CN111656470B - 电抗器 - Google Patents

Abstract

一种电抗器，具备：线圈，具有卷绕部；磁芯，包括配置在所述卷绕部内的内侧磁芯部，并形成闭合磁路；以及树脂模制部，包括介于所述卷绕部与所述内侧磁芯部之间并覆盖所述内侧磁芯部的至少一部分的内侧树脂部，并且不覆盖所述卷绕部的外周面，所述内侧磁芯部具备：基本区域，具有规定的磁路截面积；以及中央区域，具有比所述基本区域的磁路截面积小的磁路截面积，并且是配置在包括所述卷绕部的轴向的中央在内的中央附近的区域，所述中央区域设置于单个磁芯块，所述内侧树脂部包括厚壁部，该厚壁部通过在由所述基本区域与所述中央区域之间的台阶形成的环状的槽中填充构成树脂而形成，该厚壁部的厚度比覆盖所述基本区域的部位的厚度厚。

Description

电抗器

技术领域

本公开涉及电抗器。

本申请要求基于2017年11月21日的日本申请的特愿2017-223945的优先权，并引用所述日本申请所记载的所有记载内容。

背景技术

专利文献1公开了一种用于车载变换器等的电抗器，其具备线圈、磁芯和树脂模制部。线圈具备一对卷绕部。磁芯具有配置在卷绕部的内外并组装成环状的多个磁芯块。树脂模制部覆盖磁芯的外周，不覆盖线圈而使线圈露出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-135334号公报

发明内容

本公开的电抗器具备：

线圈，具有卷绕部；

磁芯，包括配置在所述卷绕部内的内侧磁芯部，并形成闭合磁路；以及

树脂模制部，包括介于所述卷绕部与所述内侧磁芯部之间并覆盖所述内侧磁芯部的至少一部分的内侧树脂部，并且不覆盖所述卷绕部的外周面，

所述内侧磁芯部具备：

基本区域，具有规定的磁路截面积；以及

中央区域，具有比所述基本区域的磁路截面积小的磁路截面积，并且是配置在包括所述卷绕部的轴向的中央在内的中央附近的区域，所述中央区域设置于单个磁芯块，

所述内侧树脂部包括厚壁部，该厚壁部通过在由所述基本区域与所述中央区域之间的台阶形成的环状的槽中填充构成树脂而形成，该厚壁部的厚度比覆盖所述基本区域的部位的厚度厚。

附图说明

图1是表示实施方式1的电抗器的概略俯视图。

图2是表示实施方式1的电抗器的概略侧视图。

图3是实施方式1的电抗器所具备的内磁芯块的立体图。

图4是表示实施方式2的电抗器的概略剖视图。

具体实施方式

[本公开所要解决的课题]

期望进一步提高电抗器的强度。

通过如上述那样用树脂模制部覆盖多个磁芯块，能够维持组装成环状的状态。但是，树脂与由含有铁等软磁性材料的成型体构成的磁芯块相比，机械强度差。因此，例如当热应力或来自外部的振动等施加于电抗器时，应力容易集中于卷绕部的轴向的中央及其附近，可能在树脂模制部中的对配置于上述中央附近的磁芯块进行覆盖的部位产生破裂。因此，期望树脂模制部不易破裂，强度优异的电抗器。

另外，在如专利文献1所记载的那样通过注塑成型形成树脂模制部的情况下，可举出从卷绕部的轴向的各端部侧对作为树脂模制部件的原料的流动状态的树脂(以下，有时称为模制原料)进行填充(以下，有时称为双方向的填充)。通过双方向的填充，能够缩短填充时间，从而电抗器的制造性优异。但是，在该情况下，卷绕部的轴向的中央及其附近成为模制原料的最终填充位置，模制原料的汇流部位容易配置于卷绕部的轴向的中央及其附近。上述汇流部位包含熔接线等，与汇流部位以外的部位相比机械强度差。因此，在进行了双方向的填充的情况下，在树脂模制部中的上述中央附近的部位容易产生破裂。这样的树脂模制部中的上述中央附近的部位可以说是机械强度的薄弱部位。

本公开的目的之一在于提供一种强度优异的电抗器。

[本公开的效果]

上述电抗器的强度优异。

[本公开的实施方式的说明]

首先列出本公开的实施方式来进行说明。

(1)本公开的实施方式的电抗器具备：

线圈，具有卷绕部；

磁芯，包括配置在所述卷绕部内的内侧磁芯部，并形成闭合磁路；以及

树脂模制部，包括介于所述卷绕部与所述内侧磁芯部之间并覆盖所述内侧磁芯部的至少一部分的内侧树脂部，并且不覆盖所述卷绕部的外周面，

所述内侧磁芯部具备：

基本区域，具有规定的磁路截面积；以及

中央区域，具有比所述基本区域的磁路截面积小的磁路截面积，并且是配置在包括所述卷绕部的轴向的中央在内的中央附近的区域，所述中央区域设置于单个磁芯块，

所述内侧树脂部包括厚壁部，该厚壁部通过在由所述基本区域与所述中央区域之间的台阶形成的环状的槽中填充构成树脂而形成，该厚壁部的厚度比覆盖所述基本区域的部位的厚度厚。

上述电抗器具有以露出卷绕部的状态覆盖内侧磁芯部的树脂模制部，因此通过内侧树脂部提高了卷绕部与内侧磁芯部之间的绝缘性。另外，在用液体制冷剂等冷却介质来冷却电抗器的情况下，使卷绕部与冷却介质直接接触，因此上述电抗器的散热性优异。

