专利名称：感应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种感应装置。
背景技术：
日本未审专利申请公报No. 11-345715公开了一种感应装置，该感应装置实施为小型变压器，其中线圈绕筒形线圈架卷绕，成对的E型铁芯组装至筒形线圈架，使得相应E 型铁芯的中间腿部插入在线圈架中，而相应E型铁芯的外腿部位于线圈外侧。相应E型铁芯的腿部的端部设定为相互接触。每个E型铁芯在其整个表面上均涂覆有电绝缘合成树脂， 以便在相应E型铁芯的中间腿部与外腿部的端部之间形成间隙。然而，将E型铁芯组装至其上卷绕有线圈的线圈架是麻烦的，并且这种结构使得难以将线圈架和E型铁芯相对于彼此精确地定位在适当位置。本发明涉及提供一种具有容易制造的结构的感应装置，该结构使得容易实现线圈和铁芯相对于彼此的精确定位。
发明内容
根据本发明的一方面，一种感应装置包括第一铁芯、线圈以及第二铁芯，线圈绕第一铁芯卷绕，而第二铁芯与第一铁芯协作以形成闭合磁路。第一铁芯和线圈通过模制树脂而模制以形成模制件，并且第二铁芯组装至模制件。通过下文结合仅以示例方式图示出本发明原理的附图所进行的描述，本发明的其它方面和优点将变得清楚。
图IA是根据本发明第一实施方式的实施为电抗器的感应装置的平面图；图IB是图IA所示电抗器的正视图；图IC是图IA所示电抗器的侧视图；图2A是电抗器的平面截面图；图2B是沿着图2A的IIB-IIB线截取的截面图；图2C是沿着图2A的IIC-IIC线截取的截面图；图3是电抗器的分解立体图；图4A是电抗器的线圈铁芯组件的平面图；图4B是线圈铁芯组件的正视图；图4C是线圈铁芯组件的侧视图；图5A是线圈铁芯组件的平面截面图；图5B是沿着图5A的VB-VB线截取的截面图；图5C是沿着图5A的VC-VC线截取的截面图；图6A是根据本发明的电抗器的第二实施方式的平面截面3
图6B是沿着图6A的VIB-VIB线截取的截面图；图6C是沿着图6A的VIC-VIC线截取的截面图；图7A是第二实施方式的电抗器的线圈铁芯组件的平面截面图；图7B是沿着图7A的VIIB-VIIB线截取的截面图；图7C是沿着图7A的VIIC-VIIC线截取的截面图；图8A是根据本发明的电抗器的另一实施方式的平面图；图8B是图8A所示电抗器的正视图；图8C是图8A所示电抗器的侧视图；图9是图8A、图8B和图8C所示电抗器的分解立体图；以及图10是根据本发明的电抗器的又一实施方式的分解立体图。
具体实施例方式下文将参照附图描述根据本发明的感应装置的实施方式)。图1A、图IB和图IC 分别是实施为电抗器的感应装置的第一实施方式的平面图、正视图和侧视图。图2A是电抗器的平面截面图，而图2B和图2C是分别沿着图2A的IIB-IIB线和IIC-IIC线截取的截面图。由10总体指代的电抗器具有U-I-U铁芯20和线圈30、31。U-I-U铁芯20由U型铁芯21、U型铁芯22、I型铁芯23和I型铁芯M形成。线圈30、31和I型铁芯23、24(第一铁芯)通过模制树脂50模制，由此形成线圈铁芯组件40 (模制件)。参照图3，图中为了简化未图示线圈，陶瓷间隔件60、61、62、63和 U型铁芯21、22 (第二铁芯)在制造电抗器10时组装至线圈铁芯组件40。如图3中示出的，U型铁芯21由具有端部21A、21B的矩形横截面的U形构件形成。 类似地，U型铁芯22由具有端部22A、22B的矩形横截面的U形构件形成。I型铁芯23由具有端部23A、23B的矩形横截面的直线形构件形成。类似地，I型铁芯M由具有端部24A、 24B的矩形横截面的直线形构件形成。