JP2005026249A

JP2005026249A - Core body for toroidal coil

Info

Publication number: JP2005026249A
Application number: JP2003186570A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Ebisawa; 満男海老澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a core body for toroidal coil that is obtained by forming a belt-like magnetic steel sheet in a C-shaped core and, at the same time, a magnetic gap having a prescribed width at the time of forming the core, has good DC superimposing characteristics for inductance, and can be processed, formed, and mass-produced easily. <P>SOLUTION: This core body for toroidal core is provided with an annular core 21 or 23 made of a belt-like magnetic steel sheet in its outermost or innermost periphery. An annular core body 15, 22, or 221 is formed by laminating a C-shaped core 18 also made of the belt-like magnetic steel sheet upon the inner periphery of the outermost annular core 21 or the outer periphery of the innermost annular core 23 of the core body. In this core body for toroidal core, the C-shaped core 18 is formed by preparing a plurality of C-shaped cores having magnetic gaps 19 of a prescribed width between their facing end faces and different diameters, so as to form a nest and concentrically laminating the C-shaped cores upon another in the order of their diameters from the largest diameter or smallest diameter, by lining up the magnetic gaps 19 in the same direction and forming a continuous gap 20 among the cores. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は交流機器における整流回路、雑音防止回路、共振回路、高周波回路等に用いられるトロイダルコイルの磁気ギャップ部を有するコア体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトロイダルコイルは図１６に示すものが一般的である。図１６においてトロイダルコイル１は長尺の帯状電磁鋼板を巻き回した巻き鉄芯（コア体）２に切断加工を施して磁気ギャップ部３を備え、巻き鉄芯（コア体）２を被覆ボビン体４に内蔵し、被覆ボビン体４の周囲にコイル導体５を巻装して構成したものである。図１６に示す従来例のトロイダルコイル１は、特許文献１の特開２００２−９３６２７号公報に示すような製造工程により完成されるもので、図１７に基づき述べる。
【０００３】
巻き鉄芯（コア体）２は、長尺の帯状電磁鋼板を巻き軸６に巻き回す工程と、巻き軸６を取り去って巻き鉄芯（コア体）２に熱処理を施して加工時の歪を除去する工程と、巻き鉄芯（コア体）２に接着剤またはワニスを真空含浸させて層間を接着する工程と、接着剤またはワニスを乾燥・硬化する工程とにより固くなった巻き鉄芯（コア体）２を形成する。その後、巻き鉄芯（コア体）２に切断加工を施して所定幅の磁気ギャップ部３を形成する工程。次に、前記被覆ボビン体４は樹脂を材料とするケース７とフタ８にて構成し、巻き鉄芯（コア体）２をケース７に内蔵してフタ８をして接着剤等にて一体化する工程。そして、図１６に示すように被覆ボビン体４の周囲にコイル導体５を巻装してトロイダルコイル１を形成するものである。
【０００４】
次に、トロイダルコイルのコア体ではないが、トランスの巻き鉄芯（コア体）の構造例には、従来例として特許文献２の実用新案登録第３０８１８６３号があり、図１８に基づき述べる。
【０００５】
環状（特許文献２には環状とあるが、図では４角形または８角形）に折曲された長さの異なる複数の電磁鋼板９を同心状に重ね合わせて形成し、電磁鋼板９の対向した端面が重ね合わせる方向に所定寸法を均等にずらして接合部を階段状にしてなる巻き鉄芯（コア体）１０の構造とするもので、巻き鉄芯（コア体）１０の階段状の接合部を開き、片方の脚に円筒形の巻線用ボビン１１を挿入し、その後、開いている前記階段状の接合部を閉じて円筒形の巻線用ボビン１１と巻き鉄芯（コア体）１０の一体化を図っている。これと同様に、他方（図の左側）の巻き鉄芯（コア体）１０の接合部を開き、片方の脚を円筒形の巻線用ボビン１１に挿入し、その後、開いている前記階段状の接合部を閉じて円筒形の巻線用ボビン１１と巻き鉄芯（コア体）１０の一体化を図ってトランスを形成したものである。
【０００６】
さらに、リアクトルの巻き鉄芯（コア体）の縦断面形状を円形とした従来例としては特許文献３の特開２００２−２０３７２９号公報があり、図１９（ａ）、（ｂ）に基づき述べる。
【０００７】
図１９において、長尺の帯状電磁鋼板１２を長手方向に向けて、図１９（ａ）に示すように極めて複雑な曲線状の形状（１／数百程度に縮尺）に加工成形する。この複雑な曲線状の形状は、長尺の帯状電磁鋼板１２を巻き回して巻き鉄芯を形成した時に縦断面形状が円形となるようにしたもので、図１９（ｂ）に示すように、巻き鉄芯（コア体）１３の縦断面形状を円形としたものである。
【特許文献１】
特開２００２−９３６２７号公報（図１２参照）
【特許文献２】
実用新案登録第３０８１８６３号（図１〜図５、図６参照）
【特許文献３】
特開２００２−２０３７２９号公報（図２、図１７、図４参照）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトロイダルコイルの巻き鉄芯（コア体）は、長尺の帯状電磁鋼板を巻き回して形成した後に、接着剤またはワニスを真空含浸させて巻き鉄芯（コア体）の層間を接着して固くする。そして、固くした巻き鉄芯（コア体）に切断加工を施して所定幅の磁気ギャップ部を形成するものである。前記の切断加工は、砥石、レーザ加工機、ウォータージェット加工機などにて実施するものであるが、切断加工設備の設備費用およびこれらの設備を維持するメンテナンス費用等が大変高価である。
【０００９】
次に、従来例のトランス用の巻き鉄芯（コア体）は、円筒形の巻線用ボビンに挿入して構成するものである。従って、トロイダルコイルの巻き鉄芯（コア体）とは異なり磁気ギャップ部を必要としない。そして、円筒形の巻線用ボビンに巻き鉄芯（コア体）を挿入するに際しては、円筒形の筒体に沿うために必ず直線部分が必要となる。これにより、環状とは言え、例えば、４角形、６角形、８角形等の直線部分が存在する形状が現実的であり、特許文献２には環状に折曲した電磁鋼板とあるが図では４角形または８角形とした電磁鋼板と表示しているのはこの理由と理解する。このため、トランスを形成する巻き鉄芯（コア体）の形状としてリング形状は考えられないし、あり得ないものである。今仮に、リング形状の巻き鉄芯（コア体）をトランス用に実施すれば、円筒形の巻線用ボビンの直径寸法が大きくなり、図１８の左右（水平）方向の寸法が過大となり非現実的となる。一方、トロイダルコイルのコア体の場合には、前記トランスの場合と異なり、リング状コアが最も好ましいものとなる。例えば、トロイダルコイルのインダクタンスＬは次式のように表される。
【００１０】
Ｌ＝Ｋ×Ａｅ×Ｎの２乗×μ／Ｌｅ（式−１）
ここに、Ｋ：係数、Ａｅ：コア体の断面積、Ｎ：コイルの巻回数、μ：透磁率、Ｌｅ：コア体の磁路長。これからインダクタンスはコイルの巻数Ｎの２乗とコアの断面積Ａｅに比例し、コア体の磁路長に反比例します。つまり、材料を少なくし、インダクタンスＬを大きくするためにはコア体をリング状コアとすることである。これらのことを考えると、トロイダルコイルに用いるコア体の究極の形状はリング状コアとなる。以上のことから、従来のトランス用の巻き鉄芯（コア体）はトロイダルコイルのコア体に適さないものであり、ここからは、所定幅の磁気ギャップ部を形成したリング状コアとしたトロイダルコイルを実現する発想は湧いてこないものである。
【００１１】
さらに、巻き鉄芯（コア体）の縦断面形状を円形にすることは、巻き鉄芯（コア体）の周囲にコイル導体を巻装するに際しては、コイル長が最小となることと、小型化が図れる等の素晴らしい特徴を有するが、巻き回しの巻鉄芯（コア体）にて実現するには、前述のように、長手方向が極めて複雑な曲線状の形状に加工成形することが必要である。従って、一般的な電磁鋼板のコア材にて、しかも、低コストにて縦断面形状の円形を可能とするコア体の実現という面では課題がある。
【００１２】
以上のように、帯状電磁鋼板のコア材をリング状コアとし、所定幅の磁気ギャップ部を形成して成るトロイダルコイルのコア体は存在しない。また、一般的な電磁鋼板をコア材とし量産性に富むもの、巻き鉄芯式ではなくリング状コアにてコア体の縦断面形状を円形にしたものは存在しない。
【００１３】
本発明は、前記課題を解決するもので、磁気ギャップ部を形成するための切断加工が不要で且つインダクタンスの直流重畳特性が良いこと、加工成形が容易で量産性に富むＣ字状コアを同心状に積層して形成するトロイダルコイルのコア体を実現する。さらに、一般的な電磁鋼板をコア材としてリング状コア体の縦断面形状を円形などにする。そして、リング状コア体が熱処理の際に熱応力に強いこと、などのことを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、Ｃ字状に成形した帯状電磁鋼板のＣ字状コアを入れ子形態にて積層し、対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部とすることにより切断加工が不要な磁気ギャップ部を備えたトロイダルコイルのコア体を実現するものである。さらに、コア体の実現に際しては、従来の巻き鉄芯式が長尺の帯状電磁鋼板を巻き回して一体構成するもので熱処理などの熱応力に強いものであり、これと同様にするために、最外周または最内周にリング状コアを付加してコア体を強固にし、熱処理の際に熱応力に強く、熱処理時の変形のない優れたトロイダルコイルのコア体を実現するものである。
【００１５】
請求項１に記載の発明は、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のリング状コアを備え、前記最外周のリング状コアの内周にまたは前記最内周のリング状コアの外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを積層してリング状コア体を形成するもので、
