CN103003895B - 电抗器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
电抗器具备:电抗器芯,其通过两个U字形的芯构件夹着间隙部环状地相连而构成;一次嵌入成形树脂部,其设置成至少覆盖除了上述芯构件彼此的粘接面以外的上述芯构件的腿部的外周面;线圈,其配置在间隙部和芯构件的腿部的周围;以及二次嵌入成形树脂部,其由热塑性树脂形成,通过在线圈的周围嵌入成形,将线圈固定于电抗器芯,并且将两个芯构件的腿部彼此以相连的状态固定。在将芯构件环状相连配置的状态下被相互连结的一次嵌入成形树脂部的端部,形成确定相对向的腿部的相对位置的定位部、以及使形成二次嵌入成形树脂部的熔融了的热塑性树脂流入上述间隙部的窗部。
Description
技术领域
本发明涉及一种电抗器及其制造方法,特别是涉及搭载于电动汽车、混合动力车等的电抗器及其制造方法。
背景技术
以往,在搭载于混合动力车辆等的电动车辆的电力变换电路的一部分,组装电抗器。该电抗器例如应用于转换器等,该转换器使从电池供给的直流电力升压而输出到作为动力源的电动机侧。
电抗器通常具备:由磁性材料构成的多个芯构件;电抗器芯,是将这些芯构件夹着非磁性间隙板环状地连结而成;以及线圈,配置在包括间隙板的电抗器芯的线圈安装位置的周围。并且,包括电抗器芯和线圈的电抗器在使用螺栓等固定于例如铝合金等金属制的外壳内的状态下被搭载于车辆。
在此,作为与上述电抗器相关联的先行技术文献,例如在日本特开2009-99793号公报(专利文献1)中公开了以下电抗器的制造方法,即将具备线圈的电抗器芯收容固定于壳体内,在壳体与电抗器芯及线圈之间,使硅树脂浸渍固化而将电抗器固定于壳体内。
另外,在日本特开2009-32922号公报(专利文献2)中记载了以下技术:在由多个具有磁性的芯材以及夹入安装于相邻的芯材之间的具有非磁性的间隙板形成、芯材的相对向面与间隙板的相对向面通过粘接剂层固定的电抗器芯中,在间隙板的相对向面以外的周面中,形成漏磁通的吸引传递单元,用于吸引从芯材漏出的漏磁通、使上述漏磁通流向相邻的芯材。
专利文献1:日本特开2009-99793号公报
专利文献2:日本特开2009-32922号公报
发明内容
在上述专利文献1和2的电抗器中,夹着非磁性间隙板用粘接剂将芯构件彼此粘接固定而形成环状的电抗器芯,但是在使用热固性粘接剂作为上述粘接剂的情况下,固化费时,因此在直到该固化为止期间,需要用于将环状组装的电抗器芯保持成按压状态下的多个夹具。
另外,由例如陶瓷板等形成的非磁性间隙板,为了正确地规定与电抗器的性能密切相关的间隙尺寸,需要高精度地管理厚度,导致制造成本上升,并且电抗器的结构部件数增加以及安装变得复杂。
本发明的目的在于,提供一种不需要电抗器保持用夹具、加热炉以及间隙板、能够在短时间内容易地制造的电抗器及其制造方法。
作为本发明的一个方案的电抗器具备:电抗器芯,其通过两个U字形的芯构件夹着间隙部环状地相连而构成;一次嵌入成形(嵌件成形)树脂部,其设置成至少覆盖除了上述芯构件彼此的粘接面以外的上述芯构件的腿部的外周面;线圈,其配置在上述间隙部和上述芯构件的腿部的周围;以及二次嵌入成形树脂部,其由热塑性树脂形成,通过在上述线圈的周围嵌入成形,将上述线圈固定于上述电抗器芯,并且将上述两个芯构件的腿部彼此以相连的状态固定,在将上述芯构件环状相连配置的状态下被相互连结的上述一次嵌入成形树脂部的端部,形成确定相对向的腿部的相对位置的定位部、以及使形成上述二次嵌入成形树脂部的熔融了的热塑性树脂流入上述间隙部的窗部。
