CN105097233A - 具有防裂线轴的变压器、低电压直流变换器及其组装方法 - Google Patents

具有防裂线轴的变压器、低电压直流变换器及其组装方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明一实施例的具有防裂线轴的变压器，包括：下侧芯体，其形成下侧组装块；防裂线轴，其具有下侧芯体防裂部与中央肋，其中所述下侧芯体防裂部插入于所述下侧组装块来进行组装，所述中央肋形成上侧芯体防裂部，所述上侧芯体防裂部对所述下侧芯体防裂部持预定厚度形成在相反侧；母排，其贯通所述中央肋来进行组装；绝缘板，其层叠在所述母排的上端面来进行组装；及上侧芯体，其嵌入于所述绝缘板及母排，并且插入于所述上侧芯体防裂部。

Description

具有防裂线轴的变压器、低电压直流变换器及其组装方法
技术领域
本发明涉及涉及变压器，更详细地说涉及具有防止绝缘及裂纹的线轴的变压器及适用其的低电压直流变换器。
另外，本发明涉及的组装方法，在组装时或再加工时降低工序数量。
背景技术
利用引擎与电动机驱动的混合动力汽车与只用电动机驱动的电动汽车若要驱动电动机，则需要高电压与高电流，因此需要电力控制单元的HPCU(HybridPowerControlUnit，混合动力控制单元)。HPCU由如同LDC(LowVoltageDC-DCConverter，低电压DC-DC转换器)、逆变器(Inverter)、HCU(HybridControlUnit，混合动力控制单元)等电源供应产品构成。
其中LDC由电源部(未图示)及控制部(未图示)构成，其中电源部是为了将高电压输入变更为低电力输入，控制部控制电源部将高电压输入变更为低电力输入。这种电源部大致由电源板(PowerBoard)、变压器(Transformer)、输出板(OutputBoard)等构成，控制部由控制板(ControlBoard)构成。
其中磁性零部件(例如，谐振电抗器、变压器、电感器等)的情况，使用烧结材质的铁氧体建立电感值来构成回路。
HPCU由如同LDC(LowVoltageDC-DCConverter)、逆变器、HCU(HybridControlUnit)等电源供应产品构成。
这种变压器的组装图图示于图1，参照图1在组装一个变压器时，共由6个零部件构成。组装顺序以下侧芯体160、线轴150、母排140、环氧树脂130、绝缘板120、上侧芯体110顺序进行组装。
芯体110、160的情况有：无间隙类型(NOGAP)与有间隙类型(GAP)，以在上侧芯体与下侧芯体相接的部分有无空间来区分其类型。
NOGAP类型的情况多适用于变压器，GAP类型的情况多适用于谐振电抗器或输出电感器。
其中GAP类型的情况，由下侧芯体与上侧芯体之间的空间来决定L值。但是磁性芯体的情况，由于其为烧结产品因此易受冲击，再则由于其间隙空间，产生被夹具的力或在技术人员进行组装时，发生破损磁性芯体的现象。
由于这种不良现象损伤LDC组装体，甚至导致停止车辆的结果。因此为了防止这种现象，利用环氧树脂或浸渍来固定上侧及下侧芯体来防止破损。
但是环氧树脂的情况，其使用温度低、浸渍的情况，其为由一种硅遮盖的形状，因此无法很好的进行母排的散热。因此，内部温度上升来融化线轴，或丧失芯体的功能进而丧失LDC的功能，或其不平滑可电气性损伤车辆侧的目标物。
另外，环氧树脂或浸渍的情况，大约在100℃硬化2个小时以上才能硬化，据此提高材料费用。尤其是在浸渍的情况，不仅是磁性芯体连内部零部件都会被固定，因此没有间隙很难组装LDC组装体，在产生不合格品时，存在连内部零部件都要废弃的问题。
发明内容
(要解决的问题)
本发明是为了解决在上述背景技术提出的问题而提出的，本发明的目的在于提供具有防裂线轴的电压器及适用其的低电压直流变换器，由线轴代替环氧树脂或浸渍。
另外，本发明的另一目的在于，减少零部件组装个数，改善加工性和后加工性来节约成本。
(解决问题的手段)
本发明为了达成在上述提出课题提供具有防裂线轴的变压器，其由线轴代替环氧树脂或浸渍功能。
所述具有防裂线轴的变压器，包括：
下侧芯体，其形成下侧组装块；
防裂线轴，其具有下侧芯体防裂部与中央肋，其中所述下侧芯体防裂部插入于所述下侧组装块来进行组装，所述中央肋形成上侧芯体防裂部，所述上侧芯体防裂部对所述下侧芯体防裂部持预定厚度形成在相反侧；
