特許 7517143 リアクトルユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】リアクトルユニット

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20240709BHJP

   H01F 37/00 20060101ALI20240709BHJP

【ＦＩ】

H02M3/155 Y

H01F37/00 M

H01F37/00 S

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020218312

(22)【出願日】2020-12-28

(65)【公開番号】P2022103584

(43)【公開日】2022-07-08

【審査請求日】2023-02-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森田 喜博

(72)【発明者】

【氏名】芝 健史郎

【審査官】東 昌秋

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１８８０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１９３５８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１２５８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１０４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０９７５７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１５３２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２５７１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２２７６４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ３／００－ ３／４４

Ｈ０１Ｆ ２７／０８－２７／２２

Ｈ０１Ｆ ３０／００－３８／１２

Ｈ０１Ｆ ３８／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のリアクトルと、
内部に冷媒が流通し、前記冷媒への放熱によって前記リアクトルを冷却する冷却器と、を備え、複数の前記リアクトルは前記冷媒の流れの方向に沿って一列に並んで配置されており、
前記冷却器は、前記冷却器の外面のうちの１つの面であるリアクトル冷却面を有し、前記リアクトルは前記リアクトル冷却面に搭載されており、前記リアクトル冷却面から突き出るボスをさらに有し、
前記リアクトルは、前記リアクトル冷却面に対向する第１面と、前記第１面とは反対側の面である第２面とを有し、
前記第２面を覆い、前記リアクトル冷却面に熱的に接触する金属プレートをさらに備え、
前記金属プレートは、複数の前記リアクトルの全てを覆う蓋部と、前記蓋部の周縁につながり前記リアクトルから離れた位置で前記リアクトルを側方から覆う側壁部と、前記側壁部の下縁につながり前記リアクトルから離れる側に突出する縁部とを有し、
前記金属プレートの前記縁部を前記ボスに固定する固定部材をさらに備える、リアクトルユニット。

【請求項2】

弾性力を有する放熱部材をさらに備え、
前記放熱部材は、前記第１面と前記リアクトル冷却面との間と、前記第２面と前記金属プレートとの間と、の少なくともいずれか一方に配置されている、請求項１に記載のリアクトルユニット。

【請求項3】

前記放熱部材は、ゲル素材を含む、請求項２に記載のリアクトルユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、リアクトルユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のリアクトルユニットは、たとえば、特開２０１７－１５３２６９号公報（特許文献１）に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１５３２６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記文献に記載のリアクトルユニットでは、リアクトルが冷却器の外面のうちの１つの面であるリアクトル冷却面に配置されている。リアクトルの冷却器に対向する側の面から冷却器へ放熱され、反対側の面からは大気放熱しかできない。

【0005】

本開示では、リアクトルの冷却能力を向上できるリアクトルユニットが提案される。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に従ったリアクトルユニットは、リアクトルと、冷却器とを備えている。冷却器の内部に冷媒が流通し、冷却器は冷媒への放熱によってリアクトルを冷却する。冷却器は、冷却器の外面のうちの１つの面であるリアクトル冷却面を有している。リアクトルはリアクトル冷却面に搭載されている。リアクトルは、リアクトル冷却面に対向する第１面と、第１面とは反対側の面である第２面とを有している。リアクトルユニットはさらに、第２面を覆い、リアクトル冷却面に熱的に接触する金属プレートを備えている。

【0007】

リアクトルの第１面から冷却器への放熱によって、リアクトルが冷却される。リアクトルの第２面から冷却器への放熱経路を金属プレートで形成することによって、リアクトルが冷却される。第１面と第２面との両面から冷却器へ放熱されるので、リアクトルの冷却能力を向上することができる。

【0008】

従来は大気放熱しかできなかった第２面から冷却器への放熱を可能にし、第２面の冷却を促進することで、リアクトルの第１面と第２面との温度差を減少できる。これによりリアクトルの中央のコア温度を下げることができるので、リアクトルの出力を増大することができる。

