JP6004082B2 - Magnetic component mounting structure and power conversion device equipped with the mounting structure - Google Patents
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Description
本発明は、トランスなどの磁気部品を筐体に固定するための磁気部品の取付け構造及びこの取付け構造を備えた電力変換装置に関する。 The present invention relates to a mounting structure for a magnetic component for fixing a magnetic component such as a transformer to a housing, and a power conversion device including the mounting structure.
AC/DCコンバータなどの電力変換装置においては、トランスなどの磁気部品を筐体内に収容し、その磁気部品を筐体に固定するようにしているのが一般的である。この磁気部品の取付け構造においては、磁気部品が発熱体であることから磁気部品の筐体に対する伝熱性と放熱性が良好であることが要求される。また、磁気部品の取付け構造においては、磁気部品が比較的重い重量を有することから磁気部品を筐体に固定した後の耐振動性が良好であることが要求される。
ここで、従来のトランスをヒートシンクに固定するための取付け構造として、例えば、図8に示すものが知られている(特許文献1参照)。図8は、従来のトランスの取付け構造の一例を示す概略斜視図である。In a power conversion device such as an AC / DC converter, a magnetic component such as a transformer is generally housed in a housing and the magnetic component is fixed to the housing. In the mounting structure of the magnetic component, since the magnetic component is a heating element, it is required that heat transfer and heat dissipation with respect to the housing of the magnetic component are good. Moreover, in the mounting structure of a magnetic component, since a magnetic component has a comparatively heavy weight, it is requested | required that the vibration resistance after fixing a magnetic component to a housing | casing is favorable.
Here, as a mounting structure for fixing a conventional transformer to a heat sink, for example, a structure shown in FIG. 8 is known (see Patent Document 1). FIG. 8 is a schematic perspective view showing an example of a conventional transformer mounting structure.
図8に示すトランスの取付け構造においては、トランス101が取付け板105によりヒートシンク110に固定される。
ここで、トランス101は、1次側巻線102と、2次側巻線103と、コア104とを備え、1次側には図示しないバッテリから高電圧(例えば、DC200〜300V)が印加され、この高電圧を降圧して2次側に出力するようになっている。
トランス101をヒートシンク110に固定するときには、トランス101のコア104の上面と取付け板105との間に放熱ゴム102を挟んだ状態でヒートシンク110に固定する。In the transformer mounting structure shown in FIG. 8, the
Here, the
When the
取付け板105は、放熱ゴム102を押圧する矩形平板状の押圧部106と、押圧部106の両長辺側の側縁から下方に折り曲げられた一対の折り曲げ部107と、押圧部106の両短辺側の側縁から下方に折り曲げられた一対の脚部108とを備えている。取付け板105は、軟鉄等の熱伝導性を有する金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。各折り曲げ部107は、放熱ゴム102の変形量制限部として機能し、放熱ゴム102の高さ(コア104の上面を基準とする高さ)よりも低い段差を有する。このため、取付け板105をヒートシンク110に固定した状態では、放熱ゴム102は取付け板105により圧縮される。また、各脚部108は、取付け板105をヒートシンク110に固定するものであり、上下方向の略中央部に湾曲部108aを有するとともに、下端に90度外側に折り曲げられた取付け部108bを有する。この取付け部108bには、図示しない貫通孔が形成され、この貫通孔に取付けねじ109が挿通されてヒートシンク110上に形成された突起部111に取付け部108bがねじ止めされるようになっている。
そして、トランス101が発熱した場合には、その熱がトランス101のコア104の下面からヒートシンク110へ直接伝熱され、そして放熱される。また、トランス101が発熱した際の熱は、別径路として、コア104の上面から放熱ゴム102、取付け板105、ヒートシンク110の順に伝熱され、そして放熱される。これにより、トランス101を冷却するようになっている。The
When the
しかしながら、この図8に示した従来のトランスの取付け構造にあっては、以下の課題があった。
即ち、トランス101からの伝熱径路が、上述したコア104の下面からヒートシンク110へ直接伝熱される径路と、コア104の上面から放熱ゴム102、取付け板105、ヒートシンク110の順に伝熱される径路の2径路に限られ、トータルの伝熱面積が小さい。このため、トランス110の発熱量が大きい場合には、トランス110の効率的な熱冷却を行うことができない、という課題があった。However, the conventional transformer mounting structure shown in FIG. 8 has the following problems.
That is, the heat transfer path from the
また、重量物であるトランス101のヒートシンク110に対する固定は、取付け板105を構成する押圧部106の両短辺側の側縁から下方に折り曲げられた一対の脚部108により行っている。従って、固定されたトランス101の下方側は比較的動きづらいが、トランス101の上方側は比較的動きやすい。このため、トランス101が前後左右方向(取付け板105の長辺が延びる方向及び短辺が延びる方向)に揺れた場合には、トランス101の上部が振動し、耐久性が確保できないおそれがあった。
従って、本発明はこれら課題を解決するためになされたものであり、その目的は、磁気部品の発熱量が大きい場合であっても磁気部品の効率的な熱冷却を可能とするとともに、重量物である磁気部品の耐振動特性を向上させた磁気部品の取付け構造及びこの取付け構造を備えた電力変換装置を提供することにある。Further, the
Accordingly, the present invention has been made to solve these problems, and the object thereof is to enable efficient thermal cooling of the magnetic component even when the heat generation amount of the magnetic component is large, An object of the present invention is to provide a magnetic component mounting structure with improved vibration resistance characteristics of the magnetic component and a power conversion device including the mounting structure.
