JP7288652B2

JP7288652B2 - 平角導線

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Publication number: JP7288652B2
Application number: JP2019025008A
Authority: JP
Inventors: 勉水野; 穎剛卜
Original assignee: Shinshu University NUC
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Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2023-06-08
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特許法第３０条第２項適用平成３０年３月９日豊岡市城崎健康福祉センターにおいて開催された電気学会が主催する「マグネティックス研究会（テーマ：パワーマグネティックス、磁気応用一般）」における研究会資料（発行日：平成３０年３月９日）で公開するとともに、同研究会で発表

特許法第３０条第２項適用平成３０年４月２７日ＭａｒｉｎａＢａｙＳａｎｄｓＣｏｎｖｅｎｔｉｏｎＣｅｎｔｒｅにおいて開催されたＴｈｅＩＥＥＥＭａｇｎｅｔｉｃｓＳｏｃｉｅｔｙが主催する「２０１８ＩｎｔｅｒｍａｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ」におけるＤｉｇｅｓｔＢｏｏｋ（ウェブサイトの掲載日：平成３０年４月１３日）で公開するとともに、同会議で発表

特許法第３０条第２項適用平成３０年５月２３日長野市生涯学習センターにおいて開催された電気学会（産業応用部門）が主催する「第３０回『電磁力関連のダイナミクス』シンポジウム（ＳＥＡＤ３０）」における講演論文集（発行日：平成３０年５月２３日）で公開するとともに、同シンポジウムで発表

特許法第３０条第２項適用平成３１年１月１５日ＭａｒｉｎａＢａｙＳａｎｄｓＣｏｎｖｅｎｔｉｏｎＣｅｎｔｒｅにおいて開催されたＴｈｅＩＥＥＥＭａｇｎｅｔｉｃｓＳｏｃｉｅｔｙが主催する「２０１９ＪｏｉｎｔＭＭＭ－ＩｎｔｅｒｍａｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ」におけるＢＯＯＫＯＦＡＢＳＴＲＡＣＴＳ（ウェブサイトの掲載日：平成３１年１月４日）で公開するとともに、同会議で発表

特許法第３０条第２項適用平成３０年１０月４日京都大学において開催された電子情報通信学会が主催する「無線電力伝送研究会（テーマ：電力変換技術、無線電力伝送、一般）」における技術研究報告（ウェブサイトの掲載日：平成３０年９月２６日）で公開するとともに、同会議で発表

本開示は、トランスやインダクタ、モータの巻線、基板配線やバスバー等、電気電子機器や送配電に用いられる、低損失でしかも軽量な平角導線に関する。

電気機器や基板配線に使用される導線の多くは電力供給や信号伝達に伴う交流電流の通路として使用される。また、前記導線は外部で生じる交流磁束が鎖交する環境でも使用される。この外部磁界による影響は電気機器の集積化が進むほど顕著に現れる。

前記導体内に交流電流が供給されるとこの交流電流に起因して導体内部で磁束が発生して、いわゆる表皮効果が現れる。この表皮効果により導体内部の交流抵抗が増え、その結果交流損失が増える。さらに、外部磁界により交流磁束が鎖交すると、導体内部の電流分布がさらに偏り、局所的に高抵抗が発生し、交流損失をさらに増大させる。

そこで、従来、導体の表面に磁性体を設けることで、表皮効果や近接効果を抑制する技術が検討されてきた。例えば、平面コイルの片側表面を非磁性絶縁層で被覆し、さらにコイル全体を磁性体で覆うことにより、インダクタンスやＱ値の減少を招くことなしに、コイルの許容電流を向上させることができる（特許文献１）。また、平板状の導体（バスバー）の両側に磁性体のキャップを設けることにより、導体内部の電流分布の均一化を図り、これにより表皮効果を低減することができる（特許文献２）。

