DE112011103165T5 - Drossel, Stromrichter und elektronischer Leistungstromrichter - Google Patents

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Miki Kitajima
Yasushi Nomura
Kouhei Yoshikawa
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

Eine kleine Drossel mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft ist vorgesehen. Eine Drossel (1) weist eine Anordnung (10) und ein Gehäuse (4) auf, wobei die Anordnung (10) eine Spule (2) und einen Magnetkern (3) aufweist, an dem die Spule (2) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (4) die Anordnung (10) unterbringt. Das Gehäuse (4) weist eine Bodenplatte (40), die ein Befestigungsobjekt kontaktiert, wenn die Drossel (1) an dem Befestigungsobjekt installiert ist, eine Seitenwand (41), die an der Bodenplatte (40) mit einem Kleber angebracht ist und die Anordnung (10) umgibt, und eine Anbindungsschicht (42) auf, die die Spule (2) an einer Innenoberfläche der Bodenplatte (40) befestigt. Die Bodenplatte (40) ist aus einem Material mit höherer thermischer Leitfähigkeit als das der Seitenwand (41) gebildet. Die Drossel (1) überträgt leicht Wärme der Spule (2) zu der Bodenplatte (40) und hat so eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft, weil die Drossel (1) die Bodenplatte (40) mit der hohen thermischen Leitfähigkeit aufweist und die Spule (2) an der Bodenplatte (40) durch die Anbindungsschicht (42) angefügt ist. Weil die Bodenplatte (40) und die Seitenwand (41) unter Verwendung des Klebers integriert sind, kann die Dicke der beiden Elemente (40, 41) verringert werden. Dementsprechend ist die Drossel (1) klein.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drossel, die z. B. für eine Komponente eines elektronischen Leistungs-Stromrichters verwendet wird, wie z. B. einen fahrzeuggebundenen Gleichstrom-zu-Gleichstrom (DC-DC)-Stromrichter, der an einem Fahrzeug wie z. B. einem Hybridelektrofahrzeug angebracht ist. Die Erfindung betrifft auch einen Stromrichter, der eine Drossel aufweist, und einen elektronischen Leistungs-Stromrichter, der den Stromrichter aufweist. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Drossel, einen Stromrichter und einen elektronischen Leistungs-Stromrichter, die/der klein ist und eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft aufweist.
  • Stand der Technik
  • Eine Drossel ist ein Teil in einem Stromkreis, der eine Herauftransformations-Betätigung und eine Herabtransformations-Betätigung von Spannung durchführt. Beispielsweise offenbart die PTL1 eine Drossel, die für einen Stromrichter verwendet wird, der an einem Fahrzeug wie einem Hybridelektrofahrzeug angebracht ist. Die Drossel weist eine Spule, einen ringförmigen Magnetkern, an dem die Spule angeordnet ist, ein Gehäuse, das eine Anordnung der Spule und des Magnetkerns unterbringt, und ein Dichtungsharz auf, mit dem das Gehäuse gefüllt ist. Die Drossel ist im Allgemeinen an einem Befestigungsobjekt wie z. B. einer Kühlbasis befestigt und wird zum Kühlen der Spule etc. verwendet, die Wärme erzeugt, während sie unter Energie gesetzt ist.
  • Das Gehäuse ist typischerweise ein Pressformgegossenes Produkt aus Aluminium. Das Gehäuse ist an der Kühlbasis befestigt und wird als Wärmefreisetzungspfad für die Wärme der Spule etc. verwendet.
  • Entgegenhaltungsliste
  • Patentliteratur
    • PTL1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Publikationsnr. 2010-050408
  • Darstellung der Erfindung
  • Technische Aufgabe
  • In letzter Zeit werden fahrzeuggebundene Teile eines Hybridelektrofahrzeugs etc. wünschenswerterweise weiter in der Größe und dem Gewicht reduziert. Jedoch treten bezüglich einer Drossel, die ein herkömmliches Aluminiumgehäuse aufweist, Schwierigkeiten bei der weiteren Größenreduzierung auf.
  • Weil Aluminium ein leitfähiges Material ist, muss Aluminium elektrisch von zumindest der Spule isoliert sein. Somit ist im Allgemeinen ein relativ großer Spalt zwischen der Spule und Innenoberflächen (einer Bodenoberfläche und Seitenwandoberflächen) des Gehäuses vorgesehen, um einen Freiraum zur elektrischen Isolierung sicherzustellen. Weil der Isolierungsfreiraum sichergestellt wird, kann die Größenreduzierung schwierig sein.
  • Wenn z. B. das Gehäuse weggelassen wird, kann die Größe der Drossel reduziert werden. Weil jedoch die Spule und der Magnetkern freiliegen, können die Spule und der Magnetkern keinen Schutz von der äußeren Umgebung, wie z. B. Staub und Korrosion, oder keinen mechanischen Schutz, wie z. B. Festigkeit erhalten.
  • Des Weiteren weist Dichtungsharz, das in das Gehäuse gefüllt ist, vorzugsweise eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft auf. Wenn z. B. das Dichtungsharz Harz verwendet, das einen Füllstoff aus Keramik aufweist, kann die Wärmefreisetzungseigenschaft erhöht werden. Weil jedoch die Anordnung, die die Spule und den Magnetkern aufweist, eine komplizierte äußere Form aufweist, wenn das Gehäuse mit dem Harz gefüllt ist, das den Füllstoff enthält, um eine Erzeugung eines Spaltes und einen Hohlraum zwischen der Anordnung und den Innenoberflächen des Gehäuses zu verhindern, braucht der Füllschritt Zeit, und so wird die Produktivität der Drossel verschlechtert. Darüber hinaus wird, obwohl die Wärmefreisetzungseigenschaft durch Erhöhen des Inhaltsanteils des Füllstoffs in dem Dichtungsharz erhöht werden kann, das Dichtungsharz durch einen thermischen Schock spröde und leicht brechbar. Deshalb muss eine Drossel mit einer hohen Wärmefreisetzungseigenschaft ohne das Dichtungsharz, das den Füllstoff aufweist, wünschenswerterweise entwickelt werden.
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine kleine Drossel mit einer hohen Wärmefreisetzungseigenschaft vorzusehen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stromrichter mit der Drossel und einen elektronischen Leistungs-Stromrichter mit dem Stromrichter vorzusehen.
  • PROBLEMLÖSUNG
  • Die Erfindung erreicht die oben beschriebenen Aufgaben dadurch, dass ein Gehäuse einen geteilten Aufbau aufweist und eine Anbindungsschicht vorgesehen ist, die eine Spule an einer Innenbodenoberfläche des Gehäuses befestigt.
  • Die Erfindung betrifft eine Drossel, die eine Anordnung und ein Gehäuse aufweist, wobei die Anordnung eine Spule und einen Magnetkern aufweist, an dem die Spule angeordnet ist, wobei das Gehäuse die Anordnung unterbringt. Das Gehäuse weist eine Bodenplatte, die ein Befestigungsobjekt kontaktiert, wenn die Drossel an dem Befestigungsobjekt installiert ist, eine Seitenwand, die an der Bodenplatte mit einem Kleber angeordnet ist und die Anordnung umgibt, und eine Anbindungsschicht auf, die die Spule an einer Innenoberfläche der Bodenplatte befestigt. Auch weist die Bodenplatte eine thermische Leitfähigkeit auf, die gleich oder höher als eine thermische Leitfähigkeit der Seitenwand ist.
  • Bei der Drossel gemäß der Erfindung kann, weil eine Oberfläche der Spule an einer Installationsseite, wenn die Drossel an dem Befestigungsobjekt installiert ist, an der Bodenplatte durch die Anbindungsschicht befestigt ist, Wärme der Spule effizient zu der Bodenplatte übertragen werden. Wenn die Bodenplatte aus dem Material mit der thermischen Leitfähigkeit gebildet ist, die zumindest gleich oder höher als die thermische Leitfähigkeit der Seitenwand ist, kann Wärme von der Oberfläche der Spule an der Installationsseite effizient zu dem Befestigungsobjekt wie z. B. einer Kühlbasis übertragen werden. Dementsprechend ist bei der Drossel gemäß der Erfindung, weil die Wärme der Spule zu dem Befestigungsobjekt durch die Bodenplatte übertragen werden kann, die Wärmefreisetzungseigenschaft hoch. Insbesondere können, weil die Bodenplatte und die Seitenwand getrennte Elemente sind, beide Elemente aus verschiedenen Materialien gebildet sein. Wenn z. B. die Bodenplatte aus einem Material mit einer höheren thermischen Leitfähigkeit als das der Seitenwand gebildet ist, kann die Drossel eine weiter hohe Wärmefreisetzungseigenschaft haben. Wenn die Dicke der Anbindungsschicht verringert ist, kann der Abstand zwischen der Oberfläche der Spule an der Installationsseite und der Innenoberfläche der Bodenplatte verringert werden. Auch in dieser Hinsicht kann die Wärmefreisetzungseigenschaft der Drossel gemäß der Erfindung erhöht werden.
  • Auch wenn die Dicke der Anbindungsschicht verringert ist und so der Abstand verringert ist, kann die Drossel in der Größe reduziert werden. Weil ferner die Bodenplatte und die Seitenwand getrennte Elemente sind, können die Materialien beider Elemente leicht verändert werden. Wenn z. B. die Seitenwand aus einem Material mit einer Eigenschaft einer hohen elektrischen Isolierung gebildet ist, kann auch der Abstand zwischen der Außenrandoberfläche der Spule und der Innenrandoberfläche der Seitenwand verringert werden. Dementsprechend kann die Drossel der Erfindung weiter in der Größe reduziert werden.
  • Auch kann bei der Drossel gemäß der Erfindung, weil die Bodenplatte und die Seitenwand getrennte Elemente sind, die aneinander mit dem Kleber angebracht sind, die Anbindungsschicht z. B. gebildet werden, während die Seitenwand nicht angebracht ist. Z. B. kann die Anbindungsschicht an der Innenbodenoberfläche, an der die Spule möglicherweise in Kontakt ist, eines herkömmlichen Gehäuses ausgebildet sein, bei dem die Bodenoberfläche und die Seitenwand davon integral ausgeformt sind und nicht getrennt werden können. Jedoch ist es in dieser Situation schwierig, die Anbindungsschicht auszubilden, weil die Seitenwand die Ausbildung der Anbindungsschicht stört. Im Gegensatz kann die Anbindungsschicht bei der Drossel gemäß der Erfindung leicht ausgebildet werden, und somit ist die Produktivität der Drossel hoch. Auch können, weil die Drossel gemäß der Erfindung das Gehäuse aufweist, Schutz von der Umgebung und mechanischer Schutz für die Spule und den Magnetkern vorgesehen werden.
  • Auch kann, weil die Bodenplatte und die Seitenwand mit dem Kleber befestigt sind, wenn das Gehäuse mit dem Dichtungsharz gefüllt ist, der Kleber verhindern, dass das Dichtungsharz, das nicht gehärtet ist, zu außerhalb des Gehäuses von zwischen der Bodenplatte und der Seitenwand ungeachtet der Viskosität und relativen Dichte des Dichtungsharzes austritt. Ferner können, weil die Bodenplatte und die Seitenwand mit Kleber befestigt sind, diese Konfigurationen und der Anordnungsschritt beider Elemente vereinfacht werden.
  • Hierin kann eines von vielen Verfahren als ein Verfahren zum integralen Anbringen der Bodenplatte und der Seitenwand verwendet werden. Z. B. kann ein Einklemmelement wie beispielsweise ein Bolzen verwendet werden. Jedoch ist es in dieser Situation schwierig, die Größe der Drossel zu reduzieren. Z. B. können Bolzenlöcher an der Bodenplatte und der Seitenwand vorgesehen sein, Bolzen können in die Bolzenlöcher eingeschraubt werden, und so können die beiden Elemente integral befestigt werden. Auch wenn das Gehäuse mit dem Dichtungsharz gefüllt ist, kann eine Verdichtungsmasse angeordnet sein, um zu verhindern, dass Dichtungsharz, das nicht gehärtet ist, zu außerhalb von zwischen der Bodenplatte und der Seitenwand austritt. Wenn die Dicke der Bodenplatte und die Dicke der Seitenwand klein sind, wenn die Bodenplatte und die Seitenwand durch die Bolzen befestigt sind, können die Bodenplatte und die Seitenwand deformiert werden. Wenn sowohl die Bodenplatte als auch die Seitenwand deformiert sind, kann die herabgedrückte Menge der Verdichtungsmasse uneben werden und das Dichtungsharz kann von einem Abschnitt mit einer geringen herabgedrückten Menge austreten. Aus diesem Grund müssen, um die Deformation der Bodenplatte und der Seitenwand zu verhindern, die Dicken beider Elemente vergrößert werden und Abschnitte um die Bolzen, die durch die Elemente hindurchdringen, müssen verglichen mit den anderen Abschnitten vergrößert werden. Wenn die Dicken vergrößert werden, ist es schwierig, die Größe der Drossel zu reduzieren.
  • Auch wenn die Bodenplatte und die Seitenwand durch die Bolzen befestigt sind, wenn die Viskosität des Dichtungsharzes klein ist, kann das Dichtungsharz zu außerhalb des Gehäuses von zwischen der Bodenplatte und der Seitenwand austreten, auch wenn Verdichtungsmasse angeordnet ist. Solange die Viskosität des Harzes verringert wird, wenn das Harz erwärmt wird, wenn das Dichtungsharz bei einer hohen Temperatur erwärmt wird, ist die verwendbare Art von Dichtungsharz darauf beschränkt, das Austreten zu verhindern. So ist ein Anbringverfahren beider Elemente erwünscht, das verhindern kann, dass Dichtungsharz zu außerhalb des Gehäuses von zwischen der Bodenplatte und der Seitenwand ungeachtet der Art von Dichtungsharz austritt.
  • Bei der Drossel gemäß der Erfindung können, weil die Bodenplatte und die Seitenwand mit dem Kleber wie oben beschrieben angebracht sind, die Bolzen und die Verdichtungsmasse weggelassen werden. Weil keine Bolzen verwendet werden, muss die Dicke der Befestigungsabschnitte nicht vergrößert werden und die Dicke der Bodenplatte und die Dicke der Seitenwand können verringert werden. Auch unter diesem Gesichtspunkt kann die Drossel gemäß der Erfindung in der Größe reduziert werden. Bei der Drossel gemäß der Erfindung kann der Kleber verhindern, dass Dichtungsharz austritt, ungeachtet der Spezifikation des elastischen Elements wie der Verdichtungsmasse oder der Viskosität des Dichtungsharzes. Dementsprechend kann der Freiheitsgrad für das Auswählen eines brauchbaren Dichtungsharzes vergrößert werden. Ferner können bei der Drossel gemäß der Erfindung das Einklemmelement wie der Bolzen und das elastische Element wie die Verdichtungsmasse weggelassen werden und die Arbeitsschritte von Ausbilden des Bolzenlochs und Anordnen können weggelassen werden. Dementsprechend ist die Produktivität hoch.
  • Es kann ein Aspekt der Erfindung vorliegen, bei dem die Anbindungsschicht aus einem Isoliermaterial mit einer thermischen Leitfähigkeit von 0,1 W/m × K oder höher ausgebildet ist. „Isoliereigenschaft” des Isolierungsmaterials gibt eine Spannungswiderstandscharakteristik an, die elektrische Isolierung zwischen der Spule und der Bodenplatte schaffen kann.
  • Bei dem Aspekt kann, weil die Anbindungsschicht aus dem Isoliermaterial ausgebildet ist, auch wenn die Bodenplatte aus einem leitfähigen Material gebildet ist, Isolierung auf verlässliche Weise zwischen der Spule und der Bodenplatte vorgesehen sein, weil die Spule die Anbindungsschicht kontaktiert. Dementsprechend kann bei dem Aspekt die Dicke der Anbindungsschicht ausreichend verringert werden. In dieser Hinsicht kann Wärme der Spule leicht zu dem Befestigungsobjekt übertragen werden und so ist die Wärmefreisetzungseigenschaft hoch. Weil die thermische Leitfähigkeit höher ist, ist die Wärmefreisetzungseigenschaft vergrößert. Somit kann der Aspekt die Anbindungsschicht aufweisen, die aus einem Isoliermaterial mit einer thermischen Leitfähigkeit von 0,15 W/m × K oder höher, weiter vorzugsweise aus einem Isoliermaterial mit einer thermischen Leitfähigkeit von 0,5 W/m × K oder höher, und weiter vorzugsweise einem Isoliermaterial mit einer thermischen Leitfähigkeit von 1 W/m × K oder mehr ausgebildet ist.
