JP6654514B2 - コイル部品 - Google Patents

Description

本発明は、ケースと、ケースの内部に受容された磁気コアと、磁気コアの内部に埋設された本体部を有するコイルとを備えるコイル部品に関する。

このタイプのコイル部品は、例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１のリアクトル（コイル部品）は、ケースと、ケースの内部に受容されたコア（磁気コア）と、コイルとを備えている。コイルは、磁気コアの内部に埋設された巻回部（本体部）と、本体部から磁気コアの外部に引き出された２つの外部接続端子（端部）とを有している。ケースは、４つの側板を有する直方体形状に形成されている。コイルの本体部は、上下方向と平行に延びる中心軸の周りを、矩形形状を描きながら巻回している。これにより、本体部の外周面は、４つの側面を有する直方体形状に形成されている。ケースの側板の一つには開口が形成されている。磁気コアの外周面の側面の一つは、磁気コアから露出しており、且つ、ケースの開口から外部に露出している。コイルの２つの端部の夫々は、開口が形成されたケースの側板に沿って延びている。この配置により、端部が磁束の流れを乱すことによるインダクタンスの低下が防止できる。

特開２０１５−１７０６７４号公報

コイルの端部をケースの側板に沿って延ばした場合、磁束がケースの側板やコイルの端部を流れ易い。この結果、渦損や交流銅損が増加する恐れがある。

そこで、本発明は、渦損や交流銅損の増加を防止するための新た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。

本発明は、第１のコイル部品として、
ケースと、磁気コアと、コイルとを備えるコイル部品であって、
前記磁気コアは、前記ケースの内部に受容されており、
前記コイルは、本体部と、２つの端部とを有しており、
前記本体部は、前記磁気コアの内部に埋設されており、且つ、上下方向と平行に延びる中心軸の周りを巻回しており、
前記端部の夫々は、前記本体部から前記磁気コアの外部まで引き出されており、
前記上下方向と直交する直交平面において、前記本体部は、外周と、内周と、重心とを有しており、且つ、前記端部の少なくとも一方である内側端部は、前記内周の内側に位置しており、
前記直交平面において、前記外周上に位置する外周点を通過する前記外周の法線を描いたとき、前記外周点と前記ケースとの間の前記法線に沿った距離によって、前記外周点におけるコア距離が規定され、
全ての前記外周点における前記コア距離のうちの最大値を最大コア距離と規定したとき、前記直交平面において、前記内側端部は、前記コア距離が前記最大コア距離の所定％以下である前記外周点と前記重心との間を延びる所定直線のうちの少なくとも１つと交差しており、
前記所定％は、７０％である
コイル部品を提供する。

また、本発明は、第２のコイル部品として、第１のコイル部品であって、
前記所定％は、５０％である
コイル部品を提供する。

また、本発明は、第３のコイル部品として、第１のコイル部品であって、
前記所定％は、３０％である
コイル部品を提供する。

また、本発明は、第４のコイル部品として、第１から第３までのいずれかのコイル部品であって、
前記端部の夫々は、前記磁気コアの上面を通過して前記磁気コアの外部まで引き出されている
コイル部品を提供する。

また、本発明は、第５のコイル部品として第１から第４までのいずれかのコイル部品であって、
前記直交平面において、前記内側端部のうちの前記所定直線と交差する部位と前記重心との間の前記所定直線に沿った距離は、前記重心と前記内周との間の前記所定直線に沿った距離の３０％以上である
コイル部品を提供する。

また、本発明は、第６のコイル部品として、第１から第５までのいずれかのコイル部品であって、
前記磁気コアは、第１部材と、第２部材とを備えており、
前記第２部材の比透磁率は、前記第１部材の比透磁率よりも高く、
前記内側端部は、前記第１部材を通過して前記磁気コアの外部まで引き出されている
コイル部品を提供する。

また、本発明は、第７のコイル部品として、第６のコイル部品であって、
前記第２部材は、上側部材と、下側部材とを備えており、
前記上側部材は、前記上下方向において前記コイルの前記本体部の上端よりも上に位置する上側領域に配置されており、
前記下側部材は、前記上下方向において前記コイルの前記本体部の下端よりも下に位置する下側領域に配置されており、
前記第１部材は、前記直交平面における前記本体部の内側の領域であって前記上側領域と前記下側領域とに挟まれた領域である内側領域と、前記直交平面における前記本体部の外側の領域であって前記上側領域と前記下側領域とに挟まれた領域である外側領域とに配置されている
コイル部品を提供する。

また、本発明は、第８のコイル部品として、第７のコイル部品であって、
前記上側部材は、前記上側領域のみに配置されており、
前記下側部材は、前記下側領域のみに配置されている
コイル部品を提供する。

また、本発明は、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、
前記上側部材は、複数の上側磁性部材からなり、
前記上側磁性部材は、少なくとも前記内側領域の直上の領域において離間配置されている
コイル部品を提供する。

また、本発明は、第１０のコイル部品として、第９のコイル部品であって、
前記上側磁性部材の数は、２であり、
前記上側磁性部材は、前記上下方向と直交する方向において互いに離れている
コイル部品を提供する。

