特開 2024-143756 コイル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143756

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】コイル装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 17/04 20060101AFI20241003BHJP

   H01F 27/28 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H01F17/04 A

H01F17/04 F

H01F27/28 123

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056582

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 洋史

(72)【発明者】

【氏名】志村 宏二

(72)【発明者】

【氏名】乾 京介

【テーマコード（参考）】

5E043

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E043AB01

5E070AA01

5E070BB03

5E070CA13

5E070DA13

(57)【要約】

【課題】インダクタンスを向上させることができるコイル装置
【解決手段】磁性体を含有しており、板状部と、前記板状部から突出する突出部と、を有する第１磁性材料部分と、前記突出部を巻回する２層以上の巻層を形成する巻回部を有する金属ワイヤと、磁性体と樹脂とを含有しており、磁性体の含有割合が前記第１磁性材料部分より少なく、少なくとも前記巻回部の外周側を覆う第２磁性材料部分と、を有し、前記金属ワイヤの断面であるワイヤ断面が前記突出部への前記金属ワイヤの巻回数分観察される前記巻回部の巻回軸を含む所定の断面において、隣接する少なくとも一組の前記ワイヤ断面の中心間距離が前記一組の前記ワイヤ断面が真円である場合に比べて近づくように真円に対して変形している前記一組の前記ワイヤ断面を有するコイル装置。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性体を含有しており、板状部と、前記板状部から突出する突出部と、を有する第１磁性材料部分と、
前記突出部を巻回する２層以上の巻層を形成する巻回部を有する金属ワイヤと、
磁性体と樹脂とを含有しており、磁性体の含有割合が前記第１磁性材料部分より少なく、少なくとも前記巻回部の外周側を覆う第２磁性材料部分と、を有し、
前記金属ワイヤの断面であるワイヤ断面が前記突出部への前記金属ワイヤの
巻回数分観察される前記巻回部の巻回軸を含む所定の断面において、隣接する少なくとも一組の前記ワイヤ断面の中心間距離が前記一組の前記ワイヤ断面が真円である場合に比べて近づくように真円に対して変形している前記一組の前記ワイヤ断面を有するコイル装置。

【請求項2】

前記一組の前記ワイヤ断面の少なくとも一方は、前記第１磁性材料部分に面する請求項１に記載のコイル装置。

【請求項3】

前記突出部への前記金属ワイヤの前記巻回数は６以上であり、
前記所定の断面において、前記板状部と前記突出部との間で形成されるコーナー部から近い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における最大直径を最小直径で割った値で示される真円度の平均値は、前記コーナー部から遠い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における前記真円度の平均値より大きいことを特徴とする請求項１に記載のコイル装置。

【請求項4】

前記所定の断面を、前記突出部の一方側と他方側に有する請求項１に記載のコイル装置。

【請求項5】

前記突出部への前記金属ワイヤの前記巻回数は９以上であり、
前記板状部と前記突出部との間で形成されるコーナー部から近い順で第４番目から遠い順で第４番目までの前記ワイヤ断面における最大直径を最小直径で割った値で示される真円度の平均値は、前記コーナー部から近い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における前記真円度の平均値より小さく、前記コーナー部から遠い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における前記真円度の平均値より大きいことを特徴とする請求項１に記載のコイル装置。

【請求項6】

前記突出部への前記金属ワイヤの前記巻回数は６以上であり、
前記板状部と前記突出部との間で形成されるコーナー部から近い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における最大直径を最小直径で割った値で示される真円度の平均値は、前記コーナー部から遠い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における前記真円度の平均値に対して、１．０３倍以上である請求項１に記載のコイル装置。

【請求項7】

前記突出部への前記金属ワイヤの前記巻回数は６以上であり、
前記板状部と前記突出部との間で形成されるコーナー部から遠い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における最大直径を最小直径で割った値で示される真円度の平均値は、１．１２以下である請求項１に記載のコイル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インダクタ素子などとして用いられるコイル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

