WO2024004495A1 - インダクタ及びインダクタの製造方法 - Google Patents

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WO2024004495A1
WO2024004495A1 PCT/JP2023/020252 JP2023020252W WO2024004495A1 WO 2024004495 A1 WO2024004495 A1 WO 2024004495A1 JP 2023020252 W JP2023020252 W JP 2023020252W WO 2024004495 A1 WO2024004495 A1 WO 2024004495A1
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WO
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coil
bent
inductor
wire
flat wire
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Application number
PCT/JP2023/020252
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English (en)
French (fr)
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睦泰 大坪
凌太郎 津川
直弥 本田
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/10—Connecting leads to windings

Definitions

  • the present disclosure relates to an inductor and a method for manufacturing an inductor.
  • Patent Document 1 discloses an inductor that includes a main body including a magnetic material, a coil element disposed inside the main body, and a terminal fitting connected to the coil element. In the inductor described in Patent Document 1, the tip of the coil element is exposed from the main body, and a terminal fitting is welded to the exposed tip of the coil element.
  • An inductor includes a magnetic core formed by pressure-molding a mixture of magnetic material powder and a binder, and having a first surface and a second surface connected to the first surface, and embedded in the magnetic core. a buried portion, and two end portions each connected to the buried portion and protruding to the outside of the magnetic core at positions at the same height from the first surface.
  • a direction in which the angle is greater than 45 degrees when the direction in which the rectangular wire extends on the side of the coil portion from the bent portion is 0 degrees when viewed from the direction in which the troughs of the bent portion near the coil portion extend.
  • the indentation depth on one end side of the valley strip that is closer in a straight line distance to the winding axis of the coil portion is the same as that of the valley strip that is farther in a straight line distance from the winding axis. It is deeper than the invagination depth on the other end side.
  • a method for manufacturing an inductor includes a step of forming a coil element made of a flat wire having an insulating coating on the surface and having a rectangular cross section, the coil element being formed between two ends of the flat wire. forming a coil portion by winding a part of the coil portion; and bending a first drawer portion connecting one end of the two ends and the coil portion two or more times, A step of forming a coil element, which includes forming two or more bent portions having valleys on the surface of a rectangular wire, and forming a magnetic core by pressure-molding a mixture of magnetic material powder and a binder.
  • the step of forming the two or more bent portions includes the step of embedding the coil portion and the first lead-out portion of the coil element in the magnetic core;
  • the rectangular wire invaginates along the direction with an angle greater than 45 degrees, and the winding axis of the coil part
  • the indentation depth on one end side of the trough line whose straight line distance is shorter is deeper than the inset depth at the other end side where the line distance from the winding axis is longer.
  • the reliability of the inductor can be improved.
  • FIG. 2 is a first perspective view of an inductor according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a second perspective view of the inductor according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a third perspective view of the inductor according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of an inductor according to an embodiment.
  • 1 is a flowchart showing a method for manufacturing an inductor according to an embodiment.
  • 3 is a flowchart showing a method for forming a coil element of an inductor according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view for explaining the shape of a cut according to an embodiment.
  • the insulation between different parts of the wire for example, between the expanded part of the wire and the coil part, is reduced. Therefore, in the present disclosure, when bending the strands, the strands are processed to control the expansion due to expansion and contraction of the metal material, and then the strands are bent, thereby preventing the strands from coming close to each other.
  • the purpose is to provide an inductor with high performance.
  • each figure is a schematic diagram with emphasis, omission, or ratio adjustment as appropriate to illustrate the present disclosure, and is not necessarily strictly illustrated, and may differ from the actual shape, positional relationship, and ratio. There are cases.
  • substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and overlapping explanations may be omitted or simplified.
  • each figure shows an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis, meaning three directions orthogonal to each other, and these axes and axial directions along the axes are used for explanation as necessary.
  • each axis is provided for the purpose of explanation, and does not limit the direction and posture in which the inductor is used.
  • top surface and bottom surface in the inductor configuration refer to the top surface (vertically upper surface) and the bottom surface (vertically lower surface) in absolute spatial recognition. Rather, it is used as a term defined by the relative positional relationship of the components of the inductor.
  • An inductor is a passive element that stores electrical energy flowing through a coil element as magnetic energy.
  • FIG. 1 is a first perspective view of an inductor according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a second perspective view of the inductor. Note that FIG. 2 is an enlarged perspective view of the bent portion 31 shown as area A in FIG.
  • the inductor 100 includes a magnetic core 10, a coil element 20 having a coil portion 21 and a plurality of lead-out portions.
  • the approximate outer shape of the inductor 100 is determined, for example, by the shape of the magnetic core 10, which is a rectangular parallelepiped powder magnetic core.
  • the magnetic core 10 can be formed into any shape by molding.
  • the inductor 100 can have an arbitrary shape depending on the shape of the magnetic core 10 during molding.
  • the dimension in the X-axis direction is 17 mm or more and 70 mm or less
  • the dimension in the Y-axis direction is 17 mm or more and 70 mm or less
  • the dimension in the Z-axis direction is 7 mm or more and 50 mm or less.
  • the magnetic core 10 has a dimension in the X-axis direction of 40 mm, a dimension in the Y-axis direction of 40 mm or more, and a dimension in the Z-axis direction of 18 mm.
  • the magnetic core 10 is the outer shell part of the inductor 100 and covers a part of the coil element 20 (the buried part 24 consisting of the coil part 21 and the first drawn-out part 22 and the second drawn-out part 23). In other words, the buried portion 24 is buried in the magnetic core 10 .
  • the magnetic core 10 is a powder magnetic core that contains a magnetic material, such as a metal magnetic material powder and a resin material as a binder for binding the magnetic material powders together. Note that the magnetic core 10 may be formed using a magnetic material. Ferrite may be used as the magnetic material, or other magnetic materials may be used.
  • a particulate material having a predetermined elemental composition such as Fe-Si-Al system, Fe-Si system, Fe-Si-Cr system, or Fe-Si-Cr-B system is used.
  • the resin material a material such as a silicone resin that can maintain a certain shape by binding the particles of the metal magnetic powder while insulating between the particles of the metal magnetic powder is selected.
  • the magnetic core 10 has, for example, a rectangular parallelepiped shape.
  • the magnetic core 10 includes a bottom surface (in other words, a first surface) 11, a top surface 12 facing back to the bottom surface 11, and four side surfaces 13a, 13b, 13c, and 13d (in other words, end surfaces) that are connected to the bottom surface 11 and the top surface 12. and has.
  • a bottom surface in other words, a first surface
  • side surfaces 13a, 13b, 13c, and 13d in other words, end surfaces
  • Side surface 13a and side surface 13b are lined up in the X-axis direction and face each other.
  • the side surface 13c and the side surface 13d are arranged in the Y-axis direction and face each other.
  • the bottom surface 11, the top surface 12, and the side surfaces 13a, 13b, 13c, and 13d are each substantially flat planes.
  • the set of bottom surface 11 and top surface 12, the set of side surfaces 13a and 13b, and the set of side surfaces 13c and 13d are sets of surfaces that are in a parallel positional relationship, respectively.
  • the bottom surface 11, the top surface 12, and the side surfaces 13a, 13b, 13c, and 13d extend in intersecting directions, specifically, in orthogonal directions.
  • the side surface 13a and the side surface 13b and the side surface 13c and the side surface 13d extend in an intersecting direction, specifically, in an orthogonal direction.
  • the coil element 20 consists of a single wire embedded in the magnetic core 10, and includes a coil portion 21, which is a part where the wire is wound, and a coil portion 21, which corresponds to both ends of the wire and is exposed to the outside of the magnetic core 10. It has a plurality of end portions that are connected to each other, and a drawer portion that connects each end portion and the coil portion 21. That is, the coil element 20 according to the embodiment includes one coil section 21, two lead-out sections, and two end sections. In addition, in FIG. 1, the buried coil part 21 and the drawn-out part are shown by broken lines.
  • the coil element 20 is composed of, for example, a conductive wire.
  • the conductive wire is made of a metal material selected from, for example, metals such as aluminum, copper, silver, and gold, alloys containing one or more of these metals, and materials consisting of metals or alloys and other substances. It is composed of a metal wire and an insulating coating that covers the surface of the metal wire.
  • the conducting wire is, for example, a copper wire coated with an insulating coating.
  • the coil portion 21, the drawer portion, and the end portion are names given to respective portions formed by processing one member made of the same material, for example.
  • the coil portion 21 is a part of the buried portion 24 covered by the magnetic core 10.
  • the coil portion 21 is composed of a wound conductive wire and functions as a coil.
  • the number of turns of the coil portion 21 is not particularly limited, and is appropriately selected, for example, from 0.5 turns to 10 turns, depending on the performance required of the inductor 100 and constraints such as the size of the magnetic core 10.
