特許 6337463 コイル部品およびコイル部品セット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6337463

(24)【登録日】2018年5月18日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】コイル部品およびコイル部品セット

(51)【国際特許分類】

   H01F 37/00 20060101AFI20180528BHJP

   H01F 17/04 20060101ALI20180528BHJP

   H01F 17/06 20060101ALI20180528BHJP

   H01F 27/24 20060101ALI20180528BHJP

【ＦＩ】

   H01F37/00 A

   H01F17/04 F

   H01F17/06 F

   H01F27/24 E

   H01F37/00 N

【請求項の数】9

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2013-262538(P2013-262538)

(22)【出願日】2013年12月19日

(65)【公開番号】特開2015-119089(P2015-119089A)

(43)【公開日】2015年6月25日

【審査請求日】2016年9月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000107804

【氏名又は名称】スミダコーポレーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137589

【弁理士】

【氏名又は名称】右田 俊介

(74)【代理人】

【識別番号】100123009

【弁理士】

【氏名又は名称】栗田 由貴子

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 弘行

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 明彦

【審査官】 池田 安希子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０２６９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２５７８８６９（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開昭５９−１０４１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７０６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１５７０５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭６０−１８１００８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ３７／００

Ｈ０１Ｆ １７／０４

Ｈ０１Ｆ １７／０６

Ｈ０１Ｆ ２７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコアと、
前記コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線と、を備え、
前記コイルコアは、
柱状で、互いの側周面が対向している一対の柱状部と、
前記一対の柱状部を挟むように支持している一対の挟持部と、がそれぞれ方形の一辺を形成していることによって環状に構成されており、
前記巻線は前記一対の柱状部のそれぞれに巻回され、
前記一対の柱状部における前記巻線の巻軸に対して直交している断面が、前記コイルコアの内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚しており、
前記柱状部と前記挟持部とが離間しており、当該柱状部における前記断面の偏倚している側において、その反対側より前記柱状部と前記挟持部との離間距離が大きいコイル部品。

【請求項2】

一の前記柱状部において前記側周面は少なくとも一つの平面部を含み、前記側周面に含まれる前記平面部のうち最大の面積を有する最大平面部が前記内環側又は前記外環側に位置することによって、前記断面が前記内環側又は前記外環側のいずれか一方に偏倚している請求項１に記載のコイル部品。

【請求項3】

一対の柱状部のそれぞれが前記最大平面部を前記内環側に有しており、互いの前記最大平面部が平行に配置されている請求項２に記載のコイル部品。

【請求項4】

前記断面は、前記内環側に偏倚しており、且つ、
前記離間距離は、前記内環側において前記外環側より大きい請求項１から３のいずれか一項に記載のコイル部品。

【請求項5】

前記コイルコアは屈曲した棒状であって、前記コイルコアが屈曲している方向の内側又は外側の少なくとも一方に前記断面が偏倚している請求項１又は２に記載のコイル部品。

【請求項6】

空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコアと、
前記コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線と、を備え、
前記コイルコアは、
柱状で、互いの側周面が対向している一対の柱状部と、
前記一対の柱状部を挟むように支持している一対の挟持部と、がそれぞれ方形の一辺を形成していることによって環状に構成されており、
前記巻線は前記一対の柱状部のそれぞれに巻回され、
前記一対の柱状部のそれぞれにおける前記側周面は少なくとも一つの平面部を含み、
前記一対の柱状部のそれぞれが前記側周面に含まれる前記平面部のうち最大の面積を有する最大平面部を外環側に有することによって、前記一対の柱状部の前記巻線の巻軸に対して直交している断面が前記外環側に偏倚しており、
互いの前記最大平面部が平行に配置されているコイル部品。

【請求項7】

前記断面の形状は、角部が面取りされている略多角形であって、前記断面が偏倚している側に位置している前記角部における前記面取りの寸法が、その反対側に位置している前記角部における前記面取りの寸法より小さい請求項１から６のいずれか一項に記載のコイル部品。

【請求項8】

空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコアと、
前記コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線と、を備えた複数のコイル部品を含むコイル部品セットであって、
前記コイルコアは、
柱状で、互いの側周面が対向している一対の柱状部と、
前記一対の柱状部を挟むように支持している一対の挟持部と、がそれぞれ方形の一辺を形成していることによって環状に構成されており、
前記巻線は前記一対の柱状部のそれぞれに巻回され、
インダクタンス又は直流重畳特性のいずれか一方が同等である前記複数のコイル部品のうち、第一の前記コイル部品の前記コイルコアの前記一対の柱状部における前記巻線の巻軸に対して直交している断面が、第二の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記断面より、前記コイルコアの内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚しており、
第一の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記柱状部と前記挟持部とが離間しており、当該柱状部における前記断面の偏倚している側において、その反対側より前記柱状部と前記挟持部との離間距離が大きいコイル部品セット。

【請求項9】

空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコアと、
前記コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線と、を備えた複数のコイル部品を含むコイル部品セットであって、
前記コイルコアは、
柱状で、互いの側周面が対向している一対の柱状部と、
前記一対の柱状部を挟むように支持している一対の挟持部と、がそれぞれ方形の一辺を形成していることによって環状に構成されており、
前記巻線は前記一対の柱状部のそれぞれに巻回され、
前記一対の柱状部のそれぞれにおける前記側周面は少なくとも一つの平面部を含み、
インダクタンス又は直流重畳特性のいずれか一方が同等である前記複数のコイル部品のうち、第一の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記一対の柱状部のそれぞれが前記側周面に含まれる前記平面部のうち最大の面積を有する最大平面部を外環側に有することによって、第一の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記一対の柱状部の前記巻線の巻軸に対して直交している断面が、第二の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記断面より前記外環側に偏倚しており、互いの前記最大平面部が平行に配置されているコイル部品セット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コイル部品およびコイル部品セットに関する。

【背景技術】

【0002】

本明細書においてコイル部品とは、導線を環状または柱状（螺旋状）に巻回したコイル、又は当該コイルを含む部品（素子）のことであり、流れる電流によって形成される磁場にエネルギーを蓄えることができる受動素子のことをいう。コイル部品は、その用途、特性、形状、材料、構造等により名称が変化する。例えば、主にパワーエレクトロニクスの分野で使用されるコイル部品はリアクトルと呼ばれ、主に制御回路で使用されるコイル部品はインダクタと呼ばれる。また、所望の電流より高い周波数の電流の阻止（減衰）を目的とするコイル部品は、チョークコイルと呼ばれる。また、電気的には絶縁され、且つ、磁気的には結合する複数のコイルのうち一方に流れる電流によって磁場に蓄積されたエネルギーを、他方で電流に変換して出力する場合、当該複数のコイルを含むコイル部品はトランスと呼ばれる。

【0003】

この種の技術として、特許文献１を例示する。
特許文献１には、一対の平板形状の磁性体からなる部材と、一対の柱状の磁性体からなる部材とを組み合わせてコイルコアを閉磁路磁性体構成となっているコイル部品（リアクトル）について記載されている。ここには、平板形状部材と柱状部材との間に形成されるギャップの厚さ合計と、柱状部材中途に設けるギャップとの比を所望のものとすることにより、コイル部品の抵抗値ばらつきを低減しうる旨が記載されている。

【0004】

また、これに関連する技術であって、コイル部品の磁気的特性を調整するために、コイルコアを特異な形状とした事例について、下記の特許文献２および特許文献３を例示する。
特許文献２には、いわゆるトロイダルコアの形状に特徴を有するコイル部品が記載されており、当該トロイダルコアは、外周面に巻回した巻線の径が周方向に沿って徐々に漸増又は漸減するように形成されている。これにより、一体のコイル部品の使用で広い周波数帯域において高い減衰特性を実現しうる。
特許文献３には、八つの構成要素に分割され、各々の構成要素間にギャップを設けた環状のコイルコアを有するコイル部品が記載されており、巻線が巻回されていない構成要素の断面積を、巻線が巻回されている構成要素の断面積より小さくしている。これにより、コイル部品の小型化を図ると共に、当該コイル部品の直流重畳特性の向上も実現している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２５９９７１号公報

