本實(shí)用新型涉及一種電感器。
背景技術(shù):
在多種電路中使用有電感器。例如在組合有多個(gè)系統(tǒng)的電路那樣的復(fù)雜的電氣系統(tǒng)中,存在使用的電感器的數(shù)目變多的情況。電感器由于在電路的結(jié)構(gòu)要件中比較大型且重量也大,因此,特別是在使用多個(gè)電感器的電氣系統(tǒng)中要求小型化、輕量化。
專利文獻(xiàn)1中記載有通過將多個(gè)電感元件的磁芯形成為一體來實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化的電感器。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2007-299915號(hào)公報(bào)
實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題
但是,專利文獻(xiàn)1中記載的電感器中,卷繞有線圈的柱部(卷筒磁芯)的磁導(dǎo)率比磁軛(屏蔽磁芯)的磁導(dǎo)率高,因此,在電感元件間易發(fā)生磁耦合。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型是鑒于上述問題而完成的,其目的在于,在具有多個(gè)電感元件的電感器中,降低電感元件間的磁耦合。
本實(shí)用新型提供一種電感器,其包括多個(gè)線圈和形成各線圈產(chǎn)生的磁通的閉合磁路的磁芯,磁芯具有分別穿過多個(gè)線圈的多個(gè)柱部和連結(jié)各柱部的兩端的軛部,形成柱部的材料的磁導(dǎo)率比形成軛部的材料的磁導(dǎo)率低。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于形成柱部的材料的磁導(dǎo)率比形成軛部的材料的磁導(dǎo)率低,因此難以發(fā)生電感元件間的磁耦合。
在上述電感器中,也可以構(gòu)成為柱部包括壓粉磁芯。
另外,在上述電感器中,也可以構(gòu)成為軛部包含壓粉磁芯、非晶磁芯、電磁鋼板磁芯和納米結(jié)晶磁芯中的至少任一者。
另外,在上述電感器中,也可以構(gòu)成為形成軛部的材料的磁導(dǎo)率是形成柱部的材料的磁導(dǎo)率的2倍以上。
另外,在上述電感器中,也可以構(gòu)成為形成軛部的材料的磁導(dǎo)率是形成柱部的材料的磁導(dǎo)率的3倍以上。
另外,在上述電感器中,也可以構(gòu)成為形成柱部的材料的相對(duì)磁導(dǎo)率為30以上40以下,形成軛部的材料的相對(duì)磁導(dǎo)率為150以上200以下。
另外,在電感器中,也可以構(gòu)成為柱部具有間隙。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠抑制磁飽和的產(chǎn)生。
在上述電感器中,也可以構(gòu)成為:軛部具有與多個(gè)柱部的一端接合的第一軛部、與多個(gè)柱部的另一端接合的第二軛部和連結(jié)第一軛部與第二軛部的第三軛部,第一軛部包括多個(gè)第一分割軛部,第二軛部包括多個(gè)第二分割軛部,由線圈和穿過該線圈的柱部形成電感器單元,軛部將多個(gè)電感器單元連結(jié)在一起。
在上述電感器中,也可以構(gòu)成為:軛部具有與多個(gè)柱部的一端接合的第一軛部、與多個(gè)柱部的另一端接合的第二軛部和連結(jié)第一軛部與第二軛部的第三軛部,第一軛部包括與柱部相同數(shù)量的第一分割軛部,第二軛部包括與柱部相同數(shù)量的第二分割軛部,由線圈和將穿過該線圈的柱部與第一分割軛部和第二分割軛部接合而得的磁芯單元形成電感器單元,多個(gè)電感器單元連結(jié)在一起。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過將電感器設(shè)為單元構(gòu)造,能夠在多品種中實(shí)現(xiàn)部件的共用化,特別是在多品種少量生產(chǎn)時(shí),容易降低材料成本。另外,還可以實(shí)現(xiàn)電感器的組裝工序的共同化,還可以降低加工成本。此外,因?yàn)榈谌棽坑啥鄠€(gè)電感器元件(磁芯單元)共用,因此,與使用多個(gè)單一磁芯的電感器的情況相比,能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、輕量化以及材料成本和加工成本的降低(例如,減少30%的重量,減少30%的材料和加工成本)。
