JP7218588B2

JP7218588B2 - コイル部品

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Publication number: JP7218588B2
Application number: JP2019012474A
Authority: JP
Inventors: 花子吉野; 寛鈴木; 大輔占部; 啓吾東田; 友一土屋
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Priority date: 2019-01-28
Filing date: 2019-01-28
Publication date: 2023-02-07
Anticipated expiration: 2039-01-28
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Description

本発明はコイル部品に関し、特に、巻芯部にワイヤが多層に巻回されてなるコイル部品に関する。

巻芯部にワイヤが巻回されてなるコイル部品のインダクタンスを高めるためには、ワイヤのターン数を増加させる必要があるが、巻芯部にワイヤを単層に巻回する方法では、ターン数に比例して巻芯部に必要な長さが増大してしまう。このため、巻芯部の長さを抑えつつ、ワイヤのターン数を増加させるためには、特許文献１に記載されているように巻芯部にワイヤを多層に巻回する必要がある。

一方、主に電源回路に用いられるコイル部品においては、低い直流抵抗と高い定格電流が要求される。これを実現するためには、並列接続された２本のワイヤを使用する方法が考えられる。例えば、特許文献１の図６～図８には、２本のワイヤを多層に巻回してなるコイル部品が開示されている。

特開平１１－７４１３３号公報

しかしながら、特許文献１の図６～図８に開示された巻回構造では、２本のワイヤの同一ターンを常に隣接配置していることから、巻回作業の自由度が低いという問題があった。

したがって、本発明は、２本のワイヤを多層に巻回してなるコイル部品において、巻回作業の自由度を高めることを目的とする。

本発明によるコイル部品は、巻芯部と、巻芯部に巻回された第１及び第２のワイヤとを備え、第１及び第２のワイヤは、巻芯部上において少なくとも３層の巻回層を構成し、第１及び第２のワイヤの同一ターンは、複数ターンに亘って互いに異なる巻回層に位置することを特徴とする。

本発明によれば、第１及び第２のワイヤの同一ターンが複数ターンに亘って互いに異なる巻回層に位置するよう巻回されていることから、巻回作業の自由度を高めることが可能となる。

本発明において、少なくとも３層の巻回層は、巻芯部に最も近い下層と、下層よりも巻芯部から離れた上層と、下層と上層の間に位置する少なくとも一層の中間層とを含み、下層には第１のワイヤが巻回され、上層には第２のワイヤが巻回され、中間層には第１のワイヤと第２のワイヤが混在して巻回されていても構わない。これによれば、隣接するターンのターン数差が少なくなるよう巻回することができることから、寄生容量成分を抑えることが可能となる。

本発明において、下層には第１のワイヤが整列した状態で連続して巻回され、上層には第２のワイヤが整列した状態で連続して巻回され、中間層には第１のワイヤと第２のワイヤが交互に巻回されていても構わない。これによれば、第１のワイヤが下層に整列して配置され、第２のワイヤが上層に整列して配置された構造を得ることが可能となる。

本発明において、第１のワイヤの第ｉターン（ｉは５以上の整数）及び第ｉ＋１ターンは下層に巻回され、第１のワイヤの第ｉ＋２ターンと第２のワイヤの第ｉ＋１ターンは中間層に巻回され、第２のワイヤの第ｉターン及び第ｉ＋２ターンは上層に巻回されていても構わない。これによれば、第１及び第２のワイヤの第ｉ～第ｉ＋２ターンからなる巻回パターンを繰り返し形成することによって、３層の巻回層からなる規則的な巻回構造を得ることが可能となる。

この場合、第１のワイヤの第ｉ＋２ターンは、第１のワイヤの第ｉターンと第ｉ＋１ターンによって形成される谷線に沿って巻回されていても構わない。これによれば、第１のワイヤの第ｉ＋２ターンを第１のワイヤの第ｉターンと第ｉ＋１ターンによって支持することができる。

さらにこの場合、第２のワイヤの第ｉ＋３ターンは、第１のワイヤの第ｉ＋２ターンと第２のワイヤの第ｉ＋１ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、第２のワイヤの第ｉ＋４ターンは、第１のワイヤの第ｉ＋１ターンと第ｉ＋３ターンによって形成される谷線に沿って巻回されていても構わない。これによれば、第２のワイヤの第ｉ＋３ターンを第１のワイヤの第ｉ＋２ターンと第２のワイヤの第ｉ＋１ターンによって形成される谷線によって支持することができ、第２のワイヤの第ｉ＋４ターンを第１のワイヤの第ｉ＋１ターンと第ｉ＋３ターンによって形成される谷線によって支持することができる。

本発明において、中間層は、下層側に位置する第１中間層と、上層側に位置する第２中間層とを含み、これにより第１及び第２のワイヤは、少なくとも４層の巻回層を構成しても構わない。これによれば、４層の巻回層からなる巻回構造を得ることが可能となる。

本発明において、下層には第１のワイヤが整列した状態で連続して巻回され、上層には第２のワイヤが整列した状態で連続して巻回され、第１及び第２中間層には第１のワイヤと第２のワイヤが交互に巻回されていても構わない。これによれば、４層の巻回層からなる巻回構造において、第１及び第２中間層に第１及び第２のワイヤを規則的に配置することが可能となる。

この場合、第１のワイヤの第ｉターン（ｉは８以上の整数）及び第ｉ＋１ターンは、下層に巻回され、第１のワイヤの第ｉ＋２ターンと第２のワイヤの第ｉ＋１ターンは、第１中間層に巻回され、第１のワイヤの第ｉ＋３ターンと第２のワイヤの第ｉ＋２ターンは、第２中間層に巻回され、第２のワイヤの第ｉターン及び第ｉ＋３ターンは、上層に巻回されていても構わない。これによれば、第１及び第２のワイヤの第ｉ～第ｉ＋３ターンからなる巻回パターンを繰り返し形成することによって、４層の巻回層からなる規則的な巻回構造を得ることが可能となる。

