JP2014007195A - コイル - Google Patents

Abstract

【課題】平角線を構成する導体基線の一体性を高めることにより、占積率の向上を図ることができるコイルの提供を目的とする。
【解決手段】厚み方向Ｘの両端側に、厚みよりも幅広な積層面２１を有する平角線２０を、前記積層面２１によって螺旋面が構成されるように螺旋軸方向に沿って巻き回してなるコイル１０であって、前記平角線２０を、前記積層面２１の幅よりも幅狭な導体基線５０を幅方向Ｙに沿って複数配置して構成し、複数の前記導体基線５０のうち前記平角線２０の幅方向Ｙにおいて互いに対向する一対の導体基線５０，５０に、該一対の導体基線５０，５０同士を嵌合する嵌合手段７０を備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、厚み方向の両端側に、厚みよりも幅広な積層面を有する平角線を、該積層面によって螺旋面が構成されるように螺旋軸方向に沿って巻き回してなるエッジワイズコイルに関し、詳しくは、占積率を高めたエッジワイズコイルに関する。

最近、丸線を巻き回してなるコイルよりも占積率を高めるために、厚み方向の両端側に、厚みよりも幅広な積層面を有する平角線などの平角線を、該積層面によって螺旋面が構成されるように螺旋軸方向に沿って巻き回してなるエッジワイズコイル（縦巻きコイル）が実施されている。

しかし、エッジワイズコイルは、平角線の曲げ部分における曲率が大きい場合、巻きの外側に引張り力が加わるとともに、内側に圧縮力が加わることにより積層面の幅が変化する等、平角線が変形するという課題が生じる。

また、このような課題により、平角線を、所望の曲率以上の曲率で曲げ加工することができないという課題も有する。

このような課題に対して、前記平角線として、前記積層面の幅よりも幅狭な導体基線を幅方向に沿って複数配置して構成した平角線が用いられ、下記特許文献１における「コイルおよびその製造方法」もその一つである。
しかし、前記積層面の幅よりも幅狭な導体基線を幅方向に沿って複数配置して構成した平角線の場合、それぞれの導体基線の一体性を保ち難く、互いに分離するおそれがあるという難点がある。

詳しくは、特許文献１におけるコイルの場合、特許文献１における「コイル」を構成する平角線は、複数本の電線を巻きの内側から外側に向けて重ねた状態で構成している。

しかし、特許文献１におけるコイルは、複数の電線を単に重ね合わせながら巻き重ねた構成であるため、それぞれの電線の一体性が乏しくなり、特に、曲げ部分の曲率が大きくなればなるほど、それぞれの電線に作用する応力が大きくなるため、上述したように、平角線において、電線の一体性を保つことが困難になるという課題が顕著になる。

従って、特許文献１におけるコイルの場合、曲げ部分の曲率をある程度まで大きくするは可能であったが、より大きくするには限界があり、占積率の向上を図ることができなかった。

さらに、複数の電線を巻き重ねる過程において、それぞれの電線に対して付与するテンションの方向が微妙にずれた場合には、積層面を構成するように重ね合わせた電線同士の境界部分に凹凸が形成される。そうするとやはり高い占積率を有したコイルを得ることができないという課題を有する。

加えて、上述したように、複数の電線を巻き重ねる過程において、それぞれの電線に対して付与するテンションの方向が微妙にずれるなどして、導体基線のそれぞれが分離しないよう慎重に巻き重ねる必要があり、製造時間を要するとともに、より高精度な設備を要するため、製造コストを要するという課題も生じていた。

特開２００５−３２７８３４号公報

そこでこの発明は、平角線を構成する導体基線の一体性を高めることにより、占積率の向上を図ることができるコイルの提供を目的とする。

本発明は、厚み方向の両端側に、厚みよりも幅広な積層面を有する平角線を、前記積層面によって螺旋面が構成されるように螺旋軸方向に沿って巻き回してなるコイルであって、前記平角線を、前記積層面の幅よりも幅狭な導体基線を幅方向に沿って複数配置して構成し、複数の前記導体基線のうち前記平角線の幅方向において互いに対向する一対の前記導体基線に、該一対の導体基線同士を嵌合する嵌合手段を備えたことを特徴とする。

上述した構成によれば、前記平角線を、前記積層面の幅よりも幅狭な導体基線を幅方向に沿って複数配置して構成したため、平角線の曲げに伴って該平角線に内部応力が作用することによって、平角線の厚み等、平角線の形状が不測に変化することを防ぐことができる。

これにより、本発明のコイルは、平角線の曲げ部分の曲率を大きく形成することができ、同じサイズのコイルにおいて、より多くの平角線を幅方向に沿って配置することが可能となるため、コイルの占積率を高めることができる。

さらに、本発明のコイルは、複数の前記導体基線のうち前記平角線の幅方向において互いに対向する一対の前記導体基線に、該一対の導体基線同士を嵌合する嵌合手段を備えたため、複数の導体基線のそれぞれが分離することなく平角線の一体性を高めることができる。

これにより、曲げ部分を形成することにより、平角線に内部応力が作用しても、前記導体基線が互いに分離し難くなるため、より大きな曲率の曲げ部分を形成でき、コイルの占積率を高めることができる。

さらに、本発明のコイルは、前記導体基線のそれぞれを幅方向に沿って配列した状態において、前記導体基線のそれぞれが厚み方向にずれることで、積層面に凹凸が生じることを防ぐことができるため、コイルの占積率を高めることができる。

従って、本発明のコイルは、上述したように、コイルの占積率を高めることにより、同一巻き数において、従来のコイルよりも小型化を図ることができる。さらに、同一インダクタンスでは、巻き数を減らすことができるため、直流抵抗の低減化や軽量化を図ることができる。

