(57)【要約】  コイル装置（１００）は、第１面（１０Ａ）と、第１面（１０Ａ）と反対側に位置する第２面（１０Ｂ）とを有するコア（１０）と、第１面（１０Ａ）に沿った第１方向Ｙにおいて互いに間隔を隔てて配置されている第１部分（２０Ａ）および第２部分（２０Ｂ）とを含むコイル部材２０と、第１面（１０Ａ）および第２面（１０Ｂ）に接触しており、コア（１０）を支持する支持部（３０）とを備える。コア（１０）は、第１方向（Ｙ）において第１部分（２０Ａ）と第２部分（２０Ｂ）との間に挟まれている中脚部（１３）を含む。コア（１０）には、第１面（１０Ａ）に対して凹んでおりかつ中脚部（１３）に達する第１凹部としての第１スリット（１５）が設けられている。支持部（３０）は、第１スリット（１５）内に配置されており、かつ中脚部（１３）に接触している第１凸部（４１）を含む。
2020189291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、前記第１面と反対側に位置する第２面とを有するコアと、
前記第１面に沿った第１方向において互いに間隔を隔てて配置されている第１部分および第２部分とを含むコイルと、
前記第１面および前記第２面の少なくとも一部に接触しており、前記コアを支持する支持部とを備え、
前記コアは、前記第１方向において前記第１部分と前記第２部分との間に挟まれている中脚部を含み、
前記コアには、前記第１面に対して凹んでおりかつ前記中脚部に達する第１凹部が設けられており、
前記支持部は、前記第１凹部内に配置されておりかつ前記中脚部と接触している第１凸部を含む、コイル装置。
【請求項２】
前記第１凹部は、前記第１面に対して傾斜している第１傾斜面を有しており、
前記第１凸部は、前記第１傾斜面と接触する第１接触面を有している、請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
前記中脚部には、前記第２面に対して凹んでいる第２凹部が設けられており、
前記第１面と交差する第２方向から視て、前記第２凹部は、前記中脚部の少なくとも一部と重なっており、
前記支持部は、前記第２凹部の少なくとも一部と接触している第２凸部をさらに含む、請求項１または２に記載のコイル装置。
【請求項４】
前記第２凹部は、前記第２面に対して傾斜している第２傾斜面を有しており、
前記第２凸部は、前記第２傾斜面と接触する第２接触面を有している、請求項３に記載のコイル装置。
【請求項５】
前記第２凹部は、前記中脚部に達するように設けられており、
前記第２凸部は、前記中脚部と接触している、請求項３または４に記載のコイル装置。
【請求項６】
前記第１凹部および前記第２凹部は、連なるように設けられて、前記第１面から前記第２面に達する貫通孔として構成されている、請求項３〜５のいずれか１項に記載のコイル装置。
【請求項７】
前記第１凸部は、前記貫通孔の内部において前記第２凸部と接触している第３接触面を有している、請求項６に記載のコイル装置。
【請求項８】
前記第３接触面は、前記第１面に対して傾斜している、請求項７に記載のコイル装置。
【請求項９】
前記第１凸部は、前記第２凸部と嵌合している、請求項７または８に記載のコイル装置。
【請求項１０】
前記第１凹部は、前記第１面から前記第２面に達する貫通孔として構成されており、
前記支持部は、前記第１面と接触している第１支持部と、前記第２面と接触している第２支持部とをさらに含み、
前記第１凸部は、前記第１支持部と前記第２支持部との間を接続している、請求項１または２に記載のコイル装置。
【請求項１１】
第１コイル装置と、
前記第１方向において前記第１コイル装置上に積層された第２コイル装置とを備え、
前記第１コイル装置および前記第２コイル装置は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のコイル装置として構成されており、
前記第１コイル装置の前記支持部は、前記第２コイル装置の前記支持部と接触している、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のコイル装置。
【請求項１２】
入力される電力を変換して出力する主変換回路と、
前記主変換回路を制御する制御信号を前記主変換回路に出力する制御回路とを備え、
前記主変換回路は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のコイル装置を含む、電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル装置および電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＤＣ／ＤＣ変換装置等の電力変換装置には、平滑コイル、トランス等のコイル装置が搭載されている。電力変換装置が動作する際、コイル装置が発熱する。コイル装置の温度が上昇すると電力損失が増大するため、コイル装置には放熱構造が必要である。【０００３】
特開２０１５−７００８１号公報は、コア押え具の一部分のみがコアの上面に接触しており、コア押さえ具の他の部分とコアとの間には隙間が形成されているコイル装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−７００８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、電力変換装置に搭載されるスイッチング素子にＳｉＣ、ＧａＮ等のワイドバンドギャップ半導体が適用されている。このようなスイッチング素子は、例えば２００℃以上の高温動作が可能となっている。これに伴い、電力変換装置に搭載されるコイル装置にも、高温動作に対応するためにさらなる放熱性の向上が求められている。【０００６】
本発明の主たる目的は、従来のコイル装置と比べて、コアの放熱性が高められたコイル装置および電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るコイル装置は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有するコアと、第１面に沿った第１方向において互いに間隔を隔てて配置されている第１部分および第２部分とを含むコイルと、第１面および第２面の少なくとも一部に接触しており、コアを支持する支持部とを備える。コアは、第１方向において第１部分と第２部分との間に挟まれている中脚部を含む。コアには、第１面に対して凹んでおりかつ中脚部に達する第１凹部が設けられている。支持部は、第１凹部内に配置されておりかつ中脚部と接触している第１凸部を含む。【０００８】
本発明に係る電力変換装置は、入力される電力を変換して出力する主変換回路と、主変換回路を制御する制御信号を主変換回路に出力する制御回路とを備える。主変換回路は、上記コイル装置を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来のコイル装置と比べて、コイル装置および電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る電力変換装置の回路図である。
【図２】実施の形態１に係るコイル装置の斜視図である。
【図３】実施の形態１に係るコイル装置の分解斜視図である。
【図４】図３中の矢印ＩＶ−ＩＶから視た断面図である。
【図５】実施の形態１に係る回路装置の平面図である。
【図６】実施の形態２に係るコイル装置の断面図である。
【図７】実施の形態３に係るコイル装置の断面図である。
【図８】実施の形態４に係るコイル装置の断面図である。
【図９】実施の形態５に係るコイル装置の断面図である。
【図１０】実施の形態６に係るコイル装置の断面図である。
【図１１】図１０に示されるコアの斜視図である。
【図１２】実施の形態６に係るコイル装置のコアの変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。また、説明の便宜上、第３方向としてのＸ方向、第１方向としてのＹ方向、および第２方向としてのＺ方向が導入されている。
【００１２】
実施の形態１．
