电抗器的制作方法

文档序号:25953337发布日期:2021-07-20 17:11阅读:338来源:国知局
电抗器的制作方法

本发明涉及在芯的内部收纳有线圈的状态下进行模制而得到的电抗器。



背景技术:

以往,公知有一种电抗器,该电抗器具有:线圈,其卷绕有截面为矩形状的扁线;以及一组芯,其收纳该线圈。如日本特开2017-107995号公报所公开的那样,该电抗器具有:线圈;磁性体的芯,其配置在该线圈的内周侧;以及外装部,其覆盖所述线圈和芯的外侧。

在制造上述电抗器的情况下,在将线圈载置在构成芯的一组分割部件之间而构成线圈组装体之后,以覆盖所述线圈组装体的方式使上下的模具嵌合在一起,并且通过将保持销贯穿插入到所述分割部件的贯穿孔而在轴向上对芯进行按压以进行定位。然后,通过将熔融的树脂材料注入到上下模具内并使其固化,得到线圈组装体被由树脂材料构成的外装部覆盖的电抗器。

但是,在制造上述电抗器时,由于构成芯的一组分割部件通过保持销仅在轴向上被固定,因此在所述分割部件的侧面被注入到模具内的树脂材料按压的情况下,所述分割部件会向与轴向垂直的水平方向移动,一个分割部件和另一个分割部件在该水平方向上会错开。

因此,为了抑制上述电抗器的制造过程中的分割部件的位置偏移,例如可考虑将沿轴向插入的保持销以跨越设置于上方的分割部件与设置于下方的分割部件的边界的方式配置于所述分割部件的侧面并与该侧面抵接。但是,在产生有分割部件的制造偏差而在保持销的前端与所述分割部件的侧面之形成间隙的情况下,熔融的树脂材料进入到该间隙而固化,从而使外装部的一部分产生毛刺。



技术实现要素:

本发明的一般目的在于,提供能够抑制在树脂模制部产生毛刺的电抗器。

本发明方式是电抗器,其具有:线圈;芯,其在内部收纳线圈并且被设置为分割自如;以及树脂模制部,其覆盖芯的至少侧面并进行固定,其中,

树脂模制部具有使芯的一部分向外部露出的露出部,露出部被设置成仅面对将该芯分割开的一个芯部和另一个芯部中的任意1个,一个芯部与另一个芯部之间的边界部被树脂模制部覆盖。

根据本发明,在内部收纳有线圈的芯被设置成分割自如,具有覆盖芯中的至少侧面并进行固定的树脂模制部,该树脂模制部具有使芯的一部分向外部露出的露出部。而且,该露出部仅面对被分割的一个芯部和另一个芯部中的任意1个,一个芯部与另个芯部之间的边界部被树脂模制部覆盖。

因此,即使在芯被分割后的一个或另一个芯部产生制造偏差而在芯部的侧面产生了阶梯的情况下,在由熔融的树脂材料成型出树脂模制部时,通过使与侧面抵接而进行按压的模部件仅与芯部的任意1个抵接,使得不会在模部件与芯部之间产生间隙。

其结果是,通过在芯上以跨过一个芯部与另一个芯部的边界部的方式设置树脂模制部,可恰当地抑制树脂材料进入到在芯部的侧面与模部件之间产生的间隙而形成毛刺的情况。

上述目的、特征和优点可通过参照添加的附图而描述的以下的实施方式的说明而容易地理解。

附图说明

图1是本发明的实施方式的电抗器的外观立体图。

图2是在图1的电抗器中由芯、线圈以及卷筒构成的线圈组装体的外观立体图。

图3是图2所示的线圈组装体的分解立体图。

图4是图1所示的电抗器的整体平面图。

图5a是沿着图4的va-va线的剖视图,图5b是示出在图5a的基座芯部的外周面产生径向上的制造偏差的情况下的剖视图。

图6a是示出变形例的电抗器的局部省略剖视图,图6b是示出在构成图6a的电抗器的第1分割芯部产生制造偏差的情况下的局部省略剖视图。

具体实施方式

如图1~图4所示,该电抗器10包含:线圈12,其两端从外周侧引出并通过α卷绕方式被卷绕;卷筒14,其配置为包围该线圈12;芯16,其收纳所述线圈12和所述卷筒14;以及树脂模制部18,其覆盖所述芯16的外侧。而且,电抗器10例如以芯16中的盖芯部(芯部)54处于上方(箭头a1方向)、基座芯部(芯部)52处于下方(箭头a2方向)的方式被放置而使用。

线圈12例如使用被搪瓷等绝缘膜覆盖并具有导电性的扁导线,以其宽幅面朝向径向的方式按照上下方向2层通过α卷绕方式被卷绕在卷筒14的外周侧。

详细地说,如图3所示,线圈12形成有分别卷绕多次的上层20和下层22,作为所述上层20的端部的第1端部24和作为所述下层22的端部的第2端部26被朝向外侧引出。在线圈12的途中设置有连接上层20和下层22的部位。而且,线圈12中的上层20和下层22由相同的圈数形成,其最外周直径形成为大致相同。

