CN103703525A - 电抗器、转换器和功率转换器件 - Google Patents

Abstract

本发明的电抗器(1A)包括：套筒状线圈(2)；磁芯(3A)，其具有布置在线圈(2)内侧的内芯部(31)以及布置在线圈(2)外侧以与内芯部(31)形成闭合磁路的外芯部(32A)。外芯部(32A)是磁性粉末和树脂的混合物的成型部（硬化成型部），并且由能够沿线圈(2)的径向分开的两个径向分割件(321)和(322)的组合构成。由于外芯部(32A)由多个分割件构成，所以能够缩短每个分割件的制造时间，并且使电抗器(1A)具有优良产率。当硬化成型部用注射成型法形成时，具有更优良的产率。由于径向分割件(321)和(322)的接缝部分不中断磁通，所以在分割件(321)和(322)之间不存在分割磁通的间隙。因此，电抗器(1A)还具有优良磁特性。

Description

电抗器、转换器和功率转换器件

技术领域

本发明涉及一种用作诸如车载DC-DC转换器等功率转换器件的构成部件的电抗器、包括所述电抗器的转换器以及包括所述转换器的功率转换器件。具体地说，本发明涉及一种具有优良产率的电抗器。

背景技术

电抗器是执行升压或降压操作的电路中的部件之一。例如，专利文献1和2披露了一种用于安装在诸如混合动力车辆等车辆上的转换器的电抗器。该电抗器包括一个套筒状的线圈和磁芯。磁芯是所谓的桶型芯，包括设置在线圈内侧的内部以及基本上完全覆盖线圈的相对两端面和外周面以与内部形成闭合磁路的外部。此外，专利文献1和2披露了作为外部的构成材料的硬化成型部，通过使具有流动性的磁性粉末和树脂的混合流体经过成型处理并随后允许树脂固化而获得该硬化成型部。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利No.4692768

专利文献2：日本未审查专利公开No.2009-033051

发明内容

技术问题

期望提高电抗器的产率。

如专利文献1中所描述的，采用通过将混合物流体浇注到模具组件中来制造硬化成型部的方法，即所谓的铸造成型法，能够容易地成型出任何形状的硬化成型部。然而，对于该示例，由于布置在线圈内侧和外侧的磁芯是一个一体元件，所以将原材料浇注到模具组件且使混合物固化需要花费时间。因此，产率较差。

如专利文献2中所描述的，采用磁芯由一体组合的多个分割件制成的结构，与磁芯为一个一体元件的情形相比，可以使分割件的尺寸均减小。此外，能够同时制造多个分割件。因此，能够缩短成型时间和固化时间等，并且因此能够提高产率。然而，如专利文献2中所描述的，在能够将分割件沿线圈的轴向分开并且分割件的接缝部分与线圈轴线垂直地布置的方式中，在分割件之间不可避免地产生间隙。间隙以中断磁通的方式存在。因此，对于该示例，能够理解的是不可避免地介入了间隙。因此，该示例会导致磁特性变差，诸如产生漏磁通。

因此，本发明的目的是提供一种具有优良产率的电抗器。此外，本发明的另一目的是提供一种包括该电抗器的转换器以及包括该转换器的功率转换器件。

问题的解决方案

在本发明中，在磁芯中，布置在线圈外侧的部分是通过将多个分割件相组合而构成的，每个分割件为硬化成型部，并且分割方向被设定成特定方向。这样，实现了上述目的。

本发明提供一种电抗器，包括：套筒状的线圈；以及磁芯，其具有布置在所述线圈内侧的内芯部以及布置在所述线圈外侧的外芯部，所述外芯部与所述内芯部形成闭合磁路。外芯部是通过将多个分割件相组合而构成的，每个分割件均为磁性粉末和树脂的混合物的成型部。外芯部包括能够沿线圈的径向分开的至少两个径向分割件。

“线圈的径向”是指穿过线圈端面中心（线圈的轴线上的点）的任何直线方向。此外，“线圈外侧”是指线圈的端面侧和线圈的外周面侧中的至少一个。

对于本发明的电抗器，由于外芯部由多个分割件的组合制成，每个分割件均为混合物的成型部（硬化成型部），与磁芯形成为一个一体元件的情形相比，能够缩短磁芯的制造时间，并且具有优良的产率。特别是，采用可以高速地将混合物填入模具组件中的制造方法，诸如注射成型法，能够实现制造时间的进一步缩短，并且因此能够进一步提高产率。

此外，在每个分割件的内周形状与线圈的外形匹配的示例中，能够容易地进行线圈和磁芯的定位，并且实现优良的组装性。由于构成外芯部的分割件均为硬化成型部，能够成型出均具有与线圈的外形相符的内周形状的分割件。而且，由于这点，本发明的电抗器实现了优良的产率。

此外，由于本发明的电抗器包括径向分割件，所以能够减少中断磁通的任何间隙，或者基本不存在中断磁通的任何间隙。因此，本发明的电抗器还具有优良的磁特性。

作为本发明的电抗器的一种示例，磁性粉末应当满足以下（1）至（3）：

（1）平均粒度为1μm以上且200μm以下；

（2）圆度为1.0以上且2.0以下；以及

（3）各分割件中的所述磁性粉末的含量为30体积%（体积百分比）以上且70体积%以下。

在前述示例中，各分割件中的磁性粉末具有特定的形状和尺寸，并且磁性粉末的含量落在特定范围之内。通过使用满足特定形状和尺寸的磁性粉末作为原材料粉末且调节树脂等使得磁性粉末的含量落在前述特定范围之内，能够制造出这种分割件。利用该特定磁性粉末作为原材料粉末并且将磁性粉末的混合量设定成落在特定范围之内，在制造各分割件的过程中，当采用诸如注射成型法、转移成型法、MIM法（金属注入成型）等在压力下将原材料装入模具组件中的成型法以及在压力下将原材料装入模具组件中且进行成型的挤压成型法时，原材料能够充分地装入模具组件中。这样，能够制造出具有优良成型精度的分割件。此外，由于能够适当地使用实现优良批量产率的成型法，所以还能够通过上述示例来实现批量生产。

作为本发明的一个方案，包括数量为一的套筒状的所述线圈，并且所述径向分割件中的至少一个包括将所述线圈的端面部分地覆盖的部分和将所述线圈的外周面部分地覆盖的部分。

对于上述示例，与包括一对线圈元件的示例（专利文献1的图7）相比，能够更容易实现尺寸的减小，并且上述示例优选地用于诸如期望减小尺寸和重量的车载部件。此外，由于至少一个径向分割件包括从线圈的一个端面延伸出以经由线圈的外周面覆盖线圈的另一端面的特定部分，即，具有Π形截面的部分，所以分割件不会中途中断线圈所形成的磁通，而是允许磁通从线圈的一端面侧经由线圈的外周面侧穿行到另一端面侧。因此，利用上述示例，获得了优良的磁特性。

作为本发明的一个方案，分割件分别具有彼此接合的接合部。

在上述示例中，分割件能够容易地相对于彼此定位，并且实现了优良的组装性。

本发明的电抗器能够适当地用作转换器的构成部件。本发明的转换器包括：开关元件；驱动电路，其控制开关元件的操作；以及电抗器，其使开关操作变得平稳，其中，所述转换器根据所述开关元件的操作对输入电压进行转换，并且所述电抗器是本发明的电抗器。本发明的转换器能够适当地用作功率转换器件的构成部件。本发明的功率转换器件包括：转换器，其对输入电压进行转换；以及逆变器，其与所述转换器相连，并将直流电和交流电相互转换，其中，所述功率转换器件利用由所述逆变器进行转换而获得的电力驱动负载，所述转换器是本发明的转换器。

由于本发明的转换器和本发明的功率转换器件包括本发明的电抗器，所以具有优良的产率。

本发明的有益效果

本发明的电抗器具有优良的产率。由于本发明的转换器和本发明的功率转换器件包括具有优良产率的本发明的电抗器，所以具有优良的产率。

附图说明

图1中的（A）是根据第一实施例的电抗器的示意性透视图；图1中的（B）是沿图1中的（A）所示的线(B)-(B)截取的剖视图；以及图1中的（C）是沿图1中的（A）所示的线(C)-(C)截取的剖视图。