特開２００２－２９９１２１号公報特開２０１４－１６３８２８号公報

しかし、特許文献１の技術はすべての導体をフェライト等の磁性層で覆うものであり、インダクタのように導体が局所的に集中して設けられたデバイスに向いてはいるものの、配線用導体としては汎用性に欠けるという課題があった。また、特許文献２の技術は磁性層が局部的に設けられ、バスバーに適してはいるものの、外部磁界等の影響を受けやすい、といった課題を有していた。

本開示の一態様に係る平角導線は、長方形状の断面を有する帯状導体と、前記帯状導体の一方の面の面内の中央部に第１の非磁性絶縁体と、前記帯状導体の他方の面の面内の中央部に第２の非磁性絶縁体と、を設け、前記第１の非磁性絶縁体および前記第２の非磁性絶縁体は幅が前記帯状導体の幅よりも狭い帯状であり、さらに、前記帯状導体、前記第１の非磁性絶縁体、および前記第２の非磁性絶縁体を覆う磁性体を有し、前記帯状導体の一方および他方のそれぞれの面の両端部ならびに前記帯状導体の両側面において、前記磁性体が、前記帯状導体に接し、前記帯状導体を被る構造を有する。
前記第１の非磁性絶縁体および前記第２の非磁性絶縁体の幅は前記帯状導体の幅の０．５０倍以上０．９５倍以下であってもよい。

前記第１の非磁性絶縁体の厚みは、前記第１の非磁性絶縁体と前記第１の非磁性絶縁体を覆う磁性体の厚みの和の０．１倍以上０．９倍以下であり、前記第２の非磁性絶縁体の厚みは、前記第２の非磁性絶縁体と前記第２の非磁性絶縁体を覆う磁性体の厚みの和の０．１倍以上０．９倍以下であってもよい。

前記磁性体はコンポジット磁性体であってもよい。

前記磁性体は軟磁性材料を含んでもよい。

前記磁性体の外周断面形状は長方形状であってもよい。

前記磁性体の前記帯状導体の側面を覆う部分の厚さは、前記磁性体の前記帯状導体の一方の面または他方の面における前記非磁性絶縁体が設けられている部分を覆う厚さ以上で、前記磁性体の前記帯状導体の一方の面または他方の面における前記非磁性絶縁体が設けられていない部分を覆う厚さ以下であってもよい。

本開示の一態様によれば、帯状導体に第１の非磁性絶縁体と第２の非磁性絶縁体を設け、これらを非磁性絶縁体で覆ったことにより、単線で使用しても、表皮効果と外部磁界による近接効果の両方を低減することができる。さらに非磁性絶縁体の厚みを磁性体の厚みと合わせた厚みの０．１～０．９倍にコントールすることで、または非磁性絶縁体の幅の０．５０～０．９５倍にコントロールすることにより、外部磁界存在下における損失の低減を最大化することができる。

本開示の実施の形態の構成図と部分拡大図比較例における表皮効果と近接効果の説明図本開示の実施の形態の作用を示す説明図本開示の実施の形態と比較例の寸法図本開示の実施例の表皮効果による抵抗の低減効果を示すグラフ本開示の実施例の近接効果による損失の低減効果を示すグラフ本開示の実施例の強磁場下における損失低減効果を示すグラフ本開示の実施例の弱磁場下における損失低減効果を示すグラフ本開示の実施例の磁界強度を変えたときの損失低減効果を示すグラフ

以下、本開示の一態様に係る実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１に本実施の形態における平角導線１の構成図および部分拡大図を示す。図１において、２は帯状導体であり、長方形状の断面を有した線状の導体より成る。素材は、導体であれば、銅、アルミニウムなどの金属であってもよく、合金やメッキ線であってもよい。また、断面形状は厳密に長方形でなくてもよい。例えば角を丸めた長円形に近い形であってもよい。また、断面形状において、短辺の長辺に対する比率は、０．０１から０．５の範囲にあればよい。なお、帯状導体２は、その表面にエナメル等を薄く均一に塗布して予め絶縁処理を施したものであってもよい。

