巻線素子
【課題】本発明は、空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置されたコア部とを備える巻線素子において、振動を低減して騒音を低減し得る巻線素子を提供する。
【解決手段】本発明の巻線素子Ｄａは、コイル１と、コイル１によって生じた磁束を通すコア部２ａとを備えた巻線素子Ｄａであって、コイル１は、長尺な導体部材を巻回した空芯コイルであり、コア部２ａは、コイル１の外側に配置されるとともに複数の部材、例えば第１および第２コア部材２１ａ、２２ａによって構成され、これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面２ｓｆａは、コイル１の軸方向に対して斜交または直交している。
【解決手段】本発明の巻線素子Ｄａは、コイル１と、コイル１によって生じた磁束を通すコア部２ａとを備えた巻線素子Ｄａであって、コイル１は、長尺な導体部材を巻回した空芯コイルであり、コア部２ａは、コイル１の外側に配置されるとともに複数の部材、例えば第１および第２コア部材２１ａ、２２ａによって構成され、これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面２ｓｆａは、コイル１の軸方向に対して斜交または直交している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺な導体を巻き回した巻線素子に関し、特に、磁束を通すコア部を備える巻線素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺な導体を巻き回した巻線素子には、回路にリアクタンスを導入することを目的としたリアクトル（コイル）や、電磁誘導を利用することによって複数の巻線（コイル）間でエネルギーの伝達を行うトランス（変成器、変圧器）等が知られている。このリアクトルは、例えば、力率改善回路における高調波電流の防止、電流型インバータやチョッパ制御における電流脈動の平滑化およびコンバータにおける直流電圧の昇圧等の様々な電気回路や電子回路等に用いられている。また、トランスは、電圧変換やインピーダンス整合や電流検出等を行うために、様々な電気回路や電子回路等に用いられている。このようなリアクトルやトランスにおいて、リアクトルでは、コイルで生じる磁束を環流するために、磁束を通すコア部が備えられ、また、トランスでは、外部への磁束漏洩を無くして一方のコイル（１次コイル）から他方のコイル（２次コイル）への効率的な磁気結合を行う磁気回路を形成するために、磁束を通すコア部（鉄心、ヨーク）が備えられている。
【０００３】
このような巻線素子では、そのインダクタンスを調整するために、コア部には、ギャップが形成されることがある。このギャップは、エアギャップまたは非磁性材料のギャップ材を挟んだものとされる。このような巻線素子は、コイルを励磁すると、コア部には電磁力が作用し、このために振動が生じてしまう。特に、前記ギャップに振動が生じる。
【０００４】
そこで、この振動対策を施したリアクトルとして、例えば、特許文献１に開示のリアクトルがある。図１９は、特許文献１に開示のリアクトルの構成を示す図である。図１９（Ａ）は、外観構成図であり、図１９（Ｂ）は、縦断面図であり、そして、図１９（Ｃ）は、分解斜視図である。この特許文献１に開示のリアクトル１０００は、図１９において、コア部１０１０と、コイル１０２０とを備えて構成され、コア部１０１０は、円柱状の内側コア１０１１と、中空円筒状の外側コア１０１２と、上下一対の円板状の連結コア１０１３（１０１３Ｕ、１０１３Ｌ）とを備えて構成され、コイル１０２０は、巻線１０２１を備えて構成されている。巻線１０２１は、内側コア１０１１に巻き回され、これが外側コア１０１２の内側にはめ込まれる。そして、内側コア１０１１および外側コア１０１２の上面および下面には、上下一対の連結コア１０１３Ｕ、１０１３Ｌがそれぞれ接合される。巻線１０２１の両端部は、外側コア１０１２に形成された切欠１１２１から引き出される。そして、コア部１０１０が比透磁率５〜５０の材料で実質的に構成される。このような構成のリアクトルは、ギャップを無くしたギャップレスのコア部１０１０を備えたいわゆるポット型のリアクトルであり、コア部１０１０をギャップレスとすることで振動問題を解消するとともに、コア部１０１０を比透磁率５〜５０の材料で構成することで、所望のインダクタンスを得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１２９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記特許文献１に開示のリアクトルでは、コア部をギャップレスとすることによって振動問題を解消しているが、コイル１０２０が、内側コア１０１１を除いた空芯コイル（そのインダクタンスを調整するために、前記空芯コイルの軸芯部内へ延びる凸部が連結コア１０１３Ｕ、１０１３Ｌの内面にあってもよい）とされた場合には、前記空芯コイルに交流電力が供給されると、コイルによって生じる電磁力がその周波数で変動し、連結コア１０１３Ｕ、１０１３Ｌが振動してしまう。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置されたコア部とを備える巻線素子において、振動を低減して騒音を低減することができる巻線素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる巻線素子は、１または複数のコイルと、前記コイルによって生じた磁束を通すコア部とを備えた巻線素子であって、前記コイルは、長尺な導体部材を巻回した空芯コイルであり、前記コア部は、前記コイルの外側に配置されるとともに複数の部材によって構成され、前記複数の部材における当接面は、前記コイルの軸方向に対して斜交または直交していることを特徴とする。そして、好ましくは、前記コイルは、帯状の導体部材を、該導体部材の幅方向が該コイルの軸方向に沿うように巻回することによって構成される。
【０００９】
このような構成の巻線素子では、コア部は、複数の部材によって構成され、これら複数の部材における当接面は、コイルの軸方向に対して斜交または直交している。ここで、コイルによって生じる磁力は、主に、コイルの軸方向に沿って生じる。したがって、このようなコイルの軸方向に沿って生じる磁力に対し、前記複数の部材における当接面は、コイルの軸方向に対して斜交または直交しているので、前記複数の部材における当接面同士が突き当たることによって前記複数の部材は、しっかりと当接され、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。このため、前記複数の部材における当接面は、コイルの軸方向に対して斜交していてもよいが、直交している方が効果的であって好ましい。
【００１０】
また、他の一態様では、上述の巻線素子において、前記コイルの輪郭形状は、円筒形状であり、前記コア部は、前記コイルを内包するための円筒形状の空間を有するとともに、前記コア部の輪郭形状は、多角柱形状であることを特徴とする。
【００１１】
このような構成の巻線素子では、コア部は、コア部の輪郭形状が円柱形状である場合に較べて肉厚な部分を有している。このため、このような構成の巻線素子は、コア部の剛性がより向上し、コア部の輪郭形状が円柱形状である場合に較べてその固有振動数を高周波側にシフトすることができる。
【００１２】
また、他の一態様では、これら上述の巻線素子において、前記コイルの軸芯内部に少なくとも配置されるとともに、前記コイルの軸芯における両端部に対向する前記コア部の両部分を少なくとも連結する連結部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
このような構成の巻線素子は、連結部材をさらに備えるので、コイルの軸芯における両端部に対向するコア部の両部分の振動を抑えることができ、また、コア部の剛性がより向上するので、前記連結部材を備えない場合に較べてその固有振動数を高周波側にシフトすることができる。
【００１４】
また、他の一態様では、上述の巻線素子において、前記当接面および前記コア部と前記連結部材との連結面のうちの少なくとも一方には、隙間を埋める隙間埋め材をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
このような構成の巻線素子は、当接面および連結面のうちの少なくとも一方に隙間埋め材をさらに備えることによって、前記隙間埋め材を備える当接面や連結面の密着性が向上し、振動をより抑制することが可能となる。
【００１６】
また、他の一態様では、これら上述の巻線素子において、前記当接面には、隙間を埋める隙間埋め材をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
このような構成の巻線素子は、当接面に隙間埋め材をさらに備えることによって、前記隙間埋め材を備える当接面や連結面の密着性が向上し、振動をより抑制することが可能となる。
【００１８】
また、他の一態様では、これら上述の巻線素子において、前記当接面を構成する複数の部材を互いに締結する締結部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
このような構成の巻線素子は、締結部材をさらに備えることによって、当接面の密着性が向上し、振動をより抑制することが可能となる。
【００２０】
また、他の一態様では、上述の巻線素子において、前記締結部材は、当該巻線素子が取り付けられる被取り付け部材に、当該巻き線素子を固定する固定部材と兼用されていることを特徴とする。
【００２１】
このような構成の巻線素子は、前記締結部材が固定部材と兼用されているので、別途に固定部材を用意する必要がなく、コストを低減することが可能となる。
【００２２】
また、他の一態様では、これら上述の巻線素子において、前記コア部は、前記コイルの軸芯内部へ延びる凸部を有していることを特徴とする。
【００２３】
このような構成の巻線素子では、前記凸部によってコイルの軸芯内部におけるコア部の上部と下部とのギャップ長を調整することができ、そのインダクタンスを調整することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にかかる巻線素子は、空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置されたコア部とを備える巻線素子において、振動を低減して騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態における巻線素子の構成を示す断面図である。
【図２】第１実施形態の巻線素子における当接面の他の構成を示す断面図である。
【図３】空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置された空芯コア部とを備える巻線素子に励起される共振モードを説明するための図である。
【図４】コア部における複数の部材間の当接面がコイルの軸方向に対して平行である比較例の巻線素子の構成を示す縦断面図である。
【図５】第２実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。
【図６】第２および第３実施形態の巻線素子のコア部における第１コア部材（第２コア部材）の構造を示す斜視図である。
【図７】第４実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。
【図８】第５実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。
【図９】第５実施形態の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合を説明するための図（その１）である。
【図１０】第５実施形態の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合を説明するための図（その２）である。
【図１１】第５実施形態の巻線素子において、締結部材が連結部材と兼用される場合を説明するための図である。
【図１２】第６実施形態における巻線素子の構成を示す図である。
【図１３】第１実施例および比較例における駆動周波数の変化に対する振動加速度の変化を示す図である。
【図１４】コア部の輪郭形状の相違による固有振動数の相違を説明するための図である。
【図１５】連結部材の有無および相違による固有振動数の相違を説明するための図である。
【図１６】隙間埋め材の有無による固有振動数の相違を説明するための図である。
【図１７】締結部材の有無による、温度の変化に対する振動加速度の変化を示す図である。
【図１８】図８（Ｂ）に示す構造の巻線素子において、その振動分布を示す図である。
【図１９】特許文献１に開示のリアクトルの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００２７】
本実施形態にかかる巻線素子は、１または複数のコイルと、前記コイルによって生じた磁束を通すコア部とを備えた巻線素子であって、前記コイルは、長尺な導体部材を巻回した空芯コイルであり、前記コア部は、前記コイルの外側に配置されるとともに複数の部材によって構成され、前記複数の部材における当接面は、前記コイルの軸方向に対して斜交または直交しているものである。このような巻線素子は、１個のコイルを備えて構成される場合には、例えばリアクトルとして機能し、また、複数のコイルを備えて構成される場合には、例えばトランスとして機能する。
【００２８】
ここでは、リアクトルとして機能する巻線素子を例示するが、トランスとして機能する巻線素子も同様に構成することが可能である。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における巻線素子の構成を示す断面図である。図２は、第１実施形態の巻線素子における当接面の他の構成を示す断面図である。
【００３０】
図１において、第１実施形態の巻線素子Ｄａは、１個のコイル１と、コイル１に通電した場合にコイル１によって生じた磁束を通すコア部２ａとを備えて構成され、例えばリアクトルとして機能するものである。
【００３１】
コイル１は、絶縁被覆した長尺の導体部材を所定の回数だけ巻き回したものであり、通電することによって、磁場を発生するものである。コイル１は、例えば断面丸形（○形）や断面矩形（□形）等の絶縁被覆した長尺な導体部材を巻回することによって構成されてもよいが、本実施形態では、コイル１は、絶縁被覆した帯状の導体部材を、該導体部材の幅方向がコイル１の軸ＡＸ方向に沿うように巻回することによって構成される。帯状とは、導体部材の厚さ（径方向の長さ）ｔよりも幅（軸方向の長さ）Ｗの方が大きい場合をいい、すなわち、幅Ｗと厚さｔとの間に、Ｗ＞ｔ（Ｗ／ｔ＞１）の関係が成り立つ。このように本実施形態のコイル１は、いわゆるフラットワイズ巻線構造である。
【００３２】
コア部２ａは、コイル１に通電した場合にコイル１に生じる磁場による磁束を通す部材である。コア部２ａは、コイル１の外側に配置される。より具体的には、コア部２ａは、本実施形態では、図１に示すように、コイル１を内包するいわゆるポット型である。なお、コア部２ａには、コイル１と電気的に接続するためにその端子を引き出す貫通孔や、後述する隙間埋め材をコア部２ａ内に注入するための貫通孔等の開口部が形成されていてもよく、図１に示すコア部２ａは、実質的にコイル１を内包するものである。
【００３３】
そして、コア部２ａは、複数の部材によって構成されている。図１に示す例では、コア部２ａは、２個の第１および第２コア部材２１ａ、２２ａによって構成されている。第１および第２コア部材２１ａ、２２ａは、生産性を向上させる観点から、同形である。第１および第２コア部材２１ａ、２２ａは、コイル１の一方端部を覆う円板形状の円板部分２１１ａ、２２１ａと、前記円板部分２１１ａ、２２１ａの一方主面における縁周部分から略垂直に延びる円筒部分２１２ａ、２２２ａとを備えて構成される。言い換えれば、第１および第２コア部材２１ａ、２２ａは、コイル１における軸方向約半分の側面を覆うようにコイル１の外周を取り囲む円筒部分２１２ａ、２２２ａと、前記円筒部分２１２ａ、２２２ａの端面に連結される円板形状の円板部分２１１ａ、２２１ａとを備えて構成される。前記コイル１を円筒形状の内部空間に内包させて、これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａの各円筒部分２１２ａ、２２２ａにおける各端面を互いに当接させることによってコア部２ａが形成される。このようなコア部２ａの軸を含む縦断面は、図１に示すように、ロ字形状である。これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａの各円筒部分２１２ａ、２２２ａにおける各端面を互いに当接させることによって形成される、これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面２ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交している。図１に示す例では、前記当接面２ｓｆａは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して直交している。なお、前記直交する場合には、前記当接面２ｓｆは、図１に示すように、前記当接面２ｓｆａに直交する縦断面における前記当接面２ｓｆａの形状が、一方端から他方端までの間において、“−”形状（一本線形状）である当接面２ｓｆａである場合だけでなく、図２に示すように階段形状である当接面２ｓｆｂである場合であってもよく、また、前記斜行する場合には、前記当接面２ｓｆにおける斜行方向と直交する縦断面における前記当接面２ｓｆの形状は、一方端から他方端までの間において、“／”形状（斜めの一本線形状）である場合だけでなく、“Ｖ”形状や“Ｗ”形状等の折り返し形状（互いに異なる複数の斜行方向を持ち前記複数の斜行方向のうちの２つの斜行方向が交差している形状）であってもよく、“−”形状と“／”形状との組合せであってもよい。そして、コイル１に、直流電力や交流電力、例えば、極性の交番しないバイアスのある交流電力（交流電圧の電圧振幅以上の電圧値を有する直流電圧に前記交流電圧が重畳された電力；脈流電力）が給電されると、コイル１によって磁場が発生し、この磁場によってコイル１の軸芯部には、軸ＡＸ方向に沿った吸引磁力が生じる。この吸引磁力が当接面２ｓｆに作用するが、コア部材は、当接されているので、吸引磁力に起因する振動を抑制することができる。
