电抗器的制作方法

文档序号:16313235发布日期:2018-12-19 05:22阅读:192来源:国知局
电抗器的制作方法

本发明涉及一种电抗器。

背景技术

作为进行电压的升压动作、降压动作的电路的元件之一,存在电抗器。例如在专利文献1中公开了一种电抗器,其具备具有卷绕部的线圈、配置于线圈(卷绕部)的内外而形成闭合磁路的磁芯、以及夹设在线圈(卷绕部)与磁芯之间的绝缘夹设构件。上述磁芯具有配置于卷绕部的内部的内侧芯部和配置于卷绕部的外部的外侧芯部。上述绝缘夹设构件具有夹设在卷绕部的内周面与内侧芯部之间的内侧夹设构件和夹设在卷绕部的端面与外侧芯部之间的端面夹设构件。另外,专利文献1所记载的电抗器具备填充在线圈的卷绕部的内周面与内侧芯部之间的内侧树脂部和覆盖外侧芯部的一部分的外侧树脂部。

在专利文献1所记载的电抗器中,通过内侧夹设构件而在卷绕部的内周面与内侧芯部的外周面之间形成有间隙(树脂流路)。并且,通过利用树脂覆盖外侧芯部的外周,并且从形成于端面夹设构件的树脂填充孔填充树脂而从卷绕部的端面侧向形成在卷绕部与内侧芯部之间的树脂流路填充树脂,而一体形成外侧树脂部和内侧树脂部。另外,此时,通过也向外侧芯部与内侧芯部之间的空间填充树脂,而在外侧芯部与内侧芯部之间通过内侧树脂部形成了间隙。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-28142号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

在上述那样的具备内侧树脂部及外侧树脂部的电抗器中,期望在向卷绕部的内周面与内侧芯部之间填充树脂而形成内侧树脂部时,维持外侧芯部与内侧芯部的间隔。

作为上述的电抗器的制造方法,例如可举出如下方法:将线圈、磁芯及绝缘夹设构件组合而成的组合体配置在模具内,向模具内注入树脂而进行树脂模制。由此,利用树脂覆盖外侧芯部,经由树脂填充孔向卷绕部与内侧芯部之间填充,一体形成外侧树脂部和内侧树脂部。通常,树脂向模具内的注入是利用注射成形向树脂施加压力而进行的,但为了使树脂充分遍及卷绕部的内周面与内侧芯部的外周面之间的狭窄间隙,需要施加较高的压力。在提高了树脂的压力的情况下,有时外侧芯部会被该压力向内侧芯部侧按压而导致外侧芯部与内侧芯部的间隔变窄,可能无法获得规定的电感。

于是,为了避免外侧芯部在模具内移动,例如可考虑在模具内设有固定外侧芯部的突起(销),将外侧芯部抵接固定于该突起。然而,在该情况下,外侧芯部的与突起相接的面未被树脂覆盖而从外侧树脂部露出,因此外侧芯部的从外侧树脂部露出的部分可能会生锈。

本公开的目的之一在于,提供一种电抗器,在向线圈的卷绕部的内周面与磁芯的内侧芯部之间填充树脂而形成内侧树脂部时,能够维持外侧芯部与内侧芯部的间隔。

用于解决课题的技术方案

本公开的电抗器具备:

线圈,具有卷绕部;及

磁芯,具有配置于所述卷绕部的内侧的内侧芯部及配置于所述卷绕部的外侧的外侧芯部,

其中,所述电抗器具备:

内侧树脂部,填充在所述卷绕部的内周面与所述内侧芯部之间;

外侧树脂部,覆盖所述外侧芯部的至少一部分;

内侧夹设构件,夹设在所述卷绕部的内周面与所述内侧芯部之间,形成多个树脂流路,该多个树脂流路成为形成所述内侧树脂部的树脂的流路;

端面夹设构件,夹设在所述卷绕部的端面与所述外侧芯部之间,具有贯通孔和树脂填充孔,该贯通孔供所述内侧芯部插入,该树脂填充孔在所述线圈的轴向上与所述多个树脂流路中的至少一个流路连续;及

