CN102473510A - 电抗器和电抗部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电抗器和用于电抗器的部件，该电抗器和用于电抗器的部件抑制位于线圈与内部芯体部分之间的树脂部分发生破裂。电抗器具有：线圈(10)，其通过螺旋形地缠绕导线而制成；内部芯体部分(22)，其构成闭合磁路的一部分并被安装在线圈内侧；以及连接芯体部分(24)，其构成闭合磁路的其余部分并与内部芯体部分(22)相连。该电抗器(1)设有：树脂部分(内部树脂部分(30))，其位于线圈(10)与内部芯体部分(22)之间的区域中；以及缓冲部分(70)，其位于树脂部分与内部芯体部分(22)之间并且不覆盖连接芯体部分(24)。优选的是，构成缓冲部分(70)的材料的杨氏模量比制成树脂部分的材料的杨氏模量小。

Description

电抗器和电抗部件

技术领域

本发明涉及电抗器和电抗部件。具体地说，本发明涉及如下电抗器：其中，线圈和树脂部分一体地成型，并且介于芯体与线圈之间的树脂部分不太可能会在电抗器受到热循环时出现破裂。

背景技术

安装在例如电动车辆和混合动力车辆等车辆上的电抗器包括芯体和缠绕在芯体上的线圈。通常，线圈包括一对彼此平行地连接的线圈元件。环形形状的芯体安装在上述线圈元件中。

具体地说，PTL 1公开了一种包括芯体的电抗器，芯体具有被线圈缠绕的部分(内部芯体部分)和不被线圈缠绕的部分(连接芯体部分)。连接芯体部分比内部芯体在上下方向及左右方向上更加凸出。在这种构造中，包括芯体和线圈的组件具有大致矩形块似的形状，并因此缩小了电抗器的尺寸。

PTL 2公开了一种电抗器，其中，包括芯体和线圈的组件被树脂覆盖，以便机械地保护该组件。

<引用列表>

专利文献

PTL 1：日本未审查的专利申请公开No.2004-327569(图1)

PTL 2：日本未审查的专利申请公开No.2007-180224(图7)

发明内容

技术问题

通常，线圈本身在安装到电抗器中之前易于伸展和收缩。因此，线圈的形状是不稳定的并且难于对线圈进行处置(例如搬运)。具体地说，由于线圈的弹性回复，可能在线圈的相邻线匝之间存在大的间隔。如果按照线圈的原状来使用线圈的话，则这种线圈具有大的轴向长度，从而使电抗器的尺寸增大。

为了解决这些问题，已经试验了用树脂覆盖线圈的构造。采用这种构造，因为在组装电抗器期间线圈不伸展和收缩而易于对线圈进行处置，所以能够提高电抗器的产率。

然而，已经发现具有成型有树脂部分的线圈的电抗器具有如下问题：会由于热循环而使树脂部分在特定位置发生破裂。考虑到使用环境和操作温度，需要例如电抗器等车辆部件可以在例如约-40℃至150℃的范围内使用。对具有成型有树脂部分的线圈的电抗器进行该温度范围内的热循环测试，并且发现介于线圈与内部芯体部分之间的树脂部分经常出现破裂。

考虑到上述情形而做出本发明，并且本发明旨在提供一种能够防止介于线圈与内部芯体部分之间的树脂部分发生破裂的电抗器。

技术方案

本发明的发明人试验了通过将线圈和树脂部分一起成型并用树脂部分保持线圈的形状来将线圈作为不伸展或收缩的部件进行处置的方法。此时，在电抗器的使用环境下的最低可能温度(例如，约-40℃)与线圈被激励时的最高可能温度(例如，约150℃)之间执行热循环测试，以便检验树脂部分是否发生破裂。结果发现：尽管当电抗器的温度升高时没有出现问题，但当电抗器的温度降低时发生了如下现象。

(1)在介于内部芯体部分和线圈之间的树脂部分出现破裂(在下文中，将介于内部芯体部分与线圈之间的区域称为介入区域，并且将介入区域中的树脂部分称为介入树脂部分)。

(2)当只将不包括内部芯体部分的线圈与树脂部分一起成型并且只使成型产品进行热循环测试时，成型产品的位于线圈的内周侧的树脂部分没有发生破裂。

认为出现这种现象是由于如下原因：因为内部芯体部分的线性膨胀系数比树脂部分的线性膨胀系数低，所以当电抗器的温度降低时，内部芯体部分的存在而阻止了树脂部分的收缩，并且过大的应力作用在介入树脂部分上，从而发生了破裂。基于上述发现而做出本发明，并且利用缓冲部件实现了上述目的，缓冲部件使电抗器的温度降低时作用在介入树脂部分上的应力减小。

根据本发明的电抗器包括线圈和芯体，所述线圈通过螺旋状地缠绕导线来形成，所述芯体包括内部芯体部分和连接芯体部分，所述内部芯体部分设置在所述线圈内侧并且形成闭合磁路的一部分，所述连接芯体部分与所述内部芯体部分相连并且形成所述闭合磁路的其余部分。所述电抗器的特征在于包括：树脂部分，其包括介于所述线圈与所述内部芯体部分之间的区域(介入区域)；以及缓冲部件，其介于位于所述区域中的所述树脂部分(介入树脂部分)与所述内部芯体部分之间，并且减小作用在所述区域中的所述树脂部分上的应力。

采用这种构造，因为所述缓冲部件设置在所述介入树脂部分与所述内部芯体部分之间，所以所述内部芯体部分对所述电抗器的温度降低时所述介入树脂部分的收缩的抑制作用变小。因此，能够有效地防止所述介入树脂部分的破裂。

作为根据本发明的电抗器的实施例，优选的是，所述缓冲部件的材料的杨氏模量比所述树脂部分的树脂材料的杨氏模量小。

采用这种构造，缓冲部件能够可靠地起到缓冲的作用，防止过大的应力作用在所述介入树脂部分上。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述树脂部分可以是将包括所述线圈和所述芯体在内的组件的至少一部分覆盖的外部树脂部分。

采用这种构造，当所述外部树脂的一部分是所述介入树脂部分时，所述缓冲部件的存在能够防止所述介入树脂部分的破裂。因为包括所述线圈和所述芯体的组件被所述外部树脂部分覆盖，所以能够机械地和电气地充分保护所述电抗器中的所述组件。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述树脂部分可以是保持所述线圈的形状的内部树脂部分。

采用这种构造，因为所述内部树脂部分保持所述线圈的形状，所以能够将所述线圈作为不伸展和收缩且具有稳定形状的部件来处置。具体地说，因为所述内部树脂部分使所述线圈、所述内部芯体部分和所述缓冲部件彼此成一体，所以能够将这些部件作为单元来进行处置，从而能够改善电抗器的组装的便利性。用所述内部树脂部分成型的所述线圈和所述芯体的组合可以被所述外部树脂覆盖。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述树脂部分的树脂材料可以是环氧树脂。

采用这种构造，因为将具有相对较高刚度和高热导率的环氧树脂用作所述树脂部分的树脂材料，所以所述环氧树脂充分地保护所述线圈和所述芯体，并且所述电抗器具有高的散热效率。此外，因为所述环氧树脂具有高绝缘性，所以能够通过用所述环氧树脂将所述芯体成型而使所述线圈和所述芯体彼此可靠地绝缘。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述缓冲部件可以是热收缩管、冷收缩管、成型层、涂层和带缠绕层中的至少一者。

如果所述缓冲部件是热收缩管，则所述缓冲部件能够沿着所述内部芯体部分的外周面可靠地覆盖所述内部芯体部分的外周面，并且能够防止所述缓冲部件从所述内部芯体部分脱落。如果所述缓冲部件是冷收缩管，则可以通过将所述冷收缩管装配到所述内部芯体部分的外周上来使所述缓冲部件覆盖所述内部芯体部分而无需加热所述冷收缩管。如果所述缓冲部件是成型层，则可以容易地通过将所述内部芯体部分的外周面成型来形成厚度非常均一的所述缓冲部件。具体地说，在成型层的情况下，可以将热收缩性或冷收缩性差的树脂用作所述缓冲部件的树脂材料，从而能够从多种材料中选择所述缓冲部件的材料。如果所述缓冲部件是涂层，则可以通过执行例如将所述缓冲部件的材料施加到所述内部芯体部分的外周上的简单操作，用所述缓冲部件覆盖所述内部芯体部分。如果所述缓冲部件是带缠绕层，则可以容易地通过将带缠绕在所述内部芯体部分的外周上而用所述缓冲部件覆盖所述内部芯体部分的外周。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述线圈可以包括单个线圈元件，所述内部芯体部分可以是插入所述线圈元件中的杆状芯体部件，并且所述连接芯体部分可以是与所述内部芯体部分的端部相连并且设置在所述线圈元件外侧的外部芯体部件。

采用这种构造，小型电抗器可以通过形成线圈的整个外周基本上被连接芯体部分覆盖的所谓桶状芯体电抗器、包括具有E-E形截面的芯体的电抗器、包括具有E-I形截面的芯体的电抗器、包括具有T-U形截面的芯体的电抗器等来获得。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述线圈可以包括彼此平行地相连的一对线圈元件，所述内部芯体部分可以是分别插入所述一对线圈元件中对应一个线圈元件内的一对中间芯体部件，并且所述连接芯体部分可以是设置在所述中间芯体部件的端部以通过将所述一对中间芯体部件彼此相连在一起而形成环形芯体的一对端部芯体部件。

采用这种构造，因为所述电抗器包括所述环形芯体以及平行地设置的所述一对线圈元件(在下文中，可以将具有这种构造的电抗器称为环形电抗器)，所以可以形成线匝数量足够多且尺寸足够小的电抗器。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述电抗器还包括外部树脂部分，所述外部树脂部分覆盖包括所述线圈和所述芯体在内的组件的至少一部分。在该情况下，各个端部芯体部件可以在由内端面和与所述内端面相连的邻接面形成的棱线上包括切角部分，所述内端面面向所述线圈的端面。

采用这种构造，因为所述切角部分形成在由端部芯体部件的内端面和与所述内端面相连的邻接面形成的棱线上，所以利用所述切角部分可以将所述外部树脂部分的树脂材料引导到所述芯体与所述线圈之间的空间中，其中，所述内端面面向所述线圈的端面。因此，能够用所述树脂材料更充分地填充所述空间，并且能够防止在所述芯体与所述线圈之间形成孔。在组装所述电抗器期间或者在其它场合下，切角部分还能够防止所述连接芯体部分和与所述连接芯体部分组装在一起的其它部件被损坏。当运送所述连接芯体部分时，可以用操纵器对所述连接芯体部分进行处置或者可以使所述连接芯体部分与其它部件接触。在这种情况下，形成所述切角部分可以防止所述连接部分的角部的破碎等。此外，因为所述棱线经切角而不具有尖角，所以即使所述连接芯体部分和所述线圈接触，所述线圈的绝缘层也不容易被损坏。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述切角部分可以通过对所述棱线进行倒圆来形成。

采用这种构造，因为由所述内端面和邻接面形成的棱线被倒圆，所以所述切角部分具有与由所述内端面和邻接面形成的棱线相符的形状，并且所述切角部分允许所述外部树脂部分的树脂材料在所述切角部分周围容易地流动。因此，能够容易地将所述树脂材料从所述切角部分导入所述芯体与线圈之间的空间中。此外，因为通过对所述棱线进行倒圆而形成所述切角部分，所以能够更容易地防止所述连接芯体部分在组装上述电抗器期间被损坏。

作为根据本发明的电抗器的实施例，各个端部芯体部件的在所述电抗器的安装方向上彼此相对的表面中的至少一个表面可以比所述内部芯体部分的在所述电抗器的安装方向上彼此相对的表面中的至少一个表面更加凸出。

采用这种构造，因为所述端部芯体部件的特定面(通常是上表面或下表面)在与所述特定面垂直的方向上比所述内部芯体部分更加凸出(将这种类型的芯体称为3D芯体)，所以能够减小端部芯体部件在线圈轴向上的长度，并且能够减小所述电抗器在俯视图中的投影面积。另一方面，因为所述端部芯体部件的特定面凸出，所以与线圈的端面面对的内端面的区域具有大的面积并且遮挡了位于线圈的端面附近的在芯体与线圈之间的间隔。结果，所述树脂材料难以填充所述芯体与线圈之间的空间。因此，在3D芯体的情况下，在由所述内端面和所述邻接面形成的棱线上形成切角部分对于用所述树脂材料顺利地填充所述空间而言是特别有效的。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述端部芯体部件的邻接面可以是与所述内端面邻接的侧面。

