WO2018155172A1 - コイル、及びリアクトル - Google Patents

Abstract

少なくとも１本の素線を含む第一巻線を螺旋状に巻回してなる第一巻回部と、前記第一巻回部と電気的に接続される複数本の素線を含む第二巻線を螺旋状に巻回してなり、前記第一巻回部の軸方向に平行な軸を有する第二巻回部とを備え、前記第二巻線に含まれる各素線は、前記第二巻回部の軸方向に沿って並列され、前記第二巻線に含まれる素線の本数が前記第一巻線に含まれる素線の本数よりも多く、前記第二巻線の断面積が前記第一巻線の断面積以上であり、前記第二巻線に含まれる素線の断面積が前記第一巻線に含まれる素線の断面積以下であるコイル。

Description

コイル、及びリアクトル

　本発明は、コイル、及びリアクトルに関する。
　本出願は、２０１７年２月２２日付の日本国出願の特願２０１７－０３１４３３に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

　電圧の昇圧動作や降圧動作を行う回路の部品として、特許文献１のリアクトルが知られている。このリアクトルは、一対のコイル素子（巻回部）を有するコイルと、コイルに組み合わされる環状の磁性コアとを備える。各コイル素子は、互いに同一の巻き数で形成され、各軸方向が平行するように横並びに並列されている（明細書００２０，図１）。

特開２０１４－１４６６５６号公報

　本開示に係るコイルは、
　少なくとも１本の素線を含む第一巻線を螺旋状に巻回してなる第一巻回部と、
　前記第一巻回部と電気的に接続される複数本の素線を含む第二巻線を螺旋状に巻回してなり、前記第一巻回部の軸方向に平行な軸を有する第二巻回部とを備え、
　前記第二巻線に含まれる各素線は、前記第二巻回部の軸方向に沿って並列され、
　前記第二巻線に含まれる素線の本数が前記第一巻線に含まれる素線の本数よりも多く、
　前記第二巻線の断面積が前記第一巻線の断面積以上であり、
　前記第二巻線に含まれる素線の断面積が前記第一巻線に含まれる素線の断面積以下である。

　本開示に係るリアクトルは、
　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であって、
　前記コイルは、上記本開示に係るコイルである。

実施形態１に係るリアクトルの概略を示す全体斜視図である。 実施形態１に係るリアクトルの概略を示す上面図である。

　［本開示が解決しようとする課題］
　リアクトルの設置状況によっては、両巻回部の冷却特性が偏る虞があり、一対の巻回部の発熱特性に更なる改善の余地があった。

　そこで、一対の巻回部が特定の発熱特性の関係を満たすコイルを提供することを目的の一つとする。

　また、上記コイルを備えるリアクトルを提供することを目的の一つとする。

　［本開示の効果］
　本開示のコイルは、一対の巻回部が特定の発熱特性の関係を満たす。

　本開示のリアクトルは、低損失である。

　《本発明の実施形態の説明》
　従来のコイルに備わる一対の巻回部は、その巻線が互いに同一断面積でターン数が互いに同じであるため、冷却部材の冷却性能に偏りが実質的にないと均一に冷却される。冷却部材とは、冷却ベース等の設置対象や、循環供給される流体冷媒（例えば、ＡＴＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｆｌｕｉｄ）などが挙げられる。しかし、リアクトルの設置状況の制約などから、冷却部材の冷却特性に偏りがあると、一方の巻回部が他方の巻回部に比べて冷却され難い。そうすると、一方の巻回部が他方の巻回部に比べて高温になり、リアクトルの損失が大きくなる。

　本発明者は、冷却性能に偏りがある冷却部材で冷却される場合に、一対の巻回部を均等に冷却させるには、一方の巻回部が他方の巻回部に比べて発熱し難いという特定の発熱特性の関係を満たせばよいのではないかと考え、両巻回部の発熱特性を互いに異ならせることを鋭意検討した。その結果、各巻回部を構成する素線の数を互いに異ならせると共に、一方の巻回部の巻線と他方の巻回部の巻線とが特定の断面積の関係を満たすことで、両巻回部の発熱特性を互いに異ならせることができるとの知見を得た。そうすれば、発熱特性の大きい巻回部を冷却性能の高い側に、発熱特性の小さい巻回部を冷却性能の低い側に配置することで、一対の巻回部を均等に冷却できる。本発明は、これらの知見に基づくものである。最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

