1.本发明涉及一种线圈装置。
背景技术:
2.作为用于提高线圈装置的散热性的技术,例如已知有专利文献1所示的技术。专利文献1中记载的线圈装置具有芯和内部收容芯的壳体,能够经由壳体的底板使由芯等产生的热散热。
3.然而,在芯和壳体中,其热膨胀率存在差,因此,在将芯直接载置于壳体的底板上时,由于两者的热膨胀率的差而对芯作用应力。特别是如专利文献1记载的线圈装置,当芯的载置侧面的整体与底板的上表面以密接的方式接触时,作用于芯的应力变大,芯上产生裂纹的可能性变高。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开2014-36194号公报
技术实现要素:
7.发明所要解决的问题
8.本发明是鉴于这种实际状况而开发的,其目的在于,提供一种散热性优异且能够有效地防止芯的破损的线圈装置。
9.用于解决问题的技术方案
10.为了实现上述目的,本发明第一观点提供一种线圈装置,其具有:
11.芯;
12.壳体,其收容所述芯的至少一部分,
13.在所述壳体上设置有载置所述芯且在从所述壳体的底部的上表面离开的位置支承所述芯的载置侧面的支承部。
14.在本发明第一观点的线圈装置中,在壳体上设置有载置芯且在从壳体的底部的上表面离开的位置支承芯的载置侧面的支承部。因此,芯的载置侧面在设置有支承部的位置以外的位置,成为从底部的上表面浮起的状态,芯的载置侧面的整体不与底部的上表面接触。因此,与现有技术相比,能够减小芯的载置侧面和底部的接触面积,能够降低由于两者的热膨胀率的差而作用的向芯的应力,防止在芯上产生裂纹。
15.另外,在设置有支承部的位置,能够经由支承部使由芯等产生的热向底部传播,经由底部使所述热散热。进而,在设置有支承部的位置以外的位置,芯的载置侧面被配置于从底部的上表面离开支承部的高度量的位置,在芯的载置侧面和底部的上表面之间形成有间隙。例如,通过在该间隙填充树脂,能够经由树脂及底部,使由芯等产生的热散热。
16.如上,根据本发明,能够实现散热性优异且能够防止芯的破损的线圈装置。
17.优选的是,在所述壳体上配置有多个所述支承部的各个。通过设为这种结构,能够
利用多个支承部将芯的载置侧面以稳定的状态支承。另外,能够经由多个支承部使由芯等产生的热向底部有效地传播,能够经由底部使所述热有效地散热。
18.优选的是,所述支承部形成于所述底部,由从所述底部的上表面突出的第一凸部构成。通过设为这种结构,能够充分地减小芯的载置侧面和底部的接触面积,能够有效地降低由于两者的热膨胀率的差而作用的向芯的应力。另外,通过将支承部与底部一体地形成,能够经由支承部使由芯等产生的热向底部有效地传播,能够经由底部使所述热有效地散热。
19.优选的是,所述壳体的底部的下表面由平坦面构成。通过设为这种结构,底部的下表面和设置于其下的冷却机构的抵接面的表面面积增大,因此,能够经由底部使由芯等产生的热有效地散热。
20.所述壳体也可以构成为可以分割为所述壳体的侧板和所述底部。后述详情,但通过设为这种结构,能够在侧板和底部的组合位置容易地形成支承部。
21.优选的是,所述支承部也可以与所述底部分体形成。在该情况下,不需要在底部形成支承部,因此,可以由平坦的形状构成底部的上表面,壳体的制造变得容易。
22.为了实现上述目的,本发明第二观点提供一种线圈装置,其具有:
23.芯;
24.壳体,其载置所述芯且收容所述芯的至少一部分,
25.在所述芯的载置侧面上形成有在从所述芯的载置侧面离开的位置与所述壳体的底部抵接的抵接部。
26.在本发明第二观点的线圈装置中,在芯的载置侧面上形成有在从芯的载置侧面离开的位置与壳体的底部抵接的抵接部。抵接部发挥与前述的支承部同样的功能,主要在形成有抵接部的位置以外的位置,在芯的载置侧面和底部的上表面之间形成间隙,以使芯的载置侧面的整体不与底部的上表面接触。即,在本发明第二观点的线圈装置中,在发挥上述的功能的结构未备置于壳体侧而备置于芯侧这一点上,与本发明第一观点的线圈装置不同。
27.因此,在本发明第二观点的线圈装置中,也能够减小芯和壳体的底部的接触面积,降低由于两者的热膨胀率的差而作用的向芯的应力,防止在芯上产生裂纹。另外,在形成有抵接部的位置以外的位置,例如在上述间隙填充树脂,由此能够经由树脂及底部使由芯等产生的热有效地散热。另外,在形成有抵接部的位置,能够经由抵接部使上述热向底部传播并散热。
28.优选的是,在所述芯的载置侧面形成有多个所述抵接部的各个。在该情况下,抵接部发挥作为用于将芯载置于底部的上表面的脚部的功能,能够经由多个抵接部将芯以稳定的状态载置于底部的上表面。另外,能够经由多个抵接部使由芯等产生的热向底部有效地传播,能够经由底部使上述热有效地散热。
29.优选的是,所述抵接部由从所述芯的载置侧面突出的第二凸部构成。通过设为这种结构,能够充分减小芯和底部的接触面积,能够有效地降低由于两者的热膨胀率的差而作用的向芯的应力。
30.优选的是,在所述芯的载置侧面和所述底部之间填充有树脂。通过设为这种结构,如上述,能够经由树脂及底部使由芯等产生的热有效地散热。
附图说明
31.图1a是本发明第一实施方式的线圈装置的立体图。
32.图1b是表示从图1a所示的线圈装置拆下壳体时的状态的立体图。
33.图2是图1a所示的线圈装置的分解立体图。
34.图3是图2所示的线轴的立体图。
35.图4是图2所示的线轴、线轴罩及盖部件的立体图。
36.图5是在图2所示的线轴上安装了线轴罩时的状态的立体图。
37.图6是表示在图5所示的线轴罩上卷绕了第二电线时的状态的立体图。
38.图7a是沿着图1a所示的viia-viia线的线圈装置的剖视图。
39.图7b是沿着图1a所示的viib-viib线的线圈装置的剖视图。
40.图8是图2所示的壳体的立体图。
41.图9是本发明第二实施方式的线圈装置的立体图。
42.图10是沿着图9所示的x-x线的线圈装置的剖视图。
43.图11是本发明第三实施方式的线圈装置的立体图。
44.图12是图11所示的壳体的分解俯视图。
45.图13是沿着图11所示的xiii-xiii线的线圈装置的剖视图。
