本发明涉及构成电抗器等磁元件所具备的磁芯的芯片及在搭载于混合动力汽车等车辆的车载用DC-DC转换器、电力转换装置的构成元件等中利用的电抗器。特别是,涉及在与树脂部的接合性优异的基础上能够降低涡电流的产生的芯片及电抗器。
背景技术:
作为进行电压的升压动作、降压动作的电路的元件之一,具有电抗器。专利文献1公开了如下内容:作为在载置于混合动力汽车等车辆的转换器中利用的电抗器,具备将绕线呈螺旋状缠绕而成的线圈及组合多个芯片而形成为环状的磁芯。另外,专利文献1公开了如下内容:磁芯中的配置在线圈内的芯片被绝缘覆盖层(树脂层)覆盖,覆盖芯片的端面的树脂层作为间隙而发挥功能。
专利文献1:日本特开2012-119454号公报
技术实现要素:
发明所要解决的课题
人们期望在与树脂部的接合性优异的基础上能够降低涡电流的产生的芯片及电抗器。
电抗器等磁元件所具备的线圈在通电时因焦耳热而发热,在不通电时不发热。特别是,像车载用转换器所利用的电抗器等那样,在通电电流值较大的情况下,线圈的发热较大。因此,配置在线圈附近的芯片、覆盖芯片的树脂层受到由线圈引起的热循环而进行热伸缩。在以铁等金属为主体的芯片和树脂中,热膨胀系数不同,因此树脂层有可能从芯片剥离。由于树脂层剥离,有可能无法充分地发挥树脂层的功能。
因此,本发明人为了提高芯片与树脂部的接合性,研究了将芯片中的与树脂部接合的接合面设为凹凸形状、具体来说形成槽。其结果是,获得如下见解:根据槽的形状,虽然芯片与树脂部的接合性提高,但由于槽部分导通而容易产生涡电流。
本发明鉴于上述的情况而作出,其目的之一在于,提供一种在与树脂部的接合性优异的基础上也能够减少涡电流的产生的芯片。本发明的其它目的在于,提供一种在与树脂部的接合性优异的基础上也能够减少涡电流的产生的电抗器。
用于解决课题的技术方案
本发明的一方案的芯片构成在缠绕绕线而成的线圈的内外配置的磁芯,所述芯片具备与所述线圈的磁通正交并且与树脂部接合的端面,所述端面具备多个槽以不形成环路的方式交叉而成的交叉槽。
本发明的一方案的电抗器具备:缠绕绕线而成的线圈;具备包括上述本发明的一方案的芯片在内的多个芯片的磁芯;及与具备所述交叉槽的芯片的所述端面接合的树脂部。
发明效果
上述的芯片在与树脂部的接合性优异的基础上也能够减少涡电流的产生。上述的电抗器在与树脂部的接合性优异的基础上也能够减少涡电流的产生。
附图说明
图1是表示第一实施方式的芯片及具备该芯片的电抗器的概略立体图。
图2是表示第一实施方式的芯片及具备该芯片的电抗器的分解立体图。
图3是说明在第一实施方式的芯片的端面上设置的交叉槽的一个例子(*)的说明图。
图4是说明在第一实施方式的芯片的端面上设置的交叉槽的一个例子(平行线)的说明图。
图5是说明在第一实施方式的芯片的端面上设置的交叉槽的一个例子(涡旋)的说明图。
图6是说明在第一实施方式的芯片的端面上设置的交叉槽的一个例子(∩)的说明图。
具体实施方式
[本发明的实施方式的说明]
首先,列述本发明的实施方案进行说明。
(1)本发明的一方案的芯片构成在缠绕绕线而成的线圈的内外配置的磁芯,所述芯片具备与所述线圈的磁通正交并且与树脂部接合的端面,所述端面具备多个槽以不形成环路的方式交叉而成的交叉槽。
上述交叉槽是指如下的槽:相对于一个连续的槽(以下称作第一槽),其它的槽(以下称作第二槽)的一部分与第一槽重叠,并且第二槽的两端以穿过第一槽的方式交叉。一个交叉槽中的交叉的槽的个数(2个以上)、各槽的形状(可以是直线状,也可以是曲线状)、各槽的大小能够适当选择。
上述的芯片出于以下的理由而提高与同芯片的端面接合的树脂部的接合强度而使接合性优异。
