线圈装置的制作方法

本发明涉及例如变压器等适当地使用的线圈装置。

背景技术：

1、作为用于较大的变压器等的线圈装置，例如开发了下述专利文献1 所示的线圈装置。在开发的该线圈装置中，卷绕了导线的线轴(绕线 架)收纳在壳体的内部，壳体的内部填充有灌封树脂等传热性优异的 树脂，提高散热性。

2、然而，近年来，要求变压器等线圈装置的高度低，另外，要求实 现线圈装置的小型化，同时提高散热特性。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2014-93405号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、本发明就是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够实 现低高度，并且实现装置的小型化，同时散热性优异的线圈装置。

3、用于解决问题的技术方案

4、为了实现上述目的，本发明的第一观点的线圈装置具有：具有供 导线卷绕的卷绕芯部的线轴；具有插入在所述卷绕芯部的轴孔中的中 脚部的芯；和收纳安装了所述磁性体芯的所述线轴的壳体，所述中脚 部具有：在用中间水平面将所述中脚部分割成上半部分和下半部分的 情况下，所述下半部分的横截面的面积(ca2)大于所述上半部分的 横截面的面积(ca1)的截面形状，其中，所述中间水平面是通过将 包含所述中脚部的上端的上水平面和包含所述中脚部的下端的下水平 面之间以最短距离连接的垂线的中点的水平面。

5、另外，本发明的第二观点的线圈装置具有：具有供导线卷绕的卷 绕芯部的线轴；具有插入在所述卷绕芯部的轴孔中的中脚部的芯；和 收纳安装了所述磁性体芯的所述线轴的壳体，所述中脚部具有：在用 中间水平面将所述中脚部分割成上半部分和下半部分的情况下，所述 下半部分的体积(v2)大于所述上半部分的体积(v1)的形状，其中， 所述中间水平面是通过将包含所述中脚部的上端的上水平面和包含所 述中脚部的下端的下水平面之间以最短距离连接的垂线的中点的水 平。

6、进一步，本发明的第三观点的线圈装置具有：具有供导线卷绕的 卷绕芯部的线轴；具有插入在所述卷绕芯部的轴孔中的中脚部的芯； 和收纳安装了所述磁性体芯的所述线轴的壳体，所述中脚部具有：在 用中间水平面将所述中脚部分割成上半部分和下半部分的情况下，所 述下半部分的外周面的面积(oa2)大于所述上半部分的外周面的面 积(oa1)的形状，其中，所述中间水平面是通过将包含所述中脚部 的上端的上水平面和包含所述中脚部的下端的下水平面之间以最短距 离连接的垂线的中点的水平面。

7、在本发明(第一～第三观点)的线圈装置中，所述线轴以导线的 卷绕轴线与壳体的底面大致平行的方式配置在所述壳体的内部。即， 本发明的线圈装置为卧式的线圈装置，与导线的卷绕轴线与壳体的底 面大致垂直的立式的线圈装置相比，能够容易地实现低高度化。

8、另外，通过在壳体的内部填充灌封树脂等散热性树脂等，能够使 来自导线或线轴(包含芯)的热经由散热性树脂释放到壳体的底面， 能够提高散热性。

9、而且，在本发明的线圈装置中，芯的中脚部的所述下半部分的横 截面的面积(ca2)大于上半部分的横截面的面积(ca1)。或者，芯 的中脚部的所述下半部分的体积(v2)大于上半部分的体积(v1)。 或者，芯的中脚部的所述下半部分的外周面的面积(oa2)大于上半 部分的外周面的面积(oa1)。

10、在本发明的线圈装置中，因为具有一种芯，该芯具备具有这种关 系的中脚部，所以与具备具有通常的中脚形状(上半部分和下半部分 相同)的芯的线圈装置相比，能够进一步实现低高度化及小型化，同 时实现散热性的提高。

11、在壳体的内部填充灌封树脂等散热性树脂来冷却安装于线轴的 芯、导线，但从低高度化的观点出发将壳体的高度限制为必要的最小 限度。因此，收纳于壳体的内部的散热性树脂的液面不得不低于包含 芯的中脚部的上端的上水平面。因此，包含芯的中脚部的上端的芯上 端的一部分与散热性树脂不接触。

