CN107820635A - 电感装置、线圈架和制造方法 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种电感装置的实施例，其包括：限定轴向方向的绕组；线圈架；和磁芯，该磁芯包括基部磁芯部分，外侧磁芯部分和内侧磁芯部分从该基部磁芯部分沿轴向方向延伸以便形成用于容纳所述线圈架和所述绕组的空隙；其中线圈架包括共同限定用于接纳绕组的空隙并且将绕组与内侧磁芯部分和外侧磁芯部分隔开的一个或多个壁。

Description

电感装置、线圈架和制造方法

技术领域

本发明涉及电感装置、线圈架(coil former)和用于制造电感装置的方法。

背景技术

电感装置的示例包括变压器和电感器——有时也称为电抗器或扼流圈(chokes)。

电感器用于诸如信号处理、噪声过滤、发电、电传动***等广泛应用中。为了提供更紧凑和更高效的电感器，电感器的导电绕组可设置在细长的磁传导芯部——也称为磁芯——周围。

可获得各种各样的设计和材料的电感装置，这些设计和材料都具有它们各自特定的优点和缺点。然而，鉴于不同应用中对电感装置的日益增加的需求，仍存在对具有灵活且高效的设计并且可用于宽范围的应用中的电感装置的需求。

用于电感装置的磁芯可通过压制软磁性粉末材料如铁粉来制造。粉末可被放入腔室中，粉末可在该腔室中被压实。

用于电感装置的磁芯可采用各种设计制造。磁芯的一种设计，有时称为罐形磁芯设计，磁芯包括基部磁芯部分，外侧磁芯部分和内侧磁芯部分从该基部磁芯部分沿轴向方向延伸。内侧磁芯部分和外侧磁芯部分在它们之间限定用于容纳绕组的空隙，在此绕组布置在内侧磁芯部分周围。该类型的电感装置提供了对电磁场的高度屏蔽，所述电磁场否则会影响电感器附近的其它电气元件。此类电感装置常常设置有线圈架，常常也称为绕线筒(bobbin)，绕组围绕该绕线筒卷绕。

US 4549158公开了该类型的现有技术电感器，其包括与一对罐形磁芯接合的线圈绕线筒。该绕线筒包括绕组卷绕在其周围的圆筒体以及位于圆筒体的相对两端的上凸缘和下凸缘。

US 3430174描述了一种利用罐型磁芯的电感线圈，其中绕线筒上的线圈绕组在组装之前被封装在绝缘热塑性树脂的模具中。通过这种方法，可以在保持紧凑设计以及特别是线圈绕组与磁芯之间的小距离的同时获得具有高电介质击穿电压的罐型磁芯线圈。

然而，仍然希望提供允许高效的制造和组装的改进的电感器。

发明内容

本文公开了一种电感装置的实施例，其包括：

限定轴向方向的绕组；

线圈架；和

磁芯，其包括基部磁芯部分，外侧磁芯部分和内侧磁芯部分从该基部磁芯部分沿轴向方向延伸以便形成用于容纳线圈架和绕组的空隙；

其中，线圈架包括一个或多个壁，其共同限定用于接纳绕组的空隙并且将绕组与内侧磁芯部分和外侧磁芯部分隔开。

因此，可在线圈架提供绕组与磁芯之间的有效绝缘的同时以有效的方式将线圈架和绕组与磁芯组装在一起。

此外，电感装置的实施例以具有成本效益且比较简单的方式提供了小型化和轻量化的电感装置。

在一些实施例中，线圈架包括内壁、外壁和一个或多个端壁。内壁从所述一个或多个端壁中的一个端壁沿轴向方向延伸。外壁从所述一个或多个端壁——例如从与内壁相同的端壁或从相对的端壁——沿轴向方向延伸。内壁在相对于限定轴向方向的线圈的纵向轴线看去时比外壁在更径向内侧。内壁插置在内侧磁芯部分与绕组之间以便将内侧磁芯部分与绕组隔开，并且外壁插置在外侧磁芯部分与绕组之间以便将外侧磁芯部分与绕组隔开。特别地，内壁可形成具有与内侧磁芯部分相面对的径向面向内的表面和与绕组相面对的径向面向外的表面的分隔层。类似地，外壁可形成具有与绕组相面对的径向面向内的表面和与外侧磁芯部分相面对的径向面向外的表面的分隔层。特别地，分隔层可以是绝缘层。

内壁和外壁均可呈管状，即至少部分环绕围绕线圈轴线的圆周延伸。外壁和内壁因此可在它们之间限定容纳绕组的环形空隙。在一些实施例中，内壁和/或外壁可形成为部分圆筒体，其例如不完全包围绕组的整个外周，而是在外壁中限定一个或多个轴向狭缝。

壁中的一个或多个可形成为连续的壁和/或它/它们可被一个或多个孔洞中断。

在一些实施例中，线圈架包括沿轴向方向彼此间隔开的第一端壁和第二端壁；并且其中内壁和外壁在两个端壁之间沿轴向方向延伸以便在内壁与外壁之间限定用于容纳绕组的环形空隙。第一端壁插置在基部磁芯部分与绕组的端面之间。

