CN109716459A - 电抗器、及电抗器用磁芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电抗器，具备：线圈，包含将绕组卷绕而成的两个卷绕部；及磁芯，配置各卷绕部，所述磁芯具备：内侧腿部，配置在所述各卷绕部的内周；中央腿部，夹在两卷绕部之间；两个外侧腿部，从所述两卷绕部的外周夹着两内侧腿部及所述中央腿部；及两个连结部，夹着并列的所述两内侧腿部、所述中央腿部及两外侧腿部并将它们连结。

Description

电抗器、及电抗器用磁芯

技术领域

本发明涉及电抗器、及电抗器用磁芯。

本申请主张基于2016年09月21日的日本国申请“特愿2016-184616”的优先权，并援引上述日本国申请记载的全部的记载内容。

背景技术

进行电压的升压动作或降压动作的电路的零件之一包括电抗器。专利文献1公开了形状不同的两个结构作为车载转换器用的电抗器。

一方的电抗器1α具备：线圈，具备将绕组卷绕成螺旋状而成的两个筒状的卷绕部；及磁芯，将一对U字状的分割芯组合而构成为O字状(专利文献1的图1、图2)。两卷绕部以向线圈通电时贯通各卷绕部的磁通的朝向相反的方式连接。

另一方的电抗器1β具备：线圈，具备将绕组卷绕成螺旋状而成的一个筒状的卷绕部；及磁芯，将一对E字状的分割芯组合而形成(专利文献1的图4、图5)。该磁芯(以下，有时称为EE芯)具备：在卷绕部的内周配置的中腿(内侧芯部31)；在卷绕部的外周配置而夹着中腿的一对侧腿；及夹着中腿及两侧腿并将它们连结的两个连结部。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-122760号公报

发明内容

本公开的电抗器具备：

线圈，包含将绕组卷绕而成的两个卷绕部；及

磁芯，配置各卷绕部，

所述磁芯具备：

内侧腿部，配置在所述各卷绕部的内周；

中央腿部，夹在两卷绕部之间；

两个外侧腿部，从所述两卷绕部的外周夹着两内侧腿部及所述中央腿部；及

两个连结部，夹着并列的所述两内侧腿部、所述中央腿部及两外侧腿部并将它们连结。

本公开涉及电抗器用磁芯，所述电抗器用磁芯组装有线圈，所述线圈包含将绕组卷绕而成的两个卷绕部，所述电抗器用磁芯具备：

内侧腿部，配置在各卷绕部的内周；

中央腿部，与各内侧腿部分离配置，并夹在两内侧腿部之间；

两个外侧腿部，与各内侧腿部分离配置，并夹着所述两内侧腿部及所述中央腿部；及

两个连结部，夹着并列的所述两内侧腿部、所述中央腿部及两外侧腿部并将它们连结。

附图说明

图1是表示实施方式1的电抗器的概略立体图。

图2是实施方式1的电抗器具备的线圈和分割芯片的从卷绕部的轴向观察到的俯视图。

图3是表示实施方式1的电抗器的主视图。

图4是表示实施方式1的电抗器的概略分解立体图。

图5是表示实施方式2的电抗器的概略立体图。

图6是表示实施方式3的电抗器的概略立体图。

具体实施方式

[本公开要解决的课题]

电抗器希望小型的情况、难以磁饱和的情况。而且，希望能够构筑这样的电抗器的磁芯。

在上述的电抗器1α中，当向线圈的通电电流增大时，容易磁饱和。当由于磁饱和而电感下降时，可能无法确保规定的电感。在车载用途中，希望进一步的大电流化，希望即使在使用电流值更大的情况下，也难以磁饱和且容易减少以磁饱和为起因的电感的下降的电抗器。

在上述的电抗器1β中，当为了确保规定的电感而使卷绕部的匝数增多时，设置面积增大，或者距安装电抗器的设置对象的载置面的高度(以下，有时称为设置高度)增大。例如，当以线圈的轴向与上述载置面平行的方式配置电抗器时(专利文献1的图4，以下，有时将该配置方式称为横置方式)，设置面积容易增大。或者，例如，以线圈的轴向与上述载置面正交的方式配置电抗器时(以下，有时将该配置方式称为纵置方式)，设置高度容易增大。从这些点出发，无论在哪种情况下都容易变得大型。因此，希望即使卷绕部的匝数多也小型的电抗器。

因此，目的之一在于提供一种小型的电抗器或难以磁饱和的电抗器。而且，另外的目的之一在于提供一种能够构筑出小型的电抗器或难以磁饱和的电抗器等的电抗器用磁芯。

[本公开的效果]

上述的本公开的电抗器为小型，或难以磁饱和。上述的本公开的电抗器用磁芯能够构筑出小型的电抗器或难以磁饱和的电抗器等。

[本申请发明的实施方式的说明]

