电抗器

文档序号:1652205 发布日期:2019-12-24 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 电抗器 (Electric reactor ) 是由 山本伸一郎 平林辰雄 于 2018-05-08 设计创作,主要内容包括:电抗器具备:线圈,具有卷绕部;磁芯,包括配置在所述卷绕部内的内侧芯部和配置在所述卷绕部外的外侧芯部;以及外侧夹设部,夹设在所述卷绕部的端面与所述外侧芯部的内端面之间,所述卷绕部具备绕组主体和设置于所述绕组主体的外周且将相邻的匝彼此接合的熔接层,所述电抗器具备防固着结构,该防固着结构防止所述卷绕部的端面与所述外侧夹设部通过所述熔接层而固着。(The reactor is provided with: a coil having a winding portion; a magnetic core including an inner core portion disposed inside the winding portion and an outer core portion disposed outside the winding portion; and an outer-side interposed portion interposed between an end surface of the winding portion and an inner end surface of the outer core portion, the winding portion including a winding main body and a welding layer provided on an outer periphery of the winding main body and joining adjacent turns to each other, the reactor including an anti-sticking structure that prevents the end surface of the winding portion and the outer-side interposed portion from being stuck by the welding layer.)

电抗器

技术领域

本发明涉及一种电抗器。

本申请要求基于2017年05月29日提出的日本申请特愿2017-106035的优先权,并援引所述日本申请所记载的全部记载内容。

背景技术

专利文献1公开一种具备包括由具备自身熔接层的扁线构成的线圈主体的线圈、环状的磁芯和线圈侧树脂部件及磁芯侧树脂部件的电抗器。上述线圈侧树脂部件具备覆盖线圈主体的卷绕部的端面且通过自身熔接层与该端面粘接固定的端面板和从端面板突出而构成对电抗器的设置对象进行固定的固定片的托架。上述磁芯由配置在卷绕部内的支脚部(内侧芯部)和包括配置在卷绕部外的部分(外侧芯部)的一对C字状的磁轭部构成。上述磁芯侧树脂部件是埋设各磁轭部的部分和容纳上述支脚部的筒状的线圈骨架一体成型而成的。上述端面板夹设在卷绕部的端面与磁轭部的内端面之间。

作为上述的扁线,代表性的是由铜构成的导体线被瓷漆层覆盖而成的绝缘包覆线。自身熔接层设置在瓷漆层这样的绝缘包覆层的外周。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-122484号公报

发明内容

本公开的电抗器具备:线圈,具有卷绕部;磁芯,包括配置在所述卷绕部内的内侧芯部和配置在所述卷绕部外的外侧芯部;以及外侧夹设部,夹设在所述卷绕部的端面与所述外侧芯部的内端面之间,所述卷绕部具备绕组主体和设置于所述绕组主体的外周且将相邻的匝彼此接合的熔接层,所述电抗器具备防固着结构,该防固着结构防止所述卷绕部的端面与所述外侧夹设部通过所述熔接层而固着。

附图说明

图1是表示实施方式1的电抗器的概要主视图。

图2是表示实施方式1的电抗器的概要俯视图。

图3是表示实施方式2的电抗器的概要主视图。

具体实施方式

[本公开要解决的课题]

在将上述这样具备自身熔接层的线圈作为构成要素并通过自身熔接层将线圈的卷绕部的端面与线圈侧树脂部件粘接固定的电抗器中,存在当其使用时上述卷绕部的端面可能发生破损这样的问题。特别是,构成上述卷绕部的端面的扁线的瓷漆层可能如后文所述地发生破损。

当使用上述的电抗器时,伴随着对线圈的通电、不通电,反复发生温度上升和温度下降。在伴随着温度下降而卷绕部和线圈侧树脂部件发生热缩时,由于两者的热膨胀系数之差和温度分布的影响,卷绕部和线圈侧树脂部件在分离的方向上发生变形。由于该变形,瓷漆层这样的绝缘包覆层被拉伸而可能发生破损。

另外,由于上述的温度上升和温度下降的反复,自身熔接层有时反复再熔融和再固化。伴随着温度上升,自身熔接层进行再熔融,且卷绕部及线圈侧树脂部件由于热量而发生变形并彼此按压。如果在该状态下温度下降达到自身熔接层的固化温度而进行再固化,则卷绕部与线圈侧树脂部件通过自身熔接层而再粘接。在再粘接之后,由于热量而使卷绕部和线圈侧树脂部件发生变形,如上所述地再次产生绝缘包覆层被拉伸的状态,有可能使绝缘包覆层发生破损。

进而,在发生上述的分离方向的变形时,对线圈侧树脂部件的端面板也作用拉伸的力。因此,由于如上所述地使自身熔接层反复再熔融和再固化,且在上述变形时反复承载拉伸力,也有可能在上述端面板产生裂纹。

因此,本公开的目的之一在于,提供一种即使具备包括熔接层的线圈也不易使卷绕部的端面发生破损的电抗器。

[本公开的效果]

