特許 6585412 インダクタ

(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】6585412

(24)【登録日】2019年9月13日

(45)【発行日】2019年10月2日

(54)【発明の名称】インダクタ

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/02 20060101AFI20190919BHJP

   H01F 27/30 20060101ALI20190919BHJP

   H01F 27/32 20060101ALI20190919BHJP

   H01F 17/06 20060101ALI20190919BHJP

   H01F 37/00 20060101ALI20190919BHJP

【ＦＩ】

   H01F27/02 N

   H01F27/30 101B

   H01F27/32 103

   H01F17/06 K

   H01F37/00 J

   H01F37/00 E

   H01F37/00 G

   H01F37/00 T

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-149978(P2015-149978)

(22)【出願日】2015年7月29日

(65)【公開番号】特開2017-34002(P2017-34002A)

(43)【公開日】2017年2月9日

【審査請求日】2018年5月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】390005223

【氏名又は名称】株式会社タムラ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100120592

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 崇裕

(72)【発明者】

【氏名】二宮 亨和

(72)【発明者】

【氏名】有間 洋

(72)【発明者】

【氏名】山田 将司

【審査官】 右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０８９７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２６３２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１２９７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０６４６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０７０１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０１０７４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−２４３２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７９１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２０８３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５２４１９４１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０４１１７７６２（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ２７／０２

Ｈ０１Ｆ １７／０６

Ｈ０１Ｆ ２７／３０

Ｈ０１Ｆ ２７／３２

Ｈ０１Ｆ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性材で形成されたコアと、
前記コアの周囲に設けられた樹脂部材と
を備え、
前記樹脂部材は、
前記コアが収容される収容部と、締結部材を受け入れる複数の腕部とを有し、
少なくとも１つの前記腕部は、
前記収容部の外面を基端として外方に延び、基端部から締結部材を貫通させる固定孔が設けられた先端部に向かいその幅が末広がりに形成されており、前記基端部と前記先端部とを連絡する中間部が前記先端部の外周と前記固定孔との間の最短距離を超える長さで延びていることを特徴とするインダクタ。

【請求項2】

請求項１に記載のインダクタにおいて、
少なくとも１つの前記腕部は、
前記中間部が前記収容部の外面と前記固定孔との間を最短で結ぶ仮想線を境にして対称に形成されていることを特徴とするインダクタ。

【請求項3】

請求項１に記載のインダクタにおいて、
少なくとも１つの前記腕部は、
前記収容部の外面と前記固定孔の中心点との間を最短で結ぶ仮想線に対し所定範囲内の角度をなして外方に延びていることを特徴とするインダクタ。

【請求項4】

請求項３に記載のインダクタにおいて、
前記腕部は、
前記仮想線に対してなす前記所定範囲内の角度が０°を超え３５°以下であることを特徴とするインダクタ。

【請求項5】

請求項１から４の何れかに記載のインダクタにおいて、
前記腕部は、
その最大幅が前記固定孔の直径より大きく形成されていることを特徴とするインダクタ。

【請求項6】

請求項１から５の何れかに記載のインダクタにおいて、
前記コアは、
前記収容部と一体に成形されていることを特徴とするインダクタ。

【請求項7】

請求項１から６の何れかに記載のインダクタにおいて、
前記樹脂部材は、
前記収容部と前記腕部とが一体に成形されていることを特徴とするインダクタ。

【請求項8】

請求項１から７の何れかに記載のインダクタにおいて、
前記腕部は、
前記締結部材による締結力を受ける固定金具が前記固定孔の内側に埋め込まれた状態に成形されていることを特徴とするインダクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コアが収容されるボビンの一部としてねじ留め用の貫通孔が形成されたインダクタに関する。

【背景技術】

【0002】

コアをその内部に擁するインダクタは、機械振動等による性能低下を回避するため、インダクタを各種装置（以下、「被装着体」と称する。）にねじやボルト等の締結部材（以下、「ねじ」と称する。）を用いて締結する等の方法により固定させて使用する形態を採るのが一般的である。例えば、円筒状に形成されたトロイダルコアのボビンを平面視した場合における直径の延長上、すなわち中心角が１８０°離隔した方向に一対の脚部が形成され、両脚部の先端近傍に固定部としてねじ留め用の貫通孔が設けられたボビンの形態が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１４／０１０７４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このようなボビンを被装着体にねじ留めする際には、貫通孔の周辺部にねじの締結トルクに伴う応力が生じる。この応力による疲労がボビンに蓄積することによりボビンの亀裂や破損等を引き起こす虞があるため、応力を緩和させる何らかの対策が必要となる。

【0005】

１つの案として、固定部が設けられている両脚部をより太く形成するという手段が考えられる。これによりボビンの強度を向上させることが可能ではあるが、そのトレードオフとして、ボビンの外周面と両脚部とが接続する面積が広くなることにより巻線が巻き回される面積は必然的に狭くなる。その結果、巻線のターン数が減少し、インダクタとしての性能を確保することが困難となる。

【0006】

そこで本発明は、巻線が巻き回されるスペースを確保しながら、被装着体へのねじ留め時の締結トルクに伴い生じる応力を緩和することができるインダクタの提供を課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。

【0008】

すなわち、本発明は、磁性材で形成されたコアと、コアの周囲に設けられた樹脂部材とを備えている。樹脂部材は、コアが収容される収容部と、締結部材を受け入れる複数の腕部とを有している。そして、少なくとも１つの腕部は、収容部の外面を基端として外方に延び、基端部から締結部材を貫通させる固定孔が設けられた先端部に向かいその幅が末広がりに形成されている。

【0009】

少なくとも１つの腕部は、収容部の外面を基端として外方に延びており、腕部が延びた先に形成される先端部には締結部材を受け入れる固定孔が設けられている。基端部と先端部との間で両者を連絡する部位を中間部とし、この中間部を収容部の周方向にみた長さを腕部の幅とすると、腕部の幅は基端部寄りの位置において最も小さく、外方に延びるにつれて徐々に大きく形成されている。先端部寄りの位置における腕部の幅は、固定孔を包含しうる大きさ、すなわち固定孔の直径よりも大きく形成されており、腕部は基端部を経て先端部の幅に向かいその幅を広げながら延び出たいわば扇形の形状を成している。腕部の基端部寄りの位置における幅が先端部寄りの位置における幅よりも小さく（腕部の根元付近が先端部よりも細く）形成されることにより、基端部寄りの位置と先端部寄りの位置とで同じ幅に形成され或いは基端部寄りの位置でより大きく形成される場合と比較し、インダクタを被装着体に締結させる際に締結トルクに伴い腕部に生じる応力が小さくなる。その結果、応力による疲労が樹脂部材に蓄積しにくくなる。

【0010】

したがって、この形態によれば、腕部の基端部寄りの位置における幅を先端部寄りの位置より小さく形成することにより得られる応力緩和作用によって、樹脂部材の耐久性を向上させることができる。その結果、応力に伴う疲労が樹脂部材に蓄積することにより生じ得る亀裂や破損を抑制できるため、長期間に亘り安定的にインダクタの性能を発揮させることができ、その信頼性を維持することが可能となる。
また、腕部の基端部寄りの位置における幅が小さく（根元が細く）形成されれば、その分だけ収容部の外面における腕部に接続していない面積が大きくなる。したがって、腕部がこのような形状に形成されることにより、インダクタに所望の性能を発揮させるための十分な巻線スペースを収容部の外面に確保することが可能となる。