また、本発明は、第１１のコイル部品として、第９又は第１０のコイル部品であって、
前記上側磁性部材の夫々は、前記直交平面に沿って延びる平板形状を有している
コイル部品を提供する。

また、本発明は、第１２のコイル部品として、第６から第１１までのいずれかのコイル部品であって、
前記第１部材の比透磁率は、３０よりも小さく、
前記第２部材の比透磁率は、３０以上である
コイル部品を提供する。

また、本発明は、第１３のコイル部品として、第１から第１２までのいずれかのコイル部品であって、
前記磁気コアと、前記コイルの本体部とは、少なくとも２つの磁気回路を構成しており、
前記内側端部は、前記少なくとも２つの磁気回路の間を通過して前記磁気コアの外部まで引き出されている
コイル部品を提供する。

本発明によれば、直交平面において、コイルの内側端部は、コイルの本体部の内周の内側に位置している。即ち、内側端部は、ケースから離れた本体部の内側を通過して引き出されている。このため、磁束がケースを流れることによる渦損の増加が防止できる。また、直交平面において、内側端部は、本体部の外周上の外周点のうちケースに近い外周点（コア距離が最大コア距離の７０％以下である外周点）と重心との間を延びる所定直線のうちの少なくとも１つと交差している。換言すれば、直交平面において、内側端部は、本体部の外周の内側の領域のうちケースに近い領域（即ち、磁束密度が低い領域）に位置している。このため、磁束がコイルの内側端部を流れることによる交流銅損の増加が防止できる。

本発明の実施の形態によるコイル部品を示す斜視図である。コイル部品の磁気コアの構造を破線内に模式的に描画している。 図１のコイル部品のケースを示す斜視図である。 図１のコイル部品を示す別の斜視図である。コイル部品におけるケースの輪郭及び磁気コアの輪郭を破線で描画している。 図１のコイル部品を示す上面図である。コイル部品のコイルの隠れた輪郭を破線で描画している。 図４のコイル部品をＶ−Ｖ線に沿って示す断面図である。 図４のコイル部品をＶＩ−ＶＩ線に沿って示す断面図である。 図１のコイル部品のコイルを示す斜視図である。コイルの本体部の中心軸を１点鎖線で描画している。 図７のコイルを示す上面図である。中心軸の位置をバツ印で描画している。 図７のコイルを示す底面図である。中心軸の位置をバツ印で描画している。 図７のコイルを示す側面図である。中心軸を１点鎖線で描画している。 図１のコイル部品におけるケースとコイルとの位置関係を示す上面図である。 図１１におけるコイルの一方の端部の位置を示す上面図である。 図１１におけるコイルの他方の端部の位置を示す上面図である。 図１１の位置関係の変形例を示す上面図である。 図７のコイルの変形例を示す斜視図である。 図１５のコイルの内側端部を示す斜視図である。内側端部のうちの引出部を破線で描画している。コイルの本体部の一部を１点鎖線で描画している。 図１のコイル部品の変形例を示す斜視図である。 図１７のコイル部品を示す別の斜視図である。ケースの底板の輪郭を破線で描画している 図１７のコイル部品を示す断面図である。 図１のコイル部品の別の変形例を示す斜視図である。

図１及び図３を参照すると、本発明の実施の形態によるコイル部品１０は、アルミニウム等の非磁性体からなるケース２０と、軟磁性体からなる磁気コア３０と、被覆された導電体からなるコイル４０とを備えている。コイル部品１０は、例えば、車載用リアクトルとして使用できる。但し、本発明は、これに限られず、様々なコイル部品に適用可能である。

図２に示されるように、ケース２０は、底板２２と、４つの側板２４とを有している。底板２２は、矩形の平板形状を有しており、上下方向（Ｚ方向）と直交する直交平面（ＸＹ平面）上を延びている。側板２４は、底板２２の４つの辺からＺ方向に沿って上方（＋Ｚ方向）に延びている。側板２４の夫々は、内面２４２を有している。ケース２０には、収容部２８が形成されている。本実施の形態による収容部２８は、４つの内面２４２及び底板２２の上面（＋Ｚ側の面）によって囲まれた直方体形状の空間である。但し、本発明は、これに限られず、収容部２８の形状は、様々に変形可能である。

図１を参照すると、本実施の形態による磁気コア３０は、複合磁性体からなる単一の第１部材３２である。第１部材３２は、鉄系合金やフェライト等からなる軟磁性の磁性体粉末３２２を、樹脂等からなる結合剤３２４によって結合したものである。

図７を参照すると、本実施の形態によるコイル４０は、被覆された平角導線をエッジワイズ巻きして形成されている。また、コイル４０は、絶縁コートされている。但し、本発明は、これに限定されない。例えば、コイル４０は、平角導線をフラットワイズ巻きして形成してもよいし、丸形導線を回巻して形成してもよい。また、コイル４０は、必要に応じて絶縁コートすればよい。