另外,在上述電感器中,也可以構(gòu)成為形成柱部的材料的磁導(dǎo)率比形成第三軛部的材料的磁導(dǎo)率低。
另外,在上述電感器中,也可以構(gòu)成為第一分割軛部和第二分割軛部為平板狀。
另外,在上述電感器中,也可以構(gòu)成為第一分割軛部和第二分割軛部在線圈的軸向上看時(shí)為正方形或正六邊形。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠提高電感器單元的填充率,實(shí)現(xiàn)小型化。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的電抗器的主視圖。
圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的電抗器的俯視圖。
圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的電抗器單元的主視圖。
圖4是圖3的A-A剖視圖。
圖5是本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的磁芯單元的主視圖。
圖6是磁芯單元的一變形例的主視圖。
圖7是本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的電抗器的主視圖。
圖8是本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的電抗器的俯視圖。
圖9是表示本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的電抗器的直流疊加特性的圖表。
圖10是本實(shí)用新型第三實(shí)施方式的電抗器的主視圖。
圖11是本實(shí)用新型第三實(shí)施方式的電抗器的俯視圖。
圖12是本實(shí)用新型第四實(shí)施方式的電抗器的主視圖。
圖13是本實(shí)用新型第四實(shí)施方式的電抗器的俯視圖。
圖14是本實(shí)用新型第五實(shí)施方式的電抗器的主視圖。
圖15是本實(shí)用新型第五實(shí)施方式的電抗器的俯視圖。
圖16是本實(shí)用新型第六實(shí)施方式的電抗器的主視圖。
圖17是本實(shí)用新型第六實(shí)施方式的電抗器的俯視圖。
圖18是本實(shí)用新型第七實(shí)施方式的電抗器的主視圖(縱剖視圖)。
圖19是本實(shí)用新型第七實(shí)施方式的電抗器的俯視圖。
圖20是本實(shí)用新型第八實(shí)施方式的電抗器的俯視圖(橫剖視圖)。
圖21是本實(shí)用新型第八實(shí)施方式的電抗器的俯視圖(橫剖視圖)。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖,對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外,在以下的說明中,對(duì)于共用的或?qū)?yīng)的要件附加相同或類似的符號(hào),省略重復(fù)的說明。
<第一實(shí)施方式>
圖1和圖2分別是本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的電抗器100的主視圖和俯視圖。電抗器100是組裝有兩個(gè)電抗元件(電感元件)的復(fù)式電抗器(電感器)。電抗器100具有兩個(gè)電抗器單元10(電感器單元)和兩個(gè)第三軛部56、58。