【0011】

また、少なくとも１つの腕部は、基端部と先端部との間に延びる中間部が収容部の外面と固定孔の中心点との間を最短で結ぶ仮想線を境にして対称に形成されている。

【0012】

腕部における中間部の形状が仮想線を境に対称になるとは、見方を変えると、腕部が外周面の径方向に延びていると捉えることができる。このように形成された樹脂部材は、径方向から反れて延びている、すなわち中間部の形状が仮想線を境に対称にならない腕部を有する場合よりも、インダクタを被装着体に締結させる際に腕部に生じる応力が小さくなる。したがって、この形態によれば、少なくとも１つの（好ましくは全ての）腕部を径方向に延ばすことでより大きな応力緩和作用が得られ、樹脂部材の耐久性をより一層向上させることができる。

【0013】

または、少なくとも１つの腕部が、収容部の外面と固定孔の中心点との間を最短で結ぶ仮想線に対し所定範囲内の角度をなして外方に延びている。

【0014】

腕部が収容部の外面と固定孔の中心点との間を最短で結ぶ仮想的な線に対し所定範囲内の角度をなして収容部の外面から延びている場合、所定範囲を超えた角度をなして収容部の外面から延びている場合に比べて、インダクタを被装着体に締結させる際に腕部に生じる応力が小さくなる。したがって、この形態によれば、少なくとも１つの（好ましくは全ての）腕部を仮想線に対し所定範囲内の角度をなして形成することでより大きな応力緩和作用が得られ、樹脂部材の耐久性をより一層向上させることができる。

【0015】

好ましくは、腕部が仮想線に対してなす所定範囲内の角度が０°を超え３５°以下である。

【0016】

腕部が仮想線に対し０°を超え３５°以下の角度をなして収容部の外面から延びている場合に、特に優れた応力緩和作用が得られることが解析結果から判っている。したがって、腕部にこの範囲内の角度を適用して樹脂部材を形成することにより、その耐久性をさらに向上させることができる。

【0017】

より好ましくは、腕部がその最大幅が固定孔の直径より大きく形成されている。

【0018】

仮に腕部の最大幅が固定孔の直径と同じ、或はそれより小さく形成されている場合、固定孔を取り囲んで締結部材を受け付ける樹脂部材の厚みまでを併せて考慮すると、先端部は収容部の外面から延びた腕部の端部で水平方向に膨れ出たような形状となる。このとき、先端部と中間部とが接続する領域は、腕部の最大幅が固定孔の直径より大きく形成されている場合に比べて狭くなる。そして、締結部材で締結する際に接続領域にかかるモーメントは、接続領域が広いほど小さくなり、これに伴って生じる応力も小さくなる。

【0019】

したがって、腕部の最大幅が固定孔の直径より大きく形成されていることにより、先端部と中間部との接続領域が広くなり、締結時に生じる応力を緩和させる作用を得ることが可能となる。

【0020】

また、他の形態においては、コアが樹脂部材と一体に成形されている。

【0021】

この形態によれば、巻線が巻き回される収容部がコアの外面に密着するため、樹脂部材とコアとの間に間隙が生じない。よって、収容部と蓋部とで構成される２パーツ型のボビンよりも亀裂や破損が起こりにくく高い強度を得ることができる。また、外形寸法が同一の２パーツ型ボビンと比べ、間隙が生じない分だけ大きな容積のコアを収容することができる。言い換えると、コアの寸法が同一である場合には、２パーツ型ボビンよりも樹脂部材の外形寸法を小さくしつつコアとしての同等の性能を発揮することが可能となる。

【0022】

さらに、樹脂部材は、収容部と腕部とが一体に成形されている。このとき腕部は、締結部材による締結力を受ける固定金具が固定孔の内側に埋め込まれた状態に成形されていてもよい。

【0023】

収容部と腕部とが一体に成形されることにより、インダクタが用いられる被装着体に装着される際に締結部材を貫通させる固定孔までを含め樹脂部材を１つの金型のみで成形することができる。したがって、生産コストの低減に寄与することが可能となる。
また、腕部の成形過程で固定孔の内側に固定金具が埋め込まれていれば、固定孔の強度はより一層高められるだけでなく、腕部の成形後に固定金具を別途嵌め込むといった組立作業が不要なため、生産効率の向上を図ることが可能となる。

【発明の効果】

【0024】

以上のように、本発明のインダクタによれば、収容部の外面に巻線を巻き回すためのスペースを確保しつつ、インダクタを被装着体に固定させる際に締結部材のトルクに伴い生じる応力を緩和させることができる。これにより、樹脂部材への応力による疲労蓄積を抑制して樹脂部材の耐久性を向上させ、長期間に亘りインダクタの信頼性を維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】一実施形態のコイルを表す斜視図である。

【図2】一実施形態のコイルに巻線が施される前の状態を表す斜視図である。

【図3】一実施形態のコイルを表す平面図である。

【図4】一実施形態のコイルを表す正面図及び厚み方向に切断した場合の縦断面図（図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図）である。

【図5】一実施形態のコイルを表す底面図及び底面側からみた斜視図である。

【図6】一実施形態のコイルを開口位置において厚み方向に切断した場合の縦断面図（図３中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図）である。

【図7】一実施形態における腕部の形状を説明する平面図である。

【図8】腕部の角度θによるねじ留め時に生じる応力の違いを説明する図（１／２）である。

【図9】腕部の角度θによるねじ留め時に生じる応力の違いを説明する図（２／２）である。

【図10】角度θの異なるボビンをねじ留めする際に生じた応力の大きさをまとめたグラフである。

【図11】腕部が径方向に延びたボビンにおける腕部の幅の形成態様による応力緩和作用の違いを説明する図である。

【図12】２つの腕部が所定範囲内の異なる角度で延びている形態のコイルを表す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態ではインダクタの一例としてコイルを取り上げるが、本発明はこの例示に限定されるものではない。また、発明の理解を容易とするために、図面上の表現には若干の誇張やデフォルメが含まれる場合がある。

【0027】

図１は、一実施形態のコイル１を表す斜視図である。
コイル１は、樹脂で形成されたボビン２内にトロイダルコア４（図１では隠れている）を収容し、ボビン２の外面に沿って巻線２０（一部にのみ符号を付す）を巻き回した構成である。このためボビン２は収容部６を有しており、この収容部６は環状に形成されてその内部にトロイダルコア４を収容する空間を有している。また、ボビン２は２つの腕部１０を有しており、これら腕部１０は、収容部６の外周面２８から外方（側方）に延びている。コイル１は、電子部品として被装着体に装着され、例えばねじ等の締結部材により固定された状態で使用される。なお、本実施形態のコイル１においてはコアとしてトロイダルコア４を用いるが、コアの形状は環状に限定されず、例えば角が円弧状に形成された正方形や長方形でもよい。

