CN108463862A - 电抗器及电抗器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种电抗器,具备:线圈,具有卷绕部;磁芯,包括配置于所述卷绕部内外的多个芯片;夹设构件,夹设于所述线圈与所述磁芯之间;及树脂模制部,包括将所述磁芯中的配置于所述卷绕部外的外芯片的至少一部分覆盖的外侧包覆部,所述夹设构件具备夹设于所述卷绕部的端面与所述外芯片的内端面之间的外侧夹设部,在所述外侧夹设部的所述外芯片侧具有使所述外芯片的内端面的一部分从所述树脂模制部露出的孔部。
Description
技术领域
本发明涉及电抗器及电抗器的制造方法。
本申请主张基于2016年01月29日提出的日本申请“特愿2016-016035”的优先权,并援引上述日本申请所记载的全部记载内容。
背景技术
作为进行电压的升压动作或降压动作的电路的部件之一,存在电抗器。作为车载转换器用的电抗器,专利文献1公开了一种如下的电抗器,该电抗器具备:线圈,具备将绕组线卷绕成螺旋状而得到的一对卷绕部;环状的磁芯,配置于卷绕部内外;及筒状线圈架及B型的框状线圈架,夹设于卷绕部与磁芯之间。
上述磁芯具备多个芯片和夹设于相邻的芯片之间的由氧化铝等构成的间隙板。上述磁芯中的配置于卷绕部内的部分是将中间芯片(相当于内芯片)与间隙板交替层叠并利用粘结剂进行固定而得到的层叠物。上述筒状线圈架夹设于卷绕部的内周面与上述层叠物之间。上述框状线圈架夹设于卷绕部的端面与配置于卷绕部外的端部芯片(相当于外芯片)之间,具备供上述层叠物分别插通的一对贯通孔。利用粘结剂将从贯通孔露出的中间芯片的端面与端部芯片的内端面接合。专利文献1公开了利用树脂将上述线圈、上述磁芯、上述筒状线圈架及框状线圈架的组合体覆盖来实现机械保护等。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-248904号公报
发明内容
本公开的电抗器具备:
线圈,具有卷绕部;
磁芯,包括配置于所述卷绕部内外的多个芯片;
夹设构件,夹设于所述线圈与所述磁芯之间;及
树脂模制部,包括将所述磁芯中的配置于所述卷绕部外的外芯片的至少一部分覆盖的外侧包覆部,
所述夹设构件具备夹设于所述卷绕部的端面与所述外芯片的内端面之间的外侧夹设部,
在所述外侧夹设部的所述外芯片侧具有使所述外芯片的内端面的一部分从所述树脂模制部露出的孔部。
本公开的电抗器的制造方法具有如下工序:将具备具有卷绕部的线圈、包括配置于所述卷绕部内外的多个芯片的磁芯及夹设于所述线圈与所述磁芯之间的夹设构件的组合体收纳于模具,成形出将所述磁芯中的配置于所述卷绕部外的外芯片的至少一部分覆盖的树脂模制部,
所述夹设构件具备夹设于所述卷绕部的端面与所述外芯片的内端面之间的外侧夹设部,在该外侧夹设部的所述外芯片侧具有使所述外芯片的内端面的一部分露出的孔部,
在将从所述模具的内表面突出的销插入所述孔部而对所述内端面的一部分进行支承的状态下成形出所述树脂模制部。
附图说明
图1是示出实施方式1的电抗器的概略立体图。
图2是实施方式1的电抗器所具备的组合体的分解立体图。
图3A示出实施方式1的电抗器所具备的夹设构件中的内侧夹设部,是从内芯片的嵌入方向观察端部夹设片时的主视图。
图3B示出实施方式1的电抗器所具备的夹设构件中的内侧夹设部,是中间夹设片的主视图。
图3C示出实施方式1的电抗器所具备的夹设构件中的内侧夹设部,是示出在相邻的内芯片上组装有端部夹设片及中间夹设片的状态的侧视图。
图3D示出实施方式1的电抗器所具备的夹设构件中的内侧夹设部,是示出在图3A的端部夹设片配置有内芯片的状态的主视图。
图3E示出实施方式1的电抗器所具备的夹设构件中的内侧夹设部,是示出在图3B的中间夹设片配置有内芯片的状态的主视图。
图4是从外芯片侧沿线圈的轴向观察实施方式1的电抗器时的主视图,关于外芯片仅示出左半部分。
图5是示出实施方式1的电抗器的仰视图。
具体实施方式
[本公开要解决的课题]
在制造包含多个芯片的磁芯的至少一部分由树脂覆盖的电抗器时,希望磁芯的位置相对于树脂的成形所使用的模具难以偏离。
例如,可考虑将上述的线圈、多个芯片、筒状线圈架及框状线圈架的组合体收纳于模具,向模具内填充原料的树脂而至少将外芯片包覆的情况。当在模具内收纳外芯片并填充原料的树脂时,外芯片会从原料的树脂受到填充方向的按压力。在增大填充压力的情况下,上述按压力也增大,外芯片相对于模具的位置可能会偏离。而且,根据填充方向,外芯片相对于模具的位置也可能会偏离。以该位置偏离为起因而无法将外芯片、内芯片、线圈这三者配置在适当的位置,有可能导致电抗器的特性的下降。因此,为了能够制造更可靠地具有规定特性的电抗器,希望能够抑制上述位置偏离。
因此,目的之一在于提供一种在树脂模制部的成形时磁芯相对于模具的位置难以偏离的电抗器及电抗器的制造方法。
[本公开的效果]
根据上述的电抗器及上述的电抗器的制造方法,在树脂模制部的成形时磁芯相对于模具的位置难以偏离。
[本申请发明的实施方式的说明]
首先,列举本申请发明的实施方式进行说明。
(1)本申请发明的一个方式的电抗器具备:
线圈,具有卷绕部;
磁芯,包括配置于所述卷绕部内外的多个芯片;
夹设构件,夹设于所述线圈与所述磁芯之间;及
树脂模制部,包括将所述磁芯中的配置于所述卷绕部外的外芯片的至少一部分覆盖的外侧包覆部,
所述夹设构件具备夹设于所述卷绕部的端面与所述外芯片的内端面之间的外侧夹设部,
在所述外侧夹设部的所述外芯片侧具有使所述外芯片的内端面的一部分从所述树脂模制部露出的孔部。
上述的电抗器由于具备具有孔部的夹设构件,因此基于以下的理由(A),在树脂模制部的成形时磁芯(尤其是外芯片)相对于模具的位置难以偏离。
(A)这是因为,在树脂模制部的成形时,能够将孔部利用为用于插入从模具的内表面突出的销的销孔。详细而言,当将上述销插入孔部时,上述销与从孔部露出的外芯片的内端面的一部分直接接触。因此,即使在树脂模制部的原料(以下,有时称为模制原料)的填充方向包含使外芯片接近线圈的方向(以下,有时称为线圈接近方向)的情况下,上述销也配置于与线圈接近方向对向的一侧而能够支承外芯片。即使在增大了模制原料的填充压力的情况下,上述销也能够如上述那样支承外芯片。这样,通过插入到孔部的销能够限制外芯片朝向线圈侧移动。而且,具有代表性的是,外芯片是以铁等软磁性金属为主成分的重量物,可认为,凭借专利文献1所记载的薄的树脂制的框状线圈架,难以充分地抑制外芯片的位置偏离。然而,在上述的电抗器中,能够通过外侧夹设部与上述销的卡合而充分地支承外芯片。
另外,上述的电抗器基于以下的理由(B)而能够适当地具有规定电感。
(B)通过上述的模具的销,能够将外侧夹设部定位于模具的规定位置。以该外侧夹设部为基准,线圈及磁芯也能够定位。即,容易决定外芯片相对于线圈的位置以及外芯片相对于配置在卷绕部内的芯片(后述的内芯片)的位置。在该定位后的状态下,能够如上述那样适当地维持外芯片的位置并成形树脂模制部。因此,能够抑制以位置偏离为起因的电感的变动。
此外,上述的电抗器由于能够容易地进行模具内的定位,因此制造性也优异。而且,上述的电抗器在利用上述的模具的销从与线圈接近方向对向的一侧支承外芯片时,外侧夹设部不会干涉(不会成为干扰),能够容易地配置上述销,从这一点来说制造性也优异。
(2)作为上述的电抗器的一例,可举出如下方式:
所述磁芯包括配置于所述卷绕部内的内芯片和夹设于相邻的所述芯片之间的至少一个间隙部,
所述外侧夹设部具有贯通所述卷绕部侧的面和所述外芯片侧的面而使所述内芯片的端面露出的贯通孔,
所述夹设构件具备内侧夹设部,所述内侧夹设部夹设于所述卷绕部的内周面与所述磁芯的外周面之间,且设有保持所述相邻的芯片之间的间隔的夹设突部,
