(57)【要約】【課題】インダクタの電気絶縁性及び熱伝導性の劣化を防止する。【解決手段】本実施形態によれば、インダクタは、磁性体コアと、前記磁性体コアの周囲に形成された巻き線と、前記巻き線間に設けられた第１樹脂と、前記巻き線及び前記第１樹脂を覆う第２樹脂と、を備える。前記第２樹脂は前記第１樹脂より充填剤含有率が高い。【選択図】図３
2014197663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体コアと、
前記磁性体コアの周囲に形成された巻き線と、
前記巻き線間に設けられた第１樹脂と、
前記巻き線及び前記第１樹脂を覆う第２樹脂と、
を備え、
前記第２樹脂は前記第１樹脂より充填剤含有率が高いことを特徴とするインダクタ。
【請求項２】
前記巻き線は、複数の導体線の撚線であって、
前記第１樹脂は、前記巻き線内部に含浸されていることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。
【請求項３】
前記巻き線は、表面に穴が開いた絶縁材料又はメッシュ状の絶縁材料で覆われていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインダクタ。
【請求項４】
前記磁性体コアのうち、前記巻き線が巻かれる方向と直交する方向の両端部は、表面が露出されていることを特徴とする請求項1乃至３のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項５】
前記磁性体コアの、前記巻き線から所定の距離以内の部分は前記第２樹脂で覆い、前記所定の距離より離れた部分は第３樹脂で覆い、
前記第３樹脂は前記第２樹脂より充填剤含有率が低いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項６】
前記第２樹脂の一面に設けられた導体板をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項７】
前記導体板は、前記導体板より剛性の小さい導電性材料を介して前記第２樹脂に取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載のインダクタ。
【請求項８】
前記磁性体コアは切欠き部が形成されており、
前記切欠き部にキャパシタが設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項９】
前記切欠き部は、前記巻き線が巻かれる方向と直交する方向の端部に形成されていることを特徴とする請求項８に記載のインダクタ。
【請求項１０】
前記切欠き部には整流器が設けられていることを特徴とする請求項８又は９に記載のインダクタ。
【請求項１１】
前記磁性体コアは、
前記巻き線が巻き付けられた第１コアと、
前記第１コアの、前記巻き線が巻かれる方向と直交する方向の端部上に設けられた第２コアと、
を有し、
前記第２コアは、前記第１コアからみて前記導体板とは反対側に位置することを特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項１２】
筒状のボビンをさらに備え、
前記磁性体コアは前記ボビンの孔に挿通され、
前記巻き線は前記ボビンに巻き付けられていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項１３】
前記ボビンと前記磁性体コアとの間に前記ボビンおよび前記磁性体コアよりも剛性が小さい導電性材料が設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のインダクタ。
【請求項１４】
前記ボビンの外周面には凹凸が設けられ、前記凹凸の凹部に前記巻き線が配置されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のインダクタ。
【請求項１５】
筒状のボビンに巻き線を巻き付け、
前記巻き線に第１樹脂を含浸させ、
前記ボビンの孔に磁性体コアを挿通し、
前記ボビン、前記巻き線、及び前記磁性体コアを、前記磁性体コアの長さ方向の一端が下に位置するように型に収容し、
前記型に、順に、第２樹脂、充填剤含有率が前記第１樹脂及び前記第２樹脂より高い第３樹脂、前記第２樹脂を投入し、各樹脂を硬化させることを特徴とするインダクタの製造方法。
【請求項１６】