【００３４】
このようなコア部２ａ（第１および第２コア部材２１ａ、２２ａ）は、所定の磁気特性を有する材料で構成される。例えば、コア部２ａは、磁気的に等方性を有し、巻線素子Ｄａに要求されるインダクタンスに応じた比透磁率を有する材料で構成される。コア部２ａは、例えば、公知の常套手段を用いたプレス成形で製造されてもよいが、所望の磁気特性の実現容易性および所望の形状の成形容易性の観点から、例えば、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合物を成形したものであることが好ましい。軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合率比を比較的容易に調整することができ、前記混合比率を適宜に調整することによって、コア部２ａの磁気特性を所望の磁気特性に容易に実現することが可能となる。また、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合物であるので、様々な形状に成形することができ、コア部２ａの形状を所望の形状に容易に成形することが可能となる。
【００３５】
この軟磁性粉末は、強磁性の金属粉末であり、より具体的には、例えば、純鉄粉、鉄基合金粉末（Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、センダスト、パーマロイ等）およびアモルファス粉末、さらには、表面にリン酸系化成皮膜などの電気絶縁皮膜が形成された鉄粉等が挙げられる。これら軟磁性粉末は、例えば、アトマイズ法等によって微粒子化する方法や、酸化鉄等を微粉砕した後にこれを還元する方法等によって製造することができる。また、一般に、透磁率が同一である場合に飽和磁束密度が大きいので、軟磁性粉末は、例えば上記純鉄粉、鉄基合金粉末およびアモルファス粉末等の金属系材料であることが特に好ましい。
【００３６】
このようなコア部２ａは、例えば、公知の常套手段を用いることによって、軟磁性体粉末としての鉄粉と、非磁性体粉末としての樹脂とを混合して成形、例えば圧粉成形した所定の密度の部材であり、この部材は、一例を挙げれば、例えば、鉄粉の密度が７０００ｋｇ／ｍ３であってヤング率が８５ＧＰａである。
【００３７】
このような構成の巻線素子Ｄａでは、コア部２ａは、複数の部材、上述の例では２個の第１および第２コア部材２１ａ、２２ａによって構成され、これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａは、コイル１によって生じる吸引磁力が当接面２ｓｆに作用する。そして、これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面２ｓｆは、コイル１の軸方向に対して斜交または直交している。ここで、コイル１によって生じる磁力は、主に、コイル１の軸方向に沿って生じる。したがって、このようなコイル１の軸方向に沿って生じる磁力に対し、第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面２ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面同士が突き当たることによって、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。このため、第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面２ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交していてもよいが、上述したように直交している方が効果的であって好ましい。
【００３８】
図３は、空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置された空芯コア部とを備える巻線素子に励起される共振モードを説明するための図である。図３（Ａ）は、１次共振モードにおけるコア部の共振状態の様子を示し、図３（Ｂ）は、２次共振モードにおけるコア部の共振状態の様子を示す。図４は、コア部における複数の部材間の当接面がコイルの軸方向に対して平行である比較例の巻線素子の構成を示す縦断面図である。
【００３９】
より具体的に説明すると、空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置された空芯コア部とを備える巻線素子では、調査による知見として、図３に示すように、コイルの両端に対向するコア部の各部分における振動変位が面対称であるモードしか共振モードとして発現しない。このため、図４に示すように、コア部における複数の部材間の当接面がコイルの軸方向に対して平行である比較例の巻線素子では、コイルによる軸方向の吸引磁力がコア部に作用すると、前記コイルの軸方向に対して平行な当接面では、前記軸方向の吸引磁力に抗することができない。一方、本実施形態の巻線素子Ｄａでは、上述したように、コア部２ａにおける複数の部材間の当接面がコイル１の軸方向に対して斜交または直交しているので、前記軸方向の吸引磁力に抗することができ、その振動を抑制し、騒音を低減することができる。
【００４０】
次に、別の実施形態について説明する。
【００４１】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。第２実施形態の巻線素子Ｄｃは、第１実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂにおいて、そのインダクタンスを調整するために、空芯コイル１の軸芯部内へ延びる凸部を備えるものである。このため、コイル１は、第１実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂと同様であるので、その説明を省略する。
【００４２】
第２実施形態の巻線素子Ｄｃは、第１実施形態の他の態様にかかる巻線素子Ｄｂの変形形態として構成することもできるが、ここでは、第１実施形態の巻線素子Ｄａの変形形態として構成した場合について以下に説明する。
【００４３】
この第２実施形態の巻線素子Ｄｃにおけるコア部３は、第１実施形態の巻線素子Ｄａにおけるコア部２ａと同様に、コイル１に通電した場合にコイル１に生じる磁場による磁束を通す部材であって、コイル１の外側に配置されたいわゆるポット型であり、さらに、複数の部材、図５に示す例では、２個の第１および第２コア部材３１、３２によって構成されている。これら第１および第２コア部材３１、３２は、第１実施形態の第１および第２コア部材２１ａ、２２ａと同様に、同形であって、コイル１の一方端部を覆う円板形状の円板部分３１１、３２１と、前記円板部分３１１、３２１の一方主面における縁周部分から略垂直に延びる円筒部分３１２、３２２とを備えて構成される。前記コイル１を円筒形状の内部空間に内包させて、これら第１および第２コア部材３１、３２の各円筒部分３１２、３２２における各端面を互いに当接させることによって形成される、これら第１および第２コア部材３１、３２における当接面３ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交している。ここで、コイル１によって生じる磁力は、主に、コイル１の軸方向に沿って生じ、この吸引磁力が当接面３ｓｆに作用する。したがって、このようなコイル１の軸方向に沿って生じる磁力に対し、第１および第２コア部材３１、３２における当接面２ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材３１、３２における当接面同士が突き当たることによって、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。
【００４４】
そして、第２実施形態のコア部３では、コイル１の軸芯部に軸ＡＸ方向に沿って対向する、前記円板部分３１１、３２１における各内面には、コイル１の軸芯内部へ延びる凸部３１３、３２３がそれぞれ形成されている。これら凸部３１３、３２３は、図５に示す例では、側面が軸ＡＸ方向に対して斜行するテーパ面を有する円錐台形状である。
【００４５】
このような構成の巻線素子Ｄｃでは、前記凸部３１３、３２３によってコイル１の軸芯内部におけるコア部３の上部と下部とのギャップ長を調整することができ、巻線素子Ｄｃのインダクタンスを調整することが可能となる。
【００４６】
次に、別の実施形態について説明する。
【００４７】
（第３実施形態）
図６は、第２および第３実施形態の巻線素子のコア部における第１コア部材（第２コア部材）の構造を示す斜視図である。図６（Ａ）は、第３実施形態における第１コア部材（第２コア部材）を示し、図６（Ｂ）は、第２実施形態における第１コア部材（第２コア部材）を示す。
【００４８】
第１および第２実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃでは、コア部２、３の輪郭形状は、円筒形状の内部空間に合わせてその相似形の円筒形状であったが、第３実施形態の巻線素子Ｄｄは、そのコイル１の輪郭形状が円筒形状であり、そのコア部４が、このコイル１を内包するための円筒形状の空間を有するとともに、コア部４の輪郭形状が、多角柱形状であるものである。このため、コイル１は、第１および第２実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃと同様であるので、その説明を省略する。
【００４９】
第３実施形態の巻線素子Ｄｄは、第１実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂの変形形態として構成することもできるが、ここでは、第２実施形態の巻線素子Ｄｃの変形形態として構成した場合について以下に説明する。
【００５０】
この第３実施形態の巻線素子Ｄｄにおけるコア部４は、第２実施形態の巻線素子Ｄｃにおけるコア部３と同様に、コイル１に通電した場合にコイル１に生じる磁場による磁束を通す部材であって、コイル１の外側に配置されたいわゆるポット型であり、さらに、複数の部材、図６（Ａ）に示す例では、２個の第１および第２コア部材４１、４２によって構成されている。これら第１および第２コア部材４１、４２は、同形であって、コイル１の一方端部を覆う輪郭（外形）四角形状の板部分４１１、４２１と、前記板部分４１１、４２１の一方主面における縁周部分から略垂直に延びる、断面が外形四角形状であって内形円形状である筒状部分４１２、４２２とを備えて構成される。前記コイル１を筒状部分４１２、４２２によって形成される円筒形状の内部空間に内包させて、これら第１および第２コア部材４１、４２の各筒状部分４１２、４２２における各端面を互いに当接させることによって形成される、これら第１および第２コア部材４１、４２における図略の当接面４ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交している。ここで、コイル１によって生じる磁力は、主に、コイル１の軸方向に沿って生じ、この吸引磁力が当接面４ｓｆに作用する。したがって、このようなコイル１の軸方向に沿って生じる磁力に対し、第１および第２コア部材４１、４２における当接面４ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材４１、４２における当接面同士が突き当たることによって、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。そして、第３実施形態のコア部４は、第２実施形態のコア部３と同様に、そのインダクタンスを調整するべく、コイル１の軸芯部に軸ＡＸ方向に沿って対向する前記円板部分４１１、４２１における各内面に、それぞれ形成されるコイル１の軸芯内部へ延びる凸部４１３、４２３を備えている。これら凸部４１３、４２３は、図６（Ａ）に示す例では、側面が軸ＡＸ方向に対して斜行するテーパ面を有する円錐台形状である。
【００５１】
そして、第３実施形態の巻線素子Ｄｄにおけるコア部４では、第１および第２コア部材４１、４２を互いに当接することによって形成される、コイル１を内包するための空間は、円筒形状であって、その輪郭形状（外形形状）は、例えば三角柱形状、四角柱形状、五角柱形状および六角柱形状等の多角柱形状、図６（Ａ）に示す例では、四角柱形状である。
【００５２】
このような構成の巻線素子Ｄｄでは、コア部４は、図６（Ｂ）に示す第２実施形態の第１および第２コア部材３１、３２を互いに当接させることによって形成されるコア部３のように、コア部の輪郭形状が円柱形状である場合に較べて、コイル１の外周に面するコア部４側壁部分における角部分に肉厚な部分を有している。このため、このような構成の巻線素子Ｄｄは、コア部４の剛性がより向上し、コア部の輪郭形状が円柱形状である場合に較べてその固有振動数を高周波側にシフトすることができる。すなわち、コア部４の振動を抑制することが可能となっている。
【００５３】
なお、コア部の輪郭形状が異なっても、コア部の側壁部分における最も薄い部分における肉厚が同じであれば、巻線素子Ｄの電磁気特性は、略同等である。
【００５４】
また、第３実施形態の巻線素子Ｄｄにおいて、コア部４における前記角部分には、巻線素子Ｄｄが取り付けられる被取り付け部材（不図示）に、該巻線素子Ｄｄを固定するための固定部材を係合させるための係合部がさらに設けられてもよい。図６（Ａ）に示す例では、固定部材としてのボルトを挿通するための貫通孔４１４（４２４）がコア部４の第１および第２コア部材４１、４２における前記各角部分にそれぞれ設けられている。
【００５５】
次に、別の実施形態について説明する。
【００５６】
（第４実施形態）
図７は、第４実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。図７（Ａ）は、第４実施形態の巻線素子における第１態様の構成を示し、図７（Ｂ）は、第４実施形態の巻線素子における第２態様の構成を示す。
【００５７】
第４実施形態の巻線素子Ｄｅは、第１ないし第３実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおいて、コイル１の軸芯内部に少なくとも配置されるとともに、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部の両内面部分を少なくとも連結する連結部材をさらに備えるものである。このため、コイル１は、第１および第２実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃと同様であるので、その説明を省略する。
【００５８】
第４実施形態の巻線素子Ｄｅは、第１および第２実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃの変形形態として構成することもできるが、ここでは、第３実施形態の巻線素子Ｄｄの変形形態として構成した場合について以下に説明する。
【００５９】
第４実施形態の巻線素子Ｄｅにおけるコア部３は、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、第３実施形態の巻線素子Ｄｄにおけるコア部３と同様である。そして、第４実施形態の第１態様にかかる巻線素子Ｄｅ１は、図７（Ａ）に示すように、コイル１の軸芯内部の一部分に配置されるとともに、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部３の両内面部分の一部分を連結する連結部材３３をさらに備えている。より具体的には、連結部材３３は、例えば、コイル１の内径（内直径）よりも小さい径（直径）である中実円柱形状であり、連結部材３３の両端面は、第１および第２コア部材３１、３２における円板部分３１１、３２１からコイル１の軸芯部内へ延びる凸部３１３、３２３の各面にそれぞれ当接している。このような連結部材３３は、例えば、エポキシ系樹脂等の樹脂、アルミナ等のセラミックス、および、ステンレス鋼等の金属等の成型体である。前記樹脂は、比較的剛性の高いものが好ましい。このような連結部材３３は、後述するように、リング形状（環形状、ドーナツ形状）であってもよい。あるいは、第４実施形態の第２態様にかかる巻線素子Ｄｅ２は、図７（Ｂ）に示すように、第１および第２コア部材３１、３２を互いに当接することで形成されるコア部３の内部空間であってコイル１を除く空間に充填されている連結部材３４をさらに備えている。この連結部材３４は、例えばエポキシ系樹脂等の樹脂をコア部３に形成された貫通孔（不図示）からコア部３の前記空間に注入してその後硬化することによって形成される。あるいは、この連結部材３４は、第１および第２コア部材３１、３２を互いに当接する前に予め、第１および第２コア部材３１、３２における前記当接後に前記空間となる部分に樹脂を流し込んで硬化させ、この後に、第１および第２コア部材３１、３２を互いに当接することによって形成されてもよい。前記樹脂は、比較的剛性の高いものが好ましい。このように連結部材３４を形成することによって、連結部材３４は、コイル１の軸芯内部のすべてに配置されるとともに、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部３の両内面部分のすべてを連結する部材となる。
【００６０】
このような構成の巻線素子Ｄｅ１、Ｄｅ２は、連結部材３３、３４をさらに備えるので、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部３の両部分の振動を抑えることができ、また、コア部３の剛性がより向上し、前記連結部材３３、３４を備えない場合に較べてその固有振動数を高周波側にシフトすることができる。すなわち、コア部４の振動を抑制することが可能となっている。
【００６１】
空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置された空芯コア部とを備える巻線素子は、図３を用いて説明したような共振モードを備えることから、幅広い次数（多くの次数）の固有振動数を高周波側へシフトするために、コア部３の直径の約１／２における位置で連結部材３３が当接することが好ましく、連結部材３３は、コア部３の直径の１／２以上の直径を有することが好ましい。
【００６２】
なお、このような連結部材３３は、コイル１を製作する場合におけるコイル１の巻き芯を兼ねても良い。
【００６３】
次に、別の実施形態について説明する。
【００６４】
（第５実施形態）
