電抗器及其製造方法
2023-10-31 05:44:27
專利名稱：電抗器及其製造方法
技術領域：
本發明涉及電抗器及其製造方法，特別涉及搭載於電動汽車、混合動力車等的電抗器及其製造方法。
背景技術：
以往，存在在搭載於混合動力車輛等電動車輛的電力轉換電路的一部分組裝有電抗器的技術。該電抗器例如使用於將從蓄電池供給的直流電力升壓而向作為動力源的馬達側輸出的轉換器等。電抗器一般具備由磁性材料構成的多個芯構件，將這些芯構件以夾著非磁性間隔板的方式連結為環狀而成的電抗器芯，和配置於包含間隔板的電抗器芯的線圈安裝位置的周圍的線圈。而且，包含電抗器芯以及線圈的電抗器例如以通過螺栓等固定於鋁合金等金屬制的殼體內的狀態搭載於車輛。在這裡作為與上述那樣的電抗器相關聯的在先技術文獻，例如在日本特開2009-99793號公報(專利文獻I)中，公開了下述的電抗器的製造方法將具備線圈的電抗器芯收納固定於外殼內，在外殼與電抗器芯以及線圈之間含浸矽樹脂並使其固化而將電抗器固定於外殼內。在這裡所公開的電抗器中，記載了電抗器芯隔著間隔板通過粘接劑將U字型芯的端部彼此固定而整體形成為圓環狀。另外，在日本特開2009-32922號公報(專利文獻2)中，記載了 在由多個具有磁性的芯材和安裝於相鄰的芯材之間的非磁性的間隔板形成、芯材的相對向面與間隔板的相對向面經由粘接劑層固定的電抗器芯中，在間隔板的相對向面以外的周面，形成有洩漏磁通的吸引傳遞單元，吸引傳遞單元用於吸引從芯材洩漏的洩漏磁通、使上述洩漏磁通流向相鄰心材。專利文獻I :日本特開2009-99793號公報專利文獻2 日本特開2009-32922號公報
發明內容
在上述專利文獻I以及2的電抗器中，夾著非磁性的間隔板地通過粘接劑將芯構件彼此粘接固定而形成環狀的電抗器芯，但在作為上述粘接劑使用熱固化性粘接劑的情況下固化需要時間，所以需要用於在直到其固化為止的期間內將組裝為環狀的電抗器芯保持為按壓狀態的多個夾具。本發明的目的在於提供一種既不需要用於電抗器芯的保持的夾具又能夠牢固地粘接固定電抗器芯的電抗器及其製造方法。作為本發明的一個技術方案的電抗器，具備電抗器芯，其通過2個U字形的芯構件隔著包含粘接劑層的間隔部環狀相連而構成；一次嵌入成形樹脂部，其設置成至少覆蓋除了所述芯構件彼此的粘接面以外的所述芯構件的腿部的外周面，包含形成於成為所述粘接面的腿部端面的周圍的連結部；線圈，其配置於所述間隔部以及所述芯構件的腿部的周圍；和二次嵌入成形樹脂部，其由熱塑性樹脂形成，通過在所述線圈的周圍嵌入成形，將所述線圈固定於所述電抗器芯，並且將所述兩個芯構件的腿部彼此固定為相連的狀態；在將所述芯構件配置成環狀相連的狀態下，所述一次嵌入成形樹脂部的連結部彼此互相嵌合、構成包圍所述間隔部的周壁。在本發明中的電抗器中，也可以在所述一次嵌入成形樹脂部的互相嵌合的2個連結部的一方形成有框狀的內側凹部，在另一方形成有與所述內側凹部嵌合的框狀的凸部。另外，在本發明中的電抗器中，也可以所述內側凹部 的底面與所述凸部的頂端面抵接而規定所述間隔部的尺寸。另外，在本發明中的電抗器中，也可以所述間隔部僅由粘接劑層構成。另外，在本發明中的電抗器中，也可以在互相凹凸嵌合的所述內側凹部與所述凸部之間，形成有空氣從所述間隔部排出用的間隙。另外，在本發明中的電抗器中，也可以在所述內側凹部的底面以及所述凸部的頂端面的至少一方，形成有剩餘的粘接劑能夠從所述間隔部進入的槽部。