前記型への樹脂投入前に、導体板を前記型に収容することを特徴とする請求項１５に記載のインダクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インダクタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、送電コイルと受電コイル間の相互インダクタンスで無線により非接触で電力を伝送する無線電力伝送システムが、多くの機器に採用されている。無線電力伝送システムで使用される電力伝送用コイルは、例えば、フェライトコアと、フェライトコアに巻き付けられたコイル線と、フェライトコア及びコイル線を覆う樹脂とを有している。コイル線には、低損失を実現するリッツ線などの撚り線が用いられている。
【０００３】
リッツ線が巻き付けられたフェライトコアを樹脂で覆う際、リッツ線間やリッツ線近傍に樹脂が充填されず、ボイド（空隙）が形成されていた。樹脂中にボイドが形成されると、ボイドに電界が集中して放電が発生し、絶縁破壊を起こし得る。また、熱が均一に拡散せず、熱伝導性が低下し、樹脂が劣化するおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２９２０２号公報
【特許文献２】特開２０１３−５５２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、電気絶縁性及び熱伝導性の劣化を防止するインダクタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態によれば、インダクタは、磁性体コアと、前記磁性体コアの周囲に形成された巻き線と、前記巻き線間に設けられた第１樹脂と、前記巻き線及び前記第１樹脂を覆う第２樹脂と、を備える。前記第２樹脂は前記第１樹脂より充填剤含有率が高い。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る無線電力伝送システムのブロック構成図。
【図２】第１の実施形態に係るインダクタの上面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図５】第２の実施形態に係るインダクタの上面図。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図８】第２の実施形態に係るインダクタの製造方法を説明する工程断面図。
【図９】第３の実施形態に係るインダクタの上面図。
【図１０】図１０のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図１２】第４の実施形態に係るインダクタの上面図。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図１４】図１２のＥ−Ｅ線に沿った断面図。
【図１５】図１２のＦ−Ｆ線に沿った断面図。
【図１６】変形例によるインダクタの上面図。
【図１７】第５の実施形態に係るインダクタの断面図。
【図１８】図１７の破線で囲まれた領域Ｒの拡大図。
【図１９】第５の実施形態に係るインダクタの製造方法を説明する工程断面図。
【図２０】第５の実施形態の変形例によるインダクタの製造方法を説明する工程断面図。
【図２１】第５の実施形態の変形例によるボビンの表面を示す図。
【図２２】第５の実施形態の変形例によるインダクタの断面図。
【図２３】第５の実施形態の変形例によるインダクタの断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）図１に本発明の第１の実施形態に係る無線電力伝送システムのブロック構成を示す。無線電力伝送システムは、送電装置１と、送電装置１から電力が無線伝送される受電装置２とを備え、受電装置２は伝送された電力を電気機器の負荷２８に供給する。受電装置２は、電気機器の内部に設けられていてもよいし、電気機器と一体型に設けられていてもよいし、電気機器本体の外装に固着するようにしてもよい。例えば、電気機器は携帯端末や電気自動車であり、負荷２８は充電池である。
【００１０】
送電装置１は、商用電源から電力伝送用のＲＦに変換する電源部１１と、必要な電力量を制御するとともに、送電装置１の各部を制御する制御部１２と、センサ部１３と、通信部１４と、送電インダクタ１５とを備えている。センサ部１３は、例えば、送電装置１の発熱を監視する温度センサ、送電インダクタ１５と後述する受電インダクタ２１との間に入った異物の熱を監視する温度センサ、電磁波レーダや超音波レーダにより異物を監視するセンサ、受電インダクタ２１の位置を検出するためのＲＦＩＤなどのセンサ、送電電力を検出するための電流計や電圧計など送電装置１と受電装置２との間の無線電力伝送に用いるセンサが少なくとも１つ含まれる。通信部１４は、後述する受電装置２の通信部２７と通信を行うことができ、受電装置２の受電状況を受信したり、送電装置１の送電状況を送信したりする。
【００１１】