所述树脂模制部具备与所述外侧包覆部连续并覆盖所述内芯片的至少一部分的内侧包覆部和构成所述间隙部的树脂间隙部。
基于以下的理由,上述方式能够在制造过程中利用夹设突部适当地保持相邻的芯片间的间隔,并能够高精度地形成与该间隔的大小对应的树脂间隙部。因此,上述方式不需要与芯片相独立的间隙板,能够省略芯片与间隙板的接合工序,从这一点来说制造性也优异。
在制造过程中形成树脂间隙部之前,在相邻的芯片间具有存在夹设突部的区域和不存在夹设突部且为了形成树脂间隙部而被填充模制原料的空间。假设在模制原料的填充方向包括线圈接近方向的情况下,如果不利用上述的模具的销进行外芯片的支承,则被模制原料按压的外芯片可能会以缩窄上述空间的间隔的方式移动。由于该外芯片的位置偏离,芯片之间的最终成为树脂间隙部的区域的一部分可能无法适当地被支承为规定的间隔。在增大模制原料的填充压力的情况下,向外芯片施加的按压力增大,上述区域更容易变窄。通过芯片间的间隔局部不同,最终树脂间隙部的厚度也会变得不均匀。其结果是,磁隙长发生变动而可能会导致电感的变动。相对于此,上述方式如上所述,通过将上述销插入孔部而能够限制外芯片向线圈接近方向移动。因此,能够在支承于夹设突部的芯片间的间隔被适当地支承的状态下形成树脂间隙部。
另外,上述方式能够利用树脂间隙部来抑制由芯片之间的间隔的变动引起的电感的变动,长期维持规定的电感而提高可靠性。
此外,在上述方式中,由于外侧包覆部与内侧包覆部连续,因此外芯片与内芯片通过树脂模制部而一体化。夹设于芯片之间的树脂间隙部作为芯片彼此的接合件发挥功能。因此,上述方式通过树脂模制部将芯片彼此牢固地一体化而机械特性优异,而且能提高作为一体物的刚性而抑制振动或噪音等。此外,上述方式通过具备树脂模制部,能够期待相对于外部环境的保护(芯片的防蚀等)、对于线圈或外部部件的绝缘性的提高、根据包覆材料的材质的散热性的提高等。
(3)作为上述的电抗器的一例,可举出如下的方式:
在所述外芯片的内端面设有形成所述孔部的内部空间的一部分的切口。
上述方式的切口能够利用为外芯片的与上述的模具的销卡合的卡合部。上述方式与外芯片自身具有与上述销卡合的卡合部且上述销仅与外芯片的内端面的一部分接触的情况相比,外芯片与上述销的接触面积更多。因此,外芯片通过插入到孔部(切口)的上述销而更难发生位置偏离,在树脂模制部的成形时能够高精度地维持外芯片的位置。而且,上述方式能够容易且高精度地进行外芯片的定位。因此,上述方式的制造性更加优异。而且,上述销的厚度的一部分由外侧夹设部的孔部(后述的槽部)接受,其余部分由外芯片的切口接受。因此,作为上述销,可以利用相对于外侧夹设部的厚度而截面积足够大(厚或粗)从而刚性高的销。因此,根据上述方式,即使在增大了模制原料的填充压力的情况下,也能够牢固地支承外芯片,能高精度地利用上述销进行定位。由于能够增大模制原料的填充压力,所以能够高精度地成形树脂模制部,能够缩短填充时间。
(4)作为上述的电抗器的一例,可举出如下的方式:
所述卷绕部的端面具备比该端面的外周侧区域沿所述卷绕部的轴向鼓出的内周侧区域,
所述外侧夹设部在与所述卷绕部的端面对向的对向面上具备供所述内周侧区域嵌入的凹部。
如上所述,外侧夹设部自身通过上述的模具的销来定位,通过将卷绕部嵌入该外侧夹设部的凹部,也能够将卷绕部定位。而且,卷绕部与外侧夹设部能够紧贴。因此,在制造过程中,卷绕部也难以发生位置偏离,能够在线圈和磁芯被支承于适当的位置的状态下形成树脂模制部,制造性优异。因此,上述方式能够适当地具有规定的电感。而且,通过上述的紧贴而能够减少无效空间,因此上述方式是小型的。
(5)本申请发明的一个方式的电抗器的制造方法具有如下工序:将具备具有卷绕部的线圈、包括配置于所述卷绕部内外的多个芯片的磁芯及夹设于所述线圈与所述磁芯之间的夹设构件的组合体收纳于模具,成形出将所述磁芯中的配置于所述卷绕部外的外芯片的至少一部分覆盖的树脂模制部,
所述夹设构件具备夹设于所述卷绕部的端面与所述外芯片的内端面之间的外侧夹设部,在该外侧夹设部的所述外芯片侧具有使所述外芯片的内端面的一部分露出的孔部,
在将从所述模具的内表面突出的销插入所述孔部而对所述内端面的一部分进行支承的状态下成形出所述树脂模制部。
上述的电抗器的制造方法在树脂模制部的成形时利用插入到孔部的上述模具的销来支承外芯片的内端面的一部分。因此,基于上述的理由(A),磁芯(尤其是外芯片)相对于模具的位置难以偏离。而且,上述的电抗器的制造方法基于上述的理由(B),能够以良好的生产率制造电抗器。尤其是,能够制造出适当地具有规定的电感的电抗器。
[本申请发明的实施方式的详细内容]
以下,参照附图,具体说明本发明的实施方式。图中的同一标号表示同一名称物。
[实施方式1]
参照图1~图5,说明实施方式1的电抗器1。在图1中,为了便于理解线圈2的内部而将卷绕部2a的一部分切除来进行展示。在图4中,为了便于理解外侧夹设部52的外芯片32侧的面而将外芯片32以图1所示的(IV)-(IV)切断线切断来除去右半部分,仅示出左半部分。
(电抗器)
·整体结构
如图1所示,实施方式1的电抗器1具备:线圈2,具有筒状的卷绕部2a、2b;磁芯3,包括配置于卷绕部2a、2b内外的多个芯片;夹设构件5,夹设于线圈2与磁芯3之间;及树脂模制部6,将磁芯3的外周面的至少一部分覆盖。该例的线圈2未被树脂模制部6覆盖而露出。具有代表性的是,电抗器1安装于转换器壳体等设置对象(未图示)来使用。在图1中,例示出设置了电抗器1时的设置侧为下侧且其对向侧为上侧的情况。
电抗器1所具备的磁芯3具备配置于卷绕部2a、2b外的一对外芯片32、32作为芯片。该例的磁芯3包括分别配置于卷绕部2a、2b内的多个内芯片31的组(也参照图2)和夹设于相邻的芯片之间的至少一个间隙部(在此为多个)。
电抗器1所具备的夹设构件5具备分别夹设于卷绕部2a、2b的端面与各外芯片32、32的内端面32e、32e(图5)之间的外侧夹设部52、52。该例的外侧夹设部52、52分别为设有贯通表背面的贯通孔52h、52h(图2)的框板状。而且,该例的夹设构件5具备与外侧夹设部52相独立且分别夹设于卷绕部2a、2b的内周面与磁芯3的外周面之间的内侧夹设部51、51。该例的内侧夹设部51具备能够形成后述的树脂间隙部60(图1)的结构(详情后述)。
如图1所示,电抗器1所具备的树脂模制部6具备:外侧包覆部62,覆盖各外芯片32、32的至少一部分;内侧包覆部61,与外侧包覆部62连续,覆盖各内芯片31的组的至少一部分;及树脂间隙部60,构成上述的间隙部。在该例中,在内芯片31与外芯片32之间及内芯片31、31之间分别具备树脂间隙部60。
实施方式1的电抗器1的特征之一在于,在外侧夹设部52、52的外芯片32侧(以下,有时称为外芯侧)都设有孔部90、90(图5)。在该例中,在外芯片32的内端面32e设有形成孔部90的内部空间的一部分的切口329(图2)。并且,在外侧夹设部52的设置面侧设有槽部59(图2)。利用外芯片32的切口329和外侧夹设部52的槽部59的双方来形成孔部90。在电抗器1的制造过程中,相对于树脂模制部6的成形所使用的模具(未图示),孔部90通过如后述那样被插入销9(图2)而被利用于外芯片32的定位,防止外芯片32的位置偏离。
以下,依次说明作为电抗器1的主要构件的线圈2、磁芯3的概要、作为特征点之一的夹设构件5的详细内容及树脂模制部6的详细内容。
·线圈
