电抗装置 |
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| 申请号 | CN201110408106.1 | 申请日 | 2011-11-29 | 公开(公告)号 | CN102486963B | 公开(公告)日 | 2014-07-02 |
| 申请人 | 三菱电机株式会社; | 发明人 | 小林胜; 三井贵夫; 池田又彦; 森武直纪; 前川博敏; 石井隆一; 松田健二; 山根敏则; | ||||
| 摘要 | 一种电抗装置，是组装于电 力 转换器的电抗装置，通过使 定位 变得容易和改善模塑 树脂 的浇注流动性，能降低个体偏差，并能实现耐用期间的延长、作业时间的缩短及成本降低，可适用于车载用途。该电抗装置将感应体零件(3)收容于壳体(2)中并用模塑树脂(4)浸没，该感应体零件(3)是将卷绕有 导线 的线圈(6)、内部形成有磁路的 铁 心(7)及使线圈(6)的卷绕部(62)定位并卡定的绝缘绕线管(5)组合而成的，所述壳体(2)的内底面由将所述壳体(2)外侧的底面作为基准面并具有两个以上不同的面高度的多个面构成，所述铁心(7)的下端面与所述壳体内底面中除了面高度最低的面之外的任一面抵接。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电抗装置，将感应体零件收容于壳体中并用模塑树脂浸没，该感应体零件是将卷绕有导线的线圈、内部形成有磁路的铁心及使线圈的卷绕部定位并卡定的绝缘绕线管组合而成的，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 电抗装置技术领域背景技术[0002] 目前，使用电抗装置作为电力转换器的一部分，例如，作为能量蓄积/释放元件使用在直流/直流电压转换器的电路零件中。该电抗装置采用以下结构：当电力转换器动作时，若对电抗装置的线圈通电，则会产生热量，为了使该热量释放至外部，使热量传递至在该电抗装置与收容电抗器的壳体之间所形成的封闭用模塑树脂，此外，还通过散热板朝外部散热。 [0004] 在专利文献1的电抗器中，在壳体内收容有电抗器主体，并填充有环氧树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂等绝缘性的模塑树脂，从而利用模塑树脂来确保电抗器的线圈与壳体之间、线圈与铁心之间的绝缘性，对于因电抗器主体所产生的热量而使温度上升的情况，欲通过提高散热性来控制温度上升的程度。 [0005] 专利文献1：日本专利特开2009-99596号公报(第3页段落0009～0010、图3)[0006] 在车载用的电抗器的情况下，其能进行配置的空间和与重量相关的条件严格，因此，小型、轻量特别重要。由此，与其它用途的电抗器相比，该电抗器设计成具有更高的电力密度、更高的电流密度。 [0007] 然而，若形成更高的电力密度，则即便小型，也不会降低电抗器主体所产生的损耗，并具有电抗器内部的温度上升变大的倾向。 [0008] 在此，线圈的电线导体使用在铜线的表层覆盖有聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等绝缘性的高分子材料的搪瓷线。若线圈变为高温，则覆盖到铜线的表面的高分子材料的分子链被分解开而使搪瓷覆盖物的绝缘性变差，导致线圈卷绕部的卷绕圈间的电流通路短路，从而不能保证期望的电感特性而是降低了电感特性。另外，还产生以下技术问题：失去了周边的构件与线圈之间应有的绝缘耐性，从而引起漏电流的增加、绝缘破坏等故障，进而使确保期望的耐用期间变得困难。 [0009] 在电抗装置适用于被装设在汽车的电力转换器的情况下，电抗装置及收容电力转换器的筐体被金属制的紧固构件牢固地固定在车体上。另一方面，在对线圈通电的电系统是50V以上的电压的情况下，可考虑使该电系统与车体之间具有电绝缘性，以避免汽车的乘员和维修人员容易地触碰而受到触电的伤害。即，需使铁心及壳体与电抗器的线圈电绝缘，该绝缘性未被确保即是电抗装置的故障。 [0011] 因此，在被浇注到壳体内的模塑树脂中混入具有绝缘性且热传导率比基材的树脂的热传导率高的氧化铝(Al2O3)、氢氧化铝(Al(OH)3)等作为填料材，从而能确保线圈与铁心、线圈与壳体间的绝缘性，并能对经由模塑树脂到达壳体外的通路的热传递进行改良，以提高散热性。 [0012] 然而，在上述现有的电抗装置中，在壳体内紧密地配置有电抗器主体的铁心、线圈，因此，存在模塑树脂不能稳定地填充，容易产生绝缘不良、各产品的散热性存在偏差这样的问题。此外，还存在填充模塑树脂所需的时间变长、制造成本升高这样的问题。 [0013] 即，当使填料材与模塑树脂混合时，改良了热传导性，但另一方面，模塑树脂的粘度增加，不易浸透电抗器主体。 [0014] 藉此，在小型的电抗装置中，缩短主要的发热部位即线圈的卷绕部与壳体的距离以提高散热性是较为理想的，但可能因粘度而使模塑树脂不能充分浸透该部位，从而不能确保与期望的耐用期间相应的绝缘性。 [0015] 另外，在将电抗器本体收容到壳体中时，若没有可靠地进行定位，则每个产品个体的线圈的卷绕部与壳体的间隔可能会产生偏差，因此，很难使模塑树脂稳定地浸透来抑制绝缘性的偏差和散热性的偏差。 [0016] 在模塑树脂的填充工序中，在对模塑树脂自身、电抗器主体、壳体进行加热，使模塑树脂的粘度没有达到规定值以良好地保持模塑树脂朝电抗器的浸透的同时，需将填充树脂的工作作业区域设定为接近真空状态的低气压环境以除去混入模塑树脂的气泡。 [0017] 当通过使填料材与模塑树脂混合来增加粘度时，因温度变化而产生的粘度的变动比现有粘度的变动大，因此，容易产生模塑树脂的填充偏差。若因填充偏差而使气泡混入模塑树脂或使模塑树脂不能浸透本来应浸透的空间，则在该部分不能确保绝缘，会导致绝缘不良，另外，电抗装置在运转时、非运转时反复处于高温、低温的环境下而产生膨胀收缩，从而可能引起以下不良情况：不可预测到模塑树脂与铁心、壳体、线圈等构件之间在交界处的接触状态，从而不能获得规定的散热性。 [0018] 为了避免该模塑树脂的填充偏差，可以考虑在使工作作业区域从低气压环境返回至常压环境并填充模塑树脂后，再次变为低气压环境，并反复进行模塑树脂的填充作业，但对于进行多次树脂填充、使低气压环境、常压环境等工作作业区域的气压变化需要时间，从而提高了制造成本。 发明内容[0019] 本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种小型电抗装置，其作为适用于汽车的电动传动系统用电力转换器的电抗器，能降低模塑树脂的填充偏差，且制造时间较短，成本较低，改善了散热性，耐用期间较长。 [0020] 为解决上述技术问题，本发明的电抗装置将感应体零件收容于壳体中并用模塑树脂浸没，上述感应体零件是将卷绕有导线的线圈、内部形成有磁路的铁心及使线圈的卷绕部定位并卡定的绝缘绕线管组合而成的，壳体的内底面由将壳体外侧的底面作为基准面具有两个以上不同的面高度的多个面构成，铁心的下端面与上述内底面中除了面高度最低的面之外的任一面抵接。 [0021] 根据本发明的电抗装置，以具有两个以上不同的面高度的多个面形成对感应体本体进行收容的壳体的内底面，铁心的下端面与上述内底面中除了面高度最低的面之外的任一面抵接，因此，即便在将为改良热传导性而混合填料材以粘度提高了的模塑树脂填充到小型且电力密度较高的电抗器中的情况下，也可改善模塑树脂的流动性，并能可靠地进行收容于壳体时的感应体零件的定位和线圈-壳体间的绝缘，并能降低树脂填充的偏差。 [0022] 另外，能使制造时间缩短，并以低成本进行制造，此外，还可提高散热性来抑制电抗装置处于运转时和非运转时的动作温度差，并能通过减轻膨胀收缩的程度来避免模塑树脂中产生裂纹而导致绝缘不良的情况，且能防止线圈的焦耳损耗增加而导致效率降低。 [0024] 图1是表示本发明实施方式1的电抗装置的立体图。 [0025] 图2是将图1所示的电抗装置的构成零件展开表示的分解立体图。 [0026] 图3是对图1所示的电抗装置的组装进行说明的图。 [0027] 图4是表示图1所示的电抗装置的壳体的形状的立体图。 [0028] 图5是说明图1所示电抗装置的壳体与铁心的位置关系的投影图。 [0029] 图6是表示图1的电抗装置的内部结构的剖视图，图6(a)是图1的面A的正面剖视图，图6(b)是图1的面B的侧面剖视图。 [0030] 图7是对图1所示的电抗装置的模塑树脂的浇注工序进行说明的图。 [0031] 图8是表示本发明实施方式2的电抗装置的铁心的组合状态的图。 [0032] 图9是对本发明实施方式2的电抗装置的壳体与铁心的位置关系进行说明的投影图。 [0033] 图10是对本发明实施方式2的电抗装置的模塑树脂的浇注工序的一部分进行说明的图。 [0034] 图11是表示本发明实施方式3的电抗装置的铁心的组合状态的图。 [0035] (符号说明) [0036] 1电抗装置 [0037] 2壳体 [0038] 21侧壁 [0039] 22壳体底部 [0040] 23a、23b伸出部 [0041] 3感应体零件 [0042] 4、4i、4o模塑树脂 [0043] 5a、5b绝缘绕线管 [0044] 51突出部 [0045] 52a、52b筒状部 [0046] 52c嵌合部 [0047] 53a、53b平面部 [0048] 54a、54b、56突起部 [0049] 55a、55b突出部 [0050] 57端子座 [0051] 6线圈 [0052] 61a、61b端子 [0053] 62卷绕部 [0054] 6c中心轴 [0055] 7a、7b铁心(铁心构件) [0056] 72a、72b柱状部 [0057] 73a、73b外脚部 [0058] 74a、74b侧端部 [0059] 8绝缘构件 [0060] 9a、9b铁心 [0061] 92a、92b柱状部 [0062] 93a、93b外脚部 [0063] 94a、94b侧端部 [0064] 90a、90b铁心 [0065] 902a、902b柱状部 [0066] 903a、903b外脚部 [0067] 904a、904b侧端部 [0068] 11散热器 [0069] Cc1、Cc2缺口 具体实施方式[0070] 以下，参照图1～图11对本发明实施方式的电抗装置进行说明。 [0071] 实施方式1 [0072] 图1是表示本发明实施方式1的电抗装置的立体图，图2是将该电抗装置的构成零件展开表示的分解立体图。在各图中，相同的符号表示相同或相当的部分。 [0073] 如图所示，电抗装置1由壳体2、收容于该壳体2中的感应体零件3及将在壳体2内浸没感应体零件3的模塑树脂4构成。此外，感应体零件3是通过将分割后的绝缘绕线管5a、5b、线圈6、分割后的铁心构件7a、7b组合在一起而构成的。铁心构件7a、7b以下简称为铁心。 [0074] 在线圈6的卷绕部62的卷绕圆周缘的下部与壳体2的内底面之间插入有薄板状的绝缘构件8。不过，在图2中，省略了绝缘构件8的图示。 [0075] 绝 缘 绕 线 管 5a、5b是 对PPS(Poly Phenylene Sulfide：聚 苯 硫 醚 )、PBT(PolyButylene Terephthalate：聚对苯二甲酸丁二醇酯)等塑料进行成型后的结构零件，具有电绝缘性。 [0076] 在图1中，为了方便，将模塑树脂4透明化来加以表示。另外，在以下的说明中，有时会将绝缘绕线管5a、5b统称为绝缘绕线管5。同样地，将铁心7a、7b称为铁心7等，对于其它构件也是相同的。 [0077] 在电抗装置1适用于电力转换器中的一种即直流/直流电压转换器(未图示)的情况下，电流流动至线圈6，该电抗装置1作为感应体具有蓄积、释放能量的功能。铁心7(7a、7b)是对软磁性材料进行加工成形而成的，例如，使用有铁粉芯、电磁钢板、铁氧体、铝硅铁粉、坡莫合金等。较为理想的是，铁心7a、7b具有相同形状、相同尺寸，也可从使用单一的加工装置、加工夹具制造出的构件中随机地选择并使其组合在一起来加以使用。 [0078] 构成线圈6的电线导体被搪瓷材料绝缘性地覆盖，从使电抗装置小型化的目的出发，代表性地使用截面呈大致长方形的扁平型导线(日文：平角導線)，以提高空间系数。 [0079] 线圈6是将导线绕宽度方向卷绕的所谓扁立绕组(日文：エツジワイズ巻き)的构件，并被配置成隔着绝缘绕线管5(5a、5b)将线圈7中的线圈6的卷装区域即柱状部72(72a、72b)覆盖。电线导体的始端及终端被加工成电抗装置1的电流流动用的端子61a、 61b，通过使施加到线圈6的一个端子61a与另一个端子61b之间的电压变化，从而使电流在端子间流动。 [0080] 在适用于直流/直流电压转换器的电抗装置1中，通过使与端子连接的电源半导体(未图示)开关而切换至开路状态或短路状态，来调节线圈6的端子61a、61b间的电位差。通过电位差的调节来控制在线圈6中流动的电流的增加量、减少量，并通过调节电抗装置1中贮存的能量的积存、释放来进行电压转换。此时，在线圈6中流动的电流产生增减、极性的切换等，且在铁心7内的磁路中穿过的磁通量变化。 [0081] 铁心7的磁性材料的动作点因磁通量变化而在表示磁通密度(B)与磁场强度(H)之间的关系的B-H特性线上移动，但因磁滞后性会使相当于该动作点的移动轨迹所表示的区域的面积的损耗产生，该损耗是铁心的滞后损耗。另外，相对于穿过铁心内部的磁通(Φcr)的时间性变化dΦcr/dt，使欲缓和该磁通的变化的涡状电流在铁心内部流动，因该涡状的电路中的电阻会产生作为涡电流损耗的损耗。该滞后损耗与涡电流损耗统称为铁损，藉此，铁心发热。 [0082] 为了降低铁心7的涡电流损耗而使用例如电磁钢板作为铁心的磁性材料的情况下，通过将钢板作为薄板并在该钢板的表层层积形成绝缘覆盖膜来减小涡电流的圈直径，以降低涡电流损耗。另外，在使用例如铁粉芯作为铁心的磁性材料的情况下，将铁粉材料的颗粒直径设为100μm程度以下的小径，并在各粒子的表面上形成绝缘覆盖膜以使粒子间绝缘，从而降低涡电流损耗。 [0083] 此外，在线圈6中，因相对于电流的流动的电阻而产生损耗。在损耗中存在对应于直流状的电流的流动的直流成分和对应于因电流的增加、减少的变化而产生的交流状的电流的流动的交流成分。 [0084] 在损耗的交流成分的主要原因中，存在被称为集肤效应的现象，在该集肤效应中，利用在线圈6的电线导体中感应出的磁通(Φi)的时间性变化dΦi/dt以阻碍电流的增加、减少，在电线导体的内部产生的涡电流使电流不易在电线导体的中心部分流动，另外，存在被称为邻近效应的现象，在该邻近效应中，因在线圈6的卷绕部分电线导体彼此相邻，因此电流分别偏向于电线导体的表面部分地流动，此外，如上所述，还存在因涡电流而产生损耗的现象，该涡电流因在铁心的磁隙部的漏磁通与线圈6的电线导体交链而在电线导体中产生。 [0085] 相当于电流的增加、减少的频率越高，则漏磁通的交链频率fs越高，从而使线圈的损耗的交流成分增加。将该线圈的损耗的直流成分与交流成分合在一起统称为铜损，藉此，线圈6发热。 [0086] 这样，铁心7和线圈6发热，但这些产生的热量会传递至模塑树脂4，并经由壳体2而朝散热器11散热。壳体2起到了收容感应体零件3和传递铁心7、线圈6所发出的热量的作用，在要求较高的散热性的情况下，出于从提高热传导性的目的出发而使用金属。另外，铁心7的一部分与壳体2内部的底面抵接，经由该抵接部分，也可朝散热器11散热。 [0087] 此外，参照图2和图6，对电抗装置1的结构详细地进行说明。在图6中，图6(a)是图1的截面A的剖视图，图6(b)是图1的截面B的剖视图，它们表示实施方式1的电抗装置的内部结构。以嵌套于线圈6的中心轴部6c的方式配置有一组绝缘绕线管5a、5b的圆筒状的筒状部52a、52b，绝缘绕线管5a与绝缘绕线管5b对接，筒状部52a与筒状部52b的前端部(嵌合部52c)嵌合。此外，铁心7a、7b的柱状部72a、72b插入绝缘绕线管5a、5b的筒状部52a、52b中。此时，绝缘绕线管5a、5b的平面部53a、53b被安装成与铁心7a、7b的侧端部74a、74b的内侧面接触。 [0088] 在绝缘绕线管5b上设有突起部54b，以在筒状部52b的圆周方向上确定与线圈6的端子61b相连的引出线的位置，引出线被突起部54b约束。 [0089] 同样地，在绝缘绕线管5a上设有突起部(未图示)，以在筒状部52a的圆周方向上确定与线圈6的端子61b相连的引出线的位置，引出线被该突起部约束。 [0090] 此外，线圈6的端子61a、61b被设于绝缘绕线管5a的平面部53a的上部的另一突起部56约束，从而在与绝缘绕线管5a的平面部53a的上部的平面平行的方向上定位。 [0091] 由于线圈6的端子61a、61b和与该端子61a、61b相连的引出线被约束，因此能将线圈6的端子61a与端子61b之间的距离确定为规定值，即便对端子61a、端子61b施加较高的电压，也能确保绝缘距离(沿面距离)以获得期望的耐绝缘性。 [0092] 另外，线圈6的端子61a、61b的用于绝缘的搪瓷覆盖物被剥离，该线圈6的端子61a、61b与未图示的线敷设导体(母线)接合，并与直流/直流电压转换器的一次侧、主电路的半导体元件电连接。在绝缘绕线管5a上作为一体结构物而设有用于接合母线的端子座57。端子61a、61b与母线之间的电连接是通过焊接、热铆接、使用压接端子的螺钉紧固等实现的。 [0093] 但是，在本发明的各图中，例示了螺钉紧固来作为线圈6的端子61a、61b及绝缘绕线管5a的端子座57与母线的接合方式。 [0094] 另外，铁心7a的外脚部73a与铁心7b的外脚部73b对接，并利用未图示的粘接剂或固定构件等固定元件进行固接。 [0095] 在铁心7a、7b的柱状部72a、72b的相对向部分之间有时会形成磁隙G。此时，在成为该磁隙G的区域中设有例如粘接剂、模塑树脂、陶瓷、空气等非磁性的材料。 [0096] 接着，使用图3、图4、图5、图6对感应体零件3朝壳体2内的收容进行说明。 [0097] 图3是表示将感应体零件3收容于壳体2的前一阶段的外形的图。图4是表示壳体2的内底面的详细结构的立体图。图5是从壳体2的开放面的上方观察到的用于说明壳体2的内部与铁心7的位置关系的投影图。 [0098] 如图3所示，壳体2呈大致长方体，并在将上部设为开放面且周围被侧壁21围住的内部收容感应体零件3。壳体底部22被加工成能通过螺钉紧固等安装于散热器11的形状。 [0099] 与壳体2的开放面相对的面、即壳体底部22的里面呈平面状并与散热器11抵接，感应体零件3发出的热量主要经由该面朝散热器11散热。以下，将壳体底部22的里面称为第一面。 [0100] 在壳体2的侧壁21上形成有伸出部23a、23b。伸出部23a与感应体零件3内的绝缘绕线管5a的突出部55a之间被螺钉紧固，另外，同样地，伸出部23b与感应体零件3内的绝缘绕线管5b的突出部55b之间被螺钉紧固。 [0101] 壳体2的内底面如图4所示。内底面具有三种面高度，将第一面作为基准，面高度最低的区域依次为区域sf0、区域sf1、区域sf2。区域sf0作为四个面积相同的区域形成于壳体内底面的四个角上。另外，区域sf2在从开放面的上方观察时与区域sf0不干涉的范围中，在内底面的中央部分形成圆柱周缘状具有高低差的形状。 [0102] 区域sf1是壳体2的内底面内除了区域sf0、sf2之外的部分，形成为以第一面作为基准的恒定面高度的平面状。 [0103] 当从壳体2的开放面的上方观察在壳体2的内部将铁心7投影到内底面时，如图5所示。 [0104] 如图5所示，铁心的外周形状由铁心7a的外脚部73a、侧端部74a、铁心7b的外脚部73b、侧端部74b形成为口字状。在口字状的内侧存在铁心7a的柱状部72a、铁心7b的柱状部72b，线圈6的中心轴6c和铁心7的柱状部72a、72b的中心以大致重叠的方式位于将在壳体2的侧壁21的伸出部23a和伸出部23b的上端所形成的各螺钉孔的中心之间连结的线上。 [0105] 在图5中，外周形状呈口字状的铁心7相对于壳体2的侧壁21位于图上的左右方向、上下方向的中央，从口字状的铁心到侧壁21的距离、即在口字状的外侧填充有模塑树脂4的间隙在图上的左右方向、上下方向上分别距离大致相等。因此，当经由模塑树脂4从口字状的铁心朝侧壁21传热时，可降低不平衡、偏差。 [0106] 壳体2的内底面中最低的面即区域sf0存在于四个角上，各区域sf0在口字状的铁心7的角落部分具有与口字状的内侧和外侧重叠的面积。 [0107] 另外，圆柱周缘状的形成有高低差的区域sf2在图上的上下方向上位于该圆柱的中心轴与将上述线圈6的中心轴6c投影到内底面的线重叠的位置。线圈6的卷绕部62的卷绕圆周缘和上述圆柱周缘在加入插在卷绕部62的卷绕圆周缘的下部与壳体2的内底面的区域sf2之间的绝缘构件8的厚度的状态下是一致的。 [0108] 即，线圈6的卷绕部62的卷绕圆周缘的最下部隔着绝缘构件8定位配置于在壳体2的内底面的区域sf2中所形成的圆柱周缘状的高低差内最低的位置。 [0109] 另外，如上所述，以嵌套于线圈6的中心轴6c的方式配置有绝缘绕线管5a、5b的圆筒状的筒状部52a、52b，绝缘绕线管5a与绝缘绕线管5b对接，筒状部52a与筒状部52b的前端部(嵌合部52c)嵌合，此外，铁心7a、7b的柱状部72a、72b插入绝缘绕线管5a、5b的筒状部52a、52b中。 [0110] 因此，当将感应体零件3收容于壳体2中时，感应体零件3内的绝缘绕线管5a的突出部55a与壳体2的侧壁21的伸出部23a被螺钉紧固，另外，绝缘绕线管5b的突出部55b与壳体2的侧壁21的伸出部23b被螺钉紧固，从而使感应体零件3在铁心7与壳体2之间定位。 [0111] 如上所述，线圈6、铁心7、绝缘绕线管5定位在壳体2的内部，从而构成图5所示的配置。作为车载用的电抗装置，在加工成小型、尺寸较小的前提下，上述定位可以发挥作用，且在对处理较高的电压而需考虑绝缘的情况下，上述定位也可有效地起作用。 [0112] 可列举出不能获得期望的绝缘耐性作为电抗装置的主要故障原因的代表性原因，但为了充分确保绝缘耐性以降低产品的不良情况、故障，较为理想的是在需要绝缘的零件之间隔开距离(绝缘距离)，以满足期望的绝缘电压。然而，当过大地隔开距离时，有违于欲使电抗装置小型化的要求。因此，以具有必要最低限度的绝缘距离的尺寸来构成电抗装置是较为理想的，但若在组装电抗装置的工作过程中产生零件配置的偏差，则可能制造出不具有期望的绝缘耐性的不良产品。 [0113] 但是，若采用本发明的定位机构，则不会因偏差而使绝缘距离不足，能以容易的加工性在短时间内制造出小型、尺寸较小但具有期望的绝缘耐性的电抗装置。 [0114] 接着，使用图6对填充完模塑树脂4后的电抗装置的内部结构详细地进行说明。 [0115] 如上所述，图6(a)是图1的截面A的剖视图，图6(b)是图1的截面B的剖视图，将图6(a)称为正面剖视图，将图6(b)称为侧面剖视图。 [0116] 首先，参照图6(b)的侧面剖视图来进行说明。为了便于说明电抗装置的内部结构，在图6(b)中，使用与截面B平行的另一截面对图示壳体2的内底面的区域sf0的部分、图示线圈6的端子61a、61b和与该端子61a、61b相连的引出线的部分进行表示。 [0117] 在图6(b)的侧面剖视图中，铁心7a的侧端部74a在图的左侧，铁心7b的侧端部74b在图的右侧，侧端部74a、侧端部74b分别位于距壳体2的侧壁21大致相等距离的位置。 从铁心7a的侧端部74a突出的柱状部72a与从铁心7b的侧端部74b突出的柱状部72b在图的左右方向上相对，相对的端面间被非磁性的材料隔开从而设有磁隙G。 [0118] 铁心7a的柱状部72a插入绝缘绕线管5a的筒状部52a，铁心7a的侧端部74a的内侧面与绝缘绕线管5a的平面部53a接触。另外，铁心7b的柱状部72b插入绝缘绕线管5b的筒状部52b，铁心7b的侧端部74b的内侧面与绝缘绕线管5b的平面部53b接触。 [0119] 线圈6的卷绕部62沿中心轴6c插入绝缘绕线管5a的筒状部52a、绝缘绕线管5b的筒状部52b。另外，线圈6的端子61a、61b和与该端子61a、61b相连的引出线被绝缘绕线管5a的上部的突起部56约束，并与铁心7a的侧端部74a分离。 [0120] 通过如上所述配置，在线圈6与铁心7的柱状部72a、72b之间及线圈6与铁心7的侧端部74a、74b之间被绝缘绕线管5绝缘。 [0121] 铁心7a的侧端部74a、铁心7b的侧端部74b的下端面7SL在相同的面高度与壳体2的内底面的区域sf1抵接。铁心7所产生的热量中的一部分经由下端面7SL从区域sf1传递至壳体底部22并释放到散热器11。 [0122] 另外，线圈6的卷绕部62的下部隔着绝缘构件8与壳体2的内底面的区域sf2抵接。线圈6与壳体2在该部位最靠近，但被绝缘构件8绝缘。 [0123] 将壳体2的最下部即第一面作为基准，壳体2的内底面的区域sf0的面高度比其它区域sf1、区域sf2的面高度低。当将区域sf0的面高度设为H0，将区域sf1的面高度设为H1，将区域sf2的面高度设为H2时，存在H0＜H1＜H2的关系。铁心7的下端面7SL与壳体2的内底面的区域sf1抵接，另外，面高度H0＜H1，因此，相对于壳体2的侧壁21，在俯视呈口字状的外周形状的铁心7的一部分即铁心7a的侧端部74a的下部形成有贯穿上述口字状的内外侧的空间，在铁心7b的侧端部74b的下部形成有贯穿上述口字状的内外侧的空间。 [0124] 模塑树脂4在壳体2的内部超过铁心7的上端面7SU，并填充到覆盖线圈6的卷绕部62的上部左右的高度，线圈6、铁心7、绝缘绕线管5、绝缘构件8被模塑树脂4浸没。 [0126] 接着，参照图6(a)的正面剖视图来进行说明。在图6(a)中，铁心7b的外脚部73b在壳体2的侧壁21的附近分别位于与侧壁21隔开相等距离的左侧、右侧的部位。这在与图1的截面A平行的另一截面中也是相同的，铁心7a的外脚部73a也在壳体2的侧壁21的附近分别位于与侧壁21隔开大致相等距离的左侧、右侧的部位。 [0127] 在图6(a)的中央以使中心与线圈6的中心轴6c一致的方式配置有铁心7b的柱状部72b，并以与该柱状部72b呈同心圆状的方式设有绝缘绕线管5b的筒状部52b和线圈6的卷绕部62。线圈6的卷绕部62的卷绕圆周缘的下部隔着绝缘构件8与壳体2的内底面的区域sf2抵接。 [0128] 线圈6的卷绕部62的卷绕圆周缘的最低点P1是从线圈6的中心轴6c朝壳体2的第一面垂下的垂线与卷绕部62的卷绕圆周缘的交点，此外，该垂线的前端与区域sf2的交点是形成于区域sf2中的圆柱周缘状的高低差内的最低点P2。 [0129] 即，当在壳体2内收容感应体零件3时，线圈6被定位成使卷绕部62的卷绕圆周缘的最低点P1位于将线圈6的中心轴6c与壳体2的内底面的区域sf2的圆柱周缘状的高低差的最低点P2连结的直线上。 [0130] 通过这样进行定位，虽然使线圈6的卷绕部62与壳体2靠近，但在线圈6的卷绕部62与壳体2之间插入有绝缘构件8，且对壳体2与线圈6的卷绕部62进行定位，因此，能在壳体2与线圈6之间无偏差地确保绝缘距离。 [0131] 当对线圈6的端子61a、61b施加较高的电压时，在绝缘构件8的端部，绝缘构件8的表层(漏电面)卷起，从而可能破坏卷绕部62与壳体2之间的绝缘，对此，形成可确保不产生绝缘破坏程度的沿面距离的绝缘构件8(图6(a)、图6(b)的点P3)。 [0132] 铁心7a的外脚部73a、铁心7b的外脚部73b的下端面7SL在相同的面高度与壳体2的内底面的区域sf1抵接，另外，面高度的关系为H0＜H1，因此，相对于壳体2的侧壁21，对于俯视呈口字状的外周形状的铁心7的一部分即铁心7a，在外脚部73a的下部形成有贯穿上述口字状的内外侧的空间，对于铁心7b，在外脚部73b的下部形成有贯穿上述口字状的内外侧的空间。 [0133] 模塑树脂4填充至壳体2的内部，并将线圈6、铁心7、绝缘绕线管5、绝缘构件8浸没。 [0134] 在此，不使用绝缘绕线管5、绝缘构件8的固体结构体的绝缘材料，而是通过配置成隔有即便在空气中也不破坏绝缘的程度的距离，来确保线圈6的卷绕部62与铁心7a的外脚部73a、铁心7b的外脚部73b之间的绝缘性。