JP2017143220A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】低背化されたコイル部品であって、交流銅損が低減されたコイル部品を提供する。【解決手段】コイル部品は、通電によって磁束を発生させる導体と、導体の周囲に設けられ、磁束が循環する磁路を形成するコアとを有する。導体は、磁路を含む平面において、四角形の巻窓を形成する断面を有する。コアは、第１透磁率を有する第１コアと、第１透磁率よりも低い第２透磁率を有する第２コアとを有する。第１コアは、磁路を含む平面において、巻窓の一辺全体に接し、その両端からその一辺の延びる方向へ突き出す。また、第１コアは、それが接する巻窓の一辺を含む直線に関してその巻窓の反対側に位置する。第２コアは、磁路を含む平面において、巻窓の第１コアが接する一辺以外の三辺に接している。【選択図】図７

Description

本発明は、コイル部品に関し、特に二種類のコアを有するコイル部品に関する。

特許文献１から３には、それぞれ、コイルと、コイルの周囲に配置されたコアとを有するコイル部品が開示されている。そして、特許文献１には、複数のコアが互いに異なる合金粉末を用いて形成されてよいことが開示されている。また、特許文献２には、互いに熱伝導率の異なる二種類の磁性体をコアとして用いることが開示されている。さらに、特許文献３には、コアが磁性粉末の充填率が異なる二つの部分からなることが開示されている。

特開２０１５−９９９０２号公報 特開２０１２−１９０８７号公報 特開２０１２−２３５０５１号公報

特許文献１〜３は、二種類のコアを用いることを開示する。しかし、これら特許文献１〜３は、いずれも放熱性を高めたコイル部品を提供しようとするものであり、二種類のコアを用いたことによる交流銅損や直流重畳特性などの電気的・磁気的特性への影響については全く開示していない。

一方、発明者は、二種類のコアを用いて電気的・磁気的特性の改善を図るコイル部品を先に提案している（特願２０１５−１６４９２５）。しかしながら、発明者は、提案に係るコイル部品の低背化を検討するうち、提案に係るコイル部品には、低背化に伴い交流銅損が増加するという問題があることを見出した。

本発明は、低背化されたコイル部品であって、交流銅損が低減された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、
通電によって磁束を発生させる導体と、
前記導体の周囲に設けられ、前記磁束が循環する磁路を形成するコアと、
を有するコイル部品であって、
前記導体は、前記磁路を含む平面において、四角形の巻窓を形成する断面を有し、
前記コアは、第１透磁率を有する第１コアと、前記第１透磁率よりも低い第２透磁率を有する第２コアとを有し、
前記第１コアは、前記平面において、前記巻窓の一辺全体に接し、当該一辺の両端から当該一辺の延びる方向へ突き出し、かつ前記一辺を含む直線に関して前記巻窓の反対側に位置しており、
前記第２コアは、前記平面において、前記巻窓の前記一辺以外の三辺に接している
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、
前記導体は、第１方向に沿った軸を有する一つ以上のコイルを構成している巻線であり、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を二つ以上形成するものであり、
前記第１コアは、前記平面において、前記巻窓のうちの少なくとも一つの巻窓に接している
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２のコイル部品であって、
前記平面は前記軸を含むものであり、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を三つ形成するものであり、
前記巻窓は、前記第１方向に直交する第２方向に並んでおり、
前記第１コアは、前記平面において、前記巻窓のうち少なくとも中央に位置する巻窓の前記第２方向へ延びる一辺に接している
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、
前記第１コアは、前記平面において、前記巻窓のうち両側に位置する巻窓の夫々の一辺全体に接している
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４のコイル部品であって、
前記第１コアは、前記平面において、前記巻窓のうち両側に位置する巻窓の夫々の端部から外側へ突き出している
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３から第５のいずれかのコイル部品であって、
前記コイルは、前記第１方向に直交する第２方向に近接配置された二つ又は二組のコイルである
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２のコイル部品であって、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を二つの形成するものであり、
前記第１コアは、前記巻窓のうち少なくとも一方の巻窓の前記第２方向へ延びる一辺に接している
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２のコイル部品であって、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を二つ形成するものであり、
前記第１コアは、前記巻窓の互いに対向する二つの辺に接している
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第９のコイル部品として、
第７又は第８のコイル部品であって、
前記コイルは、単一のコイル又は前記第１の方向に近接配置された複数のコイルである
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第１０のコイル部品として、
第２のコイル部品であって、
前記平面は前記軸を含むものであり、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を四つ形成するものであり、
前記巻窓は、前記第１方向に直交する第２方向に並んで二つの対をなすものであり、
前記第１コアは、前記平面において、各対をなす前記巻窓の互いに対向する二つの辺に接している
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第１１のコイル部品として、
第１から第１０のいずれかのコイル部品であって、
前記第１コアが接する前記巻窓の一辺の長さをＡとし、それに直交する前記巻窓の他辺の長さをＢとしたとき、Ａ／Ｂ＞０．６である
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第１２のコイル部品として、
第１１のコイル部品であって、
Ａ／Ｂ＞１である
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第１３のコイル部品として、
第１から第１２のいずれかのコイル部品であって、
前記コイルは、平角線をフラットワイズ方式で巻回したコイルである
コイル部品が得られる。

