(57)【要約】【課題】帯状電磁鋼板をＣ字状コアに成形するとともに成形時に所定幅の磁気ギャップ部を形成するもので、インダクタンスの直流重畳特性が良く且つ加工成形が容易な量産性に富むトロイダルコイルのリング状コア体を提供する。【解決手段】最外周または最内周に帯状電磁鋼板のリング状コア２１、２３を備え、前記最外周のリング状コア２１の内周にまたは最内周のリング状コア２３の外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コア１８を積層してリング状コア体１５、２２、２２１を形成するもので、前記Ｃ字状コア１８は、  対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部１９にするとともに、入れ子形態を形成するような直径の異なるものを複数個備え、前記磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、直径の大きい順にまたは小さい順に同心円状にて積層してなるもの。【選択図】  図２
2005026249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のリング状コアを備え、前記最外周のリング状コアの内周にまたは前記最内周のリング状コアの外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを積層してリング状コア体を形成するもので、
前記Ｃ字状コアは、  対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部にするとともに、入れ子形態を形成するような直径の異なるものを複数個備え、前記磁気ギャップ部を同方向に揃えて連続隙間を形成して、直径の大きい順にまたは小さい順に同心円状にて積層してなるリング状コア体。
【請求項２】
最外周または／および最内周に備える帯状電磁鋼板は、前記最外周に備える帯状電磁鋼板の内周または前記最内周に備える帯状電磁鋼板の外周に積層するＣ字状コアと同一形状のＣ字状コアにて構成するもので、
前記最外周または／および最内周に備えるＣ字状コアは、対向する端面部を突き合わせ溶接してリング状コア形態としてなる請求項１記載のリング状コア体。
【請求項３】
帯状電磁鋼板のＣ字状コアは、入れ子形態にて磁気ギャップ部を同方向にて直径の大きい順にまたは小さい順に同心円状にて積層してＣ字状コア体を形成するもので、
前記Ｃ字状コア体の最外周または／および最内周に備える帯状電磁鋼板は、前記Ｃ字状コアと同一形状のＣ字状コアまたは円弧状コアとして、前記Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定してなる請求項１記載のリング状コア体。
【請求項４】
複数個のＣ字状コアは、対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部とし、前記磁気ギャップ部を同方向にて連続隙間を形成し、同心状に積層してＣ字状コア体を形成するもので、
前記磁気ギャップ部は、連続隙間を維持する範囲内にて、円周方向に所定の寸法をずらすなどの構成により、前記磁気ギャップ部の連続隙間の周長を大きくしてなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリング状コア体。
【請求項５】
帯状電磁鋼板を円弧状に成形し、入れ子形態を形成するような円弧径の異なる円弧状コアを複数個備え、前記円弧状コアは、円弧径の小さい順にまたは大きい順に同心状に積層して円弧状コアブロックを形成し、前記円弧状コアブロックは、相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備えて連続隙間を形成するとともに、前記円弧状コアブロックを周方向に複数個組み合わせて見掛けのリング状コア体を形成するもので、
前記見掛けのリング状コア体の最外周または／および最内周に備える帯状電磁鋼板は、前記円弧状コアと同一形状の複数個の円弧状コアまたはＣ字状コアを、前記円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定してなるリング状コア体。
【請求項６】
円弧状コアブロックは相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備え、周方向に複数個組み合わせて見掛けのリング状コア体を形成し、最外周または／および最内周にＣ字状コアを積層付加して、前記円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と重ね溶接固定してリング状コア体としたもので、
前記磁気ギャップ部の数は前記円弧状コアブロックを組み合わせる個数と同数としてなる請求項５記載のリング状コア体。
【請求項７】
最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを備え、前記Ｃ字状コアは、前記最外周または／および前記最内周に備える前記Ｃ字状コアの内周または外周に積層するＣ字状コアと同一形状とするとともに、前記積層するＣ字状コアの一層と重ね溶接固定してなるもので、
前記積層するＣ字状コアは、対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部にするとともに、入れ子形態を形成するような直径および高さの異なるものを複数個備え、前記磁気ギャップ部を同方向に揃えて連続隙間を形成するとともに、前記積層するＣ字状コアは、同心状にて内周部より、直径が小さくて高さも小さいものから順に直径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、直径が大きくて高さの大きいものから順に直径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層してＣ字状コア体を形成し、前記Ｃ字状コア体の縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形などにしたリング状コア体。
【請求項８】
最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを備え、前記Ｃ字状コアは、前記最外周または／および前記最内周に備える前記Ｃ字状コアの内周または外周に積層する円弧状コアの一層と重ね溶接固定してなるもので、
前記積層する円弧状コアは、帯状電磁鋼板を円弧状に成形し、入れ子形態を形成するような円弧径および高さの異なる円弧状コアを複数個備え、前記円弧状コアは、同心状にて中心部より、円弧径が小さくて高さも小さいものから順に円弧径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、円弧径が大きくて高さの大きいものから順に円弧径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層して円弧状コアブロックを形成し、前記円弧状コアブロックは、相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備えて連続隙間を形成するとともに、周方向に複数個組み合わせてリング状コア体を形成し、  前記リング状コア体の縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形などにした請求項７記載のリング状コア体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は交流機器における整流回路、雑音防止回路、共振回路、高周波回路等に用いられるトロイダルコイルの磁気ギャップ部を有するコア体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトロイダルコイルは図１６に示すものが一般的である。図１６においてトロイダルコイル１は長尺の帯状電磁鋼板を巻き回した巻き鉄芯（コア体）２に切断加工を施して磁気ギャップ部３を備え、巻き鉄芯（コア体）２を被覆ボビン体４に内蔵し、被覆ボビン体４の周囲にコイル導体５を巻装して構成したものである。図１６に示す従来例のトロイダルコイル１は、特許文献１の特開２００２−９３６２７号公報に示すような製造工程により完成されるもので、図１７に基づき述べる。
【０００３】
巻き鉄芯（コア体）２は、長尺の帯状電磁鋼板を巻き軸６に巻き回す工程と、巻き軸６を取り去って巻き鉄芯（コア体）２に熱処理を施して加工時の歪を除去する工程と、巻き鉄芯（コア体）２に接着剤またはワニスを真空含浸させて層間を接着する工程と、接着剤またはワニスを乾燥・硬化する工程とにより固くなった巻き鉄芯（コア体）２を形成する。その後、巻き鉄芯（コア体）２に切断加工を施して所定幅の磁気ギャップ部３を形成する工程。次に、前記被覆ボビン体４は樹脂を材料とするケース７とフタ８にて構成し、巻き鉄芯（コア体）２をケース７に内蔵してフタ８をして接着剤等にて一体化する工程。そして、図１６に示すように被覆ボビン体４の周囲にコイル導体５を巻装してトロイダルコイル１を形成するものである。
【０００４】
次に、トロイダルコイルのコア体ではないが、トランスの巻き鉄芯（コア体）の構造例には、従来例として特許文献２の実用新案登録第３０８１８６３号があり、図１８に基づき述べる。
【０００５】
環状（特許文献２には環状とあるが、図では４角形または８角形）に折曲された長さの異なる複数の電磁鋼板９を同心状に重ね合わせて形成し、電磁鋼板９の対向した端面が重ね合わせる方向に所定寸法を均等にずらして接合部を階段状にしてなる巻き鉄芯（コア体）１０の構造とするもので、巻き鉄芯（コア体）１０の階段状の接合部を開き、片方の脚に円筒形の巻線用ボビン１１を挿入し、その後、開いている前記階段状の接合部を閉じて円筒形の巻線用ボビン１１と巻き鉄芯（コア体）１０の一体化を図っている。これと同様に、他方（図の左側）の巻き鉄芯（コア体）１０の接合部を開き、片方の脚を円筒形の巻線用ボビン１１に挿入し、その後、開いている前記階段状の接合部を閉じて円筒形の巻線用ボビン１１と巻き鉄芯（コア体）１０の一体化を図ってトランスを形成したものである。
【０００６】
さらに、リアクトルの巻き鉄芯（コア体）の縦断面形状を円形とした従来例としては特許文献３の特開２００２−２０３７２９号公報があり、図１９（ａ）、（ｂ）に基づき述べる。
【０００７】
図１９において、長尺の帯状電磁鋼板１２を長手方向に向けて、図１９（ａ）に示すように極めて複雑な曲線状の形状（１／数百程度に縮尺）に加工成形する。  この複雑な曲線状の形状は、長尺の帯状電磁鋼板１２を巻き回して巻き鉄芯を形成した時に縦断面形状が円形となるようにしたもので、図１９（ｂ）に示すように、巻き鉄芯（コア体）１３の縦断面形状を円形としたものである。
【特許文献１】
特開２００２−９３６２７号公報（図１２参照）
【特許文献２】
実用新案登録第３０８１８６３号（図１〜図５、図６参照）
【特許文献３】
特開２００２−２０３７２９号公報（図２、図１７、図４参照）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトロイダルコイルの巻き鉄芯（コア体）は、長尺の帯状電磁鋼板を巻き回して形成した後に、接着剤またはワニスを真空含浸させて巻き鉄芯（コア体）の層間を接着して固くする。そして、固くした巻き鉄芯（コア体）に切断加工を施して所定幅の磁気ギャップ部を形成するものである。前記の切断加工は、砥石、レーザ加工機、ウォータージェット加工機などにて実施するものであるが、切断加工設備の設備費用およびこれらの設備を維持するメンテナンス費用等が大変高価である。
【０００９】
次に、従来例のトランス用の巻き鉄芯（コア体）は、円筒形の巻線用ボビンに挿入して構成するものである。従って、トロイダルコイルの巻き鉄芯（コア体）とは異なり磁気ギャップ部を必要としない。そして、円筒形の巻線用ボビンに巻き鉄芯（コア体）を挿入するに際しては、円筒形の筒体に沿うために必ず直線部分が必要となる。これにより、環状とは言え、例えば、４角形、６角形、８角形等の直線部分が存在する形状が現実的であり、特許文献２には環状に折曲した電磁鋼板とあるが図では４角形または８角形とした電磁鋼板と表示しているのはこの理由と理解する。このため、トランスを形成する巻き鉄芯（コア体）の形状としてリング形状は考えられないし、あり得ないものである。今仮に、リング形状の巻き鉄芯（コア体）をトランス用に実施すれば、円筒形の巻線用ボビンの直径寸法が大きくなり、図１８の左右（水平）方向の寸法が過大となり非現実的となる。一方、トロイダルコイルのコア体の場合には、前記トランスの場合と異なり、リング状コアが最も好ましいものとなる。例えば、トロイダルコイルのインダクタンスＬは次式のように表される。
