專利名稱:電抗器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種作為載置于混合動力汽車等車輛上的車載用DC - DC變換器等功率變換裝置的結(jié)構部件等而利用的電抗器。特別地,涉及一種小型且生產(chǎn)性、散熱性優(yōu)異的電抗器。
背景技術:
作為進行電壓的升壓動作或降壓動作的電路的部件之一,存在電抗器。例如,專利文獻I 3公開了作為載置于混合動力汽車等車輛上的變換器的電路部件而利用的電抗器。在該電抗器中,作為代表性的例子,具有:線圈,其具有一對線圈元件;以及環(huán)狀的磁性鐵心,在該磁性鐵心上以使各線圈元件的各軸向平行的方式,橫向并列配置兩個線圈元件(特別地,參照專利文獻1、2)。在專利文獻I中,公開了一種電抗器,其具有:外殼體,其收容線圈和磁性鐵心的組裝物;樹脂,其填充在該外殼體內(nèi),將上述組裝物密封;以及絕緣部件,其插入上述線圈和上述磁性鐵心之間,用于將兩者絕緣。上述絕緣部件具有:筒狀線軸,其配置在磁性鐵心的外周;以及一對框狀部件,其配置在線圈的兩端面上。將由上述框狀部件夾持的線圈收容在“]”狀的中殼體中,并收容在上述外殼體中。在專利文獻3中,公開了具有將線圈和磁性鐵心的組裝物的外周覆蓋的樹脂部的電抗器。這些現(xiàn)有的電抗器設置在冷卻基座等固定對象上而使用,以可以將與通電相伴發(fā)熱的線圈等進行冷卻。專利文獻1:日本特開2008 - 028290號公報
專利文獻2:日本特開2004 - 327569號公報專利文獻3:日本特開2007 - 180224號公報
發(fā)明內(nèi)容
對于現(xiàn)有的電抗器,期望生產(chǎn)性的提高。通常,向電抗器上安裝之前的線圈如果原樣放置,則無法保持形狀,會發(fā)生伸縮。因此,在組裝電抗器時,形狀不穩(wěn)定,難以對線圈進行處理,導致電抗器生產(chǎn)性的降低。特別地,對于由于彈回而在相鄰的匝部之間形成有比較大的間隙的線圈,如果直接配置在磁性鐵心上,則磁性鐵心中的線圈配置部位變長,使電抗器大型化。因此,如果為了使電抗器小型化,而壓縮線圈至期望的長度,同時組裝電抗器,則組裝作業(yè)性惡化。如專利文獻I的記載所示,在利用一對框狀部件夾持線圈,且收容于中殼體中,將線圈保持為壓縮狀態(tài)的情況下,部件個數(shù)以及工序較多。在專利文獻2、3中均沒有對線圈處理充分地進行研究。從上述角度出發(fā),期望作業(yè)性的改善、生產(chǎn)性的提高。另外,在具有殼體的電抗器中,難以進一步小型化。
當前,作為混合動力汽車等的車載部件,期望小型化、輕量化。如專利文獻I的記載所示,在具有外殼體的情況下,難以進一步小型化。如專利文獻2的記載所示,如果省略殼體則小型化,但由于線圈及磁性鐵心成為無遮蓋的狀態(tài),所以無法實現(xiàn)相對于粉塵或腐蝕等外部環(huán)境進行保護及強度等機械保護等。并且,期望散熱性優(yōu)異的電抗器。如專利文獻3的記載所示,通過省略殼體且利用樹脂覆蓋線圈和磁性鐵心的組裝物的外周,而實現(xiàn)小型化以及組裝物的保護,但由于利用樹脂覆蓋線圈以及磁性鐵心的整個外周,所以導致散熱性降低。在這里,在具有殼體的電抗器中,通過采用鋁等金屬制的殼體而可以將該殼體作為散熱路徑利用。期望開發(fā)即使省略這種殼體散熱性也優(yōu)異的電抗器。因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種小型且生產(chǎn)性、散熱性優(yōu)異的電抗器。在本發(fā)明中,主要來說,為了實現(xiàn)小型化.輕量化、以及相對于外部環(huán)境的保護及機械保護、電氣保護,而提出省略殼體、且利用樹脂覆蓋線圈和磁性鐵心的組合體的外周的方案。并且,在本發(fā)明中,主要來說,為了實現(xiàn)作業(yè)性及生產(chǎn)性的提高,而提出作為線圈,利用通過與覆蓋上述組合體的外周的樹脂不同的樹脂保持形狀的成型體的方案。并且,在本發(fā)明中,主要來說,為了實現(xiàn)散熱性的提高,而提出了對磁性鐵心的形狀進行改良,并且使覆蓋上述組合體的外周的樹脂的包覆區(qū)域為特定范圍的方案。本發(fā)明的電抗器具有將繞組線以螺旋狀卷繞而形成的線圈、以及配置該線圈的磁性鐵心。上述磁性鐵心具有向上述線圈內(nèi)插入的內(nèi)側(cè)鐵心部、以及不配置上述線圈而與上述內(nèi)側(cè)鐵心部連結(jié)的外側(cè)鐵心部,利用這兩個鐵心部形成閉合磁路。該電抗器具有:線圈成型體,其具有上述線圈、覆蓋該線圈的外周而保持該線圈的形狀的內(nèi)側(cè)樹脂部;以及外側(cè)樹脂部,其覆蓋上述線圈成型體和上述磁性鐵心的組合體的外周的至少一部分。并且,在上述磁性鐵心的上述外側(cè)鐵心部 中,在設置了該電抗器時成為設置側(cè)的一個面(以下稱為鐵心設置面)滿足以下的(I)及(2)要件。(I)上述鐵心設置面與上述內(nèi)側(cè)鐵心部中成為設置側(cè)的面相比凸出。(2)上述鐵心設置面從上述外側(cè)樹脂部露出。具有上述結(jié)構的本發(fā)明電抗器為沒有殼體的無殼體構造,因此可以實現(xiàn)小型化 輕量化,同時由于具有外側(cè)樹脂部及內(nèi)側(cè)樹脂部,所以可以抵御外部環(huán)境而保護線圈及磁性鐵心,進行機械保護,或?qū)€圈進行電氣保護。并且,由于具有利用內(nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂保持線圈的形狀的線圈成型體,所以本發(fā)明電抗器在組裝時線圈不會伸縮,因此線圈容易處理,電抗器的組裝作業(yè)性優(yōu)異。另夕卜,由于可以利用內(nèi)側(cè)樹脂部提高線圈和磁性鐵心之間的絕緣性,并且利用內(nèi)側(cè)樹脂部保持線圈的壓縮狀態(tài),所以可以省略上述的筒狀線軸及框狀部件、中殼體,可以實現(xiàn)部件個數(shù)以及安裝工序的減少,本發(fā)明電抗器從這一角度出發(fā)生產(chǎn)性優(yōu)異。并且,本發(fā)明電抗器使磁性鐵心的一部分(鐵心設置面)從外側(cè)樹脂部露出,因此在向冷卻基座等固定對象上設置后,可以使磁性鐵心與上述固定對象直接接觸。因此,本發(fā)明電抗器可以將磁性鐵心的熱量向固定對象直接放出,散熱性優(yōu)異。由于即使該鐵心設置面從外側(cè)樹脂部露出,在固定對象上設置有本發(fā)明電抗器的狀態(tài)下,也被固定對象覆蓋,所以可以實現(xiàn)相對于外部環(huán)境的保護及機械保護。
并且,由于外側(cè)鐵心部的鐵心設置面為與內(nèi)側(cè)鐵心部中的設置側(cè)的面相比凸出的形狀,所以可以使磁性鐵心小型化,進而可以有助于電抗器的小型化。對于如專利文獻I的圖2所示的磁性鐵心那樣,外側(cè)鐵心部的外周面和內(nèi)側(cè)鐵心部的外周面共面的磁性鐵心,在以不改變該磁性鐵心的體積,而使外側(cè)鐵心部的鐵心設置面與內(nèi)側(cè)鐵心部相比凸出的方式,使外側(cè)鐵心部的形狀變化的情況下,如專利文獻2的圖3所示,可以縮短電抗器中的線圈的軸向長度。因此,可以減小電抗器相對于冷卻基座等固定對象的設置面積,因此從這一角度出發(fā)也使本發(fā)明電抗器小型化。作為本發(fā)明的一個方式,可以舉出下述方式:上述磁性鐵心的外側(cè)鐵心部中在設置了該電抗器時成為設置側(cè)的一個面(鐵心設置面)、與上述線圈成型體中在設置了該電抗器時成為設置側(cè)的一個面(以下稱為成型體設置面)共面,上述兩個面從上述外側(cè)樹脂部露出。根據(jù)上述結(jié)構,在冷卻基座等固定對象上設置了電抗器時,除了磁性鐵心以外,也可以使線圈成型體與固定對象直接接觸。因此,可以將發(fā)熱量大的線圈的熱量高效地向冷卻基座等固定對象放出,該方式的電抗器的散熱性更優(yōu)異。另外,除了磁性鐵心以外,也可以將線圈成型體的一部分從外側(cè)樹脂部露出而直接支撐在固定對象上,因此該方式的電抗器可以擴大與固定對象之間的接觸面積,可以在固定對象上更穩(wěn)定地設置。對于本發(fā)明電抗器所具有的線圈,僅具有一個線圈(元件)的方式、具有一對線圈元件的方式為代表性方式。在具有一對線圈元件的情況下,可以舉出各線圈元件以各軸向平行的形式橫向排列而形成的方式。此時,可以采用在上述內(nèi)側(cè)樹脂部中,在覆蓋上述兩個線圈元件之間的部位上,在設置了該電抗器時成為設置側(cè)的部位處具有凹部的方式。上述線圈成型體的內(nèi)側(cè)樹脂部的外形可以選擇各種形狀,可以是沿線圈外形的相似狀,也可以是非相似狀。例如,在將上述線圈元件橫向排列的狀態(tài)下,覆蓋內(nèi)側(cè)樹脂部的兩個線圈元件之間的部位的外形,可以采用橫跨在兩個線圈元件之間的平面,或沿形成在兩個線圈元件之間的間隙而具有凹部的形狀。特別地,在使線圈成型體的成型體設置面從外側(cè)樹脂部露出的情況下,通過具有 上述凹部,而與上述平面的情況相比,使內(nèi)側(cè)樹脂部的表面積變大,因此提高散熱性。另外,在線圈成型體的成型體設置面被外側(cè)樹脂部覆蓋的情況下,通過具有上述凹部,而與上述平面的情況相比,使內(nèi)側(cè)樹脂部的表面積變大,因此可以提高外側(cè)樹脂部和線圈成型體的密合性。除此之外,內(nèi)側(cè)樹脂部所具有的上述凹部,例如,也可以作為用于對外側(cè)樹脂部進行成型的樹脂注入澆口的配置槽等而利用。作為本發(fā)明的一個方式,可以舉出下述方式:上述內(nèi)側(cè)樹脂部具有插入在上述線圈和上述內(nèi)側(cè)鐵心部之間的插入樹脂部分,該電抗器具有緩沖部件,其插入在上述插入樹脂部分和上述內(nèi)側(cè)鐵心部之間,且不覆蓋上述外側(cè)鐵心部。在將本發(fā)明電抗器用作汽車等車輛的車載部件的情況下,如果考慮其使用環(huán)境及動作溫度,則例如期望可以在使用環(huán)境的假定最低溫度:一 40°C 使線圈勵磁時的最高達到溫度:150°C左右的溫度范圍內(nèi)使用。因此,本發(fā)明人在制作具有一對線圈元件的線圈成型體,并對具有該線圈成型體的電抗器進行上述溫度范圍的熱循環(huán)試驗后,獲知:在使該電抗器升溫的情況下,沒有特別的問題,但在降溫的情況下,可能產(chǎn)生下述現(xiàn)象。( I)在內(nèi)側(cè)樹脂部中,在插入至內(nèi)側(cè)鐵心部和線圈之間的部分(以下,將內(nèi)側(cè)鐵心部和線圈之間的區(qū)域稱為插入?yún)^(qū)域,將插入?yún)^(qū)域內(nèi)的樹脂稱為插入樹脂部分)處,可能產(chǎn)生裂縫。(2)在不存在內(nèi)側(cè)鐵心部的狀態(tài)下,單純對僅線圈由內(nèi)側(cè)樹脂部成型的成型物進行相同的熱循環(huán)試驗的情況下,在該成型物中的線圈的內(nèi)周側(cè)的樹脂部分處,不產(chǎn)生裂縫。對上述現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進行研究,認為:內(nèi)側(cè)鐵心部的線膨脹系數(shù)比內(nèi)側(cè)樹脂部的線膨脹系數(shù)小,在電抗器降溫時,內(nèi)側(cè)樹脂部的收縮因內(nèi)側(cè)鐵心部的存在而被阻礙,因此向上述插入樹脂部分作用過度的應力,導致裂縫的產(chǎn)生。因此,為了在電抗器降溫時,緩和向插入樹脂部分作用的應力,而提出具有緩沖部件的方式。通過在上述插入樹脂部分和內(nèi)側(cè)鐵心部之間設置緩沖部件,從而該方式的電抗器即使經(jīng)受上述的熱循環(huán),特別地,在電抗器降溫時,也使該插入樹脂部分的收縮被內(nèi)側(cè)鐵心部阻礙的情況得到緩和。因此,該方式的電抗器可以有效地防止上述插入樹脂部分產(chǎn)生裂縫的情況。另外,通過使外側(cè)鐵心部不被緩沖部件覆蓋,從而使該方式的電抗器也具有充分的散熱性。優(yōu)選上述緩沖部件的構成材料與上述內(nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂相比楊氏模量較小。根據(jù)該結(jié)構,使上述緩沖部件可靠地具有防止向上述插入樹脂部分作用過大的應力的緩沖功能。作為上述緩沖部件的具體例,可以舉出熱收縮管、常溫收縮管、塑模層、涂層、以及纏繞帶卷繞層中的至少一種 。如果上述緩沖部件為熱收縮管,則可以以沿內(nèi)側(cè)鐵心部的外周面的狀態(tài)可靠地覆蓋該外周面,且可以抑制緩沖部件從內(nèi)側(cè)鐵心部剝離這一情況。如果上述緩沖部件為常溫收縮管,則在向內(nèi)側(cè)鐵心部上安裝時,不需要收縮管的加熱作業(yè),僅通過將常溫收縮管套在內(nèi)側(cè)鐵心部的外周上,就可以利用緩沖部件容易地覆蓋內(nèi)側(cè)鐵心部。如果上述緩沖部件為塑模層,則通過利用樹脂在內(nèi)側(cè)鐵心部的外周面進行塑模成型,從而可以容易地形成厚度均等性優(yōu)異的緩沖部件。特別地,如果為塑模層,則即使是缺乏熱收縮或常溫收縮特性的樹月旨,也可以作為上述緩沖部件的構成樹脂利用,可以從更寬的選擇中選擇上述緩沖部件的構成樹脂。如果上述緩沖部件為涂層,則可以利用將該緩沖部件的構成材料涂敷在內(nèi)側(cè)鐵心部的外周上等簡單的作業(yè),利用緩沖部件覆蓋內(nèi)側(cè)鐵心部的外周。如果上述緩沖部件為纏繞帶卷繞層,則通過將纏繞帶材料卷繞在內(nèi)側(cè)鐵心部的外周,從而可以利用緩沖部件容易地覆蓋內(nèi)側(cè)鐵心部的外周。作為本發(fā)明的一個方式,可以舉出下述方式:具有定位部,其在上述內(nèi)側(cè)樹脂部上一體形成,在利用成型模形成上述外側(cè)樹脂部時,用于將上述線圈成型體和上述磁性鐵心的組合體相對于上述成型模定位。上述定位部由于在相對于上述成型模的定位中利用,所以為至少一部分不被上述外側(cè)樹脂部覆蓋的狀態(tài)。在外側(cè)樹脂部形成時,有時難以將線圈成型體和磁性鐵心的組合體高精度地配置在成型模的規(guī)定位置。另外,即使配置在規(guī)定的位置,也難以在形成外側(cè)樹脂部的期間,維持該位置??紤]另外準備例如銷或按壓夾具、螺栓等支撐部件,通過利用該支撐部件支撐配置在成型模內(nèi)的上述組合體,從而維持配置于規(guī)定的位置上的狀態(tài)。但是,在此情況下,由于增加用于配置上述支撐部件的工序,所以導致電抗器的生產(chǎn)性降低。另外,上述組合體中的上述支撐部件的接觸部位不被外側(cè)樹脂部覆蓋,使線圈(成型體)的一部分及磁性鐵心的一部分露出,露出部位變多。因此,無法充分地利用外側(cè)樹脂部進行機械保護或相對于外部環(huán)境的保護,或?qū)е峦庥^的劣化。雖然可以另外利用樹脂等填埋上述露出部位,但在此情況下,工序數(shù)量增加,使電抗器的生產(chǎn)性進一步降低。與此相對,根據(jù)具有在內(nèi)側(cè)樹脂部上一體形成的定位部的上述方式,僅通過將該定位部嵌入成型模,就可以將上述組合體在成型模中容易地定位,并且可以在外側(cè)樹脂部的成型中,可靠地維持在該規(guī)定位置上配置上述組合體的狀態(tài)。因此,根據(jù)該方式,不需要其他用于定位的支撐部件,不存在這些支撐部件的配置工序,電抗器的生產(chǎn)性優(yōu)異。另外,通過向上述的成型模中嵌合定位部,從而可以可靠地維持在成型模的規(guī)定位置上配置有上述組合體的狀態(tài),因此,可以高精度地形成外側(cè)樹脂部。并且,由于在內(nèi)側(cè)樹脂部自身上具有定位部,所以在該方式中,不會如使用其他支撐部件的情況那樣,設置使線圈成型體及磁性鐵心不被外側(cè)樹脂部覆蓋的露出部位(與支撐部件之間的接 觸部位)。因此,在該方式中,可以采用線圈或磁性鐵心在實質(zhì)上整體被內(nèi)側(cè)樹脂部及外側(cè)樹脂部覆蓋的方式,因此,可以充分地實現(xiàn)線圈及磁性鐵心的機械保護以及相對于外部環(huán)境的保護。另外,雖然定位部的一部分(例如,僅一個面或者一個面及其附近區(qū)域)不被外側(cè)樹脂部覆蓋而露出,但是,是由內(nèi)側(cè)樹脂部形成的。因此,即使假設在定位部的構成樹脂的內(nèi)部存在線圈的一部分,該線圈也被內(nèi)側(cè)樹脂部覆蓋,因此,可以可靠地實現(xiàn)線圈的機械保護及相對于外部環(huán)境的保護。上述定位部設置在內(nèi)側(cè)樹脂部的任意位置,其形狀、個數(shù)不特別地限定。作為代表可以舉出凸條或凸起,可以是一個,也可以是多個。在對外側(cè)樹脂部進行成型的成型模中,設置使該凸條或凸起嵌入的凹槽。通過向該凹槽中嵌入上述凸條或凸起,從而可以將上述組合體在成型模中容易地定位。在上述定位部中,向成型模的嵌合槽嵌入的部位不被外側(cè)樹脂部覆蓋而露出。上述定位部可以采用其整體僅由內(nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂形成的方式。在此情況下,可以容易地形成各種形狀、大小、個數(shù)的定位部。或者,上述定位部也可以在其內(nèi)部包含線圈的一部分。例如,在上述線圈具有一對線圈元件、以及將兩個線圈元件連結(jié)的線圈連結(jié)部,該線圈連結(jié)部與上述兩個線圈元件的匝部形成面相比凸出設置的情況下,上述定位部可以采用在上述內(nèi)側(cè)樹脂部中,形成于覆蓋該線圈連結(jié)部的部位處的方式。如果上述線圈連結(jié)部與匝部形成面相比凸出,內(nèi)側(cè)樹脂部沿該形狀而設置,則包覆該線圈連結(jié)部的部位(以下稱為連結(jié)部包覆部),與內(nèi)側(cè)樹脂部中的其他部位相比凸出。如果將該連結(jié)部包覆部的至少一部分作為定位部,則在內(nèi)側(cè)樹脂部的成型模具中,可以將形成連結(jié)部包覆部的凹部兼作形成定位部的凹部,不需要在上述成型模具中另外設置定位部用的凹部。另外,由于連結(jié)部包覆部自身為定位部,所以不必另外存在作為定位部的凸起等,因此,易于使線圈成型體的外形成為簡單的形狀,線圈成型體容易處理。并且,不易因定位部而損害電抗器的外觀。除此之外,可以采用具有僅由上述內(nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂形成的定位部、和包含上述線圈的一部分的定位部這兩者的方式。作為本發(fā)明的一個方式,可以舉出下述方式:在上述外側(cè)鐵心部中,在由與上述線圈成型體的端面相對的內(nèi)端面、和與該內(nèi)端面相連的相鄰面形成的棱線上,具有切角部,其用于向上述線圈成型體的端面和上述外側(cè)鐵心部的內(nèi)端面之間導入上述外側(cè)樹脂部的構成樹脂。在這里,如果不向線圈成型體和磁性鐵心(特別地,外側(cè)鐵心部)之間充分地填充外側(cè)樹脂部的構成樹脂,而形成空孔,則可能使對線圈成型體及磁性鐵心的機械保護或電氣保護不充分。因此,為了提高與線圈成型體和磁性鐵心的組合體的密合性,及線圈成型體和磁性鐵心之間的絕緣性,而優(yōu)選將外側(cè)樹脂部的構成樹脂向線圈成型體和磁性鐵心之間無間隙地填充。另外,如果考慮電抗器的生產(chǎn)性的提高,則期望在外側(cè)樹脂部成型時,向線圈成型體和磁性鐵心之間迅速地填充外側(cè)樹脂部的構成樹脂。另外,在作為外側(cè)樹脂部的構成樹脂,特別是利用熱硬化性樹脂的情況下,必須在硬化之前迅速地填充樹脂。另一方面,為了使電抗器小型化,而期望盡可能縮小線圈成型體和磁性鐵心之間的間隙。另外,為了使線圈小型化,而考慮采用例如將線圈沿其軸向壓縮,使該線圈的相鄰匝部彼此以大致接觸的程度接近,利用內(nèi)側(cè)樹脂部覆蓋該壓縮狀態(tài)的線圈的外周而構成的線圈成型體。在具有這種線圈成型體的電抗器中,在外側(cè)樹脂部形成時,難以向線圈成型體和磁性鐵心之間,經(jīng)由上述間隙及匝部之間的間隙而迅速地填充外側(cè)樹脂部的構成樹脂。另外,在具有一對線圈元件的線圈成型體中,由于為了小型化而縮小相鄰的線圈元件之間的間隔,或在上述兩個線圈元件之間存在內(nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂,所以有時難以向線圈元件之間迅速地填充外側(cè)樹脂部的構成樹脂。例如,在假定向?qū)@墨I2所記載的線圈和磁性鐵心的組裝物的外周填充樹脂的情況下,線圈的端面與外側(cè)鐵心部相對,線圈的端面和外側(cè)鐵心部之間的間隙非常窄。因此,經(jīng)由該間隙向線圈和磁性鐵心之間迅速地填充樹脂非常困難。與此相對,在上述外側(cè)鐵心部中,在由與線圈成型體的端面相對的內(nèi)端面、和與該內(nèi)端面相連的相鄰面形成的棱線上具有切角部的上述方式中,可以經(jīng)由該切角部,向線圈成型體和磁性鐵心之間引導外側(cè)樹脂部的構成樹脂。即,利用上述切角部,提高外側(cè)樹脂部的構成樹脂的填充性,因此,可以向線圈成型體和磁性鐵心之間迅速地填充該構成樹脂,可以盡可能地抑制空孔的產(chǎn)生。特別地,在線圈具有一對線圈元件的方式的情況下,即使如上述所示兩個線圈元件之間較窄,也可以通過切角部的引導而充分地填充外側(cè)樹脂部的構成樹脂。