３１は（第１の）非磁性絶縁体、３２は（第２の）非磁性絶縁体である。それぞれ帯状導体２の面２１（一方の面）と面２２（他方の面）の面内に設けられている。ここで、面２１、２２は帯状導体２の表面のうち長方形状断面の長辺を含む面である。さらに「面内」とは、非磁性絶縁体３１、３２がそれぞれ帯状導体２の面２１と面２２の内側に設けられ、これよりはみ出さないことを意味する。

４は磁性体であり、帯状導体２、非磁性絶縁体３１、３２、の全体を覆うものである。なお、特性に影響を与えない範囲において、本実施の形態における平角導線は磁性体４に覆われない部分があってもよい。例えば帯状導体２と外部に設けられた回路を導通するためのビア等が設けてあってもよい。また、磁性体４の表面にエナメル等を塗布して絶縁処理を施してもよい。

非磁性絶縁体３１、３２のそれぞれの厚みであるが、後述の実施例でも示されるように、磁性体４に対して、薄すぎると表皮効果による損失の低減効果が小さく、厚すぎると外部磁界すなわち近接効果に対して弱くなる。非磁性絶縁体３１、３２、いずれの厚みも好ましくは非磁性絶縁体を覆う磁性体の厚みを加えた厚さの０．１倍以上０．９倍以下であるほうがよい。

非磁性絶縁体３１、３２は、先述のように、帯状導体２の面２１と面２２のそれぞれの面内に設けられたものであるので、それぞれの幅は帯状導体２の幅よりも狭い帯状でなければならない。また、幅についても厚みと同様、表皮効果低減効果と外部磁界等による損失の低減効果のトレードオフとなるため、好ましくは帯状導体２の幅の０．５０倍以上０．９５倍以下である方がよい。また材質については、電圧や周波数等の平角導線１の使用環境下において、十分な絶縁性と非磁性があればよく、エポキシ等の樹脂やセラミックなどの有体物で形成されたものであってもよく、アルゴンや窒素等の気体を封入したものや、単に空隙であってもよい。

磁性体４は磁性コンポジット材料を塗布して形成したものであってもよい。例えばアモルファス球粉とシリコーン樹脂を混合したものであってもよい。また、片面に接着材を塗付した磁性コンポジット材テープを帯状導体に巻き付けるか、または貼り付けてもよい。磁性コンポジット材テープと磁性コンポジット塗布材とを併用してもよい。また、磁性材料として軟磁性体を用いてもよい。例えば、鉄、ニッケル、コバルト、パーマロイ、鉄コバルト合金などをスパッタなどの手法を用いて形成したものであってもよい。

磁性体４は少なくとも帯状導体２と非磁性絶縁体３１、３２全体を覆えばよいが、平角導線１がモータの巻線としても利用されることを考慮すると、隙間なく巻くために全体として長方形の断面形状を有していることが好ましい。言い換えれば、磁性体４は、局部的な厚さは異なっていても、その外側の断面は同一寸法の長方形であることが好ましい。

帯状導体２の側面（短辺側）を覆う磁性体４の厚みについては、薄すぎると磁力線のバイパス能力が低くなり、厚すぎると巻線や配線としたときの容積率が悪くなる。よって、下限を帯状導体２の面２１または面２２で非磁性絶縁体３１、３２が設けられている部分の厚さ（非磁性絶縁体３１、３２と合わせた厚さの０．１～０．８倍）とし、上限を磁性絶縁体３１、３２が無い部分の磁性体４の厚さとし、この範囲で設定するのが好ましい。

以上のように構成された平角導線について、以下、その作用（動作）を説明する。まず図２を用いながら表皮効果と近接効果が生じた際の損失の発生について説明する。図（ａ）は周波数ｆ＝５ＭＨｚの交流電流Ｉ＝５Ａが流れる裸の平角導線（比較例）のフラックスラインと電流密度分布を示したものである。このとき、アンペールの法則により電流によって発生した磁束が平角導線の端部に鎖交するために、平角導線の幅方向および厚さ方向に電流密度の偏りが発生する。この現象がすなわち表皮効果である。