如图2所示,该例的线圈2通过将独立的卷绕部2a、2b接合而实现了一体化。详细而言,各卷绕部2a、2b是将一根连续的绕组线2w、2w分别卷绕成螺旋状而得到的筒状,以相互的轴平行的方式并列(横向排列)配置。将各绕组线2w、2w的一端部彼此设为基于焊接或压接等的接合部位,通过该接合,线圈2成为电连接的一体物。在图2中,示出如下的例子:形成一方的卷绕部2b的绕组线2w的一端部以从卷绕部2b离开的方式朝向上方引出,形成另一方的卷绕部2a的绕组线2w朝向一方的卷绕部2b弯折,由此两个一端部接近配置。绕组线2w、2w的另一端部从卷绕部2a、2b向适当的方向延长,与未图示的端子构件连接。在图2中,示出另一端部以从卷绕部2a、2b离开的方式向上方引出的例子,但引出方向可以适当变更。经由上述端子构件而连接向线圈2进行电力供给的电源等外部装置。
该例的各卷绕部2a、2b的端面形状为角部倒圆角的正方形形状。而且,该例的绕组线2w是具备扁平线的导体(铜等)和将该导体的外周覆盖的绝缘覆层(聚酰胺酰亚胺等)的包覆扁平线(所谓的漆包线),卷绕部2a、2b是扁立线圈。
(磁芯)
如上所述,磁芯3具备多个内芯片31、一对外芯片32、32及多个间隙部(树脂间隙部60)。图2、图3D、图3E所示的内芯片31是对应于卷绕部2a、2b的形状而端面形状为角部倒圆角的正方形形状的柱状体。图2所示的外芯片32是设置面(下表面)及其对向面(上表面)为穹顶状的柱状体。外芯片32的成为与内芯片31的端面连接的连接面的内端面32e除了在该内端面32e与设置面的角部的一部分设置的切口329之外,由均匀且平坦的平面构成。外芯片32的设置面比内芯片31的设置面向接近设置对象的方向突出(参照图4的右半部分所示的内芯片31和虚线所示的外芯片32)。以将多个内芯片31与树脂间隙部60交替配置而成的一对层叠部分连结的方式组装一对外芯片32、32,形成环状的磁芯3。在对线圈2进行了励磁时,磁芯3形成闭合磁路。关于切口329将在夹设构件5的外侧夹设部52一项中进行说明。
内芯片31、外芯片32主要由软磁性材料构成。关于软磁性材料,例如可举出铁或铁合金(Fe-Si合金、Fe-Ni合金等)这样的软磁性金属等。关于内芯片31、外芯片32,可举出对由软磁性材料构成的粉末或具备绝缘覆层的包覆粉末等进行压缩成形而得到的压粉成形体、包括软磁性粉末和树脂的复合材料的成形体等。关于树脂间隙部60的详细内容将在树脂模制部6一项中进行说明。
(夹设构件)
主要参照图2~图5来说明夹设构件5。
·概要
具有代表性的是,夹设构件5由绝缘材料构成,作为线圈2与磁芯3之间的绝缘构件发挥功能。而且,夹设构件5如后述那样形成为规定的大小、形状,作为内芯片31、外芯片32相对于卷绕部2a、2b的定位构件发挥功能。该例的内侧夹设部51、51进行卷绕部2a、2b的内周面与内芯片31之间的绝缘、内芯片31相对于卷绕部2a、2b的定位。外侧夹设部52进行卷绕部2a、2b的端面与外芯片32之间的绝缘、外芯片32相对于卷绕部2a、2b的定位。结果是,夹设构件5进行内芯片31和外芯片32的定位。
在实施方式1的电抗器1中,外侧夹设部52、52具备孔部90,从而夹设构件5在树脂模制部6的成形时也作为尤其抑制外芯片32、32相对于成形所使用的模具的位置偏离的向模具的定位构件发挥功能。在该例的电抗器1中,内侧夹设部51、51具备保持相邻的芯片之间(在此为内芯片31、31之间)的间隔的夹设突部5126,由此夹设构件5也作为间隙形成构件发挥功能。
此外,在树脂模制部6的成形时,该例的外侧夹设部52在模具内对收纳外芯片32、32的芯收纳空间和收纳由这些外芯片32、32夹持的线圈2的线圈收纳空间进行分隔,避免向线圈收纳空间供给模制原料。在外芯片32、内芯片31与夹设构件5组装后的状态下,在它们之间形成后述的特定间隙(例如图3D的间隙g等)。在收纳于线圈收纳空间的内芯片31的周围设置的上述特定间隙与外芯片32侧的芯收纳空间连通。通过该连通空间,模制原料能够从外芯片32侧向内芯片31侧流入。即,在形成树脂模制部6时,利用上述特定间隙作为模制原料的树脂流路。因此,夹设构件5也作为模具内的分隔构件及模制原料的树脂流路的形成构件发挥功能。
以下,依次说明外侧夹设部52、内侧夹设部51。关于孔部90的使用方法,将在实施方式的电抗器的制造方法一项中进行说明。
·外侧夹设部
如图2所示,该例的外侧夹设部52是在其中央部具备并列的一对贯通孔52h、52h的矩形形状的框体。各贯通孔52h、52h贯通卷绕部2a、2b侧(以下,有时称为线圈侧)的面和外芯侧的面。因此,位于各内芯片31的组的端部的内芯片31、31的端面朝向外芯片32的内端面32e露出(也参照图4的右半部分)。在该例中,如果观察外侧夹设部52的与外芯片32的内端面32e对向配置的外芯侧,则以使外芯片32的内端面32e及其附近嵌入的方式凹陷。在该凹陷的底部开设有两个贯通孔52h、52h。外侧夹设部52在其外芯侧具备以上述凹陷的开口缘为开口部并形成与贯通孔52h、52h连通的空间的芯孔52f(在图2中参照左侧的外侧夹设部52)。通过外侧夹设部52的外芯侧的中央部凹陷,从而该中央部的厚度比周缘部的厚度薄。该中央部在内芯片31、外芯片32与外侧夹设部52组装后的状态下夹设于内芯片31与外芯片32之间。因此,内芯片31与外芯片32之间的间隔保持为与上述中央部的厚度对应的大小。通过上述中央部而形成在内芯片31与外芯片32之间的间隙在制造过程中被利用为树脂流路,最终被填充树脂模制部6的一部分。因此,电抗器1在内芯片31与外芯片32之间也具备树脂间隙部。
··大小
该例的外侧夹设部52在与外芯片32(参照图4的虚线及双点划线)组装后的状态下比外芯片32大,以包围外芯片32的方式具备周缘部。即,具有比外芯片32的设置面突出的部分(在图4中为下侧的部分)、比外芯片的侧面突出的部分(在图4中为左右的部分)。而且,该例的外侧夹设部52设为如下大小:在与线圈2组装后的状态下,卷绕部2a、2b的设置面(下表面)与外侧夹设部52的设置面(下表面)实质上共面,卷绕部2a、2b的侧面(左右的面)与外侧夹设部52的侧面(左右的面)实质上共面(也参照图5)。因此,当收纳于树脂模制部6的成形用的模具时,卷绕部2a、2b的设置面和外侧夹设部52的设置面支承于模具的内表面。而且,调整外侧夹设部52的大小,以使得在外侧夹设部52与线圈2及外芯片32组装后的状态下,外侧夹设部52的与设置面相反一侧的面(上表面)位于比卷绕部2a、2b及外芯片32的与设置面相反一侧的面(上表面)高的位置。在上述的组装状态下,除了绕组线2w、2w的端部之外,线圈2不从外侧夹设部52突出。
外侧夹设部52的中央部的厚度可以考虑对卷绕部2a、2b与磁芯3之间要求的绝缘性等而适当选择。在该例中,如上所述,中央部的厚度比周缘部薄。周缘部的厚度厚至能够形成后述的槽部59(图2)的程度(图2、图5)。
··线圈侧
在该例的外侧夹设部52的线圈侧具备使各卷绕部2a、2b的端面附近嵌入的嵌合槽。各嵌合槽是沿着各卷绕部2a、2b的端面形状的环状(在图2中参照右侧的外侧夹设部52)。通过将各卷绕部2a、2b的端面附近嵌入各嵌合槽,能够将线圈2和外侧夹设部52定位。在各嵌合槽的中央部设有与各卷绕部2a、2b的内周轮廓实质上相等或比内周轮廓稍大的贯通孔52h。
此外,该例的外侧夹设部52在各嵌合槽具备收纳各卷绕部2a、2b的端面中的角部的凹部520(在图2中参照右侧的外侧夹设部52)。在此,如果将绕组线2w卷绕成筒状,则该筒体的内周侧区域容易比外周侧区域沿筒体的轴向鼓出。如果如该例这样卷绕部2a、2b为扁立线圈,且端面形状为角部倒圆角的正方形形状等,则角部的弯曲半径小,在角部容易产生上述的鼓出。因此,各卷绕部2a、2b的端面有时包括比各卷绕部2a、2b的外周侧区域沿其轴向鼓出的内周侧区域。外侧夹设部52通过在与卷绕部2a、2b的端面对向的线圈侧的面上具备供该鼓出的内周侧区域(角部及其附近)嵌入的凹部520,能够使卷绕部2a、2b与外侧夹设部52紧贴。此外,在该例的外侧夹设部52的线圈侧也具备沿着各卷绕部2a、2b的绕组线2w、2w的另一端部的引出方向设置的引出槽。因此,卷绕部2a、2b与外侧夹设部52更容易紧贴。通过卷绕部2a、2b与外侧夹设部52紧贴,能够将两者高精度地定位。而且,通过紧贴,即便在如该例这样线圈2未由树脂模制部6覆盖而露出的情况下,也容易防止在制造过程中模制原料向线圈2侧漏出。
