(57)【要約】      （修正有）【課題】平角線材を巻くことによって容易に所望の形状に製作可能なコイルを提供する。【解決手段】コイル内周側にコア材を配置して製造される電子部品に使用されるコイルであって、塑性変形可能な材料からなる略矩形断面の平角線材を該平角線材の断面短辺側を内周側として巻くことによって実現し、コイルの素線の曲部の内周側の断面短辺に沿った厚みが同曲部の外周側の断面短辺に沿った厚みよりも厚く、そして、コイルの素線の曲部の内周側の断面短辺の中点と同曲部の外周側の断面短辺の中点とを通る直線の方向が当該コイルの中心軸線に対して略垂直にすることによって実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル内周側にコア材を配置して製造される電子部品に使用されるコイルであって、塑性変形可能な材料からなる略矩形断面の平角線材を該平角線材の断面短辺側を内周側として巻くことによって製作されるコイルにおいて、当該コイルの素線の曲部の内周側の断面短辺に沿った厚みが同曲部の外周側の断面短辺に沿った厚みよりも厚く、当該コイルの素線の曲部の内周側の断面短辺の中点と同曲部の外周側の断面短辺の中点とを通る直線の方向が当該コイルの中心軸線に対して略垂直となっていることを特徴とするコイル。
【請求項２】
当該コイルの中心軸線に対して垂直な直線であって当該コイルの素線の曲部の内周側の断面短辺の中点を通る直線と、当該コイルの中心軸線に対して垂直な直線であって当該コイルの素線の曲部の外周側の断面短辺の中点を通る直線との間の距離を傾き量としたとき、該傾き量が７０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のコイル。
【請求項３】
当該コイルの線材の曲部の内周側の断面短辺と同曲部の外周側の断面短辺との間の距離を当該コイルの素線の幅としたとき、該コイルの素線の幅に対する前記傾き量の比が０．１８以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のコイル。
【請求項４】
当該コイルの素線の２周目の最初の曲部の内周側の断面短辺の中点と同曲部の外周側の断面短辺の中点とを通る直線の方向が当該コイルの中心軸線に対して略垂直な平面から傾斜していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のコイル。
【請求項５】
当該コイルの素線の曲部の外周側の断面短辺に沿った厚みに対する同曲部の内周側の断面短辺に沿った厚みの比が１．２〜３．０であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のコイル。
【請求項６】
前記平角線材の断面短辺の長さに対する同平角線材の断面長辺の長さの比が５〜１０であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のコイル。
【請求項７】
前記平角線材の断面短辺の長さに対する同平角線材の断面長辺の長さの比が６〜８であることを特徴とする請求項６に記載のコイル。
【請求項８】
前記平角線材が金属製の線材であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のコイル。
【請求項９】
前記平角線材が銀製の線材であることを特徴とする請求項８に記載のコイル。
【請求項１０】
前記平角線材の断面短辺に沿った厚みが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のコイル。
【請求項１１】
前記平角線材の断面短辺に沿った厚みが２５μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項１０に記載のコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品用コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品であるインダクタとして、断面矩形の線材をエッジワイズ巻きしたコイルを内部に備えたインダクタが知られている（特許文献１、特許文献２、および、特許文献３参照）。
【０００３】
ところで、小型表面実装型のインダクタには、それ自体が非常に小型であること、そして、その電気抵抗が低いこと、そのインダクタンスが高いことが求められる。そして、インダクタを小型化するには、インダクタ自体の外形が直方体であることが好ましく、インダクタを低抵抗化するには、内部のコイルが断面矩形の線材（すなわち、平角線材）をエッジワイズ巻きしたものであることが好ましく、高インダクタンス化するには、コイル内側の芯（すなわち、コア）が角芯（すなわち、断面矩形のコア）であることが好ましい。
【０００４】