前記Ｃ字状コアは、対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部にするとともに、入れ子形態を形成するような直径の異なるものを複数個備え、前記磁気ギャップ部を同方向に揃えて連続隙間を形成して、直径の大きい順にまたは小さい順に同心円状にて積層したことにより、磁気ギャップ部を形成するための切断加工設備が不必要となり、切断加工設備費用およびメンテナンス費用等が削減できるなど経営的効果が大きくなる。さらに、加工工程が削減され量産性の向上が図れるなど実用的価値が大きいものとなる。そして、熱処理の際の熱応力に強く、熱処理の際に熱歪により磁気ギャップ部の寸法変化がない、積層するＣ字状コア間に摩擦力が働くために簡単にズレの発生がない、などの量産性に富むリング状コア体が提供できるものとなる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、リング状コア体として、最外周または／および最内周に備える帯状電磁鋼板は、前記最外周に備える帯状電磁鋼板の内周または前記最内周に備える帯状電磁鋼板の外周に積層するＣ字状コアと同一形状のＣ字状コアにて構成するもので、前記最外周または／および最内周に備えるＣ字状コアは、対向する端面部を突き合わせ溶接してリング状コア形態とすることにより、最外周または／および最内周に付加するＣ字状コアが積層するＣ字状コアと同一形状であり、成形のための製造工程がひとつで済むことになりコスト面での効果が絶大となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、帯状電磁鋼板のＣ字状コアは、入れ子形態にて磁気ギャップ部を同方向にて直径の大きい順にまたは小さい順に同心円状にて積層してＣ字状コア体を形成するもので、前記Ｃ字状コア体の最外周または／および最内周に備える帯状電磁鋼板は、前記Ｃ字状コアと同一形状のＣ字状コアまたは円弧状コアとして、前記Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したことにより、
請求項２に記載の発明と同様な効果が得られると同時に、突き合わせ溶接のように正確な位置決めは必要とされないため、溶接が簡単になる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、複数個のＣ字状コアは、対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部とし、前記磁気ギャップ部を同方向にて連続隙間を形成し、同心状に積層してＣ字状コア体を形成するもので、前記磁気ギャップ部は、連続隙間を維持する範囲内にて、円周方向に所定の寸法をずらすなどの構成により、極めて簡単な構成にて磁気ギャップ部の連続隙間の周長を大きくすることができる。これにより、高い電流が取れてインダクタンスが低下しないためにインダクタンスの直流重畳特性のさらに良いものが提供できる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、帯状電磁鋼板を円弧状に成形し、入れ子形態を形成するような円弧径の異なる円弧状コアを複数個備え、前記円弧状コアは、円弧径の小さい順にまたは大きい順に同心状に積層して円弧状コアブロックを形成し、前記円弧状コアブロックは、相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備えて連続隙間を形成するとともに、前記円弧状コアブロックを周方向に複数個組み合わせて見掛けのリング状コア体を形成するもので、前記見掛けのリング状コア体の最外周または／および最内周に備える帯状電磁鋼板は、前記円弧状コアと同一形状の複数個の円弧状コアまたはＣ字状コアを、前記円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したもので、請求項３と同様に熱処理の際の熱応力に強く、熱処理時の磁気ギャップ部の寸法変化がないものとなる。そして、入れ子形態を形成する円弧状コアは３本ロール機又は２本ロール機により連続した成形が可能となり量産性が大幅に向上するものとなる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、円弧状コアブロックは相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備え、周方向に複数個組み合わせて見掛けのリング状コア体を形成し、最外周または／および最内周にＣ字状コアを積層付加して、前記円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と重ね溶接固定してリング状コア体を形成するもので、前記磁気ギャップ部の数は前記円弧状コアブロックを組み合わせる個数と同数としたことにより、切削加工が不必要で且つ、容易に磁気ギャップ部が付加できるなど量産性の優れたトロイダルコイルのコア体が実現できる。さらに、複数個の磁気ギャップ部を備えることができるためにインダクタンスの直流重畳特性の良いものを提供することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを備え、前記Ｃ字状コアは、前記最外周または／および前記最内周に備える前記Ｃ字状コアの内周または外周に積層するＣ字状コアと同一形状とするとともに、前記積層するＣ字状コアの一層と重ね溶接固定してなるもので、前記積層するＣ字状コアは、対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部にするとともに、入れ子形態を形成するような直径および高さの異なるものを複数個備え、前記磁気ギャップ部を同方向に揃えて連続隙間を形成するとともに、前記積層するＣ字状コアは、同心状にて内周部より、直径が小さくて高さも小さいものから順に直径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、直径が大きくて高さの大きいものから順に直径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層してＣ字状コア体を形成し、前記Ｃ字状コア体の縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形などにしたことにより、一般的な電磁鋼板をコア材にて形成できることと、巻き鉄芯式（コア体）ではなくリング状のリング状コアために製造が極めて簡単であり且つ低コストにて量産性に富むものである。そして、請求項３と異なり縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形としたもので、トロイダルコイルとしてのコイル長が短くなるとともに、小型化が図れるものとなる。
請求項８に記載の発明は、請求項７記載の発明において、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを備え、前記Ｃ字状コアは、前記最外周または／および前記最内周に備える前記Ｃ字状コアの内周または外周に積層する円弧状コアの一層と重ね溶接固定してなるもので、前記積層する円弧状コアは、帯状電磁鋼板を円弧状に成形し、入れ子形態を形成するような円弧径および高さの異なる円弧状コアを複数個備え、前記円弧状コアは、同心状にて中心部より、円弧径が小さくて高さも小さいものから順に円弧径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、円弧径が大きくて高さの大きいものから順に円弧径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層して円弧状コアブロックを形成し、前記円弧状コアブロックは、相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備えて連続隙間を形成するとともに、周方向に複数個組み合わせてリング状コア体を形成し、前記リング状コア体の縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形などにしたことにより、請求項５と異なりコア体の縦断面形状が円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形でありトロイダルコイルとしてのコイル長が短くなるとともに、小型化が図れる。さらに、請求項７のＣ字状コアと異なり、円弧状コアは３本ロール機又は２本ロール機により連続した成形が可能となり量産性が大幅に向上するものとなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図１〜１５に基づき具体的に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係るトロイダルコイル１４の外観要部断面斜視図を示すもので、トロイダルコイル１４は帯状電磁鋼板にて形成するリング状コア体（平面視、以下省略）１５と、リング状コア体１５を内蔵し全表面を覆った樹脂材の被覆ボビン体１６と被覆ボビン体１６の周囲に巻装したコイル導体１７にて構成されている。
【００２４】
図２は、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のリング状コア（平面視、以下省略）を備え、このリング状コアの内周または外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コア（平面視、以下省略）を積層したリング状コア体を示すもので、図２（ａ）は、最外周にリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図、図２（ｂ）は、最内周にリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図、図２（ｃ）は、最外周と最内周にリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図である。
【００２５】
図２（ａ）に示すリング状コア体１５は、最外周にリング状コア２１を備え、このリング状コア２１の内周に、対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたＣ字状コア１８を入れ子状に順次積層してゆく。この際に、磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、直径の大きい順に同心円状に積層してリング状コア体１５を形成するものである。尚、ここでいう連続隙間２０はインダクタンスの直流重畳特性の向上を図るために必要なものであり、必ずしも物理的な連続隙間を意味するものではない。例えば磁気ギャップ部１９の一つの位置がずれて物理的に連続隙間が形成されなかったとしても、必要とされるインダクタンスの直流重畳特性を満たすものであれば連続隙間２０とすることができる。
【００２６】