コイル装置として、樹脂および磁性体の含有比率が異なる２種類のコア部と巻回部とを組み合わせたものが提案されている。このようなコイル装置は、樹脂および磁性体の含有比率が異なる２種類のコア部を用いることにより、応力を緩和し、クラックの発生を防止することが可能である。

【0003】

このようなコイル装置では、巻回部を被覆するように磁性体が配置されており、インダクタンス向上の観点から有利である。しかしながら、このようなコイル装置では、たとえば巻回数が多くなると、ワイヤの配置するスペースが大きくなることに伴って、磁性体を配置するスペースが小さくなり、インダクタンスの向上を十分に図れない場合があり、課題となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１９９７３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、このような実状に鑑みてなされ、インダクタンスの向上を図ることが可能なコイル装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係るコイル装置は、
磁性体を含有しており、板状部と、前記板状部から突出する突出部と、を有する第１磁性材料部分と、
前記突出部を巻回する２層以上の巻層を形成する巻回部を有する金属ワイヤと、
磁性体と樹脂とを含有しており、磁性体の含有割合が前記第１磁性材料部分より少なく、少なくとも前記巻回部の外周側を覆う第２磁性材料部分と、を有し、
前記金属ワイヤの断面であるワイヤ断面が前記突出部への前記金属ワイヤの巻回数分観察される前記巻回部の巻回軸を含む所定の断面において、隣接する少なくとも一組の前記ワイヤ断面の中心間距離が前記一組の前記ワイヤ断面が真円である場合に比べて近づくように真円に対して変形している前記一組の前記ワイヤ断面を有する。

【0007】

本開示に係るコイル装置では、巻回部のワイヤ断面が、真円である場合に比べて中心間距離が近付くように変形している少なくとも一組のワイヤ断面を有する。このようにワイヤ断面が変形していることにより、真円である場合に比べて密に金属ワイヤを配置することができ、そのぶんより多くの磁性体を巻回部の周辺に配置できるようになるため、インダクタンスの向上の観点から有利である。

【0008】

また、たとえば、前記一組の前記ワイヤ断面の少なくとも一方は、前記第１磁性材料部分に面してもよい。

【0009】

このようなコイル装置では、コイル装置の断面において比較的変形力が大きくなる第１磁性材料部分の近傍に変形したワイヤ断面を形成することにより、製造時においてワイヤ断面に対して過剰な変形力を加えることを回避できる。したがって、このようなコイル装置は、耐電圧特性が良好である。

【0010】

また、たとえば、前記突出部への前記金属ワイヤの前記巻回数は６以上であってもよく、
前記所定の断面において、前記板状部と前記突出部との間で形成されるコーナー部から近い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における最大直径を最小直径で割った値で示される真円度の平均値は、前記コーナー部から遠い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における前記真円度の平均値より大きくてもよい。

【0011】

このようなコイル装置では、コイル装置の断面において比較的変形力が大きくなるコーナー部の近傍に大きく変形したワイヤ断面を形成し、比較的変形力が小さくなるコーナー部から離間した部分に変形の少ないワイヤ断面を形成している。このようなコイル装置では、コーナー部近傍のワイヤ断面の配置密度を高めてインダクタンスを向上させるとともに、製造時においてワイヤ断面に対して過剰な変形力を加えることを回避することにより、良好な耐電圧特性を奏する。

【0012】

また、たとえば、前記所定の断面を、前記突出部の一方側と他方側に有してもよい。

【0013】

このようなコイル装置は、巻回部の全体で密に金属ワイヤを配置し、そのぶんより多くの磁性体を巻回部の周辺に配置することにより、インダクタンスの向上を図ることができる。

【0014】

また、たとえば、前記突出部への前記金属ワイヤの前記巻回数は９以上であってもよく、
前記板状部と前記突出部との間で形成されるコーナー部から近い順で第４番目から遠い順で第４番目までの前記ワイヤ断面における最大直径を最小直径で割った値で示される真円度の平均値は、前記コーナー部から近い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における前記真円度の平均値より小さく、前記コーナー部から遠い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における前記真円度の平均値より大きくてもよい。