図８は、第５実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。図８（Ａ）は、第５実施形態の巻線素子における第１態様の構成を示し、図８（Ｂ）は、第５実施形態の巻線素子における第２態様の構成を示す。図９は、第５実施形態の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合を説明するための図（その１）である。図９（Ａ）は、図８（Ａ）に示す第１態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第１変形態様を示し、図９（Ｂ）は、図８（Ｂ）に示す第２態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第２変形態様を示し、図９（Ｃ）は、図８（Ｂ）に示す第２態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第３変形態様を示す。図１０は、第５実施形態の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合を説明するための図（その２）である。図１０（Ａ）は、図８（Ａ）に示す第１態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第４変形態様を示し、図１０（Ｂ）は、図８（Ｂ）に示す第２態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第５変形態様を示し、図１０（Ｃ）は、図８（Ｂ）に示す第２態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第６変形態様を示す。図１１は、第５実施形態の巻線素子において、締結部材が連結部材と兼用される場合を説明するための図である。
【００６５】
第５実施形態は、上述の第１ないし第４実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、ｄｅにおいて、前記当接面２ｓｆａ、２ｓｆｂ、３ｓｆ、４ｓｆを構成する複数の部材、上述では、第１および第２コア部材２１ａ、２２ａ；２１ｂ、２２ｂ；３１、３２；４１、４２を互いに締結する締結部材をさらに備えるものである。このため、コイル１は、第１および第２実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃと同様であるので、その説明を省略する。
【００６６】
第５実施形態の巻線素子Ｄｆは、第１ないし第４実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅの変形形態として構成することもできるが、ここでは、第３実施形態の巻線素子Ｄｄの変形形態として構成した場合について以下に説明する。
【００６７】
この第５実施形態の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２におけるコア部４ａ、４ｂは、第３実施形態の巻線素子Ｄｃにおけるコア部４と同様に、コイル１に通電した場合にコイル１に生じる磁場による磁束を通す部材であって、コイル１の外側に配置されたいわゆるポット型であり、さらに、複数の部材、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す例では、２個の第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂによって構成されている。これら第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂは、第３実施形態の第１および第２コア部材４１、４２と同様に、同形であって、コイル１の一方端部を覆う輪郭（外形）四角形状の板部分４１１ａ、４２１ａ；４１１ｂ、４２１ｂと、前記板部分４１１ａ、４２１ａ；４１１ｂ、４２１ｂの一方主面における縁周部分から略垂直に延びる、断面が外形四角形状であって内形円形状である筒状部分４１２ａ、４２２ａ；４１２ｂ、４２２ｂとを備えて構成される。前記コイル１を筒状部分４１２ａ、４２２ａ；４１２ｂ、４２２ｂによって形成される円筒形状の内部空間に内包させて、これら第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂの各筒状部分４１２ａ、４２２ａ；４１２ｂ、４２２ｂにおける各端面を互いに当接させることによって形成される、これら第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂにおける当接面４ｓｆ１、４ｓｆ２は、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交している。ここで、コイル１によって生じる磁力は、主に、コイル１の軸方向に沿って生じ、この吸引磁力が当接面４ｓｆ１、４ｓｆ２に作用する。したがって、このようなコイル１の軸方向に沿って生じる磁力に対し、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂにおける当接面４ｓｆ１、４ｓｆ２は、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂにおける当接面同士が突き当たることによって、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。そして、第５実施形態のコア部４ａ、４ｂは、第３実施形態のコア部４と同様に、そのインダクタンスを調整するべく、コイル１の軸芯部に軸ＡＸ方向に沿って対向する前記円板部分４１１ａ、４２１ａ；４１１ｂ、４２１ｂにおける各内面に、それぞれ形成されるコイル１の軸芯内部へ延びる凸部４１３ａ、４２３ａ；４１３ｂ、４２３ｂを備えている。これら凸部４１３ａ、４２３ａ；４１３ｂ、４２３ｂは、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す例では、側面が軸ＡＸ方向に対して斜行するテーパ面を有する円錐台形状である。さらに、第５実施形態の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２は、第４実施形態の巻線素子Ｄｅと同様に、コイル１の軸芯内部に少なくとも配置されるとともに、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部４ａ、４ｂの両内面部分を少なくとも連結する連結部材４３ａ、４３ｂをさらに備えている。
【００６８】
そして、第５実施形態の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２におけるコア部４ａ、４ｂの第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂには、軸ＡＸ方向に沿って形成された、締結部材７１ａ、７１ｂを挿通するための貫通孔４１５ａ、４２５ａ；４１５ｂ、４２５ｂが設けられている。これら貫通孔４１５ａ、４２５ａ；４１５ｂ、４２５ｂは、コア部４ａ、４ｂの第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂの中心位置（軸芯位置）に形成されている。さらに、第２態様の巻線素子Ｄｆ２では、コア部４ｂの第１および第２コア部材４１ｂ、４２ｂの中心位置に貫通孔４１５ｂ、４２５ｂが設けられるだけでなく、コア部４ｂの第１および第２コア部材４１ｂ、４２ｂの縁周部分にも、軸ＡＸ方向に沿って形成された、締結部材７２（７２−１〜７２−４、７２−２および７２−４は不図示））を挿通するための貫通孔４１４ｂ（４１４ｂ−１〜４１４ｂ−４、４２４ｂ−１〜４２４ｂ−４、４１４ｂ−２および４１４ｂ−４と４２４ｂ−２および４２４ｂ−４は不図示）が設けられている。締結部材７１ａ、７１ｂ、７２（７２−１〜７２−４）は、例えば、ボルトおよびナット等である。このような構成の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２では、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂを互いに当接させ、前記貫通孔４１５ａ、４２５ａ；４１５ｂ、４２５ｂに前記締結部材７１ａ、７１ｂのボルトを挿通させ、そして、前記ボルトおよびナットで第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂが互いに締め付けられる。さらに、第２態様の巻線素子Ｄｆ２では、前記貫通孔４１４ｂ−１〜４２４ｂ−４に前記締結部材７２−１〜７２−４のボルトをそれぞれ挿通させ、そして、前記各ボルトおよび各ナットで第１および第２コア部材４１ｂ、４２ｂが互いに締め付けられる。
【００６９】
なお、第５実施形態の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２では、連結部材４３ａ、４３ｂは、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、締結部材７１ａ、７１ｂを挿通するために、リング形状となっている。また、前記締結部材７１は、上述のボルトおよびナットの他、例えば、リベットやクリップ等であっても良い。後述の固定部材も同様である。
【００７０】
このような構成の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２は、締結部材７１ａ；７１ｂ、７２をさらに備えることによって、当接面４ｓｆ１、４ｓｆ２の密着性が向上し、振動をより抑制することが可能となる。
【００７１】
そして、上述の第５実施形態における巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２において、前記締結部材７１ａ；７１ｂ、７２（７２−１〜７２−４）は、図９（Ａ）、図９（Ｂ）および図９（Ｃ）に示すように、当該巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２が取り付けられる被取り付け部材１００（１００ａ、１００ｂ）、２００（２００ａ、２００ｂ）、３００（３００ａ、３００ｂ）に、当該巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２を固定する固定部材と兼用されてもよい。被取り付け部材１００、２００、３００には、締結部材（固定部材）７１ａ；７１ｂ、７２（７２−１〜７２−４）を固着させるための凹部１０１、２０１、３０１が形成されている。より具体的には、締結部材（固定部材）７１ａ；７１ｂ、７２（７２−１〜７２−４）にかかるボルトの一方端部に形成された雄ねじと螺着するために、凹部１０１、２０１、３０１の内周側面には、雌ねじが形成されている。被取り付け部材１００、２００、３００は、例えば、基板、ケーシングおよび冷却部材等である。
【００７２】
このような構成の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２では、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂ；４１ｂ、４２ｂを互いに当接させ、前記貫通孔４１５ａ、４２５ａ；４１４ｂ、４２４ｂ；４１４ｂ、４２４ｂに前記締結部材７１ａ；７１ｂ、７２；７１ｂ、７２のボルトを挿通させ、さらに、ワッシャー１０２ａ、２０２ａ（２０２ａ−１〜２０２ａ−４）、３０２ａ（３０２ａ−１〜３０２ａ−５）を介して被取り付け部材１００、２００、３００の取り付けのための凹部１０１、２０１、３０１に螺着させて、巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２が被取り付け部材１００、２００、３００に固定されて取り付けられる。なお、これら第１ないし第３変形態様において、前記ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａに代えて、前記ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａの厚さに対応する高さの段部（凸部、段差部）１０２ｂ、２０２ｂ（２０２ｂ−１〜２０２ｂ−４）、３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−５）が被取り付け部材１００、２００、３００に形成されてもよい。言い換えれば、被取り付け部材１００、２００、３００の面において、ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａに対応する段部１０２ｂ、２０２ｂ（２０２ｂ−１〜２０２ｂ−４）、３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−５）を除いた他の部分が僅かに凹んでいてもよい。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）には、段部１０２ｂ、２０２ｂ（２０２ｂ−１〜２０２ｂ−４）、３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−５）が形成された場合を示している。また、これら図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示す構成では、被取り付け部材１００ｂ、２００ｂ、３００ｂに段部１０２ｂ、２０２ｂ、３０２ｂが設けられたが、前記段部１０２ｂ、２０２ｂ、３０２ｂに相当する凸部がコア部に設けられてもよい。例えば、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示す巻線素子Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”のように、前記ワッシャ１０２ａ、２０２ａ、３０２ａに代えて、コア部４ａ’、４ｂ’、４ｂ”の第２コア部材４２ａ’、４２ｂ’、４２ｂ”の面に、前記ワッシャ１０２ａ、２０２ａ、３０２ａの厚さに対応する高さの凸部４４ａ、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−５）、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−４）が形成されて設けられてもよい（言い換えれば、コア部４ａ’、４ｂ’、４ｂ”の第２コア部材４２ａ’、４２ｂ’、４２ｂ”の面において、ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａに対応する部分４４ａ、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−５）、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−４）を除いた他の部分が僅かに凹んでいてもよい）。これら前記凸部４４ａ、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−５）、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−４）における平面視での形状は、例えば円形や多角形等の任意形状でよい。図１０（Ａ）に示す第４変形態様では、中心位置１箇所で固定され、図１０（Ｂ）に示す第５変形態様では、中心位置１箇所と周縁部分４箇所とで固定され、そして、図１０（Ｃ）に示す第６変形態様では、周縁部分４箇所で固定される。なお、軸方向に垂直な断面が円形である円形コアの巻線素子も図８（Ａ）、図９（Ａ）および図１０（Ａ）に示すように、中心位置で固定されることが好ましい。
【００７３】
このような構成の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”は、前記締結部材７１ａ、７１ｂ、７２が固定部材と兼用されているので、別途に固定部材を用意する必要がなく、コストを低減することが可能となる。また、このような段部１０２ｂ、２０２ｂ（２０２ｂ−１〜２０２ｂ−４）、３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−５）または前記凸部４４ａ、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−５）、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−４）を設けることで、ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａが不要となり、コア部４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｂ”と被取り付け部材１００、２００、３００との間における熱伝導性が改善され、組み立て工数が低減される。また、これら段部１０２ｂ、２０２ｂ（２０２ｂ−１〜２０２ｂ−４）、３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−５）または前記凸部４４ａ、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−５）、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−４）が設けられても、そのコア部４における形状変化は、僅かであるので、巻線素子Ｄｆの固有振動数は、ほとんど変化が無く、著しく低下することもない。
【００７４】
