JPS59123304A - 電磁遅延線 - 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】 本発明はインダクタンス素子と容ｉｆｆを組合せた’ａ
ｌｔ磁遅延線に係り、特にフンピューク暗におけるティ
ジタル信宕°処理月１に好適な゛電磁遅延線の改良に関
する。

従来、この種の電磁遅延線、例えば、立」ニリ時間が０
，５ｎＳ〜１０１１８程度の中・高速電磁仔延線として
は、合成樹脂等の非磁性体製の棒状ボビンの外周に巻溝
を所定間隔で複数共軸的に形成し、この巻ンめにコイル
を順次分割して連続的に巻回してインダクタンス素子を
構成し、隣合う各巻溝間におけるコイルとアース間に容
量を接続する構造のものか知られている。

しかしなから、非磁性体製の棒状ボビンを用いる電磁遅
延線は、構造が簡単でボビンの材料費も安価である反面
・インダクタンス素子の各コイルか空心状態となって磁
束か集束しにくい。

そのため、各コイル間に電磁ビ延線として最適な結合状
態を形成して良好な升延特性を得るＫ１−１’、各コイ
ル間の間隔を広ぐする必要かあり、ボビンか長大化して
電磁遅延線を大形化させる欠点がある。

また、各コイル間の最適な結合係数を選定するだめの要
素が、複数存在するので、実静にはコイル間の最適な結
合係数の選定も煩雑であり、良好な遅延特性を小形の電
磁遅延線で得ることは困難であった。

なお・電磁遅延線において・インダクタンス素子を構成
子る複数のコイルを各々別個のフェライｌ・製ドラム状
ボビンに巻回し・これらコイルの巻回されたドラム状ボ
ビンを所定の間隔をおいて配置ｈシてなる構造のものも
ある。しかし、ドラム状ボビンを用いる電磁遅延線にあ
っては、ドラム状ボビンへのコイルの巻回作業が煩雑に
なってドラム状ボビンの配置や各コイル間の結線か面倒
で、更にボビンＯ材料費が比較的高価となって製造コス
トを上昇きせるうえ、やはり理論的な最適結合係数を得
ることが困難で、遅延特性が十分なものではなかった。

しかも・ボビンの小形化を図る目的から複数のドラム状
ボビンを一体化すると、コイル間の結合が強過ぎて最適
な結合状態を得ることが困難で、結局コイル毎にボビン
を用意しなければならなかった０ 本発明はこのような従来の欠点を解消するためになされ
たもので・インダクタンス素子を構成するコイル間の結
合が小さく、コイル相互を近接配置することが可能で、
略理論的な最適結合状態の得られる安価な小形の電磁遅
延線の提供を目的とする。

この目的を達成するために本発明は、導体によって複数
ターン巻回されたコイルを複数その巻軸を共軸的に直列
接続したインダクタンス素子と、このインダクタンス素
子に組合せた容量とからなる電磁遅延線において・前記
各コイルの前記各導体が前記巻軸に対しほぼ垂直に積層
されるとともに、前記各コイルの対向する２辺か前記巻
軸の同一方向に所定のずれ間隔でずらされてなることを
特徴上するものである。

以下、本発明の′電磁遅延線を詳細に説明する。

第１図〜第４図は本発明の電磁遅延線の一実施例を説明
する図であり、特に第１図および第２図は電磁遅延線に
用いるボビンを示す正面図および側面図である。

第１図および第２図において、合成樹脂からなる非磁性
体製のボビン１は、断面長方形の角柱状をなし、横置き
した状態で幅の広い上面部および下面部に、各々ボビン
１の軸心（後述する巻軸）へ垂直かつ直交する巻溝２・
２′が形成されている。

各巻溝２・２′の幅Ｓは、後述する導線の線径と略同じ
幅もしくけ僅かに広くなっており、ボビン１の上面部お
よび下面部の各々において所定のピッチＰを隔てて形成
されるとともに、上面部の巻溝２と下面部の巻７４１４
２’とは所定のずれ間＠Ｂだけ巻軸方向にずれて形成さ
れている。

このボビン１の巻溝２；２′には、第３図および第４図
に示すようにボビン１の上面部の巻溝２れてコイル３が
形成され、さらに各フィル３が直列かつ共軸的に連結さ
れて分割巻され・インダクタンス素子４が構成されてい
る。すなわち、各コイル３は・導線が巻軸に対し積層し
てスパイラル状に巻回され、上面部および下面部におい
てボビン１０巻軸（コイルの巻心）に対し垂直かつ直交
し、上面部と下面部間の側面においては巻軸に対し傾斜
した状態で巻回され・インダクタンス素子４の１区間分
に相当している。