一般的に、平角線材をエッジワイズ巻きすることによってコイルを製作する場合、平角線材を芯（例えば、磁性体コア）に直接巻いてゆく。この場合、平角線材を塑性変形させる必要があることから、高い張力で平角線材を引っ張りつつ芯に平角線材を巻き付けることになる。そして、芯が角芯であると、さらに高い張力で平角線材を引っ張りつつ芯に平角線材を巻き付けることになる。しかしながら、一般的に、芯の強度が平角線材をエッジワイズ巻きされるのに十分でないことから、現実的には、平角線材をエッジワイズ巻きによって芯に直接巻き付けることができない。もちろん、平角線材をエッジワイズ巻きによって芯に直接巻き付けたとしても、所望の形状のコイルを得ることはできない。
【０００５】
このように、平角線材をエッジワイズ巻きによって芯に直接巻き付ける場合、所望の形状のコイルを容易には得ることができない。そして、このことは、平角線材を巻くことによってコイルを製作する場合にも当てはまる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１１５２５号公報
【特許文献２】特開２００７−１８８９８８号公報
【特許文献３】特開２００７−１７３２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、平角線材を巻くことによって容易に所望の形状に製作可能なコイルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を解決するために、本願の１番目の発明は、コイル内周側にコア材を配置して製造される電子部品に使用されるコイルであって、塑性変形可能な材料からなる略矩形断面の平角線材を該平角線材の断面短辺側を内周側として巻くことによって製作されるコイルである。そして、本発明では、当該コイルの素線の曲部の内周側の断面短辺に沿った厚みが同曲部の外周側の断面短辺に沿った厚みよりも厚い。そして、本発明では、当該コイルの素線の曲部の内周側の断面短辺の中点と同曲部の外周側の断面短辺の中点とを通る直線の方向が当該コイルの中心軸線に対して略垂直となっている。
【０００９】
本願の２番目の発明では、本願の１番目の発明において、当該コイルの中心軸線に対して垂直な直線であって当該コイルの素線の曲部の内周側の断面短辺の中点を通る直線と、当該コイルの中心軸線に対して垂直な直線であって当該コイルの素線の曲部の外周側の断面短辺の中点を通る直線との間の距離を傾き量としたとき、該傾き量が７０μｍ以下である。
【００１０】
本願の３番目の発明では、１または２番目の発明において、当該コイルの線材の曲部の内周側の断面短辺と同曲部の外周側の断面短辺との間の距離を当該コイルの素線の幅としたとき、該コイルの素線の幅に対する前記傾き量の比が０．１８以下である。
【００１１】
本願の４番目の発明では、本願の１〜３番目の発明のいずれか１つにおいて、当該コイルの素線の２周目の最初の曲部の内周側の断面短辺の中点と同曲部の外周側の断面短辺の中点とを通る直線の方向が当該コイルの中心軸線に対して略垂直な平面から傾斜している。
【００１２】
本願の５番目の発明では、本願の１〜４番目の発明のいずれか１つにおいて、該コイルの素線の曲部の外周側の断面短辺に沿った厚みに対する同曲部の内周側の断面短辺に沿った厚みの比が１．２〜３．０である。
【００１３】
本願の６番目の発明では、本願の１〜５番目の発明のいずれか１つにおいて、前記平角線材の断面短辺の長さに対する同平角線材の断面長辺の長さの比が５〜１０である。
【００１４】
本願の７番目の発明では、本願の６番目の発明において、前記平角線材の断面短辺の長さに対する同平角線材の断面長辺の長さの比が６〜８である。
【００１５】
本願の８番目の発明では、本願の１〜７番目の発明のいずれか１つにおいて、前記平角線材が金属製の線材である。
【００１６】
本願の９番目の発明では、本願の８番目の発明において、前記平角線材が銀製の線材である。
【００１７】
本願の１０番目の発明では、本願の１〜９番目の発明において、前記平角線材の断面短辺に沿った厚みが１００μｍ以下である。
【００１８】
本願の１１番目の発明では、本願の１０番目の発明において、前記治具に巻き付けられる前の前記平角線材の断面短辺に沿った厚みが２５μｍ〜５０μｍである。
【発明の効果】
【００１９】
本願の１〜１１番目の発明によれば、容易に所望の形状に製造可能なコイルが提供される。
【００２０】
本願の４番目の発明によれば、コイルの素線の２周目の最初の曲部の内周側の断面短辺の中点と同曲部の外周側の断面短辺の中点とを通る直線の方向がコイルの中心軸線に対して略垂直な平面から傾斜していることから、コイルの素線の３周目以降の曲部の内周側の断面短辺の中点と同曲部の外周側の断面短辺の中点とを通る直線の方向がコイルの中心軸線に対して略垂直な平面から傾斜することが抑制される。
【００２１】
また、本願の９番目の発明によれば、特に、平角線材が銀製の線材であることから、平角線材が塑性変形し易く、所望の形状を備えたコイルを容易に製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のコイルの実施の形態の斜視図である。
