CN112640015A - 电抗器 - Google Patents
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Abstract
一种电抗器,具备:线圈,具有卷绕绕组而成的卷绕部;磁芯,具有在所述卷绕部的内部配置的内侧芯部和在所述卷绕部的外部配置的外侧芯部;及内侧树脂部,填充于所述卷绕部的内周面与所述内侧芯部的外周面之间,其中,在将所述外侧芯部的面向所述内侧芯部的一侧设为内侧、将与所述内侧相反的一侧设为外侧、将与该内外方向和在所述外侧芯部内被励磁的磁通的方向这两方向正交的方向设为上下方向时,所述外侧芯部具有经由与所述上下方向交叉的分割面而沿所述上下方向连结的多个磁芯块,所述内侧芯部不具有从所述内外方向的一端侧的面朝向另一端侧的面穿通的分割面。
Description
技术领域
本公开涉及电抗器。
本申请主张基于2018年9月21日提出的日本国申请的特愿2018-178045的优先权,并援引所述日本国申请记载的全部记载内容。
背景技术
专利文献1的电抗器具备线圈、磁芯及内侧树脂部。线圈具有一对卷绕部。磁芯具有配置在各卷绕部的内部的内侧芯部和配置在卷绕部的外部的外侧芯部。各芯部由包含磁性粉末的压粉成形体或将软磁性粉末分散在树脂中的复合材料构成。内侧树脂部填充于卷绕部的内周面与内侧芯部的外周面之间。
该电抗器的制造通过对于将线圈与磁芯组合而成的组合体,从外侧芯部的外侧(与内侧芯部相反的一侧)向卷绕部与内侧芯部之间填充内侧树脂部的构成树脂来进行。为了容易地从外侧芯部的外侧向卷绕部与内侧芯部之间填充内侧树脂部的构成树脂而在外侧芯部形成向其内侧芯部侧(内侧)和其相反侧(外侧)开口的贯通孔。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-212346号公报
发明内容
(1)本公开的电抗器具备:
线圈,具有卷绕绕组而成的卷绕部;
磁芯,具有在所述卷绕部的内部配置的内侧芯部和在所述卷绕部的外部配置的外侧芯部;及
内侧树脂部,填充于所述卷绕部的内周面与所述内侧芯部的外周面之间,
其中,
在将所述外侧芯部的面向所述内侧芯部的一侧设为内侧、将与所述内侧相反的一侧设为外侧、将与该内外方向和在所述外侧芯部内被励磁的磁通的方向这两方向正交的方向设为上下方向时,
所述外侧芯部具有经由与所述上下方向交叉的分割面而沿所述上下方向连结的多个磁芯块,
所述内侧芯部不具有从所述内外方向的一端侧的面朝向另一端侧的面穿通的分割面。
附图说明
图1是表示实施方式1的电抗器的概略的整体立体图。
图2是表示利用图1的(II)-(II)切断线切断后的电抗器的概略的剖视图。
图3是表示实施方式1的电抗器具备的组合体的一部分的局部分解立体图。
图4是表示实施方式1的电抗器具备的组合体的从外侧芯部的外侧观察而得到的概略的主视图。
图5是表示实施方式2的电抗器具备的组合体的从外侧芯部的外侧观察而得到的概略的主视图。
图6是表示实施方式3的电抗器具备的组合体的从外侧芯部的外侧观察而得到的概略的主视图。
图7是表示实施方式4的电抗器具备的组合体的从外侧芯部的外侧观察而得到的概略的主视图。
图8是表示实施方式5的电抗器具备的外侧芯部的分割方式的概略的立体图。
图9是表示实施方式6的电抗器具备的外侧芯部的分割方式的概略的立体图。
具体实施方式
[本公开要解决的课题]
希望减小线圈与内侧芯部之间的间隙。这是因为,如果使内侧芯部的大小一定,则能够减小线圈的大小,因此能够实现电抗器的小型化。或者是因为,如果使线圈的大小一定,则能够增大内侧芯部的磁路面积,因此能够提高磁气特性。
如果减小上述间隙,则对于将线圈与磁芯组合而成的组合体,难以从外侧芯部的外侧将内侧树脂部的构成树脂向卷绕部与内侧芯部之间填充。为了容易地填充构成树脂,需要提高构成树脂的填充压力、保压力。外侧芯部配置在构成树脂的填充路径的中途。因此,如果提高构成树脂的填充压力、保压力,则与构成树脂的接触产生的向外侧芯部的负荷变大。当大的负荷作用于外侧芯部时,外侧芯部可能会发生破裂等损伤。
因此,本公开的目的之一在于提供一种即使线圈与内侧芯部之间的间隙小,外侧芯部也不会损伤,向上述间隙充分地填充树脂的电抗器。
[本公开的效果]
本公开的电抗器即使线圈与内侧芯部之间的间隙小,外侧芯部也不会损伤,向上述间隙充分地填充树脂。
《本公开的实施方式的说明》
本发明者对于将线圈与磁芯组合而成的组合体,提高了从外侧芯部的外侧向卷绕部与内侧芯部之间填充内侧树脂部的构成树脂时的填充压力、保压力。其结果是,可知,外侧芯部有时以沿上下方向分割的方式破裂(以下,有时仅称为外侧芯部的破裂)。将外侧芯部的面向内侧芯部的一侧设为内侧,将内侧的相反侧设为外侧,上下方向是指与该内外方向和在外侧芯部内励磁的磁通的方向这两方向正交的方向。特别是可知如专利文献1那样在外侧芯部设有成为内侧树脂部的构成树脂的填充路径的贯通孔的情况下,外侧芯部容易破裂。外侧芯部由压粉成形体或复合材料构成。这些材质对弯曲应力或拉伸应力弱。可考虑原因是,由于填充时的与内侧树脂部的构成树脂的接触而在外侧芯部作用有大的弯曲应力,或者通过填充于贯通孔内的树脂将贯通孔的内表面向外侧推开而在外侧芯部作用有大的拉伸应力。
本发明者仔细研讨了即使提高上述填充压力、上述保压力也抑制外侧芯部的破裂的情况。其结果是,本发明者得到了如下见解:通过在外侧芯部形成沿上下方向切断的切断面而将外侧芯部沿上下方向分割,由此即使提高上述填充压力、上述保压力也能够抑制外侧芯部的破裂。
本公开基于这些见解。首先列举本公开的实施形态进行说明。
(1)本公开的一方式的电抗器具备:
线圈,具有卷绕绕组而成的卷绕部;
磁芯,具有在所述卷绕部的内部配置的内侧芯部和在所述卷绕部的外部配置的外侧芯部;及
内侧树脂部,填充于所述卷绕部的内周面与所述内侧芯部的外周面之间,
其中,
在将所述外侧芯部的面向所述内侧芯部的一侧设为内侧、将与所述内侧相反的一侧设为外侧、将与该内外方向和在所述外侧芯部内被励磁的磁通的方向这两方向正交的方向设为上下方向时,
所述外侧芯部具有经由与所述上下方向交叉的分割面而沿所述上下方向连结的多个磁芯块,
所述内侧芯部不具有从所述内外方向的一端侧朝向另一端侧穿通的分割面。
