JPH0135435B2 - - Google Patents

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JPH0135435B2
JPH0135435B2 JP59208199A JP20819984A JPH0135435B2 JP H0135435 B2 JPH0135435 B2 JP H0135435B2 JP 59208199 A JP59208199 A JP 59208199A JP 20819984 A JP20819984 A JP 20819984A JP H0135435 B2 JPH0135435 B2 JP H0135435B2
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braided wire
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Yutaka Akiba
Kazuo Hirota
Ichiro Ishi
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073Shielding materials
    • H05K9/0075Magnetic shielding materials
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/533Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads antistatic; electrically conductive

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、磁気バブルメモリ装置に係り、特に
回転磁界を発生させる高速駆動コイルの低消費電
力化に好適な回転磁界閉込めケース(導体ケー
ス)を提供するための金属平板とこれを製造する
ための金属編み線に関するものである。
〔発明の背景〕
従来の磁気バブルメモリ装置では、駆動磁界
(回転磁界)を閉込めるため、例えば特公昭57−
19517号公報において、シールド体という電気的
導体板を使用したケースにより、フエライトコア
に巻線した駆動コイルを完全に包囲する形をとつ
ている。即ち、導体板に侵入する回転磁界により
発生する渦電流を利用して、回転磁界を導体ケー
ス内部に閉込めている。
装置の消費電力を低減するため、導体ケースは
渦電流に対して効率のよいループを形成する密閉
形ケースの構造を有し、駆動コイルの損失抵抗を
減少させている。さらに、消費電力を低減するた
め、駆動コイルよりも十分に大きな導体ケースを
用いて、回転磁界の閉込めに必要な渦電流を減少
させる場合もあるが、装置の大型化、無効電力の
増加という問題がある。この導体ケースに使用す
る材質は、回転磁界の変化に伴い発生する渦電流
を平板の任意方向に均等に流せる性質が必要であ
る。上記した特公昭57−19517号の場合、導体ケ
ースはシールド体としての性質を有するものとし
て銅、アルミニウム等の導体材料が用いられてい
る。一方、特公昭58−12675号公報においては、
導体ケースは、回転磁界を表面で反射するように
十分な厚さを有する電気的導体が用いられてい
る。以上から従来技術における導体ケースの材質
は、単一材料で作られている。
回転磁界を閉込める導体ケースの板厚は、駆動
周波数の増加に伴い表皮効果の影響を受け、表皮
深さδ〔=√2()、ω:角周波数(ω=
2π)、σ:ケースの導電率、μ:ケースの透磁
率〕基準に、シールド効果及び消費電力を考慮し
て設定される。駆動周波数が増加すると表皮深
さδが減少するため、導体ケースの実効的な板厚
が減少少し、消費電力の増加を伴う。従つて、従
来技術による導体ケースを使用する限り、高速駆
動時における消費電力の増加は本質的な問題であ
つた。
一方、磁気バブルメモリは、高集積・高速化が
必須条件であるため、大容量化に伴う駆動周波数
の増加が避けられず、消費電力の低減と相反する
傾向をもつ。
以上から、従来技術による導体ケースは、消費
電力の点から磁気バブルメモリの高速化を本質的
に困難としているのが実情であつた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、表皮効果の影響を受けない金
