電抗器及線圈構(gòu)件制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種能夠有助于提高電抗器產(chǎn)率的線圈構(gòu)件以及呈現(xiàn)出優(yōu)良產(chǎn)率的電抗器。電抗器（1A）設(shè)有：一個(gè)線圈（2），其通過螺旋地纏繞繞組線（2w）而形成；以及磁芯（3），其布置在線圈（2）的內(nèi)側(cè)和外側(cè)并且形成閉合磁路。磁芯（3）設(shè)有布置在線圈（2）內(nèi)側(cè)的內(nèi)芯部（31）以及布置在線圈（2）的外周上的外芯部（32）。線圈（2）和內(nèi)芯部（31）構(gòu)成借助于樹脂成型部（20）保持為一體的線圈構(gòu)件（2A）。線圈（2）的形狀由樹脂成型部（20）保持。由于線圈構(gòu)件（2A）包括磁芯（3）的一部分，所以能夠減少部件的數(shù)量，并且當(dāng)儲(chǔ)放到外殼（4A）中時(shí)，線圈（2）和內(nèi)芯部（31）易于儲(chǔ)放。而且，因?yàn)榭偸潜３志€圈的形狀而不使其膨脹或收縮，所以易于處置線圈（2）。通過裝配上述線圈構(gòu)件（2A），有利于電抗器（1A）的組裝。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及用作例如車載直流(DC) -DC轉(zhuǎn)換器等功率轉(zhuǎn)換器件的部件的電抗器、 用作電抗器的一個(gè)部件的線圈構(gòu)件、包括電抗器的轉(zhuǎn)換器以及包括轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換器件。更特別地，本專利技術(shù)涉及一種具有良好組裝可操作性的電抗器。
技術(shù)介紹
存在作為用于執(zhí)行升壓和減壓操作的電路的部件之一的電抗器。在例如載置于諸如混合動(dòng)力汽車等車輛上的轉(zhuǎn)換器中所使用的電抗器的一種形式中，各自通過螺旋地纏繞導(dǎo)線而形成的一對線圈并排地圍繞具有環(huán)狀形狀(例如，類似O形狀)的磁芯的各相應(yīng)部分布置。還已知僅包括一個(gè)線圈的小型電抗器，類似于專利文獻(xiàn)(PTL) I中公開的電抗器。 這種電抗器包括如PTLl的圖1中所示的所謂的桶型芯，即如下的磁芯該磁芯包括布置在線圈內(nèi)部的柱狀內(nèi)芯部、將線圈的大致整個(gè)外周表面覆蓋的筒狀芯部、以及布置在線圈的各端面處的一對盤形芯部。在桶型芯中，同心布置的內(nèi)芯部和筒狀芯部借助盤形芯部彼此相連，從而形成閉合磁路。引文列表專利文獻(xiàn)PTLl :日本未審查的專利申請公開No. 2009-033051
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問題 對于上述包括桶型芯的電抗器，要求提高組裝可操作性。PTLl的電抗器包括較大數(shù)量的部件，并且因?yàn)榫€圈和構(gòu)成桶型芯的各個(gè)芯部是單獨(dú)的部件，所以組裝可操作性差。此外，通過螺旋地纏繞導(dǎo)線而形成的線圈能夠膨脹和收縮，并且其形狀在自由狀態(tài)下不穩(wěn)定，從而使得難以處置線圈。這點(diǎn)也使得組裝可操作性差。具體地說，因?yàn)橐筌囕d部件較小，所以從防止線圈的軸向長度由于回彈而增加的角度看也要求將線圈保持在沿其軸向壓縮的狀態(tài)。然而，設(shè)置額外的部件來保持壓縮狀態(tài)增加了部件數(shù)量和步驟數(shù)量。這點(diǎn)進(jìn)一步使得組裝可操作性變差。通過如PTLl中所述在線圈和磁芯之間布置絕緣體，能夠增強(qiáng)線圈和磁芯之間的絕緣性。然而，絕緣體的設(shè)置增加了部件數(shù)量和步驟數(shù)量。這點(diǎn)進(jìn)一步使得組裝可操作性變差。因此，本專利技術(shù)的一個(gè)目的是提供具有良好組裝可操作性的電抗器。本專利技術(shù)的另一目的是提供有助于提高電抗器的組裝可操作性的線圈構(gòu)件。本專利技術(shù)的又一目的是提供包括所述電抗器的轉(zhuǎn)換器和包括所述轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換器件。問題的解決方案通過用絕緣樹脂將線圈和構(gòu)成磁芯一部分的部件保持為一體的單元并且進(jìn)一步通過用絕緣樹脂保持線圈的形狀，使得本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了上述目的。