(57)【要約】【課題】シート状導体を用いる場合においてジュール損失の増加を抑制することができるシートコイルを提供する。【解決手段】実施形態のシートコイルである環状コイル１０は、並列に配置した２枚のシート状導体（５、６）を巻回して形成されたものであって、それぞれのシート状導体（５、６）を、１ターン中における内周側に配置される部位の長さと外周側に配置される部位の長さとが等しくなるように内周側と外周側とで入れ替えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配置した２枚のシート状導体を巻回して形成されるシートコイルであって、
それぞれの前記シート状導体を、１ターン中における内周側に配置される部位の長さと外周側に配置される部位の長さとが等しくなるように内周側と外周側とで入れ替えていることを特徴とするシートコイル。
【請求項２】
２枚の前記シート状導体は、内周側と外周側とを入れ替える転位位置に対応して、短手方向に互いに逆向きのスリットが形成されており、互いのスリットをはめ合うことで内周側と外周側とが入れ替えられていることを特徴とする請求項１記載のシートコイル。
【請求項３】
前記転位位置において前記シート状導体が連続している側の部位である連続部に、前記シート状導体に電気的に接続され、少なくとも前記スリットの幅よりも長く形成されている補助導体を設けたことを特徴とする請求項２記載のシートコイル。
【請求項４】
２枚の前記シート状導体は、並列に配置された状態のまま一括で折り曲げられることにより、内周側と外周側とが入れ替えられていることを特徴とする請求項１記載のシートコイル。
【請求項５】
２枚の前記シート状導体は、一方のシート状導体を折り曲げることなく、他方のシート状導体を一方のシート状導体の短手側を経由して折り曲げることで、内周側と外周側とが入れ替えられていることを特徴とする請求項１記載のシートコイル。
【請求項６】
２枚の前記シート状導体は、一方の前記シート状導体が短手方向に２分割されており、
分割されたそれぞれの部位は、他方の前記シート状導体の長手方向に沿ってそれぞれ配置されているとともに、他方のシート状導体の短手側の端部を経由して折り曲げることで、内周側と外周側とが入れ替えられていることを特徴とする請求項１記載のシートコイル。
【請求項７】
分割されたそれぞれの部位は、他方のシート状導体の内周側と外周側とにそれぞれ互い違いに長手方向に沿って並列で配置されていることを特徴とする請求項６記載のシートコイル。
【請求項８】
２枚の前記シート状導体は、それぞれ短手方向において２分割されており、
分割されたそれぞれの部位は、それぞれが並列で配置されているとともに、いずれか一方の部位を折り曲げることなく、他方の部位を一方の部位の端手側の端部を経由して折り曲げることで、内周側と外周側とが入れ替えられていることを特徴とする請求項１記載のシートコイル。
【請求項９】
分割されたそれぞれの部位は、他方の前記シート状導体の分割位置側の端部を経由しているとともに、前記シート状導体の長手方向において互いに重ならない位置で折り曲げられていることを特徴とする請求項８記載のシートコイル。
【請求項１０】
１枚のシート状導体を巻回して形成されるシートコイルであって、
前記シート状導体の表面と裏面とを、１ターン中において内周側に配置される長さと外周側に配置される長さとが等しくなるように、内周側と外周側とを入れ替えたことを特徴とするシートコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、シート状の導体を巻回して形成されるシートコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、変圧器用のコイルを形成する導体中に発生する渦電流損を低減するために、内周側と外周側とを入れ替え、導体の漏洩磁束との鎖交量を均一化することで循環電流を抑制するいわゆる転位を採用することがある。
【０００３】
しかし、例えば特許文献１に記載されているようなシート状導体でコイルを形成するものにおいては、導体の断面積自体が比較的小さいことから、単位導体当たりの漏洩磁束の鎖交量も少なくなるため転位が採用されることはなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平２−４２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、高周波通電を行う場合、例えば１ｍｍ厚のシート状導体の場合、厚みの半分程度の領域にしか実際に電流が流れないため、シート状導体をより薄くすることが必要になる。そして、比較的薄いシート状導体を用いる場合には、温度上昇を抑制するためには電流密度を例えば1ｍｍ厚のシート状導体と同程度にする必要があり、複数枚を並列に配置する必要がある。