而且,线圈12的作为沿着卷绕方向的一端的第1端部24从2层中的上层20的卷绕部位中最靠外周侧的最外周部位向径向外侧引出,作为另一端的第2端部26从2层中的下层22的卷绕部位中最靠外周侧的最外周部位向径向外侧引出,所述第1端部24和所述第2端部26被设置成大致平行(参照图4)。

卷筒14由树脂制材料形成,包含:第1保持件28,其覆盖线圈12的上方和下方;以及第2保持件30,其覆盖该线圈12的外周侧并且与该第1保持件28连接。

第1保持件28具有:圆筒部32,其截面为圆形状,并且沿轴向(箭头a1、a2方向)延伸;多个第1架桥部34,它们形成在该圆筒部32的上端并向径向外侧延伸;圆环状的第1圆环部36,其将该第1架桥部34的外缘部彼此连接起来;多个第2架桥部38,它们形成在所述圆筒部32的下端并向径向外侧延伸;以及圆环状的第2圆环部40,其将该第2架桥部38的外缘部彼此连接起来。

圆筒部32通过相同直径形成,在其外周侧卷绕有线圈12,并且第1和第2架桥部34、38形成为沿着所述圆筒部32的周向彼此隔开相等间隔。而且,第1和第2架桥部34、38、第1和第2圆环部36、40在圆筒部32的轴向(箭头a1、a2方向)上隔开规定的间隔并分别平行地形成。换言之,第1保持件28形成为从圆筒部32的上端和下端向径向外侧呈凸缘状突出。

在第1圆环部36上形成有沿着其周向彼此隔开相等间隔的多个卡合孔42,该卡合孔42形成在处于第1架桥部34的径向外侧的位置,分别贯通卷筒14的轴向(箭头a1、a2方向)。

并且,在第1圆环部36上,在相邻的2个第1架桥部34之间的位置形成有向径向外侧突出的盖部44。盖部44例如形成为截面为大致矩形状,相对于第1圆环部36的外周向径向外侧突出规定的长度,并且与该外周平滑地连接。

第2保持件30具有形成为圆环状的外周壁46和相对于该外周壁46向径向外侧突出的引导部48,所述外周壁46的截面以与第1保持件28的第1圆环部36大致相同的直径形成为圆形,并且沿着上下方向(箭头a1、a2方向)以规定的高度延伸。并且,在外周壁46的上端形成有进一步向上方(箭头a1方向)突出的多个爪部50,该爪部50以随着从上端趋向于下方而向径向外侧逐渐突出的方式形成为截面呈三角形状,并且设置成沿着外周壁46的周向彼此隔开相等间隔。

而且,在线圈12卷绕于第1保持件28的圆筒部32的状态下,使第2保持件30的外周壁46的上端与第1圆环部36抵接,将多个爪部50分别向所述第1圆环部36的卡合孔42插入。由此,第1保持件28和第2保持件30将线圈12夹在它们之间,在沿周向彼此被定位的状态下沿轴向(箭头a1、a2方向)被连结。

并且,第2保持件30的引导部48形成为,向第1保持件28侧(箭头a1方向)开口的截面呈u字状,并且该引导部48的上部被所述第1保持件28的盖部44覆盖,由此,成为朝向径向外侧开口的截面为矩形状的空间。而且,卷绕在第1保持件28的圆筒部32上的线圈12的第1和第2端部24、26经由引导部48和盖部44的内部而向外部(径向外侧)被取出。

如图1~图3所示,芯16例如由磁性材料形成为能够在上下(箭头a1、a2方向)方向上分割的圆筒状,包含:基座芯部52,其设置于下部;盖芯部54,其设置为覆盖该基座芯部52的上部;以及圆柱状的芯轴部56,其形成于所述基座芯部52的中心,在该芯轴部56的外周侧具有供卷绕有线圈12的卷筒14贯穿插入并对其进行收纳的收纳空间58。

并且,在构成芯16的基座芯部52和盖芯部54上形成有从收纳空间58朝向外侧延伸的引出槽60,该引出槽60中供卷筒14的引导部48和盖部44贯穿出入,并且供线圈12的第1和第2端部24、26分别通过该引导部48向外部引出。

而且,在卷绕有线圈12的卷筒14被基座芯部52的芯轴部56贯穿插入的状态下,通过利用盖芯部54覆盖所述基座芯部52的上部而构成图2所示的线圈组装体s,并且所述基座芯部52的上端和所述盖芯部54的下端面接触并相接而成为边界部62。该边界部62沿与上下方向(箭头a1、a2方向)大致垂直的方向(箭头b方向)延伸。

