JP7501888B2 - 環状磁性体 - Google Patents
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Description
複数の磁性層には、第1磁性層及び第2磁性層とは異なる第3磁性層が含まれてもよい。第1磁性層と第2磁性層と第3磁性層とでは、環状体の軸方向と一致する方向の寸法が互いに異なる寸法となるように構成されていてもよい。このような構成を採用することにより、インピーダンス特性をより一層改善することができる。
(1)第1実施形態
[環状磁性体の構成]
第1実施形態において例示する環状磁性体は、磁性材料によって構成された複数の帯状体を備える。例えば、図1A及び図1Bに例示するように、環状磁性体1は、2つの帯状体3,5(以下、第1帯状体3及び第2帯状体5とも称する。)を備える。
上記環状磁性体1について、性能試験を実施した。具体的には、交流B-Hアナライザの2コイル法にて、インピーダンス特性の測定を実施した。より詳しくは、交流B-Hアナライザの励磁用1次巻線および磁束密度検出用2次巻線を、被検体となる環状磁性体に挿入し、交流B-H信号発生器から励磁信号を発生させる。このとき、2次巻線の両端に生じる誘起電圧からインピーダンス特性を測定することができる。直流重畳特性の測定においては別途直流電源に接続したケーブルを環状磁性体に挿入し、所定の電流を流した状態でのインピーダンス特性をB-Hアナライザにより測定する。
上記実施例1と同様の第1帯状体3(幅25mm)に対し、幅が異なる9通りの帯状体を重ねて、それぞれで環状磁性体を構成した。9通りの帯状体の幅は、23.75mm、22.5mm、20mm、15mm、12.5mm、10mm、5mm、2.5mm、1.25mmとした。上記性能試験(その1)と同様の測定方法でインピーダンスを測定し、上述の比較例に比べ、直流重畳インピーダンス特性が1AT以上において20%以上高い場合は「A:合格」、20%未満の場合は「B:不合格」と判定した。結果を表1に示す。なお、表1中の異幅率は、第1帯状体3の幅W1と、9通りの帯状体それぞれの幅W2とを、数式:異幅率=(W1-W2)/W1に代入して算出した値である。
[重ね合わせの変形例]
実施例5では、3つの帯状体3,5,7の幅方向の一端が重なるように各帯状体3,5,7が配置されていたが、図6に示す実施例8のように、3つの帯状体3,5,7の幅方向の中央が重なるように各帯状体3,5,7が配置されていてもよい。
以上のように構成された環状磁性体1によれば、幅の異なる複数の帯状体(例えば、上述の帯状体3,5,7。)を組み合わせて構成されているので、直流及び交流が重畳される状況下で使用される場合でも、環状磁性体1の磁気飽和を抑制することができ、インピーダンス特性が変動するのを抑制することができる。
第2実施形態において例示する環状磁性体は、磁性材料によって構成された複数の環状体を備える。例えば、図7A及び図7Bに例示するように、環状磁性体11は、複数の環状13,15(以下、第1環状体13及び第2環状体15とも称する。)を備える。第1実施形態において、第1環状体13及び第2環状体15は、双方ともFe基ナノ結晶合金によって構成されている。第2実施形態において、Fe基ナノ結晶合金は、第1実施形態と同様のFe基アモルファス合金に対し、第1実施形態と同様の磁場中熱処理を施して、アモルファス合金の一部をナノ結晶化させたものである。
第3実施形態において例示する環状磁性体は、磁性材料によって構成された複数の環状体を備える。例えば、図8A及び図8Bに例示するように、環状磁性体21は、複数の環状23,25(以下、第1環状体23及び第2環状体25とも称する。)を備える。第1実施形態において、第1環状体23及び第2環状体25は、双方ともFe基ナノ結晶合金によって構成されている。第3実施形態において、Fe基ナノ結晶合金は、第1実施形態と同様のFe基アモルファス合金に対し、第1実施形態と同様の磁場中熱処理を施して、アモルファス合金の一部をナノ結晶化させたものである。
以上、環状磁性体について、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものにすぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。
また、上記実施形態では、磁性材料の例として、特定組成のナノ結晶合金を例示したが、磁性材料はナノ結晶合金に限定されない。例えば、第1実施形態で例示したアモルファス合金で環状磁性体を構成してもよい。具体的には、第1実施形態では、アモルファス合金に対して磁場中熱処理を施して、ナノ結晶合金で構成される環状磁性体1を作製する例を示したが、磁場中熱処理を省略することにより、アモルファス合金で構成される環状磁性体を作製してもよい。あるいは、ナノ結晶合金及びアモルファス合金以外の磁性材料を採用してもよい。
Claims (3)
- それぞれが磁性材料によって構成される複数の磁性層を積層して構成される環状体であり、
前記複数の磁性層の積層方向は、各磁性層の厚さ方向と一致し、かつ、前記環状体の径方向と一致するように構成され、
前記複数の磁性層には、少なくとも第1磁性層及び第2磁性層が含まれ、
前記第1磁性層と前記第2磁性層とでは、前記環状体の軸方向と一致する方向の寸法が異なる寸法となるように構成されており、
それぞれが前記磁性層となる複数の帯状体を、各帯状体の厚さ方向が一致するように重ねた状態で、前記帯状体の長手方向及び厚さ方向に直交する前記帯状体の幅方向に延びる軸線を中心に巻回することにより、前記環状体が構成されており、
前記複数の帯状体には、前記第1磁性層となる第1帯状体及び前記第2磁性層となる第2帯状体が含まれ、
前記第1帯状体と前記第2帯状体とでは、各帯状体の幅方向の寸法が異なる寸法となるように構成され、
前記第1帯状体の幅方向の寸法W1と前記第2帯状体の幅方向の寸法W2とを、数式:異幅率=(W1-W2)/W1に代入して算出される異幅率が、10%~90%の範囲内となるように構成されている、
環状磁性体。 - 請求項1に記載の環状磁性体であって、
前記複数の磁性層には、前記第1磁性層及び前記第2磁性層とは異なる第3磁性層が含まれ、
前記第1磁性層と前記第2磁性層と前記第3磁性層とでは、前記環状体の軸方向と一致する方向の寸法が互いに異なる寸法となるように構成されている、
環状磁性体。 - 請求項1又は請求項2に記載の環状磁性体であって、
前記磁性材料が、アモルファス合金又はナノ結晶合金である、
環状磁性体。
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