出于本描述的目的，术语径向、轴向和周向用来指代相对于绕组的轴向方向限定的柱面坐标系的相应方向。

在一些实施例中，内侧磁芯部分、内壁、绕组、外壁和外侧磁芯部分围绕轴向方向同轴地布置，其中内侧磁芯部分位于径向最内侧，并且由内壁、绕组、外壁和外侧磁芯部分依次包围。

绕组通常包括多个匝。这些匝限定一中心孔，在运行期间由从绕组的各匝通过的电流产生的磁通量延伸穿过该中心孔。轴向方向由线圈的各匝限定为从绕组的各匝的中心通过的磁通的方向。绕组可大致呈圆筒形，尽管其它几何形状也是可以的。

在一些实施例中，线圈架包括在组装期间可彼此附接的两个单独的线圈架构件。每个线圈架构件可形成用于接纳绕组的一部分——例如绕组的一半——的容座，例如杯状容座。线圈架构件可包括端壁和例如沿轴向方向从端壁延伸的外壁。线圈架构件因此可具有例如由外壁的背离端壁的一端的边缘限定的开口端。线圈架构件因此可在它们的开口端彼此面对时配合在绕组的相对轴向两端上，使得线圈架构件的开口端彼此附接以便形成容纳绕组的封罩。

在一些实施例中，线圈架包括第一和第二端壁、由内壁形成并且从第一端壁沿轴向方向朝向第二端壁延伸的中空细长的内侧部件；其中该内侧部件限定内侧空隙并且其中该内侧部件和外壁共同限定用于接纳绕组的空隙/空腔，例如具有环形截面的空隙/空腔。在一些实施例中，磁芯的内侧磁芯部分延伸入由线圈架的内侧部件限定的内侧空隙中，例如以使得内侧部件周向地包围内侧磁芯部分。

特别地，第一线圈架构件可包括第一端壁以及内侧部件的至少第一部分和/或外壁的至少第一部分；而第二线圈架构件至少包括第二端壁。

在一些实施例中，第一线圈架构件包括第一端壁、第一内侧部件部分和第一外壁部分，第一内侧部件部分和第一外壁部分从第一端壁向第二端壁延伸；并且其中第二线圈架构件包括第二端壁、第二内侧部件部分和第二外壁部分，第二内侧部件部分和第二外壁部分从第二端壁向第一端壁延伸，使得第一和第二内侧部件部分在第一和第二线圈架构件被彼此组装在一起时共同形成内侧部件，并且其中第一和第二外壁部分在第一和第二线圈架构件被彼此组装在一起时共同形成外壁。第一和第二线圈架构件中的每一者因此可具有由相应的第一或第二端壁封闭的封闭端，以及开口端，并且第一和第二线圈架构件可构造成在它们的开口端彼此面对的状态下结合。

第一和第二线圈架构件中的一者可构造成使得其外壁部分的至少一部分可轴向滑入另一线圈架构件的开口端中。在一些实施例中，线圈架构件可构造成允许线圈架构件的其中一个的外壁部分的一部分可轴向滑入另一线圈架构件的开口端中并且被保持在一个或多个可选择的***深度处。例如，这可通过允许线圈架构件的其中一个在不同***深度处***到另一线圈架构件中并且防止线圈架构件彼此分离的卡扣接头或其它保持部件来实现。因此，可由有限数量的不同类型的构件组装不同轴向长度的线圈架，因为能组装给定的一对线圈架构件以便可选择地形成多个轴向长度的线圈架，即配合到不同轴向长度的磁芯中。

第一和第二线圈架构件可具有大致相同的尺寸和形状，而在其它实施例中，线圈架构件可彼此不同。

在一些实施例中，线圈架构件和磁芯与绕组同轴地布置。

在一些实施例中，外壁包括孔洞，绕组引线可经该孔洞从绕组突出到线圈架之外。在一些实施例中，磁芯的外侧磁芯部分具有与线圈架的外壁中的孔洞轴向地且周向地对准的孔洞。在一些实施例中，线圈架包括径向向外突出的壁，其从外壁向外突出并且沿孔洞的周边延伸以便形成部分或完全包围孔洞的框架或裙部。向外突出的壁可具有与磁芯的外部部分的壁厚对应的宽度(在径向上)。在向外突出的壁部的外缘处，可设置从向外突出的壁的外缘远离孔洞延伸的唇部。

在一些实施例中，电感装置包括在磁芯的内表面与线圈架的一个或两个端壁的外表面和/或线圈架的外壁的外表面之间限定的流动通道，该流动通道限定用于将诸如环氧树脂、聚氨酯或类似树脂的液态的可固化材料注入到流动通道中的入口端口并且允许可固化材料填充线圈架的外表面与磁芯的内表面之间的空隙。

为此，线圈架可包括形成在线圈架的一个或两个端壁的外表面和/或线圈架的外壁的外表面中的一个或多个通道或沟槽。在一些实施例中，一个或多个通道沿一个或两个端壁的周边——例如沿在内侧部件与端壁之间限定的弯曲部和/或沿在外壁与端壁之间限定的弯曲部——形成。

