电抗器、线圈成型体、转换器和功率转换器件的制作方法

电抗器、线圈成型体、转换器和功率转换器件的制作方法
【专利摘要】电抗器(1A)设置有：一个线圈(2)，其具有匝部(2t)和引出部分(2d)，匝部由螺旋地缠绕的导线(2w)形成，导线的导体由矩形导线形成，引出部分用于从匝部引出缠绕的导线(2w)；磁芯(3)，其设置在线圈(2)的内侧和外侧以形成闭合磁路，引出部分(2d)的一部分周围的磁芯(3)的外周由磁性粉末和树脂的复合材料构成；以及成型树脂部分(21)，其覆盖引出部分(2d)的至少一部分和匝部(2t)以保持线圈(2)的形状。对于将引出部分(2d)中的缠绕的导线(2w)的角部覆盖的成型树脂部分(21)的角部区域而言，与外侧芯部(32)邻接的角部区域的外周面形成为曲面，该角部区域的外周面的弯曲半径(R1)大于0.5mm。
【专利说明】电抗器、线圈成型体、转换器和功率转换器件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用作安装在诸如混合动力车辆等车辆上的诸如车载DC-DC转换器等功率转换器件的构成部件的电抗器、适于用作电抗器的构成部件的线圈成型体、包括电抗器的转换器以及包括转换器的功率转换器件。具体地说，本发明涉及一种其含树脂成型体不易损坏的电抗器。
【背景技术】
[0002]电抗器是进行升压或降压操作的电路的部件之一。电抗器用于安装在诸如混合动力车辆等车辆上的转换器。例如，专利文献I公开了这种电抗器。
[0003]专利文献I中公开的电抗器具有如下结构:由线圈和磁芯构成的组合体容纳在壳体中。线圈由作为矩形导线的缠绕导线形成。磁芯包括:圆筒状的内侧芯部，其设置在线圈内侧；以及连接芯部(外侧芯部)，其由成型复合材料形成，成型复合材料是磁性体粉末和树脂的混合物，连接芯部设置在线圈的外周上。专利文献I公开了:在线圈的表面上形成由绝缘树脂制成的内侧树脂部分(成型树脂部分)，从而确保线圈与磁芯之间的绝缘性。 [0004]关于专利文献I中的电抗器，在磁芯中，设置在线圈的外周上的外侧芯部由磁性体粉末和树脂的复合材料形成。电抗器的其它已知模式包括组合体容纳在壳体中的结构；在该组合体中，线圈设置在环形磁芯上。利用密封树脂进行灌封(potting)，从而将组合体(线圈)的周围密封。在其它结构中，利用密封树脂并使用成型组件来成型组合体(线圈)的周围，从而实现密封(例如参见专利文献2)。
[0005][引用文献列表]
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本未审查的专利申请公开N0.2011-124310
[0008]专利文献2:日本未审查的专利申请公开N0.2007-134374

【发明内容】

[0009][技术问题]
[0010]当以上述绝缘树脂覆盖线圈中的有可能与磁芯接触的任意部分时，能够增强线圈与磁芯之间的绝缘性。因此，当外侧芯部由上述复合材料形成时，在线圈中，期望以绝缘树脂覆盖如下部分:首先当然是由缠绕导线形成的匝部，还有导线的与外侧芯部接触的引出部分的区域；其中，上述引出部分从匝部引出并与端子部件相连。当成型树脂部分形成为与线圈的外形一致时，成型树脂部分也形成为与引出部分处的矩形导线一致。因此，成型树脂部分的外形与矩形导线类似。然而，在这种情况下，由复合材料形成的外侧芯部处可能产生裂纹。伴随着热循环(即，当线圈通电时温度上升，当断电时温度下降)，电抗器的线圈反复进行热胀缩。此外，当对线圈施加交流电来进行激励时会产生振动。因此，由于线圈和外侧芯部(磁芯)之间的热膨胀系数的差异或者由于振动，成型树脂部分的角部可能成为与该角部接触的外侧芯部中的裂纹的起点。[0011]此外，在组合体的周围被密封树脂密封的结构中，线圈的导线的引出部分从密封树脂中引出，并且引出部分的外周的一部分被密封树脂覆盖。也就是说，引出部分与密封树脂接触。在这种情况下，当成型树脂部分形成为覆盖导线的引出部分时，如上所述，由于线圈与密封树脂之间的热膨胀系数的差异或者由于振动，成型树脂部分的角部可能成为与该角部接触的密封树脂中的裂纹的起点。
[0012]考虑到上述情况而做出了本发明，本发明的目的是提供一种其含树脂成型体不易损坏的电抗器。
[0013]本发明的另一目的是提供一种适于构造电抗器的线圈成型体。
[0014]此外，本发明的另一目的是提供一种包括电抗器的转换器和包括转换器的功率转换器件。
[0015][技术方案]
[0016]本发明通过以下手段实现了上述目的:采用预定的曲面形成覆盖线圈表面的成型树脂部分中的与含树脂成型体(例如，由含有磁性体粉末和树脂的复合材料形成的外侧芯部(磁芯)或密封树脂)接触的部分以及形成作为含树脂成型体中的裂纹起点的角部的区域。具体地说，采用预定的曲面形成将线圈的各个引出部分覆盖的成型树脂部分的角部，该角部极大程度地经受线圈的热胀缩或振动，其中，线圈的热胀缩与热循环相关联，振动是由于向线圈施加交流电并进行激励而引起的。
[0017]本发明的电抗器包括线圈和磁芯。所述线圈包括匝部以及所述导线的从所述匝部引出的引出部分，所述匝部由导体的横截面形状具有角部的缠绕导线形成。所述磁芯设置在所述线圈的内侧和外侧以形成闭合磁路。本发明的电抗器还包括成型树脂部分，所述成型树脂部分覆盖所述匝部以及所述引出部分的至少一部分以保持所述线圈的形状。本发明的电抗器还包括含树脂成型体，所述含树脂成型体形成为将覆盖所述引出部分的所述成型树脂部分的外周的至少一部分覆盖起来。在所述成型树脂部分中，覆盖所述引出部分的角部的角部区域的外周面由曲面形成。当所述角部区域的外周面的弯曲半径为R时，所述弯曲半径R大于0.5mm。
[0018]作为本发明的电抗器的构成部件，可以适当地采用本发明的如下线圈成型体。本发明的线圈成型体包括线圈和成型树脂部分。所述线圈包括匝部以及所述导线的从所述匝部引出的引出部分，所述匝部由横截面形状具有角部的缠绕导线形成。所述成型树脂部分覆盖所述匝部以及所述引出部分的至少一部分以保持所述线圈的形状。所述线圈成型体用作电抗器的构成部件。在所述成型树脂部分中，覆盖所述引出部分的角部的角部区域的外周面由曲面形成。当所述角部区域的曲面的弯曲半径为R时，所述弯曲半径R大于0.5_。
[0019]关于本发明的电抗器，在覆盖引出部分的成型树脂部分中，角部区域容易成为含树脂成型体中的裂纹的起点并且角部区域的外周被含树脂成型体(例如，含有磁性体粉末和树脂的复合材料或密封树脂)覆盖，该角部区域的外周面的弯曲半径处于上述范围内。因此，能够抑制含树脂成型体中出现裂纹等。这种效果是这样实现的:在该引出部分中，角部区域的外周面由曲面形成，所以有利于抑制与热胀缩或振动相关联的应力集中，其中引出部分与含树脂成型体中的角部区域的外周面接触并且极大程度地经受热胀缩和振动，热胀缩是由热循环引起的，振动是由于向线圈施加交流电并进行激励而引起的。结果，含树脂成型体的与角部区域的外周面接触的部分将不容易成为裂纹的起点。因此，含树脂成型体不易损坏。
[0020]如上所述，关于本发明的线圈成型体，角部区域的外周面由曲面形成。因此，例如当形成磁芯而至少使得引出部分的外周侧的一部分由含有磁性体粉末和树脂的复合材料形成时，能够抑制作为含树脂成型体的磁芯中出现裂纹等。此外，当用密封树脂密封由线圈和磁芯构成的组合体从而至少使引出部分的外周侧由密封树脂形成时，能够抑制作为树脂成型体的密封树脂中出现裂纹等。因此，该线圈成型体能够适于构造电抗器。
[0021]作为本发明的电抗器的一种模式，在所述磁芯中，所述引出部分的外周侧可以由含有磁性体粉末和树脂的复合材料形成。也就是说，在这种模式中，所述含树脂成型体是所述复合材料。
[0022]作为本发明的电抗器以及本发明的线圈成型体的一种模式，所述导线可以由矩形导线形成。当所述矩形导线的厚度为a并且覆盖所述引出部分的所述成型树脂部分的厚度为m时，所述弯曲半径R可以为0.2 (m+ (a/2))≤R≤5.0 (m+ (a/2))。
[0023]利用上述结构，当将弯曲半径R设置为0.2(m+(a/2))以上时，能够减小角部区域中的外周面的角部的尖锐度，从而能够抑制磁芯中出现裂纹等。另一方面，当将弯曲半径R设置为5.0 (m+(a/2))以下时，能够获得防止含树脂成型体中出现裂纹的效果，同时防止覆盖引出部分的成型树脂部分的外周形状与导线的外周形状的差异较大。此外，由于成型树脂部分不会变得太薄，所以能够抑制导线与磁芯之间的绝缘性降低。
[0024]作为本发明的电抗器以及本发明的线圈成型体的一种模式，所述成型树脂部分可以是使用成型组件成型的。所述角部区域的外周面的弯曲半径可以比形成在包括所述线圈和所述成型树脂部分在内的组合体的角部处的脱模用曲面的弯曲半径大，以便所述组合体从所述成型组件脱模。
[0025]利用上述结构，在覆盖引出部分的成型树脂部分中，将容易成为含树脂成型体中的裂纹的起点的角部区域的外周面的弯曲半径设置成比脱模用曲面的弯曲半径大。这样，能够抑制含树脂成型体中出现裂纹等。
[0026]作为本发明的电抗器以及本发明的线圈成型体的一种模式，在所述成型树脂部分中，覆盖所述匝部的外周边缘的外周边缘区域的外周面的弯曲半径可以大于0.5mm。
[0027]利用上述结构，将外周边缘区域的弯曲半径设置成大于0.5_。这样，能够使成型树脂部分的容易成为含树脂成型体中的裂纹起点的角部减少。
[0028]作为本发明的电抗器以及本发明的线圈成型体的一种模式，在所述成型树脂部分中，覆盖所述匝部的内周边缘的内周边缘区域的外周面的弯曲半径可以大于0.5mm。