上記課題を達成するために、本発明の一態様に係る磁気部品の取付け構造は、磁気部品を筐体に固定するための磁気部品の取付け構造であって、前記筐体が、前記磁気部品を収容する有底箱形状のケースと、該ケースに固定され、前記ケースの上部開口部を閉塞する蓋体とを備えた磁気部品の取付け構造において、前記磁気部品の上面上に配置される、弾性を有する熱伝導性部材と、前記磁気部品の上面との間で前記熱伝導性部材を挟んだ状態で前記筐体に前記磁気部品を固定する取付け部材とを備え、該取付け部材は、前記熱伝導性部材を押圧する押圧部と、該押圧部から下方に延び、前記ケースの底部に前記磁気部品を固定するためのケース取付け部と、前記押圧部から延び、前記蓋体に前記磁気部品を固定するための蓋体取付け部とを有する金属部材で構成されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a magnetic component mounting structure according to an aspect of the present invention is a magnetic component mounting structure for fixing a magnetic component to a housing, wherein the housing includes the magnetic component. a bottomed box-shaped case for accommodating, is fixed to the case, in the magnetic parts of the mounting structure and a lid for closing the upper opening of the case is disposed on an upper surface of the magnetics, comprising a thermally conductive member having elasticity, and a mounting member for fixing the magnetic component on the housing in a state sandwiching the heat conductive member between the upper surface of the magnetics, the mounting member, A pressing portion that presses the thermally conductive member; a case mounting portion that extends downward from the pressing portion and fixes the magnetic component to the bottom portion of the case; and extends from the pressing portion; The lid mounting part for fixing the parts It is characterized by being composed of a metallic member.
この磁気部品の取付け構造によれば、磁気部品の発熱が次の(1)、(2)、(3)の3つの径路により筐体に伝熱され、そして放熱されるので、磁気部品から筐体までの伝熱径路が増加し、伝熱面積が増加するので、磁気部品の発熱量が大きい場合であっても磁気部品の効率的な冷却を可能とすることができる。
(1)取付け部材のケース取付け部を、押圧部の下面と磁気部品の上面との間で熱伝導性部材を挟んだ状態で筐体を構成するケースの底部に取付けることにより、磁気部品の発熱は、磁気部品の下面からケースの底部に直接伝熱され、そして放熱される。
(2)取付け部材のケース取付け部を、押圧部の下面と磁気部品の上面との間で熱伝導性部材を挟んだ状態で筐体を構成するケースの底部に取付けることにより、磁気部品の発熱は、磁気部品の上面から熱伝導性部材、取付け部材の押圧部、ケース取付け部、及びケースの底部の順に伝熱され、そして放熱される。
(3)更に、取付け部材の蓋体取付け部を、筐体を構成する蓋体に取り付けることにより、磁気部品の発熱は、磁気部品の上面から熱伝導性部材、取付け部材の押圧部、蓋体取付け部、及び蓋体の順に伝熱され、そして放熱される。
According to this magnetic component mounting structure, the heat generated in the magnetic component is transferred to the housing through the following three paths (1), (2), and (3), and then dissipated. Since the heat transfer path to the body increases and the heat transfer area increases, the magnetic component can be efficiently cooled even when the heat generation amount of the magnetic component is large.
(1) the case mounting portion of the mounting member, by attaching to the bottom of the case constituting the housing in a state sandwiching the heat conductive member between the lower surface and the upper surface of the magnetics of the pressing portion, of a magnetic component heating is directly heat transfer from the lower surface of the magnetics to the bottom of the case, and is radiated.
(2) the case mounting portion of the mounting member, by attaching to the bottom of the case constituting the housing in a state sandwiching the heat conductive member between the lower surface and the upper surface of the magnetics of the pressing portion, of a magnetic component heating, the thermally conductive member from the upper surface of the magnetics, the pressing portion of the attachment member, the case mounting portion, and heat is transferred in the order of the bottom of the case, and is radiated.
(3) Further, by attaching the lid attachment portion of the attachment member to the lid constituting the casing, the heat generation of the magnetic component is caused by the heat conductive member, the pressing portion of the attachment member, the lid from the upper surface of the magnetic component. Heat is transferred in the order of the mounting portion and the lid, and then radiated.
