CN112136191A - 电抗器 - Google Patents

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CN112136191A CN201980033138.2A CN201980033138A CN112136191A CN 112136191 A CN112136191 A CN 112136191A CN 201980033138 A CN201980033138 A CN 201980033138A CN 112136191 A CN112136191 A CN 112136191A
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Abstract

一种电抗器,具备:线圈,具有卷绕部;磁芯,具有在所述卷绕部的内部配置的内侧芯部及在所述卷绕部的外部配置的外侧芯部;及保持构件,保持所述卷绕部的轴向的端面和所述外侧芯部,所述保持构件是具有供所述内侧芯部的轴向的端部插入的贯通孔的框状体,所述外侧芯部具有与所述内侧芯部相对的内侧面、所述内侧面的相反侧的外侧面、及将所述内侧面与所述外侧面之间连接的多个周面,其中,所述内侧芯部与所述保持构件卡合,所述电抗器具备将所述外侧芯部向所述保持构件推压的外侧按压构件,所述外侧按压构件具有:按压片,按压所述外侧芯部的所述外侧面;及卡合腿片,从所述按压片延伸,所述卡合腿片具有与所述保持构件卡合的前端。

Description

电抗器
技术领域
本公开涉及电抗器。
本申请主张基于2018年6月5日提出的日本国申请的特愿2018-108160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公开了一种电抗器,具备线圈和磁芯,该线圈具有将绕组卷绕而成的卷绕部,该磁芯形成闭磁路,该电抗器利用于混合动力汽车的转换器的构成部件等。该电抗器的磁芯可以分为在卷绕部的内部配置的内侧芯部和在卷绕部的外部配置的外侧芯部。在专利文献1中,对于将多个磁芯块与间隔件连结而成的内侧芯部,连结形成外侧芯部的磁芯块而形成磁芯。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-55096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,具有在所述卷绕部的内部配置的内侧芯部及在所述卷绕部的外部配置的外侧芯部;及
保持构件,保持所述卷绕部的轴向的端面和所述外侧芯部,
所述保持构件是具有供所述内侧芯部的轴向的端部插入的贯通孔的框状体,
所述外侧芯部具有与所述内侧芯部相对的内侧面、所述内侧面的相反侧的外侧面、及将所述内侧面与所述外侧面之间连接的多个周面,
其中,
所述内侧芯部与所述保持构件卡合,
所述电抗器具备将所述外侧芯部向所述保持构件推压的外侧按压构件,
所述外侧按压构件具有:
按压片,按压所述外侧芯部的所述外侧面;及
卡合腿片,从所述按压片延伸,
所述卡合腿片具有与所述保持构件卡合的前端。
附图说明
图1是实施方式1的电抗器的立体图。
图2是除了线圈之外的图1的电抗器的分解立体图。
图3A是说明实施方式1的电抗器的外侧芯部与保持构件的卡合状态、及保持构件与内侧芯部的卡合状态的局部放大图。
图3B是实施方式1的电抗器的相互卡合部附近的局部剖视图。
图4A是说明实施方式2的电抗器的外侧芯部与保持构件的卡合状态、及保持构件与内侧芯部的卡合状态的局部放大图。
图4B是实施方式2的电抗器的相互卡合部附近的局部剖视图。
图5A是表示与图4A不同的外侧按压构件的结构的概略图。
图5B是表示与图4A、图5A不同的外侧按压构件的结构的概略图。
图6是说明实施方式3的电抗器的外侧芯部与保持构件的卡合状态、及保持构件与内侧芯部的卡合状态的局部放大图。
具体实施方式