さらにまた、本発明のコイルは、内部応力が少なく、しかも優れた一体性を有して構成できるため、信頼性の高いコイルを構成することができる。

さらに、本発明のコイルは、曲げ部分を形成する際に平角線に作用する内部応力を抑制できるため、曲げ部分を容易に形成することができる。よって、平角線が厚み方向や幅方向において不測に変形しないように、曲げ部分を形成するための特殊な装置や、変形し難い特殊材料で形成した平角線を用いずとも、高品質なコイルを容易に製造することができる。

また、本発明のコイルは、上述したように、前記平角線を、前記積層面の幅よりも幅狭な導体基線を幅方向に沿って複数配置して構成したため、断面長方形状に形成した従来の平角線と比較して表面積を向上させることができる。
従って本発明のコイルは、表皮効果を向上させることができる。

さらに、本発明のコイルは、嵌合手段を備えることで、一対の前記導体基線における一方の一対の前記導体基線の対向部分に、嵌合部と被嵌合部とが嵌合する凹凸形状の嵌合部分を有するため、単に複数の導体基線を重ねただけの従来の平角線と比較して導体基線同士が対向する対向部分の表面積をより向上させることができる。
従って本発明のコイルは、表皮効果を向上させることができる。

さらにまた、コイル製造の際に、互いに対向する一対の前記導体基線同士を嵌合させながら幅方向に沿って、複数の導体基線を巻き重ねることができる。このため、コイル製造の際に、複数の導体基線のそれぞれが分離することなく巻き重ねることができる。

従って、複数の導体基線からなる平角線を巻き回してなるコイルをスムーズに製造することができる。

また、前記導体基線は、長さ方向に直交する直交断面が例えば、正方形、或いは長方形をした四角形、四角形以外の多角形状、楕円形状、又は、丸形状となるように形成することができる。

この発明の態様として、前記一対の導体基線を、一方の導体基線と他方の導体基線とで構成し、前記嵌合手段を、前記一方の導体基線に形成した一方の嵌合部と、前記他方の導体基線に形成した他方の被嵌合部とで構成し、前記嵌合部と前記被嵌合部とを、嵌合状態における該嵌合部と該被嵌合部との間のクリアランスが、すき間ばめ、又は、中間ばめとなるように構成することができる。

前記嵌合部と前記被嵌合部とを、嵌合状態における該嵌合部と該被嵌合部とのクリアランスが、すき間ばめ、又は中間ばめとなるように構成することで、締まりばめの場合のように、該嵌合部と該被嵌合部とを圧入により嵌合する必要がなくスムーズ、且つ容易に嵌合することができる。

従って、複数の導体基線を重ね合わせる際に、一対の導体基線を互いに嵌合させながら重ね合わせた場合であっても、スムーズ且つ、容易にコイルを構成することができる。

前記嵌合部は、凸状に形成するに限らず、凹状に形成するなど、被嵌合部と嵌合可能であれば、その構成は限定しない。
前記被嵌合部は、凹状に形成するに限らず、凸状に形成するなど、嵌合部と嵌合可能であれば、その構成は限定しない。

またこの発明の態様として、前記嵌合部と前記被嵌合部との間に導電材を介在させることができる。

前記嵌合部と前記被嵌合部との間に導電材を介在させることで導電材によって、嵌合状態における該嵌合部と該被嵌合部との間の隙間を消滅させることができる。

よって、コイルの占積率の向上を図ることができるとともに、前記嵌合部と前記被嵌合部とのスムーズな嵌合と、導体基線同士の一体性を高めることができる。

またこの発明の態様として、前記嵌合部を、前記一方の導体基線に複数形成するとともに、前記被嵌合部を、複数形成した前記嵌合部のそれぞれと嵌合可能に、前記他方の導体基線に複数形成することができる。

上述したように、前記嵌合部を、前記一方の導体基線に複数形成するとともに、前記被嵌合部を、前記他方の導体基線に複数形成することにより、嵌合状態において、コイルに対して外力が作用した場合、該外力を複数の嵌合部分のそれぞれに分散させることができるため、一つあたりの嵌合部分に加わる外力の大きさを低減させることができる。

従って、複数の嵌合部分によって導体基線同士の強固な嵌合状態を維持することができる。

またこの発明の態様として、前記嵌合部を一方の鍵状嵌合部で形成するとともに、前記被嵌合部を、前記鍵状嵌合部を嵌合可能な他方の鍵状嵌合部で形成することができる。

上述したように、鍵状嵌合部と鍵状嵌合部とが嵌合することで、厚み方向のみならず、幅方向においても、より強固な嵌合状態を得ることができる。
よって、コイルに外力が作用しても、複数の導体基線は、確実な嵌合状態を維持することができる。

この発明によれば、平角線を構成する導体基線の一体性を高めることにより、占積率の向上を図ることができるコイルを提供することができる。

第１実施形態のコイルの外観図。 第１実施形態の平角線の構成説明図。 第１実施形態の平角線の作用説明図。 第１実施形態の平角線の作用説明図。 他の実施形態のコイルの説明図。 他の実施形態のコイルの説明図。 他の実施形態のコイルの説明図。 他の実施形態のコイルの説明図。 従来の平角線の説明図。 従来の平角線の説明図。

この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態におけるコイル１０は、図１、及び図２に示すように、厚み方向Ｘの両端側に、厚みよりも幅広な積層面２１（フラット面２１）を有する平角線２０（フラット線２０）を、前記積層面２１によって螺旋面が構成されるように螺旋軸方向Ｓに沿って巻き回して螺旋軸方向Ｓに対して直交する直交断面が略四角形となる外周形状を有した筒状に構成している。