【0009】

上記のリアクトルユニットは、弾性力を有する放熱部材をさらに備えていてもよい。放熱部材は、第１面とリアクトル冷却面との間と、第２面と金属プレートとの間と、の少なくともいずれか一方に配置されていてもよい。リアクトルと冷却器、および／または、リアクトルと金属プレートとの間に放熱部材を挟むことで、リアクトルから冷却器への熱伝導効率を向上でき、リアクトルの冷却性能を向上できる。リアクトルと冷却器、および／または、リアクトルと金属プレートとの間の放熱部材を弾性体にすることで、運動エネルギーを減衰させるダンパーの機能を放熱部材に持たせることができる。これにより、リアクトルの振動の伝達を減衰でき、騒音および振動を低減することができる。

【0010】

上記のリアクトルユニットにおいて、放熱部材は、ゲル素材を含んでいてもよい。放熱部材をシート状に形成してもよいが、ゲル素材を含む放熱部材を適用することで、放熱部材のリアクトル、冷却器および金属プレートへの接触面積を増加できる。リアクトルから冷却器への熱伝導効率を向上できるので、リアクトルの冷却性能をさらに向上することができる。

【発明の効果】

【0011】

本開示に従えば、リアクトルの冷却能力を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係るリアクトルを備える車両の全体構成図である。

【図2】リアクトルの斜視図である。

【図3】図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿うリアクトルの断面図である。

【図4】リアクトルユニットの平面図である。

【図5】リアクトルユニットの部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0014】

＜全体構成＞
図１は、実施形態に係るリアクトルＬを備える車両１０００の全体構成図である。車両１０００は、電気自動車である。車両１０００は、ハイブリッド自動車または燃料電池自動車であってもよい。

【0015】

図１に示されるように、車両１０００は、モータ駆動システム１００と、駆動輪３１０と、車速センサ３２０とを備えている。モータ駆動システム１００は、モータジェネレータ１１０と、電力制御装置（ＰＣＵ：Power Control Unit）１２０と、バッテリ１３０と、監視ユニット１３５と、システムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２と、制御装置１４０と、電流センサ１６０と、回転角センサ（レゾルバ）１６５と、温度センサ１６７とを備えている。

【0016】

モータジェネレータ１１０は、たとえば、車両１０００の駆動輪３１０を駆動するためのトルクを発生する駆動用電動機である。モータジェネレータ１１０は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機として構成される。モータジェネレータ１１０は、発電機の機能をさらに備えてもよく、電動機および発電機の機能を併せ持つように構成されてもよい。

【0017】

バッテリ１３０は、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池などの二次電池によって構成される。二次電池は、正極と負極との間に液体電解質を有する二次電池であってもよいし、固体電解質を有する二次電池（全固体電池）であってもよい。バッテリ１３０は、電気二重層キャパシタ等によって構成されてもよい。

【0018】

監視ユニット１３５は、バッテリ１３０の電圧（バッテリ電圧）ＶＢ、バッテリ１３０の入出力電流（バッテリ電流）ＩＢ、およびバッテリ１３０の温度（バッテリ温度）ＴＢを検出し、それらの検出結果を示す信号を制御装置１４０に出力する。

【0019】

システムメインリレーＳＲ１は、バッテリ１３０の正極端子および電力線ＰＬ１の間に接続される。システムメインリレーＳＲ２は、バッテリ１３０の負極端子および電力線ＮＬの間に接続される。システムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置１４０からの制御信号により開閉状態が切り替わる。

【0020】

ＰＣＵ１２０は、バッテリ１３０から供給される直流電力を昇圧するとともに交流電力に変換してモータジェネレータ１１０に供給する。また、ＰＣＵ１２０は、モータジェネレータ１１０により発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１３０に供給する。すなわち、バッテリ１３０は、ＰＣＵ１２０を経由してモータジェネレータ１１０との間で電力を授受することができる。

【0021】

ＰＣＵ１２０は、コンデンサＣ１と、昇降圧コンバータ１２１と、コンデンサＣ２と、インバータ１２２と、電圧センサ１２３とを含む。

【0022】

コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１および電力線ＮＬの間に接続される。コンデンサＣ１は、バッテリ電圧ＶＢを平滑化して昇降圧コンバータ１２１に供給する。なお、コンデンサＣ１の両端の電圧を検出する電圧センサを設け、当該電圧センサの検出値をバッテリ電圧ＶＢとして用いてもよい。