上述切角部的形狀可以適當選擇。例如,可以舉出通過將上述棱線倒圓角而構成的方式。通過對由上述內(nèi)端面和上述相鄰面形成的棱線倒圓角,從而可以形成下述切角部,其形成為,沿由該內(nèi)端面和該相鄰面形成的棱線,且易于使外側(cè)樹脂部的構成樹脂進入的形狀。因此,可以從該切角部向線圈成型體和磁性鐵心之間容易地導入上述構成樹脂。除此之外,可以采用在上述外側(cè)鐵心部中與上述線圈成型體的端面相對的內(nèi)端面、和上述線圈成型體的端面之間具有大于或等于0.5mm而小于或等于4mm的比較小的間隙的方式。在該方式中,可以得到小型的電抗器,同時可以向線圈成型體的端面和外側(cè)鐵心部的內(nèi)端面之間容易地導入外側(cè)樹脂部的構成樹脂,可以使外側(cè)樹脂部的構成樹脂充分地存在于上述間隙中。如果采用除了具有上述比較小的間隙之外,還使磁性鐵心具有上述的切角部的方式,則可以向線圈成型體的端面和外側(cè)鐵心部的內(nèi)端面之間更容易地填充外側(cè)樹脂部的構成樹脂,電抗器的生產(chǎn)性優(yōu)異。發(fā)明的效果本發(fā)明電抗器得到了小型化,線圈容易處理,生產(chǎn)性優(yōu)異,并且散熱性也優(yōu)異。
圖1 (I)是表示在固定對象上配置有實施方式I的電抗器的狀態(tài)的概略斜視圖,圖1 (II)是表示從設置面?zhèn)扔^察該電抗器的狀態(tài)的概略斜視圖。圖2是實施方式I的電抗器所具有的線圈成型體的概略斜視圖。圖3是說明實施方式I的電抗器所具有的線圈成型體和磁性鐵心的組合體的組裝流程的分解斜視圖。圖4示出線圈成型體的其他方式,圖4 (I)是具有散熱板的例子的概略正視圖,圖
4(II)是在內(nèi)周具有凹槽的例子的概略斜視圖。圖5示出線圈成型體的其他方式,是在外周具有凹槽的例子的概略斜視圖,圖5(I)表示使線圈的一部分露出的例子,圖5 (II)表示具有不使線圈露出的凹槽的例子。圖6示出線圈的其他方式,是表示將構成線圈的繞組線的端部向線圈的側(cè)方引出的方式的斜視圖。圖7示出線圈的其他方式,是表示將構成線圈的繞組線的端部向線圈的側(cè)方引出的方式的斜視圖。圖8 (I)表示在固定對象上配置有實施方式2的電抗器的狀態(tài)的概略斜視圖,圖8 (II)是表示該電抗器的 設置面的俯視圖。圖9是沿圖8 (I)的A — A箭頭觀察的剖面圖。圖10是表示實施方式2的電抗器的組裝流程的說明圖,圖10 (I)表示將緩沖部件向內(nèi)側(cè)鐵心部安裝之前的狀態(tài),圖10 (II)表示將緩沖部件向內(nèi)側(cè)鐵心部安裝后的狀態(tài)。圖11是表示實施方式2的電抗器的組裝流程的說明圖,圖11 (I)表示安裝有緩沖部件的內(nèi)側(cè)鐵心部和線圈的組合狀態(tài),圖11 (II)表示將圖11 (I)的內(nèi)側(cè)鐵心部和線圈利用內(nèi)側(cè)樹脂部成型后的狀態(tài)。圖12是表示實施方式2的電抗器的組裝流程的說明圖,圖12(1)表示在線圈成型體上組合外側(cè)鐵心部以及端子金屬件的狀態(tài),圖12 (II)表示將線圈成型體、外側(cè)鐵心部、端子金屬件組合后的狀態(tài)。圖13是表示將實施方式2的電抗器所具有的線圈成型體和磁性鐵心的組合體收容在成型模中的狀態(tài)的概略剖面圖。圖14是表示實施方式2的變形例的電抗器所具有的線圈成型體和磁性鐵心的組合體的組裝流程的分解斜視圖。圖15是實施方式2的變形例的電抗器所具有的線圈成型體和磁性鐵心的組合體的側(cè)視圖,表示端子金屬件和內(nèi)側(cè)樹脂部的配置狀態(tài)。圖16表不實施方式2的變形例的電抗器所具有的磁性鐵心,圖16 (I)是具有剖面呈矩形的切角部的外側(cè)鐵心部的斜視圖,圖16 (II)是具有剖面呈三角形的切角部的外側(cè)鐵心部的斜視圖,圖16 (III)是圖16 (I)、圖16 (II)所示的外側(cè)鐵心部的俯視圖。圖17是說明在線圈和內(nèi)側(cè)鐵心部的組合物上配置有形狀保持件的狀態(tài)的概略斜視圖。符號的說明Ια、1β 電抗器10組合體2、2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H 線圈
2w繞組線2a、2b線圈元件2r線圈連結(jié)部2t匝部2f匝部形成面21始端22末端20 α、20 β、20 Y、20 δ、20B、20C、20D、20E 線圈成型體20d成型體設置面3磁性鐵心31內(nèi)側(cè)鐵心部31e端面31m鐵心片31g間隔材料32外側(cè)鐵心部32d鐵心設置面32e內(nèi)端面32s側(cè)面32u上表面32g切角部4內(nèi)側(cè)樹脂部4i插入樹脂部分40h中空孔40t匝部包覆部40e端面41連結(jié)部包覆部42凹部43C、43D、43E凹槽45傳感器用孔5 α、5β、5δ外側(cè)樹脂部50d樹脂設置面51凸緣部5Ih貫穿孔52螺母孔52η螺母53 保護部54澆口痕6緩沖部件7散熱板8端子金屬件81連接面81h插入孔82焊接面100成型模IOOb基部IOOc蓋部101空腔110凹槽111、112、113 凹部210端子220螺栓300形狀保持夾具305螺栓310、311夾持部件
具體實施例方式下面,參照附圖,詳細說明本發(fā)明的實施方式所涉及的電抗器。在附圖中,同一標號表不同一部件。另外,在以下的實施方式的電抗器及其構成要素、變形例的電抗器及其構成要素中,將設置電抗器時的設置側(cè)作為下側(cè),將其相對側(cè)作為上側(cè)而進行說明。(實施方式I)下面,參照圖1 3,說明實施方式I的電抗器I α。此外,在圖1 (I)中,將外側(cè)樹脂部的一部分切開而觀察存在于外側(cè)樹脂部的內(nèi)側(cè)的線圈成型體以及磁性鐵心。電抗器I α用作例如混合動力汽車的DC - DC變換器的構成部件。在此情況下,在內(nèi)部具有制冷劑循環(huán)路徑的金屬制(作為代表性的例子,為鋁制)的冷卻基座等固定對象(未圖示)上,直接設置電抗器Ia而使用。對于電抗器Ia,將圖1 (II)所示的平坦的面作為設置面而進行設置。電抗器I a具有將繞組線2w卷繞而形成的線圈2 (圖2)、以及配置線圈2的環(huán)狀的磁性鐵心3。線圈2的外周被內(nèi)側(cè)樹脂部4覆蓋,成為線圈成型體20a。另外,電抗器I a具有線圈成型體20 a和外側(cè)樹脂部5 a,該外側(cè)樹脂部5 a覆蓋線圈成型體20 a和磁性鐵心3的組合體10的外周。電抗器I a的特征在于,線圈的形式(線圈成型體20 a )、磁性鐵心3的形狀、外側(cè)樹脂部5 α的外皮區(qū)域。下面,更詳細地說明各結(jié)構?!唇M合體〉〔磁性鐵心〕對于磁性鐵心3的說明,適當參照圖3而進行。磁性鐵心3具有:一對內(nèi)側(cè)鐵心部31,其上配置線圈成型體20 α 對外側(cè)鐵心部32,其上不配置線圈成型體20 α,從線圈成型體20α露出。在這里,各內(nèi)側(cè)鐵心部31分別為長方體,各外側(cè)鐵心部32分別為具有一對梯形面的四棱柱狀體。對于磁性鐵心3,以隔著分離配置的內(nèi)側(cè)鐵心部31的方式配置外側(cè)鐵心部32,將各內(nèi)側(cè)鐵心部31的端面31e和外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e接合而形成為環(huán)狀。利用上述內(nèi)側(cè)鐵心部31以及外側(cè)鐵心部32,在使線圈2勵磁時形成閉合磁路。內(nèi)側(cè)鐵心部31是將由磁性材料構成的鐵心片31m和作為代表性例子由非磁性材料構成的間隔材料31g交替層疊而構成的層疊體,外側(cè)鐵心部32是由磁性材料構成的鐵心片。各鐵心片可以利用使用磁性粉末形成的成型體或?qū)⒕哂薪^緣覆膜的磁性薄板層疊多層而形成的層疊體。上述成型體可以舉出例如:使用由Fe、Co、Ni等鐵族金屬、Fe — Si,Fe 一 Ni,Fe 一AUFe - Co,Fe 一 Cr,Fe 一 Si — Al等Fe基合金、稀土類金屬或非晶磁性體等軟磁性材料構成的粉末而形成的壓粉成型體,將上述粉末擠壓成型后進行燒結(jié)而形成的燒結(jié)體,將上述粉末和樹脂的混合體進行注塑成型或鑄塑成型等而形成的成型硬化體。除此之外,鐵心片可以舉出作為金屬氧化物的燒結(jié)體的鐵氧體鐵心等。成型體可以容易地形成各種立體形狀的磁性鐵心。壓粉成型體可以優(yōu)選利用在由上述軟磁性材料構成的粉末的表面上具有絕緣覆膜的材料,在此情況下,將該粉末成型后,通過以小于或等于上述絕緣覆膜的耐熱溫度進行燒結(jié)而得到。作為具有絕緣 覆膜的軟磁性材料,例如可以利用下述材料。對于含有多個復合磁性微粒的軟磁性材料,上述多個復合磁性微粒分別具有:金屬磁性微粒;絕緣覆膜,其包圍上述金屬磁性微粒的表面;以及復合覆膜,其包圍上述絕緣覆膜的外部。上述復合覆膜可以舉出以下形式:具有包圍上述絕緣覆膜的表面的耐熱性賦予保護覆膜和包圍上述耐熱性賦予保護覆膜的表面的撓性保護覆膜;或者,是耐熱性賦予保護覆膜和撓性保護覆膜的混合覆膜,在上述復合覆膜的表面?zhèn)扰c耐熱性賦予保護覆膜的構成材料相比含有更多的撓性保護覆膜的構成材料,且在上述復合覆膜中,在與上述絕緣覆膜的邊界側(cè)與撓性保護覆膜的構成材料相比含有更多的耐熱性賦予保護覆膜的構成材料。根據(jù)具有上述特定的復合覆膜的軟磁性材料,由于利用具有規(guī)定的彎曲性的撓性保護覆膜覆蓋復合磁性微粒的表面,所以成型性優(yōu)異。并且,該軟磁性材料通過具備具有撓曲性質(zhì)的撓性保護覆膜,從而即使在成型時受到壓力,也不易使撓性保護覆膜產(chǎn)生龜裂。即,撓性保護覆膜可以有效地防止由于加壓成型時的壓力將耐熱性賦予保護覆膜以及絕緣覆膜破壞的情況。因此,根據(jù)上述軟磁性材料,由于使復合磁性微粒所具有的絕緣覆膜良好地起作用,所以可以充分地抑制流過該微粒之間的渦電流。另外,由于利用耐熱性賦予保護覆膜保護絕緣覆膜,所以即使在成型后以高溫進行熱處理,也不易將絕緣覆膜破壞,因此,提高燒結(jié)時的加熱溫度。因此,根據(jù)上述軟磁性材料,可以減少通過高溫的熱處理導致的壓粉成型體的滯后損耗。
上述絕緣覆膜可以舉出含有從由磷化合物、硅化合物、鋯化合物以及鋁化合物構成的群中選出的至少I種化合物的覆膜。由于存在含有絕緣性優(yōu)異的上述化合物的絕緣覆膜,所以可以更有效地抑制流過金屬磁性微粒間的渦電流。另外,如果上述絕緣覆膜的平均厚度大于或等于IOnm而小于或等于I μ m,則具有下述效果:(I)抑制在絕緣覆膜中流過的隧道電流,抑制由該隧道電流引起的渦電流損耗的增大;(2)可以防止在金屬磁性微粒間的距離過大的情況下可能產(chǎn)生的反磁場,可以抑制由該反磁場的產(chǎn)生所引起的滯后損耗的增大;(3)可以防止絕緣覆膜在軟磁性材料中所占的體積比率過小的情況下可能產(chǎn)生的壓粉成型體的飽和磁通密度的降低。另外,如果上述復合覆膜的平均厚度大于或等于IOnm而小于或等于I μ m,則具有下述效果:可以有效地抑制絕緣覆膜的破壞,在此基礎上,可以如上述(2)所示通過防止反磁場而抑制渦電流損耗增大,可以如上述(3)所示防止復合覆膜在軟磁性材料中所占的體積比率過小的情況下可能產(chǎn)生的壓粉成型體的飽和磁通密度的降低。如果上述耐熱性賦予保護覆膜采用含有硅氧烷交聯(lián)密度大于O且小于或等于1.5的有機硅化合物的方式,則由于該化合物自身耐熱性優(yōu)異,所以可以具有良好的耐熱性。另夕卜,該方式由于在上述化合物的熱解后耐熱性賦予保護覆膜中的Si含有量變多,變化為Si 一 O化合物時的收縮較小,沒有急劇的電阻降低,因而優(yōu)選。如果上述撓性保護覆膜含有撓性優(yōu)異的材料,例如從由硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、以及酰胺樹脂構成的群中選出的至少I種,則可以有效地抑制由加壓成型時的壓力引起的耐熱性賦予保護覆膜以及絕緣覆膜的破壞?;蛘?,上述撓性保護覆膜可以舉出含有硅酮樹脂,在上述復合覆膜中,與上述絕緣覆膜之間的邊界側(cè)區(qū)域的Si的含有量比上述復合覆膜中的表面?zhèn)葏^(qū)域的Si的含有量多的方式。由于耐熱性賦予保護覆膜中的Si的含有量比撓性保護覆膜中的Si的含有量多,所以復合覆膜構成為撓性保護覆膜的構成材料向該復合覆膜的表面?zhèn)葏^(qū)域偏聚。利用該結(jié)構,撓性保護覆膜可以防止由加壓成型時的壓力引起的耐熱性賦予保護覆膜以及絕緣覆膜的破壞,使絕緣覆膜良好地起作用,可以充分地抑制在復合磁性微粒間流過的渦電流。另一方面,上述薄板可以舉出例如由非晶磁性體、坡莫合金、硅鋼等磁性材料構成的薄板。如果將磁性鐵心整體作為層疊體,則容易得到高透磁率、飽和磁通密度高、且機械強度高的磁性鐵心??梢圆捎檬箖?nèi)側(cè)鐵心部的材質(zhì)和外側(cè)鐵心部的材質(zhì)不同的方式。例如,如果內(nèi)側(cè)鐵心部采用上述壓粉成型體或上述層疊體,外側(cè)鐵心部采用上述成型硬化體,則與外側(cè)鐵心部相比容易提高內(nèi)側(cè)鐵心部的飽和磁通密度,在此基礎上,作為磁性鐵心整體而容易進行電感的調(diào)整。在這里,各鐵心片成為含有鐵或鋼等鐵的軟磁性粉末的壓粉成型體。特別地,作為軟磁性粉末,可以優(yōu)選利用在上述的絕緣覆膜的外周具有耐熱性賦予保護覆膜以及撓性保護覆膜的材料。間隔材料31g是為了電感的調(diào)整而配置在設置于鐵心片31m之間的間隙中的板狀材料,由氧化鋁或玻璃環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯等透磁率比上述鐵心片低的材料構成,作為代表性的例子,由非磁性材料構成(有時為空氣間隙)。上述鐵心片以及間隔材料利用粘接劑等接合為一體,或利用纏繞帶進行固定。 鐵心片及間隔材料的個數(shù),可以以使電抗器Ia成為期望的電感的方式適當選擇。另外,鐵心片及間隔材料的形狀可以適當選擇。內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周面和外側(cè)鐵心部32的外周面不共面。具體地說,在固定對象上設置了電抗器I α時,在外側(cè)鐵心部32中成為設置側(cè)的面(以下稱為鐵心設置面32d。在圖1、3中為下表面)與在內(nèi)側(cè)鐵心部31中成為設置側(cè)的面相比凸出(參照后述的圖9)。另外,對外側(cè)鐵心部32的高度(在將電抗器I α設置于固定對象上的狀態(tài)下,相對于該固定對象的表面垂直的方向(在這里,為與線圈2的軸向正交的方向,在圖1、3中為上下方向)的長度)進行調(diào)整,以使外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d與在線圈成型體20 α中成為設置側(cè)的面(以下稱為成型體設置面20d。在圖1 3中為下表面)共面。因此,在電抗器Ια設置后的狀態(tài)下,磁性鐵心3從側(cè)面透視觀察為H字狀。另外,在將內(nèi)側(cè)鐵心部31和外側(cè)鐵心部32接合的狀態(tài)下,外側(cè)鐵心部32的側(cè)面(在圖3中紙面外側(cè)及內(nèi)側(cè)的面)與內(nèi)側(cè)鐵心部31的側(cè)面相比向外側(cè)凸出。因此,在電抗器Ια設置后的狀態(tài)下,磁性鐵心3從上表面或者下表面透視觀察也為H字狀。這種三維形狀的磁性鐵心3通過采用壓粉成型體而容易形成,并且可以將在外側(cè)鐵心部32中與內(nèi)側(cè)鐵心部31相比凸出的部位用作磁通的通路?!簿€圈成型體〕(線圈)對于線圈成型體20α的說明,適當參照圖2而進行。線圈成型體20α如圖2所示具有:線圈2,其具有將沒有接合部的I根連續(xù)的繞組線2w卷繞為螺旋狀而形成的一對線圈元件2a、2b ;以及內(nèi)側(cè)樹脂部4,其覆蓋線圈2的外周并保持該線圈2的形狀。各線圈元件2a、2b彼此具有相同的匝數(shù),從軸向觀察的形狀(端面形狀)為大致矩形狀。上述兩個線圈元件2a、2b以各軸向平行的方式橫排地并列,在線圈2的另一端側(cè)(圖2中為紙面內(nèi)側(cè)),利用將繞組線2w的一部分折返為U字狀而形成的線圈連結(jié)部2r進行連結(jié)。利用該結(jié)構,兩個線圈元件2a、2b的卷繞方向相同。
優(yōu)選繞組線2w是在由銅或鋁等導電性材料構成的導體的外周具有由絕緣性材料構成的絕緣外皮的帶皮線。在這里,利用導體由銅制的扁平線構成、絕緣外皮由磁漆(enamel)構成的帶皮扁平線。在這里,上述扁平線利用其剖面的寬高比(寬度和厚度的比:寬度/厚度)大于或等于1.5的扁平線。構成絕緣外皮的絕緣性材料,作為代表可以舉出聚酰胺酰亞胺。絕緣外皮的厚度優(yōu)選大于或等于20 μ m而小于或等于ΙΟΟμπι,越厚越可以減少針孔,提高絕緣性。兩個線圈元件2a、2b通過對上述帶皮扁平線進行扁立卷繞,形成為中空的方筒狀。繞組線2w除了導體由扁平線構成以外,可以利用剖面為圓形狀、橢圓形狀、多邊形狀等各種形狀的繞組線。對于扁平線,與使用剖面為圓形狀的圓線的情況相比,易于形成占空系數(shù)高的線圈。形成線圈2的繞組線2w的兩端部,在線圈2的一端側(cè)(在圖2中為紙面外側(cè)),從匝部形成部分適當延伸,向內(nèi)側(cè)樹脂部4的外部引出。在這里,繞組線2w的兩端部進一步向后述的外側(cè)樹脂部5α的外部引出(圖1 (I))。被引出的繞組線2w的兩端部,在將絕緣外皮剝?nèi)ザ冻龅膶w部分處,連接由導電材料構成的端子金屬件(未圖示)。經(jīng)由該端子金屬件,連接向線圈2進行電力供給的電源等外部裝置(未圖示)。在繞組線2w的導體部分和端子金屬件之間的連接中,可以利用TIG焊接等焊接。端子金屬件通常固定在端子臺(未圖示)上。在電抗器Ia中,例如可以將端子臺在圖1 (I)中,配置在將繞組線2w引出的上方,或者對配線適當處理而配置在電抗器Ia的側(cè)面,或者配置在固定對象上。