【００１０】
Ｌ＝Ｋ×Ａｅ×Ｎの２乗×μ／Ｌｅ  （式−１）
ここに、Ｋ：係数、Ａｅ：コア体の断面積、Ｎ：コイルの巻回数、μ：透磁率、Ｌｅ：コア体の磁路長。これからインダクタンスはコイルの巻数Ｎの２乗とコアの断面積Ａｅに比例し、コア体の磁路長に反比例します。つまり、材料を少なくし、インダクタンスＬを大きくするためにはコア体をリング状コアとすることである。これらのことを考えると、トロイダルコイルに用いるコア体の究極の形状はリング状コアとなる。以上のことから、従来のトランス用の巻き鉄芯（コア体）はトロイダルコイルのコア体に適さないものであり、ここからは、所定幅の磁気ギャップ部を形成したリング状コアとしたトロイダルコイルを実現する発想は湧いてこないものである。
【００１１】
さらに、巻き鉄芯（コア体）の縦断面形状を円形にすることは、巻き鉄芯（コア体）の周囲にコイル導体を巻装するに際しては、コイル長が最小となることと、小型化が図れる等の素晴らしい特徴を有するが、巻き回しの巻鉄芯（コア体）にて実現するには、前述のように、長手方向が極めて複雑な曲線状の形状に加工成形することが必要である。従って、一般的な電磁鋼板のコア材にて、しかも、低コストにて縦断面形状の円形を可能とするコア体の実現という面では課題がある。
【００１２】
以上のように、帯状電磁鋼板のコア材をリング状コアとし、所定幅の磁気ギャップ部を形成して成るトロイダルコイルのコア体は存在しない。また、一般的な電磁鋼板をコア材とし量産性に富むもの、巻き鉄芯式ではなくリング状コアにてコア体の縦断面形状を円形にしたものは存在しない。
【００１３】
本発明は、前記課題を解決するもので、磁気ギャップ部を形成するための切断加工が不要で且つインダクタンスの直流重畳特性が良いこと、加工成形が容易で量産性に富むＣ字状コアを同心状に積層して形成するトロイダルコイルのコア体を実現する。  さらに、一般的な電磁鋼板をコア材としてリング状コア体の縦断面形状を円形などにする。そして、リング状コア体が熱処理の際に熱応力に強いこと、などのことを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、Ｃ字状に成形した帯状電磁鋼板のＣ字状コアを入れ子形態にて積層し、対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部とすることにより切断加工が不要な磁気ギャップ部を備えたトロイダルコイルのコア体を実現するものである。さらに、コア体の実現に際しては、従来の巻き鉄芯式が長尺の帯状電磁鋼板を巻き回して一体構成するもので熱処理などの熱応力に強いものであり、これと同様にするために、最外周または最内周にリング状コアを付加してコア体を強固にし、熱処理の際に熱応力に強く、熱処理時の変形のない優れたトロイダルコイルのコア体を実現するものである。
【００１５】
請求項１に記載の発明は、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のリング状コアを備え、前記最外周のリング状コアの内周にまたは前記最内周のリング状コアの外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを積層してリング状コア体を形成するもので、
前記Ｃ字状コアは、  対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部にするとともに、入れ子形態を形成するような直径の異なるものを複数個備え、前記磁気ギャップ部を同方向に揃えて連続隙間を形成して、直径の大きい順にまたは小さい順に同心円状にて積層したことにより、磁気ギャップ部を形成するための切断加工設備が不必要となり、切断加工設備費用およびメンテナンス費用等が削減できるなど経営的効果が大きくなる。さらに、加工工程が削減され量産性の向上が図れるなど実用的価値が大きいものとなる。そして、熱処理の際の熱応力に強く、熱処理の際に熱歪により磁気ギャップ部の寸法変化がない、積層するＣ字状コア間に摩擦力が働くために簡単にズレの発生がない、などの量産性に富むリング状コア体が提供できるものとなる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、リング状コア体として、最外周または／および最内周に備える帯状電磁鋼板は、前記最外周に備える帯状電磁鋼板の内周または前記最内周に備える帯状電磁鋼板の外周に積層するＣ字状コアと同一形状のＣ字状コアにて構成するもので、前記最外周または／および最内周に備えるＣ字状コアは、対向する端面部を突き合わせ溶接してリング状コア形態とすることにより、最外周または／および最内周に付加するＣ字状コアが積層するＣ字状コアと同一形状であり、成形のための製造工程がひとつで済むことになりコスト面での効果が絶大となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、帯状電磁鋼板のＣ字状コアは、入れ子形態にて磁気ギャップ部を同方向にて直径の大きい順にまたは小さい順に同心円状にて積層してＣ字状コア体を形成するもので、前記Ｃ字状コア体の最外周または／および最内周に備える帯状電磁鋼板は、前記Ｃ字状コアと同一形状のＣ字状コアまたは円弧状コアとして、前記Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したことにより、
請求項２に記載の発明と同様な効果が得られると同時に、突き合わせ溶接のように正確な位置決めは必要とされないため、溶接が簡単になる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、複数個のＣ字状コアは、対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部とし、前記磁気ギャップ部を同方向にて連続隙間を形成し、同心状に積層してＣ字状コア体を形成するもので、前記磁気ギャップ部は、連続隙間を維持する範囲内にて、円周方向に所定の寸法をずらすなどの構成により、極めて簡単な構成にて磁気ギャップ部の連続隙間の周長を大きくすることができる。これにより、高い電流が取れてインダクタンスが低下しないためにインダクタンスの直流重畳特性のさらに良いものが提供できる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、帯状電磁鋼板を円弧状に成形し、入れ子形態を形成するような円弧径の異なる円弧状コアを複数個備え、前記円弧状コアは、円弧径の小さい順にまたは大きい順に同心状に積層して円弧状コアブロックを形成し、前記円弧状コアブロックは、相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備えて連続隙間を形成するとともに、前記円弧状コアブロックを周方向に複数個組み合わせて見掛けのリング状コア体を形成するもので、前記見掛けのリング状コア体の最外周または／および最内周に備える帯状電磁鋼板は、前記円弧状コアと同一形状の複数個の円弧状コアまたはＣ字状コアを、前記円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したもので、請求項３と同様に熱処理の際の熱応力に強く、熱処理時の磁気ギャップ部の寸法変化がないものとなる。そして、入れ子形態を形成する円弧状コアは３本ロール機又は２本ロール機により連続した成形が可能となり量産性が大幅に向上するものとなる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、円弧状コアブロックは相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備え、周方向に複数個組み合わせて見掛けのリング状コア体を形成し、最外周または／および最内周にＣ字状コアを積層付加して、前記円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と重ね溶接固定してリング状コア体を形成するもので、前記磁気ギャップ部の数は前記円弧状コアブロックを組み合わせる個数と同数としたことにより、切削加工が不必要で且つ、容易に磁気ギャップ部が付加できるなど量産性の優れたトロイダルコイルのコア体が実現できる。さらに、複数個の磁気ギャップ部を備えることができるためにインダクタンスの直流重畳特性の良いものを提供することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを備え、前記Ｃ字状コアは、前記最外周または／および前記最内周に備える前記Ｃ字状コアの内周または外周に積層するＣ字状コアと同一形状とするとともに、前記積層するＣ字状コアの一層と重ね溶接固定してなるもので、前記積層するＣ字状コアは、対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部にするとともに、入れ子形態を形成するような直径および高さの異なるものを複数個備え、前記磁気ギャップ部を同方向に揃えて連続隙間を形成するとともに、前記積層するＣ字状コアは、同心状にて内周部より、直径が小さくて高さも小さいものから順に直径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、直径が大きくて高さの大きいものから順に直径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層してＣ字状コア体を形成し、前記Ｃ字状コア体の縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形などにしたことにより、一般的な電磁鋼板をコア材にて形成できることと、巻き鉄芯式（コア体）ではなくリング状のリング状コアために製造が極めて簡単であり且つ低コストにて量産性に富むものである。そして、請求項３と異なり縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形としたもので、トロイダルコイルとしてのコイル長が短くなるとともに、小型化が図れるものとなる。
請求項８に記載の発明は、請求項７記載の発明において、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを備え、前記Ｃ字状コアは、前記最外周または／および前記最内周に備える前記Ｃ字状コアの内周または外周に積層する円弧状コアの一層と重ね溶接固定してなるもので、前記積層する円弧状コアは、帯状電磁鋼板を円弧状に成形し、入れ子形態を形成するような円弧径および高さの異なる円弧状コアを複数個備え、前記円弧状コアは、同心状にて中心部より、円弧径が小さくて高さも小さいものから順に円弧径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、円弧径が大きくて高さの大きいものから順に円弧径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層して円弧状コアブロックを形成し、前記円弧状コアブロックは、相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備えて連続隙間を形成するとともに、周方向に複数個組み合わせてリング状コア体を形成し、前記リング状コア体の縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形などにしたことにより、請求項５と異なりコア体の縦断面形状が円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形でありトロイダルコイルとしてのコイル長が短くなるとともに、小型化が図れる。    さらに、請求項７のＣ字状コアと異なり、円弧状コアは３本ロール機又は２本ロール機により連続した成形が可能となり量産性が大幅に向上するものとなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図１〜１５に基づき具体的に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係るトロイダルコイル１４の外観要部断面斜視図を示すもので、  トロイダルコイル１４は帯状電磁鋼板にて形成するリング状コア体（平面視、以下省略）１５と、リング状コア体１５を内蔵し全表面を覆った樹脂材の被覆ボビン体１６と被覆ボビン体１６の周囲に巻装したコイル導体１７にて構成されている。
