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INDUKTIONSVORRICHTUNG
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Induktionsvorrichtung.
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Im Allgemeinen werden ein Ferritkern und ein Magnetpulverkern für eine Induktionsvorrichtung, wie zum Beispiel eine Drossel und ein Transformator, verwendet. In dem Fall eines Ferritkerns kann die Gleichstromüberlagerungscharakteristik durch Vorsehen eines Luftspalts zwischen den Kernen sichergestellt werden. Jedoch führt das Vorsehen des Luftspalts zu einem erhöhten Verlust eines magnetischen Flusses. In dem Fall eines Magnetpulverkerns ist es andererseits erforderlich, dass die Anzahl von Wicklungswindungen einer Spule aufgrund einer niedrigen magnetischen Permeabilität eines Pulvers für den Magnetpulverkern erhöht wird, so dass eine Neigung vorliegt, dass ein Kupferverlust erhöht ist. Die
Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift 2009-278025 offenbart eine dünne Drosselspule als eine Induktionsvorrichtung, die aus einem Ferritkern und einem Magnetpulverkern hergestellt ist, um das vorstehende Problem zu lösen.
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Die Induktionsvorrichtung, die in der Offenlegungsschrift offenbart ist, weist einen rechteckförmigen, rahmenartigen Ferritkern und einen I-förmigen Magnetpulverkern auf, der eine Spule hat, die um diesen gewickelt ist, und der in den Ferritkern eingesetzt ist. Die Induktionsvorrichtung einer derartigen Struktur stellt die Gleichstromüberlagerungscharakteristik sicher, ohne das ein Luftspalt zwischen den Kernen vorgesehen ist, und verhindert eine Erhöhung der Anzahl von Wicklungswindungen einer Spule.
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In einem zusammengesetzten magnetischen Kern, der einen Ferritkern und einen Magnetpulverkern aufweist, ändert sich die Sättigungsmagnetflussdichte des Ferritkerns abhängig von der Temperatur, so dass der Ferritkern bevorzugt gekühlt werden soll, indem der Ferritkern an einem Kühler befestigt wird.
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Die Drosselspule der Offenlegungsschrift kann durch Montieren eines Kühlers an der Drosselspule gekühlt werden. Zu diesem Zweck kann der Ferritkern der Drosselspule ausgebildet sein, um die Öffnung an der Seite des Ferritkerns zu beseitigen, die zu der Seite gegenüberliegend ist, an der der Magnetpulverkern eingesetzt wird, und kann ein Kühler an der Seite des Ferritkerns montiert sein, an der die Öffnung weggelassen ist. Zum Kühlen der Spule sowie des Magnetpulverkerns ist es jedoch erforderlich, einen zusätzlichen Kühler an der Drosselspule an dessen Magnetpulverkernseite zu montieren. Das Vorsehen des zusätzlichen Kühlers macht die Struktur der Drosselspule kompliziert.
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Wenn der Kühler an einer Seitenfläche des Ferritkerns befestigt ist, kann eine Endfläche der Spule von der Seitenfläche des Ferritkerns durch den Kühler gekühlt werden. In der vorstehenden Drosselspule ist es erforderlich, dass der Magnetpulverkern, der eine Spule hat, die um diesen gewickelt ist, an den Ferritkern von einer lateralen Seite des Ferritkerns angebaut (montiert) wird. Jedoch ist diese Art des Anbauens (Zusammenbauen, Montieren) schwierig.
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Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine Induktionsvorrichtung bereitzustellen, die einen ersten Kern und einen zweiten Kern hat, der mit einer Spule umwickelt ist, wobei der erste Kern und die Spule aus derselben Richtung gekühlt werden können, und deren Herstellung einfach ausgeführt werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Induktionsvorrichtung weist einen ersten Kern, der aus einem Ferritmaterial hergestellt ist, einen zweiten Kern, der aus einem Material hergestellt ist, das eine niedrigere magnetische Permeabilität hat als das Ferritmaterial und eine höhere Sättigungsmagnetflussdichte hat als das Ferritmaterial, eine Kühlvorrichtung und eine Spule auf. Der erste Kern und der zweite Kern wirken zusammen, um einen geschlossenen magnetischen Kreis auszubilden. Der erste Kern weist eine Kontaktfläche, die durch die Kühlvorrichtung gekühlt wird, und einen ersten magnetischen Schenkel auf, der sich zum Schneiden mit der Kontaktfläche und zu dem zweiten Kern hin (in Richtung des zweiten Kerns) erstreckt. Der zweite Kern weist einen zweiten magnetischen Schenkel auf, der sich zum Schneiden mit der Kontaktfläche und zu dem ersten Kern hin (in Richtung des ersten Kerns) erstreckt und angeordnet ist, um durch die Spule umwickelt zu sein.