采用这种构造，能够容易地用树脂材料填充所述端部芯体部件的侧面与所述线圈的端面之间的空间。此外，能够避免当所述线圈被激励时由于所述切角部分的存在而可能发生的使形成于所述芯体中的磁路的面积减小的情况。具体地说，当所述端部芯体部件由粉末成型产品制成时，能够使沿着由所述内端面和所述侧面形成的棱线的方向与将所述端部芯体部件从模具中取出的方向相对应。如果所述切角部分形成在所述棱线上，则所述棱线不具有尖角，因而能够容易地将所述端部芯体部件从所述模具中取出。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述端部芯体部件的邻接面可以是与所述内端面邻接的上表面，并且所述切角部分可以形成为面向所述线圈的端面的一部分，在所述一部分处所述线圈元件的导线彼此并排且平行地设置。

采用这种构造，能够容易地用树脂材料填充所述端部芯体部件的侧面与所述线圈的端面之间的空间。此外，能够避免当所述线圈被激励时由于所述切角部分的存在而导致的形成于所述芯体中的磁路的面积减小的情况。具体地说，即使所述芯体构造为所述端部芯体部件的特定面(通常是上表面或下表面)与内部芯体部分的特定面齐平(将这种类型的芯体称为平坦芯体)，因为所述切角部分形成为在面向所述线圈的端面上的位置处所述线圈元件的导线彼此并排且平行地设置，所以仍然能够容易地用所述树脂材料填充所述线圈元件之间的空间。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述电抗器还可以包括内部树脂部分，所述内部树脂部分保持所述线圈的形状，并且所述外部树脂部分可以覆盖包括所述芯体和设有所述内部树脂部分的所述线圈在内的组件的至少一部分。

采用这种构造，因为所述内部树脂部分保持所述线圈的形状，所以能够将所述线圈作为不伸展和收缩的部件进行处置，从而能够改善所述电抗器的产率。此外，因为所述线圈和所述芯体具有被所述内部树脂部分和外部树脂部分双重地覆盖的部分，所以所述线圈和所述芯体能够充分地得到机械和电气保护。因为形成了所述切角部分，所以能够可靠地用所述外部树脂部分的树脂材料填充所述内部芯体部件的内端面与所述内部树脂部分的位于线圈端面侧的表面之间的空间。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述电抗器还可以包括：内部树脂部分，其覆盖所述线圈的至少一部分并保持所述线圈的形状；以及外部树脂部分，其覆盖包括所述芯体和设有所述内部树脂部分的所述线圈在内的组件的外周的至少一部分。在该情况下，所述电抗器可以包括定位部分，所述定位部分与所述内部树脂部分形成一体。在用模具来形成所述外部树脂部分时，所述定位部分用于将所述组件相对于所述模具定位，并且所述定位部分不被所述外部树脂部分覆盖。

采用这种构造，因为所述线圈被所述外部树脂部分覆盖并且所述外部树脂部分保持所述线圈的形状，所以在组装所述电抗器期间，所述线圈不伸展和收缩，从而能够容易地对所述线圈进行处置，并且所述电抗器具有高产率。此外，因为所述内部树脂部分能够增大所述芯体与所述线圈之间的绝缘性并且能够将所述线圈保持为压缩状态，所以能够通过省略套筒状筒管、框架状筒管和内部壳体来减少所述电抗器的部件的数量和制造步骤的数量。同样就这方面而言，具有上述构造的所述电抗器具有高产率。此外，上述构造设有定位部分，所述定位部分与所述内部树脂部分一体地成型，从而，仅仅通过将所述定位部分装配在所述模具中就能够容易地执行所述组件相对于所述模具的定位，并且能够可靠地保持所述组件的确定位置。因此，采用上述构造，不需要用于定位的独立支撑部件，不需要用于设置这种部件的步骤，因此，就这方面而言，所述电抗器也具有高产率。此外，由于上述装配操作，能够将所述组件可靠地保持在所述模具中的预定位置，从而能够以高精度形成所述外部树脂部分。

另外，采用上述构造，因为所述定位部分设置在所述内部树脂部分自身内，所以所述线圈和所述芯体不具有没有被所述外部树脂部分覆盖的露出部分(与所述支撑部件接触的接触部分)，如果使用独立支撑部件的话，可以形成露出部分。也就是说，采用上述构造，所述线圈和所述芯体基本上被所述内部树脂部分和所述外部树脂部分覆盖，从而能够充分地提供机械保护和抵抗外部环境(腐蚀、灰尘等)的保护。此外，虽然所述定位部分不被所述外部树脂部分覆盖而露出，但所述定位部分由所述内部树脂部分形成。因此，即使所述线圈的一部分存在于所述定位部分的树脂材料中，该部分也会被所述内部树脂部分覆盖，从而能够为线圈提供机械保护以及线圈抵抗外部环境的保护。

作为根据本发明的螺线管型电抗器的实施例，所述线圈可以包括连接部分，所述连接部分使所述一对线圈元件彼此相连在一起，所述连接部分可以比所述一对线圈元件的线匝形成面更加凸出，并且所述定位部分可以在所述内部树脂部分覆盖所述连接部分的位置处形成在所述内部树脂部分中。

当所述连接部分比所述线匝形成面更加凸出并且所述内部树脂部分形成为与这种形状相符时，所述内部树脂部分的覆盖所述连接部分的部分(在下文中，称为连接部分覆盖部分)比所述内部树脂部分的其它部分更加凸出。通过将所述连接部分覆盖部分的至少一部分用作定位部分，还能够将在用于使所述内部树脂部分成型的模具中形成连接部分覆盖部分的凹槽用作用于形成所述定位部分的凹槽，因此不需要在所述模具中独立地形成用于形成所述定位部分的凹槽。此外，因为所述连接部分覆盖部分本身是定位部分，所以不存在用作定位部分的独立凸部，因此所述电抗器具有良好的外形。

作为根据本发明的电抗器的实施例，所述芯体可以具有以下组合(1)至(4)中的一者：

(1)所述内部芯体部分和所述连接芯体部分都是磁性粉末的成型产品；

(2)所述内部芯体部分和所述连接芯体部分都是磁性板的层合结构；

(3)所述内部芯体部分是磁性板的层合结构，并且所述连接芯体部分是磁性粉末的成型产品；以及

(4)所述内部芯体部分是磁性粉末的成型产品，并且所述连接芯体部分是磁性粉末和树脂的混合物的成型产品。

如果所述内部芯体部分和所述连接芯体部分都是成型产品，则能够容易地形成具有复杂三维形状的芯体。如果所述内部芯体部分和所述连接芯体部分都是层合结构，则能够容易地形成磁导率高且饱和磁通密度高的芯体，并且能够容易地形成机械强度高的芯体。如果所述内部芯体部分是层合结构并且所述连接芯体部分是成型产品，则因为所述内部芯体部分是层合结构，所以能够容易地形成饱和磁通密度高的芯体。此外，因为所述连接芯体部分是成型产品，所以能够容易地调节所述芯体整体的电感，并且能够容易地形成带有凸部和凹槽的具有三维形状的芯体。如果所述内部芯体部分是磁性粉末的成型产品并且所述连接芯体部分是磁性粉末和树脂的成型产品，则能够通过用所述混合物填充所述内部芯体部分周围的空间并使所述树脂硬化而容易地形成所述桶状芯体电抗器、包括具有E-E形截面的芯体的电抗器、包括具有E-I形截面的芯体的电抗器、包括具有T-U形截面的芯体的电抗器等。

根据本发明的电抗部件包括线圈和芯体，所述线圈通过螺旋状地缠绕导线来形成，所述芯体包括连接芯体部分，所述连接芯体部分不设置在所述线圈内侧，所述连接芯体部分形成闭合磁路的一部分。所述电抗部件的特征在于包括：内部芯体部分，其设置在所述线圈内侧并且形成所述闭合磁路的其余部分；缓冲部件，其覆盖所述内部芯体部分的外周的至少一部分；以及内部树脂部分，其使所述线圈与被所述缓冲部件覆盖的所述内部芯体部分成一体，并且保持所述线圈的形状。

采用这种构造，由于所述缓冲部件的存在，能够防止作为所述内部树脂部分的一部分的介入树脂部分发生破裂。此外，因为所述内部树脂部分使所述线圈、所述内部芯体部分和所述缓冲部件彼此成一体，所以将这些部件作为单元进行处置，从而能够改善所述电抗器的组装的便利性。

作为根据本发明的电抗部件的实施例，所述缓冲部件的材料的杨氏模量可以比所述内部树脂部分的树脂材料的杨氏模量小。

采用这种构造，所述缓冲部件可靠地具有缓冲的功能，防止过大的应力作用在所述介入树脂部分上。

本发明的有益效果

采用根据本发明的电抗器和电抗部件，因为在所述线圈与内部芯体部分之间的介入区域中的树脂部分附近设置有缓冲部件，所以能够防止所述介入树脂部分由于热循环而破裂。

附图说明

图1是根据第一实施例的电抗器的外部透视图。

图2是沿着图1中的线A-A截取的剖视图。

图3示出组装根据第一实施例的电抗器的步骤，图3中的(A)示出将缓冲部件附接到内部芯体部分之前的状态，图3中的(B)示出将缓冲部件附接到内部芯体部分之后的状态。

图4示出组装根据第一实施例的电抗器的步骤，图4中的(A)示出将设有缓冲部件的内部芯体部分与线圈组合的状态，图4中的(B)示出用内部树脂部分将图4中的(A)所示的内部芯体部分和线圈成型的状态。

图5示出组装根据第一实施例的电抗器的步骤，示出连接芯体部分和金属端子与电抗部件组合在一起的状态。

图6是根据第一实施例的电抗器中所包括的组件的示意性侧视图。

图7是示出将根据第一实施例的电抗器中所包括的组件置于模具中的状态的示意性剖视图。

图8是根据变型例1-1的电抗器中所包括的组件的分解透视图。

图9是根据第二实施例的电抗器的局部剖视图。

图10示出根据第三实施例的电抗器，图10中的(A)示出示意性透视图，图10中的(B)示出沿着图10中的(A)中的线B-B截取的剖视图。

图11示出组装根据第三实施例的电抗器的步骤。

图12示出根据变型例3-1的电抗器，图12中的(A)示出沿着线圈的轴向延伸的水平面截取的剖视图，图12中的(B)示出沿着与线圈的轴向垂直的竖直面截取的纵向剖视图，图12中的(C)示出图12中的(B)的局部放大图。

图13示出根据第四实施例的电抗器，图13中的(A)是用于根据第四实施例电抗器的芯体的分解透视图，图13中的(B)是芯体的连接芯体部分的平面图。

图14根据第四实施例的电抗器的仰视图。

图15示出用于根据第五实施例电抗器中的芯体，图15中的(A)示出包括呈矩形的切角部分的芯体的局部透视图，图15中的(B)示出包括呈三角形的切角部分的芯体的局部透视图，图15中的(C)示出图15中的(A)和(B)所示的连接芯体部分的平面图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，以相同的附图标记表示相同或相应的部件。

(第一实施例)

将参考图1至图7描述根据本发明的第一实施例的电抗器。根据本实施例的电抗器是螺线管型电抗器。

通过用外部树脂部分40覆盖组件1A来形成电抗器1(图1和图2)。组件1A包括：线圈成型产品1M(图2、图4中的(B)和图5)，其中，用内部树脂部分30将线圈10和环形芯体20的一部分成型为一体；以及芯体20的其余部分。芯体20包括内部芯体部分22(图2至图4)和一对端部芯体部件24E。内部芯体部分22安装在线圈10中。端部芯体部件24E与内部芯体部分22的端面彼此相连并且从线圈10露出。端部芯体部件24E构成连接芯体部分24(图2和图5)。此外，金属端子50和外部树脂部分40成型为一体，贯穿该金属端子50形成有螺母容纳孔43。金属端子50和安装在螺母容纳孔43中的螺母60构成端子基部(图1)。

