電抗器及電抗器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電抗器與電抗器的制造方法。電抗器是使用線圈的無源元件，且也被稱為“電感器”。
【背景技術】
[0002]電抗器包含磁芯，且線圈纏繞在磁芯上。存在一種如下類型的電抗器，該電抗器包含在線圈與磁芯之間線軸。在許多狀況下，出于絕緣和保護電抗器不與其它裝置物理接觸的目的，電抗器通常被樹脂覆蓋(例如，第5-066950號日本實用新型申請公開(JP5-066950 U)、第 2011-249427 號日本專利申請公開(JP 2011-249427 A)、第 2009-24222 號日本專利申請公開(JP 2009-246222 A))。
[0003]在包含混合動力車輛的電動車輛的電機驅動系統中，電抗器有時用于電壓變換器等的電路。因為大電流流經電動車輛的電抗器，所以發熱量較大。JP 5-066950 U公開了一種線圈完全被樹脂覆蓋的電抗器。當線圈如上所述完全被樹脂覆蓋時，如果發熱量較高，那么難以從線圈散熱。因此，提出一種技術，其中線圈的一部分在樹脂蓋中暴露，且所暴露的部分促進從線圈散熱(例如，JP 2011-249427 A和JP 2009-246222 A)。
[0004]在JP 2011-249427 A中所描述的技術中，具有高熱導率的金屬塊的一個表面抵接暴露線圈的一部分。并且，金屬塊的另一表面抵接外殼。如此，線圈的熱通過金屬塊而擴散到外殼。在JP 2009-246222 A中所描述的技術中，線圈約一半被樹脂覆蓋，且另一半暴露。空氣被傳送到暴露的部分，以對線圈進行冷卻。
【發明內容】
[0005]如JP 2011-249427 A和JP 2009-246222 A中作為實例描述的那樣，為了實現線圈的保護與冷卻兩者，優選通過樹脂來覆蓋線圈的一部分且暴露剩余部分。在下文中，為了解釋，覆蓋線圈的樹脂部分被稱為樹脂蓋。樹脂蓋通常通過注塑成型方法來制造，以便保護線圈且維持線圈的形狀。具體來說，將線圈和磁芯的組裝件置于模具中，且注射熔融樹脂。模具由金屬制成。線圈通過纏繞繞組線而制成。因為線圈通過纏繞繞組線而制成，所以線圈的外形的準確度不高。因此，可能在金屬模具與線圈之間形成間隙。一旦間隙形成在模具與線圈之間的接觸區域中，熔融樹脂漏出，可能應該暴露的線圈的一部分的面積減小。
[0006]本發明提供從樹脂蓋暴露線圈的一部分以便適當地確保線圈的暴露區域的電抗器以及該電抗器的制造方法。
[0007]根據本發明的第一方面，一種電抗器包含樹脂制成的線軸、線圈、一對板和樹脂蓋。樹脂制成的線軸具有彼此面對的一對凸緣。線圈在所述一該對凸緣之間纏繞在線軸上。所述一對板中的每個板從作為所述一對凸緣中的一個凸緣的在一側上的凸緣橋接到作為所述一對凸緣中的一個凸緣的在另一側上的凸緣。所述一對板在所述一對凸緣之間抵接所述線圈的外周。簡而言之，從在一側上的凸緣延伸到在另一側上的凸緣的該對板被安裝在線圈上。因此，線圈的外周由該對板限定為兩個區域(外周面)。接著，如上限定的兩個區域的外周面中的一個外周面被樹脂蓋覆蓋。所述一對板可由比金屬線圈軟的樹脂制成。
[0008]如上所述，樹脂蓋可通過注塑成型而制成。在執行樹脂蓋的注塑成型之前，所述一對板被安裝在線軸的凸緣上且抵接線圈的外周。如此，所述一對板變成被樹脂蓋覆蓋的區域與線圈的外周的暴露區之間的邊界。因此，當執行樹脂蓋的注塑成型時，熔融樹被脂填充到線圈的外周面中的一個外周面上直到用作邊界的板。相比之下，線圈的另一外周面保持暴露。簡而言之，該對板限定用于注塑成型的模具內的空腔的一部分。下文解釋細節。當執行注塑成型時，樹脂制成的板位于模具的空腔表面與線圈的外周之間，并且板的背表面(在面向線圈的外周的表面的相反側上的表面)抵接模具的空腔表面。如上所述，因為板的背表面和模具的空腔表面彼此抵接，所以板的抵接面(面向線圈的外周的表面)粘合到金屬線圈的外周，而無間隙。因此，所述一對板能夠防止在空腔內注射到線圈的外周面中的一個外周面上的熔融樹脂流出到線圈的另一外周面上。
