JP6508694B2 - チョークコイル - Google Patents

Description

本願に開示の技術はチョークコイルに関し、特に、大電流が流れる経路に磁性体コアを挿入することにより形成されるチョークコイルに関するものである。

従来より、スイッチング電源やその他の電子機器から出力される出力電圧や出力信号には、電子機器等の動作周波数やその高調波周波数のノイズが混入する場合がある。このノイズが出力電圧などに重畳され外部の電子機器に伝搬されて悪影響を及ぼすおそれがある。こうしたノイズを低減するために、出力電圧などの出力経路にチョークコイルなどが備えられることが一般的である。

さて、スイッチング電源などによっては、出力電圧や出力信号として大電流が流れる場合がある。この場合、出力経路はバスバーで構成されることがある。特許文献１では、バスバーを備える場合のチョークコイルについてバスバーアセンブリが例示されている。コアの中空部をバスバーが貫いてチョークコイルが形成され、導電性のケースに覆われている。

ここで、コアは、構成材料の物性に起因する損失として固有の鉄損を有している。鉄損のうちヒステリシス損は、交番する磁界の変化に伴って発生する損失である。交番磁界の変化は、バスバーに混入するノイズに係る電流の大きさ、およびノイズの周波数帯域に応じて発生する。バスバーに流れる大電流にノイズが重畳することにより、コアの磁界が大きく変化してヒステリシス損が大きなものとなる恐れがある。このヒステリシス損が熱エネルギーに変換されてコアは発熱する。特許文献１では、ケースの内面の一部がコアに接触することにより、コアの熱がケースを介して放熱されることが記載されている。

特開２０１４−０３０３３１号公報

特許文献１では、ケースを介してコアで発生した熱を外部に放熱するものではある。しかしながら、ケースと接触しているのはコアの外側面であるため、コアの内方で発せられた熱を効率よく放熱することができないことも考えられる。また、コアがケースに覆われていることから、ケース内部に熱が籠ってしまう恐れも考えられる。

コアの放熱が不十分となり、コアでの蓄熱によるコアの温度上昇が生じてしまう結果、コアの透磁率が変動し、チョークコイルのインダクタンス特性の低下や変動を招来して、ＥＭＣノイズ対策が不安定・不十分になってしまう恐れがある。

本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、磁性体コアでのヒステリシス損によって発生した熱を効率良く放熱することが可能なチョークコイルを提供することを目的とする。

本願に開示される技術に係るチョークコイルは、バスバーと、磁性体コアと、放熱部と、台座部とを備えている。磁性体コアは、バスバーを取り囲んでチョークコイルを形成し、コアの磁路にはギャップを有している。放熱部は、熱伝導が良好で磁性体コアに比して透磁率が小さな材料で成型されている。一端がギャップにおいて磁性体コアと接触し、他端がギャップから外方に延伸している。台座部は、熱伝導が良好で貫通孔を有し、該貫通孔が前記放熱部の他端に開孔された貫通孔に位置合わせされて前記放熱部に固着される。ここで、放熱部は、バスバーを挟んで互いに鏡面対称の関係を有する１対の部材を備え、１対の部材の各々は、平板状の平板面が屈曲部を境界として略直交するようにＬ字または逆Ｌ字型に屈曲されて形成されている。バスバー、磁性体コア、放熱部および台座部は、相対的な位置関係が維持された状態であって台座部の両端面がモールドの表面と略面一に露出されて、樹脂材料によりモールドされてなる。

バスバーに混入するノイズに係る電流の大きさ、およびノイズの周波数帯域に応じて、磁性体コアを貫く交番磁界が変化して磁性体コアにはヒステリシス損による損失が熱として発生する。このヒステリシス損に応じて発生するコアの発熱は、磁性体コアのギャップにおいて接触している放熱部により放熱され、磁性体コアの熱が放熱される。この場合、放熱部が磁性体コアのギャップに接触しているので、磁性体コアの外方側のみではなく外方側から内方側に至るまで効率よく放熱することができる。