さらにこの場合、第１のワイヤの第ｉ＋３ターンは、第１のワイヤの第ｉ＋２ターンと第２のワイヤの第ｉ＋１ターンによって形成される谷線に沿って巻回されていても構わない。これによれば、第１のワイヤの第ｉ＋３ターンを第１のワイヤの第ｉ＋２ターンと第２のワイヤの第ｉ＋１ターンによって支持することができる。

さらにこの場合、第２のワイヤの第ｉ＋４ターンは、第１のワイヤの第ｉ＋３ターンと第２のワイヤの第ｉ＋２ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、第２のワイヤの第ｉ＋５ターンは、第１のワイヤの第ｉターンと第ｉ＋１ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、第２のワイヤの第ｉ＋６ターンは、第１のワイヤの第ｉ＋２ターンと第２のワイヤの第ｉ＋５ターンによって形成される谷線に沿って巻回されていても構わない。これによれば、第２のワイヤの第ｉ＋４ターンを第１のワイヤの第ｉ＋３ターンと第２のワイヤの第ｉ＋２ターンによって形成される谷線よって支持することができ、第２のワイヤの第ｉ＋５ターンを第１のワイヤの第ｉターンと第ｉ＋１ターンによって形成される谷線によって支持することができ、第２のワイヤの第ｉ＋６ターンを第１のワイヤの第ｉ＋２ターンと第２のワイヤの第ｉ＋５ターンによって形成される谷線によって支持することができる。

本発明において、下層及び第１中間層には第１のワイヤが整列した状態で連続して巻回され、上層及び第２中間層には第２のワイヤが整列した状態で連続して巻回されていても構わない。これによれば、４層の巻回層からなる巻回構造において、第１のワイヤを下層及び第１中間層に整列させ、第２のワイヤを上層及び第２中間層に整列させることが可能となる。

この場合、第１のワイヤの第ｉターン（ｉは５以上の整数）及び第ｉ＋２ターンは、下層に巻回され、第１のワイヤの第ｉ＋１ターン及び第ｉ＋３ターンは、第１中間層に巻回され、第２のワイヤの第ｉターン及び第ｉ＋２ターンは、第２中間層に巻回され、第２のワイヤの第ｉ＋１ターン及び第ｉ＋３ターンは、上層に巻回されていても構わない。これによれば、第１及び第２のワイヤの第ｉ～第ｉ＋３ターンからなる巻回パターンを繰り返し形成することによって、４層の巻回層からなる規則的な巻回構造を得ることが可能となる。

さらにこの場合、第１のワイヤの第ｉ＋３ターンは、第１のワイヤの第ｉターンと第ｉ＋２ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、第２のワイヤの第ｉ＋３ターンは、第２のワイヤの第ｉターンと第ｉ＋２ターンによって形成される谷線に沿って巻回されていても構わない。これによれば、第１のワイヤの第ｉ＋３ターンを第１のワイヤの第ｉターンと第ｉ＋２ターンによって形成される谷線によって支持することができ、第２のワイヤの第ｉ＋３ターンを第２のワイヤの第ｉターンと第ｉ＋２ターンによって形成される谷線に沿って支持することができる。

さらにこの場合、第２のワイヤの第ｉ＋４ターンは、第１のワイヤの第ｉ＋１ターンと第ｉ＋３ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、第２のワイヤの第ｉ＋５ターンは、第２のワイヤの第ｉ＋２ターンと第ｉ＋４ターンによって形成される谷線に沿って巻回されていても構わない。これによれば、第２のワイヤの第ｉ＋４ターンを第１のワイヤの第ｉ＋１ターンと第ｉ＋３ターンによって形成される谷線によって支持することができ、第２のワイヤの第ｉ＋５ターンを第２のワイヤの第ｉ＋２ターンと第ｉ＋４ターンによって形成される谷線によって支持することができる。

本発明によるコイル部品は、鍔部と、鍔部に設けられ、第１及び第２のワイヤの一端が継線された端子電極とをさらに備え、第１及び第２のワイヤの一端は、端子電極を介して短絡されていても構わない。これによれば、第１及び第２のワイヤを並列に接続することが可能となる。

このように、本発明によるコイル部品は、巻回作業の自由度が高い巻回構造を有している。これにより、例えば、ターン数差の大きい２つのターンを隣接させることによる寄生容量成分の増加を防止することが可能となる。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるコイル部品１の外観を示す略斜視図である。図２は、第１の変形例によるコイル部品２の外観を示す略斜視図である。図３は、巻芯部１３にワイヤＷ１，Ｗ２を巻回する前の状態を示す略斜視図である。図４は、第２の変形例によるコイル部品３の外観を示す略斜視図である。図５は、コイル部品３が実装される回路基板上のパターン形状を示す略平面図である。図６は、ワイヤＷ１，Ｗ２の第１の巻回構造を説明するための模式的な断面図である。図７は、第１の巻回構造を得るための方法を説明するための模式的な工程図である。図８は、第１の巻回構造を得るための方法を説明するための模式的な工程図である。図９は、ワイヤＷ１，Ｗ２の第２の巻回構造を説明するための模式的な断面図である。図１０は、第２の巻回構造を得るための方法を説明するための模式的な工程図である。図１１は、第２の巻回構造を得るための方法を説明するための模式的な工程図である。図１２は、ワイヤＷ１，Ｗ２の第３の巻回構造を説明するための模式的な断面図である。図１３は、第３の巻回構造を得るための方法を説明するための模式的な工程図である。図１４は、第３の巻回構造を得るための方法を説明するための模式的な工程図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるコイル部品１の外観を示す略斜視図である。

