本發(fā)明涉及一種用于搭載在混合動(dòng)力汽車等車輛上的車載用dc-dc轉(zhuǎn)換器或電源轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成部件等的電抗器。
背景技術(shù):
如電抗器或電動(dòng)機(jī)這樣的磁性部件應(yīng)用在多種領(lǐng)域。作為這樣的磁性部件,例如在專利文獻(xiàn)1中公開有在車載用轉(zhuǎn)換器的電路部件中使用的電抗器。專利文獻(xiàn)1中公開有一種外殼收納型電抗器,具備:卷繞繞組而成的線圈、配置該線圈的環(huán)狀磁芯、收容線圈與磁芯的組合體的外殼、介于線圈與磁芯之間的絕緣子、和填充在外殼內(nèi)的密封樹脂。構(gòu)成磁芯的多個(gè)磁芯片彼此之間一體化和磁芯片與間隙材料的一體化例如記載有使用粘接劑或膠帶等。
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-253384號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
近年來(lái),隨著混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車需要的增加,希望使電抗器的生產(chǎn)性比現(xiàn)有的生產(chǎn)性高。對(duì)于這樣的要求,外殼收納型電抗器的制造過(guò)程有改良的空間。
在電抗器的制造中,在將多個(gè)磁芯片組裝在線圈上并構(gòu)成電抗器時(shí),在各磁芯片彼此的相對(duì)定位、和磁芯與線圈的相對(duì)定位中謀求高精度。因此,在專利文獻(xiàn)1中,通過(guò)預(yù)先用膠帶等固定磁芯片與間隙材料等,高精度地決定磁芯與線圈的相對(duì)位置。若能夠簡(jiǎn)化這種磁芯片與間隙材料的固定作業(yè),則期待能夠提高電抗器的生產(chǎn)性。
本發(fā)明鑒于上述情況而完成,本發(fā)明的一目的在于提供一種電抗器,在制造過(guò)程中的構(gòu)成部件彼此的規(guī)定位置上的保持容易且生產(chǎn)性優(yōu)異。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的一方式的電抗器具備:線圈,具有卷繞部;磁芯,將多個(gè)磁芯片及介于各磁芯片之間的間隙材料組合而成,具有配置在所述卷繞部?jī)?nèi)的部分;介入部件,介于所述卷繞部的內(nèi)表面與所述磁芯之間,確保所述多個(gè)磁芯片之間的間隔,并具有進(jìn)行各磁芯片的定位的磁芯保持部;外殼,收納所述線圈、所述磁芯和所述介入部件的組合體;密封樹脂部,填充在所述外殼內(nèi)并密封所述組合體。所述間隙材料由所述密封樹脂部的構(gòu)成樹脂形成。
發(fā)明效果
上述電抗器在制造過(guò)程中的構(gòu)成部件彼此的規(guī)定位置上的保持容易,生產(chǎn)性優(yōu)異。
附圖說(shuō)明
圖1是實(shí)施方式1的電抗器的概略立體圖。
圖2是圖1的電抗器的(ii)-(ii)剖面圖。
圖3是圖1的電抗器的(iii)-(iii)剖面圖。
圖4是實(shí)施方式1的電抗器的概略分解立體圖。
圖5是實(shí)施方式1的電抗器中具備的組合體的概略分解立體圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施方式的說(shuō)明
首先,列舉本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
(1)本發(fā)明的實(shí)施方式的電抗器具備:線圈,具有卷繞部;磁芯,組合多個(gè)磁芯片及介于各磁芯片之間的間隙材料而成,具有配置在所述卷繞部?jī)?nèi)的部分;介入部件,介于所述卷繞部的內(nèi)表面與所述磁芯之間,確保所述多個(gè)磁芯片之間的間隔,并具有進(jìn)行各磁芯片的定位的磁芯保持部;外殼,收納所述線圈、所述磁芯和所述介入部件的組合體;密封樹脂部,填充在所述外殼內(nèi)并密封所述組合體。所述間隙材料由所述密封樹脂部的構(gòu)成樹脂形成。
上述電抗器能夠通過(guò)介入部件確保相鄰的磁芯片之間的間隔,并能夠高精度地進(jìn)行各磁芯片彼此的相對(duì)定位。由于安裝了介入部件的磁芯片以在各磁芯片之間具有間隙的狀態(tài)作為一體物處理,因此,作業(yè)性優(yōu)異。通過(guò)將安裝了該介入部件的磁芯片插入卷繞部?jī)?nèi),各磁芯片能夠在卷繞部?jī)?nèi)維持在各磁芯片之間具有間隙的狀態(tài)。因此,若將組合體配置在外殼內(nèi),并將密封樹脂部的未固化的構(gòu)成樹脂填充在外殼內(nèi),則該未固化的構(gòu)成樹脂流入上述磁芯片之間的間隙并形成與各磁芯片之間的間隔對(duì)應(yīng)的間隙材料。由于在成形該密封樹脂部時(shí),密封密封線圈、磁芯和介入部件的組合體,并能夠形成各磁芯片之間的間隙材料,因此,在電抗器的制造過(guò)程中,能夠簡(jiǎn)化預(yù)先用粘接劑等固定磁芯片與間隙材料的作業(yè),電抗器的生產(chǎn)性優(yōu)異。
