特開 2022-12751 巻線ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022012751

(43)【公開日】2022-01-17

(54)【発明の名称】巻線ユニット

(51)【国際特許分類】

   H01F 30/10 20060101AFI20220107BHJP

   H01F 27/08 20060101ALI20220107BHJP

   F28D 15/02 20060101ALI20220107BHJP

【ＦＩ】

H01F30/10 S

H01F27/08 101

F28D15/02 G

F28D15/02 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020114807

(22)【出願日】2020-07-02

(71)【出願人】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100160093

【弁理士】

【氏名又は名称】小室 敏雄

(72)【発明者】

【氏名】平島 光

(72)【発明者】

【氏名】木村 勇作

(72)【発明者】

【氏名】中原 康希

(72)【発明者】

【氏名】本田 啓祐

【テーマコード（参考）】

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E070AA01

5E070AA11

5E070AB01

5E070DA18

(57)【要約】

【課題】巻線ユニットにおける巻線部の内周部と外周部との温度差を小さくして巻線部の放熱効率を向上させることができるようにする。
【解決手段】巻線ユニットは、筒状に形成された巻線部２３と、巻線部２３の内周部に取り付けられる第一ヒートパイプ３と、巻線部２３の外周部に取り付けられる第二ヒートパイプ４と、を備える。巻線部２３は、第一ヒートパイプ３及び第二ヒートパイプ４を介して固定対象１０に固定される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状に形成された巻線部と、
前記巻線部の内周部に取り付けられる第一ヒートパイプと、
前記巻線部の外周部に取り付けられる第二ヒートパイプと、を備え、
前記巻線部は、前記第一ヒートパイプ及び第二ヒートパイプを介して固定対象に固定される巻線ユニット。

【請求項2】

前記巻線部の外周部に取り付けられる前記第二ヒートパイプの第一端部側の部位と前記巻線部の外周部との間に設けられ、前記巻線部の熱を前記第二ヒートパイプに伝える第一伝熱ブロックと、
前記巻線部から離れて位置する前記第二ヒートパイプの第二端部側の部位と前記固定対象との間に設けられ、前記第二ヒートパイプの熱を前記固定対象に伝える第二伝熱ブロックと、を備える請求項１に記載の巻線ユニット。

【請求項3】

前記第二伝熱ブロックには、当該第二伝熱ブロックを前記固定対象にネジ止めするためのネジを通すネジ挿通孔が形成され、
前記ネジ挿通孔は、前記巻線部と前記第一伝熱ブロックとが並ぶ方向に延びた長孔状に形成されている請求項２に記載の巻線ユニット。

【請求項4】

前記巻線部の軸方向における前記第一伝熱ブロックの寸法は、前記軸方向における前記巻線部の寸法よりも小さい請求項２又は３に記載の巻線ユニット。

【請求項5】

前記第一ヒートパイプの第一端部側の部位が前記巻線部の内周部に取り付けられ、
前記巻線部から離れて位置する前記第一ヒートパイプの第二端部側の部位と前記固定対象との間に設けられ、前記第一ヒートパイプの熱を前記固定対象に伝える第三伝熱ブロックを備え、
前記第二伝熱ブロックと前記第三伝熱ブロックとが前記固定対象上において重なった状態で前記固定対象に固定される請求項２から４のいずれか一項に記載の巻線ユニット。

【請求項6】

前記巻線部の外周部に取り付けられる前記第二ヒートパイプの第一端部側の部位と前記巻線部の外周部との間に設けられ、前記巻線部の熱を前記第二ヒートパイプに伝える第一伝熱ブロックを備え、
前記第一伝熱ブロックは、前記巻線部の径方向において前記巻線部の両側に一対配置され、
一対の前記第一伝熱ブロックは、前記巻線部を挟んだ状態でネジ止めによって互いに固定される請求項１から５のいずれか一項に記載の巻線ユニット。

【請求項7】

前記巻線部の径方向において前記第一ヒートパイプが取り付けられる前記内周部と前記第二ヒートパイプが取り付けられる前記外周部との間の位置に取り付けられる第三ヒートパイプを備える請求項１から６のいずれか一項に記載の巻線ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、巻線ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、トランスやチョークコイル等を構成する巻線部（コイル巻線体）をケースに収容すると共に、ケース内に充填された充填樹脂によって巻線部を封止して巻線部をケースに対して固定する巻線ユニットが開示されている。また、特許文献１の巻線ユニットでは、巻線部の外側に装着された外周コアとケースの内面との間にヒートシンクを介在させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－２０１６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の巻線ユニットにおいては、主に巻線部の外周部の熱が充填樹脂や外周コア、ヒートシンクを介してケースに伝わる。しかしながら、巻線部の内周部の熱はケースに伝わりにくいため、巻線部の外周部と内周部との温度差が大きくなる。巻線部の外周部と内周部との温度差が大きくなると、巻線部全体の温度が下がり難くなり、巻線部の放熱効率が低くなる、という課題がある。

【0005】

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、巻線部の内周部と外周部との温度差を小さくすることにより、巻線部の放熱効率を向上させることができる巻線ユニット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】

