JP2016021500A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】アルミニウムからなるコイルを備えたコイル部品であって、且つ、大型化を防止可能な構造を有するコイル部品を提供すること。【解決手段】コイル部品は、コイルと、第１コアとを備えている。コイルは、アルミニウムからなる主部を有している。主部の表面には、酸化アルミニウムからなる皮膜を含む絶縁層が形成されている。第１コアは、絶縁性樹脂からなる第１バインダと、第１バインダによって結着された第１粉末とを含んでいる。第１粉末の夫々は、熱伝導体からなる第１磁性粉末から形成されている。第１コアは、コイルの絶縁層に密着して主部を覆っている。【選択図】図４

Description

本発明は、アルミニウムからなるコイルと、コアとを備えたコイル部品に関する。

例えば、特許文献１には、このタイプのコイル部品（リアクタ）が開示されている。

特許文献１に開示されたリアクタは、空調機の室外機に組み込まれて使用されるものであり、積層磁芯（コア）と、コアの中央磁脚を巻回する導体（コイル）とから構成されている。コイルとしては、酸化アルミニウムからなる皮膜を表面に形成したアルミ箔が使用されている。特許文献１によれば、この構造により、安価かつ軽量なリアクタが得られる。

特開２００７−２８７９５６号公報

車や電子機器等の限られた空間内部に搭載されるコイル部品（例えば、車載リアクトル）には、小型化が求められる。一方、アルミニウムの導電率は銅よりも小さいため、アルミニウムからなるコイルは、必要な性能を得るために銅からなるコイルと比較して大きくする必要がある。このため、このようなコイル部品のコイルとしては、一般的に銅線が使用される。しかしながら、アルミニウムは、銅と比較して安価である。このため、車載リアクトルのようなコイル部品についても、大型化を防止しつつアルミニウムをコイルとして使用することが求められている。

そこで、本発明は、アルミニウムからなるコイルを備えたコイル部品であって、且つ、大型化を防止可能な構造を有するコイル部品を提供することを目的とする。

本発明によれば、第１のコイル部品として、
コイルと、第１コアとを備えるコイル部品であって、
前記コイルは、アルミニウムからなる主部を有しており、
前記主部の表面には、酸化アルミニウムからなる皮膜を含む絶縁層が形成されており、
前記第１コアは、絶縁性樹脂からなる第１バインダと、前記第１バインダによって結着された第１粉末とを含んでおり、
前記第１粉末の夫々は、熱伝導体からなる第１磁性粉末から形成されており、
前記第１コアは、前記コイルの前記絶縁層に密着して前記主部を覆っている
コイル部品が得られる。

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１粉末の夫々は、前記第１磁性粉末と、絶縁体からなる絶縁膜とから形成されており、
前記第１磁性粉末は、前記絶縁膜によって覆われている
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第３のコイル部品として、第１又は第２のコイル部品であって、
前記コイルは、前記主部に接続された端子部を有しており、
前記第１コアは、前記主部と前記端子部との間の接続部を覆っている
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第４のコイル部品として、第３のコイル部品であって、
前記端子部は、銅からなる
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第５のコイル部品として、第１乃至第４のいずれかのコイル部品であって、
前記コイルの前記絶縁層は、酸化アルミニウムからなる前記皮膜のみから構成されている
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第６のコイル部品として、第１乃至第４のいずれかのコイル部品であって、
前記コイルの前記絶縁層は、酸化アルミニウムからなる前記皮膜と、前記皮膜を少なくとも部分的に覆う絶縁体からなる樹脂とを含んでいる
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第７のコイル部品として、第１乃至第４のいずれかのコイル部品であって、
前記コイルの前記絶縁層は、酸化アルミニウムからなる前記皮膜と、前記皮膜の上から前記主部を全体的に覆う絶縁体からなる樹脂とを含んでいる
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第８のコイル部品として、第１乃至第７のいずれかのコイル部品であって、
第２コアを備えており、
前記第２コアは、絶縁性樹脂からなる第２バインダと、前記第２バインダによって結着された第２磁性粉末とを含んでおり、
前記第２磁性粉末の夫々は、前記絶縁膜によって覆われていない
コイル部品が得られる。