(內(nèi)側(cè)樹脂部)各線圈元件2a、2b的外周被內(nèi)側(cè)樹脂部4覆蓋,將線圈2的形狀固定。另外,各線圈元件2a、2b從其一端側(cè)至另一端側(cè)使內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂連續(xù)地存在,利用該構成樹脂分別保持壓縮后的狀態(tài)。在這里,內(nèi)側(cè)樹脂部4除了繞組線2w的兩端部以外,大致沿線圈2的形狀覆蓋線圈2的整體。在內(nèi)側(cè)樹脂部4中,將兩個線圈元件2a、2b的匝部形成部分覆蓋的部位的厚度實質(zhì)上是均等的,優(yōu)選Imm IOmm程度。覆蓋線圈連結(jié)部2r的部位是沿線圈的軸向凸出的形狀(圖3)。各線圈元件2a、2b的內(nèi)周也被內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂覆蓋,具有由該構成樹脂形成的中空孔40h。在各中空孔40h中分別插入配置磁性鐵心3 (圖3)的內(nèi)側(cè)鐵心部31(圖3)。對內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂的厚度進行調(diào)整,以使各內(nèi)側(cè)鐵心部31分別配置在線圈元件2a、2b的內(nèi)周的適當?shù)奈恢蒙?,并且,使中空?0h的形狀與內(nèi)側(cè)鐵心部31的外形(在這里,為長方體狀)相對應。因此,在各線圈元件2a、2b的內(nèi)周上存在的內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂,確保線圈元件2a、2b和內(nèi)側(cè)鐵心部31之間的絕緣,并且,作為內(nèi)側(cè)鐵心部31的定位部起作用。另外,在這里,在線圈成型體20 α的內(nèi)側(cè)樹脂部4中,將繞組線2w的端部引出的這一側(cè)的面為平面狀,與該平面相對的設置側(cè)的形狀具有沿兩個線圈元件2a、2b的外形的曲面部分。更具體地說,在內(nèi)側(cè)樹脂部4中,在對兩個線圈元件2a、2b之間形成的剖面為三角形狀的間隙進行覆 蓋的部位處,具有凹部42。在這里,凹部42的剖面為梯形狀,沿線圈2的軸向,設置在從線圈成型體20 α的一個端面40e至另一個端面40e的整個區(qū)域上(圖1
(II))。凹部42的形狀、形成區(qū)域、深度、數(shù)量等可以適當選擇。例如,也可以設置多個比較小的凹部。當然,也可以采用不具有凹部42的平面形狀。內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂具有在使用具備線圈成型體20 α的電抗器I α時,相對于線圈及磁性鐵心的最高達到溫度不軟化的程度的耐熱性,可以優(yōu)選利用能夠進行傳遞模塑成型或注塑成型的材料。特別地,為了在線圈2和內(nèi)側(cè)鐵心部31之間進行絕緣,而優(yōu)選絕緣性優(yōu)異的材料。具體地說,可以優(yōu)選利用環(huán)氧等熱硬化性樹脂、聚苯硫醚(PPS)樹脂、液晶聚合物(LCP)等熱塑性樹脂。在這里,利用環(huán)氧樹脂。由于環(huán)氧樹脂剛性比較高,熱傳導性優(yōu)異,所以可以充分地保護線圈2,并且具有良好的散熱性。另外,由于環(huán)氧樹脂的絕緣性優(yōu)異,所以通過作為內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂而利用環(huán)氧樹脂,從而對于線圈2和內(nèi)側(cè)鐵心部31之間的絕緣性,可以確保高可靠性。除此之外,如果作為內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹月旨,利用將混合有從氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、莫來石以及碳化硅中選擇的至少I種陶瓷構成的填料的樹脂,則可以得到易于放出線圈2的熱量、散熱性更優(yōu)異的電抗器?!赐鈧?cè)樹脂部〉將上述線圈成型體20 α和磁性鐵心3組合而形成的組合體10,如圖1所示,除了繞組線2w的端部、磁性鐵心3的一部分以及線圈成型體20 α的一部分以外,使其外周被外側(cè)樹脂部5α覆蓋,構成電抗器Ια。在這里,外側(cè)樹脂部5α是在制作上述組合體10后,通過對環(huán)氧樹脂或不飽和聚酯進行傳遞模塑成型而形成的。利用外側(cè)樹脂部5α,將線圈成型體20 α和磁性鐵心3作為一體物進行處理。磁性鐵心3的外側(cè)鐵心部32的一個面、具體地說是鐵心設置面32d,以及線圈成型體20 α的一個面、具體地說是成型體設置面20d這兩個設置面如圖1 (II)所示從外側(cè)樹脂部5α露出。在這里,以下述方式形成外側(cè)樹脂部5α,S卩,在外側(cè)樹脂部5α中,在將電抗器Ia設置于固定對象上時成為設置側(cè)的面(以下稱為樹脂設置面50d)與鐵心設置面32d以及成型體設置面20d共面。因此,在將電抗器I α設置于固定對象上時,上述鐵心設置面32d、成型體設置面20d、樹脂設置面50d均與固定對象接觸。在這里,外側(cè)樹脂部5α成為大致沿組合體10的外形的形狀,但僅使包含樹脂設置面50d的設置側(cè)的一定區(qū)域形成為長方形狀。即,在俯視觀察電抗器Ia的情況下,在組合體10不存在的部位處也存在外側(cè)樹脂部5 α的構成樹脂。在這里,在外側(cè)樹脂部5 α中具有凸緣部51,其相對于組合體10的輪廓向外側(cè)凸出,構成上述長方形的四角。在凸緣部51上分別設置有貫穿孔51h,在該貫穿孔51h中安裝用于將電抗器I α向固定對象上固定的螺栓(未圖示)。凸緣部51的個數(shù)、形成部位、形狀、大小(厚度等)可以適當選擇。例如,可以采用以從線圈2的側(cè)方或外側(cè)鐵心部32的側(cè)方凸出的方式設置凸緣部,或凸緣部的底面不構成樹脂設置面的方式。例如,可以采用下述方式等,即:在設置于固定對象上的狀態(tài)下,凸緣部的底面位于比鐵心設置面32d高的位置處,在與鐵心設置面32d所接觸的固定對象的那一面不同的面上安裝螺栓。如果如上述所示在長方形的四角具有凸緣部51,則可以減小包含凸緣部51在內(nèi)的電抗器Ia的設置面積。貫穿孔51h也可以僅由外側(cè)樹脂部5 α的構成樹脂形成,也可以配置由其他材料構成的筒體而形成。如果上述筒體利用例如由黃銅、鋼、不銹鋼等金屬構成的金屬管,則強度優(yōu)異,因此,可以抑制樹脂的蠕變變形。在這里,配置金屬管而形成貫穿孔51h。貫穿孔51h的個數(shù)等可以適當選擇。另外,貫穿孔51h可以利用沒有進行螺紋加工的貫穿孔,也可以利用進行了螺紋加工的螺紋孔。在外側(cè)樹脂部5 α中,除了凸緣部51之外的部位的厚度均等,優(yōu)選其平均厚度為Imm IOmm程度。外側(cè)樹脂部5 α的各部位的厚度、與組合體10對應的包覆區(qū)域、形狀可以適當選擇。例如可以采用不僅外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d及線圈成型體20 α的成型體設置面20d,而且 外側(cè)鐵心部32的一部分及線圈成型體20 α的一部分也不被外側(cè)樹脂部的構成樹脂覆蓋而露出的方式,或樹脂設置面的整體與鐵心設置面32d及成型體設置面20d不共面的方式。但是,如果線圈2 (除了繞組線2w的端部)及磁性鐵心2的外周被內(nèi)側(cè)樹脂部4以及外側(cè)樹脂部5 α的至少一個覆蓋的區(qū)域較寬,則可以可靠地實現(xiàn)相對于外部環(huán)境進行保護、機械保護、電氣保護。另外,如果外側(cè)樹脂部5 α的平均厚度比較薄,則可以期待易于放出線圈2及磁性鐵心3的熱量。作為外側(cè)樹脂部5 α的構成樹脂,除了上述環(huán)氧樹脂及不飽和聚酯以外,例如可以利用聚氨酯樹脂、PPS樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PBT)樹脂,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂等。外側(cè)樹脂部5 α的構成樹脂可以與線圈成型體20 α的內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂相同,也可以不同。另外,如果外側(cè)樹脂部5α的構成樹脂也含有由上述陶瓷構成的填料,則可以進一步提高散熱性。特別地,如果外側(cè)樹脂部5 α的導熱系數(shù)大于或等于0.5W/m.K,進一步來說大于或等于1.0ff/m.K,特別是大于或等于2.0ff/m.K,則散熱性優(yōu)異,因而優(yōu)選。如果在外側(cè)樹脂部5α的構成樹脂中含有玻璃纖維的填料,則特別地,可以提高機械強度。另外,根據(jù)外側(cè)樹脂部5 α的構成樹脂的材質(zhì)不同,可以期待對線圈勵磁時產(chǎn)生的振動進行吸收,抑制噪音的效果。
<電抗器的組裝流程〉具有上述結(jié)構的電抗器Ια大致來說可以經(jīng)過以下(I) (3)的工序而制作。(I)相對于線圈2對內(nèi)側(cè)樹脂部4進行成型而得到線圈成型體20 α的第一成型工
序
(2)將線圈成型體20 α和磁性鐵心3組合而得到組合體10的組裝工序(3)相對于組合體10對外側(cè)樹脂部5 α進行成型而得到電抗器I α的第二成型工
序(I)第一成型工序:線圈成型體的制造首先,將I根繞組線2w卷繞,形成利用線圈連結(jié)部2r將一對線圈元件2a、2b連結(jié)的線圈2。具有該線圈2的線圈成型體20 α可以利用下述的成型模具(未圖示)而制造。上述成型模具可以利用由可開閉的一對第一模具以及第二模具的模具構成的成型模具。第一模具具有位于線圈2的一端側(cè)(在圖2中將繞組線2w的端部引出的一側(cè))的端板、以及分別插入各線圈元件2a、2b的內(nèi)周的長方體狀的型芯,第二模具具有位于線圈的另一端側(cè)(在圖2中線圈連結(jié)部2r側(cè))的端板、以及覆蓋線圈2的周圍的周側(cè)壁。并且,在這里,作為第一模具、第二模具,采用下述結(jié)構,即,具有可以利用驅(qū)動機構在模具內(nèi)部進退的多個棒狀體,利用上述棒狀體,適當按壓各線圈元件2a、2b的端面(匝部形成部分呈環(huán)狀的面),使線圈元件2a、2b壓縮,或者在成型模具內(nèi)可以將線圈2保持在規(guī)定的位置上。另夕卜,在這里,使用合計8根棒狀體,對各線圈元件2a、2b的大致角部進行按壓。但是,由于線圈連結(jié)部2r難以利用棒狀體按壓,所以利用棒狀體對線圈連結(jié)部2r的下方進行按壓。上述棒狀體具有與線圈2的壓縮對應的充分的強度、以及與內(nèi)側(cè)樹脂部4成型時的熱量等對應的耐熱性,且為了在線圈2中減少沒有被內(nèi)側(cè)樹脂部4包覆的部位,而優(yōu)選盡可能形成得較細。以在上述成型模具的表面和線圈2之間形成一定的間隙的方式,在成型模具內(nèi)配置線圈2。在向成型模具中配置了線圈2的階段中,線圈2尚未被壓縮,成為在相鄰的匝部之間形成有間隙的狀態(tài)。然后,將成型模具閉合,向各線圈元件2a、2b的內(nèi)周分別插入第一模具的型芯。此時,型芯和線圈元件2a、2b的內(nèi)周之間的間隔,在型芯的整個圓周上大致均等。另外,線圈2和內(nèi)側(cè)鐵心部31的組合物也可以以使線圈2的軸向成為水平方向的方式配置在成型模具內(nèi),但如果以線圈2的軸向成為上下方向的方式配置在成型模具內(nèi),則與上述水平方向的配置的情況相比,易于將線圈2和內(nèi)側(cè)鐵心部31以同軸狀配置。另外,在上述上下方向的配置的情況下,即使在不將鐵心片31m和間隔材料31g利用粘接劑固定,而是利用內(nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂進行一體化的情況下,也易于向成型模具中配置。然后,使上述棒狀體進入成型模具內(nèi),將各線圈元件2a、2b壓縮。通過該壓縮,成為構成各線圈元件2a、2b的相鄰的匝部之間的間隙被減少的狀態(tài)。另外,通過利用上述棒狀體對各線圈元件2a、2b進行按壓,從而可以在上述成型模具內(nèi)的規(guī)定位置處穩(wěn)定地保持線圈2。此外,在不將線圈2壓縮而是保持自由長度的情況下,如果可以利用上述棒狀體保持線圈2,則不進行壓縮那種程度的按壓即可。另外,也可以在兩個線圈元件2a、2b之間配置適當?shù)匿N(未圖示)等,而在兩個線圈元件2a、2b之間維持規(guī)定的間隔。然后,從樹脂注入口向成型模具內(nèi)注入內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂。如果注入的樹脂一定程度固化,線圈2的壓縮狀態(tài)可以被該樹脂保持,則也可以使上述的棒狀體從成型模具內(nèi)后退。在注入的樹脂固化后,將成型模具打開,取出保持為將線圈2壓縮后的規(guī)定形狀的線圈成型體20 α。此外,在被棒狀體按壓的部位處形成的多個小孔(參照后述的圖11 (II))由于被外側(cè)樹脂部5 α填埋,所以也可以原樣放置,優(yōu)選另外填充絕緣性樹脂,或粘貼絕緣纏繞帶等而進行填埋,這樣可以提高線圈2和外側(cè)鐵心部32之間的絕緣性。另外,在形成凹部42的情況下,作為上述成型模具,利用具有用于形成凹部42的凸條的模具。上述線圈成型體的基本制造方法也可以應用于后述的實施方式及變形例。(2)組裝工序:組合體的制作如圖3所示,將鐵心片31m及間隔材料31g利用粘接劑等固定,形成內(nèi)側(cè)鐵心部31。然后,向如上述所示制作的線圈成型體20 α的中空孔40h中,插入配置所形成的內(nèi)側(cè)鐵心部31。由于中空孔40h如上述所示利用線圈成型體20 α的內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂而形成為規(guī)定的厚度,所以向中空孔40h插入的各內(nèi)側(cè)鐵心部31分別相對于線圈元件2a、2b(圖2)配置在適當?shù)奈恢蒙稀H缓?,以將線圈成型體20 α的兩端面40e由一對外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e夾持的 方式,配置外側(cè)鐵心部32,利用粘接劑等將外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e和內(nèi)側(cè)鐵心部31的端面31e接合。利用該工序,得到組合體10。在所得到的組合體10中,外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d (圖1)如上述所示與線圈成型體20 α的成型體設置面20d (圖1)共面。(3)第二成型工序:外側(cè)樹脂部的成型準備具有規(guī)定形狀的空腔的成形模(未圖示),在該成形模中收容所得到的組合體10,以使外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d以及線圈成型體20 α的成型體設置面20d、以及繞組線2w的端部露出的方式,對外側(cè)樹脂部5α進行成型。另外,在外側(cè)樹脂部5α中的設置側(cè)對凸緣部51進行成型,并且,將貫穿孔51h同時成型。在利用金屬管的情況下,可以將金屬管插入成型,或利用樹脂對貫穿孔進行成型后,在該貫穿孔中插入金屬管,形成貫穿孔51h。通過上述工序,可以得到電抗器Ia。所得到的電抗器I α載置在冷卻基座等固定對象上,通過將螺栓插入并緊固在貫穿孔51h以及設置于固定對象上的螺栓孔中,從而可以向固定對象上固定。此外,通過在電抗器Ia的設置面和固定對象之間適當設置散熱油、散熱片等,可以減小電抗器Ia的設置面和固定對象之間的熱阻?!葱Ч涤捎陔娍蛊鱅 α是沒有金屬制的殼體的無殼體構造,所以小型 重量輕,同時由于具有由內(nèi)側(cè)樹脂部4以及外側(cè)樹脂部5 α構成的雙層構造的外皮,所以可以實現(xiàn)線圈2及磁性鐵心3的相對于外部環(huán)境的保護、機械保護、電氣保護。特別地,如果內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂采用散熱性優(yōu)異的樹脂,外側(cè)樹脂部5 α采用耐沖擊性強的樹脂,則可以得到兼?zhèn)涓呱嵝砸约案邫C械強度的電抗器。并且,對于電抗器Ια,通過利用線圈成型體20 α,從而在組裝時,線圈2不會伸縮,容易對線圈2進行處理,組裝作業(yè)性優(yōu)異。另外,通過利用線圈成型體20α,從而可以確保線圈2和磁性鐵心3之間的絕緣、以及保持壓縮狀態(tài),同時可以省略筒狀線軸等絕緣部件及中殼體等,因此,可以實現(xiàn)部件個數(shù)的減少、以及配置上述部件的工序的減少。因此,電抗器I α的生產(chǎn)性優(yōu)異。并且,電抗器I α構成為,使外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d從外側(cè)樹脂部5 α露出,在將電抗器I α向冷卻基座等固定對象上設置時,鐵心設置面32d與固定對象接觸。利用該結(jié)構,可以將磁性鐵心3的熱量高效地向固定對象傳遞,因此電抗器I α的散熱性優(yōu)異。特別地,電抗器Ia構成為,除了外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d以外,線圈成型體20 α的成型體設置面20d也從外側(cè)樹脂部5 α露出,兩個設置面32d、20d共面,并與固定對象接觸。利用該結(jié)構,將線圈2的熱量也高效地向固定對象傳遞,因此電抗器Ia的散熱性更優(yōu)異。并且,在電抗器Ia中,通過在線圈成型體20a中的設置側(cè)具有凹部42,從而即使在內(nèi)側(cè)樹脂部4的表面積較大的情況下,散熱性也優(yōu)異。另外,由于外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d為與內(nèi)側(cè)鐵心部31中的設置側(cè)的面相比凸出的形狀,所以在與外側(cè)鐵心部和內(nèi)側(cè)鐵心部共面的磁性鐵心相同體積的情況下,在電抗器I α中,可以縮短磁性鐵心3中的線圈的軸向長度。因此,電抗器I α可以減小由固定對象支撐的面的面積(投影面積)而小型化。如上述所示,電抗器I α小型化,生產(chǎn)性、散熱性優(yōu)異。除此之外,在電抗器I α中,外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d、線圈成型體20 α的成型體設置面20d、外側(cè)樹脂部5 a的樹脂設置面50d共面,且電抗器I α的設置面為平坦的形狀(平面)。另外,磁性鐵心3、線圈成型體20 α、以及外側(cè)樹脂部5 α由固定對象直接支撐。因此,電抗器I α可以相對于固定對象具有較寬的接觸面積,可以穩(wěn)定地設置在固定對象上。另外,對于電抗器I a, 利用外側(cè)樹脂部5 α將線圈成型體20a和磁性鐵心3 —體化,操作(handling)性優(yōu)異。并且,由于在外側(cè)樹脂部5α的凸緣部51上具有貫穿孔51h,所以僅通過向該貫穿孔51h中插入螺栓并向固定對象中螺入,就可以容易地設置電抗器Ia,除了螺栓以外不需要用于將電抗器Ia向固定對象上固定的部件。(變形例I — I)下面,參照圖4、5,說明線圈成型體的變形例。此外,圖4及圖5 (II)表示以使連結(jié)線圈元件的線圈連結(jié)部位于紙面外側(cè)的方式配置線圈成型體的狀態(tài)??梢匀〈鷮嵤┓绞絀的線圈成型體20 α,例如,如圖4 (I)所示的線圈成型體20Β那樣,采用在設置了線圈成型體20Β時在設置側(cè)(在圖4(1)中為下方側(cè))具有散熱板7的結(jié)構。