图2是根据第一实施例的电抗器的分解透视图。

图3是示出容纳在外壳中的根据第一实施例的电抗器的状态的示意性透视图。

图4是根据第二实施例的电抗器的示意性透视图。

图5是根据第二实施例的电抗器的分解透视图。

图6是示出外芯部的一部分组装到根据第二实施例的电抗器所包括的线圈成型部中的状态的示意性透视图。

图7是根据第三实施例的电抗器的示意性透视图。

图8是根据第三实施例的电抗器的分解透视图。

图9是示意性地示出混合动力车辆的电源系统的示意性构造图。

图10是示出包括本发明的转换器在内的本发明的功率转换器件的一个实例的示意性电路图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本发明的实施例进行具体说明。在所有附图中，相同的附图标记表示相同名称的元件。

（第一实施例）

参考图1和图2，将对根据第一实施例的电抗器1A进行说明。电抗器1A代表性地用作安装在安装对象上的电路部件，安装对象诸如为由金属制成（代表性地由铝制成）且包括循环路径（未示出）的冷却台。电抗器1A包括：一个套筒状的线圈2，其由缠绕导线2w而制成；以及磁芯3A，其布置在线圈2的内侧和外侧以形成闭合磁路。磁芯3A包括布置在线圈2内侧的内芯部31以及布置在线圈2外侧的外芯部32A。电抗器1A的特征在于外芯部32A的形状和材料。在下文中，将对结构进行详细说明。

[线圈成型部]

电抗器1A包括线圈成型部2A。线圈成型部2A包括由绝缘树脂制成的树脂成型部20，树脂成型部20保持线圈2的形状并且一体地保持线圈2和内芯部31。当线圈成型部2A组装到外芯部32A中时，线圈不会膨胀或压缩，并且因此获得优良的可处置性。此外，在此处，利用树脂成型部20来使线圈2和内芯部31成一体。因此，关于线圈成型部2A，线圈2和内芯部31能够作为一个部件来处置。因此，利用电抗器1A，能够实现部件数量和组装步骤的减少以及可组装性的改进。此外，因为包括树脂成型部20，所以还能够增强线圈2和磁芯3A之间的绝缘性。

<线圈>

线圈2是套筒状元件，由螺旋地缠绕一根连续导线2w制成。作为导线2w，可优选地使用包括由诸如铜、铝或其合金等导电材料制成的导体的涂层导线。导体的外周设有由绝缘材料制成的绝缘涂层。导体可以为各种形状，诸如截面形状为矩形的矩形导线、截面形状为圆形的圆形导线、或截面形状为多边形、椭圆形等的异形导线。能够适当地选择导线2w的厚度（截面积）或匝数等。

线圈2的端面形状可以为例如轮廓为曲线的形状（线圈2的外周面由曲面形成）、诸如环状形状或椭圆环状形状（端面的中心是椭圆的中心），轮廓为曲线和直线的组合的形状（线圈2的外周面为曲面和平面）、诸如为倒圆四边形框的倒圆形状（端面的中心为对角线的交点）、由半圆形和直线的组合形成的跑道形状（端面的中心为由半圆的弧和直线形成的四边形中的对角线的交点）。当线圈2的外周面的至少一部分为曲面时，能够更容易缠绕导线2w，并且因此实现线圈的优良的可制造性。当线圈2的外周面的一部分由平面形成时，将平面布置成设于安装对象侧上的面或与安装对象相接触的面，能够更易于增加与安装对象相面对的面积，并且能够提高散热性能，或者能够增强安装状态的稳定性。

此处，线圈2是由以扁立（edgewise）方式缠绕的涂层矩形导线形成的扁立线圈。涂层矩形导线包括由铜制成的矩形导线，其截面形状是矩形并且设有由釉质（代表性地为聚酰胺-酰亚胺）制成的绝缘涂层。此外，线圈2的端面形状（等同于沿着垂直于轴向的平面截取的线圈2的截面形状（图1中的（B）））是跑道形状。此外，线圈2被布置成使得当电抗器1A安装在安装对象上时轴向平行于安装对象的表面（在下文中，该布置方式称为水平布置方式）。

形成线圈2的导线2w具有适当地从匝形成部分拉出的拉出部分。如图1中的（A）所示，导线2w的相对两端部被拉出到外芯部32A的外侧，每个端部都被剥除了绝缘涂层。利用诸如TIG焊接法、压力固定法等焊接法将由诸如铜或铝等导电材料制成的端子部件（未示出）连接至暴露的导体部分。通过端子部件来连接诸如将电力提供给线圈2的电源等外部装置（未示出）。在图1所示的实例中，虽然导线2w的相对两端部是垂直于线圈2的轴向拉出的，但是可以适当地选择相对两端部的拉出方向。例如，导线2w的相对两端部可以与线圈2的轴向平行地拉出。可替代地，在相对两端部之间，拉出方向或在线圈的轴向上的位置可以是不同的。

<树脂成型部>

作为构成树脂成型部20的树脂，优选地使用具有耐热性的绝缘材料，因此当在电抗器1A工作期间达到线圈2或磁芯3A的最大温度时树脂不会软化，并可以进行转移成型或注射成型。示例性的树脂可以为诸如环氧树脂等热固性树脂，或诸如聚苯硫醚（PPS）树脂和液晶聚合物（LCP）等热塑性树脂。此处，使用环氧树脂。作为构成树脂成型部20的树脂，采用包含由从氮化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼和碳化硅中选择的至少一种类型的陶瓷制成的填充剂的树脂，能够获得具有优良的散热性能的电抗器。

能够适当地选择树脂成型部20的厚度，从而满足期望的绝缘特性，例如，大约0.1mm至10mm。当树脂成型部20变薄时，能够提高散热性能（优选地为0.1mm至3mm），并且当树脂成型部20变厚时，能够提高线圈成型部2A的绝缘性能和强度。此处，如图1中的（B）和图1中的（C）所示，厚度基本上是均一的。

此处，如图2所示，因为树脂成型部20覆盖除了导线2w的相对两端部之外的线圈2的整个外表面，所以还能够确保拉出部分和外芯部32A之间的绝缘性。另一方面，当包括导线2w的相对两端部在内的拉出部分暴露到树脂成型部之外时，树脂成型部的外形被简化，并且因此更容易成型出线圈成型部。此外，能够更容易减小线圈成型部的尺寸。在该示例中，关于可能与磁芯3A（外芯部32A）相接触的导线2w的拉出部分中的任意部分，通过将诸如绝缘纸、绝缘带（例如，聚酰亚胺带）、绝缘膜（例如，聚酰亚胺膜）等绝缘部件布置到该部分上，通过使该部分经过绝缘部件的浸涂，或通过利用绝缘管（热收缩管、冷收缩管等）覆盖该部分，能够确保拉出部分和外芯部32A之间的绝缘性。还可以利用树脂成型部20来覆盖内芯部31的端面31e中的至少一个。

为树脂成型部20提供将线圈2保持为相对于自由长度处于压缩状态的功能，能够缩短线圈2的轴向长度，并且能够减小线圈成型部2A的尺寸。

电抗器1A还包括绕线筒21（图1中的（C））。绕线筒21均为具有L形截面的环形部件，并且具有布置在内芯部31的外周处的短套筒状元件以及从套筒状元件的周边向外伸出的多个平板状凸缘部分。绕线筒21是由诸如PPS树脂、LCP、聚四氟乙烯（PTFE）树脂等绝缘树脂构成，并且与树脂成型部20一起充当用于增强线圈2和内芯部31之间的绝缘性的绝缘部件。此外，绕线筒21充当将内芯部31相对于线圈2定位的定位部件以及线圈2的保持部件。此处，制备两个绕线筒21，并且如图1中的（C）所示，绕线筒21分别布置在内芯部31的端面31e附近，并且每个绕线筒21的凸缘部分抵靠在线圈2的端面上。