本発明によれば、第１コアは、コイルの絶縁層に密着している。換言すれば、酸化アルミニウムからなる皮膜を含む絶縁層が、コイルと第１コアとの間を絶縁する。一般的に、酸化アルミニウムを含む皮膜は、絶縁性が高く、ポリアミドイミド皮膜のような銅線の皮膜よりも薄くできる。皮膜を薄くすることで、コイルの主部（アルミニウムからなる導電部）の占有率（コイル全体の体積に対する導電部の体積比率）を増加でき、コイルの大型化を防止できる。これにより、コイル部品の大型化を防止できる。

本発明の実施の形態によるコイル部品（リアクトル）を示す斜視図である。ここで、第１コアによって覆われたコイルの輪郭を破線で描画している。 図１のリアクトルのコイルを示す斜視図である。 図１のリアクトルをＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って示す断面図である。 図３のリアクトルの一部（破線Ａで囲んだ部分）を拡大して模式的に示す断面図である。ここで、コイル及び第１コアの一部（破線で囲んだ部分）を更に拡大して模式的に描画している。 図４の第１コアに含まれる第１粉末を模式的に示す断面図である。 図４の第１コアの一部を示す画像である。 本実施の形態におけるコイルの厚みとコイルの内径との関係を示すグラフである。 変形例によるコイルを巻回途中の状態で示す斜視図である。 変形例によるコイルを作製済みの状態で示す斜視図である。ここで、樹脂によって覆われたコイルの輪郭を破線で描画している。 別の変形例によるコイルを示す斜視図である。 図１０のコイルを備えたリアクトルを示す断面図である。ここで、描画された断面は、図３に示したリアクトルの断面と対応している。また、断面の一部（破線で囲んだ部分）を拡大して模式的に示している。 更に別の変形例によるコイル部品（リアクトル）を示す断面図である。ここで、描画した断面は、図３に示したリアクトルの断面と対応している。 本発明による具体的なリアクトルを例示する断面図である。ここで、描画した断面は、図３に示したリアクトルの断面と対応している。 図１３のリアクトルの一部（破線Ｂで囲んだ部分）を拡大して模式的に示す断面図である。

以降の説明において、「上」「下」等の位置を示す用語は、絶対的な位置を示すものではなく、図面における相対的な位置を示すに過ぎない。

図１を参照すると、本発明の実施の形態によるコイル部品（リアクトル）１０は、上下方向に延びる円柱形状を有している。但し、本発明によるコイル部品の形状は、円柱形状に限定されない。コイル部品１０は、例えば電気自動車やハイブリッドカーのインバータのリアクトル（車載リアクトル）として使用可能である。但し、本発明は、車載リアクトル以外のリアクトルにも適用可能である。また、本発明は、リアクトル以外の様々なコイル部品に適用可能である。

図１乃至図３に示されるように、本実施の形態によるコイル部品１０は、コイル２０と、第１コア（コア）３０と、金属製のケース５０とを備えている。

図１に示されるように、本実施の形態による第１コア３０は、ケース５０内部に収容されている。但し、第１コア３０は、ケース５０に収容されていなくてもよい。換言すれば、コイル部品１０は、ケース５０を備えていなくてもよい。一方、コイル部品１０は、他の部材を更に備えていてもよい。例えば、コイル部品１０は、ケース５０に加えて、ケース５０全体を上から覆う上蓋（図示せず）を備えていてもよい。

図１乃至図４を参照すると、本実施の形態によるコイル２０は、アルミニウムからなる導電体である主部２２と、銅からなる導電体である２つの端子部２６とを有している。端子部２６は、主部２２と別体に形成されており、超音波溶接、半田付け、かしめ等によって主部２２に接続されている。これにより、主部２２の上面と端子部２６の下面との間には、接続部２８が形成されている。接続部２８において、主部２２の上面のサイズは、端子部２６の下面のサイズとほぼ同一である。