この積層工程については、まず、磁気ギャップ部が無く機械的に連続したリング状コア２１を準備する。尚、リング状コア２１として帯状電磁鋼板を使用したが、セラミック、または金属（仕様として、磁気特性を損なわない程度の金属）を用いることもできる。そして、対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたＣ字状コア１８は、磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し大きくしておく。次に、このＣ字状コア１８を押し縮めながら、磁気ギャップ部が無く機械的に連続したリング状コア２１に対して内側に、Ｃ字状コア１８のリング径の大きい順に外周より内周に向けて入れ子状形態にて積層組み立てるものである。また、図２（ｂ）に示すリング状コア体２２は、最内周にリング状コア２３を備え、このリング状コア２３の外側に、対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたＣ字状コア１８を入れ子状に順次積層してゆく。この際に、磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、リング径の小さい順に内周より外周に向けて同心円状に積層してリング状コア体２２を形成するものである。この積層工程については、まず、磁気ギャップ部が無く機械的に連続したリング状コア２３を準備する。そして、対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたＣ字状コア１８は、磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し小さくしておく。このＣ字状コア１８を押し広げながら、磁気ギャップ部が無く機械的に連続したリング状コア２３に対して外側に、Ｃ字状コア１８のリング径の小さい順に内周より外周に向けて入れ子状形態にて積層組み立てるものである。図２（ｃ）に示すリング状コア体２２１は、前述した図２（ａ）に示すリング状コア体１５の最内周にリング状コア２３を付加する方法、または前述した図２（ｂ）に示すリング状コア体２２の最外周にリング状コア２１を付加する方法で組み立てるものである。
【００２７】
なお、図２（ａ）、（ｂ）では最外周または最内周に帯状電磁鋼板のリング状コア２１、２３を備え、このリング状コア２１、２３の内周または外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コア１８を積層したリング状コア体１５、２２としたが、最外周または最内周に帯状電磁鋼板のリング状コア２１、２３の代わりに、筒状の治具、または複数本のピンを立てた治具を使用しこれらの治具の内周または外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コア１８を積層、固着した後、治具から取り外しリング状コア体を形成してもよい（図示せず）。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等によりＣ字状コア１８を局部的に固着するのが好ましい。
【００２８】
図３は、Ｃ字状コア１８を同心状に入れ子形態にて順次積層する姿を模式図にしたもので、複数個のＣ字状コアコア１８（例えば、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ・・・）は、一枚一枚の高さは同一であるが、一枚一枚の直径が異なるもので、この直径の異なるＣ字状コア１８（例えば、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ・・・）は木の年輪のように入れ子形態を形成している。そして、最外周のリング状コア２１の内側にＣ字状コア１８の直径の大きい順に同心状に積層して図２（ａ）に示したようなリング状コア体１５を形成するものである。尚、図２（ｂ）に示したような最内周にリング状コア２３を形成する場合には、前述と同様にリング状コア２３の外側にＣ字状コア１８の直径の小さい順に同心状に積層してリング状コア体２２を形成するものとなる。
【００２９】
図４は、トロイダルコイル１４に仕上げる製造工程を示すもので、最外周にリング状コア２１を付加し、Ｃ字状コア１８を入れ子形態にて同心状に順次積層してリング状コア体１５を形成したものを、リング状コア体１５の形状および寸法に対応させ内部において同心状に筒状ボス部２４と係止部２５とを備えた樹脂ケース２６に内蔵する工程。そして、樹脂ケース２６にリング状コア体１５を内蔵し樹脂を材料とするポッティングにより全表面に樹脂被覆２７を施して被覆ボビン体１６を形成する工程。最後に、リング状コア体１５を内蔵した被覆ボビン体１６の周囲にコイル導体１７を巻装する工程（図１参照）等によりトロイダルコイル１４を完成するものである。尚、ここでは、最外周のリング状コア２１の内側にＣ字状コア１８の直径の大きい順に同心状に積層して形成したリング状コア体１５を一例として説明したが、最内周にリング状コア２３を付加する場合、最内周と最外周にリング状コア２１、２３を付加する場合においても最外周にリング状コア２１を付加する場合と同様であり省略する。また、ここでは、樹脂ケース２６にリング状コア体１５を内蔵し樹脂を材料とするポッティングにより全表面に樹脂被覆２７を施して被覆ボビン体１６を形成する例を説明したが、リング状コア体１５に絶縁樹脂を塗装する方法、または、２つの樹脂ケースでリング状コア体１５を挟み込むように収納する方法等で被覆ボビン体１６を形成してもよい（図示せず）。
【００３０】
図５は、コア材としての帯状電磁鋼板をリング状に成形するＣ字状コア１８の製造装置図を示す。図５（ａ）は３本ロール機と呼ばれる製造装置で、２本のロール２８と１本のトップロール２９にて所定の長さに切断された帯状電磁鋼板３０を２本のロール２８と１本のトップロール２９に送り、曲げ加工にて一個のＣ字状コア１８を作る。しかし、この曲げ加工では、リング状にした時、曲げ加工の始まり部分３１と終わりの部分３２が図５（ｂ）に示すように直線状になり上手くリング状になり難いものである。図５（ｃ）に示すものは、これを解決するもので、２本ロール機と呼ばれる製造装置で、ロール３３とウレタンロール３４を組み合わせて、ウレタンロール３４にロール３３を押しつけてウレタンを凹型にする。その圧力を利用して曲げ加工の始まり部分３１と終わりの部分３２を強制的に曲げることにより、図５（ｄ）に示すように始まり部分３１と終わりの部分３２が直線状ではなく所望のリング状なるＣ字状コア１８が得られるものとなる。
【００３１】
以上のように、本発明のトロイダルコイル１４のリング状コア体１５、２２、２２１は、図１６に示す従来例の巻き鉄芯式にて所定幅の磁気ギャップ部を切断加工にて形成するコア体とは全く異なり、コア材としての帯状電磁鋼板をＣ字状コア１８に成形する際に所定幅の磁気ギャップ部１９を形成することにより、磁気ギャップ部１９を備えるための切断加工が不必要となる。これは、切断加工設備費用およびメンテナンス費用等が削減できることになり経営的効果が大きく、大幅に加工工程が削減され量産性の向上が図れるなど実用的価値が大きいものとなる。さらに、最外周または／および最内周にリング状コア２１、２３を積層付加する構成にて形成するリング状コア体１５、２２、２２１は最外周に付加した場合、押し縮めて積層することによる反発作用を利用するものでＣ字状コア１８が押し広がる作用となる。また、最内周に付加した場合は押し広めて積層することによる反発作用を利用するものでＣ字状コア１８が押し縮まる作用となる。
さらに、最外周と最内周に付加した場合は、リング状コア２１、２３で積層したＣ字状コア１８を挟み込む作用が付加される。このことにより、熱処理の際の熱応力に強くなる、熱処理の際に熱歪により磁気ギャップ部の寸法変化ないものとなる。さらに、積層したＣ字状コア１８は、Ｃ字状コア１８間に摩擦力が働き簡単にズレの発生がない。とくに、最外周と最内周にリング状コア２１、２３を付加し、積層したＣ字状コア１８は、リング状コア２１、２３で挟み込まれ特にズレが発生し難くなる、など量産性の向上が図れて実用的価値の大きいトロイダルコイルのコア体が実現できる。つまり、従来の巻き鉄芯式は長尺の帯状電磁鋼板を巻き回して一体構成するもので熱処理などの熱応力に強いものであるが、これと同様に熱応力に強いもので、量産性の向上が図れた経営的効果が大きいトロイダルコイルのリング状コア体が提供できるものとなる。
【００３２】
次に、リング状コア体の他の実施形態として、最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部を突き合わせ溶接してリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体について述べる。
【００３３】
図６（ａ）は、最外周にＣ字状コアの対向する端面部にて突き合わせ溶接してリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図、図６（ｂ）は、最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突き合わせ溶接してリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図を示している。
【００３４】
図６（ａ）に示すリング状コア体３５は、図２（ａ）にて述べた実施形態のものとの違いは、前者は磁気ギャップ部の無い機械的に連続したリング状コア２１であったが、ここでは、Ｃ字状コアを対向する端面部にてレーザなどにて突き合わせ溶接３６をしてリング状コア形態としたリング状コア３７である。そして、積層組み立て方は、図２（ａ）にて述べた実施形態のものと全く同様で、最外周にＣ字状コアの対向する端面部にてレーザなどにて突き合わせ溶接３６をしてリング状コア形態としたリング状コア３７を準備し、このリング状コア３７の内側にＣ字状コア１８の磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、直径の大きい順に外周より内周に向けて入れ子状に順次積層してリング状コア体３５を形成するものである。
【００３５】
この積層工程も図２（ａ）にて述べた実施形態ものと同様である。つまり、Ｃ字状コア１８は磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し大きくしておく。そして、このＣ字状コア１８を押し縮めながら、リング状コア形態としたリング状コア３７に対してＣ字状コア１８のリング径の大きい順に外周より内周に向けて入れ子状に積層組み立てるものである。図６（ｂ）に示すリング状コア体３８は、図２（ｂ）にて述べた実施形態ものとの違いは、前者は磁気ギャップ部の無い機械的に連続したリング状コア２３であったが、ここでは、Ｃ字状コアを対向する端面部にてレーザなどにて突き合わせ溶接３９をしてリング状コア形態としたリング状コア４０である。そして、積層組み立て方は、図２（ｂ）にて述べた実施形態ものと全く同様で、最内周にＣ字状コアの対向する端面部にてレーザなどにて突き合わせ溶接３９をしてリング状コア形態としたリング状コア４０を付加して、このリング状コア４０の外側にＣ字状コア１８の磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、リング径の小さい順に内周より外周に向けて入れ子状に順次積層してリング状コア体３８を形成するものである。
【００３６】
この積層工程も図２（ｂ）にて述べた実施形態ものと同様である。つまり、Ｃ字状コア１８は磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し小さくしておく。そして、このＣ字状コア１８を押し広げながら、リング状コア形態としたリング状コア４０に対してＣ字状コア１８のリング径の小さい順に内周より外周に向けて入れ子状に積層組み立てるものである。
【００３７】
尚、図６（ａ）＋図６（ｂ）のもので、最外周のリング状コア３７と最内周のリング状コア４０の両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００３８】
