(57)【要約】【課題】磁性コアのサイズの小さいコイル構造体を提供する。【解決手段】環状の磁性コアと、渦巻状の導体で構成され、前記磁性コアの内側に配置される内側導体部、及び前記磁性コアの外側に配置される外側導体部を有するコイルとを備え、前記内側導体部の合計幅が、前記外側導体部の合計幅よりも小さいコイル構造体。【選択図】図１
2018074127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の磁性コアと、
渦巻状の導体で構成され、前記磁性コアの内側に配置される内側導体部、及び前記磁性コアの外側に配置される外側導体部を有するコイルとを備え、
前記内側導体部の合計幅が、前記外側導体部の合計幅よりも小さいコイル構造体。
【請求項２】
最も大きい前記内側導体部の幅が、最も小さい前記外側導体部の幅よりも小さい請求項１に記載のコイル構造体。
【請求項３】
前記コイルは、回路基板の下面に配置される板状のバスバの一部で構成される請求項１又は請求項２に記載のコイル構造体。
【請求項４】
前記コイルは、回路基板の上面に形成される箔状の回路パターンの一部で構成される請求項１又は請求項２に記載のコイル構造体。
【請求項５】
前記コイルの一面側に配置されて前記コイルの熱を放熱する放熱部材を備え、
前記放熱部材は、磁性コアの一部を収納する収納凹部を備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコイル構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、電源（バッテリー）からヘッドランプやワイパーなどの負荷へ電力を分配する電気接続箱（パワーディストリビュータとも呼ばれる）が搭載されている。この電気接続箱の内部回路を構成する部材として、例えば、特許文献１に示す回路構成体がある。この回路構成体は、導体パターン（回路パターン）が形成された制御回路基板と、制御回路基板に接着された入力端子用バスバ、及び出力端子用バスバと、制御回路基板と両バスバとに実装される半導体スイッチング素子などの電子部品とを備える。
【０００３】
このような回路構成体には、半導体スイッチング素子の他の電子部品として、別途用意されるコイル部品（コイル構造体）が、通常、回路基板のバスバに表面実装されるものがある。コイル部品は、例えば、巻線を螺旋状に巻回してなるコイルと、コイルの内外に配置される磁性コアとを備えるチョークコイルなどが挙げられる。このコイル部品は、一般的に、コイルの軸方向がバスバ（回路基板）の平面に直交するように配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６４０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コイル構造体は、コイルのターンがバスバの平面に直交する上方向に積み重なると共に、磁性コアのうちコイルの外側に配置される一部分がコイルの上端面側に配置されるため、一般的に回路構成体の中でサイズの大きい（高さの高い）部材である。そのため、回路構成体の高さが高くなり、回路構成体全体の体積が大きくなる。この回路構成体の高さを低くするために、コイル構成体のサイズの低減、特に、磁性コアのサイズの低減が望まれている。
【０００６】
そこで、磁性コアのサイズの小さいコイル構造体を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係るコイル構造体は、
環状の磁性コアと、
渦巻状の導体で構成され、前記磁性コアの内側に配置される内側導体部、及び前記磁性コアの外側に配置される外側導体部を有するコイルとを備え、
前記内側導体部の合計幅が、前記外側導体部の合計幅よりも小さい。
【発明の効果】
【０００８】
上記コイル構造体は、磁性コアのサイズが小さい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係るコイル構造体の概略を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係るコイル構造体の概略を示す上面図である。
【図３】図１に示すコイル構造体の（ＩＩＩ）−（ＩＩＩ）切断線で切断した状態を示す断面図である。
【図４】変形例１−１に係るコイル構造体の概略を示す横断面図である。
【図５】変形例１−２に係るコイル構造体の概略を示す斜視図である。
【図６】図５に示すコイル構造体の（ＶＩ）−（ＶＩ）切断線で切断した状態を示す断面図である。
【図７】実施形態２に係るコイル構造体の概略を示す斜視図である。
