特許 6234614 コイル構造体及び磁性部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6234614

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】コイル構造体及び磁性部品

(51)【国際特許分類】

   H01F 30/10 20060101AFI20171113BHJP

   H01F 27/32 20060101ALI20171113BHJP

   H01F 17/00 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   H01F30/10 S

   H01F30/10 D

   H01F27/32 C

   H01F17/00 Z

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-567265(P2016-567265)

(86)(22)【出願日】2016年5月31日

(86)【国際出願番号】JP2016065985

【審査請求日】2016年11月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】230104019

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 聖二

(74)【代理人】

【識別番号】230117802

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 浩之

(72)【発明者】

【氏名】池田 康亮

(72)【発明者】

【氏名】比留間 義明

【審査官】 久保田 昌晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１１８７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４６３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０７９９０３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ３０／１０

Ｈ０１Ｆ １７／００

Ｈ０１Ｆ ２７／３２

Ｈ０１Ｆ ３７／００

Ｈ０１Ｆ ２７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導体からなるコイルと、
前記コイルを構成する前記導体の間に設けられる３つ以上の絶縁シートと、
を備え、
（１）３つ以上の前記絶縁シートは、２つの低熱伝導率絶縁シートと、前記低熱伝導率絶縁シートよりも高い熱伝導率である高熱伝導率絶縁シートとを有し、
２つの前記低熱伝導率絶縁シートの間に前記高熱伝導率絶縁シートが設けられ、
前記高熱伝導率絶縁シートの周縁部の厚みは、前記高熱伝導率絶縁シートの中心部の厚みよりも薄くなっている、又は、
（２）３つ以上の前記絶縁シートは、２つの高誘電率絶縁シートと、前記高誘電率絶縁シートよりも低い誘電率である低誘電率絶縁シートとを有し、
２つの前記高誘電率絶縁シートの間に前記低誘電率絶縁シートが設けられ、
前記低誘電率絶縁シートの周縁部の厚みは、前記低誘電率絶縁シートの中心部の厚みよりも薄くなっていることを特徴とするコイル構造体。

【請求項2】

前記絶縁シートは、前記低熱伝導率絶縁シート及び前記高熱伝導率絶縁シートを有し、
前記高熱伝導率絶縁シートの熱伝導率は前記低熱伝導率絶縁シートの熱伝導率の２倍以上となっていることを特徴とする請求項１に記載のコイル構造体。

【請求項3】

前記絶縁シートは、前記低誘電率絶縁シート及び前記高誘電率絶縁シートを有し、
前記高誘電率絶縁シートの厚みは、前記低誘電率絶縁シートの厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のコイル構造体。

【請求項4】

前記絶縁シートは、第１絶縁シート、第２絶縁シート及び第３絶縁シートを有し、
前記第１絶縁シートの熱伝導率は前記第２絶縁シートの熱伝導率よりも高く、
前記第２絶縁シートの熱伝導率は前記第３絶縁シートの熱伝導率よりも高いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコイル構造体。

【請求項5】

脚部を有するコアと、
前記脚部に巻かれた請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコイル構造体と、
を備えたことを特徴とする磁性部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コイル構造体、及び、コイル構造体を含むトランス、インダクタンス、チョークコイル等の磁性部品に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から磁性部品に用いられるトランスが知られている。このようなトランスとしては、複数のコイル基板を重ねるものが知られており、コイル基板同士は絶縁シートで絶縁されている。特開２０１４−５６８６８号では、第１のプリントコイル基板と第２のプリントコイル基板との間に絶縁シートが設けられたものが従来技術として挙げられている。そして、特開２０１４−５６８６８号では、この絶縁シートの代わりに、電気絶縁性を有する樹脂等の絶縁部材からなる基板の内部に銅（Ｃｕ）等の金属からなる導体が埋め込まれたものが提案されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

絶縁シートを用いた場合や絶縁部材に導体を埋め込んだ場合には一種類の絶縁シートや絶縁部材が用いられていた。そして、絶縁シートや絶縁部材はあくまでも絶縁性を担保するためのものとして用いられており、その他の機能を果たすことが想定されていなかった。このため、一種類の比較的低い熱伝導率の絶縁シートだけを用いたり一種類の比較的高い誘電率な絶縁シートだけを用いたりする場合には、例えば十分な放熱性を実現できないといった問題が生じ得た。他方、一種類の比較的高い熱伝導率の絶縁シートだけを用いたり一種類の比較的高い誘電率な絶縁シートだけを用いたりする場合には、十分な絶縁効果を期待できないこともあった。

