インダクタ
【課題】 特に、丸線コイルを磁性コア内に抑えることができるとともに、良好な磁気特性を得ることができるインダクタを提供することを目的とする。
【解決手段】 丸線コイル１１は、丸線１５を磁性コア１２の厚み方向に巻回して成る内側巻回部１６と、丸線１５を内側巻回部１６の外側にて磁性コア１２の厚み方向に巻回して成り内側巻回部１６と連続する外側巻回部１７とを備える。外側巻回部１７から丸線１５が外側巻回部１７の外側に引き延ばされて第１の端子部１３に接続されている。内側巻回部１６から丸線１５が、外側巻回部１７の外側に引き延ばされて第２の端子部１４に接続されるとともに外側巻回部１７と厚み方向にて重なる位置（乗り上げ部２０）で厚み方向の厚さが薄い薄肉部を有していることを特徴とする。
【解決手段】 丸線コイル１１は、丸線１５を磁性コア１２の厚み方向に巻回して成る内側巻回部１６と、丸線１５を内側巻回部１６の外側にて磁性コア１２の厚み方向に巻回して成り内側巻回部１６と連続する外側巻回部１７とを備える。外側巻回部１７から丸線１５が外側巻回部１７の外側に引き延ばされて第１の端子部１３に接続されている。内側巻回部１６から丸線１５が、外側巻回部１７の外側に引き延ばされて第２の端子部１４に接続されるとともに外側巻回部１７と厚み方向にて重なる位置（乗り上げ部２０）で厚み方向の厚さが薄い薄肉部を有していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、丸線を巻回して形成されたコイルを磁性コア内に埋設してなるインダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１や特許文献２に示すインダクタには、丸線を巻回形成して成る丸線コイルが開示されている。丸線コイルはエッジワイズコイルに比べて低コストで形成でき、また容易にターン数を稼ぐことができ高いインダクタンスＬを得ることが可能である。
【０００３】
また特許文献１や特許文献２に示す丸線コイルは、円筒状に巻回された巻回部が内側から外側に向けて複数巻きで形成されている。図６（ａ）は、従来における丸線コイルの平面図を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）の丸線コイルを磁性コア内に埋設したインダクタの縦断面図を示している。図６（ａ）（ｂ）（ｃ）ともに模式図で示した。
【０００４】
例えば、図６（ａ）に示す丸線３を高さ方向（Ｚ）に巻回して円筒状の内側巻回部１を形成し、さらに前記内側巻回部１から丸線３を外側に引き出し内側巻回部１の外周に巻回して外側巻回部２を形成する。図６（ａ）に示すように外側巻回部２の端部から丸線３が外側巻回部２の外側に延ばされており、その先端３ａが図示しない端子部に接続される。また、図６（ａ）に示すように内側巻回部１の端部から丸線３が外側巻回部の外側に延ばされており、その先端３ｂが図示しない端子部に接続される。
【０００５】
このとき、図６（ｂ）に示すように、内側巻回部１から引き出された丸線３の先端３ｂは、外側巻回部２上を乗り越えて外側巻回部２の外側に引き出される。よって図６（ｂ）に示すように、外側巻回部２上にて重なる丸線３の乗り上げ部３ｃが上方に突き出してしまい、丸線コイル５の全高が高くなった。このため、丸線コイル５が磁性コア６内に収まらず、インダクタの作製が不可能になる不具合が生じた。
【０００６】
図６（ｂ）では、ちょうど巻回部１，２の上面と磁性コア６の上面間の厚さ寸法と巻回部１，２の底面と磁性コア６の底面間の厚さ寸法が共にＨ１となっている。よって図６（ｃ）に示すように、丸線コイル５を下方にずらすことで、丸線コイル５全体を磁性コア６内に収めることができる。
【０００７】
しかしながら、図６（ｃ）に示すように、丸線コイル５の底面と磁性コア６の底面間の厚さ寸法Ｈ２が図６（ｂ）の厚さ寸法Ｈ１よりも狭くなり、よって磁性コア６の底面側からの磁束（点線で示した矢印）の漏れが大きくなり磁気特性が劣化する問題が生じた。さらに、近年ではインダクタ自体の高さをわずか数ｍｍ程度に低く抑えることが要求されており、前述の磁気コア６における厚さ寸法Ｈ２がますます小さくなっている。従って、丸線コイル５の高さ方向の位置を修正できる余地が極めて小さくなっており、また、丸線コイル５の磁性コア６内の位置による特性の変化が極めてシビアになってきている。
【０００８】
特許文献３には、コイル全体の高さを低くすべく導線を圧潰した構成が開示されている。しかしながら特許文献３に示すコイルは、図６（ａ）に示したように丸線コイル５に内側巻回部１と外側巻回部２とが設けられ、内側巻回部１から引き出された丸線４が外側巻回部２上を飛び越える構成ではない。また特許文献３では、巻回部のほぼ全体を圧潰しているが、このような構成を図６に示す丸線コイル５に取り入れた場合、丸線コイルの横方向（Ｘ）及び縦方向（Ｙ）のコイル幅が全体的に広がり、今度は、磁性コア６の平面領域内に丸線コイル５を適切に収めることができるかが問題となる。また巻回部１，２全体を圧潰することで亀裂や断線が生じやすく、歩留まりが低下しやすくなるものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１９１４０３号公報
【特許文献２】特開２００３−２８２３３３号公報
【特許文献３】特開２００１−２３１２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は、上記の従来課題を解決するためのものであり、特に、丸線コイルを磁性コア内に抑えることができるとともに、良好な磁気特性を得ることができるインダクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、丸線を巻回して形成された丸線コイルと、前記丸線コイルが内部に埋め込まれた磁性コアと、前記丸線コイルに接続され前記磁性コアの外面に位置する一対の端子部と、を有するインダクタにおいて、
前記丸線コイルは、前記丸線を前記磁性コアの厚み方向に巻回して成る内側巻回部と、前記丸線を前記内側巻回部の外側にて前記磁性コアの厚み方向に巻回して成り前記内側巻回部と連続する外側巻回部とを備え、
前記外側巻回部から前記丸線が前記外側巻回部の外側に引き延ばされて第１の端子部に接続されており、
前記内側巻回部から前記丸線が、前記外側巻回部の外側に引き延ばされて第２の端子部に接続されるとともに前記外側巻回部と前記厚み方向にて重なる位置で厚み方向の厚さが薄い薄肉部を有していることを特徴とするものである。これにより、丸線コイルの全高を従来に比べて低くでき、丸線コイルを磁性コア内に適切に収めることができ、漏れ磁束を少なくでき、良好な磁気特性を得ることができる。
【００１２】
本発明では、前記内側巻回部と前記外側巻回部とのターン数が同じであり、前記内側巻回部の各ターンと前記外側巻回部の各ターンとの高さ位置がほぼ同じであることが好ましい。これにより従来に比べて丸線コイルの全高を低くしつつ丸線コイルのターン数を増やすことができ、高いインダクタンスＬを得ることができる。
【００１３】