【0023】

昇降圧コンバータ１２１は、制御装置１４０からの制御信号Ｓ１，Ｓ２に従って、バッテリ電圧ＶＢを昇圧し、昇圧した電圧を電力線ＰＬ２，ＮＬに供給する。また、昇降圧コンバータ１２１は、制御装置１４０からの制御信号Ｓ１，Ｓ２に従って、インバータ１２２から供給された電力線ＰＬ２，ＮＬの間の直流電圧を降圧してバッテリ１３０を充電する。

【0024】

具体的には、昇降圧コンバータ１２１は、リアクトルＬと、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬは、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続ノードと電力線ＰＬ１との間に接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２および後述するスイッチング素子Ｑ３～Ｑ８の各々は、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ、またはバイポーラトランジスタなどを用いることができる。ダイオードＤ１，Ｄ２は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のコレクタ－エミッタ間に逆並列にそれぞれ接続される。

【0025】

コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２と電力線ＮＬとの間に接続されている。コンデンサＣ２は、昇降圧コンバータ１２１から供給された直流電圧を平滑化してインバータ１２２に供給する。電圧センサ１２３は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち昇降圧コンバータ１２１とインバータ１２２とを結ぶ電力線ＰＬ２，ＮＬ間の電圧（以下「システム電圧」とも称する）ＶＨを検出し、その検出結果を示す信号を制御装置１４０に出力する。

【0026】

インバータ１２２は、Ｕ相アーム２２１と、Ｖ相アーム２２２と、Ｗ相アーム２２３とを含む。各相アームは、電力線ＰＬ２と電力線ＮＬとの間に互いに並列に接続されている。Ｕ相アームは、互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を有する。Ｖ相アーム２２２は、互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を有する。Ｗ相アーム２２３は、互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ７，Ｑ８を有する。各スイッチング素子Ｑ３～Ｑ８のコレクタ－エミッタ間には、ダイオードＤ３～Ｄ８が逆並列にそれぞれ接続されている。

【0027】

各相アームの中間点は、モータジェネレータ１１０の各相コイルの各相端に接続されている。スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の中間点は、モータジェネレータ１１０のＵ相コイルの一方端に接続されている。スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の中間点は、モータジェネレータ１１０のＶ相コイルの一方端に接続されている。スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８の中間点は、モータジェネレータ１１０のＷ相コイルの一方端に接続されている。モータジェネレータ１１０のＵ相、Ｖ相およびＷ相の３つのコイルの他方端は、中性点に共通接続されている。

【0028】

インバータ１２２は、システム電圧ＶＨが供給されると、制御装置１４０からの制御信号Ｓ３～Ｓ８に従って、直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１１０を駆動する。これにより、モータジェネレータ１１０は、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍに従ったトルクを発生するように、インバータ１２２により制御される。

【0029】

モータジェネレータ１１０のトルク指令値が正（Ｔｒｑｃｏｍ＞０）の場合、インバータ１２２は、制御装置１４０からの制御信号Ｓ３～Ｓ８に従ったスイッチング素子Ｑ３～Ｑ８のスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換して正のトルクを出力するようにモータジェネレータ１１０を駆動する。これにより、モータジェネレータ１１０は、正のトルクを発生するように駆動される。

【0030】

モータジェネレータ１１０のトルク指令値が零（Ｔｒｑｃｏｍ＝０）の場合、インバータ１２２は、制御装置１４０からの制御信号Ｓ３～Ｓ８に従ったスイッチング素子Ｑ３～Ｑ８のスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換してトルクが零になるようにモータジェネレータ１１０を駆動する。これにより、モータジェネレータ１１０は、零のトルクを発生するように駆動される。

【0031】

モータジェネレータ１１０のトルク指令値が負（Ｔｒｑｃｏｍ＜０）の場合、インバータ１２２は、制御装置１４０からの制御信号Ｓ３～Ｓ８に従ったスイッチング素子Ｑ３～Ｑ８のスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換して負のトルクを出力するようにモータジェネレータ１１０を駆動する。これにより、モータジェネレータ１１０は、負のトルクを発生するように駆動される。

【0032】

電流センサ１６０は、モータジェネレータ１１０に流れる三相電流（モータ電流）ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを検出し、その検出結果を示す信号を制御装置１４０に出力する。

