本發(fā)明涉及一種電抗器,用于搭載在混合動力汽車等電動車輛中的車載用dc-dc換流器或電力轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成部件等。
背景技術(shù):
電抗器、電動機等磁性部件應(yīng)用在各種領(lǐng)域中。作為這樣的磁性部件,例如在專利文獻1中公開有用于混合動力汽車的換流器的電抗器。
專利文獻1公開一種電抗器,該電抗器具備:組合體,將具有一對卷繞部的線圈及一部分配置在卷繞部的內(nèi)部的磁芯組合而成;以及溫度傳感器(作為代表的是測定線圈的溫度的溫度傳感器),對與電抗器相關(guān)的物理量進行測定。在該電抗器中,在組合體的上方側(cè)且一對卷繞部之間的位置固定溫度傳感器。該固定使用確保線圈與磁芯之間的絕緣的絕緣體(絕緣夾設(shè)部件)。更具體地說,通過在絕緣夾設(shè)部件設(shè)置對溫度傳感器進行配置的部分(容納部)并在該容納部配置溫度傳感器,從而固定溫度傳感器的位置。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-253384號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
為了使電抗器穩(wěn)定地進行工作,存在不僅要高精度地測定線圈的溫度還要高精度地測定磁芯的溫度這樣的需求。特別是在由包含軟磁性粉末和樹脂的復(fù)合材料構(gòu)成磁芯的情況下,由于復(fù)合材料的導(dǎo)熱率不是很高,因此存在磁芯的溫度容易變高的趨勢。如果磁芯的溫度過高,則磁芯的磁特性可能會降低,因此,期望高精度地測定磁芯的溫度。
本發(fā)明鑒于上述情況而完成,其目的之一在于,提供一種能夠高精度地測定磁芯的溫度的電抗器。
用于解決課題的技術(shù)方案
本發(fā)明的一方面的電抗器包括:組合體,具有線圈和磁芯,所述線圈具有卷繞部;以及溫度傳感器,對電抗器的溫度進行測定,其中,所述電抗器包括傳感器配置槽,該傳感器配置槽形成在所述磁芯中的插入到所述卷繞部的內(nèi)部的內(nèi)側(cè)芯部的外周面上,且配置在所述卷繞部的內(nèi)部,所述溫度傳感器設(shè)置在所述傳感器配置槽中。
發(fā)明效果
根據(jù)上述電抗器,能夠高精度地測定正在工作的電抗器中的磁芯的溫度。
附圖說明
圖1是實施方式1的電抗器的上方立體圖。
圖2是實施方式1的電抗器所具備的組合體的分解立體圖。
圖3是與圖2的組合體所具備的分割磁芯不同的分割磁芯的概略立體圖。
圖4是實施方式2的電抗器的上方立體圖。
圖5是實施方式2的電抗器所具備的組合體的分解立體圖。
具體實施方式
·本發(fā)明的實施方式的說明
首先,列舉本發(fā)明的實施方式來進行說明。
<1>實施方式的電抗器包括:組合體,具有線圈和磁芯,所述線圈具有卷繞部;以及溫度傳感器,對電抗器的溫度進行測定,其中,所述電抗器包括傳感器配置槽,該傳感器配置槽形成在所述磁芯中的插入到所述卷繞部的內(nèi)部的內(nèi)側(cè)芯部的外周面上,且配置在所述卷繞部的內(nèi)部,所述溫度傳感器設(shè)置在所述傳感器配置槽中。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠高精度地測定正在工作的電抗器中的磁芯的溫度。如果能夠高精度地監(jiān)測磁芯的溫度,則能夠基于其監(jiān)測結(jié)果來確保電抗器的穩(wěn)定的工作。
