专利名称：电抗器以及电抗器的制造方法
技术领域：
本发明涉及例如使用在马达驱动装置的升压电路上的电抗器以及电抗器的制造方法。
背景技术：
已知有使用在电动汽车和混合动カ车的马达驱动装置的升压电路上的电抗器。该电抗器利用感抗进行电气的变压，并具有铁芯和线圈来构成。电抗器被组装到开关电路中来使用，通过重复接通、断开，使在接通时蓄积在线圈中的能量在断开时作为反电动势而产生并输出高电压。这里，专利文献I公开了通过混入了鉄粉的的鉄粉混入树脂来模制线圈而成的电抗器的技木。在该电抗器中，模制线圈的铁粉混入树脂具有铁芯的作用。 在先技术文献专利文献专利文献I :日本专利文献特开2006-352021号公报。
发明内容
发明所要解决的问题但是，在专利文献I的技术中，鉄粉混入树脂由于铁粉的含有率低，因此铁芯的透磁率低。因此，为了得到需要的电感而增大铁芯的截面积，因此需要增大铁粉混入树脂的体积。因此，电抗器的外形变大。另外，为了调节电感，可考虑调节线圈的缠绕数和鉄粉混入树脂的体积的大小等。但是，例如在马达驱动装置的升压电路中的被限制的区域内设置电抗器的情况等下，对线圈的缠绕数和鉄粉混入树脂的体积的大小强制进行了限制，从而有可能导致无法调节需要的电感。因此，无法稳定地得到不管大的电流变化而电感的变化量均足够小的特性、即在使用电流范围内电感基本为恒定值(平坦)的直流重叠特性。因此，电抗器的性能低。另外，鉄粉混入树脂的材料費高，并且铁粉混入树脂的硬化时间长。因此，在填充的鉄粉混入树脂的量多的情况下，电抗器的制造成本变高。另外，如专利文献I的技术那样，当在壳体的内部填充铁粉混入树脂时，如果没有用任何手段限制线圈，线圈容易从预定的位置脱落，电抗器的生产率降低。因此，本申请人在国际申请号PCT/JP2010/060561的申请中提出了有关电抗器的构造和电抗器的制造方法的发明。但是，在该发明中，需要分别地组装线圈成形体和线圈架。因此，下面提出了能够进ー步削减部件个数、井能够实现制造成本降低的发明。因此，本发明以提供能够削减部件个数、实现制造成本的降低的电抗器以及电抗器的制造方法为课题。用于解决问题的手段用于解决上述课题而完成的本发明的ー个方式提供一种电抗器，具有以通过树脂覆盖线圈的方式形成的筒状的线圈成形体，并通过混入了鉄粉的鉄粉混入树脂来密封所述线圈成形体，所述电抗器的特征在于，包括轴芯部；以及单个或者多个环状铁芯部件，所述环状铁芯部件以所述轴芯部被插入到该环状铁芯部件的内周面的内侧的方式设置在所述轴芯部的外周面的外侧，所述线圈成形体以所述环状铁芯部件被插入到该线圈成形体的内周面的内侧的方式设置在所述环状铁芯部件的外周面的外侧，从所述线圈成形体的内周面向内侧突出的突出部与所述环状铁芯部件的轴向的端面抵接。根据该方式，从线圈成形体的内周面向内侧突出的突出部与环状铁芯部件的轴向的端面抵接。因此，确定了环状铁芯部件和线圈成形体的轴向上的相対的位置。因此，可以不另外使用用于确定环状铁芯部件和线圈成形体的轴向上的相対的位置的部件。因此，能够削减部件个数，实现制造成本的降低。在上述的方式中，优选的是所述电抗器具有非磁性的环状的间隙板，所述间隙板被设置在所述多个环状铁芯部件中的相邻的所述环状铁芯部件之间。根据该方式，由于非磁性的间隙板设置在相邻的环状铁芯部件之间，因此能 够确保环状铁芯部件之间的间隔。因此，能够抑制在向线圈施加大电流时的磁通量密度的饱和，从而磁性能提高。并且，通过调整间隙板的厚度，能够容易地调节电感。在上述的方式中，优选的是所述突出部被设置在所述多个环状铁芯部件中的相邻的所述环状铁芯部件之间。根据该方式，能够减少设置在环状铁芯部件之间的间隙板等非磁性部件的数目或者能够去掉间隙板等非磁性部件，因此能够降低制造成本。在上述的方式中，优选的是所述电抗器具有开ロ的壳体，所述壳体包括端面部和以从所述端面部的边缘立起的方式设置的侧壁，所述轴芯部在所述端面部的内表面与所述壳体一体地形成。根据该方式，轴芯部与壳体一体地形成。因此，能够调整环状铁芯部件和线圈成形体与壳体的径向上的相对的位置。在上述方式中，优选的是所述轴芯部与所述突出部一体地形成。根据该方式，由于轴芯部与突出部一体地形成，因此不需要如壳体那样的支承轴芯部的部件，因此能够降低制造成本。另外，轴芯部与突出部一体地形成，因此确定了轴芯部和线圈形成体的轴向以及径向上的相対的位置。在上述方式中，优选的是所述突出部被形成在所述线圈成形体的轴向的端部。根据该方式，突出部被形成在线圈成形体的轴向的端部，因此可靠地确定了环状铁芯部件和线圈成形体的轴向上的相対的位置。在上述的方式中，优选的是所述轴芯部是中空的。根据该方式，由于在轴芯部的中空部分能够流动冷却用的流体，因此冷却性能提闻。