電抗器、電抗器用線圈部件、轉(zhuǎn)換器和功率轉(zhuǎn)換器件的制作方法
【專利摘要】該電抗器(1A)設(shè)置有：套筒狀的線圈(2)；磁芯(3)，其設(shè)置在套筒狀的線圈(2)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)以形成閉合磁路；以及殼體(4A)，其容納套筒狀的線圈(2)和磁芯(3)。磁芯(3)的至少一部分(在該情況下外芯部(32)設(shè)置在線圈(2)的外周側(cè))由含有磁性體粉末和樹脂的復(fù)合材料形成。殼體(4A)的底板部(40)和壁部(41)是獨(dú)立的部件。在電抗器(1A)中，線圈(2)和由非磁性金屬材料構(gòu)成的底板部(40)被由絕緣樹脂形成的樹脂模具(21)一體地保持。線圈(2)和底板部(40)被樹脂模具(21)固定起來并且線圈(2)的熱量有效地傳遞至安裝對(duì)象。因此，電抗器(1A)表現(xiàn)出良好散熱性。
【專利說明】電抗器、電抗器用線圈部件、轉(zhuǎn)換器和功率轉(zhuǎn)換器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用作安裝在諸如混合動(dòng)力車輛等車輛上的車載DC-DC轉(zhuǎn)換器或功率轉(zhuǎn)換器件的構(gòu)成部件的電抗器、電抗器用線圈部件、包括電抗器的轉(zhuǎn)換器以及包括轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換器件。具體地說，本發(fā)明涉及具有一種良好的散熱性的電抗器。
【背景技術(shù)】
[0002]電抗器是進(jìn)行升壓或降壓操作的電路的部件之一。例如，專利文獻(xiàn)I公開了一種用于安裝在諸如混合動(dòng)力車輛等車輛上的轉(zhuǎn)換器的電抗器。該電抗器包括套筒狀的線圈、設(shè)置在線圈內(nèi)側(cè)和外側(cè)的磁芯、收納線圈和磁芯的有底筒狀殼體。專利文獻(xiàn)I公開了這樣一種模式:覆蓋線圈外周面和端面的磁芯部分由磁性體粉末和樹脂的復(fù)合材料制成。
[0003]用作車載部件的電抗器通常固定在諸如冷卻基座等安裝對(duì)象上，以便冷卻通電時(shí)發(fā)熱的線圈等。殼體由諸如鋁(參見專利文獻(xiàn)I的說明書的段落[0039]和其它段落)等表現(xiàn)出優(yōu)異的導(dǎo)熱性的材料制成。殼體固定為其外底面與安裝對(duì)象接觸以便用作散熱路徑。
[0004][引用文獻(xiàn)列表]
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本未審查的專利申請(qǐng)公開N0.2011-124310
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007][技術(shù)問題]
[0008]期望進(jìn)一步增強(qiáng)電抗器的散熱性，其中，磁芯的至少一部分由含有上述樹脂的復(fù)合材料制成。
[0009]包含在復(fù)合材料中的樹脂的導(dǎo)熱率通常比形成殼體的金屬的導(dǎo)熱率低，因而散熱性差。因此，在復(fù)合材料覆蓋通電時(shí)發(fā)熱的線圈的外周面和端面的模式中，線圈的熱量容易累積。在準(zhǔn)備由復(fù)合材料制成的成型體并且將成型體組裝在線圈上的情況下，線圈的外周面的一部分可以暴露在復(fù)合材料外。然而，由于成型體中的樹脂的存在，與基本上由金屬制成的磁芯(例如，電磁鋼板的層疊體)相比，成型體的散熱性差。因此，在包括由復(fù)合材料制成的成型體的情況下還需要改善散熱性。
[0010]為了改善散熱特性，例如，線圈可以被收納在殼體中，使得線圈的軸線變成與殼體的外底面(與諸如冷卻基座等安裝對(duì)象接觸)平行。對(duì)于這種收納模式(在下文中，稱為水平收納模式)而言，與線圈在殼體中被收納為使線圈的軸線變成與殼體的外底面垂直的模式(在下文中，該收納模式稱為豎直收納模式)相比，在線圈的外周面中與安裝對(duì)象相距較短的區(qū)域變大。因此，能夠增強(qiáng)散熱性。
[0011]然而，當(dāng)線圈呈現(xiàn)諸如筒狀形狀等曲面時(shí)，盡管可以容易地形成線圈，但卻難以以穩(wěn)定的方式將線圈設(shè)置在殼體中，特別是在水平收納模式的情況下。當(dāng)以不穩(wěn)定的方式設(shè)置線圈時(shí)，可能無法充分實(shí)現(xiàn)散熱性的改善。而且，在水平收納模式中，由于難以以穩(wěn)定的方式設(shè)置線圈，因此會(huì)引起電抗器的生產(chǎn)率的降低。[0012]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好的散熱性的電抗器。而且，本發(fā)明的另一目的在于提供一種電抗器用線圈部件，在使用電抗器用線圈部件的情況下，能夠獲得具有良好散熱性的電抗器。此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種包括具有良好散熱特性的電抗器在內(nèi)的轉(zhuǎn)換器和一種包括該轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換器件。
[0013][技術(shù)方案]
[0014]本發(fā)明通過將構(gòu)成殼體的底板部和壁部設(shè)計(jì)為彼此獨(dú)立的部件并且允許利用樹脂一體地保持底板部和線圈，實(shí)現(xiàn)了目的。
[0015]本發(fā)明的電抗器包括:套筒狀的線圈；磁芯，其設(shè)置在所述線圈的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，以形成閉合磁路；以及殼體，其容納所述線圈和所述磁芯。所述磁芯的至少一部分由含有磁性體粉末和樹脂的復(fù)合材料形成。所述殼體包括:底板部，其由非磁性金屬材料形成，在所述底板部上設(shè)置有由所述線圈和所述磁芯構(gòu)成的組裝體；以及壁部，其是獨(dú)立于所述底板部的部件，所述壁部附接到所述底板部上并包圍所述組裝體。本發(fā)明的電抗器還包括:樹脂成型部，其由絕緣樹脂形成，所述樹脂成型部覆蓋所述線圈的外周的至少一部分，以保持所述線圈的形狀并且將所述線圈和所述底板部一體地保持。
[0016]在本發(fā)明的電抗器中，利用樹脂成型部使由通常具有良好導(dǎo)熱率的金屬材料形成的底板部與線圈結(jié)合成一體。因此，與線圈直接設(shè)置在殼體的底部上的情況相比，線圈相對(duì)于底板部的布置狀態(tài)更穩(wěn)定。因此，在本發(fā)明的電抗器中，線圈的熱量容易傳遞到底板部，并且線圈的熱量有效地傳遞到與底板部接觸的安裝對(duì)象上。因此，獲得了良好的散熱性。
[0017]此外，在本發(fā)明的電抗器中，利用樹脂成型部獲得了如下優(yōu)點(diǎn)。(I)能夠保持線圈的形狀，由此在組裝過程中線圈不會(huì)膨脹或收縮，因此能夠容易地處置線圈。(2)由于通過將底板部和壁部彼此組裝起來而構(gòu)成殼體，線圈和底板部結(jié)合為一體，所以能夠獲得將線圈收納在殼體中的狀態(tài)。因此,不必從壁部的開口部分放入重物——線圈，因而便于收納工作。此外，采用注塑成型等時(shí)，即使樹脂成型部具有復(fù)雜的形狀(即，覆蓋線圈的外周的至少一部分，并且與底板部結(jié)合成一體)，也能夠容易地成型樹脂成型部。另外，防止在組裝電抗器期間，線圈相對(duì)于底板部的位置的移位。因此，能夠精確地制造電抗器。例如，在使用殼體作為模具組件并且利用鑄塑成型法形成復(fù)合材料的情況下，能夠在將作為復(fù)合材料的混合物填充到殼體中的同時(shí)防止線圈在殼體中的位置的移位。此外，通過使底板部形成為適當(dāng)?shù)男螤?，線圈的熱量能夠有效地傳遞到底板部，從而能夠提高散熱性。在本發(fā)明中，在電抗器的制造步驟中，由于底板部和壁部是彼此獨(dú)立的部件，所以能夠?qū)⒌装宀砍尚蜑槿我庑螤睿缇哂信c線圈的形狀相符的凹槽。因此，與在包括一體地成型的底板部和壁部在內(nèi)的殼體的內(nèi)底面上形成與線圈的形狀相符的配合凹槽的常見情況相比，能夠容易地將殼體的組成部件制造成期望的形狀。由于這些原因，本發(fā)明的電抗器同樣具有良好的生產(chǎn)率。
[0018]另外，由于樹脂成型部由絕緣樹脂制成，所以能夠利用設(shè)置在線圈與磁芯之間或者線圈與底板部之間的絕緣樹脂，提高線圈與磁芯之間的絕緣性或者線圈與底板部之間的絕緣性。
[0019]作為本發(fā)明的電抗器的構(gòu)成部件，可以適當(dāng)使用本發(fā)明的下述電抗器用線圈部件。本發(fā)明的電抗器用線圈部件用作電抗器的組成部件，所述電抗器包括:套筒狀的線圈；磁芯，其設(shè)置在所述線圈的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，以形成閉合磁路；以及殼體，其容納所述線圈和所述磁芯。所述電抗器用線圈部件包括:套筒狀的線圈；由非磁性金屬材料制成的底板部，在所述殼體中，所述底板部上設(shè)置有由所述線圈和所述磁芯構(gòu)成的組裝體；以及樹脂成型部，其由絕緣樹脂制成。所述樹脂成型部覆蓋所述線圈的外周的至少一部分，以保持所述線圈的形狀并且將所述線圈和所述底板部一體地保持。應(yīng)該注意的是，在所述電抗器中，所述磁芯的至少一部分由含有磁性體粉末和樹脂的復(fù)合材料形成。此外，壁部作為獨(dú)立于所述底板部的部件附接到所述殼體的所述底板部上并包圍所述組裝體。
[0020]如上所述，本發(fā)明的電抗器用線圈部件利用樹脂成型部來使具有良好導(dǎo)熱率的底板部與線圈結(jié)合成為一體。利用這種結(jié)構(gòu)，通過將本發(fā)明的電抗器用線圈部件用作電抗器的組成元件，能夠獲得良好的散熱性。此外，如上所述，由于本發(fā)明的電抗器用線圈部件能夠容易地處置并且還表現(xiàn)出良好的可組裝性，所以能夠有助于提高具有良好的散熱性的電抗器的生產(chǎn)率。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的電抗器的一個(gè)方面，所述線圈包括一對(duì)并排的套筒狀的線圈元件，并且所述磁芯由所述復(fù)合材料形成。此外，作為本發(fā)明的電抗器用線圈部件的一種模式，所述磁芯可以用于由復(fù)合材料制成的電抗器，并且所述線圈包括一對(duì)并排的套筒狀的線圈元件。
[0022]在上述模式中，由于包括一對(duì)線圈元件，所以即使當(dāng)匝數(shù)多時(shí)，仍然能夠縮短所述線圈元件在軸向上的長(zhǎng)度，并能夠?qū)崿F(xiàn)尺寸的減小。此外，在上述模式中，盡管整個(gè)磁芯由復(fù)合材料形成，但線圈和底板部處于彼此緊密靠近的狀態(tài)利用形成樹脂成型部的樹脂來保持。因此，獲得了良好的散熱性。此外，在上述模式中，能夠通過改變磁性體粉末的類型或含量來容易地制造磁特性不同的磁芯，并且磁芯的形狀具有大的靈活性。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的電抗器的一個(gè)方面，所述線圈包括一個(gè)套筒狀的線圈元件；在所述磁芯中，設(shè)置在所述線圈元件的外周側(cè)的部分的至少一部分由所述復(fù)合材料形成，并且在所述線圈元件的外周上，所述復(fù)合材料所覆蓋的部分被形成所述樹脂成型部的樹脂覆蓋。此外，作為本發(fā)明的電抗器用線圈部件的一種模式，所述線圈可以包括一個(gè)套筒狀的線圈元件。在所述線圈元件的外周上，所述復(fù)合材料所覆蓋的部分被形成所述樹脂成型部的樹脂覆蓋。這種電抗器用線圈元件用于如下電抗器:其中，在所述磁芯中，設(shè)置在所述線圈元件的外周側(cè)的部分的至少一部分由所述復(fù)合材料形成。
[0024]上述模式能夠提供一種小尺寸的電抗器，這是因?yàn)閮H包括一個(gè)線圈元件。此外，在這種模式中，盡管所述線圈的外周面的至少一部分被所述復(fù)合材料覆蓋，但線圈和底板部處于彼此緊密靠近的狀態(tài)利用形成樹脂成型部的樹脂來保持。因此，獲得了良好的散熱性。
[0025]作為本發(fā)明的電抗器和本發(fā)明的電抗器用線圈元件的一種模式，所述底板部中被所述樹脂成型部覆蓋的區(qū)域的至少一部分可以被實(shí)施表面粗糙化處理。
[0026]借助表面粗糙化處理，所述底板部與形成所述樹脂成型部的樹脂之間的接觸面積增大，因而能夠增強(qiáng)所述底板部與形成所述樹脂成型部的樹脂之間的粘合力。因此，在這種模式中，所述線圈和所述底板部能夠利用形成所述樹脂成型部的樹脂而彼此牢固地相連，因而所述線圈的熱量能夠容易地傳遞到所述底板部，并能夠獲得良好的散熱性。此外，還由于所述表面粗糙化處理而使得所述底板部本身的表面積較大，所以這種模式獲得了良好的散熱性。
