JP2004198224A

JP2004198224A - 継ぎ目無し磁性体測定用コイル形成方法と装置

Info

Publication number: JP2004198224A
Application number: JP2002366407A
Authority: JP
Inventors: Masanori Shindo; 昌典進藤
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 2002-12-18
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】トロイダル形状の磁性体の磁気的特性を測定するためには、コイルを人手により１巻ずつコアに通して巻く必要があった。そのために時間がかかるという、問題点があった。さらに、１つのコアにおいても巻線が均一にはならず、異なるコア間では、さらに巻線のばらつきが生じるという解決すべき問題があった。
【解決手段】トロイダル磁性体に、例えば各８ターンの２つのトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃを巻き付けるためのコイル枠１０を設けた。これをトロイダル平面で上下に分断して上部コイル枠１０ｕと下部コイル枠１０ｄとにした。トロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃも各８ターンがそれぞれ上下に分断され、各コイル断面に、分断された上下のコイルをそれぞれ接続するための接続端子Ａ，Ｂを設け磁性体の着脱を容易にした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、継ぎ目無し磁性体（コア）、たとえば、トロイダル磁性体の磁気的特性を測定するのに適し、トロイダル磁性体を着脱自在にしたコイル形成装置に関する。さらに具体的には、トロイダル磁性体の磁気的特性を測定するに際して、測定用のトロイダル・コイルをいちいち手巻することもなく、トロイダル磁性体に装着し、ばらつきのない測定を可能にした新規な方法と装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来例を示す透過斜視図である。太い実線と１点鎖線で示した２組のトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃが、図示されてはいないトロイダル磁性体に巻き付くように、コイル枠１０に巻かれている。１次のトロイダル・コイルＡｃの巻始めおよび巻終わりは、Ａci，Ａcoであり、２次のトロイダル・コイルＢｃの巻始めおよび巻終わりは、Ｂci，Ｂcoである。
【０００３】
１次のトロイダル・コイルＡｃの巻始めおよび巻終わりのＡci，Ａcoには、交流電流を流してトロイダル磁性体を励磁し、その磁束の変化を２次のトロイダル・コイルＢｃ側に誘起される誘導電圧をその巻始めおよび巻終わりのＢci，Ｂcoから検出している。１次側の交流電流の周波数を変えて、広い範囲の周波数に対するトロイダル磁性体の磁気的特性を測定している。
【０００４】
図５に図示の場合は、１次のトロイダル・コイルＡｃおよび２次のトロイダル・コイルＢｃの巻回数は、それぞれ、８ターンとなっている。コイル枠１０を用いずに、図示されてはいないトロイダル磁性体に、直接に、トロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃを巻き付ける場合もしばしばあるが、コイル枠１０を用いた図５の従来例により、以下、説明をすすめる。
【０００５】
図６には、図５の点６ｂおよび７ａを含むトロイダル・コイルＡｃの面で切断したコイル枠１０およびトロイダル磁性体２の断面図が示されている。トロイダル・コイルＢｃも同様に巻かれている。磁性体に継ぎ目が無いために、トロイダル磁性体２の磁気的特性を測定するに際しては、１次のトロイダル・コイルＡｃおよび２次のトロイダル・コイルＢｃを巻き付け、その測定後にとりはずす手作業が必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
継ぎ目無し磁性体、たとえば、トロイダル磁性体２の磁気的特性を測定するに際しては、１次のトロイダル・コイルＡｃおよび２次のトロイダル・コイルＢｃを巻き付け、その測定後にとりはずす手作業が必要であった。多くのトロイダル磁性体２の磁気的特性を測定する場合には、多くの時間と手間を必要とするために、コスト高になるという問題点があった。
【０００７】
さらに、人手により巻き付け作業が行われるために、均一性が保てず、測定誤差が大きくなるという解決されなければならない課題があった。また、測定毎にトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃを巻いてそれをはずす手作業が必要であったから、トロイダル磁性体を１個測定する毎に巻線の屑が発生するという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
継ぎ目無し磁性体、例えばトロイダル磁性体に、例えば各８ターンの２つのトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃを巻き付けるためのコイル枠１０を設けた。これをトロイダル平面（磁路の通る面に並行な面）で上下に分割して上部コイル枠１０ｕと下部コイル枠１０ｄとにした。トロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃも各８ターンがそれぞれ上下に分断された状態になり、各分断されたコイル端に、分断された上下のコイルをそれぞれ接続するための接続端子Ａ，Ｂを設け、トロイダル磁性体の着脱を容易にした。
【０００９】
接続端子Ａ，Ｂには、ＩＣソケットや、多ピンのコネクタに汎用されている、着脱可能な端子を用いている。磁気的特性を測定する場合に、下部コイル枠１０ｄにトロイダル磁性体を落し込み、上部コイル枠１０ｕで蓋をすれば、多くの接続端子Ａ，Ｂにより、２つのトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃが形成されるから、コイル巻き付けの手間をかけずに測定に入ることができ、しかも、ばらつきのない精度の高い測定が、短時間で実現できることになった。測定の終了後には、上部コイル枠１０ｕをとりはずせば、簡単にトロイダル磁性体２を取り出すことができるようになった。さらに、測定毎にトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃを巻いてそれをはずす手作業も必要がないから、巻線の屑も無くなった。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態を示す透過斜視図であり、従来例を示した図５に対応している。ここで、図５に示した構成要素に対応するものについては、同じ記号を付した。
【００１１】
