CN113287179B - 电抗器 - Google Patents
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Abstract
一种电抗器,具备:线圈,具有并列的一对卷绕部;磁芯,配置于所述卷绕部的内侧及外侧;壳体,收纳包括所述线圈和所述磁芯的组合体;以及密封树脂部,填充到所述壳体内,所述壳体具备:底板部,载置所述组合体;侧壁部,由将所述组合体的周围包围的矩形框体构成;以及开口部,设置于与所述底板部相反的一侧,所述一对卷绕部以并列方向与所述底板部正交的方式配置,所述侧壁部具备一对长边部和一对短边部,所述短边部或者所述长边部具备槽部,所述槽部从所述开口部侧朝向所述底板部连续地设置,且向所述壳体的内方侧开口。
Description
技术领域
本公开涉及电抗器。
本申请基于2019年1月10日申请的日本专利特愿2019-002997 主张优先权,并引用所述日本申请所记载的所有记载内容。
背景技术
专利文献1公开一种电抗器,其具备:线圈;磁芯;壳体,收纳线圈和磁芯的组合体;以及密封树脂,将组合体的外周覆盖。在专利文献1中,为了将密封树脂从壳体的底部侧朝向壳体的开口侧填充,在电抗器的构成构件一体形成有密封树脂的导入路。作为形成导入路的构成构件,例示壳体中的将组合体的外周包围的侧壁部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-131567号公报
发明内容
本公开的第一电抗器,具备:
线圈,具有并列的一对卷绕部;
磁芯,配置于所述卷绕部的内侧及外侧;
壳体,收纳包括所述线圈和所述磁芯的组合体;以及
密封树脂部,填充到所述壳体内,
所述壳体具备:
底板部,载置所述组合体;
侧壁部,由将所述组合体的周围包围的矩形框体构成;以及
开口部,设置于与所述底板部相反的一侧,
所述一对卷绕部以并列方向与所述底板部正交的方式配置,
所述侧壁部具备一对长边部和一对短边部,
所述短边部或者所述长边部具备槽部,所述槽部从所述开口部侧朝向所述底板部侧连续地设置,且向所述壳体的内方侧开口。
本公开的第二电抗器,具备:
线圈,具有并列的一对卷绕部;
磁芯,配置于所述卷绕部的内侧及外侧;
壳体,收纳包括所述线圈和所述磁芯的组合体;以及
密封树脂部,填充到所述壳体内,
所述壳体具备:
底板部,载置所述组合体;
侧壁部,由将所述组合体的周围包围的矩形框体构成;以及
开口部,设置于与所述底板部相反的一侧,
所述一对卷绕部以两所述卷绕部的轴与所述底板部正交的方式配置,
所述侧壁部具备一对长边部和一对短边部,
所述短边部或者所述长边部具备槽部,所述槽部从所述开口部侧朝向所述底板部侧连续地设置,且向所述壳体的内方侧开口。
附图说明
图1是示出实施方式1的电抗器的概要立体图。
图2A是示出实施方式1的电抗器的概要俯视图。
图2B是将图2A所示的电抗器具备的槽部附近放大的局部放大图。
图3是沿图2A所示的(III)-(III)线截断的概要剖视图。
图4是示出在实施方式1的电抗器具备的槽部配置有喷嘴的状态的概要立体图。
图5是示出实施方式2的电抗器的概要俯视图。
图6是示出实施方式3的电抗器的概要俯视图。
图7是示出实施方式4的电抗器的概要立体图。
具体实施方式
[本公开要解决的课题]
期望电抗器的进一步小型化。此处的电抗器的小型化是指电抗器的设置面积小、且组合体和壳体的间隔小。另外,期望电抗器的散热性的进一步提高。在专利文献1记载的电抗器中,关于小型化及散热性的提高,有进一步改善的余地。
因此,本公开将提供小型、散热性优良的电抗器作为目的之一。
[本公开的效果]
本公开的电抗器小型,散热性优良。
[本公开的实施方式的说明]
首先列举本公开的实施方式的内容进行说明。
(1)本公开的实施方式的第一电抗器,具备:
线圈,具有并列的一对卷绕部;
磁芯,配置于所述卷绕部的内侧及外侧;
壳体,收纳包括所述线圈和所述磁芯的组合体;以及
密封树脂部,填充到所述壳体内,
所述壳体具备:
底板部,载置所述组合体;
侧壁部,由将所述组合体的周围包围的矩形框体构成;以及
开口部,设置于与所述底板部相反的一侧,
所述一对卷绕部以并列方向与所述底板部正交的方式配置,
所述侧壁部具备一对长边部和一对短边部,
所述短边部或者所述长边部具备槽部,所述槽部从所述开口部侧朝向所述底板部连续地设置,且向所述壳体的内方侧开口。