図２乃至図４を参照すると、主部２２は、１枚のシート状又は板状のコイル用部材（シート部材）を、フラットワイズに巻回して形成されている。シート部材は、絶縁コーティングされたアルミニウムからなる。詳しくは、シート部材は、例えば陽極酸化処理（アルマイト処理）によって形成した酸化アルミニウム膜に覆われている。これにより、主部２２の表面には、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２を含む絶縁層２４が形成されている。特に、本実施の形態による絶縁層２４は、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２のみから構成されている。皮膜２４２は、主として酸化アルミニウムから形成されている限り、酸化アルミニウムのみから形成されていてもよいし、他の不純物等を含んでいてもよい。皮膜２４２（即ち、絶縁層２４）は、接続部２８を除き、主部２２（即ち、導電部）の表面全体を覆っている。

上述したように、コイル２０の主部２２は、アルミシートから形成されている。換言すれば、コイル２０は、シートコイルである。一方、コイル２０は、平角コイルであってもよい。但し、コイル２０を薄くして交流銅損を小さくするという観点からは、コイル２０は、薄いシートコイルであることが好ましい。

図３及び図４を参照すると、本実施の形態による端子部２６は、ポリアミドイミド等からなる皮膜２６２によって覆われた銅板である。端子部２６は、主部２２の径方向内側の端部及び径方向外側の端部に、夫々接続されている。端子部２６は、主部２２から上方に突出している。端子部２６は、コイル２０を、コイル部品１０の外部の導体（例えば、インバータの導線：図示せず）に接続するための部位である。一般的に、このような導体は、銅からなることが多い。端子部２６を銅板とすることで、端子部２６のイオン化傾向が外部の導体と等しくなり、端子部２６と外部の導体との間の接続部は、腐食し難くなる。

コイル部品１０のコイル２０は、本実施の形態と異なる方法で形成されていてもよい。例えば、コイル２０は、シート部材をアルファ巻きして形成されていてもよいし、シート部材をエッジワイズに巻回して形成されていてもよい。コイル２０の端子部２６は、径方向に延びていてもよい。また、端子部２６は、銅以外の材料から形成されていてもよい。また、例えば、外部の導体がアルミニウムからなる場合、端子部２６を主部２２と一体に形成してもよい。より具体的には、主部２２の端部を端子部２６として使用してもよい。

図１、図３及び図４を参照すると、本実施の形態による第１コア３０は、上下方向に延びる円柱形状を有している。第１コア３０は、絶縁性樹脂からなる第１バインダ３８と、第１バインダ３８によって結着された第１粉末３２とを含んでいる。第１粉末３２の夫々は、軟磁性を有し且つ良好な熱伝導体である第１磁性粉末３４と、絶縁体からなる絶縁膜３６とから形成されている。絶縁膜３６は、有機絶縁体及び無機絶縁体のいずれから形成されていてもよいし、有機絶縁体及び無機絶縁体の混合物から形成されていてもよい。このような第１粉末３２は、例えば、以下のようにして作製できる。

まず、第１磁性粉末３４（図５参照）を作製する。第１磁性粉末３４は、例えば軟磁性を有するＦｅ系合金をガスアトマイズ法や水アトマイズ法等によって粉砕することで作製できる。次に、絶縁粉末（図示せず）を作製する。絶縁粉末は、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）のような無機ガラス材料を含有する材料から作製してもよいし、樹脂のような有機材料から作製してもよい。次に、第１磁性粉末３４に絶縁粉末を固着させ、これにより、絶縁膜３６を形成する。より具体的には、第１磁性粉末３４と絶縁粉末とを混合し、混合粉末（図示せず）を作製する。混合粉末をボールミル等の機器内で撹拌することで第１磁性粉末３４の表面に絶縁粉末を固着させる。

図５及び図６を参照すると、絶縁膜３６の平均膜厚が１０００ｎｍ（１μｍ）以上の場合、第１磁性粉末３４の含有量を調整することで、１ｋＶ/ｍｍ以上又は２ｋＶ/ｍｍ以上の絶縁耐圧が得られる。第１磁性粉末３４を絶縁膜３６によって確実に絶縁するためには、絶縁膜３６は、第１磁性粉末３４の表面全体を覆う必要がある。このことを考慮すると、絶縁膜３６の最小膜厚（ｔ_ｍｉｎ）は、１０ｎｍ以上であることが好ましい。また絶縁性を高めるためには、最小膜厚は、２５０ｎｍ以上であることが更に好ましい。また、絶縁性を高めるという観点からは、第１磁性粉末３４の粒径（Ｄ_ｐ１）は小さいほうが好ましい。