[0009]此外，根據上述方面，每個板的線軸抵接面和線軸的板材料抵接面可形成為波狀。每個板的線軸抵接面是所述一對板中的每個板的抵接線軸的表面。線軸的板材料抵接面是線軸的抵接板材料的表面。此外，所述一對板中的每個板和線軸可以經由波狀面彼此抵接。根據該結構，當執行注塑成型時，板和線軸彼此抵接以便經由波狀面彼此配合。因此，熔融樹脂不從板與線軸之間漏出。簡而言之，板粘合到線圈的外周，并且板和線軸的凸緣經由波狀面彼此抵接。間隙不形成在線軸的安裝了板的凸緣中的一個凸緣與另一凸緣之間。間隙是指所注射的熔融樹脂漏出到具有暴露部分的線圈的外周上的間隙。如上所述，線圈的暴露區被適當地確保。
[0010]根據上述方面的電抗器可通過以下方法來制造。在該方法中，在用于注塑成型的模具內，所述一對板中的每個板的背表面抵接模具的空腔表面，并且板中的每個板限定用于形成樹脂蓋的空腔。背表面是所述一對板的在所述一對板的抵接線圈的表面的相反側上的表面。在形成樹脂蓋之前，將線圈經由線軸纏繞在0形磁芯的筆直部分的外部上。接著，將所述一對板被安裝在線軸的凸緣上的組裝件插入到模具的空腔中。上述方法被稱為插入注塑成型，其為樹脂注塑成型方法。在插入組裝件之后，夾緊模具。當夾緊模具時，模具的部分滑動到線圈側，并且將板按壓到線圈上。模具的部分是滑動模具。由于按壓，插入到模具中的組裝件的板抵接模具的空腔表面和線圈的外周。如此，板限定用于形成樹脂蓋的空腔。此后，將熔融樹脂注射到所限定的空腔空間中的一個空腔空間中，進而在線圈的外周上形成樹脂蓋。供熔融樹脂流動的空間被設置在板的除被滑動模塊按壓的部分之外的部分與空腔表面之間。當將熔融樹脂注射到空腔中時，板由于空間內的熔融樹脂的壓力(下文中，稱為熔融樹脂壓力)而被按壓到線圈側。類似地，供熔融樹脂流動的空間還被設置在線圈與線軸或磁芯之間，并且線圈被按壓到板材料側。因此，在根據前述方面的電抗器的形成方法中，當隨著通過樹脂注塑成型將熔融樹脂澆注到模具中而形成電抗器時，確保了所插入的組裝件的板限定空腔表面。板通過滑動模具和熔融樹脂壓力而被按壓到線圈側。線圈通過熔融樹脂壓力而被按壓到板材料側，并且熔融樹脂不從板與線圈之間漏出。因此，線圈的外周的暴露區被適當地確保。
[0011]將在下文的【附圖說明】中解釋前述方面的細節和其它改進。
【附圖說明】
[0012]將在下文參照附圖來描述本發明的示例性實施例的特征、優點以及技術與工業意義，其中相同數字表示相同元件，且其中:
[0013]圖1是根據一個實例的電抗器的透視圖(在形成樹脂蓋之前。板材料被拆卸);
[0014]圖2是安裝了板材料的電抗器的透視圖(在形成樹脂蓋之前)；
[0015]圖3是板材料與線軸之間的裝配區域的放大截面圖；
[0016]圖4是沿著圖2中的線IV-1V截取的截面圖(在線圈和線軸的組裝件被置于模具中的狀態下的截面圖)；并且
[0017]圖5是成品電抗器的透視圖。
【具體實施方式】
[0018]參照附圖來解釋根據一個實例的電抗器。圖1和圖2示出在形成樹脂蓋之前的電抗器2。圖1示出移除了板材料20的狀態，且圖2示出安裝了板材料20的狀態。
[0019]電抗器2用于變換器。舉例來說，變換器用于電動車輛，且變換器將電池電壓升壓到足夠用于電機驅動的電壓。該電抗器2用于具有100[A]或高于100[A]的容許電流的大電流，并且矩形線用作線圈的繞組導線。矩形線是具有長方形截面的導線，并且具有小電阻。在電抗器2中，矩形線被纏繞成使得矩形線的寬表面在線