專利名稱：電抗器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電抗器及其制造方法，特別是涉及搭載于電動汽車、混合動力車等的電抗器及其制造方法。
背景技術(shù)：
以往，在搭載于混合動力車輛等的電動車輛的電力變換電路的一部分，組裝電抗器。該電抗器例如應(yīng)用于轉(zhuǎn)換器等，該轉(zhuǎn)換器使從電池供給的直流電力升壓而輸出到作為動力源的電動機(jī)側(cè)。電抗器通常具備由磁性材料構(gòu)成的多個(gè)芯構(gòu)件；電抗器芯，是將這些芯構(gòu)件夾著非磁性間隙板環(huán)狀地連結(jié)而成；以及線圈，配置在包括間隙板的電抗器芯的線圈安裝位置的周圍。并且，包括電抗器芯和線圈的電抗器在使用螺栓等固定于例如鋁合金等金屬制 的外殼內(nèi)的狀態(tài)下被搭載于車輛。在此，作為與上述電抗器相關(guān)聯(lián)的先行技術(shù)文獻(xiàn)，例如在日本特開2009-99793號公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中公開了以下電抗器的制造方法，即將具備線圈的電抗器芯收容固定于殼體內(nèi)，在殼體與電抗器芯及線圈之間，使娃樹脂浸潰固化而將電抗器固定于殼體內(nèi)。另外，在日本特開2009-32922號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中記載了以下技術(shù)在由多個(gè)具有磁性的芯材以及夾入安裝于相鄰的芯材之間的具有非磁性的間隙板形成、芯材的相對向面與間隙板的相對向面通過粘接劑層固定的電抗器芯中，在間隙板的相對向面以外的周面中，形成漏磁通的吸引傳遞單元，用于吸引從芯材漏出的漏磁通、使上述漏磁通流向相鄰的芯材。專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-99793號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2009-32922號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在上述專利文獻(xiàn)I和2的電抗器中，夾著非磁性間隙板用粘接劑將芯構(gòu)件彼此粘接固定而形成環(huán)狀的電抗器芯，但是在使用熱固性粘接劑作為上述粘接劑的情況下，固化費(fèi)時(shí)，因此在直到該固化為止期間，需要用于將環(huán)狀組裝的電抗器芯保持成按壓狀態(tài)下的多個(gè)夾具。另外，由例如陶瓷板等形成的非磁性間隙板，為了正確地規(guī)定與電抗器的性能密切相關(guān)的間隙尺寸，需要高精度地管理厚度，導(dǎo)致制造成本上升，并且電抗器的結(jié)構(gòu)部件數(shù)增加以及安裝變得復(fù)雜。本發(fā)明的目的在于，提供一種不需要電抗器保持用夾具、加熱爐以及間隙板、能夠在短時(shí)間內(nèi)容易地制造的電抗器及其制造方法。作為本發(fā)明的一個(gè)方案的電抗器具備電抗器芯，其通過兩個(gè)U字形的芯構(gòu)件夾著間隙部環(huán)狀地相連而構(gòu)成；一次嵌入成形(嵌件成形)樹脂部，其設(shè)置成至少覆蓋除了上述芯構(gòu)件彼此的粘接面以外的上述芯構(gòu)件的腿部的外周面；線圈，其配置在上述間隙部和上述芯構(gòu)件的腿部的周圍；以及二次嵌入成形樹脂部，其由熱塑性樹脂形成，通過在上述線圈的周圍嵌入成形，將上述線圈固定于上述電抗器芯，并且將上述兩個(gè)芯構(gòu)件的腿部彼此以相連的狀態(tài)固定，在將上述芯構(gòu)件環(huán)狀相連配置的狀態(tài)下被相互連結(jié)的上述一次嵌入成形樹脂部的端部，形成確定相對向的腿部的相對位置的定位部、以及使形成上述二次嵌入成形樹脂部的熔融了的熱塑性樹脂流入上述間隙部的窗部。
在本發(fā)明所涉及的電抗器中，可以在上述一次嵌入成形樹脂部的表面形成有流路，該流路將上述熔融了的熱塑性樹脂在上述線圈的內(nèi)周側(cè)引導(dǎo)到上述窗部。
在該情況下，可以為，構(gòu)成上述流路的槽的與上述窗部相反側(cè)的端部延伸至上述線圈的外側(cè)。
另外，在本發(fā)明所涉及的電抗器中，可以在上述一次嵌入成形樹脂部的被連結(jié)的端部，形成有排氣通路。
在該情況下，優(yōu)選上述排氣通路位于在從上述窗部流入到上述間隙部的上述熔融了的熱塑性樹脂流動擴(kuò)展的方向上的下游側(cè)。
