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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-31
(45)【発行日】2024-11-11
(54)【発明の名称】コイル装置および電力変換装置
(51)【国際特許分類】
H01F 30/10 20060101AFI20241101BHJP
H01F 37/00 20060101ALI20241101BHJP
H01F 27/22 20060101ALI20241101BHJP
H01F 27/28 20060101ALI20241101BHJP
【ＦＩ】
H01F30/10 S
H01F30/10 D
H01F30/10 H
H01F30/10 J
H01F30/10 M
H01F37/00 S
H01F37/00 D
H01F37/00 H
H01F37/00 J
H01F30/10 T
H01F37/00 T
H01F27/22
H01F27/28 176
【請求項の数】
21
(21)【出願番号】P 2023525719
(86)(22)【出願日】2022-05-19
(86)【国際出願番号】 JP2022020815
(87)【国際公開番号】W WO2022255115
(87)【国際公開日】2022-12-08
【審査請求日】2023-10-02
(31)【優先権主張番号】P 2021093693
(32)【優先日】2021-06-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】清永 浩之
(72)【発明者】
【氏名】藤井 健太
(72)【発明者】
【氏名】熊谷 隆
(72)【発明者】
【氏名】福田 智仁
(72)【発明者】
【氏名】中島 浩二
【審査官】井上 健一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１６１７２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００２／０１６３８１８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－１６８４０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－９３４０５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｆ ３０／１０
Ｈ０１Ｆ ３７／００
Ｈ０１Ｆ ２７／２２
Ｈ０１Ｆ ２７／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
１つ以上のコイルユニットを有するコイル装置であって、前記コイルユニットは、
１つ以上のループ状の磁路を有するコアと、
前記コアによって取り囲まれた前記コアの内側領域を通り抜ける態様で、前記コアに巻回された第１巻線部と
を備え、
前記コアの前記内側領域と前記コアの外側領域とには、金属ベース本体に絶縁層を介在させてコイルパターンが形成された金属ベース基板が配置され、
前記金属ベース基板には、前記コアが貫通する第１貫通穴が形成され、
前記金属ベース本体には、前記コアを連続的に取り囲まないように分断するスリットが形成され、
前記スリットは、前記第１貫通穴に繋がるように形成され、
前記金属ベース本体は、前記コアの前記内側領域と前記外側領域とから前記コアを取り囲むように配置され、
前記第１巻線部は、前記コイルパターンを含む、コイル装置。
【請求項2】
前記スリットを挟んで、一方に位置する前記金属ベース基板の部分に形成された前記コイルパターンと、他方に位置する前記金属ベース基板の部分に形成された前記コイルパターンとを電気的に接続する、配線本体を含む配線部材が配置され、前記第１巻線部は、前記配線部材における前記配線本体を含む、請求項１記載のコイル装置。
【請求項3】
前記スリットは、前記コアの前記内側領域に配置された、請求項１記載のコイル装置。
【請求項4】
前記配線部材は、絶縁部を含み、前記配線本体は前記絶縁部に配置された、請求項２記載のコイル装置。
【請求項5】
前記配線部材は、プリント基板であり、前記配線本体は、前記プリント基板に配置された、請求項２記載のコイル装置。
【請求項6】
前記配線部材における前記配線本体と、前記金属ベース基板に形成された前記コイルパターンとが、接合部材によって電気的に接続された、請求項２記載のコイル装置。
【請求項7】
前記金属ベース基板と前記配線部材とが、第１熱伝導部材を介して熱結合している、請求項２記載のコイル装置。
【請求項8】
前記スリットに対向する前記配線部材の部分と前記スリットとの間に、絶縁部材が配置された、請求項２記載のコイル装置。
【請求項9】
前記スリットを挟んで前記一方に位置する前記金属ベース基板の端面と、前記他方に位置する前記金属ベース基板の端面との間に、短絡防止部材が配置された、請求項２記載のコイル装置。
【請求項10】
前記配線部材は、前記金属ベース基板から離れる方向に向かって屈曲した屈曲配線本体を含む、請求項２記載のコイル装置。
【請求項11】
前記金属ベース基板および前記配線部材は、封止部材によって封止された、請求項２記載のコイル装置。
【請求項12】
前記金属ベース基板に形成された前記第１貫通穴に挿通された前記コアと、前記金属ベース基板との間に、第２熱伝導部材を介在させた、請求項１記載のコイル装置。
【請求項13】
前記金属ベース基板における前記金属ベース本体は、互いに対向する第１主面および第２主面を有し、前記第１主面上に前記コイルパターンが形成され、
前記金属ベース本体の前記第２主面と前記コアとが、前記第２熱伝導部材を介して熱接合された、請求項１２記載のコイル装置。
【請求項14】
前記金属ベース本体に対して、前記絶縁層および前記コイルパターンが形成されている側とは反対側に冷却体が熱接合され、
前記冷却体に熱接合し、前記冷却体から前記コアが配置されている側に向かって突出するように配置された支柱と、
前記コアを覆うように前記支柱に熱接合する態様で前記支柱に固定され、前記コアを前記冷却体が位置する側へ押さえ付ける押さえ部材と
を備えた、請求項１記載のコイル装置。
【請求項15】
前記コアと前記押さえ部材との間に、第３熱伝導部材を介在させた、請求項１４記載のコイル装置。
【請求項16】
前記押さえ部材は、前記コアに向かって付勢する弾性部材を含む、請求項１４記載のコイル装置。
【請求項17】
前記押さえ部材は、前記冷却体に向かって突出し、前記冷却体に熱接合する凸部を備え、前記コアには、前記凸部が挿通する第２貫通穴が形成された、請求項１４記載のコイル装置。
【請求項18】
前記コアの前記内側領域を通り抜ける態様で前記コアに巻回され、前記第１巻線部と電気的に絶縁された第２巻線部を備えた、請求項１記載のコイル装置。
【請求項19】
前記コアの前記内側領域を通り抜ける態様で前記コアに巻回され、前記第１巻線部と電気的に絶縁された第２巻線部を備え、前記配線部材には、互いに電気的に絶縁された前記第１巻線部と前記第２巻線部とが配置された、請求項２記載のコイル装置。
【請求項20】
前記金属ベース本体に対して、前記絶縁層および前記コイルパターンが形成されている側とは反対側に冷却体が熱接合され、
前記コイルユニットは、
第１コイルユニットと、
第２コイルユニットと
を含み、
前記第１コイルユニットと前記第２コイルユニットとは、互いに隣り合うように配置され、
前記第１コイルユニットにおける前記冷却体には、第１熱拡散部材が配置され、
前記第２コイルユニットにおける前記冷却体には、第２熱拡散部材が配置され、
前記第１熱拡散部材と前記第２熱拡散部材とは互いに繋がるように配置された、請求項１記載のコイル装置。
【請求項21】
請求項１～２０のいずれか１項に記載のコイル装置を備えた、電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、コイル装置および電力変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、ＤＣ－ＤＣ変換装置等の電力変換装置には、平滑リアクトルおよびトランス等のコイル装置が搭載されている。電力変換装置に搭載されるコイル装置は、コイルとコアとから構成されている。コアは、コイルを流れる電流によって生じる磁力線の経路である磁路を形成する機能を有する。電力変換装置では、コイル装置のコイルには直流電流または交流電圧が印加される。
【0003】
交流電圧の周波数を高い周波数に設定することによって、コアの小型化とコイルの巻き数（ターン数）の低減化とを図り、コイル装置の小型化に寄与することができる。近年では、コイル装置およびコイル装置を搭載した電力変換装置の小型化のために、電力変換装置に搭載されるスイッチング素子として、たとえば、１ｋＨｚ以上の高いスイッチング周波数に対応可能なスイッチング素子が適用されている。
【0004】
コイル装置の通電に伴う発熱には、大まかには、コイルにおいて発生するジュール発熱と、コアにおいて発生する発熱とがある。ジュール発熱は、コイルとして使用される配線の断面積に反比例して増加する。このため、コイル装置の小型化のために、断面積の小さい配線を適用しようとすると、コイル装置において発生するジュール発熱は増加することになる。
【0005】
また、交流電流が流れる際には、表皮効果によって、電流は、配線の表面近傍のみを流れるようになるため、コイル装置の電気抵抗値が高くなる。配線を流れる交流電流の周波数が高くなると、電気抵抗値は単調に増加することになる。
【0006】
したがって、コイル装置の小型化を図ろうとして、コイル装置に印加する交流電圧の周波数を高い値に設定するほど、表皮効果によって、コイル装置の配線の電気抵抗値が高くなり、コイル装置において発生するジュール発熱が増加することになる。
【0007】
このため、コイル装置において発生するジュール発熱等によって、コイル装置の温度が上昇するのを、許容温度以下となるように抑えるために、コイル装置には放熱性を高めることが求められている。すなわち、コイル装置の小型化には、併せて、コイル装置の放熱性を向上させることが求められている。特許文献１において提案されているコイル装置では、特に、コアの内側の領域においてコイルから発生する熱を、プリント基板とコイルとを介して放熱する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】国際公開第２０１４／１４１６７０ Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
上述したように、コイル装置では小型化を図るために、コイル装置の放熱性を高めることが求められている。
【0010】
