JP6539024B2 - コイル、及びコイル部品 - Google Patents

Description

本発明は、磁心などに組み合わされるコイル、及びそのコイルを備えるコイル部品に関する。特に、外部機器との接続作業性に優れるコイルに関する。

自動車、電気機器、産業機械などの各種製品の部品として、コイル部品が使用されている。コイル部品は、巻線を巻回してなるコイルと、コイルが配置される磁心とを備える。コイル部品の具体例としては、例えば、モータ、トランス、チョークコイル、リアクトル、アンテナ、点火コイルなどが挙げられる。

例えば、特許文献１には、導体箔を巻き回した第１のコイル（コイル素子）と第２のコイル（コイル素子）とを並列接続したコイルと、ロの字形状であり、対向する２辺に第１のコイルと第２のコイルが巻き回される軟磁性コア（磁心）とを備えるリアクトルが開示されている。第１のコイルと第２のコイルは、それぞれ最内周の導体箔における巻き始め端部と最外周の導体箔における巻き終わり端部とに、外部接続端子に導電接続される引回し導電体部が設けられている。

特開２０１３−２２９５２７号公報

上記のコイルでは、各コイル素子の巻線の端部と外部接続端子などの外部機器との接続作業性が煩雑になる。各コイル素子の最内周の導体箔における巻き始め端部に外部接続端子に接続する引回し導体部が設けられているため、引回し導体部を外部接続端子に接続する際、引回し導体を取り回し難いからである。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、外部機器との接続作業性に優れるコイルを提供することにある。

本発明の別の目的は、上記コイルを備えるコイル部品を提供することにある。

本発明の一態様に係るコイルは、導体の断面が矩形状の巻線を多層にフラットワイズ巻きして、巻線の一端が最内周に配置され、巻線の他端が最外周に引き出される一対のコイル素子と、巻線の一端同士を連結する内側連結部とを備える。一対のコイル素子は、互いに軸を共通するように配置される。

本発明の一態様に係るコイル部品は、上記本発明の一態様に係るコイルと、このコイルが配置される磁心とを備える。

上記コイルは、外部機器との接続作業性に優れる。

上記コイル部品は、コイルと外部機器との接続作業性に優れる。

実施形態に係るコイルを示す概略斜視図である。 実施形態に係るコイルを構成する巻線の巻回前を示す平面図である。 実施形態に係るコイルを製造するコイルの製造方法の一例を説明する工程説明図である。 実施形態に係るコイルを製造するコイルの製造方法の他の例を説明する工程説明図である。 実施形態に係るコイル部品を示す概略斜視図である。 実施形態に係るコイル部品の概略を示す分解斜視図である。

《本発明の実施形態の説明》
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

（１）実施形態に係るコイルは、導体の断面が矩形状の巻線を多層にフラットワイズ巻きして、巻線の一端が最内周に配置され、巻線の他端が最外周に引き出される一対のコイル素子と、巻線の一端同士を連結する内側連結部とを備える。一対のコイル素子は、互いに軸を共通するように配置される。

上記の構成によれば、外部機器との接続作業性に優れる。巻線を多層にフラットワイズ巻きして各コイル素子を形成することで、巻線の他端をコイル素子の最外周に引き出すことができる。そのため、巻線の他端の取り回しや外部機器との接続作業をスペースが比較的広いコイルの外周側で行える。加えて、コイル素子の最内周に配置される巻線の一端同士を内側連結部により連結することで、外部機器などとの接続のために、巻線の一端をコイル素子の最内周から引き出したり、別途接続導体をコイル素子の最内周に配置される巻線の一端に接続したりする必要がない。

また、上記の構成によれば、巻線の巻回後に、その一端や接続導体などがコイル素子の最内周から外側に引き出された状態となるように、巻線の巻回時に余長を考慮しておく必要が無く、巻回作業を簡素化できる。

更に、上記の構成によれば、一対のコイル素子が軸を共通するように配置されることで、軸が並列するように配置される場合に比較して、コイル素子の最内周に配置される巻線の一端同士を連結し易い。