進而，在本發明中的電抗器中，也可以對於所述呈U字形的I個芯構件的2個腿部，在一方的腿部的一次嵌入成形樹脂部的連結部形成所述內側凹部，在另一方的腿部的一次嵌入成形樹脂部的連結部形成所述凸部。作為本發明的另外的技術方案的電抗器的製造方法，所述電抗器具備電抗器芯，其通過2個U字形芯構件隔著包含粘接劑層的間隔部環狀相連而構成；和線圈，其配置於包括所述間隔部的所述電抗器芯的周圍，在該製造方法中準備所述2個芯構件以及所述線圈；對於所述各芯構件，嵌入成形熱塑性樹脂，由此形成一次嵌入成形樹脂部以使得至少覆蓋所述芯構件的腿部的除了粘接面以外的外周面、並且在成為所述粘接面的腿部端面的周圍包含連結部；在所述芯構件的腿部插通於所述線圈的狀態下將所述芯構件隔著所述間隔部環狀相連配置，此時使所述2個芯構件的相對向的腿部的所述連結部彼此互相嵌合而形成包圍所述間隔部的周壁、並且通過所述間隔部所含的粘接劑層將所述相對向的腿部彼此粘接；通過在所述線圈的周圍嵌入成形熱塑性樹脂，形成將所述線圈固定於所述電抗器芯並且將所述2個芯構件的腿部彼此固定為相連的狀態的二次嵌入成形樹脂部。在本發明中的電抗器的製造方法中，也可以通過熱固化性粘接劑構成所述粘接劑層，在形成所述一次嵌入成形樹脂部時，使成形模具與所述芯構件的腿部端面接觸而對所述芯構件進行預熱。另外，在本發明中的電抗器的製造方法中，也可以利用所述二次嵌入成形時的熱使由所述熱固化性粘接劑構成的粘接劑層固化。根據本發明的電抗器及其製造方法，在芯構件配置成環狀相連時一次嵌入成形樹脂部的連結部彼此嵌合而構成包圍間隔部的周壁，所以能夠抑制形成二次嵌入成形樹脂部時熔融的熱塑性樹脂流入間隔部，能夠通過設置於間隔部的粘接劑層將芯構件彼此牢固地粘接固定。另外，通過二次嵌入成形樹脂部將芯構件的腿部彼此固定為相連的狀態，所以能夠不需要用於在粘接劑的固化所需要的時間中從兩側按壓保持電抗器芯的夾具。
圖I是表不構成作為本發明的一個實施方式的電抗器的電抗器芯的芯構件的立體圖。圖2是表示在圖I的芯構件形成有由熱塑性樹脂構成的一次嵌入成形樹脂部的狀態的立體圖。圖3是表示形成於芯構件的一次嵌入成形樹脂部的連結部的形狀的立體圖。圖4是表示形成有一次嵌入成形樹脂部的2個芯構件、線圈和2個間隔板組裝的樣子的分解立體圖。圖5是表示形成有一次嵌入成形樹脂部的芯構件、線圈以及間隔板組裝了的狀態的電抗器芯以及線圈的立體圖。
圖6是表示形成有一次嵌入成形樹脂部的2個芯構件通過連結部凹凸嵌合而連結了的狀態的側視圖。圖7是表示一次嵌入成形樹脂部的連結部的凹凸嵌合狀態的、圖6中的A部分的放大剖視圖。圖8是表示在圖5所示的電抗器芯以及線圈形成有二次嵌入成形樹脂部的狀態的立體圖。圖9是表示固定有線圈的電抗器隔著散熱片螺栓固定於金屬制殼體底板上的樣子的分解立體圖。
具體實施例方式以下，一邊參照附圖一邊對本發明的實施方式(以下，稱為實施方式)進行詳細說明。在該說明中，具體的形狀、材料、數值、方向等是為了容易本發明理解而舉出的例示，能夠根據用途、目的、規格等適當變更。另外，在以下包含多個實施方式、變形例等的情況下，可以將它們的特徵部分適當組合而使用。圖I是表不構成作為本發明的一個實施方式的電抗器10的電抗器芯12的芯構件14的立體圖。本實施方式中的電抗器芯12由呈同一形狀的2個U字型的芯構件14構成。芯構件14具有互相平行地突出的第I腿部16以及第2腿部18，和連接各腿部16、18的俯視大致圓弧狀的連接部20。另外，芯構件14優選由壓粉磁芯構成，所述壓粉磁芯是將塗覆有樹脂的磁性粉與粘接劑混合併加壓成形而成的。