[0027]作為本發(fā)明的電抗器和本發(fā)明的電抗器用線圈元件的一種模式，所述底板部可以包括散熱臺(tái)部，所述散熱臺(tái)部設(shè)置有支撐面，所述支撐面與所述線圈的外周面相符。[0028]利用所述支撐面，所述線圈的外周面的較大面積與所述底板部緊密靠近。因此，所述底板部能夠有效地傳遞所述線圈的熱量。因此，這種模式獲得了良好的散熱性。此外，由于形成所述樹脂成型部的樹脂厚度均一地設(shè)置在所述線圈的外周面與所述散熱臺(tái)部的支撐面之間，所以這種模式同時(shí)獲得了良好的絕緣性。
[0029]作為本發(fā)明的電抗器的一種模式，所述電抗器包括:蓋部，其覆蓋所述壁部的開口部；以及蓋側(cè)臺(tái)部，其由非磁性金屬材料形成并與所述線圈一起被形成所述樹脂成型部的樹脂一體地保持，所述蓋部附接到所述蓋側(cè)臺(tái)部上。此外，作為本發(fā)明的電抗器用線圈部件的一種模式，可以包括蓋側(cè)臺(tái)部。所述蓋側(cè)臺(tái)部可以由非磁性金屬材料形成并與所述線圈一起被形成所述樹脂成型部的樹脂一體地保持。將構(gòu)成所述殼體的所述壁部的開口部覆蓋的所述蓋部可以附接到所述蓋側(cè)臺(tái)部上。
[0030]在上述模式中，所述蓋側(cè)臺(tái)部和所述蓋部也可以用作散熱路徑，并能夠獲得更為良好的散熱性。此外，由于所述壁部的開口部被所述蓋部覆蓋，所以能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)收納在所述殼體中的部件的外部環(huán)境保護(hù)和機(jī)械保護(hù)。
[0031]作為本發(fā)明的電抗器的一種模式，所述殼體包括與所述壁部一體地成型的所述蓋部。
[0032]在上述模式中，由于所述壁部和所述蓋部結(jié)合成為一體，所以能夠省去附接所述蓋部的工作，從而表現(xiàn)出良好的可組裝性。此外，由于包括所述蓋部，所以能夠提高散熱性或者能夠?qū)κ占{在所述殼體中的部件進(jìn)行保護(hù)。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的電抗器的一個(gè)方面，在所述磁芯中，設(shè)置在所述線圈內(nèi)側(cè)的內(nèi)芯部與所述線圈一起被形成所述樹脂成型部的樹脂一體地保持。此外，作為本發(fā)明的電抗器用線圈部件的一種模式，在包括在所述電抗器中的所述磁芯中，設(shè)置在所述線圈內(nèi)側(cè)的內(nèi)芯部與所述線圈一起被形成所述樹脂成型部的樹脂一體地保持。
[0034]在上述模式中，由于除了所述線圈之外，所述磁芯的一部分被所述樹脂成型部一體地保持，所以實(shí)現(xiàn)了電抗器的良好的可組裝性。
[0035]作為本發(fā)明的電抗器的一種模式，所述線圈可以被容納在所述殼體中，使得所述線圈的軸線平行于所述底板部的外側(cè)底面。此外，作為本發(fā)明的電抗器用線圈部件的一種模式，所述線圈可以附接到所述底板部的外側(cè)底面，使得所述線圈的軸線平行于所述底板部的外側(cè)底面。
[0036]在上述模式中，能夠構(gòu)成水平收納模式的電抗器。在所述線圈的外周面中，能夠在十分寬闊地固定距安裝對(duì)象的距離較短的區(qū)域。因此，獲得了良好的散熱性。
[0037]作為本發(fā)明的電抗器的一種模式，所述殼體可以一體地包括附接部，所述附接部用于將所述電抗器固定到安裝對(duì)象上。此外，作為本發(fā)明的電抗器用線圈部件的一種模式，所述底板部可以一體地包括附接部，所述附接部用于將所述電抗器固定到安裝對(duì)象上。
[0038]在上述模式中，通過使用例如螺栓等固定部件，能夠容易地將所述電抗器附接到安裝對(duì)象上。
[0039]本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器包括本發(fā)明的電抗器。本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換器件包括本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器。
[0040]本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器或本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換器件包括本發(fā)明的具有良好的散熱性的電抗器。因此，本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器或本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換器件具有良好的散熱性，并能夠用作車載部件，特別是轉(zhuǎn)換器的組成部件或用作功率轉(zhuǎn)換器件的組成部件。
[0041][本發(fā)明的有益效果]
[0042]本發(fā)明的電抗器具有良好的散熱性。利用本發(fā)明的電抗器用線圈部件，能夠獲得具有良好的散熱性的電抗器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1中的(A)是根據(jù)第一實(shí)施例的電抗器的示意性透視圖；圖1中的(B)是沿著圖1中的(A)中的線B-B截取的剖視圖。
[0044]圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的電抗器的分解透視圖。
[0045]圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的電抗器中所包括的線圈部件的樹脂成型部所保持的組成部件的示意性透視圖。
[0046]圖4是根據(jù)第二實(shí)施例的電抗器的示意性透視圖。
[0047]圖5是根據(jù)第三實(shí)施例的電抗器的示意性透視圖。
[0048]圖6是根據(jù)第三實(shí)施例的電抗器的分解透視圖。
[0049]圖7是示出根據(jù)第五實(shí)施例的電抗器中包括的線圈、內(nèi)芯部和底板部的示意性透視圖。
[0050]圖8是示出根據(jù)第五實(shí)施例的電抗器中包括的線圈、內(nèi)芯部和底板部的示意性透視圖，其中，線圈的端面形狀不同。
[0051]圖9是示意性地示出混合動(dòng)力車輛的電源系統(tǒng)的示意性構(gòu)造圖。
[0052]圖10是示出包括本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換器件的一個(gè)實(shí)例的示意性電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示名稱相同的元件。
[0054][第一實(shí)施例]
[0055]下面參考圖1至圖3描述根據(jù)第一實(shí)施例的電抗器1A。電抗器IA包括:線圈2，其主要由一個(gè)套筒狀的線圈元件制成，線圈元件通過螺旋地纏繞導(dǎo)線2w而制成；以及磁芯3，其設(shè)置在線圈2的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，以形成閉合磁路。線圈2和磁芯3容納在殼體4A中。典型地，當(dāng)使用電抗器IA時(shí)，將殼體4A安裝到例如冷卻基座等安裝對(duì)象上。磁芯3包括:柱狀的內(nèi)芯部31，其設(shè)置在線圈2中；以及外芯部32，其設(shè)置在線圈2的外周側(cè)。這里，外芯部32由含有磁性體粉末和樹脂的復(fù)合材料制成。電抗器IA的特征在于,構(gòu)成殼體4A的底板部40和壁部41不是一體地成型的，而是彼此獨(dú)立的部件。電抗器IA的特征還在于包括線圈部件20A，其中，線圈2和底板部40 —起被樹脂成型部21 —體地保持。在下文中，將詳細(xì)描述各個(gè)結(jié)構(gòu)。
[0056](線圈部件)
[0057]將參考圖2和圖3描述線圈部件20A。包括在根據(jù)第一實(shí)施例的電抗器IA中的線圈部件20A包括:線圈2 ;底板部40，其構(gòu)成殼體4A ;內(nèi)芯部31，其構(gòu)成磁芯3 ;以及樹脂成型部21，其一體地保持上述部件。[0058]〈線圈〉
[0059]線圈2包括套筒狀的線圈元件；通過螺旋地纏繞一條連續(xù)的導(dǎo)線2w而形成多圈線匝，由此形成線圈元件。導(dǎo)線2w適于采用涂層導(dǎo)線，其包括由導(dǎo)電材料(例如銅、鋁或它們的合金)制成的導(dǎo)體。導(dǎo)體的外周面周圍設(shè)置有由絕緣材料(典型地，例如聚酰胺-酰亞胺等釉質(zhì)材料)制成的絕緣涂層。導(dǎo)體可以呈多種形狀，例如剖面形狀為矩形的矩形導(dǎo)線、剖面形狀為圓形的圓形導(dǎo)線或者剖面形狀為多邊形的異形導(dǎo)線。這里，線圈(線圈元件)2是通過將涂層矩形導(dǎo)線以扁立的方式(edgewise)纏繞而形成的扁立線圈，其中，導(dǎo)體是由銅制成的矩形導(dǎo)線，并且絕緣涂層由釉質(zhì)制成。這種扁立線圈能夠增大占空系數(shù)而形成緊湊的線圈，并且有助于減小電抗器的尺寸。
[0060]能夠適當(dāng)?shù)剡x擇線圈(線圈元件)2的端面形狀。這里，端面呈由直線和圓弧組合而成的跑道形，并且線圈2的外周面的至少一部分由平面形成。這里，根據(jù)第一實(shí)施例的電抗器IA是水平收納模式，其中，線圈2在殼體4A中被收納為使得線圈2的軸線平行于由殼體4A中的平面形成的外底面40ο (圖1中的(B))。在水平收納模式中，由于線圈2的外周面的平面設(shè)置成平行于殼體4的外底面40ο，所以能夠使從線圈2的外周面到外底面40ο的距離較短的區(qū)域增大。這樣，能夠提高散熱性。因此，在水平收納模式中，優(yōu)選的是線圈的外周面的至少一部分由平面(例如上述跑道形)形成。其它適當(dāng)?shù)男螤羁梢园ɡ缍嗣婢鶠榻遣拷?jīng)倒圓的多邊形(例如矩形)的線圈(參見稍后描述的圖7)。另一方面，當(dāng)線圈2的端面基本上僅由曲線(例如圓形或橢圓形)構(gòu)成時(shí)，即使導(dǎo)線為矩形導(dǎo)線，仍然能夠容易地纏繞導(dǎo)線，因而線圈表現(xiàn)出良好的可制造性。即使是圓筒形的線圈，由于利用樹脂成型部21將線圈固定到底板部40上，所以在組裝電抗器期間仍然能夠穩(wěn)定地保持線圈2相對(duì)于底板部40的位置。
[0061]關(guān)于形成線圈2的導(dǎo)線2w，各個(gè)端部側(cè)的區(qū)域從線匝部適當(dāng)?shù)爻槌?如圖3所示)并與由例如銅或鋁等導(dǎo)電材料制成的端子部件(未示出)相連。經(jīng)由端子部件向線圈2供電?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇導(dǎo)線2w的兩個(gè)相反端部的抽出方向。這里，導(dǎo)線2w的兩個(gè)相反端部分別從線圈2的一端側(cè)和另一端側(cè)抽出。然而，可以采用如下模式:導(dǎo)線2w的一個(gè)端部側(cè)的區(qū)域適當(dāng)?shù)爻€圈2的另一端側(cè)折回，從而將導(dǎo)線2w的兩個(gè)相反端部設(shè)置在線圈2的一個(gè)端部側(cè)。應(yīng)該注意的是，盡管導(dǎo)線2w的兩個(gè)相反端部典型地暴露于殼體4A外，但這些端部也可以容納在殼體4A中。
[0062]在線圈2中，在某些情況下，與線匝部相比，可能向?qū)Ь€2w的從線匝部伸出的抽出部施加高電壓。因此，當(dāng)至少在導(dǎo)線2w的各個(gè)抽出部中與磁芯3 (外芯部32)接觸的部分上設(shè)置絕緣體時(shí)，能夠提高線圈2與磁芯3 (特別是外芯部32)之間的絕緣性。這里，如圖1和圖2所示，導(dǎo)線2w的抽出部被樹脂成型部21覆蓋。在其它模式中，可以適當(dāng)在周圍包裹絕緣紙、絕緣帶(例如聚酰亞胺帶)或絕緣膜(例如聚酰亞胺膜);可以浸涂絕緣材料；或者可以設(shè)置絕緣管(熱縮管和冷縮管中的任一種)。在導(dǎo)線2w的抽出部沒有被樹脂成型部覆蓋的模式中，由于能夠簡(jiǎn)化樹脂成型部的外形，所以能夠容易地成型線圈部件。在導(dǎo)線2w的抽出部被樹脂成型部覆蓋的模式中，不必單獨(dú)設(shè)置絕緣體，因而能夠減少制造步驟的數(shù)量。
[0063]〈內(nèi)芯部〉
[0064]如圖3所示，插入并設(shè)置在線圈2內(nèi)側(cè)的內(nèi)芯部31是外形與線圈2的內(nèi)周形狀相符的柱狀元件。這里，內(nèi)芯部31由使用了軟磁性金屬粉末的粉末磁芯形成。稍后描述其細(xì)節(jié)。
[0065]<底板部>
[0066]底板部40是構(gòu)成殼體4A —部分的板狀部件，并且在支撐線圈2的同時(shí)起到散熱路徑的作用。當(dāng)將電抗器IA設(shè)置在例如冷卻基底等安裝對(duì)象上時(shí)，將底板部40的外底面40ο (圖1中的(B))設(shè)置成與安裝對(duì)象接觸，并且將線圈2和磁芯3所組成的組裝體設(shè)置在與外底面相反的表面(即，內(nèi)底面40i)上。此外，將壁部41 (稍后描述)附接到內(nèi)底面40i的外周部上。稍后描述殼體4A的細(xì)節(jié)。然后，將底板部40設(shè)置成覆蓋線圈2的表面的一部分，并利用樹脂成型部21來保持這種布置狀態(tài)。