间隙板,安装于所述端面夹设构件的所述贯通孔内,并夹设在所述外侧芯部与所述内侧芯部之间,

在沿所述线圈的轴向观察所述线圈、所述磁芯、所述内侧夹设构件及所述端面夹设构件的组合体时,

所述间隙板形成为不将所述多个树脂流路中的与所述树脂填充孔连续的所述流路和被所述外侧芯部覆盖的其他流路之间截断。

发明效果

根据上述电抗器,在向线圈的卷绕部的内周面与磁芯的内侧芯部之间填充树脂而形成内侧树脂部时,能够维持外侧芯部与内侧芯部的间隔。

附图说明

图1是实施方式1的电抗器的概略立体图。

图2是实施方式1的电抗器的概略俯视图。

图3是实施方式1的电抗器所具备的组合体的概略立体图。

图4是以图1所示的(iv)-(iv)线进行切断时的概略横剖视图。

图5是以图1所示的(v)-(v)线进行切断时的概略平剖视图。

图6是从正面侧观察实施方式1的电抗器所具备的端面夹设构件时的概略主视图。

图7是从背面侧观察实施方式1的电抗器所具备的端面夹设构件时的概略后视图。

图8是实施方式1的电抗器所具备的组合体的概略主视图。

具体实施方式

[本发明的实施方式的说明]

首先,列举本发明的实施方式进行说明。

(1)本发明的一个方式的电抗器具备:

线圈,具有卷绕部;及

磁芯,具有配置于所述卷绕部的内侧的内侧芯部及配置于所述卷绕部的外侧的外侧芯部,

其中,所述电抗器具备:

内侧树脂部,填充在所述卷绕部的内周面与所述内侧芯部之间;

外侧树脂部,覆盖所述外侧芯部的至少一部分;

内侧夹设构件,夹设在所述卷绕部的内周面与所述内侧芯部之间,形成多个树脂流路,该多个树脂流路成为形成所述内侧树脂部的树脂的流路;

端面夹设构件,夹设在所述卷绕部的端面与所述外侧芯部之间,具有贯通孔和树脂填充孔,该贯通孔供所述内侧芯部插入,该树脂填充孔在所述线圈的轴向上与所述多个树脂流路中的至少一个流路连续;及

间隙板,安装于所述端面夹设构件的所述贯通孔内,并夹设在所述外侧芯部与所述内侧芯部之间,

在沿所述线圈的轴向观察所述线圈、所述磁芯、所述内侧夹设构件及所述端面夹设构件的组合体时,

所述间隙板形成为不将所述多个树脂流路中的与所述树脂填充孔连续的所述流路和被所述外侧芯部覆盖的其他流路之间截断。

根据上述电抗器,通过具备间隙板,在形成内侧树脂部时能够利用间隙板适当维持外侧芯部与内侧芯部的间隔,因此能够确保规定的电感。

另外,在上述电抗器中,通过向利用内侧夹设构件在卷绕部的内周面与内侧芯部之间形成的多个树脂流路分别填充树脂来形成内侧树脂部。对于多个树脂流路中的在线圈的轴向上与形成于端面夹设构件的树脂填充孔连续的流路,能够通过树脂填充孔直接填充树脂。另一方面,对于被外侧芯部覆盖的其他流路,由于无法通过树脂填充孔直接填充树脂,因此将从树脂填充孔填充的树脂穿过外侧芯部与内侧芯部之间的空间而进行填充。上述电抗器形成为,配置于外侧芯部与内侧芯部之间的间隙板不将与树脂填充孔连续的流路和被外侧芯部覆盖的其他流路之间截断。因此,能够在配置间隙板的外侧芯部与内侧芯部之间确保树脂的流路,能够对其他流路间接地填充从树脂填充孔填充的树脂。因而,根据上述电抗器,能够向各树脂流路填充树脂,能够形成内侧树脂部。

(2)作为上述电抗器的一个方式,可举出,所述电抗器具有使所述端面夹设构件与所述间隙板卡合的卡合构造。

根据上述方式,通过利用卡合构造使端面夹设构件与间隙板相互卡合,能够相对于端面夹设构件组装并支撑间隙板,在组装电抗器时容易将间隙板配置于规定的位置。

(3)作为上述电抗器的一个方式,所述间隙板具有将所述外侧芯部定位的定位部。

根据上述方式,通过间隙板具有定位部,容易相对于端面夹设构件将外侧芯部定位。

[本发明的实施方式的详细内容]

以下,参照附图对本发明的实施方式的电抗器的具体例进行说明。图中的同一标号表示同一名称物。此外,本发明并不限定于这些例示,而是由权利要求书表示,意在包含与权利要求书等同的含义及范围内的全部变更。

[实施方式1]

