(57)【要約】【課題】リアクトルコイル部から発せられた熱をリアクトルコイル部の軸線方向に対して積極的に放熱できるリアクトル装置を提供すること。【解決手段】リアクトルコイル部１５とリアクトルケース２４の端壁部２４２との間に放熱部材２２が配置される。放熱部材２２は、接合部材２３を介してリアクトルコイル部１５と接合されている。そのため、リアクトルコイル部１５から発せられた熱は接合部材２３を介して放熱部材２２に伝導される。ここで、リアクトルコイル部１５からリアクトルケース２４の端壁部２４２までの熱の移動距離と比較して、放熱部材２２からリアクトルケース２４の端壁部２４２までの熱の移動距離は短くなる。よって、リアクトルコイル部１５から発せられた熱をリアクトルコイル部１５の軸線方向のリアクトルケース２４に対して積極的に放熱することができる。【選択図】図２
2011233616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体線を巻回して形成され通電により磁束を発生させるリアクトルコイル部（１５）と、
前記リアクトルコイル部（１５）の周囲に設けられ、前記リアクトルコイル部（１５）が発生した磁束の磁路となる磁性体のリアクトルコア（２１）と、
前記リアクトルコイル部（１５）及び前記リアクトルコア（２１）を内部に収容するリアクトルケース（２４）とを備えたリアクトル装置（２０）であって、
前記リアクトルケース（２４）は、前記リアクトルコイル部（１５）を囲む側壁部（２４１）と、前記側壁部（２４１）の端部に形成された端壁部（２４２）とを備え、
前記リアクトルコイル部（１５）と前記リアクトルケース（２４）の前記端壁部（２４２）との間に、前記リアクトルコア（２１）を挟んで前記リアクトルコイル部（１５）の軸線方向の放熱を促進する放熱部材（２２）が配置され、
前記リアクトルコイル部（１５）と前記放熱部材（２２）との間には、前記リアクトルコア（２１）を通過して前記リアクトルコイル部（１５）と前記放熱部材（２２）とを接合すると共に、前記リアクトルコイル部（１５）で発生した熱を前記放熱部材（２２）に伝導させる接合部材（２３）が設けられていること、
を特徴とするリアクトル装置（２０）。
【請求項２】
前記放熱部材（２２）及び前記接合部材（２３）と、前記リアクトルコア（２１）は、前記放熱部材（２２）及び前記接合部材（２３）が前記リアクトルコア（２１）より熱伝導率が高くなるように構成されていること、
を特徴とする請求項１に記載のリアクトル装置（２０）。
【請求項３】
前記放熱部材（２２）は、前記放熱部材（２２）の主面（２２１）が前記リアクトルコイル部（１５）の軸線方向と直交するように配置されていること、
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装置（２０）。
【請求項４】
前記接合部材（２３）は、前記リアクトルコイル部（１５）の軸線方向に延びる四角柱状に形成され、前記リアクトルコイル部（１５）と前記放熱部材（２２）とは、複数の前記接合部材（２３）によって接合されていること、
を特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載のリアクトル装置（２０）。
【請求項５】
前記接合部材（２３）は、前記リアクトルコイル部（１５）の軸線方向から見て断面が長方形に形成され、
前記接合部材（２３）は、前記リアクトルコイル部（１５）と対向する前記放熱部材（２２）の前記主面（２２１）であって、前記断面の長手方向が前記リアクトルコイル部（１５）の軸線方向と直交する方向に伸びる仮想線上に位置するように配置されていること、
を特徴とする請求項４に記載のリアクトル装置（２０）。
【請求項６】
前記放熱部材（２２）は、前記リアクトルコイル部（１５）における中心部分の軸線方向上に孔部（２２２）を備える環状部材であること、
を特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載のリアクトル装置（２０）。
【請求項７】
前記放熱部材（２２）は、前記リアクトルケース（２４）の前記端壁部（２４２）と接触して配置され、
前記接合部材（２３）と前記リアクトルコイル部（１５）又は前記放熱部材（２２）と前記端壁部（２４２）とは電気的に絶縁されていること、
を特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載のリアクトル装置（２０）。
【請求項８】
前記放熱部材（２２）は、前記リアクトルケース（２４）の前記端壁部（２４２）の全面に亘って接触していること、
を特徴とする請求項７に記載のリアクトル装置（２０）。
【請求項９】
前記放熱部材（２２）は、前記リアクトルコイル部（１５）から連続して巻回されるとともに、前記リアクトルコイル部（１５）よりも巻回数が少ないサブコイル部（１５２）であり、
前記接合部材（２３）は、前記リアクトルコイル部（１５）と前記サブコイル部（１５２）とが連なる導体線であり、
前記サブコイル部（１５２）は、前記リアクトルコイル部（１５）における前記導体線の軸線方向のピッチよりも大きい所定間隔、前記リアクトルコイル部（１５）から離れて巻回されていること、
を特徴とする請求項１乃至請求項３、請求項７のうちいずれか１項に記載のリアクトル装置（２０）。
【請求項１０】
前記端壁部（２４２）は、前記側壁部（２４１）における両端部に前記第１端壁部（２４２Ａ）と第２端壁部（２４２Ｂ）として設けられ、