[0067]由于底板部40設(shè)置成與線圈2緊密靠近，所以底板部40應(yīng)該由非磁性材料制成。此外，由于底板部40用作線圈2的散熱路徑，所以底板部40應(yīng)該由通常具有良好的導(dǎo)熱率的金屬材料制成。底板部40的構(gòu)成材料可以包括例如鋁、鋁合金、鎂以及鎂合金。由于這里所提及的非磁性材料的重量輕，所以適于用作期望重量輕的車載部件的構(gòu)成材料。由于底板部40由金屬制成，所以能夠通過鑄造、切削加工、塑性加工等來容易地制造呈期望形狀的底板部40。這里，底板部40由鋁合金制成。
[0068]如圖3所示，底板部40是四邊形的板狀部件，其內(nèi)表面和外表面(即，內(nèi)底面40i和外底面40ο (圖1中的(B)))分別由平面形成。在內(nèi)底面40i中的設(shè)置線圈2處，散熱臺(tái)部401與底板部40—體地成型。這里，設(shè)置兩個(gè)散熱臺(tái)部401。各個(gè)散熱臺(tái)部401均設(shè)置成在線圈(線圈元件)2的整個(gè)長(zhǎng)度上與線圈2的外周面相符，并且均包括形狀與線圈2的外周面相符的支撐面402。支撐面402由與跑道形的線圈2的外周面相符的曲面形成，并且具有足以覆蓋線圈2的外周面的一部分(這里是安裝側(cè)(圖3中的底側(cè))區(qū)域的曲面)的面積。除了具有支撐面402之外，各個(gè)散熱臺(tái)部401均由如下表面形成:一對(duì)端面40Ie，其與支撐面402相接并且平行于線圈2的端面；以及側(cè)面401s，其與支撐面402及相對(duì)的端面401e相接并且平行于線圈2的軸線。相對(duì)的端面401e和側(cè)面401s均由形成平面形成。散熱臺(tái)部401設(shè)置成:各自的支撐面402彼此相對(duì)，并且在各自的支撐面402的靠近內(nèi)底面40?的邊緣之間形成間隔。跑道形線圈2的外周面的平面設(shè)置成與內(nèi)底面40i中位于散熱臺(tái)部401之間的平面平行。
[0069]由于線圈2的外周面基本上整體地被樹脂成型部21 (稍后描述)覆蓋，所以形成樹脂成型部21的樹脂設(shè)置在線圈2與底板部40之間。因此，能夠提高線圈2與主要由金屬材料制成的底板部40之間的絕緣性。這里，散熱臺(tái)部401各自的支撐面402與線圈2的外周面相符，并且這兩個(gè)散熱臺(tái)部401設(shè)置成與線圈2的外周面相符。因此，形成樹脂成型部21的樹脂厚度均一地存在于線圈2與底板部40之間(圖1中的(B))。
[0070]優(yōu)選的是，底板部40的表面的至少一部分，特別是被樹脂成型部21 (稍后描述)覆蓋的區(qū)域，被實(shí)施表面粗糙化處理，由此能夠提高底板部40與形成樹脂成型部21的樹脂之間的粘合力。具體地說，為了提高線圈2與底板部40之`間的粘合力，優(yōu)選的是，底板部40中將線圈2的外周面覆蓋的區(qū)域，即，支撐面402的至少一部分和內(nèi)底面40i的一部分(兩個(gè)散熱臺(tái)部401之間的平面)，被實(shí)施表面粗糙化處理。
[0071]表面粗糙化處理可以包括例如提供最大高度為1mm以下并且優(yōu)選地為0.5mm以下的小凹凸部的過程。具體而言，能夠采用用于增強(qiáng)金屬與樹脂之間的粘合性的已知方案，例如:(1)以鋁陽極氧化為代表的陽極氧化處理；(2)利用任何已知方案進(jìn)行針狀電鍍(acicular plating); (3)利用任何已知方案注入分子結(jié)化合物；(4)通過激光進(jìn)行微細(xì)凹槽的加工；(5)使用任何已知的特殊溶液進(jìn)行納米級(jí)的波紋成形(dimple formation) ； (6)蝕刻處理；(7)噴砂或拋丸處理；(8)銼磨處理；(9)利用氫氧化鈉進(jìn)行消光處理；以及(10)通過金屬絲刷進(jìn)行磨削處理。期望的是，這種表面粗糙化處理得到的表面面積的增加還能夠改善散熱性。
[0072]此外，也可以利用常用的金屬切削加工來形成任意的凹槽(未示出)或孔(未示出)，或者通過進(jìn)行鑄造、塑性加工等將表面成形為凹凸形狀來實(shí)現(xiàn)底板部40的表面積的增大。因此，可以預(yù)期的是，由于底板部40與形成樹脂成型部21的樹脂之間的接觸面積增大，粘合力或散熱性提高。
[0073]由于被底板部40中的樹脂成型部21覆蓋的區(qū)域較大，所以能夠提高底板部40與樹脂成型部21之間的粘合力。結(jié)果，樹脂成型部21將底板部40和線圈2牢固地保持在一起。這里，在底板部40中，散熱臺(tái)部401 (支撐面402、端面401e和側(cè)面401s)被樹脂成型部21覆蓋，但內(nèi)底面40i中除了散熱臺(tái)部401之外的區(qū)域、側(cè)面以及外底面40o(圖1中的(B))不被樹脂成型部21覆蓋，而是暴露的。由于外底面40ο暴露于樹脂成型部外，所以線圈2的熱量能夠容易地從散熱臺(tái)部401傳遞到安裝對(duì)象，并且獲得良好的散熱性。在其它可能的模式中，端面401e和側(cè)面401s中的一部分或全部可以暴露于樹脂成型部21外，或者內(nèi)底面40i的整個(gè)表面可以被樹脂成型部21覆蓋。
[0074]<樹脂成型部>
[0075]樹脂成型部21覆蓋線圈2的表面的至少一部分，并將線圈2保持為預(yù)定形狀。這樣，由于樹脂成型部21，線圈2不膨脹或收縮，因而在組裝期間能夠容易地處置線圈2。此夕卜，這里，樹脂成型部21也起到將線圈2保持在收縮狀態(tài)而不是其自然長(zhǎng)度的作用。因此，線圈2的長(zhǎng)度比其自然長(zhǎng)度短，并且線圈2的尺寸小。此外，因?yàn)闃渲尚筒?1由絕緣樹脂制成并且覆蓋線圈2的表面，所以樹脂成型部21還具有提高線圈2與周圍的部件(磁芯
3、底板部40 (特別是散熱臺(tái)部401和內(nèi)底面40i))之間的絕緣性的功能。樹脂成型部21還起到一體地保持線圈2和底板部40的部件的功能。此外，在根據(jù)第一實(shí)施例的電抗器IA中，樹脂成型部21 —體地保持線圈2、底板部40和內(nèi)芯部31。因此，由于電抗器IA采用這種線圈部件20A，所以組裝部件的數(shù)量少，并且表現(xiàn)出良好的可組裝性。
[0076]這里，樹脂成型部21覆蓋由線圈2、插入并設(shè)置在線圈2內(nèi)側(cè)的內(nèi)芯部31以及包括散熱臺(tái)部401的底板部40組成的組裝體的除導(dǎo)線2w的與端子部件連接的兩個(gè)相反端部和底板部40的內(nèi)底面40i上的散熱臺(tái)部401之外的部分，其中，底板部40設(shè)置為覆蓋線圈2的外周面的一部分。也就是說，樹脂成型部21覆蓋線圈2的內(nèi)周面、外周面、一對(duì)端面、以及導(dǎo)線2w的抽出部的一部分。內(nèi)芯部31的外周面全部被樹脂成型部21覆蓋。在底板部40中，散熱臺(tái)部401的支撐面402、側(cè)面401s和端面401e全部被樹脂成型部21覆蓋。
[0077]能夠適當(dāng)?shù)剡x擇樹脂成型部21所覆蓋的區(qū)域。例如，線圈2的線匝部的一部分可以不被樹脂成型部21覆蓋，而可以暴露在外。具體地說，即使當(dāng)形成樹脂成型部21的樹脂僅設(shè)置于線圈2與底板部40之間時(shí)，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)線圈2的形狀的保持以及線圈2與底板部40之間的絕緣性?？蛇x地，當(dāng)用形成樹脂成型部21的樹脂來至少覆蓋線圈2的外周面的被形成外芯部32的復(fù)合材料覆蓋的部分時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)線圈2的形狀的保持以及線圈2與磁芯3 (外芯部32)之間的絕緣性。然而，在本實(shí)施例中，當(dāng)線圈2基本上全部被覆蓋時(shí)，形成樹脂成型部21的樹脂設(shè)置在線圈2與磁芯3之間以及線圈2與底板部40之間。因此，能夠提高線圈2與磁芯3之間以及線圈2與底板部40之間的絕緣性。此外，當(dāng)樹脂成型部21所覆蓋的線圈2的區(qū)域更大時(shí)，能夠更容易地保持線圈2的形狀。
[0078]這里，盡管內(nèi)芯部31的兩個(gè)端面31e以及兩個(gè)端面31e附近的區(qū)域不被樹脂成型部21覆蓋而是暴露在外以便與稍后描述的形成外芯部32的復(fù)合材料接觸，但可以采用至少一個(gè)端面31e被樹脂成型部21覆蓋的模式。此時(shí),能夠?qū)?nèi)芯部31的端面31e上的樹脂用作間隔。
[0079]能夠適當(dāng)?shù)剡x擇樹脂成型部21的厚度,例如為約0.1mm至10mm。當(dāng)樹脂成型部21的厚度較大時(shí)，能夠提高絕緣性；當(dāng)樹脂成型部21的厚度較小時(shí)，能夠提高散熱性，而且能夠?qū)崿F(xiàn)線圈部件的尺寸減小。當(dāng)采用小厚度時(shí)，厚度優(yōu)選的是大約0.1mm至3mm，并且應(yīng)該在滿足期望的絕緣強(qiáng)度等的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇。此外，該厚度可以在整個(gè)覆蓋部分上是均一的，或者可以是局部地變化的。例如，如圖1中的(B)所示，當(dāng)樹脂成型部21中的將散熱臺(tái)部401的側(cè)面401s和端面401e (圖3)覆蓋起來的部分的厚度相對(duì)較小時(shí)，盡管覆蓋線圈2的部分的厚度相對(duì)較大，也仍然能夠有效地提高線圈2與磁芯3之間的絕緣性以及線圈2與散熱臺(tái)部401之間的絕緣性。這里，樹脂成型部21中的將線圈2的表面覆蓋起來的部分的厚度設(shè)置成均一的，并且將散熱臺(tái)部401的側(cè)面401s和端面401e覆蓋起來的部分的厚度也設(shè)置成均一的，盡管該厚度較小。因此，線圈部件20A的外形與由線圈2、內(nèi)芯部31以及包括散熱臺(tái)部401的底板部40構(gòu)成的組裝體的形狀類似。應(yīng)該注意的是，設(shè)置在線圈2與內(nèi)芯部31之間的形成樹脂成型部21的樹脂將線圈2和內(nèi)芯部31設(shè)置成同軸的。
[0080]作為形成樹脂成型部21的絕緣樹脂，優(yōu)選使用的樹脂是具有絕緣性和耐熱性的任何樹脂，絕緣性使得線圈2與磁芯3之間以及線圈2與底板部40(特別是散熱臺(tái)部401和內(nèi)底面40i)之間彼此能夠完全絕緣，耐熱性使得在電抗器IA工作期間達(dá)到最高溫度時(shí)樹脂不會(huì)軟化。而且，樹脂應(yīng)當(dāng)能夠經(jīng)受轉(zhuǎn)移成型或注塑成型。例如，能夠適當(dāng)使用諸如環(huán)氧樹脂、娃樹脂、不飽和聚酷等熱固性樹脂或者諸如聚苯硫釀(PPS)樹脂、液晶聚合物(LCP)等熱塑性樹脂。當(dāng)將樹脂和填充物(由選自如下群組的至少一種類型的陶瓷制成，該群組包括氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼和碳化硅)的混合物用于樹脂成型部21時(shí)，能夠提高絕緣性，并且還能夠改善散熱性。具體而言，當(dāng)將導(dǎo)熱率為lW/m.K以上(進(jìn)一步為2W/m.K以上)的樹脂用于樹脂成型部21時(shí)，能夠獲得優(yōu)異的散熱特性，因而該導(dǎo)熱率的樹脂是優(yōu)選的。在本文中，對(duì)于樹脂成型部21而言，使用含有填充物的環(huán)氧樹脂(導(dǎo)熱率:2W/m.K)。
[0081]在制造線圈部件20A時(shí)，例如可以使用日本未審查的專利申請(qǐng)公開N0.2009-218293中公開的制造方法。線圈部件20A能夠利用諸如注塑成型、轉(zhuǎn)移成型、鑄塑成型等各種成型方法進(jìn)行制造。更具體地，通過將線圈2、內(nèi)芯部31和底板部40收納在模具組件中并且設(shè)置任何適當(dāng)?shù)闹尾考?，使得上述元件被期望厚度的樹脂覆蓋。因此，能夠?qū)渲尚筒?1成型并且能夠制造線圈部件20A。
