专利名称：电抗线圈及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电和电子设备所使用的电抗线圈。
背景技术：
先有的电抗线圈一般如图21、图22、图23所示，是将由E形电磁钢板层叠的铁心101、由I形电磁钢板层叠的铁心102和在它们中间的1个线圈103组装起来的结构，预先在E形铁心101上形成铁心空气隙垫片104。
用以向其它设备上安装的安装板105通过焊接也固定在铁心101上。此时，因铁心101、102都通过安装板105接地，故利用绝缘纸106将线圈103绝缘。
但是，这样的结构因为是将预先绕好的线圈103插入铁心而组装的，所以必须使线圈的内径尺寸W2相对铁心101的主磁脚的宽度尺寸W1留有充分的尺寸余量。
而且，为了确保所定空间各面之间的绝缘距离，不得不使线圈内径尺寸L2远远大于铁心101、102的叠层厚度尺寸L1。
由此可见，由于必须使线圈103的内径尺寸W2和L2足够大，所以绕线长度增大、引起电线用量增加，在成本上极为不利。
而且，绕线长度增大引起绕线电阻增大、铜损增加以及电抗线圈工作时的温度升高等，从而影响电抗线圈的性能。要避免这一点，必须加粗线径，从而更增加电线的用量、使成本上的不利倍增。
此外，在铁心101和铁心102的铁心空气隙垫片104的相对的部分，工作时产生激烈的磁振动，因安装的原因与安装的设备产生共振，从而成为产生异常振动和声音的原因。
电抗线圈的第2先有例示于图24。
使2个将贯穿并插入各自线圈202的电磁钢板层叠的第1铁心201并列，通过兼作绝缘纸用的铁心空气隙垫片203将它们与另外2个由电磁钢板层叠的第2铁心204对接起来形成口字形的磁路。
205是固定用的零件，通过焊接等方法将它们固定在第2铁心204上。
在该结构中，第1铁心201与零件205和与此连接的第2铁心204是完全电隔离和绝缘的。
因此，线圈202和第1铁心201之间不需要电绝缘，线圈202可以直接绕在第1铁心201上。
在该第2先有例中，对于具有线圈和贯穿并插入该线圈的铁心的结构，与开始所述先有例的情况是一样的，也存在着应解决的同样课题。
发明的公开本发明是为了解决以往这样的问题而提出的，其目的在于提供一种既经济又易生产而且性能优越的电抗线圈。
为了达到上述目的，本发明的电抗线圈包括使用1个以上的铁心形成的口字形磁路、经过绝缘部件配设在上述口字形磁路内侧的主磁脚铁心和配设在上述主磁脚铁心周围的线圈。
绝缘部件的至少一部分具有弹性。
通过把口字形磁路、绝缘部件和主磁脚铁心互相接触的部分浸漆而使之固定。
绝缘部件是由多孔质材料或纤维质材料构成的。
此外，本发明的电抗线圈包括使用1个以上的铁心形成的口字形磁路、配设在上述口字形磁路内侧的主磁脚铁心和经过绝缘部件配设在上述主磁脚铁心周围的线圈。
主磁脚铁心具有圆形或小图章形或角部呈弧形的矩形磁路截面。
至少一部分是树脂浇注成型或树脂模塑的。
在具有矩形截面的主磁脚铁心的角部垫有コ字形的缓冲部件，在其上直接缠绕线圈。
对具有矩形截面的主磁脚铁心的角部施加R加工，不需要任何缓冲部件，在其上直接缠绕线圈。
在具有矩形截面的主磁脚铁心的至少一对对边的两侧端部安装端面具有R的部件，在其上直接缠绕线圈。
主磁脚铁心由电磁钢板层叠，利用凸焊将其固定。
只对主磁脚铁心之一处施加凸焊。
在主磁脚铁心磁通方向的多处施加凸焊。
本发明的电抗线圈的制造方法包括在电磁钢板的至少一处设置凸起的第1步骤、将多片上述电磁钢板层叠的第2步骤、施加凸焊将多片上述电磁钢板固定形成铁心的第3步骤和在上述铁心的周围设置线圈的第4步骤。
此外，本发明的电抗线圈的制造方法由在电磁钢板的至少一处设置凸起的第1步骤、将多片上述电磁钢板层叠的第2步骤、施加凸焊将多片上述电磁钢板固定形成铁心的第3步骤和在上述铁心的周围设置线圈的第4步骤组成。
