特開 2024-137939 磁気コンポーネント

(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】P2024137939

(43)【公開日】2024-10-07

(54)【発明の名称】磁気コンポーネント

(51)【国際特許分類】

   H01F 30/10 20060101AFI20240927BHJP

   H01F 27/28 20060101ALI20240927BHJP

   H01F 27/22 20060101ALI20240927BHJP

   H01F 27/32 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

H01F30/10 S

H01F30/10 C

H01F30/10 A

H01F30/10 G

H01F30/10 J

H01F30/10 F

H01F27/28 K

H01F27/28 176

H01F27/22

H01F27/32 130

【審査請求】有

【請求項の数】22

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024048499

(22)【出願日】2024-03-25

(31)【優先権主張番号】63/454623

(32)【優先日】2023-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】18/613126

(32)【優先日】2024-03-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】501231543

【氏名又は名称】乾坤科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100229448

【弁理士】

【氏名又は名称】中槇 利明

(72)【発明者】

【氏名】徐 永壽

(72)【発明者】

【氏名】陳 建霖

(72)【発明者】

【氏名】張 韶▲うえい▼

(72)【発明者】

【氏名】廖 俊穎

(72)【発明者】

【氏名】謝 協伸

(72)【発明者】

【氏名】張 櫻騰

(72)【発明者】

【氏名】楊 家豪

【テーマコード（参考）】

5E043

5E044

5E050

【Ｆターム（参考）】

5E043BA01

5E043BA02

5E043DA02

5E043DA06

5E044CA06

5E044CA08

5E044CB09

5E050JA01

5E050JA02

(57)【要約】

【課題】本発明は、磁気コンポーネントを提供する。
【解決手段】かかる磁気コンポーネントは磁気コア、少なくとも１つのコイル、第一放熱部及び第二放熱部を含む。磁気コアは少なくとも１つの外側柱及び内側柱を含む。少なくとも１つのコイルは内側柱の周りに巻かれている。第一放熱部は磁気コアの第一側及び頂側に設置されている。第一放熱部は第一側から頂側に延伸している。第二放熱部は磁気コアの第二側及び頂側に設置されている。第二放熱部は第二側から頂側に延伸している。第一放熱部及び第二放熱部は第一側と第二側との間の頂側に第一接合領域、第二接合領域及び第三接合領域を有する。第三接合領域は第一接合領域と第二接合領域との間に位置する。第一接合領域及び第二接合領域の投影は内側柱とオーバーラップしない。第一放熱部及び第二放熱部のうちの少なくとも１つの投影は内側柱とオーバーラップしている。
【選択図】図１３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気コンポーネントであって、
少なくとも１つの外側柱、及び内側柱を含む磁気コア；
前記内側柱の周りに巻かれている少なくとも１つのコイル；
前記磁気コアの第一側及び頂側に設置されており、かつ前記第一側から前記頂側に延伸している第一放熱部；及び
前記磁気コアの第二側及び前記頂側に設置されている第二放熱部であって、前記第一側は前記第二側に相対し、前記第二放熱部は前記第二側から前記頂側に延伸している、第二放熱部を含み、
前記第一放熱部及び前記第二放熱部は前記第一側と前記第二側との間の前記頂側に第一接合領域、第二接合領域及び第三接合領域を有し、前記第三接合領域は前記第一接合領域と前記第二接合領域との間に位置し、前記第一接合領域及び前記第二接合領域の投影は前記内側柱とオーバーラップせず、前記第一放熱部及び前記第二放熱部のうちの少なくとも１つの投影は前記内側柱とオーバーラップしている、磁気コンポーネント。

【請求項2】

請求項１記載の磁気コンポーネントであって、
前記第三接合領域の投影は前記内側柱とオーバーラップしている、磁気コンポーネント。

【請求項3】

請求項１記載の磁気コンポーネントであって、
前記第一接合領域及び前記第二接合領域の接合ピッチは前記第三接合領域の接合ピッチよりも大きい、磁気コンポーネント。

【請求項4】

請求項１記載の磁気コンポーネントであって、
前記第三接合領域の接合ピッチは０から３ミリメートルの間にある、磁気コンポーネント。

【請求項5】

請求項１記載の磁気コンポーネントであって、
前記磁気コアの下部を包み覆っており、かつ前記下部の下方の放熱面に熱的に結合されている熱伝導性フィラーをさらに含む、磁気コンポーネント。

【請求項6】

請求項１記載の磁気コンポーネントであって、
前記第一放熱部と前記第二放熱部は対称構造である、磁気コンポーネント。

【請求項7】

請求項１記載の磁気コンポーネントであって、
前記第一放熱部と前記第二放熱部は前記第三接合領域で互いに接触している、磁気コンポーネント。

【請求項8】

請求項１記載の磁気コンポーネントであって、
前記内側柱は前記磁気コアの上側内表面から分離しており、前記内側柱は前記内側柱の長さ方向に沿って少なくとも部分的に複数の分離部に分割されている、磁気コンポーネント。

【請求項9】

請求項８記載の磁気コンポーネントであって、
前記内側柱の少なくとも１つの個別部が前記磁気コアの下側内表面から分離しており、これによって、前記内側柱の前記個別部は前記上側内表面と前記下側内表面との間でサスペンド又は分離している、磁気コンポーネント。

