电抗器、转换器及电力转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电抗器、具有电抗器的转换器及具有转换器的电力转换装置，在安装于混合动力汽车等车辆的车载用DC-DC转换器和电力转换装置的构成部件等中采用该电抗器。
【背景技术】
[0002]电抗器和电动机这样的磁性部件被用于各种领域中，这种磁性部件包括具有卷绕绕组线而成的线圈元件的线圈、和一部分插通在该线圈元件的内部的磁芯。关于这样的磁性部件，例如在专利文献I中公开了被用于转换器的电路部件的电抗器，该转换器安装在混合动力汽车这样的车辆中。该专利文献I的电抗器具有将线圈和环状的磁芯的组合体收纳在外壳内的结构，该线圈具有排列配置的一对线圈元件，该磁芯插通在两个线圈元件的内部。在被收纳于外壳中的组合体设有框状线圈架，该框状线圈架与线圈的端面(即线圈元件的轴向端面)抵接，确保线圈与磁芯之间的绝缘。
[0003]还有与专利文献I的电抗器不同的、采用仅具有一个线圈元件的线圈的电抗器。例如，可以举出将大致E字型的两个分割芯体组合或者将大致E字型和I字型的两个分割芯体组合来构成磁芯的电抗器。在这种情况下，E字型的正中央的突出部分插入线圈的内部(即，线圈元件的内部)。在该方式中，有时也采用与线圈的端面抵接来确保线圈与磁芯之间的绝缘的框状线圈架。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2006 - 41353号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]在将组合体收纳于外壳内的电抗器的装配过程中，包括在外壳的预定位置配置组合体的作业。在专利文献I中，使框状线圈架向线圈元件的排列方向伸出，在外壳形成与该伸出的部分(伸出部)卡合的槽，以便进行组合体在外壳内的定位。
[0009]但是，在专利文献I中，使线圈架的伸出部和外壳的槽卡合的定位部位合计有四处，因而在将组合体收纳于外壳内时，必须在四个定位部位全部进行伸出部和槽的定位。在伸出部和槽的卡合状态越紧密时(即，伸出部的宽度与槽宽之差越小时)，该定位越困难，有可能降低电抗器的生产性。
[0010]本发明正是鉴于上述情况而提出的，其目的之一在于，提供容易在外壳内配置组合体且生产性良好的电抗器。另外，本发明的另一目的在于，提供使用本发明的电抗器的转换器、和使用该转换器的电力转换装置。
[0011]用于解决课题的技术方案
[0012]本发明的电抗器具有:线圈，具有卷绕绕组线而成的线圈元件；磁芯，具有插通在线圈元件的内部的部分；一对框状线圈架，分别设于线圈元件的轴向的两端；以及外壳，收纳这些线圈、磁芯和一对框状线圈架的组合体。在本发明的电抗器中，在俯视观察被收纳于外壳的状态的组合体时，一个框状线圈架的宽度方向两端部附近和另一个框状线圈架的宽度方向两端部附近的合计四个部位中的两个部位成为决定组合体在外壳内的位置的定位部位，剩余的两个部位成为避让部位。在本发明的电抗器中，在框状线圈架和外壳中任意一方的上述四个部位(两个定位部位和两个避让部位)分别设有突片，在框状线圈架和外壳中任意另一方的定位部位分别设有与突片卡合的卡合槽，并且在避让部位分别设有避让突片的避让部。
[0013]发明效果
[0014]本发明的电抗器容易进行在外壳内的预定位置配置组合体的作业，因而生产性良好。
【附图说明】
[0015]图1是实施方式I的电抗器的立体图。
[0016]图2的(A)是实施方式I的电抗器具有的组合体的立体图，(B)是该组合体的俯视图。
[0017]图3是实施方式I的电抗器具有的组合体的分解立体图。