在本发明所涉及的电抗器中,可以在上述一次嵌入成形树脂部的表面形成有流路,该流路将上述熔融了的热塑性树脂在上述线圈的内周侧引导到上述窗部。
在该情况下,可以为,构成上述流路的槽的与上述窗部相反侧的端部延伸至上述线圈的外侧。
另外,在本发明所涉及的电抗器中,可以在上述一次嵌入成形树脂部的被连结的端部,形成有排气通路。
在该情况下,优选上述排气通路位于在从上述窗部流入到上述间隙部的上述熔融了的热塑性树脂流动扩展的方向上的下游侧。
另外,在本发明所涉及的电抗器中,可以为上述芯构件由将磁性粉末加压成形而成的压粉磁心构成,流入到上述间隙部的上述溶解了的热塑性树脂进入到形成上述腿部端面的上述磁性粉末之间、固化。
进而,在本发明所涉及的电抗器中,可以为,在形成上述U字形的一个芯构件的两个腿部中,在一个腿部的一次嵌入成形树脂部形成凹状的上述定位部,在另一个腿部的一次嵌入成形树脂部形成与上述凹状定位部嵌合的凸状的上述定位部。
作为本发明的另一个方式的电抗器的制造方法,上述电抗器具备:电抗器芯,其通过两个U字型芯构件夹着间隙部环状地相连而构成;以及线圈,其设置于包括上述间隙部的上述电抗器芯的周围,在该制造方法中,准备上述两个芯构件以及上述线圈,对于上述各芯构件,将热塑性树脂嵌入成形,由此形成至少覆盖除了上述芯构件的腿部端面以外的外周面的一次嵌入成形树脂部,在上述芯构件的腿部插通于上述线圈的状态下将上述芯构件环状相连配置,此时上述一次嵌入成形树脂部的端部彼此被连结,由此在相对向的腿部端面之间形成一定尺寸的间隙部、并且形成与间隙部连通的窗部,通过在上述线圈的周围将热塑性树脂嵌入成形,形成将上述线圈固定于上述电抗器芯、并且将上述两个芯构件的腿部彼此以相连的状态固定的二次嵌入成形树脂部,此时使熔融了的热塑性树脂在上述线圈的内周侧通过上述窗部流入上述间隙部、将上述相对向的腿部端面彼此粘接。
在本发明所涉及的电抗器的制造方法中,可以为,从上述窗部流入上述间隙部的上述熔融了的热塑性树脂,沿着形成于上述一次嵌入成形树脂部的表面的流路被引导到上述线圈的内周侧而流向上述窗部。
另外,在本发明所涉及的电抗器的制造方法中,可以为,在使上述熔融了的热塑性树脂从上述窗部流入上述间隙部而进行填充时,一边通过形成于上述一次嵌入成形树脂部的端部的排气通路排出空气或者气体一边进行填充。
根据本发明所涉及的电抗器及其制造方法,通过形成于一次嵌入成形树脂部的端部的定位部,决定相对向的腿部彼此的相对位置,由此将上述间隙部的尺寸规定为一定。另外,使二次嵌入成形用的熔融的热塑性树脂从窗部流入到间隙部而固化,由此该热塑性树脂成为粘接剂而对芯构件的腿部端部彼此进行粘接固定。因而,不需要以往的非磁性间隙板。另外,不需要在芯构件的粘接固定中使用热固性粘接剂的情况下的电抗器保持用夹具以及加热固化炉。因此,能够在短时间内容易地制造电抗器,实现大幅降低成本。
附图说明
图1是表示构成本发明的一个实施方式的电抗器的电抗器芯的芯构件的立体图。
图2是表示在图1的芯构件形成由热塑性树脂构成的一次嵌入成形树脂部的状态的立体图。
图3是表示形成了一次嵌入成形树脂部的两个芯材料环状地连结的状态的侧视图。
图4是表示形成了一次嵌入成形树脂部的两个芯构件和线圈组装的样子的分解立体图。
图5是表示图4示出的芯构件和线圈组装后的状态的立体图。
图6是表示在图5示出的电抗器芯和线圈形成了二次嵌入成形树脂部的状态的立体图。