【請求項10】

請求項８記載の磁気コンポーネントであって、
前記複数の分離部の長さは前記内側柱の長さの１／３よりも大きい、磁気コンポーネント。

【請求項11】

請求項８記載の磁気コンポーネントであって、
前記内側柱は中心から切断されており、前記複数の分離部の体積は互いに同じである、磁気コンポーネント。

【請求項12】

請求項８記載の磁気コンポーネントであって、
前記複数の分離部の間には熱伝導率が熱伝導性フィラーよりも大きい熱伝導性シートが設置されており、前記熱伝導性シートは前記内側柱を包み覆っている前記熱伝導性フィラーと協働する、磁気コンポーネント。

【請求項13】

請求項１記載の磁気コンポーネントであって、
前記少なくとも１つのコイルは上側第一コイル、下側第一コイル及び第二コイルを含み、前記上側第一コイル及び前記下側第一コイルの断面積は前記第二コイルの断面積よりも大きく、前記上側第一コイルは前記磁気コアの上側内表面に対して設置されおり、前記下側第一コイルは前記磁気コアの下側内表面に対して設置されており、前記第二コイルは前記上側第一コイルと前記下側第一コイルとの間に設置されており、前記下側第一コイル、前記第二コイル及び前記上側第一コイルは下から上にスタックされており、前記磁気コアの前記上側内表面と前記上側第一コイルとの間には間隙が存在し、前記磁気コンポーネントは熱伝導性材料をさらに含み、前記熱伝導性材料は前記間隙内に部分的に設置されており、かつ前記上側第一コイル及び前記磁気コアの前記上側内表面に接触しており、前記磁気コアの前記下側内表面と前記下側第一コイルとの間には間隙が無く、前記下側第一コイルは前記磁気コアの前記下側内表面に熱的に結合されており、前記第二コイルは前記熱伝導性材料に接触しない、磁気コンポーネント。

【請求項14】

請求項１３記載の磁気コンポーネントであって、
前記熱伝導性材料の面積と、前記磁気コアにより覆われている前記上側第一コイルの面積との比は３０％から５０％の間にある、磁気コンポーネント。

【請求項15】

請求項１３記載の磁気コンポーネントであって、
前記上側第一コイル及び前記下側第一コイルは平板構造であり、前記第二コイルは丸線をマルチターンスタックすることで形成されている、磁気コンポーネント。

【請求項16】

請求項１３記載の磁気コンポーネントであって、
前記内側柱に套設されているブラケットをさらに含み、
前記ブラケットは上側凸台及び下側凸台を有し、前記上側凸台及び前記下側凸台はそれぞれ、前記上側内表面及び前記下側内表面に対応し、前記上側第一コイルは前記上側凸台の上側に設置されており、前記下側第一コイルは前記下側凸台の下側に設置されており、前記第二コイルは前記上側凸台と前記下側凸台との間に位置し、前記第二コイルと前記磁気コア又は前記ブラケットとの間には放熱間隙が存在する、ブラケット。

【請求項17】

請求項１記載の磁気コンポーネントであって、
プラスチックシェル、絶縁熱伝導性基板及び熱伝導性フィラーをさらに含み、
前記プラスチックシェルは前記絶縁熱伝導性基板上に設置されており、前記磁気コアは前記プラスチックシェル内に設置されており、かつ前記絶縁熱伝導性基板上に位置し、前記熱伝導性フィラーは前記プラスチックシェル内に充填されている、磁気コンポーネント。

【請求項18】

請求項１７記載の磁気コンポーネントであって、
前記プラスチックシェルは窪み構造及び導流開口を有し、前記熱伝導性フィラーは前記窪み構造及び前記導流開口を包み覆っている、磁気コンポーネント。

【請求項19】

請求項１記載の磁気コンポーネントであって、
シェルをさらに含み、
前記シェルは支持構造を有し、前記支持構造上には端子が設置されており、前記少なくとも１つのコイルの端部は前記支持構造上の前記端子に接合されており、前記支持構造は前記端子から下に前記シェルの所在する支持面に延伸している、磁気コンポーネント。

【請求項20】

請求項１記載の磁気コンポーネントであって、
前記少なくとも１つのコイルは互いにスタックされている少なくとも１つの一次コイル及び少なくとも１つの二次コイルを含み、前記少なくとも１つの一次コイルは丸線をマルチターンスタックすることで形成されており、前記少なくとも１つの二次コイルは箔片構造であり、前記少なくとも１つの二次コイルは前記磁気コアから突出している放熱部を有し、前記少なくとも１つの一次コイルは前記少なくとも１つの二次コイルの間に引き込まれており、前記少なくとも１つの二次コイルの前記放熱部に延伸せず、前記磁気コンポーネントは熱伝導性フィラーをさらに含み、前記熱伝導性フィラーは前記少なくとも１つの一次コイルと前記少なくとも１つの二次コイルとの間に部分的に充填されている、磁気コンポーネント。

【請求項21】

請求項２０記載の磁気コンポーネントであって、
前記少なくとも１つの一次コイルのターン数は前記少なくとも１つの二次コイルのターン数よりも大きい、磁気コンポーネント。