具体实施方式
46.以下,基于附图所示的实施方式对本发明进行说明。
47.第一实施方式
48.图1a及图1b所示的本实施方式的线圈装置10例如被用作变压器,用于车载用的电源电路等。线圈装置10具有芯组装体40和收容芯组装体40的至少一部分的壳体60。关于芯组装体40及壳体60的详细将在后面叙述。
49.如图2所示,线圈装置10除芯组装体40及壳体60外,还具有:线轴20、分隔罩50、散热罩70、盖部件80a、80b、以及线轴罩90a、90b(图4)。以下,对这些各部件的结构进行说明。此外,附图中,x轴、y轴及z轴相互垂直,x轴与第一芯40a、40a各自排列的方向一致。另外,y轴与线轴20的第一底座25a和第二底座25b排列的方向一致。另外,z轴与变压器10的高度(厚度)对应,且与后述的线圈部31、32的卷轴平行。
50.如图3所示,线轴20具有线轴基板21。线轴基板21由大致椭圆形平板状构成,构成线轴20的底部。在线轴基板21的y轴方向的各端部形成有脚部22、22。脚部22朝向线轴基板21的下方突出,起到支承线轴20的效果。在脚部22的底面形成有凹状部22a,在凹状部22a的内部能够以图5所示的方式配置图2所示的块102。块102由具有热传导性的部件构成,例如由金属构成。
51.在线轴基板21的大致中央部,以向上方延伸的方式一体成形有第一中空筒部23。第一中空筒部23具有筒形状,在其外表面卷绕第一电线37(图4)。在第一中空筒部23的内表面形成有分离用板固定部28,能够以图2所示的方式固定分离用板部106。
52.分离用板固定部28沿z轴方向延伸,配置于在x轴方向上面对面的两个第一芯40a、40a的中脚部46a、46a之间、及第二芯40b、40b的中脚部46b、46b之间。分离用固定板部28用于使在x轴方向上面对面的中脚部46a、46a(中脚部46b、46b)相互在第一中空筒部23的内部
以规定的间隙面对面且不接触。固定于分离用固定板部28的分离用板部106也具有同样的功能。
53.在第一中空筒部23的上部形成有线轴上凸缘部24。线轴上凸缘部24一体成形于第一中空筒部23的上端部,在与xy平面平行的方向上沿径向突出。在线轴上凸缘部24的y轴方向的一侧的端部一体形成有底座25a,在另一侧的端部一体形成有底座25b。底座25a和底座25b具有同样的结构,因此,以下,关于底座25b的结构,省略其说明。
54.底座25a具有底面部250。底面部250构成底座25a的底面,具有在x轴方向上细长的形状。在底面部250的周围形成有绝缘壁251和外壁252a~252c,以包围底面部250。绝缘壁251和外壁252a~252c形成为向上方突出。
55.绝缘壁251形成于底面部250中的与线轴上凸缘部24的边界部分。绝缘壁251起到将图2所示的第一芯40a、40a安装于线轴20时,防止其基底部46a、46a与插通底座25a的内侧的第二电线38的第二引线部38a接触的效果。
56.外壁252a~252c被形成为在y轴方向上与绝缘壁251对置。外壁252a相对于绝缘壁251一体地形成,外壁252a的一部分以沿着底面部250的x轴方向的一侧的端部的方式延伸。底面部250的x轴方向的另一侧的端部被开放,以能够引出图2所示的第二电线38的第二引线部38a、38b。此外,在底座25b上,底面部250的x轴方向的另一侧的端部被开放,以能够引出第一电线37的第一引线部37a、37b。
57.外壁252a和外壁252b夹着外壁切口部253a在x轴方向上相邻地形成,外壁252b和外壁252c夹着外壁切口部253b在x轴方向上相邻地形成。在底面部250上,以在y轴方向上相对于外壁切口部253a连续的方式形成有底面切口部254a,在底面部250上,以在y轴方向上相对于外壁切口部253b连续的方式形成有底面切口部254b。
58.在绝缘壁251和外壁252c之间形成有隔壁255。隔壁255相对于绝缘壁251和外壁252c大致平行地配置,并沿着x轴方向延伸。
59.在隔壁255的y轴方向的一侧形成有第一插通路256a。第一插通路256a是用于使图2所示的第二电线38的第二引线部38b插通的插通路。第一插通路256a从形成有底面切口部254a的位置沿着外壁252b及252c横跨底面切口部254b并朝向x轴方向延伸。此外,在底座25b上,图2所示的第一电线37的第一引线部37a插通于第一插通路256a。
60.在隔壁255的y轴方向的另一侧形成有第二插通路256b。第一插通路256b是用于使图2所示的第二电线38的第二引线部38a插通的插通路。第二插通路256b从形成有底面切口部254b的位置沿着隔壁255朝向x轴方向延伸。第二插通路256b和第一插通路256a各自的延伸方向成为大致平行。此外,在底座25b上,图2所示的第一电线37的第一引线部37b插通于第二插通路256b。
61.在绝缘壁251的位于x轴方向的一侧的外表面上形成有卡合凸部257a,在位于另一侧的外表面上形成有卡合凸部257b。卡合凸部257a、257b是用于使形成于后述的盖部件80a的卡合凹部82a、82b卡合的卡合凸部。此外,在底座25b上,在卡合凸部257a、257b卡合盖部件80b的卡合凹部82a、82b。
62.在第一中空筒部23的外周面上,沿着第一中空筒部23的周向分别以规定的间隔形成有多个定位凸部26。各定位凸部26形成于第一中空筒部23的外周面的下端部,从其外周面朝向外方沿径向突出。定位凸部26为了进行安装于其外周的线轴罩90a、90b(图4)的定位
而设置。能够配置于在线轴20上安装线轴罩90a、90b时,使线轴罩90a、90b的第二中空筒部91的内周面从第一中空筒部23的外周面离开定位凸部26向径向的突出长度量的位置。
63.在第一中空筒部23的外周面上形成有第一电线固定部27。第一电线固定部27形成于相对于定位凸部26向上方离开大约第一电线37的一根电线量的宽度的位置。第一电线固定部27从第一中空筒部23的外周面朝向外方沿径向突出。第一电线固定部27的形状成为薄板形状,但其形状没有特别限定。能够将第一电线37的第一引线部37b钩挂地固定于第一电线固定部27。在第一电线固定部27和定位凸部26之间的间隙可以插通第一电线37。