本開示は、このような開発の一環でなされたものであり、一つの目的は、放熱性を向上させることができるコイル装置を提供することであり、他の目的は、そのようなコイル装置を適用した電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本開示に係るコイル装置は、１つ以上のコイルユニットを有するコイル装置である。コイルユニットは、コアと第１巻線部とを備えている。コアは、１つ以上のループ状の磁路を有する。第１巻線部は、コアによって取り囲まれたコアの内側領域を通り抜ける態様で、コアに巻回されている。コアの内側領域とコアの外側領域とには、金属ベース本体に絶縁層を介在させてコイルパターンが形成された金属ベース基板が配置されている。金属ベース基板には、コアが貫通する第１貫通穴が形成されている。金属ベース本体に対して、絶縁層およびコイルパターンが形成されている側とは反対側に冷却体が熱接合されている。第１巻線部は、コイルパターンを含む。
【0012】
本開示に係る電力変換装置は、上述したコイル装置を備えている。
【発明の効果】
【0013】
本開示に係るコイル装置によれば、コアの外側領域に位置する第１巻線部の部分において発生する熱は、絶縁層および金属ベース本体を介して冷却体へ放熱される。また、コアの内側領域に位置する第１巻線部の部分において発生する熱も、絶縁層および金属ベース本体を介して冷却体へ放熱される。これにより、コアの内側領域に位置する第１巻線部の部分において発生する熱を、コアの外側領域に位置する第１巻線部の部分において発生する熱と同程度に、冷却体へ放熱させることができる。その結果、コイル装置の放熱性を向上させることができる。
【0014】
本開示に係るコイル装置によれば、上述したコイル装置を備えていることで、放熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】各実施の形態に係るコイル装置が適用される電力変換装置の一例を示す回路図である。
【図2】実施の形態１に係るコイル装置の一例を示す分解斜視図である。
【図4】同実施の形態において、コイル装置における金属ベース基板の構造を示す分解斜視図である。
【図5】同実施の形態において、金属ベース基板にスリットを設ける理由を説明するための図である。
【図7】同実施の形態において、第１変形例の第１例に係るコイル装置の一例を示す断面図である。
【図8】同実施の形態において、第１変形例の第２例に係るコイル装置の一例を示す断面図である。
【図9】同実施の形態において、第２変形例に係るコイル装置の一例を示す断面図である。
【図10】同実施の形態において、第３変形例に係るコイル装置の一例を示す断面図である。
【図11】同実施の形態において、第４変形例に係るコイル装置の一例を示す分解斜視図である。
【図12】同実施の形態において、第５変形例に係るコイル装置におけるスリットの配置のバリエーションを示す図である。
【図13】同実施の形態において、第６変形例に係るコイル装置におけるスリットの配置のバリエーションを示す図である。
【図14】同実施の形態において、第５変形例に係るコイル装置において想定される、冷却体に形成される誘導電流を説明するための図である。
【図15】同実施の形態において、コイル装置の製造方法の工程の一例を示す図である。
【図16】同実施の形態において、第７変形例に係るコイル装置の一例を示す斜視図である。
【図18】同実施の形態において、第８変形例に係るコイル装置の一例を示す斜視図である。
【図20】同実施の形態において、第９変形例に係るコイル装置の一例を示す斜視図である。
【図21】同実施の形態において、第１０変形例に係るコイル装置の一例を示す斜視図である。
【図23】同実施の形態において、第１１変形例に係るコイル装置の一例を示す斜視図である。
【図24】同実施の形態において、第１２変形例に係るコイル装置の一例を示す分解斜視図である。
【図25】同実施の形態において、第１３変形例に係るコイル装置の一例を示す斜視図である。
【図26】同実施の形態において、第１４変形例に係るコイル装置の一例を示す斜視図である。
【図27】同実施の形態において、第１５変形例に係るコイル装置の一例を示す斜視図である。
【図28】同実施の形態において、第１６変形例に係るコイル装置の一例を示す分解斜視図である。
【図29】同実施の形態において、第１７変形例に係るコイル装置の一例を示す斜視図である。
【図30】同実施の形態において、第１８変形例に係るコイル装置の一例を示す断面図である。
【図31】実施の形態２に係るコイル装置の一例を説明するための斜視図である。
【図32】同実施の形態において、コイル装置を示す斜視図である。
【図35】実施の形態３に係るコイル装置の一例を示す斜視図である。
【図37】同実施の形態において、変形例に係るコイル装置の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
はじめに、コイル装置を含む電力変換装置の一例として、ＤＣ－ＤＣコンバーについて説明する。図１に、ＤＣ－ＤＣコンバータの回路図の一例を示す。ＤＣ－ＤＣコンバータは、たとえば、電気自動車に搭載される。ＤＣ－ＤＣコンバータは、１００Ｖ～３００Ｖ程度のリチウムイオン電池の入力電圧を、１２Ｖ～１５Ｖの電圧に変換し、その変換した電圧を出力することによって、鉛蓄電池を充電する機能を有する。
【0017】
図１に示すように、電力変換装置１としてのＤＣ－ＤＣコンバータは、インバータ回路部２、変圧部３、整流回路部４、平滑回路部５、入力端子６、入力コンデンサ８、制御回路部１０および出力端子７を備えている。
【0018】
インバータ回路部２は、スイッチング素子９によって構成され、ここでは、４つのスイッチング素子９ａ、スイッチング素子９ｂ、スイッチング素子９ｃおよびスイッチング素子９ｄによって構成される。スイッチング素子９として、たとえば、ＭＯＳトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）または絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）等のパワー半導体素子が適用される。４つのスイッチング素子９は、制御回路部１０によってスイッチング動作が制御される。
【0019】
変圧部３は、１次巻線１１ａと２次巻線とを有するトランス１１によって構成される。整流回路部４は、整流素子１２によって構成され、ここでは、２つの整流素子１２ａおよび整流素子１２ｂによって構成される。整流素子１２として、たとえば、ダイオード、ＭＯＳトランジスタまたはサイリスタ等のパワー半導体素子が適用される。平滑回路部５は、平滑リアクトル１３および平滑コンデンサ１４によって構成される。
【0020】
電力変換装置１としてのＤＣ－ＤＣコンバータでは、インバータ回路部２における４つのスイッチング素子９のそれぞれのスイッチング動作を制御回路部１０によって制御することで、入力端子６から入力される直流電圧が交流電圧に変換される。
【0021】
変圧部３では、インバータ回路部２において変換された交流電圧が、トランス１１によって任意の電圧に変換される。変換される電圧は、トランス１１における１次巻線１１ａと２次巻線１１ｂとの巻線比によって決定される。なお、トランス１１は、入力端子６と出力端子７との間を電気的に絶縁する。
【0022】
整流回路部４では、変圧部３から供給される交流電圧が、整流素子１２によって、再び、直流電圧に変換される。平滑回路部５では、整流回路部４によって変換された直流電圧が、平滑リアクトル１３および平滑コンデンサ１４によって平滑化される。これにより、出力端子７から出力される出力電圧の安定化が図られる。
【0023】
図１に示される電力変換装置１において、トランス１１と平滑リアクトル１３とは、発熱量が比較的高いコイル装置である。トランス１１と平滑リアクトル１３とにおいて発生した熱を放熱し、トランス１１および平滑リアクトルのそれぞれの温度を、たとえば、約１００℃～１２０℃程度以下の、許容温度以下に下げる必要がある。各実施の形態では、１つ以上のコイルユニットから構成されるコイル装置を放熱させる構造について具体的に説明する。
【0024】
実施の形態１．
実施の形態１では、コイル装置の一例として平滑リアクトルについて説明する。図２および図３に示すように、コイル装置２０は、１つのコイルユニット１８から構成される。コイル装置２０としての平滑リアクトル１３は、１つ以上のループ状の磁路を有するコア２１と、コア２１に巻回された第１巻線部２９とによって形成されている。後述するように、第１巻線部２９は、金属ベース基板３１におけるコイルパターン３７と、配線部材４１における配線本体４５とを備えている。
実施の形態１では、コイル装置の一例として平滑リアクトルについて説明する。図２および図３に示すように、コイル装置２０は、１つのコイルユニット１８から構成される。コイル装置２０としての平滑リアクトル１３は、１つ以上のループ状の磁路を有するコア２１と、コア２１に巻回された第１巻線部２９とによって形成されている。後述するように、第１巻線部２９は、金属ベース基板３１におけるコイルパターン３７と、配線部材４１における配線本体４５とを備えている。
【0025】
コイル装置２０の構造について具体的に説明する。平滑リアクトル１３は、金属ベース基板３１、配線部材４１、コア２１および冷却体３９を備えている。金属ベース基板３１は、金属ベース本体３３、絶縁層３５およびコイルパターン３７によって構成される。コア２１は、Ｅ型コア２３とＩ型コア２５とによって構成される。Ｅ型コア２３は、脚部２３ａ、脚部２３ｂおよび脚部２３ｃを有する。Ｉ型コア２５が、脚部２３ａ、脚部２３ｂおよび脚部２３ｃに当接することで、ループ状の磁路を有するコア２１が形成されることになる。Ｅ型コア２３とＩ型コア２５とは、接着材（図示せず）によって固定されている。
【0026】
コア２１（Ｅ型コア２３とＩ型コア２５）として、たとえば、マンガン亜鉛（Ｍｎ－Ｚｎ）系フェライトコア、または、ニッケル亜鉛（Ｎｉ－Ｚｎ）系フェライトコアのようなフェライトコアが適用されている。また、コア２１として、アモルファスコアまたはアイアンダストコアを適用してもよい。
【0027】
なお、コア２１として、Ｅ型コア２３とＩ型コア２５とを組み合わせた構造としたが、組み合わせることでループ状の磁路を有するコア２１を構成することができれば、Ｅ型コア２３およびＩ型コア２５に限られるものではなく、たとえば、２つのＵ型コアを組み合わせたコアであってもよい。また、２つのＥ型コアを組み合わせたコアであってもよい。さらに、Ｔ型コアとＵ型コアとを組み合わせたコアであってもよい。
【0028】
【0029】
金属ベース本体３３は、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは１０．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、さらに好ましくは１００．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する。金属ベース本体３３は、たとえば、銅、鉄、アルミニウム、鉄合金またはアルミニウム合金等の金属材料から形成されている。金属ベース本体３３は、第１主面３３ａと第２主面３３ｂとを有する。第１主面３３ａは絶縁層３５と対向する。第２主面３３ｂは冷却体３９と対向する。
【0030】