根据上述的结构,即使线圈与内侧芯部之间的间隙小,也能使内侧树脂部的构成树脂充分地填充于该间隙。内侧树脂部对于将线圈与磁芯组合而成的组合体,通过从外侧芯部的外侧向卷绕部与内侧芯部之间填充内侧树脂部的构成树脂而能够形成。使上述构成树脂充分地填充于上述间隙的理由是提高上述构成树脂的填充压力、保压力的缘故。即使提高上述填充压力、上述保压力,通过外侧芯部具有与上下方向交叉的分割面,各磁芯块也能够隔着分割面而单独地行动。因此,能缓和由于填充时的与内侧树脂部的构成树脂的接触等而作用于外侧芯部的负荷。由此,能够抑制外侧芯部以沿上下方向分割的方式破裂。
另外,根据上述的结构,内侧芯部不具有从内外方向的一端侧朝向另一端侧穿通的分割面,由此能够抑制磁气特性的下降。如果内侧芯部具有上述分割面,则在内侧树脂部的形成时,伴随着与内侧树脂部的构成树脂的接触而内侧芯部可能向上述内外方向偏离。然而,内侧芯部不具有上述分割面。即,内侧芯部在上下方向及左右方向都未被分割。左右方向是指与内侧芯部的上下方向和内侧芯部内的磁通的方向(内外方向)这两方向正交的方向。因此,这是因为不用担心内侧树脂部的形成时的内侧芯部的在上述内外方向上的偏离。
此外,根据上述的结构,能够减小线圈与内侧芯部之间的间隙。如上所述,这是因为,即使线圈与内侧芯部之间的间隙小,也能使内侧树脂部的构成树脂充分地填充于该间隙。因此,如果使内侧芯部的大小一定,则能够减小线圈的大小,因此能实现电抗器的小型化。或者如果使线圈的大小一定,则能够增大内侧芯部的磁路面积,因此能实现磁气特性的提高。
(2)作为上述电抗器的一方式,可列举如下结构:
所述外侧芯部的所述分割面具有与所述内外方向平行的面。
根据上述的结构,相比较于分割面具有与外侧芯部的上下方向交叉并与外侧芯部的内外方向交叉的面(非平行的面)的情况,即使线圈与内侧芯部之间的间隙小,也容易使内侧树脂部的构成树脂充分地填充于该间隙。当分割面与树脂的填充方向平行时,与非平行的情况相比,容易使磁芯块彼此向相互分离的方向行动。因此,这是因为即使提高上述填充压力、上述保压力,也容易缓和由于填充时的与内侧树脂部的构成树脂的接触等而作用于外侧芯部的负荷的缘故。即,这是因为容易抑制外侧芯部的破裂的缘故。
(3)作为上述电抗器的一方式,可列举如下的结构:
所述外侧芯部的所述分割面具有与所述上下方向正交的面。
根据上述的结构,相比较于分割面具有与外侧芯部的上下方向非正交地交叉并与内外方向平行的面的情况,即使线圈与内侧芯部之间的间隙小,也容易使内侧树脂部的构成树脂充分地填充于该间隙。当分割面与上下方向正交时,与非正交地交叉的情况相比,容易使磁芯块彼此向相互分离的方向行动。因此,这是因为即使提高上述填充压力、上述保压力,也容易缓和由于填充时的与内侧树脂部的构成树脂的接触等而作用于外侧芯部的负荷的缘故。即,这是因为容易抑制外侧芯部的破裂的缘故。
(4)作为上述电抗器的一方式,可列举如下的结构:
所述外侧芯部具有沿所述内外方向贯通的孔部,
所述外侧芯部的所述分割面将所述孔部在所述上下方向上切断。
根据上述的结构,即使线圈与内侧芯部之间的间隙小,也容易使内侧树脂部的构成树脂充分地填充于该间隙。这是因为,即使具有孔部也能提高上述填充压力、上述保压力。外侧芯部的分割面将孔部在上下方向上切断,由此,即使提高上述填充压力、上述保压力,也容易缓和由于填充于孔部内的内侧树脂部的构成树脂将孔部的内表面向外侧推开而作用于外侧芯部的拉伸应力。即,即使具有孔部,也容易抑制外侧芯部的破裂。
(5)作为具有上述孔部的上述电抗器的一方式,可列举如下的结构:
所述电抗器具有:
中间树脂部,填充于所述孔部内;及
外侧树脂部,覆盖所述外侧芯部的外侧,
所述内侧树脂部与所述外侧树脂部经由所述中间树脂部而连结。
根据上述的结构,通过具备中间树脂部,能够将孔部密封。因此,容易防止水滴等通过孔部向线圈与内侧芯部之间的侵入。而且,通过具备外侧树脂部,容易保护外侧芯部免于遭受外部环境的影响。此外,内侧树脂部与外侧树脂部经由孔部内的中间树脂部连结,由此能提高电抗器(磁芯)的机械强度。
另外,根据上述的结构,电抗器的生产性优异。内侧树脂部与外侧树脂部经由孔部内的中间树脂部连结。该内侧树脂部、中间树脂部、外侧树脂部能够利用一次的成形而形成。即,与除了内侧树脂部之外还具有中间树脂部、外侧树脂部无关,能够由一次的树脂成形得到。
(6)作为上述电抗器的一方式,可列举如下的结构:
所述各磁芯块由包含软磁性粉末的压粉成形体和在树脂中分散有软磁性粉末的复合材料中的任一方构成。
根据上述的结构,即使通过上述填充压力、上述保压力高时容易破裂的压粉成形体或复合材料构成磁芯块,由于外侧芯部具备分割面也容易抑制外侧芯部的破裂。
压粉成形体与复合材料相比,能够提高在磁芯块中占据的软磁性粉末的比例。因此,压粉成形体容易提高磁气特性(相对磁导率、饱和磁通密度)。
复合材料能够容易地调整树脂中的软磁性粉末的含量。因此,复合材料容易调整磁气特性(相对磁导率、饱和磁通密度)。而且,复合材料与压粉成形体相比,即使是复杂的形状也容易形成。
《本公开的实施方式的详情》
以下,参照附图,说明本公开的实施方式的详情。图中的同一标号表示同一名称物。
《实施方式1》
〔电抗器〕
参照图1~图4,说明实施方式1的电抗器1。电抗器1具备组合体10和内侧树脂部5。组合体10通过使线圈2与磁芯3组合而成。线圈2具有卷绕绕组211、221而成的卷绕部21、22。磁芯3具有内侧芯部31和外侧芯部32。内侧芯部31配置在卷绕部21、22的内部。外侧芯部32配置在卷绕部21、22的外部。内侧树脂部5被填充于卷绕部21、22的内周面与内侧芯部31的外周面之间。电抗器1的特征之一在于,内侧芯部31不具有特定的分割面的点、及外侧芯部32具有经由特定的分割面322沿特定的方向连结的多个磁芯块321的点。以下,依次说明电抗器1的主要的特征部分、与特征部分关联的部分的结构、及主要的效果。然后,详细说明各结构。最后,说明电抗器1的制造方法。图3为了便于说明而省略组合体10的一部分的结构(图1的卷绕部22等)。
[主要的特征部分及关联的部分的结构]
(线圈)
线圈2具备一对卷绕部21、22(图1)。各卷绕部21、22通过将不同的绕组211、221卷绕成螺旋状而成。本例的各卷绕部21、22中的相邻的匝彼此接触。需要说明的是,卷绕部21、22中的相邻的匝彼此只要相邻的匝彼此之间缩窄到避免后述的内侧树脂部5从相邻的匝彼此之间漏出的程度即可,也可以不接触。一对卷绕部21、22相互电连接。绕组211、221的详情和电连接的方式在后文叙述。各卷绕部21、22为中空的筒状体。本例的各卷绕部21、22的形状为方筒状。方筒状是指各卷绕部21、22的端面形状为将矩形形状(包含正方形形状)的角修圆而成的形状。各卷绕部21、22的大小彼此相同。各卷绕部21、22的匝数相互为相同数目。各卷绕部21、22的卷绕方向为同一方向。需要说明的是,各卷绕部21、22的绕组211、221的截面积、匝数也可以互不相同。各卷绕部21、22的配置成为各轴方向平行地横向排列(并列)的状态。