为了解决上述问题而完成的本发明的其他方式是ー种电抗器的制造方法，所述电抗器具有以通过树脂覆盖线圈的方式形成的筒状的线圈成形体，并通过混入了鉄粉的鉄粉混入树脂来密封所述线圈成形体，所述制造方法的特征在于，所述电抗器具有轴芯部和单个或者多个环状铁芯部件，将所述环状铁芯部件以所述轴芯部被插入到该环状铁芯部件的内周面的内侧的方式设置在所述轴芯部的外周面的外侧，将所述线圈成形体以所述环状铁芯部件被插入到该线圈成形体的内周面的内侧的方式设置在所述环状铁芯部件的外周面的外侧，使从所述线圈成形体的内周面向内侧突出的突出部与所述环状铁芯部件的轴向的端面抵接。根据该方式，使从线圈成形体的内周面向内侧突出的突出部与环状铁芯部件的轴向的端面抵接。因此，确定了环状铁芯部件和线圈成形体的轴向上的相対的位置。因此，可以不使用用于确定环状铁芯部件和线圈成形体的轴向上的相対的位置的部件。因此，能够削減部件个数，实现制造成本的降低。发明的效果根据本发明涉及的电抗器以及电抗器的制造方法，能够削减部件个数，实现制造成本的降低。
图I是概略地示出包括本实施方式涉及的电抗器的驱动控制系统的构造的ー个 例子的图；图2是示出图I中的P⑶的主要部分的电路图；图3是实施例I和实施例2的电抗器的外观立体图；图4是图3所示的实施例I的电抗器的A-A截面图；图5是示出将构成实施例I的电抗器的各部件组装到壳体中的情形的图；图6是示出在将构成实施例I的电抗器的各部件组装到壳体后填充铁粉混入树脂前的情形的图；图7是示出改变压粉铁芯部件的数目和间隙板的数目的例子的图；图8是图3所示的实施例2的电抗器的A-A截面图；图9是示出将构成实施例2的电抗器的各部件组装到壳体的情形的图；图10是示出在实施例2的电抗器中具有两个压粉铁芯部件的情况的图；图11是实施例3的电抗器的立体图，一部分是截面图；图12是构成实施例3的电抗器的线圈成形体的立体图，一部分是截面图。
具体实施例方式以下，參考附图对将本发明具体化的方式进行详细地说明。本实施方式涉及的电抗器在混合动ヵ汽车的驱动控制系统中以从蓄电池的电压值升压到施加在电动发电机上的电压值的目的而搭载。因此，首先对驱动控制系统的构成进行了说明后，对实施方式涉及的电抗器进行说明。首先，使用图I和图2对驱动控制系统进行说明。图I是概略地示出包括本实施方式涉及的电抗器的驱动控制系统的构造的ー个例子的图。图2是示出图I中PCU的主要部分的电路图。如图I所示,驱动控制系统I由PQJ 10(Power Control Unit,电カ控制单元)、电动发电机12、蓄电池14、端子台16、罩18、减速机构20、微分机构22、以及驱动轴支承部24等构成。如图2所示，P⑶10包括转换器46、逆变器48、控制装置50、电容Cl、C2、以及输出线 52U、52V、52W。转换器46被连接在蓄电池14和逆变器48之间，与逆变器48电气地并联连接。逆变器48经由输出线52U、52V、52W与电动发电机12连接。蓄电池14例如是镍氢电池、锂离子电池等二次电池，蓄电池14将直流电流提供给转换器46，并通过从转换器46流出的直流电流进行充电。转换器46包括功率晶体管QI、Q2、ニ极管DI、D2、以及后面详细叙述的电抗器101。功率晶体管Q1、Q2在电源线PL2、PL3之间串联连接，并将控制装置50的控制信号提供给基扱。ニ极管Dl、D2被连接在功率晶体管Ql、Q2的集电极-发射极之间，以使得电流分别从各个功率晶体管Ql、Q2的发射极侧流向集电极侧。电抗器101将其一端连接在与蓄电池14的正极连接的电源线PLl上、并将其另ー端连接在功率晶体管Ql、Q2的连接点上来配置。 转换器46通过电抗器101对蓄电池14的直流电压进行升压，并以升压后的电压将直流电压供给到电源线PL2。另外，转换器46对从逆变器48接收的直流电压进行降压来对蓄电池14充电。逆变器48包括U相臂54U、V相臂54V以及W相臂54W。各相臂54U、54V、54W在电源线PL2、PL3之间并联连接。U相臂54U由被串联连接的功率晶体管Q3、Q4构成，V相臂54V由被串联连接的功率晶体管Q5、Q6构成，W相臂54W由被串联连接的功率晶体管Q7、Q8构成。ニ极管D3 D8被分别连接在功率晶体管Q3 Q8的集电极-发射极之间，以使得电流分别从功率晶体管Q3 Q8的发射极侧流向集电极侧。在各相臂54U、54V、54W中，各功率晶体管Q3 Q8的连接点经由输出线52U、52V、52W分别连接在电动发电机12的各U相、V相、W相的反中性点侧。该逆变器48基于控制装置50的控制信号将在电源线PL2中流动的直流电流转换为交流电流并输出到电动发电机12。另外，逆变器48对由电动发电机12发电而产生的交流电流进行整流来转换为直流电流，并将转换后的直流电流供给到电源线PL2。电容Cl被连接在电源线PLl、PL3之间，对电源线PLl中的电压电平进行平滑化。