（２）上記コイルの一形態として、巻線の導体が常電導材料で構成されていることが挙げられる。

上記の構成によれば、コイルの生産性に優れる。超電導材料に比較すると、常電導材料は靭性や展延性に優れるため巻回し易いからである。また、上記の構成によれば、超電導材料に比較して極低温に冷却する必要がない。

（３）上記コイルの一形態として、内側連結部がコイル素子の軸方向に沿っていることが挙げられる。

上記の構成によれば、内側連結部に対して螺旋状などの曲げ加工を施す必要がない。

（４）上記コイルの一形態として、コイル素子の各層間に介在される絶縁層を備えることが挙げられる。

上記の構成によれば、コイル素子の各層同士の間の絶縁性を高められる。

（５）実施形態に係るコイル部品は、上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のコイルと、コイルが配置される磁心とを備える。

上記の構成によれば、コイルと外部機器との接続が容易である。

《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。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。

〔実施形態１〕
実施形態に係るコイルは、巻線を巻回してなる一対のコイル素子と、コイル素子同士を連結する連結部を有する。このコイルの主たる特徴とするところは、各コイル素子が特定の形状の巻線を特定の方向に巻回してなり、連結部がコイル素子同士をその最内周で連結して、コイル素子同士が互いに軸を共通するように配置されている点にある。以下、主として図１、２を参照してコイルを説明し、図３、４を参照してコイルの製造方法、図５，６を参照してそのコイルを備えるコイル部品を順に説明する。

〔コイル〕
コイル１は、一対のコイル素子１１，１２と、これらコイル素子１１，１２同士を連結する内側連結部１３とを備える。

［コイル素子］
一対のコイル素子１１，１２は、導体の断面が矩形状の巻線１１ｗ，１２ｗを多層にフラットワイズ巻きしてなる。フラットワイズ巻きは、導体の厚さ方向に巻線１１ｗ，１２ｗを曲げて巻くことを言う。即ち、多層にフラットワイズ巻きするとは、巻線を所定のピッチで螺旋状に巻回するのではなく、同一平面上に渦巻き状に巻回することを言う。導体の厚さ方向は、導体断面の短辺に沿った方向を言う。

フラットワイズ巻きは、巻線１１ｗ，１２ｗを例えばエッジワイズ巻きする場合に比較して、（１）占積率を高め易い、（２）曲げ易く生産性を高め易い、（３）同等程度に放熱性を高め易い、（４）導体断面のサイズによるが渦電流を抑制し易い。エッジワイズ巻きは、導体の幅方向に巻線１１ｗ，１２ｗを曲げて巻くことを言う。導体の幅方向とは、導体断面の長辺に沿った方向を言う。占積率を高め易い理由は、エッジワイズ巻きすると各ターン間に隙間が生じ易いのに対して、フラットワイズ巻きは各ターン間に隙間が生じることなく巻回し易いからである。曲げ易い理由は、フラットワイズ巻きがエッジワイズ巻きよりも導体断面の長さの短い側に曲げるからである。放熱性を高め易い理由は、上述のようにターン間に隙間が生じず、各巻線１１ｗ，１２ｗの隣接するターン同士を面接触させ易いからである。

また、フラットワイズ巻きは、例えば導体の断面が円形状の巻線（丸線）を整列巻きする場合に比較して、（１）占積率を高め易い、（２）放熱性を高め易い、（３）同等程度に曲げ易い、（４）導体断面のサイズによるが渦電流を抑制し易い。占積率を高め易い理由は、丸線を整列巻きすると巻線同士は線接触となって巻線の三重点に隙間が形成されるのに対し、フラットワイズ巻きは上述のようにターン間に隙間が生じることなく巻回し易いからである。放熱性を高め易い理由は、上述のように、丸線が線接触であるのに対してフラットワイズ巻きは内外周に隣接するターン同士を面接触させられるからである。曲げ易い理由は、上述のように導体断面の長さの短い側に曲げるからである。