【請求項22】

請求項２０記載の磁気コンポーネントであって、
前記少なくとも１つの一次コイルと前記少なくとも１つの二次コイルとの間に設置されている少なくとも１つの絶縁ガスケットをさらに含む、磁気コンポーネント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気コンポーネントに関し、特に、放熱効率を効果的に向上させることができる磁気コンポーネント（ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ）に関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車の急速充電のニーズに応じて、動作のパワーが益々大きくなるため、電子素子自体の発熱量も益々高くなる。車載充電器（ｏｎ－ｂｏａｒｄ ｃｈａｒｇｅｒ、ＯＢＣ）の磁気コンポーネント、例えば、変圧器は、動作中に損失により熱を発することができ、熱の不均一により、変圧器の磁気コアに追加の熱応力をもたらすことがあり、熱応力により、変圧器の磁気コアの損失が増加し、持続的循環のときに熱が収束できなくなるため、温度及び損失は高すぎるようになり、ひどい場合には磁気コアの不可逆的な損傷及び破壊が発生する恐れがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願第１８／６１３，０９３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の問題を解決するために、本発明の目的は放熱効率を効果的に向上させることができる磁気コンポーネントを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施例によれば、本発明の磁気コンポーネントは磁気コア、少なくとも１つのコイル、第一放熱部及び第二放熱部を含む。磁気コアは少なくとも１つの外側柱、及び内側柱を含む。少なくとも１つのコイルは内側柱の周りに巻かれている。第一放熱部は磁気コアの第一側及び頂側に設置されている。第一放熱部は第一側から頂側に延伸している。第二放熱部は磁気コアの第二側及び頂側に設置されている。第一側は第二側に相対（対向）する。第二放熱部は第二側から頂側に延伸している。第一放熱部及び第二放熱部は第一側と第二側との間の頂側に第一接合領域、第二接合領域及び第三接合領域を有する。第三接合領域は第一接合領域と第二接合領域との間に位置する。第一接合領域及び第二接合領域の投影は内側柱とオーバーラップ（重畳）しない。第一放熱部及び第二放熱部のうちの少なくとも１つの投影は内側柱とオーバーラップしている。

【0006】

本実施例では、第一放熱部及び第二放熱部のうちの少なくとも１つの投影が内側柱とオーバーラップしているため、内側柱の熱は第一放熱部及び第二放熱部のうちの少なくとも１つを経由して側辺又は下方の熱伝導性フィラーに伝達され、さらに下方の放熱面に伝達され得る。また、第一接合領域及び第二接合領域の投影が内側柱とオーバーラップしないため、第一接合領域及び第二接合領域の接合ピッチ（間隔）は第三接合領域の接合ピッチよりも大きくなり、これによって、第一放熱部又は第二放熱部の磁気コアの水平方向における比較的大きいな長さ公差を吸収し、放熱効率に影響を及ぼすことがない。

【0007】

一実施例において、内側柱は磁気コアの上側内表面から分離しており、かつ内側柱は内側柱の長さ方向に沿って少なくとも部分的に複数の分離部に分割されている。

【0008】

本実施例では、内側柱は磁気コアの上側内表面から分離しており、かつ内側柱の長さ方向に沿って少なくとも部分的に複数の分離部に分割されている。内側柱の温度が最も高く、かつ熱が内側柱から逃げにくいため、内側柱を内側柱の長さ方向に沿って少なくとも部分的に複数の分離部に分割することで、磁束方向に垂直な内側柱の断面積を減少させ、これによって、磁気コアの渦電流損失を減少させることができる。

【0009】

一実施例において、少なくとも１つのコイルは上側第一コイル、下側第一コイル及び第二コイルを含む。上側第一コイル及び下側第一コイルの断面積は第二コイルの断面積よりも大きい。上側第一コイルは磁気コアの上側内表面に対して設置されている。下側第一コイルは磁気コアの下側内表面に対して設置されている。第二コイルは上側第一コイルと下側第一コイルとの間に設置されている。下側第一コイル、第二コイル及び上側第一コイルは下から上にスタックされている。磁気コアの上側内表面と上側第一コイルとの間には間隙が存在する。磁気コンポーネントは熱伝導性材料をさらに含む。熱伝導性材料は間隙に部分的設置されており、かつ上側第一コイル及び磁気コアの上側内表面に接触している。磁気コアの下側内表面と下側第一コイルとの間には間隙がない。下側第一コイルは磁気コアの下側内表面に熱的に結合されている。第二コイルは熱伝導性材料に接触しない。

【0010】

本実施例では、熱伝導性材料が磁気コアの上側内表面と上側第一コイルとの間の間隙に部分的に設置されているため、上側第一コイルの熱を、熱伝導性材料を経由して磁気コアの上部に伝達させることで、上側第一コイルの熱を放散できる。

【0011】

一実施例において、磁気コンポーネントはプラスチックシェル、絶縁熱伝導性基板及び熱伝導性フィラーをさらに含む。プラスチックシェルは絶縁熱伝導性基板上に設置されている。磁気コアはプラスチックシェル内に設置されており、かつ絶縁熱伝導性基板上に位置する。熱伝導性フィラーはプラスチックシェルの中に充填されている。

【0012】

アルミニウム製のシェルを有する磁気コンポーネントが高圧装置（例えば、６７Ｖよりも大きい）に適用されるときに、シェルの内部に絶縁層を設置する必要があり、そのコストが高く、かつ絶縁性が悪い。対して、本実施例では、プラスチック製の磁気コンポーネントのシェルはより良い絶縁性を有するだけでなく、熱の大部分を集中させて底部の絶縁熱伝導性基板に伝達させることもできる。また、熱伝導性フィラーを充填するときに、プラスチックシェルは熱伝導性フィラーを包み覆うために用いられ得る。

【0013】

一実施例において、磁気コンポーネントはシェルをさらに含む。シェルは支持構造を有する。支持構造上には端子が設置されている。少なくとも１つのコイルの端部は支持構造上の端子に接合されている。支持構造は端子から下にシェルの所在する支持面に延伸している。