特别地，上述电抗器中，内侧树脂部的厚度在内侧磁芯部的全长上并不一样，而是在内侧磁芯部中的卷绕部的轴向的中央附近的位置具备厚壁部。该厚壁部除了比树脂模制部中的覆盖内侧磁芯部的基本区域的部位厚以外，还沿着上述环状的槽连续地设置成环状。因此，可以说厚壁部不易破裂。另外，该厚壁部至少设置于单个磁芯块的外周。即，厚壁部必定设置在磁芯块彼此的接缝部位以外的部位的外周。由此，也如以下所说明的那样不易破裂。上述电抗器将这样的厚壁部设置于树脂模制部中的机械强度的薄弱部位。因此，即使热应力或来自外部的振动等施加于树脂模制部，也不易在包含厚壁部的树脂模制部产生破裂。因此，上述电抗器的强度优异。

例如，可以对磁芯块的端面的周缘进行倒角，或者在磁芯块间夹持具有与磁芯块的端面同等以下的平面面积的间隙板，从而能够将磁芯块彼此连接。在该情况下，在磁芯块彼此的接缝部位，能够形成在其周向上连续的环状的凹部。如果在该状态下形成树脂模制部，则会在上述凹部填充树脂模制部的构成树脂，从而能够在磁芯块彼此的接缝部位形成比上述凹部以外的部位厚的环状的厚壁部位。但是，在热应力或来自外部的振动等施加于树脂模制部，而将相邻的磁芯块向分离的方向牵拉时，上述的厚壁部位被磁芯块牵拉等，从而可能在厚壁部位产生破裂。另一方面，如果在从磁芯块彼此的接缝部位偏离的位置、即一个磁芯块中的远离端面及其附近的位置，设置树脂模制部的厚度局部较厚的部位，则即使热应力或来自外部的振动等施加于树脂模制部，也不易在该厚的部位产生破裂。由以上可知，上述电抗器所具备的厚壁部包括设置于单个磁芯块的外周的区域。另外，允许该厚壁部包括设置于磁芯块彼此的接缝部位的外周的区域。

在树脂模制部通过上述双方向的填充而形成的情况下，模制原料的汇流部位代表性地包含于厚壁部。因此，即使在该情况下，上述电抗器的上述汇流部位的强度也优异。

(2)作为上述电抗器的一例，可举出如下方式：

所述磁芯块具备所述中央区域和夹着所述中央区域的所述基本区域这两者。

上述方式包括设置有环状的槽部的磁芯块，设置于该磁芯块的槽部的外周的厚壁部没有设置于磁芯块彼此的接缝部位的外周。因此，上述方式中，即使施加了上述热应力或来自外部的振动等，厚壁部也更不易破裂，从而强度优异。

(3)作为上述电抗器的一例，可举出如下方式：

所述内侧磁芯部包括：第一磁芯块，具备所述中央区域；以及两个第二磁芯块，具备所述基本区域，并夹着所述第一磁芯块。

在上述方式中，通过将第一磁芯块夹在两个第二磁芯块之间，从而由第一磁芯块的中央区域和第二磁芯块的基本区域形成环状的槽部。即，可以说上述方式中，在由3个磁芯块形成的环状的槽部的外周具备厚壁部。该厚壁部的一部分设置于磁芯块彼此的接缝部位的外周，但厚壁部的其余部分设置于上述接缝部位以外的部位的外周，具体而言，设置于第一磁芯块中的从端面离开的中间部分的外周。因此，上述方式的强度优异。另外，上述方式中，无需将各磁芯块设为带槽的磁芯块，可以形成为长方体状或圆柱状等简单形状的成型体，从而磁芯块的制造性也优异。

(4)作为内侧磁芯部具备多个磁芯块的上述(3)的电抗器的一例，可举出如下方式：

在所述第一磁芯块与所述第二磁芯块之间具备间隙部。

上述方式中，除了由于包含间隙部而不易磁饱和以外，还由于在卷绕部内具备间隙部，所以易于降低由漏磁通引起的损耗。另外，在上述方式中，在磁芯块彼此的接缝部位包括间隙部，如上所述，厚壁部的一部分设置于磁芯块彼此的接缝部位的外周。但是，由于厚壁部的其余部分设置于上述接缝部位以外的部位的外周，所以强度优异。

(5)作为上述电抗器的一例，可举出如下方式：

所述厚壁部包含形成所述树脂模制部时的流动性树脂的汇流部位。

上述方式中，虽然树脂模制部包含流动性树脂(模制原料)的汇流部位，但汇流部位包含于厚壁部。因此，汇流部位形成得比汇流部位以外的部位厚。因此，上述方式中，即使热应力或来自外部的振动等施加于树脂模制部，汇流部位也不易破裂，从而强度优异。另外，上述方式中，可以说树脂模制部是通过双方向的填充而形成的，在形成树脂模制部时，能够缩短模制原料的填充时间，从而制造性也优异。

(6)作为上述电抗器的一例，可举出如下方式：

所述内侧磁芯部包括由包含磁性粉末和树脂的复合材料的成型体构成的树脂磁芯块以及由压粉成型体构成的压粉磁芯块中的至少一方。

在上述方式中，在具备树脂磁芯块的情况下，即使是上述(2)的带槽的磁芯块这样的凹凸形状的磁芯块，也能够通过注塑成型等容易地成型，从而制造性优异。在具备压粉磁芯块的情况下，压粉成型体与复合材料的成型体相比易于提高磁导率，并且易于形成为小型的磁芯块，因此能够使磁芯和电抗器小型化。

[本公开的实施方式的详细内容]

以下，参照附图具体说明本公开的实施方式。图中的同一标号表示同一名称物。

[实施方式1]

参照图1～图3对实施方式1的电抗器1A进行说明。

在以下的说明中，将电抗器1A中的与设置对象接触的设置侧作为下侧，并将其相对侧作为上侧而进行说明。图2例示了纸面的下侧为电抗器1A的设置侧的情况。图2表示将卷绕部2a用与其轴向平行的平面切断的纵剖面，且表示使内侧树脂部61露出的状态。