太い実線と１点鎖線で示した２組のトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃが、図示されてはいないトロイダル磁性体に巻き付くように、上部コイル枠１０ｕと下部コイル枠１０ｂを一体にして巻かれている。１次のトロイダル・コイルＡｃの巻始めおよび巻終わりは、Ａci，Ａcoであり、２次のトロイダル・コイルＢｃの巻始めおよび巻終わりは、Ｂci，Ｂcoである。
【００１２】
１次のトロイダル・コイルＡｃの巻始めおよび巻終わりのＡci，Ａcoには、交流電流を流してトロイダル磁性体を励磁し、その磁束の変化を２次のトロイダル・コイルＢｃ側に誘起される誘導電圧として、その巻始めおよび巻終わりのＢci，Ｂcoから検出している。１次側の交流電流の周波数を変えて、広い範囲の周波数に対するトロイダル磁性体の磁気的特性を測定している。図１に図示の場合は、１次のトロイダル・コイルＡｃおよび２次のトロイダル・コイルＢｃの巻回数は、それぞれ、８ターンとなっている。
【００１３】
２つのトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃを巻き付けるためのコイル枠は、これをトロイダル平面（磁路の通る面に並行な面）で上下に分割して上部コイル枠１０ｕと下部コイル枠１０ｄとによって構成されている。トロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃも各８ターンがそれぞれ上下に分断され、分断面に現われた各ターン毎のコイル端に、上下のコイル端をそれぞれ接続してコイルを形成するための接続端子Ａ，Ｂが設けられて、トロイダル磁性体の着脱を容易にすることができるようになっている。
【００１４】
図２には、図１の接続端子Ａ６ｂおよびＡ７ａを含むトロイダル・コイルＡｃの面で分断した上部および下部のコイル枠１０ｕ，１０ｄおよびトロイダル磁性体２の断面図が示されている。図２には表示されてはいないが、トロイダル・コイルＢｃも同様に巻かれている。トロイダル磁性体２の磁気的特性を測定するに際しては、下部コイル枠１０ｄにトロイダル磁性体２を大きな矢印が示すように落し込み、その上に上部のコイル枠１０ｕを蓋せる。それにより、接続端子Ａ６ｂｕとＡ６ｂｄが、Ａ７ａｕとＡ７ａｄが、それぞれ接続されてコイルが形成される。
【００１５】
接続端子Ａ，Ｂとして、ＩＣソケットや、多ピンのコネクタに汎用されている、着脱可能な端子を用いることができる。トロイダル磁性体の磁気的特性を測定する場合には、下部コイル枠１０ｄにトロイダル磁性体２を落し込み、上部コイル枠１０ｕで蓋をすれば、多くの接続端子Ａ，Ｂにより、２つのトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃが形成されるから、コイル巻き付けの手間をかけずに測定に入ることができ、しかも、ばらつきのない精度の高い測定が、短時間で実現できる。測定の終了後には、上部コイル枠１０ｕをとりはずせば、簡単にトロイダル磁性体２を取り出すことができる。さらに、測定毎にトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃを巻いてそれをはずす手作業も必要がないから、巻線の屑も出ない。
【００１６】
図３には、図１の上方から見た透視図が示されており、接続端子Ａ，Ｂの配置が詳細に示されている。トロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃのトロイダル外周と内周には、それぞれＡ１ａ〜Ａ８ａ，Ｂ１ａ〜Ｂ８ａと、Ａ１ｂ〜Ａ８ｂ，Ｂ１ｂ〜Ｂ８ｂが配置されている。上部コイル枠１０ｕ上のトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃは、それぞれ太い実線と１点鎖線で、下部コイル枠１０ｄの下側のトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃは、それぞれ太い破線と２点鎖線で表されている。
【００１７】
図４は、図２に対応しており、上部コイル枠１０ｕを平板状にした場合が示されている。平板は、たとえば、プリント基板に接続端子Ａ６ｂｕとＡ７ａｕを設ければ、容易に実現できる。
【００１８】
以上の説明においては、被測定磁性体として、トロイダル磁性体を用いた場合を例示した。しかしながら、本発明の適用される被測定磁性体の形状は、トロイダル状に限定されるものではない。継ぎ目無し磁性体、たとえば、ロの字状や日の字状の一体型磁性体の磁気的特性を測定する場合にも、本発明が適用できることは、以上の説明から明らかであろう。また、以上の説明においては、被測定磁性体として、その断面が方形のトロイダル磁性体を用いて例示したが、円形や楕円形であってもよい。継ぎ目無し磁性体の形状は、どのようなものであっても本発明を適用することができる。
【００１９】
上部コイル枠（１０ｕ）と下部コイル枠（１０ｄ）とは、継ぎ目無しの被測定磁性体（２）を励磁して磁路に磁束の変化を生じるように巻かれた励磁コイル（Ａｃ）と磁束の変化を検出するための検出コイル（Ｂｃ）とが、被測定磁性体（２）中の磁路の通る面に並行な面で分断されたものとなっている。上部コイル枠（１０ｕ）と下部コイル枠（１０ｄ）とを形成製造する場合に、励磁コイル（Ａｃ）と検出コイル（Ｂｃ）とを、被測定磁性体（２）中の磁路の通る面に並行な面で切断して同時に形成される必要は全く無く、上部コイル枠（１０ｕ）と下部コイル枠（１０ｄ）とを対面し接合したときに励磁コイル（Ａｃ）と検出コイル（Ｂｃ）とが形成されるようになっていればよいことは、明らかである。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、継ぎ目無しの被測定磁性体、たとえば、トロイダル磁性体の磁気的特性を測定する場合に、下部コイル枠にトロイダル磁性体を落し込み、上部コイル枠で蓋をすれば、多くの接続端子Ａ，Ｂにより、２つのトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃが形成されるから、コイル巻き付けの手間をかけずに測定に入ることができるようになった。
【００２１】
しかも、ばらつきのない精度の高い測定が、短時間で実現できることになった。測定の終了後には、上部コイル枠１０ｕをとりはずせば、簡単にトロイダル磁性体を取り出すことができるようになった。さらに、測定毎にトロイダル・コイルＡｃ，Ｂｃを巻いてそれをはずす作業も必要がないから、巻線の屑も無くなった。したがって、本発明の効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す透過斜視図である。
【図２】図１の重要な構成要素である接続端子Ａ６ｂとＡ７ａを含む面の断面分解図である。
【図３】図１の上方から見た透視図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す接続端子Ａ６ｂとＡ７ａを含む面の断面分解図である。
【図５】従来例を示す透過斜視図である。
【図６】図５の点６ｂとＡ７ａを含む面の断面分解図である。
【符号の説明】
２トロイダル磁性体
６，７点
１０コイル枠
１０ｕ上部コイル枠
１０ｄ下部コイル枠
Ａ，Ｂ接続端子
Ａｃ，Ｂｃ，トロイダル・コイル
Ａci，Ａco，Ｂci，Ｂco コイル引出し巻線