図１に示すように、本実施形態によるコイル部品１は、鍔部１１，１２及び巻芯部１３を有するドラム型のコア１０と、鍔部１１，１２に固定された板状のコア２０と、鍔部１１に設けられた端子電極Ｅ１と、鍔部１２に設けられた端子電極Ｅ２と、巻芯部１３に巻回された第１及び第２のワイヤＷ１，Ｗ２とを有している。ワイヤＷ１，Ｗ２は、銅などの良導体を芯材とする被覆導線である。

コア１０は、フェライトなどの高透磁率材料からなるドラム型のブロックであり、鍔部１１，１２とこれらの間に設けられた巻芯部１３が一体化された構造を有している。コア２０もフェライトなどの高透磁率材料からなる板状のブロックである。コア１０とコア２０は、接着剤などを介して互いに固定されている。そして、ワイヤＷ１，Ｗ２の一端は端子電極Ｅ１に継線され、ワイヤＷ１，Ｗ２の他端は端子電極Ｅ２に継線される。端子電極Ｅ１，Ｅ２は、コア１０に焼き付けられた銀ペーストなどからなる。これにより、ワイヤＷ１，Ｗ２の一端は端子電極Ｅ１を介して短絡され、ワイヤＷ１，Ｗ２の他端は端子電極Ｅ２を介して短絡される。つまり、端子電極Ｅ１と端子電極Ｅ２の間に、ワイヤＷ１，Ｗ２が並列に接続されることになる。ワイヤＷ１，Ｗ２を並列に接続しているのは、本実施形態によるコイル部品１が電源回路用のコイル部品であり、低い直流抵抗と高い定格電流が要求されるからである。

また、端子電極Ｅ１，Ｅ２の代わりに、端子金具を用いることも可能である。例えば、図２に示す第１の変形例によるコイル部品２のように、鍔部１１に固定された端子金具３０と、鍔部１２に固定された端子金具４０を用いても構わない。端子金具３０は、接着剤などを介してコア１０の鍔部１１に固定された端子電極であり、ワイヤＷ１，Ｗ２の一端が継線される。端子金具４０は、接着剤などを介してコア１０の鍔部１２に固定された端子電極であり、ワイヤＷ１，Ｗ２の他端が継線される。

コイル部品２の作製時においては、まずコア１０に端子金具３０，４０を接着し、その後、一方の端子金具３０にワイヤＷ１，Ｗ２の一端を継線する。継線前の端子金具３０は、図３に示すように、実装部３１、第１及び第２の継線部３２，３３、第１及び第２の溶接タブ３４，３５、第１及び第２の固定タブ３６，３７、並びに、フィレット形成部３８を有しており、ワイヤＷ１の一端を継線部３２に配置した状態で固定タブ３６を折りたたむことによって、ワイヤＷ１の一端を継線部３２に固定するとともに、ワイヤＷ２の一端を継線部３３に配置した状態で固定タブ３７を折りたたむことによって、ワイヤＷ２の一端を継線部３３に固定する。この状態で、溶接タブ３４，３５を折りたたみ、熱によって溶接タブ３４，３５を融解させることにより、端子金具３０とワイヤＷ１，Ｗ２の一端を溶接する。その後、コア１０を回転させることによってワイヤＷ１，Ｗ２を巻芯部１３に巻回する。継線前の端子金具４０も、実装部４１、第１及び第２の継線部４２，４３、第１及び第２の溶接タブ４４，４５、第１及び第２の固定タブ４６，４７、並びに、フィレット形成部４８を有しており、ワイヤＷ１の他端を継線部４２に配置した状態で固定タブ４６を折りたたむことによって、ワイヤＷ１の他端を継線部４２に固定するとともに、ワイヤＷ２の他端を継線部４３に配置した状態で固定タブ４７を折りたたむことによって、ワイヤＷ２の他端を継線部４３に固定する。この状態で、溶接タブ４４，４５を折りたたみ、熱によって溶接タブ４４，４５を融解させることにより、端子金具４０とワイヤＷ１，Ｗ２の他端を溶接する。最後に、コア１０にコア２０を接着すれば、図２に示すコイル部品２が完成する。

コイル部品２の実使用時においては、回路基板上のランドパターンと端子金具３０，４０の実装部３１，４１がハンダを介して接続される。この時、表面張力によってハンダがフィレット形成部３８，４８にも達し、ハンダフィレットが形成される。

本発明において、ワイヤＷ１，Ｗ２の一端を鍔部１１上で短絡し、ワイヤＷ１，Ｗ２の他端を鍔部１２上で短絡することは必須でなく、図４に示す第２の変形例によるコイル部品３のように、鍔部１１に２つの端子電極Ｅ１１，Ｅ１２を設け、鍔部１２に２つの端子電極Ｅ２１，Ｅ２２を設け、ワイヤＷ１，Ｗ２の一端をそれぞれ端子電極Ｅ１１，Ｅ１２に接続し、ワイヤＷ１，Ｗ２の他端をそれぞれ端子電極Ｅ２１，Ｅ２２に接続しても構わない。この場合、コイル部品３が実装される回路基板上で、端子電極Ｅ１１と端子電極Ｅ１２を短絡するとともに、端子電極Ｅ２１と端子電極Ｅ２２を短絡することにより、ワイヤＷ１，Ｗ２を並列に接続することが可能となる。例えば、図５に示すように、配線５１に接続されたランドパターン６１と、配線５２に接続されたランドパターン６２を有する回路基板上の搭載領域３ａにコイル部品３を搭載すれば良い。搭載領域３ａにコイル部品３を搭載すれば、ランドパターン６１に端子電極Ｅ１１，Ｅ１２が共通に接続され、ランドパターン６２に端子電極Ｅ２１，Ｅ２２が共通に接続されることから、ワイヤＷ１，Ｗ２が並列に接続される。