(2)作為上述的電抗器的一例,可以列舉如下方式:所述介入部件具備:支承部,支承所述磁芯保持部;流路,形成在所述支承部,在成形所述密封樹脂部時(shí),使所述密封樹脂部的未固化的構(gòu)成樹脂流入至所述多個(gè)磁芯片之間。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),通過(guò)在與確保多個(gè)磁芯片之間的間隔的磁芯保持部相連的支承部上形成流路,能夠使上述未固化的構(gòu)成樹脂沿該流路可靠地流入到各磁芯片之間的間隙。因此,容易用密封樹脂部的構(gòu)成樹脂在各磁芯片之間形成間隙材料。
(3)作為上述的電抗器的一例,可以列舉如下方式:所述密封樹脂部由軟質(zhì)樹脂構(gòu)成。
在電抗器中,若對(duì)線圈通電規(guī)定頻率的電流并勵(lì)磁,則磁芯會(huì)因磁致伸縮重復(fù)伸縮而振動(dòng),并產(chǎn)生噪聲。例如,會(huì)由于磁芯的振動(dòng)傳遞到外殼而產(chǎn)生傳遞音。通過(guò)由軟質(zhì)樹脂構(gòu)成密封樹脂部,磁芯的振動(dòng)會(huì)因密封樹脂部而緩沖。因此,能夠抑制磁芯的振動(dòng)傳遞到外殼,能夠抑制從磁芯到外殼的振動(dòng)傳遞音。特別是在上述的電抗器中,通過(guò)使介于各磁芯片之間的間隙材料由密封樹脂部的構(gòu)成樹脂形成,容易進(jìn)一步緩沖磁芯(各磁芯片)的振動(dòng),抑制磁芯的振動(dòng)傳遞到外殼的效果高。
(4)作為密封樹脂部由軟質(zhì)樹脂構(gòu)成的上述的電抗器的一例,可以列舉如下方式:在所述磁芯中配置在所述卷繞部外的外磁芯片與載置所述外磁芯片的所述外殼的載置面之間具有間隙,所述密封樹脂部填充至所述間隙。
由于通過(guò)由軟質(zhì)樹脂構(gòu)成的密封樹脂部介于外磁芯片與外殼的載置面之間,避免了磁芯與外殼的直接接觸,能夠通過(guò)密封樹脂部緩沖磁芯的振動(dòng),因此,能夠進(jìn)一步抑制磁芯的振動(dòng)傳遞到外殼。
(5)作為上述電抗器的一例,可以列舉如下方式:所述密封樹脂部由硬質(zhì)樹脂構(gòu)成。
通過(guò)用硬質(zhì)樹脂構(gòu)成密封樹脂部,用密封樹脂部牢固地密封磁芯。因此,能夠抑制磁芯自身的振動(dòng)。特別是在上述的電抗器中,通過(guò)使介于各磁芯片之間的間隙材料由密封樹脂部的構(gòu)成樹脂形成,抑制磁芯(各磁芯片)自身的振動(dòng)的效果高。
本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)內(nèi)容
以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。此外,本發(fā)明不限于這些示例,而是由權(quán)利要求書表示,意圖在于包含與權(quán)利要求書均等的意思和范圍內(nèi)的全部變更。圖中的同一標(biāo)號(hào)表示同一名稱物。
<實(shí)施方式1>
參照?qǐng)D1~圖5對(duì)實(shí)施方式1的電抗器1進(jìn)行說(shuō)明。
〔電抗器〕
·整體結(jié)構(gòu)
如圖1~圖5所示,實(shí)施方式1的電抗器1具備:線圈2,具有使繞組2w呈螺旋狀卷繞而成的卷繞部2a、2b;磁芯3,具有配置在卷繞部2a、2b內(nèi)的部分;介入部件5,介于卷繞部2a、2b的內(nèi)表面與磁芯3之間;外殼4,收納將線圈2、磁芯3和介入部件5組合的組合體10;密封樹脂部6,填充在外殼4內(nèi)對(duì)組合體10進(jìn)行密封。磁芯3將整體配置在卷繞部2a、2b的內(nèi)側(cè)的多個(gè)內(nèi)磁芯片31m、…、具有配置在卷繞部2a、2b的外側(cè)的部分的外磁芯片32m、32m、介于各內(nèi)磁芯片31m、31m間和介于內(nèi)磁芯片31m與外磁芯片32m之間的間隙材料31g、…組合而成。實(shí)施方式1的電抗器1的特征之一在于:介入部件5確保多個(gè)磁芯片之間的間隔,并具有進(jìn)行各磁芯片的定位的磁芯保持部51(參照?qǐng)D3)這一點(diǎn)、和間隙材料31g由密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂形成這一點(diǎn)(參照?qǐng)D2、3)。以下,詳細(xì)地對(duì)各結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。此外,在以下的說(shuō)明中,將組合體10設(shè)置在外殼4內(nèi)時(shí)的設(shè)置側(cè)(外殼4的底板部40側(cè))設(shè)為下側(cè),將其對(duì)向側(cè)(外殼4的開口側(cè))設(shè)為上側(cè)。