前記放熱部材（２２）は、前記リアクトルコイル部（１５）の軸線方向において、前記リアクトルコイル部（１５）と前記第１端壁部（２４２Ａ）との間に設けられた第１放熱部材（２２Ａ）と、
前記リアクトルコイル部（１５）と前記第２端壁部（２４２Ｂ）との間に設けられた第２放熱部材（２２Ｂ）とを有し、
前記接合部材（２３）は、前記リアクトルコイル部（１５）と前記第１放熱部材（２２Ａ）とを接合する第１接合部材（２３Ａ）と、
前記リアクトルコイル部（１５）と前記第２放熱部材（２２Ｂ）とを接合する第２接合部材（２３Ｂ）とを有すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項９のうちいずれか１項に記載のリアクトル装置（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電により磁束を発生させるリアクトルコイル部と、磁束の磁路となるリアクトルコアと、リアクトルコイル部とリアクトルコアを収容するリアクトルケースとを備えたリアクトル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関と電気モータの両方を駆動源として有するハイブリッド車両や、電気モータを駆動源として備えた電気自動車等には、電池から供給される直流電流と電気モータへ出力する交流電流との間で双方向変換する電力変換装置が備えられている。このような電力変換装置として電源電圧を所定電圧に昇圧する機能を有するものが知られている。また、ハイブリッド車両や電気自動車等に用いられる電力変換装置は、電気モータから大きな駆動トルクを得る必要があるため大電流が流れるように構成されている。そのため、電力変換装置を構成し昇圧機能を発揮する為の構成部品であるリアクトル装置のリアクトルコイル部からの発熱量が大きくなるという問題がある。
【０００３】
上記問題に対して特許文献１においては、リアクトルコイル部の内側にリアクトルコイル部の軸線方向を向く柱状放熱部材を配置し、柱状放熱部材の表面に凹凸部を形成するという構成を採用している。この構成により、柱状放熱部材の表面積が増加し、リアクトルコイル部から発生した熱が柱状放熱部材に伝わりやすくなり、リアクトルコイル部の放熱性能を高めることができると述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６００１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、リアクトルコイル部はリアクトルコアに埋設されている。そして、リアクトルコイル部から発生した熱はリアクトルコイル部の軸線方向とリアクトルコイル部の軸線方向と直交する方向に伝導する。そのため、リアクトルコイル部の軸線方向とリアクトルコイル部の軸線方向と直交する方向に対する高い放熱性能が望まれる。
【０００６】
ここで、特許文献１は、リアクトルコイル部の内側に柱状放熱部材を配置し、リアクトルコイル部の軸線方向と直交する方向に対して積極的に放熱する機構を備えている。しかし、リアクトルコイル部の軸線方向に対して積極的に放熱する機構を備えていない。また、リアクトルコイル部が発生した磁束の磁路を確保するため、リアクトルコイル部からリアクトルコイル部の軸線方向のリアクトルケースまで一定の距離が設けられている。そのため、リアクトルコイル部からリアクトルコイル部の軸線方向のリアクトルケースまでの熱の移動距離が長くなる。よって、リアクトルコイル部の軸線方向においてリアクトルコイル部からリアクトルケースに対する放熱がほとんど行われていないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、リアクトルコイル部から発せられた熱をリアクトルコイル部の軸線方向のリアクトルケースに対して積極的に放熱することができるリアクトル装置を提供することを目的とする、
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、導体線を巻回して形成され通電により磁束を発生させるリアクトルコイル部と、前記リアクトルコイル部の周囲に設けられ、前記リアクトルコイル部が発生した磁束の磁路となる磁性体のリアクトルコアと、前記リアクトルコイル部及び前記リアクトルコアを内部に収容するリアクトルケースとを備えたリアクトル装置であって、前記リアクトルケースは、前記リアクトルコイル部を囲む側壁部と、前記側壁部の端部に形成された端壁部とを備え、前記リアクトルコイル部と前記リアクトルケースの前記端壁部との間に、前記リアクトルコアを挟んで前記リアクトルコイル部の軸線方向の放熱を促進する放熱部材が配置され、前記リアクトルコイル部と前記放熱部材との間には、前記リアクトルコアを通過して前記リアクトルコイル部と前記放熱部材とを接合すると共に、前記リアクトルコイル部で発生した熱を前記放熱部材に伝導させる接合部材が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