更に、放熱部の一端は、ギャップの対向面に面状に接触することが好ましい。これにより、放熱部が磁性体コアに接触する面積を大きくすることができ、磁性体コアからの放熱を更に効率よく行うことができる。また、磁性体コアがバスバーの軸方向に沿って２つに分割される半割体の構造を有する場合、チョークコイルを構成する際に、放熱部の一端はギャップを形成するためのスペーサの役目をする。ギャップの対向面に面状に接触すればギャップを形成することができる。

更に、放熱部の他端は、熱伝導の良好な部材に接続されることが好ましい。これにより、磁性体コアから放熱部に伝搬してきた熱を更に外方に放熱することができる。

更に、放熱部の一端は、ギャップの対向面の一部に接触することが好ましい。磁性体コアがバスバーの軸方向に沿って２つに分割される半割体の構造を有する場合、チョークコイルを構成する際に、放熱部の一端はギャップを形成するためのスペーサの役目をする。ギャップの対向面の一部に接触すればギャップを形成することができる。

更に、放熱部は電気良導体であり、磁性体コアは、内方側面がバスバーに近接あるいは接触し、放熱部の他端に至る経路に容量素子が介在し、放熱部の他端は基準電位に接続されることが好ましい。磁性体コアがバスバーに近接あるいは接触することにより磁性体コアが電気的にバスバーに接続される場合にも、磁性体コアが放熱部を介して電気的に基準電位に接続されることはない。これにより、バスバーが基準電位と短絡することはない。更に、この構成によれば、バスバーを取り囲んだ磁性体コアにより形成されるチョークコイルの一端と基準電圧との間に容量素子が接続されるため、バスバーの端子にＬＣフィルタが接続される構成となる。バスバーに対するＥＭＣノイズ対策などのノイズのフィルタ効果を高めることができる。

本願に開示される技術に係るチョークコイルによれば、ヒステリシス損に起因する磁性体コアの発熱を効率的に放熱することができる。

第１実施形態のチョークコイル１の適用例として、スイッチング電源５の出力端子に接続した場合の回路図である。 第１実施形態のチョークコイル１の分解斜視図である。 第１実施形態のチョークコイル１を組み立てた状態の斜視図である。 第２実施形態のチョークコイルについて、磁性体コア２０と放熱部５３、５４との組み付けの位置関係を示す図である。 第３実施形態のチョークコイルを示す斜視図である。

図１には本願に係る第１実施形態のチョークコイル１の適用例を示す。チョークコイル１をスイッチング電源５の原出力端子Ｘ１と出力端子ＶＯとの間に接続する場合である。チョークコイル１により、原出力端子Ｘ１から出力される出力電圧に混入しているノイズが低減される。出力端子ＶＯからはノイズが低減された出力電圧が出力される。

スイッチング電源５は、例えば、車載用の電源である。ハイブリッド車あるいは電気自動車等における駆動系の電源電圧ＶＩＮを供給するメインバッテリー（不図示）から電圧値を降圧して補機バッテリー（不図示）への電力供給を行う降圧型のスイッチング電源である。補機バッテリーは、オーディオ機器、エアコン機器、照明機器などの車内電装機器に電源電圧を供給する。

電源電圧ＶＩＮと接地電位ＧＮＤとの間に直列に接続されるパワートランジスタＴとダイオードＤとの接続点Ｘから電力を取り出す。ダイオードＤは接地電位ＧＮＤから接続点Ｘに向かう方向が順方向である。接続点ＸにはコイルＬ０が接続されており他端が原出力端子Ｘ１とされる。また、原出力端子Ｘ１と接地電位ＧＮＤとの間には出力コンデンサＣ０が接続されている。