属平板とこれを製造するための金属編み線を提供
すること、更には上記金属平板を用いて磁気バブ
ルメモリ装置における高速駆動コイルの低消費電
力化に好適な導体ケースを提供することにある。
つまり、導体ケースに上記金属平板を使用し高速
化に伴う表皮効果を防止することにより、板厚を
十分に厚くすることができ低消費電力化を実現す
ることを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、表皮効果を防止する金属平板が、平
板の任意方向について強制的に均一な電流が流れ
るようにした構造で与えられることに着目したも
のである。
つまり、導体中に、絶縁性層あるいは導電率σ
が十分に小さい層を設けることにより、強制的に
電流を流す電流路を形成し、かつ平板の任意方向
に対して電流路の構成配置を周期的に均等化し各
電流路に均一な電流(渦電流)が流れるようにし
たことを特徴とする。
上記の金属平板は、具体的に、 (1) 強制的に電流路を形成するため絶縁性皮膜あ
るいは、十分に抵抗率の大きい金属皮膜を有す
る素線を用い、 (2) 素線における表皮効果を防止するため、素線
の径を表皮深さδを考慮して決定し、 (3) この素線を用いて形成された平板の表皮効果
を防止するため、素線を2軸方向について平板
状に編み、各素線の厚さ方向に対する位置がそ
の素線の編まれた方向の軸に対して一方の面か
ら他方の面まで変化し、各素線の位置がほぼ均
等な確率で出現するように構成した金属編み線
とし、 (4) この金属編み線を加圧・成形て平坦な面を有
する構造としたことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は、本発明による金属平板の一実施例斜
視図であり、第4図に示す銅線素材1の外周に抵
抗率ρの大きい金属皮膜2を形成した素線3を、
第7図に示すようにx軸方向4、y軸方向5の2
軸方向について素線3―1、素線3―2を平板状
に一層編みし、第8図に示す断面構造を有する金
属編み線6を製作し、これを加圧・成形して平坦
な面を有する平板となした金属平板7を示す。金
属平板7の素線3において、金属皮膜2により銅
線素材1を電流路として確保できる理由を、金属
平板7の断面図である第18図を用いて説明す
る。ここでx軸方向4に流れる電流を考えると、
破線で示す2つの電流路ABD12(A点8、B
点9、D点11)、ACD13(A点8、C点10、D
点11)に流れる電流の割合は、電気抵抗の小さい
方が大きい。そこで、素線3の金属皮膜2―1,
2―2の皮、膜厚、抵抗率を大きくすることによ
り、電流路ABD13に流れる電流を十分に小さ
くして、銅線素材1―1を電流路としている。こ
の時の銅線素材1―1の径は、素線3の表皮効果
防止の点から表皮深さδの約2倍以下の大きさで
ある。また、金属平板7の厚さ方向に対する表皮
効果を防止するため、各素線3の厚さ方向に対す
る位置がの素線3の編まれた方向の軸に対して金
属平板7の上面から下面まで変化し、各素線3の
位置が均等な確率で出現するように構成してあ
る。第4図に示す素線3の金属皮膜2の代りに絶
縁性の樹脂皮膜を用いることができることは勿論
である。
第2図は、本発明のもう一つの実施例であり、
第6図に示すアルミニウム線素材14に絶縁性皮
膜としてアルミナ酸化皮膜15を形成した素線1
6を用い、第7図と同様に2軸方向について素線
16―1、素線16―2を平板状に一層編みした
金属編み線を製作し、これを加圧・成形した平坦
な面を有する平板となした金属平板17を示す。
素線16は、絶縁性のアルミナ酸化皮膜15を有
するため電流路の形成が容易である。また、素線
16は変形し易いアルミニウム線素材14である
ため金属平板17の製造を容易にしている。
以上述べた二つの実施例は、素線3または素線
16を2軸方向について平板状に一層編みしたも
ので、断面構造の簡略図として第8図をもとに第
9図を考えることができる。第9図は、金属編み
線6の一層編み構造を示すもので、x軸方向4に
編まれた素線3―1とy軸方向5に編まれた素線
3―2の位置関係を示す。
第10図は、本発明の第3の実施例であり、2
層編みした金属編み線の断面構造の簡略図を示
す。x軸方向4に2本の素線23―1a,23―
1bが交点24において各々y軸方向5に対して
均等な位置関係をもつように交差して編まれ、か
