CN116964698A - 芯片、电抗器、转换器以及电力变换装置 - Google Patents

芯片、电抗器、转换器以及电力变换装置 Download PDF

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CN116964698A
CN116964698A CN202280016168.4A CN202280016168A CN116964698A CN 116964698 A CN116964698 A CN 116964698A CN 202280016168 A CN202280016168 A CN 202280016168A CN 116964698 A CN116964698 A CN 116964698A
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稻叶和宏
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Abstract

一种芯片,由在树脂中分散有软磁性粉末的复合材料的成形体构成,所述芯片具备面向线圈的端面的端芯部,所述端芯部具有:凹部,设置于所述线圈的外部;和浇口痕迹,设置于所述凹部的底部,所述浇口痕迹的端面位于所述凹部的内部。

Description

芯片、电抗器、转换器以及电力变换装置
技术领域
本公开涉及芯片、电抗器、转换器以及电力变换装置。
本申请基于2021年3月29日在日本申请的特愿2021-055052主张优先权,并援用所述日本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、磁芯以及模制树脂部。线圈具有将绕线卷绕而构成的卷绕部。绕线是包覆线。包覆线具备导体和将导体的外周覆盖的绝缘包覆部。磁芯通过将多个芯片组合而构成。多个芯片中配置于线圈外侧的芯片也可以由复合材料的成形体构成在专利文献1中公开。模制树脂部将线圈和磁芯的组合体的外周覆盖。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-194923号公报
发明内容
本公开的芯片由在树脂中分散有软磁性粉末的复合材料的成形体构成,所述芯片具备面向线圈的端面的端芯部,所述端芯部具有:凹部,设置于所述线圈的外部;和浇口痕迹,设置于所述凹部的底部,所述浇口痕迹的端面位于所述凹部的内部。
本公开的电抗器具备线圈和磁芯,所述电抗器具备将所述磁芯的至少一部分覆盖的模制树脂部,所述磁芯具备本公开的芯片。
本公开的转换器具备本公开的电抗器。
本公开的电力变换装置具备本公开的转换器。
附图说明
图1是示出实施方式1的电抗器的概要的立体图。
图2是示出将实施方式1的电抗器分解的状态的概要的立体图。
图3是示出实施方式1的电抗器的概要的俯视图。
图4是图2的IV-IV剖视图。
图5是图2的V-V剖视图。
图6是示出实施方式2的电抗器的概要的俯视图。
图7是示出实施方式3的电抗器的概要的俯视图。
图8是示出实施方式4的电抗器的概要的立体图。
图9是示出将实施方式4的电抗器分解的状态的概要的立体图。
图10是示出实施方式4的电抗器的概要的俯视图。
图11是图9的XI-XI剖视图。
图12是示出实施方式5的电抗器的概要的俯视图。
图13是示出实施方式6的电抗器的概要的俯视图。
图14是示意性示出混合动力汽车的电源系统的结构图。
图15是示出具备转换器的电力变换装置的一例的概要的电路图。
具体实施方式
[本公开要解决的课题]
上述的电抗器按如下制造。在配置有上述组合体的模具内注入模制树脂部的原料。原料是流动性的树脂。使树脂固化。可知在这样制造的电抗器中,线圈的绝缘包覆部有可能损伤。
本公开以提供如下芯片作为目的之一:在构建具备模制树脂部的电抗器时,容易抑制电抗器具备的线圈的绝缘包覆部的损伤。本公开以提供具备上述芯片的电抗器作为另外的目的之一。本公开将提供具备上述电抗器的转换器及具备上述转换器的电力变换装置作为其他目的之一。
[本公开的效果]
本公开的芯片在构建具备模制树脂部的电抗器时,容易抑制电抗器具备的线圈的绝缘包覆部的损伤。
本公开的电抗器的生产率优良。
本公开的转换器及本公开的电力变换装置的生产率优良。
《本公开的实施方式的说明》
本发明人对在构建具备模制树脂部的电抗器时线圈的绝缘包覆部损伤的原因进行了调查。其结果,得到下面知识。
由复合材料的成形体构成的芯片按如下制造。将复合材料的成形体的原料从浇口注入模具内。原料是在未固化的树脂中分散有软磁性粉末的流动性的原材料。使原料的树脂固化。
在树脂固化的时间点,制造出与模具对应的形状的主体部、和具有与浇口对应的部分的附属部相连接的第一成形体。附属部除了与浇口对应的部分之外,有时还具有与浇铸道对应的部分,也有时进一步具有与流道对应的部分。在第一成形体中除去附属部。附属部的除去例如通过折取附属部而进行。附属部被除去的主体部构成芯片。在被除去附属部的芯片的表面残留有从该表面突出的突起或者突条的浇口痕迹。浇口痕迹的端面有时局部地露出软磁性粒子。
如上所述,电抗器通过在配置有磁芯和线圈的组合体的模具内注入模制树脂部的原料而制造。原料是流动性的树脂。原料在模具内从组合体的外侧朝向线圈的内部流动。
流动的模制树脂部的原料和浇口痕迹的端面接触。伴随该接触,从浇口痕迹的端面露出的软磁性粒子容易脱落。通过浇口痕迹从芯片的表面突出,从而脱落的软磁性粒子伴随原料的流动而容易向线圈的内部流动。流动的软磁性粒子和构成线圈的绕线摩擦。另外,流动的软磁性粒子被夹在线圈的相邻的匝彼此之间。在线圈振动时,被夹着的软磁性粒子和绕线摩擦。当软磁性粒子和绕线这样摩擦时,绕线的绝缘包覆部有可能损伤。
本发明是基于上述知识而完成的。首先列举本公开的实施方式进行说明。
(1)本公开的一方式的芯片由在树脂中分散有软磁性粉末的复合材料的成形体构成,所述芯片具备面向线圈的端面的端芯部,所述端芯部具有:凹部,设置于所述线圈的外部;和浇口痕迹,设置于所述凹部的底部,所述浇口痕迹的端面位于所述凹部的内部。
上述芯片在构建具备模制树脂部的电抗器时,容易抑制电抗器具备的线圈的绝缘包覆部的损伤。即使由于流动的模制树脂部的原料和浇口痕迹的端面的接触而使从该端面露出的软磁性粒子脱落,但通过浇口痕迹的端面位于凹部的内部,从而能抑制脱落的软磁性粒子滞留于凹部的底部。因此,可抑制脱落的软磁性粒子伴随模制树脂部的原料的流动而流动到线圈的内部。因此,可抑制软磁性粒子和线圈摩擦。
(2)也可以为,在上述芯片中,所述端芯部具有:内侧面,与所述线圈的端面面对;和外侧面,设置于与所述内侧面相反的一侧,所述凹部及所述浇口痕迹设置于所述外侧面。
设置于端芯部的外侧面的浇口痕迹容易与流动的模制树脂部的原料接触。因此,软磁性粒子容易从浇口痕迹的端面脱落。
上述芯片即使在软磁性材料容易脱落的外侧面设置有浇口痕迹,但通过浇口痕迹的端面位于凹部的内部,从而脱落的软磁性粒子不易流动到线圈的内部。
