(57)【要約】【課題】放熱性に優れたコイルを提供すること。【解決手段】第１コイル３１及び第２コイル３２において、積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅが、平角線３５の捲回方向においてずれている。これによれば、積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅが捲回方向においてずれている分だけ、積層方向に隣り合う層において平角線３５の平面部３５ａの一部が重なり合わずにはみ出している。この平角線３５の平面部３５ａのはみ出した部位が放熱面３５ｂとして機能して放熱面積が増加するため、第１コイル３１及び第２コイル３２の放熱性が向上する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平角線がエッジワイズ曲げされながら螺旋状に捲回されることで多層に積層されたコイルであって、
前記平角線の積層方向において隣り合う層における前記平角線の曲げ部が、前記平角線の捲回方向においてずれていることを特徴とするコイル。
【請求項２】
前記平角線の各層において前記曲げ部が六つ形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコイル。
【請求項３】
前記積層方向に隣り合う少なくとも３層における前記平角線の曲げ部は、互いに一定の角度で前記捲回方向にずれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコイル。
【請求項４】
前記積層方向に隣り合う層における前記平角線の曲げ部が、前記平角線の捲回中心軸に対して螺旋上に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平角線がエッジワイズ曲げされながら螺旋状に捲回されることで多層に積層されたコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のコイルは、例えば、コアに捲回されることで、リアクトルやトランス等の誘導機器を構成している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コイルは発熱するため、コイルの放熱性を向上させることが望まれている。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、放熱性に優れた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】
【０００５】
上記課題を解決するコイルは、平角線がエッジワイズ曲げされながら螺旋状に捲回されることで多層に積層されたコイルであって、前記平角線の積層方向において隣り合う層における前記平角線の曲げ部が、前記平角線の捲回方向においてずれている。
【０００６】
これによれば、積層方向に隣り合う層における平角線の曲げ部が捲回方向においてずれている分だけ、積層方向に隣り合う層において平角線の平面部の一部が重なり合わずにはみ出している。この平角線の平面部のはみ出した部位が放熱面として機能して放熱面積が増加するため、コイルの放熱性が向上する。
【０００７】
上記コイルについて、前記平角線の各層において前記曲げ部が六つ形成されていることが好ましい。
例えば、平角線の各層において曲げ部の数が少ないほど、平角線の捲回中心から各曲げ部までの距離が長くなるため、コイルの体格が大型化する。一方、平角線の各層において曲げ部の数が多いほど、平角線をエッジワイズ曲げしながら螺旋状に捲回していく工程が煩雑なものとなる。平角線の各層において曲げ部が六つ形成されているコイルは、上述した二つの問題を回避する上で好適な構成である。
【０００８】
上記コイルについて、前記積層方向に隣り合う少なくとも３層における前記平角線の曲げ部は、互いに一定の角度で前記捲回方向にずれていることが好ましい。
これによれば、一定の捲き方でコイルを形成することができるため、コイルの製造を容易なものとすることができる。
【０００９】
上記コイルについて、前記積層方向に隣り合う層における前記平角線の曲げ部が、前記平角線の捲回中心軸に対して螺旋上に配置されていることが好ましい。
これによれば、捲回中心軸を固定してコイルを製造することができるため、コイルの製造を容易なものとすることができ、コイルの製造時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、放熱性に優れたコイルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における誘導機器の斜視図。
【図２】誘導機器の断面図。
【図３】誘導機器の部分平断面図。
【図４】誘導機器の部分断面図。
【図５】第１コイル又は第２コイルの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、車載用の誘導機器を構成するコイルに具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
まず、誘導機器について説明する。
【００１３】
図１に示すように、誘導機器１１は、第１コア２１及び第２コア２２と、コイルとしての第１コイル３１及び第２コイル３２とを有する。第１コア２１及び第２コア２２はＵ型コアである。第１コア２１及び第２コア２２は磁性体であるとともに、圧粉磁芯により形成されている。
【００１４】
図２に示すように、第１コア２１は、略矩形平板状をなす平板部２１ａと、平板部２１ａの長手方向の一端から第２コア２２に向かって延びる円柱状の第１脚部２１ｂと、平板部２１ａの長手方向の他端から第２コア２２に向かって延びる円柱状の第２脚部２１ｃとから形成されている。
【００１５】
第２コア２２は、略矩形平板状をなす平板部２２ａと、平板部２２ａの長手方向の一端から第１コア２１に向かって延びる円柱状の第１脚部２２ｂと、平板部２２ａの長手方向の他端から第１コア２１に向かって延びる円柱状の第２脚部２２ｃとから形成されている。