以上のように、最外周または最内周にＣ字状コアを対向する端面部にて突き合わせ溶接をしてリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体にすることにより、図２（ａ）、（ｂ）にて述べた実施形態と同様な三つの効果が得られるものである。さらに、磁気ギャップ部を有するＣ字状コア１８の成形が基本の製造工程であるのに対して、図２（ａ）、（ｂ）の実施形態は、磁気ギャップ部が無く機械的に連続したリング状コア２１、２３を成形する製造工程が別途必要となる。これに対して、本実施形態では、複数個を積層するＣ字状コア１８と同一形状のＣ字状コアを対向する端面部にて突き合わせ溶接３６、３９をしてリング状コア形態としたリング状コア３７、４０としたものであり、図２（ａ）、（ｂ）の実施形態のものとは異なり、製造工程がひとつで済むことになり、コスト面での効果が絶大となる。
【００３９】
次に、リング状コア体の他の実施形態として、最外周または最内周にＣ字状コアを付加して、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定してリング状コア体を形成するものについて述べる。
【００４０】
図７（ａ）は磁気ギャップ部を備えたＣ字状コアを入れ子状形態に積層して形成したＣ字状コア体の外観斜視図、図７（ｂ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、図７（ｃ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図である。
【００４１】
図７（ａ）に示すＣ字状コア体４１は、図２（ａ）にて述べたＣ字状コアの構成と同様で、対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたＣ字状コア１８は、磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、直径の大きい順にまたは直径の小さい順に同心円状にて入れ子状形態に積層して形成したものである。図７（ｂ）に示すリング状コア体４２は、図７（ａ）にて示したＣ字状コア体４１に対して、最外周のＣ字状コア４３の磁気ギャップ部４４の位置をＣ字状コア体４１の磁気ギャップ部１９の位置よりずらした位置にて積層付加し、Ｃ字状コア４３とＣ字状コア体４１の一層目のＣ字状コア４５とを複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定４６をした構成としている。また、図７（ｃ）に示すリング状コア体４７は、図７（ａ）にて示したＣ字状コア体４１に対して、最内周のＣ字状コア４８の磁気ギャップ部４９の位置をＣ字状コア体４１の磁気ギャップ部１９の位置よりずらした位置に積層付加し、Ｃ字状コア４８とＣ字状コア体４１の一層目のＣ字状コア５０とを複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定５１をした構成としている。
【００４２】
尚、図７（ｂ）＋図７（ｃ）のもので、最外周のＣ字状コア４３と最内周のＣ字状コア４８の両方を組み合わせたものがある。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００４３】
以上のように、最外周または最内周にＣ字状コアを積層付加するとともに、Ｃ字状コア体の一層のＣ字状コアと重ね溶接固定する構成により、溶接固定しない実施形態のものと異なり大変強固になるもので、熱処理の際の熱応力により強くなること、熱処理の際に熱歪により磁気ギャップ部の寸法変化がよりし難くなる。さらに、積層したＣ字状コアは、Ｃ字状コア間に摩擦力が働き簡単にズレが発生することが無いものとなる。そして、図６（ａ）、（ｂ）に示した実施形態と同様な効果が得られる。また、図６（ａ）、（ｂ）に示した実施形態のようにＣ字状コアの対向する端面部を、突き合わせ溶接固定する構成のものとは異なり、溶接位置は被溶接物が重なっている位置であれば良く、突き合わせ溶接のように正確な位置決めは必要とされないため、溶接が簡単になる。
【００４４】
次に、リング状コア体の他の実施形態として、Ｃ字状コア体の最外周または最内周に円弧状コアを付加して、前記Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定してリング状コア体を形成するものについて述べる。
【００４５】
図８（ａ）は、最外周に円弧状コアを当接付加しＣ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、図８（ｂ）は、最内周に円弧状コアを当接付加しＣ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図である。
【００４６】
図８（ａ）に示すリング状コア体５２は、図７（ａ）にて示した磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて内周から外周に向けて連続隙間２０を形成したＣ字状コア体４１に対して、円弧状コア５３を最外周にてＣ字状コア体４１のＣ字状コア１８の磁気ギャップ部１９を塞ぐ位置にて当接し、円弧状コア５３とＣ字状コア体４１の一層目のＣ字状コア５４とを複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定５５した構成としている。また、図８（ｂ）に示すリング状コア体５６は、図７（ａ）にて示したＣ字状コア体４１に対して、円弧状コア５７を最内周にてＣ字状コア体４１のＣ字状コア１８の磁気ギャップ部１９を塞ぐ位置にて当接し、円弧状コア５７とＣ字状コア体４１の一層目のＣ字状コア５８とを複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定５９した構成としている。
【００４７】
尚、図８（ａ）＋図８（ｂ）のもので、最外周の円弧状コア５３と最内周の円弧状コア５７の両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の最外周または最内周に円弧状コアを当接し、Ｃ字状コア体の一層のＣ字状コアと重ね溶接固定してリング状コア体とすることにより、図７（ｂ）、（ｃ）に示した実施形態のものと同様の効果が得られる。つまり、溶接固定しない実施形態のものと異なり大変強固になるものである。そして、図７（ｂ）、（ｃ）に示した実施形態のものと異なり、最外周または最内周に備える帯状電磁鋼板が円弧状コアであり、最も低材料費となるものである。
【００４９】
次に、帯状電磁鋼板をＣ字状コアに成形してＣ字状コア体４１を形成するもので、Ｃ字状コア体４１の磁気ギャップ部１９について、図７（ａ）および図９（ａ）、（ｂ）に基づいて詳述する。
【００５０】
図９（ａ）は磁気ギャップ部１９を階段状にした平面図、図９（ｂ）は磁気ギャップ部１９をくの字状にした平面図である。
【００５１】
本来、トロイダルコイルのコア体にはインダクタンスの直流重畳特性を向上させるために磁気ギャップ部を設けるものである。従って、本発明のものは、トロイダルコイル１４の原形を形成するＣ字状コア体４１は、図７（ａ）に示すように、Ｃ字状コア１８の一枚一枚に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えたもので、一枚一枚のＣ字状コア１８の磁気ギャップ部１９を同方向に揃えて連続隙間２０を形成して、Ｃ字状コア１８のリング径の大きい順にまたは小さい順に同心状に積層して形成したものである。つまり、磁気ギャップ部１９はＣ字状コア１８を加工成形する際に形成できるものであり、リング形態のＣ字状コア１８にする発想が極めて容易に磁気ギャップ部１９を形成するものとなる。同時に、式−１にて述べたように材料を少なくし、インダクタンスＬが大きいものが得られることになる。さらに、図９に示すように、磁気ギャップ部１９は、連続隙間２０を維持する範囲内にて、円周方向に所定の寸法をずらすなどにより、磁気ギャップ部１９の連続隙間２０の周長が大きくなるように構成している。構成の形態としては、図９（ａ）に示すような階段状６０、図９（ｂ）に示すようなくの字状６１である。
【００５２】
以上のことにより、いずれも簡単な構成にて磁気ギャップ部の連続隙間の周長が大きくできることから、図７（ａ）に示したトロイダルコイル１４の原形を形成するＣ字状コア体４１の構成のものと異なりインダクタンスの直流重畳特性のさらに良いものが得られるものとなる。
【００５３】
次に、トロイダルコイル１４の原形を形成するＣ字状コア体４１のインダクタンスの直流重畳特性をさらに向上させるための他の実施形態について述べる。
【００５４】
図１０に示すものは、複数個の円弧状コアを組み合わせてリング状コアを形成するもので、図１０（ａ）はリング状コア体の外観斜視図、図１０（ｂ）は分割した円弧状コアを組み合わせてリング状とする見掛けのリング状コアの外観斜視図、図１０（ｃ）は円弧状コアの一部の構成を示す外観斜視図、図１０（ｄ）は最外周に円弧状コアを当接付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、図１０（ｅ）は最内周に円弧状コアを当接付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図である。
【００５５】
図１０（ａ）に示すリング状コア体６２は、図１０（ｂ）に示すような分割した円弧状コア６３を平面視周方向（矢印）に２個組み合わせてリング状とする見掛けのリング状コア６４を形成している。図１０（ｃ）は円弧状コア体６２の一部の構成を示すもので、円弧径が一枚一枚異なる円弧状コア６３を複数個備え、木の年輪のように円弧径の小さい順にまたは大きい順に同心状に積層、固着して円弧状コアブロック６５を形成する。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等により円弧状コア６３を局部的に固着するのが好ましい。そして、円弧状コアブロック６５を平面視周方向（矢印）に２個組み合わせて、円弧状コアブロック６５の相互間に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えて、図１０（ａ）に示すようなリング状コア体６２を形成するものである。このリング状コア体６２はトロイダルコイルの原形を形成するものである。従って、本実施形態の原形を形成するリング状コア体６２を熱処理の際に熱応力に強いコア体とするために、最外周または／および最内周に円弧状コアブロックを形成する円弧状コアと同一形状の円弧状コアを２箇所にて当接付加し、円弧状コアブロックを形成する円弧状コアの一層と重ね溶接固定する構成としたものである。つまり、図１０（ｄ）に示すリング状コア体６６は、最外周に円弧状コア６７ａ、６７ｂを２個の円弧状コアブロック６５に当接し、２個の円弧状コアブロック６５の一層目の円弧状コア６８ａ、６８ｂと複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定６９をした構成である。図１０（ｅ）に示すリング状コア体７０は、最内周に円弧状コア７１ａ、７１ｂを２個の円弧状コアブロック６５に当接し、２個の円弧状コアブロック６５の一層目の円弧状コア７２ａ、７２ｂと複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定７３をした構成である。
【００５６】
尚、図１０（ｄ）＋図１０（ｅ）のもので、最外周の円弧状コア６７ａ、６７ｂと最内周の円弧状コア７１ａ、７１ｂの両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００５７】