パワートランジスタＴのゲート端子に印加されるスイッチング信号ＳＷにより、所定のスイッチング周波数ｆでパワートランジスタＴのオンオフ制御が繰り返される。パワートランジスタＴのオン期間は、電源電圧ＶＩＮからコイルＬ０に電流経路が形成され、コイルＬ０に電磁エネルギーが蓄積される。蓄積された電磁エネルギーは、パワートランジスタＴのオフ期間にダイオードＤからの電流により出力コンデンサＣ０を含む出力側に放出される。これにより、原出力端子Ｘ１から出力される原出力電圧が所定の電圧に維持される。スイッチング電源５では、原出力電圧を所定の電圧に維持するために、所定のスイッチング周波数ｆで、負荷電流に応じた電流が電源電圧ＶＩＮおよび接地電位ＧＮＤに交互に流れる。また、接続点Ｘの電圧値が電源電圧ＶＩＮと接地電位ＧＮＤとの間で交互に変動する。

コイルＬ０および出力コンデンサＣ０は、接続点Ｘの電圧を平滑する役割を有している。これにより、コイルＬ０と出力コンデンサＣ０との接続点である原出力端子Ｘ１には、接続点Ｘにおいて交互に繰り返される電源電圧ＶＩＮと接地電位ＧＮＤとの電圧変動が平滑されリップル電圧分の電圧変動を有した原出力電圧が出力される。

ここで、原出力電圧には、電源電圧ＶＩＮと接地電位ＧＮＤとに交互に流れる電流変動、電源電圧ＶＩＮと接地電位ＧＮＤとで交互に変化する接続点Ｘの電圧変動、およびその他の回路動作に起因する電流変動や電圧変動などにより、所定の周波数帯域を有するノイズが混入する場合がある。例えば、電源電圧ＶＩＮや接地電位ＧＮＤの電流変動は、電源電圧ＶＩＮや接地電位ＧＮＤの配線経路に介在する寄生の誘導成分による逆起電力に応じて電源電圧ＶＩＮや接地電位ＧＮＤに不測の電圧変動を招来し高調波ノイズを招来する場合がある。また、接続点Ｘの電圧変動は、回路要素間や配線間等に介在する寄生の容量成分による容量結合に応じて結合先の回路要素に対して不測の高調波ノイズを招来する場合がある。

スイッチング電源５におけるスイッチング周波数ｆは、出力される電力定格や各構成素子の仕様や定格などに応じて定められる。例えば、車載用のスイッチング電源では、数１００ｋＨｚで動作することが考えられる。このため、原出力電圧には、スイッチング周波数ｆやその高調波周波数のノイズが混入する場合がある。このノイズは車載ＡＭラジオの周波数帯域(５００〜１７００ｋＨｚ前後)に重なる場合があり、いわゆるラジオノイズを招来する恐れがある。この他の様々な回路動作に起因するノイズも考慮すれば、低減すべきノイズ帯域は百数十キロＨｚ〜数メガＨｚである。例えば、１５０ｋＨｚ〜５ＭＨｚのノイズ帯域を低減する特性を備えるチョークコイル１が備えられる。

次に、第１実施形態のチョークコイル１の形状・構造に関して図２、３に基づき説明する。図２はチョークコイル１の分解斜視図である。図３は組み立てた状態のチョークコイル１の斜視図である。図３では、樹脂等のモールド部材を省略して示している。

磁性体コア２０は、例えばフェライト等の磁性材料で形成されている。後述するバスバー３０の貫通方向である軸を中心とする軸方向に貫通孔を有する中空円筒状の形状を有している。磁性体コア２０は、軸方向に沿って２つに分割された半割状の第１コア２０ａおよび第２コア２０ｂの分割端面を対向させて構成される。