金属ベース本体３３には、Ｅ型コア２３の脚部２３ａ、脚部２３ｂおよび脚部２３ｃがそれぞれ挿通される第１貫通孔としての貫通穴３２が形成されている。脚部２３ａが挿通される貫通穴３２と脚部２３ｃが挿通される貫通穴３２との間に位置する金属ベース本体３３の部分には、スリット２７が形成されている。スリット２７は、金属ベース本体３３において、Ｅ型コア２３とＩ型コア２５とによって取り囲まれたコア２１の内側領域に位置する部分に形成されている。スリット２７では、金属ベース本体３３の端面３３ｃが対向する態様で露出している。
【0031】
コイルパターン３７が巻回されるＥ型コア２３の脚部２３ｃの周囲を取り囲むように位置する金属ベース本体３３の部分が、スリット２７によって、物理的に、電気的に分断されることになる。一方の端面３３ｃと他方の端面３３ｃとの間の距離をスリット２７の幅とすると、スリット２７の幅は、たとえば、約０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内において設定されている。
【0032】
スリット２７は、金属ベース本体３３に、ショートコイルを形成させない機能を有する。金属ベース本体３３にショートコイルを形成させないことで、コイル装置２０をコイル装置２０（平滑リアクトル１３）として機能させることができる。
【0033】
これについて説明する。図５における左図に示すように、金属ベース本体３３に、スリットを設けない場合には、コイルパターン３７が巻回される脚部２３ｃ（図２参照）の周囲を取り囲むように位置する金属ベース本体３３の部分が、物理的に電気的に繋がってしまう。
【0034】
このため、コイルパターン３７における端子ＴＡと端子ＴＢとの間に電流が流れる際に、その金属ベース本体３３の部分に、ループ状に誘導電流ＲＰが流れることになる。図５における右図に示すように、誘導電流ＲＰは、金属ベース本体３３において、コイルパターン３７と磁気結合したショートコイルとなる。その結果、コイル装置２０（平滑リアクトル１３）としての所望の性能を発揮することができなくなる。
【0035】
図２および図４に示すように、絶縁層３５は、第１主面３５ａと第２主面３５ｂとを有する。第２主面３５ｂは、金属ベース本体３３における第１主面３３ａのほぼ全面にわたって接触する態様で配置されている。絶縁層３５は、電気的絶縁性を有している。絶縁層３５は、たとえば、エポキシ樹脂、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、または、ポリイミド樹脂等から形成されている。また、そのエポキシ樹脂等に、熱伝導性を向上させるために、熱伝導性フィラーを混入させてもよい。
【0036】
絶縁層３５の厚さとしては、電気的絶縁性または製造性に影響を与えない範囲内において、できるだけ薄くすることが好ましい。絶縁層３５の厚さとしては、たとえば、約１μｍ以上２０００μｍ以下の厚さに設定される。より好ましくは、絶縁層３５の厚さは、約１μｍ以上２００μｍ以下の厚さに設定される。
【0037】
絶縁層３５の第１主面３５ａにコイルパターン３７が配置されている。絶縁層３５には、Ｅ型コア２３の脚部２３ａ、脚部２３ｂおよび脚部２３ｃがそれぞれ挿通される貫通穴３２が形成されている。なお、絶縁層３５としては、金属ベース本体３３に形成されたスリット２７を跨ぐようなパターンとしてもよい。この場合には、絶縁層３５の強度を確保しておくことが好ましい。
【0038】
コイルパターン３７は、絶縁層３５の第１主面３５ａに密着する態様で形成されている。絶縁層３５の第１主面３５ａには、コイルパターン３７以外の配線パターン（図示せず）が形成されていてもよい。コイルパターン３７等の厚さは、たとえば、約１μｍ以上２０００μｍ以下である。コイルパターン３７等は、たとえば、銅、ニッケル、金、アルミニウム、銀または錫等から形成されている。また、コイルパターン３７等は、これらの金属を含む合金から形成されていてもよい。
【0039】
絶縁層３５は、金属ベース本体３３における第１主面３３ａのほぼ全面に接触する態様で配置されている。コイルパターン３７において発生する熱は、その絶縁層３５を介して、金属ベース本体３３に放熱される。絶縁層３５の厚さを、電気的絶縁性と製造性との双方に影響を与えない範囲内においてできるだけ薄く設定することで、放熱経路の放熱性を高めることができる。
【0040】
さらに、図６に示すように、コイルパターン３７と金属ベース本体３３における端面３３ｃとは、沿面距離ＣＲを隔てられている。沿面距離ＣＲを確保することで、コイルパターン３７の電位と金属ベース本体３３の電位とが異なる場合に、コイルパターン３７と金属ベース本体３３における端面３３ｃとの間の沿面において、絶縁破壊が発生するのを阻止することができる。
【0041】
沿面距離ＣＲは、コイルパターン３７の電位と金属ベース本体３３の電位とに基づいて設定される。コイルパターン３７の電位と金属ベース本体３３の電位との電位差が大きくなるほど、沿面距離ＣＲを長く設定する必要がある。また、絶縁破壊を防止する観点から、コイルパターン３７としては、可能な限り、コーナー等に尖った部分がないように、たとえば、丸みを帯びたパターンにすることが好ましい。
【0042】
図２および図６に示すように、配線部材４１は、スリット２７によって分断された金属ベース本体３３における一方の部分に配置されたコイルパターン３７と、他方の部分に配置されたコイルパターン３７とを電気的に接続するように配置されている。配線部材４１として、プリント基板が適用されている。配線部材４１としては、プリント基板の他に、たとえば、絶縁被膜によって覆われた金属バスバー等を適用してもよい。
【0043】
配線部材４１は、絶縁部４３と配線本体４５とを備えている。この場合、配線本体４５は、絶縁部４３において、コイルパターン３７と対向している側に形成されている。配線本体４５は、コイルパターン３７等と同様に、たとえば、銅、ニッケル、金、アルミニウム、銀または錫等から形成されている。
【0044】
絶縁部４３は、電気的絶縁性を有している。絶縁部４３は、たとえば、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Poly Phenylene Sulfide）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：Poly Ether Ether Ketone）等から形成されている。
【0045】
このように、配線部材４１として適用されるプリント基板は、一般に、熱伝導率が比較的低いとされる材料によって形成されていてもよい。つまり、配線部材４１に適用されるプリント基板は、汎用のプリント基板であってもよい。また、配線部材４１に適用されるプリント基板として、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムまたは炭化珪素等のセラミック基板を適用してもよい。なお、配線部材４１の表面または内部には、図示されない導電部分が形成されていてもよい。
【0046】
また、配線部材４１として、たとえば、絶縁フィルムシートと金属導体とを積層してラミネート加工したラミネートブスバーを用いてもよい。絶縁フィルムシートとして、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Poly Ethylene Terephthalate）から形成されるフィルム、ポリイミド（ＰＩ：Poly Imide）から形成されるフィルム、または、アラミド（全芳香族ポリアミド）繊維から形成される紙が適用される。絶縁フィルムシートは、接着層または粘着層によって、配線本体となる金属導体に接着等されていてもよい。
【0047】
図６に示すように、配線部材４１における配線本体４５は、接合部材５３を介してコイルパターン３７と電気的に接続されている。接合部材５３は、導電性材料から形成されている。接合部材５３として、たとえば、導電性接着剤またははんだ等を適用することができる。配線部材４１と金属ベース基板３１とは、接合部材５３を介して、熱伝導可能に熱結合されている。
【0048】
また、コイルパターン３７と配線本体４５との間に、さらに、第１熱伝導部材としての熱伝導部材５７を介在させることが好ましい。配線部材４１と金属ベース基板３１とが、接合部材５３に加えて、熱伝導部材５７を介しても、熱伝導可能に熱結合されることになる。熱伝導部材５７の熱伝導率としては、たとえば、０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上が好ましく、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上がより好ましく、１０．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上がさらに好ましい。熱伝導部材５７として、たとえば、熱伝導グリス、熱伝導性シートまたは熱伝導性接着材等を適用することができる。
【0049】
コイルパターン３７が形成されている金属ベース基板３１は、冷却体３９に載置されている。金属ベース基板３１は、ネジ（図示せず）によって冷却体３９に固定されている。冷却体３９では、金属ベース本体３３と対向する主面３９ａに溝部４０が形成されている。溝部４０には、Ｅ型コア２３が収納される。冷却体３９の熱伝導率としては、たとえば、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上が好ましく、１０．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上がより好ましく、１００．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上がさらに好ましい。
【0050】
冷却体３９は、たとえば、銅、鉄、アルミニウム、鉄合金またはアルミニウム合金等の金属材料から形成されている。また、冷却体３９は、たとえば、高い熱伝導率を有する樹脂から形成されていてもよい。なお、冷却体３９は、接地電位と同じ電位になるように、他の部材と電気的に接続されていてもよい。
【0051】
冷却体３９の主面３９ａは、金属ベース本体３３の第２主面３３ｂ（図４参照）に当接することで、冷却体３９と金属ベース本体３３（金属ベース基板３１）とは、熱伝導可能に熱結合している。冷却体３９の主面３９ａと金属ベース本体３３の第２主面３３ｂとの間に、熱伝導部材（図示せず）を介在させることで、熱がさらに伝導しやすくなる。
【0052】
また、冷却体３９は、溝部４０の底面においてＥ型コア２３（コア２１）と接触していることで、コア２１と冷却体３９とは、熱伝導可能に熱結合している。冷却体３９の溝部４０とＥ型コア２３との間に、熱伝導部材（図示せず）を介在させることで、熱がさらに伝導しやすくなる。
【0053】
なお、Ｅ型コア２３と冷却体３９とは、接着材（図示せず）等によって接着されていてもよい。また、冷却体３９は、コイル装置２０の筐体の一部を構成するようにしてもよい。また、冷却体３９は、コイル装置２０を備えた電力変換装置１の筐体の一部を構成するようにしてもよい。さらに、冷却体３９に対して、金属ベース基板３１が配置されている面とは異なる面が、空冷または水冷されていてもよい。
【0054】
（第１変形例（第１例および第２例））
