电抗器及其制造方法与流程

本说明书所公开的技术涉及在铁芯上卷绕有绕线的电抗器及其制造方法。特别地，涉及在环状的铁芯(环状铁芯)的内侧配置有柱状的铁芯(柱状铁芯)并在该柱状铁芯上卷绕有绕线的电抗器。

背景技术：

在日本特开2009-141111号公报(专利文献1)中公开了一种电抗器，所述电抗器在环状的铁芯(环状铁芯)的内侧配置有柱状的铁芯(柱状铁芯)。绕线被卷绕于柱状铁芯。柱状铁芯的各端部与环状铁芯的内侧面相对。在环状铁芯的内侧面的两个部位设置有凹部，柱状铁芯的各端部嵌合于各个凹部。另外，在对比文件1中，环状铁芯和柱状铁芯分别被记为“o型铁芯”和“i型铁芯”。

技术实现要素：

在专利文献1的电抗器中，在环状铁芯的内侧面设置有凹部，环状铁芯的形状复杂。因此，环状铁芯的成本提高。本说明书提供一种降低具有环状铁芯和柱状铁芯的电抗器的成本的技术。

本说明书所公开的电抗器配备有环状的铁芯(环状铁芯)、树脂盖和卷绕有绕线的柱状铁芯。树脂盖以在环状铁芯的中心留有空腔的方式覆盖环状铁芯。换言之，树脂盖也具有环形形状，在其中心确保留有空腔。柱状铁芯以各端部与环状铁芯的内侧面相对的方式被固定于树脂盖。在本说明书所公开的电抗器中，在环状铁芯的内侧，将柱状铁芯固定于树脂盖。没有必要在环状铁芯的内侧面设置凹部，能够获得低成本的电抗器。

也可以在树脂盖与绕线之间的间隙中填充浇注材料。本说明书还提供适合于这样的电抗器的制造方法。该制造方法包括组装工序和填充工序。在组装工序中，将卷绕了绕线的柱状铁芯固定于覆盖环状铁芯的树脂盖。在填充工序，在树脂盖与绕线之间的间隙中填充浇注材料。

本发明公开的技术的详细内容和进一步的改进通过下面的“具体实施方式”来说明。

附图说明

图1是实施例的电抗器的立体图。

图2是实施例的电抗器的立体图(用假想线来描绘绕线)。

图3是沿着图1的iii-iii线的电抗器的剖视图。

图4是沿着图1的iv-iv线的电抗器的剖视图。

图5是环状铁芯的立体图。

图6是树脂盖的立体图。

图7是用于说明电抗器的制造方法的图。

具体实施方式

参照附图说明实施例的电抗器2。在图1中表示电抗器2的立体图。电抗器2配备有环状铁芯3、覆盖环状铁芯3的树脂盖10、卷绕有绕线5的柱状铁芯4、以及冷却器20。卷绕的绕线5构成线圈6。绕线5为扁平线。线圈6是将扁平的绕线5按照扁立绕法卷绕而成的。在图1(以及之后的附图)中，线圈6的引出线(绕线5的两端)在图示中被省略。为了有助于理解，在图2中示出用假想线描绘出绕线5(线圈6)的电抗器2。图中坐标系的x方向相当于柱状铁芯4的轴线方向。为了便于说明，将图中坐标系的+z方向定义为“上”。

环状铁芯3具有圆角的四角环形形状。环状铁芯3具有平坦的4个外侧面和平坦的4个的内侧面。树脂盖10以使环状铁芯3的中心成为空腔的方式覆盖环状铁芯3。换言之，树脂盖10也具有四角环形形状，在其中心确保为空腔。

在覆盖环形铁芯3的树脂盖10的内侧的空腔中配置卷绕有绕线5的柱状铁芯4。柱状铁芯4以各端部与环形铁芯3的内侧面相对的方式固定于树脂盖10。在树脂盖10的内侧面设有一对定位导向件12。各个定位导向件12为从树脂盖10的内侧面突出的突起。一对定位导向件12以彼此相对的方式设置于树脂盖10的内侧面的两个部位处。在一对定位导向件12之间嵌合有柱状铁芯4。一对定位导向件12之间的距离比柱状铁芯4的长度稍短。柱状铁芯4被压入到一对定位导向件12之间，并且被固定。

当电流在绕线5中流过时，在柱状铁芯4中产生磁场。磁场的磁通从柱状铁芯4的一端进入环状铁芯3。磁通通过环状铁芯3，从柱状铁芯4的另一端返回柱状铁芯4。在柱状铁芯4的端部与环状铁芯3的内侧面之间存在间隙。该间隙被树脂盖10的树脂充满。间隙是为了抑制磁饱和而设置的。也可以借助于定位导向件12的厚度(图中坐标系之中的x方向的厚度)来调整电抗器2的磁饱和特性。

在图3中表示沿着图1的iii-iii线的电抗器2的剖视图。如前面所述，柱状铁芯4被压入到一对定位导向件12之间，并且被固定。在各个定位导向件12，设置有与柱状铁芯4的侧面抵接的止动件15。柱状铁芯4的侧面为与轴线方向(图中的x方向)平行的面。止动件15为从定位导向件12突出的突起。柱状铁芯4通过侧面与止动件15抵接，使图中坐标系的z方向的位置定位。

