[发明专利]电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及电抗器。更详细地说涉及到并排配置两个线圈，并将两个U字型形状的铁芯分别从线圈两侧向线圈轴心方向插入各线圈内并使它们相对，连接成轨道形状的电抗器。 

背景技术

一直以来，在混合动力汽车的驱动控制系统等中，为了提升系统的电压而搭载有例如专利文献1中公开的电抗器。图11是说明专利文献1中公开的电抗器的说明图。 

如图11所示，专利文献1的电抗器110包括线圈120和铁芯130，当线圈120中流过的电流的状态变化时，在铁芯130中生成的磁路中，电感随着磁通量密度的变化而变化从而产生电动势。 

这里，使用图12至图14详细说明如例示的专利文献1的电抗器110这样的现有的电抗器的结构。图12是将现有的电抗器的结构作为一个例子示出的说明图。图13是简略地示出图12所示的电抗器的关键部分的图，是从图12中C侧观察所看到的平面图。图14是从图12中的D侧观察所看到的侧视图。 

如图12至图14所示，电抗器210并排配置电气上串联连接的两个线圈221、221，将两个U字型形状的铁芯230、230分别从线圈221两端向线圈轴心方向(图12中的右上-左下方向)插入各线圈221内并使它们相对，隔着间隔体235连接成轨道形状。 

在卷绕的线圈221、221径内，铁芯230两侧的铁芯插入部230A、230A与线圈221保持一定的间隙的同时被沿着线圈221插入，但是在位于线圈221的线圈轴心方向两侧的线圈末端(图13中，上下两侧，图14中，左右两侧)处，在线圈轴心方向上线圈221和铁芯230不相对。 

在电抗器210中，铁芯230和薄板一体成形，使该薄板的一部分弯曲变形而形成支板225，恰好设置在各线圈221的线圈末端两端附近的4个位置。向该支板225的插入孔225H插入螺栓，将电抗器210载置到未图示的框体上并通过螺栓连接固定在框体上。 

现有技术文献 

专利文献1：日本专利文献特开2007-180225号公报。 

发明内容

但是，在如专利文献1中那样的现有的电抗器中，存在以下的两个问题。 

(1)铁芯大型化的问题 

(2)小型化的铁芯成形困难的问题 

由于以下的理由产生上述问题。 

(1)铁芯大型化的问题 

图15是示意性地示出现有的电抗器的磁路中的磁通路径的图，且是说明磁通路径和磁性饱和的关系的说明图。 

在电抗器中，除在位于被卷绕的线圈的径内侧铁芯主体、以及线圈和铁芯的间隙生成磁场之外，在线圈的线圈末端附近，在线圈周边覆盖延伸至在线圈轴心方向上与线圈邻接的部分的范围也生成磁场。 

另一方面，在电抗器的特性上，如果流过线圈的电流增加，那么磁通量密度也增加，当磁场变为一定强度时，发生磁性饱和。通常，磁通量密度伴随着电流值的增加，如参照的图15所示，从磁力线的路径MR短的磁通路径(最粗的箭头)向变长的磁通路径(最细的箭头)逐渐充满达到饱和。 

在现有的电抗器210的铁芯230中，被插入线圈221径内的铁芯插入部230A、以及在线圈221外侧连接铁芯插入部230A、230A的彼此的铁芯线圈外部230B位于磁场中，被用作磁路。 

但是，在该铁芯230中，如图13以及图14所示，在线圈轴心方向上与线圈221、221的线圈末端邻接的位置上不存在铁芯线圈外部230B。本 来，在线圈221的线圈末端附近，在线圈轴心方向与线圈221，221邻接的部分(以下简称为“线圈末端邻接部”)E的磁场也属于能够作为磁路利用的范围，但是如图14以及图15所示，线圈末端邻接部E成为了无效空间。 

一旦上述的线圈末端邻接部E成为无效空间，那么在电抗器运转时，在磁路上比磁通路径更长的部分变得更少，因此即使增加流过线圈的电流，也会在低的电流值就发生磁性饱和，不能升压到期望的电压值。 

为了避免该现象，如图15所示，电抗器210在U字型形状的铁芯230中，通过进一步增长其周长(全长)，进一步增大截面积从而增大铁芯230整体的体积来确保磁通路径MR变得更长的长路径Rm，使得在发生磁性饱和之前，能够升压至期望的电压值。 

但是，由于电抗器210将两个U字型形状的铁芯230、230隔着间隔体235连接成轨道形状而形成，因此当一个铁芯230被大型化时，电抗器210整体变大，在空间等上存在问题。 

(2)小型化的铁芯的成形困难的问题