  • the cross section of the conducting wire constituting the coil portion 21 is, for example, a rectangular wire with each side measuring 6.0 mm x 3.5 mm.
  • the coil portion 21 may be formed of a square wire having a cross-sectional aspect ratio of 1:1.
  • the coil portion 21 is wound in the vertical direction so that the surfaces including the long sides of the cross section of the conductive wire are overlapped.
  • the coil portion 21 is formed by winding a rectangular wire edgewise.
  • This coil portion 21 is embedded in the magnetic core 10 such that the winding axis B (two-dot chain line in the figure) of the coil portion 21 is along the direction (Z-axis direction) connecting the bottom surface 11 and the top surface 12.
  • the coil portion 21 has a first lead-out portion 22 and a second lead-out portion 23 that are connected to the side surface 13c of the magnetic core 10 from the wound portion.
  • first drawer part 22 and the second drawer part 23 may be collectively referred to as a drawer part.
  • the second drawer part 23 is arranged on the positive side of the X axis, which is closer to the outer right than the winding axis B, when viewed from the direction perpendicular to the side surface 13c, and the first drawer part 22 is located on the positive side of the It is arranged on the minus side of the X-axis, which is closer to the left outer side than the rotation axis B.
  • the second drawer portion 23 is located at a height closer to the bottom surface 11 than the center of the side surface 13c when viewed from a direction perpendicular to the side surface 13c.
  • the first drawer section 22 is connected to the bottom surface 11 from a height closer to the top surface 12 than the center of the side surface 13c to the same height as the second drawer section 23 when viewed from a direction perpendicular to the side surface 13c. It extends along the direction connecting with the top surface 12.
  • all the drawer portions have the same height from the bottom surface 11. In other words, on the side surface 13c, all the drawer portions are at the same distance from the bottom surface 11.
  • the end portion is connected to the coil portion 21 via the drawer portion.
  • the ends consist of a first end 25 and a second end 26.
  • the first end portion 25 is connected to the coil portion 21 via the first lead-out portion 22 .
  • the second end portion 26 is connected to the coil portion 21 via the second drawer portion 23.
  • the end portion extends outward from the side surface 13c of the magnetic core 10. Specifically, the end portion is drawn out in a direction perpendicular to the side surface 13c from a height closer to the bottom surface 11 than the center of the side surface 13c.
  • the end portion is drawn out from one side 13c of the four sides 13a to 13d. In other words, the two ends protrude to the outside of the magnetic core 10 on the same one of the four side surfaces 13a to 13d.
  • the configuration on the side opposite to the viewpoint side is visible through the broken line.
  • the first drawer section 22 has a section extending away from the coil section 21 and a section extending along the winding axis B of the coil section 21 or between the bottom surface 11 and the top surface 12.
  • a bent portion 31 in which the direction in which the strands extend is bent is formed between the section extending along the tying direction.
  • the first drawn-out section 22 has a section extending along the winding axis B of the coil section 21 and a section extending away from the coil section 21 at a height parallel to the extending height of the second drawn-out section 23.
  • a bent portion 31 in which the direction in which the strands extend is bent is also formed between the section extending in the .
  • a trough 32 is formed in the rectangular wire of the strand, which extends along a direction perpendicular to both directions extending before and after the bent portion 31.
  • the valley lines 32 can also be interpreted as folds formed on the inside of the bend.
  • an inductor 100 having two bent portions 31 in the first lead-out portion 22 will be described, but there may be three or more bent portions 31.
  • the second drawer portion may have a plurality of bent portions.
  • the inductor 100 will be described in which all of the drawn out parts are located on the side surface 13c at a height closer to the bottom surface 11 than the center of the side face 13c. They may be at the same height, and may be at the center of the height of the side surface 13c, or may be closer to the top surface 12 than the center of the side surface 13c.
  • the bent portion 31 that is closest to the coil portion 21 in the wire in other words, of the two bent portions, the straight line distance between the trough 32 and the coil portion 21 is The configuration of the closest bent portion 31 is different from the configuration of the other bent portions 31.
  • a notch structure 33 (dot-hatched portion in the figure) is formed in which the surface of the strand invaginates inward at the position of the trough 32. has been done.
  • the notch structure 33 has a surface shape that extends with depth in a plane intersecting the surface of the wire, in which the space that existed before the wire was bent was filled by the bending. Therefore, a cut 33a (see FIG. 7 described later) for forming a notch structure 33 is formed in the original wire before being bent.
  • the notch 33a will be described later along with the explanation of FIG.
  • this notch 33a Due to the existence of this notch 33a, when the wire is bent, the expansion portion of the metal material from the surface of the wire, which is formed by the contraction of the metal material on the inner side of the bend than the neutral line, is in the space of the notch 33a.
  • the expansion portion can be kept relatively small. As a result, the expanded portion of the bent portion 31 of the first drawn-out portion 22 toward the coil portion 21 is difficult to expand, and the distance between the coil portion 21 and the expanded portion of the first drawn-out portion 22 is easily maintained.
  • FIG. 3 is a third perspective view of the inductor according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of the vicinity of the bending portion 31 closest to the coil portion 21, viewed from a different perspective from that in FIG.
  • FIG. 3A only the outline of the expansion portion 34 is shown with a broken line, and the notch structure 33 that is transparent is shown with a broken line.
  • FIG. 3(b) the expanded portion 34 is shown without any transmission.
  • the notch structure 33 has a different depth of penetration into the inside of the strand at each position in the direction in which the trough 32 extends.
  • the recess depth of the notch structure corresponds to the size of the space of the notch 33a before bending, and the wider the space, the deeper the recess depth.
  • the invagination depth is determined by one end of the valley 32 on the side closer to the coil portion 21 in a straight line, or on the side closer to the winding axis B of the coil portion 21 in a straight line.
  • the valley line 32 on the near side is deepest at one end (on the positive side of the X-axis) and shallowest at the other end (on the negative side of the X-axis).
  • the notch structure is suppressed while suppressing the expansion of the expansion portion 34 on the side closer in straight line distance to the coil portion 21, which has a greater risk of deterioration of insulation. It is possible to simultaneously suppress a decrease in cross-sectional area, that is, an increase in resistance caused by making 33 too large.
  • the notch structure 33 may have a depth of 0 between one end and the other end of the valley line 32. That is, the space of the notch 33a may be formed only in a part in the direction in which the valley line 32 extends.
  • FIG. 4 is a plan view of the inductor according to the embodiment.
  • FIG. 4 shows a plan view of the bending part 31 closest to the coil part 21 in the first drawer part 22 when viewed from the coil part 21 side (the positive side of the X-axis) in the direction in which the valley stripes 32 extend.
  • the notch structure 33 in this embodiment is arranged in a direction where the angle is larger than 45 degrees, when the direction in which the wire extends on the side of the coil part 21 from the bent part 31 is 0 degrees. To be precise, it is invaginated along a direction within a range of 60 degrees or more and 90 degrees or less. This is a characteristic associated with the configuration of the notch 33a when forming the notch structure 33, and will be described later together with a description of the notch 33a.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a method for manufacturing an inductor according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a method for forming a coil element of an inductor according to the embodiment.
  • a step (S101) of forming a coil element is performed.
  • the above process is divided into three steps, as shown in FIG. Specifically, first, a part of the wire between both ends is wound to form the coil portion 21 (S201). After forming the coil portion 21 or before winding the final turn of the coil portion 21, cuts 33a are formed at positions corresponding to the valley lines 32 when bent (S202).
  • the notch 33a is formed by pressing with a mold in which a protruding strip having the same shape as the space of the notch 33a is formed, and the metal material corresponding to the space of the notch 33a is pushed into the inside of the wire, thereby forming the space of the notch 33a. do.
  • the notches 33a may be formed by other methods such as cutting. After forming the cut 33a, it is bent along the cut 33a to form the bent portion 31 and the notch structure 33 (S203). If step S101 is in the middle at this point, the winding of the final turn of the coil portion 21 is further completed.
  • FIG. 7 is a plan view for explaining the shape of the cut according to the embodiment.
  • (a) shows a plan view of the drawn-out portion 22a before bending of the first drawn-out portion 22, as seen from the direction in which the strands of the wire extend
  • (b) shows the plan view of the drawn-out portion 22a of the drawn-out portion 22a before bending.
  • a plan view viewed from a direction perpendicular to both the extending direction and the extending direction of the notches 33a (corresponding to the extending direction of the valley strips 32) is shown in (c). It shows a plan view as seen from.
  • the notch 33a is shown transparently by a broken line.
  • the cut 33a is adapted to absorb the expansion of the expansion portion 34 during bending, depending on the width of the space. Therefore, a large space is provided at one end side, which is closest in a straight line distance to the coil part 21, where it is necessary to absorb the expansion of the expansion part 34, and on the other hand, the reduction in cross-sectional area due to the formation of the notch structure 33 is suppressed. Therefore, the notch 33a is formed to have a small space at the other end.
