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(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】6552332
(24)【登録日】2019年7月12日
(45)【発行日】2019年7月31日
(54)【発明の名称】コイル部品
(51)【国際特許分類】
H01F 27/24 20060101AFI20190722BHJP
H01F 37/00 20060101ALI20190722BHJP
【ＦＩ】
H01F27/24 J
H01F37/00 A
【請求項の数】14
【全頁数】26
(21)【出願番号】特願2015-164925(P2015-164925)
(22)【出願日】2015年8月24日
(65)【公開番号】特開2017-45765(P2017-45765A)
(43)【公開日】2017年3月2日
【審査請求日】2018年5月8日
(73)【特許権者】
【識別番号】000134257
【氏名又は名称】株式会社トーキン
(74)【代理人】
【識別番号】100117341
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 拓哉
(74)【代理人】
【識別番号】100148840
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 健志
(72)【発明者】
【氏名】阿部 有希
(72)【発明者】
【氏名】山家 孝志
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 卓哉
(72)【発明者】
【氏名】及川 英彦
(72)【発明者】
【氏名】近藤 将寛
(72)【発明者】
【氏名】赤木 啓祐
【審査官】
井上 健一
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００１−１８５４２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−１５９１４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１６−２０７９９２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｆ ２７／２４
Ｈ０１Ｆ ３７／００
Ｈ０１Ｆ １７／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内周面と、外周面と、前記内周面及び前記外周面に連続する一対の端面とを有するコイルと、前記コイルの周囲の少なくとも一部を囲うコアと、前記コイル及び前記コアを収容するケースとを有するコイル部品であって、
前記コイル部品を前記コイルの巻軸と前記コア内を周回する磁路とを含む平面で切断した断面において、前記コイルの断面の各々の周囲を前記内周面、前記外周面及び前記端面に沿った４本の直線で８つの領域に区分したとき、前記コアとして、角に位置する４つの領域に夫々第１コア部材が配置され、前記内周面の内側に位置する領域及び前記外周面の外側に位置する領域に夫々第２コア部材が配置され、かつ前記端面の外側に位置する領域に夫々第３コア部材が配置されており、
前記第２コア部材及び前記第３コア部材の少なくとも一方は、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有しており、
前記ケースは側面部を有しており、
前記内周面よりも前記外周面の近くに位置する前記第１コア部材と前記側面部との間に、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有する他のコア部材が配置されており、
前記他のコア部材は、前記内周面よりも前記外周面の近くに位置する前記第１コア部材と密着している
コイル部品。
前記コイル部品を前記コイルの巻軸と前記コア内を周回する磁路とを含む平面で切断した断面において、前記コイルの断面の各々の周囲を前記内周面、前記外周面及び前記端面に沿った４本の直線で８つの領域に区分したとき、前記コアとして、角に位置する４つの領域に夫々第１コア部材が配置され、前記内周面の内側に位置する領域及び前記外周面の外側に位置する領域に夫々第２コア部材が配置され、かつ前記端面の外側に位置する領域に夫々第３コア部材が配置されており、
前記第２コア部材及び前記第３コア部材の少なくとも一方は、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有しており、
前記ケースは側面部を有しており、
前記内周面よりも前記外周面の近くに位置する前記第１コア部材と前記側面部との間に、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有する他のコア部材が配置されており、
前記他のコア部材は、前記内周面よりも前記外周面の近くに位置する前記第１コア部材と密着している
コイル部品。
【請求項2】
請求項１に記載のコイル部品であって、前記第２コア部材は、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有し、前記第３コア部材は、少なくとも一部が前記第２コア部材と同一の材料で構成されているコイル部品。
【請求項3】
請求項１に記載のコイル部品であって、前記第２コア部材は、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有し、前記第３コア部材は、前記第１コア部材と同一の材料で構成されているコイル部品。
【請求項4】
請求項２又は請求項３に記載のコイル部品であって、前記コイルの内周側に配置された前記第２コア部材中に非磁性ギャップが挿入されているコイル部品。
【請求項5】
請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のコイル部品であって、前記第３コア部材の少なくとも一部が非磁性ギャップに置換されているコイル部品。
【請求項6】
請求項２乃至５のいずれかに記載のコイル部品であって、前記コイルは、平角線を螺旋状に巻回したエッジワイズコイルであるコイル部品。
【請求項7】
請求項６に記載のコイル部品であって、前記前記平角線は、表皮深さよりも大きい厚みを有しているコイル部品。
【請求項8】
請求項６又は請求項７に記載のコイル部品であって、前記コイルは、巻列の数が１０以下であるコイル部品。
【請求項9】
請求項８に記載のコイル部品であって、前記コイルは、巻列の数が２以下であるコイル部品。
【請求項10】
請求項２乃至請求項９のいずれかに記載のコイル部品であって、
前記第１コア部材は、圧粉コアであり、
前記第２コア部材は、磁性体と樹脂を含む混合物を硬化したものである
コイル部品。
前記第１コア部材は、圧粉コアであり、
前記第２コア部材は、磁性体と樹脂を含む混合物を硬化したものである
コイル部品。
【請求項11】
請求項１に記載のコイル部品であって、前記第３コア部材は、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有し、前記第２コア部材は、少なくとも一部が前記第３コア部材と同一の材料で構成されているコイル部品。
【請求項12】
請求項１に記載のコイル部品であって、前記第３コア部材は、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有し、前記第２コア部材は、前記第１コア部材と同一の材料で構成されているコイル部品。
【請求項13】
請求項１１又は請求項１２に記載のコイル部品であって、前記コイルは、平角線を渦巻状に巻回したフラットワイズコイルであるコイル部品。
【請求項14】
請求項３に記載のコイル部品であって、前記他のコア部材は、前記第２コア部材と同一の材料で構成されているコイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コアとコアの内部に埋設されたコイルとを備えるコイル部品に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には、このタイプのリアクトル（コイル部品）が開示されている。また、特許文献２には、タイプは異なるが、比透磁率の異なるコア部材を組み合わせて構成されたリアクトル用コアが開示されている。