<电抗器的结构>

参照图1~图8,说明实施方式1的电抗器1。如图1~图3所示,实施方式1的电抗器1具有组合体10,该组合体10具备:线圈2,具有卷绕部2c;磁芯3,配置在卷绕部2c的内外;以及绝缘夹设构件5,夹设在线圈2与磁芯3之间(参照图3)。线圈2具有两个卷绕部2c,两个卷绕部2c彼此横排配置。磁芯3具有配置于卷绕部2c的内侧的两个内侧芯部31和配置于卷绕部2c的外侧并将两个内侧芯部31的各端部彼此连接的两个外侧芯部32。绝缘夹设构件5具有夹设在卷绕部2c的内周面与内侧芯部31之间的内侧夹设构件51和夹设在卷绕部2c的端面与外侧芯部32之间的端面夹设构件52。另外,如图4、图5所示,电抗器1具备一体覆盖磁芯3(内侧芯部31及外侧芯部32)的模制树脂部4。模制树脂部4具有填充在卷绕部2c的内周面与内侧芯部31之间的内侧树脂部41和覆盖外侧芯部32的至少一部分的外侧树脂部42。电抗器1的特征之一在于,如图3、图5所示,具备夹设在外侧芯部32与内侧芯部31之间的间隙板55,间隙板55形成为能够在外侧芯部32与内侧芯部31之间确保树脂的流路(参照图8)。

电抗器1例如设置于转换器壳体等设置对象(未图示)。在此,在电抗器1(线圈2及磁芯3)中,图1、图4、图6中的纸面下侧为面对设置对象的设置侧,将设置侧设为“下”,将其相反侧设为“上”,将上下方向设为高度方向。另外,将线圈2的卷绕部2c的并排方向(图2、图5的纸面左右方向)设为横向,将沿着线圈2(卷绕部2c)的轴向的方向(图2、图5的纸面上下方向)设为长度方向。图4是在与卷绕部2c的轴向正交的横向上进行切断时的横剖视图,图5是以将卷绕部2c上下分割的平面进行切断时的平剖视图。以下,详细说明电抗器的结构。

(线圈)

如图1~图3所示,线圈2具有将两根绕组线2w分别呈螺旋状卷绕而成的两个卷绕部2c,形成两个卷绕部2c的各个绕组线2w的一方的端部彼此经由接合部2j而连接。两个卷绕部2c以彼此的轴向平行的方式横排(并排)配置。接合部2j通过利用焊接、软钎焊、硬钎焊等接合方法将从各卷绕部2c拉出的绕组线2w的一方的端部彼此接合而形成。绕组线2w的另一方的端部分别从各卷绕部2c向适当的方向(在该例中为上方)被拉出。在各绕组线2w的另一端部(即线圈2的两端)适当安装端子配件(未图示),与电源等外部装置(未图示)电连接。线圈2能够利用公知的结构,例如可以是两个卷绕部2c由一根连续的绕组线形成的结构。

〈卷绕部〉

两个卷绕部2c由相同规格的绕组线2w构成,形状、大小、卷绕方向、匝数相同,形成卷绕部2c的相邻的圈彼此紧贴。绕组线2w例如是具有导体(铜等)与位于导体的外周的绝缘包覆物(聚酰胺酰亚胺等)的包覆线(所谓的漆包线)。在该例中,各卷绕部2c是将包覆扁平线的绕组线2w进行扁立卷绕而成的四方筒状(具体来说为矩形筒状)的扁立线圈,从轴向观察时的卷绕部2c的端面形状为角部带有圆度的矩形状(也参照图4)。卷绕部2c的形状没有特别限定,例如也可以是圆筒状、椭圆筒状、长圆筒状(跑道形状)等。绕组线2w、卷绕部2c的规格能够适当变更。

在该例中,线圈2(卷绕部2c)没有被模制树脂部4覆盖,在构成了电抗器1时,如图1所示,成为线圈2的外周面露出的形态。因此,容易从线圈2向外部散热,能够提高线圈2的散热性。

此外,线圈2也可以是利用具有电绝缘性的树脂模制而成的模制线圈。在这种情况下,能够保护线圈2免受外部环境(粉尘、腐蚀等)影响,提高线圈2的机械强度、电绝缘性。例如,通过卷绕部2c的内周面被树脂覆盖,能够提高卷绕部2c与内侧芯部31之间的电绝缘。关于对线圈2进行模制的树脂,例如能够利用环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂等热固化性树脂、或者聚苯硫醚(pps)树脂、聚四氟乙烯(ptfe)树脂、液晶聚合物(lcp)、尼龙6或尼龙66这样的聚酰胺(pa)树脂、聚酰亚胺(pi)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)树脂等热塑性树脂。

或者,线圈2也可以是在形成卷绕部2c的相邻的圈之间具备熔接层且相邻的圈彼此被热熔接的热熔接线圈。在这种情况下,能够使相邻的圈彼此进一步紧贴。

(磁芯3)