电抗器1用作例如混合动力车辆的DC-DC转换器的部件。在这种情况下，将电抗器1的平坦下表面直接置于冷却基座(安装对象)(未示出)上。

这种电抗器的最重要的特征是：如图2所示，在各个内部芯体部分22的外周面上在线圈10与内部芯体部分22之间设置有缓冲部件70，从而即使在电抗器受到热循环时，仍然防止内部树脂部分30的介于缓冲部件70与线圈10之间的部分(介入树脂部分31i)破裂。在下文中，关于电抗器1及其部件，把电抗器1的面向将电抗器1安装到冷却基座上的方向的一侧称为下侧，把相反侧称为上侧。

[线圈成型产品]

如图2和图4中的(B)所示，电抗器1的线圈成型产品1M包括：线圈10、将线圈10的外周大部分覆盖的内部树脂部分30、下文描述的内部芯体部分22、以及缓冲部件70。

<线圈>

线圈10包括通过螺旋状地缠绕导线10w而形成的一对线圈元件10A和10B(图4中的(A))。线圈元件10A和10B具有相同的匝数，在沿轴向看去时具有大致矩形形状，并且并排设置成轴向彼此平行。这些线圈元件10A和10B由无接头的单根导线制成。也就是说，在线圈10的一端，导线10w的一端10e和另一端10e向上抽出。在线圈10的另一端，通过将导线10w弯曲为U形而形成连接部分10r，线圈元件10A和10B经由该连接部分10r而彼此相连。在采用这种构造时，线圈元件10A和10B的缠绕方向是相同的。连接部分10r可以通过以下处理来形成：例如，用连接导体焊接由独立的导线制成的一对线圈元件的端部，从而使这一对线圈元件的端部相连。在本实施例中，在线圈元件10A和10B的顶部，连接部分比线匝形成面10f更加向外向上凸出。线圈元件10A和10B的端部10e从线匝部分10t向上抽出并与金属端子50相连(图1)，电能经由金属端子50供应至线圈元件10A和10B。

使用绝缘矩形导线作为线圈元件10A和10B的导线10w，绝缘矩形导线是涂有釉质的矩形铜线。将绝缘矩形导线沿着边缘缠绕，以便形成均具有空心矩形管形状的线圈元件10A和10B。除了具有矩形导体的导线之外，还可以使用具有任意其它形状的导线，例如具有圆形横截面或多边形横截面的导线。通过使用矩形导线，与使用圆形导线相比，能够更容易地形成具有更大占空系数的线圈。

<内部树脂部分>

在线圈10的外周上，形成有将线圈10保持为压缩状态的内部树脂部分30(图2和图4)。内部树脂部分30包括线匝覆盖部分31和连接部分覆盖部分33。线匝覆盖部分31覆盖线圈元件10A和10B的线匝部分10t，以便大致与线圈元件10A和10B的外形相符。连接部分覆盖部分33覆盖连接部分10r的外周。线匝覆盖部分31和连接部分覆盖部分33成型为一体，并且线匝覆盖部分31以大致均一的厚度覆盖线圈10。在本实施例中，内部树脂部分30使线圈10和设有缓冲部件70的内部芯体部分22彼此成一体。线匝覆盖部分31的介于缓冲部件70与线圈10之间的介入树脂部分31i具有大致均一的厚度。然而，线圈元件10A和10B的角部以及导线的端部10e暴露于内部树脂部分30之外。线匝覆盖部分31主要具有在线圈元件10A、10B与内部芯体部分22之间提供绝缘性的功能，并且具有将设有缓冲部件70的内部芯体部分22相对于线圈元件10A和10B定位的功能。

当在组件1A(图2)的外周上形成外部树脂部分40(图1和图2)时，连接部分覆盖部分33具有机械地保护连接部分10r的功能。另外，连接部分覆盖部分33的至少一部分起到如下定位部分的作用：当在包括线圈成型产品1M和芯体20在内的组件1A的外周面上形成外部树脂部分40(图1和图2)时，将组件1A相对于模具100(图7)定位。这里，如图4中的(B)所示，连接部分覆盖部分33具有将整个U形连接部分10r覆盖的长方体形状。然而，连接部分覆盖部分33的形状不受具体限制，并且连接部分覆盖部分33的形状可以与U形连接部分10r的形状相符。如图1和图2所示，长方体形的连接部分覆盖部分33(在图1中像矩形板)的定位部分不被外部树脂部分40覆盖，并且定位部分暴露在外。

在内部树脂部分30中位于线圈元件10A和10B之间的部分形成有未示出的用以容纳温度传感器(例如，热敏电阻)的传感器使用孔41h(图1)。这里，传感器储放管(未示出)的一部分嵌入成型在内部树脂部分30中，并且传感器储放管的其余部分被外部树脂部分40覆盖，从而形成传感器使用孔41h。传感器储放管从内部树脂部分30的将线圈的线匝部分10t覆盖的线匝覆盖部分31稍微凸出。

可以优选地将如下材料用作内部树脂部分30的树脂材料：当使用包括线圈成型产品1M的电抗器1时，该材料具有耐热性从而该材料在线圈或芯体所可能达到的最高温度下不会软化，并且该材料能够承受转移成型和注入成型。具体地说，优选的是：使用具有高绝缘性能的材料。具体地说，可以优选地使用例如环氧树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂等热固性树脂，或者例如液晶聚合物(LCP)等热塑性树脂。这里，使用环氧树脂。可以通过混合从氮化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼和碳化硅中选择的至少一种陶瓷填料来改善树脂的散热效率。

[芯体]

芯体20是在线圈10受到激励时形成环形磁路的环形部件。芯体20包括安装在线圈元件10A和10B中的一对中间芯体部件(内部芯体部分)22以及从线圈10露出的一对端部芯体部件24E(连接芯体部分24)。

芯体20的内部芯体部分22均是具有大致长方体形状的部件。如图2和图3所示，每个内部芯体部分22都包括交替地设置并且借助粘合剂而彼此相连的芯体件22c和间隔部件22g。芯体件22c由例如铁或钢等软磁材料制成，间隔部件22g由例如氧化铝等非磁性材料制成。作为各个芯体件22c，可以使用包括均具有绝缘涂层的多个磁性薄板的层叠结构，或者使用磁性粉末的成型产品。磁性薄板的实例包括由非晶磁性材料、坡莫合金、硅钢等制成的薄板。成型产品的实例包括：由例如铁、钴和镍等铁族金属制成的磁性粉末的成型产品或者非晶磁性材料的成型产品；通过烧结挤压成型的磁性粉末而制成的烧结产品；通过将磁性粉末和树脂的混合物成型而形成的硬化成型产品；以及作为金属氧化物烧结产品的铁氧体芯体。这里，使用软磁粉末所制成的粉末成型产品。间隔部件22g是设置在芯体件22c之间用以调节感应系数的板状部件。可以适当地选择芯体件22c的数量和间隔部件22g的数量，从而使电抗器1可以具有所希望的感应系数。可以适当地选择芯体件22c和间隔部件22g的形状。各个中间芯体部分22的两个端面都从内部树脂部分30的端面稍微凸出。

连接芯体部分24是由和芯体件22c的材料相同的材料制成的块状部件。这里，所使用的各个端部芯体部件24E是软磁粉末的粉末成型产品并且具有大致梯形横截面。

连接芯体部分24设置为将平行地布置的一对内部芯体部分22的端部连接起来，并且利用粘合剂与内部芯体部分22相连。通过使内部芯体部分22和连接芯体部分24彼此相连来形成具有闭合回路状(环状)形状的芯体20。在内部芯体部分22和连接芯体部分24彼此相连的状态下，连接芯体部分24的侧面比内部芯体部分22的外侧面更向外凸出。

如图2所示，端部芯体部件24E具有不同的高度。设置在连接部分覆盖部分33下方(图2的左侧)的一个端部芯体部件24E的上表面和下表面比各个内部芯体部分22的上表面和下表面更向上和向下凸出，并且与各个线匝覆盖部分31的上表面和下表面大致齐平。相比之下，设置在导线的端部10e附近(图2的右侧)的另一个端部芯体部件24E的下表面比内部芯体部分22的下表面更向下凸出并且与线匝覆盖部分31的下表面大致齐平，但是该端部芯体部件24E的上表面与内部芯体部分22的上表面大致齐平，并且比线匝覆盖部分31的上表面低。另一方面，一个端部芯体部件24E的厚度(在线圈轴向上的尺寸)比另一个端部芯体部件24E的厚度更小。也就是说，端部芯体部件24E尽管高度和厚度不同但具有大致相同的体积，从而端部芯体部件24E具有大致相同的磁特性。此外，因为连接部分10r设置在线匝形成面10f之上(图4)，所以可以将比另一个端部芯体部件24E薄的一个端部芯体部件24E设置在连接部分覆盖部分33下方，从而能够减小电抗器的投影面积。优选的是，端部芯体部件24E的高度的下限大约是如下高度：使端部芯体部件24E的上表面与内部芯体部分22的上表面齐平。这是因为如果端部芯体部件24E的上表面比内部芯体部分22的上表面低，则可能发生沿着从内部芯体部分22到端部芯体部件24E的路径没有形成足够磁路的情况。

当将芯体20组装为环形形状时，连接芯体部分24的下表面与线圈成型产品1M的位于安装表面侧的下表面大致齐平。采用这种构造，当将电抗器1固定在冷却基座上时，不但内部树脂部分30与冷却基座接触，而且连接芯体部分24也与冷却基座接触，从而使电抗器1操作期间产生的热量能够有效地消散。

[缓冲部件]

缓冲部件70具有防止过大的应力作用在介入树脂部分31i上的功能。如果在电抗器受到热循环并且温度降低时内部树脂部分的收缩被内部芯体部分22阻止，则会产生这种应力。

缓冲部件70形成于内部芯体部分22的外周面上。因为缓冲部件70设置在内部芯体部分22的外周面上，所以当电抗器受到热循环时，能有效地防止过大的应力作用在位于内部芯体部分22与线圈10之间的介入树脂部分31i上。缓冲部件70可以是将内部芯体部分22的整个外周面覆盖的片状部件，或者可以是部分地且大致均匀地覆盖上述外周面的网状或格栅状部件。然而，连接芯体部分24的外周面没有被缓冲部件70覆盖。因为缓冲部件70没有覆盖连接芯体部分24，所以保持电抗器的高散热效率。

优选的是，缓冲部件70的树脂材料是杨氏模量比内部树脂部分30的材料的杨氏模量小的材料。如果缓冲部件70由这种材料制成，则当内部树脂部分30收缩时，缓冲部件70通过弹性变形而起到缓冲的作用，从而防止介入树脂部分31i的破裂。在本实施例中，使用由Sumitomo Electric Fine Polymer Corporation(住友电工精细高分子株式会社)制造的例如“Sumitube K”或“Sumitube B2”等热收缩管作为缓冲部件70(“Sumitube”是注册商标)。“Sumitube K”包含作为主剂的聚偏氟乙烯(PVDF)，“Sumitube B2”包含作为主剂的聚烯烃树脂。这种热收缩管的杨氏模量小于约3.0GPa，而环氧树脂的杨氏模量在约3.0GPa至30GPa的范围内。缓冲部件70的材料的杨氏模量在约0.5GPa至2GPa的范围内。

优选的是，缓冲部件70的材料与内部树脂部分30的树脂材料具有相同的耐热及抗冻特性。“Sumitube K”的连续可用温度范围是-55℃至175℃，“Sumitube B2”的连续可用温度范围是-55℃至135℃。还优选的是，缓冲部件70的材料具有绝缘性能。通常，导线10w具有绝缘涂层，例如釉质，从而不需要用绝缘材料制造缓冲部件70。理论上说，缓冲部件70可以由导体或半导体制成。然而，考虑到在釉质中形成销孔的情况，通过用绝缘材料形成缓冲部件70，能够可靠地保持线圈10与内部芯体部分22之间的绝缘性。就这方面而言，上述两种“Sumitube”都具有高的绝缘性能。可选地，由氟树脂(例如，可用温度是约260℃的PTFE)或者耐火的聚氯乙烯(PVC，其可用温度是约200℃)制成的热收缩管由于耐热性和绝缘性能而可以用作缓冲部件70。