  • Insbesondere hat, wenn die Anbindungsschicht aus einem Material mit einer thermischen Leitfähigkeit höher als 2 W/m × K ausgebildet ist, solch eine Anbindungsschicht eine hohe thermische Leitfähigkeit. Auch wenn die Dicke der Anbindungsschicht zu einem gewissen Grad groß ist, kann die Drossel eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft aufweisen. Weil die Dicke der Anbindungsschicht vergrößert ist, ist die Isolierungseigenschaft vergrößert. Bei dem Aspekt, der die Anbindungsschicht mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft aufweist, kann Wärme ausreichend von zumindest der Oberfläche an der Installationsseite der Spule durch die Anbindungsschicht freigesetzt werden. Z. B. vergrößert, wenn das Gehäuse mit dem Dichtungsharz gefüllt ist, die Anbindungsschicht die Wärmefreisetzungseigenschaft, obwohl das Dichtungsharz Harz mit einer niedrigen thermischen Leitfähigkeit verwendet wird. Dementsprechend ist bei dem Aspekt mit der Anbindungsschicht mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft der Freiheitsgrad zum Auswählen eines brauchbaren Dichtungsharzes vergrößert und z. B. kann Harz verwendet werden, das keinen Füllstoff aufweist. Alternativ kann, auch wenn das Dichtungsharz nicht vorgesehen ist, die Anbindungsschicht mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft eine ausreichende Wärmefreisetzungseigenschaft sicherstellen.
  • Es kann ein Aspekt der Erfindung vorliegen, bei dem zumindest ein Bauteil der Gruppe bestehend aus der Bodenplatte und der Seitenwand ein Wehr (bzw. einen Wall) aufweist, das verhindert, dass Kleber zu außerhalb des Gehäuses von zwischen der Bodenplatte und der Seitenwand austritt, wenn die Seitenwand an der Bodenplatte angebracht ist.
  • Wenn sowohl die Bodenplatte als auch die Seitenwand durch den Kleber befestigt sind, der zwischen der Bodenplatte und der Seitenwand angeordnet ist, kann Kleber von zwischen der Bodenplatte und der Seitenwand austreten, weil der Kleber über die Bodenplatte und die Seitenwand verteilt ist, bevor der Kleber gehärtet ist, in Abhängigkeit von der Menge und der Viskosität des Klebers. Bei diesem Aspekt kann der Kleber, der zwischen der Bodenplatte und der Seitenwand verteilt ist, durch das Wehr gestoppt werden, und es kann verhindert werden, dass er zu außerhalb des Gehäuses austritt. Auch kann das Wehr zum Positionieren verwendet werden, wenn die Bodenplatte und die Seitenwand befestigt sind. Beide Elemente können leicht positioniert werden. Das Wehr kann an jedem beider Elemente vorgesehen sein. In dieser Situation kann, auch wenn der Kleber auf sowohl die Bodenplatte als auch die Seitenwand aufgebracht ist, verhindert werden, dass der Kleber wie oben beschrieben austritt. Das Wehr kann nur an einem Bauteil der Gruppe bestehend aus der Bodenplatte und der Seitenwand vorgesehen sein. Wenn das Wehr nur an einem Bauteil der Gruppe bestehend aus der Bodenplatte und der Seitenwand vorgesehen ist, können beide Elemente ohne zueinander verschoben zu werden, durch Anpassen und Anbringen der Seitenwand an der Bodenplatte derart befestigt werden, dass die Außenrandkante des anderen Bauteils der Gruppe bestehend aus der Bodenplatte und der Seitenwand mit der Innenrandkante des Wehrs ausgerichtet ist, das an dem einen Bauteil der Gruppe bestehend aus der Bodenplatte und der Seitenwand vorgesehen ist.
  • Es kann ein Aspekt der Erfindung vorliegen, bei dem zumindest ein Bauteil der Gruppe bestehend aus der Bodenplatte und der Seitenwand eine Klebernut aufweist, die mit dem Kleber gefüllt ist.
  • Weil die Klebernut vorgesehen ist, die mit dem Kleber gefüllt ist, kann die Klebernut als eine Markierung für einen Aufbringabschnitt des Klebers dienen. Dementsprechend kann der Kleber leicht aufgebracht werden. Auch kann die Klebernut mit dem Kleber um einen konstanten Betrag gefüllt sein, und so kann der Kleber ausreichend aufgebracht werden. Weil der Kleber in der Klebernut vorliegt, kann die Kontaktfläche zwischen der Bodenplatte und der Seitenwand vergrößert werden. Sowohl die Bodenplatte als auch die Seitenwand können weiter fest befestigt werden.
  • Die Klebernut kann zumindest an einem Bauteil der Gruppe bestehend aus der Bodenplatte und der Seitenwand vorgesehen sein oder kann an jedem beider Elemente vorgesehen sein. Wenn die Klebernut an der Bodenplatte vorgesehen ist, kann die Klebernut leicht mit dem Kleber gefüllt werden. Im Gegensatz, wenn die Klebernut an der Seitenwand vorgesehen ist, kann die Dicke der Bodenplatte verringert werden, Wärme leicht zu dem Befestigungsobjekt, wie bspw. der Kühlbasis, übertragen werden und die Wärmefreisetzungseigenschaft der Drossel kann vergrößert werden. Wenn die Klebernut an sowohl der Bodenplatte als auch der Seitenwand vorgesehen ist, kann die Kontaktfläche zwischen der Bodenplatte und der Seitenwand vergrößert werden, und so können beide Elemente fest befestigt werden.
  • Es kann ein Aspekt der Erfindung vorliegen, bei dem zumindest ein Bauteil der Gruppe bestehend aus der Bodenplatte und der Seitenwand eine flache Oberfläche aufweist, die den Kleber kontaktiert.
  • Weil die Oberfläche, die den Kleber kontaktiert, flach ist, kann die Konfiguration der Bodenplatte oder der Seitenwand vereinfacht werden. Insbesondere wird, weil die Dicke der Bodenplatte verringert werden kann, Wärme leicht zu dem Befestigungsobjekt, wie bspw. der Kühlbasis, übertragen werden und die Wärmefreisetzungseigenschaft der Drossel kann vergrößert werden.
  • Es kann ein Aspekt der Erfindung vorliegen, bei dem die Seitenwand eine Führung an einer Innenseite davon aufweist, wobei die Führung die Anordnung positioniert.
  • Weil die Führung an der Innenseite der Seitenwand vorgesehen ist, wenn die Anordnung an der Bodenplatte befestigt ist, kann Positionieren leicht durchgeführt werden. Die Seitenwand kann bezüglich der Bodenplatte positioniert werden und die Anordnung kann bezüglich der Führung positioniert werden, die an der Seitenwand vorgesehen ist. Somit können die drei Teile der Bodenplatte, der Seitenwand und der Anordnung leicht ohne Verwendung einer Schablone zum Positionieren der drei Teile vorgesehen sein.
  • Es kann ein Aspekt der Erfindung vorliegen, bei dem die Anbindungsschicht zumindest eine Einzelkleberschicht aufweist, die aus einem Isolierkleber gebildet ist, und die Bodenplatte aus einem leitfähigen Material gebildet ist.
  • Weil die Anbindungsschicht die Kleberschicht aufweist, die aus dem Isolierkleber gebildet ist, kann die Anhaftung zwischen der Spule und der Anbindungsschicht vergrößert werden. Insbesondere wenn die Kleberschicht einen Vielschichtaufbau aufweist, auch wenn die Dicke einer Einzelkleberschicht klein ist, wird die Eigenschaft der elektrischen Isolierung vergrößert. Wenn die Dicke der Kleberschicht soweit wie möglich verringert wird, wird der Abstand zwischen der Spule und der Bodenplatte verringert. Dementsprechend kann die Wärmefreisetzungseigenschaft vergrößert werden und die Drossel kann in der Größe reduziert werden. Wenn jedoch die Dicke der Kleberschicht verringert wird, kann ein Nadelloch vorliegen. Im Gegensatz also kann, weil der Mehrschichtaufbau vorgesehen ist, ein Nadelloch in einer bestimmten Schicht mit einer anderen angrenzenden Schicht geschlossen werden. Dementsprechend kann die Anbindungsschicht mit hoher Isolationseigenschaft vorgesehen sein. Die Dicke einer Einzelkleberschicht und die Anzahl an Schichten können geeignet ausgewählt werden. Wenn die gesamte Dicke größer ist, ist die Isolationseigenschaft vergrößert. Wenn die Dicke kleiner ist, ist die Wärmefreisetzungseigenschaft vergrößert. Wenn das Material mit hoher Isolationseigenschaft verwendet wird, können eine ausreichende Wärmefreisetzungseigenschaft und Isolationseigenschaft vorgesehen sein, auch wenn die Dicke jeder Kleberschicht klein ist und die Anzahl an gestapelten Schichten klein ist. Z. B. kann die Anbindungsschicht derart ausgebildet sein, dass die gesamte Dicke der Kleberschichten kleiner als 2 mm, vorzugsweise 1 mm oder kleiner ist, oder weiter vorzugsweise 0,5 mm oder kleiner ist. Auch wenn die Bodenplatte aus einem leitfähigen Material oder typischerweise einem Metall wie Aluminium gebildet ist, weil Metall im Allgemeinen eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft aufweist, wird die Wärmefreisetzungseigenschaft der Drossel weiter vergrößert. Auch wenn die Bodenplatte aus dem leitfähigen Material gebildet ist, kann, weil die Anbindungsschicht die Kleberschicht aufweist, die aus dem Isoliermaterial gebildet ist, elektrische Isolierung zwischen der Spule und der Bodenplatte sichergestellt werden.
  • Es kann ein Aspekt der Erfindung vorliegen, bei dem der Kleber der gleiche wie der Isolierkleber ist, der die Anbindungsschicht bildet.
  • Wenn der Kleber, der die Bodenplatte und die Seitenwand befestigt, der gleiche wie der Isolierkleber ist, der z. B. die Anbindungsschicht (die Kleberschicht) bildet, können die Kleberschicht, die die Bodenplatte und die Seitenwand befestigt, und die Anbindungsschicht gleichzeitig und integral durch Aufbringen des Isolierklebers auf die gesamte Innenoberfläche der Bodenplatte ausgebildet werden. Dementsprechend muss der Kleber, der die Bodenplatte und die Seitenwand befestigt, nicht zusätzlich auf die Seitenwand aufgebracht werden. Auch wenn die Spule die Anbindungsschicht kontaktiert, die Bodenplatte die Seitenwand kontaktiert und die Kontaktabschnitte befestigt sind, kann der Kleber gleichzeitig gehärtet werden. Dementsprechend können der Schritt von Aufbringen des Klebers und der Schritt von Härten des Klebers vereinfacht werden, und dieser Aspekt schafft eine gute Produktivität der Drossel.
  • Es kann ein Aspekt der Erfindung vorliegen, bei dem der Kleber unterschiedlich zu dem Isolierkleber ist, der die Anbindungsschicht ausbildet.
  • Weil der Kleber, der die Bodenplatte und die Seitenwand befestigt, unterschiedlich zu dem Isolierkleber ist, der die Anbindungsschicht (die Kleberschicht) ausbildet, ist der Freiheitsgrad zur Auswahl eines brauchbaren Klebers vergrößert. Z. B. kann der Kleber, der die Bodenplatte und die Seitenwand befestigt, ein Kleber sein, der sowohl die Bodenplatte als auch die Seitenwand ungeachtet der Materialien der Bodenplatte und der Seitenwand fest verbinden und befestigen kann. Der Isolierkleber, der die Anbindungsschicht ausbildet, kann ein Kleber sein, der effizient Wärme von der Spule zu dem Befestigungsobjekt wie der Kühlbasis durch die Anbindungsschicht überträgt. Wie oben beschrieben können die Kleber verwendet werden, die jeweils den Verwendungszweck erfüllen.
  • Es kann ein Aspekt der Erfindung vorliegen, bei dem die Anbindungsschicht und der Kleber integral aus einem lagenförmigen Kleber ausgebildet sind, der an der Innenoberfläche der Bodenplatte angeordnet ist.
  • Weil der lagenförmige Kleber verwendet wird, wird die Anordnungsarbeit des Klebers leicht, der die Anbindungsschicht oder die Bodenplatte und die Seitenwand befestigt, und dieser Aspekt schafft eine gute Produktivität der Drossel. Insbesondere, wenn die Größe des lagenförmigen Klebers eingestellt ist, kann ein Einzelschicht-förmiger Kleber leicht integral die Kleberschicht, die die Bodenplatte und die Seitenwand befestigt, und die Anbindungsschicht ausbilden. Dementsprechend schafft dieser Aspekt eine gute Produktivität der Drossel. Auch bei diesem Aspekt können, weil die Kontaktoberflächen des Klebers an der Bodenplatte und der Seitenwand flach sein können, die Formen der Bodenplatte und der Seitenwand einfache Formen sein.
  • Es kann ein Aspekt der Erfindung vorliegen, bei dem die Seitenwand aus einem Isoliermaterial gebildet ist.
  • Weil die Seitenwand aus dem Isoliermaterial gebildet ist, ist eine Isolierung zwischen der Seitenwand und der Spule vorgesehen. Dementsprechend wird der Abstand zwischen der Innenoberfläche der Seitenwand und der Außenrandoberfläche der Spule verringert und die Größe kann weiter reduziert werden. Auch wenn das Isoliermaterial ein Material wie bspw. ein Harz ist, das ein geringeres Gewicht als das eines metallischen Materials aufweist, kann ein Gehäuse mit einem geringeren Gewicht als das des herkömmlichen Aluminium-Gehäuses vorgesehen sein. Es sei angemerkt, dass die Seitenwand aus einem leitfähigen Material wie Aluminium, ähnlich der Bodenplatte, gebildet sein kann. In dieser Situation kann die Wärmefreisetzungseigenschaft vergrößert werden. Auch in dieser Situation dient, da das Gehäuse aus dem leitfähigen nicht-magnetischen Material gebildet ist, das Gehäuse als ein magnetischer Schutz und ein Austrittsfluss kann begrenzt werden.
  • Es kann ein Aspekt der Erfindung vorliegen, bei dem die Anbindungsschicht einen Vielschichtaufbau aufweist, der aus einem Epoxid-basierten Kleber gebildet ist, der einen Füllstoff aufweist, der aus Aluminiumoxid gebildet ist, die Bodenplatte aus einem Material ausgewählt aus Aluminium und einer Aluminiumlegierung gebildet ist und die Seitenwand aus Isolierharz gebildet ist.
  • Der Epoxid-basierte Kleber, der den Füllstoff aufweist, der aus Aluminiumoxid gebildet ist, hat sowohl eine hohe Isoliereigenschaft als auch eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft. Z. B. kann der Epoxid-basierte Kleber die thermische Leitfähigkeit von 3 W/m × K oder höher erfüllen. Dementsprechend schafft dieser Aspekt eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft. Auch bei dem Vielschichtaufbau kann eine Eigenschaft hoher elektrischer Isolierung sichergestellt werden, auch wenn die Dicke jeder Kleberschicht wie oben beschrieben verringert ist. Auch weil die Dicke jeder Kleberschicht verringert ist, kann die Drossel wie oben beschrieben in der Größe reduziert werden. Ferner weist Aluminium oder eine Aluminiumlegierung eine höhere thermische Leitfähigkeit (Aluminium: 237 W/m × K) auf. Dementsprechend kann bei dem Aspekt, der die Bodenplatte aufweist, die aus Aluminium oder Ähnlichem besteht, die Wärme der Spule effizient zu dem Befestigungsobjekt wie der Kühlbasis übertragen werden, während die Bodenplatte als ein Wärmefreisetzungspfad dient, und so ist die Wärmefreisetzungseigenschaft hoch. Auch bei diesem Aspekt, der die Seitenwand aufweist, die aus dem Isolierharz gebildet ist, kann die Drossel, weil der Abstand zwischen der Spule und der Seitenwand wie oben beschrieben verringert ist, weiter in der Größe reduziert werden.
  • Die Drossel gemäß der Erfindung kann vorzugsweise für eine Komponente eines Stromrichters verwendet werden. Ein Stromrichter gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Schaltelement, einen Antriebskreis, der eine Betätigung des Schaltelements steuert, und eine Drossel auf, die eine Schaltbetätigung glatt macht, wobei der Stromrichter eine Eingangsspannung durch die Betätigung des Schaltelements umwandelt. Die Drossel ist die Drossel gemäß der Erfindung. Der Stromrichter gemäß der Erfindung kann vorzugsweise für eine Komponente eines elektronischen Leistungs-Stromrichters verwendet werden. Ein elektronischer Leistungs-Stromrichter gemäß einem Aspekt der Erfindung weist einen Stromrichter, der eine Eingangsspannung umwandelt, und einen Inverter auf, der eine Umwandlung zwischen Gleichstrom und Wechselstrom durchführt, wobei der elektronische Leistungs-Stromrichter eine Last mit Leistung antreibt, die durch den Inverter umgewandelt wurde. Der Stromrichter ist der Stromrichter gemäß der Erfindung.
