JP6331795B2 - コイルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コイルおよびその製造方法に関する。

コイルにはトロイダルコアを用いたトロイダルコイルが知られている。このトロイダルコイルは、鉄粉をトロイダル型に成形してコーティングし、焼結して得られるトロイダルコアに銅線を巻き付けて形成される。

トロイダルコイルに関し、複数のコイル片を接合してコイルに形成することが知られている（たとえば、特許文献１）。このようなコイルにおいて、トロイダルコアに絶縁ケースを被せることが知られている（たとえば、特許文献２）。

コイルの製造方法に関し、金型にトロイダルコアを設置し、金型を用いて銅線を配置してトロイダルコアに巻き付けられることが知られている（たとえば、特許文献３）。コイルのリード線処理に関し、トロイダルコアをレール間で挟み、レールに巻線の巻始めおよび巻終わりをガイドさせてコイルを成形することが知られている（たとえば、特許文献４）。

特開昭６３−３１８１１４号公報 特開平１−１５２６０６号公報 特開平２−１２６６１５号公報 特開平４−３４０５号公報

ところで、コイルのインダクタンスを高めるには巻線のターン数を増大させればよい。巻線のターン数を増加させれば、巻線長が長くなり、巻線長に比例して直流抵抗が増大する。コイルには直流抵抗に比例してジュール熱が発生するから、直流抵抗が増大すると発熱も高くなる。

そこで、本発明の目的は上記課題に鑑み、コアにたとえば、アモルファス材料などの高透磁率材料を使用し、コイル導体の周回長の短縮化および低抵抗化とともに高インダクタンス化を図ることにある。

上記目的を達成するため、本発明のコイルの一側面によれば、高透磁率材料で形成されてコイル導体片を貫通させる貫通孔を備え、各貫通孔を平行にして配置された第１および第２のコアと、前記第１のコアおよび前記第２のコアを収納するケースと、前記第１のコアおよび前記第２のコアの前記貫通孔を貫通する複数のコイル導体片の少なくとも一方の端部を前記ケースの外側で連結して前記第１および第２のコア間を周回するコイル導体と を備える。

上記コイルの一側面によれば、前記ケースは、前記第１のコアおよび前記第２のコアの前記貫通孔を貫通する前記コイル導体の間に介在する壁部を備えてもよい。

上記コイルの一側面によれば、前記ケースは、前記第１のコアおよび前記第２のコアを挿入する凹部を備え、前記凹部によって第１のコアおよび第２のコアが支持されていてもよい。

上記コイルの一側面によれば、前記コアは、磁性合金リボンを巻回した磁性体コアであってもよい。

上記コイルの一側面によれば、前記コイル導体片は、前記第１のコアまたは前記第２のコアの前記貫通孔を貫通する貫通部と、前記コア間方向に屈曲させた屈曲部とを備えてもよい。

上記目的を達成するため、本発明のコイルの製造方法の一側面によれば、コイル導体を貫通させる貫通孔を備えた第１および第２のコアを形成する工程と、前記第１のコアおよび前記第２のコアをケースに収納させて前記貫通孔を平行に配置する工程と、複数のコイル導体片の少なくとも一方の端部を前記第１のコアおよび前記第２のコアの貫通孔に貫通させて前記コイル導体片の端部を連結し、前記第１および第２のコア間を周回するコイル導体を形成する工程とを含む。

上記コイルの製造方法の一側面によれば、前記コイル導体片を前記第１のコアまたは前記第２のコアの前記貫通孔を貫通する貫通部と、前記コア間方向に屈曲させた屈曲部とを形成する工程と、前記貫通部を貫通孔に挿入する工程とを含んでもよい。

本発明のコイルまたはその製造方法によれば、次の効果が得られる。

(1) 成形されたコイル導体片を用いるので、導体の周回長の短縮化を図ることができるとともに低抵抗化を図ることができ、コアを高透磁率材料で形成したので周回数を増加させることなく、高インダクタンス化を図ることができる。