另外，可选地，缓冲部件70的形状及形成方法可以与热收缩管的形状及形成方法不同。首先，可以使用冷收缩管。冷收缩管由具有高伸缩性的材料制成。具体地说，可以使用由硅橡胶(VMQ或FVMQ，可用温度是180℃)制成的冷收缩管。可选地，可以使用丁基橡胶(IIR)、乙烯-丙烯橡胶(EPM、EPDM)、海帕伦(Hypalon)(“Hypalon”是注册商标，并且全称是氯磺化聚乙烯橡胶，CSM)、丙烯酸橡胶(ACM、ANM)和氟碳橡胶(FKM)。优选这些材料是因为这些材料的可用温度等于或高于150℃，并且这些材料均具有高绝缘性能且体积电阻率等于或高于10¹⁰Ω·m。冷收缩管由于其自身的收缩而附着在内部芯体部分22上。具体地说，准备外径比内部芯体部分22的外径大的冷收缩管，使冷收缩管的直径扩大并将冷收缩管安装到内部芯体部分22的外周面上。通过解除这种状态下的直径扩大，冷收缩管收缩并附着到内部芯体部分22的外周面上。其次，可以将通过使用模具而形成的成型层用作缓冲部件70。在这种情况下，在内部芯体部分22的外周面与模具的内表面之间形成有间隔的状态下将内部芯体部分22保持在模具中，将例如树脂等成型材料注入模具中，从而在内部芯体部分22的外周面上形成成型层。成型层可以是薄的，只要该成型层具有能够防止介入树脂部分31i破裂的缓冲能力即可。具体地说，可以使用不饱和聚酯或聚氨酯树脂作为成型层的树脂材料。此外，可以使用涂层作为缓冲部件70。在这种情况下，可以通过将树脂浆体施加或喷涂到内部芯体部分22的外周面上或者将粉末涂层施加到内部芯体部分22的外周面上来形成涂层。具体地说，可以将液态硅橡胶等用作涂层的树脂材料。此外，可以将带缠绕涂层用作缓冲部件70。在这种情况下，可以通过围绕内部芯体部分22的外周面缠绕带部件而容易地形成缓冲部件70。带部件的树脂材料的实例包括PET。

在任何情况下，考虑到散热效率，更优选的是，缓冲部件70具有较小的厚度，只要缓冲部件70可以弹性变形至能够防止介入树脂部分31i破裂的程度即可。

[金属端子和螺母]

金属端子50与线圈的导线的端部10e(图1、图5和图6)相连。各个金属端子50包括：连接面52，其与电源相连；焊接面54，其与导线的端部10e之一焊接在一起；以及埋设部分，其将连接面52和焊接面54连接在一起并被外部树脂部分40覆盖。金属端子50的大部分埋设在外部树脂部分40中，并且只有连接面52从外部树脂部分40(下文描述)暴露在外。连接面52设置在高度较小的另一个连接芯体部分24上方。通过用外部树脂部分40填充连接芯体部分24的上表面与连接面52之间的空间来形成端子基部。因为金属端子50设置在高度较小的连接芯体部分24上方，所以能够使包括金属端子50在内的电抗器的高度比通过将金属端子设置在线圈上来形成端子基部的情况下的高度小。

在端子基部中，螺母60设置在连接面52下方(图1、图2和图6)。各个螺母60在锁定状态下容纳于用外部树脂部分40(下文描述)成型的螺母容纳孔43中。通过将六角螺母60装配到六角螺母容纳孔43中来实现锁定。连接面52设置为将螺母容纳孔43的开口覆盖。

连接面52具有插入孔52h，插入孔52h的内径比螺母60的对角线长度小，并且连接面52防止螺母60经过螺母容纳孔43脱落。当使用电抗器时，附接在引线(未示出)的端部处的端子210叠置在连接面52上，螺栓220穿过端子210和连接面52插入并旋入螺母60中，并且电能从与引线的另一端相连的外部设备(未示出)供应至线圈10。在本实施例中，连接面52的高度确定为：在端子210和螺栓220附接在端子基部上的状态下，螺栓220的上表面位于将电抗器的最高部分和外部树脂部分40的保护部分连接起来的平面下方，电抗器的最高部分也就是外部树脂部分40(在下文描述)中的覆盖线圈的连接部分的连接部分覆盖部分33，外部树脂部分40的保护部分覆盖将导线的端部10e与金属端子50焊接在一起的位置。因此，螺栓220的头部部分不从电抗器1凸出。

[外部树脂部分]

外部树脂部分40形成为使线圈成型产品1M的下表面和连接芯体部分24的下表面露出(图2)，并且覆盖包括线圈成型产品1M和连接芯体部分24在内的组件的上表面的大部分和整个外侧面。通过使线圈成型产品1M的下表面和连接芯体部分24的下表面从外部树脂部分40露出，能够使电抗器1中产生的热量有效地扩散至冷却基座。通过以外部树脂部分40覆盖组件1A的上表面和外侧面来机械地保护该组件。

具体地说，外部树脂部分40以如下方式来形成：如图2所示在电抗器1的安装表面侧使连接芯体部分24和线圈成型产品1M(线匝覆盖部分31)的下表面露出，并且如图1所示在电抗器1的上侧使连接部分覆盖部分33的上表面露出。

外部树脂部分40包括凸缘部分42，在电抗器的平面图(图1)中，凸缘部分42比包括线圈成型产品1M和线圈芯体部分24在内的组件更向外凸出。在凸缘部分42中形成有贯通孔42h，用于将电抗器1固定到冷却基座上的螺栓(未示出)插入该贯通孔42h中。在本实施例中，金属套环42c嵌入成型在外部树脂部分40中，并且将金属套环42c的内部空间用作贯通孔42h。可以使用黄铜、钢、不锈钢等作为金属套环42c的材料。

外部树脂部分40在上表面具有保护部分，该保护部分覆盖线圈的端部10e与金属端子50之间的接合部。保护部分具有大致矩形块状形状。此外，外部树脂部分40的上表面成型为与从内部树脂部分30凸出的传感器储放管的端部齐平，并且形成传感器使用孔41h(图1)。

外部树脂部分40的侧面是从电抗器1的上部向下部加宽的倾斜面。通过形成这样的倾斜面，能够在包括线圈成型产品1M和连接芯体部分24的组件1A处于倒置的状态下用外部树脂部分40将该组件1A成型时，容易地从模具中取出成型的电抗器。

可以使用不饱和聚酯作为外部树脂部分40的材料。优选不饱和聚酯是因为不饱和聚酯具有高导热率，不易破裂，并且不昂贵。可选地，可以使用例如环氧树脂、聚氨酯树脂、PPS树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂等作为外部树脂部分40的材料。外部树脂部分40的树脂材料可以与内部树脂部分30的树脂材料相同或不同。通过添加上述陶瓷填料可以提高树脂的散热效率。

上述电抗器1可以优选地用作用于电动车辆、混合动力车辆等的电能转换器的电抗器。这种类型的电抗器的通电条件是：例如，最大电流(直流)在约100A至1000A的范围内，平均电压在约100V至1000V的范围内，并且使用频率在约5kHz至100kHz的范围内。

<制造电抗器的方法>

通过下面的步骤(1)至(3)来制造上述电抗器1，步骤(1)至(3)大致分为：

(1)第一成型步骤：通过用内部树脂部分将线圈和设有缓冲部件的内部芯体部分成型，来获取线圈成型产品；

(2)组装步骤：组装线圈成型产品和连接芯体部分，以形成组件；以及

(3)第二成型步骤：通过用外部树脂将组件成型，来制造电抗器。

(1)第一成型步骤

首先，缠绕单条导线来形成线圈10，线圈10包括一对线圈元件10A和10B，线圈元件10A和10B借助连接部分10r而彼此相连。接下来，如图3中的(A)所示，准备内部芯体部分22；把将要成为缓冲部件70的热收缩管装配在内部芯体部分22的外周面上；并且加热该热收缩管，使热收缩管收缩从而使热收缩管附着在内部芯体部分22的外周面上(图3中的(B))。接下来，将设有缓冲部件70的内部芯体部分22插入线圈元件10A和10B中(图4中的(A))。然后，准备用于在包括线圈10和设有缓冲部件70的内部芯体部分22的组件的外周成型内部树脂部分30的模具。

该模具包括可开闭的成对的第一模具和第二模具。第一模具包括设置在线圈10的一端附近(导线的前端和后端附近)的端板。第二模具包括：端板，其设置在线圈10的另一端附近(连接部分10r附近)；以及侧壁，其覆盖线圈10的外周。

将线圈10和设有缓冲部件70的内部芯体部分22在组装的状态下置于模具中。此时，线圈元件10A和10B的角部被模具的内表面上的凸部(未示出)支撑，并且在与模具的内表面的非凸起部分与线圈10之间形成有一定间隔。此外，设有缓冲部件70的内部芯体部分22的端面被模具中的凹槽支撑，并且在缓冲部件70与线圈元件10A、10B之间形成有一定间隔。用将要成为介入树脂部分31i的树脂来填充上述间隔。

第一模具和第二模具包括多个杆状元件，能够使用驱动机构将杆状元件插入模具中或者从模具中取出。这里，使用八个杆状元件来基本上按压线圈元件10A和10B的角部，从而压缩线圈10。然而，因为难以用杆状元件按压连接部分10r，所以用杆状部件按压连接部分10r下方的部分。使各个杆状元件的厚度尽量小，从而可以减少线圈10的不被内部树脂部分覆盖的部分的数量。然而，杆状元件需要具有足够的强度以便压缩线圈10，并且具有足够高的耐热性。当线圈10置于模具中时，线圈10没有被压缩并且在相邻的线匝之间存在间隔。

接下来，将杆状元件插入模具中，从而压缩线圈10。由于这种压缩，线圈10的相邻的线匝彼此接触，并且基本上消除了相邻的线匝之间的间隔。此外，将传感器储放管设置于在模具中处于压缩状态的线圈10的预定位置处。

然后，将环氧树脂经由树脂注入孔注入模具中。当注入的树脂硬化至一定的程度并且线圈10被保持在压缩状态时，可以将杆状元件从模具中取出。

当树脂硬化并且形成线圈成型产品1M时，打开模具并且从模具中取出该线圈成型产品，在线圈成型产品中，处于压缩状态的线圈10和设有缓冲部件70的内部芯体部分22彼此成一体。

所获得的线圈成型产品1M(图4中的(B))具有被杆状元件压缩且没有被内部树脂部分30覆盖的部分，并且具有多个小孔。这些小孔可以被合适的绝缘材料填充，或者可以不被填充。在将线圈10用于具有自由长度的未压缩状态的情况下，不必使用杆状元件来压缩线圈10。

(2)组装步骤

首先，如图5所示，金属端子50焊接至所获得的线圈成型产品1M的导线的端部10e。在焊接时，如图6中的虚线所示，金属端子50的连接面52与焊接面54大致平行，并且沿图中的上下方向延伸。在形成外部树脂部分40之后，使连接面52弯折约90°，以便覆盖螺母60的上表面。在图5中，金属端子50的连接面52已经被弯折。

接下来，将两个内部芯体部分22的端面设置在连接芯体部分24之间，并且使内部芯体部分22与连接芯体部分24彼此相连，以便形成环形的芯体20。连接芯体部分24和内部芯体部分22借助粘合剂而彼此相连。

(3)第二成型步骤

接下来，准备用于将外部树脂部分40形成于在组装步骤中所获得的组件的外周上的模具。这里，如图7所示，模具100包括：底座部分100b，其在上部具有开口；以及盖部分100c，其用于封闭底座部分100b的开口。在底座部分100b的型腔101中，组件1A布置在倒置的状态下，在该状态下图2中的上表面朝下。

底座部分100b的型腔101被成形为主要用于形成图1所示的外部树脂部分40的外形的上侧，即也就是电抗器1的外形的上侧。具体地说，在底座部分100b的型腔101的底面中形成有装配槽110，线圈成型产品1M的连接部分覆盖部分33的上侧被装配在装配槽110中。通过将连接部分覆盖部分33安装在装配槽110中，能够容易地将组件1A设置在型腔101中的预定位置。也就是说，连接部分覆盖部分33的一部分起到用于将组件1A相对于模具100定位的定位部分的作用。