【特許文献2】国際公開ＷＯ２００８／０８４６８４号公報

【特許文献3】特開２００７−２４３１３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

コイル部品は、一見すると単純な構造により構成されているが、多種のパラメータを有しており、且つ、各種パラメータが複雑に相関している。そのため、各々の最適化を図るのは決して容易なことではない。特に、コイル内部にコイルコア（磁心）が挿入されているコイル部品においては、コイルコアの見えない電磁作用がコイル部品の特性や動作状態に多大な影響を与えてしまうので、試行錯誤を繰り返しながら詳細を詰めていく他なく、技術者は所望の製品仕様を実現するため多大な労力を要していた。

【0007】

上記の特許文献に記載されているコイル部品は、何らかの構造的特徴をコイルコアに持たせることによって特定のパラメータの向上を図るものであるが、いずれの構造的特徴も、注目しているパラメータとは異なる他のパラメータに大きく影響するものである。従って、他のパラメータへの影響を考慮しなくては所望の製品仕様を満足しえないという点では上記課題を含むものであった。

【0008】

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、容易に所望の磁気的特性を実現しうるコイル部品およびコイル部品セットを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明によれば、空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコアと、前記コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線と、を備え、前記コイルコアは、柱状で、互いの側周面が対向している一対の柱状部と、前記一対の柱状部を挟むように支持している一対の挟持部と、がそれぞれ方形の一辺を形成していることによって環状に構成されており、前記巻線は前記一対の柱状部のそれぞれに巻回され、前記一対の柱状部における前記巻線の巻軸に対して直交している断面が、前記コイルコアの内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚しており、前記柱状部と前記挟持部とが離間しており、当該柱状部における前記断面の偏倚している側において、その反対側より前記柱状部と前記挟持部との離間距離が大きいコイル部品が提供される。
また、本発明によれば、空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコアと、前記コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線と、を備え、前記コイルコアは、柱状で、互いの側周面が対向している一対の柱状部と、前記一対の柱状部を挟むように支持している一対の挟持部と、がそれぞれ方形の一辺を形成していることによって環状に構成されており、前記巻線は前記一対の柱状部のそれぞれに巻回され、前記一対の柱状部のそれぞれにおける前記側周面は少なくとも一つの平面部を含み、前記一対の柱状部のそれぞれが前記側周面に含まれる前記平面部のうち最大の面積を有する最大平面部を外環側に有することによって、前記一対の柱状部の前記巻線の巻軸に対して直交している断面が前記外環側に偏倚しており、互いの前記最大平面部が平行に配置されているコイル部品が提供される。

【0011】

また、本発明によれば、空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコアと、前記コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線と、を備えた複数のコイル部品を含むコイル部品セットであって、前記コイルコアは、柱状で、互いの側周面が対向している一対の柱状部と、前記一対の柱状部を挟むように支持している一対の挟持部と、がそれぞれ方形の一辺を形成していることによって環状に構成されており、前記巻線は前記一対の柱状部のそれぞれに巻回され、インダクタンス又は直流重畳特性のいずれか一方が同等である前記複数のコイル部品のうち、第一の前記コイル部品の前記コイルコアの前記一対の柱状部における前記巻線の巻軸に対して直交している断面が、第二の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記断面より、前記コイルコアの内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚しており、第一の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記柱状部と前記挟持部とが離間しており、当該柱状部における前記断面の偏倚している側において、その反対側より前記柱状部と前記挟持部との離間距離が大きいコイル部品セットが提供される。
また、本発明によれば、空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコアと、前記コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線と、を備えた複数のコイル部品を含むコイル部品セットであって、前記コイルコアは、柱状で、互いの側周面が対向している一対の柱状部と、前記一対の柱状部を挟むように支持している一対の挟持部と、がそれぞれ方形の一辺を形成していることによって環状に構成されており、前記巻線は前記一対の柱状部のそれぞれに巻回され、前記一対の柱状部のそれぞれにおける前記側周面は少なくとも一つの平面部を含み、インダクタンス又は直流重畳特性のいずれか一方が同等である前記複数のコイル部品のうち、第一の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記一対の柱状部のそれぞれが前記側周面に含まれる前記平面部のうち最大の面積を有する最大平面部を外環側に有することによって、第一の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記一対の柱状部の前記巻線の巻軸に対して直交している断面が、第二の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記断面より前記外環側に偏倚しており、互いの前記最大平面部が平行に配置されているコイル部品セットが提供される。

【0012】

上記発明に係るコイル部品は、環状のコイルコアにおいて巻線の巻軸方向に対して直交している断面が、コイルコアの内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚している。
これにより、コイルコアの断面において、偏倚している側とその反対側とでコイルコアの比率が異なり、偏倚している側の磁場がより強くなる。すなわち、コイル部品全体として実効磁路が偏倚している側に偏る。これにより、直流重畳特性が同等であって非偏倚のコア断面を有するコイル部品と比して、本発明のコイル部品では実効磁路長（平均磁路長）が実質的に短縮又は伸張し、インダクタンスが増大又は減少する。
つまり、本発明のコイル部品の製造においては、直流重畳特性にほとんど影響を与えることなく所望のインダクタンスを満足するコイル部品を調製しうる。従って、所望の磁気的特性のコイル部品を容易に実現しうる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、容易に所望の磁気的特性を実現しうるコイル部品およびコイル部品セットが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態のコイル部品の斜視図である。

【図2】図２（ａ）は第１実施形態のコイル部品の正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。

【図3】巻線を通電したときに第１実施形態のコイル部品に発生する実効磁路と、巻線の巻線方向を模式的に示す模式図である。

【図4】第２実施形態のコイル部品の斜視図である。

【図5】図５（ａ）は第２実施形態のコイル部品の正面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。

【図6】巻線を通電したときに第２実施形態のコイル部品に発生する実効磁路と、巻線の巻線方向を模式的に示す模式図である。

【図7】天板又は底板に用いられる平板部材を示す図である。図７（ａ）が平板部材の上面図であり、図７（ｂ）が平板部材の正面図である。

【図8】柱状部に用いられる柱状部材を示す図である。図８（ａ）が柱状部材の上面図であり、図８（ｂ）が柱状部材の正面図である。

【図9】第１実施形態のコイル部品と第２実施形態のコイル部品に流した直流電流とコイル部品の関係を示す図である。図９（ａ）が巻線を並列接続した場合を示すものであり、図９（ｂ）が巻線を直列接続した場合を示すものである。

【図10】第３実施形態のコイル部品を示す図である。図１０（ａ）は第３実施形態のコイル部品の正面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。

【図11】第１実施形態の変形例であるコイル部品を示す図である。図１１（ａ）は変形例のコイル部品の正面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＶ−Ｖにおける断面図である。

【図12】フォワード・コンバータの電気回路を簡易的に示す回路図である。

【図13】チョークコイルの製造方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。

【0016】

＜第１実施形態の構成＞
図１〜図３を用いて、本発明の第１実施形態の構成について説明する。
図１は、第１実施形態のコイル部品１００の斜視図である。
図２（ａ）は、コイル部品１００の正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
図３は、巻線１２０を通電したときにコイル部品１００に発生する実効磁路Ｍ１と、巻線１２０の巻線方向を模式的に示す模式図である。

【0017】

本発明の第１実施形態のコイル部品１００は、環状のコイルコア１１０と、巻線１２０と、を備える。環状のコイルコア１１０は、空気より透磁率の高い素材で形成されている。巻線１２０は、コイルコア１１０の周囲に近接するように巻回されている。コイル部品１００は、コイルコア１１０における巻線１２０の巻軸に対して直交している断面が、コイルコア１１０の内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚していることを特徴としている。