また、上記以外に、最外周または／および最内周にいろいろな形状のコアを付加する構成がある。前述の図２（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周に磁気ギャップ部の無いリング状コア２１、２３を付加する構成、図６（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突合せ溶接したリング状コア３７、４０を付加する構成もの、図７（ｂ）、（ｃ）に示した最外周または／および最内周にＣ字状コア４３、４８を積層付加して、コア体のコアの一層と重ね溶接固定する構成、図８（ａ）、（ｂ）に示した円弧状コア５３、５７のようなコアを当接し、コア体のコアの一層と重ね溶接固定する構成などのいずれかと組み合わせてトロイダルコイル１４のリング状コア体を形成することが考えられるものである（図示せず）。これらについては、仕様に応じて選択するものとなる。
【００５８】
尚、前記、図４にて述べた被覆ボビン体１４の樹脂ケース２６においては、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は１箇所の例にて述べてきたが、リング状コア体６６、７０の場合は、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は２箇所となるものである（図示せず）。
【００５９】
以上のように、円弧状コアを積層して円弧状コアブロックを形成し、この円弧状コアブロック６５を複数個備えて構成したリング状コア体６６、７０は円弧状コアブロック６５の相互間に形成した磁気ギャップ部１９が２箇所となりインダクタンスの直流重畳特性が向上する。さらに、円弧状コア６３は、図７（ａ）で示したＣ字状コア１８の曲げ加工よりも簡単に製造できるものとなる。これは、円弧状コア６３がＣ字状コアでなく、図５で示したトップロール２９、ロール３３に巻き付くことがないために、いちいちトップロール２９、またはロール２３から取り外す手間が省け、連続生産ができることによる。さらに、熱処理の際の熱応力に強く、熱処理の際に磁気ギャップ部の寸法変化がないものとなる。
【００６０】
次に、トロイダルコイル１４の原形を形成するＣ字状コア体４１のインダクタンスの直流重畳特性を向上させるための、さらに他の実施形態について述べる。
【００６１】
図１１に示すものは、図７（ａ）に示した原形を形成するＣ字状コア体４１を４分割し磁気ギャップを４箇所に設けることにより、より高い電流側までインダクタンス低下が防止できもので、図１１（ａ）はリング状コア体の外観斜視図、図１１（ｂ）は４分割した円弧状コアを組み合わせてリング状とする見掛けのリング状コアの外観斜視図、図１１（ｃ）は円弧状コアの一部の構成を示す外観斜視図、図１１（ｄ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、図１１（ｅ）は、最内周にＣ字状コアを積層付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の外観斜視図である。
【００６２】
図１１（ａ）に示すリング状コア体７４は、図１１（ｂ）に示すように４分割した円弧状コア７５を平面視周方向（矢印）に４個組み合わせてリング状とする見掛けのリング状コア７６を形成している。図１１（ｃ）はリング状コア体７４の一部の構成を示すもので、円弧径が一枚一枚異なる円弧状コア７５を複数個備え、木の年輪のように円弧径の小さい順にまたは大きい順に同心状に積層、固着して円弧状コアブロック７７を形成する。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等により円弧状コア７５を局部的に固着するのが好ましい。そして、円弧状コアブロック７７を平面視周方向（矢印）に４個組み合わせて図１１（ａ）に示すようなリング状コア体７４を形成するものである。このように構成されたリング状コア体７４を使用したトロイダルコイル１４は、図１０で示した実施形態のリング状コア体６２と異なり、磁気ギャップ部１９が４個に増えているためインダクタンスの直流重畳特性がさらに向上するものとなる。また、さらに分割した構成（例えば、５分割）としても良い。
【００６３】
さらに、このリング状コア体７４はトロイダルコイルの原形を形成するものである。従って、本実施形態の原形を形成するリング状コア体７４を熱処理の際に熱応力に強いコア体とするために、最外周または／および最内周にＣ字状コアを積層付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と重ね溶接固定する構成としたものである。つまり、図１１（ｄ）に示すリング状コア体７８は、最外周にＣ字状コア７９を円弧状コアブロック７７に積層し、４個の円弧状コアブロック７７の一層目の円弧状コア８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄと４箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置で複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定８１をした構成である。（ｅ）に示すリング状コア体８２は、最内周にＣ字状コア８３を円弧状コアブロック７７に積層し、４個の円弧状コアブロック７７の一層目の円弧状コア８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｄと４箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置で複数箇所にてレーザなどにて重ね溶接固定８５をした構成である。
【００６４】
また、図１１（ｄ）＋図１１（ｅ）のもので、最外周のＣ字状コア７９と最内周のＣ字状コア８３の両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００６５】
ここまでは、最外周または最内周にＣ字状コア７９、８３を４個の円弧状コアブロック７７に積層付加する構成にて述べてきたが、最外周または最内周に円弧状コアブロック７７を形成する円弧状コア７５と同一形状の複数個の円弧状コアを当接付加し、円弧状コアブロック７７の円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定する構成がある（ここでは図示せず）。さらに、上記以外に、前述の図２（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周に磁気ギャップ部の無いリング状コア２１、２３を付加する構成、図６（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突合せ溶接したリング状コア３７、４０を付加する構成もの、図８（ａ）、（ｂ）に示した円弧状コア５３、５７のようなコアを当接し、コア体のコアの一層と重ね溶接固定する構成などのいずれかと組み合わせてトロイダルコイル１４のリング状コア体を形成することが考えられるものである（図示せず）。これらについては、仕様に応じて選択するものとなる。
【００６６】
尚、前記、図４にて述べた被覆ボビン体１４の樹脂ケース２６においては、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は１箇所の例にて述べてきたが、リング状コア体７８、８２の場合は、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は４箇所となるものである（図示せず）。
【００６７】
以上のように、本実施形態の円弧状コア７５を複数個備えリング状を形成したリング状コア体７４によれば、図１０の実施形態と同様に量産性が向上する効果が得られるとともに、トロイダルコイル１４として磁気ギャップ部１９が４個となり、インダクタンスの直流重畳特性がより向上するものとなる。さらに、最外周または／および最内周にＣ字状コアを円弧状コアブロックに積層し、４個の円弧状コアブロックの一層目の円弧状コアと複数箇所にて重ね溶接固定をした構成としたことにより、熱処理の際の熱応力により強く、熱処理の際に磁気ギャップ部の寸法変化がより少ないものとなる。
【００６８】
次に、Ｃ字状コアにおける磁気ギャップ部に関して述べてきたが、ここでは、分割した円弧状コアにおける磁気ギャップ部について、図１０および図１１に基づいて詳述する。
【００６９】
前述のように、トロイダルコイルのコア体にはインダクタンスの直流重畳特性を向上させるために磁気ギャップ部を設けるもので、これは、従来例の特許文献３の特開２００２−２０３７２９号公報にも記載されている。図２０に示す従来例は、磁気ギャップ部３を１個、２個、および４個備えた場合を示すもので、磁気ギャップ部３の数が多いほどインダクタンスの直流重畳特性が良い。しかしながら、前述のように、長尺の電磁鋼板を巻き回しにて巻き鉄芯（コア体）を形成し切削加工にて磁気ギャップ部３を付加するものであり、複数個が良いとは言え切削加工が大変であり実現的には課題が大き過ぎる。
【００７０】
本発明のものは、切削加工が不必要で、容易に磁気ギャップ部が付加できる量産性の優れたトロイダルコイルのコア体を実現すること、さらに、複数個の磁気ギャップ部を備えることができるコア体の実現をひとつの目的としたものである。つまり、従来の巻き鉄芯式でなく、リング形態に成形するＣ字状コア１８の発想は、コアを成形する際に対向する端面部に所定幅の磁気ギャップ部１９を設けるものである。さらに、Ｃ字状コア１８を分割した円弧状コア７５を複数組み合わせる発想は、複数個の磁気ギャップ部１９を簡単に形成できることによりインダクタンスの直流重畳特性を向上させることができる。
【００７１】
このことを図１０および図１１に基づいて述べると、円弧状コアブロック６５、７７を周方向に２個または４個を組み合わせてリング状コア体６２、７４を形成し、円弧状コアブロック６５、７７の相互間に所定幅の磁気ギャップ部１９を備えるもので、円弧状コアブロック６５、７７を組み合わせる個数と同数、つまり、２箇所または４箇所に磁気ギャップ部１９を備えることができる。尚、ここまでは、リング状コア体６２、７４を２分割または４分割した円弧状コア６３、７５および円弧状コアブロック６５、７７にて２箇所または４箇所の磁気ギャップ部１９を備えることについて述べてきたが、磁気ギャップ部１９の数は３箇所または５箇所でも良い。
【００７２】
以上のことより、切削加工が不必要で、簡単に磁気ギャップ部が形成できるとともに、簡単に複数個の磁気ギャップ部１９を備えることができて、インダクタンスの直流重畳特性の良いリング状コア体７４が実現できるものとなる。
【００７３】
次に、トロイダルコイルを形成するコア体の縦断面形状を円形とする本発明の実施形態について述べる。
【００７４】
従来のトロイダルコイルの巻き鉄芯（コア体）は長尺の電磁鋼板を巻き回して形成したもので、巻き鉄芯（コア体）２の縦断面形状はすべてが角型である。しかし、図１６にて述べたように巻き鉄芯（コア体）２を内蔵した被覆ボビン体４の周囲にコイル導体５を巻装するものであり、コイル導体５のコイル長の最小化を目指すには、巻き鉄芯（コア体）２の縦断面形状を円形にすることが最も好ましいが実現はしていない。しかし、近年、巻き回し式の巻き鉄芯（コア体）にて縦断面形状を円形とするものが開示されている。それが特許文献３の特開２００２−２０３７２９号公報である。これは、図１９にて述べたように、電磁鋼板の長手方向の形状が極めて複雑な曲線状の形状に加工成形することにより可能としたものである。しかし、電磁鋼板をコア材としてトロイダルコイルを低コストにて大量生産できる巻き鉄芯（コア体）という面では課題が残されている。
【００７５】