各コイル素子１１，１２は、巻線１１ｗ，１２ｗの一端（内側端部１１ｉ，１２ｉ）が最内周に配置され、巻線の他端（外側端部１１ｏ，１２ｏ）が最外周に引き出されている。各コイル素子１１，１２における巻線１１ｗ，１２ｗの一端（内側端部１１ｉ，１２ｉ）は、後述する内側連結部１３に連結される。一方、各コイル素子１１，１２における巻線１１ｗ，１２ｗの他端（外側端部１１ｏ，１２ｏ）は、例えば、端子部材（図示略）などに接続され、端子部材を介して、コイル１に電力供給を行う電源などの外部機器（図示略）が接続される。内側端部１１ｉ，１２ｉ同士が内側連結部１３により連結されて、外側端部１１ｏ，１２ｏが最外周に引き出されるため、外部機器などとの接続作業性を高められる。外部機器との接続のために、内側端部１１ｉ，１２ｉをコイル素子１１，１２の最内周から引き出したり、接続導体をコイル素子１１，１２の最内周に接続したりする必要がない。加えて、外側端部１１ｏ，１２ｏがコイル素子１１，１２の最外周に配置されていることで、外側端部１１ｏ，１２ｏの取り回しや外側端部１１ｏ，１２ｏと外部機器との接続作業をコイル１の外周側で行えるからである。各外側端部１１ｏ，１２ｏの引き出し方向は、各コイル素子１１，１２の径方向に適宜選択でき、互いに同じ方向（図１）としたり、互いに異なる方向（例えば反対側方向）としたりできる。

一対のコイル素子１１，１２の配置は、同軸上で、軸方向に並列されている。そうすれば、内側連結部１３によりコイル素子１１，１２の最内周に配置される内側端部１１ｉ，１２ｉ同士を連結し易い。両コイル素子１１，１２の軸方向に沿った間隔は、互いの絶縁を確保できる程度で極力近づけることが好ましい。そうすれば、コイル１の占積率を高められ、コイル１を小型化できる。

各コイル素子１１，１２の巻数は、コイル１の用途に応じて適宜選択できる。図１の巻数は例示であり、説明の便宜上の数である。両コイル素子１１，１２の巻数は、互いに同一である。各コイル素子１１，１２の巻回方向は、互いに逆方向であるが、各コイル素子１１，１２により形成される磁束の向きは、内側連結部１３により同一である。

各コイル素子１１，１２の形状は、中空の筒状体（ここでは四角筒状）である。各コイル素子１１，１２の端面形状は、後述する磁心２（図５）の形状に応じて適宜選択できる。例えば、コイル素子１１，１２に挿入される磁心２（図５では内側張出部２１ｉ）の形状が角柱状の場合、長方形の角部を丸めた形状としたり（角筒状）、磁心２が円柱状の場合、円形状としたりできる（円筒状）。

［内側連結部］
内側連結部１３は、一対のコイル素子１１，１２の内側端部１１ｉ，１２ｉ同士を連結する。内側連結部１３を備えることで、内側端部１１ｉ，１２ｉをコイル素子１１，１２の内周面から引き出す必要がない。そのため、内側端部１１ｉ，１２ｉをエッジワイズ方向に曲げて各コイル素子の軸方向に引き出す必要がなく、巻線１１，１２自体に無理な力を作用させることがない。また、巻線１１ｗ，１２ｗの巻回後に、内側端部１１ｉ，１２ｉがコイル素子の外側に引き出された状態となるように、巻線１１ｗ，１２ｗの巻回時に余長を考慮しておく必要が無い。内側連結部１３は、コイル素子１１，１２の軸方向に沿っていることが好ましい。軸方向に沿うとは、内側連結部１３の長手方向がコイル素子１１，１２の軸方向と平行であることを言う。そうすれば、内側連結部１３に対して螺旋状などの曲げ加工を施す必要がない。