[本公开要解决的课题]
在电抗器中,在磁芯块之间形成的间隔对电抗器的特性造成影响。因此,在磁芯块之间夹设间隔件的情况下,将磁芯块间的间隔调整为规定的长度的情况至关重要,在使磁芯块彼此接触的情况下,调整磁芯块彼此的接触状态的情况至关重要。然而,在包含专利文献1的以往的结构中,存在其调整烦杂这样的问题。例如,在将磁芯块彼此利用粘接剂等连结的情况下,在粘接剂固化之前的期间,必须使用夹具等适当地保持磁芯块之间的间隔。而且,在利用模制树脂或浇注树脂将磁芯块彼此进行一体化的情况下,在从树脂的形成至树脂固化为止的期间,必须利用支承构件等适当地保持磁芯块之间的间隔。
因此,本公开的目的之一在于提供一种能够通过简易的步骤生产性良好地制造的电抗器。
[本公开的效果]
本公开的电抗器能够通过简易的步骤生产性良好地制造。
[本公开的实施方式的说明]
首先,列举本公开的实施形态进行说明。
<1>实施方式的电抗器具备:
线圈,具有卷绕部;
磁芯,具有在所述卷绕部的内部配置的内侧芯部及在所述卷绕部的外部配置的外侧芯部;及
保持构件,保持所述卷绕部的轴向的端面和所述外侧芯部,
所述保持构件是具有供所述内侧芯部的轴向的端部插入的贯通孔的框状体,
所述外侧芯部具有与所述内侧芯部相对的内侧面、所述内侧面的相反侧的外侧面、及将所述内侧面与所述外侧面之间连接的多个周面,
其中,
所述内侧芯部与所述保持构件卡合,
所述电抗器具备将所述外侧芯部向所述保持构件推压的外侧按压构件,
所述外侧按压构件具有:
按压片,按压所述外侧芯部的所述外侧面;及
卡合腿片,从所述按压片延伸,
所述卡合腿片具有与所述保持构件卡合的前端。
在上述结构的电抗器中,成为内侧芯部与保持构件相互卡合的结构,因此仅通过将内侧芯部插入于保持构件的贯通孔,就能够将内侧芯部固定于保持构件。而且,通过使外侧按压构件与安装有外侧芯部的保持构件卡合,能够将外侧芯部固定于保持构件。这样,仅通过机械性卡合就能够决定内侧芯部与外侧芯部的相对位置,因此实施方式的电抗器能够以简易的步骤生产性良好地制造。当然,实施方式的电抗器可以在内侧芯部和外侧芯部的定位后通过树脂进行模制,也可以通过浇注树脂埋入于壳体内。
<2>作为实施方式的电抗器的一方式,可以列举如下的方式:
所述按压片为带状,具有以向所述外侧面一侧突出的方式弯曲的部分。
通过使外侧按压构件的按压片的至少一部分以向外侧芯部的外侧面一侧突出的方式弯曲,从而按压片作为板簧发挥作用。其结果是,能够提高外侧按压构件对外侧芯部的按压力。
<3>作为实施方式的电抗器的一方式,可以列举如下的方式:
所述按压片为带状,
所述卡合腿片从所述按压片的延伸方向的一端和另一端分别延伸,具有沿着所述周面的形状的形状。
通过将卡合腿片形成为沿着外侧芯部的周面的形状,在外侧芯部的周面与卡合腿片之间难以形成大的间隙。其结果是,能够抑制在操作电抗器时物品或手指卡挂于卡合腿片而外侧按压构件脱落的情况。
<4>作为实施方式的电抗器的一方式,可以列举如下的方式:
所述外侧芯部和所述内侧芯部分别为非分割构造的一体物。
如果外侧芯部和内侧芯部分别为非分割构造的一体物,则构成磁芯的部件个数减少,因此使电抗器的组装工时减少。因此,能够提高电抗器的生产性。
<5>作为上述<1>~<4>的电抗器的一方式,可以列举如下的方式:
所述电抗器具备在所述内侧芯部的周面形成的周面卡合部和在所述保持构件的所述贯通孔的内周面形成的孔侧卡合部,
所述周面卡合部是向所述内侧芯部的外侧突出的凸部,
所述孔侧卡合部是向所述贯通孔的外侧凹陷且供所述凸部嵌入的凹部。
通过利用凸部构成周面卡合部,能够不减少内侧芯部的磁路截面积地形成周面卡合部。
<6>作为上述<1>~<4>的电抗器的一方式,可以列举如下的方式:
所述电抗器具备在所述内侧芯部的周面形成的周面卡合部和在所述保持构件的所述贯通孔的内周面形成的孔侧卡合部,
所述周面卡合部是向所述内侧芯部的内侧凹陷的凹部,