【0006】

本発明の一態様は、筒状に形成された巻線部と、前記巻線部の内周部に取り付けられる第一ヒートパイプと、前記巻線部の外周部に取り付けられる第二ヒートパイプと、を備え、前記巻線部は、前記第一ヒートパイプ及び第二ヒートパイプを介して固定対象に固定される巻線ユニットである。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る巻線ユニットによれば、巻線部の内周部と外周部にそれぞれヒートパイプが設けられているため、これらのヒートパイプによる熱移動により、巻線部の内周部と外周部との温度差を小さくすることができる。これにより巻線部の放熱効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第一実施形態に係る巻線ユニットを示す斜視図である。

【図2】上記巻線ユニットにおいて、第二ヒートパイプ、第一及び第二伝熱ブロックを巻線部及び放熱部材から分離し、かつ、ボビンを取り除いた状態を示す斜視図である。

【図3】上記巻線ユニットにおいて、巻線部の軸方向に直交する断面を示す図である。

【図4】図３のIV－IVの位置での上記巻線ユニットの断面図である。

【図5】本発明の第二実施形態に係る巻線ユニットを示す断面図（図４と同じ位置での断面図）である。

【図6】図５のVI－VIの位置での上記巻線ユニットの断面図である。

【図7】本発明の他の実施形態に係る巻線ユニットの要部を模式的に示す図である。

【図8】本発明の他の実施形態に係る巻線ユニットの要部を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

〔第一実施形態〕
以下、図１～図４を参照して本発明の第一実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係る巻線ユニットを適用したトランス装置１について説明する。図１及び図２に示すように、トランス装置１は、トランス２と、複数の第一ヒートパイプ３と、複数の第二ヒートパイプ４と、二つの第一伝熱ブロック６と、二つの第二伝熱ブロック７と、四つの第三伝熱ブロック８とを備える。

【0010】

トランス２は、コア２１と、二つのボビン２２と、二つの巻線部２３とを有する。コア２１は、磁性材料からなり、二つの円柱部２１１，２１２（第一円柱部２１１、第二円柱部２１２）と、二つの連結部２１３，２１４（第一連結部２１３、第二連結部２１４）とを有する。二つの連結部２１３，２１４は、いずれも矩形ブロック状に形成されている。二つの円柱部２１１，２１２の軸線が互いに平行となるように二つの円柱部２１１，２１２が間隔をあけて並べて配置され、それらの円柱部２１１，２１２の両端をそれぞれ繋ぐように二つの連結部２１３，２１４が設けられることにより、コア２１は矩形環状に形成されている。

【0011】

二つのボビン２２はそれぞれ、絶縁材料からなり、円筒状に形成された筒部２２１（図３及び図４参照）と、筒部２２１の両端からそれぞれ筒部２２１の径方向外側に張り出す鍔部２２２（図４参照）とを有する。二つのボビン２２は、筒部２２１の内側にコア２１の円柱部２１１，２１２が配置されるように、コア２１の円柱部２１１，２１２の外側に取り付けられる。このように二つのボビン２２がコア２１に取り付けられると、コア２１の二つの連結部２１３，２１４がそれぞれ、二つのボビン２２の両端の鍔部２２２，２２２よりも外側に配置されるようになっている。なお、図２においては、二つのボビン２２の記載を省略している。

【0012】

二つの巻線部２３は、導電性を有する線材をコア２１に取り付けられた二つのボビン２２の筒部２２１にそれぞれ巻き回すことで円筒状に形成されている。これにより、コア２１の二つの円柱部２１１，２１２はそれぞれ、二つの巻線部２３の内側に挿通された状態で配置される。二つの巻線部２３の軸線は二つの円柱部２１１，２１２と同様に互いに平行した状態となる。

【0013】

トランス装置１は、放熱部材１０（固定対象）に固定される。放熱部材１０は、平坦な載置面１０ａを有するベース部１１と、ベース部１１における載置面１０ａの反対側の面に並設された複数の放熱フィン１２とを備える空冷ヒートシンクである。トランス２は、コア２１の二つの円柱部２１１，２１２の軸線が放熱部材１０の載置面１０ａに直交する姿勢となり、コア２１の第一連結部２１３の外面が載置面１０ａに接触した状態で載置面１０ａ上に配置される。このとき、第一連結部２１３の外面と載置面１０ａとの間には、弾力性を有する放熱シート１５が設けられる（図４参照）。第一連結部２１３の外面や載置面１０ａの表面粗さなどに基づいて、第一連結部２１３の外面と載置面１０ａとの間に生じる微小な隙間を、当該放熱シート１５により埋めて第一連結部２１３の外面と載置面１０ａとの密着度を高めることができる。これにより、コア２１の熱を第一連結部２１３を経由して載置面１０ａから放熱部材１０に効率よく逃がすことができる。

【0014】

第一ヒートパイプ３は、熱伝導率が高い材料からなり、中空棒状に形成されている。第一ヒートパイプ３は、その長手方向の中途部で折り曲げられてＬ字状に形成されている。第一ヒートパイプ３の内部には空気が封入されている。なお、第一ヒートパイプ３の内部には、空気ではなく、揮発性の液体（作動液）が封入されていてもよい。第一ヒートパイプ３は、その長手方向の第一端部側の部位３１（以下、第一部位３１と称する）が巻線部２３の内周部において巻線部２３の軸方向に延びた状態で配置される。より具体的には、ボビン２２の筒部２２１の外周面に第一ヒートパイプ３の第一部位３１を当接させた状態で、当該筒部２２１及び第一部位３１に巻線部２３をなす線材を巻き付けることにより、第一部位３１が巻線部２３の内周部に配置される（図３参照）。なお、第一ヒートパイプ３の第一部位３１は、ボビン２２の筒部２２１の外周面に接した状態ではなく、巻線部２３の内部に配置されてもよい。