【図２】図１に示したコイルの素線の曲部の縦断面図である。
【図３】図１に示したコイルを製作するのに使用される線材の縦断面図である。
【図４】本発明のコイルを使用したインダクタを示した断面図であって、本発明のコイルの素線の曲部を通るように切ったときの断面図である。
【図５】図１に示したコイルを製作する様子を示した図である。
【図６】本発明のコイルの別の実施の形態の斜視図である。
【図７】本発明を適用可能なコイルの素線の縦断面図である。
【図８】図２と同様の図であって、表１の平角線材の幅に対する平角線材の傾き量を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示したように、本実施形態のコイル１０は、その中心軸線ＡＸに関してその素線が略正方形をなして複数回に亘って巻かれたコイルである。また、本実施形態のコイル１０では、線材が巻かれるときに当該コイルの２周目の最初の曲部１０Ａ（言い換えれば、同曲部の内周側の断面短辺の中点と同曲部の外周側の断面短辺の中点とを通る直線の方向）がコイル中心軸線ＡＸに対して略垂直な平面から比較的大きく傾斜している。
【００２４】
また、図１に示したコイル１０の素線（以下「コイル素線」という）１０Ｂの曲部１０Ｅの縦断面図である図２に示したように、本実施形態のコイル素線１０Ｂは、その曲部１０Ｅにおいて、その内周側部分１０Ｂｉｎの厚み（すなわち、内周側部分の断面短辺ＳＳｉｎに沿った厚み）Ｔｉｎがその外周側部分１０Ｂｏｕｔの厚み（すなわち、外周側部分の断面短辺ＳＳｏｕｔに沿った厚み）Ｔｏｕｔよりも厚くなっている。ここで、コイル素線の曲部の外周側部分の厚みＴｏｕｔに対する同曲部の内周側部分の厚みＴｉｎの比は、好ましくは、１．２〜３．０である。
【００２５】
また、図３に示したように、本実施形態のコイル１０を製作するために使用される線材１０Ｂは、その断面が略矩形の平角線材１０Ｃである。また、この平角線材１０Ｃは、塑性変形可能な材料からなり、好ましくは、金属製の材料、より好ましくは、銀（Ａｇ）製の材料からなる。また、この平角線材１０Ｃの厚み（すなわち、平角線材の断面短辺ＳＳの長さ）Ｔに対する同平角線材の幅（すなわち、平角線材の断面長辺ＬＳの長さ）Ｗの比は、好ましくは、５〜１０であり、より好ましくは、６〜８である。また、この平角線材１０Ｃの厚みＴは、好ましくは、１００μｍ以下であり、より好ましくは、２５μｍ〜５０μｍである。
【００２６】
なお、本実施形態のコイル１０は、電子部品に使用され、例えば、インダクタに使用される。本実施形態のコイル１０がインダクタに使用されたとき、図４に示したように、コイル１０の内周側に磁性コア材２０が配置され、コイル１０周りに磁性体３０が配置される。これら磁性コア材２０や磁性体３０は、例えば、ゲルキャスト法によって作製される。なお、コイル素線１０Ｂ間には、コイル素線１０Ｂを覆う絶縁被覆層１０Ｄが挟まれている。
【００２７】
また、本実施形態のコイル１０は、例えば、上述した平角線材１０Ｃをエッジワイズ巻きによって巻くことによって製作される。すなわち、図５に示したように、略正方形断面の棒状の治具４０周りに上述した平角線材１０Ｃが張力ＴＥＮをかけられた状態でエッジワイズ巻きによって巻き付けられることによって製作される。そして、この例では、治具４０は、最終的に製作されたコイル１０の内周側に配置されるコア材（例えば、磁性コア材３０）の強度よりも高い強度を有する。したがって、この例によれば、比較的高い張力をかけた状態で平角線材１０Ｃを巻くことができる。また、この例では、平角線材１０Ｃを治具４０に巻き付けるときに、２周目の最初の部分１０Ｂに相当する平角線材の部分（すなわち、コイル素線の曲部）がコイル中心軸線ＡＸに対して略垂直な平面から比較的大きく傾斜するように平角線材１０Ｃを治具４０に巻き付ける。
【００２８】
また、本実施形態では、張力をかけた状態で平角線材１０Ｃを治具に巻き付けることから、平角線材１０Ｃの曲部１０Ｅにおいて、平角線材１０Ｃの内周側部分の厚みが元の平角線材（すなわち、治具４０に巻き付けられる前の平角線材）の厚みよりも厚くなり、一方、平角線材１０Ｃの外周側部分の厚みが元の平角線材の厚みよりも薄くなる。このため、本実施形態のコイル１０では、コイル素線の曲部１０Ｅにおいて、コイル素線の内周側部分の厚みＴｉｎが同コイル素線の外周側部分の厚みＴｏｕｔよりも厚くなる。そして、このとき、図２に示したように、コイル素線の曲部１０Ｅの内周側の断面短辺ＳＳｉｎの中点と同曲部１０Ｅの外周側の断面短辺ＳＳｏｕｔの中点とを通る直線の方向Ｅがコイル中心軸線ＡＸに対して略垂直となるようにコイル素線の曲部の内周側部分１０Ｂｉｎが治具に対してコイル線材１０Ｂを支持することができる（すなわち、支持部分となる）ように、平角線材１０Ｃの内周側部分の厚みが厚くなるように、平角線材１０Ｃが治具４０に巻き付けられる。
【００２９】