内側連結部１３は、巻線１１ｗ，１２ｗと一連に形成されていてもよいし、両コイル素子１１，１２とは独立した別部材で形成されていてもよい。内側連結部１３を巻線１１ｗ，１２ｗと一連に形成した部材は、図２左図に示すように、一枚の長尺板などから巻線１１ｗ，１２ｗと内側連結部１３とを一連につないだＺ状の長尺片を切り出したりすることで作製できる。別部材で形成する場合、内側連結部１３には、コイル素子１１，１２を形成する巻線１１ｗ，１２ｗと同じ巻線の切断片が利用できる。切断片は、各コイル素子１１，１２を構成する巻線１１ｗ，１２ｗと材質・断面形状・断面積が同じであるため、巻線１１ｗ，１２ｗの端部と接合し易い。この接合の具体的手法には、溶接、はんだ付け、圧着等が挙げられる。ここでは、図２右図に示すように、内側連結部１３は両コイル素子１１，１２とは別部材で形成している。

内側連結部１３を両コイル素子１１，１２と独立した部材で形成する場合、内側連結部１３の形状、サイズや断面積は、コイル素子１１，１２の形状や内径といった内寸などに応じて適宜選択できる。内側連結部１３の形状は、例えば、巻線１１ｗ，１２ｗの導体と同じ矩形状とすることができる。内側連結部１３のサイズ（幅や厚さ）や断面積は、上記導体のサイズ（幅や厚さ）や断面積と同等とすることができる。

（巻線）
巻線１１ｗ，１２ｗは、裸の導体で構成される裸線を用いてもよいし、導体の外周にエナメル（代表的にはポリアミドイミド）などの絶縁性材料からなる絶縁被覆を備える被覆線を用いてもよい。特に、後述する絶縁層１４を備える場合、巻線１１ｗ，１２ｗには裸線を好適に利用できる。絶縁層１４が裸線同士の絶縁性を高められるからである。裸線を用いれば、導体の外周にエナメルを被覆しなくてもよいため、コイル１の生産性を高め易い。巻線１１ｗ，１２ｗの巻回作業に伴い絶縁層１４の形成ができるからである。

〈導体の材質〉
巻線１１ｗ，１２ｗの導体の材質は、常電導材料や、超電導材料などが挙げられる。常電導材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などが挙げられる。超電導材料としては、例えば、Ｎｂ−Ｓｎ系合金やＮｂ−Ｔｉ系合金などの金属系超電導材料、Ｂｉ系（例えば、Ｂｉ２２２３）やＲＥ１２３系などのセラミックス系超電導材料が挙げられる。常電導材料で構成すれば、超電導材料に比較すると、靭性や展延性に優れるため巻回し易くてコイルの生産性を高められる。加えて、常電導材料で構成すれば、極低温に冷却する必要がない。超電導材料で構成すれば、常電導材料に比較すると大電流を流し易い。

〈導体の形状・サイズ〉
導体の形状は、上述のように矩形状である。巻線１１ｗ，１２ｗの導体断面のサイズ（幅や厚さ）は、磁心２と組み合わせたコイル部品１００の用途に応じたサイズ（要求される特性）を満たした上で、フラットワイズ巻きし易いサイズであることが好ましい。即ち、導体断面のサイズはコイル部品１００の用途にもよるが、例えば、導体断面のアスペクト比（幅／厚さ）は、１．５以上１×１０^５以下が挙げられ、更には３以上１×１０^４以下が挙げられる。巻線１１ｗ，１２ｗの導体断面幅（長辺長さ）は、例えば、０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下が挙げられ、更には２ｍｍ以上３０ｍｍ以下が挙げられる。巻線１１ｗ，１２ｗの導体断面厚さ（短辺長さ）は、例えば、１×１０^−３ｍｍ以上５ｍｍ以下が挙げられ、更には１×１０^−２ｍｍ以上２ｍｍ以下が挙げられる。

［絶縁層］
コイル１は、コイル素子１１，１２の各層間に介在される絶縁層１４を備えることが好ましい。絶縁層１４は、巻線１１ｗ，１２ｗ（導体）間を絶縁する。図１では、説明の便宜上、絶縁層１４の表面にはハッチングを付している。この点は、後述する図５、６でも同様である。