本发明的电抗线圈是在使2个将贯穿并插入各自线圈的电磁钢板层叠的第1铁心并列、通过铁心空气隙垫片将它们与另外2个由电磁钢板层叠的第2铁心对接起来形成口字形的磁路的第2先有例中，通过コ字形的缓冲部件将线圈直接缠绕在具有矩形截面的上述第1铁心的角部。
本发明的电抗线圈是在使2个将贯穿并插入各自线圈的电磁钢板层叠的第1铁心并列、通过铁心空气隙垫片将它们与另外2个由电磁钢板层叠的第2铁心对接起来形成口字形的磁路的第2先有例中，对具有矩形截面的上述第1铁心的角部施加R加工，在其上直接缠绕线圈。
本发明的电抗线圈是在使2个将贯穿并插入各自线圈的电磁钢板层叠的第1铁心并列、通过铁心空气隙垫片将它们与另外2个由电磁钢板层叠的第2铁心对接起来形成口字形的磁路的第2先有例中，在具有矩形截面的上述第1铁心的至少一对对边的两侧端部安装端面具有R的部件，在其上直接缠绕线圈。
此外，在前面已说明的第2先有例中，至少第1铁心是将电磁钢板层叠并利用凸焊将其固定的。
在第2先有例中，对第1铁心之一处施加凸焊。
在第2先有例中，在第1铁心磁通方向的多处施加凸焊。
在第2先有例中，第2铁心具有将与第1铁心对接的边作为下底的梯形截面，同时在由上底和斜边组成的角部施加凸焊。
根据上述结构，本发明的电抗线圈可以将主磁脚铁心作为与构成口字形磁路的铁心分离开来的部件来对待，因而可以将主磁脚铁心和线圈靠近配置，进而，通过使主磁脚铁心与口字形磁路绝缘，不必进行主磁脚铁心和线圈间的绝缘、就可以使线圈靠近主磁脚铁心缠绕，所以可以降低线圈绕线的用量。
由于绝缘部件的至少一部分具有弹性，故可借助于主磁脚铁心和口字形磁路按压绝缘部件并将其固定，从而可以抑制其间可能发生的磁噪音和磁振动声音。
通过把口字形磁路、绝缘部件和主磁脚铁心互相接触的部分浸漆而使之固定，因而固定较牢固、抑制磁噪音和磁振动声音的效果较好。
由于绝缘部件是多孔质材料或纤维质材料，故能够较可靠地进行浸漆。
具有使用1个以上的铁心形成的口字形磁路、配设在上述口字形磁路的内侧的主磁脚铁心和经过绝缘部件配设在上述主磁脚铁心的周围的线圈的电抗线圈，可以将主磁脚铁心作为与构成口字形磁路的铁心分离开来的部件来对待，因而可以将主磁脚铁心和线圈靠近配置，仍然可以谋求降低绕线的用量。
由于主磁脚铁心具有圆形或小图章形或角部呈弧形的矩形磁路截面，所以可以防止因绕线的张力而引起绕线的损伤。
通过至少使一部分是树脂浇注成型或树脂模塑的，可以提供各部分的固定可靠、避免外界空气侵入和防水性等性能优异的电抗线圈。
借助于通过在具有矩形截面的主磁脚铁心角部上的コ字形缓冲部件，线圈当然不会直接受主磁脚的矩形截面的角部的挤压而损伤，而且在主磁脚铁心的角部以外的直线部分线圈也不会受铁心的挤压而弯曲，所以，不会出现缠绕引起的线圈伤痕，因而在主磁脚铁心的直线部分(即，角部以外的部分)可以不需要缓冲剂。
此外，上述发明同样适用于上述第2先有例的第1铁心和线圈。
由此，可以大大降低缓冲部件的材料用量和缠绕工时。
而且，更重要的是，由于不需要对铁心的整个外围缠绕缓冲材料，所以可以防止缓冲材料卷绕的膨胀和由此引起的绕线的膨胀。
通过对与其它铁心分离开来的主磁脚铁心施加凸焊来固定，减少了铁心内形成的短路回路与磁通正交所产生的投影截面面积，因此可以降低损耗，同时因为是凸焊故可以缩短焊接时间，因而减少了焊接时的热扩散，提高了操作性。
此外，上述发明也同样能够适用于上述第2先有例的第1铁心。
仅通过用凸焊只对1处施加焊接就可以得到同过去一样的强度，因与磁通正交的投影截面面积减少故损耗降低，同时可以缩短焊接时间，可以谋求提高操作性。
通过在磁通方向的多处施加凸焊使强度提高，同时，能够抑制损耗的增大。
