(57)【要約】【課題】低損失であり、かつ生産性に優れる短尺のコイル用線材を提供する。【解決手段】短尺の導体と、前記導体の外周に被覆される磁性体層とを備え、前記磁性体層は、樹脂と、前記樹脂中に分散する複数の磁性体粒子とを備え、前記磁性体粒子は、最大径／円相当径が１．０以上１．５未満であるコイル用線材。ただし、前記円相当径は、前記磁性体層の断面において、前記磁性体粒子の輪郭形状を特定し、その輪郭で囲まれる面積と同一の面積を有する円の径であり、前記最大径は、前記輪郭形状における前記磁性体粒子の最大長さである。【選択図】図１
2018120800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短尺の導体と、前記導体の外周に被覆される磁性体層とを備え、
前記磁性体層は、樹脂と、前記樹脂中に分散する複数の磁性体粒子とを備え、
前記磁性体粒子は、最大径／円相当径が１．０以上１．５未満であるコイル用線材。
ただし、前記円相当径は、前記磁性体層の断面において、前記磁性体粒子の輪郭形状を特定し、その輪郭で囲まれる面積と同一の面積を有する円の径であり、前記最大径は、前記輪郭形状における前記磁性体粒子の最大長さである。
【請求項２】
前記磁性体粒子の平均粒径は、５μｍ以上５００μｍ以下である請求項１に記載のコイル用線材。
【請求項３】
前記磁性体層中の前記磁性体粒子の体積含有率は、６０体積％以上９０体積％以下である請求項１又は請求項２に記載のコイル用線材。
【請求項４】
前記磁性体層は、比透磁率が１０以上である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコイル用線材。
【請求項５】
前記磁性体層は、前記導体の長手方向及び周方向の少なくとも一方向に隙間を有して断続的に形成された部分磁性体層で構成される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコイル用線材。
【請求項６】
前記磁性体層は、前記導体の長手方向に隙間を有して断続的に形成された複数の部分磁性体層を備え、
前記隙間は、前記部分磁性体層における前記導体の長手方向に沿った長さに対して０％超１０％以下である請求項５に記載のコイル用線材。
【請求項７】
前記導体は、平角導体であり、
前記平角導体の長手方向に沿って配置されて前記平角導体を構成する四面の対向する面の組をそれぞれ第一対面及び第二対面とするとき、
前記第一対面を構成する双方の面は、前記第二対面を構成する一方の面との稜線から他方の面との稜線に亘って前記磁性体層が被覆される被覆面を備え、
前記第二対面を構成する少なくとも一面は、全面に亘って前記平角導体が露出される露出面で構成され、
前記被覆面に被覆される前記磁性体層の前記露出面側の端面は、前記露出面と面一である請求項５又は請求項６に記載のコイル用線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル用線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、導体と、導体の外周に形成された磁性体層とを備え、磁性体層は、樹脂と、樹脂中に分散する断面形状が扁平な磁性体粒子とを備えるコイル用線材が開示されている。また、上記コイル用線材の製造方法として、磁性体粒子を分散させた樹脂の塗料を導体の外周に塗布する塗布工程と、導体に塗布した塗料を焼き付ける焼付工程とを備えることが開示されている。上記塗布工程では、塗料を塗布した導体を塗布ダイスに通過させることで塗料の厚さを調整しており、磁性体層の厚さが所定の厚さとなるまで、塗布工程と焼付工程とを繰り返し行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−４６０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
短尺のコイル用線材の開発が望まれている。特許文献１に開示のコイル用線材の製造方法は、長尺のコイル用線材の製造に適したものであり、短尺のコイル用線材の製造には更なる改善の余地がある。
【０００５】
そこで、低損失であり、かつ生産性に優れる短尺のコイル用線材を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係るコイル用線材は、
短尺の導体と、前記導体の外周に被覆される磁性体層とを備え、
前記磁性体層は、樹脂と、前記樹脂中に分散する複数の磁性体粒子とを備え、
前記磁性体粒子は、最大径／円相当径が１．０以上１．５未満である。
ただし、前記円相当径は、前記磁性体層の断面において、前記磁性体粒子の輪郭形状を特定し、その輪郭で囲まれる面積と同一の面積を有する円の径であり、前記最大径は、前記輪郭形状における前記磁性体粒子の最大長さである。
【発明の効果】
【０００７】
上記コイル用線材は、低損失であり、かつ短尺で生産性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１のコイル用線材を模式的に示す説明図である。
【図２】実施形態２のコイル用線材を示す概略斜視図である。
【図３】実施形態３のコイル用線材の一例を示す概略斜視図である。
【図４】図３のコイル用線材を示す概略断面図である。
【図５】実施形態３のコイル用線材の別の一例を示す概略断面図である。
【図６】試験例１でコイル用線材の損失の測定に用いた測定回路を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本発明の実施形態の説明］
本発明者らは、短尺のコイル用線材を生産性良く製造するにあたり、磁性体粒子を分散させた樹脂を、短尺の導体の周囲に射出成形することを検討した。射出成形であれば、金型内に導体を配置し、その金型内に磁性体粒子と樹脂との混合物を注入して、導体の外周に混合物を所定の厚さに形成した後、樹脂を固化することで、所定の厚さの磁性体層を備えるコイル用線材を容易に得られる。
【００１０】
しかし、特許文献１に開示されるような扁平な磁性体粒子を用いて磁性体層を射出成形した場合、その磁性体層は、導体への外部磁界を遮蔽する磁気シールドとしての機能を発揮し難いことがわかった。そこで、磁性体層中の磁性体粒子を調べたところ、各磁性体粒子の長軸及び短軸の配列方向にばらつきが見られ、磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率が低いことがわかった。それは、扁平な磁性体粒子を用いた場合、原料段階での磁性体粒子と樹脂との混合物において、磁性体粒子は樹脂中で様々な方向を向いて存在し、その混合物を金型内に注入して樹脂を固化しただけでは、磁性体粒子の向きを一方向に制御することは困難なためと考えられる。本発明者らは、生産性に優れ、磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率が高く、磁性体層による磁気シールド効果の高い構成について種々検討を行った。その結果、球状に近い形状の磁性体粒子を用いることで、磁性体層を射出成形したとしても、磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率が高いコイル用線材が得られる、との知見を得た。以下、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１１】