如图2、图3及图5所示,磁芯3具有配置于卷绕部2c的内侧的两个内侧芯部31和配置于卷绕部2c的外侧的两个外侧芯部32。内侧芯部31是位于横排配置的卷绕部2c的内侧且供线圈2配置的部分。换句话说,两个内侧芯部31与卷绕部2c同样地横排(并排)配置。内侧芯部31也可以构成为其轴向的端部的一部分从卷绕部2c突出。外侧芯部32是位于卷绕部2c的外侧且实际上未配置线圈2(即从卷绕部2c突出(露出))的部分。外侧芯部32以将两个内侧芯部31的各端部彼此连接的方式设置。在该例中,以从两端夹持内侧芯部31的方式分别配置外侧芯部32,两个内侧芯部31的各端面与外侧芯部32的内端面32e分别对向并连接,由此构成了环状的磁芯3。在本实施方式中,如图3、图5所示,在外侧芯部32与内侧芯部31之间配置间隙板55。在磁芯3中,在向线圈2通电而进行了励磁时会有磁通流动,形成闭合磁路。

〈内侧芯部〉

内侧芯部31的形状是与卷绕部2c的内周面对应的形状。在该例中,内侧芯部31形成为四棱柱状(矩形柱状),从轴向观察时的内侧芯部31的端面形状是角部被进行了倒角的矩形状(也参照图4)。如图4所示,内侧芯部31的外周面具有四个平面(上表面、下表面及两个侧面)和四个角部。在此,将两个卷绕部2c的彼此对向的一侧设为内侧,将其相反侧设为外侧,将两个侧面中的、两个卷绕部2c的彼此对向的内侧的侧面设为内侧面,将位于其相反侧的外侧的侧面设为外侧面。另外,在该例中,如图2、图3及图5所示,内侧芯部31具有多个内芯片31m,通过将内芯片31m在长度方向上连结而构成。

内侧芯部31(内芯片31m)由含有软磁性材料的材料形成。内芯片31m例如由对铁或铁合金(fe-si合金、fe-si-al合金、fe-ni合金等)这样的软磁性粉末或进一步具有绝缘包覆物的包覆软磁性粉末等进行压缩成形而成的压粉成形体、或者包含软磁性粉末和树脂的复合材料的成形体等形成。关于复合材料的树脂,能够利用热固化性树脂、热塑性树脂、常温固化性树脂、低温固化性树脂等。作为热固化性树脂,例如可举出不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂等。作为热塑性树脂,例如可举出pps树脂、ptfe树脂、lcp、pa树脂、pi树脂、pbt树脂、abs树脂等。此外,也能够利用在不饱和聚酯中混合碳酸钙、玻璃纤维而成的bmc(bulkmoldingcompound:团状模塑料)、混炼(millable)型硅酮橡胶、混炼型聚氨酯橡胶等。在该例中,内芯片31m由压粉成形体形成。

〈外侧芯部〉

如图2、图3及图5所示,外侧芯部32由一个芯片构成。外侧芯部32与内芯片31m同样地由含有软磁性材料的材料形成,能够利用上述的压粉成形体、复合材料等。在该例中,外侧芯部32由压粉成形体形成。

外侧芯部32的形状没有特别的限定。在该例中,在构成了磁芯3时,外侧芯部32相对于内侧芯部31向下方向突出,外侧芯部32的下表面与线圈2(卷绕部2c)的下表面共面(参照图8)。外侧芯部32的上表面与内侧芯部31的上表面共面。

(绝缘夹设构件)

如图2、图3所示,绝缘夹设构件5是夹设在线圈2(卷绕部2c)与磁芯3(内侧芯部31及外侧芯部32)之间且确保线圈2与磁芯3之间的电绝缘的构件,具有内侧夹设构件51与端面夹设构件52。绝缘夹设构件5(内侧夹设构件51及端面夹设构件52)由具有电绝缘性的树脂、例如环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂、pps树脂、ptfe树脂、lcp、pa树脂、pi树脂、pbt树脂、abs树脂等形成。在该例中,内侧夹设构件51及端面夹设构件52由pps树脂形成。