(3)也可以为,在上述(2)的芯片中,所述芯片具有中间芯部,所述中间芯部具有配置于所述线圈的内部的部分,所述凹部及所述浇口痕迹的至少一部分设置于所述外侧面的第一区域,所述第一区域是所述外侧面中与所述中间芯部对应的区域。
磁通以从中间芯部向端芯部的两端分开的方式流动。或者,磁通以从端芯的两端向中间芯部汇集的方式流动。第一区域是相对于磁通分开的部位或者汇集的部位的部位。因此,上述芯片即使设置有凹部,但通过设置有凹部的至少一部分的部位是第一区域,从而可抑制磁路面积的减少。
上述芯片的生产率优良。设置有浇口痕迹的部位是在芯片的制造过程中与浇口对应的部位。即,在芯片的制造过程中,复合材料的成形体的原料从端芯部的外侧面的至少包括与第一区域对应的部位在内的部位供给到模具内。因此,容易使复合材料的成形体的原料充分地遍布于模具内。因此,容易制造上述芯片。
(4)也可以为,在上述(3)的芯片中,所述芯片的形状是E字状,所述芯片具有:所述端芯部;所述中间芯部;以及第一侧芯部及第二侧芯部,以隔着所述中间芯部的方式配置于所述线圈的外周,所述凹部及所述浇口痕迹具有遍及所述外侧面的宽度方向的全长的长度,所述宽度方向是所述中间芯部、所述第一侧芯部以及所述第二侧芯部并列的方向。
上述芯片的生产率更进一步优良。浇口痕迹的长度相当于芯片的制造过程中的浇口的长度。即,在芯片的制造过程中,复合材料的成形体的原料从具有遍及外侧面的宽度方向的全长的长度的浇口供给到模具内。因此,容易使复合材料的成形体的原料充分地遍布于模具内。因此,容易制造上述芯片。
(5)也可以为,在上述(2)的芯片中,所述芯片的形状是U字状或者J字状,所述芯片具有:第一中间芯部,具有配置于所述线圈的第一卷绕部的内部的部分;和第二中间芯部,具有配置于所述线圈的第二卷绕部的内部的部分,所述凹部及所述浇口痕迹的至少一部分设置于所述外侧面的第一区域,所述第一区域是所述外侧面中和所述第一中间芯部与所述第二中间芯部之间对应的区域。
上述芯片的生产率优良。是因为:上述芯片因为在制造过程中容易使复合材料的成形体的原料充分地遍布于模具内,因此容易制造。
(6)本公开的一方式的电抗器具备线圈和磁芯,所述电抗器具备将所述磁芯的至少一部分覆盖的模制树脂部,所述磁芯具备上述(1)至上述(5)的任一个的芯片。
如上所述,上述电抗器通过具备在制造过程中容易抑制线圈的绝缘包覆部的损伤的芯片,从而生产率优良。
(7)也可以为,在上述电抗器中,所述磁芯是将第一芯片和第二芯片组合的组合体,所述第一芯片及所述第二芯片的至少一方是所述芯片。
上述电抗器通过将第一芯部和第二芯部组合而能构建磁芯,因此制造作业性优良。
(8)也可以为,在上述电抗器中,所述芯片的相对磁导率为5以上且50以下。
上述电抗器容易进行电感的调整。
(9)本公开的一方式的转换器具备上述(6)至上述(8)的任一个的电抗器。
上述转换器因为具备上述电抗器,所以生产率优良。
(10)本公开的一方式的电力变换装置具备上述(9)的转换器。
上述电力变换装置因为具备上述转换器,所以生产率优良。
《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。图中的相同附图标记表示相同名称物。
《实施方式1》
〔电抗器〕
参照图1至图5说明实施方式1的电抗器1。电抗器1具备线圈2、磁芯3以及模制树脂部4。模制树脂部4覆盖磁芯3的至少一部分。本方式的电抗器1的特征之一在于磁芯3具备特定的芯片的方面。以下,详细说明各结构。
在图1中,说明便利起见,将模制树脂部4用双点划线示出。在图3中,说明便利起见,省略模制树脂部4,将线圈2用双点划线示出。关于将模制树脂部4用双点划线示出的方面,即使在后述的实施方式4中参照的图8中也是同样。关于将模制树脂部4省略的方面和将线圈2用双点划线示出的方面,即使在后述的实施方式2、实施方式3中分别参照的图6、图7、在实施方式4至实施方式6中分别参照的图10、图12、图13中也是同样。
[线圈]
在本方式中,如图1、图2所示,线圈2具有一个中空的卷绕部21。卷绕部21的数量既可以如本方式那样是一个,也可以如参照图8、图9后述的实施方式4那样是两个。本方式的电抗器1通过卷绕部21的数量是一个,从而与将两个卷绕部在与卷绕部的轴方向正交的方向并列的实施方式4的电抗器1比较,在卷绕部设为相同截面积且相同匝数的情况下,能缩短沿着后述的第二方向D2的长度。
卷绕部21的形状既可以是矩形筒状,也可以是圆筒状。矩形包括正方形。如图2所示,本方式的卷绕部21的形状是矩形筒状。即,卷绕部21的端面形状是矩形框状。通过卷绕部21的形状是矩形筒状,从而与卷绕部21是相同截面积的圆筒状的情况比较,容易增大卷绕部21和设置对象的接触面积。因此,电抗器1容易经由卷绕部21向设置对象散热。而且,卷绕部21容易稳定地设置于设置对象。卷绕部21的角部圆滑化。
本方式的卷绕部21通过将没有接合部的一根绕线卷绕成螺旋状而构成。绕线能利用公知的绕线。本方式的绕线使用包覆扁平线。包覆扁平线的导体线由铜制的扁平线构成。包覆扁平线的绝缘包覆部由瓷漆构成。卷绕部21由将包覆扁平线扁立绕得到的扁立线圈构成。
卷绕部21的第一端部21a及第二端部21b在本方式中分别在卷绕部21的轴方向的一端及另一端向卷绕部21的外周侧拉伸。卷绕部21的第一端部21a及第二端部21b省略图示,但是绝缘包覆部被剥离而露出导体线。露出的导体线在本方式中引出到后述的模制树脂部4的外部,并连接端子构件。端子构件的图示省略。在线圈2经由该端子构件连接外部装置。外部装置的图示省略。外部装置例如是向线圈2进行电力供给的电源。
[磁芯]
磁芯3的结构能根据线圈2的卷绕部21的数量适当选择。如图1所示,本方式的磁芯3具有中间芯部31、第一侧芯部321及第二侧芯部322、第一端芯部33f及第二端芯部33s。在磁芯3中,沿着卷绕部21的轴方向的方向是第一方向D1,中间芯部31、第一侧芯部321以及第二侧芯部322的并列方向是第二方向D2,与第一方向D1和第二方向D2两方正交的方向是第三方向D3。
(中间芯部)
中间芯部31具有配置于卷绕部21的内部的部分。中间芯部31的形状例如是与卷绕部21的内周形状对应的形状。中间芯部31的形状在本方式中如图2所示是四棱柱状。中间芯部31的角部也可以以沿着卷绕部21的角部的内周面的方式圆滑化。
中间芯部31的沿着第一方向D1的长度如图3所示与卷绕部21的沿着轴方向的长度大致相等。中间芯部31的沿着第一方向D1的长度是后述的第一中间芯部31f的沿着第一方向D1的长度L1f和第二中间芯部31s的沿着第一方向D1的长度L1s的合计长度(L1f+L1s)。中间芯部31的沿着第一方向D1的长度不包括后述的间隙部3g的沿着第一方向D1的长度Lg。关于其他的芯部、芯部的长度也是同样的意义。