本実施形態においては、コア１０の巻芯部１３に２本のワイヤＷ１，Ｗ２が複数ターンに亘って多層に巻回されている。

以下、ワイヤＷ１，Ｗ２の巻回構造について詳細に説明する。

図６は、ワイヤＷ１，Ｗ２の第１の巻回構造を説明するための模式的な断面図である。

図６においてワイヤＷ１，Ｗ２に付された番号は、端子電極Ｅ１（Ｅ１１，Ｅ１２）又は端子金具３０を始点としたターン数を示している。図７～図１４においても同様である。以下に示す例では、ワイヤＷ１，Ｗ２のターン数を３６ターンに設定しているが、本発明がこれに限定されないことは言うまでも無い。

図６に示す第１の巻回構造においては、ワイヤＷ１，Ｗ２が巻芯部１３上において３層の巻回層を構成している。３層の巻回層は、巻芯部１３に最も近い下層Ｌ１と、巻芯部１３から最も離れた上層Ｌ３と、下層Ｌ１と上層Ｌ３の間に位置する中間層Ｌ２からなる。図６に示す例では、下層Ｌ１が最下層を構成し、上層Ｌ３が最上層を構成する。

そして、ワイヤＷ１の第１～３，５，６，８，９，１１，１２，１４，１５，１７，１８，２０，２１，２３，２４，２６，２７，２９，３０，３２，３３，３５，３６ターンとワイヤＷ２の第１ターンが下層Ｌ１に巻回され、ワイヤＷ１の第４，７，１０，１３，１６，１９，２２，２５，２８，３１，３４ターンとワイヤＷ２の第２，３，６，９，１２，１５，１８，２１，２４，２７，３０，３３，３６ターンが中間層Ｌ２に巻回され、ワイヤＷ２の第４，５，７，８，１０，１１，１３，１４，１６，１７，１９，２０，２２，２３，２５，２６，２８，２９，３１，３２，３４，３５ターンが上層Ｌ３に巻回されている。このように、第１の巻回構造においては、下層Ｌ１にはワイヤＷ１が整列した状態で軸方向に連続して巻回され、上層Ｌ３にはワイヤＷ２が整列した状態で軸方向に連続して巻回され、中間層Ｌ２にはワイヤＷ１，Ｗ２が交互に巻回される。

ここで、中間層Ｌ２に巻回された各ターンは、下層Ｌ１に巻回された隣接する２つのターンによって形成される谷線に沿って巻回される。同様に、上層Ｌ３に巻回された各ターンは、中間層Ｌ２に巻回された隣接する２つのターンによって形成される谷線に沿って巻回される。具体的には、中間層Ｌ２に巻回されたワイヤＷ１の第４，７，１０，１３，１６，１９，２２，２５，２８，３１，３４ターンは、下層Ｌ１に巻回されたワイヤＷ１の２ターン前のターンと１ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回され、中間層Ｌ２に巻回されたワイヤＷ２の第６，９，１２，１５，１８，２１，２４，２７，３０，３３，３６ターンは、下層Ｌ１に巻回されたワイヤＷ１の３ターン前のターンと１ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回される。また、上層Ｌ３に巻回されたワイヤＷ２の第８，１１，１４，１７，２０，２３，２６，２９，３２，３５ターンは、中間層Ｌ２に巻回されたワイヤＷ２の２ターン前のターンとワイヤＷ１の１ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回され、上層Ｌ３に巻回されたワイヤＷ２の第１０，１３，１６，１９，２２，２５，２８，３１，３４ターンは、中間層Ｌ２に巻回されたワイヤＷ１の３ターン前のターンとワイヤＷ２の１ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回される。

より一般化して説明すると、ワイヤＷ１，Ｗ２の第１～第４ターンを除き、ワイヤＷ１の第ｉターン（ｉは５以上の整数）及び第ｉ＋１ターンは下層Ｌ１に巻回され、ワイヤＷ１の第ｉ＋２ターンとワイヤＷ２の第ｉ＋１ターンは中間層Ｌ２に巻回され、ワイヤＷ２の第ｉターン及び第ｉ＋２ターンは上層Ｌ３に巻回される。そして、ワイヤＷ１の第ｉ＋２ターンは、ワイヤＷ１の第ｉターンと第ｉ＋１ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、ワイヤＷ２の第ｉ＋４ターンは、ワイヤＷ１の第ｉ＋１ターンと第ｉ＋３ターンによって形成される谷線に沿って巻回される。さらに、ワイヤＷ２の第ｉ＋３ターンは、ワイヤＷ１の第ｉ＋２ターンとワイヤＷ２の第ｉ＋１ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、ワイヤＷ２の第ｉ＋５ターンは、ワイヤＷ１の第ｉ＋２ターンとワイヤＷ２の第ｉ＋４ターンによって形成される谷線に沿って巻回される。

図６に示す第１の巻回構造を得るための方法は次の通りである。まず、図７に示すように、ワイヤＷ１，Ｗ２の第１ターンを下層Ｌ１に並べて巻回する。次に、ワイヤＷ１の第２ターンをワイヤＷ１の第１ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第２ターンをワイヤＷ１の第１ターンとワイヤＷ２の第１ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第３ターンをワイヤＷ１の第２ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第３ターンをワイヤＷ１の第１ターンとワイヤＷ１の第２ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。さらに、ワイヤＷ１の第４ターンをワイヤＷ１の第２ターンとワイヤＷ１の第３ターンによって形成される谷線に沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第４ターンをワイヤＷ２の第２ターンとワイヤＷ２の第３ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。上述したワイヤＷ１，Ｗ２の第１～第４ターンは、ワイヤＷ１，Ｗ２の第５ターン以降が崩れないよう正しく巻回するための壁となる部分である。