これに対して、本発明のものは、一般的な電磁鋼板をコア材とし量産性に富み、巻き鉄芯式でなく、リング形態のＣ字状コアにてコア体の縦断面形状を円形にしたものである。この発想を転換したＣ字状コアにてコア体の縦断面形状を円形にする構成について述べる。尚、ここで言う縦断面形状は、積層したＣ字状コアの板厚断面の集合からなるものであり、コア体の縦断面形状が円形とはリング状コアの積層により構成される近似的な円形を指すものとする。
【００７６】
図１２（ａ）は、直径および高さがともに異なるＣ字状コアを入れ子状の形態にて積層して形成したリング状コア体の平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ線に相当する断面図、図１２（ｃ）は、最外周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の平面図、図１２（ｄ）は、最内周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したリング状コア体の平面図である。
【００７７】
図１２（ａ）に示すＣ字状コア体８６はＣ字状コア８７を同心状に順次積層して形成するもので、図２および図３に示した実施形態を基本として、Ｃ字状コア体８６の縦断面形状を円形にしたものである。
【００７８】
ここでは、図２および図３に示した本発明の実施形態との違いを述べる。図２および図３に示したＣ字状コア１８は、Ｃ字状コア１８の高さが同一にて直径を異にしたものに対して、本実施形態のＣ字状コア８７は直径および高さをともに異にして複数個備えたものである。そして、図１３に示す模式図のようにＣ字状コアコア８７を複数個（例えば、８７ａ、８７ｂ、８７ｃ・・・）木の年輪のように入れ子形態を形成するとともに、同心状にて中心部より、Ｃ字状コア８７の直径が小さくて高さも小さいものものから順に直径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、Ｃ字状コア８７の直径が大きくて高さの大きいものから順に直径が大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層して図１２（ａ）に示すようなＣ字状コア体８６を形成する。これにより、図１２（ｂ）に示すようにＣ字状コア体８６の縦断面形状を円形にすることが実現できたものである。
【００７９】
尚、Ｃ字状コア体８６はＣ字状コア８７を中心部より外周部に向け積層して形成するように述べてきたが、当然のことながらこの逆でも良い。つまり、Ｃ字状コア８７を外周部より、Ｃ字状コア８７の直径が大きくて高さが小さいものから順に直径が順次小さくて高さの順次大きいものを、途中からは、直径が小さくて高さの大きいものから順に直径が順次小さくて高さも順次小さいものを中心部に向け積層してＣ字状コア体８６を形成するものである。これにより、Ｃ字状コア体８６の縦断面形状が円形にできるものとなる。
【００８０】
また、Ｃ字状コア体８６の縦断面形状を円形にすることについて述べてきたが、
縦断面形状を楕円形、小判形、六角形以上の多角形などにすることでも良い。これらの場合は、目指す仕様（楕円形、小判形、六角形以上の多角形）の縦断面形状に対応してＣ字状コア８７の高さを円形にする場合と異なりそれぞれに設定することにより実現できるものとなる。
【００８１】
さらに、このＣ字状コア体８６はトロイダルコイルの原形を形成するものである。従って、本実施形態の原形を形成するＣ字状コア体８６を熱処理の際に熱応力に強いコア体とするために、最外周または最内周にＣ字状コアを付加して、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と重ね溶接固定したものである。つまり、図１２（ｃ）に示すリング状コア体８８は、最外周にＣ字状コア８９をＣ字状コア体８６に付加し、Ｃ字状コア体８６の一層目のＣ字状コア９０と磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にてレーザなどにて重ね溶接固定９１をした構成である。図１２（ｄ）に示すリング状コア体９２は、最内周にＣ字状コア９３をＣ字状コア体８６に付加し、Ｃ字状コア体８６の一層目のＣ字状コア９４と磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にてレーザなどにて重ね溶接固定９５をした構成である。
【００８２】
この最外周または最内周にＣ字状コア８９、９３を付加する積層工程については、図２（ａ）、（ｂ）に示した実施形態と同様である。つまり、最外周に、直径が大きくて高さが小さいＣ字状コア８７と同一形状としたＣ字状コア８９を準備する。そして、あらかじめ磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し大きくしたＣ字状コア８７を押し縮めながら、Ｃ字状コア８９の内側に、Ｃ字状コア８７の直径が大きくて高さが小さいものから順に外周より内周に向けて積層して組み立てる。このとき、Ｃ字状コア８９は治具等により固定されている。また、最内周に、直径が小さくて高さが小さいＣ字状コア８７と同一形状としたＣ字状コア９３を準備する。そして、あらかじめ磁気ギャップ部１９の寸法を所定幅より少し小さくしたＣ字状コア８７を押し広めながら、Ｃ字状コア９３の外側に、Ｃ字状コア８７の直径が小さくて高さが小さいものから順に内周より外周に向けて積層して組み立てるものである。このときも、Ｃ字状コア９３は治具等により固定されている。これらのことから、最外周または最内周にＣ字状コア８９、９３を付加する構成にて形成したリング状コア体８８、９２は最外周に付加した場合、押し縮めて積層することによる反発作用を利用するものでＣ字状コア８７が押し広がる作用となる。また、最内周に付加した場合は押し広めて積層することによる反発作用を利用するものでＣ字状コア８７が押し縮まる作用となる。そして、Ｃ字状コア体８６のＣ字状コア８７の一層目９０、９４とレーザなどにて複数箇所にて重ね溶接固定９１、９５をした構成としているため熱処理の際の熱応力に強くなる。
なお、図１２（ｃ）、（ｄ）では最外周または最内周にＣ字状コア８９、９３を備え、このＣ字状コア８９、９３の内周または外周にＣ字状コア８７を積層したリング状コア体８８、９２としたが、最外周または最内周にＣ字状コア８９、９３の代わりに、筒状の治具、または複数本のピンを立てた治具を使用しこれらの治具の内周または外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コア８７を積層、固着した後、治具から取り外しリング状コア体を形成してもよい（図示せず）。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等によりＣ字状コア８７を局部的に固着するのが好ましい。
【００８３】
また、上記以外に、最外周または／および最内周にいろいろな形状のコアを付加する構成がある。前述の図２（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周に磁気ギャップ部の無いリング状コア２１、２３を付加する構成、図６（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突合せ溶接したリング状コア３７、４０を付加する構成もの、図８（ａ）、（ｂ）に示した最外周または／および最内周に円弧状コア５３、５７を当接しコア体のコアの一層と溶接固定する構成のもの、これらのいずれかと組み合わせてトロイダルコイル１４のリング状コア体を形成することが考えられるものである（図示せず）。
【００８４】
以上のように、巻き鉄芯式（コア体）でなく、磁気ギャップを成形する加工工程が不必要のため製造が極めて簡単であり且つ低コストにて量産性に富むとともに材料ロスをなくすことができるものである。そして、リング状コア体８８、９２の周囲に、図１にて詳述したように被覆ボビン体に内蔵してコイル導体を巻装する際にコイル長が最小となるとともに、小型化が図れるものとなる。さらに、最外周または／および最内周にＣ字状コアを付加し、Ｃ字状コア体の一層目のＣ字状コアと重ね溶接固定をした構成としたことにより、熱処理の際の熱応力により強く、熱処理の際に磁気ギャップ部の寸法変化がより少ないものとなる。
【００８５】
次に、図１４〜図１５に示すものは、トロイダルコイルを形成するリング状コア体の縦断面形状を円形にするさらに他の実施形態について述べる。
【００８６】
図１４（ａ）は２分割した円弧状コアを組み合わせて形成したリング状コア体の平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＡ−Ａ線に相当する断面図、図１４（ｃ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の平面図、図１４（ｄ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の平面図である。
【００８７】
リング状コア体の縦断面形状を円形にするための本発明の実施形態と前述の図１２にて示した実施形態との違いを述べる。図１４に示すものは、２分割した円弧状コア９６を組み合わせてリング状コア体９７を形成するもので、円弧状コア９６にすることにより磁気ギャップ部１９が増加できるためにインダクタンスの直流重畳特性の向上が図れるとともに、加工性および量産性が向上できるものである。
【００８８】
図１４（ａ）に示す２分割の円弧状コア９６にて形成したリング状コア体９７は、帯状電磁鋼板を円弧状に成形した円弧状コア９６を複数個備え、平面視リング状を形成している。この円弧状コア９６は、円弧径および高さの両方が異なるもので、円弧状コア９６を木の年輪のように同心状にて中心部より、円弧径が小さくて高さも小さいものから順に円弧径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、円弧径が大きくて高さの大きいものから順に円弧径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層、固着して、図１４（ｂ）に示すように円弧状コアブロック９８を形成する。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等により円弧状コア９６を局部的に固着するのが好ましい。そして、円弧状コアブロック９８を平面視周方向（矢印）に２個組み合わせてリング状コア体９７を形成したもので、このリング状コア体９７の縦断面形状を円形としたものである。ここまで、リング状コア体９７は円弧状コア９６を中心部より外周部に向け積層して形成するように述べてきたが、当然のことながらこの逆でも良い。つまり、円弧状コア９６を外周部より円弧状コア９６の円弧径が大きくて高さの小さいものから順に円弧径が順次小さくて高さの順次大きいものを、途中からは、円弧径が小さくて高さの大きいものから順に円弧径が順次小さくて高さも順次小さいものを中心部に向け積層してリング状コア体９７を形成するものである。これにより、リング状コア体９７の縦断面形状が円形となるものである。
【００８９】
このリング状コア体９７はトロイダルコイルの原形を形成するものである。従って、本実施形態の原形を形成するリング状コア体９７を熱処理の際に熱応力に強いコア体とするために、最外周または／および最内周にＣ字状コアを積層付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層目の円弧状コアと複数箇所を重ね溶接固定する構成としたものである。つまり、図１４（ｃ）に示すリング状コア体９９は、最外周にＣ字状コア１００を積層付加し、円弧状コアブロック９８の円弧状コア９６の一層目の円弧状コア１０１ａ、１０１ｂと２箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にて複数箇所をレーザなどにて重ね溶接固定１０２する構成である。この際、リング状コア体９７の縦断面形状を円形にするために、Ｃ字状コア１００の高さは円弧状コア１０１ａ、１０１ｂの高さより小さい方が好ましい。図１４（ｄ）に示すリング状コア体１０３は、最内周にＣ字状コア１０４を積層付加し円弧状コアブロック９８の円弧状コア９６の一層目の円弧状コア１０５ａ、１０５ｂと２箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にて複数箇所をレーザなどにて重ね溶接固定１０６する構成である。この際、リング状コア体９７の縦断面形状を円形にするために、Ｃ字状コア１０４の高さは円弧状コア１０５ａ、１０５ｂの高さより小さい方が好ましい。
