特開 2024-139000 リアクトル

(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】P2024139000

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】リアクトル

(51)【国際特許分類】

   H01F 37/00 20060101AFI20241002BHJP

   H01F 27/10 20060101ALI20241002BHJP

   H01F 27/02 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

H01F37/00 S

H01F37/00 F

H01F37/00 G

H01F37/00 A

H01F37/00 M

H01F27/10

H01F27/02 150

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023049759

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】坂口 貴則

【テーマコード（参考）】

5E050

5E059

【Ｆターム（参考）】

5E050CA03

5E059BB23

(57)【要約】

【課題】コア内や各コイル内において最も高温になる部分の温度を効率的に抑える。
【解決手段】リアクトルは、環状形状を有する磁性体のコアと、コアに外嵌される１次コイルユニットと、コアに外嵌される２次コイルユニットと、を備える。１次コイルユニットは、１次コイルと、１次コイルをコーティングしている１次側コーティングとを含む。２次コイルユニットは、２次コイルと、２次コイルをコーティングしている２次側コーティングとを含む。リアクトルは、流入口および流出口が形成された冷却容器をさらに備える。冷却容器は、コアと１次コイルユニットと２次コイルユニットとを格納する。冷却容器内には、液体の冷媒が、流入口から流出口に向けて、コアと１次コイルと２次コイルとのいずれの上端よりも冷媒の液面の方が上になるように流される。
【選択図】図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状形状を有する磁性体のコアと、前記コアに外嵌される１次コイルユニットと、前記コアに外嵌される２次コイルユニットと、を備えるリアクトルであって、
前記１次コイルユニットは、１次コイルと、前記１次コイルをコーティングしている１次側コーティングとを含み、
前記２次コイルユニットは、２次コイルと、前記２次コイルをコーティングしている２次側コーティングとを含み、
前記コアと前記１次コイルユニットと前記２次コイルユニットとを格納し、且つ流入口および流出口が形成された冷却容器をさらに備え、
前記冷却容器内には、液体の冷媒が、前記流入口から前記流出口に向けて、前記コアと前記１次コイルと前記２次コイルとのいずれの上端よりも前記冷媒の液面の方が上になるように流されるリアクトル。

【請求項2】

前記流出口の下端部は、前記コアと前記１次コイルと前記２次コイルとのいずれの上端よりも上方に位置している、
請求項１に記載のリアクトル。

【請求項3】

前記流入口と前記流出口とは、前記冷却容器の上面に設けられている、請求項２に記載のリアクトル。

【請求項4】

前記冷却容器は、前記コアと前記１次コイルユニットと前記２次コイルユニットとを、水平方向側の周囲と下側とから囲む容器本体と、前記容器本体の上端部に取り付けられる蓋とを含み、
前記蓋に、前記流入口と前記流出口とが設けられている、
請求項３に記載のリアクトル。

【請求項5】

前記容器本体の下面に、１次側第１端子と１次側第２端子と２次側第１端子と２次側第２端子とを備え、
前記１次側第１端子は、１次側第１配線を介して前記１次コイルの一端に電気的に接続されており、
前記１次側第２端子は、１次側第２配線を介して前記１次コイルの他端に電気的に接続されており、
前記２次側第１端子は、２次側第１配線を介して前記２次コイルの一端に電気的に接続されており、
前記２次側第２端子は、２次側第２配線を介して前記２次コイルの他端に電気的に接続されており、
前記１次側コーティングは、前記１次コイルに加えて、前記１次側第１配線および前記１次側第２配線をコーティングしており、
前記２次側コーティングは、前記２次コイルに加えて、前記２次側第１配線および前記２次側第２配線をコーティングしている、
請求項４に記載のリアクトル。

【請求項6】

前記コアは、取付部材を介して前記冷却容器に取り付けられており、
前記取付部材には、前記コアを露出させて前記コアにおける前記冷媒に曝される面を増加させる貫通孔状の露出孔が設けられている、請求項１～５のいずれか１つに記載のリアクトル。

【請求項7】

前記露出孔として、前記コアの上面を露出させる上面露出孔と、前記コアの水平方向側の面を露出される側面露出孔と、前記コアの下面を露出させる下面露出孔と、が存在する、
請求項６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、環状形状を有するコアと、コアに外嵌される複数のコイルユニットとを備えるリアクトルに関する。