　（１）本発明の一形態に係るコイルは、
　少なくとも１本の素線を含む第一巻線を螺旋状に巻回してなる第一巻回部と、
　前記第一巻回部と電気的に接続される複数本の素線を含む第二巻線を螺旋状に巻回してなり、前記第一巻回部の軸方向に平行な軸を有する第二巻回部とを備え、
　前記第二巻線に含まれる各素線は、前記第二巻回部の軸方向に沿って並列され、
　前記第二巻線に含まれる素線の本数が前記第一巻線に含まれる素線の本数よりも多く、
　前記第二巻線の断面積が前記第一巻線の断面積以上であり、
　前記第二巻線に含まれる素線の断面積が前記第一巻線に含まれる素線の断面積以下である。

　上記の構成によれば、第一巻回部と第二巻回部の発熱特性を比較すると、第一巻回部が発熱し易く、第二巻回部が発熱し難いという特定の発熱特性の関係を満たす。第二巻回部は、第一巻回部に比較して、直流抵抗及び交流抵抗の少なくとも一方を小さくし易いため、これらの抵抗に伴う発熱を抑制できるからである。

　具体的には、第一巻線の断面積と第二巻線の断面積とが同じ場合、第二巻回部の直流抵抗は、第一巻回部の直流抵抗と同じであるが、第二巻回部の交流抵抗は、第一巻回部の交流抵抗に比較して低減し易い。これは、第二巻線に含まれる素線の断面積が第一巻線に含まれる素線の断面積未満であるため、表皮効果による交流抵抗の増加を抑制できるからである。一方、第一巻線に含まれる素線の断面積と第二巻線に含まれる素線の断面積とが同じ場合、第二巻回部の交流抵抗は第一巻回部の交流抵抗と同じであるが、第二巻回部の直流抵抗は、第一巻回部の直流抵抗に比較して低減し易い。これは、第二巻線の断面積が第一巻線の断面積超であるからである。即ち、第二巻線の断面積が第一巻線の断面積超で、かつ第二巻線に含まれる素線の断面積が第一巻線に含まれる素線の断面積未満の場合、第二巻回部の直流抵抗及び交流抵抗はそれぞれ、第一巻回部の直流抵抗及び交流抵抗に比較して低減し易い。第二巻回部の交流抵抗の低減は、高周波で利用される場合に特に効果的である。

　上記の構成によれば、上述のように上記特定の発熱特性の関係を満たすため、冷却性能に偏りのある冷却部材により冷却されるリアクトルに好適に利用できる。第一巻回部を冷却部材の冷却性能の高い側に配置し、第二巻回部を冷却部材の冷却性能の低い側に配置することで、第一巻回部と第二巻回部とを均等に冷却できて、コイルの最高温度を低減できるからである。特に、高周波で利用されて、冷却性能に偏りのある冷却部材により冷却されるリアクトルの利用に好適である。このようにコイルの最高温度を低減できるため、低損失なリアクトルを構築できる。

　（２）上記コイルの一形態として、前記第一巻回部の軸方向の長さと前記第二巻回部の軸方向の長さとの差が、前記第一巻回部の軸方向の長さの１０％以下であることが挙げられる。

　上記の構成によれば、第一巻回部と第二巻回部の軸方向の長さの差が小さいため、第一巻回部及び第二巻回部の軸方向の長さと、磁性コアのうち、第一巻回部及び第二巻回部が配置される一対の内側コア部の長さとを実質的に同一とすれば、デッドスペースの少ないリアクトルを構築し易い。

　（３）上記コイルの一形態として、前記第一巻線に含まれる素線及び第二巻線に含まれる素線の導体線が平角線であり、前記第一巻線に含まれる素線と前記第二巻線に含まれる素線の幅が同じであることが挙げられる。

　上記の構成によれば、各巻線に含まれる素線の導体線が平角線であり、各巻線に含まれる素線の幅が同じであることで、このコイルを一対の内側コア部と組み合わせた際、第一巻回部と第二巻回部の幅や高さのばらつきの少ないリアクトルを構築できる。

　（４）本発明の一形態に係るリアクトルは、
　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であって、
　前記コイルは、上記（１）から上記（３）のいずれか１つに記載のコイルである。

　上記の構成によれば、損失を低減できる。発熱し難い第二巻回部と発熱し易い第一巻回部とを有するコイルを備えることで、このコイルを冷却する冷却部材の冷却性能に偏りがある場合でも、第二巻回部を冷却性能の低い側に配置し、第一巻回部を冷却性能の高い側に配置することで、第一巻回部と第二巻回部とを均一に冷却できてコイルの最高温度を低減できるからである。また、コイルの最高温度を低減できるため、コイルの周辺部材の材質の選択肢を広げられる。