【図８】図７に示すコイル構造体の（ＶＩＩＩ）−（ＶＩＩＩ）切断線で切断した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
《本発明の実施形態の説明》
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１１】
（１）本発明の一形態に係るコイル構造体は、
環状の磁性コアと、
渦巻状の導体で構成され、前記磁性コアの内側に配置される内側導体部、及び前記磁性コアの外側に配置される外側導体部を有するコイルとを備え、
前記内側導体部の合計幅が、前記外側導体部の合計幅よりも小さい。
【００１２】
上記の構成によれば、磁性コアのサイズを小さくし易い。コイルが渦巻状であり各ターンが同一平面上に位置するため、各ターンを軸方向に積み重ねる螺旋状のコイルに比べて磁性コアの高さを低くできるからである。加えて、内側導体部の合計幅が外側導体部の合計幅よりも小さいため、内側導体部の合計幅と外側導体部の合計幅とが同一なコイル（以下、合計幅同一コイル）とコイル全体の抵抗値を同一とするとき、上記合計幅同一コイルに比較して、内側導体部の合計幅が小さく、磁性コアの幅も小さくできるからである。この合計幅とは、内側導体部と外側導体部の本数を同数としたときの値をいう。従って、高さが低くて全体の体積の小さい回路構成体を構築できる。
【００１３】
また、上記の構成によれば、放熱性を高め易い。コイル全体の抵抗値が上記合計幅同一コイルと同一とするとき、上記合計幅同一コイルに比較して、外側導体部の合計幅が大きいため、放熱面積を大きくとり易いからである。その上、コイルは「（内側導体部の合計幅）＜（外側導体部の合計幅）」を満たすことで、内側導体部が外側導体部に比べて発熱し易いが、上記合計幅同一コイルに比べて、より発熱し易い内側導体部の熱が、より発熱し難くて放熱面積を大きくとれる外側導体部に拡散し易いからである。従って、上記合計幅同一コイルに比べて、コイルの最大温度を低くし易い。
【００１４】
（２）上記コイル構造体の一形態として、最も大きい前記内側導体部の幅が、最も小さい前記外側導体部の幅よりも小さいことが挙げられる。
【００１５】
上記の構成によれば、磁性コアのサイズをより一層小さくし易い。全ての内側導体部の幅が全ての外側導体部の幅よりも小さいため、内側導体部の合計幅をより一層小さくし易いからである。
【００１６】
また、上記の構成によれば、放熱性をより一層高め易い。上記合計幅同一コイルに比べて内側導体部の合計幅がより一層小さい、即ち、外側導体部の合計幅がより一層大きいため、放熱面積をより一層大きくとり易いからである。その上、内外の導体部の合計幅同士の差が大きくなることで、内側導体部の熱を外側導体部により拡散し易いからである。
【００１７】
（３）上記コイル構造体の一形態として、前記コイルは、回路基板の下面に配置される板状のバスバの一部で構成されることが挙げられる。
【００１８】
上記の構成によれば、回路構成体の生産性を高められる。コイルがバスバの一部で構成されていることで、バスバの作製と同時にコイルを作製でき、バスバとコイルとを個々に準備する必要がない。バスバの製造は、代表的には、一枚の平板導体を所望の配線パターンに打抜加工することで行える。その際、平板導体の一部を所望の渦巻形状に打ち抜くことでコイルを製造できる。そして、バスバのコイルに磁性コアを組み付けるだけでコイル構造体の作製と同時に回路構成体を製造できる。即ち、コイル構造体を構成するコイルと磁性コアとをそれぞれ用意して組み合わせた後、バスバなどに実装する必要がない。
【００１９】
（４）上記コイル構造体の一形態として、前記コイルは、回路基板の上面に形成される箔状の回路パターンの一部で構成されることが挙げられる。
【００２０】
上記の構成によれば、磁性コアのサイズをより一層小さくし易い。箔状の回路パターンは、板状のバスバに比べて幅及び厚みをより小さくし易いからである。
【００２１】
（５）上記コイル構造体の一形態として、前記コイルの一面側に配置されて前記コイルの熱を放熱する放熱部材を備え、前記放熱部材は、磁性コアの一部を収納する収納凹部を備えることが挙げられる。
【００２２】
上記の構成によれば、放熱部材を備えることでコイル及び磁性コアの熱を効果的に放熱できる。また、放熱部材が収納凹部を備えることで、磁性コアの高さが高くなることを抑制して高さの低い回路構成体を構築できる。
【００２３】
《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
【００２４】
《実施形態１》
〔コイル構造体〕