【背景技術】

【0002】

リアクトルの中には、コアの下部と各コイルユニットの下部とを冷媒に浸して冷却するものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－７７８１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、本発明者らは、以下の点に着目した。コア内や各コイル内においては、最も高温になる部分の温度が所定温度以下に内に収まることが望ましい。その点、上記の構成では、コアの下部および各コイルの下部については、冷媒に浸っていることから充分に冷却できるものの、コアの上部や各コイルの上部については、充分に冷却することができない。そのため、コア内や各コイル内において、温度に偏りが生じる。そのため、コア内や各コイル内において、最も高温になる部分の温度を効率的に抑えることができない。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コア内や各コイル内において最も高温になる部分の温度を効率的に抑えることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者らは、コアと各コイルとをそれぞれ上端まで冷媒に浸せば、上記の目的を達成できることに着目して、本発明に至った。本発明は、以下の（１）～（７）の構成のリアクトルである。

【0007】

（１）環状形状を有する磁性体のコアと、前記コアに外嵌される１次コイルユニットと、前記コアに外嵌される２次コイルユニットと、を備えるリアクトルであって、
前記１次コイルユニットは、１次コイルと、前記１次コイルをコーティングしている１次側コーティングとを含み、
前記２次コイルユニットは、２次コイルと、前記２次コイルをコーティングしている２次側コーティングとを含み、
前記コアと前記１次コイルユニットと前記２次コイルユニットとを格納し、且つ流入口および流出口が形成された冷却容器をさらに備え、
前記冷却容器内には、液体の冷媒が、前記流入口から前記流出口に向けて、前記コアと前記１次コイルと前記２次コイルとのいずれの上端よりも前記冷媒の液面の方が上になるように流されるリアクトル。

【0008】

本構成によれば、各コイルがコーティングされているため、各コイルを冷媒に浸してもショートする心配がない。その状態において、冷却容器内には、液体の冷媒を、コアおよび各コイルのいずれの上端よりも当該冷媒の液面の方が上になるように流す。それによって、リアクトルの使用中に常に発熱する部分であるコアおよび各コイルを、それぞれ全体的に冷媒に浸して満遍なく冷却できる。それによって、コア内や各コイル内において、温度の偏りを抑えて、最も高温になる部分の温度を効率的に抑えることができる。

【0009】

（２）前記流出口の下端部は、前記コアと前記１次コイルと前記２次コイルとのいずれの上端よりも上方に位置している、
前記（１）に記載のリアクトル。

【0010】

本構成によれば、コアおよび各コイルのいずれの上端よりも冷媒の液面の方が上になるように冷媒を流す制御を、簡単かつ確実に実施できる。

【0011】

（３）前記流入口と前記流出口とは、前記冷却容器の上面に設けられている、前記（２）に記載のリアクトル。

【0012】

本構成によれば、流入口を冷却容器の上面に設けることによって、冷却容器内の冷媒が流入口に逆流し難くできる。さらに、流出口を冷却容器の上面に設けることによって、冷却容器から溢れ出る余剰量の冷媒のみを効率的に冷却容器から流出させることができる。そのため、効率的に、コアの全体および各コイルの全体を冷媒に浸しつつ、冷媒を流すことができる。

【0013】

（４）前記冷却容器は、前記コアと前記１次コイルユニットと前記２次コイルユニットとを、水平方向側の周囲と下側とから囲む容器本体と、前記容器本体の上端部に取り付けられる蓋とを含み、
前記蓋に、前記流入口と前記流出口とが設けられている、
前記（３）に記載のリアクトル。

【0014】

本構成によれば、前記（３）の構成をシンプルに実現できる。

【0015】

（５）前記容器本体の下面に、１次側第１端子と１次側第２端子と２次側第１端子と２次側第２端子とを備え、
前記１次側第１端子は、１次側第１配線を介して前記１次コイルの一端に電気的に接続されており、
前記１次側第２端子は、１次側第２配線を介して前記１次コイルの他端に電気的に接続されており、
前記２次側第１端子は、２次側第１配線を介して前記２次コイルの一端に電気的に接続されており、
前記２次側第２端子は、２次側第２配線を介して前記２次コイルの他端に電気的に接続されており、
前記１次側コーティングは、前記１次コイルに加えて、前記１次側第１配線および前記１次側第２配線をコーティングしており、
前記２次側コーティングは、前記２次コイルに加えて、前記２次側第１配線および前記２次側第２配線をコーティングしている、
前記（４）に記載のリアクトル。