【0015】

このようなコイル装置では、コイル装置の所定の断面における各部分に配置されたワイヤ断面に対して、製造時に作用する変形力の違いに応じたワイヤ断面の変形を生じさせている。このようなコイル装置では、コーナー部に近い領域でワイヤ断面の配置密度を高めてインダクタンスを向上させるとともに、巻回部全体としては、製造時においてワイヤ断面に対して過剰な変形力を加えることを回避することにより、良好な耐電圧特性を奏する。

【0016】

また、たとえば、前記突出部への前記金属ワイヤの前記巻回数は６以上であってもよく、
前記板状部と前記突出部との間で形成されるコーナー部から近い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における最大直径を最小直径で割った値で示される真円度の平均値は、前記コーナー部から遠い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における前記真円度の平均値に対して、１．０３倍以上であってもよい。

【0017】

このようなコイル装置では、コイル装置の断面において変形力が大きくなるコーナー部の近傍と、変形力が小さくなるコーナー部から離間した部分との間で、ワイヤ断面の変形度を示す真円度の差が大きい。このようなコイル装置では、コーナー部近傍のワイヤ断面の配置密度を高めてインダクタンスを向上させるとともに、製造時においてワイヤ断面に対して過剰な変形力を加えることを回避することにより、良好な耐電圧特性を奏する。

【0018】

また、たとえば、前記突出部への前記金属ワイヤの前記巻回数は６以上であってもよく、
前記板状部と前記突出部との間で形成されるコーナー部から遠い順で第１番目から第３番目の前記ワイヤ断面における最大直径を最小直径で割った値で示される真円度の平均値は、１．１２以下であってもよい。

【0019】

このようなコイル装置では、比較的変形力が小さい位置に配置されるワイヤ断面の変形度を小さくすることで、比較的変形力が大きい位置に配置されるワイヤ断面に対して、製造時において過剰な変形力を加えられることを回避することにより、良好な耐電圧特性を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は本開示の一実施形態に係るコイル装置の一部透視斜視図である。

【図2】図２は、図１に示すコイル装置の断面図である。

【図3】図３は、図２に示す断面における巻回部周辺を拡大した拡大断面図である。

【図4】図４は、図３に示す断面に含まれるワイヤ断面の真円度の測定方法を示す概念図である。

【図5】図５は、実施例に係るコイル装置におけるワイヤ断面の真円度の測定結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

第１実施形態
図１は、本開示の一実施形態に係るコイル装置１０の一部透視斜視図である。図１に示すように、コイル装置１０は、第１磁性材料部分２０、第２磁性材料部分３０、金属ワイヤ４０を有する。また、コイル装置１０は、金属ワイヤ４０に接続する一対の端子電極（図１では不図示）を有する。なお、図１では、コイル装置１０の内部構造を理解するために、第２磁性材料部分３０を仮想線で表示して透視している。

【0022】

図１に示すように、コイル装置１０は、略直方体状の外形状を有しており、第１磁性材料部分２０は、コイル装置１０の底面付近に配置されている。第１磁性材料部分２０は、磁性体を含有しており、略矩形平板状の板状部２２と、板状部２２の中央部分から上方に突出する円柱状の突出部２４とを有する。

【0023】

第１磁性材料部分２０は、たとえば、樹脂を含まない磁性体による焼結コアや、磁性体を構成する磁性体分およびバインダとしての樹脂を含む顆粒を、圧縮成形または射出成形して形成した磁性体と樹脂とを含むコア等で構成してある。磁性体粉としては、特に限定されないが、センダスト（Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ；鉄－シリコン－アルミニウム）、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ（鉄－シリコン－クロム）、パーマロイ（Ｆｅ－Ｎｉ）、カルボニル鉄系、カルボニルＮｉ系、アモルファス粉、ナノクリスタル粉などの金属磁性体粉が好ましく用いられる。

【0024】

ただし、磁性体粉としては、Ｍｎ－Ｚｎ、Ｎｉ－Ｃｕ－Ｚｎなどのフェライト磁性体粉であってもよい。第１磁性材料部分２０が磁性体と樹脂とを含む場合、第１磁性材料部分２０に含まれるバインダ樹脂としては、特に限定されないが、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、シリコン樹脂、これらを組み合わせたものなどが例示される。