【0004】

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、絶縁性を担保しつつ、例えば十分な放熱性を実現できるコイル構造体及びトランスを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明によるコイル構造体は、
導体からなるコイルと、
前記コイルを構成する前記導体の間に設けられる絶縁シートと、
を備え、
前記絶縁シートは２つ以上設けられ、
２つ以上の前記絶縁シートは、少なくとも熱伝導率又は誘電率の異なる２種類以上の絶縁シートを有している。

【0006】

本発明によるコイル構造体において、
２つ以上の前記絶縁シートは、低熱伝導率絶縁シートと、前記低熱伝導率絶縁シートよりも高い熱伝導率である高熱伝導率絶縁シートとを有してもよい。

【0007】

本発明によるコイル構造体において、
前記絶縁シートは３つ以上設けられ、
前記高熱伝導率絶縁シートの数は前記低熱伝導率絶縁シートの数よりも多くてもよい。

【0008】

本発明によるコイル構造体において、
前記高熱伝導率絶縁シートの熱伝導率は前記低熱伝導率絶縁シートの熱伝導率の２倍以上となっていてもよい。

【0009】

本発明によるコイル構造体において、
前記高熱伝導率絶縁シートは最外面に位置してもよい。

【0010】

本発明によるコイル構造体において、
前記絶縁シートは３つ以上設けられ、
前記高熱伝導率絶縁シートは３つ以上の前記絶縁シートの厚み方向の中央部分に位置してもよい。

【0011】

本発明によるコイル構造体において、
２つ以上の前記絶縁シートは、低誘電率絶縁シートと、前記低誘電率絶縁シートよりも高い誘電率である高誘電率絶縁シートとを有してもよい。

【0012】

本発明によるコイル構造体において、
前記絶縁シートは３つ以上設けられ、
前記低誘電率絶縁シートの数は前記高誘電率絶縁シートの数よりも多くてもよい。

【0013】

本発明によるコイル構造体において、
前記高誘電率絶縁シートの厚みは、前記低誘電率絶縁シートの厚みよりも厚くてもよい。

【0014】

本発明によるコイル構造体において、
前記絶縁シートは３つ以上設けられ、
３つ以上の前記絶縁シートは、第１絶縁シート、第２絶縁シート及び第３絶縁シートを有し、
前記第１絶縁シートの熱伝導率は前記第２絶縁シートの熱伝導率よりも高く、
前記第２絶縁シートの熱伝導率は前記第３絶縁シートの熱伝導率よりも高くなってもよい。

【0015】

本発明によるコイル構造体において、
前記コイルを構成する前記導体の間に３つ以上の前記絶縁シートが設けられ、
３つ以上の前記絶縁シートは、２つの低熱伝導率絶縁シートと、前記低熱伝導率絶縁シートよりも高い熱伝導率である高熱伝導率絶縁シートとを有し、
２つの前記低熱伝導率絶縁シートの間に前記高熱伝導率絶縁シートが設けられ、
前記高熱伝導率絶縁シートの周縁部の厚みは、前記高熱伝導率絶縁シートの中心部の厚みよりも薄くなってもよい。

【0016】

本発明によるコイル構造体において、
前記コイルを構成する前記導体の間に３つ以上の前記絶縁シートが設けられ、
３つ以上の前記絶縁シートは、２つの高誘電率絶縁シートと、前記高誘電率絶縁シートよりも低い誘電率である低誘電率絶縁シートとを有し、
２つの前記高誘電率絶縁シートの間に前記低誘電率絶縁シートが設けられ、
前記低誘電率絶縁シートの周縁部の厚みは、前記低誘電率絶縁シートの中心部の厚みよりも薄くなってもよい。

【0017】

本発明による磁性部品は、
脚部を有するコアと、
前記脚部に巻かれた前述のコイル構造体と、
を備えている。

【発明の効果】

【0018】

本発明では、少なくとも熱伝導率又は誘電率の異なる２種類以上の絶縁シートを用いている。このため、絶縁性を担保しつつ、例えば十分な放熱性を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の第１の実施の形態による磁性部品の側方断面図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様１を示した側方断面図である。