(磁芯)
磁芯3具备一对内侧芯部31及一对外侧芯部32。各内侧芯部31配置在各卷绕部21、22的内部。内侧芯部31是指磁芯3中的沿着卷绕部21、22的轴向的部分。在本例中,磁芯3中的沿着卷绕部21、22的轴向的部分的两端部向卷绕部21、22的外侧突出。该突出的部分也是内侧芯部31的一部分。外侧芯部32配置在各卷绕部21、22的外部。即,外侧芯部32未配置有线圈2,从线圈2突出(露出)。磁芯3以夹着分离配置的内侧芯部31的方式配置外侧芯部32,使内侧芯部31的端面与外侧芯部32的内端面接触而形成为环状。通过上述内侧芯部31及外侧芯部32,在使线圈2励磁时,形成闭磁路。
<外侧芯部>
外侧芯部32的形状在本例中为具有大致穹顶形状的上表面和下表面的柱状体(图1、图3)。需要说明的是,外侧芯部32的形状也可以为长方体状等。将外侧芯部32的面向内侧芯部31的一侧设为内侧,将与内侧相反的一侧设为外侧。将与外侧芯部32的内外方向和外侧芯部32内的磁通的方向这两方向正交的方向设为上下方向(高度方向)。外侧芯部32内的磁通的方向设为沿着一对卷绕部21、22的并列方向的方向(图4纸面左右方向)。外侧芯部32的高度比内侧芯部31大(图2)。外侧芯部32的上表面与内侧芯部31的上表面大致齐平。外侧芯部32的下表面与线圈2的下表面大致齐平。需要说明的是,外侧芯部32的高度也可以为与内侧芯部31相同的高度。
·分割面
各外侧芯部32具有多个柱状的磁芯块321(图3、图4)。多个磁芯块321经由与上下方向交叉的分割面322连结。即,分割面322将外侧芯部32在上下方向上分割。多个磁芯块321彼此的连结在本例中通过后述的外侧树脂部7进行(图1、图2)。该分割面322是外侧芯部32的从外侧朝向内侧穿通的面(图2)。图1~图4为了便于说明而将分割面322夸张地表示。磁芯块321彼此优选实质上没有间隙地直接接触。但是,只要是对磁气特性几乎没有影响的程度即可,允许后述的内侧树脂部5的一部分介于磁芯块321彼此之间的情况。这些点在后述的图5~图9中也同样。磁芯块321由压粉成形体或复合材料构成。磁芯块321的材质在后文叙述。
通过外侧芯部32具有分割面322,即使卷绕部21、22与内侧芯部31之间的间隙小,也能使内侧树脂部5的构成树脂充分地填充于该间隙内。内侧树脂部5可以通过对于组合体10,从外侧芯部32的外侧向卷绕部21、22与内侧芯部31之间填充内侧树脂部5的构成树脂而形成。使上述构成树脂充分地填充于上述间隙的理由是为了提高内侧树脂部5的构成树脂的填充压力、保压力。即使提高上述填充压力、上述保压力,通过外侧芯部32具有分割面322,也能缓和由于填充时的与内侧树脂部5的构成树脂的接触等而作用于外侧芯部32的负荷。这是因为各磁芯块321能够独立地动作的缘故。因此,能够抑制外侧芯部32在上下方向上分割地破裂(以下,有时仅称为外侧芯部32的破裂)的情况。
各外侧芯部32的分割面的个数及磁芯块321的个数可以适当选择。本例的分割面322的个数为一个。即,本例的磁芯块321的个数为两个。需要说明的是,分割面322的个数也可以设为两个以上。即,磁芯块321的个数也可以设为三个以上。
作为与外侧芯部32的上下方向交叉而将多个磁芯块321沿上下方向分割的分割面322,可列举以下的(1)或(2)的方式。
(1)分割面322具有与外侧芯部32的内外方向交叉的面(非平行的面)。即,分割面322具有与外侧芯部32的上下方向交叉并与外侧芯部32的内外方向交叉的面(非平行的面)。
(2)分割面322具有与外侧芯部32的内外方向平行的面。即,分割面322具有与外侧芯部32的上下方向交叉并与外侧芯部32的内外方向平行的面。
在设为上述(1)的方式的情况下,分割面322的横截面形状可列举折线形状、弯曲状、倾斜状等。作为折线形状,可列举V字状、N字状、W字状等。作为弯曲状,可列举圆弧状、S字状、正弦波状等。分割面322的横截面形状是指在外侧芯部32的第一切断面由分割面322的缘表示的线的形状。外侧芯部32的第一切断面是指与外侧芯部32内的磁通的方向(一对卷绕部21、22的并列方向)正交的面。其中,只要分割面322的横截面形状为V字状、N字状、W字状、弯曲状,就能够使上下方向的磁芯块321彼此利用分割面322的凹凸嵌合。因此,磁芯块321彼此的定位容易。在外侧芯部32的第一切断面中,分割面322的各端部与外侧芯部32的左右的各边交叉。
分割面322优选满足上述(2)的方式。这是因为,与分割面322满足上述(1)的方式的情况相比,即使卷绕部21、22与内侧芯部31之间的间隙小,也能使内侧树脂部5的构成树脂充分地填充于该间隙。即使提高内侧树脂部5的形成时的上述填充压力、上述保压力,与分割面322满足上述(1)的方式的情况相比,也容易缓和由于填充时的与内侧树脂部5的构成树脂的接触等而作用于外侧芯部32的负荷。这是因为,当分割面322与树脂的填充方向平行时,与非平行的情况相比,容易使磁芯块321彼此向相互分离的方向动作。即,容易抑制外侧芯部32的破裂。
作为上述(2)的方式,可列举以下的(2-1)~(2-3)中的任一方式。
(2-1)分割面322具有与外侧芯部32的上下方向非正交地交叉的面。即,分割面322具有与外侧芯部32的上下方向非正交地交叉并与外侧芯部32的内外方向平行的面。该分割面322是与外侧芯部32内的磁通交叉的面。
(2-2)分割面322具有与外侧芯部32的上下方向正交的面。该正交的面是与外侧芯部32的内外方向平行的面。即,分割面322是与外侧芯部32内的磁通平行的面。
(2-3)分割面322具有与外侧芯部32的上下方向非正交地交叉的面和与外侧芯部32的上下方向正交的面。即,分割面322具有:与外侧芯部32的上下方向非正交地交叉并与外侧芯部32的内外方向平行的面;及与外侧芯部32的上下方向正交的面。