··外芯侧
在该例的外侧夹设部52的外芯侧设置的芯孔52f的开口缘所形成的假想面的大小比外芯片32的内端面32e稍大。因此,如果在制造过程中将外芯片32嵌入芯孔52f,则会在外芯片32的外周面与形成芯孔52f的内周面之间设置间隙。以图4的右半部分来说,该间隙设置在外芯片32的与设置面相反一侧的面(上表面)及侧面(右表面)和形成芯孔52f的内周面中的与贯通孔52h的开口缘重叠的部分之间。该间隙在制造过程中被利用为树脂流路,最终被配置树脂模制部6的一部分(在图4中是与后述的内侧包覆部61中的上侧的部分及右侧的部分相连的部分)。而且,当将线圈2与夹设构件5组装并在没有外芯片32的状态下从外侧夹设部52的外芯侧的面观察时,如图4的右半部分所示,卷绕部2a、2b被外侧夹设部52覆盖而看不见。内芯片31的端面及内侧夹设部51的一部分(后述的端部夹设片515的端面限制部5178)从贯通孔52h露出而能看见。通过这样的结构,能够从外芯侧经由上述间隙向卷绕部2a、2b内导入模制原料,能够利用外侧夹设部52来防止模制原料向卷绕部2a、2b的外周漏出。
为了能够形成上述间隙并支承外芯片32,在形成该例的芯孔52f的内周面具备支承外芯片32的与设置面相反一侧的面(上表面)的一部分的凸部522和支承设置面(下表面)的一部分的支承面523。嵌入到芯孔52f的外芯片32被凸部522的内端面和支承面523夹持一对对向面(上下的面)的一部分而被定位于外侧夹设部52。而且,在外芯片32的上表面与芯孔52f的开口缘之间、外芯片32的侧面与芯孔52f的开口缘之间设有间隙(对比参照图4的双点划线和芯孔52f)。在设置规定间隙的范围内选择芯孔52f、凸部522、支承面523的大小、形状等即可。
···孔部
并且,在实施方式1的电抗器1中,如图5所示,在外侧夹设部52的设置面侧(下侧)具备在形成树脂模制部6时供从模具(未图示)的内表面突出的销9(图2)插入的孔部90。该例的孔部90是由设于外侧夹设部52的槽部59(也参照图2、图4)和设于外芯片32的内端面32e的切口329(也参照图2)形成的限动孔,对应于销9的外形、大小、个数来设置。形成孔部90的形成面由外侧夹设部52的形成槽部59的形成面及外芯片32的形成切口329的形成面构成。孔部90的开口部由切口329的设置面侧的开口部和外侧夹设部52的槽部59的设置面侧的开口部构成。孔部90的内部空间由槽部59的内部空间和切口329的内部空间构成。孔部90使外芯片32的内端面32e的一部分从树脂模制部6露出。内端面32e的从树脂模制部6露出的露出部位是在树脂模制部6的成形时与销9接触的接触部位,也可以说是表示由销9进行了支承的根据。
<销>
销9的形状、大小、个数等可以适当选择。在图2中,例示出去掉长方体的一个角部而在向孔部90插入的插入方向顶端侧具备倾斜面(倒角部)的销9。除此之外,还可举出长方体状、三棱柱状、六棱柱状等棱柱状、圆柱状、椭圆柱状等具有曲面的柱状等。如本例这样具备倾斜面的销9容易向孔部90插入,作业性优异。而且,通过构成为利用销9的倾斜面来按压支承外芯片32的切口329的形成面,容易减小外侧夹设部52的槽部59,能够减少由槽部59的形成引起的外侧夹设部52的强度的下降。在该例中,示出相对于一个外芯片32及外侧夹设部52配置两个销9的情况,但销9的个数也可以设为一个或三个以上。销9的截面积越大,销9越多,则与外芯片32的接触面积越大,而且越能够充分地提高销9自身的刚性而充分地支承外芯片32。在不会招致外侧夹设部52的大型化、插入作业性的下降等的范围内选择大小、个数等即可。关于销9的构成材料,可举出具有能够支承被模制原料按压的外芯片32的程度的强度的材料(具有代表性的是金属)。
<槽部>
如图2所示,该例的槽部59设置成从外侧夹设部52的设置面(下表面)经由芯孔52f到达贯通孔52h,向设置面侧和外芯侧开口。对应于长方体状的销9的形状,设置面侧的开口形状为矩形形状(图5)。在该例中,相对于一个外侧夹设部52而具备两个槽部59、59。
<切口>
如图2的右侧的外芯片32所示,该例的切口329设置成从外芯片32的设置面(下表面)到达内端面32e,向设置面侧和内端面32e侧开口。对应于长方体状的销9的形状,设置面侧的开口形状为矩形形状(图5)。该例的切口329的形成面包括与销9的倾斜面抵接的抵接面。相对于一个外芯片32而具备两个切口329。槽部59及切口329设置成,在外芯片32与外侧夹设部52组装后的状态下,各槽部59、59的外芯侧的开口部与各切口329的内端面32e侧的开口部重叠。
需要说明的是,如上所述,该例的外芯片32具备比内芯片31的设置面突出的突出部分,通过在该突出部分具备切口329,由切口329的具备对磁路造成的影响小。因此,例如在利用截面积大的销作为销9的情况下,即使使孔部90中的切口329所形成的比例大于槽部59所形成的比例,只要在上述突出部分设置切口329,就可认为对磁路造成的影响小。而且,如果增大孔部90中的切口329所形成的比例,则能够增大外芯片32的与销9接触的接触面积,能够利用销9牢固地进行支承。而且,这种情况下,由于能够减小孔部90中的槽部59所形成的比例,因此能够在一定程度上减薄外侧夹设部52的厚度,能够实现电抗器1的小型化。也可以如该例这样使孔部90中的切口329所形成的比例与槽部59所形成的比例相等。
<孔部>
在本例中,对应于具有倾斜面的长方体状的销9,孔部90的形成面形成去掉了角部的长方体状的空间。该销9的表面与孔部90的形成面能够进行面接触,因此外芯片32由插入到孔部90的销9良好地支承。而且,通过外芯片32的切口329的形成面及外侧夹设部52的槽部59的形成面与销9的侧面进行面接触,外芯片32及外侧夹设部52也被销9限制卷绕部2a、2b的并列方向上的移动。通过这样的销9与孔部90的卡合,能够高精度地将外芯片32及外侧夹设部52定位在模具内,且使得难以产生位置偏离。
孔部90的形状、槽部59及切口329的形状可以对应于销9的形状而适当变更。例如,关于槽部59及切口329的设置面侧的开口形状可举出三角形形状(这种情况下的销9例如为四棱柱状)、半圆状(这种情况下的例如销9为圆柱状)等。
孔部90的孔深可以适当选择。在该例中,由于槽部59到达贯通孔52h的开口部,因此优选设为不会堵塞贯通孔52h的范围。这是因为,当贯通孔52h被插入到孔部90的销9堵塞时,夹设于外芯片32的内端面32e与内芯片31的端面之间的模制原料减少,会导致两者的接合强度的下降。
·内侧夹设部
如图2所示,该例的内侧夹设部51包括在卷绕部2a、2b的轴向上空出规定间隔而配置的多个分割片。详细而言,相对于各内芯片31的组(在该例中是由三个内芯片31构成的组),包括配置于上述轴向的中间的多个中间夹设片510(在该例中为两个)和配置于上述轴向的各端部的一对端部夹设片515、515。在形成树脂模制部6之前,在内芯片31的外周设有与上述间隔的大小对应的空间(内芯片31的外周面与内侧夹设部51之间的阶梯空间)(参照图2的内芯片31的组与内侧夹设部51的组合物,参照图3C)。而且,该例的中间夹设片510被切口成未覆盖内芯片31的整周而使内芯片31的周向的一部分露出。因此,在形成树脂模制部6之前,在内芯片31的外周设有与该切口部分对应的空间(内芯片31与中间夹设片510之间的阶梯空间)(参照图3E的间隙G514)。此外,该例的端部夹设片515虽然是将内芯片31的整周包围的环状体,但在该端部夹设片515与内芯片31的外周面之间确保有规定间隔。因此,在形成树脂模制部6之前,在内芯片31的外周设有与该间隔的大小对应的空间(参照图3D的间隙g)。在形成树脂模制部6时,能够利用这些空间作为模制原料的树脂流路。
