專利名稱：電抗器及其制造方法
技術領域：
本發明涉及電抗器(利用了線圈的從動元件)及其制造方法。另外，電抗器也稱為“電感器”。
背景技術：
近年來，混合動力汽車和電力汽車正式地實用化，其普及正在擴大。混合動力汽車和電力汽車由于以電動機為驅動源，所以大多在電動機用的電路中設置電抗器。電抗器在變流器或電壓轉換器中用于平滑電流。電抗器的主體是在芯體上卷繞繞組(線圈)而成的結構。芯體常使用鐵氧體。電抗器包括具有繞掛線圈(繞組)的線架的結構和不具有該線架的結構。用于平滑大電流的電抗器大多具有線架。在兩端具有凸緣的線架中插通芯體，在線架的凸緣之間卷繞線圈(繞組)。例如，專利文獻I至3中公開了這樣的電抗器的例子。任一文獻的電抗器都為了絕緣而由絕緣體覆蓋線圈整體。線圈的罩是通過樹脂成形而制成的，這在成本上是有利的。專利文獻1:日本特開2010 - 245457號公報專利文獻2:日本特開2011 — 100842號公報專利文獻3:日本特開2010 — 245154號公報
發明內容
在由樹脂覆蓋線圈的情況下，線圈的引線需要從樹脂拉出。以包圍引線的方式填充樹脂的成形裝置變得復雜。例如，閉合模具時，必須以夾入引線的方式嚴密地調整引線的位置與模具的位置。若增大引線通過的腔室的間隙，則樹脂成形時，樹脂會從引線的周邊泄漏。本說明書提供可降低樹脂在引線周圍泄漏的可能性的電抗器。另外，本說明書提供以低成本制成可降低樹脂在引線周圍泄漏的可能性的電抗器的技術。本說明書公開的技術中，在樹脂成形之前先用樹脂包圍線圈(繞組)的引線的一部分(或全部)。因此，要利用線架的凸緣。線架也大多由樹脂制成，且為絕緣體。線圈的端部與線架的凸緣抵接。本說明書所公開的新型電抗器中，在線架的凸緣上設置狹縫，將線圈的引線通過狹縫拉出。樹脂在線架兩端的凸緣之間覆蓋線圈。詳細而言，樹脂與雙方的凸緣相接觸，并且從一側凸緣至另一側凸緣地覆蓋線圈。樹脂成形時，僅向狹縫的開口部填充樹脂即可。向模具中填充樹脂時，在狹縫中收納有引線的凸緣防止了樹脂的泄漏。能夠獲得線圈整體由樹脂覆蓋、且可降低樹脂在線圈的引線周圍泄漏的可能性的電抗器。通過在線架的 凸緣上設置收納引線的狹縫，從而不必在用于使樹脂成形的模具上設置夾入引線的間隙。另外，上述的電抗器能夠以簡單的模具制成樹脂。上述的電抗器由于不會使模具和制造裝置變得復雜，所以能夠以低成本進行制造。另外，線圈整體無需完全由樹脂覆蓋。也可以在樹脂上設置窗口，線圈的一部分從該窗口露出。上述的電抗器能夠優選以如下的工序進行制造。首先，準備長度方向上被分割為兩個部件的芯體插入線架。接著，將各個線架部件從線圈的各個端部嵌入。接著，以在線架的兩端的凸緣之間覆蓋線圈的方式使樹脂成形。如上所述，在線架的至少一方凸緣上設有狹縫。并且，將線架的部件嵌入線圈時將線圈的引線從該狹縫向外拉出。樹脂成形時，狹縫的開口由罩封閉。本發明的進一步改良通過發明的實施方式進行說明。
圖1是電抗器的分解立體圖(無樹脂)。圖2是線架的立體圖。圖3是電抗器的立體圖(無樹脂)圖4是凸緣的狹縫的周邊的放大俯視圖。圖5是電抗器(帶樹脂)的立體圖。圖6是第二實施例的電抗器的立體圖(無樹脂)。圖7是第三實施例的電抗器的立體圖。
具體實施例方式(第一實施例)
參照
第一實施例的電抗器。圖1表示電抗器100的分解立體圖，圖2表示線架的立體圖，圖3表示電抗器(無樹脂的半成品)的立體圖。另外，在圖1中省略了樹脂。圖4表示設置于凸緣上的狹縫附近的放大俯視圖。圖5表示成品后的電抗器的立體圖。電抗器100例如用于使電力汽車的電流平滑化。電抗器100用于大電流，作為繞組使用扁線。扁線是剖面為矩形的導線。對電抗器100進行概略說明。電抗器100中，環狀的芯體由樹脂制的線架2覆蓋，在該線架2的兩個部位上繞掛繞組，形成兩個線圈10a、10b (參照圖3)。線圈10a、10b纏繞在線架兩端的凸緣3之間(圖3)。線圈10a、10b在凸緣3之間由樹脂30 (樹脂罩部)覆蓋(圖5)。從凸緣3與樹脂30之間拉出線圈的引線12。接著，詳細說明電抗器100。