树脂模制部18例如由树脂制材料构成,通过注射成型以覆盖线圈组装体s的外侧的方式形成,包含:模制主体64,其覆盖芯16的外周侧;以及安装部66,其从该模制主体64的下端外周面向径向外侧突出。

模制主体64以相对于芯16的外周面(侧面)在径向外侧成为一定厚度的方式形成为圆筒状,并且形成为卷筒14的引导部48和盖部44在外部露出,并且该模制主体64的上端以覆盖盖芯部54的上端的一部分的方式向径向内侧延伸。即,模制主体64以面对芯16的外周面的方式形成。

并且,在模制主体64上形成有沿径向贯通的多个开口部(露出部)68,该开口部68例如沿着所述模制主体64的周向形成为长条的截面长方形形状,并且在比芯16的边界部62靠上方(箭头a1方向)的位置开口。即,该开口部68以面对处于边界部62的上方的盖芯部54的外周面54a的一部分的方式开口,所述外周面54a经由所述开口部68向外部露出。

换言之,不会因上述开口部68使处于边界部62的下方的基座芯部52向外部露出。这里,如图4所示,对在模制主体64的周向上具有彼此隔开的3个开口部68的情况进行说明。

安装部66例如形成为凸缘状,以在模制主体64的周向上彼此隔开相等间隔的方式设置有4处,在安装部66的中央形成有供未图示的固定螺栓贯穿插入的螺栓孔70。而且,在安装部66与用于固定电抗器10的未图示的安装面抵接的状态下,使未图示的固定螺栓贯穿插入到螺栓孔70中而与该安装面拧合,由此,包含所述安装部66在内的电抗器10被固定在规定位置。

本发明的实施方式的电抗器10基本上如以上那样构成,接下来,说明对构成所述电抗器10的线圈组装体s进行模制而形成树脂模制部18的情况进行说明。

首先,如图5a所示,将构成电抗器10的线圈组装体s收纳在下模72与上模74之间,并且,成为构成芯16的基座芯部52与所述下模72的底壁抵接,盖芯部54与上模74的内壁抵接的状态。

并且,使3个可动模76从径向外侧(箭头c方向)向盖芯部54接近,与盖芯部54侧(箭头a1方向)的外周面54a的比基座芯部52与盖芯部54的边界部62高出规定高度的位置抵接。换言之,可动模76不与基座芯部52的外周面52a抵接,而是与从两者的边界部62向上方(箭头a1方向)离开的位置抵接。

由此,线圈组装体s被上模74、下模72以及可动模76覆盖,该线圈组装体s与所述上模74和下模72之间的空间、以及可动模76与所述线圈组装体s之间的空间成为被供给树脂材料的空腔。

然后,熔融的树脂材料通过未图示的供给口而被填充到上模74和下模72的内部,由此,线圈组装体s的外周侧被导入到空腔内的树脂材料覆盖,并且线圈12和卷筒14被经由引出槽60向芯16的收纳空间58内流入的树脂材料覆盖。详细地说,在构成芯16的基座芯部52和盖芯部54的外周侧除了与3个可动模76抵接的部位和面对引出槽60的部位之外,其他部位都被树脂材料覆盖,所述盖芯部54的上部仅外缘部附近被呈环状地覆盖,成为模制主体64。

最后,在线圈组装体s的外侧的一部分和芯16的收纳空间58被树脂材料充满之后,通过使其冷却规定的时间而使该树脂材料硬化,从而成为所述线圈组装体s被所述树脂材料覆盖的树脂模制部18。其结果是,构成如下的电抗器10:线圈12及卷筒14在芯16的收纳空间58中被固定在规定的位置,并且如图1和图4所示,以面对盖芯部54的外周面54a的方式形成有多个开口部68,该外周面54a的一部分向外部露出。

并且,如图1和图5a所示,构成芯16的基座芯部52与盖芯部54的边界部62被覆盖所述芯16的外周侧的模制主体64覆盖,并且所述边界部62不会向外部露出。

另外,在上述电抗器10中,采用了在面对构成芯16的盖芯部54的位置具有开口部68的结构,但并不限于此,也可以采用如下结构:在比边界部62靠下方的基座芯部52侧具有所述开口部68。即,只要是如下结构即可:仅在构成芯16的基座芯部52和盖芯部54中的任意一方设置有开口部68,并且两者之间的边界部62被模制主体64覆盖即可。

接着,如图5b所示,对在上述电抗器10的制造工序中,在构成芯16的基座芯部52产生制造偏差,所述基座芯部52的外周面52a相对于所述盖芯部54的外周面54a向径向内侧偏移了规定距离l的情况进行说明。