圖3和圖4分別是電抗器單元10的主視圖和橫剖視圖(圖3的A-A剖視圖)。電抗器單元10具有線圈20和作為磁性部件的磁芯單元30。
線圈20是通過將絕緣扁線在寬度方向彎曲而形成的所謂扁立線圈,具有卷繞成大致圓筒螺旋狀的繞組部22和從繞組部22的兩端呈直線狀延伸的終端部(端子)24、26。線圈20在終端部24、26與外部導(dǎo)體或其它電抗器單元10的線圈20連接。
圖5是磁芯單元30的主視圖。磁芯單元30具有用于卷繞線圈20的圓柱狀的柱部40和分別為正方形平板狀的第一分割軛部52a和第二分割軛部54a。第一分割軛部52a和第二分割軛部54a分別通過粘接等與柱部40的兩端接合。
第一分割軛部52a和第二分割軛部54a例如由鐵粉磁芯(壓粉磁芯)、非晶磁芯、電磁鋼板(硅鋼板)磁芯、納米結(jié)晶磁芯、軟性鐵氧體磁芯、坡莫合金磁芯、鐵芯等磁導(dǎo)率比較高的磁性材料形成。
柱部40是通過將表面由絕緣層覆蓋的軟磁性材料粉末加壓成型而制作的鐵粉磁芯(例如Fe-Si系壓粉磁芯),由磁導(dǎo)率比各分割軛部52a、54a低的磁性材料形成。柱部40的磁導(dǎo)率能夠通過加壓成型的壓力來調(diào)整。此外,也能夠利用磁性材料的種類、組成來調(diào)整柱部40的磁導(dǎo)率。
兩個(gè)電抗器單元10在與線圈20的中心軸Ax垂直的方向(圖1的左右方向)上排列,第一分割軛部52a的端面彼此和第二分割軛部54a的端面彼此分別通過粘接等而接合。由此,兩個(gè)第一分割軛部52a連結(jié)形成一個(gè)平板狀的第一軛部52,兩個(gè)第二分割軛部54a連結(jié)形成一個(gè)平板狀的第二軛部54。另外,第一軛部52和第二軛部54,為了設(shè)為由多個(gè)相同的電抗器單元10構(gòu)成電抗器100的單元構(gòu)造,可以分別等分割為多個(gè)分割軛部52a、54a。
另外,一方(圖1的右側(cè))的電抗器單元10的第一分割軛部52a和第二分割軛部54a通過第三軛部56相連結(jié)。具體而言,第一分割軛部52a的端面通過粘接等與第三軛部56的一個(gè)面下端部接合,第二分割軛部54a的端面通過粘接等與第三軛部56的一個(gè)面上端部接合。同樣,另一方(圖1的左側(cè))的電抗器單元10的第一分割軛部52a和第二分割軛部54a通過第三軛部58相連結(jié)。
由此,第一軛部52、第二軛部54和第三軛部56、58連結(jié),形成環(huán)狀軛50。另外,由兩個(gè)柱部40和軛50形成電抗器100的磁芯。
第三軛部56、58使用具有比柱部40高的磁導(dǎo)率的磁性材料(例如鐵粉磁芯、非晶磁芯、硅鋼板、納米結(jié)晶磁芯、鐵氧體磁芯等)。另外,本實(shí)施方式中,第三軛部56、58由與第一軛部52和第二軛部54相同的磁性材料形成,但也可以由與第一軛部52和第二軛部54不同的磁性材料形成。
本實(shí)施方式的電抗器100是其所包含的兩個(gè)電抗器元件共同具有第三軛部56、58的結(jié)構(gòu),因此,與使用2個(gè)具有單一的電抗器元件的電抗器的情況相比,需要的部件(第三軛部56、58)數(shù)量少。其結(jié)果是,能夠?qū)崿F(xiàn)更小型、更輕量,且以更少的工時(shí)就可組裝的電抗器。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),由于與各電抗器單元10的柱部40相比,第三軛部56、58的磁導(dǎo)率更高,因此與通過柱部40的磁回路相比,通過第三軛部56、58的磁回路的磁阻更低。因此,由一個(gè)電抗器單元10的線圈20產(chǎn)生的磁通,不僅通過另一個(gè)電抗器單元10的柱部40,還通過第三軛部56、58。其結(jié)果是,各電抗器單元10的線圈20產(chǎn)生的磁通不易相互影響。即,電抗器100所包含的兩個(gè)電抗器元件間不易發(fā)生磁耦合。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),第三軛部56、58由多個(gè)電感器元件(磁芯單元10)共用,因此,與使用多個(gè)單一磁芯的電感器的情況相比,能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、輕量化以及材料成本和加工成本的降低(例如,減少30%的重量,減少30%的材料和加工成本)。
