JPH04127406A - インダクタンス高精度コイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、トランスやチョークコイル等のインダクタン
ス高精度コイル装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来、トランスやチョークコイル等を構成するギャップ
付磁心として、例えば、ニッケル、鉄。

亜鉛などの酸化物を焼成したフェライト等の磁性材料に
より、８字形に形成した一対のコアを相対向して配置し
、その中央脚部の端部に磁気飽和を起こさないようにギ
ャップを形成したり、あるいはＥ字形コアとＩ字形コア
とを組合せ、Ｅ字形コアの中央脚部の端部にギャップを
形成したもの、更にはドラム形のコア等が用いられてい
た。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来のギャップ付磁心に巻線を
施すことにより、磁心の寸法誤差、ギャップ加工時の寸
法誤差及び磁心の透磁率の誤差等によってインダクタン
スの誤差を発生することが多かった。例えば、実効透磁
率が１００程度のチョークコイルにおいては、インダク
タンスの誤差はＥＥタイプで±２１％ＥＩタイプで±１
６％である。

また、ドラムコアの場合は±６％と小さいが、漏洩磁束
が非常に大きくなるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、インダクタンスの誤差の少ないかつ漏洩
磁束も非常に小さなインダクタンス高精度コイル装置を
提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明のインダクタンス高精
度コイル装置は、それ自体閉じている、もしくは一部に
ギャップを有する外部磁性体と、その外部磁性体の内部
に設けられる棒状もしくは板状の内部磁性体と、この内
部磁性体の外周上に直接もしくはボビンを介して巻装さ
れたコイルとによって構成され、前記外部磁性体と内部
磁性体との間には２つのギャップを有するコイル装置に
おいて、コイル装置の組立時に相対的にコイルと外部磁
性体とを固定して内部磁性体を移動調整可能とし、ある
いは外部磁性体と、内部磁性体とを固定してコイルを移
動調整可能とし、もしくは外部磁性体を固定してコイル
及び内部磁性体とを移動可能として、前記コイルに流れ
る電流変化に対して発生する電圧の割合を高精度に保つ
ようにしたことを特徴とするものであり、また、前記内
部磁性体は、その形状がドラム形形状であることを特徴
とするものであり、更に、前記内部磁性体は、その形状
がＨ字形形状であることを特徴とし、更にまた、それ自
体閉じている、もしくは一部にギャップを有する外部磁
性体と、その外部磁性体の内部に設けられる棒状もしく
は板状の内部磁性体と、この内部磁性体の外周上に直接
もしくはボビンを介して巻装されたコイルとによって構
成され、前記外部磁性体と内部磁性体との間には２つの
ギャップを有するコイル装置において、コイル装置の組
立時に相対的にコイルと内部磁性体とを固定して外部磁
性体を移動調整可能として、前記コイルに流れる電流変
化に対して発生する電圧の割合を高精度に保つようにし
たことを特徴とするものである。

（作　用） 上記のように構成された本発明のインダクタンス高精度
コイル装置は、外部磁性体と内部磁性体とコイルの相対
的位置を変えることによって、インダクタンスの値を実
験的に２５％程度調整することが可能となった。

また、外部磁性体がそれ自体閉じた形状であることから
漏洩磁束がほとんどない装置となった。

（実施例） 先ず、本発明の基本的構成を第３図乃至第５図を参照し
て説明する。

第３図は口字状の外部磁性体ａ内にコイルＣを巻回した
棒状又は板状の内部磁性体すを配置したコイル装置であ
り、第４図は内部磁性体すをドラム型又はＨ字形とした
ものであり、第５図は外部磁性体ａを６角形状としたも
のであり、いずれも外部磁性体ａ、内部磁性体す、コイ
ルＣの相対的位置を調整可能としている。

尚、上記各側における外部磁性体ａは一体的なものでも
良いし、Ｕ型破性体や■型破性体を接合して組合せた構
成のものでのよい。

次に第１図及び第２図を参照して前記第３図に示すコイ
ル装置の具体的構成について説明する。

第１図において、１は内部磁性体、２はボビン。

３はコイル、４は外部磁性体、５は保持具である。

内部磁性体１は棒状（柱状）の磁性体でボビン２の挿通
孔２ａ内に挿通されるようになっている。

ボビン２は両端部に鍔部２ｂを有し、両鍔部２ｂの間に
は円筒部が形成されており、この円筒部の外周上にはコ
イル３が所定巻数で巻装されている。

外部磁性体４はそれ自体が閉じている口の字形の磁性体
で、その内側には前記ボビン２が収容される空間を有し
ている。保持具５は前記外部磁性体４を載置する舞台部
５ａと、前記コイル３を巻装したボビン２を載置する円
台部５ｂとにより構成されている。舞台部５ａは円台部
５ｂと接着固定されている。この舞台部５ａは前記外部
磁性体４の厚みよりも広い上面部を有し、この上面部に
外部磁性体４を載置した状態で横方向に摺動させて相対
位置を移動可能となっている。この円台部５ｂの上面側
は一方向に凹曲面を有し、この両端には凹曲面に沿う溝
５ｃ、５ｃが設けられ、この溝内にコイル３を巻装した
ボビン２の鍔部２ｂ。

