(57)【要約】【課題】時間の経過に伴う放熱シートの変形を抑制することができ、コイルの放熱性低下を抑制可能なリアクトルを提供する。【解決手段】コイル底面（底面１０ｂ）が放熱シート３０を介して冷却器（冷却部４０）に押し付けられるリアクトル１００。リアクトル１００は、コイル底面を収容する段差または溝（凹部４１）を備えるリアクトルケース（冷却部４０）と、段差または溝の内部に移動可能な状態で設置され、段差または溝に向かって下る傾斜面５１を有する可動ブロック５０と、コイル底面以外をモールド材（樹脂部２０）で覆い、可動ブロック５０の傾斜面５１と互いに嵌め合わされる傾斜面６１を有する樹脂突部（突起部６０）とを備える。リアクトル１００は、樹脂突部と可動ブロック５０の傾斜面５１とが嵌め合された状態で放熱シート３０を可動ブロック５０で密閉する。【選択図】図２
2019102632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル底面が放熱シートを介して冷却器に押し付けられるリアクトルであって、
前記コイル底面を収容する段差または溝を備えるリアクトルケースと、
前記段差または前記溝の内部に移動可能な状態で設置され、前記段差または前記溝に向かって下る傾斜面を有する可動ブロックと、
前記コイル底面以外をモールド材で覆い、前記可動ブロックの前記傾斜面と互いに嵌め合わされる傾斜面を有する樹脂突部とを備え、
前記樹脂突部と前記可動ブロックの前記傾斜面とが嵌め合された状態で前記放熱シートを前記可動ブロックで密閉することを特徴とするリアクトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からリアクトル本体が放熱シートを介して冷却器に押し付けられたリアクトルが知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１に記載された発明は、リアクトル本体を冷却器に取り付ける作業において、柔軟な放熱シートから作用する大きな反力に抗してコイルと樹脂カバーを放熱シートに押し付け、樹脂カバーと冷却器の距離を縮めることが困難であることを課題としている（同文献、第０００４段落を参照）。
【０００３】
この課題を解決する手段として、特許文献１は、次の構成を備えたリアクトルを開示している（同文献、請求項１等を参照）。特許文献１に記載されたリアクトルは、リアクトル本体の底面が放熱シートを介して冷却器の上面に押し付けられている。リアクトル本体は、一対のコイルと、樹脂カバーと、押さえ枠と、を備えている。
【０００４】
一対のコイルは、並列に配置されているとともに、放熱シートと接する底面が同一面内に揃っている。樹脂カバーは、前記底面の近傍以外において、前記各コイルの側面と上面を覆っているとともに、前記一対のコイルの間に前記各コイルの側面を覆っている中央部が形成されている。押さえ枠は、前記各コイルの前記底面の外周に沿って延びて、前記放熱シートを前記冷却器に向けて押し付けている。
【０００５】
この従来のリアクトルは、前記押さえ枠が、前記中央部の下面に連結されており、前記中央部以外の樹脂カバーに対して上下方向に変位可能であることを特徴としている。このような構成を備えることで、この従来のリアクトルは、樹脂カバーの中央部以外では、各コイルの底面の外周に沿って延びるとともに、コイルと樹脂カバーの双方に対して上下方向に変位可能な押さえ枠によって放熱シートが押し潰される。
【０００６】
このように、押さえ枠と放熱シートの当接面が限定されていることや、押さえ枠が弾性変形して放熱シートを押し潰すことなどにより、リアクトル本体を冷却器に固定する際の固定力が比較的小さくて済む。また、比較的小さな固定力で、コイル底面が放熱シートに隙間なく密着し、コイルと冷却器間の熱抵抗を低くおさえることができる（同文献、第０００６段落等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１３９６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記従来のリアクトルは、前述のように、リアクトル本体を冷却器に固定する際の固定力が比較的小さく、リアクトル本体を冷却器に取り付ける作業を容易化する点で優れた効果を発揮する。