所述孔侧卡合部是向所述贯通孔的内侧突出并嵌入于所述凹部的凸部。
内侧芯部由包含软磁性粉末和树脂的复合材料的成形体、或对软磁性粉末进行加压成形而成的压粉成形体构成。在使用模具制造的这些成形体中,形成由凹部构成的周面卡合部比形成由凸部构成的周面卡合部容易。这是因为,如果为凹部,则可以在成形了内侧芯部之后通过加工形成。
<7>作为上述<6>的电抗器的一方式,可以列举如下的方式:
所述周面卡合部是沿着所述内侧芯部的所述周面形成的环绕槽。
如果形成周面卡合部的凹部为环绕槽,则能够沿着内侧芯部的周面使内侧芯部与保持构件的卡合时的应力分散,因此容易抑制卡合时的内侧芯部的损伤。在此,与环绕槽卡合的凸部(孔侧卡合部)可以是遍及环绕槽的整周卡合的环绕突起,但是优选为沿着环绕槽的周向断续地进行卡合的多个分离突起。这是因为,与一连串长的环绕突起相比各分离突起短,容易变形,因此容易使内侧芯部与保持构件卡合。
<8>作为实施方式的电抗器的一方式,可以列举如下的方式:
所述内侧芯部的轴向的端面与所述外侧芯部的所述内侧面抵接。
当内侧芯部与外侧芯部分离时,磁通容易从该分离部位泄漏。相对于此,如上述结构所示,如果内侧芯部与外侧芯部抵接,则能够抑制磁通从内侧芯部与外侧芯部的交界位置的泄漏,因此能够成为损失少的电抗器。
<9>作为实施方式的电抗器的一方式,可以列举如下的方式:
所述内侧芯部的至少周面由包含软磁性粉末和树脂的复合材料的成形体构成。
复合材料的成形体与对软磁性粉末进行加压成形而成的压粉成形体相比形状的自由度高。因此,容易形成内侧芯部的构成周面卡合部的凹部或凸部。
[本公开的实施方式的详情]
以下,基于附图,说明本公开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,本发明没有限定为实施方式所示的结构,由权利要求书公开,并意图包含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>
在实施方式1中,基于图1、图2、图3A、图3B来说明电抗器1的结构。图1所示的电抗器1将线圈2、磁芯3、保持构件4组合而构成。磁芯3具备内侧芯部31和外侧芯部32。作为该电抗器1的特征之一,可列举具备将内侧芯部31与保持构件4机械性地卡合的结构、及将外侧芯部32与保持构件4机械性地卡合的结构。以下,说明电抗器1具备的各构件,详细叙述各卡合机构。
《线圈》
如图1所示,本实施方式的线圈2具备一对卷绕部2A、2B、及将两卷绕部2A、2B连结的连结部2R。各卷绕部2A、2B相互以相同匝数、相同卷绕方向形成为中空筒状,以各轴方向成为平行方向的方式并列。在本例中,通过将由不同的绕组2w制成的卷绕部2A、2B连结来制造线圈2,但也可以利用一根绕组2w来制造线圈2。
本实施方式的各卷绕部2A、2B形成为方筒状。方筒状的卷绕部2A、2B是将其端面形状为四边形形状(包括正方形形状)的角修圆而成的形状的卷绕部。当然,卷绕部2A、2B也可以形成为圆筒状。圆筒状的卷绕部是其端面形状为闭曲面形状(椭圆形状或正圆形状、跑道形状等)的卷绕部。
包含卷绕部2A、2B的线圈2可以由包覆线构成,该包覆线在由铜、铝、镁或其合金这样的导电性材料构成的扁线或圆线等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,将导体由铜制的扁线(绕组2w)构成且绝缘包覆由清漆(代表性为聚酰胺酰亚胺)构成的包覆扁线进行扁立卷绕,从而形成各卷绕部2A、2B。
线圈2的两端部2a、2b从卷绕部2A、2B延伸,与未图示的端子构件连接。在两端部2a、2b将清漆等绝缘包覆剥落。经由该端子构件来连接向线圈2进行电力供给的电源等外部装置。
《磁芯》
磁芯3具备:在卷绕部2A和卷绕部2B的各自的内部配置的内侧芯部31、31;及与上述内侧芯部31、31形成闭磁路的外侧芯部32、32。
[内侧芯部]
