JP2022185976A - コイル、リアクトル、コンバータ、電力変換装置、及びコイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルのターン間の隙間を小さくできるコイル、リアクトル、コンバータ、電力変換装置及びコイルの製造方法を提供する。【解決手段】第一コイル部１１０を有するコイル１００において、第一コイル部１１０は、平角線１が螺旋状にエッジワイズ巻きされた複数の第一ターン２１を備える。複数の第一ターン２１の各々は、平角線１における第一ターン２１の内周側を構成する第一内周部１１ｉと、平角線１における第一ターン２１の外周側を構成する第一外周部１１ｅとを有する。第一外周部１１ｅは、第一内周部１１ｉに対して第一コイル部１１０の軸方向の第一の方向に向かって傾くように屈曲部１１ｂで曲げられている。【選択図】図３

Description

本開示は、コイル、リアクトル、コンバータ、電力変換装置、及びコイルの製造方法に関する。

特許文献１は、平角線を螺旋状にエッジワイズ巻きして形成されたエッジワイズコイルを開示する。特許文献２は、平角線をエッジワイズに曲げること及び平角線を送り出すことを繰り返してエッジワイズコイルを形成するエッジワイズコイル巻線装置を開示する。エッジワイズコイルは、例えば、ハイブリッド自動車などの車両に搭載されるコンバータの構成部品の一つであるリアクトルに利用されている。

特開２０１０－２６３０７９号公報 特開２０１７－１７０５５号公報

複数のターンを有するエッジワイズコイルにおいて、隣り合うターン間の隙間が小さいことが望まれる。ターン間の隙間が大きいコイルはばね性が発生する。このようなコイルは、使用したときにコイルの軸方向の長さが短くなるなど、寸法安定性の点で劣る。

本開示は、コイルのターン間の隙間を小さくできるコイルを提供することを目的の一つとする。本開示は、上記コイルを備えるリアクトル、上記リアクトルを備えるコンバータ、及び上記コンバータを備える電力変換装置を提供することを他の目的の一つとする。本開示は、コイルのターン間の隙間が小さいコイルを製造できるコイルの製造方法を提供することを別の目的の一つとする。

本開示のコイルは、第一コイル部を有するコイルであって、前記第一コイル部は、平角線が螺旋状にエッジワイズ巻きされた複数の第一ターンを備え、前記複数の第一ターンの各々は、前記平角線における前記第一ターンの内周側を構成する第一内周部と、前記平角線における前記第一ターンの外周側を構成する第一外周部とを有し、前記第一外周部は、前記第一内周部に対して前記第一コイル部の軸方向の第一の方向に向かって傾くように曲げられている。

本開示のリアクトルは、本開示のコイルと、前記コイルが配置される磁性コアとを備える。

本開示のコンバータは、本開示のリアクトルを備える。

本開示の電力変換装置は、本開示のコンバータを備える。

本開示のコイルの製造方法は、巻線機により、平角線を螺旋状にエッジワイズ巻きして複数の第一ターンを形成する工程を備え、前記巻線機は、前記平角線をエッジワイズ曲げする際に、前記平角線における曲げの内周側に位置する内周部を保持する保持部と、前記平角線における曲げの外周側に位置する外周部を保持するガイド部とを有し、前記保持部は、前記内周部の側面に接触するシャフトを有し、前記ガイド部は、前記シャフトの中心軸を回転中心にして回動可能であり、前記第一ターンを形成する工程は、前記保持部に対して前記ガイド部を前記シャフトの軸方向の第一の方向に変位させた状態で行う。

本開示のコイルは、ターン間の隙間を小さくできる。

本開示のリアクトル、本開示のコンバータ、及び本開示の電力変換装置は、生産性に優れる。

本開示のコイルの製造方法は、ターン間の隙間が小さいコイルを製造できる。

図１は、実施形態に係るコイルの一例を示す概略斜視図である。 図２は、実施形態に係るコイルの一例を示す概略正面図である。 図３は、実施形態１に係るコイルをコイルの軸方向に沿って切断した断面を示す概略断面図である。 図４は、実施形態２に係るコイルをコイルの軸方向に沿って切断した断面を示す概略断面図である。 図５は、実施形態に係るコイルの製造方法に用いる巻線機における曲げ加工部の構成を説明する概略図である。 図６は、曲げ加工部の動作を説明する概略図である。 図７は、曲げ加工部の動作を説明する別の概略図である。 図８は、実施形態１に係るコイルの製造方法を説明するための概略図である。 図９は、実施形態２に係るコイルの製造方法を説明するための概略図である。 図１０は、実施形態１に係るコイルの使用例を説明するための概略図である。 図１１は、実施形態２に係るコイルの使用例を説明するための概略図である。 図１２は、実施形態に係るリアクトルの一例を示す概略平面図である。 図１３は、実施形態に係るリアクトルの一例を示す概略分解平面図である。 図１４は、ハイブリッド自動車の電源系統を模式的に示す構成図である。 図１５は、コンバータを備える電力変換装置の一例の概略を示す回路図である。 図１６は、従来のコイルをコイルの軸方向に沿って切断した断面を示す概略断面図である。

本発明者らは、従来のエッジワイズコイルの問題点について鋭意検討した結果、次のような知見を得た。

エッジワイズコイルは、平角線が螺旋状にエッジワイズ巻きされた複数のターンによって形成されている。従来のエッジワイズコイルをそのエッジワイズコイルの軸方向に沿って切断した断面を見ると、図１６のようになる。図１６は切断面のみを示している。図１６では、切断面より奥に見える構成は省略している。図１６に示すように、従来のエッジワイズコイル１００ｘでは、ターン２を形成する平角線１は、平角線１の幅方向がターン２の径方向と平行になるように巻回される。平角線１は、ターン２の内周側から外周側に向かって径方向に直線状に延びている。即ち、平角線１は幅方向の途中で折れ曲がっていない。平角線１の幅方向、及びターン２の径方向は、図１６では紙面左右方向である。

本発明者らが上述した従来のコイル１００ｘについて調べたところ、次のことが分かった。
（１）寸法安定性
従来のコイル１００ｘは隣り合うターン２間に隙間２ｇが生じ易い。ターン２間の隙間２ｇを小さくするため、巻きピッチをできるだけ小さくしたとしても、ターン２間にはどうしても隙間２ｇができる。ターン２間の隙間２ｇが大きいコイル１００ｘは、ばね性を持つ。コイル１００ｘが両端から押されたときにコイル１００ｘの全長Ｌが短くなるなど、寸法安定性が悪い。

寸法安定性の悪化は、製品の生産性の低下、製品の性能の低下を招くおそれがある。例えば、リアクトルなどの製品の構成部品としてコイル１００ｘを使用したとき、組み立て工程でコイル１００ｘの全長Ｌが変わると、コイル１００ｘの両端部の位置が変わる。図１６では図示していないが、コイル１００ｘの両端部では、平角線１が引き出されて端末部が形成される。それぞれの端末部には、バスバーが溶接によって接続される。コイル１００ｘの全長Ｌが短くなったことによって両端部の位置が変わると、コイル１００ｘの端末部とバスバーとが離れて溶接できなかったり、仮に溶接できたとしても接合強度が不足したりするなど、接続作業性が低下する。

コイル１００ｘをリアクトルに使用する場合、通常、コイル１００ｘの内側に磁性コアが配置される。組み立て工程でコイル１００ｘの全長Ｌが短くなると、コイル１００ｘの両端部から露出する磁性コアの露出部分が増える。露出部分からの漏れ磁束が増えることで、リアクトルの損失が悪化するおそれがある。

（２）形状安定性
ターン２間に隙間２ｇがあり、上述したように、ターン２を形成する平角線１がターン２の径方向に沿って直線状に延びているコイル１００ｘは、コイル１００ｘの径方向に力が作用したときにコイル１００ｘの長手方向に曲がり易い。形状安定性が悪い。コイル１００ｘを持ち上げたり、コイル１００ｘの軸方向が垂直になるように台に置いたりしたときにコイル１００ｘの形状が崩れ易い。取り扱い性が悪いため、製品の生産性が低下する。

本発明者らが上記課題を解決すべく試行錯誤した結果、図３に示すように、ターン２を形成する平角線１の断面形状を変形させることで、ターン２間の隙間２ｇを小さくできることを見出した。具体的には、平角線１を幅方向の途中で屈曲させることで、従来に比較してターン２間の隙間２ｇが小さくなることが判明した。

本開示は、上記知見に基づいてなされたものである。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

［本開示の実施形態の説明］
（１）本開示の実施形態に係るコイルは、第一コイル部を有するコイルであって、前記第一コイル部は、平角線が螺旋状にエッジワイズ巻きされた複数の第一ターンを備え、前記複数の第一ターンの各々は、前記平角線における前記第一ターンの内周側を構成する第一内周部と、前記平角線における前記第一ターンの外周側を構成する第一外周部とを有し、前記第一外周部は、前記第一内周部に対して前記第一コイル部の軸方向の第一の方向に向かって傾くように曲げられている。