在本方式中,中间芯部31的沿着第一方向D1的长度比第一侧芯部321的沿着第一方向D1的长度和第二侧芯部322的沿着第一方向D1的长度短。第一侧芯部321的沿着第一方向D1的长度是后述的第一侧芯部321f的沿着第一方向D1的长度L21f和第一侧芯部321s的沿着第一方向D1的长度L21s的合计长度(L21f+L21s)。第二侧芯部322的沿着第一方向D1的长度是后述的第二侧芯部322f的沿着第一方向D1的长度L22f和第二侧芯部322s的沿着第一方向D1的长度L22s的合计长度(L22f+L22s)。
与本方式不同,中间芯部31的沿着第一方向D1的长度也可以与第一侧芯部321的沿着第一方向D1的长度和第二侧芯部322的沿着第一方向D1的长度相等。
中间芯部31例如有时如本方式那样由第一中间芯部31f和第二中间芯部31s两个芯部构成。中间芯部31虽然省略图示,但是有时由一个第一中间芯部31f构成。
(第一侧芯部·第二侧芯部)
如图1所示,第一侧芯部321和第二侧芯部322以隔着中间芯部31的方式相互相对地配置。第一侧芯部321和第二侧芯部322配置于卷绕部21的外周。第一侧芯部321的形状和第二侧芯部322的形状是相同形状,在本方式中是薄的棱柱状。
第一侧芯部321的长度(L21f+L21s)和第二侧芯部322的长度(L22f+L22s)如图3所示比卷绕部21的沿着轴方向的长度长。此外,第一侧芯部321的沿着第一方向D1的长度和第二侧芯部322的沿着第一方向D1的长度也可以与卷绕部21的沿着轴方向的长度相等。
第一侧芯部321例如有时如本方式那样由第一侧芯部321f和第一侧芯部321s两个芯部构成。第一侧芯部321有时如实施方式3那样由一个第一侧芯部321f构成。第二侧芯部322例如有时如本方式那样由第二侧芯部322f和第二侧芯部322s两个芯部构成。第二侧芯部322有时如实施方式3那样由一个第二侧芯部322f构成。
在本方式中,第一侧芯部321的截面积和第二侧芯部322的截面积的合计与中间芯部31的截面积相同。在本方式中,中间芯部31、第一侧芯部321及第二侧芯部322的沿着第三方向D3的长度相同。即,第一侧芯部321的沿着第二方向D2的长度和第二侧芯部322的沿着第二方向D2的长度的合计相当于中间芯部31的沿着第二方向D2的长度。第一侧芯部321的沿着第二方向D2的长度和第二侧芯部322的沿着第二方向D2的长度是中间芯部31的沿着第二方向D2的长度的1/2倍。
(第一端芯部·第二端芯部)
第一端芯部33f面向卷绕部21的第一端面。第二端芯部33s面向卷绕部21的第二端面。面向是指第一端芯部33f的内侧面33i和卷绕部21的第一端面相互面对。另外,是指第二端芯部33s的内侧面和卷绕部21的第二端面相互面对。在本方式中,第一端芯部33f的形状和第二端芯部33s的形状如图1、图2所示是薄的棱柱状。
(第一芯片·第二芯片)
在本方式中,磁芯3是将第一芯片3f和第二芯片3s组合的组合体。第一芯片3f和第二芯片3s的组合能通过适当选择第一芯片3f及第二芯片3s的形状而设为各种组合。第一芯片3f的形状和第二芯片3s的形状既可以如本方式那样对称,也可以如实施方式2那样相互不对称。对称是指形状及尺寸相同。不对称是指形状不同。
第一芯片3f和第二芯片3s在本方式中如图3所示在第一方向D1被分割。在本方式中,第一芯片3f和第二芯片3s的组合是E-E型。与本方式不同的组合将后述。电抗器1通过将第一芯片3f和第二芯片3s相对于卷绕部21沿着卷绕部21的轴方向组合而能构建,因此制造作业性优良。
在第一芯片3f与第二芯片3s之间既可以设置有后述的间隙部3g,也可以不设置间隙部3g。
作为E字状的本方式的第一芯片3f具有第一中间芯部31f、第一侧芯部321f、第二侧芯部322f以及第一端芯部33f。第一中间芯部31f构成中间芯部31的一部分。第一侧芯部321f构成第一侧芯部321的一部分。第二侧芯部322f构成第二侧芯部322的一部分。第一芯片3f是第一中间芯部31f、第一侧芯部321f、第二侧芯部322f以及第一端芯部33f为一体的成形体。
第一端芯部33f具有内侧面33i和外侧面33o。第一端芯部33f的内侧面33i如上所述是与卷绕部21的第一端面面对的面。第一端芯部33f的外侧面33o是在第一方向D1上设置于与内侧面33i相反的一侧的面。在第一端芯部33f的内侧面33i连接有第一中间芯部31f、第一侧芯部321f及第二侧芯部322f的外周面。第一侧芯部321f和第二侧芯部322f设置于第一端芯部33f的第二方向D2的两端。第一中间芯部31f设置于第一端芯部33f的第二方向D2的中央。
如上所述,作为与第一芯片3f对称的E字状的本方式的第二芯片3s具有第二中间芯部31s、第一侧芯部321s、第二侧芯部322s以及第二端芯部33s。第二中间芯部31s构成中间芯部31的剩余部。第一侧芯部321s构成第一侧芯部321的剩余部。第二侧芯部322s构成第二侧芯部322的剩余部。第二芯片3s是第二中间芯部31s、第一侧芯部321s、第二侧芯部322s以及第二端芯部33s为一体的成形体。第二芯片3s中的各芯部的连接方式及位置与上述的第一芯片3f中的各芯部的连接方式及位置相同。
在本方式中,第一芯片3f和第二芯片3s以第一侧芯部321f的端面和第一侧芯部321s的端面接触,且第二侧芯部322f的端面和第二侧芯部322s的端面接触的方式组合。在第一中间芯部31f的端面与第二中间芯部31s的端面之间设置有间隔。该间隔的沿着第一方向D1的长度与间隙部3g的沿着第一方向D1的长度Lg对应。
与本方式不同,第一芯片3f和第二芯片3s也可以以在第一侧芯部321f的端面与第一侧芯部321s的端面之间设置有间隔,且在第二侧芯部322f的端面与第二侧芯部322s的端面之间设置有间隔的方式组合。在中间芯部31的沿着第一方向D1的长度比第一侧芯部321的沿着第一方向D1的长度短的情况下,在第一中间芯部31f的端面与第二中间芯部31s的端面之间也设置有间隔。在该情况下,第一中间芯部31f的端面与第二中间芯部31s的端面之间的间隔比第一侧芯部321f的端面与第一侧芯部321s的端面之间的间隔、及第二侧芯部322f的端面与第二侧芯部322s的端面之间的间隔大。该第一芯片3f和第二芯片3s可以通过后述的模制树脂部4组合。
(凹部·浇口痕迹)
在本方式中,第一端芯部33f和第二端芯部33s中由复合材料的成形体构成的芯片如图1、图2所示具有凹部34和浇口痕迹35。如后所述,在本方式中,具有第一端芯部33f的第一芯片3f的全部和具有第二端芯部33s的第二芯片3s的全部由复合材料的成形体构成。即,在本方式中,第一端芯部33f和第二端芯部33s均具有凹部34和浇口痕迹35。第二端芯部33s具有的凹部及浇口痕迹的图示省略。在本方式中,第一端芯部33f具有的凹部34及浇口痕迹35和第二端芯部33s具有的凹部及浇口痕迹相同。以下说明代表性地对第一端芯部33f具有的凹部34及浇口痕迹35进行。
浇口痕迹35是在第一芯片3f的制造过程中被除去后述的附属部而形成的突起或者突条。浇口痕迹35如图4、图5所示设置于凹部34的底部341。