つy軸方向5にも2本の素線23―2a,23―
2bが同様に編まれた構造により、2層編みした
金属編み線が製作される。この時に使用した素線
23は第5図に示すように、銅線素材20の外周
にアルミニウム層21を設けた後、この表面にア
ルミナ酸化皮膜22を形成したものである。使用
する素線として、第6図に示すようなアルミニウ
ム線素材14の表面にアルミナ酸化皮膜15を形
成した素線16を用いることもできる。
第11図は、本発明の第4の実施例であり、3
層編みした金属編み線の構造を示す。
第12図は、磁界の第5の実施例であり、5層
編みした金属編み線の構造を示す。x軸方向4に
5本の素線23―1a,23―1b,23―1
c,23―1d,23―1eが4箇所の交点24
―a,24―b,24―c,24―dにおいて、
各々y軸方向5に対して均等な位置関係をもつよ
うに交差して編まれ、かつy軸方向5にも5本の
素線23―2a,23―2b,23―2c,23
―2d,23―2eが同様に編まれた構造によ
り、5層編みした金属編み線が製作される。4層
更には6層以上の金属編み線も同様に製作され
る。
第3図は、本発明の第5の実施例で5層編みし
た金属編み線を加圧・成形して平坦な面を有する
平板とした金属平板25を示す。使用した素線3
は第4図に示す銅線素材1に抵抗率の十分に大き
い金属皮膜2を設けたものである。この素線3に
代わり、第5図に示す銅線素材20の外周にアル
ミニウム層を設け、その表面にアルミナの絶縁性
酸化皮膜を形成した素線23、または第6図に示
すアルミニウム線素材14の表面にアルミナの絶
縁性酸化皮膜を形成した素線16を用いることが
できる。本実施例では、素線3をx軸方向4、y
軸方向5の2軸方向について平板状に、第12図
に示した編み方により5層編みを行ない、各素線
3―1,3―2の厚さ方向(z軸方向26)に対
する位置がその素線3―1,3―2の編まれた方
向の軸に対して上面27から下面28まで変化
し、各素線3―1,3―2の位置関係を均等化す
ることにより、各素線3―1,3―2に流れる電
流を均一にし、金属平板25に流れる電流の表皮
効果、つまり偏りを防止している。ここで使用し
ている素線3の径は、当然素線3自身が表皮効果
の影響を受けにくい大きさにしてある。本実施例
のように、5層編みした金属平板25の表皮効果
を防止できることから、金属平板25の板厚29
を大きくすることにより金属平板25のx軸方向
4、y軸方向5に対する電気抵抗を大幅に減少さ
せることができる。素線3の径が一定の場合、多
層編みした金属平板により板厚を増加させること
ができ、これにより電気抵抗の大幅な低減を達成
できる。
第13図は、磁気バブルメモリ装置の駆動部の
斜視図であり、向い合う巻線の組30―1,30
―2と31―1,31―2が各々互いに平行にな
るように4箇所に巻線が施こされた磁性材料から
なる直方体コア32と、このコア32の作る空間
内に置かれた磁気バブルメモリチツプ33及びこ
のチツプを搭載した配線基板34を、導体ケース
35(図中に、一点鎖線で示すで覆つた構造を示
す。
破線の矢印36は、巻線30,31により発生
した瞬時の回転磁界HRを示す。この回転磁界を
閉込めるための導体ケース35の内部には、第1
3図のA―A線断面図である第14図(コア3
2、巻線30、配線基板34を省略してある)に
示すように、閉ループを形成する渦電流(誘動電
流)37が矢印37―1,37―2,37―3,
37―4の方向に流れている。ここで、バブルメ
モリ装置の高速化により回転磁界駆動周波数が
高くなると、銅板やアルミニウム板からなる板厚
(t1)38の導体ケース35を用いた場合、渦電
流37は表皮効果の影響を受けて電流分布に偏り
を生ずる。第14図のA―A線断面において、導
体ケース35の内側の点39を原点にとり板厚
(t)方向を外側方向にとると、渦電流密度分布
Jは、第15図に示すように、分布40をもつ。
このような分布40をもつと、第1の実効的な断
面積つまりこの場合は実効的な板厚(t1)38が
減少して電流路の抵抗値が増大し、第2に、回転
磁界を閉込めるために必要な一定の全渦電流IT
対して、電流路の実効的な断面積が減少し渦電流
密度分布Jが増大することにより、導体ケース3
5に発生する損失が増加し、消費電力の増加をも
たらす。
第15図に示す渦電流密度分布41は、本発明