(2) 高インダクタンス化が実現できるため、同じインダクタンスのコイルを設計する場合においては、従来よりコイルを小型化できる。

(3) コアに線材を巻回しないので巻回の手数を省略できる。

(4) 成形されたコイル導体片を用いるので、線材を引っ張ってコアに線材を巻回することによるレアショートを抑制できる。

(5) ケースにコアを収納しているので、コイル導体片とコアとの絶縁を容易に確保できる。

(6) 低抵抗化によって発熱を防止できる。

一実施の形態に係るコイルを示す縦断面図である。 コイルを示す分解斜視図である。 コイルの製造工程を示す図である。 コイルの製造工程を示す図である。 コイルの第１の変形例を示す図である。 コイルの第２の変形例を示す図である。 導体貫通孔の変形例を示す図である。 実験結果を示すグラフである。

〔一実施の形態〕

図１は、一実施の形態に係るコイルの縦断面を示している。図１に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明のコイルが限定されるものではない。

このコイル２には、第１および第２のコア４−１、４−２、コアケース６−１、６−２、コイル導体片８−１、８−２およびカバー１０−１、１０−２が備えられる。

各コア４−１、４−２はたとえば、高透磁率材料で形成された同形状の円筒体であり、貫通孔１２を備える。各コア４−１、４−２は各コアケース６−１、６−２に収納され、各貫通孔１２が平行に配置されて位置決めされている。

各コアケース６−１、６−２は各コイル導体片８−１、８−２を絶縁する絶縁機構の一例であって、各コア４−１、４−２を収納する収納ケースの一例でもありたとえば、絶縁性合成樹脂で形成されている。

コイル導体片８−１、８−２は成形されたコイル導体の一例であって、導体材料としてたとえば、銅線材で形成されている。この実施の形態では、コイル導体片８−１、８−２が連結部１４で接続され、各コア４−１、４−２に周回状態で設置される周回部１６が形成されている。これにより、一部に接続部を備えるコイル導体が形成される。

各カバー１０−１、１０−２は各コイル導体片８−１、８−２を絶縁する絶縁機構の一例であって、各コアケース６−２、６−２に連結された被覆部材の一例でもありたとえば、絶縁性合成樹脂で形成されている。カバー１０−１、１０−２は、コアケース６−２、６−２から露出するコイル導体片８−１、８−２をカバーし、コイル導体片８−１、８−２の端部側のリード部１８−１、１８−２が引き出されている。

このコイル２において、各コイル導体片８−１、８−２の周回部１６において、図中水平方向の長さをＬ１、その高さ方向の長さをＬ２とすると、周回部１６の長さＬｍは、
Ｌｍ＝Ｌ１×３＋Ｌ２×４ ・・・(1)
であり、周回部１６の１ターン分の長さＬｎは、
Ｌｎ＝Ｌ１×２＋Ｌ２×２ ・・・(2)
であるから、周回部１６の長さＬｍを１ターン分の長さＬｎで除すと、周回部１６のターン数Ｎは、
Ｎ＝Ｌｍ÷Ｌｎ
＝（Ｌ１×３＋Ｌ２×４）÷（Ｌ１×２＋Ｌ２×２）
＝１＋（Ｌ１＋Ｌ２×２）÷（Ｌ１×２＋Ｌ２×２）
＝２−Ｌ１÷（Ｌ１×２＋Ｌ２×２）＜２ ・・・(3)
となる。つまり、周回部１６のターン数Ｎは、（Ｌ１×２＋Ｌ２×２）＝１とすると、
Ｎ＝２−Ｌ１＜２ ・・・(4)
となり、周回部１６のターン数Ｎ＝２からＬ１だけ減じた周回数で、２未満である。