また本発明では、前記丸線コイルの前記厚さ方向における中心位置と、前記磁性コアの前記厚さ方向における中心位置とがほぼ一致している構成にできる。これにより、効果的に漏れ磁束を低減でき、高いインダクタンスＬとともに、高い直流重畳定格電流を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のインダクタによれば、丸線コイルの全高を従来に比べて低くでき、丸線コイルを磁性コア内に適切に収めることができ、漏れ磁束を少なくでき、良好な磁気特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（ａ）は、本実施形態におけるインダクタの斜視図、図１（ｂ）は、本実施形態におけるインダクタの平面図、図１（ｃ）は、本実施形態におけるインダクタの正面図、図１（ｄ）は、本実施形態におけるインダクタの側面図であり、図１（ａ）〜図１（ｄ）ではいずれも磁性コア内に埋設された丸線コイルを透視して示した。また、図１（ａ）〜図１（ｃ）ではいずれも磁性コア内に埋設された端子部の一部も透視して示した。なお図１（ｄ）では、端子部を省略した。
【図２】図２（ａ）は、比較例におけるインダクタの斜視図、図２（ｂ）は、比較例におけるインダクタの平面図、図２（ｃ）は、比較例におけるインダクタの正面図、図２（ｄ）は、比較例におけるインダクタの側面図であり、図２（ａ）〜図２（ｄ）ではいずれも磁性コア内に埋設された丸線コイルを透視して示した。なお端子部については省略した。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｄ）は、磁性コア内に埋設された丸線コイルの高さ位置が異なる４種類の実験に使用したインダクタの断面を示す。
【図４】図４は、図３（ａ）〜図３（ｄ）の各インダクタのインダクタンスＬを示すグラフである。
【図５】図５は、図３（ａ）〜図３（ｄ）の各インダクタの直流重畳定格電流を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）は、従来における丸線コイルの平面図を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）の丸線コイルを磁性コア内に埋設したインダクタの縦断面図を示している。図６（ａ）（ｂ）（ｃ）ともに模式図で示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１（ａ）は、本実施形態におけるインダクタの斜視図、図１（ｂ）は、本実施形態におけるインダクタの平面図、図１（ｃ）は、本実施形態におけるインダクタの正面図、図１（ｄ）は、本実施形態におけるインダクタの側面図であり、図１（ａ）〜図１（ｄ）ではいずれも磁性コア内に埋設された丸線コイルを透視して示した。また、図１（ａ）〜図１（ｃ）ではいずれも磁性コア内に埋設された端子部の一部も透視して示した。なお図１（ｄ）では、端子部を省略した。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態におけるインダクタ１０は、丸線コイル１１と、丸線コイル１１が内部に埋め込まれた磁性コア１２と、丸線コイル１１に接続され磁性コア１２の外面に設けられた一対の端子部１３，１４と、を有して構成される。
【００１８】
丸線コイル１１は、丸線１５を磁性コア１２の厚み方向（Ｚ）に円筒状に巻回して成る内側巻回部１６と、前記丸線１５を内側巻回部１６の外周にて磁性コア１２の厚み方向（Ｚ）に円筒状に巻回して成る外側巻回部１７とを備え、内側巻回部１６と外側巻回部１７とは丸線１５により連続して形成されている。各巻回部１６，１７は円筒形以外であってもよい。また内側巻回部１６の各ターンと外側巻回部１７の各ターンとはほぼ同じ高さ位置に形成されている。
【００１９】
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、外側巻回部１７の端部１７ａから丸線１５が外側巻回部１７の外側に引き延ばされ、その先端１５ａが第１の端子部１３に電気的に接続されている。端子部１３は図１においては、丸線コイル１１とは別体で形成されているが、丸線コイル１１の両端部を圧延して形成しても良い。
【００２０】
また図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、内側巻回部１６の端部１６ａから丸線１５が外側巻回部１７の外側に引き延ばされ、その先端１５ｂが第２の端子部１４に電気的に接続されている。
【００２１】
丸線１５は絶縁被覆された導線であり、材質を限定するものでない。例えば銅線の表面にエナメルからなる絶縁被膜が形成されている。丸線１５の断面形状は丸であることが好ましいが、多少、丸形状から変形した状態であってもよい。
【００２２】
また内側巻回部１６及び外側巻回部１７のターン数を限定するものでない。ターン数を増やすことでインダクタンスＬの増加を図ることが可能になるが、ターン数は、磁性コア１２の厚さ、丸線１５の直径等によって任意に決定できる。
【００２３】
本実施形態では例えば、各巻回部１６，１７の境界（内側巻回部１６から外側巻回部１７に切り替わる位置）から各巻回部１６，１７の端部１６ａ，１７ａまでの周回数にてターン数を規定することができる。図１に示す構成では、内側巻回部１６及び外側巻回部１７を構成する３ターンの次の４ターン目で図１（ａ）（ｂ）に示すように、端部１６ａ，１７ａから丸線１５が外部にとび出しており、４ターン目は大体、半巻きである。よって約３．５ターンである。
【００２４】
あるいは、内側巻回部１６及び外側巻回部１７のターン数を同じ位置条件で決めることができる。例えば本実施形態では、内側巻回部１６及び外側巻回部１７の各端部１６ａ，１７ａの位置にてターン数を決めることができる。図１に示す内側巻回部１６及び外側巻回部１７の各端部１６ａ，１７ａの位置でのターン数は共に４である。
【００２５】
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、本実施形態の丸線コイル１１は、内側巻回部１６の端部１６ａからの丸線１５の延出方向、及び外側巻回部１７の端部１７ａからの丸線１５の延出方向が、ほぼ同方向とされている。
【００２６】
また本実施形態の丸線コイル１１を構成する巻回部１６，１７の数は、複数巻きであれば特に限定しない。図１での丸線コイル１１は二重巻きであるが、三重巻き以上とすることもできる。このとき、図１のように巻回部の数が偶数である場合、内側巻回部１６及び外側巻回部１７の各端部１６ａ，１７ａは、共に丸線コイル１１の上面側か、あるいは底面側に位置する。一方、巻回部の数が奇数である場合、内側巻回部１６及び外側巻回部１７の各端部１６ａ，１７ａは、一方が丸線コイル１１の上面側で、他方が丸線コイル１１の底面側に位置する。よって巻回部の数を偶数としたほうが、同じ端子部１３，１４を用いて丸線コイル１１との接続位置から端子部１３，１４を左右対称に引き出すことができ、製造工程が煩雑にならず好適である（図１（ｃ）参照）。
【００２７】
図１に示すように、丸線コイル１１は磁性コア１２内に埋設されている。磁性コア１２は、例えば六面体形状、円柱状体あるいは円柱と直方体を組み合わせたような形状、より具体的には直方体形状で形成される。磁性コア１２は、例えばＦｅ基非晶質合金（Ｆｅ基金属ガラス合金）粉末及び結着材を圧縮成形したものである。本実施形態では、Ｆｅ基非晶質合金を例えば、アトマイズ法により粉末状に、あるいは液体急冷法により帯状（リボン状）に製造できる。あるいは、フェライトコア等であってもよく、特に磁性コア１２の材質を限定するものでない。
【００２８】