図１〜図３を参照して、実施形態１に係るコイル構造体１Ａを説明する。コイル構造体１Ａは、環状の磁性コア２と、磁性コア２の内外に配置されるコイル３とを備える。このコイル構造体１Ａは、代表的には、回路構成体１００に備わる。回路構成体１００は、例えば、図１に示すように、信号回路を構成する箔状の回路パターン（図示略）が形成される上面を有する回路基板１１０と、回路基板１１０の下面に配置されて電力回路を構成する板状のバスバ１３０と、回路パターン及びバスバ１３０の少なくとも一方に実装される電子部品とを備える。この電子部品の一つに実施形態に係るコイル構造体１Ａがある。コイル構造体１Ａの特徴の一つは、コイル３がバスバ１３０の一部を渦巻状に形成してなり、コイル３のうち、磁性コア２の内側に配置される内側導体部３１と磁性コア２の外側に配置される外側導体部３２のサイズ（幅）が特定の大小関係を満たす点にある。ここでは、コイル３（バスバ１３０）の下面には、コイル３（バスバ１３０）の熱を放熱する放熱部材５（１５０）が配置されている。以下、詳細を説明する。説明の便宜上、図１〜図３では、回路構成体１００において、実施形態１に係るコイル構造体１Ａ付近を示し、その他の部分を省略して示している。また、図２，図３では、回路基板を省略して示しており、図２ではコイル３にハッチングを施している。以下の説明では、回路構成体１００のコイル３（バスバ１３０）における放熱部材５側（図１，図３紙面下側、図２紙面奥側）を「下」、その反対側を「上」としている。
【００２５】
［磁性コア］
磁性コア２は、分割された複数のコア部を環状に連結して構成され、コイル３の励磁により閉磁路を形成する（図１，図３）。磁性コア２の連結・分離形態は、Ｕ−Ｉ型、Ｕ−Ｕ型、Ｌ−Ｌ型などとすることができる。その連結・分離面は、上下方向に沿っていても良いし、上下方向に直交する方向に沿っていてもよい。連結・分離面の位置は、コイル３と同一平面上に並ばない位置、即ちコイル３の平面に対してずれた位置とすることが好ましい。そうすれば、連結・分離面からの漏れ磁束がコイル３へ侵入し難い。そのため、損失（ジュール損）の増加を抑制し易く、磁気特性の低下を抑制し易い。連結・分離面同士は、その間に両コア部よりも比透磁率の低い材料からなるギャップ材を介して連結されていてもよいし、その間にギャップ材を介することなく直接連結していてもよい。
【００２６】
ここでは、磁性コア２は、上下に二分割し、コイル３の上方を覆う横断面Ｕ字状の上側コア部２１と、コイル３の下方に配置される横断面Ｉ字状の下側コア部２２とを備えるＵ−Ｉ型としている（図１，図３）。上側・下側コア部２１，２２の連結・分離面の位置は、コイル３（内側導体部３１）に対して上下方向に段差が生じる位置（ここではコイル３の下方に位置）としている。上側・下側コア部２１，２２の連結・分離面は、後述の放熱部材５の収納凹部５１に収納されていて、放熱部材５の上面よりも下方に位置している。上側・下側コア部２１，２２の連結・分離面同士は、その間にギャップ材を介在せず、直接連結されている。
【００２７】
磁性コア２は、公知の構成材料で形成された種々の形態のものが利用できる。磁性コア２は、磁性粉末を用いた成形体や、絶縁被覆を有する磁性薄板（例えば、電磁鋼板）を複数積層した積層体を利用できる。上記成形体は、例えば、軟磁性材料（軟磁性金属又は軟磁性非金属）の粉末を用いた圧粉成形体、上記粉末をプレス成形後に焼結した焼結体、上記粉末と樹脂とを含む混合物を射出成形や注型成形などした複合材料成形体が挙げられる。軟磁性金属は、鉄族金属、Ｆｅを主成分とする鉄基合金、アモルファス金属などが挙げられる。鉄族金属は、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏである。鉄基合金は、代表的には、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金などが挙げられる。軟磁性非金属は、金属酸化物、例えば、フェライトなどＦｅを含む酸化物などが挙げられる。
【００２８】
ギャップ材を備える場合、ギャップ材の構成材料は、例えば、アルミナなどのセラミックスや、樹脂（例えば、ＰＰＳ樹脂）などの非磁性材料、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材、各種のゴムといった弾性材などが挙げられる。
【００２９】
［コイル］
コイル３は、渦巻状の導体で構成される（図１、図２）。ここでは、コイル３は、回路構成体１００において、回路基板１１０の下面に配置される板状のバスバ１３０の一部で構成されている。このコイル３は、各ターンがバスバ１３０の他部１３１（例えば、後述の出力（入力）端子など）と同一平面上に位置する平面コイルである。コイル３のターン数は、所望のインダクタンスに応じて適宜選択できる。図１〜図３では、説明の便宜上、３ターンのコイル３を例示している。各ターン間の間隔は、略等間隔としている。コイル３（渦巻）の外形は、矩形状としているが、円形状としてもよい。導体の材質は、バスバ１３０の材質と同じ銅や銅合金などが挙げられる。