【００２４】
図２は、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のリング状コア（平面視、以下省略）を備え、このリング状コアの内周または外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コア（平面視、以下省略）を積層したリング状コア体を示すもので、図２（ａ）は、最外周にリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図、図２（ｂ）は、最内周にリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図、図２（ｃ）は、最外周と最内周にリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図である。
【００２５】
図２（ａ）に示すリング状コア体１５は、最外周にリング状コア２１を備え、このリング状コア２１の内周に、対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたＣ字状コア１８を入れ子状に順次積層してゆく。この際に、磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、直径の大きい順に同心円状に積層してリング状コア体１５を形成するものである。尚、ここでいう連続隙間２０はインダクタンスの直流重畳特性の向上を図るために必要なものであり、必ずしも物理的な連続隙間を意味するものではない。例えば磁気ギャップ部１９の一つの位置がずれて物理的に連続隙間が形成されなかったとしても、必要とされるインダクタンスの直流重畳特性を満たすものであれば連続隙間２０とすることができる。
【００２６】
この積層工程については、まず、磁気ギャップ部が無く機械的に連続したリング状コア２１を準備する。尚、リング状コア２１として帯状電磁鋼板を使用したが、セラミック、または金属（仕様として、磁気特性を損なわない程度の金属）を用いることもできる。そして、対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたＣ字状コア１８は、磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し大きくしておく。次に、このＣ字状コア１８を押し縮めながら、磁気ギャップ部が無く機械的に連続したリング状コア２１に対して内側に、Ｃ字状コア１８のリング径の大きい順に外周より内周に向けて入れ子状形態にて積層組み立てるものである。また、図２（ｂ）  に示すリング状コア体２２は、最内周にリング状コア２３を備え、このリング状コア２３の外側に、対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたＣ字状コア１８を入れ子状に順次積層してゆく。  この際に、磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、リング径の小さい順に内周より外周に向けて同心円状に積層してリング状コア体２２を形成するものである。この積層工程については、まず、磁気ギャップ部が無く機械的に連続したリング状コア２３を準備する。そして、対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたＣ字状コア１８は、磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し小さくしておく。このＣ字状コア１８を押し広げながら、磁気ギャップ部が無く機械的に連続したリング状コア２３に対して外側に、Ｃ字状コア１８のリング径の小さい順に内周より外周に向けて入れ子状形態にて積層組み立てるものである。図２（ｃ）に示すリング状コア体２２１は、  前述した図２（ａ）に示すリング状コア体１５の最内周にリング状コア２３を付加する方法、または前述した図２（ｂ）に示すリング状コア体２２の最外周にリング状コア２１を付加する方法で組み立てるものである。
【００２７】
なお、図２（ａ）、（ｂ）では最外周または最内周に帯状電磁鋼板のリング状コア２１、２３を備え、このリング状コア２１、２３の内周または外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コア１８を積層したリング状コア体１５、２２としたが、最外周または最内周に帯状電磁鋼板のリング状コア２１、２３の代わりに、筒状の治具、または複数本のピンを立てた治具を使用しこれらの治具の内周または外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コア１８を積層、固着した後、治具から取り外しリング状コア体を形成してもよい（図示せず）。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等によりＣ字状コア１８を局部的に固着するのが好ましい。
【００２８】
図３は、Ｃ字状コア１８を同心状に入れ子形態にて順次積層する姿を模式図にしたもので、複数個のＣ字状コアコア１８（例えば、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ・・・）は、一枚一枚の高さは同一であるが、一枚一枚の直径が異なるもので、この直径の異なるＣ字状コア１８（例えば、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ・・・）は木の年輪のように入れ子形態を形成している。そして、最外周のリング状コア２１の内側にＣ字状コア１８の直径の大きい順に同心状に積層して図２（ａ）に示したようなリング状コア体１５を形成するものである。尚、図２（ｂ）に示したような最内周にリング状コア２３を形成する場合には、前述と同様にリング状コア２３の外側にＣ字状コア１８の直径の小さい順に同心状に積層してリング状コア体２２を形成するものとなる。
【００２９】
図４は、トロイダルコイル１４に仕上げる製造工程を示すもので、最外周にリング状コア２１を付加し、Ｃ字状コア１８を入れ子形態にて同心状に順次積層してリング状コア体１５を形成したものを、リング状コア体１５の形状および寸法に対応させ内部において同心状に筒状ボス部２４と係止部２５とを備えた樹脂ケース２６に内蔵する工程。そして、樹脂ケース２６にリング状コア体１５を内蔵し樹脂を材料とするポッティングにより全表面に樹脂被覆２７を施して被覆ボビン体１６を形成する工程。最後に、リング状コア体１５を内蔵した被覆ボビン体１６の周囲にコイル導体１７を巻装する工程（図１参照）等によりトロイダルコイル１４を完成するものである。尚、ここでは、最外周のリング状コア２１の内側にＣ字状コア１８の直径の大きい順に同心状に積層して形成したリング状コア体１５を一例として説明したが、最内周にリング状コア２３を付加する場合、最内周と最外周にリング状コア２１、２３を付加する場合においても最外周にリング状コア２１を付加する場合と同様であり省略する。また、ここでは、樹脂ケース２６にリング状コア体１５を内蔵し樹脂を材料とするポッティングにより全表面に樹脂被覆２７を施して被覆ボビン体１６を形成する例を説明したが、リング状コア体１５に絶縁樹脂を塗装する方法、または、２つの樹脂ケースでリング状コア体１５を挟み込むように収納する方法等で被覆ボビン体１６を形成してもよい（図示せず）。
【００３０】
図５は、コア材としての帯状電磁鋼板をリング状に成形するＣ字状コア１８の製造装置図を示す。図５（ａ）  は３本ロール機と呼ばれる製造装置で、２本のロール２８と１本のトップロール２９にて所定の長さに切断された帯状電磁鋼板３０を２本のロール２８と１本のトップロール２９に送り、曲げ加工にて一個のＣ字状コア１８を作る。しかし、この曲げ加工では、リング状にした時、曲げ加工の始まり部分３１と終わりの部分３２が図５（ｂ）に示すように直線状になり上手くリング状になり難いものである。図５（ｃ）  に示すものは、これを解決するもので、２本ロール機と呼ばれる製造装置で、ロール３３とウレタンロール３４を組み合わせて、ウレタンロール３４にロール３３を押しつけてウレタンを凹型にする。その圧力を利用して曲げ加工の始まり部分３１と終わりの部分３２を強制的に曲げることにより、図５（ｄ）に示すように始まり部分３１と終わりの部分３２が直線状ではなく所望のリング状なるＣ字状コア１８が得られるものとなる。
【００３１】
以上のように、本発明のトロイダルコイル１４のリング状コア体１５、２２、２２１は、図１６に示す従来例の巻き鉄芯式にて所定幅の磁気ギャップ部を切断加工にて形成するコア体とは全く異なり、コア材としての帯状電磁鋼板をＣ字状コア１８に成形する際に所定幅の磁気ギャップ部１９を形成することにより、磁気ギャップ部１９を備えるための切断加工が不必要となる。これは、切断加工設備費用およびメンテナンス費用等が削減できることになり経営的効果が大きく、大幅に加工工程が削減され量産性の向上が図れるなど実用的価値が大きいものとなる。さらに、最外周または／および最内周にリング状コア２１、２３を積層付加する構成にて形成するリング状コア体１５、２２、２２１は最外周に付加した場合、押し縮めて積層することによる反発作用を利用するものでＣ字状コア１８が押し広がる作用となる。また、最内周に付加した場合は押し広めて積層することによる反発作用を利用するものでＣ字状コア１８が押し縮まる作用となる。
さらに、最外周と最内周に付加した場合は、リング状コア２１、２３で積層したＣ字状コア１８を挟み込む作用が付加される。このことにより、熱処理の際の熱応力に強くなる、熱処理の際に熱歪により磁気ギャップ部の寸法変化ないものとなる。さらに、積層したＣ字状コア１８は、Ｃ字状コア１８間に摩擦力が働き簡単にズレの発生がない。とくに、最外周と最内周にリング状コア２１、２３を付加し、積層したＣ字状コア１８は、リング状コア２１、２３で挟み込まれ特にズレが発生し難くなる、など量産性の向上が図れて実用的価値の大きいトロイダルコイルのコア体が実現できる。つまり、従来の巻き鉄芯式は長尺の帯状電磁鋼板を巻き回して一体構成するもので熱処理などの熱応力に強いものであるが、これと同様に熱応力に強いもので、量産性の向上が図れた経営的効果が大きいトロイダルコイルのリング状コア体が提供できるものとなる。
【００３２】
次に、リング状コア体の他の実施形態として、最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部を突き合わせ溶接してリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体について述べる。
【００３３】
図６（ａ）は、最外周にＣ字状コアの対向する端面部にて突き合わせ溶接してリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図、図６（ｂ）は、最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突き合わせ溶接してリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図を示している。
【００３４】
図６（ａ）に示すリング状コア体３５は、図２（ａ）にて述べた実施形態のものとの違いは、前者は磁気ギャップ部の無い機械的に連続したリング状コア２１であったが、ここでは、Ｃ字状コアを対向する端面部にてレーザなどにて突き合わせ溶接３６をしてリング状コア形態としたリング状コア３７である。そして、積層組み立て方は、図２（ａ）にて述べた実施形態のものと全く同様で、最外周にＣ字状コアの対向する端面部にてレーザなどにて突き合わせ溶接３６をしてリング状コア形態としたリング状コア３７を準備し、このリング状コア３７の内側にＣ字状コア１８の磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、直径の大きい順に外周より内周に向けて入れ子状に順次積層してリング状コア体３５を形成するものである。
【００３５】