＜電力変換装置の構成＞
図１は、実施の形態１に係る電力変換装置２００の回路構成の一例を示す回路図である。図示に示されるように、電力変換装置２００は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータである。電力変換装置２００は、主変換回路と、制御回路５とを備える。主変換回路は、入力端子１１０に入力される直流電圧Ｖinを直流電圧Ｖoutに変換して、直流電圧Ｖoutを出力端子１１１から出力する。主変換回路は、入力端子１１０に接続されているインバータ回路１、トランス回路２、整流回路３、および出力端子１１１に接続されている平滑回路４を含む。制御回路５は、主変換回路を制御する制御信号を主変換回路に出力する。
【００１３】
図１に示されるように、インバータ回路１は、スイッチング素子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを含む。スイッチング素子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各々は、例えば、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）または絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などである。スイッチング素子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各々は、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）または窒化ガリウム（ＧａＮ）のような半導体材料によって形成されている。制御回路５は、スイッチング素子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに制御信号を出力するように設けられている。
【００１４】
トランス回路２は、トランス１２１を含む。トランス１２１は、インバータ回路１と接続されている一次側コイル導体と、一次側コイル導体と磁気的に結合しており、かつ整流回路３と接続されている二次側コイル導体とを備える。一次側コイル導体は例えば高電圧側コイル導体であり、二次側コイル導体は例えば低電圧側コイル導体である。インバータ回路１と一次側コイル導体との間には、共振コイル１２２が接続されている。
【００１５】
整流回路３は、ダイオード６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈを備える。ダイオード６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈの各々は、Ｓｉ、ＳｉＣまたはＧａＮのような半導体材料によって形成されている。
【００１６】
平滑回路４は、平滑コイルを構成しているコイル装置１００と、コンデンサ７とを含む。
【００１７】
電力変換装置２００は、例えばインバータ回路１と入力端子１１０との間に、フィルタコイル１２３をさらに備えている。電力変換装置２００は、例えば入力端子１１０に対してインバータ回路１と並列に接続されているコンデンサ８をさらに備えている。
【００１８】
電力変換装置２００には、例えば１００Ｖ以上６００Ｖ以下の直流電圧Ｖinが入力される。電力変換装置２００は、例えば１２Ｖ以上４８Ｖ以下の直流電圧Ｖoutを出力する。具体的には、入力端子１１０に入力された直流電圧Ｖinは、インバータ回路１によって第１の交流電圧に変換される。第１の交流電圧は、トランス回路２によって第１の交流電圧よりも低い第２の交流電圧に変換される。第２の交流電圧は、整流回路３によって整流される。平滑回路４は、整流回路３から出力された電圧を平滑にする。電力変換装置２００は、平滑回路４から出力された直流電圧Ｖoutを出力端子１１１から出力する。
【００１９】
図２は、電力変換装置２００の斜視図である。なお、図２では、電力変換装置２００の一部のみが図示されており、例えば制御回路５などは図示されていない。図２に示されるように、電力変換装置２００において、コイル装置１００は例えばプリント基板６０に搭載されている。コイル装置１００のコイル部材２０は例えばプリント基板６０の配線パターンとして形成されており、コア１０はプリント基板６０を貫通している。プリント基板６０は、第１支持部４０に支持されている。第１支持部４０は、例えば電力変換装置２００の筐体の一部を構成している。第１支持部４０を構成する材料は、金属を含む。電力変換装置２００のグラウンド電位は、第１支持部４０に接続されている。第１支持部４０は、例えば第２方向Ｚにおいてプリント基板６０と対向するように配置されておりかつコア１０を支持する第１支持部と、該第１支持部よりもプリント基板６０側に突出しておりかつプリント基板６０の外縁部を支持する第２支持部とを有している。
【００２０】
なお、プリント基板６０には、トランス１２１、共振コイル１２２、フィルタコイル１２３、入力端子１１０、出力端子１１１、スイッチング素子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、ダイオード６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ、およびコンデンサ７，８の少なくとも一つが、さらに搭載されていてもよい。
【００２１】
＜コイル装置の構成＞
図３は、コイル装置１００の分解斜視図である。図４は、図３中の矢印ＩＶ−ＩＶから視た断面図である。図５は、コイル装置１００の平面図である。図２〜図５に示されるように、実施の形態１に係るコイル装置１００は、コア１０、コイル部材２０、支持部３０（第１支持部４０および第２支持部５０）、およびプリント基板６０を備える。なお、図３〜図５において、プリント基板６０の図示は省略されている。
【００２２】
コア１０を構成する材料は、磁性材料を含む。コア１０は、例えば、マンガン−亜鉛（Ｍｎ−Ｚｎ）系フェライトもしくはニッケル−亜鉛（Ｎｉ−Ｚｎ）系フェライトのようなフェライトコア、アモルファスコアまたはアイアンダストコアである。
【００２３】
コア１０は、第１面１０Ａと、第１面１０Ａと反対側に位置する第２面１０Ｂとを有している。第１面１０Ａおよび第２面１０Ｂは、第１方向Ｙおよび第３方向Ｘに沿って延びている。第１面１０Ａおよび第２面１０Ｂの少なくとも一部は、支持部３０と接触している。第１面１０Ａの少なくとも一部は、第１支持部４０と接触している。第２面１０Ｂの少なくとも一部は、第２支持部５０と接触している。好ましくは、第１面１０Ａおよび第２面１０Ｂの全体が、支持部３０と接触している。
【００２４】
コア１０は、第３面１０Ｃと、第３面１０Ｃと反対側に位置する第４面１０Ｄとをさらに有している。第３面１０Ｃおよび第４面１０Ｄは、第２方向Ｚおよび第３方向Ｘに沿って延びている。第３面１０Ｃおよび第４面１０Ｄの少なくとも一部は、支持部３０と接触している。好ましくは、第３面１０Ｃおよび第４面１０Ｄの全体が、支持部３０と接触している。
【００２５】
コア１０は、例えば第１のコア部１０Ｉおよび第２のコア部１０Ｅを含む。第１のコア部１０Ｉおよび第２のコア部１０Ｅは、第２方向Ｚにおいて積層されている。第１のコア部１０Ｉは、第１面１０Ａと、第３面１０Ｃおよび第４面１０Ｄの一部とを有している。第２のコア部１０Ｅは、第２面１０Ｂと、第３面１０Ｃおよび第４面１０Ｄの残部とを有している。コア１０は、例えばＥＩ型コアである。
【００２６】