【0014】

本実施例では、支持構造が端子から下にシェルの所在する支持面に延伸しているため、コイルの端部と端子とを接合するための接合力を、支持構造を経由して支持面に直接伝達させることで、支持構造が例えば６５０トンの接合力に耐えるようにさせることができる。

【0015】

一実施例において、少なくとも１つのコイルは互いにスタックされている少なくとも１つの一次コイル及び少なくとも１つの二次コイルを含む。少なくとも１つの一次コイルは丸線をマルチターンスタックすることで形成されている。少なくとも１つの二次コイルは箔片構造である。少なくとも１つの二次コイルは磁気コアから突出している放熱部を有する。少なくとも１つの一次コイルは少なくとも１つの二次コイルの間に引き込まれており、少なくともなくとも１つの二次コイルの放熱部に延伸しない。磁気コンポーネントは熱伝導性フィラーをさらに含む。熱伝導性フィラーは少なくとも１つの一次コイルと少なくとも１つの二次コイルとの間に部分的に充填されている。

【0016】

本実施例では、少なくとも１つの二次コイルの放熱部は放熱器の放熱面に接触していることで、磁気コンポーネントの放熱面積を増加させることができる。また、引き込まれている一次コイルの熱を、熱伝導性フィラー及び二次コイルを経由して外部放熱界面に伝達させることで、より経済的（低コスト）でより良い放熱効率を達成できる。

【0017】

本発明の利点及び思想は、以下の本発明の詳細な説明及び添付の図面を通じてさらに理解することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１図は本発明の一実施例による磁気コンポーネントの立体図である。

【図2】第２図は第１図における磁気コンポーネントの断面図である。

【図3】第３図は第２図における内側柱の上面図である。

【図4】第４図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネントの断面図である。

【図5】第５図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネントの断面図である。

【図6】第６図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネントの立体図である。

【図7】第７図は第６図における磁気コンポーネントの部分分解図である。

【図8】第８図は熱伝導性フィラーがコイルの全体でなく一部を包み覆っている立体図である。

【図9】第９図は第６図における磁気コンポーネントの断面図である。

【図10】第１０図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネントの立体図である。

【図11】第１１図は第１０図における磁気コンポーネントの部分分解図である。

【図12】第１２図は第１０図における磁気コンポーネントの断面図である。

【図13】第１３図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネントの立体図である。

【図14】第１４図は第１３図における磁気コンポーネントの部分分解図である。

【図15】第１５図は第１３図における磁気コンポーネントのＸ－Ｘ線に沿った断面図である。

【図16】第１６図は第１３図における磁気コンポーネントのＹ－Ｙ線に沿った断面図である。

【図17】第１７図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネントの上面図である。

【図18】第１８図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネントの上面図である。

【図19】第１９図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネントの立体図である。

【図20】第２０図は第１９図における磁気コンポーネントの分解図である。

【図21】第２１図は第１９図における磁気コンポーネントの断面図である。

【図22】第２２図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネントの立体図である。

【図23】第２３図は第２２図における磁気コンポーネントの断面図である。

【図24】第２４図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネントの立体図である。

【図25】第２５図は第２４図における磁気コンポーネントの分解図である。

【図26】第２６図は第２５図における二次コイル及び絶縁ガスケットの分解図である。

【図27】第２７図は第２４図における磁気コンポーネントの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

第１図乃至第３図を参照し、第１図は本発明の一実施例による磁気コンポーネント１の立体図であり、第２図は第１図における磁気コンポーネント１の断面図であり、第３図は第２図における内側柱１００の上面図である。

【0020】

本発明の磁気コンポーネント１は例えば、リアクトル、変圧器、インダクタ又は他の磁気コンポーネントであり得る。第１図及び第２図に示すように、磁気コンポーネント１は磁気コア１０、少なくとも１つのコイル１２及びブラケット１３を含む。磁気コア１０は内側柱１００及び少なくとも１つの外側柱１０２を含む。本実施例では、磁気コア１０は第一コア１０ａ及び第一コア１０ａ上に設置されている第二コア１０ｂを含んでも良く、そのうち、内側柱１００は第一コア１０ａと第二コア１０ｂとの間に設置されている中柱であっても良く、かつ２つの外側柱１０２は第一コア１０ａの周りから延伸している側柱であっても良い。なお、第一コア１０ａ及び第二コア１０ｂの類型は実際の適用に応じて決定されても良く、本発明は図に描かれている実施例に限定されない。

【0021】

本実施例では、少なくとも１つのコイル１２は内側柱１００の周りに巻かれており、外側柱１０２にはコイルが巻かれない。コイル１２の類型は丸線、矩形線又は多撚線であっても良い。内側柱１００は磁気コア１０の上側内表面１０４から分離している。本実施例では、内側柱１００（内側柱１００の少なくとも１つの個別部）はさらに磁気コア１０の下側内表面１０６から分離しても良く、これによって、内側柱１００の個別部が上側内表面１０４と下側内表面１０６との間でサスペンド（ｓｕｓｐｅｎｄ）し又は分離するようにさせることができる。上側内表面１０４は第二コア１０ｂにより提供されても良く、かつ下側内表面１０６は第一コア１０ａにより提供されても良い。ブラケット１３は、サスペンドする内側柱１００を支持するよう、第一コア１０ａと第二コア１０ｂとの間に設置されている。少なくとも１つのコイル１２はブラケット１３及び内側柱１００の周りに巻かれている。また、ガスケット１１は内側柱１００と磁気コア１０の上側内表面１０４との間に設置でき、かつもう１つのガスケット１１は内側柱１００と磁気コア１０の下側内表面１０６との間に設置できる。