〈内侧夹设构件〉

如图3、图4所示,内侧夹设构件51夹设在卷绕部2c的内周面与内侧芯部31的外周面之间,确保卷绕部2c与内侧芯部31之间的电绝缘。另外,如图4所示,内侧夹设构件51在卷绕部2c的内周面与内侧芯部31的外周面之间形成多个(在该例中为四个)树脂流路45,该树脂流路45成为形成内侧树脂部41的树脂的流路。在该例中,内侧夹设构件51具有夹设在内芯片31m之间的矩形状的板部510(参照图3、图5)和形成于板部510的角部且沿着相邻的两个内芯片31m的角部在长度方向上延伸的突片511(参照图2~图4)。另外,在该例中,在板部510的外缘部形成有包围相邻的两个内芯片31m的端面的周缘部的框部512(参照图3、图5)。板部510保持内芯片31m之间的间隔,在内芯片31m之间形成间隙。突片511保持内芯片31m的角部,并且夹设在卷绕部2c的内周面与内芯片31m的外周面之间而在卷绕部2c内将内芯片31m(内侧芯部31)定位。如图4所示,通过突片511而在卷绕部2c的内周面与内侧芯部31的外周面之间形成间隙,在内侧芯部31的四个面(上表面、下表面及两个侧面)分别形成树脂流路45。在此,将四个树脂流路45中的位于内侧芯部31的上表面侧的流路设为树脂流路45u,将位于外侧面侧的流路设为树脂流路45o,将位于下表面侧的流路设为树脂流路45d,将位于内侧面侧的流路设为树脂流路45i。各树脂流路45成为形成内侧树脂部41的树脂的流路,通过向各个树脂流路45填充树脂来形成内侧树脂部41。另外,如图2、图3所示,相邻的内侧夹设构件51的突片511彼此对接而连结。

〈端面夹设构件〉

如图3、图5所示,端面夹设构件52夹设在卷绕部2c的端面与外侧芯部32的内端面32e之间,确保卷绕部2c与外侧芯部32之间的电绝缘。端面夹设构件52是分别配置在卷绕部2c的两端且如图3、图6及图7所示那样形成有供内侧芯部31插入的两个贯通孔520的矩形状的框状体。在该例中,如图6、图8所示,在与内侧芯部31(内芯片31m)的端面的外侧面侧的角部抵接的位置形成有从贯通孔520的角部朝内侧伸出的突出部523。另外,在贯通孔520的内周面的上表面侧、外侧面侧、下表面侧及内侧面侧分别形成有向外侧凹陷的凹部522u、522o、522d、522i,如图7所示,在贯通孔520的内周面与内侧芯部31的外周面之间形成间隙。凹部522u、522o、522d、522i分别设置在与上述的树脂流路45u、45o、45d、45i(参照图4)的端部对应的位置。

并且,在组合体10的状态下从外侧芯部32侧沿线圈2(卷绕部2c)的轴向观察的情况下,如图8所示,贯通孔520的上表面侧及外侧面侧的凹部522u、522o未被外侧芯部32覆盖而露出,由此形成两个树脂填充孔524u、524o。树脂填充孔524u、524o分别形成于在线圈2(卷绕部2c)的轴向上相对于树脂流路45u、45o连续的位置,树脂流路45u、45o通过树脂填充孔524u、524o而向外侧芯部32侧开口。在图8中,在树脂填充孔524u、524o的纸面里侧开口存在有树脂流路45u、45o。因此,能够经由树脂填充孔524u、524o将形成内侧树脂部41(参照图4、图5)的树脂向卷绕部2c与内侧芯部31之间填充。另一方面,如图8所示,贯通孔520的下表面侧及内侧面侧的凹部522d、522i被外侧芯部32覆盖而堵塞,因此树脂流路45d、45i被外侧芯部32覆盖,不向外侧芯部32侧开口。

如图3、图6所示,在端面夹设构件52的外侧芯部32侧(正面侧)形成有供外侧芯部32的内端面32e侧嵌合的凹状的嵌合部525,通过嵌合部525来将外侧芯部32相对于端面夹设构件52定位。如图3、图7所示,在端面夹设构件52的内侧芯部31侧(背面侧)形成有沿着位于内侧芯部31的端部的内芯片31m的角部在长度方向上延伸的突片521。突片521保持位于内侧芯部31的端部的内芯片31m的角部,并且夹设在卷绕部2c的内周面与内芯片31m的外周面之间而在卷绕部2c内将内芯片31m(内侧芯部31)定位。通过突片521来将内侧芯部31相对于端面夹设构件52定位,其结果是,能够经由端面夹设构件52将内侧芯部31与外侧芯部32定位。另外,如图2所示,端面夹设构件52的突片521与内侧夹设构件51的突片511对接而连结。由此,沿着内侧芯部31的长度方向在全长范围内,如图4所示,各树脂流路45被突片511及突片521在周向上分割。

另外,在该例中,如图3、图7所示,在端面夹设构件52的内侧芯部31侧(背面侧)形成有收纳卷绕部2c的端部的槽状的收纳部526。收纳部526具有倾斜面的底面,以使卷绕部2c的端面整面进行面接触。

(间隙板)

