(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側コイルと該１次側コイルに誘起される電圧に応じた電圧が誘起される２次側コイルとのうち少なくとも一方を形成する複数のコイル（Ｗ１，Ｗ２ｕ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗ，Ｗ２ｎ）と、
該複数のコイルを貫く磁心（３０，４０，５０）と、
前記複数のコイルのうち相違するコイルの間、ならびに該複数のコイルの１つ以上および前記磁心の間のうち少なくとも一方に設けられるシールド（ＥＳ）とを備え、
前記複数のコイルのそれぞれと前記シールドとは、それぞれ基板（ＣＢ）上にパターン形成され、
前記パターン形成された複数のコイルのそれぞれとパターン形成されたシールドとが積層構造を有し、
前記シールドは、部分シールド（ＥＳ）を複数備え、
前記部分シールドは、前記シールドの一部であって且つ前記磁心（３０）によって案内された磁路の周りに閉ループを形成しないように構成されたものであり、
前記基板には、前記磁心によって貫かれるホール（Ｈ）が形成され、
前記部分シールドのそれぞれには、前記磁心によって案内された磁路の周りに閉ループを形成しないように、前記ホールから延びるスリット（ＳＬ，ＳＬ１，ＳＬ２）が形成されており、
前記シールドを構成する複数の部分シールドは、絶縁体（ＣＢ，ＩＳ）を介して複数積層されており、
前記複数積層された前記部分シールドを前記コイルの形成される基板上に投影した領域が前記コイルを包含し、
前記スリットのそれぞれは、該スリットのそれぞれを前記コイルの形成される基板上に投影した領域同士が重ならないように形成されており、
前記部分シールド同士を前記コイルの形成される基板上に投影した領域のうちの接続許可領域同士が、ビアに充填された導体によって互いに接続されており、
前記接続許可領域は、前記導体によって接続対象とされる部分シールドの全てを前記コイルの形成される基板上に投影した領域から、前記接続対象とする部分シールドのそれぞれの形成されていない領域である前記スリットを前記コイルの形成される基板上に投影することで得られる領域を除くことで、前記接続対象とされる部分シールドの全てを前記コイルの形成される基板上に投影した領域が複数に分離されたもののうちのいずれか１つの領域を除いた領域であることを特徴とする磁気部品。
【請求項２】
１次側コイルと該１次側コイルに誘起される電圧に応じた電圧が誘起される２次側コイルとのうち少なくとも一方を形成する複数のコイル（Ｗ１，Ｗ２ｕ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗ，Ｗ２ｎ）と、
該複数のコイルを貫く磁心（３０，４０，５０）と、
前記複数のコイルのうち相違するコイルの間、ならびに該複数のコイルの１つ以上および前記磁心の間のうち少なくとも一方に設けられるシールド（ＥＳ）とを備え、
前記複数のコイルのそれぞれと前記シールドとは、それぞれ基板（ＣＢ）上にパターン形成され、
前記パターン形成された複数のコイルのそれぞれとパターン形成されたシールドとが積層構造を有し、
前記コイルがパターン形成される基板のうち前記コイルの内周側には、該内周に沿った開ループ構造を有するシールドである内周側シールド（ＥＳｉ）が形成されており、
前記コイルの軸（Ｏ）から前記内周側シールドの前記開ループの端部の一方へと引いた半直線を、前記コイルの軸から前記内周側シールドの前記開ループの端部の他方へと引いた半直線に重ねるように回転させる場合、いずれの方向に回転させたとしても前記回転させる半直線が前記内周側シールド上を変位することを特徴とする磁気部品。
【請求項３】
前記シールドは、部分シールド（ＥＳ）を複数備え、
前記部分シールドは、前記シールドの一部であって且つ前記磁心（３０）によって案内された磁路の周りに閉ループを形成しないように構成されたものであり、
前記シールドを構成する複数の部分シールドは、絶縁体（ＣＢ，ＩＳ）を介して複数積層されており、
該複数積層された前記部分シールドを前記コイルの形成される基板上に投影した領域が前記コイルを包含することを特徴とする請求項２記載の磁気部品。
【請求項４】
前記部分シールド同士を前記コイルの形成される基板上に投影した領域のうちの接続許可領域同士が、ビアに充填された導体によって互いに接続されており、
前記接続許可領域は、前記導体によって接続対象とされる部分シールドの全てを前記コイルの形成される基板上に投影した領域から、前記接続対象とする部分シールドのそれぞれの形成されていない領域を前記コイルの形成される基板上に投影することで得られる領域を除くことで、前記接続対象とされる部分シールドの全てを前記コイルの形成される基板上に投影した領域が複数に分離されたもののうちのいずれか１つの領域を除いた領域であることを特徴とする請求項３記載の磁気部品。
【請求項５】
前記コイルがパターン形成された基板とは別の基板に形成された前記シールドと前記内周側シールドとがビア（ＶＨ）に充填された導体（３２，３４）によって接続されており、
前記ビアは、前記内周側シールドの構成する開ループに沿って形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の磁気部品。
【請求項６】
前記コイルがパターン形成される基板のうち前記コイルの外周側には、該外周に沿った開ループ構造を有するシールドである外周側シールド（ＥＳｏ）が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気部品。
【請求項７】
前記コイルがパターン形成された基板とは別の基板に形成された前記シールドと前記外周側シールドとがビアに充填された導体によって接続されており、
前記ビアは、前記外周側シールドの構成する開ループに沿って形成されていることを特徴とする請求項６記載の磁気部品。
【請求項８】
前記コイルの形成される基板は、第１面（ＳＡ）と該第１面の裏面である第２面（ＳＢ）とを有する基板（ＣＢα，ＣＢβ）を含み、
前記複数のコイルは、第１のコイル（Ｗａ）及び第２のコイル（Ｗｂ）を含み、
前記第１面には、第１の端子（Ｔ２ａ）と、該第１の端子に一端が接続されてかつ前記磁心（３０）を周回する前記第１のコイルとがパターン形成されており、
前記第２面のうち前記第１の端子を該第２面に投影した領域と重なる領域には、第２の端子（Ｔ２ｂ）がパターン形成されており、
前記第２面には、前記第１のコイルの両端のうち前記第１の端子とは反対側とビアに充填された導体によって接続された部分及び前記第２の端子を接続してかつ前記磁心を周回する前記第２のコイルがパターン形成されており、
前記第２面において前記第２の端子を起点とした前記第２のコイルの周回方向と、前記第１のコイル及び前記第1の端子を前記第２面に投影した場合の該第１の端子を起点とした該第１のコイルの周回方向とは逆方向であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気部品。
【請求項９】
前記第１面及び前記第２面を有する基板を複数備え、
隣接する前記基板同士のうち一方に形成された前記第１の端子と、他方に形成された前記第２の端子とが接続されるように複数の前記基板が積層されていることを特徴とする請求項８記載の磁気部品。
【請求項１０】
前記コイルの形成される基板は、第１面（ＳＡ）と該第１面の裏面である第２面（ＳＢ）とを有する基板（ＣＢα）を含み、
前記複数のコイルは、第１のコイル（Ｗａ）及び第２のコイル（Ｗｂ）を含み、
前記第１面には、第１の端子（ｔａ）と、該第１の端子に一端が接続されてかつ前記磁心（３０）を周回する前記第１のコイル（Ｗａ）とがパターン形成されており、
前記第２面のうち前記第１の端子を該第２面に投影した領域と重なる領域には、ビアに充填された導体によって前記第１の端子と接続された第２の端子（ｔｂ）がパターン形成されており、
前記第２面には、第３の端子（ｔｃ）と、前記第１のコイルの両端のうち前記第１の端子とは反対側とビアに充填された導体によって接続された部分及び前記第３の端子を接続してかつ前記磁心を周回する第２のコイル（Ｗｂ）とがパターン形成されており、
前記第２面において前記第３の端子を起点とした前記第２のコイルの周回方向と、前記第１のコイル及び前記第1の端子を前記第２面に投影した場合の該第１の端子を起点とした該第１のコイルの周回方向とは逆方向であり、
前記第１面のうち前記第３の端子を該第１面に投影した領域と重なる領域には、ビアに充填された導体によって前記第３の端子と接続された第４の端子（ｔｄ）がパターン形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気部品。
【請求項１１】
前記第１面及び前記第２面を有する基板を第１の基板（ＣＢα）とし、
前記コイルの形成される基板は、さらに、第３面（ＳＣ）と該第３面の裏面である第４面（ＳＤ）とを有する第２の基板（ＣＢβ）を含み、
前記第１の基板及び前記第２の基板は、前記第２面と前記第３面とが対向するように積層されており、
前記複数のコイルは、さらに、第３のコイル（Ｗｃ）及び第４のコイル（Ｗｄ）を含み、
前記第３面には、第５の端子（ｔｅ）と、該第５の端子に一端が接続されてかつ前記磁心を周回する前記第３のコイル（Ｗｃ）とがパターン形成されており、