分割面322优选满足上述(2-2)的方式。这是因为,与分割面322满足上述(2-1)、(2-3)的方式的情况相比,即使卷绕部21、22与内侧芯部31之间的间隙小,也容易使内侧树脂部5的构成树脂充分地填充于该间隙。即使提高内侧树脂部5的形成时的上述填充压力、上述保压力,与分割面322满足上述(2-1)、(2-3)的方式的情况相比,也容易缓和由于填充时的与内侧树脂部5的构成树脂的接触等而作用于外侧芯部32的负荷。即,容易抑制外侧芯部32的破裂。
在设为上述(2-1)的方式的情况下,分割面322的纵截面形状可列举折线形状、弯曲状、倾斜状等。作为折线形状,可列举V字状、N字状、W字状等。作为弯曲状,可列举圆弧状、S字状、正弦波状等。分割面322的纵截面形状是指在外侧芯部32的第二切断面由分割面322的缘表示的线的形状。外侧芯部32的第二切断面是指与外侧芯部32的上下方向和外侧芯部32内的磁通的方向(一对卷绕部21、22的并列方向)这两方向平行的面。其中,只要分割面322的纵截面形状为V字状、N字状、W字状、弯曲状,就能够使上下方向的磁芯块321彼此利用分割面322的凹凸嵌合。因此,磁芯块321彼此的定位容易。在外侧芯部32的第二切断面中,分割面322的各端部可以与外侧芯部32的左右的各边交叉,也可以与外侧芯部32的上边、下边、上侧的角部及下侧的角部中的任一个交叉。
在设为上述(2-2)的方式的情况下,分割面322的纵截面形状可列举平面状。在该情况下,分割面322与磁路不交叉而平行,因此磁气特性优异。
在设为上述(2-3)的方式的情况下,分割面322可列举例如如下的组合。将外侧芯部32沿磁路的方向分割成三个部分,将分割面322设为中央的分割面323、左侧的分割面324、右侧的分割面325。中央的分割面323由与外侧芯部32的上下方向非正交地交叉并与外侧芯部32的内外方向平行的面例如V字状的面构成。左侧的分割面324和右侧的分割面325由与外侧芯部32的上下方向正交的面构成。或者,左侧的分割面324和右侧的分割面325由与外侧芯部32的上下方向非正交地交叉并与外侧芯部32的内外方向平行的面例如倾斜状的面构成。中央的分割面323由与外侧芯部32的上下方向正交的面构成。
本例的分割面322设为上述(2-2)的方式。即,分割面322由与外侧芯部32的上下方向正交的面构成。分割面322的纵截面形状为平面状。
在外侧芯部32如本例那样具有后述的孔部35的情况下,分割面322的上下方向的形成位置优选设为将孔部35切断的位置。填充于孔部35的树脂将孔部35的内周面向外侧推开,由此在外侧芯部32作用有大的拉伸应力。然而,通过分割面322将孔部35切断而各磁芯块321能够单独地行动,因此能缓和将孔部35的内周面推开的力。即,能够降低作用于外侧芯部32的拉伸应力。由此,容易抑制内侧树脂部5的形成时的与构成树脂的填充相伴的外侧芯部32的损伤。分割面322的上下方向的形成位置在本例中设为将孔部35的上下方向的中心切断的位置。
分割面322具有设置在孔部35彼此之间的中央的分割面323和设置在比孔部35靠外侧处的左侧的分割面324及右侧的分割面325。在本例中,中央的分割面323、左侧的分割面324、右侧的分割面325位于同一平面上。需要说明的是,中央的分割面323、左侧的分割面324、右侧的分割面325中的至少一个分割面也可以位于与其他的分割面不同的平面上,在后述的实施方式2中进行说明。
·孔部
外侧芯部32具有沿外侧芯部32的内外方向贯通的孔部35。即,孔部35的开口部形成于外侧芯部32的外侧的面和内侧的面。孔部35在内侧树脂部5的形成时成为将内侧树脂部5的构成树脂向卷绕部21、22的内部填充的填充路径。孔部35的个数可以适当选择,可以为一个,也可以为几个。本例的孔部35的个数设为两个。
各孔部35的内侧的开口部开设于面向卷绕部21、22的内周面与内侧芯部31的外周面之间的间隙h1(图4)的位置。该间隙h1是各卷绕部21、22的内周面与各内侧芯部31的外周面之间的筒状的空间中的各卷绕部21、22的并列方向的中央部附近的内周面与配置于各卷绕部21、22的内部的内侧芯部31之间的间隙。各孔部35的内侧的开口部向间隙h1开口,由此,在内侧树脂部5的形成时,能够向卷绕部21、22的内部可靠地填充内侧树脂部5的构成树脂。
各孔部35的大小可以适当选择为不过度缩窄外侧芯部32的磁路的程度。例如,沿外侧芯部32的上下方向的各孔部35的长度优选为外侧芯部32的上下方向的长度(高度)的10%以上且50%以下的长度。只要各孔部35的上述长度为外侧芯部32的高度的10%以上,就容易成为内侧树脂部5的构成树脂的填充路径。只要各孔部35的上述长度为外侧芯部32的高度的50%以下,就不会过度缩窄外侧芯部32的磁路。各孔部35的上述长度的下限值可以设为外侧芯部32的高度的20%以上,进而可以设为25%以上。各孔部35的上述长度的上限值可以设为外侧芯部32的高度的40%以下,进而可以设为30%以下。另一方面,各孔部35的沿磁路方向的长度(宽度)的长短对外侧芯部32的磁气特性及强度造成影响。因此,各孔部35的上述长度(宽度)可以适当选择为避免外侧芯部32的磁气特性及强度下降的程度。
各孔部35的外侧的开口部的缘部优选被倒角。通过对上述缘部进行倒角,在从外侧芯部32的外侧经由两孔部35向卷绕部21、22的内部填充树脂时,树脂容易流入两孔部35。作为倒角,可列举R倒角或C倒角。
<内侧芯部>
各内侧芯部31的形状优选设为与卷绕部21、22的内周形状一致的形状。本例的内侧芯部31的形状为长方体状。该内侧芯部31的角部沿着卷绕部21、22的内周面修圆。
各内侧芯部31具有多个柱状的磁芯块311(图2)。将内侧芯部31的沿外侧芯部32的上下方向的方向设为上下方向。将与内侧芯部31的上下方向和内侧芯部31内的磁通的方向这两个方向正交的方向设为左右方向。内侧芯部31内的磁通的方向设为沿卷绕部21、22的轴向的方向。多个磁芯块311经由与内侧芯部31内的磁通的方向交叉的分割面且从内侧芯部31的上表面向下表面(从左侧面向右侧面)穿通的分割面而连结。即,分割面将内侧芯部31沿磁通的方向分割。
各内侧芯部31的磁芯块311的个数可以适当选择。本例的磁芯块311的个数为三个。上述分割面的个数为两个。本例的各分割面与内侧芯部31内的磁通正交。即,各磁芯块311的形状为彼此相同的角柱状。
相邻的磁芯块311彼此未直接连结,隔着间隙312连结。而且,磁芯块311与外侧芯部32未直接连结,隔着间隙313连结。即,各内侧芯部31由将磁芯块311与间隙312、313沿线圈2的轴向(内侧芯部31内的磁通方向)层叠配置而成的层叠体构成。磁芯块311由压粉成形体或复合材料构成。磁芯块311和间隙312、313的材质在后文叙述。
