[發(fā)明專利]線圈裝置的磁芯以及用于制造磁芯的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980109346.2
• 申請日: 2009-03-16
• 公開（公告）號: CN101978444A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杉山昌揮;山口登士也;犬塚智憲
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02
• 代理公司: 北京金信立方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;孫麗梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在用于驅(qū)動混合動力汽車或電動車輛的電動機(jī)中使用的電抗器裝置，并且涉及一種用于制造這種電抗器裝置的方法。

背景技術(shù)

公知一種例如在公開號為2004-095570的日本專利申請(JP-A-2004-095570)中公開的電抗器裝置，其中多個間隔件被插入到具有薄的硅鋼板的疊層芯子中。在該電抗器裝置中，因為需要使芯子的磁導(dǎo)率降低以使得芯子不會輕易地磁性飽和，因此將多個間隔件分散開并插入到芯子中。

然而，問題在于疊層芯子是昂貴的。同時，由于顯著提高了通過粉末冶金方法獲得的軟磁材料的磁性，由粉末磁鐵制成的芯子近年來已經(jīng)受到關(guān)注。通過使接近100μm的磁性粉末依次地絕緣、使少量的有機(jī)粘合劑與之混合并且之后在所獲得的混合物上執(zhí)行擠壓成型和熱處理來生產(chǎn)壓粉磁芯。

然而，熱處理必須在使得絕緣體和粘合劑不會被分解的溫度下實施，并且不期望壓粉磁芯達(dá)到燒結(jié)磁性體等的致密化。因此，通過在其上執(zhí)行高壓擠壓成型而壓實壓粉磁芯。然而，高壓擠壓成型不可避免地產(chǎn)生毛邊。電抗器中的毛邊可能會在纏繞線圈時損壞線圈的絕緣涂膜。毛邊也可能會在電抗器裝配過程期間損壞夾具和模具，并且也可能由于粉末從邊緣部分脫落而改變間隔件的長度。

因此，能夠通過切削操作去除毛邊。然而，如果粉末是球形霧化粉末，則在去毛邊操作期間，粉末不會彼此相纏并且輕易地脫落。為此，在電抗器芯的去毛邊表面(壓制表面)彼此面對并且間隔件插入到其間的情況下，間隔件的長度被改變，這最終導(dǎo)致電抗器損耗。

另一方面，公開號為2005-226152的日本專利申請(JP-A-2005-226152)公開了如何在所獲得的壓型體上執(zhí)行加壓模塑和塑性成形以修改其外形。因為在通過該方法制造的電抗器中不會產(chǎn)生毛邊，因此能夠避免上述問題。然而，在該電抗器芯中，當(dāng)間隔件插入經(jīng)受塑性成形的相向的表面之間時，粉末通過塑性成形彼此冶金地結(jié)合的部分以環(huán)形形式呈現(xiàn)。因此，渦電流在沿著磁路橫截面的方向上流動，該方向為垂直于磁通量穿過方向的方向。因此，增加了電抗器損耗。

而且，公開號為H5-326240的日本專利申請(JP-A-H5-326240)描述了在平行于磁路施加磁場的同時利用具有磁各向異性的扁平或針狀粉末來使電抗器成型的方法。根據(jù)該制造方法，能夠生產(chǎn)粉末被平行于磁場引導(dǎo)的具有高μ的高性能的電抗器芯。然而，該方法不能利用諸如霧化粉末的球形粉末，從而在選擇原料時具有較低的自由度。

此外，公開號為2006-344867的日本專利申請(JP-A-2006-344867)描述了一種電抗器，通過利用各向異性的納米晶材料作為粉末材料，其根本不需要間隔件或者減少了間隔件的數(shù)量。根據(jù)該技術(shù)，各向異性的納米晶材料的使用能夠?qū)崿F(xiàn)高磁各向異性、低磁導(dǎo)率以及低矯頑性。此外，該電抗器能夠利用霧化粉末，從而在選擇原料上有較高的自由度。然而，該公開中所描述的電抗器沒有考慮與毛邊相關(guān)的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種電抗器裝置和用于制造電抗器裝置的方法，該電抗器裝置在選擇原料上具有高的自由度并且能夠防止毛邊問題并防止渦電流的產(chǎn)生。

本發(fā)明的第一方案涉及一種電抗器裝置。該電抗器裝置具有由壓粉磁芯構(gòu)成的電抗器芯和繞電抗器芯的外周纏繞的線圈。所述電抗器芯具有通過擠壓成型而形成的一對壓制表面。所述壓制表面中的每一個的邊緣部分通過加壓處理而塑性地形成。所述電抗器芯布置在所述線圈通電時產(chǎn)生的磁通量不會穿過所述壓制表面中的每一個的方向上。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方案的電抗器裝置中，因為每個壓制表面的邊緣部分塑性地形成，因此能夠防止在纏繞線圈時對線圈的絕緣涂膜的損壞。而且，通過借助于加壓處理塑性地形成每個壓制表面的邊緣部分，能夠防止粉末脫落并能夠防止間隔件的長度的改變。

在該電抗器裝置中，電抗器芯布置在所述線圈通電時產(chǎn)生的磁通量不會穿過每個所述壓制表面的方向上。因此，即使當(dāng)具有低的絕緣特性的邊緣部分由于塑性成形而存在于每個壓制表面上時，也能夠抑制渦電流的產(chǎn)生。結(jié)果，能夠顯著地防止電抗器損耗的增加。

所述電抗器芯可具有環(huán)形形狀并且多個間隔件可以插入其中。在這樣的電抗器裝置中，由于電抗器芯的壓制表面不會面對間隔件，因此能夠防止由毛邊引起的渦電流的產(chǎn)生和磁通量的泄漏。因此，能夠獲得高性能的電抗器裝置。

所述電抗器芯可通過朝邊緣部分?jǐn)D壓具有光滑表面的滾子而塑性地形成。

所述電抗器芯可通過執(zhí)行塑性成形而使邊緣部分倒角來形成。

所述電抗器芯的倒角的寬度可以為C0.5mm。