(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材で形成されたコアと、
前記コアの外面上に付着する被覆層として形成されて巻線が巻き回される収容部と、前記収容部と一体に形成されて前記収容部の外面から外方に延び、先端部に締結部材を貫通させる固定孔を有した腕部とを有する樹脂部材と
を備え、
前記樹脂部材は、
前記収容部の外面の一部に前記コアの外面を露出させる開口が形成されており、
前記開口の近傍に設けられた２枚の絶縁壁が前記開口を挟んで配置されると共に前記腕部の一部を形成していることを特徴とするインダクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のインダクタにおいて、
前記樹脂部材は、
締結部材による締結力を受ける固定金具が前記固定孔の内側に埋め込まれた状態に成形されていることを特徴とするインダクタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のインダクタにおいて、
前記樹脂部材は、
前記腕部を２つ有しており、
前記各腕部は、
被装着体への固定時に用いられる位置決め孔をさらに備え、一方の腕部が有する位置決め孔が他方の腕部が有する位置決め孔より大きく形成されている
ことを特徴とするインダクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インサート成形によりコアとボビンとが一体に形成されたインダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インダクタにおいては、フェライト等の強磁性体を焼結して製造されたコアを、コアが納められる収容部と蓋となるキャップ部との上下２パーツから構成されるボビン（以下、「２パーツ型ボビン」と称する。）に収容してケーシングする製造手法が一般的によく知られている（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２００２−１１０４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この手法においては、コアを組み入れるために収容部はコアの寸法よりも余裕を持たせて成形されるため、コアを収容した状態においてもボビンとコアとの間には多少の間隙が維持される。よって、この間隙の分だけインダクタの外形寸法が大きくなることは避けられない。また、間隙が存在することによりインダクタの強度はボビンの肉厚に依存することとなるため、ボビンの外郭が薄く成形されている場合には亀裂や破損が生じ易くなる。
【０００５】
さらに、上述のようなボビンを形成するにはパーツ毎の金型を用意しなければならない上に、ボビンの形成後にはコアを収容する作業が発生し当然に工数も増えるため、手間やコスト等の観点から生産効率が芳しくない。
【０００６】
そこで本発明は、巻線部の強度を高めつつ外形寸法の小型化を図ると共に、生産効率を向上させることができるインダクタの提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。
【０００８】
すなわち、本発明に係るインダクタは、磁性材で形成されたコアと、コアの外面上に付着する被覆層として形成されて巻線が巻き回される収容部と、収容部と一体に形成されて収容部の外面から外方に延び、先端部に締結部材を貫通させる固定孔を有した腕部とを有する樹脂部材とを備えている。
【０００９】
このような構成を採ることにより、巻線が巻き回される樹脂部材の収容部がコアの外面上に密着して形成されるため、樹脂部材とコアとの間には間隙が生じない。よって、収容部において２パーツ型ボビンよりも高い強度を発揮することができる。
また、外形寸法が同一の２パーツ型ボビンと比べ、間隙が生じない分だけ大きな容積のコアを収容することができる。言い換えると、コアの寸法が同一である場合には、２パーツ型ボビンよりも外形寸法を小さくしつつコアとしての同等の特性を発揮することが可能となる。
さらに、インダクタが用いられる各種装置の基板等（以下、「被装着体」と称する。）に装着される際に締結部材を貫通させる固定孔までを含めた樹脂部材を、１つの金型のみにより成形することができるため、生産コストの抑制に寄与することができる。
【００１０】
樹脂部材は、締結部材による締結力を受ける固定金具が固定孔の内側に埋め込まれた状態に成形されている。
この態様によれば、樹脂部材の成形過程で固定孔の内側に固定金具が埋め込まれるため、固定孔の強度がさらに高められる。また、樹脂部材の成形後に固定金具を別途嵌め込むといった組立作業が不要なため、生産効率の向上を図ることが可能となる。
【００１１】
また、樹脂部材は、収容部の外面の一部にコアの外面を露出させる開口が形成されており、開口の近傍に設けられた２枚の絶縁壁が開口を挟んで配置されると共に腕部の一部を形成している。
この態様によれば、他に用途がなくデッドスペースとなり得る腕部の根元を活用し、この部分に絶縁壁を設けるため、収容部の外面上に巻線を巻き回すスペースを十分に確保しインダクタとしての所望の性能を発揮させつつ、安全規格に定められている絶縁距離を取ることが可能となる。
【００１２】
