電抗器、轉(zhuǎn)換器及電力轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電抗器、具有電抗器的轉(zhuǎn)換器及具有轉(zhuǎn)換器的電力轉(zhuǎn)換裝置，在安裝于混合動(dòng)力汽車(chē)等車(chē)輛的車(chē)載用DC-DC轉(zhuǎn)換器和電力轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成部件等中采用該電抗器。
【背景技術(shù)】
[0002]電抗器和電動(dòng)機(jī)這樣的磁性部件被用于各種領(lǐng)域中，這種磁性部件包括具有卷繞繞組線而成的線圈元件的線圈、和一部分插通在該線圈元件的內(nèi)部的磁芯。關(guān)于這樣的磁性部件，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了被用于轉(zhuǎn)換器的電路部件的電抗器，該轉(zhuǎn)換器安裝在混合動(dòng)力汽車(chē)這樣的車(chē)輛中。該專(zhuān)利文獻(xiàn)I的電抗器具有將線圈和環(huán)狀的磁芯的組合體收納在外殼內(nèi)的結(jié)構(gòu)，該線圈具有排列配置的一對(duì)線圈元件，該磁芯插通在兩個(gè)線圈元件的內(nèi)部。在被收納于外殼中的組合體設(shè)有框狀線圈架，該框狀線圈架與線圈的端面(即線圈元件的軸向端面)抵接，確保線圈與磁芯之間的絕緣。
[0003]還有與專(zhuān)利文獻(xiàn)I的電抗器不同的、采用僅具有一個(gè)線圈元件的線圈的電抗器。例如，可以舉出將大致E字型的兩個(gè)分割芯體組合或者將大致E字型和I字型的兩個(gè)分割芯體組合來(lái)構(gòu)成磁芯的電抗器。在這種情況下，E字型的正中央的突出部分插入線圈的內(nèi)部(即，線圈元件的內(nèi)部)。在該方式中，有時(shí)也采用與線圈的端面抵接來(lái)確保線圈與磁芯之間的絕緣的框狀線圈架。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2006 - 41353號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]在將組合體收納于外殼內(nèi)的電抗器的裝配過(guò)程中，包括在外殼的預(yù)定位置配置組合體的作業(yè)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，使框狀線圈架向線圈元件的排列方向伸出，在外殼形成與該伸出的部分(伸出部)卡合的槽，以便進(jìn)行組合體在外殼內(nèi)的定位。
[0009]但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，使線圈架的伸出部和外殼的槽卡合的定位部位合計(jì)有四處，因而在將組合體收納于外殼內(nèi)時(shí)，必須在四個(gè)定位部位全部進(jìn)行伸出部和槽的定位。在伸出部和槽的卡合狀態(tài)越緊密時(shí)(即，伸出部的寬度與槽寬之差越小時(shí))，該定位越困難，有可能降低電抗器的生產(chǎn)性。
[0010]本發(fā)明正是鑒于上述情況而提出的，其目的之一在于，提供容易在外殼內(nèi)配置組合體且生產(chǎn)性良好的電抗器。另外，本發(fā)明的另一目的在于，提供使用本發(fā)明的電抗器的轉(zhuǎn)換器、和使用該轉(zhuǎn)換器的電力轉(zhuǎn)換裝置。
[0011]用于解決課題的技術(shù)方案
[0012]本發(fā)明的電抗器具有:線圈，具有卷繞繞組線而成的線圈元件；磁芯，具有插通在線圈元件的內(nèi)部的部分；一對(duì)框狀線圈架，分別設(shè)于線圈元件的軸向的兩端；以及外殼，收納這些線圈、磁芯和一對(duì)框狀線圈架的組合體。在本發(fā)明的電抗器中，在俯視觀察被收納于外殼的狀態(tài)的組合體時(shí)，一個(gè)框狀線圈架的寬度方向兩端部附近和另一個(gè)框狀線圈架的寬度方向兩端部附近的合計(jì)四個(gè)部位中的兩個(gè)部位成為決定組合體在外殼內(nèi)的位置的定位部位，剩余的兩個(gè)部位成為避讓部位。在本發(fā)明的電抗器中，在框狀線圈架和外殼中任意一方的上述四個(gè)部位(兩個(gè)定位部位和兩個(gè)避讓部位)分別設(shè)有突片，在框狀線圈架和外殼中任意另一方的定位部位分別設(shè)有與突片卡合的卡合槽，并且在避讓部位分別設(shè)有避讓突片的避讓部。
