CN103282983A - 电抗器、电抗器制造方法、以及电抗器部件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种尺寸小并且呈现优良生产率的电抗器、一种用于制造该电抗器的方法、以及一种适合作为该电抗器构成部件的电抗器部件。电抗器(1)包括组合体(10)和收纳组合体(10)的壳体(4),组合体(10)包括线圈(2)和磁芯(3)。壳体(4)包括铝制成的底板部(40)、绝缘树脂制成的侧壁部(41)、以及形成于底板部(40)内面用于固定线圈(2)的结合层(42)。底板部(40)和侧壁部(41)是独立的分开部件,用螺栓等使二者彼此成一体。端子接头(8)具有一对结合片(81a和81b),该结合片布置在与构成线圈(2)的导线的端部(2w)相对的位置处,端子接头(8)固定于侧壁部(41)。由于将各导线端部(2w)置于由结合片(81a和81b)所形成的空间中,无需使用单独的夹具,就能使导线(2w)与端子接头(8)互相电连接。由于结合层(42)由呈现优良导热率和绝缘性的粘合剂制成,电抗器(1)拥有优良的散热特性。
Description
技术领域
本发明涉及电抗器、用于制造本电抗器的方法、以及电抗器部件,这种电抗器用作功率变换装置(例如安装在车辆如混合动力车中的车载直流-直流变换器)的构成部件。特别地,本发明涉及尺寸较小并拥有优良散热特性且呈现优良生产率的电抗器。
背景技术
升压或降压电路的构成部件之一是电抗器。例如,专利文献1披露了一种在安装于车辆如混合动力车上的变换器中所使用的电抗器。该电抗器包括:卷绕导线制成的线圈、布置线圈的环形磁芯、收纳由线圈和磁芯所组成组合体的壳体、以及填充壳体的密封树脂。端子接头分别附着于构成线圈的导线的端部。经由端子接头从外部装置例如电源给线圈供电。一般而言,这样使用电抗器,将其固定至冷却基座,该冷却基座用于使励磁时发热的线圈等冷却。
代表性的壳体是由铝制成的压铸制品。使用时,将壳体固定至作为散热路径的冷却基座,以便消散来自线圈等的热量。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本未经审查的专利公开No.2010-045111
发明内容
技术问题
近年来,对于混合动力车等的车载部件,期望进一步减小尺寸及重量。然而,用包括常规铝壳体的电抗器,难以实现这种尺寸上的进一步减少。
由于铝是一种导电材料,铝壳体必须至少与线圈电绝缘。据此,通常在线圈与壳体的内面(底面以及侧壁面)之间设置相对大的间隔,以便保证电绝缘距离。考虑到保证绝缘距离,用包括铝壳体的电抗器,难以减小尺寸。
例如,通过取消壳体能实现电抗器尺寸的减小。然而,这将暴露线圈和磁芯。所以,不能保护线圈和磁芯使其免受外部环境例如灰尘及腐蚀的影响,也不能提供机械保护例如强度保护。
此外,期望改进端子接头的安装加工性。在各端子接头中与导线端部接触的部分是扁平的情况下,如专利文献1中所披露的端子接头,取决于制造误差,端子接头和导线端部彼此可能没有完全接触,或者可能完全没有接触。在这种情况下,在通过熔接或焊接使端子接头与导线完全电连接并互相固定之前,必须借助于夹紧夹具等保持端子接头与导线端部,以在端子接头与导线端部可靠互相接触的状态下,进行熔接或焊接。尽管使用这种夹具能最终使端子接头与导线互相结合,但因为夹具的准备或布置导致电抗器生产率降低。
据此,本发明的一个目的是,提供一种尺寸较小并且保证优良生产率的电抗器。此外,本发明的另一目的是,提供一种电抗器制造方法,根据这种方法,能以高生产率制造本电抗器。此外,本发明的又一目的是,提供一种电抗器部件,适宜作为电抗器的构成部件。
问题的解决方案
本发明由下述方式实现上述目的:(1)将壳体构造为由底板部和侧壁部组成的可分开式部件;(2)包括结合层,其将线圈固定于壳体中构成内底面的部分;以及(3)将具有特定形状的端子接头固定于侧壁部。
本发明的电抗器包括组合体和收纳组合体的壳体,组合体包括卷绕导线制成的线圈、以及布置线圈的磁芯。壳体包括底板部和侧壁部,侧壁部独立于底板部。将电抗器安装在固定对象中时,使底板部与固定对象接触。由固定件使侧壁部与底板部成一体。此外,侧壁部布置成围在组合体的外周。壳体包括:结合层,其形成于底板部的一面,以将线圈固定至底板部;以及端子接头,其固定于侧壁部。构成线圈的导线的端部与端子接头电连接。端子接头在其一端侧具有多个结合片,这些结合片布置在与导线端部相对的位置处。将导线端部置于由结合片形成的空间中。
在制造本发明电抗器的过程中,例如,可以适当地使用本发明的下述电抗器制造方法。在制造电抗器的过程中:通过将卷绕导线制成的线圈与磁芯装配,准备由线圈和磁芯组成的组合体;以及,将该组合体收纳在壳体中,壳体包括底板部和设置成自底板部直立的侧壁部。本发明的电抗器制造方法包括下列步骤:准备侧壁部;准备底板部;固定线圈;布置侧壁部;装配壳体;以及使端子接头与导线互相结合。
准备侧壁部:准备与端子接头固定的侧壁部,端子接头包括多个结合片,这些结合片布置在与构成线圈的导线的端部相对的位置处。
准备底板部:准备不包括侧壁部的底板部,底板部在其一面包括结合层。
固定线圈:将组合体放置在包括结合层的底板部上,并且由结合层使线圈与底板部固定。
布置侧壁部:将侧壁部布置在底板部上以包围组合体的外周,以及,端子接头布置为,使得导线端部置于由结合片形成的空间中。
装配壳体:用固定件将侧壁部安装至底板部,以形成壳体。
使端子接头与导线互相结合:在不用夹具使结合片与导线端部互相接触的情况下,使结合片中的至少一个与导线端部互相电连接。
注意,准备侧壁部和准备底板部的执行次序没有限制,而且,它们可以并行执行。此外,准备侧壁部和固定线圈的执行次序没有限制,而且,它们可以并行执行。
作为本发明的电抗器构成部件,例如,可以适当地使用本发明的下述电抗器部件。本发明的电抗器部件用作壳体的构成部件,壳体用于收纳组合体,组合体包括卷绕导线制成的线圈和布置线圈的磁芯。壳体包括底板部以及设置成自底板部直立的侧壁部。本发明的电抗器部件包括:侧壁部,其布置成在收纳组合体时包围组合体的外周;以及端子接头,收纳组合体时使端子接头与构成线圈的导线的端部电连接。该侧壁部独立于底板部,并且由固定件将侧壁部安装至底板部,以构成壳体。底板部包括结合层,用于固定线圈。将端子接头固定至侧壁部。此外,端子接头在其一端侧包括多个结合片,这些结合片布置在与导线端部相对的位置处。
采用本发明的电抗器以及本发明的电抗器部件,由于导线端部置于由结合片(其布置成彼此相对)所构成的空间中,例如,在通过熔接或焊接使端子接头与导线端部互相电连接的过程中,由多个结合片自动地或者适当地通过嵌塞能夹紧导线端部。据此,与常规方式不同,在建立电连接的过程中,完全不需要夹具(例如上述的夹紧夹具)来使导线端部与端子接头互相接触。可替代地,由于将导线端部置于由结合片形成的空间中,通过允许焊料填充在端子接头与导线之间,能容易地在端子接头与导线端部之间建立电连接。因此,不再需要上述的进行嵌塞或使用夹具。据此,本发明的电抗器和本发明的电抗器部件提供了关于端子接头的优良安装加工性能。
此外,采用本发明的电抗器以及本发明的电抗器部件,将具有特定形状的端子接头安装至侧壁部。所以,在形成壳体的过程中,将侧壁部布置于底板部上时,能自动地使导线端部置于端子接头的结合片之间。此外,取决于端子接头的形状,能自动地使导线端部与结合片中的至少一个互相接触,或者能压力接触。出于这一观点,同样地,本发明的电抗器提供了关于端子接头的优良安装加工性能。本发明的电抗器部件能有助于提高本发明电抗器的生产率。根据本发明的制造方法,本发明的电抗器能以高生产率进行制造。
另外,关于本发明的电抗器,底板部和侧壁部是分开的部件,所以,二者能分开制造。因此,制造方式非常灵活。例如,在移开侧壁部的状态下,能在底板部处形成结合层。这里,采用底面和侧壁一体成型并且不能彼此分开的常规壳体,在例如能与线圈接触的内底面处,也能形成结合层。然而,在这种情况下,侧壁部成为障碍导致无法容易地形成结合层。与之相比,采用本发明的电抗器以及本发明的制造方法,可以在没有设置侧壁部的状态下,在底板部处形成结合层,并且能获得优良的加工性能。可替代地,在形成端子接头与侧壁部相固定的一体化产物中,在形成侧壁部的过程中,通过注射成型,可以使端子接头与侧壁部一体成型,或者,可以使用紧固件例如螺栓形成一体化产物。当采用一体成型时,由于部件片数或者装配步骤较少,能提高本发明电抗器的生产率。在使用紧固件例如螺栓的情况下,由于能容易地更换或者变换部件例如端子接头,使本发明电抗器具有优良的维护性能,并容易改变设计。此外,关于本发明的电抗器,壳体的设置使得能保护线圈和磁芯免受环境影响,并且实现机械保护。此外,采用本发明的电抗器,由于包括结合层以使线圈与壳体接触,能实现壳体尺寸的减小。
在本发明电抗器的一种模式中,导线端部与结合片中的至少一个接触。
在这种模式下,如上所述,可以在建立电连接的过程中执行熔接或焊接,而无需使用夹具例如常规的夹紧夹具。因此,得到了端子接头的优良安装加工性能。