另外，在本發(fā)明所涉及的電抗器中，可以為上述芯構(gòu)件由將磁性粉末加壓成形而成的壓粉磁心構(gòu)成，流入到上述間隙部的上述溶解了的熱塑性樹脂進(jìn)入到形成上述腿部端面的上述磁性粉末之間、固化。
進(jìn)而，在本發(fā)明所涉及的電抗器中，可以為，在形成上述U字形的一個(gè)芯構(gòu)件的兩個(gè)腿部中，在一個(gè)腿部的一次嵌入成形樹脂部形成凹狀的上述定位部，在另一個(gè)腿部的一次嵌入成形樹脂部形成與上述凹狀定位部嵌合的凸?fàn)畹纳鲜龆ㄎ徊俊?br> 作為本發(fā)明的另一個(gè)方式的電抗器的制造方法，上述電抗器具備電抗器芯，其通過兩個(gè)U字型芯構(gòu)件夾著間隙部環(huán)狀地相連而構(gòu)成；以及線圈，其設(shè)置于包括上述間隙部的上述電抗器芯的周圍，在該制造方法中，準(zhǔn)備上述兩個(gè)芯構(gòu)件以及上述線圈，對于上述各芯構(gòu)件，將熱塑性樹脂嵌入成形，由此形成至少覆蓋除了上述芯構(gòu)件的腿部端面以外的外周面的一次嵌入成形樹脂部，在上述芯構(gòu)件的腿部插通于上述線圈的狀態(tài)下將上述芯構(gòu)件環(huán)狀相連配置，此時(shí)上述一次嵌入成形樹脂部的端部彼此被連結(jié)，由此在相對向的腿部端面之間形成一定尺寸的間隙部、并且形成與間隙部連通的窗部， 通過在上述線圈的周圍將熱塑性樹脂嵌入成形，形成將上述線圈固定于上述電抗器芯、并且將上述兩個(gè)芯構(gòu)件的腿部彼此以相連的狀態(tài)固定的二次嵌入成形樹脂部，此時(shí)使熔融了的熱塑性樹脂在上述線圈的內(nèi)周側(cè)通過上述窗部流入上述間隙部、將上述相對向的腿部端面彼此粘接。
在本發(fā)明所涉及的電抗器的制造方法中，可以為，從上述窗部流入上述間隙部的上述熔融了的熱塑性樹脂，沿著形成于上述一次嵌入成形樹脂部的表面的流路被引導(dǎo)到上述線圈的內(nèi)周側(cè)而流向上述窗部。
另外，在本發(fā)明所涉及的電抗器的制造方法中，可以為，在使上述熔融了的熱塑性樹脂從上述窗部流入上述間隙部而進(jìn)行填充時(shí)，一邊通過形成于上述一次嵌入成形樹脂部的端部的排氣通路排出空氣或者氣體一邊進(jìn)行填充。
根據(jù)本發(fā)明所涉及的電抗器及其制造方法，通過形成于一次嵌入成形樹脂部的端部的定位部，決定相對向的腿部彼此的相對位置，由此將上述間隙部的尺寸規(guī)定為一定。另外，使二次嵌入成形用的熔融的熱塑性樹脂從窗部流入到間隙部而固化，由此該熱塑性樹脂成為粘接劑而對芯構(gòu)件的腿部端部彼此進(jìn)行粘接固定。因而，不需要以往的非磁性間隙板。另外，不需要在芯構(gòu)件的粘接固定中使用熱固性粘接劑的情況下的電抗器保持用夾具以及加熱固化爐。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)容易地制造電抗器，實(shí)現(xiàn)大幅降低成本。


圖1是表示構(gòu)成本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電抗器的電抗器芯的芯構(gòu)件的立體圖。圖2是表示在圖1的芯構(gòu)件形成由熱塑性樹脂構(gòu)成的一次嵌入成形樹脂部的狀態(tài)的立體圖。圖3是表示形成了一次嵌入成形樹脂部的兩個(gè)芯材料環(huán)狀地連結(jié)的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖4是表示形成了一次嵌入成形樹脂部的兩個(gè)芯構(gòu)件和線圈組裝的樣子的分解立體圖。圖5是表示圖4示出的芯構(gòu)件和線圈組裝后的狀態(tài)的立體圖。圖6是表示在圖5示出的電抗器芯和線圈形成了二次嵌入成形樹脂部的狀態(tài)的立體圖。圖7是表示構(gòu)成二次嵌入成形樹脂部的熔融的熱塑性樹脂流入芯構(gòu)件之間的間隙部的樣子的圖。圖8是表示構(gòu)成二次嵌入成形樹脂部的熔融的熱塑性樹脂流入芯構(gòu)件之間的間隙部的其它樣子的圖。圖9是形成了二次嵌入成形樹脂部的電抗器的間隙部的局部放大截面圖。圖10是表不電抗器隔著散熱片被安裝于金屬制外殼底板上的樣子的分解立體圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式(以下，稱為實(shí)施方式)。