但是，芯構件14也可以通過鋼板層疊體構成，所述鋼板層疊體是將衝切加工為大致U字型的多片電磁鋼板層疊並通過鉚接等連結為一體而成的。芯構件14的第I以及第2腿部16、18分別具有矩形狀的端面16a、18a。這些端面16a、18a成為2個芯構件14隔著間隔部而面對面成大致環狀時的芯構件彼此的粘接面。圖2是表示在圖I的芯構件14形成有由熱塑性樹脂構成的一次嵌入成形樹脂部22的狀態的立體圖。芯構件14，除了上述端面16a、18a之外的整個外周面由一次嵌入成形樹脂部22覆蓋。一次嵌入成形樹脂部22具有防止強度比較低而容易缺損的壓粉磁芯構成的芯構件14的破損的保護功能，並且還具有如後所述那樣在金屬制殼體安裝了電抗器時確保芯構件14與金屬制殼體之間的絕緣性能的功能。這樣的一次嵌入成形樹脂部22通過將芯構件14安裝於成形模具內、注塑成形熱塑性樹脂而形成。而且，分別形成了一次嵌入成形樹脂部22的2個芯構件14在組裝時配置為第I腿部16與第2腿部18相對向的朝向。另外，一次嵌入成形樹脂部22包含覆蓋第I以及第2腿部16、18四周的腿部覆蓋部24、25。該腿部覆蓋部24、25具有在如後所述那樣在腿部16、18的周圍配置有線圈時確保線圈與電抗器芯之間的絕緣距離的功能。並且，一次嵌入成形樹脂部22包含從上下面分別突出的壁部26。該壁部26具有在腿部16、18的周圍配置有線圈時與線圈端面大致抵接而對線圈進行定位的功能。在這裡，所謂「大致抵接」，意味著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的內周側的程度的一些間隙。另外，在一次嵌入成形樹脂部22中，第I腿部16的腿部覆蓋部24包含形成於腿部端面16a的周圍、呈矩形框狀突出的連結部52，第2腿部18的腿部覆蓋部25包含形成於腿部端面18a的周圍、呈矩形框狀突出的連結部54。連結部52、54在2個芯構件14通過腿部彼此而連結成環狀相連的狀態時互相凹凸嵌合，構成包圍間隔部的周圍的周壁。·在本實施方式的芯構件14中，在第I腿部16形成凸狀的連結部52，在第2腿部18形成凹狀的連結部54。通過這樣，只要對構成電抗器芯12的2個芯構件14形成同一形狀的一次嵌入成形樹脂部22即可，所以具有一次嵌入成形用的成形模具有I種就足夠的優點。但是，並不限定於此，也可以使用2種成形模具，在一方的芯構件14的2個腿部形成凸狀的連結部，在另一方的芯構件的2個腿部形成凹狀的連結部。參照圖3對上述連結部52、54進行詳細說明。圖3是表示形成於芯構件14的一次嵌入成形樹脂部22的連結部52、54的形狀的立體圖。在形成於上述第I腿部16的連結部52，在外周形成有臺階部56a，由此形成厚度減薄為大約一半以下的矩形框狀的內側凸部56b。而且，在內側凸部56b的四邊部的長度方向中央分別形成有較淺的槽部56c。內側凸部56b的槽部56c的位置以及個數能夠適當變更為適於如後所述那樣進行電抗器的組裝時粘接劑的剩餘部分從間隔部溢出而積存。例如，槽部56c也可以形成於內側凸部56b的角部。在形成於上述第2腿部18的連結部54，在內周形成有作為內側凹部的臺階部58a,由此形成厚度減薄為大約一半以下的矩形框狀的外側凸部58b。而且,在臺階部58a的四邊部的長度方向中央分別形成有較淺的槽部58c。該槽部58c在連結部54與連結部52連結了時與上述槽部56c相對向的位置形成有相同個數。