浇口痕迹35的端面351位于凹部34的内部。浇口痕迹35的端面351位于凹部34的内部是指位于由凹部34的开口部的轮廓包围的假想面与凹部34的底部341之间。即,浇口痕迹35的高度小于凹部34的深度。浇口痕迹35的高度是凹部34的底部341与浇口痕迹35的端面351之间的长度。凹部34的深度是凹部34的底部341与凹部34的开口部之间的长度。
凹部34的深度也可以为浇口痕迹35的高度的1.05倍以上且3.0倍以下。当凹部34的深度为浇口痕迹35的高度的1.05倍以上时,则如详细后述的那样,容易使软磁性粒子滞留于凹部34内。当凹部34的深度为浇口痕迹35的高度的3.0倍以下时,则在制造过程中容易进行附属部的除去。凹部34的深度进一步也可以为浇口痕迹35的高度的1.1倍以上且2.0倍以下,特别是浇口痕迹35的高度的1.2倍以上且1.5倍以下。
凹部34及浇口痕迹35设置于第一端芯部33f的外侧面33o。凹部34的至少一部分及浇口痕迹35的至少一部分也可以设置于图5所示的第一区域A1。第一区域A1是外侧面33o中与第一中间芯部31f对应的区域。与第一中间芯部31f对应的区域是被使第一中间芯部31f的外周面向第一方向D1延长的假想外周面包围的区域。磁通以从第一中间芯部31f向第一端芯部33f的两端分开的方式流动。或者,磁通以从第一端芯部33f的两端向第一中间芯部31f汇集的方式流动。第一区域A1是相对于磁通分开的部位或者汇集的部位的部位。因此,即使设置有凹部34,但通过设置有凹部34的至少一部分的部位是第一区域A1,也可抑制磁路面积的减少。
浇口痕迹35也可以沿着第二方向D2设置。在第二方向D2上,浇口痕迹35的长度能根据第一芯片3f的形状及尺寸适当选择。在第二方向D2上,浇口痕迹35的两端位置位于第一区域A1的两端、第一区域A1的两端与外侧面33o的两端之间、或者外侧面33o的两端的任一方。第二方向D2上的外侧面33o的两端不包括将外侧面33o和侧面连接的角部。例如在角部由曲面构成的情况下,外侧面33o的第二方向D2的两端是指与外侧面33o中的角部连接的部位。
在第二方向D2上,浇口痕迹35的两端位置位于第一区域A1的两端的情况下,浇口痕迹35的长度是遍及第一区域A1的第二方向D2的全长的长度。在第二方向D2上,浇口痕迹35的两端位置位于第一区域A1的两端与外侧面33o的两端之间的情况下,浇口痕迹35的长度是超过第一区域A1的第二方向D2的全长且小于外侧面33o的第二方向D2的全长的长度。在第二方向D2上,浇口痕迹35的两端位置位于外侧面33o的两端的情况下,浇口痕迹35的长度是遍及外侧面33o的第二方向D2的全长的长度。
当浇口痕迹35的长度比第一区域A1的第二方向D2的全长长时,在制造过程中,容易使复合材料的成形体的原料均匀地遍布于第一中间芯部31f、第一侧芯部321f以及第二侧芯部322f。特别是,当浇口痕迹35的长度是遍及外侧面33o的第二方向D2的全长的长度时,能更进一步起到容易使复合材料的成形体的原料均匀地遍布的效果。在本方式中,浇口痕迹35的长度是遍及外侧面33o的第二方向D2的全长的长度。
在本方式中,浇口痕迹35的长度与凹部34的长度相同。即,在本方式中,如图5所示,浇口痕迹35的端面351与凹部34的内壁部342直接连接。也可以与本方式不同,浇口痕迹35的长度比凹部34的长度短。在该情况下,浇口痕迹35的端面351与凹部34的内壁部342不直接连接,浇口痕迹35具有将端面351和凹部34的底部341连接的端部。
浇口痕迹35的宽度比凹部34的宽度短。宽度是沿着第三方向D3的长度。即,如图4所示,浇口痕迹35的端面351与凹部34的内壁部342不直接连接,浇口痕迹35具有将端面351和凹部34的底部341连接的侧壁部352。因此,形成有被浇口痕迹35的侧壁部352、凹部34的底部341以及凹部34的内壁部342包围的空间。
在本方式中,浇口痕迹35的横截面形状为梯形。横截面是沿着与第二方向D2正交的平面将浇口痕迹35截断的截面。即,浇口痕迹35的侧壁部352由斜面构成,该斜面与凹部34的底部341连接。也可以与本方式不同,浇口痕迹35的横截面形状是矩形。
(材质)
第一芯片3f和第二芯片3s的至少一方由复合材料的成形体构成。复合材料的成形体通过在树脂中分散软磁性粉末而构成。复合材料的成形体的制造方法将后述。如上所述,在本方式中,第一芯片3f和第二芯片3s由复合材料的成形体构成。也可以如实施方式2那样,第一芯片3f由复合材料的成形体构成,第二芯片3s由压粉成形体构成。关于压粉成形体将后述。在本方式中,第一芯片3f和第二芯片3s由相同材质构成。也可以如实施方式2那样,第一芯片3f和第二芯片3s由相互不同的材质构成。关于相互不同的材质将后述。
构成软磁性粉末的软磁性粒子是软磁性金属的粒子、在软磁性金属的粒子的外周具备绝缘包覆部的包覆粒子、或者软磁性非金属的粒子。软磁性金属是纯铁或者铁基合金。铁基合金例如是Fe-Si合金或者Fe-Ni合金。绝缘包覆部例如是磷酸盐。软磁性非金属例如是铁氧体。
复合材料的树脂例如是热固性树脂、热塑性树脂。热固性树脂例如是环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂。热塑性树脂例如是聚苯硫醚树脂、聚酰胺树脂、液晶聚合物、聚酰亚胺树脂、氟树脂。聚酰胺树脂例如是尼龙6、尼龙66、尼龙9T。
复合材料的成形体也可以含有陶瓷填料。陶瓷填料例如是氧化铝、二氧化硅。
复合材料的成形体中的软磁性粉末的含量例如是20体积%以上且80体积%以下。复合材料的成形体中的树脂的含量例如是20体积%以上且80体积%以下。这些含量是复合材料为100体积%的情况下的值。
复合材料的成形体中的软磁性粉末的含量视为与成形体的截面中的软磁性粉末的面积比例等价。成形体中的软磁性粉末的含量按如下求出。用SEM(扫描型电子显微镜)观察成形体的截面,取得观察图像。SEM的倍率设为200倍以上且500倍以下。观察图像的取得数量设为10个以上。总截面积设为0.1cm 2以上。既可以对一截面取得一个观察图像,也可以对一截面取得多个观察图像。对取得的各观察图像进行图像处理,提取粒子的轮廓。图像处理例如是二值化处理。在各观察图像中算出软磁性粒子的面积比例,求出该面积比例的平均值。将该平均值视为软磁性粉末的含量。
复合材料的成形体按如下制造。使复合材料的成形体的原料从浇口注入模具内。原料是在未固化的树脂中分散有软磁性粉末的流动性的原材料。使原料的树脂固化。模具在与浇口的周围对应的部位具有向模具的内部突出的突起或者突条。该突起或者突条形成上述的凹部34。在树脂固化的时间点,制造出与模具对应的形状的主体部、和具有与浇口对应的部分的附属部相连接的第一成形体。附属部除了与浇口对应的部分之外,有时还具有与浇铸道对应的部分,也有时进一步具有与流道对应的部分。在第一成形体中除去附属部,仅残留主体部。附属部的除去例如通过折取附属部而进行。剩余的主体部构成芯片。有时在该芯片的附属部被除去的部位、即浇口痕迹35局部地露出软磁性粒子。