また、連結部１４の幅をＬｃとすると、幅Ｌｃでは、コイル導体片８−１、８−２の水平方向の端部が重ねられて接続されている。

＜コイル２を各構成部材＞

図２は、コイル２を各構成部材に分解して示している。各コア４−１、４−２は一例として同形状であり、貫通孔１２が形成された中空の円筒体である。各コア４−１、４−２は高磁性体材料であるたとえば、磁性合金（アモルファス）リボンを巻回し、焼結により形成された磁性体コアである。

コアケース６−１には円筒状の一対のコア収納部２２が形成され、各コア収納部２２の中央部には柱状のコア支持部２４が立設されている。各コア収納部２２はコア４−１、４−２が収納される凹部の一例である。各コア４−１、４−２の貫通孔１２にはコア支持部２４が挿入される。これにより、各コア４−１、４−２の下部側がコアケース６−１で被覆され、一定位置に位置決めされる。

各コア収納部２２の開口部には径大嵌合部２６−１が形成され、各コア支持部２４の上部側には径小嵌合部２８−１が形成されている。各径大嵌合部２６−１にはコアケース６−２側の各コア収納部２２に形成されている径小嵌合部２６−２（図１）が挿入される。また、各径小嵌合部２８−１は、コアケース６−２側の各コア支持部２４に形成されている径大嵌合部２８−２（図１）に挿入される。このような各コア収納部２２の２か所の嵌合、合計４箇所の嵌合により、各コアケース６−１、６−２が嵌合されて結合される。

各コアケース６−１、６−２の各コア支持部２４には、各コアケース６−１、６−２を貫通する一対の導体貫通孔３０−１、３０−２が形成されている。コイル導体片８−１、８−２を貫通させる導体貫通孔３０−１、３０−２のコイル導体片８−１、８−２の間にある各コアケース６−１、６−２の分離部材は、コイル導体片８−１、８−２間に介在する壁部の一例である。この実施の形態では、導体貫通孔３０−１に貫通させてコイル導体片８−１が装着され、導体貫通孔３０−２に貫通させてコイル導体片８−２が装着されている。

各コアケース６−１、６−２にはカバー装着部３２−１が形成されている。このカバー装着部３２−１は嵌合径小部であり、カバー１０−１、１０−２が被せられる。

各コイル導体片８−１、８−２には一例として断面円形の導線が用いられている。各コイル導体片８−１、８−２には貫通部３４−１、３４−２、橋絡部３４−３、３４−４、屈曲部３６が備えられる。各貫通部３４−１、３４−２は橋絡部３４−３に対して屈曲部３６により直角に屈曲されて平行に成形されている。各貫通部３４−１はコアケース６−１、６−２の導体貫通孔３０−１または導体貫通孔３０−２を貫通させ、各コア支持部２４内で絶縁間隔を備えて平行に維持される。各コイル導体片８−１、８−２の橋絡部３４−３は、コアケース６−１の底面側で平行に維持される。各橋絡部３４−４は、各コアケース６−１、６−２の各コア支持部２４に挿入された後、対向方向に各貫通部３４−２と直角に屈曲部３６により折り曲げられている。各橋絡部３４−４の長さＬ３は、各橋絡部３４−３の長さ、つまり既述の長さＬ１および連結部１４の幅Ｌｃから、
Ｌ３＝（Ｌ１＋Ｌｃ）÷２ ・・・(5)
となる。

対向させる橋絡部３４−４の端部には偏平部３８が形成されている。各偏平部３８は重ねられて超音波溶接などにより接続され、既述の連結部１４が形成される。

各リード部１８−１、１８−２は、貫通部３４−１の延長上にある導体端部で形成されている。

そして、カバー１０−１にはコアケース６−１から露出しているコイル導体片８−１、８−２を収納する導体収納部４０が形成される。この導体収納部４０には仕切り壁４２が立設され、コイル導体片８−１、８−２の間に挿入される。カバー１０−１の開口部には導体収納部４０に対して段差４４を設けてケース装着部３２−２が形成されている。このケース装着部３２−２は、カバー装着部３２−１に被せられる嵌合径大部である。