另外，电容C2被连接在电源线PL2、PL3之间，对电源线PL2中的电压电平进行平滑化。控制装置50基于电动发电机12的转子的旋转角度、马达转矩指令值、电动发电机12的U相、V相以及W相中的电流值、逆变器48的输入电压来计算电动发电机12的U相、V相以及W相中的线圈电压。另外，控制装置50基于其运算结果生成将功率晶体管Q3 Q8接通/断开的PWM (Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)，并输出到逆变器48。另外，控制装置50为了使逆变器48的输入电压为最佳，基于上述的马达转矩指令值、以及马达转速计算功率晶体管Ql、Q2的占空比，并基于该运算结果生成执行功率晶体管Ql、Q2的接通/断开的PWM信号，并输出到转换器46。并且，控制装置50为了将由电动发电机12发电而产生的交流电流转换为直流电流来对蓄电池14充电，而在转换器46以及逆变器48中对功率晶体管Ql Q8的开关动作进行控制。在具有上述构成的P⑶10中，转换器46基于控制装置50的控制信号使蓄电池14的电压升压，并将升压后的电压施加到电源线PL2上。电容Cl将施加在电源线PL2上的电压平滑化，逆变器48将通过电容Cl平滑化了的直流电压转换为交流电压而输出到电动发电机12。另ー方面，逆变器48将电动发电机12通过再生而发电的交流电压转换为直流电压，并输出到电源线PL2。电容C2对施加在电源线PL2上的电压平滑化，转换器46对通过电容C2平滑化了的直流电压降压来对蓄电池14充电。〔实施例I〕接着，对本实施方式涉及的电抗器进行说明。<电抗器的构造的说明>图3是实施例I的电抗器101的外观立体图。图4是图3的A-A截面图。图5是表示将构成本实施例的电抗器101的各部件组装到壳体110的情形的图。此外，在以下的说明中，“径向”表示图4中的X方向，“轴向”表示图4中的Y方向。
后述的实施例2的电抗器102的外观如图3所示，是与本实施例的电抗器101的外观相同的。如图3和图4所示，本实施例的电抗器101具有壳体110、压粉铁芯部件112、间隙板114、线圈成形体118、树脂铁芯120等。壳体110的材质是铝，是铸造品。壳体110被形成为具有圆形的底面部122以及以从该底面部122的边缘立起的方式设置的侧壁124的、开ロ的箱形。并且，在底面部122的内表面123上的中央部分经由座部128设置有实心圆筒状的轴芯部126。如此，轴芯部126与壳体110被一体形成，在轴芯部126的根部设置有座部128。并且，作为座部128中的设置有轴芯部126的一侧的面的上表面130的直径形成得比轴芯部126的直径大。并且，如图4所示，压粉铁芯部件112A的轴向的下侧(壳体110的底面部122侧)的端面129与座部128抵接。压粉铁芯部件112是对磁性粉末高密度地加压成形而成的压粉磁心HDMC ，被形成为圆形的环状。压粉铁芯部件112在其内周面131的径向的内侧具有在轴向贯通的通孔132。并且，压粉铁芯部件112以轴芯部126被插入到通孔132的方式被设置在轴芯部126的外周面133的径向的外側。另外，压粉铁芯部件112通过形成树脂铁芯120的鉄粉混入树脂密封。在本实施例中，压粉铁芯部件112设置有四个，图中示出为压粉铁芯部件112A D。并且，相邻的压粉铁芯部件112被设置为在它们之间隔有间隙板114，由此在轴向上彼此保持预定的间隔。此外，压粉铁芯部件112A D是本发明的“环状铁芯部件”的ー个例子。间隙板114是通过非磁性材料形成的板，被形成为圆形的环状。间隙板114在其内周面135的径向的内侧形成在轴向贯通的通孔134。作为间隙板114的材质可以考虑例如氧化铝陶瓷等。在本实施例中，间隙板114设置有三个，图中示出为间隙板114AU14B、114C。此外，通过调整间隙板114A C的厚度，能够调整电抗器101的电感。另外，能够根据压粉铁芯部件112的数目和间隙板114的数目调整电抗器101的电感。并且，以与壳体110—体的轴芯部126被插入到压粉铁芯部件112A D的通孔132和间隙板114A C的通孔134的方式，将压粉铁芯部件112和间隙板114在轴芯部126的外周面133的径向外侧在轴向上交替地设置。具体地说，从壳体110的底面部122侧依次设置压粉铁芯部件112A、间隙板114A、压粉铁芯部件112B、间隙板114B、压粉铁芯部件112C、间隙板114C、压粉铁芯部件112D。此外，处于最靠近壳体110的底面部122的位置的压粉铁芯部件112A被配置在座部128的上表面130。如此，隔着间隙板114A C而累积多个压粉铁芯部件112A D的筒状的中芯部136被配置在座部128的上表面130上。