12、在本发明的线圈装置中，因为具有上述的结构，所以能够使与散 热性树脂不接触的部分的芯的横截面积、体积和/或外周面的面积最小。 另外，能够使与散热性树脂接触的部分的芯的横截面积、体积和/或外 周面的面积最小。因此，在本发明的线圈装置中，与具备具有通常的 中脚形状(上半部分和下半部分相同)的芯的线圈装置相比，能够进 一步实现低高度化及小型化，同时实现散热性的提高。

13、也可以是，所述芯具有：连结所述中脚部的根端部的基部；和与 所述基部连结而配置在所述中脚部的两侧的外脚部。即，芯可以具有 所谓的e型芯，也可以为e型芯和e型芯的组合、或者e型芯和i型 芯的组合、或者其他形状的芯和芯的组合。总之，芯至少具有插入在 线轴的卷绕芯部的轴孔中的中脚部。

14、优选所述外脚部的上端和所述中脚部的上端具有实质上相同的高 度。通过采用这样的结构，磁通的平衡变好，特性得以提高。

15、优选所述中脚部的下端位于比所述外脚部的下端靠上方的位置。 因为导线隔着线轴的卷绕芯部绕中脚部卷绕，所以形成用于此的间隙。 另外，优选在位于所述中脚部的下方的所述基部形成有缺口。灌封树 脂等散热性树脂容易通过缺口在壳体的底部附近进入芯的轴向的中心 部，提高散热性。

16、优选各个所述外脚部具有：在用所述中间水平面将所述外脚部分 割成外脚上半部分和外脚下半部分的情况下，所述外脚下半部分的体 积(ov2)大于所述外脚上半部分的体积(ov1)的形状。与中脚部 同样，外脚部也能够通过使外脚下半部分的体积大于外脚上半部分的 体积而实现低高度化及小型化，同时实现散热性的提高。另外，磁通 的平衡也变好，特性得以提高。

17、也可以是，在所述壳体设置了以规定间隙覆盖所述壳体的上部开 口的一部分的罩部件。罩部件以规定间隙覆盖壳体的上部开口的一部 分，由此，在将线圈装置的端子与基板等连接时，能够有效防止来自 基板的突出部、基板本身等与芯的突起部、导线的引线部等接触而使 其破损。

18、优选罩部件覆盖收纳在所述壳体的内部的线轴上卷绕的导线的至 少一部分。更优选罩部件覆盖除导线的引线部外的导线的卷绕部整体。 通过由金属等构成罩部件，提高屏蔽来自导线的卷绕部(线圈部)的 漏磁通的效果。

19、所述罩部件可以与所述壳体一体地成形，也可以与壳体分开地成 型并通过嵌合等安装。通过与壳体一体地将金属板等折弯而使罩部件 成形，罩部件和壳体的制造变得容易。另外，壳体也可以具有从所述 壳体的上部开口的边缘朝向外侧突出的端子座支承部。

20、优选所述端子座支承部与所述壳体一体地成形。通过与壳体一体 地折弯金属板等而使端子座支承部成形，端子座支承部和壳体的制造 变得容易。

21、另外，罩部件还能够作为冷却机构发挥作用。通过使罩部件具有 散热器的功能或者使罩部件与其他冷却机构接触等，还能够使热量从 壳体内部的散热性树脂经罩部件释放到外部。

22、也可以构成为，所述壳体具有从所述壳体的上部开口的边缘朝向 外侧突出的端子座支承部。通过采用这样的结构，无需与端子座的面 积对应地增大壳体的设置面积，能够构成为卧式，同时减小壳体的设 置面积。

23、进一步，在所述端子座支承部之上也可以配置端子座，使壳体的 外壁延长而形成的端子座支承部也可以支承端子座。通过采用这样的 结构，能够提高端子座的强度及可靠性。特别是，在将线圈装置的端 子座上设置的端子与配置在线圈装置之上的基板连接时，端子座支承 部加强端子座的强度，因此，与基板的连接变得容易，并且可靠性得 以提高。

24、优选在所述端子座，与所述导线的卷绕轴线大致平行地配置有多 个端子。通过采用这样的结构，容易将与卷绕在线轴的卷绕芯部的多 个导线的引线部连接的端子沿着壳体的开口缘以一列或多列呈直线状 配置，各端子与基板的连接也变得容易。

25、而且，在本发明的线圈装置中，也可以构成为，在端子座支承部 之上隔着绝缘确保部件安装端子座。通过采用这样的结构，在线轴上 卷绕多条导线，并在端子座安装多个端子后，在多个端子上一次连接 多个导线的引线部的作业变得容易。导线的引线部与端子的连接使用 例如熔接等热压接。