陶瓷间隔件60设置在U型铁芯21的端部2IA与I型铁芯23的端部23A之间而设定为与端部21A和端部23A接触。陶瓷间隔件61设置在U型铁芯21的端部21B与I型铁芯M的端部24A之间而设定为与端部21B和端部24A接触。类似地，陶瓷间隔件62设置在U型铁芯22的端部22k与I型铁芯23的端部23B 之间而设定为与端部22k和端部2 接触。陶瓷间隔件63设置在U型铁芯22的端部22B 与I型铁芯M的端部24B之间而设定为与端部22B和端部24B接触。以这种方式，陶瓷间隔件60、61、62、63布置在由U-I-U铁芯20产生的闭合磁路中。在本实施方式中，各自具有矩形形状并且与模制树脂50分开设置的陶瓷间隔件 60、61、62、63用来在磁路中产生间隙。陶瓷间隔件60、61、62、63粘结至相应U型铁芯21、22 的其关联端部21A、21B、22A、22B，并且还粘结至相应I型铁芯23、24的端部23A、2!3B、24A、 24B。如图2A、图2B和图2C中示出的，线圈30绕I型铁芯23和U型铁芯21、22的一端部卷绕为矩形环形形状，并且类似地，线圈31绕I型铁芯M和U型铁芯21、22的另外端部卷绕为矩形环形形状。
尽管未在附图中示出，但线圈30、31在其一端部处相互连接，而在其另外端部处具有端子。图4A、图4B和图4C分别是线圈铁芯组件40的平面图、正视图和侧视图。图5A是线圈铁芯组件40的平面截面图，而图5B和图5C是分别沿着图5A的VB-VB 线和VC-VC线截取的截面图。如附图中示出的，线圈铁芯组件40模制为使得线圈30、31和 I型铁芯23J4在其外周上涂覆有模制树脂50。线圈铁芯组件40具有位于相应线圈30、31径向内侧的、用于安装U型铁芯21、22 的矩形孔51、52、53、54。孔51、52、53、54的尺寸稍小于相应U型铁芯21、22的端部的尺寸， 使得U型铁芯21、22压配合至其关联孔51、52、53、54中。线圈铁芯组件40中形成的孔51、 52、53、M用于将U型铁芯21、22定位和固定为使得U型铁芯21、22的端部的外表面设定为与关联孔51、52、53、54的内表面接触。如图5A中示出的，I型铁芯23、M借助于通过模制树脂50与线圈30、31 —体地模制而保持在线圈30、31径向内侧的位置。下文将描述用于制造电抗器10的过程。准备线圈30、31、陶瓷间隔件60、61、62、 63、U型铁芯21、22和I型铁芯23、24。线圈30、31和I型铁芯23、M通过模制树脂50模制，由此形成如图4A中示出的线圈铁芯组件40。陶瓷间隔件60、61通过粘合剂在其一表面处粘结至U型铁芯21的相对端部21A、 21B，并且粘合剂预先敷涂至相应陶瓷间隔件60、61的另外表面。类似地，陶瓷间隔件62、63 通过粘合剂在其一表面处粘结至U型铁芯22的相对端部22A、22B，并且粘合剂预先敷涂至相应陶瓷间隔件62、63的另外表面。然后，其上粘结有陶瓷间隔件60、61的U型铁芯21压配合至线圈铁芯组件40的孔51、52中，而其上粘结有陶瓷间隔件62、63的U型铁芯22压配合至线圈铁芯组件40的 ？L 53,54 中。通过这样做，陶瓷间隔件60定位在相应铁芯21、23的端部21A、23A之间，而陶瓷间隔件61定位在相应铁芯21、M的端部21B、24A之间。陶瓷间隔件62定位在相应铁芯22、 23的端部22A、2!3B之间，而陶瓷间隔件63定位在相应铁芯22、24的端部22B、24B之间。由于上述过程，完成了如图IA中示出的电抗器10。与间隔件由树脂制成的情况相比，将陶瓷用作间隔件60、61、62、63的材料有助于防止由于电抗器操作期间在U型铁芯21、 22之间重复作用的周期应力或磁吸引力而造成的间隔件的蠕变，而且还由于间隔件的刚性增加而导致NV (噪声和振动)减小。