図７に示すように、スリット２７の上方に位置する、配線部材４１の配線本体４５の部分を覆うように、絶縁部材５９を配置してもよい（第１例）。また、図８に示すように、スリット２７を覆うように、絶縁部材５９を配置してもよい（第２例）。絶縁部材５９は、電気的絶縁性を有する材料から形成されていればよい。絶縁部材５９として、たとえば、ポリイミドテープにシリコン系粘着剤を塗布した粘着テープを適用してもよい。
図７に示すように、スリット２７の上方に位置する、配線部材４１の配線本体４５の部分を覆うように、絶縁部材５９を配置してもよい（第１例）。また、図８に示すように、スリット２７を覆うように、絶縁部材５９を配置してもよい（第２例）。絶縁部材５９は、電気的絶縁性を有する材料から形成されていればよい。絶縁部材５９として、たとえば、ポリイミドテープにシリコン系粘着剤を塗布した粘着テープを適用してもよい。
【0055】
図７に示すコイル装置２０および図８に示すコイル装置２０では、絶縁部材５９を配置することで、配線本体４５と金属ベース本体３３との距離（空間距離）を伸ばすことができる。これにより、配線本体４５の電位と金属ベース本体３３の電位とが異なる場合において、配線本体４５と金属ベース本体３３との間の領域（空間）において、絶縁破壊が生じるのを、より効果的に防止することができる。
【0056】
（第２変形例）
図９に示すように、配線部材４１としては、絶縁部４３において金属ベース基板３１と対向する表面（下面）に配線本体４５ａが形成され、絶縁部４３において金属ベース基板３１と対向する表面とは反対側の表面（上面）に配線本体４５ｂが形成された配線部材４１を適用してもよい。配線本体４５ａと配線本体４５ｂとは、絶縁部４３を貫通するように形成されたスルーホール導電部４７によって電気的に接続されている。なお、図９に示すコイル装置２０において、図７または図８に示される絶縁部材５９を配置してもよい。
図９に示すように、配線部材４１としては、絶縁部４３において金属ベース基板３１と対向する表面（下面）に配線本体４５ａが形成され、絶縁部４３において金属ベース基板３１と対向する表面とは反対側の表面（上面）に配線本体４５ｂが形成された配線部材４１を適用してもよい。配線本体４５ａと配線本体４５ｂとは、絶縁部４３を貫通するように形成されたスルーホール導電部４７によって電気的に接続されている。なお、図９に示すコイル装置２０において、図７または図８に示される絶縁部材５９を配置してもよい。
【0057】
（第３変形例）
図１０に示すように、絶縁部４３において金属ベース基板３１と対向する表面のうち、スリット２７の直上に位置する部分を除く態様で、配線本体４５ａを形成するようにしてもよい。スリット２７の直上に位置する絶縁部４３の表面の部分に配線本体４５ａを配置させない構造とすることで、図７または図８に示される絶縁部材５９を配置することなく、配線本体４５ａと金属ベース本体３３との距離（空間距離）を確保することができる。
図１０に示すように、絶縁部４３において金属ベース基板３１と対向する表面のうち、スリット２７の直上に位置する部分を除く態様で、配線本体４５ａを形成するようにしてもよい。スリット２７の直上に位置する絶縁部４３の表面の部分に配線本体４５ａを配置させない構造とすることで、図７または図８に示される絶縁部材５９を配置することなく、配線本体４５ａと金属ベース本体３３との距離（空間距離）を確保することができる。
【0058】
これにより、配線本体４５ａの電位と金属ベース本体３３の電位とが異なる場合において、配線本体４５と金属ベース本体３３との間の領域（空間）において、絶縁破壊が生じるのを、より効果的に防止することができる。なお、図２に示されるコイル装置２０として、図１０に示される構造を有する配線部材４１を適用するようにしてもよい。
【0059】
（第４変形例）
図１１に示すように、コア２１と金属ベース基板３１とを、固定テープ６１によって互いに固定するようにしてもよい。固定テープ６１として、たとえば、ポリエステルフィルムにアクリル系粘着剤を塗布した粘着テープを適用することができる。冷却体３９では、コア２１と金属ベース基板３１とを固定する固定テープ６１が、冷却体３９に干渉しないように、溝部４０を含む各部の寸法が設定されている。なお、金属ベース基板３１は、たとえば、ネジ（図示せず）によって冷却体３９に固定される。
図１１に示すように、コア２１と金属ベース基板３１とを、固定テープ６１によって互いに固定するようにしてもよい。固定テープ６１として、たとえば、ポリエステルフィルムにアクリル系粘着剤を塗布した粘着テープを適用することができる。冷却体３９では、コア２１と金属ベース基板３１とを固定する固定テープ６１が、冷却体３９に干渉しないように、溝部４０を含む各部の寸法が設定されている。なお、金属ベース基板３１は、たとえば、ネジ（図示せず）によって冷却体３９に固定される。
【0060】
（第５変形例）
ここでは、Ｅ型コア２３とＩ型コア２５とからなるコア２１を適用したコイル装置２０において、金属ベース本体（金属ベース基板）に形成されるスリットの配置位置のバリエーションについて説明する。図１２に、金属ベース本体３３に形成されるスリット２７の配置位置として、図４に示される第１の配置例の他に、第２の配置例と第３の配置例とを示す。
ここでは、Ｅ型コア２３とＩ型コア２５とからなるコア２１を適用したコイル装置２０において、金属ベース本体（金属ベース基板）に形成されるスリットの配置位置のバリエーションについて説明する。図１２に、金属ベース本体３３に形成されるスリット２７の配置位置として、図４に示される第１の配置例の他に、第２の配置例と第３の配置例とを示す。
【0061】
第２の配置例では、平面視的に、金属ベース本体３３が、金属ベース本体３４ａと金属ベース本体３４ｂとに分割されている。金属ベース本体３４ａと金属ベース本体３４ｂとが、間隔を隔てて配置されており、この間隔がスリット２７として機能する。
【0062】
また、金属ベース本体３４ａには、貫通穴３２と金属ベース本体３４ａの外側領域とを連通する態様でスリット２７が形成されている。金属ベース本体３４ｂには、貫通穴３２と金属ベース本体３４ｂの外側領域とを連通する態様でスリット２７が形成されている。
【0063】
金属ベース本体３４ａと金属ベース本体３４ｂとは、たとえば、接続部材（図示せず）によって互いに接続されていてもよい。また、金属ベース本体３４ａと金属ベース本体３４ｂとのそれぞれが、たとえば、ネジ（図示せず）等によって冷却体３９（図２参照）に固定されていてもよい。
【0064】
第３の配置例では、平面視的に、３つの貫通穴３２のそれぞれと、金属ベース本体３３の外側領域とを連通するスリット２７が形成されている。
【0065】
（第６変形例）
ここでは、コア２１として２つのＵ型コアを適用したコイル装置２０において、金属ベース本体（金属ベース基板）に形成されるスリットの配置位置のバリエーションについて説明する。図１３に、金属ベース本体３３に形成されるスリット２７の配置位置として、第１の配置例、第２の配置例および第３の配置例を示す。
ここでは、コア２１として２つのＵ型コアを適用したコイル装置２０において、金属ベース本体（金属ベース基板）に形成されるスリットの配置位置のバリエーションについて説明する。図１３に、金属ベース本体３３に形成されるスリット２７の配置位置として、第１の配置例、第２の配置例および第３の配置例を示す。
【0066】
第１の配置例では、平面視的に、２つの貫通穴３２を連通する態様でスリット２７が形成されている。第２の配置例および第３の配置例のそれぞれでは、平面視的に、２つの貫通穴３２のそれぞれと、金属ベース本体３３の外側領域とを連通するスリット２７が形成されている。第２の配置例では、スリット２７は、貫通穴３２の長手方向と交差する方向に形成されている。第３の配置例では、スリット２７は、貫通穴３２の長手方向に沿って形成されている。
【0067】
金属ベース基板３１の金属ベース本体３３は、冷却体３９に載置される。このとき、冷却体３９が金属等の導電性材料から形成されている場合には、金属ベース本体３３と冷却体３９とが電気的に接続されることになる。このため、金属ベース本体３３にスリット２７が形成されていたとしても、冷却体３９を介して、ループ状に誘導電流ＲＰが流れ、誘導電流ＲＰはショートコイルとなる。
【0068】
Ｅ型コア２３とＩ型コア２５とからなるコア２１を適用した場合におけるスリット２７の配置例のうち、図１２に示す第２の配置例および第３の配置例のそれぞれの場合において、冷却体３９を介して形成されることが想定される誘導電流を図１４に示す。図１４に示すように、第２の配置例および第３の配置例のそれぞれにおいて、誘導電流ＲＰ１、誘導電流ＲＰ２および誘導電流ＲＰ３が形成されることが想定される。
【0069】
そこで、冷却体３９を、たとえば、熱伝導率が比較的高い樹脂等の電気的絶縁性を有する材料から形成することで、このような誘導電流ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３を形成させないようにすることができる。
【0070】
次に、コイル装置２０の製造方法の工程の一例について説明する。図１５に示すように、コイル装置２０は、金属ベース基板加工工程ＳＴ１、部品実装工程ＳＴ２および組立工程ＳＴ３を経て製造される。
【0071】
金属ベース基板加工工程ＳＴ１では、金属ベース本体３３の上に絶縁層３５を介在させてコイルパターン３７が形成される。さらに、金属ベース基板３１に、貫通穴３２とスリット２７とが形成される。
【0072】
部品実装工程ＳＴ２では、金属ベース基板３１におけるしかるべき位置に、接合部材５３と配線部材４１とを配置する。接合部材５３として、はんだを使用する場合には、リフローはんだ付け等を行うことによって、配線部材４１（配線本体４５）が、接合部材５３によって金属ベース基板３１（コイルパターン３７）に接合される。
【0073】
組立工程ＳＴ３では、配線部材４１が接合された金属ベース基板３１、Ｅ型コア２３、Ｉ型コア２５および冷却体３９を、たとえば、接着材等によって互いに固定しながら組み合わせる。また、このとき、固定テープ６１（図１１参照）を用いて、金属ベース基板３１、Ｅ型コア２３およびＩ型コア２５を固定するようにしてもよい。こうして、コイル装置２０が完成する。
【0074】
次に、上述したコイル装置２０による効果について説明する。コイル装置２０は、金属ベース基板３１、配線部材４１、コア２１および冷却体３９を備えている。コア２１は、Ｅ型コア２３とＩ型コア２５とをループ状になるように組み合わせることによって形成されている。
【0075】
金属ベース基板３１には、Ｅ型コア２３の脚部２３ａ、２３ｂ、２３ｃがそれぞれ挿通される貫通穴３２が形成されている。金属ベース基板３１は、金属ベース本体３３、絶縁層３５およびコイルパターン３７を備えている。金属ベース本体３３とコイルパターン３７とは、絶縁層３５によって電気的に絶縁されている。コイルパターン３７は、Ｅ型コア２３とＩ型コア２５とによって囲まれた空間（領域）を通るように配置されている。すなわち、コイルパターン３７は、コア２１の内側領域を通るように配置されている。
【0076】