なお、ある巻溝のコイル３を巻き終って次の隣合うコイ
ル３を巻き始めるための巻溝への導線の移動は・ボビン
１の側面で容易に可能である。

インダクタンス素子４の各フィル３の最外周の導線とア
ース間には、従来公知の手段によって容量Ｃが各々接続
されて集中定数型の電磁遅延線５が構成されている◇ 第５図は第３図に示す電磁遅延線の等価回路図であり・
図中インダクタンスしは上述の各１区間分のコイル３に
相当し・符号ａＩＨ１ｆＪｉ合うインダクタンス１間の
結合係数を、符号ａ２は１つおいて次のインダクタンス
１間の結合係数を、そして符号ａ３Ｈ２つ置いた次のイ
ンダクタンス１間の結合係数を示している。第５図にお
いては最左端のインダクタンスしにのみ着目して、その
右側にあるインダクタンスＬとの結合を示しているが、
当然その左側にもインダクタンスＬがあってそれらとも
同様に結合しており、他のインダクタンスしも同様に左
右のインダクタンスＬと夫々結合している。

そして一般に、電磁遅延線の特性は、主にインダクタン
ス素子４を構成するコイル３間の結合係数ａ１・ａ２に
よって決定きれ、特にａｌの影響が大きい。このａｌは
符号が正で、ａ２以下が存在しないと仮定すると、従来
から理論的にはａ１＝０．１４２　（誘導ｍ型ではｍ＝
１．３４に相当）が最適値とされている。もっとも実用
−にでは、ａ２以下の存在や浮遊容量等の影響を考慮す
る必要かあるので、ａ、＝０．１〜０２の範囲て選択さ
れる。

また・　ａ２は理論的には符号が負で、その絶対値が０
．０２〜０．０３程度に選定することが好ましいと考え
られており、結局ａ１およびａ２をこれらの最適範囲に
選定することによって近延特性の良好な電磁遅延線が得
られるが、従来の非磁性体製のホビンを用いるものにあ
ってはコイルの間隔を広く設定しなければならなかった
。

そして、上述のようにインダクタンス素子４を形成する
各コイル３を、ボビン１の」二面部および下面部におい
てボビン１の巻軸に対し垂直かつ直交し、」二面部およ
び下面部間の側面において巻軸に対し傾斜した状態に巻
回し、ボビン１の上面部の巻溝２と下面部の巻溝２′間
のずれ間隔日を変化させることにより、結合係数ａ１お
よびａ２最適範囲に設定することが可能となる。

例えば、ボビン１において幅Ｗ方向の巻溝２．２′の長
さを６欄、厚みＴ方向の巻溝２と２′間の゛間隔を０．
２ｍｍ、ボビン上面部および下面部の隣合う巻溝２間の
ピッチＰを０．９　ｗｎとし、線径０．０７ｙｎ＋ｎの
絶縁被覆導線を各巻溝２．２′当り３ターン（３層）づ
つ連続して分割巻きすると、同一ターンを形成する上面
部と下面部の巻溝２．２′間のずれ間隔日の寸法変化に
応じて、結合係数ａ、およびａ２は第６図のように変化
する。

すなわち、ずれ間隔日をＯｍｍから大きくしてゆくと・
　ａｌにあっては正のまま０．０５付近から一度減少し
て増大し、ａ２にあっては正から一度負に反転した後・
再び正に反転して増大する。

従って、ずれ間隔日が１．５　ｍｍ付近において・上述
の結合係数ａ１およびａ２の理論的最適値に近似となり
、コイル３相互を近接しても小形で良好な遅延特性を得
ることができる。

しかも、ボビン１の巻溝２．２′は、ボビン１の巻軸に
対し、垂直かつ直交するよう形成すればよいので１ボビ
ン１を成形する金型がはｊ単となってボビン１の製造コ
ストおよび製造能率が良好となるし、巻／７１’ｉ　２
．２′がボビン１の巻軸に対し垂直でしかもボビン１の
」−面部と下面部においてずれ間隔Ｂでずれているたけ
であることから、ホビン１を巻線機に把持きせて１８０
０毎に間欠回転させながら簡単に巻回可能となって製造
が容易であり、巻回された導線がゆるみにくい。

なお、巻溝２．２′間のずれ間隔日の１１ン適値は、ボ
ビンの寸法、洞性、巻τ１１ｔ６２．２′の形状、導線
の線径やターン数によって異なるので・適当に選択ずれ
ばよい。