此外，本发明的电抗线圈的制造方法包括在电磁钢板的至少一处设置凸起的第1步骤、将多片上述电磁钢板层叠的第2步骤、施加凸焊将多片上述电磁钢板固定形成铁心的第3步骤和在上述铁心的周围设置线圈的第4步骤，因此，可以缩短焊接时间，因而减少了焊接时的热扩散、提高了操作性，同时阻碍磁通的投影截面面积减少，从而可以制造出低损耗的电抗线圈。
附图的简单说明图1是本发明的第1实施例电抗线圈的截面图；图2是上述电抗线圈的主磁脚铁心的第1外形图；图3是上述电抗线圈的主磁脚铁心的第2外形图；图4是上述电抗线圈的主磁脚铁心的第3外形图；图5是本发明的第2实施例的电抗线圈的截面图；图6(a)是本发明的第3实施例的电抗线圈的结构图；图6(b)是本发明的第3实施例的电抗线圈的结构图；图7是本发明的第4实施例的电抗线圈的结构图；图8是本发明的第5实施例的电抗线圈的结构图；图9是本发明的第6实施例的电抗线圈的结构图；图10是本发明的第7实施例的电抗线圈的结构图；图11是本发明的第8实施例的电抗线圈的第1结构图；图12是本发明的第8实施例的电抗线圈的第2结构图；图13是本发明的第9实施例中电抗线圈的主磁脚铁心的结构说明图；图14是构成上述电抗线圈的主磁脚铁心的电磁钢板的结构图；图15是上述电磁钢板的截面图；图16(a)是上述电磁钢板层叠的截面图；图16(b)是焊接后电磁钢板的截面图；图17是本发明的第9实施例中所用的凸焊机的结构图；图18是上述凸焊机的主要部分的放大图；图19是表示本发明的第9实施例中构成电抗线圈的主磁脚铁心的电磁钢板的另一形式的图；图20是铁损值的比较图；图21是先有的电抗线圈的外形图；图22是上述电抗线圈的截面图；图23是上述电抗线圈的俯视图；图24是另一个先有的电抗线圈的外形图；图25是先有电抗线圈的铁心直接缠绕用缓冲材料的卷绕说明图；图26是关于先有电抗线圈的缓冲材料卷绕膨胀的图；图27是先有电抗线圈的绕线夹具(侧板)的说明图；图28是先有电抗线圈的绕线方法的说明图；图29是先有的用TIG焊接固定的主磁脚铁心的结构说明图；图30是上述主磁脚铁心的平面图(焊接位置说明图)；图31上述主磁脚铁心的正视图。
实施发明的最佳形态(实施例1)以下，参照图1说明本发明第1实施例的电抗线圈。
本实施例是就电抗线圈进行说明的，但本发明并不限于电抗线圈，当然也可以广泛地应用于变压器和电机等电磁设备。
对于与先有例相同的点省略其说明。在图1中，1、2是分别将I形、C形的电磁钢板层叠并用焊接、外延压接、粘接等方法使之块化的铁心。
3与上述铁心1、2不同，是将矩形的电磁钢板层叠形成的主磁脚铁心，在其上直接缠绕线圈4。5是兼作绝缘纸的铁心空气隙垫片。
组装顺序是把直接缠绕了线圈4的主磁脚铁心3经过上下两处兼作绝缘纸的铁心空气隙垫片5纳入C形的铁心2之内，然后，用I形的铁心1从上面将其压住并在铁心1、2的对接部6处用焊接使其固定。
用以安装到其它设备的安装板7也通过其后的焊接固定在铁心2上。组装后，对电抗线圈浸漆处理。这样使其形成口字形磁路。
按照以上的结构，由矩形电磁钢板层叠形成的主磁脚铁心3通过兼作绝缘纸用的的铁心空气隙垫片与别的铁心1、2和地完全分离并绝缘。因而，基本上不需要线圈4和主磁脚铁心3之间的绝缘。
因此，可以以完全分离了的主磁脚铁心3作为骨架直接绕制线圈4，可以使线圈的内径最小，可以谋求大幅度降低电线材料，同时，还可以谋求不需要骨架胎具，可以因不需要绕线后的线圈和骨架胎具的分离作业而减少制作工时，等等。
进而，主磁脚铁心3和铁心1的对接部、以及主磁脚铁心3和铁心2的对接部、即铁心空气隙根据对电抗线圈特性的要求通常设定为3mm左右。
一般的电抗线圈大多存在因该铁心空气隙部而引起的磁振动和磁噪音以及组装到的设备所产生的异常振动和异常声音的问题。
对此，本实施例的结构在出现该问题的铁心空气隙部插入至少在厚度方向具有弹性的兼作绝缘纸的铁心空气隙垫片5，通过在组装后施加浸漆处理使与铁心空气隙部相对的铁心1和主磁脚铁心3、主磁脚铁心3和铁心2等机械地固定并固着在一起。