図７から図１０までに示されるように、コイル４０は、本体部４２と、２つの端部４６，４８とを有している。本体部４２は、Ｚ方向と平行に延びる中心軸４２Ｘの周りを巻回している。端部（内側端部）４６及び端部４８は、第１水平方向（Ｙ方向）における本体部４２の両側に夫々設けられている。内側端部４６は、本体部４２の下面（−Ｚ側の面）から本体部４２の内側に引き出された後、本体部４２の上面を超えて上方に延びている。端部４８は、本体部４２の上面から上方に延びている。内側端部４６及び端部４８の夫々は、コイル部品１０の使用時に、外部の電子回路（図示せず）等に接続される。

図７及び図１０に示されるように、本実施の形態の本体部４２は、中心軸４２Ｘの周りを螺旋状に巻回している。また、本体部４２は、ＸＹ平面において角の丸い矩形形状を有している。但し、本発明は、これに限られない。例えば、本体部４２は、中心軸４２Ｘの周りを渦巻状に巻回していてもよい。また、本体部４２は、ＸＹ平面において、矩形形状以外の形状を有していてもよい。例えば、本体部４２は、ＸＹ平面において、円形状や楕円形状を有していてもよい。

図７から図９までに示されるように、内側端部４６は、曲部４６２と、引出部４６６とを有している。曲部４６２は、本体部４２の下端（−Ｚ側の端）から連続してＸＹ平面上を延びている。詳しくは、曲部４６２は、ＸＹ平面において弧を描きつつ本体部４２の内側まで延びている。引出部４６６は、曲部４６２の端から上方にＸＺ平面上を延びている。

図７、図８及び図１０に示されるように、端部４８は、曲部４８２と、引出部４８６とを有している。曲部４８２は、本体部４２の上端（＋Ｚ側の端）から、ＸＺ平面において弧を描きつつ上方に延びている。引出部４８６は、曲部４８２の端から上方にＹＺ平面上を延びている。即ち、端部４８全体が、本体部４２の真上に位置している。

本実施の形態による内側端部４６及び端部４８の夫々は、単一のコイル４０の一部であり、本体部４２と一体の部材である。但し、本発明は、これに限られない。例えば、内側端部４６及び端部４８の夫々は、本体部４２と別体の部材であり、溶接、ネジ、リベットなどで本体部４２に接続されていてもよい。

図１から図３までを参照すると、コイル部品１０は、例えば以下のように製造できる。まず、コイル４０の本体部４２を、ケース２０の底板２２から上方に離しつつ、ケース２０の収容部２８の内部に配置する。次に、結合剤３２４に磁性体粉末３２２を混合して磁性スラリーを作成する。次に、磁性スラリーを収容部２８に注いで本体部４２全体を覆う。次に、磁性スラリーを硬化させて磁気コア３０を形成する。

図１及び図３から図６までを参照すると、上述の製造の結果、磁気コア３０は、ケース２０の内部（収容部２８）に受容されており、コイル４０の本体部４２は、磁気コア３０の内部に埋設されている。特に、本実施の形態による本体部４２は、磁気コア３０の内部に完全に埋設されている。但し、本発明は、これに限られず、本体部４２は、磁気コア３０の上面から部分的に露出していてもよい。

図５及び図６を参照すると、ケース２０の収容部２８は、上側領域２０Ｕ、下側領域２０Ｌ、内側領域２０Ｉ及び外側領域２０Ｏの４つの領域を含んでいる。上側領域２０Ｕは、Ｚ方向において本体部４２の上端よりも上に位置している。下側領域２０Ｌは、Ｚ方向において本体部４２の下端よりも下に位置している。内側領域２０Ｉは、ＸＹ平面における本体部４２の内側の領域であってＺ方向において上側領域２０Ｕと下側領域２０Ｌとに挟まれた領域である。外側領域２０Ｏは、ＸＹ平面における本体部４２の外側の領域であってＺ方向において上側領域２０Ｕと下側領域２０Ｌとに挟まれた領域である。

本実施の形態において、磁気コア３０（即ち、第１部材３２）は、上側領域２０Ｕ、下側領域２０Ｌ、内側領域２０Ｉ及び外側領域２０Ｏの全てに形成されている。但し、外側領域２０Ｏの磁気コア３０のうち第２水平方向（Ｘ方向）の両側に位置する部位（図６参照）は、Ｘ方向において大きなサイズを有している。一方、外側領域２０Ｏの磁気コア３０のうちＹ方向の両側に位置する部位（図５参照）は、Ｙ方向において僅かなサイズを有している。即ち、本体部４２の外側の磁気コア３０は、主としてＸ方向における本体部４２の外側に設けられており、Ｙ方向における本体部４２の外側には殆ど設けられていない。

上述の磁気コア３０の配置を別の観点から説明すると、コイル４０の本体部４２は、ケース２０のＹ方向両側の側板２４に近づくように配置されており、且つ、Ｘ方向両側の側板２４から遠ざかるように配置されている。本実施の形態において、本体部４２は、＋Ｙ側の側板２４から僅かに離れており、本体部４２と＋Ｙ側の側板２４との間には、磁気コア３０が形成されている。同様に、本体部４２は、−Ｙ側の側板２４から僅かに離れており、本体部４２と−Ｙ側の側板２４との間には、磁気コア３０が形成されている。但し、本発明は、これに限られない。例えば、本体部４２は、放熱シート等の絶縁体を介してＹ方向両側の側板２４に押し付けられていてもよい。換言すれば、本体部４２とＹ方向両側の側板２４との間には、磁気コア３０が形成されていなくてもよい。