　《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。図中の同一符号は同一名称物を示す。実施形態での説明は、コイル、リアクトルの順に行う。

　《実施形態１》
　〔コイル〕
　図１，図２を参照して、実施形態１に係るコイルＣを説明する。コイルＣは、一対の第一・第二巻回部２１、２２を備える。このコイルＣは、代表的にはリアクトル１（後述）に備わる磁性コア３（内側コア部３１）の外周に配置されるコイル２を構成する（図１）。このコイルＣの特徴の一つは、各巻回部２１，２２の巻線２１ｗ，２２ｗに含まれる素線の数を互いに異ならせると共に、第一巻回部２１の第一巻線２１ｗに含まれる素線と第二巻回部２２の第二巻線２２ｗに含まれる素線とが特定の断面積の関係を満たす点にある。ここでは、コイル２を磁性コア３に組み付けてリアクトル１を構築し、コイル２を冷却する冷却ベース等の設置対象にリアクトル１を設置した際の設置対象側を下、設置対象の反対側を上として説明する。

　　［第一巻回部・第二巻回部］
　第一巻回部２１は、少なくとも１本の素線２１１を含む第一巻線２１ｗを螺旋状に巻回してなる中空の筒状体である。第一巻線２１ｗに含まれる素線２１１の数は、「第一巻線２１ｗに含まれる素線の数＜第二巻線２２ｗに含まれる素線の数」の関係を満たせば、単数でも複数でもよい。第一巻線２１ｗに含まれる素線の数を複数本とする場合、各素線は、第一巻回部２１の軸方向に沿って並列するように、第一巻線２１ｗを螺旋状に巻回する。ここでは、第一巻線２１ｗは、１本の素線２１１からなる。一方、第二巻回部２２は、複数本の素線２２１，２２２を含む第二巻線２２ｗを螺旋状に巻回してなる中空の筒状体である。第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の数は、ここでは２本であるが、３本以上でもよい。第二巻線２２ｗの各素線２２１，２２２は、第二巻回部２２の軸方向に沿って並列している。即ち、この各素線２２１，２２２は、第二巻回部２２の軸方向に沿って交互に並んでいる。ここでは、第二巻線２２ｗは、２本の素線２２１、２２２からなる。

　第一巻回部２１と第二巻回部２２とは、電気的に直列に接続されている。第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の導体同士は、一端側及び他端側の端部２２１ｅ，２２２ｅ（後述）を除き絶縁されている。両巻回部２１，２２の配置は、各軸方向が平行するように横並び（並列）した状態としている。各巻回部２１，２２の端面形状は、適宜選択でき、ここでは矩形枠の角部を丸めた形状としている。各巻線２１ｗ、２２ｗの素線２１１，２２１，２２２は、導体線の外周にエナメル（代表的にはポリアミドイミド）などの絶縁被覆を備える被覆線を利用できる。導体線は、銅やアルミニウム、その合金といった導電性材料からなる平角線や丸線が挙げられる。ここでは、各巻線２１ｗ、２２ｗの素線２１１，２２１，２２２に被覆平角線を用い、各巻回部２１，２２は被覆平角線をエッジワイズ巻きしたエッジワイズコイルとしている。

　　　（断面積）
　第一巻線２１ｗと第二巻線２２ｗの断面積は、「（第一巻線２１ｗの断面積）≦（第二巻線２２ｗの断面積）」、かつ「（第一巻線２１ｗの素線２１１の断面積）≧（第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の断面積）」の関係を満たす。第一巻線２１ｗの断面積とは、第一巻線２１ｗの素線２１１の数が１本の場合、１本の素線２１１の断面積を言い、素線２１１の数が複数の場合、複数本の素線の合計断面積を言う。第二巻線２２ｗの断面積は、複数本の素線２２１，２２２の合計断面積を言う。第一巻線２１ｗの素線２１１の断面積とは、第一巻線２１ｗの素線２１１の数が１本の場合、１本の素線２１１の断面積を言い、素線２１１の数が複数の場合、各素線の断面積を言う。第一巻線２１ｗの素線２１１が複数の場合、各素線の断面積はそれぞれ、異なっていてもよいが、同一とすることが好ましい。第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の断面積とは、各素線２２１，２２２の断面積を言う。第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の断面積はそれぞれ、異なっていてもよいが、同一とすることが好ましい。第一巻線２１ｗの各素線の断面積が異なり、第二巻線２２ｗの各素線の断面積が異なっている場合、「（第一巻線２１ｗの素線の断面積）≧（第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の断面積）」とは、「（第一巻線２１ｗの素線の最小断面積）≧（第二巻線２２ｗの素線の最大断面積）」を意味する。