好ましくは、樹脂部材は２つの腕部を有している。また各腕部は、インダクタが被装着体に固定される際に用いられる位置決め孔をさらに備えており、一方の腕部が有する位置決め孔の断面積が他方の腕部が有する位置決め孔より大きく形成されている。
この態様によれば、位置決め孔に貫通させる被装着体に設けられたボスの多少の位置ずれを許容して、ボスを貫通させ易くすることができる。よって、インダクタの被装着体への装着をより容易に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明のインダクタによれば、樹脂部材がコアと密着して成形されることにより、樹脂部材とコアとの間に間隙が生じないため、巻線を巻き回す領域の強度を向上させることができるだけでなく、樹脂部材とコアとの間に間隙がない分だけ、２パーツ型ボビンに比して外形寸法を小さくすることができる。
【００１４】
また、樹脂部材と固定金具とも密着して成形されることにより固定孔の強度を高めることができるのに加え、樹脂部材と固定金具を別途組み立てる作業が不要となり生産効率の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態のコイルを表す斜視図である。
【図２】一実施形態のコイルに巻線が施される前の状態を表す斜視図である。
【図３】一実施形態のコイルを表す平面図である。
【図４】一実施形態のコイルを表す正面図及び厚み方向に切断した場合の縦断面図（図３中のＩＶ−ＩＶ線矢視図）である。
【図５】一実施形態のコイルを表す底面図及び底面側からみた斜視図である。
【図６】一実施形態のコイルを開口位置において厚み方向に切断した場合の縦断面図（図３中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図）である。
【図７】他の実施形態のコイルを表す平面図及び底面図である。
【図８】他の実施形態のコイルを高さ方向に切断した場合の縦断面図（図７（Ａ）中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図）である。
【図９】他の実施形態のコイルにおける収容部端面の内周角に形成された溝の拡大縦断面図（図８中の一点鎖線ＩＸに囲まれた枠内の拡大図）である。
【図１０】他の実施形態のコイルにおける収容部底面の一部の拡大図（図７（Ｂ）中の一点鎖線Ｘに囲まれた枠内の拡大図）である。
【図１１】他の実施形態における２層巻コイルが被装着体に装着された状態で高さ方向に切断した場合の縦断面図（図１０（Ｃ）中のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図）である。
【図１２】環状部下端面を構成する樹脂部材における外周側の厚みと内周側の厚みの違いを説明する図である。
【図１３】更なる実施形態のコイルを表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態ではインダクタの一例としてコイルを取り上げるが、本発明はこの例示に限定されるものではない。また、発明の理解を容易とするために、図面上の表現には若干の誇張やデフォルメが含まれる場合がある。
【００１７】
図１は、一実施形態のコイル１を表す斜視図である。
コイル１は、樹脂で形成されたボビン２内にトロイダルコア４（図１では隠れている）を収容し、ボビン２の外面に沿って巻線２０（一部にのみ符号を付す）を巻き回した構成である。このためボビン２は収容部６を有しており、この収容部６は環状に形成されてその内部にトロイダルコアを収容する空間を有している。また、ボビン２は２つの腕部１０を有しており、これら腕部１０は、収容部６の外周面２８から外方（側方）に延びている。コイル１は、電子部品として被装着体に装着され、例えばねじ等の締結部材により固定された状態で使用される。なお、本実施形態のコイル１においてはトロイダルコア４を用いるが、コアの形状は環状に限定されず、例えば角が円弧状に形成された正方形や長方形でもよい。
【００１８】
腕部１０は、上記のようにコイル１を固定するための部位である。このため、腕部１０の端部にはそれぞれ固定孔１２が形成されており、各固定孔１２には金属製のカラー１４が埋め込まれている。コイル１は、これら固定孔１２（具体的にはカラー１４）を通じて被装着体へのねじ留めが可能となっている。また、各腕部１０の端部には固定孔１２に隣接して位置決め孔１６が形成されている。これら位置決め孔１６は、ねじ留め時に被装着体との位置決めを行うためのものである。
【００１９】
より詳細には、腕部１０は、平板状をなす２枚の絶縁壁１８及び支持壁２４を有しており、このうち２枚の絶縁壁１８は、収容部６の外周面２８に基端が接続されて外方に延びている。支持壁２４は、ちょうど２枚の絶縁壁１８の間に挟まれる位置に形成されており、その基端は同じく外周面２８に接続されている。なお、外周面２８において絶縁壁１８及び支持壁２４はいずれも、コイル１の中心軸線の方向に立ち上がるようにして配置されている。また、図１には示されていないが、絶縁壁１８と支持壁２４との間には、これらと直交する方向に拡がる板状の部位が形成されている。
【００２０】
腕部１０の先端部分には軸受盤２６が形成されており、この軸受盤２６はコイル１の中心軸線と直交する方向（収容部６の端面と並行）に拡がる平板状をなしている。上記の固定孔１２及び位置決め孔１６は、軸受盤２６を厚み方向に貫通して形成されている。なお軸受盤２６は、支持壁２４とその両側の絶縁壁１８とによって支持されている。