第一芯片3f及第二芯片3s的相对磁导率也可以为5以上且50以下。第一芯片3f的相对磁导率进一步也可以为5以上且45以下,特别是,也可以为5以上且40以下。相对磁导率按如下求出。从第一芯片3f和第二芯片3s分别切出环状的测定试样。对上述各个测定试样施加初级侧为300匝、次级侧为20匝的绕线。在H=0(Oe)以上且100(Oe)以下的范围测定B-H初始磁化曲线,求出该B-H初始磁化曲线的斜率的最大值,将该最大值设为相对磁导率。此外,此处的磁化曲线是所谓的直流磁化曲线。
(尺寸)
第一芯片3f和第二芯片3s的尺寸相同。以下说明代表性地对第一芯片3f的尺寸进行。
第一中间芯部31f的长度L1f、第一侧芯部321f的长度L21f以及第二侧芯部322f的长度L22f中的至少一个长度可以不同,而且也可以是全部长度相同。在本方式中,长度L21f和长度L22f相同,比长度L1f长。也可以与本方式不同,长度L21f和长度L22f相同,且长度L1f比长度L21f和长度L22f相同。
如图3所示,第一端芯部33f的沿着第二方向D2的长度比卷绕部21的沿着第二方向D2的长度长。如图1所示,第一端芯部33f的沿着第三方向D3的长度比卷绕部21的沿着第三方向D3的长度短。第一端芯部33f的沿着第三方向D3的长度既可以比卷绕部21的沿着第三方向D3的长度长,也可以相同。
(间隙部)
间隙部3g通过构件构成:该构件由与第一芯片3f及第二芯片3s相比相对磁导率小的材料构成。在本方式中,间隙部3g由后述的模制树脂部4的一部分构成。也可以与本方式不同,间隙部3g是气隙。间隙部3g的配置部位也可以如本方式那样是卷绕部21的内部。本方式的间隙部3g设置于第一中间芯部31f与第二中间芯部31s之间。通过间隙部3g设置于卷绕部21的内部,从而与设置于卷绕部21的外部的情况比较,来自间隙部3g的漏磁通不易泄漏到卷绕部21的外部,因此损失不易增加。
[模制树脂部]
模制树脂部4覆盖磁芯3的至少一部分。模制树脂部4保护覆盖的部位不受外部环境影响。被模制树脂部4覆盖的磁芯3的至少一部分例如是上述的凹部34及浇口痕迹35。本方式的模制树脂部4覆盖线圈2和磁芯3的组合体的外周。通过该模制树脂部4,线圈2和磁芯3一体化。本方式的模制树脂部4设置于第一中间芯部31f及第二中间芯部31s与线圈2之间、和第一中间芯部31f与第二中间芯部31s之间。设置于第一中间芯部31f与第二中间芯部31s之间的模制树脂部4构成间隙部3g。模制树脂部4的树脂例如是与上述的复合材料的树脂同样的树脂。模制树脂部4的树脂也可以与复合材料同样地含有陶瓷填料。
[其他]
电抗器1虽然省略图示,但是也可以具备壳体、粘接层以及保持构件中的至少一个。壳体在内部收纳线圈2和磁芯3的组合体。壳体内的上述组合体也可以被密封树脂部埋设。粘接层例如将上述组合体固定于载置面,将上述组合体固定于壳体的内底面,将上述壳体固定于载置面。保持构件设置于线圈2与磁芯3之间,确保线圈2与磁芯3之间的绝缘。
〔作用效果〕
本方式的电抗器1具备容易抑制制造过程中的线圈2的绝缘包覆部的损伤的第一芯片3f及第二芯片3s,因此生产率优良。在制造过程中,通过流动的模制树脂部4的原料和浇口痕迹35的端面351的接触,从端面351露出的软磁性粒子有可能脱落。通过浇口痕迹35的端面351位于凹部34的内部,从而能将脱落的软磁性粒子滞留于凹部34的底部341、具体为由浇口痕迹35的侧壁部352、凹部34的底部341以及凹部34的内壁部342构成的空间。因此,可抑制脱落的软磁性粒子伴随模制树脂部4的原料的流动而流动到线圈2的内部。因此,可抑制脱落的软磁性粒子和线圈2摩擦。
《实施方式2》
〔电抗器〕
参照图6说明实施方式2的电抗器1。本方式的电抗器1与实施方式1的电抗器1同样,第一芯片3f和第二芯片3s的组合是E-E型。本方式的电抗器1中,第一芯片3f的形状和第二芯片3s的形状不对称的方面、和第一芯片3f和第二芯片3s由不同的材质构成的方面与实施方式1的电抗器1不同。以下说明以与实施方式1的不同点为中心进行。也有时省略与实施方式1同样的结构的说明。
[磁芯]
(第一芯片·第二芯片)
第一芯片3f和第二芯片3s的尺寸相互不同。具体而言,具有第一芯片3f的各芯部的沿着第一方向D1的长度、和第二芯片3s的各芯部的沿着第一方向D1的长度不同的部分。第一中间芯部31f的长度L1f比第二中间芯部31s的长度L1s长。第一侧芯部321f的长度L21f比第一侧芯部321s的长度L21s长。第二侧芯部322f的长度L22f比第二侧芯部322s的长度L22s长。第二端芯部33s的长度L3s比第一端芯部33f的长度L3f短。
本方式的第一芯片3f和第二芯片3s由相互不同的材质构成。关于相互不同的材质,各芯部的各个构成要素的材质不同的情况不必说,也包括虽然各个构成要素的材质相同但是多个构成要素的含量不同的情况。例如,即使第一芯片3f和第二芯片3s由复合材料的成形体构成,但是当构成复合材料的软磁性粉末和树脂的至少一方的材质不同时,或者即使软磁性粉末和树脂的材质相同,但是当软磁性粉末及树脂的含量不同时,也设为由相互不同的材质构成。
压粉成形体通过对上述的软磁性粉末进行压缩成形而构成。压粉成形体与复合材料的成形体比较,能提高在芯部占据的软磁性粉末的比例。因此,压粉成形体容易提高磁特性。磁特性例如是饱和磁通密度或者相对磁导率。另外,压粉成形体与复合材料的成形体比较树脂量少且软磁性粉末的量多,因此散热性优良。压粉成形体中的磁性粉末的含量例如是85体积%以上且99.99体积%以下。该含量是压粉成形体为100体积%的情况的值。压粉成形体中的软磁性粉末的含量与上述的复合材料的成形体中的软磁性粉末的含量同样,视为与成形体的截面中的软磁性粉末的面积比例等价。成形体中的软磁性粉末的含量的求法按照上述。
在本方式中,第一芯片3f由复合材料的成形体构成,第二芯片3s由压粉成形体构成。第一端芯部33f虽然省略图示,但是与实施方式1同样,具备上述的凹部及浇口痕迹。第二端芯部33s与实施方式1不同,不具备凹部及浇口痕迹。
第一芯片3f的相对磁导率的合适范围按照上述。第二芯片3s的相对磁导率进一步也可以为100以上且500以下,特别是也可以为150以上且500以下。
〔作用效果〕
本方式的电抗器1不但能起到与实施方式1同样的效果,而且在不设置长度Lg较长的间隙部3g的情况下容易进行电感和散热性的调整。其理由是因为:第一芯片3f和第二芯片3s由不同的材质构成。本方式的电抗器1通过第二芯片3s由热导率比较高的压粉成形体构成,从而容易提高散热性。
《实施方式3》
〔电抗器〕
参照图7说明实施方式3的电抗器1。本方式的电抗器1中,第一芯片3f和第二芯片3s的组合是E-T型的方面与实施方式2的电抗器1不同。以下说明主要以与实施方式2的不同点为中心进行。也有时省略与实施方式2同样的结构的说明。
[磁芯]
(第一芯片)
