专利名称:电抗器的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种作为载置于混合动力汽车等车辆上的车载用DC - DC变换器等功率变换装置的结构部件等而利用的电抗器。特别地,涉及一种小型且生产性、散热性优异的电抗器。
背景技术:
作为进行电压的升压动作或降压动作的电路的部件之一,存在电抗器。例如,专利文献I 3公开了作为载置于混合动力汽车等车辆上的变换器的电路部件而利用的电抗器。在该电抗器中,作为代表性的例子,具有:线圈,其具有一对线圈元件;以及环状的磁性铁心,在该磁性铁心上以使各线圈元件的各轴向平行的方式,横向并列配置两个线圈元件(特别地,参照专利文献1、2)。在专利文献I中,公开了一种电抗器,其具有:外壳体,其收容线圈和磁性铁心的组装物;树脂,其填充在该外壳体内,将上述组装物密封;以及绝缘部件,其插入上述线圈和上述磁性铁心之间,用于将两者绝缘。上述绝缘部件具有:筒状线轴,其配置在磁性铁心的外周;以及一对框状部件,其配置在线圈的两端面上。将由上述框状部件夹持的线圈收容在“]”状的中壳体中,并收容在上述外壳体中。在专利文献3中,公开了具有将线圈和磁性铁心的组装物的外周覆盖的树脂部的电抗器。这些现有的电抗器设置在冷却基座等固定对象上而使用,以可以将与通电相伴发热的线圈等进行冷却。专利文献1:日本特开2008 - 028290号公报
专利文献2:日本特开2004 - 327569号公报专利文献3:日本特开2007 - 180224号公报
发明内容
对于现有的电抗器,期望生产性的提高。通常,向电抗器上安装之前的线圈如果原样放置,则无法保持形状,会发生伸缩。因此,在组装电抗器时,形状不稳定,难以对线圈进行处理,导致电抗器生产性的降低。特别地,对于由于弹回而在相邻的匝部之间形成有比较大的间隙的线圈,如果直接配置在磁性铁心上,则磁性铁心中的线圈配置部位变长,使电抗器大型化。因此,如果为了使电抗器小型化,而压缩线圈至期望的长度,同时组装电抗器,则组装作业性恶化。如专利文献I的记载所示,在利用一对框状部件夹持线圈,且收容于中壳体中,将线圈保持为压缩状态的情况下,部件个数以及工序较多。在专利文献2、3中均没有对线圈处理充分地进行研究。从上述角度出发,期望作业性的改善、生产性的提高。另外,在具有壳体的电抗器中,难以进一步小型化。
当前,作为混合动力汽车等的车载部件,期望小型化、轻量化。如专利文献I的记载所示,在具有外壳体的情况下,难以进一步小型化。如专利文献2的记载所示,如果省略壳体则小型化,但由于线圈及磁性铁心成为无遮盖的状态,所以无法实现相对于粉尘或腐蚀等外部环境进行保护及强度等机械保护等。并且,期望散热性优异的电抗器。如专利文献3的记载所示,通过省略壳体且利用树脂覆盖线圈和磁性铁心的组装物的外周,而实现小型化以及组装物的保护,但由于利用树脂覆盖线圈以及磁性铁心的整个外周,所以导致散热性降低。在这里,在具有壳体的电抗器中,通过采用铝等金属制的壳体而可以将该壳体作为散热路径利用。期望开发即使省略这种壳体散热性也优异的电抗器。因此,本发明的目的在于,提供一种小型且生产性、散热性优异的电抗器。在本发明中,主要来说,为了实现小型化.轻量化、以及相对于外部环境的保护及机械保护、电气保护,而提出省略壳体、且利用树脂覆盖线圈和磁性铁心的组合体的外周的方案。并且,在本发明中,主要来说,为了实现作业性及生产性的提高,而提出作为线圈,利用通过与覆盖上述组合体的外周的树脂不同的树脂保持形状的成型体的方案。并且,在本发明中,主要来说,为了实现散热性的提高,而提出了对磁性铁心的形状进行改良,并且使覆盖上述组合体的外周的树脂的包覆区域为特定范围的方案。本发明的电抗器具有将绕组线以螺旋状卷绕而形成的线圈、以及配置该线圈的磁性铁心。上述磁性铁心具有向上述线圈内插入的内侧铁心部、以及不配置上述线圈而与上述内侧铁心部连结的外侧铁心部,利用这两个铁心部形成闭合磁路。该电抗器具有:线圈成型体,其具有上述线圈、覆盖该线圈的外周而保持该线圈的形状的内侧树脂部;以及外侧树脂部,其覆盖上述线圈成型体和上述磁性铁心的组合体的外周的至少一部分。并且,在上述磁性铁心的上述外侧铁心部 中,在设置了该电抗器时成为设置侧的一个面(以下称为铁心设置面)满足以下的(I)及(2)要件。(I)上述铁心设置面与上述内侧铁心部中成为设置侧的面相比凸出。(2)上述铁心设置面从上述外侧树脂部露出。具有上述结构的本发明电抗器为没有壳体的无壳体构造,因此可以实现小型化 轻量化,同时由于具有外侧树脂部及内侧树脂部,所以可以抵御外部环境而保护线圈及磁性铁心,进行机械保护,或对线圈进行电气保护。并且,由于具有利用内侧树脂部的构成树脂保持线圈的形状的线圈成型体,所以本发明电抗器在组装时线圈不会伸缩,因此线圈容易处理,电抗器的组装作业性优异。另夕卜,由于可以利用内侧树脂部提高线圈和磁性铁心之间的绝缘性,并且利用内侧树脂部保持线圈的压缩状态,所以可以省略上述的筒状线轴及框状部件、中壳体,可以实现部件个数以及安装工序的减少,本发明电抗器从这一角度出发生产性优异。并且,本发明电抗器使磁性铁心的一部分(铁心设置面)从外侧树脂部露出,因此在向冷却基座等固定对象上设置后,可以使磁性铁心与上述固定对象直接接触。因此,本发明电抗器可以将磁性铁心的热量向固定对象直接放出,散热性优异。由于即使该铁心设置面从外侧树脂部露出,在固定对象上设置有本发明电抗器的状态下,也被固定对象覆盖,所以可以实现相对于外部环境的保护及机械保护。
并且,由于外侧铁心部的铁心设置面为与内侧铁心部中的设置侧的面相比凸出的形状,所以可以使磁性铁心小型化,进而可以有助于电抗器的小型化。对于如专利文献I的图2所示的磁性铁心那样,外侧铁心部的外周面和内侧铁心部的外周面共面的磁性铁心,在以不改变该磁性铁心的体积,而使外侧铁心部的铁心设置面与内侧铁心部相比凸出的方式,使外侧铁心部的形状变化的情况下,如专利文献2的图3所示,可以缩短电抗器中的线圈的轴向长度。因此,可以减小电抗器相对于冷却基座等固定对象的设置面积,因此从这一角度出发也使本发明电抗器小型化。作为本发明的一个方式,可以举出下述方式:上述磁性铁心的外侧铁心部中在设置了该电抗器时成为设置侧的一个面(铁心设置面)、与上述线圈成型体中在设置了该电抗器时成为设置侧的一个面(以下称为成型体设置面)共面,上述两个面从上述外侧树脂部露出。根据上述结构,在冷却基座等固定对象上设置了电抗器时,除了磁性铁心以外,也可以使线圈成型体与固定对象直接接触。因此,可以将发热量大的线圈的热量高效地向冷却基座等固定对象放出,该方式的电抗器的散热性更优异。另外,除了磁性铁心以外,也可以将线圈成型体的一部分从外侧树脂部露出而直接支撑在固定对象上,因此该方式的电抗器可以扩大与固定对象之间的接触面积,可以在固定对象上更稳定地设置。对于本发明电抗器所具有的线圈,仅具有一个线圈(元件)的方式、具有一对线圈元件的方式为代表性方式。在具有一对线圈元件的情况下,可以举出各线圈元件以各轴向平行的形式横向排列而形成的方式。此时,可以采用在上述内侧树脂部中,在覆盖上述两个线圈元件之间的部位上,在设置了该电抗器时成为设置侧的部位处具有凹部的方式。上述线圈成型体的内侧树脂部的外形可以选择各种形状,可以是沿线圈外形的相似状,也可以是非相似状。例如,在将上述线圈元件横向排列的状态下,覆盖内侧树脂部的两个线圈元件之间的部位的外形,可以采用横跨在两个线圈元件之间的平面,或沿形成在两个线圈元件之间的间隙而具有凹部的形状。特别地,在使线圈成型体的成型体设置面从外侧树脂部露出的情况下,通过具有 上述凹部,而与上述平面的情况相比,使内侧树脂部的表面积变大,因此提高散热性。另外,在线圈成型体的成型体设置面被外侧树脂部覆盖的情况下,通过具有上述凹部,而与上述平面的情况相比,使内侧树脂部的表面积变大,因此可以提高外侧树脂部和线圈成型体的密合性。除此之外,内侧树脂部所具有的上述凹部,例如,也可以作为用于对外侧树脂部进行成型的树脂注入浇口的配置槽等而利用。作为本发明的一个方式,可以举出下述方式:上述内侧树脂部具有插入在上述线圈和上述内侧铁心部之间的插入树脂部分,该电抗器具有缓冲部件,其插入在上述插入树脂部分和上述内侧铁心部之间,且不覆盖上述外侧铁心部。在将本发明电抗器用作汽车等车辆的车载部件的情况下,如果考虑其使用环境及动作温度,则例如期望可以在使用环境的假定最低温度:一 40°C 使线圈励磁时的最高达到温度:150°C左右的温度范围内使用。因此,本发明人在制作具有一对线圈元件的线圈成型体,并对具有该线圈成型体的电抗器进行上述温度范围的热循环试验后,获知:在使该电抗器升温的情况下,没有特别的问题,但在降温的情况下,可能产生下述现象。( I)在内侧树脂部中,在插入至内侧铁心部和线圈之间的部分(以下,将内侧铁心部和线圈之间的区域称为插入区域,将插入区域内的树脂称为插入树脂部分)处,可能产生裂缝。(2)在不存在内侧铁心部的状态下,单纯对仅线圈由内侧树脂部成型的成型物进行相同的热循环试验的情况下,在该成型物中的线圈的内周侧的树脂部分处,不产生裂缝。对上述现象产生的原因进行研究,认为:内侧铁心部的线膨胀系数比内侧树脂部的线膨胀系数小,在电抗器降温时,内侧树脂部的收缩因内侧铁心部的存在而被阻碍,因此向上述插入树脂部分作用过度的应力,导致裂缝的产生。因此,为了在电抗器降温时,缓和向插入树脂部分作用的应力,而提出具有缓冲部件的方式。通过在上述插入树脂部分和内侧铁心部之间设置缓冲部件,从而该方式的电抗器即使经受上述的热循环,特别地,在电抗器降温时,也使该插入树脂部分的收缩被内侧铁心部阻碍的情况得到缓和。因此,该方式的电抗器可以有效地防止上述插入树脂部分产生裂缝的情况。另外,通过使外侧铁心部不被缓冲部件覆盖,从而使该方式的电抗器也具有充分的散热性。优选上述缓冲部件的构成材料与上述内侧树脂部的构成树脂相比杨氏模量较小。根据该结构,使上述缓冲部件可靠地具有防止向上述插入树脂部分作用过大的应力的缓冲功能。作为上述缓冲部件的具体例,可以举出热收缩管、常温收缩管、塑模层、涂层、以及缠绕带卷绕层中的至少一种 。如果上述缓冲部件为热收缩管,则可以以沿内侧铁心部的外周面的状态可靠地覆盖该外周面,且可以抑制缓冲部件从内侧铁心部剥离这一情况。如果上述缓冲部件为常温收缩管,则在向内侧铁心部上安装时,不需要收缩管的加热作业,仅通过将常温收缩管套在内侧铁心部的外周上,就可以利用缓冲部件容易地覆盖内侧铁心部。如果上述缓冲部件为塑模层,则通过利用树脂在内侧铁心部的外周面进行塑模成型,从而可以容易地形成厚度均等性优异的缓冲部件。特别地,如果为塑模层,则即使是缺乏热收缩或常温收缩特性的树月旨,也可以作为上述缓冲部件的构成树脂利用,可以从更宽的选择中选择上述缓冲部件的构成树脂。如果上述缓冲部件为涂层,则可以利用将该缓冲部件的构成材料涂敷在内侧铁心部的外周上等简单的作业,利用缓冲部件覆盖内侧铁心部的外周。如果上述缓冲部件为缠绕带卷绕层,则通过将缠绕带材料卷绕在内侧铁心部的外周,从而可以利用缓冲部件容易地覆盖内侧铁心部的外周。作为本发明的一个方式,可以举出下述方式:具有定位部,其在上述内侧树脂部上一体形成,在利用成型模形成上述外侧树脂部时,用于将上述线圈成型体和上述磁性铁心的组合体相对于上述成型模定位。上述定位部由于在相对于上述成型模的定位中利用,所以为至少一部分不被上述外侧树脂部覆盖的状态。在外侧树脂部形成时,有时难以将线圈成型体和磁性铁心的组合体高精度地配置在成型模的规定位置。另外,即使配置在规定的位置,也难以在形成外侧树脂部的期间,维持该位置。考虑另外准备例如销或按压夹具、螺栓等支撑部件,通过利用该支撑部件支撑配置在成型模内的上述组合体,从而维持配置于规定的位置上的状态。但是,在此情况下,由于增加用于配置上述支撑部件的工序,所以导致电抗器的生产性降低。另外,上述组合体中的上述支撑部件的接触部位不被外侧树脂部覆盖,使线圈(成型体)的一部分及磁性铁心的一部分露出,露出部位变多。因此,无法充分地利用外侧树脂部进行机械保护或相对于外部环境的保护,或导致外观的劣化。虽然可以另外利用树脂等填埋上述露出部位,但在此情况下,工序数量增加,使电抗器的生产性进一步降低。与此相对,根据具有在内侧树脂部上一体形成的定位部的上述方式,仅通过将该定位部嵌入成型模,就可以将上述组合体在成型模中容易地定位,并且可以在外侧树脂部的成型中,可靠地维持在该规定位置上配置上述组合体的状态。因此,根据该方式,不需要其他用于定位的支撑部件,不存在这些支撑部件的配置工序,电抗器的生产性优异。另外,通过向上述的成型模中嵌合定位部,从而可以可靠地维持在成型模的规定位置上配置有上述组合体的状态,因此,可以高精度地形成外侧树脂部。并且,由于在内侧树脂部自身上具有定位部,所以在该方式中,不会如使用其他支撑部件的情况那样,设置使线圈成型体及磁性铁心不被外侧树脂部覆盖的露出部位(与支撑部件之间的接 触部位)。因此,在该方式中,可以采用线圈或磁性铁心在实质上整体被内侧树脂部及外侧树脂部覆盖的方式,因此,可以充分地实现线圈及磁性铁心的机械保护以及相对于外部环境的保护。另外,虽然定位部的一部分(例如,仅一个面或者一个面及其附近区域)不被外侧树脂部覆盖而露出,但是,是由内侧树脂部形成的。因此,即使假设在定位部的构成树脂的内部存在线圈的一部分,该线圈也被内侧树脂部覆盖,因此,可以可靠地实现线圈的机械保护及相对于外部环境的保护。上述定位部设置在内侧树脂部的任意位置,其形状、个数不特别地限定。作为代表可以举出凸条或凸起,可以是一个,也可以是多个。在对外侧树脂部进行成型的成型模中,设置使该凸条或凸起嵌入的凹槽。通过向该凹槽中嵌入上述凸条或凸起,从而可以将上述组合体在成型模中容易地定位。在上述定位部中,向成型模的嵌合槽嵌入的部位不被外侧树脂部覆盖而露出。上述定位部可以采用其整体仅由内侧树脂部的构成树脂形成的方式。在此情况下,可以容易地形成各种形状、大小、个数的定位部。或者,上述定位部也可以在其内部包含线圈的一部分。例如,在上述线圈具有一对线圈元件、以及将两个线圈元件连结的线圈连结部,该线圈连结部与上述两个线圈元件的匝部形成面相比凸出设置的情况下,上述定位部可以采用在上述内侧树脂部中,形成于覆盖该线圈连结部的部位处的方式。如果上述线圈连结部与匝部形成面相比凸出,内侧树脂部沿该形状而设置,则包覆该线圈连结部的部位(以下称为连结部包覆部),与内侧树脂部中的其他部位相比凸出。如果将该连结部包覆部的至少一部分作为定位部,则在内侧树脂部的成型模具中,可以将形成连结部包覆部的凹部兼作形成定位部的凹部,不需要在上述成型模具中另外设置定位部用的凹部。另外,由于连结部包覆部自身为定位部,所以不必另外存在作为定位部的凸起等,因此,易于使线圈成型体的外形成为简单的形状,线圈成型体容易处理。并且,不易因定位部而损害电抗器的外观。除此之外,可以采用具有仅由上述内侧树脂部的构成树脂形成的定位部、和包含上述线圈的一部分的定位部这两者的方式。作为本发明的一个方式,可以举出下述方式:在上述外侧铁心部中,在由与上述线圈成型体的端面相对的内端面、和与该内端面相连的相邻面形成的棱线上,具有切角部,其用于向上述线圈成型体的端面和上述外侧铁心部的内端面之间导入上述外侧树脂部的构成树脂。在这里,如果不向线圈成型体和磁性铁心(特别地,外侧铁心部)之间充分地填充外侧树脂部的构成树脂,而形成空孔,则可能使对线圈成型体及磁性铁心的机械保护或电气保护不充分。因此,为了提高与线圈成型体和磁性铁心的组合体的密合性,及线圈成型体和磁性铁心之间的绝缘性,而优选将外侧树脂部的构成树脂向线圈成型体和磁性铁心之间无间隙地填充。另外,如果考虑电抗器的生产性的提高,则期望在外侧树脂部成型时,向线圈成型体和磁性铁心之间迅速地填充外侧树脂部的构成树脂。另外,在作为外侧树脂部的构成树脂,特别是利用热硬化性树脂的情况下,必须在硬化之前迅速地填充树脂。另一方面,为了使电抗器小型化,而期望尽可能缩小线圈成型体和磁性铁心之间的间隙。另外,为了使线圈小型化,而考虑采用例如将线圈沿其轴向压缩,使该线圈的相邻匝部彼此以大致接触的程度接近,利用内侧树脂部覆盖该压缩状态的线圈的外周而构成的线圈成型体。在具有这种线圈成型体的电抗器中,在外侧树脂部形成时,难以向线圈成型体和磁性铁心之间,经由上述间隙及匝部之间的间隙而迅速地填充外侧树脂部的构成树脂。另外,在具有一对线圈元件的线圈成型体中,由于为了小型化而缩小相邻的线圈元件之间的间隔,或在上述两个线圈元件之间存在内侧树脂部的构成树脂,所以有时难以向线圈元件之间迅速地填充外侧树脂部的构成树脂。例如,在假定向专利文献2所记载的线圈和磁性铁心的组装物的外周填充树脂的情况下,线圈的端面与外侧铁心部相对,线圈的端面和外侧铁心部之间的间隙非常窄。因此,经由该间隙向线圈和磁性铁心之间迅速地填充树脂非常困难。与此相对,在上述外侧铁心部中,在由与线圈成型体的端面相对的内端面、和与该内端面相连的相邻面形成的棱线上具有切角部的上述方式中,可以经由该切角部,向线圈成型体和磁性铁心之间引导外侧树脂部的构成树脂。即,利用上述切角部,提高外侧树脂部的构成树脂的填充性,因此,可以向线圈成型体和磁性铁心之间迅速地填充该构成树脂,可以尽可能地抑制空孔的产生。特别地,在线圈具有一对线圈元件的方式的情况下,即使如上述所示两个线圈元件之间较窄,也可以通过切角部的引导而充分地填充外侧树脂部的构成树脂。
