电抗器的制造方法
【专利摘要】一种电抗器（10），具备：芯体（20），其具有设置间隙地配置的U字型块状芯子（21）以及I字型块状芯子（22）；线圈（51），其卷绕于芯体（20）的外周上；以及间隙板（31），其插入于U字型块状芯子（21）与I字型块状芯子（22）之间的间隙。间隙板（31）具有线圈保持部（33），该线圈保持部（33）朝向线圈（51）延伸设置，保持线圈（51）。通过该构成，能提供抑制线圈温度上升的电抗器。
【专利说明】电抗器
【技术领域】
[0001]本发明概括来说涉及电抗器，更加特定来说，涉及用于搭载于车辆、对车辆驱动用的电压进行升压、降压的转换器(inverter)的电抗器。
【背景技术】
[0002]关于以往的电抗器，例如，在日本特开2006-351920号公报中，公开了以如下内容为目的的电抗器(专利文献I):即使在芯子上设置了用于构成间隙的贯通孔的情况下，也不会给芯子的刚性带来坏影响，并且解决发热集中的问题。在专利文献I所公开的电抗器中，构成间隙的多个贯通孔形成于卷绕线圈的I型块状芯子。
[0003]另外，在日本特开2010-103307号公报中，公开了以如下内容为目的的电抗器(专利文献2):谋求绝缘部与磁性芯子的接合容易性，尽可能地降低电抗器工作时的接合面温度，并且，在从绝缘部与磁性芯子的接合加工时到电抗器工作时的整个期间、谋求确保初始的磁路长度以及感应性能。在专利文献2所公开的电抗器中，多个磁性芯子经由绝缘部连接。绝缘部由非磁性的间隙板和设置于间隙板的两侧的非磁性的树脂片构成。
[0004]另外，在日本特开2003-51414号公报中，公开了以在树脂模塑成形时、将树脂模塑密封电磁设备的空隙保持为恒定为目的的电磁设备(专利文献3)。在专利文献3所公开的电磁设备中，在作为能够分割的铁芯的层叠电磁钢板的外周的一部分，安装有形成了多个绝缘突起的绝缘材。在绝缘材的外周，以嵌入多个绝缘突起之间的方式安装有由螺旋卷绕的钢板构成的线圈。
[0005]另外，在日本特开2008-28313号公报中，公开了以通过充分传导在线圈产生的热量来提高从芯子向外壳等的散热效果为目的的电抗器(专利文献4)。在专利文献4所公开的电抗器中，在环状的芯子与设置于该芯子的外周上的线圈之间，设置有由金属材料形成的线轴。在线轴的表面，设置有绝缘被膜层。
[0006]另外，在日本特开2002-217040号公报中，公开了以提高电抗器等静电感应电气设备中的铁芯、特别是卷绕安装线圈的铁芯的冷却效率，提供小型形状的感应设备为目的的静电感应电气设备(专利文献5)。在专利文献5所公开的静电感应电气设备中，在外周卷绕有安装线圈的铁芯的两外侧面，设置有沿线圈的轴向具备多个散热片的导热板。
[0007]另外，在日本特开平11-288819号公报中，公开了以散热效率非常高、维持同一性能且小型化为目的的变压器以及电抗器(专利文献6)。另外，在日本特开2009-33057号公报中，公开了以降低磁漏为目的的电抗器用芯子(专利文献7 )。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2006-351920号公报
[0011]专利文献2:日本特开2010-103307号公报
[0012]专利文献3:日本特开2003-51414号公报
[0013]专利文献4:日本特开2008-28313号公报[0014]专利文献5:日本特开2002-217040号公报
[0015]专利文献6:日本特开平11-288819号公报
[0016]专利文献7:日本特开2009-33057号公报
【发明内容】
[0017]发明要解决的问题
