CN106463249B - 电抗器 - Google Patents

Abstract

提供一种发挥稳定的磁特性的电抗器。该电抗器具备：线圈，具有卷绕部；磁芯，具有配置于所述卷绕部的内部的内侧芯部以及配置于所述卷绕部的外侧的外侧芯部；以及端面夹设部件，夹设在所述卷绕部的端面和所述外侧芯部之间。电抗器具备：树脂模制部，将所述外侧芯部和所述端面夹设部件一体化；以及多个突出部，设置于所述端面夹设部件中的配置所述外侧芯部的外侧面，并以使所述外侧芯部从所述外侧面隔开间隔的方式支撑所述外侧芯部，使所述树脂模制部进入到通过所述突出部而在所述外侧面和所述外侧芯部之间形成的间隙中，从而在由所述端面夹设部件分隔开的所述内侧芯部和所述外侧芯部之间形成有树脂间隔。

Description

电抗器

技术领域

本发明涉及一种电抗器，用于在混合动力汽车等电动车辆中搭载的车载用DC-DC转换器、功率转换装置的构成部件等。

背景技术

电抗器、电动机这样的磁性部件应用在各种领域中，这种磁性部件包括具有将绕组线卷绕而成的卷绕部的线圈和一部分插通于该卷绕部的内部的磁芯。作为这样的磁性部件，例如在专利文献1中公开有一种电抗器，用于在混合动力汽车这样的电动车辆中载置的转换器的电路部件。

在专利文献1中公开有一种电抗器，该电抗器包括具有卷绕部的线圈和环状的磁芯。磁芯通过将内侧芯部和外侧芯部呈环状相连而形成，所述内侧芯部配置于卷绕部的内部，所述外侧芯部配置于卷绕部的外部。并且，在该专利文献1中公开有一种电抗器，在该电抗器中，将线圈和磁芯组合，并且利用树脂模制部覆盖其外周的一部分或者全部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-135191号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的电抗器中，在线圈的卷绕部的端面和外侧芯部之间配置有框架状线圈骨架(端面夹设部件)。在专利文献1中，将间隔板配置在内侧芯部和外侧芯部之间，但在通过模制树脂而形成间隔的情况下，存在模制树脂向内侧芯部和外侧芯部之间的填充不充分的可能性。在该填充不充分的情况下，存在如下可能性：在外侧芯部和内侧芯部之间形成有不期望的空隙而无法得到具有稳定的磁特性的电抗器。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的之一在于，提供一种发挥稳定的磁特性的电抗器。

用于解决课题的技术方案

本发明的一实施方式所涉及的电抗器具备线圈、磁芯和端面夹设部件，所述线圈具有卷绕部，所述磁芯具有配置于所述卷绕部的内部的内侧芯部以及配置于所述卷绕部的外侧的外侧芯部，所述端面夹设部件夹设在所述卷绕部的端面和所述外侧芯部之间，在所述电抗器中，具备：树脂模制部，将所述外侧芯部和所述端面夹设部件一体化；以及多个突出部，设置于所述端面夹设部件中的配置所述外侧芯部的外侧面，并以从所述外侧面隔开间隔的方式支撑所述外侧芯部，使所述树脂模制部进入到通过所述突出部而在所述外侧面和所述外侧芯部之间形成的间隙中，从而在由所述端面夹设部件分隔开的所述内侧芯部和所述外侧芯部之间形成有树脂间隔。

发明效果

根据上述电抗器，在内侧芯部和外侧芯部之间形成有树脂间隔，发挥稳定的磁特性。

附图说明

图1是实施方式1的电抗器的概要立体图。

图2是设置于实施方式1的电抗器的组装件和外侧芯部的概要立体图。

图3是设置于实施方式1的电抗器的组装件的概要分解立体图。

图4是作为设置于实施方式1的电抗器的组装件的构成部件之一的芯部件的概要立体图。

图5是作为设置于实施方式1的电抗器的组装件的构成部件之一的线圈罩的概要立体图。

图6是示出通过树脂将外侧芯部模制于组装件时的树脂的流动的说明图。

图7是示意性地示出混合动力汽车的电源系统的概要结构图。

图8是示出具备转换器的功率转换装置的一例的概要电路图。

具体实施方式

本发明的实施方式的说明

首先，列举本发明的实施方式而进行说明。

＜1＞实施方式的电抗器涉及一种电抗器，该电抗器具备：线圈，具有卷绕部；磁芯，具有配置于所述卷绕部的内部的内侧芯部以及配置于所述卷绕部的外侧的外侧芯部；以及端面夹设部件，夹设在所述卷绕部的端面和所述外侧芯部之间。该电抗器具备：树脂模制部，将所述外侧芯部和所述端面夹设部件一体化；以及多个突出部，设置于所述端面夹设部件中的配置所述外侧芯部的外侧面，以使所述外侧芯部从所述外侧面隔开间隔的方式支撑所述外侧芯部，使所述树脂模制部进入到通过所述突出部而在所述外侧面和所述外侧芯部之间形成的间隙中，从而在由所述端面夹设部件分隔开的所述内侧芯部和所述外侧芯部之间形成有树脂间隔。

在上述结构的电抗器中，树脂模制部进入到外侧芯部的端面和端面夹设部件的外侧面之间的间隙中，在由端面夹设部件分隔开的内侧芯部和外侧芯部之间形成有树脂间隔。在该树脂间隔中几乎不形成不希望的空隙。在该间隙中几乎不形成空隙的原因是，通过形成于端面夹设部件的突出部而特意地将外侧芯部和端面夹设部件的间隔隔开，从而在利用树脂模制部将外侧芯部和端面夹设部件一体化时，树脂进入到两者的间隙中，进而，该树脂易于进入内侧芯部和外侧芯部之间。这样的电抗器能够形成为由上述空隙引起的磁特性(电感值等)的偏差较少并稳定地发挥所希望的磁特性的电抗器。能够形成为磁性均匀的电抗器这一情况也与抑制产品间的磁特性的偏差相关。

并且，在上述结构的电抗器中，外侧芯部和端面夹设部件由树脂模制部牢固地一体化。因此，对于实施方式的电抗器，能够期待抑制电抗器中的部件的晃动和与空隙的存在相伴的振动的效果。