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Weitere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen beispielhaft die Prinzipien der Erfindung dargestellt sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, von denen angenommen wird, dass sie neu sind, sind im Besonderen in den angefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung kann gemeinsam mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten unter Bezugnahme der nachstehenden Beschreibung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen Folgendes gezeigt ist:
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1A ist eine schematische Vorderansicht einer Drossel gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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1B ist eine schematische Draufsicht der Drossel von 1A;
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1C ist eine schematische rechte Seitenansicht der Drossel von 1A;
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2 ist eine schematische Schnittansicht der Drossel entlang der Linie A-A in 1A;
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3 ist eine schematische Draufsicht einer Drossel gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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4 ist eine schematische Draufsicht einer Drossel gemäß einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend ist die Drossel als die Induktionsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1A bis 1C beschrieben. Die Drossel wird im Algemeinen durch ein Bezugszeichen 10 bezeichnet und weist eine Kühlerplatte 11 als die Kühlvorrichtung auf, die aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. Der Einfachheit halber für die Beschreibung geben die zweispitzigen Pfeile Y1 in 1B und 1C die Breitenrichtung der Drossel 10 wieder, geben die zweispitzigen Pfeile Y2 in 1A und 1B die Längsrichtung der Drossel 10 wieder und geben die zweispitzigen Pfeile Y3 in 1A und 1C die senkrechte Richtung der Drossel 10 wieder.
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Die Drossel 10 weist des Weiteren einen ersten L-förmigen Kern 12 als den ersten Kern, der an der Kühlerplatte 11 an dessen oberen Fläche befestigt ist, einen zweiten L-förmigen Kern 13 als den zweiten Kern, der an dem ersten L-förmigen Kern 12 an dessen oberen Flächen fest montiert ist, und eine Spule 14 auf, die um den zweiten L-förmigen Kern 13 herum gewickelt ist. Der ersten L-förmige Kern 12 und der zweiten L-förmige Kern 13 wirken zusammen, um einen magnetischen Kern C auszubilden.
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Der erste L-förmige Kern 12 ist aus einem Ferritmaterial wie zum Beispiel Mn-Zn Ferrit oder Ni-Mn Ferrit hergestellt. Der erste L-förmige Kern 12 weist einen Plattenabschnitt 15 auf, der rechteckförmig ist und sich in der Längsrichtung Y2 erstreckt, wie in 1B gezeigt ist. Eine untere Fläche des Plattenabschnitts 15 (des ersten L-förmigen Kerns 12) dient als eine Kontaktfläche 15A, die mit der Kühlerplatte 11 in Kontakt ist.
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Der erste L-förmige Kern 12 weist des Weiteren einen Wandabschnitt 16 auf, der einstückig mit dem Plattenabschnitt 15 an dessen linken Ende ausgebildet ist, wie in 1A und 1B gezeigt ist, und der sich senkrecht zu der Kontaktfläche 15A (oder zu der Kühlerplatte 11) und zu dem zweiten L-förmigen Kern 13 (oder nach oben) hin (in Richtung des zweiten L-förmigen Kerns 13) erstreckt, so dass der erste L-förmige Kern 12 L-förmig ausgebildet ist, wie in der Vorderansicht von 1A gezeigt ist. Der Wandabschnitt 16 dient als der erste magnetische Schenkel des ersten L-förmigen Kerns 12 als der erste Kern der vorliegenden Erfindung. Der Wandabschnitt 16 ist ausgebildet, um sich entlang der gesamten Breite des Plattenabschnitts 15 zu erstrecken, wie in 1B gezeigt ist.
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Der zweite L-förmige Kern 13 ist aus einem Magnetpulverkern wie zum Beispiel Fe-Al-Si Pulver hergestellt, das durch Druckformen ausgebildet wird und mit einem Isolationsharz beschichtet wird. Das Magnetpulvermaterial des zweiten L-förmigen Kerns 13 hat eine geringere magnetische Permeabilität und eine höhere Sättigungsmagnetflussdichte als das Ferritmaterial des ersten L-förmigen Kerns 12.
