JP2009129654A - 複合電線およびコイル - Google Patents
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Abstract
【課題】直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路等において損失を低減する。
【解決手段】絶縁被覆磁性めっき銅線（４０）の撚線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線（２０）の素線を撚るか又は撚らずに集合させ、絶縁被覆（３０）で被覆する。
【効果】中心部に絶縁被覆磁性めっき銅線（４０）が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。周辺の絶縁被覆銅線（２０）の作り出す磁界は絶縁被覆磁性めっき銅線（４０）の磁性めっき層で遮断されて銅線まで入り難くなり、絶縁被覆磁性めっき銅線（４０）の作り出す磁界も磁性めっき層で遮断されて絶縁被覆銅線（２０）まで入り難くなるため、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制でき従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路等での損失を低減できる。
【選択図】図６
【解決手段】絶縁被覆磁性めっき銅線（４０）の撚線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線（２０）の素線を撚るか又は撚らずに集合させ、絶縁被覆（３０）で被覆する。
【効果】中心部に絶縁被覆磁性めっき銅線（４０）が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。周辺の絶縁被覆銅線（２０）の作り出す磁界は絶縁被覆磁性めっき銅線（４０）の磁性めっき層で遮断されて銅線まで入り難くなり、絶縁被覆磁性めっき銅線（４０）の作り出す磁界も磁性めっき層で遮断されて絶縁被覆銅線（２０）まで入り難くなるため、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制でき従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路等での損失を低減できる。
【選択図】図６
Description
本発明は、複合電線およびコイルに関し、さらに詳しくは、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来る複合電線およびコイルに関する。
従来、絶縁体からなる線材を芯線とし、該芯線の周りに複数の絶縁被覆銅線の素線を撚った複合電線が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
特開２００５−１０８６５４号公報
特開平７−１５３３２８号公報
上記従来の複合電線は、近接効果による高周波抵抗を低減したものである。すなわち、通常のリッツ線では、素線の作り出す磁界がリッツ線の中心部に入り、中心部の素線での銅損を増加させるため、リッツ線の中心部に素線を配さない構造としたものである。
しかし、リッツ線の中心部に素線を配さないため、直流または低周波における抵抗が増える問題点がある。すなわち、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路でコイルとして用いた場合には損失が増える問題点があった。
そこで、本発明の目的は、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来る複合電線およびコイルを提供することにある。
しかし、リッツ線の中心部に素線を配さないため、直流または低周波における抵抗が増える問題点がある。すなわち、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路でコイルとして用いた場合には損失が増える問題点があった。
そこで、本発明の目的は、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来る複合電線およびコイルを提供することにある。
第１の観点では、本発明は、単線の磁性めっき銅線または絶縁被覆磁性めっき銅線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線の素線を撚るか又は撚らずに集合させた複合電線を提供する。
上記第１の観点による複合電線では、複合電線の中心部に磁性めっき銅線または絶縁被覆磁性めっき銅線が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。そして、芯線の周りの素線の作り出す磁界は磁性めっき銅線または絶縁被覆磁性めっき銅線の磁性めっき層で遮断されて中心部の銅部分まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、また、芯線の作り出す磁界も磁性めっき層で遮断されて芯線の周りの絶縁被覆銅線まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制することも出来る。従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路での損失を低減することが出来る。
上記第１の観点による複合電線では、複合電線の中心部に磁性めっき銅線または絶縁被覆磁性めっき銅線が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。そして、芯線の周りの素線の作り出す磁界は磁性めっき銅線または絶縁被覆磁性めっき銅線の磁性めっき層で遮断されて中心部の銅部分まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、また、芯線の作り出す磁界も磁性めっき層で遮断されて芯線の周りの絶縁被覆銅線まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制することも出来る。従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路での損失を低減することが出来る。