＜2＞作为实施方式的电抗器，能够列举出如下的方式：所述端面夹设部件在所述外侧面具备容纳空间，该容纳空间容纳所述外侧芯部的端部的一部分，在该容纳空间中分散配置有所述多个突出部，在分散配置的各突出部之间形成有所述树脂模制部的流路。

根据上述结构，能够在制作电抗器时使树脂的流动顺畅。能够通过调整突出部的数量和配置而使流路的形成状态变化，能够在制作电抗器时产生更顺畅的树脂的流动。

＜3＞作为实施方式的电抗器，能够列举出如下的方式：所述端面夹设部件具备定位部，该定位部规定所述外侧芯部在所述端面夹设部件中的安装位置。

通过在端面夹设部件形成定位部，能够将外侧芯部高精度地配置在端面夹设部件的预定位置。因此，当在制作电抗器时通过树脂模制部使端面夹设部件和外侧芯部一体化时，能够抑制外侧芯部从端面夹设部件的预定位置偏移。

＜4＞作为实施方式的电抗器，能够列举出如下的方式：所述线圈具有并列配置的一对所述卷绕部，所述磁芯是具有配置于各卷绕部的内侧的一对所述内侧芯部和配置于这些内侧芯部的两端部的一对所述外侧芯部的环状的磁芯，在一对所述卷绕部的各端面和各外侧芯部之间分别夹设有所述端面夹设部件。在该情况下，所述电抗器具备一对芯部件，该一对芯部件通过使一方的所述端面夹设部件利用树脂被覆而一体成形于一方的所述内侧芯部的端部而成。

通过将在一个内侧芯部一体化形成一个端面夹设部件而成的芯部件以两个一组的方式使用，能够提高电抗器的生产率。这是由于，将设置于一方的芯部件的内侧芯部插入于一方的卷绕部的内部，并且将设置于另一方的芯部件的内侧芯部插入于另一方的卷绕部的内部，并将两芯部件组合，从而能够进行端面夹设部件向卷绕部的端面的配置。

＜5＞作为实施方式的电抗器，能够列举出如下的方式：具备线圈罩，该线圈罩通过嵌入于所述卷绕部的外周面而固定于所述卷绕部，所述端面夹设部件通过固定于所述内侧芯部而确定相对于所述内侧芯部的位置，所述线圈罩与所述端面夹设部件卡合。

通过形成利用线圈罩使内侧芯部和线圈一体化而成的组装件，与以往相比，能够提高电抗器的生产率。组装件仅将线圈罩嵌入于卷绕部并且使定位于内侧芯部的端面夹设部件和线圈罩机械性地卡合就能够容易地制作。根据情况也能够在不使用粘接剂的情况下制作组装件。另外，上述结构并不否定粘接剂的使用，也可以在制作组装件时辅助性地利用粘接剂。

并且，根据上述结构，能够高精度地进行线圈的卷绕部的内部的对内侧芯部的定位。这是由于，通过将线圈罩嵌入于卷绕部而确定线圈罩相对于卷绕部的位置，通过使线圈罩和端面夹设部件机械性地卡合而确定端面夹设部件相对于线圈罩的位置。由于端面夹设部件以定位于内侧芯部的端部的状态固定，因此经由端面夹设部件和线圈罩而确定内侧芯部相对于卷绕部的位置。

＜6＞作为实施方式的电抗器，能够列举出如下的方式：所述线圈罩和所述端面夹设部件中的任一方具备卡合突起，另一方具备与所述卡合突起对应的卡合孔，通过将所述卡合突起嵌入于所述卡合孔而使所述线圈罩与所述端面夹设部件卡合。

使用了卡合突起和卡合孔的机械卡合机构能够容易地形成，而且卡合强度优异。也可以将卡合突起和卡合孔中的某一方设置于线圈罩，但优选为，将卡合突起设置于线圈罩，将卡合孔设置于端面夹设部件。

·本发明的实施方式的详细内容

在下文中，基于附图对本发明的电抗器的实施方式进行说明。图中的相同标号示出相同的名称件。

＜实施方式1＞

《整体结构》

参照图1～5对实施方式1的电抗器1α进行说明。图1是电抗器1α的概要立体图，图2是设置于电抗器1α的组装件1和外侧芯部32的概要立体图，图3是组装件1的概要分解立体图。并且，图4是作为组装件1的构成部件之一的芯部件3A、3B的概要立体图，图5是作为组装件1的构成部件之一的线圈罩4A、4B的概要立体图。另外，在图1中，以交叉阴影线示出作为电抗器1α的构成部件之一的树脂模制部6A、6B。

图1的概要立体图所示的本实施方式的电抗器1α与现有的电抗器同样地具备线圈2和形成环状的闭合磁路的磁芯(位于图1中无法看到的位置)，在使其纸面下侧的面与冷却基座等设置对象接触的状态下使用。线圈2是具有将绕组线卷绕而成的卷绕部2A、2B的部件。磁芯3具备配置于卷绕部2A、2B的内部的内侧芯部31(在下文中参照图3进行说明)和以未被卷绕部2A、2B覆盖的方式从卷绕部2A、2B突出的外侧芯部32(在下文中参照图2而说明)，并形成环状的闭合磁路。在卷绕部2A、2B的端面和外侧芯部32之间夹设有确保线圈2和外侧芯部32之间的绝缘的端面夹设部件51。

上述的具备线圈2、磁芯3和端面夹设部件51的本实施方式的电抗器1α中的通过树脂模制部6A、6B将外侧芯部32(参照图2)向端面夹设部件51固定的固定构造是与现有的电抗器的不同点之一。并且，本实施方式的电抗器1α中具备使线圈2、内侧芯部31和线圈罩4A、4B机械性地卡合而成的组装件1这一点(特别是参照图3)也是与现有的电抗器的不同点之一。在下文中，详细地说明设置于电抗器1α的各构成。在进行该说明时，首先说明组装件1的构成。这是由于，如下所述地，端面夹设部件51构成组装件1的一部分，该端面夹设部件51与通过树脂模制部6A、6B将外侧芯部32固定的固定构造相关联。