  • the notch 33a has a deeper recess depth at one end where the straight line distance to the coil portion 21 is closest, and a shallower recess depth at the other end.
  • the deepest indentation depth (h1 in FIG. 7(c)) is 10% or more of the length of the rectangular wire in the indentation direction (h2 in FIG. 7(c)). It may be 20% or more.
  • the expansion of the expansion portion 34 can be effectively absorbed by the space of the notch 33a.
  • the deepest recess depth of the notch structure 33 may be 10% or more of the length of the rectangular wire in the recess direction, or may be 20% or more.
  • the depth of the notch structure and the depth of the notch 33a do not match due to the expansion and contraction of the metal material. All you have to do is set . Strictly speaking, after bending, since the thickness outside the neutral plane becomes thinner, the ratio of the depth of notch structure 33 to the thickness tends to become larger than before bending.
  • the deepest recess depth h1 of the notch 33a may be 50% or less of the length h2 of the rectangular wire in the recess direction, or may be 40% or less. Thereby, the cross-sectional area can be prevented from decreasing more than necessary due to the formation of the notch structure 33.
  • the deepest recess depth of the notch structure 33 may be 50% or less of the length of the rectangular wire in the recess direction, or may be 40% or less.
  • the depth of the notch structure 33 and the depth of the notch 33a do not match due to expansion and contraction of the metal material. You just need to set the value.
  • the notch structure 33 and the cut 33a are formed between the inside of the bent portion 31 (the side where the metal material contracts) of the rectangular wire and the neutral plane.
  • the depth of invagination may be determined by performing an experiment or the like in advance to estimate the neutral line of the rectangular wire.
  • the inclination angle of the notch 33a at which it reaches the deepest position (white arrow in the figure) when viewed from the direction in which the notch 33a extends is the deepest position in the strand. It differs between the coil portion 21 side and the first end portion 25 side from the deepest position. Specifically, the coil portion 21 side is steeper than the first end portion 25 side from the direction in which the notch 33a extends. As a result, the expansion portion 34 is less likely to be formed on the coil portion 21 side than the deepest position, and most of the expansion portion 34 that is formed is concentrated on the first end portion 25 side, that is, on the side far from the coil portion 21. can be done.
  • the inclination angle of the notch 33a may be designed so that a larger space is provided on the first end portion 25 side by an amount corresponding to the steepness on the coil portion 21 side. Such a design may be determined empirically or experimentally.
  • the width of the notch 33a in the direction perpendicular to the direction in which the notch 33a extends is different at both ends in the direction in which the notch 33a extends.
  • the width w1 of the other end of the notch 33a that is farther away from the winding axis B in a straight line is wider than the width w2 of the one end of the notch 33a that is closer to the winding axis B in a straight line. short.
  • the width w2 at one end of the notch 33a is longer than the width w1 at the other end of the notch 33a.
  • the width of the notch 33a changes along the direction in which the notch 33a extends, it is easy to provide a larger space at one end of the notch 33a than at the other end.
  • the width w2 is longer than the other end side, and the recess depth is deeper than the other end side. Therefore, a larger space is formed compared to the other end.
  • the width w1 is shorter than on the one end side, and the recess depth is shallower than on the one end side, so a smaller space is formed than on the one end side.
  • the formed coil element 20 is placed in a mold together with a mixture of magnetic material powder and binder, and the powder magnetic core is pressure-molded to embed the coil element 20 in the magnetic core 10 (S102). .
  • the pressure during pressure molding is, for example, 5 ton/cm 2
  • the thermosetting temperature is, for example, 185°C.
  • the exposed end portion that is not covered by the magnetic core 10 protrudes perpendicularly to the side surface 13c of the magnetic core 10, for example.
  • the end portion is irradiated with a laser beam to remove the insulation coating. In this way, inductor 100 is manufactured.
  • the inductor 100 is formed by pressure molding a mixture of magnetic material powder and a binder, and has a bottom surface 11 (first surface) and a side surface 13c connected to the bottom surface 11. (second surface); a buried portion 24 buried in the magnetic core 10; and two end portions each connected to the buried portion 24 and having the same height from the bottom surface 11.
  • a coil element 20 made of a rectangular wire having a rectangular cross section and having two ends protruding outside the magnetic core 10 and having an insulating coating on the surface; 24 includes a coil part 21 around which a flat wire is wound, a first pull-out part 22 connected to the coil part 21 and one of the two ends (first end part 25), and a coil part 21 and the two ends.
  • the first drawer part 22 has two or more bent parts 31 which are bent in the extending direction of the rectangular wire. , two or more bent parts 31 having valley lines 32 on the surface of the flat wire in each bent part 31 are provided, and among the two or more bent parts 31, the bent part 31 closest to the coil part 21 has valley lines.
  • a notch structure 33 is formed that indents toward the inside of the flat wire, and the notch structure 33 extends from the direction in which the trough 32 of the bent portion 31 closest to the coil portion 21 among the two or more bent portions 31 extends. If the direction in which the rectangular wire extends on the side of the coil part 21 with respect to the bent part 31 is set to 0 degrees, it invaginates along the direction where the angle is larger than 45 degrees, and the winding axis B of the coil part 21 The indentation depth on one end side of the valley line 32 that is closer in a straight line distance to the winding axis is deeper than the indentation depth on the other end side of the valley line 32 that is farther in a straight line distance from the winding axis.
  • the expansion portion 34 formed on the valley fold side of the bend can be absorbed when the notch structure 33 is formed.
  • the depth of invagination of the notch structure 33 corresponds to the volume of the expandable portion 34 that can be absorbed in its formation.
  • the expanded portion 34 that is formed can be made smaller.
  • the notch structure 33 is recessed along a direction having an angle greater than 45 degrees, where the direction in which the rectangular wire extends closer to the coil portion 21 than the bent portion 31 is 0 degrees.
  • the notch structure 33 on the side closer to the coil part 21 than the bent part 31 is steeper than that on the side closer to the first end 25 than the bent part 31 .
  • the expanded portion 34 is less likely to be formed on the side of the coil portion 21 than the trough 32, and most of the expanded portion 34 that is formed is concentrated on the first end 25 side, that is, on the side farther from the coil portion 21. be able to.
  • a decrease in insulation with the coil portion 21 is suppressed, and most of the expansion portion 34 is formed in a concentrated manner on the side far from the coil portion 21.
  • a highly reliable inductor 100 can be realized.
  • Second aspect For example, in the notch structure, when viewed from the direction in which the trough of the bent portion closest to the coil portion among the two or more bent portions extends, a rectangular wire on the coil portion side of the bent portion extends.
  • the inductor 100 according to the first aspect may be recessed along a direction at an angle of 60 degrees or more and 90 degrees or less when the direction is 0 degrees.
  • the effect that the expansion portion 34 is less likely to be formed on the side of the coil part 21 rather than the trough 32 can be further enhanced.
  • the magnetic core 10 further has other side surfaces 13a, 13b, and 13d (third surface) that are connected to the bottom surface 11, and the two ends are both outside the magnetic core 10 at the side surface 13c.
  • the inductor 100 according to the first aspect or the second aspect may protrude into the inductor 100 according to the first aspect or the second aspect.
  • the notch structure 33 is according to any one of the first to third aspects, wherein the deepest recess depth is 10% or more of the length of the rectangular wire in the recess direction.
  • the inductor 100 described above may be used.
  • the notch structure 33 is according to any one of the first to fourth aspects, wherein the deepest recess depth is 50% or less of the length of the rectangular wire in the recess direction.
  • the inductor 100 described above may be used.
  • the cross-sectional area of the rectangular wire can be maintained at a certain level or more even if it is reduced by the notch structure 33, and an inductor 100 in which an increase in resistance is suppressed even though it has the notch structure 33 can be realized.
  • the method for manufacturing the inductor 100 is a step of forming a coil element 20 made of a rectangular wire having a rectangular cross section and having an insulating coating on the surface. Forming a coil part 21 by winding a part between two ends, and connecting one end (first end 25) of the two ends to the coil part 21.
  • a cut 33a is made in the surface of the flat wire toward the inside of the flat wire at a position corresponding to the trough 32 in the bent portion 31 closest to the coil portion 21 among the two or more bent portions 31.
  • the flat wire is bent to form a notch structure 33 that invaginates toward the inside of the flat wire at the valley striations 32.
  • the direction in which the angle is larger than 45 degrees The indentation depth at one end side of the trough 32 which is closer in a straight line distance to the winding axis B of the coil portion 21 is that of the trough 32 which is farther in a straight line distance from the winding axis. It is deeper than the invagination depth on the other end side.