による金属板を用いて導体ケースに使用した場合
を示し、渦電流が表皮効果の影響を受けないため
駆動周波数が増加しても分布41が一様とな
り、渦電流路における実効的な板厚(t1)38の
減少がなく、かつ金属平板の板厚(t1)38を厚
くすることができるため、電流路の抵抗値を板厚
(t1)38に反比例する形で十分に減少させるこ
とができ、回転磁界を閉込めるために必要な一定
の全渦電流ITに対して、電流路の板厚(t1)38
が変化しないため、渦電流密度Jが一定となるこ
とから、従来困難であつた高速化における導体ケ
ースの損失低減、つまり磁気バブルメモリ装置の
消費電力低減を容易かつ大幅に可能とした。
第16図は、第13図に示す磁気バブルメモリ
装置駆動部の損失抵抗Rと導体ケース35の板厚
(t)の関係を示す。一定の周波数、において、
従来の金属平板を使用した場合が曲線42の特性
を示し、本発明による金属平板を使用した場合が
曲線43の特性を示す。
曲線42の特性は、表皮効果の影響により板厚
(t)をある程度以上大きくしても、損失抵抗R
が一定値R1以下にならないことを示す。一方、
曲線43の特性は、損失抵抗Rが板厚(t)に反
比例する形で減少し、一定値R2の近くまで減少
する。この損失抵抗R2は、第13図における巻
線30,31自体の損失であり、導体ケース35
と直接関係しない。
第17図は、第13図に示す磁気バブルメモリ
装置駆動部の損失抵抗Rと駆動周波数の関係を
示す。R0は、低周波(<0)における損失抵抗
を表わし、ほとんど表皮効果の影響を受けていな
い。
一定の板厚(t1)において、従来の金属平板を
使用した場合が曲線44の特性を示し、本発明に
よる金属平板を使用した場合が曲線45,46,
47の特性を示す。曲線44の特性は、駆動周波
数の増加に対して表皮効果の影響を受けるため
立上りが早い。一方、曲線45の特性は、曲線4
4の特性に比べて立上りが遅くなつているもの
の、同様の傾向を示している。これは、金属平板
に使用した素線の径の大きさが、駆動周波数の
増加により表皮効果の影響を受ける範囲に入つて
いるためである。従つて、導体ケース35に更に
素線の径を小さくした多層編み線による金属平板
を使用すると、曲線46の特性に示すように損失
抵抗Rの立上りを遅らすことができる。曲線47
の特性は、素線の径を十分に小さくすることによ
り、必要とする駆動周波数(/0>104)まで
表皮効果を防止した場合を示す。
以上のように、本発明による金属平板は、磁気
バブルメモリ装置における高速駆動コイルの低消
費電力化に必須な導体ケースを提供する。
〔発明の効果〕
磁界によれば、表皮効果の影響を受けない新し
い機能を有する金属平板を提供できるため、電磁
気的なシールド板、反射板の損失低減に対して大
きな効果がある。さらに、磁気バブルメモリ装置
における高速駆動コイルの消費電力を大幅に抵減
できるという工業的に極めて大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図は、各々本発明によ
る金属平板の3つの実施例の一部を切断した斜視
図である。第4図、第5図、第6図は、各々本発
明で使用する素線の断面図である。第7図は、素
線を1層編みした金属編み線の斜視図である。第
8図は、金属編み線の断面図である。第9図、第
10図、第11図及び第12図は、金属編み線の
断面における編み方を示す4つの実施例の簡略図
である。第13図は、磁気バブルメモリ装置の駆
動部の斜視図である。第14図は、第13図A―
A線断面図である。第15図は、第14図のA―
A線断面における渦電流密度Jと板厚tとの関係
を示した特性図である。第16図は、損失抵抗R
と板厚tとの関係を示した特性図である。第17
図は、損失抵抗Rと駆動周波数との関係を示し
た特性図である。第18図は、金属平板の断面図
である。 3,16,23…素線、15,22…絶縁性皮
膜、2…金属皮膜、6…金属編み線、7,17,
25…金属平板、35…導体ケース、38…板厚
(t、t1)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属素材の外周に絶縁性皮膜又は該金属素材
    より抵抗率の大きい異種の金属皮膜を形成した素
    線を、2軸方向について平板状に編み、各素線の
    厚さ方向に対する位置がその素線の編まれた方向
    の軸に対して一方の面から他方の面まで変化し、