【０００６】
しかしながら、比較的薄いシート状導体を並列に接続して厚みを確保した場合には、転位をしなければ電流分布にそれほどの改善が見られず、むしろジュール損失が増加する傾向にあることが新たに判明した。
そこで、シート状導体を用いる場合においてジュール損失の増加を抑制することができるシートコイルを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のシートコイルは、並列に配置した２枚のシート状導体を巻回して形成されるシートコイルであって、それぞれのシート状導体を、１ターン中における内周側に配置される部位の長さと外周側に配置される部位の長さとが等しくなるように内周側と外周側とで入れ替えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の変圧器を模式的に示す図
【図２】シート状導体の厚みとジュール損との関係を示す図
【図３】第１の態様のシート状導体を模式的に示す図
【図４】シート状導体をはめ合わせた状態を模式的に示す図
【図５】シートコイル内の導体の配置を模式的に示す図
【図６】第２の態様のシート状導体の転位の態様を模式的に示す図
【図７】第３の態様のシート状導体の転位の態様を模式的に示す図
【図８】第４の態様のシート状導体の転位の態様を模式的に示す図その１
【図９】シート状導体の転位の態様を模式的に示す図その２
【図１０】第５の態様のシート状導体の転位の態様を模式的に示す図その１
【図１１】シート状導体の転位の態様を模式的に示す図その２
【図１２】第２実施形態による転位の態様を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。第１実施形態では、２枚のシート状導体を用いる際の複数の転位のさせ方について説明する。
【００１０】
まず、図１および図２を参照しながら、各態様における共通事項について説明する。図１に示すように、例えば変圧器１は、環状に形成された鉄心２にコイルを設けることで形成されている。図１の場合、鉄心２には、それぞれの脚部に、シートコイルとしての内周側コイル３と外周側コイル４とが設けられている。
【００１１】
各コイルは、巻き始め位置や巻き終わり位置あるいは中間位置に引き出し線３ａ、引き出し線４ａが設けられており、例えば内周側コイル３が一次側、外周側コイル４が二次側となることで変圧機能を実現している。また、各コイルは、厚みが１ｍｍ未満のもの、例えば厚みが０．２５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のシート状に形成されたシート状導体を所定ターン数巻回することにより形成されている。
【００１２】
このようなシートコイルは、シート状導体の断面積が比較的小さいことから、単位導体当たりの漏洩磁束の鎖交量も少なくなるため、従来では転位が採用されることはなかった。その一方で、高周波通電を行う場合には、例えば１ｍｍ厚のシート状導体であっても厚みの半分程度しか電流が流れないことから、シート状導体をより薄くすることが必要になる。そして、シート状導体を薄くした場合には、温度上昇を抑制するために、電流密度を例えば1ｍｍ厚のものと同程度にする必要があり、複数枚を並列に配置する必要がある。
【００１３】
しかし、比較的薄いシート状導体を用いる場合には、並列に接続して厚みを確保したとしても、転位をしなければ電流分布にそれほどの改善が見られず、むしろ図２に転位なしのグラフＧ１に示すようにジュール損失が増加する傾向にあることが判明した。一方、転位をした場合には、図２に転位ありのグラフＧ２に示すように、シート状導体の厚みが薄くなるほどジュール損失が期待通りに低下する傾向にあることも判明した。
そこで、本実施形態では、以下に示すように、各種の態様でシート状導体を転位させることによりジュール損失の増加を抑制している。
【００１４】
＜第１の態様＞
以下、第１の態様について図３から図５を参照しながら説明する。
本態様では、２枚のシート状導体によりシートコイルを形成する。以下、図３に示すように、２枚のシート状導体のうち一方を第一導体５と称し、他方を第二導体６と称する。
