本发明涉及一种电抗器。特别是，本发明涉及一种在第一端板和第二端板之间保持芯主体的电抗器。
背景技术：
图6是日本特开2000-77242号公报和日本特开2008-210998号公报所公开的以往技术的电抗器的立体图。如图6所示，电抗器100具有：大致e字形状的第一铁芯150，其具有两个第一外侧腿部151、152以及配置于该第一外侧腿部151、152之间的第一中央腿部153；以及大致e字形状的第二铁芯160，其具有两个第二外侧腿部161、162以及配置于该第二外侧腿部161、162之间的第二中央腿部163。第一铁芯150和第二铁芯160通过层叠多个电磁钢板而构成。另外，在图6中，由箭头表示电磁钢板的层叠方向。
另外，在第一外侧腿部151和第二外侧腿部161卷绕有线圈171。同样地，在第一外侧腿部152和第二外侧腿部162卷绕有线圈172，在第一中央腿部153和第二中央腿部163卷绕有线圈173。
图7是表示图6所示的电抗器的第一铁芯和第二铁芯的图。在图7中，为了明确，而省略了线圈的图示。如图7所示，第一铁芯150的两个第一外侧腿部151、152和第二铁芯160的两个第二外侧腿部161、162相互面对。另外，第一中央腿部153和第二中央腿部163相互面对。而且，在这些腿部之间形成有间隙g。
技术实现要素：
为了形成电抗器100，需要将第一铁芯150和第二铁芯160相互连结。另外，由于第一铁芯150和第二铁芯160是层叠多个电磁钢板而形成的，因此，还存在如下情况：在电抗器驱动时产生噪音、振动。从这样的情况来看，也期望将第一铁芯150和第二铁芯160相互连结。
然而，由于需要形成间隙g，因此，无法将第一铁芯150和第二铁芯160直接连结。因此，需要维持间隙g且连结第一铁芯150和第二铁芯160。
图8是间隙g的放大侧视图。在图8中，为了构成电抗器100，利用连结板181、182将外侧腿部151、161相互连结起来。其他的腿部也设为相同的结构。然而，在该情况下，电抗器100的构造变得复杂。其结果，还存在难以管理对电感产生影响的间隙长度的问题。而且，在由磁性材料制作连结板181、182的情况下，由于产生磁通泄漏，因而并不优选。
本发明即是鉴于这样的情况而做成的，其目的在于提供一种不产生磁通泄漏而恰当地被支承的电抗器。
为了达成上述的目的，根据第一方案的发明，提供一种电抗器，其中，该电抗器具备：芯主体；第一端板和第二端板，其夹持并紧固该芯主体；以及轴部，其穿过所述芯主体的中心而支承于所述第一端板和所述第二端板。
根据第二方案，在第一方案的基础上，所述芯主体具有：外周部铁芯；至少三个铁芯，其与所述外周部铁芯的内表面接触，或与该内表面相结合；以及线圈，其卷绕于所述至少三个铁芯，在所述至少三个铁芯中的彼此相邻的两个铁芯之间形成有能够磁连结的间隙，在所述芯主体的所述中心形成有不形成磁场的区域。
根据第三方案，在第一方案或第二方案的基础上，所述轴部为实心。
根据第四方案，在第一方案或第二方案的基础上，所述轴部为空心。
根据第五方案，在第一方案～第四方案中的任一方案的基础上，在所述第一端板和所述第二端板中的至少一者形成有通孔，所述线圈穿过所述第一端板和所述第二端板中的所述至少一者的所述通孔而比所述第一端板和所述第二端板中的所述至少一者向外侧突出。
根据第六方案，在第一方案～第五方案中的任一方案的基础上，所述轴部由非磁性材料形成。
根据第七方案，在第一方案～第六方案中的任一方案的基础上，所述第一端板和所述第二端板由非磁性材料形成。
根据第八方案，在第一方案～第七方案中的任一方案的基础上，所述第一端板和所述第二端板在所述外周部铁芯的整个缘部与所述外周部铁芯接触。
发明的效果
在第一方案和第二方案中，由于轴部穿过芯主体的中心，因此，能够适当地支承电抗器。另外，由于在轴部的位置不形成磁场，因此，能够避免磁场因轴部而受到影响。另外，由于线圈被外周部铁芯包围，因此，能够避免产生磁通泄漏。而且，由于不需要使用连结板，因此，还容易管理间隙长度。
在第三方案中，能够牢固地支承芯主体。