  • Der Stromrichter gemäß der Erfindung und der elektronische Leistungs-Stromrichter gemäß der Erfindung weisen die kleine Drossel mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft gemäß der Erfindung auf. Dementsprechend können der Stromrichter und der elektronische Leistungs-Stromrichter kompakt sein.
  • VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
  • Die Drossel gemäß der Erfindung ist klein und weist eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft auf.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Kurzperspektivansicht, die eine Drossel gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
  • 2 ist eine Explosionsperspektivansicht, die kurz eine Anordnung einer Spule und eines Magnetkerns zeigt, die in der Drossel gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist.
  • 3 ist eine Explosionsperspektivansicht, die die Drossel gemäß der ersten Ausführungsform kurz zeigt.
  • 4 zeigen jeweils einen Fall der Drossel gemäß der ersten Ausführungsform. Teil (A) ist eine Querschnittsansicht entlang des Pfeils IV-IV in 3 (vergrößerte Ansicht an einer Installationsseite einer Seitenwand). Teil (B) ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, in dem eine Klebernut mit einem Kleber gefüllt ist. Teil (C) ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, in dem die Seitenwand an einer Bodenplatte befestigt ist.
  • 5 ist eine Explosionsperspektivansicht, die kurz eine Drossel gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 6 zeigt eine Drossel gemäß einer vierten Ausführungsform. Teil (A) ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, in dem eine Seitenwand an einer Bodenplatte in einem Gehäuse befestigt ist. Teil (B) ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, in dem eine Anordnung in dem Gehäuse angeordnet ist.
  • 7 ist eine Explosionsperspektivansicht, die kurz eine weitere Ausführungsform einer Anordnung einer Spule und eines Magnetkerns zeigt.
  • 8 ist eine kurze Konfigurationsdarstellung, die schematisch ein Leistungsversorgungssystem eines Hybridelektrofahrzeugs zeigt.
  • 9 ist ein kurzes Kreisdiagramm, das ein Beispiel eines elektronischen Leistungs-Stromrichters gemäß der Erfindung mit einem Stromrichter gemäß der Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche Bezugszeichen betreffen gleiche Elemente in den Zeichnungen. In der folgenden Beschreibung wird, wenn eine Drossel installiert ist, eine Installationsseite als eine untere Seite beschrieben, und eine Seite gegenüber der Installationsseite wird als eine obere Seite beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben. In 4 ist eine Seitenwand auf eine überhöhte Weise zur annehmlichen Beschreibung dargestellt.
  • Allgemeine Konfiguration
  • Eine Drossel 1 weist eine Anordnung 10 mit einer Spule 2 und einem Magnetkern 3, an dem die Spule 2 angeordnet ist, und ein Gehäuse 4 auf, das die Anordnung 10 unterbringt. Das Gehäuse 4 ist eine Box mit einer geöffneten Oberfläche und ist typischerweise mit Dichtungsharz (nicht gezeigt) gefüllt. Die Anordnung 10 ist in dem Dichtungsharz bis auf Enden eines Drahts 2w verborgen, der die Spule 2 ausbildet. Eines der Merkmale von Drossel 1 ist, dass das Gehäuse 4 geteilt werden kann, wenn die Drossel 1 hergestellt ist. Die entsprechenden Komponenten werden nachfolgend in weiteren Einzelheiten beschrieben.
  • Anordnung
  • Spule
  • Die Spule 2 wird mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben. Die Spule 2 weist ein Paar Spulenelemente 2a und 2b, die durch Wickeln des Drahts 2w ausgebildet sind, der ein einzelner, kontinuierlicher Draht ohne einen Anbindungsabschnitt ist, und einen Spulenkopplungsabschnitt 2r auf, der die beiden Spulenelemente 2a und 2b koppelt. Die Spulenelemente 2a und 2b haben dieselbe Zahl an Spulenwindungen und haben im Wesentlichen rechtwinklige Formen (Endoberflächenformen), wenn in den axialen Richtungen davon betrachtet. Die beiden Spulenelemente 2a und 2b sind Seite-an-Seite angeordnet, sodass die axialen Richtungen davon parallel zueinander sind. Der Draht 2w ist teilweise in einer U-ähnlichen Form an der anderen Endseite der Spule 2 (an einer fernen Seite in der Papierfläche von 3) gebogen und bildet so den Spulenkopplungsabschnitt 2r. Bei dieser Konfiguration haben die beiden Spulenelemente 2a und 2b dieselbe Wicklungsrichtung.
  • Der Draht 2w ist vorzugsweise ein beschichteter Draht, der eine Isolierbeschichtung aus einem Isoliermaterial an dem Außenrand eines Leiters aufweist, der aus einem leitenden Material wie Kupfer oder Aluminium besteht. In dieser Ausführungsform ist der Draht 2w ein beschichteter, rechtwinkliger Draht, in dem der Leiter aus einem rechtwinkligen Kupferdraht besteht und die Isolierbeschichtung aus Enamel (typischerweise Polyamidimid) besteht. Die Dicke der Isolierbeschichtung ist vorzugsweise in einem Bereich von 20 bis 100 μm. Wenn die Dicke größer ist, kann ein Nadelloch reduziert werden, wodurch die Eigenschaft der elektrischen Isolierung vergrößert wird. Die beiden Spulenelemente 2a und 2b sind jeweils durch Wickeln des beschichteten, rechtwinkligen Drahts durch kantenweises Wickeln in eine Form eines hohlen rechtwinkligen Rohrs geformt. Der Draht 2w muss nicht der Draht sein, in dem der Leiter der rechtwinklige Draht ist und kann ein Draht mit einem von vielfältigen Querschnitten, wie z. B. einen kreisförmigen Querschnitt, einen elliptischen Querschnitt und einen polygonen Querschnitt, sein. Der rechtwinklige Draht formt wahrscheinlicher eine Spule mit einem größeren Raumfaktor als der Raumfaktor einer Spule, die aus einem kreisförmigen Draht mit einem kreisförmigen Querschnitt gebildet ist. Alternativ können die Spulenelemente entsprechend durch unterschiedliche Drähte gebildet sein und Enden der Drähte, die entsprechend die Spulenelemente ausbilden, können beispielsweise durch Löten zum Bilden einer integrierten Spule zusammengefügt werden.
  • Beide Enden des Drahts 2w, der die Spule 2 ausbildet, sind geeignet von Windungs-ausbildenden Abschnitten an einer Endseite der Spule 2 (an einer nahen Seite in der Papierfläche von 3) erstreckt und sind z. B. zu der Außenseite des Gehäuses 4 (1) erstreckt. Die Isolierbeschichtungen beider Enden des erstreckten Drahts 2w werden entfernt und Leiterabschnitte liegen frei. Anschlussstücke 8, die aus einem leitfähigen Material bestehen, werden mit den freiliegenden Leiterabschnitten verbunden. Ein externes Gerät (nicht gezeigt), wie bspw. eine Leistungsversorgung, die elektrische Leistung der Spule 2 zuführt, ist durch die Anschlussstücke 8 verbunden. Die Anschlussstücke 8 werden später in Einzelheiten beschrieben.
  • Magnetkern
  • Der Magnetkern 3 wird sachdienlich mit Bezug auf 2 beschrieben. Der Magnetkern 3 weist ein Paar Innenkerne 31, an denen die Spulenelemente 2a und 2b jeweils angeordnet sind, und ein Paar Außenkerne 32 auf, an denen die Spule 2 nicht angeordnet ist und die von der Spule 2 freiliegen. Die Innenkerne 31 weisen eine rechtwinklig-parallelepipede Form auf und die Außenkerne 32 weisen jeweils eine Prisma-Form mit einem Paar trapezförmiger Oberflächen auf. Der Magnetkern 3 hat die Ringform, sodass die getrennt angeordneten Innenkerne 31 zwischen den Außenkernen 32 angeordnet sind und Endoberflächen 31e der Innenkerne 31 Innenendoberflächen 32e der Außenkerne 32 kontaktieren. Die Innenkerne 31 und die Außenkerne 32 bilden einen geschlossenen Magnetkreis, wenn die Spule 2 unter Energie gesetzt ist.
  • Die Innenkerne 31 sind jeweils typischerweise ein Stapel, der durch abwechselndes Stapeln von Kernstücken 31m, die aus einem magnetischen Material bestehen, und Spaltelementen 31g gebildet ist, die typischerweise aus einem nicht-magnetischen Material bestehen. Die Außenkerne 32 sind jeweils ein Kernstück, das aus einem magnetischen Material besteht. Jedes Kernstück kann ein Presskörper unter Verwendung von magnetischem Pulver oder ein Stapel sein, der durch Stapeln mehrerer dünner Magnetlagen mit Isolierbeschichtungen (z. B. elektromagnetischer Stahllagen) ausgebildet ist.
  • Der Presskörper kann ein Pulverpresskörper sein, der Pulver verwendet, das aus einem weichen magnetischen Material, z. B. einem Eisengruppen-Metall wie Eisen (Fe), Cobalt (Co) oder Nickel (Ni); einer Fe-basierten Legierung, wie Ferrosilizium (Fe-Si), Ferronickel (Fe-Ni), Ferroaluminium (Fe-Al), Ferrocobalt (Fe-Co), Ferrochrom (Fe-Cr) oder Ferrosiliziumaluminium (Fe-Si-Al); einem Seltenerd-Metall; oder einem amorphen magnetischen Material besteht. Der Presskörper kann alternativ ein gesinterter Presskörper sein, der durch Pressausformen des Pulvers und dann Sintern des Pulvers ausgebildet wird. Der Presskörper kann weiter alternativ ein gehärteter Presskörper sein, der durch Spritzgießen oder Formgießen einer Mischung des Pulvers und Harzes ausgebildet wird. Das Kernstück kann ein Ferrit-Kern sein, der ein gesinterter Presskörper aus Metalloxid ist. Der Presskörper kann leicht einen Magnetkern bilden, der eine von vielfältigen dreidimensionalen Formen aufweist.
  • Der Pulverpresskörper verwendet vorzugsweise einen Pulverpresskörper, der eine Isolierbeschichtung auf der Oberfläche des Pulvers aufweist, das aus dem weichen magnetischen Material besteht. In dieser Situation kann der Pulverpresskörper, der mit der Isolierbeschichtung beschichtet ist, durch Ausformen des Pulvers und dann Brennen des Pulvers bei einer Wärmewiderstandstemperatur der Isolierbeschichtung oder darunter erhalten werden. Die Isolierbeschichtung kann typischerweise eine Beschichtung sein, die aus Silikonharz oder Phosphat besteht.
  • Das Material des Innenkerns 31 kann unterschiedlich zu dem Material des Außenkerns 32 sein. Wenn z. B. der Innenkern 31 der Pulverpresskörper oder Stapel und der Außenkern 32 ein gehärteter Presskörper ist, wird wahrscheinlich die Sättigungsmagnetflussdichte des Innenkerns 31 höher als die des Außenkerns 32. In dieser Ausführungsform ist jedes Kernstück ein Pulverpresskörper aus weichem Magnetpulver, das ein Eisen aufweist, wie z. B. Eisen oder Stahl.
  • Die Spaltelemente 31g sind jeweils ein lagenförmiges Element, das an dem Spalt angeordnet ist, der zwischen den Kernstücken vorgesehen ist, um die Induktivität einzustellen. Das Spaltelement 31g besteht aus einem Material mit einer niedrigeren magnetischen Permeabilität als das des Kernstücks oder typischerweise aus einem nicht-magnetischen Material (oder möglicherweise einem Luftspalt). Das Material kann Aluminiumoxid, Glasepoxidharz oder ungesättigter Polyester sein. Wenn alternativ das Spaltelement 31g aus einem gemischten Material besteht, in dem magnetischen Pulver (z. B. Ferrit, Fe, Fe-Si oder Sendust) in einem nicht-magnetischen Material fein verteilt ist, wie Keramik oder Phenolharz, kann Austrittsfluss von dem Spalt reduziert werden. Weiter alternativ kann das Spaltelement 31g ein Luftspalt sein.
  • Die Anzahl an Kernstücken und Spaltelementen kann geeignet ausgewählt sein, sodass die Drossel 1 eine gewünschte Induktivität erhält. Die Formen der Kernstücke und Spaltelemente können geeignet ausgewählt sein.
  • Wenn eine Beschichtungsschicht, die aus einem Isoliermaterial besteht, an den Außenrändern der Innenkerne 31 vorgesehen ist, kann die Isolierung zwischen der Spule 2 und den Innenkernen 31 vergrößert werden. Die Beschichtungsschicht ist z. B. durch Anordnung einer wärmeschrumpfbaren Verrohrung, einer Raumtemperaturschrumpfbaren Verrohrung, eines Isolierbandes oder Isolierpapiers vorgesehen. Wenn die schrumpfbare Verrohrung an den Außenrändern der Innenkerne 31 angeordnet ist oder das Isolierband angebracht ist, kann die Isoliereigenschaft vergrößert werden und die Kernstücke und die Spaltelemente können integriert werden.
  • In dem Magnetkern 3 ist eine Oberfläche an der Installationsseite der Innenkerne 31 nicht mit einer Oberfläche an der Installationsseite der Außenkerne 32 bündig. Insbesondere, wenn die Drossel 1 in einem Befestigungsobjekt installiert ist, steht die Oberfläche auf der Installationsseite der Außenkerne 32 (nachfolgend als Kerninstallationsoberfläche bezeichnet, die eine untere Oberfläche in 2 ist) bezüglich der Installationsoberfläche der Innenkerne 31 vor. Auch die Höhe der Außenkerne 32 (die Länge in einer Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Befestigungsobjekts, wenn die Drossel 1 in dem Befestigungsobjekt installiert ist (in dieser Situation, einer Richtung orthogonal zu der axialen Richtung der Spule 2, d. h. der Oben-Unten-Richtung in 2)) ist derart eingestellt, dass die Kerninstallationsoberfläche der Außenkerne 32 mit einer Oberfläche auf der Installationsseite der Spule 2 (nachfolgend als Spuleninstallationsoberfläche bezeichnet, die eine untere Oberfläche in 2 ist) bündig ist. Dementsprechend hat der Magnetkern 3 eine H-ähnliche Form, wenn von einer Seitenoberfläche auf eine perspektivische Weise betrachtet, wenn die Drossel 1 installiert ist. Auch wenn die Kerninstallationsoberfläche mit der Spuleninstallationsoberfläche bündig ist, kann nicht nur die Spuleninstallationsoberfläche der Spule 2, sondern auch die Kerninstallationsoberfläche des Magnetkerns 3 eine Anbindungsschicht 42 (3, später beschrieben) kontaktieren. Wenn ferner der Magnetkern 3 in der Ringform angeordnet ist, können Seitenoberflächen (nahe und ferne Oberflächen in der Papierfläche von 2) des Außenkerns 32 nach außen bezüglich Seitenoberflächen der Innenkerne 31 vorstehen. Dementsprechend hat der Magnetkern 3 eine H-ähnliche Form, auch wenn von der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche auf eine perspektivische Weise betrachtet, wenn die Drossel installiert ist (in 2, wenn die untere Seite als die Installationsseite definiert ist). Der Magnetkern 3 mit der oben beschriebenen dreidimensionalen Form kann leicht gebildet werden, weil der Magnetkern 3 aus dem Pulverpresskörper besteht. Zusätzlich können die vorstehenden Abschnitte der Außenkerne 32, die bezüglich der Innenkerne 31 vorstehen, als Pfade eines Magnetflusses verwendet werden.
  • Isolator
  • Die Anordnung 10 weist Isolatoren 5 zwischen der Spule 2 und dem Magnetkern 3 auf, sodass die Isolierung zwischen der Spule 2 und dem Magnetkern 3 vergrößert ist. Die Isolatoren 5 weisen jeweils Randwandteile 51, die an den Außenrändern der Innenkerne 31 angeordnet sind, und ein Paar rahmenförmiger Teile 52 auf, die Endoberflächen der Spule 2 (Oberflächen, an denen die Windungen der Spulenelemente in den Ringformen betrachtet werden) kontaktieren.
  • Die Randwandteile 51 weisen ein Paar Elemente auf, die jeweils einen Winkelbügel-ähnlichen Querschnitt aufweisen. Die Randwandteile 51 kontaktieren sich gegenseitig nicht und sind nur teilweise an der Außenrandoberfläche jedes der Innenkerne 31 angeordnet. Die Randwandteile 51 können ein rohrförmiges Element sein, das gesamt über der Außenrandoberfläche des Innenkerns 31 angeordnet ist (siehe 7, später beschrieben). Solange jedoch der Isolationsfreiraum zwischen der Spule 2 und dem Innenkern 31 wie in 2 gezeigt sichergestellt ist, können die Innenkerne 31 nicht teilweise mit den Randwandteilen 51 bedeckt sein. In dieser Situation verwenden die Randwandteile 51 jeweils einen Randwandteil, der Fenster aufweist, die durch die Vorder- und Hinterseiten des Randwandteils durchdringen.