【0016】

本構成によれば、蓋に流入口および流出口が設けられる前記（４）の構成において、４つの各端子が容器本体の下面に設けられる。そのため、流入口および流出口と４つの各端子とを、上下にバランス良く分散して配置できる。しかも、１次側コーティングは、１次側の２つの配線をコーティングしており、２次側コーティングは、２次側の２つの配線をコーティングしている。そのため、これらの配線が冷媒に触れてショートしてしまう心配もない。

【0017】

（６）前記コアは、取付部材を介して前記冷却容器に取り付けられており、
前記取付部材には、前記コアを露出させて前記コアにおける前記冷媒に曝される面を増加させる貫通孔状の露出孔が設けられている、前記（１）～（５）のいずれか１つに記載のリアクトル。

【0018】

本構成によれば、取付部材によってコアを冷却容器に対して取り付けつつも、取付部材によってコアの冷却効果が阻害されるのを、露出孔によって抑制できる。

【0019】

（７）前記露出孔として、前記コアの上面を露出させる上面露出孔と、前記コアの水平方向側の面を露出される側面露出孔と、前記コアの下面を露出させる下面露出孔と、が存在する、
前記（６）に記載のリアクトル。

【0020】

本構成によれば、コアの上面と水平方向側の面と下面とをそれぞれ露出させることによって、コアをより満遍なく冷却できる。

【発明の効果】

【0021】

以上の通り、前記（１）の構成によれば、コア内や各コイル内において最も高温になる部分の温度を効率的に抑えることができる。さらに、前記（１）を引用する前記（２）～（７）の構成によれば、それぞれの追加の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第１実施形態のリアクトルを示す分解斜視図である。

【図2】リアクトルの下側部分を示す分解斜視図である。

【図3】リアクトルの中身を示す分解斜視図である。

【図4】１次コイルユニットおよび２次コイルユニットを示す正面図である。

【図5】リアクトルの中身を、上下反対にして見た斜視図である。

【図6】１次コイルユニットを、図５とは異なる角度から見た斜視図である。

【図7】１次コイルユニットの一部を断面にして示す斜視図である。

【図8】リアクトルを示す平面図である。

【図9】リアクトルの蓋を外した状態を示す平面図である。

【図10】リアクトルを示す正面図である。

【図11】図９のXI－XI線の断面を示す図である。

【図12】図８のXII－XII線の断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。

【0024】

［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態のリアクトル１００は、コア３０と、１次コイルユニット１０と、２次コイルユニット２０と、冷却容器８０と、を備える。

【0025】

図４に示すように、１次コイルユニット１０は、１次側第１端子１１と、１次側第１配線１２と、１次コイル１５と、１次側第２配線１８と、１次側第２端子１９と、１次側コーティングＣ１とを含む。具体的には、一本の導線における巻回されている部分が１次コイル１５を構成し、当該導線における１次コイル１５の両端から突出している部分が、１次側第１配線１２および１次側第２配線１８を構成している。

【0026】

１次側第１配線１２における１次コイル１５側とは反対側の端部は、１次側第１端子１１を構成し、１次側第２配線１８における１次コイル１５側とは反対側の端部は、１次側第２端子１９を構成している。換言すれば、１次側第１配線１２は、１次側第１端子１１と１次コイル１５の一端とを電気的に接続しており、１次側第２配線１８は、１次コイル１５の他端と、１次側第２端子１９とを電気的に接続している。

【0027】

１次側コーティングＣ１は、樹脂などであって、図７に示すように、１次コイル１５をコーティングして防水しているのに加えて、図４に示すように、１次側第１配線１２および１次側第２配線１８もコーティングして防水している。

【0028】

２次コイルユニット２０は、２次側第１端子２１と、２次側第１配線２２と、２次コイル２５と、２次側第２配線２８と、２次側第２端子２９と、２次側コーティングＣ２とを含む。２次コイルユニット２０についての説明は、上記の１次コイルユニット１０についての説明と、「1次」を「２次」に読み替えると共に、符号をそれぞれ該当するものに読み替えて同様である。