そして、このような構成の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”において、前記ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａを介して（または前記段部１０２ｂ、２０２ｂ、３０２ｂで、または前記凸部４４ａ、４４ｂで）被取り付け部材１００、２００、３００に取り付けられる巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”の取付位置は、コア部４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｂ”における振動変位が比較的小さい位置が好ましい。これによって被取り付け部材１００、２００、３００に伝播する巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”の振動が抑制される。さらに、巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”が前記ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａの厚さだけ被取り付け部材１００、２００、３００から浮いているので（段部１０２ｂ、２０２ｂ、３０２ｂおよび凸部４４ａ、４４ｂの場合を含む）、コア部４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｂ”の振動が被取り付け部材１００、２００、３００に伝播することがさらに抑制でき、さらに効果的に、被取り付け部材１００、２００、３００に伝播する巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”の振動が抑制される。この観点から、第２態様の巻線素子Ｄｆ２が取り付けられ被取り付け部材２００には、図９（Ｂ）に示すように、締結部材７１ｂが対向する被取り付け部材２００の位置には、貫通孔２０３が形成されてよく、あるいは、第２態様の巻線素子Ｄｆ２が取り付けられ被取り付け部材３００には、図９（Ｃ）に示すように、締結部材７１ｂが対向する被取り付け部材２００の位置には、凸部２０２ｂ−５が形成されてよい。なお、空芯コイル１の軸芯部内へ延びる凸部の直径ｄ（図９（Ｃ）参照）が、コア部４ｂの直径に較べて相対的に大きい場合には、コア部４ｂの中心位置での振動が小さくなる場合があり、このような場合に中心位置と周辺位置とで固定する図９（Ｃ）に示す態様が有利となる。
【００７５】
また、上述では、締結部材７１ａ、７１ｂ、７２が固定部材と兼用されたが、締結部材７１ａ、７１ｂは、上述した、コイル１の軸芯内部に少なくとも配置されるとともに、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部の両内面部分を少なくとも連結する連結部材と兼用されてもよい。このような連結部材と兼用される締結部材７１ｃは、より具体的には、図１１に示すように、円柱形状のロッドの両端にナットを取り付けるための雄ねじが形成されているとともに、前記ロッドの中央付近に連結部材として機能する円柱部分が形成されている。
【００７６】
このような構成の巻線素子Ｄｆ３では、連結部材と兼用されている締結部材７１ｃの両側から、前記貫通孔４１５ａ、４２５ａを介して、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａが互いに当接され、さらに、締結部材７１ｃの前記両端にナットが螺着されて締め付けられ、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａが締結される。
【００７７】
次に、別の実施形態について説明する。
【００７８】
（第６実施形態）
図１２は、第６実施形態における巻線素子の構成を示す図である。図１２（Ａ）は、縦断面であり、図１２（Ｂ）は、上面図（下面図）である。
【００７９】
第１ないし第５実施形態における巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆは、コイル１を実質的に内包するいわゆるポット型であるが、第６実施形態の巻線素子Ｄｇは、コイル１の一部がコア部５外に露出するものである。このため、コイル１は、第１ないし第５実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆと同様であるので、その説明を省略する。
【００８０】
この第６実施形態の巻線素子Ｄｇにおけるコア部５は、コイル１に通電した場合にコイル１に生じる磁場による磁束を通す部材であって、コイル１の外側に配置され、さらに、複数の部材、図１２に示す例では、２個の第１および第２コア部材５１、５２によって構成されている。これら第１および第２コア部材５１、５２は、同形であって、コイル１の一方端部の一部を覆う矩形板形状の矩形板部分５１１、５２１と、前記矩形板部分５１１、５２１の一方主面における互いに対向する一対の側部部分から略垂直にそれぞれ延びる各側壁部分５１２−１、５１２−２；５２２−１、５２２−２とを備えて構成される。前記矩形板部分５１１、５２１は、一方辺の長さがコイル１の外径（外直径）よりも大きくされている一方、他方辺の長さがコイル１の外径よりも小さくされている。これら第１および第２コア部材５１、５２の各側壁部分５１２−１、５１２−２；５２２−１、５２２−２における各端面を互いに当接させることによってコア部５が形成され、その縦断面は、図１２に示すように、ロ字形状である。コイル１は、矩形板形状部分５１１、５１２の対角線の各交点を結ぶ軸とコイル１の軸とが互いに一致するように、このロ字形状のコア部５内に配置される。そして、これら第１および第２コア部材５１、５２における当接面５ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交している。ここで、コイル１によって生じる磁力は、主に、コイル１の軸方向に沿って生じ、この吸引磁力が当接面５ｓｆに作用する。したがって、このようなコイル１の軸方向に沿って生じる磁力に対し、第１および第２コア部材５１、５２における当接面５ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材５１、５２における当接面同士が突き当たることによって、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。
【００８１】
このように第６実施形態の巻線素子Ｄｇは、コイル１が外部から見える構造であって、コイル１の両端部に少なくとも対向するコア部部分（図１２に示す例では、矩形板部分５１１、５２１）と、コイル１の外周面でこれらコア部部分を連結するコア部部分（図１２に示す例では、側壁部分５１２、５２２）とを備えて構成されている。
【００８２】
なお、第６実施形態の巻線素子Ｄｇにおけるコア部５の側壁部分５１２、５２２の内面は、コイル１の外周に沿うように形成されていてもよい。
【００８３】
このような構成によっても、第６実施形態の巻線素子Ｄｇは、第１実施形態の巻線素子Ｄａと同様に、第１および第２コア部材５１、５２における当接面５ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材５１、５２における当接面同士が突き当たることによって第１および第２コア部材５１、５２は、しっかりと当接され、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。
【００８４】
なお、上述の第１ないし第６実施形態における巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇにおいて、前記当接面および前記コア部と前記連結部材との連結面のうちの少なくとも一方には、隙間を埋める隙間埋め材をさらに備えてもよい。上述の第１ないし第５実施形態における巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇは、例えば、ナノメートルオーダの非常に微小な振動変位を、複数のコア部材を前記当接面で互いに突き当てることによって抑えているが、コア部材の表面における例えば凹凸や加工公差等によって前記当接面の密着性が良好ではないと、前記振動変位を良好に抑えることが難しくなる。そのため、このような構成の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇは、当接面に隙間埋め材をさらに備えることによって、当接面の密着性が向上し、振動をより抑制することが可能となる。隙間埋め材は、前記ナノメートルオーダの振動変位を抑えるべく当接面の密着性を高めるものであるから、箔状の薄い部材でよく、好ましくは当接面の凹凸に馴染みやすい部材がよく、例えば、樹脂の箔（薄板）や金属の箔（薄板）や紙等を用いることができる。なお、樹脂は、接着性を有する必要はないが、接着性を有していてもよい。このように接着性は、必要ではないので、使用後であっても、巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇを分解して点検することも可能である。
【００８５】
なお、このような隙間埋め材をさらに備える場合では、上述した第５実施形態の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２のようにこのような締結部材７１ａ；７１ｂ、７２（７２−１〜７２−４）をさらに備えることで、前記隙間埋め材に前記締結部材７１ａ；７１ｂ、７２によって与圧を作用させることによって、高温時における隙間埋め材の剛性劣化が抑制され、温度変化に対する振動抑制効果が安定的となる。
【００８６】
また、上述の第１ないし第６実施形態における巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇでは、コア部が２個の第１および第２コア部材によって形成される場合について説明したが、コア部は、任意の個数のコア部材によって形成されてよい。例えば、コア部は、３個の第１ないし第３コア部材によって形成され、第２コア部材は、コイル１の外周面を覆う円筒形状の部材であり、第１および第３コア部材は、同形であって、前記第２コア部材の円筒形状における両端部にそれぞれ連結される円板形状の部材である。
【００８７】
次に、実施例について説明する。
【００８８】
（実施例）
図１３は、第１実施例および比較例における駆動周波数の変化に対する振動加速度の変化を示す図である。図１３の横軸は、駆動周波数（ｋＨｚ）であり、その縦軸は、振動加速度である。○は、第１実施例の結果を示し、●は、比較例の結果を示す。
【００８９】
第１実施例の巻線素子は、図５に示す第２実施形態の構造の巻線素子であり、比較例の巻線素子は、図４に示す構造の巻線素子である。なお、これらの測定において、振動加速度は、以下の実施例の測定においても同様に、各駆動周波数において前記吸引磁力が等しくなる条件で測定され、図５に示すように、巻線素子の端部位置で測定された。
【００９０】
図１３に示すように、比較例の巻線素子は、約１１ｋＨｚで振動加速度がピークとなっており、この約１１ｋＨｚが固有振動数であるが、第１実施例の巻線素子は、約１３ｋＨｚで振動加速度がピークとなっており、この約１３ｋＨｚが固有振動数である。このように第１実施例の巻線素子は、比較例の巻線素子と較べて固有振動数が高周波側にシフトしており、振動がより抑制されている。このため、第１実施例の巻線素子は、比較例の巻線素子と較べて、より高い駆動周波数まで、共振することなく使用することができる。
【００９１】
図１４は、コア部の輪郭形状の相違による固有振動数の相違を説明するための図である。図１４には、図６（Ａ）に示す構造のコア部４を備える巻線素子（図１４の右欄）および図６（Ｂ）に示す構造のコア部３を備える巻線素子（図１４の左欄）における１次共振モード（図１４の上段）および２次共振モード（図１４の下段）の固有振動数がそれぞれ示されている。図１４には、コア部４、３を一体物でモデル化した場合におけるシミュレーション結果が示されている。
【００９２】
図１４に示すように、図６（Ｂ）に示す構造のコア部３を備える巻線素子における１次共振モードおよび２次共振モードの固有振動数は、それぞれ、５４８０Ｈｚおよび１０７４０Ｈｚである一方、図６（Ａ）に示す構造のコア部４を備える巻線素子における１次共振モードおよび２次共振モードの固有振動数は、それぞれ、６３２０Ｈｚおよび１１７００Ｈｚであり、コア部の外形形状の変更により、コア部に肉厚部分をさらに設けた方がその固有振動数が向上している。このように図６（Ａ）に示す構造のコア部４を備える巻線素子は、図６（Ｂ）に示す構造のコア部３を備える巻線素子に較べて、固有振動数が高周波側にシフトしており、振動がより抑制され、より高い駆動周波数まで、共振することなく使用することができる。
【００９３】
図１５は、連結部材の有無および相違による固有振動数の相違を説明するための図である。図１５の横軸は、駆動周波数（ｋＨｚ）であり、その縦軸は、振動加速度である。
【００９４】
図１５には、図５に示す連結部材の無い構造の巻線素子における測定結果（測定位置中央位置；○、測定位置端部位置；△）、図７（Ｂ）に示す第２態様の連結部材の有る巻線素子における測定結果（測定位置中央位置；●、測定位置端部位置；▲）、および、図７（Ａ）に示す第２態様に相当するが連結部材がリング形状である場合の巻線素子における測定結果（測定位置中央位置；□、測定位置端部位置；■）が、それぞれ、示されている。
【００９５】
図７（Ｂ）に示す第２態様の連結部材の有る巻線素子における前記連結部材には、室温でのヤング率が１０ＧＰａ以上の、例えば、２液硬化型のエポキシ系樹脂が用いられ、コア部が形成された後に、前記樹脂が前記コア部内へ流し込まれ、コア部が密閉された後に、その内部で前記樹脂が硬化された。また、前記リング形状の連結部材には、比較的ヤング率が高く、そして、その温度依存性が小さいことから、セラミックス、例えば、アルミナを９０質量％以上含み、ヤング率が２５０ＧＰａ以上のセラミックスが用いられた。
【００９６】
図１５に示すように、連結部材が無い巻線素子では、約６〜７ｋＨｚの間にあった固有振動数が１６ｋＨｚよりも少なくとも高くなっている。このように連結部材を備えることによって、巻線素子は、連結部材を備えない場合に較べて、固有振動数が高周波側にシフトしており、振動がより抑制され、より高い駆動周波数まで、共振することなく使用することができる。
【００９７】
図１６は、隙間埋め材の有無による固有振動数の相違を説明するための図である。図１６の横軸は、駆動周波数（ｋＨｚ）であり、その縦軸は、振動加速度である。
【００９８】
図１６には、図５に示す構造の巻線素子において、隙間埋め材が無い場合における測定結果（測定位置端部位置；△）および隙間埋め材が有る場合における測定結果（測定位置端部位置；○）が、それぞれ、示されている。隙間埋め材には、室温でのヤング率が１０ＧＰａ以上の、例えば、２液硬化型のエポキシ系樹脂（接着剤ではない）が用いられた。
【００９９】
図１６に示すように、隙間埋め材が無い巻線素子では、固有振動数が約１３ｋＨｚであったが、隙間埋め材が有る巻線素子では、固有振動数が約１４．５ｋＨｚであった。このように隙間埋め材を備えることによって、巻線素子は、隙間埋め材を備えない場合に較べて、固有振動数が高周波側にシフトしており、振動がより抑制され、より高い駆動周波数まで、共振することなく使用することができる。
【０１００】
図１７は、締結部材の有無による、温度の変化に対する振動加速度の変化を示す図である。図１７の横軸は、コア部表面の温度（℃）であり、その縦軸は、振動加速度である。
【０１０１】
図１７には、図７（Ｂ）に示すように連結部材を内部空間に充填した場合の巻線素子における測定結果（測定位置中央位置；○、測定位置端部位置；△）、および、図７（Ｂ）に示すように連結部材を内部空間に充填した場合であって、図８（Ｂ）に示すように締結部材で第１および第２コア部材を締結部材としてのボルトおよびナットによって締結した場合の巻線素子における測定結果（測定位置中央位置；●、測定位置端部位置；▲）が、それぞれ、示されている。駆動周波数は、１０ｋＨｚであり、前記ボルトおよびナットは、Ｍ６であり、８Ｎｍのトルクで締め付けられた。これら巻線素子の温度上昇は、連続駆動による自己発熱に起因するものである。
【０１０２】
図１７に示すように、締結部材を備えない場合では、コア部表面の温度上昇に伴ってその振動も増大しているが、締結部材を備える場合では、コア部表面の温度が上昇しても振動が略一定であり、振動の温度依存性が略解消している。これは、締結部材による締め付けにより連結部材の軟化が抑制されたものと思われる。
【０１０３】
図１８は、図８（Ｂ）に示す構造の巻線素子において、その振動分布を示す図である。この実施例の巻線素子は、図８（Ｂ）を用いて説明した巻線素子Ｄｆ２の構造のものである。図１８には、この実施例の巻線素子Ｄｆ２におけるコア部４ｂの上面（コア部４１ｂの上面）（または下面（コア部４２ｂの下面））の振動分布が示されている。測定位置は、或る１つの対角線を約４５度ずつ回転させた場合に生じ得る各線上において、縁周位置（端部位置）、中心位置、および、縁周位置と中心位置との間の中間位置の３個の各位置である。また、中心位置の振動変位の大きさを１として各測定位置の測定結果を規格化している。図１８から分かるように、コア部４ｂにおける振動変位の比較的小さい位置は、縁周位置であり、その振動変位の比較的大きい位置は、中心位置である。したがって、このような構造の巻線素子Ｄｆ２は、図９（Ｂ）に示すように、コア部４ｂの縁周位置で被取り付け部材２００に巻線素子を取り付けることによって、被取り付け部材２００に伝播する巻線素子Ｄｆ２の振動が抑制される。
【０１０４】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１０５】
Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ 巻線素子
１ コイル
２、３、４、５ コア部
２１、３１、４１、５１ 第１コア部材
２２、３２、４２、５２ 第２コア部材
４３ 連結部材
７１、７２ 締結部材
１００、２００、３００ 被取り付け部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺な導体を巻き回した巻線素子に関し、特に、磁束を通すコア部を備える巻線素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺な導体を巻き回した巻線素子には、回路にリアクタンスを導入することを目的としたリアクトル（コイル）や、電磁誘導を利用することによって複数の巻線（コイル）間でエネルギーの伝達を行うトランス（変成器、変圧器）等が知られている。このリアクトルは、例えば、力率改善回路における高調波電流の防止、電流型インバータやチョッパ制御における電流脈動の平滑化およびコンバータにおける直流電圧の昇圧等の様々な電気回路や電子回路等に用いられている。また、トランスは、電圧変換やインピーダンス整合や電流検出等を行うために、様々な電気回路や電子回路等に用いられている。このようなリアクトルやトランスにおいて、リアクトルでは、コイルで生じる磁束を環流するために、磁束を通すコア部が備えられ、また、トランスでは、外部への磁束漏洩を無くして一方のコイル（１次コイル）から他方のコイル（２次コイル）への効率的な磁気結合を行う磁気回路を形成するために、磁束を通すコア部（鉄心、ヨーク）が備えられている。
【０００３】