  • Weil der Innenkern 31 teilweise von den Randwandteilen 51 freiliegt, kann das Material der Randwandteile 51 reduziert werden. Auch wenn das Dichtungsharz vorgesehen ist, kann, solange die Randwandteile 51 die Fenster aufweisen oder der Rand des Innenkerns 31 nur teilweise mit den Randwandteilen 51 bedeckt ist, die Kontaktfläche des Innenkerns 31 mit dem Dichtungsharz vergrößert werden und Luftblasen werden leicht entfernt, wenn das Dichtungsharz eingespritzt wird. Dementsprechend ist die Produktivität der Drossel 1 hoch.
  • Die rahmenförmigen Teile 52 weisen jeweils ein Paar Öffnungen auf, durch die die Innenkerne 31 jeweils eingesetzt werden, und weisen jeweils ein kurzes rohrförmiges Element auf, das zu den Innenkernen 31 vorsteht, sodass die Innenkerne 31 leicht eingeführt werden. Auch der Spulenkopplungsabschnitt 2r ist an einem der rahmenförmigen Teile 52 angeordnet. Das eine rahmenförmige Teil 52 weist eine Anbringung 52f auf, die den Spulenkopplungsabschnitt 2r von dem Außenkern 32 isoliert.
  • Das Material des Isolators kann ein Isoliermaterial wie z. B. Polyphenylsulfid(PPS)-Harz, Polytetrafluorethylen(PTFE)-Harz, Polybutylethylenterephthalat(PBT)-Harz oder ein Flüssigkristallpolymer (LCP) sein.
  • Gehäuse
  • Das Gehäuse 4 wird sachdienlich mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben. Das Gehäuse 4, das die Anordnung 10 unterbringt, die die Spule 2 und den Magnetkern aufweist, weist eine plattenförmige Bodenplatte 40 und eine rahmenförmige Seitenwand 41 auf, die vertikal an der Bodenplatte 40 angeordnet ist. Eines der Merkmale der Drossel 1 ist, dass die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 nicht integral ausgebildet sind und mit einem Kleber befestigt sind, und die Bodenplatte 40 eine Anbindungsschicht 42 aufweist.
  • Bodenplatte und Seitenwand
  • Bodenplatte
  • Die Bodenplatte 40 ist eine rechtwinklige Platte und ist derart angeordnet, dass sie in Kontakt mit dem Befestigungsobjekt ist, wenn die Drossel 1 an dem Befestigungsobjekt installiert ist. Ein Beispiel in 3 zeigt den Installationszustand, in dem die Bodenplatte 40 an der unteren Seite angeordnet ist. Jedoch ist ein Installationszustand denkbar, in dem die Bodenplatte 40 an der oberen Seite oder einer lateralen Seite angeordnet ist. Die Bodenplatte 40 weist die Anbindungsschicht 42 auf, die an einer Oberfläche ausgebildet ist, die an der Innenseite (Innenbodenoberfläche) angeordnet ist, wenn das Gehäuse 4 aufgebaut ist. Auch die Bodenplatte 40 weist einen rahmenförmigen Anbindungsbereich 40f an der Außenrandkante auf. Die vier Ecken des Anbindungsbereichs 40f weisen jeweils Anbringabschnitte 400 auf, die jeweils in einer Zungenform vorstehen. Jeder Anbringabschnitt 400 weist ein Bolzenloch 400h auf, durch das ein Bolzen (nicht gezeigt), der das Gehäuse 4 an dem Befestigungsobjekt befestigt. Die Bolzenlöcher 400h sind kontinuierlich zu Bolzenlöchern 411h der Seitenwand 41 (später beschrieben) vorgesehen. Die Bolzenlöcher 400h und 411h können gewindefreie Durchgangslöcher oder Schraublöcher mit Gewinde sein und die Anzahl kann geeignet ausgewählt sein.
  • Seitenwand
  • Die Seitenwand 41 ist ein rechtwinkliges rahmenförmiges Teil. Wenn eine der Öffnungen mit der Bodenplatte 40 geschlossen ist und das Gehäuse 4 aufgebaut ist, ist die Seitenwand 41 derart angeordnet, dass sie die Anordnung 10 umgibt und die andere Öffnung ist offen. In dieser Situation weist die Seitenwand 41 eine rechtwinklige Form auf, die sich entlang der externen Form der Bodenplatte 40 in einen Bereich an der Isolationsseite erstreckt, wenn die Drossel 1 an dem Befestigungsobjekt installiert ist, und weist eine gekrümmte Form, die sich entlang der Außenrandoberfläche der Anordnung 10 erstreckt, die die Spule 2 und den Magnetkern 3 aufweist, in einem Bereich an der Öffnungsseite auf. In dem Zustand, in dem das Gehäuse 4 aufgebaut ist, ist die Außenrandoberfläche der Spule 2 derart angeordnet, dass sie nahe der Innenrandoberfläche der Seitenwandoberfläche 41 ist. Der Abstand zwischen der Außenrandoberfläche der Spule 2 und der Innenrandoberfläche der Seitenwand 41 ist so sehr klein wie ein Bereich von etwa 0 bis 1,0 mm. Auch in dieser Situation sind Dachabschnitte in dem Bereich an der Öffnungsseite der Seitenwand 41 vorgesehen und sind derart angeordnet, dass sie die trapezförmigen Oberflächen der Außenkerne 32 der Anordnung 10 bedecken. Bezüglich der Anordnung 10, die in dem Gehäuse 4 untergebracht ist, ist die Spule 2 wie in 1 gezeigt freiliegend und der Magnetkern 3 ist im Wesentlichen mit dem Material des Gehäuses 4 bedeckt. Weil die Dachabschnitte vorgesehen sind, wird der Schwingungswiderstand vergrößert, Festigkeit des Gehäuses 4 (der Seitenwand 41) wird vergrößert und auch der Schutz von der externen Umgebung und der mechanische Schutz der Anordnung 10 kann vorgesehen sein. Alternativ können die oben beschriebenen Dachabschnitte weggelassen werden und zumindest eine der trapezförmigen Oberflächen der beiden Außenkerne 32 können zusammen mit der Spule 2 freiliegen.
  • Anschlussblock
  • In dem Bereich an der Öffnungsseite der Seitenwand 41 dient ein Abschnitt, der die obere Seite eines der Außenkerne 32 wie in 3 gezeigt bedeckt, als ein Anschlussblock 410, an dem die Anschlussstücke 8 befestigt sind.
  • Die Anschlussstücke 8 sind jeweils ein rechtwinkliges Plattenelement, das eine Lötoberfläche 81, die mit einem Ende des Drahts 2w verbunden ist, der die Spule 2 bildet, eine Verbindungsoberfläche 82, die eine Verbindung zu einem externen Gerät wie bspw. einer Leistungsversorgung herstellt, und einen Kopplungsabschnitt aufweist, der die Lötoberfläche 81 mit der Verbindungsoberfläche 82 koppelt. Wie in 3 gezeigt ist das Anschlussstück 8 in eine geeignete Form gebogen. Die Verbindung zwischen dem Leiterabschnitt des Drahts 2w und dem Anschlussstück 8 kann Löten verwenden, wie Wolfram-Inertgas(TIG)-Löten oder Kontaktbonden etc. Die Form des Anschlussstücks 8 ist lediglich ein Beispiel und kann eine geeignete Form verwenden.
  • Der Anschlussblock 410 weist vertiefte Nuten 410c auf, an denen die Kopplungsabschnitte der Anschlussstücke 8 angeordnet sind. Die oberen Seiten der Anschlussstücke 8, die in die vertieften Nuten 410 angepasst sind, sind mit einem Anschlussbefestigungselement 9 bedeckt. Durch Klemmen des Anschlussbefestigungselements 9 mit Bolzen 91 werden die Anschlussstücke 8 an dem Anschlussblock 410 befestigt. Das Material des Anschlussbefestigungselements 9 kann vorzugsweise ein Isoliermaterial wie ein Isolierharz verwenden, das für das Material des Gehäuses (später beschrieben) verwendet wird. Alternativ kann der Anschlussblock ein getrenntes Element sein und z. B. kann der Anschlussblock an der Seitenwand befestigt sein. Wenn die Seitenwand aus einem Isoliermaterial (später beschrieben) gebildet ist, wenn die Anschlussstücke durch Einsetzausformen gebildet werden, können die Seitenwand, die Anschlussstücke und der Anschlussblock integriert sein.
  • Kopplungsabschnitt
  • In dem Bereich an der Installationsseite der Seitenwand 41 ist ein Flansch 41f vorgesehen, der den Außenrand der Seitenwand 41 zum Koppeln der Seitenwand 41 mit der Bodenplatte 40 umgibt. Der Flansch 41f hat eine Form und eine Größe ähnlich denen des Anbindungsbereichs 40f, der an der Bodenplatte 40 vorgesehen ist. Der Flansch 41f kann aus nur dem Material der Seitenwand 41 gebildet sein. Alternativ kann ein rahmenförmiges Teil, das der Außenrandkante an der Installationsseite der Seitenwand 41 entspricht, aus einem unterschiedlichen Material gebildet und angeordnet sein.
  • Anbringabschnitt
  • Der Flansch 41f weist Anbringabschnitte 411 auf, die das Gehäuse 4 an dem Befestigungsobjekt wie einer Kühlbasis befestigen. Die Anbringabschnitte 411 sind derart ausgebildet, dass sie entsprechend von den vier Ecken des Flansches 41f vorstehen, wie die Bodenplatte 40. Die Anbringabschnitte 411 weisen jeweils ein Bolzenloch 411h auf. Das Bolzenloch 411h kann aus nur dem Material des Flansches 41f gebildet sein. Alternativ kann ein Rohrelement, das aus einem unterschiedlichen Material gebildet ist, gebildet und angeordnet sein.
  • Kopplungskonfiguration
  • Die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 sind miteinander gekoppelt und durch einen Kleber integriert. Die Kopplungskonfiguration kann eine Konfiguration sein, bei der zumindest ein Bauteil aus der Gruppe bestehend aus der Bodenplatte 40 und der Seitenwand 41 ein Wehr aufweist, das verhindert, dass der Kleber zu außerhalb des Gehäuses 4 von zwischen der Bodenplatte 40 und der Seitenwand 41 austritt, wenn die Seitenwand 41 an der Bodenplatte 40 angebracht ist. Auch kann eine Konfiguration vorgesehen sein, bei der zumindest ein Bauteil der Gruppe bestehend aus der Bodenplatte 40 und der Seitenwand 41 eine Klebernut aufweist, die mit dem Kleber gefüllt ist.
  • Wehr
  • Das Wehr verhindert, dass der Kleber zu außerhalb des Gehäuses 4 von zwischen der Bodenplatte 40 und der Seitenwand 41 austritt, wenn die Seitenwand 41 an der Bodenplatte 40 mit dem Kleber angebracht ist. Das Wehr ist vorzugsweise an der Seitenwand 41 oder der Bodenplatte 40 ausgebildet. In diesem Beispiel ist das Wehr 41a an dem Flansch 41f vorgesehen, der in dem Bereich an der Installationsseite der Seitenwand 41 ausgebildet ist. Insbesondere wie in 4 gezeigt, weist der Flansch 41f ein ringförmiges Element auf, das von einer Bodenoberfläche 41d, die die Bodenplatte 40 kontaktiert, wenn die Seitenwand 41 an der Bodenplatte 40 angebracht ist, zu der Bodenplatte 40 hin vorsteht und das entlang der Außenrandkante des Flansches 41f vorgesehen ist. Die Außenrandkante des ringförmigen Elements ist kontinuierlich von der Außenrandkante des Flansches 41f ausgebildet. Die Innenrandoberfläche des ringförmigen Elements kontaktiert die Seitenoberfläche der Bodenplatte 40, wenn die Seitenwand 41 an der Bodenplatte 40 angebracht ist. Das ringförmige Element dient als Wehr 41a. In diesem Beispiel hat das Wehr 41a eine rechtwinklige Querschnittsform. Die Querschnittsform des Wehrs 41a kann eine polygone Form anders als die rechtwinklige Form sein, solange ein Spalt zwischen der Innenrandkante des Wehrs 41a und der Außenrandkante der Bodenplatte 40 nicht vorliegt und das Wehr 41a die Seitenoberfläche der Bodenplatte 40 dicht drücken kann. Das Wehr 41a hat eine Höhe (eine Vorsprungslänge von der Bodenoberfläche 41d), die gleich oder kleiner als die Dicke der Bodenplatte 40 ist. In diesem Beispiel ist die Höhe des Wehrs 41a kleiner als die Dicke der Bodenplatte 40. Die Dicke des Wehrs 41a kann geeignet bestimmt sein, solange kein Spalt zwischen der Innenrandkante des Wehrs 41a und der Außenrandkante der Bodenplatte 40 vorliegt, wenn die Seitenwand 41 an der Bodenplatte 40 angebracht ist, und das Wehr 41a die Seitenoberfläche der Bodenplatte 40 dicht drücken kann. Das Wehr 41a kann aus nur dem Material des Flansches 41f gebildet sein. Alternativ kann ein rahmenförmiges Teil, das der Außenrandkante an der Installationsseite des Flansches 41f entspricht, aus einem unterschiedlichen Material gebildet und angeordnet sein. In der ersteren Situation ist das Wehr 41a vorzugsweise integral mit dem Flansch 41f ausgeformt. In der letzteren Situation ist das Wehr vorzugsweise an dem Flansch 41f unter Verwendung z. B. eines Klebers oder eines Bolzens angebracht.
  • Wenn das Wehr an der Bodenplatte 40 vorgesehen ist, ist ein ringförmiges Element typischerweise derart vorgesehen, dass das ringförmige Element von einer Oberfläche (in 4 die obere Oberfläche) der Bodenplatte 40 zu der Seitenwand 41 an der Außenrandkante der Bodenplatte 40 vorsteht und sich entlang der Außenrandkante der Bodenplatte 40 erstreckt. Das ringförmige Element dient vorzugsweise als das Wehr. In dieser Situation hat, weil das Wehr an der Außenrandkante der Bodenplatte 40 gebildet ist, die Bodenplatte 40 eine Topfform. Sogar wenn das Wehr an der Bodenplatte 40 vorgesehen ist, kann das Wehr aus nur dem Material der Bodenplatte 40 gebildet sein oder alternativ kann das Wehr aus einem unterschiedlichen Material gebildet sein und mit der Bodenplatte 40 kombiniert sein. Wenn das Wehr aus einem unterschiedlichen Material gebildet ist, kann das ringförmige Element derart angeordnet sein, dass die Innenrandoberfläche des ringförmigen Elements die Seitenoberfläche der Bodenplatte 40 kontaktiert, oder das ringförmige Element kann an der oberen Oberfläche der Bodenplatte 40 angeordnet sein. Das Wehr, das an der Bodenplatte 40 vorgesehen ist, kann eine Querschnittsform aufweisen, solange ein Spalt zwischen der Innenrandkante des Wehrs und der Außenrandkante der Seitenwand 41 (dem Flansch 41f) nicht vorliegt und das Wehr die Seitenoberfläche der Seitenwand 41 (den Flansch 41f) dicht drücken kann. Auch das Wehr, das an der Bodenplatte 40 vorgesehen ist, kann vorzugsweise eine Vorsprungslänge von einer Oberfläche der Bodenplatte 40 (einer Höhe an einem Kontaktabschnitt zwischen dem Wehr und der Außenrandoberfläche des Flansches 41f) aufweisen, die gleich oder kleiner als die Höhe des Flansches 41f ist. Alternativ kann das Wehr zumindest an einem Teil der Außenrandkante einer Seitenwand 41 oder der Bodenplatte 40 ausgebildet sein. D. h., das Wehr muss nicht das ringförmige Element sein und kann ein C-förmiges Element sein oder eine Konfiguration sein, die mehrere Vorsprungsstücke aufweist. Ferner alternativ kann das Wehr eine Konfiguration sein, die nicht an der Seitenwand 41 oder der Bodenplatte 40 vorgesehen ist.