上述の磁気コア３０及び本体部４２の配置により、コイル４０に電流が流れたとき、本体部４２の＋Ｘ側の部位及び−Ｘ側の部位の周囲には大きな磁束ＦＸが生じる（図６参照）。一方、本体部４２の＋Ｙ側の部位及び−Ｙ側の部位の周囲には、磁束ＦＸが殆ど生じない（図５参照）。即ち、本実施の形態によれば、磁気コア３０と、コイル４０の本体部４２とは、２つの磁気回路を構成している。磁気回路の一方は、本体部４２の＋Ｘ側の部位の周囲に位置する磁気コア３０によって形成されている。磁気回路の他方は、本体部４２の−Ｘ側の部位の周囲に位置する磁気コア３０によって形成されている。従って、磁気コア３０のＸ方向における中間部における磁束密度は低い。

図３から図６までに示されるように、内側端部４６及び端部４８の夫々は、本体部４２から磁気コア３０の上面を通過して磁気コア３０の外部まで引き出されている。詳しくは、内側端部４６は、本体部４２のＹ側の部位のＸ方向における中間部に設けられている。同様に、端部４８は、本体部４２の＋Ｙ側の部位のＸ方向における中間部に設けられている。このため、内側端部４６の引出部４６６及び端部４８の引出部４８６の夫々は、磁気コア３０のＸ方向における中間部を真直ぐ上方に延び、磁気コア３０の上面を超えて上方に突出している。換言すれば、内側端部４６及び端部４８の夫々は、Ｘ方向において２つの磁気回路の間を通過して磁気コア３０の外部まで引き出されている。即ち、内側端部４６及び端部４８の夫々は、磁束密度が低い領域を通過している。

本実施の形態によれば、磁気回路が２つのみ形成される。但し、本発明は、これに限られず、３つ以上の磁気回路が形成されていてもよい。例えば、本体部４２の＋Ｙ側の部位を、ケース２０の＋Ｙ側の側板２４から遠ざかるように配置してもよい。この場合、本体部４２の＋Ｙ側の部位の周囲に位置する磁気コア３０によって、第３の磁気回路が形成される。この場合であっても、端部４８を、本体部４２のＹ側の部位のＸ方向における中間部に設けることにより、内側端部４６及び端部４８の夫々は、磁束密度が低い領域を通過する。以上の説明から理解されるように、磁気コア３０と、コイル４０の本体部４２とは、少なくとも２つの磁気回路を構成していればよい。また、内側端部４６及び端部４８の夫々は、この少なくとも２つの磁気回路の間を通過して磁気コア３０の外部まで引き出されていればよい。

以下、内側端部４６の配置及び端部４８の配置について、更に詳しく説明する。

図１１を参照すると、ＸＹ平面において、コイル４０の本体部４２は、外周４２Ｏと、内周４２Ｉと、重心４２Ｇとを有している。外周４２Ｏは、外側領域２０ＯのＸＹ平面における内側境界であり、内周４２Ｉは、ＸＹ平面において内側領域２０Ｉを囲んでいる。ＸＹ平面において、内側端部４６は、内周４２Ｉの内側に位置している。特に、内側端部４６の引出部４６６は、内周４２Ｉから重心４２Ｇに近づくように離れており、且つ、内周４２Ｉに囲まれている。

外周４２Ｏは、ＸＹ平面における本体部４２の外側の輪郭であり、内周４２Ｉは、ＸＹ平面における本体部４２の内側の輪郭である。外周４２Ｏ上には、無数の外周点４２２が位置しており、内周４２Ｉ上には、無数の内周点４２４が位置している。換言すれば、外周４２Ｏは、外周点４２２の無限集合体であり、内周４２Ｉは、内周点４２４の無限集合体である。

重心４２Ｇは、本体部４２のＸＹ平面における幾何学的重心点である。本実施の形態による本体部４２は、ＸＹ平面において、Ｘ方向と平行な軸について鏡対称な形状を有しており、且つ、Ｙ方向と平行な軸について鏡対称な形状を有している。この鏡対称な形状により、重心４２Ｇは、本体部４２のＸ方向における中心に位置しており、且つ、Ｙ方向における中心に位置している。本実施の形態において、ＸＹ平面における重心４２Ｇの位置は、ＸＹ平面における中心軸４２Ｘの位置と同じである。

ＸＹ平面において、任意の外周点４２２において、外周点４２２を通過する外周４２Ｏの法線４２２Ｌを描くことができる。外周点４２２における法線４２２Ｌは、外周点４２２を通過する外周４２Ｏの接線４２２Ｔと直交する直線である。外周点４２２における法線４２２Ｌは、ケース２０の内面２４２と、交点２４８において交差する。以下、外周点４２２と交点２４８との間の距離を「コア距離Ｄ_Ｃ」という。即ち、ＸＹ平面において、外周点４２２を通過する法線４２２Ｌを描いたとき、外周点４２２とケース２０との間の法線４２２Ｌに沿った距離によって、外周点４２２におけるコア距離Ｄ_Ｃが規定される。