（１）本発明の実施形態に係るコイル用線材は、
短尺の導体と、前記導体の外周に被覆される磁性体層とを備え、
前記磁性体層は、樹脂と、前記樹脂中に分散する複数の磁性体粒子とを備え、
前記磁性体粒子は、最大径／円相当径が１．０以上１．５未満である。
ただし、前記円相当径は、前記磁性体層の断面において、前記磁性体粒子の輪郭形状を特定し、その輪郭で囲まれる面積と同一の面積を有する円の径であり、前記最大径は、前記輪郭形状における前記磁性体粒子の最大長さである。
【００１２】
上記コイル用線材は、磁性体層中の磁性体粒子の最大径／円相当径が１．０以上１．５未満であることで、磁性体粒子が球状に近い形状であるため、磁性体粒子の配列方向に関係なく磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率を高めることができる。磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率が高いことで、外部磁界（交番磁界）が印加された場合、その磁界の磁束を磁性体層に集中して流すことができ、導体に鎖交する磁束を低減できる。つまり、磁性体層が導体に対する磁気シールドとして機能して、導体に生じる渦電流を抑制でき、導体に生じる渦電流損失を低減できる。
【００１３】
また、上記コイル用線材は、磁性体粒子が球状に近い形状であるため、磁性体層を射出成形した場合であっても、磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率が高いコイル用線材が得られる。それは、球状に近い磁性体粒子を用いた場合、原料段階での磁性体粒子と樹脂との混合物において、磁性体粒子は樹脂中に密にかつ均一に分散され易く、その混合物を金型内に注入して樹脂を固化することで、磁性体粒子は配列方向に関係なく樹脂中に密に分散されるためである。射出成形であれば、金型内に導体を配置⇒金型内に磁性体粒子と樹脂との混合物を注入⇒樹脂を固化することで、所定の厚さの磁性体層を備えるコイル用線材を容易に得られる。よって、球状に近い磁性体粒子で構成される磁性体層を備える短尺のコイル用線材は、生産性に優れる。
【００１４】
（２）上記コイル用線材の一形態として、前記磁性体粒子の平均粒径は、５μｍ以上５００μｍ以下であることが挙げられる。
【００１５】
磁性体粒子の平均粒径が５μｍ以上であることで、磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率を高め易い。一方、磁性体粒子の平均粒径が５００μｍ以下であることで、樹脂中に磁性体粒子を均一に分散し易い。
【００１６】
（３）上記コイル用線材の一形態として、前記磁性体層中の前記磁性体粒子の体積含有率は、６０体積％以上９０体積％以下であることが挙げられる。
【００１７】
磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率が６０体積％以上であることで、磁性体層における飽和磁束密度を高めることができ、磁性体層に磁束を十分に流すことができる。そのため、導体に鎖交する磁束をより効果的に低減でき、磁気シールド効果を高めることができる。また、磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率が６０体積％以上であることで、粗大な磁性体粒子の間に微細な磁性体粒子を配置し易く、磁性体層を厚み方向に投影した場合に、磁性体粒子の存在しない領域が低減され、磁性体粒子間を素通りする磁束を低減できる。一方、磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率が９０体積％以下であることで、樹脂中に磁性体粒子が均一に分散した状態を実現し易く、射出成形等の成形時に樹脂の流れ性や充填性を向上できる。
【００１８】
（４）上記コイル用線材の一形態として、前記磁性体層は、比透磁率が１０以上であることが挙げられる。
【００１９】
磁性体層の比透磁率が１０以上であることで、磁性体層に磁束をより流すことができ、導体に鎖交する磁束をより効果的に低減でき、磁気シールド効果をより高めることができる。
【００２０】
（５）上記コイル用線材の一形態として、前記磁性体層は、前記導体の長手方向及び周方向の少なくとも一方向に隙間を有して断続的に形成された部分磁性体層で構成されることが挙げられる。
【００２１】
磁性体層が部分磁性体層で構成されることで、上記コイル用線材は、導体の外周の一部に磁性体層が存在しない領域（露出領域）を備える。磁性体層を構成する磁性材料は鉄等の金属であるため、露出領域を備えることで、磁性体層自体に渦電流が生じる場合であっても、導体の長手方向に沿って渦電流が流れたり、導体の周方向に渦電流が流れたりすることを低減できる。また、露出領域によって磁性体層を区切ることで、磁性体層に渦電流が流れたとしても、その範囲を制限でき、渦電流に起因する損失を低減できる。
【００２２】
（６）磁性体層が部分磁性体層で構成される上記コイル用線材の一形態として、前記磁性体層は、前記導体の長手方向に隙間を有して断続的に形成された複数の部分磁性体層を備え、前記隙間は、前記部分磁性体層における前記導体の長手方向に沿った長さに対して０％超１０％以下であることが挙げられる。
【００２３】
磁性体層が導体の長手方向に形成された複数の部分磁性体層で構成されることで、上記コイル用線材は、導体の長手方向に所定の隙間で磁性体層が存在しない領域（露出領域）を備える。導体の長手方向に所定の隙間で露出領域を備えることで、導体の長手方向に沿って渦電流が流れることを低減できる。隣り合う部分磁性体層間の隙間（露出領域における導体の長手方向に沿った長さ）は、大き過ぎると磁性体層による磁気シールド効果が低下する。よって、隣り合う部分磁性体層間の隙間が、部分磁性体層における導体の長手方向に沿った長さに対して０％超１０％以下であることで、磁性体層により導体に鎖交する磁束を低減して導体に生じる渦電流を抑制できると共に、磁性体層自体に生じる渦電流を低減できる。
【００２４】
（７）磁性体層が部分磁性体層で構成される上記コイル用線材の一形態として、前記導体は、平角導体であり、前記平角導体の長手方向に沿って配置されて前記平角導体を構成する四面の対向する面の組をそれぞれ第一対面及び第二対面とするとき、前記第一対面を構成する双方の面は、前記第二対面を構成する一方の面との稜線から他方の面との稜線に亘って前記磁性体層が被覆される被覆面を備え、前記第二対面を構成する少なくとも一面は、全面に亘って前記平角導体が露出される露出面で構成され、前記被覆面に被覆される前記磁性体層の前記露出面側の端面は、前記露出面と面一であることが挙げられる。