【0033】

回転角センサ（レゾルバ）１６５は、モータジェネレータ１１０の回転角θを検出し、その検出結果を示す信号を制御装置１４０に出力する。制御装置１４０は、回転角センサ１６５によって検出された回転角θの変化速度から、モータジェネレータ１１０の回転数（回転速度）Ｎｍを検出することができる。

【0034】

温度センサ１６７は、モータジェネレータ１１０の温度ＴＭを検出し、その検出結果を示す信号を制御装置１４０に出力する。

【0035】

車速センサ３２０は、車両１０００の速度（車速）Ｖを検出し、その検出結果を示す信号を制御装置１４０に出力する。

【0036】

制御装置１４０は、外部に設けられた電子制御ユニット（上位ＥＣＵ：図示せず）から入力されたトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ、監視ユニット１３５によって検出されたバッテリ電圧ＶＢ、電圧センサ１２３によって検出されたシステム電圧ＶＨ、電流センサ１６０からのモータ電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗおよび回転角センサ１６５からの回転角θに基づいて、モータジェネレータ１１０がトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍに従ったトルクを出力するように、昇降圧コンバータ１２１およびインバータ１２２の動作を制御する。制御装置１４０は、昇降圧コンバータ１２１およびインバータ１２２を制御するための制御信号Ｓ１～Ｓ８を生成して、昇降圧コンバータ１２１およびインバータ１２２へ出力する。

【0037】

昇降圧コンバータ１２１の昇圧動作時には、制御装置１４０は、コンデンサＣ２の出力電圧ＶＨをフィードバック制御し、出力電圧ＶＨが電圧指令ＶＨｒとなるように制御信号Ｓ１，Ｓ２を生成する。

【0038】

また、制御装置１４０は、車両１０００が回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを上位ＥＣＵから受けると、モータジェネレータ１１０で発電された交流電圧を直流電圧に変換するように制御信号Ｓ３～Ｓ８を生成してインバータ１２２へ出力する。これにより、インバータ１２２は、モータジェネレータ１１０で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇降圧コンバータ１２１へ供給する。制御装置１４０は、インバータ１２２から供給された直流電圧を降圧するように制御信号Ｓ１，Ｓ２を生成し、昇降圧コンバータ１２１へ出力する。これにより、モータジェネレータ１１０が発電した交流電圧は、直流電圧に変換され、降圧されてバッテリ１３０に供給される。

【0039】

さらに、制御装置１４０は、システムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２の開閉状態を切り替えるための制御信号を生成してシステムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。

【0040】

＜リアクトルＬの構成＞
図１に示される車両１０００に備えられるリアクトルＬについて説明する。図２は、リアクトルＬの斜視図である。図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿うリアクトルＬの断面図である。

【0041】

図２，３に示されるリアクトルＬは、リング状のコア４と、コア４の２か所に巻回されたコイル３ａ，３ｂとを有する、受動素子である。２個のコイル３ａ，３ｂを区別なく表すときにはコイル３と表記する。

【0042】

コア４は、２個のＵ字コア４ａ，４ｂと、２個のＩ字コア４ｃと、４個のスペーサ６を有している。２個のＵ字コア４ａ，４ｂは、Ｕ字の腕の先端が対向するように配置され、先端同士の間にＩ字コア４ｃが挟まれるように配置されている。Ｕ字コア４ａ，４ｂの先端とＩ字コア４ｃの間に、スペーサ６が挟まれている。Ｕ字コア４ａ，４ｂとＩ字コア４ｃとは、スペーサ６で接合されており、コア４の全体はリング状を成している。

【0043】

Ｉ字コア４ｃの部分は、リング状のコア４において、一対の平行部分をなす。その平行部分（Ｉ字コア４ｃ）は、２個の筒部を有するボビン５で覆われており、そのボビン５の夫々の筒部にコイル３ａ，３ｂが巻回されている。２個のコイル３ａ，３ｂは、１本の平角線で作られており、電気的には１個のコイルに相当する。一対のコイル３ａ，３ｂの間に空隙が確保されている。コイル３は四角筒状をなしており、コア４の断面も矩形である。