图7是表示构成二次嵌入成形树脂部的熔融的热塑性树脂流入芯构件之间的间隙部的样子的图。
图8是表示构成二次嵌入成形树脂部的熔融的热塑性树脂流入芯构件之间的间隙部的其它样子的图。
图9是形成了二次嵌入成形树脂部的电抗器的间隙部的局部放大截面图。
图10是表示电抗器隔着散热片被安装于金属制外壳底板上的样子的分解立体图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明所涉及的实施方式(以下,称为实施方式)。在本说明中,具体的形状、材料、数值、方向等是用于使本发明的理解容易的例示,能够按照用途、目的、规格等来适当地进行变更。另外,以下,在包括多个实施方式、变形例等的情况下,可适当地组合使用它们的特征部分。
图1是表示构成作为本发明的一个实施方式的电抗器10的电抗器芯12的芯构件14的立体图。本实施方式中的电抗器芯12由形成同一形状的两个U字形的芯构件14构成。
芯构件14具有相互平行地突出的第一腿部16和第二腿部18以及连接各腿部16、18的俯视观察为大致圆弧状的连接部20。另外,芯构件14优选由压粉磁心构成,该压粉磁心是将被涂敷了树脂的磁性粉末与粘结剂混合、进行加压成形而成的。但是,芯构件14也可以由钢板层叠体构成,该钢板层叠体是将冲孔加工成大致U字形的多个电磁钢板层叠、通过铆接(カシメ)等一体地连结而成的。
芯构件14的第一和第二腿部16、18分别具有矩形状的端面16a、18a。这些端面16a、18a成为两个芯构件14夹着间隙部而大致环状地对接时的芯构件彼此的相对面和粘接面。
图2是表示在图1的芯构件14形成由热塑性树脂构成的一次嵌入成形树脂部22的状态的立体图。图3是表示形成了一次嵌入成形树脂部22的两个芯构件14环状地连结的状态的侧视图。
如图2所示,芯构件14,除了上述腿部端面16a、18a以外的整个外周面被一次嵌入成形树脂部22覆盖。一次嵌入成形树脂部22是通过将芯构件14安装于成形模内、注射成形热塑性树脂而形成。在此,热塑性树脂例如优选使用聚苯硫醚(PPS)等。
一次嵌入成形树脂部22包括覆盖腿部16、18的四周的腿部覆盖部24。该腿部覆盖部24具有以下功能:如后述那样,在腿部16、18周围配置了线圈时,确保线圈与电抗器芯12之间的绝缘距离。
另外,一次嵌入成形树脂部22包括分别从上下面突出的壁部26。该壁部26具有以下功能:在腿部16、18周围配置了线圈时与线圈端面大致抵接,由此对线圈进行定位。在此,“大致抵接”表示如下意思:形成有二次嵌入成形树脂部用的熔融的热塑性树脂能够流入线圈内周侧程度的若干间隙。
并且,在一次嵌入成形树脂部22中,第一腿部16的腿部覆盖部24从第一腿部16的端面16a突出形成呈矩形框状的端部,在该突出的端部中,在横向上相对的两个边部形成有大致梯形地凹陷的凹部(定位部)25a。而第二腿部18的腿部覆盖部24,其呈矩形框状的端部与第二腿部18的端面18a大致成同一面或者突出形成,在横向上相对的两个边部形成有大致梯形地突出的凸部(定位部)25b。
此外,形成于一次嵌入成形树脂部22的端部的定位部的形状并不限定于上述形状,能够采用相互凹凸嵌合的各种形状。例如也可以将形成于第一腿部16的定位部设为矩形框状的内侧凸部,而将形成于第二腿部18的定位部设为包括能够供上述内侧凸部嵌合的凹部的矩形框状的外侧凸部。