次に、図８に示すように、ワイヤＷ１の第５ターンをワイヤＷ１の第３ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第５ターンをワイヤＷ１の第４ターンとワイヤＷ２の第３ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第６ターンをワイヤＷ１の第５ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第６ターンをワイヤＷ１の第３ターンとワイヤＷ１の第５ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。さらに、ワイヤＷ１の第７ターンをワイヤＷ１の第５ターンとワイヤＷ１の第６ターンによって形成される谷線に沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第７ターンをワイヤＷ１の第４ターンとワイヤＷ２の第６ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。

以降は、上述した第５～第７ターンからなる３ターンと同じルールで繰り返し巻回作業を進める。つまり、第ｉ～第ｉ＋２ターンからなる巻回パターンを繰り返し形成することによって、規則的な巻回構造を有する第１の巻回構造を得ることができる。

このように、第１の巻回構造においては、第１ターンを除き、ワイヤＷ１，Ｗ２の同一ターンを互いに異なる巻回層に配置していることから、巻回作業の自由度が高められる。これにより、ターン数差の大きいターン同士を隣接させることによる寄生容量成分の増加を防止することができる。これは、ターン数差の小さいターン同士によって生じる寄生容量成分は、主に直列に接続されることから、その値が小さくなるのに対し、ターン数差の大きいターン同士によって生じる寄生容量成分は、主に並列に接続されることから、その値が大きくなる傾向がある。そして、第１の巻回構造においては、隣接するターンのターン数差が最大で３に抑えられていることから、寄生容量成分が抑えられ、その結果、共振周波数を高めることが可能となる。

図９は、ワイヤＷ１，Ｗ２の第２の巻回構造を説明するための模式的な断面図である。

図９に示す第２の巻回構造においては、ワイヤＷ１，Ｗ２が巻芯部１３上において４層の巻回層を構成している。４層の巻回層は、巻芯部１３に近い層から順に、下層Ｌ１、第１中間層Ｌ２ａ、第２中間層Ｌ２ｂ及び上層Ｌ３からなる。

そして、ワイヤＷ１の第１～４，６，８，９，１２，１３，１６，１７，２０，２１，２４，２５，２８，２９，３２，３３，３６ターンとワイヤＷ２の第１ターンが下層Ｌ１に巻回され、ワイヤＷ１の第５，１０，１４，１８，２２，２６，３０，３４ターンとワイヤＷ２の第２～４，９，１３，１７，２１，２５，２９，３３ターンが第１中間層Ｌ２ａに巻回され、ワイヤＷ１の第７，１１，１５，１９，２３，２７，３１，３５ターンとワイヤＷ２の第５，６，１０，１４，１８，２２，２６，３０，３４ターンが第２中間層Ｌ２ｂに巻回され、ワイヤＷ２の第７，８，１１，１２，１５，１６，１９，２０，２３，２４，２７，２８，３１，３２，３５，３６ターンが上層Ｌ３に巻回されている。このように、第２の巻回構造においては、下層Ｌ１にはワイヤＷ１が整列した状態で軸方向に連続して巻回され、上層Ｌ３にはワイヤＷ２が整列した状態で軸方向に連続して巻回され、第１及び第２中間層Ｌ２ａ，Ｌ２ｂにはワイヤＷ１，Ｗ２が軸方向に交互に巻回される。

ここで、第１中間層Ｌ２ａに巻回された各ターンは、下層Ｌ１に巻回された隣接する２つのターンによって形成される谷線に沿って巻回される。同様に、第２中間層Ｌ２ｂに巻回された各ターンは、第１中間層Ｌ２ａに巻回された隣接する２つのターンによって形成される谷線に沿って巻回される。そして、上層Ｌ３に巻回された各ターンは、第２中間層Ｌ２ｂに巻回された隣接する２つのターンによって形成される谷線に沿って巻回される。具体的には、第１中間層Ｌ２ａに巻回されたワイヤＷ１の第１４，１８，２２，２６，３０，３４ターンは、下層Ｌ１に巻回されたワイヤＷ１の５ターン前のターンと２ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回され、第１中間層Ｌ２ａに巻回されたワイヤＷ２の第１３，１７，２１，２５，２９，３３ターンは、下層Ｌ１に巻回されたワイヤＷ１の５ターン前のターンと４ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回される。また、第２中間層Ｌ２ｂに巻回されたワイヤＷ１の第１１，１５，１９，２３，２７，３１，３５ターンは、第１中間層Ｌ２ａに巻回されたワイヤＷ１の１ターン前のターンとワイヤＷ２の２ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回され、第２中間層Ｌ２ｂに巻回されたワイヤＷ２の第１４，１８，２２，２６，３０，３４ターンは、第１中間層Ｌ２ａに巻回されたワイヤＷ１の４ターン前のターンとワイヤＷ２の１ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回される。さらに、上層Ｌ３に巻回されたワイヤＷ２の第８，１２，１６，２０，２４，２８，３２，３６ターンは、第２中間層Ｌ２ｂに巻回されたワイヤＷ２の２ターン前のターンとワイヤＷ１の１ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回され、上層Ｌ３に巻回されたワイヤＷ２の第１１，１５，１９，２３，２７，３１，３５ターンは、第２中間層Ｌ２ｂに巻回されたワイヤＷ１の４ターン前のターンとワイヤＷ２の１ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回される。