カバー１０−２には、カバー１０−１と同様に図示しないケース装着部３２−２および導体収納部４０が形成されている。このカバー１０−２側の導体収納部４０にはコイル導体片８−１、８−２の橋絡部３４−４を接続する連結部１４が設置されるので、既述の仕切り壁４２は形成されていない。そして、カバー１０−２には一対のリード引出孔４６−１、４６−２が形成されている。リード引出孔４６−１にはコアケース６−２から突出させたコイル導体片８−１のリード部１８−１が貫通して引き出され、リード引出孔４６−２にはコアケース６−２から突出させたコイル導体片８−２のリード部１８−２が貫通して引き出される。

＜コイル２の製造方法＞

図３および図４はコイル２の製造工程を示している。各製造工程は、本発明のコイルの製造方法の一例である。

各コア４−１、４−２はたとえば、アモルファス材の成形加工によって形成する。各コアケース６−１、６−２は絶縁性合成樹脂の成形によって形成される。

Ａに示すように、コアケース６−１の各コア収納部２２に各コア４−１、４−２を収納し、その上からコアケース６−２を被せ、各コアケース６−１、６−２を結合する。

次に、Ｂに示すように、全長Ｌ｛＝Ｌ１＋２×（Ｌ２＋Ｌ３）｝の銅線などの柱状線材の２本を使用し、たとえば、長さＬ１の橋絡部３４−３を中心に２つの屈曲部３６によりＵ字形に折曲げ、コイル導体片８−１、８−２を形成する。

次に、Ｃに示すように、コア４−１、４−２を収納して合体させたコアケース６−１、６−２の導体貫通孔３０−１、３０−２にコイル導体片８−１、８−２を貫通させ、コアケース６−１、６−２にコイル導体片８−１、８−２を装着する。

次に、Ｄに示すように、コアケース６−１、６−２の導体貫通孔３０−１、３０−２から突出させたコイル導体片８−１、８−２の橋絡部３４−４側の連結部１４となる端部を成形する。

各コイル導体片８−１、８−２の橋絡部３４−４を対向方向に屈曲部３６で直角に折り曲げ、連結部１４の平坦面を対向させる。

次に、Ｅに示すように、橋絡部３４−４の対向方向にある連結部１４間で各コイル導体片８−１、８−２をたとえば、超音波溶接により接続する。これにより、各コイル導体片８−１、８−２が一体化され、単一の周回部１６が形成され、コア４−１、４−２、コアケース６−１、６−２およびコイル導体片８−１、８−２が単一の部品に加工される。

次に、Ｆに示すように、コアケース６−１にはカバー１０−１が被せられ、コアケース６−１から露出している各橋絡部３４−３がカバー１０−１によって被覆される。

同様に、コアケース６−２にはカバー１０−２が被せられ、コアケース６−２から露出している各橋絡部３４−４および連結部１４がカバー１０−２によって被覆される。この場合、カバー１０−２のリード引出孔４６−１、４６−２には貫通によってリード部１８−１、１８−２が引き出される。これにより、図１に示すコイル２が完成する。

＜一実施の形態の機能および効果＞

(1) コア４−１、４−２について：

各コア４−１、４−２が高透磁率材料であるアモルファス材で形成されているので、高いインダクタンスが得られている。他のコア材料で形成された場合に比較し、同一インダクタンスを得るのに各コア４−１、４−２の小型化、小体積化を図ることができる。コア４−１、４−２で高いインダクタンス化を図れば、コイル導体片８−１、８−２の導体長の短縮化や、周回部１６の周回数の低減を図ることができ、コイル２に対するコイル導体片８−１、８−２の占有体積を少なくできる。その結果、コイル２の直流抵抗を低減できる。コイル導体片８−１、８−２の周回数を低減できるので、各コア４−１、４−２の貫通孔１２の口径を小さくできる。