絶縁層１４の幅は、巻線１１ｗ，１２ｗ（導体）の幅と同程度が挙げられ、絶縁層１４の厚さは、１×１０^−４ｍｍ以上であることが挙げられる。絶縁層１４の厚さが１×１０^−４ｍｍ以上であれば、巻線１１ｗ，１２ｗ（導体）間の絶縁性を高め易い。絶縁層１４の厚さは、巻線１１ｗ，１２ｗの巻回数や導体の厚さにもよるがコイル１全体の厚さが厚くなり過ぎない程度とすることが挙げられる。絶縁層１４の厚さは、例えば、０．５ｍｍ以下が挙げられる。絶縁層１４の厚さは、１×１０^−４ｍｍ以上１×１０^−１ｍｍ以下が好ましい。

絶縁層１４の構成材料は、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、シリコンゴム、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリエステル樹脂などの絶縁性材料が挙げられる

絶縁層１４の形成は、例えば、巻回する前の巻線１１ｗ，１２ｗ（導体）の片面に上記絶縁性材料をスプレーしてコーティングしたり、巻線１１ｗ，１２ｗ（導体）を巻回する際、上記絶縁性材料の絶縁テープを巻線１１ｗ、１２ｗと一緒に巻回したりすることで行える。このとき、導体の裏面（巻回すると内周側に位置する面、但し内側連結部１３に対向する面を除く）に、コーティングを施したり、絶縁テープを配置して巻線１１ｗ，１２ｗと一緒に巻回したりすれば、コイル素子１１，１２の最内周には絶縁層１４が形成される。この場合、コイル１を磁心２と組み合わせた際、導体間の絶縁性を高められることに加えて、コイル１と磁心２との間の絶縁性を高められる。一方、導体の表面（巻回すると外周側に位置する面）に、コーティングを施したり、絶縁テープを配置して巻線と一緒に巻回したりすれば、図１に示すようにコイル素子１１，１２の最内周には絶縁層１４が形成されず導体が配置される。そのため、コイル１を磁心２と組み合わせる場合には、後述する絶縁部材をコイル１と磁心２との間に配置するとよい。そうすれば、コイル１と磁心２との間の絶縁性を高められる。

［その他］
コイル１は、一対以上のコイル素子１１，１２を備えていてもよい。その場合、一対のコイル素子１１，１２を一ペアのコイル部として、複数ペアのコイル部を備えることが挙げられる。複数ペアのコイル部は、同軸上で、軸方向に並列する。そして、隣接するコイル部同士は、一方のコイル部におけるコイル素子１１（１２）の外側端部１１ｏ（１２ｏ）と、他方のコイル部におけるコイル素子１２（１１）の外側端部１２ｏ（１１ｏ）とを外側連結部（図示略）により連結する。外側連結部は、両コイル部とは独立した部材、例えば、上述の内側連結部１３と同様の部材で構成することが挙げられる。外側連結部の形状・断面積・材質は、各コイル素子１１，１２を構成する巻線１１ｗ，１２ｗの形状・断面積・材質と同一とすることが好ましい。外側連結部と両コイル部の外側端部１１ｏ，１２ｏとの連結（接合）は、上述したようにはんだ付けなどで行える。

［コイルの製造方法］
コイル１の製造は、例えば、巻芯２００を利用することで行える（図３，４）。巻芯２００には、強度に優れた適宜な棒材が好適に利用できる。コイル１の各コイル素子１１，１２は巻線１１ｗ，１２ｗをフラットワイズ巻きしてなるため、巻線１１ｗ，１２ｗの巻芯２００への巻き付けが容易である。具体的には、巻芯２００を固定して巻線１１ｗ、１２ｗを巻き付けたり、巻芯２００を回転させて巻線１１ｗ，１２ｗを巻芯２００に巻き取らせたりすることでコイル１を製造する。まず、巻線１１ｗ，１２ｗと、内側連結部１３と、巻芯２００とを準備する。