《组装件》

在组装件1的说明中主要参照图2、3，根据需要参照图4、5。组装件1通过将线圈2、线圈罩4A、4B和一对内侧芯部31、31机械性地组合而构成，所述线圈罩4A、4B嵌入于在线圈2中设置的各卷绕部2A、2B的外周面，所述一对内侧芯部31、31插入于各卷绕部2A、2B的内部(参照图3)。在各内侧芯部31的轴向端部设置有与线圈罩4A、4B机械性地卡合的端面夹设部件51，以在将线圈2、线圈罩4A、4B和内侧芯部31组合时确定各部件的相对的位置的方式构成。在下文中，详细地说明组装件1的各构成。

[线圈]

如图3所示，本实施方式中的线圈2具备一对卷绕部2A、2B和将两卷绕部2A、2B连结的连结部2R。各卷绕部2A、2B以彼此相同的匝数、相同的卷绕方向形成为空心筒状，并以各轴向平行的方式并列。并且，连结部2R是将两卷绕部2A、2B相连的呈U字状弯折的部分。该线圈2也可以是将没有接合部的一根绕组线呈螺旋状卷绕而形成的，也可以是，通过不同的绕组线而制作各卷绕部2A、2B，并通过焊接和压接等将各卷绕部2A、2B的绕组线的端部彼此接合，从而形成该线圈2。

本实施方式的各卷绕部2A、2B形成为方筒状。方筒状的卷绕部2A、2B是指其端面形状为将四角形状(包含正方形状)的角部倒圆角后的形状的卷绕部。当然，卷绕部2A、2B也可以形成为圆筒状。圆筒状的卷绕部是指其端面形状为闭合曲面形状(椭圆形状、正圆形状、跑道形状等)的卷绕部。

包含卷绕部2A、2B的线圈2能够由被覆线构成，所述被覆线是在由铜、铝、镁或者其合金这样的导电性材料构成的扁线、圆线等导体的外周具备由绝缘性材料构成的绝缘被覆层的被覆线。在本实施方式中，通过对被覆扁线进行扁立绕法卷绕而形成各卷绕部2A、2B，所述被覆扁线是导体由铜制成的扁线构成且绝缘被覆层由瓷漆(作为代表的是聚酰胺酰亚胺)构成的被覆扁线。

线圈2的两端部2a、2b从卷绕部2A、2B拉伸并与端子部件8a、8b(参照图2)连接。经由该端子部件8a、8b而连接有对线圈2进行电力供给的电源等外部装置(未图示)。端部2a、2b的引出方向未特别限定，但在本实施方式中，设为卷绕部2A、2B的轴向。

[线圈罩]

线圈罩4A、4B是通过嵌入于卷绕部2A、2B的外周而固定于卷绕部2A、2B的部件。线圈罩4A、4B的主要的作用是与后述的端面夹设部件51机械性地卡合而确定卷绕部2A、2B的内部的内侧芯部31的位置。

如图5所示，线圈罩4A、4B是将具有两个贯通孔的板材在两贯通孔之间的位置处呈L字弯折的形状的部件，换句话说，是将两个框状的部件呈L字状相连的形状的部件。L字的敞开部分作为将线圈罩4A、4B嵌入于卷绕部2A、2B(参照图2、3)时使用的嵌入用切口而发挥功能。通过在线圈罩4A、4B设置嵌入用切口，能够从卷绕部2A、2B的外周侧嵌入线圈罩4A、4B，因此容易进行线圈罩4A、4B向卷绕部2A、2B的安装。

线圈罩4A、4B中的L字的弯折部分(参照标号40)的内周面成为与方筒状的卷绕部2A、2B(参照图3)的角部对应的形状。并且，大致L字型的线圈罩4A、4B中的与L字的端部相当的部分(参照标号41、42)呈与方筒状的卷绕部2A、2B的角部对应的形状弯曲。位于L字的弯折的位置的弯折部(保持部)40以及位于L字的端部的弯曲部(保持部)41、42分别保持沿卷绕部2A、2B的周向排列的四个角部中的将卷绕部2A、2B的下表面和外侧面相连的角部、将下表面和内侧面相连的角部以及将外侧面和上表面相连的角部(配合参照图3)。通过该保持部40、41、42，线圈罩4A、4B相对于卷绕部2A、2B的固定状态稳定，线圈罩4A、4B不易从卷绕部2A、2B脱落。另外，在卷绕部2A、2B是圆筒状的情况下，如果线圈罩4A、4B形成为其端面形状为具有大于卷绕部2A、2B的周长的一半且3/4以下的长度的圆弧形状，则能够得到能够从卷绕部2A、2B的外周嵌入且牢靠地固定于卷绕部2A、2B的线圈罩4A、4B。

在弯曲部40、41、42的内周面形成有多个梳齿4c。相邻的梳齿4c的间隔与卷绕部2A、2B的各匝的厚度大致相等。因此，在将线圈罩4A、4B嵌入于卷绕部2A、2B的外周而使各梳齿4c插入到卷绕部2A、2B的匝间时，各匝嵌入到相邻的梳齿4c之间。通过该梳齿4c，能够使各匝之间分隔开而确保匝间的绝缘，并且能够抑制匝彼此摩擦而使导线表面的瓷漆被覆层损伤的情况。并且，由于线圈罩4A、4B的梳齿4c嵌入到卷绕部2A、2B的各匝之间，因此线圈罩4A、4B牢固地固定于卷绕部2A、2B，因此也能够抑制由从车辆传递来的振动引起的线圈罩4A、4B的脱落。

在线圈罩4A、4B的保持部42的在线圈罩4A、4B的轴向上的一端侧和另一端侧分别形成有供卷绕部2A、2B的第一匝和最后一匝嵌入的匝容纳部421、422。两匝容纳部421、422之间的长度L₁与将配置在两容纳部421、422之间的匝的总计厚度和线圈罩4A、4B的多个梳齿的总计厚度加在一起而得到的长度L₂大致相等(L₁＝L₂±1mm以下)。通过将线圈罩4A、4B形成为这样的尺寸，能够使线圈罩4A、4B不易从卷绕部2A、2B脱落。