また、取付け部材のケース取付け部を、押圧部の下面と磁気部品の上面との間で熱伝導性部材を挟んだ状態で、筐体を構成するケースの底部に取付けることにより、磁気部品の下方側の揺れを抑えることができると共に、取付け部材の蓋体取付け部を筐体を構成する蓋体に取り付けることにより、磁気部品の上方側の揺れを抑えることができる。これにより、重量物である磁気部品の耐振動特性を向上させることができる。
また、この磁気部品の取付け構造において、前記取付け部材を構成する前記押圧部は、略矩形状の平板で構成され、前記ケース取付け部は、前記押圧部の一辺及び当該一辺と対向する対向一辺からそれぞれ下方に延びる一対の脚部からなり、前記蓋体取付け部は、前記押圧部の前記一辺と直交する他辺と当該他辺と対向する対向他辺からそれぞれ延びる一対の腕部からなることが好ましい。
Further, a case mounting portion of the mounting member, in a state sandwiching the heat conductive member between the lower surface and the upper surface of the magnetics of the pressing portion, by attaching the bottom of the case constituting the housing, the magnetic component The swinging of the lower side can be suppressed, and the swinging of the upper side of the magnetic component can be suppressed by attaching the lid mounting portion of the mounting member to the lid constituting the casing. Thereby, the vibration-resistant characteristic of the magnetic component which is a heavy article can be improved.
Further, in this magnetic component mounting structure, the pressing portion constituting the mounting member is configured by a substantially rectangular flat plate, and the case mounting portion is formed from one side of the pressing portion and one side facing the one side. a pair of leg portions extending downwardly, respectively, the cover mounting portion, be composed of a pair of arms each extending from the opposing other side to the other side and face the other side orthogonal to the side of the pressing portion preferable.
この磁気部品の取付け構造によれば、取付け部材によって磁気部品を筐体に固定した後において、取付け部材を構成する押圧部の一辺に沿う方向の磁気部品の揺れは、主として押圧部の一辺と直交する他辺と当該他辺と対向する対向他辺からそれぞれ延びる一対の腕部からなる蓋体取付け部によって抑えることができ、また、押圧部の一辺と直交する他辺に沿う方向の磁気部品の揺れは、主として押圧部の一辺及び当該一辺と対向する対向一辺からそれぞれ下方に延びる一対の脚部からなるケース取付け部によって抑えることができ、重量物である磁気部品の耐振動特性をより向上させることができる。 According to this structure for mounting a magnetic component, after the magnetic component is fixed to the housing by the mounting member, the vibration of the magnetic component in the direction along one side of the pressing portion constituting the mounting member is mainly orthogonal to one side of the pressing portion. other side and the other side opposite to the facing other side it can be suppressed by the lid mounting portion comprising a pair of arm portions extending respectively, also in the direction magnetic component along the other side orthogonal to the one side of the pressing portion of The vibration can be suppressed mainly by the case mounting portion including a pair of leg portions extending downward from one side of the pressing portion and the opposite side facing the one side, thereby further improving the vibration resistance characteristics of the heavy magnetic component. be able to.
更に、この磁気部品の取付け構造において、前記一対の脚部のそれぞれは、前記押圧部の一辺及び当該一辺と対向する対向一辺からそれぞれ下方に延びる下方延出部と、該下方延出部の下端から外方に折り曲げられた、前記ケースの底部に前記磁気部品を固定するための第1ねじ取付け部とを備え、前記一対の腕部のそれぞれは、前記押圧部の前記一辺と直交する他辺と当該他辺と対向する対向他辺からそれぞれ前記押圧部の上面と面一の高さで外方に延びる外方延出部と、該外方延出部の先端に設けられた、前記蓋体に前記磁気部品を固定するための第2ねじ取付け部とを備えていることが好ましい。 Further, in this magnetic component mounting structure, each of the pair of leg portions includes a lower extension portion extending downward from one side of the pressing portion and an opposite side facing the one side, and a lower end of the lower extension portion. from bent outwardly, and a first screw attachment portion for securing the magnetic component at the bottom of the case, each of the pair of arms, the other side perpendicular to the side of the pressing portion the an outer extending portion extending outwardly from the other side opposite to the opposite other side with the upper surface and flush height of each of the pressing portion, provided at the tip of the outer side extension portion, the lid and It is preferable to provide a second screw mounting portion for fixing the magnetic component to the body.
この磁気部品の取付け構造によれば、取付け部材のケース取付け部を、筐体を構成するケースの底部に第1ねじ取付け部を介してねじ止めにより取り付けることができ、また、取付け部材の蓋体取付け部を、筐体を構成する蓋体に第2ねじ取付け部を介してねじ止めにより取り付けることができる。
更に、この磁気部品の取付け構造において、前記第2ねじ取付け部は、前記外方延出部の先端から立ち上げられた起立部の上端から外方に折り曲げられて形成されていることが好ましい。According to this magnetic component mounting structure, the case mounting portion of the mounting member can be mounted to the bottom of the case constituting the housing by screwing via the first screw mounting portion, and the lid of the mounting member The attachment portion can be attached to the lid constituting the housing by screwing via the second screw attachment portion.