【図3】図３は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様２を示した側方断面図である。

【図4】図４は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様３を示した側方断面図である。

【図5】図５は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様４を示した側方断面図である。

【図6】図６は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様５を示した側方断面図である。

【図7】図７は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様６を示した側方断面図である。

【図8】図８は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様７を示した側方断面図である。

【図9】図９は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様８を示した側方断面図である。

【図10】図１０は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様９を示した側方断面図である。

【図11】図１１は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様１０を示した側方断面図である。

【図12】図１２は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様１１を示した側方断面図である。

【図13】図１３は、本発明の第１の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様１２を示した側方断面図である。

【図14】図１４は、本発明の第２の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様１を示した側方断面図である。

【図15】図１５は、本発明の第２の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様２を示した側方断面図である。

【図16】図１６は、本発明の第２の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様３を示した側方断面図である。

【図17】図１７は、本発明の別の形態で用いられうるコイル構造体の態様１を示した側方断面図である。

【図18】図１８は、本発明の別の形態で用いられうるコイル構造体の態様２を示した側方断面図である。

【図19】図１９は、本発明の第３の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様１を示した側方断面図である。

【図20】図２０は、本発明の第３の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様２を示した側方断面図である。

【図21】図２１は、本発明の第３の実施の形態で用いられうるコイル構造体の態様３を示した側方断面図である。

【図22】図２２は、本発明の実施の形態で用いられうる磁性部品の別の例を示した側方断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

第１の実施の形態
《構成》

【0021】

図１に示すように、本実施の形態の磁性部品は、胴体部８２及び脚部８１を有するコア８０と、脚部８１に巻かれたコイル構造体と、有している。磁性部品の一例としては、トランス、インダクタンス、チョークコイル等を挙げることができる。本実施の形態では、以下、磁性部品としてトランスを用いて説明するが、これに限られることはない。

【0022】

図２乃至図１３に示すように、本実施の形態のコイル構造体は、銅等の導体からなるコイル１５０と、コイル１５０を構成する導体の間に設けられる２つ以上の絶縁シート１００と、を有している。２つ以上の絶縁シート１００は、少なくとも熱伝導率又は誘電率の異なる２種類以上の絶縁シート１００を有している。コイル１５０は軸線（仮想の直線）に沿って巻かれており、絶縁シート１００の表面には巻かれたコイル１５０が通過するための通過穴（図示せず）が設けられている。

【0023】

本実施の形態の磁性部品は、コア８０の端面に当接する放熱フィン等の放熱体９１，９２も有している。

【0024】

図１に示す態様では、放熱体９１，９２が、コア８０の第一端面（図１の上側端面）に当接する第一放熱体９１と、コア８０の第二端面（図１の下側端面）に当接する第二放熱体９２とを有している。

【0025】

コイル構造体は、第一コイル構造体と、一コイル構造体と離隔して設けられた第二コイル構造体とを有している。第一コイル構造体及び第二コイル構造体の各々は、コイル１５０と、２つ以上の絶縁シート１００とを有している。図１に示す態様では、第一コイル構造体が一次側コイル１０を構成しており、第二コイル構造体が二次側コイル２０を構成している。

【0026】

図１に示すように、本実施の形態のトランスは、一次側コイル１０及び二次側コイル２０を有している。そして、一次側コイル１０及び二次側コイル２０の各々が、コア８０の脚部８１に巻かれている。図１に示す態様では、一次側コイル１０が２つ設けられ、二次側コイル２０も２つ設けられている態様を用いているが、これに限られることはなく、一次側コイル１０及び二次側コイル２０の各々が一つずつ設けられている態様であってもよいし、一次側コイル１０及び二次側コイル２０の各々が三つ以上設けられている態様であってもよい。以下では、特に断りがない限り、一次側コイル１０及び二次側コイル２０を区別することなく説明する。本実施の形態の態様は、一次側コイル（つまり第一コイル構造体）１０で採用することもできるし、二次側コイル２０（つまり第二コイル構造体）で採用することもできるし、一次側コイル１０及び二次側コイル２０の各々で採用することもできる。なお、一次側コイル１０及び二次側コイル２０も１つずつ設けられている態様としては、例えば図２２に示すような態様を採用することができる。