本開示のコイルは、コイルの軸方向に沿った断面を見たとき、第一ターンにおける平角線は、第一内周部に対して第一外周部が第一の方向に傾くように曲げられている。換言すれば、第一ターンにおける平角線は、平角線の幅方向の途中で屈曲されている。このような本開示のコイルによれば、第一コイル部を形成する第一ターン間の隙間を小さくすることが可能である。第一ターン間の隙間が小さいので、第一コイル部が両端から押されたときにコイルの全長が短くなり難い。よって、上記コイルは寸法安定性に優れる。上記第一の方向は、第一コイル部の軸方向の一端から他端に向かう方向である。

本開示のコイルは、第一ターンにおいて、平角線における第一外周部が第一内周部に対して傾斜する。隣り合う第一ターンにおいて、平角線の第一外周部同士が重なることによって、コイルの径方向に力が作用したとしても、コイルの形状が崩れ難くなる。よって、上記コイルは形状安定性に優れる。

（２）本開示のコイルの一形態として、第一コイル部は、角筒状であり、前記第一ターンは、前記平角線がエッジワイズ曲げされた角部を有し、前記角部における前記第一内周部と前記第一外周部との前記第一コイル部の軸方向の変位量が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが挙げられる。

上記の形態は、第一ターンにおける平角線の第一内周部と第一外周部との上記変位量が０．１ｍｍ以上であることで、第一ターン間の隙間を低減できる。第一内周部と第二外周部との上記変位量が０．５ｍｍ以下であることで、平角線が幅方向の途中で折れ曲がっていることが一見して分かり難い。つまり、従来と遜色ない見栄えのよいコイルとすることができる。

（３）本開示のコイルの一形態として、さらに、前記第一コイル部と軸方向に連続してつながれた第二コイル部を有し、前記第二コイル部は、前記平角線が螺旋状にエッジワイズ巻きされた複数の第二ターンを備え、前記複数の第二ターンの各々は、前記平角線における前記第二ターンの内周側を構成する第二内周部と、前記平角線における前記第二ターンの外周側を構成する第二外周部とを有し、前記第二外周部は、前記第二内周部に対して前記第一コイル部の軸方向の第二の方向に向かって傾くように曲げられていることが挙げられる。

上記の形態は、第一コイル部と第二コイル部とがコイルの軸方向に連続して並んで配置されている。コイルの軸方向に沿った断面を見たとき、第二ターンにおける平角線は、第二内周部に対して第二外周部が第二の方向に傾くように曲げられている。つまり、第二ターンにおける平角線は、上記第一ターンと同様に、平角線の幅方向の途中で屈曲されている。第二ターンは、上記第一ターンと同様の作用効果を奏する。上記の形態によれば、第二コイル部を形成する第二ターン間の隙間を小さくすることが可能である。上記形態のコイルは、寸法安定性、形状安定性に優れる。上記第二の方向は、上記第一の方向とは逆向きであり、第一コイル部を含むコイルの軸方向の他端から一端に向かう方向である。

また、上記形態のコイルは、例えばリアクトルに使用したときに、コイルの内側に配置された磁性コアのコイル両端部からの露出を小さくできる。その結果、磁性コアの露出部分からの漏れ磁束を低減することができるので、リアクトルの損失を低減できる。

（４）上記（３）に記載のコイルの一形態として、さらに、前記第一コイル部と前記第二コイル部との間に、前記平角線がエッジワイズ巻きされた１つ以上の第三ターンを備え、前記第三ターンは、前記平角線における前記第三ターンの内周側を構成する第三内周部と、前記平角線における前記第三ターンの外周側を構成する第三外周部とが平坦につながっていることが挙げられる。

上記の形態は、第一ターンと第二ターンとの間に第三ターンが存在する。第一ターンと第二ターンとの途中に第三ターンを有することで、第一ターンから第二ターンへ移行する際の平角線の過度の変形を抑制し易い。

（５）上記（３）又は（４）に記載のコイルの一形態として、第二コイル部は、角筒状であり、前記第二ターンは、前記平角線がエッジワイズ曲げされた角部を有し、前記角部における前記第二内周部と前記第二外周部との前記第二コイル部の軸方向の変位量が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが挙げられる。

上記の形態は、第二ターンにおける平角線の第二内周部と第二外周部との上記変位量が０．１ｍｍ以上であることで、第二ターン間の隙間を低減できる。第二内周部と第二外周部との上記変位量が０．５ｍｍ以下であることで、平角線が幅方向の途中で折れ曲がっていることが一見して分かり難い。つまり、従来と遜色ない見栄えのよいコイルとすることができる。

（６）本開示のリアクトルは、上記（１）から（５）のいずれか１つに記載のコイルと、前記コイルが配置される磁性コアとを備える。

本開示のリアクトルは、上記コイルを備えるため、生産性に優れる上、性能向上が期待できる。

（７）本開示の一形態に係るコンバータは、上記（６）に記載のリアクトルを備える。

本開示のコンバータは、上記リアクトルを備えるため、生産性に優れる。

（８）本開示の一形態に係る電力変換装置は、上記（７）に記載のコンバータを備える。

本開示の電力変換装置は、上記コンバータを備えるため、生産性に優れる。

（９）本開示のコイルの製造方法は、巻線機により、平角線を螺旋状にエッジワイズ巻きして複数の第一ターンを形成する工程を備え、前記巻線機は、前記平角線をエッジワイズ曲げする際に、前記平角線における曲げの内周側に位置する内周部を保持する保持部と、前記平角線における曲げの外周側に位置する外周部を保持するガイド部とを有し、前記保持部は、前記内周部の側面に接触するシャフトを有し、前記ガイド部は、前記シャフトの中心軸を回転中心にして回動可能であり、前記第一ターンを形成する工程は、前記保持部に対して前記ガイド部を前記シャフトの軸方向の第一の方向に変位させた状態で行う。

本開示のコイルの製造方法は、複数の第一ターンによって第一コイル部を形成できる。上記製造方法によれば、保持部に対してガイド部を特定の方向に変位させた状態で第一ターンを形成することにより、平角線における外周部が内周部に対して傾斜する第一ターンを形成できる。本開示のコイルの製造方法は、第一ターンを形成する平角線を屈曲させることで、第一ターン間の隙間が小さいコイルを製造できる。

（１０）本開示のコイルの製造方法の一形態として、前記第一ターンを形成する工程において、前記保持部を基準として前記ガイド部における前記第一の方向への変位量が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが挙げられる。

上記の形態は、第一ターン間の隙間が小さく、かつ、見栄えのよいコイルを製造できる。

（１１）本開示のコイルの製造方法の一形態として、さらに、前記第一ターンを形成する工程の後、前記平角線を螺旋状にエッジワイズ巻きして複数の第二ターンを形成する工程を備え、前記第二ターンを形成する工程は、前記保持部に対して前記ガイド部を前記シャフトの軸方向の第二の方向に変位させた状態で行うことが挙げられる。

上記の形態は、複数の第二ターンによって第二コイル部を形成できる。上記の形態によれば、保持部に対してガイド部を特定の方向に変位させた状態で第二ターンを形成することにより、平角線における外周部が内周部に対して傾斜する第二ターンを形成できる。上記の形態は、第二ターンを形成する平角線を屈曲させることで、第二ターン間の隙間が小さいコイルを製造できる。上記第二の方向は、上記第一の方向とは逆向きである。つまり、第二ターンを形成する工程において、保持部に対してガイド部を変位させる向きは、上記第一ターンを形成する工程とは逆向きである。第二ターンを形成する平角線において、内周部に対する外周部の傾斜する向きは、上記第一ターンを形成する平角線とは逆向きになる。

（１２）上記（１１）に記載のコイルの製造方法の一形態として、さらに、前記第一ターンを形成する工程と前記第二ターンを形成する工程との間に、前記平角線をエッジワイズ巻きして１つ以上の第三ターンを形成する工程を備え、前記第三ターンを形成する工程は、前記シャフトの軸方向において、前記保持部の位置と前記ガイド部の位置とを一致させた状態で行うことが挙げられる。

上記の形態は、第一ターンと第二ターンとの間を第三ターンでつなぐことができる。上記の形態によれば、保持部に対してガイド部を変位させない状態で第三ターンを形成するので、平角線における内周部と外周部とが平坦になるように第三ターンを形成できる。上記の形態は、第一ターンと第二ターンとの途中に第三ターンを形成することで、第一ターンから第二ターンへ移行する際の平角線の過度の変形を抑制し易い。

（１３）上記（１１）又は（１２）に記載のコイルの製造方法の一形態として、前記第二ターンを形成する工程において、前記保持部を基準として前記ガイド部における前記第二の方向への変位量が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが挙げられる。

