JPH0822720A - リッツ線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 占積率が大きく、高周波伝播特性が良好なリ
ッツ線を提供する。また平板上などに沿って容易に配線
することのできるリッツ線を提供する。 【構成】 絶縁層を備えた素線21を２本以上撚り合わせ
た素線束２を24本を、中心部に低伸縮性の絶縁軸材３を
配して編み込んだ編組線からなる。このリッツ線１は断
面円筒形だけでなく偏平形状にすることもできる。 【効果】 表皮効果が十分に抑制されるため、同一素線
径および同一素線本数での高周波伝播特性を大幅に向上
させることができる。またリッツ線１を任意の箇所で切
断した際の断面形状の相違がほとんどなく高周波伝播特
性をはじめとする各種特性の低下などがない。さらにこ
のリッツ線１を偏平に加工することにより占積率を大き
くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリッツ線に関し、特に占
積率が大きく、高周波伝播特性が良好なリッツ線に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】高周波伝播においては、表皮効果によ
り、導体断面の外周に近いほど電流は多く流れ、逆に導
体断面の中心ほど電流量は低下する。このような表皮効
果を減らすため、個々に絶縁された複数本の素線を撚り
合わせてなる素線束をさらに複数本撚り合わせた後、素
線束群の外周に例えば横巻きシース加工を施したリッツ
線が用いられる。このようなリッツ線では、個々の素線
束が中心寄りと外周寄りとをできるだけ均等に交播する
ように撚り合わせることにより、表皮効果を抑えること
が望ましい。

【０００３】このような複数本の素線を撚り合わせてな
る素線束をさらに複数本撚り合わせたリッツ線では全体
の最終的な断面形状の真円度を高めるために、中心の１
本を軸とする、例えば７本の同心撚りが安定している。
ところが、このような同心撚りのリッツ線では、中心の
１本の素線束が他の素線束と交播しないため、他の素線
束よりも短くなる。この結果、中心の１本の素線束は直
流あるいは低周波領域では抵抗値が低く、高周波領域に
おいては他の素線束からの近接効果により他の素線束よ
りも交流抵抗値が大きくなり、その結果トランスやチョ
ークの損失が大きくなってしまうという問題点がある。

【０００４】上述したような高周波伝播特性を向上させ
たリッツ線が種々開示されている。特公平４−２１２８
３号公報は、絶縁層を備えた複数本の素線からなるリッ
ツ線であって、該素線の絶縁層の皮膜厚が、ｄｅ＜ｄ≦
0.93ｄｅ^0.95（但し、ｄｅ：素線の導体径、ｄ：絶縁層
を含めた素線の仕上り外径）を満足する厚みを有してお
り、該複数本の素線の外周に絶縁皮膜の層が形成されて
いるリッツ線を開示している。また特開平５−３４０６
８０号公報には、複数の絶縁細線で構成された複数の束
線を撚ったリッツ線において、中心に位置する束線ある
いは絶縁芯を除去したリッツ線が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】特公平４−２１２８
３号公報に記載のリッツ線は、占積率の向上したもので
あるが、中心部の素線束と、外周部の素線束との近接効
果により交流抵抗が大きくなる点については十分に改善
されていないという問題点がある。また特開平５−３４
０６８０号公報に記載のリッツ線は、中心に位置する束
線あるいは絶縁芯が除去されたものであるので、高周波
伝播特性は良好であるが占積率が低いという問題点があ
る。

【０００６】さらに、前記従来のリッツ線はいずれも撚
り線であるので、得られるリッツ線を任意の箇所で切断
した際の断面形状が不均一になりやすく、各種特性の低
下を招きやすいという問題点がある。さらに、リッツ線
を構成する各素線は、リッツ線の中心に対して扇状など
の形状を呈して均等に配列しているかのように表わされ
るが、実際は歪みを生じて各素線が不均一な形状でリッ
ツ線を形成しているのが普通であり、このため均一な特
性を有する線材とするのが困難であるという問題点があ
る。その上従来のリッツ線は、断面形状が概ね円形に限
られており、各種機器のハウジング内に配線する場合の
空間占拠率が高く、このため各種機器類の小型化には十
分に対応できないという問題点があり、配線ケーブル等
に用いた場合に各種部品などの間隙を自在に挿通できる
自由度が要求されている。