【0003】
特許文献１に開示されたリアクトルは、第１コア部と、第１コア部の外側に配されるコイルと、コイルの外側に配される第２コア部と、コイルの両端面を覆うように、第１及び第２コア部を相互に連結する連結コア部とを備えている。そして、第２コア部は、第１コア部に比べて大きい最大透磁率を有している。
【0004】
また、特許文献２に開示されたリアクトル用コアは、コイルで覆われる一対のコイル配置部と、コイルで覆われない一対の露出部とを備えている。そして、露出部は、コイル配置部よりも比透磁率が高くなるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１１−１３８９３９号公報
【特許文献2】特開２０１２−０８９８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
車載用リアクトルなどのコイル部品では、磁気飽和を緩和するため磁気回路中に磁気抵抗部を設ける必要がある。しかしながら、磁気抵抗部は磁束漏れの原因となり、交流銅損を増加させるという問題点がある。しかしながら、特許文献１及び特許文献２には、磁気抵抗部からの磁束漏れによる交流銅損について全く開示されていない。
【0007】
そこで、本発明は、磁気抵抗部からの磁束漏れによる交流銅損を低減したコイル部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明によれば、第１のコイル部品として、内周面と、外周面と、前記内周面及び前記外周面に連続する一対の端面とを有するコイルと、前記コイルの周囲の少なくとも一部を囲うコアとを有するコイル部品であって、前記コイル部品を前記コイルの巻軸と前記コア内を周回する磁路とを含む平面で切断した断面において、前記コイルの断面の各々の周囲を前記内周面、前記外周面及び前記端面に沿った４本の直線で８つの領域に区分したとき、前記コアとして、角に位置する４つの領域に夫々第１コア部材が配置され、前記内周面の内側に位置する領域及び前記外周面の外側に位置する領域に夫々第２コア部材が配置され、かつ前記端面の外側に位置する領域に夫々第３コア部材が配置されており、前記第２コア部材及び前記第３コア部材の少なくとも一方は、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有しているコイル部品が得られる。
【0009】
また、本発明によれば、第２のコイル部品として、第１のコイル部品であって、前記第２コア部材は、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有し、前記第３コア部材は、少なくとも一部が前記第２コア部材と同一の材料で構成されているコイル部品が得られる。
【0010】
また、本発明によれば、第３のコイル部品として、第１のコイル部品であって、前記第２コア部材は、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有し、前記第３コア部材は、前記第１コア部材と同一の材料で構成されているコイル部品が得られる。
【0011】
また、本発明によれば、第４のコイル部品として、第２又は第３のコイル部品であって、前記コイルの内周側に配置された前記第２コア部材中に非磁性ギャップが挿入されているコイル部品が得られる。
【0012】
また、本発明によれば、第５のコイル部品として、第２乃至第４のいずれかのコイル部品であって、前記第３コア部材の少なくとも一部が非磁性ギャップに置換されているコイル部品が得られる。
【0013】
また、本発明によれば、第６のコイル部品として、第２乃至第５のいずれかのコイル部品であって、前記コイルは、平角線を螺旋状に巻回したエッジワイズコイルであるコイル部品が得られる。
【0014】
また、本発明によれば、第７のコイル部品として、第６のコイル部品であって、前記前記平角線は、表皮深さよりも大きい厚みを有しているコイル部品が得られる。
【0015】
また、本発明によれば、第８のコイル部品として、第６又は第７のコイル部品であって、前記コイルは、巻列の数が１０以下であるコイル部品が得られる。
【0016】
さらに、本発明によれば、第９のコイル部品として、第８のコイル部品であって、前記コイルは、巻列の数が２以下であるコイル部品が得られる。
【0017】
さらにまた、本発明によれば、第１０のコイル部品として、第２乃至第９のいずれかのコイル部品であって、前記第１コア部材は、圧粉コアであり、前記第２コア部材は、磁性体と樹脂を含む混合物を硬化したものであるコイル部品が得られる。
【0018】
また、本発明によれば、第１１のコイル部品として、第１のコイル部品であって、前記第３コア部材は、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有し、前記第２コア部材は、少なくとも一部が前記第３コア部材と同一の材料で構成されているコイル部品が得られる。
【0019】
さらに、本発明によれば、第１２のコイル部品として、第１のコイル部品であって、前記第３コア部材は、零磁界において前記第１コア部材よりも低い透磁率を有し、前記第２コア部材は、前記第１コア部材と同一の材料で構成されているコイル部品が得られる。
【0020】
さらにまた、本発明によれば、第１３のコイル部品として、第１１又は第１２のコイル部品であって、前記コイルは、平角線を渦巻状に巻回したフラットワイズコイルであるコイル部品が得られる。
【発明の効果】
【0021】
コイル部品をコイルの巻軸と前記コア内を周回する磁路とを含む平面で切断した断面において、コイルの断面の各々の周囲を８つの領域に区分し、角に位置する４つの領域に夫々第１コア部材を配置する。また、内周面の内側に位置する領域及び外周面外側の領域に夫々第２コア部材を配置し、前記端面の外側に位置する領域に夫々第３コア部材が配置する。そして、第２コア部材及び第３コア部材の少なくとも一方として、第１コア部材よりも零磁界における透磁率が低いコア部材を用いる。この構成で、コイルへの磁束の漏れを低減し、交流銅損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】角線を巻回したコイルにおいて通電によって生じる交流銅損の分布を磁束とともに示す図である。
【図3】平角線をその断面における長辺が巻軸と平行になるように渦巻状に巻回したコイル（フラットワイズコイル）において通電によって生じる交流銅損の分布を磁束とともに示す図である。
【図5】平角線をその断面における長辺が巻軸に垂直となるように螺旋状に巻回したコイル（エッジワイズコイル）において通電によって生じる交流銅損の分布を磁束とともに示す図である。
【図7】（ａ）一本の導電線の周囲に断面形状が略正方形のコアを配置した場合における通電によって生じる磁界（磁束）を示す図、及び（ｂ）その部分拡大図である。
【図8】一本の導電線の周囲に断面形状が略正方形の一対のコアを配置した場合における通電によって生じる磁界（磁束）を示す図である。
【図10】（ａ）一本の導電線の周囲に断面形状が長方形のコアを配置した場合における通電によって生じる磁界（磁束）を示す図、及び（ｂ）その部分拡大図である。
【図11】一本の導電線の周囲に断面形状が長方形の一対のコアを配置した場合における通電によって生じる磁界（磁束）を示す図である。
【図13】コアに埋設されたエッジワイズコイルにおいて通電によって生じる磁束分布を磁束とともに示す図である。コアは一方の端面を除いてコイルの周囲を囲う比較的低い透磁率を有する下部コアと、一方の端面を覆うように下部コア上に設けられた比較的高い透磁率を有する上部コアとで構成されている。