放熱部５１、５２は、金属部材やその他の熱伝導率の良好な部材で形成されている。軸を挟んで互いに鏡面対称の関係を有する形状である。各々、Ｌ字および逆Ｌ字型の平板状の部材がＬ字および逆Ｌ字型の屈曲部を境界として両側の平板面の方向が略直交するように屈曲されて形成されている。Ｌ字および逆Ｌ字型の始端から屈曲部までの矩形状の平板面部分が第１放熱部５１ａ、５２ａであり、屈曲部からＬ字および逆Ｌ字型の終端までの矩形状の平板面部分が第２放熱部５１ｂ、５２ｂである。第２放熱部５１ｂ、５２ｂの先端（Ｌ字および逆Ｌ字型の終端）にはネジ等の締結部材が挿通される貫通孔が開口されている。また、磁性体コア２０よりも小さい比透磁率を有している。材質としては、例えば、銅、アルミニウムなどの金属材料が考えられる。銅やアルミニウムであれば、比透磁率は１．０程度であり一般的なフェライトが５０００程度あることと比較して小さな比透磁率とすることができる。また、熱伝導率は、銅では３９８（Ｗ／ｍＫ）、アルミニウムでは２３６（Ｗ／ｍＫ）である。一般的なフェライトの熱伝導率は５（Ｗ／ｍＫ）程度であると考えられるので、フェライトより良好な熱伝導率とすることができる。

バスバー３０は、円柱棒状の形状を有しており、例えば銅やクロムモリブデン鋼等の金属材料で形成されている。バスバー３０は、磁性体コア２０の中空の貫通孔を軸方向に貫通する。すなわち、第１および第２コア２０ａ、２０ｂの矩形状の分割端面を対向させることにより第１および第２コア２０ａ、２０ｂに取り巻かれて配置される。バスバー３０が磁性体コア２０の貫通孔を貫通している状態でチョークコイル１が形成される。

台座部４０は、ネジ等の締結部材を挿入する貫通孔が開口された円筒状の金属部材であり、後述する放熱部５１、５２が固着される。台座部４０は、ネジ等の締結部材が台座部４０の貫通孔を介してスイッチング電源５が収納されている金属製筐体などに締結される。

放熱部５１、５２は、第１および第２コア２０ａ、２０ｂの矩形状の分割端面を対向させる際、端面間に、第１放熱部５１ａ、５２ａが挟み込まれる。この際、第１放熱部５１ａ、５２ａは、第１および第２コア２０ａ、２０ｂの矩形状の分割端面の全面に接触された状態で挟み込まれる。また、放熱部５１、５２の第２放熱部５１ｂ、５２ｂは、貫通孔が各々の台座部４０の貫通孔に重なる位置に配置され、溶接等により台座部４０に固着される。

磁性体コア２０、バスバー３０、台座部４０、および放熱部５１、５２は、相対的な位置関係が維持された状態で、樹脂材料によりモールドされ（不図示）、図３に示す相対位置関係に固定される（チョークコイル１）。ここで、樹脂材料は、例えばＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの熱可塑性樹脂およびエポキシ等の熱硬化性樹脂が使用される。

モールドされたチョークコイル１は、コア部とフランジ部との２つの部分で構成される。コア部はバスバー３０の軸方向に沿った形状を有しており、放熱部５１、５２の第１放熱部５１ａ、５２ａを第１および第２コア２０ａ、２０ｂで挟んで磁性体コア２０とし、磁性体コア２０の貫通孔にバスバー３０が貫通した構成を有している。磁性体コア２０の貫通孔にバスバー３０が貫通した状態でモールドされて構成される。

フランジ部はバスバー３０の軸方向に略直交しスイッチング電源５が収納される金属製筐体の側面にほぼ平行に矩形状の広がりを持った形状を有している。放熱部５１、５２の第２放熱部５１ｂ、５２ｂの貫通孔に台座部４０の貫通孔が位置合わせされてお互いに固着され、更に、全体がモールドされて構成される。台座部４０の両端面はフランジ部の両端面と略面一にモールドされてフランジ部の端面から露出しており、ネジ等の締結部材により金属製筐体に締結されてフランジ部は金属製筐体の外側面に取り付けられる。これにより、放熱部５１、５２は、台座部４０を介して金属製筐体に接続される。放熱部５１、５２に加えて、台座部４０および金属製筐体も熱伝導性の良好な金属材料であるため、放熱部５１、５２の熱伝導性を良好に維持することができる。また、台座部４０は接地電位ＧＮＤである金属製筐体と電気的に接続されるため、放熱部５１、５２は、台座部４０を介して接地電位ＧＮＤとされる。