【0029】

以下、１次側第１配線１２と、１次側第２配線１８と、２次側第１配線２２と、２次側第２配線２８と、のそれぞれを、「４つの各配線１２，１８，２２，２８」という。また、１次側第１端子１１と、１次側第２端子１９と、２次側第１端子２１と、２次側第２端子２９と、のそれぞれを、「４つの各端子１１，１９，２１，２９」という。

【0030】

また以下では、１次コイルユニット１０および２次コイルユニット２０のそれぞれを、「各コイルユニット１０，２０」という。また、１次コイル１５および２次コイル２５のそれぞれを、「各コイル１５，２５」という。また、１次側コーティングＣ１および２次側コーティングＣ２を、まとめて単に「コーティングＣ１，Ｃ２」という。

【0031】

図３に示すように、コア３０は、半環状のコア第１部３０ａと半環状のコア第２部３０ｂとに分割形成されている。コア第１部３０ａおよびコア第２部３０ｂは、いずれも金属などの磁性体である。コア第１部３０ａの一端は、１次コイルユニット１０の内側でコア第２部３０ｂの一端に当接している。コア第１部３０ａの他端は、２次コイルユニット２０の内側でコア第２部３０ｂの他端に当接している。これらによって、図２に示すように、コア３０に、１次コイルユニット１０と２次コイルユニット２０とが外嵌されている。

【0032】

図１に示すように、冷却容器８０は、コア３０と１次コイルユニット１０と２次コイルユニット２０とを格納するための容器であって、容器本体７０と蓋６０とを含む。容器本体７０および蓋６０は、例えばアルミニウムなどの金属であってもよいし、樹脂などであってもよい。容器本体７０は、上方に開口した箱形であって、コア３０と各コイルユニット１０，２０とを、水平方向側の周囲と下側とから囲む。蓋６０は、容器本体７０の上端部に取り付けられる。

【0033】

図１に示すように、蓋６０には、上下方向に貫通する流入口６１と流出口６９とが設けられている。流入口６１は、冷却容器８０内に液体の冷媒Ｒｆを流入させるための部位である。流出口６９は、冷却容器８０内の冷媒Ｒｆを流出させるための部位である。なお、冷媒Ｒｆは、例えば水であってもよいし、水よりも冷却効率が良い各種液体であってもよい。

【0034】

図２に示すように、コア３０は、取付部材４０を介して容器本体７０の底面にボルトＢなどで取り付けられている。取付部材４０には、コア３０を露出させてコア３０における冷媒Ｒｆに曝される面を増加させる貫通孔状の露出孔４３，４４，４５が複数設けられている。具体的には、これらの露出孔４３，４４，４５としては、図２に示すように、コア３０の上面を露出させる上面露出孔４３と、コア３０の水平方向側の面を露出される側面露出孔４４とが存在するのに加えて、図５に示すように、コア３０の下面を露出させる下面露出孔４５が存在している。

【0035】

図２に示すように、容器本体７０の底面には、４つの各配線１２，１８，２２，２８をそれぞれ挿通させるための４つの通し孔７６が設けられている。図４に示すように、コーティングＣ１，Ｃ２における４つの各配線１２，１８，２２，２８を覆う部分には、ＯリングＯｒが外嵌されている。図２に示すように、コイルユニット１０，２０におけるこれら４つのＯリングＯｒの部分が、それぞれ通し孔７６を挿通する。それによって、図１０に示すように、容器本体７０の下面に、４つの各端子１１，１９，２１，２９が設置される。このとき、図１１に示すように、ＯリングＯｒによって、コーティングＣ１，Ｃ２と通し孔７６の内周面との間の密閉性が確保される。

【0036】

図１２に示すように、リアクトル１００の使用時には、冷却容器８０内に、流入口６１から流出口６９に向けて冷媒Ｒｆが流される。このとき、コア３０および各コイルユニット１０，２０のいずれの上端よりも流出口６９の方が上にあることから、当該いずれの上端よりも冷媒Ｒｆの液面の方が必然的に上になるように、冷媒Ｒｆが流れる。

【0037】

以下に本実施形態の構成および効果をまとめる。

【0038】

図４に示すように、各コイル１５，２５にコーティングＣ１，Ｃ２が施されているため、各コイル１５，２５を冷媒Ｒｆに浸してもショートする心配がない。その状態において、図１２に示すように、冷却容器８０内に、コア３０および各コイル１５，２５のいずれの上端よりも冷媒Ｒｆの液面の方が上になるように冷媒Ｒｆを流す。それによって、リアクトル１００の使用中に常に発熱する部分であるコア３０および各コイル１５，２５を、それぞれ全体的に冷媒Ｒｆに浸して満遍なく冷却できる。それによって、コア３０内や各コイル１５，２５内において、温度の偏りを抑えて、最も高温になる部分の温度を効率的に抑えることができる。