【００３０】
コイル３は、磁性コア２の内側に配置される内側導体部３１と、磁性コア２の外側に配置される外側導体部３２とを有する（図１〜図３）。「磁性コアの内側に配置される内側導体部」とは、磁性コア２の内側に配置されている部分のみの場合の他、例えば、内側導体部３１の中央部分が磁性コア２の内側に配置され、内側導体部３１の端部付近が磁性コア２の外側に位置する場合も「磁性コアの内側に配置される内側導体部」に含まれる。即ち、内側導体部３１の軸方向の長さは、磁性コア２の長さよりも長くてもよく、内側導体部３１の端部及びその近傍が磁性コア２の端面から突出して露出されていてもよい。コイル３の両端部は、磁性コア２の外側で渦巻の最内周に配置される内周端部３３と、磁性コア２の外側で渦巻の最外周に引き出される外周端部３４とを有する。
【００３１】
内側導体部３１は、磁性コア２（図２二点鎖線で示す）の内外に配置され、磁性コア２の軸方向（図２左右方向）に平行な直線状の細幅な部分で、磁性コア２の内側に配置される中央部分と、磁性コア２の外側に配置され、上記中央部分の両端部に連続する端部部分とを有する（図２）。外側導体部３２は、磁性コア２の軸方向（上記中央部分）に平行な直線状の平行部分と、上記平行部分に直交する直線状の直交部分とを有する。直交部分のうち、コイル３の最外周の一方の直交部分（図２紙面右側）は、内側導体部３１の上記端部部分とコイル３の外周端部３４とに連結されている。その他の直交部分は、外側導体部３２の上記平行部分と内側導体部３１の上記端部部分とを連結する。コイル３の最内周の上記平行部分は、上記直交部分とコイル３の内周端部３３とに連結されている。
【００３２】
両導体部３１，３２の横断面形状は、矩形状である（図３）。両導体部３１，３２の厚みは長手方向に均一である。厚みは、上下方向に沿った長さである。両導体部３１，３２の厚みは、回路基板１１０における箔状の回路パターンの厚み（例えば２０μｍ以上１５０μｍ以下）よりも大きく、バスバ１３０の他部１３１の厚みと同一である。両導体部３１，３２の厚みは、例えば、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下が挙げられる。内側導体部３１の幅Ｗｉと外側導体部３２の幅Ｗｏは、詳しくは後述するが相違している（図２）。各幅Ｗｉ，Ｗｏは、各導体部３１，３２における上記中央部分、上記平行部分（直交部分）の長手方向と上下方向の両方向に直交する方向に沿った長さである。コイル３の外形が円形状の場合、各導体部３１，３２の幅は、曲線部分の法線方向に沿った長さとする。
【００３３】
内側導体部３１の合計幅は、外側導体部３２の合計幅よりも小さい。それにより、磁性コア２のサイズを小さくし易い。コイル３が渦巻状であり各ターンが同一平面上に位置するため、各ターンを軸方向に積み重ねる螺旋状のコイルに比べて磁性コア２の高さを低くできるからである。加えて、内側導体部３１の合計幅と外側導体部３２の合計幅とが同一なコイルとコイル全体の抵抗値を同一とするとき、その合計幅が同一なコイルに比較して、内側導体部３１の合計幅が小さく、磁性コア２の幅を小さくできるからである。この合計幅とは、内側導体部３１と外側導体部３２の本数を同数としたときの値をいう。また、放熱性を高め易い。コイル全体の抵抗値が上記合計幅同一コイルと同一とするとき、上記合計幅同一コイルに比較して、外側導体部３２の合計幅が大きいため、放熱面積を大きくとり易いからである。その上、コイル３は「（内側導体部３１の合計幅）＜（外側導体部３２の合計幅）」を満たすことで、内側導体部３１が外側導体部３２に比べて発熱し易いが、上記合計幅同一コイルに比べて、より発熱し易い内側導体部３１の熱が、より発熱し難くて放熱面積を大きくとれる外側導体部３２に拡散し易いからである。従って、上記合計幅同一コイルに比べて、コイル３の最大温度を低くし易い。
【００３４】
全ての内側導体部３１の幅Ｗｉが、全ての外側導体部３２の幅Ｗｏより小さくなくてもよいが、全ての内側導体部３１の幅Ｗｉが、全ての外側導体部３２の幅Ｗｏより小さいことが好ましい。即ち、最も大きい内側導体部３１の幅Ｗｉは、最も小さい外側導体部３２の幅Ｗｏよりも小さいことが好ましい。そうすれば、内側導体部３１の合計幅をより一層小さくできるため、磁性コア２のサイズをより一層小さくし易い。その上、放熱性を一層高め易い。上記合計幅同一コイルに比べて内側導体部３１の合計幅がより一層小さい、即ち、外側導体部３２の合計幅がより一層大きいため、放熱面積をより一層大きくとり易いからである。その上、内外の導体部の合計幅同士の差が大きくなることで、内側導体部３１の熱を外側導体部３２により拡散し易いからである。