在本发明电抗器的一种模式中,通过熔接和焊接之一,使导线端部与结合片中的至少一个互相电连接。
在将导线端部置于由结合片(其布置成彼此相对)所形成空间中的模式下,结合片与导线端部之间有间隙,并且,结合片与导线端部没有互相接触。因此,可能没有完全建立电连接。在这种模式下,通过熔接或焊接,保证布置成彼此相对的结合片与导线端部彼此直接接触的状态。可替代地,在上述模式中,通过在布置成彼此相对的结合片与导线端部之间放入焊料,建立电连接。据此,两种模式都实现了高度可靠的电连接。
在本发明电抗器的一种模式中,结合层具有多层结构,包括用绝缘粘合剂构成的粘合层、以及散热层。此外,底板部由导电材料构成。在这种模式下,将粘合层布置在要与线圈接触的一侧,而散热层布置在与底板部接触的一侧。
在这种模式下,由包括散热层的结合层将线圈固定至底板部。也就是,在将电抗器安装于固定对象中时,线圈中成为安装侧的面(下文称为线圈安装面)与散热层紧密接近,或者,更适宜地,与之接触。据此,在这种模式下,线圈的热量能更有效地传导至散热层,并且经由散热层释放至固定对象例如冷却基座。所以,能得到优良的散热特性。特别地,由于结合层包括粘合层,其中至少与线圈安装面接触的侧由绝缘材料构造,即使散热层或底板部用导电材料构成,通过允许线圈与粘合层接触,也能使线圈与底板部可靠地彼此绝缘。据此,包括散热层的结合层可以减小厚度。同样地,出于这种观点,线圈的热量能容易地释放至固定对象。因此,这种模式提供了优良的散热特性。特别地,采用本发明的电抗器,由于底板部和侧壁部由分开的部件构成,二者能由不同材料制成。例如,采用由导热率高于侧壁部的材料所制成的底板部,能得到拥有更加优良散热特性的电抗器。
此外,在这种模式中,如上所述,设置散热层,使得能经由散热层有效地消散至少来自线圈安装面的热量。所以,例如,当采用由密封树脂填充壳体的方式时,即使使用导热率较差的树脂,借助于散热层也能保证散热特性。据此,这种模式在选择可用密封树脂时具有更高灵活性。例如,可以使用不含填料的树脂作为密封树脂。可替代地,即使采用不包括密封树脂的模式,散热层也能提供适当的散热特性。
此外,在这种模式中,如上所述,由于减小了包括散热层的结合层的厚度,可以减小线圈安装面与底板部内面之间的间隔,并且能达到尺寸的进一步减小。特别地,关于本发明的电抗器,如上所述,底板部的材料和侧壁部的材料可以彼此不同。所以,例如,采用拥有优良电绝缘特性的材料作为侧壁部的材料,能减小线圈外周面与侧壁部内周面之间的间隔,因此,能实现尺寸更小的电抗器。
结合层可以是绝缘材料制成的单层结构,或者,其可以是包括绝缘材料所制成层的多层结构。采用单层结构,结合层的形成加工简单;采用多层结构,能容易地保证线圈与底板部之间的绝缘性。特别地,当采用相同材料制成的多层结构时,能减小每层的厚度,并且,能容易地形成结合层;当采用不同材料制成的多层结构时,能得到多重特性,这些特性可以选自:线圈与底板部之间的绝缘性;线圈与底板部之间的粘合性;从线圈到底板部的散热性能,等等。在这种模式中,包括具有由粘合层和散热层所构成多层结构的结合层。例如,采用粘合强度优于散热层的粘合剂(例如,环氧树脂基胶黏剂)作为粘合层的材料,并且采用导热率优于粘合层的材料(例如,含有氧化铝填料的环氧树脂基胶黏剂)作为散热层的材料,能增强线圈与结合层之间的粘合性。借助于该粘合,线圈的热量能有效传导至散热层。毋庸置言,对于粘合层以及散热层,可以采用不同的粘合剂(上述示例中为环氧树脂基胶黏剂)。此外,在这种模式中,由于用绝缘粘合剂构成粘合层,尽管减小了粘合层厚度,也能使导电材料制成的底板部与线圈完全绝缘。这种厚度减小也有助于热量从线圈向散热层传导。此外,采用散热层也由绝缘材料制成的模式,能进一步增强电绝缘特性。即使减少了每层的厚度,由于结合层具有多层结构,仍能得到优良的电绝缘特性。另外,粘合层和散热层中至少之一的材料能由绝缘片材取代。
这里,当尽可能减少结合层厚度时,能减少线圈与底板部之间的距离。所以,能实现电抗器尺寸的减小,并且,如上所述,能增强散热特性。然而,当减少结合层厚度时,会产生小孔。与之相比,采用结合层由绝缘材料制成的多层结构,某层中的小孔可以被相邻的分开的层封住。因此,能得到拥有优良绝缘性能的结合层。每层的厚度以及层数可以任意选择。总厚度越大,绝缘性能越高;以及,总厚度越小,散热性能越高。当构成层的材料呈现优良绝缘性能时,即使各层较薄并且层数较少,也能得到适当的散热特性和绝缘性能。例如,结合层的总厚度可以为小于2毫米;进一步地,小于或等于1毫米;以及,特别地,小于或等于0.5毫米。
此外,在这种模式中,当底板部由导电材料制成时,代表性地,金属例如铝、镁、或者铝或镁的合金,能进一步增强电抗器的散热特性,因为,这种金属通常拥有优良的散热特性。
在结合层是包括粘合层和散热层的多层结构的模式中,至少一部分散热层用导热率高于2W/m·K的材料构成。
由于散热层由呈现高导热率的材料制成,能得到拥有更高散热特性的电抗器。
在结合层具有包括粘合层和散热层的多层结构的模式中,散热层由包括氧化铝填料的环氧树脂基胶黏剂构成,以及,底板部由铝或铝合金制成。
含氧化铝填料的环氧树脂基胶黏剂在绝缘特性和散热特性两方面都优良。例如,其能满足导热率大于或等于3W/m·K的条件。据此,根据该模式,能实现更优良的散热特性。此外,在这种模式中,由于整个结合层由绝缘粘合剂构成,能提供优良的绝缘性。
构成粘合层的绝缘粘合剂也可以是包括填料的粘合剂。在这种情况下,所得到的是具有由一类材料制成的多层结构的结合层。毋庸置言,构成粘合层的绝缘粘合剂可以由不包括填料的粘合剂材料构成。按任一种方式,在这种模式中,由于构成粘合层的各层由绝缘粘合剂构成,呈现如下优良效果:即使如上所述减少各层的厚度,也能保证高的电绝缘特性;如上所述各层厚度的减少能实现电抗器尺寸的减小;以及能实现散热特性的增强。
此外,铝或铝合金导热率高(铝:237W/m·K)。据此,根据包括铝等制成底板部的本发明模式,使用底板部作为散热路径,线圈的热量能有效地释放至固定对象例如冷却基座。因此,能实现更加优良的散热特性。
在本发明电抗器的一种模式中,侧壁部由绝缘材料制成。
在这种模式中,由于用绝缘材料构成侧壁部,使侧壁部与线圈彼此绝缘。所以,能使侧壁部内面与线圈外周面之间的间隔变窄。因此,能实现尺寸的进一步减小。此外,当绝缘材料由比金属材料轻的材料例如树脂构成时,能得到比常规铝壳体轻的壳体。注意,如上所述,与底板部类似,侧壁部也能用导电材料例如铝或镁、或者铝或镁的合金构成。在这种情况下,能增强散热特性。此外,由于壳体由导电的非磁性材料制成,壳体起到磁屏蔽的作用,藉此,能抑制漏磁通。
在本发明电抗器的一种模式中,端子接头与侧壁部一体成型。
在这种模式中,可以在形成侧壁部时一体形成端子接头。所以,与通过紧固件例如螺栓使侧壁部与端子接头成一体的情况相比,能实现部件数量或装配步骤的减少。
在本发明电抗器的一种模式中,在导热率方面底板部等于或高于侧壁部。
在这种模式中,由于用导热率等于或高于侧壁部导热率的材料构成底板部,能使来自线圈安装面的热量经由散热层有效地释放至底板部。因此,能得到优良的散热特性。
在本发明电抗器的一种模式中,通过将导电材料所制成的板件弯曲,形成端子接头。电抗器进一步包括引导部,该引导部设置在具有结合片的一端侧区与被固定至侧壁部的固定区之间,引导部引导导线端部,使得结合片中的至少一个与导线端部互相接触。
当通过冲压加工等用板件经弯曲而形成端子接头时,能容易地形成不同形状的端子接头。此外,在这种模式中,借助于引导部,能使导线端部自动与结合片中的至少一个接触。引导部可以是例如弯曲部,该弯曲部形成在一端侧区与固定区之间,并且以预定曲率弯曲成特定角度。在这种情况下,在将导线端部布置于端子接头结合片之间的过程中,当允许导线端部触及弯曲部时,将导线端部沿弧度朝一端侧区引导,并使其最终插在结合片之间。取决于曲率或角度的大小、结合片之间的间隔、或者它们的形态,能使插在结合片之间的导线端部自动与结合片中的至少一个接触,或者与其压力接触。据此,能维持结合片与导线端部之间的接触或压力接触,而无需进行例如上述嵌塞的加工。
在本发明电抗器部件的一种模式中,结合片具有狭窄部,此狭窄部处结合片之间的间隔小于导线的厚度。
在这种模式中,在将导线端部布置于端子接头的过程中,允许导线端部插进狭窄部,使导线端部自动与狭窄部压力接触。按这种方式,由于由结合片夹紧导线端部,当导线端部与结合片进行结合例如熔接时,二者的接触状态不容易解除。因此,能稳定地进行结合操作。采用上述包括狭窄部连同引导部的结构,更容易将导线端部引入结合片之间。此外,能保证夹紧状态。
发明的有益效果
本发明的电抗器尺寸较小,并且呈现优良的散热性能和生产率。本发明的电抗器部件能有助于改善本发明电抗器的生产率。本发明的电抗器制造方法使得能以高生产率制造本发明的电抗器,这种电抗器尺寸较小,并且呈现优良的散热性能。
附图说明
图1是示出根据一种实施例的电抗器的示意性轴测图;
图2是示意性示出根据本实施例的电抗器的分解轴测图;