  • Klebernut
  • Eine Klebernut ist mit einem Kleber gefüllt, wenn die Seitenwand 41 an der Bodenplatte 40 mit dem Kleber angebracht ist. In diesem Beispiel ist wie in 4 gezeigt eine Klebernut 41b in dem Flansch 41f ausgebildet, der in dem Bereich an der Installationsseite der Seitenwand 41 gebildet ist. Die Klebernut 41b ist entlang der Form des Flansches 41f gebildet und ist eine rechtwinklige Rahmenform, wenn die Seitenwand 41 von der unteren Seite betrachtet wird. Weil der Flansch 41f die Anbringabschnitte 411 (1 und 3) an den vier Ecken aufweist, ist die Klebernut 41b auch entlang den Formen der Anbringabschnitte 411 ausgebildet. Insbesondere ist die Klebernut 41b zwischen der Innenrandkante und der Außenrandkante des Flansches 41f ausgebildet und umgibt die Bolzenlöcher 411h, die an den Anbringabschnitten 411 an den vier Ecken vorgesehen sind, die mit den Anbringabschnitten 411 vorgesehen sind. Die Klebernut 41b kann nicht in Flächen zwischen den Außenrandkanten der Anbringabschnitte 411 und den Bolzenlöchern 411h ausgebildet sein. In diesem Beispiel weist die Klebernut 41b (eine Vertiefung) eine rechtwinklige Querschnittsform wie in 4(A) gezeigt auf; jedoch kann die Querschnittsform eine Halbkreisform oder eine polygone Form anders als die rechtwinklige Form sein. Der vertiefte Betrag (Nuttiefe) kann geeignet bestimmt werden, solange die Vertiefung (die Nut) mit dem Kleber um einen Betrag gefüllt werden kann, der ausreichend die Seitenwand 41 und die Bodenplatte 40 befestigt. Alternativ kann die Klebernut nicht kontinuierlich ausgebildet sein.
  • Die Klebernut ist vorzugsweise zumindest an einem Bauteil der Gruppe bestehend aus der Seitenwand 41 und der Bodenplatte 40 ausgebildet. Es kann den Fall geben, bei dem die Klebernut an der Seitenwand 41 (dem Flansch 41f) wie oben beschrieben ausgebildet ist, einen Fall, bei dem eine Klebernut an der Bodenplatte 40 (dem Anbindungsbereich 40f) ausgebildet ist, und einen Fall, bei dem Klebernuten an sowohl der Bodenplatte 40 (dem Anbindungsbereich 40f) als auch der Seitenwand 41 (dem Flansch 41f) ausgebildet sind. Jede solcher Klebernuten kann eine Form ähnlich der Klebernut aufweisen, die an dem Flansch 41f ausgebildet ist. Mehrere Klebernuten können ausgebildet sein. Z. B. können mehrere Klebernuten Seiten-an-Seite an nur einem Bauteil der Gruppe bestehend aus dem Flansch 41f und dem Anbindungsbereich 40f ausgebildet sein oder mehrere Klebernuten können Seite-an-Seite an sowohl dem Flansch 41f als auch dem Anbindungsbereich 40f ausgebildet sein. Wenn die Klebernuten an sowohl dem Flansch 41f als auch dem Anbindungsbereich 40f ausgebildet sind, wenn die beiden Elemente aufgebaut sind, können die Klebernuten der Seitenwand 41 und der Bodenplatte 40 derart angeordnet sein, dass sie zueinander zeigen, oder können auf eine verschobene Weise angeordnet sein. Alternativ können sowohl der Flansch 41f als auch der Anbindungsbereich 40f keine Klebernuten aufweisen.
  • Wenn die Klebernut nicht vorgesehen ist, kann zumindest ein Bauteil der Gruppe bestehend aus der Seitenwand 41 und der Bodenplatte 40 eine flache Oberfläche aufweisen, die den Kleber kontaktiert. In diesem Beispiel ist wie in 3 und 4 gezeigt, die Oberfläche, die den Kleber kontaktiert, der Bodenplatte 40 flach. Alternativ kann nur die Seitenwand 41 flach sein oder sowohl die Seitenwand 41 als auch die Bodenplatte 40 können flach sein.
  • Material
  • Wenn das Material des Gehäuses 4 z. B. ein metallisches Material ist, weil ein metallisches Material im Allgemeinen eine hohe thermische Leitfähigkeit hat, kann das Gehäuse eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft haben. Insbesondere kann solch ein Metall z. B. Aluminium oder seine Legierung; Magnesium (thermische Leitfähigkeit: 156 W/m × K) oder seine Legierung; Kupfer (398 W/m × K) oder seine Legierung; Silber (427 W/m × K) oder seine Legierung; oder Eisen oder austenitisch-basierter Edelstahl (z. B. SUS304: 16,7 W/m × K) sein. Wenn Aluminium, Magnesium oder eine Legierung davon verwendet wird, kann das Gehäuse ein geringes Gewicht haben und dies kann zu einer Reduzierung des Gewichts der Drossel beitragen. Insbesondere hat Aluminium oder seine Legierung einen hohen Korrosionswiderstand und kann vorzugsweise für ein fahrzeuggebundenes Teil verwendet werden. Wenn das Gehäuse 4 aus dem metallischen Material gebildet ist, kann das Gehäuse 4 durch Gießen wie bspw. Pressform-Gießen oder Plastikarbeiten wie bspw. Pressen gebildet werden.
  • Alternativ kann das Material des Gehäuses 4 ein nicht-metallisches Material wie Polybutylentherepthalat(PBT)-Harz, Urethan-Harz, Polyphenylsulfid(PPS)-Harz oder Akrylnitril-Butadienstyren(ABS)-Harz sein. Wenn das nicht-metallische Material verwendet wird, weil das nicht-metallische Material im Allgemeinen eine Eigenschaft hoher elektrischer Isolierung aufweist, kann die Isolierung zwischen der Spule 2 und dem Gehäuse 4 vergrößert sein. Auch kann das nicht-metallische Material ein geringeres Gewicht als das des metallischen Materials aufweisen. So kann das Gewicht der Drossel 1 reduziert werden. Wenn das Harz mit einem Füllstoff aus Keramik (später beschrieben) gemischt wird, kann die Wärmefreisetzungseigenschaft vergrößert werden. Wenn das Gehäuse 4 aus dem Harz gebildet ist, kann vorzugsweise Spritzgießen verwendet werden.
  • Die Materialien der Bodenplatte 40 und der Seitenwand 41 können Materialien derselben Art sein. In dieser Situation haben beide Elemente gleiche thermische Leitfähigkeiten. Alternativ können, weil die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 getrennte Elemente sind, die Materialien beider Elemente unterschiedlich zueinander sein. In dieser Situation kann, insbesondere wenn die Materialien beider Elemente derart ausgewählt sind, dass die thermische Leitfähigkeit der Bodenplatte 40, an der die Spule 2 platziert ist, größer als die thermische Leitfähigkeit der Seitenwand 41 ist, Wärme der Spule 2 und des Magnetkerns 3, der an der Bodenplatte 40 angeordnet ist, effizient zu dem Befestigungsobjekt wie bspw. der Kühlbasis übertragen werden. In dieser Situation ist die Bodenplatte 40 aus Aluminium gebildet und die Seitenwand 41 ist aus PBT-Harz gebildet.
  • Anbindungsschicht
  • Die Anbindungsschicht 42 ist an der Bodenplatte 40 vorgesehen, an einem Abschnitt, wo sich die Spuleninstallationsoberfläche der Spule 2 und die Kerninstallationsoberfläche der Außenkerne 32 gegenseitig kontaktieren. Das Material der Anbindungsschicht 42 ermöglicht, dass die Spule 2 an der Bodenplatte 40 befestigt wird, und ist typischerweise ein Kleber oder Harz. Z. B. kann die Anbindungsschicht 42 durch Aufbringen eines Klebers oder eines Harzes an der Bodenplatte 40 oder unter Verwendung von Siebdruck ausgebildet werden. Alternativ kann ein lagenförmiger Kleber verwendet werden. Wenn der Siebdruck oder der lagenförmige Kleber verwendet wird, kann die Anbindungsschicht 42 mit einer gewünschten Form mit einer hohen Präzision gebildet werden. Insbesondere kann der lagenförmige Kleber leicht die Anbindungsschicht 42 mit der gewünschten Form ausbilden und schafft somit gute Verarbeitbarkeit.
  • Die Bondingschicht 42 kann einen Einzelschichtaufbau oder einen Mehrschichtaufbau aufweisen. Bei dem Mehrschichtaufbau können mehrere Schichten aus Materialien verschiedener Arten oder einem Material derselben Art gebildet sein. Z. B. können mehrere Schichten mit demselben Material durch Siebdruck gestapelt werden oder lagenförmige Kleber unterschiedlicher Materialien können gestapelt werden. In beiden Fällen der Einzelschicht und der mehreren Schichten wird, weil die (gesamte) Dicke kleiner ist, der Abstand zwischen der Spule 2 und der Bodenlatte 40 klein und dementsprechend kann die Wärmefreisetzungseigenschaft vergrößert werden und die Größe kann reduziert werden. Im Gegensatz dazu kann, wenn die Dicke größer ist, die Spule 2 festgehalten werden und, wenn ein Isoliermaterial verwendet wird, die Isolierung zwischen der Spule 2 und der Bodenplatte 40 vergrößert werden.
  • Das spezifischere Material der Anbindungsschicht 42 kann z. B. Isolierharz sein. Das Isolierharz kann z. B. Epoxidharz oder Akrylharz sein. Isolierharz, das einen Füllstoff aus Keramik (später beschrieben) aufweist, kann verwendet werden. Weil das Isolierharz den Füllstoff mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft und der Eigenschaft hoher elektrischer Isolierung aufweist, kann die Anbindungsschicht 42 mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft und der Eigenschaft hoher elektrischer Isolierung gebildet werden. Wenn die Anbindungsschicht 42 aus dem Isolierharz gebildet ist, insbesondere wenn ein Kleber verwendet wird, ist dies vorzuziehen, weil Anhaftung zwischen der Spule 2 und der Anbindungsschicht 42 vergrößert werden kann. Alternativ kann, wenn ein lagenförmiger Kleber verwendet wird, der durch Hinzufügen des Füllstoffs mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft und der Eigenschaft hoher elektrischer Isolierung zu dem Isolierharz gebildet ist, die Anbindungsschicht 42 mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft und der Eigenschaft hoher elektrischer Isolierung weiter leicht gebildet werden.
  • Wenn das Material der Anbindungsschicht 42 Z. B. ein Isoliermaterial mit einer thermischen Leitfähigkeit höher als 2 W/m × K ist, kann die Konfiguration eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft und hohe Isoliereigenschaften haben. Wenn die thermische Leitfähigkeit höher ist, wird die Wärmefreisetzungseigenschaft höher. Ein Material mit einer thermischen Leitfähigkeit von 3 W/m × K oder höher, weiter vorzugsweise ein Material mit einer thermischen Leitfähigkeit von 10 W/m × K oder höher, weiter vorzugsweise ein Material mit einer thermischen Leitfähigkeit von 20 W/m × K oder höher, oder noch weiter vorzugsweise ein Material mit einer thermischen Leitfähigkeit von 30 W/m × K oder höher kann verwendet werden. Wenn ein Material verwendet wird, das den Füllstoff aufweist, können das Material und der Inhalt des Füllstoffs so eingestellt werden, dass eine gewünschte thermische Leitfähigkeit erhalten wird.
  • Zusätzlich zu der Anbindungsschicht 42 kann z. B. eine Wärmefreisetzungsschicht enthalten sein. Das spezifische Material der Wärmefreisetzungsschicht kann z. B. ein nicht-metallisches anorganisches Material wie Keramik oder insbesondere eine Materialart ausgewählt aus den Materialien bestehend aus Oxid, Karbid und Nitrid von entweder Bor (B) oder Silizium (Si) sein, die metallische Elemente sind. Eine weitere spezifische Keramik kann Siliziumnitrid (Si3N4) von etwa 20 bis 150 W/m × K, Aluminiumoxid (Al2O3) von etwa 20 bis 30 W/m × K, Aluminiumnitrid (AlN) von etwa 200 bis 250 W/m × K, Bornitrid (BN) von etwa 50 bis 65 W/m × K oder Siliziumcarbid (SiC) von etwa 50 bis 130 W/m × K sein. Solche Keramik hat eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft und die Eigenschaft hoher elektrischer Isolierung. Wenn die Keramik die Wärmefreisetzungsschicht ausbildet, kann z. B. ein Abscheideverfahren wie physikalische Gasabscheidung (PVD) oder eine chemische Gasabscheidung (CVD) verwendet werden. Alternativ kann die Wärmefreisetzungsschicht durch Zusammenfügen einer gesinterten Platte der Keramik an der Bodenplatte 40 mit einem geeigneten Kleber ausgebildet werden. Die Anbindungsschicht 42 ist an der Wärmfreisetzungsschicht ausgebildet. Die Wärmefreisetzungsschicht, die aus Keramik besteht, hat eine hohe Isolationseigenschaft, wie oben beschrieben. Somit kann eine Drossel vorgesehen werden, bei der die Spule 2 direkt die Wärmefreisetzungsschicht kontaktiert. Die Drossel weist eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft auf und ist klein, weil nur die Wärmefreisetzungsschicht zwischen der Spule 2 und der Bodenplatte 40 angeordnet ist.
  • Wenn die Anbindungsschicht 42 aus dem Isoliermaterial gebildet ist, wenn die Schicht aus Keramik wie oben beschrieben etc. vorgesehen ist, kann Isolierung zwischen der Spule 2 und der Bodenplatte 40 sichergestellt werden, sogar wenn die Anbindungsschicht 42 eine kleine Dicke von 1 mm oder weniger oder 0,5 mm oder kleiner aufweist. Weil die Anbindungsschicht 42 dünn ist, kann die Wärmefreisetzungseigenschaft vergrößert werden. Alternativ ist, wenn die Anbindungsschicht 42 aus einem Material mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft gebildet ist, die Wärmefreisetzungseigenschaft ausreichend hoch, auch wenn die Anbindungsschicht 42 eine Dicke von 0,5 mm oder größer oder 1 mm oder größer aufweist.
  • Es sei angemerkt, dass die Dicke der Anbindungsschicht 42 eine Dicke ist, wenn die Anbindungsschicht 42 gebildet wird. Wenn die Anordnung 10 mit der Spule 2 und dem Magnetkern 3 angebracht wird, wird die Dicke kleiner als die zur Zeit der Ausbildung und kann gegebenenfalls etwa 0,1 mm sein. Dieses Phänomen tritt auch auf, wenn ein lagenförmiger Kleber gemäß einer dritten Ausführungsform verwendet wird.
  • In dieser Situation wird die Anbindungsschicht 42 aus einem Epoxid-basierten Kleber (einem Isolierkleber) ausgebildet, der einen Füllstoff aus Aluminium (thermische Leitfähigkeit 3 W/m × K) aufweist. Auch in dieser Situation weist die Anbindungsschicht 42 einen Zweilagenaufbau der oben beschriebenen Kleberschichten auf. Eine Einzelschicht hat eine Dicke von 0,2 mm und die gesamte Dicke ist 0,4 mm. Die Form der Anbindungsschicht 42 ist nicht besonders begrenzt, solange die Anbindungsschicht 42 eine Fläche aufweist, die ermöglicht, dass die Spuleninstallationsoberfläche und die Kerninstallationsoberfläche ausreichend die Anbindungsschicht 42 kontaktieren. In dieser Situation hat die Anbindungsschicht 42 eine Form entlang der Form, die durch die Spuleninstallationsoberfläche der Spule 2 und die Kerninstallationsfläche der Außenkerne 32 wie in 2 gezeigt definiert ist.
  • Dichtungsharz
  • Das Gehäuse 4 kann mit Dichtungsharz (nicht gezeigt) gefüllt sein, das aus Isolierharz besteht. In dieser Situation sind die Enden des Drahts 2w zu außerhalb des Gehäuses 4 erstreckt und liegen frei von dem Dichtungsharz. Das Dichtungsharz kann z. B. Epoxidharz, Urethanharz oder Silikonharz sein. Auch kann, wenn das Dichtungsharz einen Füllstoff mit hoher Isoliereigenschaft und hoher thermischer Leitfähigkeit aufweist, z. B. einen Füllstoff, der zumindest aus einer Art ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumnitrid, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Mullit und Siliziumcarbid besteht, die Wärmefreisetzungseigenschaft weiter vergrößert werden.
  • Herstellung einer Drossel
  • Die Drossel 1 mit der oben beschriebenen Konfiguration kann wie folgt hergestellt werden.
  • Zunächst wird die Anordnung 10 mit der Spule 2 und dem Magnetkern 3 gebildet. Insbesondere werden die Kernstücke 31m und die Spaltelemente 31g gestapelt und so werden die Innenkerne 31 wie in 2 gezeigt gebildet und die Innenkerne 31 entsprechend in die Spulenelemente 2a und 2b eingesetzt, während die Randwandteile 51 des Isolators 5 an den Außenrändern der Innenkerne 31 angeordnet werden. Die Anordnung 10 wird durch Anordnen der rahmenförmigen Teile 52 und der Außenkerne 32 an der Spule 2 gebildet, sodass die Endoberflächen der Spulenelemente 2a und 2b und die Endoberflächen 31e der Innenkerne 31 zwischen den rahmenförmigen Teilen 52 des Isolators 5 und zwischen den Außenkernen 32 angeordnet werden. Die Endoberflächen 31e der Innenkerne 31 liegen von den Öffnungen der rahmenförmigen Teile 52 frei und kontaktieren die Innenendoberflächen 32e der Außenkerne 32.