【００３５】
各内側導体部３１の幅Ｗｉは、ここでは均一としているが、不均一とすることもできる。各外側導体部３２の幅Ｗｏは、ここでは均一としているが、各内側導体部３１の幅Ｗｉが不均一な場合、不均一とすることができる。
【００３６】
内周端部３３は、ジャンパーチップ１８０などの導電部材でバスバ１３０の出力（入力）端子に電気的に接続されている。内周端部３３の配置位置は、出力（入力）端子の位置に応じて適宜選択でき、出力（入力）端子に近い側に位置することが好ましい。そうすれば、ジャンパーチップ１８０の長さを短くし易い。外周端部３４は、バスバ１３０の入力（出力）端子を構成する。外周端部３４は、ここでは出力（入力）端子と同一方向に引き出されているが、勿論、異なる方向に引き出すこともできる。
【００３７】
コイル３の作製は、バスバ１３０の作製に合わせて行える。バスバ１３０の作製は、代表的には、一枚の平板導体を所望の配線パターンに打ち抜く打抜加工により行える。その際、平板導体の一部を所望の渦巻形状に打ち抜くことでコイル３を作製できる。
【００３８】
［介在部材］
コイル構造体１Ａは、磁性コア２とコイル３の内側導体部３１との間に介在される介在部材４を備える形態とすることができる（図３）。介在部材４は、磁性コア２と内側導体部３１との間の電気的絶縁性を高める。その上、内側導体部３１の熱を磁性コア２に伝達する。介在部材４は、磁性コア２内において、内側導体部３１を下面側から支持する機能をも有する。
【００３９】
介在部材４は、例えば、上下に分割される上下の分割片４１，４２を組み合わせて構成される。下側分割片４２は、下側コア部２２と内側導体部３１との間に介在され、上側分割片４１は、上側コア部２１と内側導体部３１との間に介在される。両分割片４１，４２の一方は、内側導体部３１同士の間に介在されるように他方側に突出する介在凸部４３を有することが好ましい。そうすれば、介在凸部４３が隣り合う内側導体部３１同士の電気的絶縁性を高められる。加えて、両分割片４１，４２の一方は、両端の内側導体部３１の外側に配置されるように他方側に突出する外側凸部４４を有することが好ましい。そうすれば、両端の内側導体部３１と磁性コア２との間の電気的絶縁性を高められる上に、隣り合う凸部同士の間の凹部４５に各内側導体部３１を収納して位置決めできる。図３では、説明の便宜上、凹部４５と内側導体部３１との間に隙間を誇張して示している。ここでは、下側分割片４２が介在凸部４３及び外側凸部４４を有する。
【００４０】
なお、両分割片４１，４２の一方が介在凸部４３を有し、他方が外側凸部４４を有していてもよいし、両分割片４１，４２が介在凸部４３と外側凸部４４とを備えていてもよい。ここでは、介在部材４は、上下の両分割片４１，４２を備えているが、上側分割片４１を備えることなく下側分割片４２のみを備えることもできる。
【００４１】
介在部材４の材質は、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。この樹脂には、無機フィラーが含有されていることが好ましい。具体的なフィラーは、アルミナフィラーが挙げられる。そうすれば、介在部材４を介して内側導体部３１の熱を磁性コア２に伝達し易い。
【００４２】
［放熱部材］
放熱部材５は、コイル３の熱を放熱する（図１〜図３）。放熱部材５は、コイル３の下方に配置される。この放熱部材５は、回路構成体１００のバスバ１３０の下方に配置される放熱部材１５０の一部で構成されている。放熱部材５の大きさは、コイル３（バスバ１３０）の下面全面に接触可能な大きさとすることが挙げられる。放熱部材５は、平板状部材で構成されていてもよいし、平板状部材とその平板状部材の下面から下方に突出する複数の突起で構成されるフィンとが一体に形成されていてもよい。フィンを備える場合、放熱部材５の表面積を大きくして放熱性を高くし易い。放熱部材５の上面は、ここではフラットである。
【００４３】
放熱部材５は、磁性コア２の一部を収納する収納凹部５１を有する。この収納凹部５１は、放熱部材５の上面から下面側にかけて形成されている。収納凹部５１の大きさは、磁性コア２よりも一回り大きい程度である。この収納凹部５１の深さは、深いほど磁性コア２の高さを低くできる。そのため、磁性コア２の高さが高くなることなく磁性コア２の熱を効果的に放熱することができる。ここでは、収納凹部５１の深さは、下側コア部２２の高さよりも深くしていて、上側・下側コア部２１，２２の連結・分離面を収納可能な深さ、即ち、下側コア部２２の全てと上側コア部２１の一部とを収納可能な深さとしている。この収納凹部５１の形成は、放熱部材５の上面を切削するなどして行える。その他、収納凹部は、上面側から下面側にパンチで打ち出すことで形成してもよい。その場合、収納凹部の下面を構成する箇所には、周辺領域よりも下方に突出する突出部が形成される。