また、本発明によれば、第１４のコイル部品として、
第１から第１３のいずれかのコイル部品であって、
底部と、前記底部から一方向へ延びる側部とを有し、前記コイル及び前記コアを収容するケースをさらに有し、
前記第１コアは、前記底部に接している
コイル部品が得られる。

コイルの軸と磁束が循環する磁路とを含む平面において、第１コアは少なくとも一つの巻窓の一辺全体に接し、その一辺の両端部から突き出し、その一辺を含む直線に関して巻窓とは反対側に位置している。これにより、インダクタンス特性を悪化させることなく低背化によって生じる交流銅損の増加を抑制することができる。

発明者が先に提案したコイル部品の作用原理を説明するための図である。 図１のコイル部品と巻線の巻回し方式との関係を説明するための図である。 図１のコイル部品と巻線の巻回し方式との関係を説明するための他の図である。 図１の構成を有するコイル部品において、低背化に伴って生じる問題点を説明するための図である。 図１の構成を有するコイル部品において、低背化に伴って生じる問題点を説明するための他の図である。 コアを全て注型コアで構成したコイル部品であって、低背化されたコイル部品に生じるコイルへの磁束の侵入を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態によるコイル部品を説明するための図であって、コイルの軸とコアが形成する磁路とを含む平面における断面図である。 本発明の第１の実施の形態によるコイル部品と、それとは構成の異なるコイル部品の特性を求めた結果を示す図である。 本発明の第１の実施の形態によるコイル部品の変形例を説明するための図である。注型コア及びケースは図示を省略されている。 本発明の第２の実施の形態によるコイル部品の概略構成を示す斜視図である。注型コアとケースはそれらの一部が除去されている。 図１０のコイル部品をＸＩ−ＸＩ線に沿って切断して示す斜視図である。 図１０のコイル部品を説明するための図であって、コイルの軸とコアが形成する磁路とを含む平面における主要部の断面図である。 本発明の第２の実施の形態によるコイル部品の変形例を説明するための断面図である。 本発明の第３の実施の形態によるコイル部品を説明するための図であって、コイルの軸とコアが形成する磁路とを含む平面における主要部の断面図である。

図１を参照すると、発明者が先に提案したコイル部品の一例は、コイル（巻線）１１と、コイル１１を挟んで互いに対向配置された一対の圧粉コア（高μコア）１３，１５とを有している。一対の圧粉コア１３，１５の間、即ち、コイル１１の両側には、図示しない注型コア（低μコア）が設けられる。なお、「圧粉コア」は軟磁性合金粉末と結合材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。一般に圧粉コアの方が注型コアよりもその透磁率（μ）を高くすることができる。

図１に破線で示されるように、コイル１１に電流を流すとコイル１１の周りを回る磁束１７が生じる。磁束１７は、高μコアである圧粉コア１３，１５の内部を通過しようとするため、圧粉コア１３，１５の両端部には強い磁極Ｎ及びＳが形成される。換言すると、圧粉コア１３及び１５の両端部同士の間には各々一方向へ向かう磁界（垂直磁界）が形成される。これにより、注型コアを通過する磁束１７は、圧粉コア１３の一方の端部付近から圧粉コア１５の一方の端部付近へ、また、圧粉コア１５の他方の端部付近から圧粉コア１３の他方の端部付近へと真っ直ぐに向うよう誘導される。その結果、磁束１７はコイル１１から離れた経路を真っ直ぐに進むので、磁束１７のコイル１１へ侵入は抑制される。こうして、磁束１７がコイル１１に進入することにより生じる渦電流は低減され、交流銅損は低減される。また、たとえ注型コアの途中に磁気ギャップが設けられていたとしても、垂直磁界の働きにより、その磁気ギャップにおける磁束１７の漏れを抑制することができる。