各内侧芯部31不具有从内侧芯部31内的沿磁通的方向的一端侧的面朝向另一端侧的面穿通的分割面。内侧芯部31内的沿磁通的方向的一端侧的面和另一端侧的面在本例中是与磁通正交的面。即,该分割面是将内侧芯部31沿上下方向或左右方向分割的面。不具有该分割面是指内侧芯部31沿上下方向及左右方向都未被分割。即,内侧芯部31不具有沿上下方向及左右方向被分割的多个磁芯块。内侧芯部31不具有上述分割面,由此能够抑制磁气特性的下降。这是因为,在内侧树脂部5的形成时,不会发生伴随着与内侧树脂部5的构成树脂的接触而内侧芯部31向上述内外方向的偏移。
需要说明的是,各内侧芯部31也可以由不具有任一分割面的一个柱状的磁芯块构成。该磁芯块未夹有间隙而具有卷绕部21、22的轴向的大致全长的长度。
(内侧树脂部)
如图2所示,内侧树脂部5将卷绕部22的内周面与内侧芯部31(磁芯块311)的外周面接合。虽然图示省略,但是在卷绕部21(图1)侧也同样。内侧树脂部5夹于各卷绕部21、22的内周面与各内侧芯部31的外周面之间的筒状的空间。在该筒状的空间的大致整个区域形成内侧树脂部5。
本例的内侧树脂部5留在各卷绕部21、22的内部,未从匝彼此之间向各卷绕部21、22的外周溢出。如本例那样各卷绕部21、22中的相邻的匝彼此接触的情况下,能够使内侧树脂部5的一部分难以从匝彼此之间向各卷绕部21、22的外周溢出。需要说明的是,在相邻的匝彼此未接触而相邻的匝彼此之间充分窄的情况或各卷绕部21、22具有后述的一体化树脂的情况下,也同样地内侧树脂部5的一部分难以溢出。本例的内侧树脂部5的一部分进入内侧芯部31中的磁芯块311彼此之间、磁芯块311与外侧芯部32之间,形成间隙312、313。
在内侧树脂部5的内部几乎未形成大的空隙,也几乎未形成更小的空隙。这是因为,如上所述,通过外侧芯部32具备分割面322,能提高内侧树脂部5的形成时的上述填充压力、上述保压力。因此,在卷绕部21、22的内部能够填充充分的树脂。由此,在卷绕部21、22的内部形成的内侧树脂部5难以形成大的空隙。空隙少的内侧树脂部5强度优异。因此,内侧树脂部5难以由于电抗器1的使用时的振动等而损伤。由此,电抗器1的动作稳定。
内侧树脂部5的材质可以利用例如热固化性树脂或热塑性树脂。热固化性树脂可列举例如环氧树脂、酚醛树脂、硅酮树脂、聚氨酯树脂等。热塑性树脂可列举例如聚苯硫醚(PPS)树脂、聚酰胺(PA)树脂(例如,尼龙6、尼龙66、尼龙9T等)、液晶聚合物(LCP)、聚酰亚胺树脂、氟树脂等。上述的树脂也可以含有陶瓷填料。陶瓷填料可列举氧化铝或二氧化硅等。含有陶瓷填料的内侧树脂部5使内侧树脂部5的散热性提高。
[电抗器的主要的特征部分的作用效果]
实施方式1的电抗器1能够发挥以下的效果。
(1)即使各卷绕部21、22与各内侧芯部31之间的间隙小,也能够使内侧树脂部5的构成树脂充分地填充于该间隙。这是为了提高内侧树脂部5的形成时的上述填充压力、上述保压力的缘故。即使提高上述填充压力、上述保压力,通过外侧芯部32具有与上下方向正交的分割面322,也能缓和由于填充时的与内侧树脂部5的构成树脂的接触等而作用于外侧芯部32的负荷。特别是通过分割面322将孔部35在上下方向上切断,容易缓和由于填充于孔部35内的内侧树脂部5的构成树脂将孔部35的内表面向外侧推开而作用于外侧芯部32的拉伸应力。因此,能够抑制外侧芯部32沿上下方向分割地破裂的情况。
(2)能够减小卷绕部21、22与内侧芯部31之间的间隙。这是因为,如上述(1)那样,即使卷绕部21、22与内侧芯部31之间的间隙小,也能使内侧树脂部5的构成树脂充分地填充于该间隙。因此,如果使内侧芯部31的大小一定,则能够减小线圈2的大小,因此能实现电抗器1的小型化。或者,如果使线圈2的大小一定,则能够增大内侧芯部31的磁路面积,因此能实现磁气特性的提高。
[其他的包含特征部分的各结构的说明]
(线圈)
线圈2的构成各卷绕部21、22的绕组211、221能够利用在导体线的外周具备绝缘包覆的包覆线。导体线的材质可列举铜、铝、镁或其合金。导体线的种类可列举扁线或圆线。绝缘包覆可列举漆皮(代表性地为聚酰胺酰亚胺)等。在本例的各绕组211、221中,导体线由铜制的扁线构成,绝缘包覆使用由漆皮(代表性地为聚酰胺酰亚胺)构成的包覆扁线。通过将该包覆扁线进行了扁立卷绕的扁立线圈构成各卷绕部21、22。
各绕组211、221的两端部215、225在线圈2的轴向的两端向上方被拉伸。各绕组211、221的两端部215、225被剥下绝缘包覆而导体露出。线圈2的轴向的一端侧(图1纸面右侧)的端部215、225的导体彼此被直接连接。具体而言,将卷绕部22的绕组221的端部225侧弯曲,向卷绕部21的绕组211的端部215侧拉伸而连接。需要说明的是,该导体彼此的连接也可以经由与一对卷绕部21、22独立的连接构件进行。连结构件例如由与绕组211、221相同的构件构成。该连接通过焊接或压接进行。另一方面,线圈2的轴向的另一端侧(图1的纸面左侧)的端部215、225的导体连接有端子构件(图示省略)。线圈2经由该端子构件连接向线圈2进行电力供给的电源等外部装置(图示省略)。
各卷绕部21、22也可以利用一体化树脂(图示省略)而单独地一体化。一体化树脂将各卷绕部21、22的外周面、内周面及端面覆盖,并将相邻的匝彼此接合。一体化树脂利用在绕组211、221的外周(绝缘包覆的更外周)形成的具有热粘接树脂的包覆层的结构,在卷绕了绕组211、221之后,通过进行加热使包覆层熔融而能够形成。热粘接树脂的种类可列举例如环氧树脂、硅酮树脂、不饱和聚酯等热固化性树脂。
需要说明的是,线圈2具备的一对卷绕部21、22也可以由一根绕组形成。卷绕部21、22的形状也可以为圆筒状。圆筒状是指各卷绕部21、22的端面形状为椭圆形状、正圆形状、跑道形状等。
(磁芯)
<材质>
内侧芯部31的磁芯块311及外侧芯部32的磁芯块321由压粉成形体或复合材料构成。压粉成形体通过对软磁性粉末进行压缩成形而成。压粉成形体与复合材料相比,能够提高在磁芯块中占据的软磁性粉末的比例。因此,压粉成形体容易提高磁气特性(相对磁导率、饱和磁通密度)。复合材料通过使软磁性粉末分散在树脂中而成。复合材料通过将在未固化的树脂中分散有软磁性粉末的流动性的原料向模具填充并使树脂固化而得到。复合材料能够容易地调整树脂中的软磁性粉末的含量。因此,复合材料容易调整磁气特性(相对磁导率、饱和磁通密度)。此外,复合材料与压粉成形体相比,即使是复杂的形状也容易形成。需要说明的是,磁芯块311、321也可以设为压粉成形体的外周由复合材料覆盖的混合芯。