このような巻線素子では、そのインダクタンスを調整するために、コア部には、ギャップが形成されることがある。このギャップは、エアギャップまたは非磁性材料のギャップ材を挟んだものとされる。このような巻線素子は、コイルを励磁すると、コア部には電磁力が作用し、このために振動が生じてしまう。特に、前記ギャップに振動が生じる。
【０００４】
そこで、この振動対策を施したリアクトルとして、例えば、特許文献１に開示のリアクトルがある。図１９は、特許文献１に開示のリアクトルの構成を示す図である。図１９（Ａ）は、外観構成図であり、図１９（Ｂ）は、縦断面図であり、そして、図１９（Ｃ）は、分解斜視図である。この特許文献１に開示のリアクトル１０００は、図１９において、コア部１０１０と、コイル１０２０とを備えて構成され、コア部１０１０は、円柱状の内側コア１０１１と、中空円筒状の外側コア１０１２と、上下一対の円板状の連結コア１０１３（１０１３Ｕ、１０１３Ｌ）とを備えて構成され、コイル１０２０は、巻線１０２１を備えて構成されている。巻線１０２１は、内側コア１０１１に巻き回され、これが外側コア１０１２の内側にはめ込まれる。そして、内側コア１０１１および外側コア１０１２の上面および下面には、上下一対の連結コア１０１３Ｕ、１０１３Ｌがそれぞれ接合される。巻線１０２１の両端部は、外側コア１０１２に形成された切欠１１２１から引き出される。そして、コア部１０１０が比透磁率５〜５０の材料で実質的に構成される。このような構成のリアクトルは、ギャップを無くしたギャップレスのコア部１０１０を備えたいわゆるポット型のリアクトルであり、コア部１０１０をギャップレスとすることで振動問題を解消するとともに、コア部１０１０を比透磁率５〜５０の材料で構成することで、所望のインダクタンスを得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１２９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記特許文献１に開示のリアクトルでは、コア部をギャップレスとすることによって振動問題を解消しているが、コイル１０２０が、内側コア１０１１を除いた空芯コイル（そのインダクタンスを調整するために、前記空芯コイルの軸芯部内へ延びる凸部が連結コア１０１３Ｕ、１０１３Ｌの内面にあってもよい）とされた場合には、前記空芯コイルに交流電力が供給されると、コイルによって生じる電磁力がその周波数で変動し、連結コア１０１３Ｕ、１０１３Ｌが振動してしまう。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置されたコア部とを備える巻線素子において、振動を低減して騒音を低減することができる巻線素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる巻線素子は、１または複数のコイルと、前記コイルによって生じた磁束を通すコア部とを備えた巻線素子であって、前記コイルは、長尺な導体部材を巻回した空芯コイルであり、前記コア部は、前記コイルの外側に配置されるとともに複数の部材によって構成され、前記複数の部材における当接面は、前記コイルの軸方向に対して斜交または直交していることを特徴とする。そして、好ましくは、前記コイルは、帯状の導体部材を、該導体部材の幅方向が該コイルの軸方向に沿うように巻回することによって構成される。
【０００９】
このような構成の巻線素子では、コア部は、複数の部材によって構成され、これら複数の部材における当接面は、コイルの軸方向に対して斜交または直交している。ここで、コイルによって生じる磁力は、主に、コイルの軸方向に沿って生じる。したがって、このようなコイルの軸方向に沿って生じる磁力に対し、前記複数の部材における当接面は、コイルの軸方向に対して斜交または直交しているので、前記複数の部材における当接面同士が突き当たることによって前記複数の部材は、しっかりと当接され、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。このため、前記複数の部材における当接面は、コイルの軸方向に対して斜交していてもよいが、直交している方が効果的であって好ましい。
【００１０】
また、他の一態様では、上述の巻線素子において、前記コイルの輪郭形状は、円筒形状であり、前記コア部は、前記コイルを内包するための円筒形状の空間を有するとともに、前記コア部の輪郭形状は、多角柱形状であることを特徴とする。
【００１１】
このような構成の巻線素子では、コア部は、コア部の輪郭形状が円柱形状である場合に較べて肉厚な部分を有している。このため、このような構成の巻線素子は、コア部の剛性がより向上し、コア部の輪郭形状が円柱形状である場合に較べてその固有振動数を高周波側にシフトすることができる。
【００１２】
また、他の一態様では、これら上述の巻線素子において、前記コイルの軸芯内部に少なくとも配置されるとともに、前記コイルの軸芯における両端部に対向する前記コア部の両部分を少なくとも連結する連結部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
このような構成の巻線素子は、連結部材をさらに備えるので、コイルの軸芯における両端部に対向するコア部の両部分の振動を抑えることができ、また、コア部の剛性がより向上するので、前記連結部材を備えない場合に較べてその固有振動数を高周波側にシフトすることができる。
【００１４】
また、他の一態様では、上述の巻線素子において、前記当接面および前記コア部と前記連結部材との連結面のうちの少なくとも一方には、隙間を埋める隙間埋め材をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
このような構成の巻線素子は、当接面および連結面のうちの少なくとも一方に隙間埋め材をさらに備えることによって、前記隙間埋め材を備える当接面や連結面の密着性が向上し、振動をより抑制することが可能となる。
【００１６】
また、他の一態様では、これら上述の巻線素子において、前記当接面には、隙間を埋める隙間埋め材をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
このような構成の巻線素子は、当接面に隙間埋め材をさらに備えることによって、前記隙間埋め材を備える当接面や連結面の密着性が向上し、振動をより抑制することが可能となる。
【００１８】
また、他の一態様では、これら上述の巻線素子において、前記当接面を構成する複数の部材を互いに締結する締結部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
このような構成の巻線素子は、締結部材をさらに備えることによって、当接面の密着性が向上し、振動をより抑制することが可能となる。
【００２０】
また、他の一態様では、上述の巻線素子において、前記締結部材は、当該巻線素子が取り付けられる被取り付け部材に、当該巻き線素子を固定する固定部材と兼用されていることを特徴とする。
【００２１】
このような構成の巻線素子は、前記締結部材が固定部材と兼用されているので、別途に固定部材を用意する必要がなく、コストを低減することが可能となる。
【００２２】
また、他の一態様では、これら上述の巻線素子において、前記コア部は、前記コイルの軸芯内部へ延びる凸部を有していることを特徴とする。
【００２３】
このような構成の巻線素子では、前記凸部によってコイルの軸芯内部におけるコア部の上部と下部とのギャップ長を調整することができ、そのインダクタンスを調整することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にかかる巻線素子は、空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置されたコア部とを備える巻線素子において、振動を低減して騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態における巻線素子の構成を示す断面図である。
【図２】第１実施形態の巻線素子における当接面の他の構成を示す断面図である。
【図３】空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置された空芯コア部とを備える巻線素子に励起される共振モードを説明するための図である。
【図４】コア部における複数の部材間の当接面がコイルの軸方向に対して平行である比較例の巻線素子の構成を示す縦断面図である。
【図５】第２実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。
【図６】第２および第３実施形態の巻線素子のコア部における第１コア部材（第２コア部材）の構造を示す斜視図である。
【図７】第４実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。
【図８】第５実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。
【図９】第５実施形態の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合を説明するための図（その１）である。
【図１０】第５実施形態の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合を説明するための図（その２）である。
【図１１】第５実施形態の巻線素子において、締結部材が連結部材と兼用される場合を説明するための図である。
【図１２】第６実施形態における巻線素子の構成を示す図である。
【図１３】第１実施例および比較例における駆動周波数の変化に対する振動加速度の変化を示す図である。
【図１４】コア部の輪郭形状の相違による固有振動数の相違を説明するための図である。
【図１５】連結部材の有無および相違による固有振動数の相違を説明するための図である。
【図１６】隙間埋め材の有無による固有振動数の相違を説明するための図である。
【図１７】締結部材の有無による、温度の変化に対する振動加速度の変化を示す図である。
【図１８】図８（Ｂ）に示す構造の巻線素子において、その振動分布を示す図である。
【図１９】特許文献１に開示のリアクトルの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００２７】
本実施形態にかかる巻線素子は、１または複数のコイルと、前記コイルによって生じた磁束を通すコア部とを備えた巻線素子であって、前記コイルは、長尺な導体部材を巻回した空芯コイルであり、前記コア部は、前記コイルの外側に配置されるとともに複数の部材によって構成され、前記複数の部材における当接面は、前記コイルの軸方向に対して斜交または直交しているものである。このような巻線素子は、１個のコイルを備えて構成される場合には、例えばリアクトルとして機能し、また、複数のコイルを備えて構成される場合には、例えばトランスとして機能する。
【００２８】
ここでは、リアクトルとして機能する巻線素子を例示するが、トランスとして機能する巻線素子も同様に構成することが可能である。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における巻線素子の構成を示す断面図である。図２は、第１実施形態の巻線素子における当接面の他の構成を示す断面図である。
【００３０】
図１において、第１実施形態の巻線素子Ｄａは、１個のコイル１と、コイル１に通電した場合にコイル１によって生じた磁束を通すコア部２ａとを備えて構成され、例えばリアクトルとして機能するものである。
【００３１】
コイル１は、絶縁被覆した長尺の導体部材を所定の回数だけ巻き回したものであり、通電することによって、磁場を発生するものである。コイル１は、例えば断面丸形（○形）や断面矩形（□形）等の絶縁被覆した長尺な導体部材を巻回することによって構成されてもよいが、本実施形態では、コイル１は、絶縁被覆した帯状の導体部材を、該導体部材の幅方向がコイル１の軸ＡＸ方向に沿うように巻回することによって構成される。帯状とは、導体部材の厚さ（径方向の長さ）ｔよりも幅（軸方向の長さ）Ｗの方が大きい場合をいい、すなわち、幅Ｗと厚さｔとの間に、Ｗ＞ｔ（Ｗ／ｔ＞１）の関係が成り立つ。このように本実施形態のコイル１は、いわゆるフラットワイズ巻線構造である。
【００３２】
コア部２ａは、コイル１に通電した場合にコイル１に生じる磁場による磁束を通す部材である。コア部２ａは、コイル１の外側に配置される。より具体的には、コア部２ａは、本実施形態では、図１に示すように、コイル１を内包するいわゆるポット型である。なお、コア部２ａには、コイル１と電気的に接続するためにその端子を引き出す貫通孔や、後述する隙間埋め材をコア部２ａ内に注入するための貫通孔等の開口部が形成されていてもよく、図１に示すコア部２ａは、実質的にコイル１を内包するものである。
【００３３】
そして、コア部２ａは、複数の部材によって構成されている。図１に示す例では、コア部２ａは、２個の第１および第２コア部材２１ａ、２２ａによって構成されている。第１および第２コア部材２１ａ、２２ａは、生産性を向上させる観点から、同形である。第１および第２コア部材２１ａ、２２ａは、コイル１の一方端部を覆う円板形状の円板部分２１１ａ、２２１ａと、前記円板部分２１１ａ、２２１ａの一方主面における縁周部分から略垂直に延びる円筒部分２１２ａ、２２２ａとを備えて構成される。言い換えれば、第１および第２コア部材２１ａ、２２ａは、コイル１における軸方向約半分の側面を覆うようにコイル１の外周を取り囲む円筒部分２１２ａ、２２２ａと、前記円筒部分２１２ａ、２２２ａの端面に連結される円板形状の円板部分２１１ａ、２２１ａとを備えて構成される。前記コイル１を円筒形状の内部空間に内包させて、これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａの各円筒部分２１２ａ、２２２ａにおける各端面を互いに当接させることによってコア部２ａが形成される。このようなコア部２ａの軸を含む縦断面は、図１に示すように、ロ字形状である。これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａの各円筒部分２１２ａ、２２２ａにおける各端面を互いに当接させることによって形成される、これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面２ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交している。図１に示す例では、前記当接面２ｓｆａは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して直交している。なお、前記直交する場合には、前記当接面２ｓｆは、図１に示すように、前記当接面２ｓｆａに直交する縦断面における前記当接面２ｓｆａの形状が、一方端から他方端までの間において、“−”形状（一本線形状）である当接面２ｓｆａである場合だけでなく、図２に示すように階段形状である当接面２ｓｆｂである場合であってもよく、また、前記斜行する場合には、前記当接面２ｓｆにおける斜行方向と直交する縦断面における前記当接面２ｓｆの形状は、一方端から他方端までの間において、“／”形状（斜めの一本線形状）である場合だけでなく、“Ｖ”形状や“Ｗ”形状等の折り返し形状（互いに異なる複数の斜行方向を持ち前記複数の斜行方向のうちの２つの斜行方向が交差している形状）であってもよく、“−”形状と“／”形状との組合せであってもよい。そして、コイル１に、直流電力や交流電力、例えば、極性の交番しないバイアスのある交流電力（交流電圧の電圧振幅以上の電圧値を有する直流電圧に前記交流電圧が重畳された電力；脈流電力）が給電されると、コイル１によって磁場が発生し、この磁場によってコイル１の軸芯部には、軸ＡＸ方向に沿った吸引磁力が生じる。この吸引磁力が当接面２ｓｆに作用するが、コア部材は、当接されているので、吸引磁力に起因する振動を抑制することができる。
【００３４】
このようなコア部２ａ（第１および第２コア部材２１ａ、２２ａ）は、所定の磁気特性を有する材料で構成される。例えば、コア部２ａは、磁気的に等方性を有し、巻線素子Ｄａに要求されるインダクタンスに応じた比透磁率を有する材料で構成される。コア部２ａは、例えば、公知の常套手段を用いたプレス成形で製造されてもよいが、所望の磁気特性の実現容易性および所望の形状の成形容易性の観点から、例えば、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合物を成形したものであることが好ましい。軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合率比を比較的容易に調整することができ、前記混合比率を適宜に調整することによって、コア部２ａの磁気特性を所望の磁気特性に容易に実現することが可能となる。また、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合物であるので、様々な形状に成形することができ、コア部２ａの形状を所望の形状に容易に成形することが可能となる。
【００３５】
この軟磁性粉末は、強磁性の金属粉末であり、より具体的には、例えば、純鉄粉、鉄基合金粉末（Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、センダスト、パーマロイ等）およびアモルファス粉末、さらには、表面にリン酸系化成皮膜などの電気絶縁皮膜が形成された鉄粉等が挙げられる。これら軟磁性粉末は、例えば、アトマイズ法等によって微粒子化する方法や、酸化鉄等を微粉砕した後にこれを還元する方法等によって製造することができる。また、一般に、透磁率が同一である場合に飽和磁束密度が大きいので、軟磁性粉末は、例えば上記純鉄粉、鉄基合金粉末およびアモルファス粉末等の金属系材料であることが特に好ましい。
【００３６】
このようなコア部２ａは、例えば、公知の常套手段を用いることによって、軟磁性体粉末としての鉄粉と、非磁性体粉末としての樹脂とを混合して成形、例えば圧粉成形した所定の密度の部材であり、この部材は、一例を挙げれば、例えば、鉄粉の密度が７０００ｋｇ／ｍ３であってヤング率が８５ＧＰａである。
【００３７】