由于在上述的芯片中的与树脂部接合的端面上设有多个槽,因此该芯片与树脂的接触面积大于没有槽的情况(专利文献1等)。在即使为多个槽但没有交叉的情况下,例如排列有直线状的槽的情况下,与芯片接合的树脂部有可能沿着槽的形成方向进行剥离。即,在没有交叉的槽中,特定的方向的接合性差。另一方面,在进行交叉的槽中,由于各槽的形成方向不同,因此能够利用其它的槽来防止沿着某一槽的形成方向的树脂部的剥离。因此,通过具备特定的交叉槽,有效地提高上述的芯片与同该芯片的端部接合的树脂部中的任意的方向的接合强度。
并且,在将上述的芯片应用于电抗器等磁元件的情况下,出于以下的理由而能够减少涡电流的产生。
例如,若采用格子槽那样的具有交叉部分的槽,则期待能够防止上述的树脂部的剥离。但是,在格子槽中,由四根槽围成的矩形框成为环路。在芯片中的以与线圈的磁通正交的方式配置的一面上具备具有这样的环路的槽的情况下,沿着该环路容易产生涡电流。在此,作为芯片,当利用使绝缘材料介于金属粒子间的压粉成形体时,金属粒子间被绝缘,因此能够减少涡电流。但是,即使使用这样的压粉成形体,也可能在槽形成时除去绝缘材料而成为使相邻的金属粒子彼此导通的状态。即,在具有环路的槽中,沿着环路能够导通,可能产生与环路相应的涡电流。上述的芯片在与线圈的磁通正交的端面上具备不具有环路这样的特定的交叉槽,因此在应用于电抗器等磁元件的情况下,能够减少由槽引起的涡电流,有助于提供一种低损失的磁元件。
(2)作为上述的芯片的一个例子,可列举具备金属粒子和介于上述金属粒子间的绝缘材料的压粉成形体的形态。
上述形态下,金属粒子间通过绝缘材料被绝缘,因此在应用于电抗器等磁元件的情况下能够降低涡电流。并且,虽然在槽形成时可能会除去槽部分的绝缘材料,但由于采用不具有环路的特定的交叉槽,因此能够减少由槽部分(导通部分)引起的涡电流。
(3)作为上述的芯片的一个例子,可列举构成上述磁芯中的配置在上述线圈内的部分的形态。
上述形态中,虽然在芯片的端面具备槽,但由于采用上述特定的交叉槽,因此在应用于电抗器等磁元件的情况下能够减少由槽引起的涡电流。另外,上述形态中,能够将与具备上述特定的交叉槽的端面接合的树脂部用作间隙。在此,在磁芯具备多个芯片和间隙的情况下,大多在构成磁芯中的配置于线圈内的部分的芯片间设置间隙。因此,在将上述形态的芯片配置于线圈内的情况下,能够省略间隙件。另外,与上述端面接合的树脂部因上述特定的交叉槽而牢固地被接合,因此能够防止由剥离引起的间隙长度的变动等。而且,在与上述端面接合的树脂部也作为相邻的芯片间的接合件发挥功能的情况下,期待提高多个芯片的一体性,容易降低在电抗器等的使用时产生的振动、噪声。因此,上述形态期待1.能够减少电抗器等的元件数而有助于电抗器等的制造性的提高、2.有助于电抗器等的间隙长度的稳定、3.也有助于降低电抗器等的振动、噪声。
(4)本发明的一方案的电抗器具备:缠绕绕线而成的线圈;具备包括上述(1)~(3)中任一项所述的芯片在内的多个芯片的磁芯;及与具备所述交叉槽的芯片的所述端面接合的树脂部。换言之,该电抗器具备缠绕绕线而成的线圈、具备多个芯片的磁芯及与上述多个芯片中的至少一个芯片中的和上述线圈的磁通正交的端面接合的树脂部,在上述端面具备多个槽以不形成环路的方式交叉而成的交叉槽。
上述的电抗器将在与树脂部接合的端面具备上述的特定的交叉槽的芯片作为构成要素,因此该芯片和与芯片的端面接合的树脂部的接合强度较高,芯片与树脂部的接合性优异。并且,上述的电抗器中,在芯片中的与线圈的磁通正交的端面具备的槽是如上述那样不具有环路的特定的交叉槽,因此能够减少由槽引起的涡电流,损失较低。