第２の観点では、本発明は、複数の絶縁被覆磁性めっき銅線の撚線または複数の絶縁被覆磁性めっき銅線を撚らずに束ねた集合線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線の素線を撚るか又は撚らずに集合させた複合電線を提供する。
上記第２の観点による複合電線では、複合電線の中心部に絶縁被覆磁性めっき銅線が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。そして、芯線の周りの素線の作り出す磁界は絶縁被覆磁性めっき銅線の磁性層で遮断されて中心部の銅部分まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、また、芯線の作り出す磁界も磁性めっき層で遮断されて芯線の周りの絶縁被覆銅線まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制することも出来る。従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路での損失を低減することが出来る。さらに、複数の絶縁被覆磁性めっき銅線の撚線または撚らずに束ねた集合線を芯線とするため、柔軟性に優れた電線となる。
上記第２の観点による複合電線では、複合電線の中心部に絶縁被覆磁性めっき銅線が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。そして、芯線の周りの素線の作り出す磁界は絶縁被覆磁性めっき銅線の磁性層で遮断されて中心部の銅部分まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、また、芯線の作り出す磁界も磁性めっき層で遮断されて芯線の周りの絶縁被覆銅線まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制することも出来る。従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路での損失を低減することが出来る。さらに、複数の絶縁被覆磁性めっき銅線の撚線または撚らずに束ねた集合線を芯線とするため、柔軟性に優れた電線となる。
第３の観点では、本発明は、複数の絶縁被覆銅線の撚線または複数の絶縁被覆銅線を撚らずに束ねた集合線の周りを磁性層で包んだ線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線の素線を撚るか又は撚らずに集合させた複合電線を提供する。
上記第３の観点による複合電線では、複合電線の中心部に絶縁被覆銅線が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。そして、芯線の周りの素線の作り出す磁界は磁性層で遮断されて中心部の絶縁被覆銅線部分まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、また、芯線の作り出す磁界も磁性めっき層で遮断されて芯線の周りの絶縁被覆銅線まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制することも出来る。従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路での損失を低減することが出来る。さらに、複数の絶縁被覆銅線の撚線または複数の絶縁被覆銅線を撚らずに束ねた集合線を芯線とするため、柔軟性に優れた電線となる。
上記第３の観点による複合電線では、複合電線の中心部に絶縁被覆銅線が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。そして、芯線の周りの素線の作り出す磁界は磁性層で遮断されて中心部の絶縁被覆銅線部分まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、また、芯線の作り出す磁界も磁性めっき層で遮断されて芯線の周りの絶縁被覆銅線まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制することも出来る。従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路での損失を低減することが出来る。さらに、複数の絶縁被覆銅線の撚線または複数の絶縁被覆銅線を撚らずに束ねた集合線を芯線とするため、柔軟性に優れた電線となる。
第４の観点では、本発明は、前記第３の観点による複合電線において、前記磁性層が磁性テープからなる複合電線を提供する。
上記第４の観点による複合電線では、複数の絶縁被覆銅線の撚線または複数の絶縁被覆銅線を撚らずに束ねた集合線の周りに磁性テープを巻回して磁性層とすることが出来る。
上記第４の観点による複合電線では、複数の絶縁被覆銅線の撚線または複数の絶縁被覆銅線を撚らずに束ねた集合線の周りに磁性テープを巻回して磁性層とすることが出来る。
第５の観点では、本発明は、前記第３の観点による複合電線において、前記磁性層が磁性樹脂からなる複合電線を提供する。
上記第５の観点による複合電線では、複数の絶縁被覆銅線の撚線または複数の絶縁被覆銅線を撚らずに束ねた集合線の周りに磁性樹脂を押し出して包んで磁性層とすることが出来る。
上記第５の観点による複合電線では、複数の絶縁被覆銅線の撚線または複数の絶縁被覆銅線を撚らずに束ねた集合線の周りに磁性樹脂を押し出して包んで磁性層とすることが出来る。