図１（ｃ）（ｄ）に示すように、磁性コア１２の底面１２ａには端子部１３，１４を収納するための切欠部１２ｂが形成されている。
【００２９】
また、端子部１３，１４は金属板で形成され、特に材質を限定するものでない。例えば端子部１３，１４は銅や銅合金で形成された板材表面に、ニッケル下地を介して金や、金とパラジウムとの合金膜を形成したり、はんだを塗布した構造である。
【００３０】
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、丸線コイル１１と電気的に接続された各端子部１３，１４は、その一部が磁性コア１２内に埋設され、残りの部分が磁性コア１２の側面１２ｃから外部に露出している。そして端子部１３、４は下方向に折り曲げられ、底面１２ａの切欠部１２ｂに収納される。
【００３１】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、内側巻回部１６の端部１６ａから外側巻回部１７の外側に引き出された丸線１５は、外側巻回部１７上への乗り上げ部２０を有している。そして本実施形態では、前記乗り上げ部２０は圧延等の手段により潰されて薄肉部を形成しており、丸線１５の直径よりも薄い板状となっている。本実施形態では、乗り上げ部２０での厚さ寸法を、０．０３〜１．５ｍｍ程度で形成でき、また丸線１５の直径に対して３０％程度に薄くできる。
【００３２】
一方、図２は、比較例のインダクタを示す。図２では、端子部を省略した。また図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は平面図、図２（ｃ）は正面図、図２（ｄ）は側面図を示し、いずれも丸線コイルを透視して示している。図２の磁性コア１２は図１の磁性コア１２と同じ形状である。図１に示す丸線コイル２５は、図１と同じ丸線１５を使用して巻回されたものであり、図１と同様に内側巻回部２６と外側巻回部２７を備え、各巻回部２６，２７のターン数も図１と同じとされている。
【００３３】
図２に示すインダクタにおいて、図１と異なるのは、図２に示す内側巻回部２６から引き出された丸線１５の外側巻回部２７上への乗り上げ部２８が潰されておらず、丸線１５のまま乗り上げられている点である。
【００３４】
このため図２（ｃ）（ｄ）に示すように、乗り上げ部２８では丸線１５の直径を保ったまま上方へ突き出した状態となり、図２に示すインダクタの寸法設計では、磁性コア１２の上面１２ｄから乗り上げ部２８の一部（丸線１５の一部）が外部に露出（突出）してしまうことがわかった。
【００３５】
これに対して図１に示す本実施形態では、乗り上げ部２０を潰して、丸線１５の直径よりも薄い板状にしている。このため、図２の比較例と異なって、図１（ｃ）（ｄ）に示すように乗り上げ部２０が磁性コア１２の上面１２ｄから露出（突出）しないように、丸線コイル１１全体を磁性コア１２内に適切に埋め込むことが可能である。
【００３６】
以上のように本実施形態では内側巻回部１６から引き出された丸線１５を、外側巻回部１７と磁性コア１２の厚さ方向（Ｚ）にて重なる位置で潰したことで、丸線コイル１１の全高を従来に比べて低くできる。ここでいう「全高」とは、丸線コイル１１の最大高さ寸法を指す。これにより丸線コイル１１を磁性コア１２内に適切に収めることができる。よって磁性コア１２の上面１２ｄや底面１２ａからの漏れ磁束を少なくできる。また乗り上げ部２０にて丸線１５を潰してもコイル断面積は変化しないため、直流抵抗（ＤＣＲ）の変動はない。以上により、良好な磁気特性を得ることができる。
【００３７】
また本実施形態では、内側巻回部１６と外側巻回部１７の各ターン数が同じとされている。これにより丸線コイル１１のターン数を増やすことができ、高いインダクタンスＬを得ることができる。また、図２（ｃ）（ｄ）の比較例で示したように、内側巻回部２６と外側巻回部２７とを同じターン数にし、しかも各巻回部２６，２７の各ターンを同じ高さ位置に配置して内側巻回部２６から外側に丸線１５を引き出すと、丸線１５が外側巻回部２７上にて上方に突出して乗り上げる形態になり、したがって本実施形態に示すように、外側巻回部１７と重なる位置での丸線１５を潰すことで効果的に、丸線コイル１１の全高を低く抑えることができる。なお、内側巻回部１６と外側巻回部１７とを同じターン数とし、このとき内側巻回部１６の各ターンと外側巻回部１７の各ターンとを高さ方向にずらして配置すると丸線コイル１１の全高が高くなり好ましくない。本実施形態では、内側巻回部１６と外側巻回部１７とのターン数が同じで内側巻回部１６の各ターンと外側巻回部１７の各ターンとがほぼ同じ高さ位置になる形態とすることが最適であり、このような形態に対して外側巻回部１７と重なる、内側巻回部１６から引き出された丸線１５を潰すことで、丸線コイル１１の全高を適切に低くすることができる。
【００３８】
図１（ｃ）（ｄ）に示すように、磁性コア１２の厚さ寸法はＨ３で形成されている。一方、丸線コイル１１の厚さ寸法はＨ４である。ここで巻回部１６，１７の厚さ寸法Ｈ４は、最大厚さ寸法である。すなわち１ターンに満たないターンを除いた部分の最大厚さ寸法を丸線コイル１１の厚さ寸法Ｈ４と定義する。図１の構成では、約３．５ターンであるため、０．５ターンを除く３ターン分での最大厚さ寸法を丸線コイル１１の厚さ寸法Ｈ４と定義できる。
【００３９】
磁性コア１２の厚さ寸法Ｈ３は、１〜９ｍｍ程度、丸線コイル１１の厚さ寸法Ｈ４は、０．８〜８ｍｍ程度である。
【００４０】
そして、本実施形態では、丸線コイル１１の厚さ方向への中心位置Ｃと、磁性コア１２の厚さ方向への中心位置Ｄとがほぼ一致している（図１（ｃ）（ｄ）参照）。
【００４１】
換言すれば、本実施形態では、内側巻回部１６から外方に延びる丸線１５のうち、外側巻回部１７と重なる位置での丸線１５を本実施形態のように潰すことで効果的に、丸線コイル１１の全高を低く抑えることができ、これにより、丸線コイル１１の厚さ方向の中心位置Ｃを、磁性コア１２の厚さ方向の中心位置Ｄと略一致させても、図２（ｃ）（ｄ）に示す比較例（潰し無し）と異なって、丸線コイル１１の一部が磁性コア１２の表面から露出（突出）する不具合を防止できる。
【００４２】
そして本実施形態のように、丸線コイル１１の厚さ方向の中心位置Ｄと、磁性コア１２の厚さ方向の中心位置Ｃとをほぼ一致させることで、効果的に漏れ磁束を低減でき、高いインダクタンスとともに、高い直流重畳特性を得ることができる。
【００４３】
ここで磁性コア１２の厚さ方向への中心位置Ｄとは、上面１２ｄから底面１２ａにまで至る厚さ中心である。あるいは図１（ｃ）（ｄ）に示すように、底面１２ａに切欠部１２ｂが形成されている場合には、上面１２ｄから切欠部１２ｂの天井面にまで至る厚さ中心と規定することも可能であるが、上面１２ｄから底面１２ａにまで至る厚さ中心を、磁性コア１２の厚さ方向への中心位置Ｄとしたほうが、特性上好ましい。
【００４４】
また本実施形態では、インダクタ１０の薄型化を効果的に促進できる。すなわち本実施形態では、内側巻回部１６から外方に延びる丸線１５のうち、外側巻回部１７と重なる位置での丸線１５を潰したことで効果的に、丸線コイル１１の全高を低く抑えることができ、したがって磁性コア１２の厚さ寸法Ｈ３を薄くしても、丸線コイル１１の厚さ方向の中心位置Ｄと、磁性コア１２の厚さ方向の中心位置Ｃとをほぼ一致させることが可能になる。したがって磁気特性に優れた薄型のインダクタ１０を得ることができる。
【００４５】
