(57)【要約】      （修正有）【課題】コイルを備えるリアクトルのプレートへの取り付け構造に関し、リアクトルのコイルとプレートの間に挟まれる伝熱シートとコイルとの密着性の低下あるいは伝熱シートの飛散を防止する技術を提供する。【解決手段】リアクトル２は、伝熱シート８を挟んで底板１０に取り付けられる。リアクトル２は、横断面が矩形のコイル３ａ、３ｂを有し、その平坦な一側面が伝熱シート８を挟んでケース底板１０に接している。コイル３ａ、３ｂとケース底板１０の間から露出する伝熱シート８を囲むように、リアクトル２と底板１０の間の隙間がガスケット６で封止されている。ガスケット６は、伝熱シート８への荷重を軽減するとともに、伝熱シート８の端が千切れてもその破片が外部へ飛散することを防止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアクトルのプレートへの取り付け構造であり、
前記リアクトルのコイルの一側面が伝熱シートを挟んで前記プレートに接しており、
前記コイルと前記プレートの間から露出する前記伝熱シートを囲むように、前記リアクトルと前記プレートの間の隙間が伸縮性素材で封止されていることを特徴とするリアクトルの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトルの取り付け構造に関する。リアクトルは、コイルを利用した受動素子である。
【背景技術】
【０００２】
リアクトルは、電圧コンバータ等に使われる。具体的に例えば、昇圧と降圧を行うことができる電圧コンバータでは、２個のスイッチング素子の直列回路の中点と低電圧側の高電位端子との間にリアクトルが接続される。電動車両の走行用モータに電力を供給する電圧コンバータ付きの電力変換器では、扱う電力が大きいためリアクトルの発熱量が大きい。そこで、電動車両などでは、伝熱シートを挟んでリアクトルのコイルを電力変換器のケースに接触させ、熱をケースに拡散させる技術が採用されることがある。なお、「ケース」は、その側壁や底板などに冷媒が通る流路が設けられいる場合もある。即ち、ケースは冷却器を兼ねている場合もある。
【０００３】
電動車両などは１０年単位で使われるため、経年劣化対策が重要である。伝熱シートを挟んでケース底面にリアクトルを取り付けた場合、伝熱シートが経年劣化で薄くなり、コイルと伝熱シートの密着性が低下する可能性がある。また、密着性が低下しないようにコイルとケースで伝熱シートを強く締めつけると、経年劣化で伝熱シートが脆くなり、伝熱シートの端が崩れてしまってその塵埃がケース内に飛散する虞もある。なお、電動車両に搭載される電力変換器は電動車両の振動を受けるが、その振動も伝熱シートの端を千切れさせる一因となる。
【０００４】
そこで、特許文献１では、ケース底面に窪みを設け、その窪みに伝熱シートを配置しつつ、その上にコイルが位置するようにリアクトルを配置する技術が提案されている。窪みは伝熱シートと同じ大きさであり、窪みの側面に伝熱シートが当接する。リアクトルを取り付けると、コイルが伝熱シートをその厚み方向に圧迫する。この圧迫により、伝熱シートが横方向（窪みの底面と伝熱シートとコイルの積層方向に垂直な方向）に拡がろうとするが、窪みの側面が伝熱シートを拘束するので伝熱シートが拡がらない。それゆえ、時間を経ても伝熱シートの厚みが薄くならず、伝熱シートとコイルの高密度の接触が保たれる。また、伝熱シートは窪みの中に収まっているので、その端が千切れてもケースの各所へ飛散することが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１１８２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術は、ケースに窪みを形成する必要がある。本明細書は、窪みを設けることなく、リアクトルのコイルとケース床面（プレート）に挟まれる伝熱シートとコイルとの密着性の低下あるいは伝熱シートの飛散を防止する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書が開示する技術は、リアクトルのプレートへの取り付け構造に関する。その構造は、リアクトルのコイルの一側面が伝熱シートを挟んでプレートに接している。さらに、コイルとプレートの間から露出する伝熱シートを囲むように、リアクトルとプレートの間の隙間が伸縮性素材で封止されていることを特徴とする。伸縮性素材とは、別言すればシール材であり、典型的にはOリングあるいはガスケットである。伸縮性素材は、より具体的には、シリコンゴムのリングである。また、「プレート」とは、リアクトルを固定する部材を表すものであり、典型的には電力変換器のケースの側壁あるいは底板である。