ここで、バスバー３０は、図１に示す原出力端子Ｘ１と出力端子ＶＯとをつなぐ出力電圧経路である。バスバー３０の内方端（図３の紙面右側）が原出力端子Ｘ１に接続され、外方端（図３の紙面左側）が出力端子ＶＯである。

磁性体コア２０は、第１および第２コア２０ａ、２０ｂとの分割端面を対向させることで構成される。第１および第２コア２０ａ、２０ｂの分割端面の間には放熱部５１、５２の第１放熱部５１ａ、５２ａが挿入される。これにより、いわゆるコアギャップ（以下、ギャップと略記する）が形成される。この場合、放熱部５１、５２を構成する銅やアルミニウム等の金属部材はフェライトより比透磁率が小さく空気の比透磁率と同程度である。したがって、第１放熱部５１ａ、５２ａを挿入することにより得られるギャップは、一般的なエアギャップと同等となり、一般的なエアギャップの挿入による磁気抵抗の調整、磁気飽和の防止と同等の効果を得ることができる。

また、放熱部５１、５２の第１放熱部５１ａ、５２ａを第１および第２コア２０ａ、２０ｂの分割端面の全面に接触させて挟み込むことにより、第１放熱部５１ａ、５２ａを中空円筒状の磁性体コア２０の外径端から内径端に至る厚み方向に均等に接触させることができる。また、放熱部５１、５２は、台座部４０を介して金属製筐体に接続されており、これらの部材はいずれも熱伝導性が良好である。これにより、磁性体コア２０において発生したヒステリシス損などによるエネルギー損失に起因する発熱を、磁性体コア２０の外径端から内径端の厚み方向の何れの位置からも効率よく放熱することができる。

また、半割した第１および第２コア２０ａ、２０ｂの両分割端面に放熱部５１、５２の第１放熱部５１ａ、５２ａを接触させることができる。磁性体コア２０の周方向の半周ごとに放熱部５１、５２の第１放熱部５１ａ、５２ａが備えられることとなるので、周方向に対しても均等に放熱をすることができる。磁性体コア２０の熱伝導率が良好でないとしても、径方向および周方向の何れの方向に対しても均等に第１放熱部５１ａ、５２ａを配置して磁性体コア２０からの放熱を均等に効率よく行うことができる。

さらに、放熱部５１、５２は、台座部４０を介して金属製筐体に接続されている。台座部４０および金属製筐体は、何れも電気伝導性の良好な金属製部材で形成されており、熱伝導性も良好である。したがって、台座部４０および金属製筐体は、放熱部５１、５２の熱抵抗を低下させ放熱性を向上させる放熱フィンと同様の作用効果を奏することができる。良好な放熱特性を得ることができる。

図４は、第２実施形態を示す図である。説明の都合上、バスバー３０を省略して図示している。第２実施形態では、第１実施形態の放熱部５１、５２に代えて、放熱部５３、５４を備える。第１実施形態においては、第１放熱部５１ａ、５２ａが第１および第２コア２０ａ、２０ｂの分割端面の全面に接触する矩形状であるのに対し、第２実施形態の第１放熱部５３ａ、５４ａではＵ字型状の形状を有している。これにより、第１および第２コア２０ａ、２０ｂの分割端面の軸方向の両端部においてのみ接触する。