図２（ｂ）は周波数ｆ＝５ＭＨｚでｙ方向に発生している一様交流磁界Ｈｙ＝２０ｋＡ／ｍの中に置かれた裸の平角導線（比較例）のフラックスラインと電流密度分布を示すものである。この外部磁界強度は平角導線がコイルとして数十回巻かれた際に平角導線近傍に発生する磁界強度を想定したものである。このとき、一様交流磁界が平角導線に鎖交するために、平角導線の幅方向および厚さ方向に電流密度の偏りが発生する。この現象がすなわち近接効果である。

このように、磁気部品の巻線や送配電線に使用される平角導線には、導体内部の電流や外部からの磁界の影響で表皮効果と近接効果が同時に発生し、その結果損失が増加する。こういった表皮効果と近接効果を同時に抑制するためには、平角導線に鎖交する磁束を効果的に低減する技術が必要とされる。本実施の形態においては、帯状導体２の面２１、面２２のそれぞれの面内に非磁性絶縁体３１、３２を設け、さらに磁性体４で覆うことにより、この課題を解決している。

図３は本実施の形態における作用を模式的に説明したものである。同図（ａ）は表皮効果に対する、同図（ｂ）は近接効果に対する、それぞれ低減効果を示している。同図（ａ）において、裸導線の場合、一部の磁力線（Ｘ）は帯状導体２の内部の角へ入り込み、これが表皮効果の発生原因となる。ここで本実施の形態のように非磁性絶縁体３１、３２とその外側に磁性体４を設けると、磁力線は非磁性絶縁体３１、３２を避け、しかもその外側の磁性体の中を通ろうと経路を変えるため（Ｘ’）、帯状導体２の内部には入り込まない。

また、図３（ｂ）において、帯状導体２の面２１から面２２に垂直に突き抜ける方向に磁界が作用した場合、一部の磁力線（Ｙ）は帯状導体２を迂回しきれずに帯状導体２に入り込む。一方、本実施の形態の平角導線では、磁力線（Ｙ’）は非磁性絶縁体を避けつつ磁性体４に沿って回り込むため、帯状導体２には入り込まない。

このように、表皮効果の低減には帯状導体２の側部の磁性体と非磁性絶縁体３１、３２が大きく関わっており、近接効果の低減には、帯状導体２の面２１と面２２および両側面付近の磁性体が大きく関わっていると考えられる。特に非磁性絶縁体３１、３２とその外側に設けられた磁性体の厚みの比率は、表皮効果低減と近接効果低減とでトレードオフの関係にあることが予測される。そこで、以下の実施例では、実際にシミュレーションを行い、表皮効果と近接効果のいずれをも低減できる形状の最適値を求める。

以下、本開示の実施例について説明する。まず、以下の実施例における平角導線１（以下、解析モデルと称することもある）の形状および寸法を図４に示す。図４において（ａ）は帯状導体のみによって構成される裸導線（比較例）を、（ｃ）は本実施の形態における平角導線を示す。（ｂ）は，帯状導体に磁性体のみを設けた別の比較例であるが、（ｃ）で示された平角導線の非磁性絶縁体の厚さ、または幅を０（ゼロ）としたものと原理的に等価である。

さらに、同図（ｃ）の解析モデルでは平角導線の上下の磁性体４の材質は磁性コンポジット材料（ＭａｇｎｅｔｉｃＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌ）とし、非磁性絶縁体３１、３２は空隙（Ｖａｃａｎｔｓｐａｃｅ）であるとした。また帯状導体２の材質は銅（Ｃｏｐｐｅｒ）であるとした。以下の実施例では、それぞれの形状および寸法を変化させたときの損失の変化を求めた。このとき、空隙の幅をｗ_ｖ、厚さをｔ_ｖとした。

