电抗器及其制造方法 |
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| 申请号 | CN201180057353.X | 申请日 | 2011-11-04 | 公开(公告)号 | CN103229257A | 公开(公告)日 | 2013-07-31 |
| 申请人 | 丰田自动车株式会社; | 发明人 | 上野泰弘; 野沟文夫; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供可降低 树脂 在引线周围 泄漏 的可能性的电抗器。电抗器（100）是在树脂制的线架上卷绕有线圈的设备。线架（2a、2b）具有凸缘（3）。在凸缘（3）上设有狭缝（5）。线圈（10a、10b）的引线（12）通过狭缝（5）伸出。在线架两端的凸缘（3）之间，线圈（10a、10b）由树脂（30） 覆盖 。在树脂（30）成形时，仅在狭缝（5）的开口部填充树脂即可。向模具中填充树脂时，在狭缝（5）中收纳有引线（12）的凸缘（13）防止了树脂的泄漏。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电抗器，在线架上卷绕有线圈，所述电抗器的特征在于， |
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| 说明书全文 | 电抗器及其制造方法技术领域[0001] 本发明涉及电抗器（利用了线圈的从动元件）及其制造方法。另外，电抗器也称为“电感器”。 背景技术[0002] 近年来，混合动力汽车和电力汽车正式地实用化，其普及正在扩大。混合动力汽车和电力汽车由于以电动机为驱动源，所以大多在电动机用的电路中设置电抗器。电抗器在变流器或电压转换器中用于平滑电流。电抗器的主体是在芯体上卷绕绕组（线圈）而成的结构。芯体常使用铁氧体。 [0003] 电抗器包括具有绕挂线圈（绕组）的线架的结构和不具有该线架的结构。用于平滑大电流的电抗器大多具有线架。在两端具有凸缘的线架中插通芯体，在线架的凸缘之间卷绕线圈（绕组）。例如，专利文献1至3中公开了这样的电抗器的例子。任一文献的电抗器都为了绝缘而由绝缘体覆盖线圈整体。线圈的罩是通过树脂成形而制成的，这在成本上是有利的。 [0004] 专利文献1：日本特开2010－245457号公报 [0005] 专利文献2：日本特开2011－100842号公报 [0006] 专利文献3：日本特开2010－245154号公报 发明内容[0007] 在由树脂覆盖线圈的情况下，线圈的引线需要从树脂拉出。以包围引线的方式填充树脂的成形装置变得复杂。例如，闭合模具时，必须以夹入引线的方式严密地调整引线的位置与模具的位置。若增大引线通过的腔室的间隙，则树脂成形时，树脂会从引线的周边泄漏。本说明书提供可降低树脂在引线周围泄漏的可能性的电抗器。另外，本说明书提供以低成本制成可降低树脂在引线周围泄漏的可能性的电抗器的技术。 [0008] 本说明书公开的技术中，在树脂成形之前先用树脂包围线圈（绕组）的引线的一部分（或全部）。因此，要利用线架的凸缘。线架也大多由树脂制成，且为绝缘体。线圈的端部与线架的凸缘抵接。本说明书所公开的新型电抗器中，在线架的凸缘上设置狭缝，将线圈的引线通过狭缝拉出。树脂在线架两端的凸缘之间覆盖线圈。详细而言，树脂与双方的凸缘相接触，并且从一侧凸缘至另一侧凸缘地覆盖线圈。树脂成形时，仅向狭缝的开口部填充树脂即可。向模具中填充树脂时，在狭缝中收纳有引线的凸缘防止了树脂的泄漏。能够获得线圈整体由树脂覆盖、且可降低树脂在线圈的引线周围泄漏的可能性的电抗器。 [0009] 通过在线架的凸缘上设置收纳引线的狭缝，从而不必在用于使树脂成形的模具上设置夹入引线的间隙。 [0010] 另外，上述的电抗器能够以简单的模具制成树脂。上述的电抗器由于不会使模具和制造装置变得复杂，所以能够以低成本进行制造。 [0011] 另外，线圈整体无需完全由树脂覆盖。也可以在树脂上设置窗口，线圈的一部分从该窗口露出。 [0012] 上述的电抗器能够优选以如下的工序进行制造。首先，准备长度方向上被分割为两个部件的芯体插入线架。