CN110326070B - 电抗器 - Google Patents
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Abstract
一种电抗器,具备:线圈,具有卷绕部;磁芯,具有配置于所述卷绕部的内部的内侧芯部;及内侧夹设构件,确保所述卷绕部与所述内侧芯部之间的绝缘,其中,所述内侧夹设构件具备:薄壁部,由于所述内侧夹设构件的内周面侧凹陷而厚度变薄;及厚壁部,厚度比所述薄壁部厚,所述内侧芯部在与所述内侧夹设构件相对的外周面具备芯侧凸部,该芯侧凸部具有沿着所述薄壁部的内周面形状的形状,所述薄壁部的厚度为0.2mm以上且1.0mm以下,所述厚壁部的厚度为1.1mm以上且2.5mm以下,在所述内侧芯部与所述内侧夹设构件之间的至少一部分及所述内侧夹设构件与所述卷绕部之间的至少一部分具有间隙。
Description
技术领域
本发明涉及电抗器。
本申请主张基于2017年2月28日提出的日本国申请的特愿2017-035998的优先权,并援引所述日本国申请记载的全部的记载内容。
背景技术
例如专利文献1、2公开了在混合动力汽车等电动车辆的转换器中利用的作为磁性零件的电抗器。专利文献1、2的电抗器具备:具有一对卷绕部的线圈;一部分配置于卷绕部的内部的磁芯;及确保线圈与磁芯之间的绝缘的线轴(绝缘夹设构件)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-253289号公报
专利文献2:日本特开2013-4531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,具有配置于所述卷绕部的内部的内侧芯部;及
内侧夹设构件,确保所述卷绕部与所述内侧芯部之间的绝缘,
其中,
所述内侧夹设构件具备:薄壁部,由于所述内侧夹设构件的内周面侧凹陷而厚度变薄;及厚壁部,厚度比所述薄壁部厚,
所述内侧芯部在与所述内侧夹设构件相对的外周面具备芯侧凸部,该芯侧凸部具有沿着所述薄壁部的内周面形状的形状,
所述薄壁部的厚度为0.2mm以上且1.0mm以下,所述厚壁部的厚度为1.1mm以上且2.5mm以下,
在所述内侧芯部与所述内侧夹设构件之间的至少一部分及所述内侧夹设构件与所述卷绕部之间的至少一部分具有间隙。
附图说明
图1是实施方式1所示的具备具有一对卷绕部的线圈的电抗器的概略立体图。
图2是实施方式1所示的电抗器的组合体的分解立体图。
图3是图1的III-III剖视图及其局部放大图。
图4是表示具备与图3不同的夹设侧凹部的内侧夹设构件与在其内外配置的内侧芯部及卷绕部的位置关系的局部放大图。
图5是实施方式1所示的内侧芯部的概略立体图。
图6是变形例1-1所示的内侧芯部的概略立体图。
具体实施方式
[本公开要解决的课题]
伴随着近年来的电动车辆的发展而要求电抗器的性能的提高。例如,要求通过提高电抗器的散热性而抑制由于热量充满于电抗器引起的电抗器的磁特性的变化。而且,电抗器要求小型且磁特性优异的情况。为了满足这样的要求,进行电抗器的结构的再研讨。
因此,本公开的目的之一在于提供散热性优异的电抗器。而且,本公开的目的之一在于提供小型且磁特性优异的电抗器。
[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。
内侧夹设构件多通过注塑成形而形成。注塑成形品的尺寸在内侧夹设构件的厚度变薄时容易变动。因此,以往,将内侧夹设构件的厚度设为一定以上(例如2.5mm以上),或者如专利文献1、2记载那样在内侧夹设构件设置肋等而提高内侧夹设构件的尺寸精度。然而,在这样的结构中,卷绕部与内侧芯部的距离增大。因此,从内侧芯部向卷绕部的散热性存在制约,在使卷绕部的截面积恒定的情况下,无法将配置在卷绕部的内部的内侧芯部的磁路截面积增大为一定以上。本申请发明者们鉴于这些点,完成了以下所示的实施方式的电抗器。