【００２１】
図２は、一実施形態のコイル１に巻線２０が施される前の状態を表す斜視図である。
図２中、収容部６の上端面３０ｔ及び外周面２８を形成する樹脂の一部を破断して示すように、収容部６内にはトロイダルコア４が内面に密接した状態で収容されている。トロイダルコア４は、ダストコアや純鉄、センダスト、フェライト、アモルファス、積層鋼板等の磁性材料により形成されている。トロイダルコア４の外面上には、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）等の熱可塑性樹脂により収容部６が形成されている。収容部６の周面は、概ね０．８〜１．５ｍｍ程度の厚みとなるよう形成されているが、求められる強度に応じて望ましい厚みを適宜選択し形成することができる。
【００２２】
本実施形態のコイル１においては、インサート成形を通じてボビン２とトロイダルコア４とが一体成形されており、その成形過程でボビン２に収容部６及び腕部１０が樹脂成形される。このため、完成状態でみてボビン２の収容部６とトロイダルコア４との間には間隙が存在しない。ボビン２の腕部１０にはさらに、固定孔１２の内側に配置されたカラー１４もまた一体成形されており、カラー１４は固定孔１２内に予め埋め込まれて密着している。つまり、樹脂製のボビン２は、金属製のトロイダルコア４及びカラー１４と一体成形されている。
【００２３】
一体成形においては、本実施例で用いたＰＰＳ以外にも、例えばエボキシ樹脂や不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂を用いることが可能である。
なお、一体成形については詳しく後述する。また、これ以降の説明において特に断らない限りは、巻線２０が巻き回される前の状態のコイル１について説明することとする。
【００２４】
図３は、一実施形態のコイル１を表す平面図である。
収容部６は、上述したように環状に形成されており、上端面３０ｔの外周及び内周が略正円に形成されている。収容部６の外周上には２つの腕部１０が略等間隔に配置されており、各々が外方に延びるようにして設けられている。図３中、収容部６の中心を通る水平に示された一点鎖線との関係から明らかなように、各腕部１０の根元を成す絶縁壁１８は、外周の径方向に対し所定の角度を成して収容部６の外周面２８に連なっている。
【００２５】
腕部１０の固定孔１２は、上記のようにコイル１を被装着体に固定させる際に用いられる。固定孔１２の内側に埋め込まれたカラー１４は、ねじ留めの際に固定孔１２を補強する。カラー１４は樹脂や鉄、合金等により形成されている。また、位置決め孔１６を用いた位置決めは、例えば、被装着体に設けられたボスを位置決め孔１６に貫通させることで行うことができる。
【００２６】
各腕部１０に１つずつ設けられた位置決め孔１６は、それぞれ形状が異なり、このうち１つは略正円、もう１つは楕円状に形成されている。このように、１つの位置決め孔１６については若干の遊びを持たせた形状としておくことで、多少の位置ずれを許容してボスを貫通させ易くし、コイル１の被装着体への装着を容易にしている。
【００２７】
図４は、一実施形態のコイル１を正面側から表す図である。ここでは、図４中（Ａ）にコイル１の正面図を示し、図４中（Ｂ）に縦断面図を示す。
図４中（Ａ）：腕部１０の絶縁壁１８は、その基端が収容部６の外周面２８の高さ方向でみた全域に拡がっており、基端から先端に向けて先細った形状をなしている。軸受盤２６は、絶縁壁１８の先細った先端部分に接続されている。
【００２８】
また、絶縁壁１８は、外周面２８の下端位置では基端からある程度先までを等幅（同じ高さ）に形成されており、この等幅な部分は収容部６の下端面３０ｂより張り出して下方に延びている。こうした形状は、収容部６の内部に収容されるトロイダルコア４と収容部６の外面に巻き回される巻線２０（図４では不図示）との絶縁距離を確保するためのものである。なお、絶縁距離の確保については、改めて後述する。
【００２９】
収容部６の端面３０と外周面２８との間に連なる隅角部である外周角３４ｇは、略円弧状の滑らかな曲面に形成されている。この形状により、巻線２０に損傷を与えずに外周面２８に沿って巻線２０を巻き回すことができる。
【００３０】
図４中（Ｂ）：ここには、コイル１を収容部６とカラー１４の中心点を通過する線で高さ方向に切断した場合の断面（図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面）を示す。この図からも明らかなように、トロイダルコア４は、収容部６の内面に隙間なく密着した状態で収容されている。また、カラー１４は、腕部１０が備える軸受盤２６に形成された固定孔１２の内側面に密着している。ボビン２は、予めトロイダルコア４及びカラー１４がセットされた金型を用いてインサート成形されることにより、トロイダルコア４及びカラー１４と共に一体に成型されている。そのため、ボビンとコアを別体とした構造とは異なり、収容部６とトロイダルコア４との間には隙間が生じることなく、これらの間は収容部６を形成する樹脂で埋め尽くされている。
【００３１】