构成软磁性粉末的粒子可列举软磁性金属的粒子、在软磁性金属的粒子的外周具备绝缘包覆的包覆粒子、软磁性非金属的粒子等。软磁性金属可列举纯铁、铁基合金(Fe-Si合金、Fe-Ni合金等)等。绝缘包覆可列举磷酸盐等。软磁性非金属可列举铁素体等。复合材料的树脂可列举例如与上述的内侧树脂部5同样的树脂。间隙312、313由相对磁导率比磁芯块311小的材料构成。本例的间隙312、313由内侧树脂部5构成。
(中间树脂部)
电抗器1也可以具有中间树脂部6(图2)。中间树脂部6填充于外侧芯部32的孔部35的内部。中间树脂部6能够将孔部35内密封。因此,中间树脂部6容易防止水滴等通过孔部35向线圈2与内侧芯部31之间的侵入。中间树脂部6与内侧树脂部5连结。该中间树脂部6通过在内侧树脂部5的形成时,在利用孔部35作为内侧树脂部5的填充路径之际将内侧树脂部5的一部分填充于孔部35而形成。即,中间树脂部6与内侧树脂部5由相同树脂一次形成。
(外侧树脂部)
电抗器1也可以具有外侧树脂部7。外侧树脂部7保护外侧芯部32免于遭受外部环境的影响(图1、图2)。外侧树脂部7在本例中将各外侧芯部32的外周面中的除了与内侧芯部31连结的连结面之外的区域覆盖。
需要说明的是,外侧芯部32的下表面也可以从外侧树脂部7露出。在该情况下,在使外侧芯部32的下表面比线圈2的下表面向下方突出或者电抗器1具备后述的端面构件41的情况下,优选与端面构件41的下表面大致齐平地突出。通过使外侧芯部32的下表面与电抗器1的设置对象面直接接触,能提高包含外侧芯部32的磁芯3的散热性。或者通过在外侧芯部32的下表面与电抗器1的设置对象面之间夹有粘结剂或散热片,能提高包含外侧芯部32的磁芯3的散热性。在如本例那样具备后述的端面构件41的情况下,外侧树脂部7能够将各外侧芯部32固定于端面构件41。
外侧树脂部7如图2所示经由外侧芯部32的孔部35的中间树脂部6连结于内侧树脂部5。该外侧树脂部7通过在内侧树脂部5的形成时利用内侧树脂部5的构成树脂对合于外侧芯部32的外周地覆盖而能够形成。在该情况下,外侧树脂部7、中间树脂部6、内侧树脂部5由相同树脂一次形成。需要说明的是,外侧树脂部7也可以与内侧树脂部5另行形成。
此外,在外侧树脂部7也可以形成固定部71(图1)。固定部71将电抗器1固定于设置对象面(例如,壳体的底面等)。该固定部71通过外侧树脂部7的构成材料而与外侧树脂部7一体形成。固定部71的形成部位可以对应于电抗器1的设置对象中的安装部位的位置而适当选择。本例的固定部71以从外侧树脂部7的外端面向线圈2的并列方向突出的方式设置成凸缘状。该固定部71埋设有由高刚性的金属或树脂构成的垫圈。通过该垫圈,容易抑制将电抗器1向设置对象面固定的紧固构件(例如螺栓)引起的蠕变变形。在该垫圈形成有紧固构件的插通孔。
(夹设构件)
组合体10也可以具备夹设构件4(图1~图4)。夹设构件4确保线圈2与磁芯3之间的绝缘。本例的夹设构件4具有一对端面构件41和与内侧芯部31的个数相应的个数的内侧构件42。
<端面构件>
端面构件41确保线圈2的各端面与各外侧芯部32之间的绝缘。各端面构件41的形状为同一形状。各端面构件41是将两个贯通孔410沿着卷绕部21、22的并列方向设置的框状的板材。在各贯通孔410嵌入有内侧芯部31(磁芯块311)与内侧构件42的组成物。
从外侧芯部32的外侧观察将外侧芯部32向端面构件41的凹部412(后述)嵌入的组成物(图4)。此时,在各贯通孔410的上方侧和外侧形成有从外侧芯部32露出的间隙h3(一并参照图2)。该间隙h3与后述的端部片43中的形成于连结部432的内周面和内侧芯部31(磁芯块311)的外周面之间的间隙h2(图2)连通。即,该间隙h3与卷绕部21、22的内周面和内侧芯部31(磁芯块311)的外周面之间的空间连通。该间隙h3可以利用于内侧树脂部5的填充路径。
在各端面构件41的线圈2侧的面上形成有将卷绕部21、22的端面收纳的两个凹部411(参照图3纸面右侧)。线圈2侧的各凹部411使卷绕部21、22的端面整体与端面构件41进行面接触。各凹部411以包围贯通孔410的周围的方式形成为矩形环状。各凹部411的右边部分到达至端面构件41的上端,将卷绕部21、22的端部215、225向上方引出。在各端面构件41的外侧芯部32侧的面上形成有用于供外侧芯部32嵌入的一个凹部412(参照图3纸面左侧)。
<内侧构件>
内侧构件42确保各内侧芯部31的外周面与卷绕部21、22的内周面之间的绝缘(图3)。各内侧构件42具备同一结构。本例的各内侧构件42按照各内侧芯部31而具备各一对的端部片43,并且按照各内侧芯部31而具备多个(在本例中为各两个)中间片44。
端部片43夹设于各外侧芯部32与各磁芯块311之间。各端部片43是矩形框状的构件。各端部片43具有触抵部431和连结部432。触抵部431触抵磁芯块311,在磁芯块311与外侧芯部32之间形成规定长度的隔离部。触抵部431设置于端部片43的四个拐角。内侧芯部31的轴向上的触抵部431的宽度比连结部432的宽度宽。连结部432将触抵部431彼此连结。连结部432的外周面与卷绕部21、22的内周面接触。连结部432的内周面不与磁芯块311的外周面接触而在与磁芯块311之间形成间隙h1、h2(图2,图4)。该间隙h1、h2成为内侧树脂部5的填充路径。
中间片44夹设于相邻的磁芯块311彼此之间。各中间片44是大致U字状的构件。在各中间片44设有触抵磁芯块311的触抵部441(参照图2)。触抵部441在相邻的磁芯块311彼此之间形成规定长度的隔离部。
内侧树脂部5进入这些隔离部。进入隔离部的内侧树脂部5形成间隙312、313(参照图2)。
<材质>
夹设构件4(端面构件41及内侧构件42)的材质可列举各种树脂等绝缘材料。作为树脂,例如,可列举与上述的内侧树脂部5同样的树脂。作为其他的热塑性树脂,可列举例如聚四氟乙烯(PTFE)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。作为其他的热固化性树脂,可列举例如不饱和聚酯树脂等。特别是夹设构件4的材质优选设为与内侧树脂部5相同的材质。这是因为,能够使夹设构件4与内侧树脂部5的线膨胀系数相同,能够抑制与热膨胀、收缩相伴的各构件的损伤。