在构成电抗器芯12的两个芯构件14,同样地形成上述一次嵌入成形树脂部22。并且,如图2所示,使一个芯构件14的朝向反转而配置成两个芯构件14的第一腿部16与第二腿部18相对向。由此,在将两个芯构件14环状地连结了时,形成于第一腿部16的腿部覆盖部24的凹部25a与形成于第二腿部18的腿部覆盖部24的凸部25b相嵌合,由此决定相互对向的第一腿部16与第二腿部18的相对位置。因而,能够正确地规定相互对向的端面16a、18a之间的距离、即间隙部17的尺寸D(参照图9)。
在本实施方式的芯构件14中,在第一腿部16形成凹部25a,在第二腿部18形成凸部25b。通过这样设置,只要对构成电抗器12的两个芯构件14形成同一形状的一次嵌入成形树脂部22即可,因此具有一次嵌入成形用的成形模有一种就足够的优点。但是,并不限定于此,也可以使用两种成形模,在一个芯构件14的两个腿部形成凹部25a,在另一个芯构件的两个腿部形成凸部。
在一次嵌入成形树脂部22的腿部覆盖部24的端部形成有矩形状的切口部30。在本实施方式中,对于各腿部16、18,在凹部25a或者凸部25b的两侧且在横向上相对的位置形成有共计四个切口部30。由此,在如图3所示芯构件14彼此环状地连结了时,两侧的切口部30合体而形成四个矩形状的窗部33。这些窗部33与由形成于腿部端面16a、18b之间的空间构成的间隙部17连通,是在进行后述的二次嵌入成形时使熔融的热塑性树脂流入到间隙部的开口部。
另外,在一次嵌入成形树脂部22的腿部覆盖部24的表面,与各切口部30对应地形成有一端部与上述切口部30相连的槽状的流路32。流路32具有以下功能:在二次嵌入成形时,将熔融的热塑性树脂引导到线圈的内周侧而使其流向窗部33。形成于一次嵌入成形树脂部22的外侧表面的流路32的另一端部,优选形成为在线圈组装于芯构件14了时延伸至线圈的外侧(参照图5)。如果设为这种结构,则二次嵌入成形用的熔融的热塑性树脂能够易于流入到流路32。
关于一次嵌入成形树脂部22,也可以在矩形框状地形成于腿部端面16a、18a周围的腿部覆盖部24的端部,在纵向上相对向的两边部分别形成上述凹部和凸部。如果设为这种结构,则能够可靠地对组合了两个芯构件14时的横向的相对位置进行定位。
另外,一次嵌入成形树脂部22覆盖除了腿部端面16a、18a以外的外周面整体而形成,因此具有防止由强度较低而易于切开的压粉磁心构成的芯构件14的破损的保护功能,并且还具有在后述那样将电抗器安装于金属制外壳时确保芯构件14与金属制外壳之间的绝缘性能的功能。
并且,以上说明了通过形成于一次嵌入成形树脂部22的端部的凹部25a与凸部25b嵌合来规定间隙部的尺寸,但是也可以为:上述凹部25a与凸部25b仅实现对相对向的两个角部16、18的纵向方向的位置进行定位的功能,通过一次嵌入成形树脂部22的腿部覆盖部24中除了上述凹部和凸部以外的部分处的抵接来规定间隙部17的尺寸D。
图4是表示组装形成了一次嵌入成形树脂部22的两个芯构件14和线圈28的样子的分解立体图。
构成本实施方式的电抗器10的线圈28例如是将使用搪瓷等进行绝缘覆膜处理过的扁平方形导线卷绕成卷形而预先形成的扁立(エツジワイズ)型的线圈,由串联连接的两个线圈部28a、28b构成。各线圈部28a、28b是通过一根连续的扁平方形导线卷绕而形成。
具体地说,当开始卷绕一个线圈部28a的导线端部29a时,在此起扁平方形导线向逆时针方向被卷绕而形成线圈部28a,在此起转向另一个线圈部28b向顺时针方向被卷绕而形成线圈部28b,相连着直到卷绕结束的导线端部29b。这样,从线圈部28a、28b突出的导线端部29a、29b与向线圈28(即电抗器10)输入输出电力的输入输出端子相连接。