首先，列举本申请发明的实施方式进行说明。

(1)本公开的一形态的电抗器具备：

线圈，包含将绕组卷绕而成的两个卷绕部；及

磁芯，配置各卷绕部，

所述磁芯具备：

内侧腿部，配置在所述各卷绕部的内周；

中央腿部，夹在两卷绕部之间；

两个外侧腿部，从所述两卷绕部的外周夹着两内侧腿部及所述中央腿部；及

两个连结部，夹着并列的所述两内侧腿部、所述中央腿部及两外侧腿部并将它们连结。

上述的电抗器为小型，或难以磁饱和。详情如以下所述。

如果上述的电抗器具备的线圈为以下的反磁通线圈，则在向线圈通电时，从各卷绕部向中央腿部流动的磁通能够相互抵消。在此的反磁通线圈称为在组装于上述的特定的磁芯的状态下向线圈通电时，以使贯通各卷绕部的磁通的朝向实质上相反的方式设置两卷绕部的结构。即，反磁通线圈中，两卷绕部的配置状态并列，贯通各卷绕部的磁通的朝向为反方向。通过上述的磁通的相互抵消，上述的电抗器即使在使用电流值大的情况下，与具备上述的O字状的磁芯的电抗器1α相比也难以磁饱和。因此，上述的电抗器容易减少以磁饱和为起因的电感的下降，直流重叠特性优异。

上述的电抗器具备的线圈如果为以下的正磁通线圈，则可以将各卷绕部代表性地设为具有将总匝数分为两部分的匝数的结构。在此的正磁通线圈称为在组装于上述的特定的磁芯的状态下向线圈通电时以使贯通各卷绕部的磁通的朝向实质上相同的方式设置两卷绕部的结构。即，正磁通线圈中，两卷绕部的配置状态并列，贯通各卷绕部的磁通的朝向为正方向。该正磁通线圈具备的各卷绕部的沿其轴向的长度(以下，有时称为轴长度)比总匝数相同的一个卷绕部的轴长度短，为一半左右。对应于这样的轴长度短的线圈，磁芯也能够小型。因此，上述的电抗器如果为横置方式，则容易减小设置面积，如果为纵置方式，则容易减小设置高度。因此，上述的电抗器为小型。此外，上述的电抗器能够使来自各卷绕部的磁通除了向外侧腿部流动之外也向中央腿部流动，因此能够减少漏磁通而为低损失。

(2)作为上述的电抗器的一例，可列举如下的方式：

所述磁芯包含含有磁性粉末和树脂的复合材料的成形体及压粉成形体中的至少一方。

上述方式能够将磁芯设为由复合材料的成形体构成的一体成形物、由复合材料的成形体及压粉成形体中的至少一方构成的多个分割芯片的组成物，构成磁芯的材料的选择的自由度高。当设为组成物时，容易组装线圈与磁芯，电抗器的制造性也优异。

(3)作为上述的电抗器的一例，可列举如下的方式：

所述各卷绕部由不同的绕组构成，

所述线圈具备将两绕组的端部电连接的连接部。

上述方式在分别形成了各卷绕部之后，通过将两绕组连接而能够制造线圈，容易形成卷绕部。因此，上述方式为小型或难以磁饱和，此外，线圈的制造性优异。

(4)作为上述的电抗器的一例，可列举如下的方式：

所述两卷绕部以使贯通所述各卷绕部的磁通的朝向相同的方式进行连接。

上述方式由于具备上述的正磁通线圈，因此如上所述在纵置方式下能够降低设置高度等而为小型，此外，成为低损失。

(5)作为上述的电抗器的一例，可列举如下的方式：

所述磁芯将一对分割芯片组合而构成，

各分割芯片具备：一方的所述连结部；从所述连结部竖立设置且形成各内侧腿部的一部分的两个内腿片、形成所述中央腿部的一部分的中央腿片以及形成各外侧腿部的一部分的两个外腿片。

上述方式容易组装线圈与磁芯，组装零件个数也少。因此，上述方式为小型或难以磁饱和，此外，制造性也优异。

(6)本公开的一形态的电抗器用磁芯中，所述电抗器用磁芯组装有线圈，所述线圈包含将绕组卷绕而成的两个卷绕部，所述电抗器用磁芯具备：

内侧腿部，配置在各卷绕部的内周；

中央腿部，与各内侧腿部分离配置，并夹在两内侧腿部之间；

两个外侧腿部，与各内侧腿部分离配置，并夹着所述两内侧腿部及所述中央腿部；及

两个连结部，夹着并列的所述两内侧腿部、所述中央腿部及两外侧腿部并将它们连结。

根据上述的电抗器用磁芯，能够构筑出小型的电抗器、难以磁饱和的电抗器。详情如以下所述。

在组装于上述的电抗器用磁芯的线圈为上述的反磁通线圈的情况下，来自各卷绕部的磁通能够在中央腿部相互抵消。因此，具备上述的电抗器用磁芯的电抗器即使在使用电流值大的情况下，与具备上述的O字状的磁芯的电抗器1α相比，也难以磁饱和。因此，根据上述的电抗器用磁芯，容易减少以磁饱和为起因的电感的下降，能够构筑出直流重叠特性优异的电抗器。