第１粉末３２の作製方法は、以上に例示した方法に限定されない。例えば、第１粉末３２は、第１磁性粉末３４の表面に絶縁粉末（図示せず）を塗布することで作製してもよい。また、第１コア３０の絶縁耐圧を大きくすることがそれほど重要でない場合には、第１粉末３２は、絶縁膜３６を備えていなくてもよい。換言すれば、第１磁性粉末３４は、絶縁膜３６によって覆われていなくてもよい。この場合、上述のように作製した第１磁性粉末３４自身を第１粉末３２として使用すればよい。換言すれば、第１粉末３２は、第１磁性粉末３４のみから形成すればよい。

本実施の形態による第１コア３０は、第１粉末３２を使用して、例えば、以下のようにして作製できる。

まず、第１粉末３２（図５参照）、熱硬化性バインダ（図示せず）及びフィラー（図示せず）等からなるスラリー（図示せず）を作製する。バインダとしては、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂を使用すればよい。フィラーとしては、例えばシリコーンやシリカを使用すればよい。また、熱伝導性を向上するために、スラリーにアルミナを混合してもよい。次に、コイル２０（図２参照）を型（図示せず）の内部に配置する。次に、スラリーを型に投入してコイル２０の主部２２（皮膜２４２）全体、接続部２８及び端子部２６（皮膜２６２）の下部を覆う。次に、スラリーを熱処理して第１コア３０（図１参照）を作製する。この熱処理によってバインダが熱硬化し、第１バインダ３８（図４参照）が形成される。また、第１粉末３２は、第１バインダ３８によって互いに結着する。

図４を参照すると、第１コア３０を作製する際、スラリー（図示せず）における第１粉末３２の体積含有率を変えることで、第１コア３０における第１磁性粉末３４の体積含有率（第１含有率）を調整可能である。第１含有率を大きくすることで、比較的小さなサイズであっても十分なインダクタンスを有する第１コア３０が得られる。詳しくは、２００Ａ程度の高電流が重畳された際のインダクタンスの劣化を防止するという観点からは、第１含有率は、７０体積％以下であることが好ましい。また、第１コア３０を容易に作製するという観点からは、第１含有率は、６０体積％以下であることが更に好ましい。一方、第１コア３０のインダクタンスを確保するという観点からは、第１含有率は、所定の値（例えば、５５体積％）以上であることが好ましい。

第１コア３０の作製方法は、以上に例示した方法に限定されない。例えば、コイル２０を上述したフィラーを含まないスラリー（図示せず）に浸して、コイル２０をスラリーで覆ってもよい。更に、コイル２０は、この含浸法や上述した注型法に加えて、射出法、トランスファー法、粉体塗装法などの様々な方法によって作製できる。第１コア３０をいずれの方法によって作製する場合でも、高い熱伝導率、高い絶縁性および十分なインダクタンスを有する小型の第１コア３０が得られる。

図４を参照すると、コイル部品１０において、皮膜２４２（絶縁層２４）が、コイル２０の主部２２と第１コア３０との間を絶縁する。一般的に、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２は、絶縁性が高く、ポリアミドイミド皮膜のような銅線の皮膜よりも薄くできる。皮膜２４２の膜厚を小さくすることで、コイル２０の主部２２（導電部）の占有率（コイル２０全体の体積に占める導電部の体積比率）を増加できる。仮に、コイル２０と第１コア３０との間をポリアミドイミド皮膜によって絶縁する場合には、４０μｍ程度の膜厚が必要である。一方、本実施の形態によれば、必要な絶縁性を得つつ導電部の占有率を増加するための皮膜２４２の膜厚は、１〜３０μｍ程度、好ましくは１〜２０μｍ程度である。