【0028】

腕部１０は、上記のようにコイル１を固定するための部位である。このため、腕部１０の端部にはそれぞれ固定孔１２が形成されており、各固定孔１２には金属製のカラー１４が埋め込まれている。コイル１は、これら固定孔１２（具体的にはカラー１４）を通じて被装着体へのねじ留めが可能となっている。また、各腕部１０の端部には固定孔１２に隣接して位置決め孔１６が形成されている。これら位置決め孔１６は、ねじ留め時に被装着体との位置決めを行うためのものである。

【0029】

より詳細には、腕部１０は、平板状をなす２枚の絶縁壁１８及び支持壁２４を有しており、このうち２枚の絶縁壁１８は、収容部６の外周面２８に基端が接続されて外方に延びている。支持壁２４は、２枚の絶縁壁１８の間に挟まれる位置に設けられて腕部１０の芯部を成しており、その基端は同じく外周面２８に接続されている。なお、外周面２８において絶縁壁１８及び支持壁２４はいずれも、コイル１の中心軸線の方向に立ち上がるようにして配置されている。また、図１には示されていないが、絶縁壁１８と支持壁２４との間には、これらと直交する方向に拡がる板状の部位が形成されている。

【0030】

腕部１０の先端部分には軸受盤２６が形成されており、この軸受盤２６はコイル１の中心軸線と直交する方向（収容部６の端面と並行）に拡がる平板状をなしている。上記の固定孔１２及び位置決め孔１６は、軸受盤２６を厚み方向に貫通して形成されている。なお軸受盤２６は、支持壁２４及びその両側の絶縁壁１８の各端部同士をつなぐ連結部２２に接続し、支持壁２４と絶縁壁１８とによって支持されている。

【0031】

図２は、一実施形態のコイル１に巻線２０が施される前の状態を表す斜視図である。
図２中、収容部６の上端面３０ｔ及び外周面２８を形成する樹脂の一部を破断して示すように、収容部６内にはトロイダルコア４が内面に密接した状態で収容されている。トロイダルコア４は、ダストコアや純鉄、センダスト、フェライト、アモルファス、積層鋼板等の磁性材料により形成されている。トロイダルコア４の外面上には、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）等の熱可塑性樹脂により収容部６が形成されている。収容部６の周面は、概ね０．８〜１．５ｍｍ程度の厚みとなるよう形成されているが、求められる強度に応じて望ましい厚みを適宜選択し形成することができる。

【0032】

本実施形態のコイル１においては、インサート成形を通じてボビン２とトロイダルコア４とが一体成形されており、その成形過程でボビン２に収容部６及び腕部１０が樹脂成形される。このため、完成状態でみてボビン２の収容部６とトロイダルコア４との間には間隙が存在しない。ボビン２の腕部１０にはさらに、固定孔１２の内側に配置されたカラー１４もまた一体成形されており、カラー１４は固定孔１２内に予め埋め込まれて密着している。つまり、樹脂製のボビン２は、金属製のトロイダルコア４及びカラー１４と一体成形されている。

【0033】

一体成形においては、本実施例で用いたＰＰＳ以外にも、例えばエボキシ樹脂や不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂を用いることが可能である。
なお、一体成形については詳しく後述する。また、これ以降の説明において特に断らない限りは、巻線２０が巻き回される前の状態のコイル１について説明することとする。

【0034】

図３は、一実施形態のコイル１を表す平面図である。
収容部６は、上述したように環状に形成されており、上端面３０ｔの外周及び内周が略正円に形成されている。収容部６の外周上には２つの腕部１０が略等間隔に配置されており、各々が外方に延びるようにして設けられている。図３中、収容部６及びカラー１４の中心を通る一点鎖線（ＩＶ−ＩＶ線）との関係から明らかなように、各腕部１０は、外周の径方向に対し角度を成して収容部６の外周面２８から延びている。径方向に対して各腕部１０がなす角度は、所定範囲内の角度に設定されている。なお、この角度の大きさについては詳しく後述する。

【0035】

腕部１０の固定孔１２は、上記のようにコイル１を被装着体に固定させる際に用いられる。固定孔１２の内側に埋め込まれたカラー１４は、ねじ留めの際に固定孔１２を補強する。カラー１４は樹脂や鉄、合金等により形成されている。また、位置決め孔１６を用いた位置決めは、例えば、被装着体に設けられたボスを位置決め孔１６に貫通させることで行うことができる。

【0036】

各腕部１０に１つずつ設けられた位置決め孔１６は、それぞれ形状が異なり、このうち１つは略正円、もう１つは楕円状に形成されている。このように、１つの位置決め孔１６については若干の遊びを持たせた形状としておくことで、多少の位置ずれを許容してボスを貫通させ易くし、コイル１の被装着体への装着を容易にしている。

【0037】

なお、本実施形態のコイル１においては、固定孔１２が略正円状に形成されているが、固定孔の形状はこれに限定されず、この内側に埋め込まれるカラー１４の形状や被装着体における空間上の制約等に応じて好ましい形状を適宜選択可能である。例えば、固定孔１２は、楕円形や矩形の他、多角形に形成されてもよい。

【0038】

図４は、一実施形態のコイル１を正面側からみた図である。ここでは、図４中（Ａ）にコイル１の正面図を示し、図４中（Ｂ）に縦断面図を示す。
図４中（Ａ）：腕部１０の絶縁壁１８は、その基端が収容部６の外周面２８の高さ方向でみた全域に拡がっており、基端から先端に向けて先細った形状をなしている。軸受盤２６は、絶縁壁１８の先細った先端部分に接続されている。

【0039】

また、絶縁壁１８は、外周面２８の下端位置では基端からある程度先までを等幅（同じ高さ）に形成されており、この等幅な部分は収容部６の下端面３０ｂより張り出して下方に延びている。こうした形状は、収容部６の内部に収容されるトロイダルコア４と収容部６の外面に巻き回される巻線２０（図４では不図示）との絶縁距離を確保するためのものである。なお、絶縁距離の確保については、改めて後述する。

【0040】

収容部６の端面３０と外周面２８との間に連なる隅角部である外周角３４ｇは、略円弧状の滑らかな曲面に形成されている。この形状により、巻線２０に損傷を与えずに外周面２８に沿って巻線２０を巻き回すことができる。

【0041】

図４中（Ｂ）：ここには、コイル１を収容部６とカラー１４の中心点を通過する線で高さ方向に切断した場合の断面（図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面）を示す。この図からも明らかなように、トロイダルコア４は、収容部６の内面に隙間なく密着した状態で収容されている。また、カラー１４は、腕部１０が備える軸受盤２６に形成された固定孔１２の内側面に密着している。ボビン２は、予めトロイダルコア４及びカラー１４がセットされた金型を用いてインサート成形されることにより、トロイダルコア４及びカラー１４と共に一体に成型されている。そのため、ボビンとコアを別体とした構造とは異なり、収容部６とトロイダルコア４との間には隙間が生じることなく、これらの間は収容部６を形成する樹脂で埋め尽くされている。