図１はコイル１０の外観図を示し、図２（ａ）は図１中のＡ−Ａ線矢視断面の一部を示す断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＸ部分拡大図を示す。

コイル１０は、直交断面視した状態において、長方形状をした長辺部分と短辺部分に相当する直線部１０Ｓと、隅角部分に相当し、略９０度に湾曲させた曲げ部分１０Ｌ１とで構成している。

前記平角線２０は、上述したように厚み方向Ｘに対して幅方向Ｙが幅広に形成するとともに積層面２１の幅よりも幅狭な４本の導体基線５０を幅方向Ｙに沿って積層（配置）して形成している。

すなわち、導体基線５０は、前記積層面２１の幅を略４等分配した幅を有して、厚み方向Ｘに対して幅方向Ｙが長い断面略長方形で形成している。また、導体基線５０は、銅やアルミ二ウムなどの導体からなる線材と該線材を被覆する絶縁物とで形成している。

なお、図１に示すように、平角線２０を螺旋状に巻き回した状態においては、平角線２０の厚み方向Ｘは螺旋軸方向Ｓと略一致する。また、図１、及び図２、並びに後述する図３乃至図８に図示した導体基線５０において、導体からなる線材を被覆する絶縁層は図示省略している。

４本の導体基線５０は、巻き回した外層側から内層側へ順に第１導体基線５０ａ、第２導体基線５０ｂ、第３導体基線５０ｃ、及び第４導体基線５０ｄとで構成している。

これら４本の導体基線５０のうち平角線２０の幅方向Ｙにおいて互いに対向する一対の導体基線５０，５０における対向部分には、該一対の導体基線５０，５０同士を嵌合する嵌合手段７０を形成している。

嵌合手段７０は、一対の導体基線５０，５０における一方の導体基線５０に形成した嵌合凸部７１と、他方の導体基線５０に形成した嵌合凹部７２とで構成している。
嵌合凸部７１は、他方の導体基線５０に向けて徐々に先細りとなる突状に形成するとともに、嵌合凹部７２は、嵌合凸部７１を嵌合可能な凹状に形成している。

具体的には、第１導体基線５０ａは、幅方向Ｙにおける第２導体基線５０ｂとの対向部分に嵌合凸部７１を形成している。第２導体基線５０ｂは、幅方向Ｙにおける第１導体基線５０ａとの対向部分に嵌合凹部７２を形成するとともに、第３導体基線５０ｃとの対向部分に嵌合凸部７１を形成している。第３導体基線５０ｃは、幅方向Ｙにおける第２導体基線５０ｂとの対向部分に嵌合凹部７２を形成するとともに、第４導体基線５０ｄとの対向部分に嵌合凸部７１を形成している。第４導体基線５０ｄは、幅方向Ｙにおける第３導体基線５０ｃとの対向部分に嵌合凹部７２を形成している。

嵌合手段７０は、嵌合凸部７１と嵌合凹部７２とを嵌合させた嵌合状態において、該嵌合凸部７１と該嵌合凹部７２との間のクリアランスΔＬ、詳しくは、嵌合凸部７１と嵌合凹部７２とが対向する側面部分の間、及び、底面部分の間のクリアランスΔＬが、すき間ばめ、又は、中間ばめとなるように構成している。
具体的には、嵌合手段７０は、嵌合状態において嵌合凸部７１と嵌合凹部７２との間の最大のクリアランスΔＬが０．００５〜０．０５ｍｍとなるように構成している。

上述したコイル１０は、以下の作用、効果を奏することができる。
コイル１０は、上述したように、前記平角線２０を、前記積層面２１の幅よりも幅狭な導体基線５０を幅方向Ｙに沿って複数配置して構成しているため、平角線２０の曲げに伴って該平角線２０に内部応力が作用する場合であっても、平角線２０の厚み等の形状が不測に変化することを防ぐことができる。

これにより、平角線２０の厚み（厚み方向Ｘ長さ）に対する幅（幅方向Ｙ長さ）の比を示すアスペクト比を、従来の平角線では困難であった例えば、２０以上といった大きな値にすることができる。
さらに、アスペクト比の低い導体基線５０を幅方向Ｙに沿って配置することで、その導体基線５０の配置数に応じて平角線２０のアスペクト比を任意に設定することが可能となる。

さらにまた、平角線２０の厚みに対する幅の比を示すアスペクト比を大きくすることができるため、高周波損失の低減を図ることができる。

さらに、平角線２０の曲げ部分１０Ｌ１の曲率を大きくでき、同じサイズのコイル１０において、より多くの導体基線５０を厚み方向Ｘに沿って配置することが可能となるため、コイル１０の占積率を高めることができる。

しかも、複数の導体基線５０のうち平角線２０の幅方向Ｙにおいて互いに対向する一対の導体基線５０，５０に、該一対の導体基線５０，５０同士を嵌合する嵌合手段７０を備えたため、複数の導体基線５０のそれぞれが分離することなく平角線２０の一体性を高めることができる。

これにより、平角線２０の曲げ部分１０Ｌ１に内部応力が作用しても、４本の導体基線５０が互いに分離し難くなり、より大きな曲率の曲げ部分１０Ｌ１を形成できるため、コイル１０の占積率を高めることができる。

さらに、導体基線５０のそれぞれを幅方向Ｙに沿って配列した状態において、導体基線５０のそれぞれが厚み方向Ｘにずれた場合には、積層面２１には凹凸が生じることになるが、第１実施形態の平角線２０は、嵌合手段７０による嵌合によって、導体基線５０のそれぞれが厚み方向にずれないように規制できるため、このような事態が生じることがない。