このような構成の巻線素子Ｄａでは、コア部２ａは、複数の部材、上述の例では２個の第１および第２コア部材２１ａ、２２ａによって構成され、これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａは、コイル１によって生じる吸引磁力が当接面２ｓｆに作用する。そして、これら第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面２ｓｆは、コイル１の軸方向に対して斜交または直交している。ここで、コイル１によって生じる磁力は、主に、コイル１の軸方向に沿って生じる。したがって、このようなコイル１の軸方向に沿って生じる磁力に対し、第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面２ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面同士が突き当たることによって、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。このため、第１および第２コア部材２１ａ、２２ａにおける当接面２ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交していてもよいが、上述したように直交している方が効果的であって好ましい。
【００３８】
図３は、空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置された空芯コア部とを備える巻線素子に励起される共振モードを説明するための図である。図３（Ａ）は、１次共振モードにおけるコア部の共振状態の様子を示し、図３（Ｂ）は、２次共振モードにおけるコア部の共振状態の様子を示す。図４は、コア部における複数の部材間の当接面がコイルの軸方向に対して平行である比較例の巻線素子の構成を示す縦断面図である。
【００３９】
より具体的に説明すると、空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置された空芯コア部とを備える巻線素子では、調査による知見として、図３に示すように、コイルの両端に対向するコア部の各部分における振動変位が面対称であるモードしか共振モードとして発現しない。このため、図４に示すように、コア部における複数の部材間の当接面がコイルの軸方向に対して平行である比較例の巻線素子では、コイルによる軸方向の吸引磁力がコア部に作用すると、前記コイルの軸方向に対して平行な当接面では、前記軸方向の吸引磁力に抗することができない。一方、本実施形態の巻線素子Ｄａでは、上述したように、コア部２ａにおける複数の部材間の当接面がコイル１の軸方向に対して斜交または直交しているので、前記軸方向の吸引磁力に抗することができ、その振動を抑制し、騒音を低減することができる。
【００４０】
次に、別の実施形態について説明する。
【００４１】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。第２実施形態の巻線素子Ｄｃは、第１実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂにおいて、そのインダクタンスを調整するために、空芯コイル１の軸芯部内へ延びる凸部を備えるものである。このため、コイル１は、第１実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂと同様であるので、その説明を省略する。
【００４２】
第２実施形態の巻線素子Ｄｃは、第１実施形態の他の態様にかかる巻線素子Ｄｂの変形形態として構成することもできるが、ここでは、第１実施形態の巻線素子Ｄａの変形形態として構成した場合について以下に説明する。
【００４３】
この第２実施形態の巻線素子Ｄｃにおけるコア部３は、第１実施形態の巻線素子Ｄａにおけるコア部２ａと同様に、コイル１に通電した場合にコイル１に生じる磁場による磁束を通す部材であって、コイル１の外側に配置されたいわゆるポット型であり、さらに、複数の部材、図５に示す例では、２個の第１および第２コア部材３１、３２によって構成されている。これら第１および第２コア部材３１、３２は、第１実施形態の第１および第２コア部材２１ａ、２２ａと同様に、同形であって、コイル１の一方端部を覆う円板形状の円板部分３１１、３２１と、前記円板部分３１１、３２１の一方主面における縁周部分から略垂直に延びる円筒部分３１２、３２２とを備えて構成される。前記コイル１を円筒形状の内部空間に内包させて、これら第１および第２コア部材３１、３２の各円筒部分３１２、３２２における各端面を互いに当接させることによって形成される、これら第１および第２コア部材３１、３２における当接面３ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交している。ここで、コイル１によって生じる磁力は、主に、コイル１の軸方向に沿って生じ、この吸引磁力が当接面３ｓｆに作用する。したがって、このようなコイル１の軸方向に沿って生じる磁力に対し、第１および第２コア部材３１、３２における当接面２ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材３１、３２における当接面同士が突き当たることによって、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。
【００４４】
そして、第２実施形態のコア部３では、コイル１の軸芯部に軸ＡＸ方向に沿って対向する、前記円板部分３１１、３２１における各内面には、コイル１の軸芯内部へ延びる凸部３１３、３２３がそれぞれ形成されている。これら凸部３１３、３２３は、図５に示す例では、側面が軸ＡＸ方向に対して斜行するテーパ面を有する円錐台形状である。
【００４５】
このような構成の巻線素子Ｄｃでは、前記凸部３１３、３２３によってコイル１の軸芯内部におけるコア部３の上部と下部とのギャップ長を調整することができ、巻線素子Ｄｃのインダクタンスを調整することが可能となる。
【００４６】
次に、別の実施形態について説明する。
【００４７】
（第３実施形態）
図６は、第２および第３実施形態の巻線素子のコア部における第１コア部材（第２コア部材）の構造を示す斜視図である。図６（Ａ）は、第３実施形態における第１コア部材（第２コア部材）を示し、図６（Ｂ）は、第２実施形態における第１コア部材（第２コア部材）を示す。
【００４８】
第１および第２実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃでは、コア部２、３の輪郭形状は、円筒形状の内部空間に合わせてその相似形の円筒形状であったが、第３実施形態の巻線素子Ｄｄは、そのコイル１の輪郭形状が円筒形状であり、そのコア部４が、このコイル１を内包するための円筒形状の空間を有するとともに、コア部４の輪郭形状が、多角柱形状であるものである。このため、コイル１は、第１および第２実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃと同様であるので、その説明を省略する。
【００４９】
第３実施形態の巻線素子Ｄｄは、第１実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂの変形形態として構成することもできるが、ここでは、第２実施形態の巻線素子Ｄｃの変形形態として構成した場合について以下に説明する。
【００５０】
この第３実施形態の巻線素子Ｄｄにおけるコア部４は、第２実施形態の巻線素子Ｄｃにおけるコア部３と同様に、コイル１に通電した場合にコイル１に生じる磁場による磁束を通す部材であって、コイル１の外側に配置されたいわゆるポット型であり、さらに、複数の部材、図６（Ａ）に示す例では、２個の第１および第２コア部材４１、４２によって構成されている。これら第１および第２コア部材４１、４２は、同形であって、コイル１の一方端部を覆う輪郭（外形）四角形状の板部分４１１、４２１と、前記板部分４１１、４２１の一方主面における縁周部分から略垂直に延びる、断面が外形四角形状であって内形円形状である筒状部分４１２、４２２とを備えて構成される。前記コイル１を筒状部分４１２、４２２によって形成される円筒形状の内部空間に内包させて、これら第１および第２コア部材４１、４２の各筒状部分４１２、４２２における各端面を互いに当接させることによって形成される、これら第１および第２コア部材４１、４２における図略の当接面４ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交している。ここで、コイル１によって生じる磁力は、主に、コイル１の軸方向に沿って生じ、この吸引磁力が当接面４ｓｆに作用する。したがって、このようなコイル１の軸方向に沿って生じる磁力に対し、第１および第２コア部材４１、４２における当接面４ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材４１、４２における当接面同士が突き当たることによって、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。そして、第３実施形態のコア部４は、第２実施形態のコア部３と同様に、そのインダクタンスを調整するべく、コイル１の軸芯部に軸ＡＸ方向に沿って対向する前記円板部分４１１、４２１における各内面に、それぞれ形成されるコイル１の軸芯内部へ延びる凸部４１３、４２３を備えている。これら凸部４１３、４２３は、図６（Ａ）に示す例では、側面が軸ＡＸ方向に対して斜行するテーパ面を有する円錐台形状である。
【００５１】
そして、第３実施形態の巻線素子Ｄｄにおけるコア部４では、第１および第２コア部材４１、４２を互いに当接することによって形成される、コイル１を内包するための空間は、円筒形状であって、その輪郭形状（外形形状）は、例えば三角柱形状、四角柱形状、五角柱形状および六角柱形状等の多角柱形状、図６（Ａ）に示す例では、四角柱形状である。
【００５２】
このような構成の巻線素子Ｄｄでは、コア部４は、図６（Ｂ）に示す第２実施形態の第１および第２コア部材３１、３２を互いに当接させることによって形成されるコア部３のように、コア部の輪郭形状が円柱形状である場合に較べて、コイル１の外周に面するコア部４側壁部分における角部分に肉厚な部分を有している。このため、このような構成の巻線素子Ｄｄは、コア部４の剛性がより向上し、コア部の輪郭形状が円柱形状である場合に較べてその固有振動数を高周波側にシフトすることができる。すなわち、コア部４の振動を抑制することが可能となっている。
【００５３】
なお、コア部の輪郭形状が異なっても、コア部の側壁部分における最も薄い部分における肉厚が同じであれば、巻線素子Ｄの電磁気特性は、略同等である。
【００５４】
また、第３実施形態の巻線素子Ｄｄにおいて、コア部４における前記角部分には、巻線素子Ｄｄが取り付けられる被取り付け部材（不図示）に、該巻線素子Ｄｄを固定するための固定部材を係合させるための係合部がさらに設けられてもよい。図６（Ａ）に示す例では、固定部材としてのボルトを挿通するための貫通孔４１４（４２４）がコア部４の第１および第２コア部材４１、４２における前記各角部分にそれぞれ設けられている。
【００５５】
次に、別の実施形態について説明する。
【００５６】
（第４実施形態）
図７は、第４実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。図７（Ａ）は、第４実施形態の巻線素子における第１態様の構成を示し、図７（Ｂ）は、第４実施形態の巻線素子における第２態様の構成を示す。
【００５７】
第４実施形態の巻線素子Ｄｅは、第１ないし第３実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄにおいて、コイル１の軸芯内部に少なくとも配置されるとともに、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部の両内面部分を少なくとも連結する連結部材をさらに備えるものである。このため、コイル１は、第１および第２実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃと同様であるので、その説明を省略する。
【００５８】
第４実施形態の巻線素子Ｄｅは、第１および第２実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃの変形形態として構成することもできるが、ここでは、第３実施形態の巻線素子Ｄｄの変形形態として構成した場合について以下に説明する。
【００５９】
第４実施形態の巻線素子Ｄｅにおけるコア部３は、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、第３実施形態の巻線素子Ｄｄにおけるコア部３と同様である。そして、第４実施形態の第１態様にかかる巻線素子Ｄｅ１は、図７（Ａ）に示すように、コイル１の軸芯内部の一部分に配置されるとともに、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部３の両内面部分の一部分を連結する連結部材３３をさらに備えている。より具体的には、連結部材３３は、例えば、コイル１の内径（内直径）よりも小さい径（直径）である中実円柱形状であり、連結部材３３の両端面は、第１および第２コア部材３１、３２における円板部分３１１、３２１からコイル１の軸芯部内へ延びる凸部３１３、３２３の各面にそれぞれ当接している。このような連結部材３３は、例えば、エポキシ系樹脂等の樹脂、アルミナ等のセラミックス、および、ステンレス鋼等の金属等の成型体である。前記樹脂は、比較的剛性の高いものが好ましい。このような連結部材３３は、後述するように、リング形状（環形状、ドーナツ形状）であってもよい。あるいは、第４実施形態の第２態様にかかる巻線素子Ｄｅ２は、図７（Ｂ）に示すように、第１および第２コア部材３１、３２を互いに当接することで形成されるコア部３の内部空間であってコイル１を除く空間に充填されている連結部材３４をさらに備えている。この連結部材３４は、例えばエポキシ系樹脂等の樹脂をコア部３に形成された貫通孔（不図示）からコア部３の前記空間に注入してその後硬化することによって形成される。あるいは、この連結部材３４は、第１および第２コア部材３１、３２を互いに当接する前に予め、第１および第２コア部材３１、３２における前記当接後に前記空間となる部分に樹脂を流し込んで硬化させ、この後に、第１および第２コア部材３１、３２を互いに当接することによって形成されてもよい。前記樹脂は、比較的剛性の高いものが好ましい。このように連結部材３４を形成することによって、連結部材３４は、コイル１の軸芯内部のすべてに配置されるとともに、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部３の両内面部分のすべてを連結する部材となる。
【００６０】
このような構成の巻線素子Ｄｅ１、Ｄｅ２は、連結部材３３、３４をさらに備えるので、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部３の両部分の振動を抑えることができ、また、コア部３の剛性がより向上し、前記連結部材３３、３４を備えない場合に較べてその固有振動数を高周波側にシフトすることができる。すなわち、コア部４の振動を抑制することが可能となっている。
【００６１】
空芯コイルと該空芯コイルの外側に配置された空芯コア部とを備える巻線素子は、図３を用いて説明したような共振モードを備えることから、幅広い次数（多くの次数）の固有振動数を高周波側へシフトするために、コア部３の直径の約１／２における位置で連結部材３３が当接することが好ましく、連結部材３３は、コア部３の直径の１／２以上の直径を有することが好ましい。
【００６２】
なお、このような連結部材３３は、コイル１を製作する場合におけるコイル１の巻き芯を兼ねても良い。
【００６３】
次に、別の実施形態について説明する。
【００６４】
（第５実施形態）
図８は、第５実施形態における巻線素子の構成を示す縦断面図である。図８（Ａ）は、第５実施形態の巻線素子における第１態様の構成を示し、図８（Ｂ）は、第５実施形態の巻線素子における第２態様の構成を示す。図９は、第５実施形態の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合を説明するための図（その１）である。図９（Ａ）は、図８（Ａ）に示す第１態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第１変形態様を示し、図９（Ｂ）は、図８（Ｂ）に示す第２態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第２変形態様を示し、図９（Ｃ）は、図８（Ｂ）に示す第２態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第３変形態様を示す。図１０は、第５実施形態の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合を説明するための図（その２）である。図１０（Ａ）は、図８（Ａ）に示す第１態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第４変形態様を示し、図１０（Ｂ）は、図８（Ｂ）に示す第２態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第５変形態様を示し、図１０（Ｃ）は、図８（Ｂ）に示す第２態様の巻線素子において、締結部材が固定部材と兼用される場合における第６変形態様を示す。図１１は、第５実施形態の巻線素子において、締結部材が連結部材と兼用される場合を説明するための図である。
【００６５】
第５実施形態は、上述の第１ないし第４実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、ｄｅにおいて、前記当接面２ｓｆａ、２ｓｆｂ、３ｓｆ、４ｓｆを構成する複数の部材、上述では、第１および第２コア部材２１ａ、２２ａ；２１ｂ、２２ｂ；３１、３２；４１、４２を互いに締結する締結部材をさらに備えるものである。このため、コイル１は、第１および第２実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃと同様であるので、その説明を省略する。
【００６６】
第５実施形態の巻線素子Ｄｆは、第１ないし第４実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅの変形形態として構成することもできるが、ここでは、第３実施形態の巻線素子Ｄｄの変形形態として構成した場合について以下に説明する。
【００６７】