第７図は本発明の電磁遅延線に用いる他のボビン１を示
ず断聞図である。

上述の第３図および第４図に示すボビン１は・幅Ｗ方向
における巻溝２．２′間の間隔Ｔを一定にしているが、
第７図のボビン１にあっては、幅Ｗ方向の中央部におい
て上面部と下面部の巻溝２・２′間の間隔Ｔ２が大きく
、側面の間隔Ｔ工に向って曲線状に狭くしてなるもので
ある。＼このようにボビン１における巻溝２．２′間の
間隔は変化させることも可能であり・ボビン１の上面部
および下向部の巻溝２．２′がボビン側面すなわち厚み
Ｔ側で斜めに連続するように形成し、導線がボビン１の
側面から突出しないように巻回形成することもできる。

また、上述の実施例においては、ボビン１を用いてイン
ダクタンス素子４を形成し、電磁遅延線を構成する例を
示したが、本発明の電磁遅延線にあっては、ボビンを用
いるインダクタンス素子４に限らず、ボビン１を省略し
たコイル６のみからなるインダクタンス素子７を用いて
構成することが可能である。

すなわち、第８図イに示すように・セメントワイヤによ
ってスパイラル状に巻回して仮固定したコイル６を・同
図口に示すように複数直列接続して共軸的に積層し、そ
の後これを対向する側部（厚みＴ側）を巻軸に対し傾斜
するように変形させ、その状態で加熱して固着してイン
ダクタンス素子７を形成し、各コイルの接続点とアース
間に容量Ｃ（図示せず）を接続して構成することが可能
で、大幅な小形ｆヒを図ることができる。

さらに、図示を省略するが、可撓性のシート上に導線を
スパイラル状に巻回してコイルを形成しこのコイルを積
層して変形、固定することも可能であり、可撓性のシー
トを用いる場合には・容量をそのシート上に形成して接
続の簡素化を図ることができる。

さらに、本発明の実施例をフィル１層当りの巻数が１タ
ーンの場合（スパイラル状）で１悦明したが、１層が複
数ターンで複数層巻回する場合にも実施例 なお、本発明の電磁遅延線において・インダクタンス素
子を形成するコイルは、導線に限らず従来公知の導１本
条等であってもよく、巻線技術のほか、フォトエツチン
グ法等化学的手法によって形成ずればよい。

芒らに・本発明は・インダクタンス素子に容量Ｃを接続
して遅延線を構成する場合に限らず、フィルに容量巻線
をバイファイラ巻きしてその容量巻線の一端をアースし
た分布定数型の電磁遅延線においても実施可能である。

さらにまた、インダクタンス素子の各コイルにおいて・
ボビン１の巻軸すなわちコイルの巻心に対し傾斜する部
分は、厚みＴ側の少なくとも部分的であっても本発明の
目的達成か可能であり・要は各コイルの対向する２辺か
コイルの巻軸方向に所定のすれ間隔Ｂでずれていればよ
い。

以」二説明したように本発明の電磁遅延線は、遅延線を
構成するインダクタンス素子の各コイルの各導体かコイ
ルの巻軸に対しほぼ垂直に積層するように巻回され、各
コイルの対向する２辺がコイルの巻軸の同一方向へ所定
のずれ間隔でずらされてなるので、フィル間の間隔を狭
くしても最適の結合係数を得ることが可能となって、小
形で遅延特性が向上する。

また、安価な非磁性体製ボビンを用いても、小形化およ
び遅延特性の向上を図ることが可能であり、コストが低
減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の電磁遅延線に用いるボビ
ンを示す正面図および側面図、第３図〜第５図は本発明
の電磁遅延線の一実施例を示す正面図、側面図および等
価回路図、第６図は結合係数の変化を示す図、第７図お
よび第８図イル／％は本発明の他の実施例を示す断面図
および工程図である。 １・・・・・ボビン、２．２′・・・・・巻溝、３．６
・・・　フィル、４、了・・・・インダクタンス素子、
５・・・・・電磁遅延線 特許出願人　エルメック株式会社 オ　１　Ｍ　　　　　オ　２　ロ ア３１Ｎ　　　　　　　７４Ｑ ７１７５　　圃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導体を複数ターン巻回したコイルを共軸的に複数個直列
   法続したインダクタンス素子と、このインダクタンス素
   子に組合せプこ容量とからなる電磁遅延線において・前
   記インダクタンス素子の各コイルの１１１Ｊ記各導体が
   前記巻：ｌｌ１ｌ＋に対しほぼ垂直に積層するように巻
   回されるとともに、１ｊｉＪ記各コイルの対向する２辺
   か前記巻軸方向に所定のずれ間隔でずらされてなること
   を特徴とする電磁遅延線。