放熱部５３、５４の電気抵抗によっては、ノイズに起因して磁性体コア２０を貫く交番磁束が放熱部５３、５４の第１放熱部５３ａ、５４ａを貫くと、交番磁束の大きさと向きの変化に応じて第１放熱部５３ａ、５４ａには渦電流が発生する場合がある。特に、放熱部５３、５４が電気伝導性の良好な部材である場合にギャップに対向する部分に顕著に渦電流が発生する。渦電流は自身が渦電流損として発熱の原因になると共に、磁束の変化を妨げる結果、チョークコイル１によるノイズの吸収を相殺してしまう恐れもある。そこで、第１放熱部５３ａ、５４ａをＵ字型状にすることにより、第１および第２コア２０ａ、２０ｂの分割端面と第１放熱部５３ａ、５４ａとの対向面積を減らして、放熱部５３、５４の一端をギャップの対向面の一部に限定することにより、磁束が貫く面積を制限する。これにより、渦電流の発生を抑制して渦電流損に起因する発熱を抑制し、ノイズ除去特性をさらに向上させることが可能となる。

また、第１放熱部５３ａ、５４ａは、磁性体コア２０のギャップを安定して確保するためのスペーサとしての機能も持つ。第１放熱部５３ａ、５４ａがＵ字型状の形状であり第１および第２コア２０ａ、２０ｂの分割端面の両端部で対向するので、第１および第２コア２０ａ、２０ｂを２か所で支持することができ、ギャップを安定して形成することができる。

図５に、本願に係る第３実施形態では、チョークコイルに容量素子を加えたＬＣフィルタを構成する場合を示す。第３実施形態では、磁性体コア２１と、放熱部５５、５６が第１実施形態とは異なる。磁性体コア２１は、磁性体コア２０の中空部の径を小さくした形状を有している。中空部にバスバー３０を挿入した場合に、磁性体コア２１の内径側面がバスバー３０と近接あるいは接触する構成である。放熱部５５、５６は、第１実施形態の放熱部５１、５２の第２放熱部５１ｂ、５２ｂを分割してチップコンデンサ６０を実装する構成である。第１実施形態の第２放熱部５１ｂ、５２ｂを、各々、先端に向かう方向で３分割した構成であり、第１部材５５ｂ１、５６ｂ１、第２部材５５ｂ２、５６ｂ２、および第３部材５５ｂ３、５６ｂ３で構成されている。ここで、第２部材５５ｂ２、５６ｂ２は、各々、先端に向かう方向に並置されるように２分割されて構成されている。第１部材５５ｂ１、５６ｂ１と第２部材５５ｂ２、５６ｂ２との間、第２部材５５ｂ２、５６ｂ２と第３部材５５ｂ３、５６ｂ３との間には、各々スリットＡが設けられており、樹脂材料等の絶縁材料により相対位置が固定される。第１部材５５ｂ１、５６ｂ１から第３部材５５ｂ３、５６ｂ３に至る間には、各々のスリットＡをまたいで並列接続された２個のチップコンデンサ６０が直列に実装される。

磁性体コア２１は、磁性体コア２０に比べて内径が小さくなり厚みが増して体積が増加しているので、磁気飽和に至るまでの許容される磁界は大きくなる。これにより、チョークコイルが除去可能なノイズエネルギーも更に大きくすることができ、ノイズ除去特性を改善させることができる。

磁性体コア２１がバスバー３０と近接あるいは接触しているので、バスバー３０が磁性体コア２１と電気的に接続される場合がある。ここで、放熱部５５、５６は、第１放熱部５５ａ、５６ａが磁性体コア２１と接触している。このため、放熱部５５、５６が電気良導体であれば、磁性体コア２１を介してバスバー３０と放熱部５５、５６の第１放熱部５５ａ、５６ａとが電気的に接続されることとなる。また、磁性体コア２１がバスバー３０と近接あるいは接触しているため、放熱部５５、５６の第１放熱部５５ａ、５６ａの端部がバスバー３０に直接接触して電気的に接続される場合もある。しかしながら、放熱部５５、５６において、第１放熱部５５ａ、５６ａから第２放熱部の第３部材５５ｂ３、５６ｂ３に至る間にはチップコンデンサ６０が介在している。そのため、台座部４０に固着される第３部材５５ｂ３、５６ｂ３が台座部４０を介して接地電位ＧＮＤに接続されていても、放熱部５５、５６において、バスバー３０の電位と接地電位ＧＮＤとの短絡が生ずる恐れはない。