[0029]利用上述结构，将内周边缘区域的弯曲半径设置成大于0.5mm。这样，能够使成型树脂部分的容易成为含树脂成型体中的裂纹起点的角部减少。
[0030]作为本发明的电抗器一种模式，所述磁芯可以包括:内侧芯部，其设置在所述线圈内侧；以及外侧芯部，其设置在所述线圈外侧，以与所述内侧芯部形成所述闭合磁路。所述成型树脂部分可以将所述内侧芯部和所述线圈保持为一体。
[0031]利用上述结构，由成型树脂部分一体地保持内侧芯部。因此，由于当组装电抗器时内侧芯部和线圈彼此不会分开，所以抑制了组装工作变复杂。另外，由于不需要执行内侧芯部与线圈的对准，所以能够简化组装工作。因此，电抗器表现出良好的可组装性。
[0032]作为本发明的电抗器的一种模式，所述线圈可以包括一对并排的线圈元件。利用这种结构，当通过螺旋地缠绕导线形成线圈(线圈元件)时，与用匝数(线匝的数量)相同的一个线型线圈元件形成线圈的情况相比，能够减小线圈(线圈元件)的一端侧到另一端侧的长度。因此，能够实现电抗器的尺寸的减小。
[0033]作为本发明的电抗器以及本发明的线圈成型体的一种模式，还可以包括凹槽，所述凹槽在覆盖所述引出部分的所述成型树脂部分的端面上位于所述导线周围。
[0034]利用上述结构，由于凹槽能够使导线的引出部分与含树脂成型体——特别是外侧芯部(磁芯)一之间的爬电距离增大，所以能够确保它们之间的充分的绝缘性。
[0035]作为本发明的电抗器的一种模式，所述磁芯可以包括设置在所述线圈外侧并由含有磁性体粉末和树脂的复合材料形成的外侧芯部。覆盖所述引出部分的所述成型树脂部分的至少一部分露出到所述外侧芯部外。
[0036]利用上述结构，能够避免导线的引出部分与外侧芯部之间的接触，从而能够确保它们之间的绝缘性。
[0037]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如上所述的本发明的电抗器。所述转换器可以包括: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，其使开关操作平稳。利用所述开关元件的操作来转换输入电压。
[0038]此外 ，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:如上所述的本发明转换器。功率转换器件可以包括: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以使直流电和交流电相互转换。利用所述逆变器的转换所获得的电能来驱动负载。
[0039]利用上述结构，由于本发明的电抗器设置有即使当经受线圈的热胀缩或振动时也不容易损坏的含树脂成型体，所以转换器或功率转换器件能够长期使用。因此，它们均能够适当地用作经受振动的车载部件等。
[0040][本发明的有益效果]
[0041]本发明的电抗器的含树脂成型体不易损坏。
[0042]由于本发明的线圈成型体的线圈易于处置，所以适于构造电抗器。
[0043]本发明的转换器或功率转换器件可以适当地用作经受振动的车载部件等。
【专利附图】

【附图说明】
[0044]图1中的(A)是示出根据第一实施例的电抗器的示意性透视图；图1中的(B)是示出电抗器中包括的线圈成型体的示意性透视图。
[0045]图2是示出图1中的(B)所示的线圈成型体中的导线的引出部分附近的区域的俯视图。
[0046]图3是示出沿着图1中的(B)所示的线圈成型体中的线II1-1II截取的截面的一部分的局部截面图。
[0047]图4是示出根据第二实施例的电抗器的示意性透视图。
[0048]图5是示出沿图4所示的电抗器中的线V-V截取的截面的一部分的局部截面图。
[0049]图6是示出图4所示的线圈成型体中的导线的引出部分附近的区域的俯视图。
[0050]图7是部分地示出根据第三实施例中包括的电抗器中的线圈成型体沿着与轴向平行的方向截取的纵截面的一部分的局部截面图。[0051]图8中的(A)是示出根据第四实施例的电抗器的示意性透视图，图8中的(B)是沿着线B-B截取的电抗器的示意性截面图。
[0052]图9是示出根据第四实施例的电抗器中包括的线圈成型体的示意性透视图。
[0053]图10中的㈧是示出根据第六实施例的电抗器的示意性透视图，图10中的(B)是电抗器中包括的线圈成型体的示意性透视图。
[0054]图11中的㈧是示出根据第七实施例的电抗器的示意性透视图，图11中的(B)是由电抗器中包括的线圈成型体和外侧芯部构成的组合体的示意性分解透视图。
[0055]图12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。
[0056]图13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实例的示意性电路图。
【具体实施方式】
[0057]在下文中，将参考附图描述本发明的电抗器的实施例。在附图中，相同的附图标记表示名称相同的元件。
[0058]《第一实施例》
[0059][电抗器]
[0060]下面参考图1至图3描述根据第一实施例的电抗器1A。电抗器IA包括线圈成型体20A和外侧芯部32 (磁芯3)，线圈成型体20A和外侧芯部32容纳在有底的套筒状的壳体4A中。线圈成型体20A包括:一个线圈2 ;内侧芯部31，其位于磁芯3中；以及成型树脂部分21，其一体地保持线圈2和内侧芯部31。线圈2具有:匝部2t，其由螺旋地缠绕的导线2w形成；以及导线2w的引出部分2d，其从匝部2t引出(图1中的(B))。成型树脂部分21覆盖匝部2t以及引出部分2d的外周的至少一部分。磁芯3包括:内侧芯部31，其设置在线圈2内侧；以及外侧芯部32，其设置在线圈2外侧。芯部31和32形成闭合磁路。外侧芯部32由含有磁性体粉末和树脂的复合材料(含树脂成型体)形成。典型地，当使用电抗器IA时，将壳体4A安装到例如冷却基座等安装对象上。电抗器IA的特征之一在于，将线圈2的引出部分2d处的导线2w的相应的角部覆盖起来的成型树脂部分21的各个角部区域21a的外周面是由曲面形成的(图2)。在下文中，将详细描述各个结构。
[0061][线圈成型体]
[0062]将参考图1中的⑶描述线圈成型体20A。包括在根据第一实施例的电抗器IA中的线圈成型体20A包括:线圈2 ;内侧芯部31，其形成磁芯3 ;以及成型树脂部分21，其一体地保持线圈2和内侧芯部31。
[0063](线圈)
[0064]线圈2是套筒状的元件并具有:匝部2t，其通过螺旋地缠绕一条连续的导线2w而形成；以及导线2w的引出部分2d，其从匝部2t引出。线圈2由一个线圈元件形成。作为导线2w，可以优选地使用涂层导线，涂层导线包括由例如铜、铝或它们的合金等导电材料制成的导体。导体的外周上设置有由绝缘材料(典型地，例如聚酰胺-酰亚胺等釉质材料)制成的绝缘涂层。导体的剖面可以具有角部。导体可以呈多种形状，例如剖面形状为矩形的矩形导线、剖面形状为正方形的正方形导线或者剖面形状为多边形的异形导线。这里，线圈(线圈元件)2是通过将涂层矩形导线以扁立的方式(edgewise)缠绕而形成的扁立线圈。涂层矩形导线包括矩形导线，矩形导线具有由铜制成的导体，并且导体上形成有由釉质制成的绝缘涂层。这种扁立线圈能够容易地增大占空系数而获得紧凑的线圈，因而有助于减小电抗器的尺寸。
[0065]关于导线2w的尺寸，厚度和宽度满足能够进行扁立缠绕的要求。当导线2w是矩形导线时，例如，宽度w为2.0mm以上且20.0mm以下,厚度a为0.5mm以上且2.0mm以下。导线2w的各个角部的弯曲半径可以为0.5mm以下。
[0066]能够适当地选择线圈2的端面形状。这里，端面呈由直线和圆弧组合而成的跑道形。线圈2的外周面的至少一部分由平面形成。这里，根据第一实施例的电抗器IA是水平收纳模式，其中，线圈2在壳体4A中被收纳为使得线圈2的轴线平行于壳体4A的由平面形成的外底面。在水平收纳模式中，由于线圈2的外周面的平面设置成平行于壳体4A的外底面，所以能够以稳定的方式设置线圈2，并且可以增大从线圈2的外周面到外底面的距离较短的区域。这样，能够提高散热性。因此，在水平收纳模式中，优选的是线圈的外周面的至少一部分由平面(例如上述跑道形)形成。其它适当的形状可以包括例如端面均为角部被倒圆的多边形(例如矩形)的线圈。另一方面，当线圈2的端面形状基本上仅由曲线(例如圆形或椭圆形)构成时，即使导线为矩形导线，仍然能够容易地缠绕导线。因此，线圈表现出良好的可制造性。
[0067]关于形成线圈2的导线2w，在各个端部侧的区域，由例如铜或铝等导电材料制成的端子部件(未示出)与从匝部2t适当地引出的引出部分2d相连。经由端子部件向线圈2供电。可以适当地选择导线2w的两个相反端部处的引出部分2d的引出方向。例如，导线2w的两个相反端部可以分别从线圈2的一端侧和另一端侧引出，如本实施例所示。此外，导线2w的一端侧的 区域可以在线圈2的这一端侧沿径向延伸；而导线2w的另一端侧的区域可以朝线圈2的这一端侧折回，然后类似地沿上述径向延伸。这样，导线2w的两个端部都能设置在线圈2的一端侧，从而能够容易地附接端子部件。
[0068][内侧芯部]
[0069]插入并设置在线圈2内侧的内侧芯部31是外形与线圈2的内周形状相符的柱状元件。这里，内侧芯部31由使用了软磁性粉末的粉末磁芯形成。稍后描述其细节。
[0070][成型树脂部分]