第１のコア部１０ＩはＩ形状を有し、第２のコア部１０ＥはＥ形状を有している。第２のコア部１０Ｅは、ベース部１４と、第２方向Ｚにおいてベース部１４に対して突出している第１外脚部１１、第２外脚部１２、および中脚部１３を有している。第１外脚部１１、第２外脚部１２、および中脚部１３の各頂面１１Ａ，１２Ａ，１３Ａは、第１のコア部１０Ｉに接触している。中脚部１３は、第１方向Ｙにおいて第１外脚部１１と第２外脚部１２との間に配置されている。第１方向Ｙにおいて第１外脚部１１と中脚部１３との間、かつ第２方向Ｚにおいて第１のコア部１０Ｉと第２のコア部１０Ｅのベース部１４との間には、第３方向Ｘにおいてコア１０を貫通する第１空間が設けられている。第１方向Ｙにおいて第２外脚部１２と中脚部１３との間、かつ第２方向Ｚにおいて第１のコア部１０Ｉと第２のコア部１０Ｅのベース部１４との間には、第３方向Ｘにおいてコア１０を貫通する第２空間が設けられている。第１空間および第２空間の各々には、コイル部材およびプリント基板６０の各一部が配置されている。具体的には、第１空間には、コイル部材２０の第１部分２０Ａおよび第１部分２０Ａが形成されているプリント基板６０の一部分が配置されている。第２空間には、第２部分２０Ｂおよび第２部分２０Ｂが形成されているプリント基板６０の他の一部分が配置されている。なお、コア１０は、ＥＩ型に限られるものではなく、例えばＥＥ型コア、Ｕ型コア、ＵＵ型コア、ＥＥＲ型コアまたはＥＲ型コアであってもよい。
【００２７】
図４に示されるように、コア１０には、支持部３０の第１凸部４１を収容する第１スリット１５と、支持部３０の第２凸部５１を収容する第２スリット１６とが設けられている。
【００２８】
第１スリット１５は、第１面１０Ａに対して凹んでいる。第１スリット１５は、第２のコア部１０Ｅに設けられている。第２方向Ｚから視て、第１スリット１５は、コイル部材２０の第１部分２０Ａと第２部分２０Ｂとの間の中央部に設けられている。第１スリット１５は、ベース部１４を貫通して中脚部１３に達するように設けられている。
【００２９】
第１スリット１５は、例えば第２のコア部１０Ｅを貫通する貫通孔として構成されている。各第１傾斜面１５Ａは、第１面１０Ａおよび中脚部１３の頂面１３Ａに接続されている。各第１傾斜面１５Ａと頂面１３Ａとが成す角度は、鋭角である。
【００３０】
第１スリット１５は、第１面１０Ａおよび頂面１３Ａに対して傾斜している第１傾斜面１５Ａを有している。第１スリット１５は、例えば第１方向Ｙにおいて対向する２つの第１傾斜面１５Ａを有している。一方の第１傾斜面１５Ａは、第１部分２０Ａを流れる電流によってその周囲に形成される磁束と略平行に設けられている。他方の第１傾斜面１５Ａは、第２部分２０Ｂを流れる電流によってその周囲に形成される磁束と略平行に設けられている。各第１傾斜面１５Ａと第１面１０Ａとが成す角度は、鈍角である。各第１傾斜面１５Ａは、第３方向Ｘに沿って延びている。各第１傾斜面１５Ａは、例えばベース部１４の内周面を成している一部と、中脚部１３の内周面を成している残部とを有している。中脚部１３の内周面は、例えば頂面１３Ａに対して傾斜している傾斜面のみによって構成されている。第１スリット１５は、例えば第３方向Ｘに沿って延びている。第１スリット１５の第１方向Ｙの開口幅は、第１スリット１５の第３方向Ｘの開口幅よりも短い。
【００３１】
第２スリット１６は、第２面１０Ｂに対して凹んでいる。第２スリット１６は、第１のコア部１０Ｉに設けられている。第２方向Ｚから視て、第２スリット１６は、中脚部１３の一部と重なるように設けられている。第２方向Ｚから視て、第２スリット１６は、コイル部材２０の第１部分２０Ａと第２部分２０Ｂとの間の中央部に設けられている。第２方向Ｚから視て、第２スリット１６は、第１スリット１５の少なくとも一部と重なるように設けられている。第２スリット１６は、例えば第１のコア部１０Ｉを貫通している。第１スリット１５および第２スリット１６は、例えば第２方向Ｚに連なるように設けられている。第２スリット１６は、例えば第３方向Ｘに沿って延びている。第２スリット１６の第１方向Ｙの開口幅は、第２スリット１６の第３方向Ｘの開口幅よりも短い。
【００３２】
第２スリット１６は、第２面１０Ｂに対して傾斜している第２傾斜面１６Ａを有している。第２スリット１６は、例えば第１方向Ｙにおいて対向する２つの第２傾斜面１６Ａを有している。各第２傾斜面１６Ａは、第３方向Ｘに沿って延びている。各第２傾斜面１６Ａは、第２面１０Ｂに接続されている。各第２傾斜面１６Ａと第２面１０Ｂとが成す角度は、鈍角である。各第２傾斜面１６Ａは、第１のコア部１０Ｉの内周面を成している。
【００３３】
コイル部材２０は、平滑コイルの一部を成している。コイル部材２０は、プリント基板６０に配線パターンとして形成されている。コイル部材２０は、第１方向Ｙにおいて互いに間隔を隔てて配置されている第１部分２０Ａおよび第２部分２０Ｂを有している。第１部分２０Ａおよび第２部分２０Ｂは、第３方向Ｘに沿って延びている。第１部分２０Ａは、コア１０の上記第１空間に通されている。第２部分２０Ｂは、コア１０の上記第２空間に通されている。第１部分２０Ａおよび第２部分２０Ｂは、第１方向Ｙにおいて中脚部１３を挟んでおり、かつ中脚部１３を通る磁束の延在方向が第２方向Ｚに沿うように設けられている。コイル部材２０の一端は整流回路３に接続されており、コイル部材２０の他端はコンデンサ７および出力端子１１１に接続されている。
【００３４】
コイル部材２０を構成する材料は、プリント基板６０を構成する材料よりも低い電気抵抗率及び高い熱伝導率を有する材料であり、例えば銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、すず（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）合金、ニッケル（Ｎｉ）合金、金（Ａｕ）合金、銀（Ａｇ）合金またはすず（Ｓｎ）合金などの導電性材料を含む。コイル部材２０の厚みは、１μｍ以上５０００μｍ以下であり、例えば１００μｍである。
【００３５】
プリント基板６０には、コイル部材２０および第１〜第３貫通孔が形成されている。第１〜第３貫通孔は、第１方向Ｙに間隔を隔てて形成されている。第１貫通孔および第２貫通孔は第１方向Ｙにおいて第１部分２０Ａを挟むように形成されている。第２貫通孔および第３貫通孔は第１方向Ｙにおいて第２部分２０Ｂを挟むように形成されている。第１外脚部１１は第１貫通孔に、中脚部１３は第２貫通孔に、第２外脚部１２は第３貫通孔に、それぞれ挿入されている。第１部分２０Ａおよび第１部分２０Ａが形成されているプリント基板６０の一部分は、コア１０の第１空間に通されている。第２部分２０Ｂおよび第２部分２０Ｂが形成されているプリント基板６０の他の一部分は、コア１０の第２空間に通されている。
【００３６】
支持部３０は、コア１０の第１面１０Ａおよび第２面１０Ｂの少なくとも一部に接触しており、コア１０を支持する。支持部３０は、第１支持部４０および第１凸部４１と、第２支持部５０および第２凸部５１とを含む。
【００３７】
上述のように、第１支持部４０は、例えば電力変換装置２００の筐体の一部を構成している。第１支持部４０は、第５面４０Ａを有している。第５面４０Ａは、コア１０の第１面１０Ａに接触している。第１凸部４１は、第１スリット１５内に配置されている。第１凸部４１の頂部は、中脚部１３の内部に配置されている。言い換えると、第１凸部４１の頂部は、コイル部材２０の第１部分２０Ａと第２部分２０Ｂとの間に配置されている。第１スリット１５および第１凸部４１は、コア１０のベース部１４および中脚部１３と接触している。第１支持部４０および第１凸部４１は、例えば切削、ダイキャスト、鍛造、成型などによって一体に成型されている。
【００３８】
第１凸部４１は、第５面４０Ａに対して傾斜している第３傾斜面４１Ａを有している。第１凸部４１は、例えば第１方向Ｙにおいて互いに反対側を向いた２つの第３傾斜面４１Ａを有している。第１凸部４１の第３傾斜面４１Ａは、第１スリット１５の第１傾斜面１５Ａの全体と接触している。第１凸部４１は、例えば第１スリット１５と嵌合している。
【００３９】
好ましくは、第１支持部４０には、第１凸部４１の根元部に、第３傾斜面４１Ａおよび第５面４０Ａに対して凹んでいる溝部４３が設けられている。溝部４３は、第３方向Ｘに沿って延びている。好ましくは、溝部４３の上記第３方向Ｘの幅は、第１凸部４１の上記第３方向Ｘの幅以上である。溝部４３の第３方向Ｘに垂直な断面形状は、例えば図４に示されるように角形状である。なお、溝部４３の第３方向Ｘに垂直な断面形状は、例えば円形状または楕円形状であってもよい。第２のコア部１０Ｅにおいて第１スリット１５に面する角部は、溝部４３の表面と間隔を隔てて配置されている。この場合、第２のコア部１０Ｅの上記角部は、第１凸部４１と接触していない。コイル装置１００の組み立て時に、第２のコア部１０Ｅの上記角部が第１凸部４１と接触すると、第２のコア部１０Ｅの上記角部に欠けが生じるおそれがある。上記溝部４３は、上記欠けの発生を抑制できる。