[0018]近年来以不断提升的节能/环境问题为背景,混合动力机动车(Hybrid Vehicle)和/或电动机动车(Electric Vehicle)大受瞩目。例如,混合动力机动车,是除了以往的发动机之外，还以从直流电源供给电力的马达为动力源的机动车。即，为如下的机动车:通过驱动发动机得到动力源，并且通过变换器将来自直流电源的直流电压变换成交流电压，通过该转换后的交流电压使马达旋转而得到动力源。
[0019]在混合动力机动车中，搭载有用于在直流电源以及变换器之间对直流电流进行升压、降压的转换器。在转换器中，使用了具备下述构件的电抗器:芯体，其具有设置间隙而配置的多个芯部；和线圈，其卷绕于芯体。在具备这样的结构的电抗器中，若在芯部之间的间隙产生磁漏，则该磁漏在与线圈交链的部位产生涡电流，线圈局部发热。在该情况下，线圈温度上升，从而产生招致转换器的性能下降的危险。
[0020]因此，本发明的目的在于解决上述问题，提供抑制线圈的温度上升的电抗器。
[0021 ] 用于解决问题的手段
[0022]根据本发明的电抗器具备:芯体，其具有设置间隙地配置的第I芯部以及第2芯部；线圈，其卷绕于芯体的外周上；以及第I间隔件，其插入于第I芯部与第2芯部之间的间隙。第I间隔件具有第I保持部，该第I保持部朝向线圈延伸设置，保持线圈。
[0023]根据这样地构成的电抗器，在插入于第I芯部与第2芯部之间的间隙的第I间隔件，设置有保持线圈的第I保持部。因此，即使在由于在第I芯部以及第2芯部之间的间隙产生的磁漏而线圈局部发热的情况下，该热量也通过第I间隔件向芯体传递而散热。由此，能够抑制线圈的温度上升。
[0024]另外，优选，芯体还具有第3芯部，该第3芯部相对于第2芯部位于第I芯部的相反侧，与第2芯部设置间隙地配置。电抗器还具备第2间隔件，该第2间隔件插入于第2芯部与第3芯部之间的间隙。第2间隔件具有第2保持部，该第2保持部朝向线圈延伸设置，保持线圈。线圈卷绕于第2芯部的外周上，夹持在第I保持部与第2保持部之间。
[0025]根据这样地构成的电抗器，在线圈产生的热量通过第I间隔件以及第2间隔件向芯体传递而散热。因此，能够进一步有效地抑制线圈的温度上升。
[0026]另外，优选，线圈以在第I芯部与第3芯部之间沿第2芯部延伸的方向压缩变形的状态，夹持于第I保持部与第2保持部之间。根据这样地构成的电抗器，能够通过第I保持部以及第2保持部，更加可靠地保持线圈。
[0027]另外，优选，第I间隔件还具有定位部，该定位部朝向第I芯部以及第2芯部延伸设置，对第I芯部以及第2芯部的相对位置进行限制。根据这样地构成的电抗器，通过在第I间隔件设置对第I芯部以及第2芯部的相对位置进行限制的定位部，能够精度高地对第I芯部以及第2芯部进行定位。
[0028]另外，优选，在第I芯部与第2芯部之间的间隙的外周上，不配置线圈，而配置第I保持部。根据这样地构成的电抗器，与在第I芯部与第2芯部之间的间隙的外周上配置线圈的情况相比较，能够降低与线圈交链的磁漏的量。由此，能够抑制线圈的发热。
[0029]另外，优选，第I间隔件由非磁性材料一体地成形。根据这样地构成的电抗器，能够通过简单的结构抑制线圈的温度上升。
[0030]另外，优选，芯体由压粉磁芯形成。根据这样地构成的电抗器，通过第I间隔件的、而不是由压粉磁芯形成的低强度的芯体的形状变更，抑制线圈的温度上升。
[0031]发明效果
[0032]如以上所说明那样，根据本发明，能够提供抑制线圈的温度上升的电抗器。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是示意性地表示混合动力机动车的驱动单元的图。
[0034]图2是示出图1中的P⑶的结构的电路图。
[0035]图3是示出构成图2中的转换器的电抗器的剖视图。