図１では、丸線コイル１１が内側巻回部１６と外側巻回部１７との二重巻きで形成されていたが、三重巻き以上とすることも可能である。かかる場合、最も内側に位置する内側巻回部から外側に引き出される丸線のうち、前記内側巻回部の外側に位置する二重巻き以上の外側巻回部上と重なる部分を潰すことで丸線コイルの全高を効果的に低くすることができる。
【００４６】
また製造工程上、どのタイミングで丸線１５を潰してもよい。すなわち丸線１５を潰すタイミングは、丸線コイル１１を巻回する前、巻回した後のどちらであってもよい。丸線コイル１１を巻回する前であれば、丸線１５に対して所定間隔おきに、乗り上げ部２０となる位置（図１参照）の丸線１５を潰した後、図１に示すように丸線コイル１１を巻回する。
【実施例】
【００４７】
実験では、図３（ａ）〜図３（ｂ）に示すようにインダクタ内に埋設される丸線コイルの高さ方向への配置を変えて、各インダクタのインダクタンスＬ及び直流重畳定格電流を測定した。
【００４８】
実験では、磁性コア１２は、Ｆｅを主体としＮｉ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｐ、Ｃ、Ｂなどの各種金属が含まれたＦｅ基金属ガラス合金の粉末であり、水アトマイズ法により粉末化された磁性粉末を全体の２重量％のアクリル系の樹脂（東亞合成化学（株）製のＡＳ２０００）でコーティングし、プレス成形したものを使用した。磁性コアの厚さ寸法Ｈ４を１．１５ｍｍ、丸線の直径を０．２ｍｍ、丸線コイルを二重巻きで形成し、その内側巻回部の中心内径を１．８５ｍｍ、各巻回部のコイルターン数を３．５ターン、丸線コイルの直流抵抗（Ｒｄｃ）を２７．５４ｍΩ、磁性コアに対するプレス圧を７．５（ｔｏｎ／ｃｍ2）に固定した。
【００４９】
図３（ａ）に示すインダクタは、磁性コア１２の上面１２ｄから底面１２ａに至る厚さ寸法の中心位置Ｃと、丸線コイル１１の厚さ方向（高さ方向）の中心位置Ｄとを一致させた構造である。図３（ａ）では、磁性コア１２の上面１２ｄから丸線コイル１１の上面までの厚さ寸法Ｈ５及び磁性コアの底面１２ａから丸線コイル１１の底面までの厚さ寸法Ｈ６を共に０．２４７ｍｍと設定した。また図３（ａ）では、磁性コア１２の底面１２ａには深さ寸法Ｈ８（＝０．１５ｍｍ）の切欠部１２ｂが設けられており、切欠部１２ｂの天井面から丸線コイル１１の底面までの厚さ寸法Ｈ７を０．０９７ｍｍとした。
【００５０】
図３（ｂ）に示すインダクタは、磁性コアの上面１２ｄから底面１２ａに形成された切欠部１２ｂに至るまでの磁性コア１２の厚さ寸法の中心位置Ｅと、丸線コイル１１の厚さ方向（高さ方向）の中心位置Ｄとを一致させた構造である。よって、厚さ寸法Ｈ５と厚さ寸法Ｈ７はともに同じ値になり、厚さ寸法Ｈ５，Ｈ７を、０．１７２ｍｍとした。また厚さ寸法Ｈ６を、０．３２２ｍｍとした。
【００５１】
図３（ｃ）に示すインダクタは、図３（ｂ）の状態から丸線コイル１１を０．０５７ｍｍだけ上方に移動させた構造である。厚さ寸法Ｈ５を、０．１１５ｍｍ、厚さ寸法Ｈ６を０．３７９ｍｍ、厚さ寸法Ｈ７を、０．２２９ｍｍとした。
【００５２】
図３（ｄ）に示すインダクタは、図３（ｃ）の状態から丸線コイルを０．０５７ｍｍだけ上方に移動させた構造である。厚さ寸法Ｈ５を、０．０５８ｍｍ、厚さ寸法Ｈ６を０．４３６ｍｍ、厚さ寸法Ｈ７を、０．２８６ｍｍに設定した。
【００５３】
なお図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すインダクタでは丸線コイルを潰していない丸線のままとして。以下のシミュレーション実験を行った。
【００５４】
図３の各インダクタに対し、直流電流Ｉｄｃ＝０Ａで周波数が１００ＫＨｚのときのインダクタンスＬを測定した。さらに、周波数が１００ＫＨｚで、直流電流Ｉｄｃを上げていき、インダクタンスＬが直流電流Ｉｄｃ＝０Ａのときのインダクタンスから８０％になったときの直流電流Ｉｄｃを直流重畳定格電流とした。
その実験結果を以下の表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
図４は、図３に示す各インダクタのインダクタンスＬを示すグラフである。図５は、図３に示す各インダクタの直流重畳定格電流を示すグラフである。
【００５７】
図３、図４に示すように、図３（ａ）（ｂ）、すなわち、磁性コアの中心位置Ｃ，Ｅに丸線コイルの中心位置Ｄを一致させた構成とすることで、高いインダクタンスＬ及び直流重畳定格電流を得ることができるとわかった。ここで図３（ａ）では磁性コア１２の中心位置Ｃを上面１２ｄから底面１２ａに至るまでの厚み中心とし、図３（ｂ）では磁性コア１２の中心位置Ｅを上面１２ｄから切欠部１２ｂの天井面に至るまでの厚み中心としたが、表１、図４に示すようにインダクタンスに関してはさほど差が見られなかった。一方、表１や図５に示すように、直流重畳定格電流については、図３（ｂ）よりもやや図３（ａ）のほうが高い結果となった。よって、丸線コイルの中心位置Ｄを磁性コア１２の上面１２ａから底面１２ａに至るまでの厚さ方向の中心位置Ｃに一致させることがより好ましいとわかった。これに対し、丸線コイルの中心位置Ｄと磁性コア１２の各中心位置Ｃ，Ｅとをずらした図３（ｃ）、（ｄ）はインダクタンスＬ及び直流重畳定格電流は急激に低下し、丸線コイルの中心位置と磁性コア１２の中心位置のわずかなズレがこれら特性に大きな影響を及ぼすことが分かった。
【００５８】
以上により、内側巻回部から引き出した丸線のうち、外側巻回部と厚さ方向で重なる部分を潰したインダクタに対し、図３の実験結果により、丸線コイルの中心位置Ｄを磁性コア１２の厚さ方向への中心位置Ｃ，Ｅ（好ましくは中心位置Ｃ）に一致させることで、丸線コイルを磁性コア内に適切に埋めることができ薄型化を促進できるとともに、高いインダクタンス及び直流重畳定格電流を得ることができることがわかった。これに対し、内側巻回部から引き出した丸線のうち、外側巻回部と厚さ方向で重なる部分を潰していない場合は、丸線コイルの中心位置Ｄを磁性コア１２の厚さ方向への中心位置Ｃ，Ｅに一致させることができず、高いインダクタンスＬ及び直流重畳定格電流を得ることは困難となることが分かった。
【符号の説明】
【００５９】
１０ インダクタ
１１ 丸線コイル
１２ 磁性コア
１２ｂ 切欠部
１３、１４ 端子部
１５ 丸線
１６ 内側巻回部
１６ａ、１７ａ 端部
１７ 外側巻回部
２０ 乗り上げ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、丸線を巻回して形成されたコイルを磁性コア内に埋設してなるインダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１や特許文献２に示すインダクタには、丸線を巻回形成して成る丸線コイルが開示されている。丸線コイルはエッジワイズコイルに比べて低コストで形成でき、また容易にターン数を稼ぐことができ高いインダクタンスＬを得ることが可能である。
【０００３】
また特許文献１や特許文献２に示す丸線コイルは、円筒状に巻回された巻回部が内側から外側に向けて複数巻きで形成されている。図６（ａ）は、従来における丸線コイルの平面図を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）の丸線コイルを磁性コア内に埋設したインダクタの縦断面図を示している。図６（ａ）（ｂ）（ｃ）ともに模式図で示した。