内侧芯部31是磁芯3中的沿着线圈2的卷绕部2A、2B的轴向的部分。在本例中,磁芯3中的沿着卷绕部2A、2B的轴向的部分的两端部从卷绕部2A、2B的端面突出。该突出的部分也是内侧芯部31的一部分。从卷绕部2A、2B突出的内侧芯部31的端部插入于后述的保持构件4的贯通孔40(图2、图3A、图3B)。
内侧芯部31的形状只要是沿着卷绕部2A(2B)的内部形状的形状即可,没有特别限定。本例的内侧芯部31如图2所示为大致长方体状。该内侧芯部31是非分割构造的一体物,该情况成为使电抗器1的组装容易的原因之一。与本例不同,也可以将多个分割块组合来构成内侧芯部31。在分割块之间可以夹设由氧化铝等形成的间隔板。
内侧芯部31的轴向的端面31e与后述的外侧芯部32的内侧面32e(图2、图3A、图3B)抵接。在端面31e与内侧面32e之间也可以夹设粘接剂,但也可以没有粘接剂。这是因为,如后所述,内侧芯部31机械地固定而定位于保持构件4,进而将外侧芯部32朝向保持构件4按压的缘故。
本例的内侧芯部31还具备在其周面31s形成的周面卡合部63。本例的周面卡合部63是内侧芯部31的周面31s的一部分向内侧凹陷的凹部,构成后述的相互卡合部6的一部分(特别是参照图3B)。
[外侧芯部]
外侧芯部32是磁芯3中的在卷绕部2A、2B(图1)的外部配置的部分。外侧芯部32的形状只要是将一对内侧芯部31、31的端部连接的形状即可,没有特别限定。本例的外侧芯部32是其上表面和下表面为大致穹顶形状的块体。如图2、3所示,各外侧芯部32具有与线圈2的卷绕部2A、2B的端面相对的内侧面32e、内侧面32e的相反侧的外侧面32o、周面32s。内侧面32e和外侧面32o成为相互平行的平坦面。周面32s中的上表面和下表面成为相互平行且与内侧面32e及外侧面32o正交的平坦面。而且,周面32s中的两个侧面成为弯曲面。
[材质等]
内侧芯部31和外侧芯部32可以由对包含软磁性粉末的原料粉末进行加压成形而成的压粉成形体、或者软磁性粉末与树脂的复合材料的成形体构成。此外,两芯部31、32也可以设为压粉成形体的外周由复合材料覆盖的混合芯。
压粉成形体可以通过将原料粉末向模具填充并加压来制造。由于为该制法,因此在压粉成形体中,容易提高软磁性粉末的含量。例如,可以使压粉成形体中的软磁性粉末的含量超过80体积%,进而为85体积%以上。因此,如果为压粉成形体,则容易得到饱和磁通密度、相对磁导率高的芯部31、32。例如,能够使压粉成形体的相对磁导率为50以上且500以下,进而为200以上且500以下。
压粉成形体的软磁性粉末是由铁等铁族金属或其合金(Fe-Si合金、Fe-Ni合金等)等构成的软磁性粒子的集合体。在软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,也可以使原料粉末包含润滑材料等。
另一方面,复合材料的成形体可以通过将软磁性粉末与未固化的树脂的混合物向模具填充并使树脂固化来制造。由于为该制法,因此在复合材料中容易调整软磁性粉末的含量。例如,复合材料中的软磁性粉末的含量可以设为30体积%以上且80体积%以下。从提高饱和磁通密度、散热性的观点出发,磁性粉末的含量更优选设为50体积%以上、60体积%以上、70体积%以上。而且,从提高制造过程中的流动性的观点出发,优选将磁性粉末的含量设为75体积%以下。在复合材料的成形体中,如果将软磁性粉末的填充率调整得较低,则容易减小其相对磁导率。例如,可以将复合材料的成形体的相对磁导率设为5以上且50以下,进而设为20以上且50以下。