另外，在本實施方式中，在連結部52、54雙方設置了槽部56c、58c，但並不限定於此，也可以僅在任一方連結部形成槽部。圖4是表示將形成有一次嵌入成形樹脂部22的2個芯構件14、線圈28與2個間隔板30組裝的樣子的立體圖。構成本實施方式的電抗器10的線圈28是將通過例如搪瓷等進行了絕緣覆膜處理的扁平方形導線卷繞為卷形而預先形成的扁立^ *)型的線圈，由串聯連接的2個線圈部28a、28b構成。各線圈部28a、28b是將一根連續的扁平方形導線進行卷繞而形成的。具體地說，在以一方的線圈部28a的導線端部29a為卷繞開始端時，扁平方形導線從此處向逆時針方向卷繞而形成線圈部28a，從此處移向另一方的線圈部28b而向順時針方向卷繞、形成線圈部28b，直到卷繞終端部29b為止都相連。這樣從線圈部28a、28b突出的導線端部29a、29b連接於對線圈28 (即電抗器10)輸入輸出電力的端子。另外，線圈部28a、28b形成為比形成於芯構件14的腿部16、18的外周的腿部覆蓋部24、25稍大的大致矩形狀的內周形狀。由此，能夠將芯構件14的腿部16、18向線圈部28a、28b插通。另外，線圈部28a、28b的卷繞方向的長度形成得比連結成環狀的2個芯構件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，線圈部28a、28b留有一些餘裕地定位在2個壁部26之間。間隔板30為由非磁性材料構成的長方形狀的平板構件，優選使用例如氧化鋁等陶瓷板。在對電抗器進行組裝時在芯構件14的腿部端面16a、18a，如在圖4中的一方的芯構件14的交叉影線所示那樣塗覆或者形成有粘接劑層32。由此，在線圈部28a、28b分別插通腿部16、18而將2個芯構件14組裝成環狀，則成為在間隔板30夾持在第I腿部16與第2腿部18的端面16a、18a之間的狀態下2個芯構件14經由粘接劑層32粘接。因此，在本實施方式的電抗器10中，形成於2個芯構件14之間的間隔部31由間隔板30以及粘接劑層32構成(參照圖7)。
·
上述粘接劑層32中，優選使用粘接力強並且耐熱性優異的例如環氧系樹脂等熱固化型粘接劑。在使用這樣的熱固化型粘接劑的情況下，如後所述能夠利用形成二次嵌入成形樹脂部的熔融樹脂的熱量使其充分固化，能夠迅速確保粘接強度。但是，構成粘接劑層32的粘接劑並不限定於熱固化型的粘接劑，也可以使用例如常溫固化型粘接劑。另外，關於粘接劑層32，由於在分別具備一次嵌入成形樹脂部22的2個芯構件14連結了時，互相相對的第I以及第2腿部16、18的端面16a、18a之間的間隔尺寸由一次嵌入成形樹脂部22的連結部52、54的凹凸嵌合正確地規定，所以也可以不用間隔板而僅通過預定量的粘接劑構成間隔部。這樣則具有能夠削減部件數以及成本、能夠容易地組裝的優點。圖5是表示形成有一次嵌入成形樹脂部的芯構件14、線圈28以及間隔板30組裝了的狀態的電抗器芯12以及線圈28的立體圖。如上所述那樣在線圈部28a、28b分別插通腿部16、18而隔著間隔板30以及粘接劑層32將2個芯構件14連結，則2個芯構件14隔著間隔部連成環狀而構成的電抗器芯12、和在電抗器芯12配置於包含間隔部的腿部16、18的周圍的線圈28組裝在一起。在這裡，參照圖6、圖7，對2個芯構件14中的連結部52、54的連結狀態進行詳細說明。圖6是表示形成有一次嵌入成形樹脂部22的2個芯構件14通過連結部凹凸嵌合而連結著的狀態的側視圖。在圖6中，線圈28通過單點劃線的假想線表示。