【００２５】
導体が平角導体の場合、導体の第二対面を構成する少なくとも一面が露出面で構成されることで、コイル用線材の断面に占める導体断面積の割合を高くできる。磁性体層は、外部磁界からの磁束を受け易い領域、例えば磁束に対して実質的に平行となる領域に設けることが挙げられる。つまり、上記コイル用線材は、第一対面が磁束に対して実質的に平行となり、第二対面が磁束に対して実質的に直交となるように配置されることで、外部磁界からの磁束を第一対面に被覆された磁性体層に十分に流すことができる。
【００２６】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るコイル用線材の具体例を説明する。図中、同一符号は同一名称物を示す。図１〜図５では、分かり易いように磁性体層の厚さを誇張して示す。導体、磁性体層について、形状、厚さ、幅、長さ等は実際とは異なることがある。
【００２７】
≪実施形態１≫
図１を参照して、実施形態１のコイル用線材１Ａを説明する。
実施形態１のコイル用線材１Ａは、短尺の導体１０と、導体１０の外周に被覆される磁性体層２０とを備える。磁性体層２０は、樹脂２１と、樹脂２１中に分散する複数の磁性体粒子２２とを備える。実施形態１のコイル用線材１Ａは、磁性体層２０における磁性体粒子２２が、最大径／円相当径が１．０以上１．５未満を満たす、つまり球状に近い形状である点を特徴の一つとする。なお、図１の拡大図では、説明の便宜上、類似サイズの磁性体粒子がほぼ整列された状態を示すが、実際は、種々のサイズの磁性体粒子が磁性体層中にランダムに分散されている。
【００２８】
〔導体〕
導体１０は、コイル用線材１Ａにおいて主として電流が流れる部分である。
【００２９】
・組成
導体１０は、金属、特に導電性に優れる金属である銅、銅合金、アルミニウム及びアルミニウム合金から選択される少なくとも一種の金属を含むことが好ましい。上記に列挙した金属を含む導体１０は、導電率が高いため、所定の電流を低損失で流せる。低損失化の観点からは銅又は銅合金が好ましく、軽量化の観点からはアルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。上記に列挙した金属は、一般に非磁性材料である。
【００３０】
ここでの「銅」とは、Ｃｕを９９．９質量％以上含有する純銅である。具体的にはタフピッチ銅、脱酸銅（例、リン脱酸銅）、無酸素銅（ＯＦＣ）が挙げられる。
ここでの「銅合金」とは、Ｃｕを５０質量％以上、好ましくは９０質量％以上含有し、Ｃｕ以外の添加元素を含有する銅基合金である。銅合金の添加元素は、例えばＳｎ，Ｚｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｎｉ等が挙げられる。
ここでの「アルミニウム」とは、Ａｌを９９質量％以上含有する純アルミニウムである。
ここでの「アルミニウム合金」とは、Ａｌを５０質量％以上、好ましくは９０質量％以上含有し、Ａｌ以外の添加元素を含有するアルミニウム基合金である。アルミニウム合金の添加元素は、例えばＳｉ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃａ，Ｚｒ，Ｌｉ等が挙げられる。
その他、いずれの金属も不可避不純物を含み得る。
【００３１】
上記添加元素の含有量は、所望の導電率が得られる範囲で、添加元素の種類に応じて適宜設定するとよい。添加元素の合計含有量は、例えば０．１質量％以上３０質量％以下、更に０．１質量％以上５．０質量％以下が挙げられる。導電率を高くする観点からは、添加元素の含有量は少ない方が好ましい。添加元素の含有量が多いと強度等に優れる。
【００３２】
導体１０は、酸素及び水素の含有量が少ないことが好ましい。導体１０の外周直上に磁性体層２０を備えて、導体１０と磁性体層２０とが直接接触している場合に導体１０が酸素や水素を多く含有していると、この酸素や水素が磁性体層２０中に拡散して、磁性体層２０の延性や磁気的特性が損なわれる恐れがあるからである。導体１０の酸素含有量は、質量割合で例えば５０ｐｐｍ以下、更に１０ｐｐｍ以下が好ましい。導体１０の水素含有量は、質量割合で例えば１０ｐｐｍ以下、更に５ｐｐｍ以下が好ましい。酸素含有量の測定には、例えば、赤外分光法が利用できる。水素含有量の測定には、例えば、不活性ガス融解法が利用できる。その他、不活性ガス融解−赤外線吸収法等が挙げられる。導電率、低損失、延性、磁性体層２０の特性維持等を考慮すると、導体１０の構成材料は、純銅、特に純銅のなかでも酸素や水素等の不純物をほとんど含まず、純度が最も高い無酸素銅が好ましい。
【００３３】
・組織
導体１０の構成金属は、微細な結晶組織であると機械的特性に優れて好ましい。具体的には、平均結晶粒径が２００μｍ以下を満たすことが挙げられる。上記構成金属の平均結晶粒径が２００μｍ以下であれば、強度（降伏応力や０．２％耐力）や延性（破断伸び）といった機械的特性に優れる導体１０とすることができる。ここで、平均結晶粒径は、ＪＩＳ  Ｈ  ０５０１（１９８６年）に規定された「伸銅品結晶粒度試験方法」に記載の切断法に準拠して測定した平均結晶粒度である。平均結晶粒径の測定は、コイル用線材１Ａの横断面をとり、導体１０の断面の結晶組織を顕微鏡で観察することにより行う。平均結晶粒径は、１００μｍ以下、更に５０μｍ以下が挙げられ、下限は特に問わない。製造上の観点から、平均結晶粒径は１μｍ以上が挙げられる。
【００３４】
・形状
導体１０の形状は、適宜選択できる。図１では、横断面形状が円形状である丸線導体を示す。丸線導体は、曲げ易く、コイル成形性に優れる。横断面形状が長方形状である平角導体は、占積率が高いコイルを得易い。その他、導体１０の横断面形状は、楕円形状、レーストラック形状、三角形状や六角形状といった多角形状等の種々の形状が挙げられる。コイル用線材１Ａの外形は、導体１０の外形に類似し、例えばほぼ相似した形状となる。
【００３５】
・大きさ
導体１０は、短尺であることを特徴の一つとする。具体的には、導体１０における長手方向の長さが１０ｍｍ以上３００ｍｍ以下、３０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下、１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下を満たすことが挙げられる。
【００３６】
導体１０の横断面積は、例えば電流値に応じて適宜選択できる。例えば、２Ａ以上といった大電流を流す用途では、上記横断面積は、０．４ｍｍ２以上、更に０．５ｍｍ２以上、０．８ｍｍ２以上とすることができる。低電流用途では、上記横断面積は、０．４ｍｍ２未満、更に０．３ｍｍ２以下とすることができる。導体１０が図１に示すような丸線導体の場合には、直径は０．５ｍｍ以上８ｍｍ以下程度が挙げられる。平角導体の場合には、横断面の短辺の長さは０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度、長辺の長さは０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度が挙げられる。