·線圈
如圖5所示,線圈2具備:使一卷連續(xù)的繞組2w呈螺旋狀卷繞形成的一對(duì)筒狀卷繞部2a、2b、和連結(jié)兩卷繞部2a、2b的連結(jié)部2r。各卷繞部2a、2b相互以相同的卷數(shù)、相同的卷繞方向呈中空筒狀地形成,以各軸向平行的方式并列(橫向排列)。連結(jié)部2r是呈連接兩卷繞部2a、2b的u字狀彎曲的部分。該線圈2可以由沒有接合部的一卷繞組呈螺旋狀卷繞形成,也可以由各個(gè)繞組制作各卷繞部2a、2b,并通過(guò)由焊接或壓接等接合各卷繞部2a、2b的繞組的端部之間來(lái)形成。線圈2的兩端部從卷繞部2a、2b向恰當(dāng)?shù)姆较蚶?,與未圖示的端子部件連接。經(jīng)由該端子部件,連接對(duì)線圈2供給電力的電源等外部裝置。
本實(shí)施方式的各卷繞部2a、2b形成為方筒狀。方筒狀的卷繞部2a、2b是指,其端面形狀為將四角形狀(包含正方形狀)的角設(shè)為圓角的形狀的卷繞部。當(dāng)然,卷繞部2a、2b也可以形成為圓筒狀。圓筒狀的卷繞部是指,其端面形狀為閉合曲面形狀(橢圓形狀或正圓形狀、跑道形狀等)的卷繞部。
包含卷繞部2a、2b的線圈2可以由包覆線構(gòu)成,該包覆線是在由銅或鋁、鎂、或者其合金這樣的導(dǎo)電性材料構(gòu)成的扁線或圓線等導(dǎo)體的外周具備由絕緣性材料構(gòu)成的絕緣包膜而成的。在本實(shí)施方式中,導(dǎo)體由銅制的扁線構(gòu)成,通過(guò)扁繞(edgewise)絕緣包膜由搪瓷(代表性地為聚酰胺酰亞胺)構(gòu)成的包覆扁線,形成各卷繞部2a、2b。
·磁芯
如圖5所示,磁芯3具備:多個(gè)柱狀內(nèi)磁芯片31m、…、u字狀的一對(duì)外磁芯片32m、32m、和介于磁芯片之間的多個(gè)間隙材料31g、…(參照?qǐng)D2)。內(nèi)磁芯片31m、…是整體配置在卷繞部2a、2b內(nèi)的磁性片,外磁芯片32m、32m是具有配置在卷繞部2a、2b外的部分的磁性片。外磁芯片32m、32m也可以具有部分地配置在卷繞部2a、2b內(nèi)的部分,在該例中,外磁芯片32m、32m具有配置在卷繞部2a、2b外的部分、和配置在卷繞部2a、2b內(nèi)的部分兩個(gè)部分。外磁芯片32m、32m以u(píng)字的開口部相向的方式配置,內(nèi)磁芯片31m、…橫向排列(并列)地配置在外磁芯片32m、32m間。在圖5中,在各內(nèi)磁芯片31m、31m間具有間隔,通過(guò)在該各內(nèi)磁芯片31m、31m間的間隙內(nèi)填充后述的密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂,形成間隙材料31g、…(參照?qǐng)D2)。另外,在該例中,內(nèi)磁芯片31m和與其對(duì)向的外磁芯片32m之間的間隙內(nèi)也填充密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂,形成間隙材料31g。通過(guò)該配置,磁芯3組裝成環(huán)狀,在對(duì)線圈2進(jìn)行勵(lì)磁時(shí),形成閉合磁路。
··內(nèi)磁芯片
內(nèi)磁芯片31m優(yōu)選為與卷繞部2a、2b的形狀相應(yīng)的形狀。在此,如圖5所示,內(nèi)磁芯片31m的形狀為長(zhǎng)方體狀,其角部沿卷繞部2a、2b的內(nèi)周面的角部被設(shè)為圓角。內(nèi)磁芯片31m的個(gè)數(shù)可以適當(dāng)選擇。
··外磁芯片