【００４４】
放熱部材５の構成材料は、熱伝導性に優れる金属材料が挙げられる。その金属材料は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などが挙げられる。
【００４５】
［絶縁層］
コイル３と放熱部材５との間には、その間の電気的絶縁性を高める絶縁層６が介在されている（図１〜図３）。この絶縁層６は、回路構成体１００のバスバ１３０と放熱部材１５０との間に配置される絶縁層１６０の一部で構成されている。この絶縁層６は、コイル３（バスバ１３０）の熱を放熱部材５に伝達する。絶縁層６は、放熱部材５の収納凹部５１の上方を覆わないように、この収納凹部５１の周囲（三方）を囲むように切欠が形成されていて、コイル３と放熱部材５の上面との間を隙間なく満たしている（図２）。絶縁層６は、その構成材料を塗布して構成してもよいし、シートで構成してもよい。
【００４６】
絶縁層６の構成材料は、絶縁性樹脂が挙げられる。絶縁層６の構成材料は、特に、熱伝導性に優れる絶縁性樹脂であることが好ましい。具体的な樹脂は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。この樹脂には、介在部材４と同様、無機フィラーが含有されていることが好ましい。そうすれば、絶縁層６を介してコイル３の熱を放熱部材５に伝達し易い。絶縁層６は、上記絶縁性樹脂の接着剤で構成されていてもよい。
【００４７】
［コイル構造体の製造］
コイル構造体１Ａの製造は、磁性コア２と渦巻状のコイル３とを準備する準備工程と、磁性コア２とコイル３とを組み合わせて、磁性コア２の内外にコイル３が配置されたコイル構造体１Ａを作製する組立工程とを備えるコイル構造体の製造方法により行える。準備工程におけるコイル３の準備は、コイル３を備えるバスバ１３０を準備することで行う。具体的には、上述したように、一枚の平板導体を所望の配線パターンに打ち抜く打抜加工によりバスバ１３０を作製する際に、平板導体の一部を所望の渦巻形状に打ち抜くことでコイル３を作製する。組立工程は、コイル３の所定位置にその外周を囲むように上下のコア部を組み付ける。磁性コア２のコイル３への組み付けは、回路基板１１０とバスバ１３０と放熱部材１５０とを積層した積層体のコイル３、回路基板１１０とバスバ１３０とを積層した積層体のコイル３、或いはバスバ１３０と放熱部材１５０とを積層した積層体のコイル３に対して行ってもよいし、これら積層体を作製する前のバスバ１３０のコイル３に対して行ってもよい。
【００４８】
［用途］
コイル構造体１Ａは、自動車用電気接続箱に備わる回路構成体の構成部材に好適に利用可能である。また、コイル構造体１Ａは、直流電圧変換装置、ＡＣ／ＤＣ変換装置、ＤＣ／ＡＣインバータなどの大電流パワー回路用基板の構成部材に好適に利用可能である。これらの構成部材は、例えば、チョークコイル、トランス、ノイズフィルタなどが挙げられる。
【００４９】
回路構成体１００は、実施形態１の冒頭で説明したように、信号回路を構成する箔状の回路パターンが形成される上面を有する回路基板１１０と、回路基板１１０の下面に配置されて電力回路を構成するバスバ１３０と、回路パターン及びバスバ１３０の少なくとも一方に実装される電子部品とを備える（図１）。回路基板１１０は、その上面に回路パターン（図示略）が形成されている。この回路基板１１０には、磁性コア２、内周端部３３、ジャンパーチップ１８０、及び出力端子の一部（バスバ１３０の他部１３１）を露出させる矩形状の開口部１１２（図１）が形成されている。回路基板１１０の厚みは、例えば１ｍｍ以上３ｍｍ以下が挙げられる。回路パターンは、銅箔で形成されている。回路基板１１０は、プリント基板を用いることができる。バスバ１３０は、上述のように銅や銅合金などの板状部材で構成され、その厚みは、上述したコイル３の厚みと同じ０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下が挙げられる。このバスバ１３０は、上述のコイル３を備える。電子部品は、コイル構造体１Ａの他に、例えば、リレーやＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）といったスイッチング素子などが挙げられる。回路基板１１０とバスバ１３０（コイル３）とは、両者の間に介在される粘着シート（図示略）により接着することができる。バスバ１３０の下面には、バスバ１３０の熱を放熱する放熱部材１５０が配置されている。バスバ１３０と放熱部材１５０との間には、両者の間の電気的絶縁性を高める絶縁層１６０が介在されている。
