包覆線圈成型體的制造方法及包覆線圈成型體技術

提供一種包覆線圈成型體的制造方法，其可以容易地制造包覆線圈成型體，且可以在制造時良好地防止線圈的位置偏離或變形，上述線圈成型體以利用電絕緣性樹脂將線圈包入的狀態包覆線圈而構成。[解決方法]利用熱可塑性樹脂注塑成型包覆線圈（10）的樹脂包覆層，并且，將注塑成型工序分為1次成型工序和2次成型工序進行注塑成型，上述1次成型工序為，使1次成型模具與線圈（10）的內周面接觸，將線圈（10）沿徑向定位約束，在該狀態下，成型包含外周包覆部（46）的1次成型體（22-1），上述2次成型工序為，在上述1次成型工序后，將1次成型體（22-1）與線圈（10）一起設置在2次成型模具中，成型包含內周包覆部的2次成型體。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種包覆線圈成型體的制造方法及包覆線圈成型體，該制造方法為，利用電絕緣性樹脂以從外側整體地包入的狀態包覆導體線圈，成為該導體線圈埋入含有軟磁性粉末的鐵心內部的狀態，與鐵心一起構成線圈復合成型體。
技術介紹
作為這種線圈復合成型體的代表性例子，存在作為電感部件的電抗器。在混合動力汽車或燃料電池汽車、電動汽車等中，在電池與向電動機供給交流電 力的逆變器之間設置升壓電路，在該升壓電路中使用作為電感部件的電抗器(扼流線圈)。例如，在混合動力車輛中，電池電壓最大為300V左右，另一方面，必須向電動機施加600V左右的高電壓，以獲得較大輸出。為此，作為升壓電路用的部件而使用電抗器。該電抗器另外也被廣泛用于太陽能發電的升壓電路等中。目前，這種電抗器通常使用在鐵心周圍卷繞導體線圈(以下有時簡稱為線圈)的形式，上述鐵心配置為使一對U字狀的鐵心片在各個端面之間產生規定的間隙而構成。但是，在這種形式的電抗器的情況下，因為處于線圈向外部露出的狀態，所以會伴隨線圈勵磁而發生線圈振動，其會造成噪音，另外，必須高精度地設定鐵心片之間的間隙的尺寸，除此之外，還存在需要鐵心與線圈的組裝工序等問題，因此，提出下述形式的電抗器，其通過由軟磁性粉末和樹脂的混合材料構成的成型體(軟磁性樹脂成型體)構成鐵心,并將線圈以埋入狀態包含在該鐵心內部而成為一體。例如，在下述專利文獻I、專利文獻2中公示了這種形式的電抗器及其制造方法。上述專利文獻I、專利文獻2中示出的電抗器的制造方法為，在將線圈放置在外殼或容器內部的狀態下，將在熱硬化性樹脂液中以分散狀態混合有軟磁性粉末的材料注入外殼或容器內部，然后將其加熱至規定溫度，并經過規定時間，使樹脂液硬化反應，因此在成型鐵心的同時使其與線圈一體化。在按照上述方式制得的電抗器的情況下，可以防止伴隨線圈振動而產生噪音，另夕卜，不需要在鐵心片與鐵心片之間高精度地設定間隙(已在成型體鐵心的軟磁性粉末與軟磁性粉末之間形成微小的間隙)，此外，除了不需要鐵心與線圈的組裝工序之外，還具有可以利用鐵心(軟磁性樹脂成型體)從外側保護線圈等優點。但是，在按照上述方式將線圈設置在容器內的狀態下，在向其中注射以分散狀態混合有軟磁性粉末的熱硬化性樹脂液時，會發生下述損傷的問題，即，如圖10的示意圖所示，軟磁性粉末14 (作為軟磁性粉末14可以使用硬質金屬鐵粉等)由于此時的注射壓力或流動壓力而與線圈10的線材11表面的絕緣膜12劇烈碰撞或發生摩擦(在電抗器鐵心的情況下，通常含有大約50至70體積％的鐵粉等軟磁性粉末)，由此而使線圈10表面的絕緣膜12破損等。通常，作為線圈10，使用將預先在外表面附著形成絕緣膜12的線材11卷繞而成的帶絕緣膜的結構，該絕緣膜12通常通過下述方式獲得，即，將絕緣性樹脂(例如，聚酰胺-酰亞胺)溶解在溶劑中制成規定粘性的液體(清漆)，將其涂敷到形成線圈10的線材11的全部外表面，然后，使其干燥及硬化反應而形成覆膜，但該絕緣膜12是膜厚為25 μ m左右很薄的結構，在注塑成型時，會因鐵粉等軟磁性粉末14與這種絕緣膜12劇烈碰撞或發生摩擦而使絕緣膜12損傷。因而，如果如上所述絕緣膜12受到損傷，則線圈10的絕緣性能降低，電抗器中的耐電壓(絕緣破壞電壓)特性降低。