【００１６】
第１コア２１及び第２コア２２は同一形状である。そして、第１コア２１及び第２コア２２は、各第１脚部２１ｂ，２２ｂにおける延設方向の先端面、及び各第２脚部２１ｃ，２２ｃにおける延設方向の先端面がそれぞれ互いに対面するように配置されている。
【００１７】
各第１脚部２１ｂ，２２ｂの先端面、及び各第２脚部２１ｃ，２２ｃの先端面の間には、ギャップ板１３がそれぞれ介在されている。各ギャップ板１３は非磁性体（例えばセラミック）であるとともに、各第１脚部２１ｂ，２２ｂ及び各第２脚部２１ｃ，２２ｃと同じ外径である円板状に形成されている。各ギャップ板１３は、各第１脚部２１ｂ，２２ｂの先端面、及び各第２脚部２１ｃ，２２ｃの先端面の間でギャップを形成している。
【００１８】
第１コア２１には第１ボビン４１が装着されるとともに、第２コア２２には第２ボビン４２が装着されている。第１ボビン４１及び第２ボビン４２は樹脂製である。本実施形態では、第１ボビン４１及び第２ボビン４２は、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）により形成されている。
【００１９】
第１ボビン４１は、平板状をなす平板部４１ａと、平板部４１ａから突出するとともに内部に第１コア２１の第１脚部２１ｂが挿入される円筒状の第１筒状部４１ｂと、平板部４１ａから突出するとともに内部に第１コア２１の第２脚部２１ｃが挿入される円筒状の第２筒状部４１ｃとを有する。
【００２０】
第２ボビン４２は、平板状をなす平板部４２ａと、平板部４２ａから突出するとともに内部に第２コア２２の第１脚部２２ｂが挿入される円筒状の第１筒状部４２ｂと、平板部４２ａから突出するとともに内部に第２コア２２の第２脚部２２ｃが挿入される円筒状の第２筒状部４２ｃとから形成されている。
【００２１】
第１ボビン４１及び第２ボビン４２は、各第１筒状部４１ｂ，４２ｂにおける突出方向の先端部、及び各第２筒状部４１ｃ，４２ｃにおける突出方向の先端部がそれぞれ互いに対向するように配置されている。各第１筒状部４１ｂ，４２ｂにおける突出方向の先端部同士は接触している。各第２筒状部４１ｃ，４２ｃにおける突出方向の先端部同士は接触している。
【００２２】
第１コイル３１は筒状であるとともに、各第１筒状部４１ｂ，４２ｂを介して各第１脚部２１ｂ，２２ｂ周りに捲回されている。第２コイル３２は筒状であるとともに、各第２筒状部４１ｃ，４２ｃを介して各第２脚部２１ｃ，２２ｃ周りに捲回されている。なお、本実施形態では、第１コイル３１及び第２コイル３２は、一本の平角線３５（導電板）がエッジワイズ曲げされながら螺旋状に捲回されることで多層に積層されている。そして、第１コイル３１及び第２コイル３２の先端部同士が連結部３３にて連結されている。連結部３３は、第１脚部２１ｂ，２２ｂに捲回された第１コイル３１と、第２脚部２１ｃ，２２ｃに捲回された第２コイル３２とが径方向に隣り合って形成される隙間に設けられている。また、第１コイル３１及び第２コイル３２の捲回方向はそれぞれ異なっている。なお、連結部３３で連結されていない構成、すなわち、一本の平角線３５をエッジワイズ曲げして第１コイル３１及び第２コイル３２を一体形成したものでもよい。
【００２３】
図３に示すように、第１コイル３１及び第２コイル３２は、各層において、平角線３５の曲げ部３５ｅが六つ形成されている。すなわち、第１コイル３１及び第２コイル３２における各層は、平面視略六角形状に形成されている。そして、平角線３５の積層方向において隣り合う層における平角線３５の全ての曲げ部３５ｅが、平面視において、平角線３５の捲回方向においてずれている。積層方向に隣り合う全ての層における平角線３５の曲げ部３５ｅは、互いに一定の角度θ１で平角線３５の捲回方向にずれている。
【００２４】
第１コイル３１及び第２コイル３２の各層において、六つの曲げ部３５ｅのうちの一つの曲げ部３５ｅの曲げ角度θ２が、その他の曲げ部３５ｅの曲げ角度θ３よりも大きくなっている。そうすることにより、本実施形態の第１コイル３１及び第２コイル３２は、平角線３５の捲回中心軸Ｃ１を固定した状態で、積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅが、一定の角度θ１で平角線３５の捲回方向にずれるようにした一定の捲き方で形成されている。「一定の角度θ１」、すなわち、曲げ角度θ３に対する曲げ角度θ２の変化の度合いは、平角線３５の層数と曲げ部３５ｅの数によって予め決定される。
【００２５】
図３及び図４に示すように、第１コイル３１及び第２コイル３２において、積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅが、平角線３５の捲回方向においてずれている分だけ、積層方向に隣り合う層において平角線３５の平面部３５ａの一部が重なり合わずにはみ出している。このはみ出しによって、図４に示すような断面における積層方向に隣り合う層に凸凹が形成されている。具体的には、積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅが、一定の角度θ１で平角線３５の捲回方向にずれているので、第１コイル３１及び第２コイル３２の断面において積層方向に隣り合う層は互いに第１コイル３１及び第２コイル３２の幅方向にずれている。これによって、積層方向に隣り合う層における凸凹が形成されている。
【００２６】
図５に示すように、第１コイル３１及び第２コイル３２において、積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅが、捲回中心軸Ｃ１に対して螺旋上に配置されている。具体的には、各曲げ部３５ｅは、捲回中心軸Ｃ１を中心に螺旋状に延びる仮想線Ｌ１上に配置されている。言い換えると、積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅを結ぶ仮想線Ｌ１は、捲回中心軸Ｃ１を中心として螺旋を描くように形成されている。