[0082]可以利用絕緣性粘合劑(可以是片狀的)將線圈2接合到底板部40，并可以在所得到的接合體上形成樹脂成型部21。在這種情況下，不必執(zhí)行線圈2和底板部40相對(duì)于模具組件的定位，也不必保持這些部件的位置，因而獲得了良好的可成型性。根據(jù)這種制造方法，在線圈部件中，在線圈2與底板部40之間至少局部地設(shè)置絕緣性粘合劑。因此，本發(fā)明包括如下模式:線圈2與底板部40之間不設(shè)置形成樹脂成型部21的樹脂，而僅設(shè)置絕緣性粘合劑。絕緣性粘合劑可以是環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等，或者是含有由例如氮化硅或氧化鋁等陶瓷制成的填充物的材料(優(yōu)選地，導(dǎo)熱率為2W/m.K以上，更優(yōu)選的是3W/m.K以上，更優(yōu)選的是10W/m.K以上，特別是20W/m.K以上)。當(dāng)粘合劑的厚度(這里是指剛剛涂布之后的厚度)較小時(shí)，能夠提高散熱性。例如，該厚度可以是Imm以下，或者是0.5mm以下(在與線圈2接合之后，粘合劑的厚度可以更薄)。當(dāng)導(dǎo)熱率較大時(shí)，粘合劑的厚度可以是1_以上。通過使用絲網(wǎng)印刷或片狀粘合劑，能夠容易地形成薄的粘合劑層。
[0083]在制造線圈部件20A時(shí)，設(shè)置用于保持線圈2與內(nèi)芯部31之間的間隔的間隔保持部件(未示出)，能夠更容易地簡(jiǎn)化模具組件的結(jié)構(gòu)。間隔保持部件例如可以是:設(shè)置在內(nèi)芯部31的外周上的套筒狀部件(可以比較短，并且這種套筒狀形狀可以是由多個(gè)分割件組合形成的);具有L形截面并且包括上述套筒狀部件和從套筒狀部件的外周向外突出的一個(gè)或多個(gè)平板狀凸緣部的環(huán)形部件；設(shè)置在線圈2與內(nèi)芯部31之間的板部件；以及上述部件的組合。由于形成樹脂成型部21的樹脂將間隔保持部件與線圈2和其它部件結(jié)合成一體，因此當(dāng)樹脂成型部21由諸如上述PPS樹脂、LCP、聚四氟乙烯(PTFE)樹脂等絕緣樹脂制成時(shí)，能夠增強(qiáng)線圈2與內(nèi)芯部31之間的絕緣性。當(dāng)采用上述套筒狀部件或環(huán)形部件時(shí)，通過部分地減小厚度或進(jìn)行切削來調(diào)節(jié)套筒狀部件或環(huán)形部件的形狀或厚度，使得形成樹脂成型部21的樹脂完全填充在線圈2與內(nèi)芯部31之間。
[0084](磁芯)
[0085]下面主要參考圖1和圖2描述磁芯3。如上所述，磁芯3包括柱狀的內(nèi)芯部31和外芯部32，磁芯3包括柱狀內(nèi)芯部31和設(shè)置在內(nèi)芯部31的端面3Ie中的至少一者(在本文中為兩個(gè)相反端面)與線圈2的外周側(cè)處的外芯部32，以覆蓋線圈部件20A的外周面(主要是線圈2的外周面)。當(dāng)線圈2通電時(shí)，磁芯3形成閉合磁路。
[0086]〈內(nèi)芯部〉
[0087]在本文中，由于內(nèi)芯部31比線圈2在軸向上的長(zhǎng)度稍長(zhǎng)，因此在內(nèi)芯部31插入并設(shè)置在線圈2中的狀態(tài)下，內(nèi)芯部31的兩個(gè)相反端面31e和附近的外周面從線圈2的端面略微突出。樹脂成型部21保持這種狀態(tài)?？梢赃m當(dāng)選擇內(nèi)芯部31從線圈2的各個(gè)端面突出的長(zhǎng)度(在下文中，稱為突出長(zhǎng)度)。在本文中，盡管每個(gè)突出長(zhǎng)度是相等的，但每個(gè)突出長(zhǎng)度也可以是不同的?？蛇x地，內(nèi)芯部的長(zhǎng)度或內(nèi)芯部相對(duì)于線圈的布置位置能夠調(diào)節(jié)為使突出部?jī)H存在于線圈2的端面中的一個(gè)端面處。當(dāng)內(nèi)芯部的長(zhǎng)度等于或大于線圈的長(zhǎng)度時(shí)，能夠允許線圈2所形成的磁通完全穿過內(nèi)芯部31。
[0088]盡管磁芯3可以整體上由相同材料制成，但在本文中，磁芯3的材料也可以局部不同。內(nèi)芯部31由粉末磁芯形成，而外芯部32由復(fù)合材料形成。
[0089]粉末磁芯通常通過在壓力作用下將原料粉末成型然后進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚矶瞥伞＜词狗勰┐判緸閺?fù)雜的三維形狀，也能夠相對(duì)容易地進(jìn)行成型。原料粉末可以包括涂層粉末，在涂層粉末中，由鐵基材料(鐵族金屬或鐵合金)或諸如稀土金屬等軟磁材料制成的金屬顆粒的表面設(shè)置有由硅樹脂或磷酸鹽、鐵氧體粉末、或適當(dāng)混合有諸如熱塑性樹脂等樹脂或諸如高級(jí)脂肪酸等添加劑(代表性地為通過熱處理進(jìn)行消散(vanish)或變成絕緣物質(zhì)的添加劑)的混合粉末制成的絕緣涂層。通過上述制造方法，能夠獲得如下的粉末磁芯:其中在軟磁性顆粒之間設(shè)有絕緣物質(zhì)。由于粉末磁芯表現(xiàn)出優(yōu)異的絕緣性，因此能夠減小渦流損耗。而且，當(dāng)通過增加原料的軟磁性粉末或成型壓力來調(diào)節(jié)原料或制造條件時(shí)，粉末磁芯比形成外芯部32的復(fù)合材料更能增大飽和磁通密度。可以采用已知的粉末磁芯作為上述粉末磁芯。
[0090]柱狀內(nèi)芯部31可以是使用期望形狀的模具組件而成型的一體元件或通過層疊均由粉末磁芯制成的多個(gè)芯件而形成的層疊體。層疊體能夠被粘合劑或粘合劑帶固定為一體元件。在本文中，內(nèi)芯部31是沒有內(nèi)置間隙部件或空氣間隙的實(shí)心元件。
[0091]〈外芯部〉
[0092]在本文中，外芯部32的形狀與由殼體4A的內(nèi)周面和線圈部件20A的外周面的收納在殼體4A中的部分形成的空間相符。除了殼體4A的外表面(底板部40的側(cè)面和外底面40ο)和導(dǎo)線2w的兩個(gè)相反端部之外，線圈部件20A被外芯部32覆蓋。由于外芯部32的一部分設(shè)置為連接至內(nèi)芯部31的兩個(gè)相反端面31e，因此磁芯3形成閉合磁路。
[0093]形成外芯部32的復(fù)合材料通常能夠使用磁性體粉末和粉末狀固體樹脂等進(jìn)行注塑成型、轉(zhuǎn)移成型、M頂(金屬注塑成型)、鑄塑成型、加壓成型而制成。在注塑成型中，在將混合物填充到模具組件中的同時(shí)將預(yù)定的壓力施加至含有磁性體粉末和樹脂的混合物，由此將混合物成型。之后，使樹脂固化，從而獲得復(fù)合材料。在轉(zhuǎn)移成型和MIM中，同樣通過將原料填充到模具組件中來進(jìn)行成型。在鑄塑成型中，在不施加壓力的情況下將混合物倒入到模具組件或殼體4A中。然后，將混合物成型并固化，從而獲得復(fù)合材料。這里，由于使用了包括容器43 (壁部41和蓋部42在容器43中一體地成型)的殼體4A，所以外芯部32由多個(gè)復(fù)合材料制成，如圖2所示。具體地說，外芯部32的一部分是使用模具組件獨(dú)立地成型的成型體(分割成型體32a和32b)，并且另一部分是使用容器43作為模具組件成型而獲得的成型體(一體式成型體32c)。然后，組合成型體32a至32c，從而形成外芯部32，外芯部32的外形呈長(zhǎng)方體狀。
[0094]當(dāng)使用模具組件獨(dú)立地形成這種復(fù)合材料時(shí)，填充原材料所需的時(shí)間短。因此，能夠大量地生產(chǎn)復(fù)合材料,從而獲得了高產(chǎn)率。此外，能夠容易地成型任意形狀的復(fù)合材料(分割式成型體)。另一方面，在將殼體(此處，在該整個(gè)段落中指的是容器43)用作模具組件并直接填充原材料以形成復(fù)合材料的情況下，能夠容易地使殼體和復(fù)合材料彼此緊密地接觸。具體地說，當(dāng)用作模具組件的殼體的內(nèi)表面也被實(shí)施與散熱臺(tái)部401等被實(shí)施的上述表面粗糙化處理類似的表面粗糙化處理時(shí)，能夠使殼體與外芯部32之間的接觸面積增大，從而能夠提高散熱性。當(dāng)使用容器43作為模具組件來成型一體式成型體32c時(shí)，設(shè)置型芯以在一體式成型體32c中形成通孔，以便將導(dǎo)線2w的端部抽出到殼體4A外。在執(zhí)行成型之后，將型芯移除。通孔設(shè)置為與形成在容器43上的導(dǎo)線孔42h連續(xù)。當(dāng)將原材料填充到容器43中時(shí)，應(yīng)該設(shè)置將導(dǎo)線孔42h密封或穿過導(dǎo)線孔42h的型芯。
[0095]如圖2所示，沿線圈2的徑向?qū)⒊尚腕w32a至32c分開。這里，成型體32a至32c的接合面320和320c由平面形成，從而使成型體32a至32c的設(shè)置在線圈2的端面?zhèn)忍幍慕涌p部為沿著線圈2的軸向的直線，并使設(shè)置在線圈2的外周面?zhèn)忍幍慕涌p部設(shè)置成與線圈2的軸向平行?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇形成外芯部32的復(fù)合材料的分開方向。如本實(shí)施例所示，當(dāng)元件分開的方式為使得設(shè)置在線圈2的外周面?zhèn)鹊慕涌p部設(shè)置成不垂直于線圈2的軸向(優(yōu)選的是平行于線圈2的軸向)時(shí)，接縫部不容易阻斷(優(yōu)選地，基本不阻斷)磁通量，并且能夠抑制由于阻斷磁通量而導(dǎo)致的磁特性降低。此外，能夠在使成型體能容納在殼體4A中的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇分割成型體和一體式成型體的分割切口數(shù)量和形狀。當(dāng)分割切口數(shù)量較少時(shí)，能夠減少組裝步驟的數(shù)量，從而獲得高產(chǎn)率。當(dāng)成型體分別呈與所要覆蓋的對(duì)象相符的形狀時(shí)，能夠使磁路進(jìn)一步增強(qiáng)。
[0096]分割成型體32a和32b都是Π狀部件，其組裝到線圈2中的安裝側(cè)的區(qū)域(圖2中的底側(cè)的區(qū)域)。此外，分割成型體32a和32b各自具有:線圈覆蓋面321，其覆蓋線圈2 ;以及臺(tái)部覆蓋面322，其覆蓋散熱臺(tái)部401。線圈覆蓋面321由與線圈部件20A中的線圈2的外周面相符的曲面形成。臺(tái)部覆蓋面322由與線圈部件20A的散熱臺(tái)部401的端面及側(cè)面相符的平面形成。一體式成型體32c是具有Π狀剖面的部件，并且覆蓋導(dǎo)線2w的從線圈部件20A (線圈2)中抽出的區(qū)域(圖2中的頂側(cè)的區(qū)域)。簡(jiǎn)言之，一體式成型體32c為長(zhǎng)方體，其一個(gè)表面凹陷成與線圈2的外周面相符。在將線圈部件20A和分割成型體32a、32b彼此組裝起來之前，一體式成型體32c、凹陷的內(nèi)側(cè)面(未示出)和四邊形框狀接合面(未示出)是暴露的。此外，一體式成型體32c具有通孔，導(dǎo)線2w的端部插入該通孔中。此外，與分割成型體32a、32b類似，一體式成型體32c也可以是使用模具組件而獨(dú)立地制造的成型體，然后被容納在殼體4A (容器43)中。
[0097]這里，如上所述，成型體32a至32c的與線圈部件20A接觸的部分的形狀與線圈部件20A的外形相符。因此，能夠充分地確保磁路。當(dāng)復(fù)合材料的內(nèi)表面形狀與線圈部件20A的形狀不完全相符而是呈與線圈部件20A的形狀大致相符的簡(jiǎn)單形狀時(shí)(例如，由多個(gè)復(fù)合材料組合形成的內(nèi)部空間呈長(zhǎng)方體狀)，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)合材料的良好的可成型性。
[0098]形成外芯部32的復(fù)合材料中的磁性體粉末可以與形成上述內(nèi)芯部31的軟磁性粉末的組分相同，或者也可以具有不同的組分。在組分相同的情況下，由于復(fù)合材料含有非磁性材料，所以上述粉末的飽和磁通密度和相對(duì)磁導(dǎo)率比粉末磁芯的低。因此，當(dāng)使用復(fù)合材料形成外芯部32時(shí)，可以將外芯部32的相對(duì)磁導(dǎo)率設(shè)置成比由粉末磁芯制成的內(nèi)芯部31的相對(duì)磁導(dǎo)率低。此外，由于內(nèi)芯部31是粉末磁芯，所以與設(shè)置在線圈2的外周周圍的復(fù)合材料相比，能夠容易地增大飽和磁通密度。
[0099]復(fù)合材料中的磁性體·粉末可以由一種粉末或者多種不同材料的粉末制成。形成外芯部32的復(fù)合材料優(yōu)選的是鐵基粉末，例如純鐵粉末。此外，當(dāng)復(fù)合材料是與粉末磁芯類似的涂層粉末時(shí)，能夠提高軟磁性顆粒之間的絕緣性，因而能夠降低渦電流損耗。
[0100]復(fù)合材料中的磁性體粉末的平均粒徑可以是I μL?以上且1000 μ m以下，特別是IOym以上且500 μ m以下。此外，當(dāng)磁性體粉末包括多種不同粒徑的粉末(粗粉末和細(xì)粉末)時(shí)，能夠容易地獲得高飽和磁通密度和低損耗的電抗器。應(yīng)該注意的是，復(fù)合材料中的磁性體粉末與(殘留的)原料的粉末基本相同。使用平均粒徑處于上述范圍內(nèi)的粉末作為原料，獲得了高流動(dòng)性。因此，通過使用注塑成型等方法，能夠高產(chǎn)率地制造例如分割磁性體32a和32b等復(fù)合材料。