このように構成すれば、リアクトルコイル部とリアクトルケースの端壁部との間にリアクトルコアを挟んで放熱部材が配置される。また、リアクトルコイル部と放熱部材との間には、リアクトルコアを通過してリアクトルコイル部と放熱部材とを接合する接合部材が設けられている。そのため、リアクトルコイル部から発せられた熱は接合部材を介して放熱部材に伝導される。ここで、リアクトルコイル部からリアクトルケースの端壁部までの熱の移動距離と比較して、放熱部材からリアクトルケースの端壁部までの熱の移動距離は短くなる。よって、本発明によれば、リアクトルコイル部から発せられた熱をリアクトルコイル部の軸線方向のリアクトルケースに対して積極的に放熱することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリアクトル装置であって、前記放熱部材及び前記接合部材と、前記リアクトルコアは、前記放熱部材及び前記接合部材が前記リアクトルコアより熱伝導率が高くなるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成すれば、リアクトルコアより熱伝導率が高い放熱部材及び接合部材に対して、リアクトルコイル部から発せられた熱の多くが移動する。よって、本発明によれば、リアクトルコイル部の軸線方向のリアクトルケースに対する放熱性能を向上させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のリアクトル装置であって、前記放熱部材は、前記放熱部材の主面が前記リアクトルコイル部の軸線方向と直交するように配置されていることを特徴とする。
【００１３】
このように構成すれば、放熱部材の主面がリアクトルコイル部の軸線方向と直交するように配置される。ここで、リアクトルコイル部が通電されるとループ状に磁束が形成される。ループ状に形成された磁束は、リアクトルコイル部の軸線方向とリアクトルコイル部の軸線方向と直交する方向の成分を有している。そのため、放熱部材の主面はリアクトルコイル部が発した磁束のうちリアクトルコイル部の軸線方向と直交する方向の磁束と略平行となる。このため、リアクトルコイル部の軸線方向と直交する方向の磁束の磁路は放熱部材の主面によって妨げられない。よって、本発明によれば、放熱部材を配置することによる磁束の磁路の減少を低減することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載のリアクトル装置であって、前記接合部材は、前記リアクトルコイル部の軸線方向に延びる四角柱状に形成され、前記リアクトルコイル部と前記放熱部材とは、複数の前記接合部材によって接合されていることを特徴とする。
【００１５】
このように構成すれば、リアクトルコイル部から発せられた熱を、四角柱状に形成された接合部材を介して放熱部材に伝導することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のリアクトル装置であって、前記接合部材は、前記リアクトルコイル部の軸線方向から見て断面が長方形に形成され、前記接合部材は、前記リアクトルコイル部と対向する前記放熱部材の前記主面であって、前記断面の長手方向が前記リアクトルコイル部の軸線方向と直交する方向に伸びる仮想線上に位置するように配置されていることを特徴とする。
【００１７】
このように構成すれば、リアクトルコイル部の軸線方向から接合部材を見た場合（以下、軸線方向視点と称す）、接合部材の断面が長方形となるように形成されている。そして、接合部材はリアクトルコイル部と対向する放熱部材の主面であって、リアクトルコイル部の軸線方向と直交する方向に伸びる仮想線上に軸線方向視点における接合部材の断面の長手方向が位置するように配置されている。そのため、軸線方向視点における接合部材の断面の長手方向はリアクトルコイル部が発した磁束のうちリアクトルコイル部の軸線方向と直交する方向の磁束と略平行となる。このため、リアクトルコイル部の軸線方向と直交する方向の磁束の磁路は軸線方向視点における接合部材の断面の長手方向によって妨げられない。よって、本発明によれば、接合部材を配置することによる磁束の磁路の減少を低減することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載のリアクトル装置であって、前記放熱部材は、前記リアクトルコイル部における中心部分の軸線方向上に孔部を備える環状部材であることを特徴とする。
【００１９】
このように構成すれば、放熱部材はリアクトルコイル部における中心部分の軸線方向上に孔部を備える。そのため、リアクトルコイル部が発生した磁束は、放熱部材の孔部及びリアクトルコイル部の内側を通過する磁路を形成することができる。よって、本発明によれば、放熱部材を配置することによる磁束の磁路の減少を低減することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載のリアクトル装置であって、前記放熱部材は、前記リアクトルケースの前記端壁部と接触して配置され、前記接合部材と前記リアクトルコイル部又は前記放熱部材と前記端壁部とは電気的に絶縁されていることを特徴とする。
【００２１】
このように構成すれば、放熱部材はリアクトルケースの端壁部と接触するように配置される。また、接合部材とリアクトルコイル部又は放熱部材と端壁部とは電気的に絶縁されている。そのため、リアクトルコイル部から発せられた熱は、接合部材を介して放熱部材に伝導され、放熱部材と接触しているリアクトルケースの端壁部に伝導される。よって、本発明によれば、リアクトルコイル部の軸線方向のリアクトルケースに対する放熱性能を向上させることができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のリアクトル装置であって、前記放熱部材は、前記リアクトルケースの前記端壁部の全面に亘って接触していることを特徴とする。
【００２３】