线圈架还可设置有一个或多个孔或通道，其提供将流动通道与在内侧部件与线圈架的外壁之间限定的空隙连接的流体管道，以便允许注入到流动通道的入口端口中的可固化材料进入内侧部件与线圈架的外壁之间的所述空隙。在一些实施例中，通道的孔形成在线圈架的第一外表面位置处并且供应点/给送点位于线圈架的与第一外表面位置相对的第二外表面位置处。因此，当电感装置定位成使得第一外表面位置指向下方时，入口端口面向上方，从而允许可固化材料注入沿线圈架的外表面延伸的流动通道中并且经所述一个或多个孔或通道进入在线圈架的内部限定的空隙。因此，线圈架内部未被绕组占据的任何空间能以有效方式自下方由可固化材料填充，从而避免气体的混入。

在一些实施例中，流动通道的一部分沿外壁的外表面轴向延伸，例如从第一端壁延伸到第二端壁，以便允许可固化材料沿线圈架的全部轴向长度流动。在一些实施例中，所述一个或多个孔或通道形成在流动通道的沿外壁的外表面轴向延伸的部分中。在一些实施例中，流动通道的沿外壁的外表面轴向延伸的部分定位成与外壁中供线圈的引线向外突伸出的孔洞的位置相对。

线圈架可由诸如热塑性材料——例如LCP(液晶聚合物)、PPS或类似的热塑性材料——的可注塑材料制成。

在一些实施例中，线圈架包括安装元件，诸如用于连接一个或多个电连接器的狭缝。安装元件可沿线圈架的外壁中供引线向外延伸通过的孔洞的边缘布置。安装元件可构造成允许一个或多个连接器的例如沿轴向方向和/或沿周向方向的可滑动连接。

磁芯可由压缩的软磁性粉末材料制成。

在一些实施例中，磁芯属于罐型磁芯。它可由至少两个磁芯构件形成：第一磁芯构件包括基部磁芯部分以及外侧磁芯部分的至少一部分和/或内侧磁芯部分的至少一部分。第二磁芯构件包括与第一磁芯构件的基部磁芯部分相对的端部部分——例如又一基部磁芯部分，以及内侧磁芯部分和/或外侧磁芯部分的互补部分，使得第一和第二磁芯构件在彼此组装在一起时形成磁芯。应理解，在一些实施例中，第一和第二磁芯构件可以是相同的，从而形成磁芯的两个半体，而在其它实施例中，第一和第二构件可以彼此不同。例如，在一些实施例中，第一构件可包括基部磁芯部分以及整个外侧磁芯部分和整个内侧磁芯部分，以便形成用于接纳线圈架和绕组的容座。在这种实施例中，第二磁芯构件可形成为用于封闭第一磁芯构件的开口端的封盖。在替换实施例中，第一磁芯构件可包括基部磁芯部分和整个外侧磁芯部分，而第二芯部构件包括端部部分和整个内侧磁芯部分。在又一实施例中，第一磁芯构件可包括基部磁芯部分和整个内侧磁芯部分，而第二芯部构件包括端部部分和整个外侧磁芯部分。在其它实施例中，内侧磁芯部分和外侧磁芯部分能以不同方式分布在第一和第二磁芯构件之间。在一些实施例中，每个磁芯构件形成用于接纳线圈架和绕组的一部分——例如一个半体——的容座。

在一些实施例中，基部磁芯部分具有内表面和相对的外表面；其中内侧磁芯部分和外侧磁芯部分从内表面轴向延伸。外侧磁芯部分至少部分地包围内侧磁芯部分，由此在内侧磁芯部分周围形成用于容纳绕组的空隙。

在一些实施例中，内表面包括用于容纳绕组的引线的凹槽，所述凹槽在内侧磁芯部分与外侧磁芯部分之间的距离的至少一部分上延伸，并且其中外侧磁芯部分限定在凹槽的位置处从端壁延伸的例如形式为狭缝的孔洞。外侧磁芯部分可形成为从内表面轴向延伸并且具有背离内表面的一端的壁。该孔洞可形成为从所述端部向内表面轴向延伸的狭缝。借助于凹槽和孔洞，绕组的引线可方便地布置成穿过孔洞并且在凹槽的内部延伸而不占据磁芯内任何有价值的绕组空间。在一些实施例中，外表面包括与凹槽相对的抬升区域。与凹槽相对的抬升区域使得可以在单次冲压操作中——即在不需要任何后期加工(诸如单独的铣削过程)的情况下——制造包括凹槽和孔洞的磁芯。此外，这可使用比较简单的冲压——例如，在不需要任何另外的可独立控制的冲压机的情况下——实现。抬升区域对第二表面增加了至少一些由凹槽占据的容积，即在基部磁芯部分中损失的以便形成凹槽的容积，并且由此使得可以通过减少不然可能由于凹槽的存在而产生的冲压机的任何偏压来形成基部磁芯部分。因此，能使用比较简单的冲压以节省成本和时间的方式制造磁芯。在一些实施例中，磁芯的与基部磁芯部分相对的端部部分还可包括如结合基部磁芯部分描述的位于其内表面上的一个或多个凹槽以及任选地位于其外表面上的一个或多个对应的凸部。

流动通道可形成为使得它与凹槽流体连通，以使得在线圈架的端壁与基部磁芯部分的内表面之间限定的空隙可由可固化材料填充。当凹槽与流动通道的上游部分和流动通道的下游部分流体连通时，凹槽甚至可形成流动通道的一部分。例如，凹槽可提供径向流动通道，而沿线圈架的端壁的周边的一个或多个通道形成例如用于提供多个凹槽之间的流体连通的流动通道的周向部分。特别地，根据一个实施例，内表面包括至少两个凹槽，所述至少两个凹槽在内侧磁芯部分与外侧磁芯部分之间的距离的至少一部分上延伸，并且其中凹槽经由流动通道彼此流体连通。

