[发明专利]电抗器、电抗器用线圈部件、转换器和功率转换器件

说明书

技术领域

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车载DC-DC转换器或功率转换器件的构成部件的电抗器、电抗器用线圈部件、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，本发明涉及具有一种良好的散热性的电抗器。

背景技术

电抗器是进行升压或降压操作的电路的部件之一。例如，专利文献1公开了一种用于安装在诸如混合动力车辆等车辆上的转换器的电抗器。该电抗器包括套筒状的线圈、设置在线圈内侧和外侧的磁芯、收纳线圈和磁芯的有底筒状壳体。专利文献1公开了这样一种模式：覆盖线圈外周面和端面的磁芯部分由磁性体粉末和树脂的复合材料制成。

用作车载部件的电抗器通常固定在诸如冷却基座等安装对象上，以便冷却通电时发热的线圈等。壳体由诸如铝（参见专利文献1的说明书的段落[0039]和其它段落）等表现出优异的导热性的材料制成。壳体固定为其外底面与安装对象接触以便用作散热路径。

[引用文献列表]

专利文献

专利文献1：日本未审查的专利申请公开No.2011-124310

发明内容

[技术问题]

期望进一步增强电抗器的散热性，其中，磁芯的至少一部分由含有上述树脂的复合材料制成。

包含在复合材料中的树脂的导热率通常比形成壳体的金属的导热率低，因而散热性差。因此，在复合材料覆盖通电时发热的线圈的外周面和端面的模式中，线圈的热量容易累积。在准备由复合材料制成的成型体并且将成型体组装在线圈上的情况下，线圈的外周面的一部分可以暴露在复合材料外。然而，由于成型体中的树脂的存在，与基本上由金属制成的磁芯（例如，电磁钢板的层叠体）相比，成型体的散热性差。因此，在包括由复合材料制成的成型体的情况下还需要改善散热性。

为了改善散热特性，例如，线圈可以被收纳在壳体中，使得线圈的轴线变成与壳体的外底面（与诸如冷却基座等安装对象接触）平行。对于这种收纳模式（在下文中，称为水平收纳模式）而言，与线圈在壳体中被收纳为使线圈的轴线变成与壳体的外底面垂直的模式（在下文中，该收纳模式称为竖直收纳模式）相比，在线圈的外周面中与安装对象相距较短的区域变大。因此，能够增强散热性。

然而，当线圈呈现诸如筒状形状等曲面时，尽管可以容易地形成线圈，但却难以以稳定的方式将线圈设置在壳体中，特别是在水平收纳模式的情况下。当以不稳定的方式设置线圈时，可能无法充分实现散热性的改善。而且，在水平收纳模式中，由于难以以稳定的方式设置线圈，因此会引起电抗器的生产率的降低。

因此，本发明的目的在于提供一种具有良好的散热性的电抗器。而且，本发明的另一目的在于提供一种电抗器用线圈部件，在使用电抗器用线圈部件的情况下，能够获得具有良好散热性的电抗器。此外，本发明的另一目的在于提供一种包括具有良好散热特性的电抗器在内的转换器和一种包括该转换器的功率转换器件。

[技术方案]

本发明通过将构成壳体的底板部和壁部设计为彼此独立的部件并且允许利用树脂一体地保持底板部和线圈，实现了目的。

本发明的电抗器包括：套筒状的线圈；磁芯，其设置在所述线圈的内侧和外侧，以形成闭合磁路；以及壳体，其容纳所述线圈和所述磁芯。所述磁芯的至少一部分由含有磁性体粉末和树脂的复合材料形成。所述壳体包括：底板部，其由非磁性金属材料形成，在所述底板部上设置有由所述线圈和所述磁芯构成的组装体；以及壁部，其是独立于所述底板部的部件，所述壁部附接到所述底板部上并包围所述组装体。本发明的电抗器还包括：树脂成型部，其由绝缘树脂形成，所述树脂成型部覆盖所述线圈的外周的至少一部分，以保持所述线圈的形状并且将所述线圈和所述底板部一体地保持。

在本发明的电抗器中，利用树脂成型部使由通常具有良好导热率的金属材料形成的底板部与线圈结合成一体。因此，与线圈直接设置在壳体的底部上的情况相比，线圈相对于底板部的布置状态更稳定。因此，在本发明的电抗器中，线圈的热量容易传递到底板部，并且线圈的热量有效地传递到与底板部接触的安装对象上。因此，获得了良好的散热性。