　コイルＣは、この関係を満たすことで、第一巻回部２１と第二巻回部２２の発熱特性を比較すると、第一巻回部２１が発熱し易く、第二巻回部２２が発熱し難いという特定の発熱特性の関係を満たす。第二巻回部２２は、第一巻回部２１に比較して、直流抵抗及び交流抵抗の少なくとも一方を小さくし易いため、これらの抵抗に伴う発熱を抑制できるからである。そのため、第一巻回部２１と第二巻回部２２の発熱特性を比較したとき、より発熱し易い第一巻回部２１を冷却部材（ここでは冷却ベース）の冷却性能の高い側に配置し、より発熱し難い第二巻回部２２を冷却部材（冷却ベース）の冷却性能の低い側に配置すれば、損失の少ないリアクトル１を構築し易い。

　例えば、第一巻線２１ｗの断面積と第二巻線２２ｗの断面積の関係は、第一巻線２１ｗの断面積と第二巻線２２ｗの断面積とを同一とすることができる。即ち、第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の断面積は、第一巻線２１ｗの素線２１１の断面積未満である。この場合、第二巻回部２２の直流抵抗は、第一巻回部２１の直流抵抗と同じであるが、第二巻回部２２の交流抵抗は、第一巻回部２１の交流抵抗に比較して低減し易い。これは、第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の断面積が第一巻線２１ｗの素線２１１の断面積未満であることで表皮効果による交流抵抗の増加を抑制できるからである。また、第一巻線２１ｗの素線２１１の断面積と第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の断面積とを同一することができる。即ち、第二巻線２２ｗの断面積は、第一巻線２１ｗの断面積超である。この場合、第二巻回部２２の交流抵抗は第一巻回部２１の交流抵抗と同じであるが、第二巻回部２２の直流抵抗は、第一巻回部２１の直流抵抗に比較して低減し易い。特に、第二巻線２２ｗの断面積が第一巻線２１ｗの断面積超で、かつ第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の断面積が第一巻線２１ｗの素線２１１の断面積未満を満たすことが好ましい。そうすれば、第二巻回部２２の直流抵抗及び交流抵抗はそれぞれ、第一巻回部２１の直流抵抗及び交流抵抗に比較して低減し易い。第二巻回部２２の交流抵抗の低減は、高周波で利用される場合に特に効果的である。第一巻線２１ｗと第二巻線２２ｗの断面積の関係は、各巻回部２１，２２のターン数及び軸長Ｌ１，Ｌ２に応じて適宜選択できる。

　　　（サイズ）
　第一巻線２１ｗと第二巻線２２ｗのサイズは、例えば「（第一巻線２１ｗの幅Ｗ１）＜（第二巻線２２ｗの幅Ｗ２）」の関係を満たすように異なっていてもよいが、「（第一巻線２１ｗの幅Ｗ１）＝（第二巻線２２ｗの幅Ｗ２）」の関係を満たすことが好ましい（図２）。第一巻線２１ｗの幅Ｗ１とは、素線の数が１本の場合、１本の素線２１１の幅を言い、素線の数が複数の場合、各素線の幅を言う。第一巻線２１ｗの素線２１１が複数の場合、各素線の幅はそれぞれ、異なっていてもよいが、同一とすることが好ましい。第二巻線２２ｗの幅Ｗ２は、各素線２２１，２２２の幅を言う。第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の幅はそれぞれ、異なっていても良いが、同一であることが好ましい。幅Ｗ１，Ｗ２とは、各巻線２１ｗ，２２ｗにおいて、各巻回部２１，２２の並列方向に沿った長さを言う。第一巻線２１ｗの幅Ｗ１と第二巻線２２ｗの幅Ｗ２とが等しいとは、コイルＣと磁性コア３とを組み合わせてリアクトル１を構築した際、第一巻回部２１と第二巻回部２２の幅及び高さのばらつきが生じない程度を言う。