[0036]图4是示出设置于图3中的电抗器的间隙板的立体图。
[0037]图5是示出设置于图3中的电抗器的间隙板的另外的立体图。
【具体实施方式】
[0038]参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下参照的附图中，对于同一或者与其相当的构件，附上相同编号。
[0039]图1是示意性表示混合动力机动车的驱动单元的图。在本实施方式中,本发明的电抗器应用于搭载于作为车辆的混合动力机动车的转换器。首先，对用于使混合动力机动车驱动的HV系统进行说明。
[0040]参照图1，驱动单元I设置于以汽油发动机和/或柴油发动机等内燃机和能够充放电的电池800为动力源的混合动力机动车。驱动单元I包括电动发电机100、壳体200、减速机构300、差动机构400、驱动轴承部900、和端子台600而构成。
[0041]电动发电机100是具有作为电动机或者发电机的功能的旋转电机。电动发电机100包括旋转轴110、转子130、和定子140。旋转轴110经由轴承120能够旋转地安装于壳体200。转子130与旋转轴110成为一体而旋转。
[0042]从电动发电机100输出的动力，从减速机构300经由差动机构400传递到驱动轴承部900。传递到驱动轴承部900的驱动力，经由驱动轴作为旋转力传递到车轮，使车辆行驶。
[0043]另一方面，在混合动力机动车的再生制动时，车轮由于车体的惯性力而旋转。通过来自车轮的旋转力，经由驱动轴承部900、差动机构400以及减速机构300驱动电动发电机100。此时，电动发电机100作为发电机而工作。由电动发电机100发出的电力，经由P⑶(Power Control Unit) 700 供给到电池 800。
[0044]图2是表示图1中的P⑶的结构的电路图。参照图2，P⑶700包括转换器710、变换器(inverter)720、控制装置730、电容器C1、C2、和电源线PLl?PL3、输出线740U、740V、740ffo
[0045]转换器710经由电源线PL1、PL3与电池800连接。变换器720经由电源线PL2、PL3与转换器710连接。变换器720经由输出线740U、740V、740W与电动发电机100连接。电池800是直流电源，例如由镍氢电池、锂离子电池等2次电池形成。电池800将储存的直流电力供给到转换器710，或者通过从转换器710接受的直流电力进行充电。
[0046]转换器710包括由半导体模块构成的上臂以及下臂、和电抗器L。上臂以及下臂串联连接于电源线PL2、PL3之间。连接于电源线PL2的上臂由功率晶体管(IGBT JnsulatedGate Bipolar Transistor) Ql和反并联地连接于功率晶体管Ql的二极管Dl构成。连接于电源线PL3的下臂由功率晶体管Q2和反并联地连接于功率晶体管Q2的二极管D2构成。电抗器L连接于电源线PLl与上臂以及下臂的连接点之间。
[0047]转换器710使用电抗器L将从电池800接受的直流电压升压，将该升压后的电压供给到电源线PL2。转换器710将从变换器720接受的直流电压降压，对电池800进行充电。
[0048]变换器720包括U相臂750U、V相臂750V、和W相臂750W。U相臂750U、V相臂750V以及W相臂750W，并联连接于电源线PL2、PL3之间。U相臂750U、V相臂750V以及W相臂750W分别由通过半导体模块构成的上臂以及下臂构成。各相臂的上臂以及下臂，串联连接于电源线PL2、PL3之间。