在本公开的电抗器中,壳体内的线圈以一对卷绕部的并列方向与底板部正交的方式配置。将该配置方式称为纵层叠型。另一方面,在专利文献1记载的电抗器中,壳体内的线圈以一对卷绕部的并列方向与壳体的底板部平行的方式配置。将该配置方式称为平置型。
具备纵层叠型的线圈的本公开的电抗器与具备平置型的线圈的电抗器比较,能够减小相对于壳体的底板部的设置面积。一般是因为:沿着与一对卷绕部的并列方向及两卷绕部的轴方向双方正交的方向的组合体的长度比沿着一对卷绕部的并列方向的组合体的长度短。因此,本公开的电抗器为薄型,且为小型。特别是,在沿着一对卷绕部的并列方向的组合体的长度比沿着卷绕部的轴方向的组合体的长度长的情况下,具备纵层叠型的线圈的本公开的电抗器与具备后述的直立型的线圈的电抗器比较,能够减小相对于壳体的底板部的设置面积。
另外,具备纵层叠型的线圈的本公开的电抗器与具备平置型的线圈的电抗器比较,散热性优良。这是因为:纵层叠型的线圈与平置型的线圈比较,能够增大卷绕部和壳体相对的面积,容易将组合体产生的热向壳体释放。
本公开的电抗器通过在壳体的侧壁部具备槽部,从而在形成密封树脂部时,能够将构成密封树脂部的树脂从壳体的底板部侧朝向开口部侧注入,能够防止在密封树脂部的内部混入气泡。因此,本公开的电抗器能够在组合体与壳体之间良好地填充密封树脂部,能够通过密封树脂部将组合体产生的热良好地向壳体释放,散热性优良。另外,因为能够通过上述槽部在组合体与壳体之间良好地填充密封树脂部,所以能够减小组合体和壳体的间隔,能够使电抗器小型化。
(2)本公开的实施方式的第二电抗器,具备:
线圈,具有并列的一对卷绕部;
磁芯,配置于所述卷绕部的内侧及外侧;
壳体,收纳包括所述线圈和所述磁芯的组合体;以及
密封树脂部,填充到所述壳体内,
所述壳体具备:
底板部,载置所述组合体;
侧壁部,由将所述组合体的周围包围的矩形框体构成;以及
开口部,设置于与所述底板部相反的一侧,
所述一对卷绕部以两所述卷绕部的轴与所述底板部正交的方式配置,
所述侧壁部具备一对长边部和一对短边部,
所述短边部或者所述长边部具备槽部,所述槽部从所述开口部侧朝向所述底板部侧连续地设置,且向所述壳体的内方侧开口。
在本公开的电抗器中,壳体内的线圈以一对卷绕部双方的轴与壳体的底板部正交的方式配置。将该配置方式称为直立型。具备直立型的线圈的本公开的电抗器与具备平置型的线圈的电抗器比较,能够减小相对于壳体的底板部的设置面积。一般是因为:沿着与一对卷绕部的并列方向及两卷绕部的轴方向双方正交的方向的组合体的长度比沿着卷绕部的轴方向的长度短。因此,本公开的电抗器为薄型,且为小型。特别是,在沿着卷绕部的轴方向的组合体的长度比沿着一对卷绕部的并列方向的组合体的长度长的情况下,具备直立型的线圈的电抗器与具备纵层叠型的线圈的电抗器比较,能够减小相对于壳体的底板部的设置面积。
另外,具备直立型的线圈的本公开的电抗器与具备平置型的线圈的电抗器比较,散热性优良。这是因为:直立型的线圈与平置型的线圈比较,能够增大卷绕部和壳体相对的面积,能够容易将组合体产生的热向壳体释放。
本公开的电抗器通过在壳体的侧壁部具备槽部,从而与上述 (1)记载的电抗器同样,小型,且散热性优良。
(3)作为本公开的电抗器的一例,可列举所述槽部设置于所述短边部的方式。
通过在侧壁部的短边部具备槽部,容易得到更薄型的电抗器。
(4)作为本公开的电抗器的一例,可列举所述槽部设置于所述一对短边部的一方或者所述一对长边部的一方的方式。
通过在一对短边部的一方或者一对长边部的一方具备槽部,从而与在一对短边部双方或者一对长边部双方具备槽部的情况比较,容易得到小型的电抗器。特别是,通过在一对短边部的一方具备槽部,容易得到更薄型的电抗器。
(5)作为本公开的电抗器的一例,可列举如下方式:不具备所述槽部的短边部及不具备所述槽部的长边部的至少一个具备随着从所述开口部侧朝向所述底板部侧而向所述壳体的内方侧倾斜的内表面。
当组合体和壳体的间隔小时,在形成密封树脂部时,构成密封树脂部的树脂难以向不具备槽部的短边部侧、不具备槽部的长边部侧迂回,在组合体与壳体之间难以良好地形成密封树脂部。因此,通过不具备槽部的短边部及不具备槽部的长边部的至少一个的内表面由倾斜面构成,从而容易使上述树脂向不具备槽部的短边部侧及不具备槽部的长边部侧迂回,在组合体与壳体之间容易良好地形成密封树脂部。特别是,在短边部具备槽部的情况下,会使上述树脂向长边部侧迂回,使上述树脂难以迂回的区域变大。即使是该情况,通过长边部的内表面由倾斜面构成,也容易使上述树脂有效地迂回。
(6)作为本公开的电抗器的一例,可列举所述槽部中的所述开口部侧的缘部被倒角的方式。