詳しくは、銅の電気抵抗率が１.６８×１０^−８Ωｍであるのに対し、アルミニウムの電気抵抗率は、２.６５×１０^−８Ωｍである。換言すれば、アルミニウムの導電率（３８×１０^６Ｓ／ｍ）は銅の導電率（５８×１０^６Ｓ／ｍ）に比べて約６３％である。このため、銅に代えてアルミニウムを使用してコイル２０を作製する場合、一般的には、コイル２０は大型化する。しかしながら、本発明によれば、コイル２０の皮膜２４２の膜厚を小さくすることで、コイル２０の大型化を防止できる。更に、本発明によれば、十分なインダクタンスを有する小型の第１コア３０が得られる。即ち、コイル２０を第１コア３０の内部に埋設するという構造により、コイル部品１０の大型化を防止可能である。

図１を参照すると、コイル２０の殆ど（主部２２及び端子部２６の下部）は、第１コア３０の内部に埋設されて固定される。このため、コイル部品１０は、振動を受けたとしても所定の性能を維持する。即ち、本発明によれば、振動に強く、信頼性が高いコイル部品１０が得られる。また、主部２２は、皮膜２４２（絶縁層２４）を挟んで第１コア３０と密着しているため、主部２２に生じた熱は、熱伝導率の高い第１コア３０やケース５０を経由して速やかに放熱される。同様に、端子部２６の下部や接続部２８に生じた熱も、効率よく放熱される。即ち、本発明によれば、放熱性も向上できる。

以上の説明から理解されるように、本発明によれば、軽量且つ安価なアルミニウムを使用してコイル２０を作製することで、コイル部品１０の重量及び製造コストを低減しつつ、十分な性能を有する小型のコイル部品１０が得られる。

以下に説明するように、本発明によれば、既に説明した効果に加えて、更に様々な効果が得られる。

一般的に、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２は、比較的脆く、クラックが生じる恐れがある。例えば、シート部材を巻回してコイル２０を形成する際、径方向外側の皮膜２４２に、引張応力によるクラックが生じる恐れがある。しかしながら、第１コア３０は、コイル２０の皮膜２４２に密着して主部２２を覆っている。このため、クラックが生じたとしても、例えば熱処理によって第１バインダ３８を形成する際、第１バインダ３８（絶縁体）がクラックを補修する。また、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２は、高い強度を有する。このため、皮膜２４２は、ピンホールが出来にくく絶縁性を保ちやすい。従って、皮膜２４２を更に薄くでき、コイル部品１０を更に小型化可能である。

コイル２０の径方向内側の皮膜２４２には、圧縮応力によるクラックが生じるおそれがある。本実施の形態によれば、コイル２０（主部２２）の内径とコイル２０（主部２２）の厚みとの関係を調整することで、圧縮応力を緩和しクラックを防止できる。より具体的には、所定の内径を有する主部２２の各ターンについて、主部２２の厚みを皮膜２４２が応力によって破壊されない範囲（即ち、望ましい範囲）に設定すればよい。

図７を参照すると、本実施の形態における望ましい範囲は、主部２２の各ターンについての（厚み，内径）の座標で表す場合、（０．１，３０）、（０．２７５，１００）、（１．４，１００）、（０．７，３０）の４点を結ぶ直線で囲まれる領域である。また、より望ましい範囲は、（０．１５，３０）、（０．５，１００）、（１．０，１００）、（０．３，３０）の４点を結ぶ直線で囲まれる領域である。厚みと内径の式によって表す場合、望ましい範囲は、内径が３０ｍｍ以上かつ１００ｍｍ以下であり、更に、（厚み×１００−４０）以上かつ（厚み×４００−１０）以下の場合である。同様に、より望ましい範囲は、内径が３０ｍｍ以上かつ１００ｍｍ以下であり、更に、（厚み×１００）以上かつ（厚み×４００−２０）以下の場合である。

アルミニウムのヤング率（約７０ＧＰａ）は、銅のヤング率（約１２９ＧＰａ）に比べて小さい。このため、コイル２０の主部２２は、比較的応力に強い。また、主部２２は比較的柔らかい。このため、コイル部品１０を作製する際に皮膜２４２と第１コア３０との間に異物が入り込んだとしても、主部２２が変形して皮膜２４２の破損が防止される。