【0018】

より詳細には、コイルコア１１０は、柱状で、互いの側面が対向している一対の柱状部１１６、１１８と、一対の柱状部１１６、１１８を挟むように支持している一対の挟持部（天板１１２と底板１１４）と、がそれぞれ方形の一辺を形成していることによって環状に構成されている。
また、巻線１２０は、一対の柱状部１１６、１１８のそれぞれに巻回され、一対の柱状部１１６、１１８の断面が内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚している。

【0019】

なお、図２（ｂ）に示すように、本実施形態のコイル部品１００においては、コイルコア１１０（柱状部１１６、１１８）の断面は内環側に偏倚しているものとして説明する。
また、図３に示すように、巻線１２２が柱状部１１６の上面から視て時計回りに巻回され、巻線１２４が柱状部１１８の上面から視て反時計回りに巻回されている。なお、図示しないが巻線１２２と巻線１２４とは引き出し線を有しており、当該引き出し線を介して通電可能な構成となっている。

【0020】

柱状部１１６、１１８と天板１１２との間には、コイルコア１１０より低い透磁率の樹脂で形成されている樹脂フィルム１３０が延在しており、いわゆるコイルギャップが形成されている。
なお、樹脂フィルム１３０の透磁率は、コイルコア１１０の透磁率と比して、空気と同等と見なせる程度に低いことが好ましい。
また、本実施形態において樹脂フィルム１３０の位置は、柱状部１１６、１１８と天板１１２との間としているが、柱状部１１６、１１８と底板１１４との間としてもよいし、その両方であってもよい。

【0021】

コイルコア１１０は、コイル（巻線１２０）の内側に挿通されている。コイルコアの材料は、一般的には酸化鉄を主成分とするセラミックスからなるもの（フェライトコア）、非晶質合金からなるもの（アルモファスコア）、金属粉末を圧縮成形したもの（ダストコア）、複数の電磁鋼板を電気的に絶縁して積層構造にしたもの（積層コア）等が挙げられる。

【0022】

環状とは、平面上の一定領域を包囲している形状（円形や方形等）、又は、平面上の一定領域を包囲している輪郭が一部欠落している形状（Ｃ形やコの字形等）をいう。なお、ここで欠落しているとは、コイルコア１１０が閉磁路構成といえる程度の欠落であり、換言すれば欠落箇所がコイルコア１１０におけるコイルギャップとして機能している。

【0023】

内環側とは、環状のコイルコア１１０において対向している第１の部分と第２の部分における対向方向の内側を意味する。また、外環側とは、環状のコイルコア１１０において対向している第１の部分と第２の部分における対向方向の外側を意味する。

【0024】

面が一方に偏倚しているとは、面心が一方に寄っていることをいう。本実施形態の柱状部１１６、１１８に即して、より具体的に言えば、コイルコア１１０が単一素材で構成されていると仮定して、柱状部１１６、１１８の断面の剛心及び面心を求めた場合に、剛心が面心より外環側に位置していれば当該断面は内環側に偏倚しているといえる。また、同じ仮定で、当該断面の剛心が面心より対向方向の内側に位置していれば当該断面は外環側に偏倚しているといえる。

【0025】

ここで柱状とは、柱のような形状をいう。より具体的には、側周面が任意の平面に対して直立している形状、側周面が中膨れしている形状、側周面が中細りしている形状、側周面に凸部又は凹部を含む形状等も含む。

【0026】

本実施形態における柱状部１１６、１１８は、鉛直線方向に底板１１４を置いた場合にあっても、鉛直線方向に天板１１２を置いた場合にあっても、底板１１４又は天板１１２に対して直立させることができる。この場合、組み立て前において柱状部１１６、１１８単体では直立できない形状であったとしても、組み立てた状態で（完成品として）底板１１４又は天板１１２に対して柱状部１１６、１１８が直立していればよい。

【0027】

ここで側周面とは、両端面を除いた面をいう。ここで「互いの側周面が対向している」とは、互いの側周面の間が中空であって一方の側周面上から他方の側周面が直接見える関係であってもよいし、互いの間に他の部材（例えば封止樹脂）が介在して向かい合っている関係であってもよい。

【0028】

ここで、近接するとは、接触すること、及び、接触せずに近くに位置することの双方を包含した意味である。
本実施形態のコイルコア１１０と巻線１２０の導体部分（コイル）との離間距離は極力小さい方がよい。なぜならば、コイルに通電することにより発生する磁場はコイル近傍ほど強く、コイルコア１１０とコイルとが近接するほどコイルコア１１０を通過する磁束が増加し、コイル部品１００全体としてはインダクタンス等の磁性特性が伸びるからである。
なお、コイルコア１１０を形成する材料の比抵抗が低い場合（例えばＭｎ−Ｚｎ系フェライトコア）、巻線を接触させて巻回すると、コア端に生じたバリで巻線の被膜が破損し、コイルコア１１０とコイルとが短絡してしまう。これを防止するため、予めコイルコア１１０の表面に絶縁処理（例えば、テープや樹脂で被膜を生成する等）が必要となる場合がある。

【0029】

一対の挟持部（天板１１２と底板１１４）が柱状部１１６、１１８を挟むとは、挟持部の一面（天板１１２の下面）が柱状部１１６、１１８の上面に対向し、挟持部の他面（底板１１４の上面）が柱状部１１６、１１８の下面に対向していることをいい、対向している面どうしが接触していること、非接触であることの双方を含む。本実施形態において、対向している面どうしが非接触である場合とは、例えば、ギャップを設けている場合が挙げられる。

【0030】

支持しているとは、柱状部１１６、１１８が挟持部（天板１１２又は底板１１４）に対して相対的に移動しないように固定されていることをいう。柱状部１１６、１１８の支持方法としては様々な態様が考えられるが、例えば、天板１１２又は底板１１４に対して柱状部１１６、１１８を接着固定してもよいし、嵌合固定してもよい。天板１１２又は底板１１４を柱状部１１６、１１８の上面と下面の双方に対して圧着させるクランプにより固定されてもよい。天板１１２と底板１１４と柱状部１１６、１１８とが所定位置となるように配置して絶縁樹脂によって封止してもよい。

【0031】

図３においてコイル部品２００の実効磁路Ｍ１を破線で示す。ここで示すようにコイルコア１１０を通る実効磁路Ｍ１が中心より内環側寄りとなっている。これは、コイルコア１１０の断面が、コイルコア１１０の内環側に偏倚していることにより、コイルコア１１０の内環側を通る磁束が増加し、逆にコイルコア１１０の外環側を通る磁束が減少するため、コイル部品１００全体の実効磁路Ｍ１が内環側寄りとなるのである。

【0032】

理想的なコイルにおけるインダクタンスは以下の式（１）で表される。

【数1】

ここで、Ｌ：インダクタンス、ｌ：実効磁路長、Ａｅ：コア断面積、μ：コア透磁率である。

【0033】

式（１）で示す通り、理想的なコイルにおいてインダクタンスと実効磁路長とは反比例の関係にある。現実のコイルにおいては、インダクタンスと実効磁路長の反比例関係は多少崩れるが、実効磁路長が短縮すればインダクタンスが増大し、実効磁路長が伸張すればインダクタンスが減少する関係にあることについては相違ない。
本実施形態のコイル部品１００においては、上述したように実効磁路Ｍ１が内環側寄りとなることで実効磁路長が実質的に短縮するため、各種パラメータ（コア体積、コア間隔、コア材質、ギャップ長、巻き方、巻数）が同等のコイル部品と比してインダクタンスが増大する。

【0034】

ここでコア体積とは、コイルコア１１０自体の体積のことをいう。
ここでコア間隔とは、柱状部１１６の内環側側面と柱状部１１８の内環側側面との離間距離をいう。内環側側面とは、コイルコア１１０の側周面のうち内環側に配置される側面のことである。
ここでコア材質とは、コイルコア１１０の素材をいう。
ここで巻き方とは、巻線１２０を柱状部１１６、１１８の周囲に巻回させる手法、より具体的には巻線１２０にかかる張力や、巻線１２０どうしのピッチ等を含む。
ここで巻数とは、巻線１２０を柱状部１１６、１１８の周囲に巻回させた数（ターン数）をいう。