图3示出根据本实施例的电抗器中所包括的端子接头;图3(A)是端子接头之一的正视图;图3(B)是俯视图;以及,图3(C)是轴测图;
图4是分解轴测图,示出根据本实施例的电抗器中所包括的由线圈和磁芯组成的组合体的总体图;
图5是示意性轴测图,示出设置有端子接头的侧壁部的另一模式;以及
图6是分解轴测图,示出线圈和磁芯所组成组合体的又一模式。
具体实施方式
下文中,参照图1至图5,给出本发明实施方式的说明。附图中,名称相同的组成部分使用同样的附图标记表示。应当注意,在下文说明中,将安装电抗器时的安装侧看作底侧,而与底侧相对的一侧看作顶侧。
《总体结构》
电抗器1包括:组合体10,该组合体10由以导线2w形成的线圈2以及用于围绕布置线圈2的磁芯3组成;以及,收纳组合体10的壳体4。壳体4是其一面敞开的盒状件。典型地,壳体4填满密封树脂(未示出),以及,除了导线端部2e之外,将组合体10嵌埋在密封树脂中。将端子接头8附着于各导线端部2e,使得经由端子接头8给线圈2供电。电抗器1的特征在于,壳体4是多个独立部件的组合,以及在于各端子接头8的形状。下文中,将具体说明这些组成部件。
《组合体》
[线圈]
参照图2和图4,给出线圈2的说明。线圈2包括:一对线圈元件2a、2b,线圈元件2a、2b由螺旋状卷绕的不带接头部分的单根连续导线2w构成;以及,使线圈元件2a与线圈元件2b联结的线圈联结部2r。线圈元件2a、2b在匝数上彼此相同。各线圈元件2a、2b于轴向观察的形状(即:端面形状)是大体四角形(即:带有圆角的矩形)。将线圈元件2a、2b横向彼此并置,使它们各自的轴向互相平行。在线圈2的另一端侧(图2中的深侧),将导线2w局部弯曲成U形,以形成线圈联结部2r。因此,线圈元件2a、2b构造成于相同方向卷绕。
导线2w适宜是涂覆线材,其包括由导电材料如铜或铝、或者铜或铝的合金制成的导体,围绕该导体的外周,设置有绝缘材料制成的绝缘涂层。这里,使用的是经涂覆的矩形导线,其导体是铜制矩形导线,而绝缘涂层为经涂漆(典型地,聚酰胺-酰亚胺)制成。绝缘涂层的厚度适宜为大于或等于20微米且小于或等于100微米。随着厚度越大,小孔(细小孔隙)减少,藉此,使电绝缘特性增强。线圈元件2a、2b均是扁立卷绕的矩形涂覆线材,以形成空心的方套筒状外形。导线2w并不局限于导体是矩形线材的导线,而是可以使用截面是圆形、椭圆形、多边形等各种形状的导线。与使用截面为圆形的圆导线的情况相比,采用矩形导线,能更容易地形成线圈间隙系数较高的线圈。此外,与使用圆导线的情况相比,使用矩形导线,能更容易地保证与结合层42(其说明下文给出)的较宽接触面积。这是因为,将电抗器1安装在固定对象中时,线圈2中作为安装侧的面(下文称为线圈安装面;图2和图4中的底面)大体具有基于矩形导线的厚度与匝数乘积的面积。此外,采用矩形导线,能容易保证与端子接头8的结合面积,同时,原样维持矩形导线的形状。应当注意到,也能采用这样的模式,其中由单独的导线制备各线圈元件,并且通过熔接或焊接使形成各线圈元件的导线的端部结合,以得到一体的线圈。
导线(其形成线圈2)的相反端部2e从位于线圈2一端侧(即:图2中近侧)的匝形成部适当地拉出,到达壳体4的外部(参见图1)。导线中被拉出的相反端部2e具有经剥掉绝缘涂层暴露于外部的导体部分。将导电材料制成的端子接头8与各暴露的导体部分连接。经由端子接头8,将外部装置(未示出)如供电电源与线圈2连接。端子接头8稍后再行描述。
[磁芯]
参照图4,给出磁芯3的说明。磁芯3包括:一对内芯部31,线圈元件2a、2b分别围绕该一对内芯部31布置;以及一对外芯部32,其外周没有布置线圈2,因此,该一对外芯部32暴露于线圈2外部。这里,内芯部31均是长方体形(本示例中带有圆角),而外芯部32均是具有一对梯形面的棱柱件。磁芯3构造成,使得外芯部32夹住被布置成彼此分开的内芯部31。此外,使内芯部31的端面31e与外芯部32的内端面32e互相接触,以形成环形。当励磁线圈2时,内芯部31和外芯部32形成闭合磁路。
内芯部31是叠层体,其中,由磁性材料制成的芯板31m和典型由非磁性材料制成的隔件31g交替层叠,而外芯部32均是磁性材料制成的芯板。通过例如施加粘合剂或卷绕胶带以使其结合,能使芯板31m和隔件31g一体化。此外,能够采用的是这样的模式,其中,在形成内芯部31的过程中使用粘合剂,而在使内芯部31与外芯部32互相结合的过程中不使用粘合剂。这里,在结合芯板31m与隔件31g的过程中不使用粘合剂。
芯板可以各是磁粉制成的成型件,或是设置有绝缘涂层使其层叠的多个磁性薄板(例如,电磁性钢片)组成的叠层体。示例成型件可以是:压粉磁芯,其使用下列粉末,铁族金属例如铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)等,铁基合金例如铁-硅(Fe-Si)、铁-镍(Fe-Ni)、铁-铝(Fe-Al)、铁-钴(Fe-Co)、铁-铬(Fe-Cr)、铁-硅-铝(Fe-Si-Al)等,稀土金属,或软磁材料例如非晶磁性元素;烧结件,通过将经过挤压成型的上述粉末烧结而得到;以及硬化成型件,通过使上述粉末和树脂的混合物经过注射成型、铸造成型等得到。另外,各芯板可以是作为金属氧化物烧结件的铁氧体磁芯。采用成型件,可容易地形成具有多种三维形状的磁芯。
作为压粉磁芯,适合使用的是上述软磁材料的粉末,在其表面设置有绝缘涂层。在这种情况下,通过使粉末成型,之后,将成型粉末在等于或低于绝缘涂层耐热温度的条件下进行热处理,得到压粉磁芯。代表性的绝缘涂层可以是硅树脂、磷酸盐等制成的涂层。
内芯部31和外芯部32在材料上可以彼此不同。例如,内芯部31是压粉磁芯或叠层体,而外芯部32是硬化成型件,此时,内芯部31的饱和磁通密度可容易地提高到高于外芯部32的饱和磁通密度。这里,芯板是含铁例如铁或钢的软磁粉末的压粉磁芯。
在出于调整电感的目的而设置于芯板31m之间的间隙处,布置各为板状件的隔件31g。隔件31g的材料是导磁率低于芯板导磁率的材料,例如氧化铝、玻璃纤维增强的环氧树脂、不饱和聚酯等。典型地,隔件31g的材料是非磁性材料(在有些情况下,各隔件是气隙)。另外,采用一种混合材料,其中,在用于隔件31g的非磁性材料(例如陶瓷或酚醛树脂)中散布磁粉(例如,铁氧体、铁、铁-硅、森达斯特铝硅铁合金),能抑制间隙部处出现的漏磁通。
芯板或隔件的片数可适当地选择,使得电抗器1得到期望的电感。此外,芯板或隔件的形状可适当地选择。这里,尽管说明了各内芯部31包括多个芯板31m和多个隔件31g的模式,但数量上隔件也可以设置为一个。此外,取决于芯板的材料,也可以免除隔件。此外,尽管说明了各外芯部32由单个芯板构成的模式,但外芯部32也可以由多个芯板构成。在由压粉磁芯构造芯板的情况下,采用了这样的模式,其中由多个芯板构成内芯部和外芯部,能使各芯板尺寸减小。所以,获得了优良的成型性。
另外,采用在各内芯部31外周处设置绝缘材料制成的涂层的结构,能增强线圈2与内芯部31之间的绝缘。涂层可以通过下列方式设置,例如,布置热缩管或冷缩管、绝缘带或绝缘纸等。通过在各内芯部31的外周处布置收缩管或粘附绝缘带,除了绝缘方面的改善之外,还能得到芯板和隔件的一体化,而不使用粘合剂。此外,可使用缩管或绝缘带来取代下文说明的绝缘体5(围壁部51)。
关于本实施例中所示的磁芯3,内芯部31中位于安装侧的面以及外芯部32中位于安装侧的面彼此并不齐平。具体而言,将电抗器1安装在固定对象中时,外芯部32中位于安装侧的面(下文称为芯部安装面;图4中的底面)比内芯部31中位于安装侧的面更为凸出。这里,调整外芯部32的高度(在电抗器1安装在固定对象中的状态下,在与固定对象表面相垂直方向(这里,该方向垂直于线圈2的轴向;图4中的顶-底方向)上的长度),使得外芯部32的芯部安装面与线圈2的线圈安装面成为互相齐平,以及,内芯部31中与安装侧相反的面(图4中的顶面)以及外芯部32中与芯部安装面相反的面(图4中的顶面)成为互相齐平。据此,在电抗器1的安装状态下从侧面观察磁芯3时,磁芯3是倒U形。此外,由于芯部安装面和线圈安装面互相齐平,不仅使线圈2的线圈安装面、而且也使磁芯3的芯部安装面与结合层42(下文说明)接触(参见图2)。此外,在将磁芯3装配成环形的状态下,外芯部32的侧面(图4中位于后侧和深侧的面)比内芯部31的侧面向外凸出。据此,在电抗器的安装状态下(即:在图4中底侧是安装侧的状态下),从顶面或底面观察时,磁芯3是H形。通过构造具有这种三维形状的磁芯3作为压粉磁芯,其形状易于形成,并且,外芯部32中比内芯部31更凸出的部分还能用作磁通通路。此外,由于芯部安装面与线圈安装面互相平齐,电抗器1的安装面变大。因此,能稳定地安装组合体10。
[绝缘体]
如图4所示,组合体10在线圈2与磁芯3之间包括绝缘体5,使得线圈2与磁芯3之间的绝缘性增强。绝缘体5可以构造成包括:围壁部51,其布置于内芯部31的外周;以及一对框状部52,其与线圈2的端面(即:各线圈元件以环状方式示出的匝所在的面)邻接。