Claims

継ぎ目無しの被測定磁性体（２）を挿むための第１のコイル枠（１０ｕ）と第２のコイル枠（１０ｄ）とを設け、
前記第１のコイル枠（１０ｕ）の第１の面と、前記第２のコイル枠（１０ｄ）の第２の面とを対面せしめることにより、前記被測定磁性体（２）を励磁して磁束の変化を生じるように巻かれた励磁コイルと前記磁束の変化を検出するための検出コイルとを形成するべく、前記第１の面と第２の面における前記励磁コイルと前記検出コイルの各ターン毎のコイル端に着脱可能に設けられた接続端子（Ａ，Ｂ）を具備するようにした、
継ぎ目無し磁性体測定用コイル形成方法。
継ぎ目無しの被測定磁性体（２）を挿むための第１のコイル枠手段（１０ｕ）と第２のコイル枠手段（１０ｄ）と、
前記第１のコイル枠手段（１０ｕ）の第１の面と、前記第２のコイル枠手段（１０ｄ）の第２の面とを対面せしめることにより、前記被測定磁性体（２）を励磁して磁束の変化を生じるように巻かれた励磁コイルと前記磁束の変化を検出するための検出コイルとを形成するべく、前記第１の面と第２の面における前記励磁コイルと前記検出コイルの各ターン毎のコイル端に着脱可能に設けられた接続端子手段（Ａ，Ｂ）とを含む、
継ぎ目無し磁性体測定用コイル形成装置。
前記第１のコイル枠手段（１０ｕ）が、
平板により形成されている、
請求項２の継ぎ目無し磁性体測定用コイル形成装置。
前記第１のコイル枠手段（１０ｕ）が、
プリント基板により形成されている、
請求項２の継ぎ目無し磁性体測定用コイル形成装置。