【0042】

本実施形態に対する比較例として、収容部とキャップ部とで構成される２パーツ型ボビンを用いた場合は、コアを収容した後もボビンとの間に多少の空間が維持され続ける。この空間の存在により、ボビンの巻線に対する強度はボビンを形成する樹脂の厚みに依存することとなるため、割れや損傷の懸念が付き纏う。これに対し、本実施形態のコイル１のようにボビン２とトロイダルコア４が一体成形されていれば、両者の間に隙間が生じないため前述のような懸念から解放される。さらに、一体成形されたボビン２は、隙間がない分だけより大きな容積のトロイダルコア４を収容することができる。言い換えると、コアの寸法が２パーツ型ボビンと同一である場合には、ボビンの外形寸法をより小さくしつつコアとしての同等の特性を発揮することが可能となる。

【0043】

本実施形態においては、トロイダルコア４とボビン２に加えカラー１４も一体成形されている。これにより、成形に用いる金型が１つだけで済む上に、ボビン２の成形と同時にカラー１４が固定孔１２を形成する樹脂に密着するため、ボビンとカラーを別途組み立てる場合と比較して製造効率の向上及びコストの削減を図ることができる。また、固定孔１２にカラー１４が設けられることにより固定孔１２が補強され、孔の強度がより一層高められる。

【0044】

図５は、一実施形態のコイル１を底面側からみた図である。ここでは、図５中（Ａ）にコイル１の底面図を示し、図５中（Ｂ）に底面側からみた斜視図を示す。
図５中（Ａ）：絶縁壁１８と外周面２８との間に連なる隅角部の下端においては、絶縁壁１８が下端面３０ｂよりも下方に張り出し、下端面３０ｂの外周角３４ｇに被さるようにして形成されている。

【0045】

図５中（Ｂ）：この図に示されるように、収容部６の外周面２８には部分的に開口８が形成されており、開口８は、ちょうど２枚の絶縁壁１８と支持壁２４に挟まれる位置（１つの腕部１０あたり２箇所）で、その下端寄りに位置している。開口８は、樹脂で被覆されずに外部に開いているため、収容部６に収容されたトロイダルコア４の表面は開口８を通じて外部に露出している。このような開口８は、ボビン２をインサート成形する際に必然的に生じたものである。

【0046】

〔開口に伴う絶縁距離の確保〕
図６は、一実施形態のコイル１を開口８が形成されている位置において高さ方向に切断した場合の縦断面図（図３中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図）である。この図では、収容部６の外面に開口８が生じる経緯についての理解を容易にするために、インサート成形に用いる成形金型ＭＤのうち、収容部６の下方を形成する部位のみを二点鎖線で示したが、実際にはボビン２全体を覆う形状を成している。

【0047】

ボビン２をインサート成形する過程において、まず成形金型ＭＤの所定の位置にトロイダルコア４がセットされ、その後にボビン２を形成する樹脂が成形金型ＭＤの上方から射出充填される。予め成形金型ＭＤには、その内部でトロイダルコア４を位置決めするための爪が両側に２つずつ形成されている。樹脂が上方から射出されることにより、トロイダルコア４が樹脂の射出圧で下方に押さえつけられるため、トロイダルコア４をその下側に位置する爪のみで安定して支持することができる。このように成形された結果として形成される成形金型ＭＤの爪とトロイダルコア４との接点（爪の跡に相当）が開口８となる。トロイダルコア４は成形金型ＭＤの爪により下方から支持されていたため、開口８は外周面２８の下端寄りに形成される。充填された樹脂が固化したら、トロイダルコア４及びカラー１４と一体に成形されたボビン２、すなわち巻線２０が施される前段階のコイル１が成形金型ＭＤから取り出される。このとき、成形金型ＭＤとトロイダルコア４との接点となっていた開口８を覆うものがなくなり、トロイダルコア４が外部に露出することとなる。

【0048】

このようにしてトロイダルコア４が外部に露出するため、ボビン２に巻き回す巻線２０との間には十分な絶縁距離を確保する必要が生じる。そこで、本実施形態のボビン２においては、周方向でみて開口８の両側に２枚の絶縁壁１８を設け、開口８と巻線２０の巻き回し領域とを隔離させている。これにより、各種安全規格に規定されている絶縁距離を確保することが可能となる。

【0049】

ところで、腕部１０は、被装着体へコイル１を装着させる上で用いられる軸受盤２６を収容部６に連結させる役割を担っており必要不可欠である。絶縁壁１８もまた、上述のようにトロイダルコア４と巻線２０との間の絶縁距離を確保する役割があり、欠かせない部材である。仮に腕部１０と絶縁壁１８とを個別に設けた場合、それぞれが外周面２８に接続するためのスペースが必要となる。この場合、個々に割かれるスペースの分だけ収容部６に巻線２０を施すスペースが縮小し、結果として巻線２０のターン数が減少するため、コイルとしての性能低下は避けられない。また、腕部１０は軸受盤２６を支持するためだけに存在することとなり、その根元部分はデッドスペースになる。

【0050】

そこで、本実施形態のコイル１においては、絶縁壁１８が腕部１０の根元を兼ねることにより、デッドスペースとなり得る部位を有効活用すると同時に、外周面２８のうち開口８を挟んだ必要最小限の領域以外は巻線２０のための領域に充てることを可能としている。これにより、収容部６に巻線２０を巻き回すスペースを十分に確保して、コイルとしての所望の性能を発揮させることが可能となる。

【0051】

〔腕部の形状〕
図７は、一実施形態における腕部１０の形状を説明する平面図である。

【0052】

この図に示されるように、２つの腕部１０は、収容部６の外周面２８を基端として外方に延びている。各腕部１０は、支持壁２４を挟んで両側に２枚の絶縁壁１８ｆ，１８ｂを有しており、収容部６からみて反時計回りとなる側の位置に前方絶縁壁１８ｆが、時計回りとなる側の位置に後方絶縁壁１８ｂが設けられている。２枚の絶縁壁１８ｆ，１８ｂは外方に向かうにつれ相互間の距離が大きくなるように配置されている。以下、この図の説明においては、各部位に対し平面視した状態での形状を描写することとする。

【0053】

腕部１０は、大別して基端部、中間部、先端部の３部位に分類することができる。各部位の理解を容易とするために、図７の左側に示された腕部１０に対し異なるパターンによる染色を施している。

【0054】

ここで、「先端部」とは小さな網掛けで示された領域であり、腕部１０のうち装着盤２６を有している部位を指す。「基端部」は大きな網掛けで示された、腕部１０の基端及びその周辺部までを含めた腕部１０のいわば根元を形成する領域である。より具体的には、前方絶縁壁１８ｆの外側直線部のうち外周面２８に最も近い点ａ_１を通り先端部と２枚の絶縁壁１８ｆ，１８ｂとの各接点同士を結ぶ線分（ａ_Ｍａｘ−ｂ_Ｍａｘ）に平行な直線と後方絶縁壁１８ｂの外側直線部との交点をｂ_１とし、さらに外周面２８と２枚の絶縁壁１８ｆ，１８ｂとの各接点をａ_０，ｂ_０としたときに、弧（ａ_０−ｂ_０）から線分（ａ_１−ｂ_１）に亘る領域が基端部に当たる。そして、基端部と先端部との間を延びる「中間部」が両者を連絡している。中間部は、線分（ａ_１−ｂ_１）から弧（ａ_Ｍａｘ−ｂ_Ｍａｘ）に亘るグレーで染色された領域である。以下、中間部における２枚の絶縁壁１８ｆ，１８ｂの相互間距離のことを「腕部の幅」と表すこととする。