【０００８】
上記の構造によれば、プレートとリアクトルの間の押し付け力が伝熱シートと伸縮性素材に分散する。即ち、伝熱シートに加わる荷重が減るので伝熱シートの劣化進行が抑制される。従って、劣化によるコイルと伝熱シートの密着性低下が抑制される。また、仮に伝熱シートの端が千切れたとしても、伸縮性素材がリアクトルとプレートの間の隙間を密閉しているので、千切れた破片が四散することがない。
【発明の効果】
【０００９】
本明細書が開示する技術によれば、リアクトルを固定するプレートに窪みを設けることなく、リアクトルのコイルと床面（プレート）の間の伝熱シートとコイルとの密着性の低下あるいは飛散を防止することができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例のリアクトルの平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して実施例のリアクトル取り付け構造を説明する。図１に、ケース底板１０の上に取り付けられたリアクトル２の平面図を示す。図２は図１のII−II線に沿った断面図であり、図３は図１のIII−III線に沿った断面図である。このリアクトル２は、電動車両の走行用モータに電力を供給する電力変換器に用いられるデバイスであり、符号１０は、電力変換器の底板を示している。より具体的には、リアクトル２は、バッテリの電圧を昇圧する電圧コンバータ回路の一部品である。なお、図１では、樹脂カバー５に覆われている部品を破線で描いてある。
【００１２】
リアクトル２は、一部が平行になっているリング状のコア４と、コア４の平行部分を覆っている樹脂製のボビン７と、夫々のボビンに巻回されているコイル３ａ、３ｂと、コア４とボビン７とコイル３ａ、３ｂをモールドしている樹脂カバー５を備えている。なお、樹脂カバー５は、コイル３ａ、３ｂの全てを覆っているのではなく、コイル３ａ、３ｂの下面が樹脂カバー５から露出している。樹脂カバー５は、コア４とボビン７とコイル３ａ、３ｂのアセンブリを金型に入れ、そこに溶融樹脂を射出成形して作られる。
【００１３】
リアクトル２には、走行用のモータを駆動する大きな電流が流れるため、その発熱量が大きい。コイル３ａ、３ｂの温度上昇を抑えるため、リアクトル２は、伝熱シート８を挟んでコイル３ａ、３ｂの一側面が底板１０と接するようにケースに固定されている。なお、樹脂カバー５の側面からフランジが伸びており、リアクトル２は、そのフランジを通してボルト１９でケース（底板１０）に取り付けられている。なお、底板１０からはボルト固定用の突起１０ａが伸びており、ボルト１９はその突起１０ａに設けられた螺合孔に固定される。
【００１４】
図３によく表れているように、コイル３ａ、３ｂの横断面は矩形である。別言すれば、コイル３ａ、３ｂは、四角柱形状である。その四角柱の一つの平坦な側面が伝熱シート８を挟んで底板１０に接している。コイル３ａ、３ｂの熱は、伝熱シート８を介して底板１０に拡散し、それによってコイル３ａ、３ｂの温度上昇が抑えられる。伝熱シート８は、例えばシリコン樹脂に、熱伝導性を高める多数の金属小片を混ぜたものである。
【００１５】
樹脂カバー５の底面には、コイル３ａ、３ｂを囲むように溝５ａが設けられている。なお、樹脂カバー５の低面とは、底板１０と対向している面である。その溝５ａにガスケット６が嵌められている。溝５ａは底板１０と対向しており、ガスケット６は、溝５ａに嵌りつつ、樹脂カバー５と底板１０の間の隙間を埋めている。ガスケット６は、コイル３ａ、３ｂと底板１０の間から露出する伝熱シート８を囲むように、リアクトル２と底板１０の間の隙間を封止している。別言すれば、ガスケット６は、伝熱シート８が位置する空間を外部の空間から遮断する。