【００４０】
第２支持部５０は、第１支持部４０に固定されており、かつコア１０を囲むように設けられている。第２支持部５０は、コア１０の第２面１０Ｂ、第３面１０Ｃ、および第４面１０Ｄと接触している。第２支持部５０は、第６面５０Ａを有している。第６面５０Ａは、コア１０の第２面１０Ｂに接触している。第２凸部５１は、第２スリット１６内に配置されている。第２支持部５０および第２凸部５１は、例えば切削、ダイキャスト、鍛造、成型などによって一体に成型されている。第１支持部４０および第２支持部５０の接続方法は、特に制限されるものではないが、例えば嵌合および接着の少なくともいずれかにより接続されている。具体的には、第２支持部５０は、第１支持部４０に設けられたスリットに嵌合されていてもよい。また、第２支持部５０は、第１支持部４０に設けられたスリットに嵌合されておりかつ第２支持部５０に対して第１支持部４０とは反対側に配置された固定部材と第１支持部４０とによって挟持されていてもよい。上記嵌合部には接着剤が塗布されていてもよい。
【００４１】
第２凸部５１は、第６面５０Ａに対して傾斜している第４傾斜面５１Ａを有している。第２凸部５１は、例えば第１方向Ｙにおいて互いに反対側を向いた２つの第４傾斜面５１Ａを有している。第２凸部５１の第４傾斜面５１Ａは、第２スリット１６の第２傾斜面１６Ａの全体と接触している。第２凸部５１は、例えば第２スリット１６と嵌合している。
【００４２】
第２方向Ｚから視て、第２凸部５１は、第１凸部４１の少なくとも一部と重なるように設けられている。第１凸部４１の頂部と第２凸部５１の頂部とは、例えば第２方向Ｚにおいて対向している。第１凸部４１の頂部と第２凸部５１の頂部とは、例えば第２方向Ｚにおいて間隔を隔てて配置されている。
【００４３】
第１凸部４１とコイル部材２０の第１部分２０Ａおよび第２部分２０Ｂとの間の最短距離は、例えば第１支持部４０とコイル部材２０の第１部分２０Ａおよび第２部分２０Ｂとの間の最短距離よりも短い。第３傾斜面４１Ａと第１傾斜面１５Ａとの接触部分と、第１部分２０Ａおよび第２部分２０Ｂとの間の最短距離は、例えば第１面１０Ａと第５面４０Ａとの接触部分と、第１部分２０Ａおよび第２部分２０Ｂとの間の最短距離よりも短い。
【００４４】
支持部３０を構成する材料は、例えば銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、ＳＵＳ３０４等の鉄（Ｆｅ）合金、りん青銅等の銅（Ｃｕ）合金、ＡＤＣ１２等のアルミニウム（Ａｌ）合金などの金属材料を含む。支持部３０を構成する材料は、熱伝導性フィラーを含む樹脂材料であってもよい。このような樹脂材料は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などである。支持部３０の熱伝導率は、コア１０の熱伝導率以上であり、好ましくはコア１０の熱伝導率超えである。支持部３０の熱伝導率は、０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ)以上、好ましくは１Ｗ／（ｍ・Ｋ)以上、より好ましくは１０Ｗ／（ｍ・Ｋ)以上である。
【００４５】
＜作用効果＞
コイル装置１００は、第１面１０Ａと、第１面１０Ａと反対側に位置する第２面１０Ｂとを有するコア１０と、第１面１０Ａに沿った第１方向Ｙにおいて互いに間隔を隔てて配置されている第１部分２０Ａおよび第２部分２０Ｂとを含むコイル部材２０と、第１面１０Ａおよび第２面１０Ｂに接触しており、コア１０を支持する支持部３０とを備える。コア１０は、第１方向Ｙにおいて第１部分２０Ａと第２部分２０Ｂとの間に挟まれている中脚部１３を含む。コア１０には、第１面１０Ａに対して凹んでおりかつ中脚部１３に達する第１凹部としての第１スリット１５が設けられている。支持部３０は、第１スリット１５内に配置されており、かつ中脚部１３に接触している第１凸部４１を含む。
【００４６】
電力変換装置２００が駆動されてコイル装置１００が駆動されると、コア１０およびコイル部材２０にはエネルギー損失に伴い熱が生じる。特に、中脚部１３は、コイル部材２０の第１部分２０Ａと第２部分２０Ｂとに挟まれているため、第１外脚部１１および第２外脚部１２と比べて、コア１０におけるエネルギー損失に伴い発熱しやすい。また、中脚部１３は、発熱体としてのコイル部材２０に挟まれているため、第１外脚部１１および第２外脚部１２と比べて、放熱されにくい。
【００４７】
これに対し、コイル装置１００は、中脚部１３に生じた熱の放熱経路として、中脚部１３から第２のコア部１０Ｅのベース部１４を経て第１支持部４０に至る第１経路、および中脚部１３から第１凸部４１を経て第１支持部４０に至る第２経路を含む。そのため、コイル装置１００では、上記第２経路が設けられていない従来のコイル装置と比べて、コア１０の放熱性が高められているため、コイル装置１００の動作時にコア１０の温度上昇が抑制されている。
【００４８】
さらに、支持部３０の第２支持部５０が第２面１０Ｂに接触している。つまり、コイル装置１００は、中脚部１３で発生した熱の上記放熱経路として、中脚部１３から第１のコア部１０Ｉを経て第２支持部５０に至る第３経路をさらに含む。そのため、コイル装置１００では、コイル装置１００の動作時にコア１０の温度上昇がより効果的に抑制されている。さらに、上記コイル装置１００におけるコア１０の第１面１０Ａと第２面１０Ｂとの温度差は、上記放熱経路として上記第３経路が設けられていないコイル装置１００におけるそれと比べて小さい。なお、第２支持部５０に伝えられた熱の一部は第２支持部５０からコイル装置１００の外部に放射され、第２支持部５０に伝えられた熱の残部は第２支持部５０から第１支持部４０に伝達される。
【００４９】
上記コイル装置１００では、第１スリット１５は、第１面１０Ａに対して傾斜している第１傾斜面１５Ａを有している。第１凸部４１は、第１傾斜面１５Ａと接触する第１接触面として構成された第３傾斜面４１Ａを有している。
【００５０】
上記コイル装置１００の中脚部１３には、第２面１０Ｂに対して凹んでいる第２凹部としての第２スリット１６が設けられている。第２方向Ｚから視て、第２スリット１６は第１スリット１５の少なくとも一部と重なっている。支持部３０は、第２スリット１６の少なくとも一部と接触している第２凸部５１をさらに含む。
【００５１】
このようなコイル装置１００は、中脚部１３で発生した熱の上記放熱経路として、中脚部１３から第１のコア部１０Ｉおよび第２凸部５１を経て第２支持部５０に至る第４経路をさらに含む。そのため、コイル装置１００では、上記第４経路が設けられていないコイル装置１００と比べて、コア１０の放熱性が高められているため、コイル装置１００の動作時にコア１０の温度上昇がより効果的に抑制されている。
【００５２】
上記コイル装置１００では、第２スリット１６は、第２面１０Ｂに対して傾斜している第２傾斜面１６Ａを有している。第２凸部５１は、第２傾斜面１６Ａと接触する第２接触面として構成された第４傾斜面５１Ａを有している。
【００５３】
上記コイル装置１００では、第１傾斜面１５Ａおよび第３傾斜面４１Ａと同様に、第２傾斜面１６Ａおよび第４傾斜面５１Ａでの渦電流の発生が抑制されているため、コイル装置１００の動作時の第１スリット１５および第１凸部４１の各表面での発熱が抑制されながらも、コア１０の放熱性が高められている。
【００５４】
上記コイル装置１００において、溝部４３の内部には、封止部材が充填されていてもよい。好ましくは、封止部材を構成する材料の熱伝導率は、空気の熱伝導率よりも高い。
【００５５】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２に係るコイル装置１０１の断面図である。実施の形態２に係るコイル装置１０１は、実施の形態１に係るコイル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第２凸部５１が中脚部１３と接触している点で、コイル装置１００とは異なる。なお、図６において、プリント基板６０の図示は省略されている。