在组装于上述的电抗器用磁芯的线圈为上述的正磁通线圈的情况下，如上所述，对应于各卷绕部的轴长度比较短的情况，能够缩短内侧腿部。对应于该内侧腿部，中央腿部及外侧腿部也能够缩短。如果将这样的上述的电抗器用磁芯利用于横置方式的电抗器，则容易减小设置面积，如果利用于纵置方式的电抗器，则容易减小设置高度。因此，上述的电抗器用磁芯能够构筑出小型的电抗器。此外，上述的电抗器用磁芯能够在中央腿部减少漏磁通，因此能够构筑出低损失的电抗器。

[本申请发明的实施方式的详情]

以下，参照附图，具体说明本申请发明的实施方式。图中的同一标号表示同一名称物。以下，关于附图所示的电抗器，说明将其下表面设为在设置对象的载置面配置的设置面的情况。而且，在附图所示的电抗器中，有时将磁芯具备的腿部的并列方向(例，在图2、图3中为左右方向)称为宽度方向，将腿部的轴向(例，在图3中为上下方向)称为高度方向，将与宽度方向及高度方向这双方正交的方向称为长度方向(例，在图2中为上下方向)。

[实施方式1]

参照图1～图4，说明实施方式1的电抗器1A、实施方式的磁芯3。图2示出将图1所示的线圈2A利用与卷绕部2a、2b的轴向正交的平面切断的状态。图3是从与卷绕部2a、2b的并列方向(在图3中为左右方向)正交的方向观察图1所示的电抗器1A的配置有线圈2A的连接部2jA的一侧而得到的主视图。

(电抗器)

<概要>

如图1所示，实施方式1的电抗器1A具备：线圈2A，包含将绕组2w卷绕而成的两个卷绕部2a、2b；及磁芯3，配置各卷绕部2a、2b。实施方式的磁芯3为特定的形状，确切而言，相对于上述的EE芯，在中腿的两侧以夹着该中腿的方式具备两个磁腿。磁芯3具备：相互分离而并列配置的五个磁腿(内侧腿部3a、3b、中央腿部31、外侧腿部32、33，也参照图2)；及夹着它们并将它们连结的两个连结部34、35。该例的磁芯3是多个分割芯片3α、3β的组成物(图4)。该例的电抗器1A在以使卷绕部2a、2b的轴向(或内侧腿部3a、3b的轴向)与转换器壳体等设置对象(未图示)的载置面正交的方式设置的纵置方式下使用。而且，该例的电抗器1A具备将两卷绕部2a、2b以贯通各卷绕部2a、2b的磁通的朝向相同的方式连接的上述的正磁通线圈作为线圈2A。以下，按照各结构要素进行详细说明。

(线圈)

<概要>

线圈2A具备：如图4所示将1根绕组2w卷绕成螺旋状而成的筒状的卷绕部2a、2b；由在绕组2w的两卷绕部2a、2b间配置的部分构成并将两卷绕部2a、2b电连接的连接部2jA。两卷绕部2a、2b以使各轴平行的方式隔开规定的间隔(在此，中央腿部31的宽度W₃₁(图2)以上)地横向并列。

<绕组>

该例的绕组2w是具备由铜等构成的导线和将导线的外周覆盖的由聚酰胺酰亚胺等绝缘材料构成的绝缘包覆的包覆线，是横截面形状为长方形形状的扁线。该例的卷绕部2a、2b是扁立绕线圈。绕组2w可以设为圆线等各种形状的线材。如本例那样设为扁线的扁立绕线圈时，与圆线线圈相比，提高占空因数而容易小型化(特别是容易缩短轴长度)，此外，在纵置方式中，具有(1)通过减薄绕组2w的厚度而容易降低线圈2的设置高度，(2)容易使线圈2A的端面(在图4中为上表面及下表面)形成为大致平坦的面状这样的优点。

<卷绕部>

该例的卷绕部2a、2b为同一形状，是端面形状为角部修圆了的长方形形状的方筒状。卷绕部2a、2b的形状可以适当选择，例如可以设为圆筒状等。而且，该例的卷绕部2a、2b以卷绕方向及匝数相同且在向线圈2A通电时贯通各卷绕部2a、2b的磁通的朝向相同的方式由连接部2jA连接。这样的线圈2A可以说将总匝数相同的一个卷绕部分为两部分而具备作为两个卷绕部2a、2b的结构，与总匝数相同的具有一个卷绕部的线圈(以下，称为单一线圈)相比轴长度短。因此，如果将电抗器1A纵置设置，则其设置高度比具备单一线圈的情况低。需要说明的是，各卷绕部2a、2b的卷绕方向、匝数可以适当选择。如该例那样卷绕方向相同时，容易形成卷绕部2a、2b，线圈2A的制造性优异。如该例那样匝数相同时，能够使线圈2A的轴长度为最短，因此能够降低纵置方式的电抗器1A的设置高度。