また、放熱部５５、５６の第１放熱部５５ａ、５６ａから第３部材５５ｂ３、５６ｂ３に至る間に接続されているチップコンデンサ６０は、バスバー３０が貫通する磁性体コア２１から接地電位ＧＮＤに至る経路に挿入されている。電気的には、チョークコイルと接地電位ＧＮＤとの間に接続されることとなる。このため、チョークコイルとチップコンデンサ６０とによりＬＣフィルタが構成されることとなり、ノイズ除去特性のさらなる改善を図ることができる。
また、仮にバスバー３０と放熱部５５，５６が、直接接触していなくとも、高周波による容量結合によってＬＣフィルタの働きを得ることもできる。

ところで、バスバー３０には大電流が流れることにより、いわゆる銅損による熱損失が発生する場合がある。磁性体コア２１をバスバー３０に近接あるいは接触させることで、バスバー３０で発生した熱は、磁性体コア２１から放熱部５５、５６を介して、あるいは直接に放熱部５５、５６を介して、放熱することができる。

第３実施形態によれば、磁性体コア２１の内径が小さくなり磁性体コア２１の厚みが増すことにより磁性体コア２１に許容される磁界が大きくなって、チョークコイルとしてのノイズ除去能力の向上を図ることができる。また、第１実施形態の場合と同様に、放熱部５５、５６により磁性体コア２１でのヒステリシス損による発熱を効率的に放熱することができる。加えて、放熱部５５、５６がバスバー３０での銅損による発熱を放熱することもできる。さらに、放熱部５５、５６において、磁性体コア２１から接地電位ＧＮＤに至る経路にチップコンデンサ６０を介在させることにより、ＬＣフィルタを構成することができる。また、チップコンデンサ６０の介在により、バスバー３０と、磁性体コア２１、更には放熱部５５、５６の第１放熱部５５ａ、５６ａとの近接あるいは接触による、バスバー３０の接地電位ＧＮＤへの短絡を防止することができる。

ここで、コアギャップはギャップの一例である。また、接地電位ＧＮＤは基準電位の一例である。また、放熱部５１、５２、５３、５４、５５、５６の第１放熱部５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａ、５６ａは放熱部の一端の一例である。また、放熱部５１、５２、５３、５４の第２放熱部５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂ、および放熱部５５、５６の第１部材５５ｂ１、５６ｂ１〜部材５５ｂ３、５６ｂ３は放熱部の他端の一例である。また、チップコンデンサ６０は容量素子の一例である。

本願は、前記実施形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。

例えば、第１実施形態では、バスバー３０の軸方向に沿って２つに分割した第１および第２コア２０ａ、２０ｂの分割端面に挟まれた放熱部５１、５２により磁性体コア２０の放熱を行う構成について説明した。しかしながら、本願はこれに限定されるものではない。放熱部は、少なくとも、分割端面が対向する２つの対向面間のうち何れか一方に備えれていれば良い。また、磁性体コアが軸方向に３つ以上に分割して構成されるものとして、それぞれの対向する分割端面の少なくとも１つに挟まれて備えられる構成としても良い。磁性体コアの軸方向の分割数を多くし、分割面間に挟みこまれる放熱部を多く備えることで、磁性体コアでの発熱をより均等に放熱することができる。また、分割端面間の間隔が狭くなるため、放熱効率をさらに向上させることができる。

また、第１実施形態では、放熱部５１、５２の第１放熱部５１ａ、５２ａは磁性体コア２０の分割端面の全面に接触し、第２実施形態では、放熱部５３、５４の第１放熱部５３ａ、５４ａは分割端面の両端部に接触するものとして説明したが、本願はこれに限定されるものではない。更に接触面積を増やした構成とすることもできる。例えば、第２放熱部の少なくとも一部を磁性体コアの外側面に接触させる構成とすることもできる。接触面積を増加させることにより放熱効率を更に高めることができる。