従って、螺旋状に巻き回した状態においてコイル１０の占積率を高めることができる。

上述したように、コイル１０の占積率を高めることにより、同一巻き数において、従来のコイルよりも小型化を図ることができる。さらに、同一インダクタンスでは、巻き数を減らすことができるため、直流抵抗の低減化や軽量化を図ることができる。

さらに、曲げ部分１０Ｌ１を形成する際に、平角線２０に作用する内部応力を抑制できるため、曲げ部分１０Ｌ１を容易に形成できる。よって、平角線２０を安定して曲げるための特殊な装置や、圧縮、又は引張り変形し難い特殊材料で形成した導体を用いずとも、コイル１０を容易に製造することができる。

さらにまた、高いアスペクト比、又は高い曲率の曲げ部分１０Ｌ１を有する高品質なコイル１０を製造することができる。

また、上述したように、平角線２０を積層面２１の幅よりも幅狭な導体基線５０を幅方向Ｙに沿って複数配置して構成したため、断面長方形状に形成した従来の平角線と比較して導体基線５０，５０同士の対向部分の表面積の分だけ全体の表面積を増加させることができる。
従ってコイル１０は、優れた表皮効果を得ることができる。

さらに、嵌合手段７０を備えることで、一対の導体基線５０，５０における一方の導体基線５０の対向部分を互いに嵌合させて形成しているため、嵌合凸部７１と嵌合凸部７２とが嵌合する凹凸形状の嵌合部分を有する分だけ、単に複数の導体基線５０を重ねただけの従来の平角線と比較して導体基線５０同士が対向する対向部分の表面積を、より増加させることができる。
従ってコイル１０は、優れた表皮効果を得ることができる。

さらにまた、コイル１０製造の際に、互いに対向する一対の導体基線５０，５０同士を嵌合させながら幅方向Ｙに沿って、複数の導体基線５０を巻き重ねることができる。このため、コイル１０製造の際に、複数の導体基線５０のそれぞれが分離することなく巻き重ねることができる。

従って、一対の導体基線５０，５０に、嵌合手段７０を備えることにより、複数の導体基線５０からなる平角線２０を巻き回してなるコイル１０であっても、曲げ部分１０Ｌ１に内部応力が残留し難く、また、優れた一体性を有して構成できるため、信頼性の高いコイル１０をスムーズに製造することができる。

また、上述したように、嵌合凸部７１と嵌合凹部７２とを、嵌合状態における該嵌合凸部７１と該嵌合凹部７２とのクリアランスΔＬが、「すき間ばめ」、又は「中間ばめ」となるように構成することで、４本の導体基線５０を幅方向Ｙに沿って配置して平角線２０を製造する際に、クリアランスΔＬが例えば、「締りばめ」の場合のように、該嵌合凸部７１と該嵌合凹部７２とを圧入により嵌合させる必要がなくスムーズ且つ、容易に嵌合させることができる。

上述した第１実施形態のコイル１０に備えた平角線２０を実施例の平角線２０として、該平角線２０が奏する効果を確認するために行った２つの効果確認試験について説明する。
２つの効果確認試験のうちの一方の効果確認試験としての効果確認試験１は、図３、及び後述する比較例１に関する図９を用いて説明する。

他方の効果確認試験としての効果確認試験２は、図４、及び後述する比較例２に関する図１０を用いて説明する。

なお、図３（ａ）は実施例の平角線２０の一部を折り返すようにして略１８０度曲げた折返し曲げ部分１０Ｌ２の正面図を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）中のＸ１からＸ７のラインにおける実施例の平角線２０の折り曲げ加工前に対する厚みの変化の様子を示すグラフを示している。ここで、図３（ｂ）中のｔは、折返し曲げ部分１０Ｌ２形成前の実施例の平角線２０の板厚を示している。図９（ａ）は比較例１の平角線２００の折返し曲げ部分２００Ｌ２の正面図を示し、図９（ｂ）は、図９（ａ）中のＸ１からＸ７のラインにおける比較例１の平角線２００の折り曲げ加工前に対する厚みの変化の様子を示すグラフを示している。ここで、図９（ｂ）中のｔは、折返し曲げ部分２００Ｌ２形成前の比較例１の平角線２００の板厚を示している。
図４は、実施例の平角線２０の折り曲げ加工後の形態を示す写真である。図１０は、比較例２の平角線３００の折り曲げ加工後の形態を示す写真である。また、図４、及び図１０中、平角線２０の幅方向Ｙに沿ったラインは、曲げ部分１０Ｌ１の各線の長手方向のズレを目視し易いように付した線である。

（効果確認試験１）
効果確認試験１では、図９（ａ）に示すような比較例１の平角線２００を比較対象として用い、実施例の平角線２０と比較例１の平角線２００のそれぞれについて上述した折返し曲げ部分１０Ｌ２，２００Ｌ２を形成するとともに、該折返し曲げ部分１０Ｌ２，２００Ｌ２における平角線２０の曲げ加工前に対する厚み（厚み方向Ｘ長さ）の変化具合を確認した。

比較例１の平角線２００は、本実施形態の平角線２０のように、複数本の導体基線５０を幅方向Ｙに沿って配置して形成したものではなく、平角線２００の幅方向Ｙと略同じ幅を有する幅広に形成した１本の導体からなる従来の平角線である。