根据一个实施例，凹槽延伸到基部磁芯部分的内表面的外缘。

根据一个实施例，孔洞延伸到凹槽以使得孔洞与凹槽结合，其中凹槽形成孔洞的周边。

根据一个实施例，外侧磁芯部分在轴向方向上远离内表面的尺寸超过内侧磁芯部分在轴向方向上远离内表面的尺寸。

在一些实施例中，磁芯包括两个磁芯构件，每个磁芯构件包括基部磁芯部分、内侧磁芯部分和外侧磁芯部分；其中第一磁芯构件的外侧磁芯部分的边缘与第二磁芯构件的外侧磁芯部分的对应边缘接合，并且其中第一和第二磁芯构件的相应内侧磁芯部分共同形成限定气隙的细长的内侧磁芯部分。在一些应用中，可能希望使用包括气隙的磁芯，因为适当地布置的气隙尤其可降低电感对电流变化的敏感度。

磁芯可由软磁性复合粉末材料制成。粉末材料可以是铁氧体粉末、高纯度铁粉、Fe-Si粉末、其它硅合金粉末、铁-磷合金或某种具有相似特性的粉末材料。任选地，该材料可以是包含设置有电绝缘涂层的软磁性粉末(例如铁)的软磁性复合粉末材料。可使用的复合材料的示例为可从瑞典赫格纳斯的 AB,S-26383购得的Somaloy 110i、Somaloy 130i、Somaloy 500、Somaloy 700和Somaloy 1000。根据一个实施例，压缩的软磁性粉末材料包括优选地按重量计至少80％的铁，更优选地按重量计至少90％的铁，并且最优选地按重量计至少95％的铁。增加的铁的百分比可提高粉末的可压缩性。

电感装置可以是电感器或变压器或类似装置。

本发明涉及包括上文和下文描述的电感装置的不同方面以及对应的方法和/或产品。每个方面可产生结合一个或多个其它方面描述的益处和优点中的一个或多个，并且每个方面都可具有一个或多个实施例，其具有全部或仅一部分与结合一个或多个其它方面描述和/或在所附权利要求中公开的实施例对应的特征。

根据又一方面，本文公开了用于如上文和下文描述的电感装置的线圈架的实施例。

根据又一方面，提供了一种用于制造如本文中公开的电感装置的方法，该方法包括：

将磁芯、线圈架和绕组彼此组装在一起；以及

用可固化材料填充磁芯内部的空隙。

该组装可包括将第一和第二线圈架构件彼此附接在一起以便形成至少部分地封围绕组的组装好的线圈架构件。

该填充可包括将可固化材料任选地在一定压力下注入到形成在线圈架的外表面与磁芯的内表面之间的流动通道的入口端口中。

在一些实施例中，该方法包括在磁芯、线圈架和绕组的组装好的组合件被布置成使得形成在磁芯的外侧磁芯部分中的孔洞面向上方时将液态的可固化材料注入到入口端口中。该方法因此可包括使液态的可固化材料流经流动路径，以便填充线圈架的端壁的外表面与基部磁芯部分的内表面之间的空隙。该方法还包括使液态的可固化材料经一个或多个孔进一步向内流入形成在线圈架的外管状壁和内管状壁之间的空隙中。当所述一个或多个孔在线圈架定位成使得孔洞和入口指向上方的情况下位于线圈架的最下部位置时，液态的可固化材料从下方进入线圈架内部的空隙，并且线圈架内部的可固化材料的料位在填充过程中逐渐上升，以便填充空隙内部未被绕组占据的任何空间。当可固化材料达到期望料位——例如孔洞的边缘——时，可停止填充过程并且可允许可固化材料固化。因此，在电感器可保持紧凑的同时提供了绕组周围的空间的高效填充过程，并且提供了绕组与磁芯之间的可靠绝缘。

附图说明

通过下文参考附图对本发明概念的优选实施例的说明性和非限制性的详细描述，将更好地理解本发明概念的上述以及另外的目的、特征和优点，在附图中相似的元件将使用相似的附图标记，其中：

图1A和1B是示出电感器的一个实施例的透视图。

图2A和2B是示出电感器芯的一个实施例的透视图。

图3是电感器芯的顶视图。

图4和5是线圈架的透视图。

图6是线圈架构件和绕组的组件的透视图。

具体实施方式

图1A和1B是示出电感器的一个实施例的透视图。该电感器包括磁芯、绕组111、线圈113和可固化材料131。磁芯为罐型磁芯并且包括两个单独的磁芯构件101。图1A示出组装好的电感器，而图1B示出部分地组装好的电感器，其中移除了其中一个磁芯构件和可固化材料。

各磁芯构件形成组装好的磁芯的一个半体。每个构件形成为包括基部磁芯部分103、内侧磁芯部分(图1A-B中未示出)和形成外周壁的外部部分102的罐形构件。每个磁芯构件因此具有由基部部分103形成的封闭端和由外侧磁芯部分的边缘或端面114界定的相对开口端。磁芯构件在它们各自的外侧磁芯部分的边缘彼此面对的状态下组装。端面可彼此靠接或以其它方式彼此接合或彼此连接。