<制造方法>

可以根据例如日本未审查的专利公报No.2009-218293中所述的制造方法（需要注意，芯部应该由内芯部31来代替）来制造包括内芯部31的线圈成型部2A。具体而言，准备能够打开和关闭的模具组件，并且该模具组件包括一体地设置在模具组件内侧的保持杆或者能够相对于模具组件前进和后退的多个按压杆。在将线圈2和内芯部31设置在模具组件中之后，利用保持杆保持绕线筒21的凸缘部，或者利用按压杆按压凸缘部从而压缩线圈2。在这种状态下，将树脂注入模具组件中，并使其固化。由于电抗器1A包括绕线筒21，所以可以在线圈2和内芯部31之间确保预定间隔（该间隔对应于绕线筒21的套筒状元件的厚度）且保持该间隔的状态下将线圈2和内芯部31容纳在模具组件中。因此，可以容易地将树脂成型部20制造成具有均一的厚度，并且使线圈成型部2A具有优良的可制造性。

需要注意，线圈成型部可以构造成使得内芯部31可以被分开，即，线圈成型部可以由线圈和树脂成型部构成。这种线圈成型部具有由构成树脂成型部的树脂所形成的中空孔，并且内芯部插入和设置到该中空孔中。可以通过在模具组件中设置预定形状的芯部代替内芯部来制造这种线圈成型部。

[磁芯]

如图1所示，磁芯3A包括插入到线圈2中的柱形内芯部31，以及设置成覆盖线圈成型部2A的外周面和端面（内芯部31的端面31e以及树脂成型部20的端面）的外芯部32A，并且当线圈2被激励时形成闭合磁路。外芯部32A的最佳特征在于，其通过使多个分割件相组合而形成一体，每个分割件都是磁性粉末和树脂的混合物的成型部（硬化成型部），并且外芯部32A包括分割方向是线圈2的径向的径向分割件321和322。

<内芯部>

内芯部31是外形为与线圈2的内周形状相符的跑道形状的柱形元件。此处，内芯部31插入且布置到线圈2中，并且相对两端面31e和附近的区域分别从线圈成型部2A的树脂成型部20的端面略微伸出。在该状态下，利用构成树脂成型部20的树脂将内芯部31与线圈2保持为一体。

与外芯部32A类似，内芯部31可以为硬化成型部。此处，内芯部31的组分可以与外芯部32A的组分相同或不同。可替代地，可通过完全不同于外芯部32A的构成材料来构成内芯部31。通过由不同的材料来构成，能够部分地改变磁芯3A的磁特性。此处，内芯部31完全由粉末磁芯构成，并且在饱和磁通密度方面比外芯部32A高。外芯部32A在磁导率方面比内芯部31低。

代表性地，通过以下步骤获得粉末磁芯：对表面上设置有绝缘涂层的软磁性粉末、或者由软磁性粉末和适当添加的粘结剂相混合的混合粉末进行成型；然后在等于或低于绝缘涂层的耐热温度的温度下烘烤软磁性粉末或混合粉末。这里，使用设置有绝缘涂层的软磁性粉末。

软磁性粉末可以为诸如Fe、Co、Ni等铁族金属；主要成分为Fe的Fe基合金粉末，例如Fe-Si、Fe-Ni、Fe-Al、Fe-Co、Fe-Cr、Fe-Si-Al等；稀土金属粉末；以及铁氧体粉末等。特别地，与利用铁氧体相比，利用铁基材料可以更容易获得具有高饱和磁通密度的磁芯。形成在软磁性粉末上的绝缘涂层可以为例如磷酸盐化合物、硅化合物、锆化合物、铝化合物或硼化合物。当提供绝缘涂层时，尤其当构成磁性粉末的磁性颗粒由金属（例如，铁族金属或铁基合金）制成时，能够有效地降低涡流损耗。粘结剂可以为例如热塑性树脂、非热塑性树脂或者高级脂肪酸。粘结剂可以通过烘烤而消失或者可以变成诸如二氧化硅等绝缘物质。在粉末磁芯中，诸如绝缘涂层等绝缘物质存在于磁性颗粒之间，这样，即使当用高频电力给线圈通电时，粉末磁芯也能由于磁性颗粒之间的绝缘性而降低涡流，并且能够减少损耗。可以使用任何已知的粉末磁芯。使用高饱和磁通密度的软磁性粉末、通过降低粘结剂的混合量而增大软磁性材料的比例、或者增大成型压力，可以获得具有高饱和磁通密度的粉末磁芯。

这里，内芯部31的饱和磁通密度是1.6T以上且为外芯部32A的饱和磁通密度的1.2倍以上；内芯部31的相对磁导率是100至500；并且整个磁芯3A的相对磁导率是10至100。内芯部31的饱和磁通密度优选的是1.8T以上，更优选的是2T以上。优选的是，内芯部31的饱和磁通密度是外芯部32A的饱和磁通密度的1.5倍以上，更优选的是1.8倍以上。使用以硅钢板为代表的电磁钢板的层压产品代替粉末磁芯，可以更容易增大内芯部的饱和磁通密度。

此外，这里，内芯部31是没有间隙部件或气隙介入的实心部件。使由诸如氧化铝板等非磁性材料制成的间隙部件或气隙介入也是可行的。

可以适当地选择线圈2中的内芯部31的轴向长度（下文中，简称为长度）和从线圈2的端面突出的突出长度。这里，内芯部31的端面31e分别从线圈2的端面突出，并且两个端面31e的突出长度是相同的（内芯部31的长度>线圈2的长度）。另一方面，当内芯部31的端面31e和线圈2的端面齐平（内芯部31的长度＝线圈2的长度）时，或者当内芯部31的一个端面与线圈2的一个端面齐平而内芯部31的另一个端面从线圈2的另一个端面突出（内芯部31的长度>线圈2的长度，即，两个端面的突出长度不同）时，可以实现低损耗特性。在上述任何示例中，外芯部32A被包括进来，使得当线圈2被激励时形成闭合磁路。

如上所述，由于电抗器1A处于水平布置方式，所以当电抗器1A固定到安装对象上时，内芯部31设置成使得其轴向也平行于安装对象的表面。

<外芯部>

外芯部32A是将能够沿线圈2的径向分开的两个径向分割件321和322组合而成的。线圈成型部2A被容纳在分割件321和322中。也就是说，外芯部32A被布置在线圈2的端面侧和外周面侧。此外，分割件321和322均为硬化成型部。首先，描述形状。

此处，径向分割件321和322是当彼此组合时外形变成如图1中的（A）所示的长方体形状的几何体。外芯部32A可以为任意形状，只要形成闭合磁路即可。外芯部还可以呈与线圈2的外形相似的形状。可选地，线圈2的一部分（此处为线圈成型部2A）可被暴露出来。

此外，在这里，径向分割件321和322是通过沿着穿过线圈2轴线的平面切割长方体形状的外芯部32A而获得的对分件。分割件321和322均为带底的方形套筒状元件，其水平截面如图1中的（B）所示沿着垂直于线圈2轴向的平面截取并且其竖直截面如图1中的（C）所示沿着平行于线圈2轴向的平面截取，水平截面和竖直截面均为Π形。当电抗器1A安装在安装对象上时，分割件321和322的底面被布置成平行于安装对象的表面。一个径向分割件322的底面变成与安装对象接触的接触面，仅分割件322与安装对象相接触。分割件321和322沿与安装对象的表面垂直的方向分开。

如图2所示（在图2中，仅示出了一个径向分割件322的内周面322i），径向分割件321和322中的每一个的内周面被成型为与待容纳的线圈成型部2A的外形相符的形状。因此，分割件321和322中的每一个的内周面由与线圈成型部2A的外周面的一部分（此处为圆周的一半）相接触的面和与线圈成型部2A的端面（此处为内芯部31的端面31e和树脂成型部20的端面）的一部分（例如一半）相接触的面构成。对于线圈成型部2A，由于内芯部31比树脂成型部20的端面突出得更多，所以分割件321和322中的每一个的内周面为凹凸形状，使得突出的内芯部31装配到其中。以这种方式，分割件321和322各自包括将线圈成型部2A的外周面的一部分和线圈成型部2A的端面的一部分覆盖的部分。

