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公開番号2025167007
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024071253
出願日2024-04-25
発明の名称磁性コイル、および無線給電用デバイス
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01F 5/00 20060101AFI20251030BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】コイルと磁性複合材料を含む磁性コイルにおいて放熱性を向上する。
【解決手段】磁性コイルにおいて、線材が渦巻き状に巻回され、第1コイル面と、第1コイル面の裏面である第2コイル面と、を有する平板状の平面コイルと、樹脂材料と樹脂材料中に含有される軟磁性粒子とを有する磁性複合材料から成り、平面コイルを被覆する磁性部と、を備え、磁性部の表面のうち、少なくとも、第1コイル面を覆う第1面は、軟磁性粒子が露出しない。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
磁性コイルであって、
線材が渦巻き状に巻回され、第１コイル面と、前記第１コイル面の裏面である第２コイル面と、を有する平板状の平面コイルと、
樹脂材料と前記樹脂材料中に含有される軟磁性粒子とを有する磁性複合材料から成り、前記平面コイルを被覆する磁性部と、
を備え、
前記磁性部の表面のうち、少なくとも、前記第１コイル面を覆う第１面は、前記軟磁性粒子が露出しないことを特徴とする、
磁性コイル。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
請求項１に記載の磁性コイルであって、
前記軟磁性粒子の平均粒子径は、５０μｍ以下であることを特徴とする、
磁性コイル。
【請求項３】
請求項１に記載の磁性コイルであって、
前記磁性複合材料の熱伝導率は、０．８Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする、
磁性コイル。
【請求項４】
請求項１に記載の磁性コイルであって、
前記磁性部において、前記第１面と、前記平面コイルの前記第１コイル面との間の厚みは、１ｍｍ以下であることを特徴とする、
磁性コイル。
【請求項５】
請求項１に記載の磁性コイルであって、
前記平面コイルの前記線材の断面形状は、略矩形であることを特徴とする、
磁性コイル。
【請求項６】
無線給電用デバイスであって、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の磁性コイルと、
前記平面コイルに電気的に接続され、前記平面コイルに対して交流電力を供給するための、または、前記平面コイルで発生した電力を負荷に供給するための回路基板と、
を備えることを特徴とする、
無線給電用デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、平面コイルと磁性複合材料を含む磁性コイルに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車に用いられる無線給電用のコイルには、リッツ線や板状のコイルが用いられており、交流抵抗を低減し、高効率で電力伝送を実現する検討が行われている。例えば、特許文献１に記載の技術では、樹脂と磁性体粒子とを含む保持体により平面コイルを包含し、保持体の磁性渦電流損失や漏れ磁束を抑制する。特許文献２に記載の技術では、コイルに用いる導線の外表面に接着剤層を設け、接着剤層により磁性紛を固定した磁性粉層を設けている。また、非特許文献１に記載の技術では、シリコーン樹脂に磁性粒子を配合した磁性コンポジット材料（磁性複合材料とも呼ぶ）を用いて、板型コイルの表面に磁性層を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７２３２９６０号公報
特開２０１８－０１８５８５号公報
【非特許文献】
【０００４】
遠藤俊,笠井貴裕,卜穎剛,水野勉,磁性塗布アルミニウム板を用いたワイヤレス電力伝送コイルの軽量化と伝送効率の向上,信学技報 IEICE Technical Report, vol.117,no.383,WPT2017-66(2018-01),pp.59-64
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コイルは、受電の際に交流抵抗により発熱する。上記特許文献および非特許文献では、磁性層の形成により交流抵抗を低減しているものの、依然として交流抵抗は存在し、発熱する。そのため、コイルと磁性複合材料を含む磁性コイルにおいて放熱性の向上が望まれている。
【０００６】
このような放熱性に係る課題は、磁性コイルを備える磁性部材、その磁性部材を備える無線給電用デバイス、磁性コイルを用いる装置等に共通する課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本開示の一形態によれば、磁性コイルが提供される。この磁性コイルにおいて、線材が渦巻き状に巻回され、第１コイル面と、前記第１コイル面の裏面である第２コイル面と、を有する平板状の平面コイルと、樹脂材料と前記樹脂材料中に含有される軟磁性粒子とを有する磁性複合材料から成り、前記平面コイルを被覆する磁性部と、を備え、前記磁性部の表面のうち、少なくとも、前記第１コイル面を覆う第１面は、前記軟磁性粒子が露出しない。
【０００８】
この形態の磁性コイルによれば、磁性部の第１面は、軟磁性粒子が露出しない。軟磁性粒子は金属であり、樹脂材料と比べ輻射率（放射率ともいう。）が低いため、第１面において軟磁性粒子が露出する場合と比較して、第１面の輻射率を向上させることができる。輻射による放熱は、絶対温度の４乗に比例し、かつ空気中に対しても放熱できるため、表面の輻射率の向上による放熱性改善の効果が大きい。すなわち、この形態の磁性コイルによれば、磁性部の第１面における輻射による放熱を高めることができ、冷却効果を向上させることができる。
【０００９】
（２）上記形態の磁性コイルであって、前記軟磁性粒子の平均粒子径は、５０μｍ以下であってもよい。このようにすると、磁場の変化により生じる渦電流とそれによる発熱を抑制することができる。
【００１０】
（３）上記形態の磁性コイルであって、前記磁性複合材料の熱伝導率は、０．８Ｗ／ｍＫ以上であってもよい。このようにすると、磁性複合材料の熱伝導率が高いため、磁性コイルが磁性部の上に設けられる磁気遮蔽層や、磁気遮蔽層に接合されるヒートシンクからの放熱性を高めることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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