围壁部51置于线圈2的内周面与内芯部31的外周面之间,从而使线圈2与内芯部31彼此绝缘。这里,围壁部51由各具有“]”形截面的一对分开片件511、512构成。分开片件511、512彼此不接触,并且,分开片件511、512只布置在内芯部31外周面的一部分处(这里,主要是内芯部31中位于安装侧的面、以及与之相反的面)。尽管围壁部51可以形成为沿内芯部31外周面整周布置的套状件(参见图6,下文说明),但部分内芯部31可以不被围壁部51覆盖,如图4中所示,只要能保证线圈2与内芯部31之间的绝缘距离即可。此外,在这种情况下,围壁部51设置有从前表面穿至后表面的窗部。
由于使部分内芯部31暴露于围壁部51外部,能减少绝缘体5的材料。此外,在包括密封树脂的模式中,采用包括具有窗部的分开片件511、512的结构,或者,采用围壁部51没有覆盖内芯部31整周的结构,能增大内芯部31与密封树脂之间的接触面积。此外,上述结构便于在灌注密封树脂时消散气泡。因此,能实现电抗器1的优良可制造性。
各框状部52置于线圈2的端面与对应外芯部32的内端面32e之间,以使线圈2与外芯部32彼此绝缘。各框状部52具有平板状本体部。本体部是具有一对开口部的B形部件,分别将内芯部31插入开口部中。这里,为了便于内芯部31的引入,设置短套状部,该短套状部自本体部的开口部延续,以朝内芯部31伸出。此外,一个框状部52(图4中位于右边的框状部)设置有基座(pedestal)52p,该基座52p用于放置线圈联结部2r,并且用于使联结部2r与外芯部32彼此绝缘。
作为绝缘体5的材料,可以使用绝缘材料例如聚苯硫醚(PPS)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、液晶聚合物(LCP)树脂等。也可采用不包括绝缘体5的结构。
《壳体》
参照图2,给出壳体4的说明。壳体4用于收纳由线圈2和磁芯3所组成的组合体10,壳体4包括平板状底板部40和设置成自底板部40直立的框状侧壁部41。电抗器1的一些特征如下:底板部40和侧壁部41不是一体成型,而是彼此独立,并且由固定件使其成一体;底板部40设置有结合层42;以及,将各具有特定形状的端子接头8固定至侧壁部41。
[底板部和侧壁部]
(底板部)
底板部40是四角形板,以及,电抗器1安装在固定对象中时,将底板部40固定至固定对象,以与之接触。尽管图2中的示例示出底板部40位于底侧的安装状态,但在另一可能的安装状态下,底板部40可以位于顶侧,或者取向朝侧向。在底板部40中于壳体4装配时位于内侧的一面,设置有结合层42。底板部40的外形可以适当选择。这里,底板部40具有分别自四角伸出的安装部400。底板部40的外形设计成与侧壁部41(下文说明)的外形相符。将底板部40和侧壁部41组合以形成壳体4时,安装部400与侧壁部41的安装部411重叠。安装部400各设置有螺栓孔400h,将用于使壳体4与固定对象固定的螺栓(未示出)插穿螺栓孔400h。螺栓孔400h设置成与侧壁部41的螺栓孔411h(下文说明)连续。各螺栓孔400h、411h可以是未车螺纹的通孔,或者可以是车螺纹的螺孔。螺栓孔400h、411h的个数可以任意选择。
可替代地,也可采用这样的模式,其中,侧壁部41没有设置安装部,而只是底板部40设置有安装部400。在这种情况下,底板部40的外形形成为,使得底板部40的安装部400自侧壁部41的外形凸出。可替代地,也可采用这样的模式,其中,只是侧壁部41设置有安装部411,而底板部40没有设置安装部。在这种模式中,侧壁部41的外形形成为,使得侧壁部41的安装部411自底板部40的外形凸出。
(侧壁部)
侧壁部41是四角形框状件。侧壁部41布置成在壳体4装配后包围组合体10,同时使其一个开口部被底板部40封住,而另一开口部敞开。这里,关于侧壁部41,当电抗器1布置在固定对象处时,成为安装侧的区域是与底板部40外形相符的四角形,而位于开口侧的区域是与组合体10(其由线圈2和磁芯3所组成)的外周面相符的曲面形状。在壳体4的装配状态下,线圈2的外周面和侧壁部41的内周面彼此紧密接近。线圈2的外周面与侧壁部41的内周面之间的间隔非常窄,也就是,大约0毫米~1.0毫米。此外,在本实施例中,在侧壁部41中位于开口侧的区域上,设置悬伸部,以盖住组合体10中外芯部32的梯形面。关于收纳在壳体4中的组合体10,如图1中所示,线圈2是暴露的,而磁芯3基本上被壳体4的构成部件覆盖。悬伸部的设置带来了多种效果,例如(1)耐震动性的改善,(2)壳体4(侧壁部41)刚性的改善,(3)实现了对组合体10的机械保护等,使其免受外部环境的影响。还可省掉悬伸部,使得至少一个外芯部32的梯形面以及线圈2二者都暴露。
[安装部位]
类似于底板部40,侧壁部41中位于安装侧的区域设置有分别自四角伸出的安装部411。安装部411分别设置有螺栓孔411h。各螺栓孔411h可以只是用侧壁部41的材料形成,或者,可以通过布置与之不同材料制成的管状件而形成。例如,在如下所述用树脂构成侧壁部41的情况下,采用例如金属如黄铜、钢、或不锈钢制成的金属管作为管状件,呈现优良的强度,因此,能抑制树脂的蠕变。这里,布置金属管以形成各螺栓孔411h。
[接线盒]
在侧壁部41中位于开口侧的区域,在覆盖一个外芯部32上方的部分处,固定一对端子接头8(下文说明),以作为接线盒410。首先,给出端子接头8的说明。
[端子接头]
参照图2和图3,说明端子接头8。各端子接头8是导电部件,构成线圈2的导线2w的对应端部2e与各端子接头8连接,端子接头8为由导电材料如铜、铜合金、铝、铝合金等制成的适当弯曲的板件。通过焊接或熔接,使导线端部2e与端子接头8的一端侧结合。另一端侧与外部装置例如电源连接。因此,能给线圈2供电。
在一端侧区与另一端侧区之间的中间区,各端子接头8包括固定区80f,使固定区80f固定至侧壁部41。另一端侧区(其与外部装置连接)与固定区80f是连续板状,如图3(B)中所示。相对于另一端侧区和固定区80f,与导线连接的一端侧区以直角(90°)弯曲以使其直立,如图3(A)和图3(C)所示。一端侧区与固定区80f之间的部分为具有预定曲率的弯曲形状(参见图3(A))。
在基本结构方面端子接头8彼此相同。这里,在壳体4的装配状态下,端子接头8的中间区形成为采取彼此不同的形状,使得端子接头8的一端侧布置为,分别与导线端部2e的位置对应,以及,端子接头8的另一端侧彼此靠近。更具体而言,如图3(B)所示,关于一个端子接头8(图3(B)中位于上侧的端子接头),一端侧区和另一端侧区于水平方向彼此移置。毋庸置言,端子接头8可以是相同形状。
对于各端子接头8的一端侧,在与导线端部2e相对的位置(这里,在作为经涂覆矩形导线的导线2w的前表面和后表面)处,设置一对结合片81a、81b。也就是,在各端子接头8的一端侧处设置的是一对结合片81a、81b。结合片81a、81b彼此相对,以间隔C81彼此分开,以此间隔C81能容纳导线端部2e。在一对结合片81a、81b之间,能容纳导线端部2e。
这里,将板件的一部分弯成U形。结合片81a、81b是四角片,它们经由弯曲部联结,并且彼此平行布置。对于结合片81a、81b,长度L81可以相同,如本实施例中所示,或者,也可以不同。在本实施例中,尽管设置了一对结合片,但也可以设置三个或更多结合片。在设置三个或更多结合片的情况下,布置在相对位置处的结合片数量可以不同。在导线2w由圆导线制成的情况下,将结合片布置成在圆导线的直径方向彼此相对。
结合片81a、81b之间的间隔C81能适当选择。例如,在构成结合片81a、81b的各板片宽度W81方向的整个区域上,间隔C81可以与导线2w的厚度大体相同(在本实施例中,采用这种模式)。在这种模式中,通过允许导线端部2e插在结合片81a、81b之间,将导线端部2e置于由结合片81a、81b与结合片81a、81b之间相连部分所形成的U形空间中。此外,可使导线端部2e的前表面和后表面自动与结合片81a、81b接触。此外,使导线端部2e维持处于被结合片81a、81b夹紧并且与之接触的状态。据此,在这种模式中,能可靠地保证导线端部2w与结合片81a、81b之间的结合面积。此外,即使在结合加工例如熔接期间,也能维持接触状态,而无需单独使用夹具。在这种模式以及包括扩大部的模式(下文说明)中,例如,在进行结合例如熔接或焊接之前,通过在导线端部2e置于由结合片81a、81b所形成空间中的状态下,允许结合片81a、81b嵌塞,能使导线端部2e完全与结合片81a、81b压力接触。可替代地,在这种模式以及包括扩大部的模式(下文说明)中,通过如下文说明的那样设置适当的引导部,能使导线端部2e与结合片81a、81b至少之一压力接触。
