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公開番号2024143758
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023056585
出願日2023-03-30
発明の名称コイル装置
出願人TDK株式会社
代理人前田・鈴木国際特許弁理士法人
主分類H01F 17/04 20060101AFI20241003BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】金属ワイヤの絶縁破壊を防止するとともにインダクタンスを向上させることができるコイル装置
【解決手段】磁性体を含有しており、板状部と、前記板状部から突出する突出部と、を有する第1磁性材料部分と、前記突出部を巻回する2層以上の巻層を形成する巻回部を有する金属ワイヤと、磁性体と樹脂とを含有しており、磁性体の含有割合が前記第1磁性材料部分より少なく、少なくとも前記巻回部の外周側を覆う第2磁性材料部分と、を有し、前記金属ワイヤの断面であるワイヤ断面が観察される前記巻回部の巻回軸を含む所定の断面において、前記巻回部における3つの異なる前記ワイヤ断面に外接し直径が各前記ワイヤ断面の半径より小さい外接円で規定されるワイヤ間隙間が複数形成されており、複数の前記ワイヤ間隙間には、磁性体を含まない第1ワイヤ間隙間と、磁性体を含む第2ワイヤ間隙間と、が含まれるコイル装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
磁性体を含有しており、板状部と、前記板状部から突出する突出部と、を有する第１磁性材料部分と、
前記突出部を巻回する２層以上の巻層を形成する巻回部を有する金属ワイヤと、
磁性体と樹脂とを含有しており、磁性体の含有割合が前記第１磁性材料部分より少なく、少なくとも前記巻回部の外周側を覆う第２磁性材料部分と、を有し、
前記金属ワイヤの断面であるワイヤ断面が観察される前記巻回部の巻回軸を含む所定の断面において、前記巻回部における３つの異なる前記ワイヤ断面に外接し直径が各前記ワイヤ断面の半径より小さい外接円で規定されるワイヤ間隙間が複数形成されており、
複数の前記ワイヤ間隙間には、磁性体を含まない第１ワイヤ間隙間と、磁性体を含む第２ワイヤ間隙間と、が含まれるコイル装置。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記第２ワイヤ間隙間の少なくとも１つは、外接する３つの前記ワイヤ断面のうち少なくとも２つが前記第２磁性材料部分に面する外寄り第２ワイヤ間隙間である請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
前記外寄り第２ワイヤ間隙間では、外接しておりかつ前記第２磁性材料部分に面する前記ワイヤ断面のうち少なくとも１つが、当該外寄り第２ワイヤ間隙間と比較して前記板状部から離間している請求項２に記載のコイル装置。
【請求項４】
前記第１ワイヤ間隙間の少なくとも１つは、外接する３つの前記ワイヤ断面のうち少なくとも２つが前記第１磁性材料部分に面する内寄り第１ワイヤ間隙間である請求項１に記載のコイル装置。
【請求項５】
前記金属ワイヤは、前記ワイヤ断面が略円形または略楕円形である丸線である請求項１に記載のコイル装置。
【請求項６】
前記所定の断面において、前記巻回部における２つの異なる前記ワイヤ断面と前記板状部とに外接し直径がそれぞれの前記ワイヤ断面の半径より小さい外接円で規定され、磁性体を含まない板状部ワイヤ間隙間が形成されている請求項１に記載のコイル装置。
【請求項７】
前記第２ワイヤ間隙間に含まれる磁性体の平均粒径は、前記第２磁性材料部分が有する磁性体の平均粒径より小さい請求項１に記載のコイル装置。
【請求項８】
前記板状部と前記突出部との間で形成されるコーナー部から、前記所定の断面に含まれる前記第２ワイヤ間隙間までの平均距離は、前記コーナー部から、前記所定の断面に含まれる前記第１ワイヤ間隙間までの平均距離より長い請求項１に記載のコイル装置。
【請求項９】
前記第２磁性材料部分における磁性体の含有割合は、５０％以上である請求項１に記載のコイル装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタ素子などとして用いられるコイル装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
コイル装置として、樹脂および磁性体の含有比率が異なる２種類のコア部と巻回部とを組み合わせたものが提案されている。このようなコイル装置は、樹脂および磁性体の含有比率が異なる２種類のコア部を用いることにより、応力を緩和し、クラックの発生を防止することが可能である。
【０００３】
このようなコイル装置では、巻回部における各ワイヤ断面の隙間に磁性体が充填されている形態が提案されており、このようなコイル装置は、インダクタンス向上の観点から有利である。しかしながら、このようなコイル装置では、磁性体を巻回部の隙間に充填する圧縮成型プロセス等において、各ワイヤ断面間の絶縁破壊が生じる課題がある。一方、磁性体を巻回部の隙間に充填しないコイル装置では、ワイヤ間の絶縁は維持されるものの、巻回部の隙間に磁性材が存在しないため、インダクタンス向上の観点からは課題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１９９７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、このような実状に鑑みてなされ、金属ワイヤの絶縁破壊を防止するとともにインダクタンスを向上させることができるコイル装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係るコイル装置は、
磁性体を含有しており、板状部と、前記板状部から突出する突出部と、を有する第１磁性材料部分と、
前記突出部を巻回する２層以上の巻層を形成する巻回部を有する金属ワイヤと、
磁性体と樹脂とを含有しており、磁性体の含有割合が前記第１磁性材料部分より少なく、少なくとも前記巻回部の外周側を覆う第２磁性材料部分と、を有し、
前記金属ワイヤの断面であるワイヤ断面が観察される前記巻回部の巻回軸を含む所定の断面において、前記巻回部における３つの異なる前記ワイヤ断面に外接し直径が各前記ワイヤ断面の半径より小さい外接円で規定されるワイヤ間隙間が複数形成されており、
複数の前記ワイヤ間隙間には、磁性体を含む第１ワイヤ間隙間と、磁性体を含まない第２ワイヤ間隙間と、が含まれる。
【０００７】
本開示に係るコイル装置では、巻回部に形成されるワイヤ間隙間が複数形成されており、複数のワイヤ間隙間には、磁性体を含まない第１ワイヤ間隙間と、磁性体を含む第２ワイヤ間隙間と、が含まれる。このようなコイル装置では、第２ワイヤ間隙間によりインダクタの向上をもたらすとともに、第１ワイヤ間隙間があることで、ワイヤ断面間の絶縁破壊が生じる問題を防止できる。
【０００８】
また、たとえば、前記第２ワイヤ間隙間の少なくとも１つは、外接する３つの前記ワイヤ断面のうち少なくとも２つが前記第２磁性材料部分に面する外寄り第２ワイヤ間隙間であってもよい。
【０００９】
外寄り第２ワイヤ間隙間は、磁性体を含むことでインダクタの向上をもたらすとともに、第２磁性材料部分に近いため、このような外寄り第２ワイヤ間隙間を形成しても、ワイヤ断面間の絶縁破壊は生じ難い。
【００１０】
また、前記外寄り第２ワイヤ間隙間では、外接しておりかつ前記第２磁性材料部分に面する前記ワイヤ断面のうち少なくとも１つが、当該外寄り第２ワイヤ間隙間と比較して前記板状部から離間していてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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