能够适当地选择径向分割件321和322的厚度，只要确保预定的磁路区域即可。此处，如图1中的（B）所示，线圈2的外周面的由平面构成的部分，即当电抗器1A安装在安装对象上时将安装对象侧的部分覆盖的部分和位于相对侧的部分的厚度小于将线圈2的外周面的由曲面构成的部分覆盖的部分的厚度。因此，当电抗器1A安装在安装对象上时，如图1中的（B）和图1中的（C）所示，线圈2布置成紧密靠近安装对象，并且线圈2和安装对象之间的距离短。因此，电抗器1A能够容易地将线圈2的热量传递到安装对象，并且因此具有优良的散热特性。

径向分割件321和322中彼此相接触的相对面321f和322f为平面。因为相对面321f和322f为平面，所以分割件321和322均为简单的形状并且因此容易成型。此外，因为相对面321f和322f是平面，所以分割件321和322的接缝部分形成为如图1中的（A）所示的直线。当电抗器1A安装在安装对象上时，接缝部分布置成与安装对象的表面平行。具体地说，由于形成接缝部分的直线与位于穿过线圈2轴线的平面上的直线（平行于线圈2轴向的直线以及沿线圈2径向的直线）平行，所以接缝部分布置成基本不中断由线圈2形成的磁通。

此外，在该实例中所示出的径向分割件321和322包括彼此接合的接合部（接合突出部33和接合孔34）。具体地，一个径向分割件321包括从相对面321f突出的接合突出部33，并且另一径向分割件322包括位于相对面322f上的接合孔34。当分割件321和322彼此组合时，接合突出部33装配到接合孔34中，并且分割件321和322能够在预定位置处适当地组合。此处，接合突出部33形成为圆筒状元件，并且接合孔34形成为圆孔，如图2所示，从而提供多个接合部（在四个部位处）。然而，可仅设置一个接合部。此外，还可适当地将形状为改变棱镜元件、四边形孔等。可替代地，分割件321和322的相对面可均形成为凹凸形状，诸如波形或锯齿形，以使分割件321和322的接缝部分的一部分变成弯曲或锯齿形的。于是，该凹凸形状部分能够用作接合部。

一个径向分割件321设置有导线孔32h，线圈2的导线2w的端部插入到导线孔32h中。导线孔32h的形状和尺寸被调节以使得可以将导线2w的端部插入到径向分割件321的与导线2w的端部的设置位置对应的部分处。

接着，将对材料进行描述。作为制造硬化成型部的方法，能够采用注射成型法、转移成型法、MIM法、铸模成型法、使用磁性物质粉末和固体树脂粉末的挤压成型法等。利用注射成型法，在预定压力下将磁性物质材料的粉末（即磁性粉末）和树脂的混合物装入模具组件中以进行成型，然后使树脂固化。同样，利用转移成型法和MIM法，在预定压力下将原材料装入模具组件中并进行成型。利用铸造成型法，在获得磁性粉末和树脂的混合物之后，在不施加压力的情况下将混合物倒入模具组件中，并且进行成型和固化。由于利用注射成型法、转移成型法和MIM法在施加预定压力的情况下可以将原材料混合物快速装入模具组件中，所以这些方法具有优良的生产率，并且特别适用于批量生产。通过在模具组件上设置孔用突出部或者通过将硬化成型部经过切割加工，能够形成导线孔32h。

在上述任一种成型方案中，作为磁性粉末，可以使用与上述用于内芯部31的软磁性粉末类似的磁性粉末。具体地说，对于用于外芯部32A的软磁性粉末，可以适当地使用诸如纯铁粉末或铁基合金粉末等铁基材料。还可以使用经过混合的不同材料的多种类型的磁性粉末。此外，可以使用如下的涂层粉末：其由表面设置有磷酸盐等制成的绝缘涂层的金属制磁性颗粒制成。在这种情形下，可以减少涡流损耗。作为磁性粉末，可以方便地使用平均粒度为1μm以上且1000μm以下或者进一步地为1μm以上且200μm以下的粉末。可以使用粒度不同的多种类型的粉末。在这种情形下，可以更容易地获得具有高饱和磁通密度和低损耗的电抗器。

此外，在上述任一种成型方案中，可以使用诸如环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂、聚氨酯树脂和不饱和聚酯等热固性树脂以及诸如PPS树脂和聚酰亚胺树脂等热塑性树脂作为充当粘结剂的树脂。利用环氧树脂，可以获得具有优良强度的分割件。利用硅树脂，由于其柔软性，可以使分割件彼此更容易地结合。当使用热固性树脂时，对成型部加热使得树脂热固化。当使用热塑性树脂时，在适当的温度使树脂固化。可以使用常温固化树脂或低温固化树脂用作充当粘结剂的树脂。在这种情形下，通过将成型部保持在从常温到相对低温的温度范围内来使树脂固化。关于硬化成型部，通过增加作为非磁性材料的树脂，即使当使用与用于构成内芯部31的粉末磁芯的粉末相同的软磁性粉末时，也可以容易地形成在饱和磁通密度和磁导率方面比粉末磁芯低的芯部。

硬化成型部可以是磁性粉末和充当粘结剂的树脂的混合物，其中添加有诸如氧化铝、二氧化硅、碳酸钙和玻璃纤维等陶瓷制成的填充物。在这种示例下，例如，可以使用将碳酸钙或玻璃纤维混合到不饱和聚酯中的诸如BMC等树脂复合材料作为原材料。由于BMC具有优良的注射成型性，所以可有助于提高生产率。通过混合与磁性粉末相比比重较小的填充物，可以抑制磁性粉末不均匀地分散，并且可以获得磁性粉末均匀分散的成型部。此外，当填充物由具有优良导热率的材料制成时，可以有助于改善散热性。此外，由于含有填充物，所以可以实现强度等的提高。当混合填充物时，如果硬化成型部是100质量百分比，则填充物的含量可以是0.3质量百分比以上且30质量百分比以下，并且如果硬化成型部是100体积百分比，则磁性粉末和填充物的总含量可以为20体积百分比至70体积百分比。当填充物比磁性粉末更细时，填充物可以更容易地混合在磁性颗粒之间。因此，可以使磁性粉末均匀地分散。此外，可以更容易抑制由于所含有的填充物导致磁性粉末的比例减少。

具体地说，当使用注射成型法时，优选地使用如下混合物作为原材料：磁性粉末的平均粒度为1μm以上且200μm以下，优选为1μm以上且100μm以下，并且圆度为1.0以上且2.0以下，优选为1.0以上且1.5以下；并且构成外芯部的分割元件的磁性粉末的含量为30质量百分比以上且70质量百分比以下，优选为40质量百分比以上且60质量百分比以下。在这种情形下，即使当分割件都具有复杂的形状时，混合物也可以精确地装入模具组件中，并且可以优选地成型具有高成型精度的分割件。此外，利用注射成型法，可以减少间隙的数量或者可以减小间隙的尺寸。因此，可以抑制由大量间隙或大尺寸间隙引起的磁特性的劣化。当使用含有满足平均粒度和圆度落入上述具体范围内的条件的磁性粉末的原材料时，执行注射成型时的成型压力适当地为10MPa至100MPa。

需要注意，利用上述包括注射成型在内的任一种成型方案，在硬化成型部的制造过程中基本上不会出现磁性粉末的变形或减少，并且可以保持用作原材料的磁性粉末的形状、尺寸和含量。也就是说，硬化成型部中磁性粉末的形状、尺寸和含量基本上与原材料的磁性粉末的形状、尺寸和含量相同。

可以通过例如去除树脂成分以提取磁性粉末，并且利用粒度分析仪分析获得的磁性粉末的粒径（粒度）来测量硬化成型部中磁性粉末的平均粒度。可以使用任何市场上可买到的粒度分析仪。当硬化成型部含有上述填充物时，应该通过用X射线衍射、能量色散X射线光谱（EDX）等执行成分分析来选择颗粒。另一方面，当填充物由非磁性材料制成时，应该利用磁体选择颗粒。