　第一巻線２１ｗと第二巻線２２ｗのサイズは、「（第一巻線２１ｗの厚みＴ１）≧（第二巻線２２ｗの厚みＴ２）」の関係を満たすことが好ましい。第一巻線２１ｗの厚みＴ１とは、素線２１１の数が１本の場合、１本の素線２１１の厚みを言い、素線２１１の数が複数の場合、各素線の厚みを言う。第一巻線２１ｗの素線２１１が複数の場合、各素線の厚みはそれぞれ、異なっていてもよいが、同一とすることが好ましい。第二巻線２２ｗの厚みＴ２は、各素線２２１，２２２の厚みを言う。第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の厚みはそれぞれ、異なっていてもよいが、同一とすることが好ましい。厚みＴ１，Ｔ２とは、各巻線２１ｗ，２２ｗにおいて、各巻回部２１，２２の軸方向に沿った長さを言う。第一巻線２１ｗの厚みＴ１と第二巻線２２ｗの厚みＴ２の関係は、両巻回部２１，２２のターン数及び軸長Ｌ１，Ｌ２に応じて適宜選択できる。

　　　（ターン数）
　両巻回部２１，２２の合計ターン数は、所望のインダクタンスに応じて適宜選択できる。各巻回部２１，２２のターン数は、求められるインダクタンスに応じて適宜選択する。第一巻回部２１のターン数とは、第一巻線２１ｗのターン数を言う。即ち、素線の数が１本の場合、１本の素線２１１のターン数を言い、素線の数が複数の場合、複数本の素線のターン数の合計ではなく、そのうち１つの素線のターン数を言う。第一巻線２１ｗの素線２１１のターン数は、素線２１１の数が複数の場合、同一とする。第二巻回部２２のターン数とは、第二巻線２２ｗのターン数を言う。即ち、第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２のターン数の合計ではなく、第二巻線２２ｗに含まれる１本の素線２２１（２２２）のターン数（第二巻線２２ｗのターン数）を言う。例えば、第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２のターン数が、「ｎ回（ｎ：正の整数）」である場合、第二巻回部２２のターン数は、「２ｎ回」ではなく「ｎ回」である。第二巻回部２２のターン数は、第一巻回部２１のターン数よりも少ないことが多いが、第一巻回部２１のターン数と同じとしたり、第一巻回部２１のターン数よりも多くしたりすることができる。第一巻回部２１と第二巻回部２２のターン数の差は、コイルＣへの通電条件や、コイルＣを冷却する冷却部材（冷却ベース）の各巻回部２１，２２に対する冷却性能の差に応じて適宜選択できる。

　　　（長さ）
　各巻回部２１，２２の軸方向の長さ（以下、単に軸長という）Ｌ１，Ｌ２は、所望のインダクタンスに応じて適宜選択できる（図２）。第一巻回部２１の軸長Ｌ１と第二巻回部２２の軸長Ｌ２とは、実質的に同一であることが好ましい。第一巻回部２１の軸長Ｌ１と第二巻回部２２の軸長Ｌ２とが実質的に等しいとは、第一巻回部２１の軸長Ｌ１と第二巻回部２２の軸長Ｌ２との差が、第一巻回部２１の軸長Ｌ１の１０％以下を満たすことを言う。そうすれば、各巻回部２１，２２の軸長Ｌ１，Ｌ２と各巻回部２１，２２が配置される内側コア部３１の軸方向の長さとが実質的に同一であれば、デッドスペースの少ない、又は実質的に無いリアクトル１を構築でき、リアクトル１を小型化できる。第一巻回部２１の軸長Ｌ１と第二巻回部２２の軸長Ｌ２との差は、５％以下を満たすことが好ましい。

　　　（端部）
　各巻回部２１，２２におけるその軸方向の一端側（図１紙面左側、図２紙面下側）の端部２１ｅ，２２１ｅ、２２２ｅは、上方へ引き伸ばされており、その先端の絶縁被覆が剥されて露出した導体に端子部材（図示略）が接続される。第二巻線２２ｗの一端側の端部２２１ｅ，２２２ｅ同士は、電気的に接続されている。コイルＣは、この端子部材を介してコイルＣに電力供給を行なう電源などの外部装置（図示略）が接続される。一方、各巻回部２１，２２におけるその軸方向の他端側（図１紙面右側、図２紙面上側）の端部２１ｅ，２２１ｅ、２２２ｅは、互いに電気的に接続されている。この電気的な接続は、本例のように端部２１ｅと端部２２１ｅ、２２２ｅとを直接接続することで行ってもよいし、第一巻回部２１及び第二巻回部２２とは独立する接続部材を介して接続してもよい。接続部材には、例えば、第一巻線２１ｗの断面積又は第二巻線２２ｗの断面積と同様の断面積を有する短尺な導体（特に巻線）が利用できる。第二巻線２２ｗの他端側の端部２２１ｅ，２２２ｅ同士は、一端側と同様、電気的に接続されている。

