电抗器和其制造方法.pdf

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1、(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202210765604.X (22)申请日 2022.06.30 (30)优先权数据 2021-115116 2021.07.12 JP (71)申请人 丰田自动车株式会社 地址 日本爱知县 (72)发明人 中西浩二 (74)专利代理机构 中国贸促会专利商标事务所 有限公司 11038 专利代理师 程晨 (51)Int.Cl. H01F 27/28(2006.01) H01F 41/04(2006.01) (54)发明名称 电抗器和其制造方法 (57)摘要 本公开涉及电抗器和其制造方法。 电。

2、抗器具 备： 线圈， 在相邻的绕组之间确保间隙； 芯， 插入 通过线圈； 以及散热件， 与线圈的侧面相接。 散热 件插入到线圈的相邻的绕组之间。 进而， 线圈的 轴线方向上的线圈外侧的散热件的厚度比绕组 之间的散热件的厚度薄。 通过在对线圈冷却的贡 献小的线圈外侧使散热件变薄， 无需降低针对线 圈的冷却性能， 而能够抑制散热件的量。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 115621008 A 2023.01.17 CN 115621008 A 1.一种电抗器， 其特征在于， 包括： 线圈， 在相邻的绕组之间具有间隙； 芯， 插入通过所述线圈； 以及 散热件， 与所述线圈的侧面相接， 其。

3、中， 所述散热件插入到所述线圈的相邻的所述绕组之间， 所述线圈的轴线方向上的 线圈外侧的所述散热件的厚度比相邻的所述绕组之间的所述散热件的厚度薄。 2.根据权利要求1所述的电抗器， 其特征在于， 在用通过所述线圈的轴线和所述散热件的平面截断的剖面中， 所述散热件包围所述绕 组。 3.根据权利要求2所述的电抗器， 其特征在于， 所述散热件与所述芯相接。 4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电抗器， 其特征在于， 在所述线圈的所述散热件相接的一侧， 相邻的所述绕组的间隔随着远离所述芯而变 宽。 5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电抗器， 其特征在于， 还包括以使所述线圈在一侧露出的方式覆。

4、盖所述线圈和所述芯的树脂罩。 6.一种电抗器的制造方法， 其特征在于， 包括： 将在相邻的绕组之间具有间隙的线圈、 和插入通过所述线圈的芯设置到模具； 一边以使在侧面观察所述线圈时所述间隙的一端比另一端宽的方式在所述线圈的轴 线的单侧施加与所述轴线平行的方向的力， 一边形成以使所述线圈在一侧露出的方式覆盖 所述线圈和所述芯的树脂罩； 以及 在所述线圈的从所述树脂罩露出的部位形成与所述线圈的侧面相接并且插入到所述 间隙的散热件。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 用加压销和承受销夹住所述线圈， 通过所述加压销施加与所述轴线平行的力。 8.根据权利要求6或者7所述的方法， 其特征在于，。

5、 通过向所述模具的模腔射出熔融树脂， 形成所述树脂罩， 从所述模具取出所述树脂罩。 9.根据权利要求6至8中的任意一项所述的方法， 其特征在于， 在所述散热件的形成中， 以使所述轴线的方向上的所述线圈的外侧的所述散热件的厚 度比所述间隙中的所述散热件的厚度薄的方式， 形成所述散热件。 权利要求书 1/1 页 2 CN 115621008 A 2 电抗器和其制造方法 技术领域 0001 本说明书公开的技术涉及芯插入通过线圈的电抗器和其制造方法。 背景技术 0002 日本特开2019050286、 日本特开2016092313公开的电抗器具备与线圈的侧面相 接的散热件(散热片材)。 散热件吸收线圈。

6、的热。 换言之， 散热件对线圈进行冷却。 为了对线 圈有效地进行冷却， 散热件插入到线圈的相邻的绕组之间。 发明内容 0003 本说明书提供电抗器和其制造方法。 0004 本公开的第1方案所涉及的电抗器具备： 线圈， 在相邻的绕组之间具有间隙； 芯， 插 入通过线圈； 以及散热件， 与线圈的侧面相接。 散热件插入到线圈的相邻的绕组之间。 进而， 线圈的轴线方向上的线圈外侧的散热件的厚度比相邻的绕组之间的散热件的厚度薄。 通过 在对线圈冷却的贡献小的线圈外侧使散热件变薄， 无需降低针对线圈的冷却性能， 而能够 抑制散热件的量。 0005 在上述第1方案的电抗器中， 可以在用通过线圈的轴线和散热件。