【0015】

第一ヒートパイプ３の第一部位３１側の先端部は、巻線部２３の内周部から軸方向に突出せずに、巻線部２３の内周部に留まった状態で配置される。第一ヒートパイプ３は、第一部位３１の基端部側から巻線部２３の内周部を飛び出してコア２１の第一連結部２１３側の位置まで延び、そこから直交方向に折り曲げられて延びたＬ字状になっている。その延長方向に位置する第一ヒートパイプ３の第二端部側の部位３２（以下、第二部位３２と称する）は、上記のようにトランス２が放熱部材１０の載置面１０ａ上に配置された状態で、載置面１０ａに沿うように延びる。第一ヒートパイプ３の第二部位３２には、後述する第三伝熱ブロック８が取り付けられる。

【0016】

トランス装置１では、図２及び図３に示すように、コア２１の二つの円柱部２１１，２１２の配列方向の外側位置にそれぞれ、二つの第一ヒートパイプ３が当該配列方向と直交する方向（図３における左右方向）に間隔をあけて並んで配置され、合計四つの第一ヒートパイプ３を備える。トランス装置１では、一つの巻線部２３に対して二つの第一ヒートパイプ３が設けられる。当該二つの第一ヒートパイプ３は、互いの第二部位３２が巻線部２３から逆向きに離れるように延びて設けられる。四つの第一ヒートパイプ３の第二部位３２にはそれぞれ第三伝熱ブロック８が取り付けられる。

【0017】

第三伝熱ブロック８は、例えばアルミニウム等の熱伝導率の高い材料からなり、矩形平板状に形成されている。第三伝熱ブロック８には、短辺方向に延びる矩形凹状のパイプ挿入溝８１が形成されている。パイプ挿入溝８１は、第三伝熱ブロック８の短辺方向の両側に開口している。このパイプ挿入溝８１に放熱性接着剤を塗布して第一ヒートパイプ３の第二部位３２が圧入されることにより、第三伝熱ブロック８が第一ヒートパイプ３の第二部位３２に取り付けられる。このとき、第二部位３２側の先端部はパイプ挿入溝８１から突出した状態となる。第一ヒートパイプ３の第二部位３２が第三伝熱ブロック８のパイプ挿入溝８１に挿入されることで、第一ヒートパイプ３と第三伝熱ブロック８との接触面積を増やして、巻線部２３の熱を第一ヒートパイプ３から第三伝熱ブロック８に効率よく伝えることができる。第一ヒートパイプ３に取り付けられた第三伝熱ブロック８は、パイプ挿入溝８１が形成された面の反対側の面が放熱部材１０の載置面１０ａに接触した状態で載置面１０ａ上に載置される。このとき、第三伝熱ブロック８の当該面と載置面１０ａとの間には、上記放熱シート１５が設けられる。

【0018】

第三伝熱ブロック８には、第三伝熱ブロック８を放熱部材１０の載置面１０ａ上にネジ止めするためのネジ１６（図４参照）を通す二つのネジ挿通孔８２が形成されている。二つのネジ挿通孔８２は、第三伝熱ブロック８においてパイプ挿入溝８１を間に挟んだ位置に形成されている。二つのネジ挿通孔８２はそれぞれ、パイプ挿入溝８１が延びて形成された方向（図３において左右方向）に延びた長孔状に形成されている。

【0019】

第二ヒートパイプ４は、第一ヒートパイプ３と同様に、熱伝導率が高い材料からなる中空棒状に形成され、その長手方向の中途部で折り曲げられてＬ字状に形成されている。第二ヒートパイプ４の内部にも空気だけが封入されているが、第一ヒートパイプ３と同様に、揮発性の液体（作動液）が封入されていてもよい。第二ヒートパイプ４の長手方向の第一端部側の部位４１（以下、第一部位４１と称する）は、巻線部２３の外周部に配置される。より具体的には、第二ヒートパイプ４の第一部位４１は、巻線部２３の外周面よりも巻線部２３の径方向外側の位置において、巻線部２３の軸方向に延びた状態で配置される。トランス装置１では、二つの巻線部２３の配列方向と直交する方向の外側位置にそれぞれ、四つの第二ヒートパイプ４が当該配列方向（図３における上下方向）に間隔をあけて並んで配置される。トランス装置１では、一つの巻線部２３に対して両側にそれぞれ二つの第二ヒートパイプ４が設けられる。第二ヒートパイプ４の第一部位４１には第一伝熱ブロック６が取り付けられる。トランス装置１では、二つの巻線部２３の両側にそれぞれ、一つの第一伝熱ブロック６及び四つの第二ヒートパイプ４が配置され、合計二つの第一伝熱ブロック６及び八つの第二ヒートパイプ４を備える。