２ｂが係合されて固定されるようになっている。

この保持具５は例えば合成樹脂からなる非磁性体の成形
品で、この上面に固定されるボビン２にはあらかじめ内
部磁性体１が樹脂等によって固定されている。このよう
に構成されたインダクタンス高精度コイル装置は外音部
上面に予め紫外線硬化型又は温風硬化型の接着樹脂を塗
布した状態で外部磁性体４を載置して特性を測定しなが
ら外部磁性体と内部磁性体の相対的位置を変化させ適正
位置で固定することによってインダクタンスの調整を行
うことができる。

第２図は別の実施例の保持具であってこの保持具６は凹
曲面を有する円台部６ｂを固定し、更に舞台部６ａに外
部磁性体を固定し、前記円台部６ｂの凹曲面上に内部磁
性体を挿入固定したコイル付きのボビンを載置して、こ
のボビンを図示左右に移動させてインダクタンスの調整
をした後、前述のような接着樹脂で固定する。

前記実施例は外部磁性体を移動させて、内部磁性体との
相対的位置を変化させるもの、及び内部磁性体が固定さ
れたコイル付きボビンを移動させて前記相対的位置を変
化させる例を示したが、この他にボビンに挿入された内
部磁性体のみを外部から治具等を用いて押してやること
により移動させるようにしてもよい。

また、ボビンを使用せずに内部磁性体に直接コイルを巻
回したものを用いてもよい。

更に、前記第４図や第５図に示した例の場合も上記同様
な保持具を用いて内、外部の磁性体の相対的位置を調整
することによりインダクタンスの値が可変できるように
なっていることは言う迄もない。

次に、第６図を参照して本発明の他の実施例におけるイ
ンダクタンス高精度コイル装置（以下単にコイル装置と
もいう）の具体的構成について説明する。尚、上記第１
図と同様の部材には同一符号を付し詳細な説明は省略し
要部のみ説明する。

第６図に示すコイル装置と、第１図に示すコイル装置と
の相違点は、前記外部磁性体４に対して移動ガイド用の
凹溝（以下単に凹溝ともいう）１４ａを図示上下両側に
、かつ、左右の両方に設けた外部磁性体１４と、前記保
持具５に対して前記外部磁性体１４の載置面（図示上側
）の前記凹溝１４ａに対応する位置に移動ガイド用の突
部（以下単に突部ともいう）１５ｂを図示左右の両方に
有した舞台部１５ａを具備した保持具１５とを設けたこ
とにある。尚、上記実施例では、前記凹溝１４ａを前記
外部磁性体１４の上下両側に、かつ、左右の両方に設け
た構成としたが、保持具５への載置面側（図示下側）の
一方に設けた構成としても良い。

上記の様に構成されたコイル装置（インダクタンス高精
度コイル装置）であれば、コイル３が巻装されたボビン
２と内部磁性体１とを前記円台部５ｂに固定し、舞台部
１５ａに外部磁性体１４を載置して特性を測定しながら
外部磁性体１４を前記突部１５ｂと凹溝１４ａとを係合
した状態で、図中Ｘ　１．　Ｘ　２方向に移動させ、前
記外部磁性体１４の相対的位置を変化させ適正位置で固
定することによってインダクタンスの調整を行うことが
できる。この時、外部磁性体１４は前記突部１５ｂと凹
溝１４ａとが係合しているので図中Ｙ１．Ｙ２に位置ず
れすることがないので、より正確にインダクタンスの調
整を行うことができる。

また、前記凹溝１４ａのような移動ガイド用の凹溝は、
第２図に示す保持具６等にも適用可能である。更に、前
記突部１５ｂのような移動ガイド用の突部は、第４図及
び第５図に示したもの等にも適用可能である。

第７図は上記したインダクタンスの調整方法として、 ａ：外部磁性体だけを内部磁性体、コイルに対して移動
した場合 ｂ＝内部磁性体だけを外部磁性体、コイルに対して移動
した場合 Ｃ：コイルだけを外部磁性体、内部磁性体に対して移動
した場合 等について実験した結果を示す。この結果・ａでは３８
．４％、ｂでは２９．２％、Ｃでは３８．０％のインダ
クタンスの可変範囲が得られた。これにより、インダク
タンス高精度コイル装置においては、外部磁性体、内部
磁性体、コイルの相対位置を変化させてインダクタンス
の調整を行うことができる。

