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公開番号2023015522
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-02-01
出願番号2021119334
出願日2021-07-20
発明の名称リアクトル
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人
主分類H01F 37/00 20060101AFI20230125BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リアクトルの放熱性を向上させる。
【解決手段】リアクトル100は、コイル10と、コイル10の少なくとも一部を覆うコア20と、コイル10とコア20とを収容するケース30とを備える。コア20には、コイル10の第1の主面10aを覆う第1の主面部20aおよびコイル10の第1の主面10aと相対する第2の主面10bを覆う第2の主面部20bが含まれ、第1の主面部20aには第1の凹部が設けられ、第2の主面部20bには第2の凹部が設けられている。ケース30は、コア20の第1の凹部に入り込んでコイル10の第1の主面10aと当接する第1の凸部31a、および、コア20の第2の凹部に入り込んでコイル10の第2の主面10bと当接する第2の凸部31bを有している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
コイルと、
前記コイルの少なくとも一部を覆うコアと、
前記コイルと前記コアとを収容するケースと、
を備え、
前記コアには、前記コイルの第１の主面を覆う第１の主面部および前記コイルの前記第１の主面と相対する第２の主面を覆う第２の主面部が含まれ、前記第１の主面部には第１の凹部が設けられ、前記第２の主面部には第２の凹部が設けられており、
前記ケースは、前記コアの前記第１の凹部に入り込んで前記コイルの前記第１の主面と当接する第１の凸部、および、前記コアの前記第２の凹部に入り込んで前記コイルの前記第２の主面と当接する第２の凸部を有していることを特徴とするリアクトル。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記コイルは、導線がフラットワイズ巻き、かつ、アルファ巻きにより巻回された構造を有しており、前記第１の主面および前記第２の主面は、巻回軸の方向に相対する面であることを特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
【請求項３】
前記コアの前記第１の主面部と前記第２の主面部とが相対する方向に見たときに、前記第１の凹部および前記第２の凹部はそれぞれ、台形の形状を有することを特徴とする請求項１または２に記載のリアクトル。
【請求項４】
前記第1の凹部は、前記第１の主面部の長辺側の端部および短辺側の端部のうちの前記短辺側の端部に設けられ、
前記第２の凹部は、前記第２の主面部の長辺側の端部および短辺側の端部のうちの前記短辺側の端部に設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のリアクトル。
【請求項５】
前記コアの前記第１の主面部のうち、一対の前記短辺側の端部のそれぞれに前記第１の凸部が設けられ、前記第２の主面部のうち、一対の前記短辺側の端部のそれぞれに前記第２の凸部が設けら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。
【請求項６】
前記コイルと前記ケースとの間の少なくとも一部、および、前記コアと前記ケースとの間の少なくとも一部に、ポッティング樹脂が設けられていることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のリアクトル。
【請求項７】
前記ケースには、蓋が含まれており、
前記コアと前記ケースの前記蓋との間に放熱シートが配置されていることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のリアクトル。
【請求項８】
前記コアは、第１の分割コアと第２の分割コアが接着剤を介して接着された構造を有することを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載のリアクトル。

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。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
リアクトルはインダクタンスを利用した受動素子であり、近年、回路素子の一要素として様々な電子機器に搭載されている。例えば、電気自動車やハイブリッド自動車、燃料電池自動車等の車両に搭載されるインバータには、バッテリ電圧を昇圧または降圧させるコンバータが組み込まれており、リアクトルはコンバータの基幹部品として使用されている。
【０００３】
そのようなリアクトルの１つとして、特許文献１には、内部にコイルが埋設されたコアを外装ケース内に収容した構造のリアクトルが開示されている。特許文献１には、コイルとして、エッジワイズ巻きしたアルファ巻きのコイルや、フラットワイズ巻きしたアルファ巻きのコイルを使用すること、および、外装ケースの材料として、アルミニウムやマグネシウムなどの熱伝導性の高い金属を使用できることが記載されている。外装ケースの材料として、熱伝導性の高い金属を使用することにより、リアクトルの放熱性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６７９５９７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のリアクトルは、コイルの周囲が全てコアで覆われているため、コイルから発せられる熱は、コアを介して外装ケースに伝わる構成となっている。このため、特許文献１に記載のリアクトルは、放熱性の向上に改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、放熱性を向上させることができるリアクトル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】