【０００４】
例えば、図６（ａ）に示す丸線３を高さ方向（Ｚ）に巻回して円筒状の内側巻回部１を形成し、さらに前記内側巻回部１から丸線３を外側に引き出し内側巻回部１の外周に巻回して外側巻回部２を形成する。図６（ａ）に示すように外側巻回部２の端部から丸線３が外側巻回部２の外側に延ばされており、その先端３ａが図示しない端子部に接続される。また、図６（ａ）に示すように内側巻回部１の端部から丸線３が外側巻回部の外側に延ばされており、その先端３ｂが図示しない端子部に接続される。
【０００５】
このとき、図６（ｂ）に示すように、内側巻回部１から引き出された丸線３の先端３ｂは、外側巻回部２上を乗り越えて外側巻回部２の外側に引き出される。よって図６（ｂ）に示すように、外側巻回部２上にて重なる丸線３の乗り上げ部３ｃが上方に突き出してしまい、丸線コイル５の全高が高くなった。このため、丸線コイル５が磁性コア６内に収まらず、インダクタの作製が不可能になる不具合が生じた。
【０００６】
図６（ｂ）では、ちょうど巻回部１，２の上面と磁性コア６の上面間の厚さ寸法と巻回部１，２の底面と磁性コア６の底面間の厚さ寸法が共にＨ１となっている。よって図６（ｃ）に示すように、丸線コイル５を下方にずらすことで、丸線コイル５全体を磁性コア６内に収めることができる。
【０００７】
しかしながら、図６（ｃ）に示すように、丸線コイル５の底面と磁性コア６の底面間の厚さ寸法Ｈ２が図６（ｂ）の厚さ寸法Ｈ１よりも狭くなり、よって磁性コア６の底面側からの磁束（点線で示した矢印）の漏れが大きくなり磁気特性が劣化する問題が生じた。さらに、近年ではインダクタ自体の高さをわずか数ｍｍ程度に低く抑えることが要求されており、前述の磁気コア６における厚さ寸法Ｈ２がますます小さくなっている。従って、丸線コイル５の高さ方向の位置を修正できる余地が極めて小さくなっており、また、丸線コイル５の磁性コア６内の位置による特性の変化が極めてシビアになってきている。
【０００８】
特許文献３には、コイル全体の高さを低くすべく導線を圧潰した構成が開示されている。しかしながら特許文献３に示すコイルは、図６（ａ）に示したように丸線コイル５に内側巻回部１と外側巻回部２とが設けられ、内側巻回部１から引き出された丸線４が外側巻回部２上を飛び越える構成ではない。また特許文献３では、巻回部のほぼ全体を圧潰しているが、このような構成を図６に示す丸線コイル５に取り入れた場合、丸線コイルの横方向（Ｘ）及び縦方向（Ｙ）のコイル幅が全体的に広がり、今度は、磁性コア６の平面領域内に丸線コイル５を適切に収めることができるかが問題となる。また巻回部１，２全体を圧潰することで亀裂や断線が生じやすく、歩留まりが低下しやすくなるものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１９１４０３号公報
【特許文献２】特開２００３−２８２３３３号公報
【特許文献３】特開２００１−２３１２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は、上記の従来課題を解決するためのものであり、特に、丸線コイルを磁性コア内に抑えることができるとともに、良好な磁気特性を得ることができるインダクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、丸線を巻回して形成された丸線コイルと、前記丸線コイルが内部に埋め込まれた磁性コアと、前記丸線コイルに接続され前記磁性コアの外面に位置する一対の端子部と、を有するインダクタにおいて、
前記丸線コイルは、前記丸線を前記磁性コアの厚み方向に巻回して成る内側巻回部と、前記丸線を前記内側巻回部の外側にて前記磁性コアの厚み方向に巻回して成り前記内側巻回部と連続する外側巻回部とを備え、
前記外側巻回部から前記丸線が前記外側巻回部の外側に引き延ばされて第１の端子部に接続されており、
前記内側巻回部から前記丸線が、前記外側巻回部の外側に引き延ばされて第２の端子部に接続されるとともに前記外側巻回部と前記厚み方向にて重なる位置で厚み方向の厚さが薄い薄肉部を有していることを特徴とするものである。これにより、丸線コイルの全高を従来に比べて低くでき、丸線コイルを磁性コア内に適切に収めることができ、漏れ磁束を少なくでき、良好な磁気特性を得ることができる。
【００１２】
本発明では、前記内側巻回部と前記外側巻回部とのターン数が同じであり、前記内側巻回部の各ターンと前記外側巻回部の各ターンとの高さ位置がほぼ同じであることが好ましい。これにより従来に比べて丸線コイルの全高を低くしつつ丸線コイルのターン数を増やすことができ、高いインダクタンスＬを得ることができる。
【００１３】
また本発明では、前記丸線コイルの前記厚さ方向における中心位置と、前記磁性コアの前記厚さ方向における中心位置とがほぼ一致している構成にできる。これにより、効果的に漏れ磁束を低減でき、高いインダクタンスＬとともに、高い直流重畳定格電流を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のインダクタによれば、丸線コイルの全高を従来に比べて低くでき、丸線コイルを磁性コア内に適切に収めることができ、漏れ磁束を少なくでき、良好な磁気特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（ａ）は、本実施形態におけるインダクタの斜視図、図１（ｂ）は、本実施形態におけるインダクタの平面図、図１（ｃ）は、本実施形態におけるインダクタの正面図、図１（ｄ）は、本実施形態におけるインダクタの側面図であり、図１（ａ）〜図１（ｄ）ではいずれも磁性コア内に埋設された丸線コイルを透視して示した。また、図１（ａ）〜図１（ｃ）ではいずれも磁性コア内に埋設された端子部の一部も透視して示した。なお図１（ｄ）では、端子部を省略した。
【図２】図２（ａ）は、比較例におけるインダクタの斜視図、図２（ｂ）は、比較例におけるインダクタの平面図、図２（ｃ）は、比較例におけるインダクタの正面図、図２（ｄ）は、比較例におけるインダクタの側面図であり、図２（ａ）〜図２（ｄ）ではいずれも磁性コア内に埋設された丸線コイルを透視して示した。なお端子部については省略した。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｄ）は、磁性コア内に埋設された丸線コイルの高さ位置が異なる４種類の実験に使用したインダクタの断面を示す。
【図４】図４は、図３（ａ）〜図３（ｄ）の各インダクタのインダクタンスＬを示すグラフである。
【図５】図５は、図３（ａ）〜図３（ｄ）の各インダクタの直流重畳定格電流を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）は、従来における丸線コイルの平面図を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）の丸線コイルを磁性コア内に埋設したインダクタの縦断面図を示している。図６（ａ）（ｂ）（ｃ）ともに模式図で示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１（ａ）は、本実施形態におけるインダクタの斜視図、図１（ｂ）は、本実施形態におけるインダクタの平面図、図１（ｃ）は、本実施形態におけるインダクタの正面図、図１（ｄ）は、本実施形態におけるインダクタの側面図であり、図１（ａ）〜図１（ｄ）ではいずれも磁性コア内に埋設された丸線コイルを透視して示した。また、図１（ａ）〜図１（ｃ）ではいずれも磁性コア内に埋設された端子部の一部も透視して示した。なお図１（ｄ）では、端子部を省略した。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態におけるインダクタ１０は、丸線コイル１１と、丸線コイル１１が内部に埋め込まれた磁性コア１２と、丸線コイル１１に接続され磁性コア１２の外面に設けられた一対の端子部１３，１４と、を有して構成される。