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Der zweite L-förmige Kern 13 ist rechteckförmig in einer Draufsicht, wie in 1B gezeigt ist, und weist einen Plattenabschnitt 17 auf, der parallel zu dem Plattenabschnitt 15 des ersten L-förmigen Kerns 12 angeordnet ist. Die untere Fläche des Plattenabschnitts 17 des zweiten L-förmigen Kerns 13 ist an dessen linken Ende (wie in 1A gezeigt ist) mit der oberen Fläche des Wandabschnitts 16 des ersten L-förmigen Kerns 12 in Kontakt.
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Der zweite L-förmige Kern 13 weist des Weiteren einen Schenkelabschnitt 18 in der Form einer eckigen Säule auf, die sich von einem rechten Ende der unteren Fläche des Plattenabschnitts 17 (in Richtung des) zu dem ersten L-förmigen Kern 12 hin (oder nach unten) und senkrecht zu dem ersten L-förmigen Kern 12 (oder zu der Kontaktfläche 15A) erstreckt, so dass der zweite L-förmige Kern 13 L-förmig ist, wie in der Vorderansicht von 1B gezeigt ist. Der Schenkelabschnitt 18 gilt als der zweite magnetische Schenkel des zweiten L-förmigen Kerns 13 als der zweite Kern der vorliegenden Erfindung.
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Die untere Fläche des Schenkelabschnitts 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 ist mit der oberen Fläche (die zu dem zweiten L-förmigen Kern 13 zugewandt ist) des Plattenabschnitts 15 des ersten L-förmigen Kerns 12 an dessen rechten Ende in Kontakt. Der Schenkelabschnitt 18 ist parallel zu dem Wandabschnitt 16 des ersten L-förmigen Kerns 12.
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Bezogen auf 2, in der eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1A gezeigt ist, ist der Plattenabschnitt 17 des zweiten L-förmigen Kerns 13 ausgebildet, so dass die Fläche seines Querschnitts (angezeigt durch eine Schraffur) kleiner ist als die des Plattenabschnitts 15 des ersten L-förmigen Kerns 12 (auch durch eine Schraffur angezeigt) und ferner kleiner ist als die Fläche eines Bereichs des Wandabschnitts 16 des ersten L-förmigen Kerns 12 senkrecht zu der senkrechten Richtung Y3. Der Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 ist ausgebildet, so dass die Fläche seines Querschnitts senkrecht zu der senkrechten Richtung Y3 kleiner ist als die des Querschnitts des Plattenabschnitts 15 des ersten L-förmigen Kerns 12 und ferner kleiner ist als die des Bereichs des Wandabschnitts 16 des ersten L-förmigen Kerns 12 senkrecht zu der senkrechten Richtung Y3.
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Wie in 1A, 1B und 1C gezeigt ist, ist der zweite L-förmige Kern 13 in der Mitte des ersten L-förmigen Kerns 12 in der Breitenrichtung Y1 des Kerns angeordnet und erstreckt sich in der Längsrichtung Y2. Der erste L-förmige Kern 12 und der zweiten L-förmige Kern 13 wirken zusammen, um den magnetischen Kern C in der Form eines rechteckigen Rahmens (Kreisform) in dessen Vorderansicht auszubilden, wie in 1A gezeigt ist. Obwohl der erste L-förmige Kern 12 an der Kühlerplatte 11 befestigt ist, um damit in Kontakt zu sein, ist der zweite L-förmige Kern 13 von der Kühlerplatte 11 beabstandet, ohne das ein Kontakt zwischen ihnen besteht.
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An dem Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 ist die Spule 14 herumgewickelt, die aus einem Kupferdraht hergestellt ist, der mit einem Isolationsharz wie zum Beispiel Polyvinylchlorid beschichtet ist. Mit anderen Worten ist der zweite L-förmige Kern 13 an dem ersten L-förmigen Kern 12 befestigt, wobei der Schenkelabschnitt 18 durch die Spule 14 hindurchtritt. Ein Spulenstützbauteil 11A ist an der Kühlerplatte 11 montiert, um in der Kühlerplatte 11 umfasst zu sein, erstreckt sich von der oberen Fläche der Kühlerplatter (in Richtung) zu der Spule 14 hin (oder nach oben) und ist thermisch mit der Kühlerplatte 11 verbunden. Die Spule 14 ist an dem Spulenstützbauteil 11A derart befestigt, dass sie mit dessen oberen Fläche in Kontakt ist, um eine Verschiebung von dieser Fläche (diesem Bauteil) zu verhindern. In dem Ausführungsbeispiel ist die Spule 14 mit einer Wicklung gewickelt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, in dem die Spule 14 um den Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 gewickelt ist, wird verhindert, dass der zweite L-förmige Kern 13 in einer wagrechten Richtung verschoben wird, die senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Schenkelabschnitts 18 ist.