圆度定义为：构成磁性粉末的颗粒的最大直径/等效圆直径（equivalent circle diameter，或当量圆直径）。通过指定构成磁性粉末的每个颗粒的轮廓来获得等效圆直径，以获得面积与由轮廓所包围的面积S相等的圆的直径。也就是说，等效圆直径表示为：2×{轮廓中的面积S/π}1/2。此外，最大直径是具有该轮廓的颗粒的最大长度。可以利用由光学显微镜或扫描电子显微镜（SEM）获得的硬化成型部的截面的观察图像测量面积S。应该通过使所获得的截面的观察图像经过图像处理（例如，二值化处理）等提取颗粒的轮廓来计算轮廓中的面积S。可以通过从所提取的颗粒的轮廓提取颗粒的最大长度来测量最大直径。当使用SEM时，测量条件可以如下：截面数量为50个以上（每个截面一个视场）；放大率为50倍至1000倍；每个视场所测量的颗粒的数量是10个以上；以及颗粒数量的总数为1000个以上。

此处，对于径向分割件321和322，采用的磁性粉末是满足平均粒度为54μm且圆度为1.9的纯铁粉末。磁性粉末（纯铁粉末）的含量为40质量百分比，并且粘结剂用树脂是硅树脂。此外，分割件321和322均通过注射成型法来形成。

由于径向分割件321和322均是独立的部件，所以分割件321和322之间在构成分割件321和322的磁性粉末的材料、平均粒度、圆度和含量，填充物的有无、材料和含量，粘结剂用树脂的材料等方面可以不同。也就是说，对于分割件321和322的每一个而言，磁特性可以改变。例如，当设置在安装对象侧的径向分割件322的磁性粉末或填充物的含量与一个径向分割件321相比较大时，可以提高散热性。特别地，如该实例中所示，利用水平布置方式，即使当磁性粉末不均匀地设置在安装对象侧时也可以完全形成闭合磁路。此外，当一个径向分割件321的磁性粉末的量较少时，可以实现外芯部的整体重量的减少。

这里，外芯部32A的相对磁导率是5至30，外芯部32A的饱和磁通密度是0.5T以上且小于内芯部31的饱和磁通密度。此外，外芯部32A中没有间隙部件或气隙介入。由于外芯部32A的相对磁导率比内芯部31的相对磁导率低，所以可以减少磁芯3A的漏磁通或者可以获得无隙结构的磁芯3A。例如，当磁性粉末的混合量减少时，可以获得相对磁导率低的硬化成型部。

通过制备芯部31和32A的样件并且利用市场上可买到的B-H曲线跟踪器或VSM（振动样品磁强计），能够测量出内芯部31和外芯部32A的饱和磁通密度或相对磁导率。

[其它结构]

<树脂涂层>

虽然电抗器1A能够按照原状来使用，但是当其外表面覆有树脂时，能够实现对外芯部32A的机械保护或保护外芯部32A不受外部环境的影响。作为这种树脂，能够使用环氧树脂、硅酮树脂、不饱和聚酯、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。与构成树脂成型部20的树脂类似，当这种树脂还包括上述填充剂时，能够增强散热性、强度等。

<外壳>

可替代地，如图3所示，电抗器1A可被容纳在外壳4中。在该示例中，利用外壳4，能够实现对外芯部32A的机械保护或保护外芯部32A不受环境的影响。使用由重量轻且具有优良导热率的材料（例如，铝或其合金以及镁或其合金）制成的外壳4，能够获得重量轻且具有优良散热性的电抗器。此时，外壳4用作散热路径。此外，当外壳4由诸如上述金属等导电材料制成时，外壳4能够阻磁。因此，能够有效地减少泄漏到外壳4外部的任何漏磁通。

在该实例中所示的外壳4是与外芯部32A的外形相符的有底方形套筒状的元件，并且底部包括用于将外壳4固定到安装对象的附接部41。附接部41被设置成从外壳4的外周面向外伸出，并且每个附接部都具有螺栓孔，螺栓（未示出）插入螺栓孔中。

外壳4的内周面为与电抗器1A的外形相符的平坦形状，并且外芯部32A的外表面与该内周面接触。可替代地，例如，线圈成型部2A的一部分可暴露到外芯部的外侧，并且在线圈成型部2A中，该暴露部分可与外壳4相接触。当线圈成型部2A与外壳4直接接触时，构成树脂成型部20的树脂介于线圈2和外壳4之间，并且因此具有优良的绝缘性能。当线圈2按照原状使用时或者当线圈2的一部分不被树脂成型部20覆盖而是暴露出来时，通过在线圈2和外壳4之间置入诸如绝缘纸、绝缘片、绝缘带和绝缘粘合剂等绝缘部件，能够增强绝缘性。该绝缘部件的较小厚度（当采用多层结构时的总厚度）能够增强散热性，只要确保预定的绝缘性能即可，并且厚度可小于2mm，进一步为1mm以下，尤其是0.5mm以下。

在线圈成型部2A与外壳4相接触的示例中，由于从线圈2到外壳4的距离变短，所以能够增强散热性。此外，当电抗器（外芯部）的外表面由于线圈成型部2A的一部分被暴露而成凹凸形状时，采用在外壳的内底面处设置与该凹凸相符的凹凸部分的示例，能够增大线圈成型部相对于外壳的接触面积或外芯部相对于外壳的接触面积，并且因此能够进一步增强散热性。此外，能够更易于将该电抗器相对于外壳定位。

当线圈成型部2A不暴露出来时，外芯部32A的外表面的至少一部分可以为凹凸形状（例如，设有突出部和孔），并且与该凹凸相符的凹凸部分可设置到外壳4的内周面。同样，在该示例中，能够容易地将电抗器相对于外壳4定位。

另外，利用诸如螺栓等固定部件将外芯部32A固定到外壳4。例如，外芯部32A可设有螺栓孔，将螺栓插入螺栓孔中，或者将螺栓与螺栓孔拧紧在一起。可替代地，拧紧螺栓的紧固部可与外芯部32A一体地设置。紧固部优选地由强度比构成外芯部32A的硬化成型部大的材料（例如，金属等）制成。

在包括有稍后将描述的盖5的示例中，当盖5相对于外壳4或外芯部32A定位或固定时，同样能够采用前述结构（凹凸部分、螺栓孔和紧固部）。

能够通过铸造或切割加工来容易地制造上述外壳4。

<盖>

如图3所示，此外，可以包括将外壳4的开口部封闭起来的盖5。与外壳4类似，盖5也重量轻并且具有优良的导热率。利用非磁性且导电的材料构成盖5，能够实现重量减轻、散热性改善以及通过阻磁抑制任何漏磁通。此外，当盖5固定到外壳4时，能够优选地防止电抗器1A脱离。此处，外壳4包括螺栓紧固部42，螺栓与螺栓紧固部42拧紧在一起，并且盖5借助螺栓固定到外壳4。螺栓紧固部42的位置和数量不受特别限制。如图3所示，当螺栓的紧固对象是由金属制成的外壳4时，与外芯部32A用作紧固对象的情形相比，能够防止诸如由于紧固而导致的在外芯部32A处发生的断裂等问题。可替代地，盖5能够借助粘合剂固定到外壳4、外芯部32A等。

盖5预先设置有通孔51和切口部52，以使构成线圈2的导线2w的端部能够被拉出。虽然图3示出了为导线2w的一端设置通孔51且为另一端设置切口部52的示例，但是可设置数量为两个的通孔51，或者可设置数量为两个的切口部52。采用通孔51，能够更易于减小外芯部32A的暴露于到盖5之外的面积。采用切口部52，能够更易于附接盖5。

另外，能够包括诸如温度传感器和电流传感器等物理量测量传感器（未示出）。当在该示例中包括盖时，盖设有用于将与传感器连接的线路拉出的线路用孔（未示出）或线路用切口部（未示出）。