本実施形態に対する比較例として、収容部とキャップ部とで構成される２パーツ型ボビンを用いた場合は、コアを収容した後もボビンとの間に多少の空間が維持され続ける。この空間の存在により、ボビンの巻線に対する強度はボビンを形成する樹脂の厚みに依存することとなるため、割れや損傷の懸念が付き纏う。これに対し、本実施形態のコイル１のようにボビン２とトロイダルコア４が一体成形されていれば、両者の間に隙間が生じないため前述のような強度の懸念から解放される。さらに、一体成形されたボビン２は、隙間がない分だけより大きな容積のトロイダルコア４を収容することができる。言い換えると、コアの寸法が２パーツ型ボビンと同一である場合には、ボビンの外形寸法をより小さくしつつコアとしての同等の特性を発揮することが可能となる。
【００３２】
本実施形態においては、トロイダルコア４とボビン２に加えカラー１４も一体成形されている。これにより、成形に用いる金型が１つだけで済む上に、ボビン２の成形と同時にカラー１４が固定孔１２を形成する樹脂に密着するため、ボビンとカラーを別途組み立てる場合と比較して製造効率の向上及びコストの削減を図ることができる。また、固定孔１２にカラー１４が設けられることにより固定孔１２が補強され、孔の強度がより一層高められる。
【００３３】
図５は、一実施形態のコイル１を底面側から表す図である。ここでは、図５中（Ａ）をコイル１の底面図とし、図５中（Ｂ）を底面側からみた斜視図とする。
図５中（Ａ）：絶縁壁１８と外周面２８との間に連なる隅角部の下端においては、絶縁壁１８が下端面３０ｂよりも下方に張り出し、下端面３０ｂの外周角３４ｇに被さるようにして形成されている。
【００３４】
図５中（Ｂ）：この図に示されるように、収容部６の外周面２８には部分的に開口８が形成されており、開口８は、ちょうど２枚の絶縁壁１８と支持壁２４に挟まれる位置（１つの腕部１０あたり２箇所）で、その下端寄りに位置している。開口８は、樹脂で被覆されずに外部に開いているため、収容部６に収容されたトロイダルコア４の表面は開口８を通じて外部に露出している。このような開口８は、ボビン２をインサート成形する際に必然的に生じたものである。
【００３５】
〔開口に伴う絶縁距離の確保〕
図６は、一実施形態のコイル１を開口８が形成されている位置において高さ方向に切断した場合の縦断面図（図３中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図）である。この図では、収容部６の外面に開口８が生じる経緯についての理解を容易にするために、インサート成形に用いる成形金型２２のうち、収容部６の下方を形成する部位のみを二点鎖線で示したが、実際にはボビン２全体を覆う形状を成している。
【００３６】
ボビン２をインサート成形する過程において、まず成形金型２２の所定の位置にトロイダルコア４がセットされ、その後にボビン２を形成する樹脂が成形金型２２の上方から射出充填される。予め成形金型２２には、その内部でトロイダルコア４を位置決めするための爪が両側に２つずつ形成されている。樹脂が上方から射出されることにより、トロイダルコア４が樹脂の射出圧で下方に押さえつけられるため、トロイダルコア４をその下側に位置する爪のみで安定して支持することができる。このように成形された結果として形成される成形金型２２の爪とトロイダルコア４との接点（爪の跡に相当）が開口８となる。トロイダルコア４は成形金型２２の爪により下方から支持されていたため、開口８は外周面２８の下端寄りに形成される。充填された樹脂が固化したら、トロイダルコア４及びカラー１４と一体に成形されたボビン２、すなわち巻線２０が施される前段階のコイル１が成形金型２２から取り出される。このとき、成形金型２２とトロイダルコア４との接点となっていた開口８を覆うものがなくなり、トロイダルコア４が外部に露出することとなる。
【００３７】
このようにしてトロイダルコア４が外部に露出するため、ボビン２に巻き回す巻線２０との間には十分な絶縁距離の確保が必要となる。そこで、本実施形態のボビン２においては、周方向でみて開口８の両側に２枚の絶縁壁１８を設け、開口８と巻線２０の巻き回し領域とを隔離させている。これにより、各種安全規格に規定されている絶縁距離を確保することが可能となる。
【００３８】
ところで、腕部１０は、被装着体へコイル１を装着させる上で用いられる軸受盤２６を収容部６に連結させる役割を担っており必要不可欠である。絶縁壁１８もまた、上述のようにトロイダルコア４と巻線２０との間の絶縁距離を確保する役割があり、欠かせない部材である。仮に腕部１０と絶縁壁１８とを個別に設けた場合、それぞれが外周面２８に接続するためのスペースが必要となる。この場合、必要なスペースの分だけ収容部６に巻線２０を施すスペースが縮小して巻き回し数が減少するため、コイルとしての性能低下が避けられない。また、腕部１０は軸受盤２６を支持するためだけに存在することとなり、その根元部分はデッドスペースになる。
【００３９】
そこで、本実施形態のコイル１においては、絶縁壁１８が腕部１０の根元を兼ねることにより、デッドスペースとなり得る部位を有効活用すると同時に、外周面２８のうち開口８を挟んだ必要最小限の領域以外は巻線２０のための領域に充てることを可能としている。これにより、収容部６に巻線２０を巻き回すスペースを十分に確保して、コイルとしての所望の性能を発揮させることが可能となる。