【００１８】
丸線コイル１１は、丸線１５を磁性コア１２の厚み方向（Ｚ）に円筒状に巻回して成る内側巻回部１６と、前記丸線１５を内側巻回部１６の外周にて磁性コア１２の厚み方向（Ｚ）に円筒状に巻回して成る外側巻回部１７とを備え、内側巻回部１６と外側巻回部１７とは丸線１５により連続して形成されている。各巻回部１６，１７は円筒形以外であってもよい。また内側巻回部１６の各ターンと外側巻回部１７の各ターンとはほぼ同じ高さ位置に形成されている。
【００１９】
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、外側巻回部１７の端部１７ａから丸線１５が外側巻回部１７の外側に引き延ばされ、その先端１５ａが第１の端子部１３に電気的に接続されている。端子部１３は図１においては、丸線コイル１１とは別体で形成されているが、丸線コイル１１の両端部を圧延して形成しても良い。
【００２０】
また図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、内側巻回部１６の端部１６ａから丸線１５が外側巻回部１７の外側に引き延ばされ、その先端１５ｂが第２の端子部１４に電気的に接続されている。
【００２１】
丸線１５は絶縁被覆された導線であり、材質を限定するものでない。例えば銅線の表面にエナメルからなる絶縁被膜が形成されている。丸線１５の断面形状は丸であることが好ましいが、多少、丸形状から変形した状態であってもよい。
【００２２】
また内側巻回部１６及び外側巻回部１７のターン数を限定するものでない。ターン数を増やすことでインダクタンスＬの増加を図ることが可能になるが、ターン数は、磁性コア１２の厚さ、丸線１５の直径等によって任意に決定できる。
【００２３】
本実施形態では例えば、各巻回部１６，１７の境界（内側巻回部１６から外側巻回部１７に切り替わる位置）から各巻回部１６，１７の端部１６ａ，１７ａまでの周回数にてターン数を規定することができる。図１に示す構成では、内側巻回部１６及び外側巻回部１７を構成する３ターンの次の４ターン目で図１（ａ）（ｂ）に示すように、端部１６ａ，１７ａから丸線１５が外部にとび出しており、４ターン目は大体、半巻きである。よって約３．５ターンである。
【００２４】
あるいは、内側巻回部１６及び外側巻回部１７のターン数を同じ位置条件で決めることができる。例えば本実施形態では、内側巻回部１６及び外側巻回部１７の各端部１６ａ，１７ａの位置にてターン数を決めることができる。図１に示す内側巻回部１６及び外側巻回部１７の各端部１６ａ，１７ａの位置でのターン数は共に４である。
【００２５】
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、本実施形態の丸線コイル１１は、内側巻回部１６の端部１６ａからの丸線１５の延出方向、及び外側巻回部１７の端部１７ａからの丸線１５の延出方向が、ほぼ同方向とされている。
【００２６】
また本実施形態の丸線コイル１１を構成する巻回部１６，１７の数は、複数巻きであれば特に限定しない。図１での丸線コイル１１は二重巻きであるが、三重巻き以上とすることもできる。このとき、図１のように巻回部の数が偶数である場合、内側巻回部１６及び外側巻回部１７の各端部１６ａ，１７ａは、共に丸線コイル１１の上面側か、あるいは底面側に位置する。一方、巻回部の数が奇数である場合、内側巻回部１６及び外側巻回部１７の各端部１６ａ，１７ａは、一方が丸線コイル１１の上面側で、他方が丸線コイル１１の底面側に位置する。よって巻回部の数を偶数としたほうが、同じ端子部１３，１４を用いて丸線コイル１１との接続位置から端子部１３，１４を左右対称に引き出すことができ、製造工程が煩雑にならず好適である（図１（ｃ）参照）。
【００２７】
図１に示すように、丸線コイル１１は磁性コア１２内に埋設されている。磁性コア１２は、例えば六面体形状、円柱状体あるいは円柱と直方体を組み合わせたような形状、より具体的には直方体形状で形成される。磁性コア１２は、例えばＦｅ基非晶質合金（Ｆｅ基金属ガラス合金）粉末及び結着材を圧縮成形したものである。本実施形態では、Ｆｅ基非晶質合金を例えば、アトマイズ法により粉末状に、あるいは液体急冷法により帯状（リボン状）に製造できる。あるいは、フェライトコア等であってもよく、特に磁性コア１２の材質を限定するものでない。
【００２８】
図１（ｃ）（ｄ）に示すように、磁性コア１２の底面１２ａには端子部１３，１４を収納するための切欠部１２ｂが形成されている。
【００２９】
また、端子部１３，１４は金属板で形成され、特に材質を限定するものでない。例えば端子部１３，１４は銅や銅合金で形成された板材表面に、ニッケル下地を介して金や、金とパラジウムとの合金膜を形成したり、はんだを塗布した構造である。
【００３０】
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、丸線コイル１１と電気的に接続された各端子部１３，１４は、その一部が磁性コア１２内に埋設され、残りの部分が磁性コア１２の側面１２ｃから外部に露出している。そして端子部１３、４は下方向に折り曲げられ、底面１２ａの切欠部１２ｂに収納される。
【００３１】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、内側巻回部１６の端部１６ａから外側巻回部１７の外側に引き出された丸線１５は、外側巻回部１７上への乗り上げ部２０を有している。そして本実施形態では、前記乗り上げ部２０は圧延等の手段により潰されて薄肉部を形成しており、丸線１５の直径よりも薄い板状となっている。本実施形態では、乗り上げ部２０での厚さ寸法を、０．０３〜１．５ｍｍ程度で形成でき、また丸線１５の直径に対して３０％程度に薄くできる。
【００３２】
一方、図２は、比較例のインダクタを示す。図２では、端子部を省略した。また図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は平面図、図２（ｃ）は正面図、図２（ｄ）は側面図を示し、いずれも丸線コイルを透視して示している。図２の磁性コア１２は図１の磁性コア１２と同じ形状である。図１に示す丸線コイル２５は、図１と同じ丸線１５を使用して巻回されたものであり、図１と同様に内側巻回部２６と外側巻回部２７を備え、各巻回部２６，２７のターン数も図１と同じとされている。
【００３３】
図２に示すインダクタにおいて、図１と異なるのは、図２に示す内側巻回部２６から引き出された丸線１５の外側巻回部２７上への乗り上げ部２８が潰されておらず、丸線１５のまま乗り上げられている点である。
【００３４】
このため図２（ｃ）（ｄ）に示すように、乗り上げ部２８では丸線１５の直径を保ったまま上方へ突き出した状態となり、図２に示すインダクタの寸法設計では、磁性コア１２の上面１２ｄから乗り上げ部２８の一部（丸線１５の一部）が外部に露出（突出）してしまうことがわかった。