[0049]U相臂750U的上臂由功率晶体管(IGBT) Q3、和反并联地连接于功率晶体管Q3的二极管D3构成。U相臂750U的下臂由功率晶体管Q4、和反并联地连接于功率晶体管Q4的二极管D4构成。V相臂750V的上臂由功率晶体管Q5、和反并联地连接于功率晶体管Q5的二极管D5构成。V相臂750V的下臂由功率晶体管Q6、和反并联地连接于功率晶体管Q6的二极管D6构成。W相臂750W的上臂由功率晶体管Q7、和反并联地连接于功率晶体管Q7的二极管D7构成。W相臂750W的下臂由功率晶体管Q8、和反并联地连接于功率晶体管Q8的二极管D8构成。各相臂的功率晶体管的连接点经由对应的输出线740U、740V、740W连接于电动发电机100的对应的相的线圈的反中性点侧。
[0050]另外，在图中，示出了 U相臂750U?W相臂750W的上臂以及下臂分别由通过功率晶体管和二极管构成的I个半导体模块构成的情况，但也可以由多个半导体模块构成。
[0051]变换器720，基于来自控制装置730的控制信号，将从电源线PL2接受的直流电压变换成交流电压而向电动发电机100输出。变换器720将由电动发电机100发出的交流电压整流为直流电压而供给到电源线PL2。
[0052]电容器Cl连接于电源线PL1、PL3之间，使电源线PLl的电压电平平滑化。电容器C2连接于电源线PL2、PL3之间，使电源线PL2的电压电平平滑化。
[0053]控制装置730，基于电动发电机100的转矩指令值、各相电流值以及变换器720的输入电压，运算电动发电机100的各相线圈电压。控制装置730，基于该运算结果，生成使功率晶体管Q3?Q8接通/断开的PWM (Pulse Width Modulation)信号并将其向变换器720输出。电动发电机100的各相电流值，通过组装于构成变换器720的各臂的半导体模块的电流传感器而检测。该电流传感器配设于半导体模块内，以使得S/N比提高。控制装置730，基于上述转矩指令值以及马达转速运算用于使变换器720的输入电压为最合适的功率晶体管Q1、Q2的占空比。控制装置730基于该结果而生成使功率晶体管Q1、Q2接通/断开的PWM信号并将其向转换器710输出。
[0054]控制装置730，为了将由电动发电机100发出的交流电压变换成直流电压而对电池800进行充电，控制转换器710以及变换器720的功率晶体管Ql~Q8的开关动作。
[0055]接下来，对本实施方式的电抗器的构造进行说明。图3是示出构成图2中的转换器的电抗器的剖视图。
[0056]参照图3，本实施方式中的电抗器10具有芯体20、线圈51、间隙板31以及间隙板41。电抗器10具有以中心线101为中心对称的形状，在图中，示出相对于中心线101配置于一侧的电抗器10的剖面形状。
[0057]芯体20，作为整体，具有环状延伸的形状。芯体20具有直线部与弯曲部组合而得到的跑道形状。在本实施方式中，芯体20由磁性粉末的压粉体、即压粉磁芯形成。芯体20也可以由电磁特性优异的硅钢板的层叠体形成。
[0058]芯体20收纳于未图不的外壳、例如招制的外壳的内部。在该外壳中，以覆盖芯体20的整体的方式充填有灌封剂(树脂)。灌封剂通过将低粘度的树脂注入配置了芯体20、线圈51以及间隙板31、41的外壳内、在接下来的工序中使该树脂热固化而形成。
[0059]进一步具体地对芯体20的形状进行说明，芯体20具有U字型块状芯子21、I字型块状芯子22、和U字型块状芯子23。I字型块状芯子22具有直线状延伸的形状。I字型块状芯子22具有沿箭头102所示的一方向(与中心线101平行的方向)延伸的形状。U字型块状芯子21以及U字型块状芯子23，包括弯曲状延伸的部分而形成。U字型块状芯子21与U字型块状芯子23具有相同形状。