【０００７】
本発明のリアクトルは、
コイルと、
前記コイルの少なくとも一部を覆うコアと、
前記コイルと前記コアとを収容するケースと、
を備え、
前記コアには、前記コイルの第１の主面を覆う第１の主面部および前記コイルの前記第１の主面と相対する第２の主面を覆う第２の主面部が含まれ、前記第１の主面部には第１の凹部が設けられ、前記第２の主面部には第２の凹部が設けられており、
前記ケースは、前記コアの前記第１の凹部に入り込んで前記コイルの前記第１の主面と当接する第１の凸部、および、前記コアの前記第２の凹部に入り込んで前記コイルの前記第２の主面と当接する第２の凸部を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のリアクトルによれば、ケースの第１の凸部はコアの第１の凹部に入り込んでコイルの第１の主面と当接し、ケースの第２の凸部はコアの第２の凹部に入り込んでコイルの第２の主面と当接しているので、コイルから発せられた熱はケースに直接伝わる。そのような構成により、リアクトルの放熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施形態におけるリアクトルの模式的な斜視図である。
図１に示すリアクトルのＩＩ－ＩＩ線に沿った模式的な断面図である。
コイルの模式的な斜視図である。
（ａ）は、コイルの巻回軸の方向に見たときのコアの第１の主面部側の下面図であり、（ｂ）は、コアの第２の主面部側の上面図である。
（ａ）は、コアを構成する第１の分割コアの模式的な斜視図であり、（ｂ）は、コアを構成する第２の分割コアの模式的な斜視図である。
リアクトルのうち、組み合わされた状態のコイルとコアのみを模式的に示す斜視図である。
一実施形態におけるリアクトルの熱解析結果を示す図であり、（ａ）は、図１に示すリアクトルをＩＸＡ－ＩＸＡ線に沿って切断したときの断面における熱分布を、（ｂ）は、図１に示すリアクトルをＩＩ－ＩＩ線に沿って切断したときの断面における熱分布を、（ｃ）は、図１に示すリアクトルをＩＸＣ－ＩＸＣ線に沿って切断したときの断面における熱分布を示す。
一実施形態におけるリアクトルの熱流束をシミュレーションにより解析した結果を示す図であり、（ａ）は、図１に示すリアクトルをＩＸＡ－ＩＸＡ線に沿って切断したときの断面における熱流束を、（ｂ）は、図１に示すリアクトルをＩＩ－ＩＩ線に沿って切断したときの断面における熱流束を、（ｃ）は、図１に示すリアクトルをＩＸＣ－ＩＸＣ線に沿って切断したときの断面における熱流束を示す。
コアの第１の主面部に凹部が設けられているが、第２の主面部には凹部が設けられていない比較例１のリアクトルの熱解析結果を示す図であり、（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、図７（ａ）～（ｃ）の断面と対応した断面における熱分布を示す。
コアの第１の主面部に凹部が設けられているが、第２の主面部には凹部が設けられていない比較例１のリアクトルの熱流束をシミュレーションにより解析した結果を示す図であり、（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、図７（ａ）～（ｃ）の断面と対応した断面における熱流束を示す。
コアの第１の主面部および第２の主面部にそれぞれ凹部が設けられていない比較例２のリアクトルの熱解析結果を示す図であり、（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、図７（ａ）～（ｃ）の断面と対応した断面における熱分布を示す。
コアの第１の主面部および第２の主面部にそれぞれ凹部が設けられていない比較例２のリアクトルの熱流束をシミュレーションにより解析した結果を示す図であり、（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、図７（ａ）～（ｃ）の断面と対応した断面における熱流束を示す。
（ａ）は、一実施形態におけるリアクトルの磁束密度の解析結果を示す斜視図、（ｂ）は、一実施形態におけるリアクトルの磁束密度の解析結果を示す上面図、（ｃ）は、コイルがフラットワイズ巻き、かつ、単層巻きであり、一実施形態におけるリアクトルに対してＬ値を近づけた第１の単層巻きリアクトルの磁束密度の解析結果を示す斜視図、（ｄ）は、第１の単層巻きリアクトルの磁束密度の解析結果を示す上面図、（ｅ）は、コイルがフラットワイズ巻き、かつ、単層巻きであり、一実施形態におけるリアクトルに対して直流抵抗を近づけた第２の単層巻きリアクトルの磁束密度の解析結果を示す斜視図、（ｆ）は、第２の単層巻きリアクトルの磁束密度の解析結果を示す上面図である。
（ａ）～（ｅ）は、一実施形態におけるリアクトルの製造方法を説明するための図である。
（ａ）～（ｆ）は、図１４に続いてリアクトルの製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴を具体的に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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