しかし、前記従来のリアクトルは、各コイルの底面の外周に沿って延びている押さえ枠によって放熱シートの外周端部を冷却器に向けて押し付ける必要があるため、放熱シートの寸法が大きくなる。また、冷却器に向けて押し付けられた放熱シートが、その押し付けられた方向に直交する面方向に延伸し、時間の経過に伴うクリープ変形によってコイル底面と接触しなくなり、コイルの放熱性が低下するおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の一態様は、時間の経過に伴う放熱シートの変形を抑制することができ、コイルの放熱性低下を抑制可能なリアクトルを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、コイル底面が放熱シートを介して冷却器に押し付けられるリアクトルであって、前記コイル底面を収容する段差または溝を備えるリアクトルケースと、前記段差または前記溝の内部に移動可能な状態で設置され、前記段差または前記溝に向かって下る傾斜面を有する可動ブロックと、前記コイル底面以外をモールド材で覆い、前記可動ブロックの前記傾斜面と互いに嵌め合わされる傾斜面を有する樹脂突部（リアクトル側の足）とを備え、前記樹脂突部と前記可動ブロックの前記傾斜面とが嵌め合された状態で前記放熱シートを前記可動ブロックで密閉することを特徴とするリアクトルである。
【００１１】
この構成により、リアクトルケースの段差を可動ブロックの位置決めとして利用することができ、可動ブロックと樹脂突部の傾斜面で可動ブロックを放熱シート内方へ押圧し、放熱シートの経時劣化による横方向への広がりを防ぐことができる。したがって、上記態様によれば、時間の経過に伴う放熱シートの変形を抑制することができ、コイルの放熱性低下を抑制可能なリアクトルを提供することができる。
【００１２】
また、本発明の一態様は、コイルと、該コイルの底面を露出させた状態で該コイルを覆う樹脂部と、前記コイルの前記底面に接する放熱シートと、該放熱シートを収容する凹部を有する冷却部とを備え、前記放熱シートが前記コイルによって前記凹部の底面に押し付けられたリアクトルであって、前記凹部に収容され、前記放熱シートの外周端部に隣接して可動に設置された可動ブロックを備え、前記樹脂部は、前記凹部の内側壁と前記可動ブロックとの間に嵌合する突起部を有し、前記可動ブロックおよび前記突起部は、それぞれ、前記放熱シートの厚さ方向に対して傾斜して互いに対向する傾斜面を有し、前記傾斜面は、前記突起部の先端から基端に近付くほど前記放熱シートの前記外周端部に近付くように傾斜していることを特徴とするリアクトルである。
【００１３】
この態様のリアクトルは、たとえば、次の手順によって組み立てることができる。まず、冷却部の凹部に放熱シートを収容する。なお、冷却部は、たとえば、コイルを収容するリアクトルケースであり、コイルの底面に対向する底壁の内表面に凹部が設けられている。また、冷却部は、たとえば、底壁の外表面が冷却水などの冷媒によって冷却される冷却器である。次に、可動ブロックを、冷却部の凹部に収容し、放熱シートの外周端部に隣接させ、冷却部に対して移動可能な状態で設置する。
【００１４】
このように、冷却部の凹部に可動ブロックを収容して放熱シートの外周端部に隣接させた状態では、可動ブロックと放熱シートの外周端部との間に隙間が形成されていてもよい。また、凹部の内側壁に可動ブロックを当接させることで、可動ブロックを位置決めしてもよい。このとき、可動ブロックの傾斜面は、放熱シートの外周端部と反対の方向を向き、凹部の内側壁に対向している。より詳細には、可動ブロックの傾斜面は、放熱シートの厚さ方向に直交する面方向において、凹部の内側壁に対向している。
【００１５】
また、冷却部の凹部に可動ブロックを収容して放熱シートの外周端部に隣接させた状態で、可動ブロックの傾斜面は、凹部の底面に近付くほど、放熱シートの外周端部から離れるように、放熱シートの厚さ方向に対して傾斜している。一方、可動ブロックと放熱シートの外周端部の互いに対向する面は、たとえば、放熱シートの厚さ方向におおむね平行である。すなわち、可動ブロックは、放熱シートの外周端部に対向する端面と反対側の端面が放熱シートの厚さ方向に対して傾斜し、凹部の底面から離隔した端部よりも、凹部の底面に近接した端部の方が、放熱シートの面方向における寸法が大きくなっている。
【００１６】