在本說明中，具體的形狀、材料、數(shù)值、方向等是用于使本發(fā)明的理解容易的例示，能夠按照用途、目的、規(guī)格等來適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更。另外，以下，在包括多個(gè)實(shí)施方式、變形例等的情況下，可適當(dāng)?shù)亟M合使用它們的特征部分。圖1是表不構(gòu)成作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電抗器10的電抗器芯12的芯構(gòu)件14的立體圖。本實(shí)施方式中的電抗器芯12由形成同一形狀的兩個(gè)U字形的芯構(gòu)件14構(gòu)成。芯構(gòu)件14具有相互平行地突出的第一腿部16和第二腿部18以及連接各腿部16、18的俯視觀察為大致圓弧狀的連接部20。另外，芯構(gòu)件14優(yōu)選由壓粉磁心構(gòu)成，該壓粉磁心是將被涂敷了樹脂的磁性粉末與粘結(jié)劑混合、進(jìn)行加壓成形而成的。但是，芯構(gòu)件14也可以由鋼板層疊體構(gòu)成，該鋼板層疊體是將沖孔加工成大致U字形的多個(gè)電磁鋼板層疊、通過鉚接(力^ )等一體地連結(jié)而成的。芯構(gòu)件14的第一和第二腿部16、18分別具有矩形狀的端面16a、18a。這些端面16a、18a成為兩個(gè)芯構(gòu)件14夾著間隙部而大致環(huán)狀地對接時(shí)的芯構(gòu)件彼此的相對面和粘接面。圖2是表示在圖1的芯構(gòu)件14形成由熱塑性樹脂構(gòu)成的一次嵌入成形樹脂部22的狀態(tài)的立體圖。圖3是表示形成了一次嵌入成形樹脂部22的兩個(gè)芯構(gòu)件14環(huán)狀地連結(jié)的狀態(tài)的側(cè)視圖。
如圖2所示，芯構(gòu)件14，除了上述腿部端面16a、18a以外的整個(gè)外周面被一次嵌入成形樹脂部22覆蓋。一次嵌入成形樹脂部22是通過將芯構(gòu)件14安裝于成形模內(nèi)、注射成形熱塑性樹脂而形成。在此，熱塑性樹脂例如優(yōu)選使用聚苯硫醚(PPS)等。
一次嵌入成形樹脂部22包括覆蓋腿部16、18的四周的腿部覆蓋部24。該腿部覆蓋部24具有以下功能如后述那樣，在腿部16、18周圍配置了線圈時(shí)，確保線圈與電抗器芯 12之間的絕緣距離。
另外，一次嵌入成形樹脂部22包括分別從上下面突出的壁部26。該壁部26具有以下功能在腿部16、18周圍配置了線圈時(shí)與線圈端面大致抵接，由此對線圈進(jìn)行定位。在此，“大致抵接”表示如下意思形成有二次嵌入成形樹脂部用的熔融的熱塑性樹脂能夠流入線圈內(nèi)周側(cè)程度的若干間隙。
并且，在一次嵌入成形樹脂部22中，第一腿部16的腿部覆蓋部24從第一腿部16 的端面16a突出形成呈矩形框狀的端部，在該突出的端部中，在橫向上相對的兩個(gè)邊部形成有大致梯形地凹陷的凹部(定位部)25a。而第二腿部18的腿部覆蓋部24，其呈矩形框狀的端部與第二腿部18的端面18a大致成同一面或者突出形成，在橫向上相對的兩個(gè)邊部形成有大致梯形地突出的凸部(定位部)25b。
此外，形成于一次嵌入成形樹脂部22的端部的定位部的形狀并不限定于上述形狀，能夠采用相互凹凸嵌合的各種形狀。例如也可以將形成于第一腿部16的定位部設(shè)為矩形框狀的內(nèi)側(cè)凸部，而將形成于第二腿部18的定位部設(shè)為包括能夠供上述內(nèi)側(cè)凸部嵌合的凹部的矩形框狀的外側(cè)凸部。
在構(gòu)成電抗器芯12的兩個(gè)芯構(gòu)件14，同樣地形成上述一次嵌入成形樹脂部22。并且，如圖2所示，使一個(gè)芯構(gòu)件14的朝向反轉(zhuǎn)而配置成兩個(gè)芯構(gòu)件14的第一腿部16與第二腿部18相對向。由此，在將兩個(gè)芯構(gòu)件14環(huán)狀地連結(jié)了時(shí)，形成于第一腿部16的腿部覆蓋部24的凹部25a與形成于第二腿部18的腿部覆蓋部24的凸部25b相嵌合，由此決定相互對向的第一腿部16與第二腿部18的相對位置。因而，能夠正確地規(guī)定相互對向的端面16a、18a之間的距離、即間隙部17的尺寸D (參照圖9)。
在本實(shí)施方式的芯構(gòu)件14中，在第一腿部16形成凹部25a，在第二腿部18形成凸部25b。通過這樣設(shè)置，只要對構(gòu)成電抗器12的兩個(gè)芯構(gòu)件14形成同一形狀的一次嵌入成形樹脂部22即可，因此具有一次嵌入成形用的成形模有一種就足夠的優(yōu)點(diǎn)。但是，并不限定于此，也可以使用兩種成形模，在一個(gè)芯構(gòu)件14的兩個(gè)腿部形成凹部25a，在另一個(gè)芯構(gòu)件的兩個(gè)腿部形成凸部。