64.如图5所示,在底座25a的底面上形成有嵌合槽29。嵌合槽29形成于底座25a的x轴方向的大致中央部,沿着y轴方向延伸。嵌合槽29由规定深度的槽构成,在其内部可以嵌合线轴罩90a的罩隔开部94a的上端部。此外,在底座25b上,在嵌合槽29的内部嵌合线轴罩90b的罩隔开部94b的上端部。
65.如图4所示,在第一中空筒部23的外周面卷绕第一电线37。更详细而言,第一电线37在第一中空筒部23的外周面中的第一电线固定部27的上方卷绕多匝,并且,在第一电线固定部27的下方(第一中空筒部23的下端部)卷绕1匝。由此,在第一中空筒部23的外周面形成卷绕第一电线37而成的第一线圈部31。
66.第一电线37的第一引线部37b从第一电线固定部27的下方的位置朝向底座25b立起。更详细而言,第一引线部37b钩挂于第一电线固定部27且朝向上方立起,经由外壁切口部253b,被从底座25b的外侧向内侧引导。第一引线部37b经由底面切口部254b,被向底座25b的更内侧引导,在朝向x轴正方向侧大致垂直地弯曲的状态下,插通第二插通路256b的内部并向x轴方向的外侧引出。
67.另一方面,第一引线部37a从第一中空筒部23的外周面的上端部朝向底座25b立起。更详细而言,第一引线部37a经由外侧切口部253a,被从底座25b的外侧向内侧引导。第一引线部37a经由底面切口部254a,被向底座25b的更内侧引导,在朝向x轴正方向侧大致垂直弯曲的状态下,插通第一插通路256a的内部并向x轴方向的外侧引出。
68.线轴罩90a、90b在第一电线37卷绕于第一中空筒部23的外周面的状态下,安装于线轴20。线轴罩90a、90b分别由对开体构成,且它们构成为可组合。以下,关于线轴罩90a、90b中的重复的结构,仅对线轴罩90a进行说明,关于线轴罩90b,省略其说明。
69.线轴罩90a具有第二中空筒部91。第二中空筒部91由对开体构成,在将线轴罩90a的第二中空筒部91和线轴罩90b的第二中空筒部91组合时,形成圆筒状的筒体。在第二中空筒部91的外周面可以卷绕第二电线38。
70.在第二中空筒部91的外周面形成有罩隔开部94a。罩隔开部94a形成于第二中空筒部91的上端部,从第二中空筒部91的外周面朝向外方突出。罩隔开部94a在z轴方向上具有规定的长度,其上端部以图5所示的方式嵌合于底座25a的嵌合槽29的内部。
71.在第二中空筒部91的上部形成有一对罩上凸缘部92a、92a。一罩上凸缘部92a形成于罩隔开部94a的一侧,另一罩上凸缘部92a形成于罩隔开部94a的另一侧。罩上凸缘部92a、92a与第二中空筒部91的上端部一体成形,在与xy平面平行的方向上沿径向突出。
72.在罩隔开部94a和形成于其一侧的罩上凸缘部92a之间形成有引线插通路95,在罩隔开部94a和形成于其另一侧的罩上凸缘部92a之间形成有引线插通路96。可以使第二电线38的第二引线部38a插通于引线插通路95,使第二电线38的第二引线部38b插通于引线插通
路96。
73.在罩上凸缘部92a的上表面形成有多个上方突出部97。如图5所示,上方突出部97用于在将线轴罩90a、90b固定于线轴20时,在罩上凸缘部92a和线轴20的底座25a的底面(或线轴上凸缘部24的底面)之间形成间隙。
74.如图4所示,一对卡合部98、98各自形成于一对罩上凸缘部92a、92a各自的端部。卡合部98、98分别由凸部或凹部形成,构成为可以与线轴罩90b的形成于罩上凸缘部92b的两端部的卡合部98、98卡合。
75.在第二中空筒部91的下部形成有罩下凸缘部93。罩下凸缘部93与第二中空筒部91的下端部一体成形,以与xy平面平行的方向沿径向突出。
76.如图5所示,在第二中空筒部91的外周面形成有第二电线固定部99。第二电线固定部99形成于相对于罩下凸缘部93向上方离开大约第二电线38的一根电线量的宽度的位置。第二电线固定部99从第二中空筒部91的外周面朝向外方突出。第二电线固定部99的形状为薄板形状,但其形状没有特别限定。
77.第二电线固定部99具有与形成于第一中空筒部23的外周面的第一电线固定部27(图4)同样的功能。即,能够将第二电线38的第二引线部38b钩挂地固定于第二电线固定部99。在第二电线固定部99和罩下凸缘部93之间的间隙可以插通第二电线38。
78.如图4所示,线轴罩90b中的罩上凸缘部92b及罩隔开部94b的结构与线轴罩90a中的罩上凸缘部92a、92a及罩隔开部94a的结构不同。更详细而言,罩上凸缘部92b在第二中空筒部91的上部沿着其外周连续地形成。
79.罩隔开部94b形成为从罩上凸缘部92b的上表面朝向上方突出。罩隔开部94b在y轴方向上具有规定的长度,其上端部与底座25b的嵌合槽29嵌合。
80.如图6所示,在线轴罩90a、90b的第二中空筒部91的外周面上卷绕第二电线38。更详细而言,第二电线38在第二中空筒部91的外周面中的第二电线固定部99的上方卷绕多匝,并且在第二电线固定部99的下方(第二中空筒部91的下端部)卷绕1匝。由此,在第二中空筒部91的外周面形成卷绕第二电线38而成的第二线圈部32。
81.第二电线38的第二引线部38b从第二电线固定部99的下方的位置朝向底座25a立起。更详细而言,第二引线部38b钩挂于第二电线固定部99并朝向上方立起,经由外壁切口部253a被从底座25a的外侧向内侧引导。第二引线部38b经由底面切口部254a被向底座25a的更内侧引导,在朝向x轴正方向侧大致垂直地弯曲的状态下,插通第一插通路256a的内部并向x轴方向的外侧引出。
82.另一方面,第二引线部38a从第二中空筒部91的外周面的上端部朝向底座25a立起。更详细而言,第二引线部38a经由外侧切口部253b被从底座25a的外侧向内侧引导。第二引线部38a经由底面切口部254b被向底座25a的更内侧引导,在朝向x轴正方向侧大致垂直地弯曲的状态下,插通第二插通路256b的内部并向x轴方向的外侧引出。
