電抗器、轉換器及電力轉換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電抗器、具有電抗器的轉換器及具有轉換器的電力轉換裝置，在安裝于混合動力汽車等車輛的車載用DC-DC轉換器和電力轉換裝置的構成部件等中采用該電抗器。
【背景技術】
[0002]電抗器和電動機這樣的磁性部件被用于各種領域中，這種磁性部件包括具有卷繞繞組線而成的線圈元件的線圈、和一部分插通在該線圈元件的內部的磁芯。關于這樣的磁性部件，例如在專利文獻I中公開了被用于轉換器的電路部件的電抗器，該轉換器安裝在混合動力汽車這樣的車輛中。該專利文獻I的電抗器具有將線圈和環狀的磁芯的組合體收納在外殼內的結構，該線圈具有排列配置的一對線圈元件，該磁芯插通在兩個線圈元件的內部。在被收納于外殼中的組合體設有框狀線圈架，該框狀線圈架與線圈的端面(即線圈元件的軸向端面)抵接，確保線圈與磁芯之間的絕緣。
[0003]還有與專利文獻I的電抗器不同的、采用僅具有一個線圈元件的線圈的電抗器。例如，可以舉出將大致E字型的兩個分割芯體組合或者將大致E字型和I字型的兩個分割芯體組合來構成磁芯的電抗器。在這種情況下，E字型的正中央的突出部分插入線圈的內部(即，線圈元件的內部)。在該方式中，有時也采用與線圈的端面抵接來確保線圈與磁芯之間的絕緣的框狀線圈架。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2006 - 41353號公報

【發明內容】

[0007]發明要解決的課題
[0008]在將組合體收納于外殼內的電抗器的裝配過程中，包括在外殼的預定位置配置組合體的作業。在專利文獻I中，使框狀線圈架向線圈元件的排列方向伸出，在外殼形成與該伸出的部分(伸出部)卡合的槽，以便進行組合體在外殼內的定位。
[0009]但是，在專利文獻I中，使線圈架的伸出部和外殼的槽卡合的定位部位合計有四處，因而在將組合體收納于外殼內時，必須在四個定位部位全部進行伸出部和槽的定位。在伸出部和槽的卡合狀態越緊密時(即，伸出部的寬度與槽寬之差越小時)，該定位越困難，有可能降低電抗器的生產性。
[0010]本發明正是鑒于上述情況而提出的，其目的之一在于，提供容易在外殼內配置組合體且生產性良好的電抗器。另外，本發明的另一目的在于，提供使用本發明的電抗器的轉換器、和使用該轉換器的電力轉換裝置。
[0011]用于解決課題的技術方案
[0012]本發明的電抗器具有:線圈，具有卷繞繞組線而成的線圈元件；磁芯，具有插通在線圈元件的內部的部分；一對框狀線圈架，分別設于線圈元件的軸向的兩端；以及外殼，收納這些線圈、磁芯和一對框狀線圈架的組合體。在本發明的電抗器中，在俯視觀察被收納于外殼的狀態的組合體時，一個框狀線圈架的寬度方向兩端部附近和另一個框狀線圈架的寬度方向兩端部附近的合計四個部位中的兩個部位成為決定組合體在外殼內的位置的定位部位，剩余的兩個部位成為避讓部位。在本發明的電抗器中，在框狀線圈架和外殼中任意一方的上述四個部位(兩個定位部位和兩個避讓部位)分別設有突片，在框狀線圈架和外殼中任意另一方的定位部位分別設有與突片卡合的卡合槽，并且在避讓部位分別設有避讓突片的避讓部。
[0013]發明效果
[0014]本發明的電抗器容易進行在外殼內的預定位置配置組合體的作業，因而生產性良好。
【附圖說明】
[0015]圖1是實施方式I的電抗器的立體圖。
[0016]圖2的(A)是實施方式I的電抗器具有的組合體的立體圖，(B)是該組合體的俯視圖。
[0017]圖3是實施方式I的電抗器具有的組合體的分解立體圖。