【0055】

２枚の絶縁壁１８ｆ，１８ｂは、中間部においては何れも直線のみで形成されているのに対し、基端部の外周面２８寄りの位置においては曲線的な形状に仕上げられている。これはボビン２の成形上の都合（成形し易さ等）を考慮して採用されたものであり、この形状に限定されない。

【0056】

本実施形態においては、腕部１０の幅が、中間部と基端部との境界（ａ_１−ｂ_１）で最小となり、中間部と先端部との境界点を結ぶ線分（ａ_Ｍａｘ−ｂ_Ｍａｘ）で最大となるように形成されている。つまり、点ａ_１，ｂ_１から外方（外周面２８から離間する方向）に等距離ずつ移動していくと、各地点における線分（ａ_Ｎ−ｂ_Ｎ）の長さ、すなわち腕部１０の幅は次第に大きくなる。なお、最大幅（ａ_Ｍａｘ−ｂ_Ｍａｘ）は、固定孔１２の直径が収まる大きさに形成されている。

【0057】

このように腕部１０の幅が先端部寄りの位置よりも基端部寄りの位置でより小さく形成されることにより、先端部寄りの位置と同じ或はこれより大きく形成される場合に比べ、腕部１０が外周面２８に接続する領域が必然的に狭くなる。つまり、腕部１０と接続する領域が狭くなる分だけ、外周面２８に巻線２０を巻き回すスペースを広く確保することが可能となる。

【0058】

また、各腕部１０は、収容部６から径方向（放射状）に延びる仮想線に対し所定範囲内の角度θを成して形成されている。より具体的には、角度θは以下の関係で表される。例えば、上端面３０ｔの中心点Ｏ及び軸受盤２６に設けられた固定孔１２の中心点Ｐの２点を通る直線をＬ_Ｐとする。直線Ｌ_Ｐは、外周面２８と固定孔１２の中心点との間を最短で結ぶ仮想線に一致する。このとき、前方絶縁壁１８ｆを平面視した外側の直線部に重なる直線Ｌ_Ａは、基準となる直線Ｌ_Ｐ（以下、同様の直線を「仮想線」と称する場合がある。）に対して角度θで交差した関係にある。

【0059】

コイル１はその完成後に被装着体に固定される都合上、固定孔１２（カラー１４）を配置する位置が予め指定されている。そこで、これらの位置は動かさないという前提の下で、腕部１０をいかなる態様で収容部６に接続させればねじの締結時にかかるトルクに対して生じる応力を緩和できるかを考慮しながら、腕部１０が収容部６から延びる態様、すなわち直線Ｌ_Ｐと直線Ｌ_Ａとの交差角度θを調整する。

【0060】

上述のようにして腕部１０の基端部の幅を調整すると共に角度θを所定範囲内の角度に設定することにより、コイル１のねじ留め時の締結トルクに伴い生じる応力の緩和作用が得られると同時に、コイルとしての所望の性能を発揮するために必要な巻線スペースを確保することができる。これにより、応力に伴うボビン２への疲労蓄積を回避してその耐久性を向上させると同時に、長期間に亘りコイル１の信頼性を維持することが可能となる。

【0061】

なお、本実施形態の腕部１０が仮想線Ｌ_Ｐに対し成す角度θ、及び、腕部１０の最小幅（ａ_１−ｂ_１）の大きさには、実験及び解析に基づいて好ましい応力緩和作用が得られた値が適用されている。以下、解析結果について詳述する。

【0062】

〔腕部の角度による応力の変化〕
図８及び９は、腕部１０が外周面２８から延びる態様（仮想線に対する腕部１０の交差角度θ）によるねじ留めに伴い生じる応力の大きさや発生箇所の違いを説明する図である。腕部１０がどのような態様で外周面２８から延びた場合に応力がより小さくなるか、言い換えると、より大きな応力緩和作用が得られるか、を分析するために、腕部１０の形状（特に交差角度θ）を様々に異ならせた態様のボビン２を用意し、これらをねじ留めする際に生じる応力の解析を行った。応力の緩和作用が大きければそれだけ応力による疲労がボビン２に蓄積されにくく、したがってボビン２の耐久性が高いことを意味する。

【0063】

図８及び９中（Ａ）〜（Ｄ）における左側の図は、外周面２８に対する腕部１０の接続態様を示している。右側の図は、ねじ留めに伴いボビン２の各所に生じた応力の大きさを色の濃淡で示した分布図である。周囲より色の濃い箇所ではより大きな応力が生じ、周囲より色の淡い箇所ではより小さな応力が生じたことを示している。（Ｂ）〜（Ｄ）には応力の生じ方に共通点がみられた態様のボビンが分類されており、分類毎に特に大きな応力が生じる傾向がみられた箇所に対し各分布図中に○印を付して示した。

【0064】

なお、何れの態様においても、腕部１０の最小幅には一定の太さを確保し、角度θのみを異ならせて形成した。また、コイル１が被装着体に固定される際には、複数のねじが同時に締結されることはなく、１つずつ順番に締結される。こうした実際の利用シーンに則して、応力の解析に先立ち事前に左側に設けられた腕部１０の軸受盤２６をねじ留めして固定させた。その上で、右側に設けられた腕部１０の軸受盤２６をねじ留めする際にボビン２の各所に生じる応力の解析を行った。

【0065】

〔Ａ：腕部が径方向に延びている場合〕
図８中（Ａ）：２つの腕部１０が収容部６の径方向に延びているボビン２をねじ留めする際に生じた応力の分布を示している。径方向に延びるとは、各腕部１０が有する２枚の絶縁壁１８が仮想線を境にして対称となる位置に配置されており、各腕部１０の中間部における延伸方向の中心線が収容部６の中心点Ｏ及び固定孔の中心点Ｐを通る仮想線に重なることを意味する。このように形成された態様においては腕部１０の中心線が仮想線に平行に形成されているため、便宜上「角度θ＝０°」と表現することとする。

【0066】

右側に示されている応力の分布図は、この態様のボビン２で生じた応力を解析した結果得られたものである。絶縁壁１８全体が淡色で表されていることから、この態様のボビン２をねじ留めする際には絶縁壁１８のほぼ全域に小さな応力が生じたことが分かる。また、軸受盤２６と絶縁壁１８との接続箇所の色が周囲に比べやや濃い目に表れており、この部分でより大きな応力が生じたことが分布図からみて取れる。この態様のボビン２で発生した応力の最大値は３２．５ＭＰａであり、これ以降に説明する全態様の中で最も小さな値が解析された。