83.如图4所示,通过在第一中空筒部23的外周面卷绕第一电线37,如图6所示,在第二中空筒部91的外周面卷绕第二电线38,如图7a所示,形成第一线圈部31配置于内侧,第二线圈部32配置于外侧而成的双层结构的线圈部。第一线圈部31及第二线圈部32中的任一方构成初级侧线圈,另一方构成次级侧线圈。
84.如图4所示,在底座25a上安装盖部件80a,在底座25b上安装盖部件80b。盖部件80a
和盖部件80b具有同样的结构,因此,以下,关于盖部件80b的结构,省略其说明。
85.盖部件80a具有顶板部81。在顶板部81的侧方形成有一对内侧侧方壁82、82和外侧侧方壁83。外侧侧方壁83形成于顶板部81的y轴方向的一侧的端部,内侧侧方壁82、82形成于顶板部81的y轴方向的另一侧的端部。
86.盖部件80a的外侧侧方壁83被配置为与底座25a的外壁252a~252c重复,盖部件80b的外侧侧方壁83被配置为与底座25b的外壁252a~252c重复。
87.一对内侧侧方壁82、82分别在x轴方向上隔开规定的间隔而配置。在一内侧侧方壁82形成有卡合凹部82a,在另一内侧侧方壁82形成有卡合凹部82b。通过使图3所示的卡合凸部257a与卡合凹部82a卡合,使卡合凸部257b与卡合凹部82b卡合,能够将盖部件80a安装于底座25a。
88.如图2所示,在线轴罩90a、90b的外侧配置分隔罩50、50。一分隔罩50形成于线轴罩90a、90b的x轴方向的一侧,另一分隔罩50形成于线轴罩90a、90b的x轴方向的另一侧。
89.分隔罩50具有罩主体52和形成于罩主体52的z轴方向的两端的一对卡止片54、54。罩主体52以覆盖形成于线轴罩90a、90b的第二中空筒部91、91的外周面的第二线圈部32的周围的方式弯曲。卡止片54从罩主体52朝向内侧沿大致垂直方向折弯。一对卡止片54、54以夹着形成于线轴罩90a、90b的第二中空筒部91、91的上端部的罩上凸缘部92a、92b和形成于下端部的罩下凸缘部93、93的方式安装。
90.如图7b所示,在线轴罩90a、90b的外侧配置图2所示的绝缘罩103、103。绝缘罩103具有罩主体104和折回部105。罩主体104沿着后述的壳体60的侧板64的内表面而配置,折回部105构成为可以与侧板64的上端部卡合。绝缘罩103用于防止形成于线轴罩90a、90b的第二中空筒部91的外周面的第二线圈部32与侧板64接触。
91.如图2所示,在第一电线37的第一引线部37a、37b各自的端部安装有端子100、100。另外,第一引线部37a、37b由绝缘性的电线罩101缠绕。同样,在第二电线38的第二引线部38a、38b各自的端部安装有端子100、100。另外,第二引线部38a、38b由绝缘性的电线罩101缠绕。
92.芯组装体40具有上部芯40a、40a和下部芯40b、40b。芯组装体40构成所谓的纵型芯,上部芯40a、40a和下部芯40b、40b构成为可以在z轴方向上组合。各芯40a、40b的材质举出金属、铁氧体等软磁性材料,但没有特别限定。
93.上部芯40a、40a分别由具有相同形状的两个分割芯42a、42a构成,且被与yz平面平行的面分割。上部芯40a、40a在x轴方向上各自组合的状态下,具有截面e字形状(其中,与xz平面平行的截面),并构成所谓的e型芯。此外,上部芯40a、40a不限定于e型芯,例如也可以由u型芯等(优选具有外脚部的芯)构成。
94.下部芯40b、40b分别由具有相同形状的两个分割芯42b、42b构成,且被与yz平面平行的面分割。下部芯40b、40b在x轴方向上各自组合的状态下,具有截面e字形状(其中,与xz平面平行的截面),并构成所谓的e型芯。此外,下部芯40b、40b不限定于e型芯,例如也可以由u型芯等(优选具有外脚部的芯)构成。
95.上部芯40a、40a各自具有向x轴方向延伸的基底部44a、从基底部44a的x轴方向的一端部朝向z轴方向突出的中脚部46a、以及从另一端部向z轴方向突出的外脚部48a。上部芯40a、40a在中脚部46a、46a的位置,在x轴方向上组合。即,本实施方式中的上部芯40a、40a
在中脚部46a、46a的位置被分割,在外脚部48a、48a的位置未被分割。
96.在将上部芯40a、40a在x轴方向上组合的状态下,中脚部46a、46a配置于上部芯40a、40a的外脚部48a、48a各自之间。一对中脚部46a、46a从z轴方向的上方插入线轴20的第一中空筒部23的贯通孔的内部。此外,以下,将基底部44a、44a的表面称为基底面440a、440a。
97.下部芯40b、40b各自具有向x轴方向延伸的基底部44b、从基底部44b的x轴方向的一端部向z轴方向突出的中脚部46b、以及从另一端部向z轴方向突出的外脚部48b。下部芯40b、40b在中脚部46b、46b的位置,在x轴方向上组合。即,本实施方式中的下部芯40b、40b在中脚部46b、46b的位置被分割,在外脚部48b、48b的位置未被分割。
98.在将下部芯40b、40b在x轴方向上组合的状态下,中脚部46b、46b配置于下部芯40b、40b的外脚部48b、48b各自之间。一对中脚部46b、46b从z轴方向的下方插入线轴20的第一中空筒部23的贯通孔的内部。此外,以下,将基底部44b、44b的表面称为基底面440b、440b。
99.上部芯40a、40a的外脚部48a、48a及下部芯40b、40b的外脚部48b、48b各自的z轴方向的前端彼此在线轴20的外侧,在z轴方向上对接。上部芯40a、40a的中脚部46a、46a及下部芯40b、40b的中脚部46b、46b各自的z轴方向的前端彼此在线轴20的内侧,在z轴方向上对接。
100.在芯组装体40上安装一对散热罩70、70。散热罩70具有上表面罩72和侧面罩74。如图1b所示,上表面罩72固定于基底部44a的基底面440a,侧面罩74以横跨外脚部48a、48b的方式固定于各个外表面。