母排，其贯通所述中央肋来进行组装；
绝缘板，其层叠在所述母排的上端面来进行组装；及
上侧芯体，其嵌入于所述绝缘板及母排，并且插入于所述上侧芯体防裂部。
这时，所述预定厚度为在所述中央肋的内侧形成一体的隔膜板的厚度。
另外，所述预定的厚度为所述上侧芯体及下侧芯体相互组装而产生的所述下侧组装块与上侧组装块之间间隙差的间隔。
另外，若下侧组装块与上侧组装块之间的间隙差异为提前设定的值以上，则在所述隔膜板的上端及下端中至少一个形成间隙加固肋。
另外，所述防裂线轴的材质为耐热性树脂，其为PPS(PolyPhenyleneSulfide，聚苯硫醚)或PA(PolyAmide，聚酰胺)46+GF(GlassFiber，玻璃纤维)30。
另外，所述母排的材质为纯铜或镀锡的铜。
另外，所述隔膜板与所述中央肋同时注塑成型。
另一方面，根据本发明另一实施例提供低电压直流变换器，包括：上述的变压器；电源板，其将电源供应于所述变压器；及输出板，其输出被所述变压器变压的电源。
另一方面，根据本发明其它另一实施例提供具有防裂线轴的变压器的组装方法。所述具有防裂线轴的变压器的组装方法，包括：配置形成下侧组装块的下侧芯体的步骤；将防裂线轴组装在下侧芯体的步骤，其中所述防裂线轴具有下侧芯体防裂部与中央肋，所述下侧芯体防裂部插入于所述下侧组装块来进行组装，所述中央肋形成上侧芯体防裂部，所述上侧芯体防裂部对所述下侧芯体防裂部持预定厚度形成在相反侧；将母排贯通于所述中央肋来进行组装的步骤；在所述母排的上端面层叠绝缘板来进行组装的步骤；及将上侧芯体嵌入于所述绝缘板及母排，并插入于所述上侧芯体防裂部来进行组装的步骤。
(发明的效果)
根据本发明，根据可将防裂构造适用于线轴的模块化，可代替环氧树脂或浸渍的功能。
另外，本发明的另一效果为，在线轴适用防裂构造，进而无需环氧树脂或浸渍功能，因此减少组装的零部件个数，并且减少组装工序数量。
另外，本发明另一效果为，根据可将在线轴适用防裂构造模块化，可再利用内部零部件。
附图说明
图1是一般变压器的立体组装图。
图2是根据本发明一实施例，图示具有防裂线轴的变压器200的立体组装图。
图3是图2的防裂线轴250的外观立体图。
图4是图示在图3的防裂线轴250中的下侧芯体防裂部的立体图。
图5是图示图3的防裂线轴250中的上侧芯体防裂部的立体图。
图6是将图2的具有防裂线轴的变压器200以Y-Y’轴切开截面图。
图7是根据本发明一实施例，图示具有防裂线轴的变压器200的组装过程的流程图。
(附图标记说明)
200：变压器
210：上侧芯体211：上部组装块
220：绝缘板240：母排
250：防裂线轴251：中央肋
260：下侧芯体261：下侧组装块
301：隔膜板302：间隙加固肋
310：底板311：母排加固导肋
321、322：绝缘侧壁肋
330：上侧芯体防裂部
341、342：线轴固定导肋
430：下侧芯体防裂部
具体实施方法
本发明可施加多样的变化，并且具有各种实施例，进而在图面示例特定实施例且将要进行详细说明，但是对于特定实施例不是要限定本发明，而是应该理解包括在本发明的思想及技术范围的所有变更、相同物乃至代替物。
说明各个图面的同时对类似的构成要素使用类似的参照符号。
第一、第二等用语可使用于多样的构成要素，但是所述构成要素不得被上述用语限定，上述用语只以从其它构成要素区分一个构成要的目的来使用的。
例如，在不超出本发明权利范围的同时第一构成要素可命名为第二构成要素，类似地第二构成要素也可命名为第一构成要素，“及/或”的用语包括多个相关记载项目的组合或多个相关记载项目中的一项。
只要没有不同的定义，包括技术性或科学性用语在这里使用的所有用语具有相同于被在本发明所属技术领域具有通常知识的技术人员一般理解的意义。
一般使用的如同在事前定义的用语，应该解释为与相关技术文章持有的意思一致，并且只要没有在本申请中明确定义，不得解释为理想性或过度形式的意思。
以下，参照附图详细说明本发明优选实施例。
图2是根据本发明一实施例，图示具有防裂线轴的变压器200的立体组装图。参照图2，具有防裂线轴的变压器200，包括：下侧芯体260，其形成下侧组装块261；防裂线轴250，其具有下侧芯体防裂部(未图示)与中央肋251，其中所述下侧芯体防裂部(未图示)插入于所述下侧组装块261来进行组装，所述中央肋251形成上侧芯体防裂部(未图示)，所述上侧芯体防裂部(未图示)对所述下侧芯体防裂部(未图示)持预定厚度形成在相反侧；母排240，其贯通所述中央肋251来进行组装；绝缘板220，其层叠在所述母排240的上端面来进行组装；及上侧芯体210，其嵌入所述绝缘板220及母排240，并且插入于所述上侧芯体防裂部(未图示)来进行组装。