前記第３面において前記第５の端子を起点とした前記第３のコイルの周回方向と、前記第１のコイル及び前記第1の端子を前記第３面に投影した場合の該第１の端子を起点とした該第１のコイルの周回方向とは逆方向であり、
前記第４面のうち前記第５の端子を該第４面に投影した領域と重なる領域には、ビアに充填された導体によって前記第５の端子と接続された第６の端子（ｔｆ）がパターン形成されており、
前記第４面には、第７の端子（ｔｇ）と、前記第３のコイルの両端のうち前記第５の端子とは反対側とビアに充填された導体によって接続された部分及び前記第７の端子を接続してかつ前記磁心を周回する前記第４のコイルとがパターン形成されており、
前記第４面において前記第７の端子を起点とした前記第４のコイルの周回方向と、前記第３のコイル及び前記第５の端子を前記第４面に投影した場合の該第５の端子を起点とした該第３のコイルの周回方向とは逆方向であり、
前記第３面のうち前記第７の端子を該第３面に投影した領域と重なる領域には、ビアに充填された導体によって前記第７の端子と接続された第８の端子（ｔｈ）がパターン形成されており、
前記第１の基板及び前記第２の基板を少なくとも１組備え、
隣接する前記第１の基板及び前記第２の基板同士において、前記第３の端子及び前記第８の端子同士を接続してかつ前記第２の端子及び前記第５の端子間を絶縁するように前記第１の基板及び前記第２の基板が積層されていることを特徴とする請求項１０記載の磁気部品。
【請求項１２】
前記第１面及び前記第２面を有する基板を複数備え、
隣接する前記基板同士のうち一方に形成された前記第１の端子と他方に形成された前記第２の端子とが接続されてかつ、前記一方に形成された前記第４の端子と前記他方に形成された前記第３の端子とが接続されるように複数の前記基板が積層されていることを特徴とする請求項１０記載の磁気部品。
【請求項１３】
前記基板の両面のそれぞれには、前記コイルの内周側であってかつ該内周に沿った開ループ構造を有するシールドである内周側シールド（ＥＳｉ）、及び前記コイルの外周側であってかつ該外周に沿った開ループ構造を有するシールドである外周側シールド（ＥＳｏ）のうち少なくとも一方が形成されており、
前記基板の両面のそれぞれには、さらに、該基板に形成された前記シールドと接続されたシールド端子（Ｔｓ）がパターン形成されており、
前記シールド端子は、前記基板の両面のうち一方の前記シールド端子を他方に投影した場合にこれらシールド端子同士が重なるように形成されていることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の磁気部品。
【請求項１４】
前記複数のコイルは、前記１次側コイル及び前記２次側コイルを形成し、
前記１次側コイルが形成される基板である１次側基板（ＣＢ１）の端部には、該１次側コイルに接続された端子（ｔ１ａ，ｔ１ｄ）がパターン形成されており、
前記１次側基板とは異なる基板であってかつ前記２次側コイルが形成される基板である２次側基板（ＣＢ２）の端部には、該２次側コイルに接続された端子（ｔ２ａ，ｔ２ｄ）がパターン形成されており、
当該磁気部品は、前記１次側基板及び前記２次側基板の板面の正面視において、該１次側基板に形成される前記１次側コイルの軸（Ｏ）から該１次側コイルに接続された端子へと向かう方向に延びる前記１次側基板の中心軸線（Ｌ１）と、前記２次側基板に形成される前記２次側コイルの軸（Ｏ）から該２次側コイルに接続された端子へと向かう方向に延びる前記２次側基板の中心軸線（Ｌ２）とのなす角度が０よりも大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の磁気部品。
【請求項１５】
前記コイルの形成される基板は、第１面（ＳＡ）と該第１面の裏面である第２面（ＳＢ）とを有する基板を含み、
前記複数のコイルは、第１のコイル（Ｗａ）及び第２のコイル（Ｗｂ）を含み、
前記第１面には、接続端子（ｔａ）と、該接続端子に一端が接続されてかつ前記磁心（４０）を周回する前記第１のコイルとがパターン形成されており、
前記基板には、前記第１のコイルの両端のうち前記接続端子とは反対側を前記第２面に接続する接続ビアが形成されており、
前記第２面には、前記接続ビアに一端が接続されてかつ前記磁心を周回する前記第２のコイルがパターン形成されており、
前記磁心（５０）は、前記基板を挟むように構成されており、
当該磁気部品は、前記磁心を該基板に投影した領域に前記接続ビアが含まれるように構成されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の磁気部品。
【請求項１６】
前記基板は、可撓性の基板（ＣＢα，ＣＢβ）であり、
前記パターンが形成された基板には、該パターンを覆う絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の磁気部品。
【請求項１７】
前記基板は、該基板の板面の正面視において矩形形状をなしていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の磁気部品。
【請求項１８】
前記磁心は、前記パターンが形成された基板を貫くことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の磁気部品。
【請求項１９】
前記複数のコイルは、前記１次側コイル及び前記２次側コイルを形成し、
前記１次側コイルは、駆動対象スイッチング素子（Ｓ￥＃：￥＝ｕ，ｖ，ｗ，＃＝ｐ，ｎ）の操作信号（ｇ￥＃）を出力する出力手段（２４）に接続されるものであることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の磁気部品。
【請求項２０】
前記駆動対象スイッチング素子を駆動する駆動手段（ＤＵ）の基準電位と、前記出力手段の基準電位とは互いに相違しており、
前記シールドは、前記１次側コイルおよび前記２次側コイルの間に設けられるものを含み、
前記１次側コイルおよび前記２次側コイルとの間に設けられるシールドは、前記出力手段の基準電位とされる１次側シールド、および前記駆動手段の基準電位とされる２次側シールドを備えることを特徴とする請求項１９記載の磁気部品。
【請求項２１】
前記駆動対象スイッチング素子は、高電位側のスイッチング素子と低電位側のスイッチング素子との直列接続体であって且つ直流電圧源（１２）に並列接続された直列接続体のうちの高電位側のスイッチング素子を備えることを特徴とする請求項２０記載の磁気部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１次側コイルと該１次側コイルに誘起される電圧に応じた電圧が誘起される２次側コイルとのうち少なくとも一方を形成する複数のコイルと、該複数のコイルを貫く磁心と、前記複数のコイルのうち相違するコイルの間、ならびに該複数のコイルの１つ以上および前記磁心の間のうち少なくとも一方に設けられるシールドとを備える磁気部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の磁気部品としては、たとえば下記特許文献１に見られるように、トランスの１次側コイルと２次側コイルとの間にシールドを備えるものも提案されている。ここでは、１次側コイルおよび２次側コイルを貫く磁心をＥＥコアにて構成しており、ＥＥコアの間にシールドを挟むようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５０３２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ただし、上記のものでは、シールドを挟むことで磁心からの漏れ磁束が大きくなるおそれがある。ここで、磁心にギャップを生じさせないようにシールドの一部を削除することも考えられるが、その場合、１次側コイルと２次側コイルとの電気的な遮蔽性能が低下する。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、１次側コイル及び２次側コイルのうち少なくとも一方を形成する複数のコイルと、該複数のコイルを貫く磁心と、前記複数のコイルのうち相違するコイル間、ならびに該複数のコイルの１つ以上および前記磁心の間のうち少なくとも一方に設けられるシールドとを備える新たな磁気部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。
【０００７】
本発明は、１次側コイルと該１次側コイルに誘起される電圧に応じた電圧が誘起される２次側コイルとのうち少なくとも一方を形成する複数のコイル（Ｗ１，Ｗ２ｕ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗ，Ｗ２ｎ）と、該複数のコイルを貫く磁心（３０，４０，５０）と、前記複数のコイルのうち相違するコイルの間、ならびに該複数のコイルの１つ以上および前記磁心の間のうち少なくとも一方に設けられるシールド（ＥＳ）とを備え、前記複数のコイルのそれぞれと前記シールドとは、それぞれ基板（ＣＢ）上にパターン形成され、前記パターン形成された複数のコイルのそれぞれとパターン形成されたシールドとが積層構造を有することを特徴とする。
【０００８】