より一般化して説明すると、ワイヤＷ１，Ｗ２の第１～第７ターンを除き、ワイヤＷ１の第ｉターン（ｉは８以上の整数）及び第ｉ＋１ターンは下層に巻回され、ワイヤＷ１の第ｉ＋２ターンとワイヤＷ２の第ｉ＋１ターンは第１中間層Ｌ２ａに巻回され、ワイヤＷ１の第ｉ＋３ターンとワイヤＷ２の第ｉ＋２ターンは第２中間層Ｌ２ｂに巻回され、ワイヤＷ２の第ｉターン及び第ｉ＋３ターンは上層Ｌ３に巻回される。そして、ワイヤＷ２の第ｉ＋５ターンは、ワイヤＷ１の第ｉターンと第ｉ＋１ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、ワイヤＷ１の第ｉ＋６ターンは、ワイヤＷ１の第ｉ＋１ターンと第ｉ＋４ターンによって形成される谷線に沿って巻回される。また、ワイヤＷ１の第ｉ＋３ターンは、ワイヤＷ１の第ｉ＋２ターンとワイヤＷ２の第ｉ＋１ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、ワイヤＷ２の第ｉ＋６ターンは、ワイヤＷ１の第ｉ＋２ターンとワイヤＷ２の第ｉ＋５ターンによって形成される谷線に沿って巻回される。さらに、ワイヤＷ２の第ｉ＋４ターンは、ワイヤＷ１の第ｉ＋３ターンとワイヤＷ２の第ｉ＋２ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、ワイヤＷ２の第ｉ＋７ターンは、ワイヤＷ１の第ｉ＋３ターンとワイヤＷ２の第ｉ＋６ターンによって形成される谷線に沿って巻回される。

図９に示す第２の巻回構造を得るための方法は次の通りである。まず、図１０に示すように、ワイヤＷ１，Ｗ２の第１ターンを下層Ｌ１に並べて巻回する。次に、ワイヤＷ１の第２ターンをワイヤＷ１の第１ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第２ターンをワイヤＷ１の第１ターンとワイヤＷ２の第１ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第３ターンをワイヤＷ１の第２ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第３ターンをワイヤＷ１の第１ターンとワイヤＷ１の第２ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第４ターンをワイヤＷ１の第３ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第４ターンをワイヤＷ１の第２ターンとワイヤＷ１の第３ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第５ターンをワイヤＷ１の第３ターンとワイヤＷ１の第４ターンによって形成される谷線に沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第５ターンをワイヤＷ２の第２ターンとワイヤＷ２の第３ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第６ターンをワイヤＷ１の第４ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第６ターンをワイヤＷ２の第３ターンとワイヤＷ２の第４ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。そして、ワイヤＷ１の第７ターンをワイヤＷ１の第５ターンとワイヤＷ２の第４ターンによって形成される谷線に沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第７ターンをワイヤＷ２の第５ターンとワイヤＷ２の第６ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。上述したワイヤＷ１，Ｗ２の第１～第７ターンは、ワイヤＷ１，Ｗ２の第８ターン以降が崩れないよう正しく巻回するための壁となる部分である。第２の巻回構造では、壁を構成するターンのうち、下層Ｌ１に巻回されたターン数が第１中間層Ｌ２ａに巻回されたターン数よりも２ターン多いことから、以降の巻回作業において巻崩れが生じにくい。

次に、図１１に示すように、ワイヤＷ１の第８ターンをワイヤＷ１の第６ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第８ターンをワイヤＷ１の第７ターンとワイヤＷ２の第６ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第９ターンをワイヤＷ１の第８ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第９ターンをワイヤＷ１の第４ターンとワイヤＷ１の第６ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第１０ターンをワイヤＷ１の第６ターンとワイヤＷ１の第８ターンによって形成される谷線に沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第１０ターンをワイヤＷ１の第５ターンとワイヤＷ２の第９ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。さらに、ワイヤＷ１の第１１ターンをワイヤＷ１の第１０ターンとワイヤＷ２の第９ターンによって形成される谷線に沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第１１ターンをワイヤＷ１の第７ターンとワイヤＷ２の第１０ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。

以降は、上述した第８～第１１ターンからなる４ターンと同じルールで繰り返し巻回作業を進める。つまり、第ｉ～第ｉ＋３ターンからなる巻回パターンを繰り返し形成することによって、規則的な巻回構造を有する第２の巻回構造を得ることができる。

このように、第２の巻回構造においても、第１ターンを除き、ワイヤＷ１，Ｗ２の同一ターンを互いに異なる巻回層に配置していることから、巻回作業の自由度が高められ、寄生容量成分を抑えることが可能となる。具体的には、第２の巻回構造においては、隣接するターンのターン数差が最大で５に抑えられていることから、寄生容量成分が抑えられ、その結果、共振周波数を高めることが可能となる。しかも、ワイヤＷ１，Ｗ２が４層の巻回層を構成していることから、巻芯部１３の軸方向における長さをより短縮することが可能となる。

図１２は、ワイヤＷ１，Ｗ２の第３の巻回構造を説明するための模式的な断面図である。

図１２に示す第３の巻回構造においては、第２の巻回構造と同様、ワイヤＷ１，Ｗ２が巻芯部１３上において４層の巻回層を構成している。

そして、ワイヤＷ１の奇数ターン及び第２ターンとワイヤＷ２の第１ターンが下層Ｌ１に巻回され、第２ターンを除くワイヤＷ１の偶数ターンとワイヤＷ２の第２及び第３ターンが第１中間層Ｌ２ａに巻回され、第１及び第３ターンを除くワイヤＷ２の奇数ターンと第４ターンが第２中間層Ｌ２ｂに巻回され、第２及び第４ターンを除くワイヤＷ２の偶数ターンが上層Ｌ３に巻回されている。このように、第３の巻回構造においては、下層Ｌ１及び第１中間層Ｌ２ａにはワイヤＷ１が整列した状態で軸方向に連続して巻回され、上層Ｌ３及び第２中間層Ｌ２ｂにはワイヤＷ２が整列した状態で軸方向に連続して巻回される。