复合材料的软磁性粉末可以使用与压粉成形体能够使用的粉末相同的粉末。另一方面,作为复合材料中包含的树脂,可列举热固化性树脂、热塑性树脂、常温固化性树脂、低温固化性树脂等。热固化性树脂可列举例如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂等。热塑性树脂可列举聚苯硫醚(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。此外,也可以利用不饱和聚酯中混合有碳酸钙或玻璃纤维而成的BMC(Bulk molding compound:团状模塑料)、混炼型有机硅橡胶、混炼型聚氨酯橡胶等。上述的复合材料除了含有软磁性粉末及树脂之外,还含有氧化铝、二氧化硅等非磁性且非金属粉末(填料)时,能进一步提高散热性。非磁性且非金属粉末的含量可列举为0.2质量%以上且20质量%以下,进而0.3质量%以上且15质量%以下,0.5质量%以上且10质量%以下。
在此,内侧芯部31由于在其周面31s形成周面卡合部63,因此优选至少周面31s由复合材料的成形体形成。这是因为,复合材料的成形体与在成形时的加压方向上存在限制的压粉成形体相比形状的自由度高,因此容易形成周面卡合部63。在将内侧芯部31设为混合芯的情况下,只要在模具内配置压粉成形体并向模具内注入复合材料即可。
《保持构件》
图2、图3A所示的保持构件4是夹设在线圈2的卷绕部2A、2B(图1)的端面与磁芯3的外侧芯部32的内侧面32e之间并保持卷绕部2A、2B的轴向的端面和外侧芯部32的构件。保持构件4代表性地由绝缘材料构成,作为线圈2与磁芯3之间的绝缘构件、或内侧芯部31、外侧芯部32相对于卷绕部2A、2B的定位构件发挥作用。本例的两个保持构件4具备相同形状。因此,能够共用制造保持构件4的模具,因此保持构件4的生产性优异。
保持构件4具备一对贯通孔40、40、多个芯支承部41、一对线圈收纳部42(图2)、一个芯收纳部43、及一对按压部44。贯通孔40沿保持构件4的厚度方向贯通,在该贯通孔40插通有内侧芯部31的端部。芯支承部41是从各贯通孔40的内周面局部性地突出而对内侧芯部31的角部进行支承的圆弧状片。线圈收纳部42(图2)是沿着各卷绕部2A、2B(图1)的端面的凹陷,供该端面及其附近嵌入。芯收纳部43通过保持构件4的外侧芯部32侧的面的一部分沿厚度方向凹陷而形成,供外侧芯部32的内侧面32e及其附近嵌入(一并参照图1)。嵌入到保持构件4的贯通孔40内的内侧芯部31的端面31e与芯收纳部43的底面大致齐平。因此,内侧芯部31的端面31e与外侧芯部32的内侧面32e抵接。上方的按压部44与下方的按压部44分别按压嵌入于芯收纳部43的外侧芯部32的上表面和下表面。
保持构件4可以由例如聚苯硫醚(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)树脂等热塑性树脂构成。此外,可以通过不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂等热固化性树脂等形成保持构件4。可以使这些树脂含有陶瓷填料来提高保持构件4的散热性。作为陶瓷填料,例如,可以利用氧化铝、二氧化硅等非磁性粉末。
《使内侧芯部与保持构件卡合的结构》
本例的电抗器1具备使内侧芯部31与保持构件4机械性卡合的结构(以下,相互卡合部6)。相互卡合部6由在内侧芯部31的周面31s形成的周面卡合部63和在保持构件4的贯通孔40的内周面形成的孔侧卡合部64构成。
本例的周面卡合部63在内侧芯部31的周面31s中的朝向一对卷绕部2A、2B(图1)的并列方向的两个侧面上分别设置各一个。当然,周面卡合部63的个数不受限定,关于其位置也只要是周面31s中的配置于贯通孔40的内部的部位即可,没有特别限定。另一方面,本例的孔侧卡合部64的数目和位置与周面卡合部63的数目和位置对应。
如图3B所示,本例的周面卡合部63是向内侧芯部31的内侧凹陷的凹部。另一方面,孔侧卡合部64是向贯通孔40的内侧突出并嵌入于周面卡合部63(凹部)的凸部。凹部的内周面形状优选设为沿着凸部的外周面形状的形状,由此,容易将凸部嵌入于凹部,凸部难以从凹部脱离。