上述的本公开的电抗器即使具备包括熔接层的线圈也不易使卷绕部的端面发生破损。

[本申请发明的实施方式的说明]

首先,列举本申请发明的实施方式来进行说明。

(1)本申请发明的一个方式涉及的电抗器具备:线圈,具有卷绕部;磁芯,包括配置在所述卷绕部内的内侧芯部和配置在所述卷绕部外的外侧芯部;以及外侧夹设部,夹设在所述卷绕部的端面与所述外侧芯部的内端面之间,所述卷绕部具备绕组主体和设置于所述绕组主体的外周且将相邻的匝彼此接合的熔接层,所述电抗器具备防固着结构,该防固着结构防止所述卷绕部的端面与所述外侧夹设部通过所述熔接层而固着。

上述的电抗器将包括具备熔接层的卷绕部的线圈作为构成要素,并且在卷绕部的端面与外侧夹设部之间设置防固着结构。因此,上述的电抗器在使用时实质上不会产生由上述这样的熔接层的粘接固定引起的拉伸卷绕部的端面、外侧夹设部的力。因此,上述的电抗器虽然将具备熔接层的线圈作为构成要素,但不易使卷绕部的端面发生破损。特别是,即使在构成卷绕部的端面的绕组主体设置瓷漆层这样的绝缘包覆层,实质上也不会由于上述的拉伸力而使绝缘包覆层发生破损。另外,上述的电抗器实质上也不会由于上述拉伸力而使外侧夹设部开裂。

(2)作为上述的电抗器的一例,可以举出如下的方式:所述防固着结构在所述卷绕部的端面与所述外侧夹设部之间设置防固着层。防固着层的构成材料可以举出例如实质上不会与熔接层固着的材料(也可以与外侧夹设部固着)、实质上不会与外侧夹设部固着的材料(也可以与熔接层固着)、实质上不会与熔接层及外侧夹设部双方固着的材料。

上述方式中,由于在卷绕部的端面与外侧夹设部之间设置防固着层,设置于卷绕部的端面的熔接层不与外侧夹设部直接接触而实质上不会固着。因此,上述方式虽然将具备熔接层的线圈作为构成要素,但能够防止卷绕部的端面特别是绝缘包覆层的破损、外侧夹设部的开裂。

(3)作为上述(2)的电抗器的一例,可以举出如下的方式:所述防固着层包括由实质上不会与所述熔接层固着的材料构成的片材。

上述方式中,由于具备上述的特定的片材,设置于卷绕部的端面的熔接层实质上既未固着于该片材也未固着于外侧夹设部。另外,上述方式通过在制造过程中在卷绕部的端面与外侧夹设部之间配置上述的特定的片材而能够容易地制造具备防固着结构的电抗器。因此,上述方式虽然将具备熔接层的线圈作为构成要素,但能够防止卷绕部的端面的破损、外侧夹设部的开裂,并且制造性也优异。

(4)作为上述(3)的电抗器的一例,可以举出如下的方式:所述片材由聚四氟乙烯(PTFE)构成。

构成上述片材的PTFE的耐热性、滑动性、非固着性、低摩擦性、绝缘性等优异,在使用电抗器时实质上不会发生熔融或者粘接于熔接层。因此,上述方式能够通过PTFE制的片材的夹设来将卷绕部的端面和外侧夹设部维持成非粘接状态,易于进一步防止卷绕部的端面的破损、外侧夹设部的开裂。

(5)作为上述(2)的电抗器的一例,可以举出如下的方式:所述防固着层包括由实质上不会与所述熔接层固着的材料构成且涂敷于所述外侧夹设部的涂敷层。

上述方式通过在制造过程中在外侧夹设部形成涂敷层,能够在不增加组装元件件数的情况下制造具备防固着结构的电抗器。另外,与在卷绕部的端面形成涂敷层的情况相比,易于形成涂敷层。因此,上述方式虽然将具备熔接层的线圈作为构成要素,但能够防止卷绕部的端面的破损、外侧夹设部的开裂,并且在不增加组装工序数这点、易于形成涂敷层这点上制造性也优异。

(6)作为上述的电抗器的一例,可以举出如下的方式:所述防固着结构具备使所述卷绕部的端面不具有所述熔接层而使所述绕组主体露出而成的露出端面,所述露出端面与所述外侧夹设部直接接触。

上述方式在卷绕部的端面与外侧夹设部之间未夹设熔接层,因此卷绕部的端面与外侧夹设部实质上未通过熔接层而粘接固定。另外,上述方式例如通过在制造过程中去除设置于卷绕部的端面的熔接层而形成露出端面,能够在不增加组装元件件数的情况下制造具备防固着结构的电抗器。因此,上述方式虽然将具备熔接层的线圈作为构成要素,但能够防止卷绕部的端面的破损、外侧夹设部的开裂,并且在不增加组装工序数这点上制造性也优异。

[本申请发明的实施方式的详细]