上述した、圧粉コア１３，１５を用いたことによる交流銅損低減効果は、コイル１１の巻回方式によって異なる。即ち、コイル１１の巻線として平角線を用いたエッジワイズコイルとフラットワイズコイルとでは、垂直磁界による磁束１７の誘導効果に違いが生じる。図２に示されるように、平角線を垂直磁界に沿った方向に巻回したエッジワイズコイルの方が、図３に示されるように、平角線を垂直磁界に直交する方向に巻回したフラットワイズコイルよりも、コイル１１内への磁束１７の侵入を抑制し、交流銅損を低減することができる。なお、図２及び図３では横方向のコイル１１のサイズが異なっているが、これらのサイズは等しいものとする。

発明者は、図１のような構成を持つコイル部品の低背化の検討を行った。なお、ここでの低背化は、コイル部品の高さをその幅の１／３以下にすること、しかもその高さは３０ｍｍ以下であることを想定している。図１のようなコイル部品を低背化すると、圧粉コア１３，１５に形成される強い磁極Ｎ，Ｓが互いに接近し、強い磁界を生じる。その一方、コイル１１は、低背化によって磁気抵抗が減少する。その結果、図４に矢印で示されるように、コイル１１を通過する磁束１７が増加する。なお、図４において、磁極Ｎ，Ｓの文字の大きさは磁界の強さを表している。低背化されたコイル部品では、フラットワイズコイルの使用が望まれる。所定の巻数を有するエッジワイズコイルを低背化するには、巻線の厚みを低減しなければならず、巻回し（作製）が困難になるからである。図５に示されるように、フラットワイズコイルを使用すると、コイル１１を通過する磁束１７はさらに増加する。コイル１１を通過する磁束１７は、コイル１１の巻線に渦電流を発生させ、交流銅損を増加させる。なお、図６に示されるように、コア全体を注型コア１９で構成した場合は、磁束１７を誘導する圧粉コアが存在しないため、コイル１１を通過する磁束１７は比較的多い。

本発明のコイル部品は、上記問題を解決するため、概略以下のように構成される。即ち、コイル部品は、通電によって磁束を発生させる導体と、その導体の周囲に設けられ、磁束が循環する磁路を形成するコアとを有する。導体は、磁路を含む平面において、四角形の巻窓を形成する断面を有する。コアは、第１透磁率を有する第１コアと、第１透磁率よりも低い第２透磁率を有する第２コアとを有する。第１コアは、磁路を含む平面において、巻窓の一辺全体に接し、その一辺の両端から突き出している。また、第１コアは、接している一辺を含む直線に関して、巻窓の反対側に位置している。第２コアは、磁路を含む平面において、巻窓の第１コアが接している一辺以外の三辺に接している。

（第１の実施の形態）
図７を参照すると、本発明の第１の実施の形態によるコイル部品２０は、コイル２１と、圧粉コア（第１コア）２３と、注型コア（第２コア）２５と、これらを収容するケース２７とを有している。

コイル２１は、その断面が略長方形の平角線（導体）を巻線とするコイルである。平角線として、例えば銅線の周囲を絶縁被膜で覆ったポリアミドイミド線（ＡＩＷ）などを用いることができる。またコイル２１は、その外周面がさらに図示しない絶縁被膜で覆われていてもよい。図７から理解されるように、コイル２１は、第１方向（図の上下方向）に沿った軸を持ち、軸に対して直交する方向に沿って巻線を巻回して構成されるフラットワイズコイルである。コイル２１は、一対の端面２１１、２１３と、これらをつなぐ内周面２１５及び外周面２１７を有している。端面の形状は、環状の多角形若しくは円形である。コイル２１は、通電によって磁束を発生させる。

図７に示されるように、圧粉コア２３と注型コア２５とは、コイル２１の周囲に配置される。詳細には、圧粉コア２３は、コイル２１の下面２１１側に配置され、注型コア２５は、圧粉コア２３及びコイル２１の上に配置される。具体的には、コイル２１は、圧粉コア２３上に配置される。これにより、圧粉コア２３は、コイル２１の下面２１１よりも下にのみ存在し、下面２１１よりも上（上面２１３側）には存在しない。圧粉コア２３は、コイル２１の端面２１１，２１３の外形よりも大きい外形を有し、コイル２１は、圧粉コア２３の一面上において、外周面よりも内側に配置される。これにより、圧粉コア２３は、コイル２１の下面２１１全体を覆い、コイル２１の外周面よりも外側に突き出している。一方、注型コア２５は、コイル２１の内周面２１５、外周面２１７、及び上面２１３の全部に接し、コイル２１を覆っている。ここで、圧粉コア２３は、第１透磁率を有し、注型コア２５は、第１透磁率よりも低い第２透磁率を有している。換言すると、圧粉コア２３は高μコアであり、注型コア２５は低μコアである。