（巻芯を固定する場合）
巻線１１ｗ，１２ｗの一方の端部（内側端部１１ｉ）の裏面と内側連結部１３の表面とを接合する。例えば、図２右図に示すように、矩形板状の内側連結部１３の一端に一方のコイル素子１１となる巻線１１ｗの一端を直交するように接合し、矩形板状の内側連結部１３の他端に他方のコイル素子１２となる巻線１２ｗの一端を直交するように接合する。但し、一方のコイル素子１１となる巻線１１ｗと他方のコイル素子１２となる巻線１２ｗの引き出し方向は、内側連結部１３に対して互いに反対側とする。次に、巻芯２００に内側連結部１３の裏面を固定させる（図３左図）。その状態で、矢印方向に一方の巻線１１ｗと他方の巻線１２ｗとを巻き付けて両コイル素子１１，１２を作製する（図３右図）。このとき、巻芯２００の周方向に沿って、一方の巻線１１ｗを回転させて巻芯２００に巻き付けることで一方のコイル素子１１を作製した後、他方の巻線１２ｗを一方の巻線１１ｗとは反対方向に回転させて巻芯２００に巻き付けることで他方のコイル素子１２を作製してもよい。或いは、両巻線１１ｗ、１２ｗを互いに反対方向に回転させて同時に巻き付けることで両コイル素子１１，１２を同時に作製してもよい。

（巻芯を回転させる場合）
巻芯２００に内側連結部１３の裏面を固定させる（図４左図）。続いて、巻線１１ｗ、１２ｗと内側連結部１３とが別部材の場合（図２右図）、内側連結部１３の表面と一方の巻線１１ｗとを接合する（図４左から２番目の図）。例えば、矩形板状の内側連結部１３の一端に一方のコイル素子１１となる巻線１１ｗの一端を直交するように接合する。そして、矢印方向に巻芯２００を回転させて巻線１１ｗを巻き取ることでコイル素子１１を作製する（図４左から３番目の図）。次に、内側連結部１３の表面に他方の巻線１２ｗをはんだ付けなどで接合する（図４左から４番目の図）。例えば、矩形板状の内側連結部１３の他端に他方のコイル素子１２となる巻線１２ｗの一端を直交するように接合する。このとき、他方のコイル素子１２となる巻線１２ｗの引き出し方向は、内側連結部１３に対して一方のコイル素子１１となる巻線１１ｗの引き出し側と反対とする。そして、一方の巻線１１ｗを巻き取る場合と反対方向に巻芯２００を回転させて巻線１２ｗを巻き取ることでコイル素子１２を作製する（図４右図）。

〔作用効果〕
上述のコイル１によれば、外部機器などとの接続作業性に優れる。その理由は次の通りである。（１）外側端部１１ｏ，１２ｏ自体の取り回しや外側端部１１ｏ，１２ｏと外部機器との接続作業をスペースが比較的広いコイル１の外周側で行える。（２）外部機器などとの接続のために、内側端部１１ｉ，１２ｉをコイル素子１１，１２の最内周から引き出す必要がない。（３）接続導体をコイル素子１１，１２の最内周の内側端部１１ｉ，１２ｉに接続する必要がない。上記（１）は、巻線１１ｗ，１２ｗを多層にフラットワイズ巻きしてコイル素子１１，１２を形成することで、外側端部１１ｏ，１２ｏをコイル素子１１，１２の最外周に引き出すことができるためである。上記（２）、（３）は、コイル素子１１，１２の最内周の内側端部１１ｉ，１２ｉ同士を内側連結部１３により連結しているためである。また、このコイル１は、外部機器などとの接続作業性に優れるため、コイル部品のコイルに好適に利用できる。

〔コイル部品〕
図５，６を参照してコイル部品の一例を説明する。コイル部品１００は、上述のコイル１と、このコイル１が配置される磁心２とを備える。

［コイル］
コイル１は、上述の一対のコイル素子１１，１２と上述の内側連結部１３とを備える（図５，６）。巻線１１ｗ，１２ｗの導体及び内側連結部１３は、上述の常電導材料で構成する。コイル素子１１，１２の各層間には、絶縁層１４を設けている。