[0013]發(fā)明效果
[0014]本發(fā)明的電抗器容易進(jìn)行在外殼內(nèi)的預(yù)定位置配置組合體的作業(yè)，因而生產(chǎn)性良好。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是實(shí)施方式I的電抗器的立體圖。
[0016]圖2的(A)是實(shí)施方式I的電抗器具有的組合體的立體圖，(B)是該組合體的俯視圖。
[0017]圖3是實(shí)施方式I的電抗器具有的組合體的分解立體圖。
[0018]圖4的(A)是實(shí)施方式I的電抗器具有的外殼的立體圖，⑶是該外殼的一部分即側(cè)壁部的俯視圖，(C)是側(cè)壁部中的外殼側(cè)卡合部附近的局部放大圖，(D)是側(cè)壁部中的外殼側(cè)可動(dòng)嵌合部附近的局部放大圖。
[0019]圖5是說(shuō)明實(shí)施方式I的外殼和組合體的框狀線圈架的卡合狀態(tài)的示意圖。
[0020]圖6是實(shí)施方式I的電抗器的分解立體圖。
[0021]圖7的㈧、⑶是說(shuō)明實(shí)施方式2的外殼和組合體的框狀線圈架的卡合狀態(tài)的示意圖。
[0022]圖8是說(shuō)明實(shí)施方式3的外殼和組合體的框狀線圈架的卡合狀態(tài)的示意圖。
[0023]圖9是說(shuō)明實(shí)施方式4的外殼和組合體的框狀線圈架的卡合狀態(tài)的示意圖。
[0024]圖10的(A)是實(shí)施方式5的電抗器的局部分解立體圖，(B)是外殼側(cè)卡合部的局部放大圖。
[0025]圖11的㈧、⑶是實(shí)施方式6的電抗器具有的線圈架部件的立體圖。
[0026]圖12是示意地表示混合動(dòng)力汽車(chē)的電源系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖13是表示具有轉(zhuǎn)換器的電力轉(zhuǎn)換裝置的一例的概略電路。
【具體實(shí)施方式】
[0028]?本發(fā)明的實(shí)施方式的說(shuō)明
[0029]首先列舉說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)容。
[0030]〈1>實(shí)施方式的電抗器具有:線圈，具有卷繞繞組線而成的線圈元件；磁芯，具有插通在線圈元件的內(nèi)部的部分；一對(duì)框狀線圈架，分別設(shè)于線圈元件的軸向的兩端；以及外殼，收納這些線圈、磁芯和一對(duì)框狀線圈架的組合體。在該實(shí)施方式的電抗器中，在俯視觀察被收納于外殼的狀態(tài)的組合體時(shí)，一個(gè)框狀線圈架的寬度方向兩端部附近和另一個(gè)框狀線圈架的寬度方向兩端部附近的合計(jì)四個(gè)部位中的兩個(gè)部位成為決定組合體在外殼內(nèi)的位置的定位部位，剩余的兩個(gè)部位成為避讓部位。在該實(shí)施方式的電抗器中，在框狀線圈架和外殼中任意一方的上述四個(gè)部位(兩個(gè)定位部位和兩個(gè)避讓部位)分別設(shè)有突片，在框狀線圈架和外殼中任意另一方的定位部位分別設(shè)有與突片卡合的卡合槽，在避讓部位分別設(shè)有避讓突片的避讓部。
[0031]通過(guò)在電抗器中設(shè)置兩個(gè)定位部位和兩個(gè)避讓部位，在將組合體配置于外殼內(nèi)時(shí)，實(shí)質(zhì)上只要在兩個(gè)定位部位進(jìn)行外殼和組合體的定位即可，能夠容易將組合體配置在外殼內(nèi)。因此，能夠以良好的生產(chǎn)性制造實(shí)施方式的電抗器。