(5)作为上述的电抗器的一个例子,可列举与上述端面接合的树脂部介于相邻的上述芯片间而形成间隙的形态。
介于芯片间的树脂部成为间隙。因此,上述形态中,能够省略间隙件而减少元件数,制造性优异。另外,该树脂部如上述那样通过特定的交叉槽而与芯片牢固地接合,因此能够防止由剥离引起的间隙长度的变动等。而且,在该树脂部将相邻的芯片彼此接合的情况下,期待提高多个芯片的一体性而容易降低振动、噪声。
(6)作为上述的电抗器的一个例子,可列举具备覆盖上述多个芯片中的至少一个芯片的外周的树脂模制部,与上述端面接合的树脂部为上述树脂模制部的一部分的形态。
上述形态中,具有上述特定的交叉槽的芯片与树脂模制部的接合强度提高,将树脂模制部牢固地接合。通过该树脂模制部,上述形态中,能够实现芯片的机械式保护、来自环境的保护等。另外,在将具备树脂模制部的覆盖芯片配置在线圈内的情况下,可提高线圈与磁芯之间的绝缘性。并且,能够在形成树脂模制部的同时容易地形成与芯片的端面接合的树脂部,因此上述形态中,能够减少制造工序数,生产率也优异。
[本发明的实施方式的详细]
以下,参照附图,具体说明本发明的实施方式的芯片及电抗器。图中的同一附图标记表示同一名称物。
[第一实施方式]
参照图1~图6来说明第一实施方式的芯片31m及具备该芯片31m的电抗器1。关于图1~图6所示的芯片31m所具备的交叉槽35A~35E,存在为了便于理解进行了夸张表示而与实际的大小不同的情况。另外,在图2中,示出切除一方(近前侧)的内侧芯元件310的中间树脂模制部310m的一部分而使芯片31m的端面31e的一部分露出的状态。
(电抗器)
·整体结构
电抗器1具备绕线2w呈螺旋状缠绕而成的线圈2及配置在线圈2的内外而形成闭磁路的磁芯3。磁芯3具备多个柱状的芯片31m、32m,在线圈2内配置多个芯片31m。芯片31m具备与线圈2的轴向正交地配置的端面31e及与线圈2的轴向平行地配置的周面。当对线圈2进行励磁时,线圈2的磁通以与芯片31m的端面31e正交的方式通过该端面31e。在该芯片31m的端面31e接合树脂部(在此为中间树脂模制部310m(图2)的一部分)这一点、具备特定形状的交叉槽35A这一点为特征之一。以下,更详细地进行说明。
·线圈
如图1、图2所示,线圈2具备将一根连续的绕线2w呈螺旋状缠绕而形成的一对筒状的缠绕部2a、2b及从绕线2w的一部分形成而连接两缠绕部2a、2b的连结部2r。各缠绕部2a、2b以各轴向平行的方式并排排列(横向排列)。在该例中,绕线2w是具备扁平线的导体(铜等)和覆盖该导体的外周的绝缘覆层(聚酰胺酰亚胺等)的覆盖扁平线(所谓的漆包线),缠绕部2a、2b为扁绕线圈。绕线2w的两端部2e、2e均从缠绕部2a、2b朝适当方向引出,在其前端的导体部分连接端子配件8、8。线圈2经由端子配件8而与电源等外部装置(未图示)电连接。
·磁芯
磁芯3具备配置在线圈2(缠绕部2a、2b)内的部分和实际上没有配置线圈2而是从线圈2突出的部分。该例的磁芯3将构筑磁路的部分被树脂覆盖的芯元件、具体来说将两个内侧芯元件310、310与两个外侧芯元件320、320作为构成要素。如图2所示,内侧芯元件310具备构筑磁路的中间主体部31及中间树脂模制部310m。外侧芯元件320具备构筑磁路的侧主体部32及侧树脂模制部320m。磁芯3以连结横向排列的一对内侧芯元件310、310的方式组装一对外侧芯元件320、320,将中间主体部31、31、侧主体部32、32配置为环状,在对线圈2进行励磁时形成闭磁路。
··中间主体部