另外，圖7是表示一次嵌入成形樹脂部22的連結部52、54的凹凸嵌合狀態的、圖6中的A部分的放大剖視圖。如圖6所示，在第I腿部16與第2腿部18連結了時，成為作為一次嵌入成形樹脂部22的一部分的腿部覆蓋部24的連結部52與第2腿部18的連結部54互相凹凸嵌合的狀態。具體地說，形成於連結部52的內側凸部56b向形成於連結部54的內側臺階部58a嵌入。由此，在2個芯構件14中腿部16、18彼此的橫向以及縱向的相對位置被正確確定。另外，在如上所述那樣芯構件14彼此連結了時，如圖7所示連結部52的內側凸部56b的頂端面抵接於連結部54的內側臺階部58a而進行芯構件14彼此的相對向方向的定位。由此，由間隔板30以及粘接劑層32構成的間隔部31的尺寸即相對向的腿部端面16a、18a之間的距離被規定為一定。因此，能夠無偏差地高精度地進行電抗器芯12的組裝。這在不用間隔板30而僅通過粘接劑層32構成間隔部31的情況下也同樣。並且，在如上所述那樣連結了時，在連結部52的內側凸部56b與連結部54的外側凸部58b之間，形成有能夠從間隔部31排出空氣的間隙60。因此，在通過粘接劑層32將芯構件14彼此粘接固定時能夠將存在於間隔部31的空氣從上述間隙60向外部放出。由此，不會在間隔部31殘留空氣，能夠使粘接劑層32均勻遍及，能夠確保粘接強度。該間隙60的尺寸G優選設定為允許空氣從間隔部31放出但後述的二次嵌入成形用的熔融的熱塑性樹脂難以進入的尺寸。通過這樣設置，能夠抑制上述熔融的熱塑性樹脂進入間隔部31、防止粘接劑層32的粘接強度下降。另外，在如上所述那樣芯構件14彼此連結了時，能夠在形成於連結部52的內側 凸部56b的槽部56c以及形成於連結部54的內側臺階部58a的槽部58c內接受間隔部31中的剩餘的粘接劑。由此，即使在多塗覆了一些構成粘接劑層32的熱固化性粘接劑的情況下，也能夠正確地規定間隔部31的尺寸。圖8是表示在圖5所示的電抗器芯12以及線圈28形成有二次嵌入成形樹脂部34的狀態的立體圖。在圖8中省略了從二次嵌入成形樹脂部34突出而延伸的導線端部29a、29b的圖示。將如圖5所示那樣組裝了的電抗器芯12以及線圈28安裝於另外的成形模具內，注塑成形熱塑性樹脂，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相同的熱塑性樹脂材料形成，也可以由不同的熱塑性樹脂材料形成。另外，二次嵌入成形樹脂部34形成為覆蓋構成線圈28的線圈部28a、28b的大致整個周圍。由此，將構成線圈28的2個線圈部28a、28b牢固地固定於呈環狀的電抗器芯12。另外，二次嵌入成形樹脂部34成形為分別覆蓋到一次嵌入成形樹脂部22的壁部26的外側，所以通過壁部26的錨固效應(7 >力一効果)以2個芯構件14彼此連結成環狀的狀態可靠地固定。於是，由此電抗器10的製造完成。在這樣形成二次嵌入成形樹脂部34時，熔融的高溫的熱塑性樹脂具有的熱有效地利用於使由熱固化性粘接劑構成的粘接劑層32固化。因此，不需要為了粘接劑層32的固化而在加熱爐中對電抗器10進行預定時間(例如2 3小時等)熱處理的工序。在該情況下，為了通過二次嵌入成形樹脂部34的形成時的熱使粘接劑層32充分固化，優選使用比較快固化的熱固化性粘接劑。如圖8所示，在二次嵌入成形樹脂部34，一體突出形成有用於通過螺栓緊固將電抗器10安裝於電抗器設置構件的多個安裝部38。在本實施方式中，示出了形成有4個安裝部38的例子。而且，在安裝部38，貫通形成有螺栓插通孔40。