[0060]U字型块状芯子21与I字型块状芯子22，在相互之间设置间隙地配置。U字型块状芯子21具有端面26，I字型块状芯子22具有隔着间隙而与端面26相对的端面27。I字型块状芯子22与U字型块状芯子23，在相互之间设置间隙地配置。U字型块状芯子23，相对于I字型块状芯子22配置于U字型块状芯子21的相反侧。U字型块状芯子23具有端面29，I字型块状芯子22具有隔着间隙而与端面29相对的端面28。
[0061]U字型块状芯子21、I字型块状芯子22以及U字型块状芯子23，在互相相邻地配置的块状芯子之间设置间隙地沿箭头102所示的方向排列。
[0062]另外，在图中，示出了在U字型块状芯子21与U字型块状芯子23之间配置I个I字型块状芯子22的结构，但是芯体20并不限于这样的结构。芯子间的间隙厚度是用于满足电抗器的电性能(电感值)的设计要件，怎样分配必要的间隙厚度(2间隙、4间隙、6间隙…)，是考虑热性能条件、制造制约、成本制约等而适当确定的。
[0063]线圈51卷绕于芯体20的外周上。线圈51卷绕于I字型块状芯子22的外周上。线圈51通过将长条的钢板在I字型块状芯子22的外周上卷绕成螺旋状而构成。线圈51一边沿着I字型块状芯子22的外周转弯一边向箭头102所示的方向延伸。线圈51，在从U字型块状芯子23接近U字型块状芯子21的方向的顶端具有一端52，在从U字型块状芯子21接近U字型块状芯子23的 方向的顶端具有另一端53。
[0064]在本实施方式中，线圈51在箭头102所示的方向上配置于I字型块状芯子22的端面27与端面28之间。即，在U字型块状芯子21与I字型块状芯子22之间的间隙的外周上以及I字型块状芯子22与U字型块状芯子23之间的间隙的外周上，没有配置线圈51。
[0065]若直流电流在线圈51中流动，则在I字型块状芯子22的内部产生磁通，该磁通在环状的芯体20的内部循环。
[0066]图4是示出设置于图3中的电抗器的间隙板的立体图。图5是示出设置于图3中的电抗器的间隙板的另外的立体图。
[0067]参照图3至图5，间隙板31由非磁性材料形成。间隙板31，由具有不会由于由磁场变化产生的吸引力而位移的硬度的材料形成。间隙板31由具有高导热性的材料形成。在本实施方式中，间隙板31由陶瓷材料形成。间隙板31，作为配置于U字型块状芯子21与I字型块状芯子22之间的间隙的间隔件而设置。间隙板31设置成与U字型块状芯子21、I字型块状芯子22、以及线圈51接触。
[0068]若进一步具体地对间隙板31的形状进行说明，则间隙板31具有板部32、线圈保持部33、芯子定位部36以及芯子定位部37。这些各部由非磁性材料一体地成形。
[0069]板部32具有板形状。板部32，在俯视时，具有与U字型块状芯子21的端面26以及I字型块状芯子22的端面27相同的形状(矩形形状)。板部32配置于U字型块状芯子21与I字型块状芯子22之间的间隙。板部32的板厚具有用于满足电抗器的电特性(电感值)的尺寸以及尺寸精度。
[0070]板部32，通过在固化时具有高硬度的粘着剂(未图示)，接合于U字型块状芯子21的端面26以及I字型块状芯子22的端面27。
[0071]线圈保持部33，从板部32朝向线圈51延伸设置。线圈保持部33具有能够保持线圈51的形状。
[0072]更具体而言，线圈保持部33由凸缘部34以及爪部35构成。凸缘部34从板部32的外缘呈凸缘状扩展而形成。凸缘部34与线圈51的一端52抵接。爪部35从凸缘部34的外缘向从U字型块状芯子21接近U字型块状芯子23的方向弯折。爪部35配置成包围线圈51的外周。线圈51,通过嵌合于爪部35的内侧而被保持。
[0073]此外，爪部35的形状可以具有包围线圈51的整周的筒形状，也可以如图4中所示，不具有完整的筒形状。