上侧芯体210及下侧芯体260为磁性芯体(Magneticcore)，使用铁氧体系列等。
绝缘板220位于母排240与上层芯体210之间，执行两个零部件之间的绝缘。
母排240起到导电的作用，因此为了其电气性特性其材质使用纯铜，但是不限定于此，并且为了耐蚀性也可使用镀锡的铜。
防裂线轴250代替环氧树脂或浸渍的功能，同时执行防止上侧芯体210及/或下侧芯体260被力或冲击等破损的功能，为此在中央肋251的内侧形成上侧芯体防裂部及下侧芯体防裂部，其构造图示于图3，对于图3将在以下进行后述。
参照图2继续进行说明，防裂线轴250是直接接受母排240散热的部分，因此应该具有耐热性，因此防裂线轴250的材质使用耐热树脂，这种耐热树脂有PPS(PolyPhenyleneSulfide，聚苯硫醚)、PA(PolyAmide，聚酰胺)46+GF(GlassFiber，玻璃纤维)30等。
图3是图2的防裂线轴250的外观立体图。参照图3，防裂线轴250包括：底板310；第一绝缘侧壁肋321及第二绝缘侧壁肋322，其形成在所述底板310的两面；第一线轴固定导肋341及第二线轴固定导肋342，其加固并固定所述侧壁肋321、322，并且在与上侧及下侧芯体(图2的210、260)组装时执行引导功能；中央肋251，其形成在底板310的中央。
在中央肋251形成上侧芯体防裂部330及下侧芯体防裂部(未图示)。再则，在中央肋251的内侧形成隔膜板301，以其隔膜板301为基准上侧空间为上侧芯体防裂部330，另外以隔膜板301为基准下侧空间为下侧芯体防裂部(未图示)，这种下侧芯体防裂部图示于图4。
参照图3继续进行说明，在隔膜板301根据上侧芯体(图2的210)与下侧芯体(图2的260)之间间隙的空间，可追加性的形成间隙加固肋302。上侧芯体210的上部组装块(图2的211)与下侧芯体260的下部组装块(图2的261)之间产生的间隙空间可做两种对应。这2种对应方式示例于图4及图5，对此将在以下进行后述。
参照图3继续进行说明，线轴加固导肋341、342在防裂线轴250安装在下侧芯体(图2的260)及/或上层芯体(图2的210)进行组装前/后，执行防止防裂线轴250晃动的功能。
为此，在第一线轴导肋341形成一对辅助肋341-1、341-2，在第二固定导肋342形成第二对辅助肋342-1、342-2。
另外，在防裂线轴250的托板310的前端形成母排固定导肋311。母排固定导肋311，在母排(图2的240)安装在防裂线轴250时，其组装在定位置，并且在组装之后执行防止晃动的功能。
另外，所述隔膜板301与中央肋251同时注塑成型。当然隔膜板301、中央肋251及间隙加固肋302也可同时注塑成型。
间隙加固肋302的形状为十字形状、五角星形状、格子纹路形状等可形成多样的形状。
图4是图示在图3的防裂线轴250中的下侧芯体防裂部430的立体图。参照图4，是下侧芯体防裂部430形成在隔膜板301的模样，尤其图4图示了根据上侧芯体(图2的210)与下侧芯体(图2的260)之间的间隙空间追加形成间隙加固肋(图3的302)的情况。若上侧芯体(图2的210)与下侧芯体(图2的260)之间间隙的间隔为预定大小以上，则使用间隙加固肋302，在这一情况按照间隙加固肋302的厚度增加隔膜板301。
图5是图示图3的防裂线轴250中的上侧芯体防裂部的立体图。尤其，图4图示了若上侧芯体(图2的210)与下侧芯体(图2的260)之间间隙的间隔不大，则不使用间隙加固肋302，只以隔膜板301的厚度进行加固等的方式。
因此，通过防裂线轴250减弱及分散在上下侧接受的力及/或冲击，执行与无间隙类型的产品相同的功能。
另外，上侧芯体防裂部330及下侧芯体防裂部430的形状可被上侧及下侧芯体210、260的空间变更。
图6是将图2的具有防裂线轴的变压器200以Y-Y’轴切开截面图。参照图6，从上部按顺序由上侧芯体210、绝缘板220、母排240、防裂线轴250及下侧芯体260构成。
图7是根据本发明一实施例，图示具有防裂线轴的变压器200的组装过程的流程图。参照图7，配置形成下侧组装块(图2的211)的下侧芯体(图2的260)(步骤S710)。