上述切角部的形状可以适当选择。例如,可以举出通过将上述棱线倒圆角而构成的方式。通过对由上述内端面和上述相邻面形成的棱线倒圆角,从而可以形成下述切角部,其形成为,沿由该内端面和该相邻面形成的棱线,且易于使外侧树脂部的构成树脂进入的形状。因此,可以从该切角部向线圈成型体和磁性铁心之间容易地导入上述构成树脂。除此之外,可以采用在上述外侧铁心部中与上述线圈成型体的端面相对的内端面、和上述线圈成型体的端面之间具有大于或等于0.5mm而小于或等于4mm的比较小的间隙的方式。在该方式中,可以得到小型的电抗器,同时可以向线圈成型体的端面和外侧铁心部的内端面之间容易地导入外侧树脂部的构成树脂,可以使外侧树脂部的构成树脂充分地存在于上述间隙中。如果采用除了具有上述比较小的间隙之外,还使磁性铁心具有上述的切角部的方式,则可以向线圈成型体的端面和外侧铁心部的内端面之间更容易地填充外侧树脂部的构成树脂,电抗器的生产性优异。发明的效果本发明电抗器得到了小型化,线圈容易处理,生产性优异,并且散热性也优异。
图1 (I)是表示在固定对象上配置有实施方式I的电抗器的状态的概略斜视图,图1 (II)是表示从设置面侧观察该电抗器的状态的概略斜视图。图2是实施方式I的电抗器所具有的线圈成型体的概略斜视图。图3是说明实施方式I的电抗器所具有的线圈成型体和磁性铁心的组合体的组装流程的分解斜视图。图4示出线圈成型体的其他方式,图4 (I)是具有散热板的例子的概略正视图,图
4(II)是在内周具有凹槽的例子的概略斜视图。图5示出线圈成型体的其他方式,是在外周具有凹槽的例子的概略斜视图,图5(I)表示使线圈的一部分露出的例子,图5 (II)表示具有不使线圈露出的凹槽的例子。图6示出线圈的其他方式,是表示将构成线圈的绕组线的端部向线圈的侧方引出的方式的斜视图。图7示出线圈的其他方式,是表示将构成线圈的绕组线的端部向线圈的侧方引出的方式的斜视图。图8 (I)表示在固定对象上配置有实施方式2的电抗器的状态的概略斜视图,图8 (II)是表示该电抗器的 设置面的俯视图。图9是沿图8 (I)的A — A箭头观察的剖面图。图10是表示实施方式2的电抗器的组装流程的说明图,图10 (I)表示将缓冲部件向内侧铁心部安装之前的状态,图10 (II)表示将缓冲部件向内侧铁心部安装后的状态。图11是表示实施方式2的电抗器的组装流程的说明图,图11 (I)表示安装有缓冲部件的内侧铁心部和线圈的组合状态,图11 (II)表示将图11 (I)的内侧铁心部和线圈利用内侧树脂部成型后的状态。图12是表示实施方式2的电抗器的组装流程的说明图,图12(1)表示在线圈成型体上组合外侧铁心部以及端子金属件的状态,图12 (II)表示将线圈成型体、外侧铁心部、端子金属件组合后的状态。图13是表示将实施方式2的电抗器所具有的线圈成型体和磁性铁心的组合体收容在成型模中的状态的概略剖面图。图14是表示实施方式2的变形例的电抗器所具有的线圈成型体和磁性铁心的组合体的组装流程的分解斜视图。图15是实施方式2的变形例的电抗器所具有的线圈成型体和磁性铁心的组合体的侧视图,表示端子金属件和内侧树脂部的配置状态。图16表不实施方式2的变形例的电抗器所具有的磁性铁心,图16 (I)是具有剖面呈矩形的切角部的外侧铁心部的斜视图,图16 (II)是具有剖面呈三角形的切角部的外侧铁心部的斜视图,图16 (III)是图16 (I)、图16 (II)所示的外侧铁心部的俯视图。图17是说明在线圈和内侧铁心部的组合物上配置有形状保持件的状态的概略斜视图。符号的说明Ια、1β 电抗器10组合体2、2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H 线圈
2w绕组线2a、2b线圈元件2r线圈连结部2t匝部2f匝部形成面21始端22末端20 α、20 β、20 Y、20 δ、20B、20C、20D、20E 线圈成型体20d成型体设置面3磁性铁心31内侧铁心部31e端面31m铁心片31g间隔材料32外侧铁心部32d铁心设置面32e内端面32s侧面32u上表面32g切角部4内侧树脂部4i插入树脂部分40h中空孔40t匝部包覆部40e端面41连结部包覆部42凹部43C、43D、43E凹槽45传感器用孔5 α、5β、5δ外侧树脂部50d树脂设置面51凸缘部5Ih贯穿孔52螺母孔52η螺母53 保护部54浇口痕6缓冲部件7散热板8端子金属件81连接面81h插入孔82焊接面100成型模IOOb基部IOOc盖部101空腔110凹槽111、112、113 凹部210端子220螺栓300形状保持夹具305螺栓310、311夹持部件
具体实施例方式下面,参照附图,详细说明本发明的实施方式所涉及的电抗器。在附图中,同一标号表不同一部件。另外,在以下的实施方式的电抗器及其构成要素、变形例的电抗器及其构成要素中,将设置电抗器时的设置侧作为下侧,将其相对侧作为上侧而进行说明。(实施方式I)下面,参照图1 3,说明实施方式I的电抗器I α。此外,在图1 (I)中,将外侧树脂部的一部分切开而观察存在于外侧树脂部的内侧的线圈成型体以及磁性铁心。电抗器I α用作例如混合动力汽车的DC - DC变换器的构成部件。在此情况下,在内部具有制冷剂循环路径的金属制(作为代表性的例子,为铝制)的冷却基座等固定对象(未图示)上,直接设置电抗器Ia而使用。对于电抗器Ia,将图1 (II)所示的平坦的面作为设置面而进行设置。电抗器I a具有将绕组线2w卷绕而形成的线圈2 (图2)、以及配置线圈2的环状的磁性铁心3。线圈2的外周被内侧树脂部4覆盖,成为线圈成型体20a。另外,电抗器I a具有线圈成型体20 a和外侧树脂部5 a,该外侧树脂部5 a覆盖线圈成型体20 a和磁性铁心3的组合体10的外周。电抗器I a的特征在于,线圈的形式(线圈成型体20 a )、磁性铁心3的形状、外侧树脂部5 α的外皮区域。下面,更详细地说明各结构。〈组合体〉〔磁性铁心〕对于磁性铁心3的说明,适当参照图3而进行。磁性铁心3具有:一对内侧铁心部31,其上配置线圈成型体20 α 对外侧铁心部32,其上不配置线圈成型体20 α,从线圈成型体20α露出。在这里,各内侧铁心部31分别为长方体,各外侧铁心部32分别为具有一对梯形面的四棱柱状体。对于磁性铁心3,以隔着分离配置的内侧铁心部31的方式配置外侧铁心部32,将各内侧铁心部31的端面31e和外侧铁心部32的内端面32e接合而形成为环状。利用上述内侧铁心部31以及外侧铁心部32,在使线圈2励磁时形成闭合磁路。内侧铁心部31是将由磁性材料构成的铁心片31m和作为代表性例子由非磁性材料构成的间隔材料31g交替层叠而构成的层叠体,外侧铁心部32是由磁性材料构成的铁心片。各铁心片可以利用使用磁性粉末形成的成型体或将具有绝缘覆膜的磁性薄板层叠多层而形成的层叠体。上述成型体可以举出例如:使用由Fe、Co、Ni等铁族金属、Fe — Si,Fe 一 Ni,Fe 一AUFe - Co,Fe 一 Cr,Fe 一 Si — Al等Fe基合金、稀土类金属或非晶磁性体等软磁性材料构成的粉末而形成的压粉成型体,将上述粉末挤压成型后进行烧结而形成的烧结体,将上述粉末和树脂的混合体进行注塑成型或铸塑成型等而形成的成型硬化体。除此之外,铁心片可以举出作为金属氧化物的烧结体的铁氧体铁心等。成型体可以容易地形成各种立体形状的磁性铁心。压粉成型体可以优选利用在由上述软磁性材料构成的粉末的表面上具有绝缘覆膜的材料,在此情况下,将该粉末成型后,通过以小于或等于上述绝缘覆膜的耐热温度进行烧结而得到。作为具有绝缘 覆膜的软磁性材料,例如可以利用下述材料。对于含有多个复合磁性微粒的软磁性材料,上述多个复合磁性微粒分别具有:金属磁性微粒;绝缘覆膜,其包围上述金属磁性微粒的表面;以及复合覆膜,其包围上述绝缘覆膜的外部。上述复合覆膜可以举出以下形式:具有包围上述绝缘覆膜的表面的耐热性赋予保护覆膜和包围上述耐热性赋予保护覆膜的表面的挠性保护覆膜;或者,是耐热性赋予保护覆膜和挠性保护覆膜的混合覆膜,在上述复合覆膜的表面侧与耐热性赋予保护覆膜的构成材料相比含有更多的挠性保护覆膜的构成材料,且在上述复合覆膜中,在与上述绝缘覆膜的边界侧与挠性保护覆膜的构成材料相比含有更多的耐热性赋予保护覆膜的构成材料。根据具有上述特定的复合覆膜的软磁性材料,由于利用具有规定的弯曲性的挠性保护覆膜覆盖复合磁性微粒的表面,所以成型性优异。并且,该软磁性材料通过具备具有挠曲性质的挠性保护覆膜,从而即使在成型时受到压力,也不易使挠性保护覆膜产生龟裂。即,挠性保护覆膜可以有效地防止由于加压成型时的压力将耐热性赋予保护覆膜以及绝缘覆膜破坏的情况。因此,根据上述软磁性材料,由于使复合磁性微粒所具有的绝缘覆膜良好地起作用,所以可以充分地抑制流过该微粒之间的涡电流。另外,由于利用耐热性赋予保护覆膜保护绝缘覆膜,所以即使在成型后以高温进行热处理,也不易将绝缘覆膜破坏,因此,提高烧结时的加热温度。因此,根据上述软磁性材料,可以减少通过高温的热处理导致的压粉成型体的滞后损耗。
上述绝缘覆膜可以举出含有从由磷化合物、硅化合物、锆化合物以及铝化合物构成的群中选出的至少I种化合物的覆膜。由于存在含有绝缘性优异的上述化合物的绝缘覆膜,所以可以更有效地抑制流过金属磁性微粒间的涡电流。另外,如果上述绝缘覆膜的平均厚度大于或等于IOnm而小于或等于I μ m,则具有下述效果:(I)抑制在绝缘覆膜中流过的隧道电流,抑制由该隧道电流引起的涡电流损耗的增大;(2)可以防止在金属磁性微粒间的距离过大的情况下可能产生的反磁场,可以抑制由该反磁场的产生所引起的滞后损耗的增大;(3)可以防止绝缘覆膜在软磁性材料中所占的体积比率过小的情况下可能产生的压粉成型体的饱和磁通密度的降低。另外,如果上述复合覆膜的平均厚度大于或等于IOnm而小于或等于I μ m,则具有下述效果:可以有效地抑制绝缘覆膜的破坏,在此基础上,可以如上述(2)所示通过防止反磁场而抑制涡电流损耗增大,可以如上述(3)所示防止复合覆膜在软磁性材料中所占的体积比率过小的情况下可能产生的压粉成型体的饱和磁通密度的降低。如果上述耐热性赋予保护覆膜采用含有硅氧烷交联密度大于O且小于或等于1.5的有机硅化合物的方式,则由于该化合物自身耐热性优异,所以可以具有良好的耐热性。另夕卜,该方式由于在上述化合物的热解后耐热性赋予保护覆膜中的Si含有量变多,变化为Si 一 O化合物时的收缩较小,没有急剧的电阻降低,因而优选。如果上述挠性保护覆膜含有挠性优异的材料,例如从由硅酮树脂、环氧树脂、酚醛树脂、以及酰胺树脂构成的群中选出的至少I种,则可以有效地抑制由加压成型时的压力引起的耐热性赋予保护覆膜以及绝缘覆膜的破坏。或者,上述挠性保护覆膜可以举出含有硅酮树脂,在上述复合覆膜中,与上述绝缘覆膜之间的边界侧区域的Si的含有量比上述复合覆膜中的表面侧区域的Si的含有量多的方式。由于耐热性赋予保护覆膜中的Si的含有量比挠性保护覆膜中的Si的含有量多,所以复合覆膜构成为挠性保护覆膜的构成材料向该复合覆膜的表面侧区域偏聚。利用该结构,挠性保护覆膜可以防止由加压成型时的压力引起的耐热性赋予保护覆膜以及绝缘覆膜的破坏,使绝缘覆膜良好地起作用,可以充分地抑制在复合磁性微粒间流过的涡电流。另一方面,上述薄板可以举出例如由非晶磁性体、坡莫合金、硅钢等磁性材料构成的薄板。如果将磁性铁心整体作为层叠体,则容易得到高透磁率、饱和磁通密度高、且机械强度高的磁性铁心。可以采用使内侧铁心部的材质和外侧铁心部的材质不同的方式。例如,如果内侧铁心部采用上述压粉成型体或上述层叠体,外侧铁心部采用上述成型硬化体,则与外侧铁心部相比容易提高内侧铁心部的饱和磁通密度,在此基础上,作为磁性铁心整体而容易进行电感的调整。在这里,各铁心片成为含有铁或钢等铁的软磁性粉末的压粉成型体。特别地,作为软磁性粉末,可以优选利用在上述的绝缘覆膜的外周具有耐热性赋予保护覆膜以及挠性保护覆膜的材料。间隔材料31g是为了电感的调整而配置在设置于铁心片31m之间的间隙中的板状材料,由氧化铝或玻璃环氧树脂、不饱和聚酯等透磁率比上述铁心片低的材料构成,作为代表性的例子,由非磁性材料构成(有时为空气间隙)。上述铁心片以及间隔材料利用粘接剂等接合为一体,或利用缠绕带进行固定。 铁心片及间隔材料的个数,可以以使电抗器Ia成为期望的电感的方式适当选择。另外,铁心片及间隔材料的形状可以适当选择。内侧铁心部31的外周面和外侧铁心部32的外周面不共面。具体地说,在固定对象上设置了电抗器I α时,在外侧铁心部32中成为设置侧的面(以下称为铁心设置面32d。在图1、3中为下表面)与在内侧铁心部31中成为设置侧的面相比凸出(参照后述的图9)。另外,对外侧铁心部32的高度(在将电抗器I α设置于固定对象上的状态下,相对于该固定对象的表面垂直的方向(在这里,为与线圈2的轴向正交的方向,在图1、3中为上下方向)的长度)进行调整,以使外侧铁心部32的铁心设置面32d与在线圈成型体20 α中成为设置侧的面(以下称为成型体设置面20d。在图1 3中为下表面)共面。因此,在电抗器Ια设置后的状态下,磁性铁心3从侧面透视观察为H字状。另外,在将内侧铁心部31和外侧铁心部32接合的状态下,外侧铁心部32的侧面(在图3中纸面外侧及内侧的面)与内侧铁心部31的侧面相比向外侧凸出。因此,在电抗器Ια设置后的状态下,磁性铁心3从上表面或者下表面透视观察也为H字状。这种三维形状的磁性铁心3通过采用压粉成型体而容易形成,并且可以将在外侧铁心部32中与内侧铁心部31相比凸出的部位用作磁通的通路。〔线圈成型体〕(线圈)对于线圈成型体20α的说明,适当参照图2而进行。线圈成型体20α如图2所示具有:线圈2,其具有将没有接合部的I根连续的绕组线2w卷绕为螺旋状而形成的一对线圈元件2a、2b ;以及内侧树脂部4,其覆盖线圈2的外周并保持该线圈2的形状。各线圈元件2a、2b彼此具有相同的匝数,从轴向观察的形状(端面形状)为大致矩形状。上述两个线圈元件2a、2b以各轴向平行的方式横排地并列,在线圈2的另一端侧(图2中为纸面内侧),利用将绕组线2w的一部分折返为U字状而形成的线圈连结部2r进行连结。利用该结构,两个线圈元件2a、2b的卷绕方向相同。
优选绕组线2w是在由铜或铝等导电性材料构成的导体的外周具有由绝缘性材料构成的绝缘外皮的带皮线。在这里,利用导体由铜制的扁平线构成、绝缘外皮由磁漆(enamel)构成的带皮扁平线。在这里,上述扁平线利用其剖面的宽高比(宽度和厚度的比:宽度/厚度)大于或等于1.5的扁平线。构成绝缘外皮的绝缘性材料,作为代表可以举出聚酰胺酰亚胺。绝缘外皮的厚度优选大于或等于20 μ m而小于或等于ΙΟΟμπι,越厚越可以减少针孔,提高绝缘性。两个线圈元件2a、2b通过对上述带皮扁平线进行扁立卷绕,形成为中空的方筒状。绕组线2w除了导体由扁平线构成以外,可以利用剖面为圆形状、椭圆形状、多边形状等各种形状的绕组线。对于扁平线,与使用剖面为圆形状的圆线的情况相比,易于形成占空系数高的线圈。形成线圈2的绕组线2w的两端部,在线圈2的一端侧(在图2中为纸面外侧),从匝部形成部分适当延伸,向内侧树脂部4的外部引出。在这里,绕组线2w的两端部进一步向后述的外侧树脂部5α的外部引出(图1 (I))。被引出的绕组线2w的两端部,在将绝缘外皮剥去而露出的导体部分处,连接由导电材料构成的端子金属件(未图示)。经由该端子金属件,连接向线圈2进行电力供给的电源等外部装置(未图示)。在绕组线2w的导体部分和端子金属件之间的连接中,可以利用TIG焊接等焊接。端子金属件通常固定在端子台(未图示)上。在电抗器Ia中,例如可以将端子台在图1 (I)中,配置在将绕组线2w引出的上方,或者对配线适当处理而配置在电抗器Ia的侧面,或者配置在固定对象上。