また、金属ベース基板３１（金属ベース本体３３）には、コア２１に対して、ショートコイルが形成されないように、スリット２７が形成されている。スリット２７を挟んで金属ベース基板３１の一方側に配置されているコイルパターン３７と、他方側に配置されているコイルパターン３７とが配線部材４１によって電気的に接続されている。配線部材４１は、接合部材５３によってコイルパターン３７と電気的に接続されている。
【0077】
冷却体３９には、コア２１（Ｅ型コア２３）が収容される溝部４０が形成されている。完成したコイル装置２０では、金属ベース本体３３の第２主面３３ｂと冷却体３９の主面３９ａとが接触し、金属ベース本体３３と冷却体３９とが熱結合している。
【0078】
上述したコイル装置２０によれば、まず、コア２１の外側領域に配置されたコイルパターン３７の部分から発生する熱は、絶縁層３５および金属ベース本体３３を介して冷却体３９へ放熱される。一方、コア２１の内側領域に配置されたコイルパターン３７の部分から発生した熱も、絶縁層３５および金属ベース本体３３を介して冷却体３９へ放熱される。これにより、コア２１の内側領域に配置されたコイルパターン３７の部分から発生した熱の放熱性は、コア２１の外側領域に配置されたコイルパターン３７の部分から発生する熱の放熱性と同じ程度にまで向上する。
【0079】
このため、たとえば、特許文献１に開示されたコイル装置のように、コア２１の内側領域に配置されたコイルパターン３７の部分から発生した熱の放熱性を向上させるために、コア２１の内側領域に位置するコイルパターン３７の部分のパターンを大型化する必要性がなくなる。その結果、コイル装置２０の小型化に寄与することができ、ひいては、コイル装置２０を備えた電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0080】
また、配線部材４１（配線本体４５）と金属ベース基板３１（コイルパターン３７）とは、接合部材５３を介して熱結合している。このため、配線部材４１（配線本体４５）において発生した熱は、接合部材５３、コイルパターン３７、絶縁層３５および金属ベース本体３３を介して冷却体３９に放熱される。これにより、配線部材４１（配線本体４５）において発生した熱を放熱するために、配線部材４１のパターンを大型化する必要性がなくなる。その結果、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0081】
さらに、スリット２７に露出している一方の端面３３ｃと他方の端面３３ｃとの間の距離が短くなればなるほど、一方の端面３３ｃ側に位置するコイルパターン３７と、他方の端面３３ｃ側に位置するコイルパターン３７とを電気的に接続する配線本体４５（配線部材４１）の長さも短くなる。これにより、配線本体４５（配線部材４１）の延在方向の中央付近において発生した熱が、接合部材５３、コイルパターン３７、絶縁層３５および金属ベース本体３３を介して冷却体３９へ放熱される経路が短くなる。その結果、配線部材４１における延在方向の中央付近の温度上昇を抑えることができる。
【0082】
さらに、配線部材４１（配線本体４５）と金属ベース基板３１（コイルパターン３７）との間に、接合部材５３に加えて熱伝導部材５７が充填されている。このため、配線部材４１（配線本体４５）において発生した熱は、熱伝導部材５７、コイルパターン３７、絶縁層３５および金属ベース本体３３をも介して冷却体３９に効率よく放熱される。これにより、配線部材４１（配線本体４５）において発生した熱を効率的に放熱するために、配線部材４１のパターンを大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0083】
さらに、金属ベース基板３１（金属ベース本体３３）と冷却体３９との間に熱伝導部材（図示せず）を介在させるとともに、コア２１（Ｅ型コア２３）と冷却体３９（溝部４０）との間に熱伝導部材（図示せず）を介在させてもよい。これにより、配線部材４１（配線本体４５）において発生し、金属ベース本体３３に放熱された熱が、さらに効率的に冷却体３９に放熱される。その結果、放熱のためにコイルパターン３７および配線部材４１のパターンを大型化する必要性がさらになくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0084】
（第７変形例）
配線部材４１（配線本体４５）において発生する熱を抑えるために、コイルパターン３７と配線本体４５とを電気的に並列に接続させた区間を設けるようにしてもよい。図１６および図１７に示すように、コア２１（図２参照）に巻回される第１巻線部２９において、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の区間、位置Ｐ３と位置Ｐ４との間の区間および位置Ｐ５と位置Ｐ６との間の区間のそれぞれでは、電気的に並列に接続された配線本体４５とコイルパターン３７とが配置されている。
配線部材４１（配線本体４５）において発生する熱を抑えるために、コイルパターン３７と配線本体４５とを電気的に並列に接続させた区間を設けるようにしてもよい。図１６および図１７に示すように、コア２１（図２参照）に巻回される第１巻線部２９において、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の区間、位置Ｐ３と位置Ｐ４との間の区間および位置Ｐ５と位置Ｐ６との間の区間のそれぞれでは、電気的に並列に接続された配線本体４５とコイルパターン３７とが配置されている。
【0085】
コイルパターン３７と配線本体４５とは、接合部材５３によって電気的に接続されている。配線本体４５は、絶縁層３５の下面に形成された配線本体４５ａと、絶縁層３５の上面に形成された配線本体４５ｂを含む。配線本体４５ａと配線本体４５ｂとは、スルーホール導電部４７を介して電気的に接続されている。
【0086】
このように、コイルパターン３７と配線本体４５とを電気的に並列に接続させた区間を設けることで、コイルパターン３７に加え、配線本体４５も第１巻線部２９の一部となる。これにより、第１巻線部２９を流れる電流の流路断面積が増加し、第１巻線部２９において発生するジュール熱を低減することができる。その結果、放熱のためにコイルパターン３７のパターンを大型化する必要性がさらになくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0087】
また、図１７に示すように、コイルパターン３７と配線本体４５との間に、熱伝導部材５７を介在させてもよい。これにより、配線部材４１（配線本体４５）において発生した熱は、熱伝導部材５７、コイルパターン３７、絶縁層３５および金属ベース本体３３を介して冷却体３９に効率よく放熱される。その結果、配線部材４１（配線本体４５）において発生した熱を効率的に放熱するために、配線部材４１のパターンを大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0088】
さらに、配線部材４１としては、絶縁部４３の両面に配線本体４５が形成されたプリント基板を１つ配置した構造を例に挙げたが、２つ以上のプリント基板が積層された配線部材４１を適用してもよい。この場合には、たとえば、一のプリント基板と他のプリント基板とは、一のプリント基板の絶縁部の上面に形成された配線本体と、他のプリント基板の絶縁部の下面に形成された配線本体とが、接合部材によって電気的に接続されることになる。
【0089】
また、配線部材４１としては、たとえば、絶縁部と配線本体とを交互に積層させた多層プリント基板を適用してもよい。このような多層プリント基板を適用することで、絶縁部の表面または内部において、第１巻線部２９の一部となる配線本体を配置する領域の面積を拡大することができる。配線部材４１が、たとえば、２層のプリント基板の場合には、１層のプリント基板の場合に比べて、配線本体を形成することができる領域の面積は、約２倍に増えることになる。
【0090】
これにより、第１巻線部２９の一部となる配線本体を流れる電流の流路断面積が増加し、第１巻線部２９において発生するジュール熱をさらに低減することができる。その結果、放熱のためにコイルパターン３７のパターンを大型化する必要性がさらになくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0091】
（第８変形例）
配線部材４１として、絶縁部に、配線本体とは電気的に絶縁された導電部が形成された配線部材を適用し、その導電部を金属ベース基板３１を介して冷却体３９に熱接合させるようにしてもよい。
配線部材４１として、絶縁部に、配線本体とは電気的に絶縁された導電部が形成された配線部材を適用し、その導電部を金属ベース基板３１を介して冷却体３９に熱接合させるようにしてもよい。
【0092】
図１８および図１９に示すように、配線部材４１では、絶縁部４３の下面には、配線本体４５ａとは電気的に絶縁された導電部４５ｃが形成されている。絶縁部４３の上面には、配線本体４５ｂとは電気的に絶縁された導電部４５ｃが形成されている。絶縁部４３の上面に形成された導電部４５ｃと絶縁部４３の下面に形成された導電部４５ｃとは、スルーホール導電部４９によって熱結合されている。
【0093】
絶縁部４３の下面に形成された導電部４５ｃは、接合部材５５によって、金属ベース基板３１における絶縁層３５に形成された配線パターン３７ａに接合されている。配線パターン３７ａは、コイルパターン３７とは電気的に絶縁されている。
【0094】
このような配線部材４１によれば、配線本体４５ａ、４５ｂにおいて発生する熱は、熱伝導部材５７および金属ベース基板３１を介して冷却体３９へ放熱されるとともに、配線本体４５ａ、４５ｂから、絶縁部４３、導電部４５ｃ、接合部材５５、配線パターン３７ａ、絶縁層３５および金属ベース本体３３を介して冷却体３９へ放熱されることになる。
【0095】
これにより、配線本体４５ａ、４５ｂにおいて発生する熱を、さらに効率的に冷却体３９へ放熱させることができる。その結果、放熱のために配線部材４１のパターンを大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0096】
（第９変形例）
コイル装置２０の小型化の観点からでは、第１巻線部２９の巻き数を増やすことでコアの小型化に寄与することができる。図２０に示すように、コイル装置２０では、配線部材４１における配線本体４５（配線本体４５ａ、配線本体４５ｂ）は、第１巻線部２９の一部を構成する。その配線本体４５が、Ｅ型コア２３の脚部２３ｃ（図２参照）のまわりに、２回巻回されている（巻き数２（２ターン））。
コイル装置２０の小型化の観点からでは、第１巻線部２９の巻き数を増やすことでコアの小型化に寄与することができる。図２０に示すように、コイル装置２０では、配線部材４１における配線本体４５（配線本体４５ａ、配線本体４５ｂ）は、第１巻線部２９の一部を構成する。その配線本体４５が、Ｅ型コア２３の脚部２３ｃ（図２参照）のまわりに、２回巻回されている（巻き数２（２ターン））。
【0097】
第１巻線部２９を流れる電流が、位置Ｐ１０から位置Ｐ１５に向かって流れる場合、電流は、位置Ｐ１０と位置Ｐ１１との間の区間、位置Ｐ１１と位置Ｐ１２との間の区間、位置Ｐ１２と位置Ｐ１３との間の区間、位置Ｐ１３と位置Ｐ１４との間の区間および位置Ｐ１４と位置Ｐ１５との間の区間を順次流れる。