上記発明では、シールドを備えることで、複数のコイル間に変位電流が流れる事態を好適に回避することができる。特に、この際、シールドやコイルを基板上にパターン形成することで、それらの間の間隙を低減することができるため、シールドの効果を高めることができる。
【０００９】
なお、本発明にかかる以下の代表的な実施形態に関する概念の拡張については、代表的な実施形態の後の「その他の実施形態」の欄に記載してある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態にかかるトランスの断面構成を示す図。
【図３】同実施形態にかかるトランスの構成パターンを示す平面図。
【図４】同実施形態にかかるシールドの積層構造の意義を説明するための平面図。
【図５】同実施形態にかかる内周側シールドの構造の特徴を説明するための平面図。
【図６】第２の実施形態にかかるトランスの構成パターンを示す平面図。
【図７】同実施形態にかかるビアの形成手法を説明するための平面図。
【図８】第３の実施形態にかかるトランスの断面構成を示す図。
【図９】第４の実施形態にかかるトランスの断面構成を示す図。
【図１０】第５の実施形態にかかるトランスの断面構成を示す図。
【図１１】同実施形態にかかるコイル形状等の特徴を説明するための平面図。
【図１２】同実施形態にかかる構成の効果を説明するための図。
【図１３】第６の実施形態にかかるコイル形状等の特徴を説明するための平面図。
【図１４】第７の実施形態にかかるコイル形状等の特徴を説明するための平面図。
【図１５】第８の実施形態にかかる基板の平面図。
【図１６】同実施形態にかかる磁心の斜視図及び平面図。
【図１７】同実施形態にかかる基板の配置態様を示す平面図。
【図１８】第９の実施形態にかかる基板を示す平面図。
【図１９】上記実施形態の変形例にかかるトランスの構成パターンを示す平面図。
【図２０】上記実施形態の変形例にかかるトランスの構成パターンを示す平面図。
【図２１】上記各実施形態の変形例にかかる内周側シールドの構成を示す平面図。
【図２２】上記実施形態の変形例にかかる接続可能領域を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる磁気部品を信号および電力の伝送装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１に示す車載主機としてのモータジェネレータ１０は、３相の回転機である。モータジェネレータ１０には、インバータＩＮＶを介して直流電圧源（高電圧バッテリ１２）が接続されている。高電圧バッテリ１２は、端子電圧がたとえば１００Ｖ以上となる２次電池である。高電圧バッテリ１２の負極電位は、車体電位とは相違するように設定されている。ここでは、高電圧バッテリ１２の正極電位および負極電位の中央値が車体電位となる設定を想定している。これは、たとえば高電圧バッテリ１２の電圧を分圧する複数のコンデンサ（通称、Ｙコン）の接続点を車体に接続することで実現することができる。
【００１３】
インバータＩＮＶは、高電位側のスイッチング素子Ｓ￥ｐ（￥＝ｕ，ｖ，ｗ）および低電位側のスイッチング素子Ｓ￥ｎの直列接続体を３組備え、これら各直列接続体を構成する高電位側のスイッチング素子Ｓ￥ｐおよび低電位側のスイッチング素子Ｓ￥ｎの接続点がモータジェネレータ１０の各端子に接続されている。そして、スイッチング素子Ｓ￥＃（￥＝ｕ，ｖ，ｗ：＃＝ｐ，ｎ）のそれぞれには、ダイオードＤ￥＃のそれぞれが逆並列に接続されている。
【００１４】
また、上記各スイッチング素子Ｓ￥＃の開閉制御端子（ゲート）には、ドライブユニットＤＵが接続されている。ドライブユニットＤＵは、スイッチング素子Ｓ￥＃のゲートの電圧を制御する機能が搭載されたドライブ回路２０を備えている。また、上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐのドライブユニットＤＵとＵ相下側アームのスイッチング素子ＳｕｎのドライブユニットＤＵとは、スイッチング素子Ｓ￥＃のオン・オフの操作指令を受信する受信ユニット２２を備えている。なお、Ｖ相およびＷ相の下側アームのスイッチング素子Ｓｖｎ，ＳｗｎのドライブユニットＤＵには、Ｕ相下側アームのスイッチング素子ＳｕｎのドライブユニットＤＵによって受信された信号が取り込まれる。これは、下側アームのスイッチング素子Ｓｕｎ，Ｓｖｎ，ＳｗｎのそれぞれのドライブユニットＤＵの動作電位が等しいことに鑑みた設定である。
【００１５】
上記モータジェネレータ１０を流れる電流は電流センサ１４によって検出される。そして、電流センサ１４の検出値等、モータジェネレータ１０の制御量（トルク等）を制御する上で必要な検出値は、マイクロプロセッサユニット２６に入力される。マイクロプロセッサユニット２６は、メモリに格納されたプログラムを中央処理装置によって実行するソフトウェア処理手段である。
【００１６】
マイクロプロセッサユニット２６では、電流センサ１４の検出値等に基づき、モータジェネレータ１０を流れる電流を、モータジェネレータ１０のトルクを指令トルクとするうえで要求される指令電流に制御する。ここでは、たとえば特開２００８−２２８４１９号公報等に記載されるモデル予測制御（MPC:Model Predictive Control）が用いられる。すなわち、インバータＩＮＶのスイッチングモードを仮設定した場合についてのそれぞれの電流を予測し、予測される電流と指令電流との差が最も小さくなるスイッチングモードを採用する。ここで、スイッチングモードは、インバータＩＮＶの６つのスイッチング素子Ｓ￥＃（￥＝ｕ，ｖ，ｗ；＃＝ｐ，ｎ）のそれぞれがオンであるかオフであるかによって定まるものであり、８つのスイッチングモードが存在する。それらのうち、スイッチングモード１〜６は、インバータＩＮＶの出力電圧を図に示す有効電圧ベクトルＶ１〜Ｖ６とするものである。
【００１７】
マイクロプロセッサユニット２６では、スイッチングモードが決定されると、これに応じたスイッチング素子Ｓ￥＃の操作信号ｇ￥＃を送信ユニット２４に出力する。ここで、操作信号ｇ￥＃は、基本的にはスイッチングモードを表現するものであるが、スイッチングモードの切り替わり時には、上側アームの操作信号ｇ￥ｐと下側アームの操作信号ｇ￥ｎとの双方をオフ指令とすることで、デッドタイムＤＴを表現することもある。ここで、デッドタイムＤＴは、スイッチングモードの切り替えに際して上側アームの操作信号ｇ￥ｐと下側アームの操作信号ｇ￥ｎとの双方がオンとなることがないように、スイッチング素子Ｓ￥＃のスイッチング状態の切り替わり速度に基づき設定されるものである。
【００１８】
送信ユニット２４では、マイクロプロセッサユニット２６から出力された操作信号ｇ￥＃をデジタルベースバンド符号（マンチェスタ符号）にて符号化し、符号化された信号であるパルス信号に応じてトランスＴの１次側コイルＷ１に電圧を印加する。これにより、トランスＴの２次側コイルＷ２ｎ，Ｗ２ｕ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗにパルス状の電圧信号が出力される。
【００１９】
ここで、２次側コイルＷ２ｎは、Ｕ相下側アームのスイッチング素子ＳｕｎのドライブユニットＤＵに搭載された受信ユニット２２に接続されている。また、２次側コイルＷ２ｕ，ｖ，ｗのそれぞれは、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の上側アームのスイッチング素子Ｓｕｐ，Ｓｖｐ，ＳｗｐのそれぞれのドライブユニットＤＵに搭載された受信ユニット２２に接続されている。
【００２０】
受信ユニット２２は、Ｕ相上側アームについて示すように、整流回路２２ａと、デコーダ２２ｂとを備えている。ここで整流回路２２ａは、２次側コイルＷ２ｕの出力電力を整流することで、ドライブ回路２０やデコーダ２２ｂの電源となるものである。また、デコーダ２２ｂは、２次側コイルＷ２ｕに誘起されるパルス信号をデコードすることで、操作対象とするスイッチング素子Ｓｕｐのオン・オフ指令信号を生成して、ドライブ回路２０に入力する。
【００２１】
図２に、本実施形態にかかる磁気部品（トランスＴ）の構成を示す。なお、図２には、紙面の都合上、１次側コイルＷ１と、Ｕ相上側アームの２次側コイルＷ２ｕとが磁気結合している部分のみを示し、２次側コイルＷ２ｎ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗに対応する構成部分については、その記載を省略した。したがって、本実施形態にかかる実際のトランスＴは、図３に示す構成において、２次側コイルＷ２ｕに対応する部分と同一構成の部材をさらに３組備える構成となる。
【００２２】
図示されるように、本実施形態では、ＥＥコアからなる磁心３０を備えている。そして、１次側コイルＷ１や２次側コイルＷ２ｕ等が磁心３０の中足３０ｃによって貫かれた多層基板上の導体のパターンとして形成されている。図においては、第１層（ｌｓｔ  Ｌａｙｅｒ）から第６層（６ｔｈ  Ｌａｙｅｒ）までを１次側コイルＷ１に対応する部材としており、第７層（７ｔｈ  Ｌａｙｅｒ）から第１２層（１２ｔｈ  Ｌａｙｅｒ）までを２次側コイルＷ２ｕに対応する部材としている。これら各相は、多層基板上のパターンによって構成されている。このパターンは、図中、左側に併記したように、平面視において長辺および短辺を備える長方形形状を有する。