このように構成すれば、放熱部材はリアクトルケースの端壁部の全面に亘って接触している。よって、本発明によれば、放熱部材からリアクトルケースの端壁部への熱移動がしやすくなり、リアクトルコイル部の軸線方向のリアクトルケースに対する放熱性能を向上させることができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項３、請求項７のうちいずれか１項に記載のリアクトル装置であって、前記放熱部材は、前記リアクトルコイル部から連続して巻回されるとともに、前記リアクトルコイル部よりも巻回数が少ないサブコイル部であり、前記接合部材は、前記リアクトルコイル部と前記サブコイル部とが連なる導体線であり、前記サブコイル部は、前記リアクトルコイル部における前記導体線の軸線方向のピッチよりも大きい所定間隔、前記リアクトルコイル部から離れて巻回されていることを特徴とする。
【００２５】
このように構成すれば、放熱部材としてサブコイル部がリアクトルコイル部から連続して巻回される。そのため、リアクトルコイル部から発せられた熱はサブコイル部に伝導される。また、サブコイル部はリアクトルコイル部とリアクトルケースの端壁部との間にリアクトルコアを挟んで配置される。そのため、リアクトルコイル部からリアクトルケースの端壁部までの熱の移動距離と比較して、サブコイル部からリアクトルケースの端壁部までの熱の移動距離は短くなる。よって、本発明によれば、リアクトルコイル部から発せられた熱をリアクトルコイル部の軸線方向のリアクトルケースに対して積極的に放熱することができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のうちいずれか１項に記載のリアクトル装置であって、前記端壁部は、前記側壁部における両端部に前記第１端壁部と第２端壁部として設けられ、前記放熱部材は、前記リアクトルコイル部の軸線方向において、前記リアクトルコイル部と前記第１端壁部との間に設けられた第１放熱部材と、前記リアクトルコイル部と前記第２端壁部との間に設けられた第２放熱部材とを有し、前記接合部材は、前記リアクトルコイル部と前記第１放熱部材とを接合する第１接合部材と、前記リアクトルコイル部と前記第２放熱部材とを接合する第２接合部材とを有することを特徴とする。
【００２７】
このように構成すれば、端壁部は側壁部における両端部に第１端壁部と第２端壁部として設けられる。また、放熱部材としてリアクトルコイル部と第１端壁部との間に第１放熱部材が設けられ、リアクトルコイル部と第２端壁部との間に第２放熱部材が設けられる。また、接合部材としてリアクトルコイル部と第１放熱部材とを接合する第１接合部材と、リアクトルコイル部と第２放熱部材とを接合する第２接合部材とを有している。そのため、リアクトルコイル部から発せられた熱は第１接合部材及び第２接合部材を介して第１放熱部材及び第２放熱部材に伝導される。ここで、リアクトルコイル部からリアクトルケースの第１端壁部及び第２端壁部までの熱の移動距離と比較して、第１放熱部材からリアクトルケースの第１端壁部及び第２放熱部材からリアクトルケースの第２端壁部までの熱の移動距離は短くなる。よって、本発明によれば、リアクトルコイル部から発せられた熱をリアクトルコイル部の軸線方向のリアクトルケースに対して積極的に放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施例における電力変換装置を示す回路図。
【図２】（ａ）は実施例１におけるリアクトル装置の平面図、（ｂ）は実施例１におけるリアクトル装置の断面図。
【図３】実施例１における放熱部材及び接合部材の斜視図。
【図４】（ａ）はリアクトルコイル部が発生した磁束を示すリアクトル装置の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図５】実施例１における接合部材及び放熱部材の平面図。
【図６】実施例１におけるリアクトル装置の製造方法を示す説明図であり、（ａ）はリアクトルコイル部等の配置工程の説明図、（ｂ）はリアクトルコアの形成工程の説明図。
【図７】実施例２における放熱部材及び接合部材の斜視図。
【図８】実施例２におけるリアクトル装置の断面図。
【図９】実施例３におけるリアクトル装置の断面図。
【図１０】実施例４におけるリアクトルコイル部の斜視図。
【図１１】実施例４におけるリアクトル装置の断面図。
【図１２】実施例５におけるリアクトル装置の断面図。
【図１３】中芯を備えるリアクトル装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（実施例１）
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。なお、図１以降の説明において同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図１は、リアクトル装置２０が適用される電力変換装置１の回路図を示す図である。図１に示す電力変換装置１は、昇圧コンバータ部（ＤＣ−ＤＣコンバータ）１０とインバータ部１１とを有する自動車用インバータである。電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド自動車等の動力源である交流モータ１２に通電する駆動電流の生成に用いられる。
【００３１】
昇圧コンバータ部１０は外部電源１３に接続され、昇圧コンバータ部１０と外部電源１３との間には、フィルタコンデンサ１４が接続されている。フィルタコンデンサ１４は、直流の外部電源１３から昇圧コンバータ部１０に入力される電源電流に含まれるリップル電流を吸収して、電源電流を安定化する。
【００３２】