各中间夹设片510为相同形状。而且,各端部夹设片515为相同形状。因此,在以下的说明中,对一个中间夹设片510、一个端部夹设片515进行说明。
··中间夹设片
如图2、图3B、图3E所示,该例的中间夹设片510是沿着内芯片31的形状将带材弯折成U字状而得到的构件。在内芯片31与中间夹设片510组装后的状态下,中间夹设片510的内周面与内芯片31实质上相接(图3E,容许组装作业上的微小间隙),作为支承面发挥功能(也参照图3C)。
详细而言,中间夹设片510具备:主体部512,连续覆盖相邻的内芯片31、31的外周面的一部分;及切口部514,通过使上述外周面局部露出而将主体部512在上述外周面的周向上隔断。该例的主体部512是对应于端面形状为角部倒圆角的正方形形状的内芯片31而端面形状为角部倒圆角的正方形形状的框体(图3B、图3E)。在图3E中,作为主体部512,示出将内芯片31的三个面(左右的面、下表面)及倒圆角的四个角部覆盖且未覆盖内芯片31的一个面(上表面)而使其露出的例子。需要说明的是,该例的中间夹设片510是在从图3B所示的状态起沿水平方向旋转了180°时重叠的旋转对称的形状。
主体部512的将内芯片31的外周面覆盖的区域的周长可以适当选择。该周长越短(例如,设为具备下表面和与下表面相连的两个角部的方式等),则切口部514的周长越长。其结果是,内芯片31的外周面的从主体部512露出的露出部位增多,上述的树脂流路增多。上述周长越长,则切口部514的周长越短。其结果是,内芯片31的由主体部512支承的支承区域增多,在制造过程中,内芯片31与中间夹设片510的组装状态容易稳定。如果如该例这样仅使内芯片31的一个面(上表面)露出,则在形成树脂模制部6时,能够仅从自切口部514露出的一个面侧的开口部向支承于夹设突部5126的芯片之间导入模制原料。即,能够沿一个方向导入。如果从例如两个方向将模制原料向上述芯片之间导入,则可能会在从不同的方向导入的模制原料发生碰撞的部位形成接合线。如果构成为如本例这样沿一个方向将模制原料向上述芯片之间导入,则难以形成上述接合线,实质上不会产生由接合线引起的性能的下降。
要想将模制原料沿一个方向导入,根据夹设突部5126的形状等来选择主体部512的周长即可。即使主体部512的周长较短,例如通过如图3B所示那样将夹设突部5126设置成U字状,也能使相邻的内芯片31、31之间的周向的仅一部分开口而进行一个方向的导入。除了如该例这样将夹设突部5126设为U字状并以与其开口部连续的方式具备切口部514之外,通过利用主体部512覆盖内芯片31的三个面,更容易限制模制原料的导入方向。
主体部512的厚度可以考虑对卷绕部2a、2b与磁芯3之间要求的绝缘性等而适当选择。例如,可以在主体部512的全长范围内使主体部512的厚度均匀。或者,也可以如该例这样使主体部512的厚度局部不同。详细而言,如图3B、图3E所示,角部及其附近的厚度比其他部分厚。通过在主体部512具备厚壁部和厚度较薄的薄壁部,能够将两者的阶梯空间G利用为树脂模制部6的树脂流路。主体部512的薄壁部的外周面如图1的线圈2的切口部分、图3E的双点划线(假想线)所示那样由树脂模制部6(内侧包覆部61)覆盖。具有代表性的是,厚壁部的外周面从树脂模制部6露出(图1)并与卷绕部2a、2b的内周面相接(图3E)。主体部512中的薄壁部的比例越多(例如,仅使厚壁部为对角位置的两个角部等),则能够越增大树脂流路,结果是能够越增大主体部512与树脂模制部6的接触面积。因此,虽然磁芯3包括多个芯片且夹设构件5也包括多个分割片,但能提高树脂模制部6对磁芯3的固定强度。主体部512中的厚壁部的比例越多(例如,使覆盖内芯片31的三个面中的至少一个面的部分整体为厚壁部等),则越能提高线圈2与磁芯3的绝缘性。
主体部512的沿着卷绕部2a、2b的轴向的长度(以下,称为宽度)可以适当选择。主体部512的宽度越长,则内芯片31的由主体部512支承的支承区域越多,如上所述,在制造过程中组装状态越容易稳定。主体部512的宽度越短,则能够越增大相邻的中间夹设片510、510之间的间隔、相邻的中间夹设片510与端部夹设片515之间的间隔而增大上述的树脂流路,结果是能够越增大内芯片31与树脂模制部6的接触面积。因此,能够提高树脂模制部6对磁芯3的固定强度。关于后述的端部夹设片515的环状主体部517的宽度,可以参照关于主体部512的宽度的事项。以使上述的中间夹设片510、510的间隔、中间夹设片510与端部夹设片515之间的间隔成为规定值的方式设定主体部512的宽度及后述的环状主体部517的宽度即可。
···夹设突部
中间夹设片510具备从主体部512的与内芯片31的外周面对向的对向面沿正交方向立起设置的夹设突部5126。如图3C所示,夹设突部5126夹设于相邻的内芯片31、31之间,将内芯片31、31之间的间隔保持为与夹设突部5126的厚度对应的大小。内芯片31、31之间的间隔作为磁隙来利用。因此,夹设突部5126的厚度根据规定的磁隙长来设定。
如图3B所示,该例的夹设突部5126是沿着主体部512的内周面的周向而在U字状的全长范围内设置的U字状的平板件(也参照图2)。该U字状的平板件的内缘面与形成切口部514的内周面连续。夹设突部5126的形状、配置方式可以适当变更。在该例中,如上所述,夹设突部5126是沿着主体部512的形状的形状,且是与主体部512连续的一个构件,但例如可以设为多个夹设突部在主体部512的内周面的周向上分离配置的方式、具备仅在主体部512的内周面的周向的一部分配置的一个夹设突部的方式等。不管在哪种方式下,都具备沿着主体部512的周向的长度比主体部512的周长短的切片状的夹设突部。或者,夹设突部5126也可以取代平板件或者除了上述切片状的夹设突部之外还具备棒状件等。
在内芯片31与中间夹设片510组装后的状态下,夹设突部5126覆盖内芯片31的端面。因此,利用夹设突部5126覆盖内芯片31的端面的面积比例越大,则夹设突部5126对内芯片31的端面进行支承的面积越增大,因此越容易保持内芯片31、31之间的间隔。上述面积比例越小,则在该例中内芯片31的端面的与树脂间隙部60接触的接触面积越多。因此,能够期待由树脂间隙部60实现的内芯片31、31彼此的接合强度的提高等。在期待接合强度的提高的情况下,减小夹设突部5126而增大树脂间隙部60的形成区域即可。内芯片31的未由夹设突部5126覆盖的面积比例例如可以设为50%以上、60%以上、70%以上、甚至80%以上。以使上述面积比例成为规定值的方式选择夹设突部5126的形状、夹设突部5126从主体部512的内周面突出的突出高度、沿着主体部512的内周面的周向的合计周长、配置方式等即可。
配置在一个卷绕部2a、2b内的中间夹设片510的个数可以适当变更,可以设为一个或三个以上。在具备多个中间夹设片510的情况下,可以具备形状或大小(主体部512的周长、厚度、宽度、夹设突部5126处的上述的面积比例等)等不同的中间夹设片510。如果如该例这样使全部中间夹设片510为同一形状、同一大小,则在组装时容易处理,制造性优异。
··端部夹设片