【００３５】
これに対して図１に示す本実施形態では、乗り上げ部２０を潰して、丸線１５の直径よりも薄い板状にしている。このため、図２の比較例と異なって、図１（ｃ）（ｄ）に示すように乗り上げ部２０が磁性コア１２の上面１２ｄから露出（突出）しないように、丸線コイル１１全体を磁性コア１２内に適切に埋め込むことが可能である。
【００３６】
以上のように本実施形態では内側巻回部１６から引き出された丸線１５を、外側巻回部１７と磁性コア１２の厚さ方向（Ｚ）にて重なる位置で潰したことで、丸線コイル１１の全高を従来に比べて低くできる。ここでいう「全高」とは、丸線コイル１１の最大高さ寸法を指す。これにより丸線コイル１１を磁性コア１２内に適切に収めることができる。よって磁性コア１２の上面１２ｄや底面１２ａからの漏れ磁束を少なくできる。また乗り上げ部２０にて丸線１５を潰してもコイル断面積は変化しないため、直流抵抗（ＤＣＲ）の変動はない。以上により、良好な磁気特性を得ることができる。
【００３７】
また本実施形態では、内側巻回部１６と外側巻回部１７の各ターン数が同じとされている。これにより丸線コイル１１のターン数を増やすことができ、高いインダクタンスＬを得ることができる。また、図２（ｃ）（ｄ）の比較例で示したように、内側巻回部２６と外側巻回部２７とを同じターン数にし、しかも各巻回部２６，２７の各ターンを同じ高さ位置に配置して内側巻回部２６から外側に丸線１５を引き出すと、丸線１５が外側巻回部２７上にて上方に突出して乗り上げる形態になり、したがって本実施形態に示すように、外側巻回部１７と重なる位置での丸線１５を潰すことで効果的に、丸線コイル１１の全高を低く抑えることができる。なお、内側巻回部１６と外側巻回部１７とを同じターン数とし、このとき内側巻回部１６の各ターンと外側巻回部１７の各ターンとを高さ方向にずらして配置すると丸線コイル１１の全高が高くなり好ましくない。本実施形態では、内側巻回部１６と外側巻回部１７とのターン数が同じで内側巻回部１６の各ターンと外側巻回部１７の各ターンとがほぼ同じ高さ位置になる形態とすることが最適であり、このような形態に対して外側巻回部１７と重なる、内側巻回部１６から引き出された丸線１５を潰すことで、丸線コイル１１の全高を適切に低くすることができる。
【００３８】
図１（ｃ）（ｄ）に示すように、磁性コア１２の厚さ寸法はＨ３で形成されている。一方、丸線コイル１１の厚さ寸法はＨ４である。ここで巻回部１６，１７の厚さ寸法Ｈ４は、最大厚さ寸法である。すなわち１ターンに満たないターンを除いた部分の最大厚さ寸法を丸線コイル１１の厚さ寸法Ｈ４と定義する。図１の構成では、約３．５ターンであるため、０．５ターンを除く３ターン分での最大厚さ寸法を丸線コイル１１の厚さ寸法Ｈ４と定義できる。
【００３９】
磁性コア１２の厚さ寸法Ｈ３は、１〜９ｍｍ程度、丸線コイル１１の厚さ寸法Ｈ４は、０．８〜８ｍｍ程度である。
【００４０】
そして、本実施形態では、丸線コイル１１の厚さ方向への中心位置Ｃと、磁性コア１２の厚さ方向への中心位置Ｄとがほぼ一致している（図１（ｃ）（ｄ）参照）。
【００４１】
換言すれば、本実施形態では、内側巻回部１６から外方に延びる丸線１５のうち、外側巻回部１７と重なる位置での丸線１５を本実施形態のように潰すことで効果的に、丸線コイル１１の全高を低く抑えることができ、これにより、丸線コイル１１の厚さ方向の中心位置Ｃを、磁性コア１２の厚さ方向の中心位置Ｄと略一致させても、図２（ｃ）（ｄ）に示す比較例（潰し無し）と異なって、丸線コイル１１の一部が磁性コア１２の表面から露出（突出）する不具合を防止できる。
【００４２】
そして本実施形態のように、丸線コイル１１の厚さ方向の中心位置Ｄと、磁性コア１２の厚さ方向の中心位置Ｃとをほぼ一致させることで、効果的に漏れ磁束を低減でき、高いインダクタンスとともに、高い直流重畳特性を得ることができる。
【００４３】
ここで磁性コア１２の厚さ方向への中心位置Ｄとは、上面１２ｄから底面１２ａにまで至る厚さ中心である。あるいは図１（ｃ）（ｄ）に示すように、底面１２ａに切欠部１２ｂが形成されている場合には、上面１２ｄから切欠部１２ｂの天井面にまで至る厚さ中心と規定することも可能であるが、上面１２ｄから底面１２ａにまで至る厚さ中心を、磁性コア１２の厚さ方向への中心位置Ｄとしたほうが、特性上好ましい。
【００４４】
また本実施形態では、インダクタ１０の薄型化を効果的に促進できる。すなわち本実施形態では、内側巻回部１６から外方に延びる丸線１５のうち、外側巻回部１７と重なる位置での丸線１５を潰したことで効果的に、丸線コイル１１の全高を低く抑えることができ、したがって磁性コア１２の厚さ寸法Ｈ３を薄くしても、丸線コイル１１の厚さ方向の中心位置Ｄと、磁性コア１２の厚さ方向の中心位置Ｃとをほぼ一致させることが可能になる。したがって磁気特性に優れた薄型のインダクタ１０を得ることができる。
【００４５】
図１では、丸線コイル１１が内側巻回部１６と外側巻回部１７との二重巻きで形成されていたが、三重巻き以上とすることも可能である。かかる場合、最も内側に位置する内側巻回部から外側に引き出される丸線のうち、前記内側巻回部の外側に位置する二重巻き以上の外側巻回部上と重なる部分を潰すことで丸線コイルの全高を効果的に低くすることができる。
【００４６】
また製造工程上、どのタイミングで丸線１５を潰してもよい。すなわち丸線１５を潰すタイミングは、丸線コイル１１を巻回する前、巻回した後のどちらであってもよい。丸線コイル１１を巻回する前であれば、丸線１５に対して所定間隔おきに、乗り上げ部２０となる位置（図１参照）の丸線１５を潰した後、図１に示すように丸線コイル１１を巻回する。
【実施例】
【００４７】
実験では、図３（ａ）〜図３（ｂ）に示すようにインダクタ内に埋設される丸線コイルの高さ方向への配置を変えて、各インダクタのインダクタンスＬ及び直流重畳定格電流を測定した。
【００４８】
実験では、磁性コア１２は、Ｆｅを主体としＮｉ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｐ、Ｃ、Ｂなどの各種金属が含まれたＦｅ基金属ガラス合金の粉末であり、水アトマイズ法により粉末化された磁性粉末を全体の２重量％のアクリル系の樹脂（東亞合成化学（株）製のＡＳ２０００）でコーティングし、プレス成形したものを使用した。磁性コアの厚さ寸法Ｈ４を１．１５ｍｍ、丸線の直径を０．２ｍｍ、丸線コイルを二重巻きで形成し、その内側巻回部の中心内径を１．８５ｍｍ、各巻回部のコイルターン数を３．５ターン、丸線コイルの直流抵抗（Ｒｄｃ）を２７．５４ｍΩ、磁性コアに対するプレス圧を７．５（ｔｏｎ／ｃｍ2）に固定した。
【００４９】
図３（ａ）に示すインダクタは、磁性コア１２の上面１２ｄから底面１２ａに至る厚さ寸法の中心位置Ｃと、丸線コイル１１の厚さ方向（高さ方向）の中心位置Ｄとを一致させた構造である。図３（ａ）では、磁性コア１２の上面１２ｄから丸線コイル１１の上面までの厚さ寸法Ｈ５及び磁性コアの底面１２ａから丸線コイル１１の底面までの厚さ寸法Ｈ６を共に０．２４７ｍｍと設定した。また図３（ａ）では、磁性コア１２の底面１２ａには深さ寸法Ｈ８（＝０．１５ｍｍ）の切欠部１２ｂが設けられており、切欠部１２ｂの天井面から丸線コイル１１の底面までの厚さ寸法Ｈ７を０．０９７ｍｍとした。