【図14】（ａ）第１のコイル部品の略左半分の概略構成を示す部分断面図、（ｂ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルへの通電によって生じる磁束分布を示す図、及び（ｃ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルにおける交流銅損部分布を示す図である。
【図15】（ａ）第２のコイル部品の略左半分の概略構成を示す部分断面図、（ｂ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルへの通電によって生じる磁束分布を示す図、及び（ｃ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルにおける交流銅損部分布を示す図である。
【図16】（ａ）第３のコイル部品の略左半分の概略構成を示す部分断面図、（ｂ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルへの通電によって生じる磁束分布を示す図、及び（ｃ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルにおける交流銅損部分布を示す図である。
【図17】（ａ）第４のコイル部品の略左半分の概略構成を示す部分断面図、（ｂ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルへの通電によって生じる磁束分布を示す図、及び（ｃ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルにおける交流銅損部分布を示す図である。
【図18】（ａ）第５のコイル部品の略左半分の概略構成を示す部分断面図、（ｂ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルへの通電によって生じる磁束分布を示す図、及び（ｃ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルにおける交流銅損部分布を示す図である。
【図19】（ａ）第６のコイル部品の略左半分の概略構成を示す部分断面図、（ｂ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルへの通電によって生じる磁束分布を示す図、及び（ｃ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルにおける交流銅損部分布を示す図である。
【図20】（ａ）第７のコイル部品の略左半分の概略構成を示す部分断面図、（ｂ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルへの通電によって生じる磁束分布を示す図、及び（ｃ）（ａ）のコイル部品に含まれるコイルにおける交流銅損部分布を示す図である。
【図21】コイルの巻列の数と交流銅損との関係を示すグラフである。コアとして圧粉コアを用いた場合、注型コアを用いた場合及び圧粉コアと注型コアの組み合わせ（ハイブリッド）を用いた場合を示している。
【図22】左図は、コイルの構成とコイルに流れる電流の向きを示す図であり、右図は、コイルへの通電によって生じる磁界を示す図である。
【図23】左図は、コイルの内部に理論上発生し得る渦電流の向きを示す図であり、右図は、コイル内部に実際に生じる渦電流に由来する電流の向き示す図である。
【図24】左図は、コイルの内部に生じる渦電流に由来する電流の向きを示す図であり、右図は、中央部の電流は小さいので無視できることを示す図である。
【図25】左図は、コイルの構成とコイルへの通電によって生じる磁界を示す図であり、右図は、コイルの内部に生じる渦電流の向き示す図である。
【図26】エッジワイズコイル及びフラットワイズコイルの各々の巻線の厚みと損失係数との関係を示すグラフである。
【図27】本発明の第１の実施の形態によるコイル部品の構造を示す断面図である。
【図33】本発明の第２の実施の形態によるコイル部品に用いられるギャップ材の一配置例を示す斜視図である。
【図35】本発明の第２の実施の形態によるコイル部品に用いられるギャップ材の他の配置例を示す斜視図である。
【図37】本発明の第３の実施の形態によるコイル部品の構造を説明するための図である。
【図38】本発明の第４の実施の形態によるコイル部品の構造を説明するための図である。
【図39】本発明の第５の実施の形態によるコイル部品の構造を説明するための図である。
【図40】本発明の第６の実施の形態によるコイル部品の構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の理解のため、まず、発明者が検討した事項について説明する。コイルに交流銅損を生じさせる主な原因として、表皮効果と近接効果が知られている。ここで、表皮効果は、コイルに流れる電流の周波数が高くなるほど大きくなる。さらに隣接する導体との作用による近接効果も問題となる。そこで、発明者は、交流銅損の低減について検討した。
【0024】
リアクトルのようなコイル部品は、コイルとコアとを有する。そして、コアは、コイルに近接効果を生じさせる原因となり得る。コアとして比較的高い透磁率を有するものを用いれば、コアからコイルへの磁束の漏れを少なくすることができ、コアに起因する近接効果を抑制することができる。しかしながら、コイル部品として、所望のインダクタンス特性や磁気飽和特性を得ようとする場合には、磁気回路中に磁気抵抗部を設ける必要がある。そして、磁気抵抗部は、コアからコイルへの磁束漏れによる交流抵抗損失増加の原因となる。なお、磁気抵抗部として、非磁性体ギャップや比較的低い透磁率を有するコア部材がある。非磁性体ギャップによる磁束の漏れは、ギャップの周囲に集中して発生する。
【0025】
磁気抵抗部からの漏れ磁束のコイルへの影響を知るため、発明者は、まず、コイルに対する外部磁界の影響について検討した。コイルの巻線として、角線（図１及び図２）又は平角線（図３乃至図６）を用いてシミュレーションを行った。また、平角線については、その断面の長辺が巻軸と平行になるように渦巻状に巻回したフラットワイズ（図３及び図４）と、断面の長辺が巻軸に垂直となるように螺旋状に巻回したエッジワイズ（図５及び図６）の２種類の巻回方式を採用した。なお、図１乃至図６において、巻軸はいずれも上下方向に延び、コイルの左側に位置している。即ち、図１乃至図６は、コイルをその巻軸を含む平面で切断した場合に見られる２つのコイル断面のうちの一方とその周辺を表している。
【0026】
図１を参照すると、角線を３層×３列に巻回したコイル１１１では、通電により同心円状の磁束１１２で表される磁界が発生している。この状態で、交流銅損の大きい領域１１３は、主として、各角線の磁界中心から遠い側に形成される。一方、同コイル１１１を、図２に磁束１２２で表される巻軸方向に沿った交流の外部磁界（垂直磁界）中に置くと、角線が形成する各列（上下方向）の両側に交流銅損の大きい領域１２３が現れる。しかも、図２の領域１２３は、図１の領域１１３と、その分布が異なっている。なお、本明細書では、コイルの巻軸に直交する方向の導電線の並びを「層」と呼び、コイルの巻軸に平行な方向の導電線の並びを「列（又は巻列）」と呼ぶ。また、本明細書では、巻軸に沿った方向の磁界を、便宜上「垂直磁界」と呼ぶが、巻軸は任意の方向を向いてよく、「垂直」は、重力方向を意味しない。
【0027】
また、図３を参照すると、平角線を９列に巻回したコイル１３１でも、通電により同心円状の磁束１３２で表される磁界が発生している。この状態で、交流銅損の大きい領域１３３は、コイル１３１の中央部に位置する平角線では、その断面の短辺に沿って現れる。また、コイル１３１の左右両側部（外周側及び内周側）に位置する平角線では、その断面の短辺のみならず長辺に沿って交流銅損の大きい領域１３３が現れている。そして、同コイル１３１を巻軸方向に沿った交流の外部磁界（垂直磁界）中に置くと、図４に示すように、外部磁界を表す磁束１４２は、コイル内を通過するように曲がり、交流銅損の大きい領域１４３は、コイル１３１の中央部に位置する平角線も含む全ての平角線において、その断面の短辺及び長辺に沿って広がっている。
【0028】