(内侧树脂部)各线圈元件2a、2b的外周被内侧树脂部4覆盖,将线圈2的形状固定。另外,各线圈元件2a、2b从其一端侧至另一端侧使内侧树脂部4的构成树脂连续地存在,利用该构成树脂分别保持压缩后的状态。在这里,内侧树脂部4除了绕组线2w的两端部以外,大致沿线圈2的形状覆盖线圈2的整体。在内侧树脂部4中,将两个线圈元件2a、2b的匝部形成部分覆盖的部位的厚度实质上是均等的,优选Imm IOmm程度。覆盖线圈连结部2r的部位是沿线圈的轴向凸出的形状(图3)。各线圈元件2a、2b的内周也被内侧树脂部4的构成树脂覆盖,具有由该构成树脂形成的中空孔40h。在各中空孔40h中分别插入配置磁性铁心3 (图3)的内侧铁心部31(图3)。对内侧树脂部4的构成树脂的厚度进行调整,以使各内侧铁心部31分别配置在线圈元件2a、2b的内周的适当的位置上,并且,使中空孔40h的形状与内侧铁心部31的外形(在这里,为长方体状)相对应。因此,在各线圈元件2a、2b的内周上存在的内侧树脂部4的构成树脂,确保线圈元件2a、2b和内侧铁心部31之间的绝缘,并且,作为内侧铁心部31的定位部起作用。另外,在这里,在线圈成型体20 α的内侧树脂部4中,将绕组线2w的端部引出的这一侧的面为平面状,与该平面相对的设置侧的形状具有沿两个线圈元件2a、2b的外形的曲面部分。更具体地说,在内侧树脂部4中,在对两个线圈元件2a、2b之间形成的剖面为三角形状的间隙进行覆 盖的部位处,具有凹部42。在这里,凹部42的剖面为梯形状,沿线圈2的轴向,设置在从线圈成型体20 α的一个端面40e至另一个端面40e的整个区域上(图1
(II))。凹部42的形状、形成区域、深度、数量等可以适当选择。例如,也可以设置多个比较小的凹部。当然,也可以采用不具有凹部42的平面形状。内侧树脂部4的构成树脂具有在使用具备线圈成型体20 α的电抗器I α时,相对于线圈及磁性铁心的最高达到温度不软化的程度的耐热性,可以优选利用能够进行传递模塑成型或注塑成型的材料。特别地,为了在线圈2和内侧铁心部31之间进行绝缘,而优选绝缘性优异的材料。具体地说,可以优选利用环氧等热硬化性树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、液晶聚合物(LCP)等热塑性树脂。在这里,利用环氧树脂。由于环氧树脂刚性比较高,热传导性优异,所以可以充分地保护线圈2,并且具有良好的散热性。另外,由于环氧树脂的绝缘性优异,所以通过作为内侧树脂部4的构成树脂而利用环氧树脂,从而对于线圈2和内侧铁心部31之间的绝缘性,可以确保高可靠性。除此之外,如果作为内侧树脂部4的构成树月旨,利用将混合有从氮化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼、莫来石以及碳化硅中选择的至少I种陶瓷构成的填料的树脂,则可以得到易于放出线圈2的热量、散热性更优异的电抗器。〈外侧树脂部〉将上述线圈成型体20 α和磁性铁心3组合而形成的组合体10,如图1所示,除了绕组线2w的端部、磁性铁心3的一部分以及线圈成型体20 α的一部分以外,使其外周被外侧树脂部5α覆盖,构成电抗器Ια。在这里,外侧树脂部5α是在制作上述组合体10后,通过对环氧树脂或不饱和聚酯进行传递模塑成型而形成的。利用外侧树脂部5α,将线圈成型体20 α和磁性铁心3作为一体物进行处理。磁性铁心3的外侧铁心部32的一个面、具体地说是铁心设置面32d,以及线圈成型体20 α的一个面、具体地说是成型体设置面20d这两个设置面如图1 (II)所示从外侧树脂部5α露出。在这里,以下述方式形成外侧树脂部5α,S卩,在外侧树脂部5α中,在将电抗器Ia设置于固定对象上时成为设置侧的面(以下称为树脂设置面50d)与铁心设置面32d以及成型体设置面20d共面。因此,在将电抗器I α设置于固定对象上时,上述铁心设置面32d、成型体设置面20d、树脂设置面50d均与固定对象接触。在这里,外侧树脂部5α成为大致沿组合体10的外形的形状,但仅使包含树脂设置面50d的设置侧的一定区域形成为长方形状。即,在俯视观察电抗器Ia的情况下,在组合体10不存在的部位处也存在外侧树脂部5 α的构成树脂。在这里,在外侧树脂部5 α中具有凸缘部51,其相对于组合体10的轮廓向外侧凸出,构成上述长方形的四角。在凸缘部51上分别设置有贯穿孔51h,在该贯穿孔51h中安装用于将电抗器I α向固定对象上固定的螺栓(未图示)。凸缘部51的个数、形成部位、形状、大小(厚度等)可以适当选择。例如,可以采用以从线圈2的侧方或外侧铁心部32的侧方凸出的方式设置凸缘部,或凸缘部的底面不构成树脂设置面的方式。例如,可以采用下述方式等,即:在设置于固定对象上的状态下,凸缘部的底面位于比铁心设置面32d高的位置处,在与铁心设置面32d所接触的固定对象的那一面不同的面上安装螺栓。如果如上述所示在长方形的四角具有凸缘部51,则可以减小包含凸缘部51在内的电抗器Ia的设置面积。贯穿孔51h也可以仅由外侧树脂部5 α的构成树脂形成,也可以配置由其他材料构成的筒体而形成。如果上述筒体利用例如由黄铜、钢、不锈钢等金属构成的金属管,则强度优异,因此,可以抑制树脂的蠕变变形。在这里,配置金属管而形成贯穿孔51h。贯穿孔51h的个数等可以适当选择。另外,贯穿孔51h可以利用没有进行螺纹加工的贯穿孔,也可以利用进行了螺纹加工的螺纹孔。在外侧树脂部5 α中,除了凸缘部51之外的部位的厚度均等,优选其平均厚度为Imm IOmm程度。外侧树脂部5 α的各部位的厚度、与组合体10对应的包覆区域、形状可以适当选择。例如可以采用不仅外侧铁心部32的铁心设置面32d及线圈成型体20 α的成型体设置面20d,而且 外侧铁心部32的一部分及线圈成型体20 α的一部分也不被外侧树脂部的构成树脂覆盖而露出的方式,或树脂设置面的整体与铁心设置面32d及成型体设置面20d不共面的方式。但是,如果线圈2 (除了绕组线2w的端部)及磁性铁心2的外周被内侧树脂部4以及外侧树脂部5 α的至少一个覆盖的区域较宽,则可以可靠地实现相对于外部环境进行保护、机械保护、电气保护。另外,如果外侧树脂部5 α的平均厚度比较薄,则可以期待易于放出线圈2及磁性铁心3的热量。作为外侧树脂部5 α的构成树脂,除了上述环氧树脂及不饱和聚酯以外,例如可以利用聚氨酯树脂、PPS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)树脂,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等。外侧树脂部5 α的构成树脂可以与线圈成型体20 α的内侧树脂部4的构成树脂相同,也可以不同。另外,如果外侧树脂部5α的构成树脂也含有由上述陶瓷构成的填料,则可以进一步提高散热性。特别地,如果外侧树脂部5 α的导热系数大于或等于0.5W/m.K,进一步来说大于或等于1.0ff/m.K,特别是大于或等于2.0ff/m.K,则散热性优异,因而优选。如果在外侧树脂部5α的构成树脂中含有玻璃纤维的填料,则特别地,可以提高机械强度。另外,根据外侧树脂部5 α的构成树脂的材质不同,可以期待对线圈励磁时产生的振动进行吸收,抑制噪音的效果。
<电抗器的组装流程〉具有上述结构的电抗器Ια大致来说可以经过以下(I) (3)的工序而制作。(I)相对于线圈2对内侧树脂部4进行成型而得到线圈成型体20 α的第一成型工
序
(2)将线圈成型体20 α和磁性铁心3组合而得到组合体10的组装工序(3)相对于组合体10对外侧树脂部5 α进行成型而得到电抗器I α的第二成型工
序(I)第一成型工序:线圈成型体的制造首先,将I根绕组线2w卷绕,形成利用线圈连结部2r将一对线圈元件2a、2b连结的线圈2。具有该线圈2的线圈成型体20 α可以利用下述的成型模具(未图示)而制造。上述成型模具可以利用由可开闭的一对第一模具以及第二模具的模具构成的成型模具。第一模具具有位于线圈2的一端侧(在图2中将绕组线2w的端部引出的一侧)的端板、以及分别插入各线圈元件2a、2b的内周的长方体状的型芯,第二模具具有位于线圈的另一端侧(在图2中线圈连结部2r侧)的端板、以及覆盖线圈2的周围的周侧壁。并且,在这里,作为第一模具、第二模具,采用下述结构,即,具有可以利用驱动机构在模具内部进退的多个棒状体,利用上述棒状体,适当按压各线圈元件2a、2b的端面(匝部形成部分呈环状的面),使线圈元件2a、2b压缩,或者在成型模具内可以将线圈2保持在规定的位置上。另夕卜,在这里,使用合计8根棒状体,对各线圈元件2a、2b的大致角部进行按压。但是,由于线圈连结部2r难以利用棒状体按压,所以利用棒状体对线圈连结部2r的下方进行按压。上述棒状体具有与线圈2的压缩对应的充分的强度、以及与内侧树脂部4成型时的热量等对应的耐热性,且为了在线圈2中减少没有被内侧树脂部4包覆的部位,而优选尽可能形成得较细。以在上述成型模具的表面和线圈2之间形成一定的间隙的方式,在成型模具内配置线圈2。在向成型模具中配置了线圈2的阶段中,线圈2尚未被压缩,成为在相邻的匝部之间形成有间隙的状态。然后,将成型模具闭合,向各线圈元件2a、2b的内周分别插入第一模具的型芯。此时,型芯和线圈元件2a、2b的内周之间的间隔,在型芯的整个圆周上大致均等。另外,线圈2和内侧铁心部31的组合物也可以以使线圈2的轴向成为水平方向的方式配置在成型模具内,但如果以线圈2的轴向成为上下方向的方式配置在成型模具内,则与上述水平方向的配置的情况相比,易于将线圈2和内侧铁心部31以同轴状配置。另外,在上述上下方向的配置的情况下,即使在不将铁心片31m和间隔材料31g利用粘接剂固定,而是利用内侧树脂部的构成树脂进行一体化的情况下,也易于向成型模具中配置。然后,使上述棒状体进入成型模具内,将各线圈元件2a、2b压缩。通过该压缩,成为构成各线圈元件2a、2b的相邻的匝部之间的间隙被减少的状态。另外,通过利用上述棒状体对各线圈元件2a、2b进行按压,从而可以在上述成型模具内的规定位置处稳定地保持线圈2。此外,在不将线圈2压缩而是保持自由长度的情况下,如果可以利用上述棒状体保持线圈2,则不进行压缩那种程度的按压即可。另外,也可以在两个线圈元件2a、2b之间配置适当的销(未图示)等,而在两个线圈元件2a、2b之间维持规定的间隔。然后,从树脂注入口向成型模具内注入内侧树脂部4的构成树脂。如果注入的树脂一定程度固化,线圈2的压缩状态可以被该树脂保持,则也可以使上述的棒状体从成型模具内后退。在注入的树脂固化后,将成型模具打开,取出保持为将线圈2压缩后的规定形状的线圈成型体20 α。此外,在被棒状体按压的部位处形成的多个小孔(参照后述的图11 (II))由于被外侧树脂部5 α填埋,所以也可以原样放置,优选另外填充绝缘性树脂,或粘贴绝缘缠绕带等而进行填埋,这样可以提高线圈2和外侧铁心部32之间的绝缘性。另外,在形成凹部42的情况下,作为上述成型模具,利用具有用于形成凹部42的凸条的模具。上述线圈成型体的基本制造方法也可以应用于后述的实施方式及变形例。(2)组装工序:组合体的制作如图3所示,将铁心片31m及间隔材料31g利用粘接剂等固定,形成内侧铁心部31。然后,向如上述所示制作的线圈成型体20 α的中空孔40h中,插入配置所形成的内侧铁心部31。由于中空孔40h如上述所示利用线圈成型体20 α的内侧树脂部4的构成树脂而形成为规定的厚度,所以向中空孔40h插入的各内侧铁心部31分别相对于线圈元件2a、2b(图2)配置在适当的位置上。然后,以将线圈成型体20 α的两端面40e由一对外侧铁心部32的内端面32e夹持的 方式,配置外侧铁心部32,利用粘接剂等将外侧铁心部32的内端面32e和内侧铁心部31的端面31e接合。利用该工序,得到组合体10。在所得到的组合体10中,外侧铁心部32的铁心设置面32d (图1)如上述所示与线圈成型体20 α的成型体设置面20d (图1)共面。(3)第二成型工序:外侧树脂部的成型准备具有规定形状的空腔的成形模(未图示),在该成形模中收容所得到的组合体10,以使外侧铁心部32的铁心设置面32d以及线圈成型体20 α的成型体设置面20d、以及绕组线2w的端部露出的方式,对外侧树脂部5α进行成型。另外,在外侧树脂部5α中的设置侧对凸缘部51进行成型,并且,将贯穿孔51h同时成型。在利用金属管的情况下,可以将金属管插入成型,或利用树脂对贯穿孔进行成型后,在该贯穿孔中插入金属管,形成贯穿孔51h。通过上述工序,可以得到电抗器Ia。所得到的电抗器I α载置在冷却基座等固定对象上,通过将螺栓插入并紧固在贯穿孔51h以及设置于固定对象上的螺栓孔中,从而可以向固定对象上固定。此外,通过在电抗器Ia的设置面和固定对象之间适当设置散热油、散热片等,可以减小电抗器Ia的设置面和固定对象之间的热阻。〈效果〉由于电抗器I α是没有金属制的壳体的无壳体构造,所以小型 重量轻,同时由于具有由内侧树脂部4以及外侧树脂部5 α构成的双层构造的外皮,所以可以实现线圈2及磁性铁心3的相对于外部环境的保护、机械保护、电气保护。特别地,如果内侧树脂部4的构成树脂采用散热性优异的树脂,外侧树脂部5 α采用耐冲击性强的树脂,则可以得到兼备高散热性以及高机械强度的电抗器。并且,对于电抗器Ια,通过利用线圈成型体20 α,从而在组装时,线圈2不会伸缩,容易对线圈2进行处理,组装作业性优异。另外,通过利用线圈成型体20α,从而可以确保线圈2和磁性铁心3之间的绝缘、以及保持压缩状态,同时可以省略筒状线轴等绝缘部件及中壳体等,因此,可以实现部件个数的减少、以及配置上述部件的工序的减少。因此,电抗器I α的生产性优异。并且,电抗器I α构成为,使外侧铁心部32的铁心设置面32d从外侧树脂部5 α露出,在将电抗器I α向冷却基座等固定对象上设置时,铁心设置面32d与固定对象接触。利用该结构,可以将磁性铁心3的热量高效地向固定对象传递,因此电抗器I α的散热性优异。特别地,电抗器Ia构成为,除了外侧铁心部32的铁心设置面32d以外,线圈成型体20 α的成型体设置面20d也从外侧树脂部5 α露出,两个设置面32d、20d共面,并与固定对象接触。利用该结构,将线圈2的热量也高效地向固定对象传递,因此电抗器Ia的散热性更优异。并且,在电抗器Ia中,通过在线圈成型体20a中的设置侧具有凹部42,从而即使在内侧树脂部4的表面积较大的情况下,散热性也优异。另外,由于外侧铁心部32的铁心设置面32d为与内侧铁心部31中的设置侧的面相比凸出的形状,所以在与外侧铁心部和内侧铁心部共面的磁性铁心相同体积的情况下,在电抗器I α中,可以缩短磁性铁心3中的线圈的轴向长度。因此,电抗器I α可以减小由固定对象支撑的面的面积(投影面积)而小型化。如上述所示,电抗器I α小型化,生产性、散热性优异。除此之外,在电抗器I α中,外侧铁心部32的铁心设置面32d、线圈成型体20 α的成型体设置面20d、外侧树脂部5 a的树脂设置面50d共面,且电抗器I α的设置面为平坦的形状(平面)。另外,磁性铁心3、线圈成型体20 α、以及外侧树脂部5 α由固定对象直接支撑。因此,电抗器I α可以相对于固定对象具有较宽的接触面积,可以稳定地设置在固定对象上。另外,对于电抗器I a, 利用外侧树脂部5 α将线圈成型体20a和磁性铁心3 —体化,操作(handling)性优异。并且,由于在外侧树脂部5α的凸缘部51上具有贯穿孔51h,所以仅通过向该贯穿孔51h中插入螺栓并向固定对象中螺入,就可以容易地设置电抗器Ia,除了螺栓以外不需要用于将电抗器Ia向固定对象上固定的部件。(变形例I — I)下面,参照图4、5,说明线圈成型体的变形例。此外,图4及图5 (II)表示以使连结线圈元件的线圈连结部位于纸面外侧的方式配置线圈成型体的状态。可以取代实施方式I的线圈成型体20 α,例如,如图4 (I)所示的线圈成型体20Β那样,采用在设置了线圈成型体20Β时在设置侧(在图4(1)中为下方侧)具有散热板7的结构。散热板7也可以利用粘接剂(特别地,优选热传导性优异的粘接剂)或螺栓等固定部件固定在线圈成型体上,但如果利用内侧树脂部4的构成树脂与线圈成型体20Β —体化,则不需要上述固定部件及固定工序。