昇圧コンバータ部１０は、リアクトルコイル部１５とＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子１６１Ａ（半導体素子）及びダイオード１６２Ａを内蔵した２個の半導体モジュール１６Ａとを備え、入力電圧を昇圧する。リアクトルコイル部１５は、外部電源１３側に接続されている。昇圧コンバータ部１０のＩＧＢＴ素子１６１Ａはリアクトルコイル部１５の交流モータ１２側に接続され、各ＩＧＢＴ素子１６１Ａにダイオード１６２Ａが一対として接続されている。ＩＧＢＴ素子１６１Ａは、制御部（不図示）による制御によりスイッチング動作を行う。
【００３３】
また、昇圧コンバータ部１０のＩＧＢＴ素子１６１Ａとインバータ部１１との間には、平滑コンデンサ１７が接続されている。平滑コンデンサ１７は、断続電流となる昇圧コンバータ部１０の出力電流を平滑化して、安定した直流電流をインバータ部１１に入力させる。
【００３４】
インバータ部１１は、ＩＧＢＴ素子１６１Ｂ（半導体素子）及びダイオード１６２Ｂを内蔵した６個の半導体モジュール１６Ｂとスナバコンデンサ１８とを備えている。インバータ部１１のＩＧＢＴ素子１６１Ｂは平滑コンデンサ１７に接続され、各ＩＧＢＴ素子１６１Ｂにダイオード１６２Ｂが一対となって接続されている。ＩＧＢＴ素子１６１Ｂは制御部（不図示）による制御によりスイッチング動作を行う。スナバコンデンサ１８は、ＩＧＢＴ素子１６１Ｂに接続され、ＩＧＢＴ素子１６１Ｂの動作時に発生する電圧サージを抑制して、過電圧によるＩＧＢＴ素子１６１Ｂの破損を防止している。
【００３５】
また、インバータ部１１には、三相の交流モータ１２が接続されており、インバータ部１１によって生成された駆動電流を交流モータ１２に供給する。
【００３６】
次に、上記電力変換装置１に配置されたリアクトルコイル部１５を含むリアクトル装置２０の具体的構成について説明する。
【００３７】
図２（ａ）は実施例１におけるリアクトル装置２０の平面図、図２（ｂ）は実施例１におけるリアクトル装置２０の断面図を示している。図３は実施例１における放熱部材２２及び接合部材２３の斜視図を示している。図４（ａ）はリアクトルコイル部１５が発生した磁束３０Ａ、３０Ｂを示すリアクトル装置２０の断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図を示している。図５は実施例１における接合部材２３及び放熱部材２２の平面図を示している。
【００３８】
リアクトル装置２０は、リアクトルコイル部１５、リアクトルコア２１、放熱部材２２、及び接合部材２３がリアクトルケース２４に収容されて構成されている。
【００３９】
リアクトルケース２４は四角柱形状の外形を備えている。リアクトルケース２４は、リアクトルコア２１の側面全周を覆う側壁部２４１と、側壁部２４１の端部に形成され、リアクトルコア２１の端面を覆う端壁部２４２とを備えている。また、リアクトルケース２４は、端壁部２４２と１８０度反対側に開放部２５を備えている。リアクトルケース２４は、側壁部２４１と端壁部２４２によって囲まれた空間によりリアクトルコイル部１５及びリアクトルコア２１を内部に収容する凹形状が形成されている。また、リアクトルケース２４は、熱伝導率が高いアルミニウムによって形成されている。
【００４０】
リアクトルケース２４内には、リアクトルコイル部１５とリアクトルコア２１が収容されている。リアクトルコイル部１５は、銅線からなる平板導体線を螺旋状に巻回し円筒形状となるように構成されている。また、リアクトルコイル部１５の両端部の端子部１５１は、開放部２５を通じてリアクトル装置２０の外に引き出され、外部と接続している。リアクトルコイル部１５はリアクトルコア２１により全体が囲まれており、リアクトルコア２１はリアクトルケース２４の側壁部２４１と端壁部２４２に密着している。また、リアクトルコイル部１５はリアクトルケース２４内で磁路を確保する為に、側壁部２４１及び端壁部２４２から離間している。
【００４１】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、リアクトルコイル部１５が通電されるとループ状に磁束３０Ａ、３０Ｂが形成される。ループ状に形成された磁束３０Ａ、３０Ｂは、リアクトルコイル部１５の軸線方向と同一方向の第１磁束３０Ａとリアクトルコイル部１５の軸線方向と直交する方向の第２磁束３０Ｂ成分を有している。
【００４２】
リアクトルコア２１には、磁性鉄粉と樹脂を混入したダストコア（磁性鉄粉混合樹脂）が用いられている。ダストコアは、リアクトルコイル部１５の内外に充填され、硬化されてリアクトルケース２４の側壁部２４１と端壁部２４２に密着している。ダストコアに用いられる磁性鉄粉としては、軟磁性を示すソフトフェライト粉末、樹脂としては、耐熱性や絶縁性、密着性に優れるエポキシ樹脂の他、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等が用いられる。また、ダストコアの代わりに絶縁性の結合樹脂を混合した鉄粉を圧縮成形する圧粉磁心材料をリアクトルコイル部１５の内外に充填してもよい。圧粉磁心材料に用いられる磁性鉄粉としては、アトマイズ鉄粉や還元鉄粉、樹脂粉末としては、フェノール、ポリアミド、エポキシ、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド等が用いられる。また、リアクトルコア２１として電磁鋼板を用いてもよい。
【００４３】
次に、本実施例の要部について説明する。
【００４４】