[使用形态]
电抗器1能够利用于在混合动力汽车或电气汽车、燃料电池汽车这样的电动车辆上搭载的双方向DC-DC转换器等的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。液体制冷剂的种类没有特别限定,但是在混合动力汽车中利用电抗器1的情况下,可列举ATF(AutomaticTransmission Fluid:自动传动液)等。此外,液体制冷剂可以利用氟系非活性液体、氟利昂系制冷剂、醇系制冷剂、酮系制冷剂等。氟系非活性液体可列举Fluorinert(注册商标)等。氟利昂系制冷剂可列举HCFC-123或HFC-134a等。醇系制冷剂可列举甲醇或乙醇等。酮系制冷剂可列举丙酮等。在本例的电抗器1中,卷绕部21、22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,使卷绕部21、22与冷却介质直接接触。由此,本例的电抗器1的散热性优异。
〔电抗器的制造方法〕
电抗器1通过准备将线圈2、磁芯块311、321、夹设构件4组合而成的组合体10,向卷绕部21、22与磁芯块311之间填充树脂并固化而能够制造。
在本例中,将组成物配置在成形模具(图示省略)内,进行向成形模具内注入树脂的注塑成形。树脂的注入从成形模具的两个注入孔进行。各注入孔设置在与各外侧芯部32的两孔部35对应的位置。即,树脂的注入通过从各外侧芯部32的外侧(线圈2的相反侧)填充的两侧填充进行。填充到成形模具内的树脂覆盖外侧芯部32的外周,并经由外侧芯部32的孔部35向卷绕部21、22的内部流入。而且,树脂在外侧芯部32的外周面旋入,经由端面构件41的间隙h3(填充路径)也向卷绕部21、22的内部流入。
填充到卷绕部21、22的内部的树脂不仅进入卷绕部21、22的内周面与磁芯块311的外周面之间,而且也进入相邻的磁芯块311彼此之间及磁芯块311与外侧芯部32之间。进入相邻的磁芯块311彼此之间及磁芯块311与外侧芯部32之间的树脂形成间隙312、313。通过注塑成形施加压力而填充于卷绕部21、22内的树脂充分地遍布卷绕部21、22与内侧芯部31的狭窄的间隙。但是,树脂几乎不会向卷绕部21、22的外部泄漏。这是因为各卷绕部21、22中的相邻的匝彼此接触的缘故。
在向卷绕部21、22的内部填充了树脂之后,通过热处理等使树脂固化。固化的树脂中的卷绕部21、22的内部的树脂如图2所示成为内侧树脂部5。而且,外侧芯部32的孔部35内的树脂成为中间树脂部6。并且,覆盖外侧芯部32的树脂成为外侧树脂部7。
《实施方式2》
〔电抗器〕
参照图5,说明实施方式2的电抗器。实施方式2的电抗器的外侧芯部32的分割面322中的中央的分割面323、左侧的分割面324、右侧的分割面325中的至少一个分割面位于与其他的分割面不同的平面上,在这一点上不同。以下,以不同点为中心进行说明。关于同样的结构省略说明。这些点在后述的实施方式3~实施方式6中也同样。
在本例中,中央的分割面323、左侧的分割面324、右侧的分割面325都由与外侧芯部32的上下方向正交的面构成。中央的分割面323、左侧的分割面324、右侧的分割面325的上下方向的形成位置处于将孔部35在外侧芯部32的上下方向上切断的位置。中央的分割面323位于与左侧的分割面324及右侧的分割面325不同的平面上。左侧的分割面324与右侧的分割面325位于同一平面上。中央的分割面323位于比左侧的分割面324及右侧的分割面325靠上方处。具体而言,中央的分割面323形成在比孔部35的上下方向的中央靠上方侧处。左侧的分割面324及右侧的分割面325形成在比孔部35的上下方向的中央靠下方侧处。需要说明的是,中央的分割面323也可以位于比左侧的分割面324及右侧的分割面325靠下方处。中央的分割面323、左侧的分割面324、右侧的分割面325也可以都位于不同的平面上。
〔作用效果〕
实施方式2的电抗器与实施方式1同样,即使各卷绕部21、22与各内侧芯部31之间的间隙小,也能使内侧树脂部5的构成树脂充分地填充于该间隙。而且,本方式的电抗器的制造性优异。左侧的分割面324及右侧的分割面325与中央的分割面323位于不同的平面上,因此容易利用分割面322的凹凸使上下的磁芯块321嵌合。因此,这是为了本方式的电抗器容易进行外侧芯部32的上下的磁芯块321彼此的定位的缘故。
《实施方式3》
〔电抗器〕
参照图6,说明实施方式3的电抗器。实施方式3的电抗器在外侧芯部32不具有孔部35(图1~图4)的点上与实施方式1不同。
与实施方式1同样,外侧芯部32的分割面322仅由与上下方向正交的面构成。分割面322的纵截面形状为平面状。分割面322位于同一平面上。在如本例那样外侧芯部32不具有孔部35的情况下,分割面322的上下方向的形成位置可列举例如从外侧芯部32的上下方向的中心向下方直至外侧芯部32的上下方向的长度的20%为止的区域、从该中心向上方直至该长度的20%为止的区域。即,可列举在外侧芯部32的上下方向上包含外侧芯部32的上下方向的中心的40%的区域。在本例中,在该区域内包含分割面322的全部。
〔作用效果〕
实施方式3的电抗器与实施方式1同样,即使卷绕部21、22与内侧芯部31之间的间隙小,也能使内侧树脂部5的构成树脂充分地填充于该间隙。即使外侧芯部32不具有孔部35,在内侧树脂部5的形成时,外侧芯部32也有可能破裂。这是由于与内侧树脂部5的构成树脂的接触而在外侧芯部32有时会作用有大的弯曲应力的缘故。然而,外侧芯部32具有分割面322,由此能缓和在内侧树脂部5的形成时作用于外侧芯部32的负荷。因此,能提高内侧树脂部5的形成时的上述填充压力、上述保压力。
《实施方式4》
〔电抗器〕
参照图7,说明实施方式4的电抗器。实施方式4的电抗器在外侧芯部32不具有孔部35(图1~图4)的点、外侧芯部32的分割面322的纵截面形状上与实施方式1不同。即,实施方式4的电抗器的外侧芯部32的分割面322的纵截面形状与实施方式3的电抗器不同。