本実施の形態によれば、主部２２と端子部２６とが異なる金属から作製される。従って、主部２２におけるイオン化傾向は、端子部２６におけるイオン化傾向と異なる。仮に、主部２２と端子部２６との間の接続部２８が空気中に露出している場合、接続部２８は腐食し易い。一方、本実施の形態によれば、接続部２８も第１コア３０の内部に埋設される。即ち、第１コア３０は、接続部２８を覆っている。詳しくは、接続部２８は、第１コア３０、皮膜２４２又は皮膜２６２に密着しており、空気中に露出していない。このため、接続部２８の腐食が防止できる。

本実施の形態によるコイル部品１０は、以下に説明するように、様々に変形可能である。

図９を参照すると、変形例によるコイル２０ａは、コイル２０の主部２２（図４参照）と少し異なる主部２２ａを有している。図８を参照すると、主部２２ａは、主部２２と同様に、シート部材６０を芯部材７０に巻回した後、芯部材７０から取り外すことで作製される。

詳しくは、図８に示されるように、シート部材６０は、アルミニウムからなる導電部６２と、酸化アルミニウムからなる皮膜６４と、熱可塑性の絶縁体樹脂からなるシート６６とから構成される。皮膜６４は、導電部６２を覆っている。シート６６は、皮膜６４の一方に貼り付けられている。コイル２０ａ（図９参照）を作製する際、まず、シート６６が貼り付けられていない皮膜６４を芯部材７０に接触させてシート部材６０を芯部材７０の周囲に巻回する。次に、形成したコイル状のシート部材６０を芯部材７０から取り外す。次に、シート部材６０をシート６６の融点以上の温度で熱処理する。シート部材６０を巻回する際にクラックが生じたとしても、この熱処理により、シート６６の絶縁体樹脂が溶けてクラックを補修する。また、シート６６が上下方向において皮膜６４から多少はみ出していたとしても、はみ出した部分は、熱処理により溶けて整形される。

図９を参照すると、以上のように作製したコイル２０ａは、コイル２０の絶縁層２４（図４参照）と少し異なる絶縁層２４ａを有している。詳しくは、絶縁層２４ａは、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２と、径方向外側の皮膜２４２を少なくとも部分的に覆う絶縁体からなる樹脂２４４とから構成される。樹脂２４４は、熱処理後のシート６６（図８参照）である。上述した製法から理解されるように、コイル２０ａの絶縁性は、コイル２０よりも高い。

図８及び図９を参照すると、コイル２０ａは、様々に変形可能である。例えば、シート６６は、皮膜６４の両方に貼り付けられていてもよい。この場合、径方向内側の皮膜６４も補修され、コイル２０ａの絶縁性は、更に向上する。また、この場合、樹脂２４４は、径方向内側の皮膜２４２も覆う。

図１０及び図１１を参照すると、上述の方法と異なる方法によって絶縁層２４ｂを形成してもよい。例えば、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２が形成された主部２２全体を絶縁性樹脂の溶液に浸す。これにより、皮膜２４２の上に、例えば２ｍｍ程度の厚さの樹脂２４４ｂが形成される。この場合、絶縁層２４ｂは、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２と、皮膜２４２の上から主部２２を全体的に覆う（即ち、皮膜２４２を少なくとも部分的に覆う）絶縁体からなる樹脂２４４ｂとを含んでいる。上述の方法によって、絶縁層２４ｂが形成されたコイル２０ｂが得られる。また、コイル２０ｂを備えたリアクトル１０ｂが得られる。この方法によっても、コイル２０ｂを作製する際に生じたクラックを、絶縁性樹脂の溶液によって補修できる。

図３及び図１２を参照すると、変形例によるコイル部品（リアクトル）１０ｃは、コイル部品１０と同様に、コイル２０と、第１コア３０と、金属製のケース５０とを備えている。また、コイル部品１０ｃは、コイル部品１０が備えていない第２コア４０を備えている。

