(57)【要約】      （修正有）【課題】振動の抑制と放熱効率の向上の両立を図りつつ、組み付け性・分解性を確保することができるリアクトル構造体を提供する。【解決手段】伝熱体４・５・６は、ゲル状でリアクトルコア２の素材に比して熱伝達率の大きい素材からなる固体であり、伝熱体４・５および接触部を有し、各伝熱体および接触部には、ラック状の各歯合部を形成するとともに、各コア部材には、各歯合部に歯合する歯合部をそれぞれ形成し、各歯合部の歯筋の位相を、互いにリアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異ならせて、各歯合部の歯筋の位相を、互いにリアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異ならせて、さらに、各歯合部の歯筋の位相を互いに異ならせ、かつ、各歯合部の歯筋の位相を互いに異ならせる。【選択図】図１
2015050435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の略Ｕ字状のコア部材を、ギャップ層を介して端部同士を突き合わせて構成した環状のリアクトルコアと、
前記ギャップ層を被装するコイルと、
前記リアクトルコアにおける前記コイルによって被装されない部位に接し、該リアクトルコアからの放熱を促進させる伝熱体と、
を有するリアクトル構造体であって、
前記伝熱体は、
ゲル状で前記リアクトルコアの素材に比して熱伝達率の大きい素材からなる固体であり、
一方の前記コア部材の、前記リアクトルコアの軸線方向において相対する上下の各側面にそれぞれ接する第一および第二の接触部と、他方の前記コア部材の、前記リアクトルコアの軸線方向において相対する上下の各側面にそれぞれ接する第三および第四の接触部と、を有し、
第一から第四の前記各接触部の前記各コア部材と接触する各部位には、複数の山部と谷部が連続するラック状の第一から第四の歯合部をそれぞれに形成するとともに、
前記各コア部材の第一から第四の前記各接触部と接触する各部位には、複数の山部と谷部が連続し、前記第一から第四の歯合部にそれぞれ歯合するラック状の第五から第八の歯合部をそれぞれに形成し、
前記第一および第二の各接触部における前記各歯合部の歯筋の位相を、互いに前記リアクトルコアの軸線に平行な軸回りに９０度異ならせて、
かつ、
前記第三および第四の各接触部における前記各歯合部の歯筋の位相を、互いに前記リアクトルコアの軸線に平行な軸回りに９０度異ならせて、
さらに、
前記リアクトルコアの上側における前記第一と第三の各接触部における前記各歯合部の歯筋の位相を互いに異ならせるとともに、前記リアクトルコアの下側における前記第二と第四の各接触部における前記各歯合部の歯筋の位相を互いに異ならせる、
ことを特徴とするリアクトル構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱を促進するための伝熱体を備えながら、分解性に優れたリアクトル構造体の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
リアクトル構造体は、磁気飽和を防ぐ目的で磁気回路内にギャップを有しており、高周波電流を流すことで発生する磁界により、ギャップ付近に電磁力が発生する。そして、リアクトル構造体は、このギャップ付近で生じる電磁加振力が要因となって、振動する。
このためリアクトル構造体では、高周波電流を流したときに発生する振動を抑制するための技術が種々検討されている。
リアクトル構造体の振動を抑制するための技術としては、例えば、以下に示す特許文献１に開示されている技術があり、公知となっている。
【０００３】
特許文献１に開示されている従来技術では、リアクトルの取り付け部にバネ構造を設けることにより、振動を抑制する構成としている。
【０００４】
また、リアクトル構造体は、高周波電流を流したときに発熱するため、その熱を効率よく放熱するための技術についても種々検討されている。
リアクトル構造体の放熱性を向上させるための技術としては、例えば、以下に示す特許文献２に開示されている技術があり、公知となっている。
【０００５】