首先,在上模74和下模72的内部收纳有线圈组装体s的状态下,使可动模76成为与盖芯部54的外周面54a分别抵接的状态。然后,通过向上模74和下模72的内部的空腔填充熔融的树脂材料,所述树脂材料以覆盖盖芯部54与基座芯部52之间产生的阶梯78的方式在芯16的外周侧充满。

然后,在线圈组装体s的外周侧和芯16的收纳空间58被树脂材料填满之后,通过使其冷却规定的时间而使该树脂材料硬化,从而成为树脂模制部18。其结果是,构成如下的电抗器10:线圈12和卷筒14相对于芯16被固定在规定的位置,并且以面对盖芯部54的外周面54a的方式形成多个开口部68,该盖芯部54的外周面54a向外部露出。

并且,构成芯16的基座芯部52和盖芯部54的边界部62被覆盖所述芯16的外周侧的模制主体64覆盖,并且所述边界部62不会向外部露出。因此,相对于边界部62而形成在下方且朝向径向的阶梯78被模制主体64恰当地覆盖,具有朝向径向内侧的尺寸偏差的基座芯部52的外周面52a与可动模76之间不会产生间隙,能够抑制在注射成型时树脂材料进入到该间隙而形成毛刺的情况。

如以上那样,在本实施方式中,构成电抗器10的树脂模制部18形成为覆盖在轴向(箭头a1、a2方向)上自如分割的芯16的外部,并且形成为在通过用树脂材料覆盖在芯16的收纳空间58内收纳有线圈12和卷筒14的线圈组装体s而成型出树脂模制部18时,在所述树脂模制部18的外周面开口的开口部68相对于构成所述芯16的基座芯部52与盖芯部54的边界部62处于上方(箭头a1方向)。

因此,即使在构成芯16的基座芯部52或盖芯部54上产生朝向径向的制造偏差从而在该基座芯部52的外周面52a与所述盖芯部54的外周面54a之间形成有径向的阶梯78的情况下,在注射成型时,可动模76也不会与外周面52a、54a这两者都接触,而是仅与所述盖芯部54的外周面54a接触而形成开口部68,因此不会在相对于所述盖芯部54的外周面54a而凹陷的所述基座芯部52的外周面52a与所述可动模76的前端之间产生间隙。

其结果是,即使在构成芯16的基座芯部52和盖芯部54上产生朝向径向的制造偏差的情况下,该边界部62也不会经由树脂模制部18的开口部68向外部露出,而是被模制主体64恰当地覆盖,由此抑制了因在所述芯16的外周面52a、54a与可动模76之间产生的间隙而引起的树脂模制部18的毛刺的产生。

并且,对构成电抗器10的芯16由可沿上下方向(箭头a1、a2方向)分割的基座芯部52和盖芯部54构成的情况进行了说明,但并不限于此,例如,如图6a和图6b所示的电抗器100的芯102那样,也可以由在与轴向垂直的水平方向(箭头b方向)上能够一分为二的截面呈半圆状的第1分割芯部104和第2分割芯部106构成。

在从图6a所示的芯102的轴向观察时,在该电抗器100中,构成了截面为半圆状的第1和第2分割芯部104、106能够经由边界部108互相抵接、并且在与轴向大致垂直的径向上自如分割的截面为圆形状的芯102。而且,芯102的外周侧被构成树脂模制部110的模制主体112覆盖,并且开口部114在面对第1分割芯部104的外周面的位置处开口。该开口部114以在不面对第1分割芯部104与第2分割芯部106的边界部108的位置处沿径向贯通的方式开口。

然后,设置成用未图示的模具覆盖芯102的外周侧并且可动模76与第1分割芯部104的外周面抵接的状态,向覆盖芯102的外周侧的模具内填充熔融的树脂材料。由此,以覆盖芯102的外周侧的方式形成构成树脂模制部110的模制主体112,并且该模制主体112的一部分开口而成的开口部114形成为面对所述第1分割芯部104的外周面,由此,芯102的外侧成为通过树脂模制部110而被模制的状态。

接着,如图6b所示,例如在由于芯102的制造偏差而导致第1分割芯部104相对于第2分割芯部106以边界部108为界稍微偏移的情况下,通过利用填充在未图示的模具内的树脂材料覆盖第1和第2分割芯部104、106的外周侧,在所述第1分割芯部104的边界部侧端部104a与所述第2分割芯部106的边界部侧端部106a之间产生的阶梯116被所述树脂材料覆盖。

其结果是,在第1分割芯部104与第2分割芯部106的边界部108形成的阶梯116被树脂模制部110的模制主体112恰当地覆盖,在第2分割芯部106的外周面与可动模76之间不会产生间隙,因此,在树脂模制部110中,可恰当地抑制因树脂材料进入到所述间隙而引起的毛刺的产生。

另外,本发明的电抗器不限于上述实施方式,当然能够在不脱离本发明的主旨的情况下采用各种结构。

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