面
523 コア対向面
524 傾斜面
55 開口部
6 放熱部材
61 第一放熱部
611 突出部
62 第二放熱部
621 突出部
63 連結部
7 絶縁部材
8 封止樹脂部
9 台座部
Claims (9)
- コイルと磁性コアとの組合体と、前記組合体を内部に収納するケースと、前記ケースの内部に充填されて前記組合体の少なくとも一部を封止する封止樹脂部とを備えるリアクトルであって、
前記コイルと前記ケースとの間に介在される放熱部材を備え、
前記ケースは、
前記組合体を載置する内底面と、
前記コイルの側面に対向する一対のコイル対向面とを有し、
前記一対のコイル対向面は、前記内底面側から前記内底面の反対側に向かって互いの距離が離れるように傾斜する傾斜面を有し、
前記コイルは、
前記内底面側に配置される第一巻回部と、
前記第一巻回部の前記内底面側とは反対側に配置される第二巻回部とを備え、
前記第一巻回部と前記第二巻回部とは、互いの軸が平行となるように縦積みされ、
前記第一巻回部と前記第二巻回部の幅が互いに同一であり、
前記第一巻回部及び前記第二巻回部の各端面形状は、
矩形枠状であり、
前記各傾斜面に対向し縦方向に伸びる一対のケース対向辺を有し、
前記放熱部材は、少なくとも一方の前記傾斜面と前記第二巻回部の一方のケース対向辺との間に介在される第一放熱部を有し、
少なくとも前記一方の傾斜面と前記第二巻回部の一方の前記ケース対向辺との間の幅方向に沿った間隔は、前記内底面側から前記内底面の反対側にわたって漸次大きくなっており、
前記第一放熱部の断面形状は、少なくとも前記一方の傾斜面と前記第二巻回部の前記一方のケース対向辺との間の隙間の形状に沿った形状である、
リアクトル。 - コイルと磁性コアとの組合体と、前記組合体を内部に収納するケースと、前記ケースの内部に充填されて前記組合体の少なくとも一部を封止する封止樹脂部とを備えるリアクトルであって、
前記コイルと前記ケースとの間に介在される放熱部材を備え、
前記ケースは、
前記組合体を載置する内底面と、
前記コイルの側面に対向する一対のコイル対向面とを有し、
前記一対のコイル対向面は、前記内底面側から前記内底面の反対側に向かって互いの距離が離れるように傾斜する傾斜面を有し、
前記コイルは、
前記内底面側に配置される第一巻回部と、
前記第一巻回部の前記内底面側とは反対側に配置される第二巻回部とを備え、
前記第一巻回部と前記第二巻回部とは、互いの軸が平行となるように縦積みされ、
前記第一巻回部と前記第二巻回部の幅が互いに同一であり、
前記第一巻回部及び前記第二巻回部の端面形状は、
矩形枠状であり、
一方の前記傾斜面に対向し、かつ平行な一方のケース対向辺と、
他方の前記傾斜面に対向し、かつ非平行な他方のケース対向辺とを有し、
前記放熱部材は、前記他方の傾斜面と前記第二巻回部の前記他方のケース対向辺との間に介在される第一放熱部を有し、
前記他方の傾斜面と前記第二巻回部の前記他方のケース対向辺との間の幅方向に沿った間隔は、前記内底面側から前記内底面の反対側にわたって漸次大きくなっており、
前記第一放熱部の断面形状は、前記他方の傾斜面と前記第二巻回部の前記他方のケース対向辺との間の隙間の形状に沿った形状である、
リアクトル。 - 前記放熱部材は、他方の前記傾斜面と前記第二巻回部の他方の前記ケース対向辺との間に介在される第二放熱部を有し、
前記他方の傾斜面と前記第二巻回部の前記他方のケース対向辺との間の幅方向に沿った間隔は、前記内底面側から前記内底面の反対側にわたって漸次大きくなっており、
前記第二放熱部の断面形状は、前記他方の傾斜面と前記第二巻回部の前記他方のケース対向辺との間の隙間の形状に沿った形状である、請求項1に記載のリアクトル。 - 前記放熱部材は、前記第二巻回部の前記第一巻回部側とは反対側に配置されて前記第一放熱部と前記第二放熱部とを連結する連結部を有する、請求項3に記載のリアクトル。
- 前記内底面は平面であり、
前記第一巻回部及び前記第二巻回部の各端面形状は、前記一対のケース対向辺の一端側同士及び他端側同士を連結する一対の連結辺を有し、
前記一対の連結辺が前記内底面に平行である請求項1、請求項3、及び請求項4のいずれか1項に記載のリアクトル。 - 前記放熱部材は、前記第一巻回部と前記第二巻回部との間に介在される突出部を有する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のリアクトル。
- 前記放熱部材の熱伝導率が1W/mK以上である、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のリアクトル。
- 前記内底面と前記各傾斜面とのなす角が、91°以上95°以下である、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のリアクトル。
- 前記放熱部材の熱伝導率が前記封止樹脂部の熱伝導率よりも高い、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のリアクトル。
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