[0101]當(dāng)形成外芯部32的復(fù)合材料為100體積％ (體積百分比)時(shí)，復(fù)合材料中磁性體粉末的含量可以為40體積％以上且70體積％以下。由于磁性體粉末為40體積％以上，所以磁性組分的比例很高，因而能夠更容易地提高整個(gè)磁芯3的例如飽和磁通密度等磁特性。當(dāng)磁性體粉末為70體積％以下時(shí)，獲得了例如分割成型體32a和32b等復(fù)合材料的良好的可制造性。
[0102]復(fù)合材料中用作粘結(jié)劑的樹脂典型地可以是例如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、硅樹脂和聚氨酯樹脂等熱固性樹脂。其它實(shí)例可以包括例如PPS樹脂、聚酰亞胺樹脂、氟樹脂、聚酰胺樹脂等熱塑性樹脂，室溫固化樹脂或低溫固化樹脂。
[0103]也可以采用除了含有磁性體粉末和樹脂之外還含有由例如陶瓷(例如氧化鋁或二氧化硅)等非磁性體制成的粉末(填充物)的復(fù)合材料。填充物有助于提高散熱性，并抑制磁性體粉末的不均勻分布(不均勻分散)。此外，當(dāng)填充物呈微細(xì)顆粒的形式時(shí)，由于填充物設(shè)置在磁性體顆粒之間，所以能夠抑制因所含有的填充物而導(dǎo)致的磁性體粉末比例的減小。當(dāng)復(fù)合材料為100質(zhì)量％ (質(zhì)量百分比)時(shí)，填充物的含量應(yīng)該為0.2質(zhì)量％以上且20質(zhì)量％以下，更優(yōu)選的是0.3質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下,特別是0.5質(zhì)量％以上且10質(zhì)量％以下。因此，能夠完全實(shí)現(xiàn)上述效果。
[0104]在本文中，外芯部32由涂層粉末構(gòu)成的復(fù)合材料形成，在涂層粉末中，平均粒徑為75 μ m以下的鐵基材料(純鐵)的顆粒設(shè)置有環(huán)氧樹脂以及位于顆粒表面上的絕緣涂層(復(fù)合材料中的純鐵粉末的含量為40體積％)。而且，同樣在外芯部32中未設(shè)有間隙部件或空氣間隙。因此，磁芯3整體上都無間隙。由于沒有包括間隙，因此獲得了如下優(yōu)點(diǎn):(1)減小了尺寸；(2)降低了損耗；以及(3)在大電流通電時(shí)抑制了電感量的減小。需要注意的是，在磁芯3中，可以設(shè)有由非磁性材料制成的間隙部件(例如氧化鋁板)或空氣間隙。
[0105]外芯部32的形狀沒有特別限制，只要能夠形成閉合磁路便可。在本實(shí)施例中，當(dāng)線圈部件20A的整個(gè)外周除了底板部40的外表面外基本上都被復(fù)合材料覆蓋時(shí)，復(fù)合材料(外芯部32)能夠強(qiáng)化線圈部件20A的機(jī)械保護(hù)。此外，這里，由于外芯部32能夠不僅與包括散熱臺(tái)部401的底板部40接觸而且與壁部41及蓋部42接觸，所以來自外芯部32的熱量能夠經(jīng)由整個(gè)殼體4A有效地傳遞到殼體4A外。
[0106]〈磁特性〉
[0107]如上所述，由于磁芯3由不同的材料制成，因此磁芯3的磁特性局部不同。在本文中，內(nèi)芯部31的飽和磁通密度比外芯部32的飽和磁通密度高，而外芯部32的相對(duì)磁導(dǎo)率比內(nèi)芯部31的相對(duì)磁導(dǎo)率小。具體而言，由粉末磁芯制成的內(nèi)芯部31具有1.6T以上的飽和磁通密度，為外芯部32的飽和磁通密度的1.2倍以上。內(nèi)芯部31的相對(duì)磁導(dǎo)率為100以上且500以下。由復(fù)合材料制成的外芯部32具有0.6T以上的飽和磁通密度，該飽和磁通密度小于內(nèi)芯部31的飽和磁通密度。外芯部32的相對(duì)磁導(dǎo)率為5以上且50以下，優(yōu)選地為10以上且30以下。由內(nèi)芯部31和外芯部32組成的整個(gè)磁芯3的相對(duì)磁導(dǎo)率為10以上且100以下。在內(nèi)芯部的飽和磁通密度高的模式中，當(dāng)希望獲得與整體上具有均勻飽和磁通密度的磁芯的磁通量相同的磁通量時(shí)，可以減小內(nèi)芯部的截面面積。因此，這種模式有助于減小電抗器的尺寸。在這種模式中，內(nèi)芯部31的飽和磁通密度為1.8T以上，并且更優(yōu)選地為2T以上。優(yōu)選的是，內(nèi)芯部31的飽和磁通密度為外芯部32的飽和磁通密度的1.5倍，更優(yōu)選地為1.8倍以上。通過使用電磁鋼板(以硅鋼板為代表)的層疊體替代粉末磁芯，能夠更容易地增大內(nèi)芯部的飽和磁通密度。另一方面，當(dāng)外芯部32的相對(duì)磁導(dǎo)率設(shè)定為低于內(nèi)芯部31的相對(duì)磁導(dǎo)率時(shí)，能夠抑制磁飽和。因此，例如可以獲得無間隙結(jié)構(gòu)的磁芯3。采用無間隙結(jié)構(gòu)的磁芯3，能夠減少漏磁通。
[0108](殼體)
[0109]這里，在容納線圈2和磁芯3的組裝體的殼體4A中，板狀的底板部40 (圖3)以及設(shè)置成豎立在底板部40上的框狀的壁部41是彼此獨(dú)立的部件。利用任意適當(dāng)?shù)墓潭ú考⒌装宀?0和壁部41彼此保持為一體。這里，殼體4A包括容器43，壁部41和蓋部42 —體地成型在容器43中。將容器43附接到底板部40上，從而使組裝體的整個(gè)外周被殼體4A覆蓋。
[0110]在底板部40中，內(nèi)底面40i用作放置組裝體的表面以及附接壁部41的表面，同時(shí)外底面40ο用作至少部分地(這里是整體地)與安裝對(duì)象接觸并被冷卻的冷卻面。允許外底面40ο局部地包括與安裝對(duì)象不接觸的區(qū)域(平面或曲面)。盡管圖1示出了外底面40ο設(shè)置在底側(cè)的模式，但外底面40ο可以設(shè)置在側(cè)面(圖1中的右側(cè)或左側(cè))或頂側(cè)。
[0111]這里，壁部41呈四邊形的框狀，與四邊形的板狀的底板部40相符。該框的一個(gè)開口部被底板部40封閉，而四邊形的板狀蓋部42與另一個(gè)開口部一體地成型。這樣，構(gòu)成了四邊形的盒狀的容器43。由于包括容器43 (蓋部42—體地成型在容器43中)，如上所述，容器43能夠用作復(fù)合材料的模具組件(在使用時(shí)將導(dǎo)線孔42h封閉)。此外，能夠防止容納在殼體4A中的部件脫離，從而能夠保護(hù)所容納的部件。另外，采用非磁性但導(dǎo)電的材料作為容器43的構(gòu)成材料(稍后描述)，能夠防止產(chǎn)生漏磁通。通過采用例如金屬材料等高導(dǎo)熱率的材料，能夠期望提高散熱性。
[0112]蓋部42設(shè)置有導(dǎo)線孔42h，導(dǎo)線2w的兩個(gè)相反端部插入導(dǎo)線孔42h中。導(dǎo)線孔42h與設(shè)置在復(fù)合材料(一體式成型體32c)中的通孔連通。
[0113]可以使用各種固定部件，例如粘合劑或螺栓等緊固部件，將底板部40和壁部41(這里是容器43)彼此連接成一體。這里，使用粘合劑將底板部40和壁部41連接成一體。
[0114]另外，殼體4A包括用于將電抗器IA固定到安裝對(duì)象上的附接部。這里，附接部400和410分別設(shè)置在底板部40和壁部41上。附接部400和410具有螺栓孔(可以是螺紋孔或者是沒有螺紋的通孔)，固定用螺栓100插入螺栓孔中。附接部400和410是從四邊形的角部突出的突出件，各自的中心處設(shè)置有螺栓孔，從而使附接部400和410的螺栓孔彼此連通。由于包括附接部400和410，所以電抗器IA能夠容易地固定到安裝對(duì)象上?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇附接部400和410的附接位置、數(shù)量和形狀。此外，盡管這里的底板部40和壁部41分別包括附接部400和410，但也可以僅底板部40包括附接部400，或者僅壁部41包括附接部410。附接部400和410可以省略。
[0115]可以根據(jù)所容納的部件的形狀和尺寸來適當(dāng)?shù)剡x擇殼體4A的形狀和尺寸。
[0116]在殼體4A中，至少底板部40由上述非磁性金屬材料制成。當(dāng)壁部41和蓋部42也由非磁性金屬材料或者導(dǎo)熱率比形成磁芯3的磁性體粉末的導(dǎo)熱率高的材料(特別是上述鋁、鎂及它們的合金)制成時(shí)，獲得了良好的散熱性，而且能夠防止磁通泄漏到殼體外。關(guān)于本發(fā)明，由于底板部40和壁部41是各自獨(dú)立的部件，所以它們能夠由不同的組成材料制成。例如，基本上僅與外芯部32接觸的壁部41和蓋部42可以由例如樹脂等非磁性、非導(dǎo)電性的材料制成。底板部40、壁部41和蓋部42可以由不同的金屬材料制成。例如，制成底板部40的組成材料可以由導(dǎo)熱率比壁部41的導(dǎo)熱率高的金屬材料制成。這里，殼體4A全部由招合金制成。
[0117]如本實(shí)例所示，在殼體4A全部由金屬材料制成并且使用殼體4A的至少一部分作為模具組件來鑄塑成型作為外芯部32的復(fù)合材料情況下，優(yōu)選的是，執(zhí)行任意處理來提高與復(fù)合材料的粘合力，因?yàn)檫@樣能夠提高散熱性。具體地說，可以在殼體4A的用作模具組件的區(qū)域的至少一部分(這里是容器43的內(nèi)表面)上設(shè)置微小的凹凸部，優(yōu)選的是50面積％(面積百分比)，更優(yōu)選的是80面積％以上。為了形成微小的凹凸部，可以采用上述表面粗糙化處理。
[0118](用途)
[0119]在通電條件例如為下述條件時(shí)可以適當(dāng)使用具有上述結(jié)構(gòu)的電抗器IA:最大電流(直流電流)約為100A至1000A ;平均電壓約為100V至1000V ;以及工作頻率約為5kHz至100kHz。通常，電抗器IA可以適當(dāng)?shù)赜米麟妱?dòng)車輛、混合動(dòng)力車輛等的車載功率轉(zhuǎn)換器件的構(gòu)成部件。
[0120](電抗器的尺寸)
[0121]當(dāng)用作車載部件時(shí)，包括殼體4A的電抗器IA優(yōu)選地具有約為0.2升(200cm3)至0.8升(800cm3)的容量。在本實(shí)施例中，容量約為540cm3。
[0122](電抗器的制造方法)
[0123]例如，可以以如下方式制造電抗器1A。這里，首先，分別準(zhǔn)備圖3所示的線圈2、內(nèi)芯部31和底板部40，然后利用樹脂成型部21 (圖2)將上述部件一體成型，從而獲得線圈部件20A (圖2)。
[0124]接下來，準(zhǔn)備圖2所示的容器43。使用容器43作為模具組件，通過鑄塑成型來制造形成外芯部32 —部分的一體式成型體32c。具體地說，適當(dāng)使用作為外芯部32原料的磁性體粉末和樹脂、粘結(jié)劑或非磁性粉末制成混合物。將混合物填充到用作模具組件的容器43中，然后使樹脂固化。將類似的混合物填充到任意適當(dāng)?shù)哪＞呓M件中并使樹脂固化，從而制成形成外芯部32的其余部分的分割成型體32a和32b。
[0125]將已準(zhǔn)備好的分割成型體32a和32b組裝到線圈部件20A的外周上，并且將容器43設(shè)置到底板部40上，從而使容器43覆蓋所獲得的組合體。此時(shí)，可以利用粘合劑將由復(fù)合材料、或者內(nèi)芯部31和外芯部32制成的成型體彼此連接起來。此外，可以向分割成型體32a、32b與殼體4A的壁部41之間填充粘合劑等，由此提高它們之間的粘合力。當(dāng)設(shè)置容器43時(shí)，使用線圈部件20A的導(dǎo)線2w的抽出部或者導(dǎo)線孔42h作為引導(dǎo)部，能夠相對(duì)于底板部40精確地設(shè)置容器43。此外，可以利用任意適當(dāng)?shù)墓潭ú考⑷萜?3的壁部41和底板部40彼此連接起來。通過上述步驟，能夠獲得電抗器IA (圖1)。
[0126]關(guān)于電抗器1A,由于線圈2和形成殼體4A的底板部40 —起被樹脂成型部21 —體地保持，所以線圈2相對(duì)于殼體4A的布置狀態(tài)是穩(wěn)定的。具體地說，即使在水平收納模式的電抗器IA中，線圈2也是穩(wěn)定的。因此，固定到底板部40上的線圈2的熱量能夠經(jīng)由底板部40有效地傳遞到安裝對(duì)象。因此，關(guān)于電抗器1A，磁芯3的一部分(這里是外芯部32)由含有磁性體粉末和樹脂的復(fù)合材料制成。盡管線圈2被該復(fù)合材料覆蓋，但仍然獲得了良好的散熱性。
[0127]具體地說，由于根據(jù)第一實(shí)施例的電抗器IA是如上所述的水平收納模式，所以從線圈2的外周面到安裝對(duì)象的距離較短的區(qū)域是多的。此外，關(guān)于電抗器1A，底板部40—體地包括散熱臺(tái)部401，并且散熱臺(tái)部401各自均包括與線圈2的外周面相符的支撐面402。因此，線圈2的熱量能夠容易地傳遞到底板部40。同樣由于這些特點(diǎn)，電抗器IA具有良好的散熱性。