【００４０】
〔第２実施形態〕
図７は、他の実施形態によるコイル１０１を表している。
図７中（Ａ）：第２実施形態のコイル１０１を表す平面図である。この図に示されるように、上端面３０ｔの内周側、すなわち上端面３０ｔと内周面３２との間に連なって形成された隅角部である内周角３４ｎには、複数のガイド溝４０が周方向に配列して形成されている。
【００４１】
ガイド溝４０は、巻線２０を収容部６の外面に沿って整列した状態で巻き回せるように誘導するための窪みである。上端面３０ｔの円周長は外周側に比べ内周側がより短く、それだけ巻線２０を巻き回すスペースが狭いため、内周側の隅角部付近では、巻き数の増加に伴い巻線２０が重なり易くなる。このとき、巻き終わりの状態における巻線２０の重なり具合が均一でない場合、コイルの端面（巻線２０の集合により形成される面）には不規則な凹凸が生じる。このため、コイルの使用時にこの端面に対向して放熱部材（図７には不図示）を配置しても、この放熱部材にはコイルが放出する熱を効率よく吸収させることができない。過熱によるコイルの性能低下を回避するにはコイルの放熱性能を向上させる必要があり、このためコイルの端面は、放熱部材に対してより広い面積で接触できるよう、なるべく平坦に仕上がっていることが望ましい。
【００４２】
そこで、第２実施形態のコイル１０１では、内周角３４ｎにガイド溝４０を形成して、巻線２０の狙った位置への配置を可能とすることにより、巻き回しに伴う巻線２０の整列の促進を図っている。これにより、コイル１０１の端面に不規則な凹凸が形成されることなく、端面をより一様で平坦な状態に仕上げることができる。結果として、コイル１０１から放出される熱を放熱部材に効率よく行き渡らせ、コイル１０１の放熱性能を向上させることができる。なお、巻線２０の整列については、さらに詳しく後述する。
【００４３】
図７中（Ｂ）：第２実施形態のコイル１０１を表す底面図である。上端面３０ｔと同様に、下端面３０ｂにおいても内周角３４ｎにガイド溝４０が形成されている。また、絶縁壁１８と外周面２８との間に連なる隅角部の下端においては、絶縁壁１８が下端面３０ｂよりも下方に張り出し、下端面３０ｂの外周角３４ｇに被さるようにして形成されている。
【００４４】
図８は、第２実施形態のコイル１０１を高さ方向に切断した場合の縦断面図（図７（Ａ）中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図）である。収容部６の端面３０と内周面３２との間に連なる隅角部である内周角３４ｎは、そのカーブ（いわゆる「Ｒ（アール）」）が外周角３４ｇより緩やかであり、また表面の膨らみが削り取られて内側に窪んだ形状に形成されている。これは、内周角３４ｎにガイド溝４０が設けられているためである。
【００４５】
〔ガイド溝〕
図９は、第２実施形態のコイル１０１において内周角３４ｎに形成されたガイド溝４０の拡大縦断面図（図８中の一点鎖線ＩＸに囲まれた枠内の拡大図）である。
図９中（Ａ）：ここには、図８中の一点鎖線に囲まれた領域ＩＸ内を拡大して示す。この図に示されるように、内周角３４ｎには、複数のガイド溝４０が周方向に連なるようにして設けられている。個々のガイド溝４０は、端面３０の内周面３２寄りの端部から内周面３２の端面３０寄りの端部へと連続する面の一部が削られて窪んだ形状に形成されている。
【００４６】
一般的に、巻線をボビン（トロイダルコア）に巻き回す場合には、巻線を内周角に接触させてボビンの内周側から巻き始める。このとき、内周側は外周側よりもスペースが狭く巻線が密集することから、本来は巻線の重なりが生じないことが望ましい１層巻のコイルにおいても不規則な巻き重なりが生じ易い。また、巻線が巻き膨らむことにより、ボビンの外面に殆ど接触せずに浮いた状態となり易い。
【００４７】
本実施形態によれば、収容部６の外面に巻線２０を巻き回す際に、ガイド溝４０に巻線２０を押し当てて溝にしっかり嵌まった状態で巻き回し始めることができ、ガイド溝４０を巻き回しの起点とすれば作業を行い易くなる。また、巻線２０の下方が各ガイド溝４０に嵌まることにより、内周角３４ｎに巻線２０を狙った位置に整列させることができ巻線２０の不規則な重なりを防止することが可能となると共に、内周角３４ｎに巻線２０を確実に接触させて巻線２０の巻き膨らみによる浮きを抑制することが可能となる。
【００４８】
図９中（Ｂ）：ここでは、図８中の一点鎖線に囲まれた領域ＸＩ内を端面図として示している。この端面は、ガイド溝４０における溝の最深部の切断面に該当する。本実施形態では、収容部６の端面３０及び内周面２８を構成する樹脂部材がいずれも厚みｗに形成されている。また参考のため、トロイダルコア４の外周縁（エッジ）上の１点であるｏを中心とする半径ｗの円弧を二点鎖線で図中に表した。
【００４９】
この図に示されるように、ガイド溝４０の最深部はこの円弧よりも深い位置に形成されている。また、ガイド溝４０の最深部を成す辺ｐｓの一端ｐは、端面３０の内周面３２寄りの端部に、他端ｑは内周面３２の端面３０寄りの端部にそれぞれ位置している。すなわち、辺ｐｑは端面３０の端部が、辺ｒｓは内周面３２の端部がそれぞれ削られて生じた辺であり、ガイド溝４０が端面３０と内周面３２との接続部に留まらずその前後領域にかけて形成されていることが分かる。ガイド溝４０をこのような形状とすることにより、巻線２０がガイド溝４０に沿い易くなり、また巻線２０が最も重なり易い端面３０と内周面３２との接続部における巻線２０の整列した配置及び高さ調整が可能となる。