可采用这样的模式,在构成各结合片81a、81b的板片于宽度W81方向的一部分处,包括间距C81大于导线2w厚度的扩大部,而其它部分大体相当于导线2w的厚度。扩大部的形成位置能适当选择。例如,当侧壁部41布置于底板部40时,在导线端部2e插入侧(图3(A)和图3(C)中的底侧)设置扩大部的情况下,便于导线端部2e的插入,并且,能实现可装配性的改善。此外,在这种模式下,如上所述,除了扩大部之外,插在结合片81a、81b之间的导线端部2e的前表面和后表面能与结合片81a、81b接触。所以,与此关系(即间隔C81≌导线2w厚度)成立的模式类似,能保证充分的接触面积,并且能维持接触状态。通过例如使结合片81a、81b的预定部分进行研磨以及切削,能容易地形成扩大部。
也可使构成各结合片81a、81b的板片于宽度方向W81的整个区域设定为扩大部。在这种情况下,更便于导线端部2e的插入。此外,仅仅通过将间隔C81设定为大于导线2w的厚度,能容易地实现这种模式。在这种模式中,当只是布置端子接头8时,将导线端部2e仅仅置于由结合片81a、81b所形成的空间中,以及,导线端部2e与结合片81a、81b并不互相接触。然而,通过允许焊料填充在导线端部2e(其置于由结合片81a、81b所形成的空间中)与结合片81a、81b之间,能使导线端部2e与结合片81a、81b互相电连接。可替代地,通过允许结合片81a、81b嵌塞(压扁,caulked),导线端部2e能与结合片81a、81b完全压力接触。
还可采用这样一种模式,其中,在构成各结合片81a、81b的板片中,于宽度W81方向部分的至少一部分中,间隔C81具有小于导线2w厚度的狭窄部。在这种模式中,当侧壁部41布置在底板部40上时,随着导线端部2e插在结合片81a、81b之间,导线端部2e被狭窄部夹紧,使其自动与结合片81a、81b压力接触。此外,通过狭窄部使此夹紧状态不易解除。将构成各结合片81a、81b的板件于宽度W81方向的整个区域设定成狭窄部,能由结合片81a、81b保证导线端部2e的夹紧状态,并且保证适当的接触面积。另一方面,当如上所述局部设置狭窄部时,便于导线端部2e的插入,藉此,能实现可加工性的改善。特别地,在局部设置狭窄部的情况下,通过将其它部分设定为扩大部,更加便于导线端部2e的插入。
弯曲部83设置在各端子接头8的固定区80f与结合片81a、81b之间,并且具有预定曲率,弯曲部83作为引导部,在将导线端部2e引入结合片81a、81b之间的过程中,该引导部起到引导的作用。将侧壁部41布置在底板部40上时,随着导线端部2e触及弯曲部83,沿着与一个结合片81a延续的平坦部85,将导线端部2e的一面朝结合片81a、81b引导,并且,使其最终引入结合片81a、81b之间。这样,导线端部2e置于由结合片81a、81b所形成的空间中。在本实施例中,导线端部2e的一面与平坦部85和结合片81a接触,而导线端部2e的另一面与结合片81b接触。以这种方式设置引导部,可允许导线端部2e的至少一面自动与结合片81a、81b至少之一接触。
在本实施例中,由具有结合片81a、81b的一端侧区与固定区80f所形成的内角(弯曲角度)可以限定为90°,以及,具有曲率的弯曲部83可以构成引导部。另外,该弯曲角度可以是锐角(小于90°,例如45°~80°)或者钝角(大于90°,例如100°~135°)。毋庸置言,弯曲角度可以限定为落在90°±10°的范围内。当弯曲角度限定为锐角时,能使结合片81a、81b比平坦部85自身更为凸出,以起到引导部的作用。具体而言,将侧壁部41布置在底板部40上时,触及弯曲部83的导线端部2e直接朝结合片81a、81b延伸走线。然后,由一个结合片81b引导导线端部2e,以将其引入结合片81a、81b之间。另一方面,当弯曲角度限定为钝角时,能使平坦部85起到引导部的作用。具体而言,将侧壁部41布置在底板部40上时,导线端部2e不触及弯曲部83,而是触及平坦部85,并且,将导线端部2e沿倾斜的平坦部85朝结合片81a、81b引导,以将其引入结合片81a、81b之间。无论弯曲角度是锐角还是钝角,都使引入在结合片81a、81b之间的导线端部2e压贴结合片81a、81b之间的一个结合片。也就是,导线端部2e与结合片81a、81b之一压力接触。因此,通过设计端子接头8的形状,具有曲率的弯曲部83、倾斜的平坦部85、或者结合片自身,都能用作引导部。此外,导线端部2e的至少一面能自动与至少一个结合片81a、81b接触(压力接触)。
在导线端部2e的导体部与端子接头8的结合片81a、81b之间建立电连接的过程中,可以使用熔接(例如钨极惰性气体电弧焊(TIG焊接))、焊接、压力固着等。在本实施例中,由于如上所述维持了导线端部2e与至少一个结合片81a、81b互相接触的状态,当进行这种熔接或压力固着时,不必使用夹紧夹具来使导线端部2e与结合片81a、81b互相接触。
在各端子接头8的另一端侧设置的是通孔82h,将用于与外部装置如电源建立连接的联结件例如螺栓适配进通孔82h。这里,在端子接头8固定于侧壁部41的状态下,设置有通孔82h的另一端侧区布置成自侧壁部41伸出(参见图1)。另外,还可采用这种模式,其中,具有通孔82h的另一端侧区也由侧壁部41的材料支撑。例如,在侧壁部41由绝缘材料制成的情况下(下文说明),可使用该材料一体成型另一端侧区的支撑基座(未示出)。根据需要在支撑基座中布置螺帽等,并且使通孔82h与螺帽的孔共轴布置,能适配联结件例如螺栓,从而与外部装置建立连接。
图3中所示的端子接头8形状只是示例,并且,可以做出适当改变,只要各端子接头8至少包括多个结合片、与外部装置的联结部、以及用于侧壁部41的固定部即可。
接线盒410与具有上述特定形状的端子接头8固定,如图2所示,接线盒410设置有凹槽410c,端子接头8的固定区80f分别布置在凹槽410c中。凹槽410c设置有定位凸部410p,用于定位端子接头8,而端子接头8设置有与凸部410p适配的定位孔。定位凸部410p和定位孔84的形状、个数、布置位置没有特别限制,只要它们能使端子接头8定位即可。可采用不包括定位凸部410p和定位孔84的模式。可替代地,端子接头可以设置有凸部,而接线盒设置有孔。
适配进凹槽410c的端子接头8的顶部被端子固定件9盖住。通过用螺栓91紧固,将端子固定件9固定至接线盒410。作为端子固定件9的材料,能适当地使用绝缘材料,如壳体材料(下文说明)所使用的绝缘树脂。
在侧壁部41用绝缘材料(下文说明)形成的情况下,取代使用端子固定件9和螺栓91,可通过嵌件成型形成端子接头8,如图5所示,使得侧壁部41、端子接头8、以及接线盒410成一体。
注意,也可形成一种成型件,其通过用绝缘材料预先覆盖端子接头8的固定区80f得到,并且将所形成的成型件固定至侧壁部41。
(材料)
壳体4的材料可以是例如金属材料。由于金属材料通常导热率高,能得到拥有优良散热特性的壳体。具体金属可以包括,例如,铝和铝合金、镁(导热率:156W/m·K)和镁合金、铜(390W/m·K)和铜合金、银(427W/m·K)和银合金、铁、奥氏体不锈钢(例如,SUS304:16.7W/m·K)等。使用这种铝、镁、及其合金,提供了重量轻的壳体。因此,能有助于减轻电抗器的重量。特别地,由于铝和铝合金还呈现优良的耐腐蚀性,它们适合用于车载部件。在由任意金属材料形成壳体4的情况下,可以通过铸造例如压铸、以及塑性加工例如冲压加工,获得壳体。
可替代地,壳体4的材料可以是非金属材料,例如树脂,例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、聚氨酯树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等。由于这些非金属材料通常拥有优良的电绝缘特性,能增强线圈2与壳体4之间的绝缘性。此外,由于这些非金属材料比上述金属材料轻,能实现电抗器1重量的减轻。采用将陶瓷制成的填料(下文说明)加到上述树脂中的模式,能改善散热特性。在壳体4由树脂形成的情况下,适合于使用注射成型。
底板部40的材料和侧壁部41的材料可以是相似类型的。在这种情况下,底板部40和侧壁部41在导热率上相当。可替代地,由于底板部40和侧壁部41构造为单独的部件,二者可以由不同材料制成。在这种情况下,特别地,通过选择材料,使得在导热率方面底板部40大于侧壁部41,能使来自底板部40上所布置线圈2和磁芯3的热量有效地消散至固定对象例如冷却基座。这里,底板部40由铝制成,而侧壁部41由PBT树脂制成。在底板部40由导电材料制成的情况下,通过使底板部40经过防蚀铝处理等,以在其表面提供非常薄的绝缘涂层(厚度:约1微米~10微米),能增强绝缘性。
(联结方法)
在将底板部40和侧壁部41彼此连接成一体的方案中,可以使用多种固定件。固定件可以包括,例如,紧固件例如粘合剂和螺栓。这里,底板部40和侧壁部41设置有螺栓孔(未示出),并且采用螺栓(未示出)作为固定件。通过拧紧螺栓,使底板部40和侧壁部41成一体。
[结合层]
在至少与线圈2的线圈安装面相接触的部分处,底板部40设置有结合层42。这里,结合层42大到足以与外芯部32的芯部安装面接触。结合层42适宜具有多层结构,即包括:位于与线圈安装面或芯部安装面相接触的前表面侧上的粘合层,其由绝缘材料制成;以及位于与底板部40接触侧上的散热层,其由具有优良导热率的材料制成。