在底座部分的底面中，沿着同一条直线形成有三个树脂注入浇口。当将组件设置在底座部分中时，在这三个注入浇口之中，位于中间的内浇口开设在平行地布置的一对线圈元件10A和10B之间的位置处。内浇口设置在其余的两个外浇口之间，并且这两个外浇口中每一者开设在使连接芯体部分24介于外浇口与内浇口之间的位置处。

此外，在底座部分100b的型腔101的底面中/上形成有凹槽111至113和凸部。凹槽111用于形成将导线10w的端部10e与金属端子50相连的连接位置覆盖的保护部分。凸部(未示出)用于形成螺母容纳孔，螺母60(图2)装配在螺母容纳孔中。凹槽112用于形成端子基部。凹槽113用于在连接面52与焊接面54平行地延伸的状态下使金属端子50的连接面52插入凹槽113中。型腔101的用于形成外部树脂部分40的侧面的部分是朝开口变宽的倾斜面。

具有面向底座部分100b的平坦表面的盖部分100c能够使电抗器1的安装面形成为平坦表面。因为盖部分100c的面向底座部分100b的表面是平坦表面，所以盖部分100c不具有凸部和凹槽，其中，当将树脂注入被盖部分100c密封的模具100中时，凸部和凹槽易于保持空气。因此，不易于在外部树脂部分40中形成缺陷。作为在底座部分100b中形成树脂注入浇口的替代，可以在盖部分100c中形成树脂注入浇口。在这种情况下，可以在盖部分100c的面向底座部分100b的树脂注入浇口的位置处形成树脂注入浇口。如果电抗器1的安装面是不具有凸部和凹槽的平坦表面，则可以在不使用盖部分100c的情况下将树脂注入底座部分100b中。在这种情况下，所注入的树脂的流体表面形成电抗器1的安装面。

将组件1A设置在模具100中。具体地说，将组件1A的线圈成型产品1M的连接部分覆盖部分33的一部分装配在装配槽110中。利用该步骤，将组件1A相对于模具100定位。由于这种装配步骤，形成传感器使用孔31h的圆筒形主体的端面与底座部分100b的型腔101的底面接触。由于圆筒形主体并且由于这种装配步骤，组件1A被保持为如下状态：组件1A被支撑在型腔101的底面上并且被设置在型腔101中的预定位置。此外，导线10w的端部10e与金属端子50相连的连接部分插入凹槽111中，并且金属端子50的连接面52插入凹槽113中。

当组件1A如上所述地设置时，通过设置盖部分100c覆盖底座部分100b的开口来封闭模具100，并且将外部树脂部分40的树脂材料(这里是不饱和聚酯)经由树脂注入浇口注入模具100中。此时，因为从环形的芯体20的内部和外部注入树脂，所以从芯体20的内部向外部施加在芯体20上的压力以及从芯体20的外部向内部施加在芯体20上的压力彼此抵消，从而能够在短时间内执行树脂的填充处理而不会损坏芯体20。这在树脂的注入压力高时是尤其有效的。

当已形成外部树脂部分40时，打开模具100并且从模具100中取出电抗器1。此时，因为型腔101的开口侧具有倾斜面，所以能够容易地移除电抗器1。将螺母60(图2)装配在已取出的电抗器1的螺母容纳孔中，如图2、图5和图6所示，将金属端子50的连接面52弯折大致90°，以便使连接面52覆盖螺母60的上表面，从而完成电抗器1的制造。

如上所述，根据本发明的电抗器具有以下优点。

因为缓冲部件70覆盖内部芯体部分22的外周，所以即使当电抗器1受到热循环时，仍然能减小由介于线圈10与缓冲部件70之间的介入树脂部分31i的收缩而产生的应力，从而防止介入树脂部分31i的破裂。

因为内部树脂部分30保持线圈10，从而线圈10不能伸展或收缩，所以降低了由线圈的伸展或收缩而导致的处置难度。因此，电抗器1具有高产率。

因为内部树脂部分30和缓冲部件70起到线圈10与芯体20之间的绝缘体的作用，所以不需要现有电抗器中所使用的套筒状筒管或框架状筒管。

因为在将内部树脂部分30和外部树脂部分40成型时形成传感器使用孔41h，所以不需要用于形成传感器使用孔41h的后处理。因此，能够高效地制造电抗器1，并且能够避免在对传感器使用孔进行后处理时可能发生的对线圈10和芯体20的损坏。

因为电抗器包括两层树脂部分，即内部树脂部分30和外部树脂部分40，所以能够容易地形成设有机械和电气保护的电抗器1而无须使用金属壳体。具体地说，当内部树脂部分30由具有高散热效率的树脂制成并且外部树脂部分40由具有高耐冲击性的树脂制成时，电抗器具有高的散热效率和机械强度。具体地说，由于外部树脂部分40的存在，即使利用由软磁性粉末构成的粉末成型产品来形成芯体，电抗器1仍然具有高机械强度。

因为在外部树脂部分40的凸缘部分42中形成有用于将电抗器1固定到冷却基座上的贯通孔42h，所以仅仅通过将螺栓经由贯通孔42h旋入冷却基座中就能够将电抗器1安装在冷却基座上。除了螺栓之外，不需要准备用于按压电抗器的紧固件。具体地说，因为在贯通孔中设置有金属套环42c，所以贯通孔42h得到加强，从而能够防止凸缘部分42由于紧固螺栓而破裂。

因为一对连接芯体部分24的高度不同，金属端子50设置在高度较小的一个连接芯体部分24上，并且连接芯体部分24和线圈成型产品1M利用外部树脂部分40而一体地成型，所以包括金属端子50的电抗器1的高度不高。

因为金属端子50和外部树脂部分40一体地成型，所以能够与将外部树脂部分40成型同时地形成端子基部。因此，可以省略用于将独立地形成的端子基部固定到电抗器1上的部件和操作。

因为连接部分10r设置在线匝形成面10f上方，所以能够在增加连接芯体部分24的高度的同时，减小连接芯体部分24的厚度(在线圈轴向上的长度)，从而能够减小电抗器1的投影面积。具体地说，因为线圈20由软磁性粉末所构成的粉末成型产品形成，所以能够容易地将如下的芯体20成型：连接芯体部分24的高度与内部芯体部分22的高度不同。因为连接芯体部分24的下表面与线圈成型产品1M的下表面和外部树脂部分40的下表面齐平，所以电抗器1具有平坦的安装面并且与安装对象具有大的接触面积，从而能够高效地散热。

因为外部树脂部分40将螺母容纳孔43而不是螺母60成型，所以当将外部树脂部分40成型时不存在螺母60，从而能够防止如下的错误：外部树脂部分40的树脂材料进入螺母中。因为金属端子50的连接面52被弯折成在螺母60被容纳于螺母容纳孔43中时使连接面52覆盖螺母容纳孔的开口，所以能够容易地防止螺母60脱落。

因为设有与线圈成型产品1M的内部树脂部分30一体地形成的定位部分，所以能够容易地在形成外部树脂部分40时，将组件1A相对于模具100定位，而无需使用额外的销钉或螺栓。同样就这一方面而言，电抗器1具有高产率。

因为能在不使用额外准备的销钉等的情况下来执行定位，所以能够有效地减少组件1A不被外部树脂部分40覆盖的部分。此外，尽管定位部分从外部树脂部分40露出，但在定位部分中存在内部树脂部分30。因此，由于内部树脂部分30和外部树脂部分40的存在，电抗器1能够充分地从外部环境方面保护并机械地保护线圈10和芯体20。

(变型例1-1)

在第一实施例中，线圈芯体产品1M包括利用内部树脂部分30彼此成一体的线圈10和设置有缓冲部件70的内部芯体部分22。然而，如图8所示，内部树脂部分30可以成型为在线圈元件10A和10B的内部形成有中空孔31o。该成型步骤可以通过以下方式来执行：将芯体插入线圈10中，而不是将设有缓冲部件70的内部芯体部分22插入线圈10中，并且在已插有芯体的线圈设置在模具中的状态下，注入内部树脂部分的树脂材料。然后，将设有缓冲部件70的内部芯体部分22插入由内部树脂部分30形成的中空孔31o中。然后，将连接芯体部分24与内部芯体部分22相连，以与第一实施例中相同的方式使外部树脂部分成型，从而形成电抗器。

(第二实施例)

接下来，将参考图9来描述根据本发明的如下电抗器：其中，该电抗器不包括根据第一实施例的电抗器中所使用的内部树脂部分，而只包括外部树脂部分。本实施例与第一实施例的区别主要在于第二实施例不包括内部树脂部分，并且因为本实施例和第一实施例的构造在其它方面大致相同，所以以下描述将着眼于上述区别。

在本实施例中，预先制造已经嵌入成型有金属端子50的预成型产品80。预成型产品80是形成为将金属端子50的嵌入部分覆盖并且可以置于高度较小的一个连接芯体部分24的上表面上的块状成型产品。在预成型产品80中形成有用于容纳螺母60的螺母容纳孔82。作为预成型产品80的树脂材料，可以使用与第一实施例中的内部树脂部分和外部树脂部分的树脂材料相同的树脂材料。与第一实施例中相同，缓冲部件70附接在内部芯体部分22的外周面上，并且金属端子的连接面52弯折为面向螺母60。

当组装根据本实施例的电抗器1时，使用使线圈10与芯体20之间绝缘的筒管90。作为筒管90，使用介于线圈10的端部与连接芯体部分24的端部之间的框架状筒管92。在本实施例中，缓冲部件70用作将内部芯体部分22的外周覆盖的套筒状筒管，因此不需要使用现有电抗器中所使用的套筒状筒管。

为了制造电抗器1，将预成型产品80附接到包括线圈10、芯体20和筒管90的组件上。具体地说，将从预成型产品80凸出的焊接面54焊接至线圈的导线的端部10e。然后，将外部树脂部分40成型在组件的外周上。此时，外部树脂部分40的树脂材料经由线圈10的线匝之间的空间进入线圈10与缓冲部件70之间的空间中，并且树脂材料硬化而形成介入树脂部分40i。

同样在本实施例中，如果电抗器1受到热循环，则当温度降低时介入树脂部分40i收缩。然而，因为缓冲部件70起到缓冲的作用，所以能够防止介入树脂部分40i的破裂。

(第三实施例)

接下来，将参考图10至图11来描述根据第三实施例的作为不规则桶状电抗器的电抗器1α。电抗器1α是不规则桶状电抗器且包括：线圈10，其具有通过缠绕导线10w制成的线圈元件；以及芯体20，其中设置有线圈10。芯体20包括：内部芯体部分22，其插入并贯穿线圈10；以及连接芯体部分24，其设置在线圈10的外周并且与内部芯体部分22相连。这些芯体部分22和24形成闭合的磁路。内部芯体部分22的外周被缓冲部件70覆盖。线圈10的内侧和外侧的几乎整个表面被内部树脂部分30覆盖(图10中的(B))。内部树脂部分30使线圈10与内部芯体部分22成一体，从而形成线圈成型产品。线圈成型产品被容纳在壳体120中。连接芯体部分24由磁性粉末和树脂的混合物制成。线圈10(线圈成型产品)的几乎整个周部被连接芯体部分24覆盖，并且线圈10被密封在壳体120中。将在下文中详细描述这些部件。

[线圈]

线圈10是通过螺旋状地缠绕单根连续导线而制成的圆筒状部件。导线10w与第一实施例中的导线相同。这里，使用绝缘矩形导线，该绝缘矩形导线包括：导体，其是矩形铜导线；以及绝缘涂层，其由釉质(典型地为聚酰胺酰亚胺)制成。优选的是，绝缘涂层的厚度在20μm至100μm的范围内。厚度越大，则针孔的数量越少并且绝缘性越高。通过沿着边缘缠绕绝缘矩形导线来制成线圈10。因为线圈的形状是圆筒形的，所以可以相对容易地制成沿着边缘缠绕的线圈。

如图10和图11所示，线圈10的导线10w的端部适当地从线匝部分经由连接芯体部分24(下文描述)抽出至外侧。由例如铜或铝等导电材料制成的端子部件(未示出)与导线10w的通过剥除绝缘涂层而露出的导体部分相连。用于向线圈10供应电能的例如电源等外部装置(未示出)经由端子部件与线圈10相连。导线10w的导体部分和端子部件利用例如TIG焊接等焊接法或者利用压接法而彼此相连。这里，将导线10w的端部沿与线圈10轴向平行的方向抽出。然而，可以将上述端部沿任意合适的方向抽出。