如图2的虚线圆内所示,中间主体部31通过将由软磁性材料构成的多个芯片31m、…及由导磁率小于芯片31m的材料(例如为氧化铝等非磁性材料)构成的间隙件31g交替地层叠而形成为柱状(在该例中为将角部倒圆而成的长方体状)。在该例中,芯片31m与间隙件31g通过粘合剂370进行接合。沿着该中间主体部31的外形,以覆盖其外周整体的方式设有中间树脂模制部310m。树脂模制部310m的一部分、具体来说为覆盖中间主体部31的各端面(在此为芯片31m的端面31e)的平板状的树脂层372介于与树脂层372接合的中间主体部31的芯片31m及与该芯片31m相邻的侧主体部32的芯片32m之间,作为间隙而发挥功能。即,该例的电抗器1具备由不同材料构成的多个间隙(间隙件31g及树脂层372)。另外,芯片31m的端面31e是形成间隙的面。芯片31m、间隙件31g的个数能够适当变更。
粘合剂370及树脂层372构成和芯片31m中的与线圈2的磁通正交的端面31e接合的树脂部37。
··侧主体部
侧主体部32是由软磁性材料构成的芯片32m。该例所示的芯片32m的与一对内侧芯元件310、310连接的内端面32e为平面,且是上表面及下表面从内端面32e朝向外侧而截面积变小的穹顶状(变形梯形)。芯片32m的内端面32e也是与线圈2的磁通正交的端面。除内端面32e中的、与内侧芯元件310、310连接的区域之外,以沿着侧主体部32的外形而覆盖侧主体部32的外周的方式设置侧树脂模制部320m。
··材质
在该例中,芯片31m、32m均是由金属粒子和介于金属粒子间的绝缘材料实际构成的压粉成形体。中间树脂模制部310m、侧树脂模制部320m的构成树脂是聚苯硫醚(PPS)树脂。除此之外,作为上述构成树脂,举出聚四氟乙烯(PTFE)树脂、液晶聚合物(LCP)、尼龙6、尼龙66、尼龙10T、尼龙9T、尼龙6T、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂等热塑性树脂。
代表性的是,压粉成形体是在对包括铁、铁合金(Fe-Si合金、Fe-Ni合金等)这样的金属的粉末和适当的粘合剂(树脂等)、润滑剂的原料粉末进行了成形之后实施以除去与成形相伴的变形等为目的的热处理而获得的。通过将对金属粉末实施绝缘处理而成的覆盖粉末、混合金属粉末与绝缘材料而成的混合粉末用作原料粉末,由此在成形后,获得绝缘材料介于金属粒子间的压粉成形体。代表性的是,压粉成形体由金属粒子被绝缘覆层覆盖的覆盖粉末构成。在成形中,通常利用具有贯通孔的模具及插入到贯通孔而压缩在包括模具的内周面的成形空间中填充的原料粉末的上冲头及下冲头。代表性的是,压粉成形体中的由上冲头及下冲头形成的按压面是绝缘材料介于金属粒子间而电绝缘性优异的面。当将这样的按压面设为芯片31m、32m中的与线圈2的磁通正交地配置的面时,电抗器1能够降低由线圈2引起的涡电流。
··交叉槽
在配置于线圈2内的中间主体部31所具备的各芯片31m的各端面31e、31e分别具备多个交叉槽35A。交叉槽35A中,多个槽以不形成环路的方式交叉。在该例中,各交叉槽35A均为相同形状,采用使相同长度的两根直线状的槽正交而成的+形状。槽的交叉角度不限于正交,能够适当变更,能够设为钝角(锐角)。关于交叉角度这点,对于后述的交叉槽35B~35E等也是相同的。
图1、图2所示的多个交叉槽35A隔开预定的间隔排列配置,遍及芯片31m的整个端面31e而形成。具体来说,在制作某一横列的相邻的交叉槽35A、35A之间,设置制作位于该横列的上方或者下方的其它横列的交叉槽35A。即,各列的交叉槽35A的位置沿左右方向错开。能够适当变更多个交叉槽35A的配置。例如,能够采用制作某一横列的交叉槽35A的位置与制作位于该横列的上方或者下方的其它横列的交叉槽35A的位置沿左右方向对齐的形态等。根据交叉槽35A的个数,也可以采取其它的配置。关于多个交叉槽的配置这点,对于后述的交叉槽35B~35E等也是相同的。