因此，可以大幅度地降低铁心空气隙产生的磁振动和磁噪音。
此外，如果使用多孔质材料或纤维质材料的绝缘材料作为兼作绝缘纸的铁心空气隙垫片5，在浸漆时可以较牢固地浸上漆，效果好。
因为主磁脚铁心3是与铁心1、2分离的另外的铁心，若将磁性粉末整体地压粉成型并将磁路截面的形状做成小图章形、圆形、或矩形等形状，从绕线的操作性来看也是极为有效的。即，在如图2所示那样作为骨架的主磁脚铁心3的截面形状为圆形的情况下，可以平滑地进行绕线，能够防止因绕线的张力引起电线漆包覆层的损伤。
此外，还可以防止所谓线圈的膨胀从而可以使电线用量最小化。根据设计，图3所示的小图章形、图4所示的具有圆角R的矩形情况，也是有用的。
通过将本实施例的电抗线圈的一部分用树脂进行模压，铁心1、2、主磁脚铁心3和线圈4可靠地固定在一起，同时可以容易地使其具备端子固定部和向其他设备上安装的安装部，因此，可以降低制造工时，而且可以设计成适于批量生产的结构。
通过将电抗线圈整体用树脂进行模压，铁心1、2、主磁脚铁心3和线圈4完全由树脂模压层固定在一起，同时，可以隔离外界空气使其受到保护，因此，防水性能特别好，而且可以获得能够抑制电抗线圈所产生的噪音和振动的电抗线圈结构。
而且可以容易地使其具备固定端子的端子固定部和向其它设备上安装的安装部，可以设计成非常适于批量生产的结构。
从上述说明可知，本实施例的电抗线圈的主磁脚铁心3与地完全分离并绝缘，因此，线圈4可以不需要绝缘而直接绕在主磁脚铁心3上。由此，电线用量可以大幅度降低，同时不需要骨架胎具，因为不需要绕线后的线圈4和骨架胎具的分离作业故可以谋求减少制造工时等。
进而，通过插入铁心空气隙部的兼作绝缘纸的铁心空气隙垫片5将铁心空气隙部的铁心1、2、主磁脚铁心3和兼作绝缘纸的铁心空气隙垫片5固定并固着在一起，可以大幅度降低铁心空气隙部产生的磁振动和磁噪音。
(实施例2)以下，就本发明的第2实施例进行说明。
图5是本发明的第2电抗线圈的截面图。本实施例和实施例1不同之处在于，由铁心1、2形成的口字形磁路和主磁脚铁心3在主磁脚铁心3的一端是直接连接的，在另一端是通过铁心空气隙垫片9连接的；而且，主磁脚铁心3和线圈4之间配置有绝缘片8。
因此，即使没有实施例1的所有的效果，但是，作为电抗线圈可以在线圈4绕好之后通过绝缘片8组装到主磁脚铁心3上，由此，不需要象过去那样考虑对线圈内径尺寸留有余量，所以，可以谋求减少绕线的用量。
当线圈4直接绕在主磁脚铁心3上时，实际上在具有矩形截面的主磁脚铁心3的角部，因缠绕时的张力直接绕制的线圈4的漆包线容易受伤，有可能形成线圈内匝与匝之间的短路。
为了防止这种情况，通常采取如图25所示那样在主磁脚铁心3的矩形截面的整个外围上缠绕适当缓冲材料10、再在其上缠绕线圈4的方法。这时，有必要对主磁脚铁心3的整个外围缠绕缓冲材料10，这会带来该缓冲材料10的材料费和缠绕工作量的增大，在批量生产的成本上是不利的。
实际上，缓冲材料10因相当大的绕线张力会受到主磁脚铁心3角部的挤压，因此，为了能承受该压力，缓冲材料10的材质必须具有相当的机械强度。
由于机械强度强、即一般坚硬材质的缓冲材料难以缠绕、角部容易出现裂缝，所以实际上要用坚硬而薄的缓冲材料绕上好多层，结果，缠绕的操作性大为降低。
此外，在将缓冲材料10缠绕在角部呈直角的主磁脚铁心3上时，如图26那样缓冲材料10容易胀成鼓形，随着缓冲材料10的厚度、强度和缠绕层数的增加其程度越厉害。另一方面，当在主磁脚铁心3上缠绕线圈4时，把预先缠上了缓冲材料10的主磁脚铁心3如图27和图28所示、嵌入绕线夹具(侧板)13的嵌入部14并固定。因此，该嵌入部14的尺寸必须是至少比图26的包含了膨胀部分的尺寸W和L大的尺寸W’和L’。但是，由于缠绕时强的绕线张力主磁脚铁心3就会在绕线夹具13的嵌入部14内以恰好相当于该缓冲材料10缠绕时膨胀尺寸的幅度晃荡，不能进行平滑的绕线。在极端的情况下根本不能绕线。