在这里,准备2片散热板7,以与各线圈元件中的设置侧的外周面接触的方式分别配置散热板7。各散热板7的一个面与线圈元件接触,另一个面从内侧树脂部4露出,构成成型体设置面。或者,可以采用具有可以与两个线圈元件充分接触那样大小的I片散热板的线圈成型体。并且,也可以使由上述I片较大的散热板构成的成型体设置面和外侧铁心部的铁心设置面共面,以使两个设置面与冷却基座等固定对象接触的方式构成电抗器。散热板7的构成材料为热传导性优异的各种材料,特别地,优选导热系数大于或等于3W/m.K,特别是大于或等于20W/m.K,更优选大于或等于30W/m.K的材料。具体地说,例如可以利用铝(236W/m.K)、铝合金、铜(390W/m.K)、铜合金、银、银合金、铁及奥氏体类不锈钢(例如,SUS304:16.7ff/m.K)等金属材料,氮化硅(Si3N4): 20ff/m.K 150W/m.K程度、氧化铝(Al2O3): 20ff/m.K 30W/m.K 程度、氮化铝(AlN): 200ff/m.K 250W/m.K程度、氮化硼(BN): 50ff/m.K 65W/m.K程度、碳化硅(SiC): 50ff/m.K 130W/m.K程度等的陶瓷等非金属材料(数值为导热系数的代表值)。由陶瓷构成的散热板重量轻,大多电气绝缘性优异,因此可以在与线圈之间进行电气绝缘。在上述陶瓷中,由于氮化硅的导热系数高,与氧化铝、氮化铝、碳化硅相比弯曲强度优异,所以可以优选利用。另外,由上述陶瓷构成的散热板可以通过在将粉末成型后,进行烧结而制造,可以容易地制作出各种大小、形状。也可以利用市售的散热板。另一方面,由金属材料构成的散热板的散热性较高。在采用由金属材料构成的散热板且与线圈直接接触的结构的情况下,如果在该散热板中,至少在与线圈接触的部位处,具有由上述陶瓷等绝缘性材料构成的覆膜,则可以确保与线圈之间的电气绝缘,所以优选。上述覆膜例如可以通过由PVD法或CVD法等成膜而形成。另外,由于散热板7配置在线圈附近,所以如果考虑磁特性,则优选由非磁性材料构成。并且,散热板可以由上述金属材料或上述陶瓷等非金属材料中的I种无机材料构成,也可以采用将多种材料组合,使局部热特性不同的结构。根据线圈成型体20B,由于经由热传导性优异的散热板7,将线圈2的热量高效地向冷却基座等固定对象传递,所以具有该线圈成型体20B的电抗器的散热性更优异。特别地,在作为混合动力汽车或电动汽车等的车载部件而利用的电抗器中,期望进一步高频化、大电流化,可以预想到为了应对上述要求,线圈的发热将会增大。因此,期待可以将能够高效地放出与磁性铁心相比更容易成为高温的线圈的热量的上述电抗器,良好地用作车载部件。另外,如果上述的散热板不仅配置在电抗器的设置面上,而且还配置在电抗器的侧面及与设置面相对的面等任意部位上,则可以进一步提高散热性。(变形例 I —2)在实施方式I中,对各线圈元件2a、2b的内周的整个面被内侧树脂部4的构成树脂覆盖的结构进行了说明。如果使内侧树脂部4的构成树脂以可以在线圈2和磁性铁心之间确保规定的绝缘距离,且如实施方式I的说明所示进行定位的方式存在,则也可以不利用内侧树脂部4的构成树脂覆盖各线圈元件2a、2b的内周的整个面。即,也可以使线圈元件2a、2b的内周面的一部分从内侧树脂部4的构成树脂露出。例如,在图4 (II)所示的线圈成型体20C中,在包覆线圈元件2a、2b的内周的内侧树脂部4上,分别在上下左右的合计四个部位上形成沿线圈2的轴向的凹槽43C。对于各凹槽43C,其深度相当于线圈2和磁性铁心之间的规定的绝缘距离,从凹槽43C的形成部位,使没有被内侧树脂部4的构成树脂覆盖的线圈元件2a、2b的一部分露出。为了得到这种线圈成型体20C,作为上述的型芯,可以利用具有用于形成凹槽43C的凸起的型芯,S卩,剖面为十字状的型芯。上述凹槽43C在对外侧树脂部进行成型时,可以作为外侧树脂部的构成树脂的流路而利用,并且可以增大该树脂和线圈成型体20C之间的接触面积。因此,可以提高线圈成型体20C和外侧树脂部之间的密合性。另外,即使如上述所示使线圈元件2a、2b的一部分露出,也可以通过利用外侧树脂部的构成树脂覆盖露出部位,从而提高线圈2和磁性铁心之间的绝缘性。(变形例I —3)
在实施方式I中,说明了线圈2的外周的实质上的整个面被内侧树脂部4的构成树脂覆盖,且内侧树脂部4的外形由平滑的面形成的结构。也可以取代该实施方式I的线圈成型体20 α,而例如如图5 (I)所示的线圈成型体20D那样,采用在内侧树脂部4的外周上具有凹槽43D的结构。在这里,凹槽43D在图5 (I)中,在左右的侧面以及上表面上沿线圈2的轴向而形成,从凹槽43D的形成部位,使没有被内侧树脂部4的构成树脂覆盖的线圈元件2a、2b的一部分(一个侧面的一部分以及上表面的一部分)露出。凹槽43D的深度可以适当选择。例如,也可以如图5 (II)所示的设置于线圈成型体20E上的凹槽43E那样,形成为不使线圈元件露出的深度。凹槽43E与图5 (I)所示的线圈成型体20D所具有的凹槽43D相比宽度较小,在线圈成型体20E的上表面以及侧面上分别设置多个。为了得到这种线圈成型体20D、20E,例如可以使用在上述的第二模具的周侧壁的内侧具有用于形成上述凹槽43D、43E的凸条的模具。上述凹槽43D、43E在对外侧树脂部进行成型时,可以作为外侧树脂部的构成树脂的流路而利用,并且可以使该树脂和线圈成型体20D、20E之间的接触面积增大,因此,可以提高线圈成型体20D、20E和外侧树脂部之间的密合性。另外,也可以形成为将变形例I 一3和上述的变形例I一 2组合后的结构,即,在线圈成型体的内周以及外周这两者上具有凹槽的线圈成型体,该线圈成型体可以进一步提高与外侧树脂部之间的密合性。(变形例I—4)在实施方式I中,说明了线圈元件2a、2b由I根绕组线2w形成并被内侧树脂部4覆盖的结构。可以利用不同的绕组线制作各线圈元件,将形成各线圈元件的绕组线的端部利用焊接等进行接合而得到一体的线圈,将该线圈利用内侧树脂部包覆而形成线圈成型体。在此情况下,由于没有线圈连结部,所以在内侧树脂部成型时,易于对各线圈元件进行
按压。 或者,也可以针对利用不同的绕组线制作的各线圈元件分别形成内侧树脂部,制作线圈元件成型体,将从这些线圈元件成型体凸出的绕组线的一端部彼此利用焊接等进行接合,而形成一体的线圈成型体。在此情况下,由于如上述所示线圈连结部不存在,且在线圈成型体形成时,线圈元件仅为一个,所以在内侧树脂部成型时,例如易于对线圈元件进行按压,成型体的制造性优异。另外,在该方式中,在制作两个线圈元件成型体时,由于可以共用一个成型模具,所以可以减少制造成本。(变形例I —5)在实施方式I中,说明了外侧铁心部32的铁心设置面32d与冷却基座等固定对象接触的结构。可以采用在从外侧树脂部露出的铁心设置面和固定对象之间插入散热板的方式。散热板的材质可以利用变形例I 一 I中说明的各种金属材料或非金属材料等无机材料。如果该散热板采用由外侧树脂部的构成树脂固定的方式,则不需要粘接剂或螺栓等固定部件,可以实现部件个数的减少、电抗器生产性的提高。由于利用该散热板将磁性铁心的热量及向磁性铁心传递的线圈的热量,高效地传递至冷却基座等固定对象,所以具有该散热板的电抗器的散热性更优异。另外,如果采用不仅铁心设置面,而是电抗器中的设置面的整个面由散热板构成的方式,例如,在实施方式I的电抗器I α中,具有覆盖外侧铁心部32的铁心设置面32d、线圈成型体20 α的成型体设置面20d以及外侧树脂部5 α的树脂设置面50d的散热板的方式,则不仅对于容易成为高温的线圈2,而且还可以高效地放出由于线圈2的发热而可能成为高温的磁性铁心3及外侧树脂部5 α的热量,散热性更优异。特别地,在此情况下,可以采用局部材质不同的散热板,例如,采用将与最容易成为高温的成型体设置面20d接触的部位由热传导性高的材质构成,将与被认为温度比较低的树脂设置面50d接触的部位由热传导性比较低的材质构成的散热板,或采用将与树脂部分(树脂设置面50d等)接触的部位由金属材料构成,将与金属部分(铁心设置面20d等)接触的部位由非金属材料构成的散热板。上述散热板可以采用由外侧树脂部的构成树脂固定的方式,也可以采用在散热板上设置贯穿孔,利用固定电抗器Ia的螺栓,与电抗器Ia —起将散热板也固定在固定对象上的方式。在散热板上设置的上述贯穿孔,设置在向该散热板上载置电抗器Ia时与外侧树脂部5α的凸缘部51的贯穿孔51h对应的位置上即可。或者,即使取代散热板,而在固定对象中的电抗器的设置部位处,利用PVD法或CVD法等对由上述的陶瓷构成的覆膜进行成膜,在铁心设置面等电抗器的设置面和固定对象之间插入该覆膜,也可以提高散热性。(变形例I—6)在实施方式I中,说明了在外侧树脂部5α上具有用于将电抗器Ia固定于固定对象上的凸缘部51以及贯穿孔51h的结构。除此之外,也可以不设置凸缘部以及贯穿孔,而另外使用固定用部件。固定用部件可以举出例如具有一对脚部和弹性部的“]”状部件,其中,该弹性部以将两个脚部之间连结的方式配置,对电抗器中的与设置侧的面相对的面(在图1 (I)中为上表面)进行按压。在脚部的前端,具有设置有螺栓孔的凸缘。如果在上述“]”状部件的螺栓孔中将螺栓紧固,则利用上述弹性部将电抗器向固定对象侧按压,可以利用该按压力,将电抗器牢固地固定,提高电抗器和固定对象之间的密合性。对于上述“]”状部件,如果考虑强度、弹性、耐腐蚀性等,则优选由SUS304、SUS316等不锈钢等金属构成,例如 可以通过使金属带适当弯曲而形成。更具体地说,通过将金属带弯曲为“]”状,使一对脚部的前端部分进一步弯曲为L字状,从而可以形成上述凸缘,通过将横跨在脚部之间的部分弯曲为弧状,从而可以形成弹性部。上述固定用部件可以使用一个,也可以使用多个。(变形例I —7)除此之外,如果在电抗器的固定时,采用在磁性铁心上具有螺栓孔的方式,则不需要变形例I 一 6所说明的固定用部件,可以减少部件个数。如果该螺栓孔设置在内侧铁心部以外的部位,即,外侧铁心部上,则不易对磁特性造成影响。另外,如果在外侧铁心部中,在与内侧铁心部分离的部位处设置凸出部,并在该凸出部上设置螺栓孔,则更不易对磁特性造成影响。这种复杂形状的磁性铁心如果采用压粉成型体,则可以容易地成型。上述螺栓孔可以利用没有进行螺纹加工的贯穿孔,也可以利用进行了螺纹加工的螺纹孔。(变形例I—8)在实施方式I中,说明了内侧铁心部31和线圈成型体20 α为不同部件的结构,但内侧铁心部和线圈成型体可以采用一体成型的方式。在此情况下,预先制作内侧铁心部,在线圈成型体的形成时,取代配置在线圈元件内的型芯,而配置内侧铁心部即可。这样,在内侧树脂部成型的同时,可以将线圈和内侧铁心部利用内侧树脂部一体化。在该方式中,由于可以省略向线圈成型体中嵌入内侧铁心部的工序,所以进一步提高电抗器的生产性。
(变形例1—9)特别地,在采用将变形例I 一 8所说明的内侧铁心部内置的线圈成型体的情况下,可以举出如下方式:内侧树脂部以及外侧树脂部分别在与电抗器的使用温度相比较高的温度下成型,在将磁性铁心的热膨胀系数、内侧树脂部的热膨胀系数、外侧树脂部的热膨胀系数分别设为α。、a pi> α ρ。时,在上述成型温度中,满足CtcXaptj以及a pi = a po的关系。特别地,优选满足a c〈 a pi兰a p。,更优选满足a c〈 a pi〈 a p。。本发明人在将内置内侧铁心部的线圈成型体和外侧铁心部组合而形成的组合体的外周上,对外侧树脂部的构成树脂进行塑模成型,从而制作出电抗器,进行该电抗器的使用温度范围(例如,一 40°C 150°C)的热循环试验,其结果得到下述结论:有时会在外侧树脂部和内含于外侧树脂部中的部件之间产生剥离或间隙。与此相对,如果在与电抗器的使用温度(最高使用温度,例如150°C)相比较高的温度下对内侧树脂部以及外侧树脂部进行成型,并且,在该成型温度中,磁性铁心、内侧树脂部、外侧树脂部的热膨胀系数满足上述特定的关系,则在电抗器使用时,在该使用温度范围(例如,小于或等于150°C)内,由于外侧树脂部与磁性铁心及内侧树脂部相比容易热收缩,所以与磁性铁心及内侧树脂部相比更倾向于收缩。因此,外侧树脂部可以维持与磁性铁心以及内侧树脂部紧贴的状态。因此,可以防止在外侧树脂部和磁性铁心(特别地,外侧铁心部)之间、以及在外侧树脂部和内侧树脂部之间产生剥离或间隙。相反地,在磁性铁心、内侧树脂部、外侧树脂部这三者的热膨胀系数不满足上述特定的关系,即,满足a。3 ap。或者a pi> a p。的情况下,在电抗器的使用温度范围内,越向低温侦啭移,磁性铁心及内侧树脂部与外侧树脂部相比越倾向于收缩。因此,如果反复加载电抗器的使用温度范围中的热循环,则外侧树脂部无法追随磁性铁心以及内侧树脂部的收缩变形,可能在外侧树脂部和磁性铁心(特别地,外侧铁心部)之间、以及在外侧树脂部和内侧树脂部之间产生剥离或间隙。 在该变形例I 一 9中,作为内侧树脂部以及外侧树脂部的构成树脂,选择在与电抗器的使用温度相比较高的温度下硬化或固化的树脂。另外,在电抗器的使用温度范围中,选择上述三者的热膨胀系数满足α。〈 a p。以及a pi f a p。的材质,以可以维持磁性铁心、内侧树脂部、外侧树脂部彼此紧贴的状态。作为满足上述要件的树脂,可以利用热硬化性树脂,例如酚醛树脂、不饱和聚酯树月旨、环氧树脂等。上述树脂的通常成型(硬化)温度以及该成型温度下的热膨胀系数为,酚醛树脂:150°C 200°C,15 X 10 — 6/K 35 X 10 — 6/K,不饱和聚酯树脂:150°C 200°C,5 X 10一6/K 30X10 —6/K,环氧树脂:140°C 190°C,5X10 —6/K 100X10 —6/K。内侧树脂部以及外侧树脂部的热膨胀系数可以通过变更树脂的种类、由上述陶瓷构成的填料的材质及含有量而进行调整。另一方面,磁性铁心的150°C 200°C下的热膨胀系数可以举出例如由软磁性材料构成的粉末的压粉成型体:IOX 10 —6/K 12 X 10 —6/K,硅钢板的层叠体:12 X 10一6/Κ 15X10 —6/Κ。〔试验例〕作为内侧树脂部的构成树脂,使用含有氧化铝的填料的环氧树脂,作为外侧树脂部的构成树脂,使用含有玻璃纤维的填料的不饱和聚酯,制造具有线圈成型体的电抗器,针对该电抗器实施热循环试验,调查树脂的状态。