另外,上述電抗器在生產(chǎn)性上優(yōu)異。這是由于,只要在傳感器配置槽中配置溫度傳感器,就能夠?qū)囟葌鞲衅髋渲迷诖判镜乃谕奈恢?,因此,無需準備用于對磁芯中的溫度傳感器的位置進行定位的特別的部件。
<2>作為實施方式的電抗器,可以列舉出所述傳感器配置槽朝向所述卷繞部的軸向上的中央側(cè)延伸的方式。
特別是,在電抗器的正在工作時,磁芯中的達到高溫的部分是被線圈的卷繞部覆蓋的內(nèi)側(cè)芯部中的位于卷繞部的軸向的中央的部分。根據(jù)具備將溫度傳感器朝向該中央的位置引導(dǎo)的傳感器配置槽的上述電抗器,能夠進一步高精度地監(jiān)測正在工作的電抗器中的磁芯的溫度,能夠基于其監(jiān)測結(jié)果來確保電抗器的穩(wěn)定的工作。
<3>作為實施方式的電抗器,可以列舉出所述傳感器配置槽形成在所述內(nèi)側(cè)芯部的外周面中的距設(shè)置所述組合體的設(shè)置對象最遠的面上的方式。
電抗器安裝在冷卻底座等設(shè)置對象上使用。通過使工作時由電抗器產(chǎn)生的熱量散出到設(shè)置對象而使電抗器冷卻。由于內(nèi)側(cè)芯部中的距設(shè)置對象最遠的面到設(shè)置對象為止的導(dǎo)熱路徑變長,因此與其他面相比存在達到更高溫度的趨勢。即,可以認為,監(jiān)測該較遠的面處的卷繞部的軸向的中央的位置的溫度大致等同于監(jiān)測磁芯的最高溫度。因此,在該較遠的面上設(shè)置溫度傳感器并監(jiān)測該較遠的面的溫度有利于確保電抗器的穩(wěn)定的工作。
<4>作為實施方式的電抗器,可以列舉出如下方式:所述電抗器具備粘接片,該粘接片配置在形成有所述傳感器配置槽的所述內(nèi)側(cè)芯部的外周面與所述卷繞部的內(nèi)周面之間,將設(shè)置在所述傳感器配置槽中的所述溫度傳感器覆蓋,并且將所述內(nèi)側(cè)芯部與所述卷繞部粘接。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠固定線圈和磁芯的相對位置,因此,能夠抑制因振動等引起的線圈和磁芯的相對位置偏離的情況。另外,由于能夠經(jīng)由粘接片使由磁芯產(chǎn)生的熱量散出到線圈,因此,能夠提高電抗器的散熱性。而且,由于粘接片從外部將配置在傳感器配置槽中的溫度傳感器覆蓋,因此,能夠防止溫度傳感器從傳感器配置槽中脫落。
<5>作為實施方式的電抗器,可以列舉出所述內(nèi)側(cè)芯部由包含軟磁性粉末和樹脂的復(fù)合材料構(gòu)成的方式。
復(fù)合材料能夠通過調(diào)節(jié)軟磁性粉末相對于樹脂的量而容易地調(diào)節(jié)其磁特性。因此,根據(jù)復(fù)合材料,能夠容易地制作具有所期望的磁特性的內(nèi)側(cè)芯部。由復(fù)合材料構(gòu)成的內(nèi)側(cè)芯部通過鑄塑成型或注塑成型等而形成,因此,容易在內(nèi)側(cè)芯部形成傳感器配置槽。
<6>作為實施方式的電抗器,可以列舉出如下方式:所述內(nèi)側(cè)芯部具備磁性體以及形成在所述磁性體的表面上的內(nèi)側(cè)樹脂模制部,在所述內(nèi)側(cè)樹脂模制部形成有所述傳感器配置槽。