[0018]图4的(A)是实施方式I的电抗器具有的外壳的立体图，⑶是该外壳的一部分即侧壁部的俯视图，(C)是侧壁部中的外壳侧卡合部附近的局部放大图，(D)是侧壁部中的外壳侧可动嵌合部附近的局部放大图。
[0019]图5是说明实施方式I的外壳和组合体的框状线圈架的卡合状态的示意图。
[0020]图6是实施方式I的电抗器的分解立体图。
[0021]图7的㈧、⑶是说明实施方式2的外壳和组合体的框状线圈架的卡合状态的示意图。
[0022]图8是说明实施方式3的外壳和组合体的框状线圈架的卡合状态的示意图。
[0023]图9是说明实施方式4的外壳和组合体的框状线圈架的卡合状态的示意图。
[0024]图10的(A)是实施方式5的电抗器的局部分解立体图，(B)是外壳侧卡合部的局部放大图。
[0025]图11的㈧、⑶是实施方式6的电抗器具有的线圈架部件的立体图。
[0026]图12是示意地表示混合动力汽车的电源系统的概略结构图。
[0027]图13是表示具有转换器的电力转换装置的一例的概略电路。
【具体实施方式】
[0028]?本发明的实施方式的说明
[0029]首先列举说明本发明的实施方式的内容。
[0030]〈1>实施方式的电抗器具有:线圈，具有卷绕绕组线而成的线圈元件；磁芯，具有插通在线圈元件的内部的部分；一对框状线圈架，分别设于线圈元件的轴向的两端；以及外壳，收纳这些线圈、磁芯和一对框状线圈架的组合体。在该实施方式的电抗器中，在俯视观察被收纳于外壳的状态的组合体时，一个框状线圈架的宽度方向两端部附近和另一个框状线圈架的宽度方向两端部附近的合计四个部位中的两个部位成为决定组合体在外壳内的位置的定位部位，剩余的两个部位成为避让部位。在该实施方式的电抗器中，在框状线圈架和外壳中任意一方的上述四个部位(两个定位部位和两个避让部位)分别设有突片，在框状线圈架和外壳中任意另一方的定位部位分别设有与突片卡合的卡合槽，在避让部位分别设有避让突片的避让部。
[0031]通过在电抗器中设置两个定位部位和两个避让部位，在将组合体配置于外壳内时，实质上只要在两个定位部位进行外壳和组合体的定位即可，能够容易将组合体配置在外壳内。因此，能够以良好的生产性制造实施方式的电抗器。
[0032]在此，在用不同的表述方式表示定位部位时，定位部位指框状线圈架相对于外壳的位置在线圈轴向和线圈宽度方向(在俯视观察外壳内的组合体时与线圈轴向垂直的方向)都处于所设定的状态的部位。另一方面，在用不同的表述方式表示避让部位时，避让部位指框状线圈架相对于外壳的线圈轴向的位置和线圈宽度方向的位置中至少一种位置未处于所设定的状态的部位。
[0033]<2>关于实施方式的电抗器，能够举出突片设于框状线圈架的方式。
[0034]与在框状线圈架形成卡合槽相比，形成突片更容易。因为框状线圈架是薄板状。并且，与在外壳形成突片相比，形成卡合槽更容易。因为仅在已有的外壳切削槽即可在外壳形成卡合槽。此外，当在电抗器中将合计设有四个的突片设于框状线圈架的情况下，能够在各框状线圈架设置各两个突片，将电抗器具有的一对框状线圈架设为相同形状。其结果是，能够提高框状线圈架的生产性，进而能够提高电抗器的生产性。
[0035]<3>关于实施方式的电抗器，能够举出两个定位部位都设于线圈元件的轴向的一侧的方式。
[0036]电抗器具有的磁芯往往是将多个芯体片组合构成的。在这种情况下，线圈轴向的磁芯的长度有可能根据芯体片的接合状态而产生尺寸误差。因此，当在线圈轴向上的分开的位置设置两个定位部位时，两个定位部位的突片和卡合槽的卡合状态也容易产生误差，有可能难以进行组合体在外壳内的配置。与此相对，通过偏向于线圈轴向的一侧设置两个定位部位，两个定位部位的突片和卡合槽的卡合状态几乎不产生误差，因而不存在难以进行组合体在外壳内的配置之担忧。