図７から理解されるように、コイル２１が発生させた磁束は、主に圧粉コア２３と注型コア２５の内部を通過する。即ち、圧粉コア２３と注型コア２５とは、磁束が循環する磁路を形成する。磁束は、圧粉コア２３と注型コア２５とが形成する磁路内を、コイル２１の外周面２１７側から一方の端面（上面）２１３側を通って内周面２１５側へ向かい、コイル２１の反対側に出て、内周面２１５側から他方の端面（下面）２１１側を通って外周面２１７側へと循環する。なお、本実施の形態では、圧粉コア２３がコイル２１の角部（内周面２１５又は外周面２１７と端面２１１，２１３の各々との境界）を跨いで配置されていない。そのため、磁束の向きが大きく変化するコイル２１の角部において、磁束のコイル２１への侵入は抑制される。

図７に示されるように、ケース２７は、底部２７１と、底部２７１の周縁から一方向（第１方向）へ突き出す側部２７３とを有する無蓋のケースである。ケース２７は、圧粉コア２３を底部２７１側に向けた状態で、コイル２１、圧粉コア２３及び注型コア２５を収容する。コイル２１をケース２７に収容した状態で、圧粉コア２３は、コイル２１と底部２７１との間に位置し、底部２７１に接している。本実施の形態では、コイル２１と底部２７１との間に圧粉コア２３を配置したことで、コイル２１に生じる熱を、圧粉コア２３を介して効率的にケース２７に伝えることができる。通常、ケース２７は、放熱機構等に連結される。

図７に示されるように、コイル２１の軸を含みかつ磁束が循環する磁路を含む平面において、コイル２１は二つの断面を有する。これら二つのコイル２１の断面はいずれも巻窓を形成する。コイル２１が、その外周を覆う絶縁被膜等を有している場合には、その絶縁被膜等の断面も巻窓に含まれる。即ち、巻窓には導体部分のみならずコイル２１を構成する絶縁体部分も含まれる。本実施の形態では、周囲に循環する磁束が形成されるコイル２１の断面を巻窓と称する。したがって、コイル２１が単体の場合、各断面がそれぞれ巻窓を形成する。一方、複数のコイルが重ねられたり、近接配置されたりしている場合は、複数の断面が一つの巻窓を形成することがある。例えば、同一形状の二以上のコイルが互いに軸を一致させて上下に重ねられている場合、上下に重なる二つコイルの断面が一つの巻窓を形成する。つまり、この場合、コイルの断面は四つであるが、形成される巻窓は二つである。また、この場合、圧粉コア２３は、二つのコイルのいずれか一方のコイルの二つの端面のうちの一方に接し、他方のコイルには接しない。なお、重ねられたり近接配置されたりした複数のコイルは、互いに接触している必要はなく、それらの間に隙間があってもよい。

図７に示されるように、本実施の形態では、各巻窓の形状は実質的に四角形である。即ち、各巻窓は、第１方向延びる二つの辺と第２方向に延びる二つの辺とを有している。圧粉コア２３は、各巻窓の一辺（コイル２１の下面２１１に対応）全体に接し、その一辺の両端から第２方向に沿って突き出している。また、圧粉コア２３は、接している巻窓の一辺を含む直線に関して、巻窓の反対側に位置している。また、注型コア２５は、各巻窓の残りの三辺に接している。

図７から理解されるように、コイル２１に電流を流して磁束を発生させると、圧粉コア２３には強い磁極Ｎ，Ｓが形成される。圧粉コア２３が、各巻窓の一辺の両端よりも外側に延びているからである。形成された磁極Ｎ，Ｓには、対向する強い磁極が存在しない。そのため、注型コア２５内に強い垂直磁界は生じない。そのゆえ、コイル２１を通過する磁束は、図１に示した構成のコイル部品に比べて低減される。その結果、交流銅損を低減することができる。その一方で、コイル部品２０自体の厚みが薄いため、圧粉コア２３による磁束の誘導は依然期待できる。これにより、低損失を維持しつつインダクタンスＬを向上させることができる。なお、このような効果は、巻窓の圧粉コア２３が接している辺の長さをＡとし、それに直交する辺の長さをＢとしたときのアスペクト比Ｋ＝Ａ／Ｂが、０．６より大きいとき、特に１より大きいときに顕著である。よって、コイル２１の形状は、Ｋ＞０．６となるように、望ましくはＫ＞１となるように設定される。