受電装置２は、送電装置１の送電インダクタ１５との相互インダクタンスにより電力を受電する受電インダクタ２１と、受電インダクタ２１と接続されるキャパシタ部２２と、キャパシタ部２２を介して受電した交流電力を直流電力に変換する整流器２３と、負荷２８の動作電圧に基づいて電圧変換比を変化させるＤＣ−ＤＣコンバータ２４と、受電装置２の各部を制御する制御部２５と、センサ部２６と、通信部２７とを備えている。送電装置１側で受電電力を制御する場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４を省略することができる。
【００１２】
センサ部２６は、例えば、受電装置２の発熱を監視する温度センサ、受電インダクタ２１と送電インダクタ１５との間に入った異物の熱を監視する温度センサ、電磁波レーダや超音波レーダにより異物を監視するセンサ、送電インダクタ１５の位置を検出するためのＲＦＩＤなどのセンサ、受電電力を検出するための電流計や電圧計など送電装置１と受電装置２との間の無線電力伝送に用いるセンサが少なくても１つ含まれる。通信部２７は、送電装置１の通信部１４と通信を行うことができ、受電装置２の受電状況を送信したり、送電装置１の送電状況を受信したりする。
【００１３】
制御部２５は、通信部２７が送電装置１との通信で取得した情報や、センサ部２６の検出結果に基づいて、受電電力（負荷２８への供給電力）を制御する。
【００１４】
図２は、第１の実施形態に係るインダクタ１００の上面図である。なお、図２の上面図では、説明の便宜上、後述する第２樹脂１０８に覆われている他の部材を示している。図３は図２のＡ−Ａ線に沿った縦断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿った縦断面図である。このインダクタ１００が、図１に示す送電インダクタ１５及び受電インダクタ２１として使用される。
【００１５】
図２〜図４に示すように、インダクタ１００は、筒状のボビン１０２と、ボビン１０２の孔に挿通されたフェライトコア１０４と、ボビン１０２の外周部に巻き付けられたリッツ線（巻き線）１０６と、リッツ線１０６間に含浸された第１樹脂１０８と、ボビン１０２、フェライトコア１０４、リッツ線１０６及び第１樹脂１０８を覆う第２樹脂１１０と、第２樹脂１１０の一面に取り付けられた導体板１１２とを備えている。ボビン１０２の内壁に、ボビン１０２及びフェライトコア１０４よりも剛性の小さい導電性塗料（導電性材料）１１４が塗布されていてもよい。この導電性塗料１１４により、リッツ線１０６とボビン１０２の内側の導電性塗料１１４間で電位差を持つため、ボビン１０２とフェライトコア１０４間にある隙間での部分放電の発生を防止できる。
【００１６】
ボビン１０２は例えばプラスチックであり、リッツ線１０６は例えば銅線である。また、導電性塗料（導電性材料）１１４には例えばカーボンが含まれる。また、導体板１１２は例えばアルミニウム板または銅板である。
【００１７】
第２樹脂１１０は例えばエポキシ樹脂であり、シリカ、窒化ホウ素や窒化アルミニウム等の無機充填剤を含んでいる。一方、第１樹脂１０８は、充填剤を含まないか、又は充填剤含有率が第２樹脂１１０より低い。そのため、第１樹脂１０８は、第２樹脂１１０より流動性が高く（粘性が低く）、リッツ線１０６間に含浸しやすい。
【００１８】
このことにより、リッツ線１０６間やリッツ線１０６近傍にボイド（空隙）が形成されることを抑制できる。ボイドの形成を抑制することで部分放電の発生を抑制し、絶縁破壊を防止できる。
【００１９】
また、ボイドの形成を抑制することで、リッツ線１０６の熱を均一に拡散できる。リッツ線１０６及び第１樹脂１０８を覆う第２樹脂１１０は充填剤を含み、熱伝導率が高いため、効率良く熱を拡散することができる。そのため、熱伝導性の劣化及びこれに伴う樹脂の劣化を防止することができる。
【００２０】
次に、このようなインダクタ１００の製造方法について説明する。まず、ボビン１０２にリッツ線１０６を巻き付ける。次に、含浸処理により、リッツ線１０６間に第１樹脂１０８を含浸させる。第１樹脂１０８は、充填剤を含まないか、又は充填剤含有量が極めて少ないため、流動性が高く（粘性が低く）、リッツ線１０６間に含浸しやすい。そのため、リッツ線１０６間などの微細領域にも第１樹脂１０８が行き渡り、ボイドの発生を抑制することができる。含浸処理後、加熱処理を行い、第１樹脂１０８を硬化させる。
【００２１】
次に、ボビン１０２の内壁部に導電性塗料１１４を塗布してもよい。続いて、ボビン１０２の孔にフェライトコア１０４を挿通する。
【００２２】
次に、一体となったボビン１０２、フェライトコア１０４、及びリッツ線１０６を型（容器）の中に収容し、第２樹脂１１０を真空下にて流し込み、硬化させる。
【００２３】