···交叉槽的形状
参照图3~图6,具体说明其它的交叉槽的形状。
图3所示的交叉槽35B采用使相同长度的三根直线状的槽以相等的交叉角度进行交叉而成的*形状(交叉角度:60°)。这样,能够将制作一个交叉槽的槽的个数设为三个以上。
图4所示的交叉槽35C为,在一根直线状的槽上交叉有多根直线状的槽。另外,交叉槽35C为,在比较长的槽上交叉多根较短的槽(在此为相同长度的槽)(交叉角度:90°)。交叉槽35C可以说是制作交叉槽35A的一根槽成为连续的较长的槽的形状。这样,能够进一步增加制作一个交叉槽的槽的个数,或者使各槽的长度不同。在该例中,多个交叉槽35C采用以使较长槽的长边方向沿上下方向延伸的方式并行的纵向排列配置,但也能够采用以使较长槽的长边方向沿左右方向延伸的方式并列的横向排列配置。
图5所示的交叉槽35D将直线状的槽以描绘涡旋的方式连续设置,在制作涡旋的各边上分别交叉多个直线状的槽(交叉角度:90°)。上述各边从芯片31m的端面31e的周边朝向中央而长度依次缩短。另外,与上述各边交叉的各槽具有相同长度,是较短的槽。交叉槽35D可以说是适当变更交叉槽35C的较长的槽的长度而将其配置为涡旋状的形状。这样,能够进一步增加制作一个交叉槽的槽的个数,或者使各槽的长度不同,或者还具备连续的较长的槽。在该例中,采用矩形的涡旋,但也能够设为圆形的涡旋。
图6所示的交叉槽35E为,在∩形状的槽(或者C字状的槽)上交叉有多个直线状的槽(在此为相同长度的较短的槽)(交叉角度:90°)。这样,能够进一步增加制作一个交叉槽的槽的个数,或者使各槽的长度不同,或者具备连续的较长的槽,或者还使具备曲线槽与直线槽等的各槽的形状不同。在该例中,示出相对于∩形状的槽而使三根较短的槽以相等间隔交叉而成的形状,但也能够适当变更上述间隔。
图1~图6所示的芯片31m的端面31e具备的交叉槽35A~35E为例示。除此之外,交叉槽能够设为≠、×、Ψ、※、ж等各种形状。另外,芯片31m中的一个端面31e所具备的多个交叉槽在如图1等所示那样全部为相同形状,但除此之外也能够包括不同形状。
···槽的大小
构成交叉槽35A等的各槽(第一槽、第二槽、…)的深度、宽度、长度能够适当选择。如图3所例示的那样,槽的宽度w设为在俯视观察芯片31m的端面31e时制作槽的外形的轮廓线中的、制作槽的端部的线的长度,槽的长度L设为上述轮廓线中的、制作交叉角的线的长度。各槽的深度越深、或者槽的宽度w、长度L越大,则与树脂部37的接触面积越大,越可以提高与树脂部37的接合强度。但是,若过深或宽度w、长度L过大,则磁性成分减少、或者槽加工时间变长而导致芯片31m的生产率的降低、进而导致电抗器1的生产率的降低。根据该点考虑,各槽的深度优选为10μm以上200μm以下,更优选为30μm以上150μm以下。在该例中,各槽的深度为50μm以上120μm以下。槽的宽度w、长度L可以根据芯片31m的端面31e的大小、槽的形状等来选择。
···槽的占有率
在俯视观察芯片31m的一个端面31e时多个交叉槽35A的合计面积占端面31e的面积的比例(以下,称作占有率)能够适当选择。占有率越高,则越可提高端面31e与树脂部37的接合强度,因此优选为10%以上、15%以上,更优选为20%以上。考虑到上述的磁特性与生产率,占有率优选为80%以下、70%以下,更优选为50%以下。