【0025】

断面図である図２に示すように、第１磁性材料部分２０は、後述する第２磁性材料部分３０とともに、コイル装置１０におけるコアとして機能する。板状部２２は、上方から見た場合の投影面積が突出部２４より広い。板状部２２の厚みは、コイル装置１０の全体厚みの１０～４０％程度とすることができるが、特に限定されない。板状部２２の形状についても、略矩形平板状のみには限定されず、多角形板状、円形板状、楕円形板状など、矩形平板状以外の形状であってもかまわない。

【0026】

突出部２４の突出高さについても、特に限定されないが、コイル装置１０の全体厚みの２０～６０％程度とすることができる。図１に示す突出部２４の外周形状は、円形のみには限定されず、楕円形、多角形など、円形以外の形状であってもかまわないが、金属ワイヤ４０を突出部２４の外周に密着させて巻回する観点から、円形または楕円形が好ましい。

【0027】

図１に示すように、金属ワイヤ４０は、突出部２４を巻回する２層以上の巻層を形成する巻回部４２と、巻回部４２から引き出されるワイヤ端部４１とを有する。拡大図である図３に示すように、金属ワイヤ４０の表面には、絶縁被覆であるワイヤ被覆８８が形成されている。

【0028】

金属ワイヤ４０は、たとえばＣｕ、Ａｌ、Ｆｅ、Ａｇ、Ａｕ、リン青銅などで構成してある。金属ワイヤ４０の表面に形成されるワイヤ被覆８８の材質としては、たとえばポリウレタン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエステル－イミド、ポリエステル－ナイロンなどが挙げられる。

【0029】

金属ワイヤ４０の一部は、突出部２４に巻かれて巻回部４２を構成する。図２は、巻回部４２の巻回軸４０ａを含む所定の断面による断面図であり、その一部拡大図である図３では、金属ワイヤ４０の断面であるワイヤ断面５１～７１が、突出部２４への金属ワイヤ４０の巻回数分観察される。なお、図２および図３に示すコイル装置１０における金属ワイヤ４０の突出部２４への巻回数は２１ターンであるが、巻回部４２の巻回数は特に限定されない。ただし、ワイヤ断面５１～７１における真円度の平均値を算出する場合には、真円度の算出を可能とするだけの巻回数を有する。巻回部４２は、板状部２２の板状部上面２２ｃと、突出部２４の突出部側面２４ａとによる略Ｌ字状の壁で規定される領域に配置される。図２に示すように、巻回部４２は、２層以上の巻層を形成しており、実施形態では、第１巻層４３、第２巻層４４、第３巻層４５、第４巻層４６、第５巻層４７、第６巻層４８および第７巻層４９の巻層を形成する。第１巻層４３は、突出部２４の突出部側面２４ａに押し当てられて巻かれており、第２巻層４４は、内周側の第１巻層４３に押し当てられて巻かれている。第３巻層４５、第４巻層４６、第５巻層４７、第６巻層４８についても、第２巻層４４と同様に、内周側の巻層に押し当てられて巻かれている。

【0030】

巻回部４２は、巻線機等で金属ワイヤ４０を巻回部４２に対して巻き付けて形成されることにより、巻回部４２が突出部側面２４ａに密着し、巻線密度を高める観点から好ましい。ただし、巻回部４２は、空芯コイルで構成することも可能である。巻回部４２が有する巻層数についても特に限定されず、２層以上の任意の巻層を、巻回部４２の周りに形成することができる。また、巻回部４２では、すべて巻層が内側の巻層に押し当てられて巻かれていてもよく、一部または全部の巻層が、内周側の巻層と間隔を空けて巻かれていてもよい。

【0031】

図２に示すように、金属ワイヤ４０は、ワイヤ断面（図３に示すワイヤ断面５１～７１等参照）が略円形である丸線である。金属ワイヤ４０が丸線であることは、ワイヤ断面５１～７１の間の隙間であるワイヤ間隙間の一部または全部に磁性体を導入する観点から好ましい。