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Die Erregung der Spule 14 bewirkt, dass die Drossel 10 einen geschlossenen magnetischen Kreis derart ausbildet, dass ein magnetischer Fluss von dem Schenkelabschnitt 18 durch den Plattenabschnitt 17, den Wandabschnitt 16 und dem Plattenabschnitt 15 und wieder zurück zu dem Schenkelabschnitt 18 in dieser Reihenfolge fließt oder in einer umgekehrten Reihenfolge fließt. In anderen Worten wirken der erste L-förmige Kern 12 und der zweite L-förmige Kern 13 zusammen, um einen geschlossenen magnetischen Kreis auszubilden, und dienen sowohl der Wandabschnitt 16 des ersten L-förmigen Kerns 12 als auch der Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 als ein einzelner magnetischer Schenkel, der einen magnetischen Weg durch den zweiten L-förmigen Kern 13 bzw. den ersten L-förmigen Kern 12 ausbildet.
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In dem Ausführungsbeispiel weist der geschlossenen magnetische Kreis einen ersten magnetischen Weg, der durch den ersten L-förmigen Kern 12 ausgebildet ist, und einen zweiten magnetischen Weg auf, der durch den zweiten L-förmigen Kern 13 ausgebildet ist. Die Länge des zweiten magnetischen Wegs sollte bevorzugt kleiner als 50% der gesamten Länge des geschlossenen magnetischen Kreis des magnetischen Kerns C sein. Eine beliebige Querschnittsfläche des Plattenabschnitts 17 und des Schenkelabschnitts 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 senkrecht zu der Richtung des magnetischen Flusses in dem geschlossenen magnetischen Kreis ist kleiner als die Querschnittsfläche des Plattenabschnitts 15 und des Wandabschnitts 16 des ersten L-förmigen Kerns 12 senkrecht zu der Richtung eines magnetischen Flusses in dem geschlossenen magnetischen Kreis.
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Nachstehend ist das Herstellungs- oder Zusammenbauverfahren der Drossel 10 in Bezug auf 1A, 1B und 1C beschrieben. Zunächst wird der erste L-förmige Kern 12 an der Kühlerplatte 11 von oben montiert und an dieser befestigt, um in Kontakt mit dieser zu sein. Die Spule 14 wird oberhalb des Plattenabschnitts 15 des ersten L-förmigen Kerns 12 (oder der Kühlerplatte 11) angeordnet und wird an dem Spulenstützbauteil 11A der Kühlerplatte 11 befestigt, so dass der Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 durch die Spule 14 hindurchtreten kann, wenn der zweite L-förmige Kern 13 an dem ersten L-förmigen Kern 12 angeordnet wird, und so dass ein Teil der Bodenfläche der Spule 14 mit der oberen Fläche des Spulenstützbauteils 11A der Kühlerplatte 11 in Kontakt ist.
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Dann wird der zweite L-förmige Kern 13 an dem ersten L-förmigen Kern 12 von oben an einer derartigen Position montiert, an der der Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 durch die Spule 14 hindurchtritt. Somit ist die Drossel 10 vollständig zusammengebaut. In dem Ausführungsbeispiel werden der erste L-förmige Kern 12, die Spule 14 und der zweite L-förmige Kern 13 in dieser Reihenfolge von oben montiert. In anderen Worten kann ein Zusammenbauen der vorstehenden Komponenten von einer Richtung relativ zu der Kühlerplatte 11 ausgeführt werden, das heißt die jeweiligen Komponenten werden von oben zusammengebaut.
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Nachstehend ist der Betrieb der Drossel 10 beschrieben. Die Erregung der Spule 14 bewirkt, dass die Spule 11, der erste L-förmige Kern 12 und der zweite L-förmige Kern 13 einen magnetischen Fluss erzeugen, wodurch eine Wärme erzeugt wird. Die Wärme, die durch die Spule 14 erzeugt wird, wird durch das Spulenstützbauteil 11A zu der Kühlerplatte 11 übertragen und von dieser abgegeben. Die Spule 14 ist thermisch mit dem Spulenstützbauteil 11A und in Folge dessen mit der Kühlerplatte 11 verbunden und wird durch die Kühlerplatte 11 über das Spulenstützbauteil 11A gekühlt.