散熱板7也可以利用粘接劑(特別地,優(yōu)選熱傳導性優(yōu)異的粘接劑)或螺栓等固定部件固定在線圈成型體上,但如果利用內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂與線圈成型體20Β —體化,則不需要上述固定部件及固定工序。在這里,準備2片散熱板7,以與各線圈元件中的設置側(cè)的外周面接觸的方式分別配置散熱板7。各散熱板7的一個面與線圈元件接觸,另一個面從內(nèi)側(cè)樹脂部4露出,構成成型體設置面。或者,可以采用具有可以與兩個線圈元件充分接觸那樣大小的I片散熱板的線圈成型體。并且,也可以使由上述I片較大的散熱板構成的成型體設置面和外側(cè)鐵心部的鐵心設置面共面,以使兩個設置面與冷卻基座等固定對象接觸的方式構成電抗器。散熱板7的構成材料為熱傳導性優(yōu)異的各種材料,特別地,優(yōu)選導熱系數(shù)大于或等于3W/m.K,特別是大于或等于20W/m.K,更優(yōu)選大于或等于30W/m.K的材料。具體地說,例如可以利用鋁(236W/m.K)、鋁合金、銅(390W/m.K)、銅合金、銀、銀合金、鐵及奧氏體類不銹鋼(例如,SUS304:16.7ff/m.K)等金屬材料,氮化硅(Si3N4): 20ff/m.K 150W/m.K程度、氧化鋁(Al2O3): 20ff/m.K 30W/m.K 程度、氮化鋁(AlN): 200ff/m.K 250W/m.K程度、氮化硼(BN): 50ff/m.K 65W/m.K程度、碳化硅(SiC): 50ff/m.K 130W/m.K程度等的陶瓷等非金屬材料(數(shù)值為導熱系數(shù)的代表值)。由陶瓷構成的散熱板重量輕,大多電氣絕緣性優(yōu)異,因此可以在與線圈之間進行電氣絕緣。在上述陶瓷中,由于氮化硅的導熱系數(shù)高,與氧化鋁、氮化鋁、碳化硅相比彎曲強度優(yōu)異,所以可以優(yōu)選利用。另外,由上述陶瓷構成的散熱板可以通過在將粉末成型后,進行燒結(jié)而制造,可以容易地制作出各種大小、形狀。也可以利用市售的散熱板。另一方面,由金屬材料構成的散熱板的散熱性較高。在采用由金屬材料構成的散熱板且與線圈直接接觸的結(jié)構的情況下,如果在該散熱板中,至少在與線圈接觸的部位處,具有由上述陶瓷等絕緣性材料構成的覆膜,則可以確保與線圈之間的電氣絕緣,所以優(yōu)選。上述覆膜例如可以通過由PVD法或CVD法等成膜而形成。另外,由于散熱板7配置在線圈附近,所以如果考慮磁特性,則優(yōu)選由非磁性材料構成。并且,散熱板可以由上述金屬材料或上述陶瓷等非金屬材料中的I種無機材料構成,也可以采用將多種材料組合,使局部熱特性不同的結(jié)構。根據(jù)線圈成型體20B,由于經(jīng)由熱傳導性優(yōu)異的散熱板7,將線圈2的熱量高效地向冷卻基座等固定對象傳遞,所以具有該線圈成型體20B的電抗器的散熱性更優(yōu)異。特別地,在作為混合動力汽車或電動汽車等的車載部件而利用的電抗器中,期望進一步高頻化、大電流化,可以預想到為了應對上述要求,線圈的發(fā)熱將會增大。因此,期待可以將能夠高效地放出與磁性鐵心相比更容易成為高溫的線圈的熱量的上述電抗器,良好地用作車載部件。另外,如果上述的散熱板不僅配置在電抗器的設置面上,而且還配置在電抗器的側(cè)面及與設置面相對的面等任意部位上,則可以進一步提高散熱性。(變形例 I —2)在實施方式I中,對各線圈元件2a、2b的內(nèi)周的整個面被內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂覆蓋的結(jié)構進行了說明。如果使內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂以可以在線圈2和磁性鐵心之間確保規(guī)定的絕緣距離,且如實施方式I的說明所示進行定位的方式存在,則也可以不利用內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂覆蓋各線圈元件2a、2b的內(nèi)周的整個面。即,也可以使線圈元件2a、2b的內(nèi)周面的一部分從內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂露出。例如,在圖4 (II)所示的線圈成型體20C中,在包覆線圈元件2a、2b的內(nèi)周的內(nèi)側(cè)樹脂部4上,分別在上下左右的合計四個部位上形成沿線圈2的軸向的凹槽43C。對于各凹槽43C,其深度相當于線圈2和磁性鐵心之間的規(guī)定的絕緣距離,從凹槽43C的形成部位,使沒有被內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂覆蓋的線圈元件2a、2b的一部分露出。為了得到這種線圈成型體20C,作為上述的型芯,可以利用具有用于形成凹槽43C的凸起的型芯,S卩,剖面為十字狀的型芯。上述凹槽43C在對外側(cè)樹脂部進行成型時,可以作為外側(cè)樹脂部的構成樹脂的流路而利用,并且可以增大該樹脂和線圈成型體20C之間的接觸面積。因此,可以提高線圈成型體20C和外側(cè)樹脂部之間的密合性。另外,即使如上述所示使線圈元件2a、2b的一部分露出,也可以通過利用外側(cè)樹脂部的構成樹脂覆蓋露出部位,從而提高線圈2和磁性鐵心之間的絕緣性。(變形例I —3)
在實施方式I中,說明了線圈2的外周的實質(zhì)上的整個面被內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂覆蓋,且內(nèi)側(cè)樹脂部4的外形由平滑的面形成的結(jié)構。也可以取代該實施方式I的線圈成型體20 α,而例如如圖5 (I)所示的線圈成型體20D那樣,采用在內(nèi)側(cè)樹脂部4的外周上具有凹槽43D的結(jié)構。在這里,凹槽43D在圖5 (I)中,在左右的側(cè)面以及上表面上沿線圈2的軸向而形成,從凹槽43D的形成部位,使沒有被內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂覆蓋的線圈元件2a、2b的一部分(一個側(cè)面的一部分以及上表面的一部分)露出。凹槽43D的深度可以適當選擇。例如,也可以如圖5 (II)所示的設置于線圈成型體20E上的凹槽43E那樣,形成為不使線圈元件露出的深度。凹槽43E與圖5 (I)所示的線圈成型體20D所具有的凹槽43D相比寬度較小,在線圈成型體20E的上表面以及側(cè)面上分別設置多個。為了得到這種線圈成型體20D、20E,例如可以使用在上述的第二模具的周側(cè)壁的內(nèi)側(cè)具有用于形成上述凹槽43D、43E的凸條的模具。上述凹槽43D、43E在對外側(cè)樹脂部進行成型時,可以作為外側(cè)樹脂部的構成樹脂的流路而利用,并且可以使該樹脂和線圈成型體20D、20E之間的接觸面積增大,因此,可以提高線圈成型體20D、20E和外側(cè)樹脂部之間的密合性。另外,也可以形成為將變形例I 一3和上述的變形例I一 2組合后的結(jié)構,即,在線圈成型體的內(nèi)周以及外周這兩者上具有凹槽的線圈成型體,該線圈成型體可以進一步提高與外側(cè)樹脂部之間的密合性。(變形例I—4)在實施方式I中,說明了線圈元件2a、2b由I根繞組線2w形成并被內(nèi)側(cè)樹脂部4覆蓋的結(jié)構。可以利用不同的繞組線制作各線圈元件,將形成各線圈元件的繞組線的端部利用焊接等進行接合而得到一體的線圈,將該線圈利用內(nèi)側(cè)樹脂部包覆而形成線圈成型體。在此情況下,由于沒有線圈連結(jié)部,所以在內(nèi)側(cè)樹脂部成型時,易于對各線圈元件進行
按壓。 或者,也可以針對利用不同的繞組線制作的各線圈元件分別形成內(nèi)側(cè)樹脂部,制作線圈元件成型體,將從這些線圈元件成型體凸出的繞組線的一端部彼此利用焊接等進行接合,而形成一體的線圈成型體。在此情況下,由于如上述所示線圈連結(jié)部不存在,且在線圈成型體形成時,線圈元件僅為一個,所以在內(nèi)側(cè)樹脂部成型時,例如易于對線圈元件進行按壓,成型體的制造性優(yōu)異。另外,在該方式中,在制作兩個線圈元件成型體時,由于可以共用一個成型模具,所以可以減少制造成本。(變形例I —5)在實施方式I中,說明了外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d與冷卻基座等固定對象接觸的結(jié)構??梢圆捎迷趶耐鈧?cè)樹脂部露出的鐵心設置面和固定對象之間插入散熱板的方式。散熱板的材質(zhì)可以利用變形例I 一 I中說明的各種金屬材料或非金屬材料等無機材料。如果該散熱板采用由外側(cè)樹脂部的構成樹脂固定的方式,則不需要粘接劑或螺栓等固定部件,可以實現(xiàn)部件個數(shù)的減少、電抗器生產(chǎn)性的提高。由于利用該散熱板將磁性鐵心的熱量及向磁性鐵心傳遞的線圈的熱量,高效地傳遞至冷卻基座等固定對象,所以具有該散熱板的電抗器的散熱性更優(yōu)異。另外,如果采用不僅鐵心設置面,而是電抗器中的設置面的整個面由散熱板構成的方式,例如,在實施方式I的電抗器I α中,具有覆蓋外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d、線圈成型體20 α的成型體設置面20d以及外側(cè)樹脂部5 α的樹脂設置面50d的散熱板的方式,則不僅對于容易成為高溫的線圈2,而且還可以高效地放出由于線圈2的發(fā)熱而可能成為高溫的磁性鐵心3及外側(cè)樹脂部5 α的熱量,散熱性更優(yōu)異。特別地,在此情況下,可以采用局部材質(zhì)不同的散熱板,例如,采用將與最容易成為高溫的成型體設置面20d接觸的部位由熱傳導性高的材質(zhì)構成,將與被認為溫度比較低的樹脂設置面50d接觸的部位由熱傳導性比較低的材質(zhì)構成的散熱板,或采用將與樹脂部分(樹脂設置面50d等)接觸的部位由金屬材料構成,將與金屬部分(鐵心設置面20d等)接觸的部位由非金屬材料構成的散熱板。上述散熱板可以采用由外側(cè)樹脂部的構成樹脂固定的方式,也可以采用在散熱板上設置貫穿孔,利用固定電抗器Ia的螺栓,與電抗器Ia —起將散熱板也固定在固定對象上的方式。在散熱板上設置的上述貫穿孔,設置在向該散熱板上載置電抗器Ia時與外側(cè)樹脂部5α的凸緣部51的貫穿孔51h對應的位置上即可?;蛘?,即使取代散熱板,而在固定對象中的電抗器的設置部位處,利用PVD法或CVD法等對由上述的陶瓷構成的覆膜進行成膜,在鐵心設置面等電抗器的設置面和固定對象之間插入該覆膜,也可以提高散熱性。(變形例I—6)在實施方式I中,說明了在外側(cè)樹脂部5α上具有用于將電抗器Ia固定于固定對象上的凸緣部51以及貫穿孔51h的結(jié)構。除此之外,也可以不設置凸緣部以及貫穿孔,而另外使用固定用部件。固定用部件可以舉出例如具有一對腳部和彈性部的“]”狀部件,其中,該彈性部以將兩個腳部之間連結(jié)的方式配置,對電抗器中的與設置側(cè)的面相對的面(在圖1 (I)中為上表面)進行按壓。在腳部的前端,具有設置有螺栓孔的凸緣。如果在上述“]”狀部件的螺栓孔中將螺栓緊固,則利用上述彈性部將電抗器向固定對象側(cè)按壓,可以利用該按壓力,將電抗器牢固地固定,提高電抗器和固定對象之間的密合性。對于上述“]”狀部件,如果考慮強度、彈性、耐腐蝕性等,則優(yōu)選由SUS304、SUS316等不銹鋼等金屬構成,例如 可以通過使金屬帶適當彎曲而形成。更具體地說,通過將金屬帶彎曲為“]”狀,使一對腳部的前端部分進一步彎曲為L字狀,從而可以形成上述凸緣,通過將橫跨在腳部之間的部分彎曲為弧狀,從而可以形成彈性部。上述固定用部件可以使用一個,也可以使用多個。(變形例I —7)除此之外,如果在電抗器的固定時,采用在磁性鐵心上具有螺栓孔的方式,則不需要變形例I 一 6所說明的固定用部件,可以減少部件個數(shù)。如果該螺栓孔設置在內(nèi)側(cè)鐵心部以外的部位,即,外側(cè)鐵心部上,則不易對磁特性造成影響。另外,如果在外側(cè)鐵心部中,在與內(nèi)側(cè)鐵心部分離的部位處設置凸出部,并在該凸出部上設置螺栓孔,則更不易對磁特性造成影響。這種復雜形狀的磁性鐵心如果采用壓粉成型體,則可以容易地成型。上述螺栓孔可以利用沒有進行螺紋加工的貫穿孔,也可以利用進行了螺紋加工的螺紋孔。(變形例I—8)在實施方式I中,說明了內(nèi)側(cè)鐵心部31和線圈成型體20 α為不同部件的結(jié)構,但內(nèi)側(cè)鐵心部和線圈成型體可以采用一體成型的方式。在此情況下,預先制作內(nèi)側(cè)鐵心部,在線圈成型體的形成時,取代配置在線圈元件內(nèi)的型芯,而配置內(nèi)側(cè)鐵心部即可。這樣,在內(nèi)側(cè)樹脂部成型的同時,可以將線圈和內(nèi)側(cè)鐵心部利用內(nèi)側(cè)樹脂部一體化。在該方式中,由于可以省略向線圈成型體中嵌入內(nèi)側(cè)鐵心部的工序,所以進一步提高電抗器的生產(chǎn)性。
(變形例1—9)特別地,在采用將變形例I 一 8所說明的內(nèi)側(cè)鐵心部內(nèi)置的線圈成型體的情況下,可以舉出如下方式:內(nèi)側(cè)樹脂部以及外側(cè)樹脂部分別在與電抗器的使用溫度相比較高的溫度下成型,在將磁性鐵心的熱膨脹系數(shù)、內(nèi)側(cè)樹脂部的熱膨脹系數(shù)、外側(cè)樹脂部的熱膨脹系數(shù)分別設為α。、a pi> α ρ。時,在上述成型溫度中,滿足CtcXaptj以及a pi = a po的關系。特別地,優(yōu)選滿足a c〈 a pi蘭a p。,更優(yōu)選滿足a c〈 a pi〈 a p。。本發(fā)明人在將內(nèi)置內(nèi)側(cè)鐵心部的線圈成型體和外側(cè)鐵心部組合而形成的組合體的外周上,對外側(cè)樹脂部的構成樹脂進行塑模成型,從而制作出電抗器,進行該電抗器的使用溫度范圍(例如,一 40°C 150°C)的熱循環(huán)試驗,其結(jié)果得到下述結(jié)論:有時會在外側(cè)樹脂部和內(nèi)含于外側(cè)樹脂部中的部件之間產(chǎn)生剝離或間隙。與此相對,如果在與電抗器的使用溫度(最高使用溫度,例如150°C)相比較高的溫度下對內(nèi)側(cè)樹脂部以及外側(cè)樹脂部進行成型,并且,在該成型溫度中,磁性鐵心、內(nèi)側(cè)樹脂部、外側(cè)樹脂部的熱膨脹系數(shù)滿足上述特定的關系,則在電抗器使用時,在該使用溫度范圍(例如,小于或等于150°C)內(nèi),由于外側(cè)樹脂部與磁性鐵心及內(nèi)側(cè)樹脂部相比容易熱收縮,所以與磁性鐵心及內(nèi)側(cè)樹脂部相比更傾向于收縮。因此,外側(cè)樹脂部可以維持與磁性鐵心以及內(nèi)側(cè)樹脂部緊貼的狀態(tài)。因此,可以防止在外側(cè)樹脂部和磁性鐵心(特別地,外側(cè)鐵心部)之間、以及在外側(cè)樹脂部和內(nèi)側(cè)樹脂部之間產(chǎn)生剝離或間隙。相反地,在磁性鐵心、內(nèi)側(cè)樹脂部、外側(cè)樹脂部這三者的熱膨脹系數(shù)不滿足上述特定的關系,即,滿足a。3 ap。或者a pi> a p。的情況下,在電抗器的使用溫度范圍內(nèi),越向低溫偵囀移,磁性鐵心及內(nèi)側(cè)樹脂部與外側(cè)樹脂部相比越傾向于收縮。因此,如果反復加載電抗器的使用溫度范圍中的熱循環(huán),則外側(cè)樹脂部無法追隨磁性鐵心以及內(nèi)側(cè)樹脂部的收縮變形,可能在外側(cè)樹脂部和磁性鐵心(特別地,外側(cè)鐵心部)之間、以及在外側(cè)樹脂部和內(nèi)側(cè)樹脂部之間產(chǎn)生剝離或間隙。 在該變形例I 一 9中,作為內(nèi)側(cè)樹脂部以及外側(cè)樹脂部的構成樹脂,選擇在與電抗器的使用溫度相比較高的溫度下硬化或固化的樹脂。另外,在電抗器的使用溫度范圍中,選擇上述三者的熱膨脹系數(shù)滿足α?!?a p。以及a pi f a p。的材質(zhì),以可以維持磁性鐵心、內(nèi)側(cè)樹脂部、外側(cè)樹脂部彼此緊貼的狀態(tài)。作為滿足上述要件的樹脂,可以利用熱硬化性樹脂,例如酚醛樹脂、不飽和聚酯樹月旨、環(huán)氧樹脂等。上述樹脂的通常成型(硬化)溫度以及該成型溫度下的熱膨脹系數(shù)為,酚醛樹脂:150°C 200°C,15 X 10 — 6/K 35 X 10 — 6/K,不飽和聚酯樹脂:150°C 200°C,5 X 10一6/K 30X10 —6/K,環(huán)氧樹脂:140°C 190°C,5X10 —6/K 100X10 —6/K。內(nèi)側(cè)樹脂部以及外側(cè)樹脂部的熱膨脹系數(shù)可以通過變更樹脂的種類、由上述陶瓷構成的填料的材質(zhì)及含有量而進行調(diào)整。另一方面,磁性鐵心的150°C 200°C下的熱膨脹系數(shù)可以舉出例如由軟磁性材料構成的粉末的壓粉成型體:IOX 10 —6/K 12 X 10 —6/K,硅鋼板的層疊體:12 X 10一6/Κ 15X10 —6/Κ?!苍囼灷匙鳛閮?nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂,使用含有氧化鋁的填料的環(huán)氧樹脂,作為外側(cè)樹脂部的構成樹脂,使用含有玻璃纖維的填料的不飽和聚酯,制造具有線圈成型體的電抗器,針對該電抗器實施熱循環(huán)試驗,調(diào)查樹脂的狀態(tài)。