【0098】
ここで、位置Ｐ１０と位置Ｐ１１との間の区間および位置Ｐ１２と位置Ｐ１３との間の区間では、配線本体４５とコイルパターン３７とが、接合部材５３（図１７参照）によって電気的に並列に接続されている。これにより、電流は、配線本体４５とコイルパターン３７とを並列に流れることになる。このようにして、第１巻線部２９の巻き数を増やすことができ、コア２１（Ｅ型コア２３、Ｉ型コア２５）の小型化に寄与することができる。その結果、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0099】
また、配線部材４１としては、絶縁部４３の両面に配線本体４５が形成されたプリント基板を１つ配置した構造を例に挙げたが、２つ以上のプリント基板が積層された配線部材４１を適用してもよい。この場合には、たとえば、一のプリント基板と他のプリント基板とは、一のプリント基板の絶縁部の上面に形成された配線本体と、他のプリント基板の絶縁部の下面に形成された配線本体とが、接合部材によって電気的に接続されることになる。
【0100】
さらに、配線部材４１としては、たとえば、絶縁部と配線本体とを交互に積層させた多層プリント基板を適用してもよい。このような配線部材４１を適用することで、第１巻線部２９（配線本体４５）の巻き数を増やすことができ、コア２１の小型化に寄与することができる。その結果、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0101】
（第１０変形例）
配線部材として、金属バスバーを適用してもよい。図２１および図２２に示すように、配線部材４１は、配線本体４５となる金属バスバー４５ｄと、金属バスバー４５ｄを被覆する絶縁部４３ａおよび絶縁部４３ｂとを備えている。絶縁部４３ａは、金属バスバー４５ｄの上面の一部を露出する態様で形成されている。絶縁部４３ｂは、金属バスバー４５ｄの下面の一部を露出する態様で形成されている。
配線部材として、金属バスバーを適用してもよい。図２１および図２２に示すように、配線部材４１は、配線本体４５となる金属バスバー４５ｄと、金属バスバー４５ｄを被覆する絶縁部４３ａおよび絶縁部４３ｂとを備えている。絶縁部４３ａは、金属バスバー４５ｄの上面の一部を露出する態様で形成されている。絶縁部４３ｂは、金属バスバー４５ｄの下面の一部を露出する態様で形成されている。
【0102】
金属バスバー４５ｄとコイルパターン３７とが電気的に接続されている。金属バスバー４５ｄの露出した下面の一部とコイルパターン３７とが、接合部材５３によって接合されている。金属バスバー４５ｄは、他の配線本体４５と同様に、たとえば、銅等の金属から形成されている。金属バスバー４５ｄの厚さは、たとえば、約０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下が好ましい。絶縁部４３ａ、４３ｂは、電気的絶縁性を有する材料から形成されていればよく、たとえば、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等から形成されている。
【0103】
特に、絶縁部４３ｂは、スリット２７の直上に位置する金属バスバー４５ｄの下面の部分を覆うように、一方の接合部材５３と他方の接合部材５３との間に形成されている。絶縁部４３ｂは、金属バスバー４５ｄと金属ベース本体３３との間の領域（空間）において、絶縁破壊が生じるのを防止する機能を有する。
【0104】
一般的に、プリント基板における絶縁部４３の表面に形成される配線本体４５と比較して、金属バスバー４５ｄでは、厚さを容易に厚くすることができる。このため、配線本体４５としての金属バスバー４５ｄの厚さを、プリント基板における配線本体４５の厚さよりも厚く設定できることで、電流が流れる電流路断面積を拡げることができる。これにより、金属バスバー４５ｄ（配線本体４５）において発生するジュール発熱を低減することができる。その結果、放熱のために配線部材４１のパターンを大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0105】
（第１１変形例）
配線本体４５として金属バスバー４５ｄを適用する場合、図２３に示すように、屈曲した金属バスバー４５ｅを適用してもよい。金属バスバー４５ｅは、スリット２７から遠ざかる方向に向かって屈曲（または湾曲）している。これにより、金属バスバー４５ｅと金属ベース本体３３との間の距離が伸び、金属バスバー４５ｅと金属ベース本体３３との間の領域（空間）において、絶縁破壊が生じるのを効果的に防止することができる。その結果、コイル装置２０の電気的絶縁性を向上させることができ、ひいては、電力変換装置１の電気的絶縁性を向上させることができる。
配線本体４５として金属バスバー４５ｄを適用する場合、図２３に示すように、屈曲した金属バスバー４５ｅを適用してもよい。金属バスバー４５ｅは、スリット２７から遠ざかる方向に向かって屈曲（または湾曲）している。これにより、金属バスバー４５ｅと金属ベース本体３３との間の距離が伸び、金属バスバー４５ｅと金属ベース本体３３との間の領域（空間）において、絶縁破壊が生じるのを効果的に防止することができる。その結果、コイル装置２０の電気的絶縁性を向上させることができ、ひいては、電力変換装置１の電気的絶縁性を向上させることができる。
【0106】
なお、金属バスバー４５ｅと金属ベース本体３３との間に絶縁破壊が生じるおそれがない程度にまで、金属バスバー４５ｅと金属ベース本体３３との間の距離を伸ばすことができれば、金属バスバー４５ｅの表面に絶縁部４３ａ、４３ｂを形成しなくてもよい。
【0107】
効率的な熱伝導を行うために、コア２１と冷却体３９との間に、熱伝導部材を介在させてもよい。コア２１において発生した熱を、効率的に冷却体３９へ放熱させることができる。これにより、コア２１のサイズを大きくして放熱を行いやすくする必要がなく、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0108】
（第１２変形例）
図２４に示すように、コア２１と金属ベース本体３３との間に、それぞれ第２熱伝導部材としての熱伝導部材６３ａおよび熱伝導部材６３ｂを介在させてもよい。熱伝導部材６３ａは、Ｅ型コア２３の脚部２３ａと脚部２３ｃとの間に位置するＥ型コア２３における面２３ａｃと金属ベース本体３３の第２主面３３ｂとの間に挟み込まれるように配置されている。熱伝導部材６３ｂは、Ｅ型コア２３の脚部２３ｃと脚部２３ｂとの間に位置するＥ型コア２３における面２３ｂｃと金属ベース本体３３の第２主面３３ｂとの間に挟み込まれるように配置されている。
図２４に示すように、コア２１と金属ベース本体３３との間に、それぞれ第２熱伝導部材としての熱伝導部材６３ａおよび熱伝導部材６３ｂを介在させてもよい。熱伝導部材６３ａは、Ｅ型コア２３の脚部２３ａと脚部２３ｃとの間に位置するＥ型コア２３における面２３ａｃと金属ベース本体３３の第２主面３３ｂとの間に挟み込まれるように配置されている。熱伝導部材６３ｂは、Ｅ型コア２３の脚部２３ｃと脚部２３ｂとの間に位置するＥ型コア２３における面２３ｂｃと金属ベース本体３３の第２主面３３ｂとの間に挟み込まれるように配置されている。
【0109】
Ｅ型コア２３の面２３ａｃは、熱伝導部材６３ａに接触する。Ｅ型コア２３の面２３ｂｃは、熱伝導部材６３ｂに接触する。金属ベース本体３３の第２主面３３ｂは、熱伝導部材６３ａおよび熱伝導部材６３ｂに接触する。これにより、Ｅ型コア２３と金属ベース本体３３とが、熱伝導部材６３ａ、６３ｂを介して熱結合する。
【0110】
まず、熱伝導部材６３ａ（６３ｂ）に接触するＥ型コア２３の面２３ａｃ（面２３ｂｃ）の温度が、熱伝導部材６３ａ（６３ｂ）に接触する金属ベース本体３３の第２主面３３ｂの温度よりも低い場合には、配線部材４１（配線本体４５）およびコイルパターン３７において発生した熱を、効率的に冷却体３９へ放熱させることができる。
【0111】
配線部材４１（配線本体４５）およびコイルパターン３７において発生した熱は、絶縁層３５、金属ベース本体３３、熱伝導部材６３ａ、６３ｂおよびＥ型コア２３（コア２１）を介して冷却体３９へ放熱される。これにより、放熱のために配線部材４１およびコイルパターン３７のパターンを大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0112】
一方、熱伝導部材６３ａ（６３ｂ）に接触するＥ型コア２３の面２３ａｃ（面２３ｂｃ）の温度が、熱伝導部材６３ａ（６３ｂ）に接触する金属ベース本体３３の第２主面３３ｂの温度よりも高い場合には、コア２１（Ｅ型コア２３）において発生した熱を、効率的に冷却体３９へ放熱させることができる。
【0113】
コア２１（Ｅ型コア２３）において発生した熱は、熱伝導部材６３ａ、６３ｂおよび金属ベース本体３３を介して冷却体３９へ放熱される。これにより、放熱のためにコア２１を大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0114】
（第１３変形例）
コア２１において発生する熱を、冷却体へ放熱する放熱経路を増やす構造としてもよい。図２５に示すように、コイル装置２０では、コア２１は、支柱６７と押さえ部材６５とによって冷却体３９に押さえ付けられている。ここでは、押さえ部材６５として、平板状部材６５ａが適用されている。支柱６７は、冷却体３９から突出するように形成されている。
コア２１において発生する熱を、冷却体へ放熱する放熱経路を増やす構造としてもよい。図２５に示すように、コイル装置２０では、コア２１は、支柱６７と押さえ部材６５とによって冷却体３９に押さえ付けられている。ここでは、押さえ部材６５として、平板状部材６５ａが適用されている。支柱６７は、冷却体３９から突出するように形成されている。
【0115】
支柱６７および押さえ部材６５（平板状部材６５ａ）は、熱伝導性の良好な材料から形成されていることが好ましく、たとえば、金属から形成されている。平板状部材６５ａは、コア２１を上方から押さえ付けるように支柱６７に固定されている。平板状部材６５ａと支柱６７とは熱結合している。
【0116】
これにより、コア２１において発生する熱を、冷却体３９へ直接放熱させる他に、平板状部材６５ａおよび支柱６７を介して冷却体３９へ放熱することができる。その結果、放熱のためにコア２１を大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0117】
（第１４変形例）
また、図２６に示すように、平板状部材６５ａとＩ型コア２５（コア２１）との間に、第３熱伝導部材としての熱伝導部材６９を介在させてもよい。これにより、コア２１において発生する熱を、熱伝導部材６９を介して平板状部材６５ａおよび支柱６７へ効率よく伝導させ、その支柱に６７に伝導した熱を冷却体３９へ放熱することができる。その結果、放熱のためにコア２１を大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化にさらに寄与することができる。