通过槽部中的壳体的开口部侧的缘部被倒角,从而在形成密封树脂部时,容易将注入树脂用的喷嘴插入到槽部。另外,在注入树脂时,能够将在槽部的上述缘部垂下的树脂引导到壳体内。
[本公开的实施方式的详情]
以下一边参照附图一边说明本公开的实施方式的电抗器的具体例。图中的相同符号表示相同名称物。另外,本发明并不限定于这些例示,而通过权利要求书示出,意图包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
<实施方式1>
《概要》
基于图1至图4说明实施方式1的电抗器1A。如图1所示,实施方式1的电抗器1A具备线圈2、磁芯3、壳体5以及密封树脂部6。如图1所示,线圈2具备并列的一对卷绕部21、22。磁芯3 具备配置于卷绕部21、22的内侧的内侧芯部31、32和配置于卷绕部21、22的外侧的外侧芯部33。壳体5收纳包括线圈2和磁芯3 的组合体10。密封树脂部6填充到壳体5内。密封树脂部6夹在组合体10与壳体5之间的间隙。该例的电抗器1A还具备保持构件4。保持构件4是对线圈2及磁芯3的相互位置进行保持的构件。实施方式1的电抗器1A将线圈2是后述的纵层叠型的方面作为特征之一。另外,实施方式1的电抗器1A将在构成壳体5的侧壁部52具备槽部520的方面作为特征之一。以下对电抗器1A的结构详细地说明。
《线圈》
如图1所示,线圈2具备由绕线卷绕成螺旋状而成的筒状的卷绕部21、22。作为具备一对卷绕部21、22的线圈2,可列举以下两个方式。第一个方式是,具备由独立的两根绕线分别形成的卷绕部21、22、和将从卷绕部21、22引出的绕线的两端部中的一方端部彼此连接的连接部。连接部可列举绕线的端部彼此通过焊接、压接等直接接合而构成。此外,连接部可列举通过适当的零件等间接地连接而构成。第二个方式是,具备由一根连续的绕线形成的卷绕部21、22、和由架设于卷绕部21、22间的绕线的一部分构成且将卷绕部21、22连结的连结部。上述的任一方式均是,从各卷绕部 21、22延伸的绕线的端部引出到壳体5的外部,作为电源等外部装置所连接的部位利用。另外,在图1及后述的图7中,说明便利起见,仅示出卷绕部21、22,省略绕线的端部、连接部或连结部。
绕线可列举具备导线和将导线的外周覆盖的绝缘包覆部的包覆线。导线的构成材料可列举铜等。绝缘包覆部的构成材料可列举聚酰胺酰亚胺等树脂。作为包覆线的具体例,可列举截面形状为长方形的包覆扁平线、截面形状为圆形的包覆圆线。作为由扁平线构成的卷绕部21、22的具体例,可列举扁立绕线圈。
该例的绕线是包覆扁平线。该例的卷绕部21、22是扁立绕线圈。在该例中,卷绕部21、22的形状、卷绕方向、匝数等规格相同。另外,绕线、卷绕部21、22的形状、大小等能够适当变更。例如,也可以将绕线设为包覆圆线。另外,也可以使各卷绕部21、 22的规格不同。
卷绕部21、22可列举其端面形状为长方形。也就是说,卷绕部21、22具备四个角部和在角部间连接的一对长的直线状部和一对短的直线状部。一对长的直线状部相对地配置,一对短的直线状部相对地配置。卷绕部21、22的端面形状也可以是使四个角部圆滑化的跑道形状。通过卷绕部21、22具备直线状部,能够将卷绕部21、22的外周面实质上由平面构成。因此,卷绕部21、22和壳体5形成为以平面彼此相对的状态。通过卷绕部21、22和壳体5形成为以平面彼此相对的状态,从而容易缩窄卷绕部21、22和壳体5的间隔。
该例的线圈2是纵层叠型。如图1所示,纵层叠型的线圈2以一对卷绕部21、22的并列方向与壳体5的底板部51正交的方式配置。也就是说,一对卷绕部21、22以在壳体5的深度方向层叠的方式配置。一方卷绕部21配置于壳体5的底板部51侧,另一方卷绕部22配置于壳体5的开口部53侧。具备纵层叠型的线圈2的电抗器1A与具备平置型的线圈的电抗器比较,能够减小卷绕部21、 22相对于壳体5的底板部51的设置面积。平置型的线圈如专利文献1记载的那样,以一对卷绕部的并列方向成为壳体的底板部平行的方式配置。一般是因为:沿着与一对卷绕部21、22的并列方向及两卷绕部21、22的轴方向双方正交的方向的组合体10的长度比沿着一对卷绕部21、22的并列方向的组合体10的长度短。因此,关于具备纵层叠型的线圈2的电抗器1A,与底板部51正交的方向的长度长,与和底板部51正交的方向及卷绕部21、22的轴方向双方正交的方向的长度短。也就是说,具备纵层叠型的线圈2的电抗器1A为薄型。特别是,在卷绕部21、22的外周面实质上由平面构成的情况下,能够增大卷绕部21、22和壳体5相对的面积。而且,在卷绕部21、22的外周面实质上由平面构成的情况下,容易缩窄卷绕部21、22和壳体5的间隔。因此,具备纵层叠型的线圈2的电抗器1A容易将组合体10产生的热向壳体5释放,能够提高散热性。在壳体5的底板部51侧配置的卷绕部21面向底板部51和侧壁部52,除了向侧壁部52之外还向底板部51散热。在壳体5的开口部53侧配置的卷绕部22主要向侧壁部52散热。