通過在內(nèi)側(cè)樹脂模制部形成傳感器配置槽而不會出現(xiàn)決定內(nèi)側(cè)芯部的磁特性的磁性體的磁路截面積變小的情況。由于容易在由樹脂構(gòu)成的內(nèi)側(cè)樹脂模制部形成傳感器配置槽,因此,傳感器配置槽的形成不會較大地損害內(nèi)側(cè)芯部的生產(chǎn)性。
本發(fā)明的實施方式的詳細內(nèi)容
以下,基于附圖對本發(fā)明的電抗器的實施方式進行說明。圖中的同一標號表示同一名稱物。此外,本發(fā)明不限于實施方式所示的結(jié)構(gòu),而是由權(quán)利要求書示出,意圖在于包含與權(quán)利要求書均等的意思和范圍內(nèi)的全部變更。
<實施方式1>
電抗器的整體結(jié)構(gòu)
參照圖1~3,對實施方式1的電抗器1α進行說明。圖1是電抗器1α的上方立體圖,圖2是電抗器1α所具備的組合體1的分解立體圖。圖3是與圖2的組合體1所具備的分割磁芯3a、3b不同的分割磁芯的概略立體圖。
圖1所示的本實施方式的電抗器1α具備利用接合層8將具有線圈2和磁芯3的組合體1固定在載置板9上的結(jié)構(gòu)。該實施方式的電抗器1α與以往的電抗器的主要不同點在于,如后文所述地,在磁芯3形成有用于配置溫度傳感器5的傳感器配置槽31g(參照圖2)。以下,詳細地對電抗器1α的各結(jié)構(gòu)進行說明。
組合體
在機械上組合了線圈2和磁芯3而得到的組合體1的說明中,主要參照圖2的分解立體圖。
[線圈]
本實施方式中的線圈2包括一對卷繞部2a、2b和將兩卷繞部2a、2b連結(jié)的連結(jié)部2r。各卷繞部2a、2b以彼此相同的匝數(shù)在相同的卷繞方向上形成為中空筒狀,并以各軸方向平行的方式并列。另外,連結(jié)部2r是連接兩卷繞部2a、2b的呈u字狀彎曲的部分。該線圈2可以將沒有接合部的一根繞組線呈螺旋狀卷繞而形成,也可以通過分開形成的繞組線來制作各卷繞部2a、2b,并通過焊接或壓接等使各卷繞部2a、2b的繞組線的端部彼此接合而形成。
本實施方式的各卷繞部2a、2b形成為方筒狀。方筒狀的卷繞部2a、2b是指,其端面形狀為將四角形狀(包括正方形狀)的角倒圓角而得到的形狀的卷繞部。當然,卷繞部2a、2b也可以形成為圓筒狀。圓筒狀的卷繞部是指,其端面形狀為閉合曲面形狀(橢圓形狀或正圓形狀、跑道形狀等)的卷繞部。
包括卷繞部2a、2b在內(nèi)的線圈2可以由被覆線構(gòu)成,該被覆線在由銅或鋁、鎂、或者其合金等導(dǎo)電性材料構(gòu)成的扁線或圓線等導(dǎo)體的外周具備由絕緣性材料構(gòu)成的絕緣被覆層。在本實施方式中,通過對被覆扁線進行扁立繞法卷繞而形成各卷繞部2a、2b,所述被覆扁線是導(dǎo)體由銅制的扁線構(gòu)成且絕緣被覆由瓷漆(作為代表的是聚酰胺酰亞胺)構(gòu)成的被覆扁線。
線圈2的兩端部2a、2b從卷繞部2a、2b拉伸,并與未圖示的端子部件連接。經(jīng)由該端子部件而連接對線圈2進行電力供給的電源等外部裝置。
[磁芯]
本例中的磁芯3將大致u字狀的第一分割磁芯3a及第二分割磁芯3b和兩片間隔材料33組合而構(gòu)成。第一分割磁芯3a和第二分割磁芯3b具備相同的結(jié)構(gòu)。這些分割磁芯3a、3b在具有后述的傳感器配置槽31g這一點上與以往不同。
使間隔材料33、33夾設(shè)在第一分割磁芯3a的分成兩股的突出部的前端與第二分割磁芯3b的分成兩股的突出部的前端之間并將兩分割磁芯3a、3b組合而成的環(huán)狀的磁芯3為了方便而能夠分成內(nèi)側(cè)芯部31、31和外側(cè)芯部32、32。