【0044】

＜リアクトルユニット１の構成＞
図４は、リアクトルユニット１の平面図である。図４に示されるように、リアクトルユニット１は、複数（実施形態では４個）のリアクトルＬ（Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ）を備えている。リアクトルユニット１は、多相昇圧コンバータで用いられる。多相昇圧コンバータは、複数（４個）の昇圧回路が並列に接続されたデバイスであり、夫々の昇圧回路が１個のリアクトルＬを備えている。４個の昇圧回路の４個のリアクトルＬが、リアクトルユニット１に集約されている。図４および後述する図５では、リアクトルＬのボビン５の図示は省略されている。

【0045】

リアクトルユニット１は、複数のリアクトルＬを冷却する冷却器１０を備えている。冷却器１０は、高さが薄い偏平な中空の箱型であり、平面視において矩形状の形状を有している。冷却器１０の一つの側板に、４個のリアクトルＬが取り付けられている。４個のリアクトルＬは、冷却器１０の長手方向に沿って一列に並んで配置されている。

【0046】

リアクトルユニット１は、多相昇圧コンバータの筐体の内部でリアクトルＬが冷却器１０の上に搭載される姿勢で保持される。リアクトルＬは冷却器１０の上に位置し、冷却器１０がリアクトルＬの下に位置する。そのため、図４に示される上方からの平面視においては、リアクトルＬと重なる冷却器１０の一部分は見えていない。

【0047】

冷却器１０の内部に、冷媒の流路１３が形成されている。冷媒は、水、または、ＬＬＣ（Long Life Coolant）である。冷却器１０は、図示しない冷媒供給口と冷媒排出口とを、たとえば側面に有している。冷媒供給口と冷媒排出口とにおいて、流路１３は、図示しない循環装置につながっている。冷媒は、循環装置から冷媒供給口を通じて流路１３に供給される。冷媒は、流路１３を流れる間に、リアクトルＬから熱を吸収する。冷媒は、冷媒排出口を通じて循環装置に戻される。冷却器１０は、流路１３を流れる冷媒への放熱によって、リアクトルＬを冷却する。

【0048】

図５は、リアクトルユニット１の部分断面図である。冷却器１０は、流路１３と外部とを隔てる一対の側板を有している。側板は、熱伝導率の高い材料、たとえば金属材料製である。リアクトルＬが取り付けられている側板を上板１５と称する。上板１５と向かい合う側板を底板１４と称する。４個のリアクトルＬは、上板１５の外面（上板１５の上面）に搭載されている。底板１４に、冷却器１０の冷却対象である他の機器、たとえばインバータ、が取り付けられていてもよい。

【0049】

上板１５の上面と底板１４の下面とは、冷却器１０の外面を構成している。冷却器１０の外面のうちの１つの面である上板１５の上面は、リアクトルＬが搭載されている実施形態のリアクトル冷却面に相当する。冷却器１０は、内部に冷媒を流通させ、外部にリアクトルＬを配置して、リアクトルＬを冷却する。冷却器１０は、上板１５の上面から上方に突き出るボス１８を有している。ボス１８は、熱伝導性に優れる材料で形成されている。ボス１８は、上板１５と同じ材料で形成されていてもよい。ボス１８は、上板１５と一体に形成されていてもよい。

【0050】

流路１３中に示される矢印Ｆは、冷媒の流れる方向を示す。４個のリアクトルＬは、冷媒の流れの方向に沿って一列に並んでいる。上板１５の内面（上板１５の下面であって、流路１３側の表面）に、上板１５の熱伝導効率を高めてリアクトルＬの冷却性能を向上するために、フィンが設けられてもよい。

【0051】

リアクトルＬは、冷却器１０の上板１５に対向する下面と、下面とは反対側の面である上面とを有している。リアクトルＬの下面は、実施形態の第１面に相当する。リアクトルＬの上面は、実施形態の第２面に相当する。

【0052】

リアクトルユニット１は、金属プレート２０をさらに備えている。金属プレート２０は、熱伝導率の高い金属材料で形成されている。金属プレート２０は、リアクトルＬを上方から覆う蓋部２１と、リアクトルＬを側方から覆う側壁部２２と、側壁部２２から突き出る縁部２３とを有している。金属プレート２０は、リアクトルＬの上面を覆っている。金属プレート２０（蓋部２１）は、リアクトルユニット１に含まれる複数（４個）のリアクトルＬの全てを、上方から覆っている。