【００２３】
図３に、第１層から第６層までのパターンを拡大して示す。なお、第７層から第１２層のそれぞれのパターンは、第１層から第７層までのそれぞれのパターンに対応している。ただし、第９層および第１０層に形成された２次側コイルＷ２ｕのパターンについては、１次側コイルＷ１と２次側コイルＷ２ｕとのターン数に相違がある場合には、パターンに相違が生じる。それ以外のパターンについては、量産の観点からは完全に同一パターンとすることが便宜である。ちなみに、２次側コイルＷ２ｎ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗに対応するパターンについても各６層ずつで形成され、そのパターン形状は、図３に示したものと（少なくとも２次側コイルＷ２ｎ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗ自体の形状を除き）同一とすることが便宜である。
【００２４】
図３に示されるように、基板ＣＢには、その中央を貫通するホールＨが形成されている。このホールＨは、先の図２に示した磁心３０の中足３０ｃによって貫かれる。１次側コイルＷ１は、隣接する２層にパターン形成され、それらは、図中、破線にて示すビアＶＨの形成箇所に充填される導体によって互いに接続される。これにより、１次側コイルＷ１は、第３層において基板ＣＢの側面に形成された端子ＴＷ１ａに接続され、ホールＨを周回した後、ビアＶＨに充填される導体を介して第４層に形成されたパターンに接続される。このパターンは、ホールＨを周回した後、基板ＣＢの端部に形成された端子ＴＷ１ｂに接続される。ここで、１次側コイルＷ１を２層を用いて構成したのは、基板の面積の増大を回避しつつ、ターン数を増大させることを狙ったものである。
【００２５】
１次側コイルＷ１を構成する層の両側には、それぞれ、部分シールド（シールドＥＳ）がパターン形成された一対の層が設けられる。シールドＥＳは、１次側コイルＷ１および２次側コイルＷ２ｎ，Ｗ２ｕ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗ間を変位電流が流れることを回避することや、磁心３０に変位電流が流れることを回避することを狙ったものである。
【００２６】
上記一対の層である第１層（第５層）と第２層（第６層）とに形成されるシールドＥＳは、いずれもホールＨの周りに閉ループを構成しないように、スリットＳＬを備えている。これは、中足３０ｃの磁束の変化によってシールドＥＳに電圧が誘起されることに鑑みたものである。シールドＥＳを開ループ構造とすることで、磁束の変化に伴って電圧が誘起されたとしても、誘起された電圧によって電流が流れる事態を回避することができる。
【００２７】
上記スリットＳＬは、１次側コイルＷ１の軸（中足３０ｃ）から放射状に延びるストライプ形状のものである。特に、一対の層である第１層（第５層）と第２層（第６層）とで、スリットＳＬの形成される角度が互いに相違するように設定されている。これは、シールドＥＳの狙いとする効果（電界等を遮蔽する効果）を向上させるための設定である。すなわち、こうした設定によれば、図４に示すように、第１層（第５層）と第２層（第６層）のそれぞれにパターン形成されたシールドＥＳを１次側コイルＷ１のパターン形成された基板ＣＢに投影した領域ＡＲが、１次側コイルＷ１を包含する。このため、電界等の遮蔽効果を向上させることができる。
【００２８】
先の図３に示すように、１次側コイルＷ１がパターン形成された層においては、１次側コイルＷ１の外周に沿って外周側シールドＥＳｏがパターン形成されている。外周側シールドＥＳｏも、開ループ構造となっている。これは、中足３０ｃの磁束の変化に起因して誘起される電圧によって、外周側シールドＥＳｏに電流が流れることを回避するためのものである。
【００２９】
１次側コイルＷ１がパターン形成された層においては、さらに、１次側コイルＷ１の内周に沿って内周側シールドＥＳｉがパターン形成されている。内周側シールドＥＳｉも、開ループ構造となっている。これは、中足３０ｃの磁束の変化に起因して誘起される電圧によって、内周側シールドＥＳｉに電流が流れることを回避するためのものである。ただし、内周側シールドＥＳｉに関しては、遮蔽効果を高めるべく工夫が施されている。これについて、図５に基づき説明する。
【００３０】
図示されるように、内周側シールドＥＳｉの開ループの一方の端部Ａから他方の端部Ｂまで内周側シールドＥＳｉに沿って変位するに際し、１次側コイルＷ１の軸Ｏから変位点へと引いた半直線（図中、一点鎖線）の回転角度は、３６０°を超える。これにより、開ループとしつつも、遮蔽効果が向上する。
【００３１】
１次側コイルＷ１に対応して設けられるシールドＥＳ、外周側シールドＥＳｏおよび内周側シールドＥＳｉは互いにビアＶＨに充填される導体によって接続されている。図３には、シールドＥＳに３つのビアＶＨに充填される導体が接続される例を示している。詳しくは、それら３つのうち１つが、内周側シールドＥＳｉに接続され、残りの２つが外周側シールドＥＳｏに接続される。
【００３２】
なお、図３には、シールドＥＳに接触しないビアＶＨが１つ記載されている。これは、１次側コイルＷ１のパターンに接触するビアＶＨを形成するための孔である。こうした構成によれば、第１層から第６層までを積層した後、ビアＶＨに導体を充填することで、第３層に形成された１次側コイルＷ１のパターンと第４層に形成された１次側コイルＷ１のパターンとを接続することができる。先の図２には、図３の第３層における１−１断面を模式的に示している。ここで、導体３２は、第１層から第６層を貫くものの、第１層、第２層、第５層、第６層のパターンには接続されない。
【００３３】
これに対し、シールドＥＳ、外周側シールドＥＳｏおよび内周側シールドＥＳｉは、図２に示すように導体３４によって全て接続されている。
【００３４】
ちなみに、図２には、導体３４が先の図１に示す送信ユニット２４やマイクロプロセッサユニット２６の基準電位（車体電位）とされる旨記載されているが、車体と接続されるのは、先の図３に示した外周側シールドＥＳｏの端部か、シールドＥＳの端部とすることが望ましい。
【００３５】
図２には、さらに、１次側コイル側の層（第１層〜第６層）に形成されるシールドＥＳ等の電位が接地電位（車体電位）とされ、２次側コイル側の層（第７層〜第１２層）に形成されるシールドＥＳ等の電位がスイッチング素子Ｓｕｐのエミッタ端子の電位とされることが記載されている。同様に、２次側コイルＷ２ｎ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗに対応するシールドＥＳ等の電位は、スイッチング素子Ｓ￥ｎ，Ｓｖｐ，Ｓｗｐのエミッタ端子の電位とされる。
【００３６】
こうした構成によれば、１次側コイルＷ１と２次側コイル（２次側コイルＷ２ｕ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗ）との電位差の変化に起因して送信ユニット２４および受信ユニット２２間に変位電流が流れる事態を好適に回避することができる。すなわち、１次側コイルＷ１と２次側コイルとの間には、通常、浮遊容量が存在する。ここで、仮にシールドを設けない場合、１次側コイルＷ１と２次側コイルとの間の浮遊容量Ｃと、１次側コイルＷ１と２次側コイルとの間の電位差の変化ΔＶとを用いると、１次側コイルＷ１と２次側コイルとの間に「Ｃ・ΔＶ／Δｔ」の変位電流が流れる。ここで、電位差の変化ΔＶは、下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎがオンからオフに切り替わって且つ上側アームのスイッチング素子Ｓ￥＃がオフからオンに切り替わるに際して、高電圧バッテリ１２の端子電圧程度となる。この電位変化ΔＶがスイッチング状態の切り替え時間ΔＴという極短時間に生じるため、「Ｃ・ΔＶ／Δｔ」と算出される変位電流は大きくなる。
【００３７】
これに対し、本実施形態では、シールドＥＳを備えることで、隣接するコイルの一方の電位の変化が他方に影響を与えることを回避することができる。特に、本実施形態では、シールドＥＳの電位を、対応するコイルの基準電位とした。すなわち、１次側コイルＷ１に対応するシールドＥＳについては、出力手段（送信ユニット２４）の基準電位とする。また、２次側コイルＷ２ｎについては、下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎの駆動手段（ドライブユニットＤＵ）の基準電位（スイッチング素子Ｓ￥ｎのエミッタ電位）とする。さらに、２次側コイルＷ２￥（￥＝ｕ，ｖ，ｗ）については、上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐのドライブユニットＤＵの基準電位（スイッチング素子Ｓ￥ｐのエミッタ電位）とする。このため、上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐのエミッタの電位が変化する状況下においても、２次側コイルＷ２ｕ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗと対応するシールドＥＳの電位との間に電位差は生じない。このため、２次側コイルＷ２ｕ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗから対応するシールドＥＳへと変位電流が流れる事態も回避することができる。