上記の形態は、第二ターン間の隙間が小さく、かつ、見栄えのよいコイルを製造できる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示のコイル、コイルの製造方法、リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置の具体例を、図面を参照して説明する。図中の同一符号は同一又は相当部分を示す。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜コイルの概要＞
図１、図２を主に参照して、実施形態に係るコイル１００の概要を説明する。コイル１００は、エッジワイズコイルである。コイル１００は、図１に示すように、平角線１が螺旋状にエッジワイズ巻きされた複数のターン２によって形成されている。図２は、コイル１００を軸方向から見た正面図である。図２では、コイル１００の端末部１３１の図示を省略している。本実施形態のコイル１００は、リアクトル用コイルである。

〈コイル〉
コイル１００の形状は、円筒状でもよいし、角筒状でもよい。円筒状とは、コイル１００を軸方向から見た端面の形状が、円形状であるものをいう。円形状には、楕円形状も含む。角筒状とは、上記端面の形状が、多角形状であるものをいう。多角形状としては、例えば、三角形状、四角形状、六角形状、八角形状などが挙げられる。四角形状には、矩形状、台形状が含まれる。本実施形態のコイル１００は角筒状である。具体的には、上記端面の形状が矩形状である四角筒状のコイルである。

〈平角線〉
平角線１は、断面が矩形の巻線である。上記断面とは、平角線１の長手方向に直交する断面である。上記矩形は、図５に示す平角線１のように、一対の短辺と一対の長辺とを有する。平角線１の幅は、向かい合う短辺同士の距離であり、長辺の長さに相当する。平角線１の幅方向は、実質的に矩形の長辺に沿う方向である。平角線１の厚さは、向かい合う長辺同士の距離であり、短辺の長さに相当する。平角線１の厚さ方向は、実質的に矩形の短辺に沿う方向である。平角線１の幅及び厚さは、用途に応じて適宜選択できる。リアクトル用コイルの場合、平角線１の幅は、例えば３ｍｍ以上１５ｍｍ以下、更に５ｍｍ以上１２ｍｍ以下が挙げられる。平角線１の厚さは、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下が挙げられる。

〈ターン〉
複数のターン２は、平角線１が螺旋状に巻回されることによって形成される。各ターン２の形状は、上述したコイル１００の端面の形状と実質的に同じである。ターン２の形状とは、ターン２の軸方向から見た形状である。本実施形態では、図２に示すように、ターン２の形状が矩形状である。ターン２は、平角線１が直線状に配置された４つの直線部２０ｓと、平角線がエッジワイズ曲げされた４つの角部２０ｃとを有する。

ターン２の数は、用途に応じて適宜選択できる。リアクトル用コイルの場合、ターン２の数は、例えば１０ターン以上６０ターン以下、更に２０ターン以上５０ターン以下である。

［実施形態１］
図３を主に参照して、実施形態１に係るコイル１０１を説明する。図３は、図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ断面における切断面のみを示している。図３では、切断面より奥に見える構成は省略している。ＩＩＩ－ＩＩＩ線は、ターン２の対角線である。コイル１０１は、第一コイル部１１０を有する。第一コイル部１１０は、平角線１が螺旋状にエッジワイズ巻きされた複数の第一ターン２１を備える。実施形態１の特徴の一つは、各第一ターン２１を形成する平角線１が特定の形状をしている点にある。図３に示す実施形態１のコイル１０１は、第一コイル部１１０のみを有する。以下、詳しく説明する。

（第一ターン）
複数の第一ターン２１の各々は、図３に示すように、第一内周部１１ｉと、第一外周部１１ｅとを有する。第一内周部１１ｉは、平角線１における第一ターン２１の内周側を構成する。第一外周部１１ｅは、平角線１における第一ターン２１の外周側を構成する。第一外周部１１ｅは、第一内周部１１ｉに対して第一コイル部１１０の軸方向の第一の方向に向かって傾くように曲げられている。具体的に説明すると、第一ターン２１を形成する平角線１が平角線１の幅方向の途中で屈曲されている。第一内周部１１ｉと第一外周部１１ｅとは屈曲部１１ｂを介してつながっている。第一内周部１１ｉは、平角線１における屈曲部１１ｂよりも第一ターン２１の内周側に位置する部分である。第一外周部１１ｅは、平角線１における屈曲部１１ｂよりも第一ターン２１の外周側に位置する部分である。本実施形態では、上述した直線部２０ｓと角部２０ｃのいずれにおいても、第一ターン２１における平角線１が幅方向の途中で屈曲されている。
本実施形態のコイル１０１は、第一ターン２１における平角線１が幅方向の途中で屈曲されていることで、第一コイル部１１０を形成する第一ターン２１間の隙間２１ｇを小さくすることができる。

第一内周部１１ｉは、第一コイル部１１０、即ちコイル１０１の軸方向に沿った断面を見たとき、第一ターン２１の内周側から外周側に向かって実質的に径方向に沿って延びている。つまり、第一内周部１１ｉは、第一ターン２１の径方向と実質的に平行に延びている。第一内周部１１ｉが平角線１の巻きピッチによって径方向からずれている分については、径方向に沿っているとみなす。

上記第一の方向は、第一コイル部１１０の軸方向の一端から他端に向かう方向である。コイル１０１の両端部のうち、一方の端部を第一端部１２１とし、もう一方の端部を第二端部１２２とする。本実施形態では、図３中、上側に位置するコイル１０１の端部が第一端部１２１であり、下側に位置するコイル１０１の端部が第二端部１２２である。第一の方向は、図３の上から下に向かう方向である。つまり、図３では、第一外周部１１ｅは、第一内周部１１ｉに対して下方に向かって傾斜している。

平角線１の幅方向における第一内周部１１ｉの長さは、例えば、平角線１の幅の３０％以上７５％以下、更に４０％以上７０％以下が挙げられる。平角線１の幅方向における第一外周部１１ｅの長さは、例えば、平角線１の幅の２５％以上７０％以下、更に３０％以上６０％以下が挙げられる。

〈変位量〉
第一内周部１１ｉと第一外周部１１ｅとの第一コイル部１１０の軸方向の変位量１１ｄは、例えば０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、更に０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下が好ましい。変位量１１ｄは、第一ターン２１における角部での変位量である。上記角部とは、図２に示す角部２０ｃである。角部２０ｃだけでなく、直線部２０ｓにおいても上記変位量を満たしていてもよい。

〈変位量の測定方法〉
変位量１１ｄは、例えば、レーザ距離計を用いて、次のようにして測定することができる。コイル１０１を、コイル１０１の軸方向が垂直となるように水平な台に置く。図３に示すように、第一端部１２１が上、第二端部１２２が下になるようにコイル１０１を配置する。コイル１０１の上方の基準位置から、第一内周部１１ｉの上面と側面との交点までの距離を測定する。この距離を第一の距離とする。第一内周部１１ｉの側面は、第一ターン２１の内周面であり、平角線１の断面における矩形の一方の短辺に対応する面である。上記基準位置から第一外周部１１ｅの上面と側面との交点までの距離を測定する。この距離を第二の距離とする。第一外周部１１ｅの側面は、第一ターン２１の外周面であり、平角線１の断面における矩形のもう一方の短辺に対応する面である。第一の距離と第二の距離との差を変位量１１ｄとする。そして、第一ターン２１の全ての角部２０ｃにおける変位量１１ｄを測定する。本実施形態であれば、図２に示す４つの角部２０ｃにおけるそれぞれの変位量１１ｄを測定する。測定した全角部の変位量１１ｄの平均値をその第一ターン２１における変位量１１ｄとする。

〈ターン間の隙間〉
第一ターン２１間の隙間２１ｇは、例えば０．０７６ｍｍ以下、更に０．０６ｍｍ以下、０．０５ｍｍ以下が挙げられる。隙間２１ｇは小さいほど好ましいので、下限は設けない。即ち下限はゼロである。

〈隙間の測定方法〉
第一ターン２１間の隙間２１ｇは、全ての隙間２１ｇの平均値として求めることができる。隙間２１ｇは、[（Ｌ_１－ｎ_１×ｔ）／（ｎ_１－１）]として求められる。Ｌ_１は、第一コイル部１１０の全長（ｍｍ）である。ｎ_１は、第一ターン２１のターン数（ターン）である。ｔは、平角線１の厚さ（ｍｍ）である。