また、図２６に示すように、平板状部材６５ａとＩ型コア２５（コア２１）との間に、第３熱伝導部材としての熱伝導部材６９を介在させてもよい。これにより、コア２１において発生する熱を、熱伝導部材６９を介して平板状部材６５ａおよび支柱６７へ効率よく伝導させ、その支柱に６７に伝導した熱を冷却体３９へ放熱することができる。その結果、放熱のためにコア２１を大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化にさらに寄与することができる。
【0118】
その熱伝導部材６９として、コア２１と比較して変形しやすい材料から形成された熱伝導部材６９を適用してもよい。この場合には、平板状部材６５ａによって上方からコア２１を押さえ付ける際に、熱伝導部材６９が変形することで、コア２１に作用する応力が緩和される。これにより、コア２１の靭性を向上させるために、コア２１を大型化する必要性がなく、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0119】
（第１５変形例）
さらに、図２７に示すように、コア２１に作用する応力を緩和する観点から、押さえ部材６５として、板バネ部材６５ｂを適用してもよい。この場合には、板バネ部材６５ｂによってコア２１を押さえ付ける際に、板バネ部材６５ｂが変形することで、コア２１に作用する応力が緩和される。これにより、コア２１の靭性を向上させるために、コア２１を大型化する必要性がなく、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
さらに、図２７に示すように、コア２１に作用する応力を緩和する観点から、押さえ部材６５として、板バネ部材６５ｂを適用してもよい。この場合には、板バネ部材６５ｂによってコア２１を押さえ付ける際に、板バネ部材６５ｂが変形することで、コア２１に作用する応力が緩和される。これにより、コア２１の靭性を向上させるために、コア２１を大型化する必要性がなく、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0120】
（第１６変形例）
また、図２８に示すように、コア２１において発生する熱を、冷却体へ放熱する放熱経路をさらに増やすため、押さえ部材６５としてＴ型部材６５ｃを適用してもよい。Ｔ型部材６５ｃは、平板状部材６５ａ（図２５参照）に、冷却体３９に向かって突出する凸部６５ｃｃが形成された構造を有する。
また、図２８に示すように、コア２１において発生する熱を、冷却体へ放熱する放熱経路をさらに増やすため、押さえ部材６５としてＴ型部材６５ｃを適用してもよい。Ｔ型部材６５ｃは、平板状部材６５ａ（図２５参照）に、冷却体３９に向かって突出する凸部６５ｃｃが形成された構造を有する。
【0121】
Ｉ型コア２５には、凸部６５ｃｃが挿通される第２貫通穴としての貫通穴２５ａが形成されている。貫通穴２５ａと凸部６５ｃｃとの間には、熱伝導部材（図示せず）が充填されている。貫通穴２５ａの内壁面と凸部６５ｃｃとは熱結合している。Ｅ型コア２３の脚部２３ｃには、凸部６５ｃｃが挿通される第２貫通穴としての貫通穴２３ｄが形成されている。貫通穴２３ｄと凸部６５ｃｃとの間には、熱伝導部材（図示せず）が充填されている。貫通穴２３ｄの内壁面と凸部６５ｃｃとは熱結合している。
【0122】
この場合には、コア２１（Ｅ型コア２３およびＩ型コア２５）において発生した熱を、さらに、貫通穴２５ａおよび貫通穴２３ｄのそれぞれの内壁面から熱伝導部材（図示せず）およびＴ型部材６５ｃの凸部６５ｃｃを介して冷却体３９へ放熱させることができる。これにより、放熱のためにコア２１を大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0123】
また、Ｔ型部材６５ｃの凸部６５ｃｃの端面６５ｃｃａ（底面）と冷却体３９の溝部４０の底面との間に熱伝導部材（図示せず）を介在させてもよい。これにより、凸部６５ｃｃから冷却体３９へ効率よく熱を放熱させることができ、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0124】
（第１７変形例）
図２９に示すように、スリット２７を挟んで対向する金属ベース本体３３の端面３３ｃ間における電気的短絡を防止するために、一方の端面３３ｃと他方の端面３３ｃとのそれぞれに、短絡防止部材７１を形成してもよい。短絡防止部材７１は、電気的絶縁性を有する部材であればよく、たとえば、ポリイミドフィルムにシリコン系粘着剤を塗布した粘着テープを適用することができる。
図２９に示すように、スリット２７を挟んで対向する金属ベース本体３３の端面３３ｃ間における電気的短絡を防止するために、一方の端面３３ｃと他方の端面３３ｃとのそれぞれに、短絡防止部材７１を形成してもよい。短絡防止部材７１は、電気的絶縁性を有する部材であればよく、たとえば、ポリイミドフィルムにシリコン系粘着剤を塗布した粘着テープを適用することができる。
【0125】
このような粘着テープを短絡防止部材７１として使用する場合には、短絡防止部材７１としての粘着テープを、端面３３ｃを覆うように貼り付けることが好ましい。これにより、金属ベース本体３３における一方の端面３３ｃと他方の端面３３ｃとの間に、仮に、導電性の異物が侵入した場合であっても、一方の端面３３ｃと他方の端面３３ｃとの間が、電気的に短絡するのを阻止することができる。
【0126】
また、一方の端面３３ｃと他方の端面３３ｃとの間に侵入しうる導電性の異物を想定し、電気的短絡を阻止するために、スリット２７の幅を拡げる必要もなくなる。これにより、金属ベース基板３１を設計する際に、金属ベース本体３３におけるスリット２７の幅の設定（設計）を簡素化することができる。
【0127】
（第１８変形例）
図３０に示すように、金属ベース基板３１および配線部材４１を封止部材７３によって封止させてもよい。この場合には、冷却体３９として、上方に向かって開口した箱型（箱状）の冷却体３９が適用される。箱型の冷却体３９に収容された金属ベース基板３１および配線部材４１を封止するように、箱型の冷却体３９内に封止部材７３が充填される。
図３０に示すように、金属ベース基板３１および配線部材４１を封止部材７３によって封止させてもよい。この場合には、冷却体３９として、上方に向かって開口した箱型（箱状）の冷却体３９が適用される。箱型の冷却体３９に収容された金属ベース基板３１および配線部材４１を封止するように、箱型の冷却体３９内に封止部材７３が充填される。
【0128】
封止部材７３は、約０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは、約１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度の熱伝導率を有する材料から形成されていてもよい。封止部材７３は、電気的絶縁性を有する。また、封止部材７３は、１ＭＰａ以上のヤング率を有していてもよい。封止部材７３は、弾性を有する樹脂材料から形成されていてもよい。封止部材７３は、熱伝導性フィラーを含有するエポキシ樹脂から形成されていてもよい。封止部材７３は、シリコンまたはウレタン等のゴム材料から形成されていてもよい。
【0129】
このような封止部材７３を充填することで、金属ベース基板３１（コイルパターン３７）において発生した熱と、配線部材４１（配線本体４５）において発生した熱とを、封止部材７３を介して冷却体３９へ放熱させることができる。その結果、放熱のためにコイルパターン３７および配線部材４１を大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化にさらに寄与することができる。
【0130】
また、一般的に、電位の異なる導電性材料の間では、一方の導電性材料と他方の導電性材料との間で絶縁破壊を防ぐために、一定以上の沿面距離が確保される。その一方の導電性材料と他方の導電性材料との間における沿面が、電気伝導性を有する物質によって汚損されるおそれが想定される場合には、沿面距離を長く設定する必要がある。
【0131】
図３０に示すコイル装置２０では、金属ベース基板３１のほぼ全表面と、配線部材４１のほぼ全表面とが、封止部材７３によって覆われる。このため、金属ベース基板３１の表面または配線部材４１の表面が、電気伝導性を有する物質によって汚損されるのを阻止することができる。これにより、金属ベース基板３１と配線部材４１との間の沿面距離を縮めることができ、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0132】
また、図３０に示されるコイル装置２０では、冷却体３９に収容された金属ベース基板３１および配線部材４１を封止するように、冷却体３９内に封止部材７３が充填されることで、金属ベース本体３３と配線本体４５との間の空間も、封止部材７３が充填されることになる。これにより、金属ベース本体３３と配線本体４５との間において、絶縁破壊が発生するのを防止することができる。
【0133】
さらに、封止部材７３はスリット２７にも充填されることになる。このため、スリット２７を挟んで対向する金属ベース本体３３の一方の端面３３ｃと他方の端面３３ｃとの間への導電性の異物の侵入が阻止される。これにより、スリット２７を挟んで対向する金属ベース本体３３の端面３３ｃに短絡防止部材７１（図２９参照）を設ける必要性がなくなる。
【0134】
また、一方の端面３３ｃと他方の端面３３ｃとの間に侵入しうる導電性の異物を想定し、電気的短絡を阻止するために、スリット２７の幅を拡げる必要もなくなり、金属ベース基板３１を設計する際に、金属ベース本体３３におけるスリット２７の幅の設定（設計）を簡素化することができる。
【0135】
なお、コイル装置２０としては、コア２１のほぼ全体が封止部材７３によって封止されるように、封止部材７３を箱型の冷却体３９に充填するようにしてもよい。この場合には、コア２１において発生する熱を、封止部材７３を介して冷却体３９へ放熱されることになる。その結果、放熱のためにコア２１を大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化にさらに寄与することができる。
【0136】
また、配線部材４１は、封止部材７３によって金属ベース基板３１に機械的に固定された状態になる。これにより、コイル装置２０の耐振動性、ひいては、電力変換装置１の耐振動性を向上させることができる。
【0137】
実施の形態２．
実施の形態２では、コイル装置の他の例としてトランスについて説明する。図３１に示すように、コイル装置２０としてのトランス１１は、コア２１（図２参照）と、コア２１にそれぞれ巻回された第１巻線部２９および第２巻線部３０とによって形成されている。第１巻線部２９と第２巻線部３０とは、電気的に絶縁されている。
実施の形態２では、コイル装置の他の例としてトランスについて説明する。図３１に示すように、コイル装置２０としてのトランス１１は、コア２１（図２参照）と、コア２１にそれぞれ巻回された第１巻線部２９および第２巻線部３０とによって形成されている。第１巻線部２９と第２巻線部３０とは、電気的に絶縁されている。
【0138】