Furthermore, in this magnetic component mounting structure, it is preferable that the second screw mounting portion be formed to be bent outward from the upper end of the rising portion raised from the tip of the outward extending portion.
この磁気部品の取付け構造によれば、取付け部材を構成する押圧部の上面から蓋体までの距離が離れていても、起立部の高さ、即ち、押圧部と面一の高さで外方に延びる外方延出部の上面から第2ねじ取付け部の上面までの高さを適宜調整することにより、取付け部材の第2ねじ取付け部を蓋体に取り付けることができる。
また、この磁気部品の取付け構造において、前記第2ねじ取付け部は、前記外方延出部の先端から前記押圧部の上面と面一の高さで外方へ延びていてもよい。
この磁気部品の取付け構造によれば、第2ねじ取付け部の上面、外方延出部の上面、及び押圧部の上面が面一の高さとなり、取付け部材の蓋体取付け部を蓋体に取り付けるときの伝熱面積を大きくすることができる。According to this magnetic component mounting structure, even when the distance from the upper surface of the pressing portion constituting the mounting member to the lid is separated, the height of the upright portion, that is, the height of the pressing portion is flush with the outer side. By appropriately adjusting the height from the upper surface of the outwardly extending portion extending to the upper surface of the second screw mounting portion, the second screw mounting portion of the mounting member can be attached to the lid.
Further, in this magnetic component mounting structure, the second screw mounting portion may extend outward from the tip of the outward extending portion at a level flush with the upper surface of the pressing portion.
According to this magnetic component mounting structure, the upper surface of the second screw mounting portion, the upper surface of the outward extending portion, and the upper surface of the pressing portion are flush with each other, and the lid mounting portion of the mounting member is used as the lid. The heat transfer area when mounting can be increased.
本発明に係る磁気部品の取付け構造及び電力変換装置によると、磁気部品から筐体までの伝熱径路が増加し、伝熱面積が増加するので、磁気部品の発熱量が大きい場合であっても磁気部品の効率的な冷却を可能とすることができると共に、重量物である磁気部品の耐振動特性を向上させることができる。 According to the magnetic component mounting structure and the power conversion device according to the present invention, the heat transfer path from the magnetic component to the housing is increased, and the heat transfer area is increased. The magnetic component can be efficiently cooled, and the vibration resistance characteristics of the heavy magnetic component can be improved.
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明に係る磁気部品としてのトランスの取付け構造を備えた電力変換装置の外観を示す斜視図である。図2は、図1のA−A線矢視で示した断面図である。図3は、図1に示す電力変換装置の蓋体を取り外して内部を示した平面図である。
図1に示す電力変換装置1は、AC/DCコンバータであり、直方体形状の筐体2と、筐体2の長尺方向の一方の側面に外付けした送風ファン3と、筐体2の長尺方向の他方の側面に設けた入力コネクタ4、制御コネクタ5、及び出力コネクタ6とを備えている。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a power conversion device having a structure for mounting a transformer as a magnetic component according to the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a plan view showing the inside of the power conversion device shown in FIG. 1 with the lid removed.