【００５０】
〔作用効果〕
実施形態１に係るコイル構造体１Ａによれば、以下の効果を奏することができる。
【００５１】
（１）磁性コア２の高さサイズを小さくし易いため、高さが低くて全体の体積の小さい回路構成体１００を構築できる。コイル３はその各ターンが同一平面上に位置する平面コイルであるため、磁性コア２の高さを低くできるからである。加えて、内側導体部３１の合計幅が小さいため、磁性コアの幅を小さくできるからである。
【００５２】
（２）放熱性を高め易い。放熱部材５上に配置される外側導体部３２の合計幅が大きいため、放熱面積を大きくとり易いからである。加えて、内側導体部３１の合計幅よりも外側導体部３２の合計幅が大きいため、より発熱し易い内側導体部３１の熱が、より発熱し難くて放熱面積を大きくとれる外側導体部３２に拡散し易いからである。
【００５３】
（３）回路構成体１００の生産性を高められる。コイル３がバスバ１３０の一部で構成されていることで、一枚の平板導体を所望の配線パターンに打ち抜くバスバ１３０の作製と同時にコイル３を作製でき、コイル３とバスバ１３０とを個々に準備する必要がない。そして、バスバ１３０のコイル３に磁性コア２を組み付けるだけでコイル構造体１Ａの作製と同時に回路構成体１００を製造できる。即ち、コイル構造体１Ａを構成する磁性コア２とコイル３とをそれぞれ用意して組み合わせた後、バスバ１３０などに実装する必要がない。
【００５４】
《変形例１−１》
図４を参照して、変形例１−１に係るコイル構造体を説明する。変形例１−１に係るコイル構造体は、磁性コア２とコイル３との間に介在される介在部材４が、内側導体部３１に接触する導体片４６を備える点が実施形態１に係るコイル構造体１Ａと主として相違する。以下、相違点を中心に説明し、同様の構成及び同様の効果については説明を省略する。この点は、後述する変形例１−２と実施形態２でも同様である。図４は、図３に示す断面図と同様の位置でコイル構造体を切断した状態を示す横断面図であり、図３と同様、回路基板を省略して示している。
【００５５】
［介在部材］
介在部材４は、実施形態１と同様の上側分割片４１と下側分割片４２とを備える。下側分割片４２は、その凹部４５に収納されて、内側導体部３１に接触する導体片４６を備える。それにより、磁性コア２のサイズを小さくしつつ、磁性コア２の内側に配置される導体の断面積を大きくすることができる。そのため、導体の幅が狭くても厚みが大きいため、通電に十分な断面積を確保でき、磁性コア２内に配置される内側導体部３１と導体片４６の発熱量をより少なくできる。この凹部４５は、内側導体部３１と導体片４６とを収納できる深さ、即ち、凹部４５を形成する介在凸部４３及び外側凸部４４の突出長さは、内側導体部３１と導体片４６の合計高さと同等程度の長さとする。導体片４６の形成領域は、下側分割片４２における磁性コア２の軸方向の全長に亘る領域とすることが好ましい。導体片４６の材質は、内側導体部３１と同材質とすることが挙げられる。導体片４６は、下側分割片４２の凹部４５に接着剤などで固定するとよい。導体片４６と内側導体部３１とは、ハンダ付けなどで導電性を確保して接合することが好ましい。
【００５６】
《変形例１−２》
図５、図６を参照して、変形例１−２に係るコイル構造体１Ａを説明する。変形例１−２に係るコイル構造体１Ａは、コイル３が段差形状に形成される段差部を有する点が実施形態１に係るコイル構造体１Ａと主として相違する。図５，図６では、回路基板を省略して示している。
【００５７】
［コイル］
コイル３は、内側導体部３１（上記中央部分と上記両端部分）と外側導体部３２の上記直交部分の一部とがその下面側に窪むように形成される導体凹部３５を有する。即ち、コイル３（各ターン）は、バスバ１３０の他部１３１と同一平面上に位置する部分と、バスバ１３０の他部１３１に対して上下方向にずれて位置する導体凹部３５とを備える。コイル３におけるバスバ１３０の他部１３１と同一平面上に位置する部分と導体凹部３５との境は、コイル３の最内周の上記平行部分とコイル３の最内周の内側導体部３１との間が挙げられる。ここでは、コイル３の最内周の上記平行部分と放熱部材５の収納凹部５１との間に沿った位置としている。この導体凹部３５の深さ（上下方向に沿った長さ）は、放熱部材５の厚みにもよるが、深いほど、回路構成体１００における磁性コア２の高さを低くできる。そのため、高さが低くて全体の体積の小さい回路構成体１００を構築できる。導体凹部３５の形成は、上述の平板導体の打抜加工後にプレス加工などを施すことで行える。
【００５８】
［放熱部材］