一對(duì)外磁芯片32m、32m為相同的形狀,從圖5的上方來(lái)看,為大致u字狀。外磁芯片32m具有:配置在卷繞部2a、2b外并以跨越卷繞部2a、2b間的方式配置的長(zhǎng)方體狀的外磁芯基底部321、和從該外磁芯基底部321突出并分別配置在卷繞部2a、2b內(nèi)的一對(duì)突出部322。外磁芯基底部321和一對(duì)突出部322、322為一體地成形的一體物。另外,在此,外磁芯基底部321的向一對(duì)突出部322、322的相反側(cè)突出的部分一體地成形。該突出的部分的橫截面積與內(nèi)磁芯片31m或突出部322的橫截面積實(shí)質(zhì)上相同。上述一對(duì)突出部322、322的端面為與內(nèi)磁芯片31m的端面大致相同的形狀及大小,其大小及突出長(zhǎng)度能夠以具有與線圈2對(duì)應(yīng)的規(guī)定的磁路截面積的方式適當(dāng)選擇。一對(duì)突出部322、322優(yōu)選為與卷繞部2a、2b的形狀相應(yīng)的形狀,在此,角部實(shí)質(zhì)上沿卷繞部2a、2b的內(nèi)周面的角部被設(shè)為圓角。
u字狀的外磁芯片32m、32m中的外磁芯基底部321的下表面比內(nèi)磁芯片31m的下表面突出。另外,在組裝線圈2和磁芯3時(shí),線圈2的下表面比外磁芯基底部321的下表面突出,在外磁芯基底部321的下表面與后述的外殼4的底板部40的載置面之間形成有間隙(參照?qǐng)D2)。外磁芯基底部321的高度以形成上述間隙的方式調(diào)整。該外磁芯基底部321的下表面與外殼4的底板部40之間的間隙例如可以列舉設(shè)為0.3mm以上3.0mm以下。在此,為了形成外磁芯基底部321的下表面與外殼4的底板部40之間的間隙,形成為線圈2的下表面比外磁芯基底部321的下表面突出的形式,線圈2的下表面與外磁芯基底部321的下表面也可以形成為共面。此時(shí),通過(guò)使后述的接合層7介于線圈2的下表面與底板部40之間,在外磁芯基底部321的下表面與底板部40之間形成與接合層7的厚度對(duì)應(yīng)的間隙。
在該例中,內(nèi)磁芯片31m及外磁芯片32m均為壓粉成形體。壓粉成形體代表性地通過(guò)在成形了包含鐵或鐵合金(fe-si合金、fe-ni合金等)這樣的軟磁性的金屬的粉末、和適當(dāng)?shù)恼澈蟿?樹脂等)或潤(rùn)滑劑的原料粉末后,經(jīng)實(shí)施以除去伴隨成形的變形等為目的的熱處理而得到。通過(guò)將對(duì)金屬粉末實(shí)施了絕緣處理的包覆粉末、和混合了金屬粉末和絕緣材料的混合粉末用于原料粉末,在成形后,得到實(shí)質(zhì)上由介于金屬顆粒與金屬顆粒間的絕緣材料構(gòu)成的壓粉成形體。該壓粉成形體通過(guò)包含絕緣材料,能夠使渦流降低,為低損耗。
··間隙材料
間隙材料31g在形成在各磁芯片之間的間隙內(nèi)填充后述的密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂而形成。關(guān)于間隙材料31g,在后面的電抗器的制造方法的說(shuō)明中詳細(xì)地進(jìn)行敘述。
·介入部件
介入部件5介于卷繞部2a、2b的內(nèi)表面與磁芯3中配置在卷繞部2a、2b內(nèi)的芯部分之間,是對(duì)線圈2與磁芯3之間進(jìn)行絕緣的部件。在此,具備一對(duì)介入部件5、5,并與每一個(gè)卷繞部2a、2b對(duì)應(yīng)地分別配置。由于一對(duì)介入部件5、5為相同的形狀,因此,以下對(duì)在卷繞部2a、2b的一個(gè)卷繞部上配置的一個(gè)介入部件5進(jìn)行說(shuō)明。在該例中,介入部件5由具有沿卷繞部的軸向的分割面的一對(duì)分割介入部件5a、5b構(gòu)成。以下,主要參照?qǐng)D2、3、5詳細(xì)地對(duì)介入部件5的各結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
一對(duì)分割介入部件5a、5b分別由截面“]”狀體構(gòu)成,相互不接觸,形成為配置在內(nèi)磁芯片31m、…的周方向的一部分上的結(jié)構(gòu)(參照?qǐng)D3、5)。各分割介入部件5a、5b在將各磁芯片31m、…32m、32m組裝成環(huán)狀時(shí),具有遍及多個(gè)內(nèi)磁芯片31m、…及外磁芯片32m的突出部322的軸向的全長(zhǎng)配置的長(zhǎng)度(參照?qǐng)D2、5)。在該例中,一對(duì)分割介入部件5a、5b以從內(nèi)磁芯片31m、…的上表面及下表面夾入的方式配置。即,分割介入部件5a(5b)具有:配置在內(nèi)磁芯片31m、…及外磁芯片32m的突出部322、322的上表面(下表面)的整面上的頂板部520;和從該頂板部520立起設(shè)置并從內(nèi)磁芯片31m、…及外磁芯片32m的突出部322、322的角部遍及側(cè)面的一部分配置的一對(duì)腿部521、521。一對(duì)分割介入部件5a、5b具備:當(dāng)夾入內(nèi)磁芯片31m磁芯片時(shí)確保相鄰的內(nèi)磁芯片31m、…間的間隔并進(jìn)行各內(nèi)磁芯片31m、…的相對(duì)定位的磁芯保持部51;和將后述的密封樹脂部6的未固化的構(gòu)成樹脂流入到上述內(nèi)磁芯片31m、…間的間隙的流路53。