在上述热循环试验中利用的电抗器的基本结构与实施方式I的电抗器I α相同,作为线圈成型体,利用变形例I 一 8所说明的内置内侧铁心部的线圈成型体。内侧树脂部的成型条件为,成型温度:170°C。该内侧树脂部的成型温度下的热膨胀系数api为13X10 —6/K。外侧树脂部的成型条件为,成型温度:170°C。该外侧树脂部的成型温度下的热膨胀系数Cip。为19X10 —6/K。磁性铁心使用由软磁性材料构成的粉末的压粉成型体。该磁性铁心的上述成型温度(170°C)下的热膨胀系数α。为12X10 —6/K。即,该电抗器在上述成型温度(170°C)下满足ac;〈api〈ap。。在热循环试验中,假定电抗器的实际使用环境,在一 40°C 150°C的温度范围内实施100次循环。其结果,在外侧树脂部和磁性铁心的外侧铁心部之间、以及在外侧树脂部和内侧树脂部之间没有发现剥离或间隙。另外,在内侧树脂部和磁性铁心的内侧铁心部之间也没有发现剥离或间隙。此外,即使在如实施方式I的电抗器Ia那样,线圈成型体20a和内侧铁心部31为不同部件的情况下,也可以采用磁性铁心的热膨胀系数、内侧树脂部的热膨胀系数、外侧树脂部的热膨胀系数满足α。〈 a p。以及a pi = a po的关系的方式。(变形例1 — 10)在实施方式I中,说明了构成线圈2的绕组线2w的两端部的引出方向为相同方向(在图1中上方)且相同高度的方式。在该线圈2中,如果要使固定与绕组线2w的各端部连接的端子金属件的端子台(未图示)接近绕组线的引出部位,则该端子台的配置部位被制约在图1中电抗器I α的上部。另一方面,在考虑将端子台配置于电抗器I α的上部以外这一点的情况下,存在随着端子台的位置的不同而使至端子台的配线路径变长的倾向。在这里,大多在电抗器的周围配置其他设备或部件,从而可能无法充分地得到处理较长配线的空间。因此,为了尽可能缩短至端子台的配线路径,也可以利用下述方式:与端子台的配置位置等相对应,将构成线圈的绕组线的两端部的引出方向设为与实施方式I不同的方向,或使各端部的引出方 向分别不同,或使各端部的引出高度不同。具体地说,在具有彼此以并列状态连结的一对线圈元件2a、2b的线圈中,可以利用将构成各线圈元件2a、2b的绕组线的端部向各线圈元件2a、2b的侧方引出的方式,例如,取代实施方式I的线圈2而利用图6、图7所示的下述线圈2A 2H。在图6 (I)所示的线圈2A中,将构成线圈2A的绕组线2w的始端21和末端22向各线圈元件2a、2b的侧方(并列方向的外侧)的不同方向引出。在这里,将绕组线2w的始端21向一个线圈元件2a的外侧(左侧)引出,将末端22向另一个线圈元件2b的外侧(右侧)引出,始端21和末端22分别存在于各线圈元件2a、2b的左右。另外,上述始端21以及上述末端22向与线圈2A的轴向正交的水平方向引出,彼此配置在与线圈2A的匝部的上部相同的高度上。由于在具有上述线圈2A的电抗器中,将与绕组线2w的端部连接的端子台设置在该电抗器的上部以外,所以可以提高端子台的配置自由度。另外,端子台的结构也不需要采用将绕组线2w的始端21和末端22这两者固定在一个端子台上那样的一体化结构。例如,可以将绕组线2w的始端21和末端22分别与独立的端子台连接。因此,与将始端21以及末端22固定在一个端子台上的情况相比,可以减小各个端子台的尺寸。并且,通过将绕组线2w的端部向两个线圈元件2a、2b的左右方向引出,将始端21侧的端子台(未图示)配置在线圈元件2a的左侧,将末端22侧的端子台配置在线圈元件2b的右侧,从而可以缩短从线圈2A引出的绕组线2w至到达端子台为止的配线路径。此外,在线圈2A以及后述的2B 2E中,与线圈2A (2B 2E)的匝部的上表面相比线圈连结部2r较高。具体地说,以带皮扁平线的宽度一半的程度,使线圈连结部2r相对于阻部向上方凸出。利用该结构,在线圈2A (2B 2E)中,与实施方式I的电抗器I α所具有的线圈2,S卩,线圈连结部2r形成为与匝部共面的线圈2相比,在线圈连结部2r的下方,形成与带皮扁平线的宽度一半的程度的高度相当的富余空间。在该空间的范围内,可以提高外侧铁心部的高度(上表面),与此相伴,可以减小外侧铁心部的厚度(线圈轴向上的磁性铁心的尺寸)。因此,该具有外侧铁心部厚度较小的磁性铁心的电抗器,在确保与实施方式I的电抗器I α的磁性铁心3相同体积的情况下,可以使该电抗器从上方观察时的投影面积变小而小型化。或者,在图6 (II)所示的线圈2Β中,线圈元件2b的末端22在该线圈元件2b的上部向右侧引出这一点,与图6 (I)的线圈2A相同,但一个线圈元件2a的始端21在该线圈元件2a的下部向左侧引出这一点与线圈2A不同。S卩,在线圈2B中,向线圈2B的侧方的不同方向,即向左右将绕组线2w的始端21和末端22引出,并且使始端21的高度和末端22的高度不同。因此,不仅可以将绕组线2w的始端21和末端22分别与独立的端子台连接,而且能够以将始端21侧的端子台配置在线圈2B侧方的下部,将末端22侧的端子台配置在线圈2B侧方的上部等方式,改变两端子台的配置高度,所以可以进一步提高端子台的配置自由度。另外,也可以改善将从线圈2B引出的绕组线2w引导至端子台的配线路径的自由度。或者,在图6 (III)所示的线圈2C中,线圈元件2a的始端21在该线圈元件2a的下部向左侧引出这一点与图6 (II)的线圈2B相同,但另一个线圈元件2b的末端22在该线圈元件2b的下部向右侧引出这一点与线圈2B不同。S卩,在线圈2C中,向线圈2C的侧方的不同方向,即向左右将绕组线2w的始端21和末端22引出,并且使始端21的高度和末端22的高度相等。因此,不仅可以将绕组线2w的始端21和末端22分别与独立的端子台连接,而且可以将始端21侧的端子台和末端22侧的端子台配置在线圈2C侧方的下部,可以提高端子台的配置自由度。另外,也可以改善将从线圈2C引出的绕组线2w弓丨导至端子台的配线路径的自由度。或者,在图6 (IV)所示的线圈2D中,线圈元件2a的始端21在该线圈元件2a的下部向左侧引出这一点与图6 (II)的线圈2B相同,但另一个线圈元件2b的末端22在该线圈元件2b的上部向左侧引出这一点与线圈2B不同。S卩,在线圈2D中,向线圈2D的侧方的相同方向,即向左侧将绕组线2w的始端21以及末端22引出,并且使始端21的高度和末端22的高度不同。因此,不仅可以将绕组线2w的始端21和末端22分别与独立的端子台连接,而且可以将这些端子台沿高度方向并列。或者,在将绕组线2w的始端21和末端22与一个端子台连接的情况下,可以构建在高度方向上较长地延伸的端子台,即使在平面方向上的端子台的设置空间较小的情况下,也可以设置端子台。 或者,在图6 (V)所示的线圈2E中,线圈元件2a的始端21以及线圈元件2b的末端22在一个线圈元件2a的下部向左侧引出这一点,与图6 (IV)的线圈2D相同,但另一个线圈元件2b的末端22在线圈元件2a的高度方向的中间部引出这一点与线圈2D不同。S卩,在线圈2E中,向线圈2E的侧方的相同方向,即向左侧将绕组线2w的始端21以及末端22引出,并且使始端21的高度和末端22的高度不同,但始端21以及末端22接近。因此,与图6 (IV)的线圈2D相同地,线圈2E可以将绕组线2w的始端21和末端22分别与独立的端子台连接,或将上述始端21和末端22与一个端子台连接,并且可以减小端子台的高度方向的设置空间。另一方面,在图7 (I)所示的线圈2F中,并列的一对线圈元件2a、2b的卷绕方向彼此反向,且各线圈元件2a、2b由不同的绕组线2w构成。即,线圈元件2a在图7 (I)中,从纸面外侧向内侧进行左向卷绕而构成,线圈元件2b在图7 (I)中,从纸面外侧向内侧进行右向卷绕而构成。另外,连结两个线圈元件2a、2b的线圈连结部2r,从一个线圈元件2a的另一端侧(在图7 (I)中为纸面内侧)横跨至另一个线圈元件2b的一端侧(在图7 (I)中为纸面外侧),是通过将一个线圈元件2a的绕组线2w的另一端部和另一个线圈元件2b的绕组线2w的一端部彼此焊接而构成的。在这里,可以使另一个线圈元件2b的绕组线2w的一端侧形成得较长并适当弯曲,延伸至一个线圈元件2a的另一端侧,与该线圈元件2a中从匝部向上方探出的绕组线2w的另一端部连接。并且,在线圈2F中,一个线圈元件2a的一端部(始端21)在该线圈元件2a的一端侦仪在图7 (I)中为纸面外侧)的上部,向该线圈元件2a的左侧引出,另一个线圈元件2b的另一端部(末端22)在该线圈元件2b的另一端侧(在图7(1)中为纸面内侧)的上部,向该线圈元件2b的右侧引出。S卩,在线圈2F中,将线圈2F的绕组线2w的各端部不仅是向左右引出,而且是在线圈2F的轴向上错开的位置(在这里为前后错开的位置)引出。因此,可以提高与绕组线2w的各端部连接的端子台的配置自由 度。另外,在线圈2F中,由于可以使各线圈元件2a、2b独立地形成,并利用焊接形成线圈连结部2r,所以线圈的成型性优异。在图7 (II)所示的线圈2G中,并列的一对线圈元件2a、2b的卷绕方向彼此反向这一点,与图7 (I)的线圈2F相同,但利用连续的绕组线2w构成两个线圈元件2a、2b这一点与线圈2F不同。S卩,在线圈2G中,将一个线圈元件2a的另一端侧向另一个线圈元件2b的一端侧适当弯曲并拉伸,而连续地形成线圈元件2b。因此,线圈连结部2r也由上述连续的绕组线2w形成。并且,在该线圈2G中,一个线圈元件2a的一端部(始端21)在该线圈元件2a的一端侧(在图7 (II)中为纸面外侧)的上部,向该线圈元件2a的左侧引出,另一个线圈元件2b的另一端部(末端22)在该线圈元件2b的另一端侧(在图7 (II)中为纸面内侧)的上部,向该线圈元件2b的右侧引出。该线圈2G也与图7 (I)所示的线圈2F相同地,将线圈2G的绕组线2w的各端部向左右引出,并且是在线圈2G的前后错开的位置引出的,因此,可以提高与绕组线2w的端部连接的端子台的配置自由度。另外,在线圈2G中,不需要将各个线圈元件2a、2b焊接。在图7(111)所示的线圈2H中,一个线圈元件2a的始端21在该线圈元件2a的下部向左侧引出,另一个线圈元件2b的末端22在该线圈元件2b的上部向右侧引出这一点,与图6 (II)的线圈2B相同,但各线圈元件2a、2b由不同的绕组线2w构成这一点与线圈2B不同。另外,通过将一个线圈元件2a的绕组线2w的另一端部和另一个线圈元件2b的绕组线2w的另一端部彼此焊接,而构成线圈连结部2r。在这里,可以使另一个线圈元件2b的绕组线2w的另一端侧形成得较长并适当弯曲,延伸至一个线圈元件2a的另一端侧,与该线圈元件2a中从匝部向上方探出的绕组线2w的另一端部连接。如上述所示,即使是将由不同的绕组线2w构成的线圈元件2a、2b焊接的方式,也可以将各线圈元件2a、2b的端部向线圈2H的侧方引出。除此之外,可以采用构成线圈的绕组线的端部的引出方向不是沿两个线圈元件的并列方向,而是相对于该并列方向倾斜的方式。另外,可以采用将从线圈的匝部引出的绕组线的端部弯曲并引出的方式。例如,也可以在将一对线圈元件中的绕组线的各端部向线圈侧方的同一方向引出时,通过适当弯曲,而将两个线圈的端部在相同高度上并列。可以采用将上述变形例I 一 I I 一 10组合的方式。另外,上述变形例I 一 I 1- 10也可以适当应用于后述的实施方式2及变形例中。(实施方式2)
下面,参照图8 图13,说明实施方式2所涉及的电抗器1β。电抗器I β的基本结构与实施方式I的电抗器Ia相同。即,电抗器I β具有:线圈成型体20 β (图9、图11),其具有将绕组线2w (图9、图11)卷绕而形成的线圈2 (图9、图11)和覆盖该线圈2的外周的内侧树脂部4 (图9、图11);磁性铁心3 (图9),其利用插入线圈2内的内侧铁心部31 (图9、图10)和与内侧铁心部31连结的外侧铁心部32 (图9)形成闭合磁路;以及外侧树脂部5β (图8、图9),其覆盖线圈成型体20 β和磁性铁心3的组合体10 (图9、图12)的外周。该电抗器I β与实施方式I的电抗器Ia相同地,将图8 (II)所示的平坦的下表面作为设置面,例如,作为车载用变换器的电路部件使用。在电抗器I β中,与实施方式I的电抗器Ia的主要不同点在于:在线圈成型体20 β上一体地设置磁性铁心3的一部分;在内侧树脂部4上具有一体形成的定位部;具有缓冲部件6 (图9、图10);—体地设置端子金属件8 (图8 (I)、图12、图13)。下面,以不同点及其效果为中心进行说明,对于与实施方式I相同的结构及其效果,省略详细的说明。<组合体>〔线圈成型体〕首先,主要参照图11,说明线圈成型体20 β。线圈成型体20 β具有线圈2、覆盖线圈2的外周的大部分的内侧树脂部4、磁性铁心3的内侧铁心部31、缓冲部件6、由内侧树脂部4的构成树脂形成的定位部。特别地,在实施方式2中,内侧铁心部31与线圈成型体20β —体成型。另外,在实施方式2中,以在线圈2和内侧铁心部31之间插入缓冲部件6的方式,在内侧铁心部31的外周设置缓冲部件6,即使在电抗器I β经受热循环的情况下,也不会在内侧树脂部4中的插在缓冲部件6和线圈2之间的部位(插入树脂部分4i (图9))处产生裂缝。并且,在实施方式2中,由于具有由内侧树脂部4的构成树脂形成的定位部(在这里,后述的连结部包覆部41),所以在外侧树脂部5β成型时,如图13所示可以容易地进行组合体10向成形模100的定位。(线圈)线圈2除了线圈连结部2r的形式以外,与实施方式I的电抗器Ia所具有的线圈大致相同。即,线圈2是将由I根连续的绕组线2w构成的一对线圈元件2a、2b以并列状态利用线圈连结部2r连结而形成的。线圈2的两端部向线圈2的匝部形成面2f的上方引出,与端子金属件8 (图12)连接,与端子金属件8—起被外侧树脂部5 β覆盖(图8 (I))。线圈连结部2r与变形例I 一 10所说明的线圈2A 2E的线圈连结部2r相比,进一步向阻部形成面2f的上方探出。(内侧树脂部)内侧树脂部4与实施方式I的电抗器I α的线圈成型体20 α相同地,具有保持线圈2的形状,并且将各线圈元件2a、2b与其自由长度相比保持为压缩状态的功能。该内侧树脂部4具有覆盖线圈2的匝部2t的匝部包覆部40t、以及覆盖线圈连结部2r的外周的连结部包覆部41,匝部包覆部40t和连结部包覆部41 一体地成型,匝部包覆部40t实质上以均等的厚度覆盖线圈2。在这里,利用内侧树脂部4,将安装有缓冲部件6的内侧铁心部31与线圈2 —体化,在匝部包覆部40t中,使得缓冲部件6和线圈2之间的插入树脂部分4i的厚度在实质上也是均等的。但是,各线圈元件2a、2b的角部以及绕组线2w的两端部从内侧树脂部4露出。特别地,覆盖线圈元件2a、2b的内周面的匝部包覆部40t (插入树脂部分4i),主要具有下述功能:确保线圈元件2a、2b和内侧铁心部31之间的绝缘,并且相对于线圈元件2a、2b将安装有缓冲部件6的内侧铁心部31定位。另一方面,连结部包覆部41实现对线圈连结部2r的机械保护。并且,连结部包覆部41的至少一部分,在线圈成型体20β和磁性铁心3的组合体10 (图12 (II))的外周上形成外侧树脂部5β (图12 (II))时,如图13所示作为用于将组合体10相对于成形模100定位的定位部起作用。在这里,连结部包覆部41如图11 (II)、图12所示,成型为覆盖U字状的线圈连结部2r的整体的长方体状,但也可以使其形状成型为沿线圈连结部2r的形状,不特别地对形状进行 限定。另外,在该长方体状的连结部包覆部41中用于定位的部位(在图8 (I)中呈长方形板状的部位),如图8 (I)所示不覆盖外侧树脂部5β ,而使内侧树脂部4露出。另外,实施方式2的线圈成型体20 β,也在内侧树脂部4中,在覆盖两个线圈元件2a、2b之间形成的剖面为三角形状的间隙的部位处,具有凹部42 (图8 (II))。除此之外,在实施方式2中,在内侧树脂部4中的两个线圈元件2a、2b之间,形成用于收容未图示的温度传感器(例如,热敏电阻)的传感器用孔。在这里,将传感器收容管(未图示)的一部分在内侧树脂部4中插入成型,并且利用外侧树脂部5 β覆盖传感器收容管的其余部分,作为传感器用孔45 (图8 (I))。传感器收容管与内侧树脂部4中覆盖线圈2的匝部形成面2f的匝部包覆部40t相比略微凸出。(缓冲部件)缓冲部件6具有下述作用:在电抗器1β (图8、图9)经受热循环时,特别地,在降温时内侧树脂部4的收缩被内侧铁心部31阻碍的情况下,缓和向内侧树脂部4的插入树脂部分4i (图9)作用过大的应力。缓冲部件6形成在内侧铁心部31的外周面上。因此,在电抗器1β经受热循环时,可以有效地抑制向位于内侧铁心部31和线圈2之间的插入树脂部分4i作用过大的应力的情况。该缓冲部件6可以是覆盖内侧铁心部31的外周面的整个面的面状部件,也可以是大致均等且局部地覆盖该外周面的网状或网格状的部件。但是,外侧铁心部32的外周面不被缓冲部件6覆盖。通过使外侧铁心部32不被缓冲部件6覆盖,从而确保电抗器I β的高散热性。优选缓冲部件6的材质为杨氏模量比内侧树脂部4的构成树脂小的材料。如果利用这种材料构成缓冲部件6,则在内侧树脂部4收缩时通过使缓冲部件6弹性变形而起到缓冲作用,抑制在插入树脂部分4i处产生裂缝这一情况。在这里,作为缓冲部件6,使用“住友電工7 r 4 丨J 一株式会社”制的热收缩管“卞支午工一寸K”或“ 7 S f 二一 7' B2”(“7 ^子二一7'”’为注册商标)。“卞^子二一7'K”将聚偏氟乙烯(PVDF)作为基体树脂,