《磁芯》
如图1所示,磁芯3具备两个内侧芯部31、32和两个外侧芯部33。内侧芯部31、32分别配置于卷绕部21、22的各内侧。外侧芯部33配置于卷绕部21、22的外侧。磁芯3以夹着分离地配置的两个内侧芯部31、32的方式配置有两个外侧芯部33。磁芯3通过使各内侧芯部31、32的端面和外侧芯部33的内端面接触而形成为环状。在对线圈2励磁时,由这两个内侧芯部31、32和两个外侧芯部33形成闭磁路。
〔内侧芯部〕
内侧芯部31、32是磁芯3中、沿着卷绕部21、22的轴方向的部分。在该例中,各内侧芯部31、32的两端部从卷绕部21、22的端面突出。该突出的部分也是内侧芯部31、32。从卷绕部21、22 突出的内侧芯部31、32的端部插入到后述的保持构件4的贯穿孔 (未图示)。
该例的内侧芯部31、32分别是与卷绕部21、22的内周形状大致对应的长方体状。另外,该例的内侧芯部31、32分别是相同形状及相同大小。而且,该例的内侧芯部31、32分别是非分割结构的一体物。
〔外侧芯部〕
外侧芯部33是磁芯3中、配置于卷绕部21、22的外侧的部分。外侧芯部33具备与内侧芯部31、32的端面相对地接触的内端面、与内端面相反的一侧的外端面、以及将内端面和外端面连接的环绕面。外侧芯部33的形状只要是将两个内侧芯部31、32的端部连接的形状就不作特别限定。该例的外侧芯部33分别是大致长方体状。另外,该例的外侧芯部33分别是相同形状及相同大小。而且,该例的外侧芯部33分别是非分割结构的一体物。
〔构成材料〕
可列举内侧芯部31、32及外侧芯部33由含有软磁性材料的成形体构成。软磁性材料可列举铁、铁合金等金属、铁氧体等非金属等。铁合金例如可列举Fe-Si合金、Fe-Ni合金等。上述成形体可列举由软磁性材料构成的粉末、进一步具备绝缘包覆部的包覆粉末等被压缩成形而成的压粉成形体。另外,上述成形体可列举使包括软磁性粉末和树脂的流动性混合体固化得到的复合材料的成形体。复合材料的成形体为在树脂中分散有软磁性粉末的状态。而且,含有软磁性材料的成形体可列举铁氧体芯等烧结体、电磁钢板等板材层叠而成的层叠体等。
内侧芯部31、32的构成材料和外侧芯部33的构成材料既可以相同,也可以不同。作为构成材料不同的例子可列举如下方式:内侧芯部31、32是复合材料的成形体,外侧芯部33是压粉成形体。另外,可列举如下方式:内侧芯部31、32及外侧芯部33双方是复合材料的成形体,软磁性粉末的种类、含量不同。
《保持构件》
保持构件4是对线圈2及磁芯3的相互位置进行保持的构件。保持构件4代表性地由电绝缘材料构成,有助于线圈2与磁芯3之间的电绝缘性的提高。图1中例示的保持构件4具备:由保持两卷绕部21、22的一方端面和一方外侧芯部33的矩形框体构成的保持构件4;和保持两卷绕部21、22的另一方端面和另一方外侧芯部 33的矩形框体的保持构件4。
保持构件4例如具备:方筒部,将外侧芯部33的环绕面覆盖;和端面部,配置于方筒部的一端面,与外侧芯部33的内端面接触。外侧芯部33的外端面及其附近的环绕面的一部分从保持构件4露出。在方筒部的内周面的一部分具备与外侧芯部33的环绕面接触的部分,通过该接触部分,在方筒部保持外侧芯部33。方筒部的内周面的另一部分与外侧芯部33的环绕面不接触,在该不接触部分与外侧芯部33的环绕面之间形成有间隙。该间隙成为未图示的模制树脂部的构成树脂的流路。关于模制树脂部,用后述的制造方法详述。端面部是具备从外侧芯部33配置侧朝向卷绕部21、22配置侧贯穿的贯穿孔的B字状的框状构件。在贯穿孔中插入内侧芯部 31、32的端部。贯穿孔的四角成为大致沿着内侧芯部31、32的端面的角部的形状。通过该贯穿孔的四角,内侧芯部31、32保持在贯穿孔内。在将该贯穿孔的四角连接的缘部具备比内侧芯部31、32 的端面的轮廓线向外方侧扩大的部分。在将内侧芯部31、32插入到贯穿孔的状态下,在该扩大的部分形成使端面部贯穿的间隙。该间隙成为未图示的模制树脂部的构成树脂的流路。插入到贯穿孔的内侧芯部31、32的端面与端面部中的外侧芯部33所配置侧的面大致为同一面。因此,在内侧芯部31、32及外侧芯部33保持于保持构件4的状态下,内侧芯部31、32的端面和外侧芯部33的内端面接触。