[0071]成型树脂部分21覆盖线圈2的表面，以将线圈2保持为预定形状。这样，由于成型树脂部分21，线圈2不膨胀或收缩，因而在组装期间能够容易地处置线圈2。此外，这里，成型树脂部分21也起到将线圈2保持在收缩状态而不是其自然长度的作用。因此，线圈2的长度比其自然长度短，并且线圈2的尺寸小。此外，因为成型树脂部分21由绝缘树脂制成并且覆盖线圈2的表面，所以成型树脂部分21还具有提高线圈2与磁芯3之间的绝缘性的功能。此外，成型树脂部分21还起到一体地保持线圈2和内侧芯部31的功能。这样，由于电抗器IA采用这种线圈成型体20A，所以组装部件的数量少，并且表现出良好的可组装性。
[0072]这里，成型树脂部分21覆盖由线圈2和插入并设置在线圈2内侧的内侧芯部31构成的组装体一但导线2w的与上述端子部件连接的两个相反端部(引出部分2d)和内侧芯部31的两个相反端面31e除外。也就是说，成型树脂部分21覆盖线圈2的如下部分:匝部2t的内周面、外周面、一对端面、外周边缘区域和内周边缘区域；引出部分2d的外周的一部分；以及内侧芯部31的整个外周面。
[0073]能够适当地选择成型树脂部分21所覆盖的区域。例如，线圈2的匝部2t的一部分可以不被成型树脂部分21覆盖，而可以暴露在外。然而，在本实施例中，当线圈2基本上全部被覆盖时，形成成型树脂部分21的树脂设置在线圈2与磁芯3之间。因此，能够提高相对于的线圈2的绝缘性。
[0074]此外，这里，尽管内侧芯部31的两个相反端面31e及附近区域不被成型树脂部分21覆盖而是暴露在外以便与形成外侧芯部32的复合材料(稍后描述)接触，但可以采用至少一个端面31e被成型树脂部分21覆盖的模式。此时，能够将内侧芯部31的端面31e上的树脂用作间隔。
[0075]关于被成型树脂部分21覆盖的区域，与磁芯3接触并且角部可能成为磁芯3中的裂纹起点的部分优选地由曲面形成。形成有角部的特定部分可以是如下部分:各个角部区域21a，其覆盖各个引出部分2d 处的导线2w的相对应的角部(图2);外周边缘区域21ο，其覆盖匝部2t的外周边缘(图3);或者内周边缘区域21i，其覆盖稍后描述的匝部2t的内周边缘(图7，第三实施例)。通过减小与磁芯3接触的成型树脂部分21的角部的尖锐度，能够防止磁芯3中出现裂纹(损坏)。
[0076]这里，如图2所示，在被成型树脂部分21覆盖的区域中，在与外侧芯部32 (稍后描述)接触的部分中，至少采用曲面形成将各个引出部分21d处的导线2w的相对应的角部覆盖起来的各个角部区域21a的外周面。这样，外侧芯部32将不易破裂。由于角部区域21a的外周面由曲面形成，所以在与外侧芯部32接触的部分，均成为外侧芯部32中的裂纹起点的角部区域减少。具体地说，与匝部2t相比，引出部分2d容易极大地经受热胀缩或振动，其中，热胀缩是由热循环引起的，振动是当向线圈2施加交流电并进行激励时产生的。因此，当覆盖各个引出部分2d的成型树脂部分21的外周面上存在角部时，角部特别容易成为外侧芯部32中的裂纹起点。这里所使用的角部区域21a是指将导线2w的各个引出部分2d的外周面覆盖起来的成型树脂部分21中的与导线2w的各个角部相对应的区域。也就是说，角部区域21a是指位于形成导线2w的角部的两个平面各自的延伸面之间的成型树脂部分
21。这里，四个角部区域21a均由曲面形成，覆盖各个引出部分2d的成型树脂部分21的横截面形状大致呈跑道形。
[0077]通常，为了将使用成型组件(用于将成型树脂部分21成型)所成型的线圈成型体20A脱模，在线圈成型体20A的各个角部形成脱模用曲面。脱模用曲面是弯曲半径小的曲面，用于使成型体从成型组件中顺利地脱模，以防止可能对成型体的角部造成的任何损坏。由于该弯曲半径为大约0.2mm以上且0.5mm以下，所以角部区域21a的外周面的弯曲半径Rl (图2)可以例如大于0.5mm。弯曲半径Rl优选的是0.7mm以上、1.0mm以上，更优选的是1.5mm以上。这样，优选的是角部区域21a的外周面(曲面)的弯曲半径Rl大于脱模用曲面的弯曲半径。具体地说，优选的是，弯曲半径R1、导线2w(矩形导线)的厚度a以及覆盖引出部分21d的成型树脂部分21的覆盖厚度m满足如下关系:
0.2 (m+ (a/2)) ^ Rl ^ 5.0 (m+ (a/2)) ? 当将弯曲半径 Rl 设置为 0.2 (m+(a/2))以上时，更容易防止与覆盖引出部分2d的成型树脂部分21的外周面接触的外侧芯部32中出现裂纹。另一方面，当将弯曲半径Rl设置为5.0 (m+(a/2))以下时，能够获得防止外侧芯部32中出现裂纹的效果，同时防止覆盖引出部分2d的成型树脂部分21的外周形状与导线2w的外周形状的差异较大。更优选的是弯曲半径Rl为0.5 (m+(a/2))以上且2.0 (m+(a/2))以下。
[0078]在本实施例中，除了角部区域21a的外周面之外，如图3所示，外周边缘区域21ο的外周面也由曲面形成。这样，能够进一步减少与磁芯3接触的成型树脂部分21的角部，并能够进一步抑制磁芯3中从上述角部开始出现裂纹。这里所使用的外周边缘区域21ο是指:在将导线2w的匝部2t覆盖的成型树脂部分21中，位于线圈2的端面和线圈2的外周面各自的延伸面之间的区域。外周边缘区域21ο的外周面(曲面)的弯曲半径R2可以等于上述脱模用曲面的弯曲半径。这是因为与引出部分2d相比，匝部2t较少地经受与热循环相关的热胀缩。然而，优选的是，弯曲半径R2大于脱模用曲面的弯曲半径。具体地说，优选的是将弯曲半径R2设置为大于0.5mm、0.7mm以上、1.0mm以上，更优选的是1.5mm以上。弯曲半径R2可以等于或大于角部区域21a的外周面的弯曲半径R1。具体地说，优选的是，与上述角部区域21a的外周面的弯曲半径Rl类似地，外周边缘区域21ο的外周面的弯曲半径R2也满足如下关系:0.2 (m+(a/2)) < R2 < 5.0 (m+(a/2))。这里，外周边缘区域21ο的外周面是曲面，其弯曲半径大于脱模用曲面的弯曲半径。
[0079]能够适当地选择成型树脂部分21的厚度,例如为大约0.1mm至10mm。当成型树脂部分21的厚度较大时，能够提高绝缘性；当成型树脂部分21的厚度较小时，能够提高散热性，而且能够实现线圈成型体的尺寸减小。当要减小厚度时，厚度优选的是大约0.1mm至3_。应该在满足期望的绝缘强度的范围内适当地选择。此外，优选的是该厚度在整个覆盖部分上是均一的。这里，成型树脂部分21的将线圈2的表面覆盖起来的部分的厚度是均一的。因此，除角 部区域21a和外周边缘区域21ο之外的线圈成型体20Α的外形大致与线圈2的形状类似。应该注意的是，通过形成设置在线圈2与内侧芯部31之间的成型树脂部分21的树脂，将线圈2和内侧芯部31设置成彼此同轴的。
[0080]作为形成成型树脂部分21的绝缘树脂，优选使用的树脂是具有绝缘性和耐热性的任何树脂，绝缘性使得线圈2与磁芯3之间能够彼此完全绝缘，耐热性使得在电抗器IA工作期间达到最高温度时树脂不会软化。而且，树脂应当能够经受转移成型或注塑成型。例如，能够适当使用诸如环氧树脂、硅树脂、不饱和聚酯树脂等热固性树脂或者诸如聚苯硫醚(PPS)树脂、液晶聚合物(LCP)等热塑性树脂。当将树脂和填充物(由选自如下群组的至少一种类型的陶瓷制成，该群组包括氮化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼和碳化硅)的混合物用于成型树脂部分21时，能够提高绝缘性，并且还能够改善散热性。具体而言，当将导热率为lff/m.K以上(进一步为2W/m.K以上)的树脂用于成型树脂部分21时，能够获得优异的散热特性，因而该导热率的树脂是优选的。在本文中，对于成型树脂部分21而言，使用含有填充物的环氧树脂(导热率:2W/m.K)。
[0081]可以使用例如日本未审查的专利申请公开N0.2009-218293中公开的制造方法制造线圈成型体20A。线圈成型体20A能够利用诸如注塑成型、转移成型、铸塑成型等各种成型方法进行制造。更具体地，可以以如下方式形成成型树脂部分21，从而制造线圈成型体20A:将线圈2和内侧芯部31收纳在成型组件中，并通过设置任何适当的支撑部件来执行成型，以使上述部件被期望厚度的树脂覆盖。此时，应该准备成型组件，用以在角部区域21a的外周面和外周边缘区域21ο的外周面上形成具有期望弯曲半径的曲面。
[0082]在制造线圈成型体20A时，设置用于保持线圈2与内侧芯部31之间的间隔的间隔保持部件(未示出)，能够更容易地简化成型组件的结构。间隔保持部件例如可以是:设置在内侧芯部31的外周上的套筒状部件(可以比较短，并且这种套筒状形状可以是由多个分割件组合形成的)；具有L形截面并且包括上述套筒状部件和从套筒状部件的外周向外突出的一个或多个平板状凸缘部的环形部件；设置在线圈2与内侧芯部31之间的板部件；以及上述部件的组合。由于形成成型树脂部分21的树脂将间隔保持部件与线圈2和其它部件结合成一体，因此当成型树脂部分21由诸如上述PPS树脂、LCP、聚四氟乙烯(PTFE)树脂等绝缘树脂制成时，能够增强线圈2与内侧芯部31之间的绝缘性。当采用上述套筒状部件或环形部件时，通过部分地减小厚度或进行切削来调节套筒状部件或环形部件的形状或厚度，使得形成成型树脂部分21的树脂完全填充在线圈2与内侧芯部31之间。
[0083]< 磁芯 >