<连接部>

该例的连接部2jA在制造两卷绕部2a、2b的1根连续的绕组2w中，将配置于卷绕部2a、2b之间的部分适当弯曲而构成。在此的连接部2jA具有以将一方的卷绕部2a的下侧的端面与另一方的卷绕部2b的上侧的端面连结的方式折弯成倒J字状的部分(两处的平绕弯曲部分及两处的扁立绕弯曲部分)。而且，在此的连接部2jA设为在如图3所示纵置地设置电抗器1A的情况下其一部分从与磁芯3的设置面(在此为下方的连结部35的下表面)相对的面(在此为上方的连结部34的上表面)突出的大小。连接部2jA的形状、大小可以适当选择(也参照后述的实施方式2、3)。连接部2jA的沿高度方向的大小例如可以根据卷绕部2a、2b的轴长度进行调整，沿宽度方向的大小例如可以根据中央腿部31的宽度W₃₁进行调整。如该例那样使连接部2jA的一部分从磁芯3突出时，容易形成线圈2A而制造性优异。在线圈2A与磁芯3的组装后，将该突出部分折弯成与连结部34的上表面重叠时，能够进一步降低纵置方式的电抗器1A的设置高度。

<端部>

与各卷绕部2a、2b连接的绕组2w的各端部利用于与电源等外部装置连接的连接部位。在此，例示绕组2w的各端部以从卷绕部2a、2b分离的方式向上方引出且与连接部2jA横向并列的情况，但是引出方向、引出长度等可以适当变更。

<其他的结构>

线圈2A可以具备将卷绕部2a、2b的外周的至少一部分覆盖的树脂模制部(未图示)。树脂模制部可以设为例如将卷绕部2a、2b的内外的实质性整体覆盖的方式、使卷绕部2a、2b的内周面及外周面以及端面中的至少一部分未被覆盖而露出的方式等。在卷绕部2a、2b中，使未被磁芯3覆盖的露出部位(后述)也从树脂模制部露出时，容易提高散热性。树脂模制部夹在卷绕部2a、2b与磁芯3之间，由此能提高线圈2A与磁芯3之间的电绝缘性。需要说明的是，即使在不具备树脂模制部的情况下，如果利用上述的包覆线作为绕组2w，则也能提高线圈2A与磁芯3之间的电绝缘性。

树脂模制部的结构材料可列举例如热塑性树脂、热固化性树脂等绝缘性树脂。热塑性树脂可列举例如聚苯硫醚(PPS)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、液晶聚合物(LCP)、尼龙6或尼龙66这样的聚酰胺(PA)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等。热固化性树脂可列举例如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂等。可以在绝缘性树脂中含有氧化铝或二氧化硅等的非磁性且非金属粉末。这种情况下，能够提高散热性、电绝缘性等。

(磁芯)

<概要>

实施方式的磁芯3在组装有线圈2A的电抗器1A中使用，该线圈2A包含将绕组2w卷绕而成的两个卷绕部2a、2b。该磁芯3具备：在各卷绕部2a、2b的内周配置的内侧腿部3a、3b；夹在两卷绕部2a、2b之间的中央腿部31；夹着两内侧腿部3a、3b及中央腿部31的两个外侧腿部32、33；夹着并列的两内侧腿部3a、3b、中央腿部31、两外侧腿部32、33并将它们连结的两个连结部34、35。中央腿部31与各内侧腿部3a、3b分离配置。各外侧腿部32、33与各内侧腿部3a、3b分离配置(图2、图4)。将通过该配置而形成的各部间的间隙作为卷绕部2a、2b的配置部位。详细而言，如图2所示，将中央腿部31与一方的内侧腿部3a之间的宽度Wc的间隙及一方的内侧腿部3a与一方的外侧腿部32之间的宽度Ws的间隙作为一方的卷绕部2a的配置部位。将中央腿部31与另一方的内侧腿部3b之间的宽度Wc的间隙及另一方的内侧腿部3b与另一方的外侧腿部33之间的宽度Ws的间隙作为另一方的卷绕部2b的配置部位。两外侧腿部32、33设置成从两卷绕部2a、2b的外周夹着以内侧腿部3a、中央腿部31、内侧腿部3b这样的顺序排列的腿部组。

<结构材料>

磁芯3可以具备包含磁性粉末和树脂的复合材料的成形体。磁性粉末的粒子可列举由软磁性金属或软磁性非金属构成的粒子、在软磁性金属粒子的外周具备由磷酸盐等构成的绝缘包覆的包覆粒子等。软磁性金属可列举纯铁等铁族金属或铁基合金(Fe-Si合金、Fe-Ni合金等)等，软磁性非金属可列举铁素体等。

复合材料中的磁性粉末的含量可列举为30体积％以上且80体积％以下，树脂的含量可列举10体积％以上且70体积％以下。从提高饱和磁通密度或散热性的观点出发，磁性粉末的含量可以设为50体积％以上，进而55体积％以上，60体积％以上。从提高制造过程中的流动性的观点出发，可以将磁性粉末的含量设为75体积％以下，进而70体积％以下。

复合材料中的树脂除了在上述的树脂模制部的项中说明的热固化性树脂、热塑性树脂之外，还可列举常温固化性树脂、低温固化性树脂等。也可以利用在不饱和聚酯中混合有碳酸钙或玻璃纤维的BMC(Bulk molding compound：块状模塑料)、混炼型硅酮橡胶、混炼型聚氨酯橡胶等。