第一コイル部１１０の全長Ｌ_１は、次のように測定する。第一コイル部１１０の外周面の周方向の任意の位置に第一コイル部１１０の軸方向と平行な直線を採る。この直線は、第一ターン２１の外周面に接する仮想の直線である。直線上の第一ターン２１のうち、両端に位置する第一ターン２１間の直線距離を求める。この距離を全長Ｌ_１とする。本実施形態では、第一コイル部１１０の全長Ｌ_１はコイル１０１の全長Ｌと等しい。即ち、Ｌ_１＝Ｌである。第一コイル部１１０の全長Ｌ_１、即ちコイル１０１の全長Ｌは、コイル１０１の軸方向が水平になるように水平な台にコイル１０１を置いて測定するとよい。コイル１０１の全長Ｌの測定は、コイル１０１に対して荷重をかけていない状態で行う。第一ターン２１のターン数ｎ_１は、上記直線と交差する第一ターン２１の数とする。第一ターン２１のターン数ｎ_１はコイル１０１のターン２の数と等しい。（ｎ_１－１）は、第一ターン２１間の隙間２１ｇの数、即ちターン２間の隙間２ｇの数を表している。本実施形態では、隙間２１ｇは、コイル１０１におけるターン２間の隙間２ｇとみなすことができる。

｛作用効果｝
実施形態１のコイル１０１は、第一コイル部１１０を形成する第一ターン２１間の隙間２１ｇを小さくできる。つまり、コイル１０１におけるターン２間の隙間２ｇが小さい。第一ターン２１間の隙間２１ｇが小さいので、第一コイル部１１０が両端から押されたときにコイル１０１の全長Ｌが短くなり難い。よって、コイル１０１は寸法安定性に優れる。
第一ターン２１間の隙間が小さい理由は明らかではないが、平角線１が幅方向の途中で屈曲されていることで、平角線１を曲げた方向に引っ張られる力が第一ターン２１に加わり、第一ターン２１間が狭くなるものと推測される。

コイル１０１は、第一ターン２１において、平角線１の第一外周部１１ｅが第一内周部１１ｉに対して傾斜する。隣り合う第一ターン２１において、平角線１の第一外周部１１ｅ同士が重なることによって、コイル１０１の径方向に力が作用したとしても、コイル１０１の形状が崩れ難い。よって、コイル１０１は形状安定性に優れる。

第一ターン２１における第一内周部１１ｉと第一外周部１１ｅとの変位量１１ｄが０．１ｍｍ以上であることで、第一ターン２１間の隙間２１ｇを低減できる。変位量１１ｄが０．５ｍｍ以下であることで、平角線１が幅方向の途中で折れ曲がっていることが一見して分かり難い。つまり、従来と遜色ない見栄えのよいコイルとすることができる。

実施形態１のコイル１０１は、例えばリアクトルに使用した場合、リアクトルの生産性を改善できる。コイル１０１の両端部には、図１０に示すように、バスバー５１，５２を接続するための端末部１３１，１３２が形成されている。図１０の例では、コイル１０１の両端部にそれぞれ保持部材４１，４２が取り付けられている。コイル１０１の内側には、磁性コア３０が配置されている。保持部材４１，４２及び磁性コア３０については、後述する実施形態３にて説明する。バスバー５１，５２は、コイル１０１に電力を供給するためのものである。端末部１３１は、コイル１０１の第一端部１２１から平角線１が引き出されている。端末部１３２は、コイル１０１の第二端部１２２から平角線１が引き出されている。本例では、端末部１３１は、コイル１０１の軸方向に延びている。端末部１３２は、コイル１０１の径方向に延びている。コイル１０１は、第一ターン２１間の隙間が小さいため、コイル１０１の両端から押されたときにコイル１００の全長が短くなり難い。コイル１０１の両端部に形成された端末部１３１，１３２の位置がほぼ変わらないため、各端末部１３１，１３２と各バスバー５１，５２との接続作業が行い易い。

［実施形態２］
図４を主に参照して、実施形態２に係るコイル１０２を説明する。図４は、実施形態１で説明した図３と同様に、図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ断面における切断面のみを示している。実施形態２のコイル１０２は、上述した第一コイル部１１０と連続してつながれた第二コイル部１２０を有する点が、実施形態１と相違する。第二コイル部１２０は第一コイル部１１０の軸方向に並んでいる。第二コイル部１２０は、平角線１が螺旋状にエッジワイズ巻きされた複数の第二ターン２２を備える。各第二ターン２２を形成する平角線１は特定の形状をしている。以下、実施形態１との相違点を中心に説明する。実施形態１と共通する構成についてはその説明を省略する。

実施形態２のコイル１０２は、第一コイル部１１０と第二コイル部１２０とが電気的に直列に接続されると共に、機械的にコイル１０２の軸方向に並んで配置されている。第一コイル部１１０と第二コイル部１２０とは、連続した１本の平角線１で形成されている。第一コイル部１１０と第二コイル部１２０とは、一連の平角線１で継ぎ目なく構成されている。第一コイル部１１０の軸方向及び第二コイル部１２０の軸方向は、コイル１０２の軸方向と一致する。

（第二ターン）
複数の第二ターン２２の各々は、第二内周部１２ｉと、第二外周部１２ｅとを有する。第二内周部１２ｉは、平角線１における第二ターン２２の内周側を構成する。第二外周部１２ｅは、平角線１における第二ターン２２の外周側を構成する。第二外周部１２ｅは、第二内周部１２ｉに対して第一コイル部１１０の軸方向の第二の方向に向かって傾くように曲げられている。具体的に説明すると、上述した第一ターン２１と同様に、第二ターン２２を形成する平角線１が平角線１の幅方向の途中で屈曲されている。第二内周部１２ｉと第二外周部１２ｅとは屈曲部１２ｂを介してつながっている。第二内周部１２ｉは、平角線１における屈曲部１２ｂよりも第二ターン２２の内周側に位置する部分である。第二外周部１２ｅは、平角線１における屈曲部１１ｂよりも第二ターン２２の外周側に位置する部分である。本実施形態では、上述した直線部２０ｓと角部２０ｃのいずれにおいても、第二ターン２２における平角線１が幅方向の途中で屈曲されている。
本実施形態のコイル１０２は、第二ターン２２における平角線１が幅方向の途中で屈曲されていることで、第二コイル部１２０を形成する第二ターン２２間の隙間２２ｇを小さくすることができる。

第二内周部１２ｉは、第二コイル部１２０、即ちコイル１０２の軸方向に沿った断面を見たとき、第二ターン２２の内周側から外周側に向かって実質的に径方向に沿って延びている。つまり、第二内周部１２ｉは、第二ターン２２の径方向と実質的に平行に延びている。第二内周部１２ｉが平角線１の巻きピッチによって径方向からずれている分については、径方向に沿っているとみなす。

上記第二の方向は、第二コイル部１２０を含むコイル１０２の軸方向の他端から一端に向かう方向である。第二の方向は、上述した第一の方向とは逆向きである。本実施形態では、第二の方向は、図４の下から上に向かう方向である。つまり、図４では、第二外周部１２ｅは、第二内周部１２ｉに対して上方に向かって傾斜している。

平角線１の幅方向における第二内周部１２ｉの長さは、例えば、平角線１の幅の３０％以上７５％以下、更に４０％以上７０％以下が挙げられる。平角線１の幅方向における第二外周部１２ｅの長さは、例えば、平角線１の幅の２５％以上７０％以下、更に３０％以上６０％以下が挙げられる。

第二ターン２２の数は、第一ターン２１の数と同じでもよいし、異なってもよい。

〈変位量〉
第二内周部１２ｉと第二外周部１２ｅとの第二コイル部１２０の軸方向の変位量１２ｄは、例えば０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、更に０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下が好ましい。変位量１２ｄは、第二ターン２２における角部での変位量である。上記角部とは、図２に示す角部２０ｃである。角部２０ｃだけでなく、直線部２０ｓにおいても上記変位量を満たしていてもよい。

〈変位量の測定方法〉
変位量１２ｄは、上述した変位量１１ｄと同じようにして測定すればよい。変位量１２ｄの測定は、コイル１０２の第二コイル部１２０側、即ち第二端部１２２が上に向くように水平な台にコイル１０２を置いて行う。コイル１０２の上方の基準位置から、第二内周部１２ｉの上面と側面との交点までの第一の距離と、第二外周部１２ｅの上面と側面との交点までの第二の距離を測定する。第一の距離と第二の距離との差を変位量１２ｄとする。そして、第二ターン２２の全ての角部における変位量１２ｄを測定し、その平均値をその第二ターン２２における変位量１２ｄとする。

〈ターン間の隙間〉
第二ターン２２間の隙間２２ｇは、例えば０．０７６ｍｍ以下、更に０．０６ｍｍ以下、０．０５ｍｍ以下が挙げられる。隙間２２ｇは小さいほど好ましいので、下限は設けない。即ち下限はゼロである。

〈隙間の測定方法〉
第二ターン２２間の隙間２２ｇは、上述した第一ターン２１間の隙間２１ｇと同じようにして測定すればよい。隙間２２ｇは、[（Ｌ_２－ｎ_２×ｔ）／（ｎ_２－１）]として求められる。Ｌ_２は、第二コイル部１２０の全長（ｍｍ）である。ｎ_２は、第二ターン２２のターン数（ターン）である。