周面卡合部63(凹部)的开口形状没有特别限定,也可以是例如圆形、椭圆形、包含矩形的多边形等。另一方面,周面卡合部63(凹部)的深度优选设为规定范围。当凹部过深时,与凹部对应的凸部的突出长度变大,在向贯通孔40插入内侧芯部31时,凸部或内侧芯部31的周面31s可能会损伤,当凹部过浅时,凹部与凸部的卡合力可能会下降。鉴于这一点,凹部的深度优选设为0.2mm以上且5mm以下,更优选设为0.5mm以上且1mm以下。与凹部对应的凸部的高度的范围也优选设为与凹部的优选深度相同的范围。
凹部优选随着朝向其深度方向而逐渐变窄。而且,与凹部对应的凸部也优选随着朝向其高度方向而逐渐变细。由此,能够提高内侧芯部31向贯通孔40的插入性,能够容易地抑制在该插入时凸部发生损伤的情况。在本例中,凸部为半球状,凹部的内周面也成为大致半球状。
根据以上说明的相互卡合部6,仅通过向保持构件4的贯通孔40插入内侧芯部31而将内侧芯部31固定于保持构件4。
《使外侧芯部与保持构件卡合的结构》
本例的电抗器1具备将外侧芯部32向保持构件4推压的外侧按压构件5作为使外侧芯部32与保持构件4机械性卡合的结构。
本例的外侧按压构件5具有对外侧芯部32的外侧面32o进行按压的按压片50及从按压片50延伸而前端与保持构件4的一部分卡合的一对卡合腿片51。本例的按压片50形成为带状,以朝向外侧面32o凸出的方式弯曲。在本例中,按压片50整体弯曲,但是也可以是按压片50的一部分弯曲。这样,通过使按压片50的至少一部分以向外侧面32o侧突出的方式弯曲,从而按压片50作为板簧发挥作用。其结果是,能够提高外侧按压构件5对外侧芯部32的按压力。
外侧按压构件5的各卡合腿片51从按压片50的延伸方向的一端和另一端分别延伸。卡合腿片51也形成为带状,沿着外侧芯部32的周面32s(弯曲的侧面)的形状弯曲。通过将卡合腿片51形成为沿着外侧芯部32的周面32s的形状从而在周面32s与卡合腿片51之间难以形成大的间隙。其结果是,能够抑制在操作电抗器1时物品或手指卡挂于卡合腿片51而外侧按压构件5脱落的情况。
在卡合腿片51的一端部和另一端部形成有按压侧卡合部510。本例的一对按压侧卡合部510通过向相互分离的方向弯折而形成。该弯折方向与卷绕部2A、2B的并列方向中的从卷绕部2A、2B分离的方向一致。
该按压侧卡合部510卡合于保持构件4的框侧卡合部410,由此具有将外侧按压构件5固定于保持构件4的功能。如图2的纸面里侧的保持构件4所示,框侧卡合部410通过使线圈收纳部42的一部分沿厚度方向凹陷而形成。该框侧卡合部410与图3A所示的将芯收纳部43的侧壁朝向侧方切口的切口部45相连。由于切口部45的存在,在向保持构件4的芯收纳部43嵌入外侧芯部32时,在外侧芯部32的侧方的周面32s与切口部45之间形成沿保持构件4的厚度方向贯通的插入孔。如果将外侧按压构件5的卡合腿片51的端部插入于该插入孔,则卡合腿片51的按压侧卡合部510卡挂于框侧卡合部410,外侧按压构件5固定于保持构件4。并且,固定于保持构件4的外侧按压构件5的按压片50按压外侧芯部32的外侧面32o,将外侧芯部32向保持构件4推压。其结果是,外侧芯部32与保持构件4机械性卡合。外侧芯部32的外侧面32o与内侧芯部31的端面31e接触。
《使用形态》
本例的电抗器1能够利用于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所搭载的双向DC-DC转换器等电力转换装置的构成构件。本例的电抗器1能够以浸渍于液体制冷剂的状态使用。液体制冷剂没有特别限定,但是在混合动力汽车中利用电抗器1的情况下,可以利用ATF(Automatic Transmission Fluid:自动传动液)等作为液体制冷剂。此外,也可以利用Fluorinert(注册商标)等氟系非活性液体、HCFC-123或HFC-134a等氟利昂系制冷剂、甲醇或乙醇等醇系制冷剂、丙酮等酮系制冷剂等作为液体制冷剂。在本例的电抗器1中,卷绕部2A、2B向外部露出,因此在利用液体制冷剂等冷却介质对电抗器1进行冷却的情况下,由于使卷绕部2A、2B与冷却介质直接接触,因此本例的电抗器1在散热性上优异。