  • the inclination angle at which the incision reaches the deepest position when viewed from the direction in which the valley line extends is on the side of the coil part than the deepest position, and on the side of the coil part than the deepest position.
  • the method for manufacturing the inductor 100 according to the sixth aspect may be different depending on the end side of the inductor 100.
  • the inclination angle at which the incision reaches the deepest position when viewed from the direction in which the valley line extends is closer to the coil part than the deepest position, and to one end of the incision than the deepest position.
  • the method for manufacturing the inductor 100 according to the seventh aspect may be such that the inductor 100 is steeper than the other side.
  • the inductor 100 described in the first aspect etc. can be manufactured.
  • the end portion is drawn out from a height closer to the bottom surface 11 than the center of the side surface 13c, but the end portion is not limited thereto.
  • the drawer portion may be drawn out from a height closer to the top surface 12 than the center of the side surface 13c. In that case, a similar bent portion 31 may be formed in the second drawer portion 23.
  • terminal fittings may be connected to the tips of the first end 25 and the second end 26 by welding, or the tips of the first end 25 and the second end 26 may be connected by welding. , it may be bent and used as an electrode for surface mounting.
  • electrical products or electrical circuits using the above-described inductor are also included in the present disclosure.
  • electrical products include a power supply device including the above-described inductor, various devices equipped with the power supply device, and the like.
  • the inductor according to the present disclosure is useful as an inductor used in various devices and equipment.

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Abstract

インダクタ（１００）は、磁心（１０）と、平角線から構成されたコイル素子（２０）と、を備え、コイル素子（２０）は、巻回されたコイル部（２１）と、コイル部（２１）及び２つの端部の一方（第１端部（２５））に接続された第１引き出し部（２２）と、を有し、第１引き出し部（２２）には、平角線の延びる方向が屈曲する２以上の屈曲部（３１）であって、それぞれの屈曲部（３１）における平角線の表面に谷筋（３２）を有する２以上の屈曲部（３１）が設けられ、２以上の屈曲部（３１）のうちの最もコイル部（２１）に近い屈曲部（３１）には、谷筋（３２）において平角線の内部に向けて陥入するノッチ構造（３３）が形成され、ノッチ構造（３３）は、４５度よりも角度が大きい方向に沿って陥入し、コイル部（２１）の巻回軸（Ｂ）と近い方の谷筋（３２）の一端側の陥入深さが、遠い方の谷筋（３２）の他端側の陥入深さよりも深い。

Description

インダクタ及びインダクタの製造方法
　本開示は、インダクタ及びインダクタの製造方法に関する。
　電気エネルギーを磁気エネルギーとして蓄える受動素子であるインダクタは、電源電圧の昇降圧及び直流電流の平滑化を目的として、例えばＤＣ－ＤＣコンバータ装置等に用いられる。インダクタは、例えば、回路基板等の表面に実装される。例えば、特許文献１には、磁性材料を含む本体部と、本体部の内部に配置されたコイル素子と、コイル素子に接続される端子金具と、を備えるインダクタが開示されている。特許文献１に記載のインダクタでは、コイル素子の先端が本体部から露出し、露出したコイル素子の先端に端子金具が溶接されている。
特開２０１１－２４３６８５号公報
　ところで、断面形状が矩形の平角線によってコイル素子を形成するインダクタが存在する。このような平角線によって形成されたコイル素子では、コイル素子を形成するための曲げ加工において素線の異なる部分同士が接近して、これらの部分同士の絶縁性が低下してしまう場合があり、インダクタの信頼性が低下するという課題がある。本開示は、上記に鑑みて、インダクタの信頼性を高めることを目的とする。
　本開示の一態様に係るインダクタは、磁性材料粉体と結合剤との混合物が加圧成形され、第１面と前記第１面につながる第２面とを有する磁心と、前記磁心に埋設された埋設部、及び、それぞれが前記埋設部に接続された２つの端部であって、前記第１面からの高さが同じ高さの位置で前記磁心の外側に突出する２つの端部を有し、表面に絶縁被覆を有する断面形状が矩形の平角線から構成されたコイル素子と、を備え、前記コイル素子の前記埋設部は、前記平角線が巻回されたコイル部と、前記コイル部及び前記２つの端部の一方に接続された第１引き出し部と、前記コイル部及び前記２つの端部の他方に接続された第２引き出し部と、を有し、前記第１引き出し部には、前記平角線の延びる方向が屈曲する２以上の屈曲部であって、それぞれの屈曲部における前記平角線の表面に谷筋を有する２以上の屈曲部が設けられ、前記２以上の屈曲部のうちの最も前記コイル部に近い屈曲部には、前記谷筋において前記平角線の内部に向けて陥入するノッチ構造が形成され、前記ノッチ構造は、前記２以上の屈曲部のうちの最も前記コイル部に近い屈曲部の前記谷筋が延びる方向から見て、当該屈曲部よりも前記コイル部側の前記平角線が延びる方向を０度とした場合に、４５度よりも角度が大きい方向に沿って陥入し、前記コイル部の巻回軸との直線距離が近い方の前記谷筋の一端側の陥入深さが、前記巻回軸との直線距離が遠い方の前記谷筋の他端側の陥入深さよりも深い。
　また、本開示の一態様に係るインダクタの製造方法は、表面に絶縁被覆を有する断面形状が矩形の平角線からなるコイル素子を形成する工程であって、前記平角線の２つの端部の間の一部を巻回したコイル部を形成することと、前記２つの端部のうちの一方の端部と前記コイル部との間を接続する第１引き出し部を２回以上屈曲させて、前記平角線の表面に谷筋を有する屈曲部を２以上形成することとを含む、コイル素子を形成する工程と、磁性材料粉体と結合剤との混合物を加圧成形して磁心を形成することにより、前記磁心に前記コイル素子の前記コイル部及び前記第１引き出し部を埋設する工程と、を含み、前記２以上の屈曲部を形成する工程では、前記２以上の屈曲部のうちの最も前記コイル部に近い屈曲部における前記谷筋に対応する位置で、前記平角線の内部に向けて前記平角線の表面を陥入する切込みを形成したあとに、前記平角線を屈曲させることで、前記谷筋において前記平角線の内部に向けて陥入するノッチ構造を形成し、前記ノッチ構造は、前記２以上の屈曲部のうちの最も前記コイル部に近い屈曲部の前記谷筋が延びる方向から見て、当該屈曲部よりも前記コイル部側の前記平角線が延びる方向を０度とした場合に、４５度よりも角度が大きい方向に沿って陥入し、前記コイル部の巻回軸との直線距離が近い方の前記谷筋の一端側の陥入深さが、前記巻回軸との直線距離が遠い方の前記谷筋の他端側の陥入深さよりも深い。