[0074]芯子定位部36从板部32与凸缘部34的边界位置向从U字型块状芯子21接近U字型块状芯子23的方向突出而形成。芯子定位部36被配置成包围I字型块状芯子22的外周。芯子定位部37从板部32与凸缘部34的边界位置向从U字型块状芯子23接近U字型块状芯子21的方向突出而形成。芯子定位部37配置成包围U字型块状芯子21的外周。芯子定位部37隔着板部32以及凸缘部34而位于芯子定位部36的背侧。
[0075]I字型块状芯子22嵌合于芯子定位部36的内侧，U字型块状芯子21，嵌合于芯子定位部37的内侧。通过这样的结构，由芯子定位部36以及芯子定位部37对经由间隙板31连结的两侧的U字型块状芯子21以及I字型块状芯子22的相对的位置进行限制。
[0076]此外，只要能够将U字型块状芯子21以及I字型块状芯子22定位于设计上的允许范围内，这些块状芯子与芯子定位部36、37的嵌合也可以不是过盈配合的关系。
[0077]间隙板41具有与上述间隙板31基本上同样的构造。以下，省略与间隙板31重复的说明、对间隙板41的构造进行说明，间隙板31作为配置于I字型块状芯子22与U字型块状芯子23之间的间隙的间隔件而设置。间隙板41设置成与I字型块状芯子22、U字型块状芯子23、以及线圈51接触。
[0078]间隙板41与间隙板31的板部32相对应地具有板部42，与线圈保持部33相对应地具有线圈保持部43，分别与芯子定位部36以及芯子定位部37相对应地具有芯子定位部46以及芯子定位部47。[0079]板部42，在俯视时，具有与I字型块状芯子22的端面28以及U字型块状芯子23的端面29相同形状。板部42配置于I字型块状芯子22与U字型块状芯子23之间的间隙。板部42通过在固化时具有高硬度的粘着剂，接合于I字型块状芯子22的端面28以及U字型块状芯子23的端面29。
[0080]线圈保持部43由凸缘部44以及爪部45构成。凸缘部44从板部42的外缘呈颚状扩展而形成。凸缘部44与线圈51的另一端53抵接。爪部45从凸缘部44的外缘向从U字型块状芯子23接近U字型块状芯子21的方向弯折。爪部45配置成包围线圈51的外周。线圈51通过嵌合于爪部45的内侧而被保持。
[0081]通过这样的结构，箭头102所示的方向的正交平面内的线圈51的位置由爪部35以及爪部45固定，并且在箭头102所示的方向上，线圈51夹持于线圈保持部33与线圈保持部43之间。
[0082]线圈保持部33与线圈保持部43之间的距离，为能够对通过卷绕线后的弹簧力而线圈51要伸展的方向上的线圈51的运动进行限制的值以下，并且，为线圈不会因为车辆振动的影响而位移的值以下。线圈保持部33与线圈保持部43之间的距离为比使线圈51压缩变形时的最小尺寸大的值。
[0083]芯子定位部46从板部42与凸缘部44的边界位置向从U字型块状芯子23接近U字型块状芯子21的方向突出而形成。芯子定位部46配置成包围I字型块状芯子22的外周。芯子定位部47从板部42与凸缘部44的边界位置向从U字型块状芯子21接近U字型块状芯子23的方向突出而形成。芯子定位部47配置成包围U字型块状芯子21的外周。芯子定位部47隔着板部42以及凸缘部44地位于芯子定位部46的背侧。
[0084]I字型块状芯子22嵌合于芯子定位部46的内侧，U字型块状芯子23嵌合于芯子定位部47的内侧。通过这样的构成，由芯子定位部46以及芯子定位部47对经由间隙板41连结的两侧的I字型块状芯子22以及U字型块状芯子23的相对的位置进行限制。
[0085]接下来，对由本实施方式中的电抗器10起到的作用效果进行说明。
[0086]在向线圈51供给电流时，伴随着磁通在环状的芯体20的内部循环，在U字型块状芯子21与I字型块状芯子22之间的间隙以及I字型块状芯子22与U字型块状芯子23之间的间隙产生磁漏。该磁漏在与线圈51交链的部位产生涡电流，线圈51局部发热。