进而还有，即便能绕线，线圈4也会随着缓冲材料10的膨胀而胀成鼓形，绕线的占空系数低，会带来因电线用量的增加而成本上升等的问题。因此，必须尽量将缓冲材料10的卷绕膨胀抑制到最小限度。
(实施例3)以下，就为解决这一问题的本发明的第3实施例的电抗线圈进行说明。
在图6(a)(b)中，将山字形电磁钢板层叠并用焊接、外延压接和粘接等的方法使其块化，在形成矩形截面的主磁脚铁心3的外围用粘贴等方法贴上コ字形的缓冲材料10，在其上直接缠绕线圈4。
在主磁脚铁心3外围的直线部分(角部以外的部分)，绕线时线圈的绕线至多只能接触主磁脚铁心3的平坦部分，不会因线圈4的缠绕受伤，在这部分不需要缓冲材料。
因此，如果只将绕线时因绕线张力最有可能给线圈4造成伤害的主磁脚铁心的角部11覆盖，就可以有效地防止因线圈的缠绕而产生的绕线的损伤。
此外，作为缓冲材料10的材质，要求它柔软，以便当在具有矩形截面的主磁脚铁心3上缠绕时、特别是沿着呈直角的主磁脚铁心的角部11容易缠绕；要求它具有粘性，以便在缠绕后不会在呈直角的主磁脚铁心的角部11的缠绕处产生裂缝和破损；进而还要求它具有足够的机械强度，以便在绕线时即使因绕线而受到主磁脚铁心3的呈直角的主磁脚铁心的角部11的挤压也不会破损。
当考虑材料的经济性和缠绕的操作性时，那些缓冲材料10的纤维的长度与向主磁脚铁心3缠绕的方向一致的纤维质材料是合适的，本实施例采用了高密度型的牛皮纸。
因绕线的张力随绕线的线径变化，故加在缓冲材料上的力也随它变化。缓冲材料10的厚度和需要绕几层也可以根据这些实际所加的力和缠绕的操作性等来进行选择。
通过采用这样的结构可以使缓冲材料10的用量减小到实用上必需的最小限度，同时，其粘贴作业量也随之减少。
通过抑制缓冲材料10的卷绕膨胀可以改善缠绕的操作性、谋求减少电线的用量。
作为缓冲材料10使用的纤维质材料，其卷动方向的拉伸破坏强度与垂直于卷动方向的拉伸破坏强度相比是其3倍以上，作为缓冲材料10将2张以上厚度为0.05mm以上的材料重层叠使用，作为构成线圈4的电线使用直径在0.5～3mm范围内的磁导线，这也是有用的。
(实施例4)图7示出第4实施例。
在主磁脚铁心3的4个角部11上分别安装4个L字形的缓冲材料10的结构作为进一步减少缓冲材料用量的手段也是有用的。若兼顾向主磁脚铁心3粘贴时的操作性进行选择也行。
(实施例5)用图8说明第5实施例。
其结构是通过如图所示在主磁脚铁心3的角部11用磨削或焊炬熔化等方法进行R加工，而不必使用缓冲材料10的结构。
这里R的大小根据实际使用的电线的线径、漆皮的种类、物性、绕线时采用的绕线张力的大小等来决定。
通过采用这样的结构，当在主磁脚铁心3上缠绕线圈4时，由于绕线是沿主磁脚铁心角部11的R缠绕的，所以即使没有缓冲材料10基本上也不会产生在主磁脚铁心的角部11上的缠绕伤痕。只是，实际上由于R加工的精度和磨削表面的质量状况、甚而磨屑和异物附着在R部的表面等原因有可能产生绕线伤痕，所以，为了也防止这种情况，可以在主磁脚铁心的角部11贴上几十μm左右厚度的聚酯带作为万一时的保护用。
(实施例6)用图9说明第6实施例。
虽然不是完全的R，但象图9那样将在主磁脚铁心3的角部11处长度稍为有点改变的电磁钢板层叠，使角R近似为阶梯形状，这样的结构也有用。
(实施例7)作为第7实施例，如图10所示，通过在层叠的铁心的两端使用端部卷曲的电磁钢板或铁板从而在主磁脚铁心3的角部11上设置R，这也是有用的。
(实施例8)下面，用图11和图12说明本发明的第8实施例的电抗线圈。
在图11中，在主磁脚铁心3的侧面端部分别设置端面具有R、即半圆锥形的部件12，在其上直接缠绕线圈4。作为半圆锥形的部件12的材质，一般可以使用具有绝缘性的塑料类，但是，如果作些牺牲、多少降低一点磁特性，也可以使用铁板、铝、不锈钢等金属材料。