【0035】

また、コイル部品１００の直流重畳特性は、コイルコア１１０の構造により支配的に決定される。本実施形態に即してより詳細に言えば、コイル部品１００の直流重畳特性は、柱状部１１６、１１８の断面積・柱状部１１６と柱状部１１８の間隔・天板１１２と底板１１４の体積・天板１１２と底板１１４と柱状部１１６、１１８の材質・コイルコア１１０のギャップ長（樹脂フィルム１３０の厚さ）・巻線１２０の巻き方・巻線１２０の巻数といったパラメータにより決定される。ここで列挙したパラメータのうち、巻線１２０の巻数は任意に増減可能であるが、その上限はコイルコア１１０のサイズや形状により決まる。
本実施形態のコイル部品１００は、ここに列挙したパラメータに含まれていないコイルコア１１０（柱状部１１６、１１８）の断面の偏りに着眼して、コイル部品１００のインダクタンスを増大させるので、直流重畳特性にはほとんど影響を与えない。

【0036】

一般的なコイル部品においては、所望のインダクタンス等からコイルコアの素材と構造を決定し、巻数やギャップ長を増減することにより、所望のインダクタンスと所望の直流重畳特性を満たすコイル部品を調製している。巻数並びにギャップ長が変化させた場合、インダクタンスと直流重畳特性はトレードオフの関係にあるので、一方を増加させると他方が減少する。
本実施形態のコイル部品１００においては、直流重畳特性への影響をさほど考慮せずに所望のインダクタンスを満たすコイル部品を調製しうるので、容易に所望の磁気特性を実現しうる。

【0037】

なお、ここで調製するとは、各種パラメータを調整又は選択することにより、所望の仕様を満足するものを製造することをいう。より具体的には、あるパラメータの所望値を導出し、コイル部品の当該パラメータを実測する工程と、コイルコアの巻数やギャップ長を増減する工程とを交互に繰り返しながら、導出された所望値を満足するコイル部品を製造する態様なども含む。あるいは、あるパラメータの所望値を導出し、当該パラメータが異なる複数のコイル部品のセットから導出された所望値を満足するコイル部品を選択して製造する態様なども含む。

【0038】

本実施形態のコイル部品１００において、巻線１２２が巻回されている柱状部１１６と、巻線１２４が巻回されている柱状部１１８とが独立しており、それぞれを一対の挟持部（天板１１２と底板１１４）で挟持している構成であるため、柱状部１１６、１１８に巻線１２２、１２４を巻回してからコイル部品１００を組み立てることが可能である。そのため、機械による自動巻線が可能であり、巻回時に巻線１２２、１２４にかかる張力が一定・巻回作業にかかる時間が軽減できる等の効果を奏しうる。

【0039】

また、本実施形態のコイル部品１００において、柱状部１１６、１１８と挟持部（天板１１２と底板１１４）は分離した独立部材であるため、多種多様な横断面の偏倚度合いを有する一連の柱状部材の中から選択して柱状部１１６、１１８に用いる場合、柱状部１１６、１１８の交換のみでコイル部品１００のインダクタンスを増減しうる。挟持部の観点から言えば、挟持部に使用する部材の共通化を図ることができる。これにより、コイル部品１００の生産効率の向上、ひいては低コスト化を図ることができる。

【0040】

図２（ｂ）に示すように、本実施形態の柱状部１１６、１１８の横断面は略台形である。柱状部１１６、１１８の横断面それぞれが有する辺のうち、最大長の辺がコイルコア１１０の内環側となるように配置されている。また、柱状部１１６、１１８の横断面はいずれの高さにおいてもほぼ同一形状であり、柱状部１１６、１１８はそれぞれ底板１１４及び天板１１２に対して垂直である。
すなわち、本実施形態のコイル部品１００は以下の構造的特徴を有するといえる。

【0041】

一の柱状部１１６において側周面は少なくとも一つの平面部を含み、側周面に含まれる平面部のうち最大の面積を有する最大平面部１１７がコイルコア１１０の内環側に位置することによって、柱状部１１６の断面が内環側に偏倚している。
また、他の柱状部１１８において側周面は少なくとも一つの平面部を含み、側周面に含まれる平面部のうち最大の面積を有する最大平面部１１９が内環側に位置することによって、柱状部１１８の断面が内環側に偏倚している。

【0042】

すなわち、本実施形態のコイル部品１００において、一対の柱状部１１６、１１８のそれぞれが最大平面部１１７、１１９をコイルコア１１０の内環側に有しており、互いの最大平面部１１７、１１９が平行に配置されている。

【0043】

図１や図２（ａ）に示すように、本実施形態のコイルコア１１０は方形状である。方形状のコイルコア１１０においては、最大平面部１１７と最大平面部１１９のいずれか一方がコイルコア１１０の内環側に配置されている構成にすることによって、より効果的にコイル部品１００の実効磁路長を短縮させ、コイル部品１００のインダクタンスを増大させうる。さらに、最大平面部１１７と最大平面部１１９とが互いに内環側で平行となるように配置されることにより、コイル部品１００の実効磁路長を最も短縮させ、コイル部品１００のインダクタンスを増大させうる。

【0044】

天板１１２と底板１１４は、平行に対向している一対の平板で構成されている。すなわち、天板１１２と底板１１４は平行に対向しており、対向している空間内に柱状部１１６、１１８以外の突起物を有さない。なお、ここで突起物とは天板１１２と底板１１４から突出した部位であり、それぞれの素材と同一素材または同等の透磁率を有する素材からなるものとする。

【0045】

仮に、天板１１２と底板１１４の少なくとも一方が互いの対向面に突起物を有している場合、当該突起物が天板１１２と底板１１４との間の磁場を歪め、コイル部品１００の磁路形成をコイルコア１１０の外環側に移行させることにより本実施形態の効果を阻害しかねない。すなわち、天板１１２と底板１１４との間には、高い透磁率を有する部材は柱状部１１６、１１８を除いて極力配置しない構成が好ましい。

【0046】

また、天板１１２と底板１１４が対向している空間内に一対の柱状部１１６、１１８が内包されていることが好ましい。なぜならば、柱状部１１６には巻線１２２が、柱状部１１８には巻線１２４が、それぞれの側面に近接するように巻回されており、通電すると当該側面全体にわたり磁場が発生する。従って、天板１１２と底板１１４とが対向している空間内に柱状部１１６と柱状部１１８とを内包する構成とすることにより、柱状部１１６、１１８を通過する磁束の漏れを防ぐことができ、コイル部品１００全体としてはインダクタンスが増大する等、種々の磁気特性が向上する。

【0047】

ここまで、本実施形態の構成について説明してきたが、これは本発明の一例であって、異なる構成を取りうる。
例えば、柱状部１１６、１１８の横断面の形状について、本実施形態は略台形としたがこれに限らず、コイルコア１１０の内環側又は外環側に偏倚している形状であれば、いずれでも構わない。例えば、三角形や五角形等の多角形、半円や円弧、凸形状や凹形状、曲線のみで囲まれて一方に偏倚している形状など、様々なバリエーションを採用しうる。
また、本実施形態においては柱状部１１６と柱状部１１８は、コイル部品１００の横断面中心を基準として対称となるように配置されているように図示しているが、非対称であっても構わない。

【0048】

＜第２実施形態の構成＞
図４〜図６を用いて、本発明の第２実施形態の構成について説明する。
図４は、第２実施形態のコイル部品２００の斜視図である。
図５（ａ）は、コイル部品２００の正面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。
図６は、巻線２２０を通電したときにコイル部品２００に発生する実効磁路Ｍ２と、巻線２２０の巻線方向を模式的に示す模式図である。