本実施例では、非磁性絶縁体（Ｖａｃａｎｔｓｐａｃｅ）の幅と厚みを変えたときの交流抵抗（ＲｅｓｉｓｔａｎｃｅＲ）を、ＦＥＭ解析を用いて計算した。そのときの解析条件を表１に示した。

表皮効果による損失の低減と近接効果による損失の低減とを個別に検討するために、電流と印加一様交流磁界の条件とをそれぞれ２通りに設定した。このとき、外部一様交流磁界の方向はｙ方向（紙面上下方向）であるとする。また、磁性体４（磁性コンポジット材料）として、特に低損失な材料として、アモルファス球粉（エプソンアトミックス株式会社、ＡＷ２－０８，Ｄ_５０＝２．６μｍ）とシリコーン樹脂（信越化学工業株式会社，ＫＥ－１０３１－Ａ／Ｂ）を、磁性粉の体積充填率５７ｖｏｌ．％で混合したものを使用した。複素比透磁率はインピーダンスアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ（登録商標）４２９４Ａ）を用いた実測値に基づく。

（表皮効果の解析結果）
図５に交流電流を流した平角導線の空隙寸法をパラメータとする周波数ごとの抵抗特性を示した。２０ｋＨｚ～５ＭＨｚの広い周波数帯において、裸銅線に磁性コンポジット材料を塗布することで表皮効果に起因する平角導線の抵抗は低減する。さらに、上記周波数帯において、空隙（非磁性絶縁体）を設けた方が設けなかった場合（Ｗｉｔｈｏｕｔｖａｃａｎｔｓｐａｃｅ）と比較して抵抗低減効果が大きい。例えば、図５（ｃ）（ｆ＝１ＭＨｚ）において、ｗ_ｖ＝２．２ｍｍ、ｔ_ｖ＝０．０８ｍｍのときに抵抗の低減率は最大となり、裸線を用いた場合（比較例）と比べて２９．８％も低減したことが示される。

図５において、（ａ）はｆ＝２０ｋＨｚ、すなわち外部磁界の周波数が２０ｋＨｚのときの、（ｂ）はｆ＝３００ｋＨｚのときの、（ｄ）はｆ＝５ＭＨｚのときの、それぞれにおける、抵抗の低減率を計算した結果を示したものである。いずれの場合においても、抵抗の低減率が最大となる非磁性絶縁体幅（ｗ_ｖ）は、帯状導体２の幅の０．５０倍以上０．９５倍以下の範囲にある。

（近接効果の解析結果）
図６は一様交流磁界中に置かれた平角導線１の空隙寸法をパラメータとする、周波数ｆ（＝２０ｋＨｚ、３００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、５ＭＨｚ）ごとの損失特性の計算結果を示したグラフである。ｆ＝２０ｋＨｚ～５ＭＨｚの広い周波数帯において、帯状導体２に磁性コンポジット材料（磁性体４）を塗布することにより、近接効果に起因する平角導線の損失が低減したことが認められる。また、上記周波数帯において、空隙（非磁性絶縁体）を設けない方があるいは非磁性絶縁体が薄い方が、損失低減効果がより大きくなる。例えば、図（ｃ）（ｆ＝１ＭＨｚ）においては、ｗ_ｖ＝１．４ｍｍ、ｔ_ｖ＝０．０２ｍｍのときに損失の低減率は最大８０．６％となっている。

ここで、非磁性絶縁体の厚み（ｔ_ｖ）と損失低減効果の関係において、図５の結果と図６の結果は互いに相反する関係にある。つまり、表皮効果に着目するとｔ_ｖが厚い（極端には非磁性絶縁体の上に磁性体が設けられていない）方が抵抗は小さくなる。一方で近接効果に着目すれば、ｔ_ｖが薄い（極端には非磁性絶縁体が設けられていない）方が、損失がより低減する。しかし、実際に巻線部品や基板配線に使用される平角導線は、交流電流が流れている状態でかつ外部からの交流磁界に晒される。そのため表皮効果と近接効果のトレードオフの条件を求めておく必要がある。