図２（ｂ）に示すように、放熱部材２２は放熱部材２２の主面２２１がリアクトルコイル部１５の軸線方向と直交するように配置されている。また、放熱部材２２はリアクトルコイル部１５とリアクトルケース２４の端壁部２４２との間に配置されている。図３に示すように、放熱部材２２はリアクトルコイル部１５における中心部分の軸線方向上に孔部２２２を備える環状部材である。実施例１では、リアクトルコイル部１５の外径（図２（ｂ）、Ｄ１）が直径（図３、Ｄ１）となる環状部材である。放熱部材２２の孔部２２２はリアクトルコイル部１５の内径部分と対向する位置に、リアクトルコイル部１５の内径（図２（ｂ）、Ｄ２）が直径（図３、Ｄ２）となるように形成されている。また、放熱部材２２の板厚はリアクトルコイル１５を構成する平板導体線の板厚より薄く形成されている。
【００４５】
放熱部材２２は、接合部材２３を介してリアクトルコイル部１５に接合されている。図２、図３に示すように接合部材２３は、リアクトルコイル部１５の軸線方向に延びる四角柱状に形成されている。また図５に示すように、軸線方向視点の接合部材２３の断面が長方形となるように形成されている。そして、接合部材２３はリアクトルコイル部１５と対向する放熱部材２２の主面２２１であって、リアクトルコイル部１５の軸線方向と直交する方向に伸びる仮想線２２３上に軸線方向視点における接合部材２３の断面の長手方向が位置するように配置されている。実施例１においては、２個の接合部材２３によって放熱部材２２とリアクトルコイル部１５は接合されている。また、放熱部材２２及び接合部材２３は例えば鉄、アルミ、銅、セラミック、ガラス、又は樹脂のようにリアクトルコア２１を形成するダストコア、圧粉磁心材料、又は電磁鋼板よりも熱伝導率が高い材料から形成されている。
【００４６】
次に、実施例１におけるリアクトル装置２０の製造方法の一例について、図６を用いて説明する。
【００４７】
まず、図６（ａ）に示すように、リアクトルケース２４の端壁部２４２にはリアクトルコイル部１５の位置を決定するコイル位置決め台２６が設けられている。コイル位置決め台２６は予め直方体状に形成されたダストコアである。実施例１においては、リアクトルコイル部１５、放熱部材２２、及び接合部材２３はリアクトルケース２４内に配置する前に接合され一つの部材となっており、この状態でコイル位置決め台２６に載置する。このとき、リアクトルコイル部１５の端子部１５１をリアクトルケース２４の開放部２５よりも外側に突出させる。次いで、図６（ｂ）に示すように、リアクトルケース２４の開放部２５からダストコアとなる磁性粉末混合樹脂液４０を注入する。そして、所定加熱温度にて所定時間保持し、磁性粉末混合樹脂液４０を固化させてコイル位置決め台２６として用いたダストコアを含めてリアクトルコア２１を形成する。この固化により、リアクトルコア２１とリアクトルケース２４の側壁部２４１と端壁部２４２とが密着する。
【００４８】
次に、実施例１の作用効果について説明する。
【００４９】
実施例１においては、リアクトルコイル部１５とリアクトルケース２４の端壁部２４２との間にリアクトルコア２１を挟んで放熱部材２２が配置される。また、リアクトルコイル部１５と放熱部材２２との間には、リアクトルコア２１を通過してリアクトルコイル部１５と放熱部材２２とを接合する接合部材２３が設けられている。そのため、リアクトルコイル部１５から発せられた熱は接合部材２３を介して放熱部材２２に伝導される。ここで、図２（ｂ）に示すように、リアクトルコイル部１５からリアクトルケース２４の端壁部２４２までの熱の移動距離Ｌ１と比較して、放熱部材２２からリアクトルケース２４の端壁部２４２までの熱の移動距離Ｌ２は短くなる。よって、リアクトルコイル部１５から発せられた熱をリアクトルコイル部１５の軸線方向のリアクトルケース２４に対して積極的に放熱することができる。
【００５０】
また、放熱部材２２及び接合部材２３は、リアクトルコア２１よりも熱伝導率が高い材料から形成されている。そのため、リアクトルコア２１より熱伝導率が高い放熱部材２２及び接合部材２３に対して、リアクトルコイル部１５から発した熱の多くが移動する。よって、リアクトルコイル部１５の軸線方向のリアクトルケース２４に対する放熱性能を向上させることができる。
【００５１】
また、放熱部材２２の主面２２１がリアクトルコイル部１５の軸線方向と直交するように配置される。そのため図４（ａ）、（ｂ）に示すように、放熱部材２２の主面２２１はリアクトルコイル部１５が発した磁束３０Ａ、３０Ｂのうちリアクトルコイル部１５の軸線方向と直交する方向の第２磁束３０Ｂと略平行となる。このため、リアクトルコイル部１５の軸線方向と直交する方向の第２磁束３０Ｂの磁路は放熱部材２２の主面２２１によって妨げられない。よって、放熱部材２２を配置することによる磁束３０Ｂの磁路の減少を低減することができる。
【００５２】
また、接合部材２３はリアクトルコイル部１５と対向する放熱部材２２の主面２２１であって、リアクトルコイル部１５の軸線方向と直交する方向に伸びる仮想線２２３上に、軸線方向視点における接合部材２３の断面の長手方向が位置するように配置されている。そのため、図５に示すように軸線方向視点における接合部材２３の断面の長手方向はリアクトルコイル部１５が発した磁束３０Ａ、３０Ｂのうちリアクトルコイル部１５の軸線方向と直交する方向の第２磁束３０Ｂと略平行となる。このため、リアクトルコイル部１５の軸線方向と直交する方向の磁束３０Ｂの磁路は軸線方向視点における接合部材２３の断面の長手方向によって妨げられない。よって、接合部材２３を配置することによる磁束３０Ｂの磁路の減少を低減することができる。
【００５３】
