电抗器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种电抗器及其制造方法，该电抗器(10)的环形铁芯(14)具有两个铁芯成型构件(24a,24b)，此铁芯成型构件(24a,24b)是通过用氰基丙烯酸酯基粘合剂(36)将铁芯分段(32)和间隙板(34)彼此粘结并用热塑性树脂(38)对粘结在一起的铁芯分段(32)和间隙板(34)进行嵌件成型而一体形成的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于电力变换器部件的电抗器，该电力变换器例如是安装在混合动力车辆上的DC-DC变换器。
技术介绍
近年来，由于对环境问题的意识增强，采用电机作为除了发动机以外的动力源或代替发动机的混合动力车辆或电动车辆已变得日益常见。这些车辆包括电抗器，用于把来自DC电源的电压升高至用于所述电机的驱动电压。例如，如JP-A-2008-263062或JP-A-2010-245457中所述，电抗器具有缠绕在环形铁芯周围的线圈。电抗器包括开关电路，该开关电路通过重复开启-关闭对线圈的电力供应而利用反电动势取出高电压。该环形铁芯具有由磁性材料形成的多个铁芯分段(core segments),并且,在这些铁芯分段之间夹有非磁性的间隙板以在磁路中形成间隙。间隙距离限定了电抗器的电感，因而，必须以高精度设定此间隙距离。JP-A-2008-263062或JP-A-2010-245457中描述的电抗器具有通过用热固性粘合剂粘结而固定的铁芯分段和间隙板。该热固性粘合剂具有高粘度。因此，大而厚的粘结层形成在这些铁芯分段和间隙板之间并可以改变间隙距离。结果，难以精确准确控制粘结层的厚度，并影响以高精度设定电感的能力。由于粘结层的厚度变化而引起的尺寸误差也可能使电抗器的组装复杂化。必须用粘合性装配夹具来保持这些铁芯分段和间隙板，直至热固性粘合剂固化。粘合剂在热硬化槽内的热硬化需要一定时间。因此，必须制备多个粘合性固定夹具和热硬化槽以实现大规模生产，并且在制造设施的成本及空间要求方面存在相应的增加。 鉴于上述情形，本专利技术的目的是提供一种具有新颖结构的电抗器及制造电抗器的方法，该结构允许以更高的精度和更低的成本来设定磁特性。
技术实现思路
本专利技术涉及一种电抗器，该电抗器具有环形铁芯和缠绕在该环形铁芯上的线圈，该环形铁芯具有多个铁芯分段以及介于这些铁芯分段之间的间隙板。该环形铁芯包括铁芯成型构件，通过用氰基丙烯酸酯基粘合剂将所述铁芯分段和间隙板彼此粘结并利用热塑性树脂对所述铁芯分段和间隙板进行嵌件成型，来一体地形成该铁芯成型构件。该环形铁芯的铁芯分段和间隙板通过氰基丙烯酸酯基瞬间粘合剂粘结到一起。该瞬间粘合剂具有低粘度且可以进入到这些铁芯分段的表面与间隙板的表面之间的细小间隙内。因此，这些铁芯分段和间隙板能够在实质上未形成有粘合剂层的情况下粘结到一起。因此，不需要管理该粘合剂层的厚度，并且能够以高精度设定该环形铁芯中的间隙距离。因此，能够以高精度设定该电抗器的磁特性。由于在铁芯分段和间隙板之间没有粘合剂层，这也提高了该环形铁芯的尺寸精度，从而有利于组装并提高了定位精度。该瞬间粘合剂使得这些铁芯分段和间隙板能够在常温环境下瞬间粘结。因此，能够极其容易而快速地进行粘结操作，而无需热硬化槽，也不需要用于热硬化的时间。因此，降低了制造成本。粘结在一起的所述铁芯分段和间隙板被嵌件成型，以将铁芯成型构件一体形成在热塑性树脂中。