【0032】

図１に示すように、金属ワイヤ４０は、巻回部４２の両端から引き出された１対のワイヤ端部４１を有しており、各ワイヤ端部４１は、板状部２２の板状部側面２２ａおよび板状部底面２２ｂに形成される端子電極部（図示省略）に接続してある。端子電極部としては、たとえば、板状部２２に接着された銅または銅合金などの金属端子であってもよく、あるいは銀あるいは銀合金などを含む焼付け電極、あるいはメッキなどにより形成された金属膜電極であってもよい。

【0033】

図２に示すように、第２磁性材料部分３０は、少なくとも巻回部４２の外周側を覆い、第１磁性材料部分２０とともに、コイル装置１０のコアを構成する。第２磁性材料部分３０は、磁性体と樹脂とを含有する。第２磁性材料部分３０は、第１磁性材料部分２０と同様に磁性体を含有するが、磁性体の含有割合が、第１磁性材料部分２０より少ない。第２磁性材料部分３０は、磁性体の含有割合が少ないため、製造時において流動性をもたせた状態で巻回部４２の周辺に配置することができ、これにより、第２磁性材料部分３０は、巻回部４２に対して外周側および上側から隙間なく密着することができる。

【0034】

第２磁性材料部分３０が含む磁性体としては、第１磁性材料部分２０に含まれる磁性体粉として挙げたものと同様の金属磁性体粉や、フェライト磁性体粉を用いることができる。また、第２磁性材料部分３０に含まれるバインダ樹脂としては、第１磁性材料部分２０と同様に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、シリコン樹脂、これらを組み合わせたものなどが例示される。

【0035】

第２磁性材料部分３０は、図１および図２に示すような板状部２２を１つのみ有する第１磁性材料部分２０と組み合わせる場合は、巻回部４２の外周側だけでなく、巻回部４２の上側や、突出部２４の上側にも配置される。ただし、第１磁性材料部分が、突出部を挟む一対の板状部を有するドラムコア形状である場合は、第２磁性材料部分は、板状部に上下方向を挟まれた巻回部４２の外周側の領域にのみ配置される場合がある。

【0036】

第２磁性材料部分３０は、圧縮成形等により製造される。たとえば、第２磁性材料部分３０は、第１磁性材料部分２０の突出部２４の周りに金属ワイヤ４０による巻回部４２を形成した中間製造品と、第２磁性材料部分３０の材料となる磁性粉およびバインダ樹脂の混合物とをキャビティに投入し、全体を圧縮することで得られる。

【0037】

第２磁性材料部分３０における磁性体の含有割合は、５０％以上とすることがインダクタンス向上の観点から好ましく、７０％以上とすることがさらに好ましい。また、第２磁性材料部分３０に含まれる磁性体としては、平均粒径の異なる２種類以上の磁性体粉により構成されていてもよい。このような第２磁性材料部分３０は、磁性体粉の粒度分布が複数のピークを有して広い範囲に分布するため、粒径の小さい磁性粉がワイヤ間隙間に入りやすくなる。

【0038】

図３は、図２に示す巻回部４２の巻回軸４０ａを含む所定の断面を表した拡大断面図であり、金属ワイヤ４０の断面であるワイヤ断面５１～７１が観察される。図３では、金属ワイヤ４０の断面であるワイヤ断面５１～７１を、突出部２４への金属ワイヤ４０の巻回数（２１ターン）に相当する数、観察することができる。

【0039】

図３に示す所定の断面では、隣接する少なくとも一組のワイヤ断面（たとえばワイヤ断面５１、５２）の中心間距離Ｌ１が、一組のワイヤ断面５１、５２が真円である場合に比べて近づくように、真円に対して変形している。コイル装置１０では、ワイヤ断面５１、５２の他に、ワイヤ断面５３、５５や、ワイヤ断面５５、５６なども、このような一組のワイヤ断面に該当する。なお、各ワイヤ断面５１～７１の中心は、巻回軸４０ａ方向（図４の矢印Zで示す方向）に関する各ワイヤ断面５１～７１の中央線と、巻回軸４０ａに垂直な方向（図４の矢印Xで示す方向）に関する各ワイヤ断面５１～７１の中央線が交わる位置とする。