如圖2所示，環狀的線架2在長度方向(X軸方向)的大致中央被分割為兩個部件2a、2b。因此，各個部件2a、2b構成C形狀。在線架部件2a的內部埋入C形狀的芯體22a，在線架部件2b的內部埋入C形狀的芯體22b。芯體22a、22b由鐵氧體形成。當將線架的部件2a、2b對合時，芯體22a、22b也對合，形成環狀的芯體。在線架22的各個端部設有凸緣3。在兩端的凸緣3之間繞掛導線而形成線圈10a、10b。凸緣3限制線圈的位置。換言之，凸緣3位于線圈的兩端。在凸緣3上設有狹縫5。如圖3所示，線圈10a、10b的引線12通過狹縫5伸出。另外，在狹縫5的兩側從凸緣3伸出肋部4，通過肋部4來確保與剖面為矩形的引線12的寬度相當的狹縫5的高度。S卩，狹縫5的剖面的尺寸與線圈的引線12的剖面的尺寸大致相同。按照制造順序來說明電抗器100。首先，準備在長度方向上被分割為兩個的線架2(圖2)。線架部件2a通過將C形狀的芯體22a插入模具，在芯體22a的周圍的腔室內注射樹脂而成形。即，芯體插入線架部件2a通過樹脂的注射成形而制成。另一側線架部件2b也同樣。接著，如圖1所示，從線圈10a、10b的各個端部嵌入線架部件2a、2b。在線圈10a、IOb上嵌入線架部件2a、2b時，在兩個線架部件2a、2b之間配置襯墊21。襯墊21由非磁性材料制成。襯墊21的材料例如為氧化鋁陶瓷。線架2a和2b通過粘接劑接合。此時，線圈的引線12在設于線架2a、2b的凸緣3上的狹縫5中通過。如上所述，狹縫5的尺寸與引線12的剖面尺寸大致相等，所以引線12大致無間隙地嵌入狹縫5中。
圖4中表示狹縫5周邊的俯視圖。如圖4所示，狹縫5的內側(面對線圈IOa的一偵D的角5a從凸緣的內側面朝向狹縫側壁彎曲。當在線圈IOa (IOb)中嵌入線架部件2a(2b)時，引線12沿彎曲的狹縫角部5a彎折的同時進入到狹縫5，向狹縫5的相反側穿出。換言之，引線12沿彎曲的狹縫角部5a的形狀而彎折。當從線圈10a、10b的兩側嵌入線架部件2a、2b時，可獲得圖3所示的電抗器的半成品90。接著，將半成品90放入其他模具中，在兩端的凸緣3之間填充樹脂，形成樹脂30(圖5)。如圖5所示，樹脂30覆蓋肋部4和引線12的上側。即，樹脂30封閉狹縫5的開口。圖5的附圖標記31表示覆蓋肋部4和引線12的上側的密封部。引線12的周邊可通過凸緣3的狹縫5和樹脂30的密封部31進行密封。這樣一來，電抗器100制造完成。對上述說明的電抗器100的特征進行闡述。電抗器100是以覆蓋環狀的芯體22a、22b的方式形成樹脂制的線架2、且在線架兩端的凸緣3之間卷繞了線圈10a、10b (繞組)的設備。線圈10a、IOb由線架2的凸緣3和樹脂30覆蓋。從設于凸緣3上的狹縫5拉出線圈10a、10b的引線12。引線12的拉出口由狹縫5和樹脂30包圍并進行密封。在樹脂30成形之前，引線12被夾在狹縫5中。因此，在樹脂成形時無需在引線12的全周上填充熔融樹脂。在樹脂成形時幾乎沒有熔融樹脂從引線12的周邊泄漏。根據上述的技術，可獲得降低了在引線12的周圍泄漏樹脂的可能性的電抗器100。特別是，狹縫5的內側角部5a (面對線圈的角部)彎曲，引線12沿該彎曲角部彎折的同時進入狹縫5 (參照圖4)。引線12的一個面與狹縫壁面(彎曲角部5a)緊貼。該結構有助于防止熔融樹脂泄漏。另外，狹縫5的內側角部5a彎曲，從而可獲得使引線12能夠容易地通過狹縫5的優點。另外，在彎曲角部5a與引線12之間的間隙較寬的一側填充熔融樹脂，間隙被填埋。也可將制造內置有芯體22a的線架部件2a及內置有芯體22b的線架部件2b的工序稱作一次成形，將注射成形樹脂30的工序稱作第二次成形。線架2和樹脂30由同一材料制成。因此，凸緣3 (肋部4)和樹脂30 (密封部31)融合為一體。上述的電抗器100中使用扁線。寬度較寬的扁線的大半由凸緣3的狹縫5包圍，樹脂30可以僅覆蓋極小一部分(扁線的上端)。因此，無需在使樹脂30成形的模具上設置夾持扁線的間隙。因此，上述的電抗器能夠通過簡單的模具使樹脂30成形。(第二實施例)圖6表示第二實施例的電抗器200。圖6中省略了樹脂的圖示。電抗器200中，在凸緣3上設有肋部204，在該肋部204 (凸緣3)上設有包圍引線12的全周的閉合狹縫205。即使是電抗器200中，狹縫205的尺寸也與引線12的剖面尺寸大致相等。其他結構與第一實施例的電抗器100相同。第二實施例的電抗器200中，由于引線12的全周由閉合狹縫205包圍，所以在樹脂成形時，能夠進一步有效地防止熔融樹脂從引線12的旁邊泄漏。(第三實施例)
