(57)【要約】【課題】  アモルファス薄帯の層間でショートにより渦電流が増大したとしても、エネルギ損失を軽減することのできるチョークコイルを提供することを目的とする。【解決手段】  アモルファス薄帯４を積層するとともに、その層間に絶縁帯５を設けた磁心１は、絶縁層６ａ、６ｂ及び６ｃにより幅方向に分割され、第一磁心形成体１ａと、第二磁心形成体１ｂと、第三磁心形成体１ｃと、第四磁心形成体１ｄとが形成されるようになっている。磁気飽和現象を抑制するギャップ３を加工すると、ギャップ３の切断面にバリ及び形状の崩れが発生し、絶縁帯５が挟装されているにもかかわらず、アモルファス薄帯４の層間でショートを起こすが、絶縁層６ａ、６ｂ及び６ｃが層間のショートの、他の磁心形成体への伝搬を防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料からなる薄帯と絶縁帯とを交互に積層してなる磁心形成体を絶縁層を介して複数個接合してなる磁心と、同磁心に巻回された巻線とを備えたチョークコイル。
【請求項２】
前記磁心形成体は、トロイダル状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のチョークコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チョークコイルに関わり、より詳細には、エネルギ損失となる渦電流損を  軽減した構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のチョークコイルは、例えば図５（Ａ）で示すように、トロイダル状に形成され、一部に所定幅で切欠いたギャップ３１を備えた磁心３０に、図示しない巻線を巻回して構成されている。磁心３０の断面は、図５（Ｂ）のＡ−Ａ矢視図で示すように、磁性材料からなるアモルファス薄帯３２を積層して形成されるとともに、これらアモルファス薄帯３２の層間に絶縁帯３３を設けており、アモルファス薄帯３２の層間は夫々、絶縁帯３３により絶縁されている。
【０００３】
巻線に電流が流れ磁心３０に磁路が形成されると、アモルファス薄帯３２内には、図５（Ｃ）で示すように、渦電流が発生する。渦電流が発生すると磁心３０が有する電気抵抗により熱が発生し、所謂、渦電流損となってエネルギ損失が生じる。渦電流損は素材厚さの二乗に比例して増加するため、アモルファス薄帯はできるだけ薄くなるように形成され、且つ、アモルファス薄帯３２の層間には絶縁帯３３を設けて、素材厚さによる渦電流損を極力、低減させるようにしている。
【０００４】
他の従来例として、例えば特許文献１に記載されているように、変圧器は、アモルファス薄帯を複数積層して巻鉄心を形成し、同巻鉄心に励磁用コイルを巻回している。積層されるアモルファス薄帯の表面には絶縁性の薄膜が形成されており、アモルファス薄帯の占積率を高めるよう、絶縁性の薄膜はできるだけ薄く形成されるようになっている。
【０００５】
巻鉄心は、アモルファス薄帯素材フープから素材が引き出される工程において、蒸着装置を通過し、同蒸着装置内で、ヒーターによって気化されたシランをアモルファス薄帯の表面に蒸着することで、極力、薄い絶縁性の薄膜が形成されるようになっている。
【０００６】
上記したように、図５（Ａ）で示すアモルファス薄帯からなる磁心３０には、磁気飽和現象を抑制するため、ギャップ３１が設けられるようになっている。ギャップ３１の形成は、ダイス等を使用して慎重に行われるが、その際、ギャップ３１の端面に、バリやツブレが発生し、アモルファス薄帯３２の層間で絶縁帯３３を越えてショートを起こす不具合があり、また、蒸着等により極力薄い絶縁性の薄膜を形成すると、ピンホールの発生等によりアモルファス薄帯３２の層間で絶縁が保てなくなるという支障があった。アモルファス薄帯３２の層間でショート３４が発生すると、図５（Ｃ）で示すように、渦電流が大きくなり、素材厚さの二乗に比例する渦電流損が増大してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−７１９８２号（３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、アモルファス薄帯の層間でショート等により渦電流が増大したとしても、エネルギ損失を軽減することのできるチョークコイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、磁性材料からなる薄帯と絶縁帯とを交互に積層してなる磁心形成体を絶縁層を介して複数個接合してなる磁心と、同磁心に巻回された巻線とを備えた構成となっている。
【００１０】
また、前記磁心形成体は、トロイダル状に形成された構成となっている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、一つの磁心形成体の層間でショートが発生し渦電流が増大したとしても、磁心形成体間にある絶縁層により、他の磁心形成体は絶縁されているので、渦電流の増大はショートが発生した磁心形成体内に限定される。従って、渦電流損による損失は他の磁心形成体に拡散せず、渦電流損によるエネルギ損失の増大を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明によるチョークコイルの外観図である。
【図２】本発明によるチョークコイルの磁心と、その断面図である。
【図３】本発明によるチョークコイルの磁心の分解斜視図である。
【図４】磁心の要部断面図である。
【図５】従来によるチョークコイルの磁心と、要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