线圈成形体118被形成为圆筒形状，并具有扁立线圈152、树脂膜154以及联系部155。扁立线圈152除成为电极端子的端部156和端部158之外的部分被树脂膜154覆盖。由此，扁立线圈152除了端部156和端部158之外的部分与外部绝缘。此外，作为形成树脂膜154的树脂，优选耐热性高的热硬化性的树脂，例如可考虑环氧树脂等。此外，被形成树脂铁芯120的鉄粉混入树脂密封线圈成形体118。这样的线圈成形体118以压粉铁芯部件112A D被插入到内周面148的径向内侧的方式设置在压粉铁芯部件112A D的外周面150的径向外側。联系部155被形成为从线圈成形体118的内周面148向径向内侧突出。并且，联系部155被形成为在线圈成形体118的轴向端部上封闭该端部。联系部155与树脂膜154一体地形成，通过与树脂膜154相同的耐热性高的热硬化性的树脂(例如环氧树脂等)形成。此外，联系部155是本发明的“突出部”的ー个例子。如此被形成的线圈成形体118被设置成从压粉铁芯部件112A D的轴向的端面144侧覆盖中芯部136。并且，线圈成形体118的联系部155的内侧的面146与中芯部136处于最上部的压粉铁芯部件112D的端面144抵接。由此，确定了压粉铁芯部件112A D、间隙板114A C和线圈成形体118的轴向上的相対的位置。另外，线圈成形体118的联系部155的内侧的面146的直径被形成为比压粉铁芯部件112A D的直径大，线圈成形体118的内周面148中的内径被形成为比压粉铁芯部件112A D的直径大。由此，在线圈成形体118的内周面148和中芯部136的压粉铁芯部件112A D的外周面150之间设置有间隙，向该间隙中填充铁粉混入树脂。线圈成形体118以压粉铁芯部件112A D被插入到内周面148的径向的内侧的方式被设置在压粉铁芯部件112A D的外周面150的径向外侧。由此，在向壳体110的内部填充铁粉混入树脂之前，能够在设置于压粉铁芯部件112A D的外周面150和线圈成形体118的内周面148之间的间隙的大小的范围内调整压粉铁芯部件112A D和线圈成形体118的径向的相対的位置。因此，容易进行调整，以将线圈成形体118和压粉铁芯部件112A D配置成同轴。这里所谓的将线圈成形体118和压粉铁芯部件112A D配置成同轴是指将线圈成形体118的中心轴和压粉铁芯部件112A D的中心轴配置在相同的位置。树脂铁芯120是被填充在壳体110内的鉄粉混入树脂硬化而形成的，用于密封压粉铁芯部件112A D、间隙板114A C、以及线圈成形体118。并且，树脂铁芯120也被形成在设置在线圈成形体118的内周面148和压粉铁芯部件112A D的外周面150之间的间隙中。此外，作为铁粉混入树脂，优选具有耐热性高的热硬化性并且导热性高的树脂，例如可考虑在环氧树脂中混入铁粉而成的树脂等。根据本实施例的电抗器101，具有向壳体110的内部填充铁粉混入树脂而形成的树脂铁芯120、以及在中芯部136具有高透磁率的压粉铁芯部件112A D。因此，本实施例的电抗器101維持外形设计的自由度高的树脂铁芯120的特征，并且由于磁特性提高，因此即使树脂铁芯120的体积小也能够得到大的电感。因此，本实施例的电抗器101能够缩小其外形。另外，由于非磁性的间隙板114设置在相邻的压粉铁芯部件112之间，因此能够保持相邻的压粉铁芯部件112之间的间隔。因此，能够抑制在线圈上施加大电流时的磁通量密度的饱和，从而提高磁性能。
另外，通过调整压粉铁芯部件112A D和间隙板114A C的厚度和数目能够容易地调整电感，因此能够稳定地获得在使用电流范围内电感基本为恒定值(平坦)的直流重置特性，电抗器101的性能提闻。另外，线圈成形体118的联系部155与中芯部136的处于最上部的压粉铁芯部件112D的端面144抵接。由此，确定了压粉铁芯部件112A D、间隙板114A C、线圈成形体118的轴向上的相対的位置。因此，可以不使用用于确定压粉铁芯部件112A D、间隙板114A C、以及线圈成形体118的轴向上的相対的位置的专用的部件。因此，能够削减部件个数，实现制造成本的降低。另外，能够实现部件的组装性的提高。另外，轴芯部126由于与壳体110 —体地形成，因此能够调整压粉铁芯部件112A D或线圈成形体118与壳体110的径向上的相対的位置。 此外，也可考虑将联系部155形成在线圈成形体118的轴向上的下侧(壳体110的底面部122侧)的端部的例子。在该例子中，预先在联系部155上设置能够插入轴芯部126的通孔，向联系部155的通孔插入轴芯部126，并将联系部155配置在座部128。并且，在联系部155之上配置压粉铁芯部件112A，并且在其上配置压粉铁芯部件112B、C和间隙板114A C。根据该例子，确定了压粉铁芯部件112A D、间隙板114A C、线圈成形体118的轴向上的相対的位置。