在一次嵌入成形樹脂部22的腿部覆蓋部24的端部形成有矩形狀的切口部30。在本實(shí)施方式中，對于各腿部16、18，在凹部25a或者凸部25b的兩側(cè)且在橫向上相對的位置形成有共計(jì)四個(gè)切口部30。由此，在如圖3所示芯構(gòu)件14彼此環(huán)狀地連結(jié)了時(shí)，兩側(cè)的切口部30合體而形成四個(gè)矩形狀的窗部33。這些窗部33與由形成于腿部端面16a、18b之間的空間構(gòu)成的間隙部17連通，是在進(jìn)行后述的二次嵌入成形時(shí)使熔融的熱塑性樹脂流入到間隙部的開口部。
另外，在一次嵌入成形樹脂部22的腿部覆蓋部24的表面，與各切口部30對應(yīng)地形成有一端部與上述切口部30相連的槽狀的流路32。流路32具有以下功能在二次嵌入成形時(shí)，將熔融的熱塑性樹脂引導(dǎo)到線圈的內(nèi)周側(cè)而使其流向窗部33。形成于一次嵌入成形樹脂部22的外側(cè)表面的流路32的另一端部，優(yōu)選形成為在線圈組裝于芯構(gòu)件14 了時(shí)延伸至線圈的外側(cè)(參照圖5)。如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，則二次嵌入成形用的熔融的熱塑性樹脂能夠易于流入到流路32。關(guān)于一次嵌入成形樹脂部22，也可以在矩形框狀地形成于腿部端面16a、18a周圍的腿部覆蓋部24的端部，在縱向上相對向的兩邊部分別形成上述凹部和凸部。如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，則能夠可靠地對組合了兩個(gè)芯構(gòu)件14時(shí)的橫向的相對位置進(jìn)行定位。另外，一次嵌入成形樹脂部22覆蓋除了腿部端面16a、18a以外的外周面整體而形成，因此具有防止由強(qiáng)度較低而易于切開的壓粉磁心構(gòu)成的芯構(gòu)件14的破損的保護(hù)功能，并且還具有在后述那樣將電抗器安裝于金屬制外殼時(shí)確保芯構(gòu)件14與金屬制外殼之間的絕緣性能的功能。并且，以上說明了通過形成于一次嵌入成形樹脂部22的端部的凹部25a與凸部 25b嵌合來規(guī)定間隙部的尺寸，但是也可以為上述凹部25a與凸部25b僅實(shí)現(xiàn)對相對向的兩個(gè)角部16、18的縱向方向的位置進(jìn)行定位的功能，通過一次嵌入成形樹脂部22的腿部覆蓋部24中除了上述凹部和凸部以外的部分處的抵接來規(guī)定間隙部17的尺寸D。圖4是表示組裝形成了一次嵌入成形樹脂部22的兩個(gè)芯構(gòu)件14和線圈28的樣子的分解立體圖。構(gòu)成本實(shí)施方式的電抗器10的線圈28例如是將使用搪瓷等進(jìn)行絕緣覆膜處理過的扁平方形導(dǎo)線卷繞成卷形而預(yù)先形成的扁立(工7 M ^ *)型的線圈，由串聯(lián)連接的兩個(gè)線圈部28a、28b構(gòu)成。各線圈部28a、28b是通過一根連續(xù)的扁平方形導(dǎo)線卷繞而形成。具體地說，當(dāng)開始卷繞一個(gè)線圈部28a的導(dǎo)線端部29a時(shí)，在此起扁平方形導(dǎo)線向逆時(shí)針方向被卷繞而形成線圈部28a，在此起轉(zhuǎn)向另一個(gè)線圈部28b向順時(shí)針方向被卷繞而形成線圈部28b，相連著直到卷繞結(jié)束的導(dǎo)線端部29b。這樣，從線圈部28a、28b突出的導(dǎo)線端部29a、29b與向線圈28 (即電抗器10)輸入輸出電力的輸入輸出端子相連接。另外，線圈部28a、28b形成為比形成于芯構(gòu)件14的腿部16、18的外周上的腿部覆蓋部24稍大的大致矩形狀的內(nèi)周形狀。由此，能夠?qū)⑿緲?gòu)件14的腿部16、18插通線圈部28a、28b內(nèi)。另外，線圈部28a、28b的卷繞方向的長度形成為比環(huán)狀地連結(jié)的兩個(gè)芯構(gòu)件14的一次嵌入成形樹脂部22的壁部26之間的距離稍短。由此，在組裝電抗器芯12時(shí)，在兩個(gè)壁部26之間保持一些余裕來對線圈部28a、28b進(jìn)行定位。圖5是表示圖4示出的芯構(gòu)件14和線圈28組裝后的狀態(tài)的立體圖。