【0020】

第一伝熱ブロック６は、例えばアルミニウム等の熱伝導率の高い材料からなり、矩形ブロック状に形成されている。第一伝熱ブロック６は、トランス２の二つの巻線部２３の配列方向に二つの巻線部２３の外側両端部よりも長く延びた矩形ブロック状に形成されている。第一伝熱ブロック６には、短辺方向に延びる矩形凹状の四つのパイプ挿入溝６１が長辺方向に間隔をあけて並んで形成されている。四つのパイプ挿入溝６１はそれぞれ、第一伝熱ブロック６の短辺方向の両側に開口している。これらのパイプ挿入溝６１にそれぞれ放熱性接着剤を塗布して第二ヒートパイプ４の第一部位４１が圧入されることにより、第一伝熱ブロック６に四つの第二ヒートパイプ４が取り付けられる。このとき、各第二ヒートパイプ４の第一部位４１側の先端部はパイプ挿入溝６１から突出した状態となる。第二ヒートパイプ４の第一部位４１が第一伝熱ブロック６のパイプ挿入溝６１に挿入されることで、第二ヒートパイプ４と第一伝熱ブロック６との接触面積を増やして、巻線部２３の熱を第一伝熱ブロック６から第二ヒートパイプ４に効率よく伝えることができる。

【0021】

第一伝熱ブロック６は、四つのパイプ挿入溝６１が形成された面の反対側の面に、トランス２の二つの巻線部２３の外周面の形状に対応した半円形凹状の二つの巻線嵌合凹部６２が形成されている。二つの巻線嵌合凹部６２はそれぞれ、第一伝熱ブロック６の短辺方向の両側に開口している。上記のように四つの第二ヒートパイプ４が取り付けられた第一伝熱ブロック６は、二つの巻線嵌合凹部６２の内面に二つの巻線部２３の外周面をそれぞれ接触させた状態で、二つの巻線部２３の側方に配置される。トランス装置１では、二つの巻線部２３の配列方向と直交する方向から二つの巻線部２３を挟み込むように二つの第一伝熱ブロック６が配置される。このとき、二つの巻線部２３の外周面と第一伝熱ブロック６の巻線嵌合凹部６２との間には、弾力性を有する放熱シート１７が設けられる。この放熱シート１７により、線材による巻線部２３の外周面の凹凸や、第一伝熱ブロック６の巻線嵌合凹部６２の表面粗さ等に基づいて、巻線部２３と第一伝熱ブロック６との間に生じる隙間を埋めて密着度を高めることができる。これにより、巻線部２３と第一伝熱ブロック６との間における熱の伝わり方を向上させることができる。

【0022】

二つの巻線部２３を挟むように配置された二つの第一伝熱ブロック６は、二つの第一伝熱ブロック６に挿通されるボルト１８と、ボルト１８に噛み合うナット１９とによって互いに固定される。ボルト１８及びナット１９は、二つの巻線部２３の間の位置、及び二つの巻線部２３の配列方向の両側の位置の合計三か所にそれぞれ二組ずつ設けられている（図１及び図３参照）。図４に示すように、第一伝熱ブロック６の短辺方向の寸法Ｌ１は、巻線部２３の軸方向の寸法Ｌ２よりも小さくなっている。第一伝熱ブロック６の短辺方向の両端が、巻線部２３の軸方向の両端の内側に位置するように、二つの第一伝熱ブロック６が二つの巻線部２３に対して配置される。

【0023】

図２及び図３に示すように、第二ヒートパイプ４の第一部位４１が第一伝熱ブロック６に取り付けられた状態では、第二ヒートパイプ４の第一部位４１に対して直交する方向に延びる第二ヒートパイプ４の長手方向の第二端部側の部位４２（以下、第二部位４２と称する）が、第一伝熱ブロック６の板厚方向においてパイプ挿入溝６１が形成された面側に延びる。第二ヒートパイプ４の第二部位４２は、上記のようにトランス２が放熱部材１０の載置面１０ａ上に配置され、そのトランス２に第一伝熱ブロック６を介して固定された状態において、載置面１０ａに沿うように延びる。二つの第一伝熱ブロック６にそれぞれ取り付けられた第二ヒートパイプ４は、互いの第二部位４２が二つの第一伝熱ブロック６の間に位置する巻線部２３から逆向きに離れるように延びて設けられる。第二ヒートパイプ４の第二部位４２には、第二伝熱ブロック７が取り付けられる。

【0024】

第二伝熱ブロック７は、上記第三伝熱ブロック８と同様に、アルミニウム等の熱伝導率の高い材料からなり、矩形平板状に形成されている。第二伝熱ブロック７には、短辺方向に延びる矩形凹状の四つのパイプ挿入溝７１が長辺方向に間隔をあけて並んで形成されている。四つのパイプ挿入溝７１は、第二伝熱ブロック７の短辺方向の両側に開口している。これらのパイプ挿入溝７１にそれぞれ放熱性接着剤を塗布して第二ヒートパイプ４の第二部位４２が圧入されることにより、第二伝熱ブロック７に四つの第二ヒートパイプ４が取り付けられる。このとき、各第二ヒートパイプ４の第二部位４２側の先端部はパイプ挿入溝７１から突出した状態となる。第二ヒートパイプ４の第二部位４２が第二伝熱ブロック７のパイプ挿入溝７１に挿入されることで、第二ヒートパイプ４と第二伝熱ブロック７との接触面積を増やして、巻線部２３の熱を第二ヒートパイプ４から第二伝熱ブロック７に効率よく伝えることができる。第一伝熱ブロック６がトランス２に取り付けられ、第二ヒートパイプ４が第一伝熱ブロック６及び第二伝熱ブロック７に取り付けられた状態において、第二伝熱ブロック７は、第一伝熱ブロック６及び巻線部２３に対して巻線部２３の軸方向に間隔をあけて位置する（図４参照）。