以下、表皮効果と近接効果の両方が存在する場合の解析結果について説明する。
〈解析条件〉
解析モデルは図４と同様のものを使用した。詳細な解析条件を表２に示す。表皮効果および近接効果が同時に発生している際の損失低減を検討するために、電流と一様交流磁界を両方設定した。また、損失低減効果の磁界強度に対する依存性を確認するために、一様交流磁界の強度を変化させた。

〈解析結果〉
図７に解析結果を示す。平角導線の空隙寸法（ｗ_ｖ、ｔ_ｖ）をパラメータとする周波数ごとの損失特性を示した。図５と比較すると、すべての周波数で傾向はおおむね一致している。これは、平角導線に流れている電流に対して、印加している一様交流磁界の値（Ｈｙ＝２０ｋＡ／ｍ）が非常に大きい、すなわち表皮効果に起因する損失よりも近接効果に起因する損失の方が大きい場合を想定しており、図６の条件により近いためである。

よって図６と同様、２０ｋＨｚ～５ＭＨｚの広い周波数帯において、裸銅線に磁性コンポジット材料を塗布することで表皮効果に起因する平角導線の損失が低減する。このとき、ｆ＝１ＭＨｚ、ｗ_ｖ＝１．４ｍｍ、ｔ_ｖ＝０．０２ｍｍにおいて損失の低減率は８０．６％となる（図７（ｃ））。

一様交流磁界が弱い場合（Ｈｙ＝１ｋＡ／ｍ）の損失を計算した結果を図８に示す。図７と異なり、空隙寸法特に厚みｔ_ｖが大きい方が損失の低減率が大きくなる。損失の原因のうち表皮効果に起因する部分が相対的に大きくなるからである。ちなみに、２０ｋＨｚ～５ＭＨｚの周波数において、ｗ_ｖ＝１．４ｍｍ、ｔ_ｖ＝０．０８ｍｍのとき、損失の低減率が最大となった。

図９に裸銅線（比較例）と磁性コンポジット材料を塗布した平角導線（本実施の形態）との損失対印加一様交流磁界強度特性を示した。図９において、平角導線に印加される周波数１ＭＨｚの外部一様交流磁界（Ｈｙ）の強度に依存して近接効果に起因する損失の割合が大きくなり、磁性コンポジット材料（磁性体４）の塗布による損失低減効果の割合が大きくなる。

例えば、印加一様交流磁界Ｈｙ＝０Ａ／ｍのとき（近接効果が無いとき）、空隙の寸法が、ｗ_ｖ＝２．２ｍｍおよびｔ_ｖ＝０．０８ｍｍにおける損失の低減率は高々３１．６％であった。しかし、Ｈｙ＝２ｋＡ／ｍのとき、ｗ_ｖ＝２．２ｍｍ、ｔ_ｖ＝０．０２ｍｍにおける低減率は６８．４％まで向上する。さらに、Ｈｙ＝１０ｋＡ／ｍのとき、ｗ_ｖ＝１．４ｍｍ、ｔ_ｖ＝０．０２ｍｍにおける損失の低減率は７９．９％であり、Ｈｙ＝２０ｋＡ／ｍのとき、ｗ_ｖ＝１．４ｍｍ、ｔ_ｖ＝０．０２ｍｍにおける損失の低減率は８０．６％に達した。

以上の結果から、非磁性絶縁体の幅ｗ_ｖについては、帯状導体２の幅の０．５０倍以上０．９５倍以下、厚みｔ_ｖについてはこれを覆う磁性体の厚みとの和の０．１倍以上０．９倍以下であれば、１ｋＡ／ｍ～２０ｋＡ／ｍの外部磁界Ｈｙが存在する場合であっても、表皮効果と近接効果による損失を低減することができる、と言える。