若如上所述，將腿部16、18分別插通線圈部28a、28b、連結(jié)兩個(gè)芯構(gòu)件14，則組成兩個(gè)芯構(gòu)件14夾著間隙部環(huán)狀地相連而成的電抗器芯12、以及在電抗器芯12中配置于包括間隙部的腿部16、18的周圍的線圈28。此時(shí)，在上述那樣相互連結(jié)的腿部覆蓋部24的端部，切口部30相合，由此形成與間隙部連通的窗部33。另外，成為在芯構(gòu)件14的一次嵌入成形樹脂部22的壁部26與線圈部28a、28b的端部之間形成了一些間隙的狀態(tài)。由此，后述的形成二次嵌入成形樹脂部的熔融的熱塑性樹脂能夠流向線圈部28a、28b的內(nèi)側(cè)。圖6是表示在圖5示出的電抗器芯12和線圈28形成二次嵌入成形樹脂部34而固定線圈28的狀態(tài)的立體圖。在圖5中省略從二次嵌入成形樹脂部34突出延伸的導(dǎo)線端部29a、29b的圖示。
將如圖5所示組裝的電抗器芯12和線圈28安裝到其它成形模內(nèi)，例如對PPS樹脂等熱塑性樹脂進(jìn)行注射成形，由此形成二次嵌入成形樹脂部34。二次嵌入成形樹脂部34 可以由與一次嵌入成形樹脂部22同樣的熱塑性樹脂材料形成，或者可以由不同的熱塑性樹脂材料形成。
在二次嵌入成形樹脂部34 —體地突出形成多個(gè)安裝部38，該多個(gè)安裝部38用于將電抗器10通過螺栓緊固安裝于電抗器設(shè)置構(gòu)件。在本實(shí)施方式中，示出形成了四個(gè)安裝部38的示例。并且，在安裝部38貫通形成有螺栓插通孔40。這樣使安裝部38與二次嵌入成形樹脂部34 —體地成形，由此不需要特別設(shè)置金屬板制的安裝部，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)部件數(shù)的減少以及成本降低。此外，安裝部也可以預(yù)先一體地形成于不被二次嵌入成形樹脂部34覆蓋的一次嵌入成形樹脂部22的露出部。
另外，二次嵌入成形樹脂部34形成為覆蓋構(gòu)成線圈28的線圈部28a、28b周圍的大致整體。由此，構(gòu)成線圈28的兩個(gè)線圈部28a、28b牢固地固定于形成環(huán)狀的電抗器芯 12。并且，二次嵌入成形樹脂部34 成形為分別覆蓋至一次嵌入成形樹脂部22的壁部26的外側(cè)，因此兩個(gè)芯構(gòu)件14彼此通過壁部26的錨固效應(yīng)(7 >力一効果)而在環(huán)狀地連結(jié)的狀態(tài)下可靠地固定。
在這樣二次嵌入成形樹脂部34成形時(shí)，熔融的熱塑性 樹脂經(jīng)過形成于一次嵌入成形樹脂部22的表面的槽狀的流路32流向窗部33，從窗部33流向間隙部而填充間。這樣熔融的熱塑性樹脂沿流路32流動而易于從窗部33流向間隙部，由此能夠?qū)崿F(xiàn)低壓和低速度下的二次嵌入成形。
圖7是表示構(gòu)成二次嵌入成形樹脂部34的熔融的熱塑性樹脂流入芯構(gòu)件14之間的間隙部的樣子的圖。如圖7所示，從四個(gè)窗部33流入到腿部端面16a、18a之間的間隙部 17的熔融的熱塑性樹脂以在箭頭方向上擴(kuò)展的方式流動。此時(shí)，優(yōu)選形成用于能夠?qū)㈤g隙部17內(nèi)的空氣和從熔融的熱塑性樹脂產(chǎn)生的氣體放出到外部的排氣通路31。通過形成這樣的排氣通路31，易于將熔融的熱塑性樹脂無間隙地填充到間隙部17內(nèi)，能夠更穩(wěn)定地進(jìn)行二次嵌入成形。
優(yōu)選排氣通路31在間隙部17中位于熔融的熱塑性樹脂流動擴(kuò)展的方向上的下游側(cè)。具體地說，可以在腿部覆蓋部24的端部分別形成于在長邊部形成的兩個(gè)窗部33的中間位置。通過形成于這樣的位置，能夠更可靠地從間隙部17放出氣體。
圖8是表示對每個(gè)間隙部17設(shè)置兩個(gè)窗部33的變形例的圖。在該情況下，供熔融的熱塑性樹脂流入的窗部33僅形成于腿部覆蓋部24外側(cè)的長邊部，因此排氣通路31優(yōu)選形成于在間隙部17中位于熔融的熱塑性樹脂流動擴(kuò)展的方向上的下游側(cè)的內(nèi)側(cè)的長邊部。由此，能夠更可靠地從間隙部17放出氣體。
此外，在圖7、圖8中示出將窗部33設(shè)置于大致呈長方形的間隙部17的角部附近的示例，但是并不限定于此，只要形成于流入到間隙部17內(nèi)的熱塑性樹脂能夠均勻地迂回 (回>9込tr)的位置即可，例如也可以在角部形成窗部。