【００１５】
これら第一導体５および第二導体６は、長さ（Ｗ１）、幅（Ｗ２）で概ね同一形状となるように形成されている。以下、各導体の長さ方向を長手方向、幅方向を短手方向と称し、短手方向における図示上方側の端部を便宜的に短手側の上端と称し、短手方向の図示下方側の端部を便宜的に短手側の下端と称し、図示手前側を便宜的に表面側と称し、図示奥側を便宜的に裏面側と称する。
【００１６】
第一導体５および第二導体６は、絶縁処理が施されている。絶縁処理は、並列に隣り合う導体間に絶縁部材を配置したり、少なくとも一方の導体に絶縁被覆を設けたり、少なくとも一方の導体の表面を加工して接触抵抗を増加させたり、それらを組み合わせたりすること等により施すことができる。
【００１７】
第一導体５および第二導体６には、それぞれスリット７が設けられている。このスリット７は、長手方向に所定の幅（Ｗ３）を有し、各導体の上端側または下端側に開口する形状に形成されている。また、長手方向に隣り合うスリット７は、開口側が短手方向の逆側となるように形成されている。また、第一導体５と第二導体６とでは、開口側が互いに逆になるように形成されている。
【００１８】
具体的には、第一導体５は、図示左端側のスリット７は端手側の下端に開口しており、それに隣接するスリット７は端手側の上端に開口している。また、第二導体６は、図示左端側のスリット７は端手側の上端に開口しており、それに隣接するスリット７は端手側の下端に開口している。なお、第一導体５を短手方向に裏返せば第二導体６となるため、実質的には、１種類の同一形状のシート状導体を２枚用いることで第一導体５と第二導体６とを用意することができる。
【００１９】
各スリット７は、切り込みの幅（Ｗ４）が、導体の幅（Ｗ１）の半分を超える長さであって、且つ、導体の幅（Ｗ１）を超えない長さに形成されている。本態様では、スリット７の切り込み幅（Ｗ４）は、導体の幅（Ｗ１）の半分を若干超える長さに形成されている。また、長手方向に隣り合う各スリット７の間隔は、環状に巻回された状態の１巻きを１ターン（１Ｔ）とした場合の半ターン（０．５Ｔ）に設定されている。
【００２０】
また、各導体には、スリット７の位置に対応して、スリット７の開口側とは逆側の部位、すなわち、スリット７が形成されていない側であってシート状導体が連続している連続部に、概ね各導体と同じ厚みを有する補助導体８が設けられている。補助導体８は、長手方向において、スリット７の幅（Ｗ３）よりも長い幅（Ｗ５）となるように形成されている。この補助導体８は、第一導体５や第二導体６と同一の材料で形成されており、それぞれの部位において冷間圧接やロウ付け等により第一導体５または第二導体６導体と電気的に接続されている。
【００２１】
つまり、補助導体８は、スリット７を形成したことによって各導体の幅（Ｗ２）の半分程度となった連続部の断面積を、スリット７が形成されていない部位と同程度まで増加させている。これにより、補助導体８側にも十分に電流が流れるようになり、電流経路を確保することができる。
【００２２】
これら第一導体５および第二導体６は、厚み方向に並列に配置した状態で共に巻回されることにより、シートコイルを形成する。このとき、第一導体５および第二導体６は、互いのスリット７がはめ合わされ、スリット７の位置で内周側と外周側とが入れ替わるように巻回される。以下、内周側と外周側とが入れ替わる位置を転位位置９と称する。
【００２３】
具体的には、図４に示すように、並列に配置された第一導体５および第二導体６は、転位位置９よりも図示左方側において例えば第二導体６が図示手前側に位置しているとすると、転位位置９よりも図示右方側では第二導体６が図示奥方側に位置するように、互いのスリット７がはめ合わされる。また、図示は省略するが、長手方向における次のスリット７においては、第二導体６が図示手前側に位置するように各導体のスリット７がはめ合わされる。
【００２４】
このとき、上記したようにスリット７は０．５Ｔごとに設けられているため、第一導体５と第二導体６とは、０．５Ｔごとに位置が入れ替えられた状態で並列に配置されることになる。そのため、それらの導体を環状に巻回すると、図５に示すように、０．５Ｔごとに内周側の導体と外周側の導体との位置が入れ替わった環状コイル１０、つまりはシートコイルが形成される。
【００２５】