[0018]圖4的(A)是實施方式I的電抗器具有的外殼的立體圖，⑶是該外殼的一部分即側壁部的俯視圖，(C)是側壁部中的外殼側卡合部附近的局部放大圖，(D)是側壁部中的外殼側可動嵌合部附近的局部放大圖。
[0019]圖5是說明實施方式I的外殼和組合體的框狀線圈架的卡合狀態的示意圖。
[0020]圖6是實施方式I的電抗器的分解立體圖。
[0021]圖7的㈧、⑶是說明實施方式2的外殼和組合體的框狀線圈架的卡合狀態的示意圖。
[0022]圖8是說明實施方式3的外殼和組合體的框狀線圈架的卡合狀態的示意圖。
[0023]圖9是說明實施方式4的外殼和組合體的框狀線圈架的卡合狀態的示意圖。
[0024]圖10的(A)是實施方式5的電抗器的局部分解立體圖，(B)是外殼側卡合部的局部放大圖。
[0025]圖11的㈧、⑶是實施方式6的電抗器具有的線圈架部件的立體圖。
[0026]圖12是示意地表示混合動力汽車的電源系統的概略結構圖。
[0027]圖13是表示具有轉換器的電力轉換裝置的一例的概略電路。
【具體實施方式】
[0028]?本發明的實施方式的說明
[0029]首先列舉說明本發明的實施方式的內容。
[0030]〈1>實施方式的電抗器具有:線圈，具有卷繞繞組線而成的線圈元件；磁芯，具有插通在線圈元件的內部的部分；一對框狀線圈架，分別設于線圈元件的軸向的兩端；以及外殼，收納這些線圈、磁芯和一對框狀線圈架的組合體。在該實施方式的電抗器中，在俯視觀察被收納于外殼的狀態的組合體時，一個框狀線圈架的寬度方向兩端部附近和另一個框狀線圈架的寬度方向兩端部附近的合計四個部位中的兩個部位成為決定組合體在外殼內的位置的定位部位，剩余的兩個部位成為避讓部位。在該實施方式的電抗器中，在框狀線圈架和外殼中任意一方的上述四個部位(兩個定位部位和兩個避讓部位)分別設有突片，在框狀線圈架和外殼中任意另一方的定位部位分別設有與突片卡合的卡合槽，在避讓部位分別設有避讓突片的避讓部。
[0031]通過在電抗器中設置兩個定位部位和兩個避讓部位，在將組合體配置于外殼內時，實質上只要在兩個定位部位進行外殼和組合體的定位即可，能夠容易將組合體配置在外殼內。因此，能夠以良好的生產性制造實施方式的電抗器。
[0032]在此，在用不同的表述方式表示定位部位時，定位部位指框狀線圈架相對于外殼的位置在線圈軸向和線圈寬度方向(在俯視觀察外殼內的組合體時與線圈軸向垂直的方向)都處于所設定的狀態的部位。另一方面，在用不同的表述方式表示避讓部位時，避讓部位指框狀線圈架相對于外殼的線圈軸向的位置和線圈寬度方向的位置中至少一種位置未處于所設定的狀態的部位。
[0033]<2>關于實施方式的電抗器，能夠舉出突片設于框狀線圈架的方式。
[0034]與在框狀線圈架形成卡合槽相比，形成突片更容易。因為框狀線圈架是薄板狀。并且，與在外殼形成突片相比，形成卡合槽更容易。因為僅在已有的外殼切削槽即可在外殼形成卡合槽。此外，當在電抗器中將合計設有四個的突片設于框狀線圈架的情況下，能夠在各框狀線圈架設置各兩個突片，將電抗器具有的一對框狀線圈架設為相同形狀。其結果是，能夠提高框狀線圈架的生產性，進而能夠提高電抗器的生產性。
[0035]<3>關于實施方式的電抗器，能夠舉出兩個定位部位都設于線圈元件的軸向的一側的方式。
[0036]電抗器具有的磁芯往往是將多個芯體片組合構成的。在這種情況下，線圈軸向的磁芯的長度有可能根據芯體片的接合狀態而產生尺寸誤差。因此，當在線圈軸向上的分開的位置設置兩個定位部位時，兩個定位部位的突片和卡合槽的卡合狀態也容易產生誤差，有可能難以進行組合體在外殼內的配置。與此相對，通過偏向于線圈軸向的一側設置兩個定位部位，兩個定位部位的突片和卡合槽的卡合狀態幾乎不產生誤差，因而不存在難以進行組合體在外殼內的配置之擔憂。