図８を参照すると、本実施の形態によるコイル部品２０（Ｎｏ．１）と、図１の構成を持つコイル部品（Ｎｏ．２）と、コア全てを圧粉コアとしたコイル部品（Ｎｏ．３）と、コア全てを注型コアとしたコイル部品（Ｎｏ．４）の各種特性値を有限要素法（ＦＥＭ）により求めた結果が示されている。図８から理解されるように、本実施の形態によるコイル部品２０（Ｎｏ．１）は、図１の構成を持つコイル部品（Ｎｏ．２）に比べて抵抗損失Ｒａｃが低く、交流銅損も少ない。また、本実施の形態によるコイル部品２０（Ｎｏ．１）は、コア全てを圧粉コアとしたコイル部品（Ｎｏ．３）に比べて、インダクタンスＬが高く、損失抵抗Ｒａｃが低い。また、本実施の形態によるコイル部品２０（Ｎｏ．１）は、コア全てを注型コアとしたコイル部品（Ｎｏ．４）に比べて損失抵抗Ｒａｃがやや高いものの、インダクタンスＬ（０Ａ）は高く、熱抵抗は小さい。

上記実施の形態では、圧粉コア２３が、コイル２１の下面２１１全体を覆い、さらに外側に突き出すように配置されているが、本発明はこれに限られない。例えば、ＥＩコアやＵＩコアのように、コイル２１の一部を囲うものであってもよい。少なくとも、図９に示されるコイル部品２０Ａのように、コイル２１の端面（下面）２１１の一部に接する圧粉コア２３Ａが配置されていればよい。この場合、圧粉コア２３Ａは、その長手方向が、コイル２１の外周面２１７における接線方向と直交するように配置される。また、圧粉コア２３Ａは、その長手方向の端部がいずれもコイル２１の内周面２１５及び外周面２１７よりも外側に突き出すように配置される。換言すると、圧粉コア２３Ａは、コイル２１が発生する磁束が循環する磁路の一部を形成するように配置される。また、圧粉コア２３Ａは、コイル２１の軸と圧粉コア２３Ａが形成する磁路とを含む平面において、巻窓の一辺（コイル２１の下面２１１に対応）全体に接し、その一辺の両端からその一辺が延びる方向へ突き出している。さらに、圧粉コア２３Ａは、接している巻窓の一辺を含む直線に関して、巻窓の反対側に位置している。この場合においても、注型コア２５は、圧粉コア２３Ａが接している巻窓の残りの三辺に接している。このように、コイル２１の下面２１１の一部を覆うように圧粉コア２３Ａを設けても、一対の圧粉コアを用いた場合に比べて、交流銅損を低減することができる。

（第２の実施の形態）
図１０を参照すると、本発明の第２の実施の形態によるコイル部品５０は、二つのコイル５１Ａ，５１Ｂと、圧粉コア５３と、注型コア５５と、ケース５７とを有している。図１１を参照すると、コイル部品５０は、さらに、コイル５１Ａ，５１Ｂの下面を覆うアルミナ板６１、コイル５１Ａ，５１Ｂの上面、内周面及び外周面を覆う絶縁被膜６３、及びコイル５１Ａ，５１Ｂの内周側において圧粉コア５３上に配置されたギャップ材６５を有している。

図１０及び図１１から理解されるように、二つのコイル５１Ａ，５１Ｂは、夫々、第１の実施の形態のコイル２１と同様に構成されている。即ち、コイル５１Ａ，５１Ｂは、互いに同一の構成を有している。コイル５１Ａ，５１Ｂの各々は、アルミナ板６１と絶縁被膜６３によってその周囲を覆われている。また、コイル５１Ａ，５１Ｂは、互いに逆方向に電流が流れるように互いに接続されている。コイル５１Ａ，５１Ｂは、互いに平行な軸を有し、軸に沿った方向（第１方向）に直交する第２方向に並べて近接配置されている。

圧粉コア５３及び注型コア５５は、第１の透磁率及び第２の透磁率をそれぞれ有している。第１の透磁率は第２透磁率よりも高い。圧粉コア５３は、アルミナ板６１を介してコイル５１Ａ，５１Ｂの一対の端面の一方（下面）に接するように配置されている。換言するとコイル５１Ａ，５１Ｂは、アルミナ板６１を介して圧粉コア５３の一面（上面）上に設けられている。コイル５１Ａ，５１Ｂの各々の内周側において、圧粉コア５３の一面上には、ギャップ材６５が配置されている。注型コア５５は、コイル５１Ａ，５１Ｂ、アルミナ板６１、ギャップ材６５を覆うように圧粉コア５３上に設けられている。ケース５７は、底部５７１と底部５７１から一方向（第１方向）へ延びる側部５７３とを有している。ケース５７は、その内部にコイル５１Ａ，５１Ｂ、圧粉コア５３及び注型コア５５等を収容する。ケース５７に収容された状態で、圧粉コア５３はコイル５１Ａ，５１Ｂとケース５７の底部５７１との間に位置し、底部５７１に接している。注型コア５５は、ケース５７内に隙間を生じないように形成されている。