【０００７】本発明は前記問題点を解決して、占積率が
大きく、高周波伝播特性が良好なリッツ線を提供するこ
とを目的とする。また本発明は平板上などに沿って容易
に配線することのできるリッツ線を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のリッ
ツ線は、絶縁層を備えた素線又は前記素線を２本以上撚
り合わせた素線束を複数本編み込んだ編組線からなるも
のである。

【０００９】請求項２のリッツ線は、前記リッツ線がほ
ぼ断面円筒形のものである。

【００１０】請求項３のリッツ線は、前記リッツ線が断
面偏平形状のものである。

【００１１】さらに請求項４のリッツ線は、中心部に低
伸縮性の絶縁軸材を配して編み込んでなるものである。

【００１２】

【作用】前記請求項１のリッツ線では、絶縁層を備えた
素線又は前記素線を２本以上撚り合わせた素線束を複数
本編み込んでおり、中空の円筒状断面を呈していること
から表皮効果に有利であると共に個々の素線束が中心寄
りと外周寄りとほぼ均等に交播するように編み込まれ素
線束同士が相互に挟み合っていることからセグメントの
断面形状のくずれも少なく、同一径及び同一素線本数で
の高周波伝播特性を大幅に向上させることができる。

【００１３】また請求項２のリッツ線では、前記リッツ
線がほぼ断面円筒形であるので、任意の断面での形状の
相違が少なく各種特性の低下等がほとんどない。

【００１４】請求項３のリッツ線では、前記リッツ線が
断面偏平形状であるので、占積率を大幅に向上させるこ
とができ、また機器類の平板上などに沿って容易に配線
することができるので、機器類の小型化に大きく貢献す
ることができる。

【００１５】さらに請求項４のリッツ線では、前記リッ
ツ線の中心部に低伸縮性の絶縁軸材を配して編み込んで
なるものであるので、編組線であるリッツ線の長手方向
の収縮が抑制され、編み込みピッチの安定化を図ること
ができる。その上中心部に配された前記絶縁軸材により
表皮効果がさらに抑制されるので、高周波伝播特性を一
層向上させることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１を参照して
説明する。図１は本発明の第１実施例によるリッツ線を
示しており、同図において１はリッツ線であり、２は素
線束であり、３は中心に配される低伸縮性の絶縁軸材で
ある。前記素線束２は、多数のポリウレタン銅線の素線
21を撚り合わせた撚り線からなる。前記素線束２を構成
する素線21の太さは、所望とするリッツ線の太さ及び高
周波伝播特性に応じて適宜設定可能であるが、０．１〜
０．３mmφとするのが好ましい。素線21の線径が０．１
mmφ未満では撚り工程を行うのに十分な強度とするのが
困難であり、一方０．３mmφを越えると素線21自身の表
面効果が大きくなるため好ましくない。また素線の撚り
本数も特に制限はなく所望とするリッツ線１の線径に応
じて適宜設定すればよく、２〜数１００本の範囲内で適
宜設定することができる。さらに前記素線束２を構成す
る素線21としてはポリウレタン銅線である必要はなく、
ポリエステル銅線等種々の導電線を用いることができ
る。なお、本実施例においては素線21の撚り線を素線束
２としているが、場合によっては１本の素線21をそのま
ま編み込み用の線材として用いることもできる。また、
３はポリエチレンなどの低伸縮性で絶縁性を有する素材
からなる撚り紐、テープ等の軸材である。前記低伸縮性
の絶縁軸材３は、後述するように表皮効果を抑制し高周
波伝播特性の一層の向上効果を奏するとともに、編組線
である本発明のリッツ線の伸縮防止に寄与する。