图1、图2及后述的图4的对卷绕部2a、2b附加的单点划线意味着卷绕部2a、2b的轴向的中央。

<概要>

如图1所示，实施方式1的电抗器1A具备线圈2、形成闭合磁路的磁芯3、覆盖磁芯3的至少一部分的树脂模制部6。在该例中，线圈2具有一对卷绕部2a、2b。各卷绕部2a、2b以各轴平行的方式横向排列配置。磁芯3包括分别配置在卷绕部2a、2b内的内侧磁芯部31、31。树脂模制部6包括分别介于卷绕部2a、2b与内侧磁芯部31、31之间并覆盖各内侧磁芯部31、31的至少一部分的内侧树脂部61、61。树脂模制部6不覆盖各卷绕部2a、2b的外周面而使之露出。这种电抗器1A代表性地安装于变换器壳体等设置对象(未图示)来使用。

特别地，在实施方式1的电抗器1A中，内侧磁芯部31、31中的配置于卷绕部2a、2b的轴向的中央附近的部位局部较细。该较细的部位(后述的中央区域3C)设置于单个磁芯块(在该例中为内磁芯块310)。内侧树脂部61包括通过构成树脂填充于环状的槽而形成的厚壁部61C，所述环状的槽通过上述较细的部位与相对较粗的部位(后述的基本区域3S)之间的台阶而形成。即，电抗器1A中，内侧磁芯部31为特定的形状及大小，并且在内侧磁芯部31的特定位置具备环状的厚壁部61C。因此，即使例如热应力或来自外部的振动等施加于树脂模制部6，也不易在树脂模制部6产生破裂。以下，对每个结构要素进行详细说明。

〈线圈〉

该例的线圈2具备绕组以螺旋状卷绕而成的筒状的卷绕部2a、2b。作为具备横向排列的一对卷绕部2a、2b的线圈2，可举出以下的方式。

(α)具备卷绕部2a、2b和连结部的方式，其中，卷绕部2a、2b由一条连续的绕组形成，连结部由架设于卷绕部2a、2b之间的绕组的一部分构成，并连结卷绕部2a、2b。

(β)具备卷绕部2a、2b和接合部的方式，卷绕部2a、2b由独立的两条绕组分别形成，接合部是将从卷绕部2a、2b引出的绕组的两端部中的一个端部彼此通过焊接或压接等接合而成的。

在任一方式中，从各卷绕部2a、2b引出的绕组的端部(在(β)中为另一个端部)均用作与电源等外部装置连接的连接部位。

绕组可举出包覆线，该包覆线具备由铜等构成的导体线以及由聚酰胺酰亚胺等树脂构成并覆盖导体线的外周的绝缘包覆层。该例的卷绕部2a、2b是将由包覆扁线构成的绕组进行扁立卷绕而形成的矩形筒状的扁立线圈，并使形状、卷绕方向、匝数等规格相同。绕组和卷绕部2a、2b的形状、大小等可以适当选择。例如，可举出将绕组设为包覆圆线，或将卷绕部2a、2b的形状设成圆筒状、椭圆状或跑道状等不具有角部的筒状。另外，也可以使各卷绕部2a、2b的规格不同。

在实施方式1的电抗器1A中，卷绕部2a、2b的外周面整体不被树脂模制部6覆盖而露出。另一方面，在卷绕部2a、2b内夹有作为树脂模制部6的一部分的内侧树脂部61，卷绕部2a、2b的内周面被树脂模制部6覆盖。

〈磁芯〉

《概要》

该例的磁芯3具备：分别配置在卷绕部2a、2b内的内侧磁芯部31、31；以及配置在卷绕部2a、2b外的外侧磁芯部32、32。该例的磁芯3是将4个磁芯块(两个内磁芯块310、310和两个外磁芯块)组装成环状而形成的，其外周被树脂模制部6覆盖而保持为一体。该磁芯3为在磁芯块间实质上不包含磁隙的无磁隙结构。

在实施方式1的电抗器1A中，内侧磁芯部31的磁路截面积在其全长上并不一样，而是部分地不同。该内侧磁芯部31在卷绕部2a(或2b，以下，在此段落和下一段落中仅记载2a)的轴向的中心附近具备磁路截面积相对较小的部位。更具体而言，内侧磁芯部31具备：具有规定的磁路截面积Ss的基本区域3S；以及具有比基本区域3S的磁路截面积Ss小的磁路截面积Sc的中央区域3C。磁路截面积相对较小的部位即中央区域3C是配置于包括卷绕部2a的轴向的中央在内的中央附近的区域。并且，中央区域3C是设置于单个磁芯块(在本例中为后述的内磁芯块310)的区域。

这里的“包括卷绕部2a的轴向的中央在内的中央附近”是指，以卷绕部2a的轴向的中央为中心，从上述中央到卷绕部2a的长度L的10％的地点为止的区域。即，所谓“中央附近”，是指包括上述中心且具有卷绕部2a的长度L的20％的长度的区域。长度L设为沿着卷绕部2a的轴向的大小。中央区域3C“配置于中心附近”是指中央区域3C的至少一部分与中心附近重叠。

内侧磁芯部31以夹着这样的中央区域3C的方式具备两个基本区域3S、3S，由此，具备由基本区域3S、3S和中央区域3C之间的台阶形成的环状的槽(槽部312)。将该环状的槽部312作为树脂模制部6的厚壁部61C的形成部位。该例的内侧磁芯部31具备内磁芯块310，该内磁芯块310具备中央区域3C和夹着中央区域3C的两个基本区域3S、3S这两者。

以下，依次对内侧磁芯部31(内磁芯块310)、外侧磁芯部32(外磁芯块)进行说明。

《内侧磁芯部》

在该例中，一个内侧磁芯部31主要由一个柱状的内磁芯块310构成。各内磁芯块310、310中的各端面31e、31e与形成外侧磁芯部32的外磁芯块的内端面32e接合(图2)。另外，在该例中，在磁芯块彼此的接缝部位配置有后述的中介部件5。