另外,线圈部28a、28b形成为比形成于芯构件14的腿部16、18的外周上的腿部覆盖部24稍大的大致矩形状的内周形状。由此,能够将芯构件14的腿部16、18插通线圈部28a、28b内。另外,线圈部28a、28b的卷绕方向的长度形成为比环状地连结的两个芯构件14的一次嵌入成形树脂部22的壁部26之间的距离稍短。由此,在组装电抗器芯12时,在两个壁部26之间保持一些余裕来对线圈部28a、28b进行定位。
图5是表示图4示出的芯构件14和线圈28组装后的状态的立体图。若如上所述,将腿部16、18分别插通线圈部28a、28b、连结两个芯构件14,则组成两个芯构件14夹着间隙部环状地相连而成的电抗器芯12、以及在电抗器芯12中配置于包括间隙部的腿部16、18的周围的线圈28。
此时,在上述那样相互连结的腿部覆盖部24的端部,切口部30相合,由此形成与间隙部连通的窗部33。另外,成为在芯构件14的一次嵌入成形树脂部22的壁部26与线圈部28a、28b的端部之间形成了一些间隙的状态。由此,后述的形成二次嵌入成形树脂部的熔融的热塑性树脂能够流向线圈部28a、28b的内侧。
图6是表示在图5示出的电抗器芯12和线圈28形成二次嵌入成形树脂部34而固定线圈28的状态的立体图。在图5中省略从二次嵌入成形树脂部34突出延伸的导线端部29a、29b的图示。
将如图5所示组装的电抗器芯12和线圈28安装到其它成形模内,例如对PPS树脂等热塑性树脂进行注射成形,由此形成二次嵌入成形树脂部34。二次嵌入成形树脂部34可以由与一次嵌入成形树脂部22同样的热塑性树脂材料形成,或者可以由不同的热塑性树脂材料形成。
在二次嵌入成形树脂部34一体地突出形成多个安装部38,该多个安装部38用于将电抗器10通过螺栓紧固安装于电抗器设置构件。在本实施方式中,示出形成了四个安装部38的示例。并且,在安装部38贯通形成有螺栓插通孔40。这样使安装部38与二次嵌入成形树脂部34一体地成形,由此不需要特别设置金属板制的安装部,实现结构部件数的减少以及成本降低。此外,安装部也可以预先一体地形成于不被二次嵌入成形树脂部34覆盖的一次嵌入成形树脂部22的露出部。
另外,二次嵌入成形树脂部34形成为覆盖构成线圈28的线圈部28a、28b周围的大致整体。由此,构成线圈28的两个线圈部28a、28b牢固地固定于形成环状的电抗器芯12。并且,二次嵌入成形树脂部34成形为分别覆盖至一次嵌入成形树脂部22的壁部26的外侧,因此两个芯构件14彼此通过壁部26的锚固效应(アンカ一効果)而在环状地连结的状态下可靠地固定。
在这样二次嵌入成形树脂部34成形时,熔融的热塑性树脂经过形成于一次嵌入成形树脂部22的表面的槽状的流路32流向窗部33,从窗部33流向间隙部而填充间。这样熔融的热塑性树脂沿流路32流动而易于从窗部33流向间隙部,由此能够实现低压和低速度下的二次嵌入成形。
图7是表示构成二次嵌入成形树脂部34的熔融的热塑性树脂流入芯构件14之间的间隙部的样子的图。如图7所示,从四个窗部33流入到腿部端面16a、18a之间的间隙部17的熔融的热塑性树脂以在箭头方向上扩展的方式流动。此时,优选形成用于能够将间隙部17内的空气和从熔融的热塑性树脂产生的气体放出到外部的排气通路31。通过形成这样的排气通路31,易于将熔融的热塑性树脂无间隙地填充到间隙部17内,能够更稳定地进行二次嵌入成形。
优选排气通路31在间隙部17中位于熔融的热塑性树脂流动扩展的方向上的下游侧。具体地说,可以在腿部覆盖部24的端部分别形成于在长边部形成的两个窗部33的中间位置。通过形成于这样的位置,能够更可靠地从间隙部17放出气体。