【００３７】
・導電率
導体１０は導電率が高いほど低損失で電流を流せて好ましい。具体的な導電率は、７０％ＩＡＣＳ以上、更に８０％ＩＡＣＳ以上、９０％ＩＡＣＳ以上が挙げられる。
【００３８】
〔磁性体層〕
磁性体層２０は、主として外部磁界からの磁束が導体１０に通過することを阻止又は低減する磁気シールドとして機能する。具体的には、磁性体層２０は、外部磁界がコイル用線材１Ａに印加された際に、外部磁界による磁束が流れることで、導体１０に鎖交する磁束を減らす効果がある。磁性体層２０は、樹脂２１と、樹脂２１中に分散する複数の磁性体粒子２２とを備える。磁性体層２０中の磁性体粒子２２の体積含有率が高いほど、上記磁気シールド効果を高めることができる。上記体積含有率を高めるにあたり、磁性体粒子２２は、球状に近い形状であることを特徴の一つとする。
【００３９】
〈樹脂〉
樹脂２１は、複数の磁性体粒子２２のバインダとして機能し、磁性体粒子２２を分散状態で保持する。樹脂２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等の絶縁性樹脂が挙げられる。樹脂２１が電気絶縁性を有することで、磁性体層２０に電気絶縁機能を付与することができる。
【００４０】
〈磁性体粒子〉
・組成
磁性体粒子２２は、鉄、コバルト、ニッケル、鉄合金及び鉄化合物から選択される少なくとも一種の金属を含むことが好ましい。上記に列挙した金属を含む磁性体粒子２２は、飽和磁束密度が高く、高い磁気シールド効果が得られる。
【００４１】
ここでの「鉄」「コバルト」「ニッケル」とは、それぞれＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉを９９．５質量％以上含有するものである。
ここでの「鉄合金」とは、Ｆｅを５０質量％以上、好ましくは９０質量％以上含有し、Ｆｅ以外の添加元素を含有する鉄基合金である。鉄合金の添加元素は、例えばＳｉ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｃｏ，Ｃｒ等が挙げられる。具体的には、珪素鋼（Ｆｅ−Ｓｉ系合金）、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ系合金）、パーメンジュール（Ｆｅ−Ｃｏ系合金）、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金）、鉄系アモルファス等が挙げられる。上記添加元素の合計含有量は、１．０質量％以上２０質量％以下、更に２．０質量％以上１８質量％以下が挙げられる。
ここでの「鉄化合物」とは、フェライト（Ｆｅ２Ｏ３）やＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４といった鉄酸化物（酸化鉄）等が挙げられる。
その他、いずれの金属も不可避純物を含み得る。
【００４２】
・形状
磁性体粒子２２は、最大径／円相当径が１．０以上１．５未満を満たす。ここで、円相当径とは、図１に示すように、磁性体層２０の断面において、磁性体粒子２２の輪郭形状を特定し、その輪郭で囲まれる面積と同一の面積を有する円の径である。なお、磁性体層２０の断面は、任意の断面を採用することができ、コイル用線材１Ａの長手方向に沿った縦断面でもよく、その長手方向に直交する横断面でもよい。また、最大径とは、上記輪郭形状における磁性体粒子２２の最大長さである。この最大径／円相当径が１．０に近いほど、磁性体粒子が真球に近いことになる。磁性体粒子の輪郭内面積を求めるには、例えば、磁性体粒子を顕微鏡で観察し、その観察画像における磁性体粒子から画像処理等で輪郭内の面積を算出することが挙げられる。
【００４３】
磁性体粒子２２が球状に近い形状であることで、磁性体層２０中の磁性体粒子２２の体積含有率を高めることができる。複数の磁性体粒子２２による磁性体粉末において、同一重量の粉末であれば、扁平状等の非球状粒子に比較して球状粒子の方が配列方向に関係なく粉末の嵩を小さくできるからである。上記粉末の嵩が小さいため、導体１０の外周に磁性体層２０を成形する際に高圧に加圧しなくても、磁性体層２０中の磁性体粒子２２の体積含有率を高めることができる。磁性体粒子２２の最大径／円相当径は、１．０に近いほど好ましく、更に１．３以下、１．２以下、特に１．１以下が好ましい。
【００４４】
また、磁性体粒子２２が球状に近い形状であることで、磁性体粒子２２同士が接触したとしても、実質的に点接触するだけであり、面接触することがほとんどない。樹脂２１中に分散される磁性体粒子２２同士の接触面積が大きくなると、磁性体粒子２２間に渦電流が流れ易くなるという問題がある。そのため、磁性体粒子２２同士が点接触することで、渦電流が流れることを低減し易い。
【００４５】
・大きさ
磁性体粒子２２は、平均粒径が５μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。磁性体粒子２２の平均粒径が５μｍ以上であることで、磁性体層２０中の磁性体粒子２２の体積含有率を高め易い。一方、磁性体粒子２２の平均粒径が５００μｍ以下であることで、樹脂２１中に磁性体粒子２２を均一に分散し易い。磁性体粒子２２の平均粒径は、観察画像ごとに存在する１０００個以上の磁性体粒子２２について抽出した円相当径の直径を粒径とし、１０個以上の観察画像における平均値を平均粒径とする。磁性体粒子２２の平均粒径の下限は、１０μｍ以上、３０μｍ以上、６０μｍ以上、７０μｍ以上が挙げられる。磁性体粒子２２の平均粒径の上限は、３００μｍ以下、２００μｍ以下、１５０μｍ以下、１００μｍ以下が挙げられる。
【００４６】
磁性体粒子２２は、粒径が異なる複数種の粒子（粗大な粒子及び微細な粒子）を混合してもよい。そうすることで、粗大な磁性体粒子の間に微細な磁性体粒子が配置され、磁性体層２０を厚み方向に投影した場合に、磁性体粒子２２の存在しない領域が低減される。そうすることで、外部磁界からの磁束が磁性体粒子２２間を素通りすることを低減でき、導体１０に鎖交する磁束を低減できる。粗大な磁性体粒子は、平均粒径が１００μｍ以上３００μｍ以下、更に１５０μｍ以上２５０μｍ以下が挙げられ、微細な磁性体粒子は、平均粒径が３０μｍ以上６０μｍ以下、更に３５μｍ以上５５μｍ以下が挙げられる。
【００４７】
・体積含有率