具备上述结构的线圈罩4A、4B还具备卡合突起4p，该卡合突起4p用于使线圈罩4A、4B自身和后述的端面夹设部件51(参照图3)机械性地卡合。本实施方式中的卡合突起4p是沿线圈罩4A、4B的轴向(与卷绕部2A、2B的轴向相同)突出的突起，且在线圈罩4A、4B的轴向的一端侧和另一端侧各设置有一个。该卡合突起4p是大致四方柱状的突起，且成为斜向切开其前端部而得到的前端变细的形状。通过将卡合突起4p形成为前端变细的形状，能够易于将卡合突起4p嵌入于后述的卡合孔5h。

线圈罩4A、4B优选由非导电性的材质构成。由此，在使电抗器1α与设置对象接触时，易于确保设置对象和线圈2之间的绝缘。作为非导电性的材质，能够利用例如聚苯硫醚(PPS)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、液晶聚合物(LCP)、尼龙6、尼龙66这样的聚酰胺(PA)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)树脂等热塑性树脂。除此之外，也能够利用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂等热固性树脂。由于树脂挠性优异，因此能够容易地将线圈罩4A、4B嵌入于卷绕部2A、2B，因此是优选的。也可以使上述树脂含有陶瓷填料而使线圈罩4A、4B的散热性提高。作为陶瓷填料，能够利用例如氧化铝、二氧化硅等非磁性粉末。

[内侧芯部以及端面夹设部件]

在本实施方式中，内侧芯部31和端面夹设部件51以两者成为一体的大致L字型的芯部件3A、3B的形态使用。更具体来说，利用树脂被覆层对内侧芯部31的外周进行模制，以该树脂被覆层的一部分形成端面夹设部件51。两芯部件3A、3B如图4所示地是相同形状的部件，如果使芯部件3A沿水平方向旋转180°，则成为芯部件3B。因此，对芯部件3B的各部分标注与芯部件3A相同的标号。另外，两芯部件3A、3B并不一定必须是相同形状。

芯部件3A、3B所含的内侧芯部31是包含磁性材料的大致长方体状的磁芯片31m和磁导率比磁芯片31m低的间隔材料31g交替连结而成的层叠柱状体。除此之外，内侧芯部31也可以由一根柱状的磁芯片构成。可以是，内侧芯部31整体容纳于卷绕部2A、2B的内部，也可以是，其轴向的一端侧以及另一端侧的至少一部分从卷绕部2A、2B突出。构成这样的内侧芯部31的磁芯片31m能够利用使用了以铁等铁族金属或其合金等为代表的软磁性粉末的粉末挤压成形体、由包含软磁性粉末的树脂构成的复合材料、层叠多个具有绝缘被膜的磁性薄板(例如电磁钢板)而得到的层叠体等。并且，间隔材料31g能够利用氧化铝等非磁性材料。另外，间隔材料31g也能够由形成后述的芯被覆部52的树脂形成。

通过模制于上述内侧芯部31的被覆树脂，形成固定于内侧芯部31的端面的端面夹设部件51和覆盖内侧芯部31的外周面的芯被覆部52。当然，也能够通过将分别准备好的端面夹设部件51和由芯被覆部52覆盖的内侧芯部31连接而形成芯部件3A、3B。

如图2所示，端面夹设部件51是如下的部件：夹设在卷绕部2A、2B的端面和外侧芯部32之间，对内侧芯部31和外侧芯部32进行定位，并且确保线圈2和外侧芯部32之间的绝缘。并且，在本实施方式中，端面夹设部件51也是如下的部件：与上述的线圈罩4A、4B机械性地卡合，与线圈罩4A、4B一起确定卷绕部2A、2B的内部的内侧芯部31的位置。因此，在端面夹设部件51形成有用于供线圈罩4A、4B的卡合突起4p嵌入的卡合孔5h(参照图3、4)。

本实施方式中的卡合孔5h的内部形状和内部尺寸是能够将线圈罩4A、4B的卡合突起4p压入的内部形状和内部尺寸。具体来说，形成为与卡合突起4p的根部的外形相似且具有比该外形稍小的内部形状和内部尺寸的卡合孔5h。

在端面夹设部件51中的配置外侧芯部32的面(参照芯部件3A)即外侧面形成有规定端面夹设部件51中的外侧芯部32的安装位置的定位部511、512(配合参照图2)。定位部511、512是从端面夹设部件51的外侧面突出的突起，其整体形状形成为二角括号状。由这些二角括号状的定位部511、512包围的部分比其他部分稍微凹陷，通过使该凹陷的部分(容纳空间51s)容纳外侧芯部32的端部的一部分，确定端面夹设部件51中的外侧芯部32的位置。

定位部511、512中的位于电抗器1α的下方侧的定位部512还具备抑制后述的树脂模制部6A、6B(参照图1)脱落的作为脱落抑制部的功能。具体来说，如图4中以虚线圈出的圆形部分所示，定位部512的剖面形成为大致L字型即定位部512的突出方向端部向外方侧(容纳空间51s的相反侧)弯折。

在容纳空间51s的底面形成有从底面突出的多个突出部51p。这些突出部51p以使嵌入于容纳空间51s的外侧芯部32从容纳空间51s的底面隔开间隔的方式支撑外侧芯部32(配合参照图2)。通过以使外侧芯部32从容纳空间51s的底面隔开间隔的方式支撑外侧芯部32，能够在通过后述的树脂模制部6A、6B将外侧芯部32与端面夹设部件51一体化时使树脂遍布于在外侧芯部32的端面和容纳空间51s的底面之间形成的间隙。因此，能够利用树脂填埋在内侧芯部31和外侧芯部32之间形成的间隙。这样一来，通过使树脂进入到内侧芯部31和外侧芯部32之间的间隙中而几乎不形成空隙，从而能够减小由空隙引起的磁特性(电感值等)的偏差而得到稳定的磁特性。并且，由于树脂填充到形成在端面夹设部件51和外侧芯部32之间的间隙中而几乎不形成空隙，因此能够提高端面夹设部件51和外侧芯部32的接合强度。外侧芯部32和端面夹设部件51由后述的树脂模制部6A、6B牢固地一体化，从而能够期待抑制由从车辆传递来的振动引起的外侧芯部32和端面夹设部件51的晃动和与空隙相伴的振动的效果。