粘合层可以由例如绝缘粘合剂制成。具体示例是环氧树脂基胶黏剂、丙烯酰基粘合剂等。这里,粘合层是0.6毫米厚度的绝缘粘合剂制成的单层结构。由磁芯和线圈压迫粘合层并使其伸展。
散热层由导热率高于2W/m·K的材料制成。适宜地,散热层的导热率尽可能高,即适宜为大于或等于3W/m·K,特别适宜为大于或等于10W/m·K,更适宜为大于或等于20W/m·K,甚至优选为大于或等于30W/m·K。
散热层的具体材料可以包括例如金属材料。虽然金属材料通常导热率高,但其导电。所以,理想的是提高粘合层的绝缘性。此外,金属材料制成的散热层趋于较重。与之相比,作为散热层的材料,非金属无机材料例如陶瓷,其为选自金属元素、硼(B)和硅(Si)的氧化物、碳化物、氮化物的一类材料是适宜的,因为得到了优良的散热特性,并且还得到了优良的电绝缘特性。
具体而言,陶瓷可以是氮化硅(Si3N4):约20W/m·K~150W/m·K;氧化铝(Al2O3):约20W/m·K~30W/m·K;氮化铝(AlN):约200W/m·K~250W/m·K;氮化硼(BN):约50W/m·K~65W/m·K;以及碳化硅(SiC):大约50W/m·K~130W/m·K。在由这些类型的陶瓷形成散热层的情况下,例如,可以使用沉积法例如物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)。可替代地,可以通过制备上述陶瓷的烧结板、并且通过任意适当的粘合剂将其粘结至底板部40,形成散热层。
可替代地,散热层的材料可以是含有上述陶瓷所制成填料的绝缘树脂。绝缘树脂可以包括,例如,环氧树脂、丙烯酸树脂等。由于绝缘树脂含有具有优良散热特性以及电绝缘特性的填料,可以构成具有优良散热特性和电绝缘特性的散热层。此外,在同样使用含有填料的树脂的情况下,通过将树脂施加至底板部40等,能容易地形成散热层。在散热层由绝缘树脂制成的情况下,特别地,粘合剂的使用是适宜的,因为实现了散热层与粘合层之间的极佳粘合。据此,包括散热层的结合层能使线圈2与底板部40互相牢固地结合。在用绝缘树脂形成散热层的情况下,例如,能容易地通过丝网印刷形成散热层。丝网印刷也可以应用于粘合层。
这里,用含有铝所制成填料的环氧树脂基胶黏剂形成散热层(导热率:3W/m·K)。此外,这里,散热层形成为粘合剂的双层结构,其中,每层的厚度为0.2毫米,总共0.4毫米(包括粘合层的总厚度:0.5毫米)。散热层可以构造成包括三层或更多层。在采用这种多层结构的情况下,至少一层的材料可以与其它层的材料不同。例如,散热层可以具有由导热率彼此不同的材料所构成的多层结构。
结合层42的形状没有特别限制,只要其面积能使线圈安装面与之完全接触即可。这里,如图2中所示,结合层42的形状与由线圈2的线圈安装面和外芯部32的芯部安装面所形成的形状相符。因此,能使线圈安装面和芯部安装面都完全与结合层42接触。
[密封树脂]
可采用这样的模式,其中,用本身是绝缘树脂的密封树脂(未示出)填充壳体4。在这种情况下,将导线端部2e拉到壳体4外部,以使其暴露于密封树脂外部,使得导线端部2e和端子接头8能通过熔接、焊接等互相结合。可替代地,取决于侧壁部41的形状,可以在进行这种熔接等之后填充密封树脂,以掩埋导线端部2e和端子接头8。
示例密封树脂可以是环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂等。此外,允许密封树脂含有拥有优良绝缘特性和导热率的填料,例如,由选自氮化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼、富铝红柱石、以及碳化硅中的至少一类陶瓷所制成的填料,能进一步增强散热特性。
在用密封树脂填充壳体4的情况下,可以设置垫圈6,以避免未固化树脂从底板部40与侧壁部41之间的间隙泄漏。这里,垫圈6是环形件,其尺寸使得垫圈6能适配至线圈2和磁芯3所组成组合体10的外周。尽管采用了由合成橡胶制成的垫圈6,但可使用由任意适当材料制成的垫圈。在壳体4的侧壁部41的安装侧,设置用于布置垫圈6的垫圈槽(未示出)。
《电抗器的制造》
如上所述构造的电抗器1典型地可以按下述方式制造:制备组合体;制备侧壁部;以及制备底板部→固定线圈→布置侧壁部→装配壳体→使端子接头与导线互相结合→填充密封树脂。
[制备组合体]
首先,说明由线圈2和磁芯3组成的组合体10的生产过程。具体而言,如图4中所示,通过将芯板31m和隔件31g叠层而形成内芯部31。在将绝缘体5的围壁部51(分开片件511和512)布置在内芯部31外周的状态下,将内芯部31分别插进线圈元件2a和2b。由于围壁部51截面是“]”形,其能容易地布置于内芯部31的安装侧以及相反面上。通过将框状部52和外芯部32布置于线圈2,使得线圈元件2a、2b的端面和内芯部31的端面31e置于绝缘体5的框状部52与外芯部32的内端面32e之间,形成组合体10。此时,内芯部31的端面31e暴露于框状部52的开口部外侧,并且与外芯部32的内端面32e接触。在形成组合体10的过程中,可以使用框状部52的套状部作为引导。
虽然构成围壁部51的一对分开片件511、512没有构造成互相接合,但由于使一对分开片件511、512与内芯部31一起插进线圈元件2a、2b,然后布置外芯部32,维持了一对分开片件511、512布置在线圈元件2a、2b的内周面与内芯部31之间的状态。所以,一对分开片件511、512不会掉下来。
[制备侧壁部]
另一方面,在通过注射成型等构造成预定形状的侧壁部41的凹槽410c处,依次布置端子接头8和端子固定件9。然后,将螺栓91紧固,以制备固定有端子接头8的侧壁部41。如上所述,还可制备端子接头8和侧壁部41成一体的成型件(参见图5)。
[制备底板部,固定线圈]
另一方面,如图2所示,将铝板冲成预定形状以形成底板部40。在一个表面上,通过丝网印刷形成具有预定形状的结合层42,以制备底板部40,其设置有包括散热层的结合层42。然后,在结合层42上,放置装配后的组合体10。之后,使结合层42固化,以将组合体10固定至底板部40。
结合层42使线圈2与底板部40紧密接触。此外,固定了线圈2的位置和外芯部32的位置,藉此,固定了置于一对外芯部32之间的内芯部31的位置。也就是,在不必单独使用粘合剂以结合芯板31m与隔件31g的情况下,结合层42使包括内芯部31和外芯部32的磁芯3成一体。此外,由于结合层42由粘合剂制成,将组合体10牢固地固定于结合层42。
虽然可以在临布置组合体10之前形成结合层42,但也可使用预先已形成有结合层42的底板部40。在后一种情况下,适宜的是,在配置组合体10之前布置防粘纸,使得异物不会附着至结合层42。也可预先只是形成散热层,并且在临布置组合体10之前仅形成粘合层。
应当注意到,在形成组合体10的过程中,可使用粘合剂将芯板31m与隔件31g结合。在这种情况下,例如,将施加有粘合剂的芯板31m和隔件31g层叠,以装配内芯部31。之后,如上所述,布置围壁部51和线圈2。如上所述,将框状部52布置在线圈2与外芯部32之间。使施加有粘合剂的内芯部31的端面31e与外芯部32的内端面32e互相接触。然后,使粘合剂固化,以形成组合体10。在这种模式中,能容易地处理内芯部31和组合体10。与没有使用粘合剂的方式类似,通过使这种组合体10与结合层42接触,能将组合体10(特别是线圈2)牢固地固定于结合层42。
[布置侧壁部]
使固定了端子接头8的侧壁部41能从上方盖住组合体10,以包围组合体10的外周面。这样,将侧壁部41布置在底板部40上。此时,侧壁部41布置为,使得导线端部2e触及弯曲部83,弯曲部83作为端子接头8的引导部。将触及引导部的导线端部2e沿着弧度朝结合片81a、81b引导。然后,导线端部2e最终能自动插在结合片81a与结合片81b之间,从而置于由结合片81a、81b所形成的空间中。这里,由于如上所述各导线端部2e插在结合片81a与结合片81b之间,使导线端部2e的前表面和后表面与结合片81a、81b接触。
[装配壳体]
在各导线端部2e置于结合片81a与结合片81b之间的状态下,用单独准备的螺栓(未示出)使底板部40和侧壁部41成一体。此时,通过调整侧壁部41的位置,也能调整结合片81a、81b的位置。据此,通过调整结合片81a、81b的位置,能使导线端部2e与至少一个结合片81a、81b压力接触。当在这种加压接触状态下紧固螺栓时,能更可靠地保证结合片81a、81b与导线端部2e之间的接触。可替代地,也可通过在导线端部2e置于结合片81a、81b之间的状态下嵌塞结合片81a、81b,允许结合片81a、81b与导线端部2e压力接触。可替代地,导线端部2e可以不与结合片81a、81b接触,但仍然可以置于由结合片81a、81b所形成的空间中。