如图2、图3A、图3D所示,该例的端部夹设片515是沿着内芯片31的外周面将带材卷绕成角部倒圆角的正方形形状而得到的环状构件。在内芯片31与端部夹设片515组装后的状态下,端部夹设片515的内周面的一部分(在此为角部)与内芯片31相接而支承内芯片31,其他部分(在此为角部以外的部分)不与内芯片31接触而与内芯片31之间形成间隙g。详细而言,端部夹设片515具备将内芯片31的外周面沿其周向包围的环状主体部517和保持与环状主体部517的内周面之间的间隔的端部侧突部5176。
在此,端部夹设片515可以如中间夹设片510那样具备切口部514。然而,在该例中,在形成树脂模制部6时,从外芯片32朝向内芯片31导入模制原料,实质上仅磁芯3由树脂模制部6覆盖,线圈2不由树脂模制部6覆盖。因此,将端部夹设片515设为环状,以避免在从外芯片32经由线圈2的端面侧朝向内芯片31填充模制原料时模制原料向线圈2侧漏出。而且,环状主体部517包围内芯片31的外周面的整周,并调整成在卷绕部2a、2b的内周面与环状主体部517的外周面之间实质上未设置间隙而在内芯片31的外周面与环状主体部517的内周面之间设有间隙g的厚度(图3D)。
环状主体部517的外周面由均匀的平面构成(图3A、图2),与卷绕部2a、2b的内周面实质上相接(图3D)。在环状主体部517的内周侧,厚度局部不同,四个角部及其附近的厚度比其他部位厚,朝向内周侧突出(图2)。将该厚壁部作为端部侧突部5176。在端部侧突部5176与其他的厚度较薄的薄壁部之间能够产生阶梯(图3A、图2)。因此,如图3D所示,在内芯片31与环状主体部517组装后的状态下,在端部侧突部5176与薄壁部之间设有间隙g。在该例中,在内芯片31的四个面与薄壁部之间形成合计四处间隙g。
端部侧突部5176的厚度及薄壁部的厚度以使上述间隙g(上述阶梯)成为规定值的方式适当选择即可。间隙g越大(端部侧突部5176的厚度厚或薄壁部的厚度薄),则越容易导入模制原料,模制原料的流通性越优异。间隙g越小(端部侧突部5176的厚度薄或薄壁部的厚度厚),则端部侧突部5176对内芯片31的支承状态越容易稳定。
端部侧突部5176的形成区域可以适当选择。如果如该例这样在矩形框状的环状主体部517中在四个角及其附近具备端部侧突部5176,则上述间隙g足够大,能够充分地确保树脂流路。如果设为例如仅在环状主体部517的对角位置的两个角部及其附近具备端部侧突部5176的方式,则能够进一步增大树脂流路。或者,如果设为例如具备能够支承内芯片31的一个面的端部侧突部5176的方式,则与内芯片31的外周面接触的接触面积增大,内芯片31的支承状态更容易稳定。
该例的端部夹设片515还具备将内芯片31的与外芯片32对向的对向面的一部分覆盖(图4)并限制内芯片31向外芯片32侧的移动的端面限制部5178。在图2、图3A中,在环状主体部517的四个角部处,角部倒圆角的异形的板状片朝向环状主体部517的内侧突出,将上述四个角部分别覆盖。上述各板状片成为端面限制部5178。端面限制部5178的形状、个数、利用端面限制部5178将内芯片31的端面覆盖的面积比例等可以适当选择。上述面积比例越大(例如,设为跨环状主体部517的两个角部的板状片,增多端面限制部5178的个数等),则能够越可靠地限制内芯片31向外芯片32侧的移动。上述面积比例越小,则在该例中内芯片31的端面及外芯片32的内端面32e的与两个芯片之间的树脂间隙部接触的接触面积越多。能够期待由该树脂间隙部实现的内芯片31、外芯片32彼此的接合强度的提高等。在期待接合强度的提高的情况下,减小端面限制部5178而增大树脂间隙部的形成区域即可。内芯片31的未由端面限制部5178覆盖的面积比例例如可以设为50%以上、60%以上、70%以上、甚至80%以上。如果如该例这样以对于正方形形状的内芯片31按压四个角部的方式具备四个端面限制部5178,则内芯片31的由端面限制部5178覆盖的合计面积比例大到一定程度,容易限制上述的内芯片31的移动。并且,由于多个端面限制部5178分离设置,因此能够将端面限制部5178之间利用为树脂模制部6的树脂流路,也能充分地设置上述树脂间隙部。在该例中,通过使环状主体部517的周向上的端部侧突部5176的形成区域与端面限制部5178的形成区域一致,而在内芯片31与端部夹设片515组装后的状态下设有间隙g(图3D)。
·构成材料
关于夹设构件5的构成材料可举出各种树脂这样的绝缘材料。例如,可举出聚苯硫醚(PPS)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、液晶聚合物(LCP)、尼龙6、尼龙66这样的聚酰胺(PA)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等热塑性树脂。或者,可举出不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂等热固性树脂。夹设构件5可以通过注射成形等公知的成形方法来制造。
(树脂模制部)
如图1所示,该例的树脂模制部6主要覆盖磁芯3中未由夹设构件5覆盖的部位,将多个内芯片31及外芯片32保持为环状的一体物。在该例中,具备:内侧包覆部61,在各内芯片31的组中覆盖除了配置于其端部的内芯片31的端面之外的外周面实质整体;外侧包覆部62,覆盖外芯片32的除了内端面32e及其附近之外的外周面整体;配置在相邻的内芯片31、31之间的树脂间隙部60;及配置在内芯片31与外芯片32之间的树脂间隙部(未图示)。
·树脂间隙部
配置于内芯片31、31之间的树脂间隙部60是由中间夹设片510具备的夹设突部5126包围的长方形的平板状。该平板状的树脂间隙部60的各面与各内芯片31、31的端面相接,也作为将内芯片31、31彼此接合的接合件发挥功能。树脂间隙部60的侧面的一部分与夹设突部5126的内缘端面相接,位于切口部514侧的侧面的其他部分与后述的中间包覆部610连续。电抗器1具备与中间夹设片510的个数对应的个数的树脂间隙部60(在该例中为合计四个)。
配置于内芯片31与外芯片32之间的树脂间隙部由外侧夹设部52的形成各贯通孔52h、52h的内表面包围,因此是角部倒圆角的正方形的平板状。该平板状的树脂间隙部的一个面与内芯片31的端面(除了由端面限制部5178覆盖的部位之外)相接,另一个面与外芯片32的内端面32e相接,也作为将内芯片31、外芯片32彼此接合的接合件发挥功能。电抗器1具备与贯通孔52h的个数对应的个数的该树脂间隙部(在该例中为合计四个)。
·内侧包覆部
内侧包覆部61主要覆盖内芯片31的外周面中的从中间夹设片510、端部夹设片515露出的部分、即设置在相邻的中间夹设片510、510之间的间隙、设置在中间夹设片510与端部夹设片515之间的间隙。该例的内侧包覆部61还包括中间包覆部610,该中间包覆部610填埋相邻的内芯片31、31的外周面的从中间夹设片510的切口部514露出的露出部位与主体部512的阶梯(图1)。因此,如果沿卷绕部2a、2b的轴向观察配置在各卷绕部2a、2b内的内芯片31的组,则内侧包覆部61包括将内芯片31的组的外周面整周(上下的面及左右的面)连续覆盖的整周包覆部分和仅覆盖内芯片31的组的外周面的一部分(在此为上表面)的局部包覆部分(中间包覆部610)。内侧包覆部61通过将这些包覆部分交替配置而整体成为连续的一体物。该中间包覆部610与配置在相邻的内芯片31、31之间的树脂间隙部60连续。其结果是,内侧包覆部61也作为将设置在相邻的内芯片31、31之间的树脂间隙部60连结的连结件发挥功能。