【００１７】本実施例のリッツ線は上述したような素線
束２を中心部に前記低伸縮性の絶縁軸材３がくるように
していわゆるアジロ編みに編み込んで断面略円形の線材
とした編組線であり、前記素線束２の本数は24本となっ
ている。この編み込む素線束２の本数としては特に制限
はないが、アジロ編みに編み込むことから、６もしくは
８の倍数、すなわち６，８，12，16，24，36本のいずれ
かにするのが普通である。36本以上の素線束を編み込む
ことも可能であるが36本以上だと編み機の構成が複雑と
なるばかりか、編み込み工程が複雑化するため好ましく
ない。なお、場合によっては絶縁性軸材３を前記素線束
２の替わりに１本もしくは数本編み込むこともできる
が、高周波伝播特性や占積率を考慮すると好ましくな
い。なお編み込みピッチＰは、素線束２の径にもよるが
リッツ線１の外径の約３〜20倍であるのが好ましい。編
み込みピッチＰが３倍未満では、線材の使用長さが増加
するばかりか抵抗値が大きくなるという欠点を生じ、一
方20倍を越えると高周波伝播特性が低下するため好まし
くない。特に好ましい編み込みピッチＰはリッツ線１の
外径の約５〜10倍である。

【００１８】上述したような本発明のリッツ線１は、素
線２Ａを撚りながら１次素線束２を製造しておき、24本
の素線束をアジロ編み機に供給しアジロ編みを行うこと
により製造することができる。

【００１９】前記構成につきその作用について説明す
る。前記リッツ線１に必要に応じてシース加工等を施し
た後、トランスやチョークの巻線等に用いることができ
る。前記第１実施例によるリッツ線１は24本の素線束２
をアジロ編み紋様に編み込んでなるものであり、個々の
素線束２が中心寄りと外周寄りとほぼ均等に交播するよ
うに撚り合わされているので、トランスやチョークの巻
線等に用いた際に表皮効果が十分に抑制されるため、同
一素線径および同一素線本数での高周波伝播特性を大幅
に向上させることができ、スイッチング電源等の高効率
化を図ることができる。なお、本明細書において高周波
伝播特性とは、周波数の増加に伴う交流抵抗の増加を抑
制する効果のことである。

【００２０】以上詳述したように前記第１実施例のリッ
ツ線１は、絶縁層を備えた素線21を複数本撚り合わせた
素線束２を24本アジロ編みに編み込んだ編組線であり、
中空の円筒状断面を呈しており、個々の素線束２が中心
寄りと外周寄りとほぼ均等に交播するように編み込まれ
素線束同士が相互に挟み合っていることから表皮効果が
十分に抑制されるため、同一径及び同一素線本数での高
周波伝播特性を大幅に向上させることができる。また前
記リッツ線１はほぼ断面円筒形であり，編み込まれ素線
束同士が相互に挟み合っているので、セグメントの断面
形状の相違がほとんどなく高周波伝播特性をはじめとす
る各種特性のバラツキがほとんどない。さらに前記リッ
ツ線１の中心部に低伸縮性の絶縁軸材３を配して編み込
んでいるので、リッツ線１の長手方向の収縮が抑制さ
れ、編み込みピッチＰの安定化を図ることができる。そ
の上中心部に配された前記絶縁軸材３により表皮効果が
さらに抑制されるので、高周波伝播特性を一層向上させ
ることができる。

【００２１】次に本発明の第２実施例について図２を参
照して説明する。第２実施例のリッツ線は、前記第１実
施例のリッツ線１を偏平形状にした以外は同様の構成を
有する。従来の撚り線によるリッツ線１は図３に示すよ
うな構造を有するので基本的には丸線にすることしかで
きなかったが、本発明では前記第１実施例のリッツ線を
偏平形状に加工するか、もしくは偏平に編み込むことが
可能である。