101.如图7a所示,在壳体60内收容芯组装体40的至少一部分。在图示的例中,在壳体60的内部收容有上部芯40a、40a的一部分和下部芯40b、40b的全部。基底部44b、44b的基底面440b、440b载置于壳体60的底板(底部)62,且成为下部芯40b、40b的载置侧面。壳体60例如由铝等热传导性高的金属材料构成,作为散热用壳体起作用。
102.如图8所示,壳体60具有底板62和侧板64。侧板64朝向上方延伸,形成于底板62的周缘部。更详细而言,侧板64形成于由从上方观察时大致四边形状构成的底板62的各侧部,具有与yz平面平行的两个面和与xz平面大致平行的两个面。在与侧板64的xz平面大致平行的两个面上分别形成有鼓出部66。鼓出部66由朝向y轴方向的外方鼓出的部分构成,在形成有鼓出部66的位置,在壳体60的内部形成有凹处。在该凹处的内部配置图6所示的第二线圈部32的一部分。
103.如图7a及图8所示,在本实施方式中,多个(图示的例中为8个)支承部622与底板62一体地形成。在支承部622载置下部芯44b、44b。本实施方式中的支承部622由从底板62的上表面620突出的凸部(突起部)构成。
104.从上方观察支承部622时,支承部622的形状成为圆形。但是,支承部622的形状不限定于此,例如也可以为椭圆形、多边形或其它形状。支承部622的径(直径)优选为2~5mm。
105.在图示的例中,在支承部622形成有锥形面622a。支承部622的前端部(前端面)的形状可以为平面形状,或也可以为尖的形状。另外,支承部622可以相对于基底面440b、440b面接触,或也可以点接触。
106.多个支承部622各自分散地(局部地)形成于底板62的上表面620。支承部622的数
量没有特别限定,但优选为两个以上,进一步优选为三个以上。在该情况下,能够将下部芯40b、40b以稳定的状态载置于多个支承部622。
107.支承部622的形成位置(配置图案或各支承部622之间的间距等)没有特别限定,也可以适当变更。例如,通过将多个支承部622的每一个形成于至少底板62的四角,能够提高将下部芯40b、40b载置于多个支承部622时的稳定性。
108.在图示的例子中,在底板62的x轴方向的一侧,将三个支承部622沿着y轴方向直线状配置。另外,在底板62的x轴方向的另一侧,将三个支承部622沿着y轴方向直线状配置。进而,在底板62的y轴方向的大致中心部,两个支承部622沿着x轴方向配置。当着眼于底板62的y轴方向的大致中心部时,四个支承部622沿着x轴方向直线状配置。
109.支承部622在从底板62的上表面620向上方离开的位置支承下部芯40b、40b的基底面440b、440b(下部芯40b、40b的载置侧面)。在本实施方式中,下部芯40b、40b的基底面440b、440b被载置在与底板62的上表面620不同的位置,且载置在比上表面620靠上支承部622的突出长的上方。
110.支承部622向上方的突出长优选为0.05~1.5mm,进一步优选为0.1~1.0mm。在图示的例子中,支承部622的突出长比底板62的板厚小,但可以与底板62的板厚相等,或也可以比其大。支承部622的突出长l1和底板62的板厚t1的比l1/t1优选为1/4~2,进一步优选为1/2~1。此外,底板62的板厚优选为0.5~2.0mm,进一步优选为1.0~1.5mm。
111.在本实施方式中,在底板62的上表面620上形成有多个支承部622,因此,在上表面620上载置下部芯40b、40b(基底部44b、44b)时,基底面440b、440b相对于底板62局部地(部分地)抵接(接合)。因此,在本实施方式中,底板62和基底面440b、440b的接触面积极小,基底面440b、440b中与底板62接触的部分的面积(即,多个支承部622中的每一个和底板62的接触面积的和)比不与底板62接触的部分的面积小。
112.基底面440b、440b和底板62的接触面积(基底面440b、440b和多个支承部622中的每一个的接触面积的和)s1和基底面440b、440b的表面面积s2的比s1/s2优选为50%以下,进一步优选为30%以下,特别优选为10%以下。此外,换言之,上述比s1/s2为基底面440b、440b的表面面积中与底板62接触的部分的表面面积的比例。
113.在底板62的上表面620和基底面440b、440b之间形成有间隙624。间隙624的z轴方向的宽度与支承部622向z轴方向的突出长大致相等。在间隙624中填充有树脂107。树脂107为具有高热传导性的散热性树脂,由灌封树脂构成。
114.在本实施方式中,树脂107除芯组装体40的侧方和壳体60的侧板64之间外,还填充到底板62的上表面620和基底面440b、440b之间。树脂107充满间隙624的内部,在固化的状态下配置于间隙624的内部。树脂107的z轴方向的厚度与间隙624的z轴方向的宽度相等。这样,在本实施方式中的线圈装置10中,具备基底面440b、440b与底板62部分地接触且基底面440b、440b经由树脂107与底板62部分地连接的结构。
115.在底板62的下表面621,与支承部622的位置对应地形成有凹部623。凹部623是在底板62的上表面620上形成凸部(支承部622)时因加工上的理由而形成的凹部。此外,关于凹部623,可以省略,也可以由平坦面构成底板62的下表面621。另外,也可以通过在凹部623的内部填充(收容)热传导性高的材料等,提高底板62的散热性。
116.在底板62的角部形成有两个凸台部68、68。在凸台部68形成有开口部(例如,螺栓
孔),通过在该开口部固定金属卡子等,能够将壳体60固定于例如冷却机构等。
117.在线圈装置10的制造中,首先,准备图2所示的各部件。接着,如图4所示,在线轴20的第一中空筒部23的外周面卷绕第一电线37,形成第一线圈部31。另外,从第一中空筒部23的下端部将第一电线37的第一引线部37b钩挂于第一电线固定部27且朝向底座25b引出。此时,将第一引线部37b经由外壁切口部253b及底面切口部254b引出至第二插通路256b的位置,并经由第二插通路256b向x轴方向的外侧引出。