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Die Wärme, die durch den ersten L-förmigen Kern 12 erzeugt wird, wird durch die Kontaktfläche 15A zu der Kühlerplatte 11 übertragen und von dieser abgegeben. Insbesondere sind der erste L-förmige Kern 12 und die Kühlerplatte 11 thermisch durch die Kontaktfläche 15A verbunden, so dass der erste L-förmige Kern 12 durch die Kühlerplatte 11 gekühlt wird. Daher dient die Kontaktfläche 15A als die Kühlfläche, die durch die Kühlerplatte 11 gekühlt wird.
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Die Wärme, die durch den zweiten L-förmigen Kern 13 erzeugt wird, wird durch den ersten L-förmigen Kern 12 zu der Kühlerplatte 11 übertragen und von dieser abgegeben. Insbesondere sind der zweiten L-förmigen Kern 13 und die Kühlerplatte 11 thermisch durch den ersten L-förmigen Kern 12 verbunden, so dass der zweite L-förmige Kern 13 durch die Kühlerplatte 11 gekühlt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können daher der erste L-förmige Kern 12 und die Spule 14 einfach von derselben Seite gekühlt werden, das heißt von der Seite des ersten L-förmigen Kerns 12 (oder der Seite der Kühlerplatte 11) gekühlt werden.
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Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die nachstehenden vorteilhaften Wirkungen auf.
- (1) In dem Ausführungsbeispiel ist der Wandabschnitt 16 des ersten L-förmigen Kerns 12 ausgebildet, um sich senkrecht zu der Kontaktfläche 15A des Kerns zu erstrecken, die als die Kühlfläche dient, und um sich auch zu dem zweiten L-förmigen Kern 13 hin (in Richtung des weiten L-förmigen Kerns 13) zu erstrecken. Der Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 ist ausgebildet, um sich senkrecht zu der Kontaktfläche 15A des ersten L-förmigen Kerns 12 zu erstrecken und um sich auch zu dem ersten L-förmigen Kern 12 hin (in Richtung des ersten L-förmigen Kerns 12) zu erstrecken. Daher kann der zweite L-förmige Kern 13 an dem ersten L-förmigen Kern 12 durch Montieren von oben zusammengebaut werden, das heißt von der Seite des zweiten L-förmigen Kerns 13 zu der Seite des ersten L-förmigen Kerns 12 hin. Die Spule 14 ist angeordnet, um um den Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 gewickelt zu sein, der sich senkrecht zu der Kontaktfläche 15A des ersten L-förmigen Kerns 12 erstreckt und auch zu dem ersten L-förmigen Kern 12 hin erstreckt, so dass die Spule 14 einfach oberhalb der Kühlerplatte 11 kann (oder oberhalb des ersten L-förmigen Kerns 12) angeordnet werden. Somit können der erste L-förmige Kern 12 und die Spule 14, die angeordnet ist, um um den zweiten L-förmigen Kern 13 herum gewickelt zu sein, einfach von derselben Seite gekühlt werden, das heißt von der Seite der Kühlerplatte 11 gekühlt werden, und kann ferner die Drossel 10 einfach hergestellt werden.
- (2) Der Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 ist angeordnet, so dass die Spule 14 um diesen gewickelt ist. Der Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 ist ausgebildet, so dass eine Querschnittsfläche senkrecht zu der Flussrichtung eines magnetischen Flusses in dem geschlossenen magnetischen Kreis kleiner ist als die des ersten L-förmigen Kerns 12. Daher kann die Länge des Wicklungsdrahts der Spule 14 mit einer vorgegebenen Anzahl von Windungen verringert werden. Der zweite L-förmige Kern 13 ist aus einem Magnetpulvermaterial hergestellt, dessen Sättigungsmagnetflussdichte größer ist als die eines Ferritmaterials, so dass die Sättigung des magnetischen Flusses an dem Schenkelabschnitt 18 gedrosselt (eingeschränkt) werden kann.
- (3) Sowohl der erste L-förmige Kern 12 als auch der zweite L-förmige Kern 13 sind als ein L-förmiger Kern ausgebildet, der einen einzelnen magnetischen Schenkel hat. Daher wird die Struktur der jeweiligen Kerne vereinfacht, so dass eine Herstellung des Kerns erleichtert werden kann.