【0049】

本発明の第２実施形態のコイル部品２００は、環状のコイルコア２１０と、巻線２２０と、樹脂フィルム２３０と、を備える。コイルコア２１０は、天板２１２と、底板２１４と、柱状部２１６と、柱状部２１８と、から構成されている。
柱状部２１６には巻線２２２が巻回されており、柱状部２１８には巻線２２４が巻回されている。図６に示すように、巻線２２２が柱状部２１６の上面から視て時計回りに巻回され、巻線２２４が柱状部２１８の上面から視て反時計回りに巻回されている。
なお、ここでは図示しないが巻線２２２と巻線２２４はそれぞれ引き出し線を有しており、当該引き出し線を介して通電可能な構成となっている。

【0050】

コイルコア２１０は第１実施形態のコイルコア１１０と、巻線２２０は第１実施形態の巻線１２０と、樹脂フィルム２３０は第１実施形態の樹脂フィルム１３０と、それぞれ同質素材からなる部材である。
天板２１２と底板２１４とは、第１実施形態の天板１１２と底板１１４と同等の部材である。

【0051】

一方で、図５（ｂ）に示すように、本実施形態のコイル部品２００は、コイルコア２１０（柱状部２１６、２１８）の断面が外環側に偏倚している点で第１実施形態のコイル部品１００と異なる。

【0052】

図６においてコイル部品２００の実効磁路Ｍ２を破線で示す。ここで示すように本実施形態におけるコイル部品２００において、コイルコア２１０を通る実効磁路Ｍ２が中心より外環側寄りとなっている。これは、コイルコア２１０の断面が、コイルコア２１０の外環側に偏倚していることにより、コイルコア２１０の外環側を通る磁束が増加し、逆にコイルコア２１０の内環側を通る磁束が減少するため、コイル部品２００全体の実効磁路Ｍ２が外環側寄りとなるのである。
従って、本実施形態のコイル部品２００は、実効磁路長が実質的に伸張するため、各種パラメータ（コア体積、コア間隔、コア材質、ギャップ長、巻き方、巻数）が同等のコイル部品と比してインダクタンスが減少する。

【0053】

より詳細に本実施形態のコイル部品２００の構造的特徴を説明すると以下のようになる。
一の柱状部２１６において側周面は少なくとも一つの平面部を含み、側周面に含まれる平面部のうち最大の面積を有する最大平面部２１７がコイルコア２１０の外環側に位置に位置することによって、柱状部２１６の断面が外環側に偏倚している。
また、他の柱状部２１８において側周面は少なくとも一つの平面部を含み、側周面に含まれる平面部のうち最大の面積を有する最大平面部２１９がコイルコア２１０の外環側に位置することによって、柱状部２１８の断面が外環側に偏倚している。

【0054】

すなわち、本実施形態のコイル部品２００において、一対の柱状部２１６、２１８のそれぞれが最大平面部２１７、２１９をコイルコア２１０の外環側に有しており、互いの最大平面部２１７、２１９が平行に配置されている。

【0055】

図４や図５（ａ）に示すように、本実施形態のコイルコア２１０は方形状である。方形状のコイルコア２１０においては、最大平面部２１７と最大平面部２１９のいずれか一方がコイルコア１１０の外環側に配置された構成とすることによって、より効果的にコイル部品２００の実効磁路長を伸張させ、コイル部品２００のインダクタンスを減少させうる。さらに、最大平面部２１７と最大平面部２１９とが互いに外環側で平行となる配置にさせることにより、コイル部品２００の実効磁路長を最も伸張させ、コイル部品２００のインダクタンスを減少させうる。

【0056】

＜第１実施形態と第２実施形態の評価試験＞
第１実施形態のコイル部品１００の磁気特性と、第２実施形態のコイル部品２００の磁気特性の評価試験について、図７〜図９を用いて説明する。
図７は、天板１１２、２１２又は底板１１４、２１４に用いられる平板部材１２を示す図である。図７（ａ）が平板部材１２の上面図であり、図７（ｂ）が平板部材１２の側面図である。
図８は、柱状部１１６、１１８、２１６、２１８に用いられる柱状部材１６を示す図である。図８（ａ）が柱状部材１６の上面図であり、図８（ｂ）が柱状部材１６の側面図である。
図９は、コイル部品１００とコイル部品２００に流した直流電流とコイル部品の関係を示す図である。図９（ａ）が巻線１２２と巻線１２４又は巻線２２２と巻線２２４を並列接続した場合を示すものであり、図９（ｂ）が巻線１２２と巻線１２４又は巻線２２２と巻線２２４を直列接続した場合を示すものである。

【0057】

図７に示すとおり、平板部材１２は上面から視ると一辺６２ｍｍの正方形の平板であり、その厚さは１６ｍｍである。
図８に示すとおり、柱状部材１６は上面から視ると略台形であり、より詳細には３１ｍｍと５１ｍｍの底辺、高さ２０ｍｍの台形から各底辺の両端部を丸み面取りした形状である。また、柱状部材１６の厚さは、２０ｍｍである。
平板部材１２と柱状部材１６の材料としては、それぞれＭｎ−Ｚｎ系フェライト素材であるＭＬ２４Ｄを採用した。

【0058】

図８（ａ）に示す通り、柱状部材１６における断面の形状は、角部１５、１７が面取りされている略多角形であり、具体的には略台形である。
柱状部材１６の断面が偏倚している側に位置している角部１７における面取りの寸法が、その反対側に位置している角部１５における面取りの寸法より小さい。より詳細には、角部１５については１０ｍｍ径の丸み面取り加工を施し、角部１７については６ｍｍの丸み面取り加工を施している。
なお、ここでは丸み面取り（Ｒ面取り）を施しているが、４５°面取り（Ｃ面取り）を施してもよい。

【0059】

柱状部材１６における角部１５、１７を面取りすることにより、柱状部材１６に対して巻線（例えば巻線１２２、１２４や巻線２２２、２２４）をより密着させて巻回させることができ、磁束漏れが減少するので、コイル部品（例えばコイル部品１００やコイル部品２００）全体としてはインダクタンスが増大する等、種々の磁気特性が向上する。

【0060】

また、角部１７における丸み面取りの径寸法が、角部１５における丸み面取りの径寸法より小さいので、偏倚している側の平面部（最大平面部１１７や最大平面部２１７）の側周面方向の両端部において、面取りにより削除される領域が少なくなる。従って、コイル装置に生じる実効磁路を、コイルコアの断面が偏倚している側に移行させるという本発明の効果が、上記のような面取りを施すことによってより顕著となる。

【0061】

図７、図８に示す平板部材１２と柱状部材１６とを組み合わせて、第１実施形態のコイル部品１００と第２実施形態のコイル部品２００とを作成した。
ここで、巻線１２０、２２０に用いる線材の径は１ｍｍ、その巻数は４０ターンとした。ギャップ長（樹脂フィルム１３０、２３０の厚さ）は１ｍｍとした。柱状部材１６の間には１１．７ｍｍのスペーサー（図示せず）を挟んで配置した。
また、測定周波数は１００ｋＨｚとして測定した。

【0062】

図９に示すように、並列接続の場合においても、直列接続の場合においても、コイル部品１００の方がコイル部品２００より大きいインダクタンスを示している。コイル部品１００のインダクタンスとコイル部品２００のインダクタンスとの差は約４％程度であった。
また、直流重畳特性についてコイル部品１００とコイル部品２００とを比較した場合、どちらもほぼ同様にインダクタンスが低下する傾向を示した。

【0063】

すなわち、コイルコア１１０、２１０の断面形状を変化させることによってインダクタンスの増減を図ることが可能であることが評価できた。また、他のパラメータ（コア体積、コア間隔、コア材質、ギャップ長、巻き方、巻数）が同じであれば直流重畳特性にはほとんど影響を与えないことが評価できた。

【0064】

＜第３実施形態＞
図１０を用いて、本発明の第３実施形態について説明する。
図１０は、第３実施形態のコイル部品３００を示す図である。図１０（ａ）はコイル部品３００の正面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。