図１及び図１２から理解されるように、第２コア４０は、概ね、上下方向に延びる円柱形状を有しており、第１コア３０全体を覆っている。図１２を参照すると、第２コア４０は、絶縁性樹脂からなる第２バインダ４８と、第２バインダ４８によって結着された第２磁性粉末４４とを含んでいる。第２磁性粉末４４の夫々は、絶縁膜３６（図５参照）によって覆われていない。

第２磁性粉末４４は、例えば、第１磁性粉末３４（図５参照）と同じ合金から第１磁性粉末３４と同じ方法で作製できる。但し、第２磁性粉末４４は、第１磁性粉末３４と異なる軟磁性合金から作製してもよい。換言すれば、第２磁性粉末４４の組成は、第１磁性粉末３４の組成と同じであってもよいし異なっていてもよい。

第２コア４０は、第１粉末３２（図５参照）に代えて第２磁性粉末４４を使用することを除き、第１コア３０と同様に作製できる。詳しくは、第２磁性粉末４４、溶媒（図示せず）及び熱硬化性バインダ（図示せず）からなるスラリー（図示せず）を作製する。次に、第１コア３０をケース５０の内部に配置する（図１参照）。次に、スラリーをケース５０に投入して第１コア３０を覆う。次に、スラリーを熱処理して第２コア４０を作製する。この熱処理によってバインダが熱硬化し、第２バインダ４８が形成される。また、第２磁性粉末４４は、第２バインダ４８によって互いに結着する。第２バインダ４８は、絶縁性を有する限り、第１バインダ３８と同じ材料から形成してもよいし、異なる材料から形成してもよい。

第２コア４０は、第１コア３０と同様に、以上に例示した方法に代えて様々な方法で作製できる。第２コア４０をいずれの方法によって作製する場合でも、例えばスラリー（図示せず）における第２磁性粉末４４の体積含有率を変えることで、第２コア４０における第２磁性粉末４４の体積含有率（第２含有率）を調整可能である。第２コア４０の絶縁性は第１コア３０と比べて低いものの、絶縁膜３６を含んでいないため第２含有率を高めることが容易である。このため、第１コア３０における第１磁性粉末３４の体積含有率（第１含有率）が低下した場合でも、第２含有率を大きくすることで、インダクタンスの低下を防止できる。即ち、コイル部品１０ｃのサイズを大型化することなく、必要なインダクタンスが得られる。具体的には、第２含有率は、７０体積％以上とすることが好ましい。

以下、図１３及び図１４に示される本発明の実施例によるコイル部品１０ｘについて説明する。

図１３及び図１４を参照すると、コイル部品（リアクトル）１０ｘは、コイル部品１０（図１参照）と同様に構成されている。詳しくは、コイル部品１０ｘは、図示されたサイズを夫々有するコイル２０ｘ、第１コア３０ｘ及び金属製のケース５０ｘを備えている。

コイル２０ｘは、主部２２ｘと端子部（図示せず）とを有している。主部２２ｘは、絶縁層２４ｘが形成されたアルミシートを、３０ターンだけフラットワイズ巻きすることにより形成されている。絶縁層２４ｘは、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２ｘのみから形成されている。絶縁層２４ｘの厚みは０．０５ｍｍ（５０μｍ）であり、主部２２ｘの厚み（０．７ｍｍ）に比べて極めて薄い。本発明によれば、このような構成によっても、絶縁性に優れ且つ十分なインダクタンスを有するコイル部品１０ｘが得られる。

具体的には、絶縁層２４ｘの絶縁耐圧は５０Ｖ／μｍであるため、主部２２ｘの線間耐圧は１００Ｖ（５０Ｖ／μｍ×１μｍ×２）である。車載リアクトルにおける昇圧電圧は３００〜６００Ｖ程度であり、本実施例のコイル２０ｘは３０ターンであることから、線間電圧は２０Ｖ（６００Ｖ／３０）程度である。即ち、コイル部品１０ｘは十分な絶縁性を有している。また、コイル部品１０ｘのインダクタンスは、直流電流が重畳されないときに約２７６μＨであり、２００Ａ程度の高電流が重畳されたときでも約１６４μＨである。即ち、コイル部品１０ｘは十分なインダクタンスを有している。