^ Λ — 将聚烯烃树脂作为基体树脂。环氧树脂的杨氏模量为3.0GPa 30Gpa程度,与此相对,上述热收缩管的杨氏模量为小于3.0Gpa程度。缓冲部件6的构成材料的优选杨氏模量为0.5GPa 2Gpa程度。另外,优选缓冲部件6的构成材料也具有与内侧树脂部4的构成树脂相同的耐热 耐寒特性。% ^予二一7'K”的可连续使用温度范围为一55°C 175°C,“> S f 二一寸B2”的可连续使用温度范围为一 55°C 135°C。除此之外,作为缓冲部件6的构成材料所优选具有的特性,可以举出绝缘性。通常,由于绕组线2w具有磁漆等的绝缘外皮,所以不必一定使缓冲部件6由绝缘性材料构成,在理论上也可以是导电材料或半导电材料。但是,如果考虑到在磁漆等 的绝缘外皮上存在针孔的情况,则通过使缓冲部件6由绝缘性材料构成,从而可以以高可靠性确保线圈2和内侧铁心部31之间的绝缘性。对于这一点,上述“ ^^子二一均具有高绝缘特性。除此之外,对于将氟树脂(例如PTFE,可使用温度:260°C左右)或阻燃性硬质聚氯乙烯(PVC,可使用温度:200°C左右)作为原料的热收缩管,从其耐热性及绝缘性的角度出发,也可以期待作为缓冲部件6进行利用。缓冲部件6的形式 形成方法,除了热收缩管以外还可以利用各种形式。例如,可以举出常温收缩管。常温收缩管由伸缩性优异的材料构成,具体地说,可以使用将硅酮橡胶(VMQ,FVMQ,可使用温度:180°C)作为原材料的常温收缩管等。作为其他原材料,可以举出异丁烯橡胶(IIR)、乙烯 丙烯橡胶(EPM,EPDM)、“z、^(注册商标,通用名:氯磺化聚乙烯橡胶,CSM)、丙烯酸酯橡胶(ACM,ANM)、氟橡胶(FKM)等。上述各原材料的可使用温度大于或等于150°C,且具有体积电阻率大于或等于1010Ω.πι的绝缘性,因此优选。该常温收缩管利用收缩管自身的收缩力安装在内侧铁心部31上。具体地说,作为常温收缩管,准备其内周长比内侧铁心部31的外周长小的收缩管,使该收缩管扩径而套在内侧铁心部31的外周面上。如果在该状态下解除扩径,则该收缩管收缩而包覆在内侧铁心部31的外周面上。或者,由成形模成型的塑模层也可以用作缓冲部件。在此情况下,在内侧铁心部31的外周面和成形模的内表面之间形成间隙的状态下,在成形模内保持内侧铁心部31,将树脂等成型用材料向该成形模内注入,在内侧铁心部31的外周面形成塑模层。对于该塑模层,只要具有可以抑 制插入树脂部分4i的裂缝的程度的缓冲性即可,即使较薄也足够。具体地说,作为塑模层的构成树脂,可以期待不饱和聚酯或聚氨酯等。或者,涂层也可以用作缓冲部件。在此情况下,通过将浆状的树脂向内侧铁心部31的外周面上涂敷或喷雾,或者在内侧铁心部31的外周面上实施粉末涂敷,从而可以形成涂层。具体地说,作为涂层的构成树脂,可以是液状硅酮橡胶等。或者,缠绕带卷绕层也可以用作缓冲部件。在此情况下,通过将缠绕带材料向内侧铁心部31的外周面上卷绕,从而可以容易地构成缓冲部件。缠绕带材料例如可以举出PET带等。对于上述各方式,缓冲部件6的厚度均只要得到能够抑制内侧树脂部4的插入树脂部分4i的裂缝这一程度的弹性变形量即可,从散热性角度出发,越薄越好。另外,也可以将上述各方式组合而形成多层构造的缓冲部件。〔磁性铁心〕实施方式2的电抗器I β所具有的磁性铁心3 (图12)也与实施方式I的电抗器Ia相同地,形成为环状,具有:一对长方体状的内侧铁心部31,其将铁心片31m (图9、图10)和间隔材料31g (图9、图10)交替地层叠而形成;以及外侧铁心部32 (图12),其具有一对梯形状的面。另外,如上述所示,内侧铁心部31在其外周设置缓冲部件6,利用内侧树脂部4 (图12)与线圈2 (图12)—体化而构成线圈成型体20 β (图12)。该内侧铁心部31的两端面31e相对于内侧树脂部4的端面40e略微凸出(图12)。另外,磁性铁心3与实施方式I的电抗器I α相同地,如图9所示,外侧铁心部32的铁心设置面32d相对于内侧铁心部31上成为设置侧的面凸出,与线圈成型体20 β的成型体设置面20d大致共面。利用该结构,在将电抗器I β设置于固定对象上时,同样地,内侧树脂部4以及外侧铁心部32与固定对象直接接触,因此,在电抗器I β使用时(运转时),可以将由电抗器I β产生的热量向固定对象高效地放出,散热性优异。除此之外,实施方式2的磁性铁心3如图9所示各外侧铁心部32的高度不同。配置在线圈连结部2r下方的一个(在图9中为左侧)外侧铁心部32的上下表面与内侧铁心部31的上下表面相比向上下凸出,与线圈成型体20 β的匝部包覆部40t的上下表面大致共面。与此相对,配置在 绕组线2w端部侧的另一个(在图9中为右侧)外侧铁心部32的下表面与内侧铁心部31的下表面相比向下方凸出,与匝部包覆部40t的下表面大致共面,但该外侧铁心部32的上表面与内侧铁心部31的上表面大致共面,与匝部包覆部40t的上表面相比较低。另一方面,一个(在图9中为左侧)外侧铁心部32与另一个(在图9中为右侧)外侧铁心部32相比,厚度(线圈轴向的尺寸)较薄。即,两个外侧铁心部32彼此高度以及厚度不同,但将两个外侧铁心部32的体积设为实质上相等,将各外侧铁心部32中的磁特性设为实质上等价。并且,通过将线圈连结部2r形成在匝部形成面2f的上方,从而可以在连结部包覆部41的下方,配置与另一个(在图9中为右侧)外侧铁心部32相比较薄、较高的一个(在图9中为左侧)外侧铁心部32。因此,可以使电抗器I β的投影面积小型化。另外,通过将另一个(在图9中为右侧)外侧铁心部32的高度设定得较低,从而可以在其上方配置端子金属件8,利用外侧树脂部5 β构成端子台。优选将外侧铁心部32的高度下限设定为,与内侧铁心部31的上表面共面的程度。其原因是,如果与内侧铁心部31的上表面相比外侧铁心部的上表面较低,则可能在从内侧铁心部31向外侧铁心部过渡的过程中,无法确保充分的磁路。另外,在实施方式2的磁性铁心3中,如图8 (II)、图12所示,在梯形状剖面的两个外侧铁心部32中,将由与内侧铁心部31的端面31e(图10、图12)及线圈成型体20β的端面40e这两者相对的内端面32e、以及与该内端面32e相邻的侧面32s形成的棱线倒圆角,形成切角部32g。通过如上述所示将内端面32e和侧面32s之间的棱线倒圆角,从而构成沿外侧铁心部32的上下方向具有相同曲率的切角部32g。优选该切角部32g使用与倒圆角后的棱线对应的成型用模具,在压粉成型体成型时形成。除此之外,也可以预先形成具有没有倒圆角的棱线的压粉成型体,利用切削、磨削、研磨等事后对该棱线进行加工,而形成切角部32g。在这里,切角部32g的圆弧半径为3mm。上述圆弧半径可以根据电抗器自身的大小而适当选择,例如,在作为车载部件利用的电抗器的情况下,优选大于或等于Imm而小于或等于10_的程度。但是,设定为外侧铁心部的剖面积不小于或等于内侧铁心部的剖面积。切角部32g的剖面形状并不限于圆弧状,也可以是将上述棱线以平面倒角的形状。上述切角部32g在将线圈成型体20 β和外侧铁心部32组合而构成组合体10时,在外侧铁心部32的侧面32s和线圈成型体20 β中的匝部包覆部40t的侧面之间形成槽(图8 (II))。该槽在向组合体10的外侧成型外侧树脂部5β时,作为用于向外侧铁心部32的内端面32e和线圈成型体20 β的端面40e之间导入外侧树脂部5 β的构成树脂的引导槽而起作用。此外,在将内侧铁心部31和外侧铁心部32接合后的状态下,外侧铁心部32的侧面32s与内侧铁心部31的外侧面相比向外侧凸出,覆盖线圈2端面的大致整个圆周的内侧树脂部4的端面40e、以及内侧铁心部31的端面31e,与外侧铁心部32的内端面32e相对。<端子金属件和螺母>实施方式2的电抗器I β如图8 (I)、图9、图12所示,利用外侧树脂部5 β,将与构成线圈2的绕组线2w的端部连接的端子金属件8 一体成型,并且还将螺母孔52成型,由嵌入该螺母孔52中的螺母52η、端子金属件8、以及外侧树脂部5 β的构成树脂构成端子台。即,电抗器I β为将端子台一体设置的方式。主要参照图12说明端子金属件8。端子金属件8具有:连接面81,其用于与电源等外部装置(未图示)侧连接;焊接面82,在其上焊接绕组线2w的端部;以及埋设部,其将连接面81和焊接面82—体化,且被外侧树脂部5 β覆盖。端子金属件8的大部分被外侧树脂部5β覆盖,仅连接面81从外侧树脂部5 β露出(图8(1))。连接面81配置在上述的高度较低的另一个(在图 12中左侧)外侧铁心部32的上方,在该外侧铁心部32的上表面和连接面81之间填充外侧树脂部5 β而构成端子台。通过在上述高度较低的外侧铁心部32上配置端子金属件8,从而与在线圈上方设置端子金属件而形成端子台的情况相比,可以减小包含端子金属件在内的电抗器的高度,使电抗器1β小型化。此外,实施方式2所示的端子金属件的形状是例示,可以利用适当的形状。为了可以在电抗器的期望位置处形成端子台,也可以适当选择端子金属件的形状。例如可以举出下述端子金属件:在配置有覆盖线圈连结部2r的连结部包覆部41 (图12)的一个(在图12中右侧)外侧铁心部32的附近设置端子台的情况下,在端子金属件中,具有将与线圈2的绕组线2w的端部焊接的焊接部位和与设置于配线(未图示)前端的端子(未图示)连接的连接部位之间相连的适当长度的连结部。如果该连结部与实施方式2相同地,形成为被外侧树脂部覆盖的埋设部,则可以利用外侧树脂部稳定地保持端子金属件。在上述端子台上,连接面81的下方配置螺母52η (图9)。螺母52η在由外侧树脂部5β成型的螺母孔52中以限制转动的状态被收容。该限制转动是通过将六边形的螺母52η嵌入六边形的螺母孔52中而实现的。并且,以由连接面81覆盖螺母孔52的开口部的方式配置端子金属件8。
在连接面81上,形成内径比螺母52η的对角尺寸小的插入孔81h,由连接面81阻止螺母52η从螺母孔52中脱落(图8 (I))。如图9所示,在利用电抗器I β时,通过将设置于配线(未图示)前端的端子210与连接面81重叠,利用螺栓220贯穿该端子210以及连接面81并与螺母52η螺合,由此从与配线的基端相连的外部装置(未图示)向线圈2供电。在这里,将连接面81的高度设定为,在将端子210以及螺栓220安装于端子台上的状态下,相比于电抗器的最高位置,即,外侧树脂部5 β中将覆盖线圈连结部2r的连结部包覆部41、以及覆盖绕组线2w的端部和端子金属件8之间的焊接部位的保护部53 (图8 (I))连结的平面,螺栓220的上表面较低。因此,螺栓220的头部不会从电抗器I β局部地凸出。<外侧树脂部>外侧树脂部5 β与实施方式I的电抗器I α相同地形成为,使线圈成型体20 β的成型体设置面20d以及外侧铁心部32的铁心设置面32d露出(图8(11)),且针对线圈成型体20β和磁性铁心3 (外侧铁心部32)的组合体10 (图12),覆盖其上表面的大部分和外侧面的全部。另外,与实施方式I的电抗器I α相同地,外侧树脂部5 β形成为,外侧铁心部32的铁心设置面32d、线圈成型体20 β的成型体设置面20d、外侧树脂部5 β的树脂设置面50d共面。因此,在将电抗器I β设置于固定对象上时,通过使上述设置面20d、32d、50d与固定对象接触,从而可以将电抗器I β稳定地设置,并且,可以高效地放出由电抗器I β产生的热量,电抗器I β的散热性优异。另一方面,通过如上述所示利用外侧树脂部5 β覆盖组合体10的上表面以及外侧面,从而可以对组合体10进行机械保护。但是,在外侧树脂部5β成型时用于组合体10的定位的连结部包覆部41,其上表面从外侧树脂部5 β露出(图8 (D)0
另外,外侧树脂部5 β与实施方式I的电抗器I α相同地,具有向组合体10的轮廓外侧凸出的凸缘部51,在凸缘部51上设置有贯穿孔51h (图8)。并且,在外侧树脂部5 β的上表面具有保护部53 (图8 (I)),其覆盖构成线圈2的绕组线2w的端部和端子金属件8之间的接合部分(图12 (II))。保护部53成型为大致矩形的块状。除此之外,在外侧树脂部5 β的上表面构成有传感器用孔45,其成型为与从内侧树脂部4凸出的传感器收容管的前端共面。另外,在实施方式2中,如图8 (I)所示,外侧树脂部5β的侧面由从电抗器I β的上部向下部扩展的倾斜面形成。通过设置这种倾斜面,从而可以如后述所示在将线圈成型体20 β和磁性铁心(外侧铁心部32)的组合体10设为倒立状态而对外侧树脂部5 β进行成型的情况下(图13),从成形模100中容易地拔出成型后的电抗器1β。在这里,作为外侧树脂部5 β的构成树脂利用不饱和聚酯。不饱和聚酯的强度优异,难以产生裂纹,并且具有耐热性,比较廉价,因此优选。<电抗器的组装流程〉具有上述结构的电抗器1β可以与上述实施方式I的电抗器I α基本相同地构成。但是,在得到线圈成型体20β的第一成型工序中,准备安装有缓冲部件6的内侧铁心部31,将该内侧铁心部31和线圈2利用内侧树脂部4 一体化。下面说明概略内容,由于详细说明与实施方式I相同,所以省略。(I)第一成型工序:线圈成型体的制造
如实施方式I的说明所示准备线圈2。另外,如实施方式I的说明所示将铁心片31m及间隔材料31g利用粘接剂等固定而准备内侧铁心部31 (图10 (I)),如图10 (II)所示在内侧铁心部31的外周嵌合作为缓冲部件6的热收缩管,使该收缩管加热收缩,包覆在内侧铁心部31的外周面上。然后,如图1l(I)所示,在线圈2的各线圈元件2a、2b的内侦牝插入安装有缓冲部件6的内侧铁心部31。然后,为了在线圈2和安装有缓冲部件6的内侧铁心部31的组合物的外周对内侧树脂部4进行成型,而在与实施方式I所说明的成型模具(由第一模具和第二模具构成)相同的成型模具中,收容该组合物。但是,在实施方式2中,由于取代长方体状的型芯而具有安装了上述缓冲部件6的内侧铁心部31,所以不需要该型芯。
在成型模具中收容上述组合物时,在这里,将相当于各线圈元件2a、2b的角部的部位利用模具内表面的凸部(未图示)支撑,在该凸部以外的模具内表面和线圈2的外周面之间,形成一定的间隙。并且,将安装有缓冲部件6的内侧铁心部31的端面31e利用模具的凹部支撑,在缓冲部件6和各线圈元件2a、2b之间也形成一定的间隙。向上述间隙中填充的树脂成为插入树脂部分4i (图9)。然后,与实施方式I相同地,使成型模具所具有的多个棒状体(在这里,合计8根)进入成型模具内,对各线圈元件2a、2b的端面的角部进行按压而使线圈2压缩。另外,在实施方式2中,在成型模具内的压缩状态的线圈2的规定位置处,配置用于形成传感器用孔45的上述传感器收容管(未图示)。然后,从树脂注入口向成型模具内注入内侧树脂部4的构成树脂,在该树脂固化后,如图11 (II)所示,利用内侧树脂部4将线圈2保持为压缩状态,并且将安装有缓冲部件6的内侧铁心部31也进行了一体化,从而成型获得线圈成型体20 β。将该线圈成型体20 β从成型模具中取出。(2)组装工序:组合体的制作首先,如图12 (I)所示,将制作的线圈成型体20β的绕组线2w的各端部分别与端子金属件8焊接。在进行该焊接的阶段中,如图13所示端子金属件8的连接面81与焊接面82大致平行地配置,沿图12、13的上下方向延伸。在外侧树脂部5β成型后,将该连接面81以覆盖螺母52η的上方的方式弯曲大致90° (图8 (I))。然后,利用外侧铁心部32将两个内侧铁心部31的端面31e夹入,将上述内侧铁心部31的端面31e和外侧铁心部32的内端面32e利用粘接剂接合而形成环状的磁性铁心3,得到线圈成型体20 β和磁性铁心3的组合体10。(3)第二成型工序下面,准备用于在组装工序中得到的组合体10的外周上形成外侧树脂部5 β的成形模100。在这里,成形模100如图13所示具有:容器状的基部100b,其在上部具有开口 ;以及盖部100c,其将基部IOOb的开口闭合。在基部IOOb的空腔101内,将组合体10以图12 (II)的上表面朝下的倒立状态收容。基部IOOb的空腔101的底面形成为,仿形出图8 (I)所示的外侧树脂部5 β的外形,即,在电抗器Ιβ的外形中,主要仿形出上表面侧的形状。具体地说,在基部IOOb的空腔101的底面形成凹槽110,可以在该凹槽110中嵌合线圈成型体20 β的连结部包覆部41的一部分(上表面侧部分)。通过使连结部包覆部41与凹槽110嵌合,从而可以在空腔101内的规定位置处容易地将组合体10定位。如上述所示,连结部包覆部41的一部分作为组合体10相对于成形模100的定位部起作用。除此之外,在基部IOOb的空腔101的底面形成有:凹部111,其用于形成覆盖绕组线2w的端部和端子金属件8之间的接合部位的保护部53 (图8 (I));凸部(未图示),其用于对使螺母52η (图9)嵌入的螺母孔52 (图9)进行成型;凹部112,其用于形成端子台;以及凹部113,其使端子金属件8的连接面81以与焊接面82平行延伸的状态插入。另外,在空腔101中,形成外侧树脂部5β的侧面的部位由向开口侧扩展的倾斜面构成。在盖部IOOc中,与其基部IOOb相对的面为平面,可以将电抗器I β的设置面成型为平坦的面。如果盖部IOOc中的与基部IOOb相对的面为平面,则在向由盖部IOOc密封的成形模100内注入树脂时,由于在盖部IOOc上不存在容易积存空气的凹凸,因此不易在外侧树脂部5β上产生缺陷。另外,由于没有凹凸,所以在使盖部IOOc覆盖基部IOOb的情况下,不易使盖部IOOc损伤,可以容易地进行覆盖。在这里,在盖部IOOc上,形成设置于同一直线上的合计3个树脂注入浇口(未图示)。在3个浇口中,位于中间的内侧浇口在向基部IOOb内配置了组合体10时,朝向并列的一对线圈元件2a、2b (图11)之间的间隙开口,位于该内侧浇口两侧的其余2个外侧浇口,分别在沿线圈2的轴向与外侧铁心部32相比更远的位置,即,在与上述内侧浇口之间隔着外侧铁心部32的位置处开口。树脂注入浇口的配置位置、浇口的开口部的形状、浇口的个数可以与所形成的电抗器的大小相对应而适当选择。另外,构成为在将盖部IOOc闭合时,在基部IOOb和盖部IOOc之间的接触面上适当设置空气排除用的间隙(未图示)。此外,如果将电抗器1β的设置面设为完全不形成凹凸的平面,则也可以不使用上述盖部IOOc而是单纯地向基部IOOb内注入树脂。在此情况下,所注入的树脂的液面形成电抗器I β的设置面。 在上述成形模100内配置组合体10。具体地说,将组合体10的线圈成型体20 β的连结部包覆部41的一部分嵌入凹槽110。利用该工序,组合体10被定位在成形模100中。另外,通过上述嵌合,构成传感器用孔45的传感器收容管的端面与基部IOOb的空腔101的底面接触,通过该传感器用收容管和上述嵌合,组合体10被支撑在空腔101的底面上,可以维持配置在空腔101的规定位置上的状态。并且,在凹部111中插入绕组线2w的端部和端子金属件8的接合部位,在凹部113中插入端子金属件8的连接面81。在如上述所示配置组合体10后,在基部IOOb的开口侧覆盖盖部100c,将成形模100闭合,从上述的各树脂注入浇口将外侧树脂部5 β的构成树脂向成形模100内注入。通过将成形模100闭合而由基部IOOb和盖部IOOc形成的空间,除了空气排除用的间隙以外,成为密闭的空间。在实施方式2中,利用外侧铁心部32的切角部32g,在线圈成型体20 β的端面40e和外侧铁心部32之间形成槽,经由该槽,易于使外侧树脂部5 β的构成树脂进入外侧铁心部32的内端面32e和线圈成型体20 β的端面40e之间。其结果,在线圈成型体20 β和外侧铁心部32之间充分地填充外侧树脂部5 β的构成树脂,不会在该外侧树脂部5 β中形成空孔。在这里,除了具有上述切角部32g以外,还在外侧铁心部32的内端面32e和线圈成型体20β的端面40e之间设置一定的间隙(0.5mm)。利用该间隙,更易于使外侧树脂部5 β的构成树脂进入线圈成型体20 β和外侧铁心部32之间。