圖9是形成了二次嵌入成形樹脂部34的電抗器10的間隙部17的局部放大截面圖。如圖9所示，芯構(gòu)件14由壓粉磁心構(gòu)成，微觀觀察與間隙部17相對向的腿部端面16a、18a的表面，成為在磁性粉末15之間形成有間隙的狀態(tài)。由此，在間隙二次嵌入成形時(shí)流入到間隙部17的熔融的熱塑性樹脂在進(jìn)入到上述間隙的狀態(tài)下固化，由此由于錨固效應(yīng)而對于腿部端面16a、18a的粘接強(qiáng)度提高。因而，兩個(gè)芯構(gòu)件14彼此在間隙部17中通過二次嵌入成形樹脂部34的一部分而牢固地粘接固定。圖10是表不電抗器10夾著散熱片42被安裝于金屬制外殼底板44上的樣子的分解立體圖。如圖10所示，上述那樣形成二次嵌入成形樹脂部34而完成制造的電抗器10，在二次嵌入成形樹脂部34的安裝部38中插通螺栓46而緊固于形成于電抗器設(shè)置構(gòu)件、具體說例如鋁合金等構(gòu)成的金屬質(zhì)外殼的底板44的陰螺紋孔48，由此在夾入散熱片42的狀態(tài)下被固定于金屬質(zhì)外殼底板44上，其中，上述金屬質(zhì)外殼底板44由、具體地說。在金屬質(zhì)外殼的底板44,形成有安裝凹部50a、50b,該安裝凹部50a、50b具有供電抗器10的被二次嵌入成形樹脂部34覆蓋的線圈28的線圈部28a、28b的下部嵌入的形狀。由此，線圈部28a、28b的下部能夠隔著散熱片42與金屬質(zhì)外殼底板44緊貼，其結(jié)果，能夠確保從線圈部28a、28b向金屬質(zhì)外殼底板44良好地散熱。另外，散熱片42也可以是絕緣 性片，因此還能夠使線圈部28a、28b與金屬質(zhì)外殼底板44之間的絕緣性能提高。在此，并未圖示，但是金屬質(zhì)外殼底板44構(gòu)成循環(huán)供給冷卻水的冷卻器的側(cè)壁，或者在其背面(即與電抗器10的安裝面相反側(cè)的表面)側(cè)相鄰設(shè)置冷卻器，來強(qiáng)制進(jìn)行冷卻。此外，以上說明了線圈28的線圈部28a、28b的下部被二次嵌入成形樹脂部34覆蓋，但是并不限定于此，還可以設(shè)為以下結(jié)構(gòu)僅有線圈部28a、28b的下部不被二次嵌入成形樹脂部34覆蓋而露出，線圈部28a、28b隔著散熱片42與金屬質(zhì)外殼底板44相接觸。如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，則從線圈28向金屬質(zhì)外殼底板44的傳熱性提高，能夠使線圈28的冷卻性能提聞。另外，上述中構(gòu)成二次嵌入成形樹脂部34的熱塑性樹脂還可以使用導(dǎo)熱性比使用于一次嵌入成形樹脂部22的熱塑性樹脂高的熱塑性樹脂。在該情況下，可以在二次嵌入成形樹脂部用的熱塑性樹脂中混合例如二氧化硅等高導(dǎo)熱性顆粒來改善導(dǎo)熱性能。如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，即使在由二次嵌入成形樹脂部34覆蓋線圈28的外周整體的情況下，也能夠使從線圈28向外部的散熱性良好。另外，僅將二次嵌入成形樹脂部34使用高導(dǎo)熱性樹脂來形成，由此還存在能夠抑制材料成本增加的優(yōu)點(diǎn)。接著，歸納由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電抗器10的制造方法如下。首先，準(zhǔn)備兩個(gè)芯構(gòu)件14以及包括線圈部28a、28b的線圈28 (參照圖1、圖4)。接著，在芯構(gòu)件14，形成由熱塑性樹脂形成的一次嵌入成形樹脂部22，一次嵌入成形樹脂部22覆蓋至少除了芯構(gòu)件彼此的粘接面以外的外周面(參照圖2)。接著，將兩個(gè)芯構(gòu)件14配置成腿部16、18彼此相對向的朝向，將腿部16、18插通線圈部28a、28b，將處于腿部16、18的端面16a、18a周圍的一次嵌入成形樹脂部22的端部彼此連結(jié)而設(shè)為環(huán)狀(參照圖3至圖5)。此時(shí)在相對向的腿部端面16a、18a之間形成一定尺寸D的間隙部17，并且形成與間隙部17連通的窗部33。然后，對在間隙部17周圍配置了線圈28的電抗器芯12形成由熱塑性樹脂形成的二次嵌入成形樹脂部34，將構(gòu)成線圈28的線圈部28a、28b固定于電抗器芯12，并且將芯構(gòu)件14彼此固定為連結(jié)狀態(tài)(參照圖6)。此時(shí)，二次嵌入成形用的熔融的熱塑性樹脂通過流路34流入到線圈28內(nèi)側(cè)，通過窗部33流入到間隙部17而填充，腿部端面16a、18a彼此被粘接固定(參照圖7、圖9)。