特許文献２に開示されている従来技術では、コイルを山形にし、放熱面積を増大させることで、効率良く放熱を行うことができる構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２８６５３号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示された従来技術では、振動を防止するためにバネ構造を別途設ける必要があるため、リアクトル構造体の構造が複雑化し、ひいては、製造コストの増大につながるという問題があった。
また、特許文献２に示された従来技術では、コイルを山形に形成し、コイルの内部に傾斜があるため、コアを挿入しづらいという問題があった。
また、このようなリアクトル構造体では、組み付け性・分解性が悪く、ひいては、生産性・メンテナンス性が悪化するという問題があった。
【０００８】
このため、組み付け性・分解性が良く、かつ、振動の抑制と放熱効率の向上を両立することができるリアクトル構造体の開発が望まれていた。
【０００９】
本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、振動の抑制と放熱効率の向上の両立を図りつつ、組み付け性・分解性を確保することができるリアクトル構造体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１においては、一対の略Ｕ字状のコア部材を、ギャップ層を介して端部同士を突き合わせて構成した環状のリアクトルコアと、前記ギャップ層を被装するコイルと、前記リアクトルコアにおける前記コイルによって被装されない部位に接し、該リアクトルコアからの放熱を促進させる伝熱体と、を有するリアクトル構造体であって、前記伝熱体は、ゲル状で前記リアクトルコアの素材に比して熱伝達率の大きい素材からなる固体であり、一方の前記コア部材の、前記リアクトルコアの軸線方向において相対する上下の各側面にそれぞれ接する第一および第二の接触部と、他方の前記コア部材の、前記リアクトルコアの軸線方向において相対する上下の各側面にそれぞれ接する第三および第四の接触部と、を有し、第一から第四の前記各接触部の前記各コア部材と接触する各部位には、複数の山部と谷部が連続するラック状の第一から第四の歯合部をそれぞれに形成するとともに、前記各コア部材の第一から第四の前記各接触部と接触する各部位には、複数の山部と谷部が連続し、前記第一から第四の歯合部にそれぞれ歯合するラック状の第五から第八の歯合部をそれぞれに形成し、前記第一および第二の各接触部における前記各歯合部の歯筋の位相を、互いに前記リアクトルコアの軸線に平行な軸回りに９０度異ならせて、かつ、前記第三および第四の各接触部における前記各歯合部の歯筋の位相を、互いに前記リアクトルコアの軸線に平行な軸回りに９０度異ならせて、さらに、前記リアクトルコアの上側における前記第一と第三の各接触部における前記各歯合部の歯筋の位相を互いに異ならせるとともに、前記リアクトルコアの下側における前記第二と第四の各接触部における前記各歯合部の歯筋の位相を互いに異ならせるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
請求項１においては、リアクトルコアで生じた振動が外部に伝達されるの抑制しつつ、リアクトルコアからの放熱効率の向上を図りながら、さらにリアクトル構造体の組み付け性・分解性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るリアクトル構造体の全体構成を示す斜視模式図。
【図２】本発明の一実施形態に係るリアクトル構造体を構成する伝熱体を示す斜視模式図。
【図３】本発明の一実施形態に係るリアクトル構造体を構成するコアを示す斜視模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施形態に係るリアクトル構造体の全体構成について、図１〜図３を用いて説明をする。
図１に示す如く、本発明の一実施形態に係るリアクトル構造体１は、リアクトルコア２と、コイル３・３と、伝熱体４・５・６と、を備える構成としている。