如图3、图5所示,间隙板55夹设在外侧芯部32与内侧芯部31之间,保持外侧芯部32与内侧芯部31的间隔。如图3、图6及图7所示,间隙板55分别安装于端面夹设构件52的左右的贯通孔520内。间隙板55与端面夹设构件52是分体的。在该例中,间隙板55安装于贯通孔520的外侧面侧,间隙板55的形状为五边形状(本垒形状)。另外,如图8所示,间隙板55形成为不堵塞各树脂流路45的端部,形成为在配置间隙板55的外侧芯部32与内侧芯部31之间能够确保树脂的流路。各树脂流路45的端部在外侧芯部32与内侧芯部31之间的空间开口。

在该例中,具有使端面夹设构件52与间隙板55卡合的卡合构造。具体来说,如图7所示,在形成于贯通孔520的外侧面侧的角部的突出部523(参照图6)设有卡合凹部527,在间隙板55的两端部设有向卡合凹部527嵌入的卡合凸部551,由卡合凹部527和卡合凸部551构成了卡合构造。通过将卡合凸部551向卡合凹部527嵌入,端面夹设构件52与间隙板55彼此卡合,能够相对于端面夹设构件52组装并支撑间隙板55。因此,容易将间隙板55配置于规定的位置,并且能够在向端面夹设构件52组装有间隙板55的状态下进行作业,因此容易进行组合体10的组装作业。

在图8所示的间隙板55的情况下,形成为不将与树脂填充孔524u连续的树脂流路45u和被外侧芯部32覆盖的其他树脂流路45d、45i之间截断。具体来说,间隙板55形成为,在外侧芯部32与内侧芯部31之间形成未夹设间隙板55的空间,该空间成为将树脂流路45u与树脂流路45d、45i之间连通的树脂的流路。因此,能够将从树脂填充孔524u填充的树脂穿过外侧芯部32与内侧芯部31之间的空间而向树脂流路45d、45i填充(图8中,粗线箭头示出树脂的流路)。向未假设间隙板55的空间也填充树脂。

说明这种情况下的从树脂填充孔524u、525o向卷绕部2c内填充了树脂时的树脂相对于各树脂流路45的流动。对于与树脂填充孔524u、524o连续的树脂流路45u、45o,穿过树脂填充孔524u、524o直接填充树脂。另一方面,对于被外侧芯部32覆盖的其他树脂流路45d、45i,从树脂填充孔524u填充的树脂进入外侧芯部32与内侧芯部31之间的空间,穿过该空间而间接地填充。在该例中,在贯通孔520的外侧面侧安装有间隙板55,设于间隙板55的两端部的卡合凸部551与卡合凹部527卡合,由此树脂流路45o与树脂流路45d、45i之间被截断。因此,从树脂填充孔524o填充的树脂不会绕入其他树脂流路45d、45i,而是仅向树脂流路45o填充。

另外,在该例中,如图3、图5及图6所示,间隙板55具有将外侧芯部32定位的定位部552。定位部552形成为从间隙板55向外侧芯部32侧突出而与外侧芯部32的外侧相接。由此,能够相对于供间隙板55安装的端面夹设构件52容易地将外侧芯部32定位。在该例中,在左右的间隙板55设置有定位部552,外侧芯部32的左右两侧与定位部552相接而被定位。

关于间隙板55的大小(面积)只要能够在外侧芯部32与内侧芯部31之间确保树脂的流路即可,没有特别的限定。间隙板55的面积小于内侧芯部31的面积,例如可举出设为内侧芯部31的端面的面积的30%以上且90%以下。通过使间隙板55的面积为内侧芯部31的端面的面积的30%以上,容易将外侧芯部32与内侧芯部31的间隔在整体上保持为恒定。另外,在间隙板55的面积为内侧芯部31的端面的面积的30%以上的情况下,容易抑制在外侧芯部32与内侧芯部31之间被树脂模制时的压力按压所引起的间隙板55的变形,容易维持外侧芯部32与内侧芯部31的间隔。另一方面,通过使间隙板55的面积为内侧芯部31的端面的面积的90%以下,能够在外侧芯部32与内侧芯部31之间充分确保树脂的流路。更优选的间隙板55的面积为内侧芯部31的端面的面积的50%以上且85%以下。间隙板55的厚度被适当决定为可获得规定的电感即可,例如为1mm以上且3mm以下。