その後、型から外した第２樹脂１１０の一面に導体板１１２を取り付ける。例えば、第２樹脂の一面に、導体板１１２より剛性の小さい導電性塗料（導電性材料）１２４を介して導体板１１２を貼り付け、ネジ等で固定する。これにより、図２〜図４に示すようなインダクタ１００を作製することができる。導電性塗料１２４を塗布することで、リッツ線１０６と導電性塗料１２４で電位差を持たせ、第２樹脂１１０と導体板１１２との間での部分放電の発生を防止することができる。また、導体板１１２よりも剛性の小さい導電性塗料１２４を挟むことで、振動による樹脂はがれで、導体板１１２と第２樹脂１１０間にボイドが発生することを抑制できる。
【００２４】
流動性の高い第１樹脂１０８でリッツ線１０６を含浸することで、ボイドの発生を抑制し、部分放電に伴う絶縁破壊を防止し、かつリッツ線１０６の熱を均一に拡散することができる。また、充填剤を含み熱伝導率の高い第２樹脂１１０により、ボビン１０２、フェライトコア１０４、及びリッツ線１０６を覆うことで、熱を効率良く拡散し、樹脂の劣化を防止できる。このように本実施形態によるインダクタによれば、電気絶縁性及び熱伝導性の劣化を防止することができる。
【００２５】
上記実施形態では第２樹脂１１０の硬化後に導体板１１２を取り付けていた。このような構成では、導体板１１２の取り外しを容易に行うことができる。
【００２６】
これに対し、ボビン１０２、フェライトコア１０４、及びリッツ線１０６とともに導体板１１２を型（容器）の中に収容し、第２樹脂１１０を流し込み、硬化させてもよい。この場合、導体板１１２と第２樹脂１１０との密着性を向上させることができる。
【００２７】
また、型（容器）にプラスチックケースを使用し、これをインダクタ１００の筐体として使用してもよい。この場合、硬化した第２樹脂１１０を型（容器）から外す工程を省略することができる。
【００２８】
また、第２樹脂１１０において、窒化ホウ素や窒化アルミニウム等の充填剤の充填率を上げることで、熱伝導率をさらに向上させることができる。
【００２９】
（第２の実施形態）図５〜図７に本発明の第２の実施形態に係るインダクタの概略構成を示す。図５は、本実施形態に係るインダクタの上面図であり、図６は図５のＡ−Ａ線に沿った縦断面図であり、図７は図５のＢ−Ｂ線に沿った縦断面図である。
【００３０】
本実施形態は、図２〜図４に示す第１の実施形態と比較して、第２樹脂１１０がリッツ線１０６の周囲に設けられ、第２樹脂１１０が、第２樹脂１１０より充填剤含有率の低い第３樹脂１２０に挟まれている点が異なる。図５〜図７において、図２〜図４に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
本実施形態では、リッツ線１０６の周辺部に、充填剤含有率の高い第２樹脂１１０を設ける。また、フェライトコア１０４のうち、リッツ線１０６の巻き線方向と直交する方向（図５、図６における左右方向）の端部は、第２樹脂１１０より充填剤含有率の低い第３樹脂１２０に覆われる。第３樹脂１２０の充填剤含有率は、第１樹脂１０８の充填剤含有率よりも高いか、又は同程度である。
【００３２】
インダクタ１００の発熱源であるリッツ線１０６が、充填剤含有率が高く、熱伝導率の高い第２樹脂１１０に覆われるため、リッツ線１０６の熱を効率良く拡散することができる。また、リッツ線１０６から離れた箇所に、充填剤含有率が低く、流動性の高い第３樹脂１２０を設けることで、ボイドの発生を抑制することができる。また、充填剤含有率が低い分、インダクタ１００を軽量化することができる。
【００３３】
次に、本実施形態に係るインダクタの製造方法について説明する。まず、ボビン１０２にリッツ線１０６を巻き付ける。次に、含浸処理により、リッツ線１０６間に第１樹脂１０８を含浸させる。第１樹脂１０８は、充填剤を含まないか、又は充填剤含有量が極めて少ないため、流動性が高く（粘性が低く）、リッツ線１０６間に含浸しやすい。そのため、リッツ線１０６間などの微細領域にも第１樹脂１０８が行き渡り、ボイドの発生を抑制することができる。含浸処理後、加熱処理を行い、第１樹脂１０８を硬化させる。
【００３４】
次に、ボビン１０２の内壁部に導電性塗料１１４を塗布し、ボビン１０２の孔にフェライトコア１０４を挿通する。
【００３５】
次に、一体となったボビン１０２、フェライトコア１０４、及びリッツ線１０６を図８（ａ）に示すような型２００の中に収容する。このとき、型２００内において、リッツ線１０６の巻き線方向と直交する方向のフェライトコア１０４の一端が下、他端が上になるようにする。そして、図８（ｂ）に示すように、ボビン１０２の少し下にくるまで第３樹脂１２０を流し込み、硬化させる。続いて、図８（ｃ）に示すように、ボビン１０２が覆われるまで第２樹脂１１０を流し込み、硬化させる。続いて、図８（ｄ）に示すように、再度、第３樹脂１２０を流し込み、硬化させる。