线圈架也由各自都形成线圈架的一部分的两个单独的构件组装而成。每个构件由注塑的热塑性材料形成并且每个构件包括环形端壁115，外管状壁121和内管状部件从该环形端壁115沿绕组111的轴向延伸；内管状部件由内管状壁116形成。环形端壁115限定内周132和外周133。内管状壁116从内周132延伸且外管状壁121从外周133延伸。外管状壁121的一端由端壁115封闭，而外管状壁121的与端壁115相对的另一端是开放的并且限定线圈架构件的开口端。两个线圈架构件例如通过将一个管状壁的边缘***对应的另一管中而在它们的开口端彼此面对的状态下结合。因此，两个线圈架构件的内管状部件形成组装好的线圈架的组合的内管状部件的相应部分，并且两个线圈架构件的外管状壁形成组装好的线圈架的组合的外管状壁的相应部分。在本示例中，两个线圈架构件具有大致相等的轴向长度，但应了解的是，在其它实施例中，线圈架构件的形状和/或尺寸可以彼此不同。内、外管状壁因此限定用于容纳绕组111的具有环形截面的空隙，其中绕组包围由线圈架构件的内管状壁形成的内管，并且组合的外管状壁除了如下所述的外管状壁中的孔洞109之外包围绕组。组合的内管状壁和每个线圈架构件的端壁的中心孔117限定供磁芯的内侧磁芯部分延伸穿过的通孔。

外侧磁芯部分和线圈架的外壁各自都具有一孔洞，绕组的引线129可径向向外延伸穿过该孔洞以便形成电连接器110或连接到电连接器110，例如用于与电感器电连接的螺纹端子或其它形式的端子。在本示例中，各孔洞形成为线圈架构件的外壁中的轴向狭缝和磁芯构件的外侧磁芯部分中的相应轴向狭缝。各狭缝彼此周向地对准并且大致沿电感器的全部轴向长度延伸。在孔洞109的区域中，线圈架的端壁115具有如以下将更详细地描述的轴向向外突出的突出部128。类似地，磁芯的基部磁芯部分103具有多个向外突出的部分104，其中一个部分104与孔洞109并与线圈架的端壁的突出部128周向对准。在图1A所示的示例中，基部磁芯部分包括三个这样的凸部。然而，应了解的是，例如如结合下图2A-B所示的其它实施例可包括不同数量的凸部，例如单个凸部，或不包括凸部。

形成在线圈架的外管状壁中的孔洞109的边缘设置有向外延伸的壁或裙部112，所述壁或裙部具有与外侧磁芯部分的壁厚对应的宽度。向外延伸的壁112的最外部边缘设置有唇部108，该唇部108远离孔洞延伸以使得磁芯的外侧磁芯部分中的孔洞的边缘嵌入在由外管状壁的外表面、向外延伸的壁112和唇部108形成的槽口中。

图2A和2B是示出用于电感器的磁芯构件——例如形成图1A-B的电感器的磁芯的磁芯构件101的其中一个——的一个示例的透视图。

磁芯构件101可由压缩的软磁性粉末材料制成并且它包括盘形的基部磁芯部分103。基部磁芯部分103包括内表面219和与内表面相对的外表面。磁芯构件还包括内侧磁芯部分218，该内侧磁芯部分218从内表面219垂直地延伸，由此限定轴向方向。内侧磁芯部分218具有环形截面。磁芯构件101还包括形式为管状壁的外侧磁芯部分102，该管状壁从内表面210沿轴向方向延伸并且其相对的端部限定外侧磁芯部分102的边缘114。

内侧磁芯部分218从基部磁芯部分103的中心部分延伸，而外侧磁芯部分102从基部磁芯部分103的径向最外部周边延伸。当磁芯如图2A所示地由两个磁芯构件组装而成时，外侧磁芯部分102共同形成磁芯的周向壳体。磁芯因此提供在轴向上沿内侧磁芯部分、在径向上向内/向外穿过盘形的基部磁芯部分的磁通量路径以及在轴向上沿外侧磁芯部分的返回路径。

如图2A和2B所示，内侧磁芯部分218可设置有可轴向延伸的孔。该孔可以是通孔。该孔可设置成接纳用于将电感器芯附接在外部结构上的紧固装置，诸如螺栓等。

如图2A和2B所示，外侧磁芯部分102至少部分地包围内侧磁芯部分218并与其同轴地布置。由此，形成了在内侧磁芯部分218与外侧磁芯部分102之间径向地且轴向地延伸的环形空隙。在该空间中，可例如在图1A-B所示布置有线圈架和绕组，其中内侧磁芯部分218延伸穿过由如上所述的线圈架限定的中央管状空隙。

外侧磁芯部分102包括狭缝109。狭缝109从边缘114向基部磁芯部分的内表面219延伸。狭缝109延伸穿过外侧磁芯部分102的全部径向厚度。限定狭缝109的外侧磁芯部分102的壁部沿轴向方向延伸。

内表面219包括凹槽220，该凹槽220沿径向从内侧磁芯部分218向狭缝109延伸，由此与狭缝109结合，其中凹槽220形成狭缝109的底部。在凹槽220与狭缝109结合的径向位置处，凹槽220和狭缝109具有大致相等的宽度，即相等的周向尺寸。