本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件是用于電抗器的電抗器部件，所述電抗器包括布置在線圈的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的磁芯，所述線圈構(gòu)件包括一個(gè)線圈，其通過螺旋地纏繞導(dǎo)線而形成；內(nèi)芯部， 其構(gòu)成磁芯的一部分并且插入到所述線圈內(nèi)；以及樹脂成型部，其由絕緣樹脂制成。樹脂成型部覆蓋所述線圈的表面的至少一部分，從而保持線圈的形狀并且將線圈和內(nèi)芯部保持為彼此一體。本專利技術(shù)的電抗器是包括布置在線圈的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的磁芯的電抗器，所述電抗器包括本專利技術(shù)的上述線圈構(gòu)件，所述電抗器包括線圈、內(nèi)芯部和樹脂成型部。更具體地，本專利技術(shù)的電抗器包括一個(gè)線圈，其通過螺旋地纏繞導(dǎo)線而形成；內(nèi)芯部，其構(gòu)成磁芯的一部分并且插入到線圈內(nèi)；樹脂成型部，其由絕緣樹脂制成并且覆蓋線圈的表面的至少一部分，從而保持線圈的形狀并且將線圈和內(nèi)芯部保持為彼此一體；以及外芯部，其構(gòu)成磁芯的其它部分并且圍繞線圈布置以與所述內(nèi)芯部配合而形成閉合磁路。根據(jù)本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件，由于線圈和內(nèi)芯部(內(nèi)芯部為用作電抗器的磁芯的部件) 彼此形成一體，所以與線圈和內(nèi)芯部為單獨(dú)部件的情況相比，能夠減少電抗器的部件數(shù)量。 此外，由于利用絕緣樹脂來保持線圈的形狀，所以本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件更易于處置并且不需要保持線圈形狀的單獨(dú)部件。根據(jù)本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件，由于絕緣樹脂能夠用于充當(dāng)線圈和磁芯之間的電絕緣體，所以無需另外的絕緣體。而且，由于填充到本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件中的線圈和內(nèi)芯部之間并且將線圈和內(nèi)芯部彼此保持在一起的樹脂還充當(dāng)用于將內(nèi)芯部相對于線圈定位的部件，所以不需要另外的定位部件。由于這些原因，通過采用本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件，能夠容易地組裝電抗器，并且本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件能夠有助于提高電抗器組裝的可操作性。另外，根據(jù)本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件，線圈構(gòu)件由于包括一個(gè)線圈而具有較小的尺寸，并且能夠借助構(gòu)成樹脂成型部的樹脂·將線圈保持為壓縮狀態(tài)。在該情況下，能夠縮短線圈的軸向長度。由于這點(diǎn)原因，本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件能夠有助于減小電抗器的尺寸。由于包括如上所述利用樹脂成型部將線圈和內(nèi)芯部保持為彼此一體的本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件，本專利技術(shù)的電抗器可易于組裝并且具有良好的組裝可操作性。即使當(dāng)本專利技術(shù)的電抗器包括金屬制外殼并且本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件被容納在外殼中時(shí)，也能夠通過將覆蓋線圈外周的樹脂成型部的樹脂布置為介于線圈和外殼之間來增強(qiáng)線圈和外殼之間的絕緣性。此外，通過用介于線圈與外殼之間的樹脂成型部的樹脂使線圈與金屬制外殼接觸，可以獲得能夠?qū)⒕€圈的熱量高效地傳遞到線圈并且具有良好散熱效果的電抗器。另外，根據(jù)本專利技術(shù)的電抗器，由于樹脂成型部的樹脂的存在，也能夠增強(qiáng)線圈和外芯部之間的絕緣性。在本專利技術(shù)的電抗器和本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件的各種形式中，內(nèi)芯部的至少一個(gè)端面被構(gòu)成樹脂成型部的樹脂覆蓋。絕緣樹脂通常為具有約為I的相對磁導(dǎo)率的非磁性材料。因此，在上述形式中，覆蓋內(nèi)芯部端面的樹脂(下文稱為端面覆蓋樹脂)能夠用于充當(dāng)間隙部件。