【0025】

四つの第二ヒートパイプ４が取り付けられた第二伝熱ブロック７は、第一ヒートパイプ３に取り付けられた第三伝熱ブロック８上に重なるように配置される（図１及び図４参照）。第二伝熱ブロック７には、第三伝熱ブロック８とともに放熱部材１０の載置面１０ａ上にネジ止めするためのネジ１６（図４参照）を通す五つのネジ挿通孔７２が形成されている。五つのネジ挿通孔７２は、第二伝熱ブロック７において四つのパイプ挿入溝７１を間に挟んだ位置にそれぞれ形成されている。五つのネジ挿通孔７２はそれぞれ、パイプ挿入溝７１が延びて形成された方向（図３において左右方向）に延びた長孔状に形成されている。第二伝熱ブロック７が第三伝熱ブロック８上に重ねて配置された状態において、第二伝熱ブロック７のネジ挿通孔７２と第三伝熱ブロック８のネジ挿通孔８２との位置が整合し、これらのネジ挿通孔７２，８２に挿入されたネジ１６が放熱部材１０のベース部１１の載置面１０ａに開口する雌ねじ孔１３に噛み合うことにより、第二伝熱ブロック７及び第三伝熱ブロック８が一緒に放熱部材１０の載置面１０ａ上に固定されるようになっている。雌ねじ孔１３は、ベース部１１を貫通していないが、ベース部１１を貫通するように形成してもよい。

【0026】

トランス装置１では、トランス２を放熱部材１０の載置面１０ａ上に配置し、トランス２の二つの巻線部２３を二つの第一伝熱ブロック６により挟み込み、第二伝熱ブロック７及び第三伝熱ブロック８をネジ１６により載置面１０ａ上にネジ止めすることで、二つの巻線部２３が第一ヒートパイプ３及び第二ヒートパイプ４を介して放熱部材１０に固定される。トランス装置１のうち巻線部２３、第一ヒートパイプ３、第二ヒートパイプ４及び第一～第三伝熱ブロック６～８は、巻線ユニットを構成している。

【0027】

トランス装置１では、巻線部２３の内周部の熱が、第一ヒートパイプ３の第一部位３１側から第二部位３２側へ第一ヒートパイプ３を介して第三伝熱ブロック８に伝わり、当該第三伝熱ブロック８から放熱シート１５を介して放熱部材１０に伝わるようになっている。巻線部２３の外周部の熱は、放熱シート１７を介して第一伝熱ブロック６に伝わり、当該第一伝熱ブロック６に取り付けられた第二ヒートパイプ４の第一部位４１側から第二部位４２側へ第二ヒートパイプ４を介して第二伝熱ブロック７に伝わり、当該第二伝熱ブロック７から第三伝熱ブロック８及び放熱シート１５を介して放熱部材１０に伝わるようになっている。

【0028】

以上説明したように、本実施形態に係るトランス装置１によれば、巻線部２３の内周部に取り付けられる第一ヒートパイプ３と、巻線部２３の外周部に取り付けられる第二ヒートパイプ４とを備えている。トランス２は、第一ヒートパイプ３及び第二ヒートパイプ４を介して放熱部材１０に固定されるようになっている。そのため、第一及び第二ヒートパイプ３，４によって巻線部２３の熱をその内周部及び外周部の両方から放熱部材１０に逃がすことができる。従って、巻線部２３の内周部と外周部との温度差を小さくすることができ、巻線部２３全体の温度を容易に下げることができる。これにより、巻線部２３の放熱効率を向上することができる。

【0029】

本実施形態では、第一及び第二ヒートパイプ３，４は、所定の剛性を有するため、巻線部２３を放熱部材１０に固定する部材としても機能する。そのため、放熱部材１０に代えてケース内にトランス２を固定する場合に、従来では当該ケース内に樹脂を充填することによりトランス２を固定していたが、このような樹脂を充填する必要がなく、第一及び第二ヒートパイプ３，４によってトランス２を固定することができる。従って、従来必要であった固定用の樹脂や当該樹脂を充填する作業工数を削減することができる。また、トランス２を固定するための部材を別途用意する場合と比較して、トランス装置１を構成する部品点数を少なく抑えることができる。

【0030】

本実施形態では、第一伝熱ブロック６が巻線部２３の外周面と第二ヒートパイプ４の第一部位４１との間に設けられる。そのため、巻線部２３の外周部全体の熱を第一伝熱ブロック６に伝えることができ、更にその熱を第一伝熱ブロック６から第二ヒートパイプ４に伝えることができる。従って、第二ヒートパイプ４を巻線部２３の外周部に直接設ける場合よりも、巻線部２３の外周部全体の熱を第一伝熱ブロック６及び第二ヒートパイプ４を介して効率良く放散させることができ、巻線部２３の放熱効率を更に向上させることができる。また、第一伝熱ブロック６には巻線部２３の外周面の形状に対応した巻線嵌合凹部６２が形成されている。そのため、巻線部２３と第一伝熱ブロック６との接触面積を増やすことができ、巻線部２３と第一伝熱ブロック６との熱伝導性を向上させることができる。