【００１６】
ガスケット６は、例えばシリコンゴムで作られており、伸縮性（反発性）を有する。図２、図３に示されているように、ガスケット６は、樹脂カバー５と底板１０に圧迫され、底板１０の側に近い部位が変形している。
【００１７】
このガスケット６の利点を説明する。図１、図２に示されているように、リアクトル２は、４本のボルト１９によって、底板１０に押し付けられるように取り付けられている。その荷重により、伝熱シート８がリアクトル２のコイル３ａ、３ｂの平坦な一側面と底板１０との間で押圧されるとともに、ガスケット６が樹脂カバー５の底面と底板１０の間で押圧される。即ち、リアクトル２を底板１０に押し付ける力は伝熱シート８とガスケット６に分散する。それゆえ、ガスケット６が無い場合と比較して、リアクトル２のボルト固定に起因して伝熱シート８に生じる応力が低減される。伝熱シート８に加わる応力が低減されることで、伝熱シート８の劣化の進行が抑制される。従って、伝熱シート８とコイル３ａ、３ｂとの高い密着性が長期にわたって確保される。
【００１８】
なお、リアクトル２自体は、伝熱シート８の反発力とガスケット６の反発力の合力に相当する締め付け力で底板１０に固定される。即ち、ガスケット６を配置することにより、リアクトル２を底板１０に強固に固定することと、伝熱シート８への荷重軽減の両立が図られる。別言すれば、ガスケット６は、伝熱シート８への荷重を軽減する。
【００１９】
また、ガスケット６は、伝熱シート８を、リアクトル２と底板１０の間の空間に封止する。それゆえ、劣化の進行、あるいは、車両振動により、伝熱シート８の端が千切れて離散しても、その離散した破片がリアクトル２と底板１０の間の空間から外へ移動することがない。即ち、ガスケット６は、伝熱シート８から生じる塵埃が閉塞空間（リアクトル２と底板１０とガスケット６で囲まれた空間）から外へ漏れることを防止する。例えば、リアクトル２が収納される電力変換器のケース内に伝熱シート８から出る塵埃が四散することが防止される。上記の利点は、底板１０に窪みを設けるなどの加工を要することなく得られるものである。但し、本明細書が開示する技術は、底板１０に窪みを設けてその中に伝熱シートを配置する態様を除外するものではないことに留意されたい。
【００２０】
ガスケット６のその他の利点を説明する。ガスケット６は、リアクトル２の振動抑制にも貢献する。その結果、さらには、ガスケット６は、車両振動が与える伝熱シート８への影響を低減する。また、ガスケット６は、リアクトル２と底板１０の間で伝熱シート８を囲っているので、伝熱シート８がずれてしまうことも防止する。別言すれば、伝熱シート８が常にコイル３ａ、３ｂと接する位置にとどまるようガスケット６が伝熱シート８の位置を規制している。この利点により、伝熱シート８を介してのコイル３ａ、３ｂから底板１０への伝熱効率が低下することが防止される。
【００２１】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。底板１０が特許請求の範囲の記載におけるプレートの一例に相当する。ガスケット６が特許請求の範囲の記載における伸縮性素材の一例に相当する。ガスケット６の代わりにＯリングを用いてもよい。ガスケット６は、シリコンゴムでなくともよい。ガスケット６は、例えば樹脂製であってもよい。実施例のリアクトル２は、リング状のコア５と２つのコイル３ａ、３ｂを有していたが、本明細書が開示する技術は、他の形状、例えば、直線状のコアと一つのコイルを有するリアクトルに適用することも好適である。
【００２２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２３】
２：リアクトル
３ａ、３ｂ：コイル
４：コア
５：樹脂カバー
５ａ：溝
６：ガスケット（伸縮素材）
７：ボビン
８：伝熱シート
１０：ケース底板（プレート）
１０ａ：ボルト固定用突起
１９：ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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