　本開示によれば、インダクタの信頼性を高めることができる。
実施の形態に係るインダクタの第１斜視図である。 実施の形態に係るインダクタの第２斜視図である。 実施の形態に係るインダクタの第３斜視図である。 実施の形態に係るインダクタの平面図である。 実施の形態に係るインダクタの製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態に係るインダクタのコイル素子の形成方法を示すフローチャートである。 実施の形態に係る切込みの形状を説明するための平面図である。
　（本開示に至る経緯）
　背景技術の欄において述べたように、平角線を曲げ加工してコイル素子を形成したインダクタでは、素線の異なる部分同士が近接する状況がしばしばみられる。具体的には、平角線を用いたコイル素子として、平角線をエッジワイズ状に巻回したコイル部を有するコイル素子を形成する場合を想定して説明する。通常、エッジワイズ状のコイル部を形成すると、コイル部から延びる両端部の高さ（コイル部の巻回軸方向における位置）が巻回数に応じて徐々に異なっていく。両端部の高さが異なるコイル素子を、そのまま磁心に埋設するには、高さが異なる端部のそれぞれに応じて、磁心を設計する必要がある。
　一方、インダクタの性能の観点では、磁性材料粉体を高密度に充填することが求められ、インダクタの磁心として、磁性材料粉体と結合剤との混合物を加圧成形した圧粉磁心を用いることが要求される場合がある。
　加圧成形において、高さが異なる端部のそれぞれに応じた磁心を設計することは、圧縮前後のそれぞれの端部の位置をコントロールすることが困難であるため、難しい。そこで、端部のそれぞれの高さを揃えるように（同じ高さとなるように）磁心の内部で、コイル部から端部に至るまでの引き出し部において、素線を屈曲させるという手法がとられることがある。しかしながら、素線を屈曲させた場合、素線の金属材料が伸縮して、屈曲の谷折り側ではもとの素線の表面位置よりも膨張した外側の位置まで金属材料が及ぶことがある。
　特に、コイル部から磁心の外部まで、すなわち、コイル部から離れる方向に延びる素線を、コイル部の巻回軸方向に延びるように屈曲させると、素線の金属材料が膨張する側が、コイル部の方を向いているため、コイル部と、膨張した素線との間で素線同士が接近することがある。
　素線を屈曲させる際に、屈曲の谷筋となる位置に屈曲した角を有する金属などを当てて、加工をするが、この際にかかるストレスによって、素線の表面を覆うエナメルなどの絶縁被覆が破れたり、剥離したりする等のダメージを受け、かつ、上記のように、膨張が生じるため、膨張した部分にも絶縁被覆のダメージが広がり、膨張した部分の絶縁性能が極端に低下することがある。
　このような理由から、素線の異なる部分同士の間、例えば、素線の膨張した部分とコイル部との間の絶縁性が低下してしまうことに繋がる。そこで、本開示では、素線を屈曲させる際に、金属材料の伸縮による膨張を制御するための加工をしたうえで素線を屈曲させ、素線同士が接近することを抑制することで、信頼性の高いインダクタを提供することを目的とする。
　本開示は、インダクタの信頼性を高めるため、以下に示す構成を有している。以下、実施の形態について、図面を参照しながらより具体的に説明する。
　なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、接続形態、ステップ及びステップの順序等は一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　また、本明細書において、平行などの要素間の関係性を示す用語、及び、直方体などの要素の形状を示す用語、ならびに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。
　また、各図は、本開示を示すために適宜強調、省略、又は比率の調整を行った模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではなく、実際の形状、位置関係及び比率とは異なる場合がある。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡素化される場合がある。
　また、各図には、互いに直交する３方向を意味するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示し、必要に応じてこれらの軸及び当該軸に沿う軸方向を説明のために用いる。なお、各軸は、説明のために付されたものであり、インダクタが使用される方向及び姿勢を限定するものではない。
　また、本明細書において、インダクタの構成における「天面」及び「底面」という用語は、絶対的な空間認識における天面（鉛直上方側の面）及び底面（鉛直下方側の面）を指すものではなく、インダクタの構成要素の相対的な位置関係により規定される用語として用いる。
　（実施の形態）
　［インダクタの構成］
　実施の形態に係るインダクタの構成について説明する。インダクタは、コイル素子に流れる電気エネルギーを磁気エネルギーとして蓄える受動素子である。
　図１は、実施の形態に係るインダクタの第１斜視図である。図２は、インダクタの第２斜視図である。なお、図２は、図１内に領域Ａとして示された屈曲部３１を拡大した拡大斜視図である。
　図１及び図２に示されるように、インダクタ１００は、磁心１０と、コイル部２１及び複数の引き出し部を有するコイル素子２０と、を備える。
　インダクタ１００は、例えば、直方体状の圧粉磁心である磁心１０の形状によって、およその外形が決定されている。なお、磁心１０は、成形によって任意の形状に成形できる。つまり、磁心１０の成形時における形状によって、任意の形状のインダクタ１００を実現できる。本実施の形態の磁心１０では、例えば、Ｘ軸方向の寸法が１７ｍｍ以上７０ｍｍ以下、Ｙ軸方向の寸法が１７ｍｍ以上７０ｍｍ以下、Ｚ軸方向の寸法が７ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。例えば、磁心１０は、Ｘ軸方向の寸法が４０ｍｍ、Ｙ軸方向の寸法が４０ｍｍ以上、Ｚ軸方向の寸法が１８ｍｍなどである。
　磁心１０は、インダクタ１００の外殻部分であり、コイル素子２０の一部（コイル部２１及び第１引き出し部２２、第２引き出し部２３からなる埋設部２４）を覆っている。言い換えると、埋設部２４は磁心１０に埋設されている。磁心１０は、磁性材料を含み、例えば、金属磁性材料粉体及び磁性材料粉体同士を結着するための結合剤としての樹脂材料等からなる圧粉磁心である。なお、磁心１０は、磁性材料を用いて形成されていればよい。磁性材料には、フェライトが用いられてもよく、その他の磁性材料が用いられてもよい。金属磁性材料粉体には、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ系、Ｆｅ－Ｓｉ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系、又はＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｂ系等、所定の元素組成を有する粒子状材料が用いられる。また、樹脂材料には、シリコーン系樹脂等、金属磁性体粉末の粒子間を絶縁しつつ、金属磁性体粉末の粒子を結着することで一定の形状を保持可能な材料が選択される。
　磁心１０は、例えば、直方体状である。磁心１０は、底面（言い換えると第１面）１１、底面１１に背向する天面１２、及び、底面１１と天面１２とに繋がる４つの側面１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ（言い換えると端面）とを有する。本例では、側面１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのうち、側面１３ｃが第２面であり、側面１３ａ、１３ｂ、１３ｄが第３面である例を説明する。なお、側面１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのうち、いずれが第２面であってもよい。側面１３ａと側面１３ｂとは、Ｘ軸方向に並び、互いに背向する。側面１３ｃと側面１３ｄとは、Ｙ軸方向に並び、互いに背向する。底面１１、天面１２、及び、側面１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、それぞれ、略平坦な平面である。底面１１及び天面１２の組、側面１３ａ及び側面１３ｂの組、並びに、側面１３ｃ及び側面１３ｄの組は、それぞれ平行な位置関係になる面の組である。底面１１及び天面１２と、側面１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとは、交差する方向、具体的には直交する方向に延びている。また、側面１３ａ及び側面１３ｂと、側面１３ｃ及び側面１３ｄとは交差する方向、具体的には直交する方向に延びている。
　コイル素子２０は、磁心１０に埋設された１本の素線からなり、当該素線が巻回された部分であるコイル部２１と、素線の両端に対応し、磁心１０の外側に露出している複数の端部と、それぞれの端部とコイル部２１との間を接続する引き出し部と、を有する。つまり、実施の形態に係るコイル素子２０は、１つのコイル部２１と、２つの引き出し部と、２つの端部とから構成されている。なお、図１では、埋設されたコイル部２１及び引き出し部を破線で示している。