図１２を参照すると、コイル５１Ａ，５１Ｂの軸とコア（圧粉コア５３及び注型コア５５）が形成する磁路（循環する磁束が通過する磁路）とを含む平面において、コイル５１Ａ，５１Ｂは、第２方向に並ぶ四つの断面を有している。図１２において、アルミナ板６１、絶縁被膜６３、ギャップ材６５及びケース５７は省略されている。また、以下の説明では、アルミナ板６１及び絶縁被膜６３をも含めてコイル５１Ａ又は５１Ｂと称する。コイル５１Ａ，５１Ｂの四つの断面は、三つの巻窓を構成する。中央側に位置するコイル５１Ａ，５１Ｂの断面は、一つの巻窓を構成し、両側に位置するコイル５１Ａ，５１ｂの断面は、それぞれ一つの巻窓を構成する。各巻窓の形状は、実質的に四角形である。

図１２に示されるように、圧粉コア５３は、三つの巻窓の各々の一辺（コイル５１Ａ，５１Ｂの下面５１１Ａ，５１１Ｂに対応）を含む直線に関して各巻窓（コイル５１Ａ，５１Ｂ）の反対側に位置している。また、圧粉コア５３は、各巻窓の一辺（コイル５１Ａ又は５１Ｂの下面５１１Ａ又は５１１Ｂに対応）全体に接しており、その一辺の両端から外側（第２方向に沿った方向）へ突き出している。本実施の形態では、圧粉コア５３は、第２方向において二つのコイル５１Ａ、５１Ｂの両側から外側へ突き出している。換言すると、コイル５１Ａ，５１Ｂの軸に沿って見た場合、圧粉コア５３の外形は、二つのコイル５１Ａ，５１Ｂを合わせた外形よりも大きい。注型コア５５は、各巻窓の圧粉コア５３が接している一辺を除く残りの三辺に接している。

コイル５１Ａ，５１Ｂに通電することによって発生する磁束のうち、中央に位置する巻窓の周囲を循環する磁束は、一方のコイル５１Ａの内周面５１５Ａ側からコイル５１Ａ，５１Ｂの上面５１３Ａ，５１３Ｂ側を通って他方のコイル５１Ｂの内周面５１５Ｂ側へ向かい、他方のコイル５１Ｂの下面５１１Ｂ側に出て、他方のコイル５１Ｂの内周面５１５Ｂ側からコイル５１Ｂ，５１Ａの端面５１１Ｂ，５１１Ａ側を通って一方のコイル５１Ａの内周面５１５Ａ側へ戻る。両側に位置する各巻窓の周囲を循環する磁束は、各コイル５１Ａ，５１Ｂの外周面５１７Ａ，５１７Ｂ側から上面５１３Ａ，５１３Ｂ側を通って内周面５１５Ａ，５１５Ｂ側へ向かい、コイル５１Ａ，５１Ｂの反対側に出て、内周面５１５Ａ，５１５Ｂ側から下面５１１Ａ，５１１Ｂ側を通ってコイル５１Ａ，５１Ｂの内周面５１５Ａ，５１５Ｂ側へ戻る。磁束は、圧粉コア５３に強い磁極Ｎ，Ｓを発生させる。図１１において、磁極の強さは、文字の大きさで表されている。

本実施の形態においても、圧粉コア５３に形成された強い磁極Ｎ，Ｓには、対向する強い磁極が存在しない。このため、注型コア５５内に強い垂直磁界は生じない。その結果、コイル５１Ａ，５１Ｂへの磁束の侵入は抑制され、交流銅損を低減することができる。その一方で、コイル部品５０自体の厚みが薄い（Ｋ＞０．６）ため、圧粉コア５３による磁束の誘導が期待できる。これにより漏れ磁束を低減することができる。

上記第２の実施の形態では、軸方向に沿ってみた場合に、圧粉コア５３の外形がコイル５１Ａ，５１Ｂを合わせた外形よりも大きく、第２方向において、圧粉コア５３がコイル５１Ａ，５１Ｂの両側から突き出しているが、本発明はこれに限られない。圧粉コア５３は、いずれか一つの巻窓に接して設けられていればよく、その接している一辺の両端から外側に突き出していればよい。例えば、図１３に示されるコイル部品５０Ａのように、圧粉コア５３は、中央に位置する巻窓に接し、その両側から突き出していればよい。図１３の例では、圧粉コア５３は、両側に位置する巻窓にも接しているが、両側に位置する巻窓に接していなくてもよい。