7、的平面截断的剖 面中， 散热件包围绕组。 通过散热件包围绕组， 散热件难以从绕组剥离。 另外， 也可以散热件 与芯相接。 散热件也能够对芯的冷却作出贡献。 0006 在上述第1方案的电抗器中， 可以在线圈的散热件相接的一侧， 相邻的绕组的间隔 随着远离芯而变宽。 根据上述方案， 在绕组之间的间隔随着远离芯而变宽时， 填充到绕组之 间的散热件难以剥离。 0007 在上述电抗器中， 也可以还具备以使所述线圈在一侧露出的方式覆盖所述线圈和 所述芯的树脂罩。 0008 本公开的第2方案所涉及的制造方法还提供适合于相邻的绕组的间隔随着远离芯 而变宽的电抗器的制造方法。 该制造方法具备第1第3工序。 在第。

8、1工序中， 将在相邻的绕 组之间具有间隙的线圈、 和插入通过线圈的芯设置到模具。 在第2工序中， 以使在侧面观察 线圈时间隙的一端比另一端宽的方式在线圈的轴线的单侧施加与轴线平行的方向的力， 并 且形成以使线圈在一侧露出的方式覆盖线圈和芯的树脂罩。 在第3工序中， 在线圈的从树脂 罩露出的部位形成与线圈的侧面相接并且插入到间隙的散热件。 0009 在上述第2方案的方法中， 也可以用加压销和承受销夹住所述线圈， 通过所述加压 销施加与所述轴线平行的力。 0010 在上述第2方案的方法中， 也可以通过向所述模具的模腔射出熔融树脂， 形成所述 树脂罩， 从所述模具取出。 0011 在上述第2方案的方。

9、法中， 也可以在所述散热件的形成中， 以使所述轴线的方向上 的所述线圈的外侧的所述散热件的厚度比所述间隙中的所述散热件的厚度薄的方式， 形成 所述散热件。 说明书 1/4 页 3 CN 115621008 A 3 0012 在以下的 “具体实施方式” 中， 说明本说明书公开的技术的详情和进一步的改良。 附图说明 0013 下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、 优点以及技术和工业意义， 在附图中， 相同的附图标记表示相同的元件， 并且其中： 0014 图1是第1实施例的电抗器的俯视图。 0015 图2是第1实施例的电抗器的正面图。 0016 图3是第1实施例的电抗器的侧面图。 0017。

10、 图4是沿着图1的IVIV线的剖面图。 0018 图5是第2实施例的电抗器的剖面图。 0019 图6是第3实施例的电抗器的剖面图。 0020 图7是说明电抗器的制造方法的第1工序的图。 0021 图8是说明电抗器的制造方法的第2工序的图。 0022 图9是说明电抗器的制造方法的第2工序的图。 0023 图10是说明电抗器的制造方法的第3工序的图。 具体实施方式 0024 第1实施例 0025 参照附图， 说明第1实施例的电抗器2。 图1图3分别是电抗器2的俯视图、 正面图、 侧面图。 芯3和线圈4、 5的一部分被树脂罩6覆盖， 但为了辅助理解， 树脂罩6用虚拟线描绘。 0026 电抗器2具备环。

11、状的芯3、 2个线圈4、 5、 基台7、 树脂罩6、 散热件9。 散热件9在图1图 3中看不到， 在剖面图的图4中表示。 芯3被插入通过2个线圈4、 5。 芯3在线圈4(线圈5)的轴线 方向上比线圈4(线圈5)延伸至更外侧。 2个线圈4、 5由1根绕组8形成， 电气地形成1个线圈。 线圈4、 5的引出线省略图示。 0027 线圈4、 5在相邻的绕组8之间具有间隙。 芯3和线圈4、 5的组装件被固定到基台7。 在 基台7上固定隔件11， 在隔件11的上表面固定芯3。 虽然在图中未示出， 也可以在树脂罩6设 置突耳(tab)， 将突耳固定到基台7。 0028 用虚拟线表示的树脂罩6在使线圈4、 5。

12、的下部和芯3的下表面露出的同时， 覆盖线 圈4、 5的剩余部分和芯3的剩余部分。 0029 图4示出沿着图1的IVIV线的剖面。 在图4中， 省略了电抗器2的剖面的一部分。 图4 的单点划线AL表示线圈4的轴线(轴线AL)。 在图4中， 在几个绕组中省略了符号8。 另外， 在个 别地示出各个绕组8时， 使用符号8a、 8b。 如图4所示， 绕组8是剖面扁平的平角线。 在线圈4 (线圈5)中， 平角的绕组8延边卷绕。 延边卷绕是指， 以使平角线的幅宽面朝向轴线AL的方向 的方式卷绕。 0030 散热件9与线圈4的下表面相接。 图4是用通过线圈4的轴线AL和散热件9的平面截 断的电抗器2的剖面。 。