【００５６】
図６に示されるように、第１スリット１５および第２スリット１６は、例えば連なるように設けられて、第１面１０Ａから第２面１０Ｂに達する貫通孔として構成されている。第２スリット１６は、第１のコア部１０Ｉおよび第２のコア部１０Ｅに設けられている。第２スリット１６は、第１のコア部１０Ｉを貫通して、第２のコア部１０Ｅの中脚部１３に達するように設けられている。言い換えると、第２傾斜面１６Ａの一部は第１のコア部１０Ｉに形成されており、第２傾斜面１６Ａの残部は第２のコア部１０Ｅに形成されている。
【００５７】
第１スリット１５は、例えば第１のコア部１０Ｉおよび第２のコア部１０Ｅに設けられている。第１スリット１５は、第２のコア部１０Ｅを貫通して、第１のコア部１０Ｉに達するように設けられている。言い換えると、第１傾斜面１５Ａの一部は第２のコア部１０Ｅに形成されており、第１傾斜面１５Ａの残部は第１のコア部１０Ｉに形成されている。
【００５８】
異なる観点から言えば、第１のコア部１０Ｉには、第１スリット１５の底部および第２スリット１６の側部を構成する貫通孔が設けられている。第２のコア部１０Ｅには、第１スリット１５の側部および第２スリット１６の底部を構成する貫通孔が設けられている。各スリットにおいて、上記側部とは、上記底部よりも開口端側に位置する部分である。
【００５９】
第２凸部５１は、第２スリット１６の内部に配置されて、第１のコア部１０Ｉおよび中脚部１３と接触している。第１凸部４１は、第１スリット１５の内部に配置されて、中脚部１３および第２のコア部１０Ｅと接触している。
【００６０】
第１凸部４１は、例えば第２凸部５１と接触している。第１凸部４１および第２凸部５１の接触面は、第５面４０Ａおよび第６面５０Ａに対して傾斜している。第１凸部４１および第２凸部５１は、例えば２回の回転対称性を有している。第１のコア部１０Ｉ、第２のコア部１０Ｅ、第１凸部４１、および第２凸部５１は、嵌合している。
【００６１】
第１凸部４１および第２凸部５１は、第１方向Ｙに並んで配置されている。第１凸部４１の上記２つの第３傾斜面４１Ａのうち第２部分２０Ｂ側を向いた一方の第３傾斜面４１Ａの一部４１Ａ１が、第２凸部５１の上記２つの第４傾斜面５１Ａのうち第１部分２０Ａ側を向いた一方の第４傾斜面５１Ａの一部５１Ａ１と接触している。上記一方の第３傾斜面４１Ａの残部４１Ａ２は、第２のコア部１０Ｅのベース部１４と接触している。上記一方の第４傾斜面５１Ａの残部５１Ａ２は、第１のコア部１０Ｉと接触している。
【００６２】
上記２つの第３傾斜面４１Ａのうち第１部分２０Ａ側を向いた他方の第３傾斜面４１Ａは、例えば、第１のコア部１０Ｉ、ならびに第２のコア部１０Ｅの中脚部１３およびベース部１４と接触している。上記２つの第４傾斜面５１Ａのうち第２部分２０Ｂ側を向いた他方の第４傾斜面５１Ａは、例えば、第１のコア部１０Ｉ、ならびに第２のコア部１０Ｅの中脚部１３およびベース部１４と接触している。
【００６３】
コイル装置１０１は、コイル装置１００と同様の構成を備えるため、コイル装置１００と同様の効果を奏することができる。
【００６４】
さらに、コイル装置１０１では、第１凸部４１および第２凸部５１が中脚部１３と接触している。そのため、コイル装置１０１は、中脚部１３で発生した熱の上記放熱経路として、中脚部１３から第２凸部５１のみを経て第２支持部５０に至る第５経路をさらに含む。上記第５経路では、中脚部１３と第２支持部５０とが第１のコア部１０Ｉを介さずに接続されている。その結果、コイル装置１０１では、上記第５経路が設けられていないコイル装置１００と比べて、コア１０の放熱性が高められているため、コイル装置１０１の動作時にコア１０の温度上昇がより効果的に抑制されている。
【００６５】
さらに、コイル装置１０１では、第１凸部４１および第２凸部５１が互いに接触している。そのため、コイル装置１０１では、第１凸部４１および第２凸部５１が互いに接触していないコイル装置１００と比べて、第１凸部４１と第２凸部５１との間での熱伝導がより効率的に行われるため、コイル装置１０１の動作時にコア１０の温度上昇がより効果的に抑制されている。
【００６６】
コイル装置１０１では、第１凸部４１の第３傾斜面４１Ａの一部が第２凸部５１と接触する第３接触面として構成されている。言い換えると、第１凸部４１は、第１面１０Ａに対して傾斜しておりかつ第２凸部５１と接触している第３接触面を有している。そのため、コイル装置１０１においても、上記コイル装置１００と同様に、第１傾斜面１５Ａ、第２傾斜面１６Ａ、第３傾斜面４１Ａ、および第４傾斜面５１Ａでの渦電流の発生が抑制されている。コイル装置１０１では、第１スリット１５および第１凸部４１の各表面での発熱が抑制されながらも、コア１０の放熱性が高められている。
【００６７】
コイル装置１０１において、第２凸部５１は、中脚部１３と接触している限りにおいて任意の構成を備えていればよく、例えば第１凸部４１と接触していなくてもよい。
【００６８】
実施の形態３．
図７は、実施の形態３に係るコイル装置１０２の断面図である。実施の形態３に係るコイル装置１０２は、実施の形態１に係るコイル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第１凸部４１が第２凸部５１と嵌合している点で、コイル装置１００とは異なる。なお、図７において、プリント基板６０の図示は省略されている。
【００６９】
図７に示されるように、第１スリット１５は、第２のコア部１０Ｅを貫通している。第２スリット１６は、第１のコア部１０Ｉを貫通している。第１スリット１５および第２スリット１６は、連なるように設けられて、第１面１０Ａから第２面１０Ｂに達する貫通孔として構成されている。
【００７０】
第１凸部４１は、第２凸部５１と嵌合している。第１凸部４１の頂部には、第１凸部４１の頂面に対して凹んでいる溝部４２が設けられている。第２凸部５１の頂部には、第２凸部５１の頂面に対して突出している突出部５２が設けられている。突出部５２は溝部４２と嵌合している。第１凸部４１の上記頂面は、例えば第２凸部５１の上記頂面と接触している。第１凸部４１の上記頂面および第２凸部５１の上記頂面は、例えば中脚部１３の頂面１３Ａと連なるように設けられている。
【００７１】
コイル装置１０２は、コイル装置１００と同様の構成を備えるため、コイル装置１００と同様の効果を奏することができる。
【００７２】
さらに、コイル装置１０２では、第１凸部４１が第２凸部５１と嵌合している。そのため、コイル装置１０２では、第１凸部４１および第２凸部５１が互いに接触していないコイル装置１００と比べて、第１凸部４１と第２凸部５１との間での熱伝導がより効率的に行われるため、コイル装置１０１の動作時にコア１０の温度上昇がより効果的に抑制されている。さらに、コイル装置１０２が振動した場合にも、図７に示される状態、すなわち第１凸部４１および第２凸部５１が接触して第１支持部４０および第２支持部５０がコア１０を挟んで支持している状態、が保持されやすい。そのため、コイル装置１０２では、コイル装置１００と比べて、振動時にコア１０が割れる等の異常が発生しにくい。
【００７３】
コイル装置１０２において、第１凸部４１の頂部に第１凸部４１の頂面に対して突出している突出部が設けられており、第２凸部５１の頂部に第２凸部５１の頂面に対して凹んでいる溝部が設けられていてもよい。
【００７４】
コイル装置１０２において、第１凸部４１の上記頂面は中脚部１３の内部に配置されていてもよい。第２凸部５１の上記頂面は、第１のコア部１０Ｉの内部に配置されていてもよい。
【００７５】
実施の形態４．
図８は、実施の形態４に係るコイル装置１０３の断面図である。実施の形態４に係るコイル装置１０２は、実施の形態１に係るコイル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第１凸部４１が第１支持部４０と第２支持部５０との間を接続している点で、コイル装置１００とは異なる。なお、図８において、プリント基板６０の図示は省略されている。