外周点４２２におけるコア距離Ｄ_Ｃは、外周４２Ｏ上の外周点４２２の位置によって異なる。以下、全ての外周点４２２におけるコア距離Ｄ_Ｃのうちの最大値を「最大コア距離Ｄ_ＭＡＸ」という。また、全ての外周点４２２におけるコア距離Ｄ_Ｃのうちの最小値を「最小コア距離Ｄ_ＭＩＮ」という。上述のように最大コア距離Ｄ_ＭＡＸ及び最小コア距離Ｄ_ＭＩＮを規定したとき、任意の外周点４２２におけるコア距離Ｄ_Ｃは、最小コア距離Ｄ_ＭＩＮ以上であり、且つ、最大コア距離Ｄ_ＭＡＸ以下である。

ＸＹ平面において、任意の外周点４２２について、外周点４２２及び重心４２Ｇを通過する直線４２６Ｌを描くことができる。以下、外周点４２２についての直線４２６Ｌのうち、外周点４２２におけるコア距離Ｄ_Ｃが最大コア距離Ｄ_ＭＡＸの所定％（例えば、７０％）以下であるものを、「所定直線４２６Ｐ」という。所定直線４２６Ｐは、内周４２Ｉと内周点４２４において交差する。

図１１から図１３までを参照すると、ＸＹ平面において、全ての所定直線４２６Ｐについて外周点４２２と重心４２Ｇとの間を延びる線分を積分することで所定領域４２Ｐが得られる。また、ＸＹ平面において、全ての所定直線４２６Ｐについて内周点４２４と重心４２Ｇとの間を延びる線分を積分することで部分所定領域４２ＰＰが得られる。換言すれば、所定領域４２Ｐは、所定直線４２６Ｐのうちの内周点４２４と重心４２Ｇとの間を延びる線分の無限集合体である。また、部分所定領域４２ＰＰは、所定直線４２６Ｐのうちの内周点４２４と重心４２Ｇとの間を延びる線分の無限集合体である。部分所定領域４２ＰＰは、所定領域４２Ｐのうち内周４２Ｉの内側に位置する領域である。本実施の形態によれば、収容部２８には、２つの所定領域４２Ｐ（図１２に示した−Ｙ側の所定領域４２Ｐと、図１３に示した＋Ｙ側の所定領域４２Ｐ）が形成されている。

図１１及び図１２を参照すると、内側端部４６の大部分は、ＸＹ平面において、部分所定領域４２ＰＰの内部に位置している。特に、内側端部４６の引出部４６６全体が、部分所定領域４２ＰＰの内部に位置している。即ち、内側端部４６は、ケース２０から離れた本体部４２の内側を通過して引き出されている。この配置により、磁束ＦＸが内側端部４６を避けるようにして内側端部４６の周囲を流れたとしても、磁束ＦＸがケース２０を流れることが抑制できる。このため、ケース２０に渦電流が生じることによる渦損を低減できる。

更に、所定直線４２６Ｐの定義から理解されるように、所定領域４２Ｐは、本体部４２の外周４２Ｏの内側の領域のうち、ケース２０に近い領域である。所定領域４２ＰのＹ方向における外側には、磁気コア３０が殆ど形成されていないため、磁束ＦＸは、所定領域４２Ｐを殆ど通過しない。内側端部４６は、ＸＹ平面において、磁束密度が低い−Ｙ側の所定領域４２Ｐの内部に位置している。この配置により、磁束ＦＸが内側端部４６を流れることが抑制できる。このため、内側端部４６に渦電流が生じることによる交流銅損を低減できる。加えて、内側端部４６が磁束ＦＸの流れを乱すことによるインダクタンスの低下が防止できる。

図１１を参照すると、前述したように、所定直線４２６Ｐは、コア距離Ｄ_Ｃが最大コア距離Ｄ_ＭＡＸの所定％以下である外周点４２２と重心４２Ｇとの間を延びる直線４２６Ｌである。ＸＹ平面において、内側端部４６は、このように規定された所定直線４２６Ｐのうちの少なくとも１つと交差している。本実施の形態において、所定％は、７０％である。図１１から理解されるように、所定％が低いほど、所定直線４２６Ｐは、磁束密度が低い領域を通過する。従って、所定％が低いほど、内側端部４６は、磁束密度が低い領域に位置する。上述した本発明による効果を得るという観点からは、所定％は、大きくても７０％であり、５０％であることが好ましい。特に、内側端部４６の引出部４６６全体を磁束密度が低い領域に位置させて本発明による効果を高めるという観点からは、所定％は、３０％であることが好ましく、１５％であることが更に好ましい。