图8是表示对每个间隙部17设置两个窗部33的变形例的图。在该情况下,供熔融的热塑性树脂流入的窗部33仅形成于腿部覆盖部24外侧的长边部,因此排气通路31优选形成于在间隙部17中位于熔融的热塑性树脂流动扩展的方向上的下游侧的内侧的长边部。由此,能够更可靠地从间隙部17放出气体。
此外,在图7、图8中示出将窗部33设置于大致呈长方形的间隙部17的角部附近的示例,但是并不限定于此,只要形成于流入到间隙部17内的热塑性树脂能够均匀地迂回(回り込む)的位置即可,例如也可以在角部形成窗部。
图9是形成了二次嵌入成形树脂部34的电抗器10的间隙部17的局部放大截面图。如图9所示,芯构件14由压粉磁心构成,微观观察与间隙部17相对向的腿部端面16a、18a的表面,成为在磁性粉末15之间形成有间隙的状态。由此,在间隙二次嵌入成形时流入到间隙部17的熔融的热塑性树脂在进入到上述间隙的状态下固化,由此由于锚固效应而对于腿部端面16a、18a的粘接强度提高。因而,两个芯构件14彼此在间隙部17中通过二次嵌入成形树脂部34的一部分而牢固地粘接固定。
图10是表示电抗器10夹着散热片42被安装于金属制外壳底板44上的样子的分解立体图。如图10所示,上述那样形成二次嵌入成形树脂部34而完成制造的电抗器10,在二次嵌入成形树脂部34的安装部38中插通螺栓46而紧固于形成于电抗器设置构件、具体说例如铝合金等构成的金属质外壳的底板44的阴螺纹孔48,由此在夹入散热片42的状态下被固定于金属质外壳底板44上,其中,上述金属质外壳底板44由、具体地说。
在金属质外壳的底板44,形成有安装凹部50a、50b,该安装凹部50a、50b具有供电抗器10的被二次嵌入成形树脂部34覆盖的线圈28的线圈部28a、28b的下部嵌入的形状。由此,线圈部28a、28b的下部能够隔着散热片42与金属质外壳底板44紧贴,其结果,能够确保从线圈部28a、28b向金属质外壳底板44良好地散热。另外,散热片42也可以是绝缘性片,因此还能够使线圈部28a、28b与金属质外壳底板44之间的绝缘性能提高。
在此,并未图示,但是金属质外壳底板44构成循环供给冷却水的冷却器的侧壁,或者在其背面(即与电抗器10的安装面相反侧的表面)侧相邻设置冷却器,来强制进行冷却。
此外,以上说明了线圈28的线圈部28a、28b的下部被二次嵌入成形树脂部34覆盖,但是并不限定于此,还可以设为以下结构:仅有线圈部28a、28b的下部不被二次嵌入成形树脂部34覆盖而露出,线圈部28a、28b隔着散热片42与金属质外壳底板44相接触。如果设为这种结构,则从线圈28向金属质外壳底板44的传热性提高,能够使线圈28的冷却性能提高。
另外,上述中构成二次嵌入成形树脂部34的热塑性树脂还可以使用导热性比使用于一次嵌入成形树脂部22的热塑性树脂高的热塑性树脂。在该情况下,可以在二次嵌入成形树脂部用的热塑性树脂中混合例如二氧化硅等高导热性颗粒来改善导热性能。如果设为这种结构,即使在由二次嵌入成形树脂部34覆盖线圈28的外周整体的情况下,也能够使从线圈28向外部的散热性良好。另外,仅将二次嵌入成形树脂部34使用高导热性树脂来形成,由此还存在能够抑制材料成本增加的优点。
接着,归纳由上述结构构成的电抗器10的制造方法如下。
首先,准备两个芯构件14以及包括线圈部28a、28b的线圈28(参照图1、图4)。