<1>实施方式的电抗器具备:
线圈,具有卷绕部;
磁芯,具有配置于所述卷绕部的内部的内侧芯部;及
内侧夹设构件,确保所述卷绕部与所述内侧芯部之间的绝缘,
其中,
所述内侧夹设构件具备:薄壁部,由于所述内侧夹设构件的内周面侧凹陷而厚度变薄;及厚壁部,厚度比所述薄壁部厚,
所述内侧芯部在与所述内侧夹设构件相对的外周面具备芯侧凸部,该芯侧凸部具有沿着所述薄壁部的内周面形状的形状,
所述薄壁部的厚度为0.2mm以上且1.0mm以下,所述厚壁部的厚度为1.1mm以上且2.5mm以下,
在所述内侧芯部与所述内侧夹设构件之间的至少一部分及所述内侧夹设构件与所述卷绕部之间的至少一部分具有间隙。
在由向模具内注入树脂的注塑成形来制造内侧夹设构件的情况下,向模具的间隙宽的部位注入的树脂成为厚壁部,向模具的间隙窄的部位注入的树脂成为薄壁部。模具的间隙宽的部分起到使树脂快速地遍布模具的间隙整体的功能。因此,既具备厚度比以往薄的薄壁部也具备厚度为规定厚度以上的厚壁部的内侧夹设构件容易按照设计尺寸那样制造。如果内侧夹设构件的尺寸的变动小,则即使以内侧芯部与内侧夹设构件之间及内侧夹设构件与卷绕部之间的间隙减小的方式设计内侧夹设构件,也能够抑制无法向卷绕部插入内侧夹设构件,或者无法向内侧夹设构件插入内侧芯部这样的不良情况。
由于能够减小上述两间隙,从而能够减小从内侧芯部至卷绕部的距离,能够提高从内侧芯部向卷绕部的散热性。特别是在实施方式的电抗器中,在薄壁部的凹部(以下,有时称为夹设侧凹部)配置内侧芯部的芯侧凸部,因此从芯侧凸部至卷绕部的散热距离短,其结果是,能够提高电抗器的散热性。
另外,由于能够减小上述两间隙,从而不用增大卷绕部而能够增大卷绕部内的内侧芯部的磁路截面积。特别是在实施方式的电抗器中,由于在内侧夹设构件的夹设侧凹部配置内侧芯部的芯侧凸部而内侧芯部的磁路截面积增大。因此,不用改变卷绕部的大小,与使用了不具有夹设侧凹部的以往的内侧夹设构件的电抗器相比能够增大内侧芯部的磁路截面积。
此外,上述电抗器能够分别独立地制造内侧芯部、内侧夹设构件及线圈,因此各构件的形状或其制造方法的自由度高。特别是由于制造方法的自由度高,从而具有在每当制造上述电抗器时能够利用现有设施这样的优点。
<2>作为实施方式的电抗器的一方式,
可列举所述薄壁部的厚度与所述厚壁部的厚度之差为0.2mm以上的方式。
通过将薄壁部与厚壁部之差设为0.2mm以上,能够更充分地确保向与薄壁部对应的模具的狭小部位的树脂的填充性,并能够减小内侧夹设构件的尺寸的变动。
<3>作为实施方式的电抗器的一方式,
可列举所述薄壁部的厚度为0.2mm以上且0.7mm以下,所述厚壁部的厚度为1.1mm以上且2.0mm以下的方式。
通过将薄壁部的厚度设为上述范围,能够充分缩短卷绕部与内侧芯部的芯侧凸部之间的距离,能够进一步提高电抗器的散热性。而且,通过将厚壁部的厚度设为上述范围,能够更进一步减小内侧夹设构件的尺寸的变动。
<4>作为实施方式的电抗器的一方式,
可列举所述厚壁部和所述薄壁部沿所述内侧夹设构件的周向分散地存在多个的方式。
在制造具备上述结构的内侧夹设构件的模具中,在注入树脂时,树脂容易遍布模具的间隙整体,容易制造出尺寸的变动小的内侧夹设构件。即,具备上述结构的内侧夹设构件是其尺寸的变动小的内侧夹设构件,能够提高电抗器的散热性和磁特性。特别是如果成为沿着模具中的注入树脂的间隙的周向交替地排列有间隙窄的部分和间隙宽的部分的状态,则树脂更容易遍布模具的间隙整体。如果是这样的模具,则能够高尺寸精度地制造出厚壁部和薄壁部沿着内侧夹设构件的周向交替排列而成的内侧夹设构件。