在第四方案中，能够使电抗器整体轻量化。
在第五方案中，由于线圈比第一端板和第二端板中的至少一者向外侧突出，因此，能够提高线圈的冷却效果。
在第六方案和第七方案中，形成轴部、第一端板以及第二端板的非磁性材料例如优选为铝、sus、树脂等，由此，能够避免磁场通过轴部、第一端板以及第二端板。
在第八方案中，能够牢固地保持芯主体。
根据附图所示的本发明的典型的实施方式的详细说明，能够进一步明确本发明的这些目的、特征以及优点和其他的目的、特征以及优点。
附图说明
图1是基于本发明的电抗器的分解立体图。
图2是图1所示的电抗器的立体图。
图3是芯主体的剖视图。
图4a是表示与图3所示的芯主体相同的形状的芯主体的磁场的第一图。
图4b是表示与图3所示的芯主体相同的形状的芯主体的磁场的第二图。
图4c是表示与图3所示的芯主体相同的形状的芯主体的磁场的第三图。
图4d是表示与图3所示的芯主体相同的形状的芯主体的磁场的第四图。
图5a是另一电抗器的俯视图。
图5b是图5a所示的电抗器的侧视图。
图6是以往技术的电抗器的立体图。
图7是表示图6所示的电抗器的第一铁芯和第二铁芯的图。
图8是间隙的放大侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图中，对相同的构件标注了相同的附图标记。为了容易理解，这些附图适当变更了比例尺。
在以下的说明中，以三相电抗器为例进行说明，但本发明的应用并不限定于三相电抗器，而能够广泛应用于利用各相求得一定的电感的多相电抗器。另外，本发明所涉及的电抗器并不限定于在工业用机器人、机床中的逆变器的初级侧和次级侧设置的电抗器，而能够应用于各种各样的设备。
图1是基于本发明的电抗器的分解立体图，图2是图1所示的电抗器的立体图。图1和图2所示的电抗器10主要包括芯主体5和在轴向上夹持并紧固芯主体5的第一端板81以及第二端板82。第一端板81和第二端板82在芯主体5的后述的外周部铁芯20的整个缘部与外周部铁芯20接触。
如图1所示，第二端板82具有凸缘83。在凸缘83形成有多个孔，该多个孔在将电抗器10安装于其他的构件时使用。第一端板81和第二端板82优选由非磁性材料、例如铝、sus、树脂等形成。
图3是芯主体的剖视图。如图3所示，芯主体5具有外周部铁芯20和与外周部铁芯20相互磁连结的三个铁芯线圈31～33。在图3中，在大致六边形的外周部铁芯20的内侧配置有铁芯线圈31～33。这些铁芯线圈31～33在芯主体5的周向上以等间隔配置。
另外，外周部铁芯20还可以是其他的旋转对称形状，例如圆形。在这样的情况下，第一端板81和第二端板82设为与外周部铁芯20相对应的形状。另外，铁芯线圈的数量为3的倍数即可。
从图中可知，铁芯线圈31具有沿外周部铁芯20的半径方向延伸的铁芯41和卷绕于该铁芯的线圈51，铁芯线圈32具有沿外周部铁芯20的半径方向延伸的铁芯42和卷绕于该铁芯的线圈52，铁芯线圈33具有沿外周部铁芯20的半径方向延伸的铁芯43和卷绕于该铁芯的线圈53。铁芯41～43的各自的半径方向外侧端部与外周部铁芯20接触，或与外周部铁芯20一体地形成。
另外，铁芯41～43的各自的半径方向内侧端部位于外周部铁芯20的中心附近。在附图中，铁芯41～43的各自的半径方向内侧端部朝向外周部铁芯20的中心收敛，其顶端角度约为120度。而且，铁芯41～43的半径方向内侧端部隔着能够磁连结的间隙101～103相互分开。
换言之，铁芯41的半径方向内侧端部隔着间隙101、102而与相邻的两个铁芯42、43的各自的半径方向内侧端部相互分开。对于其他的铁芯42、43来说也是同样的。另外，间隙101～103的尺寸设为彼此相等的尺寸。
由此，在本发明中，由于不需要位于芯主体5的中心部的中心部铁芯，因此，能够轻量且简单地构成芯主体5。另外，由于三个铁芯线圈31～33被外周部铁芯20包围起来，因此，由线圈51～53产生的磁场也不会泄漏到外周部铁芯20的外部。另外，由于能够以任意的厚度且以低成本设置间隙101～103，因此，相比于以往构造的电抗器，在设计方面是有利的。
