电抗器及电抗器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电抗器与电抗器的制造方法。电抗器是使用线圈的无源元件，且也被称为“电感器”。
【背景技术】
[0002]电抗器包含磁芯，且线圈缠绕在磁芯上。存在一种如下类型的电抗器，该电抗器包含在线圈与磁芯之间线轴。在许多状况下，出于绝缘和保护电抗器不与其它装置物理接触的目的，电抗器通常被树脂覆盖(例如，第5-066950号日本实用新型申请公开(JP5-066950 U)、第 2011-249427 号日本专利申请公开(JP 2011-249427 A)、第 2009-24222 号日本专利申请公开(JP 2009-246222 A))。
[0003]在包含混合动力车辆的电动车辆的电机驱动系统中，电抗器有时用于电压变换器等的电路。因为大电流流经电动车辆的电抗器，所以发热量较大。JP 5-066950 U公开了一种线圈完全被树脂覆盖的电抗器。当线圈如上所述完全被树脂覆盖时，如果发热量较高，那么难以从线圈散热。因此，提出一种技术，其中线圈的一部分在树脂盖中暴露，且所暴露的部分促进从线圈散热(例如，JP 2011-249427 A和JP 2009-246222 A)。
[0004]在JP 2011-249427 A中所描述的技术中，具有高热导率的金属块的一个表面抵接暴露线圈的一部分。并且，金属块的另一表面抵接外壳。如此，线圈的热通过金属块而扩散到外壳。在JP 2009-246222 A中所描述的技术中，线圈约一半被树脂覆盖，且另一半暴露。空气被传送到暴露的部分，以对线圈进行冷却。
【发明内容】
[0005]如JP 2011-249427 A和JP 2009-246222 A中作为实例描述的那样，为了实现线圈的保护与冷却两者，优选通过树脂来覆盖线圈的一部分且暴露剩余部分。在下文中，为了解释，覆盖线圈的树脂部分被称为树脂盖。树脂盖通常通过注塑成型方法来制造，以便保护线圈且维持线圈的形状。具体来说，将线圈和磁芯的组装件置于模具中，且注射熔融树脂。模具由金属制成。线圈通过缠绕绕组线而制成。因为线圈通过缠绕绕组线而制成，所以线圈的外形的准确度不高。因此，可能在金属模具与线圈之间形成间隙。一旦间隙形成在模具与线圈之间的接触区域中，熔融树脂漏出，可能应该暴露的线圈的一部分的面积减小。
[0006]本发明提供从树脂盖暴露线圈的一部分以便适当地确保线圈的暴露区域的电抗器以及该电抗器的制造方法。
[0007]根据本发明的第一方面，一种电抗器包含树脂制成的线轴、线圈、一对板和树脂盖。树脂制成的线轴具有彼此面对的一对凸缘。线圈在所述一该对凸缘之间缠绕在线轴上。所述一对板中的每个板从作为所述一对凸缘中的一个凸缘的在一侧上的凸缘桥接到作为所述一对凸缘中的一个凸缘的在另一侧上的凸缘。所述一对板在所述一对凸缘之间抵接所述线圈的外周。简而言之，从在一侧上的凸缘延伸到在另一侧上的凸缘的该对板被安装在线圈上。因此，线圈的外周由该对板限定为两个区域(外周面)。接着，如上限定的两个区域的外周面中的一个外周面被树脂盖覆盖。所述一对板可由比金属线圈软的树脂制成。
[0008]如上所述，树脂盖可通过注塑成型而制成。在执行树脂盖的注塑成型之前，所述一对板被安装在线轴的凸缘上且抵接线圈的外周。如此，所述一对板变成被树脂盖覆盖的区域与线圈的外周的暴露区之间的边界。因此，当执行树脂盖的注塑成型时，熔融树被脂填充到线圈的外周面中的一个外周面上直到用作边界的板。相比之下，线圈的另一外周面保持暴露。简而言之，该对板限定用于注塑成型的模具内的空腔的一部分。下文解释细节。当执行注塑成型时，树脂制成的板位于模具的空腔表面与线圈的外周之间，并且板的背表面(在面向线圈的外周的表面的相反侧上的表面)抵接模具的空腔表面。如上所述，因为板的背表面和模具的空腔表面彼此抵接，所以板的抵接面(面向线圈的外周的表面)粘合到金属线圈的外周，而无间隙。因此，所述一对板能够防止在空腔内注射到线圈的外周面中的一个外周面上的熔融树脂流出到线圈的另一外周面上。