<5>作为实施方式的电抗器的一方式,
可列举至少一部分的所述厚壁部到达所述内侧夹设构件的在所述卷绕部的轴向上的端面的方式。
在利用注塑成形来制造内侧夹设构件的情况下,多从模具中的成为内侧夹设构件的端面的位置注入树脂。这种情况下,内侧夹设构件的端面成为树脂的入口,因此如果与厚壁部对应的大的间隙处于该树脂的入口,则内侧夹设构件的成形性提高。在此,在制造具备到达内侧夹设构件的端面的厚壁部的内侧夹设构件的情况下,在树脂的入口形成与厚壁部对应的间隙变宽的部分。因此,上述结构的内侧夹设构件的成形性优异,即使薄壁部的厚度薄也能够高精度地制造。
<6>作为实施方式的电抗器的一方式,
可列举所述内侧夹设构件的外周面是沿着所述卷绕部的内周面的形状的方式。
如果内侧夹设构件的外周面是沿着卷绕部的内周面形状的形状,则容易减小内侧夹设构件的外周面与卷绕部的内周面之间的间隙。其结果是,容易提高电抗器的散热性和磁特性。
<7>作为实施方式的电抗器的一方式,
可列举所述内侧夹设构件的厚度从所述薄壁部朝向所述厚壁部逐渐增加的方式。
通过设为内侧夹设构件的厚度从薄壁部朝向厚壁部逐渐增加的方式,能够提高内侧夹设构件的成形性。在厚度从薄壁部朝向厚壁部逐渐增加的结构中,可列举例如从薄壁部朝向厚壁部由曲面构成或者由倾斜面构成的情况。通过上述结构而内侧夹设构件的成形性提高是因为,在注塑成形内侧夹设构件时,向模具中的成为厚壁部的部分注入的树脂容易朝向成为薄壁部的部分流入的缘故。
<8>作为实施方式的电抗器的一方式,
可列举在所述内侧芯部与所述内侧夹设构件之间及在所述内侧夹设构件与所述卷绕部之间形成的所述间隙分别超过0mm且为0.3mm以下的方式。
如果两间隙超过0mm且为0.3mm以下,则能够进一步提高电抗器的散热性和磁特性。
[本申请发明的实施方式的详情]
以下,基于附图,说明本申请发明的电抗器的实施方式。图中的同一标号表示同一名称物。需要说明的是,本申请发明没有限定为实施方式所示的结构,由权利要求书公开,意图包括与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。
<实施方式1>
《整体结构》
图1所示的电抗器1具备将线圈2、磁芯3、绝缘夹设构件4组合而成的组合体10。作为该电抗器1的特征之一,可以列举绝缘夹设构件4的一部分(后述的图2、3的内侧夹设构件41)的形状与以往不同的情况。首先,基于图1、2而简单地说明了电抗器1的各结构之后,参照图3~5,详细说明内侧夹设构件41的形状或内侧夹设构件41与在其内外配置的磁芯3及卷绕部2A、2B的关系。
《线圈》
本实施方式的线圈2具备并列的一对卷绕部2A、2B和将两卷绕部2A、2B连结的连结部2R。线圈2的两端部2a、2b从卷绕部2A、2B被引出,与未图示的端子构件连接。经由该端子构件,在线圈2连接进行电力供给的电源等外部装置。本例的线圈2具备的各卷绕部2A、2B相互以相同的匝数、相同的卷绕方向形成为大致方筒状,以各轴方向成为平行的方式并列。在各卷绕部2A、2B中,匝数或绕组的截面积也可以不同。而且,本例的连结部2R通过将各卷绕部2A、2B的绕组的端部彼此利用焊接或压接等进行接合而形成。该线圈2也可以将没有接合部的一根绕组卷绕成螺旋状而形成。
包含卷绕部2A、2B的线圈2可以利用包覆线构成,该包覆线在由铜或铝、镁或其合金这样的导电性材料构成的扁线或圆线等的导体的外周具备由绝缘性材料构成的绝缘包覆。在本实施方式中,导体由铜制的扁线构成,绝缘包覆将由瓷漆(代表性地为聚酰胺酰亚胺)构成的包覆扁线形成为扁立卷绕,由此形成各卷绕部2A、2B。
《磁芯》