【００９０】
尚、図１４（ｃ）＋図１４（ｄ）のもので、最外周のＣ字状コア１００と最内周のＣ字状コア１０４の両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００９１】
また、上記以外に、最外周または／および最内周にいろいろな形状のコアを付加する構成がある。前述の図２（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周に磁気ギャップ部の無いリング状コア２１、２３を付加する構成、図６（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突合せ溶接したリング状コア３７、４０を付加する構成もの、図８（ａ）、（ｂ）に示した最外周または／および最内周に円弧状コア５３、５７を当接しコア体のコアの一層と重ね溶接固定する構成などのいずれかと組み合わせてトロイダルコイル１４のリング状コア体を形成することが考えられるものである（図示せず）。これらについては、仕様に応じて選択するものとなる。
【００９２】
そして、図４にて述べた被覆ボビン体１４の樹脂ケース２６においては、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は１箇所の例にて述べてきたが、リング状コア体９９、１０３の場合は、樹脂ケース２６に備えた係止部２５は２箇所となるものである（図示せず）。さらに、図１から図１１までに述べてきた各種のコア体は縦断面形状が角型であり、被覆ボビン体１４の縦断面形状も角型であったが、図１２にて述べたコア体と同様に、リング状コア体９９、１０３は縦断面形状が円形である。従って、コア体の形状および寸法に対応してなる被覆ボビン体１４は縦断面形状が円形となるものである（図示せず）。
【００９３】
尚、リング状コア体９９、１０３の縦断面形状を円形にすることについて述べてきたが、縦断面形状を楕円形、小判形、六角形以上の多角形、などにすることでも良い。これらの場合は、目指す仕様（楕円形、小判形、六角形以上の多角形）の縦断面形状に対応して円弧状コア９６の高さを円形にする場合と異なりそれぞれに設定することにより実現できるものとなる。
【００９４】
以上のように、本発明のリング状コアを２分割にて形成するリング状コア体９９、１０３のトロイダルコイルは、図１２の実施形態と異なり磁気ギャップ部の数が増加できてインダクタンスの直流重畳特性が向上するものとなる。また、リング状コアを２分割にて構成する円弧状コア９６は、図１２（ａ）にて示したＣ字状コア８７と異なり製造する工程および設備が大幅に簡単となる。それは、円弧状コア９６がリング状でないために、図５で示したトップロール２９、ロール３３に巻き付くことがないためいちいちトップロール２９、またはロール３３から取り外す手間が省け連続生産ができるためである。これにより、大量生産が可能であること、さらに、リング状コア体９９、１０３の縦断面形状を円形にすることによりトロイダルコイルとしてコイル長が最小となり低コスト化、小型化が図れたものである。
【００９５】
次に、図１５（ａ）は、４分割した円弧状コアを組み合わせて形成したリング状コア体の平面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＡ−Ａ線に相当する断面図、図１５（ｃ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の平面図、図１５（ｄ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したリング状コア体の平面図である。
【００９６】
図１５（ａ）に示す４分割の円弧状コア１０７にて形成したリング状コア体１０８は、帯状電磁鋼板を円弧状に成形した円弧状コア１０７を複数個備え、平面視リング状を形成している。この円弧状コア１０７は、円弧径および高さの両方が異なるもので、円弧状コア１０７を木の年輪のように同心状にて中心部より、円弧径が小さくて高さも小さいものから順に円弧径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、円弧径が大きくて高さの大きいものから順に円弧径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層、固着して図１５（ｂ）に示すように円弧状コアブロック１０９を形成する。このときの固着は、磁気特性を損なわないようにレーザ溶接等により円弧状コア１０７を局部的に固着するのが好ましい。そして、円弧状コアブロック１０９を平面視周方向（矢印）に４個組み合わせてリング状コア体１０８を形成するとともに、リング状コア体１０８の縦断面形状が円形となるものである。ここまで、リング状コア体１０８は円弧状コア１０７を中心部より外周部に向け積層して形成するように述べてきたが、当然のことながらこの逆でも良い。つまり、円弧状コア１０７を外周部より円弧状コア１０７の円弧径が大きくて高さの小さいものから順に円弧径が順次小さくて高さの順次大きいものを、途中からは、円弧径が小さくて高さの大きいものから順に円弧径が順次小さくて高さも順次小さいものを中心部に向け積層してリング状コア体１０８を形成するものである。これにより、リング状コア体１０８の縦断面形状が円形となるものである。
【００９７】
このリング状コア体１０８はトロイダルコイルの原形を形成するものである。従って、本実施形態の原形を形成するリング状コア体１０８を熱処理の際に熱応力に強いコア体とするために、最外周または／および最内周にＣ字状コアを積層付加し円弧状コアブロックの円弧状コアの一層目の円弧状コアと複数箇所にて重ね溶接固定する構成としたものである。つまり、図１５（ｃ）に示すリング状コア体１１０は、最外周にＣ字状コア１１１を積層付加し円弧状コアブロック１０９の円弧状コア１０７の一層目の円弧状コア１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄと４箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にて複数箇所をレーザなどにて重ね溶接固定１１３する構成である。この際、リング状コア体１０８の縦断面形状を円形にするために、Ｃ字状コア１１１高さは円弧状コア１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄの高さより小さい方が好ましい。図１５（ｄ）に示すリング状コア体１１４は、最内周にＣ字状コア１１５を積層付加し円弧状コアブロック１０９の円弧状コア１０７の一層目の円弧状コア１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄと４箇所ある磁気ギヤップ部１９の位置を避けた位置にて複数箇所をレーザなどにて重ね溶接固定１１７する構成である。この際、Ｃ字状コア１１５は直径が小さくて高さが小さいまたは直径が大きくて高さが小さい形態のものとなる。
【００９８】
尚、図１５（ｃ）＋図１５（ｄ）のもので、最外周のＣ字状コア１１１と最内周のＣ字状コア１１５の両方を組み合わせたものがある（図示せず）。これは、機械的強度のより大きいものとなるが、組み立て工数および組み立てコストとの兼ね合いにて仕様に応じて選択するものとなる。
【００９９】
また、上記以外に、最外周または／および最内周にいろいろな形状のコアを付加する構成がある。前述の図２（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周に磁気ギャップ部の無いリング状コア２１、２３を付加する構成、図６（ａ）、（ｂ）に示した最外周または最内周にＣ字状コアの対向する端面部にて突合せ溶接したリング状コア３７、４０を付加する構成もの、図８（ａ）、（ｂ）に示した最外周または／および最内周に円弧状コア５３、５７を当接しコア体のコアの一層と溶接固定する構成のもの、これらのいずれかと組み合わせてトロイダルコイル１４のリング状コア体を形成することが考えられるものである（図示せず）。
【０１００】
そして、リング状コア体１１０、１１４の場合は、図１１にて述べたリング状コア体７４の場合と同様に樹脂ケース２６に備えた係止部２５は４箇所となるものである（図示せず）。さらに、図１から図１１までに述べてきた各種のコア体は縦断面形状が角型であり、被覆ボビン体１４の縦断面形状も角型であったが、図１２にて述べたコア体と同様に、本実施形態のリング状コア体１１０、１１４は縦断面形状が円形である。従って、コア体の形状および寸法に対応してなる被覆ボビン体１４は縦断面形状が円形となるものである（図示せず）。
【０１０１】
尚、リング状コア体１１０、１１４の縦断面形状を円形にすることについて述べてきたが、縦断面形状を楕円形、小判形、六角形以上の多角形、などにすることでも良い。これらの場合は、目指す仕様（楕円形、小判形、六角形以上の多角形）の縦断面形状に対応して円弧状コア１０７の高さを円形にする場合と異なりそれぞれに設定することにより実現できるものとなる。さらに、４分割の円弧状コアにて構成したコア体の例にて述べてきたが、３分割、５分割の円弧状コアにて構成するコア体でも同様な効果が得られるものである。
【０１０２】
以上のように、前述の図１１における実施形態と全く同様の効果が得られるとともに、４分割した円弧状コアを組み合わせて形成したリング状コア体のトロイダルコイルは、２分割した円弧状コアによるリング状コア体の実施形態と異なり、磁気ギャップ部の数が増えることによりインダクタンスの直流重畳特性が更に向上するものとなる。
【０１０３】
【発明の効果】
第１の発明によれば、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のリング状コアを備え、前記最外周または最内周のリング状コアの内周または外周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを積層してコア体を形成するもので、前記Ｃ字状コアは、対向する端面部を所定幅の磁気ギャップ部にするとともに、入れ子形態にて直径の異なるものを複数個備え、前記磁気ギャップ部を同方向に揃えて連続隙間を形成して、直径の大きい順にまたは小さい順に同心円状にて積層したことにより、磁気ギャップ部を形成するための切断加工設備が不必要となる。これは、切断加工設備費用およびメンテナンス費用等が削減できることになり経営的効果が大きく、加工工程が削減され量産性の向上が図れるなど実用的価値が大きいものである。さらに、熱処理の際の熱応力に強く、熱処理の際に熱歪により磁気ギャップ部の寸法変化がない、積層するＣ字状コア間に摩擦力が働くために簡単にズレの発生がない、など量産性に優れたトロイダルコイルのリング状コア体を実現することができる。
【０１０４】
第２の発明によれば、最外周または／および最内周に備えるＣ字状コアは、対向する端面部を突き合わせ溶接してリング状コア形態としたもので、コア体を形成するコア材の全てがＣ字状コアの成形にて構成されることにより、成形のための製造工程がひとつで済むことになりコスト面での効果が絶大となる。