【００３６】
その後、型２００から外した第２樹脂１１０及び第３樹脂１２０の一面に導体板１１２を取り付ける。これにより、図５〜図７に示すようなインダクタ１００を作製することができる。
【００３７】
本実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様に、流動性の高い第１樹脂１０８でリッツ線１０６を含浸することで、ボイドの発生を抑制し、部分放電に伴う絶縁破壊を防止し、かつリッツ線１０６の熱を均一に拡散することができる。また、充填剤を含み熱伝導率の高い第２樹脂１１０により、リッツ線１０６（ボビン１０２）を覆うことで、熱を効率良く拡散し、樹脂の劣化を防止できる。
【００３８】
また、リッツ線１０６から離れた、フェライトコア１０４の端部を流動性の高い第３樹脂１２０で覆うことで、ボイドの発生を抑制し、部分放電に伴う絶縁破壊を防止することができる。また、上記第１の実施形態と比較して、インダクタを軽量化することができる。
【００３９】
（第３の実施形態）図９〜図１１に本発明の第３の実施形態に係るインダクタの概略構成を示す。図９は、本実施形態に係るインダクタの上面図であり、図１０は図９のＡ−Ａ線に沿った縦断面図であり、図１１は図９及び図１０のＣ−Ｃ線に沿った縦断面図である。
【００４０】
本実施形態は、図２〜図４に示す第１の実施形態と比較して、フェライトコアが２層構造になっている点が異なる。図９〜図１１において、図２〜図４に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図９〜図１１に示すように、フェライトコア１０４は、ボビン１０２の孔に挿通された第１コア１０４Ａと、第１コア１０４Ａの長さ方向の端部上に設けられた第２コア１０４Ｂとを備えている。ここで、長さ方向とは、リッツ線１０６の巻き線方向と直交する方向（図９、図１０の左右方向）をいう。また、第２コア１０４Ｂは、第１コア１０４Ａからみて、導体板１１２とは反対側に配置される。
【００４２】
第２コア１０４Ｂの長さ方向の端部は、第１コア１０４Ａの長さ方向の端部よりもインダクタ端面に近い位置にある。言い換えれば、第２コア１０４Ｂは、第１コア１０４Ａから出っ張って配置されている。
【００４３】
フェライトコア１０４を２層構造にすることで、フェライト面と、無線電力伝送を行う相手側装置のインダクタとの距離を短縮し、インダクタ間の結合係数を大きくすることができる。
【００４４】
なお、図９〜図１１では、第１コア１０４Ａと第２コア１０４Ｂの幅（図９の上下方向の幅、図１１の左右方向の幅）を同じにしていたが、第１コア１０４Ａの幅より第２コア１０４Ｂの幅を大きくしてもよい。コイル間の結合係数は外周のコア幅に比例するため、第２コア１０４Ｂの幅を大きくすることで、コイル間の結合係数を大きくすることができる。
【００４５】
（第４の実施形態）図１２〜図１５に本発明の第４の実施形態に係るインダクタの概略構成を示す。図１２は、本実施形態に係るインダクタの上面図であり、図１３は図１２のＤ−Ｄ線に沿った縦断面図であり、図１４は図１２のＥ−Ｅ線に沿った縦断面図であり、図１５は図１２のＦ−Ｆ線に沿った縦断面図である。
【００４６】
本実施形態は、図９〜図１１に示す第３の実施形態と比較して、フェライトコア１０４の第２コア（上層コア）１０４Ｂの幅方向の中央部に切欠き部１４０を形成し、この切欠き部１４０にキャパシタ１４２を配置している点が異なる。キャパシタ１４２は、例えば図１に示すキャパシタ部２２である。図１２〜図１５において、図９〜図１１に示す第３の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。なお、本実施形態による構成は、上記第１、第２の実施形態にも適用可能である。
【００４７】
フェライトコア１０４の長さ方向にフェライトコア１０４の端面からの距離が大きくなるほど、電磁界が弱くなる。なお、フェライトコア１０４の幅方向にフェライトコア１０４から離れるほど電磁界が弱くなるが、フェライトコア１０４の長さ方向に離れる方が電磁界の弱まり効果が大きい。
【００４８】
フェライトコア１０４の長さ方向に離れた位置に切欠き部１４０を形成することで、インダクタ１００の電気特性（例えば対向する無線電力伝送装置のインダクタとの結合特性）へ与える影響を抑制しつつ、フェライトコア１０４を軽量化することができる。さらに、切欠き部１０４にキャパシタ１４２を配置して、キャパシタ１４２をインダクタ１００内に内蔵できる。これによって全体のサイズを小さく抑えることができる。インダクタ１００の磁界分布はフェライトコア１０４のある部分に集中するため、切欠き部１４０を形成することで、この切欠き部１４０の位置の磁界を弱めることができる。