以下,参照附图来对本申请发明的实施方式具体地进行说明。图中的相同附图标记表示相同名称物。

[实施方式1]

主要参照图1、图2来对实施方式1的电抗器1A进行说明。

图1是从与线圈2的轴向(在图1中,左右方向)正交的方向(在此,与图1的纸面正交的方向)观察电抗器1A的主视图。后述的图3也是与图1同样地观察实施方式2的电抗器1B的主视图。

图2是从与线圈2的轴向(在图2中,左右方向)及两个卷绕部2a、2b的排列方向(在图2中,上下方向)双方正交的方向(在此,与图2的纸面正交的方向)观察电抗器1A的俯视图。

在图1、图2及后述的图3中,为了易于理解,省略形成线圈2的绕组2w的端部而示意性地示出电抗器1A、1B的整体结构。另外,为了易于理解而将绕组主体20、熔接层22强调地示出,厚度等与实际的尺寸不同。

在以下的说明中,将图1、图3的纸面下侧作为电抗器1A、1B的设置侧来进行说明。该设置方向为示例,能够适当变更。

(电抗器)

〈概要〉

实施方式1的电抗器1A具备具有卷绕部的线圈2、配置在卷绕部内外的磁芯3以及夹设在线圈2与磁芯3之间的夹设部件5。在本例中,如图2所示,线圈2具备一对卷绕部2a、2b。各卷绕部2a、2b以各轴平行的方式并排地配置。磁芯3包括分别配置在卷绕部2a、2b内的内侧芯部31a、31b以及配置在卷绕部2a、2b外的两个外侧芯部32、34。该磁芯3以夹着并排的内侧芯部31a、31b的方式配置两个外侧芯部32、34而形成环状的封闭磁路。夹设部件5具备夹设在卷绕部2a、2b的一个端面22e与一个外侧芯部32的内端面32e之间、卷绕部2a、2b的另一个端面24e与另一个外侧芯部34的内端面34e之间的外侧夹设部52、54。电抗器1A代表性地安装于转换器壳体等设置对象(未图示)来使用。

在实施方式1的电抗器1A中,卷绕部2a、2b具备绕组主体20和设置于绕组主体20的外周且将相邻的匝彼此接合的熔接层22。并且,实施方式1的电抗器1A具备防固着结构7,该防固着结构7防止卷绕部2a、2b的端面22e与外侧夹设部52、卷绕部2a、2b的端面24e与外侧夹设部54各自通过熔接层22而固着的情况。本例的电抗器1A在卷绕部2a、2b的端面22e与外侧夹设部52之间设置防固着层72,且在卷绕部2a、2b的端面24e与外侧夹设部54之间设置防固着层74,以作为防固着结构7。

以下,针对各个构成要素详细地进行说明。

〈线圈〉

实施方式1的电抗器1A所具备的线圈2是所谓的自身熔接型的线圈。该线圈2代表性地通过如下方式来形成:将具备绕组主体20和覆盖绕组主体20的外周的熔接层22的绕组2w呈螺旋状卷绕而形成为筒状,并在加热到预定的温度而使熔接层22熔融之后使其固化。通过进行上述熔融及固化,利用熔接层22来将构成各卷绕部2a、2b的多个匝中的相邻的匝彼此接合。由于利用上述绕组2w来形成,除了如后述的实施方式2那样去除熔接层22的情况以外,熔接层22在匝间之外还存在于各卷绕部2a、2b的内周面、外周面及端面22e、24e(参照图1、图2的虚线、后述的图3的单点划线圆内的放大图的虚线)。即,在卷绕部2a、2b中实质上不存在露出绕组主体20的部位,在卷绕部2a、2b的整个面上存在熔接层22。

绕组主体20是具备由铜等构成的导体线以及覆盖导体线的外周的绝缘包覆层的绝缘包覆线。绝缘包覆层的构成材料可以举出聚酰胺酰亚胺等树脂,代表性地可以举出瓷漆等。本例的绕组主体20为包覆扁线。

熔接层22可以举出能够进行热熔接的树脂,例如环氧树脂、硅树脂、不饱和聚酯这样的热固化性树脂等。熔接层22的厚度能够在能够将相邻的匝彼此接合的范围内适当选择,也可以较薄。

作为上述这样的具备并排的卷绕部2a、2b的线圈2,例如可以举出以下的方式。

(α)具备一根连续的绕组2w呈螺旋状卷绕而成的筒状的卷绕部2a、2b以及由该绕组2w的一部分构成且将卷绕部2a、2b的一端部彼此连结的连结部(未图示)的方式。

(β)具备由独立的两根绕组2w、2w各自形成的卷绕部2a、2b以及通过焊接、压接等将两个绕组2w、2w的一端部彼此接合的接合部的方式。

各卷绕部2a、2b的另一端部用作供电源等外部装置连接的连接部位。

除此以外,本例的卷绕部2a、2b均为筒状的扁绕线圈,且将形状、卷绕方向、匝数设为相同。绕组2w的大小(宽度、厚度)、卷绕部2a、2b的形状、大小、匝数等能够适当选择。扁绕线圈易于提高占空系数,能够形成为小型的线圈2。另外,扁绕线圈具有各匝中的相对配置的面与绕组2w的宽度对应的大小。因此,易于将相邻的匝彼此的接合面积确保得较大,能够通过熔接层22将相邻的匝彼此牢固地接合。另一方面,在未配置后述的防固着层72、74的状态下,卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540(后述)能够面接触。