接着，将各个线架部件从线圈的各个端部嵌入。接着，以在线架的两端的凸缘之间覆盖线圈的方式使树脂成形。如上所述，在线架的至少一方凸缘上设有狭缝。并且，将线架的部件嵌入线圈时将线圈的引线从该狭缝向外拉出。树脂成形时，狭缝的开口由罩封闭。 [0014] 图1是电抗器的分解立体图（无树脂）。 [0015] 图2是线架的立体图。 [0016] 图3是电抗器的立体图（无树脂） [0017] 图4是凸缘的狭缝的周边的放大俯视图。 [0018] 图5是电抗器（带树脂）的立体图。 [0019] 图6是第二实施例的电抗器的立体图（无树脂）。 [0020] 图7是第三实施例的电抗器的立体图。 具体实施方式[0021] （第一实施例） [0022] 参照附图说明第一实施例的电抗器。图1表示电抗器100的分解立体图，图2表示线架的立体图，图3表示电抗器（无树脂的半成品）的立体图。另外，在图1中省略了树脂。图4表示设置于凸缘上的狭缝附近的放大俯视图。图5表示成品后的电抗器的立体图。电抗器100例如用于使电力汽车的电流平滑化。电抗器100用于大电流，作为绕组使用扁线。 扁线是剖面为矩形的导线。 [0023] 对电抗器100进行概略说明。电抗器100中，环状的芯体由树脂制的线架2覆盖，在该线架2的两个部位上绕挂绕组，形成两个线圈10a、10b（参照图3）。线圈10a、10b缠绕在线架两端的凸缘3之间（图3）。线圈10a、10b在凸缘3之间由树脂30（树脂罩部）覆盖（图5）。从凸缘3与树脂30之间拉出线圈的引线12。 [0024] 接着，详细说明电抗器100。如图2所示，环状的线架2在长度方向（X轴方向）的大致中央被分割为两个部件2a、2b。因此，各个部件2a、2b构成C形状。 [0025] 在线架部件2a的内部埋入C形状的芯体22a，在线架部件2b的内部埋入C形状的芯体22b。芯体22a、22b由铁氧体形成。当将线架的部件2a、2b对合时，芯体22a、22b也对合，形成环状的芯体。 [0026] 在线架22的各个端部设有凸缘3。在两端的凸缘3之间绕挂导线而形成线圈10a、10b。凸缘3限制线圈的位置。换言之，凸缘3位于线圈的两端。在凸缘3上设有狭缝5。 如图3所示，线圈10a、10b的引线12通过狭缝5伸出。另外，在狭缝5的两侧从凸缘3伸出肋部4，通过肋部4来确保与剖面为矩形的引线12的宽度相当的狭缝5的高度。即，狭缝 5的剖面的尺寸与线圈的引线12的剖面的尺寸大致相同。 [0027] 按照制造顺序来说明电抗器100。首先，准备在长度方向上被分割为两个的线架2（图2）。线架部件2a通过将C形状的芯体22a插入模具，在芯体22a的周围的腔室内注射树脂而成形。即，芯体插入线架部件2a通过树脂的注射成形而制成。另一侧线架部件2b也同样。 [0028] 接着，如图1所示，从线圈10a、10b的各个端部嵌入线架部件2a、2b。在线圈10a、10b上嵌入线架部件2a、2b时，在两个线架部件2a、2b之间配置衬垫21。衬垫21由非磁性材料制成。衬垫21的材料例如为氧化铝陶瓷。 [0029] 线架2a和2b通过粘接剂接合。此时，线圈的引线12在设于线架2a、2b的凸缘3上的狭缝5中通过。如上所述，狭缝5的尺寸与引线12的剖面尺寸大致相等，所以引线12大致无间隙地嵌入狭缝5中。 [0030] 图4中表示狭缝5周边的俯视图。如图4所示，狭缝5的内侧（面对线圈10a的一侧）的角5a从凸缘的内侧面朝向狭缝侧壁弯曲。当在线圈10a（10b）中嵌入线架部件2a（2b）时，引线12沿弯曲的狭缝角部5a弯折的同时进入到狭缝5，向狭缝5的相反侧穿出。换言之，引线12沿弯曲的狭缝角部5a的形状而弯折。 [0031] 当从线圈10a、10b的两侧嵌入线架部件2a、2b时，可获得图3所示的电抗器的半成品90。接着，将半成品90放入其他模具中，在两端的凸缘3之间填充树脂，形成树脂30（图5）。如图5所示，树脂30覆盖肋部4和引线12的上侧。即，树脂30封闭狭缝5的开口。图5的附图标记31表示覆盖肋部4和引线12的上侧的密封部。引线12的周边可通过凸缘3的狭缝5和树脂30的密封部31进行密封。这样一来，电抗器100制造完成。 [0032] 对上述说明的电抗器100的特征进行阐述。电抗器100是以覆盖环状的芯体22a、22b的方式形成树脂制的线架2、且在线架两端的凸缘3之间卷绕了线圈10a、10b（绕组）的设备。线圈10a、10b由线架2的凸缘3和树脂30覆盖。从设于凸缘3上的狭缝5拉出线圈10a、10b的引线12。引线12的拉出口由狭缝5和树脂30包围并进行密封。在树脂30成形之前，引线12被夹在狭缝5中。因此，在树脂成形时无需在引线12的全周上填充熔融树脂。在树脂成形时几乎没有熔融树脂从引线12的周边泄漏。根据上述的技术，可获得降低了在引线12的周围泄漏树脂的可能性的电抗器100。 [0033] 特别是，狭缝5的内侧角部5a（面对线圈的角部）弯曲，引线12沿该弯曲角部弯折的同时进入狭缝5（参照图4）。引线12的一个面与狭缝壁面（弯曲角部5a）紧贴。该结构有助于防止熔融树脂泄漏。另外，狭缝5的内侧角部5a弯曲，从而可获得使引线12能够容易地通过狭缝5的优点。另外，在弯曲角部5a与引线12之间的间隙较宽的一侧填充熔融树脂，间隙被填埋。 [0034] 也可将制造内置有芯体22a的线架部件2a及内置有芯体22b的线架部件2b的工序称作一次成形，将注射成形树脂30的工序称作第二次成形。线架2和树脂30由同一材料制成。因此，凸缘3（肋部4）和树脂30（密封部31）融合为一体。 [0035] 上述的电抗器100中使用扁线。宽度较宽的扁线的大半由凸缘3的狭缝5包围，树脂30可以仅覆盖极小一部分（扁线的上端）。因此，无需在使树脂30成形的模具上设置夹持扁线的间隙。因此，上述的电抗器能够通过简单的模具使树脂30成形。 [0036] （第二实施例） [0037] 图6表示第二实施例的电抗器200。图6中省略了树脂的图示。电抗器200中，在凸缘3上设有肋部204，在该肋部204（凸缘3）上设有包围引线12的全周的闭合狭缝205。即使是电抗器200中，狭缝205的尺寸也与引线12的剖面尺寸大致相等。其他结构与第一实施例的电抗器100相同。第二实施例的电抗器200中，由于引线12的全周由闭合狭缝 205包围，所以在树脂成形时，能够进一步有效地防止熔融树脂从引线12的旁边泄漏。 [0038] （第三实施例） [0039] 图7表示第三实施例的电抗器300。电抗器300中，在树脂330上设有窗口341，线圈10a的一部分和线圈10b的一部分从该窗口341露出。随后在露出部上抵接导热材料。用于通过传热材料而将线圈10a（10b）的热量向外部排出。导热材料也是绝缘体，所以最终线圈整体由绝缘体覆盖。 [0040] 参照附图对本发明的代表性且非限定性的具体例进行了详细说明。该详细说明纯粹是为了对本领域技术人员展示用于实施本发明优选实施例的详细内容，并非限定本发明的范围。另外，为了提供进一步改善的电抗器或其制造方法，所公开的追加特征和发明能够与其他特征、发明分开或共同地使用。 [0041] 另外，上述的详细说明中公开的特征、工序的组合在最广的意义上不是实施本发明时所必需的，仅是为了用于特别说明本发明的代表性的具体例而记载的。另外，上述的代表性的具体例的各种特征乃至独立权利要求和从属权利要求中记载的各种特征是在于提供本发明的追加性且有用的实施方式，并非一定如此处所记载的具体例所示或所例举的顺序所示地进行组合。 [0042] 本说明书和/或权利要求所记载的全部特征与实施例和/或权利要求所记载的特征的结构不同，作为对申请当时的公开和进行了权利要求的特定事项的限定，意在单独且相互独立地公开。另外，与全部数值范围及组群或集团有关的记载作为对申请当时的公开乃至进行了权利要求的特定事项的限定，意在公开它们中间的结构。 [0043] 以上，详细说明了本发明的具体例，但是这些只不过是例示，并非对权利要求范围的限定。权利要求范围所记载的技术中包含以上例示的具体例的种种变形和变更。本说明书或附图中说明的技术要素通过单独或各种组合来发挥技术有用性，不限于申请时权利要求记载的组合。另外，本说明书或附图例示的技术能够同时实现多个目的，实现其中之一目的本身也具有技术有用性。 |
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