该例的内磁芯块31、310均具有相同的形状和相同的大小。详细而言，内磁芯块310如图3所示那样为长方体状，是在远离两端面31e、31e的中间部形成有在其周向上连续的环状的槽部312的带槽的磁芯块。该内磁芯块310中的槽部312的形成区域相当于中央区域3C，槽部312的形成区域以外的区域相当于基本区域3S。内磁芯块310的形状可以适当变更。例如，可列举出将内磁芯块310形成为圆柱状、六棱柱等多棱柱状等。在形成为棱柱等的情况下，可列举出对内磁芯块310的角部进行了C倒角或如图3所示那样进行了R倒角的形状。通过使角部圆滑，除了不易碎裂而强度优异以外，还能够实现轻量化、与内侧树脂部61的接触面积的增大。另外，在图3中，为了易于理解而强调地表示槽部312。

该例的基本区域3S在其全长上具有规定的磁路截面积Ss。因此，磁芯3能够充分地确保具有磁路截面积Ss的部分，从而具有规定的磁特性。

若中央区域3C过大，则磁芯3中具有比磁路截面积Ss小的磁路截面积Sc的部分的比例变多，所以可能容易磁饱和，或者来自中央区域3C的漏磁通变多。另一方面，中央区域3C越大，越易于增大厚壁部61C，从而越易于提高强度。若考虑到磁饱和或漏磁通等磁特性和强度，则可举出将中央区域3C的长度(＝槽部312的开口宽度)设为卷绕部2a、2b的长度L的1％以上且35％以下，甚至设为5％以上且20％以下、15％以下的程度的情况。另外，若考虑到上述磁特性和强度，则可举出选择槽部312的深度，使得中央区域3C的磁路截面积Sc为基本区域3S的磁路截面积Ss的60％以上且小于100％，甚至为65％以上且98％以下、70％以上且95％以下的程度。或者，可举出将槽部312的深度设为0.1mm以上且2mm以下，甚至设为0.5mm以上且1.5mm以下、1.2mm以下的程度的情况。另外，中央区域3C的长度设为沿着内侧磁芯部31的轴向(相当于卷绕部2a、2b的轴向)的大小。槽部312的深度设为与内侧磁芯部31的轴向正交的方向上的大小。

该例的槽部312的截面形状为随着从开口缘朝向深度方向而使开口宽度变窄的梯形，但可以适当变更。例如，可以将槽部312的截面形状设为半圆状或V字状等。

另外，对于各内磁芯块310、310，可以使中央区域3C的位置在与中央附近重叠的范围内不同，或者使槽部312的截面形状、开口宽度、深度等不同。若如该例的内磁芯块310、310那样，设为相同形状、相同大小，则除了能够用相同的模具制造磁芯块以外，在形成树脂模制部6时还易于进行条件的调整等。因此，相同形状、相同大小的内磁芯块310的制造性优异。

《外侧磁芯部》

在该例中，一个外侧磁芯部32主要由一个柱状的外磁芯块构成。两个外磁芯块配置成夹着横向排列的内磁芯块310、310，而组装成环状(图1)。

该例的外磁芯块均为相同形状、相同大小，如图1、图2所示为长方体状。各外磁芯块的一个面(内端面32e)用作与内磁芯块310、310接合的接合面。另外，如图2所示，该例的外磁芯块中，作为其设置侧的下表面比作为内磁芯块310的设置侧的下表面更向设置对象侧突出，其相反侧的上表面与内磁芯块310的上表面齐平。这样的外磁芯块具有与内磁芯块310的基本区域3S的磁路截面积Ss同等以上的磁路截面积，易于降低漏磁通。

外磁芯块的形状可以适当变更。例如，可举出将外磁芯块设为在俯视(顶视)时呈梯形或穹顶状这样的、外侧的角部大到某种程度并进行了C倒角或R倒角的形状。在俯视时，外磁芯块中的远离卷绕部2a、2b的外侧的角部为磁通很少通过的区域，所以即使如上述那样使角部圆滑，也不易导致磁特性的降低，而且能够实现轻量化、与外侧树脂部62的接触面积的增大。

《材质》

构成磁芯3的磁芯块(在此为内磁芯块310、外磁芯块)可列举含有软磁性材料，例如铁或铁合金(Fe-Si合金、Fe-Ni合金等)这样的软磁性金属等的成型体。作为磁芯块的具体例，可举出通过包含由软磁性材料构成的粉末或者还具备绝缘包覆层的包覆粉末这样的磁性粉末和树脂的复合材料的成型体构成的树脂磁芯块、由对上述磁性粉末进行压缩成型所得的压粉成型体构成的压粉磁芯块、由软磁性材料的烧结体构成的铁氧体磁芯块、由层叠电磁钢板这样的软磁性金属板所得的层叠体构成的钢板磁芯块等。磁芯3可利用包含选自上述树脂磁芯块、压粉磁芯块、铁氧体磁芯块以及钢板磁芯块中的一种磁芯块的单一方式以及包含选自上述的多种磁芯块的混合方式中的任一方式。另外，在内侧磁芯部31或外侧磁芯部32包括多个磁芯块的情况下，无论是单一方式还是混合方式均可以使用。

构成树脂磁芯块的上述复合材料中的磁性粉末的含量可举出30体积％以上且80体积％以下，树脂的含量可举出10体积％以上且70体积％以下。从提高饱和磁通密度和散热性的观点出发，可以将磁性粉末的含量设为50体积％以上，甚至设为55体积％以上、60体积％以上。从提高制造过程中的流动性的观点出发，可以将磁性粉末的含量设为75体积％以下，甚至设为70体积％以下，并将树脂的含量设为超过30体积％。

上述复合材料中的树脂可举出热固性树脂、热塑性树脂、常温固化树脂、低温固化树脂等。热固性树脂例如可举出不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂等。热塑性树脂可举出聚苯硫醚(PPS)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、液晶聚合物(LCP)、尼龙6或尼龙66这样的聚酰胺(PA)树脂、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等。此外，也可以使用在不饱和聚酯中混合有碳酸钙、玻璃纤维的BMC(Bulk moldingcompound：团状模塑料)、混炼型硅橡胶、混炼型聚氨酯橡胶等。