(2) コイル導体片８−１、８−２について：

コイル導体片８−１、８−２を連結してコア４−１、４−２に周回させる構造を実現しているので、線材を巻回した場合に比較し、巻回処理が不要であるとともに、コア４−１、４−２への挿入および各コイル導体片８−１、８−２の連結処理でコイル導体片８−１、８−２によるコイル構造を実現でき、線材の巻回処理を省略できる。

コイル導体片８−１、８−２では、線材を巻回した場合と比較し、コイル導体片８−１、８−２に屈曲部３６を予め形成した状態でコア４−１、コア４−２に配置するため、折り曲げに必要な長さを省略できる。線材の場合には、線材の一部が導体貫通孔３０−１に配置された状態で、線材の他方を屈曲させながら導体貫通孔３０−１に挿入する必要があるため、屈曲部が大きく湾曲した状態で線材が折り曲げられる。本実施の形態のように予めＵ字型に折曲させることで、屈曲部の長さを最短にすることができ、直流抵抗の低抵抗化を実現できる。なお、予め屈曲させる構造であるため、直流抵抗を下げるためにコイル導体片８−１、８−２を太くした場合においてはよりその効果が顕著に現れる。線材の場合は、太くすることにより線材の剛性が高まり、屈曲しにくくなるため、屈曲部はより大きく湾曲することが予想されるが、本発明のように予め屈曲部を形成することにより、コイル導体片が太くなった場合でも最短距離で屈曲することが可能となる。以上のように、斯かる構成では直流抵抗の抑制と小型化を両立させることができる。

また、コイル導体片８−１、８−２を短くし、直流抵抗を下げることで発熱を抑制できる。

コイル導体片８−１、８−２を用いているので、コイル導体片８−１、８−２によるコイル形状の均一性を図ることができ、得られるインダクタンス値を均一化できる。

(3) コアケース６−１、６−２について：

コアケース６−１、６−２は、各コア４−１、４−２の並列配置の外観形状の周囲を覆う最小限度の容積を持つ小型の容器に形成されている。各コアケース６−１、６−２は着脱可能に連結されており、各コア４−１、４−２は所定位置に位置決めされて保持される。これにより、各コア４−１、４−２はコアケース６−１、６−２と一体化されて保形され、堅牢化されている。これにより、コイル２の外観形状の均一性が高められる。

各コアケース６−１、６−２は絶縁性合成樹脂で形成されているので、各コア４−１、４−２の絶縁性を図ることができるとともに、各コア４−１、４−２と各コイル導体片８−１、８−２との絶縁性を図ることができる。

各コアケース６−１、６−２は嵌合構造によって一体化されているので、各コアケース６−１、６−２の結合強度が高く、耐振動性が高められ、外観形状の均一化を図ることができる。

コイル導体片８−１、８−２がそれぞれ導体貫通孔３０−１、３０−２に分かれて配置されるため、コイル導体片８−１、８−２同士の接触も防止できる。そのため、コア４−１、４−２を小型化し、貫通孔１２が小さくなり、コイル導体片８−１、８−２同士が近接した場合においても、接触を防止でき、小型化による短絡を防止できる。

(4) カバー１０−１、１０−２について：

各カバー１０−１、１０−２は一体化されたコアケース６−１、６−２に嵌合構造により一体化され、コアケース６−１、６−２から露出するコイル導体片８−１、８−２を被覆でき、各コイル導体片８−１、８−２の絶縁性の維持とともに絶縁性能を高めることができる。

各カバー１０−１、１０−２はコアケース６−１、６−２に合体されるので、コイル２の耐水性および堅牢性を高めることができ、各コイル導体片８−１、８−２のリード部１８−１、１８−２を防護することができる。

カバー１０−１、１０−２は嵌合構造によって、コアケース６−１、６−２に結合するので、両者の結合強度は高く、コイル２の外観形状を小さくでき、コイル２の側面および底面のフラット化を図ることができる。