保持构件4当具有上述的功能时,能够适当变更形状、大小等。另外,保持构件4能够利用公知的结构。例如,保持构件4也可以包括配置于卷绕部21、22与内侧芯部31、32之间的内侧部。作为内侧部的类似形状,可列举专利文献1记载的周壁部。
保持构件4例如能够由热塑性树脂、热固化性树脂构成。热塑性树脂例如可列举聚苯硫醚(PPS)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、液晶聚合物(LCP)、诸如尼龙6、尼龙66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。热固化性树脂例如可列举不饱和聚酯树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、有机硅树脂等。也可以使这些树脂含有陶瓷填料,使保持构件4的散热性提高。作为陶瓷填料,例如也可以利用氧化铝、二氧化硅等非磁性粉末。
《壳体》
壳体5具有针对组合体10的机械保护及从外部环境的保护等功能。从外部环境的保护以防蚀性的提高等为目的。壳体5代表性地由金属材料构成,有助于提高将组合体10产生的热释放到外部的散热性。壳体5的构成材料从散热性的方面考虑优选金属,但是从轻量化的方面考虑也可以将一部分或者全部设为树脂。
壳体5是具备底板部51、侧壁部52以及开口部53的有底筒状的容器。底板部51是载置组合体10的平板构件。侧壁部52是将组合体10的周围包围的矩形框体。由底板部51和侧壁部52包围的空间成为组合体10的收纳空间。开口部53形成于与底板部51 相反的一侧。在该例中,底板部51和侧壁部52一体构成。
侧壁部52具备一对短边部521和一对长边部522。短边部521 或者长边部522具备向壳体5的内方侧开口的槽部520。在该例中,在一对短边部521双方具备槽部520。槽部520从壳体5的开口部 53侧朝向底板部51侧连续地设置。槽部520每当在壳体5内形成后述的密封树脂部6时,成为将构成密封树脂部6的树脂从壳体5 的底板部51侧朝向开口部53侧注入时的树脂的流路。如图4所示,上述树脂从槽部520的注入使用喷嘴9进行。关于上述树脂的注入,在后述的制造方法中详述。
短边部521及长边部522中具备槽部520的边部的厚度比不具备槽部520的边部的厚度厚(图2A)。这是为了抑制由于槽部520 的形成导致的侧壁部52的强度降低。在该例中,因为短边部521 具备槽部520,所以短边部521的厚度比长边部522的厚度厚。换句话讲,在该例中,长边部522的厚度比短边部521的厚度薄。
槽部520的大小能够适当选择。此处的槽部520的大小是在与槽部520的长度方向正交的方向截断的槽部520的横截面面积。槽部520的大小越大,越容易配置喷嘴9(图4),且能过一次注入很多树脂。另一方面,槽部520的大小越小,越能得到小型的电抗器1A。将用图2A中的双点划线包围的槽部520附近的放大图在图 2B中示出。槽部520的大小例如可列举槽部520的深度D为具备该槽部520的边部的厚度L的40%以上且50%以下。槽部520的深度D是槽部520中的从开口到槽底的最深长度。具备本例的槽部 520的边部是短边部521。通过槽部520的深度D是具备该槽部520 的边部的厚度L的40%以上,从而容易配置喷嘴9(图4),且能够一次注入很多树脂。另一方面,通过槽部520的深度D为具备该槽部520的边部的厚度L的50%以下,从而能够确保侧壁部52的强度,且能够形成为小型的电抗器1A。槽部520的深度D可列举进一步为具备该槽部520的边部的厚度L的42%以上且47%以下。另外,槽部520的大小例如可列举槽部520的开口侧的宽度W为槽部520的深度D的200%以上且250%以下。通过槽部520的开口侧的宽度W为槽部520的深度D的200%以上,从而容易配置喷嘴 9(图4),且能够一次注入很多树脂。另一方面,通过槽部520的开口侧的宽度W为槽部520的深度D的250%以下,从而能够确保侧壁部52的强度。槽部520的开口侧的宽度W可列举进一步为槽部520的深度D的210%以上且240%以下。
槽部520的形状能够适当选择。此处的槽部520的形状是在与槽部520的长度方向正交的方向截断的槽部520的截面形状。槽部 520的形状例如可列举半圆形、V字形、[字形。在该例中,槽部520 的形状为半圆形。