应当注意到,当如上所述使侧壁部41从上方盖在组合体10上时,由侧壁部41的接线盒410和上述悬伸部盖住组合体10的外芯部32的一个梯形面,从而将其挡住。也就是,接线盒410和悬伸部的作用是使侧壁部41相对于组合体10定位。另外,当电抗器1布置为使得底板部40面朝上或侧向布置时,接线盒410或悬伸部能避免组合体10自侧壁部41掉下来。也可在接线盒410的内侧或悬伸部上,单独设置位置固定部等,用于防止外芯部32掉下来。
通过上述过程,装配成如图1所示的盒状壳体4,并且,能将组合体10收纳在壳体4中。此外,能获得各导线端部2e置于一对结合片81a与结合片81b之间的状态。
[端子接头与导线相结合]
通过熔接或焊接,使各导线端部2e与端子接头8的至少一个结合片81a、81b互相结合,以在它们之间建立电连接。在本实施例中,导线端部2e维持为置于一对结合片81a与结合片81b之间,并且与至少一个结合片81a、81b接触。据此,在结合过程中,不需要夹具来使结合片81a、81b与导线端部2e互相接触。可替代地,通过在结合片81a、81b与导线端部2e之间填充焊料,经由焊料,也能在它们之间建立电连接。据此,在这种连接方式中,同样地,不需要这种夹具。通过这种过程,能形成不包括密封树脂的电抗器1。
[填充密封树脂]
另一方面,允许用密封树脂(未示出)填充壳体4,并且让树脂固化,形成设置有密封树脂的电抗器1。在这种模式中,也可以在用密封树脂填充壳体之后,使结合片81a、81b与导线端部2e结合。
《应用》
如上所述构造的电抗器1适合在这样的应用场合使用,其中,励磁条件是,例如:最大电流(直流)为约100A~1000A;平均电压为约100V~1000V;以及,工作频率为约5kHz~100kHz。代表性地,电抗器1适合用作例如电动车或混合动力车中车载电源变换装置的构成部件。
《效果》
由于如上所述构造的电抗器1具有包括散热层的结合层42,该散热层呈现高于2W/m·K的优良导热率,置于底板部40与线圈2之间,经由散热层,可以将操作期间所产生的线圈2的热量和磁芯3的热量有效地消散至固定对象例如冷却基座。据此,电抗器1拥有优良的散热特性。用导热率高于2W/m·K的绝缘材料构成整个结合层42,能得到具有更优异散热特性的电抗器。
特别地,关于电抗器1,底板部40由呈现优良导热率的材料例如铝制成。这也有助于以有效方式从线圈2向固定对象散热。因此,能得到优良的散热特性。此外,关于电抗器1,尽管底板部40由金属材料(导电材料)制成,由于结合层42中至少与线圈2接触的一面由绝缘材料构成,即使结合层42非常薄,例如,测量为约0.1毫米,也能保证线圈2与底板部40之间的绝缘。特别地,在本实施例中,由于整个结合层42由绝缘材料构成,线圈2与底板部40能完全彼此绝缘。此外,得利于结合层42的小厚度,来自线圈2等的热量经由底板部40能容易地传导至固定对象。因此,电抗器1拥有优良的散热特性。此外,在本实施例中,由于整个结合层42用绝缘粘合剂构成,能获得线圈2和磁芯3与结合层42之间的极佳粘合性。这也便于从线圈2等向结合层42传导热量。因此,电抗器1拥有极佳的散热特性。此外,在本实施例中,使用经涂覆矩形导线作为导线2w,能使构成线圈安装面的匝的大体整个侧面部与结合层42接触,并且在线圈2与结合层42之间得到较宽的接触面积。出于此观点,同样,电抗器1具有优良的散热特性。
此外,关于电抗器1,当布置有端子接头8(各包括一对结合片81a、81b)的侧壁部41位于底板部40时,允许导线端部2e插在结合片81a与结合片81b之间,导线端部2e能置于由结合片81a、81b所形成的空间中。特别地,在本实施例中,允许弯曲部83起到引导部的作用,能容易地将导线端部2e插在结合片81a与结合片81b之间,此外,能自动使至少一个结合片81a、81b与导线端部2e互相接触。此外,如上所述,关于端子接头8,可通过下述方式使结合片81a、81b与导线端部2e互相压力接触:调整与导线端部2e相连接的一端侧区与固定区80f之间所形成的弯曲角度,调整弯曲部83的曲率大小,以及,调整结合片81a与结合片81b之间的间隔C81;调整侧壁部41与底板部40固定过程中侧壁部41的位置;或者嵌塞结合片81a、81b。按这种方式,关于电抗器1,能使至少一个结合片81a、81b与导线端部2e互相接触。此外,能维持这种接触状态。所以,在通过熔接、焊接等使结合片81a、81b与导线端部2e结合的过程中,不必准备夹具来维持至少一个结合片81a、81b与导线端部2e的接触状态。因此,电抗器1呈现优良的端子接头安装可加工性。
此外,由于电抗器1包括壳体4,能保护组合体10免受环境影响,并且对其提供机械保护。此外,尽管设置了壳体4,因为侧壁部41由树脂制成,电抗器1重量轻。进一步,与使用由导电材料制成侧壁部的情况相比,因为能够减小线圈2的外周面与侧壁部41的内周面之间的间隔,电抗器1尺寸小。此外,得利于如上所述的薄结合层42,能够减小线圈2的线圈安装面与底板部40内面之间的间隔,因此,电抗器1尺寸较小。
另外,电抗器1由独立的分开部件即底板部40和侧壁部41组成,将底板部40和侧壁部41组合并且用固定件使其成一体。所以,可以在移开侧壁部41的状态下,在底板部40处形成结合层42。据此,结合层42能容易地形成,因此,电抗器1生产率优良。此外,由于底板部40和侧壁部41是单独的部件,二者可以由不同材料制成,因此,壳体4的材料能选自更广范围。另外,由于电抗器1设置有绝缘体5,能增强线圈2与磁芯3之间的绝缘性。
{变化例1}
尽管在上述实施方式中说明了底板部和侧壁部由不同材料制成的模式,但也可以采用底板部和侧壁部由相同材料制成的模式。例如,当底板部和侧壁部由拥有优良散热特性的金属材料如铝、镁、其合金制成时,能进一步增强电抗器的散热特性。特别地,在这种模式中,当设置密封树脂时,来自线圈和磁芯的热量能有效地传导至壳体。此外,使用绝缘树脂作为密封树脂,能增强线圈的外周面与侧壁部的内面之间的绝缘性。同样地,在这种模式下,设置绝缘粘合剂制成的粘合层,能保证线圈的线圈安装面与底板部之间的绝缘性。此外,设置由导热率高于2W/m·K的材料所制成的散热层,能使线圈安装面与底板部内面之间的间隔更窄,因此,实现尺寸的减小。注意,在这种模式下,设置间隔,用于保证线圈的外周面与侧壁部的内面之间的绝缘性。此外,为了保证端子接头8与侧壁部彼此绝缘,例如,除了结合片81a、81b以及通孔82h周围之外,可以在端子接头8的表面上设置绝缘涂层。
{变化例2}
尽管在上述实施例中说明了散热层由绝缘粘合剂制成的模式,但也可以采用散热层由陶瓷例如氮化铝、氧化铝等制成的模式。在设置由陶瓷制成的散热层的情况下,如上述实施例中那样设置单独的粘合层,能使线圈与散热层互相紧密接触。
{变化例3}
在上述实施例中,说明了绝缘体5的围壁部51由一对分开片件511、512构成的模式。可替代地,如图6中所示的绝缘体5α,围壁部51α可以是单个套状件。这里,具体说明绝缘体5α。其它结构与前述实施例中的类似,因此,不再重复其说明。
绝缘体5α包括:一对套状围壁部51α,其中收纳磁芯3的内芯部31;以及一对框状部52α,其与内芯部31和外芯部32接触。各围壁部51α是与对应内芯部31的外形相符的方形套状件。围壁部51α的相反端部各具有凹凸形状,即适配凹凸部510。与根据该实施例的框状部52类似,各框状部52α在其平板状本体部处设置有一对开口部,将内芯部31分别插入其中。关于各开口部,在与围壁部51α接触的侧上,设置多个凸片,凸片为与围壁部51α的凹凸相对应的凹凸形状。此凹凸形成适配凹凸部520。通过将围壁部51α各端部的适配凹凸部510适配至框状部52α的适配凹凸部520,使围壁部51α与框状部52α成一体,并且维持它们之间的位置关系。此外,关于框状部52α,在与外芯部32接触的一侧上,设置“]”形框部521,用于定位外芯部32。与根据该实施例的绝缘体5类似,框部52的一部分起到基座的作用。
按下列方式,装配上述使用绝缘体5α的组合体。首先,在一个外芯部32的内端面取向为图6中向上的状态下,放置该外芯部32。从框部521的开口侧,滑动一个框状部52α,使得框部521适配至外芯部32。通过此步骤,相对于该一个框状部52α,定位该一个外芯部32。
接着,将围壁部51α的适配凹凸部510适配至该一个框状部52α的适配凹凸部520,以安装一对围壁部51α与该框状部52α。通过此步骤,保持一个框状部52α与围壁部51α之间的位置关系。
接着,将芯板31m和隔件31g交替插进围壁部51α并于其中层叠。层叠的内芯部31通过围壁部51α保持其层叠状态。这里,由于围壁部51α是在其一对侧面部设置有向上开口的槽的形状,当将芯板31m和隔件31g插进围壁部51α时,可以用手指等保持芯板31m。因此,能安全且容易地进行插入操作。
接着,在线圈(未示出)的线圈联结部侧取向为图6中向下的情况下,将线圈元件安装至围壁部51α外周。然后,按照与上述类似的方式,将另一框状部52α安装至围壁部51α,并且将另一外芯部32安装至该另一框状部52α。通过此步骤,保持围壁部51α与该另一框状部52α之间的位置关系,并且使该另一外芯部32相对于该另一框状部52α定位。通过以上步骤,得到线圈和磁芯3组成的组合体。