接着,在芯构件14,形成由热塑性树脂形成的一次嵌入成形树脂部22,一次嵌入成形树脂部22覆盖至少除了芯构件彼此的粘接面以外的外周面(参照图2)。
接着,将两个芯构件14配置成腿部16、18彼此相对向的朝向,将腿部16、18插通线圈部28a、28b,将处于腿部16、18的端面16a、18a周围的一次嵌入成形树脂部22的端部彼此连结而设为环状(参照图3至图5)。此时在相对向的腿部端面16a、18a之间形成一定尺寸D的间隙部17,并且形成与间隙部17连通的窗部33。
然后,对在间隙部17周围配置了线圈28的电抗器芯12形成由热塑性树脂形成的二次嵌入成形树脂部34,将构成线圈28的线圈部28a、28b固定于电抗器芯12,并且将芯构件14彼此固定为连结状态(参照图6)。此时,二次嵌入成形用的熔融的热塑性树脂通过流路34流入到线圈28内侧,通过窗部33流入到间隙部17而填充,腿部端面16a、18a彼此被粘接固定(参照图7、图9)。
将形成二次嵌入成形树脂部34而固定了电抗器芯12和线圈28的电抗器10从成形模取出,电抗器的制造完成。
如上所述,在本实施方式的电抗器10中,通过形成于一次嵌入成形树脂部22的端部的凹部25a和凸部25b,决定相对向的腿部16、18彼此的相对位置,由此间隙部17的尺寸D被规定为一定。另外,使二次嵌入成形用的熔融的热塑性树脂从窗部33流入到间隙部17而固化,由此该热塑性树脂成为粘接剂,芯构件14的腿部端面16a、18a彼此被粘接固定。因而,不需要以往的非磁性间隙板(ギヤツプ板,补隙板)。另外,不需要在芯构件14的粘接固定中使用热固性粘接剂的情况下的电抗器保持用具以及加热固化炉。
另外,能够将线圈部28a、28b通过由热塑性树脂形成的二次嵌入成形树脂部34固定于电抗器芯12,并且将两个芯构件14彼此在牢固地粘接的状态下连结固定,因此能够废除以往的在真空炉中的热固性树脂的灌注工序以及在加热炉内的加热固化处理,能够以高循环(一个电抗器所需的嵌入成形时间:例如40秒左右)制造电抗器。
并且,在本实施方式的电抗器10中,通过覆盖供线圈28安装的芯构件14的腿部16、18的周围的一次嵌入成形树脂部22,确保线圈28与芯构件14之间的绝缘距离。由此,不需要将线圈在卷绕安装于绝缘性树脂线轴(绕线管)的状态下安装到电抗器芯,能够省略树脂线轴。
并且,如上可知,根据本实施方式,能够在短时间内容易地制造电抗器10,实现大幅降低成本。
此外,以上说明了本发明的实施方式及其变形例,但是本发明的电抗器并不限定于上述结构,能够进行各种变更、改进。
例如,以上说明了一次嵌入成形树脂部22覆盖除了腿部端面16a、18a以外的芯构件14的外周整体而形成,但是并不限定于此,也可以通过一次嵌入成形仅形成与腿部覆盖部24和壁部26相当的部分,使芯构件14的连接部20的整体或者一部分露出。这样使芯构件露出,由此存在从芯构件散热的散热性提高的优点。
另外,关于二次嵌入成形树脂部34,也可以设置使线圈28的一部分露出的窗部,使从线圈28向外部散热的散热性提高。
附图标记说明
10:电抗器;12:电抗器芯;14:芯构件;16:第一腿部;17:间隙部;18:第二腿部;16a、18a:腿部端面;20:连接部;22:一次嵌入成形树脂部;24:腿部覆盖部;25a:凹部;25b:凸部;26:壁部;28:线圈;28a、28b:线圈部;29a、29b:导线端部;30:切口部;31:排气通路;32:流路;33:窗部;34:二次嵌入成形树脂部;38:安装部;40:螺栓插入孔;42:散热片;44:电抗器设置部件或者金属制外壳底板;46:螺栓;48:阴螺纹孔;50a、50b:安装凹部。