図５を参照すると、平角線を９層に巻回したコイル１５１でも、通電により同心円状の磁束１５２で表される磁界が発生している。また、この状態では、コイル１３１と同様に、交流銅損の大きい領域１５３が表れている。即ち、コイル１５１の中央部では、交流銅損の大きい領域１５３は、平角線の断面の短辺に沿って現れる。また、コイル１５１の上下両側部では、交流銅損の大きい領域１５３は、各平角線の短辺に沿って現れるとともに、長辺に沿って現れる。ところが、同コイル１５１を巻軸方向に沿った外部磁界（垂直磁界）中に置くと、図６に示すように、外部磁界の磁束１６２はコイル１５１を避けるように曲がり、交流銅損の大きい領域１６３は、各平角線の断面の短辺に沿った領域に縮小し、長辺に沿った領域では見えなくなる。
【0029】
図１乃至図６から以下のことが理解される。即ち、磁束は、巻線（導体）を貫通し難く、巻線の表面又は巻線間の境界を通過し易い。また、巻線間の境界では、境界が延びている方向に応じて磁束の通過し易さが異なる。詳しくは、磁界の向きが巻線間の境界の延びる方向に平行（図４）であれば磁束は巻線間の境界を通過し易く、磁界の向きが巻線間の境界の延びる方向に垂直（図６）であれば磁束は巻線間の境界を通過し難い。
【0030】
以上のことから、コイルの周囲における磁界の向きを制御することによりコイルへの磁束の進入（漏れ）を抑制又は阻止し、それによってコアに起因する交流抵抗損失を抑制できるものと推測される。
【0031】
次に、発明者は、コイル周囲の磁界の向きを制御するために、コイルの周囲にコアを配置した場合の磁界の変化について検討した。まず、導電線が一本の場合について、導電線に電流を流したときに形成される磁界中にコアを配置した場合の磁束の変化について検討した。
【0032】
導電線が一本の場合、導電線に電流を流すことにより形成される磁界は、導電線の長さ方向に垂直な断面を含む平面において、導電線を中心とする同心円状になる。その磁界中にコアを配置すると、磁束は透磁率の高いコア内を通過しようとして磁束分布に変化が生じる。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、導電線１７１が形成する磁界中に、断面が略正方形のコア１７２を配置したとする。その場合、磁束１７３は透磁率の高いところ、即ちコア１７２内を通過しようとする。しかし、コア１７２の左右方向（導電線１７１とコア１７２の中心とを結ぶ直線に垂直な方向）の長さが比較的短いため、磁束１７３は略同心円状のままであり、導電線１７１の周囲の磁束分布を大きく変化させることができない。図８に示すように、導電線１７１を挟んで互いに対向するように一対のコア１７２を導電線１７１の上下に設けた場合も同様である。また、図９に示すように、比較的短い２個のコア部材の間により透磁率の低い別のコア部材を挟んだ一対のコア１７４を、導電線１７１を挟んで互いに対向させて配置した場合も同様である。但し、この場合においては、コア１７４の図の左右方向の長さが比較的短いこと、及びコア１７４相互間の間隔が比較的広いことも関係しているものと考えられる。
【0033】
一方、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、導電線２０１が形成する磁界中に、断面が長方形のコア２０２を配置すると、より多くの磁束２０３がコア２０２を通過する。換言すると、磁界中に、図の左右方向に比較的長いコア２０２を配置すると、磁束分布が比較的大きく変化する。その結果、導電線２０１の左右両側には、垂直に近い磁界が形成される。図１１に示すように、導電線２０１を挟んで互いに対向するように一対のコア２０２を導電線２０１の上下に設けると、導電線２０１の左右両側の磁界をより一層垂直磁界に近づけることができる。また、図１２に示すように、比較的長い２個のコア部材の間に比較的短い（薄い）ギャップ材を挟んだ一対のコア２０４を、導電線２０１を挟むように対向配置した場合も同様である。
【0034】
以上のことから、導電線（コイル）の近くにコアを適切に配置すれば、導電線（コイル）の周囲の磁界の向きを制御できることが理解できる。発明者の検討によれば、一対のコア（上下コア）を電流中心に対して上下にかつ対称に配置する場合、上下コアの導電線（コイル）が形成する磁場方向における反磁界係数が０．３以下となるようにすることで、理論上は、導電線（コイル）の左右両側に垂直に近い磁界を形成することができる。これは、概ね、導電線（コイル）を挟んで対向配置される一対のコア（上下コア）を二辺とする四角形を想定した場合に、その四角形が上下コアを長辺とする長方形になる場合である。
【0035】
次に、単一の導電線に代えてコイル（エッジワイズコイル）を用い、コイルの周囲に配置されたコアの影響を検討した。図１３において、コイル２３１は、一方（上側）の端面を露出させるように、比較的透磁率の低い（μＬ＝８）下部コア２３２に埋め込まれている。また、下部コア２３２の上には、コイル２３１の上側端面を覆うように、比較的透磁率の高い（μＨ＝９０）上部コア２３３が配置されている。コイル２３１の巻軸は図の右側に位置し、上下方向に延びている。即ち、図１３は、コイル２３１を巻軸を含む平面で切断した場合に見られる２つのコイル断面のうちの一方を示している。図１３に示す構成は、コイル２３１の一方（上側）の端面側に比較的高い透磁率を有しかつ図の左右方向に長い上部コア２３３を配置した状態（図１０参照）に相当する。この構成において、コイル２３１の内周面の内側及び外周面の外側には、略垂直の磁界が形成されている。その結果、コイル２３１において、交流銅損が多い領域２３４は、内周面側及び外周面側（各ターンの短辺側）に偏っている。即ち、コイル２３１の磁束の漏れが低減され、交流抵抗損失が抑制されている。但し、エッジワイズコイル２３１の他方（下側）の端面近くでは、各平角線の長辺に沿って交流銅損の多い領域２３５が現れている。これは、図１３に破線２３６〜２３８で示されるように、磁束の通過する経路が異なるからだと推測される。即ち、エッジワイズコイル２３１の上側端面側では、コイル２３１に漏れる磁束がほとんどないのに対して、下側端面の近くではコイル２３１への磁束の漏れが存在するからだと考えられる。しかしながら、このような磁束の漏れは、エッジワイズコイル２３１の下側に、上部コア２３３と同様に比較的高い透磁率を持つ別のコアを配置することにより抑制できるものと予想される。
【0036】
以上のように、コイル２３１の場合も単一の導電線（図１０参照）の場合と同様に、その左右両側（内周面の内側及び外周面の外側）にほぼ垂直な（巻軸に沿った方向の）磁界（垂直磁界）を形成することができる。これにより、コアよりコイルに流入する磁束に起因する交流抵抗損失を抑制することができる。
【0037】
次に、コイルの上下に比較的高い透磁率を有する一対のコアを配置したコイル部品の磁束分布及び交流銅損について検討した。具体的には、コイルの巻線形状及び巻回方式を変えた５種類のコイル部品（第３乃至第７モデル）と、比較のための２つのコイル部品（第１及び第２モデル）についてシミュレーションを行った。シミュレーションにおいて、比較的透磁率の高いコアとして圧粉コアを、比較的透磁率の低いコアとして注型コアを想定した。なお、圧粉コアは軟磁性合金粉末を圧縮成型したものであり、注型コアは軟磁性合金粉末及びバインダ（樹脂）等を含むスラリーを硬化させたものである。
【0038】
図１４（ａ）を参照すると、第１のモデルは、エッジワイズコイル２４１と、その周囲に配置された圧粉コア２４２と、エッジワイズコイル２４１の内周側において磁路中に挿入された３つのギャップ２４３とを有している。なお、コイルの巻軸は図の右側に位置し、上下方向に延びている。即ち、図１４（ａ）は、コイル部品を巻軸を含む平面で切断したときに見られる２つのコイル断面のうちの一方とその周囲を示している。このコイル部品では、図１４（ｂ）に示されるように、コイル２４１とギャップ２４３の境界周辺の領域２４４、即ちコイル２４１の内周側において磁束の集中が生じている。換言すると、エッジワイズコイル２４１とギャップ２４３の境界周辺において、圧粉コア２４２からエッジワイズコイル２４１へ多くの磁束が漏れている。このため、図１４（ｃ）に示されるように、コイル２４１における交流銅損の大きい領域２４５は、コイル２４１の内周側に偏っている。この構成では、交流銅損の大きい領域２４５が内周側に偏っており、シミュレーションによる交流銅損は１７２Ｗと大きな値であった。