【００３８】
ちなみに、磁心３０に最も近接するコイルと磁心３０との間のシールドＥＳについては、磁心３０への変位電流を回避するために設けられている。すなわち、たとえば図２の第１２層と磁心３０とが絶縁層（絶縁シートＩＳ）を介して接触して且つ、第９，１０層に２次側コイルＷ２ｕが形成される場合、第１１層、第１２層のシールドＥＳがこの役割を果たす。これがない場合には、スイッチング素子Ｓｕｐの電位変化によって、２次側コイルＷ２ｕから磁心３０に変位電流が流れる。さらに、この際、磁心３０が接地される等、その電位が固定される設定がなされていない場合、１次側コイル側に電界の影響が及ぶおそれがある。
【００３９】
同様に、内周側シールドＥＳｉや外周側シールドＥＳｏも磁心３０への変位電流を回避するために設けられている。
【００４０】
なお、１次側コイルＷ１と２次側コイルＷ２ｎとの間の電位差は急激に変化することはない。このため、１次側コイルＷ１と２次側コイルＷ２ｎとを隣接させるなら、その間については、シールドＥＳをいずれか一方のみに対応するものとすることも可能ではある。しかし、本実施形態では、各コイルに対応するシールドＥＳ、外周側シールドＥＳｏ、内周側シールドＥＳｉのパターンを極力同一とすることで、量産の容易化を図ることを優先した。同様に、１次側コイルＷ１の一方の層側と磁心３０との間に他のコイルを介在させないようにして且つ、それらの間のシールドを削除することもできるが、ここでは量産の容易化を図ることを優先している。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図６に、本実施形態にかかるシールドＥＳ等のパターンを示す。図示されるように、本実施形態では、シールドＥＳのパターン形状を僅かに変更した例を示した。本実施形態の大きな変更点は、シールドＥＳの外周同士や、シールドＥＳおよび内周側シールドＥＳｉ、シールドＥＳおよび外周側シールドＥＳｏを、多数のビアＶＨに充填された導体によって接続したことである。ここで、ビアＶＨに充填された導体によって互いに相違する層のパターン同士を接続しているのは、工程が容易であるからである。この接続は遮蔽効果を向上させることを狙ったものであり、相違する層同士を接続する導体同士の間隔は小さくすることが望ましい。
【００４２】
ただし、ここでは、接続されたシールドによって、閉ループが形成されないように配慮する。本実施形態では、図７（ａ）に示す領域ＡＲ１，ＡＲ２のうちの一方のみ（ここでは領域ＡＲ１）に限ってビアＶＨに充填された導体による接続が可能な接続許可領域とすることで、シールドを開ループ構造に保っている。ここで、領域ＡＲ１，ＡＲ２は、１次側コイルＷ１が形成される領域に、第１層および第２層（第５層および第６層）のシールドＥＳを投影した領域（図７（ｂ））から、第１層および第２層（第５層および第６層）のスリットＳＬ１，ＳＬ２を投影した領域を削除した領域である。第１層および第２層（第５層および第６層）のそれぞれのスリットＳＬ１，ＳＬ２の投影同士が重ならないようにしたことで、上記削除した領域は、複数の領域ＡＲ１，ＡＲ２となる。このため、これらのうちのいずれかに限ってビアＶＨを形成することで、シールドを開ループ構造に保つことができる。
【００４３】
ちなみに、開ループ構造を構成するためには、ビアＶＨに充填された導体による接続対象とされる部分シールド（第１層、第２層、第５層および第６層のシールドＥＳ）や、第３層、第４層の内周側シールドＥＳｉ，外周側シールドＥＳｏの全てに制約が生じる。ここで、第１層および第２層のシールドＥＳは、それぞれ第５層および第６層のシールドＥＳと同一であるため、図７（ａ）に示した接続可能領域のみとすることで開ループ構造とするうえでの条件を満たしている。そして、内周側シールドＥＳｉや外周側シールドＥＳｏについては、図６の記載からわかるように、図７（ａ）に示した領域ＡＲ２を横断するような接続をしないようにしているため、シールドの開ループ構造を実現することができる。
【００４４】
本実施形態では、遮蔽効果を高めるべく、ビアＶＨがコイルの周囲を極力囲うことができるようにすべく、領域ＡＲ１を接続許可領域としている。これにより、図６に示したように、ビアＶＨによってコイル（１次側コイルＷ１）の周囲を極力囲うことができる。
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００４５】
本実施形態では、フレキシブルプリント基板を複数用いてトランスＴを構成する。
【００４６】
図８に、本実施形態のトランスＴについて、特に、１次側コイルＷ１に対応する部分のみを示す。図示される基板ＣＢは、フレキシブルプリント基板からなる両面基板である。基板ＣＢと基板ＣＢとの間には絶縁シートＩＳが設けられている。図では、基板ＣＢと絶縁シートＩＳとの間に間隙が設けられている記載となっているが、これは記載の便宜上のものであり、実際には、これらは重ねあわされている。
【００４７】
本実施形態では、互いに相違する基板ＣＢに形成されたシールドＥＳ同士や、シールドＥＳと外周側シールドＥＳｏが、基板ＣＢのパターンとは別の外部接続用導体４６によって接続されている。また、外周側シールドＥＳｏと内周側シールドＥＳｉとについても、外部接続用導体４４によって接続されている。
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００４８】
図９に、本実施形態にかかるトランスＴの断面構成を示す。なお、図９において、先の図２に示した部材に対応するものについては、便宜上、同一の符号を付している。
【００４９】
本実施形態では、高電位側のスイッチング素子Ｓ￥ｐに対応する２次側コイルＷ２￥を、１次側コイルＷ１に隣接させる。そして、１次側コイルＷ１に対応するシールドＥＳを、磁心３０側にのみ備え、２次側コイルＷ２￥側には設けない。図では、先の図２の第５層および第６層が削除されたものを記載している。
【００５０】
この場合、１次側コイルＷ１と、２次側コイルＷ２￥のうち１次側コイルＷ１に隣接するものとの間のシールドＥＳは、隣接するものに対応するスイッチング素子Ｓ￥ｐのエミッタの電位に固定される。このため、１次側コイルＷ１側からこのシールドＥＳに変位電流が流れる。ただし、この場合であっても、シールドＥＳを備えるために、１次側コイルＷ１および２次側コイルＷ２￥間には変位電流が流れない。
＜第５の実施形態＞
以下、第５の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００５１】
本実施形態では、フレキシブルプリント基板に形成されるパターン形状を変更する。
【００５２】
図１０に、本実施形態のトランスＴについて、特に、２次側コイルＷ２に対応する部分のみを示す。
【００５３】
図示される基板ＣＢ，ＣＢα，ＣＢβは、可撓性を有するフレキシブルプリント基板であり、両面基板である。本実施形態では、基板ＣＢαを第１の基板と称し、基板ＣＢβを第２の基板と称することとする。そして、第１の基板ＣＢα，第２の基板ＣＢβの両面のそれぞれにコイル等がパターン形成され、これら基板ＣＢα、ＣＢβを一対の基板ＣＢで挟むように基板ＣＢ、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβが積層されている。
【００５４】
図１１に、第１の基板ＣＢαの両面のそれぞれのパターンと、第２の基板ＣＢβの両面のそれぞれのパターンとを拡大して示す。本実施形態において、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβのそれぞれに形成されるパターンは同一である。このため、パターン形状等については、第１の基板ＣＢαを例にして説明する。なお、図１１において、先の図３に示した部材と同一の部材について、便宜上、同一の符号を付しているものもある。
【００５５】
また、本実施形態では、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβのそれぞれについて、一方の面を第１面ＳＡと定義し、他方の面を第２面ＳＢと定義する。ここで、これら基板ＣＢα，ＣＢβのそれぞれについて、図１１に示す第２面ＳＢは、第２面ＳＢのパターン形状を第１面ＳＡに投影したものである。
【００５６】
図示されるように、第１の基板ＣＢαは、その板面の正面視において長方形形状をなしており、第１の基板ＣＢαの第１面ＳＡの端部には、第１の端子Ｔ２ａがパターン形成されている。また、第１面ＳＡには、第１の端子Ｔ２ａに一端が接続されてかつホールＨを周回する第１のコイルＷ２ａがパターン形成されている。
【００５７】
第１の基板ＣＢαの第２面ＳＢのうち第１の端子Ｔ２ａを第２面ＳＢに投影した領域と重なる領域には、第２の端子Ｔ２ｂがパターン形成されている。また、第２面ＳＢには、第１のコイルＷ２ａの両端のうち第１の端子Ｔ２ａとは反対側とビアＶＨに充填された導体によって接続された部分がパターン形成されている。そして、第２面ＳＢには、上記接続された部分及び第２の端子Ｔ２ｂを接続してかつホールＨを周回する第２のコイルＷ２ｂがパターン形成されている。詳しくは、第２面ＳＢにおいて第２の端子Ｔ２ｂを起点とした第２のコイルＷ２ｂの周回方向と、第１のコイルＷ２ａ及び第１の端子Ｔ２ａを第２面ＳＢに投影した場合の第１の端子Ｔ２ａを起点とした第１のコイルＷ２ａの周回方向とは逆方向である。