另外,本例的卷绕部2a、2b即使在具备后述的树脂模制部6的情况下,其外周面整体也未被树脂模制部6覆盖而露出。因此,能够使卷绕部2a、2b的热量散热到电抗器1A的设置对象,散热性优异。

在制造过程中,上述的熔融、固化能够在形成卷绕部2a、2b之后在适当的时期进行。加热温度等热处理条件可以根据熔接层22的构成材料等来适当调整。

〈磁芯〉

本例的磁芯3如上所述地具备两个柱状的内侧芯部31a、31b及两个柱状的外侧芯部32、34。

本例的内侧芯部31a、31b均为多个立方体状的磁芯片(未图示)和至少一个以上的分隔件(未图示)交替组合而成的立方体状的组合物,且为相同形状、相同的大小。该组合物能够利用粘接剂来一体化或者通过后述的树脂模制部6来一体化。另外,也能够省略分隔件或者形成为气隙。内侧芯部31a、31b的各端面与外侧芯部32、34的内端面32e、34e连接。

本例的外侧芯部32、34均由一个柱状的磁芯片构成,且为相同形状、相同的大小。图2所示的外侧芯部32、34的平面形状(穹顶状)为示例,能够适当变更。另外,在本例的外侧芯部32、34中,如图1所示,其设置侧的面(在图1中,下表面)比内侧芯部31a、31b的设置侧的面(同)更突出。因此,能够增大外侧芯部32、34的磁路,易于缩短电抗器1A的沿着卷绕部2a、2b的轴向(内侧芯部31a、31b的轴向)的长度。从这一点出发,能够形成为小型的电抗器1A。另一方面,通过具有上述的突出部分,在外侧芯部32、34的内端面32e、34e中与卷绕部2a、2b的端面22e、24e相对配置的区域增大。因此,期望提高外侧芯部32、34的内端面32e、34e与卷绕部2a、2b的端面22e、24e之间的绝缘性。因此,电抗器1A在外侧芯部32、34的内端面32e、34e与卷绕部2a、2b的端面22e、24e之间夹设由绝缘材料构成的外侧夹设部52、54。

上述的磁芯片可以举出以软磁性材料为主体的成型体等。软磁性材料可以举出例如铁、铁合金(Fe-Si合金、Fe-Ni合金等)等金属、铁氧体等非金属等。上述成型体可以举出由软磁性材料构成的粉末、还具备绝缘包覆层的包覆粉末等被压缩成型而成的压粉成型体、包含软磁性粉末和树脂的复合材料的成型体、将电磁钢板等软磁性金属板层叠而成的层叠体、铁氧体磁芯等烧结体等。分隔件代表性地可以举出由氧化铝等非磁性材料、相对磁导率比上述磁芯片低的材料构成的板材等。

〈夹设部件〉

夹设部件5代表性地由树脂等的绝缘材料构成,且作为线圈2与磁芯3之间的绝缘部件来发挥功能。除此以外,夹设部件5作为内侧芯部31a、31b、外侧芯部32、34相对于卷绕部2a、2b的定位部件等来发挥功能。特别是,在实施方式1的电抗器1A中,夹设部件5具备夹设在卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧芯部32、34之间的外侧夹设部52、54。本例的夹设部件5还具备夹设在卷绕部2a、2b与内侧芯部31a、31b之间的内侧夹设部(未图示)。

《外侧夹设部》

本例的外侧夹设部52为框状的板材,在其中央部并列设置有供内侧芯部31a、31b插通的两个贯通孔52h、52h(图2)。外侧夹设部54为与上述外侧夹设部52大致相同的形状、大小的框状的板材,在其中央部并列设置有供内侧芯部31a、31b插通的两个贯通孔54h、54h(同)。构成各外侧夹设部52、54的板材的一面为与卷绕部2a、2b的端面22e、24e相对配置的面(以下,有时称为线圈侧面520、540)。上述板材的另一面为与外侧芯部32、34的内端面32e、34e相对配置的面(以下,有时称为磁芯侧面)。

在外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540能够设置沿着卷绕部2a、2b的端面22e、24e的形状的螺旋状的槽部或凸部(未图示)。在该情况下,能够使上述线圈侧面520、540与卷绕部2a、2b的端面22e、24e紧贴。因此,易于缩短电抗器1A的沿着卷绕部2a、2b的轴向的长度,从这一点出发,易于形成得小型。实施方式1的电抗器1A由于具备防固着层72、74,即使在上述这样地紧贴的情况下,也能够防止卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540的固着。此外,在图1~图3中将卷绕部2a、2b的端面22e、24e示意性地示出为与卷绕部2a、2b的轴向正交的平面。