因此，通過調(diào)節(jié)端面覆蓋樹脂的厚度，能夠在上述形式中容易地調(diào)節(jié)電抗器的電感(間隙長度)。端面覆蓋樹脂還能夠以機(jī)械方式保護(hù)內(nèi)芯部。在本專利技術(shù)的電抗器和本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件的各種形式中，導(dǎo)線的從線圈的匝形成部分引出的引出部分的一部分被絕緣管覆蓋。引出部分的這些部分對應(yīng)于例如引出部分與外芯部相接觸的區(qū)域。根據(jù)上述形式，由于引出部分的一部分也被絕緣材料覆蓋，所以即使當(dāng)引出部分與電抗器的磁芯(尤其與外芯部)相接觸時(shí)，也能夠增強(qiáng)引出部分和外芯部之間的絕緣性。 此外，根據(jù)上述形式，由于通常僅要求樹脂成型部形成為僅覆蓋線圈的匝形成部分并且不需要引出部分被樹脂成型部覆蓋，所以樹脂成型部的形狀相對簡單，從而使得更易于成型并且產(chǎn)率更高。在本專利技術(shù)的電抗器和本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件的各種形式中，內(nèi)芯部由粉末壓制體形成。通過在壓力下對磁性粉末進(jìn)行壓制而形成的粉末壓制體甚至能夠容易地壓制成復(fù)雜的三維形狀。因此，通過采用壓力壓制來形成至少內(nèi)芯部，可以容易地形成具有與例如線圈的內(nèi)周形狀類似的外形的內(nèi)芯部。當(dāng)內(nèi)芯部具有與線圈的內(nèi)周表面相符的相似外形時(shí)，內(nèi)芯部的外周表面和線圈的內(nèi)周表面可以設(shè)置得彼此靠近。因此，上述形式能夠減小線圈構(gòu)件的尺寸并且因此能夠有助于減小電抗器的尺寸。而且，當(dāng)內(nèi)芯部的外周表面具有與線圈的內(nèi)周表面相似的形狀時(shí)，樹脂成型部的樹脂能夠均勻地填充到線圈的內(nèi)周表面和內(nèi)芯部的外周表面之間。因此，在上述形式中，內(nèi)芯部能夠布置在線圈內(nèi)的適當(dāng)位置處。另外， 與由包含磁性粉末和樹脂的混合物制成的后面要描述的成型硬化體相比，粉末壓制體更易于提高飽和磁通密度。在本專利技術(shù)的電抗器的一種形式中，外芯部的至少一部分由包含磁性粉末和樹脂的混合物制成。上述形式的電抗器通常以如下方式來制造將本專利技術(shù)的線圈構(gòu)件放置到外殼或模具中；將磁性粉末和未硬化樹脂的混合流體填充到外殼或模具中；然后將樹脂硬化。具體地說，混合物被成型為使得硬化后的混合物(稱為成型硬化體)構(gòu)成外芯部，外芯部與線圈構(gòu)件中所包括的內(nèi)芯部配合地形成閉合磁路。因此，上述形式使得能夠在成型出外芯部的同時(shí)制造出電抗器。此外，根據(jù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.07.13 JP 2010-159159;2011.07.04 JP 2011-148681.一種電抗器,包括布置在線圈內(nèi)側(cè)和外側(cè)的磁芯,所述電抗器包括一個(gè)線圈，其通過螺旋地纏繞導(dǎo)線而形成；內(nèi)芯部，其構(gòu)成所述磁芯的一個(gè)部分并且被插入到所述線圈內(nèi)；樹脂成型部，其由絕緣樹脂制成并且覆蓋所述線圈的表面的至少一部分，從而保持所述線圈的形狀并且將所述線圈和所述內(nèi)芯部保持為彼此成一體；以及外芯部，其構(gòu)成所述磁芯的其它部分并且圍繞所述線圈布置以與所述內(nèi)芯部配合而形成閉合磁路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電抗器，其中，所述內(nèi)芯部的至少一個(gè)端面被構(gòu)成所述樹脂成型部的樹脂覆蓋。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電抗器，其中，所述導(dǎo)線的從所述線圈的匝形成部分引出的引出部分在所述引出部分與所述外芯部相接觸的區(qū)域處被絕緣管覆蓋。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電抗器，其中，所述內(nèi)芯部由粉末壓制體形成。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電抗器，其中，所述外芯部的至少一部分由包含...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：稻葉和宏，
申請(專利權(quán))人：住友電氣工業(yè)株式會(huì)社，
類型：
國別省市：