通過這樣將安裝部38—體成形於二次嵌入成形樹脂部34，不需要特別設置金屬板制的安裝部，謀求了構成部件數的削減以及成本降低。另外，安裝部也可以事先一體形成於不會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。圖9是表示通過二次嵌入成形樹脂部34固定有線圈28的電抗器10隔著散熱片42而螺栓固定於電抗器設置構件44上的樣子的分解立體圖。如上所述那樣製造的電抗器10，通過將螺栓46插通於二次嵌入成形樹脂部34的安裝部38、緊固於在電抗器設置構件具體說例如由鋁合金等構成的金屬制殼體的底板44形成的陰螺紋孔48，從而以夾入散熱片42的狀態固定於金屬制殼體底板44上。在金屬制殼體的底板44，形成有安裝凹部50a、50b，所述安裝凹部是電抗器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而緊貼於金屬制殼體底板44，結果，能夠確保從線圈部28a、28b向金屬制殼體底板44的良好的散熱性。另外，散熱片42也是絕緣性片，所以也能夠提高線圈部28a、28b與金屬制殼體底板44之間的絕緣性能。在這裡未圖示，但金屬制殼體底板44，通過構成循環供給冷卻水的冷卻器的側壁，或者在其背面(即與電抗器10的安裝面相反一側表面)側相鄰設置冷卻器，從而被強制冷卻。 另外，在上述中，說明了線圈28的線圈部28a、28b的下部由二次嵌入成形樹脂部34覆蓋，但並不限定於此，也可以構成為，僅線圈部28a、28b的下部不由二次嵌入成形樹脂部覆蓋而露出，線圈部28a、28b隔著散熱片42而與金屬制殼體底板44接觸。這樣一來從線圈28向金屬制殼體底板44的散熱性提高，能夠提高線圈28的冷卻性能。另外，僅將二次嵌入成形樹脂部用高導熱性樹脂形成，由此也具有能夠抑制材料成本增加的優點。另外，在上述中，構成二次嵌入成形樹脂部34的熱塑性樹脂也可以使用具有比在一次嵌入成形樹脂部22中使用的熱塑性樹脂更高導熱性的樹脂。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矽等高導熱性顆粒而改善導熱性能。這樣一來，即使在用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。接下來，總結上述構成的電抗器10的製造方法如下。首先，準備2個芯構件14，包含線圈部28a、28b的線圈28，和2個間隔板30 (參照圖1、4)。在這裡在如上所述那樣僅由粘接劑層32構成間隔部31的情況下，不需要間隔板30。接下來，對於芯構件14，至少覆蓋除了芯構件彼此的粘接面的外周面地形成由熱塑性樹脂構成的一次嵌入成形樹脂部22(參照圖2、3)。此時，優選使成形模具與芯構件14的腿部端面16a、18a接觸而將芯構件14的粘接面預熱。通過這樣進行預熱，具有能夠促進構成粘接劑層32的熱固化性粘接劑的固化的優點。再加上之後通過二次嵌入成形樹脂部34覆蓋周圍而得到的保溫效果、以及在二次嵌入成形時施加熱，該優點變得更顯著。接下來，將2個芯構件14配置成腿部16、18彼此相對向的朝向，將腿部16、18插通於線圈部28a、28b，隔著間隔板30以及粘接劑層32將腿部16、18的端面16a、18a彼此連結(參照圖4至7)。然後，對在間隔部的周圍配置有線圈28的電抗器芯12，形成由熱塑性樹脂構成的二次嵌入成形樹脂部34，將構成線圈28的線圈部28a、28b固定於電抗器芯12並且將芯構件14彼此固定為連結狀態(參照圖8)。