【００４９】
上記第４の実施形態において、切欠き部１４０にキャパシタ１４２だけでなく、整流器（例えば図１の整流器２３）をさらに配置してもよい。
【００５０】
上記第１〜第４の実施形態では、ボビン１０２の外周面は平坦になっていたが、ボビン１０２の外周面に凹凸を設け、凹部にリッツ線１０６が配置されるようにしてもよい。第１樹脂１０８は、流動性が高いため、ボビン１０２の凹部とリッツ線１０６との間の微細領域に行き渡り、ボイドの発生を抑制することができる。
【００５１】
上記第１〜第４の実施形態では、フェライトコア１０４に、ボビン１０２を介してリッツ線１０６を巻き付けていたが、図１６に示すように、ボビン１０２を省略し、フェライトコア１０４にリッツ線１０６を直接巻き付けてもよい。
【００５２】
（第５の実施形態）図１７及び図１８に本発明の第５の実施形態に係るインダクタの概略構成を示す。図１７は、本実施形態に係るインダクタの縦断面図であり、図１８は図１７の破線で囲まれた領域Ｒの拡大図である。
【００５３】
図１７及び図１８に示すように、インダクタ２００は、筒状のボビン２０２と、ボビン２０２の孔に挿通されたフェライトコア２０４と、ボビン２０２の外周部に巻き付けられた導体線の撚線からなるリッツ線（巻き線）２０６と、リッツ線２０６の撚線間に含浸されるとともにリッツ線２０６の周囲を覆う第１樹脂２０８と、ボビン２０２及び第１樹脂２０８を覆う第２樹脂２１０と、第２樹脂２１０の一面に取り付けられた導体板２１２とを備えている。このインダクタ２００は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の熱可塑性樹脂からなる筐体２５０に収容されている。
【００５４】
ボビン２０２は例えばプラスチックであり、リッツ線２０６は例えば銅線の撚線からなる。また、導体板２１２は例えばアルミニウム板または銅板である。
【００５５】
第２樹脂２１０は例えばエポキシ樹脂であり、シリカ、窒化ホウ素や窒化アルミニウム等の無機充填剤を含んでいる。一方、第１樹脂２０８は、充填剤を含まないか、又は充填剤含有率が第２樹脂２１０より低い。そのため、第１樹脂２０８は、第２樹脂２１０より流動性が高く（粘性が低く）、リッツ線２０６の撚線間に含浸しやすい。
【００５６】
このことにより、リッツ線２０６の撚線間やリッツ線２０６の周囲にボイド（空隙）が形成されることを抑制できる。ボイドの形成を抑制することで部分放電の発生を抑制し、絶縁破壊を防止できる。
【００５７】
また、ボイドの形成を抑制することで、リッツ線２０６の熱を均一に拡散できる。リッツ線２０６及び第１樹脂２０８を覆う第２樹脂２１０は充填剤を含み、熱伝導率が高いため、効率良く熱を拡散することができる。そのため、熱伝導性の劣化及びこれに伴う樹脂の劣化を防止することができる。
【００５８】
第２樹脂２１０は、少なくともリッツ線２０６（言い換えればリッツ線２０６を覆う第１樹脂２０８）を覆っていればよい。従って、図１に示すように、第２樹脂２１０は、フェライトコア２０４のうちボビン２０２の孔より突き出ている部分２０４＿１を覆う必要はない。言い換えれば、表面が露出しているフェライトコア２０４の長さ方向（リッツ線２０６の巻き線方向と直交する方向）の端部２０４＿１を覆う必要はない。このように、発熱しやすいリッツ線２０６の周囲にのみ第２樹脂２１０を選択的に設けることで、放熱性能を維持しつつ、インダクタ２００の重量増加を抑えることができる。
【００５９】
次に、このようなインダクタ２００の製造方法を、図１９（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。
【００６０】
まず、図１９（ａ）に示すように、ボビン２０２の孔にフェライトコア２０４を挿通する。そして、ボビン２０２にリッツ線２０６を巻き付ける。
【００６１】
次に、図１９（ｂ）に示すように、含浸処理により、リッツ線２０６の撚線間に第１樹脂２０８を含浸させる。第１樹脂２０８はリッツ線２０６の周囲及びボビン２０２の表面にも形成される。第１樹脂２０８は、充填剤を含まないか、又は充填剤含有量が極めて少ないため、流動性が高く（粘性が低く）、リッツ線２０６の撚線間に含浸しやすい。そのため、リッツ線２０６の撚線間などの微細領域にも第１樹脂２０８が行き渡り、ボイドの発生を抑制することができる。含浸処理後、加熱処理を行い、第１樹脂２０８を硬化させる。
【００６２】
次に、図１９（ｃ）に示すように、リッツ線２０６及び第１樹脂２０８を覆い、フェライトコア２０４の端部２０４＿１は覆わない型（容器）２６０を設ける。
【００６３】