比較例１の平角線２００の場合、図９（ｂ）に示すグラフのように、折返し曲げ部分２００Ｌ２の径内方向である程、平角線２００には圧縮応力が加わるため、平角線２００の板厚が厚くなる一方で、径外方向である程、平角線２００には引張り応力が加わるため、平角線２０の板厚が薄くなることが確認できた。

すなわち、比較例１の平角線２００は、折返し曲げ部分２００Ｌ２において、内部応力の影響をダイレクトに受けて厚みが加工前に対して大きく変化することが確認された。

これに対して、実施例の平角線２０の場合、図３（ｂ）に示すグラフのように、折返し曲げ部分１０Ｌ２において径方向の内側、及び外側において、曲げ加工前に対する平角線２０の厚みが殆ど変化しなかった。これにより、比較例１の平角線２００Ｌと比較して曲げ加工前に対する平角線２０の厚みの変化量を大幅に抑えることを確認できた。
（効果確認試験２）
続いて、効果確認試験２では、図１０に示すような比較例２の平角線３００を比較対象として用い、実施例の平角線２０の折返し曲げ部分１０Ｌ２と比較例２の平角線３００の折返し曲げ部分３００Ｌ２とのそれぞれを形成するために、それぞれの平角線２０，３００に対して曲げ加工を行った後の平角線２０，３００の態様について検証した。

比較例２の平角線３００は、実施例の平角線２０と同様に、４本の導体基線５００（５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄ）を幅方向Ｙに沿って配置して形成しているが、これら４本の導体基線５００のうち平角線３００の幅方向Ｙにおいて互いに対向する一対の導体基線５０，５０における対向部分には、嵌合手段７０を形成しておらず、該対向部分の端面を平坦状に形成している。
すなわち、幅方向Ｙに沿って配置した４本の導体基線５００は、平坦状の端面同士を互いに重ね合わせた状態で配置している。

上述した構成の比較例２の平角線３００に対して曲げ加工を行ったところ、図１０に示す写真のように、平角線３００を曲げている最中に、平角線３００が導体基線５００ごとに分散してばらけることが確認された。

その理由としては以下の理由が考えられる。
曲げ加工によって、平角線３００に内部荷重が作用すると、該平角線３００を構成する４本の導体基線５００のそれぞれが長さ方向へ相対的にずれるズレ力として作用する。そうすると、比較例２の平角線３００の場合、一対の導体基線５００，５００の対向部分の平坦状の端面同士を単に重ね合わせただけであるため、このズレ力によって４本の導体基線５００の一体性が損なわれ、４本の導体基線５００が長さ方向へずれる最中において、厚み方向Ｘへのずれを規制することができずに平角線２０がばらけたと考えられる。

一方、実施例の平角線２０についても、比較例２の平角線３００と同様に、曲げ加工によって、平角線２０を構成する複数の導体基線５０のそれぞれが長さ方向へ相対的にスライドする。

しかし、実施例の平角線２０は、複数の導体基線５０のそれぞれが長さ方向へ相対的にずれるに伴って厚み方向Ｘにずれようとするずれ力が作用しても、複数の導体基線５０のそれぞれを嵌合手段７０で嵌合しているため、厚み方向Ｘへずれないように規制することができ、図４に示す写真のように、複数の導体基線５０のそれぞれの一体性を確保した状態で折返し曲げ部分１０Ｌ２を形成できることを確認できた。

また、本発明のコイルは、第１実施形態のコイル１０に限定せず、様々な実施形態で構成することができる。
但し、以下で説明するコイル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｃ，１０Ｅの構成のうち、上述した第１実施形態におけるコイル１０と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

（第２実施形態）
第２実施形態のコイル１０Ａは、図５（ａ）に示すように、嵌合凸部７１と嵌合凹部７２との間に導電材８１として例えば、１０ナノメートル程度、或いはそれ以下の粒径に銀を微細化したナノ銅や、同様に銅を微細化したナノ銀をペーストして介在させて形成している。

なお、図５（ａ）は第２実施形態のコイル１０Ａの平角線２０における複数の導体基線５０のうち互いに対向する一対の導体基線５０，５０の対向部分を拡大した断面図を示している。

上述した構成の平角線２０は、嵌合凸部７１と嵌合凹部７２とを嵌合する際に、予め導電材８１を配置した状態で嵌合することで導電材８１を介在させることができる。

上述した構成によれば、嵌合状態における嵌合凸部７１と嵌合凹部７２との間に存在する隙間に導電材８１が充填された状態となるため、該隙間を消滅させることができる。

よって、複数の導体基線５０の間の隙間を消滅させることで、コイル１０の占積率の向上を図ることができる。
さらに、嵌合凸部７１と嵌合凹部７２との間のクリアランスΔＬがすき間ばめ、又は、中間ばめとなるように、例えば、締りばめよりも緩い嵌合具合で構成することによって、嵌合凸部７１と嵌合凹部７２とのスムーズな嵌合を実現させ、しかも嵌合状態においては、嵌合凸部７１と嵌合凹部７２との間に介在する導電材８１によって、複数の導体基線５０の一体性を高めることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態のコイル１０Ｂは、図５（ｂ）に示すような嵌合手段７０Ｂを構成している。
具体的には、第３実施形態の嵌合手段７０Ｂは、嵌合凸部７１Ｂを、導体基線５０の平坦な端面から突出する突出方向において同じ幅、厚みで突出するとともに、導体基線５０の平坦な端面に対して略直角に突出して形成している。

一方、嵌合凹部７２Ｂは、導体基線５０の平坦な端面から底部にかけて同じ幅、厚みで凹んで形成しているとともに、導体基線５０の平坦な端面に対して略直角に凹んで形成している。