【００２７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
第１コイル３１及び第２コイル３２において、積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅが捲回方向においてずれている分だけ、積層方向に隣り合う層において平角線３５の平面部３５ａの一部が重なり合わずにはみ出している。この平角線３５の平面部３５ａのはみ出した部位が放熱面３５ｂとして機能して放熱面積が増加するため、第１コイル３１及び第２コイル３２の放熱性が向上する。
【００２８】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）第１コイル３１及び第２コイル３２において、積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅが、平角線３５の捲回方向においてずれている。これによれば、積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅが捲回方向においてずれている分だけ、積層方向に隣り合う層において平角線３５の平面部３５ａの一部が重なり合わずにはみ出している。この平角線３５の平面部３５ａのはみ出した部位が放熱面３５ｂとして機能して放熱面積が増加するため、第１コイル３１及び第２コイル３２の放熱性が向上する。
【００２９】
（２）平角線３５の各層において曲げ部３５ｅが六つ形成されている。例えば、平角線３５の各層において曲げ部３５ｅの数が少ないほど、平角線３５の捲回中心から各曲げ部３５ｅまでの距離が長くなるため、第１コイル３１及び第２コイル３２の体格が大型化する。一方、平角線３５の各層において曲げ部３５ｅの数が多いほど、平角線３５をエッジワイズ曲げしながら螺旋状に捲回していく工程が煩雑なものとなる。平角線３５の各層において曲げ部３５ｅが六つ形成されている第１コイル３１及び第２コイル３２は、上述した二つの問題を回避する上で好適な構成である。
【００３０】
（３）第１コイル３１及び第２コイル３２において、積層方向に隣り合う全ての層における平角線３５の曲げ部３５ｅは、互いに一定の角度θ１で平角線３５の捲回方向にずれている。これによれば、一定の捲き方で第１コイル３１及び第２コイル３２を形成することができるため、第１コイル３１及び第２コイル３２の製造を容易なものとすることができる。
【００３１】
（４）積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅが、捲回中心軸Ｃ１に対して螺旋上に配置されている。これによれば、捲回中心軸Ｃ１を固定して第１コイル３１及び第２コイル３２を製造することができるため、第１コイル３１及び第２コイル３２の製造を容易なものとすることができ、第１コイル３１及び第２コイル３２の製造時間を短縮することができる。
【００３２】
（５）第１コイル３１及び第２コイル３２は、捲回中心軸Ｃ１を固定した状態で、隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅが、一定の角度θ１で平角線３５の捲回方向にずれるようにした一定の捲き方で形成されている。よって、第１コイル３１及び第２コイル３２が捲回される各第１脚部２１ｂ，２２ｂ及び各第２脚部２１ｃ，２２ｃの断面積の減少を抑えつつ、第１コイル３１及び第２コイル３２の放熱性を向上させることができる。
【００３３】
（６）本実施形態によれば、放熱性に優れた第１コイル３１及び第２コイル３２を提供することができるため、その結果として、誘導機器１１の放熱性を向上させることができる。
【００３４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  実施形態において、平角線３５の各層における曲げ部３５ｅの数は、特に限定されるものではなく、例えば、平角線３５の各層において曲げ部３５ｅが五つ形成されていてもよい。すなわち、第１コイル３１及び第２コイル３２における各層が、平面視略五角形状に形成されていてもよい。
【００３５】
○  実施形態において、平角線３５の層毎に、曲げ部３５ｅの数を変更してもよい。
○  実施形態において、隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅの少なくとも一つが、平角線３５の捲回方向においてずれていればよい。
【００３６】
○  実施形態において、第１コイル３１及び第２コイル３２において、積層方向に隣り合う層における平角線３５の曲げ部３５ｅは、一定の角度θ１で平角線３５の捲回方向にずれていたが、これに限らず、角度θ１が平角線３５の層毎に異なっていてもよい。
【００３７】
○  実施形態において、積層方向に隣り合う少なくとも３層における平角線３５の曲げ部３５ｅが、互いに一定の角度θ１で平角線３５の捲回方向にずれていればよい。
○  実施形態において、第１コア２１及び第２コア２２は同一形状でなくてもよい。
【００３８】
○  実施形態において、誘導機器１１は、一つのコアに第１コイル３１及び第２コイル３２が捲回されているものであってもよい。
○  実施形態において、誘導機器１１は、三つ以上のコアを有していてもよい。
【００３９】
○  実施形態において、誘導機器１１は、三つ以上のコイルを有していてもよい。
○  実施形態において、誘導機器１１を、リアクトル以外（例えばトランス）に適用してもよい。
【００４０】
○  実施形態において、誘導機器１１は、車載用以外のものであってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記コイルは、誘導機器を構成するコアに捲回されている。
【符号の説明】
【００４１】
３１…コイルとしての第１コイル、３２…コイルとしての第２コイル、３５…平角線、３５ｅ…曲げ部。
【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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