间隙板55的形状只要能够在外侧芯部32与内侧芯部31之间确保树脂的流路即可,没有特别的限定,例如可以选择三角形状、矩形状或梯形状等四边形状等适当形状。

间隙板55由具有电绝缘性且相对磁导率比构成磁芯3的芯片小的材料形成,例如由树脂、氧化铝等陶瓷等形成。作为树脂,例如可举出环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂、pps树脂、ptfe树脂、lcp、pa树脂、pi树脂、pbt树脂、abs树脂等树脂、或者向这些树脂复合纤维而成的纤维增加树脂(frp)等。树脂的间隙板55容易制造,且制造成本低。另外,在间隙板55由与端面夹设构件52相同的树脂形成的情况下,能够使间隙板55与端面夹设构件52的热膨胀率一致,能够抑制由温度变化引起的损伤。陶瓷的间隙板55与树脂相比强度高,难以变形。在该例中,间隙板55由pps树脂形成。

(模制树脂部)

如图4、图5所示,模制树脂部4一体覆盖磁芯3(内侧芯部31及外侧芯部32),具有内侧树脂部41和外侧树脂部42。模制树脂部4由具有电绝缘性的树脂、例如环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂、pps树脂、ptfe树脂、lcp、pa树脂、pi树脂、pbt树脂、abs树脂等形成。在该例中,内侧树脂部41及外侧树脂部42由pps树脂形成。

〈内侧树脂部〉

如图4所示,内侧树脂部41通过向形成在卷绕部2c的内周面与内侧芯部31的外周面之间的各树脂流路45填充树脂而形成,紧贴于卷绕部2c的内周面及内侧芯部31的外周面。

〈外侧树脂部〉

如图1、图2及图5所示,外侧树脂部42形成为覆盖外侧芯部32的至少一部分。在该例中,以覆盖在构成了组合体10时向外部露出的外侧芯部32整体的方式形成有外侧树脂部42。具体来说,除了外侧芯部32的与端面夹设构件52相接的内端面32e之外的外侧芯部32的外周面、上表面及下表面被外侧树脂部42覆盖,外侧芯部32的表面不向外部露出。

模制树脂部4例如通过注射成形来形成。在本实施方式中,通过形成于端面夹设构件52的树脂填充孔524u、524而一体形成外侧树脂部42及内侧树脂部41。通过该模制树脂部4,内侧芯部31及外侧芯部32一体化,并且构成组合体10的线圈2、磁芯3及绝缘夹设构件5一体化。另外,向外侧芯部32与内侧芯部31之间的空间也填充树脂。

<电抗器的制造方法>

说明电抗器1的制造方法的一个例子。电抗器的制造方法大体上具备组合体组装工序与树脂模制工序。

(组合体组装工序)

在组合体组装工序中,组装线圈2、磁芯3及绝缘夹设构件5的组合体10(参照图3)。

在内芯片31m之间配置内侧夹设构件51而制作内侧芯部31,将内侧芯部31向线圈2的两个卷绕部2c分别插入而准备线圈2与内侧芯部31的组合物。另外,将间隙板55的卡合凸部551向设于端面夹设构件52的卡合凹部527(参照图7)嵌入,相对于端面夹设构件52组装间隙板55。然后,在卷绕部2c的两端分别配置端面夹设构件52,以从两端夹持内侧芯部31的方式分别配置外侧芯部32。由此,构成在外侧芯部32与内侧芯部31之间配置有间隙板55的环状的磁芯3(参照图2)。如以上那样,组装具备线圈2、磁芯3及绝缘夹设构件5(包括间隙板55)的组合体10。

(树脂模制工序)

在树脂模制工序中,利用树脂覆盖外侧芯部32,并且向卷绕部2c的内周面与内侧芯部31之间填充树脂而一体成形外侧树脂部42及内侧树脂部41(参照图4、图5)。

将组合体10配置在模具内,从组合体10的外侧芯部32侧向模具内注入树脂而进行树脂模制。例如,可举出从外侧芯部32的与配置线圈2及内侧芯部31的一侧相反的一侧注射树脂。在该例中,相对于模具不固定外侧芯部32及端面夹设构件52。然后,利用树脂覆盖外侧芯部32,经由端面夹设构件52的树脂填充孔524u、524o(参照图8)向卷绕部2c与内侧芯部31之间填充树脂。由此,向形成在卷绕部2c的内周面与内侧芯部31的外周面之间的各树脂流路45填充树脂。如上所述,对于在线圈2的轴向上与树脂填充孔524u、524o连续的树脂流路45u、45o,通过树脂填充孔524u、524o来填充树脂。另外,在本实施方式中,如图8所示,间隙板55形成为能够在外侧芯部32与内侧芯部31之间确保树脂的流路。因此,从树脂填充孔524u填充的树脂通过形成于外侧芯部32与内侧芯部31之间的空间(树脂的流路),也向树脂流路45d、45i填充树脂。此时,也会向外侧芯部32与内侧芯部31之间的一部分填充树脂。