[[內(nèi)側(cè)芯部]]
內(nèi)側(cè)芯部31為磁芯3中的配置在線圈2的卷繞部2a(2b)的內(nèi)部的部分。在此,本例中的內(nèi)側(cè)芯部31是指磁芯3中的具有沿著線圈2的卷繞部2a、2b的軸向的軸向的部分。例如,磁芯3中的比圖1、2所示的虛線靠近卷繞部2a、2b的部分比卷繞部2a、2b的端面更向卷繞部2a、2b的外側(cè)突出,但該部分為內(nèi)側(cè)芯部31。
內(nèi)側(cè)芯部31的形狀為沿著卷繞部2a(2b)的內(nèi)部形狀的形狀,且在本例的情況下為大致長方體狀。在本例中,由第一分割磁芯3a的一方的突出部、第二分割磁芯3b的一方的突出部和被這些突出部夾持的間隔材料33形成一個內(nèi)側(cè)芯部31。
本例的內(nèi)側(cè)芯部31由包含軟磁性粉末和樹脂的復(fù)合材料構(gòu)成。軟磁性粉末為由鐵等鐵族金屬或其合金(fe-si合金、fe-ni合金等)等構(gòu)成的磁性粒子的集合體。在磁性粒子的表面上也可以形成有由磷酸鹽等構(gòu)成的絕緣被覆層。另一方面,作為樹脂,例如可以使用環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、硅樹脂、聚氨酯樹脂等熱固化性樹脂、聚苯硫醚(pps)樹脂、尼龍6、尼龍66等聚酰胺(pa)樹脂、聚酰亞胺樹脂、氟樹脂等熱塑性樹脂、常溫固化性樹脂或者低溫固化性樹脂。
與本例不同地,內(nèi)側(cè)芯部31也可以形成為具備磁性體和形成在其表面上的內(nèi)側(cè)樹脂模制部的結(jié)構(gòu)。作為磁性體,可以列舉出對包含上述軟磁性粉末的原料粉末進行加壓形成而成的壓粉成型體、對磁性鋼板進行層疊而成的層疊體等。作為構(gòu)成內(nèi)側(cè)樹脂模制部的樹脂,例如可以使用pps樹脂、聚四氟乙烯(ptfe)樹脂、液晶聚合物(lcp)、尼龍6、尼龍66等聚酰胺(pa)樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)樹脂等熱塑性樹脂。另外,也可以使用不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、硅樹脂等熱固化性樹脂。也可以使這些樹脂中含有氧化鋁或二氧化硅等陶瓷填料來提高樹脂模制部的散熱性。
在此,作為間隔材料33,可以使用氧化鋁等陶瓷或聚丙烯等樹脂等非磁性材料。除此之外,也可以通過將分成兩分割磁芯3a、3b的兩股的突出部分粘接的粘接劑來構(gòu)成間隔材料33。
[[外側(cè)芯部]]
外側(cè)芯部32具備將一對內(nèi)側(cè)芯部31、31的端部連接的形狀。在本例中,形成為梯形柱狀的外側(cè)芯部32。外側(cè)芯部32中的卷繞部2a、2b的并列方向上的中央部比其他部分突出。其中央部的磁路截面積和上述的內(nèi)側(cè)芯部31的磁路截面積大致相同。另外,外側(cè)芯部32中的載置板9(參照圖1)的面與線圈2的卷繞部2a、2b的載置板9側(cè)的面齊平面。因此,外側(cè)芯部32經(jīng)由后述的接合層8與載置板9接觸。