除了磁性粉末及树脂之外，还可以设为含有氧化铝或二氧化硅等非磁性且非金属粉末的复合材料。非磁性且非金属粉末的含量可列举0.2质量％以上且20质量％以下，进而0.3质量％以上且15质量％以下，0.5质量％以上且10质量％以下。

复合材料的成形体可以通过注塑成形或铸塑成形等适当的成形方法来制造。例如，如果在适当的形状的成形模具中收纳线圈2A而向线圈2A的内外填充流动状态的复合材料，则能够制造出一体成形的磁芯3。如果利用适当的形状的成形模具，则能够制造出由复合材料的成形体构成的分割芯片。复合材料的成形体即使是复杂的形状也能够容易地成形，制造性优异。

另外，磁芯3可以具备包含磁性粉末的压粉成形体。压粉成形体代表性地可列举将包含磁性粉末和粘合剂的混合粉末压缩成形为规定的形状的成形体，进而在成形后实施了热处理的成形体。粘合剂可以利用树脂等，其含量可列举为30体积％以下程度。当实施热处理时，粘合剂消失或成为热改性物。通过利用适当的形状的成形模具，能够制造出由压粉成形体构成的分割芯片。压粉成形体与复合材料的成形体相比提高磁性粉末的含量，容易构筑出饱和磁通密度高的磁芯等。

另外，磁芯3可以具备将硅钢板等软磁性板层叠而成的层叠体、铁素体芯等的烧结体等。

磁芯3可以具备间隙材料或气隙。间隙材料可列举由氧化铝等非磁性材料构成的材料、由磁性材料与非磁性材料的混合物构成且相对磁导率比分割芯片等成形体低的材料等。磁芯3包含复合材料的成形体等，在难以磁饱和的情况下可以省略间隙材料或气隙这样的磁间隙，或者减少磁间隙。这种情况下，容易减少磁间隙部分的以漏磁通为起因的损失，能够将线圈2A与磁芯3接近配置，更容易成为小型。

<成形状态>

磁芯3可以设为一体成形物。这种情况下，如上所述能够容易地制造出复合材料的成形体。而且，这种情况下，如果设为具备树脂模制部的线圈2A等，则容易维持线圈2A的形状。图2类似于将作为一体成形物的磁芯3利用与中央腿部31等腿部组的轴向正交的平面剖切而成的横截面。

另外，磁芯3如该例那样设为多个分割芯片的组成物时，与线圈2A容易组装，电抗器1A的制造性优异。分割数目或各分割芯片的形状、结构材料等可以适当选择。该例的磁芯3如图4所示将一对分割芯片3α、3β组合而构成。一方的分割芯片3α具备：一方的连结部34；从连结部34竖立设置且形成各内侧腿部3a、3b的一部分的两个内腿片3αa、3αb、形成中央腿部31的一部分的中央腿片31α、以及形成各外侧腿部32、33的一部分的两个外腿片32α、33α。另一方的分割芯片3β具备：另一方的连结部35；从连结部35竖立设置且形成各内侧腿部3a、3b的其他部分的两个内腿片3βa、3βb、形成中央腿部31的其他部分的中央腿片31β、以及形成各外侧腿部32、33的其他部分的两个外腿片32β、33β。在该例中，各分割芯片3α、3β的端面形状(横截面形状也同样)如图2所示以宽度方向的中心线Lw为中心而呈对称形状，且以长度方向的中心线Ll为中心而呈对称形状。这样将分割芯片3α、3β设为同一形状、同一大小且对称形状时，分割芯片的制造性优异。而且，如该例那样设为一对分割芯片3α、3β的组成物时，组装工序少，电抗器1A的组装作业性优异。磁芯3可以利用包含由不同的材料构成的分割芯片的方式(例如，包括由复合材料的成形体构成的分割芯片和由压粉成形体构成的分割芯片的方式等)和全部的分割芯片由相同材料构成的方式中的任一方式。

<中央腿部、内侧腿部、外侧腿部、连结部>

如图1、图2、图4所示，该例的内侧腿部3a、3b为同一形状、同一大小。而且，该例的内侧腿部3a、3b是利用与其轴向(代表性地与卷绕部2a、2b的轴向实质上同轴)正交的平面剖切的横截面形状(在此，与内腿片3αa、3αb、3βa、3βb的端面形状相等)与卷绕部2a、2b的内周形状对应的形状的长方体状。内侧腿部3a、3b的形状、大小只要其横截面面积具有规定的磁路面积即可，根据卷绕部2a、2b的形状、大小可以适当选择。如该例那样内侧腿部3a、3b的外周形状与卷绕部2a、2b的内周形状为相似形状时，容易将磁芯3与线圈2A接近地组装，能够为小型。

该例的中央腿部31如图2～图4所示为长方体状，利用与其轴向(代表性地与卷绕部2a、2b的轴向实质上平行)正交的平面剖切的横截面形状(在此，与中央腿片31α、31β的端面形状相等)为长方形形状。中央腿部31以具有规定的磁路截面积的方式调整其大小(横截面面积等)。中央腿部31的磁路截面积例如为一个内侧腿部(3a或3b)的横截面面积的50％以上，进而为60％以上，为70％以上时，可期待能够作为磁路发挥作用。在该例中，中央腿部31的横截面面积与一个内侧腿部(3a或3b)的横截面面积实质上相等。中央腿部31的宽度W₃₁及长度L₃₁分别与内侧腿部3a、3b的宽度及长度L_3a、L_3b实质上相等。