【００２２】前記構成につきその作用について説明す
る。前記リッツ線１に必要に応じてシース加工等を施し
た後、トランス、チョークの巻線等や配線ケーブル等に
用いることができる。第２実施例によるリッツ線１は24
本の素線束２をアジロ編み紋様に編み込んでこれを偏平
に加工すれば得られるものであるが、同一外周を有する
円と略偏平な矩形とでは、その面積は当然円が大きくな
る。したがって第２実施例のリッツ線１は従来の撚り線
による丸線形状のリッツ線１や前記第１実施例のリッツ
線１と比較してその断面積は小さいものであり、占積率
を大きくすることができる。このため第２実施例におい
てはリッツ線１の信頼度、高周波伝播特性等を低下させ
ることなく占有面積の低減を図ることができ、機器類の
小型化に大きく貢献することができる。さらに配線ケー
ブル等に使用する場合には、ケーシングや各部品の間隙
等に比較的自由に配線することができるという効果も奏
するものである。

【００２３】以上詳述したとおり前記第２実施例のリッ
ツ線１は絶縁層を備えた素線21を複数本撚り合わせた素
線束２を24本アジロ編みに編み込んで、これを断面偏平
形状にしたものであるので、占積率を増加させることが
できる。また配線ケーブル等に使用する場合には、ケー
シングや各部品の間隙等に比較的自由に配線することが
できる。さらに個々の素線束２が中心寄りと平坦面側と
をほぼ均等に交播するように撚り合わされているので、
表皮効果が十分に抑制されるため、同一素線本数での高
周波伝播特性を向上させることができる。また前記リッ
ツ線１の断面形状が前記リッツ線１を任意の箇所で切断
した際にほぼ同一であるので、高周波伝播特性をはじめ
とする各種特性のバラツキなどがほとんどない。さらに
前記リッツ線１の中心部に低伸縮性の絶縁軸材３を配し
て編み込んでいるので、リッツ線１の長手方向の収縮が
抑制され、編み込みピッチＰの安定化を図ることができ
る。その上中心部に配された前記絶縁軸材３により表皮
効果がさらに抑制されるので、高周波伝播特性を一層向
上させることができる。

【００２４】以下の具体的実施例により本発明をさらに
詳細に説明する。

【００２５】実施例１〜３及び比較例１，２ 直径0.2 mmの銅線に対してウレタン系エナメル塗料を塗
布したポリウレタン銅線12本を素線撚り機にてピッチ30
mmで撚り合わせて素線束（１次撚り線）を製造した。こ
のようにして得られた素線束24本を使用して、表１に示
す編み込みピッチでアジロ編みにして総素線本数288 本
のリッツ線を製造した。このようにして得られた各リッ
ツ線の直流抵抗（Ｒ_DC）を測定した結果を表１に示す。
また周波数100 〜1000000 Hzの交流電流を導通した際の
交流抵抗（Ｒ_AC）を測定した結果を表２及び表３に示
す。また、周波数100 Hzの交流電流を導通した際の交流
抵抗（Ｒ_AC100 ）を基準（１）とした際の交流抵抗増加
率を算出した。結果を表４及び表５に示す。さらに前記
直流抵抗に対する交流抵抗の抵抗増加率（Ｒ_AC／Ｒ_DC）
を算出した。結果を図４に示す。

【００２６】また比較のために直径0.2 mmの銅線に対し
てウレタン系エナメル塗料を塗布したポリウレタン銅線
49本を素線撚り機にてピッチ45mmで撚り合わせて素線束
（１次撚り線）を製造し、この素線束７本をピッチ55mm
で撚り合わせた後シース巻き仕上げを施して総素線本数
343 本のリッツ線を製造した。また前記１次撚り線６本
を同様にピッチ55mmで撚り合わせた後シース巻き仕上げ
を施して総素線本数294 本のリッツ線を製造した。これ
らのリッツ線の直流抵抗（Ｒ_DC）、交流抵抗（Ｒ_AC）、
交流抵抗増加率を前記実施例１と同様にして得た結果を
表１〜表５に示す。また前記抵抗増加率（Ｒ_AC／Ｒ_DC）
の算出結果を図４にあわせて示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】