(5) 全体構造について：

コイル２の高インダクタンス化、小型化、軽量化、低抵抗化を図ることができ、製品品質の均一化を図ることができ、製造コストを抑え、品質のよい製品を得ることができる。コイル２の堅牢化によって、耐振動性が高められ、車両などの移動体部品に適した耐性を備える製品が得られる。

コアケース６−１、６−２にコイル導体片８−１、８−２を装着後に連結部１４の成形によって偏平化して接続するので、コイル導体片８−１、８−２の連結部１４をコアケース６−２の外面部に設置すれば、コイル２の小型化を図ることができる。

連結部１４を超音波溶接により接続しているので、コイル２が高温度環境下で使用されても接続部分の離脱や、従前の半田による接続に比較して接続性能を維持でき、コイル性能を高めることができる。

＜コイル導体片８−１、８−２の配置およびその変形例＞

上記実施の形態では、図５のＡに示すように、コアケース６−１、６−２には、コア４−１、４−２の貫通孔１２の直径方向に同一幅Ｗの位置に位置決めされて成形された一対の導体貫通孔３０−１、３０−２により、コイル導体片８−１、８−２が一定幅Ｗおよび一定の絶縁間隔ｄで配置されている。この結果、コア４−１、４−２の貫通孔１２の中空部にコイル導体片８−１、８−２の各貫通部３４−１、３４−２が一定間隔で保持され、各コイル導体片８−１、８−２の接触による短絡を防止できる。

これに対し、図５のＢに示すように、各コイル導体片８−１、８−２の配置位置をＸ軸方向に変位Ｘを設定し、両者を傾斜角θだけ変位させてもよい。

この場合、幅Ｗおよび絶縁間隔ｄはたとえば、同一に維持しつつ、橋絡部３４−４は各コイル導体片８−１、８−２の短距離側で接続し、連結部１４を形成してもよい。

また、図５のＣに示すように、各コイル導体片８−１、８−２の配置位置をＸ軸方向に変位Ｘを設定し、両者を傾斜角θだけ変位させ、幅Ｗおよび絶縁間隔ｄはたとえば、同一に維持してもよいし、互いに異ならせて橋絡部３４−４を各コイル導体片８−１、８−２の長距離側で接続し、連結部１４を形成してもよい。

＜周回部１６のターン数、コイル導体片８−１、８−２の形状、補助コイル導体片８−３、連結部１４、リード部１８−１、１８−２の引出方向の変形例＞

周回部１６の周回数Ｎはたとえば、図６に示すように、２以上であってもよい。

コイル導体片８−１、８−２の形状はたとえば、図６に示すように、Ｕ字形状のほかＬ字形状などの他の形状であってもよい。

コイル導体片８−１、８−２にたとえば、図６に示すように、Ｃ字形の補助コイル導体片８−３を備えてもよい。また、補助コイル導体片８−３の両端に連結部１４−１、１４−２を備えてコイル導体片８−１、８−２間を連結してもよい。

リード部１８−１、１８−２の引出方向はたとえば、図６に示すように、コイル２の反対側端面部にリード引出部を設定し、異なる面部からリード部１８−１、１８−２を引き出してもよい。

＜コイル導体片８−１、８−２の間に介在する壁部の変形例＞

上記実施の形態では、導体貫通孔３０−１、３０−２の壁部つまり、コイル導体片８−１、８−２の間に介在させる分離壁の一例として、図７のＡに示すように、導体貫通孔３０−１、３０−２のようにコイル導体片８−１、８−２を覆い且つコイル導体片８−１、８−２の間を仕切る仕切り壁４８−１を備える形状としたが、これに限らず、例えば、図７のＢまたは図７のＣに示すように、コイル導体片８−１、８−２の間を仕切る仕切り壁４８−２、４８−３を径小嵌合部２８−１内に形成または設置してもよい。

＜コアケース６−１、６−２の変形例＞

上記実施の形態では、ひとつの各コアケース６−１、６−２にコア収納部２２を２つ形成したが、これに限らず、各コア４−１、４−２をそれぞれコアケースに収納し、コアケースを２つ平行に配置してもよい。このとき、各コアケースをテープ材や接着材などの固定部材で固定してもよい。