【0039】

図１２に示すように、流出口６９の下端部は、コア３０および各コイル１５，２５のいずれの上端よりも上方に位置している。そのため、コア３０および各コイル１５，２５のいずれの上端よりも冷媒Ｒｆの液面の方が上になるように冷媒Ｒｆを流す制御を、簡単かつ確実に実施できる。

【0040】

流入口６１は、冷却容器８０の上面に設けられている。それによって、冷却容器８０内の冷媒Ｒｆを流入口６１に逆流し難くできる。さらに、流出口６９も冷却容器８０の上面に設けられている。それによって、冷却容器８０から溢れる余剰量の冷媒Ｒｆのみを効率的に冷却容器８０から流出させることができる。そのため、効率的に、コア３０と各コイル１５，２５との全体を冷媒Ｒｆに浸しつつ、冷媒Ｒｆを流すことができる。

【0041】

図１２に示すように、冷却容器８０は、容器本体７０と蓋６０とを含み、蓋６０に流入口６１および流出口６９が設けられている。それによって、簡単に、流入口６１および流出口６９を冷却容器８０の上面に設けることができる。

【0042】

このように蓋６０に流入口６１および流出口６９が設けられる構成において、図１０に示すように、４つの各端子１１，１９，２１，２９が容器本体７０の下面に設けられている。そのため、図１２に示すように、流入口６１および流出口６９と４つの各端子１１，１９，２１，２９とを、上下にバランス良く分散して配置できる。しかも、図４に示すように、１次側コーティングＣ１は、１次コイル１５に加えて、１次側第１配線１２および１次側第２配線１８をコーティングしている。また、２次側コーティングＣ２は、２次コイル２５に加えて、２次側第１配線２２および２次側第２配線２８をコーティングしている。そのため、これら４つの各配線１２，１８，２２，２８が冷媒Ｒｆに触れてショートしてしまう心配もない。

【0043】

図２に示すように、コア３０は、取付部材４０を介して冷却容器８０に取り付けられている。取付部材４０には、コア３０を露出させてコア３０における冷媒Ｒｆに曝される面を増加させる露出孔４３，４４，４５が設けられている。そのため、取付部材４０によってコア３０を冷却容器８０に対して取り付けつつも、取付部材４０によってコア３０の冷却効果が阻害されるのを、露出孔４３，４４，４５によって抑制できる。

【0044】

露出孔４３，４４，４５としては、図２に示す上面露出孔４３および側面露出孔４４と、図５に示す下面露出孔４５と、が存在している。それらによって、コア３０の上面と水平方向側の面と下面とをそれぞれ露出させて、コア３０をより満遍なく冷却することができる。

【0045】

［他の実施形態］
以上に示した実施形態は、例えば次のように変更できる。図１に示す流入口６１および流出口６９のうちの一方又は両方を、容器本体７０の側部や底部に設けてもよい。図１０に示す４つの各端子１１，１９，２１，２９のうちの一部又は全部を、容器本体７０の側面や蓋６０の上面に設けてもよい。図２に示すリアクトル１００が、複数の環状形状を有していてもよい。図２に示す１次コイルユニット１０および２次コイルユニット２０とは別の第３のコイルユニットが、コア３０に外嵌されていてもよい。

【符号の説明】

【0046】

１０ １次コイルユニット
１１ １次側第１端子
１２ １次側第１配線
１５ １次コイル
１８ １次側第２配線
１９ １次側第２端子
２０ ２次コイルユニット
２１ ２次側第１端子
２２ ２次側第１配線
２５ ２次コイル
２８ ２次側第２配線
２９ ２次側第２端子
３０ コア
４０ 取付部材
４３ 上面露出孔
４４ 側面露出孔
４５ 下面露出孔
６０ 蓋
６１ 流入口
６９ 流出口
７０ 容器本体
８０ 冷却容器
１００ リアクトル
Ｃ１ １次側コーティング
Ｃ２ ２次側コーティング
Ｒｆ 冷媒

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】