  • Obwohl die Kernstücke 31m und die Spaltelemente 31g verbunden und mit einem Kleber, einem Band etc. in dieser Ausführungsform integriert sein können, wird kein Kleber verwendet. Auch wenn das Paar Randwandteile 51 nicht miteinander im Eingriff ist, werden die Randwandteile 51 in die Spulenelemente 2a und 2b zusammen mit den Innenkernen 31 eingesetzt und die Außenkerne 32 werden weiter angeordnet. Dementsprechend wird der Zustand erhalten, in dem die Randwandteile 51 zwischen den Innenrandoberflächen der Spulenelemente 2a, 2b und den Innenkernen 31 angeordnet sind, und die Randwandteile 51 fallen nicht.
  • Einerseits wird eine Aluminiumlage in eine vorbestimmte Form wie in 3 gestanzt und die Bodenplatte 40 wird gebildet. Die Anbindungsschicht 42 mit einer vorbestimmten Form wird an einer Oberfläche der Bodenplatte 40 gebildet (in dieser Situation wird Siebdruck verwendet). Die Anordnung 10, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird gebondet und an der Anbindungsschicht 42 befestigt. Weil die Anbindungsschicht 42 aus dem Kleber gebildet ist, kann die Anordnung 10 fest an der Bodenplatte 40 befestigt werden.
  • Andererseits wird die Seitenwand 41, die in eine vorbestimmte Form durch Spritzgießen oder Ähnliches gebildet ist, von der oberen Seite der Anordnung 10 angebracht, um die Außenrandoberfläche der Anordnung 10 zu bedecken, und die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 werden mit einem Kleber integriert. Der Kleber wird unter Verwendung einer Spritze und einer Düse eingespritzt und wird auf die Klebernut 41b aufgebracht, während die Düse bewegt wird (4(B)). Während die Klebernut 41b mit dem Kleber gefüllt wird, wird die Seitenwand 41 an der Bodenplatte 40 angebracht (siehe 4(C)). Zu dieser Zeit wird die Seitenwand 41 an die Bodenplatte 40 angepasst, sodass die Außenrandkante der Bodenplatte 40 die Innenrandkante des Wehrs 41a kontaktiert, das an der Seitenwand 41 gebildet ist. Dementsprechend können beide Elemente befestigt werden, ohne zueinander verschoben zu werden. Dann verhindert, auch wenn der Kleber in der Klebernut 41b durch die Seitenwand 41 und die Bodenplatte 40 verteilt wird, bevor der Kleber gehärtet ist, das Wehr 41a, dass der Kleber zu der Außenseite des Gehäuses 4 austritt. In diesem Zustand wird der Kleber gehärtet. Der Kleber kann unterschiedlich zu dem Kleber sein, der die Anbindungsschicht 42 ausbildet. Kleber mit gewünschten Charakteristika können abhängig von dem Verwendungszweck verwendet werden. Z. B. verwendet der Kleber, der die Anbindungsschicht 42 bildet, einen Kleber mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft und hoher Isolationseigenschaft und der Kleber, der die Seitenwand 41 mit der Bodenplatte 40 integriert, verwendet einen Kleber, der fest die beiden Elemente verbinden kann. Weil die Außenkerne 32 mit dem Anschlussblock 410 und den Dachabschnitten bedeckt sind und die Dachabschnitte als Stopper dienen, kann verhindert werden, dass die Anordnung 10 von der Seitenwand 41 fällt. Ein Positionsbefestigungsabschnitt oder Ähnliches, der verhindert, dass die Außenkerne 32 fallen, kann zusätzlich innerhalb des Anschlussblocks 410 oder der Dachabschnitte vorgesehen sein. In diesem Schritt wird das boxförmige Gehäuse 4 aufgebaut und der Aufbau 10 kann in dem Gehäuse 4 wie in 1 gezeigt untergebracht werden.
  • Die Lötoberflächen 91 der Anschlussteile 8 werden an die Enden des Drahts 2w gelötet, der von dem Gehäuse 4 vorsteht, und die Anschlussstücke 8 werden an die vertieften Nuten 410c (3) des Anschlussblocks 410 (3) der Seitenwand 41 angepasst. Dann werden die Kopplungsabschnitte der Anschlussstücke 8 mit dem Anschlussbefestigungselement 9 bedeckt, das Anschlussbefestigungselement 9 wird an der Seitenwand 41 durch die Bolzen 91 befestigt und somit werden die Anschlussstücke 8 an dem Anschlussblock 410 befestigt. Mit diesem Schritt wird die Drossel 1 ohne das Dichtungsharz gebildet.
  • Im Gegensatz dazu wird, wenn das Gehäuse 4 mit dem Dichtungsharz (nicht gezeigt) gefüllt wird und das Dichtungsharz gehärtet wird, die Drossel 1 mit dem Dichtungsharz gebildet. Alternativ können die Anschlussstücke 8 an dem Anschlussblock 410 durch die Bolzen 91 befestigt werden, das Gehäuse kann mit dem Dichtungsharz gefüllt werden und dann können die Enden des Drahts 2w an die Lötoberfläche 81 der Anschlussstücke 8 gelötet werden.
  • Verwendungszweck
  • Die Drossel 1 mit den oben beschriebenen Konfigurationen kann vorzugsweise für einen besonderen Verwendungszweck unter Elektrizitätsanwendungsbedingungen, bei denen ein Maximalstrom (Gleichstrom) in einem Bereich von etwa 100 bis 1000 A ist, eine mittlere Spannung in einem Bereich von etwa 100 bis 1000 V ist und eine brauchbare Frequenz in einem Bereich von etwa 5 bis 100 kHz ist oder typischerweise eine Komponente eines fahrzeuggebundenen elektronischen Leistungs-Stromrichters in einem Fahrzeug wie einem Elektrofahrzeug, einem Hybridelektrofahrzeug etc. verwendet werden.
  • Vorteile
  • Bei der Drossel 1 mit der oben beschriebenen Konfiguration wird, weil die Spule 2 mit der Bodenplatte 40 zusammengefügt ist, die eine thermische Leitfähigkeit gleich der der Seitenwand 41 oder höher aufweist, durch die Anbindungsschicht 42 Wärme der Spule 2 und Wärme des Magnetkerns 3, die erzeugt wird, wenn sie verwendet werden, effizient zu dem Befestigungsobjekt wie beispielsweise der Kühlbasis durch die Bodenplatte 40 übertragen. Dementsprechend hat die Drossel 1 hohe Wärmefreisetzungseigenschaft. Insbesondere ist in der Drossel 1 die Anbindungsschicht 42 aus dem Isolierkleber gebildet und somit ist die Anhaftung zwischen der Spule 2 und dem Magnetkern 3 bezüglich der Anbindungsschicht 42 gut. Dementsprechend wird die Wärme der Spule 2 etc. wahrscheinlich zu der Bodenplatte 40 übertragen und die Drossel 1 hat eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft.
  • Auch kann in der Drossel 1, weil die Bodenplatte 40 aus dem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit gebildet ist, die Wärme von der Spule 2 effizient zu dem Befestigungsobjekt übertragen werden und hat somit eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft. Ferner kann in der Drossel 1, obwohl die Bodenplatte 40 aus dem metallischen Material (dem leitfähigen Material) gebildet ist, weil die Anbindungsschicht 42 aus dem Isolierkleber gebildet ist, Isolierung zwischen der Spule 2 und der Bodenplatte 40 sichergestellt werden, auch wenn die Anbindungsschicht 42 so sehr dünn wie 0,4 mm ist. Auch wird, weil die Anbindungsschicht 42 dünn ist, die Wärme der Spule 2 etc. wahrscheinlich zu dem Befestigungsobjekt durch die Bodenplatte 40 übertragen. Somit hat die Drossel 1 eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft. Auch hat die Anbindungsschicht 42 in der Drossel 1, weil die thermische Leitfähigkeit der Anbindungsschicht 42 höher als 2 W/m × K ist, eine hohe thermische Leitfähigkeit. Weil die Anbindungsschicht 42 mit hoher thermischer Leitfähigkeit zwischen der Bodenplatte 40 und der Spule 2 angeordnet ist, hat die Drossel 1 eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft.
  • Auch weil die Drossel 1 das Gehäuse 4 aufweist, kann die Anordnung 10 von der Umgebung geschützt werden und kann mechanischen Schutz aufweisen. Obwohl die Drossel 1 das Gehäuse 4 aufweist, weil die Seitenwand 41 aus dem Harz gebildet ist, ist das Gewicht der Drossel 1 klein. Zusätzlich ist, weil der Abstand zwischen der Außenrandoberfläche der Spule 2 und der Innenrandoberfläche der Seitenwand 41 verringert werden kann, die Drossel 1 klein. Auch weil die Anbindungsschicht 42 wie oben beschrieben dünn ist und der Abstand zwischen der Spuleninstallationsoberfläche der Spule 2 und der Innenoberfläche der Bodenplatte 40 verringert werden kann, ist die Drossel 1 klein.
  • Ferner kann in der Drossel 1, weil die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 getrennte Elemente sind und zum Integrieren kombiniert werden, die Anbindungsschicht 42 an der Bodenplatte 40 ausgebildet werden, während die Seitenwand 41 entfernt ist. Dementsprechend kann in der Drossel 1 die Anbindungsschicht 42 leicht gebildet werden und so ist die Produktivität hoch. Auch die Anordnung 10 kann an die Bodenplatte 40 angefügt werden, die die Anbindungsschicht 42 aufweist, während die Seitenwand 41 entfernt ist. Drücken kann leicht durchgeführt werden und so ist die Produktivität hoch. Ferner können, weil die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 getrennte Elemente sind, die Materialien der Bodenplatte 40 und der Seitenwand 41 unterschiedlich zueinander sein. Somit können die Materialien aus vielen Wahlmöglichkeiten ausgewählt werden.
  • Zusätzlich können beide Elemente abgedichtet sein, weil die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 mit dem Kleber befestigt sind. Somit kann, wenn das Gehäuse 4 mit dem Dichtungsharz gefüllt ist, verhindert werden, dass das Dichtungsharz, das nicht gehärtet ist, zu der Außenseite des Gehäuses 4 von zwischen der Bodenplatte 40 und der Seitenwand 41 ungeachtet der Art des Dichtungsharzes austritt. Dementsprechend kann eine Verdichtungsmasse weggelassen werden und die Anzahl an Teilen kann verringert werden. Auch können, weil die Befestigung den Kleber verwendet, andere Befestigungselemente (Bolzen etc.) weggelassen werden, die Anzahl an Teilen verringert werden und die Anzahl an Aufbauschritten kann verringert werden und somit ist die Produktivität hoch. Ferner muss die Dicke der Bodenplatte 40 oder der Seitenwand 41 nicht vergrößert werden oder ein dicker Abschnitt wie ein Befestigungsabschnitt eines Bolzens ist nicht benötigt, weil die Verdichtungsmasse oder Bolzen nicht benötigt werden. Somit ist die Drossel 1 klein.
  • Zweite Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine Drossel 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform mit Bezug auf 5 beschrieben. Die Drossel 1 gemäß der zweiten Ausführungsform weist eine Anbindungsschicht 42 auf, die aus einem Isolierkleber wie in der ersten Ausführungsform gebildet ist. Jedoch unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass dieser Isolierkleber der gleiche wie der Kleber ist, der die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 des Gehäuses 4 befestigt. Auch unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 flache Oberflächen haben, die den Kleber kontaktieren. Nachfolgend während hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte beschrieben und, weil die andere Konfiguration ähnlich der der ersten Ausführungsform ist, wird eine Beschreibung davon weggelassen.
  • In der Drossel 1 gemäß der zweiten Ausführungsform weist die Seitenwand 41 nicht die Klebernut auf und die Bodenoberfläche des Flansches 41f ist flach. Die Anordnung 10 ist in dem Gehäuse 4 untergebracht, das die Seitenwand 41 wie folgt aufweist. Wie in 5 gezeigt wird ein Isolierkleber auf die gesamte Oberfläche der Bodenplatte 40 durch Siebdruck aufgebracht und eine Kleberschicht, die aus dem Isolierkleber gebildet ist, wird auf der gesamten Oberfläche der Bodenplatte 40 gebildet. Ein Teil (zumindest ein Abschnitt, an dem die Spule 2 der Anordnung 10 angeordnet ist) der Kleberschicht dient als eine Anbindungsschicht 42 und die anderen Teile dienen als ein Bereich, wo sowohl die Bodenplatte 40 als auch die Seitenwand 41 gebondet sind. In dieser Situation wird die Kleberschicht aus einem Kleber mit einer thermischen Leitfähigkeit gebildet, die höher als 2 W/m × K wie in der ersten Ausführungsform ist, und somit hat der Bereich, wo die beiden Elemente gebondet sind, eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft. D. h. diese Ausführungsform hat eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft, weil die gesamte Innenoberfläche der Bodenplatte 40 die Kleberschicht mit der hohen Wärmefreisetzungseigenschaft aufweist. Die Anordnung 10 wird angeordnet und an einer bestimmten Position der Kleberschicht gebondet. Gleichzeitig mit der Anordnung der Anordnung 10 wird die Seitenwand 41 an der Bodenplatte 40 angebracht. Weil sowohl die Bodenplatte 40 als auch die Seitenwand 41 die flachen Oberflächen aufweisen, die den Kleber kontaktieren, muss kein Kleber, der die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 zusammen befestigt, auf die Seitenwand 41 aufgebracht werden. Die Seitenwand 41 ist an der Bodenplatte 40 so angepasst, dass die Außenrandkante der Bodenplatte 40 die Innenrandkante des Wehrs kontaktiert, das an der Seitenwand 41 gebildet ist. Dementsprechend können die beiden Elemente befestigt werden, ohne zueinander verschoben zu werden. Der Kleber wird in diesem Zustand gehärtet und die Anordnung 10 und die Seitenwand 41 werden an der Bodenplatte 40 befestigt. Der Kleber kann einen Kleber mit einer thermischen Leitfähigkeit von 2 W/m × K oder niedriger verwenden.
  • In dieser Ausführungsform kann, weil der Kleber, der die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 befestigt, die das Gehäuse 4 ausbilden, der gleiche wie das Material (in dieser Situation der Isolierkleber) ist, das die Anbindungsschicht 42 bildet, die Kleberschicht durch Aufbringen des Klebers auf die gesamte Innenoberfläche der Bodenplatte 40 gebildet werden. Der Schritt von Aufbringen des Klebers kann vereinfacht werden. Auch wird der Schritt von Härten des Klebers in dieser Ausführungsform nur einmal durchgeführt, nachdem die Anordnung 10 und die Seitenwand 41 gebondet und befestigt sind. Die Anzahl an Arbeitsschritten kann verringert werden und somit ist die Produktivität hoch. Anstelle von Aufbringen des Klebers auf die gesamte Innenoberfläche der Bodenplatte 40 zu einer Zeit, kann Kleber individuell auf Bonding-Oberflächen der Bodenplatte 40 und der Seitenwand 41 des Gehäuses 4 und die Anbindungsschicht 42 aufgebracht werden. Zu dieser Zeit kann das Material und die Anzahl an Schichten des Klebers, der auf die Bonding-Oberflächen der Bodenplatte 40 und der Seitenwand 41 aufgebracht wird, unterschiedlich zu denen des Klebers sein, der auf die Anbindungsschicht aufgebracht wird. Alternativ kann der Kleber nur auf die Bonding-Oberflächen der Bodenplatte 40 und der Seitenwand 41 und den Bildungsbereich der Anbindungsschicht 42 unter Verwendung einer Maskierung mit einer vorbestimmten Form aufgebracht werden. Dementsprechend kann der Kleber gleichzeitig auf sowohl die Bonding-Oberflächen als auch den Bindungsbereich der Anbindungsschicht 42 aufgebracht werden, und die verwendete Menge des Klebers kann verringert werden.
  • Auch in dieser Ausführungsform haben sowohl die Bodenplatte 40 als auch die Seitenwand 41 keine Klebernuten, sondern die flachen Oberflächen, die den Kleber kontaktieren. Die Konfiguration der beiden Elemente 40 und 41 kann vereinfacht werden. Insbesondere kann die Dicke der Bodenplatte 40 verringert werden. Wärme wird leicht zu dem Befestigungsobjekt wie beispielsweise der Kühlbasis übertragen und die Wärmefreisetzungseigenschaft der Drossel 1 kann vergrößert werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • In einer Drossel gemäß einer dritten Ausführungsform ist der Kleber, der die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 befestigt, der gleiche wie der Isolierkleber, der die Anbindungsschicht 42 befestigt, wie bei der Drossel gemäß der zweiten Ausführungsform. Jedoch unterschiedet sich die dritte Ausführungsform von der zweiten Ausführungsform dahingehend, dass der Kleber ein lagenförmiger Kleber ist. Nachfolgend werden hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte beschrieben und, weil die andere Konfiguration ähnlich der der zweiten Ausführungsform ist, wird eine Beschreibung davon weggelassen.