在树脂盖10与绕线5之间的空间中填充有浇注材料9。浇注材料9初始为液态，是借助于紫外线、空气或热而固化的填充材料。用于电抗器2的浇注材料9例如为含有硅的填充材料。通过填充浇注材料9，柱状铁芯4的耐振动性提高，并且，柱状铁芯4和线圈6的热被良好地传递给冷却器20。

冷却器20经由设置于树脂盖10的固定部14被螺栓91固定。固定部14为设置于树脂盖10的外侧的突起。在固定部14设置有贯通孔，贯通插入于贯通孔中的螺栓91被固定于冷却器20。

在图4中，表示沿着图1的iv-iv线的电抗器2的剖视图。如图2和图4所示，在树脂盖10的内侧面，设置有对线圈6进行定位的一对突起13。一对突起13以彼此相对的方式设置于树脂盖10的内侧面。树脂盖10在内侧具有4个平坦面，在平行的2个平坦面的每一个上设置有定位导向件12。在平行的另外2个平坦面的每一个上设置有突起13。换言之，一对定位导向件12在线圈轴线方向(x方向)上并列地设置，一对突起13在与线圈轴线方向相交的方向(y方向)上并列地设置。绕线5卷绕成四角筒状，线圈6成四角筒形状。线圈6配置在树脂盖10的内侧，而使得线圈6的平行的一对侧面夹在一对突起13之间(参照图4)。在绕线5(线圈6)与柱状铁芯4之间的间隙中也填充有浇注材料9。浇注材料9在上下方向(图中的z方向)上被填充至柱状铁芯4的大约一半的高度。浇注材料9也可以被填充成完全充满线圈6与柱状铁芯4之间的间隙。

如图3、图4所示，环状铁芯3和线圈6的与冷却器20相对的面从树脂盖10露出，它们与冷却器20直接接触。通过直接接触，环状铁芯3和线圈6的热被冷却器20良好地吸收。

在冷却器20的下表面设置有多个翅片21。虽然图示省略了，但是，冷却器20的下表面面对制冷剂流路。环状铁芯3和线圈6(以及柱状铁芯4)的热通过翅片21被制冷剂效率良好地吸收。

在图5中表示环状铁芯3的立体图。环状铁芯3具有形成圆角的四角环形形状。在其表面上没有凸凹，具有简单的形状。由于形状简单，因此，可以低成本地获得环形铁芯3。

在图6中表示覆盖环形铁芯3的树脂盖10的立体图。树脂盖10与环形铁芯3相同，具有中央为空腔的四角环形形状。在树脂盖10的内侧面设置有一对定位导向件12和一对突起13。由于树脂盖10是通过注射成型工序制成的，因此，定位导向件12和突起13也通过注射成型工序与树脂盖10的本体同时被成型。从而，与在环形铁芯3上设置定位导向件或突起相比，可以廉价地获得配备有定位导向件12和突起13的树脂盖10。

下面对电抗器2的制造方法进行说明。在准备图6的树脂盖10之外，在柱状铁芯4上卷绕绕线5。接着，将卷绕有绕线5的柱状铁芯4固定于覆盖环状铁芯3的树脂盖10(固定工序，参照图7)。这时，柱状铁芯4被压入到一对定位导向件12之间，并且，线圈6(绕线5)被压入到一对突起13之间。于是，卷绕有绕线5的柱状铁芯4被固定于树脂盖10的环内侧。

在将柱状铁芯4固定于树脂盖10之后，在树脂盖10与线圈6(绕线5)之间的间隙、以及线圈6与柱状铁芯4之间填充浇注材料9(填充工序，参照图3、图4)。另外，利用螺栓91将冷却器20安装于树脂盖10(图7)。于是，完成电抗器2。

下面，说明在与实施例中说明的技术相关的注意点。环形铁芯3、树脂盖10形成具有圆角的四角环形形状。环形铁芯3和树脂盖10也可以形成为圆形或椭圆形。

作为固定柱状铁芯的结构的一个例子，也可以在树脂盖上设置与柱状铁芯的端部相接触的定位导向件。通过注射成型工序，将定位导向件与树脂盖的本体同时形成。带有定位导向件的树脂盖可以廉价地获得。定位导向件的一个例子为从树脂盖的环状内侧面突出的突起。

用于固定冷却器的固定部也可以设置于树脂盖。通过注射成型工序，固定部也可以与树脂盖本体同时成型。配备有定位导向件和固定部的树脂盖也可以廉价地获得。

以上，详细说明了本发明的具体实施例，但是，这些不过是示例性的，不对权利要求的保护范围构成限制。在权利要求书中记载的技术中包含有对上述示例性的具体例子的各种变形和改变。本说明书或附图中说明的技术特征可以单独地或者通过各种组合来发挥技术上的实用性，不被申请时的权利要求所记载的组合限制。另外，本说明书或附图中例示的技术是能够同时实现多个目的技术，是通过实现其中一个目的本身而具有技术上的实用性的技术。