［磁心］
磁心２は、コイル１が配置される部分を有するＥコア２１と、コイル１が配置されず、Ｅコア２１と連結してＥコア２１と共に閉磁路を形成するＩコア２２とを組み合わせたＥ−Ｉコアを備える。磁心２の形態は、このＥ−Ｉコアを備える形態に限らず、例えば、一対のＥ字コアを組み合わせたＥ−Ｅコアを備える形態、Ｔ字コアとＵ字コアとを組み合わせたＴ−Ｕコアを備える形態、環状のコア（Ｏ字コア）を備える形態、四つのＩ字コアを環状に組み合わせた四角枠状のコアを備える形態など種々の形態とすることができる。各コア間には、ギャップ材やエアギャップを設けることもできる。

Ｅコア２１は、基部２１ｂと内側張出部２１ｉと一対の外側張出部２１ｏとを備える。Ｅコア２１の基部２１ｂは、磁心２をコイル１と組み合わせた際、コイル１の端面から突出するように配置される（図５）。基部２１ｂの形状は、薄い角柱体状である。Ｅコア２１の内側張出部２１ｉは、基部２１ｂから基部２１ｂに直交する方向に突出し、コイル１と組み合わせた際、両コイル素子１１，１２の内側に配置される。内側張出部２１ｉの形状は、直方体状であり、その角部がコイル素子１１，１２の内周面に沿うように丸まっている（図６）。内側張出部２１ｉの長さは、コイル１の軸方向の長さよりも若干長い。Ｅコア２１の外側張出部２１ｏは、コイル１の外周で、内側張出部２１ｉを挟んで基部２１ｂから内側張出部２１ｉに平行な方向に突出する。外側張出部２１ｏの形状は、薄い角柱体状である。基部２１ｂと外側張出部２１ｏのそれぞれの上面同士（図５，６紙面上側）、及びそれぞれの下面同士（同図紙面下側）は面一である。これらの上面は、内側張出部２１ｉの上面よりも高く、これらの下面は、内側張出部２１ｉの下面よりも低い。

Ｉコア２２は、Ｅコア２１の基部２１ｂと同様の基部２２ｂを備える。基部２２ｂは、磁心２をコイル１と組み合わせた際、コイル１の端面から突出するように配置される（図５）。基部２２ｂ（Ｉコア２２）の形状は、薄い角柱体状である。基部２２ｂの上面及び下面は、Ｅコア２１の基部２１ｂや外側張出部２１ｏの上面及び下面と面一である。基部２２ｂ（Ｉコア２２）の端面は、Ｅコア２１の内側張出部２１ｉの端面及び両外側張出部２１ｏの端面と連結される。これらの端面同士を連結することで、コイル１を励磁したとき、磁心２は閉磁路を形成する。両コア２１，２２の連結は、例えば接着剤で行える。

（構成材料）
Ｅコア２１及びＩコア２２は、公知の軟磁性材を利用することができる。軟磁性材は、例えば、軟磁性粉末を加圧成形した圧粉成形体、樹脂中に軟磁性粉末が分散された磁粉分散樹脂成形体、複数の電磁鋼板を積層した積層体、焼結体などを利用できる。軟磁性粉末は、代表的には、純鉄（純度９９質量％以上）や、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金などの鉄合金などが挙げられる。軟磁性粒子は、その表面に形成される絶縁被膜を備えていてもよい。絶縁被膜の材料は、例えば、リン酸塩、シリコーン樹脂などの絶縁性樹脂、シリカなどの酸化物が挙げられる。軟磁性粒子の表面に絶縁被膜を有することで、特に各コアを圧粉成形体で構成する場合、渦電流損を低減できて磁心の磁気特性を向上できる。上記樹脂は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂やＰＰＳ樹脂などの熱可塑性樹脂を利用できる。ここでは、両コア２１、２２は、圧粉成形体で構成する。

［その他］
コイル１と磁心２（内側張出部２１ｉ）との間を絶縁する絶縁部材（図示略）を備えていてもよい。特に、コイル１の最内周に絶縁層１４が設けられておらず裸の導体が配置されている場合には、絶縁部材を備えることでコイル１と磁心２との間の絶縁性を高められるため好ましい。絶縁部材は、例えば、絶縁テープ・絶縁紙・絶縁シートによる被覆や、絶縁性樹脂の被覆（射出成形など）、絶縁材の塗装、別途作製してコイル１や磁心２に組み付けるボビンなどで構成することが挙げられる。絶縁部材の構成材料は、上述した絶縁層１４と同様の材料が挙げられる。なお、上述したようにコイル１の最内周に絶縁層１４が設けられている場合には、絶縁部材は備えていなくてもよい。