A
筐体2は、図2に示すように、有底箱形状であって平面視長方形のケース7と、ケース7の長尺方向の一方に配置され、ケース7の短辺側壁7bとの間に所定の隙間を設けるチャンバー形成壁8と、ケース7及びチャンバー形成壁8の一部を覆う筐体カバー9と、ケース7及びチャンバー形成壁8の上部開口部を閉塞する蓋体10とを備えている。
ケース7は、例えば熱伝導率の高いアルミニウム、アルミニウム合金を射出成形することで形成され、図2及び図3に示すように、長方形状の底部7aと、この底部7aの4辺から立ち上がる一対の短辺側壁7b,7c及び一対の長辺側壁7d,7eとを備えている。As shown in FIG. 2, the
The
ケース7の一方の長辺側壁7eには、その外側の下端から上部までの領域に、長尺方向に延在する複数の側壁フィン12(図3参照)が上下方向に所定ピッチで平行に形成されている。また、ケース7の底部7aにも、その下面の短尺方向左端部から右側までの領域に、長尺方向に延在する複数の底部フィン13(図2参照)が短尺方向に所定ピッチで平行に形成されている。
チャンバー形成壁8は、図3に示すように、ケース7の一方の短辺側壁7bに当接する当接壁8aと、一方の短辺側壁7bに対向している対向壁8bとで構成されている。On one
As shown in FIG. 3, the
筐体カバー9は、図1乃至図3に示すように、ケース7の底部7a及びチャンバー形成壁8の下部開口部を覆う長方形板状の底板9aと、底板9aの縁部から立ち上がってケース7の一対の長辺側壁7d,7e及びチャンバー形成壁8の側部を覆う一対の側板9b,9cとで構成されている。
筐体カバー9で覆われたケース7の底部7a及び一方の長辺側壁7eの外周に、複数の側壁フィン12の間の空間及び複数の底部フィン13の間の空間が、ケース7の長尺方向に延在する複数の流路を形成する。As shown in FIGS. 1 to 3, the
A space between the plurality of
そして、ケース7及びチャンバー形成壁8の上部開口部を閉塞するように、蓋体10をケース7及びチャンバー形成壁8に例えばねじ止めにより固定する。蓋体10は、金属製部材である。これにより、ケース7の一方の短辺側壁7bと、チャンバー形成壁8と、筐体カバー9と、蓋体10とで囲まれた空間が、チャンバー11として画成される。
このチャンバー11に、筐体カバー9とケース7の底部7a及び一方の長辺側壁7eの外周の間に形成した複数の流路の長尺方向の一端が連通し、これら流路の長尺方向の他端は大気に連通する。
そして、チャンバー形成壁8の対向壁8bに形成した開口部8cに送風口が対応するように送風ファン3が装着され、送風ファン3で発生した冷却空気がチャンバー11に送り込まれるようになっている。
ケース7の内部には、電力変換制御ユニット及び内部ファン14が収容されている。Then, the
One end in the longitudinal direction of a plurality of channels formed between the
The
A power conversion control unit and an
電力制御ユニットは、図2及び図3に示すように、ベース基板15、入力側ノイズフィルタ部16、第1リアクトル17、第2リアクトル18、電界コンデンサ群19、磁気部品としてのトランス20、出力側ノイズフィルタ部21、複数の半導体デバイス(例えばMOS−FET)D1〜D12、第1〜第3回路基板23〜25などの制御部品である。
ベース基板15は、前述した入力コネクタ4、制御コネクタ5及び出力コネクタ6と接続する所定の配線パターン(不図示)が施されており、ケース7の底部7aの平面形状より小さな長方形状をなし、一方の長辺側に切欠き15aを形成した部材である。このベース基板15は、切欠き部15aをケース7の一方の長辺側壁7e側に向けながら、ケース7の底部7aの上面に形成した支持台26上にボルト締めで固定されている(図2参照)。2 and 3, the power control unit includes a
The
そして、ベース基板15に、入力側ノイズフィルタ部16、第1リアクトル17、第2リアクトル18、電界コンデンサ群19、出力側ノイズフィルタ部21、半導体デバイスD1〜D12及び第1〜第3回路基板23〜25が実装される。また、ベース基板15上には、内部ファン14も配置されている。
更に、ベース基板15の切欠き部15aの内側には、図2及び図3に示すように、トランス20が配置され、このトランス20は、取付け部材30により筐体2を構成するケース7の底部7aに直接固定される。Then, on the
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a
ここで、トランス20の取付け構造について、図4及び図5を参照して具体的に説明する。図4は、本発明に係る磁気部品の取付け構造を模式的に示すものであり、(A)は断面模式図、(B)は(A)におけるB−B線に沿う断面模式図である。図5は、取付け部材の斜視図である。
先ず、磁気部品としてのトランス20は、図4(A),(B)に示すように、円筒型のフェライトコア20aと、フェライトコア20aに形成されたボビン収容凹部20b内に収容されたボビン20cと、ボビン20cの周囲に巻回された一次コイル20d及び二次コイル20eとを備えている。
このトランス20を構成するフェライトコア20aの上面上には、弾性を有する熱伝導性部材としてのシリコーンゴム36が配置される。シリコーンゴム36は、フェライトコア20aの上面形状に合わせて所定厚みを有する円板状に形成される。弾性を有する熱伝導性部材は、弾性及び熱伝導性を有するものであれば、シリコーンゴム以外のものであってもよい。Here, the mounting structure of the
First, as shown in FIGS. 4A and 4B, a
On the upper surface of the
そして、取付け部材30は、トランス20のフェライトコア20aの上面と当該取付け部材30(後述する押圧部31)の下面との間にシリコーンゴム36を挟んだ状態で筐体2を構成するケース7の底部7a及び蓋体10にトランス20を固定する。