··磁芯保持部
在頂板部520及腿部521、521的內(nèi)表面上一體地形成有向內(nèi)突出的多個(gè)磁芯保持部51、…。即,頂板部520及腿部521、521成為支承磁芯保持部51的支承部52。各磁芯保持部51、…為從由頂板部520和腿部521形成的角部沿腿部521延伸的i型的突狀。如圖3所示,各磁芯保持部51、…介于各內(nèi)磁芯片31m、…間的間隙的四角。在圖3中,用虛線圍成的區(qū)域相當(dāng)于內(nèi)磁芯片31m的橫截面積。
各磁芯保持部51、…可將各內(nèi)磁芯片31m、…配置在希望的位置上地成形。磁芯保持部51的厚度(卷繞部的軸向的厚度)與間隙材料31g(參照?qǐng)D2)的厚度對(duì)應(yīng)。因此,若以磁芯保持部51、…介于各內(nèi)磁芯片31m、…間的方式配置一對(duì)分割介入部件5a、5b,則能夠進(jìn)行各內(nèi)磁芯片31m、…的定位,且可以在各內(nèi)磁芯片31m、31m間形成與間隙材料31g的厚度對(duì)應(yīng)的間隙。即,通過(guò)由一對(duì)分割介入部件5a、5b夾著各內(nèi)磁芯片31m、…,能夠高精度地進(jìn)行磁芯3中配置在卷繞部?jī)?nèi)的部分的芯的定位。
可以列舉:各磁芯保持部51、…以由密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂形成的間隙材料31g的橫截面積成為內(nèi)磁芯片31m的橫截面積的50%以上的方式形成(參照?qǐng)D3,圖3中由虛線圍成的區(qū)域相當(dāng)于內(nèi)磁芯片31m的橫截面積)。內(nèi)磁芯片31m或突出部322與磁芯保持部51的接觸面積越大越容易穩(wěn)定地確保各內(nèi)磁芯片31m、…間的間隔。但是,若為了增大內(nèi)磁芯片31m或突出部322與磁芯保持部51的接觸面積而增大磁芯保持部51的突出面積,則各磁芯片之間的間隙的橫截面積會(huì)變小。這樣,填充在各磁芯片之間的密封樹脂部6的未固化的構(gòu)成樹脂的填充量變少,由密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂形成的間隙材料31g的橫截面積會(huì)變小。由于若填充在各磁芯片之間的密封樹脂部6的未固化的構(gòu)成樹脂的填充量變少,則由密封樹脂部6固定各磁芯片之間的區(qū)域會(huì)變小,因此,不能使各磁芯片之間牢固地固定,在電抗器1動(dòng)作時(shí)各磁芯片可能會(huì)振動(dòng)。因此,優(yōu)選的是,能夠確保各磁芯片之間的間隔,且由密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂形成的間隙材料31g的橫截面積以成為內(nèi)磁芯片31m的橫截面積的50%以上的方式調(diào)整各磁芯保持部51、…的突出量。由密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂形成的間隙材料31g的橫截面積可以列舉內(nèi)磁芯片31m的橫截面積的60%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為70%以上,特別優(yōu)選為80%以上。
··流路
在將后述的密封樹脂部6填充在外殼4內(nèi)時(shí),在頂板部520形成有使密封樹脂部6的未固化的構(gòu)成樹脂流入到各內(nèi)磁芯片31m、31m間的間隙的流路53。在該例中,作為流路53,以各內(nèi)磁芯片31m、31m間的間隙露出的方式在頂板部520上形成有多個(gè)貫通孔53h、…。填充在外殼4內(nèi)的上述未固化的構(gòu)成樹脂為了抑制包含氣泡,通常從外殼4的下側(cè)填充,因此,特別優(yōu)選的是貫通孔53h、…形成在內(nèi)磁芯片31m、…的下表面?zhèn)人渲玫姆指罱槿氩考?b上。另外,通過(guò)具備貫通孔53h,在填充上述未固化的構(gòu)成樹脂時(shí)也能夠從貫通孔53h脫氣。
另外,作為流路53,也能夠在頂板部520或腿部521的內(nèi)周面或外周面形成槽部(未圖示)。例如,可以列舉形成從各分割介入部件5a、5b的端部朝向卷繞部的軸向的內(nèi)側(cè)與貫通孔53h相連的橫槽部。在具有多個(gè)貫通孔53h的情況下,可以列舉形成連接各貫通孔53h的橫槽部。這樣,密封樹脂部6的未固化的構(gòu)成樹脂容易流入至各內(nèi)磁芯片31m、…間。