この積層工程も図２（ａ）にて述べた実施形態ものと同様である。つまり、Ｃ字状コア１８は磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し大きくしておく。そして、このＣ字状コア１８を押し縮めながら、リング状コア形態としたリング状コア３７に対してＣ字状コア１８のリング径の大きい順に外周より内周に向けて入れ子状に積層組み立てるものである。  図６（ｂ）に示すリング状コア体３８は、  図２（ｂ）にて述べた実施形態ものとの違いは、前者は磁気ギャップ部の無い機械的に連続したリング状コア２３であったが、ここでは、Ｃ字状コアを対向する端面部にてレーザなどにて突き合わせ溶接３９をしてリング状コア形態としたリング状コア４０である。そして、積層組み立て方は、図２（ｂ）にて述べた実施形態ものと全く同様で、最内周にＣ字状コアの対向する端面部にてレーザなどにて突き合わせ溶接３９をしてリング状コア形態としたリング状コア４０を付加して、このリング状コア４０の外側にＣ字状コア１８の磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、リング径の小さい順に内周より外周に向けて入れ子状に順次積層してリング状コア体３８を形成するものである。
【００３６】
この積層工程も図２（ｂ）にて述べた実施形態ものと同様である。つまり、Ｃ字状コア１８は磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し小さくしておく。そして、このＣ字状コア１８を押し広げながら、リング状コア形態としたリング状コア４０に対してＣ字状コア１８のリング径の小さい順に内周より外周に向けて入れ子状に積層組み立てるものである。
【００３７】
尚、図６（ａ）＋図６（ｂ）のもので、最外周のリング状コア３７と最内周のリング状コア４０の両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００３８】
以上のように、最外周または最内周にＣ字状コアを対向する端面部にて突き合わせ溶接をしてリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体にすることにより、図２（ａ）、（ｂ）にて述べた実施形態と同様な三つの効果が得られるものである。さらに、磁気ギャップ部を有するＣ字状コア１８の成形が基本の製造工程であるのに対して、  図２（ａ）、（ｂ）の実施形態は、磁気ギャップ部が無く機械的に連続したリング状コア２１、２３を成形する製造工程が別途必要となる。  これに対して、本実施形態では、複数個を積層するＣ字状コア１８と同一形状のＣ字状コアを対向する端面部にて突き合わせ溶接３６、３９をしてリング状コア形態としたリング状コア３７、４０としたものであり、  図２（ａ）、  （ｂ）の実施形態のものとは異なり、製造工程がひとつで済むことになり、コスト面での効果が絶大となる。
【００３９】
次に、リング状コア体の他の実施形態として、最外周または最内周にＣ字状コアを付加して、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定してリング状コア体を形成するものについて述べる。
【００４０】
図７（ａ）は磁気ギャップ部を備えたＣ字状コアを入れ子状形態に積層して形成したＣ字状コア体の外観斜視図、図７（ｂ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、図７（ｃ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図である。
【００４１】
図７（ａ）に示すＣ字状コア体４１は、図２（ａ）にて述べたＣ字状コアの構成と同様で、対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたＣ字状コア１８は、磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、直径の大きい順にまたは直径の小さい順に同心円状にて入れ子状形態に積層して形成したものである。図７（ｂ）に示すリング状コア体４２は、図７（ａ）にて示したＣ字状コア体４１に対して、最外周のＣ字状コア４３の磁気ギャップ部４４の位置をＣ字状コア体４１の磁気ギャップ部１９の位置よりずらした位置にて積層付加し、Ｃ字状コア４３とＣ字状コア体４１の一層目のＣ字状コア４５とを複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定４６をした構成としている。また、図７（ｃ）  に示すリング状コア体４７は、図７（ａ）にて示したＣ字状コア体４１に対して、最内周のＣ字状コア４８の磁気ギャップ部４９の位置をＣ字状コア体４１の磁気ギャップ部１９の位置よりずらした位置に積層付加し、Ｃ字状コア４８とＣ字状コア体４１の一層目のＣ字状コア５０とを複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定５１をした構成としている。
【００４２】
尚、図７（ｂ）＋図７（ｃ）のもので、最外周のＣ字状コア４３と最内周のＣ字状コア４８の両方を組み合わせたものがある。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００４３】
以上のように、最外周または最内周にＣ字状コアを積層付加するとともに、Ｃ字状コア体の一層のＣ字状コアと重ね溶接固定する構成により、溶接固定しない実施形態のものと異なり大変強固になるもので、熱処理の際の熱応力により強くなること、  熱処理の際に熱歪により磁気ギャップ部の寸法変化がよりし難くなる。さらに、積層したＣ字状コアは、Ｃ字状コア間に摩擦力が働き簡単にズレが発生することが無いものとなる。そして、図６（ａ）、（ｂ）に示した実施形態と同様な効果が得られる。また、図６（ａ）、（ｂ）に示した実施形態のようにＣ字状コアの対向する端面部を、突き合わせ溶接固定する構成のものとは異なり、溶接位置は被溶接物が重なっている位置であれば良く、突き合わせ溶接のように正確な位置決めは必要とされないため、溶接が簡単になる。
【００４４】
次に、リング状コア体の他の実施形態として、Ｃ字状コア体の最外周または最内周に円弧状コアを付加して、前記Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定してリング状コア体を形成するものについて述べる。
【００４５】
図８（ａ）は、最外周に円弧状コアを当接付加しＣ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、図８（ｂ）は、最内周に円弧状コアを当接付加しＣ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図である。
【００４６】
図８（ａ）に示すリング状コア体５２は、図７（ａ）にて示した磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて内周から外周に向けて連続隙間２０を形成したＣ字状コア体４１に対して、円弧状コア５３を最外周にてＣ字状コア体４１のＣ字状コア１８の磁気ギャップ部１９を塞ぐ位置にて当接し、円弧状コア５３とＣ字状コア体４１の一層目のＣ字状コア５４とを複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定５５した構成としている。また、図８（ｂ）に示すリング状コア体５６は、図７（ａ）にて示したＣ字状コア体４１に対して、円弧状コア５７を最内周にてＣ字状コア体４１のＣ字状コア１８の磁気ギャップ部１９を塞ぐ位置にて当接し、円弧状コア５７とＣ字状コア体４１の一層目のＣ字状コア５８とを複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定５９した構成としている。
【００４７】
尚、図８（ａ）＋図８（ｂ）のもので、最外周の円弧状コア５３と最内周の円弧状コア５７の両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の最外周または最内周に円弧状コアを当接し、Ｃ字状コア体の一層のＣ字状コアと重ね溶接固定してリング状コア体とすることにより、図７（ｂ）、（ｃ）に示した実施形態のものと同様の効果が得られる。つまり、溶接固定しない実施形態のものと異なり大変強固になるものである。そして、図７（ｂ）、（ｃ）に示した実施形態のものと異なり、最外周または最内周に備える帯状電磁鋼板が円弧状コアであり、最も低材料費となるものである。
【００４９】
次に、帯状電磁鋼板をＣ字状コアに成形してＣ字状コア体４１を形成するもので、Ｃ字状コア体４１の磁気ギャップ部１９について、図７（ａ）および図９（ａ）、（ｂ）に基づいて詳述する。
【００５０】
図９（ａ）は磁気ギャップ部１９を階段状にした平面図、図９（ｂ）は磁気ギャップ部１９をくの字状にした平面図である。
【００５１】
本来、トロイダルコイルのコア体にはインダクタンスの直流重畳特性を向上させるために磁気ギャップ部を設けるものである。従って、本発明のものは、トロイダルコイル１４の原形を形成するＣ字状コア体４１は、図７（ａ）に示すように、Ｃ字状コア１８の一枚一枚に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたもので、一枚一枚のＣ字状コア１８の磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、Ｃ字状コア１８のリング径の大きい順にまたは小さい順に同心状に積層して形成したものである。つまり、磁気ギャップ部１９はＣ字状コア１８を加工成形する際に形成できるものであり、リング形態のＣ字状コア１８にする発想が極めて容易に磁気ギャップ部１９を形成するものとなる。同時に、式−１にて述べたように材料を少なくし、インダクタンスＬが大きいものが得られることになる。  さらに、図９に示すように、磁気ギャップ部１９は、連続隙間２０を維持する範囲内にて、円周方向に所定の寸法をずらすなどにより、磁気ギャップ部１９の連続隙間２０の周長が大きくなるように構成している。構成の形態としては、図９（ａ）に示すような階段状６０、図９（ｂ）に示すようなくの字状６１である。
【００５２】
以上のことにより、いずれも簡単な構成にて磁気ギャップ部の連続隙間の周長が大きくできることから、図７（ａ）に示したトロイダルコイル１４の原形を形成するＣ字状コア体４１の構成のものと異なりインダクタンスの直流重畳特性のさらに良いものが得られるものとなる。
【００５３】
次に、トロイダルコイル１４の原形を形成するＣ字状コア体４１のインダクタンスの直流重畳特性をさらに向上させるための他の実施形態について述べる。
【００５４】
図１０に示すものは、複数個の円弧状コアを組み合わせてリング状コアを形成するもので、図１０（ａ）はリング状コア体の外観斜視図、図１０（ｂ）は分割した円弧状コアを組み合わせてリング状とする見掛けのリング状コアの外観斜視図、図１０（ｃ）は円弧状コアの一部の構成を示す外観斜視図、図１０（ｄ）は最外周に円弧状コアを当接付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、図１０（ｅ）は最内周に円弧状コアを当接付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図である。
【００５５】
図１０（ａ）に示すリング状コア体６２は、図１０（ｂ）に示すような分割した円弧状コア６３を平面視周方向（矢印）に２個組み合わせてリング状とする見掛けのリング状コア６４を形成している。図１０（ｃ）は円弧状コア体６２の一部の構成を示すもので、円弧径が一枚一枚異なる円弧状コア６３を複数個備え、木の年輪のように円弧径の小さい順にまたは大きい順に同心状に積層、固着して円弧状コアブロック６５を形成する。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等により円弧状コア６３を局部的に固着するのが好ましい。そして、円弧状コアブロック６５を平面視周方向（矢印）に２個組み合わせて、円弧状コアブロック６５の相互間に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えて、図１０（ａ）に示すようなリング状コア体６２を形成するものである。  このリング状コア体６２はトロイダルコイルの原形を形成するものである。従って、本実施形態の原形を形成するリング状コア体６２を熱処理の際に熱応力に強いコア体とするために、最外周または／および最内周に円弧状コアブロックを形成する円弧状コアと同一形状の円弧状コアを２箇所にて当接付加し、円弧状コアブロックを形成する円弧状コアの一層と重ね溶接固定する構成としたものである。  つまり、図１０（ｄ）に示すリング状コア体６６は、最外周に円弧状コア６７ａ、６７ｂを２個の円弧状コアブロック６５に当接し、２個の円弧状コアブロック６５の一層目の円弧状コア６８ａ、６８ｂと複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定６９をした構成である。図１０（ｅ）に示すリング状コア体７０は、最内周に円弧状コア７１ａ、７１ｂを２個の円弧状コアブロック６５に当接し、２個の円弧状コアブロック６５の一層目の円弧状コア７２ａ、７２ｂと複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定７３をした構成である。