【0067】

〔Ｂ：θ＝５〜２０°の場合〕
図８中（Ｂ）：角度θが５〜２０°に形成されたボビン２の各態様を示している。これ以降に説明する各態様は、いずれも２つの腕部１０が収容部６から径方向には延びておらず、各腕部１０が仮想線に対し角度を成している。そこで、以降の態様においては、前方絶縁壁１８ｆが仮想線に対して成す角度をθとして捉えることとし、θが５°刻みで異なる角度に形成されたボビン２を用いて解析を行った。

【0068】

これらの態様のボビン２をねじ留めする際に生じた応力は、腕部１０が径方向に延びた図８中（Ａ）の態様における場合と同様の傾向を示した。応力の大きさに多少の相違はあるものの応力の発生傾向や集中箇所は共通しており、軸受盤２６と絶縁壁１８との接続箇所付近において大きめの応力が集中している。各態様において生じた応力の最大値は、角度θが５°のときに３６．５ＭＰａ、１０°のときに４０．０ＭＰａ、１５°のときに３３．８ＭＰａ、２０°のときに３７．５ＭＰａであった。これらを腕部１０が径方向に延びた態様における場合と比較してみると、大きくても約１．２倍程度の応力値に留まっており、応力緩和作用が十分に得られていることが分かる。

【0069】

〔Ｃ：θ＝２５〜３５°の場合〕
図９中（Ｃ）：角度θが２５〜３５°に形成されたボビン２の各態様と、これらのボビン２をねじ留めする際に生じた応力分布の傾向を示している。

【0070】

これらの態様のボビン２においては、これまでの態様とは応力の集中箇所に変化が見られた。図８中（Ａ）及び（Ｂ）の態様においては軸受盤２６と絶縁壁１８との接続箇所付近に大きな応力が集中していたのに対し、（Ｃ）の態様においては、右側の応力分布図に示されるように絶縁壁１８と外周面２８との接続箇所を高さ方向でみた中央部により大きな応力が集中的に生じた。この応力分布図はθ＝３０°の態様によるものであり、角度θが大きく形成されるにつれて集中箇所の色の濃度は徐々に濃くなったが、応力の発生傾向や集中箇所には特筆すべき変化が見られなかった。各態様において生じた応力の最大値は、角度θが２５°のときに３５．６ＭＰａ、３０°のときに３４．２ＭＰａ、３５°のときに３９．９ＭＰａを示し、（Ｂ）の態様による応力値と近似する範囲内に落ち着いていた。よって、これらの態様によっても良好な応力緩和作用を得られている。

【0071】

上述した応力の集中箇所の変化は、角度θが大きく形成されるにつれて腕部の長さ（平面視した腕部１０の基端中点からカラー中心点Ｐまでの距離）が必然的に長く形成されることに起因すると考えられる。前述したように、コイル１の被装着体への装着位置は予め決められていることから、コア（収容部）と固定孔（カラー）の位置は変えずに腕部の形状を調整する必要がある。この条件下でより大きな角度θが適用されれば、腕部の長さは必然的により長くなる。その結果、ねじ留め時に腕部１０の基端部、そのうち特に腕部１０の外面を成す絶縁壁１８と外周面２８との接続箇所にかかるモーメントがより大きくなると共に、この位置に生じる応力もより大きくなることから、角度θが大きく形成されるにつれて応力の集中箇所がトルク発生箇所の周辺である軸受盤２６と絶縁壁１８との接続箇所付近から腕部１０の根元にあたる絶縁壁１８と外周面２８との接続箇所付近に移動したものと考えられる。

【0072】

〔Ｄ：θ＝４０〜４８°の場合〕
図９中（Ｄ）：角度θが４０〜４８°に形成されたボビン２の各態様と、これらのボビン２をねじ留めする際に生じた応力分布の傾向を示している。

【0073】

これらの態様では、応力の発生傾向や集中箇所は図９中（Ｃ）の態様における場合と似通っているが、応力の集中範囲はさらに拡大している。（Ｃ）の態様では絶縁壁１８と外周面２８との接続箇所を高さ方向でみた中央部に集中していたのに対し、（Ｄ）の態様では中央部に留まらずさらにその上下方向にまで集中範囲が広がっている。各態様において生じた応力の最大値は、角度θが４０°のときに４６．７ＭＰａ、４５°のときに４８．３ＭＰａ、４８°のときに６１．７ＭＰａであり、（Ｃ）までの態様と比較し応力値が急激に上昇したのが分かる。この結果は、（Ｄ）の態様によっては芳しい応力緩和作用が得られ難いことを示している。

【0074】

なお、応力値の解析を行った角度θの最大値は４８°である。図９中（Ｄ）に示されるように、角度θが４８°のとき後方絶縁壁１８ｂは外周面２８に正接した状態にある。ここで角度θをさらに大きく形成しようとすると、（Ａ）〜（Ｄ）の各態様の腕部１０において設定した一定の最小幅を確保することができず、腕部１０の根元をより細く形成せざるを得ない。言い換えると、角度θを４８°より大きく形成しつつ腕部１０の一定の最小幅を維持するためには、ボビン２全体の形状を調整しなければならない。その場合、様々な設計事項が（Ａ）〜（Ｄ）の各態様とは相違することとなり比較条件が揃わないため、応力の解析を行う態様は角度θ＝４８°までとした。

【0075】

〔応力緩和作用が得られる角度の範囲〕
図１０は、角度θの異なるボビンをねじ留めする際に生じた応力の最大値を示すグラフであり、図８及び９中（Ａ）〜（Ｄ）に示された態様による解析結果をまとめたものである。図１０のグラフにおいて、縦軸は最大応力（単位：ＭＰａ）を、横軸は腕部１０に適用された角度θ（単位：°）を示している。応力の解析は、角度θが０〜４８°の範囲内及び−３０°に調整された各態様のボビン２を用いて行った。なお、角度θ＝０°は既に述べたように便宜上の表現であり、０°を超える角度θとは角度の形成基準が異なるため、グラフにおいては０°に対し括弧を付して示した。

【0076】

様々な角度において生じた最大応力を解析した結果、最も小さな値が得られたのは角度θが０°の場合であった（３２．５ＭＰａ）。角度θを徐々に大きくすると、これに伴い最大応力が上昇していくのが分かる。角度θが３５°以下の場合は、最大応力の変化が緩やかであり、何れの角度においても最大応力が４０ＭＰａ以下に収まっている。ところが、角度θが３５°を超えると上昇傾向がこれまでより急になり、３５°（３９．９ＭＰａ）から４０°（４６．７ＭＰａ）を経て４５°（４８．３ＭＰａ）へと、角度が僅か１０°広がる間に最大応力は８．４ＭＰａもの上昇を示している。

【0077】

このように、ボビン２をねじ留めする際に生じた最大応力は角度θ＝０°のときに最も小さな値を示し（３２．５ＭＰａ）、この態様によって特に顕著な応力緩和作用が得られた。また、角度θ＝３５°以下の態様において発生した応力は、０°の態様から得られた最小値の約１．２倍以下の範囲内に落ち着いており、これらの態様によっても十分に良好な応力緩和作用が得られることが分かった。