　第一巻回部２１の端部２１ｅと第二巻回部２２の端部２２１ｅ、２２２ｅとを直接接続する場合、本例のように第二巻線２２ｗの端部２２１ｅ，２２２ｅ側を曲げて第一巻線２１ｗの端部２１ｅ側に引き伸ばして、端部２１ｅと端部２２１ｅ、２２２ｅとを接続することで構成することが挙げられる。第二巻線２２ｗの端部２２１ｅ、２２２ｅ側の曲げ方は、図１に示すようにターン形成部と同様にエッジワイズ曲げが挙げられる。第二巻線２２ｗは、その素線２２１，２２２の厚みＴ２が第一巻線２１ｗ（素線２１１）の厚みＴ１よりも小さいため、曲げ易い。

　第二巻線２２ｗの端部２２１ｅ，２２２ｅ側を曲げるのではなく、第一巻線２１ｗの端部２１ｅ側を曲げて、第二巻線２２ｗの端部２２１ｅ，２２２ｅ側に引き伸ばしてもよい。第一巻線２１ｗの端部２１ｅ側を曲げる場合、その曲げ方は、エッジワイズ曲げでもよいし、フラットワイズ曲げに折り曲げて、折り返し箇所で巻線同士を厚み方向に部分的に重ねて、第一巻線２１ｗの伸延方向を９０°変えるようにしてもよい。第一巻線２１ｗは、その素線２１１の厚みＴ１が第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２の厚みＴ２のそれぞれよりも大きいが、その素線２１１の数がここでは１本であり第二巻線２２ｗの素線２２１，２２２よりも少ないため、折り曲げ易い。一方、上記接続部材を介して接続する場合、接続部材には、第一巻線２１ｗ又は第二巻線２２ｗと同一の線材を用いることが挙げられる。

　端部２１ｅと端部２２１ｅ、２２２ｅとの接続、端部２１ｅ及び端部２２１ｅ，２２２ｅのそれぞれと上記接続部材との接続、及び端部２２１ｅ，２２２ｅ同士の接続は、溶接（例えばＴＩＧ溶接）、はんだ、圧着などで行える。

　　　（その他）
　各巻線２１ｗ，２２ｗの素線２１１，２２１，２２２は、熱融着樹脂から構成される熱融着層を有するものを利用できる。この場合、各素線２１１，２２１，２２２を適宜巻回した後、適宜な時期に加熱して熱融着層を溶融して、隣り合うターン同士を熱融着樹脂によって接合する。このコイルＣは、ターン間に熱融着樹脂部が介在するため、ターン同士が実質的にずれず、コイルＣが変形し難い。熱融着層を構成する熱融着樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂が挙げられる。

　　［製造］
　コイルＣの製造は、第一巻回部２１と第二巻回部２２とを個々に作製して、第一巻回部２１の端部２１ｅと第二巻回部２２の端部２２１ｅ，２２２ｅとを接続する。第一巻回部２１の作製は、少なくとも１本（ここでは１本）の素線２１１を含む第一巻線２１ｗを用意して螺旋状に巻回することで行える。第二巻回部２２の作製は、複数本（ここでは２本）の素線２２１，２２２を含む第二巻線２２ｗを用意し、複数本の素線２２１，２２２を同時に巻回することで行ってもよいし、複数本の素線２２１，２２２を個別に巻回した巻回部品を組み合わせることで行ってもよい。同時巻きは、複数本の素線２２１，２２２を巻回方向に沿って重ねて同時に螺旋状に巻回する。個別巻きした巻回部品の組み合わせは、まず、２本の素線２２１，２２２をそれぞれ螺旋状に巻回して２つの巻回部品を作製する。このとき、一方の巻回部品の各ターン間に他方の巻回部品の各ターンが嵌まるように各巻回部品のピッチを調整する。そして、一方の巻回部品の各ターン間に他方の巻回部品の各ターンが嵌まるように互いに嵌め合わせる。

　〔コイルの作用効果〕
　上述のコイルＣによれば、第一巻回部２１が発熱し易く、第二巻回部２２が発熱し難いという特定の発熱特性の関係を満たすため、冷却性能に偏りのある冷却部材により冷却されるリアクトル１に好適に利用できる。

　〔リアクトル〕
　上述のコイルＣは、図１，図２に示すリアクトル１のコイル２に利用できる。リアクトル１は、実施形態１の冒頭で説明したように、コイル２と、コイル２が配置される磁性コア３とを備える。コイル２は、上述のコイルＣで構成される。