在图1、图2所示的例子中,在芯片31m的一个端面31e存在的多个交叉槽35A的大小(槽的深度、宽度、长度)均相等,但也能够具备大小不同的交叉槽。在这种情况下,可以是相同形状的交叉槽而仅大小不同的形态及不同形状的交叉槽而大小也不同的形态中的任一形态。
···交叉槽的形成方法
在交叉槽35A~35E等的形成中,例如能够利用激光的照射这样的激光加工。照射条件能够以使槽的大小成为所希望的值的方式适当选择。在该例中利用了激光加工。作为其它的槽的形成方法,举出基于切削工具的切削加工等。在此,当在上述的压粉成形体的一面通过激光加工等设置槽时,能够除去介于金属粒子间的绝缘材料。因此,在上述的按压面形成有槽的情况下,槽部分能够导通。但是,在不具有环路的特定的交叉槽35A等中,交叉的各槽以不形成环路的方式中断,因此不会流通沿着槽的环状的涡电流。因此,通过将上述按压面设为芯片31m中的以与线圈2的磁通正交的方式配置的面,在该面(在此为端面31e)具备交叉槽35A等,由此,即使在线圈2的励磁时线圈2的磁通通过端面31e,也能够防止沿着交叉槽35A等呈环状地流通涡电流。
(电抗器的制造方法)
主要参照图2,说明电抗器1的制造方法的一个例子。
首先,在芯片31m的各端面31e、31e分别设置多个交叉槽35A。将具备交叉槽35A的芯片31m的端面31e与间隙件31g通过粘合剂370来接合,形成中间主体部31。在图2中,作为粘合剂370而示出片材,但也可以在端面31e或者间隙件31g的一面上涂覆粘合剂370。
将准备好的中间主体部31、31、另外制作的侧主体部32、32设为中心件,通过嵌入成形等注塑成形来制造内侧芯元件310、310、外侧芯元件320、320。当观察获得的内侧芯元件310时,在位于中间主体部31的各端部的芯片31m、31m的各端面31e、31e分别接合中间树脂模制部310m的一部分(树脂层372),在位于中间主体部31的中间的芯片31m的两端面31e、31e分别接合粘合剂370。
并且,组装内侧芯元件310、310、另外制作的线圈2、外侧芯元件320、320而形成环状的磁芯3,并且利用磁芯3来支撑线圈2。也可以利用粘合剂(未图示)等接合各内侧芯元件310、310的端面310e、310e与外侧芯元件320的内端面(侧主体部32的内端面32e)。通过上述的工序,获得电抗器1。
(作用效果)
第一实施方式的芯片31m在其端面31e具备多个特定形状的交叉槽35A(35B~35E等),由此在该端面31e接合树脂部37的情况下能够牢固地接合。另外,在将该芯片31m的端面31e配置为与线圈2的磁通正交的情况下,能够减少涡电流的产生。第一实施方式的电抗器1在磁芯3所具备的多个芯片31m、32m之中具备在与线圈2的磁通正交的端面31e上设有多个特定形状的交叉槽35A(35B~35E等)的芯片31m,由此能够兼顾芯片31m与树脂部37的牢固接合和降低涡电流的产生。
详细来说,从1.通过多个交叉槽35A等来增大芯片31m的端面31e与接合于端面31e的树脂部37(在此为粘合剂370及树脂层372)的接触面积这一点、2.利用制作交叉槽35A等的其它槽能够抑制某一槽中的树脂部37的剥离这一点出发,芯片31m与树脂部37的接合强度较高,接合性优异。并且,由于交叉槽35A等具有不形成环路的特定形状,因此即使如上述那样线圈2的磁通通过芯片31m的端面31e,也难以产生涡电流。
特别是在第一实施方式的电抗器1中,在芯片31m的两端面31e、31e具备多个交叉槽35A等而牢固地接合树脂部37,因此期待充分提高中间主体部31的一体化,在使用时容易降低振动、噪声。
[变形例1-1]