在上述熱循環(huán)試驗中利用的電抗器的基本結(jié)構與實施方式I的電抗器I α相同,作為線圈成型體,利用變形例I 一 8所說明的內(nèi)置內(nèi)側(cè)鐵心部的線圈成型體。內(nèi)側(cè)樹脂部的成型條件為,成型溫度:170°C。該內(nèi)側(cè)樹脂部的成型溫度下的熱膨脹系數(shù)api為13X10 —6/K。外側(cè)樹脂部的成型條件為,成型溫度:170°C。該外側(cè)樹脂部的成型溫度下的熱膨脹系數(shù)Cip。為19X10 —6/K。磁性鐵心使用由軟磁性材料構成的粉末的壓粉成型體。該磁性鐵心的上述成型溫度(170°C)下的熱膨脹系數(shù)α。為12X10 —6/K。即,該電抗器在上述成型溫度(170°C)下滿足ac;〈api〈ap。。在熱循環(huán)試驗中,假定電抗器的實際使用環(huán)境,在一 40°C 150°C的溫度范圍內(nèi)實施100次循環(huán)。其結(jié)果,在外側(cè)樹脂部和磁性鐵心的外側(cè)鐵心部之間、以及在外側(cè)樹脂部和內(nèi)側(cè)樹脂部之間沒有發(fā)現(xiàn)剝離或間隙。另外,在內(nèi)側(cè)樹脂部和磁性鐵心的內(nèi)側(cè)鐵心部之間也沒有發(fā)現(xiàn)剝離或間隙。此外,即使在如實施方式I的電抗器Ia那樣,線圈成型體20a和內(nèi)側(cè)鐵心部31為不同部件的情況下,也可以采用磁性鐵心的熱膨脹系數(shù)、內(nèi)側(cè)樹脂部的熱膨脹系數(shù)、外側(cè)樹脂部的熱膨脹系數(shù)滿足α?!?a p。以及a pi = a po的關系的方式。(變形例1 — 10)在實施方式I中,說明了構成線圈2的繞組線2w的兩端部的引出方向為相同方向(在圖1中上方)且相同高度的方式。在該線圈2中,如果要使固定與繞組線2w的各端部連接的端子金屬件的端子臺(未圖示)接近繞組線的引出部位,則該端子臺的配置部位被制約在圖1中電抗器I α的上部。另一方面,在考慮將端子臺配置于電抗器I α的上部以外這一點的情況下,存在隨著端子臺的位置的不同而使至端子臺的配線路徑變長的傾向。在這里,大多在電抗器的周圍配置其他設備或部件,從而可能無法充分地得到處理較長配線的空間。因此,為了盡可能縮短至端子臺的配線路徑,也可以利用下述方式:與端子臺的配置位置等相對應,將構成線圈的繞組線的兩端部的引出方向設為與實施方式I不同的方向,或使各端部的引出方 向分別不同,或使各端部的引出高度不同。具體地說,在具有彼此以并列狀態(tài)連結(jié)的一對線圈元件2a、2b的線圈中,可以利用將構成各線圈元件2a、2b的繞組線的端部向各線圈元件2a、2b的側(cè)方引出的方式,例如,取代實施方式I的線圈2而利用圖6、圖7所示的下述線圈2A 2H。在圖6 (I)所示的線圈2A中,將構成線圈2A的繞組線2w的始端21和末端22向各線圈元件2a、2b的側(cè)方(并列方向的外側(cè))的不同方向引出。在這里,將繞組線2w的始端21向一個線圈元件2a的外側(cè)(左側(cè))引出,將末端22向另一個線圈元件2b的外側(cè)(右側(cè))引出,始端21和末端22分別存在于各線圈元件2a、2b的左右。另外,上述始端21以及上述末端22向與線圈2A的軸向正交的水平方向引出,彼此配置在與線圈2A的匝部的上部相同的高度上。由于在具有上述線圈2A的電抗器中,將與繞組線2w的端部連接的端子臺設置在該電抗器的上部以外,所以可以提高端子臺的配置自由度。另外,端子臺的結(jié)構也不需要采用將繞組線2w的始端21和末端22這兩者固定在一個端子臺上那樣的一體化結(jié)構。例如,可以將繞組線2w的始端21和末端22分別與獨立的端子臺連接。因此,與將始端21以及末端22固定在一個端子臺上的情況相比,可以減小各個端子臺的尺寸。并且,通過將繞組線2w的端部向兩個線圈元件2a、2b的左右方向引出,將始端21側(cè)的端子臺(未圖示)配置在線圈元件2a的左側(cè),將末端22側(cè)的端子臺配置在線圈元件2b的右側(cè),從而可以縮短從線圈2A引出的繞組線2w至到達端子臺為止的配線路徑。此外,在線圈2A以及后述的2B 2E中,與線圈2A (2B 2E)的匝部的上表面相比線圈連結(jié)部2r較高。具體地說,以帶皮扁平線的寬度一半的程度,使線圈連結(jié)部2r相對于阻部向上方凸出。利用該結(jié)構,在線圈2A (2B 2E)中,與實施方式I的電抗器I α所具有的線圈2,S卩,線圈連結(jié)部2r形成為與匝部共面的線圈2相比,在線圈連結(jié)部2r的下方,形成與帶皮扁平線的寬度一半的程度的高度相當?shù)母挥嗫臻g。在該空間的范圍內(nèi),可以提高外側(cè)鐵心部的高度(上表面),與此相伴,可以減小外側(cè)鐵心部的厚度(線圈軸向上的磁性鐵心的尺寸)。因此,該具有外側(cè)鐵心部厚度較小的磁性鐵心的電抗器,在確保與實施方式I的電抗器I α的磁性鐵心3相同體積的情況下,可以使該電抗器從上方觀察時的投影面積變小而小型化?;蛘?,在圖6 (II)所示的線圈2Β中,線圈元件2b的末端22在該線圈元件2b的上部向右側(cè)引出這一點,與圖6 (I)的線圈2A相同,但一個線圈元件2a的始端21在該線圈元件2a的下部向左側(cè)引出這一點與線圈2A不同。S卩,在線圈2B中,向線圈2B的側(cè)方的不同方向,即向左右將繞組線2w的始端21和末端22引出,并且使始端21的高度和末端22的高度不同。因此,不僅可以將繞組線2w的始端21和末端22分別與獨立的端子臺連接,而且能夠以將始端21側(cè)的端子臺配置在線圈2B側(cè)方的下部,將末端22側(cè)的端子臺配置在線圈2B側(cè)方的上部等方式,改變兩端子臺的配置高度,所以可以進一步提高端子臺的配置自由度。另外,也可以改善將從線圈2B引出的繞組線2w引導至端子臺的配線路徑的自由度?;蛘?在圖6 (III)所示的線圈2C中,線圈元件2a的始端21在該線圈元件2a的下部向左側(cè)引出這一點與圖6 (II)的線圈2B相同,但另一個線圈元件2b的末端22在該線圈元件2b的下部向右側(cè)引出這一點與線圈2B不同。S卩,在線圈2C中,向線圈2C的側(cè)方的不同方向,即向左右將繞組線2w的始端21和末端22引出,并且使始端21的高度和末端22的高度相等。因此,不僅可以將繞組線2w的始端21和末端22分別與獨立的端子臺連接,而且可以將始端21側(cè)的端子臺和末端22側(cè)的端子臺配置在線圈2C側(cè)方的下部,可以提高端子臺的配置自由度。另外,也可以改善將從線圈2C引出的繞組線2w弓丨導至端子臺的配線路徑的自由度?;蛘?在圖6 (IV)所示的線圈2D中,線圈元件2a的始端21在該線圈元件2a的下部向左側(cè)引出這一點與圖6 (II)的線圈2B相同,但另一個線圈元件2b的末端22在該線圈元件2b的上部向左側(cè)引出這一點與線圈2B不同。S卩,在線圈2D中,向線圈2D的側(cè)方的相同方向,即向左側(cè)將繞組線2w的始端21以及末端22引出,并且使始端21的高度和末端22的高度不同。因此,不僅可以將繞組線2w的始端21和末端22分別與獨立的端子臺連接,而且可以將這些端子臺沿高度方向并列。或者,在將繞組線2w的始端21和末端22與一個端子臺連接的情況下,可以構建在高度方向上較長地延伸的端子臺,即使在平面方向上的端子臺的設置空間較小的情況下,也可以設置端子臺。 或者,在圖6 (V)所示的線圈2E中,線圈元件2a的始端21以及線圈元件2b的末端22在一個線圈元件2a的下部向左側(cè)引出這一點,與圖6 (IV)的線圈2D相同,但另一個線圈元件2b的末端22在線圈元件2a的高度方向的中間部引出這一點與線圈2D不同。S卩,在線圈2E中,向線圈2E的側(cè)方的相同方向,即向左側(cè)將繞組線2w的始端21以及末端22引出,并且使始端21的高度和末端22的高度不同,但始端21以及末端22接近。因此,與圖6 (IV)的線圈2D相同地,線圈2E可以將繞組線2w的始端21和末端22分別與獨立的端子臺連接,或?qū)⑸鲜鍪级?1和末端22與一個端子臺連接,并且可以減小端子臺的高度方向的設置空間。另一方面,在圖7 (I)所示的線圈2F中,并列的一對線圈元件2a、2b的卷繞方向彼此反向,且各線圈元件2a、2b由不同的繞組線2w構成。即,線圈元件2a在圖7 (I)中,從紙面外側(cè)向內(nèi)側(cè)進行左向卷繞而構成,線圈元件2b在圖7 (I)中,從紙面外側(cè)向內(nèi)側(cè)進行右向卷繞而構成。另外,連結(jié)兩個線圈元件2a、2b的線圈連結(jié)部2r,從一個線圈元件2a的另一端側(cè)(在圖7 (I)中為紙面內(nèi)側(cè))橫跨至另一個線圈元件2b的一端側(cè)(在圖7 (I)中為紙面外側(cè)),是通過將一個線圈元件2a的繞組線2w的另一端部和另一個線圈元件2b的繞組線2w的一端部彼此焊接而構成的。在這里,可以使另一個線圈元件2b的繞組線2w的一端側(cè)形成得較長并適當彎曲,延伸至一個線圈元件2a的另一端側(cè),與該線圈元件2a中從匝部向上方探出的繞組線2w的另一端部連接。并且,在線圈2F中,一個線圈元件2a的一端部(始端21)在該線圈元件2a的一端偵儀在圖7 (I)中為紙面外側(cè))的上部,向該線圈元件2a的左側(cè)引出,另一個線圈元件2b的另一端部(末端22)在該線圈元件2b的另一端側(cè)(在圖7(1)中為紙面內(nèi)側(cè))的上部,向該線圈元件2b的右側(cè)引出。S卩,在線圈2F中,將線圈2F的繞組線2w的各端部不僅是向左右引出,而且是在線圈2F的軸向上錯開的位置(在這里為前后錯開的位置)引出。因此,可以提高與繞組線2w的各端部連接的端子臺的配置自由 度。另外,在線圈2F中,由于可以使各線圈元件2a、2b獨立地形成,并利用焊接形成線圈連結(jié)部2r,所以線圈的成型性優(yōu)異。在圖7 (II)所示的線圈2G中,并列的一對線圈元件2a、2b的卷繞方向彼此反向這一點,與圖7 (I)的線圈2F相同,但利用連續(xù)的繞組線2w構成兩個線圈元件2a、2b這一點與線圈2F不同。S卩,在線圈2G中,將一個線圈元件2a的另一端側(cè)向另一個線圈元件2b的一端側(cè)適當彎曲并拉伸,而連續(xù)地形成線圈元件2b。因此,線圈連結(jié)部2r也由上述連續(xù)的繞組線2w形成。并且,在該線圈2G中,一個線圈元件2a的一端部(始端21)在該線圈元件2a的一端側(cè)(在圖7 (II)中為紙面外側(cè))的上部,向該線圈元件2a的左側(cè)引出,另一個線圈元件2b的另一端部(末端22)在該線圈元件2b的另一端側(cè)(在圖7 (II)中為紙面內(nèi)側(cè))的上部,向該線圈元件2b的右側(cè)引出。該線圈2G也與圖7 (I)所示的線圈2F相同地,將線圈2G的繞組線2w的各端部向左右引出,并且是在線圈2G的前后錯開的位置引出的,因此,可以提高與繞組線2w的端部連接的端子臺的配置自由度。另外,在線圈2G中,不需要將各個線圈元件2a、2b焊接。在圖7(111)所示的線圈2H中,一個線圈元件2a的始端21在該線圈元件2a的下部向左側(cè)引出,另一個線圈元件2b的末端22在該線圈元件2b的上部向右側(cè)引出這一點,與圖6 (II)的線圈2B相同,但各線圈元件2a、2b由不同的繞組線2w構成這一點與線圈2B不同。另外,通過將一個線圈元件2a的繞組線2w的另一端部和另一個線圈元件2b的繞組線2w的另一端部彼此焊接,而構成線圈連結(jié)部2r。在這里,可以使另一個線圈元件2b的繞組線2w的另一端側(cè)形成得較長并適當彎曲,延伸至一個線圈元件2a的另一端側(cè),與該線圈元件2a中從匝部向上方探出的繞組線2w的另一端部連接。如上述所示,即使是將由不同的繞組線2w構成的線圈元件2a、2b焊接的方式,也可以將各線圈元件2a、2b的端部向線圈2H的側(cè)方引出。除此之外,可以采用構成線圈的繞組線的端部的引出方向不是沿兩個線圈元件的并列方向,而是相對于該并列方向傾斜的方式。另外,可以采用將從線圈的匝部引出的繞組線的端部彎曲并引出的方式。例如,也可以在將一對線圈元件中的繞組線的各端部向線圈側(cè)方的同一方向引出時,通過適當彎曲,而將兩個線圈的端部在相同高度上并列??梢圆捎脤⑸鲜鲎冃卫齀 一 I I 一 10組合的方式。另外,上述變形例I 一 I 1- 10也可以適當應用于后述的實施方式2及變形例中。(實施方式2)
下面,參照圖8 圖13,說明實施方式2所涉及的電抗器1β。電抗器I β的基本結(jié)構與實施方式I的電抗器Ia相同。即,電抗器I β具有:線圈成型體20 β (圖9、圖11),其具有將繞組線2w (圖9、圖11)卷繞而形成的線圈2 (圖9、圖11)和覆蓋該線圈2的外周的內(nèi)側(cè)樹脂部4 (圖9、圖11);磁性鐵心3 (圖9),其利用插入線圈2內(nèi)的內(nèi)側(cè)鐵心部31 (圖9、圖10)和與內(nèi)側(cè)鐵心部31連結(jié)的外側(cè)鐵心部32 (圖9)形成閉合磁路;以及外側(cè)樹脂部5β (圖8、圖9),其覆蓋線圈成型體20 β和磁性鐵心3的組合體10 (圖9、圖12)的外周。該電抗器I β與實施方式I的電抗器Ia相同地,將圖8 (II)所示的平坦的下表面作為設置面,例如,作為車載用變換器的電路部件使用。在電抗器I β中,與實施方式I的電抗器Ia的主要不同點在于:在線圈成型體20 β上一體地設置磁性鐵心3的一部分;在內(nèi)側(cè)樹脂部4上具有一體形成的定位部;具有緩沖部件6 (圖9、圖10);—體地設置端子金屬件8 (圖8 (I)、圖12、圖13)。下面,以不同點及其效果為中心進行說明,對于與實施方式I相同的結(jié)構及其效果,省略詳細的說明。<組合體>〔線圈成型體〕首先,主要參照圖11,說明線圈成型體20 β。線圈成型體20 β具有線圈2、覆蓋線圈2的外周的大部分的內(nèi)側(cè)樹脂部4、磁性鐵心3的內(nèi)側(cè)鐵心部31、緩沖部件6、由內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂形成的定位部。特別地,在實施方式2中,內(nèi)側(cè)鐵心部31與線圈成型體20β —體成型。另外,在實施方式2中,以在線圈2和內(nèi)側(cè)鐵心部31之間插入緩沖部件6的方式,在內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周設置緩沖部件6,即使在電抗器I β經(jīng)受熱循環(huán)的情況下,也不會在內(nèi)側(cè)樹脂部4中的插在緩沖部件6和線圈2之間的部位(插入樹脂部分4i (圖9))處產(chǎn)生裂縫。并且,在實施方式2中,由于具有由內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂形成的定位部(在這里,后述的連結(jié)部包覆部41),所以在外側(cè)樹脂部5β成型時,如圖13所示可以容易地進行組合體10向成形模100的定位。(線圈)線圈2除了線圈連結(jié)部2r的形式以外,與實施方式I的電抗器Ia所具有的線圈大致相同。即,線圈2是將由I根連續(xù)的繞組線2w構成的一對線圈元件2a、2b以并列狀態(tài)利用線圈連結(jié)部2r連結(jié)而形成的。線圈2的兩端部向線圈2的匝部形成面2f的上方引出,與端子金屬件8 (圖12)連接,與端子金屬件8—起被外側(cè)樹脂部5 β覆蓋(圖8 (I))。線圈連結(jié)部2r與變形例I 一 10所說明的線圈2A 2E的線圈連結(jié)部2r相比,進一步向阻部形成面2f的上方探出。(內(nèi)側(cè)樹脂部)內(nèi)側(cè)樹脂部4與實施方式I的電抗器I α的線圈成型體20 α相同地,具有保持線圈2的形狀,并且將各線圈元件2a、2b與其自由長度相比保持為壓縮狀態(tài)的功能。該內(nèi)側(cè)樹脂部4具有覆蓋線圈2的匝部2t的匝部包覆部40t、以及覆蓋線圈連結(jié)部2r的外周的連結(jié)部包覆部41,匝部包覆部40t和連結(jié)部包覆部41 一體地成型,匝部包覆部40t實質(zhì)上以均等的厚度覆蓋線圈2。在這里,利用內(nèi)側(cè)樹脂部4,將安裝有緩沖部件6的內(nèi)側(cè)鐵心部31與線圈2 —體化,在匝部包覆部40t中,使得緩沖部件6和線圈2之間的插入樹脂部分4i的厚度在實質(zhì)上也是均等的。但是,各線圈元件2a、2b的角部以及繞組線2w的兩端部從內(nèi)側(cè)樹脂部4露出。特別地,覆蓋線圈元件2a、2b的內(nèi)周面的匝部包覆部40t (插入樹脂部分4i),主要具有下述功能:確保線圈元件2a、2b和內(nèi)側(cè)鐵心部31之間的絕緣,并且相對于線圈元件2a、2b將安裝有緩沖部件6的內(nèi)側(cè)鐵心部31定位。另一方面,連結(jié)部包覆部41實現(xiàn)對線圈連結(jié)部2r的機械保護。并且,連結(jié)部包覆部41的至少一部分,在線圈成型體20β和磁性鐵心3的組合體10 (圖12 (II))的外周上形成外側(cè)樹脂部5β (圖12 (II))時,如圖13所示作為用于將組合體10相對于成形模100定位的定位部起作用。在這里,連結(jié)部包覆部41如圖11 (II)、圖12所示,成型為覆蓋U字狀的線圈連結(jié)部2r的整體的長方體狀,但也可以使其形狀成型為沿線圈連結(jié)部2r的形狀,不特別地對形狀進行 限定。另外,在該長方體狀的連結(jié)部包覆部41中用于定位的部位(在圖8 (I)中呈長方形板狀的部位),如圖8 (I)所示不覆蓋外側(cè)樹脂部5β ,而使內(nèi)側(cè)樹脂部4露出。另外,實施方式2的線圈成型體20 β,也在內(nèi)側(cè)樹脂部4中,在覆蓋兩個線圈元件2a、2b之間形成的剖面為三角形狀的間隙的部位處,具有凹部42 (圖8 (II))。除此之外,在實施方式2中,在內(nèi)側(cè)樹脂部4中的兩個線圈元件2a、2b之間,形成用于收容未圖示的溫度傳感器(例如,熱敏電阻)的傳感器用孔。在這里,將傳感器收容管(未圖示)的一部分在內(nèi)側(cè)樹脂部4中插入成型,并且利用外側(cè)樹脂部5 β覆蓋傳感器收容管的其余部分,作為傳感器用孔45 (圖8 (I))。傳感器收容管與內(nèi)側(cè)樹脂部4中覆蓋線圈2的匝部形成面2f的匝部包覆部40t相比略微凸出。(緩沖部件)緩沖部件6具有下述作用:在電抗器1β (圖8、圖9)經(jīng)受熱循環(huán)時,特別地,在降溫時內(nèi)側(cè)樹脂部4的收縮被內(nèi)側(cè)鐵心部31阻礙的情況下,緩和向內(nèi)側(cè)樹脂部4的插入樹脂部分4i (圖9)作用過大的應力。緩沖部件6形成在內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周面上。因此,在電抗器1β經(jīng)受熱循環(huán)時,可以有效地抑制向位于內(nèi)側(cè)鐵心部31和線圈2之間的插入樹脂部分4i作用過大的應力的情況。該緩沖部件6可以是覆蓋內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周面的整個面的面狀部件,也可以是大致均等且局部地覆蓋該外周面的網(wǎng)狀或網(wǎng)格狀的部件。但是,外側(cè)鐵心部32的外周面不被緩沖部件6覆蓋。通過使外側(cè)鐵心部32不被緩沖部件6覆蓋,從而確保電抗器I β的高散熱性。優(yōu)選緩沖部件6的材質(zhì)為楊氏模量比內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂小的材料。如果利用這種材料構成緩沖部件6,則在內(nèi)側(cè)樹脂部4收縮時通過使緩沖部件6彈性變形而起到緩沖作用,抑制在插入樹脂部分4i處產(chǎn)生裂縫這一情況。在這里,作為緩沖部件6,使用“住友電工7 r 4 丨J 一株式會社”制的熱收縮管“卞支午工一寸K”或“ 7 S f 二一 7' B2”(“7 ^子二一7'”’為注冊商標)?!氨錨子二一7'K”將聚偏氟乙烯(PVDF)作為基體樹脂,