[0087]与此相对，在本实施方式中的电抗器10中，在插入于U字型块状芯子21与I字型块状芯子22之间的间隙的间隙板31，设置有用于保持线圈51的线圈保持部33，在插入于I字型块状芯子22与U字型块状芯子23之间的间隙的间隙板41，设置有用于保持线圈51的线圈保持部43。通过这样的结构，在线圈51产生的热量通过间隙板31以及间隙板41而传递到芯体20，经由与芯体20接触的外壳高效地散热。作为结果，能够抑制线圈51的温度上升。
[0088]在本实施方式中，芯体20由压粉磁芯形成，为低强度，所以产生向芯体20施加形状变更的情况下的制约。另外，作为抑制线圈51的温度上升的对策，也考虑了对于芯体20的一部分使用相对磁导率不同的材料，但是存在制造成本增大这一问题。另一方面，在通过对插入于块状芯子间的间隙的间隙板31、41进行形状变更而设置在线圈51产生的热量的散热路径的情况下，能够消除这样的问题。另外，在本实施方式中，在U字型块状芯子21与I字型块状芯子22之间的间隙的外周上以及I字型块状芯子22与U字型块状芯子23之间的间隙的外周上，没有配置线圈51，所以也可以得到使与线圈51交链的磁漏的量某种程度地降低这一效果。
[0089]在本实施方式中，对在收纳芯体20的外壳中充填灌封剂的构造进行了说明，但是也可以考虑采用电抗器不使用灌封剂的构造的情况。在该情况下，在混合动力机动车的行驶时产生的振动传递到线圈51，产生线圈51振动这一问题。与此相对，在本实施方式中，线圈51由间隙板31以及间隙板41保持，所以能够抑制线圈51振动。此时，通过在间隙板31以及间隙板41之间以压缩变形的状态配置线圈51，能够更加可靠地防止线圈51的振动。
[0090]综合地对以上说明的、本发明的实施方式中的电抗器的构造进行说明，本实施方式中的电抗器10具备:芯体20，其具有设置间隙地配置的作为第I芯部的U字型块状芯子21以及作为第2芯部的I字型块状芯子22 ;线圈51，其卷绕于芯体20的外周上；以及作为第I间隔件的间隙板31，其插入于U字型块状芯子21与I字型块状芯子22之间的间隙。间隙板31具有作为第I保持部的线圈保持部33，该线圈保持部33朝向线圈51延伸设置，保持线圈51。
[0091]芯体20还具有作为第3芯部的U字型块状芯子23，该U字型块状芯子23相对于I字型块状芯子22位于U字型块状芯子21的相反侧，与I字型块状芯子22设置间隙地配置。电抗器10还具备作为第2间隔件的间隙板41，该间隙板41插入于I字型块状芯子22与U字型块状芯子23之间的间隙。间隙板41具有作为第2保持部的线圈保持部43，该线圈保持部43朝向线圈51延伸设置，保持线圈51。线圈51卷绕于I字型块状芯子22的外周上，夹持于线圈保持部33与线圈保持部43之间。
[0092]根据这样地构成的、本发明的实施方式的电抗器10，通过在间隙板31、41设置用于保持线圈51的线圈保持部33、43，能够抑制线圈51的温度上升。由此，能够使K:U700的工作点维持于最合适的区域的范围扩大，结果，有助于混合动力机动车的行驶性、燃料经济性。另外，能够减小线圈51的剖面积而实现电抗器的小型化，或者减少散热所需要的灌封剂的量。进而，通过抑制间隙板31、41与芯体20的接合部位的温度上升，能够提高芯体20的间隙部的可靠性(耐久性)。
[0093]另外，也能够将本发明应用于搭载于以燃料电池和2次电池为动力源的燃料电池混合动力车(FCHV:Fuel Cell Hybrid Vehicle)或者电动机动车(EV:Electric Vehicle)的电抗器。在本实施方式的混合动力机动车中，在燃料经济性最合适的工作点驱动内燃机，相对于此，在燃料电池混合动力车中，在发电效率最合适的工作点驱动燃料电池。另外，关于2次电池的使用，在双方的混合动力机动车中基本上不变。