该例的内侧包覆部61还具有将主体部512的上述的薄壁部的外周覆盖的部分(图1)。该部分与上述的整周包覆部分连续(图1)。而且,该例的内侧包覆部61具备夹设于内芯片31的外周面与端部夹设片515的环状主体部517的内周面之间的端部包覆部617(参照图3D的双点划线(假想线))。在该例中,对应于在制造过程中在内芯片31的周围设置的四个间隙g而具备将内芯片31的上下的面、左右的面覆盖的四个端部包覆部617。该端部包覆部617经由上述的整周包覆部分而与中间包覆部610连续。
·外侧包覆部
外侧包覆部62主要覆盖外芯片32的外周面中的从外侧夹设部52露出的部分。该例的外侧包覆部62具有以堵塞在外侧夹设部52的外芯侧的面上设置的芯孔52f的方式将外侧夹设部52的外芯侧的面也覆盖的延长部(图1、图4、图5)。延长部的设置面(下表面)与卷绕部2a、2b的设置面(下表面)实质上共面(图5),延长部的与设置面相反一侧的面(上表面)比外侧夹设部52的与设置面相反一侧的面(上表面)低,是延长部低一级的阶梯形状(图1)。延长部的侧面(左右的面)与外侧夹设部52的侧面(左右的面)实质上共面,不从外侧夹设部52的侧面突出(图5)。而且,该例的外侧包覆部62呈现将在延长部的设置面侧向外芯片32的外侧突出的突片(在此为四个)作为用于将电抗器1固定于设置对象的安装部的结构。也可以省略安装部。
内侧包覆部61与外侧包覆部62经由上述的内芯片31与外芯片32之间的树脂间隙部而连续。即,树脂模制部6形成外侧包覆部62、内芯片31与外芯片32间的树脂间隙部、端部包覆部617、将中间夹设片510、510之间及中间夹设片510与端部夹设片515之间覆盖的部分、中间包覆部610、树脂间隙部60连续的一体物。
·构成材料
关于树脂模制部6的构成树脂,例如可举出PPS树脂、PTFE树脂、LCP、尼龙6、尼龙66、尼龙10T、尼龙9T、尼龙6T等PA树脂、PBT树脂等热塑性树脂。
(电抗器的制造方法)
具备孔部90的电抗器1可以通过以下的实施方式1的电抗器的制造方法来制造。概括而言,将具备上述的线圈2、包含上述的内芯片31和外芯片32的磁芯3及夹设于线圈2与磁芯3之间的夹设构件5的组合体10收纳于模具,成形出树脂模制部6。尤其是,在实施方式的电抗器的制造方法中,利用具备上述的孔部90的夹设构件作为夹设构件5。并且,将从模具的内表面突出的销9插入孔部90,在对外芯片32的内端面32e的一部分进行支承的状态下成形出树脂模制部6。
在该例中,当如上所那样将组合体10收纳于模具时,外侧夹设部52对模具内的空间进行分隔,将芯收纳空间作为模制原料的填充空间。根据该填充空间,利用如上述那样通过磁芯3和夹设构件5形成的树脂流路来成形树脂模制部6。在树脂模制部6的成形中可以利用注射成形等。
线圈2、内芯片31及外芯片32、夹设构件5、树脂模制部6的详细内容参照上述的各项即可。
在形成树脂模制部6之前,在外芯片32与外侧夹设部52组装后的状态下,向组合体10的设置面侧开口的孔部90由切口329和槽部59形成。以该组合体10的设置面支承于模具的内底面的方式将组合体10配置于模具,使销9从该内底面突出并插入孔部90。各销9与从孔部90露出的外芯片32、32的内端面32e、32e的一部分接触而能够支承内端面32e、32e。通过该支承,能够限制外芯片32、32向一对外芯片32、32彼此接近的方向移动。尤其是,即使在模制原料的填充方向包含线圈接近方向的情况或进一步增大填充压力的情况下,也能够限制外芯片32、32的移动。
此外,在该例中,在组合体10的组装时,能够将端部夹设片515的端面限制部5178利用为内芯片31的抵接止动部,将端部夹设片515、内芯片31、中间夹设片510、内芯片31、端部夹设片515依次层叠。
另外,在该例中,在线圈2、磁芯3及夹设构件5组装后的状态下,如上所述,将外芯片32的一个面与外侧夹设部52的芯孔52f之间的间隙、内芯片31的端面与外芯片32的内端面32e之间的间隙、内芯片31与端部夹设片515之间的间隙g、中间夹设片510与端部夹设片515之间的间隙、基于中间夹设片510的切口部514的间隙G514、中间夹设片510、510之间的间隙这一连续的空间作为模制原料的树脂流路。也将中间夹设片510的厚壁部与薄壁部的阶梯空间G作为树脂流路。
在该例中,在内芯片31配置有端部夹设片515和中间夹设片510的状态下,端部夹设片515的环状主体部517设置成与阶梯空间G重叠。其结果是,四个间隙g中的相对于内芯片31的三个面(下表面及左右的面)设置的三个间隙g与三个阶梯空间G不连通。相对于内芯片31的一个面(上表面)设置的剩余一个间隙g(上侧的间隙g)与间隙G514连通。因此,能够从该上侧的间隙g经由内芯片31的一个面(上表面)向中间夹设片510的切口部514的间隙G514导入模制原料。其结果是,如上所述,能够将模制原料向相邻的内芯片31、31之间的导入限制为一个方向。
(效果)
根据实施方式1的电抗器1及实施方式1的电抗器的制造方法,在树脂模制部6的成形时,能够将从模具的内表面突出的销9插入孔部90,利用该销9直接支承外芯片32的内端面32e的一部分。因此,外芯片32相对于模具的位置难以偏离。
尤其是,在以下的情况下,有时会增大模制原料的填充压力。
(1)由于利用外侧夹设部52对模具内的空间进行分隔,因此芯收纳空间比较窄的情况;
(2)以更短的时间向通过内芯片31及外芯片32和夹设构件5形成的狭窄的间隙(间隙g等)填充模制原料的情况;
(3)为了形成树脂间隙部60而向相邻的芯片之间的空间也填充模制原料的情况。
即使在这些情况下,实施方式1的电抗器1及实施方式1的电抗器的制造方法也能够利用插入到孔部90的销9来防止外芯片32的位置偏离。尤其是,即使在填充到模具的模制原料将各外芯片32、32向外芯片32、32彼此接近的方向(线圈接近方向)按压的情况下,销9也能以对抗该按压力的方式支承外芯片32。因此,能够防止以被模制原料按压的外芯片32按压内芯片31等为起因而在形成树脂间隙部60前其形成区域的间隔局部变动。在该例中,由于通过外芯片32的切口329和外侧夹设部52的槽部59的双方形成孔部90,因此能够如图2所示那样利用截面积比较大的销9,从这一点来说,也能够牢固地支承外芯片32。因此,容易将从一方的外芯片32至另一方的外芯片32的长度维持成规定大小,进而也容易维持各内芯片31之间的间隔,由此能够高精度地形成树脂间隙部60。而且,通过具备该树脂间隙部60,能够更可靠地维持内芯片31、31彼此的间隔而抑制电感的变动。因此,电抗器1能够长期维持规定的电感。尤其是,通过如该例这样使中间夹设片510为特定的形状,在制造过程中能够限制模制原料向内芯片31、31之间的导入方向。其结果是,能够适当地形成树脂间隙部60,从这一点来说,电抗器1也能够维持规定的电感。
另外,实施方式1的电抗器1及实施方式1的电抗器的制造方法能够通过向孔部90插入销9而容易地进行模具内的外芯片32及外侧夹设部52的定位以及线圈2的定位、内芯片31的定位。因此,制造性也优异。该例的电抗器1从以下几点来说制造性也优异。
(1)由于具备树脂间隙部60,因此能够省略间隙板及芯片与间隙板的接合工序。
(2)能够容易地进行具备夹设突部5126的内侧夹设部51(中间夹设片510)与内芯片31的组装。
(3)能够同时进行树脂模制部6的形成和树脂间隙部60的形成。
此外,基于以下的理由,该例的电抗器1能够在内芯片31的周围充分地确保树脂流路,在树脂模制部6的原料即模制原料的流通性上优异,从这一点来说,制造性也优异。
(4)配置在卷绕部2a、2b内的中间夹设片510、端部夹设片515在卷绕部2a、2b的轴向上分离配置。
(5)中间夹设片510具备切口部514和薄壁部,能够形成间隙G514和阶梯空间G。
(6)端部夹设片515具备端部侧突部5176,能够与内芯片31之间形成间隙g。