- (4) Es wird durch die Spule 14 verhindert, dass der zweite L-förmige Kern 13 in einer Richtung senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Schenkelabschnitts 18 verschoben wird. Daher kann die Bewegung des zweiten L-förmigen Kerns 13 verhindert werden, ohne dass ein zusätzliches Begrenzungsbauteil vorgesehen ist.
- (5) Der erste L-förmige Kern 12, der aus einem Ferritmaterial hergestellt ist und an der Kühlerplatte 11 befestigt ist, kann direkt durch die Kühlerplatte 11 wirksam gekühlt werden, so dass eine Änderung der Sättigungsmagnetflussdichte eingeschränkt (verhindert) werden kann.
- (6) Der erste L-förmige Kern 12, der aus einem Ferritmaterial hergestellt ist, und der zweite L-förmige Kern 13, der aus einem Magnetpulvermaterial hergestellt ist, wirken zusammen, um den magnetischen Kern C auszubilden. In dem Ausführungsbeispiel, in dem ein L-förmiger Kern für den zweiten Kern verwendet wird, kann die Länge des magnetischen Wegs des zweiten L-förmigen Kerns 13 kleiner gemacht werden, und daher kann die Induktivität verbessert werden verglichen zu einem Fall, in dem ein U-förmiger Kern für den zweiten Kern anstelle eines L-förmigen Kerns verwendet wird. In dem Ausführungsbeispiel, in dem ein L-förmiger Kern für den ersten Kern verwendet wird, ist die Länge des magnetischen Wegs des ersten L-förmigen Kerns 12 erhöht verglichen zu einem Fall, in dem ein I-förmiger Kern für den ersten Kern anstelle eines L-förmigen Kerns verwendet wird. Jedoch verhindert der erste L-förmige Kern 12, der aus einem Ferritmaterial hergestellt ist, das eine höhere Permeabilität hat als ein Magnetpulvermaterial für den zweiten L-förmigen Kern 13, eine Verringerung der Induktivität der Drossel 10. Daher hat die Drossel 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine verbesserte Induktivität, die eine Erleichterung beim Zusammenbauen und Kühlen der Drossel 10 sicherstellt.
- (7) Im Allgemeinen ist das Magnetpulvermaterial teurer als das Ferritmaterial. In dem Ausführungsbeispiel, in dem der zweiten L-förmige Kern 13, der aus einem Magnetpulvermaterial hergestellt ist, als ein L-förmiger Kern ausgebildet ist, ist die Verwendung des Magnetpulvermaterials für den zweiten Kern geringer verglichen zu einem Fall, in dem ein U-förmiger Kern für den zweiten Kern verwendet wird, wodurch die Kosten reduziert werden können.
- (8) In dem Ausführungsbeispiel, in dem der erste L-förmiger Kern 12, der an der Kühlerplatte 11 befestigt ist, ein L-förmiger Kern ist und die Spule oberhalb des Plattenabschnitts 15 des ersten L-förmigen Kerns 12 angeordnet ist, ist der Freiheitsgrad zum Anordnen der Spule 14 oberhalb des ersten Kerns größer als in einem Fall, in dem ein E-förmiger Kern für den ersten Kern verwendet wird, wodurch das Montieren der Spule 14 erleichtert wird. Des Weiteren kann der zweiten L-förmige Kern 13, der den Schenkelabschnitt 18 hat und montiert wird, nachdem die Spule 14 angeordnet wird, einfach montiert werden. In einer Drossel, die einen I-förmigen Kern für den ersten Kern hat, kann der Freiheitsgrad zum Anordnen der Spule 14 weiter erhöht werden und kann die Erleichterung beim Zusammenbau der Spule 14 weiter verbessert werden als in einem Fall, in dem ein L-förmiger Kern für den ersten Kern verwendet wird. Jedoch verursacht die Verwendung eines I-förmigen Kerns für den ersten Kern, dass die Länge eines magnetischen Wegs eines zweiten L-förmigen Kerns 13 relativ zu einer Gesamtlänge eines magnetischen Kreises erhöht ist, wodurch sich die magnetische Permeabilität verringert; so dass es erforderlich ist, dass die Querschnittsfläche des zweiten L-förmigen Kerns 13 zum Erhöhen der magnetischen Permeabilität vergrößert ist. Demgemäß ist es erforderlich, dass der Wicklungsdraht der Spule 14 länger gemacht wird. In dem Ausführungsbeispiel sind sowohl der erste L-förmige Kern 12 als auch der zweiten L-förmige Kern 13 aus einem L-förmigen Kern hergestellt, so dass das vorstehende Problem geeignet gelöst werden kann.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sie kann auf verschiedene Weisen ausgeführt werden, die nachstehend erläutert ist.