そして、環状コイル１０は、例えば巻き始めとなる０Ｔから１巻き目である１Ｔまでの１ターン分の範囲において、０Ｔ〜０．５Ｔまで第一導体５が内周側、第二導体６が外周側に位置しており、０．５Ｔ〜１Ｔまで第一導体５が外周側、第二導体６が内周側に位置している。同様に、例えば０．５Ｔ〜１．５Ｔまでの１ターン分の範囲等においても、第一導体５および第二導体６は、半ターンごとに内周側と外周側とが入れ替わっている。
【００２６】
すなわち、第一導体５および第二導体６は、１ターン中における内周側に配置される部位の長さと外周側に配置される部位の長さとが等しくなるように、内周側と外周側とで入れ替えられる。これにより、環状コイル１０内の１巻きごとに転位されることで、ジュール損失の増加を抑制することができる。
【００２７】
また、比較的薄い第一導体５および第二導体６を用いているものの、それらを並列に配置することで電流密度を増加させることができ高周波通電を行う変圧器１にも適用することができる。
【００２８】
また、全長（Ｗ１）が等しく形成されている第一導体５と第二導体６とをスリット７をはめ合わせることで転位させているため、内周側との外周側との直列抵抗が等しくなり、電流の流れのバランスが取れたシートコイルを簡便且つ効率的に製造することができる。
【００２９】
また、第一導体５および第二導体６は、内周側と外周側とで入れ替える転位位置９に対応して短手方向に互いに逆向きのスリット７が形成されており、当該スリット７同士をはめ合うことで内周側と外周側とで入れ替えられている。これにより、第一導体５と第二導体６とをはめ合わせた際、短手方向にずれてしまうこと、つまりは、環状コイル１０を形成した際に各導体が外れてしまうことを防止できる。
【００３０】
また、第一導体５および第二導体６は、一方を裏返せば他方となることから、同一形状つまりは１種類のシート状導体でシートコイルを形成することができ、製造効率の改善や部材管理の簡素化を図ることができる。
【００３１】
また、スリット７が形成されていない側の連続部に、長手方向において少なくともスリット７の幅（Ｗ３）よりも長く形成され、シート状導体に電気的に接続される補助導体８を設けている。これにより、スリット７に対応する位置における断面積が増加し、電流を妨げないことから、特性の悪化を抑制することができる。
【００３２】
本態様ではスリット７を互い違いに形成したが、スリット７は、同一の短手側に開口するように形成することもできる。また、その場合も、同一形状のシート状導体を用いてシートコイルを形成することができる。
【００３３】
＜第２の態様＞
以下、第２の態様について図６を参照しながら説明する。本態様は、２枚のシート状導体を一括で折り曲げて転位させるものである。
【００３４】
図６に示すように、２枚のシート状導体のうち一方を第一導体５と称し、他方を第二導体６と称する。なお、説明の簡略化のために、第二導体６には便宜的にハッチングを付している。また、各導体の長さ方向を長手方向、幅方向を短手方向と称し、短手方向における図示上方側の端部を便宜的に短手側の上端と称し、短手方向の図示下方側の端部を便宜的に短手側の下端と称し、図示手前側を便宜的に表面側と称し、図示奥側を便宜的に裏面側と称する。
【００３５】
第一導体５および第二導体６は、全長および幅がほぼ概ね同じとなる形状に形成されている。これら第一導体５および第二導体６は、少なくとも一方の表面に絶縁処理が施されている。絶縁処理は、並列に隣り合う導体間に絶縁部材を配置したり、絶縁被覆を設けたり、表面を加工して接触抵抗を増加させたり、それらを組み合わせたりすること等により施すことができる。
【００３６】
さて、第一導体５および第二導体６は、互いに対向した状態のまま一括で折り曲げることにより、内周側と外周側とを入れ替えて転位している。このとき、第一導体５および第二導体６は、半ターンごとに一括で折り曲げられている。より具体的には、第一導体５および第二導体６は、基本的には長手方向に並列に配置されており、例えば図示左端側において第一導体５が奥側、第二導体６が手前側となるように並列で配置されているとする。
【００３７】
このとき、各導体は、転位位置９において、第一導体５が図示手前側となるように短手方向に向けて一括で折り曲げられた後、端手側の上端の位置において図示手前側に向けて一括で折り曲げられ、その後、第一導体５が図示手前側となった状態で第一導体５および第二導体６が並列に配置された状態となるように、長手方向に向けて一括で折り曲げられている。
【００３８】