上述复合材料若除了磁性粉末及树脂以外，还含有氧化铝或二氧化硅等非磁性且非金属粉末(填料)，则可进一步提高散热性。非磁性和非金属粉末的含量可举出0.2质量％以上且20质量％以下，甚至为0.3质量％以上且15质量％以下、0.5质量％以上且10质量％以下。

上述复合材料的成型体可通过注塑成型或浇注成型等适当的成型方法制造。因此，能够容易且高精度地成型带槽的磁芯块这样的凹凸形状的成型体。

上述压粉成型体代表性地可举出将含有磁性粉末和粘结剂的混合粉末压缩成型为规定的形状，再在成型后实施热处理所得的成型体。粘结剂可以使用树脂等，其含量可举出30体积％以下的程度。在实施热处理时，粘结剂消失，或者成为热改性物。压粉成型体比复合材料的成型体更容易提高磁性粉末的含量(例如，超过80体积％，甚至为85体积％以上)，从而容易得到饱和磁通密度更高的磁芯块。

在该例中，是内磁芯块310为树脂磁芯块，外磁芯块为压粉磁芯块的混合方式，但可以适当变更。

〈中介部件〉

该例的电抗器1A还具备介于线圈2与磁芯3之间的中介部件5。中介部件5代表性地由绝缘材料构成，并且作为线圈2与磁芯3之间的绝缘部件或内磁芯块310、外磁芯块相对于卷绕部2a、2b的定位部件等发挥作用。该例的中介部件5是配置内磁芯块310与外磁芯块之间的接缝部位及其附近的长方形的框状，在形成树脂模制部6时，也作为形成模制原料的流路的部件发挥作用。

中介部件5例如可举出具有以下的贯通孔、支承部、线圈槽部和磁芯槽部的部件(作为类似形状，参照专利文献1的外侧中介部52)。贯通孔从中介部件5中的配置外磁芯块的一侧(以下称为外磁芯侧)贯通到配置卷绕部2a、2b的一侧(以下称为线圈侧)，并供内磁芯块310、310插通。支承部从形成贯通孔的内周面部分地突出并支承内磁芯块310的一部分(在本例中为4个角部)。线圈槽部设置于中介部件5的线圈侧，供各卷绕部2a、2b的端面及其附近嵌入。磁芯槽部设置于中介部件5的外磁芯侧，供外磁芯块的内端面32e及其附近嵌入。

在卷绕部2a、2b嵌入到线圈槽部，内磁芯块310、310插通到各贯通孔，并且端面31e、31e与嵌入到磁芯槽部中的外磁芯块的内端面32e抵接的状态下，调整中介部件5的形状、大小，以设置模制原料的流路。为了设置模制原料的流路，例如可举出在各内磁芯块310、310中的未被支承部支承的部位与贯通孔的内周面之间、外磁芯块与磁芯槽部之间等设置间隙。另外，该模制原料的流路设置成使模制原料不会漏出到卷绕部2a、2b的外周面。中介部件5只要具有上述功能，就能够适当选择形状、大小等，可以参照公知的结构。

中介部件5的构成材料可列举各种树脂这样的绝缘材料。例如，可举出在构成树脂磁芯块的复合材料的项目中所说明的各种热塑性树脂、热固性树脂等。中介部件5能够通过注塑成型等公知的成型方法制造出。

<树脂模制部>

《概要》

树脂模制部6通过覆盖形成磁芯3的至少一个磁芯块的外周，从而具有保护磁芯块免受外部环境影响，或者机械保护磁芯块，或者提高磁芯块与线圈2、周围部件之间的绝缘性的功能。本例的树脂模制部6不覆盖卷绕部2a、2b的外周而使之露出。因此，例如使卷绕部2a、2b与液体制冷剂等冷却介质直接接触，从而提高了电抗器1A的散热性。

该例的树脂模制部6除了覆盖形成内侧磁芯部31、31的内磁芯块310、310的外周的内侧树脂部61、61以外，还具备覆盖形成外侧磁芯部32、32的外磁芯块的外周的外侧树脂部62、62。另外，该例的树脂模制部6为连续形成这些树脂部61、61、62、62所得的一体物，并且将磁芯3与中介部件5的组合物保持为一体。特别地，在实施方式1的电抗器1A中，内侧树脂部61具备厚壁部61C。

以下，依次对内侧树脂部61、外侧树脂壁部63进行说明。

《内侧树脂部》

该例的内侧树脂部61是在设置于卷绕部2a(或2b)的内周面与内磁芯块310的外周面之间的筒状空间(在此为方形筒状的空间)填充树脂模制部6的构成树脂而成的筒状体。另外，内侧树脂部61覆盖内磁芯块310的从两端面31e、31e离开的中间部分(在此为配置于中介部件5的部分以外的部分)的外周面的实质整体，是与内磁芯块310的外形相应的形状。该内侧树脂部61具备：覆盖内磁芯块310的中央区域3C的部位(厚壁部61C)；以及分别覆盖基本区域3S、3S的两个部位(基本包覆部61S、61S)。

内侧树脂部61的厚度在其全长上并不一样，而是部分地不同。具体而言，覆盖中央区域3C的部位、即覆盖槽部312的部位的厚度tc比覆盖基本区域3S、3S的基本包覆部61S、61S的厚度ts厚出与槽部312的深度对应的量(图1)。将该覆盖中央区域3C的局部较厚的部位设为厚壁部61C。厚壁部61C的厚度tc越厚，越易于提高内侧树脂部61的机械强度，从而能够使内侧树脂部61不易破裂。厚壁部61C的厚度tc相当于基本包覆部61S的厚度ts与槽部312的深度的合计值，因此通过使上述厚度ts及上述深度中的至少一方更大，能够使内侧树脂部61更不易破裂。基本包覆部61S的厚度ts越厚，越易于得到保护磁芯块免受外部环境影响、机械保护、确保绝缘性等效果。另一方面，会导致树脂模制部6的重量的增大或大型化，进而导致电抗器1A的重量的增大或大型化。槽部312的深度越大，越可能导致上述磁特性的降低等。因此，上述厚度tc、ts可举出考虑重量、尺寸、磁特性、强度等来进行选择。基本包覆部61S的厚度ts例如可举出设为0.1mm以上且4mm以下，进一步设为0.3mm以上且3mm以下，甚至设为2.5mm以下、2mm以下、1.5mm以下的程度。厚壁部61C的厚度tc根据上述厚度ts和上述的槽部312的深度来调整为宜。