磁性体層２０中の磁性体粒子２２の体積含有率は、６０体積％以上９０体積％以下が好ましい。磁性体層２０中の磁性体粒子２２の体積含有率が６０体積％以上であることで、磁性体層２０における飽和磁束密度を高めることができ、磁性体層２０に磁束を十分に流すことができる。そのため、導体１０に鎖交する磁束をより効果的に低減できる。また、磁性体層２０中の磁性体粒子２２の体積含有率が６０体積％以上であることで、粗大な磁性体粒子２２の間に微細な磁性体粒子２２を配置し易く、磁性体層２０を厚み方向に投影した場合に、磁性体粒子２２の存在しない領域が低減され、磁性体粒子２２間を素通りする磁束を低減できる。一方、磁性体層２０中の磁性体粒子２２の体積含有率が９０体積％以下であることで、樹脂２１中に磁性体粒子２２が均一に分散した状態を実現し易く、射出成形等の成形時に樹脂２１の流れ性や充填性を向上できる。ここで、磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率は、磁性体層２０の断面の顕微鏡観察像から、磁性体層２０に占める磁性体粒子２２の面積比率を測定し、その磁性体粒子２２の面積比率を体積含有率とみなす。磁性体層２０中の磁性体粒子２２の体積含有率は、更に６５体積％以上８５体積％以下、特に６８体積％以上８０体積％以下が好ましい。
【００４８】
〈磁性体層の厚さ〉
磁性体層２０の平均厚さは、６０μｍ以上３００μｍ以下が好ましい。磁性体層２０の平均厚さが６０μｍ以上であることで、磁性体層２０における磁路断面積を十分に確保でき、磁性体層２０に磁束を十分に流すことができる。磁性体層２０の平均厚さは、厚いほど磁性体層２０に磁束をより流すことができ、更に１００μｍ以上、特に１５０μｍ以上が好ましい。一方、磁性体層２０の平均厚さが厚過ぎると、磁性体層２０での渦電流損による損失を招く虞があると共に、コイル用線材１Ａが大型化する。よって、磁性体層２０の平均厚さは、３００μｍ以下であることが好ましい。ここで、磁性体層の平均厚さは、磁性体層２０の周方向に沿って測定した厚さの平均値である。ここでは、磁性体層２０の周方向に等間隔に４点以上測定した厚さの平均値とする。
【００４９】
〈磁性体層の配置形態〉
磁性体層２０は、少なくとも外部磁界からの磁束を受け易い領域（鎖交領域）に設けられる。鎖交領域としては、（１）コイルに近接配置されて磁束（漏れ磁束を含む）を発生し得る部材、例えばコイルが配置される磁性コア、コイルに近接配置される磁石等がある場合には、コイルにおいてこれらの部材に近接する側の領域、（２）複数のコイル用線材１Ａが並列される場合、例えば、螺旋状コイルの軸方向に並列される場合や、螺旋状コイルの径方向に並列される場合、隣り合うコイル用線材側の領域、等が挙げられる。本例では、磁性体層２０は、導体１０の両端面を除く全外周に亘って設けられている。
【００５０】
〈磁性体層の構造〉
磁性体層２０は、単層構造であってもよいし、二層以上の多層構造であってもよい。多層構造の場合、各層を構成する樹脂や磁性体粒子の材質、各層における磁性体粒子の体積含有率等を異ならせることができる。
【００５１】
〈磁性体層の面積割合〉
コイル用線材１Ａの横断面における磁性体層２０の面積割合、具体的にはコイル用線材１Ａの横断面における導体１０と磁性体層２０とを合わせた断面積に対する磁性体層２０の断面積の比率（面積比）は、３％以上４０％以下であることが挙げられる。上記面積割合が３％以上であることで、磁性体層２０における磁路面積を十分に確保でき、磁性体層２０に磁束を十分に流すことができる。一方、上記面積割合が４０％以下であることで、磁性体層２０自体に生じ得る渦電流を低減できる。上記面積割合は、更に１０％以上２５％以下が好ましい。複数の磁性体層２０を備える場合には、上記面積割合は、複数の磁性体層２０の断面積の合計とする。
【００５２】
〈磁性体層の物理特性〉
磁性体層２０の比透磁率は、高いほど磁気シールド効果を高められるため、１０以上、更に１５以上が好ましい。また、磁性体層２０の飽和磁束密度は、高いほど磁気シールド効果を高められるため、０．５Ｔ以上、更に１．０Ｔ以上が好ましい。磁性体層２０の飽和磁束密度や比透磁率は、代表的には磁性体層２０の構成材料に依存する。
【００５３】
〔その他の構成〕
コイル用線材１Ａは、導体１０の外周に絶縁層（図示せず）を備えることができる、絶縁層の配置形態としては、磁性体層２０の外周（径方向外方）に配置する形態α（以下、この絶縁層を外側絶縁層と呼ぶことがある）、導体１０と磁性体層２０との間に配置する形態β（以下、この絶縁層を介在絶縁層と呼ぶことがある）、外側絶縁層と介在絶縁層の双方を配置する形態γ、複数の磁性体層２０を備える場合には磁性体層２０間に中間絶縁層を配置する形態δが挙げられる。代表的には、形態α，γでは外側絶縁層が、形態βでは磁性体層２０がコイル用線材１Ａの最外層を形成する。
【００５４】
外側絶縁層を備えるコイル用線材１Ａで形成されたコイルは、外側絶縁層によって、コイルとその周囲部材との絶縁、隣り合うコイル用線材間の絶縁を図ることができる。介在絶縁層や中間絶縁層を備えるコイル用線材１Ａで形成されたコイルは、これら絶縁層によって、導体１０と磁性体層２０との間の絶縁、磁性体層２０間の絶縁を図ることができる。この絶縁によって、磁性体層２０自体に渦電流が生じても、この渦電流が導体１０や下層の磁性体層２０に流れることを抑制できる。
【００５５】
絶縁層の構成材料は、絶縁性樹脂が挙げられる。具体的には、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等が挙げられる。なお、これらの樹脂は、単独で使用しても構わないし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００５６】
絶縁層の厚さは、導体１０に流れる電流の大きさなどに応じて適宜選択できる。例えば、絶縁層の厚さは、５μｍ以上５００μｍ以下、更に５μｍ以上１００μｍ以下が挙げられる。特に下限値は３０μｍ以上、５０μｍ以上が挙げられる。絶縁層は、単層構造又は二層以上の多層構造とすることができる。多層構造の場合には各層の材質を異ならせることもできる。
【００５７】
コイル用線材１Ａは、最外層に潤滑性向上剤等の添加剤を配合した潤滑層（図示せず）を備えてもよい。また、コイル用線材１Ａは、導体１０又は磁性体層２０と絶縁層（介在絶縁層、外側絶縁層、中間絶縁層）との間に、密着性向上剤等の添加剤を配合した密着層（図示せず）を備えてもよい。又は、絶縁層のうち、コイル用線材１Ａの最外層を形成する外側絶縁層を、潤滑性向上剤等の添加剤を配合して潤滑性を高めたり、絶縁層に密着性向上剤等の添加剤を配合して密着性を高めたりしてもよい。
【００５８】