如图12所示，对于与图11不同的对边，可以采用同样的结构。
即使使用对构成主磁脚铁心3的最外侧的电磁钢板本身的两端部施加了R加工的部件，也可以得到与图10同样的结构。
(实施例9)进而，使用
本发明的第9实施例。
再有，对与过去同样的结构附上同样的符号并省略其说明。
图13是本发明的一实施例中电抗线圈的主磁脚铁心3的结构说明图。在图中，15是由凸焊形成的圆柱状的焊接体。
用这样的圆柱状焊接体15将层叠的电磁钢板(例如矽钢片)16固着，制成主磁脚铁心3。
如构成上述主磁脚铁心3的一张电磁钢板16的结构图的图14所示，在每一张电磁钢板16的表面设有凸起17。电磁钢板16的板厚是0.5mm、长49.5mm、宽27.4mm。
图15是上述电磁钢板16的截面图，但在本实施例中作成了凸起17的直径D和凸起17的高度H(用D的尺寸×H的尺寸表示)分别为1.5×0.7、2.0×0.9、2.5×1.1(单位mm)的3个种类。图16(a)是将电磁钢板摞起(层叠)后的图，将这样的电磁钢板16堆积后进行凸焊，如焊接后的电磁钢板的截面图16(b)所示那样形成主磁脚铁心3。
所谓凸焊法是在板状被焊物表面的任意地方加压成形半球面或圆锥台状的凸起、使焊接电流集中在该凸起处进行焊接的电阻焊接法。
在形成上述主磁脚铁心3时，使用本发明的第9实施例所用的图17的凸焊机中具有上部电极18、下部电极19和定位框20的电阻焊机21对把设在每张电磁钢板上的凸起对齐后摞起而成的铁心进行凸焊，由此象图16(b)那样生成将层叠的电磁钢板16的全部连接起来的焊接体15。
图18是上述凸焊机的主要部分放大图，把上述电阻焊接机21的上部电极18、下部电极19、定位框20和电磁钢板16放大示出。定位框20是因为凸起在凸焊时因电阻热熔融各电磁钢板16容易分别向结合方向下沉移动、而且要将焊接后的块的直角度规制在±0.1mm以内，余隙尺寸C定为0.03～0.05mm。
过去，在固着这样的主磁脚铁心3时，也考虑过粘接或外延压接等方法，但从固着的可靠性来看，一般采用TIG焊接。在TIG焊接方式下，会产生电抗线圈铁损增大的缺点。
用图来说明该铁损增加的原因。图29是用先有的焊接方法即TIG方式将主磁脚铁心固着时的结构说明图。此外，图30是同上的平面图、图31是同上的正视图。
如图所示，为了保持通常的固着强度，在a-b和c-d的2处进行TIG焊接。这时，因结构上的离散不能使该上下焊道22、23的位置完全一致，导致错开一个尺寸A。
这时，电抗线圈工作时，主磁脚铁心3经a-b-c-d的通路缩短1匝，在短路路径a-b-c-d内产生与和通过主磁脚铁心3的磁通截面A×B交链的磁通量成比例的电位。而且，由该电位和短路路径a-b-c-d的电阻值决定的短路电流流过该短路路径，增大了损耗。
这里，截面积A×B是与沿着短路路径a-b-c-d的磁通垂直交链的投影截面积。
电抗线圈的发热量因上述损耗的增加而增大，会超过容许温度上限值，在极端的情况下会成为过热事故的原因。若想抑制这种情况，必须使用高价的低损耗铁心，不得不加粗线圈4的线径，招致成本的增大，带来外形尺寸必然增大的不利因素。
对此，本发明如图13所示，对主磁脚铁心3的1处施加沿层叠方向贯通电磁钢板16的凸焊，通过只用1根圆柱状焊接体15作为固定装置，不会形成1匝短路的路径。
由此，可以将由固着装置引起并发生的铁损的增加抑制的到最小。
在先有的TIG焊接方式中，因为是将铁心的层叠端面的两侧沿整个长度焊接，故作业时间长。对此，如本发明那样，若引入凸焊方式，不必沿焊接电极移动，且热扩散少，所以，通过使焊接电流集中等可以大幅度缩短焊接作业时间，同时可以获得稳定的焊接性。
此外，在上述主磁脚铁心3中，只进行1个点的凸焊，圆柱状的焊接体15为1根，但也可以在多个点上进行凸焊。