13、虽然在图中未示出， 但散热件9与线圈5的下表面也相接。 散热件9和线 圈5的构造上的关系与散热件9和线圈4的构造上的关系相同。 因此， 以下， 仅说明散热件9和 线圈4的关系。 0031 散热件9由耐热性高且热传导率高且柔软的原材料形成。 散热件9例如由硅橡胶形 说明书 2/4 页 4 CN 115621008 A 4 成。 在基台7上设置有凹陷7a， 在凹陷7a配置有散热件9。 散热件9与线圈4的侧面(下表面)相 接， 并且还插入到相邻的绕组8(例如绕组8a、 8b)之间。 散热件9与线圈4相接并且与基台7也 相接。 基台7由热传导率高的铝形成。 在线圈4中流过电流时， 线圈4发热。 线圈4。

14、的热经由散 热件9传到基台7。 线圈4的热经由散热件9和基台7被释放。 也可以在基台7下， 安装水冷的冷 却器。 0032 散热件9在轴线AL的方向上扩展至线圈外侧。 如图4所示， 轴线AL的方向上的线圈 外侧的散热件9的厚度T1比相邻的绕组(例如绕组8a、 8b)之间的散热件9的厚度T2薄。 换言 之， 轴线AL的方向上的线圈外侧的散热件9的表面S1相比于绕组(例如绕组8a、 8b)之间的散 热件9的表面S2， 更远离芯3。 0033 填充到绕组8之间的散热件9吸收两侧的绕组(例如绕组8a、 8b)的热。 另一方面， 轴 线AL方向上的线圈外侧的散热件9仅在单侧， 仅与绕组8(轴线AL的方向。

15、上的最外侧的绕组) 相接。 线圈4的轴线AL的方向上的线圈外侧的散热件9相比于相邻的绕组8之间的散热件9， 对线圈冷却的贡献更小。 通过在对线圈冷却的贡献小的部位使散热件9的厚度变薄， 无需降 低针对线圈4的冷却性能， 而能够抑制散热件9的量。 0034 第2实施例 0035 图5示出第2实施例的电抗器2a的剖面。 图5的剖面与图4的剖面对应。 在电抗器2a 中， 在用通过线圈4的轴线AL和散热件9a的平面截断的剖面中， 散热件9a包围线圈4的绕组 (例如绕组8a、 8b)。 换言之， 在轴线AL的方向上位于绕组的两侧的散热件9a在绕组与芯3之 间连接。 进一步换言之， 在图5的剖面中， 除了。

16、在轴线AL的方向上位于端的绕组8c以外， 散热 件9a填充到其他绕组8的周围。 通过散热件9a包围绕组8(除了端的绕组8c以外)， 散热件9a 难以从绕组8剥离。 0036 另外， 散热件9a与芯3相接。 通过散热件9a与芯3相接， 散热件9a能够还吸收芯3的 热。 此外， 在第2实施例的电抗器2a中， 轴线AL的方向上的线圈外侧的散热件9a的厚度T1也 比绕组8之间的散热件9a的厚度T2薄。 0037 第3实施例 0038 图6示出第3实施例的电抗器2b的剖面。 图6的剖面与图4的剖面对应。 在电抗器2b 中， 在散热件9相接的一侧， 相邻的绕组8的间隔随着远离芯3而变宽。 例如， 在绕组8。

17、a和绕组 8c中， 远离芯3的一侧的间隔G2比接近芯3的一侧的间隔G1宽。 绕组8a与绕组8b之间的间隙 也随着远离芯3而变宽。 关于其他绕组， 也是同样的。 在绕组8之间的间隔随着远离芯3而变 宽时， 填充到绕组8之间的散热件9难以剥离。 此外， 在至少一对绕组的间隙中， 随着远离芯3 而间隙变宽即可。 在几个间隙中， 间隔也可以恒定。 此外， 在第3实施例的电抗器2b中， 轴线 AL的方向上的线圈外侧的散热件9的厚度T1也比绕组8之间的散热件9的厚度T2薄。 0039 接下来， 参照图7至图10， 说明电抗器12的制造方法。 电抗器12具备直线状的芯13、 1个线圈14、 树脂罩16、 以。