【００５６】
尚、図１０（ｄ）＋図１０（ｅ）のもので、最外周の円弧状コア６７ａ、６７ｂと最内周の円弧状コア７１ａ、７１ｂの両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００５７】
また、上記以外に、最外周または／および最内周にいろいろな形状のコアを付加する構成がある。前述の図２（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周に磁気ギャップ部の無いリング状コア２１、２３を付加する構成、図６（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突合せ溶接したリング状コア３７、４０を付加する構成もの、図７（ｂ）、（ｃ）に示した最外周または／および最内周にＣ字状コア４３、４８を積層付加して、コア体のコアの一層と重ね溶接固定する構成、図８（ａ）、（ｂ）に示した円弧状コア５３、５７のようなコアを当接し、コア体のコアの一層と重ね溶接固定する構成などのいずれかと組み合わせてトロイダルコイル１４のリング状コア体を形成することが考えられるものである（図示せず）。これらについては、仕様に応じて選択するものとなる。
【００５８】
尚、前記、図４にて述べた被覆ボビン体１４の樹脂ケース２６においては、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は１箇所の例にて述べてきたが、リング状コア体６６、７０の場合は、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は２箇所となるものである（図示せず）。
【００５９】
以上のように、円弧状コアを積層して円弧状コアブロックを形成し、この円弧状コアブロック６５を複数個備えて構成したリング状コア体６６、７０は円弧状コアブロック６５の相互間に形成した磁気ギャップ部１９が２箇所となりインダクタンスの直流重畳特性が向上する。さらに、円弧状コア６３は、図７（ａ）で示したＣ字状コア１８の曲げ加工よりも簡単に製造できるものとなる。これは、円弧状コア６３がＣ字状コアでなく、図５で示したトップロール２９、ロール３３に巻き付くことがないために、いちいちトップロール２９、またはロール２３から取り外す手間が省け、連続生産ができることによる。さらに、熱処理の際の熱応力に強く、熱処理の際に磁気ギャップ部の寸法変化がないものとなる。
【００６０】
次に、トロイダルコイル１４の原形を形成するＣ字状コア体４１のインダクタンスの直流重畳特性を向上させるための、さらに他の実施形態について述べる。
【００６１】
図１１に示すものは、図７（ａ）に示した原形を形成するＣ字状コア体４１を４分割し磁気ギャップを４箇所に設けることにより、より高い電流側までインダクタンス低下が防止できもので、図１１（ａ）はリング状コア体の外観斜視図、図１１（ｂ）は４分割した円弧状コアを組み合わせてリング状とする見掛けのリング状コアの外観斜視図、図１１（ｃ）は円弧状コアの一部の構成を示す外観斜視図、図１１（ｄ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、図１１（ｅ）は、最内周にＣ字状コアを積層付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図である。
【００６２】
図１１（ａ）に示すリング状コア体７４は、図１１（ｂ）に示すように４分割した円弧状コア７５を平面視周方向（矢印）に４個組み合わせてリング状とする見掛けのリング状コア７６を形成している。図１１（ｃ）はリング状コア体７４の一部の構成を示すもので、円弧径が一枚一枚異なる円弧状コア７５を複数個備え、木の年輪のように円弧径の小さい順にまたは大きい順に同心状に積層、固着して円弧状コアブロック７７を形成する。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等により円弧状コア７５を局部的に固着するのが好ましい。そして、円弧状コアブロック７７を平面視周方向（矢印）に４個組み合わせて図１１（ａ）に示すようなリング状コア体７４を形成するものである。このように構成されたリング状コア体７４を使用したトロイダルコイル１４は、図１０で示した実施形態のリング状コア体６２と異なり、磁気ギャップ部１９が４個に増えているためインダクタンスの直流重畳特性がさらに向上するものとなる。また、さらに分割した構成（例えば、５分割）としても良い。
【００６３】
さらに、このリング状コア体７４はトロイダルコイルの原形を形成するものである。従って、本実施形態の原形を形成するリング状コア体７４を熱処理の際に熱応力に強いコア体とするために、最外周または／および最内周にＣ字状コアを積層付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と重ね溶接固定する構成としたものである。つまり、図１１（ｄ）に示すリング状コア体７８は、最外周にＣ字状コア７９を円弧状コアブロック７７に積層し、４個の円弧状コアブロック７７の一層目の円弧状コア８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄと４箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置で複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定８１をした構成である。（ｅ）に示すリング状コア体８２は、最内周にＣ字状コア８３を円弧状コアブロック７７に積層し、４個の円弧状コアブロック７７の一層目の円弧状コア８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｄと４箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置で複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定８５をした構成である。
【００６４】
また、図１１（ｄ）＋図１１（ｅ）のもので、最外周のＣ字状コア７９と最内周のＣ字状コア８３の両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００６５】
ここまでは、最外周または最内周にＣ字状コア７９、８３を４個の円弧状コアブロック７７に積層付加する構成にて述べてきたが、最外周または最内周に円弧状コアブロック７７を形成する円弧状コア７５と同一形状の複数個の円弧状コアを当接付加し、円弧状コアブロック７７の円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定する構成がある（ここでは図示せず）。さらに、上記以外に、前述の図２（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周に磁気ギャップ部の無いリング状コア２１、２３を付加する構成、図６（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突合せ溶接したリング状コア３７、４０を付加する構成もの、図８（ａ）、（ｂ）に示した円弧状コア５３、５７のようなコアを当接し、コア体のコアの一層と重ね溶接固定する構成などのいずれかと組み合わせてトロイダルコイル１４のリング状コア体を形成することが考えられるものである（図示せず）。これらについては、仕様に応じて選択するものとなる。
【００６６】
尚、前記、図４にて述べた被覆ボビン体１４の樹脂ケース２６においては、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は１箇所の例にて述べてきたが、リング状コア体７８、８２の場合は、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は４箇所となるものである（図示せず）。
【００６７】
以上のように、本実施形態の円弧状コア７５を複数個備えリング状を形成したリング状コア体７４によれば、図１０の実施形態と同様に量産性が向上する効果が得られるとともに、トロイダルコイル１４として磁気ギャップ部１９が４個となり、インダクタンスの直流重畳特性がより向上するものとなる。さらに、最外周または／および最内周にＣ字状コアを円弧状コアブロックに積層し、４個の円弧状コアブロックの一層目の円弧状コアと複数箇所にて重ね溶接固定をした構成としたことにより、熱処理の際の熱応力により強く、熱処理の際に磁気ギャップ部の寸法変化がより少ないものとなる。
【００６８】
次に、Ｃ字状コアにおける磁気ギャップ部に関して述べてきたが、ここでは、分割した円弧状コアにおける磁気ギャップ部について、図１０および図１１に基づいて詳述する。
【００６９】
前述のように、トロイダルコイルのコア体にはインダクタンスの直流重畳特性を向上させるために磁気ギャップ部を設けるもので、これは、従来例の特許文献３の特開２００２−２０３７２９号公報にも記載されている。図２０に示す従来例は、磁気ギャップ部３を１個、２個、および４個備えた場合を示すもので、磁気ギャップ部３の数が多いほどインダクタンスの直流重畳特性が良い。しかしながら、前述のように、長尺の電磁鋼板を巻き回しにて巻き鉄芯（コア体）を形成し切削加工にて磁気ギャップ部３を付加するものであり、複数個が良いとは言え切削加工が大変であり実現的には課題が大き過ぎる。
【００７０】
本発明のものは、切削加工が不必要で、容易に磁気ギャップ部が付加できる量産性の優れたトロイダルコイルのコア体を実現すること、さらに、複数個の磁気ギャップ部を備えることができるコア体の実現をひとつの目的としたものである。つまり、従来の巻き鉄芯式でなく、リング形態に成形するＣ字状コア１８の発想は、コアを成形する際に対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を設けるものである。さらに、Ｃ字状コア１８を分割した円弧状コア７５を複数組み合わせる発想は、複数個の磁気ギャップ部１９を簡単に形成できることによりインダクタンスの直流重畳特性を向上させることができる。
【００７１】
このことを図１０および図１１に基づいて述べると、円弧状コアブロック６５、７７を周方向に２個または４個を組み合わせてリング状コア体６２、７４を形成し、円弧状コアブロック６５、７７の相互間に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えるもので、円弧状コアブロック６５、７７を組み合わせる個数と同数、つまり、２箇所または４箇所に磁気ギャップ部１９を備えることができる。尚、ここまでは、リング状コア体６２、７４を２分割または４分割した円弧状コア６３、７５および円弧状コアブロック６５、７７にて２箇所または４箇所の磁気ギャップ部１９を備えることについて述べてきたが、磁気ギャップ部１９の数は３箇所または５箇所でも良い。
【００７２】
以上のことより、切削加工が不必要で、簡単に磁気ギャップ部が形成できるとともに、簡単に複数個の磁気ギャップ部１９を備えることができて、インダクタンスの直流重畳特性の良いリング状コア体７４が実現できるものとなる。
【００７３】
次に、トロイダルコイルを形成するコア体の縦断面形状を円形とする本発明の実施形態について述べる。
【００７４】
従来のトロイダルコイルの巻き鉄芯（コア体）は長尺の電磁鋼板を巻き回して形成したもので、巻き鉄芯（コア体）２の縦断面形状はすべてが角型である。しかし、図１６にて述べたように巻き鉄芯（コア体  ）２を内蔵した被覆ボビン体４の周囲にコイル導体５を巻装するものであり、コイル導体５のコイル長の最小化を目指すには、巻き鉄芯（コア体  ）２の縦断面形状を円形にすることが最も好ましいが実現はしていない。しかし、近年、巻き回し式の巻き鉄芯（コア体）にて縦断面形状を円形とするものが開示されている。それが特許文献３の特開２００２−２０３７２９号公報である。これは、図１９にて述べたように、電磁鋼板の長手方向の形状が極めて複雑な曲線状の形状に加工成形することにより可能としたものである。しかし、電磁鋼板をコア材としてトロイダルコイルを低コストにて大量生産できる巻き鉄芯（コア体）という面では課題が残されている。