【００５８】
なお、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβのそれぞれにおいて、外周側シールドＥＳｏの一端にはシールド端子Ｔｓが接続されている。シールド端子Ｔｓは、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβのそれぞれについて、基板の両面のうち一方のシールド端子Ｔｓを他方に投影した場合にこれらシールド端子Ｔｓ同士が重なるように形成されている。また、先の図１０に示したように、本実施形態において、各基板間には絶縁シートＩＳ（例えば、ポリイミド層やフォトソルダーレジスト層である絶縁層）が設けられている（ラミネートされている）。ただし、第１の基板ＣＢαの第１面ＳＡにおいて、第１の端子Ｔ２ａ及びシールド端子Ｔｓ上には絶縁シートＩＳが設けられておらず、また、第２面ＳＢにおいて、第２の端子Ｔ２ｂ及びシールド端子Ｔｓ上には絶縁シートＩＳが設けられていない。これは、後述するが、第１の端子Ｔ２ａ及び第２の端子Ｔ２ｂを外部接続用の一対のパッド（またはタップ）として用いるためである。
【００５９】
続いて、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβの積層手法について説明する。
【００６０】
図示されるように、本実施形態では、第１の基板ＣＢαの第２面ＳＢに形成された第２の端子Ｔ２ｂと、第２の基板ＣＢβの第１面ＳＡに形成された第１の端子Ｔ２ａとが接続されるようにこれら基板ＣＢα，ＣＢβが積層されている。こうした積層手法によれば、２次側コイルＷ２は、第１の基板ＣＢαに形成された第１のコイルＷ２ａ及び第２のコイルＷ２ｂと、第２の基板ＣＢβに形成された第１のコイルＷ２ａ及び第２のコイルＷ２ｂとから構成されることとなる。このため、２次側コイルＷ２の巻き数を増大させることができる。そして、第１の基板ＣＢαの第１の端子Ｔ２ａと、第２の基板ＣＢβの第２の端子Ｔ２ｂとを外部接続用の一対のパッドとして用いることができる。
【００６１】
また、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβのそれぞれにおいて、基板の両面のうち一方のシールド端子Ｔｓを他方に投影した場合にこれらシールド端子Ｔｓ同士が重なるようにした。このため、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβを積層した場合にこれら基板ＣＢα，ＣＢβのシールド端子Ｔｓを全て短絡させることができる。
【００６２】
なお、フレキシブルプリント基板に絶縁シートＩＳを設ける本実施形態によれば、図１２（ａ）に示す基板ＣＢαの表面のうち最も内側の内周側シールドＥＳｉと磁心３０との沿面距離D１を、図１２（ｂ）に示すリジッド基板ＣＢｐの表面のうち最も内側の内周側シールドＥＳｉと磁心３０との沿面距離D２よりも短くすることができる。また、基板ＣＢαの表面のうち最も外側の外周側シールドＥＳｏと磁心３０との沿面距離Ｄ３を、リジッド基板ＣＢｐの表面のうち最も外側の外周側シールドＥＳｏと磁心３０との沿面距離Ｄ４よりも短くすることもできる。これは、フレキシブルプリント基板に形成される絶縁シートＩＳをリジッド基板ＣＢｐに設けられる絶縁体よりも薄く形成できるためである。これにより、トランスＴの小型化を図ることができる。ちなみに、図１２では、基板の最下層に設けられる絶縁シートＩＳの図示を省略している。また、リジッド基板ＣＢｐにおいては、この基板ＣＢｐ上に絶縁体を設けると基板の厚さが増大する傾向にある。これを回避すべく、リジッド基板ＣＢｐにおいては、シールド及び磁心３０間の絶縁を確保するためにリジッド基板ＣＢｐ端部の沿面距離が長くなる傾向にある。
【００６３】
加えて、本実施形態では、基板ＣＢ，ＣＢα，ＣＢβの外形を長方形形状とした。こうした形状によれば、上記形状の加工が容易であること、及び長方形形状の基板の磁心３０への組み付けが容易であることにより、トランスＴの製造工程における工数の低減を図ることができる。
＜第６の実施形態＞
以下、第６の実施形態について、先の第５の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６４】
本実施形態では、フレキシブルプリント基板に形成されるパターン形状等を変更する。
【００６５】
図１３に、本実施形態のトランスＴについて、特に、２次側コイルＷ２に対応する部分のみを示す。なお、図１３において、先の図１１に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
【００６６】
また、本実施形態では、第１の基板ＣＢαについて、一方の面を第１面ＳＡと定義し、他方の面を第２面ＳＢと定義し、第２の基板ＣＢβについて、一方の面を第３面ＳＣと定義し、他方の面を第４面ＳＤと定義する。ここで、図１３に示す第１の基板ＣＢαの第２面ＳＢは、第２面ＳＢの形状を第１面ＳＡに投影したものであり、第２の基板ＣＢβの第４面ＳＤは、第４面ＳＤの形状を第３面ＳＣに投影したものである。
【００６７】
図示されるように、本実施形態では、第１の基板ＣＢαのパターン形状と、第２の基板ＣＢβのパターン形状とが異なる。
【００６８】
まず、第１の基板ＣＢαについて説明すると、第１面ＳＡの端部には、第１の端子ｔａがパターン形成され、第１面ＳＡには、第１の端子ｔａに一端が接続されてかつホールＨを周回する第１のコイルＷａがパターン形成されている。
【００６９】
第１の基板ＣＢαの第２面ＳＢのうち第１の端子ｔａを第２面ＳＢに投影した領域と重なる領域には、ビアＶＨに充填された導体によって第１の端子ｔａと接続された第２の端子ｔｂがパターン形成されている。また、第２面ＳＢの端部には、第３の端子ｔｃがパターン形成されている。さらに、第２面ＳＢには、第１のコイルＷａの両端のうち第１の端子ｔａとは反対側とビアＶＨに充填された導体によって接続された部分が形成されている。そして、第２面ＳＢには、上記接続された部分及び第３の端子ｔｃを接続してかつホールＨを周回する第２のコイルＷｂがパターン形成されている。詳しくは、第２面ＳＢにおいて第３の端子ｔｃを起点とした第２のコイルＷｂの周回方向と、第１のコイルＷａ及び第１の端子ｔａを第２面ＳＢに投影した場合の第１の端子ｔａを起点とした第１のコイルＷａの周回方向とは逆方向である。
【００７０】
第１面ＳＡのうち第３の端子ｔｃを第１面ＳＡに投影した領域と重なる領域には、ビアＶＨに充填された導体によって第３の端子ｔｃと接続された第４の端子ｔｄがパターン形成されている。
【００７１】
続いて、第２の基板ＣＢβについて説明する。
【００７２】
図示されるように、第１の基板ＣＢαの第２面ＳＢと対向する面である第２の基板ＣＢβの第３面ＳＣの端部には、第５の端子ｔｅがパターン形成され、第３面ＳＣには、第５の端子ｔｅに一端が接続されてかつホールＨを周回する第３のコイルＷｃがパターン形成されている。詳しくは、第３面ＳＣにおいて第５の端子ｔｅを起点とした第３のコイルＷｃの周回方向と、第１のコイルＷａ及び第１の端子ｔａを第３面ＳＣに投影した場合の第１の端子ｔａを起点とした第１のコイルＷａの周回方向とは逆方向である。
【００７３】
第２の基板ＣＢβの第４面ＳＤのうち第５の端子ｔｅを第４面ＳＤに投影した領域と重なる領域には、ビアＶＨに充填された導体によって第５の端子ｔｅと接続された第６の端子ｔｆがパターン形成されている。また、第４面ＳＤの端部には、第７の端子ｔｇがパターン形成され、第４面ＳＤには、第３のコイルＷｃの両端のうち第５の端子ｔｅとは反対側とビアＶＨに充填された導体によって接続された部分がパターン形成されている。そして、第４面ＳＤには、上記接続された部分及び第７の端子ｔｇを接続してかつホールＨを周回する第４のコイルＷｄがパターン形成されている。詳しくは、第４面ＳＤにおいて第７の端子ｔｇを起点とした第４のコイルＷｄの周回方向と、第３のコイルＷｃ及び第５の端子ｔｅを第４面ＳＤに投影した場合の第５の端子ｔｅを起点とした第３のコイルＷｃの周回方向とは逆方向である。
【００７４】
第３面ＳＣのうち第７の端子ｔｇを第３面ＳＣに投影した領域と重なる領域には、ビアＶＨに充填された導体によって第７の端子ｔｇと接続された第８の端子ｔｈがパターン形成されている。
【００７５】
なお、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβのそれぞれの表面には、基本的には絶縁シートＩＳが設けられている。ただし、第１の基板ＣＢαの第１面ＳＡにおいて、第１の端子ｔａ、第４の端子ｔｄ及びシールド端子Ｔｓ上に絶縁シートＩＳが設けられておらず、第２面ＳＢにおいて、第３の端子ｔｃ及びシールド端子Ｔｓ上には絶縁シートＩＳが設けられていない。また、第２の基板ＣＢβの第３面ＳＣにおいて、第８の端子ｔｈ及びシールド端子Ｔｓ上に絶縁シートＩＳが設けられておらず、第４面ＳＤにおいて、第６の端子ｔｆ及びシールド端子Ｔｓ上に絶縁シートＩＳが設けられていない。このため、第２の端子ｔｂ及び第５の端子ｔｅ間が電気的に絶縁されることとなる。