【表３】

【００３０】

【表４】

【００３１】

【表５】

【００３２】表１〜表５および図４から明らかなよう
に、実施例１〜３のリッツ線は従来のリッツ線である比
較例１および２と比べて抵抗増加率が小さかった。特に
ピッチが約50mmの実施例１のリッツ線は抵抗増加率が大
幅に小さかった。

【００３３】実施例４ 実施例２のリッツ線を図２に示すように偏平形状（幅ｗ
約7.9 mm、高さｔ約3.5 mm）に加工したもの（実施例
４）を用いて、抵抗増加率を測定し、この結果を図５に
示す。なお、直流抵抗の値は2.041 ｍΩ／ｍであった。
図５から明らかなように実施例２のリッツ線を偏平形状
にしても高周波伝播特性（抵抗増加率）にはほとんど影
響がなく、丸線形状のリッツ線と同等の性能を発揮でき
ることがわかる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の請求項１のリッツ線は、絶縁層
を備えた素線又は前記素線を２本以上撚り合わせた素線
束を複数本編み込んだ編組線からなるものであるので、
中空の円筒状断面を呈していることから表皮効果に有利
であり、さらに個々の素線束が中心寄りと外周寄りとほ
ぼ均等に交播するように編み込まれ素線束同士が相互に
挟み合っていることからセグメントの断面形状のくずれ
も少なく、同一径及び同一素線本数での高周波伝播特性
を大幅に向上させることができる。

【００３５】また請求項２のリッツ線は、前記リッツ線
がほぼ断面円筒形であるので、任意の断面での形状の相
違が少なく各種特性の低下等がほとんどない。

【００３６】請求項３のリッツ線は、前記リッツ線が断
面偏平形状であるので、占積率を大幅に向上させること
ができ、また機器類の平板上などに沿って容易に配線す
ることができるので、機器類の小型化に大きく貢献する
ことができる。

【００３７】さらに請求項４のリッツ線は、前記リッツ
線の中心部に低伸縮性の絶縁軸材を配して編み込んでな
るものであるので、リッツ線の長手方向の収縮が抑制さ
れ、編み込みピッチの安定化を図ることができる。その
上中心部に配された前記絶縁軸材により表皮効果がさら
に抑制されるので、高周波伝播特性を一層向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるリッツ線を示す部分
断面斜視図である。

【図２】本発明の第２実施例によるリッツ線を示す部分
断面斜視図である。

【図３】従来のリッツ線を示す部分断面斜視図である。

【図４】実施例１〜３及び比較例１、２のリッツ線の直
流抵抗に対する周波数の増加に伴う流抵抗の抵抗増加率
（Ｒ_AC／Ｒ_DC）を示すグラフである。

【図５】実施例２及び実施例４のリッツ線の直流抵抗に
対する周波数の増加に伴う流抵抗の抵抗増加率（Ｒ_AC／
Ｒ_DC）を示すグラフである。

【符号の説明】

１ リッツ線 ２ 素線束 ３ 低伸縮性の絶縁軸材 21 素線 Ｐ ピッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷田部 博 神奈川県横浜市磯子区岡村三丁目８番５号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁層を備えた素線又は前記素線を２本
   以上撚り合わせた素線束を複数本編み込んだ編組線から
   なることを特徴とするリッツ線。
2. 【請求項２】 前記リッツ線がほぼ断面円筒形であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のリッツ線。
3. 【請求項３】 前記リッツ線が断面偏平形状であること
   を特徴とする請求項１記載のリッツ線。
4. 【請求項４】 前記リッツ線中心部に低伸縮性の絶縁軸
   材を配して編み込んでなることを特徴とする請求項１乃
   至３のいずれか１項記載のリッツ線。