【0040】

このように変形したワイヤ断面５１、５２、５３、５５、５６を有するコイル装置１０は、ワイヤ断面５１、５２、５３、５５、５６が真円から潰れて矩形形状に近づくことによりワイヤ断面５１、５２、５３、５５、５６間の隙間が狭くなり、密に金属ワイヤ４０を配置することができる。したがって、コイル装置１０では、金属ワイヤ４０の周りにより多くの第２磁性材料部分３０を形成することが可能となり、インダクタンスの向上を図ることができる。なお、図３に示すように、ワイヤ断面５１～７１の隙間であるワイヤ間隙間に磁性体を配置することも可能であるが、ワイヤ間隙間には、第２磁性材料部分３０が配置される巻回部４２の周辺部分ほどには高密度に磁性体を配置することが難しい。したがって、ワイヤ間隙間に磁性体を配置するコイル装置１０であっても、密に金属ワイヤ４０を配置することが、インダクタンスの向上につながる。

【0041】

また、一組のワイヤ断面５１、５２の少なくとも一方は、第１磁性材料部分２０に面していてもよい。ワイヤ断面５１、５２は、間に他のワイヤ断面を挟まずに第１磁性材料部分２０に隣接しているため、いずれも第１磁性材料部分２０に面する。このようなコイル装置１０では、コイル装置１０の断面において比較的変形力が大きくなる第１磁性材料部分２０の近傍に変形したワイヤ断面５１、５２を形成することにより、製造時においてワイヤ断面５１～７１に対して過剰な変形力を加えることを回避できる。したがって、このようなコイル装置１０は、樹脂やワイヤ被覆８８等によるワイヤ断面５１～７１間の絶縁性が良好に保たれ、耐電圧特性が良好である。

【0042】

また、図３に示すように、突出部２４への金属ワイヤ４０の巻回数が６以上であるコイル装置１０では、以下の特徴を有することも好ましい。すなわち、図３のような所定の断面において、板状部２２と突出部２４との間で形成されるコーナー部２５から近い順で第１番目から第３番目のワイヤ断面５１、５２、５３における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．は、コーナー部２５から遠い順で第１番目から第３番目のワイヤ断面６９、７０、７１における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．より大きい。なお、図３では、各ワイヤ断面５１～７１に対して、コーナー部２５からより近いものに、より小さい数の符号を付している。

【0043】

ここで、各ワイヤ断面５１～７１の真円度Ｖは、ワイヤ断面５１～７１における最大直径を最小直径で割った値で定義される。図４は、ワイヤ断面６７を例に、ワイヤ断面５１～７１の真円度Ｖの定義を説明した概念図である。図４に示すように、ワイヤ断面６７の真円度Ｖを算出する場合、まず、第１直径Ｄ１、第２直径Ｄ２、第３直径Ｄ３および第４直径Ｄ４を算出する。第１直径Ｄ１は、矢印Zで示す巻回軸４０ａ方向に沿うワイヤ断面６７の最大幅で規定される。また、第２直径Ｄ２は、巻回軸４０ａ方向から時計回りに４５度回転した方向に沿うワイヤ断面６７の最大幅で規定される。また、第３直径Ｄ３は、巻回軸４０ａ方向から時計回りに９０度回転した方向に沿うワイヤ断面６７の最大幅で規定される。また、第４直径Ｄ４は、巻回軸４０ａ方向から時計回りに１３５度回転した方向に沿うワイヤ断面６７の最大幅で規定される。

【0044】

ワイヤ断面６７の真円度の算出では、次に、測定した第１～第４直径Ｄ１～Ｄ４のうち最大である最大直径を、測定した第１～第４直径Ｄ１～Ｄ４のうち最小である最小直径を割った値を算出し、その値をワイヤ断面６７の真円度Ｖとする。なお、所定の断面において、第１直径Ｄ１の方向は、第１磁性材料部分２０における突出部２４の突出部側面２４ａと平行であり、第３直径Ｄ３の方向は、第１磁性材料部分２０における板状部２２の板状部上面２２ｃと平行である。