另外，由于用坚固的树脂铁芯120完全密封压粉铁芯部件112A D，因此能够实现压粉铁芯部件112A D的防生锈和防止破裂。另外，在压粉铁芯部件112A D的通孔132和间隙板114A C的通孔134插入轴芯部126，并将压粉铁芯部件112A D和间隙板114A C配置在轴芯部126的外周面133的径向的外側，由此能够容易地形成中芯部136。因此，提高电抗器101的生产率。另外，本实施例的电抗器101由于能够将树脂铁芯120的体积减少压粉铁芯部件112A D的体积的大小，因此能够缩短形成树脂铁芯120的鉄粉混入树脂的填充时间和硬化时间。另外，由于能够减少铁粉混入树脂的使用量，因此能够減少材料费。因此，能够降低制造成本。另外，也可考虑将轴芯部126在塞住其上面(图4中的上侧的面)的状态下成为中空的例子。根据该例子，由于能够在轴芯部126的中空部分流动冷却用的流体，因此冷却性倉泛击是1 。另外，也可考虑以下例子在联系部155设置能够插入轴芯部126的通孔，并且将轴芯部126的上端(图4中的上侧的端部)设置到壳体110的上端(图4中的上侧的端部)以上，并且在轴芯部126设置在轴向上贯通的通孔。根据该例子，能够在轴芯部126的通孔中流动冷却用的流体，因此可提闻冷却性能。<电抗器的制造方法的说明>如前所述，图5是示出将构成本实施例的电抗器101的各部件组装到壳体110的情形的图。图6是示出在将构成本实施例的电抗器101的各部件组装到壳体110之后、填充铁粉混入树脂之前的情形的图。本实施例的电抗器101如下地制造。首先，如图5所示，向压粉铁芯部件112A D的通孔132和间隙板114A C的通孔134插入与壳体110 —体的轴芯部126，并交替地配置压粉铁芯部件112A D和间隙板114A C。具体地，从壳体110的底面部122侧依次配置压粉铁芯部件112A、间隙板114A、压粉铁芯部件112B、间隙板114B、压粉铁芯部件112C、间隙板114C、压粉铁芯部件112D。由此，形成隔着间隙板114A C并累积多个压粉铁芯部件112A D的筒状的中芯部136。此时，将中芯部136配置在座部128的上表面130。详细地，将构成中芯部136的压粉铁芯部件112A D中的最接近壳体110的底面部122配置的压粉铁芯部件112A配置在座部128的上表面130，使压粉铁芯部件112A的端面144与座部128的上表面130抵接。此外，最接近壳体110的底面部122配置的压粉铁芯部件112A的内周面131的内径形成为比座部128的上表面130的外径小。由此，能够可靠地将压粉铁芯部件112A配置在座部128的上表面130。如上所述，将构成中芯部136的压粉铁芯部件112A D中的、最接近壳体110的底面部122配置的压粉铁芯部件112A配置在座部128的上表面130上，由此确定了构成中芯 部136的压粉铁芯部件112A D和间隙板114A C的轴向上的位置。另外，能够在轴芯部126的外周面133和压粉铁芯部件112A D的内周面131之间的间隙的大小的范围内调整壳体110和压粉铁芯部件112A D的径向上的相対的位置。另外，能够在轴芯部126的外周面133和间隙板114A C的内周面135之间的间隙的大小的范围内调整壳体110和间隙板114A C的径向上的相対的位置。如此，通过利用与壳体110 —体的轴芯部126和座部128，能够不增加部件个数而将压粉铁芯部件112A D和间隙板114A C配置在预定的位置。接着，如图5所示，以在线圈成形体118的内周面148和压粉铁芯部件112A D的外周面150之间设置间隙、并向线圈成形体118的内周面148的径向的内侧插入中芯部136的方式在中芯部136上覆盖线圈成形体118。此时，使线圈成形体118的联系部155与中芯部136的处于最上部的压粉铁芯部件112D的端面144抵接。由此，确定了压粉铁芯部件112A D、间隙板114A C、以及线圈成形体118的轴向上的相対的位置。另外，能够在设置于压粉铁芯部件112A D的外周面150和线圈成形体118的内周面148之间的间隙的大小的范围内调整压粉铁芯部件112A D和线圈成形体118的径向上的相対的位置。接着，向壳体110的内部填充熔融状态的铁粉混入树脂，并将壳体110设置在未图示的加热炉上，以预定的温度加热预定的时间，由此使铁粉混入树脂固化而形成树脂铁芯120。由此，中芯部136和线圈成形体118通过树脂铁芯120密封。通过以上来制造电抗器101。根据本实施例的电抗器101的制造方法，由于使线圈成形体118的联系部155抵接在压粉铁芯部件112D的轴向的端面144上，因此确定了压粉铁芯部件112A D、间隙板114A C、以及线圈成形体118的轴向上的相対的位置。