次に、図１９（ｄ）に示すように、型２６０に第２樹脂２１０を流し込み、硬化させる。第２樹脂２１０の硬化後、型２６０を外す。これにより、図１９（ｅ）に示すように、リッツ線２０６の周囲にのみ第２樹脂２１０を選択的に設けることができる。
【００６４】
次に、図１９（ｆ）に示すように、第２樹脂２１０の一面に導体板２１２を取り付け、筐体２５０に収容する。これにより、図１７に示すようなインダクタ２００を作製することができる。
【００６５】
リッツ線２０６をボビン２０２に巻回しやすくし、かつ第１樹脂２０８をリッツ線２０６の撚線間に含浸させるために、表面に穴があいた絶縁材料又はメッシュ状の絶縁材料でリッツ線２０６を覆うようにしてもよい。例えば、熱収縮チューブの表面に穴をあけて、リッツ線２０６を覆うことができる。
【００６６】
また、図１９（ａ）〜（ｅ）に示すインダクタ２００の製造方法では、ボビン２０２にリッツ線２０６を巻き付ける前にボビン２０２の孔にフェライトコア２０４を挿通していたが、フェライトコア２０４の挿通は、筐体２５０への収容前であればいつ行ってもよい。
【００６７】
また、フェライトコア２０４は、ボビン２０２の孔に収まる長さのものと、ボビン２０２の孔より突き出る部分（図１７の端部２０４＿１）とを別個に準備し、端部２０４＿１を後付けするようにしてもよい。フェライトコア２０４の端部２０４＿１を後付けする場合のインダクタ２００の製造方法を、図２０（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。
【００６８】
まず、図２０（ａ）に示すように、ボビン２０２の孔に、ボビン２０２と同程度の長さのフェライトコア２０４＿２を挿通する。そして、ボビン２０２にリッツ線２０６を巻き付ける。
【００６９】
次に、図２０（ｂ）に示すように、含浸処理により、リッツ線２０６の撚線間に第１樹脂２０８を含浸させ、加熱処理を行い、第１樹脂２０８を硬化させる。この工程は図１９（ｂ）に示す工程と同様である。
【００７０】
次に、図２０（ｃ）に示すように、リッツ線２０６及び第１樹脂２０８を覆う型（容器）２６０を設ける。型２６０はボビン２０２の端部が露出する程度の大きさにすることが好ましい。
【００７１】
次に、図２０（ｄ）に示すように、型２６０に第２樹脂２１０を流し込み、硬化させる。第２樹脂２１０の硬化後、型２６０を外す。
【００７２】
次に、図２０（ｅ）に示すように、フェライトコア２０４＿２の両端面に、フェライトコア２０４の端部２０４＿１を接着させる。
【００７３】
次に、図２０（ｆ）に示すように、第２樹脂２１０の一面に導体板２１２を取り付け、筐体２５０に収容する。このように、フェライトコア２０４の端部２０４＿１を後付けする方法でも、図１７に示すようなインダクタ２００を作製することができる。
【００７４】
上記第５の実施形態において、図２１に示すようにボビン２０２の表面に凹凸を設け、凹部にリッツ線２０６が収まるようにしてもよい。
【００７５】
また、上記第５の実施形態において、図２２に示すように、第２樹脂２１０の一面に、導体板２１２より剛性の小さい導電性塗料（導電性材料）２２４を介して導体板２１２を取り付けるようにしてもよい。導電性塗料２２４を塗布することで、リッツ線２０６と導電性塗料２２４で電位差を持たせ、第２樹脂２１０と導体板２１２との間での部分放電の発生を防止することができる。また、導体板２１２よりも剛性の小さい導電性塗料２２４を挟むことで、振動による樹脂はがれで、導体板２１２と第２樹脂２１０間にボイドが発生することを抑制できる。
【００７６】
また、図２３に示すように、フェライトコアを２層構造にしてもよい。図２３に示すように、フェライトコア２０４は、ボビン２０２の孔に挿通された第１コア２０４Ａと、第１コア２０４Ａの長さ方向の両端部（端部２０４＿１）上に設けられた第２コア２０４Ｂとを備えている。ここで、長さ方向とは、リッツ線１０６の巻き線方向と直交する方向（図の左右方向）をいう。また、第２コア２０４Ｂは、第１コア２０４Ａからみて、導体板２１２とは反対側に配置される。
【００７７】
第２コア２０４Ｂの長さ方向の端部は、第１コア２０４Ａの長さ方向の端部よりも筐体２５０の内壁面に近い位置にある。言い換えれば、第２コア２０４Ｂは、第１コア２０４Ａから出っ張って配置されている。
【００７８】
フェライトコア２０４を２層構造にすることで、フェライト面と、無線電力伝送を行う相手側装置のインダクタとの距離を短縮し、インダクタ間の結合係数を大きくすることができる。
【００７９】
上記第１〜第４の実施形態におけるリッツ線１０６及び第１樹脂１０８は、上記第５の実施形態におけるリッツ線２０６及び第１樹脂２０８のように構成されていてもよい。