【0039】
図１５（ａ）を参照すると、第２のモデルは、エッジワイズコイル２５１と、その周囲に配置された注型コア２５２とを有している。このコイル部品では、図１５（ｂ）に見られるように、コイル２５１の上下両側において、各平角線の長辺に沿った領域２５３に磁束の集中が見られる。その結果、この構成では、図１５（ｃ）に示されるように、コイル２５１の上下中央部では、交流銅損の大きい領域２５４が内周側及び外周側に偏っているものの、上下両側では、各平角線の断面の長辺に沿って交流銅損の大きい領域２５５が広がっている。そして、シミュレーションによる交流銅損は２３０Ｗであった。
【0040】
図１６（ａ）を参照すると、第３のモデルは、エッジワイズコイル２６１と、その内周側及び外周側にそれぞれ配置された注型コア２６２，２６３と、エッジワイズコイル２６１の端面を覆い、かつ２つの注型コア２６２，２６３を連結する一対の圧粉コア２６４とを有している。このコイル部品では、図１６（ｂ）に見られるように、平角線の短辺に沿った領域２６５において磁束の集中が生じている。この構成では、図１６（ｃ）に示されるように、交流銅損の大きい領域２６６は、コイル２６１の内周側及び外周側に偏っており、シミュレーションによる交流銅損も４８．２Ｗという最も小さな値であった。
【0041】
図１７（ａ）を参照すると、第４のモデルは、図１６（ａ）と類似の構成を有している。このコイル部品が図１６（ａ）のコイル部品と異なる点は、エッジワイズコイル２７１の巻列の数が２列である点である。巻列の数を２列に増やしても、図１６（ｂ）と図１７（ｂ）との比較から理解されるように、その磁束分布は巻列の数が１列の場合と大きく変わらない。即ち、コイル２７１の内周側及び外周側の領域２７５において磁束の集中が生じている。また、図１７（ｃ）に示されるように、交流銅損の大きい領域２７６についても、コイル２７１の内周側及び外周側に偏っており、シミュレーションによる交流銅損も４９．５Ｗという小さな値であった。
【0042】
図１８（ａ）を参照すると、第５のモデルは、角線を３層３列に巻回して形成されたコイル２８１と、その内周側及び外周側にそれぞれ配置された注型コア２６２，２６３と、コイル２８１の端面を覆い、かつ２つの注型コア２６２，２６３を連結する一対の圧粉コア２６４とを有している。このコイル部品では、図１８（ｂ）に見られるように、コイル２８１の内周側及び外周側の領域２８２に磁束の集中が生じるとともに、コイル２８１の内部において巻列の境界に沿った領域２８３にも磁束の集中が生じている。この構成では、図１８（ｃ）に示されるように、交流銅損の大きい領域２８４はコイル２８１の内周側及び外周側のみならず内部にも存在する。そして、シミュレーションによる交流銅損は、７１．８Ｗであった。
【0043】
図１９（ａ）を参照すると、第６のモデルは、平角線を２層５列に巻回して形成されたコイル２９１と、その内周側及び外周側にそれぞれ配置された注型コア２６２，２６３と、コイル２９１の端面を覆い、かつ２つの注型コア２６２，２６３を連結する一対の圧粉コア２６４とを有している。このコイル部品でも、図１９（ｂ）に見られるように、コイル２９１の内周側及び外周側の領域２９２に磁束の集中が生じ、加えてコイル２９１の内部においても巻列の境界に沿った領域２９３に磁束の集中が生じている。図１８（ｂ）との比較から理解されるように、巻列の数の増加に伴い磁束の集中が生じる領域２９３の数も増えている。同様に、交流銅損の大きい領域２９４の数も、図１９（ｃ）に示されるように増加している。シミュレーションによる交流銅損は、９０．９Ｗであった。
【0044】
図２０（ａ）を参照すると、第７のモデルは、フラットワイズコイル３０１と、その内周側及び外周側にそれぞれ配置された注型コア２６２，２６３と、コイル３０１の端面を覆い、かつ２つの注型コア２６２，２６３を連結する一対の圧粉コア２６４とを有している。このコイル部品でも、図２０（ｂ）に見られるように、コイル３０１の内周側及び外周側の領域３０２に磁束の集中が生じるとともに、コイル３０１の内部において巻列の境界に沿った領域３０３に磁束の集中が生じている。磁束の集中が生じる領域３０３の数は、図１９（ｂ）の場合よりもさらに増えている。また、図２０（ｃ）に示されるように、交流銅損の大きい領域３０４も、図１９（ｃ）の場合に比べて増加した。また、シミュレーションによる交流銅損も、１４４．１Ｗに増加した。
【0045】
図１４乃至図２０から理解されるように、コイルの上下に一対の圧粉コアを配置した第３乃至第７のモデル（図１６乃至図２０）では、コア全体を圧粉コアとしギャップと組み合わせた第１のモデル（図１４）及びコア全体を注型コアとした第２のモデル（図１５）に比べて、交流銅損を低減することができる。これは、上述したように、コイルの内周側及び外周側に垂直に近い磁界が形成された結果、コイルへの漏れ磁束が減少したからだと推測される。
【0047】
図１６の構成と同様の構成を有するコイル部品のコイル（エッジワイズコイル、１列×４層）に対して、図２２の左図に示すように紙面奥向きの電流を流すと、同図の右図に矢印で示すような右回りの磁界が発生する。この磁界を打ち消すように、コイルの巻線（平角線）には、図２３の左図に示すように複数の渦電流が発生する。しかしながら、これらの渦電流は各平角線の内部において互いに打ち消し合う。その結果、同図の右図に示すように、平角線の断面における長手方向端部の渦電流だけが残ることになるものと思われる。
【0048】
平角線は絶縁膜で被覆されているため、渦電流の打ち消しは、平角線単位（各ターン）で発生する。換言すると、隣接する平角線同士の間では、渦電流の打ち消しは生じない。したがって、巻列の数が増加すると、残留する渦電流も増加する。例えば、巻列の数が２列の場合、図２４の左図のようにコイルの両側部（内周側及び外周側）のみならず中央部にも渦電流が残る。しかしながら、渦電流の大きさは磁界の強さに応じて大きくなり、コイルの外側に比べてコイルの中心側の方が小さい。そのため、巻列の数が２列の場合には、図２４の右図のように、両側部の渦電流が残るとみなすことができるものと思われる。
【0049】
しかし、巻列の数が増えると、特開２０１３−２６５８９号公報に記載された近接効果により、各列に渦電流が残る。例えば、図２５の左図に示すように巻列の数が４列の場合には、同図の右図のように各列の端部に渦電流が残る。前述のように、コイルの外側ほど渦電流は大きく、中心部を除いて無視することができない。しかも、中央部以外では、隣接する巻列間の境界に発生する渦電流の向きは互いに逆向きである。このため、渦電流をより誘導しやすい状態となっており、交流銅損が増加するものと思われる。
【0050】
このように、巻列の数が増加すると交流銅損は増加する。それでも、図２１から理解されるように、コイルの上下に一対の圧粉コアを配置した第３乃至第７のモデル（「ハイブリッド」、図１６乃至図２０）は、コアを全て圧粉コアとしギャップを設けた場合（「圧粉３Ｇａｐ」（第１のモデル（図１４）及びそれと同様の構成を有するコイル部品））やコアを全て注型コアとした場合（「注型μ１１（零磁場における透磁率μ＝１１の注型コア）」、第２のコイル部品モデル（図１５）及びそれと同様の構成を有するコイル部品）に比べて交流銅損を大幅に低減することができる。これは、巻列の数を１０にした場合でも言えることである。
【0051】
なお、第３乃至第７のモデルでは、コイルの上下に配置されるコアとして圧粉磁心を想定したが、コイルの端面を覆う部分については、少なくともその一部を注型コアや非磁性ギャップに置き換えても、交流銅損の大幅な増加は見られなかった。したがって、少なくともコイルの角に対応する領域に比較的高い透磁率を有するコアを配置すれば、交流銅損の低減が見込まれる。換言すると、コイル部品をコイルの巻軸とコア内を周回する磁路とを含む平面で切断した断面において、コイルの断面の各々の周囲を内周面、外周面及び端面に沿った４本の直線で８つの領域に区分したとき、角に位置する４つの領域に比較的高い透磁率を有するコアを配置すればよい。このとき、内周面の内側及び外周面の外側の領域には、比較的低い透磁率を有するコアを配置する。比較的高い透磁率μＨが、例えば１００の場合、比較的低い透磁率μＬはその十分の一程度、例えば１０とすれば良好な結果が得られる。