潤滑性向上剤は、例えば、流動パラフィン、固形パラフィンなどのパラフィン類、各種ワックスや、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の潤滑剤が挙げられる。潤滑層の構成材料は、上記潤滑剤をバインダ樹脂で結着したものが挙げられる。バインダ樹脂は、例えば絶縁層の項で述べた絶縁性樹脂が挙げられる。潤滑層の構成材料は、パラフィン又はワックスを添加して潤滑性を付与したアミドイミド樹脂が好ましい。密着性向上剤は、例えば、アセチレン類（１−ヘキシンなど）、アルキノール類（プロパルギルアルコール、１−ヘキシン−３−オールなど）、アルデヒド類（ベンズアルデヒド、桂皮アルデヒドなど）、アミン類（ラウリルアミン、Ｎ，Ｎ´−ジメチルセチルアミン、トリメチルセチルアンモニウムプロミドなど）、メルカプタン類（セチルメルカプタン、２−メルカプトイミダゾール、５−アミノ−１，３，４−チアジアゾール−２−チオールなど）、チオ尿素類（チオ尿素、フェニルチオ尿素など）、メラミン等が挙げられる。これらの中でも密着性向上効果が大きいものは、メルカプタン類のうち、２−メルカプトイミダゾールである。
【００５９】
〔コイル用線材の製造方法〕
コイル用線材１Ａは、導体１０の外周に、複数の磁性体粒子２２を分散させた樹脂２１を射出成形することで得られる。コイル用線材の製造方法は、導体を準備すると共に、樹脂と磁性体粒子との混合物を準備する準備工程と、金型内に導体を配置する配置工程と、金型内に上記混合物を充填して固化する射出成形工程とを備える。
【００６０】
・準備工程
準備工程では、所定の形状・寸法に加工された導体と、樹脂中に複数の磁性体粒子（磁性体粉末）を分散した混合物とを準備する。
【００６１】
導体は、導体の素材を塑性加工して、所定の形状・寸法の短尺線材に加工することで製造できる。導体の素材は、代表的には、鋳造⇒熱間加工（圧延、鍛造、押出）⇒冷間加工（圧延、伸線）、適宜熱処理といった工程によって製造できる。
【００６２】
混合物は、混合容器内に樹脂と磁性体粉末とを投入し、攪拌器でかき混ぜることで得られる。磁性体粉末（磁性体粒子）は、上述したように、球状に近い形状のものである。磁性体粉末は、（見掛密度／真密度）×１００で表される密度比が４５％超７０％以下であることが好ましい。ここで、見掛密度は、ＪＩＳ  Ｚ  ２５０４「金属粉−見掛密度試験方法」に基づいて求められた密度であり、真密度は、物質自身が占める体積だけを密度算定用の体積とする密度である。個々の磁性体粒子の内部に空洞がないとする場合、真密度は磁性体粉末の構成金属の比重とみなすことができる。混合物は、磁性体粒子が球状に近い形状であることに加え、磁性体粉末の密度比が上記範囲を満たすことで、磁性体粉末の配列方向に関係なく粉末の嵩を小さくでき、混合物中の磁性体粉末の体積含有率を高めることができる。樹脂は、混合時の粘度を１００ｍＰａ・ｓ〜１００Ｐａ・ｓに調整して行うことが好ましい。そうすることで、磁性体粉末が沈殿して磁性体粉末と樹脂とが分離されることを抑制でき、樹脂中に複数の磁性体粒子を均一に分散した状態とできる。より好ましい樹脂の混合時の粘度は、１Ｐａ・ｓ〜５０Ｐａ・ｓである。樹脂の粘度は、樹脂の種類に応じて、樹脂の温度を変えることで調整できる。
【００６３】
・配置工程
配置工程では、金型内に導体を配置する。その際、導体の表面のうち磁性体層が被覆される被覆面と、金型との間に所定の隙間が形成されるように導体を配置する。この隙間に後述する射出成形時に混合物が充填されることで導体の外周に磁性体層が形成される。
【００６４】
・射出成形工程
射出成形工程では、上記金型内に上記混合物を充填して固化する。混合物の充填は、単に金型内に混合物を流し込むだけでもよいし、金型内を低圧に加圧してもよいし、金型内を減圧してもよい。最後に、樹脂を固化することで、所定の厚さの磁性体層を備えるコイル用線材が得られる。磁性体層を射出成形した場合、磁性体層には、金型を分割した位置にパーティングライン（図示せず）や、金型内に混合物を注入する注入口の形状が転写されたゲート痕（図示せず）が形成される場合がある。
【００６５】
なお、本例では、導体の両端面を除く全外周に亘って磁性体層を設けたが、導体の長手方向及び周方向の少なくとも一方向に隙間を有して断続的に磁性体層を設ける場合（実施形態２や実施形態３を参照）には、磁性体層を設ける領域にのみ混合物を充填すればよい。
【００６６】
絶縁層を設ける場合には、磁性体層を射出成形した上記コイル用線材を更に射出成形する、いわゆる二色成形することにより、絶縁層を被覆すればよい。
【００６７】
〔用途〕
上記コイル用線材１Ａは、コイルを備える電気機器、例えばモータ、トランス（変圧器）、リアクトル等に利用できる。
【００６８】
≪実施形態２≫
図２を参照して、実施形態２のコイル用線材１Ｂを説明する。
実施形態２のコイル用線材１Ｂは、磁性体層２０が、導体１０の長手方向に隙間３０を有して断続的に形成された複数（本例では三つ）の部分磁性体層２００で構成される。つまり、実施形態２のコイル用線材１Ｂは、導体１０の外周のうち、導体１０の長手方向の一部が磁性体層２０で覆われ、他部が磁性体層２０で覆われない露出領域（隙間３０）で構成される。実施形態２のコイル用線材１Ｂは、磁性体層２０が複数の部分磁性体層２００で構成される点が、実施形態１のコイル用線材１Ａと異なる。
【００６９】
磁性体層２０に隙間３０を備えることで、磁性体層２０（部分磁性体層２００）を構成する磁性材料が鉄等の金属であり、磁性体層２０自体に渦電流が生じる場合であっても、導体１０の長手方向に沿って渦電流が流れたりすることを低減できる。また、露出領域によって磁性体層２０を区切ることで、磁性体層２０に渦電流が流れたとしても、その範囲を制限でき、渦電流に起因する損失を低減できる。磁性体層２０に隙間３０を備えることによる渦電流の低減効果は、磁性体層２０の平均厚さが１５０μｍ以上、更に２００μｍ以上のときに得られ易い。
【００７０】
部分磁性体層２００間の隙間３０は、その間隔Ｌ２が、部分磁性体層２００の長さＬ１に対して０％超１０％以下であることが好ましい。隙間３０の間隔Ｌ２が部分磁性体層２００の長さＬ１の０％超であることで、導体１０の長手方向に磁性体層２０が存在しない露出領域を備え、部分磁性体層２００自体に渦電流が生じる場合であっても、導体１０の長手方向に沿って渦電流が流れることを低減できる。一方、隙間３０の間隔Ｌ２が部分磁性体層２００の長さＬ１の１０％以下であることで、磁性体層２０により導体１０に鎖交する磁束を低減して導体１０に生じる渦電流を抑制できる。隙間３０の間隔Ｌ２は、部分磁性体層２００の長さＬ１に対して更に１％以上８％以下、２％以上７％以下が好ましい。
【００７１】
本例では、部分磁性体層２００は、導体１０の周方向に連続して形成されているが、周方向にも隙間を有して断続的に形成されていてもよい。
【００７２】
コイル用線材１Ｂは、実施形態１のコイル用線材１Ａと同様に、導体１０の外周に、複数の磁性体粒子２２を分散させた樹脂２１（図１を参照）を射出成形することで得られる。そのため、金型を所望の形状とすることで、所望の形状の磁性体層２０を容易に形成できる。
【００７３】
≪実施形態３≫
図３〜図５を参照して、実施形態３のコイル用線材１Ｃを説明する。