【００７６】
図８に示されるように、第１スリット１５は、第２のコア部１０Ｅを貫通している。第２スリット１６は、第１のコア部１０Ｉを貫通している。第１スリット１５および第２スリット１６は、第１面１０Ａから第２面１０Ｂに達する貫通孔として構成されている。第１凸部４１の頂部は、第２支持部５０に接続されている。
【００７７】
第２支持部５０には、例えば貫通孔が設けられている。該貫通孔は、第２方向Ｚから視て、中脚部１３と重なる領域に設けられている。第１凸部４１は、例えば上記貫通孔に通されている。第１凸部４１は、例えば第２支持部５０に対してコア１０とは反対側に突出している突出部４１Ｄを有している。突出部４１Ｄには、締結部材１９が締結されている。締結部材１９には、例えばタップ加工によりネジ孔が形成されている。突出部４１Ｄには、例えばダイス加工によりネジ山が形成されている。締結部材１９が突出部４１Ｄに締結されている状態において、締結部材１９は、例えば第２支持部５０と接触している。
【００７８】
第１凸部４１は、例えば第１のコア部１０Ｉおよび第２のコア部１０Ｅと接触している。例えば、第１凸部４１の第３傾斜面４１Ａの全体が、第１スリット１５の第１傾斜面１５Ａ、および第２スリット１６の第２傾斜面１６Ａと接触している。第１スリット１５の第１傾斜面１５Ａ、および第２スリット１６の第２傾斜面１６Ａは、例えば１つの平面を成している。
【００７９】
コイル装置１０３は、中脚部１３で発生した熱の上記放熱経路として、上記第１〜第３経路に加えて、中脚部１３から第１のコア部１０Ｉおよび第２凸部５１を介さずに第２支持部５０に至る第６経路をさらに含む。上記第６経路における第１凸部４１と第２支持部５０との接続部は、上記第４経路および上記第５経路における第１凸部４１と第２凸部５１との接続部よりも中脚部１３から離れている。そのため、コイル装置１０３の中脚部１３に対する放熱性は、上記第６経路に代えて上記第４経路および上記第５経路が形成されているコイル装置１００〜１０２と比べて、高い。
【００８０】
実施の形態５．
図９は、実施の形態５に係るコイル装置１０４の断面図である。実施の形態５に係るコイル装置１０４は、実施の形態１に係るコイル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第２方向Ｚに積層された複数のコイル装置１００Ａ，１００Ｂを備えている点で、コイル装置１００とは異なる。なお、図９において、プリント基板６０の図示は省略されている。異なる観点から言えば、コイル装置１０４は、複数のコイル装置１００Ａ，１００Ｂの積層体として構成されている。
【００８１】
図９に示されるように、コイル装置１００Ａ，１００Ｂは、コイル装置１００と基本的に同様の構成を備えている。下方に配置されたコイル装置１００Ａの第２支持部５０は、上方に配置されたコイル装置１００Ｂの第１支持部４０と接続されている。第２方向Ｚから視て、上方に配置されたコイル装置１００Ｂの第１支持部４０の形状および寸法は、例えばコイル装置１００Ａの第２支持部５０の形状および寸法と同等である。コイル装置１００Ｂの第１支持部４０とコイル装置１００Ａの第２支持部５０とは、例えば隙間なく接触している。
【００８２】
コイル装置１００Ａの第１支持部４０は、例えば電力変換装置２００の筐体の一部を構成している。コイル装置１００Ｂの第２支持部５０は、例えば電力変換装置２００の筐体の他の一部と接触している。
【００８３】
コイル装置１０４は、コイル装置１００〜１０３のうち２種以上のコイル装置を備えていてもよい。コイル装置１０４は、例えばコイル装置１００、コイル装置１０１、およびコイル装置１０２を備えていてもよい。また、コイル装置１０４は、コイル装置１０３を備えていてもよい。この場合、コイル装置１０３よりも上方に配置されるコイル装置１００〜１０３の第１支持部４０は、例えばコイル装置１０３の第２支持部５０および締結部材１９と接触するように設けられている。
【００８４】
コイル装置１０４では、コイル装置１００Ａ，１００Ｂの各中脚部１３は、各第１凸部４１を介して複数の第１支持部４０および第２支持部５０に接続されている。そのため、コイル装置１０４においても、コイル装置１００Ａ，１００Ｂの各コア１０の放熱性は上述した従来のコイル装置が積層されて成るコイル装置と比べて高く、コイル装置１０４の動作時に各コア１０の温度上昇が抑制されている。
【００８５】
コイル装置１０４は、例えば大電力送電用のＤＣ／ＤＣ変換装置として構成された電力変換装置２００に好適である。このような電力変換装置２００におけるコイル装置１０４のフットプリントは、複数のコイル装置１００〜１０３が第１方向Ｙおよび第３方向Ｘに並んで配置されている場合の各コイル装置１００〜１０３のフットプリントの総和と比べて、小さい。
【００８６】
実施の形態６．
図１０は、実施の形態６に係るコイル装置１０５の断面図である。図１１は、図１０に示されるコア１０を示す斜視図である。実施の形態６に係るコイル装置１０５は、実施の形態１に係るコイル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第１スリット１５および第２スリット１６が第１面１０Ａから第２面１０Ｂに達する貫通孔として構成されていない点で、コイル装置１００とは異なる。
【００８７】
第１スリット１５は、例えば第２のコア部１０Ｅを貫通しない凹部として構成されている。第１スリット１５は、第１面１０Ａに対して凹んでいる。第１スリット１５は、第２のコア部１０Ｅに設けられている。第１スリット１５は、ベース部１４を貫通して中脚部１３に達するように設けられている。第１スリット１５の第１傾斜面１５Ａは、第１凸部４１の第３傾斜面４１Ａと面接触している。
【００８８】
第２スリット１６は、例えば第１のコア部１０Ｉを貫通しない凹部として構成されている。第２スリット１６は、第２面１０Ｂに対して凹んでいる。第２スリット１６は、第１のコア部１０Ｉに設けられている。第２スリット１６の第２傾斜面１６Ａは、第２凸部５１の第４傾斜面５１Ａと面接触している。
【００８９】
図１１に示されるように、第１スリット１５のＸ方向の両端部は、例えば第２のコア部１０ＥのＸ方向の両端部よりもＸ方向の内側に配置されている。第２スリット１６のＸ方向の両端部は、例えば第１のコア部１０ＩのＸ方向の両端部よりもＸ方向の内側に配置されている。
【００９０】
Ｚ方向から視て、第１スリット１５のＸ方向の各端部の平面形状は、特に制限されないが、例えば半円形状である。Ｚ方向から視て、第１凸部４１のＸ方向の各端部の平面形状は、第１スリット１５と第１凸部４１とが干渉しない限りにおいて特に制限されないが、例えば半円形状である。Ｙ方向に垂直な断面において、第１スリット１５のＸ方向の各端面と第１面１０Ａとが成す角度は、鈍角である。Ｙ方向に垂直な断面において、第１スリット１５の両端面間のＸ方向の距離は、例えばＺ方向において第１面１０Ａから離れるにつれて徐々に短くなる。第１スリット１５のＸ方向の両端面は、例えば第１凸部４１のＸ方向の両端面と面接触している。
【００９１】
Ｚ方向から視て、第２スリット１６のＸ方向の各端部の平面形状は、特に制限されないが、例えば半円形状である。Ｚ方向から視て、第２凸部５１のＸ方向の各端部の平面形状は、第２スリット１６と第２凸部５１とが干渉しない限りにおいて特に制限されないが、例えば半円形状である。Ｙ方向に垂直な断面において、第２スリット１６のＸ方向の各端面と第２面１０Ｂとが成す角度は、鈍角である。Ｙ方向に垂直な断面において、第２スリット１６の両端面間のＸ方向の距離は、例えばＺ方向において第２面１０Ｂから離れるにつれて徐々に短くなる。第２スリット１６のＸ方向の両端面は、例えば第２凸部５１のＸ方向の両端面と面接触している。
【００９２】
コイル装置１０５では、コイル装置１００と同様に、第１スリット１５の第１傾斜面１５Ａが第１凸部４１の第３傾斜面４１Ａと面接触しており、かつ第２スリット１６の第２傾斜面１６Ａが第２凸部５１の第４傾斜面５１Ａと面接触している。そのため、第１スリット１５には、第１傾斜面１５Ａ間を押し広げる方向に力が加わる。第２スリット１６には、第２傾斜面１６Ａ間を押し広げる方向に力が加わる。