【0027】

２つ以上の絶縁シート１００は、低熱伝導率絶縁シート１２０と、低熱伝導率絶縁シート１２０よりも高い熱伝導率である高熱伝導率絶縁シート１１０とを有してもよい。なお、高熱伝導率絶縁シート１１０はフィラーを有しており、このフィラーによって低熱伝導率絶縁シート１２０と比較して熱伝導率が高くなっていてもよい。また、高熱伝導率絶縁シート１１０及び低熱伝導率絶縁シート１２０の各々がフィラーを有しており、フィラーの性質、フィラーの配向方向、フィラーの含有量等が異なることで、高熱伝導率絶縁シート１１０の熱伝導率が低熱伝導率絶縁シート１２０の熱伝導率よりも高くなっていてもよい。

【0028】

一般的には、窒化ほう素、窒化珪素等のセラミック又はセラミック類似材料からなるフィラーを用いた場合には、熱伝導率を高くしつつ誘電率を高くすることができる。他方、シリコン系、アクリル系等からなるフィラーを用いた場合には、熱伝導率を低く抑えつつ誘電率を低くすることができる。また、金属材料からなるフィラーを用いた場合には、熱伝導率を高くしつつ誘電率を低くすることができる。

【0029】

絶縁シート１００が３つ以上設けられている場合には、高熱伝導率絶縁シート１１０の数が低熱伝導率絶縁シート１２０の数よりも多くなってもよい。但し、これに限られることはなく、低熱伝導率絶縁シート１２０の数が高熱伝導率絶縁シート１１０の数よりも多くなってもよい。

【0030】

高熱伝導率絶縁シート１１０の熱伝導率は低熱伝導率絶縁シート１２０の熱伝導率の２倍以上となってもよいし、さらに大きく１０倍以上となってもよい。

【0031】

図２及び図４に示すように、高熱伝導率絶縁シート１１０は、複数の絶縁シート１００における両端において、最外面に位置してもよい。また、このような態様に限ることはなく、図３及び図５に示すように、複数の絶縁シート１００における両端において、低熱伝導率絶縁シート１２０が最外面に位置してもよい。また、図６及び図７に示すように、高熱伝導率絶縁シート１１０及び低熱伝導率絶縁シート１２０はコイル１５０の軸線に直交する面に対して対称に配置されていなくてもよい。一例としては、コア８０の胴体部８２側では高熱伝導率絶縁シート１１０が最外面に位置するが、他方、コア８０の胴体部８２と反対側では低熱伝導率絶縁シート１２０が最外面に位置してもよい。逆に、コア８０の胴体部８２側では低熱伝導率絶縁シート１２０が最外面に位置するが、他方、コア８０の胴体部８２と反対側では高熱伝導率絶縁シート１１０が最外面に位置してもよい。

【0032】

また、図３、図４、図６及び図７に示すように、高熱伝導率絶縁シート１１０は３つ以上の絶縁シート１００の厚み方向の中央部分に位置してもよい。なお、中央部分とは、３つ以上ある絶縁シート１００の枚数の略半数の位置を意味し、例えば複数の絶縁シート１００が偶数枚（ｎ_０枚）ある場合にはｎ_０／２枚目又はｎ_０／２＋１枚目が中央部分となり、複数の絶縁シート１００が奇数枚（ｎ_１枚）ある場合には（ｎ_１＋１）／２枚目が中央部分となる。具体例を挙げると、複数の絶縁シート１００が６枚ある場合には３枚目又は４枚目が中央部分となり、複数の絶縁シート１００が７ある場合には４枚目が中央部分となる。

【0033】

また、図４、図６及び図７に示すように、高熱伝導率絶縁シート１１０は、最外面にも位置し、かつ、３つ以上の絶縁シート１００の厚み方向の中央部分に位置してもよい。

【0034】

２つ以上の絶縁シート１００は、低誘電率絶縁シート１３０と、低誘電率絶縁シート１３０よりも高い誘電率である高誘電率絶縁シート１４０とを有してもよい。なお、低誘電率絶縁シート１３０はフィラーを有しており、このフィラーによって高誘電率絶縁シート１４０と比較して誘電率が低くなっていてもよい。また、低誘電率絶縁シート１３０及び高誘電率絶縁シート１４０の各々がフィラーを有しているが、フィラーの性質、フィラーの含有量等が異なることで、低誘電率絶縁シート１３０の熱誘電率が高誘電率絶縁シート１４０の誘電率よりも低くなっていてもよい。