[0128]此外，由于散熱臺(tái)部401由非磁性材料制成，所以即使當(dāng)散熱臺(tái)部401設(shè)置得非?？拷€圈2時(shí)，散熱臺(tái)部401對(duì)線圈2的磁性影響也非常小。此外，由絕緣樹脂制成的樹脂成型部21能夠確保線圈2與主要由金屬制成的底板部40 (散熱臺(tái)部401等)之間的絕緣性。
[0129]另外，在電抗器IA中，盡管底板部40包括散熱臺(tái)部401，但底板部40和壁部41是獨(dú)立的部件。因此，能夠容易地成型殼體4A的組成元件。此外，通過采用容器43 (壁部41和蓋部42在容器43中成為一體)，能夠省略蓋部42的附接工作。此外，由于電抗器IA包括作為組成元件的線圈部件20A，所以能夠容易地處置線圈2，而且組裝部件的數(shù)量少。因此，同時(shí)獲得了良好的可組裝性。具體地說，關(guān)于電抗器1A，由于線圈部件20A也一體地保持磁芯3的一部分(內(nèi)芯部31)，所以獲得了更好的可組裝性。由于這些特點(diǎn)，電抗器IA還具有高產(chǎn)率。
[0130]此外，關(guān)于電抗器1A，使用容器43 (壁部41和蓋部42在容器43中成為一體)，能夠整體地保護(hù)線圈2和磁芯3不受外部環(huán)境(灰塵或腐蝕)的影響，并且提供機(jī)械保護(hù)。
[0131]另外，由于磁芯3的至少一部分(這里是外芯部32)是上述復(fù)合材料，所以獲得了如下效果。
[0132](I)能夠容易地形成形狀復(fù)雜的外芯部32，例如覆蓋線圈部件20A;在線圈部件20A中，線圈2、內(nèi)芯部31和底板部40 (散熱臺(tái)部401)結(jié)合成為一體。
[0133](2)當(dāng)采用將容器43用作模具組件的鑄塑成型時(shí)，能夠減少制造步驟，從而獲得
高產(chǎn)率。
[0134](3)能夠容易地改變外芯部32的磁特性。
[0135](4)由于覆蓋線圈部件20A (線圈2)的外周面的材料含有磁性體粉末，所以與僅含有樹脂材料的情況相比，導(dǎo)熱率較高，并且獲得了良好的散熱性。
[0136][第二實(shí)施例]
[0137]下面參考圖4描述根據(jù)第二實(shí)施例的電抗器1B。根據(jù)第二實(shí)施例的電抗器IB的基本結(jié)構(gòu)與根據(jù)第一實(shí)施例的電抗器IA類似。電抗器IB包括線圈部件20A，其中，主要由一個(gè)套筒狀的線圈2、內(nèi)芯部31以及包括散熱臺(tái)部401的底板部40 —起被樹脂成型部21一體地保持。此外，在電抗器IB中，線圈部件20A (線圈2)的外周側(cè)被外芯部32覆蓋并且進(jìn)一步被殼體4B包圍，外芯部32由含有磁性體粉末和樹脂的復(fù)合材料制成。殼體4B由獨(dú)立的部件(即，利用任意適當(dāng)?shù)墓潭ú考舜诉B接成一體的底板部40和壁部41)形成。根據(jù)第二實(shí)施例的電抗器IB與第一實(shí)施例的主要的不同點(diǎn)在于，殼體4B不具有蓋部，而是呈具有開口的有底套筒狀。在下文中，將主要描述不同點(diǎn)，并且不再描述與第一實(shí)施例中類似的結(jié)構(gòu)和效果。
[0138]殼體4B的壁部41呈四邊形的框狀，與第一實(shí)施例類似，框體的一個(gè)開口部被底板部40封閉，而另一個(gè)開口部保持敞開。因此，如圖4所示，關(guān)于電抗器1B，覆蓋線圈部件20A的外芯部32的一個(gè)表面是暴露的。
[0139]在第二實(shí)施例中，由于在組裝了殼體4B的狀態(tài)下存在開口部，所以能夠使用殼體4B作為模具組件通過鑄塑成型來形成整個(gè)外芯部32。具體地說，如在第一實(shí)施例中的部分所描述的，準(zhǔn)備線圈部件20A。然后，將壁部41設(shè)置在底板部40上以包圍線圈2的外周，并且將底板部40和壁部41彼此連接起來。具體地說，在這種模式中，在利用粘合劑一體地保持底板部40和壁部41的情況下，能夠防止作為外芯部32原料的混合物從底板部40與壁部41之間的間隙泄漏。當(dāng)使用螺栓等緊固部件時(shí)，可以在底板部40與壁部41之間設(shè)置密封部件(未示出)。當(dāng)不會(huì)泄漏混合物時(shí)(例如，當(dāng)混合物的粘度較高時(shí))，可以省略密封部件。作為外芯部32的原料的混合物被填充到殼體4B中，并且使樹脂固化。通過上述步驟，能夠形成外芯部32，并能夠獲得磁芯3。此外，能夠電抗器1B。
[0140]另一方面，當(dāng)外芯部32是獨(dú)立地制造的復(fù)合材料(成型體)時(shí)，與第一實(shí)施例中相同，成型沿線圈2的徑向分開的多個(gè)分割件，并且將從模具組件移除的分割件組裝到線圈部件20A上。然后，應(yīng)將壁部41附接到底板部40上。當(dāng)外芯部32的至少一部分是由復(fù)合材料制成的成型體時(shí)，可以將密封樹脂填充到殼體4B中。在這種模式中，當(dāng)使用與殼體4B類似地敞開的殼體時(shí)，能夠容易地填充密封樹脂。密封樹脂能夠?qū)⒎謩e由復(fù)合材料制成的成型體彼此固定在一起，或者將成型體與線圈部件彼此固定在一起。密封樹脂可以是絕緣樹脂，例如環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、硅樹脂等。當(dāng)將含有具有良好的絕緣性或散熱性的填充物的樹脂用作密封樹脂時(shí)，線圈與殼體或磁芯與殼體之間的絕緣性以及散熱性都能提高。根據(jù)密封樹脂的材料或厚度，能夠有利地防止振動(dòng)和噪聲。
[0141]關(guān)于根據(jù)第二實(shí)施例的電抗器1B，在使用殼體4B作為模具組件而直接將原料填充到殼體4B中形成復(fù)合材料的情況下，獲得了以下優(yōu)點(diǎn):(I)能夠省略磁芯3的上述組裝步驟或連接步驟(利用粘合劑將內(nèi)芯部31與外芯部32彼此連接起來的步驟)，此外，在這種情況下，能夠在形成外芯部32的同時(shí)獲得電抗器IB ; (2)即使當(dāng)線圈部件20A具有復(fù)雜的形狀時(shí)，仍然能夠容易地成型外芯部32 ;以及(3)能夠容易地使殼體4B和復(fù)合材料彼此緊密地接觸。具體地說，當(dāng)對(duì)殼體4B (內(nèi)底面和壁部的內(nèi)表面)執(zhí)行與散熱臺(tái)部401類似的表面粗糙化處理時(shí)，能夠使殼體4B與外芯部32之間的接觸面積增大，從而能夠提高散熱性。
[0142]此外，盡管根據(jù)第二實(shí)施例的電抗器IB不包括蓋部，但外芯部32的組成材料含有樹脂。因此，能夠保護(hù)線圈部件20A不受外部環(huán)境影響并實(shí)現(xiàn)對(duì)線圈部件20A的機(jī)械保護(hù)。此外，當(dāng)不包括蓋部時(shí)，通過采用線圈部件20A的一部分(特別是設(shè)置在殼體4B的開口側(cè)的區(qū)域)暴露于復(fù)合材料外的模式，可以期望提高散熱性。
[0143]應(yīng)該注意的是，根據(jù)第二實(shí)施例的電抗器IB還可以包括四邊形的板狀蓋部，以覆蓋殼體4B的開口部。當(dāng)包括蓋部時(shí)，殼體的壁部上一體地設(shè)置有例如蓋臺(tái)，例如用于固定蓋部的螺栓等緊固部件旋入該蓋臺(tái)中。蓋部可以包括突出件，突出件設(shè)置有螺栓孔，例如螺栓等緊固部件插入螺栓孔中?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇蓋臺(tái)和突出件的形成位置和數(shù)量。
[0144][第三實(shí)施例]
[0145]下面參考圖5和圖6描述根據(jù)第三實(shí)施例的電抗器1C。根據(jù)第三實(shí)施例的電抗器IC的基本結(jié)構(gòu)與根據(jù)第二實(shí)施例的電抗器IB類似。電抗器IC包括線圈部件20C，其中，主要由一個(gè)套筒狀線圈元件構(gòu)成的線圈2、內(nèi)芯部31以及包括散熱臺(tái)部401的底板部40 —起被樹脂成型部21 —體地保持。此外，在電抗器IC中，線圈部件20C (線圈2)的外周側(cè)被外芯部32覆蓋，外芯部32由含有磁性體粉末和樹脂的復(fù)合材料制成。線圈部件20C容納在有底套筒狀的殼體4C中，其中，利用任意適當(dāng)?shù)墓潭ú考⒌装宀?0和壁部41保持為一體。根據(jù)第三實(shí)施例的電抗器IC與第二實(shí)施例的主要的不同點(diǎn)在于，除了包括散熱臺(tái)部401之外，線圈20C包括蓋側(cè)臺(tái)部5以及附接到蓋側(cè)臺(tái)部5上的蓋部42C。在下文中，將主要描述不同點(diǎn)，并且不再描述與第二實(shí)施例中類似的結(jié)構(gòu)和效果。應(yīng)該注意的是，圖6中未不出外芯部。
[0146]蓋側(cè)臺(tái)部5由與散熱臺(tái)部401 (底板部40)類似的非磁性金屬材料等制成。蓋側(cè)臺(tái)部5設(shè)置在線圈2的外周面上、殼體4C的開口側(cè)(圖5中的頂側(cè))，并且用作散熱路徑。如圖6所示，蓋側(cè)臺(tái)部5是四邊形的板狀部件，蓋側(cè)臺(tái)部5在線圈2的軸向上的長(zhǎng)度基本等于線圈2在軸向上的長(zhǎng)度。蓋側(cè)臺(tái)部5沿著線圈2的整個(gè)長(zhǎng)度設(shè)置，并且與線圈2的外周面相符。與底板部40的內(nèi)底面40i及散熱臺(tái)部401類似，蓋側(cè)臺(tái)部5的與線圈2的外周面相對(duì)的表面的形狀與線圈2的外周面相符，并且與呈跑道狀的線圈2的外周面類似地由曲面和平面形成，而且面積大到足以覆蓋殼體4C的開口側(cè)的區(qū)域。與上述表面(圖6中的頂面)相反的表面由平面形成，并與由平面形成的蓋部42C的內(nèi)表面接觸(圖5)。
[0147]蓋側(cè)臺(tái)部5的端面分別呈]狀，蓋側(cè)臺(tái)部的厚度在中心部分較小并且朝相反的兩邊緣側(cè)增大。蓋側(cè)臺(tái)部5的側(cè)面分別由矩形的平面形成。蓋側(cè)臺(tái)部5的角部具有固定孔50，例如螺栓110等緊固部件旋入固定孔50中從而固定蓋部42C。如圖6所示，固定孔50的形成部分從側(cè)面突出。只要能夠固定蓋部42C，可以適當(dāng)?shù)剡x擇固定孔50的數(shù)量或布置位置。
[0148]相對(duì)于線圈2的軸線,蓋側(cè)臺(tái)部5設(shè)置成與設(shè)置在底板部40上的散熱臺(tái)部401相對(duì)。蓋側(cè)臺(tái)部5和線圈2—起被樹脂成型部一體地保持。因此，在電抗器IC所包括的線圈部件20C中，線圈2、包括散熱臺(tái)部401的底板部40、蓋側(cè)臺(tái)部5和內(nèi)芯部31 —起被樹脂成型部21保持為一體。此外，除了蓋側(cè)臺(tái)部5中與蓋部42C接觸的表面以及內(nèi)底面40i的形成有散熱臺(tái)部401的區(qū)域和線圈2的布置區(qū)域之外，線圈部件20C暴露于樹脂成型部21外。然后，蓋部42C利用螺栓附接成與蓋側(cè)臺(tái)部5的暴露于樹脂成型部21外的表面接觸。
[0149]由于形成樹脂成型部21的樹脂設(shè)置在線圈2與蓋側(cè)臺(tái)部5之間，所以能夠提高線圈2與蓋側(cè)臺(tái)部5之間的絕緣性。此外，為了使蓋側(cè)臺(tái)部5與樹脂之間的接觸面積增大，也可以與散熱臺(tái)部401類似地對(duì)蓋側(cè)臺(tái)部5 (位于線圈2側(cè)的表面)執(zhí)行表面粗糙化處理。
[0150]與根據(jù)第一實(shí)施例的電抗器IA所包括的蓋部42類似，蓋部42C包括導(dǎo)線孔42h，導(dǎo)線2w插入導(dǎo)線孔42h中。此外，蓋部42C包括螺栓孔42b，螺栓110插入螺栓孔42b中。由于蓋部42C包括螺栓孔42b，所以不需要具有螺栓孔的突出件。因此，蓋部42C的形狀簡(jiǎn)單。此外，關(guān)于電抗器1C，如上所述，由于蓋部42C附接到蓋側(cè)臺(tái)部5上，所以殼體4C不需要蓋臺(tái)。因此，殼體4C的形狀也簡(jiǎn)單。
[0151]除了包括與底板部40 —體的散熱臺(tái)部401之外，根據(jù)第三實(shí)施例的電抗器IC包括蓋側(cè)臺(tái)部5，蓋側(cè)臺(tái)部5由具有良好導(dǎo)熱率的材料制成。此外，蓋部42C固定到蓋側(cè)臺(tái)部5上。因此，蓋側(cè)臺(tái)部5和蓋部42C也能夠用作散熱路徑，從而線圈2的熱量能夠有效地傳遞到殼體4C外。因此，電抗器IC能夠提高殼體4C的開口側(cè)區(qū)域的散熱性，并且獲得了更好的散熱性。此外，在電抗器IC中，由于包括作為組成元件的線圈部件20C (線圈部件20C利用樹脂成型部21將蓋側(cè)臺(tái)部5和線圈2保持為一體)，所以不會(huì)導(dǎo)致組裝部件的數(shù)量增力口，從而獲得良好的可組裝性。