図１１を参照すると、所定直線４２６Ｐのうちの少なくとも１つは、交点４６８において内側端部４６と交差し、内周点４２４において本体部４２の内周４２Ｉと交差する。内側端部４６の引出部４６６全体を磁束密度が低い領域に配置するという観点からは、内側端部４６は、内周４２Ｉにできるだけ近い方が好ましい。より具体的には、重心４２Ｇと交点４６８との間の距離（以下、「距離Ｄ２」という。）は、重心４２Ｇと内周点４２４との間の距離（以下、「距離Ｄ１」という。）に近いことが好ましい。

図１２を参照すると、所定領域４２Ｐは、重心４２Ｇ近傍の中央領域４２Ｃと、本体部４２が位置する境界領域４２Ｂと、中央領域４２Ｃと境界領域４２Ｂとの間に位置する中間領域４２Ｍとに分割できる。本実施の形態において、中間領域４２Ｍは、重心４２Ｇから距離Ｄ１の５０％以上の距離だけ離れている。内側端部４６は、中間領域４２Ｍの内部に位置しており、これにより内周４２Ｉに近づけられている。

本実施の形態によれば、内側端部４６と交差する全ての所定直線４２６Ｐについて、距離Ｄ２は、距離Ｄ１の５０％以上である。詳しくは、ＸＹ平面において、内側端部４６のうちの所定直線４２６Ｐと交差する部位と重心４２Ｇとの間の所定直線４２６Ｐに沿った距離Ｄ２は、重心４２Ｇと内周４２Ｉとの間の所定直線４２６Ｐに沿った距離Ｄ１の５０％以上である。この条件によれば、本発明による効果が十分に得られる。但し、距離Ｄ２は、距離Ｄ１の３０％以上であってもよい。

図１１を参照すると、本実施の形態による端部４８は、内側端部４６と異なり、ＸＹ平面においてケース２０の内面２４２の近傍に位置している。但し、図１３を参照すると、端部４８は、本体部４２のうち＋Ｙ側の所定領域４２Ｐの境界領域４２Ｂの内側に位置する部位から上方に延びている。即ち、端部４８は、内側端部４６と同様に、磁束密度が低い領域に配置されている。この配置により、端部４８における交流銅損を低減できると共に、端部４８が磁束ＦＸの流れを乱すことによるインダクタンスの低下が防止できる。

図１１から図１３までを参照すると、本実施の形態によれば、端部４６及び端部４８の一方である内側端部４６のみが「内周４２Ｉの内側に位置し、且つ、所定直線４２６Ｐのうちの少なくとも１つと交差する」というＸＹ平面における位置的条件を満たしている。但し、本発明は、これに限られない。例えば、コイル４０の巻き方によっては、端部４６及び端部４８の両方を、内周４２Ｉの内側に配置できる。また、端部４６及び端部４８のうちの少なくとも一方が、上述したＸＹ平面における位置的条件を満たしている限り、本発明による効果が得られる。換言すれば、端部４６及び端部４８のうちの少なくとも一方が、所定領域４２Ｐを部分的に通過している限り、本発明による効果が得られる。更に、内側端部４６の一部のみが、中間領域４２Ｍの内部に位置していてもよい。換言すれば、内側端部４６と交差する所定直線４２６Ｐのうちの少なくとも１つについて、距離Ｄ２が、距離Ｄ１の５０％（又は、３０％）以上であってもよい。

図３を参照すると、本実施の形態によれば、４つの部位や部材（ケース２０、磁気コア３０、コイル４０の本体部４２及び内側端部４６の引出部４６６）のＸＹ平面における位置関係は、Ｚ方向における本体部４２の上端と下端との間の任意のＸＹ平面において同じである。従って、上述したＸＹ平面における内側端部４６の位置的条件は、Ｚ方向における本体部４２の上端と下端との間の任意のＸＹ平面において成立する。但し、本発明は、これに限られない。例えば、ＸＹ平面における内側端部４６の位置的条件は、Ｚ方向における本体部４２の上端と下端との間の一部のＸＹ平面においてのみ成立してもよい。より具体的には、ケース２０の側板２４は、例えば、部分的に突出していてもよいし、部分的に凹んでいてもよい。

本実施の形態は、既に説明した変形例に加えて、以下に説明するように、更に様々に変形可能である。

図８を参照すると、本実施の形態によれば、コイル４０の本体部４２の外周４２Ｏ及び内周４２Ｉの夫々は、角の丸い矩形形状を有している。但し、本発明は、これに限られず、コイル４０の本体部４２の形状は、様々に変形可能である。例えば、図１４を参照すると、コイル部品１０（図３参照）は、円筒形状の本体部４２Ａを有するコイル４０Ａを備えていてもよい。この場合、本体部４２Ａの外周４２Ｏ及び内周４２Ｉの夫々は、円形状を有している。図１４に示した内側端部４６の配置及び端部４８の配置によっても、前述した本発明による効果が同様に得られる。

図１５を参照すると、コイル部品１０（図３参照）は、コイル４０（図３参照）に代えてコイル４０Ｂを備えていてもよい。コイル４０Ｂは、コイル４０の内側端部４６（図３参照）と少し異なる端部（内側端部）４６Ｂを有していることを除き、コイル４０と同じ構造を有している。図１６を参照すると、内側端部４６Ｂは、曲部４６２Ｂと、引出部４６６とを有している。曲部４６２Ｂは、本体部４２の下端において折り返された後に本体部４２の内側に引き出されている。