如图2所示,本例的磁芯3将俯视观察的形状为大致π字状的两个分割磁芯3A、3B组合而构成。为了简便起见,磁芯3可以分为内侧芯部31、31和外侧芯部32、32。
内侧芯部31是在线圈2的卷绕部2A、2B的内部配置的部分。在此,内侧芯部31是指磁芯3中的沿着线圈2的卷绕部2A、2B的轴向的部分。例如,从卷绕部2A、2B的内部向端面的外侧突出的部分也是内侧芯部31的一部分。
本例的各内侧芯部31由分割磁芯3A的π字的一方的突出部和分割磁芯3B的π字的一方的突出部构成。在两突出部之间也可以配置板状的间隔材料。间隔材料可以由例如氧化铝等非磁性材料构成。该内侧芯部31的整体的概略形状是与卷绕部2A(2B)的内部形状对应的形状,在本例的情况下,为大致长方体状。
在本例的内侧芯部31的外周面形成有凹凸形状。该内侧芯部31的外周面的凹凸形状对应于后述的内侧夹设构件41的内周面形状。关于该凹凸形状的详细结构,参照图3、5,在后文进行说明。
外侧芯部32是在卷绕部2A、2B的外部配置的部分,具备将一对内侧芯部31、31的端部连结的形状。本例的各外侧芯部32是由分割磁芯3A(3B)的π字的根部分构成的扁平的长方体状。该外侧芯部32的下表面与线圈2的卷绕部2A、2B的下表面大致齐平(参照图1)。当然,两下表面也可以不齐平。
分割磁芯3A、3B可以由包含软磁性粉末和树脂的复合材料的成形体构成。软磁性粉末是由铁等铁族金属或其合金(Fe-Si合金、Fe-Si-Al合金、Fe-Ni合金等)等构成的磁性粒子的集合体。在磁性粒子的表面也可以形成由磷酸盐等构成的绝缘包覆。而且,作为树脂,可以利用例如环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂、聚氨酯树脂等热固化性树脂、或聚苯硫醚(PPS)树脂、尼龙6、尼龙66这样的聚酰胺(PA)树脂、聚酰亚胺树脂、氟树脂等热塑性树脂等。
在将复合材料设为100%时,复合材料中的软磁性粉末的含量可列举50体积%以上且80体积%以下。通过使磁性体粉末为50体积%以上而磁性成分的比例充分高,因此容易提高饱和磁通密度。当磁性体粉末为80体积%以下时,能够形成为磁性体粉末与树脂的混合物的流动性高且成形性优异的复合材料。磁性体粉末的含量的下限可列举60体积%以上。而且,磁性体粉末的含量的上限可列举75体积%以下,进而70体积%以下。
与本例不同,分割磁芯3A、3B也可以由对包含软磁性粉末的原料粉末进行加压成形而形成的压粉成形体构成。软磁性粉末可以利用与复合材料的成形体所能够使用的软磁性粉末相同的粉末。分割磁芯3A、3B的突出部插入于后述的绝缘夹设构件4的内侧夹设构件41的内部,因此可以在压粉成形体的外周形成树脂模制部,并保护压粉成形体。
《绝缘夹设构件》
绝缘夹设构件4是确保线圈2与磁芯3之间的绝缘的构件,在本例中将同一形状的一对绝缘分割片4A、4B组合而构成。处于卷绕部2A、2B的配置端部2a、2b一侧的绝缘分割片4A与处于配置连结部2R一侧的绝缘分割片4B可以具备不同的形状。
绝缘分割片4A、4B是形成为筒状的一对内侧夹设构件41、41与框状的端面夹设构件42成为一体的大致π字状的构件。内侧夹设构件41、41夹设在卷绕部2A、2B的内周面与内侧芯部31的外周面之间。端面夹设构件42夹设在卷绕部2A、2B的端面与外侧芯部32之间。
在端面夹设构件42的线圈2侧的面上形成有将卷绕部2A、2B的轴向端部收纳的两个匝收纳部42s(特别是参照绝缘分割片4B)。匝收纳部42s是沿着卷绕部2A、2B的轴向端面的形状的凹陷,为了使该端面整体与端面夹设构件42进行面接触而形成。而且,在端面夹设构件42的线圈2侧的面上设有分隔部42d,该分隔部42d配置于卷绕部2A、2B之间并使卷绕部2A、2B隔离。