118.另外,从第一中空筒部23的上端部朝向底座25b引出第一电线37的第一引线部37a。此时,将第一引线部37a经由外壁切口部253a及底面切口部254a引出至第一插通路256a的位置,并经由第一插通路256a向x轴方向的外侧引出。
119.接着,如图5所示,以覆盖第一线圈部31的周围方式,将线轴罩90a、90b安装于线轴20,如图6所示,在第二中空筒部91的外周面卷绕第二电线38,形成第二线圈部32。接着,从第二中空筒部91的下端部将第二电线38的第二引线部38b钩挂于第二电线固定部99且朝向底座25a引出。此时,将第二引线部38b经由外壁切口部253a及底面切口部254a引出至第一插通路256a的位置,并经由第一插通路256a向x轴方向的外侧引出。
120.另外,从第二中空筒部91的上端部将第二电线38的第二引线部38a朝向底座25a引出。此时,将第二引线部38a经由外壁切口部253b及底面切口部254b引出至第二插通路256b的位置,并经由第二插通路256b向x轴方向的外侧引出。
121.接着,以覆盖第二线圈部32的周围的方式,将图2所示的分隔罩50、50以图7a所示的方式安装于线轴罩90a、90b,并且,将分离用板部106安装于分离用板固定部28。
122.接着,将中脚部46a、46a从上插入第一中空筒部23的贯通孔的内部并将上部芯40a、40a安装于线轴20,并且,将中脚部46b、46b从下插入第一中空筒部23的贯通孔的内部并将下部芯40b、40b安装于线轴20,构成芯组装体40。
123.在其前后,将图4所示的盖部件80a、80b安装于底座25a、25b并且,将图2所示的散热罩70、70以图1b所示的方式安装于芯组装体40。另外,将图2所示的块102、102固定于线轴20的脚部22、22的凹状部22a、22a(图5)的内部。
124.接着,将安装有芯组装体40等的线轴20收容于壳体60的内部,并且,使绝缘罩103、103以图7b所示的方式与壳体60的侧板64的上端部卡合。在将上述线轴20收容于壳体60的内部时,在形成于底板62的上表面620的支承部622载置基底部44b、44b。由此,在底板62的上表面620和基底面440b、440b之间形成间隙624。接着,在壳体60的内部注入树脂107,在间隙624内填充树脂107,并且,在芯组装体40的侧方部和侧板64之间的间隙也填充树脂107。如上,得到图1a所示的线圈装置10。此外,根据需要,在第一引线部37a、37b及第二引线部38a、38b安装端子100及电线罩101。
125.以上,在本实施方式的线圈装置10中,在壳体60上载置下部芯40b、40b,在壳体60的从底板62的上表面620离开的位置设置有支承下部芯40b、40b的基底面440b、440b(载置侧面)的支承部622。因此,基底面440b、440b在设置有支承部622的位置以外的位置,成为从底板62的上表面620浮起的状态,从而基底面440b、440b的整体不与底板62的上表面620接触。因此,与现有技术相比,能够减小基底面440b、440b和底板62的接触面积,能够降低由于两者的热膨胀率的差而作用的向下部芯40b、40b的应力,防止在下部芯40b、40b(特别是基底部44b、44b的外脚部48b、48b的底部附近)产生裂纹。
126.另外,在设置有支承部622的位置,能够经由支承部622使由芯组装体40等产生的热向底板62传播,并经由底板62使上述热散热。进而,在设置有支承部622的位置以外的位置,基底面440b、440b被配置于从底板62的上表面620离开支承部622的高度量的位置,且在基底面440b、440b和底板62的上表面620之间形成间隙624。如本实施方式,通过在该间隙624填充树脂107,能够经由树脂107及底板62使由芯组装体40等产生的热散热。
127.如上,根据本实施方式,能够实现散热性优异,且可以防止下部芯40b、40b的破损的线圈装置10。
128.此外,根据通过本发明人等进行的模拟结果能够确认,在底板62的上表面620形成有图8所示的多个支承部622时,与没有形成多个支承部622的情况相比,施加于下部芯40b、40b(特别是基底部44b、44b的外脚部48b、48b的底部附近)的应力减少至一半以下。还能够确认,即使在底板62的上表面620上形成多个支承部622,减少下部芯40b、40b的基底面440b、440b(载置侧面)和底板62的接触面积,与没有形成多个支承部622的情况相比,经由壳体60的线圈装置10的散热性也仅变化低于1%,得到良好的散热性。
129.另外,在本实施方式中,在壳体60(底板62的上表面620)配置有多个支承部622的每一个。因此,能够利用多个支承部622以稳定的状态支承基底面440b、440b。另外,可以经由多个支承部622使由芯组装体40等产生的热向底板62(底板62中的支承部622的非形成部分(底板主体部分))有效地传播,且可以经由底板62使上述热有效地散热。
130.另外,在本实施方式中,支承部622由从底板62的上表面620突出的凸部构成。因此,可以充分减少基底面440b、440b和底板62的接触面积,能够有效地降低由于两者的热膨胀率的差而作用的向下部芯40b、40b的应力。另外,通过将支承部622与底板62一体地形成,能够经由支承部622使由芯组装体40等产生的热向底板62有效地传播,能够经由底板62使上述热有效地散热。
131.此外,通过将壳体60的底板62的下表面621设为平坦面,能够增大底板62的下表面621和设置于其下的冷却机构的抵接面的表面面积,能够经由底板62使由芯组装体40等产生的热有效地散热。
132.第二实施方式
133.本发明第二实施方式的线圈装置110仅在以下的点上不同,其它结构与前述的第一实施方式同样,起到同样的作用效果。在附图中,对与第一实施方式共通的部件标注共通的符号,并省略重复的部分的说明。