作为E字状的第一芯片3f是第一中间芯部31f、第一侧芯部321、第二侧芯部322以及第一端芯部33f为一体的成形体。第一中间芯部31f构成中间芯部31的一部分。第一侧芯部321由一个第一侧芯部321f构成。第二侧芯部322由一个第二侧芯部322f构成。第一芯片3f与实施方式1同样,由复合材料的成形体构成。第一端芯部33f虽然省略图示,但是与实施方式1同样,具备上述的凹部及浇口痕迹。
第一中间芯部31f的长度L1f比第一侧芯部321f的长度L21f和第二侧芯部322f的长度L22f短。长度L21f和长度L22f相同。本方式的长度L21f和长度L22f比卷绕部21的轴方向的长度长。本方式的长度L1f比后述的第二中间芯部31s的长度L1s长。与本方式不同,长度L1f和长度L1s也可以相同。
(第二芯片)
作为T字状的第二芯片3s是第二中间芯部31s和第二端芯部33s为一体的成形体。第二中间芯部31s构成中间芯部31的剩余部。第二芯片3s与实施方式2同样,由压粉成形体构成。第二端芯部33s与实施方式2同样,不具备凹部及浇口痕迹。
第一芯片3f和第二芯片3s以第一侧芯部321f的端面及第二侧芯部322f的端面各自和第二端芯部33s的内侧面接触的方式组合。当这样组合时,因为满足上述长度的关系,所以在第一中间芯部31f的端面与第二中间芯部31s的端面之间设置有间隔。
(间隙部)
间隙部3g与实施方式1同样,由未图示的模制树脂部的一部分构成。间隙部3g的配置部位与实施方式2同样是卷绕部21的内部。间隙部3g的配置部位是第一中间芯部31f的端面与第二中间芯部31s的端面之间。
〔作用效果〕
本方式的电抗器1能起到与实施方式2的电抗器1同样的效果。
《实施方式4》
〔电抗器〕
参照图8至图11说明实施方式4的电抗器1。本方式的电抗器1中,线圈2具有第一卷绕部221及第二卷绕部222的方面、第一芯片3f和第二芯片3s的组合是U-U型的方面与实施方式1的电抗器1不同。以下说明以与实施方式1的不同点为中心进行。也有时省略与实施方式1同样的结构的说明。
[线圈]
如图8、图9所示,第一卷绕部221和第二卷绕部222以相互的轴成为平行的方式并列。第一卷绕部221和第二卷绕部222的形状是矩形筒状。本方式的电抗器1通过具有第一卷绕部221及第二卷绕部222,从而与实施方式1的具有一个卷绕部21的电抗器1比较,在将卷绕部设为相同截面积且相同同匝数的情况下,能缩短第一卷绕部221和第二卷绕部222的沿着轴方向的长度。
在本方式中,第一卷绕部221和第二卷绕部222通过将各自分开的绕线卷绕成螺旋状而构成。各绕线按照上述。第一卷绕部221和第二卷绕部222例如能按如下电连接。如本方式那样,将与第一卷绕部221及第二卷绕部222独立的连结构件23与第一卷绕部221及第二卷绕部222中的绕线的导体连接。连结构件23例如由与绕线相同的构件构成。与本方式不同,将第一卷绕部221及第二卷绕部222中的绕线的导体彼此直接连接。在将导体彼此直接连接的情况下,例如使第一卷绕部221中的绕线的端部弯曲,并朝向第二卷绕部222中的绕线的端部拉伸。导体和连结构件23的连接、导体彼此的连接用焊接或压接进行。
也可以与本方式不同,第一卷绕部221及第二卷绕部222通过将没有接合部的一根绕线卷绕成螺旋状而构成。在该情况下,第一卷绕部221及第二卷绕部222经由在线圈2的轴方向的一端侧将绕线的一部分弯折成U字状而构成的连接部电连接。
第一卷绕部221的第一端部21a及第二卷绕部222的第一端部22a在露出的导体线连接有上述的外部装置。第一卷绕部221的第二端部21b和第二卷绕部222的第二端部22b在露出的导体线连接有上述的连结构件23。
[磁芯]
如图8所示,本方式的磁芯3具有第一中间芯部311及第二中间芯部312、第一端芯部33f及第二端芯部33s。在磁芯3中,将沿着第一卷绕部221的轴方向的方向设为第一方向D1,将第一中间芯部311和第二中间芯部312的并列方向设为第二方向D2,将与第一方向D1和第二方向D2两方向正交的方向设为第三方向D3。
(第一中间芯部·第二中间芯部)
第一中间芯部311具有配置于第一卷绕部221的内部的部分。第二中间芯部312具有配置于第二卷绕部222的内部的部分。第一中间芯部311及第二中间芯部312的形状是四棱柱状。
如图10所示,第一中间芯部311的沿着第一方向D1的长度和第二中间芯部312的沿着第一方向D1的长度相互相同。第一中间芯部311的沿着第一方向D1的长度和第二中间芯部312的沿着第一方向D1的长度与第一卷绕部221的沿着轴方向的长度大致相等。第一中间芯部311的沿着第一方向D1的长度和第二中间芯部312的沿着第一方向D1的长度不包括后述的间隙部3g的沿着第一方向D1的长度Lg。
第一中间芯部311的沿着第一方向D1的长度是后述的第一中间芯部311f的沿着第一方向D1的长度L11f和第一中间芯部311s的沿着第一方向D1的长度L11s的合计长度(L11f+L11s)。第二中间芯部312的沿着第一方向D1的长度是后述的第二中间芯部312f的沿着第一方向D1的长度L12f和第二中间芯部312s的沿着第一方向D1的长度L12s的合计长度(L12f+L12s)。
第一中间芯部311有时如本方式那样由第一中间芯部311f和第一中间芯部311s两个芯部构成。第一中间芯部311有时如参照图13的后述的实施方式6那样由一个第一中间芯部311f构成。第二中间芯部312有时如本方式那样由第二中间芯部312f和第二中间芯部312s两个芯部构成。第二中间芯部312虽然省略图示,但是有时由一个第二中间芯部312f构成。
(第一端芯部·第二端芯部)
第一端芯部33f面向第一卷绕部221中的第一端部和第二卷绕部222中的第一端部两方。第二端芯部33s面向第一卷绕部221中的第二端部和第二卷绕部222中的第二端部两方。
(第一芯片·第二芯片)
磁芯3是将第一芯片3f和第二芯片3s组合的组合体。在本方式中,第一芯片3f和第二芯片3s的组合是U-U型。电抗器1通过将第一芯片3f和第二芯片3s相对于第一卷绕部221及第二卷绕部222沿着第一方向D1组合而能构建,因此制造作业性优良。在本方式中,第一芯片3f的形状和第二芯片3s的形状对称。
作为U字状的本方式的第一芯片3f具有第一中间芯部311f、第二中间芯部312f以及第一端芯部33f。第一中间芯部311f构成第一中间芯部311的一部分。第二中间芯部312f构成第二中间芯部312的一部分。第一芯片3f是第一中间芯部311f、第二中间芯部312f以及第一端芯部33f为一体的成形体。在第一端芯部33f的内侧面33i连接有第一中间芯部311f及第二中间芯部312f的外周面。第一中间芯部311f和第二中间芯部312f设置于第一端芯部33f的第二方向D2的两端。
如上所述,作为与第一芯片3f对称的U字状的本方式的第二芯片3s具有第一中间芯部311s、第二中间芯部312s以及第二端芯部33s。第一中间芯部311s构成第一中间芯部311的剩余部。第二中间芯部312s构成第二中间芯部312的剩余部。第二芯片3s是第二中间芯部312s、第二端芯部33s以及第一中间芯部311s为一体的成形体。第二芯片3s中的各芯部的连接方式及位置与上述的第一芯片3f中的各芯部的连接方式及位置相同。