[0037]〈4>关于实施方式的电抗器，能够举出两个定位部位都设于线圈元件的轴向上、配置有构成线圈元件的绕组线的端部的一侧的方式。
[0038]在绕组线的端部(线圈元件的端部)安装有将电抗器与外部设备电连接的端子部件。端子部件的安装是在向外壳内配置组合体之后进行的，因而存在将外壳内的线圈元件的端子的位置高精度地配置在预定位置的需求。针对这种需求，通过将两个定位部位配置在线圈轴向的线圈元件的端部侧，能够将外壳内的线圈元件的端部的位置高精度地配置在预定位置。
[0039]<5>关于实施方式的电抗器，能够举出在俯视观察电抗器时突片在与线圈元件的轴向垂直的线圈宽度方向突出的方式。
[0040]根据框状线圈架和外壳的构造，在使突片向线圈宽度方向突出的状态下进行制作，比在使突片向其它方向突出的状态下容易制作。并且，根据框状线圈架和外壳的构造，框状线圈架和外壳在线圈宽度方向的距离比较近，也是在使突片向线圈宽度方向突出的状态下容易制作的理由。另外，通过使突片向线圈宽度方向突出，能够高精度地决定外壳内的组合体在线圈轴向的位置以及在线圈宽度方向的位置这两个位置。
[0041]<6>关于实施方式的电抗器，能够举出在将组合体收纳于外壳时卡合槽中成为突片的插入口的一侧的槽宽随着朝向插入口而逐渐变宽的方式。
[0042]通过使卡合槽中成为突片的插入口的部分的槽宽变宽，能够容易将突片嵌入卡合槽中。
[0043]<7>关于实施方式的电抗器，能够举出避让部是避让突片的避让槽的方式。
[0044]在此，将避让槽的槽宽设定成使避让槽与突片之间的槽宽方向的间隙大于卡合槽与突片之间的槽宽方向的间隙，以便通过避让槽避让突片。
[0045]〈8>上述实施方式的电抗器能够适合用于转换器的构成部件。即，实施方式的转换器具有上述实施方式的电抗器。例如，关于实施方式的转换器能够举出如下的结构，该转换器具有:开关元件；驱动电路，控制所述开关元件的动作；以及实施方式的电抗器，使开闭动作变平滑，根据所述开关元件的动作来转换输入电压。
[0046]使用了生产性良好的实施方式的电抗器的实施方式的转换器，有助于提高具有实施方式的转换器的设备(例如混合动力汽车等车辆)的生产性。
[0047]〈9>上述实施方式的转换器能够适合用于电力转换装置的构成部件。即，实施方式的电力转换装置具有实施方式的转换器。例如，关于实施方式的电力转换装置能够举出如下的结构，该电力转换装置具有:实施方式的转换器，转换输入电压；以及逆变器，与所述转换器连接，将直流和交流相互转换，利用在该逆变器转换后的电力驱动负载。
[0048]使用了生产性良好的实施方式的电抗器的实施方式的电力转换装置，有助于提高具有实施方式的电力转换装置的设备(例如混合动力汽车等车辆)的生产性。
[0049]?本发明的实施方式的详情
[0050]下面，根据【附图说明】设有定位部位和避让部位的电抗器的实施方式。图中的相同标号表不相同名称的部件。
[0051]〈实施方式1>
[0052]《整体结构》
[0053]在实施方式I中，参照图1?6说明电抗器I。图1所示的实施方式I的电抗器I具有将组合体10收纳在外壳6中，用盖9将外壳6的开口部封堵的结构，组合体10是将线圈2、磁芯3和一对框状线圈架41、42组合构成的(在图1中示出了盖9被卸下的状态)。该电抗器I的最具特征的部分在于，如图5所示，在俯视观察被收纳于外壳6的状态的组合体10时，一个框状线圈架41的宽度方向两端部附近和另一个框状线圈架42的宽度方向两端