さらに、嵌合凸部７１Ｂと嵌合凹部７２Ｂとを、嵌合状態における該嵌合凸部７１Ｂと該嵌合凹部７２Ｂとの間のクリアランスが、すき間ばめよりも強固な嵌合状態となるように中間ばめ、又は、締りばめとなるように構成している。

上述した構成により、第３実施形態のコイル１０Ｂは、嵌合凸部７１Ｂと嵌合凹部７２Ｂとが隙間なく強固に嵌合した嵌合状態とすることができる。よって、コイル１０Ｂの占積率の向上を図ることができるとともに、平角線２０の優れた一体性を確保することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態のコイル１０Ｃは、図６（ａ）に示すような嵌合手段７０Ｃを構成している。
具体的には、第４実施形態の嵌合手段７０Ｃは、複数の導体基線５０のうち互いに対向する一対の導体基線５０，５０の対向部分に第１嵌合手段７０Ｃ１と第２嵌合手段７０Ｃ２とで構成している。

換言すると、複数の導体基線５０のうち互いに対向する一対の導体基線５０，５０の対向部分における一方の端面部５１には、嵌合凸部７１Ｃ１と嵌合凹部７１Ｃ２とを形成するとともに、他方の端面部５２には、嵌合凹部７２Ｃ１と嵌合凸部７２Ｃ２とを形成している。

すなわち、第１嵌合手段７０Ｃ１は、一方の端面部５１に形成した嵌合凸部７１Ｃ１と、他方の端面部５２に形成した嵌合凹部７２Ｃ２とで構成される一方で、第２嵌合手段７０Ｃ１は、一方の端面部５１に形成した嵌合凹部７１Ｃ２と、他方の端面部５２に形成した嵌合凸部７２Ｃ２とで構成される。

上述したように、嵌合手段７０Ｃを、第１嵌合手段７０Ｃ１と第２嵌合手段７０Ｃ２とで構成することにより、第１嵌合手段７０Ｃ１と第２嵌合手段７０Ｃ２との双方により、導体基線５０同士を強固な嵌合状態で一体化することができるとともに、コイル１０Ｃに対して外力が作用した場合、その外力を第１嵌合手段７０Ｃ１と第２嵌合手段７０Ｃ２との双方によって受け止めることができるため、一つの嵌合手段７０Ｃで外力を受け止める場合と比較して一つあたりの嵌合手段に加わる不可を軽減することができる。
（第５実施形態）
第５実施形態のコイル１０Ｄは、図６（ｂ）に示すような嵌合手段７０Ｄを構成している。
具体的には、第５実施形態の嵌合手段７０Ｄは、複数の導体基線５０のうち互いに対向する一対の導体基線５０，５０の対向部分となる端面部５１，５２を、微細な凹部７３と凸部７４を複数形成し、例えば、図１０に示した後述する比較例２の一対の導体基線５００，５００の対向部分となる端面部よりも粗い表面粗さで形成している。

これにより、一対の導体基線５０，５０のそれぞれの端面同士が接触した状態において、それぞれの端面部５１に形成した微細な凹凸７３，７４が係合し合うことで、平角線２０の優れた一体性を確保することができる。

（第６実施形態）
第６実施形態のコイル１０Ｅは、図６（ｃ）に示すような嵌合手段７０Ｅを構成している。
具体的には、第６実施形態の嵌合手段７０Ｅは、第１鍵状嵌合部７０Ｅ１と、該第１鍵状嵌合部７０Ｅ１に嵌合する第２鍵状嵌合部７０Ｅ２とで構成している。

第１鍵状嵌合部７０Ｅ１は、複数の導体基線５０のうち互いに対向する一対の導体基線５０，５０の対向部分の一方の端面部５１から突出し、第１凸部７１Ｅ１と第１凹部７２Ｅ１とを備えた鍵状に形成している。

第１凸部７１Ｅ１は、第１鍵状嵌合部７０Ｅ１の先端部において、嵌合状態において厚み方向Ｘにおける第２鍵状嵌合部７０Ｅ２に向けて突出した突出部分である。第１凹部７２Ｅ１は、幅方向Ｙにおける第１凸部７１Ｅ１と一方の端面部５１との間において、第１凸部７１Ｅ１に対して凹んだ凹状部分である。

第２鍵状嵌合部７０Ｅ２は、一対の導体基線５０，５０の対向部分の他方の端面部５２から突出し、第２凸部７１Ｅ２と第２凹部７２Ｅ２とを備えた鍵状に形成している。

第２凸部７１Ｅ２は、第２鍵状嵌合部７０Ｅ２の先端部において、嵌合状態において厚み方向Ｘにおいて第１鍵状嵌合部７０Ｅ１に向けて突出した突出部分である。第２凹部７１Ｅ２は、幅方向Ｙにおける第２凸部７１Ｅ２と他方の端面部５２との間において、第２凸部７１Ｅ２に対して凹んだ凹状部分である。

上述した構成により、第１鍵状嵌合部７０Ｅ１と第２鍵状嵌合部７０Ｅ２とを嵌合状態としたとき、第１凸部７１Ｅ１と第２凹部７２Ｅ２とが嵌合するとともに、第１凹部７２Ｅ１と第２凸部７１Ｅ２とが嵌合する。

特に、第１鍵状嵌合部７０Ｅ１と第２鍵状嵌合部７０Ｅ２とが嵌合状態であるとき、複数の導体基線５０のうち互いに対向する一対の導体基線５０，５０同士が幅方向Ｙにおいて互いに離間しないように嵌合することができるため、平角線２０の幅方向Ｙにおける優れた一体性も確保することができる。