また、放熱部材２２はリアクトルコイル部１５における中心部分の軸線方向上に孔部２２２を備える。そのため、リアクトルコイル部１５の軸線方向の磁束３０Ａは、放熱部材２２の孔部２２２及びリアクトルコイル部１５の内側を通過する磁路を形成することができる。よって、放熱部材２２を配置することによる磁束３０Ａの磁路の減少を低減することができる。
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。
【００５４】
図７は実施例２における放熱部材２２及び接合部材２３の斜視図を示している。図８は実施例２におけるリアクトル装置２０の断面図を示している。
【００５５】
実施例２においては図７に示すように、接合部２３におけるリアクトルコイル部１５側と放熱部材２２側の両端部のうち、リアクトルコイル部１５側の端部に絶縁膜で覆われた絶縁端部２３１が形成されている。また、接合部２３はリアクトルコイル部１５に対して絶縁端部２３１を介して接合され、リアクトルコイル部１５と接合部材２３とは絶縁が図られている。そして、図８に示すように、放熱部材２２はリアクトルコイル部１５の軸線方向のリアクトルケース２４の端壁部２４２と接触するように配置され、放熱部材２２及び接合部材２３によって端壁部２４２に対してリアクトルコイル部１５は支えられている点が実施例１と異なる。
【００５６】
なお、上記以外の構成は実施例１と同様である。
【００５７】
次に、実施例２の作用効果について説明する。
【００５８】
実施例２においては、接合部材２３は絶縁端部２３１の絶縁膜を介してリアクトルコイル部１５と接合されている。そのため、接合部材２３とリアクトルコイル部１５との接合面は絶縁されている。また、放熱部材２２はリアクトルケース２４の端壁部２４２と接触するように配置される。そのため、リアクトルコイル部１５から発せられた熱は、接合部材２３を介して放熱部材２２に伝導され、放熱部材２３と接触しているリアクトルケース２４の端壁部２４２に伝導される。よって、リアクトルケース２４の端壁部２４２方向に対する放熱性能を向上させることができる。
（実施例３）
次に、実施例３について説明する。
【００５９】
図９は実施例３におけるリアクトル装置２０の断面図を示している。
【００６０】
実施例３においては図９に示すように、放熱部材２２はリアクトルコイル部１５の軸線方向のリアクトルケース２４の端壁部２４２全体と接触している点が実施例２と異なる。具体的に放熱部材２２は、円形の端壁部２４２に対し孔部２２２のない円盤状に形成されている。
【００６１】
なお、上記以外の構成は実施例２と同様である。
【００６２】
次に、実施例３の作用効果について説明する。
【００６３】
実施例３においては、放熱部材２２はリアクトルケース２４の端壁部２４２全体と接触している。そのため、放熱部材２２とリアクトルケース２４の端壁部２４２との接触面積を大きくすることができる。よって、放熱部材２２からリアクトルケース２４の端壁部２４２への熱移動がしやすくなり、リアクトルケース２４の端壁部２４２方向に対する放熱性能を向上させることができる。
（実施例４）
次に、実施例４について説明する。
【００６４】
図１０は、実施例４におけるリアクトルコイル部１５の斜視図を示している。図１１は実施例４におけるリアクトル装置２０の断面図を示している。
【００６５】
実施例４において、放熱部材２２はリアクトルコイル部１５から連続して巻回され、リアクトルコイル部１５よりも巻回数が少ないサブコイル部１５２である。また、接合部材２３はリアクトルコイル部１５とサブコイル部１５２とが連なる導体線である点が上記実施例と異なる。
【００６６】
次に、実施例４の要部について説明する。
【００６７】
図１０に示すように、リアクトルコイル部１５は平板導体線のターンを繰り返すことで形成されている。サブコイル部１５２はリアクトルコイル部１５の一方の端部から連続して所定の回数巻回され形成されている。サブコイル部１５２の巻数はリアクトルコイル部１５の巻数より少ない。実施例４においては、サブコイル部１５２は一巻半の巻数により形成されている。リアクトルコイル部１５は所定のピッチで巻回されている。リアクトルコイル部１５とサブコイル部１５２との間のピッチは、リアクトルコイル部１５のピッチより大きく形成されている。そして、図１１に示すように、リアクトルコイル部１５とリアクトルケース２４の端壁部２４２との間にリアクトルコア２１を挟んでサブコイル部１５２が配置されている。
【００６８】
なお、上記以外の構成は上記実施例と同様である。
【００６９】
次に、実施例４の作用効果について説明する。
【００７０】
実施例４においては、放熱部材２２としてサブコイル部１５２がリアクトルコイル部１５から連続して巻回されている。そのため、リアクトルコイル部１５から発せられた熱はサブコイル部１５２に伝導される。また、サブコイル部１５２はリアクトルコイル部１５とリアクトルケース２４の端壁部２４２との間にリアクトルコア２１を挟んで配置される。ここで、図１１に示すように、リアクトルコイル部１５からリアクトルケース２４の端壁部２４２までの熱の移動距離Ｌ３と比較して、サブコイル部１５２からリアクトルケース２４の端壁部２４２までの熱の移動距離Ｌ４は短くなる。よって、リアクトルコイル部１５から発せられた熱をリアクトルコイル部１５の軸線方向のリアクトルケース２４に対して積極的に放熱することができる。
（実施例５）
次に、実施例５について説明する。
【００７１】
図１２は実施例５におけるリアクトル装置２０の断面図を示している。
【００７２】