[0009]此外，根据上述方面，每个板的线轴抵接面和线轴的板材料抵接面可形成为波状。每个板的线轴抵接面是所述一对板中的每个板的抵接线轴的表面。线轴的板材料抵接面是线轴的抵接板材料的表面。此外，所述一对板中的每个板和线轴可以经由波状面彼此抵接。根据该结构，当执行注塑成型时，板和线轴彼此抵接以便经由波状面彼此配合。因此，熔融树脂不从板与线轴之间漏出。简而言之，板粘合到线圈的外周，并且板和线轴的凸缘经由波状面彼此抵接。间隙不形成在线轴的安装了板的凸缘中的一个凸缘与另一凸缘之间。间隙是指所注射的熔融树脂漏出到具有暴露部分的线圈的外周上的间隙。如上所述，线圈的暴露区被适当地确保。
[0010]根据上述方面的电抗器可通过以下方法来制造。在该方法中，在用于注塑成型的模具内，所述一对板中的每个板的背表面抵接模具的空腔表面，并且板中的每个板限定用于形成树脂盖的空腔。背表面是所述一对板的在所述一对板的抵接线圈的表面的相反侧上的表面。在形成树脂盖之前，将线圈经由线轴缠绕在0形磁芯的笔直部分的外部上。接着，将所述一对板被安装在线轴的凸缘上的组装件插入到模具的空腔中。上述方法被称为插入注塑成型，其为树脂注塑成型方法。在插入组装件之后，夹紧模具。当夹紧模具时，模具的部分滑动到线圈侧，并且将板按压到线圈上。模具的部分是滑动模具。由于按压，插入到模具中的组装件的板抵接模具的空腔表面和线圈的外周。如此，板限定用于形成树脂盖的空腔。此后，将熔融树脂注射到所限定的空腔空间中的一个空腔空间中，进而在线圈的外周上形成树脂盖。供熔融树脂流动的空间被设置在板的除被滑动模块按压的部分之外的部分与空腔表面之间。当将熔融树脂注射到空腔中时，板由于空间内的熔融树脂的压力(下文中，称为熔融树脂压力)而被按压到线圈侧。类似地，供熔融树脂流动的空间还被设置在线圈与线轴或磁芯之间，并且线圈被按压到板材料侧。因此，在根据前述方面的电抗器的形成方法中，当随着通过树脂注塑成型将熔融树脂浇注到模具中而形成电抗器时，确保了所插入的组装件的板限定空腔表面。板通过滑动模具和熔融树脂压力而被按压到线圈侧。线圈通过熔融树脂压力而被按压到板材料侧，并且熔融树脂不从板与线圈之间漏出。因此，线圈的外周的暴露区被适当地确保。
[0011]将在下文的【附图说明】中解释前述方面的细节和其它改进。
【附图说明】
[0012]将在下文参照附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术与工业意义，其中相同数字表示相同元件，且其中:
[0013]图1是根据一个实例的电抗器的透视图(在形成树脂盖之前。板材料被拆卸);
[0014]图2是安装了板材料的电抗器的透视图(在形成树脂盖之前)；
[0015]图3是板材料与线轴之间的装配区域的放大截面图；
[0016]图4是沿着图2中的线IV-1V截取的截面图(在线圈和线轴的组装件被置于模具中的状态下的截面图)；并且
[0017]图5是成品电抗器的透视图。
【具体实施方式】
[0018]参照附图来解释根据一个实例的电抗器。图1和图2示出在形成树脂盖之前的电抗器2。图1示出移除了板材料20的状态，且图2示出安装了板材料20的状态。
[0019]电抗器2用于变换器。举例来说，变换器用于电动车辆，且变换器将电池电压升压到足够用于电机驱动的电压。该电抗器2用于具有100[A]或高于100[A]的容许电流的大电流，并且矩形线用作线圈的绕组导线。矩形线是具有长方形截面的导线，并且具有小电阻。在电抗器2中，矩形线被缠绕成使得矩形线的宽表面在线