【0052】
上述した発明者による検討では、コイルの巻軸に平行な磁界（垂直磁界）に着目した。しかし、コイルの巻軸に直交する方向（径方向）の磁界に注目した場合にも、同様の結果が期待できる。即ち、コイルの内周側及び外周側に比較的高い透磁率を有するコアを配置すれば、コイル端面の外側の磁界を制御でき、それによって、コイルの交流銅損の低減が期待できる。なお、上述した、コイル部品の断面において、角に位置する４つの領域に比較的高い透磁率を有するコアを配置する構成では、垂直磁界のみならず、径方向の磁界についても制御することができる。径方向の磁界に着目した場合には、垂直磁界に着目した場合とは異なるコイルを用いることが望ましい。即ち、この場合、コイルとして、端面に露出する導電線同士の境界の数が少ないもの（例えば、フラットワイズコイル）を用いることが望ましい。
【0053】
次に、巻線（素線）の厚みの影響について検討した。図２６を参照すると、巻線（素線）の厚みが増加するに従い、コイルの交流銅損が増加することが理解できる。巻線（導体）の厚みが表皮深さと同じかそれより薄い場合は、エッジワイズコイル（「エッジ」）とフラットワイズコイル（「フラット」）とで損失係数（Ｒａｃ／Ｌ／Ｎ）に大きな差はない。しかしながら、巻線の厚みが表皮深さよりも厚くなると、フラットワイズコイルの損失係数は急激に増加する。これに対して、エッジワイズコイルの損失係数は、素線の厚みの増加に伴い一次関数的に増加する。このように、エッジワイズコイルでは、巻線の厚みが増加しても、フラットワイズコイルの場合のような急激な交流銅損の増加はない。したがって、エッジワイズコイルの使用は、巻線の厚みが大きい場合に有利である。
【0054】
上記検討の結果、発明者は、本発明に想到するに至った。なお、本発明は、コアからコイルに流入する磁束を抑制することにより交流銅損を低減することを目指したものであるが、それがすべてではない可能性がある。
【0055】
（第１の実施の形態）次に、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図２７に示されるように、本発明の第１の実施の形態によるコイル部品１０は、コイル１１と、コイル１１の内周側に配置される内周側コア１２と、コイル１１の外周側に配置される外周側コア１３と、一対の端面側コア１４，１５と、これらを収容するケース１６とを備えている。図２７において、コイル１１の巻軸は、図の左右方向中央に位置し、図の上下方向に沿って延びている。なお、図１は、コイル部品１０の使用状態を表すものではなく、使用時において、コイル１１の巻軸は任意の方向を向いてよい。後述する他の実施の形態においても同様である。
【0056】
コイル１１は、巻軸方向に沿って巻線（導電線）を重ねるように巻回されたエッジワイズコイルである。即ち、コイル１１は、略長方形の断面形状を持ち、周囲を絶縁体（図示せず）で被覆された導電線（平角線）（図示せず）を螺旋状に巻回して形成される。詳しくは、本実施の形態のコイル１１は、導電線を直線状の巻軸を有するように螺旋状かつ四角形状に巻回して形成される。したがって、本実施の形態のコイル１１は、巻軸と直交する面内において、略四角形の形状を有している。コイル１１は、導電線を巻回して形成した巻回体の周囲を覆う絶縁体を更に有していてもよい。いずれにしても、コイル１１は、内周面と外周面及びこれらに連続する一対の端面を有している。
【0057】
内周側コア１２は、コイル１１の内周面に接するように、コイル１１の内周面の内側に配置される。また、外周側コア１３は、コイル１１の外周面に接するように、コイル１１の外周面の外側に配置される。これら内周側コア１２と外周側コア１３は、同一の材料を用いて同時に形成される。具体的には、内周側コア１２及び外周側コア１３は、軟磁性金属粉末、熱硬化性バインダ成分、溶媒等からなるスラリー２０（図３１参照）を熱硬化させて形成される。また、内周側コア１２と外周側コア１３は、比較的低い零磁界における透磁率（低μ）を有する。具体的には、内周側コア１２と外周側コア１３の透磁率は、３〜１５であり、好ましくは７〜１２であり、特に１０程度が好ましい。なお、以下の説明において、スラリー２０を硬化させて形成したコアを、注型コアと呼ぶことがある。
【0058】
一対の端面側コア１４，１５は、コイル１１の一対の端面を覆い、内周側コア１２と外周側コア１３とを機械的及び磁気的に連結する。その結果、内周側コア１２、外周側コア１３及び端面側コア１４，１５は、閉磁路を形成する。一対の端面側コア１４，１５の各々は、鉄合金粉末等の飽和磁束密度の高い軟磁性金属粉末を、高い圧力によって圧縮成型して形成された圧粉コアである。これらの端面側コア１４，１５は、実質的に均一な厚みと、一対の平らな主表面を有する板状の形状を有している。また、端面側コア１４，１５は、内周側コア１２と外周側コア１３に比較して、零磁界において高い透磁率（高μ）を有する。具体的には、端面側コア１４，１５の透磁率は５０以上であり、好ましくは５０〜１５０であり、特に９０程度が好ましい。
【0059】
詳しくは、コイル１１の巻軸と直交する面内において、端面側コア１４，１５は、夫々、コイル１１の外周面よりも大きいサイズを有しており、且つ、コイル１１の外周面よりも外側に張り出している。換言すると、本実施の形態の端面側コア１４，１５は、角を丸めた四角形状を有しており、その縁部はコイル１１の外周面を超えて鍔状に突き出している。そのため、仮に端面側コア１４，１５とコイル１１とをコイル１１の巻軸の方向に沿って見た場合、コイル１１は、端面側コア１４，１５に隠れて見えない。但し、本発明は、この構成に限られない。即ち、端面側コア１４，１５は、コイル１１の全周に亘って外周側へ張り出していなくてもよい。例えば、コイル１１が平面視で（図２７の上方から見て）略四角形の場合、端面側コア１４，１５は、コイル１１の互いに対向する二組の辺のうちの一方の組の辺から外周側（図２７の左右方向）へ張り出し、他方の組の辺から外周側（図２７の表裏方向）へ張り出していないものであってよい。具体的には、ＥＥ（又はＥＩ）コアと呼ばれるような形状であってもよい。この場合、他方の組の辺に相当するコイルの端面部分は、端面側コア１４，１５によって一部又は全部が覆われていてもよいし、外周側コア１３により一部又は全部が覆われていてもよいし、あるいは、一部または全部が外部に露出していてもよい。また、他方の組の辺に相当するコイルの外周面の外側には、外周側コア（第２コア部材）１３が配置されていなくてもよく、コイルの外周面がケースに直接接触していてもよい。
【0060】
コア１２，１３，１４及び１５の構成は、別の見方をすると次の様に言える。即ち、図２８に示すように、コイル部品をコイル１１の巻軸とコア（１２，１３、１４，１５）内を周回する磁路とを含む平面で切断した断面において、コイル１１の周囲（コイル部品の断面に見られる２つのコイル断面の各々の周囲）を内周面、外周面及び端面に沿った４本の直線３１〜３４で８つの領域４１〜４８に区分したとき、角に位置する４つの領域４１，４３，４５，４７に夫々圧粉コア（第１コア部材、高μ材）が配置され、内周面の内側に位置する領域４２及び外周面の外側に位置する領域４６に夫々注型コア（第２コア部材、低μ）が配置され、端面の外側に位置する領域４４，４８に夫々圧粉コア（第３コア部材、高μ）が配置されている。
【0061】