ここで、第１中間層Ｌ２ａに巻回された各ターンは、下層Ｌ１に巻回された隣接する２つのターンによって形成される谷線に沿って巻回される。同様に、第２中間層Ｌ２ｂに巻回された各ターンは、第１中間層Ｌ２ａに巻回された隣接する２つのターンによって形成される谷線に沿って巻回される。そして、上層Ｌ３に巻回された各ターンは、第２中間層Ｌ２ｂに巻回された隣接する２つのターンによって形成される谷線に沿って巻回される。具体的には、第１中間層Ｌ２ａに巻回されたワイヤＷ１の第６～３６ターンは、下層Ｌ１に巻回されたワイヤＷ１の３ターン前のターンと１ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回される。また、第２中間層Ｌ２ｂに巻回されたワイヤＷ２の第７～３５ターンは、第１中間層Ｌ２ａに巻回されたワイヤＷ１の３ターン前のターンと１ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回される。さらに、上層Ｌ３に巻回されたワイヤＷ２の第８～３６ターンは、第２中間層Ｌ２ｂに巻回されたワイヤＷ２の３ターン前のターンと１ターン前のターンによって形成される谷線に沿って巻回される。

より一般化して説明すると、ワイヤＷ１，Ｗ２の第１～第４ターンを除き、ワイヤＷ１の第ｉターン（ｉは５以上の整数）及び第ｉ＋２ターンは下層Ｌ１に巻回され、ワイヤＷ１の第ｉ＋１ターン及び第ｉ＋３ターンは第１中間層Ｌ２ａに巻回され、ワイヤＷ２の第ｉターン及び第ｉ＋２ターンは第２中間層Ｌ２ｂに巻回され、ワイヤＷ２の第ｉ＋１ターン及び第ｉ＋３ターンは上層Ｌ３に巻回される。そして、ワイヤＷ１の第ｉ＋３ターンは、ワイヤＷ１の第ｉターンと第ｉ＋２ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、ワイヤＷ１の第ｉ＋５ターンは、ワイヤＷ１の第ｉ＋２ターンと第ｉ＋４ターンによって形成される谷線に沿って巻回される。また、ワイヤＷ２の第ｉ＋４ターンは、ワイヤＷ１の第ｉ＋１ターンと第ｉ＋３ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、ワイヤＷ２の第ｉ＋６ターンは、ワイヤＷ１の第ｉ＋３ターンと第ｉ＋５ターンによって形成される谷線に沿って巻回される。さらに、ワイヤＷ２の第ｉ＋３ターンは、ワイヤＷ２の第ｉターンと第ｉ＋２ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、ワイヤＷ２の第ｉ＋５ターンは、ワイヤＷ２の第ｉ＋２ターンと第ｉ＋４ターンによって形成される谷線に沿って巻回される。

図１２に示す第３の巻回構造を得るための方法は次の通りである。まず、図１３に示すように、ワイヤＷ１，Ｗ２の第１ターンを下層Ｌ１に並べて巻回する。次に、ワイヤＷ１の第２ターンをワイヤＷ１の第１ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第２ターンをワイヤＷ１の第１ターンとワイヤＷ２の第１ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第３ターンをワイヤＷ１の第２ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第３ターンをワイヤＷ１の第１ターンとワイヤＷ１の第２ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第４ターンをワイヤＷ１の第２ターンとワイヤＷ１の第３ターンによって形成される谷線に沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第４ターンをワイヤＷ２の第２ターンとワイヤＷ２の第３ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。上述したワイヤＷ１，Ｗ２の第１～第４ターンは、ワイヤＷ１，Ｗ２の第５ターン以降が崩れないよう正しく巻回するための壁となる部分である。

次に、図１４に示すように、ワイヤＷ１の第５ターンをワイヤＷ１の第３ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第５ターンをワイヤＷ１の第４ターンとワイヤＷ２の第３ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第６ターンをワイヤＷ１の第３ターンとワイヤＷ１の第５ターンによって形成される谷線に沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第６ターンをワイヤＷ２の第４ターンとワイヤＷ２の第５ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。次に、ワイヤＷ１の第７ターンをワイヤＷ１の第５ターンに沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第７ターンをワイヤＷ１の第４ターンとワイヤＷ１の第６ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。さらに、ワイヤＷ１の第８ターンをワイヤＷ１の第５ターンとワイヤＷ１の第７ターンによって形成される谷線に沿って巻回するとともに、ワイヤＷ２の第８ターンをワイヤＷ２の第５ターンとワイヤＷ２の第７ターンによって形成される谷線に沿って巻回する。

以降は、上述した第５～第８ターンからなる４ターンと同じルールで繰り返し巻回作業を進める。つまり、第ｉ～第ｉ＋３ターンからなる巻回パターンを繰り返し形成することによって、規則的な巻回構造を有する第３の巻回構造を得ることができる。

このように、第３の巻回構造においても、第１ターンを除き、ワイヤＷ１，Ｗ２の同一ターンを互いに異なる巻回層に配置していることから、巻回作業の自由度が高められ、寄生容量成分を抑えることが可能となる。具体的には、第３の巻回構造においては、隣接するターンのターン数差が最大で３に抑えられていることから、寄生容量成分が抑えられ、その結果、共振周波数を高めることが可能となる。しかも、ワイヤＷ１，Ｗ２が４層の巻回層を構成していることから、巻芯部１３の軸方向における長さをより短縮することが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