【００５０】
個々のガイド溝４０の寸法は、幅が巻線２０の径と同程度或はそれより大きく、深さは巻線２０を巻き回し終えたコイル１０１の端面が平らとなるように設計される。より具体的には、内周角３４ｎにおいて巻線２０を互いに隣接した状態に整列して配置させるため、ガイド溝４０の深さは巻線２０の半径以下の大きさに設計されている。そして、巻線２０をより安定して嵌まり込ませるためには、ガイド溝４０の横断面を形成する弧の形状は、ガイド溝４０の表面に接することとなる巻線２０の横断面の下方を形成する弧と同様の形状であることが好ましい。
【００５１】
〔巻線の整列配置〕
図１０は、収容部６の底面の一部を表す拡大図（図７（Ｂ）中の一点鎖線に囲まれた領域Ｘ内）である。以下に、巻線２０を２層巻にする場合を例として、ガイド溝４０により巻線２０を整列して配置させる原理を説明する。
【００５２】
図１０中（Ａ）：巻線２０が巻き回されていない状態の拡大図である。この図に示されるように、本実施形態においては、ガイド溝４０が内周角３４ｎのみに形成されており、外周角３４ｇには形成されていない。また、ガイド溝４０が下端面３０ｂの内周面３２寄りの端部から内周面３２に亘って形成されていることが分かる。
【００５３】
図１０中（Ｂ）：１層目の巻線２０ａを巻き終えた状態の拡大図である。１層目の巻線２０ａがガイド溝４０に嵌まることにより、内周角３４ｎにおいて巻線２０が重なることなく周方向に隣接した状態で整然と配置されている。内周角３４ｎから外周角３４ｇにかけては、巻線２０が下端面３０ｂに沿って放射状にほぼ等間隔で巻き回されていることが分かる。
【００５４】
図１０中（Ｃ）：２層目の巻線２０ｂを巻き終えた状態の拡大図である。２層目の巻線２０ｂはガイド溝４０には嵌まらず、内周角３４ｎにおいて、整列して配置された１層目の巻線２０ａが隣り合った中間の位置を狙って配置される。隣り合う１層目の巻線２０ａの間に収まった２層目の巻線２０ｂは、内周角３４ｎから外周角３４ｇにかけては隣り合う１層目の巻線２０ａの間を縫うようにして放射状にほぼ等間隔で巻き回される。これにより、二層目の巻線２０ｂを巻き終えた状態の外周角３４ｇは、一層目の巻線２０ａと二層目の巻線２０ｂとが交互にほぼ等間隔で巻き回された状態となり、巻線２０ａと巻線２０ｂとが重なることはない。
【００５５】
〔端面の傾斜〕
図１１は、第２実施形態における２層巻のコイル１０１が被装着体に装着された状態で収容部６を高さ方向に切断した場合の縦断面図（図１０（Ｃ）中のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図）である。ここでは１層目の巻線２０ａ及び２層目の巻線２０ｂが巻き回される様子を理解し易くするため、本来ならば図面左方に表わされるべき収容部６の内周面３２及びそこに巻き回された巻線２０の様子は図示せずに簡略化した。
【００５６】
巻線２０を２層巻にする場合、内周角３４ｎでは隣り合う１層目の巻線２０ａの間に２層目の巻線２０ｂを載せて収める。よって、コイル１０１完成時における内周角３４ｎ付近の高さは、一層目の巻線２０ａと二層目の巻線２０ｂとが整列して重なる分だけ外周角３４ｇ付近に比べ必然的に高くなる。
【００５７】
そこで、本実施形態においては、下端面３０ｂの外周側の厚みを内周側よりも厚く形成している。収容部６の断面をみると、下端面３０ｂを構成する樹脂部材の厚みがその最外縁において最も厚く、外周側から内周側にかけて徐々に薄くなっているため、下端面３０ｂは外周側から内周側に向けて漏斗形状をなし、上向きに傾斜した状態にある。これにより、内周角３４ｎにおいて１層目の巻線２０ａと２層目の巻線２０ｂとの重なりにより生じた高さが、下端面３０ｂにおける傾斜（樹脂部材の内周側と外周側の厚みの違い）により吸収される。結果として、２層巻のコイル１０１が完成した段階においてその底面をより平らに近づけることが可能となる。
【００５８】
概して、コイルが被装着体に装着される際には、放熱対策として、コイルの端面に対向するように放熱部材が配置される。例えば、図１１に示されるように、コイル１０１の底面に対向する位置に放熱シート３６及びヒートシンク３８が相互に平行に配置される。これにより、コイル１０１が放出する熱を放熱シート３６に伝達させ、さらに放熱シート３６により伝達した熱をヒートシンク３８に放散させることができ、コイル１０１及びコイル１０１周辺の温度を効果的に下げることが可能となる。
【００５９】
このとき、仮にコイルの底面に不規則な凹凸（一部は大きく出っ張り、一部は逆に引っ込んでいる凹凸）が形成されていると、部分的に放熱量の大小の斑が発生するため、コイルが放出する熱を放熱部材に効率よく伝達させることができず、芳しい放熱性能が得られない。本実施形態のごとく、コイル１０１の放熱部材に対向する側の端面を平らに近づけて形成することにより、この端面を放熱部材にほぼ平行に対向させることができ、結果としてコイル１０１が放出する熱を放熱部材にまんべんなく効率的に行き渡らせて、コイル１０１の放熱性能を向上させることが可能となる。
【００６０】
図１２は、収容部６の下端面３０ｂを構成する樹脂部材における外周側の厚みと内周側の厚みの違いを説明する図である。