また、上記第２の実施の形態では、コイル部品が二つのコイル５１Ａ，５１Ｂを有している場合について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、二つのコイル５１Ａ，５１Ｂの代わりに、複数のコイルを第１方向に層状に重ねた（近接配置された）二組のコイルを第２方向に近接配置したものであってもよい。この場合、二組のコイルが形成する三つの巻窓のうち、少なくとも中央の巻窓の一辺に圧粉コア５３が接していればよい。また、この場合、圧粉コア５３は、各組に含まれるいずれか一つのコイルの一方の端面に接し、他のコイルには接しない。

（第３の実施の形態）
図１４を参照すると、本発明の第３の実施の形態に係るコイル部品７０は、コイル７１と、圧粉コア７３と、注型コア７５とを有している。コイル７１、圧粉コア７３及び注型コア７５は、第１の実施の形態のケース２７と同様のケース（図示せず）に収容されている。また、コイル７１は、第１の実施の形態のコイル２１と同様に構成されている。即ち、コイル７１は、その断面がほぼ長方形の平角線をフラットワイズ方式で巻き回したフラットワイズコイルである。コイル７１は、その外周が図示しない絶縁皮膜で覆われたものであってもよい。圧粉コア７３及び注型コア７５は、第１の透磁率及び第２の透磁率をそれぞれ有している。第１の透磁率は第２透磁率よりも高い。圧粉コア７３は、コイル７１の内周側に配置され、コイル７１の両端面７１１，７１３から外側へ突き出している。圧粉コア７３の一端は、図示しないケースの底部に接している。注型コア７５は、ケース内に隙間を生じないように形成されている。

図１４に示されるように、コイル７１の軸とコア（圧粉コア７３及び注型コア７５）が形成する磁路（循環する磁束が通過する磁路）とを含む平面において、コイル７１は、第２方向に並ぶ二つの四角形の巻窓（断面）を有している。圧粉コア７３は、各巻窓の一辺（コイル７１の内周面に対応）を含む直線に関してその巻窓の反対側に位置している。また、圧粉コア７３は、各巻窓の一辺（コイル７１の内周面７１５対応）全体に接しており、その一辺の両端から外側（第１方向に沿った方向）へ突き出している。本実施の形態においても、圧粉コア７３が接している巻窓の一辺の長さをＡ、それに直交する巻窓の辺の長さをＢとするときのアスペクト比Ｋ＝Ａ／Ｂは、０．６より大きく、望ましくは１より大きい。

コイル７１に通電することによって発生する磁束は、二つの巻窓のそれぞれの周囲を循環する。即ち、磁束は、コイル７１の上面７１３側において内周面７１５側からコイル７１の外周面７１７側へ向かい、下面７１１側へ回る。それから、磁束は、下面７１１側において、外周面７１７側から内周面７１５側へ向かい、上面７１３側へ回る。このとき、磁束は、圧粉コア７３に強い磁極Ｎ，Ｓを発生させる。本実施の形態においても、圧粉コア７３に形成された強い磁極Ｎ，Ｓには、対向する強い磁極が存在しない。このため、注型コア７５内に強い垂直磁界は生じない。その結果、コイル７１への磁束の侵入は抑制され、交流銅損を低減することができる。その一方で、コイル部品７０自体の厚みが薄い（Ｋ＞０．６）ため、圧粉コア７３による磁束の誘導が期待できる。これにより漏れ磁束を低減することができる。

上記第３の実施の形態では、コイル部品が、単一のコイル７１を有する場合について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、コイル部品は、複数のコイルを第１方向に層状に重ねた（近接配置された）コイルを有していてもよい。この場合、圧粉コア７３は、複数のコイルが形成する２つの巻窓の対向する二辺のいずれか一方に接していればよい。また、この場合、圧粉コア７３は、複数のコイルの全ての内周面（全部または一部）又は外周面（全部または一部）に接する。また、コイル部品は、第１方向に直交する第２方向に並べた二つ又は二組のコイルを有していてもよい。この場合、コイルは、軸と巡回する磁束とを含む平面において、第２方向に並ぶ四つ（二対）の巻窓を形成する。圧粉コア７３は、各対をなす二つの巻窓の対向する二辺に接する。換言すると、圧粉コア７３は各（組の）コイルの内周面に接するように内周側に配置される。巻窓の他の辺には、注型コア７５が接する。

以上、本発明についていくつかの実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限られない。例えば、上記各実施の形態では、磁束が循環する磁路を構成するコアは、連続していたが、磁路の途中に磁気ギャップ（エアギャップやギャップ材）を配置してもよい。また、上記各実施の形態では、圧粉コア及び注型コアはそれぞれ単体であったが、複数の分割された部分からなってもよい。