树脂模制部6中的树脂间隙部60将内芯片31、31彼此、内芯片31与外芯片32彼此接合。而且,在该例中,基于上述(4)的理由,树脂模制部6对内芯片31的包覆区域足够大。因此,电抗器1能够通过树脂模制部6而提高磁芯3的作为一体物的机械强度。而且,通过具备树脂模制部6,能够期待相对于外部环境的保护(尤其是外芯片32的防蚀等)、振动及噪音的抑制、绝缘性的提高、根据构成材料的散热性的提高等效果。
此外,该例的电抗器1起到以下的效果。
(1)通过外侧夹设部52的周缘部的厚度较厚,即使提高模制原料的填充压力,也能够防止线圈2等由于该按压力而损伤。通过提高填充压力,即使在树脂流路窄的情况下,也能够在短时间内进行填充而制造性优异。
(2)由于将绕组线2w、2w的两端部以从卷绕部2a、2b离开的方式向上方引出,在外侧夹设部52具备嵌合槽、凹部520、引出槽等,因此能够将线圈2与外侧夹设部52、52紧贴。通过这样的外侧夹设部52、52,容易以将卷绕部2a、2b的匝间的间隙实质上消除的方式保持卷绕部2a、2b,能够成为小型的电抗器1。
(3)通过使外芯片32的内端面32e与内芯片31的端面由均匀且平坦的平面构成,并在外芯片32与内芯片31之间夹设外侧夹设部52的中央部,在外芯片32与内芯片31之间也能具备均匀的厚度的树脂间隙部。
(4)由于如上述那样使线圈2与外侧夹设部52紧贴,因此从外芯片32侧导入的模制原料难以向线圈2侧漏出,容易制造仅磁芯3由树脂模制部6覆盖而使线圈2露出的电抗器1。
(5)由于线圈2未由树脂模制部6覆盖而露出,因此在进行使用了液体制冷剂的冷却或使用了风扇的冷却等的情况下,线圈2能够直接与液体制冷剂或对流的气体接触,散热性优异。
此外,实施方式1的电抗器1能够具备以下的至少一个。
(1)温度传感器、电流传感器、电压传感器、磁通传感器等测定电抗器1的物理量的传感器(未图示);
(2)在线圈2的外周面的至少一部分(例如设置面)安装的散热板(例如金属板等);
(3)夹设于电抗器1的设置面与设置对象或(2)的散热板之间的接合层(例如粘结剂层。优选绝缘性优异。)。
[用途]
实施方式1的电抗器1能够良好地利用于在混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等车辆上搭载的车载用转换器(具有代表性的是DC-DC转换器)或空调机的转换器等各种转换器、以及电力转换装置的构成部件。实施方式的电抗器的制造方法能够利用于电抗器1等的制造。
[变形例]
对于上述的实施方式1,能够进行以下的至少一个变更。
(1)省略外芯片32的切口329,通过槽部59和外芯片32的平坦的内端面32e的一部分来构成孔部90的形成面。
这种情况下,当一并使用对外芯片32的外周面进行支承的外周侧销时,更容易抑制外芯片32的位置偏离。例如,在对外芯片32的左右的侧面进行支承的情况下,可举出以夹持左右的侧面的方式使外周侧销沿卷绕部2a、2b的并列方向突出。
(2)省略外芯片32的切口329,仅利用外侧夹设部52来构成孔部90的内周面,并利用外芯片32的平坦的内端面32e的一部分构成孔部90的底面。
这种情况下,可举出在外侧夹设部52设置从设置面贯通到外芯侧的面的贯通孔(未图示)。在这种情况下,也能够一并使用上述外周侧销。
(3)使一对外侧夹设部52中的一方不具有贯通孔52h、52h而为平板状。
这种情况下,平板状的外侧夹设部的夹设于内芯片31与外芯片32之间的部分作为磁隙发挥功能。
(4)内侧夹设部51不具有夹设突部5126而不具备树脂间隙部60。
这种情况下,可举出具备由磁导率比芯片低的材料构成的间隙板。关于上述材料可举出树脂或氧化铝等非磁性材料、包含非磁性材料和磁性材料的复合材料等。
(5)设为内侧夹设部51的分割方向是与卷绕部2a、2b的轴向正交的方向的分割片(在此为上下分割或左右分割)。
(6)作为具备一对卷绕部2a、2b的线圈2,设为由一根连续的绕组线2w形成的线圈。
这种情况下,线圈2具备将两个卷绕部2a、2b连结的连结部。该连结部可以从两个卷绕部2a、2b的匝充分地分离(例如,在图1中向上方拉起),以使得线圈2与外侧夹设部52容易如上述那样紧贴。
(7)线圈2仅具备一个卷绕部,磁芯3是称为EE芯、ER芯、EI芯等的公知的形状。
(8)作为绕组线2w,设为具备圆线的导体和绝缘覆层的包覆圆线等。
(9)将线圈2的卷绕部设为端面形状为圆环状的圆筒体、或者端面形状为椭圆状、跑道状、正方形形状或其他的多边形形状等。
(10)作为磁芯3所具备的芯片,设为包含具有配置在卷绕部2a、2b内的部分和配置在卷绕部2a、2b外的部分的U字状体的芯片。
本申请发明不限定于上述的例示,而是由权利要求书表示,意在包括与权利要求书等同的含义及范围内的全部变更。
标号说明
1 电抗器
10 组合体
2 线圈
2a、2b 卷绕部
2w 绕组线
3 磁芯
31 内芯片
32 外芯片
32e 内端面
329 切口
5 夹设构件
51 内侧夹设部
52 外侧夹设部
59 槽部
510 中间夹设片
512 主体部
5126 夹设突部
514 切口部
515 端部夹设片
517 环状主体部
5176 端部侧突部
5178 端面限制部
52h 贯通孔
52f 芯孔
520 凹部
522 凸部
523 支承面
6 树脂模制部
60 树脂间隙部
61 内侧包覆部
62 外侧包覆部
610 中间包覆部
617 端部包覆部
9 销
90 孔部
g、G514 间隙
G 阶梯空间
Claims (5)
1.一种电抗器,具备:
线圈,具有卷绕部;
磁芯,包括配置于所述卷绕部内外的多个芯片;
夹设构件,夹设于所述线圈与所述磁芯之间;及
树脂模制部,包括将所述磁芯中的配置于所述卷绕部外的外芯片的至少一部分覆盖的外侧包覆部,
所述夹设构件具备夹设于所述卷绕部的端面与所述外芯片的内端面之间的外侧夹设部,
在所述外侧夹设部的所述外芯片侧具有使所述外芯片的内端面的一部分从所述树脂模制部露出的孔部。
2.根据权利要求1所述的电抗器,
所述磁芯包括配置于所述卷绕部内的内芯片和夹设于相邻的所述芯片之间的至少一个间隙部,
所述外侧夹设部具有贯通所述卷绕部侧的面和所述外芯片侧的面而使所述内芯片的端面露出的贯通孔,
所述夹设构件具备内侧夹设部,该内侧夹设部夹设于所述卷绕部的内周面与所述磁芯的外周面之间,且设有保持所述相邻的芯片之间的间隔的夹设突部,
所述树脂模制部具备与所述外侧包覆部连续并覆盖所述内芯片的至少一部分的内侧包覆部和构成所述间隙部的树脂间隙部。
3.根据权利要求1或2所述的电抗器,
在所述外芯片的内端面设有形成所述孔部的内部空间的一部分的切口。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电抗器,
所述卷绕部的端面具备比该端面的外周侧区域沿所述卷绕部的轴向鼓出的内周侧区域,
所述外侧夹设部在与所述卷绕部的端面对向的对向面上具备供所述内周侧区域嵌入的凹部。
5.一种电抗器的制造方法,
具有如下工序:将具备具有卷绕部的线圈、包括配置于所述卷绕部内外的多个芯片的磁芯及夹设于所述线圈与所述磁芯之间的夹设构件的组合体收纳于模具,成形出将所述磁芯中的配置于所述卷绕部外的外芯片的至少一部分覆盖的树脂模制部,
所述夹设构件具备夹设于所述卷绕部的端面与所述外芯片的内端面之间的外侧夹设部,在该外侧夹设部的所述外芯片侧具有使所述外芯片的内端面的一部分露出的孔部,
在将从所述模具的内表面突出的销插入所述孔部而对所述内端面的一部分进行支承的状态下成形出所述树脂模制部。
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