図１７から図１９までを参照すると、変形例によるコイル部品１０Ｃは、第１部材３２のみを備えた磁気コア３０（図１参照）に代えて磁気コア３０Ｃを備えている。磁気コア３０Ｃは、第１部材３２と、第２部材３６とを備えている。第２部材３６は、上側部材３６２と、下側部材３６６とを備えている。第２部材３６の比透磁率（即ち、上側部材３６２及び下側部材３６６の夫々の比透磁率）は、第１部材３２の比透磁率よりも高い。

図１９を図５及び図６と併せて参照すると、コイル部品１０Ｃの第１部材３２は、コイル部品１０の第１部材３２と同様に、内側領域２０Ｉと、外側領域２０Ｏとに配置されている。加えて、第２部材３６の上側部材３６２は、上側領域２０Ｕに配置されており、第２部材３６の下側部材３６６は、下側領域２０Ｌに配置されている。このように配置された磁気コア３０Ｃと、コイル４０の本体部４２とは、２つの磁気回路を構成している。コイル４０の内側端部４６は、２つの磁気回路の間を通過して磁気コア３０Ｃの外部まで引き出されている。詳しくは、内側端部４６は、第１部材３２のみを通過して磁気コア３０の外部まで引き出されている。変形例によるコイル部品１０Ｃによれば、比透磁率の高い第２部材３６が磁束ＦＸを誘導するため、内側端部４６が設けられた領域の磁束密度を更に低くでき、これにより本発明による効果を高めることができる。

本実施の形態において、第１部材３２の比透磁率は、３０よりも小さい。また、上側部材３６２及び下側部材３６６の夫々は、圧粉磁芯であり、第２部材３６（上側部材３６２及び下側部材３６６の夫々）の比透磁率は、３０以上である。但し、本発明は、これに限られない。例えば、上側部材３６２及び下側部材３６６の夫々は、積層磁芯であってもよい。また、第２部材３６の比透磁率を第１部材３２の比透磁率に対して十分に大きくするという観点からは、第１部材３２の比透磁率は、５以上１５以下であることが好ましく、第２部材３６の比透磁率は、５０以上３００以下であることが好ましい。特に、第１部材３２及び第２部材３６を容易に製造するという観点からは、第１部材３２の比透磁率は、１０程度であることが好ましく、第２部材３６の比透磁率は、１００程度であることが好ましい。

図１９に示されるように、上側部材３６２は、上側領域２０Ｕのみに配置されており、下側部材３６６は、下側領域２０Ｌのみに配置されている。詳しくは、上側部材３６２は、複数の上側磁性部材３６４からなり、下側部材３６６は、複数の下側磁性部材３６８からなる。上側磁性部材３６４は、少なくとも内側領域２０Ｉの直上の領域において離間配置されており、下側磁性部材３６８は、少なくとも内側領域２０Ｉの真下の領域において離間配置されている。特に、本実施の形態において、上側磁性部材３６４の数は、２であり、上側磁性部材３６４は、Ｘ方向において互いに離れている。同様に、下側磁性部材３６８の数は、２であり、下側磁性部材３６８は、Ｘ方向において互いに離れている。

但し、本発明は、これに限定されない。例えば、上側部材３６２は、主として上側領域２０Ｕに配置されている限り、部分的に内側領域２０Ｉの内部や外側領域２０Ｏの内部に位置していてもよい。同様に、下側部材３６６は、主として下側領域２０Ｌに配置されている限り、部分的に内側領域２０Ｉの内部や外側領域２０Ｏの内部に位置していてもよい。

図１７及び図１８を参照すると、上側磁性部材３６４及び下側磁性部材３６８の夫々は、ＸＹ平面に沿って延びる単純な平板形状を有している。また、上側磁性部材３６４及び下側磁性部材３６８は、互いに同一形状を有している。このため、第２部材３６を設ける場合における製造コストの増加を抑えることができる。但し、本発明は、これに限定されない。上側磁性部材３６４及び下側磁性部材３６８の夫々は、様々な形状に形成できる。

図２０を図１７及び図１８と併せて参照すると、別の変形例によるコイル部品１０Ｄは、磁気コア３０Ｃに代えて磁気コア３０Ｄを備えている。磁気コア３０Ｄは、第２部材３６に代えて、第２部材３６Ｄを備えている。第２部材３６Ｄは、２つの上側磁性部材３６４からなる上側部材３６２に代えて、単一部材からなる上側部材３６２Ｄを備えている。第２部材３６Ｄは、コイル部品１０Ｃと同じ下側部材３６６を備えていてもよいし、下側部材３６６と異なる下側部材（例えば、単一部材からなる下側部材）を備えていてもよい。この変形例によるコイル部品１０Ｄによっても、本発明による効果が同様に得られる。