《内侧夹设部》

内侧夹设部可以举出例如包括与外侧夹设部52、54一体地成型且容纳内侧芯部31a、31b的至少一部分的筒状部的方式。详细地说,可以举出如下的情况:内侧夹设部在外侧夹设部52、54的各线圈侧面520、540上从构成贯通孔52h、54h的内周缘向卷绕部2a、2b侧突出,形成为内侧芯部31a、31b的长度的一半以下等比较短的筒状部。除此以外,可以举出将内侧夹设部形成为与外侧夹设部52、54独立的部件,或者不形成为筒状部而形成为一对沟槽状的部件的组合物,或者将多个棒状件隔开地配置等。在使后述的树脂模制部6的一部分填充在内侧芯部31a、31b与卷绕部2a、2b之间的情况下,能够进一步缩小内侧夹设部中的内侧芯部31a、31b的包覆区域,或者省略内侧夹设部。即使在该情况下,也能够通过树脂模制部6的夹设来提高卷绕部2a、2b与内侧芯部31a、31b之间的绝缘性。

《构成材料》

夹设部件5的构成材料可以举出树脂等绝缘材料。具体的树脂可以举出聚苯硫醚(PPS)树脂、PTFE树脂、液晶聚合物(LCP)、尼龙6、尼龙66这样的聚酰胺(PA)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等热塑性树脂等。或者,可以举出不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂等热固化性树脂等。夹设部件5能够通过射出成型等公知的成型方法来制造。

〈防固着结构〉

实施方式1的电抗器1A具备防固着结构7,如上所述地以使相对配置的卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540不会由线圈2的熔接层22固着。

作为防固着结构7的具体的方式,可以举出如本例这样在卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540之间设置防固着层72、74的方式、如实施方式2所示地卷绕部2a、2b的端面不具有熔接层22而具备露出端面20e的方式(图3)等。

以下,对防固着层72、74详细地进行说明。

《防固着层》

《片材》

防固着层72、74可以举出例如包括片材的方式。该方式能够通过在制造过程中在卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧夹设部52、54之间配置上述片材而容易地制造具备防固着结构7的电抗器1A。

上述片材的构成材料例如可以举出以下方式。

(Α)实质上不会与熔接层22固着的材料(也可以与外侧夹设部52、54固着)。

(Β)实质上不会与外侧夹设部52、54固着的材料(也可以与熔接层22固着)。

(Γ)实质上不会与熔接层22及外侧夹设部52、54双方固着的材料。

作为更具体的材料,可以举出PTFE等树脂、绝缘纸等。

特别是,如果是由实质上不会与熔接层22固着的材料(Α)、(Γ)构成的片材,则设置在卷绕部2a、2b的端面22e、24e上的熔接层22由于该片材的夹设而未与外侧夹设部52、54直接接触,实质上未固着于外侧夹设部52、54,并且实质上也未固着于该片材自身。作为这样的片材,可以举出由PTFE构成的片材。PTFE的耐热性、滑动性、非固着性、低摩擦性、绝缘性等优异,实质上不会在使用电抗器1A时发生熔融或者发生熔融而粘接于熔接层22。从这一点出发,作为防固着层72、74,也期待适当地利用包括由PTFE构成的片材的方式。

除此以外,在制造过程中,将由上述(Α)材料构成的片材通过片材自身的固着力来固着于外侧夹设部52、54,或者另外利用粘接剂等来粘接于外侧夹设部52、54,能够准备具备片材的外侧夹设部52、54。或者,能够准备将由上述(Β)材料构成的片材通过熔接层22来固着于卷绕部2a、2b的端面22e、24e的线圈2。由此,片材不会从外侧夹设部52、54、线圈2错开,易于组装线圈2、磁芯3和夹设部件5,组装作业性优异。

关于上述片材的厚度,只要能够在卷绕部2a、2b的端面22e、24e和外侧夹设部52、54处防止由熔接层22引起的固着,则能够适当选择。只要能够防止上述的固着,则上述片材也可以较薄。例如,上述厚度可以举出为10μm以上且300μm以下左右。除了片材整体上为均匀的厚度的方式之外,能够形成为厚度局部地不同的方式。作为厚度局部地不同的片材,例如可以举出片材的与卷绕部2a、2b的端面22e、24e相对的面为沿着上述端面22e、24e的螺旋状的倾斜面、片材的与外侧夹设部52、54相对的面为与卷绕部2a、2b的轴向正交的平面的结构。如果使上述片材的外部尺寸大于卷绕部2a、2b的端面22e、24e的大小或外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540的大小,则能够更加可靠地防止上述固着。