【0022】

第３図に示すように、内側柱１００は内側柱１００の長さ方向に沿って少なくとも部分的に複数の分離部１０００に分割されている。好ましくは、複数の分離部１０００の長さＬ２は、磁気コア１０の上側内表面１０４と磁気コア１０の下側内表面１０６との間の内側柱１００全体の長さＬ１の１／３よりも大きくても良い。本実施例では、複数の分離部１０００の長さＬ２は内側柱１００全体の長さＬ１に等しくても良く、例えば、第２図に示すように、内側柱１００を長さ方向に沿って完全に切断することで複数の分離部１０００を形成してもい。また、内側柱１００は中心から切断でき、かつ複数の分離部１０００の体積は互いに同じであっても良い。第３図に示すように、内側柱１００は内側柱１００の長さ方向に沿って４つの分離部１０００に等分割できるが、これに限られない。分離部１０００の数、体積及び長さは実際の適用に応じて決定され得る。また、第２図に示すように、分離部１０００の間に熱伝導性フィラー１６を充填することで、放熱効率を向上させることができる。熱伝導性フィラー１６の熱伝導率は０．３Ｗ／ｍｋよりも大きくても良く、かつ熱伝導性フィラー１６の材料はエポキシ（ｅｐｏｘｙ）、シリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ、ＰＵ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎｓ）、可塑性ポリエチレンテレフタレート（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ、ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ、ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ、ＰＥＥＫ）などを含んでも良い。また、幾つかの実施例において、複数の分離部１０００の間に熱伝導率が熱伝導性フィラー１６よりも大きい熱伝導性シート１７（例えば、金属材質又はセラミック材質）を設置でき、かつ熱伝導性シート１７は内側柱１００を包み覆っている熱伝導性フィラー１６と協働して、磁気コアの損失、内側柱の温度及び磁気コアの応力を減少させることができる。

【0023】

第４図を参照し、第４図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネント１の断面図である。第４図に示すように、複数の分離部１０００の長さＬ２は内側柱１００全体の長さＬ１の１／２に等しくても良い。

【0024】

第５図を参照し、第５図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネント１の断面図である。第５図に示すように、内側柱１００は第一コア１０ａに接続されても良く、かつ内側柱１００の上方にはサスペンドしている（又は分離している）内側柱１００’があっても良く、複数の分離部１０００の長さＬ２は内側柱１００全体の長さＬ１の１／２に等しくても良い。第４図に示す実施例と同様に、第５図に示す複数の分離部１０００の長さＬ２も内側柱１００全体の長さＬ１の１／２に等しくても良い。また、ガスケット１１は内側柱１００’と磁気コア１０の上側内表面１０４との間に設置されても良く、かつもう１つのガスケット１１は内側柱１００と内側柱１００’との間に設置されても良い。

【0025】

上述のように、内側柱１００は磁気コア１０の上側内表面１０４から分離しており、かつ内側柱１０の長さ方向に沿って少なくとも部分的に複数の分離部１０００に分割されている。内側柱１００の温度が最も高く、かつ熱が内側柱１００から放散されにくいため、内側柱１００を内側柱１００の長さ方向に沿って少なくとも部分的に複数の分離部１０００に分割することで、磁束方向に垂直な内側柱１００の断面積を減少させ、これによって、磁気コア１０の渦電流損失を減少させることができる。また、本発明では、内側柱１００のみを切断しており、第一コア１０ａ及／又は第二コア１０ｂを切断しない。よって、本発明の構造は組み立てが容易であり、かつ組み立て公差が小さい。

【0026】

第６図乃至第９図を参照し、第６図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネント２の立体図であり、第７図は第６図における磁気コンポーネント２の部分分解図であり、第８図は熱伝導性フィラー１６がコイル１２全体でなく一部を包み覆っている立体図であり、第９図は第６図における磁気コンポーネント２の断面図である。

【0027】

本実施例では、第６図乃至第９図に示するように、磁気コンポーネント２は放熱部１４、熱伝導性フィラー１６及び絶縁部１８をさらに含む。放熱部１４は磁気コア１０上に設置されており、そのうち、放熱部１４は磁気コア１０の頂面１０８及び側面１１０に接触している。側面１１０は開口１１００を有し、かつ放熱部１４は開口１１００を覆っている。熱伝導性フィラー１６は側面１１０の開口１１００の処に充填されている。第８図に示すように、熱伝導性フィラー１６は少なくとも１つのコイル１２の全体でなく、少なくとも１つのコイル１２の一部を包み覆っている。このときに、開口１１００の処の熱伝導性フィラー１６の形状は放熱部１４により覆われている開口１１００の形状と同じである。また、少なくとも１つのコイル１２の端部１２０は磁気コア１０から突出しても良く、かつ放熱部１４は突出部１４０を有しても良く、突出部１４０は少なくとも１つのコイル１２の端部１２０に熱的に結合され得る。

【0028】

さらに、放熱部１４が開口１１００を覆った後に、熱伝導性フィラー１６が開口１１００に相対するもう１つの開口から磁気コア１０に充填されており、これによって、熱伝導性フィラー１６は開口１１００の処に充填されており、かつ開口１１００に近い少なくとも１つのコイル１２の一部を包み覆っているが、開口１１００に遠い少なくとも１つのコイル１２の他の部分を包み覆わない。これにより、熱伝導性フィラー１６の使用量を節約できる。また、温度のバランスをとるために、熱伝導性フィラー１６により包み覆われないコイル１２は放熱部１４の突出部１４０に熱的に結合され得る。