134.如图9所示,线圈装置110具有芯组装体140和壳体160。如图10所示,壳体160具有底板162,底板162在其上表面620由平坦面构成这一点上,与第一实施方式中的底板62不同。
135.芯组装体140具有上部芯140a、140a和下部芯140b、140b。上部芯140a、140a具有基底部144a、144a,基底部144a、144a在多个(图9所示的例中为8个)抵接部441与其基底面440a、440a一体地形成这一点上,与第一实施方式中的基底部44a、44a不同。同样,下部芯140b、140b具有基底部144b、144b,基底部144b、144b在多个(8个)抵接部441与其基底面440b、440b一体地形成这一点上,与第一实施方式中的基底部44b、44b不同。形成于基底面440a、440a的抵接部441的方式和形成于基底面440b、440b的抵接部441的方式相同,以下,以后者的抵接部441为中心,对其结构进行说明。
136.本实施方式中的抵接部441由基底部144b、144b的从基底面440b、440b突出的凸部(突起部)构成。抵接部441的形状及大小与第一实施方式中的支承部622的形状及大小相同。因此,关于上述的支承部622的大小的数值范围也适用于抵接部441。
137.多个抵接部441分别分散地(局部地)形成于基底面440b、440b。抵接部441的数量没有特别限定,但优选为两个以上,进一步优选为三个以上。在该情况下,能够以稳定的状态将下部芯140b、140b载置于壳体160的上表面620。此外,基底面440b、440b各自上形成的抵接部441的数量也可以不同。
138.抵接部441的形成位置(配置图案或各抵接部441之间的间距等)没有特别限定,也可以适当变更。在图9所示的例子中,在一上部芯140a的基底面440a的x轴方向的一侧,三个抵接部441沿着y轴方向直线状配置。另外,在该基底面440a的x轴方向的另一侧,一个抵接部441配置于y轴方向的大致中心部。另外,在另一上部芯140a的基底面440a的x轴方向的一侧,一个抵接部441配置于y轴方向的大致中心部。另外,在该基底面440a的x轴方向的另一侧,三个抵接部441沿着y轴方向直线状配置。当着眼于基底面440a、440a的y轴方向的大致中心部时,四个抵接部441沿着x轴方向直线状配置。
139.抵接部441在从基底面440b、440b(下部芯40b、40b的载置侧面)向下方离开的位置与壳体160的底板162的上表面620抵接。在本实施方式中,下部芯140b、140b的基底面440b、440b配置于与底板162的上表面620不同的位置,且配置于比上表面620靠上抵接部441的突出长的上方。
140.在本实施方式中,在基底面440b、440b上形成有多个抵接部441,因此,在底板162的上表面620载置了下部芯140b、140b时,下部芯140b、140b(基底部144b、144b)相对于底板162局部地(部分地)抵接(接合)。因此,在本实施方式中,底板162和下部芯140b、140b的接触面积极小,下部芯140b、140b中与底板162接触的部分的面积(即,多个抵接部441中的每一个和底板162的接触面积的和)比不与底板162接触的部分的面积小。
141.下部芯140b、140b(基底部144b、144b)和底板162的接触面积(多个抵接部441中的每一个和底板162的上表面620的接触面积的和)s1和基底面440b、440b的表面面积(其中,假设在基底面440b、440b上没有形成抵接部441时的表面面积)s2的比s1/s2优选为50%以下,进一步优选为30%以下,特别优选为10%以下。
142.在底板162的上表面620和基底面440b、440b之间形成有间隙624。间隙624的z轴方向的宽度与抵接部441向z轴方向的突出长大致相等。在间隙624填充有树脂107。在本实施方式的线圈装置110中,具备下部芯140b、140b与底板162部分地接触且基底面440b、440b经由树脂107与底板162部分地连接的结构。
143.在本实施方式的线圈装置110中,在下部芯140b、140b的基底面440b、440b(载置侧面)上,在从基底面440b、440b离开的位置形成有与壳体160的底部162抵接的抵接部441。抵接部441是发挥与前述的支承部622同样的功能的抵接部,主要在形成有抵接部441的位置以外的位置,在基底面440b、440b和底板162的上表面620之间形成间隙624,且基底面440b、440b的整体不与底板162的上表面620接触。即,在本实施方式的线圈装置110中,在发挥上述功能的结构未备置于壳体160侧而备置于下部芯140b、140b侧这一点上,与第一实施方式的线圈装置10不同。
144.因此,在本实施方式的线圈装置110中,也能够减少下部芯140b、140b和底部162的
接触面积,降低由于两者的热膨胀率的差而作用的向下部芯140b、140b的应力,防止在下部芯140b、140b(特别是基底部144b、144b的外脚部48b、48b的底部附近)产生裂纹。另外,在形成有抵接部441的位置以外的位置,例如通过在间隙624填充树脂107,能够经由树脂107及底部162使由芯组装体140等产生的热有效地散热。另外,在形成有抵接部441的位置,能够经由抵接部441使上述热向底部传播并进行散热。
145.另外,在本实施方式中,在基底面440b、440b上形成有多个抵接部441的每一个。在该情况下,抵接部441发挥作为用于将下部芯140b、140b载置于底部162的上表面620的脚部的功能,能够经由多个抵接部441将下部芯140b、140b以稳定的状态载置于底部162的上表面620。另外,能够经由多个抵接部441使由芯组装体140等产生的热向底部162有效地传播,能够经由底部162使上述热有效地散热。
146.另外,在本实施方式中,抵接部441由从基底面440b、440b突出的凸部构成。因此,能够充分减少下部芯140b、140b和底部162的接触面积,能够有效地降低由于两者的热膨胀率的差而作用的向下部芯140b、140b(特别是基底部144b、144b的外脚部48b、48b的底部附近)的应力。