將形成二次嵌入成形樹脂部34而固定了電抗器芯12和線圈28的電抗器10從成形模取出，電抗器的制造完成。
如上所述，在本實(shí)施方式的電抗器10中，通過形成于一次嵌入成形樹脂部22的端部的凹部25a和凸部25b，決定相對向的腿部16、18彼此的相對位置，由此間隙部17的尺寸D被規(guī)定為一定。另外，使二次嵌入成形用的熔融的熱塑性樹脂從窗部33流入到間隙部 17而固化，由此該熱塑性樹脂成為粘接劑，芯構(gòu)件14的腿部端面16a、18a彼此被粘接固定。 因而，不需要以往的非磁性間隙板(冬^ 7板，補(bǔ)隙板)。另外，不需要在芯構(gòu)件14的粘接固定中使用熱固性粘接劑的情況下的電抗器保持用具以及加熱固化爐。
另外，能夠?qū)⒕€圈部28a、28b通過由熱塑性樹脂形成的二次嵌入成形樹脂部34固定于電抗器芯12，并且將兩個(gè)芯構(gòu)件14彼此在牢固地粘接的狀態(tài)下連結(jié)固定，因此能夠廢除以往的在真空爐中的熱固性樹脂的灌注工序以及在加熱爐內(nèi)的加熱固化處理，能夠以高循環(huán)(一個(gè)電抗器所需的嵌入成形時(shí)間例如40秒左右)制造電抗器。
并且，在本實(shí)施方式的電抗器10中，通過覆蓋供線圈28安裝的芯構(gòu)件14的腿部 16,18的周圍的一次嵌入成形樹脂部22，確保線圈28與芯構(gòu)件14之間的絕緣距離。由此， 不需要將線圈在卷繞安裝于絕緣性樹脂線軸(繞線管)的狀態(tài)下安裝到電抗器芯，能夠省略樹脂線軸。
并且，如上可知，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠在短時(shí)間內(nèi)容易地制造電抗器10，實(shí)現(xiàn)大幅降低成本。
此外，以上說明了本發(fā)明的實(shí)施方式及其變形例，但是本發(fā)明的電抗器并不限定于上述結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行 各種變更、改進(jìn)。
例如，以上說明了一次嵌入成形樹脂部22覆蓋除了腿部端面16a、18a以外的芯構(gòu)件14的外周整體而形成，但是并不限定于此，也可以通過一次嵌入成形僅形成與腿部覆蓋部24和壁部26相當(dāng)?shù)牟糠?，使芯?gòu)件14的連接部20的整體或者一部分露出。這樣使芯構(gòu)件露出，由此存在從芯構(gòu)件散熱的散熱性提高的優(yōu)點(diǎn)。
另外，關(guān)于二次嵌入成形樹脂部34，也可以設(shè)置使線圈28的一部分露出的窗部， 使從線圈28向外部散熱的散熱性提高。
附圖標(biāo)記說明
10 :電抗器；12 :電抗器芯；14 :芯構(gòu)件；16 :第一腿部；17 :間隙部；18 :第二腿部； 16a、18a :腿部端面；20 :連接部；22 :—次嵌入成形樹脂部；24 :腿部覆蓋部；25a :凹部； 25b :凸部；26 :壁部；28 :線圈；28a、28b :線圈部；29a、29b :導(dǎo)線端部；30 :切口部；31 :排氣通路；32 :流路；33 :窗部；34 :二次嵌入成形樹脂部；38 :安裝部；40 :螺栓插入孔；42 :散熱片；44 :電抗器設(shè)置部件或者金屬制外殼底板；46 :螺栓；48 :陰螺紋孔；50a、50b :安裝凹部。
權(quán)利要求
1.一種電抗器,具備 電抗器芯，其通過兩個(gè)U字形的芯構(gòu)件夾著間隙部環(huán)狀地相連而構(gòu)成； 一次嵌入成形樹脂部，其設(shè)置成至少覆蓋除了上述芯構(gòu)件彼此的粘接面以外的上述芯構(gòu)件的腿部的外周面； 線圈，其配置在上述間隙部和上述芯構(gòu)件的腿部的周圍；以及二次嵌入成形樹脂部，其由熱塑性樹脂形成，通過在上述線圈的周圍嵌入成形，將上述線圈固定于上述電抗器芯，并且將上述兩個(gè)芯構(gòu)件的腿部彼此以相連的狀態(tài)固定， 在將上述芯構(gòu)件環(huán)狀相連配置的狀態(tài)下被相互連結(jié)的上述一次嵌入成形樹脂部的端部，形成確定相對向的腿部的相對位置的定位部、以及使形成上述二次嵌入成形樹脂部的熔融了的熱塑性樹脂流入上述間隙部的窗部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電抗器，其特征在于， 