26、在将导线的引线部连接至端子时，需要从引线部的两侧按压热压 接用夹具等，在将绝缘确保部件安装于端子座之前，容易从引线部的 两侧按压热压接用夹具等。另外，在将导线的引线部连接至端子之后， 绝缘确保部件配置于端子和导线的引线部的接线部的一侧，因此，能 够有效确保该接线部和安装于线轴的芯的绝缘性。另外，绝缘确保部 件还能够确保引线部和端子的接线部与壳体的绝缘。

27、优选所述绝缘确保部件具有绝缘片部，所述绝缘片部配置在所述 导线的引线部和所述端子的接线部、与安装于所述线轴的芯的外脚部 之间。通过采用这样的结构，绝缘确保部件能够提高引线部和端子的 接线部、与安装于线轴的芯的外脚部之间的绝缘性。另外，绝缘确保 部件还能够提高引线部及端子的接线部与壳体的绝缘。

28、优选所述绝缘确保部件还具有与所述绝缘片部一体成形且夹持于 所述端子座支承部与所述端子座之间的中间部分，所述中间部分具有 与所述端子座卡合的中间卡合部。通过使卡合爪等中间卡合部与端子 座卡合，端子座和绝缘确保部件容易在定位的同时进行安装。另外， 可以不使用粘接剂而进行端子座和绝缘确保部件的固定。但是，也可 以使用粘接剂。

29、优选所述中间部分具有进入形成于所述端子座支承部的支承贯通 孔中的中间凸部。通过使中间凸部进入支承贯通孔，绝缘确保部件和 端子座支承部的定位变得容易。

30、所述中间凸部也可以具有朝向所述端子座开口的收纳凹部。也可 以构成为用于将端子安装于端子座的螺纹部进入收纳凹部。在收纳凹 部内能够收纳用于将端子安装于端子座的螺纹部螺纹结合时的金属垃 圾等。

31、所述端子座也可以具有卡合凸部，所述卡合凸部通过形成于所述 中间部分的中间贯通孔而与形成于所述端子座支承部的卡合孔卡合。 通过使卡合凸部穿过中间贯通孔与形成于所述端子座支承部的卡合孔 卡合，能够实现端子座和绝缘确保部件的定位，并且端子座和端子座 支承部在定位的同时进行的安装变得容易。另外，可以不使用粘接剂 而进行端子座、绝缘确保部件和端子座支承部的固定。但是，也可以 使用粘接剂。

32、优选所述线轴具有供所述导线卷绕的卷绕芯部、和安装于所述卷 绕芯部的端部的凸缘部。优选所述凸缘部具有保护钩部，所述保护钩 部从所述壳体的上部开口向上方突出而将所述导线的引线引导到所述 端子座。通过在保护钩部卡住导线的引线，容易将导线的引线部引导 到安装于端子座的端子。

33、优选所述保护钩部具有与所述端子的上表面处于一个面或在该一 个面以上的高度，所述导线的引线部和端子的接线部配置于比所述端 子的上表面低的位置。通过这样配置，保护钩部保护接线部，能够有 效防止来自基板的突起部、基板本身与接线部接触。

34、另外，优选保护钩部低于罩部件的下表面。通过这样配置，罩部 件与保护钩部一同保护接线部，能够有效防止来自基板的突起部、基 板本身与接线部接触。

35、另外，端子和端子座的结构不限定于上述结构，端子座也可以安 装于线轴的凸缘部。例如，也可以在位于线轴的两侧的各凸缘部分别 一体地形成端子座卡合部。也可以构成为：设置于端子座的长度方向 上的两端部的线轴卡合部(例如臂部)与这些端子座卡合部(例如卡 合凹部)嵌合，端子座以嵌合式安装于线轴。

36、通过采用这样的结构，容易将与卷绕于线轴的卷绕芯部的多个导 线的引线部连接的端子沿着壳体的开口边缘以一列或多列呈直线状配 置，各端子与基板的连接也变得容易。

37、另外，端子座不仅可以仅在壳体的开口缘的一边沿着x轴呈直线 状配置，也可以在壳体的y轴方向上的两侧分开配置。例如，也可以 是，将排列有两个端子的端子座配置于一侧，将排列有另外两个端子 的端子座配置于另一侧。