因此，包括铁芯分段和间隙板的层叠结构可以作为一个单元来处理，从而能够容易地执行该环形铁芯的组装。此外，用树脂涂覆所述铁芯分段和间隙板确保了这些铁芯分段和间隙板的刚度和耐久性。该树脂覆层还将铁芯分段和间隙板牢牢固定在层叠状态。因此，在这些铁芯分段和间隙板的嵌件成型完成之前，本专利技术的氰基丙烯酸酯基粘合剂简单地提供了一种临时固定力。在该嵌件成型之后，不再需要粘合力。所述环形铁芯优选在两个内侧铁芯上缠绕有线圈，并且，其两个外侧铁芯将这些内侧铁芯的端部彼此联接。每个内侧铁芯限定了所述铁芯成型构件。构成内侧铁芯的所述铁芯分段和间隙板可以作为其上将缠绕有线圈的铁芯成型构件而被一体地处理。因此，在组装该电抗器时，可以容易地将这些内侧铁芯插入到线圈中。而且，所述铁芯分段、间隙板以及将这些铁芯分段与线圈绝缘的线圈架都可以覆有树月旨。因此，减少了部件数量，并且可以省略该线圈架的组装操作。通过将一个内侧铁芯与使外侧铁芯相对于内侧铁芯定位的线圈架一体地形成，可以形成所述铁芯成型构件。因此，使用两个相同的铁芯成型构件来形成该环形铁芯。在此实施例中，利用覆盖这些内侧铁芯的铁芯分段和间隙板的热塑性树脂，使得将外侧铁芯相对于内侧铁芯定位的侧面线圈架与该铁芯成型构件一体地形成。因此，减少了部件数量，并提高了组装操作的效率。而且，所述铁芯成型构件彼此相同，因此仅需要一种成形模具来对这些铁芯分段和间隙板进行嵌件成型。因此，降低了成形模具的成本，并且，各个部件的管理更容易。一个内侧铁芯、 侧面线圈架、以及由该侧面线圈架定位的外侧铁芯可以一体地形成以形成所述铁芯成型构件。在此构造中，该内侧铁芯和外侧铁芯一体地形成为所述铁芯成型构件。因此，所述环形铁芯可以仅由两个铁芯成型构件形成，从而进一步减少了部件数量并提高了组装操作的效率。另外，该内侧铁芯和外侧铁芯覆有树脂，从而实现了内侧铁芯和外侧铁芯之间的、稳定的固定力。一个外侧铁芯和两个内侧铁芯可以一体地形成以形成所述铁芯成型构件。然后，该铁芯成型构件和另一个外侧铁芯形成所述环形铁芯。在此构造中，该铁芯成型构件具有U形形状，其包括与所述一个外侧铁芯联接的两个内侧铁芯。因此，线圈可以一次性插入到这一对内侧铁芯中，从而进一步提闻了组装性能。本专利技术还涉及一种制造电抗器的方法，该电抗器包括环形铁芯和缠绕在该环形铁芯上的线圈，该环形铁芯具有多个铁芯分段和介于这些铁芯分段之间的间隙板。该方法包括通过用氰基丙烯酸酯基粘合剂将铁芯分段和间隙板彼此粘结，来一体地形成形成铁芯成型构件；以及用热塑性树脂进行嵌件成型。该方法还包括使用该铁芯成型构件来形成所述环形铁芯。制造该电抗器的方法使用氰基丙烯酸酯基瞬间粘合剂将这些铁芯分段和间隙板固定在层叠状态，而无需形成粘结层。因此，不需要管理粘合剂层的厚度，并且能够以高精度设定所述环形铁芯中的间隙距离。因此，能够以高精度设定该电抗器的磁特性。而且，提高了所述环形铁芯的尺寸精度，从而有利于组装，并提高了各个构件(例如线圈)的定位精度。该瞬间粘合剂使得这些铁芯分段和间隙板能够在常温环境下快速粘结。因此，能够极其容易而快速地进行粘结，而不必像使用热固性粘合剂的情况中那样需要热硬化槽或需要用于热硬化的较长时间。因此，降低了该电抗器的制造成本。而且，通过用热塑性树脂对这些铁芯分段和间隙板进行嵌件成型，确保了所述铁芯分段和间隙板之间的较强固定力。因此，用氰基丙烯酸酯基粘合剂进行的粘结操作只是在这些铁芯分段和间隙板的嵌件成型完成之前提供临时的固定力，在该嵌件成型之后不需要粘合力。