147.第三实施方式
148.本发明第三实施方式的线圈装置210仅在以下的点上不同,其它结构与前述的第一实施方式相同,起到同样的作用效果。在附图中,对与第一实施方式共通的部件标注共通的符号,省略重复的部分的说明。
149.如图11所示,线圈装置210具有壳体260。如图12所示,壳体260构成为可分割为底板262和侧板264,通过将它们组合,构成一个壳体。
150.侧板264在具有缘部640这一点上与第一实施方式的侧板64不同。缘部640分别形成于侧板264的x轴方向的一侧和另一侧,且与侧板264的下端一体地形成。缘部640具有与xy平面平行的面,由大致c字形状构成。另外,缘部640具有沿着其延伸方向由规定宽度构成的横宽度(与延伸方向正交的方向的宽度)。以下,将侧板264的y轴方向的一侧的侧部记载为第一侧部64a,将x轴方向的一侧的侧部记载为第二侧部64b,将y轴方向的另一侧的侧部记载为第三侧部64c,将x轴方向的另一侧的侧部记载为第四侧部64d。
151.位于x轴方向的一侧的缘部640具有与第一侧部64a平行地延伸的部分、与第二侧部64b平行地延伸的部分、以及与第三侧部64c平行地延伸的部分。另外,位于x轴方向的另一侧的缘部640具有与第三侧部64c平行地延伸的部分、与第四侧部64d平行地延伸的部分、以及与第一侧部64a平行地延伸的部分。
152.底板262具有鼓出底部625。鼓出底部625分别形成于底板262的y轴方向的一侧及另一侧。鼓出底部625形成于与形成于侧板264的鼓出部66对应的位置。
153.底板262以其x轴方向的一侧的端部与侧板264的x轴方向的一侧的缘部640重复的方式被对位,且与侧板264组合。另外,底板262以其x轴方向的另一侧的端部与侧板264的x轴方向的另一侧的缘部640重复的方式与侧板264组合。此时,各缘部640配置于底板62的上表面620。因此,如图13所示,在底板262和各缘部640的各重复部分形成重复部69、69。
154.在重复部69、69载置下部芯40b、40b(基底部44b、44b),在下部芯40b、40b的基底面440b、440b和底板262之间形成间隙624。即,重复部69、69起到作为在从底板262的上表面620离开的位置支承基底部44b、44b的基底面440b、440b的支承部的效果。此外,在间隙624
填充树脂107。
155.本实施方式中的重复部69、69(支承部)与底板262分体形成,构成侧板264的一部分。这样,支承部的功能未必备置于底板262,只要备置于壳体260中的任意部分即可。本实施方式中的重复部69、69的上表面由平坦面构成,可以使重复部69、69与基底面440b、440b面接触。
156.在本实施方式中,壳体260构成为可以分割为侧板264和底板262。因此,仅组合侧板264和底板262,即可在侧板264和底板262的组合位置容易地形成重复部69、69(支承部)。
157.另外,在本实施方式中,重复部69、69与底板262分体形成。在该情况下,因为不需要在底板262上形成支承部,所以能够由平坦的形状构成底板262的上表面620,从而壳体260的制造变得容易。
158.此外,本发明不限定于上述的实施方式,能够在本发明的范围内进行各种改变。例如,在上述第一实施方式中,在底板62上形成有多个支承部622,但支承部622的数量也可以为一个。另外,在上述第二实施方式中,在基底面440b、440b上形成有多个抵接部441,但抵接部441的数量也可以为一个。在该情况下,也可以仅在基底面440b、440b的任一方形成抵接部441。
159.在上述第一实施方式中,支承部622由凸部构成,但其形状没有特别限定,例如也可以形成为条纹状。或者,支承部622可以具有曲折形状或弯曲形状等,也可以由任意的形状构成。上述第二实施方式中的抵接部441也同样。
160.在上述第一实施方式中,底板62及侧板64均由金属构成,但侧板64例如也可以由树脂成形体构成。上述第二实施方式及第三实施方式也同样。
161.在上述第二实施方式中,在上部芯140a、140a的基底面440a、440a上形成有抵接部441,但也可以省略。
162.也可以将上述第三实施方式与上述第一实施方式组合,构成为可以将壳体60分割成底板62和侧板64。另外,也可以将上述第三实施方式与上述第二实施方式组合,构成为可以将壳体160分割成底板162和侧板64。
163.在上述各实施方式中,芯组装体40通过e型芯彼此的组合而构成,但也可以通过u型芯彼此的组合、或e型芯和i型芯的组合而构成。
164.在上述各实施方式中,示出了对本发明的变压器的应用例,但也可以将本发明应用于其它线圈装置。
165.符号说明
166.10、110、120
…
线圈装置
167.20
…
线轴
168.31
…
第一线圈部
169.32
…
第二线圈部
170.40、140
…
芯组装体
171.40a、140a
…
上部芯
172.40b、140b
…
下部芯
173.42a、42b
…
分割芯
174.44a、44b、144a、144b
…
基底部
175.440a、440b
…
基底面
176.441
…
抵接部
177.46a、46b
…
中脚部
178.48a、48b
…
外脚部
179.50
…
分隔罩
180.60、160、260
…
壳体
181.62、162、262
…
底板
182.620
…
上表面
183.621
…
下表面
184.622
…
支承部
185.622a
…
锥形面
186.623
…
凹部
187.624
…
间隙
188.625
…
鼓出底部
189.64,264
…
侧板
190.64a~64d
…
第一侧部~第四侧部
191.640
…
缘部
192.66
…
鼓出部
193.68
…
凸台部
194.69
…
重复部
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。