【００７５】
これに対して、本発明のものは、一般的な電磁鋼板をコア材とし量産性に富み、巻き鉄芯式でなく、リング形態のＣ字状コアにてコア体の縦断面形状を円形にしたものである。この発想を転換したＣ字状コアにてコア体の縦断面形状を円形にする構成について述べる。尚、ここで言う縦断面形状は、積層したＣ字状コアの板厚断面の集合からなるものであり、コア体の縦断面形状が円形とはリング状コアの積層により構成される近似的な円形を指すものとする。
【００７６】
図１２（ａ）は、直径および高さがともに異なるＣ字状コアを入れ子状の形態にて積層して形成したリング状コア体の平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ線に相当する断面図、図１２（ｃ）は、最外周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の平面図、図１２（ｄ）は、最内周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の平面図である。
【００７７】
図１２（ａ）に示すＣ字状コア体８６はＣ字状コア８７を同心状に順次積層して形成するもので、図２および図３に示した実施形態を基本として、Ｃ字状コア体８６の縦断面形状を円形にしたものである。
【００７８】
ここでは、図２および図３に示した本発明の実施形態との違いを述べる。図２および図３に示したＣ字状コア１８は、Ｃ字状コア１８の高さが同一にて直径を異にしたものに対して、本実施形態のＣ字状コア８７は直径および高さをともに異にして複数個備えたものである。そして、図１３に示す模式図のようにＣ字状コアコア８７を複数個（例えば、８７ａ、８７ｂ、８７ｃ・・・）木の年輪のように入れ子形態を形成するとともに、同心状にて中心部より、Ｃ字状コア８７の直径が小さくて高さも小さいものものから順に直径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、Ｃ字状コア８７の直径が大きくて高さの大きいものから順に直径が大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層して図１２（ａ）  に示すようなＣ字状コア体８６を形成する。これにより、図１２（ｂ）に示すようにＣ字状コア体８６の縦断面形状を円形にすることが実現できたものである。
【００７９】
尚、Ｃ字状コア体８６はＣ字状コア８７を中心部より外周部に向け積層して形成するように述べてきたが、当然のことながらこの逆でも良い。つまり、Ｃ字状コア８７を外周部より、Ｃ字状コア８７の直径が大きくて高さが小さいものから順に直径が順次小さくて高さの順次大きいものを、途中からは、直径が小さくて高さの大きいものから順に直径が順次小さくて高さも順次小さいものを中心部に向け積層してＣ字状コア体８６を形成するものである。これにより、Ｃ字状コア体８６の縦断面形状が円形にできるものとなる。
【００８０】
また、Ｃ字状コア体８６の縦断面形状を円形にすることについて述べてきたが、
縦断面形状を楕円形、小判形、六角形以上の多角形などにすることでも良い。これらの場合は、目指す仕様（楕円形、小判形、六角形以上の多角形）の縦断面形状に対応してＣ字状コア８７の高さを円形にする場合と異なりそれぞれに設定することにより実現できるものとなる。
【００８１】
さらに、このＣ字状コア体８６はトロイダルコイルの原形を形成するものである。従って、本実施形態の原形を形成するＣ字状コア体８６を熱処理の際に熱応力に強いコア体とするために、最外周または最内周にＣ字状コアを付加して、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したものである。  つまり、図１２（ｃ）に示すリング状コア体８８は、最外周にＣ字状コア８９をＣ字状コア体８６に付加し、Ｃ字状コア体８６の一層目のＣ字状コア９０と磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にてレーザなどにて重ね溶接固定９１をした構成である。図１２（ｄ）に示すリング状コア体９２は、最内周にＣ字状コア９３をＣ字状コア体８６に付加し、Ｃ字状コア体８６の一層目のＣ字状コア９４と磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にてレーザなどにて重ね溶接固定９５をした構成である。
【００８２】
この最外周または最内周にＣ字状コア８９、９３を付加する積層工程については、図２（ａ）、（ｂ）に示した実施形態と同様である。つまり、最外周に、直径が大きくて高さが小さいＣ字状コア８７と同一形状としたＣ字状コア８９を準備する。そして、あらかじめ磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し大きくしたＣ字状コア８７を押し縮めながら、Ｃ字状コア８９の内側に、Ｃ字状コア８７の直径が大きくて高さが小さいものから順に外周より内周に向けて積層して組み立てる。このとき、Ｃ字状コア８９は治具等により固定されている。また、最内周に、直径が小さくて高さが小さいＣ字状コア８７と同一形状としたＣ字状コア９３を準備する。そして、あらかじめ磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し小さくしたＣ字状コア８７を押し広めながら、Ｃ字状コア９３の外側に、Ｃ字状コア８７の直径が小さくて高さが小さいものから順に内周より外周に向けて積層して組み立てるものである。このときも、Ｃ字状コア９３は治具等により固定されている。これらのことから、最外周または最内周にＣ字状コア８９、９３を付加する構成にて形成したリング状コア体８８、９２は最外周に付加した場合、押し縮めて積層することによる反発作用を利用するものでＣ字状コア８７が押し広がる作用となる。また、最内周に付加した場合は押し広めて積層することによる反発作用を利用するものでＣ字状コア８７が押し縮まる作用となる。そして、Ｃ字状コア体８６のＣ字状コア８７の一層目９０、９４とレーザなどにて複数箇所にて重ね溶接固定９１、９５をした構成としているため熱処理の際の熱応力に強くなる。
なお、図１２（ｃ）、（ｄ）では最外周または最内周にＣ字状コア８９、９３を備え、このＣ字状コア８９、９３の内周または外周にＣ字状コア８７を積層したリング状コア体８８、９２としたが、最外周または最内周にＣ字状コア８９、９３の代わりに、筒状の治具、または複数本のピンを立てた治具を使用しこれらの治具の内周または外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コア８７を積層、固着した後、治具から取り外しリング状コア体を形成してもよい（図示せず）。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等によりＣ字状コア８７を局部的に固着するのが好ましい。
【００８３】
また、上記以外に、最外周または／および最内周にいろいろな形状のコアを付加する構成がある。前述の図２（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周に磁気ギャップ部の無いリング状コア２１、２３を付加する構成、図６（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突合せ溶接したリング状コア３７、４０を付加する構成もの、図８（ａ）、（ｂ）に示した最外周または／および最内周に円弧状コア５３、５７を当接しコア体のコアの一層と溶接固定する構成のもの、これらのいずれかと組み合わせてトロイダルコイル１４のリング状コア体を形成することが考えられるものである（図示せず）。
【００８４】
以上のように、巻き鉄芯式（コア体）でなく、磁気ギャップを成形する加工工程が不必要のため製造が極めて簡単であり且つ低コストにて量産性に富むとともに材料ロスをなくすことができるものである。そして、リング状コア体８８、９２の周囲に、図１にて詳述したように被覆ボビン体に内蔵してコイル導体を巻装する際にコイル長が最小となるとともに、小型化が図れるものとなる。さらに、最外周または／および最内周にＣ字状コアを付加し、Ｃ字状コア体の一層目のＣ字状コアと重ね溶接固定をした構成としたことにより、熱処理の際の熱応力により強く、熱処理の際に磁気ギャップ部の寸法変化がより少ないものとなる。
【００８５】
次に、図１４〜図１５に示すものは、トロイダルコイルを形成するリング状コア体の縦断面形状を円形にするさらに他の実施形態について述べる。
【００８６】
図１４（ａ）は２分割した円弧状コアを組み合わせて形成したリング状コア体の平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＡ−Ａ線に相当する断面図、図１４（ｃ）  は最外周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の平面図、図１４（ｄ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の平面図である。
【００８７】
リング状コア体の縦断面形状を円形にするための本発明の実施形態と前述の図１２にて示した実施形態との違いを述べる。図１４に示すものは、２分割した円弧状コア９６を組み合わせてリング状コア体９７を形成するもので、円弧状コア９６にすることにより磁気ギャップ部１９が増加できるためにインダクタンスの直流重畳特性の向上が図れるとともに、加工性および量産性が向上できるものである。
【００８８】
図１４（ａ）に示す２分割の円弧状コア９６にて形成したリング状コア体９７は、帯状電磁鋼板を円弧状に成形した円弧状コア９６を複数個備え、平面視リング状を形成している。この円弧状コア９６は、円弧径および高さの両方が異なるもので、円弧状コア９６を木の年輪のように同心状にて中心部より、円弧径が小さくて高さも小さいものから順に円弧径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、円弧径が大きくて高さの大きいものから順に円弧径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層、固着して、図１４（ｂ）に示すように円弧状コアブロック９８を形成する。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等により円弧状コア９６を局部的に固着するのが好ましい。そして、円弧状コアブロック９８を平面視周方向（矢印）に２個組み合わせてリング状コア体９７を形成したもので、このリング状コア体９７の縦断面形状を円形としたものである。ここまで、リング状コア体９７は円弧状コア９６を中心部より外周部に向け積層して形成するように述べてきたが、当然のことながらこの逆でも良い。つまり、円弧状コア９６を外周部より円弧状コア９６の円弧径が大きくて高さの小さいものから順に円弧径が順次小さくて高さの順次大きいものを、途中からは、円弧径が小さくて高さの大きいものから順に円弧径が順次小さくて高さも順次小さいものを中心部に向け積層してリング状コア体９７を形成するものである。これにより、リング状コア体９７の縦断面形状が円形となるものである。
【００８９】
このリング状コア体９７はトロイダルコイルの原形を形成するものである。従って、本実施形態の原形を形成するリング状コア体９７を熱処理の際に熱応力に強いコア体とするために、最外周または／および最内周にＣ字状コアを積層付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層目の円弧状コアと複数箇所を重ね溶接固定する構成としたものである。つまり、図１４（ｃ）に示すリング状コア体９９は、最外周にＣ字状コア１００を積層付加し、円弧状コアブロック９８の円弧状コア９６の一層目の円弧状コア１０１ａ、１０１ｂと２箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にて複数箇所をレーザなどにて重ね溶接固定１０２する構成である。この際、リング状コア体９７の縦断面形状を円形にするために、Ｃ字状コア１００の高さは円弧状コア１０１ａ、１０１ｂの高さより小さい方が好ましい。図１４（ｄ）に示すリング状コア体１０３は、最内周にＣ字状コア１０４を積層付加し円弧状コアブロック９８の円弧状コア９６の一層目の円弧状コア１０５ａ、１０５ｂと２箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にて複数箇所をレーザなどにて重ね溶接固定１０６する構成である。この際、リング状コア体９７の縦断面形状を円形にするために、Ｃ字状コア１０４の高さは円弧状コア１０５ａ、１０５ｂの高さより小さい方が好ましい。