如图2～图4所示，该例的外侧腿部32、33为同一形状、同一大小。而且，该例的外侧腿部32、33的利用与其轴向(代表性地与卷绕部2a、2b的轴向实质上平行)正交的平面剖切的横截面形状(在此，与外腿片32α、32β、33α、33β的端面形状相等)为长方形。外侧腿部32、33的形状、大小只要各横截面面积具有规定的磁路面积即可，可以根据卷绕部2a、2b的形状、大小等而适当选择。在该例中，各外侧腿部32、33的横截面面积与一个内侧腿部(3a或3b)的横截面面积的实质上一半相等。而且，在该例中，各外侧腿部32、33的宽度比一个内侧腿部的宽度小，外侧腿部32、33的长度L₃₂、L₃₃比内侧腿部3a、3b的长度L_3a、L_3b长。因此，两外侧腿部32、33的长度方向的两侧比内侧腿部3a、3b及中央腿部31的腿部组突出。

该例的连结部34、35是同一形状、同一大小的薄的长方体状，将一面设为在设置对象的载置面配置的设置面(在图1、图3中为连结部35的下表面)。而且，连结部34、35具有能够夹着相互分离而横向并列的腿部组即外侧腿部32、内侧腿部3a、中央腿部31、内侧腿部3b、外侧腿部33的宽度W₃₄、W₃₅及长度L₃₄、L₃₅。在该例中，如图2、图4所示，在连结部34、35的宽度方向及长度方向的中央部设置中央腿部31，在中央腿部31的两侧设置内侧腿部3a及外侧腿部32的组、内侧腿部3b及外侧腿部33的组。而且，在该例中，在宽度方向的中央部设有切口成梯形形状的切口部38，具有长度局部性地不同的部位。连结部34、35的宽度方向的两缘与各外侧腿部32、33的位于宽度方向的两侧的侧面的缘一致，连结部34、35的宽度方向的两侧的长度L₃₄、L₃₅与外侧腿部32、33的长度L₃₂、L₃₃相等。另一方面，连结部34、35的宽度方向的中央部，即设有中央腿部31的区域的长度由于设置上述的切口部38而与内侧腿部3a、3b的长度L_3a、L_3b相等。在连结部34、35，在各内侧腿部3a、3b的长度方向的两侧设置的区域分别利用于卷绕部2a、2b的配置部位(图2)。该区域的总计长度相当于上述的长度L₃₄、L₃₅与长度L_3a、L_3b之差。

该例的磁芯3在各内侧腿部3a、3b与中央腿部31之间、相邻的内侧腿部与外侧腿部之间(3a、32)、(3b、33)分别如图2所示设有直线性的间隙。以这些间隙的宽度Wc、Ws都比卷绕部2a、2b的宽度稍大的方式调整连结部34、35的宽度W₃₄、W₃₅。由此，能提高线圈2A与磁芯3之间的绝缘性，并且容易组装线圈2A与分割芯片3α、3β。

另外，该例的磁芯3以在组装有线圈2A的情况下卷绕部2a、2b的外周面中的在长度方向的两侧配置的面(在图2中为上下的表面)未被磁芯3覆盖而露出(图1、图3)且其他的区域被磁芯3大致覆盖的方式调整连结部34、35的长度L₃₄、L₃₅。在此，以卷绕部2a、2b的从磁芯3露出的露出部位与在连结部34、35的长度方向的两侧配置的端面(在图2中为上下表面)实质上齐平的方式调整长度L₃₄、L₃₅及长度L_3a、L_3b、L₃₁。卷绕部2a、2b的露出部位例如在电抗器1A的使用时可以作为散热面利用。

(用途)

实施方式1的电抗器1A可以利用于混合动力车、插电式混合动力车、电动汽车、燃料电池汽车等车辆搭载的车载用转换器(代表性地为DC-DC转换器)或空调机的转换器等各种转换器、电力转换装置的结构零件。特别是实施方式1的电抗器1A在要求大的电感、在匝数比较多的基础上希望低高度化时能够良好地利用。实施方式的磁芯3能够利用于电抗器1A等结构要素。

(主要的效果)

实施方式1的电抗器1A即使线圈2A的总匝数比较多，由于设为分开成卷绕部2a、2b的正磁通线圈，因此线圈2A的轴长度与总匝数相同的单一线圈相比也能够缩短。如果将具备这样的正磁通线圈和特定的形状的磁芯3的电抗器1A纵置配置，则能够降低设置高度。从这一点出发，实施方式1的电抗器1A为小型。如果将线圈2A的连接部2jA如上所述折弯等而进一步减小线圈2A的从磁芯3突出的突出量，则能够进一步减小电抗器1A的设置高度。实施方式的电抗器用磁芯3例如利用于具备上述正磁通线圈而设为纵置方式的电抗器1A时，有助于低高度化。