【0029】

本実施例では、少なくとも１つのコイル１２の端部１２０と放熱部１４の突出部１４０との間には絶縁部１８を設置できる。絶縁部１８は突出部１４０がコイル１２の２つの端部に同時に接触していることによる短絡の発生を防止できる。幾つかの実施例において、放熱部１４の外表面に比較的厚い電気の絶縁層を持たせることで、絶縁部１８の設置を省略しても良い。

【0030】

第１０図乃至第１２図を参照し、第１０図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネント３の立体図であり、第１１図は第１０図における磁気コンポーネント３の部分分解図であり、第１２図は第１０図における磁気コンポーネント３の断面図である。

【0031】

本実施例では、第１２図に示すように、少なくとも１つのコイル１２は上側第一コイル１２ａ、下側第一コイル１２ｂ及び第二コイル１２ｃを含み得る。上側第一コイル１２ａ及び下側第一コイル１２ｂは平板構造であっても良く、かつ第二コイル１２ｃは丸線をマルチターンスタックすることで形成されても良く、これによって、上側第一コイル１２ａ及び下側第一コイル１２ｂの断面積を第二コイル１２ｃの断面積よりも大きくすることができるが、これに限られない。上側第一コイル１２ａは磁気コア１０の上側内表面１０４に対して設置されており、下側第一コイル１２ｂは磁気コア１０の下側内表面１０６に対して設置されており、かつ第二コイル１２ｃは上側第一コイル１２ａと下側第一コイル１２ｂとの間に設置されている。下側第一コイル１２ｂ、第二コイル１２ｃ及び上側第一コイル１２ａは下から上にスタックされており、かつ磁気コア１０の上側内表面１０４と上側第一コイル１２ａとの間には間隙Ｇがあり、これによって、組み立て公差を吸収できる。

【0032】

本実施例では、磁気コンポーネント３は熱伝導性材料３０をさらに含み、熱伝導性材料３０は間隙Ｇに部分的に設置されており、かつ上側第一コイル１２ａ及び磁気コア１０の上側内表面１０４に接触しており、これによって、上側第一コイル１２ａの熱を、熱伝導性材料３０を介して磁気コア１０の上部に伝達させることで、上側第一コイル１２ａの熱を放散できる。熱伝導性材料３０は間隙充填物、熱伝導性パッド又は他の熱界面材料であっても良いが、これらに限定されない。また、磁気コア１０の下側内表面１０６と下側第一コイル１２ｂとの間には間隙が無く、下側第一コイル１２ｂは磁気コア１０の下側内表面１０６に熱的に結合されており、かつ第二コイル１２ｂは熱伝導性材料３０に接触しない。

【0033】

本実施例では、第１１図に示すように、熱伝導性材料３０の面積Ａ１と、磁気コア１０により覆われている上側第一コイル１２ａの面積Ａ２との比は３０％から５０％の間にあっても良い。

【0034】

本実施例では、磁気コンポーネント３は内側柱１００に套設されているブラケット３２をさらに含み、そのうち、ブラケット３２は上側凸台３２０及び下側凸台３２２を含み、上側凸台３２０及び下側凸台３２２はそれぞれ、上側内表面１０４及び下側内表面１０６に対応する。上側第一コイル１２ａは上側凸台３２０の上側に設置されており、かつ下側第一コイル１２ｂは下側凸台３２２の下側に設置されており、これによって、上側第一コイル１２ａは磁気コア１０の上側内表面１０４に対して設置されており、かつ下側第一コイル１２ｂは磁気コア１０の下側内表面１０６に対して設置されている。第二コイル１２ｃは上側凸台３２０と下側凸台３２２との間に位置し、かつ第二コイル１２ｃと磁気コア１０又はブラケット３２との間には放熱間隙が存在する。

【0035】

本実施例では、上側第一コイル１２ａの電流値及び熱エネルギーは第二コイル１２ｃの電流値及び熱エネルギーよりも大きく、上述のような構造と協働して、熱伝導性材料３０の使用量を９４％減少させることができる。

【0036】

第１３図乃至第１６図を参照し、第１３図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネント４の立体図であり、第１４図は第１３図における磁気コンポーネント４の部分分解図であり、第１５図は第１３図における磁気コンポーネント４のＸ－Ｘ線に沿った断面図であり、第１６図は第１３図における磁気コンポーネント４のＹ－Ｙ線に沿った断面図である。

【0037】

一実施例において、第１３図乃至第１６図に示すように、磁気コンポーネント４は第一放熱部４０及び第二放熱部４２をさらに含む。本実施例では、３つの磁気コンポーネント４をシングルシェル４４に設置できるが、これに限られない。１つの磁気コンポーネント４では、第一放熱部４０は磁気コア１０の第一側１１２及び頂側１１４に設置されても良く、かつ第二放熱部４２は磁気コア１０の第二側１１６及び頂側１１４に設置されても良く、そのうち、第一側１１２は第二側１１６に相対する。さらに、第一放熱部４０は第一側１１２から頂側１１４に延伸しており、かつ第二放熱部４２は第二側１１６から頂側１１４に延伸している。