【0065】

図１０（ａ）に示すとおり、コイルコア３１０は屈曲した棒状であって、コイルコア３１０が屈曲している方向の内側又は外側の少なくとも一方に断面が偏倚している。この点において、第３実施形態のコイル部品３００は第１実施形態のコイル部品１００や第２実施形態のコイル部品２００とは異なる。より具体的に言えば、本実施形態のコイルコア３１０はドーナツ形（円形）で一部材から構成されるトロイダルコアである。

【0066】

ここで屈曲するとは、ここで図示しているドーナツ形の態様以外にも、その中途で一回屈折する態様（Ｌ形）、その中途で二回同方向に屈曲する態様（「コの字」形）、弓なりに湾曲する態様等を含む。また、コイルコア３１０は必ずしも一部材で構成されなくてもよく、複数の部材を連結することにより構成しても構わない。

【0067】

また、第３実施形態のコイル部品３００は、コイルコア３１０の周囲に巻回されている巻線３２０が、一つの線材であって、棒状のコイルコア３１０のほぼ全ての側周面にわたって巻回されている点において上記実施形態とは異なる。
ただし、電気回路の観点で言えば、複数の巻線（例えば、第１実施形態の巻線１２２と巻線１２４）を直列接続した構成と等価であるといえる。
なお、ここでは巻線３２０を一つの線材として説明するが、巻線３２０を複数の部材で構成しても構わないし、その場合は並列接続することも可能である。

【0068】

コイルギャップ３３０は、空隙である形態に限らず、コイルコア３１０の素材に比べて十分に小さい透磁率の素材（例えば樹脂等）が充填されたものであってもよい。また、コイルギャップ３３０は必ずしも設ける必要はなく、この場合、コイルコア３１０は中途で途切れない完全な円形、矩形、楕円形等であってもよい。

【0069】

図１０（ｂ）に示すとおり、第３実施形態のコイル部品３００は、巻線３２０の巻軸方向に対して直交しているコイルコア３１０の断面が、コイルコア３１０の内環側に偏倚しているという点においては、第１実施形態のコイル部品１００と同様である。換言すれば、コイルコア３１０は内環側の厚さが外環側の厚さより大きい。ここでコイルコア３１０の厚さとは、コイルコア３１０がドーナツ形に見える方向、すなわち図１０（ａ）に示す視点におけるコイルコア３１０の奥行き寸法である。
コイル部品１００と同様の特徴を有するので、コイル部品３００も各種パラメータ（コア体積、コア間隔、コア材質、ギャップ長、巻き方、巻数）が同等のコイル部品と比してインダクタンスが増大するという効果を奏する。

【0070】

さらに、コイル部品３００は、いわゆるトロイダルコアを有するので、磁束の漏洩が少なく、各種パラメータ（コア体積、コア間隔、コア材質、ギャップ長、巻き方、巻数）が同等のコイル部品（例えば、コイル部品１００）よりインダクタンスが大きくなる。

【0071】

なお、ここではコイルコア３１０の内環側の厚さが外環側の厚さより大きい実施形態について説明した。本実施形態の変形例として、コイルコア３１０の外環側の厚さが内環側の厚さより大きい態様も可能である。このような変形例の場合、第３実施形態と比してインダクタンスが小さくなるのは、コイル部品１００とコイル部品２００との比較で説明した理屈から明らかである。

【0072】

また、図１０（ｂ）にコイルコア３１０の断面が略台形であるように図示しているが、これは一例であり、第１実施形態の柱状部１１６、１１８の断面形状と同様に、様々なバリエーションが考えられる。

【0073】

＜第１実施形態の変形例＞
図１１を用いて、本発明の第１実施形態の変形例について説明する。
図１１は、第１実施形態の変形例であるコイル部品４００を示す図である。図１１（ａ）はコイル部品４００の正面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＶ−Ｖにおける断面図である。

【0074】

変形例のコイル部品４００は、環状のコイルコア４１０と、巻線４２０と、樹脂フィルム４３０と、を備える。コイルコア４１０は、天板４１２と、底板４１４と、柱状部４１６と、柱状部４１８と、から構成されている。柱状部４１６には巻線４２２が巻回されており、柱状部４１８には巻線４２４が巻回されている。
ここでは図示しないが、第１実施形態のコイル部品１００と同様に、巻線４２２が柱状部４１６の上面から視て時計回りに巻回され、巻線４２４が柱状部４１８の上面から視て反時計回りに巻回されている。
また、ここでは図示しないが巻線４２２と巻線４２４はそれぞれ引き出し線を有しており、当該引き出し線を介して通電可能な構成となっている。

【0075】

コイルコア４１０は第１実施形態のコイルコア１１０と、巻線４２０は第１実施形態の巻線１２０と、樹脂フィルム４３０は第１実施形態の樹脂フィルム１３０と、それぞれ同質素材からなる部材である。
天板４１２と底板４１４とは、第１実施形態の天板１１２と底板１１４と同等の部材である。

【0076】

一方で、図１１（ａ）に示すように、コイル部品４００は、柱状部４１６、４１８と挟持部（天板４１２）とが離間しており、当該柱状部４１６、４１８における断面の偏倚している側において、その反対側より柱状部４１６、４１８と天板４１２との離間距離が大きいという点で第１実施形態のコイル部品１００と異なる。
柱状部４１６、４１８と天板４１２との間に延在している樹脂フィルム４３０は、楔状になっている。ここで楔状とは、一端が厚く、他端に向かって漸次薄くなる形状をいう。

【0077】

より詳細に言えば、本変形例のコイル部品４００は、柱状部４１６、４１８の断面は、内環側に偏倚しており、且つ、その離間距離は、内環側において外環側より大きいという点で、第１実施形態のコイル部品１００とは異なる。
これは換言すれば、柱状部４１６、４１８と天板４１２との間に延在している樹脂フィルム４３０が、コイルコア４１０の内環側に位置する一端において厚く、外環側に位置する他端に向かって漸次薄くなるともいえる。

【0078】

本変形例のコイル部品４００は、上記のような構造的特徴を有することにより、いわゆるスインギング特性を有することができる。ここで、スインギング特性とは、巻線に流れる電流が小さいときは比較的大きなインダクタンスを確保することができ、電流が大きくなっても一定程度はインダクタンスを確保することができる特性のことをいう。
スインギング特性は、主に高周波のスイッチング電源回路に用いるチョークコイルにおいて、間欠発振を防止するため持たせるものである。

【0079】

一般の（コイルコアの断面形状が対称である）コイル部品にスインギング特性を持たせるために楔状のコイルギャップを設ける場合、どこを厚く（薄く）しても効果はさほど代わらないが、本変形例のコイル部品４００では厚く（薄く）する位置によって、その効果が異なる。
本変形例のコイル部品４００のように柱状部４１６、４１８の横断面が偏倚している側（コイルコア４１０の内環側）が厚くなる（離間距離が大きくなる）ようにコイルギャップを設ければ、より多く磁束が通過する内環側の透磁率が減少するので、一般のコイル部品より顕著なスインギング特性を表し、より直流重畳特性を伸ばしうる。

【0080】

また、本変形例のコイル部品４００は、コイルコア４１０の外環側のコイルギャップ（離間距離）を小さくしているので、コイル部品４００外部への磁束漏れが少なくなるという効果も奏する。

【0081】

本変形例においては、柱状部４１６、４１８の横断面が偏倚している側のコイルギャップを厚くする事例について説明したが、これに限定するものではない。すなわち、柱状部４１６、４１８の横断面が偏倚している側のコイルギャップを薄くする形態もとりうる。この場合、より多く磁束が通過する内環側の透磁率が高いので、電流の小さな領域では大きなインダクタンスを得られる。

【0082】

また、本変形例においては、第１実施形態の変形例であるコイル部品４００について説明したが、これに限らず第２実施形態のコイル部品２００にスインギング特性を持たせたコイル部品を構成してもよい。すなわち、柱状部の断面が外環側に偏倚しており、且つ、柱状部と挟持部（天板又は底板）の離間距離が外環側において内環側より大きい形態があってもよい。