因此，可以不使用用于确定压粉铁芯部件112A D、间隙板114A C、线圈成形体118的轴向上的相対的位置的专用的部件。因此，能够削减部件个数，能够实现制造成本的降低。另外，由于使从线圈成形体118的内周面148向径向的内侧突出的联系部155抵接到压粉铁芯部件112D的端面144，因此线圈成形体118的自重作用在压粉铁芯部件112A D上。因此，能够防止在向壳体110填充铁粉混入树脂而该铁粉混入树脂硬化之前的期间压粉铁芯部件112A D上浮或者移动。因此，电抗器101的生产率提高。另外，在向壳体110的内部配置了各部件之后填充的熔融状态的铁粉混入树脂由于也兼作为各部件的粘接剂而发挥作用，因此能够省略将压粉铁芯部件112A D和间隙板114A C通过粘接材料粘接的エ序。此外，压粉铁芯部件112的数目和间隙板114的数目没有被特别限定，如图7所示，也可考虑将压粉铁芯部件112设置为两个、将间隙板114设置为一个的实施例。另外，也可考虑在联系部155形成了开ロ部的例子。由此，由于从开ロ部流入熔融状态的铁粉混入树脂，因此能够可靠地进行压粉铁芯部件112A D和间隙板114A C之间的粘接。另外，也可考虑在间隙板114A C的轴向的端面159遍布内周面135的位置和外周面157的位置之间形成有被形成为放射状的槽的例子。由此，使经由槽流入到压粉铁芯 部件112A D和间隙板114A C之间的铁粉混入树脂固化，由此能够更可靠地使压粉铁芯部件112A D和间隙板114A C粘接。〔实施例2〕实施例2的电抗器102的外观如所述的图3所示是与实施例I的外观相同的。图8是图3所示的实施例2的电抗器102的A-A截面图。另外，图9是示出了将构成实施例2的电抗器102的各部件组装到壳体110的情形的图。此外，在以下的说明中，假设所谓的“径向”表示图8中的X方向，所谓“轴向”表示图8中的Y方向。另外，在以下的说明中，对于与实施例I同等的构成要素标注相同的符号并省略说明，以不同点为中心进行叙述。<电抗器的构造的说明>实施例2的电抗器102作为与实施例I的电抗器101不同点在于线圈成形体118不具有联系部155，但在线圈成形体118的轴向上的中央部分具有间隔部162。间隔部162以从内周面148向径向的内侧突出的方式形成，被形成为圆环状。在间隔部162的内周侧形成有在线圈成形体118的轴向上贯通的通孔164。并且，在从壳体110的底面部122侧算起设置在第二个的压粉铁芯部件112B的端面144上配置有间隔部162。如此，间隔部162被设置在相邻的压粉铁芯部件112B和压粉铁芯部件112C之间。此外，间隔部162是本发明的“突出部”的ー个例子。根据实施例2的电抗器102，能够通过调整间隔部162的厚度来调节电感。如此，线圈成形体118的间隔部162具有与间隙板114相同的作用。因此，能够减少一片间隙板114，实现部件个数的削減，从而能够降低制造成本。特别是在具有两个如图10所示的压粉铁芯部件112的实施例中能够去掉间隙板114。〈电抗器的制造方法的说明〉本实施例的电抗器102如下地制造。首先，向压粉铁芯部件112A的通孔132插入轴芯部126，并将压粉铁芯部件112A配置在轴芯部126的座部128上。接着，将轴芯部126插入到间隙板114A的通孔134，并将间隙板114A配置在压粉铁芯部件112A之上。接着，将轴芯部126插入到压粉铁芯部件112B的通孔132，并将压粉铁芯部件112B配置在间隙板114A之上。接着，将轴芯部126插入到间隔部162的通孔164，并在压粉铁芯部件112B之上配置间隔部162，使间隔部162与压粉铁芯部件112B的端面144抵接。接着，将轴芯部126插入到压粉铁芯部件112C的通孔132，并将压粉铁芯部件112C配置在间隔部162之上。接着，将轴芯部126插入到间隙板114B的通孔134，并将间隙板114B配置在压粉铁芯部件112C之上。接着，将轴芯部126插入到压粉铁芯部件112D的通孔132，并将压粉铁芯部件112D配置在间隙板114B之上。如此，隔着间隙板114A、B和间隔部162累积多个压粉铁芯部件112A D。此外，预先在线圈成形体118的内周面148和压粉铁芯部件112A D的外周面150之间设置间隙。