在本方式中,第一芯片3f和第二芯片3s以在第一中间芯部311f的端面与第一中间芯部311s的端面之间设置间隔,并在第二中间芯部312f的端面与第二中间芯部312s的端面之间设置间隔的方式组合。各个间隔的沿着第一方向D1的长度与间隙部3g的沿着第一方向D1的长度Lg对应。
也可以与本方式不同,第一芯片3f和第二芯片3s以第一芯片3f的第一中间芯部311f的端面和第二芯片3s的第一中间芯部311s的端面接触,且第一芯片3f的第二中间芯部312f的端面和第二芯片3s的第二中间芯部312s的端面接触的方式组合。
在本方式中,第一芯片3f及第二芯片3s与实施方式1同样,由复合材料的成形体构成。即,如图8、图9所示,第一端芯部33f及第二端芯部33与实施方式1同样具备上述的凹部34及浇口痕迹35。
(浇口痕迹)
本方式的浇口痕迹35也可以以与外侧面33o的第二方向D2的中心重叠的方式设置。通过浇口痕迹35以与外侧面33o的第二方向D2的中心重叠的方式设置,从而在制造过程中,容易使复合材料的成形体的原料均匀地遍布第一中间芯部311f和第二中间芯部312f。浇口痕迹35的至少一部分也可以设置于图11所示的第一区域A1。第一区域A1是第一端芯部33f的外侧面33o中和第一中间芯部311f与第二中间芯部312f之间对应的区域。与上述之间对应的区域是外侧面33o中的第一假想外周面与第二假想外周面之间的区域。第一假想外周面是使第一中间芯部311f的外周面向第一方向D1延长的面。第二假想外周面是使第二中间芯部312s的外周面向第一方向D1延长的面。如果浇口痕迹35的长度为遍及第一区域A1的全长的长度以上,则能进一步起到使复合材料的成形体的原料均匀地遍布的效果。在本方式中,浇口痕迹35的长度是遍及第一区域A1的全长的长度。
(尺寸)
第一芯片3f和第二芯片3s的尺寸相同。以下说明代表性地对第一芯片3f的尺寸进行。第一中间芯部311f的长度L11f和第二中间芯部312f的长度L12f相同。第一中间芯部311f的沿着第二方向D2的长度和第二中间芯部312f的沿着第二方向D2的长度相同。第一中间芯部311f的沿着第三方向D3的长度和第二中间芯部312f的沿着第三方向D3的长度相同。
(间隙部)
间隙部3g与实施方式1同样,通过未图示的模制树脂部的一部分构成。间隙部3g的配置部位与实施方式1同样,是线圈2的内部。具体而言,间隙部3g的配置部位是两个部位。间隙部3g的第一个配置部位是第一卷绕部221的内部的第一中间芯部311f的端面与第一中间芯部311s的端面之间。间隙部3g的第二个配置部位是第二卷绕部222的内部的第二中间芯部312f的端面与第二中间芯部312s的端面之间。
〔作用效果〕
本方式的电抗器1能起到与实施方式1同样的效果。
《实施方式5》
〔电抗器〕
参照图12说明实施方式5的电抗器1。本方式的电抗器1与实施方式4的电抗器1同样,第一芯片3f和第二芯片3s的组合是U-U型。本方式的电抗器1中,第一芯片3f的形状和第二芯片3s的形状不对称的方面、和第一芯片3f和第二芯片3s由不同的材质构成的方面与实施方式4的电抗器1不同。以下说明主要以与实施方式4的不同点为中心进行。也有时省略与实施方式4同样的结构的说明。
[磁芯]
(第一芯片·第二芯片)
第一芯片3f和第二芯片3s的尺寸相互不同。具体而言,具有第一芯片3f的各芯部的沿着第一方向D1的长度和第二芯片3s的各芯部的沿着第一方向D1的长度不同的部分。第一中间芯部311f的长度L11f比第一中间芯部311s的长度L11s长。第二中间芯部312f的长度L12f比第二中间芯部312s的长度L12s长。长度L11f和长度L12f相同。长度L11s和长度L12s相同。第二端芯部33s的沿着第一方向D1的长度L3s比第一端芯部33f的沿着第一方向D1的长度L3f短。
在本方式中,与实施方式4同样,第一芯片3f由复合材料的成形体构成。在本方式中,与实施方式4不同,第二芯片3s由压粉成形体构成。第一芯片3f虽然省略图示,但是与实施方式4同样,具备上述的凹部及浇口痕迹。第二芯片3s与实施方式4不同,不具备凹部及浇口痕迹。
〔作用效果〕
本方式的电抗器1能起到与实施方式2的电抗器1同样的效果。
《实施方式6》
〔电抗器〕
参照图13说明实施方式6的电抗器1。本方式的电抗器1中,第一芯片3f和第二芯片3s的组合是J-L型的方面与实施方式5不同。以下说明以与实施方式5的不同点为中心进行。也有时省略与实施方式5同样的结构的说明。
[磁芯]
(第一芯片)
作为J字状的第一芯片3f是第一中间芯部311、第二中间芯部312f以及第一端芯部33f为一体的成形体。第一中间芯部311由一个第一中间芯部311f构成。第二中间芯部312f构成第二中间芯部312的一部分。第一中间芯部311f的长度L11f与第二中间芯部312f的长度L12f和第二中间芯部312s的长度L12s的合计长度相同。第一芯片3f与实施方式5同样,由复合材料的成形体构成。第一端芯部33f虽然省略图示,但是与实施方式5同样,具备上述的凹部及浇口痕迹。
(第二芯片)
作为L字状的第二芯片3s是第二中间芯部312s和第二端芯部33s为一体的成形体。第二中间芯部312s构成第二中间芯部312的剩余部。第二芯片3s与实施方式5同样由压粉成形体构成。第二端芯部33s与实施方式5同样不具备凹部及浇口痕迹。
第一芯片3f和第二芯片3s以在第一中间芯部311f的端面与第二端芯部33s的端面之间设置间隔,并在第二中间芯部312f的端面与第二中间芯部312s的端面之间设置间隔的方式组合。各间隔相互相等。
(间隙部)
间隙部3g与实施方式5同样,通过未图示的模制树脂部的一部分构成。间隙部3g的配置部位与实施方式5不同,是第一卷绕部221的外部和第二卷绕部222的内部。间隙部3g的第一个配置部位是第一中间芯部311f的端面与第二端芯部33s的端面之间。间隙部3g的第二个配置部位是第二中间芯部312f的端面与第二中间芯部312s的端面之间。
〔作用效果〕
本方式的电抗器1能起到与实施方式5的电抗器1同样的效果。
《实施方式7》
〔转换器·电力变换装置〕
实施方式1至实施方式6的电抗器1能利用于满足以下导电条件的用途。导电条件例如是最大直流电流、平均电压以及使用频率。最大直流电流是100A以上且1000A以下程度。平均电压是100V以上且1000V以下程度。使用频率是5kHz以上且100kHz以下程度。实施方式1至实施方式6的电抗器1代表性地能利用于载置于图14所示的车辆1200的转换器的构成部件、和具备该转换器的电力变换装置的构成部件。车辆1200是电动汽车或者混合动力汽车。
如图14所示,车辆1200具备主电池1210、电力变换装置1100以及电动机1220。电力变换装置1100与主电池1210连接。电动机1220通过来自主电池1210的供给电力来驱动而利用于行驶。电动机1220代表性地是三相交流电动机。电动机1220在行驶时驱动车轮1250,在再生时作为发电机执行功能。在混合动力汽车的情况下,车辆1200除了电动机1220之外还具备发动机1300。在图14中,作为车辆1200的充电部位示出插座,但是能设为具备插头的方式。