外側(cè)芯部32可以與內(nèi)側(cè)芯部31同樣地由復(fù)合材料的成型體構(gòu)成,也可以由具備外側(cè)樹脂模制部的磁性體構(gòu)成。內(nèi)側(cè)芯部31與外側(cè)芯部32可以均由復(fù)合材料或者磁性體構(gòu)成,也可以由復(fù)合材料構(gòu)成內(nèi)側(cè)芯部31且由磁性體構(gòu)成外側(cè)芯部32,或者也可以與此相反地構(gòu)成。但是,如本例所示,在由外側(cè)芯部32和一對內(nèi)側(cè)芯部31、31的一部分構(gòu)成的分割磁芯3a、3b的情況下,則內(nèi)側(cè)芯部31和外側(cè)芯部32由相同的材料構(gòu)成。
[[傳感器配置槽]]
第一分割磁芯3a和第二分割磁芯3b分別在紙面近前側(cè)朝向外側(cè)芯部32時配置在紙面左側(cè)的突出部的位置具備傳感器配置槽31g。在本例中,僅使用形成在各分割磁芯3a、3b上的兩個傳感器配置槽31g中的形成在第一分割磁芯3a上的傳感器配置槽31g。當然,也可以結(jié)合第二分割磁芯3b的傳感器配置槽31g使用。兩分割磁芯3a、3b各自具有傳感器配置槽31g是由于,為了提高生產(chǎn)性而利用相同的模具來制作兩分割磁芯3a、3b。
傳感器配置槽31g在將第一分割磁芯3a和第二分割磁芯3b組裝在線圈2上時從卷繞部2a(2b)的端面的位置朝向卷繞部2a(2b)的軸向上的中央側(cè)延伸即可。傳感器配置槽31g的延伸方向優(yōu)選沿著卷繞部2a(2b)的軸向,但也可以相對于軸向傾斜。本例的傳感器配置槽31g在第一分割磁芯3a中的成為內(nèi)側(cè)芯部31的突出部的上表面上,在沿著突出部的軸向(內(nèi)側(cè)芯部31的軸向)的方向上延伸且在突出部的全長范圍形成。在本例中,由第二分割片3b的突出部和被這些突出部夾持的間隔材料33來形成內(nèi)側(cè)芯部31,因此,傳感器配置槽31g從內(nèi)側(cè)芯部31與外側(cè)芯部32的邊界附近起到達內(nèi)側(cè)芯部31的軸向的中央(卷繞部2a的軸向的中央)。
傳感器配置槽31g也可以比上述突出部的軸向長度短,但優(yōu)選的是,其前端到達第一分割磁芯3a的突出部的端部。由此,可以將后述的溫度傳感器5中的實際測定溫度的部分導(dǎo)向內(nèi)側(cè)芯部31的軸向的中央。在此,也可以如圖3所示的分割磁芯那樣,形成為傳感器配置槽31g的前端未到達分割磁芯的突出部的端部的結(jié)構(gòu)。在圖3的結(jié)構(gòu)中,如果將傳感器配置槽31g的前端的位置設(shè)在接近突出部的端部的位置,則也可以將配置在傳感器配置槽31g內(nèi)的溫度傳感器5的前端導(dǎo)向內(nèi)側(cè)芯部31的軸向的中央附近。
上述傳感器配置槽31g的截面形狀和其大小可以根據(jù)配置在傳感器配置槽31g內(nèi)的溫度傳感器5的大小而適當?shù)剡x擇。傳感器配置槽31g的大小可以設(shè)為能夠?qū)囟葌鞲衅?容納在內(nèi)部的大小,也可以設(shè)為配置在傳感器配置槽31g內(nèi)的溫度傳感器5稍微從傳感器配置槽31g突出的程度的大小。無論哪種大小的傳感器配置槽31g均可以決定內(nèi)側(cè)芯部31中溫度傳感器5的位置。
如上已述,本例的傳感器配置槽31g形成在內(nèi)側(cè)芯部31中的上表面(圖2的紙面上側(cè)的面),但也可以設(shè)置在側(cè)面或下表面。其中,優(yōu)選的是,傳感器配置槽31g形成在構(gòu)成內(nèi)側(cè)芯部31的多個面中的距電抗器1α的設(shè)置對象最遠的面(本例中為上表面)。由電抗器1α產(chǎn)生的熱量散出到設(shè)置對象,因此,存在電抗器1α中的設(shè)置對象側(cè)的溫度比其相反側(cè)的溫度低的趨勢。即,內(nèi)側(cè)芯部31中的距作為散熱路徑的設(shè)置對象最遠的面(本例的上表面)與其他面相比易于達到高溫。如果能夠測定該可能達到最高溫度的部分的溫度,則能夠以使電抗器1α(圖1)整體不會達到預(yù)定溫度以上的方式對電抗器1α的工作進行管理。