圖7表示第三實施例的電抗器300。電抗器300中，在樹脂330上設有窗口 341，線圈IOa的一部分和線圈IOb的一部分從該窗口 341露出。隨后在露出部上抵接導熱材料。用于通過傳熱材料而將線圈IOa (IOb)的熱量向外部排出。導熱材料也是絕緣體，所以最終線圈整體由絕緣體覆蓋。參照附圖對本發明的代表性且非限定性的具體例進行了詳細說明。該詳細說明純粹是為了對本領域技術人員展示用于實施本發明優選實施例的詳細內容，并非限定本發明的范圍。另外，為了提供進一步改善的電抗器或其制造方法，所公開的追加特征和發明能夠與其他特征、發明分開或共同地使用。另外，上述的詳細說明中公開的特征、工序的組合在最廣的意義上不是實施本發明時所必需的，僅是為了用于特別說明本發明的代表性的具體例而記載的。另外，上述的代表性的具體例的各種特征乃至獨立權利要求和從屬權利要求中記載的各種特征是在于提供本發明的追加性且有用的實施方式，并非一定如此處所記載的具體例所示或所例舉的順序所示地進行組合。本說明書和/或權利要求所記載的全部特征與實施例和/或權利要求所記載的特征的結構不同，作為對申請當時的公開和進行了權利要求的特定事項的限定，意在單獨且相互獨立地公開。另外，與全部數值范圍及組群或集團有關的記載作為對申請當時的公開乃至進行了權利要求的特定事項的限定，意在公開它們中間的結構。以上，詳細說明了本發明的具體例，但是這些只不過是例示，并非對權利要求范圍的限定。權利要求范圍所記載的技術中包含以上例示的具體例的種種變形和變更。本說明書或附圖中說明的技術要素通過單獨或各種組合來發揮技術有用性，不限于申請時權利要求記載的組合。另外，本說明書或附圖例示的技術能夠同時實現多個目的，實現其中之一目的本身也具有技術有用性。
權利要求
1.一種電抗器，在線架上卷繞有線圈，所述電抗器的特征在于， 在線架的凸緣上設有狹縫， 線圈的引線通過狹縫伸出， 以樹脂從線架的一側凸緣至另一側凸緣地覆蓋線圈。
2.如權利要求1所述的電抗器，其特征在于，面對線圈的狹縫角部彎曲。
3.如權利要求2所述的電抗器，其特征在于，引線沿彎曲的所述狹縫角部的形狀而彎折。
4.如權利要求1 3中任一項所述的電抗器，其特征在于，在覆蓋線圈的樹脂上設有窗口，線圈的一部分從窗口露出。
5.一種電抗器的制造方法，其特征在于，包括如下工序: 準備在長度方向上被分割為兩個部件的線架的工序； 將線架的各個部件從線圈的各個端部嵌入的工序；及 以在線架兩端的凸緣之間覆蓋線圈的方式使樹脂成形的工序； 在至少一側凸緣上設有狹縫 ，在嵌入線架的部件時使線圈的引線通過該狹縫。
全文摘要
本發明提供可降低樹脂在引線周圍泄漏的可能性的電抗器。電抗器(100)是在樹脂制的線架上卷繞有線圈的設備。線架(2a、2b)具有凸緣(3)。在凸緣(3)上設有狹縫(5)。線圈(10a、10b)的引線(12)通過狹縫(5)伸出。在線架兩端的凸緣(3)之間，線圈(10a、10b)由樹脂(30)覆蓋。在樹脂(30)成形時，僅在狹縫(5)的開口部填充樹脂即可。向模具中填充樹脂時，在狹縫(5)中收納有引線(12)的凸緣(13)防止了樹脂的泄漏。
文檔編號H01F37/00GK103229257SQ20118005735
公開日2013年7月31日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者上野泰弘, 野溝文夫 申請人:豐田自動車株式會社