在此，虽然也可依赖于模塑树脂4的材料所具有的绝缘性来确保卷绕部62与外脚部73a、外脚部73b之间的绝缘，但考虑到模塑树脂4的填充不充分或因气泡的混入、裂纹的产生导致水分混入而使绝缘耐性变差等故障，设定了绝缘距离。 [0135] 通过该绝缘距离的设定，使填充于被口字状的结构物围起的空间内侧的模塑树脂4i的体积比填充于该口字状的结构物的外侧与壳体2的侧壁21之间的模塑树脂4o的体积大，其中，上述口字状的结构物由铁心7a的外脚部73a、侧端部74a、铁心7b的外脚部73b、侧端部74b形成。 [0136] <树脂浇注的操作性> [0137] 如上所述，适用于汽车的电动传动系统用的电力转换器的电抗装置小型、轻量，与其它用途的电抗器相比，该电抗装置要求能实现更高的电力密度和更高的电流密度。由于该电抗装置小型但处理较大的电力，因此，需使感应体零件所产生的热量高效地散热，来抑制因线圈的温度上升而引起的搪瓷覆盖物的绝缘性变差，从而在期望的耐用期间内不会产生故障。 [0138] 因此，为提高散热性，在被浇注到壳体内的模塑树脂中混合有热传导率较高的填料材。 [0139] 然而，当填料材混合时，模塑树脂4的粘度增大，不易浸透电抗装置。该粘度例如在25℃左右的室温下远远超过15Pa·sec，朝线圈的卷绕部的卷绕圈间等狭小的间隙内的浸透需要较长时间，浸透本身变得困难。 [0140] 为了解决这种情况，尝试对被浇注体的感应体零件3、壳体2进行加热，并将模塑树脂4本身也加热到50℃左右，以降低粘度。 [0141] 然而，即使加热模塑树脂4降低了粘度，粘度也处于4Pa·sec左右，很难在短时间内浸透2～3mm这样的狭小间隙。另外，由于粘度相对于温度变化而变动的程度升高，因此，若浇注设备中的模塑树脂4的加热状态、电抗装置1的加热状态产生偏差，则粘度会发生偏差，从而使模塑树脂朝电抗装置浇注的浇注状态不稳定，浇注作业所需的时间变长，进而导致操作性变差，制造成本升高。 [0142] 为了解决上述问题可设置多个浇注设备，若在一个电抗装置中从两个以上的部位浇注模塑树脂4，虽然能缩短浇注作业时间，但因模塑树脂的湍流会使气泡混入的可能性升高。另外，设置多台浇注设备会造成设备设置面积的负担、装置费用的负担，从而使制造成本上升。 [0143] 本发明解决了上述问题，即便在从单一的浇注设备浇注混合有改善热传导率的填料材的模塑树脂的情况下，也能使树脂充分浸透线圈的卷绕部的卷绕圈间，另外，还能在短时间内使模塑树脂流入电抗装置整体。参照图7对该模塑树脂的流入进行说明。 [0144] 图7是按时序对模塑树脂4朝电抗装置1浇注的浇注过程进行说明的图，其对应于图6(a)的正面剖视图与图6(b)的侧面剖视图，但尤其在示于右侧的侧面剖视图中还图示了朝铁心7的口字状的结构体的外侧填充的模塑树脂4o的状态。因此，虽然在图中示出了线圈6的卷绕部62的截面，但模塑树脂的浇注状态是模塑树脂4o本身。 [0145] 模塑树脂4从线圈6的卷绕部62的上部中央附近的上方注入到卷绕部62，朝卷绕部62的卷绕圈间浸透，并作为模塑树脂4i被填充到由铁心7的口字状的结构体围起的内侧。 [0146] 在图7(a)中，模塑树脂4i的液面高度IL达到铁心7的柱状部72a的中心的高度附近，并穿过在位于壳体2的内底面的四个角的区域sf0与铁心7的下端面7SL之间形成的空间，作为铁心7的口字状的结构体的外侧的模塑树脂4o大致均等地流动至壳体2的内底面的四个角。该模塑树脂4的流动如箭头101所示。 [0147] 模塑树脂4o的液面高度OL比模塑树脂4i的液面高度IL稍低，另外，模塑树脂4o在壳体2的内底面的四个角正上方的液面高度比内底面的四个角彼此的中间点的正上方的液面高度高。 [0148] 这是由于铁心7与壳体2的侧壁21之间的间隙狭小，模塑树脂4o朝该中间点的正上方的流动延迟的缘故。 [0149] 此外，当继续浇注模塑树脂4时，如图7(b)所示，在铁心7的口字状的结构体的内侧，模塑树脂4i的液面高度IL靠近铁心7的上端面7SU。另一方面，虽然在铁心7的口字状的结构体的外侧，模塑树脂4o的液面高度OL也上升，但其上升速度比模塑树脂4i的液面高度IL的上升速度慢。这是由于以下缘故：模塑树脂4o的自重、模塑树脂4的粘度也相互作用，使欲从铁心7的口字状的结构体的内侧朝外侧流动的力(箭头102)与欲从外侧朝内侧压回的力(箭头103)抗衡。 [0150] 继续模塑树脂4的浇注，然后形成图7(c)所示的状态。 [0151] 铁心7的口字状的结构体的内侧的模塑树脂4i的液面高度IL超过铁心7的上端面7SU而上升至覆盖线圈6的卷绕部62的最上部的程度，并达到大致与浇注完成时程度相同的液面高度。 [0152] 另一方面，内侧的模塑树脂4i超过铁心7a的外脚部73a、铁心7b的外脚部73b的上端面7SU而流向铁心7的口字状的结构体的外侧，以提升模塑树脂4o的液面高度OL。该模塑树脂4的流动如箭头104所示。 [0153] 在此，在图7(c)的正面剖视图中，模塑树脂4从铁心7的口字状的结构体的内侧朝外侧的流动超过左侧的外脚部73b的上端面7SU的情况与超过右侧外脚部73b的上端面7SU的情况大致相同，不会因模塑树脂4的湍流而混入气泡或因制造个体会产生树脂浇注偏差。 [0154] 此外，在模塑树脂4的浇注作业的最终阶段，形成图7(d)所示的状态。 [0155] 铁心7的口字状的结构体的内侧的模塑树脂4i的液面高度IL与外侧的模塑树脂4o的液面高度OL相等，将铁心7的上端面7SU、线圈6的卷绕部62的最上部覆盖，从而完成浇注。 [0156] 如上所述，根据实施方式1，按照车载用的要求，即便是小型且较高的电力密度的电抗装置，也能使感应体本体所产生的热量高效率地散热，从而能防止以下不良情况：因线圈的温度上升引起搪瓷覆盖物分解，从而产生绝缘破坏，或电抗装置在运转、非运转时反复处于高温、低温的环境下引起膨胀收缩而产生未预期的模塑树脂与铁心、壳体、线圈等构件在交界处的接触状态，因而不能获得规定的散热性。 [0157] 另外，即便在制作小型、尺寸较小的电抗装置的情况下，由于在壳体2的内部可靠地进行线圈6、铁心7、绝缘绕线管5的定位，因此，不会使需要绝缘的部位处的绝缘距离产生偏差，从而能防止制造出不具有绝缘耐性的不良产品。 [0158] 此外，通过定位，对于每个产品个体，不会使感应体零件与壳体之间供模塑树脂浸没的空间产生偏差，也不会使模塑树脂的流动性、经由模塑树脂的散热通路的热传导性、因高温、低温的反复而膨胀收缩所产生的应力的施加方式、模塑树脂抵抗该应力的性能产生偏差，从而能制造出散热性稳定、并能充分确保期望的耐用期间的电抗装置。 [0159] 此外，即便使用混合有填料材来增加粘度的模塑树脂，树脂的流动性也是良好的，将模塑树脂的注入点设为一处，就无需设置多个浇注的设备，或使浇注用喷嘴位置移动等的设备大规模化，从而能缩短浇注作业所需的时间，并能降低制造成本。 [0160] 实施方式2 [0161] 图8是表示本发明实施方式2的电抗装置1的感应体零件3中铁心9a与铁心9b的组合状态的立体图，图9与图5相同，是从壳体2的开放面的上方观察到的用于对壳体2的内部与铁心9a、9b的位置关系进行说明的投影图。 [0162] 实施方式2使用铁心9a、9b替代实施方式1的铁心7a、7b来构成感应体零件3，实施方式1的铁心7a的柱状部72a、外脚部73a、侧端部74a对应于铁心9a的柱状部92a、外脚部93a、侧端部94a，铁心7b的柱状部72b、外脚部73b、侧端部74b对应于铁心9b的柱状部92b、外脚部93b、侧端部94b。 [0163] 另外，实施方式1的铁心7a的外脚部73a、侧端部74a、铁心7b的外脚部73b、侧端部74b的上端面7SU、下端面7SL对应于铁心9a的外脚部93a、侧端部94a、铁心9b的外脚部93b、侧端部94b的上端面9SU、下端面9SL。 [0164] 在以下的说明中，有时将铁心9a、9b统称为铁心9。 [0165] 在实施方式2中，使用铁心9替代铁心7来构成电抗装置1和该电抗装置1的一部分即感应体零件3，在实施方式1的电抗装置1的详细结构中，若将上述铁心7a的各部位72a、73a、74a替换为铁心9a的各部位92a、93a、94a，将铁心7b的各部位72b、73b、74b替换为铁心9b的各部位92b、93b、94b，另外，将上端面7SU替换为上端面9SU，将下端面7SL替换为下端面9SL，则形成实施方式2的电抗装置1的详细结构。 [0166] 因此，对于因同样的结构、作用而具有相同效果的部分，以下适当省略说明。 [0167] 参照图8，铁心9a的外脚部93a与铁心9b的外脚部93b对接，铁心9a、9b通过粘接剂或固定构件等固定手段固接。将外脚部93a与外脚部93b的对接面的上部的一部分切除，以形成面高度比上端面9SU的面高度低的缺口部Cc1。 [0168] 由于使用相同形状相同尺寸的构件作为铁心9a、9b，所以，缺口部Cc1位于铁心9a的侧端部94a与铁心9b的侧端部94b之间的大致中间处。 [0169] 接着，当从壳体2的开放面的上方观察，在壳体2的内部将铁心9投影到内底面时，如图9所示。 [0170] 在图9中，铁心的外周形状由铁心9a的外脚部93a、侧端部94a、铁心9b的外脚部93b、侧端部94b形成为口字状。在口字状的内侧设有铁心9a的柱状部92a、铁心9b的柱状部92b，线圈6的中心轴6c和铁心9的柱状部92a、92b的中心以大致重叠的方式位于将在壳体2的侧壁21的伸出部23a和伸出部23b的上端所形成的各螺钉孔的中心之间连结的线上。 [0171] 在图9中，外周形状呈口字状的铁心9相对于壳体2的侧壁21位于图上的左右方向、上下方向的中央，从口字状的铁心到侧壁21的距离、即在口字状的外侧供模塑树脂4填充的间隙形成为在图上的左右方向、上下方向上距离大致相等。因此，当经由模塑树脂4从□字状的铁心朝侧壁21传热时，可降低不平衡、偏差。 [0172] 口字状的铁心的外脚部93a、93b、侧端部94a、94b的上端大致属于上端面9SU，但在上述缺口部Cc1中，其面高度比上端面9SU的面高度低。铁心9在壳体2的内侧位于图上的左右方向、上下方向的中央处，因此，缺口部Cc1相对于位于壳体2的内底面的四个角的区域sf0配置于上下方向上的中间处。 [0173] 接着，参照图7、图10对模塑树脂4朝电抗装置1的流动进行说明。 [0174] 图7中记载的铁心7被替换为铁心9，上端面7SU被替换为上端面9SU，下端面7SL被替换为下端面9SL。 [0175] 模塑树脂4从线圈6的卷绕部62的上部中央附近的上方注入到卷绕部62，朝卷绕部62的卷绕圈间浸透，并作为模塑树脂4i被填充到由铁心9的口字状的结构体围起的内侧。 [0176] 在图7(a)中，模塑树脂4i的液面高度IL达到铁心9的柱状部92a的中心的高度附近，并穿过在位于壳体2的内底面的四个角的区域sf0与铁心9的下端面9SL之间形成的空间，作为铁心9的口字状的结构体的外侧的模塑树脂4o大致均等地流动至壳体2的内底面的四个角。该模塑树脂4的流动如箭头101所示。 [0177] 此外，当继续浇注模塑树脂4时，变成图10所示的状态。