另外,在这里,由于利用上述多个树脂注入浇口,从环状的磁性铁心3的内侧和外侧这两侧注入外侧树脂部5β的构成树脂,所以从该铁心3的内侧向外侧对该铁心3作用的压力与从该铁心3的外侧向内侧对该铁心3作用的压力相互抵消。因此,不会使磁性铁心3损坏,可以快速地进行树脂的填充。其效果在树脂的注入压力较高的情况下特别显著。另外,来自上述内侧浇口和各外侧浇口的树脂的注入量可以相同,但如果使来自外侧浇口的树脂的注入量多于来自内侧浇口的树脂的注入量,则可以快速地覆盖组合体10的外周,因此优选。另外,也可以对来自外侧浇口的树脂的注入量进行调节,使向外的压力高于向内的压力,将外侧铁心部32向内侧铁心部31这一侧按压,或使向外的压力和向内的压力大致抵消。在外侧树脂部5 β的成型结束后,将成形模100打开,从其内部取出电抗器1β。此时,由于空腔101的开口部侧为倾斜面,所以易于将电抗器I β拔出。在所得到的电抗器1β的树脂设置面50d上,如图8 (II)所示,形成3个复制了树脂注入浇口的开口部形状的浇口痕54。在取出的电抗器 1β的螺母孔52中嵌入螺母52η (图9),如图12所示使端子金属件8的连接面81弯曲大致90°,利用该连接面81覆盖螺母52η的上部(图8 (I)),完成电抗器Iβ。< 效果 >在实施方式2的电抗器I β中,除了实施方式I的电抗器I α所得到的效果(代表性的为,无壳体构造且小型化,同时实现机械保护等,线圈的操作性优异、生产性优异,通过使磁性铁心的一部分露出而散热性优异)以外,可以得到下述效果。通过由缓冲部件6覆盖内侧铁心部31的外周,从而即使在电抗器I β经受热循环的情况下,也可以缓和与位于线圈2和缓冲部件6之间的插入树脂部分4i的收缩相伴的应力,可以抑制使插入树脂部分4i上产生裂缝的情况。由于电抗器I β具有在线圈成型体20 β的内侧树脂部4上一体形成的定位部(在这里,连结部包覆部41),所以在形成外侧树脂部5 β时,不必另外使用销或螺栓等,可以容易地将组合体10在成形模100上定位。从这一点出发,电抗器I β的生产性优异。另外,由于电抗器I β不使用另外准备的销等而进行定位,所以在组合体10中,可以有效地减少不被外侧树脂部5β覆盖的部位。并且,虽然定位部的一部分从外侧树脂部5β露出,但该露出部位由内侧树脂部4构成。因此,电抗器1β可以利用内侧树脂部4以及外侧树脂部5 β,对线圈2及磁性铁心3充分地实现相当于外部环境的保护,或者是机械保护。并且,在电抗器I β中,通过在外侧铁心部32中的内端面32e和侧面32s所形成的棱线处形成切角部32g,从而可以经由该切角部32g在外侧铁心部32的内端面32e和线圈成型体20 β之间充分地填充外侧树脂部5 β的构成树脂。特别地,在电抗器I β中,通过如上述所示在与侧面32s之间的棱线处设置切角部32g,从而可以利用该切角部32g的形成,尽可能地避免使线圈2励磁时在磁性铁心3内形成的磁路面积减少的情况。另外,在利用压粉成型体构成外侧铁心部的情况下,可以使沿由内端面和侧面形成的棱线的方向,与从成型用模具拔出外侧铁心部的方向对应,如果在该棱线处形成切角部,则棱线不成为锐角,可以容易地将外侧铁心部从成型用模具中拔出。因此,具有这种切角部的外侧铁心部的成型性优异,可以有助于电抗器的生产性的提高。并且,在电抗器I β中,通过使磁性铁心3的外侧铁心部32的铁心设置面32d凸出,从而在内端面32e中,与线圈成型体20β的端面40e相对的区域变大。因此,线圈的端面侧的线圈成型体20β和磁性铁心3之间的间隙被封闭,更难以向线圈成型体20β和磁性铁心3 (外侧铁心部32)之间填充外侧树脂部5 β的构成树脂。但是,即使在具有这种三维形状的磁性铁心3的情况下,通过在由内端面32e和侧面32s形成的棱线处设置切角部32g,从而可以顺利地进行构成树脂的填充。并且,通过形成上述切角部32g,从而将外侧铁心部32的角部倒圆角,因此操作性优异,在组装时、输送时握持外侧铁心部32时等,不易使外侧铁心部32产生破碎等。除了上述切角部32g以外,在电抗器1β中,由于在线圈成型体20β的端面40e和外侧铁心部32的内端面32e之间具有一定的间隙,所以更易于向外侧铁心部32和线圈成型体20β之间填充外侧树脂部5 β的构成树脂。上述间隙优选大于或等于0.5mm,但如果过大,则在电抗器中,线圈的轴向长度变长,难以实现小型化,因此优选小于或等于4mm。此夕卜,也可以利用不具有上述切角部的磁性铁心,在线圈成型体的端面和外侧铁心部的内端面之间仅设置上述特定大小的间隙。在上述实施方式I中,将上述间隙设为0.5mm。在电抗器I β中,通过采用将线圈2和内侧铁心部31利用内侧树脂部4 一体化的结构,从而可以省略将内侧铁心部31向线圈成型体嵌入的工序,因此,可以进一步提高电抗器的生产性。由于通过内侧树脂部4以及外侧树脂部5 β的成型而对传感器用孔45进行成型,所以不需要通过后续加工形成传感器用孔45。因此,可以高效地进行电抗器I β的制造,生产性优异,并且可以避 免在对传感器用孔进行后续加工的情况下的问题、即线圈2及磁性铁心3的损伤。通过使一对外侧铁心部32的高度不同,在高度较低的外侧铁心部32上配置端子金属件8,与该端子金属件8 一起将外侧铁心部32及线圈成型体20 β利用外侧树脂部5 β一体成型,从而不会使包含端子金属件8在内的电抗器1β的高度变大。因此,使电抗器1β小型化。通过利用外侧树脂部5 β将端子金属件8 一体成型,从而可以在外侧树脂部5 β成型的同时构成端子台。因此,可以省略用于将另外制作的端子台向电抗器1β上固定的部件及作业。从这一点出发,电抗器I β的生产性优异。在实施方式2的电抗器I β中,在线圈2中,将线圈连结部2r设为比匝部形成面2f高,将外侧铁心部32的高度设定得较高,另一方面,将厚度(线圈轴向的长度)设定得较小。因此,在电抗器1β中,如变形例I 一 10的说明所示可以减小投影面积。特别地,通过利用与实施方式I相同的由软磁性材料构成的粉末的压粉成型体构成磁性铁心3,从而可以容易地对外侧铁心部32的高度和内侧铁心部31的高度不同的磁性铁心3进行成型。由于不是利用外侧树脂部5 β将螺母52η —体成型,而是对螺母孔52进行成型,所以在外侧树脂部5β成型时不存在螺母52η,可以防止外侧树脂部5β的构成树脂进入螺母内部的情况。另一方面,由于在向螺母孔52中收容螺母52η后,使端子金属件8的连接面81弯曲而利用连接面81覆盖螺母孔52的开口,所以可以容易地防止螺母52η脱落。在外侧树脂部5β成型时,由于将树脂注入浇口的数量设为多个,所以与将树脂注入浇口设为I个的情况相比,可以迅速地进行树脂的注入。从这一点出发,电抗器I β的生产性优异。另外,通过如上述所示利用多个树脂注入浇口,从而可以防止磁性铁心3被破坏。(变形例2 — I)在实施方式2中,使用将安装有缓冲部件6的内侧铁心部31利用内侧树脂部4与线圈2 —体化的线圈成型体20 β,但也可以如实施方式I所说明的线圈成型体20 α所示,以具有使各内侧铁心部31分别插入的中空孔40h的方式对内侧树脂部4进行成型。图14所示的线圈成型体20 Y,除了没有将内侧铁心部31利用内侧树脂部4 一体成型以外,为与实施方式2的线圈成型体20 β相同的结构,如实施方式I的线圈成型体20 α所示具有中空孔40h。但是,在线圈成型体20 Y中,将中空孔40h的大小设为可以使安装有缓冲部件6的内侧铁心部31插入的大小。在该方式中,在形成内侧树脂部4的成型模具中配置线圈2,在该线圈2的内侧,与实施方式I相同地在配置有型芯的状态下,注入内侧树脂部4的构成树脂而对内侧树脂部4进行成型,从而形成上述的规定大小的中空孔40h即可。然后,向由内侧树脂部4形成的该中空孔40h中,插入安装有缓冲部件6的内侧铁心部31,并且在将内侧铁心部31与外侧铁心部32接合后,通过对外侧树脂部(未图示)进行成型,从而可以构成具有缓冲部件6的电抗器。(变形例2 —2)在实施方式2中,说明了使连结一对线圈元件2a、2b的线圈连结部2r相当于匝部2t探出而设置得较高,将内侧树脂部4中覆盖该线圈连结部2r的外周的部位(连结部包覆部41)作为定位部的结构。除此之外,定位部也可以采用仅由内侧树脂部的构成树脂形成的方式。例如,可以在内侧树脂部上,一体地形成相对于线圈2的匝部2t处的上侧的匝部形成面2f凸出的凸起部,将 该凸起部用作定位部。另外,也可以设置多个这种凸起部。在对内侧树脂部进行成型的成型模具中,适当设置用于形成上述凸起部的凹槽。该方式由于具有利用内侧树脂部一体形成的定位部,因此也易于进行线圈成型体和磁性铁心的组合体相对于成形模的定位,电抗器的生产性优异。另外,在该方式中,无需使线圈连结部探出得过高。或者,如变形例I 一 4的说明所示,在利用由不同的绕组线构成各线圈元件、且具有通过焊接等将各绕组线的端部接合而形成的线圈连结部的线圈的情况下,或利用具有一对线圈元件成型体的线圈成型体的情况下,如果采用如上述所示仅由内侧树脂部的构成树脂构成定位部的结构,则可以容易地制造具有定位部的线圈成型体。通过如上述所示仅由内侧树脂部的构成树脂构成定位部,可以提高线圈成型体的形式的自由度。在利用上述具有通过焊接等而接合的线圈连结部的线圈的情况下,与实施方式2相同地,也可以采用具有将该线圈连结部内置于内侧树脂部中的定位部的方式。此外,与定位部相关的各种方式,均可以适当应用于不具有缓冲部件的实施方式I的电抗器I α以及变形例I — I I — 10。(变形例2 —3)在实施方式2中,对具有包含端子金属件8的端子台的结构进行了说明,但可以如实施方式I的电抗器Ia所示,采用将端子金属件及端子台作为不同部件的方式。另外,实施方式2所说明的与端子金属件及端子台相关的结构、与后述的端子金属件及端子台相关的各种方式,均可以应用于不具有缓冲部件的实施方式I的电抗器I α以及变形例I 一 I I 一 IO0除此之外,在实施方式2中,说明了将端子金属件8利用外侧树脂部5β的构成树脂直接包覆的方式,但例如可以采用下述方式:预先制作利用其他树脂对端子金属件8以及螺母52η进行插入成型而得到的中间成型体,将线圈成型体20β和磁性铁心3 (外侧铁心部32)的组合体10、以及上述中间成型体利用外侧树脂部一体化。中间成型体可以举出:例如以覆盖端子金属件8的埋设部的方式形成,可以载置于实施方式2所说明的高度较低的外侧铁心部32的上表面上的块状的成型体。另外,在该中间成型体中,形成实施方式2所说明的用于收容螺母52η的螺母孔,使端子金属件8的连接面81弯折而与螺母52η相对即可。中间成型体的构成树脂可以优选利用上述的外侧树脂部或内侧树脂部的构成树脂,如果采用与外侧树脂部的构成树脂相同的树脂,则与外侧树脂部之间的密合性优异。通过利用中间成型体,从而在收容于成形模中时等,可以保护端子金属件8,使成形模的形状成为简单的形状,或者容易地将组合体10向成形模中收容。特别地,在端子金属件为复杂形状的情况下,如果利用中间成型体,则可以利用树脂充分地覆盖端子金属件的周围。另外,在利用中间成型体的情况下,如果根据端子台的形成部位而在内侧树脂部的一部分上设置用于配置中间成型体的配置槽,或者利用中间成型体的构成树脂,形成相对于内侧树脂部等的定位部,则可以容易地将中间成型体定位,并且,在外侧树脂部形成时,可以稳定地保持中间成型体。除此之外,在实施方式2中,对利用螺母52η固定螺栓220的结构进行了说明,但也可以不具有螺母,而在外侧树脂部的构成树脂及上述中间成型体的构成树脂中实施螺纹
加工。 除此之外,在实施方式2中,对在电抗器I β的上方侧设置端子台的方式进行了说明,但可以采用下述方式:利用变形例I 一 10所说明的绕组线2w的端部的引出方向为各种方向的线圈,例如,在电抗器的侧面侧设置端子台。除此之外,在实施方式2中,采用了使覆盖绕组线2w的端部和端子金属件8之间的焊接部位的保护部53由外侧树脂部5β的构成树脂形成的方式,但可以采用使上述焊接部位从外侧树脂部露出的方式。在采用该露出方式的情况下,绕组线的端部和端子金属件之间的连接,在利用外侧树脂部将端子金属件一体化之前或之后均可以进行。除此之外,在实施方式2中,采用了利用外侧树脂部5β形成端子台的方式,但可以如图15所示的线圈成型体20 δ那样,采用利用内侧树脂部4形成端子台的方式。该线圈成型体20 δ构成为,使内侧树脂部4延伸至端子金属件8的连接面81的下方。这种线圈成型体20 δ可以通过以下述方式制造,即,在构成线圈2的绕组线2w的端部上预先焊接端子金属件8,在该线圈2中,配置安装有缓冲部件(未图示)的内侧铁心部(未图示),以端子金属件8中除了连接面81以及焊接面82以外的部位埋设在内侧树脂部4中,且同时形成用于收容螺母52η的螺母孔52的方式,对内侧树脂部4进行成型。在将所得到的线圈成型体20δ的内侧铁心部和外侧铁心部32接合后,对外侧树脂部5 δ进行成型。在外侧树脂部5 δ成型时,端子金属件8的连接面81和焊接面82保持平行状态,在螺母孔52中不会侵入外侧树脂部5δ的构成树脂。在将外侧树脂部5δ成型后,与实施方式2相同地,在螺母孔52中收容螺母52η,然后使连接面81弯曲大致90°而覆盖螺母孔52的开口。根据该方式,由于也可以将端子金属件8作为与线圈成型体20 δ 一体的部件处理,所以可以容易地进行电抗器的制造,电抗器的生产性优异。(变形例2 — 4)在实施方式2中,说明了具有将磁性铁心3的内端面32e和侧面32s之间的棱线倒圆角而形成的切角部32g的方式。除此之外,作为切角部,也可以采用图16所示的下述方式。此外,在图16中,以实线表不外侧铁心部32,对于内侧铁心部31,仅利用虚线不出一侧的一部分,而省略另一侧。另外,为了说明的方便,将切角部32g与实际的尺寸相比夸大地进行图示。图16 (I)所示的外侧铁心部32的剖面形状与实施方式2相同地为大致梯形状,切角部32g形成在由外侧铁心部32的内端面32e和上下表面(在图16 (I)中仅对上表面32u标注标号)构成的棱线处。更具体地说,在外侧铁心部32中,在图16 (I)的左右方向(在这里,与线圈轴向正交的水平方向)的中间部,设置剖面为矩形的切口,将该切口作为切角部32g。