凹槽220布置成容纳例如如在上面的图1A-B的示例中所示的围绕内侧磁芯部分218布置的一个或多个绕组的一个或多个连接引线。特别地，来自绕组的内匝的引线可在凹槽220中径向向外地延伸且延伸穿过狭缝109。狭缝109布置成提供用于引线的导引部(lead-through)。一个或多个绕组的引线因此可在占据绕组空间的最小容积的同时穿过狭缝109并沿基部磁芯部分103的凹槽220朝向内侧磁芯部分218布置。

基部磁芯部分103的外表面包括凸部104。凸部104沿轴向方向突出。凸部104沿径向从外表面的中心部分向外表面的径向外缘延伸。凸部104通过沿凹槽220并与凹槽220平行地延伸而与凹槽220同等延伸(coextensive)。

图3是图1A-B的电感器的磁芯构件101的其中一个的顶视图，即看向磁芯构件的开口端的视图。磁芯构件101与图2A-B的磁芯构件相似，但它的不同之处在于它包括多于一个的凹槽。更具体地，图3的磁芯构件101包括全都如上所述的内侧磁芯部分218、外侧磁芯部分102和具有内表面219的基部磁芯部分。图3的磁芯构件101的基部磁芯部分的内表面219包括三个凹槽220。各凹槽关于角方向对称地分布在内表面上，使得在相邻的凹槽对之间形成大约120°的角度。然而，其它分布也是可以的。外侧磁芯部分102包括狭缝109，该狭缝109从外侧磁芯部分的边缘向凹槽220的其中一个延伸，该凹槽因此形成狭缝109的底部。

应当指出的是，磁芯构件可包括不同于如上所述的一个或三个的不同数量的凹槽。例如，磁芯构件可包括两个凹槽和两个对应的凸部。在此情况下，两个凹槽(和两个凸部)可关于彼此成180°的角度布置。

在上述磁芯构件中，凹槽220的其中一个从内侧磁芯部分218延伸到狭缝109。根据一个替换实施例，凹槽220的径向最内部可与内侧磁芯部分218以一定距离间隔开，即相隔非零的距离。这例如在使用具有一定厚度的多层式绕组以使得绕组的外层与凹槽220的径向最内部大致重合的情况下可能是有用的，其中绕组的要被容纳于凹槽中的连接部分自凹槽220的径向最内部离开绕组。

现在将参考图4-6并且继续参考图1A-B、2A-B和3描述线圈架的一个示例。

图4和5示出用于电感装置——例如用于图1A-B的电感器——的线圈架的一个示例的透视图。该线圈架分别由两个线圈架构件113a和113b组装而成。每个线圈架构件由注塑的热塑性材料形成并且它包括如结合图1B描述的环形端壁115、内管状壁116和外管状壁121。环形端壁115限定外周133和围绕中心孔117的内周132。内管状壁116从内周延伸并且外管状壁从外周133延伸。两个线圈架构件在它们的开口端彼此面对的情况下结合。当组装好时，内、外管状壁因此限定用于容纳绕组111的具有环形截面的空隙，其中绕组包围由内管状壁形成的内管并且外管状壁除了如下所述的外管状壁中的孔洞109之外包围绕组。每个线圈架构件的内管状壁和端壁的中心孔117限定管状空隙，磁芯的内侧磁芯部分在线圈架与磁芯构件组装在一起时突伸入所述管状空隙。每个线圈架构件的外管状壁具有轴向狭缝109。在组装好的线圈架构件中，两个线圈架构件的狭缝彼此周向地对准以便在外管状壁112中以这样的方式形成孔洞，即该孔洞大致沿线圈架的全部轴向长度延伸。在狭缝109与端壁115汇聚的区域中，每个线圈架构件的端壁115具有轴向向外突出的突出部128。突出区域128的形状、尺寸和位置确定成使得，当线圈架与磁芯——例如图2A-B或3的磁芯——组装在一起时，突出区域128延伸入磁芯的内表面中的相应凹槽——例如图2A-B或3的磁芯构件的凹槽220——中。

狭缝109的边缘设置有在孔洞119周围形成框架或裙部并且具有与外侧磁芯部分的壁厚对应的宽度的向外突出的壁112。壁112的最外侧边缘设置有远离孔洞延伸以使得孔洞的边缘的唇部108。

线圈架构件113a设置有多个沟槽或通道，其提供用于可固化材料的流动路径，所述流动路径从入口端口422沿端壁115的外表面到端壁的外周处的与狭缝109的位置相对的位置426并且从所述位置轴向地沿外壁的外表面。

入口端口422位于狭缝的周边的角部处，在该角部处壁112的轴向部分与端壁115结合。沟槽423从入口端口延伸到端壁的中心孔117的周边132。特别地，通道423沿突出部128的边缘延伸。中心孔117的周边132包括通道424，该通道424沿周边的一部分延伸，以便提供入口端口422和通道423与端面的外表面上的与磁芯构件101的基部磁芯部分103的内表面219的其中一个凹槽220相面对的位置之间的流动通道，其中所述线圈架构件113a***到磁芯构件101中。因此，凹槽220的底部与端壁115的外表面之间的空隙可填充有可固化材料。端壁115的外周133包括沿外周的一部分延伸的又一沟槽425。特别地，通道425提供端壁的外表面上的与凹槽220——该凹槽与通道423流体连通地连接——相面对的位置与轴向沟槽534沿外壁121的外表面自其延伸的端壁的外周133上的位置426之间的流动通道。通道425还可提供通向端壁的外表面上的一个或多个另外的位置的流动通道。这种另外的位置可以是与磁芯构件的内表面中的又一凹槽220相面对的位置。因此，沟槽423、424和425连同凹槽220中的一个或多个凹槽一起提供入口端口与磁芯的基部磁芯部分的内表面上的全部凹槽之间的不间断的流体管道。线圈架构件113a的外壁121还包括从位置426延伸到外壁121的相对端部的轴向延伸的通道534。