《效果》
在本例的电抗器1中,仅通过利用相互卡合部6向保持构件4的贯通孔40插入内侧芯部31,就能够将内侧芯部31固定于保持构件4。而且,通过使外侧按压构件5与安装有外侧芯部32的保持构件4卡合,能够将外侧芯部32固定于保持构件4。这样,仅通过机械性卡合就能够决定内侧芯部31与外侧芯部32的相对位置,因此实施方式的电抗器1能够以简易的步骤生产性良好地制造。当然,实施方式的电抗器1也可以在内侧芯部31与外侧芯部32的定位后通过树脂模制,还可以通过浇注树脂而埋入于壳体内。
<实施方式2>
基于图4A、图4B,说明相互卡合部和外侧按压构件的结构与实施方式1不同的电抗器。
《相互卡合部》
本例的相互卡合部6如图4B所示,周面卡合部63为凸部,孔侧卡合部64为凹部。凹部和凸部的数目、位置、其形状可以与实施方式1同样地选择。通过利用凸部构成周面卡合部63,能够不减少内侧芯部31的磁路截面积地形成周面卡合部63。
《外侧按压构件》
如图4A所示,本例的外侧按压构件5的按压侧卡合部510向实施方式1的反方向弯折。即,一对按压侧卡合部510向相互接近的方向弯折。与该按压侧卡合部510卡合的框侧卡合部410与实施方式1同样地形成为线圈收纳部42(参照图2)。但是,与框侧卡合部410相连的切口部45不同于实施方式1,形成于保持构件4的侧缘。
在此,外侧按压构件5的结构只要是能够将外侧按压构件5可靠地固定于保持构件4的结构即可,没有特别限定。也可以为例如图5A、图5B例示那样的方式。在图5A的结构中,按压侧卡合部510由从卡合腿片51的端面向内侧切入的狭缝和形成于该狭缝的最深部并沿厚度方向贯通卡合腿片51的限动孔构成。另一方面,框侧卡合部410由在切口部45的底部形成的突起构成。突起的外径比限动孔的内径稍小,比狭缝的宽度大。因此,如果将卡合腿片51向框侧卡合部410压入,则狭缝被框侧卡合部410压开,框侧卡合部410嵌合于限动孔,由此将外侧按压构件5固定于保持构件4。
在图5B的结构中,按压侧卡合部510由分成两股的爪部构成。另一方面,框侧卡合部410由在切口部45的底部形成的一对突起构成。两个突起的分离距离比卡合腿片51的宽度(纸面上下方向的长度)稍大,比两爪部的并列方向的外端部(阶梯部)之间的距离小。因此,如果将卡合腿片51向框侧卡合部410压入,则两个爪部的间隔变窄,当爪部的外端部超过突起的位置时,两爪部的间隔变宽而爪部的阶梯部卡挂于突起(框侧卡合部410),由此将外侧按压构件5固定于保持构件4。
<实施方式3>
在实施方式3中,基于图6,说明相互卡合部6的结构与实施方式1、2不同的电抗器。
本例的相互卡合部6的周面卡合部63是沿着内侧芯部31的周面31s形成的环绕槽。通过将周面卡合部63设为环绕槽,能够沿着内侧芯部31的周面使内侧芯部31与保持构件4的卡合时的应力分散,因此容易抑制卡合时的内侧芯部31的损伤。另一方面,与该环绕槽卡合的凸部(孔侧卡合部64)由沿着环绕槽的周向断续地进行卡合的多个分离突起构成。各分离突起短,容易变形,因此容易使内侧芯部31与保持构件4卡合,内侧芯部31也难以损伤。
此外,在本例中,保持构件4中的与冷却基体等的设置面相对的下片的一部分被切口。除了切口的部分之外的下片的其余部分(突出下片420)与保持构件4的左片和右片分别相连。向该保持构件4的芯收纳部43嵌入的外侧芯部32具备在形成于左右的突出下片420之间的切口配置的下方突出部320。如果为这样的结构,则在将外侧芯部32嵌入于保持构件4的芯收纳部43时,外侧芯部32的比下方突出部320成为宽幅的阶梯部分与突出下片420卡合,因此外侧芯部32不会向下方脱落。根据该结构,能够增大外侧芯部32的磁路截面积,而且,能够使外侧芯部32的下方突出部320的下表面与冷却基体等的设置面接触,因此能够提高电抗器1的散热性。