<密封树脂>

另外，当包括外壳4时，可以采用密封树脂被装入电抗器1A和外壳4之间的示例。密封树脂可以为在前面的部分<树脂涂层>中所提到的各种树脂中的任一种。甚至在不包括盖5的示例中，密封树脂也能够实现对外芯部32A（尤其是布置在外壳4的开口侧的径向分割件321）的机械保护和保护外芯部32A不受外部环境的影响。此外，利用密封树脂来增强电抗器1A和外壳4之间的粘合性。可替代地，电抗器1A能够借助粘合剂固定到外壳4上。

<用途>

具有上述结构的电抗器1A适合用于如下通电条件下，例如：最大电流（直流）为约100A至1000A；平均电压为约100V至1000V；以及工作频率为约5kHz至100kHz。通常，电抗器1A可以适当地用作电动车辆、混合动力车辆、燃料电池车辆等的车载功率转换器件的构成部件。

[用于制造电抗器的方法]

例如，电抗器1A可以按如下方式来制造。首先，如图2所示，准备线圈2和由粉末磁芯制成的内芯部31。然后，制造线圈成型部2A，如上所述，在线圈成型部2A中，线圈2和内芯部31被树脂成型部20保持成一体。此外，利用注射成型法等制造构成外芯部32A的径向分割件321和322。

将线圈成型部2A容纳在设置于安装对象侧的径向分割件322中。由于径向分割件322的内周面322i与线圈成型部2A的外形相符，所以能够容易地定位线圈成型部2A，并且进而能够保持线圈成型部2A。

从容纳于径向分割件322中的线圈成型部2A的上方，设置具有导线孔32h的一个径向分割件321。此时，将导线2w的端部插入到导线孔32h中。采用接合部（接合突出部33（图1中的（B））和接合孔34）作为引导件，可以精确地将分割件321和322彼此组合。通过将线圈成型部2A与径向分割件321和322彼此组装到一起，形成外芯部32A。此外，用分割件321和322的内周面的一部分覆盖线圈成型部2A的端面，并且用分割件321和322的内周面的另一部分覆盖线圈成型部2A的外周面。也就是说，内芯部31的端面31e与分割件321和322的内周面相接触，并且形成磁芯3A。注意的是，分割件321和322的相对面321f（图1中的（C））和322f可借助粘合剂彼此结合。此外，可使线圈成型部2A和内芯部31中的仅一者借助粘合剂与外芯部32A结合。

通过形成磁芯3A，获得电抗器1A。在包括外壳4的示例中，电抗器1A容纳在外壳4中，并且在包括盖5的示例中，还布置盖5。

[效果]

对于电抗器1A，由于外芯部32A是多个分割件的组合，所以能够缩短每个分割件的制造时间。具体地说，对于电抗器1A，由于分割件均为磁性粉末和树脂的混合物的成型部（硬化成型部）并且利用特定规格的原材料通过注射成型法来制造，甚至能够容易地成型出复杂形状的分割件，并且能够进一步减少分割件的制造时间。此外，对于电抗器1A，由于使得分割件的数量最小化，即，为两个，所以组合工作所需的时间也是短的。由于这几点，电抗器1A具有优良的产率。另外，预期电抗器1A适于批量生产。

此外，对于电抗器1A，利用径向分割件321和322来构成外芯部32A，其中分割方向是线圈2的径向。具体地说，这些分割件321和322被分割而使得接缝部分的一部分，特别是接缝部分的布置在线圈2的端面侧的部分沿线圈2的径向设置，而接缝部分的另一部分，特别是布置在线圈2的外周面侧的部分，与线圈2的轴向平行地设置。因此，对于电抗器1A，在构成外芯部32A的分割件之间不会出现中断磁通的间隙，并且还具有优良的磁特性。此外，由于分割件321和322均具有Π形截面，所以允许磁通从线圈的一个端面侧经由线圈的外周面侧到另一端面侧。这还有助于获得优良的磁特性。

此外，对于电抗器1A，由于构成外芯部32A的分割件均为硬化成型部，所以还获得了以下效果：（1）能够容易地改变分割件的磁性；以及（2）由于包括树脂部件，能够实现对线圈成型部2A和内芯部31机械保护和保护线圈成型部2A和内芯部31不受外部环境的影响。另外，由于外芯部32A由多个分割件制成，所以与外芯部32A为一个硬化成型部的情形相比，分割件的尺寸较小。这样，磁性粉末的存在状态（密度）将不易于变化。因此，能够获得均匀的磁特性。也是由于这点，电抗器1A具有优良的磁特性。

另外，由于电抗器1A采用线圈成型部2A，所以线圈2能够容易地处置，并且因此具有优良的可组装性。具体地说，使用一体地保持内芯部31的线圈成型部2A，能够减少步骤和部件的数量，并且进一步具有优良的可组装性。此外，由于构成树脂成型部20的树脂存在于线圈2与磁芯3A、外壳4等之间，所以电抗器1A还具有优良的绝缘性能。具体地说，对于电抗器1A，由于构成线圈2的导线2w的拉出部分也被构成树脂成型部20的树脂覆盖，所以能够确保拉出部分和外芯部32A之间的绝缘性。

电抗器1A采用水平布置方式，由此，当电抗器1A布置在安装对象上时，线圈2和安装对象之间的距离小。因此，电抗器1A具有优良的散热性。具体地说，对于电抗器1A，还由于厚度小，外芯部32A在安装对象侧的区域具有优良的散热性。此外，对于电抗器1A，线圈2的端面形状是跑道形状，即，在线圈2的许多区域中从线圈2到安装对象的距离短的形状。还是由于这点，电抗器1A具有优良的散热性。

由于电抗器1A具有一个线圈2并且采用水平布置方式，所以不占据大的空间并且尺寸小。此外，还由于线圈2为空间因数大且尺寸能够容易减小的扁立线圈，所以电抗器1A的尺寸小。此外，由于在获得与由单一材料制成的磁芯生成的磁通相同的磁通时内芯部31的饱和磁通密度比外芯部32A的饱和磁通密度高且饱和磁通密度整体均匀，所以能够使内芯部31的截面积（磁通通过的平面）变小。也是由于这点，电抗器1A的尺寸小。另外，对于电抗器1A，还通过消除任何间隙减小了尺寸。此外，能够减少由于间隙造成的任何损耗。

对于电抗器1A，由于内芯部31是粉末磁芯，所以还可以实现以下效果：（1）即使复杂的三维形状也可以容易地形成，因此实现了优良的产率；以及（2）可以容易地调整诸如饱和磁通密度等磁特性。

（第二实施例）

在下文中，参考图4至图6，将对根据第二实施例的电抗器1B进行说明。电抗器1B的基本结构类似于根据第一实施例的电抗器1A。与第一实施例的主要区别在于，在构成外芯部32B的两个径向分割件321和322中，一个径向分割件321被进一步分割，并且构成线圈2的导线2w的一个端部被布置在不同的位置上。在下文中，将集中于这些区别进行说明，不对与第一实施例相似的结构和效果进行详细说明。

对于根据第一实施例的线圈2，导线2w的端部在线圈轴向上的布置位置彼此不同，并且端部分别布置在线圈2的两端面侧。对于根据第二实施例的线圈2，线圈2w的一个端部朝另一个端部折回。导线2w的相对两端部在线圈轴向上的设置位置彼此相同，并且相对两端部在线圈2的一个端面周围彼此并置。该折回部比线圈2的匝形成面突出得更多。因此，包括在根据第二实施例的电抗器1B中的线圈成型部2B设置有如图5所示的外伸部27，其中从线圈2的匝形成面伸出的部分被构成树脂成型部20的树脂覆盖。

如图4所示，包括在电抗器1B中的外芯部32B是外形为与根据第一实施例的电抗器1A的长方体形类似的几何体。外芯部32B包括沿线圈2的径向分割的对分件，即，径向分割件321和322。注意的是，如图5所示，包括导线孔32h的径向分割件321是由截面为Π形的Π形件321a和外形为L形的L形件321b相组合而构成的，线圈2的导线2w的端部通过导线孔32h拉出。也就是说，电抗器1B中所包括的磁芯3B包括内芯部31和由三个分割件构成的外芯部32B。