次に、コイルを覆う樹脂部に設けられた突起部を、冷却部の凹部に収容された可動ブロックと冷却部の凹部の内側壁との間に嵌合させる。突起部は、たとえば、樹脂部の冷却部に対向する端部から、冷却部に設けられた凹部の底面へ向けて、放熱シートの厚さ方向に突出している。また、突起部は、放熱シートの厚さ方向に対して傾斜する傾斜面を有している。この突起部の傾斜面と、可動ブロックの傾斜面は、たとえば、互いに平行であり、突起部を可動ブロックと冷却部の凹部の内側壁との間に嵌合させた状態で互いに対向する。
【００１７】
また、突起部を可動ブロックと冷却部の凹部の内側壁との間に嵌合させた状態で、突起部の傾斜面は、凹部の内側壁と反対側に設けられ、凹部の底面に近付くほど、放熱シートの外周端部から離れるように、放熱シートの厚さ方向に対して傾斜している。一方、突起部と凹部の内側壁の互いに対向する面は、たとえば、放熱シートの厚さ方向におおむね平行である。すなわち、突起部は、冷却部の凹部の内側壁に対向する端面と反対側の端面が放熱シートの厚さ方向に対して傾斜し、凹部の底面に近接した先端部よりも、凹部の底面から離隔した基端部の方が、放熱シートの面方向における寸法が大きくなっている。
【００１８】
ここで、前述のように、可動ブロックと冷却部の凹部の側壁面とが当接している場合、放熱シートの面方向における可動ブロックの傾斜面と凹部の内側壁との間隔は、たとえば同方向における突起部の寸法よりも小さくなる。この場合、突起部を可動ブロックと凹部の内側壁との間に嵌合させていくと、突起部の傾斜面と可動ブロックの傾斜面が当接して摺動する。そして、突起部の傾斜面によって可動ブロックの傾斜面が放熱シートの外周端部へ向けて押され、可動ブロックが冷却部の凹部の底面に沿って放熱シートの外周端部へ向けて移動する。
【００１９】
また、樹脂部の突起部を可動ブロックと冷却部の凹部の内側壁との間に嵌合させていくと、樹脂部から露出したコイルの底面が放熱シートに押し付けられ、放熱シートがコイルの底面によって凹部の底面に押し付けられる。これにより、放熱シートがコイルの底面と凹部の底面との間で厚さ方向に圧縮されて面方向に広がるように変形し、放熱シートの外周端部が可動ブロックに接した状態になる。
【００２０】
この状態では、可動ブロックと凹部の内側壁との間に嵌合した突起部によって可動ブロックの移動が規制され、放熱シートの面方向の変形が可動ブロックによって阻止される。すなわち、放熱シートがコイルの底面によって冷却部の凹部の底面に押し付けられた状態で、放熱シートの面方向の変形が可動ブロックによって阻止される。したがって、この態様のリアクトルによれば、可動ブロックと突起部によって時間の経過に伴う放熱シートの変形を抑制しつつ、コイルの底面を放熱シートに押し付けてコイルの放熱性低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様によれば、時間の経過に伴う放熱シートの変形を抑制することができ、コイルの放熱性低下を抑制可能なリアクトルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るリアクトルの模式的な分解斜視図。
【図２】図１に示すリアクトルの組立後におけるII−II線に沿う模式的な断面図。
【図３Ａ】図２に示すリアクトルの製造方法の一工程を説明する模式的な断面図。
【図３Ｂ】図２に示すリアクトルの製造方法の一工程を説明する模式的な断面図。
【図３Ｃ】図２に示すリアクトルの製造方法の一工程を説明する模式的な断面図。
【図３Ｄ】図２に示すリアクトルの製造方法の一工程を説明する模式的な断面図。
【図４】従来と実施形態のリアクトルの耐久後のコイルの最高温度を比較したグラフ。
【図５Ａ】従来のリアクトルの組み立て直後の状態を示す模式的な断面図。
【図５Ｂ】図５Ａに示す従来のリアクトルの経時劣化を示す模式的な断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明に係るリアクトルの一実施形態を説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るリアクトル１００の模式的な分解斜視図である。図２は、図１に示すリアクトル１００の組立後におけるII−II線に沿う模式的な断面図である。本実施形態のリアクトル１００は、たとえば、燃料電池自動車、電気自動車、ハイブリッド自動車など、モータによって駆動される車両に搭載され、電圧を変換するコンバータに使用される。