（第７実施形態）
第７実施形態のコイル１０Ｆは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、幅がそれぞれ異なる３本の導体基線５０を幅方向Ｙに沿って積層してなる平角線２０Ｆを備えている。

なお、図７（ａ）は第７実施形態のコイル１０Ｆの構成を断面で示した構成説明図であり、図２（ａ）に相当する図である。図７（ｂ）は第７実施形態のコイル１０Ｆの平角線２０Ｆの曲げ部分１０Ｌ１の正面図である。

具体的には、第７実施形態の平角線２０Ｆは、巻き回した内層側から外層側へ順に第１導体基線５０Ｆａ、第２導体基線５０Ｆｂ、及び第３導体基線５０Ｆｃの３本の導体基線５０Ｆで構成している。

第１導体基線５０Ｆａは、３本の導体基線５０中で最も幅狭な幅（Ｌ１）で形成している。第２導体基線５０Ｆｂは、第１導体基線５０Ｆａの幅（Ｌ１）よりも広く、且つ、第３導体基線５０Ｆｃの幅（Ｌ３）よりも狭い幅（Ｌ２）で形成している。第３導体基線５０Ｆｃは、３本の導体基線５０Ｆ中で最も幅広な幅（Ｌ３）で形成している。

さらに、第１導体基線５０Ｆａは、第１実施形態の導体基線５０よりも幅狭に形成するとともに、第２導体基線５０Ｆｂ、及び第３導体基線５０ｂｃは、第１実施形態の導体基線５０よりも幅広で形成している。

上述した構成により、平角線２０Ｆの折返し曲げ部分１０Ｌ２において径方向（巻き付け方向）の内側において、幅狭に形成した第１導体基線５０Ｆａを配置することで、平角線２０Ｆの折返し曲げ部分１０Ｌ２の曲率をより大きくできる。
従って、コイル１０Ｆの占積率を向上させることができる。

さらに、平角線２０Ｆの折返し曲げ部分１０Ｌ２において径方向の内側から外側へ幅が徐々に広くなるよう形成した第１導体基線５０Ｆａ、第２導体基線５０Ｆｂ、及び第３導体基線５０Ｆｃのそれぞれを配置することで、複数の導体基線５０Ｆのそれぞれには、過大な内部応力が作用することなく所望の曲率を有した折返し曲げ部分１０Ｌ２を形成することができる。

しかも、上述した構成によれば、所定の幅を有する平角線２０Ｆを構成する導体基線５０Ｆの積層数を少なくすることができるため、複数の導体基線５０Ｆが幅方向Ｙにおいて対向する対向部分、すなわち、平角線２０Ｆが幅方向Ｙにおいて分断された分断部分の数を低減でき、コイル１０Ｆの占積率を向上させることができる。

しかも、上述した構成によれば、所定の幅を有する平角線２０Ｆを構成する導体基線５０Ｆの積層数を少なくすることができるため、複数の導体基線５０Ｆが幅方向Ｙにおいて対向する対向部分の数を低減できるため、平角線２０Ｆが導体基線５０Ｆごとに分離してしまうことをより一層、防ぐことができ、結果的に平角線２０Ｆの優れた一体性を確保することができる。

加えて、上述した構成によれば、所定の幅を有する平角線２０Ｆを構成する導体基線５０Ｆの積層数を少なくすることができるため、複数の導体基線５０Ｆを幅方向Ｙに沿って積層する手間を低減できるため、平角線２０Ｆを容易に製造することができる。

また、導体基線５０Ｆは、幅広に形成することにより、側方（厚み方向Ｘ）からの外力を受けた場合に、該外力が作用するに伴ってより大きなモーメント荷重を受け易くなるが、第７実施形態の平角線２０Ｆは、導体基線５０Ｆ同士の対向部分に構成した嵌合手段７０によって導体基線５０Ｆが分離することなく優れた一体性を確保することができる。

詳しくは、幅広に形成した第３導体基線５０Ｆｃに対して例えば、厚み方向Ｘの外力が加わった場合、第３導体基線５０Ｆｃの幅方向Ｙの長さを長く形成している分、第３導体基線５０Ｆｃと第２導体基線５０Ｆｂとの対向部分には、より過大なーメント荷重（曲げ応力）が作用することになり、導体基線５０Ｆ同士が分離し易くなる。

ところが、互いに対向する一対の導体基線５０Ｆの対向部分には、嵌合手段７０を構成しているため、上述したように、幅広に形成した導体基線５０Ｆに対して外力が加わることに伴って大きな荷重が前記対向部分に加わることとなっても、導体基線５０Ｆ同士は、嵌合手段７０により互いにしっかりと嵌合した状態に保つことができる。

従って、第７実施形態の平角線２０Ｆは、導体基線５０Ｆ同士の対向部分に構成した嵌合手段７０によって導体基線５０Ｆが分離することなく優れた一体性を確保することができる。

また、該導体基線５０Ｆを曲げることが可能な最大の曲率、すなわち、平角線２０Ｆの折返し曲げ部分１０Ｌ２の最大曲率は、導体基線５０Ｆの幅に応じて定まるため、積層する導体基線５０Ｆごとに、折返し曲げ部分１０Ｌ２の曲率に応じて必要な曲率で曲げることが可能となるように導体基線５０Ｆの幅を設定してもよい。
これにより、平角線２０Ｆの折返し曲げ部分１０Ｌ２を所望の曲率に曲げることができつつ、導体基線５０Ｆの積層数を最小限に留めることができる。