该切角部32g的形成部位为,在外侧铁心部32上配置有内侧铁心部31以及线圈成型体(未图示)时,与线圈成型体的端面相对的部位,且位于一对线圈元件之间。除此之夕卜,在外侧铁心部32的内端面32e和上下表面之间的棱线上,与上述的部位相同的部位处设置切口的情况下,如图16 (II)所示,可以设为三角切口,将该切口作为切角部32g。具有设置了上述切角部32g的磁性铁心的电抗器,也可以从该切角部32g部位,向线圈成型体的端面和外侧铁心部32的内端面32e之间的间隙中引导外侧树脂部的构成树月旨。因此,与没有上述切角部32g的情况相比,可以更可靠地在线圈成型体和磁性铁心之间填充外侧树脂部的构成树脂。另外,由于该切角部32g形成在外侧铁心部32的内端面32e和上下表面之间的棱线中间部,更具体地说,在并列配置有两个线圈元件的状态下,形成在两个线圈元件之间的区域,所以因该切角部32g的存在,而可以尽可能地避免线圈励磁时在磁性铁心内形成的磁路面积减少的情况。此外,在本 发明电抗器中,外侧铁心部中的至少铁心设置面成为与内侧铁心部中的设置侧的面相比凸出的形状,但在外侧铁心部的铁心设置面及其相对面与内侧铁心部中的设置侧的面及其相对面共面的磁性铁心中,也可以如上述所示采用在两个线圈元件之间的区域具有切角部的方式。该方式也可以容易地向线圈成型体的端面和外侧铁心部的内端面之间的间隙中填充外侧树脂部的构成树脂。与上述的切角部相关的各种结构,也可以适当应用于不具有缓冲部件的实施方式I的电抗器Iα。(变形例2 — 5)在实施方式2中,说明在成型模100的盖部IOOc上具有多个树脂注入浇口的方式,但可以采用在基部的空腔的底面上具有多个树脂注入浇口的方式。例如可以举出:在上述底面上具有设置于同一直线上的合计3个树脂注入浇口,使3个浇口中位于中间的内侧浇口,在基部内配置有线圈成型体和磁性铁心的组合体时,在并列的一对线圈元件之间的间隙处开口,使位于上述内侧浇口两侧的其余2个外侧浇口分别在与上述内侧浇口之间隔着外侧铁心部的位置处开口。如果以从成型模的底面涌出的方式向成型模注入树脂,则可以抑制在树脂中混入气泡。在该方式的情况下,在盖部上,相对于上述与设置在成型模100的基部IOOb的空腔101的底面上的作为定位部的连结部包覆部41嵌合的凹槽、使端子金属件8等插入的凹部,设置相同的凹槽或凹部,或者取代这些凹槽等而设置窗部。另外,该盖部也能够以在将成型模闭合时适当设置空气排除用的间隙的方式而采用适当外形,或者设置空气排除用的贯穿孔等。在这里,在将线圈成型体和磁性铁心的组合体收容于成型模中,并形成外侧树脂部时,在成型模内只要具有至少一个树脂注入浇口即可,该浇口的配置位置可以适当选择。例如,可以在上述一对线圈元件之间、线圈元件的外侧、成型模的壁面等处设置上述浇口。并且,例如,如果设置一个树脂注入浇口,并设置在上述一对线圈元件之间,则从树脂注入浇口注入的树脂,向线圈成型体中设置于两个线圈元件之间的凹部(参照图1)等注入,通过线圈成型体的端面和磁性铁心的间隙等向上述组合体的外侧流出,最终可以利用外侧树脂部覆盖该组合体的外周。在这里,如果作为外侧树脂部的构成树脂,利用迅速硬化的树脂,则可以期待提高电抗器的生产性。但是,如果使用硬化速度快的树脂,则在向成型模进行的树脂注入没有完成的期间内,已注入至成型模中的树脂凝胶化,因此必须将树脂的注入压力设定得较高。此时,可能由于树脂的注入压力,以上述组合体中物理强度较低的部位为起点,例如使磁性铁心破坏。其原因被认为是,为了使树脂遍布线圈成型体和磁性铁心的间隙等树脂难以进入的部分,而如上述所示使树脂注入浇口在线圈元件之间的间隙处开口,其结果,从上述组合体的内侧向外侧对磁性铁心作用较大的压力。特别地,如实施方式1、2的说明所示,如果为了使与线圈成型体的组合作业容易,而使磁性铁心采用由多个分割片构成的结构,则分割片的接合部分可能成为破坏或分解的起点。具体地说,例如使内侧铁心部和外侧铁心部剥离,或使外侧铁心部被破坏。作为其他的破坏或分解的起点,在磁性铁心采用压粉成型体的情况下,认为是构成压粉成型体的软磁性材料的结合较弱的部位,在磁性铁心采用薄板的层叠体的情况下,认为是相邻薄板的粘接部位等。另外,即使在制作阶段不破坏或分解等,由于在使磁性铁心产生损伤的方向上作用应力,所以可能因该应力使磁性铁心积蓄变形,可能因与电抗器的使用相伴的振动等而在将来使磁性铁心产生损伤。 与此相对,如实施方式2的说明所示,如果从朝向两个线圈元件之间的间隙开口的内侧浇口、以及朝向上述组合体和上述成型模之间的空间开口的外侧浇口这两个浇口,向成型模内注入外侧树脂部的构成树脂,则可以抑制磁性铁心的破坏。其原因被认为是,可以使相对于环状的磁性铁心从环的内侧向外侧按压磁性铁心的树脂的压力(向外的压力)、与相对于环状的磁性铁心从环的外侧向内侧按压磁性铁心的树脂的压力(向内的压力)相互抵消,在向成型模注入树脂时,不易向磁性铁心作用不必要的压力。另外,如上述所示得到的电抗器,实质上不会在使磁性铁心产生损伤的方向上作用应力,可以期待在将来也不易使磁性铁心产生损伤。特别地,如果如上述所示采用设置多个外侧浇口,并且至少2个外侧浇口位于上述组合体两侧,并将上述两个外侧浇口配置于相对位置的方式,则在向成型模注入树脂时,可以防止相对于成型模内的组合体,从该组合体的外侧作用的树脂压力偏离特定方向的情况。另外,由于在相对位置上存在外侧浇口,所以可以从上述组合体的外周侧向内周侧比较均等地作用树脂的压力。并且,通过将设置于上述相对位置的2个外侧浇口,设置在磁性铁心中与线圈的轴向上的端部相比远离组合体的位置上(参照图8 (II)的浇口痕54),从而可以容易地使上述的向内压力和向外压力抵消。除此之外,在实施方式2中,说明了将一对外侧浇口以隔着外侧铁心部的形式配置的方式,但并不限定于这种位置。只要使内侧浇口,代表性地来说,朝向一对线圈元件之间的间隙开口,外侧浇口朝向上述组合体和上述成型模之间的空间开口,则例如不仅在成型模的底面或盖部上,在成型模的侧壁上也可以形成树脂注入浇口。具体地说,可以举出具有多个内侧浇口的方式、以包围上述组合体的侧面的形式具有多个外侧浇口的方式、内侧浇口以及外侧浇口的至少一方形成在成型模的底面和盖部这两者上的方式、及在成型模的侧壁上具有外侧浇口的方式等。特别地,优选将实施方式2所说明的3个树脂注入浇口设置在同一直线上的方式,对于该方式,更进一步优选以隔着线圈成型体的两个侧面的形式使大于或等于一对的外侧浇口存在于盖部以及成型模的底面的至少一个上的方式,或者以隔着外侧铁心部中的与线圈的轴向相交的侧面的形式使一对外侧浇口存在于侧壁上的方式。上述组合后的方式均可以将由来自内侧浇口的树脂的注入引起的向外压力,利用由来自外侧浇口的树脂的注入引起的向内压力有效地抵消,并且,可以在上述组合体和上述成型模之间充分地填充树脂,不会使磁性铁心损伤,可以迅速地形成外侧树脂部。此外,利用多个树脂注入浇口的方式也可以应用于不具有缓冲部件的实施方式I以及变形例I — I I — 10。(变形例I)在上述实施方式1、2中,说明了在线圈成型体形成时,利用多个棒状体对线圈2进行按压而使其压缩的方式。除此之外,也可以另外利用形状保持夹具,在向成型模具中收容之前对线圈2进行按压而得到压缩的状态,将该压缩状态的线圈向成型模具中收容。例如,可以利用图17所示的形状保持夹具300。形状保持夹具300是“]”状的块体,可以利用螺栓305固定在收容于成型模具(未图示)中的一对夹持部件310、311上。夹持部件310、311通过安装形状保持夹具300,从而将夹持部件310、311之间的间隔固定。在形状保持夹具300上设置有使螺栓305插入的长孔,在夹持部件310、311上设置有使螺栓305螺入的螺栓孔(未图示) 。上述形状保持夹具300以下述方式利用。首先,利用螺栓305将形状保持夹具300固定在一侧的I字状的夹持部件310上。在该一体物的I字状的夹持部件310上,配置内侧铁心部31和线圈2的组合物,利用另一侧的“]”状的夹持部件311夹持该组合物。然后,使另一侧的“]”状的夹持部件311向一侧的I字状的夹持部件310滑动,对线圈2进行按压,在夹持部件310、311之间的间隔成为规定大小(线圈2为规定的压缩状态)后,在形状保持部件300的长孔中插入螺栓305并紧固,在另一侧的夹持部件311上也固定形状保持部件300。将固定有该形状保持夹具300的夹持部件310、311配置在成型模具中。如果作为上述成型模具,利用具有使安装于上述组合物上的夹持部件310、311嵌入的凹槽的模具,则通过在该凹槽中嵌入夹持部件310、311,从而即使将形状保持夹具300拆下,也可以容易地维持线圈2被压缩为规定长度的状态。在这里,使用具有上述凹槽的成型模具。具有上述凹槽的成型模具可以采用具有凹槽的一体物,也可以采用将多个分割片组合而一体形成的结构。例如,如果采用在成型模具的一部分上配置有夹持部件310、311的状态下,将分割片组合而构成上述凹槽的方式,则可以容易地形成将夹持部件310、311嵌入至该凹槽中的状态。也可以在成型模具中配置夹持部件310、311后,使用螺栓等固定部件,在成型模具中固定夹持部件310、311。在将固定有形状保持夹具300的夹持部件310、311配置于成型模具的凹槽中后,将形状保持夹具300拔出,将成型模具闭合。在夹持部件310、311残存于成型模具内的状态下,形成内侧树脂部。通过使用上述形状保持夹具300,可以容易地在成型模具中收容线圈2和磁性铁心(内侧铁心部31)的组合物。因此,与在成型模具中零乱地配置线圈2和磁性铁心的情况相比,可以缩短在成型模具中配置上述组合物的时间,可以提高线圈成型体的生产性,进而提高电抗器的生产性。另外,如果准备多个上述形状保持夹具300以及夹持部件310、311,则可以在使内侧树脂部的构成树脂硬化的期间,在组合物上安装形状保持夹具300以及夹持部件310、311,进行用于制造下一个线圈成型体的准备。从这一点出发,可以提高电抗器的生产性。另外,在通过将夹持部件310、311配置于成型模具中而具有按压线圈的功能的情况下,不需要上述的棒状体等,而可以使成型模具的构造简单。(变形例II)在实施方式1、2中,说明了作为线圈2而具有一对线圈元件2a、2b的方式,但如果采用仅具有一个线圈(元件)的方式,则可以得到更小型的电抗器。另外,由于为一个线圈,所以在该方式中,没有线圈连结部,易于形成线圈成型体,电抗器的生产性优异。在仅具有一个线圈的方式中,作为磁性铁心可以举出:将一对E字体组合而形成的E — E形状的铁心或将E字体和I字体组合而形成的E-1形状的铁心等所谓壶型铁心。对于该磁性铁心, 也使内侧铁心部向线圈的内侧插入,外侧铁心部以覆盖线圈的外周的至少一部分的方式形成,与内侧铁心部连结,利用两个铁心部形成闭合磁路。也可以以覆盖线圈的整个表面的方式形成外侧铁心部,在此情况下,可以例如使外侧铁心部为上述的成型硬化体,例如采用利用外侧铁心部覆盖内侧铁心部和线圈成型体的组合物的外周的方式。除此之外,在仅具有一个线圈的方式中,如果将线圈设为圆筒状,则即使在通过扁立卷绕而形成的情况下,也易于卷绕,线圈的成型性优异。另外,如果与圆筒状的线圈相对应而将内侧铁心部形成为圆柱状,则可以减小在内侧铁心部的内周面和线圈的外周面之间设置的间隙,因此,可以使电抗器更小型。在仅具有一个该线圈的方式下,通过使外侧铁心部的铁心设置面从外侧树脂部露出,因而散热性优异。(参考例)在实施方式1、2中,说明了省略壳体的结构,但可以形成为具有壳体的电抗器。壳体除了作为线圈成型体和磁性铁心的组合体的机械保护部件起作用之外,还作为散热路径而利用,因此,壳体的构成材料可以优选利用铝或者铝合金等散热性优异、重量轻的金属材料。在具有壳体的方式中,可以取代上述的成型模100而利用壳体。并且,通过在该壳体中形成实施方式2所说明的凹槽,并且,利用线圈成型体的内侧树脂部形成适当的凸起等,使该凸起嵌入上述凹槽,从而可以进行上述组合体相对于壳体的定位。这样,可以容易且可靠地进行上述组合体相对于壳体的定位,与实施方式2的具有定位部的电抗器I β相同地,提高电抗器的生产性。在收容有上述组合体的壳体内,填充对上述组合体进行密封的树脂(夕卜侧树脂部)。另外,如实施方式2的说明所示,作为设置了具有切角部的磁性铁心的电抗器,可以采用取代上述的成型模100而具有壳体的方式。在此情况下,将切角部作为引导部,易于将填充至壳体中的外侧树脂部的构成树脂,向线圈成型体和磁性铁心之间填充。此外,对于上述实施方式,可以在不脱离本发明的主旨的前提下进行适当变更,并受上述的构成限定。例如,可以采用将上述实施方式的结构或变形例的结构组合而得到的各种方式。工业实用性
本发明的电抗器可以优选利用于例如混合动力汽车或电动汽车、燃料电池车等车辆所搭载的车载用变换器等车载部件的结构部件。
权利要求
1.一种电抗器,其具有:线圈,其将绕组线以螺旋状卷绕而形成;以及磁性铁心,其利用向所述线圈内插入的内侧铁心部和与该内侧铁心部连结的外侧铁心部,形成闭合磁路, 其特征在于,具有: 线圈成型体,其具有所述线圈、覆盖该线圈的外周而保持该线圈的形状的内侧树脂部;以及 外侧树脂部,其覆盖所述线圈成型体和所述磁性铁心之间的组合体的外周的至少一部分, 所述外侧铁心部中在设置了该电抗器时成为设置侧的一个面,与所述内侧铁心部中成为设置侧的面相比凸出,且从所述外侧树脂部露出, 所述外侧铁心部,在由与所述线圈成型体的端面相对的内端面和与该内端面相连的相邻面之间的接合部位处,具有切角部,其用于向所述线圈成型体的端面和所述外侧铁心部的内端面之间导入所述外侧树脂部的构成树脂。
2.根据权利要求1所述的电抗器,其特征在于, 所述外侧铁心部中在设置了该电抗器时成为设置侧的一个面、与所述线圈成型体中成为设置侧的一个面共面,这两个面从所述外侧树脂部露出。
3.根据权利要求1所述的电抗器,其特征在于, 所述线圈具有一对线圈元件,各线圈元件以各轴向平行的方式横向排列形成, 在所述内侧树脂部中,在覆盖所述两个线圈元件之间的部位上,在设置了该电抗器时成为设置侧的部位处具有凹 部。
4.根据权利要求1所述的电抗器,其特征在于, 所述切角部通过将所述接合部位倒圆角而构成。
5.根据权利要求1所述的电抗器,其特征在于, 在所述外侧铁心部中与所述线圈成型体的端面相对的内端面、和所述线圈成型体的端面之间,具有大于或等于0.5_而小于或等于4_的间隙,在该间隙中存在所述外侧树脂部的构成树脂。
6.一种电抗器,其具有:线圈,其将绕组线以螺旋状卷绕而形成;以及磁性铁心,其利用向所述线圈内插入的内侧铁心部和与该内侧铁心部连结的外侧铁心部,形成闭合磁路, 其特征在于, 具有外侧树脂部,其覆盖所述线圈和所述磁性铁心之间的组合体的外周的至少一部分, 所述外侧铁心部,在由与所述线圈的端面相对的内端面和与该内端面相连的相邻面之间的接合部位的至少一部分上,具有切角部。
7.一种电抗器用的外侧铁心部, 其特征在于, 所述电抗器具有:线圈,其将绕组线以螺旋状卷绕而形成;磁性铁心,其利用向所述线圈内插入的内侧铁心部和与该内侧铁心部连结的所述外侧铁心部,形成闭合磁路;以及外侧树脂部,其覆盖所述线圈和所述磁性铁心之间的组合体的外周的至少一部分, 电抗器用的外侧铁心部在由与所述线圈的端面相对的内端面和与该内端面相连的相邻面之间的接合部位的至少一部分上,具有切角部。
全文摘要
本发明提供一种小型且生产性、散热性优异的电抗器。电抗器(1α)具有线圈,其将绕组线(2w)以螺旋状卷绕而形成;以及磁性铁心(3),其具有向线圈内插入的内侧铁心部和与该内侧铁心部连结的外侧铁心部(32),利用两个铁心部形成闭合磁路。线圈的外周被内侧树脂部(4)覆盖,成为其形状得到保持的线圈成型体(20α)。线圈成型体(20α)和磁性铁心(3)的组合体(10)的外周被外侧树脂部(5α)覆盖。电抗器(1α)不具有壳体,得到小型化。外侧铁心部(32)的设置侧的面(铁心设置面(32d))从外侧树脂部(5α)露出,可以与固定对象直接接触,因此散热性优异。由于具有线圈成型体(20α),所以在组装电抗器(1α)时,线圈容易处理,生产性优异。
文档编号H01F27/28GK103219135SQ20131013702
公开日2013年7月24日 申请日期2010年2月26日 优先权日2009年3月25日
发明者吉川浩平, 加藤雅幸, 伊藤睦, 山本伸一郎, 川口肇 申请人:住友电气工业株式会社