【００２５】
本実施形態のリアクトル１００は、コイル１０と、コイル１０の底面１０ｂを露出させた状態でコイル１０を覆う樹脂部２０と、コイル１０の底面１０ｂに接する放熱シート３０と、放熱シート３０を収容する凹部４１を有する冷却部４０とを備え、放熱シート３０がコイル１０によって凹部４１の底面４１ｂに押し付けられている。さらに、本実施形態のリアクトル１００は、凹部４１に収容され、放熱シート３０の外周端部３１に隣接して可動に設置された可動ブロック５０を備えている。また、樹脂部２０は、凹部４１の内側壁４１ａと可動ブロック５０との間に嵌合する突起部６０を有している。
【００２６】
詳細については後述するが、本実施形態のリアクトル１００は、次の構成を特徴としている。可動ブロック５０および突起部６０が、それぞれ、放熱シート３０の厚さ方向に対して傾斜して互いに対向する傾斜面５１，６１を有している。これらの傾斜面５１，６１は、突起部６０の先端から基端に近付くほど放熱シート３０の外周端部３１に近付くように傾斜している。以下、本実施形態のリアクトル１００の各部を詳細に説明する。
【００２７】
コイル１０は、たとえば、銅などの電気抵抗の小さい金属を素材とする平角線を、９０度の角度で繰り返し屈曲させて螺旋状に巻回することによって形成されている。これにより、コイル１０は、上面１０ａ、底面１０ｂおよび左右の側面１０ｃ，１０ｄを有する矩形筒状の形状に形成されている。コイル１０は、内側と外側にコイル１０の中心軸に沿って延びるコア７０を備えている。コイル１０は、たとえば、中心軸方向に対向する一対のＥ字型のコア７０を備えている。なお、コア７０は、Ｅ字型に限定されず、コイル１０に挿入された直方体型や、コ字型などの任意の形状を有することができる。
【００２８】
コア７０は、たとえば、コイル１０の中心軸に平行に延びる三本の軸部７１，７２，７３と、コイル１０の径方向に延びて三本の軸部７１，７２，７３の一端を連結する連結部７４とを有している。コア７０の三本の軸部７１，７２，７３のうち、中央の軸部７２はコイル１０の内部に挿入され、両側の軸部７１，７３は、コイル１０の左右の側面１０ｃ，１０ｄに沿って配置されている。一対のＥ字型のコア７０の中央の軸部７２は、コイル１０の中心軸方向の両端からコイル１０の内部に挿入され、互いの軸部７２の先端部の間に空隙を有している。一対のＥ字型のコア７０の両側の軸部７１，７３は、コイル１０の中心軸方向の両端からコイル１０の左右の側面１０ｃ，１０ｄに沿って配置され、互いの軸部７１，７３の先端部が接している。
【００２９】
樹脂部２０は、少なくともコイル１０の底面１０ｂを露出させた状態でコイル１０を覆うように設けられたモールド材である。図１および図２に示す例において、樹脂部２０は、コイル１０の上面１０ａの一部を露出させている。樹脂部２０は、たとえば、インサート成形によって、コイル１０の底面１０ｂを露出させた状態でコイル１０を覆うように形成することができる。図１および図２に示す例において、樹脂部２０は、コイル１０の側面１０ｃ，１０ｄに配置されたコア７０の軸部７１，７３を覆っている。コイル１０とコア７０と樹脂部２０によって、組立体８０が構成されている。
【００３０】
冷却部４０は、たとえば、コイル１０を収容するリアクトルケースであり、コイル１０の底面１０ｂに対向する底壁４２の内表面に放熱シート３０を収容する凹部４１が設けられている。凹部４１は、たとえば、リアクトルケースに設けられた段差または溝である。冷却部４０は、たとえば、底壁４２の外表面が冷却水などの冷媒によって冷却される冷却器である。
【００３１】
冷却部４０の凹部４１は、コイル１０の底面１０ｂにおおむね平行な矩形の底面４１ｂと、底面４１ｂの周縁の各辺からおおむね垂直に立ち上がる内側壁４１ａを有している。凹部４１は、たとえば、図２に示すように、コイル１０の底面１０ｂを含む下端部と、コイル１０を覆う樹脂部２０に設けられた一対の突起部６０と、一対の突起部６０の内側に配置された一対の可動ブロック５０と、一対の可動ブロック５０の内側に配置された矩形の放熱シート３０とを収容している。
【００３２】