これにより、転位位置９において、第一導体５と第二導体６とが入れ替えられている。また、転位位置９の前後において互いの導体は並列に配置されている。そして、この第一導体５および第二導体６を巻回することにより、シートコイル内は、図５に示したように１巻きごとに転位された状態となり、ジュール損失の増加を抑制することができる。
【００３９】
また、半ターンごとに転位させていることから、１ターン中における内周側に配置される部位の長さと外周側に配置される部位の長さとが等しくなり、特性が悪化するおそれを低減することができる。
【００４０】
＜第３の態様＞
以下、第３の態様について図７を参照しながら説明する。本態様は、２枚のシート状導体のうち一方のシート状導体を折り曲げて転位させるものである。
【００４１】
図７に示すように、２枚のシート状導体のうち一方を第一導体５と称し、他方を第二導体６と称する。なお、図７では、説明の簡略化のため、第二導体６に便宜的なハッチングを付している。また、各導体の長さ方向を長手方向、幅方向を短手方向と称し、短手方向における図示上方側の端部を便宜的に短手側の上端と称し、短手方向の図示下方側の端部を便宜的に短手側の下端と称し、図示手前側を便宜的に表面側と称し、図示奥側を便宜的に裏面側と称する。
【００４２】
これら第一導体５および第二導体６は、概ね同じ幅の形状に形成されている。また、第一導体５および第二導体６は、絶縁処理が施されている。絶縁処理は、並列に隣り合う導体間に絶縁部材を配置したり、少なくとも一方の導体に絶縁被覆を設けたり、少なくとも一方の導体の表面を加工して接触抵抗を増加させたり、それらを組み合わせたりすること等により施すことができる。
【００４３】
本態様では、ある転位位置９において、２枚のシート状導体のうち一方ここでは第一導体５を折り曲げることなく、他方ここでは第二導体６を第一導体５の短手側の端部を経由して折り曲げることで、内周側と外周側とを入れ替えて転位している。このとき、転位位置９の前後において互いの導体は並列に配置されている。また、第二導体６は、半ターンの位置に相当する図示しない次の転位位置９において転位している。なお、図７では第一導体５の上端を経由して折り曲げているが、第一導体５の下端を経由して折り曲げることもできる。
【００４４】
これにより、シート状導体自体には加工を施す必要なく、２枚のシート状導体を転位させることができる。また、シートコイル内の１巻きごとに転位させているので、ジュール損失の増加を抑制することができる。また、半ターンごとに転位させているため、１ターン中における内周側に配置される部位の長さと外周側に配置される部位の長さとが等しくなり、特性が悪化するおそれを低減することができる。
【００４５】
また、比較的厚めのシート状導体を用いる場合、２枚を重ねて折り曲げると導体が破断するおそれがあるものの、本態様のように一方のシート状導体を折り曲げて転位させることにより、破断するおそれを低減することができる。
【００４６】
ところで、第一導体５を折り曲げず、第二導体６だけを折り曲げると、転位位置９において第一導体５と第二導体６との長さに差が生じることになる。そのため、例えば上記した図５のように複数の転位位置９が存在する場合、２枚のシート状導体について、折り曲げないシート状導体と折り曲げるシート状導体とを、長手方向において入れ替えることができる。
【００４７】
具体的には、図５に示す０．５Ｔにおいて第一導体５を折り曲げることなく、第二導体６を折り曲げて転位させている場合には、１Ｔにおいては、第一導体５を折り曲げ、第二導体６を折り曲げることなく転位させることができる。これにより、各転位位置９において生じる長さのずれが隣り合う転位位置９において打ち消され、１ターン中における導体の長さを概ね等しくすることができる。
【００４８】
＜第４の態様＞
以下、第４の態様について図８および図９を参照しながら説明する。本態様では、２枚のシート状導体のうち一方のシート状導体を２分割することで転位させる２種類の態様について説明する。
【００４９】
［態様その１］
図８に示すように、２枚のシート状導体のうち一方を第一導体５と称し、他方を第二導体６と称する。なお、図８では、説明の簡略化のため、第二導体６に便宜的なハッチングを付している。また、各導体の長さ方向を長手方向、幅方向を短手方向と称し、短手方向における図示上方側の端部を便宜的に短手側の上端と称し、短手方向の図示下方側の端部を便宜的に短手側の下端と称して説明する。
【００５０】