実施形態３のコイル用線材１Ｃは、磁性体層２０が、導体１０の周方向に隙間を有して断続的に形成されている。具体的には、導体１０が平角導体であり、この平角導体の長手方向に沿って配置されて平角導体を構成する四面の対向する面の組をそれぞれ第一対面１０ａ及び第二対面１０ｂとするとき、第二対面１０ｂを構成する少なくとも一面が、全面に亘って導体１０が露出される露出面１４で構成される。第一対面１０ａを構成する双方の面は、第二対面１０ｂを構成する一方の面との稜線から他方の面との稜線に亘って磁性体層２０が被覆される被覆面１２を備える。図３及び図４は、第二対面１０ｂを構成する一方の面が露出面１４で構成される形態を示し、図５は、第二対面１０ｂを構成する双方の面が露出面１４で構成される形態を示す。実施形態３のコイル用線材１Ｃは、導体１０が平角導体であり、平角導体（導体１０）を構成する対向面（第二対面１０ｂ）の少なくとも一面が露出面１４で構成される、つまり磁性体層２０が平角導体（導体１０）を構成する対向面（第二対面１０ｂ）の少なくとも一面の全面に亘って存在しない点が、実施形態１のコイル用線材１Ａと異なる。
【００７４】
磁性体層２０は、外部磁界からの磁束を受け易い領域、例えば磁束（図４及び図５に示す矢印）に対して実質的に平行となる領域に設けることが挙げられる。この場合、平角導体の長手方向に沿って配置されて平角導体を構成する四面のうち少なくとも第一対面１０ａに磁性体層２０が存在することで、第一対面１０ａが磁束に対して実質的に平行となるようにコイル用線材１Ｃを配置することで、外部磁界からの磁束を磁性体層２０に十分に流すことができ、導体１０に鎖交する磁束を低減できる。つまり、第一対面１０ａの被覆面１２は、磁束に対する平行面であり、第二対面１０ｂの露出面１４は、磁束に対する交差面となる。第二対面１０ｂを構成する少なくとも一面に磁性体層２０が不存在であることで、その磁性体層２０の不存在の分だけ導体１０を大きくできるため、コイル用線材１Ｃの断面に占める導体断面積の割合を高くできる。
【００７５】
被覆面１２に被覆される磁性体層２０の露出面１４側の端面は、露出面１４と面一である（図４及び図５を参照）。そうすることで、コイル用線材１Ｃは、周方向に平滑な外表面を有し、横断面における輪郭形状が矩形状となる。
【００７６】
コイル用線材１Ｃは、実施形態１のコイル用線材１Ａと同様に、導体１０の外周に、複数の磁性体粒子２２を分散させた樹脂２１（図１を参照）を射出成形することで得られる。そのため、金型を所望の形状とすることで、コイル用線材１Ｃの横断面における輪郭形状が矩形状となるように、導体１０の第二対面１０ｂの少なくとも一面を全面に亘って露出面１４とし、その他の被覆面１２に磁性体層２０を容易に形成できる。
【００７７】
本例では、被覆面１２に被覆された磁性体層２０は、導体１０の長手方向に連続して形成されているが、長手方向にも隙間を有して断続的に形成されていてもよい。
【００７８】
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。
【００７９】
［試験例１］
導体の外周に、複数の磁性体粒子を分散させた樹脂を射出成形して磁性体層を形成したコイル用線材について、磁性体層の仕様を異ならせたものを用意し、外部から磁場を与えたときの損失を調べた。
【００８０】
〔試料の作製：試料Ｎｏ．１−１〜１−３，１−１１〕
まず、導体と、磁性体層を構成する磁性材料とを準備した。
導体として、無酸素銅からなる縦３ｍｍ×横１ｍｍ×長さ５０ｍｍの平角導体を準備した。
磁性材料として、Ｆｅ−６．５質量％Ｓｉ合金からなる磁性体粉末と、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂とを準備した。磁性体粉末は、磁性体粒子の最大径／円相当径で表される径比が表１に示すものを用いた。本例の磁性体層は後述するように低圧で成形するため、原料粉末の磁性体粒子の最大径／円相当径と、得られる磁性体層における磁性体粒子の最大径／円相当径とは実質的に同一である。この最大径／円相当径の求め方は、後述する。各試料における磁性体粒子の飽和磁束密度（Ｂｓ）を表１に示す。磁性体粒子の飽和磁束密度は、磁性体粉末をホルダに充填して振動試料型磁力計（理研電子株式会社製、ＢＨＶ−５）を用いて磁束密度−磁場曲線を測定して求めた。また、各試料における磁性体粉末の（見掛密度／真密度）×１００で表される密度比を表１に示す。ここで、磁性体粉末の見掛密度は、ＪＩＳ  Ｚ  ２５０４「金属粉−見掛密度試験方法」に基づいて求めた。
上記磁性体粉末と樹脂とを、体積割合で７：３の配合比にて混合して磁性材料（混合物）とした。
【００８１】
次に、金型内に上記導体を配置する。このとき、導体の端面を除く全表面に磁性体層が被覆されるように、その被覆面と金型との間に所定の隙間を設けた。
【００８２】
上記金型内の隙間に上記磁性材料を充填及び固化し、導体の外周に磁性体層を形成し、更にその外周にポリアミドイミド製の絶縁層（厚さ３０μｍ）を備えるコイル用線材を作製した。
【００８３】
〔磁性体粒子の断面形状の測定〕
各試料のコイル用線材の横断面における磁性体層の断面を光学顕微鏡で観察し、撮影した顕微鏡写真から、磁性体粒子の断面の径比（最大径／円相当径）、及び平均粒径を測定した。磁性体粒子の径比は、顕微鏡写真から１０００個以上の磁性体粒子を抽出し、各磁性体粒子の輪郭形状を特定し、その輪郭で囲まれる面積と同一の面積を有する円の径を円相当径とし、その輪郭形状における磁性体粒子の最大長さを最大径として、各磁性体粒子の最大径／円相当径を求め、それらの平均値を求めた。また、磁性体粒子（磁性体粉末）の平均粒径は、上記円相当径を粒径とし、１０個以上の顕微鏡写真における平均値を求めた。その結果を表１に示す。
【００８４】
〔磁性体粒子の体積含有率の測定〕
各試料のコイル用線材の横断面における磁性体層の断面を光学顕微鏡で観察し、撮影した顕微鏡写真から、磁性体粒子の体積含有率を測定した。磁性体粒子の体積含有率は、磁性体層の断面積に占める磁性体粒子の総断面積を測定し、その面積比率を求め、これを体積含有率とみなした。その結果を表１に示す。
【００８５】
〔磁性体層の厚さの測定〕
各試料のコイル用線材の横断面における磁性体層の断面を光学顕微鏡で観察し、撮影した顕微鏡写真から、磁性体層の厚さを測定した。磁性体層の厚さは、磁性体層の全周に亘って周方向に等間隔に４点以上（平角導体の各辺の中央部分を含む４点以上）測定し、その平均値を求めた。その結果を表１に示す。
【００８６】
〔磁気特性の測定〕
各試料のコイル用線材を試料とし、理研電子株式会社製ＢＨカーブトレーサ「ＢＨＳ−４０Ｓ１０Ｋ」を用いて、比透磁率μと飽和磁束密度Ｂｓとを測定した。その結果を表１に示す。
【００８７】
〔損失の測定〕