接着，向壳体110的内部填充熔融状态的铁粉混入树脂，并将壳体110设置在未图示的加热炉上，以预定的温度加热预定的时间，由此使铁粉混入树脂固化来形成树脂铁芯120。由此，压粉铁芯部件112A D、间隙板114A、B、以及线圈成形体118通过树脂铁芯120密封。通过以上来制造电抗器102。根据本实施例的电抗器102的制造方法，由于使线圈成形体118的间隔部162与压粉铁芯部件112B的端面144抵接，因此确定了压粉铁芯部件112A、112B、间隙板114A、以及线圈成形体118的轴向上的相対的位置。另外，将压粉铁芯部件112C配置在间隔部162之上、并将间隙板114B配置在压粉铁芯部件112C之上、将压粉铁芯部件112D配置在间隙板114B之上，因此确定了压粉铁芯部件112C、D、间隙板114B、以及线圈成形体118的轴向上的相対的位置。因此，可以不使用用于确定压粉铁芯部件112A D、间隙板114A、B、以及线圈成形体118的轴向上的相対的位置的专用的部件。因此，能够削减部件个数，实现制造成本的降低。另外，由于使线圈成形体118的间隔部162与压粉铁芯部件112B的端面144抵接，因此线圈成形体118的自重作用在压粉铁芯部件112A、B上。因此，能够防止在向壳体110填充铁粉混入树脂而该铁粉混入树脂硬化之前的期间，压粉铁芯部件112A、B上浮或者移动。因此提高了电抗器102的生产率。此外，优选压粉铁芯部件112C、D在向壳体110填充铁粉混入树脂而该铁粉混入树脂硬化之前的期间，通过夹具固定。另外，将线圈成形体118的间隔部162设置在压粉铁芯部件112B和压粉铁芯部件112C之间。由此，压粉铁芯部件112B和压粉铁芯部件112C保持间隔，而能够抑制在向线圈施加大电流时的磁通量密度的饱和，因此磁性能提高。如上所述，由于间隔部162发挥与间隙板114同样的作用，因此能够省略一片间隙板114。因此，由于能够削減部件个数，因此能够实现制造成本的降低。另外，部件的组装性提高。此外，在图8中，列举了在从壳体110的底面部122侧算起设置在第二个的压粉铁芯部件112B上配置间隔部162的例子，但并不限于此，也可考虑在从壳体110的底面部122算起设置在第一个的压粉铁芯部件112A上配置间隔部162的例子、或者在从壳体110的底面部122算起设置在第三个的压粉铁芯部件112C上配置间隔部162的例子。〔实施例3〕图11是实施例3的电抗器103的立体图，将一部分表示为截面图。另外，图12是线圈成形体118的立体图，将一部分表示为截面图。此外，在以下的说明中，假设所谓“径向”表示图11、12中的X方向，所谓“轴向”表示图11、12中的Y方向。另外，在以下的说明中，对于与实施例2同等的构成要素标注相同的符号并省略说明，以不同点位中心进行叙述。实施例3的电抗器103作为与实施例2的电抗器102不同的地方在于不具有壳体110。另外，不具有与壳体110—体的轴芯部126，但如图11和图12所示，轴芯部166与线圈成形体118的间隔部162 —体地形成。具体地，轴芯部166从线圈成形体118的间隔部162的内周面168向轴向形成。该轴芯部166被形成为中空圆筒状。根据实施例3的电抗器103，由于轴芯部166是中空的，因此能在轴心部166的内部流动冷却用的流体(例如，ATF等)。因此，由线圈成形体118的扁立线圈152产生了的热经由间隔部162被传递到轴芯部166之后，被冷却用的流体吸收而被排出到外部。如此，能够进行电抗器103的冷却。另外,轴芯部166由于与间隔部162 —体地形成，因此不需要如壳体110那样的具有轴芯部126的部件，能够降低制造成本。另外，确定了轴芯部166和线圈成形体118的轴 向以及径向上的相対的位置。此外，也可以将轴芯部166形成为实心。<电抗器的制造方法的说明>本实施例的电抗器103如下地制造。首先，准备由铁粉混入树脂制作的环状的树脂部件170。并且，以将被形成在未图示的模具的内部的支柱(以下称为模具的支柱)插入到树脂部件170的通孔172的方式在模具的底面上配置树脂部件170。接着，将模具的支柱插入到压粉铁芯部件112A的通孔132，并将压粉铁芯部件112A配置在树脂部件170之上。接着，将模具的支柱插入到间隙板114A的通孔134，并将间隙板114A配置在压粉铁芯部件112A之上。接着，将模具的支柱插入到压粉铁芯部件112B的通孔132，并将压粉铁芯部件112B配置在间隙板114A之上。接着，将模具的支柱插入到线圈成形体118的轴芯部166中的设置在内周面174的径向内侧的中空部分，并且将线圈成形体118的轴芯部166插入到压粉铁芯部件112A、B的通孔132和间隙板114A的通孔134中，将线圈成形体118的间隔部162配置在压粉铁芯部件112B的端面144上。如此，使间隔部162抵接在压粉铁芯部件112B的端面144上。接着，将轴芯部166插入到压粉铁芯部件112C的通孔132，并将压粉铁芯部件112C配置在间隔部162之上。接着，将轴芯部166插入到间隙板114B的通孔134，并将间隙板114B配置在压粉铁芯部件112C之上。接着，将轴芯部166插入到压粉铁芯部件112D的通孔132，并将压粉铁芯部件112D配置在间隙板114B之上。