【0045】

このように算出された各ワイヤ断面５１～７１の真円度Ｖについて、図３に示すコイル装置１０では、コーナー部２５から近いワイヤ断面５１、５２、５３における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．が、コーナー部２５から遠いワイヤ断面６９、７０、７１における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．より大きい。このようなコイル装置１０は、コイル装置１０の所定の断面において比較的変形力が大きくなるコーナー部２５の近傍に大きく変形したワイヤ断面５１、５２、５３を形成し、比較的変形力が小さくなるコーナー部２５から離間した部分に変形の少ないワイヤ断面６９、７０、７１を形成している。このようなコイル装置では、コーナー部２５近傍のワイヤ断面５１、５２、５３の配置密度を高めてインダクタンスの向上に寄与するとともに、製造時においてワイヤ断面５１～７１に対して過剰な変形力を加えることを回避することにより、良好な耐電圧特性を奏する。

【0046】

さらに、突出部２４への金属ワイヤ４０の巻回数が６以上であるコイル装置１０では、以下の特徴を有することも好ましい。すなわち、図３のような所定の断面において、板状部２２と突出部２４との間で形成されるコーナー部２５から近い順で第１番目から第３番目のワイヤ断面５１、５２、５３における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．は、コーナー部２５から遠い順で第１番目から第３番目のワイヤ断面６９、７０、７１における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．に対して１．０３倍以上である。

【0047】

このようなコイル装置１０では、コイル装置１０の所定の断面において変形力が大きくなるコーナー部２５の近傍と、変形力が小さくなるコーナー部２５から離間した部分との間で、ワイヤ断面５１～７１の変形度を示す真円度Ｖの差が大きい。このようなコイル装置１０では、コーナー部２５近傍のワイヤ断面５１～７１の配置密度を効果的に高めてインダクタンスを向上させるとともに、製造時においてワイヤ断面５１～７１に対して過剰な変形力を加えることを回避することにより、良好な耐電圧特性を奏する。

【0048】

さらに、突出部２４への金属ワイヤ４０の巻回数が６以上であるコイル装置１０では、以下の特徴を有することも好ましい。すなわち、図３のような所定の断面において、板状部２２と突出部２４との間で形成されるコーナー部２５から遠い順で第１番目から第３番目のワイヤ断面６９、７０、７１における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．は、１．１２以下である。

【0049】

このようなコイル装置１０では、製造時において比較的変形力が小さい位置に配置されるワイヤ断面６９、７０、７１の変形度を小さくすることで、製造時において比較的変形力が大きい位置に配置される他のワイヤ断面５１、５２、５３に対して、製造時において過剰な変形力を加えられることを回避することにより、良好な耐電圧特性を奏する。

【0050】

また、突出部２４への金属ワイヤ４０の巻回数が９以上であるコイル装置１０では、以下の特徴を有することも好ましい。すなわち、図３のような所定の断面において、板状部２２と突出部２４との間で形成されるコーナー部２５から近い順で第４番目から遠い順で第４番目までのワイヤ断面５４～６８における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．は、コーナー部２５から近い順で第１番目から第３番目のワイヤ断面５１、５２、５３における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．より小さく、コーナー部２５から遠い順で第１番目から第３番目のワイヤ断面６９、７０、７１における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．より大きい。

【0051】

このようなコイル装置１０では、コイル装置１０の所定の断面における各部分に配置されたワイヤ断面５１～７１に対して、製造時に作用する変形力の違いに応じたワイヤ断面５１～７１の変形を生じさせている。このようなコイル装置１０では、コーナー部２５に近い領域でワイヤ断面５１、５２、５３の配置密度を高めてインダクタンスを向上させるとともに、巻回部４２全体としては、製造時においてワイヤ断面５１～７１に対して過剰な変形力を加えることを回避することにより、樹脂やワイヤ被覆８８等によるワイヤ断面５１～７１間の絶縁性を保ち、良好な耐電圧特性を奏する。