この取付け部材30は、図4(A),(B)及び図5に示すように、シリコーンゴム36を押圧する押圧部31と、押圧部31から下方に延び、ケース7の底部7aにトランス20を固定するためのケース取付け部32と、押圧部31から延び、蓋体10にトランス20を固定するための蓋体取付け部34とを有する。取付け部材30は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。And the
As shown in FIGS. 4 (A), 4 (B), and 5, the mounting
そして、取付け部材30の押圧部31は、略矩形状の平板で構成され、ケース取付け部32は、図4(A)及び図5に示すように、押圧部31の一辺31a及び当該一辺31aと対向する対向一辺31bからそれぞれ下方に延びる一対の脚部33からなっている。また、蓋体取付け部34は、押圧部31の一辺31aと直交する他辺31cと当該他辺31cと対向する対向他辺31dからそれぞれ延びる一対の腕部35からなっている。
また、ケース取付け部32を構成する一対の脚部33のそれぞれは、押圧部31の一辺31a及び当該一辺31aと対向する対向一辺31bからそれぞれ下方に延びる下方延出部33aと、下方延出部33aの下端から外方に折り曲げられた、ケース7の底部7aにトランス20を固定するための第1ねじ取付け部33bとを備えている。この第1ねじ取付け部33bには、取付けねじ37が挿通する複数(本実施形態にあっては2個)の取付けねじ用貫通孔33cが形成されている。
And the
Each of the pair of
また、蓋体取付け部34を構成する一対の腕部35のそれぞれは、押圧部31の一辺31aと直交する他辺31cと当該他辺31cと対向する対向他辺31dからそれぞれ押圧部31の上面と面一の高さで外方に延びる外方延出部35aと、外方延出部35aの先端に設けられた、蓋体10にトランス20を固定するための第2ねじ取付け部35cとを備えている。そして、この第2ねじ取付け部35cは、外方延出部35aの先端から立ち上げられた起立部35bの上端から外方に折り曲げられて形成されている。第1ねじ取付け部33b及び第2ねじ取付け部35cは、互いに平行に延びている。そして、第2ねじ取付け部35cには、取付けねじ38が螺合する複数(本実施形態にあっては2個)の雌ねじ部35dが形成されている。起立部35bの高さ、即ち、押圧部31の上面と面一の高さで外方に延びる外方延出部35aの上面から第2ねじ取付け部35cの上面までの高さHは、図4(B)に示すように、押圧部31の上面から蓋体10までの距離と同一に調整される。
Further, each of the pair of
そして、トランス20を筐体2に固定する際には、先ず、取付け部材30のケース取付け部32を、押圧部31の下面とトランス20を構成するフェライトコア20aの上面との間でシリコーンゴム36を挟んだ状態でケース7の底部7aに取付けねじ37により取り付ける。具体的には、図4(A)に示すように、押圧部31の下面とフェライトコア20aの上面との間でシリコーンゴム36を挟んだ状態で、第1ねじ取付け部33bをケース7の底部7a上に載置し、取付けねじ37を第1ねじ取付け部33bの上方から取付けねじ用貫通孔33cを挿通させ、ケース7の底部7aに形成された雌ねじ部7fに螺合する。これにより、取付け部材30のケース取付け部32がケース7の底部7aに取り付けられる。この状態では、シリコーンゴム36は、弾性を有するから、取付け部材30の押圧部31により押圧されて圧縮された状態となる。
When the
次いで、蓋体10をケース7に固定し、その後、取付け部材30の蓋体取付け部34を、ケース7に固定された蓋体10に取り付ける。具体的には、図4(B)に示すように、蓋体10をケース7に固定した後、取付けねじ38を蓋体10の上方から蓋体10に形成された取付けねじ用貫通孔10aを挿通させ、第2ねじ取付け部35cのめねじ部35dに螺合する。これにより、取付け部材30の蓋体取付け部34がケース7に固定された蓋体10に取り付けられる。
そして、ケース7の内部にトランス20を固定した電力変換装置1において、制御コネクタ5に制御電圧を入力すると、入力コネクタ4で入力した商用電力が、ケース7内部に収納した電力変換制御ユニットにより交流から直流に変換され、出力コネクタ6から直流電力を出力する。この際、ケース7の電力変換制御ユニットの制御部品が発熱し、特に、トランス20の発熱量が大きい。Next, the
In the
ここで、本実施形態に係る磁気部品としてのトランス20の取付け構造によれば、図6(A),(B)に示すように、トランス20の発熱が次の(1)、(2)、(3)の3つの径路により筐体2に伝熱され、そして放熱される。このため、トランス20から筐体2(ケース7の底壁7a及び蓋体10)までの伝熱径路が図8に示す従来のトランスの取付け構造よりも増加し、伝熱面積が増加するので、トランス20の発熱量が大きい場合であってもトランス20の効率的な冷却を可能とすることができる。
(1)第1の径路
図6(A)に示すように、取付け部材30のケース取付け部32を、押圧部31の下面とトランス20を構成するフェライトコア20aの上面との間でシリコーンゴム36を挟んだ状態で、ケース7の底部7aに取付けることにより、トランス20の発熱は、矢印Cで示す、フェライトコア20aの下面からケース7の底部7aに直接伝熱され、そして放熱される。Here, according to the mounting structure of the
(1) First Path As shown in FIG. 6A, the
(2)第2の径路
また、図6(A)に示すように、取付け部材30のケース取付け部32を、押圧部31の下面とフェライトコア20aの上面との間でシリコーンゴム36を挟んだ状態で、ケース7の底部7aに取付けることにより、トランス20の発熱は、矢印Dで示す、フェライトコア20aの上面からシリコーンゴム36、取付け部材30の押圧部31、ケース取付け部32を構成する下方延出部33a、第1ねじ取付け部33b、及びケース7の底部7aの順に伝熱され、そして放熱される。
(3)第3の径路