[0084]如上所述，磁芯3包括柱状的内侧芯部31和外侧芯部32(图1中的(A))，外侧芯部32设置在内侧芯部31的端面31e中的至少一者(在本文中为两个相反端面)上且在线圈2的外周侧处。外侧芯部32基本上覆盖线圈成型体20A的外周面。当线圈2通电时，磁芯3形成闭合磁路。
[0085][内侧芯部]
[0086]在本文中，由于内侧芯部31比线圈2在轴向上的长度稍长，因此在内侧芯部31插入并设置在线圈2中的状态下，内侧芯部31的两个相反端面31e和附近的外周面从线圈2的端面略微突出。这种状态被成型树脂部分21保持。可以适当选择内侧芯部31从线圈2的各个端面突出的长度(在下文中，称为突出长度)。在本文中，尽管每个突出长度是相等的，但每个突出长度也 可以是不同的。可选地，内侧芯部的长度或内侧芯部相对于线圈的布置位置能够调节为使突出部仅存在于线圈2的端面中的一个端面处。当内侧芯部的长度等于或大于线圈的长度时，能够允许线圈2所形成的磁通完全穿过内侧芯部31。
[0087]尽管磁芯3可以整体上由相同材料制成，但在本文中，磁芯3的材料也可以局部不同。内侧芯部31由粉末磁芯形成，而外侧芯部32由复合材料(含树脂成型体)形成。
[0088]粉末磁芯通常通过在压力作用下将原料粉末成型然后进行适当的热处理而制成。即使粉末磁芯为复杂的三维形状，也能够相对容易地进行成型。原料粉末可以包括涂层粉末，在涂层粉末中，由铁基材料(铁族金属或铁合金)或诸如稀土金属等软磁材料制成的金属颗粒的表面设置有由硅树脂或磷酸盐、铁氧体粉末、或适当混合有诸如热塑性树脂等树脂或诸如高级脂肪酸等添加剂(代表性地为通过热处理消散(vanish)或变成绝缘物质的添加剂)的混合粉末制成的绝缘涂层。通过上述制造方法，能够获得如下的粉末磁芯:其中在软磁性颗粒之间设有绝缘物质。由于粉末磁芯表现出优异的绝缘性，因此能够减小涡流损耗。而且，当通过增加原料的软磁性粉末或成型压力来调节原料或制造条件时，粉末磁芯比形成外侧芯部32的复合材料更能增大饱和磁通密度。可以采用已知的粉末磁芯作为上述粉末磁芯。
[0089]柱状内侧芯部31可以是使用期望形状的成型组件而成型的一体元件或通过层叠均由粉末磁芯制成的多个芯件而形成的层叠体。层叠体能够被粘合剂或粘合剂带固定为一体元件。在本文中，内侧芯部31是没有内置间隙部件或空气间隙的实心元件。
[0090][外侧芯部]
[0091]在本文中，外侧芯部32的形状与由壳体4A的内周面和收纳在壳体4A中的线圈成型体20A的外周面形成的空间相符。因此，除了与壳体4A接触的安装面、导线2w的相反端部以及覆盖引出部分2d的成型树脂部分21的一部分之外，线圈成型体20A被外侧芯部32覆盖。也就是说，这些区域暴露于外侧芯部31外。由于外侧芯部32的一部分设置为连接至内侧芯部31的两个相反端面31e，因此磁芯3形成闭合磁路。
[0092]形成外侧芯部32的复合材料(含树脂成型体)通常能够通过注塑成型、转移成型、MIM(金属注塑成型)、铸塑成型等制成。在注塑成型中，在将含有磁性体粉末和树脂的混合物填充到成型组件中的同时将预定的压力施加至混合物，由此将混合物成型。之后，使树脂固化，从而获得复合材料。在转移成型和MM中，同样通过将原料填充到成型组件中来进行成型。在铸塑成型中，在不施加压力的情况下将混合物倒入到成型组件或壳体4A中。然后，将混合物成型并固化，从而获得复合材料。
[0093]当使用壳体4A作为成型组件并将原料直接填充到壳体4A中以形成复合材料时，可以获得如下优点:(1)即使当线圈部件20A具有复杂的形状时，仍然能够容易地成型形状与线圈成型体20A相符的外侧芯部32;以及(2)能够容易地使壳体4A和复合材料彼此紧密地相连。具体地说，当壳体4A的内表面还被实施表面粗糙化处理时，能够使壳体4A与外侧芯部32之间的接触面积增大，从而能够提高散热性。
[0094]形成外侧芯部32的复合材料中的磁性体粉末可以与形成上述内侧芯部31的软磁性粉末的组分相同，或者也可以为不同的组分。而且在组分相同的情况下，由于复合材料含有作为非磁性材料的树脂，所以在饱和磁通密度和相对磁导率方面上述复合材料比粉末磁芯低。因此，当使用复合材料形成外侧芯部32时，可以将外侧芯部32的相对磁导率设置成比由粉末磁芯制成的内侧芯部31的相对磁导率低。
[0095]复合材料中的 磁性体粉末可以由一种粉末或者材料不同的多种粉末制成。形成外侧芯部32的复合材料优选的是铁基粉末，例如纯铁粉末。此外，当复合材料与粉末磁芯类似是涂层粉末时，能够提高软磁性颗粒之间的绝缘性，因而能够降低涡电流损耗。
[0096]复合材料中的磁性体粉末的平均粒径可以是I μ m以上且1000 μ m以下，特别是10 μ m以上且500 μ m以下。此外，当磁性体粉末包括粒径不同的多种粉末(粗粉末和细粉末)时，能够容易地获得高饱和磁通密度和低损耗的电抗器。应该注意的是，复合材料中的磁性体粉末与(残留的)原料的粉末基本相同。使用平均粒径处于上述范围内的粉末作为原料，获得了高流动性。因此，利用注塑成型等方法，能够高产率地制造复合材料。
[0097]当形成外侧芯部32的复合材料为100%时，复合材料中磁性体粉末的含量可以为40体积％ (体积百分比)以上且75体积％以下。由于磁性体粉末为40体积％以上，所以磁性组分的比例很高，因而能够更容易地提高整个磁芯3的例如饱和磁通密度等磁特性。当磁性体粉末为75体积％以下时，获得了复合材料的良好的可制造性。
[0098]复合材料中用作粘结剂的树脂典型地可以是例如环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂和聚氨酯树脂等热固性树脂。其它实例可以包括例如PPS树脂、聚酰亚胺树脂、氟树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂，室温固化树脂以及低温固化树脂。
[0099]也可以采用除了含有磁性体粉末和树脂之外还含有由例如陶瓷(例如氧化铝或二氧化硅)等非磁性体制成的粉末(填充物)的复合材料。填充物有助于提高散热性，并抑制磁性体粉末的不均匀分布(不均匀分散)。此外，当填充物呈微细颗粒的形式时，由于填充物设置在磁性体颗粒之间，所以能够抑制因所含有的填充物而导致的磁性体粉末比例的减小。当复合材料为100质量％ (质量百分比)时,填充物的含量应该为0.2质量％以上且20质量％以下,更优选的是0.3质量％以上且15质量％以下,特别是0.5质量％以上且10质量％以下。因此，能够完全实现上述效果。
[0100]在本文中，外侧芯部32由涂层粉末构成的复合材料形成，在涂层粉末中，平均粒径为75 μ m以下的铁基材料(纯铁)的颗粒设置有环氧树脂以及位于颗粒表面上的绝缘涂层(复合材料中的纯铁粉末的含量为40体积％ )。而且，与内侧芯部31类似地，同样在外侧芯部32中未设有间隙部件或空气间隙。因此，磁芯3整体上都无间隙。由于没有包括间隙，因此获得了如下优点:(I)减小了尺寸；⑵降低了损耗；以及(3)在大电流通电时抑制了电感量的减小。需要注意的是，在磁芯3中，可以设有由非磁性材料制成的间隙部件(例如氧化铝板)或空气间隙。
[0101]外侧芯部32的形状没有特别限制，只要能够形成闭合磁路便可。在本实施例中，当线圈成型体20A的整个外周基本上都被复合材料覆盖时，复合材料(外侧芯部32)能够强化线圈成型体20A不受外部环境影响的保护或者对线圈成型体20A的机械保护。
[0102]此外，线圈成型体20A可以部分在暴露于复合材料(外侧芯部32)外。例如，将线圈2(线圈成型体20A)的引出部分2d覆盖起来的成型树脂部分21的至少一部分可以暴露于复合材料外。然后，能够避免导线2w的端部和外侧芯部32之间的接触，从而能够确保它们之间的绝缘性。此外，在线圈2的匝部2t的外周面上，设置在壳体4A的开口侧的区域可以暴露于复合材料外。在这种情况下，能够期望提高散热性。此外，当线圈成型体20A中设置在壳体4A的开口侧的区域暴露于外侧芯部32外时,可以从壳体4A的开口侧填充密封树月旨，以利用密封树脂将由线圈2和磁芯3构成的组合体密封。这样，密封树脂能够覆盖线圈成型体20A和外侧芯部32，从而能够保护这些部件不受外部环境的影响或使这些部件得到机械保护。在这种情况下，将线圈2的引出部分2d覆盖的成型树脂部分21的外周的一部分可以被密封树脂(含树脂成型体)覆盖。例如，可以优选地将环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、不饱和聚酯树脂、PPS树脂等用作密封树脂。从提高散热性的观点来看，密封树脂可以与由非磁性体(例如氧化铝和二氧化硅等陶瓷)制成的填充物混合。
[0103][磁特性]
[0104]如上所述，由于磁芯3由不同的材料制成，因此磁芯3的磁特性局部不同。具体地说，内侧芯部31的饱和磁通密度比外侧芯部32的饱和磁通密度高，而外侧芯部32的相对磁导率比内侧芯部31的相对磁导率小。更具体地说，由粉末磁芯制成的内侧芯部31具有