    各素線の位置がほぼ均等な確率で出現するように
    構成されたことを特徴とする金属編み線。 2 上記絶縁性皮膜として絶縁性化合物が用いら
    れ、これが上記金属素材の外周表面に直接皮覆さ
    れたことを特徴とする特許請求範囲第1項記載の
    金属編み線。 3 上記異種の金属皮膜の外周表面に絶縁性化合
    物の皮膜が形成されたことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の金属編み線。 4 上記素線の平板状編みは、2軸方向について
    複数層編まれたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の金属編み線。 5 金属素材の外周に絶縁性皮膜又は該金属素材
    より抵抗率の大きい異種の金属皮膜を形成した素
    線を、2軸方向について1層以上をもつて平板状
    に編み、各素線の厚さ方向に対する位置がその素
    線の編まれた方向の軸に対して一方の面から他方
    の面まで変化し、各素線の位置がほぼ均等な確率
    で出現するように構成された金属編み線を、加
    圧・成形して平坦な面を有する平板としたことを
    特徴とする金属平板。 6 向い合う巻線の組が互いに平行になるように
    4箇所に巻線が施こされた磁性材料からなる直方
    体コアと、該コアの作る空間内に置かれた磁気バ
    ブルメモリチツプ及び該チツプを搭載した配線基
    板を導体シールドケースで覆つた構造の磁気バブ
    ルメモリ装置において、上記導体シールドケース
    を、次の金属平板、即ち、金属素材の外周に絶縁
    性皮膜又は該金属素材より抵抗率の大きい異種の
    金属皮膜を形成した素線を、2軸方向について1
    層以上をもつて平板状に編み、各素線の厚さ方向
    に対する位置がその素線の編まれた方向の軸に対
    して一方の面から他方の面まで変化し、各素線の
    位置がほぼ均等な確率で出現するように構成され
    た金属編み線を、加圧・成形して平坦な面を有す
    る金属平板、を用いて形成したことを特徴とする
    磁気バブルメモリ装置。
JP59208199A 1984-10-05 1984-10-05 金属編み線及びこれを用いた金属平板並びにこの金属平板を用いた磁気バブルメモリ装置 Granted JPS6187293A (ja)

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EP85112538A EP0179326A1 (en) 1984-10-05 1985-10-03 Plate-like woven-wire structure, woven-wire solid plate, and magnetic bubble memory device using the woven-wire structure or solid plate

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JPS6187293A JPS6187293A (ja) 1986-05-02
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US4030892A (en) * 1976-03-02 1977-06-21 Allied Chemical Corporation Flexible electromagnetic shield comprising interlaced glassy alloy filaments
FR2347854A1 (fr) * 1976-04-06 1977-11-04 Vibrachoc Sa Nappe de protection, notamment pour appareils electriques ou radioelectriques
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JPS6187293A (ja) 1986-05-02
EP0179326A1 (en) 1986-04-30

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