また、第１実施形態で、放熱部５１、５２の部材として、銅、アルミニウムなどの金属材料を使用する場合を説明したが、本願はこれに限定されるものではない。熱伝導率が良好で透磁率が磁性体コアよりも小さい材料であって、電気抵抗の高い材質として、例えばセラミックスが考えられる。電気抵抗の高いセラミックスであれば渦電流の発生を抑えることができる。

また、第１実施形態では、放熱部５１、５２の形状を平板状の部材として説明したが、本願はこれに限定されるものではない。第２放熱部５１ｂ、５２ｂにおいて、放熱フィンのような表面積を大きくする形状を有する部材であっても良い。モールドする際は、放熱フィン等の構造部分は露出させることで放熱効率を向上させることができる。

また、第３実施形態ではＬＣフィルタが構成されることを説明したが、本願はこれに限定されるものではない。チップコンデンサが実装された放熱部を２組備える構成としても良い。即ち、第１放熱部を、第１および第２コア２１ａ、２１ｂの分割端面の全面ではなく、台座部４０側（図５の紙面手前側）の端部に接触する矩形状の平板面とする放熱部を第１の放熱部とする。これに加えて第２の放熱部を備える。第２の放熱部は、第１放熱部の矩形状の平板面が台座部４０の反対側（図５の紙面奥側）の端部に接触する矩形状の平板面とする。これにより、放熱特性を維持しながらπ型フィルタを構成することができる。

１ チョークコイル
５ スイッチング電源
２０、２１ 磁性体コア
２０ａ 第１コア
２０ｂ 第２コア
３０ バスバー
４０ 台座部
５１、５２、５３、５４、５５、５６ 放熱部
５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａ、５６ａ 第１放熱部
５１ｂ、５２ｂ 第２放熱部
５５ｂ１、５６ｂ１ 第１部材
５５ｂ２、５６ｂ２ 第２部材
５５ｂ３、５６ｂ３ 第３部材
６０ チップコンデンサ

Claims (5)

1. バスバーと、
   前記バスバーを取り囲み、磁路にギャップを有する磁性体コアと、
   熱伝導が良好で前記磁性体コアに比して透磁率が小さな材料であって、一端が前記ギャップにおいて前記磁性体コアと接触し、他端が該ギャップから外方に延伸する放熱部と、
   熱伝導が良好で貫通孔を有し、該貫通孔が前記放熱部の他端に開孔された貫通孔に位置合わせされて前記放熱部に固着される台座部とを備え、
   前記放熱部は、
   前記バスバーを挟んで互いに鏡面対称の関係を有する１対の部材を備え、
   前記１対の部材の各々は、平板状の平板面が屈曲部を境界として略直交するようにＬ字または逆Ｌ字型に屈曲されて形成され、
   前記バスバー、前記磁性体コア、前記放熱部および前記台座部は、相対的な位置関係が維持された状態であって前記台座部の両端面がモールドの表面と略面一に露出されて、樹脂材料によりモールドされてなるチョークコイル。
2. 前記放熱部の一端は、前記ギャップの対向面に面状に接触することを特徴とする請求項１に記載のチョークコイル。
3. 前記放熱部の他端は、熱伝導の良好な部材に接続されることを特徴とする請求項１または２に記載のチョークコイル。
4. 前記放熱部の一端は、前記ギャップの対向面の一部に接触することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のチョークコイル。
5. 前記放熱部は電気良導体であり、
   前記磁性体コアは、内方側面が前記バスバーに近接あるいは接触し、
   前記放熱部の他端に至る経路に介在する容量素子を備え、
   前記放熱部の他端は基準電位に接続されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のチョークコイル。
   
   

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