槽部520的形成位置能够适当选择。槽部520可列举设置于短边部521或者长边部522的两端部。在该例中,槽部520分别设置于各短边部521的两端部。优选槽部520从壳体5的开口部53侧朝向底板部51侧直线状设置。当槽部520为直线状时,能够减小在槽部520内流动的树脂的阻力,容易注入树脂。特别是,优选槽部520沿着与底板部51正交的方向设置。通过那样,能够缩短槽部520的长度,更容易注入树脂。槽部520也可以以与底板部51 交叉的方式倾斜地设置,或者以在长度方向的中途弯曲、折弯的方式设置。
优选槽部520中的壳体5的开口部53侧的缘部被倒角。通过上述缘部被倒角,从而容易向槽部520插入喷嘴9(图4)。另外,在注入树脂时,能够将在槽部520的上述缘部垂下的树脂引导到壳体5内。在该例中,槽部520的开口的缘部也被倒角。
优选侧壁部52中不具备槽部520的短边部521及长边部522 的至少一个具备内表面,该内表面随着从壳体5的开口部53侧朝向底板部51侧而向壳体5的内方侧倾斜。通过不具备槽部520的短边部521及长边部522的至少一个的内表面由倾斜面形成,从而组合体10和壳体5的间隔随着从底板部51侧朝向开口部53侧而变大。通过形成组合体10和壳体5的间隔大的区域,从而容易使上述树脂向组合体10的周围迂回,在组合体10与壳体5之间容易良好地形成密封树脂部6。另外,通过倾斜面,可形成组合体10和壳体5的间隔比没有倾斜面的情况大的区域,从而容易将组合体10 配置于壳体5。在该例中,如图3所示,相对配置的两长边部522 的内表面522i由倾斜面形成。在短边部521具备槽部520的情况下,使上述树脂向长边部522侧迂回,使上述树脂难以迂回的区域变大。即使是该情况,通过长边部522的内表面522i由倾斜面构成,也容易上述树脂使有效地迂回。
优选具备槽部520的短边部521或者长边部522具备沿着与底板部51正交的方向的内表面。以下,有时将沿着与底板部51正交的方向的内表面仅称为正交面。通过具备槽部520的短边部521、长边部522的内表面由正交面形成,从而容易缩窄组合体10和壳体5的间隔,且使上述间隔在壳体5的深度方向实质上形成得均匀。通过将组合体10和壳体5的间隔形成得狭窄且均匀,能够在壳体5 内将组合体10在某种程度上定位。在该例中,短边部521的内表面521i由正交面形成。
组合体10和侧壁部52的间隔可列举在最狭窄的区域中为 0.5mm以上且1mm以下。通过上述间隔为0.5mm以上,容易在组合体10与侧壁部52之间填充上述树脂。另一方面,通过上述间隔为1mm以下,容易得到小型的电抗器1A。另外,通过上述间隔为 1mm以下,从而使卷绕部21、22和侧壁部52的间隔形成得狭窄,容易得到散热性优良的电抗器1A。
短边部521的长度例如可列举40mm以上且80mm以下。另外,长边部522的长度例如可列举80mm以上且120mm以下。而且,壳体5的高度例如可列举80mm以上且150mm以下。电抗器1A的体积可列举250cm3以上且1450cm3以下。此处的短边部521的长度是沿着壳体5的短边方向的外形尺寸。另外,此处的长边部522 的长度是沿着壳体5的长边方向的外形尺寸。另外,此处的壳体5 的高度是沿着壳体5的深度方向的外形尺寸。
壳体5例如能够由铝、铝合金等非磁性金属材料构成。
《密封树脂部》
密封树脂部6填充到壳体5内,将组合体10的至少一部分覆盖。具体地,密封树脂部6夹在组合体10与壳体5之间的间隙。密封树脂部6也填充到槽部520内。密封树脂部6具有针对组合体 10的机械保护及从外部环境保护的功能。从外部环境保护以防蚀性的提高等为目的。另外,密封树脂部6具有由于组合体10和壳体5 一体化带来的电抗器1A的强度、刚性提高的功能。另外,密封树脂部6具有将组合体10与壳体5之间的电绝缘性提高的功能。另外,密封树脂部6使组合体10的热向壳体5传 热,具有提高散热性的功能。
密封树脂部6的构成树脂例如可列举环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、有机硅树脂、不饱和聚酯树脂、PPS树脂等。除了上述的树脂成分之外,还能够将含有导热性优良的填料、电绝缘性优良的填料的物质利用于密封树脂部6。上述填料可列举非金属无机材料、例如氧化铝、二氧化硅、氧化镁等氧化物、氮化硅、氮化铝、氮化硼等氮化物、碳化硅等碳化物等的陶瓷、由碳纳米管的非金属元素构成的填料等。除此之外,密封树脂部6能够利用公知的树脂组合物。