本实施方式的电抗器10允许U型铁芯21、22、I型铁芯23、24、线圈30、31和陶瓷间隔件60、61、62、63相对于彼此精确地定位和固定，由此导致线圈损耗和电感变化减小。上述实施方式可以修改为使得在U型铁芯21、22压配合至线圈铁芯组件40中之后，通过树脂模制U型铁芯21、22。如上文描述的，本实施方式的电抗器10具有I型铁芯23、24(第一铁芯)、绕I型铁芯23、M卷绕的线圈30、31和U型铁芯21、22 (第二铁芯)，U型铁芯21、22与I型铁芯 23,24协作以形成闭合磁路。I型铁芯23J4和线圈30、31通过模制树脂50模制，由此形成线圈铁芯组件40 (模制件)。U型铁芯21、22压配合至线圈铁芯组件40中。在这种结构中，U型铁芯21、22组装至线圈铁芯组件40，由此与I型铁芯23J4协作以形成闭合磁路， 这使得与当诸如I型铁芯23J4和U型铁芯21、22的多个铁芯单独地组装至线圈架时的情
5况相比，容易制造电抗器10。I型铁芯23、M和线圈30、31通过模制树脂50定位和固定在线圈铁芯组件40中，而U型铁芯21、22组装至线圈铁芯组件40，这使得在不使用除了模制树脂50以外的任何装置的情况下，线圈30、31、I型铁芯23、M和U型铁芯21、22容易相对于彼此精确地定位和固定。因此，本发明有利于电抗器10的制造，而且还允许容易且精确地定位和固定线圈
30、31和包括U型铁芯21、22和I型铁芯23、24的U-I-U铁芯20。图6A是由11指代的电抗器的第二实施方式的平面截面图。图6B和图6C是分别沿着图6A的VIB-VIB线和VIC-VIC线截取的截面图。图7A是由41指代的线圈铁芯组件的第二实施方式的平面截面图。图7B和图7C 是分别沿着图7A的VIIB-VIIB线和VIIC-VIIC线截取的截面图。如图7A、图7B和图7C中示出的，电抗器11具有与电抗器11的线圈铁芯组件41 一体地模制的树脂间隔件70、71、72、73。间隔件70、72模制在I型铁芯23的相应端部23A、 23B上，而间隔件71、73模制在I型铁芯24的相应端部24A、24B上。如图6A、图6B和图6C 中示出的，其中具有间隔件70、71、72、73的闭合磁路通过将U型铁芯21、22组装至线圈铁芯组件41而形成。与当诸如I型铁芯23、24、U型铁芯21、22和间隔件70、71、72、73的多个部件单独地组装至线圈架时的情况相比，第二实施方式的电抗器11也可以容易地制造。I型铁芯23、24、间隔件70、71、72、73和线圈30、31通过模制树脂50定位和固定在线圈铁芯组件41中，而U型铁芯21、22组装至线圈铁芯组件41，这使得容易将线圈30、
31、I型铁芯23、24、U型铁芯21、22和间隔件70、71、72、73精确地相对于彼此定位和固定。与间隔件由除了模制树脂50以外的额外构件形成的情况相比，设置通过使用模制树脂50的一部分而形成的间隔件70、71、72、73使得容易在磁路中产生间隙。此外，使用这种间隔件70、71、72、73不如第一实施方式中那样需要粘合剂以便粘结间隔件，从而导致制造成本减少。上述实施方式可以如下文示例那样以各种不同方式修改。在图2的第一实施方式中，陶瓷间隔件60、61、62、63可以通过模制树脂50与线圈铁芯组件40 —体地模制。如图8A、图8B和图8C中示出的，分别由模制树脂80、81模制的U型铁芯21、22可以压配合至线圈铁芯组件40的孔51、52、53、54中。