　　［コイル］
　コイル２は、上述の第一巻回部２１と第二巻回部２２を備える。両巻回部２１，２２は、各軸方向が平行するように横並び（並列）した状態で配置されている。このコイル２は、冷却部材（図示略）により冷却される。冷却部材は、詳しくは後述するが、本例では第一巻回部２１を冷却する第一冷却部と、第二巻回部２２を冷却する第二冷却部とを備える冷却ベースが挙げられる。第一冷却部の冷却性能は、第二冷却部の冷却性能よりも高い。即ち、両巻回部２１，２２の配置形態は、第一巻回部２１を冷却性能の高い第一冷却部側に配置し、第二巻回部２２を冷却性能の低い第二冷却部側に配置する。それにより、第一巻回部２１と第二巻回部２２とが均等に冷却されて両巻回部２１，２２の温度差が生じ難くできる。

　　［磁性コア］
　磁性コア３は、各巻回部２１，２２の内側に配置される一対の内側コア部３１と、コイル２が配置されず、コイル２から突出（露出）される一対の外側コア部３２とを備える。磁性コア３は、離間して配置される内側コア部３１を挟むように外側コア部３２が配置され、内側コア部３１の端面と外側コア部３２の内端面とを接触させて環状に形成される。これら内側コア部３１及び外側コア部３２により、コイル２を励磁したとき、閉磁路を形成する。この磁性コア３は、公知のものを利用できる。

　　　（内側コア部）
　各内側コア部３１は、複数の柱状のコア片と、コア片よりも比透磁率が小さい材料からなるギャップ部とが交互に積層配置された積層体で構成してもよいし、ギャップ部を介さず、巻回部２１，２２の軸方向の略全長の長さを有する一つの柱状のコア片で構成してもよい。一対の内側コア部３１におけるコイル２の軸方向に沿った長さは互いに同一であり、コイル２の軸方向の長さと実質的に同一である。内側コア部３１の形状は、巻回部２１，２２の内周形状に合わせた形状とすることが好ましい。ここでは、内側コア部３１の形状は、巻回部２１，２２の軸方向の略全長に長さを有する直方体状であり、その角部を丸めた巻回部２１，２２の内周面に沿うように丸めている。

　　　（外側コア部）
　外側コア部３２の形状は、本例では略ドーム形状の上面と下面を有する柱状体である。外側コア部３２の高さは、内側コア部３１よりも大きく、外側コア部３２の上面は、内側コア部３１の上面と略面一であり、外側コア部３２の下面は、コイル２の下面と略面一であることが好ましい。外側コア部３２の高さは、上下方向に沿った長さをいう。

　　　（材質）
　内側コア部３１のコア片及び外側コア部３２は、軟磁性粉末を圧縮成形した圧粉成形体、軟磁性粉末と樹脂とを含み樹脂が固化（硬化）している複合材料（成形硬化体）などが利用できる。

　軟磁性粉末を構成する粒子は、純鉄などの鉄族金属や鉄基合金（Ｆｅ－Ｓｉ合金、Ｆｅ－Ｎｉ合金など）などの軟磁性金属からなる金属粒子や、金属粒子の外周にリン酸塩などで構成される絶縁被覆を備える被覆粒子、フェライトなどの非金属材料からなる粒子などが挙げられる。

　軟磁性粉末の平均粒径は、例えば、１μｍ以上１０００μｍ以下、更に１０μｍ以上５００μｍ以下が挙げられる。この平均粒径は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）での断面画像を取得し、市販の画像解析ソフトを用いて解析することで行える。その際、円相当径を軟磁性粒子の粒径とする。円相当径とは、粒子の輪郭を特定し、その輪郭で囲まれる面積Ｓと同一の面積を有する円の径とする。即ち、円相当径＝２×｛上記輪郭内の面積Ｓ／π｝^１／２で表される。

　上記複合材料の樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂（例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン９Ｔなど）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂、常温硬化性樹脂、低温硬化性樹脂などが挙げられる。その他、不飽和ポリエステルに炭酸カルシウムやガラス繊維が混合されたＢＭＣ（Ｂｕｌｋ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、ミラブル型シリコーンゴム、ミラブル型ウレタンゴムなどを利用できる。