【００９３】
コイル装置１００では、第１スリット１５および第２スリット１６が貫通孔として構成されているため、第１のコア部１０Ｉおよび第２のコア部１０Ｅが上記力によって破損するおそれがある。これに対し、コイル装置１０５の第１スリット１５および第２スリット１６は貫通孔として構成されていないため、コイル装置１０５の第１スリット１５および第２スリット１６の強度は、コイル装置１００の第１スリット１５および第２スリット１６の強度と比べて高い。その結果、コイル装置１０５では、コイル装置１００と比べて、第１のコア部１０Ｉおよび第２のコア部１０Ｅが上記力によって破損しにくい。
【００９４】
図１１に示されるように、コイル装置１０５の第１スリット１５は、第２のコア部１０ＥのＸ方向の一方の側面から他方の側面まで達するように形成されていてもよい。コイル装置１０５の第２スリット１６は、第１のコア部１０ＩのＸ方向の一方の側面から他方の側面まで達するように形成されていてもよい。
【００９５】
また、コイル装置１０５では、第１スリット１５のみ凹部または溝部として構成されており、第２スリット１６が貫通孔として構成されていてもよい。第２スリット１６のみ凹部または溝部として構成されており、第１スリット１５が貫通孔として構成されていてもよい。
【００９６】
＜変形例＞
コイル装置１００〜１０５において、第１支持部４０は、コア１０の第１面１０Ａの少なくとも一部に接触していればよい。第１凸部４１の第３傾斜面４１Ａは、第１スリット１５の第１傾斜面１５Ａの少なくとも一部と接触していればよい。コイル装置１００〜１０２，１０４において、第２支持部５０は、コア１０の第２面１０Ｂ、第３面１０Ｃ、および第４面１０Ｄの少なくとも一部に接触していればよい。第２凸部５１の第４傾斜面５１Ａは、第２スリット１６の第２傾斜面１６Ａの少なくとも一部と接触していればよい。
【００９７】
コイル装置１００〜１０５において、第１傾斜面１５Ａは、第１面１０Ａと直交していてもよい。第３傾斜面４１Ａは、第５面４０Ａと直交していてもよい。第２傾斜面１６Ａは、第２面１０Ｂと直交していてもよい。第４傾斜面５１Ａは、第６面５０Ａと直交していてもよい。
【００９８】
コイル装置１００〜１０５は、複数の第１スリット１５および複数の第１凸部４１を備えていてもよい。コイル装置１００〜１０２，１０４，１０５は、複数の第２スリット１６および複数の第２凸部５１を備えていてもよい。複数の第１スリット１５は、例えば第１方向Ｙおよび第３方向Ｘの少なくともいずれかにおいて互いに間隔を隔てて形成されている。複数の第１凸部４１は、例えば第１方向Ｙおよび第３方向Ｘの少なくともいずれかにおいて互いに間隔を隔てて形成されている。複数の第２スリット１６は、例えば第１方向Ｙおよび第３方向Ｘの少なくともいずれかにおいて互いに間隔を隔てて形成されている。複数の第２凸部５１は、例えば第１方向Ｙおよび第３方向Ｘの少なくともいずれかにおいて互いに間隔を隔てて形成されている。
【００９９】
コイル装置１００〜１０２，１０５において、コア１０のＩ型コアとＥ型コアとの配置は入れ替えられていてもよい。第１のコア部１０Ｉが第２支持部５０側に配置しており、第２のコア部１０Ｅが第１支持部４０側に配置されていてもよい。
コイル装置１００〜１０５において、コイル部材２０は、プリント基板６０に形成された配線パターンではなく、巻線として構成されていてもよい。
【０１００】
コイル装置１００〜１０５は、電力変換装置２００において平滑コイルとして構成されているが、これに限られるものではない。コイル装置１００〜１０４は、電力変換装置２００において、トランス１２１、共振コイル１２２、およびフィルタコイル１２３の少なくともいずれかとして構成されていてもよい。
【０１０１】
コイル装置１００の第１支持部４０には、溝部４３が設けられていなくてもよい。コイル装置１０１〜１０４の第１支持部４０には、図４に示されるコイル装置１００と同様に、溝部４３が設けられていてもよい。この場合、溝部４３の内部には、上記封止部材が充填されていてもよい。
【０１０２】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
【符号の説明】
【０１０３】
１  インバータ回路、２  トランス回路、３  整流回路、４  平滑回路、５  制御回路、６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ  ダイオード、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ  スイッチング素子、７，８  コンデンサ、１０  コア、１０Ａ  第１面、１０Ｂ  第２面、１０Ｃ  第３面、１０Ｄ  第４面、１０Ｅ  第２のコア部、１０Ｉ  第１のコア部、１１  第１外脚部、１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ  頂面、１２  第２外脚部、１３  中脚部、１４  ベース部、１５  第１スリット、１５Ａ  第１傾斜面、１６  第２スリット、１６Ａ  第２傾斜面、１９  締結部材、２０  コイル部材、２０Ａ  第１部分、２０Ｂ  第２部分、３０  支持部、４０  第１支持部、４０Ａ  第５面、４１  第１凸部、４１Ａ１，５１Ａ１  一部、４１Ａ２，５１Ａ２  残部、４１Ａ  第３傾斜面、４１Ｄ，５２  突出部、４２  溝部、５０  第２支持部、５０Ａ  第６面、５１  第２凸部、５１Ａ  第４傾斜面、６０  プリント基板、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１０１，１０２，１０３，１０４  コイル装置、１１０  入力端子、１１１  出力端子、２００  電力変換装置。
【図１】
2020189291.tif 000003
【図２】
2020189291.tif 000004
【図３】
2020189291.tif 000005
【図４】
2020189291.tif 000006
【図５】
2020189291.tif 000007
【図６】
2020189291.tif 000008
【図７】
2020189291.tif 000009
【図８】
2020189291.tif 000010
【図９】
2020189291.tif 000011
【図１０】
2020189291.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年8月3日(2021.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、前記第１面と反対側に位置する第２面とを有するコアと、
前記第１面に沿った第１方向において互いに間隔を隔てて配置されている第１部分および第２部分とを含むコイルと、
前記第１面および前記第２面の少なくとも一部に接触しており、前記コアを支持する支持部とを備え、
前記コアは、前記第１方向と交差する第２方向から視て、前記第１方向において前記第１部分と前記第２部分との間に挟まれている中脚部を含み、
前記コアには、前記第１面に対して凹んでおりかつ前記中脚部に達する第１凹部が設けられており、
前記支持部は、前記第１凹部内に配置されておりかつ前記中脚部と接触している第１凸部を含み、
前記コアには、前記第２面に対して凹んでいる第２凹部が設けられており、
前記第２方向から視て、前記第２凹部は、前記中脚部の少なくとも一部と重なっており、
前記支持部は、前記第２凹部の少なくとも一部と接触している第２凸部をさらに含む、コイル装置。
【請求項２】
前記第１凹部は、前記第１面に対して傾斜している第１傾斜面を有しており、
前記第１凸部は、前記第１傾斜面と接触する第１接触面を有している、請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
前記第２凹部は、前記第２面に対して傾斜している第２傾斜面を有しており、