即，图19是表示构成本发明第9实施例中的电抗线圈的主磁脚铁心3的电磁钢板的其它形式的图，但是以6～7mm的间隔设置2个与1点凸焊情况同样的凸起17的实施例。
图20是铁损值的比较图。凸焊时，凸起的直径越大、焊接的地方越多，铁损越大。
根据实验确认的结果，若凸起的直径为2mm，则实用上铁心的固着强度就足够了。凸起直径为2mm的电抗线圈的铁损值与用先有技术(TIG焊接)做成的电抗线圈的铁心损失(IronLoss)相比，只低1.5W(18％)。
这样，替代过去一般所用的TIG焊接法，引入凸焊法固着电抗线圈的层叠电磁钢板，对降低铁损是很有效的。
再有，与凸焊法很类似的所谓电阻点焊法是将2～3张层叠的电磁钢板层层叠的铁心贯通并焊接的，已经知道这是有限度的，象本发明那样将38～113张电磁钢板层叠起来焊接是不可能的。
这样一来，象本实施例那样，若进行1个点的凸焊把铁心固定则不会构成上述1匝短路路径，不会因此而产生损耗。此外，即使施加2个点的凸焊，由于凸起17的位置由零件定位、故可以使2点的相互位置偏离很小(通常在0.3mm以内)，可以将损耗抑制到大致与1个点的凸焊相近的程度，与先有的焊接相比可以谋求大幅度的低损耗化。
通过采用凸焊法其焊接速度比TIG焊接更快，焊接热的扩散少，所以操作性提高了。
在将本发明的电抗线圈用于空调等电和电子设备上时，可以降低上述铁损，减少了电力消耗，所以，能够得到很大的节能效果。
此外，在以往的别的电抗线圈(图24所示)中同样地采用迄今所述的第1～第9实施例也是很有用的。因内容大体相同，故省略其详细说明。
工业上利用的可能性由以上说明可知，本发明的电抗线圈可以降低线圈绕线的使用量。
在抑制主磁脚铁心和口字形磁路之间发生的磁噪音、磁振动音的同时，使主磁脚铁心、绝缘部件和口字形磁路的固着更坚固，进而可以更可靠地进行浸漆处理。
可以防止因绕线张力引起的绕线损伤。
可以提供各部分固定可靠、不受外界空气影响、防水性能等优异的电抗线圈。
使用コ字形的缓冲材料只对实际上必要的地方、即铁心的直角角部进行覆盖，由此得到防止直接绕在铁心上的线圈受伤的结构，可以大幅度降低缓冲材料的用量。
缓冲材料向铁心粘贴的工时与过去那样在整个外围缠绕的情况相比可以大幅度地改善。进而还可以防止缓冲材料卷绕膨胀，可以得到提高缠绕性、降低使用电线量等的效果。
通过在铁心的直角角部进行直接加工形成R，即使完全不使用缓冲材料也可以得到当线圈直接绕在铁心上时绕线不受伤的电抗线圈结构，可以降低电抗线圈使用材料的成本。进而，因为缓冲材料向铁心粘贴的作业也没有了，故可以降低电抗线圈的制作工时。
作为铁心的固着方法，从先有的TIG焊接法变成凸焊法，因而，使铁心内形成的短路回路与磁通正交所产生的投影截面积最小化，从而可以大幅度降低与上述投影截面积成比例增加的损耗。
在先有的TIG焊接方式中，对铁心的层叠端面(2面)横跨整个层叠长度进行焊接，因此作业时间长。与此相反，若象本发明那样引入凸焊，因不需要使焊接电极移动故可以大幅度缩短焊接作业时间。
因热扩散少，故通过使焊接电流集中流动可以得到稳定的焊接性。
通过增加在磁通方向上焊接点的个数，可以调节固着强度。
权利要求
1.一种电抗线圈，其特征在于，包括使用1个以上的铁心形成的口字形磁路、经过绝缘部件配设在上述口字形磁路内侧的主磁脚铁心和配设在上述主磁脚铁心周围的线圈。
2.权利要求1记载的电抗线圈，其特征在于，绝缘部件的至少一部分具有弹性。
3.权利要求2记载的电抗线圈，其特征在于，通过把口字形磁路、绝缘部件和主磁脚铁心互相接触的部分浸漆而使之固定。
4.权利要求3记载的电抗线圈，其特征在于，绝缘部件是由多孔质材料或纤维质材料构成的。
5.一种电抗线圈，其特征在于，包括使用1个以上的铁心形成的口字形磁路、配设在上述口字形磁路的内侧的主磁脚铁心和经过绝缘部件配设在上述主磁脚铁心周围的线圈。