【0038】

本実施例では、第一放熱部４０及び第二放熱部４２は第一側１１２と第二側１１６との間の頂側１１４に第一接合領域Ｒ１、第二接合領域Ｒ２及び第三接合領域Ｒ３を有する。第三接合領域Ｒ３は第一接合領域Ｒ１と第二接合領域Ｒ２との間に位置する。本実施例では、第三接合領域Ｒ３の延伸方向は第一接合領域Ｒ１及び第二接合領域Ｒ２の延伸方向に垂直であるが、これに限られない。また、第１３図、第１５図及び第１６図に示すように、第一接合領域Ｒ１及び第二接合領域Ｒ２の投影は内側柱１００とオーバーラップせず、かつ第一放熱部４０及び第二放熱部４２のうちの少なくとも１つの投影は内側柱１００とオーバーラップしている。

【0039】

本実施例では、磁気コンポーネント４は熱伝導性フィラー４６をさらに含み、それは磁気コア１０の下部を包み覆っており、かつ下部の下方の放熱面４８に熱的に結合されている。

【0040】

内側柱１００の放熱径路を増加させるために、第一放熱部４０及び第二放熱部４２のうちの少なくとも１つの投影が内側柱１００とオーバーラップしているため、内側柱１００の熱は第一放熱部４０及び第二放熱部４２のうちの少なくとも１つを経由して側辺又は下方の熱伝導性フィラー４６に伝達され、そして、下方の放熱面４８に伝達され得る。また、第一接合領域Ｒ１及び第二接合領域Ｒ２の投影が内側柱１００とオーバーラップしないため、第一接合領域Ｒ１及び第二接合領域Ｒ２の接合ピッチＤ１、Ｄ２を第三接合領域Ｒ３の接合ピッチＤ３よりも大きくしても良く、これによって、第一放熱部４０又は第二放熱部４２の、磁気コア４０の水平方向における比較的大きいな長さ公差を吸収でき、放熱効率に影響を与えることがない。

【0041】

好ましくは、第一放熱部４０及び第二放熱部４２の投影は同時に内側柱１００とオーバーラップしても良く（即ち、第三接合領域Ｒ３の投影は内側柱１００とオーバーラップしても良い）、かつ第三接合領域Ｒ３の接合ピッチＤ３は０から３ミリメートルの間にあっても良い。好ましくは、第三接合領域Ｒ３の接合ピッチＤ３は０であっても良く、即ち、第一放熱部４０と第二放熱部４２は第三接合領域Ｒ３で互いに接触しており、かつ第一放熱部４０と第二放熱部４２は対称構造であっても良く、これによって、内側柱１００から第一放熱部４０を経由して第一側１１２の底部に伝達される熱が、内側柱１００から第二放熱部４２を経由して第二側１１６の底部に伝達される熱にほぼ等しくなうようにすることで、放熱効率の最適化を達成し、かつ製造コストを削減できる。

【0042】

第１７図を参照し、第１７図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネント４の上面図である。第１７図に示すように、第一放熱部４０の投影は内側柱１００とオーバーラップしており、第二放熱部４２は内側柱１００とオーバーラップしない（即ち、第三接合領域Ｒ３の投影は内側柱１００とオーバーラップしない）。

【0043】

第１８図を参照し、第１８図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネント４の上面図である。第１８図に示すように、第三接合領域Ｒ３の延伸方向は第一接合領域Ｒ１及び第二接合領域Ｒ２の延伸方向に対して傾斜している。

【0044】

第１９図乃至第２１図を参照し、第１９図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネント５の立体図であり、第２０図は第１９図における磁気コンポーネント５の分解図であり、第２１図は第１９図における磁気コンポーネント５の断面図である。

【0045】

一実施例において、第１９図乃至第２１図に示すように、磁気コンポーネント５はプラスチックシェル５０、絶縁熱伝導性基板５２及び熱伝導性フィラー５４をさらに含む。本実施例では、３つの磁気コンポーネント５をシングルプラスチックシェル５０に設置できるが、これに限られない。プラスチックシェル５０は絶縁熱伝導性基板５２上に設置されており、磁気コンポーネント５の磁気コア１０はプラスチックシェル５０の中に設置されており、かつ絶縁熱伝導性基板５２上に位置し、また、熱伝導性フィラー５４はプラスチックシェル５０に充填されている。

【0046】

アルミニウム製のシェルを有する磁気コンポーネントが高圧装置（例えば、６７Ｖよりも大きい）に適用されるときに、シェルの内部に絶縁層を設置する必要があり、そのコストが高く、かつ絶縁性が悪い。対して、本実施例では、プラスチック製の磁気コンポーネント５のシェル５０はより良い絶縁性を有するだけでなく、熱の大部分を集中させて底部の絶縁熱伝導性基板５２に伝達させることもできる。また、熱伝導性フィラー５４を充填するときに、プラスチックシェル５０は熱伝導性フィラー５４を包み覆うために用いられ得る。本実施例では、絶縁熱伝導性基板５２は、高熱伝導性及び高絶縁性を同時に有するメタルコアプリント回路基板（ｍｅｔａｌ ｃｏｒｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ、ＭＣＰＣＢ）、セラミックプリント回路基板又は絶縁層付きアルミニウム板であっても良い。

【0047】

第２０図及び第２１図に示すように、プラスチックシェル５０は窪み構造５００及び導流開口５０２を有しても良く、かつ熱伝導性フィラー５４は窪み構造５００及び導流開口５０２を包み覆うことができる。さらに言えば、磁気コンポーネント５の間の側壁には導流開口５０２があり、これによって、熱伝導性フィラー５４は充填時に導流開口５０２を経由して複数の磁気コンポーネント５の間で流れ得る。また、プラスチックシェル５０の底部には窪み構造５００がさらあっても良く、これによって、熱伝導性フィラー５４は窪み構造５００及び導流開口５０２を包み覆うことができるため、低熱伝導性フィラー５４の使用量を減少させることができる。