第一導体５および第二導体６は、絶縁処理が施されている。絶縁処理は、並列に隣り合う導体間に絶縁部材を配置したり、少なくとも一方の導体に絶縁被覆を設けたり、少なくとも一方の導体の表面を加工して接触抵抗を増加させたり、それらを組み合わせたりすること等により施すことができる。
【００５１】
これら第一導体５および第二導体６は、比較的幅広に形成されているとともに、第二導体６は、短手方向において２分割されている。以下、第二導体６を構成する分割されている部位を、便宜的に第二導体６Ａ、第二導体６Ｂと称する。なお、第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは、第二導体６を切断して形成する必要は必ずしもなく、第二導体６のほぼ半分の幅の個別のシート状導体を２枚用いることもできる。
【００５２】
第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは、例えば第一導体５の裏面側において、第一導体５の短手方向に並んだ状態で、長手方向に沿って第一導体５と並列で配置されている。そして、第一導体５の裏面側に配置されている第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは、ある転位位置９において、第一導体５のそれぞれ別の短手側の端部、つまりは、第一導体５の上端と下端とをそれぞれ経由して折り曲げられた後、第一導体５の表面において長手方向に沿って第一導体５と並列となるように配置されることで転位されている。
【００５３】
また、転位位置９の前後において互いの導体は並列に配置されている。このとき、第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは、半ターンの位置に対応する次の転位位置９において、第一導体５のそれぞれ別の短手側を経由して折り曲げられることで転位されている。
【００５４】
つまり、本態様では、一方のシート状導体である第一導体５を折り曲げることなく、他方のシート状導体である第二導体６を短手方向に２分割したものであり、分割された部位である第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは、第一導体５の長手方向に沿ってそれぞれ配置されているとともに、第一導体５のそれぞれ別の短手側の端部を経由して折り曲げることで、内周側と外周側とが入れ替えて転位している。
【００５５】
このとき、第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは半ターンごとに転位されていることから、１ターン中における内周側に配置される部位の長さと外周側に配置される部位の長さとが概ね等しくなる。
【００５６】
これにより、シート状導体を用いる場合であってもジュール損失の増加を抑制することができるとともに、特性が悪化するおそれを低減することができる。また、シート状導体自体には加工を施す必要なく、２枚のシート状導体を転位させることができるため、製造の簡略化および効率化を図ることができる。
【００５７】
［態様その２］
第一導体５および第二導体６は、他の配置とすることができる。具体的には、図９に示すように、第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂを、第一導体５の表面側と裏面側とにおいて、第一導体５の短手方向に互い違いとなる位置に、長手方向に沿って第一導体５と並列で配置することができる。
【００５８】
この場合、第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは、ある転位位置９において、自身に近い側の短手側の端部、つまりは、第二導体６Ａであれば第一導体５の上端、第二導体６Ｂであれば第一導体５の下端を経由して折り曲げられた後、第一導体５の表面において長手方向に沿って第一導体５と並列となるように配置されている。
【００５９】
つまり、転位位置９の前後において互いの導体は並列に配置されている。また、第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは、半ターンの位置に対応する次の転位位置９において、第一導体５のそれぞれ別の短手側を経由して折り曲げられることで転位されている。
【００６０】
このような構成によっても、ジュール損失の増加を抑制することができるとともに、特性が悪化するおそれを低減することができ、さらには、シート状導体自体には加工を施す必要なく、２枚のシート状導体を転位させることができるため製造の簡略化および効率化を図ることができる等の効果を得ることができる。