《电抗器的制造方法》
上述的电抗器1A例如能够经由准备组合体10的工序、将组合体10收纳于壳体5内的工序、以及在壳体5内形成密封树脂部6 的工序制造。
在准备组合体的工序中,将线圈2、磁芯3以及保持构件4组装而形成组合体10。此时,组合体10可列举利用未图示的模制树脂部预先一体化。具体地,将外侧芯部33的外端面及环绕面用模制树脂部覆盖,并且使上述模制树脂部夹在卷绕部21、22与内侧芯部31、32之间。在利用保持构件4保持线圈2及磁芯3的位置的状态下,在保持构件4的方筒部与外侧芯部33之间、及保持构件4的端面部与内侧芯部31、32之间分别形成有间隙。利用经由该间隙注入的树脂模制部的构成树脂,内侧芯部31、32和外侧芯部33一体化。卷绕部21、22从模制树脂部露出。
将准备的组合体10收纳于壳体5的内部。此时,以线圈2成为纵层叠型的方式将组合体10收纳于壳体5的内部。
在收纳有组合体10的壳体5内填充构成密封树脂部6的未固化的树脂。上述树脂的填充在真空槽内进行。如图4所示,使喷嘴 9沿着槽部520插入到组合体10与侧壁部52之间,通过喷嘴9进行上述树脂的注入。此时,优选上述树脂的注入针对在一对短边部 521的一方或者一对长边部522的一方形成的槽部520进行。将该树脂的注入方式称为一端注入。另一方面,将从相对配置的一对短边部521双方或者一对长边部522双方进行树脂的注入的方式称为两端注入。两端注入由于树脂的合流而容易形成被称为焊缝的脆弱部分。因此,通过设为一端注入,能够抑制焊缝的形成。另外,喷嘴9的开口部的位置能够适当选择。例如,喷嘴9的开口部既可以配置于底板部51附近,也可以配置于壳体5的高度方向的中途或开口部53侧。总之,上述树脂在利用槽部520形成的空间流动。因此,上述树脂的液面从壳体5的底板部51侧朝向开口部53侧上升,将线圈2的外周、磁芯3的外周覆盖。在该状态下,通过将上述树脂固化,从而将组合体10密封。
《使用方式》
电抗器1A能够利用于进行电压的升压动作或降压动作的电路的部件。电抗器1A例如能够利用于各种转换器、电力变换装置的构成部件等。作为转换器的一例,可列举搭载于车辆的车载用转换器、代表性地为DC-DC转换器、空调机的转换器等。上述车辆可列举混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等。
《效果》
实施方式1的电抗器1A的线圈2由纵层叠型构成。具备纵层叠型的线圈2的电抗器1A与具备平置型的线圈的电抗器比较,能够减小相对于壳体5的底板部51的设置面积。因此,实施方式1 的电抗器1A为薄型,且为小型。另外,具备纵层叠型的线圈2的电抗器1A与具备平置型的线圈的电抗器比较,能够增大卷绕部21、 22和壳体5相对的面积。因此,实施方式1的电抗器1A容易将组合体10产生的热向壳体5释放,能够提高散热性。
另外,实施方式1的电抗器1A在壳体5的侧壁部52具备槽部 520。因此,在形成密封树脂部6时,能够将构成密封树脂部6的树脂从壳体5的底板部51侧朝向开口部53侧注入,能够防止在密封树脂部6的内部混入气泡。因此,实施方式1的电抗器1A能够在组合体10与壳体5之间良好地填充密封树脂部6,能够通过密封树脂部6将组合体10产生的热向壳体5良好地释放,散热性优良。能够利用上述槽部520在组合体10与壳体5之间良好地填充密封树脂部6,所以能够减小组合体10和壳体5的间隔,能够使电抗器1A小型化。特别是,通过在侧壁部52的短边部521具备槽部520,从而形成为更薄型、小型的电抗器1A。
<实施方式2>
槽部520也可以设置于一对短边部521的一方或者一对长边部 522的一方。例如,在短边部521具备槽部520的情况下,如图5 所示,槽部520也可以仅设置于一方短边部521。通过在一对短边部521的一方或者一对长边部522的一方具备槽部520,从而与在一对短边部521双方或者一对长边部522双方具备槽部520的情况比较,容易得到小型的电抗器1A。这是因为将不具备槽部520的短边部521的厚度形成得薄。在形成密封树脂部6时,构成密封树脂部6的树脂的注入优选一端注入。因此,当一对短边部521的一方或者一对长边部522的一方具备槽部520时,上述树脂的注入可充分地进行。
<实施方式3>