在內(nèi)側(cè)芯部31的上表面形成傳感器配置槽31g的情況下,實際上為了配置溫度傳感器5而使用的傳感器配置槽31g利用處于容易拉出溫度傳感器5的配線部51的位置的傳感器配置槽31g。在本例中來說的話,線圈2的連結(jié)部2r側(cè)的配置繞組的彎曲部的卷繞部2a側(cè)的位置為難以拉出配線部51的位置。因此,在本例中,在第一分割磁芯3a中的卷繞部2a側(cè)的傳感器配置槽31g配置溫度傳感器5。當然,也可以使用第二分割磁芯3b中的卷繞部2b側(cè)的傳感器配置槽31g。
溫度傳感器
溫度傳感器5例如具備利用保護體等覆蓋熱敏電阻等熱敏元件的外周的傳感器主體50和用于將測定到的溫度的信息向控制裝置等外部裝置傳遞的配線部51。基于該溫度傳感器5的測定信息來控制電抗器1α。例如,由于在由溫度傳感器5測定到的值在預(yù)定值以上的情況下可能會損壞電抗器1α,因此,在該情況下進行停止電抗器1α的工作等控制。
溫度傳感器5配置在磁芯3中的形成在內(nèi)側(cè)芯部31上的傳感器配置槽31g內(nèi)。傳感器主體50的前端(即實際上測定溫度的部分)配置在傳感器配置槽31g中的間隔材料33側(cè)的端部(即內(nèi)側(cè)芯部31的軸向的中央)。如上已述,該部分為可能達到最高溫度的部分。
其他結(jié)構(gòu)
除上述結(jié)構(gòu)以外,本實施方式1的電抗器1α具備圖2所示的粘接片4、圖1所示的載置板9、接合層8等。
[粘接片]
如圖2所示,粘接片4是配置在內(nèi)側(cè)芯部31的外周面與卷繞部2a、2b的內(nèi)周面之間且使內(nèi)側(cè)芯部31和卷繞部2a、2b粘接的部件。由于可以通過粘接片4來固定線圈2和磁芯3的相對位置,因此,能夠抑制因振動等引起的線圈2與磁芯3的相對位置偏離的情況。在此,在圖示的例中,設(shè)置在各分割磁芯3a、3b所具備的突出部的上表面。雖未圖示,也可以在突出部的側(cè)面或下表面配置粘接片。
圖示的4片粘接片4中的安裝在配置溫度傳感器5的部分上的粘接片4從外部將配置在傳感器配置槽31g中的溫度傳感器5覆蓋。因此,能夠通過粘接片4來防止溫度傳感器5從傳感器配置槽31g脫落。
粘接片4可以由具有粘合性的絕緣性樹脂例如環(huán)氧樹脂、硅樹脂、不飽和聚酯等熱固化性樹脂或pps樹脂、lcp等熱塑性樹脂構(gòu)成。也可以通過使這些絕緣性樹脂中含有上述的陶瓷填料等而提高粘接片4的導(dǎo)熱性。如果提高粘接片4的導(dǎo)熱性,則可以作為從磁芯3向線圈2的散熱路徑而有效地利用粘接片4。粘接片4的導(dǎo)熱率優(yōu)選為例如0.1w/m·k以上,進一步優(yōu)選為1w/m·k以上,特別優(yōu)選為2w/m·k以上。
也可以由發(fā)泡樹脂構(gòu)成粘接片4。如果是發(fā)泡樹脂制的粘接片4,則在將粘接片4粘貼在各分割磁芯3a、3b上后,容易將分割磁芯3a、3b的突出部插入卷繞部2a、2b。如果在將突出部插入卷繞部2a、2b之后使發(fā)泡樹脂發(fā)泡,則能夠固定線圈2和磁芯3。