在第一实施方式中,说明了在芯片31m的两端面31e、31e具备交叉槽35A等的形态。在芯片31m的一个端面31e不接合树脂部37的情况下,能够仅在另一端面31e具备交叉槽35A等。
[变形例1-2]
在第一实施方式中,说明了中间主体部31所包括的芯片31m、…的全部具备交叉槽35A等的形态。能够设为使中间主体部31所包括的多个芯片31m、…中的一部分芯片不具备交叉槽35A等的形态。在这种情况下,例如当在不具备交叉槽35A等的芯片的两侧以夹持该芯片的方式设置具备交叉槽35A等的芯片31m、31m时,具备交叉槽35A等的芯片31m、31m能够牢固地保持树脂部37。因此,期待一定程度提高多个芯片31m、…的一体性。
[变形例1-3]
在第一实施方式中,说明了树脂部37由粘合剂370及中间树脂模制部310m的一部分(树脂层372)构成的形态。能够设为省略间隙件31g及粘合剂370而由树脂模制部310m的一部分构成树脂部的形态。即,能够将芯片31m、31m间的间隙、芯片31m、32m间的间隙全部由树脂模制部310m的一部分构成。在这种情况下,例如在树脂模制部310m的形成时,在成型模中隔开预定的间隔而配置设有交叉槽35A等的芯片31m,在相邻的芯片31m、31m间填充树脂,由此能够容易地形成树脂间隙。在这种情况下,若在芯片31m的两端面31e、31e具备交叉槽35A等,则能够牢固地接合介于芯片31m、31m间的树脂部,因而是优选的。另外,在这种情况下,介于芯片31m、31m间的树脂部在上述的间隙之外,还作为将芯片31m、31m彼此接合的粘合剂(接合材料)发挥功能。由于利用该树脂模制部310m将芯片31m、31m彼此牢固地接合,因此充分提高中间主体部31的一体化并在电抗器的使用时容易降低振动、噪声是可期待的。
[变形例1-4]
在第一实施方式中,说明了仅配置于线圈2内的芯片31m具备交叉槽35A等的形态。没有配置线圈2的芯片32m也能够具备交叉槽35A等。在这种情况下,可以在芯片32m的内端面32e具备交叉槽35A等。并且,当在内端面32e与内侧芯元件310的端面310e的接合中如上述那样使用粘合剂时,该粘合剂成为与芯片32m中的同线圈2的磁通正交的内端面32e接合的树脂部的一部分。
或者,能够变更侧树脂模制部320m的覆盖区域,利用树脂模制部320m覆盖包括内端面32e在内的芯片32m的外周整体。在这种情况下,作为树脂模制部320m的一部分的、覆盖芯片32m的内端面32e的平板状的树脂层成为与同线圈2的磁通正交的内端面32e接合的树脂部。
变形例1-4的形态中,在磁芯3所具备的芯片31m、32m中的任一芯片的与线圈2的磁通正交的端面(31e、32e)具备树脂部。
[变形例1-5]
在第一实施方式中,说明了层叠多个芯片31m与间隙件31g而成的中间主体部31被中间树脂模制部310m一体覆盖的形态。除此之外,能够设为具备多个对应各个芯片31m形成有树脂模制部的覆盖芯片的形态。各覆盖芯片分别在芯片31m的两端面31e、31e具备交叉槽35A等,并且接合有树脂模制部的一部分(平板状的树脂层)。在组装有这些覆盖芯片的情况下,各覆盖芯片的与芯片31m的一个端面31e接合的树脂模制部的一部分、即两个树脂层介于相邻的覆盖芯片间,成为一个间隙。因此,该形态能够省略间隙件31g,能够减少元件数。
[变形例1-6]
在第一实施方式中,说明了磁芯3具备四个芯元件(内侧芯元件310、310、外侧芯元件320、320)的形态。除此之外,能够设为具备一组将一个中间主体部31与一个侧主体部32呈L状组装而与树脂模制部保持为一体而成的L字芯元件的形态、具备将两个中间主体部31、31与一个侧主体部32呈U状组装而与树脂模制部保持为一体而成的U字芯元件及一个外侧芯元件的形态等。