各外芯部32的一个梯形面布置成与底板部的结合层接触,使得组合体从图6所示的状态朝图面中深侧落下。
类似于上文描述的实施例,使用绝缘体5α能消除在磁芯3形成过程中使用粘合剂的必要性。特别地,绝缘体5α能容易地维持由围壁部51α与框状部52α互相接合所实现的一体状态。所以,在将组合体布置于壳体的底板部等处时,能容易地对其进行处理。
此外,使一个外芯部32的背面与壳体的侧壁部接触,并且,在另一外芯部32的背面与侧壁部之间,插入朝一个外芯部32压迫另一外芯部32的部件(例如,板簧),采用上述结构,能防止间隔长度因外部因素例如震动或冲击而变化。在使用压迫件的模式中,当各隔件31g是由弹性材料例如硅橡胶、氟橡胶等制成的弹性隔件时,隔件31g的变形能调整间隔长度或吸收一定量的尺寸误差。在上述的实施例和变化例中、以及在下文描述的变化例中,都可以使用压迫件和弹性隔件。
{变化例4}
可替代地,在形成磁芯3的过程中不使用粘合剂的另一模式可以是,例如,使用能将磁芯保持为环状方式的带状紧固件(未示出)。带状紧固件可以是例如这样一种部件,其包括:布置于磁芯外周的带部;以及锁定部,该锁定部安装于带部的一端,以将由带部所形成的圈固定于预定长度。锁定部可以包括:插入孔,将带部中具有细长凸部的另一端侧区插进该插入孔;以及齿部,齿部设置于插入孔处,以与带部的细长凸部啮合。因此,适合使用的是这样的带状紧固件,其中,由位于带部另一端侧区的细长凸部和锁定部的齿部构成棘齿机构,以便能固定具有预定长度的圈。
带状紧固件的材料可以是非磁性的耐热材料,例如,能经受电抗器操作期间的温度。例如,其可以是金属材料例如不锈钢,非金属材料例如耐热聚酰胺树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂等。可以使用可商购的系紧构件,例如,Ty-Rap(Thomas&BettsInternational,Inc.的注册商标)、PEEK Tie(可从Hellermann Tyton公司购买的系带)、不锈钢箍带(可从Panduit公司购买)。
当装配组合体时,关于带状紧固件,按例如下列次序卷绕带部:一个外芯部的外周;一个内芯部的外周与线圈元件的内周面之间;另一外芯部的外周;以及另一内芯部的外周与线圈元件的内周面之间。然后,通过由锁定部固定圈长度,能将磁芯固定成环形。可替代地,在本实施例和上述其它实施例中所述的将线圈和磁芯所组成组合体装配之后,布置带部以卷绕外芯部和线圈外周,并且固定圈长度。使用这种带状紧固件,能在不使用粘合剂的情况下将磁芯一体化。所以,例如,将组合体布置于底板部时,组合体能容易地进行处理。此外,能容易地维持芯板之间的间隔。
此外,采用这样的结构,其中,在磁芯的外周之间或者线圈外周与带状紧固件之间插入缓冲件,能抑制由带状紧固件的紧固力可能对磁芯和线圈造成的损坏。缓冲件的材料、厚度、片数、配置部位可以适当进行选择,从而,将大小为能将环形磁芯保持为预定形状的紧固力作用于磁芯上。例如,通过将树脂例如ABS树脂、PPS树脂、PBT树脂或环氧树脂成型为符合于芯部等的形状,制成厚度约0.5毫米~2毫米的成型件,橡胶类板件例如硅橡胶等,可以用作缓冲件。
应当注意到,上述实施例能适当地改变而不脱离本发明的主旨,以及,本发明并不局限于上述结构。例如,端子接头的结合片的形状以及片数、多个结合片的结合方式都能适当改变。
工业适用性
本发明的电抗器能适当地用作功率变换装置例如安装在机动车(如混合动力车、电动车、燃料电池车等)上的车载变换器的构成部件。本发明的电抗器制造方法能适当地用于制造本发明的电抗器。本发明的电抗器部件能适当地用作本发明的电抗器的构成部件。
附图标记列表:
1: 电抗器
10: 组合体
2: 线圈
2a、2b: 线圈元件
2r: 线圈联结部
2w: 导线
2e: 导线端部(供电部)
3: 磁芯
31: 内芯部
31e: 端面
31m: 芯板
31g: 隔件
32: 外芯部
32e: 内端面
4: 壳体
40: 底板部
41: 侧壁部
42: 结合层
400、411: 安装部
400h、411h: 螺栓孔
410: 接线盒
410c: 凹槽
410p: 定位凸部
5、5α: 绝缘体
51、51α: 围壁部
510、520: 适配凹凸部
511、512: 分开片件
52、52α: 框状部
52p: 基座
521: 框部
6: 垫圈
8: 端子接头
80f: 固定区
81a、81b: 结合片
82h: 通孔
83: 弯曲部
84: 定位孔
85: 平坦部
9: 端子固定件
91: 螺栓
Claims (13)
1.一种电抗器,包括:
组合体和收纳所述组合体的壳体,所述组合体包括由卷绕导线制成的线圈、以及布置有所述线圈的磁芯,其中,
所述壳体包括
底板部,所述电抗器安装在固定对象中时,所述底板部与所述固定对象接触,
侧壁部,其独立于所述底板部,由固定件使所述侧壁部与所述底板部成一体,以及,所述侧壁部包围所述组合体的外周,
结合层,其形成于所述底板部的一面,以将所述线圈固定至所述底板部,以及
端子接头,其固定于所述侧壁部,使构成所述线圈的所述导线的端部与所述端子接头电连接,其中
所述端子接头在其一端侧具有多个结合片,这些结合片布置在与所述导线端部相对的位置处,所述导线端部插入于所述结合片形成的空间中。
2.根据权利要求1所述的电抗器,其中
所述导线端部与所述结合片中的至少一个接触。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电抗器,其中
通过熔接和焊接中的一种方式,使所述导线端部与所述结合片中的至少一个互相电连接。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的电抗器,其中
所述结合层布置在与所述线圈接触的一侧,所述结合层具有多层结构,包括用绝缘粘合剂构成的粘合层、以及布置在与所述底板部接触一侧的散热层,以及
所述底板部由导电材料构成。
5.根据权利要求4所述的电抗器,其中
所述散热层的至少一部分由导热率高于2W/m·K的材料构成。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的电抗器,其中
所述散热层由包括氧化铝填料的环氧树脂基胶黏剂构成,以及
所述底板部由铝和铝合金之一制成。
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项权利要求所述的电抗器,其中
所述侧壁部由绝缘材料构成。
8.根据权利要求7所述的电抗器,其中
所述端子接头与所述侧壁部一体成型。
9.根据权利要求1至权利要求8中任一项权利要求所述的电抗器,其中
所述底板部的导热率等于或高于所述侧壁部的导热率。
10.根据权利要求2所述的电抗器,其中
通过将导电材料所制成板件弯曲形成所述端子接头,所述电抗器进一步包括
引导部,其设置在具有所述结合片的一端侧区与固定于所述侧壁部的固定区之间,所述引导部引导所述导线端部,使得所述结合片中的至少一个与所述导线端部互相接触。
11.一种用作壳体的电抗器部件,用于收纳组合体,所述组合体包括卷绕导线制成的线圈和布置所述线圈的磁芯,所述壳体包括底板部和设置成自所述底板部直立的侧壁部,所述电抗器部件包括:
侧壁部,其布置成,在收纳所述组合体时,所述侧壁部包围所述组合体的外周;以及
端子接头,其固定于所述侧壁部,当收纳所述组合体时,使构成所述线圈的所述导线的端部与所述端子接头电连接,其中
所述侧壁部独立于所述底板部,所述底板部包括用于固定所述线圈的结合层,所述侧壁部由固定件安装于所述底板部,以构成所述壳体,以及
所述端子接头在其一端侧包括多个结合片,这些结合片布置在与所述导线端部相对的位置处。
12.根据权利要求11所述的电抗器部件,其中
所述结合片具有狭窄部,在该狭窄部处所述结合片之间的间距小于所述导线的厚度。
13.一种用于制造电抗器的电抗器制造方法,包括:
通过将卷绕导线所制成的线圈与磁芯装配,制备由所述线圈和所述磁芯组成的组合体;
将所述组合体收纳在壳体中,所述壳体包括底板部和设置成自所述底板部直立的侧壁部;
准备与端子接头固定的侧壁部,所述端子接头包括多个结合片,所述结合片布置在与构成所述线圈的所述导线的端部相对的位置处;
准备不包括所述侧壁部的底板部,所述底板部在其一面包括结合层;
将所述组合体放置在包括所述结合层的所述底板部上,以及,由所述结合层将所述线圈固定于所述底板部;
将所述侧壁部布置在所述底板部上,以包围所述组合体的外周,以及,布置所述端子接头,使得所述导线的端部插入于所述结合片形成的空间中;
由固定件将所述侧壁部安装至所述底板部,以形成所述壳体;以及
在不使用夹具使所述结合片与所述导线端部互相接触的情况下,使所述结合片中的至少一个与所述导线端部互相电连接。
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