　複合材料中の樹脂の含有量は、２０体積％以上７０体積％以下が挙げられる。樹脂の含有量が少ないほど、即ち軟磁性粉末の含有量が多いほど、飽和磁束密度の向上、放熱性の向上が期待でき、樹脂の含有量の上限は、５０体積％以下、更に４５体積％以下、４０体積％以下にできる。樹脂の含有量がある程度多いと、即ち、軟磁性粉末の含有量がある程度少ないと、複合材料の原料（原料混合物）を成形型に充填する際に流動性に優れて成形型に充填し易く、製造性の向上が期待でき、樹脂の含有量の下限は、２５体積％以上、更に３０体積％以上にできる。

　上記複合材料は、軟磁性粉末及び樹脂に加えて、アルミナやシリカなどのセラミックスといった非磁性材料からなるフィラー粉末を含有できる。この場合、例えば放熱性を高められる。複合材料中のフィラー粉末の含有量は、０．２質量％以上２０質量％以下、更に０．３質量％以上１５質量％以下、０．５質量％以上１０質量％以下が挙げられる。

　　［冷却部材］
　冷却部材は、コイル２を冷却するものであり、本例では上述のように冷却性能の異なる第一冷却部と第二冷却部とを備える冷却ベースが挙げられる。この冷却ベースは、リアクトル１の設置対象である。第一冷却部と第二冷却部とは、異なる冷却性能を有する複数の部材であってもよいが、一連の冷却板だが、冷媒の流路が冷却板の一部にしかないなどで、領域により冷却性能に差があるものであってもよい。第一冷却部と第二冷却部の冷却性能の高低差は、第一巻回部２１と第二巻回部２２とを均等に冷却できる程度の差とすることが挙げられる。例えば、第一冷却部の冷却性能（Ｗ）と第二冷却部の冷却性能（Ｗ）との比が、２：１～２０：１程度を満たすことが挙げられる。その他、冷却部材には、循環供給される流体冷媒（例えばＦＥＴ）が挙げられる。この流体冷媒の冷却性能に偏りがあるとは、例えば、第一巻回部２１と第二巻回部２２とへの供給量が異なることが挙げられる。具体的には、流体冷媒をコイル２に掛けて冷却する場合、その掛け方によって各巻回部２１，２２の流体冷媒との接触状態に差があることや、リアクトル１を流体冷媒が流通される箇所に配置した場合、流通量の違いにより各巻回部２１，２２の流体冷媒との接触状態に差があることなどが挙げられる。

　　［用途］
　リアクトル１は、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車などの車両に搭載される車載用コンバータ（代表的にはＤＣ－ＤＣコンバータ）や空調機のコンバータなどの種々のコンバータ、電力変換装置の構成部品に好適に利用できる。

　〔リアクトルの作用効果〕
　上述のリアクトル１によれば、発熱し易い第一巻回部２１と発熱し難い第二巻回部２２とを有するコイル２を備えることで、コイル２を冷却する冷却部材の冷却性能に偏りがある場合に損失を低減できる。

　本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、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。

　Ｃ　コイル
　２１　第一巻回部
　　２１ｗ　第一巻線
　　２１１　素線
　　２１ｅ　端部
　２２　第二巻回部
　　２２ｗ　第二巻線
　　２２１、２２２　素線
　　２２１ｅ、２２２ｅ　端部
　１　リアクトル
　　２　コイル
　　３　磁性コア
　　　３１　内側コア部
　　　３２　外側コア部

Claims (4)

1. 　少なくとも１本の素線を含む第一巻線を螺旋状に巻回してなる第一巻回部と、
   　前記第一巻回部と電気的に接続される複数本の素線を含む第二巻線を螺旋状に巻回してなり、前記第一巻回部の軸方向に平行な軸を有する第二巻回部とを備え、
   　前記第二巻線に含まれる各素線は、前記第二巻回部の軸方向に沿って並列され、
   　前記第二巻線に含まれる素線の本数が前記第一巻線に含まれる素線の本数よりも多く、
   　前記第二巻線の断面積が前記第一巻線の断面積以上であり、
   　前記第二巻線に含まれる素線の断面積が前記第一巻線に含まれる素線の断面積以下であるコイル。
2. 　前記第一巻回部の軸方向の長さと前記第二巻回部の軸方向の長さとの差が、前記第一巻回部の軸方向の長さの１０％以下である請求項１に記載のコイル。
3. 　前記第一巻線に含まれる素線及び前記第二巻線に含まれる素線の導体線が平角線であり、
   　前記第一巻線に含まれる素線と前記第二巻線に含まれる素線の幅が同じである請求項１又は請求項２に記載のコイル。
4. 　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であって、
   　前記コイルは、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコイルであるリアクトル。

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