Π形件321a具有通过在根据第一实施例的电抗器1A中所包括的一个径向分割件321中从竖直设置在底面（图4和图5中布置在顶部的面）处的侧壁上切除包括一个角的L形部分所得到的形状。L形件321b形成该切除部。Π形件321a和另一径向分割件322包括将线圈2的端面的一部分（此处为一半）覆盖的部分以及将线圈2的外周面的一部分（此处为圆周的一半）覆盖的部分。

如图5所示，L形件321b包括导线用突出部327，线圈成型部2B的外伸部27布置在该导线用突出部327上。由于导线用突出部327，磁性构件（外芯部32B）也能够位于外伸部27的下方，并且线圈成型部2B的基本上整个外表面能够被外芯部32B覆盖。此外，由于径向分割件321被分割成Π形件321a和L形件321b，所以导线用突出部327能够容易地布置在外伸部27的下方。

此处，如图6所示，Π形件321a和L形件321b之间的接触面以阶梯方式设置。这些阶梯式面，即，接合阶梯部325a（图5）和326b，充当件321a和321b的接合部，并且能够容易地将件321a和321b定位。当件321a和321b彼此组合时，接缝部分的一部分，特别是布置在线圈2的端面侧的部分，由于接合阶梯部325a和326b而变为阶梯式的，如图4所示。能够适当地选择接合部的形状。例如，能够使用如上所述的根据第一实施例的接合突出部33和接合孔34。如在该实例中，当接合部由平面形成时，能够简化分割件的形状，并且因此实现了优良的成型性。可替代地，可不包括接合部。

根据第二实施例的电抗器1B以如下方式组装。与第一实施例类似，将线圈成型部2B装配到径向分割件322上（参见图5）。接着，将L形件321b组装到其上（参见图6）。将L形件321b钩到线圈成型部2B上，并且利用径向分割件322的相对面322f来保持。接着，与第一实施例类似，从线圈成型部2B的上方设置Π形件321a，并且将导线2w的相对两端部插入到导线孔32h中（参见图4）。

对于根据第二实施例的电抗器1B，在构成径向分割件321的Π形件321a和L形件321h的接缝部分中，存在布置于线圈2的外周面侧的部分，从而中断了磁通。然而，与第一实施例类似，另一径向分割件322基本上不中断磁通。此外，与第一实施例类似，分割件321和322所形成的接缝部基本上不中断磁通。因此，根据第二实施例的电抗器1B仅涉及构成外芯部32B的分割件之间的少量间隙会中断磁通，并且因此具有优良的磁特性。

（第三实施例）

在下文中，参考图7和图8，将对根据第三实施例的电抗器1C进行说明。电抗器1C的基本结构类似于根据第一实施例的电抗器1A。主要区别在于外芯部32C中所包括的径向分割件323和324的形状。下面，将对该区别进行说明，并且将不对与第一实施例相似的结构和效果进行详细说明。

如图7所示，根据第三实施例的电抗器1C中所包括的外芯部32C也是如下几何体：其外形为长方体形状并且由通过沿着穿过线圈2轴线的平面切割该几何体所获得的对分件（即径向分割件323和324）构成。也就是说，电抗器1C中所包括的磁芯3C包括内芯部31和由两个分割件323和324构成的外芯部32C。注意，根据第三实施例的两个分割件323和324与安装对象相接触，并且沿与安装对象的平面平行的方向分开。

如图8所示，与第一实施例类似，径向分割件323和324的内周面形成为与所容纳的线圈成型部2A的外形相符的形状（图8仅示出了一个径向分割件323的内周面323i）。分割件323和324均包括将线圈成型部2A的端面的一部分（此处为一半）覆盖的部分和将线圈成型部2A的外周面的一部分（此处小于圆周的一半）覆盖的部分。

彼此相接触的径向分割件323和324的相对面（图8仅示出了一个径向分割件323的相对面323f）为平面，并且分割件323和324的接缝部分由直线形成，如图7所示。与根据第一实施例的电抗器1A类似，由于形成接缝部分的直线变成位于穿过线圈2轴线的平面上的直线（直线与线圈2的轴向平行并且直线与线圈2的径向平行），所以基本上不中断磁通。此外，当电抗器1C布置在安装对象上时，接缝部分包括与安装对象的表面垂直地布置的区域以及与该表面平行布置的区域。

根据第三实施例，在线圈成型部2A的外周面中，安装对象侧的区域不被外芯部32C覆盖而是暴露出来。因此，根据第三实施例的电抗器1C的安装侧表面由构成外芯部32C的径向分割件323和324的外表面的一部分以及线圈成型部2A的外周面的一部分形成。外芯部覆盖线圈成型部的整个外表面也是可能的，如第一实施例和第二实施例。

由于线圈成型部2A的外周面如上所述地部分地暴露出来，所以分割件的沿着与径向分割件323和324的相对面和线圈2的轴向平行的平面截取的竖直截面是Π形，如图8所示。此外，分割件323和324的沿着与线圈2的轴向垂直的平面截取的水平截面（未示出）是L形。

虽然根据第三实施例的径向分割件323和324不具有接合部，但是它们可具有如结合第一实施例所描述的接合部。

根据第三实施例的径向分割件323和324均具有导线切口部32n，线圈2的导线2w的每个端部装配到导线切口部32n中。调整导线切口部32n的形状和尺寸以使导线2w的端部能够插入到与分割件323和324处的导线2w的端部的布置位置对应的部分中。当将分割件323和324组装到线圈成型部2A上时，从设置在分割件323和324的相对面处的导线切口部32n的开口部分插入导线2w的拉出部分。此时，导线切口部32n也充当引导件。在线圈成型部2A以及分割件323和324彼此组装到一起之后，导线切口部32n的开口部分可被作为分割件323和324构成材料的磁性粉末和树脂的混合物掩埋。因此，线圈成型部2A不暴露到开口部分之外，而且，能够增大磁路面积。

而且，在根据第三实施例的电抗器1C中，在构成外芯部32C的分割件之间基本不存在中断磁通的间隙。因此，还具有优良的磁特性。

（变型例1）

在第一实施例至第三实施例中，包括两个径向分割件。然而，可包括三个径向分割件。在该示例中，包括均具有如第一实施例的Π形截面的两个径向分割件，以及置于这些径向分割件之间的具有Π形截面的框状件（例如，矩形框状件）。可选地，可包括数量为两个的具有与第三实施例形状相同的形状的径向分割件，并且包括介于这些径向分割件之间的Π形框架件。以此方式，增加了径向分割件的件的数量，减小了每个分割件的尺寸。因此，即使当使用浇铸法时，也能够缩短制造时间。此外，当件数多时，能够逐步地改变分割件的磁特性。

（变型例2）

在第一实施例至第三实施例中，在径向分割件的接缝部分中，布置在线圈的端面侧的部分沿着长轴（第一实施例和第二实施例）或者沿着短轴（第三实施例）布置。然而，该部分可以沿着径向而不是长轴和短轴布置。在该示例中，接缝部分的一部分，特别是线圈的端面侧的部分沿线圈的径向（而不是长轴和短轴）来布置，并且接缝部分的另一部分，特别是布置在线圈的外周面上的部分，与线圈的轴向平行地布置，这与第一实施例至第三实施例类似。这样，在外芯部中基本不会出现中断磁通的间隙。当电抗器布置在安装对象上时，接缝部分的一部分被布置为穿过安装对象的表面，而接缝部分的另一部分与安装对象的表面平行地布置。

（变型例3）

在第一实施例至第三实施例中，采用了水平布置方式，其中线圈2的轴向与安装对象的表面平行。然而，还可以采用如专利文献2中所描述的示例，其中线圈被布置成线圈的轴向与安装对象的表面垂直（本文称为竖直布置方式）。竖直布置方式能够减小安装面积。而且，当采用竖直布置方式时，线圈2的端面或线圈成型部的端面，或者内芯部31的一个端面侧的区域能够暴露到外芯部之外。