第二コイル部１２０の全長Ｌ_２は、上述した第一コイル部１１０の全長Ｌ_１と同じように、第二コイル部１２０の外周面に第二コイル部１２０の軸方向と平行な仮想の直線を採り、この直線を用いて求めればよい。第二ターン２２のターン数ｎ_２は、上記直線と交差する第二ターン２２の数とする。（ｎ_２－１）は、第二ターン２２間の隙間２２ｇの数を表している。

（第三ターン）
さらに、実施形態２のコイル１０２は、第一コイル部１１０と第二コイル部１２０との間に、平角線１がエッジワイズ巻きされた１つ以上の第三ターン２３を備える。第三ターン２３は、第一コイル部１１０と第二コイル部１２０との間を連続してつなぐ。第三ターン２３は、第一コイル部１１０のうち、第二コイル部１２０と向かい合う端部の第一ターン２１と、第二コイル部１２０のうち、第一コイル部１１０と向かい合う端部の第二ターン２２との途中に設けられている。

第三ターン２３は、第三内周部１３ｉと、第三外周部１３ｅとを有する。第三内周部１３ｉは、平角線１における第三ターン２３の内周側を構成する。第三外周部１３ｅは、平角線１における第三ターン２３の外周側を構成する。第三内周部１３ｉと第三外周部１３ｅとは平坦につながっている。具体的に説明すると、第三ターン２３における平角線１は平角線１の幅方向の途中で折れ曲がっていない。第三ターン２３を形成する平角線１は、コイル１０２の軸方向に沿った断面を見たとき、第三ターン２３の径方向に沿って直線状に延びている。つまり、第三ターン２３における平角線１の幅方向が、第三ターン２３の径方向と実質的に平行である。第三内周部１３ｉ及び第三外周部１３ｅが平角線１の巻きピッチによって径方向からずれている分については、径方向に沿っているとみなす。第三内周部１３ｉは、平角線１の幅の中心よりも第三ターン２３の内周側に位置する部分である。第三外周部１３ｅは、平角線１の幅の中心よりも第三ターン２３の外周側に位置する部分である。

第三ターン２３の数は、１つでもよいし、複数でもよい。複数の第三ターン２３を有する場合、第三ターン２３間の隙間は、第一ターン２１間の隙間２１ｇや第二ターン２２間の隙間２２ｇよりも大きくなる傾向がある。第三ターン２３の数は、例えば３ターン以下、更に２ターン以下が好ましい。本実施形態では、第三ターン２３の数は１つである。

｛作用効果｝
実施形態２のコイル１０２は、第二コイル部１２０を形成する第二ターン２２間の隙間２２ｇを小さくできる。第二ターン２２が、上述した第一ターン２１と同様に、平角線１の幅方向の途中で屈曲されていることで、上述した実施形態１と同様の作用効果を奏する。コイル１０２は、寸法安定性、形状安定性に優れる。

第二ターン２２における第二内周部１２ｉと第二外周部１２ｅとの変位量１２ｄが上記特定の範囲内であることで、第二ターン２２間の隙間２２ｇを低減できると共に、平角線１が幅方向の途中で折れ曲がっていることが一見して分かり難い。

実施形態２のコイル１０２は、例えばリアクトルに使用した場合、リアクトルの損失を低減できる。コイル１０２は、第一ターン２１間の隙間、及び第二ターン２２の間の隙間が小さいため、コイル１０２の両端から押されたときにコイル１０２の全長が短くなり難い。図１１に示すように、コイル１０２の内側に配置された磁性コア３０がコイル１０２の両端部から露出することを低減できる。その結果、磁性コア３０の露出部分からの漏れ磁束を低減することができるので、リアクトルの損失を低減できる。

＜コイルの製造方法＞
実施形態に係るコイルの製造方法について説明する。実施形態のコイルの製造方法は、巻線機を使用する。巻線機には、公知の巻線機を利用できる。実施形態のコイルの製造方法の説明に先立って、実施形態のコイルの製造方法で用いられる巻線機について説明する。

（巻線機）
巻線機は、図５に示す曲げ加工部８００と、図示しない送り機構とを備える。曲げ加工部８００は、平角線１をエッジワイズ曲げ加工する。送り機構は、平角線１を送り出す。曲げ加工部８００は、巻線機の主要な部分の一つである。

〈曲げ加工部〉
曲げ加工部８００は、図５に示すように、保持部８１０と、ガイド部８２０とを有する。保持部８１０は、平角線１の内周部１ｉを保持する。平角線１の内周部１ｉは、平角線１をエッジワイズ曲げする際に、平角線１における曲げの内周側に位置する部分である。ガイド部８２０は、平角線１の外周部１ｅを保持する。平角線１の外周部１ｅは、平角線１における曲げの外周側に位置する部分である。

〈保持部〉
保持部８１０は、シャフト８１１と、シャフト８１１を支持する支持体８１２とを有する。シャフト８１１は、平角線１における内周部１ｉの側面と接触する円柱状の部材である。内周部１ｉの側面は、平角線１の断面における矩形の一方の短辺に対応する面である。支持体８１２は円筒状である。シャフト８１１は、支持体８１２の中心を貫通する。シャフト８１１は、支持体８１２に対して、シャフト８１１の軸方向にスライド可能である。シャフト８１１の先端は、支持体８１２の端面から突出する。シャフト８１１の先端には、円板状のフランジ８１３を有する。支持体８１２とフランジ８１３とは離間して配置されている。

保持部８１０は、支持体８１２の端面によって構成される第一面８１２ｆと、支持体８１２と向かい合うフランジ８１３の面によって構成される第二面８１３ｆとを有する。第一面８１２ｆと第二面８１３ｆとは、平角線１の内周部１ｉを厚さ方向に挟むように向かい合って配置される。第一面８１２ｆと第二面８１３ｆとの間に平角線１の内周部１ｉが通されて保持される。第一面８１２ｆと内周部１ｉとの間、及び第二面８１３ｆと内周部１ｉとの間は、平角線１を送り出した際に平角線１が通過できるように、若干のクリアランスが設けられている。

〈ガイド部〉
ガイド部８２０は、シャフト８１１の中心軸を回転中心にして回動可能である。ガイド部８２０は、平角線１の内周部１ｉを厚さ方向に挟むようにガイド溝８２１が形成されている。このガイド溝８２１に、平角線１の外周部１ｅが通されて保持される。ガイド溝８２１の幅は、平角線１を送り出した際に平角線１が通過できるように、平角線１の外周部１ｅの厚さよりも若干大きい。

本実施形態では、保持部８１０に対してガイド部８２０がシャフト８１１の軸方向にスライド可能である。ガイド部８２０の位置は、例えば図示しない駆動装置によって制御される。駆動装置としては、例えばサーボモータなどが挙げられる。

図６、図７を参照して、平角線１をエッジワイズ曲げする際の曲げ加工部８００の動作を説明する。ここでは、図１、図２に示す四角筒状のコイル１００を形成する場合を例に挙げて説明する。図６、図７は、曲げ加工部８００をフランジ８１３側、即ち図５の下側からシャフト８１１の軸方向に見ている。図６に示すように、図示しない送り機構によって平角線１を直線状に送り出す。図６中の矢印は、平角線１の送り方向を示す。次に、図７に示すように、ガイド部８２０をシャフト８１１の中心軸を回転中心にして回動させる。内周部１ｉの側面がシャフト８１１の外周面に押し付けられて、平角線１がシャフト８１１の外周面に沿って曲がる。これにより、平角線１がエッジワイズ曲げされた角部２０ｃが形成される。本実施形態では、ガイド部８２０が９０°回動することによって、平角線１を９０°曲げる。この動作を繰り返すことによって、１つのターン２を形成する。平角線１の送り出しとエッジワイズ曲げ加工とを４回繰り返すことにより、矩形状のターン２を形成する。そして、ターン２の形成を複数回繰り返し行うことにより、複数のターン２を形成することで、コイル１００が形成される。

平角線１の送り出し時は、図５に示すように、支持体８１２とフランジ８１３とは、平角線１の内周部１ｉとの間に隙間が形成されるような間隔に保持される。平角線１のエッジワイズ曲げ加工時は、支持体８１２とフランジ８１３とは、平角線１の内周部１ｉを上下から挟むような間隔に閉じられる。平角線１をエッジワイズ曲げしたとき、曲げの内周側が厚さ方向に膨らむように変形して、内周部１ｉが厚くなる。支持体８１２とフランジ８１３とで平角線１の内周部１ｉを平角線１の厚さ方向から挟むことで、エッジワイズ曲げ加工時に平角線１の内周部１ｉが厚くなることを回避できる。