[0152]應(yīng)該注意的是，蓋側(cè)臺(tái)部可以不包括固定孔。例如，關(guān)于蓋側(cè)臺(tái)部，當(dāng)利用粘合劑來固定蓋部時(shí)，能夠減少部件的數(shù)量，而且能夠使蓋側(cè)臺(tái)部與蓋部彼此緊密地接觸?？蛇x地，能夠通過在蓋側(cè)臺(tái)部與蓋部之間施加油脂而使二者緊密地接觸。
[0153]可選地，可以分別為蓋側(cè)臺(tái)部和蓋部設(shè)置卡合部。例如，蓋部可以包括凸部，并且蓋側(cè)臺(tái)部可以包括通孔或凹部，凸部安裝到通孔或凹部中；或者，蓋部可以包括凹部，并且蓋側(cè)臺(tái)部可以包括凸部，凸部安裝到凹部中。可選地，上述方式可以組合使用。此外，上述粘合劑可以組合使用。[0154][第四實(shí)施例]
[0155]在第一實(shí)施例至第三實(shí)施例的部分中，已經(jīng)對(duì)如下模式進(jìn)行了描述:內(nèi)芯部31由粉末磁芯制成，以及外芯部32僅由復(fù)合材料制成。還能夠采用這樣的模式:內(nèi)芯部也由含有磁性體粉末和樹脂的復(fù)合材料制成，即，整個(gè)磁芯由復(fù)合材料制成的模式。在這種情況下，例如，內(nèi)芯部和外芯部可以由相同的復(fù)合材料制成。在這種情況下，形成芯部的復(fù)合材料的磁性體粉末的含量可以為40體積％以上且70體積％以下；飽和磁通密度可以為0.6T以上；相對(duì)磁導(dǎo)率可以為5以上且50以下，優(yōu)選地為10以上且30以下；以及整個(gè)磁芯的相對(duì)磁導(dǎo)率可以為5以上且50以下。而且，在這種情況下，如第二實(shí)施例部分的描述，可以使用殼體作為模具組件將內(nèi)芯部和外芯部一體成型，或者內(nèi)芯部和外芯部均可以形成為由復(fù)合材料制成的成型體。
[0156]可選地，內(nèi)芯部和外芯部可以由不同的復(fù)合材料制成。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)而言，例如，在使用相同的磁性體粉末時(shí)，可以僅通過改變磁性體粉末的含量來調(diào)節(jié)飽和磁通密度或相對(duì)磁導(dǎo)率。因此，還有利于容易地制造出任何期望特性的復(fù)合材料。在特定模式中，內(nèi)芯部和外芯部分別由材料或磁性體粉末含量不同的復(fù)合材料形成，并且像第一實(shí)施例至第三實(shí)施例那樣，內(nèi)芯部的飽和磁通密度較高，而外芯部的相對(duì)磁導(dǎo)率較低，或者相反，內(nèi)芯部的相對(duì)磁導(dǎo)率較低，而外芯部的飽和磁通密度較高。通過增大磁性體粉末的混合量，能夠容易地獲得具有高飽和磁通密度和高相對(duì)磁導(dǎo)率的復(fù)合材料。另一方面，通過減少上述混合量，能夠容易地獲得具有低飽和磁通密度和低相對(duì)磁導(dǎo)率的復(fù)合材料。還能夠預(yù)先用期望組分的原料單獨(dú)制備柱狀復(fù)合材料(成型體)，并且能夠?qū)⒅鶢顝?fù)合材料用作內(nèi)芯部和外芯部。形成內(nèi)芯部和外芯部中的每一個(gè)的復(fù)合材料可以具有如下特性:磁性體粉末的含量為40體積％以上且70體積％以下；飽和磁通密度為0.6T以上；相對(duì)磁導(dǎo)率可以為5以上且50以下；并且優(yōu)選地為10以上且30以下。磁芯的相對(duì)磁導(dǎo)率總體上可以為5以上且50以下。
[0157][第五實(shí)施例]
[0158]在第一實(shí)施例至第四實(shí)施例的部分中，已經(jīng)對(duì)包括一個(gè)線圈元件的模式進(jìn)行了描述。在其它可能的模式中，如圖7和圖8所示的線圈2B和線圈2C，可以包括通過螺旋地纏繞的導(dǎo)線2w制成的一對(duì)線圈元件2a、2b。線圈2B與線圈2C之間的主要區(qū)別在于端面形狀。圖7所示的線圈2B的線圈元件2a、2b的端面形狀為角部被倒圓的四邊形。與第一實(shí)施例一樣，圖8所示的線圈2C的線圈元件2a、2b的端面形狀為跑道形狀。
[0159]包括在圖7和圖8分別所不的線圈2B和線圈2C中的每一者中的一對(duì)線圈兀件2a、2b并排設(shè)置(平行)為線圈元件2a、2b的軸線彼此平行。線圈元件2a、2b借助由折回的導(dǎo)線2w的一部分形成的連結(jié)部2r彼此連接。還能夠采用這樣的模式:線圈元件2a、2b由不同的導(dǎo)線制成，并且分別形成線圈元件2a、2b的導(dǎo)線的一個(gè)端部利用諸如TIG焊接等焊接、壓力固定、錫焊等方法進(jìn)行結(jié)合。在其它可能的模式中，一個(gè)端部經(jīng)由單獨(dú)制備的連接部件彼此結(jié)合。然后，例如在水平收納模式中，形成這樣的線圈部件:線圈2B或2C和底板部40B或40C被樹脂成型部(未示出)保持為一體，并排設(shè)置的線圈元件2a、2b中每一者的安裝側(cè)表面設(shè)置在底板部40B或40C上。底板部40B或40C均具有散熱臺(tái)部401a、401b和401c，上述散熱臺(tái)部包括與線圈元件2a、2b的外周面相符的支撐面402。線圈元件2a和2b的外周面的一部分(平面部分)分別設(shè)置成與內(nèi)底面40i的一部分(散熱臺(tái)部401a和401b之間的區(qū)域以及散熱臺(tái)部401b和401c之間的區(qū)域)平行。在本文中，盡管示出了一對(duì)線圈元件2a、2b共用散熱臺(tái)部401b (總共三個(gè)散熱臺(tái)部)的模式，但還能夠采用兩個(gè)支撐線圈元件2a的散熱臺(tái)部以及采用兩個(gè)支撐線圈元件2b的散熱臺(tái)部，也就是說，可以采用總共四個(gè)散熱臺(tái)部。當(dāng)包括一對(duì)線圈元件2a、2b時(shí)，在采用水平收納模式的情況下，表現(xiàn)出了優(yōu)異的散熱性。此外，線圈部件等能夠以穩(wěn)定的方式來制造而不會(huì)受到連結(jié)部2r的阻礙。
[0160]在同樣包括兩個(gè)線圈元件2a、2b的情況下，能夠采用這樣的模式:與第一實(shí)施例一樣，內(nèi)芯部由粉末磁芯形成，以及外芯部由復(fù)合材料形成。在這種情況下，如圖7和圖8所示，準(zhǔn)備好分別插入和設(shè)置在線圈元件2a、2b中的一對(duì)內(nèi)芯部31a、31b。與第一實(shí)施例一樣，當(dāng)與殼體(容器)結(jié)合成一體的成型體和多個(gè)分割件彼此組裝起來時(shí)，可以容易地設(shè)置外芯部。可選地，與第二實(shí)施例一樣，當(dāng)使用殼體作為模具組件進(jìn)行成型時(shí)，甚至可以容易地將外芯部形成復(fù)雜的形狀。在其它可能的模式中，在同樣包括兩個(gè)線圈元件2a、2b的情況下，可以與第三實(shí)施例一樣包括蓋側(cè)臺(tái)部。與圖5和圖6所示的蓋側(cè)臺(tái)部5類似，當(dāng)蓋側(cè)臺(tái)部具有與線圈元件2a、2b的外周面相符的支撐面時(shí)，可以構(gòu)造表現(xiàn)出更優(yōu)異的散熱性的電抗器。
[0161][第六實(shí)施例]
[0162]在同樣包括兩個(gè)線圈元件2a、2b的情況下，與第四實(shí)施例一樣，磁芯可以全部由復(fù)合材料制成。在這種情況下設(shè)置在線圈元件2a、2b中的內(nèi)芯部以及設(shè)置在線圈元件2a、2b外側(cè)的外芯部可以均為由復(fù)合材料制成的成型體，并且可以將多個(gè)這種成型體組裝起來?？蛇x地，內(nèi)芯部可以為成型體，而外芯部可以為使用殼體作為模具組件進(jìn)行成型，如上所述。此外，內(nèi)芯部和外芯部可以由相同的復(fù)合材料制成。復(fù)合材料的磁性體粉末的含量可以為40體積％以上且70體積％以下；飽和磁通密度可以為0.6T以上；相對(duì)磁導(dǎo)率可以為5以上且50以下，優(yōu)選地為10以上且30以下。磁芯的相對(duì)磁導(dǎo)率總體上可以為5以上且50以下。在這種情況下，當(dāng)使用殼體作為模具組件一體成型內(nèi)芯部和外芯部這二者時(shí)，可以省去組裝工作。
[0163]可選地，內(nèi)芯部和外芯部可以由不同的復(fù)合材料制成。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)而言，例如，在使用相同的磁性體粉末時(shí)，可以僅通過改變磁性體粉末的含量來調(diào)節(jié)飽和磁通密度或相對(duì)磁導(dǎo)率。因此，還有利于容易地制造出任何期望特性的復(fù)合材料。通過調(diào)節(jié)磁性體粉末的材料或含量，例如能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)芯部的飽和磁通密度較高而外芯部的相對(duì)磁導(dǎo)率較低的模式，或者能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)芯部的相對(duì)磁導(dǎo)率較低而外芯部的飽和磁通密度較高的模式。形成內(nèi)芯部和外芯部中的每一者的復(fù)合材料可以具有如下性能:磁性體粉末的含量為40體積％以上且70體積％以下；飽和磁通密度為0.6T以上；相對(duì)磁導(dǎo)率為5以上且50以下，優(yōu)選地為10以上且30以下。磁芯的相對(duì)磁導(dǎo)率總體上可以為5以上且50以下。在這種情況下，當(dāng)內(nèi)芯部和外芯部均為由復(fù)合材料制成的成型體時(shí)，表現(xiàn)出了優(yōu)異的可制造性。
[0164][變型例I]
[0165]在第一實(shí)施例的部分中，盡管已經(jīng)對(duì)水平收納模式進(jìn)行了描述，但在第一實(shí)施例至第六實(shí)施例中均可以采用豎直收納模式。對(duì)于豎直收納模式而言，能夠更容易減少相對(duì)于安裝對(duì)象的接觸面積，并且能夠?qū)崿F(xiàn)安裝面積尺寸的減小。
[0166]對(duì)于豎直收納模式而言，例如，能夠形成下述的磁芯。內(nèi)芯部的一個(gè)端面從線圈的將與殼體的內(nèi)底面接觸的一個(gè)端面突出。內(nèi)芯部的從線圈突出的一個(gè)端面?zhèn)鹊耐庵苊婧蛢?nèi)芯部的另一端面與形成外芯部的復(fù)合材料接觸。例如桿狀、板狀或L形的散熱臺(tái)部形成在殼體的底板部上。然后，利用樹脂成型部來保持該散熱臺(tái)部設(shè)置在線圈的一個(gè)端面?zhèn)鹊臓顟B(tài)，以提供線圈部件。在這種情況下，選擇散熱臺(tái)部的形狀和個(gè)數(shù)以及樹脂成型部的形狀，使得磁通量能夠在內(nèi)芯部與外芯部之間完全通過。此外，在該情況下，當(dāng)首先組裝好殼體然后使用殼體作為模具組件利用鑄塑成型法制造外芯部時(shí)，可以容易地制造出外芯部。
[0167][變型例2]
[0168]在第一實(shí)施例的部分中，已經(jīng)對(duì)同樣結(jié)合有內(nèi)芯部31的線圈部件進(jìn)行了描述。另一方面，第一實(shí)施例至第六實(shí)施例均可以采用線圈部件沒有內(nèi)芯部31、31a或31b的模式。即，線圈和底板部可以被樹脂成型部保持，并且線圈部件可以具有用于插入并設(shè)置內(nèi)芯部31、31a或31b的中空孔。在制造線圈部件時(shí)，可以使用芯部替代上述內(nèi)芯部31。而且，通過調(diào)節(jié)設(shè)置在線圈2 (線圈元件)的內(nèi)側(cè)的樹脂的厚度來形成中空孔，這樣樹脂可以用于定位內(nèi)芯部31、31a或31b。
[0169][第七實(shí)施例]
[0170]根據(jù)第一實(shí)施例至第六實(shí)施例和變型例1、2中的任一個(gè)的電抗器例如可以用作安裝在車輛等上的轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成部件或者用作包括轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換器件的構(gòu)成部件。
[0171]例如，如圖9所示，諸如混合動(dòng)力車輛或電動(dòng)車輛等車輛1200包括主電池1210、與主電池210連接的功率轉(zhuǎn)換器件1100以及受從主電池1210供給來的用于驅(qū)動(dòng)行駛的功率驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)(負(fù)載)1220。電動(dòng)機(jī)1220代表性地為三相交流電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)1220在行駛模式中驅(qū)動(dòng)車輪1250并且在再生模式中用作發(fā)電機(jī)。當(dāng)車輛為混合動(dòng)力車輛時(shí)，車輛1200除了包括電動(dòng)機(jī)1220之外還包括發(fā)動(dòng)機(jī)。盡管圖9示出了作為車輛1200的充電部的入口，但還可以包括插塞。