當(dāng)使第三軛部56、58的材料的磁導(dǎo)率為柱部40的材料的磁導(dǎo)率的2倍以上或3倍以上時(shí),能夠充分得到抑制電抗器元件間的磁耦合的效果。例如,在令柱部40的材料的相對(duì)磁導(dǎo)率為30~40左右,第三軛部56、58的材料的相對(duì)磁導(dǎo)率為150~200左右的情況下,能夠很好地抑制電抗器元件間的磁耦合。
本實(shí)施方式的電抗器100可以用作例如2相交錯(cuò)控制方式的開關(guān)穩(wěn)壓器用電抗器。
<電抗器單元的變形例>
圖6是磁芯單元的一變形例30A的主視圖。在上述第一實(shí)施方式的磁芯單元30沒有設(shè)置間隙(氣隙或間隔部件),但在本變形例的磁芯單元30A設(shè)置有三處間隙。
磁芯單元30A在代替第一實(shí)施方式的柱部40,具有兩個(gè)分割柱部42a、42b和三個(gè)間隔部件44a、44b、44c的柱部40A方面,與第一實(shí)施方式的磁芯單元30不同。第一分割軛部52a、間隔部件44a、分割柱部42a、間隔部件44b、分割柱部42b、間隔部件44c和第二分割軛部54a,以該順序在線圈20的中心軸Ax方向上層疊,通過粘接等接合在一起。
分割柱部42a、42b是第一實(shí)施方式的柱部40約一半的長(zhǎng)度的柱部,是磁導(dǎo)率比分割軛部52a、54a低的鐵粉磁芯。另外,分割柱部42a和分割柱部42b的長(zhǎng)度也可以相互不同。另外,分割柱部42a和分割柱部42b的組成或磁導(dǎo)率也可以不同。
間隔部件44a、44b、44c是由磁導(dǎo)率比分割柱部42a、42b低的材料(例如,鋁等陶瓷或各種合成樹脂等非磁性體)形成的板狀部件。另外,也可以由粘接劑來形成間隔部件44a、44b、44c。該情況下,不需要再通過粘接等將間隔部件44a、44b、44c與各磁性部件(分割柱部42a、42b和各分割軛部52a、54a)接合。
根據(jù)本變形例的結(jié)構(gòu),通過在柱部40A設(shè)置磁導(dǎo)率比各磁性部件低得多(即,磁阻大得多)的間隙,使得難以發(fā)生磁飽和。
另外,在本變形例中,柱部40A上設(shè)置有三個(gè)間隙,但也可以在柱部設(shè)置一個(gè)(例如,間隔部件44a、44b、44c中的任一個(gè))、或2個(gè)(例如間隔部件44a、44c)、或4個(gè)以上的間隙。另外,也可以代替間隔部件而設(shè)置氣隙。
另外,本變形例不限于第一實(shí)施方式,也可以應(yīng)用于包括后述的第二~第七實(shí)施方式在內(nèi)的其他實(shí)施方式。
<第二實(shí)施方式>
圖7和圖8分別是本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的電抗器200的主視圖和俯視圖。電抗器200是組裝有三個(gè)電抗器元件的復(fù)式電抗器,具有三個(gè)電抗器單元10(電抗器單元10R、10S、10T)和兩個(gè)第三軛部56、58。
三個(gè)電抗器單元10R、10S、10T在與線圈20的中心軸Ax垂直的方向(圖7的左右方向)上排成一列,相鄰的第一分割軛部52a的端面彼此和相鄰的第二分割軛部54a的端面彼此分別通過粘接等而接合。另外,一端(圖7的右端)的電抗器單元10T的第一分割軛部52a和第二分割軛部54a通過第三軛部56相連結(jié),另一端(圖7的左端)的電抗器單元10R的第一分割軛部52a和第二分割軛部54a通過第三軛部58相連結(jié)。