另外，实施方式1的电抗器1A具备除了具有内侧腿部3a、3b及外侧腿部32、33之外还具有中央腿部31的磁芯3，因此来自各卷绕部2a、2b的磁通难以向磁芯3外泄漏。因此，实施方式1的电抗器1A为低损失。实施方式的电抗器用磁芯3例如利用于具备上述正磁通线圈的电抗器1A时，能够减少漏磁通，有助于损失的减少。

此外，该例的电抗器1A起到以下的效果。

(1)具有卷绕部2a、2b的外周面与磁芯3的外表面齐平的部分，在线圈2A中从磁芯3突出的部位少。在此，上述突出部位实质上仅为绕组2w的两端部及连接部2jA的一部分，电抗器1A的设置面积与磁芯3的设置面(连结部35的下表面)的面积实质上相等。从设置面积小的点出发也为小型。

(2)在卷绕部2a、2b中包含未被磁芯3覆盖的露出部位，因此能提高散热性。

(3)磁芯3具有卷绕部2a、2b的配置部位，因此能够将线圈2A和磁芯3容易地定位，此外，磁芯3为一组分割芯片3α、3β的组成物，因此能容易地将线圈2A与磁芯3组装。因此，电抗器1A的制造性优异。

(4)磁芯3为同一形状的分割芯片3α、3β的组成物，此外，各分割芯片3α、3β为对称形状，由于为单纯的形状，因此磁芯3的制造性优异。

(5)磁芯3具备切口部38，从而能够实现磁芯3的轻量化、进而电抗器1A的轻量化。需要说明的是，切口部38的形成部位是来自卷绕部2a、2b的磁通不怎么通过的部位，因此即使除去磁芯3的一部分也能够确保规定的磁路面积。

以下，参照图5、图6，说明线圈2A的连接部2jA的另一例。

图5所示的实施方式2的电抗器1B、图6所示的实施方式3的电抗器1C的基本的结构与上述的实施方式1的电抗器1A相同。各电抗器1B、1C具备的线圈2B、2C的连接部2jB、2jC的构造与连接部2jA不同。

以下，详细说明连接部2jB、2jC，其他的结构及效果省略详细说明。

[实施方式2]

实施方式2的电抗器1B具备的线圈2B由2根绕组2wa、2wb构成，在这一点上与上述的线圈2A不同。线圈2B具备的各卷绕部2a、2b由不同的绕组2wa、2wb构成。线圈2B具备将两绕组2wa、2wb的端部电连接的连接部2jB。

将构成各卷绕部2a、2b的绕组2wa、2wb的一端部分别设为与外部装置连接的连接部位，将另一端部设为连接部2jB的形成部位。在该例中，一方的绕组2wa的另一端部具有朝向上方延伸设置的部分、朝向另一方的卷绕部2b延伸设置的部分、为了形成两部分而折回的部分，形成为倒L字状。另一方的绕组2wb的另一端部具有与一端部同样地朝向上方延伸设置的部分。连接部2jB包括将绕组2wa、2wb的另一端部的前端彼此接合的部分。该接合可以利用焊接(TIG焊接、激光焊接、电阻焊接等)、压接、冷压接、振动熔敷等直接接合、及使用了焊锡、钎料等的间接接合中的任一者。而且，该接合既可以在线圈2B与磁芯3的组装前进行，也可以在组装后进行。例如，在线圈2B与一方的分割芯片的组装后等进行上述的接合。

实施方式2的电抗器1B与实施方式1的电抗器1A同样，将线圈2B设为正磁通线圈，且具备特定的形状的磁芯3，因此在纵置的情况下能够降低设置高度。而且，该电抗器1B能够利用磁芯3减少漏磁通，为低损失。特别是实施方式2的电抗器1B由于将卷绕部2a、2b分别通过不同的绕组2wa、2wb构成，因此容易形成各卷绕部2a、2b，线圈2B的制造性也优异。从在相邻的卷绕部不存在的状态下进行绕组2wa、2wb的另一端部的折弯或折回而容易形成连接部2jB的情况出发，线圈2B的制造性也优异。此外，通过调整构成连接部2jB的绕组2wa、2wb的另一端部的长度，能够高精度地调整卷绕部2a、2b间的间隔，此外也能够进行与组装的磁芯3的尺寸(包含制造误差)对应的调整，能够形成尺寸精度优异的电抗器1B。

[实施方式3]

实施方式3的电抗器1C具备的线圈2C在连接部2jC从磁芯3不突出的点上，与上述的线圈2A不同。该例的连接部2jC具有从一方的卷绕部2a的下侧的端面直至另一方的卷绕部2b的上侧的端面地折弯成S字状的部分。连接部2jC的高度与卷绕部2a、2b的高度H₂实质上相等。