介入部件5的構(gòu)成材料例如可以使用聚苯硫醚(pps)樹脂、聚四氟乙烯(ptfe)樹脂、液晶聚合物(lcp)、尼龍6、尼龍66這樣的聚酰胺(pa)樹脂、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(pbt)樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)樹脂等熱塑性樹脂。另外,也可以使用不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、有機(jī)硅樹脂等熱固化性樹脂。介入部件5能夠容易地通過(guò)上述的注塑成型樹脂等公知的成形方法制造。
在該例中,介入部件5中一對(duì)分割介入部件5a、5b相互獨(dú)立地配置,也可以設(shè)有固定一對(duì)分割介入部件5a、5b的配置的固定部件。例如,可以列舉用膠帶將分割介入部件5a、5b粘貼固定在磁芯片上。若在分割介入部件5a、5b的固定中使用膠帶,則可以避免介入部件5的形狀的復(fù)雜化和構(gòu)成材料的増加,由于能夠通過(guò)粘貼膠帶這一簡(jiǎn)單的作業(yè)固定,因此,作業(yè)性優(yōu)異。另外,也可以設(shè)置與一對(duì)分割介入部件5a、5b相互嵌合的嵌合部,或者用橡皮圈或束線帶等捆扎。
另外,在該例中,介入部件5設(shè)為配置在內(nèi)磁芯片31m、…的周方向的一部分上的形式,也可以是沿內(nèi)磁芯片31m、…的整周配置的形式。介入部件5只要能夠確保各內(nèi)磁芯片31m、…間的間隔即可,通過(guò)設(shè)為將介入部件5配置在內(nèi)磁芯片31m、…的周方向的一部分上的形式,能夠減少介入部件5的構(gòu)成材料。
進(jìn)而,在該例中,介入部件5使一對(duì)分割介入部件5a、5b形成為相同的形狀,也可以形成為不同的形狀。例如,通過(guò)更多地設(shè)置分割介入部件5b上所形成的磁芯片貫通孔53h,能夠使填充在外殼4內(nèi)的密封樹脂部6的未固化的構(gòu)成樹脂更有效地流入各內(nèi)磁芯片31m、…間,該分割介入部件5b配置于內(nèi)磁芯片31m、…的下表面?zhèn)取?/p>
·外殼
如圖4所示,外殼4具有:載置組合體10的平板狀的底板部40;和以包圍組合體10的周圍的方式從底板部40立起設(shè)置的大致矩形框狀的側(cè)壁部41,外殼4為底板部40的相反側(cè)(上側(cè))開口的大致矩形箱狀。電抗器1通過(guò)在外殼4內(nèi)收容組合體10,能夠?qū)崿F(xiàn)來(lái)自組合體10的外部環(huán)境(粉塵或腐蝕等)的保護(hù)或機(jī)械性保護(hù)。在該例中,以外殼4的底板部40的下表面與冷卻底座這樣的設(shè)置對(duì)象(未圖示)的上表面接觸的方式固定,電抗器1設(shè)置在設(shè)置對(duì)象上。在圖1中表示了底板部40在下方的設(shè)置狀態(tài),也可以是底板部40在上方、或側(cè)方的設(shè)置狀態(tài)。
該例中所示的外殼4為底板部40和側(cè)壁部41一體地成形的金屬制的外殼。由于通常金屬的導(dǎo)熱系數(shù)比較高,因此,若為金屬制的外殼,則可以將其整體用于散熱路徑,可以高效地將組合體10所產(chǎn)生的熱量散熱到外部的設(shè)置對(duì)象(例如,冷卻底座),能夠提高電抗器1的散熱性。作為外殼4的構(gòu)成材料,例如可以列舉:鋁或其合金、鎂或其合金、銅或其合金、銀或其合金、鐵或奧氏體系不銹鋼等。在用鋁或鎂、這些合金形成的情況下,能夠使外殼4變得輕量。
另外,該例中所示的外殼4在外殼4內(nèi)的四角上設(shè)有撐條安裝部45。而且,以在各外磁芯片32m中的外磁芯基底部321的上表面架設(shè)撐條450、450的方式配置,通過(guò)將撐條450、450用螺釘451固定在撐條安裝部45上,可以以將組合體10按壓在底板部40側(cè)的狀態(tài)將組合體10固定在外殼4上。
·接合層