【0078】

〔角度θが形成される向きについて〕
図８及び９に示された各態様のボビン２は、何れも前方絶縁壁１８ｆが仮想線に対して反時計回りに角度θを成している。これらの態様は、右ねじを用いてねじ留めがなされる想定の下で、角度θがねじ留め時の締結トルクに逆らう方向に形成されたものである。これに対して逆方向、すなわち前方絶縁壁１８ｆが仮想線に対し時計回りに角度θを成して形成されたボビン（図示されていない）を用いた場合に生じる応力についても解析を行った。その結果、角度θを時計回りに３０°としたボビンに生じた最大応力は３９．１ＭＰａとなり、図８中（Ｃ）に示したθ＝３０°（反時計回りに３０°）に形成した場合（３９．９ＭＰａ）と同程度の応力が生じることが分かった。

【0079】

この結果に鑑みれば、角度θを締結トルクと同じ方向／逆らう方向のいずれの向きに形成しても、これに伴い生じる応力に大差はなく、いずれも同程度の角度において同程度の応力緩和作用を得られるということができる。よって、角度θを形成する向きはいずれかの方向に限定されず、角度θが所定範囲内の大きさに設定されてさえいれば良好な応力緩和作用が得られる。言い換えると、角度θが所定範囲内の大きさに設定されたボビンについては、ねじの回転方向を問わず右／左ねじの何れを用いてねじ留めを行った場合でも生じる応力が抑制され良好な応力緩和作用を得ることが可能である。

【0080】

なお、図８及び９に示した各態様のボビン２は、何れも同一形状の腕部１０を２つ有しており、双方の腕部１０は所定範囲内に属する同じ角度θを成して形成されているが、これに限定されず、各腕部１０に所定範囲内の異なる角度を適用することが可能である。例えば、一方の腕部１０がなす角度を１５°とし、他方の腕部１０がなす角度を２０°としてボビン２を形成してもよい。

【0081】

〔腕部の幅の形成態様による応力値の変化〕
図１１は、腕部が収容部６の径方向に延びている場合の幅の形成態様による最大応力の変化、すなわち応力緩和作用の違いを説明する図である。この図の説明においては、各部位に対し平面視した状態での形状を描写することとする。なお、腕部５０，７０，９０における中間部の範囲を把握し易くするために、各図中の左側に示された腕部の対象領域に染色を施した。右側の腕部は染色されていないが対象領域は左側の腕部と同様である。

【0082】

図１１中（Ａ）：腕部の基端部寄りの位置における幅が先端部寄りの位置に比べ小さく形成された、いわば中間部が扇形状に形成された２つの腕部５０を有するボビン４２の平面図である。ボビン４２は、図８中（Ａ）に示された態様のボビン２と同一形状のものである。

【0083】

この図に示されるように、腕部５０は外周面２８上の弧（ｃ_０−ｄ_０）を基端として収容部６の径方向に延びている。腕部５０は、仮想線Ｌ_Ｑに沿って延びた支持壁６４を挟み両側の等間隔となる位置に２枚の絶縁壁５８ｆ，５８ｂが配置されている。腕部５０における中間部は、線分（ｃ_１−ｄ_１）から弧（ｃ_Ｍａｘ−ｄ_Ｍａｘ）に亘るグレーに染色された領域である。腕部５０の幅は、中間部と基端部との境界（ｃ_１−ｄ_１）で最小となり、中間部と先端部との境界の両端を結ぶ線分（ｃ_Ｍａｘ−ｄ_Ｍａｘ）で最大となる。ここで、最大幅（ｃ_Ｍａｘ−ｄ_Ｍａｘ）は、固定孔５２の直径が収まる大きさに形成されている。つまり、点ｃ_１及び点ｄ_１から等距離ずつ外方に移動していくと、各地点における線分（ｃ_Ｎ−ｄ_Ｎ）の長さは次第に大きくなり、腕部５０においては常に「線分（ｃ_１−ｄ_１）＜線分（ｃ_Ｎ−ｄ_Ｎ）」の関係式が成り立つ。

【0084】

図８〜１０の解析結果にも示されているように、この形態のボビン４２を被装着体にねじ留めする際に生じた最大応力は３２．５ＭＰａであった。この値は、中間部が扇形状に形成されつつ仮想線に対し角度を成して形成された腕部を有する複数の異なる態様のボビン２と比較した中での最小値に当たり、中間部が扇形状に形成された態様のボビンの中では最も高い応力緩和作用が得られることが分かっている。

【0085】

図１１中（Ｂ）：腕部の幅が基端部寄りの位置から先端部寄りの位置まで一定の最小幅に形成された２つの腕部７０を有するボビン６２の平面図である。 腕部７０は腕部５０に対する第１の比較例であり、腕部７０の幅は図１１中（Ａ）の腕部５０における最小幅（ｃ_１−ｄ_１）に等しい。支持壁８４を挟んで等間隔となる位置に配置された２枚の絶縁壁７８ｆ，７８ｂは相互に平行に延びるため、点ｘ_１，ｙ_１から等距離ずつ外方に移動した各地点を結ぶ線分（ｘ_Ｎ，ｙ_Ｎ）の長さは変化せず、腕部７０においては常に「線分（ｘ_１−ｙ_１）＝線分（ｘ_Ｎ−ｙ_Ｎ）」の関係式が成り立つ。

【0086】

ボビン６２を被装着体にねじ留めする際には、８０．９ＭＰａもの最大応力が生じた。この値は図１１中（Ａ）のボビン４２に生じた最大応力（３２．５ＭＰａ）の約２．５倍に相当し、非常に大きな応力値であると判断することができる。なお、２つのボビン４２，６２は、各々が有する腕部５０，７０における幅の形成態様のみが異なり、その他は全て同一の要件で形成されている。
よってこの比較結果から、腕部の幅を先端部寄りの位置で固定孔の直径が収まる大きさとし、ここから基端部寄りの位置に向かうにつれて徐々に小さく形成することにより、ねじ留め時に生じる最大応力を約６割も軽減させることが可能であることが分かった。

【0087】

図１１中（Ｃ）：腕部の幅が基端部寄りの位置から先端部寄りの位置まで一定の最大幅に形成された２つの腕部９０を有するボビン８２の平面図である。腕部９０は腕部５０に対する第２の比較例であり、腕部９０の幅は図１１中（Ａ）の腕部５０における最大幅（ｃ_Ｍａｘ−ｄ_Ｍａｘ）に等しい。支持壁１０４を挟んで等間隔となる位置に配置された２枚の絶縁壁９８ｆ，９８ｂは相互に平行に延びるため、点ｓ_Ｍａｘ，ｔ_Ｍａｘから等距離ずつ内方に移動した各地点を結ぶ線分（ｓ_Ｎ，ｔ_Ｎ）の長さは変化せず、腕部９０においては常に「線分（ｓ_Ｎ−ｔ_Ｎ）＝線分（ｓ_Ｍａｘ−ｔ_Ｍａｘ）」の関係式が成り立つ。

【0088】

ボビン８２を被装着体にねじ留めする際に生じた最大応力は３１．０ＭＰａであり、図１１中（Ａ）のボビン４２に生じた最大応力（３２．５ＭＰａ）よりさらに小さな値を示した。２つのボビン４２，８２は、各々が有する腕部５０，７０における幅の形成態様のみが異なり、その他は全て同一の要件で形成されている。
よってこの結果から、腕部の幅が最大幅で一定に形成されたボビン８２は、中間部が扇形状に形成されたボビン４２と比較して、より高い応力緩和作用が得られるということができる。