Claims (10)
1.一种电抗器,具备:
电抗器芯,其通过两个U字形的芯构件夹着间隙部环状地相连而构成;
一次嵌入成形树脂部,其设置成至少覆盖除了上述芯构件彼此的粘接面以外的上述芯构件的腿部的外周面;
线圈,其配置在上述间隙部和上述芯构件的腿部的周围;以及
二次嵌入成形树脂部,其由热塑性树脂形成,通过在上述线圈的周围嵌入成形,将上述线圈固定于上述电抗器芯,并且将上述两个芯构件的腿部彼此以相连的状态固定,
在将上述芯构件环状相连配置的状态下被相互连结的上述一次嵌入成形树脂部的端部,形成确定相对向的腿部的相对位置的定位部、以及使形成上述二次嵌入成形树脂部的熔融了的热塑性树脂流入上述间隙部的窗部。
2.根据权利要求1所述的电抗器,其特征在于,
在上述一次嵌入成形树脂部的表面形成有流路,该流路将上述熔融了的热塑性树脂在上述线圈的内周侧引导到上述窗部。
3.根据权利要求2所述的电抗器,其特征在于,
构成上述流路的槽的与上述窗部相反侧的端部延伸至上述线圈的外侧。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的电抗器,其特征在于,
在上述一次嵌入成形树脂部的被连结的端部,形成有排气通路。
5.根据权利要求4所述的电抗器,其特征在于,
上述排气通路位于在从上述窗部流入到上述间隙部的上述熔融了的热塑性树脂流动扩展的方向上的下游侧。
6.根据权利要求1~3中的任一项所述的电抗器,其特征在于,
上述芯构件由将磁性粉末加压成形而成的压粉磁心构成,流入到上述间隙部的上述熔融了的热塑性树脂进入到形成上述腿部端面的上述磁性粉末之间、固化。
7.根据权利要求1~3中的任一项所述的电抗器,其特征在于,
在形成上述U字形的一个芯构件的两个腿部中,在一个腿部的一次嵌入成形树脂部形成凹状的上述定位部,在另一个腿部的一次嵌入成形树脂部形成与上述凹状定位部嵌合的凸状的上述定位部。
8.一种电抗器的制造方法,上述电抗器具备:电抗器芯,其通过两个U字型芯构件夹着间隙部环状地相连而构成;以及线圈,其设置于包括上述间隙部的上述电抗器芯的周围,在该制造方法中,
准备上述两个芯构件以及上述线圈,
对于上述各芯构件,将热塑性树脂嵌入成形,由此形成至少覆盖除了上述芯构件的腿部端面以外的外周面的一次嵌入成形树脂部,
在上述芯构件的腿部插通于上述线圈的状态下将上述芯构件环状相连配置,此时上述一次嵌入成形树脂部的端部彼此被连结,由此在相对向的腿部端面之间形成一定尺寸的间隙部、并且形成与间隙部连通的窗部,
通过在上述线圈的周围将热塑性树脂嵌入成形,形成将上述线圈固定于上述电抗器芯、并且将上述两个芯构件的腿部彼此以相连的状态固定的二次嵌入成形树脂部,此时使熔融了的热塑性树脂在上述线圈的内周侧通过上述窗部流入上述间隙部、将上述相对向的腿部端面彼此粘接。
9.根据权利要求8所述的电抗器的制造方法,其特征在于,
从上述窗部流入上述间隙部的上述熔融了的热塑性树脂,沿着形成于上述一次嵌入成形树脂部的表面的流路被引导到上述线圈的内周侧而流向上述窗部。
10.根据权利要求8或者9所述的电抗器的制造方法,其特征在于,
在使上述熔融了的热塑性树脂从上述窗部流入上述间隙部而进行填充时,一边通过形成于上述一次嵌入成形树脂部的端部的排气通路排出空气或者气体一边进行填充。
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