如圖2~4所示,該例中所示的電抗器1在組合體10的設(shè)置面具備接合層7。接合層7介于組合體10中的線圈2的下表面與底板部40之間。通過(guò)具備接合層7,能夠?qū)⒔M合體10牢固地固定在底板部40,能夠?qū)崿F(xiàn)線圈2移動(dòng)的限制、散熱性的提高、對(duì)設(shè)置對(duì)象的固定的穩(wěn)定化等。接合層7的構(gòu)成材料優(yōu)選為絕緣性樹脂,特別優(yōu)選為含有陶瓷填料等且散熱性優(yōu)異的材料(例如,導(dǎo)熱系數(shù)優(yōu)選為0.1w/m·k以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1w/m·k以上,特別優(yōu)選為2w/m·k以上)。具體的樹脂可以列舉環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、不飽和聚酯等熱固化性樹脂、或pps樹脂、lcp等熱塑性樹脂。接合層7例如使用片狀的材料、或涂布或噴涂形成即可。
·密封樹脂部
如圖1所示,密封樹脂部6是填充在外殼4內(nèi)并密封收容在外殼4內(nèi)的組合體10的部件。密封樹脂部6填充至埋設(shè)除組合體10中的線圈2的兩繞組端部的上表面(參照?qǐng)D2)。電抗器1通過(guò)以密封樹脂部6密封組合體10,將組合體10固定在外殼4上,能夠?qū)崿F(xiàn)組合體10的電氣及機(jī)械保護(hù)、來(lái)自外部環(huán)境的保護(hù)、對(duì)線圈2通電時(shí)產(chǎn)生的磁芯3的振動(dòng)、及因該振動(dòng)引起的噪聲的降低等。
如圖2所示,密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂填充在由上述的各磁芯保持部51、…形成的各磁芯片31m、…間的間隙內(nèi)。通過(guò)該密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂,形成有介于各磁芯片之間的間隙材料31g。
密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂例如可以使用環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、有機(jī)硅樹脂、不飽和聚酯樹脂、pps樹脂等。特別是由于環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂為軟質(zhì)且廉價(jià),故而優(yōu)選。從提高散熱性觀點(diǎn)考慮,密封樹脂部6中也可以混合氧化鋁或二氧化硅等導(dǎo)熱系數(shù)高的陶瓷填料。
作為密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂,可以列舉使用軟質(zhì)樹脂。在使用軟質(zhì)樹脂的情況下,例如,可以列舉作為彈性模量的一種的楊氏模量(20~100℃)為100mpa以下。通過(guò)密封樹脂部6由軟質(zhì)樹脂構(gòu)成,磁芯3的振動(dòng)被密封樹脂部6緩沖。因此,由于能夠抑制從磁芯3到外殼4的振動(dòng)傳遞音,因此,容易進(jìn)一步降低因磁芯3的振動(dòng)引起的噪聲。特別是通過(guò)介于各磁芯片31m、…間的間隙材料31g、…由密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂形成,容易緩沖各磁芯片31m、…的振動(dòng),能夠進(jìn)一步抑制從磁芯3(各磁芯片31m、…)到外殼4的振動(dòng)傳遞音??梢粤信e:該軟質(zhì)樹脂的楊氏模量(20~100℃)進(jìn)一步優(yōu)選為20mpa以下,特別優(yōu)選為5mpa以下。由于若軟質(zhì)樹脂的楊氏模量過(guò)低,則磁芯3容易振動(dòng),因此,可以列舉1kpa以上,特別優(yōu)選為100kpa以上。在此,密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂的楊氏模量例如為以jisk7161-2等測(cè)定得到的值。
另外,作為密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂,也可以使用硬質(zhì)樹脂。在使用硬質(zhì)樹脂的情況下,例如可以列舉作為彈性模量的一種的楊氏模量(20~100℃)為1gpa以上。通過(guò)密封樹脂部6由硬質(zhì)樹脂構(gòu)成,磁芯3被密封樹脂部6牢固地密封。因此,能夠抑制磁芯3自身的振動(dòng)。特別是通過(guò)介于各磁芯片31m、…間的間隙材料31g、…由密封樹脂部6的構(gòu)成樹脂形成,能夠抑制各磁芯片31m、…的振動(dòng)自身??梢粤信e:該硬質(zhì)樹脂的楊氏模量(20~100℃)進(jìn)一步優(yōu)選為5gpa以上,特別優(yōu)選為10gpa以上。
〔電抗器的制造方法〕
具備上述結(jié)構(gòu)的電抗器1例如可以通過(guò)如下流程制造:組裝線圈2、多個(gè)磁芯片31m、…32m、32m和介入部件5來(lái)形成組合體10