[載置板]
載置板9(圖1)是作為將電抗器1α固定在冷卻底座等設(shè)置對象上時的基座而發(fā)揮功能的構(gòu)件。因此,載置板9被要求機械強度優(yōu)異。另外,載置板9被要求將在使用電抗器1α?xí)r由組合體1產(chǎn)生的熱量散出到設(shè)置對象的作用。因此,載置板9在被要求機械強度之外還被要求散熱性優(yōu)異。為了滿足這樣的需求,載置板9由金屬構(gòu)成。例如,作為載置板9的構(gòu)成材料,可以使用鋁或其合金、鎂或其合金。這些金屬(合金)具有機械強度和導(dǎo)熱性優(yōu)異且輕量、非磁性這樣的優(yōu)點。
[接合層]
在上述載置板9與組合體1之間形成有使兩者1、9接合的接合層8。該接合層8也具有使在使用電抗器1α?xí)r將由組合體1產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到載置板9的功能。
接合層8的構(gòu)成材料具有絕緣性。例如,可以列舉出環(huán)氧樹脂、硅樹脂、不飽和聚酯等熱固化性樹脂或pps樹脂、lcp等熱塑性樹脂。也可以通過使這些絕緣性樹脂含有上述的陶瓷填料等而提高接合層8的散熱性。接合層8的導(dǎo)熱率例如優(yōu)選為0.1w/m·k以上,進一步優(yōu)選為1w/m·k以上,特別優(yōu)選為2w/m·k以上。
接合層8可以通過在載置板9上涂敷絕緣性樹脂(也可以是含有陶瓷填料的樹脂)而形成,也可以通過在載置板9上粘貼絕緣性樹脂的片材而形成。如果使用片狀的材料作為接合層8,則容易在載置板9上形成接合層8,因此是優(yōu)選的。
電抗器的效果
以上說明的電抗器1α能夠在其正在工作時高精度地測定磁芯3的溫度。在本例中,溫度傳感器5監(jiān)測磁芯3中的可能達到最高溫度的部分的溫度,因此,在磁芯3的溫度上升到使得電抗器1α的磁特性降低的程度之前,能夠進行使電抗器1α的工作停止等應(yīng)對。
<實施方式2>
在實施方式2中,基于圖4、5對包括僅具有一個卷繞部2c的線圈2的電抗器1β進行說明。
如圖4所示,本例的電抗器1β具備將形成為大致長方體狀的組合體1經(jīng)由接合層8而配置在載置板9上的結(jié)構(gòu)。電抗器1β中的與實施方式1的電抗器1α的不同點為構(gòu)成組合體1的線圈2及磁芯3的形狀。以下,以與實施方式1不同點為中心,對電抗器1β的各結(jié)構(gòu)進行說明。
如圖5所示,組合體1所具備的線圈2具備一個卷繞部2c。線圈2的端部2b卷繞在端部2a側(cè),并朝向與端部2a相同的方向拉出。
另一方面,組合體1所具備的磁芯3通過使大致e字型的第一分割磁芯3c和第二分割磁芯3d以夾持間隔材料33的方式組合來構(gòu)成。在該情況下,e字型的正中央的突出部成為內(nèi)側(cè)芯部31,其以外的部分成為外側(cè)芯部32。
在本例中,也在兩分割磁芯3c、3d中的成為內(nèi)側(cè)芯部31的部分的上表面上形成有傳感器配置槽31g。傳感器配置槽31g也可以是,與圖示的例子不同地,形成為未達到成為內(nèi)側(cè)芯部31的部分的端部的長度。在兩個傳感器配置槽31g中的設(shè)置在第一分割磁芯3c上的傳感器配置槽31g配置有溫度傳感器5。形成傳感器配置槽31g的上表面為距設(shè)置電抗器1β的設(shè)置對象最遠的面。另外,在兩分割磁芯3c、3d中的形成有傳感器配置槽31g的上表面上安裝有粘接片4,將卷繞部2c的內(nèi)周面與內(nèi)側(cè)芯部31的外周面粘接。