<实施方式4>
在实施方式1~3中,外侧按压构件5沿着外侧芯部32的外侧面32o和左方及右方周面32s横向地安装。相对于此,外侧按压构件5也可以设为沿着外侧面32o和上方及下方的周面32s纵向地安装的结构。
<实施方式5>
可以将实施方式1~4的各结构适当组合。例如,可以将实施方式1的相互卡合部6与实施方式2的外侧按压构件5组合,也可以向该组合的结构中还组合实施方式3的形状的外侧芯部32。
标号说明
1电抗器
2线圈 2w绕组
2A、2B卷绕部 2R连结部 2a、2b端部
3磁芯
31内侧芯部 31e端面 31s周面
32外侧芯部
32e内侧面 32o外侧面 32s周面 320下方突出部
4保持构件
40贯通孔 41芯支承部 42线圈收纳部
43芯收纳部 44按压部 45切口部
410框侧卡合部 420突出下片
5外侧按压构件
50按压片 51卡合腿片 510按压侧卡合部
6相互卡合部
63周面卡合部 64孔侧卡合部。

Claims (9)

1.一种电抗器,具备:
线圈,具有卷绕部;
磁芯,具有在所述卷绕部的内部配置的内侧芯部及在所述卷绕部的外部配置的外侧芯部;及
保持构件,保持所述卷绕部的轴向的端面和所述外侧芯部,
所述保持构件是具有供所述内侧芯部的轴向的端部插入的贯通孔的框状体,
所述外侧芯部具有与所述内侧芯部相对的内侧面、所述内侧面的相反侧的外侧面、及将所述内侧面与所述外侧面之间连接的多个周面,
其中,
所述内侧芯部与所述保持构件卡合,
所述电抗器具备将所述外侧芯部向所述保持构件推压的外侧按压构件,
所述外侧按压构件具有:
按压片,按压所述外侧芯部的所述外侧面;及
卡合腿片,从所述按压片延伸,
所述卡合腿片具有与所述保持构件卡合的前端。
2.根据权利要求1所述的电抗器,其中,
所述按压片为带状,具有以向所述外侧面一侧突出的方式弯曲的部分。
3.根据权利要求1或2所述的电抗器,其中,
所述按压片为带状,
所述卡合腿片从所述按压片的延伸方向的一端和另一端分别延伸,具有沿着所述周面的形状的形状。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电抗器,其中,
所述外侧芯部和所述内侧芯部分别为非分割构造的一体物。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电抗器,其中,
所述电抗器具备在所述内侧芯部的周面形成的周面卡合部和在所述保持构件的所述贯通孔的内周面形成的孔侧卡合部,
所述周面卡合部是向所述内侧芯部的外侧突出的凸部,
所述孔侧卡合部是向所述贯通孔的外侧凹陷且供所述凸部嵌入的凹部。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的电抗器,其中,
所述电抗器具备在所述内侧芯部的周面形成的周面卡合部和在所述保持构件的所述贯通孔的内周面形成的孔侧卡合部,
所述周面卡合部是向所述内侧芯部的内侧凹陷的凹部,
所述孔侧卡合部是向所述贯通孔的内侧突出并嵌入于所述凹部的凸部。
7.根据权利要求6所述的电抗器,其中,
所述周面卡合部是沿着所述内侧芯部的所述周面形成的环绕槽。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的电抗器,其中,
所述内侧芯部的轴向的端面与所述外侧芯部的所述内侧面抵接。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的电抗器,其中,
所述内侧芯部的至少周面由包含软磁性粉末和树脂的复合材料的成形体构成。
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