更に、図6(B)に示すように、取付け部材30の蓋体取付け部34を、蓋体10に取り付けることにより、トランス20の発熱は、矢印Eで示す、フェライトコア20aの上面からシリコーンゴム36、取付け部材30の押圧部31、蓋体取付け部34を構成する外方延出部35a、起立部35b、第2ねじ取付け部35c、及び蓋体10の順に伝熱され、そして放熱される。(2) Second Path As shown in FIG. 6A, the
(3) Third Path Further, as shown in FIG. 6 (B), by attaching the
また、取付け部材30のケース取付け部32を、押圧部31の下面とフェライトコア20aの上面との間でシリコーンゴム36を挟んだ状態で、ケース7の底部7aに取付けることにより、トランス20の下方側の揺れを抑えることができると共に、取付け部材30の蓋体取付け部34を蓋体10に取り付けることにより、トランス20の上方側の揺れを抑えることができる。これにより、重量物であるトランス20の耐振動特性を向上させることができる。
また、このトランス20の取付け構造において、押圧部31は、略矩形状の平板で構成され、ケース取付け部32は、押圧部31の一辺31a及び当該一辺31aと対向する対向一辺31bからそれぞれ下方に延びる一対の脚部33からなり、蓋体取付け部34は、押圧部31の一辺31aと直交する他辺31cと当該他辺31cと対向する対向他辺31dからそれぞれ延びる一対の腕部35からなる。
Further, the
Further, in the mounting structure of the
これにより、取付け部材30によってトランス20を筐体2に固定した後において、取付け部材30を構成する押圧部31の一辺31aに沿う方向のトランス20の揺れは、主として押圧部31の一辺31aと直交する他辺31cと当該他辺31cと対向する対向他辺31dからそれぞれ延びる一対の腕部35からなる蓋体取付け部34によって抑えることができ、また、押圧部31の一辺31aと直交する他辺31cに沿う方向のトランス20の揺れは、主として押圧部31の一辺31a及び当該一辺31aと対向する対向一辺31bからそれぞれ下方に延びる一対の脚部33からなるケース取付け部32によって抑えることができ、重量物であるトランス20の耐振動特性をより向上させることができる。
Thereby, after the
更に、このトランス20の取付け構造において、一対の脚部33のそれぞれは、押圧部31の一辺31a及び当該一辺31aと対向する対向一辺31bからそれぞれ下方に延びる下方延出部33aと、下方延出部33aの下端から外方に折り曲げられた、ケース7の底部7aにトランス20を固定するための第1ねじ取付け部33bとを備えている。このため、取付け部材30のケース取付け部32を、ケース7の底部7aに第1ねじ取付け部33bを介してねじ止めにより取り付けることができる。
また、蓋体取付け部34を構成する一対の腕部35のそれぞれは、押圧部31の一辺31aと直交する他辺31cと当該他辺31cと対向する対向他辺31dからそれぞれ押圧部31の上面と面一の高さで外方に延びる外方延出部35aと、外方延出部35aの先端に設けられた、蓋体10にトランス20を固定するための第2ねじ取付け部35cとを備えている。このため、取付け部材30の蓋体取付け部34を、蓋体10に第2ねじ取付け部35cを介してねじ止めにより取り付けることができる。
Further, in the mounting structure of the
Further, each of the pair of
更に、このトランス20の取付け構造において、第2ねじ取付け部35cは、外方延出部35aの先端から立ち上げられた起立部35bの上端から外方に折り曲げられて形成されている。このため、取付け部材30を構成する押圧部31の上面から蓋体10までの距離が離れていても、起立部35bの高さ、即ち、押圧部31と面一の高さで外方に延びる外方延出部35aの上面から第2ねじ取付け部35cの上面までの高さHを適宜調整することにより、取付け部材30の第2ねじ取付け部35cを蓋体10に取り付けることができる。
Further, in the mounting structure of the
ここで、図7に示す取付け部材30の変形例のように、第2ねじ取付け部35cは、外方延出部35aの先端から押圧部31の上面と面一の高さで外方に延びていてもよい。これにより、第2ねじ取付け部35cの上面、外方延出部35aの上面、及び押圧部31の上面が面一の高さとなり、取付け部材30の蓋体取付け部34を蓋体10に取り付けるときの伝熱面積を大きくすることができる。
なお、送風ファン3が駆動すると、外部から取り込んだ冷風がチャンバー11に送り込まれる。チャンバー11に送り込まれた冷風は、チャンバー11に連通しているケース7の底部7a側に形成した複数の流路と、一方の長辺側壁7e側に形成した複数の流路とに入り込み、長尺方向の他端側(他方の短辺側壁7c側)に向かって流れて外部に排出されていく。
そして、ケース7の底部7aはケース7の底部7a側に形成した複数の流路を流れる冷風により冷却体となる。従って、トランス20からケース7の底部7aに伝熱された熱は、確実に冷却されることになる。Here, as in the modification of the
When the
The bottom 7a of the
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、磁気部品としては、トランス20に限らず、発熱する重量物であればリアクトルなどであってもよい。
また、取付け部材30は、シリコーンゴム(弾性を有する熱伝導性部材)36を押圧する押圧部31と、押圧部31から下方に延び、ケース7の底部7aにトランス20を固定するためのケース取付け部32と、押圧部31から延び、蓋体10にトランス20を固定するための蓋体取付け部34とを有する金属部材で構成されていればよく、図2乃至図7に示した形状のものに限られない。
更に、弾性を有する熱伝導性部材としては、シリコーンゴム36に限らず、弾性及び熱伝導性を有する部材であればよい。As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to this, A various change and improvement can be performed.