在具備上述結(jié)構(gòu)的電抗器1β中,也可以監(jiān)測磁芯3中的可能達到最高溫度的部分的溫度。
<變形例>
在實施方式1、2中,通過組合兩個分割磁芯來構(gòu)成磁芯,但也可以組合三個以上的分割磁芯來構(gòu)成磁芯。例如,在實施方式1的電抗器1α中,也可以由成為各內(nèi)側(cè)芯部31的一對柱狀磁芯片和成為各外側(cè)芯部32的一對塊狀磁芯片來構(gòu)成磁芯3(分割數(shù)量為4個)。另外,在實施方式2的電抗器1β中,也可以由成為內(nèi)側(cè)芯部31的柱狀磁芯片和成為各外側(cè)芯部32的一對c字狀磁芯片來構(gòu)成磁芯3(分割數(shù)量為3個)。在任一情況下都可以在成為內(nèi)側(cè)芯部31的磁芯片上形成傳感器配置槽31g。
<實施方式3>
在實施方式1、2中,對在平板狀的載置板9上載置組合體1而成的電抗器1α、1β進行了說明。與此相對地,雖省略圖示,也可以形成為將實施方式1中說明的組合體1容納于殼體而成的電抗器。
殼體為具備底板部和側(cè)壁部的有底筒狀的部件。在該情況下,殼體的底板部兼作為載置組合體的載置板。作為容納組合體的殼體,也可以利用換流器殼體。
構(gòu)成殼體的底板部和側(cè)壁部可以是一體的部件,也可以是將單獨準備的底板部和側(cè)壁部在之后接合而成的部件。在后者的情況下,能夠以不同的材料構(gòu)成底板部和側(cè)壁部。例如,可以列舉出以鋁或其合金構(gòu)成底板部且以pps等樹脂構(gòu)成側(cè)壁部的情況。
也可以在將組合體容納在殼體內(nèi)之后,將填充樹脂填充到殼體內(nèi),成為組合體被埋設(shè)在填充樹脂內(nèi)的狀態(tài)。能夠通過填充樹脂在物理上保護組合體1免受外部環(huán)境影響。作為填充樹脂,例如可以列舉出環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、硅樹脂等。也可以使填充樹脂含有陶瓷填料而提高填充樹脂的散熱性。
以上說明的實施方式的電抗器能夠適當?shù)貞?yīng)用于通電條件例如為最大電流(直流):100a~1000a左右、平均電壓:100v~1000v左右、使用頻率:5khz~100khz左右的用途,且代表性地應(yīng)用于電動汽車、混合動力汽車等的車載用電力轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成部件。在該用途下,期待能夠適當?shù)乩脻M足如下條件的電抗器:直流通電為0a時的電感值為10μh以上2mh以下,最大電流通電時的電感值為0a時的電感值的10%以上。
工業(yè)實用性
本發(fā)明的電抗器能夠應(yīng)用于搭載在混合動力汽車或電動汽車、燃料電池汽車等電動車輛中的雙向dc-dc換流器等電力轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成部件。
標號說明
1α、1β電抗器
1組合體
2線圈
2a、2b、2c卷繞部
2r連結(jié)部
2a、2b端部
3磁芯
3a、3c第一分割磁芯
3b、3d第二分割磁芯
31內(nèi)側(cè)芯部
32外側(cè)芯部
33間隔材料
31g傳感器配置槽
4粘接片
5溫度傳感器
50傳感器主體
51配線部
8接合層
9載置板。