１１ コイル（巻線）
１３，１５ 圧粉コア（高μコア）
１７ 磁束
１９ 注型コア
２０ コイル部品
２１ コイル
２１１ 端面（下面）
２１３ 端面（上面）
２１５ 内周面
２１７ 外周面
２３，２３Ａ 圧粉コア（第１コア）
２５ 注型コア（第２コア）
２７ ケース
２７１ 底部
２７３ 側部
５０，５０Ａ コイル部品
５１Ａ，５１Ｂ コイル
５１１Ａ，５１１Ｂ 端面（下面）
５１３Ａ，５１３Ｂ 端面（上面）
５１５Ａ，５１５Ｂ 内周面
５１７Ａ，５１７Ｂ 外周面
５３ 圧粉コア
５５ 注型コア
５７ ケース
５７１ 底部
５７３ 側部
６１ アルミナ板
６３ 絶縁被膜
６５ ギャップ材
７０ コイル部品
７１ コイル
７１１ 端面（下面）
７１３ 端面（上面）
７１５ 内周面
７１７ 外周面
７３ 圧粉コア
７５ 注型コア

Claims (14)

1. 通電によって磁束を発生させる導体と、
   前記導体の周囲に設けられ、前記磁束が循環する磁路を形成するコアと、
   を有するコイル部品であって、
   前記導体は、前記磁路を含む平面において、四角形の巻窓を形成する断面を有し、
   前記コアは、第１透磁率を有する第１コアと、前記第１透磁率よりも低い第２透磁率を有する第２コアとを有し、
   前記第１コアは、前記平面において、前記巻窓の一辺全体に接し、当該一辺の両端から当該一辺の延びる方向へ突き出し、かつ前記一辺を含む直線に関して前記巻窓の反対側に位置しており、
   前記第２コアは、前記平面において、前記巻窓の前記一辺以外の三辺に接している
   コイル部品。
2. 請求項１のコイル部品において、
   前記導体は、第１方向に沿った軸を有する一つ以上のコイルを構成している巻線であり、
   前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を二つ以上形成するものであり、
   前記第１コアは、前記平面において、前記巻窓のうちの少なくとも一つの巻窓に接している
   コイル部品。
3. 請求項２に記載のコイル部品であって、
   前記平面は前記軸を含むものであり、
   前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を三つ形成するものであり、
   前記巻窓は、前記第１方向に直交する第２方向に並んでおり、
   前記第１コアは、前記平面において、前記巻窓のうち少なくとも中央に位置する巻窓の前記第２方向へ延びる一辺に接している
   コイル部品。
4. 請求項３に記載のコイル部品であって、
   前記第１コアは、前記平面において、前記巻窓のうち両側に位置する巻窓の夫々の一辺全体に接している
   コイル部品。
5. 請求項４に記載のコイル部品であって、
   前記第１コアは、前記平面において、両側に位置する前記巻窓の夫々の端部から外側へ突き出している
   コイル部品。
6. 請求項３から請求項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、前記第１方向に直交する第２方向に近接配置された二つ又は二組のコイルである
   コイル部品。
7. 請求項２に記載のコイル部品であって、
   前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を二つの形成するものであり、
   前記巻窓は前記第１方向に直交する第２方向に並んでおり、
   前記第１コアは、前記巻窓のうち少なくとも一方の巻窓の前記第２方向へ延びる一辺に接している
   コイル部品。
8. 請求項２に記載のコイル部品であって、
   前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を二つ形成するものであり、
   前記第１コアは、前記巻窓の互いに対向する二つの辺に接している
   コイル部品。
9. 請求項７又は請求項８に記載のコイル部品であって、
   前記コイルは、単一のコイル又は前記第１の方向に近接配置された複数のコイルである
   コイル部品。
10. 請求項２に記載のコイル部品であって、
    前記平面は前記軸を含むものであり、
    前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を四つ形成するものであり、
    前記巻窓は、前記第１方向に直交する第２方向に並んで二つの対をなすものであり、
    前記第１コアは、前記平面において、各対をなす前記巻窓の互いに対向する二つの辺に接している
    コイル部品。
11. 請求項１から請求項１０のいずれかに記載のコイル部品であって、
    前記第１コアが接する前記巻窓の一辺の長さをＡとし、それに直交する前記巻窓の他辺の長さをＢとしたとき、Ａ／Ｂ＞０．６である
    コイル部品。
12. 請求項１１に記載のコイル部品であって、
    Ａ／Ｂ＞１である
    コイル部品。
13. 請求項１から請求項１２のいずれかに記載のコイル部品であって、
    前記コイルは、平角線をフラットワイズ方式で巻回したコイルである
    コイル部品。
14. 請求項１から請求項１３のいずれかに記載のコイル部品であって、
    底部と、前記底部から一方向へ延びる側部とを有し、前記コイル及び前記コアを収容するケースをさらに有し、
    前記第１コアは、前記底部と接してしている
    コイル部品。

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