通过用热塑性树脂嵌件成型这些铁芯分段和间隙板来形成所述铁芯成型构件，使得这些铁芯分段和间隙板能够在层叠状态下作为一体成形品而被处理。因此，能够容易地进行该环形铁芯的组装。本专利技术使得能够在没有中间粘结层的情况下将这些铁芯分段和间隙板固定在层叠状态。因此，能够以较高精度设定该环形铁芯中的间隙距离，从而能够以较高精度设定该电抗器的磁特性。而且，不需要热硬化槽和热硬化处理，因而能够以较低成本制造该电抗器。附图说明图1是本专利技术第一实施例的电抗器的俯视图。图2是沿图1的线I1-1I截取的剖视图。图3是图1所示的电抗器的分解透视图。图4是示出了铁芯分段和间隙板的粘结状态的说明性放大截面图。图5是图1所示的铁芯成型构件的俯视图。图6是本专利技术第二实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电抗器(10;60;70;80)，其包括环形铁芯(14)和缠绕在所述环形铁芯(14)上的线圈(12)，所述环形铁芯(14)具有多个铁芯分段(32)以及介于所述多个铁芯分段(32)之间的至少一个间隙板(34)，其中所述环形铁芯(14)包括至少一个铁芯成型构件，所述至少一个铁芯成型构件是通过如下方式而一体地形成的：通过氰基丙烯酸酯基粘合剂(36)将所述铁芯分段(32)和所述间隙板(34)彼此粘结，并利用热塑性树脂(38)对所述铁芯分段(32)和所述间隙板(34)进行嵌件成型，以限定包围所述铁芯分段(32)及所述间隙板(34)的一部分的、由所述热塑性树脂(38)形成的一体基质。

【技术特征摘要】
2011.10.11 JP 2011-2236981.一种电抗器(10; 60; 70; 80)，其包括环形铁芯(14)和缠绕在所述环形铁芯(14)上的线圈(12)，所述环形铁芯(14)具有多个铁芯分段(32)以及介于所述多个铁芯分段(32)之间的至少一个间隙板(34)，其中 所述环形铁芯(14)包括至少一个铁芯成型构件，所述至少一个铁芯成型构件是通过如下方式而一体地形成的通过氰基丙烯酸酯基粘合剂(36)将所述铁芯分段(32)和所述间隙板(34)彼此粘结，并利用热塑性树脂(38)对所述铁芯分段(32)和所述间隙板(34)进行嵌件成型，以限定包围所述铁芯分段(32)及所述间隙板(34)的一部分的、由所述热塑性树脂(38)形成的一体基质。2.根据权利要求1所述的电抗器，其中，所述至少一个铁芯成型构件包括形成内侧铁芯(24a，24b)的两个铁芯成型构件，所述线圈(12)缠绕在所述内侧铁芯(24a，24b)上，所述环形铁芯(14)还包括将所述内侧铁芯(24a，24b)的端部彼此联接的两个外侧铁芯(26a, 26b)。3.根据权利要求2所述的电抗器，其中，所述铁芯成型构件彼此基本相同，并且每个所述铁芯成型构件还包括与所述内侧铁芯(24a，24b)中的一个内侧铁芯一体地形成的侧面线圈架(44a, 44b),所述侧面线圈架(44a, 44b)被构造成用于将所述外侧铁芯(26a, 26b)相对于所述内侧铁芯(24a，24b)定位。4.根据权利要求3所述的电抗器，其中，每个所述铁芯成型构件还包括与一个所述内侧铁芯(24a, 24b)及一个所述侧面线圈架(44a, 44b) —体地形成的一个外侧铁芯(26a, 26b)。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：俵秀男，薮谷博美，鬼塚孝浩，大石明典，
申请(专利权)人：住友电装株式会社，
类型：发明
国别省市：