【００６１】
図１２中（Ａ）：コイル１０１が２層巻コイルである場合の内周角３４ｎ付近における巻線２０の重なり方を、３ターン分の巻線２０（うち２ターンが１層目の巻線２０ａ、１ターンが２層目の巻線２０ｂである。）の断面により表している。この図に示されるように、本実施形態による２層巻のコイル１においては、断面が略円形に形成された巻線２０が用いられる。また、図中には内周角３４ｎが図示されていないが、巻線２０が収容部６に巻き回される際には、１層目の巻線２０ａの下方が内周角３４ｎに設けられたガイド溝４０に嵌まることとなる。
【００６２】
まず、１層目の巻線２０ａの各ターンが相互に隣接した状態に整列して配置され、収容部６の周方向にスパイラル状に巻き回されていく。１層目を巻き終えると、２層目の巻線２０ｂは、１層目の巻線２０ａの２ターンが内周角３４ｎにおいて隣接することにより形成される谷間に配置される。つまり、２層目の巻線２０ｂは、内周角３４ｎ付近において１層目の巻線２０ａ両ターンに接触する。このようにして２層目を巻き終えると、１層目の巻線２０ａの上に２層目の巻線２０ｂが整列して配置されることにより、内周角３４ｎ付近において巻線２０を均等に重ならせることができる。このとき、図１２中（Ａ）に示されるように、巻線２０の断面の半径をｒとすると、内周角３４ｎ付近で２層分の巻線２０により形成される高さＨｎは、（２＋√３）ｒとなる。
【００６３】
図１２中（Ｂ）：コイル１０１が２層巻コイルである場合の外周角３４ｇ付近における巻線２０の様子を、３ターン分の巻線２０（うち２ターンが１層目の巻線２０ａ、１ターンが２層目の巻線２０ｂである。）の断面により表している。外周角３４ｇは内周角３４ｎに比べてスペースに余裕があるため、１層目を巻き終えた段階で、１層目の巻線２０ａにより略等間隔に形成される各ターンの間にはスペースが残されている。２層目の巻線２０ｂはこのスペースを狙って配置されるため、２層分の巻線２０を全て巻き終えても外周角３４ｇには巻き重なりが生じない。そのため、図１０中（Ｂ）に示されるように、外周角３４ｇ付近で２層分の巻線により形成される高さＨｇは、２ｒとなる。
【００６４】
このように、２層巻のコイル１０１において２層分の巻線２０により生じる高さは、内周角３４ｎ付近における高さＨｎが、外周角３４ｇ付近における高さＨｇと比較して２層目の巻線２０ｂが重なることにより生じるｒ√３だけ大きくなる。ここに巻き膨らみを考慮すると、ｒ√３より大きくなる場合も有り得る。つまり、内周角３４ｎ付近における高さＨｎと外周角３４ｇ付近における高さＨｇとの差ΔＨにおいて、ΔＨ≒Ｈｎ−Ｈｇ≧ｒ√３の関係が成り立つ。
【００６５】
図１２中（Ｃ）：収容部６を高さ方向に切断した場合の縦断面図の一部であり、図９に示される収容部６の下方部分に相当する。本実施形態の２層巻のコイル１０１においては、放熱部材に対向配置される底面をその仕上がり段階で平らに近づけるために、収容部６の下端面３０ｂを構成する樹脂部材の厚みを調整し、外周側の厚みを差分ΔＨだけ内周側の厚みより大きく形成している（なお、内周と外周とで溝の深さに差Δｄを設ける場合、ΔＨにΔｄを加減する。）。このような形状に形成することにより、巻線２０の巻き重なり方の違いにより生じる内周角３４ｎ付近と外周角３４ｇ付近とにおける巻線２０の高さの差を吸収することができる。これにより、コイル１０１の底面を平らに近づけることが可能となる。
【００６６】
〔腕部形状のバリエーション〕
図１３は、更なる実施形態によるコイルを表している。上述の実施形態における腕部１０が収容部６（外周面２８）から径方向（放射状）に延びておらず、径方向に延びる仮想線に対して所定の傾きをもって接続していたのに対し、図１３に示された実施形態における腕部５０，７０は何れも収容部６から径方向に延びており、腕部の形状において大きく相違している。
【００６７】
図１３中（Ａ）：第３実施形態のコイル４１を表す平面図である。この実施形態においては、腕部５０が収容部６から径方向に延びており、さらにその太さが一定に形成されている。より具体的には、１つの腕部５０が有する１枚の支持壁６４とこれを挟む２枚の絶縁壁５８とが互いに平行に配置されており、２枚の絶縁壁５８を結ぶ最短距離が外周面２８に接続する根元部分と軸受盤６６に接続する先端部分とで変化していない。
【００６８】
図１３中（Ｂ）：第４実施形態のコイル６１を表す平面図である。この実施形態においても、やはり腕部７０が収容部６から径方向に延びているが、その太さは根元に近づくにつれて太く形成されている。軸受盤８６を上にして腕部７０をみた場合に支持壁８４の両側に位置する２枚の絶縁壁７８が末広がりに配置されており、２枚の絶縁壁７８を結ぶ最短距離が、外周面２８に接続する根元部分で最も大きく軸受盤８６に接続する先端部分で最も小さい。
【００６９】
ボビン２を一体成形するに当たり、腕部はこのように様々な太さや角度で形成することができ、コイルが固定される被装着体の制約等に応じて好ましい形状を適宜選択可能である。なお、腕部の根元を太く形成すると、必然的に収容部６の外面上における巻線２０を巻き回すスペースが狭くなるが、インダクタとしての所望の性能を発揮させることができ且つ適切な絶縁距離を確保することができる限りにおいては、第４実施形態として示したコイル６１の如き形状も選択可能である。