1.6T以上的饱和磁通密度，为外侧芯部32的饱和磁通密度的1.2倍以上。内侧芯部31的相对磁导率为100以上且500以下。由复合材料制成的外侧芯部32具有0.6T以上的饱和磁通密度，该饱和磁通密度小于内侧芯部31的饱和磁通密度。外侧芯部32的相对磁导率为5以上且50以下，优选地为10以上且35以下。由内侧芯部31和外侧芯部32组成的整个磁芯3的相对磁导率为10以上且100以下。在内侧芯部的饱和磁通密度高的模式中，当希望获得与整体上具有均匀饱和磁通密度的磁芯的磁通量相同的磁通量时，可以减小内侧芯部的截面面积。因此，这种模式有助于减小电抗器的尺寸。内侧芯部31的饱和磁通密度为1.8T以上，并且更优选地为2T以上。优选的是，内侧芯部31的饱和磁通密度为外侧芯部32的饱和磁通密度的1.5倍，更优选地为1.8倍以上。通过使用电磁钢板(以硅钢板为代表)的层叠体替代粉末磁芯，能够更容易地增大内侧芯部的饱和磁通密度。另一方面，当外侧芯部32的相对磁导率设定为低于内侧芯部31的相对磁导率时，能够抑制磁饱和。因此，例如可以获得无间隙结构的磁芯3。采用无间隙结构的磁芯3，能够减少漏磁通。
[0105][壳体]
[0106]这里，容纳由线圈成型体20A和外侧芯部32 (磁芯3)构成的组装体的壳体4A是容器，其中，一体地成型有板状的底部40和设置成竖立在底部40上的框状的壁部41，并且底部40的相反侧是敞开的。底部40的外底面由平面形成；当将电抗器IA安装在例如冷却基座等安装对象上时，外底面的至少一部分(本文中是全部)成为与安装对象接触而被冷却的冷却面。应该注意的是，允许外底面局部地包括与安装对象不接触的区域(平面或曲面)。此外，尽管图1示出了外底面设置在底侧的模式，但外底面可以设置在侧部或顶侧。
[0107]这里，关于壳体4A的形状，尽管底部40由四边形板形成并且壁部41呈四边形框架的形状，但可以根据容纳物的形状等来适当地选择这些几何形状。同样地，可以根据壳体4A中的容纳物来适当地选择壳体4A的尺寸。
[0108]壳体4A保护容纳物不受外部环境(灰尘或腐蚀)的影响并提供机械保护。此外，为了将壳体4A用作散热路径，壳体4A的材料优选的是导热率良好的材料，特别是导热率比形成磁性3的磁性体粉末的导热率高的材料。此外，当壳体由非磁性但导电的材料制成时，能够防止磁通泄漏到壳体外侧。因此，作为形成壳体4A的材料，能够使用非磁性金属材料。例如，可以使用铝、铝合金、镁和镁合金。由于这里提及的非磁性金属材料的重量轻，所以它们适于用作期望重量轻的车载部件的材料。由于壳体4A由金属制成，所以能够通过铸造、切削加工、塑性加工等容易地制造期望形状的散热台部。这里，壳体4A由铝合金制成。壳体4A可以由树脂材料形成，而不是例如铝等金属材料。当壳体由树脂材料形成时，能够使用例如聚对苯二甲酸丁二 醇酯(PBT)树脂、聚氨酯树脂、PPS树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等。在这种情况下，为了提高散热性，可以混合由例如陶瓷(例如氧化铝或二氧化硅)等非磁性体制成的填充物。通过由树脂材料形成壳体，能够低成本地制造重量轻的壳体。
[0109]使用壳体4A作为成型组件并且采用在壳体4A的内表面的至少一部分(优选的是50面积％以上，更优选的是80面积％以上)上设置微小的凹凸部的模式，由此铸塑成型形成外侧芯部32的复合材料——在这种情况下，能够提高复合材料与壳体4A之间的粘合力，并且能够提高散热性。为了形成微小的凹凸部，可以采用表面粗糙化处理。
[0110]表面粗糙化处理可以包括例如提供最大高度为1mm以下并且优选地为0.5mm以下的微小凹凸部的过程。具体而言，能够采用用于增强金属与树脂之间的粘合性的已知方案，例如:(1)以铝阳极氧化为代表的阳极氧化处理；⑵利用任何已知方案进行针状电镀(acicular plating) ； (3)利用任何已知方案注入分子结化合物；(4)通过激光进行微细凹槽的加工；(5)使用任何已知的特殊溶液进行纳米级的波纹成形(dimple formation) ； (6)蚀刻处理；(7)喷砂或抛丸处理；(8)锉磨处理；(9)利用氢氧化钠进行消光处理；以及(10)通过金属丝刷进行磨削处理。期望的是，这种表面粗糙化处理得到的表面面积的增大还能够改善散热性。
[0111]此外，利用常用的金属切削加工来形成任意的凹槽或孔，或者通过进行铸造、塑性加工等将表面成形为凹凸形状实现了表面积的增大；这样还预期到的是，壳体4A与形成外侧芯部32的树脂之间的接触面积增大所获得的粘合力或散热性提高。
[0112]壳体4A还包括用于将电抗器IA固定到安装对象上的附接部400。附接部400是从底部40的外周朝壁部41外侧突出的突出件。各个突出件都设置有螺栓孔，例如螺栓等固定部件(未示出)插入螺栓孔中。这里，在方形壳体4A中，角部分别设置有附接部400。由于设置了附接部400，所以电抗器IA能够容易地固定到安装对象上。可以适当地选择附接部400的附接位置、数量和形状等。附接部400也可以省略。
[0113]此外，壳体4A可以包括用于覆盖壳体4A的开口部的盖部(未不出)。设置盖部能够防止容纳在壳体4A中的容纳物脱离，从而能够保护容纳物。另外，当盖部由与壳体4A的材料类似的非磁性但导电的材料制成时，能够防止产生漏磁通。此外，当盖部与壳体4A类似地由例如金属材料等高导热率的材料制成时，还能够期望提高散热性。
[0114]在设置盖部的模式中，盖部可以是形状与壳体4A的开口部相对应的板部件。盖部应设置有导线孔，导线2w的相反两端部插入导线孔中。此外，优选的是壳体4A包括盖台，用于固定盖部的螺栓旋入盖台中，盖台与壁部是一体的。在这种情况下，盖部可以包括突出件，突出件设置 有螺栓孔，螺栓插入该螺栓孔中。例如，盖台应该分别设置在形成壁部的四个表面上，盖部的突出件应该设置在如下位置:当盖部设置在壳体上时，突出件与盖台相对应。可以适当地选择盖台和突出件的形成位置和数量。
[0115]〈用途〉
[0116]在通电条件例如为下述条件时可以适当使用具有上述结构的电抗器IA:最大电流(直流电流)大约为100A至1000A ;平均电压大约为100V至1000V ;以及工作频率大约为5kHz至IOOkHz。通常，电抗器IA可以适当地用作电动车辆、混合动力车辆等的车载功率转换器件的构成部件。
[0117]《电抗器的制造方法》
[0118]例如，可以以如下方式制造电抗器1A。这里，首先，分别准备线圈2和内侧芯部31，然后利用成型树脂部分21将上述部件一体成型，从而获得线圈成型体20A(图1中的(B))。
[0119]接下来，当使用壳体4A作为成型组件并通过铸塑成型来制造外侧芯部32时，将线圈成型体20A容纳在壳体4A中。可以向壳体4A的内底面上适当地施加粘合剂或润滑脂。当线圈成型体20A与壳体4A之间设置有润滑脂等时，空气几乎不介入线圈成型体20A与壳体4A之间，从而它们彼此能够紧密地附接在一起，从而能够提高散热性。然后，适当使用作为外侧芯部32原料的磁性体粉末和树脂、粘结剂或非磁性粉末制成混合物。然后，将混合物填充到用作成型组件的壳体4A中，随后使树脂固化。通过上述步骤，能够获得不具有盖部的电抗器。
[0120][操作和效果]
[0121]利用上述电抗器1A，获得了如下效果。
[0122]关于根据第一实施例的电抗器1A，成型树脂部分21中的角部区域21a的外周面的弯曲半径Rl大于0.5_。此外，该外周面是曲面，其弯曲半径大于脱模用曲面的弯曲半径。因此，在由含有磁性体粉末和树脂的复合材料形成的外侧芯部32中，与角部区域21a的外周面接触的部分不容易成为裂纹起点。这样，可以抑制外侧线圈32中由于线圈2的热胀缩或振动而出现裂纹，其中，线圈2的热胀缩与热循环相关联，振动是由于向线圈2施加交流电并进行激励而引起的。因此，能够获得外侧芯部32不易损坏的电抗器。此外，在采用密封树脂进行密封的模式中，即使当成型树脂部分21中的角部区域21a的外周面被密封树脂覆盖时，密封树脂中与角部区域21a的外周面接触的部分不容易成为裂纹起点。因此，密封树脂不容易被热循环或振动损坏。
[0123]在成型树脂部分21中，外周边缘区域21ο的外周面也是曲面，其弯曲半径大于脱模用曲面的弯曲半径。因此，能够进一步减少容易成为与外侧芯部32或密封树脂接触的成型树脂部分21中的裂纹起点的各个角部。这样，能够更有效地抑制外侧芯部32和密封树脂被损坏。
[0124]由于电抗器IA是如上所述的水平收纳模式，所以从线圈2的外周面到安装对象的距离较短的区域是多的。此外，线圈2的热量能够容易地传递到壳体4A和传递到安装对象。因此，电抗器IA具有良好的散热性。
[0125]由于电抗器IA包括作为组成部件的线圈成型体20A，所以能够容易地处置线圈2。而且，组装部件的数量少，而且还获得了良好的可组装性。具体地说，关于电抗器1A，由于线圈成型体20A也一体地保持磁芯3的一部分(内侧芯部31)，所以获得了更好的可组装性。
[0126]另外，由于磁芯3的至少一部分(这里是外侧芯部32)是上述复合材料，所以获得了如下效果。
[0127](I)能够容易地形成形状复杂的外侧芯部32，即覆盖线圈成型体20A ;在线圈成型体20A中，线圈2和内侧芯部31结合成为一体。
[0128](2)当采用将壳体4A用作成型组件的铸塑成型时，由于能够与外侧芯部32同时地形成磁芯3，所以制造步骤的数目较小。因此，获得高产率。
[0129](3)能够利用形成外侧芯部32的树脂将内侧芯部31和外侧芯部32彼此连接起来。此外，能够利用形成 外侧芯部32的树脂将线圈成型体20A和壳体4A彼此连接起来。
[0130](4)能够容易地改变外侧芯部32的磁特性。
[0131](5)由于覆盖线圈成型体20A(线圈2)的外周面的材料含有磁性体粉末，所以与仅含有树脂材料的情况相比，导热率较高，并且获得了良好的散热性。
[0132](6)由于形成外侧芯部32的材料含有树脂，所以能够保护线圈成型体20A不受外部环境的影响，并实现了对线圈成型体20A的机械保护。