关于上述片材的形状,只要能够在卷绕部2a、2b的端面22e、24e和外侧夹设部52、54处防止由熔接层22引起的固着,则能够适当选择。代表性的是,如果形成为与卷绕部2a、2b的端面22e、24e或外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540对应的形状,则能够更加可靠地防止上述固着。除此以外,在本例的片材中可以举出如下的方式:在与外侧夹设部52、54的贯通孔52h、54h对应的位置设置对应的大小的贯通孔。

《涂敷层》

或者,防固着层72、74可以举出例如包括涂敷在卷绕部2a、2b的端面22e、24e及外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540中的至少一方的涂敷层的方式。该方式在制造过程中通过在卷绕部2a、2b的端面22e、24e、外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540形成涂敷层,而能够在不增加组装元件件数的情况下制造具备防固着结构7的电抗器1A。另外,该方式使防固着层72、74的位置实质上不会错开而能够长时间地维持防固着结构7。

上述涂敷层的构成材料例如可以举出以下方式。

(Δ)在外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540设置涂敷层的情况下实质上不会与熔接层22固着的材料(优选与线圈侧面520、540紧贴)。

(Ε)在卷绕部2a、2b的端面22e、24e设置涂敷层的情况下实质上不会与外侧夹设部52、54固着的材料(优选与端面22e、24e紧贴)。

(Z)在卷绕部2a、2b的端面22e、24e及外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540双方设置涂敷层的情况下涂敷层彼此不固着的材料(优选的是,卷绕部2a、2b侧的涂敷层紧贴于端面22e、24e,且外侧夹设部52、54侧的涂敷层紧贴于线圈侧面520、540)。

作为更具体的材料,可以举出氟系化合物、硅系化合物等。

特别是,如果包括由实质上不会与熔接层22固着的材料(Δ)构成且涂敷在外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540上的涂敷层,则设置于卷绕部2a、2b的端面22e、24e的熔接层22由于上述涂敷层的夹设而未与外侧夹设部52、54直接接触。另外,上述熔接层22实质上未固着于外侧夹设部52、54,并且实质上也未固着于上述涂敷层自身。进而,与在制造过程中在卷绕部2a、2b的端面22e、24e形成涂敷层的情况相比,在外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540形成涂敷层的方式易于形成涂敷层,在这一点上制造性优异。作为这样的涂敷层的构成材料,可以举出氟系化合物、硅系化合物等。

关于上述涂敷层的厚度,只要能够在卷绕部2a、2b的端面22e、24e和外侧夹设部52、54处防止由熔接层22引起的固着,则能够适当选择。只要能够防止上述的固着,则上述涂敷层也可以较薄。例如,上述厚度可以举出为0.1μm以上且20μm以下左右。上述涂敷层通过与作为涂敷对象的卷绕部2a、2b的端面22e、24e、外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540对应地形成,能够更加可靠地防止上述的固着。

《其他》

或者,防固着层72、74可以举出例如具备上述的片材和上述的涂敷层双方的方式。例如,可以举出在卷绕部2a、2b的一个端面22e与外侧夹设部52之间设置上述的片材且在卷绕部2a、2b的另一个端面24e与外侧夹设部54之间设置上述的涂敷层的方式。或者,例如可以举出在卷绕部2a、2b的一个端面22e的一部分与外侧夹设部52的一部分之间设置上述的片材且在卷绕部2a、2b的一个端面22e的另一部分与外侧夹设部52的另一部分之间设置上述的涂敷层的方式。

〈树脂模制部〉

除此以外,电抗器1A能够具备覆盖包括线圈2、磁芯3和夹设部件5的组合体的外周的至少一部分的树脂模制部6。例如,树脂模制部6可以举出具备覆盖外侧芯部32、34的外周的至少一部分的外侧树脂部和夹设在卷绕部2a、2b与内侧芯部31a、31b之间的内侧树脂部。在图1等中,以双点划线假想地示出外侧树脂部,内侧树脂部未图示。外侧树脂部和内侧树脂部除了形成为连续的一体成型物之外还能够形成为独立的成型物。在形成为上述一体成型物的情况下,可以调整外侧夹设部52、54的贯通孔52h、54h的形状、大小等,以能够形成内侧树脂部。

如果将内侧树脂部及外侧树脂部形成为上述的一体成型物且通过外侧树脂部还覆盖外侧夹设部52、54的磁芯侧面的一部分而将上述的组合体一体化,则易于提高上述组合体的作为一体物的刚性。其结果是,能够形成为易于降低噪音、振动的电抗器1A。假设不具备防固着层72、74而通过树脂模制部6来使外侧夹设部52、54和磁芯3一体化的话,由于使用电抗器1A时的冷热循环,如上所述地易于产生拉伸卷绕部2a、2b的端面22e、24e的力。与此相对地,实施方式1的电抗器1A由于具备防固着层72、74,即使通过树脂模制部6来使外侧夹设部52、54和磁芯3一体化,实质上也不会产生拉伸卷绕部2a、2b的端面22e、24e的力,易于使绝缘包覆层发生破损。