図３２、図３３および図３４に示すように、第１巻線部２９は、金属ベース基板３１におけるコイルパターン３７と、配線部材４１における配線本体４５ａとを備えている。第２巻線部３０は、金属ベース基板３１におけるコイルパターン３８と、配線部材４１における配線本体４５ｇおよび配線本体４５ｆとを備えている。
【0139】
コイルパターン３７とコイルパターン３８とは、金属ベース本体３３に絶縁層３５を介在させて形成されている。配線本体４５ａ（第１巻線部２９）と配線本体４５ｇ（第２巻線部３０）とは、絶縁部４３において、コイルパターン３７、３８と対向している側に形成されている。配線本体４５ｆ（第２巻線部３０）は、絶縁部４３において、コイルパターン３７、３８と対向している側とは反対側に形成されている。
【0140】
配線本体４５ａとコイルパターン３７とは、接合部材５３によって電気的に接続されている。配線本体４５ｆと配線本体４５ｇとは、スルーホール導電部４７によって電気的に接続されている。配線本体４５ｇとコイルパターン３８とは、接合部材５３によって電気的に接続されている。なお、これ以外の構成については、図２等に示されるコイル装置２０の構成と同様なので、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。
【0141】
上述したコイル装置２０では、コイルパターン３７と配線本体４５ａとを含む第１巻線部２９が、トランス１１の１次巻線１１ａ（または、２次巻線１１ｂ）となり、コイルパターン３８と配線本体４５ｇ、４５ｆとを含む第２巻線部３０が、トランス１１の２次巻線１１ｂ（または、１次巻線１１ａ）となる。
【0142】
コア２１の外側領域にそれぞれ位置する第１巻線部２９（コイルパターン３７、配線本体４５ａ）の部分と、第２巻線部３０（コイルパターン３８、配線本体４５ｆ、４５ｇ）の部分とにおいて発生する熱は、絶縁層３５および金属ベース本体３３を介して冷却体３９へ放熱される。
【0143】
また、コア２１の内側領域にそれぞれ位置する第１巻線部２９（コイルパターン３７、配線本体４５ａ）の部分と、第２巻線部３０（コイルパターン３８、配線本体４５ｆ、４５ｇ）の部分とにおいて発生する熱も、絶縁層３５および金属ベース本体３３を介して冷却体３９へ放熱される。
【0144】
これにより、コア２１の内側領域に位置する第１巻線部２９の部分および第２巻線部３０の部分のそれぞれにおいて発生する熱は、コア２１の外側領域に位置する第１巻線部２９の部分および第２巻線部３０の部分のそれぞれにおいて発生する熱と同程度に、冷却体３９へ放熱されることになる。その結果、放熱のために、第１巻線部２９のコイルパターン３７等および第２巻線部３０のコイルパターン３８等を大型化する必要性がなくなり、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0145】
なお、たとえば、第１巻線部２９の電圧が第２巻線部３０の電圧より高い場合には、第２巻線部３０を流れる電流が第１巻線部２９を流れる電流よりも多くなるため、第２巻線部３０の発熱量が相対的に大きくなる。このため、第２巻線部３０を金属ベース本体３３に近い側に配置することが好ましく、電圧が相対的に高い第１巻線部２９をより確実に電気的に絶縁するために、絶縁部４３の上面側に配置することが好ましい。
【0146】
また、上述したコイル装置２０では、第１巻線部２９および第２巻線部３０のそれぞれが、Ｅ型コア２３の脚部２３ｃ（図２参照）のまわりに、１回巻回された場合（巻き数１（１ターン））を例に挙げた。また、配線本体４５ａ、４５ｆ、４５ｇが形成される配線部材４１として、１枚のプリント基板を例に挙げた。
【0147】
第１巻線部２９および第２巻線部３０のそれぞれの巻き数は、必要に応じて、２回以上の巻き数であってもよい。また、第１巻線部２９および第２巻線部３０のそれぞれの巻き数を増やすために、配線部材４１として、２枚以上のプリント基板を積層させた配線部材を適用するようにしてもよい。前述したように、２枚以上のプリント基板を積層させた配線部材においては、一のプリント配線基板と他の配線基板とは、接合部材によって電気的に接続される。さらに、配線本体（導電層）と絶縁部とを交互に積層した多層プリント基板を適用するようにしてもよい。
【0148】
第１巻線部２９および第２巻線部３０のそれぞれの巻き数が増えても、プリント基板等を積層させればよく、金属ベース基板３１を大型化する必要性がない。その結果、コイル装置２０の小型化、ひいては、電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0149】
実施の形態３．
実施の形態３では、コイル装置のさらに他の例として、２つのコイルユニットを備えたコイル装置について説明する。図３５および図３６に示すように、コイル装置２０は、コイルユニット１８として、第１コイルユニット１８ａと第２コイルユニット１８ｂとから構成されている。
実施の形態３では、コイル装置のさらに他の例として、２つのコイルユニットを備えたコイル装置について説明する。図３５および図３６に示すように、コイル装置２０は、コイルユニット１８として、第１コイルユニット１８ａと第２コイルユニット１８ｂとから構成されている。
【0150】
第１コイルユニット１８ａから構成されるコイル装置２０と、第２コイルユニット１８ｂから構成されるコイル装置２０とは、隣り合うように配置されている。一方のコイル装置２０（第１コイルユニット１８ａ）と、他方のコイル装置２０（第２コイルユニット１８ｂ）とは電気的に直列に接続されていてもよいし、電気的に並列に接続されていてもよい。
【0151】
一方のコイル装置２０における冷却体３９には、第１熱拡散部材としての熱拡散部材７５が配置されている。他方のコイル装置２０における冷却体３９には、第２熱拡散部材としての熱拡散部材７５が配置されている。熱拡散部材７５として、たとえば、ヒートパイプまたはベーパチャンバを適用することができる。また、熱拡散部材７５として、たとえば、３００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する材料から形成されていてもよい。
【0152】
点線に示されるように、一方のコイル装置２０における熱拡散部材７５と他方のコイル装置２０における熱拡散部材７５とは繋がっている。熱拡散部材７５は、一方のコイル装置２０の冷却体３９から他方のコイル装置２０の冷却体３９に渡り、連続的に形成されている。なお、図面の煩雑さを避けるために、点線は、手前側の熱拡散部材７５について示されている。
【0153】
一方のコイル装置２０と他方のコイル装置２０との双方のコイル装置２０が動作をする際には、コイルまたはコアの発熱に伴って、コイル装置２０の温度が上昇する。コイル装置２０の温度が上昇すると、コアが磁気飽和しやすくなる傾向にある。また、コイルの電気抵抗率が増加する傾向にある。このため、コイル装置２０の電気的な特性が変化することが想定される。
【0154】
上述したコイル装置２０では、一方のコイル装置２０の冷却体３９から他方のコイル装置２０の冷却体３９に渡って、熱拡散部材７５が連続的に形成されている。これにより、一方のコイル装置２０の温度上昇と他方のコイル装置２０の温度上昇との差を小さくすることができる。その結果、温度上昇の差が大きくなることに起因してコイル装置２０の動作が不安定になるのを抑制することができ、コイル装置２０を備えた電力変換装置１の誤動作を抑制することができる。
【0155】
また、一般的に、一方のコイル装置の温度上昇と他方のコイル装置の温度上昇との差が大きい場合には、温度上昇が大きい方のコイル装置によって許容温度が決定されることになる。このため、温度上昇が大きい方のコイル装置を冷却するための構造が必要になり、コイル装置が大型化することが想定される。
【0156】
上述したコイル装置２０では、熱拡散部材７５によって、一方のコイル装置２０の温度上昇と他方のコイル装置２０の温度上昇との差が小さくなり、均熱化することができる。これにより、温度上昇の差が大きくなることに起因するコイル装置が大型化が抑制されて、コイル装置２０を備えた電力変換装置１の小型化に寄与することができる。
【0157】
なお、上述したコイル装置２０では、一方のコイル装置２０および他方のコイル装置２０のそれぞれに冷却体３９が配置されている場合を例に挙げた。図３７に示すように、コイル装置２０における冷却体３９としては、一方のコイル装置２０および他方のコイル装置２０の全体に対して、一体的に形成された冷却体３９を適用してもよい。
【0158】
なお、各実施の形態において説明したコイル装置と電力変換装置とについては、必要に応じて種々組み合わせることが可能である。
【0159】
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本開示は上記で説明した範囲ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0160】
本開示は、コアに巻線部を巻回させたコイル装置に有効に利用される。
【符号の説明】
【0161】
１ 電力変換器、２ インバータ回路部、３ 変圧部、４ 整流回路部、５ 平滑回路部、６ 入力端子、７ 出力端子、８ 入力コンデンサ、９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ スイッチング素子、１０ 制御回路部、１１ トランス、１１ａ １次巻線、１１ｂ ２次巻線、１２、１２ａ、１２ｂ 整流素子、１３ 平滑リアクトル、１４ 平滑コンデンサ、１８、１８ａ、１８ｂ コイルユニット、２０ コイル装置、２１ コア、２３ Ｅ型コア、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ 脚部、２３ｄ 貫通穴、２３ａｃ、２３ｂｃ 面、２５ Ｉ型コア、２５ａ 貫通穴、２７ スリット、２９ 第１巻線部、３０ 第２巻線部、３１ 金属ベース基板、３２ 貫通穴、３３ 金属ベース本体、３３ａ 第１主面、３３ｂ 第２主面、３３ｃ 端面、３４ａ、３４ｂ 金属ベース本体、３５ 絶縁層、３５ａ 第１主面、３５ｂ 第２主面、３７ コイルパターン、３７ａ 配線パターン、３８ コイルパターン、３９ 冷却体、３９ａ 主面、４０ 溝部、４１ 配線部材、４３、４３ａ、４３ｂ 絶縁部、４５、４５ａ、４５ｂ 配線本体、４５ｃ 導電部、４５ｄ、４５ｅ 金属バスバー、４５ｆ 配線本体、 ４７、４９ スルーホール導電部、５３、５５ 接合部材、５７ 熱伝導部材、５９ 絶縁部材、６１ 固定テープ、６３ａ、６３ｂ 熱伝導部材、６５ 押さえ部材、６５ａ 平板状部材、６５ｂ 板バネ状部材、６５ｃ Ｔ型部材、６５ｃｃ 凸部、６５ｃｃａ 端面、６７ 支柱、６９ 熱伝導部材、７１ 短絡防止部材、７３ 封止部材、ＲＰ、ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３ 誘導電流、ＴＡ、ＴＢ 端子、ＣＲ 沿面距離、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５ 位置。
【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】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】