【００７６】
次に、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβの積層手法について説明する。
【００７７】
図示されるように、本実施形態では、第３の端子ｔｃ及び第８の端子ｔｈ同士とが接続されるように第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβが積層されている。ここでは、上述した絶縁シートＩＳの配置により、第２の端子ｔｂ及び第５の端子ｔｅ間が電気的に絶縁されている。こうした積層手法によっても、２次側コイルＷ２の巻き数を増大させることができる。この場合、第１の基板ＣＢαの第１の端子ｔａと、第２の基板ＣＢβの第６の端子ｔｆとを外部接続用の一対のパッドとして用いることができる。
＜第７の実施形態＞
以下、第７の実施形態について、先の第６の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７８】
本実施形態では、２次側コイルＷ２に流通可能な電流の最大値を大きくすべく、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβの積層手法を変更する。
【００７９】
図１４に、本実施形態のトランスＴについて、特に、２次側コイルＷ２に対応する部分のみを示す。なお、図１４において、先の図１３に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
【００８０】
図示されるように、本実施形態では、第２の基板ＣＢβとして、先の図１３に示した第１の基板ＣＢαとパターン形状が同じ基板を用いる。なお、本実施形態では、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβのそれぞれにおいて、第１の端子ｔａ〜第４の端子ｔｄ及びシールド端子Ｔｓ上に絶縁シートＩＳが設けられていない。
【００８１】
こうした構成において、第１の基板ＣＢαの第３の端子ｔｃと第２の基板ＣＢβの第４の端子ｔｄとが接続されてかつ、第１の基板ＣＢαの第２の端子ｔｂと第２の基板ＣＢβの第１の端子ｔａとが接続されるように第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβが積層されている。すなわち、２次側コイルＷ２を、第１の基板ＣＢαに形成された第１のコイルＷａ及び第２のコイルＷｂの直列接続体と、第２の基板ＣＢβに形成された第１のコイルＷａ及び第２のコイルＷｂの直列接続体との並列接続体として構成することができる。これにより、１種類の基板を用いて、２次側コイルＷ２に流通可能な電流の最大値を大きくすることができる。
＜第８の実施形態＞
以下、第８の実施形態について、先の第６の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８２】
本実施形態では、１次側コイルＷ１が形成される基板（以下、１次側基板）と、２次側コイルＷ２が形成される基板（以下、２次側基板）との配置態様を変更する。
【００８３】
図１５に、本実施形態で用いられる両面基板の平面図を示す。
【００８４】
本実施形態では、１次側基板及び２次側基板として同じ基板を用い、また、フレキシブルプリント基板の外形を変更する。ただし、基板に形成される第１のコイルＷａ、第２のコイルＷｂ、外周側シールドＥＳｏ及び内周側シールドＥＳｉ等については、上記第６の実施形態で説明したものと同様の機能を有するように形成されている。このため、図１５では、第１のコイルＷａ、第２のコイルＷｂ、外周側シールドＥＳｏ及び内周側シールドＥＳｉについて、先の図１３と同一の符号を付している。また、図１５の第１面ＳＡは、先の図１３の第１の基板ＣＢαの第１面ＳＡに対応し、図１５の第２面ＳＢは、先の図１３の第１の基板ＣＢαの第２面ＳＢに対応している。なお、図中、「ｔｚ」は、外部の基準電位となる部材（スイッチング素子のエミッタ端子）にシールドを接続するための端子を示す。
【００８５】
加えて、本実施形態では、磁心の形状を変更する。図１６に、本実施形態にかかる磁心４０を示す。詳しくは、図１６（ａ）は、磁心４０の斜視図であり、図１６（ｂ）は、磁心４０の平面図である。なお、磁心４０の中足を「４０ａ」にて示している。
【００８６】
次に、図１７を用いて、本実施形態にかかる１次側基板ＣＢ１及び２次側基板ＣＢ２の配置態様について説明する。ここで、図１７は、１次側基板ＣＢ１及び２次側基板ＣＢ２をこれら板面方向から見た図である。なお、図１７では、これら基板ＣＢ１，ＣＢ２のうち磁心４０近傍の部分等の図示を簡略化している。また、図１７において、１次側基板ＣＢ１の第１，第４の端子を「ｔ１ａ」，「ｔ１ｄ」にて示し、２次側基板ＣＢ２の第１，第４の端子を「ｔ２ａ」，「ｔ２ｄ」にて示している。
【００８７】
図示されるように、本実施形態では、１次側基板ＣＢ１に形成される１次側コイルＷ１の軸Ｏと、２次側基板ＣＢ２に形成される２次側コイルＷ２の軸Ｏとが一致している。そして、１次側コイルＷ１の軸Ｏから第１の端子ｔ１ａへと向かう方向に延びる１次側基板ＣＢ１の中心軸線Ｌ１と、２次側コイルＷ２の軸Ｏから第１の端子ｔ２ａへと向かう方向に延びる２次側基板ＣＢ２の中心軸線Ｌ２とのなす角度θが１８０°となるようにトランスＴが構成されている。
【００８８】
こうした構成によれば、１次側基板ＣＢ１及び２次側基板ＣＢ２のうち、一方に形成される第１の端子及び第４の端子と、他方に形成される第２の端子及び第４の端子とを十分に離間させることができる。このため、これら端子間の絶縁距離を十分に確保することができる。
【００８９】
なお、こうした構成は、基板の端子上に絶縁シートＩＳを設けることに制約があるためになされたものである。つまり、基板の端子には、外部との接続を考慮して通常、絶縁シートＩＳが設けられない。
＜第９の実施形態＞
以下、第９の実施形態について、先の第８の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９０】
本実施形態では、漏れ磁束を低減させるべく、トランスＴの構成を変更する。
【００９１】
図１８に、本実施形態にかかるトランスＴのうち２次側コイルＷ２に係る部分について示す。なお、図１８において、先の図１５に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。ちなみに、本実施形態では、磁心５０の形状を変更している。図１８には、基板の板面の正面視における磁心５０の外形を破線にて示している。また、図１８において、第１の端子ｔａが接続端子に相当し、第１のコイルＷａの両端のうち第１の端子ｔａの反対側に接続されるビアＶＨが接続ビアに相当する。
【００９２】
図１８（ａ）に示すように、本実施形態では、磁心５０を基板に投影した領域に、第１のコイルＷａに接続されるビアＶＨと、図示しない第２のコイルＷｂに接続されるビアとが含まれるようにトランスＴを構成する。
【００９３】
なお、内周側シールドＥＳｉが第１のコイルＷａの内周に形成されることから、上述した構成によれば、内周側シールドＥＳｉ及びこれに接続されるビアＶＨも上記投影した領域に含まれることとなる。
【００９４】
以上説明した本実施形態によれば、漏れ磁束を低減させることができ、ひいてはトランスＴにおける電力伝送効率の低下を回避することができる。
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００９５】
「磁心について」
ＥＥコアに限らない。たとえば、基板ＣＢの側面の片側のみ、その一部を覆う構造であってもよい。
【００９６】
またたとえば、先の図２の第６層と第７層との間の基板に磁心３０が貫く孔を設けず、磁心３０がこれを挟む構成としてもよい。この場合であっても、シールドＥＳや、外周側シールドＥＳｏ、内周側シールドＥＳｉを備えることで、１次側コイルＷ１と２次側コイルＷ２ｎ，Ｗ２ｕ，Ｗ２ｖ，Ｗ２ｗとの間に変位電流が流れることを回避することはできる。
【００９７】
「部分シールドの構造について」
コイルがパターン形成された基板の１つの面側に設けられる部分シールドの積層構造としては、先の図３、図６に例示されるように、互いに相違する角度にスリットＳＬを備える一対の部分シールド（シールドＥＳ）からなるものに限らない。たとえば、スリットＳＬを２つ備える一対の部分シールドによって構成してもよい。この場合であっても、部分シールド同士でスリットＳＬの角度が相違する場合には、コイルの形成される基板に部分シールドを投影した領域にコイルを包含させることができる。もっとも、コイルによって誘起される磁束を鎖交する閉ループを構成しないとの条件下、コイルの形成される基板に部分シールドを投影した領域によってコイルを包含させるうえでは、スリットを備える構成は必須ではない。すなわち、たとえば、先の図３に示す構成において、１層および５層の部分シールド（シールドＥＳ）を、基板ＣＢの中央よりも右側の領域にのみ形成し、２層および６層の部分シールド（シールドＥＳ）を、基板ＣＢの中央よりも左側の領域にのみ形成してもよい。
【００９８】