一般に、巻線機を使用してコイルを作製する場合、保持部８１０とガイド部８２０との位置関係は、図５に示すように、シャフト８１１の軸方向において、平角線１の内周部１ｉを保持する位置と、平角線１の外周部１ｅを保持する位置とが略一致するように設定されている。つまり、平角線１における内周部１ｉと外周部１ｅとが平坦になるように、保持部８１０に対してガイド部８２０が位置する。このときのガイド部８２０の位置をガイド部８２０の基準位置とする。基準位置とは、保持部８１０が平角線１の内周部１ｉを保持したときの第一面８１２ｆと第二面８１３ｆとの間の中心線と、ガイド部８２０のガイド溝８２１の幅の中心線とが揃う位置である。この状態で平角線１を螺旋状にエッジワイズ巻きすると、図１６に示す従来のコイル１００ｘのようになる。

［実施形態１のコイルの製造方法］
図３に示すコイル１０１を製造するための実施形態１のコイルの製造方法について説明する。実施形態１のコイルの製造方法は、巻線機により、平角線１を螺旋状にエッジワイズ巻きして複数の第一ターン２１を形成する工程を備える。実施形態１のコイルの製造方法の特徴の一つは、図８に示すように保持部８１０に対してガイド部８２０を特定の方向に変位させた状態で、第一ターン２１を形成する点にある。以下、図８に基づき、図３を適宜参照しつつ、詳しく説明する。

（第一ターンの形成工程）
第一ターン２１を形成する工程は、保持部８１０に対してガイド部８２０をシャフト８１１の軸方向の第一の方向に変位させた状態で行う。上記第一の方向は、図３に示すコイル１０１のように第一コイル部１１０のみを有する場合は、シャフト８１１の軸方向のどちらでもよい。本実施形態では、保持部８１０を基準としてガイド部８２０を下方にスライドさせることにより、保持部８１０に対してガイド部８２０を下方に変位させる。つまり、第一の方向は、図８の上から下に向かう方向である。このように保持部８１０に対してガイド部８２０を下方に変位させることで、平角線１における外周部１ｅが内周部１ｉに対して下方に傾斜するように平角線１を屈曲させる。この状態で第一ターン２１を形成することにより、図３に示すように、第一外周部１１ｅが第一内周部１１ｉに対して下方に向かって傾斜した第一ターン２１を形成できる。複数の第一ターン２１を形成することにより、第一コイル部１１０を有するコイル１０１を製造できる。

保持部８１０に対してガイド部８２０を変位させることによって、第一ターン２１を形成する平角線１を幅方向の途中で屈曲させる。これにより、第一ターン２１間の隙間が小さくなる。この理由は明らかではないが、平角線１が折り曲げられることによって、平角線１を曲げた方向に引っ張られる力が第一ターン２１に加わることで、第一ターン２１間が狭くなるものと推測される。

保持部８１０によって保持する平角線１の内周部１ｉの幅は、例えば、平角線１の幅の３０％以上７５％以下、更に４０％以上７０％以下が挙げられる。ガイド部８２０によって保持する平角線１の外周部１ｅの幅は、例えば、平角線１の幅の２５％以上７０％以下、更に３０％以上６０％以下が挙げられる。

〈変位量〉
保持部８１０を基準としてガイド部８２０における第一の方向への変位量Ｇｄは、例えば０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、更に０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下が好ましい。

第一ターン２１における図２に示す角部２０ｃのみならず、直線部２０ｓでも変位量Ｇｄを保って平角線１をエッジワイズ巻きする。そうすることで、角部２０ｃと直線部２０ｓのいずれにおいても、第一外周部１１ｅが第一内周部１１ｉに対して傾くように曲げることができる。

本実施形態とは異なり、図９に示すように、ガイド部８２０を上方にスライドさせて、保持部８１０に対してガイド部８２０を上方に変位させてもよい。つまり、本実施形態とは第一の方向を逆向きにして、下から上に向かう方向にする。この場合、平角線１における外周部１ｅが内周部１ｉに対して上方に傾斜するように平角線１が屈曲することになる。この状態で第一ターン２１を形成すると、第一外周部１１ｅが第一内周部１１ｉに対して上方に向かって傾斜した第一ターン２１を形成できる。図３に示すコイル１０１とは上下が逆転した状態になる。

｛作用効果｝
実施形態１のコイルの製造方法は、複数の第一ターン２１によって形成された第一コイル部１１０を有する図３に示すコイル１０１を製造できる。実施形態１のコイルの製造方法は、第一ターン２１間の隙間が小さいコイル１０１を製造できる。

ガイド部８２０の第一の方向への変位量Ｇｄを上記特定の範囲内とすることで、第一ターン２１における第一内周部１１ｉと第一外周部１１ｅとの変位量１１ｄが所定の範囲内となるように平角線１を屈曲させることができる。これにより、第一ターン２１間の隙間２１ｇが小さく、かつ、見栄えのよいコイル１０１を製造できる。

［実施形態２のコイルの製造方法］
図４に示すコイル１０２を製造するための実施形態２のコイルの製造方法について説明する。実施形態２のコイルの製造方法は、上述した実施形態１の第一ターン２１を形成する工程の後、平角線１を螺旋状にエッジワイズ巻きして複数の第二ターン２２を形成する工程を備える。さらに、実施形態２のコイルの製造方法では、第一ターン２１を形成する工程と第二ターン２２を形成する工程との間に、平角線１をエッジワイズ巻きして１つ以上の第三ターン２３を形成する工程を備える。以下、図９に基づき、図４を適宜参照しつつ、詳しく説明する。

（第二ターンの形成工程）
第二ターン２２を形成する工程は、図９に示すように、保持部８１０に対してガイド部８２０をシャフト８１１の軸方向の第二の方向に変位させた状態で行う。上記第二の方向は、上述した第一ターン２１を形成する工程での第一の方向とは逆向きである。本実施形態では、ガイド部８２０を上方にスライドさせることにより、保持部８１０に対してガイド部８２０を上方に変位させる。つまり、第二の方向は、図９の下から上に向かう方向である。このように保持部８１０に対してガイド部８２０を上方に変位させることで、平角線１における外周部１ｅが内周部１ｉに対して上方に傾斜するように平角線１を屈曲させる。この状態で第二ターン２２を形成することにより、図４に示すように、第二外周部１２ｅが第二内周部１２ｉに対して上方に向かって傾斜した第二ターン２２を形成できる。複数の第二ターン２２を形成することにより、第一コイル部１１０と連続してつながれた第二コイル部１２０を有するコイル１０２を製造できる。

〈変位量〉
保持部８１０を基準としてガイド部８２０における第二の方向への変位量Ｇｄは、例えば０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、更に０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下が好ましい。

第二ターン２２における図２に示す角部２０ｃのみならず、直線部２０ｓでも変位量Ｇｄを保って平角線１をエッジワイズ巻きする。そうすることで、角部２０ｃと直線部２０ｓのいずれにおいても、第二外周部１２ｅが第二内周部１２ｉに対して傾くように曲げることができる。

（第三ターンの形成工程）
第三ターン２３を形成する工程は、図５に示すように、シャフト８１１の軸方向において、保持部８１０の位置とガイド部８２０の位置とを一致させた状態で行う。つまり、ガイド部８２０の位置を、上述したガイド部８２０の基準位置に設定する。この状態で第三ターン２３を形成することより、図４に示すように、第三内周部１３ｉと第三外周部１３ｅとが平坦になるように第三ターン２３を形成できる。

第三ターン２３の数は、１つでもよいし、複数でもよい。第三ターン２３を形成した場合、ターン２の内周側で、第一ターン２１と第三ターン２３との隙間、及び第二ターン２２と第三ターン２３との隙間は、第一ターン２１間の隙間２１ｇ、及び第二ターン２２間の隙間２２ｇよりも大きくなる傾向がある。第三ターン２３の数は、例えば３ターン以下、更に２ターン以下が好ましい。本実施形態では、１つの第三ターン２３を形成している。

｛作用効果｝
実施形態２のコイルの製造方法は、複数の第二ターン２２によって第二コイル部１２０を形成でき、第一コイル部１１０と第二コイル部１２０とを有する図４に示すコイル１０２を製造できる。実施形態２のコイルの製造方法は、第一ターン２１間の隙間２１ｇ、及び第二ターン２２間の隙間２２ｇが小さいコイル１０２を製造できる。さらに、第一ターン２１と第二ターン２２との間を第三ターン２３でつなぐことができる。第一ターン２１と第二ターン２２との途中に第三ターン２３を形成することで、第一ターン２１から第二ターン２２へ移行する際の平角線１の過度の変形を抑制し易い。

［試験例１］
上述した実施形態１のコイルの製造方法によって、実施形態１のコイル１０１を製造した。そして、図８に示すガイド部８２０の変位量Ｇｄと、図３に示す第一ターン２１における第一内周部１１ｉと第一外周部１１ｅとの変位量１１ｄとの関係を調べた。

製造するコイル１０１の仕様は次のとおりとした。コイル１０１の形状は、四角筒状とした。コイル１０１の端面の形状は矩形状である。形成する第一ターン２１の数は１６ターンとした。