圖9是表示電抗器200直流疊加特性的圖表。橫軸表示直流偏置電流值(單位:A),縱軸表示電感值(單位:μH)。圖9中的實(shí)線R、短虛線S和長(zhǎng)虛線T分別為圖7中的左側(cè)、中央和右側(cè)的電抗器單元10R、10S和10T的測(cè)量結(jié)果。另外,實(shí)線R、短虛線S和長(zhǎng)虛線T的電感是在其他的(即,非測(cè)量對(duì)象的)2個(gè)電抗器單元10的線圈20斷開了的狀態(tài)下對(duì)各電抗器單元10進(jìn)行測(cè)量得到的,以下稱為“斷開電感Lopen”。此外,圖9中的點(diǎn)線“R(S、T短路)”是在使非測(cè)量對(duì)象的電抗器單元10S和10T的端子24與端子26使之短路的狀態(tài)下測(cè)量的電抗器單元10R的測(cè)量結(jié)果,以下稱為“短路電感Lsc”。另外,圖9所示的直流疊加特性使用LCR測(cè)量器和直流偏置電流疊加電路來測(cè)量。
斷開電感Lopen(圖9中的實(shí)線R、短虛線S和長(zhǎng)虛線T),由于在測(cè)量時(shí)沒有產(chǎn)生電抗器單元10間的相互感應(yīng),因此實(shí)際上為各電抗器單元10R、10S、10T的自感LR、LS、LT。此外,電抗器單元10R的短路電感Lsc有以下計(jì)算式(1)表示。
其中,Lsc:電抗器單元10R的短路電感,
kRS:電抗器單元10R與10S的耦合系數(shù),
kRT:電抗器單元10R與10T的耦合系數(shù),
LR:電抗器單元10R的自感,
Lopen:電抗器單元10R的斷開電感。
將以上計(jì)算式(1)變形,能夠得到表示耦合系數(shù)kRS和kRT的方均的平方根的計(jì)算式(2)。
為了計(jì)算方便而將各電抗器單元10間的耦合系數(shù)假設(shè)為相等的(kRS=kRT)時(shí),能夠得到表示耦合系數(shù)kRS、kRT的以下計(jì)算式(3)。
根據(jù)圖9的圖表可知:短路電感Lsc與斷開Lopen之比Lsc/Lopen為約0.9,耦合系數(shù)kRS、kRT為約0.05,電抗器單元10間的磁耦合變得非常小。
本實(shí)施方式的電抗器200例如可以用作3相交流用電抗器、3相交錯(cuò)控制方式的開關(guān)穩(wěn)壓器用電抗器、或者太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)等中使用的三輸入電路的多串方式的電力變換器用的直流電抗器。
<第三實(shí)施方式>
圖10和圖11分別是本實(shí)用新型第三實(shí)施方式的電抗器300的主視圖和俯視圖。電抗器300是組裝有四個(gè)電抗器元件的復(fù)式電抗器,具有四個(gè)電抗器單元10和兩個(gè)第三軛部56、58。本實(shí)施方式的電抗器400只是所連結(jié)的電抗器單元10的數(shù)量與第二實(shí)施方式的電抗器200不同。
本實(shí)施方式的電抗器300例如也可以用作太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)等中使用的四個(gè)輸入電路的多串方式的電力變換器的直流電抗器。
<第四實(shí)施方式>
圖12和圖13分別是本實(shí)用新型第四實(shí)施方式的電抗器400的主視圖和俯視圖。電抗器400是組裝有五個(gè)電抗器元件的復(fù)式電抗器,具有五個(gè)電抗器單元10和兩個(gè)第三軛部56、58。本實(shí)施方式的電抗器400只是所連結(jié)的電抗器單元10的數(shù)量與第二實(shí)施方式的電抗器200和第三實(shí)施方式的電抗器300不同。
本實(shí)施方式的電抗器400例如可以用作太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)等中使用的五個(gè)輸入電路的多串方式的電力變換器的直流電抗器使用。
<第五實(shí)施方式>