【0048】

第２２図及び第２３図を参照し、第２２図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネント６の立体図であり、第２３図は第２２図における磁気コンポーネント６の断面図である。

【0049】

一実施例において、第２２図及び２３図に示するように、磁気コンポーネント６はシェル６０をさらに含む。シェル６０は支持構造６００を有する。端子６２は支持構造６００上に設置されている。少なくとも１つのコイル１２の端部１２０は支持構造６００上の端子６２に接合されている。支持構造６００は端子６２から下にシェル６０の所在する支持面Ｐに延伸している。

【0050】

本実施例では、支持構造６００が端子６２から下にシェル６０の所在する支持面Ｐに延伸しているため、コイル１２の端部１２０と端子６２とを接合するための接合力Ｆを、支持構造６００を介して支持面Ｐに直接伝達させることができ、これによって、支持構造６００が例えば６５０トンの接合力Ｆに耐えるようにさせることができる。なお、支持構造６００の形状は実際の適用に応じて決定されても良く、図に描かれている実施例に限定されない。

【0051】

第２４図乃至第２７図を参照し、第２４図は本発明のもう１つの実施例による磁気コンポーネント７の立体図であり、第２５図は第２４図における磁気コンポーネント７の分解図であり、第２６図は第２５図における二次コイル１２ｅ及び絶縁ガスケット７０の分解図であり、第２７図は第２４図における磁気コンポーネント７の断面図である。

【0052】

一実施例において、第２４図乃至第２７図に示すように、少なくとも１つのコイル１２は互いにスタックされている少なくとも１つの一次コイル１２ｄ及び少なくとも１つの二次コイル１２ｅを含む。少なくとも１つの一次コイル１２ｄは丸線をマルチターンスタックすることで形成され得る。少なくとも１つの二次コイル１２ｅは箔片構造であっても良い。第２７図に示すように、少なくとも１つの二次コイル１２ｅは磁気コア１０から突出している放熱部１２２を有し、かつ少なくとも１つの一次コイル１２ｄは少なくとも１つの二次コイル１２ｅの間に引き込まれており、少なくともなくとも１つの二次コイル１２ｅの放熱部１２２に延伸しない。一次コイル１２ｄ及び二次コイル１２ｅの数は実際の適用に応じて決定されても良い。本実施例では、磁気コンポーネント７は熱伝導性フィラー１６をさらに含む。熱伝導性フィラー１６は少なくとも１つの一次コイル１２ｄと少なくとも１つの二次コイル１２ｅとの間に部分的に充填される。

【0053】

本実施例では、少なくとも１つの一次コイル１２ｄのターン数は少なくとも１つの二次コイル１２ｅのターン数よりも大きくても良い。また、二次コイル１２ｅの断面積、電流及び熱エネルギーは一次コイル１２ｄの断面積、電流及び熱エネルギーよりも大きくても良い。よって、二次コイル１２ｅの放熱部１２２は放熱器の放熱面（図示せず）に接触可能であり、これによって、磁気コンポーネント７の放熱面積を増加させることができる。また、引き込まれている一次コイル１２ｄの熱を、熱伝導性フィラー１６及び二次コイル１２ｅを経由して外部放熱界面に伝達させることができるため、より経済的（低コスト）でより良い放熱効率を達成できる。

【0054】

また、磁気コンポーネント７は少なくとも１つの絶縁ガスケット７０をさらに含んでも良く、それは少なくとも１つの一次コイル１２ｄと少なくとも１つの二次コイル１２ｅとの間に設置されていることで、一次コイル１２ｄと二次コイル１２ｅとの間の絶縁性を向上させることができる。絶縁ガスケット７０の厚さは５０ミクロン（マイクロメートル）から１００ミクロンの間にあっても良いが、これに限定されない。

【0055】

なお、少なくとも部分的に複数の分離部１０００に分割されている内側柱１００は（第２図乃至第５図に示すとおりである）、上述のすべての磁気コンポーネント２－７に適用することができる。

【0056】

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0057】

１、２、３、４、５、６、７：磁気コンポーネント
１０：磁気コア
１０ａ：第一コア
１０ｂ：第二コア
１１：ガスケット
１２：コイル
１２ａ：上側第一コイル
１２ｂ：下側第一コイル
１２ｃ：第二コイル
１２ｄ：一次コイル
１２ｅ：二次コイル
１３、３２：ブラケット
１４：放熱部
１６、４６、５４：熱伝導性フィラー
１７：熱伝導性シート
１８：絶縁部
３０：熱伝導性材料
４０：第一放熱部
４２：第二放熱部
４４、６０：シェル
４８：放熱面
５０：プラスチックシェル
５２：絶縁熱伝導性基板
６２：端子
７０：絶縁ガスケット
１００、１００’：内側柱
１０２：外側柱
１０４：上側内表面
１０６：下側内表面
１０８：頂面
１１０：側面
１１２：第一側
１１４：頂側
１１６：第二側
１２０：端部
１２２：放熱部
１４０：突出部
３２０：上側凸台
３２２：下側凸台
５００：窪み構造
５０２：導流開口
６００：支持構造
１０００：分離部
１１００：開口
Ａ１、Ａ２：面積
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３：接合ピッチ
Ｆ：接合力
Ｇ：間隙
Ｌ１、Ｌ２：長さ
Ｐ：支持面
Ｒ１：第一接合領域
Ｒ２：第二接合領域
Ｒ３：第三接合領域
Ｘ、Ｙ：切断線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【外国語明細書】