^ Λ — 將聚烯烴樹脂作為基體樹脂。環(huán)氧樹脂的楊氏模量為3.0GPa 30Gpa程度,與此相對,上述熱收縮管的楊氏模量為小于3.0Gpa程度。緩沖部件6的構成材料的優(yōu)選楊氏模量為0.5GPa 2Gpa程度。另外,優(yōu)選緩沖部件6的構成材料也具有與內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂相同的耐熱 耐寒特性。% ^予二一7'K”的可連續(xù)使用溫度范圍為一55°C 175°C,“> S f 二一寸B2”的可連續(xù)使用溫度范圍為一 55°C 135°C。除此之外,作為緩沖部件6的構成材料所優(yōu)選具有的特性,可以舉出絕緣性。通常,由于繞組線2w具有磁漆等的絕緣外皮,所以不必一定使緩沖部件6由絕緣性材料構成,在理論上也可以是導電材料或半導電材料。但是,如果考慮到在磁漆等 的絕緣外皮上存在針孔的情況,則通過使緩沖部件6由絕緣性材料構成,從而可以以高可靠性確保線圈2和內(nèi)側(cè)鐵心部31之間的絕緣性。對于這一點,上述“ ^^子二一均具有高絕緣特性。除此之外,對于將氟樹脂(例如PTFE,可使用溫度:260°C左右)或阻燃性硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC,可使用溫度:200°C左右)作為原料的熱收縮管,從其耐熱性及絕緣性的角度出發(fā),也可以期待作為緩沖部件6進行利用。緩沖部件6的形式 形成方法,除了熱收縮管以外還可以利用各種形式。例如,可以舉出常溫收縮管。常溫收縮管由伸縮性優(yōu)異的材料構成,具體地說,可以使用將硅酮橡膠(VMQ,F(xiàn)VMQ,可使用溫度:180°C)作為原材料的常溫收縮管等。作為其他原材料,可以舉出異丁烯橡膠(IIR)、乙烯 丙烯橡膠(EPM,EPDM)、“z、^(注冊商標,通用名:氯磺化聚乙烯橡膠,CSM)、丙烯酸酯橡膠(ACM,ANM)、氟橡膠(FKM)等。上述各原材料的可使用溫度大于或等于150°C,且具有體積電阻率大于或等于1010Ω.πι的絕緣性,因此優(yōu)選。該常溫收縮管利用收縮管自身的收縮力安裝在內(nèi)側(cè)鐵心部31上。具體地說,作為常溫收縮管,準備其內(nèi)周長比內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周長小的收縮管,使該收縮管擴徑而套在內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周面上。如果在該狀態(tài)下解除擴徑,則該收縮管收縮而包覆在內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周面上?;蛘?,由成形模成型的塑模層也可以用作緩沖部件。在此情況下,在內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周面和成形模的內(nèi)表面之間形成間隙的狀態(tài)下,在成形模內(nèi)保持內(nèi)側(cè)鐵心部31,將樹脂等成型用材料向該成形模內(nèi)注入,在內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周面形成塑模層。對于該塑模層,只要具有可以抑 制插入樹脂部分4i的裂縫的程度的緩沖性即可,即使較薄也足夠。具體地說,作為塑模層的構成樹脂,可以期待不飽和聚酯或聚氨酯等。或者,涂層也可以用作緩沖部件。在此情況下,通過將漿狀的樹脂向內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周面上涂敷或噴霧,或者在內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周面上實施粉末涂敷,從而可以形成涂層。具體地說,作為涂層的構成樹脂,可以是液狀硅酮橡膠等?;蛘撸p繞帶卷繞層也可以用作緩沖部件。在此情況下,通過將纏繞帶材料向內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周面上卷繞,從而可以容易地構成緩沖部件。纏繞帶材料例如可以舉出PET帶等。對于上述各方式,緩沖部件6的厚度均只要得到能夠抑制內(nèi)側(cè)樹脂部4的插入樹脂部分4i的裂縫這一程度的彈性變形量即可,從散熱性角度出發(fā),越薄越好。另外,也可以將上述各方式組合而形成多層構造的緩沖部件?!泊判澡F心〕實施方式2的電抗器I β所具有的磁性鐵心3 (圖12)也與實施方式I的電抗器Ia相同地,形成為環(huán)狀,具有:一對長方體狀的內(nèi)側(cè)鐵心部31,其將鐵心片31m (圖9、圖10)和間隔材料31g (圖9、圖10)交替地層疊而形成;以及外側(cè)鐵心部32 (圖12),其具有一對梯形狀的面。另外,如上述所示,內(nèi)側(cè)鐵心部31在其外周設置緩沖部件6,利用內(nèi)側(cè)樹脂部4 (圖12)與線圈2 (圖12)—體化而構成線圈成型體20 β (圖12)。該內(nèi)側(cè)鐵心部31的兩端面31e相對于內(nèi)側(cè)樹脂部4的端面40e略微凸出(圖12)。另外,磁性鐵心3與實施方式I的電抗器I α相同地,如圖9所示,外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d相對于內(nèi)側(cè)鐵心部31上成為設置側(cè)的面凸出,與線圈成型體20 β的成型體設置面20d大致共面。利用該結(jié)構,在將電抗器I β設置于固定對象上時,同樣地,內(nèi)側(cè)樹脂部4以及外側(cè)鐵心部32與固定對象直接接觸,因此,在電抗器I β使用時(運轉(zhuǎn)時),可以將由電抗器I β產(chǎn)生的熱量向固定對象高效地放出,散熱性優(yōu)異。除此之外,實施方式2的磁性鐵心3如圖9所示各外側(cè)鐵心部32的高度不同。配置在線圈連結(jié)部2r下方的一個(在圖9中為左側(cè))外側(cè)鐵心部32的上下表面與內(nèi)側(cè)鐵心部31的上下表面相比向上下凸出,與線圈成型體20 β的匝部包覆部40t的上下表面大致共面。與此相對,配置在 繞組線2w端部側(cè)的另一個(在圖9中為右側(cè))外側(cè)鐵心部32的下表面與內(nèi)側(cè)鐵心部31的下表面相比向下方凸出,與匝部包覆部40t的下表面大致共面,但該外側(cè)鐵心部32的上表面與內(nèi)側(cè)鐵心部31的上表面大致共面,與匝部包覆部40t的上表面相比較低。另一方面,一個(在圖9中為左側(cè))外側(cè)鐵心部32與另一個(在圖9中為右側(cè))外側(cè)鐵心部32相比,厚度(線圈軸向的尺寸)較薄。即,兩個外側(cè)鐵心部32彼此高度以及厚度不同,但將兩個外側(cè)鐵心部32的體積設為實質(zhì)上相等,將各外側(cè)鐵心部32中的磁特性設為實質(zhì)上等價。并且,通過將線圈連結(jié)部2r形成在匝部形成面2f的上方,從而可以在連結(jié)部包覆部41的下方,配置與另一個(在圖9中為右側(cè))外側(cè)鐵心部32相比較薄、較高的一個(在圖9中為左側(cè))外側(cè)鐵心部32。因此,可以使電抗器I β的投影面積小型化。另外,通過將另一個(在圖9中為右側(cè))外側(cè)鐵心部32的高度設定得較低,從而可以在其上方配置端子金屬件8,利用外側(cè)樹脂部5 β構成端子臺。優(yōu)選將外側(cè)鐵心部32的高度下限設定為,與內(nèi)側(cè)鐵心部31的上表面共面的程度。其原因是,如果與內(nèi)側(cè)鐵心部31的上表面相比外側(cè)鐵心部的上表面較低,則可能在從內(nèi)側(cè)鐵心部31向外側(cè)鐵心部過渡的過程中,無法確保充分的磁路。另外,在實施方式2的磁性鐵心3中,如圖8 (II)、圖12所示,在梯形狀剖面的兩個外側(cè)鐵心部32中,將由與內(nèi)側(cè)鐵心部31的端面31e(圖10、圖12)及線圈成型體20β的端面40e這兩者相對的內(nèi)端面32e、以及與該內(nèi)端面32e相鄰的側(cè)面32s形成的棱線倒圓角,形成切角部32g。通過如上述所示將內(nèi)端面32e和側(cè)面32s之間的棱線倒圓角,從而構成沿外側(cè)鐵心部32的上下方向具有相同曲率的切角部32g。優(yōu)選該切角部32g使用與倒圓角后的棱線對應的成型用模具,在壓粉成型體成型時形成。除此之外,也可以預先形成具有沒有倒圓角的棱線的壓粉成型體,利用切削、磨削、研磨等事后對該棱線進行加工,而形成切角部32g。在這里,切角部32g的圓弧半徑為3mm。上述圓弧半徑可以根據(jù)電抗器自身的大小而適當選擇,例如,在作為車載部件利用的電抗器的情況下,優(yōu)選大于或等于Imm而小于或等于10_的程度。但是,設定為外側(cè)鐵心部的剖面積不小于或等于內(nèi)側(cè)鐵心部的剖面積。切角部32g的剖面形狀并不限于圓弧狀,也可以是將上述棱線以平面倒角的形狀。上述切角部32g在將線圈成型體20 β和外側(cè)鐵心部32組合而構成組合體10時,在外側(cè)鐵心部32的側(cè)面32s和線圈成型體20 β中的匝部包覆部40t的側(cè)面之間形成槽(圖8 (II))。該槽在向組合體10的外側(cè)成型外側(cè)樹脂部5β時,作為用于向外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e和線圈成型體20 β的端面40e之間導入外側(cè)樹脂部5 β的構成樹脂的引導槽而起作用。此外,在將內(nèi)側(cè)鐵心部31和外側(cè)鐵心部32接合后的狀態(tài)下,外側(cè)鐵心部32的側(cè)面32s與內(nèi)側(cè)鐵心部31的外側(cè)面相比向外側(cè)凸出,覆蓋線圈2端面的大致整個圓周的內(nèi)側(cè)樹脂部4的端面40e、以及內(nèi)側(cè)鐵心部31的端面31e,與外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e相對。<端子金屬件和螺母>實施方式2的電抗器I β如圖8 (I)、圖9、圖12所示,利用外側(cè)樹脂部5 β,將與構成線圈2的繞組線2w的端部連接的端子金屬件8 一體成型,并且還將螺母孔52成型,由嵌入該螺母孔52中的螺母52η、端子金屬件8、以及外側(cè)樹脂部5 β的構成樹脂構成端子臺。即,電抗器I β為將端子臺一體設置的方式。主要參照圖12說明端子金屬件8。端子金屬件8具有:連接面81,其用于與電源等外部裝置(未圖示)側(cè)連接;焊接面82,在其上焊接繞組線2w的端部;以及埋設部,其將連接面81和焊接面82—體化,且被外側(cè)樹脂部5 β覆蓋。端子金屬件8的大部分被外側(cè)樹脂部5β覆蓋,僅連接面81從外側(cè)樹脂部5 β露出(圖8(1))。連接面81配置在上述的高度較低的另一個(在圖 12中左側(cè))外側(cè)鐵心部32的上方,在該外側(cè)鐵心部32的上表面和連接面81之間填充外側(cè)樹脂部5 β而構成端子臺。通過在上述高度較低的外側(cè)鐵心部32上配置端子金屬件8,從而與在線圈上方設置端子金屬件而形成端子臺的情況相比,可以減小包含端子金屬件在內(nèi)的電抗器的高度,使電抗器1β小型化。此外,實施方式2所示的端子金屬件的形狀是例示,可以利用適當?shù)男螤?。為了可以在電抗器的期望位置處形成端子臺,也可以適當選擇端子金屬件的形狀。例如可以舉出下述端子金屬件:在配置有覆蓋線圈連結(jié)部2r的連結(jié)部包覆部41 (圖12)的一個(在圖12中右側(cè))外側(cè)鐵心部32的附近設置端子臺的情況下,在端子金屬件中,具有將與線圈2的繞組線2w的端部焊接的焊接部位和與設置于配線(未圖示)前端的端子(未圖示)連接的連接部位之間相連的適當長度的連結(jié)部。如果該連結(jié)部與實施方式2相同地,形成為被外側(cè)樹脂部覆蓋的埋設部,則可以利用外側(cè)樹脂部穩(wěn)定地保持端子金屬件。在上述端子臺上,連接面81的下方配置螺母52η (圖9)。螺母52η在由外側(cè)樹脂部5β成型的螺母孔52中以限制轉(zhuǎn)動的狀態(tài)被收容。該限制轉(zhuǎn)動是通過將六邊形的螺母52η嵌入六邊形的螺母孔52中而實現(xiàn)的。并且,以由連接面81覆蓋螺母孔52的開口部的方式配置端子金屬件8。
在連接面81上,形成內(nèi)徑比螺母52η的對角尺寸小的插入孔81h,由連接面81阻止螺母52η從螺母孔52中脫落(圖8 (I))。如圖9所示,在利用電抗器I β時,通過將設置于配線(未圖示)前端的端子210與連接面81重疊,利用螺栓220貫穿該端子210以及連接面81并與螺母52η螺合,由此從與配線的基端相連的外部裝置(未圖示)向線圈2供電。在這里,將連接面81的高度設定為,在將端子210以及螺栓220安裝于端子臺上的狀態(tài)下,相比于電抗器的最高位置,即,外側(cè)樹脂部5 β中將覆蓋線圈連結(jié)部2r的連結(jié)部包覆部41、以及覆蓋繞組線2w的端部和端子金屬件8之間的焊接部位的保護部53 (圖8 (I))連結(jié)的平面,螺栓220的上表面較低。因此,螺栓220的頭部不會從電抗器I β局部地凸出。<外側(cè)樹脂部>外側(cè)樹脂部5 β與實施方式I的電抗器I α相同地形成為,使線圈成型體20 β的成型體設置面20d以及外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d露出(圖8(11)),且針對線圈成型體20β和磁性鐵心3 (外側(cè)鐵心部32)的組合體10 (圖12),覆蓋其上表面的大部分和外側(cè)面的全部。另外,與實施方式I的電抗器I α相同地,外側(cè)樹脂部5 β形成為,外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d、線圈成型體20 β的成型體設置面20d、外側(cè)樹脂部5 β的樹脂設置面50d共面。因此,在將電抗器I β設置于固定對象上時,通過使上述設置面20d、32d、50d與固定對象接觸,從而可以將電抗器I β穩(wěn)定地設置,并且,可以高效地放出由電抗器I β產(chǎn)生的熱量,電抗器I β的散熱性優(yōu)異。另一方面,通過如上述所示利用外側(cè)樹脂部5 β覆蓋組合體10的上表面以及外側(cè)面,從而可以對組合體10進行機械保護。但是,在外側(cè)樹脂部5β成型時用于組合體10的定位的連結(jié)部包覆部41,其上表面從外側(cè)樹脂部5 β露出(圖8 (D)0
另外,外側(cè)樹脂部5 β與實施方式I的電抗器I α相同地,具有向組合體10的輪廓外側(cè)凸出的凸緣部51,在凸緣部51上設置有貫穿孔51h (圖8)。并且,在外側(cè)樹脂部5 β的上表面具有保護部53 (圖8 (I)),其覆蓋構成線圈2的繞組線2w的端部和端子金屬件8之間的接合部分(圖12 (II))。保護部53成型為大致矩形的塊狀。除此之外,在外側(cè)樹脂部5 β的上表面構成有傳感器用孔45,其成型為與從內(nèi)側(cè)樹脂部4凸出的傳感器收容管的前端共面。另外,在實施方式2中,如圖8 (I)所示,外側(cè)樹脂部5β的側(cè)面由從電抗器I β的上部向下部擴展的傾斜面形成。通過設置這種傾斜面,從而可以如后述所示在將線圈成型體20 β和磁性鐵心(外側(cè)鐵心部32)的組合體10設為倒立狀態(tài)而對外側(cè)樹脂部5 β進行成型的情況下(圖13),從成形模100中容易地拔出成型后的電抗器1β。在這里,作為外側(cè)樹脂部5 β的構成樹脂利用不飽和聚酯。不飽和聚酯的強度優(yōu)異,難以產(chǎn)生裂紋,并且具有耐熱性,比較廉價,因此優(yōu)選。<電抗器的組裝流程〉具有上述結(jié)構的電抗器1β可以與上述實施方式I的電抗器I α基本相同地構成。但是,在得到線圈成型體20β的第一成型工序中,準備安裝有緩沖部件6的內(nèi)側(cè)鐵心部31,將該內(nèi)側(cè)鐵心部31和線圈2利用內(nèi)側(cè)樹脂部4 一體化。下面說明概略內(nèi)容,由于詳細說明與實施方式I相同,所以省略。(I)第一成型工序:線圈成型體的制造
如實施方式I的說明所示準備線圈2。另外,如實施方式I的說明所示將鐵心片31m及間隔材料31g利用粘接劑等固定而準備內(nèi)側(cè)鐵心部31 (圖10 (I)),如圖10 (II)所示在內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周嵌合作為緩沖部件6的熱收縮管,使該收縮管加熱收縮,包覆在內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周面上。然后,如圖1l(I)所示,在線圈2的各線圈元件2a、2b的內(nèi)偵牝插入安裝有緩沖部件6的內(nèi)側(cè)鐵心部31。然后,為了在線圈2和安裝有緩沖部件6的內(nèi)側(cè)鐵心部31的組合物的外周對內(nèi)側(cè)樹脂部4進行成型,而在與實施方式I所說明的成型模具(由第一模具和第二模具構成)相同的成型模具中,收容該組合物。但是,在實施方式2中,由于取代長方體狀的型芯而具有安裝了上述緩沖部件6的內(nèi)側(cè)鐵心部31,所以不需要該型芯。
在成型模具中收容上述組合物時,在這里,將相當于各線圈元件2a、2b的角部的部位利用模具內(nèi)表面的凸部(未圖示)支撐,在該凸部以外的模具內(nèi)表面和線圈2的外周面之間,形成一定的間隙。并且,將安裝有緩沖部件6的內(nèi)側(cè)鐵心部31的端面31e利用模具的凹部支撐,在緩沖部件6和各線圈元件2a、2b之間也形成一定的間隙。向上述間隙中填充的樹脂成為插入樹脂部分4i (圖9)。然后,與實施方式I相同地,使成型模具所具有的多個棒狀體(在這里,合計8根)進入成型模具內(nèi),對各線圈元件2a、2b的端面的角部進行按壓而使線圈2壓縮。另外,在實施方式2中,在成型模具內(nèi)的壓縮狀態(tài)的線圈2的規(guī)定位置處,配置用于形成傳感器用孔45的上述傳感器收容管(未圖示)。然后,從樹脂注入口向成型模具內(nèi)注入內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂,在該樹脂固化后,如圖11 (II)所示,利用內(nèi)側(cè)樹脂部4將線圈2保持為壓縮狀態(tài),并且將安裝有緩沖部件6的內(nèi)側(cè)鐵心部31也進行了一體化,從而成型獲得線圈成型體20 β。將該線圈成型體20 β從成型模具中取出。(2)組裝工序:組合體的制作首先,如圖12 (I)所示,將制作的線圈成型體20β的繞組線2w的各端部分別與端子金屬件8焊接。在進行該焊接的階段中,如圖13所示端子金屬件8的連接面81與焊接面82大致平行地配置,沿圖12、13的上下方向延伸。在外側(cè)樹脂部5β成型后,將該連接面81以覆蓋螺母52η的上方的方式彎曲大致90° (圖8 (I))。然后,利用外側(cè)鐵心部32將兩個內(nèi)側(cè)鐵心部31的端面31e夾入,將上述內(nèi)側(cè)鐵心部31的端面31e和外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e利用粘接劑接合而形成環(huán)狀的磁性鐵心3,得到線圈成型體20 β和磁性鐵心3的組合體10。(3)第二成型工序下面,準備用于在組裝工序中得到的組合體10的外周上形成外側(cè)樹脂部5 β的成形模100。在這里,成形模100如圖13所示具有:容器狀的基部100b,其在上部具有開口 ;以及蓋部100c,其將基部IOOb的開口閉合。在基部IOOb的空腔101內(nèi),將組合體10以圖12 (II)的上表面朝下的倒立狀態(tài)收容?;縄OOb的空腔101的底面形成為,仿形出圖8 (I)所示的外側(cè)樹脂部5 β的外形,即,在電抗器Ιβ的外形中,主要仿形出上表面?zhèn)鹊男螤睢>唧w地說,在基部IOOb的空腔101的底面形成凹槽110,可以在該凹槽110中嵌合線圈成型體20 β的連結(jié)部包覆部41的一部分(上表面?zhèn)炔糠?。通過使連結(jié)部包覆部41與凹槽110嵌合,從而可以在空腔101內(nèi)的規(guī)定位置處容易地將組合體10定位。如上述所示,連結(jié)部包覆部41的一部分作為組合體10相對于成形模100的定位部起作用。除此之外,在基部IOOb的空腔101的底面形成有:凹部111,其用于形成覆蓋繞組線2w的端部和端子金屬件8之間的接合部位的保護部53 (圖8 (I));凸部(未圖示),其用于對使螺母52η (圖9)嵌入的螺母孔52 (圖9)進行成型;凹部112,其用于形成端子臺;以及凹部113,其使端子金屬件8的連接面81以與焊接面82平行延伸的狀態(tài)插入。另外,在空腔101中,形成外側(cè)樹脂部5β的側(cè)面的部位由向開口側(cè)擴展的傾斜面構成。在蓋部IOOc中,與其基部IOOb相對的面為平面,可以將電抗器I β的設置面成型為平坦的面。如果蓋部IOOc中的與基部IOOb相對的面為平面,則在向由蓋部IOOc密封的成形模100內(nèi)注入樹脂時,由于在蓋部IOOc上不存在容易積存空氣的凹凸,因此不易在外側(cè)樹脂部5β上產(chǎn)生缺陷。