与实施方式1不同,外侧芯部32的分割面322仅由与外侧芯部32的上下方向非正交地交叉且与外侧芯部32的内外方向平行的面构成。具体而言,在与外侧芯部32的上下方向和外侧芯部32内的磁通的方向(一对卷绕部21、22的并列方向)这两方向平行的第二切断面中,分割面322的纵截面形状为V字状。在外侧芯部32的第二切断面中,V字状的分割面322的各端部与外侧芯部32的左右的各边交叉。与上述的实施方式3同样,分割面322的上下方向的形成位置是指从外侧芯部32的上下方向的中心至外侧芯部32的上下方向的长度的±20%为止的区域。在本例中,在该区域内包含分割面322的全部。
〔作用效果〕
实施方式4的电抗器与实施方式1同样,即使卷绕部21、22与内侧芯部31之间的间隙小,也能使内侧树脂部5的构成树脂充分地填充于该间隙。而且,本方式的电抗器在制造性上优异。分割面322的纵截面形状为V字状,因此能够利用分割面322的凹凸使上下方向的磁芯块321彼此嵌合。因此,这是为了本方式的电抗器容易进行外侧芯部32的上下的磁芯块321彼此的定位的缘故。
《实施方式5》
〔电抗器〕
参照图8,说明实施方式5的电抗器。实施方式5的电抗器在外侧芯部32不具有孔部35(图1~图4)的点和外侧芯部32的分割面322的方式上与实施方式1不同。图8与图1等不同,简化地表示内侧芯部31和外侧芯部32的形状。这一点在后述的图9中也同样。
外侧芯部32的分割面322具有与外侧芯部32的上下方向交叉并与外侧芯部32的内外方向交叉的面(非平行的面)。在与外侧芯部32内的磁通的方向(一对内侧芯部31的并列方向)正交的第一切断面中,分割面322的横截面形状为V字状。在外侧芯部32的第一切断面中,V字状的分割面322的各端部与外侧芯部32的左右(内外方向)的各边交叉。与上述的实施方式3、4同样,分割面322的上下方向的形成位置是指从外侧芯部32的上下方向的中心直至外侧芯部32的上下方向的长度的±20%为止的区域。在本例中,在该区域内包含分割面322的全部。V字状的分割面322在本例中向外侧芯部32的上方向凸出形成,但也可以向下方向凸出地形成。
〔作用效果〕
实施方式5的电抗器与实施方式1同样,即使卷绕部21、22与内侧芯部31之间的间隙小,也能使内侧树脂部5的构成树脂充分地填充于该间隙。而且,本方式的电抗器通过分割面322,容易缓和由于填充时的与内侧树脂部5的构成树脂的接触等而作用于外侧芯部32的负荷。因此,本方式的电抗器容易抑制外侧芯部32的破裂。并且,与实施方式4同样,本方式的电抗器在制造性上优异。
《实施方式6》
〔电抗器〕
参照图9,说明实施方式6的电抗器。实施方式6的电抗器在外侧芯部32不具有孔部35(图1~图4)的点和外侧芯部32的分割面322的方式上与实施方式1不同。该实施方式6的电抗器的外侧芯部32的分割面322的横截面形状与实施方式5的电抗器不同。
在与外侧芯部32内的磁通的方向(一对内侧芯部31的并列方向)正交的第一切断面中,外侧芯部32的分割面322的横截面形状为倾斜状。在外侧芯部32的第一切断面中,倾斜状的分割面322的各端部与外侧芯部32的左右(内外方向)的各边交叉。与上述的实施方式3~5同样,分割面322的上下方向的形成位置是指从外侧芯部32的上下方向的中心至外侧芯部32的上下方向的长度的±20%为止的区域。在本例中,在该区域内包含分割面322的全部。倾斜状的分割面322在本例中形成为从外侧芯部32的外侧朝向内侧而高度降低,但也可以形成为从外侧芯部32的外侧朝向内侧而高度升高。
〔作用效果〕
实施方式6的电抗器与实施方式1同样,即使卷绕部21、22与内侧芯部31之间的间隙小,也能使内侧树脂部5的构成树脂充分地填充于该间隙。而且,本方式的电抗器通过分割面322,容易缓和由于填充时的与内侧树脂部5的构成树脂的接触等而作用于外侧芯部32的负荷。因此,本方式的电抗器容易抑制外侧芯部32的破裂。
本发明没有限定为这些例示,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。例如,在实施方式4~实施方式6的电抗器中,也可以在外侧芯部32形成孔部35(参照图1~图4)。在该情况下,与实施方式1同样,可列举在将孔部35在上下方向上切断的位置形成分割面322的情况。
标号说明
1 电抗器
10 组合体
2 线圈
21、22 卷绕部
211、221 绕组
215、225 端部
3 磁芯
31 内侧芯部
311 磁芯块
312、313 间隙
32 外侧芯部
321 磁芯块
322 分割面
323 中央的分割面
324 左侧的分割面
325 右侧的分割面
35 孔部
4 夹设构件
41 端面构件
410 贯通孔
411、412 凹部
42 内侧构件
43 端部片
431 触抵部
432 连结部
44 中间片
441 触抵部
5 内侧树脂部
6 中间树脂部
7 外侧树脂部
71 固定部
h1、h2、h3 间隙。
Claims (6)
1.一种电抗器,具备:
线圈,具有卷绕绕组而成的卷绕部;
磁芯,具有在所述卷绕部的内部配置的内侧芯部和在所述卷绕部的外部配置的外侧芯部;及
内侧树脂部,填充于所述卷绕部的内周面与所述内侧芯部的外周面之间,
其中,
在将所述外侧芯部的面向所述内侧芯部的一侧设为内侧、将与所述内侧相反的一侧设为外侧、将与该内外方向和在所述外侧芯部内被励磁的磁通的方向这两方向正交的方向设为上下方向时,
所述外侧芯部具有经由与所述上下方向交叉的分割面而沿所述上下方向连结的多个磁芯块,
所述内侧芯部不具有从所述内外方向的一端侧的面朝向另一端侧的面穿通的分割面。
2.根据权利要求1所述的电抗器,其中,
所述外侧芯部的所述分割面具有与所述内外方向平行的面。
3.根据权利要求1或2所述的电抗器,其中,
所述外侧芯部的所述分割面具有与所述上下方向正交的面。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电抗器,其中,
所述外侧芯部具有沿所述内外方向贯通的孔部,
所述外侧芯部的所述分割面将所述孔部在所述上下方向上切断。
5.根据权利要求4所述的电抗器,其中,
所述电抗器具有:
中间树脂部,填充于所述孔部内;及
外侧树脂部,覆盖所述外侧芯部的外侧,
所述内侧树脂部与所述外侧树脂部经由所述中间树脂部而连结。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电抗器,其中,
所述各磁芯块由包含软磁性粉末的压粉成形体和在树脂中分散有软磁性粉末的复合材料中的任一方构成。
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