［コイル部品の製造方法］
コイル部品１００の製造は、予めコイル１を作製しておき、磁心２に組み合わせることで行ったり、磁心２の形状によるが、磁心２に対して巻線１１ｗ，１２ｗなどを巻き付けることで行える。予めコイル１を作製しておく場合、コイル１は上述の「コイルの製造方法」と同様に、磁心以外の巻芯を利用して作製する。一方、磁心に対して巻線を巻きつける場合、磁心を上述した巻芯として用いることで作製できる。

〔作用効果〕
上述のコイル部品１００によれば、外側端部１１ｏ，１２ｏと外部機器との接続作業性に優れる。これは、外側端部１１ｏ，１２ｏがコイル素子１１，１２の最外周に配置されているからである。また、コイル部品１００は、生産性に優れる。その理由は次の通りである。（１）コイル１と磁心２との組み合わせ作業を行い易い。（２）磁心２に巻線１１ｗ，１２ｗなどを巻きつけてコイル部品１００を製造する場合、巻線１１ｗ，１２ｗの巻回作業を簡素化できる。（３）コイル部品１００を製造した後に内側端部１１ｉ，１２ｉをコイル素子１１，１２の最内周から外側に引き出す必要がない。（４）内側端部１１ｉ，１２ｉに接続導体などを別途接続する必要がない。上記（１）、（３）、（４）は、コイル素子１１，１２の最内周の内側端部１１ｉ，１２ｉ同士を内側連結部１３により連結しているためである。より具体的に上記（１）は、内側端部１１ｉ，１２ｉや内側端部１１ｉ，１２ｉに接続される接続導体などがコイル素子１１，１２の最内周から外側に引き出されていない。そのため、内側端部１１ｉ，１２ｉや接続導体などによりコイル１と磁心２との組み合わせが阻害され難いからである。上記（２）は、巻線１１ｗ、１２ｗの巻回後に、内側端部１１ｉ，１２ｉがコイル素子１１、１２の最内周から外側に引き出された状態となるように、巻線１１ｗ，１２ｗの巻回時に余長を考慮して置く必要がないからである。

本発明のコイルは、各種のコイル部品（例えば、リアクトル、トランス、モータ、チョークコイル、アンテナ、燃料インジェクタ、点火コイルなど）のコイルに利用できる。本発明のコイル部品は、リアクトル、トランス、モータ、チョークコイル、アンテナ、燃料インジェクタ、点火コイルなどに利用できる。

１００ コイル部品
１ コイル
１１、１２ コイル素子
１１ｗ，１２ｗ 巻線
１１ｉ，１２ｉ 内側端部
１１ｏ，１２ｏ 外側端部
１３ 内側連結部
１４ 絶縁層
２ 磁心
２１ Ｅコア ２２ Ｉコア
２１ｂ、２２ｂ 基部
２１ｉ 内側張出部
２１ｏ 外側張出部
２００ 巻芯

Claims (5)

1. 導体の断面が矩形状の巻線を多層にフラットワイズ巻きして、前記巻線の一端が最内周に配置され、前記巻線の他端が最外周に引き出される一対のコイル素子と、
   前記巻線の前記一端同士を連結する内側連結部とを備え、
   前記一対のコイル素子と前記内側連結部とが互いに独立した別部材で形成され、
   前記一対のコイル素子は、互いに軸を共通するように配置され、
   前記一対のコイル素子同士の間には間隔が設けられているコイル。
2. 前記巻線の導体が、常電導材料で構成されている請求項１に記載のコイル。
3. 前記内側連結部が、前記コイル素子の軸方向に沿っている請求項１又は請求項２に記載のコイル。
4. 前記コイル素子の各層間に介在される絶縁層を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコイル。
5. 請求項１から請求項４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心とを備えるコイル部品。

Images