除此之外，在容器內設置線圈，注入軟磁性粉末與熱硬化樹脂液的混合材料時，還會發生由于該注射壓力或流動壓力而使線圈變形的問題。線圈本身是像手風琴那樣容易拉長變形或扭轉變形的結構，在將軟磁性粉末與熱硬化性樹脂液的混合材料注射到容器內時，會由于注射壓力或流動壓力而容易地使線圈變形。 并且，如果如上所述線圈變形，則可能損害其作為電抗器的性能。而且，由于熱硬化性樹脂硬化時的硬化收縮，會對絕緣膜施加應力，這時由于該應力也會發生使絕緣膜損傷的問題。作為電抗器的制造方法，另外考慮下述方法，S卩，將線圈預先設置在成型腔室內，將軟磁性粉末與熱可塑性樹脂的混合材料注射到腔室內，從而注塑成型鐵心，并以將線圈埋入其內部的狀態一體化。特別地，在通過上述注塑成型而成型鐵心的情況下，會產生下述問題，S卩，在強大的注射壓力及流動壓力下線圈更加容易變形，并且，軟磁性粉末與線圈的絕緣膜12劇烈碰撞或發生摩擦，更加容易損傷絕緣膜。另外，在通過注塑成型而成型鐵心的情況下，由于成型時的熱脹冷縮而在絕緣膜上施加熱應力，從而會產生由于該熱應力而使絕緣膜損傷的難題。含有軟磁性粉末的熱可塑性樹脂在向成型模具的腔室內注射時，例如是溫度大于或等于300°C的溶融狀態的液狀，在注射后，由成型模具冷卻固化而成為成型體。在此時或之后將其從成型模具取出而冷卻至室溫的過程中，作為成型體的鐵心在直徑方向大幅度收縮。并且，在該鐵心收縮時，由于鐵心與線圈的收縮量差異而在線圈的絕緣膜上作用較大的應力，由此而在絕緣膜上發生應變，并由于該應變而使絕緣膜破損等受到損傷。這也會給作為電抗器的耐電壓特性造成惡劣影響。另外，如上所述，因為線圈中的線材表面的絕緣膜本身就是膜厚較薄的結構，所以原本就存在耐電壓特性的可靠性不足的問題。以上是使用帶絕緣膜的線圈的情況，而在不使用帶絕緣膜的線材，而將裸露的線材以使絕緣層位于線材與線材之間的狀態進行卷繞，使用這樣卷繞構成的線圈的情況下，也存在鐵心成型時上述線圈變形的問題、耐電壓特性的可靠性不足等與使用帶絕緣膜的線圈的情況相同的問題。因此，作為上述問題的對策，考慮以利用電絕緣性樹脂將線圈包入的狀態包覆線圈，預先將線圈制成包覆線圈成型體，在這種狀態下以將其一體地包入內部的狀態成型鐵心。目前，對于將線圈構成這種包覆線圈成型體的方法，例如，在下述專利文獻I或專利文獻3等中公示。但是，作為上述包覆線圈成型體的成型方法，具體地說是樹脂包覆層的成型方法，使用熱可塑性樹脂將其注塑成型的方法，因為其可以在短時間內成型且生產性高，所以是優選的方法，但在這種情況下，如何將線圈定位保持在成型模具的腔室內，以及如何防止因注射壓力或流動壓力而使線圈變形，是很大的課題。如果在成型時線圈變形很大，則與上述同樣地，會使電抗器的特性惡化。以上述電抗器為例，對用于該電抗器的包覆線圈成型體的問題點進行了闡述，但該問題在用于電抗器以外的線圈復合成型體的包覆線圈成型體中，也同樣地會產生。 專利文獻I :日本特開2007 - 27185號公報專利文獻2 日本特開2008 — 147405號公報專利文獻3 日本特開2006 — 4957號公報
技術實現思路
本專利技術以上述情況為背景提出，其目的在于提供一種包覆線圈成型體的制造方法及包覆線圈成型體，該制造方法可以容易地制造包覆線圈成型體，并可在此時定位保持線圈，另外，可以防止其變形，從而良好地制造包覆線圈成型體，上述包覆線圈成型體以利用電絕緣性樹脂將線圈包入的狀態包覆線圈而構成。并且，技術方案I關于包覆線圈成型體的制造方法，其特征在于，通過在使絕緣層位于線材與線材之間的狀態下將該線材卷繞而成為導體線圈，利用電氣絕緣性樹脂以從外側整體地包入的狀態包覆該導體線圈而構成該包覆線圈成型體，設置成為將其埋入含有軟磁性粉末的鐵心內部的狀態，在制造該包覆線圈成型體時，利用熱可塑性樹脂注塑成型包覆上述線圈的樹脂包覆層，并且，將該注塑成型工序分為I次成型工序和2次成型工序而進行注塑成型，上述I次成型工序為，使該本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江崎潤一，加藤博之，松本保浩，
申請(專利權)人：大同特殊鋼株式會社，株式會社大同電子，
類型：
國別省市：