【００１４】
本発明によるチョークコイルは、図１で示すように、トロイダル状に形成され、一端にギャップ３を設けた磁心１と、同磁心１に巻回され、接続線２ａ及び２ｂを外部に導出した巻線２とから構成されている。同巻線２に接続線２ａ及び２ｂを介して交流電圧が印加されるとトロイダル状の磁心１には磁路が形成され、これにより、チョークコイルは高周波電流に対して抵抗の働きをし、高周波を減衰させる高周波用フィルタ、あるいは入力電源用のフィルターや、スイッチング電源の出力フィルターとして使用されるようになっている。
【００１５】
次に、磁心１の構成について説明する。図２（Ａ）で示す磁心１は上記したように、一端にギャップ３を設けたトロイダル状に形成されている。磁心１の断面は、図２（Ｂ）のＡ−Ａ矢視図で示すように、磁性材料からなるアモルファス金属で形成されたアモルファス薄帯４を積層して形成されており、同アモルファス薄帯４の夫々の層間には絶縁帯５が挟装されている。
【００１６】
アモルファス薄帯４を構成するアモルファス金属は、元素の配列に規則性がない非晶質金属であり３種類以上の元素からなる多元系である。アモルファス金属は、金属結晶のようなすべり面がないため、強度と粘りを両立することができ、強靱性、耐食性、軟磁性等の特性が優れている。また、化学的な活性が高いため、クロムのような不働態をつくる元素を添加すると、厚い不働態被膜を作りやすく高い耐腐食性を示す。また、アモルファス金属は、均一性が高く腐食の起点となる結晶粒界が存在しないことから耐腐食性が高く、組成中に強磁性金属を添加することで、優れた軟磁性材が得られ、この軟磁性を利用して、電源用トランス、ノイズフィルタや本願でのチョークコイル等、電子機器の基幹部品に用いられている。
【００１７】
磁心１は、図２（Ｂ）で示すように、第一磁心形成体１ａ、第二磁心形成体１ｂ、第三磁心形成体１ｃ及び第四磁心形成体１ｄを、絶縁層６ａ、６ｂ及び６ｃを介して接合することにより形成され、夫々の磁心形成体は、絶縁層６ａ、６ｂ及び６ｃにより絶縁されるようになっている。
【００１８】
より詳細には、磁心１は、図３で示すように、第一磁心形成体１ａと、第二磁心形成体１ｂと、第三磁心形成体１ｃと、第四磁心形成体１ｄとの間に、絶縁層６ａ、６ｂ及び６ｃを挿入し、接着等の手段により夫々接合して形成されている。尚、第一磁心形成体１ａと、第二磁心形成体１ｂと、第三磁心形成体１ｃと、第四磁心形成体１ｄとは、夫々別工程で製造されてもよいし、あるいは一括して製造した磁心を幅方向に分割して形成してもよい。
【００１９】
次に、上記した絶縁層６ａ、６ｂ及び６ｃを備えた磁心１の機能について説明する。従来例でも説明したように、アモルファス薄帯からなる磁心１に、磁気飽和現象を抑制するギャップ３をダイス等を用いて形成すると、ギャップ３の切断面にバリや形状の崩れが発生し、絶縁帯５が挟装されているにもかかわらず、アモルファス薄帯４の層間でショートを起こす。
【００２０】
図４で示すように、第一磁心形成体１ａで、バリ７等により層間のショートが発生すると、ショートした薄帯は見掛け上の素材が厚くなり、発生した渦電流８ｂのループ径が、ショートしていない薄帯に発生する渦電流８ａのループ径に比較して大きくなり、素材厚さの二乗に比例する渦電流損が増大してしまう。しかしながら、第一磁心形成体１ａは絶縁層６ａで、他の磁心形成体と絶縁されていることにより、ショートした層間は第一磁心形成体１ａ内に限定され、渦電流損によるエネルギ損失は、他の第二磁心形成体１ｂ、第三磁心形成体１ｃ及び第四磁心形成体１ｄに拡散しないようになっている。同様に、第二磁心形成体１ｂで発生した層間のショートは、絶縁層６ａ及び絶縁層６ｂにより、第一磁心形成体１ａ及び第三磁心形成体１ｃに拡散しないようになっている。
【００２１】
以上、説明したように、アモルファス薄帯からなる磁心１を、絶縁層６ａ、６ｂ及び６ｃにより幅方向に分割して、第一磁心形成体１ａ、第二磁心形成体１ｂ、第三磁心形成体１ｃ及び第四磁心形成体１ｄを形成することにより、バリ等により発生した層間のショートが絶縁層６ａ、６ｂ及び６ｃにより遮断されて他の磁心形成体への拡散が防止されるようになっている。これにより、渦電流損によるエネルギ損失を極力、低減させたチョークコイルとすることができるようになっている。尚、本願では、絶縁層６ａ、６ｂ及び６ｃにより磁心１を４分割しているが、本願はこれに限定されるものでなく、分割数は２以上であればよい。
【００２２】
また、以上説明した実施例では、磁心がトロイダル状に形成されたものについて説明したが、本願はこれに限定されるものではなく、磁心を分割し、分割した層間に絶縁層を設けることにより、渦電流損の拡散を防止できる磁心を備えた様々なチョークコイルや、リアクトルに対しても応用することができる。また、第一磁心形成体１ａ、第二磁心形成体１ｂ、第三磁心形成体１ｃ及び第四磁心形成体１ｄを絶縁帯５とともに形成する際、これらの側面に、メッキ等により絶縁帯を形成するようにすれば、上記した絶縁層６ａ、６ｂ及び６ｃを別部材として形成することは不要とできる。
【符号の説明】
【００２３】
１  磁心
１ａ  第一磁心形成体
１ｂ  第二磁心形成体
１ｃ  第三磁心形成体
１ｄ  第四磁心形成体
２  巻線
２ａ、２ｂ  接続線
３  ギャップ
４  アモルファス薄帯
５  絶縁帯
６ａ、６ｂ、６ｃ  絶縁層
７  バリ
８ａ、８ｂ  渦電流
【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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