[0094]应该认为，本次公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求书示出的，包括与权利要求等同的意义以及范围内的所有变更。
[0095]产业上的可利用性
[0096]本发明例如应用于在直流电源以及变换器之间对直流电流进行升压、降压的转换器。
[0097]附图标记说明
[0098]1:驱动单元，10:电抗器，20:芯体，21、23:U字型块状芯子，22:1字型块状芯子，26?29:端面，31、41:间隙板，32、42:板部，33、43:线圈保持部，34、44:凸缘部，35、45:爪部，36、37、46、47:芯子定位部，51:线圈，52:—端，53:另一端，100:电动发电机，110 --旋转轴，120:轴承，130:转子，140:定子，200:壳体，300:减速机构，400:差动机构，600 --端子台，710:转换器，720:变换器，730:控制装置， 740U、740V、740W:输出线，750U:U相臂，750V:V相臂，750W:W相臂，800:电池，900:驱动轴承部。
【权利要求】
1.一种电抗器,具备: 芯体(20)，其具有设置间隙地配置的第I芯部(21)和第2芯部(22)； 线圈(51)，其卷绕于所述芯体(20)的外周上；以及 第I间隔件(31)，其插入于所述第I芯部(21)与所述第2芯部(22)之间的间隙； 所述第I间隔件(31)具有第I保持部(33)，所述第I保持部(33)朝向所述线圈(51)延伸设置，并保持所述线圈(51)。
2.根据权利要求1所述的电抗器， 所述芯体(20)还具有第3芯部(23)，所述第3芯部(23)相对于所述第2芯部(22)位于所述第I芯部(21)的相反侧，与所述第2芯部(22)设置间隙地配置， 还具备第2间隔件(41)，所述第2间隔件(41)插入于所述第2芯部(22)与所述第3芯部(23)之间的间隙， 所述第2间隔件(41)具有第2保持部(43)，所述第2保持部(43)朝向所述线圈(51)延伸设置，并保持所述线圈(51)， 所述线圈(51)卷绕于所述第2芯部(22)的外周上，并夹持在所述第I保持部(33)与所述第2保持部(43)之间。
3.根据权利要求2所述的电抗器， 所述线圈(51)以在所述第I芯部(21)与所述第3芯部(23)之间沿所述第2芯部(22)延伸的方向压缩变形的状态，夹持于所述第I保持部(33)与所述第2保持部(43)之间。
4.根据权利要求1所述的电抗器， 所述第I间隔件(31)还具有定位部(37、36)，所述定位部(37、36)朝向所述第I芯部(21)和所述第2芯部(23)延伸设置，并对所述第I芯部(21)和所述第2芯部(23)的相对位置进行限制。
5.根据权利要求1所述的电抗器， 在所述第I芯部(21)与所述第2芯部(22)之间的间隙的外周上，不配置所述线圈(51)，而配置所述第I保持部(33)。
6.根据权利要求1所述的电抗器， 所述第I间隔件(31)由非磁性材料一体地成形。
7.根据权利要求1所述的电抗器， 所述芯体(20)由压粉磁芯形成。
【文档编号】H01F37/00GK103688323SQ201180072403
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2011年7月20日 优先权日:2011年7月20日
【发明者】村田高人, 桐山贤司, 山口纯弘 申请人:丰田自动车株式会社