【0053】

蓋部２１の周縁に、側壁部２２の上縁がつながっている。側壁部２２の下縁に、縁部２３がつながっている。縁部２３は、側壁部２２に対して、リアクトルＬから離れる側に突出している。蓋部２１、側壁部２２および縁部２３は、一枚の平板を曲げ成形して一体的に形成されてもよい。金属プレート２０は、蓋部２１、側壁部２２および縁部２３を構成する別々の部材をたとえば溶接により接合して形成されてもよい。

【0054】

縁部２３には、縁部２３を厚み方向に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔を貫通して、ボルトに代表される固定部材３０が、ボス１８に固定されている。固定部材３０は、金属プレート２０をボス１８に固定している。これにより金属プレート２０は、冷却器１０の上板１５の上面に、熱的に接触している。

【0055】

リアクトルユニット１は、放熱部材４０をさらに備えている。放熱部材４０は、弾性力を有している。放熱部材４０は、リアクトルＬの上面と金属プレート２０の蓋部２１との間に配置されている上側部材４１と、リアクトルＬの下面と冷却器１０の上板１５の上面との間に配置されている下側部材４２とを有している。上側部材４１は、リアクトルＬの上面に面接触している。上側部材４１は、蓋部２１の下面に面接触している。下側部材４２は、リアクトルＬの下面に面接触している。下側部材４２は、上板１５の上面に面接触している。

【0056】

上側部材４１と下側部材４２との少なくともいずれか一方は、放熱シートで構成されていてもよい。放熱シートとしては、シリコン系のシートが用いられてもよい。

【0057】

または上側部材４１と下側部材４２との少なくともいずれか一方は、ゲル素材を含んで構成されていてもよい。ゲル素材は、合成樹脂であってもよい。たとえばゲル素材は、ウレタンゲル、シリコンゲルなどであってもよい。ゲル素材を蓋部２１の下面に塗布することで、上側部材４１が形成されてもよい。ゲル素材を上板１５の上面に塗布することで、下側部材４２が形成されてもよい。上側部材４１と下側部材４２との少なくともいずれか一方は、ゲル素材を被覆する被覆層を有してもよい。この被覆層は樹脂材料製であってもよい。

【0058】

上側部材４１と下側部材４２とは、同じ材料で形成されていてもよい。上側部材４１と下側部材４２とは、同じ熱伝導率を有する材料で形成されていてもよい。上側部材４１と下側部材４２とは、異なる材料で形成されていてもよい。上側部材４１と下側部材４２とは、異なる熱伝導率を有する材料で形成されていてもよい。

【0059】

たとえば、上側部材４１を、下側部材４２よりも熱伝導率の高い材料で形成してもよい。リアクトルＬの上面から金属プレート２０を経由して冷却器１０に至る熱伝達経路は、リアクトルＬの下面から冷却器１０までの熱伝達経路よりも長い。上側部材４１と下側部材４２との熱伝導率を調整することで、上側部材４１を経由してのリアクトルＬの上面からの放熱量と、下側部材４２を経由してのリアクトルＬの下面からの放熱量との均一性を向上できる。これにより、リアクトルＬの上面と下面との温度差をより小さくすることができる。

【0060】

＜作用および効果＞
上述した説明と一部重複する記載もあるが、本実施形態の特徴的な構成および作用効果についてまとめて記載すると、以下の通りである。

【0061】

図５に示されるように、リアクトルユニット１は、金属プレート２０を備えている。金属プレート２０は、リアクトルＬの上面を覆っている。金属プレート２０は、冷却器１０の上板１５の上面に熱的に接触している。

【0062】

リアクトルＬの発生した熱が、リアクトルＬの上面から金属プレート２０へ伝達される。金属プレート２０から、冷却器１０へ熱が伝達されて、冷却器１０の内部を流れる冷媒に廃熱される。リアクトルＬの上面から冷却器１０への放熱経路を金属プレート２０で形成することによって、リアクトルＬが冷却される。上面と下面との両方から冷却器１０へ放熱されるので、リアクトルＬの冷却能力を向上することができる。従来は大気放熱しかできなかったリアクトルＬの上面から冷却器１０への放熱を可能にし、上面の冷却を促進することで、リアクトルＬの上面と下面との温度差を減少できる。これによりリアクトルＬの中央のコア４の温度を下げることができるので、リアクトルＬの出力を増大することができる。