《外侧树脂部》

该例的外侧树脂部62除了外磁芯块的外周面中的与内磁芯块310、310连接的内端面32e及其附近之外，实质上沿着外磁芯块覆盖整个外磁芯块，并具有大致一样的厚度。外侧树脂部62中的外磁芯块的覆盖区域、厚度等可以适当选择。外侧树脂部62的厚度例如既可以与基本包覆部61S的厚度ts相等，也可以不同。

《构成材料》

就树脂模制部6的构成材料而言，可举出各种树脂，例如PPS树脂、PTFE树脂、LCP、PA树脂、PBT树脂等热塑性树脂。如果将上述构成材料设为在这些树脂中含有导热性优异的上述填料等的复合树脂，则能够形成为散热性优异的树脂模制部6。如果将树脂模制部6的构成树脂与中介部件5的构成树脂设为相同的树脂，则除了两者的接合性优异以外，两者的热膨胀系数还相同，所以能够抑制由热应力引起的剥离、破裂等。树脂模制部6的成型可以利用注塑成型等。

《电抗器的制造方法》

实施方式1的电抗器1A例如可以通过如下方式制造，即，将线圈2、形成磁芯3的磁芯块(在此为两个内磁芯块310、310和两个外磁芯块)和中介部件5组装在一起，将该组合物收纳于树脂模制部6的成型模具(未图示)，并通过模制原料覆盖磁芯块。

在该例中，通过在中介部件5的线圈侧配置卷绕部2a、2b，或者在各贯通孔插通内磁芯块310、310，或者在磁芯侧配置外磁芯块，从而容易地组装出上述的组合物。

可举出将上述组合物收纳于成型模具，并如图2的双点划线的箭头所示那样进行双方向的填充。详细而言，将外磁芯块的外端面(在图2中为左侧的外磁芯块的左端面、右侧的外磁芯块的右端面)作为模制原料的填充开始位置，经过外磁芯块从卷绕部2a、2b的各端部填充模制原料。如果在形成树脂模制部6时进行上述双方向的填充，则在卷绕部2a、2b的轴向的中央附近，模制原料(流动性树脂)相互碰到，而在上述中央附近设置模制原料的汇流部位。该汇合部位也是模制原料最终到达填充空间内的填充结束位置。由于在上述中心附近配置有内磁芯块310的槽部312，所以上述汇流部位设置在槽部312的外周。即，汇流部位包含于形成得比基本包覆部61S厚的厚壁部61C。

另外，为了确认树脂模制部6包括汇流部位的情况，例如可以举出以下的方法。用与卷绕部2a(或2b)的轴向平行的平面切断树脂模制部6，并用显微镜等观察剖面，检查熔接线的有无。

《用途》

实施方式1的电抗器1A可用于进行电压的升压动作或降压动作的电路的部件，例如各种变换器、电力变换装置的构成部件等。作为变换器的一例，可举出搭载于混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等车辆的车载用变换器(代表性的是DC-DC变换器)、空调机的变换器等。

《效果》

实施方式1的电抗器1A在树脂模制部6的内侧树脂部61中的卷绕部2a、2b的轴向的中央附近的位置具备厚壁部61C、61C。厚壁部61C除了比基本包覆部61S的厚度ts厚，且设置成环状以外，还设置于单个磁芯块(在此为内磁芯块310)的外周，从而不易破裂。在树脂模制部6中的机械强度的薄弱部位具备这样的厚壁部61C的实施方式1的电抗器1A的强度优异。这是由于，即使热应力或来自外部的振动等施加于树脂模制部6，也不易在包含厚壁部61C的树脂模制部6产生破裂。特别是，该例的电抗器1A虽然在厚壁部61C包含模制原料的汇流部位，但是厚壁部61C形成得比汇流部位以外的部位(这里主要是基本包覆部61S)厚。因此，即使热应力或来自外部的振动等施加于树脂模制部6，也不易在汇流部位产生破裂。因此，电抗器1A的强度优异。

另外，在实施方式1的电抗器1A中，通过内侧树脂部61、61而提高了卷绕部2a、2b与内侧磁芯部31、31(内磁芯块310、310)之间的绝缘性。另外，在本例中，卷绕部2a、2b不被树脂模制部6覆盖而露出，从而能够与例如液体制冷剂等冷却介质直接接触，因此电抗器1A的散热性也优异。

该例的电抗器1A还起到如下效果。

(1)由于具备带槽的磁芯块，并且厚壁部61C没有设置于磁芯块彼此的接缝部位的外周，因此厚壁部61C更不易破裂，从而强度优异。

(2)由于形成磁芯3的磁芯块的个数少，从而组装的部件数量少(在该例中，线圈2、磁芯块、中介部件5合计为7个)，所以组装作业性优异。

(3)由于形成磁芯3的磁芯块的个数少，从而磁芯块彼此的接合部位少，而且树脂模制部6包括内侧树脂部61和外侧树脂部62，并且两者连续而形成为一体。因此，由树脂模制部6覆盖的磁芯3能够提高作为一体物的刚性，从而强度优异。

(4)通过将带槽的磁芯块这样的凹凸形状的内磁芯块310设为树脂磁芯块，能够通过注塑成型等容易且高精度地成型，因此内磁芯块310的制造性优异。另外，树脂磁芯块由于含有树脂，因此耐腐蚀性也优异。