之后，将防裂线轴(图2的250)组装在下侧芯体260(步骤S720)，其中所述防裂线轴(图2的250)具有下侧芯体防裂部(图4的430)与中央肋(图2的251)，所述下侧芯体防裂部(图4的430)插入于所述下侧组装块(图2的211)来进行组装，所述中央肋(图2的251)形成上侧芯体防裂部(图3的330)，所述上侧芯体防裂部(图3的330)对所述下侧芯体防裂部430持预定厚度形成在相反侧。
之后，在所述中央肋251贯通母排(图2的240)来进行组装(步骤S730)。
之后，在所述母排240的上端面层叠绝缘板(图2的220)来进行组装(步骤S740)。
最终，将上侧芯体(图2的210)嵌入于所述绝缘板220及母排240，插入于所述上层芯体防裂部330来进行组装(步骤S750)。
另一方面，本方面另一实施例也可将变压器200适用于低电压直流变换器，在这一情况直流变换器包括电源板(未图示)及输出板(未图示)等，其中所述电源板(未图示)将电源供应于所述变压器200，输出板(未图示)输出被所述变压器200变压的电源。

Claims (14)

1.一种具有防裂线轴的变压器，其特征在于，包括：
下侧芯体，其形成下侧组装块；
防裂线轴，其具有下侧芯体防裂部与中央肋，其中所述下侧芯体防裂部插入于所述下侧组装块来进行组装，所述中央肋形成上侧芯体防裂部，所述上侧芯体防裂部对所述下侧芯体防裂部持预定厚度形成在相反侧；
母排，其贯通所述中央肋来进行组装；
绝缘板，其层叠在所述母排的上端面来进行组装；及
上侧芯体，其嵌入于所述绝缘板及母排，并且插入于所述上侧芯体防裂部。
2.根据权利要求1所述的具有防裂线轴的变压器，其特征在于，
所述预定厚度为在所述中央肋的内侧形成一体的隔膜板的厚度。
3.根据权利要求2所述的具有防裂线轴的变压器，其特征在于，
所述预定的厚度为，所述上侧芯体及下侧芯体相互组装而产生的所述下侧组装块与上侧组装块之间间隙差的间隔。
4.根据权利要求2所述的具有防裂线轴的变压器，其特征在于，
若下侧组装块与上侧组装块之间的间隙差异为提前设定的值以上，则在所述隔膜板的上端及下端中至少一个形成间隙加固肋。
5.根据权利要求1所述的具有防裂线轴的变压器，其特征在于，
所述防裂线轴的材质为耐热性树脂，其为PPS或PA46+GF30。
6.根据权利要求1所述的具有防裂线轴的变压器，其特征在于，
所述母排的材质为纯铜或镀锡的铜。
7.根据权利要求2所述的具有防裂线轴的变压器，其特征在于，
所述隔膜板与所述中央肋同时注塑成型。
8.一种低电压直流变换器，其特征在于，包括：
权利要求1至7中任意一个的变压器；
电源板，其将电源供应于所述变压器；及
输出板，其输出被所述变压器变压的电源。
9.一种具有防裂线轴的变压器的组装方法，其特征在于，包括：
配置形成下侧组装块的下侧芯体的步骤；
将防裂线轴组装在下侧芯体的步骤，其中所述防裂线轴具有下侧芯体防裂部与中央肋，所述下侧芯体防裂部插入于所述下侧组装块来进行组装，所述中央肋形成上侧芯体防裂部，所述上侧芯体防裂部对所述下侧芯体防裂部持预定厚度形成在相反侧；
将母排贯通于所述中央肋来进行组装的步骤；
在所述母排的上端面层叠绝缘板来进行组装的步骤；及
将上侧芯体嵌入于所述绝缘板及母排，并插入于所述上侧芯体防裂部来进行组装的步骤。
10.根据权利要求9所述的具有防裂线轴的变压器的组装方法，其特征在于，
所述预定厚度为在所述中央肋的内侧形成一体的隔膜板的厚度。
11.根据权利要求10所述的具有防裂线轴的变压器的组装方法，其特征在于，
所述预定的厚度为，所述上侧芯体及下侧芯体相互组装而产生的所述下侧组装块与上侧组装块之间间隙差的间隔。
12.根据权利要求10所述的具有防裂线轴的变压器的组装方法，其特征在于，
若下侧组装块与上侧组装块之间的间隙差异为提前设定的值以上，则在所述隔膜板的上端及下端中至少一个形成间隙加固肋。
13.根据权利要求9所述的具有防裂线轴的变压器的组装方法，其特征在于，
所述防裂线轴的材质为耐热性树脂，其为PPS或PA46+GF30。
14.根据权利要求9所述的具有防裂线轴的变压器的组装方法，其特征在于，
所述母排的材质为纯铜或镀锡的铜。
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