【0063】

リアクトルＬの上方に配置される金属プレート２０が、リアクトルＬを遮蔽する遮蔽板としても機能することで、リアクトルＬに外部から負荷が入力されることを抑制でき、リアクトルＬの信頼性を向上できる。加えて、リアクトルＬの振動が外部の機器へ伝わることを金属プレート２０が抑制することで、外部の機器の信頼性も向上することができる。

【0064】

図５に示されるように、リアクトルユニット１は、放熱部材４０を備えている。放熱部材４０は、弾性力を有している。放熱部材４０は、リアクトルＬの下面と冷却器１０の上板１５との間に配置されている下側部材４２と、リアクトルＬの上面と金属プレート２０の蓋部２１との間に配置されている上側部材４１とを有している。

【0065】

リアクトルＬと冷却器１０との間に下側部材４２を挟み、リアクトルＬと金属プレート２０との間に上側部材４１を挟むことで、リアクトルＬから冷却器１０への熱伝導効率を向上でき、リアクトルＬの冷却性能を向上できる。放熱部材４０を弾性体にすることで、運動エネルギーを減衰させるダンパーの機能を放熱部材４０に持たせることができる。これにより、リアクトルＬの振動の伝達を減衰でき、騒音および振動を低減することができる。

【0066】

図５に示される放熱部材４０は、ゲル素材を含んでいる。ゲル素材を含む放熱部材４０を適用することで、放熱部材４０のリアクトルＬ、冷却器１０および金属プレート２０への接触面積を増加できる。リアクトルＬから冷却器１０への熱伝導効率を向上できるので、リアクトルＬの冷却性能をさらに向上することができる。

【0067】

なお、これまでの実施形態においては、放熱部材４０が上側部材４１と下側部材４２とを有しており、リアクトルＬの上面と下面との両方に放熱部材４０が設けられる例について説明した。放熱部材４０は、リアクトルＬの上面と下面とのいずれか一方に設けられてもよい。リアクトルＬの発熱、リアクトルＬの発生する振動に対応して、放熱部材４０を設ける部位を適宜変更することが可能である。リアクトルＬの下面が、放熱部材４０を介さずに直接に冷却器１０の上板１５の上面に接触してもよい。リアクトルＬの上面が、放熱部材４０を介さずに直接に金属プレート２０の蓋部２１の下面に接触してもよい。

【0068】

金属プレート２０は、蓋部２１、側壁部２２および縁部２３を有する形状に限られるものではない。金属プレート２０を介して、リアクトルＬの上面から冷却器１０への放熱を実現できるのであれば、金属プレート２０は任意の形状を有していてもよい。冷却器１０への金属プレート２０の固定もまた任意であり、実施形態の固定部材３０を用いる例に替えて、金属プレート２０とボス１８との嵌め合い、金属プレート２０を上板１５にたとえば溶接などで直接に接合するなどを適用してもよい。

【0069】

実施形態では、リアクトルＬは冷却器１０の上に位置し、リアクトルＬの下面が冷却器１０の上板１５の上面に対向する例を説明した。リアクトルＬは、冷却器１０の下に配置されてもよい。この場合、リアクトルＬの下面を覆い冷却器１０の底板１４に熱的に接触する金属プレート２０を適用することで、リアクトルＬの冷却性能を向上できる上述した効果を、同様に得ることができる。

【0070】

リアクトルＬの下面が冷却器１０の上板１５の上面と対向し、リアクトルＬの上面が金属プレート２０によって覆われる実施形態の構成とすることで、金属プレート２０の重量を比較的自由に設計可能になり、弾性力を有する放熱部材４０のバネ定数も比較的自由に選択可能とできる。したがって、所望の領域でダイナミックダンパ効果を得ることができる。

【0071】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0072】

１ リアクトルユニット、３，３ａ，３ｂ コイル、４ コア、４ａ，４ｂ Ｕ字コア、４ｃ Ｉ字コア、５ ボビン、６ スペーサ、１０ 冷却器、１３ 流路、１４ 底板、１５ 上板、１８ ボス、２０ 金属プレート、２１ 蓋部、２２ 側壁部、２３ 縁部、３０ 固定部材、４０ 放熱部材、４１ 上側部材、４２ 下側部材、１００ モータ駆動システム、１０００ 車両、Ｌ リアクトル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】