放熱部材５は、収納凹部５１に加えて、導体凹部３５に沿った放熱凹部５２を有する。収納凹部５１の深さは、導体凹部３５の深さの分だけ深くなっている。そのため、回路構成体１００における磁性コア２の高さを低くできる。放熱部材５の厚さと磁性コア２の高さによっては、磁性コア２の上面をジャンパーチップ１８０の上面と同一、又はそれより低い位置とすることができる。放熱凹部５２の深さは、本例では導体凹部３５の深さと同等である。この放熱凹部５２と導体凹部３５との間には後述の絶縁層６の絶縁凹部６１が介在されている。そのため、放熱凹部５２と導体凹部３５との間に空間が形成されず、絶縁層６を介してコイル３の熱を放熱部材５に伝達できるため放熱性が低下しない。
【００５９】
［絶縁層］
絶縁層６は、コイル３の導体凹部３５と、放熱部材５の放熱凹部５２との間に介在される絶縁凹部６１を有する。絶縁凹部６１の深さは、導体凹部３５の深さと同等である。絶縁凹部６１は、導体凹部３５と放熱凹部５２との間を隙間なく埋めている。
【００６０】
《実施形態２》
〔コイル構造体〕
図７，図８を参照して、実施形態２に係るコイル構造体１Ｂを説明する。実施形態２に係るコイル構造体１Ｂは、コイル３が回路構成体１００における回路基板１１０に備わる回路パターン１１１の一部で構成される点が、実施形態１に係るコイル構造体１Ａと主として相違する。このコイル３（回路基板１１０）は、バスバを介することなく放熱部材５上に配置される。なお、コイル３（回路基板１１０）は、バスバを介して放熱部材５上に配置されていてもよい。
【００６１】
このコイル３は、回路基板１１０の上面に形成される渦巻状の回路パターン１１１で構成されている。回路パターン１１１は、銅箔で構成される。このコイル３は、各ターンが回路基板１１０の回路パターン１１１の他部１１１ａと同一平面上に位置する平面コイルである。コイル３の厚みは、実施形態１の回路パターンの厚みと同様、例えば２０μｍ以上１５０μｍ以下が挙げられる。
【００６２】
回路基板１１０には、磁性コア２の一部を挿通させる貫通孔１１３が形成されている（図８）。ここでは、貫通孔１１３の数は一つとし、横断面Ｕ字状の上側コア部２１における一方の脚部が挿通されている。回路基板１１０のうち内側導体部３１が設けられる部分は、内側導体部３１と共に磁性コア２の内側に配置される。なお、貫通孔１１３の数は、磁性コア２の脚部の数に合わせた数（２つ）とし、磁性コア２の両脚部を挿通させてもよい。
【００６３】
コイル構造体１Ｂは、ここでは、磁性コア２とコイル３との間に介在される介在部材を備えていない。回路基板１１０は剛性がある程度高いため、介在部材を設けなくても内側導体部３１を磁性コア２の内側にその内周面と接触することなく配置できるため、磁性コア２と回路パターン１１１との間の絶縁を確保し易いからである。勿論、介在部材を備えていてもよい。その場合、介在部材は、回路パターン１１１の露出側の上側分割片のみ備えていてもよいし、上下の両分割片を備えていてもよい。
【００６４】
〔作用効果〕
実施形態２に係るコイル構造体１Ｂによれば、箔状の回路パターン１１１は板状のバスバ１３０に比べて幅及び厚みをより小さくし易いため、上側コア部２１と下側コア部２２で構成される内部空間を薄くできる。そのため、磁性コア２のサイズをより一層小さくし易くて、高さが低くて全体の体積の小さい回路構成体１００を構築できる。
【００６５】
本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、介在部材は絶縁層の一部で構成することもできる。その場合、絶縁層に切欠ではなく貫通孔を形成して、磁性コア内に配置される部分を形成することが挙げられる。このとき、下側コア部の高さは、その上面と絶縁層とが接触する高さとすることが挙げられる。
【符号の説明】
【００６６】
１Ａ,１Ｂ  コイル構造体
２  磁性コア
２１  上側コア部
２２  下側コア部
３  コイル
３１  内側導体部
３２  外側導体部
３３  内周端部
３４  外周端部
３５  導体凹部
４  介在部材
４１  上側分割片
４２  下側分割片
４３  介在凸部
４４  外側凸部
４５  凹部
４６  導体片
５  放熱部材
５１  収納凹部
５２  放熱凹部
６  絶縁層
６１  絶縁凹部
１００  回路構成体
１１０  回路基板
１１１  回路パターン
１１１ａ  他部
１１２  開口部
１１３  貫通孔
１３０  バスバ
１３１  他部
１５０  放熱部材
１６０  絶縁層
１８０  ジャンパーチップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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