【００８０】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１００  インダクタ
１０２  ボビン
１０４  フェライトコア
１０６  リッツ線
１０８  第１樹脂
１１０  第２樹脂
１１２  導体板
１１４  導電性塗料
【図１】
2014197663.tif 000003
【図２】
2014197663.tif 000004
【図３】
2014197663.tif 000005
【図４】
2014197663.tif 000006
【図５】
2014197663.tif 000007
【図６】
2014197663.tif 000008
【図７】
2014197663.tif 000009
【図８】
2014197663.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年3月28日(2014.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体コアと、
前記磁性体コアの周囲に形成された巻き線と、
前記巻き線間に設けられた第１樹脂と、
前記巻き線及び前記第１樹脂を覆う第２樹脂と、
を備え、
前記第２樹脂は前記第１樹脂より充填剤含有率が高い、インダクタ。
【請求項２】
前記巻き線は、複数の導体線の撚線であって、
前記第１樹脂は、前記巻き線内部に含浸されている、
請求項１に記載のインダクタ。
【請求項３】
前記巻き線は、表面に穴が開いた絶縁材料又はメッシュ状の絶縁材料で覆われている、
請求項１又は２に記載のインダクタ。
【請求項４】
前記磁性体コアのうち、前記巻き線が巻かれる方向と直交する方向の両端部は、表面が
露出されている、
請求項1乃至３のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項５】
前記磁性体コアの、前記巻き線から所定の距離以内の部分は前記第２樹脂で覆い、前記所定の距離より離れた部分は第３樹脂で覆い、
前記第３樹脂は前記第２樹脂より充填剤含有率が低い、
請求項１乃至３のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項６】
前記第２樹脂の一面に設けられた導体板をさらに備える、
請求項１乃至５のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項７】
前記導体板は、前記導体板より剛性の小さい導電性材料を介して前記第２樹脂に取り付けられている、
請求項６に記載のインダクタ。
【請求項８】
前記磁性体コアは切欠き部が形成されており、
前記切欠き部にキャパシタが設けられている、
請求項１乃至７のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項９】
前記切欠き部は、前記巻き線が巻かれる方向と直交する方向の端部に形成されている、請求項８に記載のインダクタ。
【請求項１０】
前記切欠き部には整流器が設けられている、
請求項８又は９に記載のインダクタ。
【請求項１１】
前記磁性体コアは、
前記巻き線が巻き付けられた第１コアと、
前記第１コアの、前記巻き線が巻かれる方向と直交する方向の端部上に設けられた第２コアと、
を有し、
前記第２コアは、前記第１コアからみて前記導体板とは反対側に位置する、
請求項６乃至１０のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項１２】
筒状のボビンをさらに備え、
前記磁性体コアは前記ボビンの孔に挿通され、
前記巻き線は前記ボビンに巻き付けられている、
請求項１乃至１１のいずれかに記載のインダクタ。
【請求項１３】
前記ボビンと前記磁性体コアとの間に前記ボビンおよび前記磁性体コアよりも剛性が小さい導電性材料が設けられている、
請求項１２に記載のインダクタ。
【請求項１４】
前記ボビンの外周面には凹凸が設けられ、前記凹凸の凹部に前記巻き線が配置される、
請求項１２又は１３に記載のインダクタ。
【請求項１５】
前記第２樹脂は、充填剤を含み、前記第１樹脂は、充填剤を含まない、
請求項１に記載のインダクタ。
【請求項１６】
筒状のボビンに巻き線を巻き付け、
前記巻き線に第１樹脂を含浸させ、
前記ボビンの孔に磁性体コアを挿通し、
前記ボビン、前記巻き線、及び前記磁性体コアを、前記磁性体コアの長さ方向の一端が下に位置するように型に収容し、
前記型に、順に、第２樹脂、充填剤含有率が前記第１樹脂及び前記第２樹脂より高い第３樹脂、前記第２樹脂を投入し、各樹脂を硬化させる、
インダクタの製造方法。
【請求項１７】
前記型への樹脂投入前に、導体板を前記型に収容する、
請求項１６に記載のインダクタの製造方法。