【００６１】
＜第５の態様＞
以下、第５の態様について図１０を参照しながら説明する。本態様では、２枚のシート状導体をそれぞれ２分割することで転位させる２種類の態様について説明する。
【００６２】
［態様その１］
図１０に示すように、２枚のシート状導体のうち一方を第一導体５と称し、他方を第二導体６と称する。なお、図８では、説明の簡略化のため、第二導体６に便宜的なハッチングを付している。また、各導体の長さ方向を長手方向、幅方向を短手方向と称し、短手方向における図示上方側の端部を便宜的に短手側の上端と称し、短手方向の図示下方側の端部を便宜的に短手側の下端と称して説明する。
【００６３】
第一導体５および第二導体６は、絶縁処理が施されている。絶縁処理は、並列に隣り合う導体間に絶縁部材を配置したり、少なくとも一方の導体に絶縁被覆を設けたり、少なくとも一方の導体の表面を加工して接触抵抗を増加させたり、それらを組み合わせたりすること等により施すことができる。
【００６４】
これら第一導体５および第二導体６は、比較的幅広に形成されているとともに、短手方向において２分割されている。以下、第一導体５を構成する分割されている部位を、便宜的に第一導体５Ａ、第一導体５Ｂと称し、第二導体６を構成する分割されている部位を、便宜的に第二導体６Ａ、第二導体６Ｂと称する。
【００６５】
なお、第一導体５Ａ、第一導体５Ｂ、第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは、第一導体５あるいは第二導体６を切断して形成する必要は必ずしもなく、ほぼ半分の幅の個別のシート状導体を用いることもできる。本実施形態では、必要とされる幅の半分の幅に形成された同一種類の４枚のシート状導体を用いて、第一導体５Ａ、第一導体５Ｂ、第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂをそれぞれ構成している。
【００６６】
第一導体５Ａおよび第二導体６Ａは、長手方向に沿って並列で配置されている。また、第一導体５Ｂおよび第二導体６Ｂも、長手方向に沿って並列で配置されている。そして、第一導体５の裏面側に配置されている第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは、ある転位位置９において、第一導体５Ａ、第一導体５Ｂの短手側の端部、例えば、第一導体５Ａの上端と第一導体５Ｂの下端とをそれぞれ経由して折り曲げられた後、第一導体５Ａおよび第一導体５Ｂの表面側において長手方向に沿って第一導体５と並列となるように配置されることで転位されている。
【００６７】
また、第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは、半ターンの位置に対応する次の転位位置９において、第一導体５の短手側を経由して折り曲げられ、第一導体５の裏面側において第一導体５を並列となるように転位されている。つまり、転位位置９の前後において互いの導体は並列に配置されている。
【００６８】
このように、本態様では、２枚のシート状導体はそれぞれ短手方向において２分割されており、分割されたそれぞれの部位は、それぞれ並列で配置されているとともに、いずれか一方の部位を折り曲げることなく、他方の部位を一方の部位の端手側の端部を経由して折り曲げることで、内周側と外周側とが入れ替えられている。
【００６９】
このとき、第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂは半ターンごとに転位されていることから、１ターン中における内周側に配置される部位の長さと外周側に配置される部位の長さとが概ね等しくなる。
【００７０】
これにより、シート状導体を用いる場合であってもジュール損失の増加を抑制することができるとともに、特性が悪化するおそれを低減することができる。また、シート状導体自体には加工を施す必要なく、２枚のシート状導体を転位させることができるため、製造の簡略化および効率化を図ることができる。
【００７１】
また、転位位置９をシート状導体の長手方向において互いに重ならない位置に配置することにより、環状コイル１０の全周に亘って連続して転位させることができ、ジュール損失を低減する効果を向上させることができる。
【００７２】
この場合、ある転位位置９において、分割された部位の一方においては第二導体６を折り曲げ、分割された部位の他方においては第一導体５を折り曲げる構成とすることもできる。