　コイル素子２０は、例えば、導線で構成される。導線は、例えば、アルミニウム、銅、銀、及び金等の金属、これらの金属のうち１つ以上を含む合金、並びに、金属又は合金と他の物質とからなる材料等から選択された金属材料で構成される金属線と、金属線の表面を被覆する絶縁被覆とで構成される。具体的に、導線は、例えば、絶縁被覆で被覆された銅線である。コイル部２１、引き出し部、及び、端部は、例えば、同じ材料からなる１つの部材を加工して形成された、各々の部位に対して付された呼称である。
　コイル部２１は、磁心１０によって覆われる埋設部２４の一部である。コイル部２１は、巻回形成された導線で構成され、コイルとして機能する。コイル部２１の巻回数には特に限定はなく、例えば、０．５ターンから１０ターン等、インダクタ１００に要求される性能、及び、磁心１０の大きさなどの制約に合わせ、適宜選択される。コイル部２１を構成する導線の横断面は、例えば、各辺が６．０ｍｍ×３．５ｍｍの平角線である。なお、コイル部２１を、横断面のアスペクト比が１：１の角線によって構成してもよい。そして、コイル部２１は、導線の横断面の長辺を含む面を重ねて縦方向に巻回されている。つまり、コイル部２１は平角線をエッジワイズ状に巻回して形成されている。このコイル部２１は、コイル部２１の巻回軸Ｂ（図中の二点鎖線）が底面１１と天面１２とを結ぶ方向（Ｚ軸方向）に沿うように磁心１０に埋設されている。
　コイル部２１は、巻回形成された部分から磁心１０の側面１３ｃに繋がる第１引き出し部２２及び第２引き出し部２３を有している。以下、第１引き出し部２２と第２引き出し部２３とを特に区別しない場合、これらをまとめて引き出し部と記載する場合がある。引き出し部のうち、第２引き出し部２３は、側面１３ｃに垂直な方向から見て、巻回軸Ｂよりも右外寄りであるＸ軸のプラス側に配置され、第１引き出し部２２は、巻回軸Ｂよりも左外寄りであるＸ軸のマイナス側に配置されている。また、第２引き出し部２３は、側面１３ｃに垂直な方向から見て、側面１３ｃの中心よりも底面１１側の高さに位置している。一方、第１引き出し部２２は、側面１３ｃに垂直な方向から見て、側面１３ｃの中心よりも天面１２側の高さから、第２引き出し部２３と同じ高さに至るように底面１１と天面１２とを結ぶ方向に沿って延びている。そして、側面１３ｃにおいては、引き出し部はいずれも底面１１からの高さが同じ高さとなっている。言い換えると、側面１３ｃにおいては、引き出し部はいずれも底面１１からの距離が同じ距離となっている。
　端部は、引き出し部を介してコイル部２１に繋がっている。端部は、第１端部２５及び第２端部２６からなる。第１端部２５は、第１引き出し部２２を介してコイル部２１に繋がっている。第２端部２６は、第２引き出し部２３を介してコイル部２１に繋がっている。以下、第１端部２５と第２端部２６とを特に区別しない場合、これらをまとめて端部と記載する場合がある。端部は、磁心１０の側面１３ｃから外側に引き出されて延伸している。具体的には、端部は、側面１３ｃの中心よりも底面１１側の高さから側面１３ｃに垂直な方向に引き出されている。端部は、４つの側面１３ａ～１３ｄのうちの１つの側面１３ｃから引き出されている。言い換えると、２つの端部は、４つの側面１３ａ～１３ｄのうちの同じ１つの側面において、磁心１０の外側に突出している。
　図２では、視点側とは反対側の構成が破線によって透過して見えている。図２に示すように、第１引き出し部２２には、コイル部２１から離れる方向に延びている区間と、コイル部２１の巻回軸Ｂに沿って、あるいは、底面１１と天面１２とを結ぶ方向に沿って延びている区間との間において、素線の延びる方向が屈曲する屈曲部３１が形成されている。同じように、第１引き出し部２２には、コイル部２１の巻回軸Ｂに沿って延びている区間と、第２引き出し部２３の延びる高さに平行な高さでコイル部２１から離れる方向に延びている区間との間においても、素線の延びる方向が屈曲する屈曲部３１が形成されている。
　屈曲部３１が形成されることで、素線の平角線において、屈曲部３１の前後で延びる方向のいずれにも直交する方向に沿って延びる谷筋３２が形成される。谷筋３２は、屈曲の内側に形成される折れ目とも解釈できる。なお、本実施の形態では、第１引き出し部２２に屈曲部３１が２つあるインダクタ１００について説明するが、屈曲部３１は３つ以上あってもよい。また、第２引き出し部に屈曲部が複数あってもよい。そして、本実施の形態では、引き出し部はいずれも、側面１３ｃにおいて、側面１３ｃの中心よりも底面１１側の高さに位置しているインダクタ１００を説明するが、引き出し部はいずれも、側面１３ｃにおいて同じ高さであればよく、側面１３ｃの高さの中央であってもよいし、側面１３ｃの中心より天面１２側であってもよい。
　本実施の形態では、２つの屈曲部３１のうち、素線において、コイル部２１に最も近い屈曲部３１、言い換えると、２つの屈曲部のうち、谷筋３２とコイル部２１との直線距離が最も近い方の屈曲部３１の構成が、他の屈曲部３１の構成と異なっている。具体的には、コイル部２１に最も近い屈曲部３１には、谷筋３２の位置において、素線の表面が内部に向けて陥入するノッチ構造３３（図中のドットハッチングの箇所）が形成されている。ノッチ構造３３は、素線が屈曲する前に存在していた空間が屈曲によって埋められた、素線の表面に交差する面内において深さを有して広がる面形状である。そのため、元の屈曲前の素線には、ノッチ構造３３をなすための切込み３３ａ（後述する図７参照）が形成されている。切込み３３ａについては図７の説明とともに後述する。
　この切込み３３ａが存在することによって、素線を屈曲させた際に、中立線よりも屈曲の内側における金属材料の収縮で形成される素線表面からの金属材料の膨張部分が、切込み３３ａの空間に逃げ込むことができるので、膨張部分を比較的小さく維持することができる。その結果、第１引き出し部２２の屈曲部３１において、コイル部２１に向かう膨張部分が拡大されにくくなり、コイル部２１と第１引き出し部２２の膨張部分との距離を維持しやすくなる。
　図３を用いてより具体的に説明する。図３は、実施の形態に係るインダクタの第３斜視図である。図３は、コイル部２１に最も近い屈曲部３１周辺を、図２とは別の視点から見た斜視図である。なお、図３の（ａ）では、膨張部分３４を破線で概形のみ図示し、さらに透過したノッチ構造３３が破線で図示されている。また、図３の（ｂ）では、一切の透過をすることなく、膨張部分３４が示されている。
　図３に示すように、ノッチ構造３３は、谷筋３２の延びる方向における各位置において、素線の内部への陥入深さが異なっている。ノッチ構造の陥入深さは、屈曲前における切込み３３ａの空間の大きさに対応しており、空間が広いほど、陥入深さが深くなる。図３の（ａ）に示すように、陥入深さは、コイル部２１との直線距離が近い側の谷筋３２の一端側、あるいは、コイル部２１の巻回軸Ｂとの直線距離が近い側の谷筋３２の一端側（Ｘ軸のプラス側）で最も深くなっており、他端側（Ｘ軸のマイナス側）で最も浅くなっている。
　こうすることで、図３の（ｂ）における両矢印に示すように、より絶縁性の低下リスクの大きいコイル部２１との直線距離が近い側の膨張部分３４の拡大を抑制しつつ、ノッチ構造３３を大きくしすぎることの断面積低下、すなわち、抵抗増大を抑制することを両立できる。なお、ノッチ構造３３は、谷筋３２の一端と他端との間で陥入深さ０となっていてもよい。つまり、切込み３３ａの空間は、谷筋３２が延びる方向における一部にのみ形成されていてもよい。
　ここで、図４は、実施の形態に係るインダクタの平面図である。図４では、第１引き出し部２２における、コイル部２１に最も近い屈曲部３１を谷筋３２が延びる方向のコイル部２１側（Ｘ軸のプラス側）から見た平面視図が示されている。図４に示すように、本実施の形態におけるノッチ構造３３は、屈曲部３１よりもコイル部２１側の素線が延びる方向を０度とした場合に、４５度よりも角度が大きい方向、より正確には、６０度以上９０度以下の範囲内の方向に沿って陥入している。これは、ノッチ構造３３を形成する際の切込み３３ａの構成に伴う特性であるので、切込み３３ａの説明とともに後述する。
　［インダクタの製造方法］
　次に、上記したインダクタ１００の製造方法について説明する。実施の形態に係るインダクタの製造は、以下のようにして行われる。なお、インダクタ１００の製造方法は以下の例に限られない。図５は、実施の形態に係るインダクタの製造方法を示すフローチャートである。また、図６は、実施の形態に係るインダクタのコイル素子の形成方法を示すフローチャートである。
　インダクタ１００の製造方法では、はじめに、コイル素子を形成する工程（Ｓ１０１）が行われる。上記の工程は、図６に示すように、３つの工程に分けられる。具体的には、まず、素線の両端部の間の一部を巻回してコイル部２１を形成する（Ｓ２０１）。コイル部２１の形成後、又は、コイル部２１の最終ターンを巻回し終える前に、屈曲したときの谷筋３２に対応する位置に切込み３３ａを形成する（Ｓ２０２）。切込み３３ａの形成は、切込み３３ａの空間と同じ形状の突起条が形成された金型によってプレスすることで、切込み３３ａの空間分の金属材料を素線の内部に押し込み、切込み３３ａの空間を形成する。なお、切込み３３ａの形成は、切削等のその他の方法によって行われてもよい。切込み３３ａを形成した後、切込み３３ａに沿って屈曲させて、屈曲部３１を形成するとともに、ノッチ構造３３を形成する（Ｓ２０３）。この時点でステップＳ１０１が途中であれば、さらにコイル部２１の最終ターンの巻回を完了させる。