再び、図２７を参照すると、ケース１６は、例えばアルミニウム等の金属からなる。図示されたケース１６は、コイル１１の巻軸の延びる方向において開口部１６Ａ及び底部１６Ｂを有すると共に、開口部１６Ａと底部１６Ｂとを繋ぐ側面部１６Ｓを有している。より具体的には、底部１６Ｂは角を丸めた四角形状を有しており、側面部１６Ｓは略四角筒形状を有している。内周側コア１２、外周側コア１３、端面側コア１４，１５及びコイル１１は、ケース１６内に配置されている。ケース１６内において、内周側コア１２及び外周側コア１３は、コイル１１と端面側コア１４，１５に対して密着している。底部１６Ｂよりも開口部１６Ａに近い方の端面側コア１５は、側面部１６Ｓから離れて位置している。即ち、コイル１１の巻軸と直交する平面内において、端面側コア１５は、側面部１６Ｓよりも小さい。このような端面側コア１５と側面部１６Ｓとの間には、外周側コア１３の一部が部分的に入り込んでいる。同様に、開口部１６Ａよりも底部１６Ｂに近い方の端面側コア１４は、側面部１６Ｓから離れて位置している。即ち、コイル１１の巻軸と直交する平面内において、端面側コア１４は、側面部１６Ｓよりも小さい。このような端面側コア１４と側面部１６Ｓとの間には、外周側コア１３の一部が入り込んでいる。
【0063】
まず、図２９に示すように、ケース１６を用意し、ケース１６の底部１６Ｂに一方の端面側コア１４を載置する。本実施の形態の端面側コア１４は、ケース１６の側面部１６Ｓよりも小さいサイズを有していることから、側面部１６Ｓと端面側コア１４との間には隙間ができている。このような設計としていることから、端面側コア１４のサイズにバラつきがあったとしても、端面側コア１４とケース１６との位置的関係が問題となることはない。
【0064】
次に、図３０に示すように、一方の端面側コア１４の一面上にコイル１１を載置する。
【0065】
次に、図３１に示すように、内周側コア１２及び外周側コア１３の原料であるスラリー２０を、開口部１６Ａを通してコイル１１が完全に浸るまでケース１６内に流し込む。即ち、本実施の形態において、流し込んだスラリー２０の上面（液面）はコイル１１の上端１１Ｕよりも上方に位置している。コイル１１の上端１１Ｕよりも上方に位置するスラリー２０は、内周側コア１２及び外周側コア１３の主部を形成するものではなく、余分なものである。同様に、一方の端面側コア１４と側面部１６Ｓの間に入り込んだスラリー２０も余分なものである。しかしながら、後述するように、この余分なスラリー２０の存在により、内周側コア１２及び外周側コア１３と端面側コア１５との密着度を高めることができる。
【0066】
本実施の形態においては、開口部１６Ａがコイル１１の巻軸の方向において開いていることから、コイルの内側及び外側のスペースを視認でき、スラリー２０をコイル１１の内側にも外側にも流し込むことができる。換言すると、本実施の形態においては、開口部１６Ａがコイル１１の巻軸の方向において開いていることから、内周側コア１２と外周側コア１３の双方を注型コアとすることができる。
【0067】
次に、図３２に示すように、他方の端面側コア１５をコイル１１上に載置する。このとき、他方の端面側コア１５は、一対の端面側コア１４，１５が互いに正対するように配置される。上述したように、本実施の形態の端面側コア１５は、ケース１６の側面部１６Ｓよりも小さいサイズを有していることから、側面部１６Ｓと端面側コア１４との間には隙間が形成される。
【0068】
他方の端面側コア１５をケース１６の底部１６Ｂに向かって押え付けると、余分なスラリー２０が端面側コア１５とケース１６の側面部１６Ｓとの間に入り込む。余分なスラリー２０は、さらに、他方の端面側コア１５の上面にまで達し、その少なくとも一部を覆ってもよい。この状態において、加熱してスラリー２０を硬化させる。これにより、スラリー２０を、注型コアである内周側コア１２及び外周側コア１３に変化させる。このことから理解されるように、端面側コア１４，１５の各々とケース１６の側面部１６Ｓとの間に入り込んだスラリー２０は、外周側コア１３の一部となる。本実施の形態においては、上述したようにして、内周側コア１２及び外周側コア１３を端面側コア１４，１５とコイル１１とに密着させたコイル部品１０を得ることができる。
【0069】
以上のように本実施の形態では、コイル１１としてエッジワイズコイルを用いるとともに、その内周側及び外周側に注型コアである内周側コア１２及び外周側コア１３をそれぞれ配置し、内周側コア１２と外周側コア１３とを圧粉コアである一対の端面側コア１４，１５で連結する。これにより、コイル１１に発生する交流銅損を低減することができる。また、内周側コア１２及び外周側コア１３の双方に注型コアを用いたことにより、コイル部品１０に直流重畳電流を通電しない零磁界でのインダクタンスを抑えて、直流重畳特性を改善することができる。
【0070】
また、本実施の形態では、コアの一部（具体的には、内周側コア１２及び外周側コア１３）を、スラリー２０を用いて形成する。これにより、コイル１１とその周囲のコア（内周側コア１２、外周側コア１３並びに端面側コア１４，１５）との間の隙間をなくすことができる。その結果、組み付け精度に依存するコイル部品１０の特性のバラつきを低減し又は無くすことができると共にコイル１１のガタツキを抑制することができ、コイル部品１０の使用時における騒音を低減することができる。更に、本実施の形態では、固体である圧粉コアの数を減らすことができ、それによって組み付け工程を簡略化することができる。加えて、本実施の形態では、比較的透磁率の高い圧粉コアの数を減らし、比較的透磁率の低い注型コアを用いることで、コストを削減することができる。
【0071】
上述した実施の形態において、コイル１１は、巻軸と直交する面内において角を丸めた四角形状を有していたが、本発明は、これに限定されるわけではない。コイル１１は、コイルの巻軸と直交する面内において、円形若しく楕円形、あるいは競技用トラック形状の外形を有するものであってもよい。
【0072】
また、上記実施の形態では、内周側コア１２及び外周側コア１３として注型コアを用い、端面側コア１４，１５として圧粉コアを用いている。しかしながら、内周側コア１２及び外周側コア１３として圧粉コアを用いてもよいし、端面側コア１４，１５として注型コアを用いてもよい。あるいは、これらのコアは、成型した磁性体粉末に樹脂を浸透させ、その後樹脂を硬化させて形成するようにしてもよい。いずれにしても、端面側コア１４，１５の零磁界での透磁率が、内周側コア１２及び外周側コア１３の零磁界での透磁率よりも高くなるように、内周側コア１２、外周側コア１３及び端面側コア１４，１５が形成されていればよい。
【0073】
（第２の実施の形態）上述した第１の実施の形態のコイル部品の構成に加え、図３３及び図３４若しくは図３５及び図３６に示すように、コイル１１の内周側空間５０内に非磁性ギャップ材５１を配置する。即ち、４枚の長方形の板状のギャップ材５１を２枚ずつ上下２段に配置する。各段のギャップ材５１は、長辺同士が互いに平行となるように配置される。ギャップ材５１は、組み付けを容易にするため、支持材５２により互いに固定されている。また、組み付けを容易にするとともに交流銅損の発生を抑えるため、ギャップ材５１は、コイル１１の内周面との間に所定の間隔を空けるよう配置されていてもよい。さらに、製造時におけるスラリー２０の流し込みを容易にするとともに直流重畳特性を改善するため（零磁界でのインダクタンスを低減するため）、左右に隣り合うギャップ材５１は、互いに間隔を空けて配置されていてもよい。さらに、スラリー２０を流し込む際に発生し得る気泡が排出され易いように、各ギャップ材５１は、コイル１１の巻軸に直交する平面に対して傾きを有するように配置されている。なお、ギャップ材５１の形状、数及び配置は本実施の形態に限られない。ギャップ材５１の形状、数及び配置は、所望の特性に応じて調整することができる。
【0074】
（第３の実施の形態）第１の実施の形態によるコイル部品の端面側コア１４，１５の一部を、注型コア（低μ）に置換する。具体的には、端面側コア１４，１５のコイル１１の端面を覆う部分の少なくとも一部を注型コアに置換する。換言すると、図３７に示すように、コイル部品をコイルの巻軸とコア内を周回する磁路とを含む平面で切断した断面において、コイル１１の周囲（コイル部品の断面に見られる２つのコイル断面の各々の周囲）を内周面、外周面及び端面に沿った４本の直線３１〜３４で８つの領域４１〜４８に区分したとき、角に位置する４つの領域４１，４３，４５，４７に夫々圧粉コア（第１コア部材、高μ）を配置する。また、コイル１１の内周面の内側に位置する領域４２及び外周面の外側に位置する領域４６に夫々注型コア（第２コア部材、低μ）を配置する。さらに、端面の外側に位置する領域４４，４８の各々の少なくとも一部に注型コア（第３コア部材、低μ）を配置する。領域４４，４８における残りの部分には、圧粉コアを配置する。領域４４，４８の各々において、通常、注型コアは一対の圧粉コアに挟まれるように配置される。領域４４，４８に配置される圧粉コアは、隣接する領域４１，４３，４５，４７のいずれかに配置されている圧粉コアと一体に形成されてよい。