圖14和圖15分別是本實(shí)用新型的第五實(shí)施方式的電抗器500的主視圖和俯視圖。電抗器500與上述的第三實(shí)施方式的電抗器300同樣,是組裝有四個(gè)電抗器元件的復(fù)式電抗器。電抗器500具有四個(gè)電抗器單元10和兩個(gè)第三軛部556、558。
四個(gè)電抗器單元10在與線圈20的中心軸Ax垂直的方向上呈格子狀排列成2列,相鄰的第一分割軛部52a的端面彼此、相鄰的第二分割軛部54a的端面彼此分別通過粘接等而接合。另外,一端(圖14的右端)的兩個(gè)電抗器單元10的第一分割軛部52a和第二分割軛部54a通過第三軛部556相連結(jié),另一端(圖14的左端)的兩個(gè)電抗器單元10的第一軛部52和第二軛部54通過第三軛部558相連結(jié)。
本實(shí)施方式的電抗器500與第三實(shí)施方式的電抗器300(圖10、圖11)相比,第一分割軛部52a和第二分割軛部54a的接合面多、接合面積大。因此,在例如通過粘接等接合各軛部的情況下,得到機(jī)械強(qiáng)度比第三實(shí)施方式高的軛550。另一方面,第三實(shí)施方式的電抗器300,由于第三軛部56、58的進(jìn)深(圖11的上下方向的長(zhǎng)度)比本實(shí)施方式的第三軛部556、558(圖15)短,因此與本實(shí)施方式的電抗器500相比有利于輕量化。
<第六實(shí)施方式>
圖16和圖17分別是本實(shí)用新型第六實(shí)施方式的電抗器600的主視圖和俯視圖。電抗器600是組裝有三個(gè)電抗器元件的復(fù)式電抗器。在本實(shí)施方式中,由線圈20和柱部40形成電抗器單元610(電抗器副單元)。另外,如本實(shí)施方式的電抗器單元610,在本說明書中將不包括軛部的電抗器單元特別稱為“電抗器副單元”。電抗器600包括三個(gè)電抗器單元610、一對(duì)矩形平板狀的第一分割軛部652a、一對(duì)第二分割軛部654a和矩形平板狀的第三軛部56、58。另外,本實(shí)施方式的第一分割軛部652a、第二分割軛部654a和第三軛部56、58是相同的部件,但這些部件也可以是大小、材質(zhì)等相互不同的不同部件。
一對(duì)第一分割軛部652a的端面彼此通過粘接等接合,形成矩形平板狀的第一軛部652。此外,一對(duì)第二分割軛部654a的端面彼此通過粘接等接合,形成矩形平板狀的第二軛部654。
三個(gè)電抗器單元610,在與線圈20的中心軸Ax垂直的方向(圖16中的左右方向)上等間隔地排列,柱部40的一端與第一軛部652通過粘接等接合,另一端與第二軛部654通過粘接等接合。
第一軛部652和第二軛部654的一端,與一方的第三軛部56的一個(gè)面中的下端部和上端部分別通過粘接等結(jié)合。此外,第一軛部652和第二軛部654的另一端,與另一方的第三軛部58的一個(gè)面的下端部和上端部分別通過粘接等結(jié)合。由此,第一軛部652、第二軛部654以及一對(duì)第三軛部56和58連結(jié)成環(huán)狀,形成軛650。
在上述的第一至第五實(shí)施方式中,第一軛部和第二軛部分別按電抗器元件數(shù)被等分割,從而分割為各每個(gè)電抗器單元10。由此,進(jìn)行也包含軛部的一部分的單元化。而在本實(shí)施方式中,不進(jìn)行還包含軛部的單元化,將第一軛部652和第二軛部654等分割為比電抗器元件數(shù)少的兩個(gè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),將第一分割軛部652a、第二分割軛部654a以及第三軛部56和58設(shè)為相同的部件,由此能夠降低材料成本。
另外,在本實(shí)施方式中,第一軛部652和第二軛部654分別切分成電抗器單元10的排列間隔的3/2長(zhǎng)度的第一分割軛部652a和第二分割軛部654a。這樣,使第一分割軛部652a或第2分割軛部654a與電抗器單元10的配置間隔的1/2的整數(shù)倍(或僅配置間隔的整數(shù)倍)的長(zhǎng)度一致,由此,能夠用少的種類的部件(分割軛部)組裝電抗器單元10的排列數(shù)不同的多種規(guī)格的電抗器。另外,通過將第一分割軛部652a或第二分割軛部654a的長(zhǎng)度設(shè)為比電抗器單元10的配置間隔長(zhǎng)(例如,配置間隔的1.5倍、2倍、2.5倍的長(zhǎng)度),能夠減少分割軛部652a、654a彼此的接合,能夠提高電抗器的組裝效率。