図１に示す例において、冷却部４０は、コイル１０の中心軸方向における凹部４１の両側に、台座状の一対の支持部４３を有している。一対の支持部４３は、たとえば、コア７０の下面の高さ調節するために、底壁４２の内表面から所定の高さを有している。一対の支持部４３は、上面がコイル１０の中心軸に平行な平坦面とされている。支持部４３の上面の中央部には、放熱シート３０が配置されている。一対の支持部４３は、たとえば、放熱シート３０を介して、コイル１０の中心軸方向の両端に配置された一対のコア７０の連結部７４の下面を支持している。
【００３３】
放熱シート３０は、たとえば、電気絶縁性と弾性を有する材料によって形成され、コイル１０の熱を冷却部４０に効率よく放熱するために必要な熱伝導性を有している。放熱シート３０は、たとえば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはウレタン樹脂製であり、柔軟性を有している。
【００３４】
冷却部４０の凹部４１に収容された放熱シート３０は、たとえば、凹部４１の深さとおおむね等しい厚さを有する矩形のシートであり、凹部４１の底面４１ｂの中央部に配置され、コイル１０の底面１０ｂに対向している。凹部４１に収容された放熱シート３０は、コイル１０によって凹部４１の底面４１ｂに押し付けられ、コイル１０の底面１０ｂと凹部４１の底面４１ｂとの間で厚さ方向に圧縮されている。凹部４１に収容された放熱シート３０は、たとえば、コイル１０の底面１０ｂの寸法よりも一回り大きい寸法を有している。
【００３５】
可動ブロック５０は、前述のように、冷却部４０の凹部４１に収容され、放熱シート３０の外周端部３１に隣接して可動に設置されている。可動ブロック５０は、たとえば、図１に示すように、コイル１０の中心軸に直交し、コイル１０の底面１０ｂに沿う方向において、凹部４１の一端と他端に配置され、コイル１０の中心軸に沿う方向に延びている。可動ブロック５０は、凹部４１の底面４１ｂの上に固定されない状態で配置されている。これにより、可動ブロック５０は、たとえば、コイル１０の中心軸方向に対して直交する方向であって、凹部４１の底面４１ｂに沿う方向に、移動可能に設置されている。
【００３６】
可動ブロック５０の材料としては、たとえば、樹脂部２０と同様の樹脂材料を用いることができる。なお、可動ブロック５０の材料は、樹脂部２０と同様の樹脂材料に限定されず、たとえば、引張強度が１３０[ＭＰａ]以上の任意の熱可塑性樹脂を用いることができる。ただし、可動ブロック５０の電気絶縁性は、１０［ｋＶ／ｍｍ］以上であることが好ましく、１５［ｋＶ／ｍｍ］以上であることがより好ましく、２０［ｋＶ／ｍｍ］以上であることがさらに好ましい。
【００３７】
樹脂部２０は、前述のように、冷却部４０に設けられた凹部４１の内側壁４１ａと可動ブロック５０との間に嵌合する突起部６０を有している。突起部６０は、たとえば、図２に示すように、コイル１０の中心軸に直交し、コイル１０の底面１０ｂに沿う方向において、樹脂部２０の底面２０ｂの一端と他端に配置され、図１に示すように、コイル１０の中心軸に沿う方向に延びている。突起部６０は、たとえば、樹脂部２０と一体に成形され、樹脂部２０と同じ材質の樹脂によって形成された樹脂突部である。突起部６０は、たとえば、組立体８０側の足である。なお、突起部６０の材料は、樹脂部２０と同様の材料に限定されず、たとえば、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＡＩ、ＰＥＳ等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００３８】
可動ブロック５０および突起部６０は、それぞれ、放熱シート３０の厚さ方向に対して傾斜して互いに対向する傾斜面５１，６１を有している。これらの傾斜面５１，６１は、突起部６０の先端から基端に近付くほど放熱シート３０の外周端部３１に近付くように傾斜している。換言すると、可動ブロック５０の傾斜面５１と突起部６０の傾斜面６１は、それぞれ、凹部４１の底面４１ｂから放熱シート３０の厚さ方向に離隔するほど放熱シート３０の外周端部３１に近付くように、放熱シート３０の厚さ方向に対して傾斜している。可動ブロック５０の傾斜面５１と突起部６０の傾斜面６１は、たとえば、互いに平行である。
【００３９】