由此，電抗器10的製造完成。如上所述，在本實施方式的電抗器10中，在將2個U字型的芯構件14連成環狀配置時一次嵌入成形樹脂部22的連結部52、54彼此凹凸嵌合而構成包圍間隔部31的周壁，所以能夠抑制形成二次嵌入成形樹脂部34時熔融的熱塑性樹脂流入間隔部31，能夠通過設置於間隔部31的粘接劑層32將芯構件14彼此牢固地粘接固定。另外，通過二次嵌入成形樹脂部34將芯構件14的腿部16、18彼此以相連的狀態固定，所以能夠不需要用於在粘接劑的固化所需要的時間中從兩側按壓保持電抗器芯12的夾具。另外，在本實施方式的電抗器10中，能夠通過一次嵌入成形時的預熱以及二次嵌入成形時的熔融樹脂的熱使熱固化性粘接劑固化，所以不需要由加熱爐進行的熱固化處理，能夠在電抗器的製造生產線廢止加熱爐。另外，由於設成了通過由熱塑性樹脂構成的二次嵌入成形樹脂部34固定配置於腿部16、18以及間隔部31的周圍的線圈部28a、28b的結構，所以能夠廢止真空爐中的熱固化性樹脂的灌注工序以及加熱爐內的加熱固化處理而進行高周期(例如每I個電抗器40秒)的電抗器製造。並且，在本實施方式的電抗器10中，通過覆蓋安裝有線圈28的芯構件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與芯構件14之間的絕緣距離。由此，不需要將線圈在卷裝於絕緣性的樹脂捲軸的狀態下組裝於電抗器芯，能夠省略樹脂捲軸。 而且，如上所述可知，根據本實施方式，能夠大幅度降低電抗器的製造成本。另外，在上述中說明了本發明的實施方式及其變形例，但本發明的電抗器並不限定於上述結構，能夠進行各種變更、改良。例如，在上述中，說明了一次嵌入成形樹脂部22形成為覆蓋芯構件14的除了腿部端面16a、18a的外周整體，但並不限定於此，也可以通過一次嵌入成形僅形成與腿部覆蓋部24以及壁部26相當的部分而使芯構件14的連接部20的整體或者一部分露出。通過這樣使芯構件露出，具有從芯構件進行散熱的散熱性提高的優點。另外，對於二次嵌入成形樹脂部34，也可以設置使線圈28的一部分露出的窗部，提高從線圈28向外部的散熱性。附圖標記說明10 電抗器，12 電抗器芯，14 :芯構件，16 第I腿部，18 第2腿部，16a、18a :腿部端面，20 :連接部，22 :—次嵌入成形樹脂部，24、25 :腿部覆蓋部，26 :壁部，28 :線圈，28a、28b :線圈部，29a、29b :導線端部，30 :間隔板，32 :粘接劑層，34 :二次嵌入成形樹脂部，38 安裝部，40 :螺栓插通孔，42 :散熱片，44 :電抗器設置構件或者金屬制殼體底板，46 :螺栓，48 :陰螺紋孔，50a、50b :安裝凹部，52、54 :連結部，56a :外側臺階部，56b :內側凸部，56c、58c :槽部，58a:內側臺階部，58b :外側凸部，60 :間隙。
權利要求
1.一種電抗器,具備 電抗器芯，其通過2個U字形的芯構件隔著包含粘接劑層的間隔部環狀相連而構成； 一次嵌入成形樹脂部，其設置成至少覆蓋除了所述芯構件彼此的粘接面以外的所述芯構件的腿部的外周面，包含形成於成為所述粘接面的腿部端面的周圍的連結部； 線圈，其配置於所述間隔部以及所述芯構件的腿部的周圍；和 二次嵌入成形樹脂部，其由熱塑性樹脂形成，通過在所述線圈的周圍嵌入成形，將所述線圈固定於所述電抗器芯，並且將所述兩個芯構件的腿部彼此固定為相連的狀態； 在將所述芯構件配置成環狀相連的狀態下，所述一次嵌入成形樹脂部的連結部彼此互相嵌合、構成包圍所述間隔部的周壁。