电力变换装置1100具有转换器1110和逆变器1120。转换器1110与主电池1210连接。逆变器1120进行直流和交流的相互变换。逆变器1120与转换器1110连接。该例所示的转换器1110在车辆1200行驶时将200V以上且300V以下程度的主电池1210的输入电压升压到400V以上且700V以下程度向逆变器1120供电。转换器1110在再生时将从电动机1220经由逆变器1120输出的输入电压降压到适合主电池1210的直流电压向主电池1210充电。输入电压是直流电压。逆变器1120在车辆1200行驶时将升压到转换器1110的直流变换成预定交流向电动机1220供电,在再生时将来自电动机1220的交流输出变换成直流向转换器1110输出。
如图15所示,转换器1110具备多个开关元件1111、驱动电路1112以及电抗器1115。驱动电路1112控制开关元件1111的动作。转换器1110通过接通/切断的反复而进行输入电压的变换。输入电压的变换在此是进行升降压。开关元件1111利用电场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管那样的功率器件。电抗器1115具有如下功能:利用要妨碍将要流过电路的电流的变化的线圈性质,在通过开关动作而将要增减电流时,使其变化平滑。作为电抗器1115,具备实施方式1至实施方式6的任一方式的电抗器1。通过具备生产率优良的电抗器1,也能期待电力变换装置1100、转换器1110的生产率的提高。
车辆1200除了转换器1110之外,还具备供电装置用转换器1150、辅机电源用转换器1160。供电装置用转换器1150与主电池1210连接。辅机电源用转换器1160与成为辅机类1240的电力源的副电池1230和主电池1210连接。辅机电源用转换器1160将主电池1210的高压变换成低压。转换器1110代表性地进行DC-DC变换。供电装置用转换器1150、辅机电源用转换器1160进行AC-DC变换。供电装置用转换器1150中也有进行DC-DC变换的转换器。供电装置用转换器1150、辅机电源用转换器1160的电抗器具备与实施方式1至实施方式6的任一方式的电抗器1同样的结构,能利用适当变更了大小、形状的电抗器。另外,进行输入电力的变换的转换器、且仅进行升压的转换器或仅进行降压的转换器也能利用实施方式1至实施方式6的任一方式的电抗器1。
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全部变形。
在如实施方式1至实施方式3那样卷绕部的数量是一个的情况下,第一芯部和第二芯部的组合虽然省略图示,但是也可以是E-I型、E-U型、F-F型、F-L型或者T-U型。在如实施方式4至实施方式6那样卷绕部的数量是两个的情况下,第一芯部和第二芯部的组合虽然省略图示,但是也可以是U-I型、J-J型、L-L型。
在实施方式2、实施方式3、实施方式5或者实施方式6中,第二芯部也可以由层积体构成。层积体通过将多个磁性薄板层积而构成。磁性薄板具有绝缘包覆部。磁性薄板例如是电磁钢板。
附图标记说明
1电抗器
2线圈
21卷绕部、221第一卷绕部、222第二卷绕部
21a、22a第一端部、21b、22b第二端部
23连结构件
3磁芯
3f第一芯片、3s第二芯片
31中间芯部
31f第一中间芯部、31s第二中间芯部
311第一中间芯部
311f第一中间芯部、311s第一中间芯部
312第二中间芯部
312f第二中间芯部、312s第二中间芯部
321第一侧芯部
321f第一侧芯部、321s第一侧芯部
322第二侧芯部
322f第二侧芯部、322s第二侧芯部
33f第一端芯部、33s第二端芯部
33i内侧面、33o外侧面
34凹部、341底部、342内壁部
35浇口痕迹、351端面、352侧壁部
3g间隙部
4模制树脂部
A1第一区域
D1第一方向、D2第二方向、D3第三方向
L1f、L1s、L11f、L11s、L12f、L12s长度
L21f、L21s长度、L22f、L22s长度
L3f、L3s长度、Lg长度
1100电力变换装置、1110转换器
1111开关元件、1112驱动电路
1115电抗器、1120逆变器
1150供电装置用转换器、1160辅机电源用转换器
1200车辆、1210主电池
1220电动机、1230副电池
1240辅机类、1250车轮、1300发动机。

Claims (10)

1.一种芯片,由在树脂中分散有软磁性粉末的复合材料的成形体构成,
所述芯片具备面向线圈的端面的端芯部,
所述端芯部具有:
凹部,设置于所述线圈的外部;和
浇口痕迹,设置于所述凹部的底部,
所述浇口痕迹的端面位于所述凹部的内部。
2.根据权利要求1所述的芯片,其中,
所述端芯部具有:
内侧面,与所述线圈的端面面对;和
外侧面,设置于与所述内侧面相反的一侧,
所述凹部及所述浇口痕迹设置于所述外侧面。
3.根据权利要求2所述的芯片,其中,所述芯片具有中间芯部,所述中间芯部具有配置于所述线圈的内部的部分,
所述凹部及所述浇口痕迹的至少一部分设置于所述外侧面的第一区域,
所述第一区域是所述外侧面中与所述中间芯部对应的区域。
4.根据权利要求3所述的芯片,其中,所述芯片的形状是E字状,
所述芯片具有:
所述端芯部;
所述中间芯部;以及
第一侧芯部及第二侧芯部,以隔着所述中间芯部的方式配置于所述线圈的外周,
所述凹部及所述浇口痕迹具有遍及所述外侧面的宽度方向的全长的长度,
所述宽度方向是所述中间芯部、所述第一侧芯部以及所述第二侧芯部并列的方向。
5.根据权利要求2所述的芯片,其中,所述芯片的形状是U字状或者J字状,
所述芯片具有:
第一中间芯部,具有配置于所述线圈的第一卷绕部的内部的部分;和
第二中间芯部,具有配置于所述线圈的第二卷绕部的内部的部分,
所述凹部及所述浇口痕迹的至少一部分设置于所述外侧面的第一区域,
所述第一区域是所述外侧面中和所述第一中间芯部与所述第二中间芯部之间对应的区域。
6.一种电抗器,具备线圈和磁芯,
所述电抗器具备将所述磁芯的至少一部分覆盖的模制树脂部,
所述磁芯具备权利要求1至权利要求5中的任一项所述的芯片。
7.根据权利要求6所述的电抗器,其中,所述磁芯是将第一芯片和第二芯片组合的组合体,
所述第一芯片及所述第二芯片的至少一方是所述芯片。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的电抗器,其中,所述芯片的相对磁导率为5以上且50以下。
9.一种转换器,具备权利要求6至权利要求8中的任一项所述的电抗器。
10.一种电力变换装置,具备权利要求9所述的转换器。
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