【００９０】
尚、図１４（ｃ）＋図１４（ｄ）のもので、最外周のＣ字状コア１００と最内周のＣ字状コア１０４の両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００９１】
また、上記以外に、最外周または／および最内周にいろいろな形状のコアを付加する構成がある。前述の図２（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周に磁気ギャップ部の無いリング状コア２１、２３を付加する構成、図６（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突合せ溶接したリング状コア３７、４０を付加する構成もの、図８（ａ）、（ｂ）に示した最外周または／および最内周に円弧状コア５３、５７を当接しコア体のコアの一層と重ね溶接固定する構成などのいずれかと組み合わせてトロイダルコイル１４のリング状コア体を形成することが考えられるものである（図示せず）。これらについては、仕様に応じて選択するものとなる。
【００９２】
そして、図４にて述べた被覆ボビン体１４の樹脂ケース２６においては、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は１箇所の例にて述べてきたが、  リング状コア体９９、１０３の場合は、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は２箇所となるものである（図示せず）。さらに、図１から図１１までに述べてきた各種のコア体は縦断面形状が角型であり、被覆ボビン体１４の縦断面形状も角型であったが、図１２にて述べたコア体と同様に、リング状コア体９９、１０３は縦断面形状が円形である。従って、コア体の形状および寸法に対応してなる被覆ボビン体１４は縦断面形状が円形となるものである（図示せず）。
【００９３】
尚、リング状コア体９９、１０３の縦断面形状を円形にすることについて述べてきたが、縦断面形状を楕円形、小判形、六角形以上の多角形、などにすることでも良い。これらの場合は、目指す仕様（楕円形、小判形、六角形以上の多角形）  の縦断面形状に対応して円弧状コア９６の高さを円形にする場合と異なりそれぞれに設定することにより実現できるものとなる。
【００９４】
以上のように、本発明のリング状コアを２分割にて形成するリング状コア体９９、１０３のトロイダルコイルは、図１２の実施形態と異なり磁気ギャップ部の数が増加できてインダクタンスの直流重畳特性が向上するものとなる。また、リング状コアを２分割にて構成する円弧状コア９６は、図１２（ａ）にて示したＣ字状コア８７と異なり製造する工程および設備が大幅に簡単となる。それは、円弧状コア９６がリング状でないために、図５で示したトップロール２９、ロール３３に巻き付くことがないためいちいちトップロール２９、またはロール３３から取り外す手間が省け連続生産ができるためである。これにより、大量生産が可能であること、さらに、リング状コア体９９、１０３の縦断面形状を円形にすることによりトロイダルコイルとしてコイル長が最小となり低コスト化、  小型化が図れたものである。
【００９５】
次に、図１５（ａ）は、４分割した円弧状コアを組み合わせて形成したリング状コア体の平面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＡ−Ａ線に相当する断面図、図１５（ｃ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の平面図、図１５（ｄ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の平面図である。
【００９６】
図１５（ａ）に示す４分割の円弧状コア１０７にて形成したリング状コア体１０８は、帯状電磁鋼板を円弧状に成形した円弧状コア１０７を複数個備え、平面視リング状を形成している。この円弧状コア１０７は、円弧径および高さの両方が異なるもので、円弧状コア１０７を木の年輪のように同心状にて中心部より、円弧径が小さくて高さも小さいものから順に円弧径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、円弧径が大きくて高さの大きいものから順に円弧径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層、固着して図１５（ｂ）に示すように円弧状コアブロック１０９を形成する。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等により円弧状コア１０７を局部的に固着するのが好ましい。そして、円弧状コアブロック１０９を平面視周方向（矢印）に４個組み合わせてリング状コア体１０８を形成するとともに、リング状コア体１０８の縦断面形状が円形となるものである。ここまで、リング状コア体１０８は円弧状コア１０７を中心部より外周部に向け積層して形成するように述べてきたが、当然のことながらこの逆でも良い。つまり、円弧状コア１０７を外周部より円弧状コア１０７の円弧径が大きくて高さの小さいものから順に円弧径が順次小さくて高さの順次大きいものを、途中からは、円弧径が小さくて高さの大きいものから順に円弧径が順次小さくて高さも順次小さいものを中心部に向け積層してリング状コア体１０８を形成するものである。これにより、リング状コア体１０８の縦断面形状が円形となるものである。
【００９７】
このリング状コア体１０８はトロイダルコイルの原形を形成するものである。従って、本実施形態の原形を形成するリング状コア体１０８を熱処理の際に熱応力に強いコア体とするために、最外周または／および最内周にＣ字状コアを積層付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層目の円弧状コアと複数箇所にて重ね溶接固定する構成としたものである。  つまり、図１５（ｃ）に示すリング状コア体１１０は、最外周にＣ字状コア１１１を積層付加し円弧状コアブロック１０９の円弧状コア１０７の一層目の円弧状コア１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄと４箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にて複数箇所をレーザなどにて重ね溶接固定１１３する構成である。この際、リング状コア体１０８の縦断面形状を円形にするために、Ｃ字状コア１１１高さは円弧状コア１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄの高さより小さい方が好ましい。図１５（ｄ）に示すリング状コア体１１４は、  最内周にＣ字状コア１１５を積層付加し円弧状コアブロック１０９の円弧状コア１０７の一層目の円弧状コア１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄと４箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にて複数箇所をレーザなどにて重ね溶接固定１１７する構成である。この際、Ｃ字状コア１１５は直径が小さくて高さが小さいまたは直径が大きくて高さが小さい形態のものとなる。
【００９８】
尚、図１５（ｃ）＋図１５（ｄ）のもので、最外周のＣ字状コア１１１と最内周のＣ字状コア１１５の両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００９９】
また、上記以外に、最外周または／および最内周にいろいろな形状のコアを付加する構成がある。前述の図２（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周に磁気ギャップ部の無いリング状コア２１、２３を付加する構成、図６（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突合せ溶接したリング状コア３７、４０を付加する構成もの、図８（ａ）、（ｂ）に示した最外周または／および最内周に円弧状コア５３、５７を当接しコア体のコアの一層と溶接固定する構成のもの、これらのいずれかと組み合わせてトロイダルコイル１４のリング状コア体を形成することが考えられるものである（図示せず）。
【０１００】
そして、リング状コア体１１０、１１４の場合は、図１１にて述べたリング状コア体７４の場合と同様に樹脂ケース２６に備えた係止部２５は４箇所となるものである（図示せず）。さらに、図１から図１１までに述べてきた各種のコア体は縦断面形状が角型であり、被覆ボビン体１４の縦断面形状も角型であったが、図１２にて述べたコア体と同様に、本実施形態のリング状コア体１１０、１１４は縦断面形状が円形である。従って、コア体の形状および寸法に対応してなる被覆ボビン体１４は縦断面形状が円形となるものである（図示せず）。
【０１０１】
尚、リング状コア体１１０、１１４の縦断面形状を円形にすることについて述べてきたが、縦断面形状を楕円形、小判形、六角形以上の多角形、などにすることでも良い。これらの場合は、目指す仕様（楕円形、小判形、六角形以上の多角形）の縦断面形状に対応して円弧状コア１０７の高さを円形にする場合と異なりそれぞれに設定することにより実現できるものとなる。さらに、４分割の円弧状コアにて構成したコア体の例にて述べてきたが、３分割、５分割の円弧状コアにて構成するコア体でも同様な効果が得られるものである。
【０１０２】
以上のように、前述の図１１における実施形態と全く同様の効果が得られるとともに、４分割した円弧状コアを組み合わせて形成したリング状コア体のトロイダルコイルは、２分割した円弧状コアによるリング状コア体の実施形態と異なり、磁気ギャップ部の数が増えることによりインダクタンスの直流重畳特性が更に向上するものとなる。
【０１０３】
【発明の効果】
第１の発明によれば、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のリング状コアを備え、前記最外周または最内周のリング状コアの内周または外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを積層してコア体を形成するもので、前記Ｃ字状コアは、  対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部にするとともに、入れ子形態にて直径の異なるものを複数個備え、前記磁気ギャップ部を同方向に揃えて連続隙間を形成して、直径の大きい順にまたは小さい順に同心円状にて積層したことにより、磁気ギャップ部を形成するための切断加工設備が不必要となる。これは、切断加工設備費用およびメンテナンス費用等が削減できることになり経営的効果が大きく、加工工程が削減され量産性の向上が図れるなど実用的価値が大きいものである。  さらに、熱処理の際の熱応力に強く、熱処理の際に熱歪により磁気ギャップ部の寸法変化がない、積層するＣ字状コア間に摩擦力が働くために簡単にズレの発生がない、など量産性に優れたトロイダルコイルのリング状コア体を実現することができる。
【０１０４】
第２の発明によれば、最外周または／および最内周に備えるＣ字状コアは、対向する端面部を突き合わせ溶接してリング状コア形態としたもので、コア体を形成するコア材の全てがＣ字状コアの成形にて構成されることにより、成形のための製造工程がひとつで済むことになりコスト面での効果が絶大となる。
【０１０５】
第３の発明によれば、Ｃ字状コアを積層して形成するＣ字状コア体の最外周または／および最内周に、前記Ｃ字状コアと同一形状のＣ字状コアまたは円弧状コアを付加して、前記Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したことにより、溶接固定しないものと異なり熱処理の際の熱応力に大変強くなる。また、突き合わせ溶接のように正確な位置決めは必要とされないため、溶接が簡単になる。
【０１０６】