(其它的结构等)
在图1所示的电抗器1中,具备由中间树脂模制部310m、侧树脂模制部320m构成的以下的卡合部、安装部325、分隔部。能够省略卡合部、安装部325及分隔部中的至少之一。
·内侧芯元件310与外侧芯元件320的卡合部
在该例中,中间树脂模制部310m在覆盖中间主体部31的周面的部分中的端面310e附近具备厚度较薄的区域。侧树脂模制部320m具备从外侧芯元件320的内端面突出设置的两个筒部。上述较薄的区域与筒部作为卡合部发挥功能。
·向设置对象安装电抗器1的安装部325(图1、图2)
在该例中,侧树脂模制部320m具有向外侧突出的突片。在突片上设有螺栓孔325h,该突片被用作安装部325。
·介于缠绕部2a、2b间的分隔部
在该例中,侧树脂模制部320m具备从外侧芯元件320的内端面突出、并且设于上述两个筒部间的板片。该板片作为分隔部发挥功能,确保两缠绕部2a、2b彼此的绝缘。
除此之外,第一实施方式、变形例的电抗器能够具备以下的部件。也能够省略这些部件中的至少之一。
··传感器
能够具备温度传感器、电流传感器、电压传感器、磁通传感器等测定电抗器1的物理量的传感器(未图示)。
··散热板
能够在线圈2的外周面的任意位置具备散热板(未图示)。例如,若在线圈2的设置面(在此为下表面)具备散热板,则将线圈2的热量经由散热板而良好地传向转换器壳体等设置对象,提高散热性。作为散热板的构成材料,能够利用铝、铝合金这样的金属、氧化铝等非金属等热传导性优异的材料。也可以将散热板设置在电抗器1的设置面(在此为下表面)整体。散热板例如能够通过后述的接合层而固定于线圈2与磁芯3的组合物。
··接合层
能够在电抗器1的设置面(在此为下表面)中的、至少线圈2的设置面(在此为下表面)具备接合层(未图示)。通过具备接合层,在具备设置对象或者上述的散热板的情况下能够将线圈2牢固地固定于散热板,能够实现线圈2的移动的限制、散热性的提高、向设置对象或者上述散热板进行固定的稳定性等。接合层的构成材料优选为含有绝缘性树脂、特别是陶瓷填充物等而散热性优异的材料(例如热传导率为0.1W/m·K以上、进一步为1W/m·K以上、特别是为2W/m·K以上)。作为具体的树脂,举出环氧树脂、硅树脂、不饱和聚酯等热固化性树脂、PPS树脂、LCP等热塑性树脂。
此外,本发明不限定于这些例示,意图包括由权利要求书表示、与权利要求书均等的意味及范围内的全部变更。例如,能够设为缠绕部仅具备一个线圈的电抗器。例如,能够将上述的具备特定的交叉槽的芯片应用于电抗器以外的磁元件的磁芯的构成要素。
工业实用性
本发明的芯片适用于电抗器、变压器、马达、扼流圈等磁元件的构成要素。本发明的电抗器适用于搭载于混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等车辆的车载用转换器(代表的是DC-DC转换器)、空调机的转换器等各种转换器及电力转换装置的构成元件。
附图标记说明
1 电抗器
2 线圈
2a、2b 缠绕部
2r 连结部
2w 绕线
2e 端部
3 磁芯
310 内侧芯元件
320 外侧芯元件
310m 中间树脂模制部
320m 侧树脂模制部
31 中间主体部
32 侧主体部
31m、32m 芯片
31g 间隙件
31e、310e 端面
32e 内端面
35A、35B、35C、35D、35E 交叉槽
37 树脂部
370 粘合剂
372 树脂层
325 安装部
325h 螺栓孔
8 端子配件