第６の観点では、本発明は、前記第１から第５のいずれかの観点による複合電線を巻回してなるコイルを提供する。
上記第６の観点によるコイルでは、前記第１から第５の観点による複合電線を用いているため、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来る。
上記第６の観点によるコイルでは、前記第１から第５の観点による複合電線を用いているため、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来る。
本発明の複合電線によれば、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来る。
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、実施例１に係る複合電線１００を示す断面図である。
この複合電線１００は、単線の磁性めっき銅線１０を芯線とし、該磁性めっき銅線１０の周りに絶縁被覆銅線２０の素線を撚るか又は撚らずに集合させ、絶縁被覆３０で被覆した構造である。
この複合電線１００は、単線の磁性めっき銅線１０を芯線とし、該磁性めっき銅線１０の周りに絶縁被覆銅線２０の素線を撚るか又は撚らずに集合させ、絶縁被覆３０で被覆した構造である。
図２に示すように、磁性めっき銅線１０は、銅線１の周囲に鉄めっき層やニッケルめっき層のような磁性めっき層２を形成したものである。
図３に示すように、絶縁被覆銅線２０は、銅線３の周囲にエナメル絶縁被覆４を形成したものである。
実施例１の複合電線１００によれば、中心部に磁性めっき銅線１０が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。そして、周辺の絶縁被覆銅線２０の作り出す磁界は磁性めっき銅線１０の磁性めっき層２で遮断されて銅線１まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、また、磁性めっき銅線１０の作り出す磁界も磁性めっき層２で遮断されて絶縁被覆銅線２０まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制することも出来る。従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路での損失を低減することが出来る。
図４は、実施例２に係る複合電線１００’を示す断面図である。
この複合電線１００’は、単線の絶縁被覆磁性めっき銅線４０を芯線とし、該絶縁被覆磁性めっき銅線４０の周りに絶縁被覆銅線２０の素線を撚るか又は撚らずに集合させ、絶縁被覆３０で被覆した構造である。
この複合電線１００’は、単線の絶縁被覆磁性めっき銅線４０を芯線とし、該絶縁被覆磁性めっき銅線４０の周りに絶縁被覆銅線２０の素線を撚るか又は撚らずに集合させ、絶縁被覆３０で被覆した構造である。
図５に示すように、絶縁被覆磁性めっき銅線４０は、銅線１の周囲に鉄めっき層やニッケルめっき層のような磁性めっき層２を形成し、さらに絶縁被覆５で被覆したものである。
実施例２の複合電線１００’によれば、中心部に絶縁被覆磁性めっき銅線４０が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。そして、周辺の絶縁被覆銅線２０の作り出す磁界は絶縁被覆磁性めっき銅線４０の磁性めっき層２で遮断されて銅線１まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、また、絶縁被覆磁性めっき銅線４０の作り出す磁界も磁性めっき層２で遮断されて絶縁被覆銅線２０まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制することも出来る。従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路での損失を低減できる。
図６は、実施例３に係る複合電線２００を示す断面図である。
この複合電線２００は、複数の絶縁被覆磁性めっき銅線４０の撚線または複数の絶縁被覆磁性めっき銅線４０を撚らずに束ねた集合線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線２０の素線を撚るか又は撚らずに集合させ、絶縁被覆３０で被覆した構造である。
この複合電線２００は、複数の絶縁被覆磁性めっき銅線４０の撚線または複数の絶縁被覆磁性めっき銅線４０を撚らずに束ねた集合線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線２０の素線を撚るか又は撚らずに集合させ、絶縁被覆３０で被覆した構造である。
実施例３の複合電線２００によれば、中心部に絶縁被覆磁性めっき銅線４０が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。そして、周辺の絶縁被覆銅線２０の作り出す磁界は絶縁被覆磁性めっき銅線４０の磁性めっき層２で遮断されて銅線１まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、また、絶縁被覆磁性めっき銅線４０の作り出す磁界も磁性めっき層２で遮断されて絶縁被覆銅線２０まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制することも出来る。従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路での損失を低減できる。さらに、複数の絶縁被覆磁性めっき銅線４０の撚線または撚らずに束ねた集合線を芯線とするため、柔軟性に優れた電線となる。
図７は、実施例４に係る複合電線３００を示す断面図である。
この複合電線３００は、複数の絶縁被覆銅線２０の撚線または複数の絶縁被覆銅線２０を撚らずに束ねた集合線の周りを磁性層６０で包んだ線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線２０の素線を撚るか又は撚らずに集合させ、絶縁被覆３０で被覆した構造である。