在电抗器1α中，线圈10以如下方式设置在壳体120中：当电抗器1α安装在安装对象上时，线圈10轴向取向为与壳体120的底面122垂直(在下文中，将这种设置称为竖直构造)。

[芯体]

芯体20是所谓的不规则桶状芯体且包括：圆柱形的杆状芯体部件(内部芯体部分22)，其插入并贯穿线圈10；以及外部芯体部件(连接芯体部分24)，其覆盖包括线圈10和内部芯体部分22在内的组件的几乎整个外周。连接芯体部分24是将线圈10的两侧(沿图10中的(A)的线B-B截取得到的两侧)和上表面大致覆盖且具有大致C形截面的磁性件。线圈10的前侧和后侧(面向导向凸部121的各侧)仅仅被连接芯体部分的非常薄的部分覆盖。具体地说，电抗器1α的特征之一在于：内部芯体部分22和连接芯体部分24由不同的材料制成，并且芯体部分22和24具有不同的磁特性。具体地说，内部芯体部分22的饱和磁通密度比连接芯体部分24的饱和磁通密度大，并且连接芯体部分24的磁导率比内部芯体部分22的磁导率小。

<内部芯体部分>

内部芯体部分22具有与线圈10的内周面的形状相符的圆柱形外形，并且整个内部芯体部分22由粉末成型产品形成。这里，内部芯体部分22是不存在间隔部件和空气间隙的实心体。然而，如果合适的话，则可以存在间隔部件和空气间隙。可选地，例如，内部芯体部分22可以包括通过使用粘合剂而彼此相连为一体的多个分割片。

通常，粉末成型产品以如下的方式来获得：将涂敷有绝缘体的软磁性粉末或者包括软磁性粉末和适量粘结剂的混合粉末成型，然后，在等于或低于绝缘涂层的最高允许温度的温度下烘烤上述成型产品。能够容易地形成具有三维形状的粉末成型产品。例如，能够容易地形成形状与线圈的内周面的形状相适合的内部芯体部分。因为粉末成型产品包括位于磁性颗粒之间的绝缘体，所以磁性颗粒彼此绝缘，从而能够减少涡流损失。具体地说，即使向线圈施加高频电能，仍然能够减少涡流损失。

软磁性粉末可以是：例如Fe、Co或Ni等铁族金属的粉末；例如Fe-Si、Fe-Ni、Fe-Al、Fe-Co、Fe-Cr、Fe-Si-Al等铁基合金的粉末；或者稀土金属的粉末；或者铁氧体粉末。具体地说，与用例如铁氧体等磁性材料的粉末相比，用铁基合金的粉末能够更容易地制成具有高饱和磁通密度的粉末成型产品。形成在软磁性粉末上的绝缘涂层可以由例如磷酸化合物、硅化合物、锆化合物、铝化合物或硼化合物制成。粘结剂是例如热塑性树脂、非热塑性树脂或者更高级脂肪酸。粘结剂可以在烘烤步骤中消除或者变为例如二氧化硅等绝缘体。作为粉末成型产品，可以使用已知类型的粉末成型产品。

可以通过调节软磁性粉末的材料、软磁性材料相对于粘结剂的混合比、或者各涂层的量来改变粉末成型产品的饱和磁通密度。例如，可以通过使用饱和磁通密度高的软磁性粉末，或者通过增大软磁性材料相对于粘结剂的比来获得具有饱和磁通密度高的粉末成型产品。此外，可以通过改变成型压力，或者更具体地说通过增大成型压力来增大饱和磁通密度。可以调节软磁性粉末的材料和成型压力，以便饱和磁通密度变为希望值。

这里，内部芯体部分22是由具有绝缘涂层的软磁性粉末制成的粉末成型产品。

可以适当地选择内部芯体部分22在线圈10轴向上的长度(在下文中，仅仅称为长度)。在图10和图11所示的实例中，内部芯体部分22的长度比线圈10的长度稍大，并且内部芯体部分22的两个端面及其邻近部分从线圈10的端面凸出。然而，内部芯体部分22的长度可以与线圈10的长度相同，或者可以比线圈10的长度稍小。如果内部芯体部分22的长度等于或大于线圈10的长度，则线圈10所产生的磁通量能够充分地穿过内部芯体部分22。此外，可以适当地选择内部芯体部分22从线圈10凸出的凸出长度。在图10和图11所示的实例中，内部芯体部分22从线圈10的一个端面凸出的凸出长度比从线圈10的另一端面凸出的凸出长度大。然而，内部芯体部分22从线圈10的两个端面凸出的凸出长度可以是相同的。具体地说，在上述竖直构造中，如图10中的(B)的实例所示，以使从线圈10的一个端面凸出的内部芯体部分22的一个端面与壳体120的底面122接触的方式将内部芯体部分22设置在壳体120中，能够将内部芯体部分22稳定地设置在壳体120中。结果，能够容易地形成连接芯体部分24。

<连接芯体部分>

连接芯体部分24是与上述内部芯体部分22一起形成闭合磁路的外部芯体部件。此外，连接芯体部分24起到如下密封部件的作用：该密封部件覆盖包括线圈10和内部芯体部分22在内的组件的外周，并且将线圈10和内部芯体部分22密封在壳体120中。因此，电抗器1α包括硬化成型产品，该硬化成型产品从壳体120的底面122延伸至壳体120的开口并由磁性粉末和树脂的混合物制成，并且该硬化成型产品是连接芯体部分24。连接芯体部分24和内部芯体部分22不是使用粘合剂而是使用连接芯体部分24的树脂材料而彼此相连的。因此，芯体20是一体化主体，该一体化主体整个是一体的而无需使用粘合剂或间隔部件。

通常，硬化成型产品可以通过注射成型法或者浇铸成型法来制造。在注射成型的情况下，使磁性材料的磁性粉末和流体树脂彼此混合，将混合物注入模具中，并且通过施加预定压力来成型，然后，将树脂硬化。在浇铸成型的情况下，在获得与注入成型中的混合物相同的混合物之后，将混合物注入模具中并在不施加压力的情况下成型，然后，使混合物硬化。

在任意一种成型方法中，可以将与用于内部芯体部分22的软磁性粉末相同的软磁性粉末用作磁性粉末。具体地说，作为用于连接芯体部分24的软磁性粉末，可以优选地使用铁基材料的粉末，例如纯铁的粉末或者铁基合金的粉末。因为铁基材料与铁氧体等相比具有更大的饱和磁通密度和磁导率，所以即使树脂的比例较高，仍然能够获得具有特定饱和磁通密度和磁导率水平的芯体。可以使用由软磁性材料所制成的颗粒构成并且涂敷有由磷酸盐制成的涂层的涂层粉末。当颗粒的平均直径在1μm至1000μm的范围内时，更优选地，当颗粒的平均直径在10μm至500μm的范围内时，能够容易地使用这种磁性粉末。

在任意一种成型方法中，可以优选地将例如环氧树脂、酚醛树脂或硅树脂等热固性树脂用作粘结剂树脂。如果使用热固性树脂，则通过加热成型产品来使树脂硬化。可以使用室温固化树脂或冷固化树脂。在这种情况下，通过将成型产品保持在室温或较低的温度来使树脂硬化。硬化成型产品中的非磁性树脂的比例比粉末成型产品或磁性钢板(下文描述)中的非磁性树脂的比例高。因此，即使将与用于内部芯体部分22的粉末芯体产品的软磁性粉末相同的软磁性粉末用于连接芯体部分24，饱和磁通密度仍然较低并且磁导率仍然较低。

能够通过改变磁性粉末相对于粘结剂树脂的混合比例来调节硬化成型产品的磁导率和饱和磁通密度。例如，当磁性粉末的比例降低时，能够获得磁导率低的硬化成型产品。

这里，连接芯体部分24是由涂层粉末和环氧树脂的混合物制成的硬化成型产品。涂层粉末包括如下的颗粒：由铁基材料制成，具有等于或小于100μm的平均直径并且具有绝缘涂层。

在本实例中，连接芯体部分24覆盖包括线圈10、内部芯体部分22和内部树脂部分30的线圈成型产品的几乎整个外周。然而，线圈10的一部分不需要被芯体20覆盖(但需要被壳体120覆盖)。

<磁特性>

优选的是，内部芯体部分22的饱和磁通密度是1.6T或更高，更优选的是1.8T或更高，并且进一步优选的是2T或更高。优选的是，内部芯体部分22的饱和磁通密度是连接芯体部分24的饱和磁通密度的1.2倍或更高，更优选的是1.5倍或更高，进一步优选的是1.8倍或更高。当内部芯体部分22的饱和磁通密度充分高于连接芯体部分24的饱和磁通密度时，可以减小内部芯体部分22的截面面积。优选的是，内部芯体部分22的相对磁导率在50至1000的范围内，更优选的是在约100至500的范围内。

优选的是，连接芯体部分24的饱和磁通密度等于或高于0.5T且低于内部芯体部分的饱和磁通密度。优选的是，连接芯体部分24的相对磁导率在5至50的范围内，更优选的是在5至30的范围内。如果连接芯体部分24的相对磁导率在上述范围内，则防止了芯体20整体的平均磁导率变得过高，例如，芯体20可以具有无间隔结构。

这里，内部芯体部分22的饱和磁通密度是1.8T，并且相对磁导率是250。连接芯体部分24的饱和磁通密度是1T，并且相对磁导率是10。可以调节内部芯体部分22和连接芯体部分24的材料，从而可以使这些部分的饱和磁通密度和相对磁导率具有希望值。

[缓冲部件]

缓冲部件70设置成覆盖内部芯体部分22的外周面的与线圈10的内周相对应的部分的全部外周。与第一实施例中相同，缓冲部件70具有以下功能：防止由于使用电抗器1α期间的热循环而导致介入树脂部分31i(图10中的(B))(下文描述)破裂的功能，以及使线圈10与内部芯体部分22之间的绝缘性增大的功能。可以将与第一实施例中的缓冲部件相同的缓冲部件用作缓冲部件70。在本实施例中，可以将Sumitomo Electric Fine Polymer Corporation制造的热收缩管“Sumitube K”或“Sumitube B2”用作缓冲部件70。

[内部树脂部分]

与第一实施例中相同，内部树脂部分30覆盖线圈10的内周和外周，并且使设有缓冲部件70的内部芯体部分22和线圈10成一体。内部树脂部分的材料与第一实施例中的材料相同。如图10中的(B)所示，内部树脂部分30的一部分设置在线圈10的内周与缓冲部件70的外周之间，并且形成介入树脂部分31i。内部树脂部分30还有助于增大线圈10与内部芯体部分22之间的绝缘性。在本实施例中，内部树脂部分30使线圈10和设有缓冲部件的内部芯体部分22彼此成一体。可选地，与变型例1-1中相同，可以仅仅是线圈10用内部树脂部分30来成型，从而在线圈的内周中形成中空孔，并且可以将设有缓冲部件的内部芯体部分22插入中空孔中。

[壳体]

壳体120是矩形箱体且容纳包括线圈10和芯体20的组件1A，并且包括：底面122，当将电抗器1α安装在安装对象(未示出)上时，底面122与安装对象邻接；侧壁124，其竖立在底面122上；以及开口，其面向底面122。

可以适当地选择壳体120的形状和尺寸。例如，壳体120可以具有与组件1A的形状相符的圆筒形形状。作为壳体120的材料，可以优选地使用导电的非磁性材料，例如铝、铝合金、镁或镁合金。由导电的非磁性材料制成的壳体能够有效地防止磁通量泄漏到壳体的外侧。由例如铝、镁或者它们的合金等轻金属制成的壳体具有比由树脂制成的壳体的强度更高的强度，并且具有比树脂制成的壳体的重量更轻的重量。因此，优选地将这种壳体用于需要轻量化的车辆部件。这里，壳体120由铝制成。