　ここで、図７を参照して、切込み３３ａの形状を説明する。図７は、実施の形態に係る切込みの形状を説明するための平面図である。図７では、（ａ）に第１引き出し部２２の屈曲前に相当する引き出し部２２ａの、素線の延びる方向から見た平面図を示し、（ｂ）に、引き出し部２２ａの、素線の延びる方向、及び、切込み３３ａの延びる方向（谷筋３２の延びる方向に対応）のいずれにも直交する方向から見た平面図を示し、（ｃ）に、引き出し部２２ａの、切込み３３ａの延びる方向から見た平面図を示している。
　図７の（ａ）では、切込み３３ａを破線によって透過して示している。図７に示すように、切込み３３ａは、空間の広さに応じて屈曲の際の膨張部分３４の拡大を吸収するようになっている。そのため、膨張部分３４の拡大をより吸収する必要がある、コイル部２１との直線距離が最も近い一端側において、大きな空間を有し、一方で、ノッチ構造３３の形成による断面積の減少を抑えるために、他端側において小さな空間を有するように、切込み３３ａが形成されている。
　この目的から、切込み３３ａは、コイル部２１との直線距離が最も近い一端側において、陥入深さがより深く、他端側において、陥入深さがより浅くなっている。例えば、切込み３３ａは、最も深い陥入深さ（図７の（ｃ）におけるｈ１）が、平角線の陥入方向における長さ（図７の（ｃ）におけるｈ２）の１０％以上であってもよく、２０％以上であってもよい。これにより、切込み３３ａの空間によって有効に膨張部分３４の拡大を吸収することができる。ノッチ構造３３の最も深い陥入深さも同様に平角線の陥入方向における長さの１０％以上としてもよいし、２０％以上としてもよい。ただし、厳密には、金属材料の伸縮などに伴って、ノッチ構造の陥入深さと切込み３３ａの陥入深さとが一致しないため、切込み３３ａ又はノッチ構造３３のいずれか一方において、陥入深さを設定すればよい。なお、厳密には、屈曲後は、中立面より外側の厚みが薄くなるため、屈曲前に比べて厚みに占めるノッチ構造３３の陥入深さの割合が大きくなる傾向がある。
　また、切込み３３ａは、最も深い陥入深さｈ１が、平角線の陥入方向における長さｈ２の５０％以下であってもよく、４０％以下であってもよい。これにより、ノッチ構造３３の形成に伴って断面積が必要以上に減少しないようにできる。ノッチ構造３３の最も深い陥入深さも同様に平角線の陥入方向における長さの５０％以下としてもよく、４０％以下としてもよい。ただし、厳密には、金属材料の伸縮などに伴って、ノッチ構造３３の陥入深さと切込み３３ａの陥入深さとが一致しないため、切込み３３ａ又はノッチ構造３３のいずれか一方において、陥入深さを設定すればよい。
　より理想的には、平角線を屈曲させた屈曲部３１の内側（金属材料が収縮する側）から中立面までの間にノッチ構造３３、及び、切込み３３ａを形成するようにする。そのために、平角線の中立線を推定するための実験などを事前に行って陥入深さを決定してもよい。
　また、図７に示すように、切込み３３ａは、切込み３３ａが延びる方向から見て陥入深さが最も深い位置（図中の白抜き矢印）に到達する傾斜角度が、素線における最も深い位置よりもコイル部２１側と、最も深い位置よりも第１端部２５側とで異なっている。具体的には、切込み３３ａが延びる方向からコイル部２１側の方が、第１端部２５側に比べて急峻である。この結果、最も深い位置よりもコイル部２１側において、膨張部分３４が形成されにくく、形成される膨張部分３４の大部分を、第１端部２５側、すなわち、コイル部２１から遠い方に集中させることができる。
　なお、切込み３３ａの傾斜角度は、コイル部２１側で急峻な分だけ、第１端部２５側に大きい空間を設けるように設計すればよい。このような設計は、経験的、又は、実験的に決定されればよい。
　また、図７に示すように、切込み３３ａは、切込み３３ａが延びる方向に直交する方向の幅が、切込み３３ａが延びる方向の両端において異なっている。具体的には、巻回軸Ｂとの直線距離が遠い方の切込み３３ａの他端側の幅ｗ１は、巻回軸Ｂとの直線距離が近い方の切込み３３ａの一端側の幅ｗ２よりも短い。逆にいえば、切込み３３ａの他端側の幅ｗ１よりも、切込み３３ａの一端側の幅ｗ２の方が長いようになっている。この切込み３３ａの幅が、切込み３３ａが延びる方向に沿って変化する構成により、切込み３３ａの一端側に、他端側よりも大きく空間を設けやすい。具体的には、上記の陥入深さに関する説明と併せると、切込み３３ａの一端側において、幅ｗ２が他端側よりも長く、かつ、陥入深さが他端側よりも深くなっているので、他端側に比べて大きな空間が形成されている。逆に、切込み３３ａの他端側において、幅ｗ１が一端側よりも短く、かつ、陥入深さが一端側よりも浅くなっているので、一端側に比べて小さな空間が形成されている。
　図５に戻り、形成したコイル素子２０を磁性材料粉体及び結合剤の混合物とともに成形金型に入れ、圧粉磁心を加圧成形することで、コイル素子２０を磁心１０に埋設させる（Ｓ１０２）。加圧成形時の加圧力は、例えば５ｔｏｎ／ｃｍ２であり、熱硬化温度は、例えば１８５℃である。加圧成形後において、磁心１０に覆われず露出した端部は、例えば、磁心１０の側面１３ｃに対して垂直に突出している。端部には、例えばレーザビームが照射され、絶縁被覆が除去される。このようにして、インダクタ１００が製造される。
　［効果等］
　第１態様：以上説明したように、本実施の形態に係るインダクタ１００は、磁性材料粉体と結合剤との混合物が加圧成形され、底面１１（第１面）と底面１１につながる側面１３ｃ（第２面）とを有する磁心１０と、磁心１０に埋設された埋設部２４、及び、それぞれが埋設部２４に接続された２つの端部であって、底面１１からの高さが同じ高さの位置で磁心１０の外側に突出する２つの端部を有し、表面に絶縁被覆を有する断面形状が矩形の平角線から構成されたコイル素子２０と、を備え、コイル素子２０の埋設部２４は、平角線が巻回されたコイル部２１と、コイル部２１及び２つの端部の一方（第１端部２５）に接続された第１引き出し部２２と、コイル部２１及び２つの端部の他方（第２端部２６）に接続された第２引き出し部２３と、を有し、第１引き出し部２２には、平角線の延びる方向が屈曲する２以上の屈曲部３１であって、それぞれの屈曲部３１における平角線の表面に谷筋３２を有する２以上の屈曲部３１が設けられ、２以上の屈曲部３１のうちの最もコイル部２１に近い屈曲部３１には、谷筋３２において平角線の内部に向けて陥入するノッチ構造３３が形成され、ノッチ構造３３は、２以上の屈曲部３１のうちの最もコイル部２１に近い屈曲部３１の谷筋３２が延びる方向から見て、当該屈曲部３１よりもコイル部２１側の平角線が延びる方向を０度とした場合に、４５度よりも角度が大きい方向に沿って陥入し、コイル部２１の巻回軸Ｂとの直線距離が近い方の谷筋３２の一端側の陥入深さが、巻回軸との直線距離が遠い方の谷筋３２の他端側の陥入深さよりも深い。
　これによれば、屈曲部３１が形成されることで、屈曲の谷折り側に形成される膨張部分３４を、ノッチ構造３３が形成される際に吸収させることができる。ノッチ構造３３の陥入深さは、その形成において吸収可能な膨張部分３４の体積に対応しているため、谷筋３２の他端側に比べて、谷筋３２の一端側において、膨張部分３４を形成されにくくする、すなわち、形成される膨張部分３４をより小さくすることができる。このとき、ノッチ構造３３は、屈曲部３１よりもコイル部２１側の平角線が延びる方向を０度とした場合に、４５度よりも角度が大きい方向に沿って陥入している。つまり、屈曲部３１よりもコイル部２１側では、屈曲部３１よりも第１端部２５側に比べて切り立ったノッチ構造３３となっている。このように切り立ったノッチ構造３３においては、屈曲に伴った変形が生じにくく、他方、屈曲部３１よりも第１端部２５側で屈曲に伴った変形を集中させることができる。したがって、谷筋３２よりもコイル部２１側において、膨張部分３４が形成されにくく、形成される膨張部分３４の大部分を、第１端部２５側、すなわち、コイル部２１から遠い方に集中させることができる。この結果、谷筋３２の一端側において、コイル部２１との間で絶縁性が低下することが抑制されるとともに、膨張部分３４の大部分をコイル部２１から遠い方に集中して形成させることでも、コイル部２１との間で絶縁性が低下することが抑制されるため、信頼性の高いインダクタ１００を実現することができる。
　第２態様：また、例えば、ノッチ構造は、２以上の屈曲部のうちの最もコイル部に近い屈曲部の谷筋が延びる方向から見て、当該屈曲部よりもコイル部側の平角線が延びる方向を０度とした場合に、６０度以上９０度以下の角度の方向に沿って陥入している、第１態様に記載のインダクタ１００であってもよい。
　これによれば、谷筋３２よりもコイル部２１側において、膨張部分３４が形成されにくいという効果をより高めることができる。
　第３態様：また、例えば、磁心１０は、底面１１につながる別の側面１３ａ、１３ｂ、１３ｄ（第３面）をさらに有し、２つの端部は、いずれも、側面１３ｃにおいて磁心１０の外側に突出する、第１態様又は第２態様に記載のインダクタ１００であってもよい。
　これによれば、２つの端部をいずれも側面１３ｃから突出させたインダクタ１００を実現することができる。電子回路にインダクタ１００を組み込む場合に取り回しがよく、接続容易性の観点でメリットがある。