<第七實(shí)施方式>
圖18和圖19分別是本實(shí)用新型第七實(shí)施方式的電抗器700的主視圖(縱剖視圖)和俯視圖。電抗器700是組裝有兩個(gè)電抗器元件的復(fù)式電抗器。電抗器700包括兩個(gè)電抗器單元10和一對(duì)第三軛部756、758。各電抗器單元10的第一分割軛部52a的端部相互接合而形成第一軛部752,第二分割軛部54a的端部彼此接合而形成第二軛部754。
本實(shí)施方式的電抗器700中,第三軛部756、758的尺寸和配置與第一實(shí)施方式的電抗器100(圖1、圖2)不同。在第一實(shí)施方式的電抗器100中,第三軛部56、58分別安裝在電抗器單元10排列方向(圖2中的左右方向)上的兩端。而在本實(shí)施方式的電抗器700中,第三軛部756、758分別安裝在與電抗器單元10的排列方向和中心軸Ax垂直的方向(圖18中的上下方向)上的兩端。一對(duì)第一分割軛部52a、一對(duì)第二分割軛部54a、一對(duì)第三軛部756、758連結(jié)而形成環(huán)狀的軛750。
第一實(shí)施方式的第三軛部56、58,因?yàn)榉謩e僅被安裝于一個(gè)電抗器單元10,所以不具有連結(jié)兩個(gè)電抗器單元10的功能。在第一實(shí)施方式中,兩個(gè)電抗器單元10,因?yàn)閮H在第一分割軛部52a的端面彼此和第二分割軛部54a的端面彼此的兩個(gè)面接合,因此連結(jié)兩個(gè)電抗器單元10的強(qiáng)度比較小。
而在本實(shí)施方式的第三軛部756、758,因?yàn)榉謩e與兩個(gè)電抗器單元10的第一分割軛部52a和第二分割軛部54a接合,所以具有連結(jié)兩個(gè)電抗器單元10的功能。在本實(shí)施方式中,兩個(gè)電抗器單元10,在第一分割軛部52a的端面彼此和第二分割軛部54a的端面彼此的2個(gè)面,以及各電抗器單元10的第一分割軛部52a與第三軛部756、第一分割軛部52a與第三軛部758、第二分割軛部54與第三軛部756、和第二分割軛部54與第三軛部758的面合計(jì)10個(gè)面接合,因此能夠形成與第一實(shí)施方式的電抗器100相比強(qiáng)度高很多的軛750。
<第八實(shí)施方式>
圖20是本實(shí)用新型第八實(shí)施方式的電抗器800的俯視圖(橫剖視圖)。電抗器800是組裝有三個(gè)電抗器元件的復(fù)式電抗器。
電抗器800具有三組線圈20和柱部40、一對(duì)正三角形平板狀的軛部(第一軛部852、第二軛部854)和三個(gè)矩形平板狀的第三軛部856、857、858。
第一軛部852和第二軛部854上下隔開間隔且相互平行地配置,通過三個(gè)第三軛部856、857、858相連結(jié)。由第一軛部852、第二軛部854和三個(gè)第三軛部856、857、858形成軛850。
各柱部40直立于第一軛部852的上表面,夾在第一軛部852與第二軛部854之間。而且,各柱部40的下端通過粘接等與第一軛部852接合,上端與第二軛部854接合。另外,各柱部40的中心軸Ax配置于從正三角形狀的第一軛部852的重心G起向各頂點(diǎn)V的方向等距離移動(dòng)了的位置。即,三個(gè)柱部40配置成各中心軸Ax通過與第一軛部852同心的正三角形T的各頂點(diǎn)。
另外,也可以將第一軛部852和第二軛部854的三個(gè)角部,如圖20中的點(diǎn)線所示沿著線圈20的外周切成圓弧狀。由此能夠更輕量化。