当相对的线圈架构件113b也包括沿其外壁的相应轴向通道535和位于其端壁处的多个周向通道时，形成了从入口端口422到形成在线圈架的端壁与磁芯的对向内表面之间的所有空隙的不间断的流体管道。

通道534还设置有一个或多个通孔，其提供通道534与绕组位于其中的线圈架的内部空隙之间的流体管道。因此，当磁芯、线圈架和绕组的组装好的组合件布置成使得孔洞109面向上方时，可将液态的可固化材料注入到入口端口422中。液态的可固化材料可以在一定压力下注入。液态的可固化材料然后可流经上述流动路径，以便填充线圈架的端壁115的外表面与基部磁芯部分的内表面219之间的空隙。液态的可固化材料进一步经一个或多个孔527向内流入形成在线圈架的外管状壁和内管状壁之间的空隙中。当一个或多个孔527在线圈架定位成使得孔洞和入口指向上而位于线圈架的最下部位置时，液态的可固化材料从下方进入线圈架内部的空隙，并且线圈架内部的可固化材料的料位在填充过程中逐渐上升，以便填充空隙内部未被绕组111占据的任何空间。当可固化材料达到期望料位——例如孔洞109的边缘——时，可停止填充过程并且可允许可固化材料固化。

应了解的是，电感装置的替换实施例可包括流动通道的不同的几何形状。例如，在线圈架的外表面与磁芯的内表面之间没有明显空隙的实施例中，流动通道可完全由线圈架的外表面中的一个或多个通道形成，使得该流动通道从一个外表面位置处的入口端口延伸到与入口位置相对的另一外表面位置，其中设置了用于通道与线圈架的内部之间的流动管道的孔或其它形态，使得流体管道在线圈架以入口面向上方的状态取向时而位于线圈架的底部部分处。例如，在图5的示例中，通道424可通过端壁115的外表面中的径向通道与通道425连接。再或者，可设置起始于入口位置沿端壁的圆周133的至少一半延伸的沿端壁的外周的通道。在又一些替换实施例中，可绕外壁121的圆周设置一个或多个周向通道。

用于注入可固化材料的入口可位于不同位置处。在上述示例中，仅一个线圈架构件包括入口端口422。然而，应了解的是，线圈架的替换实施例可在每个线圈架中包括入口。

图6示出图4-5所示的线圈架的线圈架构件的其中一个线圈架构件113b在绕组111的一部分***到由线圈架构件113限定的空隙中但在将另一线圈架构件安置在绕组111的从线圈架构件113b的开口端突出的部分周围之前的透视图。当另一线圈架部件与图6所示的线圈架构件113b组装在一起时，线圈架构件113b的外壁的边缘630可滑入由另一线圈架构件的相应外管状壁限定的管中，或者反之。类似地，线圈架构件的内管状壁可彼此滑入。为此，一个线圈架构件的外壁的直径可稍微大于另一线圈架构件的外壁的直径和/或线圈架构件的管状壁可制造成充分柔韧的/可膨胀的。类似地，内管状壁也可具有稍微不同的直径和/或是充分柔韧的/可膨胀的以便允许内管状壁的其中一个滑入另一个中。线圈架构件的外壁和内壁的轴向长度可被选择成使得它们可在可变深度处彼此滑入，以便使组装好的线圈架的轴向长度适配于不同轴向长度的绕组和磁芯。

应了解的是，线圈架构件的外壁和/或内壁可设置有保持部件，诸如卡扣配合元件，从而允许一旦线圈架构件彼此滑入便将该线圈架构件保持在它们的组装构型中。例如，这种保持部件可设置在离线圈架构件的边缘630的不同距离处，以便允许线圈架构件在不同的***深度处被组装和固定。

如图6所示，线圈架构件113b的狭缝109从端壁一直延伸到如由外壁121的边缘630限定的线圈架构件的开口端。图6还示出从绕组111的内匝径向向外延伸的引线129。在如图1A-B最佳地示出的组装好的电感器中，引线129被容纳在由线圈架构件113a的端壁115的突出部128和基部磁芯部分103中的其中一个凹槽220限定的空隙中。

虽然已经详细描述和示出了一些实施例，但是本发明并不限于这些，也可能在所附权利要求限定的主题范围内以其它方式体现。特别地，应当理解的是可以利用其它实施例，并且可以在不脱离本发明的范围情况下做出结构和功能的修改。例如，虽然上面已经描述了具有圆形截面的电感装置，但发明概念不限于该特定形状。例如，磁芯和/或线圈架可具有椭圆形截面、矩形截面、多边形截面等而不脱离在独立权利要求中定义的本发明概念的范围。