１～３コイル部品
３ａ搭載領域
１０，２０コア
１１，１２鍔部
１３巻芯部
３０，４０端子金具
３１，４１実装部
３２，３３，４２，４３継線部
３４，３５，４４，４５溶接タブ
３６，３７，４６，４７固定タブ
３８，４８フィレット形成部
５１，５２配線
６１，６２ランドパターン
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ２１，Ｅ２２端子電極
Ｌ１下層
Ｌ２中間層
Ｌ２ａ第１中間層
Ｌ２ｂ第２中間層
Ｌ３上層
Ｗ１，Ｗ２ワイヤ

Claims

巻芯部と、
前記巻芯部に巻回された第１及び第２のワイヤと、を備え、
前記第１及び第２のワイヤは、前記巻芯部上において少なくとも３層の巻回層を構成し、
前記第１及び第２のワイヤの同一ターンは、複数ターンに亘って互いに異なる巻回層に位置することを特徴とするコイル部品。
前記少なくとも３層の巻回層は、前記巻芯部に最も近い下層と、前記下層よりも前記巻芯部から離れた上層と、前記下層と前記上層の間に位置する少なくとも一層の中間層とを含み、
前記下層には前記第１のワイヤが巻回され、
前記上層には前記第２のワイヤが巻回され、
前記中間層には前記第１のワイヤと前記第２のワイヤが混在して巻回されることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
前記下層には前記第１のワイヤが整列した状態で連続して巻回され、
前記上層には前記第２のワイヤが整列した状態で連続して巻回され、
前記中間層には前記第１のワイヤと前記第２のワイヤが交互に巻回されることを特徴とする請求項２に記載のコイル部品。
前記第１のワイヤの第５ターン及び第６ターンは、前記下層に巻回され、
前記第１のワイヤの第７ターンと前記第２のワイヤの第６ターンは、前記中間層に巻回され、
前記第２のワイヤの第５ターン及び第７ターンは、前記上層に巻回されることを特徴とする請求項２又は３に記載のコイル部品。
前記第１のワイヤの前記第７ターンは、前記第１のワイヤの前記第５ターンと前記第６ターンによって形成される谷線に沿って巻回されることを特徴とする請求項４に記載のコイル部品。
前記第２のワイヤの第８ターンは、前記第１のワイヤの前記第７ターンと前記第２のワイヤの前記第６ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、
前記第２のワイヤの第９ターンは、前記第１のワイヤの前記第６ターンと第８ターンによって形成される谷線に沿って巻回されることを特徴とする請求項５に記載のコイル部品。
前記中間層は、前記下層側に位置する第１中間層と、前記上層側に位置する第２中間層とを含み、これにより前記第１及び第２のワイヤは、少なくとも４層の巻回層を構成することを特徴とする請求項２に記載のコイル部品。
前記下層には前記第１のワイヤが整列した状態で連続して巻回され、
前記上層には前記第２のワイヤが整列した状態で連続して巻回され、
前記第１及び第２中間層には前記第１のワイヤと前記第２のワイヤが交互に巻回されることを特徴とする請求項７に記載のコイル部品。
前記第１のワイヤの第８ターン及び第９ターンは、前記下層に巻回され、
前記第１のワイヤの第１０ターンと前記第２のワイヤの第９ターンは、前記第１中間層に巻回され、
前記第１のワイヤの第１１ターンと前記第２のワイヤの第１０ターンは、前記第２中間層に巻回され、
前記第２のワイヤの第８ターン及び第１１ターンは、前記上層に巻回されることを特徴とする請求項７又は８に記載のコイル部品。
前記第１のワイヤの前記第１１ターンは、前記第１のワイヤの前記第１０ターンと前記第２のワイヤの前記第９ターンによって形成される谷線に沿って巻回されることを特徴とする請求項９に記載のコイル部品。
前記第２のワイヤの第１２ターンは、前記第１のワイヤの前記第１１ターンと前記第２のワイヤの前記第１０ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、
前記第２のワイヤの第１３ターンは、前記第１のワイヤの前記第８ターンと第９ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、
前記第２のワイヤの第１４ターンは、前記第１のワイヤの前記第１０ターンと前記第２のワイヤの前記第１３ターンによって形成される谷線に沿って巻回されることを特徴とする請求項１０に記載のコイル部品。
前記下層及び前記第１中間層には前記第１のワイヤが整列した状態で連続して巻回され、
前記上層及び前記第２中間層には前記第２のワイヤが整列した状態で連続して巻回されることを特徴とする請求項７に記載のコイル部品。
前記第１のワイヤの第５ターン及び第７ターンは、前記下層に巻回され、
前記第１のワイヤの第６ターン及び第８ターンは、前記第１中間層に巻回され、
前記第２のワイヤの第５ターン及び第７ターンは、前記第２中間層に巻回され、
前記第２のワイヤの第６ターン及び第８ターンは、前記上層に巻回されることを特徴とする請求項７又は１２に記載のコイル部品。
前記第１のワイヤの前記第８ターンは、前記第１のワイヤの前記第５ターンと前記第７ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、
前記第２のワイヤの前記第８ターンは、前記第２のワイヤの前記第５ターンと前記第７ターンによって形成される谷線に沿って巻回されることを特徴とする請求項１３に記載のコイル部品。
前記第２のワイヤの第９ターンは、前記第１のワイヤの前記第６ターンと前記第８ターンによって形成される谷線に沿って巻回され、
前記第２のワイヤの第１０ターンは、前記第２のワイヤの前記第７ターンと前記第９ターンによって形成される谷線に沿って巻回されることを特徴とする請求項１４に記載のコイル部品。
鍔部と、
前記鍔部に設けられ、前記第１及び第２のワイヤの一端が継線された端子電極と、をさらに備え、
前記第１及び第２のワイヤの前記一端は、前記端子電極を介して短絡されることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のコイル部品。