(5)通过将内磁芯块310设为树脂磁芯块，将外磁芯块设为压粉磁芯块，与设为树脂磁芯块的单一方式的情况相比，易于使磁芯3小型化，从而能够形成为小型的电抗器1A。

(6)通过将外磁芯块形成为压粉磁芯块，并用外侧树脂部62覆盖外磁芯块的实质整体，从而耐腐蚀性优异。

(7)由于通过双方向的填充来形成树脂模制部6，所以能够缩短填充时间，因此电抗器1A的制造性优异。

(8)由于磁芯3为无磁隙结构，所以实质上不会产生由间隙部分的漏磁通引起的损耗。因此，能够形成为低损耗的电抗器1A。

[实施方式2]

以下，参照图4对实施方式2的电抗器1B进行说明。

图4是将电抗器1B用与线圈2的卷绕部2a、2b的轴向平行且与卷绕部2a、2b的排列方向(图4中为上下方向)平行的平面切断的剖视图。在图4中，假想地用双点划线表示中介部件5。

实施方式2的电抗器1B的基本结构与实施方式1相同，具备线圈2、磁芯3、树脂模制部6。磁芯3具有内侧磁芯部31和外侧磁芯部32。内侧磁芯部31中的卷绕部2a、2b的轴向的中央附近局部较细。树脂模制部6具备内侧树脂部61和外侧树脂部62。内侧树脂部61具备覆盖上述较细的部位的外周的厚壁部61C。实施方式2的电抗器1B中的与实施方式1的不同点之一在于形成内侧磁芯部31的磁芯块。该内侧磁芯部31不具备带槽的磁芯块，而具备磁路截面积不同的多个磁芯块31C、31S。另一个不同点在于厚壁部61C，该厚壁部61C还包括设置于磁芯块31C、31S彼此的接缝部位的外周的部分。以下，对上述不同点进行详细说明，对于其他的结构和效果等省略详细的说明。

各内侧磁芯部31、31具备第一磁芯块31C和两个第二磁芯块31S。第一磁芯块31C具备中央区域3C。两个第二磁芯块31S、31S夹持第一磁芯块31C。在该例中，磁芯块31C、31S均为长方体状，在其全长上具有一样的磁路截面积Sc、Ss。因此，磁芯块31C、31S均可以说是简单的形状，从而制造性优异。磁芯块31C、31S的形状可以适当变更，例如可举出圆柱状等。另外，在具有磁路截面积Sc、Ss的范围内，也可以使各磁芯块31C、31S的形状不同。在该例中，将形成一个内侧磁芯部31的磁芯块的个数设为3，但也可以设为4以上。

在第一磁芯块31C的两侧以同轴状配置第二磁芯块31S、31S。其结果是，能够通过第一磁芯块31C的外周面和夹着第一磁芯块31C的第二磁芯块31S、31S的端面，形成在内侧磁芯部31的周向上连续的环状的槽部。该槽部通过将第一磁芯块31C的至少一部分配置于卷绕部2a(或2b)的中央附近，从而构成厚壁部61C的形成部位。中央区域3C的长度相当于第一磁芯块31C的长度，槽部的深度相当于上述以同轴状配置的两个磁芯块31C、31S的高度差。因此，通过调整磁芯块31C、31S的大小(磁芯块31C的长度、磁路截面积Sc、Ss、以同轴状配置的状态下的高度差的1/2等)，槽部的大小能够容易地变更为所期望的大小。槽部的开口宽度和深度参照实施方式1的槽部312的开口宽度和深度为宜。

该例的磁芯块31C、31S及外磁芯块均是作为压粉磁芯块的单一方式，但可以适当变更。在压粉磁芯块的单一方式中，如果具备间隙部g，则不易磁饱和，从而为优选。在该例中，在磁芯块31C、31S之间具备间隙部g。间隙部g的厚度可以根据磁芯块的饱和磁通密度等适当选择。间隙部g可举出如该例那样使用由氧化铝等非磁性材料构成的间隙板。通过将间隙板和磁芯块31C、31S以层叠在一起的状态收纳于卷绕部2a、2b，并形成树脂模制部6，能够维持在磁芯块31C、31S之间夹设有间隙板的状态。也可以用粘接剂等将间隙板接合于磁芯块的端面。

或者，可举出间隙部g由树脂模制部6的构成树脂形成的情况。在该情况下，在形成树脂模制部6的同时，也可以形成间隙部g，而且也可以将间隙部g用作磁芯块彼此的接合材料。在内侧磁芯部31具备基于树脂模制部6的间隙部g的情况下，可举出设置内侧中介部(未图示)，该内侧中介部介于卷绕部2a、2b与内侧磁芯部31、31之间，并且为了形成基于树脂模制部6的间隙部g而能够将磁芯块之间分隔保持。内侧中介部的形状可以适当利用公知的结构(例如参照专利文献1的内侧中介部51)。在图4中，例示了在磁芯块31S与外磁芯块之间具备基于树脂模制部6的间隙部g的情况，但也可以省略该间隙部g，而仅在内侧磁芯部31设置间隙部g。

实施方式2的电抗器1B例如可以与实施方式1同样地，通过如下方式制造，即，将线圈2、形成磁芯3的磁芯块(在此为磁芯块31C、31S和外磁芯块)和中介部件5组装在一起，并通过模制原料覆盖磁芯块。可举出树脂模制部6通过在实施方式1中所说明的双方向的填充而形成的情况。在该例中，通过树脂模制部6，包括间隙部g在内而将上述磁芯块保持为一体。