之后,通过使树脂固化来一体成形外侧树脂部42及内侧树脂部41。由此,由内侧树脂部41和外侧树脂部42构成模制树脂部4,将内侧芯部31及外侧芯部32一体化,并且将线圈2、磁芯3及绝缘夹设构件5(包括间隙板55)一体化。

关于树脂的填充,可以从一方的外侧芯部32侧朝向另一方的外侧芯部32侧在卷绕部2c与内侧芯部31之间填充树脂,也可以从双方的外侧芯部32侧向卷绕部2c与内侧芯部31之间填充树脂。

在上述制造方法中,由于在外侧芯部32与内侧芯部31之间夹设有间隙板55,因此即便外侧芯部32被树脂模制时的压力向内侧芯部31侧按压,也能够维持外侧芯部32与内侧芯部31的间隔。另外,在上述制造方法中,有时,端面夹设构件52也被树脂模制时的压力向线圈2侧按压而导致端面夹设构件52与间隙板55的卡合松脱。即便在树脂模制时端面夹设构件52与间隙板55的卡合松脱,由于端面夹设构件52与间隙板55通过树脂而被一体地模制,因此在功能上不会产生任何问题。

{作用效果}

实施方式1的电抗器1起到下述的作用效果。

通过具备间隙板55,能够在树脂模制时适当维持外侧芯部32与内侧芯部31的间隔,因此能够确保规定的电感。

由于间隙板55形成为不将与树脂填充孔524u连续的树脂流路45u和被外侧芯部32覆盖的其他树脂流路45d、45i之间截断,所以能够在外侧芯部32与内侧芯部31之间确保树脂的流路。因此,能够将从树脂填充孔524u填充的树脂通过形成在外侧芯部32与内侧芯部31之间的空间(树脂的流路)而对树脂流路45d、45i填充树脂。因此,能够向各树脂流路45分别填充树脂而形成内侧树脂部41。

通过具有使端面夹设构件52与间隙板55卡合的卡合构造(卡合凹部527、卡合凸部551),能够相对于端面夹设构件52组装间隙板55。因此,在组装组合体10时,能够抑制间隙板55从端面夹设构件52脱落,作业性优异。另外,在间隙板55具有定位部552的情况下,能够相对于端面夹设构件52容易地将外侧芯部32定位。

〈用途〉

实施方式1的电抗器1例如能够适当应用于在混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等车辆上搭载的车载用转换器(有代表性的为dc-dc转换器)、空调器的转换器等各种转换器以及电力转换装置的构成元件。

[变形例1]

在上述的实施方式1中,如图6~图8所示,说明了间隙板55安装于端面夹设构件52的贯通孔520的外侧面侧的形态。不限于此,例如也可以设为间隙板55安装于贯通孔520的上表面侧的形态。在这种情况下,只要将间隙板55形成为不将与树脂填充孔524o连续的树脂流路45o和被外侧芯部32覆盖的其他树脂流路45d、45i之间截断即可。由此,能够将从树脂填充孔524o填充的树脂通过外侧芯部32与内侧芯部31之间的空间而向树脂流路45d、45i填充。

[变形例2]

在上述的实施方式1中,如图7所示,说明了在间隙板55的两端部分别设置卡合凸部551且相对于端面夹设构件52对间隙板55进行两端支撑的形态。不限于此,例如,也可以使图7所示的间隙板55的卡合凸部为一个而将与端面夹设构件52卡合的卡合部位设为一处,相对于端面夹设构件52对间隙板55进行一端支撑。在这种情况下,由于树脂流路45o与树脂流路45d、45i之间不被截断,因此能够使从树脂填充孔524o填充的树脂绕入树脂流路45d、45i。因此,能够将从树脂填充孔524u、524o填充的树脂通过外侧芯部32与内侧芯部31之间的空间而向树脂流路45d、45i填充。

标号说明

1电抗器

10组合体

2线圈

2w绕组线

2c卷绕部

2j接合部

3磁芯

31内侧芯部

31m内芯片

32外侧芯部

32e内端面

4模制树脂部

41内侧树脂部

42外侧树脂部

45、45u、45o、45d、45i树脂流路

5绝缘夹设构件

51内侧夹设构件

510板部

511突片

512框部

52端面夹设构件

520贯通孔

521突片

522u、522o、522d、522i凹部

523突出部

524u、524o树脂填充孔

525嵌合部

526收纳部

527卡合凹部

55间隙板

551卡合凸部

552定位部

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