放熱シート３０の厚さ方向において、可動ブロック５０の高さは、たとえば、突起部６０の突出高さ、凹部４１の深さ、放熱シート３０の厚さなどにおおむね揃えられている。可動ブロック５０の底面５２と、放熱シート３０の外周端部３１に対向する側面５３との間の角度は、可動ブロック５０の設置時の転倒を防止するために、たとえば、直角または９０度以下の角度である。また、可動ブロック５０の底面５２と傾斜面５１との間の角度は、たとえば、９０度未満の角度である。可動ブロック５０の上面５４は、可動ブロック５０の底面５２、コイル１０の底面１０ｂ、および樹脂部２０の底面２０ｂにおおむね平行である。図２に示す組み立て後の状態において、可動ブロック５０の上面５４は、樹脂部２０の底面２０ｂに接していてもよい。
【００４０】
冷却部４０の凹部４１の内側壁４１ａに対向する突起部６０の側面６２と、樹脂部２０の底面２０ｂとの間の角度は、おおむね直角である。凹部４１の底面４１ｂに対向する突起部６０の先端面６３は、凹部４１の底面４１ｂにおおむね平行であり、凹部４１の底面４１ｂに接している。凹部４１の深さ、すなわち溝高さまたは段差の高さは、たとえば、樹脂部２０の底面２０ｂから突起部６０の先端面６３までの突起部６０の突出高さの１／２以上である。突起部６０の傾斜面６１と樹脂部２０の底面２０ｂとの間の角度は、可動ブロック５０の底面５２と傾斜面５１との間の角度とおおむね等しくなっている。
【００４１】
以下、本実施形態のリアクトル１００の作用について、本実施形態のリアクトル１００の製造方法の説明を交えつつ、従来のリアクトル９００との対比に基づいて説明する。
【００４２】
図５Ａは、従来のリアクトル９００の組み立て直後の状態を示す模式的な断面図である。図５Ｂは、図５Ａに示す従来のリアクトル９００の経時劣化を示す模式的な断面図である。従来のリアクトル９００は、リアクトルケース９４０と、リアクトルケース９４０の底壁９４２に設けられた凹部９４１と、凹部９４１に収容された放熱シート９３０を備えている。また、従来のリアクトル９００は、コイル９１０と、コイル９１０を中心軸方向に貫通するコア９７０と、コイル９１０の底面９１０ｂを露出させた状態でコイル９１０およびコア９７０を覆う樹脂カバー９２０と、押さえ枠９６０とを備えている。
【００４３】
この従来のリアクトル９００は、コイル９１０の底面９１０ｂが放熱シート９３０を介して冷却器（底壁９４２）の上面に押し付けられている。押さえ枠９６０は、コイル９１０の底面９１０ｂの外周に沿って延びて、放熱シート９３０をリアクトルケース９４０の凹部９４１の底面９４１ｂに向けて押し付けている。リアクトルケース９４０の底壁９４２の外面は、たとえば、冷却水ＣＷによって冷却されている。このように、従来のリアクトル９００は、作動時にコイル９１０やコア９７０に発生する熱Ｈを効率よく放熱して冷却するために、コイル９１０およびコア９７０と、リアクトルケース９４０の底壁９４２との間に、絶縁性および柔軟性を有しかつ熱伝導率の高い放熱シート９３０を設置している。
【００４４】
従来のリアクトル９００は、放熱シート９３０にコイル９１０と樹脂カバー９２０を押し付け、放熱シート９３０を圧縮することでコイル９１０やコア９７０に発生した熱Ｈを、放熱シート９３０を介してリアクトルケース９４０の底壁９４２、すなわち冷却器へ伝達させている。放熱シート９３０は柔軟性および弾性を有するため、コイル９１０と樹脂カバー９２０に放熱シート９３０による反力が作用する。しかし、押さえ枠９６０と放熱シート９３０の当接面が限定されていることや、押さえ枠９６０が弾性変形して放熱シート９３０を押し潰すことなどにより、樹脂カバー９２０によって覆われたコイル９１０およびコア９７０を冷却器に固定する際の固定力が比較的小さくて済む。
【００４５】
しかし、従来のリアクトル９００は、押さえ枠９６０を樹脂カバー９２０に溶着する工程が必要になるだけでなく、押さえ枠９６０によって放熱シート９３０の外周端部９３１を押し潰すために、放熱シート９３０の寸法を大きくする必要がある。また、放熱シート９３０は、圧縮された状態で組み付けられるため、時間の経過に伴ってクリープ変形が生じ、図５Ｂに示すように、反発力が低下してコイル９１０と接触しなくなり、コイル９１０からリアクトルケース９４０への熱Ｈの伝達が阻害されるおそれがある。
【００４６】
より詳細には、放熱シート９３０はコイル９１０により圧縮されているため、厚さ方向に直交する面方向にクリープ変形して延び広がろうとする。また、放熱シート９３０は、信頼性試験などにより反発力が低下し、延び広がったままの状態を保持してしまう。これを、放熱シート９３０の「へたり」と呼ぶ場合がある。また、放熱シート９３０は、コイル９１０に対する接着性を有しないため、反発力を失った放熱シート９３０は、コイル９１０との界面に隙間Ｇを発生させてしまうおそれがある。