另外,由于沒有凹凸,所以在使蓋部IOOc覆蓋基部IOOb的情況下,不易使蓋部IOOc損傷,可以容易地進行覆蓋。在這里,在蓋部IOOc上,形成設置于同一直線上的合計3個樹脂注入澆口(未圖示)。在3個澆口中,位于中間的內(nèi)側(cè)澆口在向基部IOOb內(nèi)配置了組合體10時,朝向并列的一對線圈元件2a、2b (圖11)之間的間隙開口,位于該內(nèi)側(cè)澆口兩側(cè)的其余2個外側(cè)澆口,分別在沿線圈2的軸向與外側(cè)鐵心部32相比更遠的位置,即,在與上述內(nèi)側(cè)澆口之間隔著外側(cè)鐵心部32的位置處開口。樹脂注入澆口的配置位置、澆口的開口部的形狀、澆口的個數(shù)可以與所形成的電抗器的大小相對應而適當選擇。另外,構成為在將蓋部IOOc閉合時,在基部IOOb和蓋部IOOc之間的接觸面上適當設置空氣排除用的間隙(未圖示)。此外,如果將電抗器1β的設置面設為完全不形成凹凸的平面,則也可以不使用上述蓋部IOOc而是單純地向基部IOOb內(nèi)注入樹脂。在此情況下,所注入的樹脂的液面形成電抗器I β的設置面。 在上述成形模100內(nèi)配置組合體10。具體地說,將組合體10的線圈成型體20 β的連結(jié)部包覆部41的一部分嵌入凹槽110。利用該工序,組合體10被定位在成形模100中。另外,通過上述嵌合,構成傳感器用孔45的傳感器收容管的端面與基部IOOb的空腔101的底面接觸,通過該傳感器用收容管和上述嵌合,組合體10被支撐在空腔101的底面上,可以維持配置在空腔101的規(guī)定位置上的狀態(tài)。并且,在凹部111中插入繞組線2w的端部和端子金屬件8的接合部位,在凹部113中插入端子金屬件8的連接面81。在如上述所示配置組合體10后,在基部IOOb的開口側(cè)覆蓋蓋部100c,將成形模100閉合,從上述的各樹脂注入澆口將外側(cè)樹脂部5 β的構成樹脂向成形模100內(nèi)注入。通過將成形模100閉合而由基部IOOb和蓋部IOOc形成的空間,除了空氣排除用的間隙以外,成為密閉的空間。在實施方式2中,利用外側(cè)鐵心部32的切角部32g,在線圈成型體20 β的端面40e和外側(cè)鐵心部32之間形成槽,經(jīng)由該槽,易于使外側(cè)樹脂部5 β的構成樹脂進入外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e和線圈成型體20 β的端面40e之間。其結(jié)果,在線圈成型體20 β和外側(cè)鐵心部32之間充分地填充外側(cè)樹脂部5 β的構成樹脂,不會在該外側(cè)樹脂部5 β中形成空孔。在這里,除了具有上述切角部32g以外,還在外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e和線圈成型體20β的端面40e之間設置一定的間隙(0.5mm)。利用該間隙,更易于使外側(cè)樹脂部5 β的構成樹脂進入線圈成型體20 β和外側(cè)鐵心部32之間。
另外,在這里,由于利用上述多個樹脂注入澆口,從環(huán)狀的磁性鐵心3的內(nèi)側(cè)和外側(cè)這兩側(cè)注入外側(cè)樹脂部5β的構成樹脂,所以從該鐵心3的內(nèi)側(cè)向外側(cè)對該鐵心3作用的壓力與從該鐵心3的外側(cè)向內(nèi)側(cè)對該鐵心3作用的壓力相互抵消。因此,不會使磁性鐵心3損壞,可以快速地進行樹脂的填充。其效果在樹脂的注入壓力較高的情況下特別顯著。另外,來自上述內(nèi)側(cè)澆口和各外側(cè)澆口的樹脂的注入量可以相同,但如果使來自外側(cè)澆口的樹脂的注入量多于來自內(nèi)側(cè)澆口的樹脂的注入量,則可以快速地覆蓋組合體10的外周,因此優(yōu)選。另外,也可以對來自外側(cè)澆口的樹脂的注入量進行調(diào)節(jié),使向外的壓力高于向內(nèi)的壓力,將外側(cè)鐵心部32向內(nèi)側(cè)鐵心部31這一側(cè)按壓,或使向外的壓力和向內(nèi)的壓力大致抵消。在外側(cè)樹脂部5 β的成型結(jié)束后,將成形模100打開,從其內(nèi)部取出電抗器1β。此時,由于空腔101的開口部側(cè)為傾斜面,所以易于將電抗器I β拔出。在所得到的電抗器1β的樹脂設置面50d上,如圖8 (II)所示,形成3個復制了樹脂注入澆口的開口部形狀的澆口痕54。在取出的電抗器 1β的螺母孔52中嵌入螺母52η (圖9),如圖12所示使端子金屬件8的連接面81彎曲大致90°,利用該連接面81覆蓋螺母52η的上部(圖8 (I)),完成電抗器Iβ。< 效果 >在實施方式2的電抗器I β中,除了實施方式I的電抗器I α所得到的效果(代表性的為,無殼體構造且小型化,同時實現(xiàn)機械保護等,線圈的操作性優(yōu)異、生產(chǎn)性優(yōu)異,通過使磁性鐵心的一部分露出而散熱性優(yōu)異)以外,可以得到下述效果。通過由緩沖部件6覆蓋內(nèi)側(cè)鐵心部31的外周,從而即使在電抗器I β經(jīng)受熱循環(huán)的情況下,也可以緩和與位于線圈2和緩沖部件6之間的插入樹脂部分4i的收縮相伴的應力,可以抑制使插入樹脂部分4i上產(chǎn)生裂縫的情況。由于電抗器I β具有在線圈成型體20 β的內(nèi)側(cè)樹脂部4上一體形成的定位部(在這里,連結(jié)部包覆部41),所以在形成外側(cè)樹脂部5 β時,不必另外使用銷或螺栓等,可以容易地將組合體10在成形模100上定位。從這一點出發(fā),電抗器I β的生產(chǎn)性優(yōu)異。另外,由于電抗器I β不使用另外準備的銷等而進行定位,所以在組合體10中,可以有效地減少不被外側(cè)樹脂部5β覆蓋的部位。并且,雖然定位部的一部分從外側(cè)樹脂部5β露出,但該露出部位由內(nèi)側(cè)樹脂部4構成。因此,電抗器1β可以利用內(nèi)側(cè)樹脂部4以及外側(cè)樹脂部5 β,對線圈2及磁性鐵心3充分地實現(xiàn)相當于外部環(huán)境的保護,或者是機械保護。并且,在電抗器I β中,通過在外側(cè)鐵心部32中的內(nèi)端面32e和側(cè)面32s所形成的棱線處形成切角部32g,從而可以經(jīng)由該切角部32g在外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e和線圈成型體20 β之間充分地填充外側(cè)樹脂部5 β的構成樹脂。特別地,在電抗器I β中,通過如上述所示在與側(cè)面32s之間的棱線處設置切角部32g,從而可以利用該切角部32g的形成,盡可能地避免使線圈2勵磁時在磁性鐵心3內(nèi)形成的磁路面積減少的情況。另外,在利用壓粉成型體構成外側(cè)鐵心部的情況下,可以使沿由內(nèi)端面和側(cè)面形成的棱線的方向,與從成型用模具拔出外側(cè)鐵心部的方向?qū)?,如果在該棱線處形成切角部,則棱線不成為銳角,可以容易地將外側(cè)鐵心部從成型用模具中拔出。因此,具有這種切角部的外側(cè)鐵心部的成型性優(yōu)異,可以有助于電抗器的生產(chǎn)性的提高。并且,在電抗器I β中,通過使磁性鐵心3的外側(cè)鐵心部32的鐵心設置面32d凸出,從而在內(nèi)端面32e中,與線圈成型體20β的端面40e相對的區(qū)域變大。因此,線圈的端面?zhèn)鹊木€圈成型體20β和磁性鐵心3之間的間隙被封閉,更難以向線圈成型體20β和磁性鐵心3 (外側(cè)鐵心部32)之間填充外側(cè)樹脂部5 β的構成樹脂。但是,即使在具有這種三維形狀的磁性鐵心3的情況下,通過在由內(nèi)端面32e和側(cè)面32s形成的棱線處設置切角部32g,從而可以順利地進行構成樹脂的填充。并且,通過形成上述切角部32g,從而將外側(cè)鐵心部32的角部倒圓角,因此操作性優(yōu)異,在組裝時、輸送時握持外側(cè)鐵心部32時等,不易使外側(cè)鐵心部32產(chǎn)生破碎等。除了上述切角部32g以外,在電抗器1β中,由于在線圈成型體20β的端面40e和外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e之間具有一定的間隙,所以更易于向外側(cè)鐵心部32和線圈成型體20β之間填充外側(cè)樹脂部5 β的構成樹脂。上述間隙優(yōu)選大于或等于0.5mm,但如果過大,則在電抗器中,線圈的軸向長度變長,難以實現(xiàn)小型化,因此優(yōu)選小于或等于4mm。此夕卜,也可以利用不具有上述切角部的磁性鐵心,在線圈成型體的端面和外側(cè)鐵心部的內(nèi)端面之間僅設置上述特定大小的間隙。在上述實施方式I中,將上述間隙設為0.5mm。在電抗器I β中,通過采用將線圈2和內(nèi)側(cè)鐵心部31利用內(nèi)側(cè)樹脂部4 一體化的結(jié)構,從而可以省略將內(nèi)側(cè)鐵心部31向線圈成型體嵌入的工序,因此,可以進一步提高電抗器的生產(chǎn)性。由于通過內(nèi)側(cè)樹脂部4以及外側(cè)樹脂部5 β的成型而對傳感器用孔45進行成型,所以不需要通過后續(xù)加工形成傳感器用孔45。因此,可以高效地進行電抗器I β的制造,生產(chǎn)性優(yōu)異,并且可以避 免在對傳感器用孔進行后續(xù)加工的情況下的問題、即線圈2及磁性鐵心3的損傷。通過使一對外側(cè)鐵心部32的高度不同,在高度較低的外側(cè)鐵心部32上配置端子金屬件8,與該端子金屬件8 一起將外側(cè)鐵心部32及線圈成型體20 β利用外側(cè)樹脂部5 β一體成型,從而不會使包含端子金屬件8在內(nèi)的電抗器1β的高度變大。因此,使電抗器1β小型化。通過利用外側(cè)樹脂部5 β將端子金屬件8 一體成型,從而可以在外側(cè)樹脂部5 β成型的同時構成端子臺。因此,可以省略用于將另外制作的端子臺向電抗器1β上固定的部件及作業(yè)。從這一點出發(fā),電抗器I β的生產(chǎn)性優(yōu)異。在實施方式2的電抗器I β中,在線圈2中,將線圈連結(jié)部2r設為比匝部形成面2f高,將外側(cè)鐵心部32的高度設定得較高,另一方面,將厚度(線圈軸向的長度)設定得較小。因此,在電抗器1β中,如變形例I 一 10的說明所示可以減小投影面積。特別地,通過利用與實施方式I相同的由軟磁性材料構成的粉末的壓粉成型體構成磁性鐵心3,從而可以容易地對外側(cè)鐵心部32的高度和內(nèi)側(cè)鐵心部31的高度不同的磁性鐵心3進行成型。由于不是利用外側(cè)樹脂部5 β將螺母52η —體成型,而是對螺母孔52進行成型,所以在外側(cè)樹脂部5β成型時不存在螺母52η,可以防止外側(cè)樹脂部5β的構成樹脂進入螺母內(nèi)部的情況。另一方面,由于在向螺母孔52中收容螺母52η后,使端子金屬件8的連接面81彎曲而利用連接面81覆蓋螺母孔52的開口,所以可以容易地防止螺母52η脫落。在外側(cè)樹脂部5β成型時,由于將樹脂注入澆口的數(shù)量設為多個,所以與將樹脂注入澆口設為I個的情況相比,可以迅速地進行樹脂的注入。從這一點出發(fā),電抗器I β的生產(chǎn)性優(yōu)異。另外,通過如上述所示利用多個樹脂注入澆口,從而可以防止磁性鐵心3被破壞。(變形例2 — I)在實施方式2中,使用將安裝有緩沖部件6的內(nèi)側(cè)鐵心部31利用內(nèi)側(cè)樹脂部4與線圈2 —體化的線圈成型體20 β,但也可以如實施方式I所說明的線圈成型體20 α所示,以具有使各內(nèi)側(cè)鐵心部31分別插入的中空孔40h的方式對內(nèi)側(cè)樹脂部4進行成型。圖14所示的線圈成型體20 Y,除了沒有將內(nèi)側(cè)鐵心部31利用內(nèi)側(cè)樹脂部4 一體成型以外,為與實施方式2的線圈成型體20 β相同的結(jié)構,如實施方式I的線圈成型體20 α所示具有中空孔40h。但是,在線圈成型體20 Y中,將中空孔40h的大小設為可以使安裝有緩沖部件6的內(nèi)側(cè)鐵心部31插入的大小。在該方式中,在形成內(nèi)側(cè)樹脂部4的成型模具中配置線圈2,在該線圈2的內(nèi)側(cè),與實施方式I相同地在配置有型芯的狀態(tài)下,注入內(nèi)側(cè)樹脂部4的構成樹脂而對內(nèi)側(cè)樹脂部4進行成型,從而形成上述的規(guī)定大小的中空孔40h即可。然后,向由內(nèi)側(cè)樹脂部4形成的該中空孔40h中,插入安裝有緩沖部件6的內(nèi)側(cè)鐵心部31,并且在將內(nèi)側(cè)鐵心部31與外側(cè)鐵心部32接合后,通過對外側(cè)樹脂部(未圖示)進行成型,從而可以構成具有緩沖部件6的電抗器。(變形例2 —2)在實施方式2中,說明了使連結(jié)一對線圈元件2a、2b的線圈連結(jié)部2r相當于匝部2t探出而設置得較高,將內(nèi)側(cè)樹脂部4中覆蓋該線圈連結(jié)部2r的外周的部位(連結(jié)部包覆部41)作為定位部的結(jié)構。除此之外,定位部也可以采用僅由內(nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂形成的方式。例如,可以在內(nèi)側(cè)樹脂部上,一體地形成相對于線圈2的匝部2t處的上側(cè)的匝部形成面2f凸出的凸起部,將 該凸起部用作定位部。另外,也可以設置多個這種凸起部。在對內(nèi)側(cè)樹脂部進行成型的成型模具中,適當設置用于形成上述凸起部的凹槽。該方式由于具有利用內(nèi)側(cè)樹脂部一體形成的定位部,因此也易于進行線圈成型體和磁性鐵心的組合體相對于成形模的定位,電抗器的生產(chǎn)性優(yōu)異。另外,在該方式中,無需使線圈連結(jié)部探出得過高?;蛘撸缱冃卫齀 一 4的說明所示,在利用由不同的繞組線構成各線圈元件、且具有通過焊接等將各繞組線的端部接合而形成的線圈連結(jié)部的線圈的情況下,或利用具有一對線圈元件成型體的線圈成型體的情況下,如果采用如上述所示僅由內(nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂構成定位部的結(jié)構,則可以容易地制造具有定位部的線圈成型體。通過如上述所示僅由內(nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂構成定位部,可以提高線圈成型體的形式的自由度。在利用上述具有通過焊接等而接合的線圈連結(jié)部的線圈的情況下,與實施方式2相同地,也可以采用具有將該線圈連結(jié)部內(nèi)置于內(nèi)側(cè)樹脂部中的定位部的方式。此外,與定位部相關的各種方式,均可以適當應用于不具有緩沖部件的實施方式I的電抗器I α以及變形例I — I I — 10。(變形例2 —3)在實施方式2中,對具有包含端子金屬件8的端子臺的結(jié)構進行了說明,但可以如實施方式I的電抗器Ia所示,采用將端子金屬件及端子臺作為不同部件的方式。另外,實施方式2所說明的與端子金屬件及端子臺相關的結(jié)構、與后述的端子金屬件及端子臺相關的各種方式,均可以應用于不具有緩沖部件的實施方式I的電抗器I α以及變形例I 一 I I 一 IO0除此之外,在實施方式2中,說明了將端子金屬件8利用外側(cè)樹脂部5β的構成樹脂直接包覆的方式,但例如可以采用下述方式:預先制作利用其他樹脂對端子金屬件8以及螺母52η進行插入成型而得到的中間成型體,將線圈成型體20β和磁性鐵心3 (外側(cè)鐵心部32)的組合體10、以及上述中間成型體利用外側(cè)樹脂部一體化。中間成型體可以舉出:例如以覆蓋端子金屬件8的埋設部的方式形成,可以載置于實施方式2所說明的高度較低的外側(cè)鐵心部32的上表面上的塊狀的成型體。另外,在該中間成型體中,形成實施方式2所說明的用于收容螺母52η的螺母孔,使端子金屬件8的連接面81彎折而與螺母52η相對即可。中間成型體的構成樹脂可以優(yōu)選利用上述的外側(cè)樹脂部或內(nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂,如果采用與外側(cè)樹脂部的構成樹脂相同的樹脂,則與外側(cè)樹脂部之間的密合性優(yōu)異。通過利用中間成型體,從而在收容于成形模中時等,可以保護端子金屬件8,使成形模的形狀成為簡單的形狀,或者容易地將組合體10向成形模中收容。特別地,在端子金屬件為復雜形狀的情況下,如果利用中間成型體,則可以利用樹脂充分地覆蓋端子金屬件的周圍。另外,在利用中間成型體的情況下,如果根據(jù)端子臺的形成部位而在內(nèi)側(cè)樹脂部的一部分上設置用于配置中間成型體的配置槽,或者利用中間成型體的構成樹脂,形成相對于內(nèi)側(cè)樹脂部等的定位部,則可以容易地將中間成型體定位,并且,在外側(cè)樹脂部形成時,可以穩(wěn)定地保持中間成型體。除此之外,在實施方式2中,對利用螺母52η固定螺栓220的結(jié)構進行了說明,但也可以不具有螺母,而在外側(cè)樹脂部的構成樹脂及上述中間成型體的構成樹脂中實施螺紋