＜実験結果＞

実験には、表１に示す実施例Ａおよび比較例Ｂを用いた。実施例Ａは、上記コイル２であり、コア材料にアモルファス、コア４−１、４−２にΦ＝１５〔ｍｍ〕、長さ＝１５〔ｍｍ〕を使用し、周回数は既述の通りである。コイル導体片８−１、８−２の線径Φ＝２．０〔ｍｍ〕、直流抵抗Ｒ＝０．８〔ｍΩ〕、周回部１６の体積（コイル体積）＝１４．６〔ｍｍ³ 〕である。

これに対し、比較例Ｂでは、コア材料に鉄ダスト、コアにΦ＝２４〔ｍｍ〕、長さ＝９〔ｍｍ〕を使用し、コイル導体にコイル線径Φ＝１．８〔ｍｍ〕の線材の２本を使用し、各線材を１１Turns、つまり、２本の線材を１１周分巻き込んで形成したコイルでは直流抵抗Ｒ＝１．１〔ｍΩ〕、コイル体積＝１５．３〔ｍｍ³ 〕であった。

実施例Ａおよび比較例Ｂを対比すると、直流抵抗のＡ／Ｂ比〔％〕＝７２．７〔％〕、コイル体積のＡ／Ｂ比〔％〕＝９５．４〔％〕となり、実施例Ａでは小型、小体積で直流抵抗が大幅に低減されている。

実施例Ａでは、コア材料にアモルファス材を用いており、このアモルファス材が透磁率が高い材料であるため、コイルのインダクタンスを高くすることができる。これにより、銅線の巻数を少なくすることができ、直流抵抗を低減できる。

また、接続により一体化したコイル導体構造で周回部をほぼ２周する構造としたので、太い銅線を使用可能にしつつ、小型化を実現でき、直流抵抗を低減できる。

上記実施例のようなコイル導体片８−１、８−２で実現される周回構造に代え、比較例Ｂのように、１本のリード線を２周分巻き込む構造では、溶接構造と同等の大きさにするには、コイル線径をΦ１．０〔ｍｍ〕以下にすることは必要であり、線径分の寸法低下も含むと、線径Φ＝１．０〔ｍｍ〕の銅線で２周巻き込むコイル構造では直流抵抗設計値は３．２〔ｍΩ〕程度の高い値となり、発熱を抑制できない。

図８は、実施例Ａおよび比較例Ｂの直流重畳インダクタンス特性を示している。実施例Ａおよび比較例Ｂにおいて、直流重畳電流４０〔Ａ〕で３〔μＨ〕が得られるように設計した場合、実施例Ａでは直流重畳電流が２０−６０〔Ａ〕で１．５−３．９〔μＨ〕の幅のインダクタンスが得られる。

実施例Ａでは、高いインダクタンスを得るときに直流電流値がより低くなっている。たとえば、インダクタンス４〔μＨ〕を得るには、実施例Ａでは直流重量電流が約２０〔Ａ〕であるのに対し、比較例Ｂが２５〜３０〔Ａ〕であり、比較例Ｂでは直流重量電流が大きい。また、この直流重畳電流の差はインダクタンスが高いほど、大きくなることが図８からも推測できる。

以上説明したように、コイルおよびその製造方法の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

上記実施の形態のコイル導体片８−１、８−２は、断面が円形状のものに限定されず、断面が多角形状、楕円状であってもよい。また、コア４−１、４−２についても、円形状のほか、必要に応じ、角型形状、楕円形状であってもよい。