[0133]《第二实施例》
[0134]下面参考图4至图6描述根据第二实施例的电抗器1B。如图4所示，根据第二实施例的电抗器IB的基本结构与根据第一实施例的电抗器IA类似。也就是说，有底的套筒状的壳体4B容纳线圈成型体20B和外侧芯部32 ;在线圈成型体20B中，内侧芯部31和具有匝部及引出部分的线圈2 —起被成型树脂部分21 —体地保持。线圈成型体20B的外周侧被外侧芯部32覆盖，外侧芯部32由含有磁性体粉末和树脂的复合材料(含树脂成型体)制成。根据第二实施例的电抗器IB与第一实施例的主要不同点在于包括凹槽50 ;在将线圈2的引出部分的外周的一部分覆盖的成型树脂部分21的各个端面21e (图6)上，凹槽50围绕导线2w。在下文中，将主要描述不同点，并且不再描述与第一实施例中类似的结构和效果O
[0135][成型树脂部分]
[0136]在成型树脂部分21的各个端面21e上，凹槽50围绕导线2w的外周。因此，导线2w的端部与外侧芯部32 (磁芯3)之间的爬电距离(creepage distance)增大,从而使导线2w的各个端部与外侧芯部32之间的绝缘性增强。
[0137]能够适当地选择凹槽50的形状。例如，优选的是采用与覆盖各个引出部分2d的成型树脂部分21的外周面相符的形状。这样，能够使爬电距离在导线2w的周向上保持恒定，从而能够使导线2w的外周上的绝缘性均一。这里，凹槽50具有与覆盖引出部分2d的成型树脂部分21的外周面相符的跑道形形状。
[0138]可以在帮助增强绝缘性的范围内适当地选择凹槽50的深度h(图5)或凹槽50的宽度W。随着凹槽50的深度h变深，能够使爬电距离变长。因此，能够容易地确保导线2w的各个端部与外侧芯部32之间的绝缘性。此外，随着凹槽50的宽度w变宽，能够使爬电距离变长。另外，利用凹槽50的体积在覆盖引出部分的成型树脂部分21中形成空间。也就是说，当凹槽50的深度h深时，导线2w的各个端部的振动主要发生于上述空间中，而不容易传播到覆盖位于该空间外的引出部分的成型树脂部分21的外周面。因此，振动不容易传递到与成型树脂部分21的外侧芯部32接触的外周面附近的区域，从而能够期望振动吸收的效果。这样，可以进一步防止外侧芯部32中出现裂纹。随着凹槽50的深度h变深并且随着凹槽50的宽度变宽，效果增强。凹槽50的深度h具体地可以是0.1mm以上且20mm以下。凹槽50的宽度w具体地可以是0.1mm以上且2mm以下。这里，凹槽50的深度h和宽度w在导线2w的整个外周上是均一的。
[0139]凹槽50可以是沿着导线2w的外周延伸的单个凹槽，从而形成单个环路。可选地，凹槽50可以是沿着导线2w的外周延伸的多个凹槽，从而围绕导线2w在径向上形成多个环路。爬电距离能够随着环路的数量增加而增加，并且能够增强绝缘性。
[0140]当形成凹槽50时，例如，采用如下成型组件作为用于将成型树脂部分21成型的成型组件:该成型组件分成两侧，导线2w的端部朝着一侧引出，而另一侧与这一侧相反。在成型组件内侧，应该设置分别覆盖导线2w端部的环形突起部，该突起部能够获得期望的尺寸——即凹槽50的深度h和凹槽50的宽度W。这样，能够形成凹槽50。
[0141]利用电抗器1B ，除了与第一实施例中类似的那些效果之外，由于在成型树脂部分21的各个端面21e上围绕导线2w的外周设置了凹槽50，所以能够增大外侧芯部32与导线2w的各个端部之间的爬电距离，从而能够增强绝缘性。
[0142]《第三实施例》
[0143]关于根据第一实施例和第二实施例的电抗器，描述了线圈成型体20A和20B均一体地包括内侧芯部31的情况。关于根据第三实施例的电抗器，如图7所示，下面描述不具有内侧芯部的线圈成型体20C，也就是如下线圈成型体20C:在线圈成型体20C中利用成型树脂部分21来保持线圈2，并且线圈成型体20C包括用于插入和设置内侧芯部的中空孔。
[0144]在这种情况下，在成型树脂部分21中，优选的是，将线圈2的内周边缘覆盖的内周边缘区域21i的外周面也由曲面形成。在线圈成型体20C不一体地包括内侧芯部31的情况下，当成型树脂部分21设置成覆盖线圈2并与线圈2的形状相符时，可以在将线圈2的内周边缘覆盖的内周边缘区域21i的外周面上形成角部。这种角部可能成为裂纹起点。因此，通过也利用曲面形成内周边缘区域21i的外周面，能够进一步减少裂纹起点。这样，外侧芯部32更不容易损坏。在本文中，内周边缘部分21i是指:在将导线2w的各个匝部2t覆盖的成型树脂部分21中，位于线圈2的端面和内周面各自的延伸面之间的成型树脂部分21。
[0145]尽管内周边缘区域21i的外周面(曲面)的弯曲半径R3可以等于脱模用曲面的弯曲半径，但优选的是大于脱模用曲面的弯曲半径。具体地说，弯曲半径R3优选的是大于0.5mm、0.7mm以上、1.0mm以上，更优选的是1.5mm以上。弯曲半径R3可以等于或大于角部区域21a的外周面的弯曲半径R1。具体地说，与上述角部区域21a的外周面的弯曲半径Rl类似地，内周边缘区域21i的外周面的弯曲半径R3优选地满足如下关系:0.2 (m+(a/2)) < R3 < 5.0 (m+(a/2))。这里，内周边缘区域21i的外周面是曲面，其弯曲半径大于脱模用曲面的弯曲半径。
[0146]在制造线圈成型体20C时，应该使用芯部替代上述内侧芯部31。而且，通过调节设置在线圈2内侧的树脂的厚度来形成中空孔，这样树脂可以用于定位内侧芯部31。为了制造包括线圈成型体20C的电抗器，应该通过将内侧芯部插入线圈成型体20C的中空孔中来形成连接部件。然后，应该将连接部件容纳在壳体中，并且应该在连接部件与壳体之间形成外侧芯部。
[0147]《第四实施例》
[0148]在第一实施例至第三实施例中，尽管已经对水平收纳模式进行了描述，但第一实施例至第三实施例中均可以采用竖直收纳模式(参见图8);在竖直收纳模式中，线圈收纳在壳体中使得线圈的轴线垂直于由壳体中的平面形成的外底面。对于竖直收纳模式而言，能够容易地减少相对于安装对象的接触面积，并且能够实现安装面积的尺寸减小。在竖直收纳模式中，例如，内侧芯部的一个端面从线圈的将与壳体的内底面接触的一个端面突出。这样形成如下磁芯:其中，内侧芯部的从线圈突出的一个端面侧的外周面和内侧芯部的另一端面与外侧芯部的复合材料接触。
[0149]图8所示的根据第四实施例的电抗器ID与根据第一实施例的电抗器IA的不同在于线圈2的收纳模式，即，是如上所述的竖直收纳模式，但基本结构相同。也就是说，线圈成型体20D(参见图9)和外侧芯部32被收纳在有底的套筒状的壳体4D中(参见图8中的(A))，具有匝部2t及引出部分2d的线圈2与内侧芯部31 —起被成型树脂部分21 —体地保持在线圈成型体20D中。线圈成型体20D的外周侧被外侧芯部32覆盖，外侧芯部32由含有磁性体粉末和树脂的复合材料(含树脂成型体)形成。在下文中，将着重描述不同点。
[0150][线圈成型体]
[0151]在本实施例中，如图9所示，线圈2中的导线2w的引出部分2d的引出方向与第一实施例的部分中描述的线圈2中的导线2w的引出部分2d的引出方向不同。具体地说，在线圈2的一端侧，导线2w的一端侧的区域沿线圈2的轴向引出。导线2w的另一端侧的区域朝线圈2的这一端侧折回，并类似地沿轴向延伸。也就是说，导线2w的相反两端部与线圈2的轴向平行地从线圈2的一端侧(图8和图9中的顶侧)引出。此外，线圈2的端面形状为圆形。
[0152][内侧芯部和外侧芯部]
[0153]内侧芯部31是与线圈2的内周形状相符的柱体。此外，在内侧芯部31插入并设置在线圈2内侧的状态下，内侧芯部31的一部分从线圈2的另一端侧(图8和图9中的底侦D的端面突起。当线圈成型体20D收纳在壳体4D中时，突起的端面设置成与壳体4D (底部40)接触(参见图8中的(B))。另一方面，外侧芯部32设置成将内侧芯部31的一端侧的端面31e和另一端侧的突起部分的外周面彼此相连，从而形成闭合磁路。
[0154]在本实施例中，尽管 已经另外描述了一体地包括内侧芯部31的线圈成型体20D，但与第三实施例的部分中描述的线圈成型体20C类似地，可以采用不具有内侧芯部的线圈成型体。此外，与第二实施例的部分中描述的线圈成型体20B类似地，可以在将线圈2的引出部分2d覆盖的成型树脂部分21的各个端面上形成围绕导线2w的凹槽。
[0155]《第五实施例》
[0156]在第一实施例至第四实施例的部分中，已经描述了如下模式:内侧芯部31由粉末磁芯形成，只有外侧芯部32由复合材料形成。在其它可能的模式中，内侧芯部也可以由含有磁性体粉末和树脂的复合材料形成。也就是说，磁芯可以整体地由复合材料形成。在这种情况下，内侧芯部和外侧芯部可以由相同的复合材料制成。在在这种情况下，形成芯部的复合材料中磁性体粉末的含量可以为40体积％以上且75体积％以下；饱和磁通密度可以为0.6T以上，优选地为1.0T以上；相对磁导率可以为5以上且50以下，优选地为10以上且35以下；并且，整个磁芯的相对磁导率可以为5以上且50以下。此外，在这种情况下，可以使用壳体作为成型组件将内侧芯部和外侧芯部成型为一体。例如，与第三实施例的部分中描述的线圈成型体20C类似地，准备具有中空孔的线圈成型体，内侧芯部将设置在中空孔中。此外，将线圈成型体收纳在壳体中的预定位置，并且将复合材料的原料填充到壳体中。然后，将原料倒入线圈成型体的中空孔以及线圈成型体与壳体之间的空间中。然后，使树脂固化。通过以这种方式使用壳体作为成型组件执行成型，能够获得由复合材料形成的磁芯:其中，内侧芯部和外侧芯部被保持为一体。此外，在上述这种模式中，内侧芯部和外侧芯部可以是复合材料的成型体，其中，分别使用成型组件将这些成型体成型为预定的形状。例如,准备由使用成型组件成型的复合材料(成型体)形成的内侧芯部。然后,将内侧芯部设置在线圈中，以获得一体的线圈成型体。然后，将该线圈成型体收纳在壳体中的预定位置，并将复合材料的原料填充到壳体中，以使用壳体作为成型组件来成型由复合材料制成的外侧芯部。可选地，如稍 后所描述的，也可以这样形成磁芯:独立地制造使用成型组件成型的由复合材料(成型体)形成的外侧芯部，并将该外侧芯部与内侧芯部组合起来，从而形成闭合的磁路。然后，通过用相同的复合材料形成内侧芯部和外侧芯部，即使当独立地形成芯部时,也能够用相同的材料制成芯部。