また、第７実施形態のコイル１０Ｆに形成する嵌合手段は、図１に示すような構成の嵌合手段７０に限らず、上述した実施形態の嵌合手段のいずれの構成であってもよい。

また、本発明のコイルは、上述した第１〜７実施形態のコイル１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆに限定せず、様々な実施形態で構成することができる。
例えば、複数の導体基線５０の中でも、第２導体基線５０ｂと第３導体基線５０ｃとのうち、少なくとも一方の導体基線５０は、図８（ａ１）に示すように、平角線２０の幅方向Ｙの一方の端面側に嵌合凹部７２を形成するとともに、幅方向Ｙの他方の端面側に嵌合凸部７１を形成するに限らず、図８（ａ２）に示すように、平角線２０の幅方向Ｙの一方の端面側と他方の端面側との双方に嵌合凸部７１を形成してもよい。
また、嵌合手段７０は、図６（ａ）に示すように、第１嵌合手段７０Ｃ１と第２嵌合手段７０とのそれぞれにおいて、逆方向に突出する嵌合凸部７１Ｃ１，７１Ｃ２を備えた組み合わせで構成するに限らず、図８（ｂ）に示す嵌合手段７０Ｃ’のように、同じ方向に突出する嵌合凸部７１Ｃ１，７１Ｃ２と、それぞれの嵌合凸部７１Ｃ１，７１Ｃ２に嵌合可能に同方向に凹んだ嵌合凹部７２Ｃ１，７２Ｃ２を備えた組み合わせで構成してもよい。

さらに、嵌合手段７０は、複数の導体基線５０のうち互いに対向する一対の導体基線５０，５０の対向部分に２つ構成するに限らず、一対の導体基線５０，５０の対向部分に３つ以上形成してもよい。

また、本発明のコイルは、図１に示すように、螺旋軸方向Ｓに対して直交する直交断面が略四角形状の筒状に形成するに限らず、円筒状のコイルで形成するなど、コイル形状は限定しない。

なお、本発明のコイルは、例えば、導体からなる線材に対してポリイミド等の耐熱性樹脂で絶縁塗布して形成した導体基線５０を幅方向Ｙに沿って複数積層した平角線２０を用いて構成し、電気自動車のインバーターのリアクトルとして使用してもよい。

嵌合手段７０は、嵌合凸部７１と嵌合凹部７２を嵌合することにより、厚み方向に規制可能な手段であれば特に限定せず、例えば、平角線２０の長さ方向に沿って連続して形成するに限らず、断続的に形成してもよい。

この発明の嵌合部は、嵌合凸部７１、又は凹凸状の表面の凸部７４に対応し、以下同様に、
被嵌合部は、嵌合凹部７２、又は凹凸状の表面の凹部７３に対応し、
一方の鍵状嵌合部は、第１鍵状嵌合部７０Ｅ１に対応し、
他方の鍵状嵌合部は、第２鍵状嵌合部７０Ｅ２に対応する。

または、被嵌合部は、嵌合凸部７１、又は凹凸状の凹部７に対応し、
嵌合部は、嵌合凹部７２、又は凹凸状の表面の凸部７４に対応し、
他方の鍵状嵌合部は、第１鍵状嵌合部７０Ｅ１に対応し、
一方の鍵状嵌合部は、第２鍵状嵌合部７０Ｅ２に対応するも、この発明は、上述した実施形態に限らず、この発明は、上述した実施形態に限らず、その他にも様々な実施形態で形成することができる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｃ，１０Ｅ，１０Ｆ…コイル
２０，２０Ｆ…平角線
２１…積層面
５０，５０Ｆ…導体基線
７０，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ，７０Ｆ，７０Ｃ’…嵌合手段
７１，７１Ｂ，７１Ｃ１，７１Ｃ２…嵌合凸部
７２，７２Ｂ，７２Ｃ１，７２Ｃ２…嵌合凹部
７０Ｅ１…第１鍵状嵌合部
７０Ｅ２…第２鍵状嵌合部
７３…凹凸状の表面の凹部
７４…凹凸状の表面の凸部
８１…導電材
ΔＬ…クリアランス

Claims (5)

1. 厚み方向の両端側に、厚みよりも幅広な積層面を有する平角線を、前記積層面によって螺旋面が構成されるように螺旋軸方向に沿って巻き回してなるコイルであって、
   前記平角線を、前記積層面の幅よりも幅狭な導体基線を幅方向に沿って複数配置して構成し、
   複数の前記導体基線のうち前記平角線の幅方向において互いに対向する一対の前記導体基線に、該一対の導体基線同士を嵌合する嵌合手段を備えた
   コイル。
2. 前記一対の導体基線を、一方の導体基線と他方の導体基線とで構成し、
   前記嵌合手段を、前記一方の導体基線に形成した一方の嵌合部と、前記他方の導体基線に形成した他方の被嵌合部とで構成し、
   前記嵌合部と前記被嵌合部とを、
   嵌合状態における該嵌合部と該被嵌合部との間のクリアランスが、すき間ばめ、又は、中間ばめとなるように構成した
   請求項１に記載のコイル。
3. 前記嵌合部と前記被嵌合部との間に導電材を介在させた
   請求項２に記載のコイル。
4. 前記嵌合部を、前記一方の導体基線に複数形成するとともに、
   前記被嵌合部を、複数形成した前記嵌合部のそれぞれと嵌合可能に、前記他方の導体基線に複数形成した
   請求項２、又は３に記載のコイル。
5. 前記嵌合部を一方の鍵状嵌合部で形成するとともに、前記被嵌合部を、前記鍵状嵌合部を嵌合可能な他方の鍵穴状嵌合部で形成した
   請求項２乃至４のうちいずれかに記載のコイル。