　第４態様：また、例えば、ノッチ構造３３は、最も深い陥入深さが、平角線の陥入方向における長さの１０％以上である、第１態様～第３態様のいずれか一態様に記載のインダクタ１００であってもよい。
　これによれば、膨張部分３４をより小さくするために必要な陥入深さを有するノッチ構造３３が形成されたインダクタ１００を実現できる。
　第５態様：また、例えば、ノッチ構造３３は、最も深い陥入深さが、平角線の陥入方向における長さの５０％以下である、第１態様～第４態様のいずれか一態様に記載のインダクタ１００であってもよい。
　これによれば、平角線の断面積を、ノッチ構造３３によって縮小されても一定以上に維持することができ、ノッチ構造３３を有しながらも抵抗の増大が抑制されたインダクタ１００を実現できる。
　第６態様：また、例えば、本実施の形態に係るインダクタ１００の製造方法は、表面に絶縁被覆を有する断面形状が矩形の平角線からなるコイル素子２０を形成する工程であって、平角線の２つの端部の間の一部を巻回したコイル部２１を形成することと、２つの端部のうちの一方の端部（第１端部２５）とコイル部２１との間を接続する第１引き出し部２２を２回以上屈曲させて、平角線の表面に谷筋３２を有する屈曲部３１を２以上形成することとを含む、コイル素子２０を形成する工程と、磁性材料粉体と結合剤との混合物を加圧成形して磁心１０を形成することにより、磁心１０にコイル素子２０のコイル部２１及び第１引き出し部２２を埋設する工程と、を含み、２以上の屈曲部３１の形成では、２以上の屈曲部３１のうちの最もコイル部２１に近い屈曲部３１における谷筋３２に対応する位置で、平角線の内部に向けて平角線の表面を陥入する切込み３３ａを形成したあとに、平角線を屈曲させることで、谷筋３２において平角線の内部に向けて陥入するノッチ構造３３を形成し、ノッチ構造３３は、２以上の屈曲部３１のうちの最もコイル２１部に近い屈曲部３１の谷筋３２が延びる方向から見て、当該屈曲部３１よりもコイル部２１側の平角線が延びる方向を０度とした場合に、４５度よりも角度が大きい方向に沿って陥入し、コイル部２１の巻回軸Ｂとの直線距離が近い方の谷筋３２の一端側の陥入深さが、巻回軸との直線距離が遠い方の谷筋３２の他端側の陥入深さよりも深い。
　第７態様：また、例えば、切込みは、谷筋が延びる方向から見て陥入深さが最も深い位置に到達する傾斜角度が、最も深い位置よりもコイル部側と、最も深い位置よりも一方の端部側とで異なる、第６態様に記載のインダクタ１００の製造方法であってもよい。
　第８態様：また、例えば、切込みは、谷筋が延びる方向から見て最も深い位置に到達する傾斜角度が、最も深い位置よりもコイル部側の方が、最も深い位置よりも一方の端部側に比べて急峻である、第７態様に記載のインダクタ１００の製造方法であってもよい。
　これらの態様によれば、第１態様等に記載のインダクタ１００を製造することができる。
　（その他の実施の形態等）
　以上、本開示の実施の形態及び各変形例に係るインダクタ等について説明したが、本開示は、上記実施の形態及び各変形例に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態及び各変形例に施したもの、並びに、実施の形態及び各変形例における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本開示の範囲に含まれる。
　例えば、上記実施形態では、端部は、側面１３ｃの中心よりも底面１１側の高さから引き出されている例を示したが、それに限定されない。引き出し部は、側面１３ｃの中心よりも天面１２側の高さから引き出されてもよい。その場合、第２引き出し部２３において同様の屈曲部３１を形成すればよい。
　また、例えば、第１端部２５及び第２端部２６の先端に端子金具（図示せず）を溶接により接続してもよいし、あるいは第１端部２５及び第２端部２６の先端を、屈曲させて面実装用の電極としてもよい。
　また、例えば、上記したインダクタを用いた電気製品又は電気回路についても、本開示に含まれる。電気製品としては、上述したインダクタを備えた電源装置や、当該電源装置を備える各種機器等が挙げられる。
　本開示に係るインダクタは、各種装置及び機器等に用いられるインダクタとして有用である。
　１０　　磁心
　１１　　底面（第１面）
　１２　　天面
　１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ　側面
　２０　　コイル素子
　２１　　コイル部
　２２　　第１引き出し部
　２２ａ　引き出し部
　２３　　第２引き出し部
　２４　　埋設部
　２５　　第１端部
　２６　　第２端部
　３１　　屈曲部
　３２　　谷筋
　３３　　ノッチ構造
　３３ａ　切込み
　３４　　膨張部分
　１００　インダクタ

Claims (8)

  1. 　磁性材料粉体と結合剤との混合物が加圧成形され、第１面と前記第１面につながる第２面とを有する磁心と、
    　前記磁心に埋設された埋設部、及び、それぞれが前記埋設部に接続された２つの端部であって、前記第１面からの高さが同じ高さの位置で前記磁心の外側に突出する２つの端部を有し、表面に絶縁被覆を有する断面形状が矩形の平角線から構成されたコイル素子と、を備え、
    　前記コイル素子の前記埋設部は、
    　前記平角線が巻回されたコイル部と、前記コイル部及び前記２つの端部の一方に接続された第１引き出し部と、前記コイル部及び前記２つの端部の他方に接続された第２引き出し部と、を有し、
    　前記第１引き出し部には、前記平角線の延びる方向が屈曲する２以上の屈曲部であって、それぞれの屈曲部における前記平角線の表面に谷筋を有する２以上の屈曲部が設けられ、
    　前記２以上の屈曲部のうちの最も前記コイル部に近い屈曲部には、前記谷筋において前記平角線の内部に向けて陥入するノッチ構造が形成され、
    　前記ノッチ構造は、
    　　前記２以上の屈曲部のうちの最も前記コイル部に近い屈曲部の前記谷筋が延びる方向から見て、当該屈曲部よりも前記コイル部側の前記平角線が延びる方向を０度とした場合に、４５度よりも角度が大きい方向に沿って陥入し、
    　　前記コイル部の巻回軸との直線距離が近い方の前記谷筋の一端側の陥入深さが、前記巻回軸との直線距離が遠い方の前記谷筋の他端側の陥入深さよりも深い
    　インダクタ。
  2. 　前記ノッチ構造は、前記２以上の屈曲部のうちの最も前記コイル部に近い屈曲部の前記谷筋が延びる方向から見て、当該屈曲部よりも前記コイル部側の前記平角線が延びる方向を０度とした場合に、６０度以上９０度以下の角度の方向に沿って陥入している
    　請求項１に記載のインダクタ。
  3. 　前記磁心は、前記第１面につながる別の第３面をさらに有し、
    　前記２つの端部は、いずれも、前記第２面において前記磁心の外側に突出する
    　請求項１に記載のインダクタ。
  4. 　前記ノッチ構造は、最も深い陥入深さが、前記平角線の陥入方向における長さの１０％以上である
    　請求項１に記載のインダクタ。
  5. 　前記ノッチ構造は、最も深い陥入深さが、前記平角線の陥入方向における長さの５０％以下である
    　請求項１～４のいずれか１項に記載のインダクタ。
  6. 　表面に絶縁被覆を有する断面形状が矩形の平角線からなるコイル素子を形成する工程であって、
    　　前記平角線の２つの端部の間の一部を巻回したコイル部を形成することと、
    　　前記２つの端部のうちの一方の端部と前記コイル部との間を接続する第１引き出し部を２回以上屈曲させて、前記平角線の表面に谷筋を有する屈曲部を２以上形成することとを含む、コイル素子を形成する工程と、
    　磁性材料粉体と結合剤との混合物を加圧成形して磁心を形成することにより、前記磁心に前記コイル素子の前記コイル部及び前記第１引き出し部を埋設する工程と、を含み、
    　前記２以上の屈曲部の形成では、前記２以上の屈曲部のうちの最も前記コイル部に近い屈曲部における前記谷筋に対応する位置で、前記平角線の内部に向けて前記平角線の表面を陥入する切込みを形成したあとに、前記平角線を屈曲させることで、前記谷筋において前記平角線の内部に向けて陥入するノッチ構造を形成し、
    　前記ノッチ構造は、
    　　前記２以上の屈曲部のうちの最も前記コイル部に近い屈曲部の前記谷筋が延びる方向から見て、当該屈曲部よりも前記コイル部側の前記平角線が延びる方向を０度とした場合に、４５度よりも角度が大きい方向に沿って陥入し、
    　　前記コイル部の巻回軸との直線距離が近い方の前記谷筋の一端側の陥入深さが、前記巻回軸との直線距離が遠い方の前記谷筋の他端側の陥入深さよりも深い
    　インダクタの製造方法。
  7. 　前記切込みは、前記谷筋が延びる方向から見て陥入深さが最も深い位置に到達する傾斜角度が、前記最も深い位置よりも前記コイル部側と、前記最も深い位置よりも前記一方の端部側とで異なる
    　請求項６に記載のインダクタの製造方法。
  8. 　前記切込みは、前記谷筋が延びる方向から見て前記最も深い位置に到達する傾斜角度が、前記最も深い位置よりも前記コイル部側の方が、前記最も深い位置よりも前記一方の端部側に比べて急峻である
    　請求項７に記載のインダクタの製造方法。
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