更に、第３図、第４図及び第５図に示したインダクタン
ス高精度コイル装置においては、外部磁性体ａがギャッ
プのない閉じた形状であることから、外部への漏洩磁束
がほとんどなく、第８図及び第９図のような結果が得ら
れた。第８図はドラムコア（第４図参照）を用いたもの
、第９図は第３図に示したインダクタンス高精度コイル
装置の漏洩磁束を示す。各図において、励磁電流値及び
コイルの巻数、更に磁性体の実効断面積は等しい条件に
もとずいており、図中の数字単位はガウスである。

この図において明らかなように第８図のドラムコアを用
いた場合では、ドラムコアの周辺値では約２０ガウス前
後の漏洩磁束を示すが、インダクタンス高精度コイル装
置である第３図のものにおいては約１／６程度の低下を
見出すことができる。

また、第１０図にはインダクタンス高精度コイル装置に
おける直流重畳特性を示す。図において、横軸に直流バ
イアス電流をとり、縦軸にインダクタンスをとると、従
来のＥ形コアの組合せによるものは直流バイアス電流の
増加に対してインダクタンスが急激に低下するが、本発
明のものは緩漫であることからもその効果が証明される
ところである。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明のインダクタンス高精度コイ
ル装置は、コイル装置の組立時に相対的にコイルと外部
磁性体とを固定して内部磁性体を移動調整可能とし、あ
るいは外部磁性体と内部磁性体とを固定してコイルを移
動調整可能とし、もしくは外部磁性体を固定してコイル
及び内部磁性体とを移動調整可能として、前記コイルに
流れる電流変化に対して発生する電圧の割合を高精度に
保つという効果を奏する。

また、インダクタンスの誤差の少ないかつ漏洩磁束を少
くしたインダクタンス高精度コイル装置を得ることが可
能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は本発明の実施例で、第１図はイン
ダクタンス高精度コイル装置の分解斜視図、第２図は別
の実施例の保持具の斜視図、第３図はインダクタンス高
精度コイル装置の平面図、第４図は別の実施例の同平面
図、第５図は六角形外部磁性体を用いた同平面図、第６
図はインダクタンス高精度コイル装置の他の実施例の分
解斜視図、第７図は外部磁性体、内部磁性体、コイルの
うち１つを移動したときのインダクタンスの変動図、第
８図はドラムコアの磁束漏洩状態を示す実験図、第９図
はインダクタンス高精度コイル装置の漏洩磁束図、第１
０図は直流重畳電流とインダクタンスとの関係を示す図
である。 １、　　ｂ・・・内部磁性体、　２・・・ボビン、３、
　　ｃ・・・コイル、　４．１４．ａ・・・外部磁性体
、５、　６．　１５・・・保持具、 １４ａ・・・移動ガイド用の凹溝、 １５ｂ・・・移動ガイド用の突部。 第 図 第 図 −芳ｔ７．科近（６モを１の坏Ｆ酌すらＣコΔルの２ｔ
Ｆ＋ｎ　（ｍｍ　）第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）それ自体閉じている、もしくは一部にギャップを
   有する外部磁性体と、その外部磁性体の内部に設けられ
   る棒状もしくは板状の内部磁性体と、この内部磁性体の
   外周上に直接もしくはボビンを介して巻装されたコイル
   とによって構成され、前記外部磁性体と内部磁性体との
   間には２つのギャップを有するコイル装置において、コ
   イル装置の組立時に相対的にコイルと外部磁性体とを固
   定して内部磁性体を移動調整可能とし、あるいは外部磁
   性体と、内部磁性体とを固定してコイルを移動調整可能
   とし、もしくは外部磁性体を固定してコイル及び内部磁
   性体とを移動可能として、前記コイルに流れる電流変化
   に対して発生する電圧の割合を高精度に保つようにした
   ことを特徴とするインダクタンス高精度コイル装置。
2. （２）前記内部磁性体は、その形状がドラム形形状であ
   ることを特徴とする請求項１記載のインダクタンス高精
   度コイル装置。
3. （３）前記内部磁性体は、その形状がＨ字形形状である
   ことを特徴とする請求項１記載のインダクタンス高精度
   コイル装置。
4. （４）それ自体閉じている、もしくは一部にギャップを
   有する外部磁性体と、その外部磁性体の内部に設けられ
   る棒状もしくは板状の内部磁性体と、この内部磁性体の
   外周上に直接もしくはボビンを介して巻装されたコイル
   とによって構成され、前記外部磁性体と内部磁性体との
   間には２つのギャップを有するコイル装置において、コ
   イル装置の組立時に相対的にコイルと内部磁性体とを固
   定して外部磁性体を移動調整可能として、前記コイルに
   流れる電流変化に対して発生する電圧の割合を高精度に
   保つようにしたことを特徴とするインダクタンス高精度
   コイル装置。