·組合體的制作
首先,如圖5所示,用一對(duì)分割介入部件5a、5b夾著多個(gè)內(nèi)磁芯片31m、…。此時(shí),使成形在各分割介入部件5a、5b上的磁芯保持部51、…介于各內(nèi)磁芯片31m、…間。這樣,在進(jìn)行各內(nèi)磁芯片31m、…的定位的同時(shí),在各內(nèi)磁芯片31m、…間形成與間隙材料31g的厚度對(duì)應(yīng)的間隙。將被一對(duì)分割介入部件5a、5b夾著的內(nèi)磁芯片31m、…的組成物插入線圈2的各卷繞部2a、2b內(nèi)。然后,從該組成物的兩端組裝一對(duì)外磁芯片32m、32m形成為組合體10。外磁芯片32m、32m將各突出部322、322插入形成在一對(duì)分割介入部件5a、5b的兩端部的空間。這樣,由于突出部322、322的端面抵靠在處于形成在各分割介入部件5a、5b的端部的磁芯保持部51、…上,因此,以在卷繞部2a、2b內(nèi)定位了突出部322、322的狀態(tài)配置。該組合體10作為通過(guò)介入部件5形成各磁芯片31m、…32m、32m的每一個(gè)的定位的狀態(tài)的一體物處理。
在該例中,將被一對(duì)分割介入部件5a、5b夾著的內(nèi)磁芯片31m、…作為組成物,對(duì)該組成物夾入一對(duì)外磁芯片32m、32m并組裝。另外,也可以制作用一對(duì)分割介入部件5a、5b夾著內(nèi)磁芯片31m、…及一外磁芯片32m的各突出部322、322而成的u字狀的組成物,從該組成物的u字的開口部側(cè)插入線圈2的各卷繞部2a、2b內(nèi),組裝另一外磁芯片32m。
·將組合體收容在外殼內(nèi)
接下來(lái),將組合體10收容在外殼4內(nèi)(參照?qǐng)D4)。在此,在組合體10的下表面配置了接合層7后,將組合體10收容在外殼4內(nèi)。另外,通過(guò)在各外磁芯片32m、32m的外磁芯基底部321的上表面配置撐條450,用螺釘451將撐條450固定在外殼4的撐條安裝部45上,將組合體10固定在外殼4內(nèi)。
·密封樹脂部的構(gòu)成樹脂的填充并固化
在收容了組合體10的外殼4內(nèi)填充密封樹脂部6的未固化的構(gòu)成樹脂。填充在外殼4內(nèi)的上述未固化的構(gòu)成樹脂覆蓋線圈2的外周或磁芯3的外周,并遍布到線圈2與磁芯3的間隙內(nèi)。然后,上述未固化的構(gòu)成樹脂沿介入部件5中具備的流路53,流入并填充至形成在上述各磁芯片31m、…32m、32m間的間隙。在該狀態(tài)下,通過(guò)使上述構(gòu)成樹脂固化,密封組合體10的同時(shí)形成各磁芯片31m、…32m、32m間的間隙材料31g。
〔主要的效果〕
以上說(shuō)明的電抗器1在成形密封樹脂部6時(shí),能夠在密封線圈2、磁芯3和介入部件5的組合體10的同時(shí)形成各磁芯片31m、…間的間隙材料31g、…。因此,如現(xiàn)有那樣,能夠簡(jiǎn)化預(yù)先用粘接劑等固定磁芯片與間隙材料的作業(yè),電抗器1的生產(chǎn)性優(yōu)異。
·其它結(jié)構(gòu)
上述電抗器1可以具備測(cè)定溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、磁束傳感器等的電抗器1的物理量的傳感器(未圖示)。例如,可以在形成在兩卷繞部2a、2b之間的空間內(nèi)配置傳感器。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明的電抗器可以適合用于搭載在混合動(dòng)力汽車、插電式混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車、燃料電池汽車等車輛上的車載用變換器(代表性的為dc-dc變換器)、空調(diào)機(jī)的變換器等多種變換器、以及電源轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成部件。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1電抗器
10組合體
2線圈
2a、2b卷繞部
2r連結(jié)部
2w繞組
3磁芯
31m內(nèi)磁芯片
31g間隙材料
32m外磁芯片
321外磁芯基底部
322突出部
4外殼
40底板部
41側(cè)壁部
45撐條安裝部
450撐條
451螺釘
5介入部件
5a、5b分割介入部件
51磁芯保持部
52支承部
520頂板部
521腿部
53流路
53h貫通孔
6密封樹脂部
7接合層