【0031】

本実施形態では、第二伝熱ブロック７が第二ヒートパイプ４の第二部位４２と放熱部材１０との間に設けられる。そのため、第二ヒートパイプ４を放熱部材１０に直接固定する場合よりも、第二伝熱ブロック７によって放熱部材１０との接触面積を増やすことができる。これにより、巻線部２３から第二ヒートパイプ４に伝わった熱を、第二伝熱ブロック７を介して放熱部材１０に効率良く伝えることができる。

【0032】

本実施形態では、第二伝熱ブロック７のネジ挿通孔７２が、巻線部２３と第一伝熱ブロック６とが並ぶ方向に延びた長孔状に形成されている。そのため、巻線部２３のサイズ（特に径寸法）にばらつきがある場合であっても、放熱部材１０に対する第二伝熱ブロック７の取付位置を簡単に調整することができる。以下、この点について具体的に説明する。

【0033】

巻線部２３のサイズ（特に径寸法）は、線材の巻き方などによってばらつく。巻線部２３の径寸法にばらつきがあると、第一伝熱ブロック６の位置が巻線部２３の径方向に変位し、これに伴って、第二伝熱ブロック７の位置も巻線部２３の径方向（巻線部２３と第一伝熱ブロック６とが並ぶ方向）に変位する。ここで、第二伝熱ブロック７のネジ挿通孔７２が上記した長孔状に形成されていることで、第二伝熱ブロック７の位置が上記のように変位しても、第二伝熱ブロック７を放熱部材１０にネジ止めすることができる。したがって、巻線部２３のサイズにばらつきがあっても、第二ヒートパイプ４の第二部位４２に対する第二伝熱ブロック７の固定位置を変えることなく、（すなわち、第二ヒートパイプ４と第一及び第二伝熱ブロック６，７とを一体に固定してなる同一種類の伝熱ユニットを利用して、）巻線部２３を放熱部材１０に固定することができる。

【0034】

本実施形態では、巻線部２３の軸方向における第一伝熱ブロック６の寸法Ｌ１が、巻線部２３の軸方向の寸法Ｌ２よりも小さくなっている。そのため、第一伝熱ブロック６が巻線部２３で生じる磁界ＭＦ（図４参照）を遮るように配置されることを防ぐことができる。これにより、第一伝熱ブロック６がアルミニウム等のように透磁性を有する材料で構成されていても、巻線部２３の漏れ磁束によって第一伝熱ブロック６が発熱することを抑制することができる。なお、上記した第一伝熱ブロック６の寸法Ｌ１と巻線部２３の寸法Ｌ２との差は、小さい方がより好ましい。当該差が小さい方が、第一伝熱ブロック６と巻線部２３の接触面積が大きくなるので、巻線部２３の熱を効率よく第一伝熱ブロック６に伝えることができる。

【0035】

本実施形態では、第二ヒートパイプ４に固定される第一伝熱ブロック６と第二伝熱ブロック７とが互いに間隔をあけて配置されている。そのため、第一及び第二伝熱ブロック６，７が一体に形成される場合と比較して、第一及び第二伝熱ブロック６，７が巻線部２３の漏れ磁束を遮ることを抑制することができる。これにより、巻線部２３の漏れ磁束によって第一及び第二伝熱ブロック６，７が発熱することを抑制することができる。

【0036】

本実施形態では、第三伝熱ブロック８が、第一ヒートパイプ３の第二部位３２と放熱部材１０との間に設けられる。そのため、第一ヒートパイプ３を放熱部材１０に直接固定する場合よりも、第三伝熱ブロック８によって放熱部材１０との接触面積を増やすことができる。これにより、巻線部２３から第一ヒートパイプ３に伝わった熱を、第三伝熱ブロック８を介して放熱部材１０に効率良く伝えることができる。

【0037】

本実施形態では、第二ヒートパイプ４の第二部位４２に固定された第二伝熱ブロック７と、第一ヒートパイプ３の第二部位３２に固定された第三伝熱ブロック８とが、放熱部材１０上において互いに重なった状態で放熱部材１０に固定される。これにより、放熱部材１０上（載置面１０ａ）における第二伝熱ブロック７及び第三伝熱ブロック８の配置領域が小さくなるため、放熱部材１０の小型化を図ることができる。また、第二及び第三伝熱ブロック７，８が上下に重なった状態で配置されるため、第二及び第三伝熱ブロック７，８が巻線部２３に対してその径方向に並ぶ場合と比較して、第一ヒートパイプ３あるいは第二ヒートパイプ４の長さを短くすることができる。