[0157]此外，内侧芯部和外侧芯部可以由不同的复合材料制成。对于这种结构而言，例如，当用相同的磁性体粉末制造芯部时，可以通过改变磁性体粉末的含量来调节饱和磁通密度或相对磁导率，而且有利地能够容易地获得期望特性的复合材料。在特定模式中，利用磁性体粉末的材料或含量不同的复合材料分别形成内侧芯部和外侧芯部，使得内侧芯部的饱和磁通密度较高而外芯部的相对磁导率较低，如第一实施例至第四实施例中所描述的；或者相反地，使得内芯部的相对磁导率较低而外芯部的饱和磁通密度较高。通过增大复合材料中的磁性体粉末的混合量，能够容易地获得高饱和磁通密度且高相对磁导率的复合材料。通过减小磁性体粉末的混合量，能够容易地获得低饱和磁通密度且低相对磁导率的复合材料。还可以利用期望组分的原料来分别准备柱状或块状的复合材料，柱状或块状的复合材料(成型体)能够用作内侧芯部和外侧芯部。形成内侧芯部和外侧芯部的复合材料可以具有如下特性:磁性体粉末的含量为40体积％以上且75体积％以下；饱和磁通密度为
0.6T以上，优选地为1.0T以上；相对磁导率为5以上且50以下，优选地为10以上且35以下。整个磁芯的相对磁导率可以为5以上且50以下。
[0158]《第六实施例》
[0159]在第一实施例至第四实施例的部分中，已经描述了线圈2包括一个线圈元件的模式。在其它可能的模式中，可以包括通过螺旋地缠绕导线形成的一对线圈元件。这一对线圈元件并排(平行)设置，以使线圈元件的轴线彼此平行。线圈元件借助由折回的导线的一部分形成的连结部彼此连接(参见图10)。还能够采用这样的模式:线圈元件由独立的导线形成，并且分别形成线圈元件的导线的一个端部利用诸如TIG焊接等焊接、压力固定、锡焊等方法进行结合。在其它可能的模式中，一个端部经由单独制备的连接部件彼此结合。然后，用成型树脂部分覆盖导线的引出部分，并以曲面形成将引出部分的相对应的角部覆盖的各个角部区域的外周面。对于其它部分而言，当形成成型树脂部分以便与线圈的形状相符时，形成角部的任何部分都应该由曲面形成。
[0160]图10所不的根据第四实施例的电抗器IE与根据第一实施例的电抗器IA的基本结构相同，二者不同点在于:电抗器IE的线圈2包括一对线圈元件2a和2b，并且各个线圈元件中均设置有内侧芯部。也就是说，线圈成型体20E(参见图10中的(B))和外侧芯部32被收纳在有底的套筒状的壳体4E中(参见图10中的(A))，具有匝部2t及引出部分2d的线圈2与内侧芯部31 —起被成型树脂部分21 —体地保持在线圈成型体20E中。线圈成型体20E的外周侧被外侧芯部32覆盖，外侧芯部32由含有磁性体粉末和树脂的复合材料(含树脂成型体)形成。在下文中，将着重描述不同点。
[0161][线圈成型体]
[0162]在本实施例中，如图10中的(B)所示，线圈2由一对线圈元件2a和2b形成，线圈元件并排(平行)设置，以使它们的轴线彼此平行。线圈2 (线圈元件2a和2b)由连续的导线2w形成。具体地说，在从一端侧到另一端侧形成一个线圈元件2a之后，导线2w在另一端侧弯曲成U形。然后，从另一端侧到这一端侧形成另一线圈元件2b。线圈元件2a和2b之间的缠绕方向相同。线圈元件2a和2b电学地串联。然后，导线2w的相反两端部沿线圈2的径向(图10中的顶侧)从线圈2 (线圈元件2a和2b)的一端侧引出。此外，尽管线圈元件2a和2b各自的端面形状是角部经倒圆的四边形，如上所述，但能够适当地选择线圈元件2a和2b各自的端面形状，例如跑道形或圆形。
[0163][内侧芯部和外侧芯部]
[0164]内侧芯部31分别设置在线圈元件2a和2b内侧，并且分别具有与线圈元件2a、2b的内周形状相符的棱柱体。另一方面，如第一实施例的部分中描述的，使用壳体4E作为成型组件来成型复合材料，由此形成外侧芯部32。
[0165]在本实施例中，已经描述了一体地包括内侧芯部31的线圈成型体20E。然而，与第三实施例的部分中描述的线圈成型体20C类似地，也可以采用不具有内侧芯部的线圈成型体。此外，与第五实施例的部分中的描述类似地，内侧芯部31不限于粉末磁芯，而可以是使用成型组件独立地制造的复合材料(成型体)。此外，与第二实施例的部分中描述的线圈成型体20B类似地，可以在将线圈2的引出部分2d覆盖的成型树脂部分21的各个端面上形成围绕导线2w的凹槽。
[0166]《第七实施例》
[0167]在第六实施例的部分中，已经对使用壳体4E作为成型组件并用复合材料(成型体)形成外侧芯部32来覆盖线圈成型体20E的外周侧的模式进行了描述。在其它可能模式中，在根据第六实施例的电抗器IE中，线圈成型体的一部分(例如壳体的开口侧的区域)可能暴露于外侧芯部外并被密封树脂密封。此外，外侧芯部能够与内侧芯部类似地形成为芯件。磁芯可以由多个彼此相连的芯件形成。[0168]图11所示的根据第七实施例的电抗器IF与根据第六实施例的电抗器IE的不同点在于，外侧芯部32是独立制造的芯件。电抗器IF与根据第六实施例的电抗器IE基本相同，二者均包括线圈成型体20E，线圈2和内侧芯部31 —起被成型树脂部分21 —体地保持在线圈成型体20E中，并且线圈成型体20E被收纳在壳体4E中(参见图11中的(A))。在下文中，将着重描述不同点。
[0169][外侧芯部]
[0170]外侧芯部32各自都呈块状，如图11中的(B)所示。外侧芯部32分别设置在内侧芯部31的相反两端部，从而将内侧芯部31设置在外侧芯部32之间。通过使外侧芯部32与内侧芯部31的端面相连，用内侧芯部31和外侧芯部32形成环形磁芯3，并用磁芯3形成闭合磁路。能够使用例如粘合剂将内侧芯部31和外侧芯部32彼此相连。作为采用粉末磁芯的外侧芯部32的替代，还可以采用使用成型组件独立地制造的复合材料(成型体)，如第五实施例的部分中所描述的。
[0171][密封树脂]
[0172]此外，关于如图11所示的根据第七实施例的电抗器1F，通过分别在内侧芯部31的相反两端部设置并结合外侧芯部32，将由线圈成型体20E和外侧芯部32构成的组合体(即，由线圈2和磁芯3构成的组合体)收纳在壳体4E中。然后，填充密封树脂6，并且利用密封树脂6密封上述组合体的周围。也就是说，与根据第六实施例的电抗器IE不同，线圈成型体20E的外周侧是被密封树脂6覆盖而不是被形成外侧芯部的复合材料覆盖。作为密封树脂6，可以优选使用例如环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、不饱和聚酯树脂、PPS树脂等。从提高散热性的观点来看，密封树脂6可以与由非磁性体(例如氧化铝和二氧化硅等陶瓷)制成的填充物混合。
[0173]在本实施例中，由于磁芯树脂部分21形成为覆盖线圈2的匝部2t和引出部分2d，所以密封树脂6不会与匝部2t或引出部分2d接触。因此，作为混合到密封树脂6中的填充物，还可以使用作为非磁性体的导电材料，例如铝或碳。此外，尽管将组合体容纳在壳体4E中并且利用密封树脂进行灌封从而将组合体的周围密封，代替上述方式，可以使用密封树脂和成型组件进行成型从而将组合体的周围密封。在这种情况下，即使当没有壳体时，仍然能够保护线圈成型体或外侧芯部不受外部环境的影响，并且能够提供机械保护。
[0174]《第八实施例》
[0175]根据第一实施例至第七实施例的电抗器例如可以用作安装在车辆等上的转换器的构成部件或者用作包括转换器的功率转换器件的构成部件。
[0176]例如，如图12所示，诸如混合动力车辆或电动车辆等车辆1200包括主电池1210、与主电池210连接的功率转换器件1100以及受从主电池1210供给来的用于驱动行驶的功率驱动的电动机(负载)1220。电动机1220代表性地为三相交流电动机。电动机1220在行驶模式中驱动车轮1250并且在再生模式中用作发电机。当车辆为混合动力车辆时，车辆1200除了包括电动机1220之外还包括发动机。尽管图12示出了作为车辆1200的充电部的入口，但还可以包括插塞。
[0177]功率转换器件1100包括与主电池1210连接的转换器1110以及与转换器1110连接以在直流和交流之间进行相互转换的逆变器1120。当车辆1200处于行驶模式时，本实施例中的转换器1110将主电池1210的直流电压(输入电压)从大约200V至300V升压到大约400V至700V，并且将升压后的功率供给到逆变器1120。而且，在再生模式中，转换器1110将通过逆变器1120从电动机1220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，使得该直流电压用于对主电池1210进行充电。当车辆1200处于行驶模式时，逆变器1120将由转换器1110升压后的直流转换成预定的交流，并且将转换的功率供给到电动机1220。在再生模式中，逆变器1120将从电动机1220输出的交流转换成直流并且将直流输出给转换器1110。