并且，在本实施方式中，通过将突出部51p分散地配置于多个部位，从而在各突出部51p之间形成有树脂的流路，易于使树脂遍布于形成在外侧芯部32的端面和容纳空间51s的底面之间的间隙。能够通过突出部51p的配置而调整树脂的流动，能够实现均匀的树脂填充。能够适当地选择这样的突出部51p的从底面突出的突出高度，使得在内侧芯部31和外侧芯部32之间形成有预定长度的间隔。并且，能够根据树脂的粘度等而适当地选择突出部51p的配置部位，以使树脂在内侧芯部31(端面夹设部件51)和外侧芯部32的间隙中顺畅地流动。如该例所示，将突出部51p分散配置于容纳空间51s而形成树脂的流路，通过调整突出部51p的数量和配置而使流路的形成状态变化，从而能够产生顺畅的树脂的流动。

在容纳空间51s的底面中的与内侧芯部31的端面对应的部分形成有窗部51w，从该窗部51w露出内侧芯部31的端面。因此，在通过树脂模制部6A、6B将外侧芯部32与端面夹设部件51一体化时，树脂流入窗部51w，在内侧芯部31和外侧芯部32之间形成有树脂间隔。

并且，在一方的芯部件3A(3B)的容纳空间51s的底面中的与另一方的芯部件3B(3A)的内侧芯部31对应的部分形成有插入孔51h。芯部件3A(3B)的插入孔51h是用于供芯部件3B(3A)的细径部522插入的孔。

在端面夹设部件51的与容纳空间51s相反一侧的面即内侧面(固定内侧芯部31一侧的面)形成有筒部51c和分隔部51d。筒部51c从内侧面突出，形成上述的插入孔51h。

分隔部51d设置成在上述筒部51c和由芯被覆部52覆盖的内侧芯部31之间的位置从端面夹设部件51的内侧面突出。该分隔部51d在将芯部件3A、3B组装于线圈2时夹设在卷绕部2A、2B之间而保持两卷绕部2A、2B的分隔状态(也参照图3)。通过该分隔而能够切实地确保两卷绕部2A、2B之间的绝缘。

另一方面，与端面夹设部件51同样地由被覆树脂形成的芯被覆部52以遍及内侧芯部31的长度方向上的整个长度的方式覆盖内侧芯部31的周面。即，芯被覆部52担负现有结构中的筒状线圈骨架(内侧夹设部件)的作用。该芯被覆部52由从端面夹设部件51延伸出预定的长度的粗径部521和与该粗径部521连续的细径部522构成。细径部522的外径比粗径部521的外径小，细径部522的内径与粗径部521的内径相等。即，细径部522形成得比粗径部521更薄。细径部522的外部形状与上述的筒部51c的内部形状大致一致，能够将细径部522插入于另一方的芯部件的筒部51c。因此，如果将芯部件3A和芯部件3B彼此接近，则两芯部件3A、3B的细径部522和筒部51c嵌合，两芯部件3A、3B成为呈环状相连的状态。此时，由于形成在粗径部521和细径部522之间的台阶部与筒部51c的端部抵接止动，因此两芯部件3A、3B的相对位置确定为预定位置。

上文中说明的的端面夹设部件51以及芯被覆部52的构成材料能够利用PPS树脂、PTFE树脂、LCP、PA树脂、PBT树脂、ABS树脂等热塑性树脂。除此之外，也能够利用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂等热固性树脂。另外，也可以使这些树脂含有陶瓷填料而使部件51、52的散热性提高。作为陶瓷填料，能够利用例如氧化铝、二氧化硅等非磁性粉末。

在该例中，通过树脂模制将芯被覆部52形成于内侧芯部31，并且通过对端面夹设部件51进行一体成形而将端面夹设部件51固定于内侧芯部31的端部。当然，也可以是，分别准备好具有芯被覆部52的内侧芯部31和端面夹设部件51，并通过粘接、嵌合等将端面夹设部件51固定于内侧芯部31的端部，形成芯部件3A、3B。

进而，在该例中，在通过树脂模制而形成芯被覆部52时，将磁芯片31m以隔开间隔的方式配置在模具内，通过将树脂填充于磁芯片31m之间的空隙而形成间隔材料31g。由此，得到内侧芯部31，该内侧芯部31是多个磁芯片31m被一体化并且在磁芯片31m之间配置由形成芯被覆部52的树脂形成的间隔材料31g而成的。

《外侧芯部》

如图2所示，在上文中说明的组装件1安装有一对外侧芯部32、32。外侧芯部32是与设置于上述的芯部件3A、3B的内侧芯部31一起形成环状的磁芯3的部件。只要外侧芯部32的形状是能够与配置于卷绕部2A、2B的内部的一对内侧芯部31、31的端面相连的形状即可而不特别限定。例如，如图所示，能够利用上表面和下表面是大致圆顶状的柱状体的外侧芯部32。另外，也能够利用大致长方体状的外侧芯部。

与图4所示的内侧芯部31的磁芯片31m同样地，外侧芯部32可以由层叠电磁钢板而得到的层叠体构成，也可以由将软磁性粉末加压成形而得到的粉末挤压成形体构成，也可以由使软磁性粉末分散在树脂中而得到的复合材料构成。该外侧芯部32和内侧芯部31的磁芯片31m可以形成为相同的构成，也可以形成为不同的构成。作为后者的例子，列举出例如由粉末挤压成形体构成内侧芯部31，由复合材料构成外侧芯部32。

《树脂模制部》

图2所示的组装件1和外侧芯部32如图1所示地通过树脂模制部6A、6B而一体化。更具体来说，树脂模制部6A、6B覆盖外侧芯部32的外周面整体和端面夹设部件51的外侧面(配置外侧芯部32的面)的大部分，其结果是，外侧芯部32固定于端面夹设部件51。并且，树脂模制部6A、6B进入到形成在外侧芯部32的端面和端面夹设部件51的外侧面(在本例中是容纳空间51s的底面)之间的间隙中，使外侧芯部32和组装件1的端面夹设部件51牢固地连结。

另外，树脂模制部6A、6B不需要一定覆盖外侧芯部32的外周面整体，也可以仅覆盖外侧芯部32的一部分。当然，在该情况下也需要通过树脂模制部6A、6B防止外侧芯部32从端面夹设部件51脱落。

在本实施方式中，进而，端子部件8a、8b和金属制成的套管6h通过树脂模制部6A、6B而与组装件1和外侧芯部32一体化。端子部件8a、8b是与线圈2的端部2a、2b连接的电力供给路径。并且，套管6h构成用于将电抗器1α固定于设置对象的安装孔。