【0089】

しかしながら、ボビン８２は腕部９０の幅が最大幅で一定した形状であるため、腕部９０が外周面２８に接続する領域がボビン４２の場合よりも広く、したがって外周面２８に巻線２０を巻き回すスペースが必然的に狭くなる点で課題が残されている。ボビン８２を用いたコイル８１は、ボビン４２を用いたコイル４１に比べて巻線２０のターン数が少なくコイルとしての性能が劣ることとなるためである。

【0090】

腕部の根元を太く（基端部及び基端部寄りの位置における幅を大きく）形成することでより優れた応力緩和作用が得られたとしても、そのトレードオフとしてコイルとして性能が削がれるのでは本末転倒である。ボビンの形状は、コイルとしての所望の性能を確保しつつ良好な応力緩和作用を得ることができる形状がより好ましい。

【0091】

ここでボビン４２とボビン８２との比較結果を改めて検討してみると、ボビン４２で生じた最大応力はボビン８２の場合より僅かに大きいものの両者の間に大差はなく、いずれの形態によっても顕著な応力緩和作用が得られている。ボビン４２はさらに、腕部５０の根元が細く形成されていることにより外周面２８に巻線スペースをより広く確保することを可能としている。したがって、ボビン４２（コイル４１）によれば、コイル性能の確保と良好な応力緩和（ひいてはボビンの耐久性向上）の両立を図れるため、総合的にみてこの形態がより一層好ましいということができる。

【0092】

〔変形例〕
図１２は、２つの腕部がそれぞれ仮想線に対し所定範囲内の異なる角度をなして延びている形態のボビン１０２（コイル１０１）を表す平面図である。図中左側に示された腕部１０には図７のボビン２が有する腕部１０と同一のもの、図中右側に示された腕部５０には図１１中（Ａ）のボビン４２が有する腕部５０と同一のものがそれぞれ配されている。

【0093】

上述した図８〜１０の解析結果を踏まえると、ボビン１０２をねじ留めする際には、腕部１０と腕部５０とで異なる大きさの応力が生じる。腕部５０に生じる応力は腕部１０に生じる応力よりも小さく、より大きな応力緩和作用が得られる。そのため、ボビン１０２に生じる応力の合計値は、両腕とも収容部６の径方向に延びている場合よりは大きくなるが、両腕に所定範囲内の角度が適用されている場合よりは小さくなる。したがって、この形態によっても良好な応力緩和作用が得られ、結果としてボビン１０２は優れた耐久性を発揮することが可能となる。

【0094】

以上のように、本実施形態のコイル１によれば、腕部１０が収容部６の径方向に延びて仮想線を境に中間部が対称に形成されている、或は、腕部１０（前方絶縁壁１８ｆ）が仮想線に対し所定範囲内の角度θをなして収容部６から外方に延びていることにより、コイル１が被装着体に対して固定させる際にねじ留めする際の締結トルクに伴い生じる応力を緩和させる作用が得られる。これにより、ボビン２への応力による疲労の蓄積を回避しボビン２の耐久性が発揮されるため亀裂や破損等の心配がなく、長期間に亘ってコイル１の信頼性を維持することが可能となる。

【0095】

また、腕部１０（前方絶縁壁１８ｆ）が仮想線に対して成す角度θを０＜θ≦３５°の範囲内に形成することにより、良好な応力緩和作用が得られ、ボビン２の耐久性ひいてはコイル１の信頼性において顕著な効果を発揮することができる。

【0096】

そして、ボビン２がトロイダルコア４及びカラー１４と一体に成形されることにより、ボビン２の成形に用いる金型が１つだけで済む上に、ボビン２の成形後にトロイダルコア４及びカラー１４を別途埋め込む作業が不要となるため、製造効率の向上及びコストの削減を図ることができる。さらには、ボビン２とトロイダルコア４との間に空間が存在しないため巻線２０の巻き回しに対して強度を発揮し収容部６への亀裂の発生を回避でき、カラー１４によって固定孔１２が補強されるためボビン２（コイル１）の被装着体へのねじ留め時に孔の強度を発揮することが可能となる。

【0097】

なお、本発明は上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施することが可能である。

【0098】

上述の実施形態のコイル１においては、カラー１２及びトロイダルコア４と共に一体成形されたボビン２を用いているが、カラー１２及びトロイダルコア４は必ずしも一体に成形されている必要はない。例えば、予め成形されたボビンに対してカラーを別途嵌め込んでもよく、また、ボビンについても、収容部と蓋部とで構成される２パーツ型のボビンにコアを収容してもよい。

【0099】

また、腕部１０が径方向に延びない態様においては、前方絶縁壁１８ｆが仮想線に対して成す角度をθとして捉えたが、これに限定されず腕部１０の他の部位を基準として角度の定義を行うことも可能である。例えば、支持壁２４が仮想線に対して成す角度や２枚の絶縁壁１８ｆ，１８ｂから等距離にある中心線が仮想線に対して成す角度等をθとして捉え腕部１０の角度を形成してもよい。但しその場合には、良好な応力緩和作用が得られる角度の閾値も自ずと変化することは言うまでもない。

【0100】

実施形態として説明したコイル１，４１，１０１は、インダクタの一例として取り上げたものだが、これに限定されるものではなく例えばリアクトル等にも適用可能である。また、コアの形状は環状に限定されず、例えば角が円弧状に形成された正方形や長方形でもよい。巻線２０の巻き回し方についても、コイルとしての性能を発揮できれば上述の実施形態とは異なる巻き方を選択することも可能である。

【0101】

さらに、腕部１０は２本に限定されない。ボビン２の強度、巻線２０を巻き回すスペース及び絶縁距離を確保してインダクタとしての所望の性能を発揮可能な形状に形成することができるならば、３本以上の腕部１０を設けても構わない。この場合、少なくとも１つの腕部が所定の角度で外周面２８に接続しているだけでも、ねじ留め時に生じる応力を緩和する作用が得られ、強度を高めることが可能となる。

【0102】

固定孔１２の内側にカラー１４を一体成形することにより固定孔１２の強度を向上させているが、十分な強度が得られる場合には、カラー１４を用いずに固定孔１２のみで固定部材を受け入れてもよい。また、固定孔１２の近傍に形成されている位置決め孔１６は、必須の構成ではなく状況により設けなくてもよい。これらを設ける場合でも上述の実施形態における位置に限定されず、適宜好ましい位置を選択可能である。

【符号の説明】

【0103】

１，６１ コイル（インダクタ）
２，６２ ボビン（樹脂部材）
４ トロイダルコア（コア）
６ 収容部
８ 開口
１０，５０ 腕部
１２，５２ 固定孔
１４，５４ カラー
１６，５６ 位置決め孔
１８，５８ 絶縁壁
２０ 巻線
２２ 連結部
２４，６４ 支持壁
２６，６６ 軸受盤
２８ 外周面
３０ 端面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】