【0035】

絶縁シート１００が３つ以上設けられている場合には、低誘電率絶縁シート１３０の数が高誘電率絶縁シート１４０の数よりも多くなってもよい。但し、これに限られることはなく、低誘電率絶縁シート１３０の数が高誘電率絶縁シート１４０の数よりも多くなってもよい。

【0036】

高誘電率絶縁シート１４０の誘電率は低誘電率絶縁シート１３０の誘電率の２倍以上となってもよい。

【0037】

図８及び図１０に示すように、複数の絶縁シート１００における両端において、低誘電率絶縁シート１３０は最外面に位置してもよい。また、このような態様に限ることはなく、図９及び図１１に示すように、複数の絶縁シート１００における両端において、高誘電率絶縁シート１４０が最外面に位置してもよい。また、図１２及び図１３に示すように、低誘電率絶縁シート１３０及び高誘電率絶縁シート１４０はコイル１５０の軸線に直交する面に対して対称に配置されていなくてもよい。一例としては、コア８０の胴体部８２側では低誘電率絶縁シート１３０が最外面に位置するが、他方、コア８０の胴体部８２と反対側では高誘電率絶縁シート１４０が最外面に位置してもよい。逆に、コア８０の胴体部８２側では高誘電率絶縁シート１４０が最外面に位置するが、他方、コア８０の胴体部８２と反対側では低誘電率絶縁シート１３０が最外面に位置してもよい。

【0038】

また、図９、図１０、図１２及び図１３に示すように、低誘電率絶縁シート１３０は３つ以上の絶縁シート１００の厚み方向の中央部分に位置してもよい。

【0039】

また、図１０、図１２及び図１３に示すように、低誘電率絶縁シート１３０は、最外面にも位置し、かつ、３つ以上の絶縁シート１００の厚み方向の中央部分に位置してもよい。

【0040】

《作用・効果》
次に、上述した構成からなる本実施の形態による作用・効果であって、未だ説明していないものを中心に説明する。なお、「作用・効果」で記載された態様を、上記「構成」において適用することもできる。

【0041】

本実施の形態によれば、少なくとも熱伝導率又は誘電率の異なる２種類以上の絶縁シート１００を用いている。このため、絶縁性を担保しつつ（高耐圧を実現しつつ）、例えば十分な放熱性を実現できる。

【0042】

熱伝導率が低く誘電率の高い絶縁シートを複数枚用いる態様を採用した場合には、コイル１５０から発生する熱を十分に放熱することができず、高周波で用いる場合には表皮効果が発生する結果、高温化して特性が劣化したり、誤作動したりする可能性を否定できなかった。

【0043】

このような点に鑑み、放熱性を高めるために熱伝導率が低く誘電率の高い絶縁シートの厚みを薄くすると、耐圧が不十分なものとなり、軸線方向で隣接するコイル１５０を構成する導体間で突入電流が発生し、大きな損失が生じることがあった。

【0044】

この点、本実施の形態では、少なくとも熱伝導率又は誘電率の異なる２種類以上の絶縁シート１００を用いている。このため、例えば、熱伝導率が高い絶縁シート１００によって放熱性を高めつつ、熱伝導率が低い絶縁シート１００によって耐圧を高めることができる。また、例えば、誘電率が低い絶縁シート１００によって表皮効果が発生することを防止して発熱を防止しつつ、誘電率が高い絶縁シート１００によって耐圧を高めることができる。

【0045】

２つ以上の絶縁シート１００が、低熱伝導率絶縁シート１２０と高熱伝導率絶縁シート１１０とを有する態様を採用した場合には、高熱伝導率絶縁シート１１０によって熱を伝達しやすくできるので、コイル１５０で発生した熱を放熱しやすくなる。一般的に、熱伝導率が高いと絶縁性が低く、熱伝導率が低いと絶縁性が高い。この態様では、低熱伝導率絶縁シート１２０が採用されているので、低熱伝導率絶縁シート１２０によって高い絶縁性を担保することができる。