而且，在本发明的芯主体5中，与以往构造的电抗器相比，相间的磁路长度之差变少。因此，在本发明中，还能够减轻由磁路长度之差引起电感的失衡。
另外，图4a～图4d是表示与图3所示的芯主体相同的形状的芯主体的磁场的图。图4a所示的芯主体的铁芯和线圈的尺寸与图3所示的铁芯和线圈的尺寸不同。另外，图4a表示电角度为60度的情况。如图4a所示，在芯主体5的中心存在无磁场的区域、也就是三相的弯曲点。
另外，图4b～图4d中的芯主体5具有沿周向以等间隔配置的六个铁芯41～46、以及卷绕于这些铁芯41～46的六个线圈51～56。而且，在图4b～图4d中分别表示了电角度为0度、60度以及250度的情况。图4b～图4d所示的芯主体5在其中心也存在有无磁场的区域。
在图3所示的例子中，表示了半径方向内侧端部约为120度、且彼此尺寸相同的三个铁芯41～43。该情况下，无磁场的区域、也就是三相的弯曲点相当于将铁芯41～43的顶点连结而形成的等边三角形。另外，在图4b～图4d所示的实施例中，无磁场的区域相当于将六个铁芯的顶点连结而形成的正六边形。
换言之，由于图3等所示的芯主体5的中心成为无磁场的区域，因此，即使配置了由非磁性材料或磁性材料形成的其他的构件，也不会影响芯主体5中的磁场。因此，优选在芯主体5的中心配置用于支承芯主体5的构件。然而，上述无磁场的区域为有限的大小，在磁性材料的情况下，在上述进行支承的构件中，在不受磁场的影响的大小上产生限制。在使用非磁性材料的情况下，能够减少磁场的影响，还能够增大上述进行支承的构件，在这一点上，考虑到实用性和设计性，使用非磁性材料的情况容易牢固地支承芯主体，因而优选。
再次参照图1，自第一端板81的内表面的中心向下方延伸有轴部85。轴部85还可以自第一端板81的外表面侧螺纹紧固于在第一端板81的中心形成的通孔上。轴部85优选由非磁性材料、例如铝、sus、树脂等形成。另外，轴部85的长度优选在芯主体5的轴向长度以上。而且，在第二端板82的内表面的中心形成有用于容纳轴部85的顶端的凹部86。
因而，在如图2所示那样组装了电抗器10时，如图3所示，轴部85位于电抗器10的中心线上的区域。芯主体5借助轴部85被牢固地保持在第一端板81与第二端板82之间。因而，即使在电抗器10驱动时，也能够抑制噪音、振动产生。另外，还可以利用螺钉等使轴部85的顶端和第二端板82连结，在该情况下，可知能够进一步抑制噪音、振动。
如上所述，在轴部85所配置的区域，不产生磁场，而且，轴部85由非磁性材料形成。因而，磁场不会因轴部85而受到影响。另外，在本发明中，由于不需要使用以往技术中说明的连结板，因此，能够容易地进行间隙长度的管理。
另外，轴部85既可以是实心也可以是空心。在轴部85为实心的情况下，能够牢固地保持芯主体5。另外，在轴部85为空心的情况下，可知能够使电抗器10整体轻量化。
另外，图5a为另一电抗器的俯视图。在图5a所示的实施方式中，第一端板81具有朝向其中心延伸的多个延长部82a～82c。而且，在彼此相邻的延长部82a～82c之间形成有通孔81a～81c。而且，多个线圈51～53分别位于通孔81a～81c的区域。另外，轴部85位于多个延长部82a～82c的交叉点的位置。
另外，图5b是图5a所示的电抗器的侧视图。从图5a和图5b中可知，在组装电抗器10时，线圈51～53的一部分分别穿过通孔81a～81c而自第一端板81的外表面突出。可知：在这样的情况下，在电抗器10驱动时，能够对自线圈51～53产生的热进行空气冷却。另外，还可以是如下结构：在第二端板82形成有相同的通孔，线圈的一部分自第二端板82的外表面突出。
另外，芯主体5的结构并不限定于图示的结构，利用外周部铁芯20包围多个铁芯线圈并在中心具有无磁场的区域的其他的结构的芯主体5也包含在本发明的范围内。
使用典型的实施方式说明了本发明，但本领域技术人员能够理解的是，只要不脱离本发明的范围，就能够进行上述的变更以及各种其他的变更、省略以及追加。