【0038】

本実施形態では、巻線部２３の両側に配置される一対の第一伝熱ブロック６が、巻線部２３を挟んだ状態でネジ止めによって互いに固定されるようになっている。そのため、線材の巻き方などに起因して巻線部２３のサイズ（特に径寸法）がばらついても、一対の第一伝熱ブロック６の間隔を巻線部２３のサイズに追従させることができる。一対の第一伝熱ブロック６を固定するネジ止めのトルクを一定にするだけで、ネジ止めに基づいて巻線部２３に押し付けられる第一伝熱ブロック６の押付力にばらつきが生じることを抑制することができる。これにより、巻線部２３と第一伝熱ブロック６との間の熱抵抗にばらつきが生じることを抑制することができる。したがって、巻線ユニットにおける巻線部２３の放熱性能にばらつきが生じることを抑制することができる。

【0039】

〔第二実施形態〕
次に、図５及び図６を参照して本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態では、第一実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。本実施形態のトランス装置１Ｃは、第一実施形態のトランス装置１と同様の構成に加え、伝熱部材９をさらに備える。伝熱部材９は、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材料によって構成される。伝熱部材９は、カバー部９１と、複数の脚部９２とを有する。

【0040】

カバー部９１は、平板状に形成され、放熱部材１０との間にコア２１を挟むようにコア２１の第二連結部２１４に重ねて配置される。カバー部９１は、コア２１の他に、二つの巻線部２３及び第一伝熱ブロック６を上側から覆う。コア２１の第二連結部２１４とカバー部９１との間には放熱シート１１５が設けられる。放熱シート１１５は、コア２１の第一連結部２１３と放熱部材１０との間に介在する放熱シート１５と同様であってよい。

【0041】

複数の脚部９２はそれぞれ、カバー部９１から放熱部材１０に向かうように下方に延びる帯板状に形成されている。各脚部９２は、巻線部２３との間に第一伝熱ブロック６が位置するように第一伝熱ブロック６に重ねて配置される。各脚部９２は、第一伝熱ブロック６に接触する。脚部９２は、一つの第一伝熱ブロックに対し、二つの巻線部２３の間の位置、及び二つの巻線部２３の配列方向の両側の位置の合計三か所に配置されている。これにより、脚部９２は、二つの第一伝熱ブロック６の配列方向から見て巻線部２３と重ならないように配置される。

【0042】

脚部９２は、巻線部２３及び二つの第一伝熱ブロック６を挟み込むように二つの第一伝熱ブロック６の両側に配置されている。脚部９２は、二つの第二伝熱ブロックに対し、合計六か所に配置されている。脚部９２は、二つの第一伝熱ブロック６を固定するボルト１８及びナット１９（図３参照）を利用する等して、第一伝熱ブロック６に固定されてよい。

【0043】

脚部９２は、第一伝熱ブロック６よりもさらに下方に延びている。脚部９２の延長方向の先端部は、外側に折り曲げられて第二伝熱ブロック７に重ねて配置され、ネジ止めなどによって第二伝熱ブロック７に固定される。このように伝熱部材９が取り付けられることで、カバー部９１が振動などによってコア２１の第二連結部２１４から離れることを抑制又は防止することができる。

【0044】

伝熱部材９は、板状部材に折り曲げ加工などを施すことで形成されてよい。伝熱部材９は、コア２１、巻線部２３、第一ヒートパイプ３、第二ヒートパイプ４及び第一～第三伝熱ブロック６～８と共に第二実施形態の巻線ユニットを構成している。

【0045】

トランス装置１Ｃでは、コア２１の第二連結部２１４の熱が伝熱部材９のカバー部９１と脚部９２を順番に経由して第一伝熱ブロック６に伝わり、第一伝熱ブロック６から第二ヒートパイプ４と第二伝熱ブロック７と第三伝熱ブロック８を順番に経由して載置面１０ａから放熱部材１０に伝わる。

【0046】

第二実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。また、第二実施形態では、トランス装置１Ｃがコア２１の第二連結部２１４の熱を第一伝熱ブロック６に伝える伝熱部材９を備える。このため、伝熱部材９がコア２１の第二連結部２１４から放熱部材１０まで延びる場合と比較して、伝熱部材９においてコア２１の第二連結部２１４の熱を逃がす放熱経路を短くすることができる。第一及び第二ヒートパイプ３，４の熱伝導率は伝熱部材９よりも高いため、コア２１の第二連結部２１４の熱を効率よく放熱部材１０に逃がすことができる。

【0047】

第二実施形態では、伝熱部材９のカバー部９１が、コア２１の第二連結部２１４及び二つの巻線部２３を上側から覆う。このため、巻線部２３やコア２１の熱がトランス２の上方に伝わることを抑制又は防止することができる。

【0048】

第二実施形態では、第一伝熱ブロック６に重なる脚部９２が、二つの第一伝熱ブロック６の配列方向から見て巻線部２３と重ならないように配置される。このため、脚部９２が巻線部２３で生じた磁界ＭＦ（図４参照）を遮ることを抑制又は防止することができる。これにより、脚部９２を有する伝熱部材９がアルミニウム等のように透磁性を有する材料で構成されていても、巻線部２３の漏れ磁束によって伝熱部材９（特に脚部９２）が発熱することを抑制することができる。したがって、コア２１の第二連結部２１４の熱を、効率よく伝熱部材９を経由して第一伝熱ブロック６に伝えることができる。