  • Der lagenförmige Kleber ist ein Lagenelement, das bei vorbestimmten Temperaturen geschmolzen und wieder gehärtet werden kann und das in eine gewünschte Form geschnitten werden kann. Somit können, wenn der lagenförmige Kleber verwendet wird, eine Kleberschicht, die integral die Anbindungsschicht 42 ausbildet, und ein Bereich, wo die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 gebondet sind, leicht ausgebildet werden. Der lagenförmige Kleber kann aus Isolierharz mit einer thermischen Leitfähigkeit von 0,1 W/m × K oder höher, z. B. Epoxidharz, ausgebildet werden. Weil der lagenförmige Kleber aus dem Isolierharz gebildet ist, kann Isolierung zwischen der Spule 2 und der Bodenplatte 40 (insbesondere, wenn sie aus einem leitfähigen Material gebildet ist) ausreichend vorgesehen sein, auch wenn die Dicke 1 mm oder kleiner oder 0,5 mm oder kleiner wie oben beschrieben ist. Z. B. kann ein lagenförmiger Kleber, der aus Epoxidharz (thermische Leitfähigkeit: etwa 0,7 W/m × K, Dicke (vor Bonden): etwa 0,5 mm) verwendet werden.
  • Alternativ kann ein lagenförmiger Kleber verwendet werden sein, in dem ein Füllstoff mit hoher thermischer Leitfähigkeit und einer Eigenschaft hoher elektrischer Isolierung in einem Basisharz mit einer Eigenschaft hoher elektrischer Isolierung enthalten ist und somit eine thermische Leitfähigkeit höher als 2 W/m × K aufweist. Z. B. kann ein Kleber verwendet werden, in dem ein Basisharz aus Epoxidharz ausgebildet ist und kugelförmige kleine Füllstoffe enthalten sind (z. B. ein Kleber mit einer thermischen Leitfähigkeit von etwa 2 bis 2,5 W/m × K, weiter vorzugsweise 5 W/m × K oder höher oder weiter vorzugsweise 10 W/m × K oder höher). Wenn der lagenförmige Kleber mit hoher thermischer Leitfähigkeit verwendet wird, dient die Anbindungsschicht 42 auch als Wärmefreisetzungsschicht. Auch wenn die Dicke um einen gewissen Grad vergrößert ist, ist die Wärmefreisetzungseigenschaft hoch. Wenn jedoch die Dicke derart verringert ist, dass sie in einem Bereich von 0,1 bis 0,15 mm liegt, kann der Abstand zwischen der Spule 2 und der Bodenplatte 40 verringert werden und somit kann die Wärmefreisetzungseigenschaft vergrößert werden. Der lagenförmige Kleber kann einen bekannten oder kommerziell verfügbaren verwenden.
  • In der Drossel gemäß der dritten Ausführungsform können die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 mit flachen Oberflächen verwendet werden, die den Kleber kontaktieren, wie die Drossel 1 gemäß der zweiten Ausführungsform. Auch kann die Drossel gemäß der dritten Ausführungsform wie die Drossel 1 gemäß der zweiten Ausführungsform hergestellt werden. Insbesondere wird der lagenförmige Kleber, der entlang des Profils der Bodenplatte 40 geschnitten ist und die vorbestimmte Form wird, an der Bodenplatte 40 angeordnet, die Anordnung 10 und die Seitenwand 41 werden an dem lagenförmigen Kleber angeordnet und dann wird der lagenförmige Kleber geschmolzen und wieder gehärtet. Bei diesem Härten integriert ein Bereich des lagenförmigen Klebers, der zwischen der Bodenplatte 40 und der Seitenwand 41 angeordnet ist, die Bodenplatte 40 mit der Seitenwand 41 und ein Bereich (der Bereich wird die Anbindungsschicht 42) des lagenförmigen Klebers, der zwischen der Spule 2 der Anordnung 10 und der Bodenplatte 40 angeordnet ist, befestigt die Spule 2 an der Bodenplatte 40 durch die Anbindungsschicht 42.
  • Die Drossel gemäß der dritten Ausführungsform weist die Kleberschicht (den lagenförmigen Kleber) mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft an der gesamten Innenoberfläche der Bodenplatte 40 auf und somit hat die Drossel eine hohe Wärmefreisetzungseigenschaft, wie die zweite Ausführungsform. Auch wird die Kleberschicht bei der Drossel gemäß der dritten Ausführungsform verglichen mit der zweiten Ausführungsform leichter ausgebildet. Der Schritt wird nicht komplizierter und somit ist die Produktivität hoch.
  • Auch in dieser Ausführungsform, die den lagenförmigen Kleber verwendet, kann die oben beschriebene Wärmefreisetzungsschicht, die aus Keramik gebildet ist, beinhaltet sein.
  • Vierte Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine Drossel gemäß einer vierten Ausführungsform mit Bezug auf 6 beschrieben. Die Drossel gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass eine Führung 41c an einer Innenseite der Seitenwand 41 des Gehäuses 4 zum Positionieren der Anordnung 10 vorgesehen ist. Ein Verfahren zum Herstellen der Drossel gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 mit einem Kleber integriert werden und die Anordnung 10 dann an der Bodenplatte 40 befestigt wird. Nachfolgend werden hauptsächlich unterschiedliche Punkte beschrieben und, weil die andere Konfiguration ähnlich der der ersten Ausführungsform ist, wird die Beschreibung davon weggelassen. In 6(B) ist die Anordnung 10 schematisch zur besseren Beschreibung dargestellt. Die eigentliche Anordnung 10 weist die Spule und den Magnetkern auf, an dem die Spule angeordnet ist, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Die Führung 41c führt Positionieren der Anordnung 10 durch, wenn die Anordnung 10 in dem Gehäuse 4 befestigt ist, in dem die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 integriert sind. In diesem Beispiel ist wie in 6 gezeigt die Führung 41c an der Innenseite der Seitenwand 41 ausgebildet. Insbesondere ist ein Vorsprung vorgesehen, der von der Innenrandoberfläche der Seitenwand 41 vorsteht. Der Vorsprung dient als die Führung 41c. Die Länge der Führung 41c von der Seitenwand 41 zu der Anordnung 10 (die Vorsprungslänge des Vorsprungs) ist vorzugsweise eine gewünschte Länge, sodass die Anordnung 10 an einer vorbestimmten Position in dem Gehäuse 4 angeordnet ist. Die Führung 41c kann entlang des gesamten Innenrands der Seitenwand 41 geformt sein oder mehrere Führungen können nicht-durchgehend ausgebildet sein. In diesem Beispiel weist die Führung 41c eine rechtwinklige Querschnittsform auf; jedoch kann die Querschnittsform nicht die rechtwinklige Form sein und kann eine polygone Form oder eine halbkreisförmige Form sein, solange die Anordnung 10 an der vorbestimmten Position positioniert werden kann. Das Material der Führung 41c ist vorzugsweise ein nicht-metallisches Material wie beispielsweise Harz, weil das nicht-metallische Material im Wesentlichen eine Eigenschaft hoher elektrischer Isolierung aufweist und somit die Isolierung zwischen der Anordnung 10 und der Seitenwand 41 vergrößert werden kann. In diesem Beispiel ist die Führung 41c aus Isolierharz gebildet, das die Seitenwand 41 bildet, und ist integral mit der Seitenwand 41 gebildet.
  • Die Drossel mit der oben beschriebenen Konfiguration kann wie folgt hergestellt werden. Zunächst werden wie in 6(A) gezeigt die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 mit einem Kleber integriert. Zu dieser Zeit wird die Seitenwand 41 an der Bodenplatte 40 derart angepasst, dass die Außenrandkante der Bodenplatte 40 die Innenrandkante des Wehrs 41a kontaktiert, das an der Seitenwand 41 ausgebildet ist, während die Klebernut 41b, die an der Seitenwand 41 ausgebildet ist, mit dem Kleber gefüllt wird. Dementsprechend kann die Seitenwand 41 bezüglich der Bodenplatte 40 positioniert werden. Dann wird, wie in 6(B) gezeigt, die Anbindungsschicht 42 mit einer vorbestimmten Form an einer Oberfläche der Bodenplatte 40 ausgebildet und die Anordnung 10 wird an der Anbindungsschicht 42 befestigt. Zu dieser Zeit wird die Anordnung 10 an der Bodenplatte 40 derart installiert, dass die Anordnung 10 das Spitzenende der Führung 41c kontaktiert, die an der Seitenwand 41 ausgebildet ist. Dementsprechend kann die Anordnung 10 bezüglich der Führung 41c positioniert werden. Als Ergebnis können die drei Teile der Bodenplatte 40, der Seitenwand 41 und der Anordnung 10 leicht positioniert werden. In dieser Ausführungsform sind der Anschlussblock 410 (siehe 3) und die Seitenwand 41 vorzugsweise getrennte Elemente und werden vorzugsweise angebracht, nachdem die Anordnung 10 befestigt ist. Alternativ kann die Anbindungsschicht 42 an der Bodenplatte 40 gebildet werden, bevor die Bodenplatte 40 und die Seitenwand 41 integriert werden.
  • Die Drossel mit der oben beschriebenen Konfiguration kann z. B. durch gleichzeitiges Anbringen der Seitenwand und der Anordnung an der Bodenplatte hergestellt werden, während der Kleber an der gesamten Innenoberfläche der Bodenplatte aufgebracht wird oder während der lagenförmige Kleber wie in der zweiten oder dritten Ausführungsform angeordnet wird, anstelle des oben beschriebenen Verfahrens. Zu dieser Zeit können die drei Teile der Bodenplatte, der Seitenwand und der Anordnung leicht positioniert werden, wenn die Seitenwand und die Anordnung durch die Führung ausgerichtet sind. Alternativ kann die Seitenwand an einer geeigneten Position angeordnet werden, z. B. durch Anordnen der Anordnung an der Bodenplatte und dann Verwenden der Führung oder des Wehrs, während der Kleber auf die gesamte Innenoberfläche der Bodenplatte aufgebracht wird oder während der lagenförmige Kleber angeordnet wird. Wenn der Kleber nicht gehärtet wird, wenn die Seitenwand angeordnet wird, kann die Position der Anordnung durch die Führung zu einem bestimmten Grad eingestellt werden. Alternativ kann, wie gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben, die Anordnung an der Bodenplatte befestigt werden und dann können die Bodenplatte und die Seitenwand mit dem Kleber integriert werden.
  • Erste Modifikation
  • In einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Bodenplatte aus einem Material unterschiedlich zu dem Material der Seitenwand ausgebildet. Alternativ können sowohl die Bodenplatte als auch die Seitenwand aus demselben Material gebildet sein. Wenn z. B. die beiden Elemente aus einem metallischen Material mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft gebildet sind, z. B. Aluminium, kann die Wärmefreisetzungseigenschaft der Drossel weiter vergrößert werden. Insbesondere kann in dieser Modifikation, wenn das Dichtungsharz vorgesehen ist, Wärme der Spule und Wärme des Magnetkerns effizient zu dem Gehäuse übertragen werden. Darüber hinaus kann, wenn das Isolierharz für das Dichtungsharz verwendet wird, Isolierung zwischen der Außenrandoberfläche der Spule und der Innenoberfläche der Seitenwand vergrößert werden. Bei dieser Modifikation kann, wenn die Anbindungsschicht aus einem Isoliermaterial gebildet ist, auch wenn der Abstand zwischen der Spuleninstallationsoberfläche der Spule und der Innenoberfläche der Bodenplatte verringert ist (d. h. auch wenn die Dicke der Anbindungsschicht verringert ist), Isolierung zwischen der Spule und der Bodenplatte vorgesehen sein. Dementsprechend kann die Wärmefreisetzungseigenschaft vergrößert werden und die Größe kann reduziert werden. Ein Abstand ist zwischen der Außenrandoberfläche der Spule und der Innenoberfläche der Seitenwand vorgesehen, um die Isoliereigenschaft zu sichern.
  • Zweite Modifikation
  • In einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ist nur die Anbindungsschicht, die aus einem Isolierkleber gebildet ist, zwischen der Spule und der Bodenplatte vorgesehen. Alternativ können eine Wärmefreisetzungsschicht, die aus Keramik gebildet ist, wie z. B. Aluminiumnitrid oder Aluminiumoxid, und eine Anbindungsschicht aus einem Isolierkleber vorgesehen sein.
  • Dritte Modifikation
  • In einer der oben beschriebenen Ausführungsformen sind das Randwandteil 51 und das rahmenförmige Teil 52 des Isolators 5 nicht integriert. Alternativ können, wie ein in 7 gezeigter Isolator 5a, ein Randwandteil 511a und ein rahmenförmiges Teil 52a miteinander in Eingriff sein und integriert sein. In dieser Situation wird der Isolator 5a in Einzelheiten beschrieben. Die andere Konfiguration ist ähnlich der in einer der oben beschriebenen Ausführungsformen und die Beschreibung davon wird weggelassen.
  • Der Isolator 5a weist ein Paar rohrförmiger Randwandteile 51a, die die Innenkerne 31 des Magnetkerns 3 unterbringen, und ein Paar rahmenförmiger Teile 52a auf, die die Innenkerne 31 und die Außenkerne 32 kontaktieren. Jede Randwand 51a ist ein rohrförmiges Element, das sich entlang der externen Form des Innenkerns 31 erstreckt und weist Anpassabschnitte 510 entsprechend an beiden Enden davon auf. Anpassabschnitte 520 der rahmenförmigen Teile 52a werden an die Anpassabschnitt 510 angepasst. Jedes rahmenförmige Teil 52a ist eine flache Platte wie das rahmenförmige Teil 52 einer Ausführungsform und weist ein Paar Öffnungen auf, in die die Innenkerne 31 entsprechend eingesetzt werden. Die Anpassabschnitte 520 sind an einer Seite der Öffnungen vorgesehen, die das Randwandteil 51a kontaktieren, ähnlich der Randwand 51a. Ein winkelarmähnlicher Rahmenabschnitt 521 ist an einer Seite der Öffnungen vorgesehen, die den Außenkern 32 kontaktieren. Der Rahmenabschnitt 521 positioniert den Außenkern 32. Weil der Anpassabschnitt 510 des Randwandteils 51a an den Anpassabschnitt 520 des rahmenförmigen Teils 52a angepasst ist, können die gegenseitigen Positionen gehalten werden.
  • Die Anordnung wird unter Verwendung des Isolators 5a wie folgt ausgebildet. Zunächst wird einer der Außenkerne 32 platziert, während die Innenendoberfläche des Außenkerns 32 zu der oberen Seite zeigt, eines der rahmenförmigen Teile 52a wird von der Öffnungsseite des Rahmenabschnitts 521 geglitten und der Rahmenabschnitt 521 wird an den Außenkern 32 angepasst. Bei diesem Schritt wird der eine der Außenkerne 32 bezüglich des einen der rahmenförmigen Teile 52a positioniert.
  • Dann werden die Anpassabschnitte 510 der Randwandteile 51a an den Anpassabschnitt 520 des eines der rahmenförmigen Teile 52a angepasst und somit wird das Paar der Randwandteile 51a an dem rahmenförmigen Teil 52a angebracht. Bei diesem Schritt wird die Positionsbeziehung zwischen dem einen rahmenförmigen Teil 52a und den Randwandteilen 51a gehalten.
  • Dann werden die Kernstücke 31m und die Spaltelemente 31g abwechselnd in jedes der Randwandteile 51a eingesetzt und gestapelt. Der gestapelte Zustand des gestapelten Innenkerns 31 wird durch das Randwandteil 51a gehalten. In dieser Situation weist das Randwandteil 51a Schlitze auf, die zu der oberen Seite offen sind, an einem Paar Seitenoberflächen davon. Wenn die Kernstücke 31m und die Spaltelemente 31g in das Randwandteil 51a eingesetzt sind, können die Kernstücke 31m durch Finger etc. unterstützt werden und so kann die Einsetzarbeit leicht mit Sicherheit durchgeführt werden.
  • Dann werden beide Spulenelemente an den Außenrändern der Randwandteile 51a angebracht, während der Spulenkopplungsabschnitt der Spule (nicht gezeigt) zu der unteren Seite zeigt. Dann wird das andere rahmenförmige Teil 52a an den Randwandteilen 51a angebracht und der andere Außenkern 32 wird an dem anderen rahmenförmigen Teil 52a wie oben beschrieben angebracht. In diesem Schritt wird die Positionsbeziehung zwischen den Randwandteilen 51a und dem anderen rahmenförmigen Teil 52a gehalten und der andere Außenkern 32 wird bezüglich des anderen rahmenförmigen Teils 52a positioniert. Mit diesem Schritt wird der Aufbau der Spule und des Magnetkerns 3 erhalten.