具体地，如为了简化未图示线圈的图9 中示出的，除了其将要插入在关联孔51、52、53、54中的部分以外，U型铁芯21、22通过模制树脂80、81预先模制，然后这种部分树脂模制的U型铁芯21、22压配合至线圈铁芯组件40 的孔 51、52、53、54 中。替代性地，以树脂完全涂覆的U型铁芯21、22可以压配合至线圈铁芯组件40的孔 51、52、53、54 中。尽管在第一实施方式中，两个I型铁芯即铁芯23J4模制在线圈铁芯组件40中， 但将要模制在线圈铁芯组件40中的I型铁芯的数目并不局限于两个。例如，可以将四个I 型铁芯模制在线圈铁芯组件40中。如图10中示出的，一个U型铁芯22可以预先与线圈铁芯组件40 —体地模制，而另一 U型铁芯21可以压配合至线圈铁芯组件40的孔51、52中。在此情况下，可以通过将U型铁芯21组装至包括借助于模制树脂50模制的U型铁芯22和I型铁芯23、24的线圈铁芯组件40容易地产生闭合磁路，这与当诸如I型铁芯 23,24和U型铁芯21、22的多个部件单独地组装至线圈架时的情况相比，有利于电抗器10 的制造。U型铁芯22、I型铁芯23、M和线圈30、31通过模制树脂50定位和固定在线圈铁芯组件40中，而U型铁芯21组装至线圈铁芯组件40，这使得线圈30、31、I型铁芯23、M和 U型铁芯21、22容易精确地相对于彼此定位和固定。可以通过将U型铁芯21组装至借助于模制树脂50模制的U型铁芯22与线圈的组件(未示出)来形成U-U铁芯。在此情况下，需要将模制树脂50至少绕U型铁芯22的端部和绕端部卷绕的线圈敷涂。可以不仅通过压配合而且还通过任何其它适合的方法将U型铁芯21、22固定至线圈铁芯组件40。例如，在U型铁芯21、22在包括借助于模制树脂50模制的线圈30、31和I 型铁芯23J4的线圈铁芯组件40上定位在适当位置的情况下，可以进一步通过树脂来模制 U型铁芯21、22和这种线圈铁芯组件40。本发明不仅可以应用于U-I-U铁芯，而且还可以应用于E-I-E铁芯。感应装置不仅可以实施为电抗器，而且还可以实施为变压器。
权利要求
1.一种感应装置，包括第一铁芯(23,24)；线圈(30、31)，所述线圈(30,31)绕所述第一铁芯(23,24)卷绕；以及第二铁芯01、22)，所述第二铁芯(21、22)与所述第一铁芯(23、24)协作以形成闭合的磁路，其特征在于，所述第一铁芯(23、24)和所述线圈(30、31)通过模制树脂(50)而模制以形成模制件(40)，并且所述第二铁芯(21、2幻组装至所述模制件00)。
2.如权利要求1所述的感应装置，进一步包括间隔件(60、61、62、63)以在所述磁路中产生间隙，其中，所述间隔件(60、61、62、6；3)通过所述模制树脂(50)而模制在所述第一铁芯(23、24)的端部上。
3.如权利要求2所述的感应装置，其中，所述间隔件(60、61、62、6；3)通过使用所述模制树脂(50)的一部分来形成。
4.如权利要求1至3中任一项所述的感应装置，其中，所述第二铁芯(21、22)压配合于所述模制件GO)。
5.如权利要求1至3中任一项所述的感应装置，其中，所述第二铁芯(21、22)模制在所述模制件GO)上。
全文摘要
一种感应装置，包括第一铁芯、线圈以及第二铁芯，线圈绕第一铁芯卷绕，而第二铁芯与第一铁芯协作以形成闭合磁路。第一铁芯和线圈通过模制树脂而模制以形成模制件，并且第二铁芯组装至模制件。
文档编号H01F17/04GK102456466SQ20111032994
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月20日 优先权日2010年10月22日
发明者大野博史 申请人:株式会社丰田自动织机