具备上述结构的树脂模制部6A、6B能够通过嵌件成型而形成。例如，如果在将组装件1和外侧芯部32配置于模具的内部的状态下将作为树脂模制部6A、6B的材料的树脂填充到模具内，则能够形成将组装件1的端面夹设部件51和外侧芯部32一体化的树脂模制部6A、6B。

作为构成树脂模制部6A、6B的树脂，能够利用例如PPS树脂、PTFE树脂、LCP、PA树脂(尼龙6、尼龙66等)、PBT树脂、ABS树脂等热塑性树脂。除此之外，也能够利用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂等热固性树脂。不饱和聚酯具有不易破裂、低成本等优点。并且，也可以使这些树脂含有氧化铝、二氧化硅等陶瓷填料而使树脂模制部6A、6B的散热性提高。

《其他结构》

优选在图1所示的形成在卷绕部2A、2B之间的间隙处配置传感器单元。传感器单元是具备传感器、保持传感器的保持件以及传输传感器的检测结果的电缆部并测定电抗器1α动作时的物理量的部件。传感器是例如热敏电阻这样的热敏元件、加速度传感器等。并且，保持件是用于保持传感器并且将传感器固定在卷绕部2A、2B之间的位置的部件。如果将夹设在卷绕部2A、2B的匝间的梳齿设置于保持件，则能够使保持件相对于线圈2的固定状态牢固。

《电抗器的制作步骤》

基于图1～图3而对具备上文中说明的结构的电抗器1α的制作步骤进行说明。并且，在进行该说明时适当地参照作为示出通过树脂将外侧芯部32模制于组装件1时的树脂的流动的说明图的图6。

[组装件的制作]

首先，制作图2所示的组装件1。为此，如图3所示，准备线圈2、线圈罩4A、4B以及芯部件3A、3B。然后，将线圈罩4A、4B嵌入于线圈2的卷绕部2A、2B的外周面。此时，使线圈罩4A、4B的梳齿4c夹设在卷绕部2A、2B的匝间。此时，卷绕部2A、2B的第一匝和最后一匝分别嵌入于线圈罩4A、4B的匝容纳部421、422(参照图5)，将线圈罩4A、4B牢靠地固定在卷绕部2A、2B的外周面。

接着，将芯部件3A、3B的内侧芯部31、31插入到卷绕部2A、2B的内部。然后，将线圈罩4A、4B的卡合突起4p嵌入到在芯部件3A、3B的端面夹设部件51中设置的卡合孔5h，使线圈罩4A、4B和端面夹设部件51机械性地卡合。此时，芯部件3A的细径部522插入于芯部件3B的插入孔51h并且芯部件5B的细径部522插入于芯部件3A的插入孔51h，如图2所示，两芯部件3A、3B呈环状相连。插入于插入孔51h的细径部522从容纳空间51s的底面突出(参照图2)。细径部522的突出长度是突出部51p的突出长度以下。

在上述组装件1中，线圈罩4A、4B相对于卷绕部2A、2B的位置确定，端面夹设部件51相对于线圈罩4A、4B的位置确定。由于端面夹设部件51与内侧芯部31一体化，因此经由端面夹设部件51和线圈罩4A、4B而高精度地确定内侧芯部31相对于卷绕部2A、2B的位置。

[外侧芯部向组装件的一体化]

接着，如图2所示，将外侧芯部32嵌入于组装件1中的端面夹设部件51的容纳空间51s，进而，通过钎焊等而将端子部件8a、8b连接于线圈2的端部2a、2b。在嵌入外侧芯部32时，也可以预先将粘接剂涂布于外侧芯部32的嵌入侧的端面。

将组装件1、外侧芯部32、32和端子部件8a、8b的一体构件配置在模具内，并且，将构成安装孔的金属制成的套管6h(参照图1)配置在模具内，向模具内填充树脂。填充到模具内的树脂遍布于外侧芯部32的端面和端面夹设部件51的容纳空间51s的底面之间的间隙。以图6的说明图为例来说明该间隙中的树脂的流动。

图6是以粗箭头示出从以双点划线示出的外侧芯部32的侧方且靠近纸面下侧的位置填充树脂时的树脂的流动的说明图。填充到模具内的树脂首先从在容纳空间51s的左右边缘形成的容纳空间51s与外侧芯部32的侧面之间的间隙进入到容纳空间51s内。此时，由于通过形成于端面夹设部件51的容纳空间51s的底面的突出部51p而使外侧芯部32成为从该底面分隔开的状态，因此树脂如以粗箭头所示地扩散到外侧芯部32的端面和容纳空间51s底面的间隙。扩散至间隙的树脂流入到窗部51w的部分中，也扩散至在该窗部51w露出的内侧芯部31的端面，在内侧芯部31的端面和外侧芯部32的端面之间形成树脂间隔。在分散地配置于容纳空间51s的突出部51p之间形成树脂的流路，树脂的流动顺畅且不会停滞。能够通过调整突出部51p的数量和配置而使流路的形成状态变化。根据流路的形成状态，能够产生更顺畅的树脂的流动。

在此，如图4中以虚线圈出的圆形部分所示，设置于端面夹设部件51的定位部512形成为L字型这一情况已经描述过。该呈L字弯折的部分发挥钓钩的倒钩(Barb)那样的作用，使端面夹设部件51和树脂模制部6A、6B的结合强度提高。

最终，通过使填充到模具内的树脂固化，能够完成图1的电抗器1α。固化的树脂构成树脂模制部6A、6B。

《效果》

上文中说明的本实施方式的电抗器1α稳定地发挥所希望的磁特性。这是由于，树脂模制部6A、6B进入到外侧芯部32的端面和端面夹设部件51的外侧面之间的间隙以及外侧芯部32的端面和内侧芯部31的端面之间的间隙中，因此在这些间隙中几乎不形成不希望的空隙。在这些间隙中几乎不形成空隙的原因是，通过形成于端面夹设部件51的突出部51p而使外侧芯部32从端面夹设部件51的外侧面分隔开，因此在通过树脂模制部6A、6B将外侧芯部32和端面夹设部件51一体化时树脂易于流入两者的间隙(参照图6和其说明部分)。并且，由于在部件32、51之间以及部件32、31之间几乎不形成空隙，因此部件32、51之间以及部件32、31之间牢固地一体化，抑制电抗器1α的部件31、32、51的晃动和与空隙相伴的振动。