在此,本例的绝缘分割片4A、4B一体地成形有内侧夹设构件41、41和端面夹设构件42,绝缘分割片4A的由双点划线表示的部分(参照绝缘分割片4A)是内侧夹设构件41、41。因此,在端面夹设构件42的外侧芯部32侧的面上开设有在内侧夹设构件41的内部形成的贯通孔41h。贯通孔41h的开口部成为用于向内侧夹设构件41的内部插入内侧芯部31的入口。构成贯通孔41h的内侧夹设构件41的内周面形成为凹凸形状。关于这一点,参照图3、4在后文进行说明。
具备上述结构的绝缘夹设构件4可以由例如PPS树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、液晶聚合物(LCP)、尼龙6或尼龙66这样的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)树脂等热塑性树脂构成。此外,可以利用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂等热固化性树脂等来形成绝缘夹设构件4。也可以使上述树脂含有陶瓷填料,来提高绝缘夹设构件4的散热性。作为陶瓷填料,例如,可以利用氧化铝或二氧化硅等的非磁性粉末。
《其他的结构》
本例的电抗器1为无壳的结构,但是也可以设为在壳体的内部配置有组合体10的结构。
《内侧夹设构件与内侧芯部及卷绕部的关系》
图3是与图1的卷绕部2A、2B的轴向正交的III-III剖视图。在该图3中,省略连结部2R的图示。而且,在图3中,夸张地表示各构件的形状、间隙。
如图3的圆形包围放大图所示,内侧夹设构件41在其内周面410形成有多个夹设侧凹部411。内侧夹设构件41具备:薄壁部41a,由于夹设侧凹部411而内周面410凹陷从而厚度变薄;及厚壁部41b,厚度比薄壁部41a厚。
与夹设侧凹部411的延伸方向(图3的纸面进深方向,与卷绕部2A、2B的轴向相同)正交的截面中的夹设侧凹部411的内周面形状没有特别限定。例如,可以如图3所示将夹设侧凹部411的内周面形状设为半圆弧状,也可以如图4所示设为大致矩形形状。此外,夹设侧凹部411的内周面形状也可以设为V槽形状或燕尾槽形状。
薄壁部41a的厚度t1设为0.2mm以上且1.0mm以下,厚壁部41b的厚度t2设为1.1mm以上且2.5mm以下。在此,如图3、4所示,薄壁部41a的厚度t1是与夹设侧凹部411的最深的位置对应的部分的厚度,即薄壁部41a的最小厚度。薄壁部41a的厚度t1与以往的均匀的厚度的内侧夹设构件的厚度(例如,2.5mm)相比明显薄。而且,厚壁部41b的厚度t2是夹设侧凹部411不存在的部分的最大厚度。
在利用注塑成形来制造具备上述结构的内侧夹设构件41的情况下,向注塑成形的模具的间隙宽的部位注入的树脂成为厚壁部41b,向模具的间隙窄的部位注入的树脂成为薄壁部41a。模具的间隙宽的部分发挥使树脂快速地遍布模具的间隙整体的功能。因此,既具备厚度比以往薄的薄壁部41a也具备厚度为规定厚度以上的厚壁部41b的内侧夹设构件41容易按照设计尺寸那样制造。如果内侧夹设构件41的尺寸的变动小,则能够以内侧芯部31与内侧夹设构件41之间的内侧间隙c1、及内侧夹设构件41与卷绕部2A、2B之间的外侧间隙c2减小的方式设计内侧夹设构件41。即使两间隙c1、c2变小,由于内侧夹设构件41的尺寸精度高,因此也难以产生无法向卷绕部2A、2B插入内侧夹设构件41或者无法向内侧夹设构件41插入内侧芯部31这样的不良情况。