2.如權利要求I所述的電抗器，其特徵在於 在所述一次嵌入成形樹脂部的互相嵌合的2個連結部的一方形成有框狀的內側凹部，在另一方形成有與所述內側凹部嵌合的框狀的凸部。
3.如權利要求2所述的電抗器，其特徵在於 所述內側凹部的底面與所述凸部的頂端面抵接而規定所述間隔部的尺寸。
4.如權利要求3所述的電抗器，其特徵在於 所述間隔部僅由粘接劑層構成。
5.如權利要求2 4中的任意一項所述的電抗器,其特徵在於 在互相凹凸嵌合的所述內側凹部與所述凸部之間，形成有空氣從所述間隔部排出用的間隙。
6.如權利要求2 5中的任意一項所述的電抗器,其特徵在於 在所述內側凹部的底面以及所述凸部的頂端面的至少一方，形成有剩餘的粘接劑能夠從所述間隔部進入的槽部。
7.如權利要求2 6中的任意一項所述的電抗器,其特徵在於 對於所述呈U字形的I個芯構件的2個腿部，在一方的腿部的一次嵌入成形樹脂部的連結部形成所述內側凹部，在另一方的腿部的一次嵌入成形樹脂部的連結部形成所述凸部。
8.一種電抗器的製造方法，所述電抗器具備電抗器芯，其通過2個U字形芯構件隔著包含粘接劑層的間隔部環狀相連而構成；和線圈，其配置於包括所述間隔部的所述電抗器芯的周圍，在該製造方法中 準備所述2個芯構件以及所述線圈； 對於所述各芯構件，嵌入成形熱塑性樹脂，由此形成一次嵌入成形樹脂部以使得至少覆蓋所述芯構件的腿部的除了粘接面以外的外周面、並且在成為所述粘接面的腿部端面的周圍包含連結部； 在所述芯構件的腿部插通於所述線圈的狀態下將所述芯構件隔著所述間隔部環狀相連配置，此時使所述2個芯構件的相對向的腿部的所述連結部彼此互相嵌合而形成包圍所述間隔部的周壁、並且通過所述間隔部所含的粘接劑層將所述相對向的腿部彼此粘接； 通過在所述線圈的周圍嵌入成形熱塑性樹脂，形成將所述線圈固定於所述電抗器芯並且將所述2個芯構件的腿部彼此固定為相連的狀態的二次嵌入成形樹脂部。
9.如權利要求8所述的電抗器的製造方法，其特徵在於通過熱固化性粘接劑構成所述粘接劑層，在形成所述一次嵌入成形樹脂部時，使成形模具與所述芯構件的腿部端面接觸而對所述芯構件進行預熱。
10.如權利要求9所述的電抗器的製造方法，其特徵在於 利用所述二次嵌入成形時的熱使由所述熱固化性粘接劑構成的粘接劑層固化。
全文摘要
一種電抗器，具備電抗器芯，其通過2個U字形的芯構件隔著包含粘接劑層的間隔部環狀相連而構成；一次嵌入成形樹脂部，其設置成至少覆蓋除了芯構件彼此的粘接面以外的芯構件的腿部的外周面，包含形成於成為粘接面的腿部端面的周圍的連結部；線圈，其配置於間隔部以及芯構件的腿部的周圍；和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，將線圈固定於電抗器芯，並且將兩個芯構件的腿部彼此固定為相連的狀態；在將芯構件配置成環狀相連的狀態下，一次嵌入成形樹脂部的連結部彼此互相嵌合、構成包圍間隔部的周壁。由此，既不需要用於保持電抗器芯的夾具，又能夠將電抗器芯牢固地粘接固定。
文檔編號H01F41/12GK102959652SQ201180022559
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月27日 優先權日2011年6月27日
發明者上野泰弘, 野溝文夫 申請人:豐田自動車株式會社