この複合電線３００は、複数の絶縁被覆銅線２０の撚線または複数の絶縁被覆銅線２０を撚らずに束ねた集合線の周りを磁性層６０で包んだ線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線２０の素線を撚るか又は撚らずに集合させ、絶縁被覆３０で被覆した構造である。
磁性層６０は、複数の絶縁被覆銅線２０の撚線または複数の絶縁被覆銅線２０を撚らずに束ねた集合線の周りに、磁性テープを巻回してもよいし、磁性樹脂を押し出して被覆してもよい。
実施例４の複合電線３００によれば、中心部に絶縁被覆銅線２０が配されているため、直流または低周波における抵抗を減らすことが出来る。そして、周辺の絶縁被覆銅線２０の作り出す磁界は磁性層６０で遮断されて芯線の絶縁被覆銅線２０まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、また、芯線の絶縁被覆銅線２０の作り出す磁界も磁性層６０で遮断されて周辺の絶縁被覆銅線２０まで入り難くなるため（入っても小さくなるため）、高周波における近接効果による銅損の増加を抑制することも出来る。従って、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路での損失を低減できる。さらに、複数の絶縁被覆銅線２０の撚線または撚らずに束ねた集合線を芯線とするため、柔軟性に優れた電線となる。
芯線の周りに絶縁被覆銅線（２０）の素線を撚った場合、その撚りにより芯線と素線が一体化するため、絶縁被覆（３０）が無くてもよい。
図８は、実施例３に係る複合電線２００を用いたソレノイドコイル（白四角）と実施例３に係る複合電線２００から芯線を除いた中空リッツ線を用いたソレノイドコイル（黒菱形）の周波数特性図である。
複合電線２００は、７本の直径０．１４ｍｍの絶縁被覆磁性めっき銅線４０を撚ったリッツ線を芯線とし、その芯線の周囲に５１本の直径０．１４ｍｍの絶縁被覆銅線２０を撚ったものである。
ソレノイドコイルは、内径２０ｍｍ，１層２１ターンのものである。
図８の縦軸は、ソレノイドコイルの抵抗値Ｒを、５８本の直径０．１４ｍｍの絶縁被覆銅線２０を撚ったリッツ線（通常リッツ線）を用いて作成した同構造のソレノイドコイルの抵抗値Ｒｎに対する相対値Ｒ／Ｒｎで示している。従って、縦軸の値が「１」より小さい周波数領域が、通常リッツ線を用いた同構造のソレノイドコイルより損失が小さい領域である。
図８から判るように、本発明に係るコイルは、通常リッツ線を用いた同構造のコイルに比べると、直流とその付近の低周波でほぼ同等の損失であり、それよりも高い周波数では損失が小さくなる。また、約１０００ｋＨｚより低い周波数では、中空リッツ線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなる。
複合電線２００は、７本の直径０．１４ｍｍの絶縁被覆磁性めっき銅線４０を撚ったリッツ線を芯線とし、その芯線の周囲に５１本の直径０．１４ｍｍの絶縁被覆銅線２０を撚ったものである。
ソレノイドコイルは、内径２０ｍｍ，１層２１ターンのものである。
図８の縦軸は、ソレノイドコイルの抵抗値Ｒを、５８本の直径０．１４ｍｍの絶縁被覆銅線２０を撚ったリッツ線（通常リッツ線）を用いて作成した同構造のソレノイドコイルの抵抗値Ｒｎに対する相対値Ｒ／Ｒｎで示している。従って、縦軸の値が「１」より小さい周波数領域が、通常リッツ線を用いた同構造のソレノイドコイルより損失が小さい領域である。
図８から判るように、本発明に係るコイルは、通常リッツ線を用いた同構造のコイルに比べると、直流とその付近の低周波でほぼ同等の損失であり、それよりも高い周波数では損失が小さくなる。また、約１０００ｋＨｚより低い周波数では、中空リッツ線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなる。
本発明の複合電線およびコイルは、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において好適に使用できる。具体例としては、チョークコイル，トランス，インダクター，ＴＶ用偏向ヨークなどの電磁誘導利用装置に利用できる。
１，３ 銅線
２ 磁性めっき層
４ エナメル絶縁被覆
５，３０ 絶縁被覆
１０ 磁性めっき銅線
２０ 絶縁被覆銅線
４０ 絶縁被覆磁性めっき銅線
６０ 磁性層
１００，１００’，２００，３００ 複合電線
２ 磁性めっき層
４ エナメル絶縁被覆
５，３０ 絶縁被覆
１０ 磁性めっき銅線
２０ 絶縁被覆銅線
４０ 絶縁被覆磁性めっき銅線
６０ 磁性層
１００，１００’，２００，３００ 複合電線
Claims (6)
- 単線の磁性めっき銅線または絶縁被覆磁性めっき銅線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線の素線を撚るか又は撚らずに集合させた複合電線。
- 複数の絶縁被覆磁性めっき銅線の撚線または複数の絶縁被覆磁性めっき銅線を撚らずに束ねた集合線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線の素線を撚るか又は撚らずに集合させた複合電線。
- 複数の絶縁被覆銅線の撚線または複数の絶縁被覆銅線を撚らずに束ねた集合線の周りを磁性層で包んだ線を芯線とし、該芯線の周りに絶縁被覆銅線の素線を撚るか又は撚らずに集合させた複合電線。
- 請求項３に記載の複合電線において、前記磁性層が磁性テープからなる複合電線。
- 請求項３に記載の複合電線において、前記磁性層が磁性樹脂からなる複合電線。
- 請求項１から請求項５のいずれかに記載の複合電線を巻回してなるコイル。
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