尚、以下の説明では、通常使用時の配置状態にあるリアクトル構造体１の周囲において、図１に示すようなＸＹＺ座標系を規定するものとし、リアクトル構造体１の長さ方向をＸ軸方向、幅さ方向をＹ軸方向、高さ方向をＺ軸方向、としてそれぞれ規定する。
【００１６】
図１および図２に示す如く、リアクトルコア２は、略Ｕ字状である一対のコア部材１１・１２と、略Ｉ字状のコア部材１３・１４を備えており、一対のコア部材１１・１２を、Ｕ字形状における開放側の端部同士を突き合わせて、コア部材１３・１４を介して対向させる構成としている。
そして、リアクトルコア２では、各コア部材１１・１２・１３・１４の間に、それぞれギャップ層１５・１５・１５・１５を形成している。
また、リアクトル構造体１におけるリアクトルコア２は、軸線が鉛直方向（Ｚ軸方向に平行）に向くように配置され、平面視（Ｚ軸方向視）において環状となっている。
【００１７】
コイル３・３は、リアクトルコア２における各ギャップ層１５・１５・・・を被装する位置に配置され、各コイル３・３の軸線方向が、Ｘ軸方向に平行となっている。
そして、コイル３の軸線方向における両端部にはボビン１６・１６を配置し、該ボビン１６・１６によって、リアクトルコア２に対するコイル３の位置を規制している。
【００１８】
また、リアクトル構造体１では、リアクトルコア２におけるコイル３・３によって被装されていない部位に対して、リアクトルコア２からの放熱を促進させるための部材である伝熱体４・５・６を接触させる構成としている。
【００１９】
各伝熱体４・５・６は、弾性を有するゲル状の物質を固体状に成形した部材であり、リアクトルコア２の材質に比して熱伝達率の大きい素材で構成され、リアクトルコア２から効率よく放熱を行うとともに、リアクトルコア２で生じた振動が外部に伝達されるのを抑制するための部材である。
各伝熱体４・５・６を構成する素材としては、例えば、熱伝導性と難燃性を兼ね備えた性質を有するシリコーンゴムを採用することができる。
【００２０】
伝熱体４は、リアクトルコア２を構成するコア部材１１の上面に接触しており、コア部材１１で生じた振動を吸収するとともに、コア部材１１からの放熱を促進させる役割を果たしている。
そして、コア部材１１における伝熱体４との接触面には、山部と谷部が連続するラック状の部位である歯合部１１ａを形成しており、また、伝熱体４におけるコア部材１１との接触面には、山部と谷部が連続するラック状の部位であって、前記歯合部１１ａと歯合する形状を有する歯合部４ａを形成している。
また、コア部材１１の歯合部１１ａおよび伝熱体４の歯合部４ａは、いずれも、歯筋がＹ軸に対して平行となっている。
【００２１】
伝熱体５は、リアクトルコア２を構成するコア部材１２の上面に接触しており、コア部材１２で生じた振動を吸収するとともに、コア部材１２からの放熱を促進させる役割を果たしている。
そして、コア部材１２における伝熱体５との接触面には、山部と谷部が連続するラック状の部位である歯合部１２ａを形成しており、また、伝熱体５におけるコア部材１１との接触面には、山部と谷部が連続するラック状の部位であって、前記歯合部１２ａと歯合する形状を有する歯合部５ａを形成している。
また、コア部材１２の歯合部１２ａおよび伝熱体５の歯合部５ａは、いずれも、歯筋がＸ軸に対して平行となっている。
【００２２】
また伝熱体５は、コイル３に接続された端子１７・１７と接触しており、リアクトルコア２で生じた振動が外部に伝達させるのを抑制する構成としている。
【００２３】
伝熱体６は、リアクトルコア２を構成するコア部材１１の下面に接触する部位である接触部７と、コア部材１２の下面に接触する部位である接触部８と、を備えている。
また伝熱体６は、リアクトルコア２を被装する各コイル３・３の下方に接触し受けるための部位である受け部９・１０、を備えている。各受け部９・１０には、コイル３・３が嵌まり込む凹部９ａ・１０ａをそれぞれ形成している。
尚、伝熱体６を構成する各部７・８・９・１０は、一体的に成形されていることが好ましく、一体的に構成した場合には、リアクトル構造体１の組み立てをより容易にすることができる。
【００２４】
伝熱体６の接触部７は、リアクトルコア２を構成するコア部材１１の下面に接触しており、コア部材１１で生じた振動を吸収するとともに、コア部材１１からの放熱を促進させる役割を果たしている。