[0178]如图13所示，转换器1110包括多个开关元件1111、用于控制开关元件1111的操作的驱动电路1112、以及电抗器L。转换器1110通过反复执行通断(开关操作)来对输入电压进行转换(在该情况下，执行升压和降压)。可以使用诸如FET和IGBT等功率器件作为开关元件1111。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七实施例中任一个的电抗器。由于电抗器IA及其它电抗器的磁芯即使在经受热胀缩或振动时也不易损坏(其中，线圈的热胀缩与热循环相关联，振动是由于向线圈施加交流电而引起的)，所以功率转换器件1100和转换器1110同样能够长期使用。
[0179]除了包括转换器1110之外，车辆1200还包括与主电池1210连接的供电装置用转换器1150以及辅助电源用转换器1160，辅助电源用转换器1160与用作辅助装置1240的电源的备用电池1230连接并且还与主电池1210连接，以将主电池1210的高压转换成低压。转换器1110通常进行直流-直流(DC-DC)转换，而供电装置用转换器1150和辅助电源用转换器1160进行交流-直流(AC-DC)转换。一些类型的供电装置用转换器1150进行直流-直流转换。供电装置用转换器1150和辅助电源用转换器1160均可包括结构与根据第一实施例至第七实施例的电抗器类似的电抗器，并且可适当改变电抗器的尺寸和形状。而且，根据上述第一实施例至第七实施例中任一个的电抗器可用作如下的转换器:进行输入功率的转换并且仅进行升 压或降压。
[0180]《试验例》
[0181]作为试验例，准备试样I和试样2，两个试样的不同之处在于:在参考图1至图3描述的根据第一实施例的电抗器IA中，覆盖引出部分2d的成型树脂部分21的角部区域21a的外周面的弯曲半径R不同。这里，成型树脂部分21由含有填充物(导热率为2W/m*K)的环氧树脂形成。外侧芯部32由涂层粉末和环氧树脂的复合材料形成，涂层粉末包括铁基材料(纯铁)的颗粒，这些颗粒的平均粒径为75 μ m以下并且表面设置有绝缘涂层(该复合材料中的纯铁粉末的含量为40体积％ )。试样的导线2w的厚度a为1.0mm，成型树脂部分21的覆盖厚度m为2.0mm。然后,利用准备好的试样I和试样2的电抗器执行热循环试验，其中，环境温度反复从_30°C变化到125°C。热循环试验执行1000个循环，每个循环耗时60分钟。各个试样中的弯曲半径Rl以及试验结果汇总在表1中。
[0182][表1]
[0183]
试样N0.1弯曲半径Rl (mm) |有无裂纹
?2~0^
20~5W[0184]《结果》
[0185]在试样I中，弯曲半径Rl大于0.5mm从而大于脱模用曲面的弯曲半径，结果外侧芯部中未出现裂隙或裂纹，并且没有对外侧芯部造成破坏。另一方面，在试样2中，弯曲半径Rl为0.5mm以下从而大致与脱模用曲面的弯曲半径一样大，结果外侧芯部中出现裂纹，并且外侧芯部遭到损坏。也就是说，可以发现:当将弯曲半径Rl设置成大于0.5mm时，外侧芯部中不容易出现裂纹。另外，发现当弯曲半径Rl大致与脱模用曲面的弯曲半径一样大(0.5_以下)时，不能有效地抑制外侧芯部中出现裂纹。
[0186]需要注意的是，本发明不限于上述实施例，并且可以在不脱离本发明的要点的范围内作出适当地修改。
[0187][工业实用性]
[0188]本发明的电抗器能够用作诸如安装在车辆(例如混合动力车辆、插电式混合动力车辆、电动汽车、燃料电池汽车)上的直流-直流转换器、空调转换器等功率转换器件的构成部件。本发明的电抗器用线圈成型体可以用作用于功率转换器件的电抗器的构成部件。
[0189][附图标记列表]
[0190]1A、1B、1D、1E、1F:电抗器
[0191]2:线圈
[0192]2w:导线
[0193]2t:匝部
[0194]2d:引出部分
[0195]2a、2b:线圈元件
[0196]20A、20B、20C、20D、20E:线圈成型体
[0197]21:成型树脂部分
[0198]2Ie:端面
[0199]21a:角部区域
[0200]21ο:外周边缘区域
[0201]211:内周边缘区域
[0202]3:磁芯
[0203]31:内侧芯部
[0204]3Ie:端面
[0205]32:外侧芯部
[0206]4A、4B、4D、4E:壳体
[0207]40:底部
[0208]41:壁部
[0209]400:附接部
[0210]50:凹槽
[0211]6:密封树脂
[0212]1100:功率转换器件
[0213]1110:转换器
[0214]1111:开关元件[0215]1112:驱动电路
[0216]L:电抗器
[0217]1120:逆变器
[0218]1150:供电装置用转换器
[0219]1160:辅助电源用转换器
[0220]1200:车辆
[0221]1210:主电池
[0222]1220:电动机
[0223]1230:备用电池
[0224]1240:辅助装置 [0225]1250:车轮
【权利要求】
1.一种电抗器,包括: 线圈和磁芯，所述线圈包括匝部，所述匝部由横截面形状具有角部的缠绕的导线形成，所述线圈还包括所述导线的从所述匝部引出的引出部分，所述磁芯设置在所述线圈的内侧和外侧以形成闭合磁路； 成型树脂部分，其覆盖所述匝部以及所述引出部分的至少一部分以保持所述线圈的形状；以及 含树脂成型体，其形成为将覆盖所述引出部分的所述成型树脂部分的外周的至少一部分覆盖起来，其中， 在所述成型树脂部分中，覆盖所述引出部分的角部的角部区域的外周面由曲面形成，并且 当所述角部区域的外周面的弯曲半径为R时，所述弯曲半径R大于0.5mm。
2.根据权利要求1所述的电抗器，其中， 在所述磁芯中，所述引出部分的外周侧由含有磁性体粉末和树脂的复合材料形成。
3.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中， 所述导线由矩形导线 形成，并且 当所述矩形导线的厚度为a并且覆盖所述引出部分的所述成型树脂部分的厚度为m时，所述弯曲半径 R 为 0.2 (m+ (a/2)) ^ R ^ 5.0 (m+ (a/2))。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电抗器，其中， 所述成型树脂部分是使用成型组件成型的，并且 所述角部区域的外周面的弯曲半径比形成在包括所述线圈和所述成型树脂部分在内的组合体的角部处的脱模用曲面的弯曲半径大，以便所述组合体从所述成型组件脱模。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电抗器，其中， 在所述成型树脂部分中，覆盖所述匝部的外周边缘的外周边缘区域的外周面的弯曲半径大于0.5mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电抗器，其中， 在所述成型树脂部分中，覆盖所述匝部的内周边缘的内周边缘区域的外周面的弯曲半径大于0.5mm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电抗器，其中， 所述磁芯包括: 内侧芯部，其设置在所述线圈内侧；以及 外侧芯部，其设置在所述线圈外侧，以与所述内侧芯部形成所述闭合磁路， 所述成型树脂部分将所述内侧芯部和所述线圈保持为一体。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电抗器，其中， 所述线圈包括一对并排的线圈元件。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电抗器，还包括: 凹槽，其在覆盖所述引出部分的所述成型树脂部分的端面上位于所述导线周围。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电抗器，其中， 所述磁芯包括设置在所述线圈外侧并由含有磁性体粉末和树脂的复合材料形成的外侧芯部，覆盖所述引出部分的所述成型树脂部分的至少一部分露出到所述外侧芯部外。
11.一种线圈成型体,包括: 线圈和成型树脂部分，所述线圈包括匝部，所述匝部由横截面形状具有角部的缠绕的导线形成，所述线圈还包括所述导线的从所述匝部引出的引出部分，所述成型树脂部分覆盖所述匝部以及所述引出部分的至少一部分以保持所述线圈的形状，所述线圈成型体用作电抗器的构成部件，其中， 在所述成型树脂部分中，覆盖所述引出部分的角部的角部区域的外周面由曲面形成，并且 当所述角部区域的外周面的弯曲半径为R时，所述弯曲半径R大于0.5mm。
12.—种转换器，其包括根据权利要求1至10中任一项所述的电抗器。
13.一种功率转换器件，其包括根据权利要求12所述的转换器。
【文档编号】H01F37/00GK104025218SQ201280056044
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年11月1日 优先权日:2011年11月14日
【发明者】稻叶和宏 申请人:住友电气工业株式会社, 住友电装株式会社, 株式会社自动网络技术研究所