实施方式3的电抗器1C与实施方式1的电抗器1A同样，将线圈2C设为正磁通线圈，且具备特定的形状的磁芯3，因此在纵置的情况下能够降低设置高度。而且，该电抗器1C能够利用磁芯3减少漏磁通，为低损失。特别是在实施方式3的电抗器1C中，在其高度方向上，连接部2jC从卷绕部2a、2b及磁芯3这双方实质上不突出，因此设置高度更低。这样，通过调整连接部2jC的形成位置、形状等，能够构筑出设置高度更低的电抗器1C。在上述的实施方式2中说明的绕组2wa、2wb的另一端部，如果调整折弯位置或延长部分的长度等，则能够成为在电抗器1B的高度方向上不从磁芯3突出的连接部2jB。

[实施方式4]

在实施方式1～3中，说明了线圈2A～2C都为正磁通线圈的情况。可以取代正磁通线圈，设为在向线圈2A等通电时贯通各卷绕部2a、2b的磁通的朝向相反的反磁通线圈。在如实施方式1、3那样利用1根绕组2w构成反磁通线圈的情况下，可列举以贯通各卷绕部2a、2b的磁通的朝向成为相反的方式将绕组2w的连接两卷绕部2a、2b的部分折回的情况(参照专利文献1的图1等)。如实施方式2那样利用2根绕组2wa、2wb构成反磁通线圈的情况下，可以以各卷绕部2a、2b的卷绕方向相同且贯通各卷绕部2a、2b的磁通的朝向相反的方式，将一方的绕组的另一端部折回而将两另一端部彼此接合。除此之外，能够适用公知的各种形状的反磁通线圈。

具备反磁通线圈的实施方式4的电抗器特别是具备除了具有内侧腿部3a、3b及外侧腿部32、33之外还具有中央腿部31的磁芯3，因此能够使来自各卷绕部2a、2b的磁通向中央腿部31流动。因此，即便使用电流值增大，也难以产生磁通饱和，电感难以下降。

[变形例]

对于上述的实施方式1～4，可以进行以下的至少一个变更或追加。

(1)具备温度传感器、电流传感器、电压传感器、磁通传感器等的测定电抗器的物理量的传感器(未图示)。

(2)在卷绕部2a、2b的露出部位具备散热板。

(3)取代树脂模制部而具备线轴等绝缘夹杂构件。

(4)取代树脂模制部或者在具备树脂模制部的基础上，还具备将构成卷绕部2a、2b的相邻的匝彼此接合的热粘结树脂部(未图示)。

(5)具备将包含线圈2A等和磁芯3的组成物收纳的壳体(例，由铝或铝合金等金属构成的结构)。进而在组成物与壳体的内底面之间具备散热层。散热层的具体的材料可列举包含散热性优异的填料(氧化铝等非磁性且非金属粉末)和树脂(也可以是粘结剂)的材料。

本发明没有限定为上述的例示，由权利要求书公开，并意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部的变更。

例如，可以设为横置方式。这种情况下，可以设为将卷绕部2a、2b的露出部位作为设置面的方式、将一方的外侧腿部作为设置面的方式等。

标号说明

1A、1B、1C 电抗器

2A、2B、2C 线圈

2a、2b 卷绕部

2jA、2jB、2jC 连接部

2w、2wa、2wb 绕组

3 磁芯

3α、3β 分割芯片

3a、3b 内侧腿部

31 中央腿部

32、33 外侧腿部

34、35 连结部

3αa、3βa、3αb、3βb 内腿片

31α、31β 中央腿片

32α、32β、33α、33β 外腿片

38 切口部。

Claims (6)

1.一种电抗器，具备：

线圈，包含将绕组卷绕而成的两个卷绕部；及

磁芯，配置各卷绕部，

所述磁芯具备：

内侧腿部，配置在所述各卷绕部的内周；

中央腿部，夹在两卷绕部之间；

两个外侧腿部，从所述两卷绕部的外周夹着两内侧腿部及所述中央腿部；及

两个连结部，夹着并列的所述两内侧腿部、所述中央腿部及两外侧腿部并将它们连结。

2.根据权利要求1所述的电抗器，其中，

所述磁芯包含含有磁性粉末和树脂的复合材料的成形体及压粉成形体中的至少一方。

3.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中，

所述各卷绕部由不同的绕组构成，

所述线圈具备将两绕组的端部电连接的连接部。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电抗器，其中，

所述两卷绕部以使贯通所述各卷绕部的磁通的朝向相同的方式进行连接。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电抗器，其中，

所述磁芯将一对分割芯片组合而构成，

各分割芯片具备：一方的所述连结部；从所述连结部竖立设置且形成各内侧腿部的一部分的两个内腿片、形成所述中央腿部的一部分的中央腿片以及形成各外侧腿部的一部分的两个外腿片。

6.一种电抗器用磁芯，所述电抗器用磁芯组装有线圈，所述线圈包含将绕组卷绕而成的两个卷绕部，所述电抗器用磁芯具备：

内侧腿部，配置在各卷绕部的内周；

中央腿部，与各内侧腿部分离配置，并夹在两内侧腿部之间；

两个外侧腿部，与各内侧腿部分离配置，并夹着所述两内侧腿部及所述中央腿部；及

两个连结部，夹着并列的所述两内侧腿部、所述中央腿部及两外侧腿部并将它们连结。