実施例５において、端壁部２４２は側壁部２４１における両端部に第１端壁部２４２Ａと第２端壁部２４２Ｂとして設けられている。つまり、第１端壁部２４２Ａと１８０度反対側に第２端壁部２４２Ｂが設けられている。また、放熱部材２２はリアクトルコイル部１５の軸線方向においてリアクトルコイル部１５と第１端壁部２４２Ａとの間に設けられた第１放熱部材２２Ａと、リアクトルコイル部１５と第２端壁部２４２Ｂとの間に設けられた第２放熱部材２２Ｂを備えている。また、接合部材２３はリアクトルコイル部１５と第１放熱部材２２Ａとを接合する第１接合部材２３Ａと、リアクトルコイル部１５と第２放熱部材２２Ｂとを接合する第２接合部材２３Ｂを備えている点が上記実施例と異なる。
【００７３】
なお、上記以外の構成は上記実施例と同様である。
【００７４】
次に、実施例５の作用効果について説明する。
【００７５】
実施例５においては、リアクトルコイル部１５から発せられた熱は第１接合部材２３Ａを介して第１放熱部材２２Ａに伝導される。ここで、リアクトルコイル部１５からリアクトルケース２４の第１端壁部２４２Ａまでの熱の移動距離Ｌ５と比較して、第１放熱部材２２Ａからリアクトルケース２４の第１端壁部２４２Ａまでの熱の移動距離Ｌ６は短くなる。また、リアクトルコイル部１５から発せられた熱は第２接合部材２３Ｂを介して第２放熱部材２２Ｂにも伝導される。ここで、リアクトルコイル部１５からリアクトルケース２４の第２端壁部２４２Ｂまでの熱の移動距離Ｌ７と比較して、第２放熱部材２２Ｂからリアクトルケース２４の第２端壁部２４２Ｂまでの熱の移動距離Ｌ８は短くなる。そのため、リアクトルコイル部１５から発せられた熱は、リアクトルコイル部１５の軸線方向に存在するリアクトルケース２４の第１端壁部２４２Ａ及び第２端壁部２４２Ｂへ伝導する。よって、リアクトルケース２４の端壁部２４２Ａ、２４２Ｂ方向に対する放熱性能を向上させることができる。
【００７６】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されることはなく、本発明の技術的範囲に存在する限り、以下のように変形させてもよい。
【００７７】
・上記実施例１において接合部材２３は四角柱状であるが、円柱状にしてもよい。
【００７８】
・上記実施例１において放熱部材２２は円形状であるが、四角形状にしてもよい。
【００７９】
・実施例１においてリアクトルコイル部１５、放熱部材２２、及び接合部材２３はリアクトルケース２４内に配置する前に接合され一つの部材となっているが、リアクトルケース２４内に配置した後にそれぞれ接合してもよい。
【００８０】
・上記実施例２において接合部２３におけるリアクトルコイル部１５側の端部に絶縁膜で覆われた絶縁端部２３１が形成されているが、放熱部材２２側の端部に絶縁膜で覆われた絶縁端部２３１を形成してもよい。
【００８１】
・上記実施例においてリアクトルケース２４は、電力変換装置１と別体となるように構成されているが、リアクトルコイル部１５、リアクトルコア２１、放熱部材２２、及び接合部材２３の配置位置を電力変換装置１内に設け、リアクトルケース２４を電力変換装置１の一部で構成してもよい。
【００８２】
・上記実施例において放熱部材２２の直径はリアクトルコイル部１５の外径と同じにしているが、リアクトルコイル部１５の外径より大きくしてもよいし、小さくしてもよい。また、放熱部材２２の孔部２２２はリアクトルコイル部１５の内径と同じにしているが、リアクトルコイル部１５の内径より大きくしてもよいし、小さくしてもよい。
【００８３】
・上記実施例においてリアクトルケース２４はアルミニウムによって形成されているが、鉄、銅等、熱伝導率が高い部材から形成してもよい。
【００８４】
・上記実施例において２個の接合部材２３によって放熱部材２２とリアクトルコイル部１５は接合されているが、１個又は３個以上の接合部材２３によって放熱部材２２とリアクトルコイル部１５を接合してもよい。
【００８５】
・上記実施例において図１３に示すように、放熱部材２２の孔部２２２及びリアクトルコイル部１５の内側に配置され、リアクトルケース２４の端壁部２４２からリアクトルコイル部１５の軸線方向を向く中芯５０を配置してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１  電力変換装置
１５  リアクトルコイル部
１５２  サブコイル部
２０  リアクトル装置
２１  リアクトルコア
２２  放熱部材
２２Ａ  第１放熱部材
２２Ｂ  第２放熱部材
２２１  主面
２２２  孔部
２２３  仮想線
２３  接合部材
２３Ａ  第１接合部材
２３Ｂ  第２接合部材
２３１  絶縁端部
２４  リアクトルケース
２４１  側壁部
２４２  端壁部
２４２Ａ  第１端壁部
２４２Ｂ  第２端壁部
２５  開放部
３０Ａ  第１磁束
３０Ｂ  第２磁束
５０  中芯
【図１】
2011233616.tif 000003
【図２】
2011233616.tif 000004
【図３】
2011233616.tif 000005
【図４】
2011233616.tif 000006
【図５】
2011233616.tif 000007
【図６】
2011233616.tif 000008
【図７】
2011233616.tif 000009
【図８】
2011233616.tif 000010
【図９】
2011233616.tif 000011
【図１０】
2011233616.tif 000012
【図１１】
2011233616.tif 000013
【図１２】
2011233616.tif 000014
【図１３】
2011233616.tif 000015