【0046】

絶縁シート１００が３つ以上設けられ、高熱伝導率絶縁シート１１０の数が低熱伝導率絶縁シート１２０の数よりも多くなった態様を採用した場合には、数の多い高熱伝導率絶縁シート１１０によって放熱をより促進しつつ、低熱伝導率絶縁シート１２０によって高い絶縁性を担保することができる。

【0047】

高熱伝導率絶縁シート１１０の熱伝導率が低熱伝導率絶縁シート１２０の熱伝導率の２倍以上となっているものを採用することで、効率よく熱を伝導させることができる。また、高熱伝導率絶縁シート１１０の熱伝導率が低熱伝導率絶縁シート１２０の熱伝導率の１０倍以上となっているものを採用することで、さらに効率よく熱を伝導させることができる。

【0048】

高熱伝導率絶縁シート１１０を最外面に位置づけることで、この高熱伝導率絶縁シート１１０を介して外部へ熱を逃がすことができるので、高い放熱特性を有することを期待できる。

【0049】

また、高熱伝導率絶縁シート１１０は、複数の絶縁シート１００の厚み方向の中央部分に位置づけられてもよい。中央部分ではコイル１５０から発生する熱が籠りやすいことがあるが、高熱伝導率絶縁シート１１０を採用することで、籠りやすい熱を効率よく伝導することができるためである。

【0050】

２つ以上の絶縁シート１００が、低誘電率絶縁シート１３０と高誘電率絶縁シート１４０とを有する態様を採用した場合には、ＭＨｚやＧＨｚといった高周波を採用したときであっても、その影響を小さくすることができる。

【0051】

この点について説明する。高周波を採用した場合には、表面にしか電流が流れない表皮効果が発生してしまうことがある。この表皮効果が発生すると、抵抗はさらに高くなり（一例としては抵抗値が１０倍以上となり）、発熱も多くなってしまう。また、高周波を採用した場合には誘電正接が大きくなってしまうこともある。

【0052】

誘電率εは、ε＝δＤ／δＥで示される（Ｄは電束密度であり、Ｅは電場の強度である。）。そして、複数の絶縁シート１００を採用した場合にはその誘電率は、各絶縁シート１００の誘電率の和になる。しかしながら、低い誘電率の絶縁シート１００（低誘電率絶縁シート１３０）が含まれていれば、当該低い誘電率の絶縁シート１００による影響を強く受ける。つまり、誘電率の低い絶縁シート１００によって、高周波を採用したときの表皮効果による影響を小さくしたり、誘電正接が大きくなることを防止できたりする。

【0053】

したがって、２つ以上の絶縁シート１００が低誘電率絶縁シート１３０を有する態様を採用した場合には、表皮効果による影響を小さくすることができ、また、誘電正接が大きくなってしまうことを防止できる。

【0054】

また、容量Ｃは、Ｃ＝ε×Ｓ／ｄで示される（Ｓはある面の表面積であり、ｄは厚みである。）。このため、誘電率εが大きい絶縁シート１００であっても、厚みを厚くすることで容量Ｃを小さくすることができる。このため、例えば、高誘電率絶縁シート１４０の厚みを、低誘電率絶縁シート１３０の厚みよりも厚くしてもよい。高誘電率絶縁シート１４０の誘電率がε_０であり、低誘電率絶縁シート１３０の誘電率がε_１とするならば、例えば、低誘電率絶縁シート１３０の厚み／高誘電率絶縁シート１４０の厚み＝ε_０／ε_１としてもよいし、例えば、低誘電率絶縁シート１３０の厚み／高誘電率絶縁シート１４０の厚み＝ε_０／ε_１±０．３０×ε_０／ε_１としてもよい。このような厚みを採用することで、誘電率に差があったとしても、容量としては概ね同じ値とすることができる点で有益である。

【0055】

低誘電率絶縁シート１３０の数が高誘電率絶縁シート１４０の数よりも多くなっている態様を採用した場合には、高周波を採用したときであっても、数の多い低誘電率絶縁シート１３０によって、表皮効果による影響をより確実に小さくし、また誘電正接が大きくなることをより確実に防止できる。また、低誘電率絶縁シート１３０の数を多くすることで、絶縁シート１００全体が持つ容量を小さくすることができる点でも有益である（とりわけ高周波を採用した場合に有益な効果を有している。）。