除此以外,外侧树脂部能够具备用于将电抗器1A固定到设置对象的安装部(未图示)。

〈构成材料〉

树脂模制部6的构成树脂可以举出例如PPS树脂、PTFE树脂、LCP、尼龙6、尼龙66、尼龙10T、尼龙9T、尼龙6T等PA树脂、PBT树脂等热塑性树脂。如果使这些树脂含有导热性优异的填料等,则能够形成为散热性优异的树脂模制部6。树脂模制部6的成型能够使用射出成型等。

〈电抗器的制造方法〉

实施方式1的电抗器1A基本上能够通过将线圈2、磁芯3和夹设部件5组装来制造。

特别是,在防固着层72、74包括片材的情况下,在上述的组装工序中,也可以在卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540之间组装片材。代表性的是,在片材的组装之前预先使熔接层22熔融、固化。

或者,特别是,在防固着层72、74包括涂敷层的情况下,在卷绕部2a、2b的端面22e、24e、外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540形成涂敷层,准备具备涂敷层的线圈2、夹设部件5,组装线圈2、磁芯3和夹设部件5。在卷绕部2a、2b的端面22e、24e形成涂敷层的情况下,代表性的是,在涂敷层的形成之前使熔接层22熔融、固化。在外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540形成涂敷层的情况下,可以在适当的時期使熔接层22熔融、固化。

在具备树脂模制部6的情况下,可以将如上所述地组装的组合体容纳在树脂成型模具中而以覆盖上述组合体的预定的部位的方式将树脂模制部6成型。

(用途)

实施方式1的电抗器1A能够用于进行电压的升压动作、降压动作的电路的元件、例如各种转换器、电力转换装置的构成元件等。作为转换器的一例,可以举出搭载在混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等车辆中的车载用转换器(代表性的是DC-DC转换器)、空调机的转换器等。

(效果)

实施方式1的电抗器1A将具备熔接层22的线圈2作为构成要素,并且在卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧夹设部52、54之间设置防固着结构7。因此,电抗器1A在使用时实质上未通过卷绕部2a、2b的端面22e、24e的熔接层22将卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧夹设部52、54粘接固定。因此,电抗器1A虽然将具备熔接层22的线圈2作为构成要素,但实质上不会由于上述的粘接固定而使卷绕部2a、2b的端面22e、24e特别是构成端面22e、24e的绕组主体20的绝缘包覆层发生破损。另外,电抗器1A实质上也不会由于上述的粘接固定而使外侧夹设部52、54开裂。

本例的电抗器1A具备夹设在卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540之间的防固着层72、74以作为防固着结构7,从而还实现以下的效果。

(1)设置在卷绕部2a、2b的端面22e、24e上的熔接层22实质上未固着于外侧夹设部52、54,因此易于进一步防止上述的卷绕部2a、2b的端面22e、24e的破损特别是绝缘包覆层的破损。

(2)在防固着层72、74包括上述的片材的情况下,在制造过程中,在卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540之间配置上述片材即可,在能够容易地制造这一点上制造性优异。

(3)在防固着层72、74包括上述的涂敷层的情况下,能够在不使组装元件件数增加的情况下制造具备防固着结构7的电抗器1A,在这一点上制造性优异。

除此以外,实施方式1的电抗器1A能够具备以下的至少之一。对于后述的实施方式2、变形例也是同样的。

(a)温度传感器、电流传感器、电压传感器、磁通传感器等对电抗器1A的物理量进行测定的传感器(未图示)

(b)安装于线圈2的外周面的至少一部分的散热板(例如金属板等)

(c)夹设在电抗器1A的设置面与设置对象或(b)的散热板之间的接合层(例如粘接剂层。优选绝缘性优异的结构。)

[实施方式2]

以下,参照图3对实施方式2的电抗器1B进行说明。

实施方式2的电抗器1B与实施方式1的电抗器1A在基本结构上相同,包括具备熔接层22的线圈2、磁芯3、具备外侧夹设部52、54的夹设部件5以及适当树脂模制部6。另外,与实施方式1的电抗器1A同样地,电抗器1B具备防止卷绕部2a、2b的端面与外侧夹设部52、54通过熔接层22而固着的防固着结构7。电抗器1B将未设置防固着层72、74以作为防固着结构7这点作为与实施方式1的不同点。电抗器1B中,作为防固着结构7,具备使卷绕部2a、2b的端面不具有熔接层22而使绕组主体20露出而成的露出端面20e,露出端面20e与外侧夹设部52、54的线圈侧面520、540直接接触。

以下,对该不同点详细地进行说明,重复的结构及效果省略详细的说明。

与实施方式1同样地,实施方式2的电抗器1B所具备的线圈2为相邻的匝间由熔接层22接合的所谓的自身熔接型的线圈。该线圈2中,熔接层22在匝间之外还存在于各卷绕部2a、2b的内周面及外周面(参照图3的虚线)。不过,卷绕部2a、2b的端面去除熔接层22而使绕组主体20露出(参照图3的单点划线圆内的放大图)。