この第５実施形態の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２におけるコア部４ａ、４ｂは、第３実施形態の巻線素子Ｄｃにおけるコア部４と同様に、コイル１に通電した場合にコイル１に生じる磁場による磁束を通す部材であって、コイル１の外側に配置されたいわゆるポット型であり、さらに、複数の部材、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す例では、２個の第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂによって構成されている。これら第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂは、第３実施形態の第１および第２コア部材４１、４２と同様に、同形であって、コイル１の一方端部を覆う輪郭（外形）四角形状の板部分４１１ａ、４２１ａ；４１１ｂ、４２１ｂと、前記板部分４１１ａ、４２１ａ；４１１ｂ、４２１ｂの一方主面における縁周部分から略垂直に延びる、断面が外形四角形状であって内形円形状である筒状部分４１２ａ、４２２ａ；４１２ｂ、４２２ｂとを備えて構成される。前記コイル１を筒状部分４１２ａ、４２２ａ；４１２ｂ、４２２ｂによって形成される円筒形状の内部空間に内包させて、これら第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂの各筒状部分４１２ａ、４２２ａ；４１２ｂ、４２２ｂにおける各端面を互いに当接させることによって形成される、これら第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂにおける当接面４ｓｆ１、４ｓｆ２は、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交している。ここで、コイル１によって生じる磁力は、主に、コイル１の軸方向に沿って生じ、この吸引磁力が当接面４ｓｆ１、４ｓｆ２に作用する。したがって、このようなコイル１の軸方向に沿って生じる磁力に対し、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂにおける当接面４ｓｆ１、４ｓｆ２は、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂにおける当接面同士が突き当たることによって、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。そして、第５実施形態のコア部４ａ、４ｂは、第３実施形態のコア部４と同様に、そのインダクタンスを調整するべく、コイル１の軸芯部に軸ＡＸ方向に沿って対向する前記円板部分４１１ａ、４２１ａ；４１１ｂ、４２１ｂにおける各内面に、それぞれ形成されるコイル１の軸芯内部へ延びる凸部４１３ａ、４２３ａ；４１３ｂ、４２３ｂを備えている。これら凸部４１３ａ、４２３ａ；４１３ｂ、４２３ｂは、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す例では、側面が軸ＡＸ方向に対して斜行するテーパ面を有する円錐台形状である。さらに、第５実施形態の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２は、第４実施形態の巻線素子Ｄｅと同様に、コイル１の軸芯内部に少なくとも配置されるとともに、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部４ａ、４ｂの両内面部分を少なくとも連結する連結部材４３ａ、４３ｂをさらに備えている。
【００６８】
そして、第５実施形態の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２におけるコア部４ａ、４ｂの第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂには、軸ＡＸ方向に沿って形成された、締結部材７１ａ、７１ｂを挿通するための貫通孔４１５ａ、４２５ａ；４１５ｂ、４２５ｂが設けられている。これら貫通孔４１５ａ、４２５ａ；４１５ｂ、４２５ｂは、コア部４ａ、４ｂの第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂの中心位置（軸芯位置）に形成されている。さらに、第２態様の巻線素子Ｄｆ２では、コア部４ｂの第１および第２コア部材４１ｂ、４２ｂの中心位置に貫通孔４１５ｂ、４２５ｂが設けられるだけでなく、コア部４ｂの第１および第２コア部材４１ｂ、４２ｂの縁周部分にも、軸ＡＸ方向に沿って形成された、締結部材７２（７２−１〜７２−４、７２−２および７２−４は不図示））を挿通するための貫通孔４１４ｂ（４１４ｂ−１〜４１４ｂ−４、４２４ｂ−１〜４２４ｂ−４、４１４ｂ−２および４１４ｂ−４と４２４ｂ−２および４２４ｂ−４は不図示）が設けられている。締結部材７１ａ、７１ｂ、７２（７２−１〜７２−４）は、例えば、ボルトおよびナット等である。このような構成の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２では、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂを互いに当接させ、前記貫通孔４１５ａ、４２５ａ；４１５ｂ、４２５ｂに前記締結部材７１ａ、７１ｂのボルトを挿通させ、そして、前記ボルトおよびナットで第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂが互いに締め付けられる。さらに、第２態様の巻線素子Ｄｆ２では、前記貫通孔４１４ｂ−１〜４２４ｂ−４に前記締結部材７２−１〜７２−４のボルトをそれぞれ挿通させ、そして、前記各ボルトおよび各ナットで第１および第２コア部材４１ｂ、４２ｂが互いに締め付けられる。
【００６９】
なお、第５実施形態の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２では、連結部材４３ａ、４３ｂは、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、締結部材７１ａ、７１ｂを挿通するために、リング形状となっている。また、前記締結部材７１は、上述のボルトおよびナットの他、例えば、リベットやクリップ等であっても良い。後述の固定部材も同様である。
【００７０】
このような構成の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２は、締結部材７１ａ；７１ｂ、７２をさらに備えることによって、当接面４ｓｆ１、４ｓｆ２の密着性が向上し、振動をより抑制することが可能となる。
【００７１】
そして、上述の第５実施形態における巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２において、前記締結部材７１ａ；７１ｂ、７２（７２−１〜７２−４）は、図９（Ａ）、図９（Ｂ）および図９（Ｃ）に示すように、当該巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２が取り付けられる被取り付け部材１００（１００ａ、１００ｂ）、２００（２００ａ、２００ｂ）、３００（３００ａ、３００ｂ）に、当該巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２を固定する固定部材と兼用されてもよい。被取り付け部材１００、２００、３００には、締結部材（固定部材）７１ａ；７１ｂ、７２（７２−１〜７２−４）を固着させるための凹部１０１、２０１、３０１が形成されている。より具体的には、締結部材（固定部材）７１ａ；７１ｂ、７２（７２−１〜７２−４）にかかるボルトの一方端部に形成された雄ねじと螺着するために、凹部１０１、２０１、３０１の内周側面には、雌ねじが形成されている。被取り付け部材１００、２００、３００は、例えば、基板、ケーシングおよび冷却部材等である。
【００７２】
このような構成の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２では、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａ；４１ｂ、４２ｂ；４１ｂ、４２ｂを互いに当接させ、前記貫通孔４１５ａ、４２５ａ；４１４ｂ、４２４ｂ；４１４ｂ、４２４ｂに前記締結部材７１ａ；７１ｂ、７２；７１ｂ、７２のボルトを挿通させ、さらに、ワッシャー１０２ａ、２０２ａ（２０２ａ−１〜２０２ａ−４）、３０２ａ（３０２ａ−１〜３０２ａ−５）を介して被取り付け部材１００、２００、３００の取り付けのための凹部１０１、２０１、３０１に螺着させて、巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２が被取り付け部材１００、２００、３００に固定されて取り付けられる。なお、これら第１ないし第３変形態様において、前記ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａに代えて、前記ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａの厚さに対応する高さの段部（凸部、段差部）１０２ｂ、２０２ｂ（２０２ｂ−１〜２０２ｂ−４）、３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−５）が被取り付け部材１００、２００、３００に形成されてもよい。言い換えれば、被取り付け部材１００、２００、３００の面において、ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａに対応する段部１０２ｂ、２０２ｂ（２０２ｂ−１〜２０２ｂ−４）、３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−５）を除いた他の部分が僅かに凹んでいてもよい。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）には、段部１０２ｂ、２０２ｂ（２０２ｂ−１〜２０２ｂ−４）、３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−５）が形成された場合を示している。また、これら図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示す構成では、被取り付け部材１００ｂ、２００ｂ、３００ｂに段部１０２ｂ、２０２ｂ、３０２ｂが設けられたが、前記段部１０２ｂ、２０２ｂ、３０２ｂに相当する凸部がコア部に設けられてもよい。例えば、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示す巻線素子Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”のように、前記ワッシャ１０２ａ、２０２ａ、３０２ａに代えて、コア部４ａ’、４ｂ’、４ｂ”の第２コア部材４２ａ’、４２ｂ’、４２ｂ”の面に、前記ワッシャ１０２ａ、２０２ａ、３０２ａの厚さに対応する高さの凸部４４ａ、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−５）、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−４）が形成されて設けられてもよい（言い換えれば、コア部４ａ’、４ｂ’、４ｂ”の第２コア部材４２ａ’、４２ｂ’、４２ｂ”の面において、ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａに対応する部分４４ａ、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−５）、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−４）を除いた他の部分が僅かに凹んでいてもよい）。これら前記凸部４４ａ、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−５）、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−４）における平面視での形状は、例えば円形や多角形等の任意形状でよい。図１０（Ａ）に示す第４変形態様では、中心位置１箇所で固定され、図１０（Ｂ）に示す第５変形態様では、中心位置１箇所と周縁部分４箇所とで固定され、そして、図１０（Ｃ）に示す第６変形態様では、周縁部分４箇所で固定される。なお、軸方向に垂直な断面が円形である円形コアの巻線素子も図８（Ａ）、図９（Ａ）および図１０（Ａ）に示すように、中心位置で固定されることが好ましい。
【００７３】
このような構成の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”は、前記締結部材７１ａ、７１ｂ、７２が固定部材と兼用されているので、別途に固定部材を用意する必要がなく、コストを低減することが可能となる。また、このような段部１０２ｂ、２０２ｂ（２０２ｂ−１〜２０２ｂ−４）、３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−５）または前記凸部４４ａ、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−５）、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−４）を設けることで、ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａが不要となり、コア部４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｂ”と被取り付け部材１００、２００、３００との間における熱伝導性が改善され、組み立て工数が低減される。また、これら段部１０２ｂ、２０２ｂ（２０２ｂ−１〜２０２ｂ−４）、３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−５）または前記凸部４４ａ、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−５）、４４ｂ（４４ｂ−１〜４４ｂ−４）が設けられても、そのコア部４における形状変化は、僅かであるので、巻線素子Ｄｆの固有振動数は、ほとんど変化が無く、著しく低下することもない。
【００７４】
そして、このような構成の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”において、前記ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａを介して（または前記段部１０２ｂ、２０２ｂ、３０２ｂで、または前記凸部４４ａ、４４ｂで）被取り付け部材１００、２００、３００に取り付けられる巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”の取付位置は、コア部４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｂ”における振動変位が比較的小さい位置が好ましい。これによって被取り付け部材１００、２００、３００に伝播する巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”の振動が抑制される。さらに、巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”が前記ワッシャー１０２ａ、２０２ａ、３０２ａの厚さだけ被取り付け部材１００、２００、３００から浮いているので（段部１０２ｂ、２０２ｂ、３０２ｂおよび凸部４４ａ、４４ｂの場合を含む）、コア部４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４ｂ”の振動が被取り付け部材１００、２００、３００に伝播することがさらに抑制でき、さらに効果的に、被取り付け部材１００、２００、３００に伝播する巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ２、Ｄｆ１’、Ｄｆ２’、Ｄｆ２”の振動が抑制される。この観点から、第２態様の巻線素子Ｄｆ２が取り付けられ被取り付け部材２００には、図９（Ｂ）に示すように、締結部材７１ｂが対向する被取り付け部材２００の位置には、貫通孔２０３が形成されてよく、あるいは、第２態様の巻線素子Ｄｆ２が取り付けられ被取り付け部材３００には、図９（Ｃ）に示すように、締結部材７１ｂが対向する被取り付け部材２００の位置には、凸部２０２ｂ−５が形成されてよい。なお、空芯コイル１の軸芯部内へ延びる凸部の直径ｄ（図９（Ｃ）参照）が、コア部４ｂの直径に較べて相対的に大きい場合には、コア部４ｂの中心位置での振動が小さくなる場合があり、このような場合に中心位置と周辺位置とで固定する図９（Ｃ）に示す態様が有利となる。
【００７５】
また、上述では、締結部材７１ａ、７１ｂ、７２が固定部材と兼用されたが、締結部材７１ａ、７１ｂは、上述した、コイル１の軸芯内部に少なくとも配置されるとともに、コイル１の軸芯における両端部に対向するコア部の両内面部分を少なくとも連結する連結部材と兼用されてもよい。このような連結部材と兼用される締結部材７１ｃは、より具体的には、図１１に示すように、円柱形状のロッドの両端にナットを取り付けるための雄ねじが形成されているとともに、前記ロッドの中央付近に連結部材として機能する円柱部分が形成されている。
【００７６】
このような構成の巻線素子Ｄｆ３では、連結部材と兼用されている締結部材７１ｃの両側から、前記貫通孔４１５ａ、４２５ａを介して、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａが互いに当接され、さらに、締結部材７１ｃの前記両端にナットが螺着されて締め付けられ、第１および第２コア部材４１ａ、４２ａが締結される。
【００７７】
次に、別の実施形態について説明する。
【００７８】
（第６実施形態）
図１２は、第６実施形態における巻線素子の構成を示す図である。図１２（Ａ）は、縦断面であり、図１２（Ｂ）は、上面図（下面図）である。
【００７９】
第１ないし第５実施形態における巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆは、コイル１を実質的に内包するいわゆるポット型であるが、第６実施形態の巻線素子Ｄｇは、コイル１の一部がコア部５外に露出するものである。このため、コイル１は、第１ないし第５実施形態の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆと同様であるので、その説明を省略する。