【0083】

ここではコイルギャップ（樹脂フィルム４３０）の形状が楔状として説明したが、これに限らず様々な形状がとりうる。例えば、正面から視た場合に柱状部４１６、４１８の上面が階段状に形成されることで、離間距離がコイルコア４１０の内環側と外環側とで異なってもよい。

【0084】

ここまで本発明のコイル部品の構成について種々の実施形態及び変形例を用いて説明したが、これらは例示である。本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。
また、本発明の各種の構成要素は、必要に応じて個々の構成要素に図示しない穴やスリット等を設けることを排除しない。

【0085】

＜コイル部品セット＞
ここまで説明した種々の実施形態や変形例のコイル部品を複数有するコイル部品セットについて説明する。
すなわち、空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコア（例えばコイルコア１１０やコイルコア２１０）と、コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線（例えば巻線１２０や巻線２２０）と、を備えた複数のコイル部品（例えばコイル部品１００とコイル部品２００）を含むコイル部品セットである。
当該コイル部品セットは、インダクタンス又は直流重畳特性のいずれか一方が同等である。そして当該コイル部品セットに含まれる複数のコイル部品のうち、第一のコイル部品のコイルコアにおける巻線の巻軸方向に対して直交している断面が、第二のコイル部品のコイルコアにおける断面より、コイルコアの内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚していることを特徴とする。

【0086】

当該コイル部品セットには、上述した種々のコイル部品以外に、コイルコアの断面形状が対称であるコイル部品が含まれても構わない。すなわち、複数のコイル部品間でコイルコアの断面形状を比較したとき、一方が他方より偏倚していることを要するのであって、単一のコイル部品において必ずしもコイルコアの断面が偏倚している必要はない。

【0087】

各種パラメータ（コア体積、コア間隔、コア材質、ギャップ長、巻き方、巻数）が同等の複数のコイル部品からなるコイル部品セットであれば、上記特徴を有することにより、同等の直流重畳特性を示し、異なるインダクタンスを有するコイル部品セットが提供される。

【0088】

上記各種パラメータ、特にコア材質、ギャップ長又は巻数の少なくとも一つが異なる複数のコイル部品からなるコイル部品セットであれば、上記特徴を有することにより、同等のコイル部品を有し、異なる直流重畳特性のコイル部品セットが提供される。

【0089】

＜コイル部品の製造方法＞
ここまで説明してきた種々の実施形態及び変形例のコイル部品を製造する方法について説明する。すなわち、空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコア（例えばコイルコア１１０やコイルコア２１０）と、コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線（例えば巻線１２０や巻線２２０）と、を備えるコイル部品（例えば、コイル部品１００やコイル部品２００）の製造方法である。
当該製造方法は、導出工程と、形状決定工程と、成形工程とを含む。導出工程は、コイルコアにおける巻線の巻軸に対して直交している断面が、コイルコアの内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚している度合いを、コイル部品における所望のインダクタンスに基づいて導出する。形状決定工程は、導出工程にて導出された度合いに応じてコイルコアの形状を決定する。成形工程は、形状決定工程にて決定されたコイルコアの形状に応じてコイル部品を成形する。

【0090】

ここで、より具体的に説明するために、フォワード・コンバータの二次側平滑回路ＲＦに用いられるチョークコイルＬ_１を製造することを仮定する。なお、ここで示す製造方法は本発明の製造方法の一例であり、この態様に限られない。
図１２は、フォワード・コンバータの電気回路を簡易的に示す回路図である。
図１３は、チョークコイルＬ_１の製造方法を示すフローチャートである。

【0091】

図１２に示すように、交流電源ＡＣをＡＣ／ＤＣコンバータ（図１２ではＡ／Ｄと図示）で変換した直流電力がスイッチング・トランジスタＴｒ_１に負荷される。なお、入力コンデンサＣ_ｉｎは入力電圧の平滑化を図るために設けられている。スイッチング・トランジスタＴｒ_１は制御回路ＣＣにより所定の周期でスイッチングされ、直流電力を数十ｋＨｚ以上の高周波電力に変換する。そして、スイッチング・トランジスタＴｒ_１によって変換された高周波電力は、トランスＴ_１によって目的とする電圧及び電流に変換される。ダイオードＤ１とダイオードＤｒにより、スイッチング・トランジスタＴｒ_１がＯＦＦであるときに生じるサージ電流はトランスＴ_１に流れず、出力側に還流される。

【0092】

ここで、トランスＴ_１によって変換された電圧・電流にはリプルが重畳する。これを整流・平滑するためにトランスＴ_１の二次側には平滑回路ＲＦが設けられる。図１２において破線で囲まれている回路が平滑回路ＲＦである。平滑回路ＲＦはチョークコイルＬ_１とコンデンサＣ_１とからなる。平滑回路ＲＦの目的はリプルの減衰であるため、チョークコイルＬ_１のインダクタンス値は重要なパラメータの一つであるが、直流重畳特性も重要となる。すなわち、チョークコイルＬ_１に流れうる最大電流においてもチョークコイルＬ_１がコイルとして機能することが重要である。
仮にチョークコイルが磁気飽和を起こしてコイルとして機能しなくなれば、平滑回路ＲＦは整流・平滑することができなくなり、フォワード・コンバータとして安定的な電力供給が出力できなくなる。

【0093】

図１２に示すフォワード・コンバータにおいて、チョークコイルＬ_１のインダクタンスは以下の式（２）のように表すことができる。

【数2】

なお、式（２）において、
Ｌ_１：チョークコイルＬ_１のインダクタンス
Ｖ_Ｓ：トランスＴ_１の二次巻線電圧
Ｖ_Ｏ：フォワード・コンバータの出力電圧
ΔＩ_Ｌ：許容されるリプル電流
ｔ_ＯＮ：スイッチングのＯＮ時間
とする。

【0094】

チョークコイルＬ_１に流れる最大電流Ｉ_{Ｌ（ＭＡＸ）}は、スイッチング電源においては保護回路（図示せず）の動作条件を考慮して決定される。ここで保護回路とは、主回路の電圧・電流などを監視し、過負荷や過電圧等の異常を検出した場合に、インバータと誘導電動機の破損を防止するために、インバータを停止する、又は電圧や電流値を制御する回路をいう。
また、最大電流Ｉ_{Ｌ（ＭＡＸ）}は、許容されるリプル電流ΔＩ_Ｌも加味しなくてはならない。

【0095】

仮に、保護回路の動作条件が定格出力電流Ｉ_Ｏの１．２倍、許容されるリプル電流ΔＩ_Ｌが３０％_Ｐ−Ｐ（直流出力換算で１５％）である場合、最大電流Ｉ_{Ｌ（ＭＡＸ）}は以下の式（３）で表すことができる。

【数3】

【0096】

図１３に示すように、チョークコイルＬ_１を製造する際には、まず式（２）からチョークコイルＬ_１における所望のインダクタンスを算出する（ステップＳ１）。
続いて、チョークコイルＬ_１における所望の直流重畳特性、すなわちステップＳ１で求めたインダクタンスを維持しなければならない最大電流Ｉ_{Ｌ（ＭＡＸ）}を式（３）から算出する（ステップＳ２）。

【0097】

ステップＳ２で求めた所望の直流重畳特性に基づいて、チョークコイルＬ_１の各種パラメータ（コア体積、コア間隔、コア材質、ギャップ長、巻き方、巻数）を決定する（ステップＳ３）。
ステップＳ３において、例えば、ステップＳ２で求めた直流重畳特性とステップＳ１で求めた所望のインダクタンスに基づいて、各種パラメータ（コア体積、コア間隔、コア材質、ギャップ長、巻き方、巻数）を概察するという態様もとりうる。ここで概察とは、ある程度の数値幅を持って所望値を決定することや、多数の選択肢から一定数の選択肢に限定することを含む。
あるいは、ステップＳ３において、例えば、上述した実施形態や変形例からなるコイル部品を複数含むコイル部品セットであって、ステップＳ２で求めた所望の直流重畳特性を満足する複数のコイル部品からなるコイル部品セットを選定するという態様もとりうる。