また、一対の部分シールドをコイルの形成される基板に投影した領域にコイルを包含させるものに限らず、３つ以上の互いに相違する層に形成された部分シールドをコイルの形成される基板に投影した領域にコイルを包含させるものであってもよい。これは、たとえば先の図３において、第１層および第２層の間に、もう１層部分シールドの形成される層を設け、その部分シールドと第１層および第２層の部分シールドを第３層に投影した領域に１次側コイルＷ１を包含することで実現することができる。
【００９９】
さらに、コイルがパターン形成された基板の１つの面側に設けられるシールドを、部分シールドの積層構造とする代わりに、たとえば図２０に例示するように、１つの面側に形成される部分シールドを単一層としてもよい。図２０では、１つの面側に形成される部分シールド（第１層のシールドＥＳ）と、別の面側に形成される部分シールド（第４層のシールドＥＳ）とのスリットＳＬの位置を互いに相違させることで、それら一対の部分シールドをコイルの形成される基板に投影した領域にコイルを包含させている。
【０１００】
「シールドについて」
パターン形成されたコイルとの積層構造を有するシールドとしては、部分シールドの積層構造にも限らない。単一の層に形成されたシールドであっても、スリットＳＬの面積を極力低減するなどすることで、シールドの効果を高めることは可能である。
【０１０１】
「コイルについて」
基板の両面にパターン形成されることで１つのコイルを構成するものに限らない。たとえば、基板の１つの面に形成されるパターンのみによって１つのコイルが構成されるものであってもよい。さらに、複数の基板の両面のそれぞれに形成されるパターンによって１つのコイルが構成されるものであってもよい。
【０１０２】
「部分シールドがパターン形成される基板について」
たとえば先の図３の第４層に限って１次側コイルＷ１を形成する等、基板ＣＢの片面に限ってコイルをパターン形成してもよい。この場合、その裏面（先の図３の第３層）にシールドＥＳをパターン形成してもよい。
【０１０３】
「接続許可領域について」
たとえば先の図７において、スリットＳＬ１，ＳＬ２が投影されることで分離された領域ＡＲ１，ＡＲ２のうちの領域ＡＲ２を接続許可領域としてもよい。また、部分シールドの構成によっては、分離された領域が３つ以上となる構成も可能であり、この場合、接続可能領域は、分離された領域のうちの１つを除く領域とすればよい。図２２（ａ）に、こうした例を示す。ここでは、図２２（ｂ）〜図２２（ｄ）に示される３層の部分シールド（シールドＥＳ）のそれぞれのスリットが相違するために、上記分離された領域が領域ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３の３つとなる。このため、接続可能領域としては、たとえば領域ＡＲ３を除いた領域ＡＲ１，ＡＲ２としてもよく、また、領域ＡＲ２を除いた領域ＡＲ１，ＡＲ３としてもよい。
【０１０４】
「内周側シールドについて」
先の図５に例示したように、コイルの軸Ｏの周りに開ループの一方の端部Ａから内周側シールドＥＳｉに沿って端部Ｂまで回転させる際の回転角度が「３６０°」を超えるものに限らない。たとえば、図２１に示すように、一方の端部から他方の端部までの回転量が「３００°」となる内周側シールドを一対備え、それら一対の内周側シールドのうちの一方の開口部に他方のシールドが対向するようにしてもよい。この場合、たとえば軸Ｏから開ループの一方の端部Ａへと引いた半直線を軸Ｏから開ループの他方の端部Ｂへと引いた半直線へと回転させる場合、回転方向ｒ１に回転させようが回転方向ｒ２に回転させようが、この半直線は、内周側シールドＥＳｉ上を変位する。すなわち、回転方向ｒ１を選択する場合、端部Ｃ，Ｄを有する内周側シールドＥＳｉ上を変位し、回転方向ｒ２を選択する場合、端部Ａ，Ｂを有する内周側シールドＥＳｉ上を変位する。
【０１０５】
もっとも、軸から開ループの一方の端部へと引いた半直線を軸から開ループの他方の端部Ｂへと引いた半直線へと回転させる場合、いずれの方向に回転させようとも回転対象とされる半直線が内周側シールド上を変位する構成に限らない。図１９にこうした例を示す。
【０１０６】
「外周側シールドについて」
外周側シールドＥＳｏについても、たとえば、コイルの軸Ｏの周りに開ループの一方の端部から外周側シールドＥＳｏに沿って他方の端部まで回転させる際の回転角度が「３６０°」を超える設定等、内周側シールドＥＳｉに準じた設定を行ってもよい。この場合、それらの一対の端部の間をコイルに接続されるパターンを通過させることで、これを基板ＣＢの端部に引き出してもよい。
【０１０７】
「シールドの配置箇所について」
各コイル間に配置するものに限らない。たとえば、先の図１に示す例において、Ｕ，Ｖ，Ｗ相で下側アーム用の２次側コイルを各別とする場合、下側アームの基準電位が全相同一であることに鑑み、それら下側アームの２次側コイル同士が隣接する面側においては、シールドを配置しないようにしてもよい。
【０１０８】
また、磁心の抵抗が大きい等、磁心を介して複数のコイル間の変位電流が流れる事態を十分に抑制できるなら、磁心とコイルとの間のシールドを設けなくてもよい。
【０１０９】
「コイルの巻き数の変更について」
上記第５の実施形態において、コイルの形成される両面基板を３つ以上としてもよい。この場合、積層された両面基板のうち最も外側の一対の基板に形成された第１の端子及び第２の端子を外部接続用のパッドとして用いることができる。
【０１１０】
上記第６の実施形態において、第１の基板ＣＢα及び第２の基板ＣＢβを２組以上積層してもよい。また、上記第６の実施形態の図１３では、積層される基板のうちコイルの形成される最も上側の基板を第１の基板ＣＢαとし、その下に第２の基板ＣＢβを重ねたがこれに限らない。上記最も上側の基板を第２の基板ＣＢβとし、その下に第１の基板ＣＢαを重ねてもよい。
【０１１１】
なお、コイルの巻き数の変更に関する構成は、２次側コイルＷ２に限らず、１次側コイルＷ１についても適用できる。
【０１１２】
「１次側基板ＣＢ１の中心軸線Ｌ１及び２次側基板ＣＢ２の中心軸線Ｌ２のなす角度θについて」
上記第８の実施形態において、１次側基板ＣＢ１の中心軸線Ｌ１と２次側基板ＣＢ２の中心軸線Ｌ２とのなす角度θとしては、１８０°に限らず、０°よりも大きくてかつ１８０°未満であってもよい。ここでは、０°から１８０°に向かって上記角度θが大きくなるほど、端子間の絶縁距離が長くなることから、要求される絶縁距離に応じて上記角度θを設定すればよい。
【０１１３】
「駆動対象スイッチング素子について」
インバータＩＮＶを構成するものに限らない。たとえば昇降圧チョッパ回路等のコンバータを構成するものであってもよい。
【０１１４】
「複数のコイルの用途について」
駆動対象スイッチング素子の操作信号と、駆動対象スイッチング素子の駆動回路の電力とを伝送するために用いられるものに限らない。たとえば、高電圧バッテリ１２の状態監視装置に電力および監視処理の指令信号を伝送するために用いられるものであってもよい。もっとも、電力の伝送自体必須ではない。すなわちたとえば、駆動対象スイッチング素子のスイッチング状態の切り替え速度が大きい場合、上述した変位電流が大きくなるおそれがあるため、これを回避するうえでは本発明の適用が有効である。
【０１１５】
「そのほか」
上記第７の実施形態で説明した基板の積層手法を、先の図１３に示した第２の基板ＣＢβに適用してもよい。
【０１１６】
モータジェネレータの制御量の制御手法としては、モデル予測制御に限らない。たとえば、モータジェネレータ１０を流れる電流を指令値にフィードバック制御するための操作量としての指令電圧がインバータＩＮＶの出力電圧となるように、３角波比較ＰＷＭ処理によって操作信号を生成する周知の電流フィードバック制御であってもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
ＣＢ…基板、ＥＳ…シールド、ＥＳｏ…外周側シールド、ＥＳｉ…内周側シールド。
【図１】
0005682615.tif 000002
【図２】
0005682615.tif 000003
【図３】
0005682615.tif 000004
【図４】
0005682615.tif 000005
【図５】
0005682615.tif 000006
【図６】
0005682615.tif 000007
【図７】
0005682615.tif 000008
【図８】
0005682615.tif 000009
【図９】
0005682615.tif 000010
【図１０】
0005682615.tif 000011
【図１１】
0005682615.tif 000012
【図１２】
0005682615.tif 000013
【図１３】
0005682615.tif 000014
【図１４】
0005682615.tif 000015
【図１５】
0005682615.tif 000016
【図１６】
0005682615.tif 000017
【図１７】
0005682615.tif 000018
【図１８】
0005682615.tif 000019
【図１９】
0005682615.tif 000020
【図２０】
0005682615.tif 000021
【図２１】
0005682615.tif 000022
【図２２】
0005682615.tif 000023