コイル２は、カバー１０−２のリード引出し孔４６−１、４６−２が基板と対向するようにコイル２を縦にして実装してもよいし、コア４−１、４−２の側面を基板に対向させるようにコイルを横置きにし、リード部１８−１、１８−２を折り曲げて基板に実装してもよい。このように横置きにすることで、基板面からの高さ寸法を縦置きより小さくできる。また、高さ寸法を小さくすれば、コイル２の低重心化が図られ、対振動性の向上を図ることができる。さらに、コイル２の横置きでは補助端子を設けて基板との接続が可能な形態とすれば、コアケース６−１、６−２やカバー１０−１、１０−２と基板との接続性を向上させることができる。

本発明によれば、アモルファスなどの高透磁率材料を用いて形成されたコアに複数のコイル導体片を取付け、各コイル導体片を連結してコイル導体を形成し、小型で高インダクタンスのコイルおよびその製造方法を提供でき、インダクタンスを付与すべき装置や回路に用いることができ、有用である。

本発明によれば、絶縁構造、コイル導体片の引き回し構造を備えたことにより、リード部にコンデンサなどの電子部品を取り付け、且つリード線を引き出すことでコイルとコンデンサを複合したＬＣ回路を有するユニット化が容易となるうえ、部品点数の削減、取り付け工数の低減なども可能となり、有効である。

２ コイル
４−１ 第１のコア
４−２ 第２のコア
６−１、６−２ コアケース
８−１、８−２、 コイル導体片
８−３ 補助コイル導体片
１０−１、１０−２ カバー
１２ 貫通孔
１４、１４−１、１４−２ 連結部
１６ 周回部
１８−１、１８−２ リード部
２２ コア収納部
２４ コア支持部
２６−１、２６−２ 径大嵌合部
２８−１、２８−２ 径小嵌合部
３０−１、３０−２ 導体貫通孔
３２−１ カバー装着部
３２−２ ケース装着部
３４−１、３４−２ 貫通部
３４−３、３４−４ 橋絡部
３６ 屈曲部
３８ 偏平部
４０ 導体収納部
４２ 仕切り壁
４４ 段差
４６−１、４６−２ リード引出孔
４８−１、４８−２ 仕切り壁

Claims (7)

1. 高透磁率材料で形成されてコイル導体片を貫通させる貫通孔を備え、各貫通孔を平行にして配置された第１および第２のコアと、
   前記第１のコアおよび前記第２のコアを収納するケースと、
   前記第１のコアおよび前記第２のコアの前記貫通孔を貫通する複数のコイル導体片の少なくとも一方の端部を前記ケースの外側で連結して前記第１および第２のコア間を周回するコイル導体と、
   を備えるコイル。
2. 前記ケースは、前記第１のコアおよび前記第２のコアの前記貫通孔を貫通する前記コイル導体の間に介在する壁部を備えること特徴とする請求項１に記載のコイル。
3. 前記ケースは、前記第１のコアおよび前記第２のコアを挿入する凹部を備え、前記凹部によって第１のコアおよび第２のコアが支持されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコイル。
4. 前記コアは、磁性合金リボンを巻回した磁性体コアである請求項１ないし請求項３に記載のコイル。
5. 前記コイル導体片は、前記第１のコアまたは前記第２のコアの前記貫通孔を貫通する貫通部と、前記コア間方向に屈曲させた屈曲部とを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載のコイル。
6. コイル導体を貫通させる貫通孔を備えた第１および第２のコアを形成する工程と、
   前記第１のコアおよび前記第２のコアをケースに収納させて前記貫通孔を平行に配置する工程と、
   複数のコイル導体片の少なくとも一方の端部を前記第１のコアおよび前記第２のコアの貫通孔に貫通させて前記コイル導体片の端部を連結し、前記第１および第２のコア間を周回するコイル導体を形成する工程と、
   を含むコイルの製造方法。
7. 前記コイル導体片を前記第１のコアまたは前記第２のコアの前記貫通孔を貫通する貫通部と、前記コア間方向に屈曲させた屈曲部とを形成する工程と、前記貫通部を貫通孔に挿入する工程とを含むことを特徴とする請求項６に記載のコイルの製造方法。
   

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