【００４７】
これに対し、本実施形態のリアクトル１００は、従来のリアクトル１００と同様に、コイル１０と、コイル１０の底面１０ｂを露出させた状態でコイル１０を覆う樹脂部２０と、コイル１０の底面１０ｂに接する放熱シート３０と、放熱シート３０を収容する凹部４１を有する冷却部４０とを備えている。また、放熱シート３０がコイル１０によって凹部４１の底面４１ｂに押し付けられている。しかし、本実施形態のリアクトル１００は、前述のように、凹部４１に収容され、放熱シート３０の外周端部３１に隣接して可動に設置された可動ブロック５０を備えている。さらに、樹脂部２０は、凹部４１の内側壁４１ａと可動ブロック５０との間に嵌合する突起部６０を有している。そして、可動ブロック５０および突起部６０は、それぞれ、放熱シート３０の厚さ方向に対して傾斜して互いに対向する傾斜面５１，６１を有している。これらの傾斜面５１，６１は、突起部６０の先端から基端に近付くほど放熱シート３０の外周端部３１に近付くように傾斜している。
【００４８】
図３Ａから図３Ｄは、図１および図２に示すリアクトル１００の製造方法の一工程を説明する模式的な断面図である。なお、図３Ｂは、図３Ａに示すIII-B部の拡大図である。本実施形態のリアクトル１００は、たとえば、次の手順によって組み立てることができる。まず、図１に示すように、冷却部４０の凹部４１に放熱シート３０を収容する。次に、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、可動ブロック５０を、冷却部４０の凹部４１に収容し、冷却部４０に対して移動可能な状態で設置する。このとき、可動ブロック５０を、凹部４１の内側壁４１ａに当接させて位置決めする。
【００４９】
このように、冷却部４０に凹部４１または溝部もしくは段差を設けることで、冷却部４０に対する可動ブロック５０の位置決めが可能になり、位置決めピンが不要になる。また、可動ブロック５０は、独立した部材であり、他の部材に対して溶着などによる固定を要しない。したがって、従来のリアクトル９００のような押さえ枠９６０を樹脂カバー９２０に溶着する工程を省略することができ、本実施形態のリアクトル１００の製造工程を簡略化することが可能になる。
【００５０】
次に、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、コイル１０を覆う樹脂部２０に設けられた突起部６０を、冷却部４０の凹部４１に収容された可動ブロック５０と凹部４１の内側壁４１ａとの間に嵌合させる。ここで、可動ブロック５０および突起部６０は、それぞれ、放熱シート３０の厚さ方向に対して傾斜して互いに対向する傾斜面５１，６１を有している。これらの傾斜面５１，６１は、突起部６０の先端から基端に近付くほど放熱シート３０の外周端部３１に近付くように傾斜している。
【００５１】
そのため、突起部６０を可動ブロック５０と凹部４１の内側壁４１ａとの間に嵌合させていくと、図３Ｃに示すように、可動ブロック５０と突起部６０の傾斜面６１と可動ブロック５０の傾斜面５１とが接して摺動する。そして、突起部６０の先端面６３が凹部４１の底面４１ｂに近付くにつれて、組み付け時の荷重により、突起部６０によって可動ブロック５０が初期位置Ｐ１から放熱シート３０の外周端部３１へ向けて押し込まれ、凹部４１の底面４１ｂに沿って移動する。
【００５２】
また、コイル１０の底面１０ｂと凹部４１の底面４１ｂとの間隔が狭まり、コイル１０の底面１０ｂが放熱シート３０の上面に接し、放熱シート３０がコイル１０の底面１０ｂによって凹部４１の底面４１ｂに押し付けられる。これにより、図３Ｃに示すように、放熱シート３０が厚さ方向に直交する面方向に変形し、放熱シート３０の外周端部３１が初期位置Ｐ２よりも外側に移動する。
【００５３】
最終的には、図３Ｄに示すように、突起部６０の先端面６３が凹部４１の底面４１ｂに接し、突起部６０によって可動ブロック５０が初期位置Ｐ１から放熱シート３０の外周端部３１へ向けて最も押し込まれた状態になる。また、放熱シート３０の面方向の変形が増加し、放熱シート３０の外周端部３１がさらに外側に移動し、可動ブロック５０に接する。このとき、放熱シート３０がコイル１０によって押圧されて面方向に延びるので、可動ブロック５０は、転倒したり浮き上がったりすることなく、放熱シート３０の外周端部３１に接する。