考虑到内侧夹设构件41的成形性,多个夹设侧凹部411优选沿内侧夹设构件41的内周面410的周向分散地存在。换言之,该结构是厚壁部41b与薄壁部41a沿着内侧夹设构件41的周向分散地存在多个的结构。在制造该内侧夹设构件41的模具中,成为沿着模具的注入树脂的间隙的周向交替地排列有间隙窄的部分和间隙宽的部分的状态。如果是这样的模具,则在注入树脂时,树脂容易遍布模具的间隙整体,容易制造尺寸的变动小的内侧夹设构件41。特别是如本例那样,如果是薄壁部41a和厚壁部41b沿着内侧夹设构件41的轴向的结构,则成形时的向模具内的树脂的填充更容易。
另外,考虑到内侧夹设构件41的成形性,优选至少一部分的厚壁部41b到达内侧夹设构件41的在卷绕部2A、2B的轴向上的端面。优选如图2所示全部的厚壁部41b到达内侧夹设构件41的端面。在利用注塑成形来制造内侧夹设构件41的情况下,多从模具中的成为内侧夹设构件41的端面的位置注入树脂。这种情况下,如果成为树脂的入口的位置的模具的间隙大,则内侧夹设构件41的成形性提高。即,具备到达内侧夹设构件41的端面的厚壁部41b的内侧夹设构件41的成形性优异,即使薄壁部41a的厚度减薄,也能够高精度地制造。
另一方面,在上述内侧夹设构件41的内部(贯通孔41h)配置的内侧芯部31具备在其外周面(芯外周面319)形成的芯侧凸部311(一并参照图5)。芯侧凸部311具备与在内侧夹设构件41的内周面410形成的夹设侧凹部411对应的形状。如已述那样,形成夹设侧凹部411的内侧夹设构件41的薄壁部41a比以往的厚度均匀的内侧夹设构件薄。因此,具备在夹设侧凹部411配置的芯侧凸部311的内侧芯部31的磁路截面积可靠地比以往的内侧芯部增大芯侧凸部311的量。
上述芯侧凸部311优选无论是在薄壁部41a的位置处还是在厚壁部41b的位置处内侧间隙c1都形成为大致恒定。而且,该恒定的内侧间隙c1由于容易按照设计尺寸那样制造内侧夹设构件41,因此可以设为超过0mm且为0.3mm以下。由于能够减小内侧间隙c1,从而能够减小从内侧芯部31至卷绕部2A、2B的距离,能够提高从内侧芯部31向卷绕部2A、2B的散热性。而且,由于能够减小内侧间隙c1,如果卷绕部2A、2B的大小相同,则与使用了以往的内侧夹设构件的情况相比,能够增大内侧芯部31的磁路截面积。考虑到内侧芯部31向内侧夹设构件41的贯通孔41h的插入的容易度、从内侧芯部31向卷绕部2A、2B的散热性的提高效果、及内侧芯部31的磁路截面积的增加效果,内侧间隙c1优选设为0.2mm以下,进而设为0.1mm以下。
内侧夹设构件41的外周面419优选设为沿着卷绕部2A、2B的内周面形状的形状。由此,容易减小内侧夹设构件41的外周面419与卷绕部2A、2B的线圈内周面210之间的外侧间隙c2。具体而言,容易使外侧间隙c2为超过0mm且0.3mm以下。由于能够减小外侧间隙c2,从而能够减小从内侧芯部31至卷绕部2A、2B的距离,能够提高从内侧芯部31向卷绕部2A、2B的散热性,并能够增大内侧芯部31的磁路截面积。考虑到内侧夹设构件41向卷绕部2A、2B的内部的插入的容易度、从内侧芯部31向卷绕部2A、2B的散热性的提高效果、及内侧芯部31的磁路截面积的增加效果,外侧间隙c2优选设为0.2mm以下,进而设为0.1mm以下。
[更优选的结构]
关于与厚壁部41b对应的模具的间隙宽的部分,考虑到使内侧夹设构件41的成形性良好的情况,优选将薄壁部41a的厚度t1与厚壁部41b的厚度t2之差(厚度t2-厚度t1)设为0.2mm以上。在利用具体的数值来规定薄壁部41a和厚壁部41b时,优选薄壁部41a的厚度t1为0.2mm以上且0.7mm以下,厚壁部41b的厚度t2为1.1mm以上且2.0mm以下,更优选薄壁部41a的厚度t1为0.2mm以上且0.5mm以下,厚壁部41b的厚度t2为1.1mm以上且2.0mm以下。