そして、コア部材１１における伝熱体６（即ち、接触部７）との接触面には、山部と谷部が連続するラック状の部位である歯合部１１ｂを形成しており、また、伝熱体６の接触部７におけるコア部材１１との接触面には、山部と谷部が連続するラック状の部位であって、前記歯合部１１ｂと歯合する形状を有する歯合部７ａを形成している。
また、コア部材１１の歯合部１１ｂおよび伝熱体６における接触部７の歯合部７ａは、いずれも、歯筋がＸ軸に対して平行となっている。
【００２５】
伝熱体６の接触部８は、リアクトルコア２を構成するコア部材１２の下面に接触しており、コア部材１２で生じた振動を吸収するとともに、コア部材１２からの放熱を促進させる役割を果たしている。
また、コア部材１２における伝熱体６（即ち、接触部８）との接触面には、山部と谷部が連続するラック状の部位である歯合部１２ｂを形成しており、また、伝熱体６の接触部８におけるコア部材１２との接触面には、山部と谷部が連続するラック状の部位であって、前記歯合部１２ｂと歯合する形状を有する歯合部８ａを形成している。
また、コア部材１２の歯合部１２ｂおよび伝熱体６における接触部８の歯合部８ａは、いずれも、歯筋がＹ軸に対して平行となっている。
【００２６】
このように、本発明の一実施形態に係るリアクトル構造体１では、リアクトルコア２と伝熱体４・５・６のそれぞれに合計８か所の歯合部４ａ・５ａ・７ａ・８ａ・１１ａ・１１ｂ・１２ａ・１２ｂを形成し、互いに歯合させる構成とすることで、組み付け性および分解性を確保している。
【００２７】
また、本発明の一実施形態に係るリアクトル構造体１では、リアクトルコア２と伝熱体４・５・６のそれぞれに合計８か所の歯合部４ａ・５ａ・７ａ・８ａ・１１ａ・１１ｂ・１２ａ・１２ｂを形成することで、伝熱体４・５・６の接触面積を増大させて、放熱効率の向上を図っている。
【００２８】
ここで、リアクトルコア２と各伝熱体４・５・６に形成された各歯合部における歯筋の位相について説明をする。
まず、図２および図３に示す如く、一側のコア部材１１に対して上下から接している伝熱体４と伝熱体６の接触部７では、それぞれに形成されている各歯合部４ａ・７ａの歯筋の位相が、リアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異なっている。
そして、各歯合部４ａ・７ａに対応するコア部材１１の各歯合部１１ａ・１１ｂの歯筋の位相も、リアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異なっている。
【００２９】
また、他側のコア部材１２に対して上下から接している伝熱体５と伝熱体６の接触部８では、それぞれに形成されている各歯合部５ａ・８ａの歯筋の位相が、リアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異なっている。
そして、各歯合部５ａ・８ａに対応するコア部材１２の各歯合部１２ａ・１２ｂの歯筋の位相も、リアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異なっている。
【００３０】
また、各コア部材１１・１２に対して上方から接している伝熱体４と伝熱体５では、それぞれに形成されている各歯合部４ａ・５ａの歯筋の位相が、リアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異なっている。
そして、各歯合部４ａ・５ａに対応するコア部材１１・１２の各歯合部１１ａ・１２ａの歯筋の位相も、リアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異なっている。
【００３１】
さらに、各コア部材１１・１２に対して下方から接している接触部７と接触部８では、それぞれに形成されている各歯合部７ａ・８ａの歯筋の位相が、リアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異なっている。
そして、各歯合部７ａ・８ａに対応するコア部材１１・１２の各歯合部１１ｂ・１２ｂの歯筋の位相も、リアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異なっている。