  • Weil der Isolator 5a verwendet wird, kann ein Kleber weggelassen werden, wenn der Magnetkern 3 wie in einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Insbesondere behält der Isolator 5a leicht den integrierten Zustand, weil die Randwandteile 51a mit den rahmenförmigen Teilen 52a in Eingriff sind, und wird leicht gehandhabt, z. B. wenn der Aufbau an der Bodenplatte des Gehäuses angeordnet ist.
  • Wenn ferner die Rückoberfläche des einen Außenkerns 32 die Seitenwand des Gehäuses kontaktiert und ein Element (z. B. eine Blattfeder), das den anderen Außenkern 32 zu dem einen Außenkern 32 drückt, zwischen die Rückoberfläche des anderen Außenkerns 32 und die Seitenwand eingesetzt wird, kann verhindert werden, dass die Spaltlänge aufgrund eines externen Faktors verändert wird, wie z. B. Schwingung oder einen Aufprall. In der Modifikation, wo das Druckelement verwendet wird, wenn das Spaltelement 31g ein elastisches Spaltelement ist, das aus einem elastischen Material gebildet ist, wie z. B. Silikongummi oder Fluorgummi, kann die Spaltlänge eingestellt werden und ein Abmessungsfehler kann zu einem gewissen Grad neutralisiert werden, weil das Spaltelement 31g deformiert wird. Das Druckelement und das elastische Spaltelement können in einer der oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen und den Modifikationen verwendet werden, die später beschrieben werden.
  • Vierte Modifikation
  • Alternativ kann z. B. eine andere Konfiguration vorliegen, die keinen Kleber verwendet, wenn der Magnetkern 3 gebildet wird, sondern ein streifenförmiges Klemmelement (nicht gezeigt) verwendet, das den Magnetkern auf eine ringförmige Weise halten kann. Z. B. kann das streifenförmige Klemmelement einen Streifenabschnitt, der an dem Außenrand des Magnetkerns angeordnet ist, und einen Verriegelungsabschnitt aufweisen, der an einem Ende des Streifenabschnitts angebracht ist und eine Schlaufe befestigt, die durch den Streifenabschnitt gebildet ist, sodass die Schlaufe eine vorbestimmte Länge hat. Der Verriegelungsabschnitt kann ein Einsetzloch, durch das der andere Endbereich des Streifenabschnitts eingesetzt wird, der eine Rippe aufweist, und einen Zahnabschnitt aufweisen, der an dem Einsetzloch vorgesehen ist und in die Rippe des Streifenabschnitts beißt. Die Rippe in dem anderen Endbereich des Streifenabschnitts und der Zahnabschnitt des Verriegelungsabschnitts bilden einen Ratschenmechanismus. Somit kann der Ratschenmechanismus, der die Schlaufe mit der vorbestimmten Länge befestigt, vorzugsweise verwendet werden.
  • Das Material des streifenförmigen Klemmelements kann ein Material sein, das Wärmewiderstand aufweist, der Temperaturen während der Verwendung der Drossel widerstehen kann. Z. B. kann das Material ein metallisches Material, wie z. B. Edelstahl, oder ein nicht-metallisches Material sein, wie z. B. ein wärmewiderstandsfähiges Polyamidharz, Polyetheretherketon(PEEK)-Harz, Polyethylenterephthalat(PET)-Harz, Polytetrafluorethylen(PTFE)-Harz oder Polyphenylensulfid(PPS)-Harz. Ein kommerziell verfügbares Schnürband-Element, z. B. eine Schnürbandhülle (eingetragene Marke von Thomas & Betts International Inc.), ein Peek-Schnürband (ein Schnürband hergestellt von Hellermann Tyton Co., Ltd.) oder ein Edelstahlband (hergestellt durch Panduit Corporation), kann verwendet werden.
  • Das streifenförmige Klemmelement kann den Magnetkern auf eine ringförmige Weise befestigen, z. B. durch Anordnen des Streifenabschnitts an dem Außenrand des einen Außenkerns, zwischen dem Außenrand des einen Innenkerns und der Innenrandoberfläche des Spulenelements, an dem Außenrand des anderen Außenkerns und dann zwischen dem Außenrand des anderen Innenkerns und der Innenrandoberfläche des Spulenelements und durch Befestigen der Schlaufenlänge durch den Verriegelungsabschnitt. Alternativ kann, nachdem die Anordnung der Spule und des Magnetkerns wie in einer der Ausführungsformen etc. beschrieben angeordnet ist, der Streifenabschnitt derart angeordnet werden, dass er die Außenkerne und die Außenränder der Spulen umgibt, und dann kann die Schlaufenlänge befestigt werden. Weil das streifenförmige Klemmelement verwendet wird, kann der Magnetkern ohne die Verwendung eines Klebers integriert werden. Wenn z. B. die Anordnung an der Bodenplatte angeordnet wird, kann die Anordnung leicht gehandhabt werden. Auch kann der Abstand zwischen den Kernstücken leicht gehalten werden.
  • Wenn ferner ein Polsterelement zwischen dem Außenrand des Magnetkerns oder dem Außenrand der Spule und dem streifenförmigen Klemmelement angeordnet ist, kann verhindert werden, dass der Magnetkern oder die Spule durch eine Klemmkraft des streifenförmigen Klemmelements beschädigt wird. Das Material, die Dicke, die Anzahl und die Anordnungsposition des Polsterelements kann geeignet gewählt werden, sodass die Klemmkraft, durch die die vorbestimmte Form des ringförmigen Magnetkerns gehalten werden kann, auf den Magnetkern wirkt. Z. B. kann ein ausgeformtes Produkt mit einer Dicke in einem Bereich von etwa 0,5 bis 2 mm, das aus Harz, wie z. B. ABS-Harz, PPS-Harz, PBT-Harz oder Epoxidharz, in eine Form entsprechend der Kernform ausgeformt ist; oder ein gummiähnliches Plattenelement aus z. B. Silikongummi für das Polsterelement verwendet werden.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Die Drossel gemäß einer der ersten bis vierten Ausführungsformen und Modifikationen kann für eine Komponente eines Stromrichters, der an einem Fahrzeug oder Ähnlichem angebracht ist, oder eine Komponente eines elektronischen Leistungs-Stromrichters verwendet werden, der den Stromrichter aufweist.
  • Z. B. weist wie in 8 gezeigt ein Fahrzeug 1200, das ein Hybridelektrofahrzeug oder ein Elektrofahrzeug ist, eine Hauptbatterie 1210, einen elektronischen Leistungs-Stromrichter 1100, der mit der Hauptbatterie 1210 verbunden ist, und einen Motor (eine Last) 1220 auf, der durch eine Leistung angetrieben wird, die von der Hauptbatterie 1210 gespeist wird und zur Fortbewegung verwendet wird. Der Motor 1220 ist typischerweise ein Dreiphasen-Wechselstrommotor. Der Motor 1220 treibt Räder 1250 während der Fortbewegung an und dient als ein Generator während der Regeneration. Im Fall eines Hybridelektrofahrzeugs weist das Fahrzeug 1200 eine Maschine zusätzlich zu dem Motor 1220 auf. 8 stellt einen Einlass als ein Ladeabschnitt des Fahrzeugs 1200 dar; jedoch kann ein Stecker enthalten sein.
  • Der elektronische Leistungs-Stromrichter 1100 weist einen Stromrichter 1110, der mit der Hauptbatterie 1210 verbunden ist, und einen Inverter 1120 auf, der mit dem Stromrichter 1110 verbunden ist und die Umwandlung zwischen Gleichstrom und Wechselstrom durchführt. Während der Fortbewegung des Fahrzeugs 1200 transformiert der Stromrichter 1110 eine Gleichstromspannung (Eingangsspannung) der Hauptbatterie 1210, die in einem Bereich von 200 bis 300 V liegt, zu einem Level in einem Bereich von etwa 400 bis 700 V und speist dann die Leistung in den Inverter 1220. Auch während der Regeneration transformiert der Stromrichter 1110 die Gleichstromspannung (die Eingangsspannung) von dem Motor 1220 durch den Inverter 1120 zu einer Gleichstromspannung, die für die Hauptbatterie 1210 brauchbar ist, und verwendet dann die Gleichstromspannung für die Ladung der Hauptbatterie 1210. Während der Fortbewegung des Fahrzeugs 1200 wandelt der Inverter 1120 den Gleichstrom, der durch den Stromrichter 1110 hochtransformiert wurde, in einen vorbestimmten Wechselstrom und speist den Wechselstrom in den Motor 1220. Während der Regeneration wandelt der Inverter 1120 die Wechselstromausgabe von dem Motor 1220 in Gleichstrom und gibt den Gleichstrom an den Stromrichter 1110 aus.
  • Wie in 9 gezeigt weist der Stromrichter 1110 mehrere Schaltelemente 1111, einen Antriebskreis 1112, der Betätigungen der Schaltelemente 1111 steuert, und eine Drossel L auf. Der Stromrichter 1110 wandelt die Eingangsspannung (in dieser Situation führt er Herauf- und Herabtransformieren durch) durch Wiederholen von An- und Aus-Betätigungen (Schaltbetätigungen) um. Die Schaltelemente 1111 verwenden jeweils ein Leistungsgerät, wie einen Feldeffekttransistor (FET) oder einen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT). Die Drossel L verwendet eine Charakteristik einer Spule, die einen Wechsel des Stroms stört, der durch den Kreis fließt, und dient somit dazu, einen Wechsel glatt zu machen, wenn der Strom durch die Schaltbetätigung vergrößert oder verringert wird. Die Drossel L ist die Drossel gemäß einer der Ausführungsformen und Modifikationen. Weil die kleine Drossel 1 mit hoher Wärmefreisetzungseigenschaft enthalten ist, können der elektronische Leistungs-Stromrichter 1100 und der Stromrichter 1110 zu der Reduktion in der Größe beitragen.
  • Das Fahrzeug 1200 weist zusätzlich zu dem Stromrichter 1110 einen Einspeisungsgerät-Stromrichter 1150, der mit der Hauptbatterie 1210 verbunden ist, und einen Hilfsleistungsversorgungs-Stromrichter 1160 auf, der mit einer Unterbatterie 1230 verbunden ist, die als eine Leistungsquelle einer Hilfseinrichtung 1240 und der Hauptbatterie 1210 dient, und der eine hohe Spannung der Hauptbatterie 1210 zu einer niedrigen Spannung umwandelt. Der Stromrichter 1110 führt typischerweise eine DC-DC Umwandlung durch, wohingegen der Einspeisungsgerät-Stromrichter 1150 und der Hilfsleistungsversorgungs-Stromrichter 1160 eine AC-DC Umwandlung durchführen. Der Einspeisungsgerät-Stromrichter 1150 kann eine Art aufweisen, die eine DC-DC Umwandlung durchführt. Der Einspeisungsgerät-Stromrichter 1150 und der Hilfsleistungsversorgungs-Stromrichter 1160 können jeweils eine Konfiguration ähnlich zu der Drossel gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen aufweisen und die Größe und Form der Drossel können geeignet verändert werden. Auch kann die Drossel gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen für einen Stromrichter verwendet werden, der eine Umwandlung für die Eingangsleistung durchführt und der nur Herauftransformieren oder Herabtransformieren durchführt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann geeignet modifiziert werden, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die Drossel gemäß der Erfindung kann vorzugsweise für eine Komponente eines elektronischen Leistungs-Stromrichters verwendet werden, wie z. B. einen fahrzeuggebundenen Stromrichter, der an einem Fahrzeug angebracht ist, wie bspw.
  • ein Hybridelektrofahrzeug, ein Elektrofahrzeug oder ein Brennstoffzellenfahrzeug.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Drossel
    2
    Spule
    2a, 2b
    Spulenelement
    2r
    Spulenkopplungsabschnitt
    2w
    Draht
    3
    Magnetkern
    31
    Innenkern
    31e
    Endoberfläche
    31m
    Kernstück
    31g
    Spaltelement
    32
    Außenkern
    32e
    Innenendoberfläche
    4
    Gehäuse
    40
    Bodenplatte
    40f
    Anbindungsbereich
    41
    Seitenwand
    41d
    Bodenoberfläche
    41f
    Flansch
    41a
    Wehr
    41b
    Klebernut
    41c
    Führung
    42
    Anbindungsschicht
    400, 411
    Anbringabschnitt
    400h, 411h
    Bolzenloch
    410
    Anschlussblock
    410c
    vertiefte Nut
    5, 5a
    Isolator
    51, 51α
    Randwandteil
    52, 52α
    rahmenförmiges Teil
    52f
    Anbringung
    510, 520
    Anpassabschnitt
    521
    Rahmenabschnitt
    8
    Anschlussstück
    81
    Lötoberfläche
    82
    Verbindungsoberfläche
    9
    Anschlussbefestigungselement
    91
    Bolzen
    10
    Anordnung
    1100
    elektronischer Leistungs-Stromrichter
    1110
    Stromrichter
    1111
    Schaltelement
    1112
    Antriebskreis
    L
    Drossel
    1120
    Inverter
    1150
    Einspeisungsgerät-Stromrichter
    1160
    Hilfsleistungsversorgungs-Stromrichter
    1200
    Fahrzeug
    1210
    Hauptbatterie
    1220
    Motor
    1230
    Unterbatterie
    1240
    Hilfseinrichtung
    1250
    Rad

Claims (14)

  1. Drossel mit einer Anordnung und einem Gehäuse, wobei die Anordnung eine Spule und einen Magnetkern aufweist, an dem die Spule angeordnet ist, wobei das Gehäuse die Anordnung unterbringt, wobei das Gehäuse eine Bodenplatte, die ein Befestigungsobjekt kontaktiert, wenn die Drossel an dem Befestigungsobjekt installiert ist, eine Seitenwand, die an der Bodenplatte mit einem Kleber angebracht ist und die Anordnung umgibt, und eine Anbindungsschicht aufweist, die die Spule an einer Innenoberfläche der Bodenplatte befestigt, und wobei die Bodenplatte eine thermische Leitfähigkeit aufweist, die gleich oder höher als eine thermische Leitfähigkeit der Seitenwand ist.
  2. Drossel nach Anspruch 1, bei der die Anbindungsschicht aus einem Isoliermaterial mit einer thermischen Leitfähigkeit von 0,1 W/m × K oder höher ausgebildet ist.
  3. Drossel nach Anspruch 1 oder 2, bei der zumindest die Bodenplatte oder die Seitenwand ein Wehr aufweist, das verhindert, dass Kleber von außerhalb des Gehäuses von zwischen der Bodenplatte und der Seitenwand austritt, wenn die Seitenwand an der Bodenplatte angebracht ist.
  4. Drossel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der zumindest die Bodenplatte oder die Seitenwand eine Klebernut aufweist, die mit dem Kleber gefüllt ist.
  5. Drossel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der zumindest die Bodenplatte oder die Seitenwand eine flache Oberfläche aufweist, die den Kleber kontaktiert.
  6. Drossel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Seitenwand eine Führung an einer Innenseite davon aufweist, wobei die Führung die Anordnung positioniert.
  7. Drossel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Anbindungsschicht zumindest eine Einzelkleberschicht aufweist, die aus einem Isolierkleber gebildet ist, und die Bodenplatte aus einem leitfähigen Material gebildet ist.
  8. Drossel nach Anspruch 7, bei der der Kleber der gleiche wie der Isolierkleber ist, der die Anbindungsschicht ausbildet.
  9. Drossel nach Anspruch 7, bei der der Kleber unterschiedlich zu dem Isolierkleber ist, der die Anbindungsschicht ausbildet.
  10. Drossel nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Anbindungsschicht und der Kleber integral aus einem lagenförmigen Kleber gebildet sind, der an der Innenoberfläche der Bodenplatte angeordnet ist.
  11. Drossel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Seitenwand aus einem Isoliermaterial gebildet ist.
  12. Drossel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Anbindungsschicht einen Vielschichtaufbau aufweist, der aus einem Epoxid-basierten Kleber gebildet ist, der einen Füllstoff aufweist, der aus Aluminiumoxid gebildet ist, bei der die Bodenplatte aus einem Material ausgewählt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet ist und bei der die Seitenwand aus einem Isolierharz gebildet ist.
  13. Stromrichter mit einem Schaltelement, einem Antriebskreis, der eine Betätigung des Schaltelements steuert, und einer Drossel, die eine Schaltbetätigung glättet, wobei der Stromrichter eine Eingangsspannung durch die Betätigung des Schaltelements umwandelt, wobei die Drossel die Drossel nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.
  14. Elektronischer Leistungs-Stromrichter mit einem Stromrichter, der eine Eingangsspannung umwandelt, und einem Inverter, der mit dem Stromrichter verbunden ist und eine Umwandlung zwischen Gleichstrom und Wechselstrom durchführt, wobei der elektronische Leistungs-Stromrichter eine Last mit Leistung antreibt, die durch den Inverter umgewandelt ist, wobei der Stromrichter der Stromrichter nach Anspruch 13 ist.
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