【0052】

コイル装置１０では、図３に示す所定の断面を、少なくとも突出部２４の一方側と他方側に有することも好ましい。このようなコイル装置１０は、巻回部４２の全体で密に金属ワイヤ４０を配置し、そのぶんより多くの磁性体を巻回部４２の周辺に配置することにより、インダクタンスの向上を図ることができる。

【0053】

以上のように、コイル装置１０は、ワイヤ断面５１～７１の少なくとも一部が変形していることにより、ワイヤ断面５１～７１が真円である場合に比べて、密に金属ワイヤ４０を配置することができ、そのぶんより多くの磁性体を巻回部４２の周辺に配置できるようになるため、インダクタンスの向上の観点から有利である。

【0054】

以下、実施例を挙げてコイル装置１０をさらに詳細に説明するが、コイル装置１０は実施例のみには限定されない。

【0055】

実施例では、図１～図３に示すようなコイル装置１０を実際に製造したのち図３に示す断面を光学顕微鏡下で観察し、各ワイヤ断面５１～７１についての真円度Ｖを測定した。真円度Ｖの測定手順は、図４を用いて説明したように、第１～第４直径Ｄ１～Ｄ４を測定して行った。結果を表１に示す。なお、表１における第１～第４直径Ｄ１～Ｄ４、最大直径および最小直径の値は相対値である。

【0056】

【表1】

【0057】

表１に示すように、コーナー部２５から近い順で第１番目から第３番目のワイヤ断面５１、５２、５３における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．は、１．１４１であり、コーナー部２５から遠い順で第１番目から第３番目のワイヤ断面６９、７０、７１における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．は、１．０９８であり、コーナー部２５から近い順で第４番目から遠い順で第４番目までのワイヤ断面５５～６８における真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．は、１．１１６であった。

【0058】

図５は、ワイヤ断面５１、５２、５３、ワイヤ断面５５～６８、ワイヤ断面６９、７０、７１のそれぞれの真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．を縦軸にとり、コーナー部２５から各ワイヤ断面５４～６８、ワイヤ断面６９、７０、７１の中心位置までの平均距離をとったグラフである。図５に示すように、コーナー部２５からの距離が大きくなるにつれて、ワイヤ断面５１～６１の真円度Ｖの平均値Ｖａｖｇ．の値が小さくなる傾向が見られた。

【0059】

また、図３に示す一組のワイヤ断面５１、５２の中心間距離Ｌ１は８２．５８であり、中心間距離Ｌ１上にあるワイヤ被覆８８の厚みは１２．０であり、ワイヤ断面５１、５２が真円であった場合の半径（第１～第４直径D１～D４の平均値の１／２）の和は、７９．５１であった。したがって、一組のワイヤ断面５１、５２は、一組のワイヤ断面５１、５２の中心間距離Ｌ１が、一組のワイヤ断面５１、５２が真円である場合の９１．５１に比べて近づくように、真円に対して変形していることを確認できた。

【0060】

本開示は、上述した実施形態や実施例に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々に改変することができる。

【0061】

たとえば、本開示に係るコイル装置は、ドラムコア形状の第１磁性材料部分を有してもよい。また、コイル装置は、複数の金属ワイヤ４０を突出部２４に巻回するものであってもよく、巻回部４２は、断面積や断面形状が互いに異なるワイヤ断面を有するものであってもよい。

【符号の説明】

【0062】

１０…コイル装置
２０…第１磁性材料部分
２２…板状部
２２ａ…板状部側面
２２ｂ…板状部底面
２２ｃ…板状部上面
２４…突出部
２４ａ…突出部側面
２５…コーナー部
３０…第２磁性材料部分
４０…金属ワイヤ
４０ａ…巻回軸
４１…ワイヤ端部
４２…巻回部
４３…第１巻層
４４…第２巻層
４５…第３巻層
４６…第４巻層
４７…第５巻層
４８…第６巻層
５１～７１…ワイヤ断面
８８…ワイヤ被覆
Ｌ１…中心間距離
Ｖ…真円度
Ｖａｖｇ．…真円度の平均値
Ｄ１…第１直径
Ｄ２…第２直径
Ｄ３…第３直径
Ｄ４…第４直径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】