- – Wie durch eine doppeltstrichpunktierte Linie in 3 angezeigt ist, kann der erste L-förmige Kern 12 an der Bodenkante des Wandabschnitts 16 mit einer schrägen Fläche 21A oder einer runden Fläche 22A ausgebildet sein, die sich entlang der gesamten Breite des ersten L-förmigen Kerns 12 erstreckt. Auf ähnliche Weise kann eine schräge Fläche 21B oder eine runde Fläche 22B an der oberen Kante des Schenkelabschnitts 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 ausgebildet sein, um sich entlang der gesamten Breite des Kerns zu erstrecken.
- – Wie in 3 gezeigt ist, kann der erste L-förmige Kern 12 als auch der zweite L-förmige Kern 13 als Kerne mit einer U-Form modifiziert sein, die ein Paar Wandabschnitte 16 und ein Paar Schenkelabschnitte 18 entsprechend an den gegenüberliegenden Enden in der Längsrichtung Y2 aufweisen. Als eine weitere Modifikation kann einer der U-förmigen Kerne durch einen L-förmigen Kern ersetzt werden. Jedoch ist die Drossel 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1A, 1B, 1C und 2 hinsichtlich der Erleichterung des Herstellens der Drossel 10 vorteilhaft.
- – Wie in 4 gezeigt ist, können der erste L-förmige Kern 12 als auch der zweite L-förmige Kern 13 derart modifiziert sein, dass das linke Ende des Plattenabschnitts 17 des zweiten L-förmigen Kerns 13 (wie in der Zeichnung gezeigt ist) an der rechten Seitenfläche des oberen Endes des Wandabschnitts 16 des ersten L-förmigen Kerns 12 angefügt ist. In anderen Worten sind das linke Ende des Plattenabschnitts 17 und das Bodenende des Schenkelabschnitts 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 mit dem ersten L-förmigen Kern 12 in Kontakt und an diesen angefügt. Jedoch ist die Drossel 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1A, 1B, 1C und 2 hinsichtlich der Stabilität bei dem Zusammenbau der Drossel 10 vorteilhaft.
- – Die Drossel 10 kann derart angeordnet sein, dass die linke Seitenfläche des unteren Endes des Schenkelabschnitts 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 mit einer rechten Endfläche des Plattenabschnitts 15 des ersten L-förmigen Kerns 12 in Kontakt ist. In anderen Worten sind das linke Ende des Plattenabschnitts 17 und die linke Seitenfläche des unteren Endes des Schenkelabschnitts 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 in Kontakt mit dem ersten L-förmigen Kern 12 und sind an diesen angefügt. Jedoch ist die Drossel 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1A, 1B, 1C und 2 hinsichtlich der Stabilität bei dem Zusammenbau der Drossel 10 vorteilhaft.
- – Es ist nicht erforderlich, dass sich der Wandabschnitt 16 des ersten L-förmigen Kerns 12 senkrecht zu der Kontaktfläche 15A oder zu der Kühlerplatte 11 erstreckt. Insbesondere kann die Drossel 10 derart ausgebildet sein, dass der Wandabschnitt 16 des ersten L-förmigen Kerns 12 relativ zu der Kontaktfläche 15A geneigt ist. Der Wandabschnitt 16 kann ausgebildet sein, um sich zum Schneiden mit der Kontaktfläche 15A zu erstrecken und um zu dem zweiten L-förmigen Kern 13 hin (in Richtung des zweiten L-förmigen Kerns 13) geneigt zu sein.
- – Es ist nicht erforderlich, dass sich der Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 senkrecht zu dem Plattenabschnitt 17 des zweiten L-förmigen Kerns 13 oder zu der Kühlerplatte 11 erstreckt. Insbesondere kann die Drossel 10 derart ausgebildet sein, dass der Schenkelabschnitt 18 relativ zu der Kontaktfläche 15A geneigt ist. Der Schenkelabschnitt 18 kann ausgebildet sein, um sich zum Schneiden mit der Kontaktfläche 15A zu erstrecken und um zu dem ersten L-förmigen Kern 12 hin (in Richtung des ersten L-förmigen Kerns 12) geneigt zu sein.