在上述一次嵌入成形樹脂部的表面形成有流路，該流路將上述熔融了的熱塑性樹脂在上述線圈的內(nèi)周側(cè)引導(dǎo)到上述窗部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電抗器，其特征在于， 構(gòu)成上述流路的槽的與上述窗部相反側(cè)的端部延伸至上述線圈的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3中的任一項(xiàng)所述的電抗器，其特征在于， 在上述一次嵌入成形樹脂部的被連結(jié)的端部，形成有排氣通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電抗器，其特征在于， 上述排氣通路位于在從上述窗部流入到上述間隙部的上述熔融了的熱塑性樹脂流動擴(kuò)展的方向上的下游側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的電抗器,其特征在于， 上述芯構(gòu)件由將磁性粉末加壓成形而成的壓粉磁心構(gòu)成，流入到上述間隙部的上述溶解了的熱塑性樹脂進(jìn)入到形成上述腿部端面的上述磁性粉末之間、固化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛中的任一項(xiàng)所述的電抗器，其特征在于， 在形成上述U字形的一個(gè)芯構(gòu)件的兩個(gè)腿部中，在一個(gè)腿部的一次嵌入成形樹脂部形成凹狀的上述定位部，在另一個(gè)腿部的一次嵌入成形樹脂部形成與上述凹狀定位部嵌合的凸?fàn)畹纳鲜龆ㄎ徊俊?br> 8.一種電抗器的制造方法，上述電抗器具備電抗器芯，其通過兩個(gè)U字型芯構(gòu)件夾著間隙部環(huán)狀地相連而構(gòu)成；以及線圈，其設(shè)置于包括上述間隙部的上述電抗器芯的周圍，在該制造方法中， 準(zhǔn)備上述兩個(gè)芯構(gòu)件以及上述線圈， 對于上述各芯構(gòu)件，將熱塑性樹脂嵌入成形，由此形成至少覆蓋除了上述芯構(gòu)件的腿部端面以外的外周面的一次嵌入成形樹脂部， 在上述芯構(gòu)件的腿部插通于上述線圈的狀態(tài)下將上述芯構(gòu)件環(huán)狀相連配置，此時(shí)上述一次嵌入成形樹脂部的端部彼此被連結(jié)，由此在相對向的腿部端面之間形成一定尺寸的間隙部、并且形成與間隙部連通的窗部， 通過在上述線圈的周圍將熱塑性樹脂嵌入成形，形成將上述線圈固定于上述電抗器芯、并且將上述兩個(gè)芯構(gòu)件的腿部彼此以相連的狀態(tài)固定的二次嵌入成形樹脂部，此時(shí)使熔融了的熱塑性樹脂在上述線圈的內(nèi)周側(cè)通過上述窗部流入上述間隙部、將上述相對向的腿部端面彼此粘接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電抗器的制造方法，其特征在于， 從上述窗部流入上述間隙部的上述熔融了的熱塑性樹脂，沿著形成于上述一次嵌入成形樹脂部的表面的流路被引導(dǎo)到上述線圈的內(nèi)周側(cè)而流向上述窗部。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或者9所述的電抗器的制造方法，其特征在于， 在使上述熔融了的熱塑性樹脂從上述窗部流入上述間隙部而進(jìn)行填充時(shí)，一邊通過形成于上述一次嵌入成形樹脂部的端部的排氣通路排出空氣或者氣體一邊進(jìn)行填充。
全文摘要
電抗器具備電抗器芯，其通過兩個(gè)U字形的芯構(gòu)件夾著間隙部環(huán)狀地相連而構(gòu)成；一次嵌入成形樹脂部，其設(shè)置成至少覆蓋除了上述芯構(gòu)件彼此的粘接面以外的上述芯構(gòu)件的腿部的外周面；線圈，其配置在間隙部和芯構(gòu)件的腿部的周圍；以及二次嵌入成形樹脂部，其由熱塑性樹脂形成，通過在線圈的周圍嵌入成形，將線圈固定于電抗器芯，并且將兩個(gè)芯構(gòu)件的腿部彼此以相連的狀態(tài)固定。在將芯構(gòu)件環(huán)狀相連配置的狀態(tài)下被相互連結(jié)的一次嵌入成形樹脂部的端部，形成確定相對向的腿部的相對位置的定位部、以及使形成二次嵌入成形樹脂部的熔融了的熱塑性樹脂流入上述間隙部的窗部。
文檔編號H01F41/12GK103003895SQ20118000476
公開日2013年3月27日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者上野泰弘, 野溝文夫 申請人:豐田自動車株式會社