通过设为从薄壁部41a朝向厚壁部41b而内侧夹设构件41的厚度逐渐增加的方式,能够提高内侧夹设构件41的成形性。这是因为,在注塑成形内侧夹设构件41时,向模具中的成为厚壁部41b的部分注入的树脂容易流入到成为薄壁部41a的部分。作为上述方式的具体例,例如图3、4所示,可列举将薄壁部41a的宽度方向缘部(厚壁部41b所在的方向的缘部)设为向内侧夹设构件41的外方侧凹陷的带有圆角的形状。此外,也优选将厚壁部41b的宽度方向缘部(薄壁部41a所在的方向的缘部)设为向内侧夹设构件41的外方侧凸出的带有圆角的形状。上述宽度方向缘部可以设为圆弧状,这种情况下,圆弧的曲率半径可以设为0.05mm以上且20mm以下,进而设为0.1mm以上且10mm以下。当圆弧的曲率半径较大时,如图3所示,薄壁部41a的宽度方向缘部与厚壁部41b的宽度方向缘部相连,内侧夹设构件41的内周面410成为波形形状。如果圆弧的曲率半径较小,则如图4所示,内侧夹设构件41的内周面410成为角修圆的矩形槽状的夹设侧凹部411排列的形状。此外,也可以设为角修圆的V字槽状的夹设侧凹部411排列的形状。
在向内侧夹设构件41的内部插入内侧芯部31的结构中,厚壁部41b优选设为从内侧夹设构件41的轴向(与卷绕部2A、2B的轴向相同)的一端侧的端面扩及到另一端侧的端面的形状。这是因为,在从模具中的成为内侧夹设构件41的端面的位置注入树脂的情况下,内侧夹设构件41的端面成为树脂的入口,因此当与厚壁部41b对应的较大的间隙处于该树脂的入口时,内侧夹设构件41的成形性提高。换言之,该内侧夹设构件41的形状是夹设侧凹部411(薄壁部41a)从内侧夹设构件41的轴向上的一端侧的端面扩及到另一端侧的端面的形状。如图5所示,与这样的内侧夹设构件41对应的内侧芯部31具备形成于芯外周面319的多个芯侧凸部311。图5的芯侧凸部311形成为沿着内侧芯部31的轴向的突条,各芯侧凸部311沿着芯外周面319的周向隔开规定的间隔而配置。在将图5所示的具备芯外周面319的内侧芯部31向内侧夹设构件41插入时,相对于内侧夹设构件41而内侧芯部31不会偏离,能够顺畅地将内侧芯部31向内侧夹设构件41插入。
《电抗器的制造方法》
实施方式1的电抗器1可以单独地制造线圈2、分割磁芯3A、3B及绝缘分割片4A、4B,并通过组合来制造。具体而言,向线圈2的卷绕部2A、2B的内部插入绝缘分割片4A、4B的内侧夹设构件41、41,并且向内侧夹设构件41、41的贯通孔41h、41h插入分割磁芯3A、3B的突出部。也可以在对接的一对突出部之间夹入间隔材料。
<变形例1-1>
绝缘夹设构件4的分割状态并非限定为实施方式1的例示。例如,也可以将由一方的端面夹设构件42和遍及卷绕部2A、2B的全长的一对内侧夹设构件41、41构成的大致π字状的分割片与由另一方的端面夹设构件42构成的板状的分割片组合来作为绝缘夹设构件4。而且,也可以将遍及卷绕部2A的全长的内侧夹设构件41、遍及卷绕部2B的全长的内侧夹设构件41、一方的端面夹设构件42、另一方的端面夹设构件42这四个分割片组合来作为绝缘夹设构件4。而且,也可以设为使内侧夹设构件41为沿轴向分割的一端侧筒片与另一端侧筒片的组合,并使各筒片从内侧芯部31的两端面嵌入的结构。如果为该结构,则也可以在后述的图6的结构的内侧芯部31装配内侧夹设构件41。