加工。 除此之外,在實施方式2中,對在電抗器I β的上方側(cè)設置端子臺的方式進行了說明,但可以采用下述方式:利用變形例I 一 10所說明的繞組線2w的端部的引出方向為各種方向的線圈,例如,在電抗器的側(cè)面?zhèn)仍O置端子臺。除此之外,在實施方式2中,采用了使覆蓋繞組線2w的端部和端子金屬件8之間的焊接部位的保護部53由外側(cè)樹脂部5β的構成樹脂形成的方式,但可以采用使上述焊接部位從外側(cè)樹脂部露出的方式。在采用該露出方式的情況下,繞組線的端部和端子金屬件之間的連接,在利用外側(cè)樹脂部將端子金屬件一體化之前或之后均可以進行。除此之外,在實施方式2中,采用了利用外側(cè)樹脂部5β形成端子臺的方式,但可以如圖15所示的線圈成型體20 δ那樣,采用利用內(nèi)側(cè)樹脂部4形成端子臺的方式。該線圈成型體20 δ構成為,使內(nèi)側(cè)樹脂部4延伸至端子金屬件8的連接面81的下方。這種線圈成型體20 δ可以通過以下述方式制造,即,在構成線圈2的繞組線2w的端部上預先焊接端子金屬件8,在該線圈2中,配置安裝有緩沖部件(未圖示)的內(nèi)側(cè)鐵心部(未圖示),以端子金屬件8中除了連接面81以及焊接面82以外的部位埋設在內(nèi)側(cè)樹脂部4中,且同時形成用于收容螺母52η的螺母孔52的方式,對內(nèi)側(cè)樹脂部4進行成型。在將所得到的線圈成型體20δ的內(nèi)側(cè)鐵心部和外側(cè)鐵心部32接合后,對外側(cè)樹脂部5 δ進行成型。在外側(cè)樹脂部5 δ成型時,端子金屬件8的連接面81和焊接面82保持平行狀態(tài),在螺母孔52中不會侵入外側(cè)樹脂部5δ的構成樹脂。在將外側(cè)樹脂部5δ成型后,與實施方式2相同地,在螺母孔52中收容螺母52η,然后使連接面81彎曲大致90°而覆蓋螺母孔52的開口。根據(jù)該方式,由于也可以將端子金屬件8作為與線圈成型體20 δ 一體的部件處理,所以可以容易地進行電抗器的制造,電抗器的生產(chǎn)性優(yōu)異。(變形例2 — 4)在實施方式2中,說明了具有將磁性鐵心3的內(nèi)端面32e和側(cè)面32s之間的棱線倒圓角而形成的切角部32g的方式。除此之外,作為切角部,也可以采用圖16所示的下述方式。此外,在圖16中,以實線表不外側(cè)鐵心部32,對于內(nèi)側(cè)鐵心部31,僅利用虛線不出一側(cè)的一部分,而省略另一側(cè)。另外,為了說明的方便,將切角部32g與實際的尺寸相比夸大地進行圖示。圖16 (I)所示的外側(cè)鐵心部32的剖面形狀與實施方式2相同地為大致梯形狀,切角部32g形成在由外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e和上下表面(在圖16 (I)中僅對上表面32u標注標號)構成的棱線處。更具體地說,在外側(cè)鐵心部32中,在圖16 (I)的左右方向(在這里,與線圈軸向正交的水平方向)的中間部,設置剖面為矩形的切口,將該切口作為切角部32g。該切角部32g的形成部位為,在外側(cè)鐵心部32上配置有內(nèi)側(cè)鐵心部31以及線圈成型體(未圖示)時,與線圈成型體的端面相對的部位,且位于一對線圈元件之間。除此之夕卜,在外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e和上下表面之間的棱線上,與上述的部位相同的部位處設置切口的情況下,如圖16 (II)所示,可以設為三角切口,將該切口作為切角部32g。具有設置了上述切角部32g的磁性鐵心的電抗器,也可以從該切角部32g部位,向線圈成型體的端面和外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e之間的間隙中引導外側(cè)樹脂部的構成樹月旨。因此,與沒有上述切角部32g的情況相比,可以更可靠地在線圈成型體和磁性鐵心之間填充外側(cè)樹脂部的構成樹脂。另外,由于該切角部32g形成在外側(cè)鐵心部32的內(nèi)端面32e和上下表面之間的棱線中間部,更具體地說,在并列配置有兩個線圈元件的狀態(tài)下,形成在兩個線圈元件之間的區(qū)域,所以因該切角部32g的存在,而可以盡可能地避免線圈勵磁時在磁性鐵心內(nèi)形成的磁路面積減少的情況。此外,在本 發(fā)明電抗器中,外側(cè)鐵心部中的至少鐵心設置面成為與內(nèi)側(cè)鐵心部中的設置側(cè)的面相比凸出的形狀,但在外側(cè)鐵心部的鐵心設置面及其相對面與內(nèi)側(cè)鐵心部中的設置側(cè)的面及其相對面共面的磁性鐵心中,也可以如上述所示采用在兩個線圈元件之間的區(qū)域具有切角部的方式。該方式也可以容易地向線圈成型體的端面和外側(cè)鐵心部的內(nèi)端面之間的間隙中填充外側(cè)樹脂部的構成樹脂。與上述的切角部相關的各種結(jié)構,也可以適當應用于不具有緩沖部件的實施方式I的電抗器Iα。(變形例2 — 5)在實施方式2中,說明在成型模100的蓋部IOOc上具有多個樹脂注入澆口的方式,但可以采用在基部的空腔的底面上具有多個樹脂注入澆口的方式。例如可以舉出:在上述底面上具有設置于同一直線上的合計3個樹脂注入澆口,使3個澆口中位于中間的內(nèi)側(cè)澆口,在基部內(nèi)配置有線圈成型體和磁性鐵心的組合體時,在并列的一對線圈元件之間的間隙處開口,使位于上述內(nèi)側(cè)澆口兩側(cè)的其余2個外側(cè)澆口分別在與上述內(nèi)側(cè)澆口之間隔著外側(cè)鐵心部的位置處開口。如果以從成型模的底面涌出的方式向成型模注入樹脂,則可以抑制在樹脂中混入氣泡。在該方式的情況下,在蓋部上,相對于上述與設置在成型模100的基部IOOb的空腔101的底面上的作為定位部的連結(jié)部包覆部41嵌合的凹槽、使端子金屬件8等插入的凹部,設置相同的凹槽或凹部,或者取代這些凹槽等而設置窗部。另外,該蓋部也能夠以在將成型模閉合時適當設置空氣排除用的間隙的方式而采用適當外形,或者設置空氣排除用的貫穿孔等。在這里,在將線圈成型體和磁性鐵心的組合體收容于成型模中,并形成外側(cè)樹脂部時,在成型模內(nèi)只要具有至少一個樹脂注入澆口即可,該澆口的配置位置可以適當選擇。例如,可以在上述一對線圈元件之間、線圈元件的外側(cè)、成型模的壁面等處設置上述澆口。并且,例如,如果設置一個樹脂注入澆口,并設置在上述一對線圈元件之間,則從樹脂注入澆口注入的樹脂,向線圈成型體中設置于兩個線圈元件之間的凹部(參照圖1)等注入,通過線圈成型體的端面和磁性鐵心的間隙等向上述組合體的外側(cè)流出,最終可以利用外側(cè)樹脂部覆蓋該組合體的外周。在這里,如果作為外側(cè)樹脂部的構成樹脂,利用迅速硬化的樹脂,則可以期待提高電抗器的生產(chǎn)性。但是,如果使用硬化速度快的樹脂,則在向成型模進行的樹脂注入沒有完成的期間內(nèi),已注入至成型模中的樹脂凝膠化,因此必須將樹脂的注入壓力設定得較高。此時,可能由于樹脂的注入壓力,以上述組合體中物理強度較低的部位為起點,例如使磁性鐵心破壞。其原因被認為是,為了使樹脂遍布線圈成型體和磁性鐵心的間隙等樹脂難以進入的部分,而如上述所示使樹脂注入澆口在線圈元件之間的間隙處開口,其結(jié)果,從上述組合體的內(nèi)側(cè)向外側(cè)對磁性鐵心作用較大的壓力。特別地,如實施方式1、2的說明所示,如果為了使與線圈成型體的組合作業(yè)容易,而使磁性鐵心采用由多個分割片構成的結(jié)構,則分割片的接合部分可能成為破壞或分解的起點。具體地說,例如使內(nèi)側(cè)鐵心部和外側(cè)鐵心部剝離,或使外側(cè)鐵心部被破壞。作為其他的破壞或分解的起點,在磁性鐵心采用壓粉成型體的情況下,認為是構成壓粉成型體的軟磁性材料的結(jié)合較弱的部位,在磁性鐵心采用薄板的層疊體的情況下,認為是相鄰薄板的粘接部位等。另外,即使在制作階段不破壞或分解等,由于在使磁性鐵心產(chǎn)生損傷的方向上作用應力,所以可能因該應力使磁性鐵心積蓄變形,可能因與電抗器的使用相伴的振動等而在將來使磁性鐵心產(chǎn)生損傷。 與此相對,如實施方式2的說明所示,如果從朝向兩個線圈元件之間的間隙開口的內(nèi)側(cè)澆口、以及朝向上述組合體和上述成型模之間的空間開口的外側(cè)澆口這兩個澆口,向成型模內(nèi)注入外側(cè)樹脂部的構成樹脂,則可以抑制磁性鐵心的破壞。其原因被認為是,可以使相對于環(huán)狀的磁性鐵心從環(huán)的內(nèi)側(cè)向外側(cè)按壓磁性鐵心的樹脂的壓力(向外的壓力)、與相對于環(huán)狀的磁性鐵心從環(huán)的外側(cè)向內(nèi)側(cè)按壓磁性鐵心的樹脂的壓力(向內(nèi)的壓力)相互抵消,在向成型模注入樹脂時,不易向磁性鐵心作用不必要的壓力。另外,如上述所示得到的電抗器,實質(zhì)上不會在使磁性鐵心產(chǎn)生損傷的方向上作用應力,可以期待在將來也不易使磁性鐵心產(chǎn)生損傷。特別地,如果如上述所示采用設置多個外側(cè)澆口,并且至少2個外側(cè)澆口位于上述組合體兩側(cè),并將上述兩個外側(cè)澆口配置于相對位置的方式,則在向成型模注入樹脂時,可以防止相對于成型模內(nèi)的組合體,從該組合體的外側(cè)作用的樹脂壓力偏離特定方向的情況。另外,由于在相對位置上存在外側(cè)澆口,所以可以從上述組合體的外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)比較均等地作用樹脂的壓力。并且,通過將設置于上述相對位置的2個外側(cè)澆口,設置在磁性鐵心中與線圈的軸向上的端部相比遠離組合體的位置上(參照圖8 (II)的澆口痕54),從而可以容易地使上述的向內(nèi)壓力和向外壓力抵消。除此之外,在實施方式2中,說明了將一對外側(cè)澆口以隔著外側(cè)鐵心部的形式配置的方式,但并不限定于這種位置。只要使內(nèi)側(cè)澆口,代表性地來說,朝向一對線圈元件之間的間隙開口,外側(cè)澆口朝向上述組合體和上述成型模之間的空間開口,則例如不僅在成型模的底面或蓋部上,在成型模的側(cè)壁上也可以形成樹脂注入澆口。具體地說,可以舉出具有多個內(nèi)側(cè)澆口的方式、以包圍上述組合體的側(cè)面的形式具有多個外側(cè)澆口的方式、內(nèi)側(cè)澆口以及外側(cè)澆口的至少一方形成在成型模的底面和蓋部這兩者上的方式、及在成型模的側(cè)壁上具有外側(cè)澆口的方式等。特別地,優(yōu)選將實施方式2所說明的3個樹脂注入澆口設置在同一直線上的方式,對于該方式,更進一步優(yōu)選以隔著線圈成型體的兩個側(cè)面的形式使大于或等于一對的外側(cè)澆口存在于蓋部以及成型模的底面的至少一個上的方式,或者以隔著外側(cè)鐵心部中的與線圈的軸向相交的側(cè)面的形式使一對外側(cè)澆口存在于側(cè)壁上的方式。上述組合后的方式均可以將由來自內(nèi)側(cè)澆口的樹脂的注入引起的向外壓力,利用由來自外側(cè)澆口的樹脂的注入引起的向內(nèi)壓力有效地抵消,并且,可以在上述組合體和上述成型模之間充分地填充樹脂,不會使磁性鐵心損傷,可以迅速地形成外側(cè)樹脂部。此外,利用多個樹脂注入澆口的方式也可以應用于不具有緩沖部件的實施方式I以及變形例I — I I — 10。(變形例I)在上述實施方式1、2中,說明了在線圈成型體形成時,利用多個棒狀體對線圈2進行按壓而使其壓縮的方式。除此之外,也可以另外利用形狀保持夾具,在向成型模具中收容之前對線圈2進行按壓而得到壓縮的狀態(tài),將該壓縮狀態(tài)的線圈向成型模具中收容。例如,可以利用圖17所示的形狀保持夾具300。形狀保持夾具300是“]”狀的塊體,可以利用螺栓305固定在收容于成型模具(未圖示)中的一對夾持部件310、311上。夾持部件310、311通過安裝形狀保持夾具300,從而將夾持部件310、311之間的間隔固定。在形狀保持夾具300上設置有使螺栓305插入的長孔,在夾持部件310、311上設置有使螺栓305螺入的螺栓孔(未圖示) 。上述形狀保持夾具300以下述方式利用。首先,利用螺栓305將形狀保持夾具300固定在一側(cè)的I字狀的夾持部件310上。在該一體物的I字狀的夾持部件310上,配置內(nèi)側(cè)鐵心部31和線圈2的組合物,利用另一側(cè)的“]”狀的夾持部件311夾持該組合物。然后,使另一側(cè)的“]”狀的夾持部件311向一側(cè)的I字狀的夾持部件310滑動,對線圈2進行按壓,在夾持部件310、311之間的間隔成為規(guī)定大小(線圈2為規(guī)定的壓縮狀態(tài))后,在形狀保持部件300的長孔中插入螺栓305并緊固,在另一側(cè)的夾持部件311上也固定形狀保持部件300。將固定有該形狀保持夾具300的夾持部件310、311配置在成型模具中。如果作為上述成型模具,利用具有使安裝于上述組合物上的夾持部件310、311嵌入的凹槽的模具,則通過在該凹槽中嵌入夾持部件310、311,從而即使將形狀保持夾具300拆下,也可以容易地維持線圈2被壓縮為規(guī)定長度的狀態(tài)。在這里,使用具有上述凹槽的成型模具。具有上述凹槽的成型模具可以采用具有凹槽的一體物,也可以采用將多個分割片組合而一體形成的結(jié)構。例如,如果采用在成型模具的一部分上配置有夾持部件310、311的狀態(tài)下,將分割片組合而構成上述凹槽的方式,則可以容易地形成將夾持部件310、311嵌入至該凹槽中的狀態(tài)。也可以在成型模具中配置夾持部件310、311后,使用螺栓等固定部件,在成型模具中固定夾持部件310、311。在將固定有形狀保持夾具300的夾持部件310、311配置于成型模具的凹槽中后,將形狀保持夾具300拔出,將成型模具閉合。在夾持部件310、311殘存于成型模具內(nèi)的狀態(tài)下,形成內(nèi)側(cè)樹脂部。通過使用上述形狀保持夾具300,可以容易地在成型模具中收容線圈2和磁性鐵心(內(nèi)側(cè)鐵心部31)的組合物。因此,與在成型模具中零亂地配置線圈2和磁性鐵心的情況相比,可以縮短在成型模具中配置上述組合物的時間,可以提高線圈成型體的生產(chǎn)性,進而提高電抗器的生產(chǎn)性。另外,如果準備多個上述形狀保持夾具300以及夾持部件310、311,則可以在使內(nèi)側(cè)樹脂部的構成樹脂硬化的期間,在組合物上安裝形狀保持夾具300以及夾持部件310、311,進行用于制造下一個線圈成型體的準備。從這一點出發(fā),可以提高電抗器的生產(chǎn)性。另外,在通過將夾持部件310、311配置于成型模具中而具有按壓線圈的功能的情況下,不需要上述的棒狀體等,而可以使成型模具的構造簡單。(變形例II)在實施方式1、2中,說明了作為線圈2而具有一對線圈元件2a、2b的方式,但如果采用僅具有一個線圈(元件)的方式,則可以得到更小型的電抗器。另外,由于為一個線圈,所以在該方式中,沒有線圈連結(jié)部,易于形成線圈成型體,電抗器的生產(chǎn)性優(yōu)異。在僅具有一個線圈的方式中,作為磁性鐵心可以舉出:將一對E字體組合而形成的E — E形狀的鐵心或?qū)字體和I字體組合而形成的E-1形狀的鐵心等所謂壺型鐵心。對于該磁性鐵心, 也使內(nèi)側(cè)鐵心部向線圈的內(nèi)側(cè)插入,外側(cè)鐵心部以覆蓋線圈的外周的至少一部分的方式形成,與內(nèi)側(cè)鐵心部連結(jié),利用兩個鐵心部形成閉合磁路。也可以以覆蓋線圈的整個表面的方式形成外側(cè)鐵心部,在此情況下,可以例如使外側(cè)鐵心部為上述的成型硬化體,例如采用利用外側(cè)鐵心部覆蓋內(nèi)側(cè)鐵心部和線圈成型體的組合物的外周的方式。除此之外,在僅具有一個線圈的方式中,如果將線圈設為圓筒狀,則即使在通過扁立卷繞而形成的情況下,也易于卷繞,線圈的成型性優(yōu)異。另外,如果與圓筒狀的線圈相對應而將內(nèi)側(cè)鐵心部形成為圓柱狀,則可以減小在內(nèi)側(cè)鐵心部的內(nèi)周面和線圈的外周面之間設置的間隙,因此,可以使電抗器更小型。在僅具有一個該線圈的方式下,通過使外側(cè)鐵心部的鐵心設置面從外側(cè)樹脂部露出,因而散熱性優(yōu)異。(參考例)在實施方式1、2中,說明了省略殼體的結(jié)構,但可以形成為具有殼體的電抗器。殼體除了作為線圈成型體和磁性鐵心的組合體的機械保護部件起作用之外,還作為散熱路徑而利用,因此,殼體的構成材料可以優(yōu)選利用鋁或者鋁合金等散熱性優(yōu)異、重量輕的金屬材料。在具有殼體的方式中,可以取代上述的成型模100而利用殼體。并且,通過在該殼體中形成實施方式2所說明的凹槽,并且,利用線圈成型體的內(nèi)側(cè)樹脂部形成適當?shù)耐蛊鸬?,使該凸起嵌入上述凹槽,從而可以進行上述組合體相對于殼體的定位。這樣,可以容易且可靠地進行上述組合體相對于殼體的定位,與實施方式2的具有定位部的電抗器I β相同地,提高電抗器的生產(chǎn)性。在收容有上述組合體的殼體內(nèi),填充對上述組合體進行密封的樹脂(夕卜側(cè)樹脂部)。另外,如實施方式2的說明所示,作為設置了具有切角部的磁性鐵心的電抗器,可以采用取代上述的成型模100而具有殼體的方式。在此情況下,將切角部作為引導部,易于將填充至殼體中的外側(cè)樹脂部的構成樹脂,向線圈成型體和磁性鐵心之間填充。此外,對于上述實施方式,可以在不脫離本發(fā)明的主旨的前提下進行適當變更,并受上述的構成限定。例如,可以采用將上述實施方式的結(jié)構或變形例的結(jié)構組合而得到的各種方式。工業(yè)實用性
本發(fā)明的電抗器可以優(yōu)選利用于例如混合動力汽車或電動汽車、燃料電池車等車輛所搭載的車載用變換器等車載部件的結(jié)構部件。
權利要求
1.一種電抗器,其具有:線圈,其將繞組線以螺旋狀卷繞而形成;以及磁性鐵心,其利用向所述線圈內(nèi)插入的內(nèi)側(cè)鐵心部和與該內(nèi)側(cè)鐵心部連結(jié)的外側(cè)鐵心部,形成閉合磁路, 其特征在于,具有: 線圈成型體,其具有所述線圈、覆蓋該線圈的外周而保持該線圈的形狀的內(nèi)側(cè)樹脂部;以及 外側(cè)樹脂部,其覆蓋所述線圈成型體和所述磁性鐵心之間的組合體的外周的至少一部分, 所述外側(cè)鐵心部中在設置了該電抗器時成為設置側(cè)的一個面,與所述內(nèi)側(cè)鐵心部中成為設置側(cè)的面相比凸出,且從所述外側(cè)樹脂部露出, 所述外側(cè)鐵心部,在由與所述線圈成型體的端面相對的內(nèi)端面和與該內(nèi)端面相連的相鄰面之間的接合部位處,具有切角部,其用于向所述線圈成型體的端面和所述外側(cè)鐵心部的內(nèi)端面之間導入所述外側(cè)樹脂部的構成樹脂。
2.根據(jù)權利要求1所述的電抗器,其特征在于, 所述外側(cè)鐵心部中在設置了該電抗器時成為設置側(cè)的一個面、與所述線圈成型體中成為設置側(cè)的一個面共面,這兩個面從所述外側(cè)樹脂部露出。
3.根據(jù)權利要求1所述的電抗器,其特征在于, 所述線圈具有一對線圈元件,各線圈元件以各軸向平行的方式橫向排列形成, 在所述內(nèi)側(cè)樹脂部中,在覆蓋所述兩個線圈元件之間的部位上,在設置了該電抗器時成為設置側(cè)的部位處具有凹 部。
4.根據(jù)權利要求1所述的電抗器,其特征在于, 所述切角部通過將所述接合部位倒圓角而構成。
5.根據(jù)權利要求1所述的電抗器,其特征在于, 在所述外側(cè)鐵心部中與所述線圈成型體的端面相對的內(nèi)端面、和所述線圈成型體的端面之間,具有大于或等于0.5_而小于或等于4_的間隙,在該間隙中存在所述外側(cè)樹脂部的構成樹脂。
6.一種電抗器,其具有:線圈,其將繞組線以螺旋狀卷繞而形成;以及磁性鐵心,其利用向所述線圈內(nèi)插入的內(nèi)側(cè)鐵心部和與該內(nèi)側(cè)鐵心部連結(jié)的外側(cè)鐵心部,形成閉合磁路, 其特征在于, 具有外側(cè)樹脂部,其覆蓋所述線圈和所述磁性鐵心之間的組合體的外周的至少一部分, 所述外側(cè)鐵心部,在由與所述線圈的端面相對的內(nèi)端面和與該內(nèi)端面相連的相鄰面之間的接合部位的至少一部分上,具有切角部。
7.一種電抗器用的外側(cè)鐵心部, 其特征在于, 所述電抗器具有:線圈,其將繞組線以螺旋狀卷繞而形成;磁性鐵心,其利用向所述線圈內(nèi)插入的內(nèi)側(cè)鐵心部和與該內(nèi)側(cè)鐵心部連結(jié)的所述外側(cè)鐵心部,形成閉合磁路;以及外側(cè)樹脂部,其覆蓋所述線圈和所述磁性鐵心之間的組合體的外周的至少一部分, 電抗器用的外側(cè)鐵心部在由與所述線圈的端面相對的內(nèi)端面和與該內(nèi)端面相連的相鄰面之間的接合部位的至少一部分上,具有切角部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種小型且生產(chǎn)性、散熱性優(yōu)異的電抗器。電抗器(1α)具有線圈,其將繞組線(2w)以螺旋狀卷繞而形成;以及磁性鐵心(3),其具有向線圈內(nèi)插入的內(nèi)側(cè)鐵心部和與該內(nèi)側(cè)鐵心部連結(jié)的外側(cè)鐵心部(32),利用兩個鐵心部形成閉合磁路。線圈的外周被內(nèi)側(cè)樹脂部(4)覆蓋,成為其形狀得到保持的線圈成型體(20α)。線圈成型體(20α)和磁性鐵心(3)的組合體(10)的外周被外側(cè)樹脂部(5α)覆蓋。電抗器(1α)不具有殼體,得到小型化。外側(cè)鐵心部(32)的設置側(cè)的面(鐵心設置面(32d))從外側(cè)樹脂部(5α)露出,可以與固定對象直接接觸,因此散熱性優(yōu)異。由于具有線圈成型體(20α),所以在組裝電抗器(1α)時,線圈容易處理,生產(chǎn)性優(yōu)異。
文檔編號H01F27/28GK103219135SQ20131013702
公開日2013年7月24日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權日2009年3月25日
發(fā)明者吉川浩平, 加藤雅幸, 伊藤睦, 山本伸一郎, 川口肇 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社