接着，向模具的内部填充熔融状态的铁粉混入树脂，并将模具设置在未图示的加热炉中，以预定的温度加热预定的时间，由此使铁粉混入树脂固化来形成树脂铁芯120。由此，压粉铁芯部件112A D、间隙板114A、B、以及线圈成形体118被树脂铁芯120密封。之后，从模具卸下电抗器103。通过以上来制造电抗器103。根据本实施例的电抗器103的制造方法，在模具的底面配置树脂部件170，并在该树脂部件170之上配置压粉铁芯部件112A D、间隙板114A、B、以及线圈成形体118的间隔部162，因此确定了压粉铁芯部件112A D、间隙板114A、B、以及线圈成形体118的轴向上的位置。此外，也可考虑以下的例子预先将间隔部162形成在线圈成形体118的轴向的端部(图12中的下侧的端部)，在模具的底面上配置间隔部162，在间隔部162之上配置树脂部件170，并在该树脂部件170之上配置压粉铁芯部件112A D和间隙板114A C。根据该例子，确定了压粉铁芯部件112A D、间隙板114A C、以及线圈成形体118的轴向上的位置。此外，上述的实施方式只不过是简单的例示，并不对本发明进行任何的限定，当然 能够在不脱离其主g的范围内进行各种改良、变形。在上述的实施例中，例举了设置多个压粉铁芯部件112的例子，但也能够应用在仅设置一个压粉铁芯部件112的电抗器上。符号说明I驱动控制系统10PCU12电动发电机14蓄电池101电抗器102电抗器103电抗器110 壳体112压粉铁芯部件114间隙板118线圈成形体120树脂铁芯126轴芯部132 通孔134 通孔136中芯部148内周面155联系部162间隔部164 通孔166轴芯部Cl 电容C2 电容Ql Q8功率晶体管
Dl D8 ニ极管
PLl PL3电源线
权利要求
1.一种电抗器，具有以通过树脂覆盖线圈的方式形成的筒状的线圈成形体，并通过混入了鉄粉的鉄粉混入树脂来密封所述线圈成形体，所述电抗器的特征在于，包括 轴芯部；以及 单个或者多个环状铁芯部件， 所述环状铁芯部件以所述轴芯部被插入到该环状铁芯部件的内周面的内侧的方式设置在所述轴芯部的外周面的外側， 所述线圈成形体以所述环状铁芯部件被插入到该线圈成形体的内周面的内侧的方式设置在所述环状铁芯部件的外周面的外側， 从所述线圈成形体的内周面向内侧突出的突出部与所述环状铁芯部件的轴向的端面抵接。
2.如权利要求I所述的电抗器，其特征在干， 所述电抗器具有非磁性的环状的间隙板， 所述间隙板被设置在所述多个环状铁芯部件中的相邻的所述环状铁芯部件之间。
3.如权利要求I或2所述的电抗器，其特征在干， 所述突出部被设置在所述多个环状铁芯部件中的相邻的所述环状铁芯部件之间。
4.如权利要求I至3中任一项所述的电抗器，其特征在干， 所述电抗器具有开ロ的壳体，所述壳体包括端面部和以从所述端面部的边缘立起的方式设置的侧壁， 所述轴芯部在所述端面部的内表面与所述壳体一体地形成。
5.如权利要求I至3中任一项所述的电抗器，其特征在干， 所述轴芯部与所述突出部一体地形成。
6.如权利要求I至5中任一项所述的电抗器，其特征在干， 所述突出部被形成在所述线圈成形体的轴向的端部。
7.如权利要求I至6中任一项所述的电抗器，其特征在干， 所述轴芯部是中空的。
8.一种电抗器的制造方法，所述电抗器具有以通过树脂覆盖线圈的方式形成的筒状的线圈成形体，并通过混入了鉄粉的鉄粉混入树脂来密封所述线圈成形体，所述制造方法的特征在干， 所述电抗器具有轴芯部和单个或者多个环状铁芯部件， 将所述环状铁芯部件以所述轴芯部被插入到该环状铁芯部件的内周面的内侧的方式设置在所述轴芯部的外周面的外側， 将所述线圈成形体以所述环状铁芯部件被插入到该线圈成形体的内周面的内侧的方式设置在所述环状铁芯部件的外周面的外側， 使从所述线圈成形体的内周面向内侧突出的突出部与所述环状铁芯部件的轴向的端面抵接。
全文摘要
本申请以提供能够削减部件个数、实现制造成本的降低的电抗器以及电抗器的制造方法为课题。因此，本发明的一个方式是一种电抗器，具有以通过树脂覆盖线圈的方式形成的筒状的线圈成形体，并通过混入了铁粉的铁粉混入树脂来密封所述线圈成形体，所述电抗器包括轴芯部；以及单个或者多个环状铁芯部件，所述环状铁芯部件以所述轴芯部被插入到该环状铁芯部件的内周面的内侧的方式设置在所述轴芯部的外周面的外侧，所述线圈成形体以所述环状铁芯部件被插入到该线圈成形体的内周面的内侧的方式设置在所述环状铁芯部件的外周面的外侧，从所述线圈成形体的内周面向内侧突出的突出部与所述环状铁芯部件的轴向的端面抵接。
文档编号H01F27/24GK102822914SQ20108006601
公开日2012年12月12日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者横田修司 申请人:丰田自动车株式会社