此外,内侧夹设构件41也可以通过将使内侧夹设构件41沿上下或左右分割成两部分而成的分割片组合来构成。或者,也可以通过将使内侧夹设构件41沿上下及左右分割成四部分而成的分割片组合来构成。在后者的情况下,也可以设为具备与图6所示那样的内侧芯部31对应的内周面的内侧夹设构件。图6的内侧芯部31具备内侧芯部31的轴向的一端侧的芯侧凸部311与另一端侧的芯侧凸部311沿内侧芯部31的周向偏离的结构。与该内侧芯部31对应的内侧夹设构件的四个分割片具备其内周面的内侧夹设构件的轴向的一端侧的夹设侧凹部与另一端侧的夹设侧凹部沿内侧夹设构件的周向偏离的结构。一端侧的夹设侧凹部与另一端侧的夹设侧凹部也可以啮合地沿内侧夹设构件的轴向重叠。在该结构中,可以是四个分割片从内侧芯部31的径向外方嵌入内侧芯部31,之后,将内侧芯部31向卷绕部2A、2B(图2)内插入。
<实施方式2>
在实施方式1中,说明了线圈2具备一对卷绕部2A、2B的方式。相对于此,在具备具有一个卷绕部的线圈的电抗器中,也可以采用与实施方式1同样的结构。
在利用具有一个卷绕部的线圈的情况下,磁芯可以将俯视观察时的形状为大致E字状的两个分割磁芯组合来构成。这种情况下,分割磁芯的E字的正中央的突出部插入于内侧夹设构件的内部而形成内侧芯部。而且,在分割磁芯的E字的正中央的突出部以外的部分形成外侧芯部。不言自明的是,磁芯的分割状态并非限定为E字型。
本例的情况也与实施方式1同样,可以将具备薄壁部和厚壁部的内侧夹设构件夹设于卷绕部与内侧芯部之间。
<用途>
实施方式的电抗器能够利用于在混合动力汽车或电动汽车、燃料电池汽车这样的电动车辆上搭载的双方向DC-DC转换器等电力转换装置。
标号说明
1 电抗器
10 组合体
2 线圈
2A、2B 卷绕部 2R 连结部 2a、2b 端部
210 线圈内周面
3 磁芯
3A、3B 分割磁芯
31 内侧芯部 32 外侧芯部 311 芯侧凸部
319 芯外周面
4 绝缘夹设构件
4A、4B 绝缘分割片
41 内侧夹设构件 41h 贯通孔
410 内周面 411 夹设侧凹部 419外周面
41a 薄壁部 41b 厚壁部
42 端面夹设构件 42d 分隔部42s 匝收纳部
c1 内侧间隙 c2 外侧间隙。
Claims (8)
1.一种电抗器,具备:
线圈,具有卷绕部;
磁性芯,具有在所述卷绕部的内部配置的内侧芯部;及
内侧夹设构件,确保所述卷绕部与所述内侧芯部之间的绝缘,其中,
所述线圈、所述磁性芯及所述内侧夹设构件分别独立,
所述内侧夹设构件具备由于其内周面侧凹陷而厚度变薄的薄壁部和厚度比所述薄壁部厚的厚壁部,
所述内侧芯部在与所述内侧夹设构件相对的外周面具备芯侧凸部,该芯侧凸部具有沿着所述薄壁部的内周面形状的形状,
所述薄壁部的厚度为0.2mm以上且1.0mm以下,所述厚壁部的厚度为1.1mm以上且2.5mm以下,
在所述内侧芯部的外周面与所述内侧夹设构件的内周面之间的至少一部分、及所述内侧夹设构件的外周面与所述卷绕部的内周面之间的至少一部分具有间隙。
2.根据权利要求1所述的电抗器,其中,
所述薄壁部的厚度与所述厚壁部的厚度之差为0.2mm以上。
3.根据权利要求1或2所述的电抗器,其中,
所述薄壁部的厚度为0.2mm以上且0.7mm以下,所述厚壁部的厚度为1.1mm以上且2.0mm以下。
4.根据权利要求1或2所述的电抗器,其中,
所述厚壁部和所述薄壁部沿所述内侧夹设构件的周向分散地存在多个。
5.根据权利要求1或2所述的电抗器,其中,
至少一部分的所述厚壁部到达所述卷绕部的轴向上的所述内侧夹设构件的端面。
6.根据权利要求1或2所述的电抗器,其中,
所述内侧夹设构件的外周面是沿着所述卷绕部的内周面的形状。
7.根据权利要求1或2所述的电抗器,其中,
从所述薄壁部朝向所述厚壁部而所述内侧夹设构件的厚度逐渐增加。
8.根据权利要求1或2所述的电抗器,其中,
在所述内侧芯部与所述内侧夹设构件之间、及所述内侧夹设构件与所述卷绕部之间形成的所述间隙分别超过0mm且为0.3mm以下。
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