如图6所示,槽部520也可以设置于长边部522。在长边部522 具备槽部520的情况下,长边部522的厚度也可以比不具备槽部520 的短边部521的厚度厚。换句话讲,短边部521的厚度比长边部522 的厚度薄。因此,实施方式3的电抗器1A将沿着卷绕部21、22的轴方向的长度形成得短。槽部520既可以设置于一对长边部522双方(图6),也可以仅设置于一对长边部522的一方。在长边部522 具备槽部520的情况下,优选短边部521的内表面521i(图1)由随着从壳体5的开口部53侧朝向底板部51侧而向壳体5的内方侧倾斜的倾斜面形成。另外,在长边部522具备槽部520的情况下,优选长边部522的内表面522i(图1)由沿着与底板部51正交的方向的正交面形成。
<实施方式4>
基于图7说明实施方式4的电抗器1B。实施方式4的电抗器 1B在线圈2是后述的直立型的方面与实施方式1不同。线圈2的配置方式以外的结构与实施方式1同样,省略其说明。
如图7所示,直立型的线圈2以一对卷绕部21、22的轴与底板部51正交的方式配置。也就是说,一对卷绕部21、22在从壳体5中的相对配置的侧壁部52的一方朝向另一方的方向并列。在直立型的线圈2的情况下,以一方外侧芯部33与底板部51接触的状态载置组合体10。具备直立型的线圈2的电抗器1B与具备专利文献 1记载的平置型的线圈的电抗器比较,能够减小组合体10相对于底板部51的设置面积。一般是因为:沿着与一对卷绕部21、22的并列方向及两卷绕部21、22的轴方向双方正交的方向的组合体10的长度比沿着卷绕部21、22的轴方向的长度短。特别是,在沿着卷绕部21、22的轴方向的组合体10的长度比沿着一对卷绕部21、22 的并列方向的组合体10的长度长的情况下,具备直立型的线圈2 的电抗器1B与具备纵层叠型的线圈2的电抗器1A(图1)比较,能够减小相对于底板部51的设置面积。另外,在该例的情况下,具备直立型的线圈2的电抗器1B与具备纵层叠型的线圈2的电抗器1A及具备平置型的线圈的电抗器比较,将面向壳体5的开口部 53的面积形成得最小。因此,将组合体10被壳体5包围的面积形成得大,因此能够提高散热性。特别是在卷绕部21、22的外周面实质上由平面构成的情况下,将卷绕部21、22和壳体5相对的面积形成得大。而且,在卷绕部21、22的外周面实质上由平面构成的情况下,容易使卷绕部21、22和壳体5的间隔狭窄。因此,具备直立型的线圈2的电抗器1B与具备纵层叠型的线圈2的电抗器 1A(图1)同样,容易将组合体10产生的热向壳体5释放,能够提高散热性。
图7中例示的壳体5在一对短边部521双方具备槽部520。槽部520既可以与实施方式2、实施方式3同样设置于长边部522,也可以仅设置于一对短边部521的一方或者一对长边部522的一方。
符号说明
1A、1B 电抗器
10 组合体
2 线圈;21、22 卷绕部
3 磁芯
31、32 内侧芯部;33 外侧芯部
4 保持构件
5 壳体
51 底板部
52 侧壁部;520 槽部
521 短边部;521i 内表面;522 长边部;522i 内表面
53 开口部
6 密封树脂部
9 喷嘴
D 深度;L 厚度;W 宽度
Claims (5)
1.一种电抗器,具备:
线圈,具有并列的一对卷绕部;
磁芯,配置于所述卷绕部的内侧及外侧;
壳体,收纳包括所述线圈和所述磁芯的组合体;以及
密封树脂部,填充到所述壳体内,
所述壳体具备:
底板部,载置所述组合体;
侧壁部,由将所述组合体的周围包围的矩形框体构成;以及
开口部,设置于与所述底板部相反的一侧,
所述一对卷绕部以并列方向与所述底板部正交的方式配置,所述侧壁部具备一对长边部和一对短边部,
所述短边部或者所述长边部具备槽部,所述槽部从所述开口部侧朝向所述底板部侧连续地设置,且向所述壳体的内方侧开口。
2.根据权利要求1所述的电抗器,其中,所述槽部设置于所述短边部。
3.根据权利要求1所述的电抗器,其中,所述槽部设置于所述一对短边部的一方或者所述一对长边部的一方。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的电抗器,其中,不具备所述槽部的短边部及不具备所述槽部的长边部中的至少一个具备随着从所述开口部侧朝向所述底板部侧而向所述壳体的内方侧倾斜的内表面。
5.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的电抗器,其中,所述槽部中的所述开口部侧的缘部被倒角。
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