【0056】

なお、絶縁シート１００の厚みを持たせることで耐圧を高めることは比較的容易である。このため、高熱伝導率絶縁シート１１０の数を多くしたり低誘電率絶縁シート１３０の数を多くしたりしても、これらの合計の厚みを一定程度維持することで、耐圧が下がり過ぎることを防止できる。

【0057】

第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

【0058】

本実施の形態では、絶縁シート１００が３つ以上設けられており、３つ以上の絶縁シート１００は、第１絶縁シート１６０、第２絶縁シート１７０及び第３絶縁シート１８０を有している。そして、第１絶縁シート１６０の熱伝導率は第２絶縁シート１７０の熱伝導率よりも高く、第２絶縁シート１７０の熱伝導率は第３絶縁シート１８０の熱伝導率よりも高くなっている。

【0059】

第１の実施の形態における高熱伝導率絶縁シート１１０及び低熱伝導率絶縁シート１２０の関係、並びに、低誘電率絶縁シート１３０及び高誘電率絶縁シート１４０の関係は相対的なものである。このため、例えば、低熱伝導率絶縁シート１２０と高誘電率絶縁シート１４０が同一のシートであることは当然あり得る。また、同様に、高熱伝導率絶縁シート１１０及び低誘電率絶縁シート１３０が同一のシートであることも当然あり得る。図１４乃至図１８に示す態様では、一例として、低熱伝導率絶縁シート１２０と高誘電率絶縁シート１４０が同一の第３絶縁シート１８０であり、第１絶縁シート１６０として高熱伝導率絶縁シート１１０を用い、第２絶縁シート１７０として低誘電率絶縁シート１３０を用いた態様を示している。

【0060】

第２の実施の形態において、その他の構成は、第１の実施の形態と略同一の態様となっている。

【0061】

図１４に示すように、第１絶縁シート１６０を最外面に配置し、第３絶縁シート１８０を中央部分に配置し、第２絶縁シート１７０を第１絶縁シート１６０と第３絶縁シート１８０との間に配置してもよい。このような態様を採用した場合には、外部からの冷却効果を熱伝導率の高い順にコイル１５０の中央部に向かってもたらすことができる点で有益である。

【0062】

また、図１５に示すように、第１絶縁シート１６０を最外面に配置しつつ中央部分にも配置し、これらの間に第２絶縁シート１７０及び第３絶縁シート１８０を配置してもよい。このような態様を採用した場合には、外部からの冷却効果を熱伝導率の高い第１絶縁シート１６０によってもたらしつつ、熱の籠りやすいコイル１５０の中央部分からの熱を第１絶縁シート１６０によって伝達できる点で有益である。

【0063】

また、図１６に示すように、第３絶縁シート１８０を最外面に配置し、第１絶縁シート１６０を中央部分に配置し、第２絶縁シート１７０を第１絶縁シート１６０と第３絶縁シート１８０との間に配置してもよい。この場合には、熱の籠りやすいコイル１５０の中央部分からの熱をより効率よく第１絶縁シート１６０によって伝達できる点で有益である。

【0064】

本実施の形態でも、第１絶縁シート１６０、第２絶縁シート１７０及び第３絶縁シート１８０のうちのいずれか２つ以上において、厚みが異なっていてもよい。この厚みは、誘電率に基づいて決定されてもよく、誘電率の高い絶縁シート１００については厚みが厚くなり、誘電率の低い絶縁シート１００については厚みが薄くなってもよい。一例として、第１絶縁シート１６０の誘電率がε_２であり、第２絶縁シート１７０の誘電率がε_３であり、第３絶縁シート１８０の誘電率がε_４であるならば、第２絶縁シート１７０の厚み／第１絶縁シート１６０の厚み＝ε_２／ε_３±０．３０×ε_２／ε_３としてもよいし、第３絶縁シート１８０の厚み／第２絶縁シート１７０の厚み＝ε_３／ε_４±０．３０×ε_３／ε_４としてもよい。このような厚みを採用することで、誘電率に差があったとしても、容量としては概ね同じ値とすることができる点で有益である。