[0037]〈4>關于實施方式的電抗器，能夠舉出兩個定位部位都設于線圈元件的軸向上、配置有構成線圈元件的繞組線的端部的一側的方式。
[0038]在繞組線的端部(線圈元件的端部)安裝有將電抗器與外部設備電連接的端子部件。端子部件的安裝是在向外殼內配置組合體之后進行的，因而存在將外殼內的線圈元件的端子的位置高精度地配置在預定位置的需求。針對這種需求，通過將兩個定位部位配置在線圈軸向的線圈元件的端部側，能夠將外殼內的線圈元件的端部的位置高精度地配置在預定位置。
[0039]<5>關于實施方式的電抗器，能夠舉出在俯視觀察電抗器時突片在與線圈元件的軸向垂直的線圈寬度方向突出的方式。
[0040]根據框狀線圈架和外殼的構造，在使突片向線圈寬度方向突出的狀態下進行制作，比在使突片向其它方向突出的狀態下容易制作。并且，根據框狀線圈架和外殼的構造，框狀線圈架和外殼在線圈寬度方向的距離比較近，也是在使突片向線圈寬度方向突出的狀態下容易制作的理由。另外，通過使突片向線圈寬度方向突出，能夠高精度地決定外殼內的組合體在線圈軸向的位置以及在線圈寬度方向的位置這兩個位置。
[0041]<6>關于實施方式的電抗器，能夠舉出在將組合體收納于外殼時卡合槽中成為突片的插入口的一側的槽寬隨著朝向插入口而逐漸變寬的方式。
[0042]通過使卡合槽中成為突片的插入口的部分的槽寬變寬，能夠容易將突片嵌入卡合槽中。
[0043]<7>關于實施方式的電抗器，能夠舉出避讓部是避讓突片的避讓槽的方式。
[0044]在此，將避讓槽的槽寬設定成使避讓槽與突片之間的槽寬方向的間隙大于卡合槽與突片之間的槽寬方向的間隙，以便通過避讓槽避讓突片。
[0045]〈8>上述實施方式的電抗器能夠適合用于轉換器的構成部件。即，實施方式的轉換器具有上述實施方式的電抗器。例如，關于實施方式的轉換器能夠舉出如下的結構，該轉換器具有:開關元件；驅動電路，控制所述開關元件的動作；以及實施方式的電抗器，使開閉動作變平滑，根據所述開關元件的動作來轉換輸入電壓。
[0046]使用了生產性良好的實施方式的電抗器的實施方式的轉換器，有助于提高具有實施方式的轉換器的設備(例如混合動力汽車等車輛)的生產性。
[0047]〈9>上述實施方式的轉換器能夠適合用于電力轉換裝置的構成部件。即，實施方式的電力轉換裝置具有實施方式的轉換器。例如，關于實施方式的電力轉換裝置能夠舉出如下的結構，該電力轉換裝置具有:實施方式的轉換器，轉換輸入電壓；以及逆變器，與所述轉換器連接，將直流和交流相互轉換，利用在該逆變器轉換后的電力驅動負載。
[0048]使用了生產性良好的實施方式的電抗器的實施方式的電力轉換裝置，有助于提高具有實施方式的電力轉換裝置的設備(例如混合動力汽車等車輛)的生產性。
[0049]?本發明的實施方式的詳情
[0050]下面，根據【附圖說明】設有定位部位和避讓部位的電抗器的實施方式。圖中的相同標號表不相同名稱的部件。
[0051]〈實施方式1>
[0052]《整體結構》
[0053]在實施方式I中，參照圖1?6說明電抗器I。圖1所示的實施方式I的電抗器I具有將組合體10收納在外殼6中，用蓋9將外殼6的開口部封堵的結構，組合體10是將線圈2、磁芯3和一對框狀線圈架41、42組合構成的(在圖1中示出了蓋9被卸下的狀態)。該電抗器I的最具特征的部分在于，如圖5所示，在俯視觀察被收納于外殼6的狀態的組合體10時，一個框狀線圈架41的寬度方向兩端部附近和另一個框狀線圈架42的寬度方向兩端