（变型例4）

根据第一实施例至第三实施例，包括线圈成型部2A和2B。然而，线圈2能够按照原状来使用。可选地，例如，通过应用绝缘带或者将绝缘纸或绝缘片布置在线圈2和内芯部31的外表面上，可以使绝缘部件介于线圈2和磁芯3A和3B之间。可选地，当在内芯部31的外周上设置由与构成绕线筒21的构成材料相同的绝缘材料制成的绝缘体时，能够增强线圈2和内芯部31之间的绝缘性。绝缘体可以为覆盖内芯部31的外周的套筒状元件，或者可以包括套筒状元件和从套筒状元件的每个相对边缘部分朝向外部突出的凸缘部分（例如，环形件）。当套筒状元件为能够沿线圈2的径向分割的分割件时，能够容易地布置在内芯部31的外周上。此外，套筒状元件能够用于将内芯部31相对于线圈2定位。

（变型例5）

根据第一实施例至第三实施例，包括一个套筒状线圈。然而，可包括一对线圈元件。在该示例中包括：线圈，其包括彼此并置成各轴线相平行的一对套筒状线圈元件；以及磁芯，其具有设置在线圈元件内侧的一对内芯部和设置在线圈元件外侧的外芯部。磁芯构造为环形，其中外芯部被连接成连接在并置的内芯部之间。在该示例中，例如，与第一实施例至第三实施例类似，外芯部能够通过将Π形截面的一对分割件相组合而构成。与第一实施例至第三实施例类似，具有Π形截面的分割件被构造成布置在线圈的端面侧和外周面侧上，并且沿线圈元件的径向分开。可选地，例如，外芯部可以为多个分割件的组合，每个分割件为长方体形状的柱形元件或类似物。柱形分割件被布置成使得并置的内芯部介于分割件之间。也就是说，柱形分割件被布置在线圈元件的端面侧，并且被布置成形成与内芯部连接的闭合磁路。然后，柱形分割件均被构造成沿线圈元件的径向分开。在任意一种示例中，可以如上所述地部分地改变外芯部的材料。

（实施例I）

根据第一实施例至第三实施例和变型例1至5中任一个的电抗器可用作例如安装在车辆等上的转换器的构成部件或用作包括转换器的功率转换器件的构成部件。

例如，如图9所示，诸如混合动力车辆或电动车辆等车辆200包括主电池210、与主电池210连接的功率转换器件100、以及受从主电池210供应的电力驱动而用于进行行驶的电动机（负载）220。电动机220通常为三相交流电动机。电动机220在行驶示例中驱动车轮250并且在再生示例中用作发电机。当车辆是混合动力车辆时，车辆200除包括电动机220外还包括发动机。尽管图9示出了作为车辆200充电部的入口，但还可以包括插塞。

功率转换器件100包括与主电池210连接的转换器110以及与转换器110连接以在直流电和交流电之间进行相互转换的逆变器120。当车辆200处于行驶示例时，该实例所示的转换器110将主电池210的大约200V至300V的直流电压（输入电压）升压至大约400V至700V，并且将增大的电力供应至逆变器120。此外，在再生示例下，转换器110将通过逆变器120从电动机220输出的直流电压（输入电压）降压至适于主电池210的直流电压，从而利用该直流电压对主电池210充电。当车辆200处于行驶示例时，逆变器120将由转换器110升压后的直流电转换成预定的交流电并且向电动机220供应交流电。在再生示例下，逆变器120将从电动机220输出的交流电转换成直流电并且将直流电输出给转换器110。

如图7所示，转换器110包括多个开关元件111、用于控制开关元件111的操作的驱动电路112以及电抗器L。转换器110通过反复执行通/断（开关操作）来转换输入电压（这里，为执行升压和降压）。作为开关元件111，使用诸如FET和IGBT等功率器件。电抗器L利用线圈对流过电路的电流变化施加干扰的特性，并且因此具有如下的功能：当通过开关操作使电流增加或减小时使得变化平滑。电抗器L为根据第一实施例至第三实施例和变型例1至5中任一个的电抗器。由于包括具有产率的电抗器，所以功率转换器件100和转换器110具有优良的产率。

除了包括转换器110之外，车辆200还包括与主电池210连接的供电装置用转换器150以及辅助电源用转换器160，辅助电源用转换器160与充当辅助装置240的电源的备用电池230连接并且还与主电池210连接，以将主电池210的高压转换成低压。转换器110通常执行DC-DC转换，而供电装置用转换器150和辅助电源用转换器160执行AC-DC转换。一些类型的供电装置用转换器150执行DC-DC转换。供电装置用转换器150和辅助电源用转换器160均可具有与根据第一实施例至第三实施例以及变型例1至5的电抗器的结构类似的结构，并且可适当地改变电抗器的尺寸和形状。此外，根据上述第一实施例至第三实施例以及变型例1至5中任一个的电抗器可用作如下的转换器：其执行输入功率的转换并且仅执行升压或降压。

需要注意，本发明不限于上述实施例，并且可在不偏离本发明的主旨的范围内适当地进行改变之后实施本发明。

工业实用性

本发明的电抗器可适当地用作各种类型的任意一种电抗器（车载部件、发电设备和变电设备的部件等）。具体地说，本发明的电抗器可用作安装到例如混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆等车辆上的诸如DC-DC转换器等功率转换器件的构成部件。本发明的转换器和本发明的功率转换器件可以用在各种领域中，诸如车载装置、发电设备和变电设备等。

附图标记列表

1A、1B、1C：电抗器

2A、2B：线圈成型部

2：线圈

2w：导线

20：树脂成型部

21：绕线筒

27：外伸部

3A、3B、3C：磁芯

31：内芯部

31e：端面

32A、32B、32C：外芯部

321、322、323、324：径向分割件

321a：Π形件

321b：L形件

321f、322f、323f：相对面

322i、323i：内周面

325a、326b：接合阶梯部

327：导线用突出部

32h：导线孔

32n：导线切口部

33：接合突出部

34：接合孔

4：外壳

41：附接部

42：螺栓紧固部

5：盖

51：通孔

52：切口部

100：功率转换器件

110：转换器

111：开关元件

112：驱动电路

120：逆变器

150：供电装置用转换器

160：辅助电源用转换器

200：车辆

210：主电池

220：电动机

230：备用电池

240：辅助装置

250：车轮

Claims (6)

1.一种电抗器，包括：

套筒状的线圈；以及

磁芯，其具有布置在所述线圈内侧的内芯部以及布置在所述线圈外侧的外芯部，所述外芯部与所述内芯部一起形成闭合磁路，其中，

所述外芯部是通过多个分割件相组合而构成的，每个分割件均为磁性粉末和树脂的混合物的成型部，并且

所述外芯部包括能够沿所述线圈的径向分开的至少两个径向分割件。

2.根据权利要求1所述的电抗器，其中，

所述磁性粉末的平均粒径为1μm以上且200μm以下，

所述磁性粉末的圆度为1.0以上且2.0以下，并且

所述分割件中的所述磁性粉末的含量为30体积%以上且70体积%以下。

3.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中，

包括数量为一的套筒状的所述线圈，并且

所述径向分割件中的至少一个包括将所述线圈的端面部分地覆盖的部分和将所述线圈的外周面部分地覆盖的部分。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电抗器，其中，

所述分割件分别具有彼此接合的接合部。

5.一种转换器，包括：

开关元件；

驱动电路，其控制所述开关元件的操作；以及

电抗器，其使开关操作变得平稳，其中，

所述转换器根据所述开关元件的操作对输入电压进行转换，并且

所述电抗器是根据权利要求1至4中任一项所述的电抗器。

6.一种功率转换器件，包括：

转换器，其对输入电压进行转换；以及

逆变器，其与所述转换器相连，并将直流电和交流电相互转换，其中，

所述功率转换器件利用由所述逆变器进行转换而获得的电力驱动负载，并且

所述转换器是根据权利要求5所述的转换器。

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