【００３２】
このように、本発明の一実施形態に係るリアクトル構造体１では、各歯合部４ａ・５ａ・７ａ・８ａ・１１ａ・１１ｂ・１２ａ・１２ｂのうち、隣接するもの同士の歯筋方向を直交させる構成としており、このような構成によって、リアクトルコア２に対する各伝熱体４・５・６のズレを防止する構成としている。
【００３３】
即ち、本発明の一実施形態に係るリアクトル構造体１は、一対の略Ｕ字状のコア部材１１・１２を、ギャップ層１５を介して端部同士を突き合わせて構成した環状のリアクトルコア２と、ギャップ層１５を被装するコイル３・３と、リアクトルコア２におけるコイル３・３によって被装されない部位に接し、該リアクトルコア２からの放熱を促進させる伝熱体４・５・６と、を有するものであって、伝熱体４・５・６は、ゲル状でリアクトルコア２の素材に比して熱伝達率の大きい素材からなる固体であり、一方のコア部材１１の、リアクトルコア２の軸線方向（Ｚ軸方向）において相対する上下の各側面にそれぞれ接する第一の接触部（伝熱体４）および第二の接触部７と、他方のコア部材１２の、リアクトルコア２の軸線方向（Ｚ軸方向）において相対する上下の各側面にそれぞれ接する第三の接触部（伝熱体５）および第四の接触部８と、を有し、第一から第四の各接触部（伝熱体）４・７・５・８の各コア部材１１・１２と接触する各部位には、複数の山部と谷部が連続するラック状の第一から第四の歯合部４ａ・７ａ・５ａ・８ａをそれぞれに形成するとともに、各コア部材１１・１２の第一から第四の各接触部４・７・５・８と接触する各部位には、複数の山部と谷部が連続し、第一から第四の各歯合部４ａ・７ａ・５ａ・８ａにそれぞれ歯合するラック状の第五から第八の歯合部１１ａ・１１ｂ・１２ａ・１２ｂをそれぞれに形成し、第一および第二の各接触部（伝熱体）４・７における各歯合部４ａ・７ａの歯筋の位相を、互いにリアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異ならせて、かつ、第三および第四の各接触部（伝熱体）５・８における各歯合部５ａ・８ａの歯筋の位相を、互いにリアクトルコア２の軸線に平行な軸回りに９０度異ならせて、さらに、リアクトルコア２の上側に対する第一と第三の各接触部（伝熱体）４・５における各歯合部４ａ・５ａの歯筋の位相を互いに異ならせるとともに、リアクトルコア２の下側に対する第二と第四の各接触部７・８における各歯合部７ａ・８ａの歯筋の位相を互いに異ならせるものである。
【００３４】
このような構成により、リアクトルコア２で生じた振動が外部に伝達されるのを抑制しつつ、リアクトルコア２からの放熱効率の向上を図りながら、さらにリアクトル構造体１の組み付け性・分解性を確保することができる。
【００３５】
また、本発明に係るリアクトル構造体１では、リアクトルコア２を、上下から伝熱体４・５・６で挟み込む構成としており、下方から順番に伝熱体６、リアクトルコア２、伝熱体４・５を積み上げていくことで、容易に精度よく組み付けることができ、またその逆の手順を踏めば、容易に分解することもでき、メンテナンス性にも優れている。
さらに、本発明に係るリアクトル構造体１では、全体を樹脂等でモールドすることなく、位相を異ならせた各歯合部で互いを係止しあう構成とすることによって、組み付け後に自己の振動等で各部材間にズレが生じるのを防止しつつ、伝熱面積の増大を図り、ゲル状固体からなる伝熱体によって、優れた放熱性を確保することを可能にしている。
【符号の説明】
【００３６】
１      リアクトル構造体
２      リアクトルコア
３      コイル
４      伝熱体
４ａ    歯合部
５      伝熱体
５ａ    歯合部
６      伝熱体
７      接触部
７ａ    歯合部
８      接触部
８ａ    歯合部
１１    コア部材
１１ａ  歯合部
１２    コア部材
１２ａ  歯合部
１５    ギャップ層
【図１】
2015050435.tif 000003
【図２】
2015050435.tif 000004
【図３】
2015050435.tif 000005