第４の発明によれば、磁気ギャップ部を同方向にて連続隙間を形成してＣ字状コア体を形成するもので、前記磁気ギャップ部は、連続隙間を維持する範囲内にて、円周方向に所定の寸法をずらすなどの構成により、極めて簡単な構成で磁気ギャップ部の連続隙間の周長が大きくできる。これにより、高い電流が取れてインダクタンスが低下しないためにインダクタンスの直流重畳特性の良いものが提供できる。
【０１０７】
第５の発明によれば、複数個の円弧径の異なる円弧状コアを同心状に積層して円弧状コアブロックを形成し、円弧状コアブロックは、相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備えて連続隙間を形成して、周方向に複数個組み合わせて見掛けのリング状コア体を形成するもので、前記見掛けのリング状コア体の最外周または／および最内周に備える帯状電磁鋼板は、前記円弧状コアと同一形状の複数個の円弧状コアまたはＣ字状コアを、前記円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したことにより、請求項３と異なり、入れ子形態を形成する円弧状コアは３本ロール機又は２本ロール機により連続した成形が可能となり、量産性が大幅に向上するものとなる。そして、熱処理の際の熱応力に大変強くなる。
【０１０８】
第６の発明によれば、円弧状コアブロックは相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備え、周方向に複数個組み合わせて見掛けのリング状コア体を形成するもので、磁気ギャップ部の数は円弧状コアブロックを組み合わせる個数と同数または複数としたことにより、切削加工が不必要で且つ、容易に磁気ギャップ部が付加できるなど量産性の優れたトロイダルコイルのコア体が実現できる。さらに、複数個の磁気ギャップ部を備えることができるためにインダクタンスの直流重畳特性の良いものを提供することができる。
【０１０９】
第７の発明によれば、  最外周または最内周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを備え、前記Ｃ字状コアは、前記最外周または最内周に備えるＣ字状コアの内周または外周に積層するＣ字状コアと同一形状とするとともに、積層するＣ字状コアの一層と重ね溶接固定してなるもので、前記積層するＣ字状コアは、直径および高さの異なるものを複数個備え、同心状にて内周部より、直径が小さくて高さも小さいものから順に直径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、直径が大きくて高さの大きいものから順に直径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層することにより、縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形などのコア体を形成している。これにより、一般的な電磁鋼板をコア材にて形成できることと、巻き鉄芯式（コア体）でなくリング状のリング状コアために製造が極めて簡単であり且つ低コストにて量産性に富むものである。そして、リング状コア体の縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形としたもので、トロイダルコイルとしてのコイル長が短くなるとともに、小型化が図れるなど実用的価値大となる。
請求項８の発明によれば、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを備え、前記Ｃ字状コアは、前記最外周または／および最内周に備えるＣ字状コアの内周または外周に積層する円弧状コアの一層と重ね溶接固定してなるもので、前記積層する円弧状コアは、帯状電磁鋼板を円弧状に成形し、入れ子形態を形成するような円弧径および高さの異なる円弧状コアを複数個備え、前記円弧状コアは、同心状にて中心部より、円弧径が小さくて高さも小さいものから順に円弧径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、円弧径が大きくて高さの大きいものから順に円弧径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層して円弧状コアブロックを形成し、前記円弧状コアブロックは、相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備えて連続隙間を形成するとともに、周方向に複数個組み合わせてリング状コア体を形成し、前記リング状コア体の縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形などにしたことにより、請求項５と異なりコア体の縦断面形状が円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形でありトロイダルコイルとしてのコイル長が短くなるとともに、小型化が図れる。    さらに、請求項７のＣ字状コアと異なり、円弧状コアは３本ロール機又は２本ロール機により連続した成形が可能となり量産性が大幅に向上するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すトロイダルコイルの外観要部断面斜視図
【図２】図１の実施形態におけるリング状コア体を示すもので、（ａ）は最外周にリング状コアを積層付加したリング状コア体の外観斜視図、（ｂ）は最内周にリング状コアを積層付加したリング状コア体の外観斜視図、（ｃ）は最外周と最内周にリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図
【図３】図１の実施形態におけるリング状コアの入れ子形態の模式図
【図４】図１の実施形態におけるトロイダルコイルの製造工程図
【図５】図１の実施形態におけるリング状コアの加工設備を示すもので、（ａ）は３本ロール式の概略図、（ｂ）はリング状コアの曲げ加工時の始まり部分／終わり部分を示す概略図、（ｃ）はウレタンロール式の概略図、（ｄ）は曲げ加工時における所望のリング状コアを示す概略図
【図６】図１の実施形態における他のリング状コア体を示すもので、（ａ）は最外周にＣ字状コアを対向する端面部にて突合せ溶接してリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図、（ｂ）は最内周にＣ字状コアを対向する端面部にて突合せ溶接してリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図
【図７】図１の実施形態における他のリング状コア体を示すもので、（ａ）は原形を形成するＣ字状コア体の外観斜視図、（ｂ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、（ｃ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図
【図８】図１の実施形態における他のリング状コア体を示すもので、（ａ）は最外周に円弧状コアを当接付加しＣ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、（ｂ）は最内周に円弧状コアを当接付加しＣ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図
【図９】図１の実施形態における他の磁気ギャップ部の連続隙間構成を示すもので、（ａ）は階段状の平面図、（ｂ）はくの字状の平面図
【図１０】本発明のリング状コア体の他の実施形態を示すもので、（ａ）は２個の円弧状コアにて形成したリング状コア体の外観斜視図、（ｂ）は見掛けのリング状コアを示す外観斜視図、（ｃ）は円弧状コアブロックを示す外観斜視図、（ｄ）は最外周に円弧状コアを当接付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、（ｅ）は最内周に円弧状コアを当接付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図
【図１１】本発明のリング状コア体のさらに他の実施形態を示すもので、（ａ）は４個の円弧状コアにて形成したリング状コア体の外観斜視図、（ｂ）は見掛けのリング状コアを示す外観斜視図、（ｃ）は円弧状コアブロックを示す外観斜視図、（ｄ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、（ｅ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図
【図１２】本発明のリング状コア体の縦断面形状を円形にする実施形態を示すもので、（ａ）はリング状コア体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に相当する縦断面図、（ｃ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図、（ｄ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図
【図１３】図１２の実施形態におけるリング状コアの入れ子形態の模式図
【図１４】本発明のリング状コア体の縦断面形状を円形にする他の実施形態を示すもので、（ａ）は２分割のリング状コア体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に相当する縦断面図、（ｃ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図、（ｄ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図
【図１５】本発明のリング状コア体の縦断面形状を円形にするさらに他の実施形態を示すもので、（ａ）は４分割のリング状コア体の外観平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に相当する縦断面図、（ｃ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図、（ｄ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図
【図１６】従来のトロイダルコイルの外観要部断面斜視図
【図１７】従来のトロイダルコイルにおける巻き鉄芯（コア体）の製造工程図
【図１８】
他の従来のトランスにおける巻き鉄芯（コア体）の正面図
【図１９】さらに他の従来のリアクトルにおける巻き鉄芯（コア体）を示すもので、（ａ）は長尺の帯状電磁鋼板の形状例を示すもので縮尺した平面図、（ｂ）は巻き鉄芯（コア体）  の縦断面図
【図２０】従来の巻き鉄芯（コア体）における磁気ギャップ部を示すもので、（ａ）は１個の磁気ギャップ部の平面図、（ｂ）は２個の磁気ギャップ部の平面図、（ｃ）は４個の磁気ギャップ部の平面図
【符号の説明】
１５、２２、２２１、３５、３８、４２、４７、５２、５６、６６、７０、
７８、８２  リング状コア体（縦断面形状が角型）
１８、８７  Ｃ字状コア
１９  磁気ギャップ部
２０  連続隙間（隙間の周長）
２１、２３  リング状コア
３７、４０  突き合わせ溶接するＣ字状コア
４１、８６  Ｃ字状コア体
４３、４８、７９、８３、８９、９３、１００、１０４、１１１、１１５  溶接固定するＣ字状コア
５３、５７、６７ａ、６７ｂ、７１ａ、７１ｂ  溶接固定する円弧状コア
６０、６１  連続隙間の周長が大きい磁気ギャップ部
６３、７５、９６、１０７  円弧状コア
６４、７６  見掛けのリング状コア体
６５、７７、９８、１０９  円弧状コアブロック
８８、９２、９９、１０３、１１０、１１４  縦断面形状が円形のリング状コア体
４６、５１、５５、５９、６９、７３、８１、８５、９１、９５、１０２、
１０６、１１３、１１７  重ね溶接箇所
４５、５０、５４、５８、９０、９４  一層目のＣ字状コア
６８ａ、６８ｂ、７２ａ、７２ｂ、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ、８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｄ、１０１ａ、１０１ｂ、１０５ａ、１０５ｂ、
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ  一層目の円弧状コア
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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