【００８０】
この第６実施形態の巻線素子Ｄｇにおけるコア部５は、コイル１に通電した場合にコイル１に生じる磁場による磁束を通す部材であって、コイル１の外側に配置され、さらに、複数の部材、図１２に示す例では、２個の第１および第２コア部材５１、５２によって構成されている。これら第１および第２コア部材５１、５２は、同形であって、コイル１の一方端部の一部を覆う矩形板形状の矩形板部分５１１、５２１と、前記矩形板部分５１１、５２１の一方主面における互いに対向する一対の側部部分から略垂直にそれぞれ延びる各側壁部分５１２−１、５１２−２；５２２−１、５２２−２とを備えて構成される。前記矩形板部分５１１、５２１は、一方辺の長さがコイル１の外径（外直径）よりも大きくされている一方、他方辺の長さがコイル１の外径よりも小さくされている。これら第１および第２コア部材５１、５２の各側壁部分５１２−１、５１２−２；５２２−１、５２２−２における各端面を互いに当接させることによってコア部５が形成され、その縦断面は、図１２に示すように、ロ字形状である。コイル１は、矩形板形状部分５１１、５１２の対角線の各交点を結ぶ軸とコイル１の軸とが互いに一致するように、このロ字形状のコア部５内に配置される。そして、これら第１および第２コア部材５１、５２における当接面５ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交している。ここで、コイル１によって生じる磁力は、主に、コイル１の軸方向に沿って生じ、この吸引磁力が当接面５ｓｆに作用する。したがって、このようなコイル１の軸方向に沿って生じる磁力に対し、第１および第２コア部材５１、５２における当接面５ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材５１、５２における当接面同士が突き当たることによって、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。
【００８１】
このように第６実施形態の巻線素子Ｄｇは、コイル１が外部から見える構造であって、コイル１の両端部に少なくとも対向するコア部部分（図１２に示す例では、矩形板部分５１１、５２１）と、コイル１の外周面でこれらコア部部分を連結するコア部部分（図１２に示す例では、側壁部分５１２、５２２）とを備えて構成されている。
【００８２】
なお、第６実施形態の巻線素子Ｄｇにおけるコア部５の側壁部分５１２、５２２の内面は、コイル１の外周に沿うように形成されていてもよい。
【００８３】
このような構成によっても、第６実施形態の巻線素子Ｄｇは、第１実施形態の巻線素子Ｄａと同様に、第１および第２コア部材５１、５２における当接面５ｓｆは、コイル１の軸ＡＸ方向に対して斜交または直交しているので、第１および第２コア部材５１、５２における当接面同士が突き当たることによって第１および第２コア部材５１、５２は、しっかりと当接され、その振動を抑制することができ、騒音を低減することができる。
【００８４】
なお、上述の第１ないし第６実施形態における巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇにおいて、前記当接面および前記コア部と前記連結部材との連結面のうちの少なくとも一方には、隙間を埋める隙間埋め材をさらに備えてもよい。上述の第１ないし第５実施形態における巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇは、例えば、ナノメートルオーダの非常に微小な振動変位を、複数のコア部材を前記当接面で互いに突き当てることによって抑えているが、コア部材の表面における例えば凹凸や加工公差等によって前記当接面の密着性が良好ではないと、前記振動変位を良好に抑えることが難しくなる。そのため、このような構成の巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇは、当接面に隙間埋め材をさらに備えることによって、当接面の密着性が向上し、振動をより抑制することが可能となる。隙間埋め材は、前記ナノメートルオーダの振動変位を抑えるべく当接面の密着性を高めるものであるから、箔状の薄い部材でよく、好ましくは当接面の凹凸に馴染みやすい部材がよく、例えば、樹脂の箔（薄板）や金属の箔（薄板）や紙等を用いることができる。なお、樹脂は、接着性を有する必要はないが、接着性を有していてもよい。このように接着性は、必要ではないので、使用後であっても、巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇを分解して点検することも可能である。
【００８５】
なお、このような隙間埋め材をさらに備える場合では、上述した第５実施形態の巻線素子Ｄｆ１、Ｄｆ２のようにこのような締結部材７１ａ；７１ｂ、７２（７２−１〜７２−４）をさらに備えることで、前記隙間埋め材に前記締結部材７１ａ；７１ｂ、７２によって与圧を作用させることによって、高温時における隙間埋め材の剛性劣化が抑制され、温度変化に対する振動抑制効果が安定的となる。
【００８６】
また、上述の第１ないし第６実施形態における巻線素子Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇでは、コア部が２個の第１および第２コア部材によって形成される場合について説明したが、コア部は、任意の個数のコア部材によって形成されてよい。例えば、コア部は、３個の第１ないし第３コア部材によって形成され、第２コア部材は、コイル１の外周面を覆う円筒形状の部材であり、第１および第３コア部材は、同形であって、前記第２コア部材の円筒形状における両端部にそれぞれ連結される円板形状の部材である。
【００８７】
次に、実施例について説明する。
【００８８】
（実施例）
図１３は、第１実施例および比較例における駆動周波数の変化に対する振動加速度の変化を示す図である。図１３の横軸は、駆動周波数（ｋＨｚ）であり、その縦軸は、振動加速度である。○は、第１実施例の結果を示し、●は、比較例の結果を示す。
【００８９】
第１実施例の巻線素子は、図５に示す第２実施形態の構造の巻線素子であり、比較例の巻線素子は、図４に示す構造の巻線素子である。なお、これらの測定において、振動加速度は、以下の実施例の測定においても同様に、各駆動周波数において前記吸引磁力が等しくなる条件で測定され、図５に示すように、巻線素子の端部位置で測定された。
【００９０】
図１３に示すように、比較例の巻線素子は、約１１ｋＨｚで振動加速度がピークとなっており、この約１１ｋＨｚが固有振動数であるが、第１実施例の巻線素子は、約１３ｋＨｚで振動加速度がピークとなっており、この約１３ｋＨｚが固有振動数である。このように第１実施例の巻線素子は、比較例の巻線素子と較べて固有振動数が高周波側にシフトしており、振動がより抑制されている。このため、第１実施例の巻線素子は、比較例の巻線素子と較べて、より高い駆動周波数まで、共振することなく使用することができる。
【００９１】
図１４は、コア部の輪郭形状の相違による固有振動数の相違を説明するための図である。図１４には、図６（Ａ）に示す構造のコア部４を備える巻線素子（図１４の右欄）および図６（Ｂ）に示す構造のコア部３を備える巻線素子（図１４の左欄）における１次共振モード（図１４の上段）および２次共振モード（図１４の下段）の固有振動数がそれぞれ示されている。図１４には、コア部４、３を一体物でモデル化した場合におけるシミュレーション結果が示されている。
【００９２】
図１４に示すように、図６（Ｂ）に示す構造のコア部３を備える巻線素子における１次共振モードおよび２次共振モードの固有振動数は、それぞれ、５４８０Ｈｚおよび１０７４０Ｈｚである一方、図６（Ａ）に示す構造のコア部４を備える巻線素子における１次共振モードおよび２次共振モードの固有振動数は、それぞれ、６３２０Ｈｚおよび１１７００Ｈｚであり、コア部の外形形状の変更により、コア部に肉厚部分をさらに設けた方がその固有振動数が向上している。このように図６（Ａ）に示す構造のコア部４を備える巻線素子は、図６（Ｂ）に示す構造のコア部３を備える巻線素子に較べて、固有振動数が高周波側にシフトしており、振動がより抑制され、より高い駆動周波数まで、共振することなく使用することができる。
【００９３】
図１５は、連結部材の有無および相違による固有振動数の相違を説明するための図である。図１５の横軸は、駆動周波数（ｋＨｚ）であり、その縦軸は、振動加速度である。
【００９４】
図１５には、図５に示す連結部材の無い構造の巻線素子における測定結果（測定位置中央位置；○、測定位置端部位置；△）、図７（Ｂ）に示す第２態様の連結部材の有る巻線素子における測定結果（測定位置中央位置；●、測定位置端部位置；▲）、および、図７（Ａ）に示す第２態様に相当するが連結部材がリング形状である場合の巻線素子における測定結果（測定位置中央位置；□、測定位置端部位置；■）が、それぞれ、示されている。
【００９５】
図７（Ｂ）に示す第２態様の連結部材の有る巻線素子における前記連結部材には、室温でのヤング率が１０ＧＰａ以上の、例えば、２液硬化型のエポキシ系樹脂が用いられ、コア部が形成された後に、前記樹脂が前記コア部内へ流し込まれ、コア部が密閉された後に、その内部で前記樹脂が硬化された。また、前記リング形状の連結部材には、比較的ヤング率が高く、そして、その温度依存性が小さいことから、セラミックス、例えば、アルミナを９０質量％以上含み、ヤング率が２５０ＧＰａ以上のセラミックスが用いられた。
【００９６】
図１５に示すように、連結部材が無い巻線素子では、約６〜７ｋＨｚの間にあった固有振動数が１６ｋＨｚよりも少なくとも高くなっている。このように連結部材を備えることによって、巻線素子は、連結部材を備えない場合に較べて、固有振動数が高周波側にシフトしており、振動がより抑制され、より高い駆動周波数まで、共振することなく使用することができる。
【００９７】
図１６は、隙間埋め材の有無による固有振動数の相違を説明するための図である。図１６の横軸は、駆動周波数（ｋＨｚ）であり、その縦軸は、振動加速度である。
【００９８】
図１６には、図５に示す構造の巻線素子において、隙間埋め材が無い場合における測定結果（測定位置端部位置；△）および隙間埋め材が有る場合における測定結果（測定位置端部位置；○）が、それぞれ、示されている。隙間埋め材には、室温でのヤング率が１０ＧＰａ以上の、例えば、２液硬化型のエポキシ系樹脂（接着剤ではない）が用いられた。
【００９９】
図１６に示すように、隙間埋め材が無い巻線素子では、固有振動数が約１３ｋＨｚであったが、隙間埋め材が有る巻線素子では、固有振動数が約１４．５ｋＨｚであった。このように隙間埋め材を備えることによって、巻線素子は、隙間埋め材を備えない場合に較べて、固有振動数が高周波側にシフトしており、振動がより抑制され、より高い駆動周波数まで、共振することなく使用することができる。
【０１００】
図１７は、締結部材の有無による、温度の変化に対する振動加速度の変化を示す図である。図１７の横軸は、コア部表面の温度（℃）であり、その縦軸は、振動加速度である。
【０１０１】
図１７には、図７（Ｂ）に示すように連結部材を内部空間に充填した場合の巻線素子における測定結果（測定位置中央位置；○、測定位置端部位置；△）、および、図７（Ｂ）に示すように連結部材を内部空間に充填した場合であって、図８（Ｂ）に示すように締結部材で第１および第２コア部材を締結部材としてのボルトおよびナットによって締結した場合の巻線素子における測定結果（測定位置中央位置；●、測定位置端部位置；▲）が、それぞれ、示されている。駆動周波数は、１０ｋＨｚであり、前記ボルトおよびナットは、Ｍ６であり、８Ｎｍのトルクで締め付けられた。これら巻線素子の温度上昇は、連続駆動による自己発熱に起因するものである。
【０１０２】
図１７に示すように、締結部材を備えない場合では、コア部表面の温度上昇に伴ってその振動も増大しているが、締結部材を備える場合では、コア部表面の温度が上昇しても振動が略一定であり、振動の温度依存性が略解消している。これは、締結部材による締め付けにより連結部材の軟化が抑制されたものと思われる。
【０１０３】
図１８は、図８（Ｂ）に示す構造の巻線素子において、その振動分布を示す図である。この実施例の巻線素子は、図８（Ｂ）を用いて説明した巻線素子Ｄｆ２の構造のものである。図１８には、この実施例の巻線素子Ｄｆ２におけるコア部４ｂの上面（コア部４１ｂの上面）（または下面（コア部４２ｂの下面））の振動分布が示されている。測定位置は、或る１つの対角線を約４５度ずつ回転させた場合に生じ得る各線上において、縁周位置（端部位置）、中心位置、および、縁周位置と中心位置との間の中間位置の３個の各位置である。また、中心位置の振動変位の大きさを１として各測定位置の測定結果を規格化している。図１８から分かるように、コア部４ｂにおける振動変位の比較的小さい位置は、縁周位置であり、その振動変位の比較的大きい位置は、中心位置である。したがって、このような構造の巻線素子Ｄｆ２は、図９（Ｂ）に示すように、コア部４ｂの縁周位置で被取り付け部材２００に巻線素子を取り付けることによって、被取り付け部材２００に伝播する巻線素子Ｄｆ２の振動が抑制される。
【０１０４】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１０５】
Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇ 巻線素子
１ コイル
２、３、４、５ コア部
２１、３１、４１、５１ 第１コア部材
２２、３２、４２、５２ 第２コア部材
４３ 連結部材
７１、７２ 締結部材
１００、２００、３００ 被取り付け部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数のコイルと、前記コイルによって生じた磁束を通すコア部とを備えた巻線素子であって、
前記コイルは、長尺な導体部材を巻回した空芯コイルであり、
前記コア部は、前記コイルの外側に配置されるとともに複数の部材によって構成され、前記複数の部材における当接面は、前記コイルの軸方向に対して斜交または直交していること
を特徴とする巻線素子。
【請求項２】
前記コイルの輪郭形状は、円筒形状であり、
前記コア部は、前記コイルを内包するための円筒形状の空間を有するとともに、前記コア部の輪郭形状は、多角柱形状であること
を特徴とする請求項１に記載の巻線素子。
【請求項３】
前記コイルの軸芯内部に少なくとも配置されるとともに、前記コイルの軸芯における両端部に対向する前記コア部の両部分を少なくとも連結する連結部材をさらに備えること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の巻線素子。
【請求項４】
前記当接面および前記コア部と前記連結部材との連結面のうちの少なくとも一方には、隙間を埋める隙間埋め材をさらに備えること
を特徴とする請求項３に記載の巻線素子。
【請求項５】
前記当接面には、隙間を埋める隙間埋め材をさらに備えること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の巻線素子。
【請求項６】
前記当接面を構成する複数の部材を互いに締結する締結部材をさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の巻線素子。
【請求項７】
前記締結部材は、当該巻線素子が取り付けられる被取り付け部材に、当該巻き線素子を固定する固定部材と兼用されていること
を特徴とする請求項６に記載の巻線素子。
【請求項８】
前記コア部は、前記コイルの軸芯内部へ延びる凸部を有していること
を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の巻線素子。
【請求項１】
１または複数のコイルと、前記コイルによって生じた磁束を通すコア部とを備えた巻線素子であって、
前記コイルは、長尺な導体部材を巻回した空芯コイルであり、
前記コア部は、前記コイルの外側に配置されるとともに複数の部材によって構成され、前記複数の部材における当接面は、前記コイルの軸方向に対して斜交または直交していること
を特徴とする巻線素子。
【請求項２】
前記コイルの輪郭形状は、円筒形状であり、
前記コア部は、前記コイルを内包するための円筒形状の空間を有するとともに、前記コア部の輪郭形状は、多角柱形状であること
を特徴とする請求項１に記載の巻線素子。
【請求項３】
前記コイルの軸芯内部に少なくとも配置されるとともに、前記コイルの軸芯における両端部に対向する前記コア部の両部分を少なくとも連結する連結部材をさらに備えること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の巻線素子。
【請求項４】
前記当接面および前記コア部と前記連結部材との連結面のうちの少なくとも一方には、隙間を埋める隙間埋め材をさらに備えること
を特徴とする請求項３に記載の巻線素子。
【請求項５】
前記当接面には、隙間を埋める隙間埋め材をさらに備えること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の巻線素子。
【請求項６】
前記当接面を構成する複数の部材を互いに締結する締結部材をさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の巻線素子。
【請求項７】
前記締結部材は、当該巻線素子が取り付けられる被取り付け部材に、当該巻き線素子を固定する固定部材と兼用されていること
を特徴とする請求項６に記載の巻線素子。
【請求項８】
前記コア部は、前記コイルの軸芯内部へ延びる凸部を有していること
を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の巻線素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−８００６８（Ｐ２０１２−８００６８Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０７８４５（Ｐ２０１１−１０７８４５）
【出願日】平成２３年５月１３日（２０１１．５．１３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１３日（２０１１．５．１３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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