18、及散热件19(参照图10)。 0040 第1工序 0041 首先， 将在相邻的绕组之间具有间隙的线圈14、 和插入通过线圈14的芯13设置到 模具20(图7)。 模具20由第1模21和第2模22构成。 图7示出将线圈14和芯13的组装件设置到 第1模21的状态。 线圈14的下端被第1模具21覆盖。 在第1模21中， 设置有后续将线圈14向轴 线AL(线圈14的轴线AL)的方向按压的加压销23。 在第2模22中， 设置有与加压销23一起夹入 说明书 3/4 页 5 CN 115621008 A 5 线圈14的承受销24。 另外， 在第2模22中， 安装有积蓄熔融树脂的活塞25。 在模具20闭合之。

19、 前， 活塞25的闸门26闭合。 0042 第2工序 0043 一边以使在从侧面观察线圈14时绕组之间的间隙的一端(图中的下端)比另一端 (图中的上端)宽的方式在线圈14的轴线AL的单侧施加与轴线AL平行的方向的力， 一边向模 具20的模腔29射出熔融树脂， 以形成以使线圈14在一侧(图中的下端)露出的方式覆盖线圈 14和芯13的树脂罩16。 如图8所示， 用加压销23和承受销24在比线圈14的轴线AL靠上侧施加 与轴线AL平行的力。 图8的白箭头表示施加到线圈14的力。 换言之， 在轴线AL的上侧， 用加压 销23和承受销24夹入线圈14。 由此， 关于线圈14， 绕组的间隔在比轴线AL靠上。

20、侧处变窄。 即， 线圈14的下端中的绕组间隔比线圈14的上端中的绕组间隔宽。 在该状态下打开闸门26， 将 熔融的树脂从活塞25射出到模腔29。 线圈14的下端用第1模21覆盖， 所以与熔融树脂隔离。 在树脂凝固时， 线圈14的下侧露出， 形成覆盖了线圈14的剩余部分和芯13的树脂罩16。 打开 模具20， 取出形成了树脂罩16的子组装件12a(参照图9)。 0044 第3工序 0045 在线圈14的露出的部分安装散热件19(图10)。 散热件19插入到线圈14的相邻的绕 组之间， 以使轴线AL的方向上的线圈外侧的散热件19的厚度T1比绕组之间的散热件19的厚 度T2薄的方式安装。 虽然图示省。

21、略， 最后， 将电抗器12安装到基台。 这样， 电抗器12完成。 0046 在通过上述制造方法制造的电抗器12中， 在从树脂罩16露出的部位中， 线圈14的 相邻的绕组之间的间隙随着远离芯13而扩大。 在间隔逐渐扩大的间隙填充散热件19。 散热 件19难以从绕组剥离。 0047 在线圈14的露出的部位安装散热件19。 关于散热件19， 轴线AL的方向上的线圈外 侧的厚度T1比绕组之间的厚度T2薄。 因此， 不影响线圈14的冷却性能， 而能够抑制散热件19 的使用量。 0048 在图7图9中， 为了按压线圈14的轴线AL的单侧， 仅描绘1根加压销23。 也可以在轴 线AL的单侧， 为了在轴线方向。

22、上按压线圈14而使用多个销。 或者， 也可以在轴线AL的单侧， 为了在轴线方向上按压线圈14而使用宽幅的1根销。 0049 轴线AL的方向的最外侧的绕组优选相对中央的绕组倾斜1度以上。 0050 在实施例的制造方法中使用的模具20能够仅通过对以往的模具追加加压销23和 承受销24来实现。 在实施例的制造方法中使用的装置能够低成本地实现。 0051 叙述与在实施例中说明的技术有关的留意点。 实施例的电抗器具有环状的芯和2 个线圈。 本说明书公开的技术还能够应用于具备直线状的芯和1个线圈的电抗器。 0052 散热件也可以是片材状的散热件。 散热件也可以是最初为凝胶状， 在接触空气(或 者加热)时固。

23、化的灌封材料。 0053 以上， 详细说明了本发明的具体例， 但这些仅为例示， 未限定权利要求书。 在权利 要求书记载的技术中， 包括使以上例示的具体例各种各样地变形、 变更的例子。 在本说明书 或者附图中说明的技术要素单独或者通过各种组合发挥技术上的有用性， 不限定于申请时 权利要求记载的组合。 另外， 在本说明书或者附图中例示的技术能够同时实现多个目的， 实 现其中的一个目的本身具有技术上的实用性。 说明书 4/4 页 6 CN 115621008 A 6 图1 图2 说明书附图 1/5 页 7 CN 115621008 A 7 图3 图4 说明书附图 2/5 页 8 CN 115621008 A 8 图5 图6 说明书附图 3/5 页 9 CN 115621008 A 9 图7 图8 图9 说明书附图 4/5 页 10 CN 115621008 A 10 图10 说明书附图 5/5 页 11 CN 115621008 A 11 。