【0049】

第二実施形態において、脚部９２の延長方向の先端部は、放熱部材１０や第三伝熱ブロック８に固定されてもよい。伝熱部材９の脚部９２は、二つの第一伝熱ブロック６の配列方向から見て巻線部２３と重なるように配置されてもよい。

【0050】

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。本発明において、トランス２が固定される対象は、放熱部材１０に限定されるものではなく、金属製のケース等であってもよい。トランス２において、コア２１は、放熱部材１０の載置面１０ａに直接接触して固定されてもよい。放熱部材１０に対する第二伝熱ブロック７や第三伝熱ブロック８の固定手法は、ネジ止めに限らず、接着など任意の手法であってよい。

【0051】

本発明において、第二ヒートパイプ４の第一部位４１は、少なくとも第一ヒートパイプ３の第一部位３１よりも巻線部２３の径方向外側に配置されればよく、巻線部２３の内部に配置されてもよい。同一の巻線部２３に取り付けられる第一ヒートパイプ３や第二ヒートパイプ４の数は、任意であってよい。同一の巻線部２３に取り付けられる第一及び第二ヒートパイプ３，４の数は、例えば図７に示すように、互いに等しくてもよい。この場合には、巻線部２３の内周部と外周部との温度差をさらに小さく抑えて、巻線部２３の放熱効率をさらに向上することができる。本発明では、例えば図７に示すように、複数の第一ヒートパイプ３の第一部位３１が巻線部２３の周方向に等間隔で配列されてもよいし、複数の第二ヒートパイプ４の第一部位４１が巻線部２３の周方向に等間隔で配列されてもよい。この場合には、第一伝熱ブロック６などが無くても、巻線部２３をその周方向において均等に冷却することが可能となる。

【0052】

本発明では、例えば図８に示すように、巻線部２３の径方向において第一ヒートパイプ３が取り付けられる巻線部２３の内周部と第二ヒートパイプ４が取り付けられる巻線部２３の外周部との間の位置に、第三ヒートパイプ５が取り付けられてもよい。第三ヒートパイプ５は、径方向において巻線部２３の内周部と外周部との間（すなわち巻線部２３の内部）に位置する。第三ヒートパイプ５は、第一及び第二ヒートパイプ３，４と同様に、第三ヒートパイプ５の長手方向の第一端部側の部位（第一部位）が巻線部２３側に位置し、第三ヒートパイプ５の第二端部側の部位（第二部位）が放熱部材１０（図１～図４参照）側に位置するように配置される。

【0053】

第三ヒートパイプ５を備える構成では、巻線部２３の熱をさらに効率よく放熱部材１０に逃がすことができる。以下、この点について詳しく説明する。巻線部２３は、線材が周方向に延びるように、かつ、径方向に重なるように巻かれている。このため、巻線部２３では、その周方向における熱抵抗が小さいが、径方向における熱抵抗は大きい。このことから、径方向における巻線部２３の中途部分（外周部と内周部との間の部分）において生じた熱は、巻線部２３の内周部や外周部に配置された第一及び第二ヒートパイプ３，４に伝わりにくい。これに対し、第三ヒートパイプ５を備える構成では、巻線部２３の中途部分の熱を第三ヒートパイプ５によって効率よく放熱部材１０に逃がすことができる。従って、巻線部２３の熱をさらに効率よく放熱部材１０に逃がすことができる。すなわち、巻線部２３の放熱効率を向上することができる。

【0054】

本発明では、第二伝熱ブロック７と第三伝熱ブロック８とが、この順番で載置面１０ａ上に重ねて配置されてもよい。第二伝熱ブロック７は、放熱部材１０の載置面１０ａに直接接触してもよい。第二伝熱ブロック７と載置面１０ａとの間には、放熱シート１５だけが設けられてもよい。第三伝熱ブロック８は、放熱部材１０の載置面１０ａに直接接触してもよい。

【0055】

本発明において、第一伝熱ブロック６は、巻線部２３の外周面に直接接触してもよい。複数の巻線部２３の配列方向に並ぶ複数の第一ヒートパイプ３の第二部位３２は、配列方向に長く延びる同一の第三伝熱ブロック８に固定されてもよい。巻線部２３は、ボビン２２に巻き回されることに限らず、少なくとも導電性の線材を巻き回すことで筒状に形成されればよい。第二ヒートパイプ４は、第一伝熱ブロック６を利用せずに任意の手法で巻線部２３に対して固定されてよい。第一及び第二ヒートパイプ３，４は、第二及び第三伝熱ブロック７，８に限らず、任意の手法で放熱部材１０に固定されてよい。本発明において、巻線部２３は、トランス２に限らず、チョークコイルなど他の巻線部品を構成してよい。

【符号の説明】

【0056】

１，１Ｃ トランス装置
２ トランス
２１ コア
２２ ボビン
２３ 巻線部
３ 第一ヒートパイプ
３１ 第一部位（第一端部側の部位）
３２ 第二部位（第二端部側の部位）
４ 第二ヒートパイプ
４１ 第一部位（第一端部側の部位）
４２ 第二部位（第二端部側の部位）
５ 第三ヒートパイプ
６ 第一伝熱ブロック
７ 第二伝熱ブロック
８ 第三伝熱ブロック
９ 伝熱部材
９１ カバー部
９２ 脚部
１０ 放熱部材（固定対象）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】