【００５０】
図３（ｂ）に示すインダクタは、磁性コアの上面１２ｄから底面１２ａに形成された切欠部１２ｂに至るまでの磁性コア１２の厚さ寸法の中心位置Ｅと、丸線コイル１１の厚さ方向（高さ方向）の中心位置Ｄとを一致させた構造である。よって、厚さ寸法Ｈ５と厚さ寸法Ｈ７はともに同じ値になり、厚さ寸法Ｈ５，Ｈ７を、０．１７２ｍｍとした。また厚さ寸法Ｈ６を、０．３２２ｍｍとした。
【００５１】
図３（ｃ）に示すインダクタは、図３（ｂ）の状態から丸線コイル１１を０．０５７ｍｍだけ上方に移動させた構造である。厚さ寸法Ｈ５を、０．１１５ｍｍ、厚さ寸法Ｈ６を０．３７９ｍｍ、厚さ寸法Ｈ７を、０．２２９ｍｍとした。
【００５２】
図３（ｄ）に示すインダクタは、図３（ｃ）の状態から丸線コイルを０．０５７ｍｍだけ上方に移動させた構造である。厚さ寸法Ｈ５を、０．０５８ｍｍ、厚さ寸法Ｈ６を０．４３６ｍｍ、厚さ寸法Ｈ７を、０．２８６ｍｍに設定した。
【００５３】
なお図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すインダクタでは丸線コイルを潰していない丸線のままとして。以下のシミュレーション実験を行った。
【００５４】
図３の各インダクタに対し、直流電流Ｉｄｃ＝０Ａで周波数が１００ＫＨｚのときのインダクタンスＬを測定した。さらに、周波数が１００ＫＨｚで、直流電流Ｉｄｃを上げていき、インダクタンスＬが直流電流Ｉｄｃ＝０Ａのときのインダクタンスから８０％になったときの直流電流Ｉｄｃを直流重畳定格電流とした。
その実験結果を以下の表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
図４は、図３に示す各インダクタのインダクタンスＬを示すグラフである。図５は、図３に示す各インダクタの直流重畳定格電流を示すグラフである。
【００５７】
図３、図４に示すように、図３（ａ）（ｂ）、すなわち、磁性コアの中心位置Ｃ，Ｅに丸線コイルの中心位置Ｄを一致させた構成とすることで、高いインダクタンスＬ及び直流重畳定格電流を得ることができるとわかった。ここで図３（ａ）では磁性コア１２の中心位置Ｃを上面１２ｄから底面１２ａに至るまでの厚み中心とし、図３（ｂ）では磁性コア１２の中心位置Ｅを上面１２ｄから切欠部１２ｂの天井面に至るまでの厚み中心としたが、表１、図４に示すようにインダクタンスに関してはさほど差が見られなかった。一方、表１や図５に示すように、直流重畳定格電流については、図３（ｂ）よりもやや図３（ａ）のほうが高い結果となった。よって、丸線コイルの中心位置Ｄを磁性コア１２の上面１２ａから底面１２ａに至るまでの厚さ方向の中心位置Ｃに一致させることがより好ましいとわかった。これに対し、丸線コイルの中心位置Ｄと磁性コア１２の各中心位置Ｃ，Ｅとをずらした図３（ｃ）、（ｄ）はインダクタンスＬ及び直流重畳定格電流は急激に低下し、丸線コイルの中心位置と磁性コア１２の中心位置のわずかなズレがこれら特性に大きな影響を及ぼすことが分かった。
【００５８】
以上により、内側巻回部から引き出した丸線のうち、外側巻回部と厚さ方向で重なる部分を潰したインダクタに対し、図３の実験結果により、丸線コイルの中心位置Ｄを磁性コア１２の厚さ方向への中心位置Ｃ，Ｅ（好ましくは中心位置Ｃ）に一致させることで、丸線コイルを磁性コア内に適切に埋めることができ薄型化を促進できるとともに、高いインダクタンス及び直流重畳定格電流を得ることができることがわかった。これに対し、内側巻回部から引き出した丸線のうち、外側巻回部と厚さ方向で重なる部分を潰していない場合は、丸線コイルの中心位置Ｄを磁性コア１２の厚さ方向への中心位置Ｃ，Ｅに一致させることができず、高いインダクタンスＬ及び直流重畳定格電流を得ることは困難となることが分かった。
【符号の説明】
【００５９】
１０ インダクタ
１１ 丸線コイル
１２ 磁性コア
１２ｂ 切欠部
１３、１４ 端子部
１５ 丸線
１６ 内側巻回部
１６ａ、１７ａ 端部
１７ 外側巻回部
２０ 乗り上げ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸線を巻回して形成された丸線コイルと、前記丸線コイルが内部に埋め込まれた磁性コアと、前記丸線コイルに接続され前記磁性コアの外面に位置する一対の端子部と、を有するインダクタにおいて、
前記丸線コイルは、前記丸線を前記磁性コアの厚み方向に巻回して成る内側巻回部と、前記丸線を前記内側巻回部の外側にて前記磁性コアの厚み方向に巻回して成り前記内側巻回部と連続する外側巻回部とを備え、
前記外側巻回部から前記丸線が前記外側巻回部の外側に引き延ばされて第１の端子部に接続されており、
前記内側巻回部から前記丸線が、前記外側巻回部の外側に引き延ばされて第２の端子部に接続されるとともに前記外側巻回部と前記厚み方向にて重なる位置で前記厚み方向の厚さが薄い薄肉部を有していることを特徴とするインダクタ。
【請求項２】
前記内側巻回部と前記外側巻回部とのターン数が同じであり、前記内側巻回部の各ターンと前記外側巻回部の各ターンとの高さ位置がほぼ同じである請求項１記載のインダクタ。
【請求項３】
前記丸線コイルの前記厚さ方向における中心位置と、前記磁性コアの前記厚さ方向における中心位置とがほぼ一致している請求項１記載のインダクタ。
【請求項１】
丸線を巻回して形成された丸線コイルと、前記丸線コイルが内部に埋め込まれた磁性コアと、前記丸線コイルに接続され前記磁性コアの外面に位置する一対の端子部と、を有するインダクタにおいて、
前記丸線コイルは、前記丸線を前記磁性コアの厚み方向に巻回して成る内側巻回部と、前記丸線を前記内側巻回部の外側にて前記磁性コアの厚み方向に巻回して成り前記内側巻回部と連続する外側巻回部とを備え、
前記外側巻回部から前記丸線が前記外側巻回部の外側に引き延ばされて第１の端子部に接続されており、
前記内側巻回部から前記丸線が、前記外側巻回部の外側に引き延ばされて第２の端子部に接続されるとともに前記外側巻回部と前記厚み方向にて重なる位置で前記厚み方向の厚さが薄い薄肉部を有していることを特徴とするインダクタ。
【請求項２】
前記内側巻回部と前記外側巻回部とのターン数が同じであり、前記内側巻回部の各ターンと前記外側巻回部の各ターンとの高さ位置がほぼ同じである請求項１記載のインダクタ。
【請求項３】
前記丸線コイルの前記厚さ方向における中心位置と、前記磁性コアの前記厚さ方向における中心位置とがほぼ一致している請求項１記載のインダクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８９８８７（Ｐ２０１３−８９８８７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１３４４（Ｐ２０１１−２３１３４４）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（３１００１４３２２）アルプス・グリーンデバイス株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（３１００１４３２２）アルプス・グリーンデバイス株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
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