[0032]在此，在用不同的表述方式表示定位部位時(shí)，定位部位指框狀線圈架相對(duì)于外殼的位置在線圈軸向和線圈寬度方向(在俯視觀察外殼內(nèi)的組合體時(shí)與線圈軸向垂直的方向)都處于所設(shè)定的狀態(tài)的部位。另一方面，在用不同的表述方式表示避讓部位時(shí)，避讓部位指框狀線圈架相對(duì)于外殼的線圈軸向的位置和線圈寬度方向的位置中至少一種位置未處于所設(shè)定的狀態(tài)的部位。
[0033]<2>關(guān)于實(shí)施方式的電抗器，能夠舉出突片設(shè)于框狀線圈架的方式。
[0034]與在框狀線圈架形成卡合槽相比，形成突片更容易。因?yàn)榭驙罹€圈架是薄板狀。并且，與在外殼形成突片相比，形成卡合槽更容易。因?yàn)閮H在已有的外殼切削槽即可在外殼形成卡合槽。此外，當(dāng)在電抗器中將合計(jì)設(shè)有四個(gè)的突片設(shè)于框狀線圈架的情況下，能夠在各框狀線圈架設(shè)置各兩個(gè)突片，將電抗器具有的一對(duì)框狀線圈架設(shè)為相同形狀。其結(jié)果是，能夠提高框狀線圈架的生產(chǎn)性，進(jìn)而能夠提高電抗器的生產(chǎn)性。
[0035]<3>關(guān)于實(shí)施方式的電抗器，能夠舉出兩個(gè)定位部位都設(shè)于線圈元件的軸向的一側(cè)的方式。
[0036]電抗器具有的磁芯往往是將多個(gè)芯體片組合構(gòu)成的。在這種情況下，線圈軸向的磁芯的長(zhǎng)度有可能根據(jù)芯體片的接合狀態(tài)而產(chǎn)生尺寸誤差。因此，當(dāng)在線圈軸向上的分開(kāi)的位置設(shè)置兩個(gè)定位部位時(shí)，兩個(gè)定位部位的突片和卡合槽的卡合狀態(tài)也容易產(chǎn)生誤差，有可能難以進(jìn)行組合體在外殼內(nèi)的配置。與此相對(duì)，通過(guò)偏向于線圈軸向的一側(cè)設(shè)置兩個(gè)定位部位，兩個(gè)定位部位的突片和卡合槽的卡合狀態(tài)幾乎不產(chǎn)生誤差，因而不存在難以進(jìn)行組合體在外殼內(nèi)的配置之擔(dān)憂。
[0037]〈4>關(guān)于實(shí)施方式的電抗器，能夠舉出兩個(gè)定位部位都設(shè)于線圈元件的軸向上、配置有構(gòu)成線圈元件的繞組線的端部的一側(cè)的方式。
[0038]在繞組線的端部(線圈元件的端部)安裝有將電抗器與外部設(shè)備電連接的端子部件。端子部件的安裝是在向外殼內(nèi)配置組合體之后進(jìn)行的，因而存在將外殼內(nèi)的線圈元件的端子的位置高精度地配置在預(yù)定位置的需求。針對(duì)這種需求，通過(guò)將兩個(gè)定位部位配置在線圈軸向的線圈元件的端部側(cè)，能夠?qū)⑼鈿?nèi)的線圈元件的端部的位置高精度地配置在預(yù)定位置。
[0039]<5>關(guān)于實(shí)施方式的電抗器，能夠舉出在俯視觀察電抗器時(shí)突片在與線圈元件的軸向垂直的線圈寬度方向突出的方式。
[0040]根據(jù)框狀線圈架和外殼的構(gòu)造，在使突片向線圈寬度方向突出的狀態(tài)下進(jìn)行制作，比在使突片向其它方向突出的狀態(tài)下容易制作。并且，根據(jù)框狀線圈架和外殼的構(gòu)造，框狀線圈架和外殼在線圈寬度方向的距離比較近，也是在使突片向線圈寬度方向突出的狀態(tài)下容易制作的理由。另外，通過(guò)使突片向線圈寬度方向突出，能夠高精度地決定外殼內(nèi)的組合體在線圈軸向的位置以及在線圈寬度方向的位置這兩個(gè)位置。
[0041]<6>關(guān)于實(shí)施方式的電抗器，能夠舉出在將組合體收納于外殼時(shí)卡合槽中成為突片的插入口的一側(cè)的槽寬隨著朝向插入口而逐漸變寬的方式。
[0042]通過(guò)使卡合槽中成為突片的插入口的部分的槽寬變寬，能夠容易將突片嵌入卡合槽中。
[0043]<7>關(guān)于實(shí)施方式的電抗器，能夠舉出避讓部是避讓突片的避讓槽的方式。
[0044]在此，將避讓槽的槽寬設(shè)定成使避讓槽與突片之間的槽寬方向的間隙大于卡合槽與突片之間的槽寬方向的間隙，以便通過(guò)避讓槽避讓突片。