【0065】

例えば、絶縁シートの数は当然６枚、７枚に限られず、それ以外の枚数となっていてもよく、２枚〜５枚となってもよいし、例えば１００枚程度となってもよい。一例としては、図１７に示すように、第１絶縁シート１６０が両端の最外面に設けられ、その間に第２絶縁シート１７０及び第３絶縁シート１８０が設けられてもよいし、図１８に示すように、第２絶縁シート１７０が両端の最外面に設けられ、その間に第１絶縁シート１６０及び第３絶縁シート１８０が設けられてもよい。

【0066】

第３の実施の形態
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

【0067】

本実施の形態では、コイル１５０を構成する導体の間に３つ以上の絶縁シート１００が設けられている。そして、３つ以上の絶縁シート１００は、２つの低熱伝導率絶縁シート１２０と、低熱伝導率絶縁シート１２０よりも高い熱伝導率である高熱伝導率絶縁シート１１０とを有しており、２つの低熱伝導率絶縁シート１２０の間に高熱伝導率絶縁シート１１０が設けられていてもよい。また、高熱伝導率絶縁シート１１０の周縁部の厚みは、高熱伝導率絶縁シート１１０の中心部の厚みよりも薄くなってもよい。

【0068】

また、本実施の形態では、３つ以上の絶縁シート１００が、２つの高誘電率絶縁シート１４０と、高誘電率絶縁シート１４０よりも低い誘電率である低誘電率絶縁シート１３０とを有してもよい。そして、２つ高誘電率絶縁シート１４０の間に低誘電率絶縁シート１３０が設けられ、低誘電率絶縁シート１３０の周縁部の厚みは、低誘電率絶縁シート１３０の中心部の厚みよりも薄くなっていてもよい。

【0069】

第３の実施の形態において、その他の構成は、第１の実施の形態と略同一の態様となっている。

【0070】

一例としては、図１９に示すように、コイル１５０を構成する導体の間の各々に、２つの低熱伝導率絶縁シート１２０と、１つの高熱伝導率絶縁シート１１０が設けられてもよい。そして、高熱伝導率絶縁シート１１０の中心部の厚みが周縁部の厚みより厚くなり、極端な場合には、周縁部には高熱伝導率絶縁シート１１０が存在しない（厚みが「０」）となってもよい。

【0071】

別の例としては、図２０に示すように、コイル１５０を構成する導体の間の各々に、２つの高誘電率絶縁シート１４０と、１つの低誘電率絶縁シート１３０が設けられてもよい。そして、低誘電率絶縁シート１３０の中心部の厚みが周縁部の厚みより厚くなり、極端な場合には、周縁部には低誘電率絶縁シート１３０が存在しない（厚みが「０」）となってもよい。

【0072】

さらに別の例としては、図２１に示すように、コイル１５０を構成する導体の間の各々に、２つの高誘電率絶縁シート１４０及び１つの低誘電率絶縁シート１３０、又は、２つの低熱伝導率絶縁シート１２０及び１つの高熱伝導率絶縁シート１１０が設けられてもよい。

【0073】

安全規格のため、周縁部から一定の距離（例えば０．４ｍｍ）以上では、高熱伝導率絶縁シート１１０又は低誘電率絶縁シート１３０を使用できない又はその厚みを薄くする必要があることも考えられる。この点、本実施の形態によれば、安全規格を満たしつつ、熱伝導性を高くしたり誘電率を低くしたりすることができる点で有益である。

【0074】

上述した各実施の形態の記載及び図面の開示は、請求の範囲に記載された発明を説明するための一例に過ぎず、上述した実施の形態の記載又は図面の開示によって請求の範囲に記載された発明が限定されることはない。

【符号の説明】

【0075】

８０ コア
１１０ 高熱伝導率絶縁シート（絶縁シート）
１２０ 低熱伝導率絶縁シート（絶縁シート）
１３０ 低誘電率絶縁シート（絶縁シート）
１４０ 高誘電率絶縁シート（絶縁シート）
１５０ コイル
１６０ 第１絶縁シート（絶縁シート）
１７０ 第２絶縁シート（絶縁シート）
１８０ 第３絶縁シート（絶縁シート）

【要約】

コイル構造体は、導体からなるコイル１５０と、前記コイル１５０を構成する前記導体の間に設けられる絶縁シート１００と、を有している。前記絶縁シート１００は２つ以上設けられている。２つ以上の前記絶縁シート１００は、少なくとも熱伝導率又は誘電率の異なる２種類以上の絶縁シート１００を有している。

【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20】

【図21】

【図22】