１０，１０Ｃ、１０Ｄ コイル部品
２０ ケース
２０Ｕ 上側領域
２０Ｌ 下側領域
２０Ｉ 内側領域
２０Ｏ 外側領域
２２ 底板
２４ 側板
２４２ 内面
２４８ 交点
２８ 収容部
３０，３０Ｃ，３０Ｄ 磁気コア
３２ 第１部材
３２２ 磁性体粉末
３２４ 結合剤
３６，３６Ｄ 第２部材
３６２，３６２Ｄ 上側部材
３６４ 上側磁性部材
３６６ 下側部材
３６８ 下側磁性部材
４０，４０Ａ，４０Ｂ コイル
４２，４２Ａ 本体部
４２Ｘ 中心軸
４２Ｏ 外周
４２Ｉ 内周
４２Ｇ 重心
４２Ｐ 所定領域
４２ＰＰ 部分所定領域
４２Ｃ 中央領域
４２Ｍ 中間領域
４２Ｂ 境界領域
４２２ 外周点
４２２Ｔ 接線
４２２Ｌ 法線
４２４ 内周点
４２６Ｌ 直線
４２６Ｐ 所定直線
４６，４６Ｂ 端部（内側端部）
４６２，４６２Ｂ 曲部
４６６ 引出部
４６８ 交点
４８ 端部
４８２ 曲部
４８６ 引出部
ＦＸ 磁束

Claims (11)

1. ケースと、磁気コアと、コイルとを備えるコイル部品であって、
   前記磁気コアは、前記ケースの内部に受容されており、
   前記コイルは、本体部と、２つの端部とを有しており、
   前記本体部は、前記磁気コアの内部に埋設されており、且つ、上下方向と平行に延びる中心軸の周りを巻回しており、
   前記端部の夫々は、前記本体部から前記磁気コアの上面を通過して前記磁気コアの外部まで引き出されており、
   前記上下方向と直交する直交平面において、前記本体部は、外周と、内周と、重心とを有しており、且つ、前記端部の少なくとも一方である内側端部は、前記内周の内側に位置しており、
   前記直交平面において、前記外周上に位置する外周点を通過する前記外周の法線を描いたとき、前記外周点と前記ケースとの間の前記法線に沿った距離によって、前記外周点におけるコア距離が規定され、
   全ての前記外周点における前記コア距離のうちの最大値を最大コア距離と規定したとき、前記直交平面において、前記内側端部は、前記コア距離が前記最大コア距離の所定％以下である前記外周点と前記重心との間を延びる所定直線のうちの少なくとも１つと交差しており、
   前記所定％は、７０％であり、
   前記直交平面において、前記内側端部のうちの前記所定直線と交差する部位と前記重心との間の前記所定直線に沿った距離は、前記重心と前記内周との間の前記所定直線に沿った距離の３０％以上である
   コイル部品。
2. 請求項１記載のコイル部品であって、
   前記所定％は、５０％である
   コイル部品。
3. 請求項１記載のコイル部品であって、
   前記所定％は、３０％である
   コイル部品。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載のコイル部品であって、
   前記磁気コアは、第１部材と、第２部材とを備えており、
   前記第２部材の比透磁率は、前記第１部材の比透磁率よりも高く、
   前記内側端部は、前記第１部材を通過して前記磁気コアの外部まで引き出されている
   コイル部品。
5. 請求項４記載のコイル部品であって、
   前記第２部材は、上側部材と、下側部材とを備えており、
   前記上側部材は、前記上下方向において前記コイルの前記本体部の上端よりも上に位置する上側領域に配置されており、
   前記下側部材は、前記上下方向において前記コイルの前記本体部の下端よりも下に位置する下側領域に配置されており、
   前記第１部材は、前記直交平面における前記本体部の内側の領域であって前記上側領域と前記下側領域とに挟まれた領域である内側領域と、前記直交平面における前記本体部の外側の領域であって前記上側領域と前記下側領域とに挟まれた領域である外側領域とに配置されている
   コイル部品。
6. 請求項５記載のコイル部品であって、
   前記上側部材は、前記上側領域のみに配置されており、
   前記下側部材は、前記下側領域のみに配置されている
   コイル部品。
7. 請求項５又は６記載のコイル部品であって、
   前記上側部材は、複数の上側磁性部材からなり、
   前記上側磁性部材は、少なくとも前記内側領域の直上の領域において離間配置されている
   コイル部品。
8. 請求項７記載のコイル部品であって、
   前記上側磁性部材の数は、２であり、
   前記上側磁性部材は、前記上下方向と直交する方向において互いに離れている
   コイル部品。
9. 請求項７又は８記載のコイル部品であって、
   前記上側磁性部材の夫々は、前記直交平面に沿って延びる平板形状を有している
   コイル部品。
10. 請求項４から請求項９までのいずれかに記載のコイル部品であって、
    前記第１部材の比透磁率は、３０よりも小さく、
    前記第２部材の比透磁率は、３０以上である
    コイル部品。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれかに記載のコイル部品であって、
    前記磁気コアと、前記コイルの本体部とは、少なくとも２つの磁気回路を構成しており、
    前記内側端部は、前記少なくとも２つの磁気回路の間を通過して前記磁気コアの外部まで引き出されている
    コイル部品。

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