[0045]〈8>上述實(shí)施方式的電抗器能夠適合用于轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成部件。即，實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器具有上述實(shí)施方式的電抗器。例如，關(guān)于實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器能夠舉出如下的結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)換器具有:開(kāi)關(guān)元件；驅(qū)動(dòng)電路，控制所述開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作；以及實(shí)施方式的電抗器，使開(kāi)閉動(dòng)作變平滑，根據(jù)所述開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作來(lái)轉(zhuǎn)換輸入電壓。
[0046]使用了生產(chǎn)性良好的實(shí)施方式的電抗器的實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器，有助于提高具有實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器的設(shè)備(例如混合動(dòng)力汽車(chē)等車(chē)輛)的生產(chǎn)性。
[0047]〈9>上述實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器能夠適合用于電力轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成部件。即，實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置具有實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器。例如，關(guān)于實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置能夠舉出如下的結(jié)構(gòu)，該電力轉(zhuǎn)換裝置具有:實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換輸入電壓；以及逆變器，與所述轉(zhuǎn)換器連接，將直流和交流相互轉(zhuǎn)換，利用在該逆變器轉(zhuǎn)換后的電力驅(qū)動(dòng)負(fù)載。
[0048]使用了生產(chǎn)性良好的實(shí)施方式的電抗器的實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置，有助于提高具有實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)備(例如混合動(dòng)力汽車(chē)等車(chē)輛)的生產(chǎn)性。
[0049]?本發(fā)明的實(shí)施方式的詳情
[0050]下面，根據(jù)【附圖說(shuō)明】設(shè)有定位部位和避讓部位的電抗器的實(shí)施方式。圖中的相同標(biāo)號(hào)表不相同名稱(chēng)的部件。
[0051]〈實(shí)施方式1>
[0052]《整體結(jié)構(gòu)》
[0053]在實(shí)施方式I中，參照?qǐng)D1?6說(shuō)明電抗器I。圖1所示的實(shí)施方式I的電抗器I具有將組合體10收納在外殼6中，用蓋9將外殼6的開(kāi)口部封堵的結(jié)構(gòu)，組合體10是將線圈2、磁芯3和一對(duì)框狀線圈架41、42組合構(gòu)成的(在圖1中示出了蓋9被卸下的狀態(tài))。該電抗器I的最具特征的部分在于，如圖5所示，在俯視觀察被收納于外殼6的狀態(tài)的組合體10時(shí)，一個(gè)框狀線圈架41的寬度方向兩端部附近和另一個(gè)框狀線圈架42的寬度方向兩端