すなわち、本実施例において非磁性絶縁体（空隙）３１、３２の存在は表皮効果と近接効果の両方の抑制に有効であり、外部磁界の強度に応じて最適な空隙寸法が違ってくる。なお、図５（ｃ）（表皮効果のみ）の損失低減率と図８のＨｙ＝０Ａ／ｍにおける損失低減率の間に１．８％の差が認められる。これは、通常の交流電流通電時の解析と外部磁界印加時の解析とで解析領域の境界条件の設定に若干の差異があることに起因する。

以上、本実施例によれば、表皮効果と近接効果に起因する平角導線の損失を同時に低減することができる。例えば、一様交流磁界中に置かれ、かつＩ＝５Ａとして、周波数ｆ＝１ＭＨｚのとき、空隙（非磁性絶縁体）の寸法をｗ_ｖ＝１．４ｍｍ、ｔ_ｖ＝０．０２ｍｍとしたとき、８０．６％の損失低減効果が得られる。なおＨｙを変化させたとき、損失低減率が最大となる空隙寸法が変化する。すなわち、本実施の形態の構造は、表皮効果と近接効果の両者の抑制に有効であり、平角導線のアプリケーションに応じて最適な空隙寸法を検討する余地がある。

なお，磁性コンポジット材料の透磁率が損失特性に与える影響は記載していないが，透磁率が大きいほど磁性コンポジット材料の塗布は薄くてよいと推測される。

以上の実施例では、電気的な特性についてのみ触れたが、本実施の形態の平角導線は、帯状導体に非磁性絶縁体のシート、またはテープを貼り付けてから磁性塗布を行うことで、工業的に容易に空隙を有した磁性体の塗布を行うことができるのも特徴のひとつである。また、非磁性絶縁体（空隙）は比重が大きい鉄系金属を含まないため、より軽量である。さらには、非磁性絶縁体に放熱性が良い樹脂を使用することで、放熱面で有利である、といった構造上の利点も有している。

本発明は、トランスやインダクタ、モータの巻線、基板配線やバスバー等、電気電子機器や送配電に用いる、汎用的な線材として利用することができる。

１平角導線
２帯状導体
２１（帯状導体２の一方の）面
２２（帯状導体２の他方の）面
３１、３２非磁性絶縁体
４磁性体

Claims

長方形状の断面を有する帯状導体と、
前記帯状導体の一方の面の面内の中央部に第１の非磁性絶縁体と、
前記帯状導体の他方の面の面内の中央部に第２の非磁性絶縁体と、を設け、
前記第１の非磁性絶縁体および前記第２の非磁性絶縁体は幅が前記帯状導体の幅よりも狭い帯状であり、
さらに、前記帯状導体、前記第１の非磁性絶縁体、および前記第２の非磁性絶縁体を覆う磁性体を有し、
前記帯状導体の一方および他方のそれぞれの面の両端部ならびに前記帯状導体の両側面において、前記磁性体が、前記帯状導体に接し、前記帯状導体を被る、平角導線。
前記第１の非磁性絶縁体および前記第２の非磁性絶縁体の幅は前記帯状導体の幅の０．５０倍以上０．９５倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の平角導線。
前記第１の非磁性絶縁体の厚みは、前記第１の非磁性絶縁体と前記第１の非磁性絶縁体を覆う磁性体の厚みの和の０．１倍以上０．９倍以下であり、前記第２の非磁性絶縁体の厚みは、前記第２の非磁性絶縁体と前記第２の非磁性絶縁体を覆う磁性体の厚みの和の０．１倍以上０．９倍以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の平角導線。
前記磁性体はコンポジット磁性体であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の平角導線。
前記磁性体は軟磁性材料を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の平角導線。
前記磁性体の外周断面形状は長方形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の平角導線。
前記磁性体の前記帯状導体の側面を覆う部分の厚さは、前記磁性体の前記帯状導体の一方の面または他方の面における前記非磁性絶縁体が設けられている部分を覆う厚さ以上で、前記磁性体の前記帯状導体の一方の面または他方の面における前記非磁性絶縁体が設けられていない部分を覆う厚さ以下であることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の平角導線。