6.权利要求1或5记载的电抗线圈，其特征在于，主磁脚铁心具有圆形或小图章形或角部呈弧形的矩形磁路截面。
7.权利要求1或5记载的电抗线圈，其特征在于，至少一部分是树脂浇注成型或树脂模塑的。
8.一种电抗线圈，其特征在于，包括使用1个以上的铁心形成的口字形磁路、经过绝缘部件配设在上述口字形磁路内侧的主磁脚铁心和经コ字形的缓冲部件直接缠绕在具有矩形截面的所述主磁脚铁心的角部上的线圈。
9.一种电抗线圈，其特征在于，包括使用1个以上的铁心形成的口字形磁路、经过绝缘部件配设在上述口字形磁路内侧的主磁脚铁心和对具有矩形截面的主磁脚铁心的角部施加R加工并在其上直接缠绕的线圈。
10.一种电抗线圈，其特征在于，包括使用1个以上的铁心形成的口字形磁路、经过绝缘部件配设在上述口字形磁路内侧的主磁脚铁心和在具有矩形截面的所述主磁脚铁心的至少一对对边的两侧端部安装端面具有R的部件并在其上直接缠绕的线圈。
11.一种电抗线圈，其特征在于，配有使用1个以上的铁心形成的口字形磁路、经过绝缘部件配设在上述口字形磁路内侧的主磁脚铁心和上述主磁脚铁心周围的线圈，同时上述主磁脚铁心由电磁钢板层叠，利用凸焊将其固着。
12.权利要求11记载的电抗线圈，其特征在于，对主磁脚之一处施加凸焊。
13.权利要求11记载的电抗线圈，其特征在于，对主磁脚磁通方向的多处施加凸焊。
14.一种电抗线圈的制造方法，其特征在于，包括在电磁钢板的至少一处设置凸起的第1步骤、将多片上述电磁钢板层叠的第2步骤、施加凸焊将多片上述电磁钢板固定形成铁心的第3步骤和在上述铁心的周围设置线圈的第4步骤。
15.一种电抗线圈，其特征在于，使2个将贯穿并插入各自线圈的电磁钢板层叠的第1铁心并列、通过铁心空气隙垫片将它们与另外2个由电磁钢板层叠的第2铁心对接起来形成口字形的磁路，通过コ字形的缓冲部件将线圈直接缠绕在具有矩形截面的上述第1铁心的角部。
16.一种电抗线圈，其特征在于，使2个将贯穿并插入各自线圈的电磁钢板层叠的第1铁心并列、通过铁心空气隙垫片将它们与另外2个由电磁钢板层叠的第2铁心对接起来形成口字形的磁路，对具有矩形截面的上述第1铁心的角部施加R加工，在其上直接缠绕线圈。
17.一种电抗线圈，其特征在于，使2个将贯穿并插入各自线圈的电磁钢板层叠的第1铁心并列、通过铁心空气隙垫片将它们与另外2个由电磁钢板层叠的第2铁心对接起来形成口字形的磁路，在具有矩形截面的上述第1铁心的至少一对对边的两侧端部安装端面具有R的部件，在其上直接缠绕线圈。
18.一种电抗线圈，其特征在于，将2个周围具有线圈的第1铁心并列，通过将该第1铁心在其两端部分别与第2铁心对接形成口字形磁路，同时至少上述第1铁心是将电磁钢板层叠并利用凸焊将其固着的。
19.权利要求18记载的电抗线圈，其特征在于，对第1铁心之一处施加凸焊。
20.权利要求18记载的电抗线圈，其特征在于，在第1铁心磁通方向的多处施加凸焊。
21.权利要求18记载的电抗线圈，其特征在于，第2铁心具有将与第1铁心对接的边作为下底的梯形截面，同时在由上底和斜边组成的角部施加凸焊。
全文摘要
本发明涉及电和电子设备所使用的电抗线圈，本发明的电抗线圈由使用1个以上的铁心形成的口字形磁路、经过绝缘部件配设在上述口字形磁路内侧的主磁脚铁心和配设在上述主磁脚铁心周围的线圈构成。按照该结构，因主磁脚铁心与其它铁心和地完全分离，故线圈和贯通其间而配置的主磁脚铁心之间不需要电绝缘，可以将线圈直接缠绕在主磁脚铁心上，可以大幅度降低线圈的电线用量，可以获得廉价的电抗线圈。
文档编号H01F27/24GK1161100SQ96190856
公开日1997年10月1日 申请日期1996年6月6日 优先权日1995年6月9日
发明者寺西顺一, 凑哲也, 米原敏光, 丰田正平, 尾藤俊章, 佐藤隆重 申请人:松下电器产业株式会社