図６に示す測定回路を構成し、この測定回路を用いて各試料のコイル用線材における損失を調べた。図６に示す測定回路１００は、ギャップ１１１が形成されたＣ字状の磁性コア１１０と、磁性コア１１０に巻回された一次コイル１２１及び二次コイル１２２と、信号発生器１３１を有するＢ−Ｈアナライザ１３０とを備える。各試料のコイル用線材を測定試料Ｓとして、磁性コア１１０のギャップ１１１に挿入する。Ｂ−Ｈアナライザ１３０の信号発生器１３１から励磁信号を発生させ、増幅器１３２を介して一次コイル１２１に励磁電流ｉ１を流し、ギャップ１１１に交流磁界を発生させる。交流磁界の測定周波数、磁束密度を変えたときに抵抗１３３に流れる励磁電流ｉ１と二次コイル１２２の両端に生じた誘起電圧Ｖ２とを測定して得られる交流抵抗成分から、測定系の損失を求める。ここでは、各試料のコイル用線材における導体線と材質・形状・サイズが実質的に同じで、磁性体層を有さない銅線のみからなる比較試料を用意し、同様にして各比較試料の損失も測定しておく。そして、各試料のコイル用線材の損失は、磁性体層を有さない比較試料における損失を１００として、これに対する相対値（％）で評価し、その結果を表１に示す。
【００８８】
【表１】
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【００８９】
表１に示すように、磁性体粒子の径比が１．５未満である試料Ｎｏ．１−１，１−２，１−３は、磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率が６０体積％以上であり、損失比が８０％以下と低減できることがわかった。これは、磁性体粒子が球状に近い形状であることで、磁性体粒子の配列方向に関係なく樹脂中に存在し、磁性体層を厚み方向に投影した場合に、磁性体粒子の存在しない領域が低減されたことによると考えられる。特に、原料段階において、密度比が６０と高い磁性体粉末を用いた試料Ｎｏ．１−２，１−３は、磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率が７０体積％以上であり、損失比が６７％以下と更に低減できることがわかった。更に、磁性体層の厚さを厚くするほど、損失比が５０％まで低減できることがわかった。一方、磁性体粒子の径比が１．５である試料Ｎｏ．１−１１は、磁性体層中の磁性体粒子の体積含有率が３１体積％と低く、損失比が９５％しか低減できず、磁性体層による磁気シールドとしての機能を発揮し難いことがわかった。これは、磁性体粒子が非円形状であることで、磁性体粒子の配列方向のばらつきにより、磁性体層を厚み方向に投影した場合に、磁性体粒子の存在しない領域が形成されたことによると考えられる。
【００９０】
［試験例２］
試験例１における試料Ｎｏ．１−２及び１−３において、各磁性体層を、導体の長手方向に隙間を有して断続的に形成した複数（本例では三つ）の部分磁性体層で構成したコイル用線材について、部分磁性体層間の隙間の隙間率を異ならせたものを用意し、外部から磁場を与えたときの損失を調べた。試料Ｎｏ．２−１が試料Ｎｏ．１−２と同じであり、試料Ｎｏ．２−４が試料Ｎｏ．１−３と同じである。隙間率とは、部分磁性体層の長さＬ１に対する隙間の間隔Ｌ２の比率のことである（図２を参照）。各試料の磁性体層の厚さ、隙間率、及び損失比を表２に示す。なお、損失比は、実施形態１と同様に測定した。
【００９１】
【表２】
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【００９２】
表２に示すように、磁性体層を複数の部分磁性体層で構成した場合であっても、隙間率が１０％以下であれば、損失比を７０％以下と低減できることがわかった。特に、磁性体層の厚さが３００μｍの場合、隙間率が１０％以下の隙間を設けることで、隙間を設けない場合に比較して、損失比をより低減できることがわかった。これは、磁性体層の厚さが厚いと、部分磁性体層自体に流れる渦電流が大きくなるため、磁性体層間に隙間を設けることで、その渦電流を効果的に低減できたことによると考えられる。一方、磁性体層の厚さが１００μｍの場合、部分磁性体層自体に流れる渦電流は、磁性体層の厚さが３００μｍの場合と比較して小さいため、磁性体層間に隙間を設けることの効果は小さいと考えられる。磁性体層の厚さが１００μｍの場合、部分磁性体層間の隙間率が大きくなるにつれて、損失比が大きくなるが、これは、磁性体層による磁気シールド効果が低下したことによると考えられる。以上より、磁性体層の厚さによっては、磁性体層間に隙間を設けることで、導体の長手方向に磁性体層が存在しない露出領域が形成されるので、部分磁性体層自体に渦電流が生じたとしても、導体の長手方向に沿って渦電流が流れることを低減できると考えられる。
【００９３】
［試験例３］
試験例１における試料Ｎｏ．１−２において、平角導体の長手方向に沿って配置されて平角導体を構成する四面のうちいずれかの面を全面に亘って磁性体層を被覆しない露出面で構成したコイル用線材について、外部から磁場を与えたときの損失を調べた。被覆面に被覆された磁性体層は、導体の長手方向に連続して形成されている。このとき、平角導体を構成する上記四面の対向する面の組をそれぞれ第一対面及び第二対面とするとき、第一対面を磁束に対して実質的に平行、第二対面を磁束に対して実質的に交差するように平角導体を配置した。つまり、第一対面は、磁束に対する平行面（図４や図５における上下面）であり、第二対面は、磁束に対する交差面（図４や図５における左右面）である。磁性体層の配置形態、及び損失比を表３に示す。なお、損失比は、実施形態１と同様に測定した。
【００９４】
【表３】
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【００９５】
表３に示すように、第一対面の双方を被覆面（磁性体層が被覆される）とし、第二対面の少なくとも一方を露出面とした場合、損失比が５４％以下と低減できることがわかった。一方、第一対面の少なくとも一方を露出面とした場合、第二対面の双方を被覆面としたとしても、損失比を８５％までしか低減できないことがわかった。特に、第一対面の双方を露出面とした場合、損失比が全く低減できないことがわかった。このことから、平角導体において、磁束に対して実質的に平行となる面に磁性体層を設けることで、磁束に対して交差する面を全面に亘って露出することが可能であることがわかった。導体に露出面を備えることで、コイル用線材の断面に占める導体断面積の割合を高くできる。
【符号の説明】
【００９６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  コイル用線材
１０  導体
１０ａ  第一対面    １０ｂ  第二対面
１２  被覆面    １４  露出面
２０  磁性体層    ２００  部分磁性体層
２１  樹脂
２２  磁性体粒子
３０  隙間
１００  測定回路    Ｓ  測定試料（コイル用線材）
１１０  磁性コア    １１１  ギャップ
１２１  一次コイル    １２２  二次コイル
１３０  Ｂ−Ｈアナライザ
１３１  信号発生器    １３２  増幅器    １３３  抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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