【0075】
この構成においても、コイル１１内を通過することなく一方の端面側コアから他方の端面側コアへ向かおうとする磁束が発生するため、コイル１１への磁束漏れは少なく、交流銅損の低減効果が得られる。また、この構成は、応力を低減する効果もある。さらに、第１の実施の形態に比べて、零磁界におけるインダクタンスは低くなるため、用途に合わせてインダクタンスを調整できる。なお、本実施の形態においても、得ようとする特性に応じて、第２の実施の形態で説明したギャップ材５１をコイル１１の内周側に配置するようにしてもよい。
【0076】
（第４の実施の形態）第１の実施の形態によるリアクトルの端面側コア１４，１５の一部を、非磁性ギャップ材に置換する。具体的には、コイル１１の端面を覆う部分の少なくとも一部を非磁性ギャップ材に置換する。換言すると、図３８に示すように、コイル部品をコイル１１の巻軸とコア内を周回する磁路とを含む平面で切断した断面において、コイル１１の周囲（コイル部品の断面に見られる２つのコイル断面の各々の周囲）を内周面、外周面及び端面に沿った４本の直線３１〜３４で８つの領域４１〜４８に区分したとき、角に位置する４つの領域４１，４３，４５，４７に夫々圧粉コア（第１コア部材、高μ）を配置する。また、コイル１１の内周面の内側に位置する領域４２及び外周面の外側に位置する領域４６に夫々注型コア（第２コア部材、低μ）を配置する。さらに、コイル１１の端面の外側に位置する領域４４，４８の夫々について少なくとも一部に非磁性ギャップ材を配置する。なお、図では、コイル１１の端面全体が非磁性ギャップで覆われているように見えるが、実際には、コイル１１の端面の多くは、圧粉コア（第３コア部材、高μ）で覆われており、非磁性ギャップ材により覆われる領域は小さい。この構成では、エッジワイズコイルを用いることで、非磁性ギャップ材からコイル１１への漏れ磁束を抑制することができる。コイル１１の端面は、平角線の断面における長辺側だからである。なお、本実施の形態においても、第３の実施の形態と同様に、第２の実施の形態で説明したギャップ材５１をコイル１１の内周側に配置するようにしてもよい。
【0077】
（第５の実施の形態）上述した第１乃至第４の実施の形態では、コイル１１の巻軸に沿った方向の磁界に着目したが、本実施の形態では、コイル１１の巻軸に垂直な方向（径方向）の磁界に着目する。そして、本実施の形態では、コイル１１の内周側及び外周側に、それぞれ端面よりも外側に張り出す圧粉コアをそれぞれ配置する。また、コイル１１としてフラットワイズコイルを用いる。換言すると、図３９に示すように、コイル部品をコイルの巻軸とコア内を周回する磁路とを含む平面で切断した断面において、コイル１１の周囲（コイル部品の断面に見られる２つのコイル断面の各々の周囲）を内周面、外周面及び端面に沿った４本の直線３１〜３４で８つの領域４１〜４８に区分したとき、角に位置する４つの領域４１，４３，４５，４７に夫々圧粉コア（第１コア部材、高μ）を配置する。また、コイル１１の内周面の内側に位置する領域４２及び外周面の外側に位置する領域４６の各々にも圧粉コア（第２コア部材、高μ）を配置する。さらに、端面の外側に位置する領域４４，４８にそれぞれ注型コア（第３コア部材、低μ）を配置する。領域４２に配置される圧粉コアは、隣接する領域４１及び４３にそれぞれ配置されている圧粉コアと一体に形成されてよい。同様に、領域４６に配置される圧粉コアは、隣接する領域４５及び４７にそれぞれ配置されている圧粉コアと一体に形成されてよい。本実施の形態においても、コイル１１への磁束漏れは少なく、交流銅損の低減効果が得られる。
【0078】
（第６の実施の形態）第５の実施の形態によるリアクトルの内周側コア１２と外周側コア１３とを注型コアに置換する。即ち、図４０に示すように、コイル部品をコイルの巻軸とコア内を周回する磁路とを含む平面で切断した断面において、コイル１１の周囲（コイル部品の断面に見られる２つのコイル断面の各々の周囲）を内周面、外周面及び端面に沿った４本の直線３１〜３４で８つの領域４１〜４８に区分したとき、角に位置する４つの領域４１，４３，４５，４７に夫々圧粉コア（第１コア部材、高μ）を配置する。また、コイル１１の内周面の内側に位置する領域４２及び外周面の外側に位置する領域４６の各々の少なくとも一部に注型コア（第２コア部材、低μ）を配置する。さらに、端面の外側に位置する領域４４，４８にそれぞれ注型コア（第３コア部材、低μ）を配置する。領域４２，４６における残りの部分には、圧粉コアを配置する。領域４２，４６の各々において、通常、注型コアは一対の圧粉コアに挟まれるように配置される。領域４２，４６に配置される圧粉コアは、隣接する領域４１，４３，４５，４７のいずれかに配置されている圧粉コアと一体に形成されてよい。本実施の形態においても、コイル１１への磁束漏れは少なく、交流銅損の低減効果が得られる。
【0079】
以上、本発明についていくつかの実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の変更、変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、コイル１１として平角線を巻回したエッジワイズコイル又はフラットワイズコイルを用いたが、コイル１１は、角線や丸線を巻回したコイルであってもよい。また、コイルの巻列の数及び層の数はそれぞれ２以上であってもよい。但し、端面側コア１４，１５として圧粉コアを用いる場合、コイルの巻列の数は１０以下が好ましく、２以下が特に好ましい。同様に、コイルの内周面内側及び外周面外側に、夫々端面の外側に張り出す圧粉コアを用いた場合、コイルの層数は１０以下が好ましく、２以下が特に好ましい。また、上記実施の形態では、コイルの周囲の領域を内周面、外周面及び端面に沿った直線で８分割したが、多少のずれがあってもよい。例えば、図２８において、角に位置する４つの領域は、それぞれ注型コア（低μ）側（上下方向）に突き出してもよい。この場合、突き出し量は、圧粉コアの上下方向の厚みの１０％以内が望ましい。突き出し量が多くなると、コイルの角部分において磁束の漏れ（コイルと鎖交しない磁路の形成）が生じ易くなるからである。なお、突き出し部分は、組み付け時の位置合わせ等に利用できる。また、本発明のコイル部品は、リアクトル、特に車載用リアクトルに適しているが、他のコイル部品にも適用できる。
【符号の説明】
【0080】
１０ コイル部品１１ コイル
１２ 内周側コア
１３ 外周側コア
１４，１５ 端面側コア
１６ ケース
１６Ａ 開口部
１６Ｂ 底部
１６Ｓ 側面部
２０ スラリー
３１ 内周面に沿った直線
３２ 外周面に沿った直線
３３，３４ 端面に沿った直線
４１〜４８ 領域
５０ 内周側空間
５１ 非磁性ギャップ材
５２ 支持材
１１１，１３１，１５１ コイル
１１２，１２２，１３２，１４２，１５２，１６２ 磁束
１１３，１２３，１３３，１４３，１５３，１６３ 交流銅損の大きい領域
１７１，２０１ 導電線
１７２，１７４，２０２，２０４ コア
１７３，２０３ 磁束
２３１ エッジワイズコイル
２３２ 下部コア
２３３ 上部コア
２３４，２３５ 交流銅損が多い領域
２４１，２５１，２６１，２７１ エッジワイズコイル
２４２，２６４ 圧粉コア
２４３ ギャップ
２４４，２５３，２６５，２８２，２８３，２９２，２９３，３０２，３０３ 領域
２４５，２５４，２５５，２６６，２７６，２８４，２９４ 交流銅損の大きい領域
２５２，２６２，２６３ 注型コア
２８１，２９１ コイル
３０１ フラットワイズコイル