[0172]功率轉(zhuǎn)換器件1100包括與主電池1210連接以對(duì)輸入電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器1110以及與轉(zhuǎn)換器1110連接以在直流和交流之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的逆變器1120。當(dāng)車輛1200處于行駛模式時(shí)，本實(shí)例中的轉(zhuǎn)換器1110將主電池1210的直流電壓(輸入電壓)從大約200V至300V升壓到大約400V至700V，并且將升壓后的功率供給到逆變器1120。而且，在再生模式中，轉(zhuǎn)換器1110將通過逆變器1120從電動(dòng)機(jī)1220輸出的直流電壓(輸入電壓)降壓至適于主電池1210的直流電壓，使得該直流電壓用于對(duì)主電池1210進(jìn)行充電。當(dāng)車輛1200處于行駛模式時(shí)，逆變器1120將由轉(zhuǎn)換器1110升壓后的直流轉(zhuǎn)換成預(yù)定的交流，并且將轉(zhuǎn)換的功率供給到電動(dòng)機(jī)1220，以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)1220。在再生模式中，逆變器1120將從電動(dòng)機(jī)1220輸出的交流轉(zhuǎn)換成直流并且將直流輸出給轉(zhuǎn)換器1110。
[0173]如圖10所示，轉(zhuǎn)換器1110包括多個(gè)開關(guān)元件1111、用于控制開關(guān)元件1111的操作的驅(qū)動(dòng)電路1112、以及電抗器L。轉(zhuǎn)換器1110通過反復(fù)執(zhí)行通斷(開關(guān)操作)來對(duì)輸入電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換(在該情況下，執(zhí)行升壓和降壓)?？梢允褂弥T如FET和IGBT等功率器件作為開關(guān)元件1111。電抗器L利用線圈對(duì)流過電路的電流變化施加干擾的特性，并且因此具有如下的功能:當(dāng)通過開關(guān)操作使電流增加或減小時(shí)使得變化平滑。電抗器L為根據(jù)第一實(shí)施例至第六實(shí)施例和變型例1、2中任一個(gè)的電抗器。由于包括具有優(yōu)異的散熱性的電抗器，因此功率轉(zhuǎn)換器件1100和轉(zhuǎn)換器1110同樣表現(xiàn)出優(yōu)異的散熱性。
[0174]除了包括轉(zhuǎn)換器1110之外，車輛1200還包括與主電池1210連接的供電裝置用轉(zhuǎn)換器1150以及輔助電源用轉(zhuǎn)換器1160，輔助電源用轉(zhuǎn)換器1160與用作輔助裝置1240的電源的備用電池1230連接并且還與主電池210連接，以將主電池1210的高壓轉(zhuǎn)換成低壓。轉(zhuǎn)換器1110通常進(jìn)行直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換，而供電裝置用轉(zhuǎn)換器1150和輔助電源用轉(zhuǎn)換器1160進(jìn)行交流-直流(AC-DC)轉(zhuǎn)換。一些類型的供電裝置用轉(zhuǎn)換器1150進(jìn)行直流-直流轉(zhuǎn)換。供電裝置用轉(zhuǎn)換器1150和輔助電源用轉(zhuǎn)換器1160均可具有與根據(jù)第一實(shí)施例至第六實(shí)施例和變型例1、2的電抗器類似的結(jié)構(gòu)，并且可適當(dāng)改變電抗器的尺寸和形狀。而且，根據(jù)上述第一實(shí)施例至第六實(shí)施例和變型例1、2中任一個(gè)的電抗器可用作如下的轉(zhuǎn)換器:進(jìn)行輸入功率的轉(zhuǎn)換并且僅進(jìn)行升壓或降壓。
[0175]需要注意的是，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且可以在不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)作出適當(dāng)?shù)匦薷膩磉M(jìn)行實(shí)踐。
[0176]例如，可以采用在線圈與底板部之間除了設(shè)有形成樹脂成型部的樹脂之外還設(shè)有密封樹脂的模式，或者可以采用線圈和底板部被密封樹脂結(jié)合成一體的模式。在這些模式中，由于至少存在于線圈與底板部之間的密封樹脂能夠保持線圈與底板部之間的相對(duì)位置，因此線圈的熱量能夠以優(yōu)異的方式經(jīng)由底板部傳遞到殼體外。而且，底板部被實(shí)施表面粗糙化處理，從而可以增大密封樹脂與底板部之間的接觸面積，并且可以進(jìn)一步增強(qiáng)散熱特性。在其它可能的模式中，當(dāng)磁芯為由復(fù)合材料或粉末磁芯形成的成型體時(shí)，能夠容易地將磁芯組裝在線圈上。因此，可以省去樹脂成型部，并且線圈、磁芯和底板部可以借助粘合劑彼此固定在一起，或者可以被收納在殼體中然后利用上述密封樹脂等進(jìn)行固定。
[0177]工業(yè)實(shí)用性
[0178]本發(fā)明的電抗器能夠用作諸如安裝在車輛(例如混合動(dòng)力車輛、插電式混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)汽車、燃料電池汽車)上的直流-直流轉(zhuǎn)換器、空調(diào)轉(zhuǎn)換器等功率轉(zhuǎn)換器件的構(gòu)成部件。本發(fā)明的電抗器用線圈部件可以用作用于功率轉(zhuǎn)換器件的電抗器的構(gòu)成部件。
[0179]附圖標(biāo)記列表
[0180]1A、1B、1C:電抗器
[0181]2、2B、2C:線圈
[0182]2w:導(dǎo)線
[0183]2a、2b:線圈元件
[0184]2r:連結(jié)部
[0185]20A、20C:線圈部件
[0186]21:樹脂成型部
[0187]3:磁芯
[0188]31、31a、31b:內(nèi)芯部
[0189]3Ie:端面
[0190]32:外芯部
[0191]32a、32b:分割成型體
[0192]32c:—體式成型體
[0193]320、320c:接合面
[0194]321:線圈覆蓋面
[0195]322:臺(tái)部覆蓋面
[0196]4A、4B、4C:殼體[0197]40、40B、40C:底板部
[0198]401:內(nèi)底面
[0199]40ο:外底面
[0200]41:壁部
[0201]42、42C:蓋部
[0202]42h:導(dǎo)線孔
[0203]42b:螺栓孔
[0204]43:容器
[0205]400、410:附接部
[0206]401、401a、401b、401c:散熱臺(tái)部
[0207]40 Ie:端面
[0208]401s:側(cè)面
[0209]402:支撐面
[0210]5:蓋側(cè)臺(tái)部
[0211]50:固定孔
[0212]100、110:螺栓
[0213]1100:功率轉(zhuǎn)換器件
[0214]1110:轉(zhuǎn)換器
[0215]1111:開關(guān)元件
[0216]1112:驅(qū)動(dòng)電路
[0217]L:電抗器
[0218]1120:逆變器
[0219]1150:供電裝置用轉(zhuǎn)換器
[0220]1160:輔助電源用轉(zhuǎn)換器
[0221]1200:車輛
[0222]1210:主電池
[0223]1220:電動(dòng)機(jī)
[0224]1230:備用電池
[0225]1240:輔助裝置
[0226]1250:車輪
【權(quán)利要求】
1.一種電抗器,包括: 套筒狀的線圈； 磁芯，其設(shè)置在所述線圈的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，以形成閉合磁路；以及 殼體，其容納所述線圈和所述磁芯，其中， 所述磁芯的至少一部分由含有磁性體粉末和樹脂的復(fù)合材料形成， 所述殼體包括: 底板部，其由非磁性金屬材料形成，在所述底板部上設(shè)置有由所述線圈和所述磁芯構(gòu)成的組裝體；以及 壁部，其是獨(dú)立于所述底板部的部件，所述壁部附接到所述底板部上并包圍所述組裝體， 所述電抗器還包括: 樹脂成型部，其由絕緣樹脂形成，所述樹脂成型部覆蓋所述線圈的外周的至少一部分，以保持所述線圈的形狀并且將所述線圈和所述底板部一體地保持。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電抗器，其中， 所述線圈包括一對(duì)并排的套筒狀的線圈元件，并且 所述磁芯由所述復(fù)合材料形成?！?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電抗器，其中， 所述線圈包括一個(gè)套筒狀的線圈元件， 在所述磁芯中，設(shè)置在所述線圈元件的外周側(cè)的部分的至少一部分由所述復(fù)合材料形成，并且 在所述線圈元件的外周上，所述復(fù)合材料所覆蓋的部分被形成所述樹脂成型部的樹脂覆蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電抗器，其中， 在所述底板部中，所述樹脂成型部所覆蓋的區(qū)域的至少一部分被實(shí)施表面粗糙化處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電抗器，其中， 所述底板部還包括散熱臺(tái)部，所述散熱臺(tái)部設(shè)置有支撐面，所述支撐面與所述線圈的外周面相符。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電抗器，還包括: 蓋部，其覆蓋所述壁部的開口部；以及 蓋側(cè)臺(tái)部，其由非磁性金屬材料形成并與所述線圈一起被形成所述樹脂成型部的樹脂一體地保持，所述蓋部附接到所述蓋側(cè)臺(tái)部上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電抗器，其中， 所述殼體包括與所述壁部一體地成型的所述蓋部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電抗器，其中， 在所述磁芯中，設(shè)置在所述線圈內(nèi)側(cè)的內(nèi)芯部與所述線圈一起被形成所述樹脂成型部的樹脂一體地保持。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的電抗器，其中， 所述線圈被容納在所述殼體中，使得所述線圈的軸線平行于所述底板部的外側(cè)底面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電抗器，其中， 所述殼體一體地包括附接部，所述附接部用于將所述電抗器固定到安裝對(duì)象上。
11.一種轉(zhuǎn)換器，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的電抗器。
12.—種功率轉(zhuǎn)換器件，其包括根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)換器。
13.一種用于電抗器的電抗器用線圈部件，所述電抗器包括:套筒狀的線圈；磁芯，其設(shè)置在所述線圈的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，以形成閉合磁路；以及殼體，其容納所述線圈和所述磁芯，所述電抗器用線圈部件包括: 套筒狀的線圈； 底板部，其由非磁性金屬材料形成，在所述殼體中的所述底板部上設(shè)置有由所述線圈和所述磁芯構(gòu)成的組裝體；以及 樹脂成型部，其由絕緣樹脂形成并且覆蓋所述線圈的外周的至少一部分，以保持所述線圈的形狀，所述樹脂成型部將所述線圈和所述底板部一體地保持，其中， 所述磁芯的至少一部分由含有磁性體粉末和樹脂的復(fù)合材料形成，并且 壁部作為獨(dú)立于所述底板部的部件附接到所述殼體的所述底板部上并包圍所述組裝體。`
【文檔編號(hào)】H01F37/00GK103858186SQ201280049235
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月6日
【發(fā)明者】稻葉和宏 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社, 住友電裝株式會(huì)社, 株式會(huì)社自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所