保持部８１０によって保持する平角線１の内周部１ｉの幅は、平角線１の幅の約６０％とした。ガイド部８２０によって保持する平角線１の外周部１ｅの幅は、平角線１の幅の約３０％とした。保持部８１０に対してガイド部８２０を下方に変位させた状態で第一ターン２１の形成を行った。ガイド部８２０の変位量Ｇｄは０．２ｍｍに設定した。製造したコイル１０１を試料Ｎｏ．１とした。

試料Ｎｏ．１について、第一ターン２１における第一内周部１１ｉと第一外周部１１ｅとの変位量１１ｄを測定した。変位量１１ｄの測定は、上述した変位量の測定方法を用いて行った。そして、４つの角部２０ｃにおけるそれぞれの変位量１１ｄを測定して、その平均値を求めた。その結果、第一ターン２１における角部２０ｃでの変位量１１ｄは、平均で０．２ｍｍ程度であった。この結果から、ガイド部８２０の変位量Ｇｄによって、第一ターン２１における第一内周部１１ｉと第一外周部１１ｅとの変位量１１ｄを制御できることを確認した。製造した試料Ｎｏ．１の外観を目視で検査した。その結果、第一ターン２１における平角線が幅方向の途中で折れ曲がっていることが一見して分からなかった。

さらに、４つの直線部２０ｓの中間点におけるそれぞれの変位量を測定して、その平均値を求めた。直線部２０ｓの中間点とは、具体的には、第一ターン２１の周方向に沿った直線部２０ｓの長さの中間点とした。その結果、第一ターン２１における直線部２０ｓでの変位量は、平均で０．１ｍｍ程度であった。直線部２０ｓでの変位量が角部２０ｃでの変位量よりも小さくなった理由は、次のように考えられる。エッジワイズ曲げ加工時に平角線１の内周部１ｉを支持体８１２とフランジ８１３とで挟むので、内周部１ｉが固定される。そのため、角部２０ｃでは、平角線１が折り曲げられ易い。これに対し、直線部２０ｓでは、支持体８１２とフランジ８１３とが内周部１ｉとの間に隙間が形成されるような間隔で保持されているため、角部２０ｃに比べて平角線１を折り曲げる力が加わり難い。このような、平角線１と、保持部８１０及びガイド部８２０との関係により、角部２０ｃに比べて直線部２０ｓの変位量が小さくなるものと考えられる。

［試験例２］
試験例１の試料Ｎｏ．１について、上述した隙間の測定方法を用いてターン間の隙間を測定した。

加えて、上述した実施形態２のコイルの製造方法によって、図４に示す実施形態２のコイル１０２を製造した。製造するコイル１０２の仕様は、第一ターン２１の数を１６ターン、第二ターン２２の数を１５ターン、第三ターンの数を１ターンとした。それ以外は試料Ｎｏ．１と同じである。第一ターン２１を形成する工程、及び第二ターン２２を形成する工程での各変位量Ｇｄはそれぞれ０．２ｍｍとした。製造したコイル１０２を試料Ｎｏ．２とした。

また、図１６に示す従来のコイル１００ｘを製造した。製造するコイル１００ｘの仕様は試料Ｎｏ．１と同じである。製造したコイル１００ｘを試料Ｎｏ．１０とした。

試料Ｎｏ．２及び試料Ｎｏ．１０についても、ターン間の隙間を測定した。その結果、試料Ｎｏ．１は０．０３ｍｍ、試料Ｎｏ．２は０．０３ｍｍ、試料Ｎｏ．１０は０．０６ｍｍであった。試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．２は、試料Ｎｏ．１０よりも隙間が小さい。ターン２を形成する際に平角線１を幅方向の途中で屈曲させることで、ターン２間の隙間を小さくできることが分かった。

［実施形態３］
＜リアクトル＞
図１２、図１３を参照して、実施形態に係るリアクトル２００を説明する。リアクトル２００は、図１２、図１３に示すように、コイル１００と、磁性コア３０とを備える。磁性コア３０は、第一コア３１と第二コア３２との組物である。磁性コア３０は、第一コア３１と第二コア３２とが組み合わされることで、全体としてθ状に構成される。以下、リアクトル２００の構成を詳細に説明する。

（コイル）
コイル１００は、上述した実施形態に係るコイル１００である。具体的には、図３に示す実施形態１のコイル１０１、図４に示す実施形態２のコイル１０２が挙げられる。

（磁性コア）
磁性コア３０は、図１２、図１３に示すように、ミドルコア部３００と、第一エンドコア部３１０と、第二エンドコア部３２０と、第一サイドコア部３３０と、第二サイドコア部３４０とを有する。

〈ミドルコア部〉
ミドルコア部３００は、磁性コア３０のうち、コイル１００の内側に配置される部分である。本実施形態のミドルコア部３００は、ミドルコア部３００の軸方向に二分割されており、第一ミドルコア部３０１と第二ミドルコア部３０２とを有する。ミドルコア部３００は、ギャップ部を有してもよい。ギャップ部は、第一ミドルコア部３０１と第二ミドルコア部３０２との間に設けることが挙げられる。

〈第一エンドコア部・第二エンドコア部〉
第一エンドコア部３１０は、磁性コア３０のうち、コイル１００の第一端部１２１と向かい合う部分である。第二エンドコア部３２０は、コイル１００の第二端部１２２と向かい合う部分である。第一エンドコア部３１０と第二エンドコア部３２０とは、コイル１００を軸方向から挟むように間隔をあけて配置される。

〈第一サイドコア部・第二サイドコア部〉
第一サイドコア部３３０及び第二サイドコア部３４０は、磁性コア３０のうち、ミドルコア部３００を挟むように、コイル１００の外側に配置される部分である。第一サイドコア部３３０と第二サイドコア部３４０とは、コイル１００の軸方向に沿う両側面を挟むように間隔をあけて配置される。第一サイドコア部３３０及び第二サイドコア部３４０は、第一エンドコア部３１０と第二エンドコア部３２０とをつなぐ長さを有している。

〈第一コア・第二コア〉
磁性コア３０は、第一コア３１と第二コア３２とが組み合わされることで構成されている。第一コア３１及び第二コア３２の各々の形状は、種々の組み合わせから選択できる。本実施形態の磁性コア３０は、Ｅ字状の第二コア３２と、Ｔ字状の第一コア３１とを組み合わせたＥ－Ｔ型である。その他の組み合わせとしては、例えば、Ｅ－Ｕ型、Ｅ－Ｉ型、Ｔ－Ｕ型などが挙げられる。

本実施形態では、第一コア３１は、第一エンドコア部３１０と、ミドルコア部３００の一部である第一ミドルコア部３０１とを含む。第一エンドコア部３１０と、第一ミドルコア部３０１とは一体に成形されている。第二コア３２は、第二エンドコア部３２０と、ミドルコア部３００の残部である第二ミドルコア部３０２と、第一サイドコア部３３０及び第二サイドコア部３４０の各々の全部を含む。第二エンドコア部３２０と、第二ミドルコア部３０２と、第一サイドコア部３３０と、第二サイドコア部３４０とは一体に形成されている。

（保持部材）
さらに、本実施形態では、２つの保持部材４１，４２を有する。保持部材４１は、コイル１００の第一端部１２１側に配置される。保持部材４２は、コイル１００の第二端部１２２側に配置される。保持部材４１，４２は、コイル１００と、磁性コア３０の第一エンドコア部３１０と第二エンドコア部３２０との間の電気的絶縁を確保する。保持部材４１，４２には、ミドルコア部３００の各端部が挿入される貫通孔４３が形成されている。

｛作用効果｝
本実施形態のリアクトル２００は、実施形態に係るコイル１０１又はコイル１０２を備えることで、生産性に優れる上、性能の向上が期待できる。

［実施形態４］
＜コンバータ・電力変換装置＞
実施形態３のリアクトル２００は、以下の通電条件を満たす用途に利用できる。通電条件としては、例えば、最大直流電流が１００Ａ以上１０００Ａ以下程度であり、平均電圧が１００Ｖ以上１０００Ｖ以下程度であり、使用周波数が５ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下程度であることが挙げられる。実施形態３のリアクトル２００は、代表的には電気自動車やハイブリッド自動車などの車両などに搭載されるコンバータの構成部品や、このコンバータを備える電力変換装置の構成部品に利用できる。

ハイブリッド自動車や電気自動車などの車両１２００は、図１４に示すようにメインバッテリ１２１０と、メインバッテリ１２１０に接続される電力変換装置１１００と、メインバッテリ１２１０からの供給電力により駆動して走行に利用されるモータ１２２０とを備える。モータ１２２０は、代表的には、３相交流モータであり、走行時、車輪１２５０を駆動し、回生時、発電機として機能する。ハイブリッド自動車の場合、車両１２００は、モータ１２２０に加えてエンジン１３００を備える。図１４では、車両１２００の充電箇所としてインレットを示すが、プラグを備える形態とすることができる。