图10与图7相同，其对应于图6(a)的正面剖视图与图6(b)的侧面剖视图，尤其是示于右侧的侧面剖视图中还图示有朝铁心9的口字状的结构体的外侧填充的模塑树脂4o的状态。另外，在示于左侧的正面剖视图中，图示了缺口部Cc1和表示穿过该缺口部Cc1流动的模塑树脂4的流动的箭头。 [0178] 在图10中，在铁心9的口字状的结构体的内侧，模塑树脂4i的液面高度IL靠近铁心9的上端面9SU。同时，模塑树脂4i的一部分穿过铁心9的缺口部Cc1从口字状的结构体的内侧朝外侧沿箭头105的方向流动，从而成为模塑树脂4o。 [0179] 在此，在图10的示于左图的正面剖视图中，模塑树脂4从铁心9的口字状的结构体的内侧朝外侧的流动经由左侧的缺口部Cc1的情况与经由右侧的缺口部Cc1的情况大致相同，不会因模塑树脂4的湍流而混入气泡或因每个制造个体会产生树脂浇注偏差。 [0180] 另一方面，模塑树脂4o的自重、模塑树脂4的粘度也相互作用，使欲从铁心9的口字状的结构体的内侧朝外侧流动的力(箭头102)与欲从外侧朝内侧压回的力(箭头103)抗衡，因此，穿过壳体2的内底面的区域sf0附近的空间流动的模塑树脂变少。 [0181] 此外，在模塑树脂4的浇注作业的最终阶段，形成图7(d)所示的状态。铁心9的口字状的结构体的内侧的模塑树脂4i的液面高度IL与外侧的模塑树脂4o的液面高度OL相等，将铁心9的上端面9SU、线圈6的卷绕部62的最上部覆盖，从而完成浇注。 [0182] 如上所述，实施方式2的模塑树脂4朝电抗装置1的浇注从图7(a)的状态经由图10的状态到达图7(d)的状态，与实施方式1的从图7(a)的状态经由图7(b)、图7(c)的状态到达图7(d)的状态的情况相比，缩短了浇注作业所需的时间。 [0183] 因此，如上所述，根据实施方式2，铁心9包括缺口部Cc1，因此，能改善模塑树脂4朝铁心9的口字状的结构体的外侧流动的流动性。 [0184] 因此，除了实施方式1的效果之外，还能缩短浇注所需的时间，从而能进一步降低制造成本。 [0185] 实施方式3 [0186] 参照图11，对将实施方式2的电抗装置1变形后的实施方式3进行说明。图11是表示本发明实施方式3的电抗装置1的感应体零件3中铁心90a与铁心90b的组合状态的立体图。 [0187] 实施方式3使用铁心90a、90b替代实施方式2的铁心9a、9b来构成感应体零件3，实施方式2的铁心9a的柱状部92a、外脚部93a、侧端部94a对应于铁心90b的柱状部902a、外脚部903a、侧端部904a，铁心9b的柱状部92b、外脚部93b、侧端部94b对应于铁心90b的柱状部902b、外脚部903b、侧端部904b。 [0188] 另外，实施方式2的铁心9a的外脚部93a、侧端部94a、铁心9b的外脚部93b、侧端部94b的上端面9SU、下端面9SL对应于铁心90a的外脚部903a、侧端部904a、铁心90b的外脚部903b、侧端部904b的上端面90SU、下端面90SL。 [0189] 在以下的说明中，有时将铁心90a、90b统称为铁心90。 [0190] 在铁心90a、铁心90b中，将外脚部903a与外脚部903b的对接面的上部和下部各去除一部分，从而形成面高度比上端面90SU的面高度低的缺口部Cc1及面高度比下端面90SL的面高度高的缺口部Cc2。 [0191] 由于使用相同形状相同尺寸的构件作为铁心90a、铁心90b，所以，缺口部Cc2与缺口部Cc1相同，位于铁心90a的侧端部904a与铁心90b的侧端部904b之间的大致中间处。 [0192] 因此，当开始将模塑树脂4从线圈6的卷绕部62的上部中央附近上方注入卷绕部62时，模塑树脂4朝卷绕部62的卷绕圈间浸透，并作为模塑树脂4i填充到被铁心90的口字状的结构体围起的空间内侧，与此同时，除了在位于壳体2的内底面的四个角的区域sf0与铁心90的下端面90SL之间形成的空间之外，模塑树脂4还穿过形成于缺口部Cc2与壳体2的内底面的区域sf1之间的空间，作为铁心90的口字状的结构体的外侧的模塑树脂4o大致均等地流动。 [0193] 因此，即便在因与模塑树脂4混合的填料材的填充率变高或模塑树脂4的温度较低等而使模塑树脂4的粘度变高的情况下，或铁心90的口字状的结构体的外侧与壳体2的侧壁21的间隙变窄而使模塑树脂4o不易浸透该部分的情况下，特别地增大模塑树脂4从口字状的结构体的内侧朝外侧的流出量，从而能改善浇注作业所需的时间以使其较短。 [0194] 在上述实施方式1、2、3中，对电线导体的截面形状呈长方形的线圈进行了说明，但截面形状呈大致四边形或圆形的线圈，也能获得本发明的效果。 [0195] 另外，图示了具有磁隙G的结构，但即便不具有磁隙G，也能获得相同的效果。 [0196] 此外，示出了磁隙G设于铁心7的柱状部72的结构，但磁隙G也可设于外脚部73a、73b。另外，铁心的柱状部并不限于圆柱形，也可以是棱柱形。在该情况下，线圈沿着铁心的柱状部的棱柱形的周缘卷绕成方筒状，壳体2的内底面的区域sf2不具有圆柱周缘状的高低差，而是形成为平面。 [0197] 上述实施方式仅仅例示出本发明的优选的方案，本发明并不限定于此。只要在本发明的范围内，也可变更成其它形状、进行变形来加以实施。例如，在实施方式1中，示出了壳体2的内底面的区域sf0呈四边形，但只要是遍及铁心的口字状的结构体的内侧和外侧的区域，也可以是其它形状。 [0198] 此外，本发明的电抗装置适于车载用途，但不一定限于车载用的电力转换器，也能适用于其它用途的电抗装置。 |
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