For example, the magnetic component is not limited to the
The
Furthermore, the heat conductive member having elasticity is not limited to the
1 電力変換装置
2 筐体
3 送風ファン
4 入力コネクタ
5 制御コネクタ
6 出力コネクタ
7 ケース
7a 底部
7b,7c 短辺側壁
7d,7e 長辺側壁
8 チャンバー形成壁
8a 当接壁
8b 対向壁
8c 開口部
9 筐体カバー
9a 底板
9b,9c 側板
10 蓋体
10a 取付けねじ用貫通孔
11 チャンバー
12 側壁フィン
13 底部フィン
14 内部ファン
15 ベース基板
15a 切欠き部
16 入力側ノイズフィルタ部
17 第1リアクトル
18 第2リアクトル
19 電界コンデンサ群
20 トランス(磁気部品)
21 出力側ノイズフィルタ部
23 第1回路基板
24 第2回路基板
25 第3回路基板
26 支持台
30 取付け部材
31 押圧部
31a 一辺
31b 対向一辺
31c 他辺
31d 対向他辺
32 ケース取付け部
33 脚部
33a 下方延出部
33b 第1ねじ取付け部
33c 取付けねじ用貫通孔
34 蓋体取付け部
35 腕部
35a 外方延出部
35b 起立部
35c 第2ねじ取付け部
35d 雌ねじ部
36 シリコーンゴム(弾性を有する熱伝導性部材)
37 取付けねじ
38 取付けねじ
D1〜D12 半導体デバイスDESCRIPTION OF
21 Output side
37 Mounting
Claims (6)
前記磁気部品の上面上に配置される、弾性を有する熱伝導性部材と、前記磁気部品の上面との間で前記熱伝導性部材を挟んだ状態で前記筐体に前記磁気部品を固定する取付け部材とを備え、
該取付け部材は、前記熱伝導性部材を押圧する押圧部と、該押圧部から下方に延び、前記ケースの底部に前記磁気部品を固定するためのケース取付け部と、前記押圧部から延び、前記蓋体に前記磁気部品を固定するための蓋体取付け部とを有する金属部材で構成されることを特徴とする磁気部品の取付け構造。 A magnetic component mounting structure for fixing a magnetic component to a housing, wherein the housing is a bottomed box-shaped case for housing the magnetic component, and is fixed to the case, and an upper opening of the case In the mounting structure of a magnetic component comprising a lid for closing
Is disposed on an upper surface of the magnetics, fixed thermally conductive member having elasticity, the magnetic component on the housing in a state sandwiching the heat conductive member between the upper surface of the magnetics And a mounting member
The mounting member includes a pressing portion that presses the thermal conductive member, a downward extending from the pressing portion, a case mounting portion for fixing the magnetic component to the bottom of the case, and an extension from the pressing portion, A structure for attaching a magnetic component, comprising: a metal member having a lid attachment portion for fixing the magnetic component to the lid.
前記ケース取付け部は、前記押圧部の一辺及び当該一辺と対向する対向一辺からそれぞれ下方に延びる一対の脚部からなり、
前記蓋体取付け部は、前記押圧部の前記一辺と直交する他辺と当該他辺と対向する対向他辺からそれぞれ延びる一対の腕部からなることを特徴とする請求項1記載の磁気部品の取付け構造。 The pressing portion constituting the attachment member is constituted by a substantially rectangular flat plate,
The case attachment portion is composed of a pair of legs extending downward from one side of the pressing portion and an opposite side facing the one side,
The cover mounting portion, the magnetic component according to claim 1, wherein the a pair of arm portions respectively extending from the opposite other side to the other side and face the other side orthogonal to the side of the pressing portion Mounting structure.
前記一対の腕部のそれぞれは、前記押圧部の前記一辺と直交する他辺と当該他辺と対向する対向他辺からそれぞれ前記押圧部の上面と面一の高さで外方に延びる外方延出部と、該外方延出部の先端に設けられた、前記蓋体に前記磁気部品を固定するための第2ねじ取付け部とを備えていることを特徴とする請求項2記載の磁気部品の取付け構造。 Each of the pair of leg portions is bent downward outward from one side of the pressing portion and from one opposite side facing the one side, and a lower extension portion extending downward from a lower end of the lower extension portion. A first screw mounting portion for fixing the magnetic component to the bottom of
Each of the pair of arms, outwardly extending outwardly the other side and the other side facing the opposing other side from the top and flush each of the pressing portion height to be perpendicular to the side of the pressing portion The extension part and the 2nd screw attachment part for fixing the said magnetic component to the said cover body provided in the front-end | tip of this outward extension part are provided. Mounting structure for magnetic parts.
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