電力変換装置１１００は、メインバッテリ１２１０に接続されるコンバータ１１１０と、コンバータ１１１０に接続されて、直流と交流との相互変換を行うインバータ１１２０とを有する。この例に示すコンバータ１１１０は、車両１２００の走行時、２００Ｖ以上３００Ｖ以下程度のメインバッテリ１２１０の入力電圧を４００Ｖ以上７００Ｖ以下程度にまで昇圧して、インバータ１１２０に給電する。コンバータ１１１０は、回生時、モータ１２２０からインバータ１１２０を介して出力される入力電圧をメインバッテリ１２１０に適合した直流電圧に降圧して、メインバッテリ１２１０に充電させている。入力電圧は、直流電圧である。インバータ１１２０は、車両１２００の走行時、コンバータ１１１０で昇圧された直流を所定の交流に変換してモータ１２２０に給電し、回生時、モータ１２２０からの交流出力を直流に変換してコンバータ１１１０に出力している。

コンバータ１１１０は、図１５に示すように複数のスイッチング素子１１１１と、スイッチング素子１１１１の動作を制御する駆動回路１１１２と、リアクトル１１１５とを備え、ＯＮ／ＯＦＦの繰り返しにより入力電圧の変換を行う。入力電圧の変換とは、ここでは昇降圧を行う。スイッチング素子１１１１には、電界効果トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタなどのパワーデバイスが利用される。リアクトル１１１５は、回路に流れようとする電流の変化を妨げようとするコイルの性質を利用し、スイッチング動作によって電流が増減しようとしたとき、その変化を滑らかにする機能を有する。リアクトル１１１５として、実施形態３のリアクトル２００を備える。生産性に優れるリアクトル２００を備えることで、電力変換装置１１００やコンバータ１１１０は生産性に優れる。

車両１２００は、コンバータ１１１０の他、メインバッテリ１２１０に接続された給電装置用コンバータ１１５０や、補機類１２４０の電力源となるサブバッテリ１２３０とメインバッテリ１２１０とに接続され、メインバッテリ１２１０の高圧を低圧に変換する補機電源用コンバータ１１６０を備える。コンバータ１１１０は、代表的には、ＤＣ－ＤＣ変換を行うが、給電装置用コンバータ１１５０や補機電源用コンバータ１１６０は、ＡＣ－ＤＣ変換を行う。給電装置用コンバータ１１５０のなかには、ＤＣ－ＤＣ変換を行うものもある。給電装置用コンバータ１１５０や補機電源用コンバータ１１６０のリアクトルに、実施形態３のリアクトル２００などと同様の構成を備え、適宜、大きさや形状などを変更したリアクトルを利用できる。また、入力電力の変換を行うコンバータであって、昇圧のみを行うコンバータや降圧のみを行うコンバータに、実施形態３のリアクトル２００を利用することもできる。

１００，１０１，１０２，１００ｘ コイル
１１０ 第一コイル部、１２０ 第二コイル部
１２１ 第一端部、１２２ 第二端部
１３１，１３２ 端末部
１ 平角線
１ｉ 内周部、１ｅ 外周部
１１ｉ 第一内周部、１１ｅ 第一外周部、１１ｂ 屈曲部
１２ｉ 第二内周部、１２ｅ 第二外周部、１２ｂ 屈曲部
１３ｉ 第三内周部、１３ｅ 第三外周部
１１ｄ，１２ｄ 変位量
２ ターン、２０ｓ 直線部、２０ｃ 角部
２１ 第一ターン、２２ 第二ターン、２３ 第三ターン
２ｇ，２１ｇ，２２ｇ 隙間
２００ リアクトル
３０ 磁性コア、３１ 第一コア、３２ 第二コア
３００ ミドルコア部
３０１ 第一ミドルコア部、３０２ 第二ミドルコア部
３１０ 第一エンドコア部、３２０ 第二エンドコア部
３３０ 第一サイドコア部、３４０ 第二サイドコア部
４１，４２ 保持部材、４３ 貫通孔
５１，５２ バスバー
８００ 曲げ加工部
８１０ 保持部、８１１ シャフト、８１２ 支持体、８１３ フランジ
８１２ｆ 第一面、８１３ｆ 第二面
８２０ ガイド部、８２１ ガイド溝
１１００ 電力変換装置、１１１０ コンバータ
１１１１ スイッチング素子、１１１２ 駆動回路
１１１５ リアクトル、１１２０ インバータ
１１５０ 給電装置用コンバータ、１１６０ 補機電源用コンバータ
１２００ 車両
１２１０ メインバッテリ、１２２０ モータ
１２３０ サブバッテリ、１２４０ 補機類、１２５０ 車輪、１３００ エンジン
Ｇｄ 変位量
Ｌ コイルの全長、Ｌ_１ 第一コイル部の全長、Ｌ_２ 第二コイル部の全長

Claims (13)

1. 第一コイル部を有するコイルであって、
   前記第一コイル部は、平角線が螺旋状にエッジワイズ巻きされた複数の第一ターンを備え、
   前記複数の第一ターンの各々は、
   前記平角線における前記第一ターンの内周側を構成する第一内周部と、
   前記平角線における前記第一ターンの外周側を構成する第一外周部とを有し、
   前記第一外周部は、前記第一内周部に対して前記第一コイル部の軸方向の第一の方向に向かって傾くように曲げられている、
   コイル。
2. 第一コイル部は、角筒状であり、
   前記第一ターンは、前記平角線がエッジワイズ曲げされた角部を有し、
   前記角部における前記第一内周部と前記第一外周部との前記第一コイル部の軸方向の変位量が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である請求項１に記載のコイル。
3. さらに、前記第一コイル部と軸方向に連続してつながれた第二コイル部を有し、
   前記第二コイル部は、前記平角線が螺旋状にエッジワイズ巻きされた複数の第二ターンを備え、
   前記複数の第二ターンの各々は、
   前記平角線における前記第二ターンの内周側を構成する第二内周部と、
   前記平角線における前記第二ターンの外周側を構成する第二外周部とを有し、
   前記第二外周部は、前記第二内周部に対して前記第一コイル部の軸方向の第二の方向に向かって傾くように曲げられている請求項１又は２に記載のコイル。
4. さらに、前記第一コイル部と前記第二コイル部との間に、前記平角線がエッジワイズ巻きされた１つ以上の第三ターンを備え、
   前記第三ターンは、前記平角線における前記第三ターンの内周側を構成する第三内周部と、前記平角線における前記第三ターンの外周側を構成する第三外周部とが平坦につながっている請求項３に記載のコイル。
5. 第二コイル部は、角筒状であり、
   前記第二ターンは、前記平角線がエッジワイズ曲げされた角部を有し、
   前記角部における前記第二内周部と前記第二外周部との前記第二コイル部の軸方向の変位量が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である請求項３又は請求項４に記載のコイル。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のコイルと、
   前記コイルが配置される磁性コアとを備える、
   リアクトル。
7. 請求項６に記載のリアクトルを備える、
   コンバータ。
8. 請求項７に記載のコンバータを備える、
   電力変換装置。
9. 巻線機により、平角線を螺旋状にエッジワイズ巻きして複数の第一ターンを形成する工程を備え、
   前記巻線機は、
   前記平角線をエッジワイズ曲げする際に、前記平角線における曲げの内周側に位置する内周部を保持する保持部と、前記平角線における曲げの外周側に位置する外周部を保持するガイド部とを有し、
   前記保持部は、前記内周部の側面に接触するシャフトを有し、
   前記ガイド部は、前記シャフトの中心軸を回転中心にして回動可能であり、
   前記第一ターンを形成する工程は、前記保持部に対して前記ガイド部を前記シャフトの軸方向の第一の方向に変位させた状態で行う、
   コイルの製造方法。
10. 前記第一ターンを形成する工程において、前記保持部を基準として前記ガイド部における前記第一の方向への変位量が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である請求項９に記載のコイルの製造方法。
11. さらに、前記第一ターンを形成する工程の後、前記平角線を螺旋状にエッジワイズ巻きして複数の第二ターンを形成する工程を備え、
    前記第二ターンを形成する工程は、前記保持部に対して前記ガイド部を前記シャフトの軸方向の第二の方向に変位させた状態で行う請求項９又は請求項１０に記載のコイルの製造方法。
12. さらに、前記第一ターンを形成する工程と前記第二ターンを形成する工程との間に、前記平角線をエッジワイズ巻きして１つ以上の第三ターンを形成する工程を備え、
    前記第三ターンを形成する工程は、前記シャフトの軸方向において、前記保持部の位置と前記ガイド部の位置とを一致させた状態で行う請求項１１に記載のコイルの製造方法。
13. 前記第二ターンを形成する工程において、前記保持部を基準として前記ガイド部における前記第二の方向への変位量が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である請求項１１又は請求項１２に記載のコイルの製造方法。

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