实施方式2的电抗器1B利用具有相对较大的磁路截面积Ss的磁芯块31S、31S来夹持具有相对较小的磁路截面积Sc的磁芯块31C，从而形成环状的槽部，并在磁芯块31C的外周面整体的外周设置有厚壁部61C。具备这样的厚壁部61C的实施方式2的电抗器1B与实施方式1的电抗器1A同样地，即使热应力或来自外部的振动等施加于树脂模制部6，也不易在包含厚壁部61C的树脂模制部6产生破裂。因此，电抗器1B的强度优异。即使厚壁部61C包括模制原料的汇流部位，电抗器1B的强度也优异。

并且，在实施方式2的电抗器1B中，虽然在厚壁部61C的形成区域包含磁芯块31C、31S彼此的接缝部位(在该例中也是间隙部g的形成部位)的外周，但也包括上述接缝部位以外的部位、即第一磁芯块31C中的从两端面离开的中间部分的外周。因此，电抗器1B的强度优异。

另外，该例的电抗器1B由于包含间隙部g，所以不易磁饱和，而且由于主要在卷绕部2a、2b内设置间隙部g，所以易于降低由漏磁通引起的损耗。因此，能够形成为低损耗的电抗器1B。

而且，该例的电抗器1B中，由于形成磁芯3的磁芯块全部为压粉磁芯块，所以与为树脂磁芯块的单一方式的情况相比，容易使磁芯3小型化。因此，能够形成为小型的电抗器1B。

本发明并不限定于这些例示，而是由权利要求书示出，并旨在包括与权利要求书等同的含义和范围内的全部变更。

例如，对于上述的实施方式1、2，能够进行以下的(a)～(e)中的至少一个变更。

(a)具备自粘型的线圈。

在该情况下，使用具备热粘层的绕组，在形成卷绕部2a、2b之后，进行加热而使热粘层熔融、固化，由此，通过热粘层将相邻的匝接合在一起。通过形成为自粘型的线圈，在组装线圈2和磁芯3时等，能够将卷绕部2a、2b保形。其结果是，具备自粘型的线圈的电抗器1A、1B的作业性优异。

(b)在实施方式1中，内侧磁芯部31具备多个内磁芯块和介于内磁芯块之间的间隙部。

在该情况下，设为多个内磁芯块中的配置于卷绕部2a、2b的轴向的中央附近的内磁芯块具备环状的槽部312。

(c)通过将卷绕部2a、2b的一端部作为模制原料的填充开始位置，并将另一端部作为模制原料的填充结束位置的单方向的填充来形成树脂模制部6。

在该情况下，厚壁部61C不包含模制原料的汇流部位，从而能够使厚壁部61C更不易破裂。其结果是，能够得到强度更优异的电抗器1A、1B。

(d)在实施方式1、2中，将形成磁芯3的磁芯块全部设为树脂磁芯块。

在该情况下，由于外磁芯块包含树脂而使耐腐蚀性优异，因此可举出省略外侧树脂部62，或者在外磁芯块中设置不被外侧树脂部62覆盖而露出的区域的情况。在树脂磁芯块的单一方式中，根据磁性粉末的含量，不易磁饱和，所以能够如实施方式1那样形成为无磁隙结构。也可以如实施方式2那样具备间隙部。

(e)具备以下的至少一种：

(e1)温度传感器、电流传感器、电压传感器、磁通传感器等测定电抗器的物理量的传感器(未图示)；

(e2)安装于线圈2的外周面的至少一部分的散热板(例如金属板等)；

(e3)介于电抗器的设置面与设置对象或(e2)的散热板之间的接合层(例如粘接剂层。优选为绝缘性优异的接合层)；以及

(e4)一体成型于外侧树脂部62，用于将电抗器固定于设置对象的安装部。

标号说明

1A、1B 电抗器

2 线圈

2a、2b 卷绕部

3 磁芯

3C 中央区域

3S 基本区域

31 内侧磁芯部

310 内磁芯块

312 槽部

31C 第一磁芯块

31S 第二磁芯块

31e 端面

32 外侧磁芯部

32e 内端面

5 中介部件

6 树脂模制部

61 内侧树脂部

61C 厚壁部

61S 基本包覆部

62 外侧树脂部

g 间隙部

Claims (5)

1.一种电抗器，具备：

线圈，具有卷绕部；

磁芯，包括配置在所述卷绕部内的内侧磁芯部以及配置在所述卷绕部外的外侧磁芯部，并形成闭合磁路；以及

树脂模制部，包括介于所述卷绕部与所述内侧磁芯部之间并覆盖所述内侧磁芯部的至少一部分的内侧树脂部，并且不覆盖所述卷绕部的外周面，

所述内侧磁芯部具备：

基本区域，具有规定的磁路截面积；以及

中央区域，具有比所述基本区域的磁路截面积小的磁路截面积，并且是配置在包括所述卷绕部的轴向的中央在内的中央附近的区域，所述中央区域设置于单个磁芯块，

所述内侧树脂部包括厚壁部，该厚壁部通过在由所述基本区域与所述中央区域之间的台阶形成的环状的槽中填充构成树脂而形成，该厚壁部的厚度比覆盖所述基本区域的部位的厚度厚，

在形成所述树脂模制部时，进行将所述外侧磁芯部的外端面作为流动性树脂的填充开始位置的双方向的填充，

所述厚壁部包含形成所述树脂模制部时的所述流动性树脂的汇流部位，所述汇流部位是所述流动性树脂最终到达填充空间内的填充结束位置。

2.根据权利要求1所述的电抗器，其中，

所述磁芯块包括所述中央区域和夹着所述中央区域的所述基本区域这两者。

3.根据权利要求1所述的电抗器，其中，

所述内侧磁芯部包括：第一磁芯块，具备所述中央区域；以及两个第二磁芯块，具备所述基本区域，并夹着所述第一磁芯块。

4.根据权利要求3所述的电抗器，其中，

在所述第一磁芯块与所述第二磁芯块之间具备间隙部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电抗器，其中，

所述内侧磁芯部包括由包含磁性粉末和树脂的复合材料的成型体构成的树脂磁芯块以及由压粉成型体构成的压粉磁芯块中的至少一方。

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