此外，如图10和图11所示的壳体120包括导向凸部121、定位部分123和线圈支撑部分(未示出)。导向凸部121从侧壁124的内周面凸出，以防止线圈10旋转，并且在插入线圈10时起到导向件的作用。定位部分123从壳体120的内周面的角部凸出，用以将导线10w的端部定位。线圈支撑部分设置在壳体120的内周面上并且从底面122凸出，以支撑线圈10并且确定线圈10相对于壳体120的高度。通过使用包括导线凸部121、定位部分123和线圈支撑部分的壳体120，能够将线圈10精确地设置在壳体120中的希望位置，并且能够精确地确定内部芯体部分22相对于线圈10的位置。可以省略导向凸部121等。可以准备其它部件，并且可以将这些部件设置在壳体中并用于将线圈10定位。具体地说，如果其它部件是由与连接芯体部分24的材料相同的材料制成的硬化成型产品，则可以在形成连接芯体部分24时容易地使其它部件成一体并且能够将其它部件用作磁路。如图10中的(A)所示的壳体120包括附接部分126，附接部分126具有螺栓孔120h，螺栓孔120h用于使用螺栓将电抗器1α固定到安装对象(未示出)上。因为壳体120具有附接部分126，所以能够容易地使用螺栓将电抗器1α固定到安装对象上。

[其它部件]

为了增大线圈10与芯体20之间的绝缘性，优选的是，在芯体20与线圈10的和芯体20接触的部分之间设置绝缘体。具体地说，优选的是将由绝缘纸或树脂制成的绝缘带缠绕在或者将绝缘管装配在导线10w的下述部分的外周上：该部分延伸穿过连接芯体部分24并且设置于线圈10的线匝形成部分与线圈10的端部之间。

[电抗器的尺寸]

当包括壳体120在内的电抗器1α的体积在约0.2升(200cm³)至0.8升(800cm³)的范围内时，可以优选地将电抗器1α用作车辆部件。根据本实施例的电抗器1α的体积是280cm³。

[应用]

电抗器1α可以优选地用于如下通电条件下的应用：例如最大电流(直流)在约100A至1000A的范围内、平均电压在约100V至1000V的范围内、并且使用频率在约5kHz至100kHz的范围内，该应用典型地为电动车辆或混合动力车辆的车载转换器的部件。对于这种应用，通过将直流电流为0A时的电感值调节到10μH至2mH的范围内，更优选的是，调节到1mH以下的范围内，并且通过将最大电流时的电感调节为等于或高于电流为0A时的电感的10％，更优选的是等于或高于电流为0A时的电感的30％，可以优选地使用电抗器1α。

[制造电抗器的方法]

电抗器1α可以通过例如以下处理来制造。首先，准备线圈10、作为粉末成型产品的内部芯体部分22、以及缓冲部件70。如图11所示，通过将缓冲部件70附接到内部芯体部分22的外周上，然后，将设有缓冲部件的内部芯体部分插入线圈10中而制成包括线圈10、内部芯体部分22和缓冲部件70的组件。

接下来，与第一实施例中相同，通过使组件和内部树脂部分30一体地成型来制成线圈成型产品。此时，内部树脂部分30的一部分进入线圈10的内周与缓冲部件70的外周之间的空间，从而形成介入树脂部分31i。

接下来，将线圈成型产品容纳在壳体120中。能够使用上述导向凸部121等将线圈成型产品精确地设置在预定位置。制成用于形成连接芯体部分24(图10中的(B))的磁性粉末和树脂的混合物，并且用该混合物填充壳体120。通过制作磁性粉末和树脂(在树脂硬化之前)的混合物使磁性粉末含量在约20体积％至60体积％的范围内(树脂含量在约40体积％至80体积％的范围内)，能够形成如上所述的相对磁导率在5至50范围内的连接芯体部分24。这里，磁性粉末含量为40体积％，树脂含量为60体积％。

在用磁性粉末和树脂的混合物填充壳体120之后，使树脂硬化。当树脂硬化时，获得电抗器1α。这里，使树脂在温度保持为约80℃的同时在静止状态下硬化几分钟至几十分钟。可以基于所使用的树脂来适当地选择上述温度。可选地，可以在壳体120被树脂填充之后，立刻将树脂硬化。

[优点]

因为电抗器1α包括顺序设置在线圈内侧的介入树脂部分31i和缓冲部件70，所以即使当电抗器1α受到热循环时，仍使由于设置在线圈10与缓冲部件70之间的介入树脂部分31i的收缩而产生的应力减小，因此防止了介入树脂部分31i的破裂。

因为芯体20具有完全不使用粘合剂而制造的无粘合剂结构，所以电抗器1α具有高产率。此外，因为电抗器1α的内部芯体部分22是粉末成型产品，所以能够容易地调节饱和磁通密度，能够容易地形成复杂的三维形状，就这一方面而言，电抗器1α也具有高产率。

另外，因为电抗器1α包括单个线圈10，所以电抗器1α具有小尺寸。具体地说，在电抗器1α中，内部芯体部分22的饱和磁通密度比连接芯体部分24的饱和磁通密度高。因此，与芯体由单一的材料制成并且整个芯体的饱和磁通密度均一的情况相比，能够利用截面面积(磁通量穿过的表面)较小的内部芯体部分22来获得相同的磁通量。因为电抗器1α包括具有这种构造的内部芯体部分22，所以电抗器1α具有小尺寸。此外，内部芯体部分22的饱和磁通密度较高，并且连接芯体部分24的磁导率较低。因此，电抗器1α可以采用不具有间隔部件的无间隔结构，并且在这种情况下，电抗器1α的尺寸比具有间隔的电抗器的尺寸小。由于上述无间隔结构，能够将线圈10和内部芯体部分22彼此靠近地设置，并且由此使电抗器1α具有小尺寸。另外，内部芯体部分22的外形是与线圈10的圆筒形内周面相符的圆柱形形状。因此，能够将线圈10和内部芯体部分22彼此更靠近地设置，从而能够缩小电抗器1α的尺寸。

因为电抗器1α包括壳体120，所以能够保护包括线圈10和芯体20的组件1A不受例如灰尘和腐蚀等外部环境的影响，并且机械地保护该组件1A。此外，因为能够容易地通过调节形成连接芯体部分24的磁性粉末和树脂的比例来改变电抗器1α的磁特性，所以能够容易地调节电抗器1α的电感。

(变型例3-1)

在第三实施例中，线圈10呈竖直构造。可选地，如图12所示的电抗器1β，可以将线圈10和内部芯体部分22以如下方式容纳在壳体120中：使线圈10轴向与壳体120的底面122平行(在下文中，将这种构造称为水平构造)。

同样，在水平构造中，将与第一实施例中的缓冲部件相同的缓冲部件70设置在内部芯体部分22的外周上。与第三实施例中相同，内部芯体部分22的材料和连接芯体部分24的材料分别是粉末成型产品和硬化成型产品。采用与第三实施例中相同的方法，能够通过使用与第三实施例中的线圈和壳体相同的线圈10和壳体120来获得电抗器1β。

对于具有水平构造的电抗器，能够容易地形成如下电抗器1β：连接芯体部分24不但设置在线圈10的外周上，而且设置在内部芯体部分22的两端。也就是说，能够形成其中内部芯体部分22的整个外周都被连接芯体部分24覆盖的电抗器1β。此外，电抗器1β可以具有比第三实施例的电抗器的高度更低的高度。因为缓冲部件70设置在内部芯体部分22的外周上，所以即使当电抗器1β受到热循环时，仍使由于介于线圈10与缓冲部件70之间的介入树脂部分31i的收缩而产生的应力减小，因此防止了介入树脂部分31i的破裂。

(第四实施例)

接下来，将参考图13至图14描述第四实施例，第四实施例的特征在于连接芯体部分的构造。除了连接芯体部分24(端部芯体部件24E)之外，根据本实施例的电抗器的其它构造与第一实施例中的构造相同，这些其它构造包括：缓冲部件设置在内部芯体部分外侧，并且电抗器包括内部树脂部分。因此，以下将主要描述上述区别，并且省略对相同构造的描述。

根据本实施例的电抗器的连接芯体部分24与第一实施例中的连接芯体部分24的区别在于：通过对由内端面24f和侧面24s形成的棱线进行倒圆而形成的切角部分24g，其中内端面24f面向内部芯体部分22和线圈的端面，侧面24s与内端面24f邻接。连接芯体部分24是由与芯体件22c的材料相同的材料制成的块状部件。这里，连接芯体部分24由软磁性粉末制成的粉末成型产品形成，并且具有大致梯形截面。连接芯体部分24包括：内端面24f，其面向线圈成型产品1M的端面；外端面24b，其与内端面24f相对，并且从环形的芯体向外露出；以及两个侧面24s，其将内端面24f和外端面24b彼此相连在一起。

此外，切角部分24g形成在内端面24f和侧面24s所形成的棱线上。在本实施例中，切角部分24g沿着连接芯体部分24的上下方向具有均一的曲率，并且通过对棱线进行倒圆来形成切角部分24g。优选的是，使用与倒圆的棱线相对应的模具，在将粉末成型产品成型的同时形成切角部分24g。可选地，可以形成具有未倒圆的棱线的粉末芯体产品，然后，可以利用例如切削、研磨和抛光等来对棱线进行后处理，从而形成切角部分24g。在本实施例中，切角部分24g的圆弧半径是3mm。优选的是，切角部分24g的圆弧半径在约1mm至10mm的范围内。连接芯体部分的截面面积需要大于内部芯体部分的截面面积。切角部分24g的截面形状不限于圆弧形形状，并且上述截面形状可以是用平面对棱线进行倒圆的形状。

如图14所示，当通过组装线圈成型产品1M和连接芯体部分24来形成组件时，切角部分24g在连接芯体部分24的侧面24s与线圈成型产品1M的线匝覆盖部分31的侧面之间形成凹槽。当将外部树脂部分40成型在组件的外侧(图14)时，上述凹槽起到导向槽的作用以将外部树脂部分40的树脂材料导入连接芯体部分24的内端面24f与线圈成型产品1M的端面之间的空间中。连接芯体部分24设置成使平行地设置的一对内部芯体部分22的端部彼此相连，并且使用粘合剂使连接芯体部分24与内部芯体部分22相连。通过使内部芯体部分22和连接芯体部分24彼此相连来形成具有闭合环路形状(环形形状)的芯体20(图13中的(A))。在内部芯体部分22和连接芯体部分24彼此相连的状态下，连接芯体部分24的侧面比内部芯体部分22的外侧面更加向外凸出。因此，当将线圈设置在内部芯体部分22的外周上时，线圈的端面的几乎整个外周朝向连接芯体部分的内端面24f。

当用这种连接芯体部分以与图7所示的方式相同方式使外部树脂部分40成型时，在连接芯体部分24的切角部分24g与线圈成型产品1M的端面之间形成有凹槽。因此，将要成为外部树脂部分40的不饱和聚酯容易经由上述凹槽进入连接芯体部分的内端面24f与线匝覆盖部分31(图14)的端面之间的空间。结果，外部树脂部分40的树脂材料充分地填充到线圈成型产品1M与连接芯体部分24之间的空间中，并且在外部树脂部分40中不会产生孔。

因为形成有切角部分24g，所以当用操纵器等对连接芯体部分24进行处置时或者当连接芯体部分24与其它部件接触时，防止连接芯体部分24的棱线被压碎。此外，因为棱线不具有尖角，所以即使连接芯体部分24与线圈接触，仍然容易地防止线圈的涂层被损坏。

(第五实施例)

接下来，将参考图15描述根据本发明的如下电抗器：该电抗器具有与第四实施例中的切角部分不同的切角部分。根据本实施例的电抗器与第一实施例的电抗器的区别在于：连接芯体部分具有不同的形状，并且电抗器不包括内部树脂部分。因为本实施例在其它方面与第一实施例相同，所以下面将描述主要的区别。在图15中，以实线示出连接芯体部分24，以虚线示出仅仅一个内部芯体部分22，并省略另一个内部芯体部分22。为了便于描述，将切角部分24g的尺寸放大得比实际尺寸大。