并且，在本实施方式的电抗器1α中，采用通过使用线圈罩4A、4B而使线圈2和内侧芯部31一体化而成的组装件1，因此，本实施方式的电抗器1α生产率优异。这是由于，仅将线圈罩4A、4B嵌入于卷绕部2A、2B并且使线圈罩4A、4B和端面夹设部件51机械性地卡合，就能够容易地制作使线圈2、内侧芯部31和线圈罩4A、4B一体化而成的组装件1。根据情况，也能够在不使用粘接剂的情况下制作组装件1。

在使用组装件1的本实施方式的电抗器1α中，通过线圈罩4A、4B而高精度地确定内侧芯部31相对于卷绕部2A、2B的位置，而且，卷绕部2A、2B和内侧芯部31的相对位置关系通过线圈罩4A、4B而维持。因此，能够在确保内侧芯部31、31和卷绕部2A、2B的绝缘的基础上以不需要粘接剂的方式实现以适当的配置定位的工序，能够容易地制作组装件1。并且，能够抑制在车辆的振动传递至电抗器1α时内侧芯部31与卷绕部2A、2B的内周面摩擦而损伤卷绕部2A、2B的情况。并且，由于外侧芯部32通过树脂模制部6A、6B而与端面夹设部件51一体化，因此构成电抗器1α的部件整体牢固地连结。因此，能够有效地抑制电抗器1α的部件的晃动和振动。

并且，本实施方式的电抗器1α能够在保持图1所示的组装状态不变的情况下设置于设置对象并使用，而不用容纳于壳体并利用灌封树脂埋设或者利用树脂对整体进行模制。这是由于，构成电抗器1α的各部件牢靠地组合而不会分解。由于在该电抗器1α中线圈2等成为露出的状态，因此当在将电抗器1α浸渍于例如液体制冷剂等的状态下使用时能够高效地冷却电抗器1α。其结果是，能够抑制由于热量而使电抗器1α的动作不稳定的情况。另外，电抗器1α的设置朝向不特别限定，可以将电抗器1α的下表面(纸面下侧的面)设置于设置对象，也可以将其以外的面设置于设置对象。

＜变形实施方式1-1＞

如图3所示，在实施方式1中，将卡合突起4p形成于线圈罩4A、4B，将卡合孔5h形成于端面夹设部件51。与此相对地，也可以是，将卡合孔形成于线圈罩4A、4B，将卡合突起形成于端面夹设部件51。

＜变形实施方式1-2＞

在实施方式1中，卡合方向(将卡合突起4p插入到卡合孔5h的方向)是与卷绕部2A、2B的轴向相同的方向，但卡合方向不限定于该方向。例如也可以将卡合方向设定为卷绕部2A、2B的并列方向。如果使用图3来说明具体例，则可以列举出如下例子，即在芯被覆部52(相对于内侧夹设部件)的外侧面中的与端面夹设部件51接近的位置处形成卡合孔，并在线圈罩4A、4B的L字的框架部分的位置处形成向内侧突出的卡合突起。在该方式的情况下，在将芯部件3A、3B组装于线圈2后，将线圈罩4A、4B安装于卷绕部2A、2B即可。

＜变形实施方式1-3＞

线圈罩4A、4B与端面夹设部件51的机械卡合或者线圈罩4A、4B与变形实施方式1-2的内侧夹设部件的机械卡合不限定于卡合突起4p向卡合孔5h压入的方式。例如能够利用由在前端具有倒钩(Barb)的卡合突起和与倒钩卡挂的卡合孔构成的卡挂配合结构等。

＜变形实施方式1-4＞

在实施方式1中，说明了在线圈罩4A、4B的内周面预先形成有梳齿4c的例子。与此相对地，也可以将没有梳齿的线圈罩4A、4B嵌入到卷绕部2A、2B的外周。进而，也可以是，通过对线圈罩4A、4B进行加热而使线圈罩4A、4B的一部分熔融，该熔融物进入卷绕部2A、2B的匝间。在该情况下，由热塑性树脂构成线圈罩4A、4B中的至少与卷绕部2A、2B相对的部位。即，该结构是在将线圈罩4A、4B嵌入于卷绕部2A、2B后形成梳齿4c的结构。

＜实施方式2＞

如图1所示，在实施方式1中，说明了树脂模制部6A、6B仅延伸设置到端面夹设部件51的结构。与此相对地，树脂模制部6A、6B也可以延伸设置到线圈2和线圈罩4A、4B。当然，树脂模制部6A、6B也可以覆盖组装件1整体。

在树脂模制部6A、6B覆盖超出端面夹设部件51的部分的结构的情况下，不需要在组装件1的形态下使用线圈2和内侧芯部31。例如，将图2的结构中的除去线圈罩4A、4B的部件配置在模具内，对其整体进行树脂模制即可。

＜实施方式3＞

实施方式所涉及的电抗器能够适当地应用于通电条件例如为最大电流(直流)：100A～1000A左右、平均电压：100V～1000V左右、使用频率：5kHz～100kHz左右的用途，且代表性地应用于电动汽车、混合动力汽车等的车载用功率转换装置的构成部件。在该用途中，期待为能够适当地利用满足如下条件的电抗器：直流通电为0A时的电感值是10μH以上且2mH以下，最大电流通电时的电感值是0A时的电感值的10％以上。在下文中，基于图7、8对将实施方式的电抗器1应用于车载用功率转换装置的例子简单地进行说明。

例如，如图7所示，混合动力汽车、电动汽车这样的车辆1200具备：主电池1210；功率转换装置1100，与主电池1210连接；以及电动机(负载)1220，由来自主电池1210的供给电力驱动并应用于行驶。电动机1220代表性地是三相交流电动机，行驶时驱动车轮1250，再生时作为发电机而发挥功能。在混合动力汽车的情况下，车辆1200除了电动机1220之外还具备发动机。另外，在图7中，示出插口作为车辆1200的充电部位，但也可以形成为具备插头的形态。