上述这样的局部地未设置熔接层22的线圈2例如以以下的方式形成。如在实施方式1中说明地,在将绕组主体20的外周被熔接层22覆盖的绕组2w呈螺旋状卷绕之后,进行熔融、固化,制作在卷绕部2a、2b的整个面上存在熔接层22的线圈。针对该线圈,去除卷绕部2a、2b的端面的熔接层22而使绕组主体20露出。由此,获得具备露出端面20e的线圈2。关于熔接层22的去除,能够采用如下方式:使用可以去除熔接层22且实质上不会溶解绝缘包覆层的适当的溶剂,或者进行研磨。在使用上述溶剂的情况下,如果在熔接层22的去除部位附近且未去除熔接层22的部位施加掩模,则能够可靠地仅在期望的部位去除熔接层22。进而,对于构成露出端面20e附近的匝的绕组2w,能够将设置于卷绕部2a、2b的内周面、外周面的熔接层22去除或者局部地减薄。在图3的单点划线圆内的放大图中,例示使设置于卷绕部2a、2b的外周面的熔接层22中的露出端面20e附近的熔接层22的厚度朝向露出端面20e侧而连续地减薄的方式。该方式在上述的露出端面20e附近具有熔接层22的厚度朝向露出端面20e侧而连续地变薄的倾斜面。还能够形成为具有上述厚度阶段性地变薄的台阶面以代替倾斜面的方式。通过这样调整露出端面20e附近的熔接层22的厚度,在使用电抗器1B时,易于防止卷绕部2a、2b的内周面、外周面的熔接层22发生熔融而在露出端面20e与外侧夹设部52、54之间漏出。此外,在熔融、固化之前还能够部分地去除成为熔接层22的包覆层。

实施方式2的电抗器1B能够例如如上所述地准备并组装具备露出端面20e的线圈2、磁芯3和夹设部件5来制造。在具备树脂模制部6的情况下,可以以覆盖组装的组合体的预定的部位的方式使树脂模制部6成型。

与实施方式1同样地,实施方式2的电抗器1B虽然将具备熔接层22的线圈2作为构成要素,但在卷绕部2a、2b的端面与外侧夹设部52、54之间设置防固着结构7。因此,与实施方式1同样地,实施方式1的电抗器1B能够防止以由熔接层22引起的粘接固定为起因的卷绕部2a、2b的端面特别是绝缘包覆层的破损、外侧夹设部52、54的开裂。

特别是,实施方式2的电抗器1B形成为使卷绕部2a、2b的端面与外侧夹设部52、54之间未夹设熔接层22以作为防固着结构7的结构。因此,在电抗器1B中,卷绕部2a、2b的端面与外侧夹设部52、54实质上未通过熔接层22而粘接固定。这样的电抗器1B能够长时间地稳固地维持卷绕部2a、2b的端面、外侧夹设部52、54。另外,通过如上所述地组装形成有露出端面20e的线圈2,能够制造具备防固着结构7的电抗器1B,在不导致组装的元件件数、组装工序数的增加这点上,电抗器1B的制造性也优异。

本申请发明不限定于这些例示,而由权利要求书示出,意在包含与权利要求书相等的意思及范围内的全部变更。例如,对于上述的实施方式1、2,能够进行以下的至少一个变更(变形例)。

(A)形成为实施方式1与实施方式2的复合方式。详细地说,将卷绕部2a、2b的端面22e、24e形成为在实施方式2中说明的露出端面20e,并且在露出端面20e与外侧夹设部52、54之间设置在实施方式1中说明的防固着层72、74。在该情况下,线圈2的内周面、外周面这样的端面22e、24e以外的熔接层22反复再熔融和再固化,即使绕过露出端面20e,由于夹设防固着层72、74,也能够长时间地更加可靠地防止卷绕部2a、2b的端面22e、24e与外侧夹设部52、54的固着。

(B)将形成线圈2的绕组2w形成为具备圆线的导体线和绝缘包覆层的包覆圆线等。

(C)将线圈2形成为仅具备一个卷绕部的结构,将磁芯3形成为具备配置有卷绕部的中磁支脚部、与中磁支脚部并列的两个侧磁支脚部以及夹着并列的三个磁支脚部的一对板状的连结部的结构。作为这样的磁芯3,可以举出被称为EI型磁芯、EE型磁芯、ER型磁芯等的结构。

附图标记说明

1A、1B 电抗器

2 线圈

2a、2b 卷绕部

2w 绕组

20 绕组主体

22 熔接层

20e 露出端面

22e、24e 端面

3 磁芯

31a、31b 内侧芯部

32、34 外侧芯部

32e、34e 内端面

5 夹设部件

52、54 外侧夹设部

52h、54h 贯通孔

520、540 线圈侧面

6 树脂模制部

7 防固着结构

72、74 防固着层

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