上述的第一~第五和第七實(shí)施方式中,為了包含第一軛部52和第二軛部54地將電抗器單元10作為基本單位而構(gòu)成(即單元化),第一軛部52和第二軛部54按照電抗器元件數(shù)量被等分,分配在各電抗器單元10。與此相對(duì),第八實(shí)施方式的電抗器800沒有采用包含第一軛部852和第二軛部854的單元化,因此第一軛部852和第二軛部854分別從最開始就未進(jìn)行分割,而是形成為一體。因此,不需要將多個(gè)分割軛部接合成一體的工序,能夠用更少的工時(shí)數(shù)組裝電抗器800。
另一方面,如第八實(shí)施方式,在沒有采用包含第一軛部和第二軛部的單元化的結(jié)構(gòu)中,由于需要根據(jù)電抗器元件(線圈)的數(shù)量或配置來單獨(dú)設(shè)計(jì)制作第一軛部和第二軛部,因此在例如多品種少量生產(chǎn)等情況下存在材料費(fèi)增加這樣的缺點(diǎn)。相對(duì)于此,在如第一~第五和第七實(shí)施方式那樣包含第一軛部和第二軛部地單元化的結(jié)構(gòu)中,由于部件(第一分割軛部52a和第二分割軛部54a)被共用化,因此即使在多品種小量生產(chǎn)等情況下也可以抑制材料費(fèi)使其較低。另外,由于組裝工序也被共用化,因此能夠高效地組裝電抗器。另外,在大量生產(chǎn)的情況下容易降低材料費(fèi)、提高組裝效率。
<第九實(shí)施方式>
圖21是本實(shí)用新型第九實(shí)施方式的電抗器900的俯視圖(橫剖視圖)。電抗器900是組裝有三個(gè)電抗器元件的復(fù)式電抗器。電抗器900具有三個(gè)電抗器單元910和三個(gè)第三軛部956、957、958。
本實(shí)施方式的電抗器單元910在第一分割軛部952a和第二分割軛部954a的形狀不是正方形平板狀而是正六邊形平板狀方面,與第一~第五和第七實(shí)施方式的電抗器單元10不同。通過將第一分割軛部952a和第二分割軛部954a設(shè)為正六邊形平板狀,能夠以在俯視圖(圖21)中形成正三角形T的方式排列三個(gè)電抗器單元910。因此,可進(jìn)行電抗器單元910(圓柱狀的線圈20)的二維最密填充。由此,可以實(shí)現(xiàn)電抗器的進(jìn)一步小型化。
以上是本實(shí)用新型的例示的實(shí)施方式的說明。本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于以上說明的方式,在權(quán)利要求書的記載所表現(xiàn)的技術(shù)思想的范圍內(nèi)可以任意變更。
在上述各實(shí)施方式中,磁芯的柱部40、40A使用了鐵粉磁芯,但也可以使用非晶磁芯、電磁鋼板磁芯、納米結(jié)晶磁芯、軟性鐵氧體磁芯、坡莫合金磁芯、鐵芯等其它種類的磁芯。另外,也可以將多種類的磁芯部件組合而構(gòu)成磁芯的各部(柱部和各軛部)。
在上述各實(shí)施方式中,磁芯的柱部40、40A形成為圓柱狀,但也可以形成為其它的形狀(例如四棱柱狀或六棱柱狀)。
在上述各實(shí)施方式,第一軛部與第二軛部構(gòu)成為通過2個(gè)或3個(gè)第三軛部連結(jié),但是也可以構(gòu)成為通過1個(gè)或4個(gè)以上的第三軛部將第一軛部與第二軛部連結(jié)。
在上述實(shí)施方式中,線圈的導(dǎo)體使用扁線,但也可以使用其它形狀的導(dǎo)體(例如圓線)。
在上述實(shí)施方式中,線圈的卷繞方法采用扁立卷繞,也可以采用其它卷繞方法。
在上述實(shí)施方式中,線圈使用圓筒狀線圈,但也可以使用其它種類的線圈(例如卷繞成方筒螺旋狀的方線圈)。另外,線圈的橫截面形狀優(yōu)選設(shè)定為與磁芯的柱部的橫截面形狀對(duì)應(yīng)的形狀(例如相似形狀)。
上述實(shí)施方式是將本實(shí)用新型應(yīng)用于高頻電抗器的例子,但本實(shí)用新型不限于電抗器,可以應(yīng)用于扼流線圈、數(shù)字放大器的線圈、巴倫線圈、天線線圈等各種電感器。另外,本實(shí)用新型還可以應(yīng)用于使多系統(tǒng)的變壓器形成為一體的復(fù)式變壓器。