【００７３】
［態様その２］
態様その１ではそれぞれ第一導体５の外側の端部を経由して第二導体６を折り曲げることで転位させる例を示したが、図１１に示すように、第一導体５の分割位置側の端部、つまりは、第一導体５Ａと第一導体５Ｂとの間の端部を経由して第二導体６Ａおよび第二導体６Ｂを折り曲げて、転位位置９の前後において互いの導体は並列に配置されるように転位させることができる。
【００７４】
また、それぞれの転位位置９を、長手方向において互いに重ならない位置とすることもできる。この場合、第一導体５を跨ぐことで第一導体５の端部よりもはみ出している跨ぎシロは、分割位置側に設定されるとともに、長手方向にずれることになる。そのため、分割された導体間の幅は、跨ぎシロ１つ分を確保できれば良く、各導体の幅方向の寸法、つまりは、シートコイルの高さ寸法を短くすることができ、変圧器１の窓寸法の増加を防ぐことができる。
【００７５】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図１２を参照しながら説明する。第２実施形態では、１枚のシート状導体を用いてシートコイルを形成する際の転位のさせ方について説明する。
【００７６】
本態様では、図１２に示すように、１枚のシート状導体である単一導体２０を用いてシートコイルを形成する。以下、単一導体２０の長さ方向を長手方向、幅方向を短手方向と称し、短手方向における図示上方側の端部を便宜的に短手側の上端と称し、短手方向の図示下方側の端部を便宜的に短手側の下端と称し、図示手前側を単一導体２０の表面２０ａとし、図示奥側を裏面２０ｂとする。また、図１２では、説明の簡略化のため、単一導体２０の裏面２０ｂに便宜的なハッチングを付している。
【００７７】
この単一導体２０は、少なくとも一方の面に絶縁処理が施されている。絶縁処理は、単一導体２０に絶縁被覆を設けたり、単一導体２０を表面加工して接触抵抗を増加させたり、それらを組み合わせること等により施すことができる。
【００７８】
そして、単一導体２０は、転位位置９において、その表面２０ａと裏面２０ｂとを、１ターン中において内周側に配置される長さと外周側に配置される長さとが等しくなるように、内周側と外周側とで入れ替えられている。具体的には、転位位置９において裏面２０ｂが図示手前側となるように短手方向に向かって折り曲げられ、上端の位置において図示手前側に折り曲げられた後、裏面２０ｂが図示手前側となるように、且つ、転位位置９よりも図示左方側の表面２０ａと平行になるように折り曲げられる。
【００７９】
これにより、単一導体２０の長手方向における電流の流れ易さを、単一導体２０の表面側と裏面側とで均等にすることができ、実質的に電流の流れを表面側と裏面側、つまりは、環状に形成された状態における内周側と外周側とで均等にすることができる。
したがって、シート状導体を用いる場合であってもジュール損失の増加を抑制することができる。
また、単一導体２０には加工が必要なく、折り曲げるだけで転位させることができるため、製造の簡略化および効率化を図ることができる。
【００８０】
（その他の実施形態）
各実施形態では半ターンごとに転位させる例を示したが、１ターン中における内周側に配置される部位の長さと外周側に配置される部位の長さとが等しくなっていれば、例えば１／４ターンごとに転位させる構成とすることもできる。この場合も、ジュール損失の増加を抑制することができる等、実施形態と同様の効果を得ることができる。
各実施形態で示した折り曲げ方以外にも、転位位置９において内周側と外周側とを入れ替え可能であり、転位位置９の前後において導体がほぼ同一平面となるような折り曲げ方であれば、他の折り曲げ方を採用することもできる。
【００８１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８２】
図面中、３は内周側コイル（シートコイル）、４は外周側コイル（シートコイル）、５、５Ａ、５Ｂは第一導体（シート状導体）、６、６Ａ、６Ｂは第二導体（シート状導体）、７はスリット、８は補助導体、９は転位位置、１０は環状コイル（シートコイル）、２０は単一導体（シート状導体）を示す。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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