在本实施例中，连接芯体部分24的截面形状与第四实施例中相同，是大致梯形。连接芯体部分24的高度与内部芯体部分22的高度相同，并且连接芯体部分24的上表面和下表面(上表面24u)与内部芯体部分22的上表面和下表面齐平。当通过组装内部芯体部分22和连接芯体部分24来形成环形的芯体时，芯体变为平坦的芯体，其中，芯体的外周面在内部芯体部分22和连接芯体部分24之间是连续的，并且连接芯体部分24的侧面与内部芯体部分22的侧面相比没有更加向外凸出。也就是说，当将线圈元件设置在内部芯体部分22外侧时，连接芯体部分24的内端面24f中面向线圈端面的一部分是面向如下部分的区域，在该部分中，线圈元件的导线彼此并排且平行地设置。

在连接芯体部分24中，在内端面24f和连接芯体部分的上表面和下表面(上表面24u)所形成的棱线上形成有切角部分24g。具体地说，如图15中的(A)所示，通过在连接芯体部分24的左右方向(与线圈轴向垂直的水平方向)上的中部形成切除部分来形成切角部分24g。切角部分24g形成在线圈被设置在内部芯体部分22外侧时面向线圈端面的部分。可选地，如图15中的(B)所示，可以通过在连接芯体部分24上的相同位置处形成具有三角形截面的切除部分来形成另一种类型的切角部分24g。

为了用这种芯体形成电抗器，首先，将线圈设置在内部芯体部分22外侧。接下来，使连接芯体部分24与内部芯体部分22的端面相连。然后，用外部树脂部分(参见图1和图2)覆盖包括芯体和线圈在内的组件的外周。

同样，在本实施例中，外部树脂部分的树脂材料可以被引导在切角部分周围并引导至在线圈的端面处位于线圈元件之间的空间中。因此，与不存在切角部分的情况相比，能够更可靠地用外部树脂来填充线圈与芯体之间的空间。

所述实施例不限于上述构造，并且可以在本发明的范围内适当地进行变型。

[补充说明]

基于以上描述，本发明的范围可以涵盖以下发明。

(A)一种包括线圈和芯体的电抗器，所述线圈通过螺旋状地缠绕导线来形成，所述芯体包括内部芯体部分和连接芯体部分，所述内部芯体部分设置在所述线圈内侧并且形成闭合磁路的一部分，所述连接芯体部分与所述内部芯体部分相连并且形成所述闭合磁路的其余部分，所述电抗器的特征在于包括：

外部树脂部分，其覆盖包括线圈和芯体在内的组件的至少一部分，

其中，连接芯体部件在由内端面和与所述内端面相连的邻接面形成的棱线上包括切角部分，所述内端面面向所述线圈的端面。

(B)根据补充说明(A)所述的电抗器，其中，所述切角部分通过对所述棱线进行倒圆来形成。

(C)根据补充说明(A)或(B)所述的电抗器，其中，所述连接芯体部件的在所述电抗器的安装方向上彼此相对的表面中的至少一个表面比所述内部芯体部分的在所述电抗器的安装方向上彼此相对的表面中的至少一个表面更加凸出。

(D)根据补充说明(A)至(C)中的任一项所述的电抗器，其中，所述连接芯体部件的邻接面是与所述内端面邻接的侧面。

(E)根据补充说明(A)至(C)中的任一项所述的电抗器，其中，所述连接芯体部件的邻接面是与所述内端面邻接的上表面，并且

所述切角部分形成为面向所述线圈的端面的一部分，在所述一部分处所述线圈元件的导线彼此并排且平行地设置。

(F)根据补充说明(A)至(E)中的任一项所述的电抗器，其中，所述芯体是粉末成型产品。

(G)根据补充说明(A)至(F)中的任一项所述的电抗器，还包括保持所述线圈的形状的内部树脂部分，

其中，所述外部树脂部分覆盖包括所述芯体和设有所述内部树脂部分的所述线圈在内的组件的至少一部分。

(H)一种包括线圈和设有线圈的芯体的电抗器，该电抗器的特征在于包括：

内部树脂部分，其覆盖所述线圈的外周并保持所述线圈的形状；

外部树脂部分，其覆盖包括所述芯体和设有所述内部树脂部分的所述线圈在内的组件的外周的至少一部分；以及

定位部分，其与所述内部树脂部分形成一体，并且在用模具来形成所述外部树脂部分时，所述定位部分用于将所述组件相对于所述模具定位，并且所述定位部分不被所述外部树脂部分覆盖。

(I)根据补充说明(H)所述的电抗器，其中，所述线圈包括连接部分和一对线圈元件，所述连接部分使所述一对线圈元件彼此相连在一起，

所述连接部分比所述一对线圈元件的线匝形成面更加凸出，并且

所述定位部分在所述内部树脂部分覆盖所述连接部分的位置处形成在所述内部树脂部分中。

(J)一种用于包括如下组件的电抗器的线圈成型产品，所述组件包括线圈和设有所述线圈的芯体，所述组件的外周的至少一部分被外部树脂部分覆盖，所述线圈成型产品包括：

内部树脂部分，其覆盖所述线圈的外周并且保持所述线圈的形状；以及

定位部分，其与所述内部树脂部分形成一体，并且在用模具来形成所述外部树脂部分时，所述定位部分用于将所述组件相对于所述模具定位，所述定位部分不被所述外部树脂部分覆盖。

(K)一种通过形成包括线圈和芯体的组件并且通过用外部树脂部分覆盖所述组件的外周的至少一部分来制造电抗器的方法，该方法包括：

形成线圈成型产品的步骤，所述线圈成型产品包括线圈和内部树脂部分，所述内部树脂部分覆盖所述线圈的外周并且保持所述线圈的形状；以及

形成外部树脂部分的步骤，将包括线圈成型产品和芯体的组件置于模具中，用树脂填充模具，并且使树脂硬化，所述外部树脂部分覆盖所述组件的外周的至少一部分，

其中，定位部分与内部树脂部分形成一体，并且当将所述组件置于所述模具中时，通过将所述定位部分装在所述模具中来执行所述组件相对于所述模具的定位。

工业实用性

根据本发明的电抗器和电抗部件可以用作转换器的部件等。具体地说，电抗器和电抗部件可以优选地用作用于例如混合动力车辆或电动车辆等车辆的电抗器。

附图标记列表

1、1α、1β电抗器

1M线圈成型产品

1A组件

10线圈

10A、10B线圈元件

10w导线

10t线匝部分

10f线匝形成面

10r连接部分

10e端部(导线的端部)

20芯体

22内部芯体部分

22c芯体件

22g间隔部件

24连接芯体部分

24b外端面

24f内端面

24s侧面

24u上表面

24g切角部分

24E端部芯体部件

30内部树脂部分

31线匝覆盖部分

31i介入树脂部分

31h传感器使用孔

31o中空孔

33连接部分覆盖部分

40外部树脂部分

40i介入树脂部分

41h传感器使用孔

42凸缘部分

42h贯通孔

42c金属套环

43螺母容纳孔

50金属端子

52连接面

52h插入孔

54焊接面

60螺母

70缓冲部件

80预成型产品

82螺母容纳孔

90筒管

92框架状筒管

100模具

100b底座部分

100c盖部分

101型腔

110装配槽

111、112、113凹槽

120壳体

120h螺栓孔

121导向凸部

122底面

123定位部分

124侧壁

126附接部分

210端子

220螺栓

Claims (19)

1.一种包括线圈和芯体的电抗器，所述线圈通过螺旋状地缠绕导线来形成，所述芯体包括内部芯体部分和连接芯体部分，所述内部芯体部分设置在所述线圈内侧并且形成闭合磁路的一部分，所述连接芯体部分与所述内部芯体部分相连并且形成所述闭合磁路的其余部分，所述电抗器的特征在于包括：

树脂部分，其包括介于所述线圈与所述内部芯体部分之间的区域；以及

缓冲部件，其介于位于所述区域中的所述树脂部分与所述内部芯体部分之间，并且减小作用在所述区域中的所述树脂部分上的应力。

2.根据权利要求1所述的电抗器，其中，

所述缓冲部件的材料的杨氏模量比所述树脂部分的树脂材料的杨氏模量小。

3.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中，

所述树脂部分是将包括所述线圈和芯体在内的组件的至少一部分覆盖的外部树脂部分。

4.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中，

所述树脂部分是保持所述线圈的形状的内部树脂部分。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电抗器，其中，

所述树脂部分的树脂材料是环氧树脂。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电抗器，其中，

所述缓冲部件是热收缩管、冷收缩管、成型层、涂层和带缠绕层中的至少一者。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电抗器，其中，

所述线圈包括单个线圈元件，

所述内部芯体部分是插入所述线圈元件中的杆状芯体部件，并且

所述连接芯体部分是与所述内部芯体部分的端部相连并且设置在所述线圈元件外侧的外部芯体部件。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的电抗器，其中，

所述线圈包括彼此平行地相连的一对线圈元件，

所述内部芯体部分是分别插入所述一对线圈元件中对应一个线圈元件内的一对中间芯体部件，并且

所述连接芯体部分是设置在所述中间芯体部件的端部以通过将所述一对中间芯体部件彼此相连在一起而形成环形芯体的一对端部芯体部件。

9.根据权利要求8所述的电抗器，还包括：

外部树脂部分，其覆盖包括所述线圈和芯体在内的组件的至少一部分，

其中，各个端部芯体部件在由内端面和与所述内端面相连的邻接面形成的棱线上包括切角部分，所述内端面面向所述线圈的端面。

10.根据权利要求9所述的电抗器，其中，

所述切角部分通过对所述棱线进行倒圆来形成。

11.根据权利要求9或10所述的电抗器，其中，

各个端部芯体部件的在所述电抗器的安装方向上彼此相对的表面中的至少一个表面比所述内部芯体部分的在所述电抗器的安装方向上彼此相对的表面中的至少一个表面更加凸出。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的电抗器，其中，

所述端部芯体部件的邻接面是与所述内端面邻接的侧面。

13.根据权利要求9至11中任一项所述的电抗器，其中，

所述端部芯体部件的邻接面是与所述内端面邻接的上表面，并且

所述切角部分形成为面向所述线圈的端面的一部分，在所述一部分处所述线圈元件的导线彼此并排且平行地设置。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的电抗器，还包括：

内部树脂部分，其保持所述线圈的形状，

其中，所述外部树脂部分覆盖包括所述芯体和设有所述内部树脂部分的所述线圈在内的组件的至少一部分。

15.根据权利要求8至13中任一项所述的电抗器，还包括：

内部树脂部分，其覆盖所述线圈的至少一部分并保持所述线圈的形状；

外部树脂部分，其覆盖包括所述芯体和设有所述内部树脂部分的所述线圈在内的组件的外周的至少一部分；以及

定位部分，其与所述内部树脂部分形成一体，并且在用模具来形成所述外部树脂部分时，所述定位部分用于将所述组件相对于所述模具定位，并且所述定位部分不被所述外部树脂部分覆盖。

16.根据权利要求15所述的电抗器，其中，

所述线圈包括连接部分，所述连接部分使所述一对线圈元件彼此相连在一起，

所述连接部分比所述一对线圈元件的线匝形成面更加凸出，并且

所述定位部分在所述内部树脂部分覆盖所述连接部分的位置处形成在所述内部树脂部分中。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的电抗器，其中，

所述芯体具有以下组合(1)至(4)中的一者：

(1)所述内部芯体部分和所述连接芯体部分都是磁性粉末的成型产品；

(2)所述内部芯体部分和所述连接芯体部分都是磁性板的层合结构；

(3)所述内部芯体部分是磁性板的层合结构，并且所述连接芯体部分是磁性粉末的成型产品；以及

(4)所述内部芯体部分是磁性粉末的成型产品，并且所述连接芯体部分是磁性粉末和树脂的混合物的成型产品。

18.一种用于包括线圈和芯体的电抗器的电抗部件，所述线圈通过螺旋状地缠绕导线来形成，所述芯体包括连接芯体部分，所述连接芯体部分不设置在所述线圈内侧，所述连接芯体部分形成闭合磁路的一部分，所述电抗部件的特征在于包括：

内部芯体部分，其设置在所述线圈内侧并且形成所述闭合磁路的其余部分；

缓冲部件，其覆盖所述内部芯体部分的外周的至少一部分；以及

内部树脂部分，其使所述线圈与被所述缓冲部件覆盖的所述内部芯体部分成一体，并且保持所述线圈的形状。

19.根据权利要求18所述的电抗部件，其中，

所述缓冲部件的材料的杨氏模量比所述内部树脂部分的树脂材料的杨氏模量小。

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