前記第２凸部は、前記第２傾斜面と接触する第２接触面を有している、請求項１または２に記載のコイル装置。
【請求項４】
前記第２凹部は、前記中脚部に達するように設けられており、
前記第２凸部は、前記中脚部と接触している、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコイル装置。
【請求項５】
前記第１凹部および前記第２凹部は、連なるように設けられて、前記第１面から前記第２面に達する貫通孔として構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコイル装置。
【請求項６】
前記第１凸部は、前記貫通孔の内部において前記第２凸部と接触している第３接触面を有している、請求項５に記載のコイル装置。
【請求項７】
前記第３接触面は、前記第１面に対して傾斜している、請求項６に記載のコイル装置。
【請求項８】
前記第１凸部は、前記第２凸部と嵌合している、請求項６または７に記載のコイル装置。
【請求項９】
第１面と、前記第１面と反対側に位置する第２面とを有するコアと、
前記第１面に沿った第１方向において互いに間隔を隔てて配置されている第１部分および第２部分とを含むコイルと、
前記第１面および前記第２面の少なくとも一部に接触しており、前記コアを支持する支持部とを備え、
前記コアは、前記第１方向と交差する第２方向から視て、前記第１方向において前記第１部分と前記第２部分との間に挟まれている中脚部を含み、
前記コアには、前記第１面に対して凹んでおりかつ前記中脚部に達する第１凹部が設けられており、
前記支持部は、前記第１凹部内に配置されておりかつ前記中脚部と接触している第１凸部を含み、
前記第１凹部は、前記第１面から前記第２面に達する貫通孔として構成されており、
前記支持部は、前記第１面と接触している第１支持部と、前記第２面と接触している第２支持部とをさらに含み、
前記第１凸部は、前記第１支持部と前記第２支持部との間を接続しており、
前記第１凸部は、前記第２支持部に設けられた孔に挿入されている部分を有し、
前記第１凸部の前記部分が前記第２支持部に接続されている、コイル装置。
【請求項１０】
前記第１凸部は、前記第２支持部に設けられた前記孔を貫通しており、前記第２支持部に対して前記コアとは反対側に突出している突出部を有している、請求項９に記載のコイル装置。
【請求項１１】
前記突出部に締結されている締結部材をさらに備える、請求項１０に記載のコイル装置。
【請求項１２】
第１コイル装置と、
前記第１方向において前記第１コイル装置上に積層された第２コイル装置とを備え、
前記第１コイル装置および前記第２コイル装置は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のコイル装置として構成されており、
前記第１コイル装置の前記支持部は、前記第２コイル装置の前記支持部と接触している、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のコイル装置。
【請求項１３】
入力される電力を変換して出力する主変換回路と、
前記主変換回路を制御する制御信号を前記主変換回路に出力する制御回路とを備え、
前記主変換回路は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のコイル装置を含む、電力変換装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図１に示されるように、インバータ回路１は、スイッチング素子６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを含む。スイッチング素子６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄの各々は、例えば、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）または絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などである。スイッチング素子６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄの各々は、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）または窒化ガリウム（ＧａＮ）のような半導体材料によって形成されている。制御回路５は、スイッチング素子６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄに制御信号を出力するように設けられている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
なお、プリント基板６０には、トランス１２１、共振コイル１２２、フィルタコイル１２３、入力端子１１０、出力端子１１１、スイッチング素子６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ、ダイオード６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ、およびコンデンサ７，８の少なくとも一つが、さらに搭載されていてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
コア１０は、例えば第１のコア部１０Ｉおよび第２のコア部１０Ｅを含む。第１のコア部１０Ｉおよび第２のコア部１０Ｅは、第２方向Ｚにおいて積層されている。第１のコア部１０Ｉは、第２面１０Ｂと、第３面１０Ｃおよび第４面１０Ｄの一部とを有している。第２のコア部１０Ｅは、第１面１０Ａと、第３面１０Ｃおよび第４面１０Ｄの残部とを有している。コア１０は、例えばＥＩ型コアである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
図１２に示されるように、コイル装置１０５の第１スリット１５は、第２のコア部１０ＥのＸ方向の一方の側面から他方の側面まで達するように形成されていてもよい。コイル装置１０５の第２スリット１６は、第１のコア部１０ＩのＸ方向の一方の側面から他方の側面まで達するように形成されていてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
１  インバータ回路、２  トランス回路、３  整流回路、４  平滑回路、５  制御回路、６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ  ダイオード、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ  スイッチング素子、７，８  コンデンサ、１０  コア、１０Ａ  第１面、１０Ｂ  第２面、１０Ｃ  第３面、１０Ｄ  第４面、１０Ｅ  第２のコア部、１０Ｉ  第１のコア部、１１  第１外脚部、１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ  頂面、１２  第２外脚部、１３  中脚部、１４  ベース部、１５  第１スリット、１５Ａ  第１傾斜面、１６  第２スリット、１６Ａ  第２傾斜面、１９  締結部材、２０  コイル部材、２０Ａ  第１部分、２０Ｂ  第２部分、３０  支持部、４０  第１支持部、４０Ａ  第５面、４１  第１凸部、４１Ａ１，５１Ａ１  一部、４１Ａ２，５１Ａ２  残部、４１Ａ  第３傾斜面、４１Ｄ，５２  突出部、４２  溝部、５０  第２支持部、５０Ａ  第６面、５１  第２凸部、５１Ａ  第４傾斜面、６０  プリント基板、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１０１，１０２，１０３，１０４  コイル装置、１１０  入力端子、１１１  出力端子、２００  電力変換装置。
【国際調査報告】
2020189291.tif 000015
2020189291.tif 000016
2020189291.tif 000017
2020189291.tif 000018