また、アルミニウムに代えて銅を使用して主部２２ｘと同程度の絶縁耐圧を得るためには、銅線を４０μｍ程度の膜厚のポリアミドイミド皮膜で覆う必要がある。この場合の熱伝導率は、０．２６Ｗ／ｍＫである。一方、酸化アルミニウムからなる絶縁層２４ｘの熱伝導率は３０Ｗ／ｍＫである。これにより、主部２２ｘ全体は、径方向においても上下方向においても極めて優れた熱伝導性を有する。

前述したように、アルミニウムの電気抵抗率は、銅の電気抵抗率の約１．６倍である。このため、主部２２ｘの厚みの合計値（本実施例において０．７ｍｍ×３０＝２１ｍｍ）は、銅からなるコイル（銅コイル）の厚みの合計値よりも大きくする必要がある。一方、絶縁層２４ｘの膜厚は、ポリアミドイミド皮膜の膜厚に比べて小さいため、主部２２ｘの線間距離は、銅コイルの線間距離に比べて小さい。このため、主部２２ｘの巻回数を増やして主部２２ｘの１ターンあたりの厚みを薄くすることで、主部２２ｘの１ターンあたりの厚み＋線間距離の大きさを、銅コイルの１ターンあたりの厚み＋線間距離の大きさ以下にできる。これにより、コイル部品１０ｘのサイズを銅コイル部品と同程度にできる。

１０，１０ｂ，１０ｃ，１０ｘ コイル部品（リアクトル）
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｘ コイル
２２，２２ａ，２２ｘ 主部
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｘ 絶縁層
２４２，２４２ｘ 皮膜
２４４，２４４ｂ 樹脂
２６ 端子部
２６２ 皮膜
２８ 接続部
３０，３０ｘ 第１コア（コア）
３２ 第１粉末
３４ 第１磁性粉末
３６ 絶縁膜
３８ 第１バインダ
４０ 第２コア（コア）
４４ 第２磁性粉末
４８ 第２バインダ
５０，５０ｘ ケース
６０ シート部材
６２ 導電部
６４ 皮膜
６６ シート
７０ 芯部材

Claims (8)

1. コイルと、第１コアとを備えるコイル部品であって、
   前記コイルは、アルミニウムからなる主部を有しており、
   前記主部の表面には、酸化アルミニウムからなる皮膜を含む絶縁層が形成されており、
   前記第１コアは、絶縁性樹脂からなる第１バインダと、前記第１バインダによって結着された第１粉末とを含んでおり、
   前記第１粉末の夫々は、熱伝導体からなる第１磁性粉末から形成されており、
   前記第１コアは、前記コイルの前記絶縁層に密着して前記主部を覆っている
   コイル部品。
2. 請求項１記載のコイル部品であって、
   前記第１粉末の夫々は、前記第１磁性粉末と、絶縁体からなる絶縁膜とから形成されており、
   前記第１磁性粉末は、前記絶縁膜によって覆われている
   コイル部品。
3. 請求項１又は請求項２記載のコイル部品であって、
   前記コイルは、前記主部に接続された端子部を有しており、
   前記第１コアは、前記主部と前記端子部との間の接続部を覆っている
   コイル部品。
4. 請求項３記載のコイル部品であって、
   前記端子部は、銅からなる
   コイル部品。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコイル部品であって、
   前記コイルの前記絶縁層は、酸化アルミニウムからなる前記皮膜のみから構成されている
   コイル部品。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコイル部品であって、
   前記コイルの前記絶縁層は、酸化アルミニウムからなる前記皮膜と、前記皮膜を少なくとも部分的に覆う絶縁体からなる樹脂とを含んでいる
   コイル部品。
7. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコイル部品であって、
   前記コイルの前記絶縁層は、酸化アルミニウムからなる前記皮膜と、前記皮膜の上から前記主部を全体的に覆う絶縁体からなる樹脂とを含んでいる
   コイル部品。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のコイル部品であって、
   第２コアを備えており、
   前記第２コアは、絶縁性樹脂からなる第２バインダと、前記第２バインダによって結着された第２磁性粉末とを含んでおり、
   前記第２磁性粉末の夫々は、前記絶縁膜によって覆われていない
   コイル部品。