在列举几个特征的装置权利要求中，这些特征中的多个可以由同一个结构构件来体现。某些措施在相互不同的从属权利要求中记载或在不同的实施例中描述这一点并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。

应该强调的是，当在本说明书中使用术语“包括/包含”来详细说明所阐明的特征、构成要素、步骤或构件的存在时，并不排除一个或多个其它特征、构成要素、步骤、构件或它们的组合的存在或增加。

Claims (16)

1.一种电感装置，包括：

-限定轴向方向的绕组；

-线圈架；和

-磁芯，该磁芯包括基部磁芯部分，外侧磁芯部分和内侧磁芯部分从所述基部磁芯部分沿轴向方向延伸以便形成用于容纳所述线圈架和所述绕组的空隙；

其中，所述线圈架限定用于接纳所述绕组的空隙并且将所述绕组与所述内侧磁芯部分和所述外侧磁芯部分隔开；其中，所述线圈架包括内壁、外壁和一个或多个端壁，其中，所述内壁从所述一个或多个端壁中的一个端壁沿轴向方向延伸，并且所述外壁从所述一个或多个端壁中的一个端壁沿轴向方向延伸，其中所述内壁插置在所述内侧磁芯部分与所述绕组之间，并且所述外壁插置在所述外侧磁芯部分与所述绕组之间。

2.根据权利要求1所述的电感装置，其中，所述线圈架包括沿轴向彼此间隔开的第一端壁和第二端壁；并且其中，所述内壁和所述外壁在所述端壁之间沿轴向方向延伸以使得所述端壁、所述内壁和所述外壁共同形成在所述内壁与所述外壁之间的用于容纳所述绕组的环形空腔。

3.根据前述权利要求中任一项所述的电感装置，其中，所述线圈架包括第一端壁和第二端壁、外壁和从所述第一端壁沿轴向方向朝向所述第二端壁延伸的中空细长的内侧部件；其中，所述内侧部件限定内侧空隙并且其中所述内侧部件和所述外壁共同限定用于接纳所述绕组的空隙。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电感装置，其中，所述线圈架包括两个单独的线圈架构件，所述两个单独的线圈架构件能彼此附接以形成组装好的线圈架构件。

5.根据权利要求3所述的电感装置，其中，所述线圈架构件中的至少一个形成用于接纳所述绕组的至少一部分的容座。

6.根据权利要求4或5所述的电感装置，其中，所述线圈架构件各自都包括端壁和从所述端壁沿轴向方向延伸的外壁；其中，所述线圈架构件各自都具有用于接纳所述绕组的开口端，以便允许在所述线圈架构件的开口端彼此面对时使所述线圈架构件配合在所述绕组的相对两端上；并且其中，所述线圈架构件的开口端能彼此附接以形成容纳所述绕组的封罩。

7.根据权利要求6所述的电感装置，其中，所述线圈架构件的其中一个的外壁的至少一部分能轴向滑入另一线圈架构件的开口端中。

8.根据权利要求7所述的电感装置，其中，所述线圈架构件中的至少一个包括一个或多个保持部件，所述一个或多个保持部件构造成在一个线圈架构件的一部分轴向***另一线圈架构件中时使所述另一线圈架构件保持在一个或多个可选择的***深度处。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的电感装置，其中，所述外壁包括一孔洞，绕组引线能经所述孔洞从所述绕组突出到所述线圈架之外，并且其中，所述外侧磁芯部分具有与所述外壁中的孔洞轴向地且周向地对准的孔洞。

10.根据权利要求9所述的电感装置，其中，所述线圈架包括沿所述线圈架的孔洞的周边延伸的径向向外突出的壁。

11.根据前述权利要求中任一项所述的电感装置，包括在所述磁芯的内表面与所述线圈架的外表面之间延伸的流动通道，所述流动通道限定有用于将液态的可固化材料注入所述流动通道中的入口端口并且允许所述可固化材料填充所述线圈架的外表面与所述磁芯的内表面之间的空隙。

12.根据权利要求11所述的电感装置，其中，所述线圈架包括一个或多个孔或通道，所述一个或多个孔或通道提供将所述流动通道与所述线圈架内部限定的用于容纳所述绕组的空隙连接的流体管道，以便允许注入所述流动通道的入口端口中的液态的可固化材料进入所述空隙。

13.根据前述权利要求中任一项所述的电感装置，其中，所述线圈架包括用于连接一个或多个电连接器的一个或多个安装元件。

14.一种线圈架，其构造成用于如前述权利要求中任一项所述的电感装置中。

15.一种用于制造如权利要求1至14中任一项所述的电感装置的方法，所述方法包括:

-将所述磁芯、所述线圈架和所述绕组彼此组装在一起；以及

-用可固化材料充填所述磁芯内部的空隙。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电感装置包括在所述磁芯的内表面与所述线圈架的外表面之间延伸的流动通道，所述流动通道限定有用于将液态的可固化材料注入所述流动通道中的入口端口并且允许所述可固化材料填充所述线圈架的外表面与所述磁芯的内表面之间的空隙；其中，所述方法包括：在磁芯、线圈架和绕组的组装好的组合件布置成使得在所述磁芯的外侧磁芯部分中形成的孔洞面向上方时，将所述液态的可固化材料注入到所述入口端口中。