- – Die Anzahl der Wicklungswindungen der Spule 14 kann mehr als eins sein. Die Spule 14 kann eine ebene Spule sein und kann an einer Leiterplatte durch Löten befestigt sein. In diesem Fall kann ein Bauteil, das aus einem Isolationsmaterial hergestellt ist, zwischen der Spule 14 und dem Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 vorgesehen sein, um zu verhindern, dass sich der zweite L-förmige Kern 13 verschiebt.
- – Es muss durch die Spule 14 nicht verhindert werden, dass sich der zweite L-förmige Kerns 13 verschiebt. In diesem Fall sollte der zweite L-förmige Kern 13 bevorzugt durch eine beliebige Halterung fixiert sein, die den zweiten L-förmigen Kern 13 zu dem ersten L-förmigen Kern 12 hin drängt.
- – Eine Vielzahl von Drosseln wie zum Beispiel 10 können auf einer Kühlerplatte wie zum Beispiel 11 angeordnet sein, um dadurch eine elektrische Vorrichtung wie zum Beispiel eine Induktionsvorrichtung bereitzustellen. Beim Bereitstellen einer Induktionsvorrichtung mit einer vorbestimmten Anzahl (von zumindest zwei) Drosseln 10 wird zunächst die vorbestimmte Anzahl von ersten L-förmigen Kernen wie zum Beispiel 12 an die Kühlerplatte 11 angefügt. Dann wird eine einzelne Leiterplatte, auf der die vorbestimmte Anzahl von Spulen wie zum Beispiel 14 montiert sind, an dem Plattenabschnitt 15 des ersten L-förmigen Kerns 12 angeordnet, so dass die Spulen 14 für deren korrespondierenden ersten L-förmigen Kerne 12 angeordnet werden. Dann werden zweite L-förmige Kerne wie zum Beispiel 13 angeordnet, so dass die Schenkelabschnitte 18 der zweiten L-förmigen Kerne 13 durch die jeweiligen Spulen 14 hindurchtreten, wodurch die jeweiligen Drosseln 18 vollständig zusammengebaut sind. In der vorstehenden Induktionsvorrichtung können die Spulen 14 auf der einzelnen Leiterplatte einfach montiert werden und kann eine Vielzahl der Drosseln 10 effizient ausgebildet werden verglichen zu einem Fall, in dem ein E-förmiger Kern für den ersten L-förmigen Kern 12 verwendet wird und an der Kühlerplatte 11 befestigt wird. Ein Teil von oder alle der Vielzahl von Drosseln kann/können als der Transformator dienen, der die Vielzahl von Spulen 14 hat.
- – Der erste L-förmige Kern 12 kann durch eine beliebige Kühlvorrichtung gekühlt werden, die zu der Kühlerplatte 11 verschieden ist. Zum Beispiel kann ein Gehäuse, in dem die Drossel 10 mit dem ersten L-förmigen Kern 12 aufgenommen ist, der in Kontakt mit dem Gehäuse montiert ist, als die Kühlvorrichtung dienen. Alternativ kann der erste L-förmige Kern 12 durch ein Anblasen von Kühlmittel gegen den Kern gekühlt werden.
- – Der zweite L-förmige Kern 13 kann aus einem Pulver aus metallischem Glas hergestellt sein, an dessen Oberfläche ein Isolationsharz beschichtet ist und das in der gewünschten Kernform durch Druckformen ausgebildet wird.
- – Der Wandabschnitt 16 des ersten L-förmigen Kerns 12 und der Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kerns 13 können in einem Querschnitt einer Kreisform oder einer beliebigen geeigneten Form ausgebildet sein. Der Plattenabschnitt 15 des ersten L-förmigen Kerns 12 und der Plattenabschnitt 17 des zweiten L-förmigen Kerns 13 können in einem Querschnitt einer hexagonalen Form oder einer beliebigen geeigneten Form ausgebildet sein.
- – Eine magnetische Paste oder ein magnetisches Blech kann zwischen dem Wandabschnitt 16 des ersten L-förmigen Kerns 12 und dem zweiten L-förmigen Kern 13 oder zwischen dem Schenkelabschnitt 18 des zweiten L-förmigen Kern 13 und dem ersten L-förmigen Kern 12 vorgesehen sein. In anderen Worten kann ein beliebiges Bauteil zwischen den Kernen angeordnet sein, ohne das der erste Kern und der zweite Kern einen direkten Kontakt zueinander aufweisen.
- – Die vorliegende Erfindung ist bei einem Transformator als eine Induktionsvorrichtung anwendbar, die eine Vielzahl von Spulen 14 hat.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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