功率转换装置1100具有：转换器1110，与主电池1210连接；以及逆变器1120，与转换器1110连接并进行直流与交流的相互转换。该例所示的转换器1110在车辆1200行驶时将200V～300V左右的主电池1210的直流电压(输入电压)升压到400V～700V左右并向逆变器1120供电。并且，转换器1110在再生时将从电动机1220经由逆变器1120输出的直流电压(输入电压)降压至适于主电池1210的直流电压并使主电池1210充电。逆变器1120在车辆1200行驶时将由转换器1110升压的直流转换为预定的交流并向电动机1220供电，在再生时将来自电动机1220的交流输出转换为直流并向转换器1110输出。

如图8所示，转换器1110具备多个开关元件1111、控制开关元件1111的动作的驱动电路1112以及电抗器L，通过重复接通/断开(开关动作)而进行输入电压的转换(在此为升压降压)。开关元件1111能够利用场效应晶体管(FET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率器件。电抗器L具有如下功能：利用阻碍要流过电路的电流的变化的线圈的性质，在通过开关动作而使电流增减时使该变化平滑。作为该电抗器L，使用上述实施方式所涉及的电抗器。

在此，除了转换器1110之外，上述车辆1200还具备供电装置用转换器1150和辅机电源用转换器1160，所述供电装置用转换器1150与主电池1210连接，所述辅机电源用转换器1160与作为辅机类1240的电源的副电池1230和主电池1210连接，并将主电池1210的高压转换为低压。转换器1110代表性地是进行DC-DC转换，而供电装置用转换器1150和辅机电源用转换器1160进行AC-DC转换。在供电装置用转换器1150中也具有进行DC-DC转换的部件。能够将具备与上述实施方式的电抗器同样的结构并适当地改变了大小和形状等的电抗器应用于供电装置用转换器1150、辅机电源用转换器1160的电抗器。并且，也能够将上述实施方式的电抗器应用于进行输入电力的转换且只进行升压的转换器或者进行输入电力的转换且只进行降压的转换器。

另外，本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行适当变更。例如也能够将本发明的结构应用于只具有一个卷绕部的电抗器。

产业上的可利用性

本发明的电抗器能够应用于在混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车这样的车辆中搭载的双向DC-DC转换器这样的功率转换装置的构成部件。

标号说明

1α 电抗器

1 组装件

2 线圈

2A、2B 卷绕部 2R 连结部 2a、2b 端部

3 磁芯

31 内侧芯部 32 外侧芯部 31m 磁芯片

31g 间隔材料

4A、4B 线圈罩 4p 卡合突起

40 弯折部(保持部) 41、42 弯曲部(保持部) 4c 梳齿

421、422 匝容纳部

3A、3B 芯部件

51 端面夹设部件 5h 卡合孔

511、512 定位部 51c 筒部 51d 分隔部

51h 插入孔 51p 突出部 51s 容纳空间 51w 窗部

52 芯被覆部 521 粗径部 522 细径部

6A、6B 树脂模制部 6h 套管

8a、8b 端子部件

1100 功率转换装置

1110 转换器 1111 开关元件

1112 驱动电路

L 电抗器

1120 逆变器

1150 供电装置用转换器 1160 辅机电源用转换器

1200 车辆

1210 主电池

1220 电动机

1230 副电池

1240 辅机类

1250 车轮。

Claims (7)

1.一种电抗器，具备线圈、磁芯和端面夹设部件，所述线圈具有卷绕部，所述磁芯具有配置于所述卷绕部的内部的内侧芯部以及配置于所述卷绕部的外侧的外侧芯部，所述端面夹设部件夹设在所述卷绕部的端面和所述外侧芯部之间，

所述电抗器的特征在于，具备：

树脂模制部，将所述外侧芯部和所述端面夹设部件一体化；

所述端面介设部件具备：

凹状的容纳空间，设置于所述端面夹设部件中的配置所述外侧芯部的外侧面，并容纳所述外侧芯部的端部的一部分；以及

多个突出部，分散配置于所述容纳空间的底面，并以从所述底面隔开间隔的方式支撑所述外侧芯部，

所述容纳空间的开口宽度比所述外侧芯部的宽度宽，

通过分散配置的多个所述突出部，在所述底面和所述外侧芯部的间隙形成有构成所述树脂模制部的树脂的流路，通过使所述树脂模制部进入到该流路中，在由所述端面夹设部件分隔开的所述内侧芯部和所述外侧芯部之间形成有树脂间隔。

2.根据权利要求1所述的电抗器，其中，

所述端面夹设部件具备定位部，该定位部规定所述外侧芯部在所述端面夹设部件中的安装位置。

3.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中，

所述线圈具有并列配置的一对所述卷绕部，

所述磁芯是具有配置于各卷绕部的内侧的一对所述内侧芯部和配置于这些内侧芯部的两端部的一对所述外侧芯部的环状的磁芯，

在一对所述卷绕部的各端面和各外侧芯部之间分别夹设有所述端面夹设部件，

所述电抗器具备一对芯部件，该一对芯部件通过使一方的所述端面夹设部件利用树脂被覆而一体成形于一方的所述内侧芯部的端部而成。

4.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中，

具备线圈罩，该线圈罩通过嵌入于所述卷绕部的外周面而固定于所述卷绕部，

所述端面夹设部件通过固定于所述内侧芯部而确定相对于所述内侧芯部的位置，所述线圈罩与所述端面夹设部件卡合。

5.根据权利要求3所述的电抗器，其中，

具备线圈罩，该线圈罩通过嵌入于所述卷绕部的外周面而固定于所述卷绕部，

所述端面夹设部件通过固定于所述内侧芯部而确定相对于所述内侧芯部的位置，所述线圈罩与所述端面夹设部件卡合。

6.根据权利要求4所述的电抗器，其中，

所述线圈罩和所述端面夹设部件中的任一方具备卡合突起，另一方具备与所述卡合突起对应的卡合孔，

通过将所述卡合突起嵌入于所述卡合孔而使所述线圈罩与所述端面夹设部件卡合。

7.根据权利要求5所述的电抗器，其中，

所述线圈罩和所述端面夹设部件中的任一方具备卡合突起，另一方具备与所述卡合突起对应的卡合孔，

通过将所述卡合突起嵌入于所述卡合孔而使所述线圈罩与所述端面夹设部件卡合。