なお、上述した実施形態のコイル１０は、コイル中心軸線ＡＸに関して線材が略正方形をなすように複数回に亘って巻かれたコイルであるが、本発明は、図６に示したように、線材が略長円形をなすように複数回に亘って巻かれたコイルにも適用可能であるし、線材が略長方形をなすように複数回に亘って巻かれたコイルにも適用可能である。
【００３０】
また、上述した実施形態のコイル１０を構成する線材（すなわち、平角線材１０Ｃ）の縦断面の形状は略矩形であるが、本発明は、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示したように、断面長辺が直線であって断面短辺が丸みをおびている縦断面形状の線材から構成されるコイルにも適用可能である。なお、図７（Ａ）に示した線材の断面短辺は、線材の厚みに略等しい直径の半円をなしており、図７（Ｂ）に示した線材の断面短辺は、線材の厚みよりも大きい直径の円弧をなしている。したがって、本明細書において、「断面が略矩形」には、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示した断面の形状も含まれる。
【００３１】
また、上述した実施形態のコイル１０を構成する平角線材１０Ｃは、被覆が施された線材であってもよい。なお、この場合、上述した平角線材１０Ｃの厚み、幅、断面長辺、および、断面短辺の寸法は、被覆を除いた寸法である。
【００３２】
また、下の表１に、治具４０に巻かれる前の平角線材１０Ｃの厚みＴに対する同平角線材の幅Ｗの比を５．０〜１０．０の間で変え、治具に巻かれた後の平角線材（すなわち、コイル素線）の曲部の外周側の断面短辺の厚み（平角線材の最薄部の厚み）Ｔｏｕｔに対する同曲部の内周側の断面短辺の厚み（平角線材の最厚部の厚み）Ｔｉｎの比を１．１〜３．５の間で変えると共に、平角線材１０Ｃを治具４０に巻き付けるときの張力、ならびに、治具４０に巻き付けるときの挟み込む治具（キャップ）間の距離の変更開始点（角度）および変更終了点（角度）を様々に変えたときの、コイル素線の曲部の幅（この幅は、コイル素線の曲部の内周側の断面短辺ＳＳｉｎと同曲部の外周側の断面短辺ＳＳｏｕｔとの間の距離）Ｗに対するコイル素線の傾き量Ｃの比を示した。
【００３３】
なお、上記コイル素線の傾き量Ｃとは、図８に示した傾き量Ｃである。すなわち、コイル中心軸線ＡＸに対して垂直な直線であってコイル素線１０Ｂの曲部の内周側の断面短辺ＳＳｉｎの中点を通る直線Ｌｉｎと、コイル中心軸線ＡＸに対して垂直な直線であってコイル素線１０Ｂの曲部の外周側の断面短辺ＳＳｏｕｔの中点を通る直線Ｌｏｕｔとの間の距離である。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１を参照すると、実施例１〜６において、コイル素線の傾き量Ｃの比が０．１〜０．１８と非常に小さくなり、比較例１〜４において、同比が０．３以上と非常に大きいことが判る。そして、実施例１〜６では、治具４０に巻かれる前の平角線材の厚みＴに対する同平角線材の幅Ｗの比が５〜１０であり、治具４０に巻かれた後の平角線材（すなわち、コイル素線）の曲部の外周側部分の厚みＴｏｕｔに対する同曲部の内周側部分の厚みＴｉｎの比が１．２〜３．０である。そして、表１に示したデータによれば、本実施形態において、治具４０に巻かれる前の平角線材の厚みＴに対する同平角線材の幅Ｗの比が５〜１０であり、治具４０に巻かれた後の平角線材（すなわち、コイル素線）の曲部の外周側部分の厚みＴｏｕｔに対する同曲部の内周側部分の厚みＴｉｎの比が１．２〜３．０であることが好ましいと言える。なお、治具４０に巻かれる前の平角線材の厚みＴに対する同平角線材の幅Ｗの比は、好ましくは、５〜１０であり、より好ましくは、６〜８である。
【００３６】
また、本発明では、傾き量Ｃが７０μｍ以下であれば、コイル素線の曲部の内周側の断面短辺の中点と同曲部の外周側の断面短辺の中点とを通る直線の方向がコイル中心軸線ＡＸに対して略垂直であるものとしている。したがって、図２に示した実施形態は、傾き量Ｃが零の実施形態である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…コイル、１０Ｂ…コイル素線、１０Ｂｉｎ…コイル素線の曲部の内周側部分、１０Ｂｏｕｔ…コイル素線の曲部の外周側部分、１０Ｃ…平角線材、１０Ｄ…絶縁被覆層、２０…磁性コア材、３０…磁性体、４０…治具、ＡＸ…コイルの中心軸線
【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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【図７】
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【図８】
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