【0098】

ステップＳ１で求めた所望のインダクタンスに基づいて、チョークコイルＬ_１のコイルコアにおける断面が、コイルコアの内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚している度合い（以下、偏倚度合いと称する）を導出する（ステップＳ４、導出工程）。
また、ステップＳ４にて導出された偏倚度合いに応じてコイルコアの形状を決定する（ステップＳ５、形状決定工程）。
そして、ステップＳ５にて決定されたコイルコアの形状に応じてチョークコイルＬ_１を成形する（ステップＳ６、成形工程）。

【0099】

ステップＳ４において、例えば、ステップＳ３で決定された各種パラメータと、ステップＳ１で求めた所望のインダクタンスとに基づいて、偏倚度合いを算出する態様もとりうる。この算出は、実験を繰り返して得られた偏倚度合い・各種パラメータ・インダクタンスの関係式（経験式）を用いることができる。

【0100】

ステップＳ５において、例えば、ステップＳ３で概察された各種パラメータと、ステップＳ４で導出された偏倚度合いとに基づいて、コイルコアの形状を決定する態様もとりうる。

【0101】

ステップＳ４とステップＳ５とを合わせて実行する態様として、例えば、ステップＳ３で選定されたコイル部品セットから、所望のインダクタンスを有するコイル部品を選定する態様もとりうる。

【0102】

ステップＳ６において、例えば、ステップＳ５で定めた形状の型にフェライトの粒子を入れて焼結することにより成形する態様であってもよい。又は、元となるコイルコアを削磨してステップＳ５で定めた形状に成形する態様であってもよい。

【0103】

ここまで、フォワード・コンバータの二次側平滑回路ＲＦに用いられるチョークコイルＬ_１を製造することを仮定して本発明のコイル部品の製造方法を説明してきたが、他の用途に用いられるコイル部品の製造方法にも応用が可能である。
例えば、ＰＷＭ制御フライバック・コンバータに用いられるトランスの製造にも適用可能である。この場合、コイル部品は複数の巻線（例えばコイル部品１００における巻線１２２と巻線１２４）を独立して有し、一方を一次側巻線、他方を二次側巻線として用いる。
当該トランスは、ＰＷＭ方式（電流連続モード）で使用され、ＲＣＣ方式（電流臨界モード）で使用されるトランスと比してインダクタンスを大きくする必要がある。一般的にはギャップ長を小さくすることで所望のインダクタンスを確保するが、この際に直流重畳特性が低下するため所望の仕様を満足しなくなる場合があった。
しかし、本発明のコイル部品の製造方法では、コイルコア断面の偏倚度合いを増減することで直流重畳特性をほとんど変えずにインダクタンスを増減させることができるので、容易に所望のインダクタンスを実現することができる。

【0104】

すなわち、本発明のコイル部品の製造方法は、一般的なインダクタンスの調整方法（例えば巻数の増減又はギャップ長の増減）において、インダクタンスと直流重畳特性とがトレードオフの関係にあるために調製困難となるコイル部品製品への応用が好ましい。

【0105】

本実施形態は以下の技術思想を包含する。
（１）空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコアと、前記コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線と、を備え、前記コイルコアにおける前記巻線の巻軸に対して直交している断面が、前記コイルコアの内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚しているコイル部品。
（２）前記コイルコアは、柱状で、互いの側周面が対向している一対の柱状部と、前記一対の柱状部を挟むように支持している一対の挟持部と、がそれぞれ方形の一辺を形成していることによって環状に構成されており、前記巻線は前記一対の柱状部のそれぞれに巻回され、前記一対の柱状部の前記断面が前記内環側又は前記外環側のいずれか一方に偏倚している上記（１）に記載のコイル部品。
（３）一の前記柱状部において前記側周面は少なくとも一つの平面部を含み、前記側周面に含まれる前記平面部のうち最大の面積を有する最大平面部が前記内環側又は前記外環側に位置することによって、前記断面が前記内環側又は前記外環側のいずれか一方に偏倚している上記（２）に記載のコイル部品。
（４）前記断面の形状は、角部が面取りされている略多角形であって、前記断面が偏倚している側に位置している前記角部における前記面取りの寸法が、その反対側に位置している前記角部における前記面取りの寸法より小さい（３）に記載のコイル部品。
（５）前記一対の柱状部のそれぞれが前記最大平面部を前記内環側に有しており、互いの前記最大平面部が平行に配置されている上記（３）または（４）に記載のコイル部品。
（６）前記一対の柱状部のそれぞれが前記最大平面部を前記外環側に有しており、互いの前記最大平面部が平行に配置されている上記（３）または（４）に記載のコイル部品。
（７）前記柱状部と前記挟持部とが離間しており、当該柱状部における前記断面の偏倚している側において、その反対側より前記柱状部と前記挟持部との離間距離が大きい上記（２）から（６）いずれか一つに記載のコイル部品。
（８）前記断面は、前記内環側に偏倚しており、且つ、前記離間距離は、前記内環側において前記外環側より大きい上記（７）に記載のコイル部品。
（９）前記コイルコアは屈曲した棒状であって、前記コイルコアが屈曲している方向の内側又は外側の少なくとも一方に前記断面が偏倚している上記（１）に記載のコイル部品。
（１０）空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコアと、前記コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線と、を備えるコイル部品の製造方法であって、前記コイルコアにおける前記巻線の巻軸に対して直交している断面が、前記コイルコアの内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚している度合いを、前記コイル部品における所望のインダクタンスに基づいて導出する導出工程と、前記導出工程にて導出された前記度合いに応じて前記コイルコアの形状を決定する形状決定工程と、前記形状決定工程にて決定された前記コイルコアの形状に応じて前記コイル部品を成形する成形工程と、を含むコイル部品の製造方法。
（１１）空気より透磁率の高い素材で形成されている環状のコイルコアと、前記コイルコアの周囲に近接するように巻回されている巻線と、を備えた複数のコイル部品を含むコイル部品セットであって、インダクタンス又は直流重畳特性のいずれか一方が同等である前記複数のコイル部品のうち、第一の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記巻線の巻軸方向に対して直交している断面が、第二の前記コイル部品の前記コイルコアにおける前記断面より、前記コイルコアの内環側又は外環側のいずれか一方に偏倚しているコイル部品セット。
（Ａ）前記一対の挟持部は、平行に対向している一対の平板で構成されている上記（２）から（８）のいずれか一つに記載のコイル部品。
（Ｂ）前記一対の平板が対向している空間内に前記一対の柱状部が内包されている上記（Ａ）に記載のコイル部品。

【符号の説明】

【0106】

１００、２００、３００、４００ コイル部品
１１０、２１０、３１０、４１０ コイルコア
１１２、２１２、４１２ 天板
１１４、２１４、４１４ 底板
１１６、１１８、２１６、２１８、４１６、４１８ 柱状部
１２０、１２２、１２４、２２０、２２２、２２４、３２０、４２０、４２２、４２４ 巻線
１３０、２３０、４３０ 樹脂フィルム
３３０ コイルギャップ
１１７、１１９、２１７、２１９ 最大平面部
Ｍ１、Ｍ２ 実効磁路
１２ 平板部材
１６ 柱状部材
１５、１７ 角部
Ｌ_１ チョークコイル
ＲＦ 平滑回路
Ｃ_１ コンデンサ
ＡＣ 交流電流
ＣＣ 制御回路
Ａ／Ｄ ＡＣ／ＤＣコンバータ
Ｃ_ｉｎ 入力コンデンサ
Ｄ_１、Ｄｒ ダイオード
Ｔ_１ トランス
Ｔｒ_１ スイッチング・トランジスタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】