【００７０】
このように、上述した実施形態のコイル１，４１，６１，１０１によれば、収容部６とトロイダルコア４とが一体に成形されており両者間に間隙が生じないため、巻線２０を巻き回す領域の強度を向上させることができると同時に、ボビンを用いてケーシングを行う場合に比べて外形寸法を小さくすることが可能となる。
【００７１】
また、腕部１０においては固定孔１２の内側に予めカラー１４が埋め込まれ密着した状態で成形されているため、固定孔１２の強度を高めることができるのに加え、ボビンとカラーを別途組み立てる作業が不要となり生産効率の向上を図ることが可能となる。
【００７２】
さらに、ボビン２の成形上必然的に生じる開口８から外部に露出するトロイダルコア４とボビン２に巻き回す巻線２０との間に絶縁距離をとるための絶縁壁１８を、他に用途のない腕部１０の根元部分に設けることにより、デッドスペースとなり得る領域を活用して収容部６の外面上に巻線を巻き回すスペースは十分に確保しながら、安全規定に定められている絶縁距離を確保することができる。
【００７３】
収容部６の内周角３４ｎに複数のガイド溝を形成することにより、狙った位置への巻線２０の配置を可能とし、巻線２０の重なり合いにより生じ得る不規則な凹凸を抑制して巻き終わりの状態における巻線２０を整列させ、端面３０をより平らな状態に仕上げることができる。
【００７４】
また、２層巻のコイル１０１において、ボビン２の寸法が収容部６の内周側にのみ巻線２０の重なりが生じ外周側には生じないような大きさに設計されている場合には、端面３０のうち放熱部材に対向して配置される下端面３０ｂを外周側から内周側に向けて上向きに傾斜した漏斗形状に形成することにより、内周側において巻線２０の重なりにより生じた高さを下端面３０ｂの傾斜により吸収することができる。結果として、コイル１０１が完成した段階においてその底面をより平らに近づけることが可能となる。
【００７５】
なお、本発明は上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施することが可能である。
【００７６】
例えば、上述の実施形態においては、インダクタの一例としてコイルを取り上げて説明したが、リアクトル等にも適用することができる。巻線２０の巻き回し方は、コイルとしての性能を発揮できれば上述の実施形態とは異なる巻き方を選択することも可能である。
【００７７】
また、固定孔１２にカラー１４を一体成形することにより固定孔１２の強度を上げているが、強度が十分に発揮できる状態に形成されれば、カラー１４を用いずに固定孔１２のみで締結部材を受け入れてもよい。
【００７８】
腕部１０は２本に限定されない。十分な強度を維持できる形状のボビン２を１つの成形金型２２を用いて形成するには、上述の実施形態のように腕部１０を２つ設けることが最も好ましいが、インサート成形時の各工程に耐えられ、なおかつコイルとしての十分な強度と性能を保てる形状が実現でき、更には絶縁距離を十分に確保可能ならば、１本或は３本以上でも構わない。
【００７９】
さらに、ガイド溝４０は、巻線２０の太さや巻き回す層数等に応じ適宜好ましい形状や溝の深さを選択することができる。上述の実施形態においては、上下の内周角３４ｎにガイド溝４０が形成されていたが、少なくとも放熱部材に対向して配置される下端面３０ｂの内周角３４ｎに形成されていれば、コイル完成時の端面を平らに近づけて放熱効率の向上に寄与できる。
【００８０】
またこれとは反対に、内周角３４ｎに加えて外周角３４ｇにもガイド溝４０が形成されてもよい。両側の角３４にガイド溝４０が形成されることにより、より一層整列した状態で巻線２０を巻き回すことができ、コイルの完成時の端面をさらに確実に平らに近づけることが可能となる。
【符号の説明】
【００８１】
１，４１，６１，１０１  コイル（インダクタ）
２  ボビン（樹脂部材）
４  トロイダルコア（コア）
６  収容部
８  開口
１０，５０，７０  腕部
１２，５２，７２  固定孔
１４，５４，７４  カラー（固定金具）
１６，５６，７６  位置決め孔
１８，５８，７８  絶縁壁
２０  巻線，２０ａ  １層目の巻線，２０ｂ  ２層目の巻線
２２  成形金型
２４，６４，８４  支持壁
２６，６６，８６  軸受盤
２８  外周面
３０  端面，３０ｔ  上端面，３０ｂ  下端面
３２  内周面
３４  角，３４ｉ  内周角，  ３４ｏ  外周角
３６  放熱シート
３８  ヒートシンク
４０  ガイド溝
【図１】
0006585411.tif 000002
【図２】
0006585411.tif 000003
【図３】
0006585411.tif 000004
【図４】
0006585411.tif 000005
【図５】
0006585411.tif 000006
【図６】
0006585411.tif 000007
【図７】
0006585411.tif 000008
【図８】
0006585411.tif 000009
【図９】
0006585411.tif 000010
【図１０】
0006585411.tif 000011
【図１１】
0006585411.tif 000012
【図１２】
0006585411.tif 000013
【図１３】
0006585411.tif 000014