【００５４】
これにより、放熱シート３０は、コイル１０の底面１０ｂまたはコイル１０の底面１０ｂおよび樹脂部２０の底面２０ｂによって凹部４１の底面４１ｂに押し付けられて圧縮された状態で、一対の可動ブロック５０と一対の突起部６０の間に閉じ込められ、放熱シート３０の面方向の変形が規制される。さらに、凹部４１の内側壁４１ａによって突起部６０の変形が防止され、放熱シート３０の面方向の変形をより確実に防止することができる。
【００５５】
したがって、本実施形態のリアクトル１００によれば、時間の経過に伴う放熱シート３０の面方向の変形を抑制して、放熱シート３０の反発力の低下を抑制することができ、コイル１０と放熱シート３０との接触を長期間にわたって維持し、コイル１０の放熱性低下を抑制することができる。すなわち、放熱シート３０の「へたり」によってコイル１０と放熱シート３０との接触不良が生じるのを、放熱シート３０を完全に閉じ込める構造と、可動ブロック５０によって放熱シート３０に面方向内側の力をかけ続ける構成により、リアクトル１００の長期信頼性を向上させることができる。
【００５６】
また、本実施形態のリアクトル１００は、放熱シート３０の外周端部３１を四方から押さえ枠９６０で押し潰す必要がなく、一対の可動ブロック５０を放熱シート３０の互いに対向する二方向の外周端部３１から押し付ける構造になっている。そのため、放熱シート３０の寸法を従来よりも小さくすることができる。また、押さえ枠９６０を用いる必要がなく、樹脂材料の使用量を削減し、コストを低減することができる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態のリアクトル１００は、コイル１０の底面１０ｂが放熱シート３０を介して冷却器（冷却部４０）に押し付けられる。リアクトル１００は、コイル１０の底面１０ｂを収容する段差または溝（凹部４１）を備えるリアクトルケース（冷却部４０）と、段差または溝の内部に移動可能な状態で設置され、段差または溝に向かって下る傾斜面５１を有する可動ブロック５０と、コイル１０の底面１０ｂ以外をモールド材（樹脂部２０）で覆い、可動ブロック５０の傾斜面５１と互いに嵌め合わされる傾斜面６１を有する樹脂突部（突起部６０）とを備えている。そして、樹脂突部の傾斜面６１と可動ブロック５０の傾斜面５１とが嵌め合された状態で放熱シート３０を可動ブロック５０で密閉する。
【００５８】
この構成により、本実施形態のリアクトル１００は、リアクトルケースの段差を可動ブロック５０の位置決めとして利用することができ、可動ブロック５０と樹脂突部の傾斜面５１，６１で可動ブロック５０を放熱シート３０内方へ押圧し、放熱シート３０の経時劣化による横方向への広がりを防ぐことができる。したがって、本実施形態のリアクトル１００によれば、時間の経過に伴う放熱シート３０の変形を抑制することができ、コイル１０の放熱性低下を抑制可能なリアクトル１００を提供することができる。
【００５９】
図４は、従来のリアクトル９００の耐久後のコイル９１０の最高温度と、本実施形態のリアクトル１００の耐久後のコイルの最高温度を比較したグラフである。図４では、従来のリアクトル９００の耐久後のコイル９１０の最高温度を１００［％］として、本実施形態のリアクトル１００の耐久後のコイルの最高温度［％］を示している。本実施形態のリアクトル１００は、従来のリアクトル９００と比較して、長期間にわたる耐久後のコイル１０の最高温度を、たとえば８５［％］から７０［％］程度まで低下させることができる。
【００６０】
以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１０    コイル
１０ｂ  底面
２０    樹脂部（モールド材）
３０    放熱シート
４０    冷却部（冷却器、リアクトルケース）
４１    凹部（段差または溝）
５０    可動ブロック
５１    傾斜面
６０    突起部（樹脂突部）
６１    傾斜面
１００  リアクトル
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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