【０１０５】
第３の発明によれば、Ｃ字状コアを積層して形成するＣ字状コア体の最外周または／および最内周に、前記Ｃ字状コアと同一形状のＣ字状コアまたは円弧状コアを付加して、前記Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したことにより、溶接固定しないものと異なり熱処理の際の熱応力に大変強くなる。また、突き合わせ溶接のように正確な位置決めは必要とされないため、溶接が簡単になる。
【０１０６】
第４の発明によれば、磁気ギャップ部を同方向にて連続隙間を形成してＣ字状コア体を形成するもので、前記磁気ギャップ部は、連続隙間を維持する範囲内にて、円周方向に所定の寸法をずらすなどの構成により、極めて簡単な構成で磁気ギャップ部の連続隙間の周長が大きくできる。これにより、高い電流が取れてインダクタンスが低下しないためにインダクタンスの直流重畳特性の良いものが提供できる。
【０１０７】
第５の発明によれば、複数個の円弧径の異なる円弧状コアを同心状に積層して円弧状コアブロックを形成し、円弧状コアブロックは、相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備えて連続隙間を形成して、周方向に複数個組み合わせて見掛けのリング状コア体を形成するもので、前記見掛けのリング状コア体の最外周または／および最内周に備える帯状電磁鋼板は、前記円弧状コアと同一形状の複数個の円弧状コアまたはＣ字状コアを、前記円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と複数箇所にて重ね溶接固定したことにより、請求項３と異なり、入れ子形態を形成する円弧状コアは３本ロール機又は２本ロール機により連続した成形が可能となり、量産性が大幅に向上するものとなる。そして、熱処理の際の熱応力に大変強くなる。
【０１０８】
第６の発明によれば、円弧状コアブロックは相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備え、周方向に複数個組み合わせて見掛けのリング状コア体を形成するもので、磁気ギャップ部の数は円弧状コアブロックを組み合わせる個数と同数または複数としたことにより、切削加工が不必要で且つ、容易に磁気ギャップ部が付加できるなど量産性の優れたトロイダルコイルのコア体が実現できる。さらに、複数個の磁気ギャップ部を備えることができるためにインダクタンスの直流重畳特性の良いものを提供することができる。
【０１０９】
第７の発明によれば、最外周または最内周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを備え、前記Ｃ字状コアは、前記最外周または最内周に備えるＣ字状コアの内周または外周に積層するＣ字状コアと同一形状とするとともに、積層するＣ字状コアの一層と重ね溶接固定してなるもので、前記積層するＣ字状コアは、直径および高さの異なるものを複数個備え、同心状にて内周部より、直径が小さくて高さも小さいものから順に直径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、直径が大きくて高さの大きいものから順に直径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層することにより、縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形などのコア体を形成している。これにより、一般的な電磁鋼板をコア材にて形成できることと、巻き鉄芯式（コア体）でなくリング状のリング状コアために製造が極めて簡単であり且つ低コストにて量産性に富むものである。そして、リング状コア体の縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形としたもので、トロイダルコイルとしてのコイル長が短くなるとともに、小型化が図れるなど実用的価値大となる。
請求項８の発明によれば、最外周または／および最内周に帯状電磁鋼板のＣ字状コアを備え、前記Ｃ字状コアは、前記最外周または／および最内周に備えるＣ字状コアの内周または外周に積層する円弧状コアの一層と重ね溶接固定してなるもので、前記積層する円弧状コアは、帯状電磁鋼板を円弧状に成形し、入れ子形態を形成するような円弧径および高さの異なる円弧状コアを複数個備え、前記円弧状コアは、同心状にて中心部より、円弧径が小さくて高さも小さいものから順に円弧径が順次大きくて高さも順次大きいものを、途中からは、円弧径が大きくて高さの大きいものから順に円弧径が順次大きくて高さの順次小さいものを外周部に向け積層して円弧状コアブロックを形成し、前記円弧状コアブロックは、相互間に所定幅の磁気ギャップ部を備えて連続隙間を形成するとともに、周方向に複数個組み合わせてリング状コア体を形成し、前記リング状コア体の縦断面形状を円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形などにしたことにより、請求項５と異なりコア体の縦断面形状が円形、楕円形、小判形、六角形以上の多角形でありトロイダルコイルとしてのコイル長が短くなるとともに、小型化が図れる。さらに、請求項７のＣ字状コアと異なり、円弧状コアは３本ロール機又は２本ロール機により連続した成形が可能となり量産性が大幅に向上するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すトロイダルコイルの外観要部断面斜視図
【図２】図１の実施形態におけるリング状コア体を示すもので、（ａ）は最外周にリング状コアを積層付加したリング状コア体の外観斜視図、（ｂ）は最内周にリング状コアを積層付加したリング状コア体の外観斜視図、（ｃ）は最外周と最内周にリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図
【図３】図１の実施形態におけるリング状コアの入れ子形態の模式図
【図４】図１の実施形態におけるトロイダルコイルの製造工程図
【図５】図１の実施形態におけるリング状コアの加工設備を示すもので、（ａ）は３本ロール式の概略図、（ｂ）はリング状コアの曲げ加工時の始まり部分／終わり部分を示す概略図、（ｃ）はウレタンロール式の概略図、（ｄ）は曲げ加工時における所望のリング状コアを示す概略図
【図６】図１の実施形態における他のリング状コア体を示すもので、（ａ）は最外周にＣ字状コアを対向する端面部にて突合せ溶接してリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図、（ｂ）は最内周にＣ字状コアを対向する端面部にて突合せ溶接してリング状コア形態としたリング状コアを付加したリング状コア体の外観斜視図
【図７】図１の実施形態における他のリング状コア体を示すもので、（ａ）は原形を形成するＣ字状コア体の外観斜視図、（ｂ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、（ｃ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図
【図８】図１の実施形態における他のリング状コア体を示すもので、（ａ）は最外周に円弧状コアを当接付加しＣ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、（ｂ）は最内周に円弧状コアを当接付加しＣ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図
【図９】図１の実施形態における他の磁気ギャップ部の連続隙間構成を示すもので、（ａ）は階段状の平面図、（ｂ）はくの字状の平面図
【図１０】本発明のリング状コア体の他の実施形態を示すもので、（ａ）は２個の円弧状コアにて形成したリング状コア体の外観斜視図、（ｂ）は見掛けのリング状コアを示す外観斜視図、（ｃ）は円弧状コアブロックを示す外観斜視図、（ｄ）は最外周に円弧状コアを当接付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、（ｅ）は最内周に円弧状コアを当接付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図
【図１１】本発明のリング状コア体のさらに他の実施形態を示すもので、（ａ）は４個の円弧状コアにて形成したリング状コア体の外観斜視図、（ｂ）は見掛けのリング状コアを示す外観斜視図、（ｃ）は円弧状コアブロックを示す外観斜視図、（ｄ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図、（ｅ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の外観斜視図
【図１２】本発明のリング状コア体の縦断面形状を円形にする実施形態を示すもので、（ａ）はリング状コア体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に相当する縦断面図、（ｃ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図、（ｄ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、Ｃ字状コア体のＣ字状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図
【図１３】図１２の実施形態におけるリング状コアの入れ子形態の模式図
【図１４】本発明のリング状コア体の縦断面形状を円形にする他の実施形態を示すもので、（ａ）は２分割のリング状コア体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に相当する縦断面図、（ｃ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図、（ｄ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図
【図１５】本発明のリング状コア体の縦断面形状を円形にするさらに他の実施形態を示すもので、（ａ）は４分割のリング状コア体の外観平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に相当する縦断面図、（ｃ）は最外周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図、（ｄ）は最内周にＣ字状コアを積層付加し、円弧状コアブロックの円弧状コアの一層と溶接固定したリング状コア体の平面図
【図１６】従来のトロイダルコイルの外観要部断面斜視図
【図１７】従来のトロイダルコイルにおける巻き鉄芯（コア体）の製造工程図
【図１８】
他の従来のトランスにおける巻き鉄芯（コア体）の正面図
【図１９】さらに他の従来のリアクトルにおける巻き鉄芯（コア体）を示すもので、（ａ）は長尺の帯状電磁鋼板の形状例を示すもので縮尺した平面図、（ｂ）は巻き鉄芯（コア体）の縦断面図
【図２０】従来の巻き鉄芯（コア体）における磁気ギャップ部を示すもので、（ａ）は１個の磁気ギャップ部の平面図、（ｂ）は２個の磁気ギャップ部の平面図、（ｃ）は４個の磁気ギャップ部の平面図
【符号の説明】
１５、２２、２２１、３５、３８、４２、４７、５２、５６、６６、７０、
７８、８２リング状コア体（縦断面形状が角型）
１８、８７Ｃ字状コア
１９磁気ギャップ部
２０連続隙間（隙間の周長）
２１、２３リング状コア
３７、４０突き合わせ溶接するＣ字状コア
４１、８６Ｃ字状コア体
４３、４８、７９、８３、８９、９３、１００、１０４、１１１、１１５溶接固定するＣ字状コア
５３、５７、６７ａ、６７ｂ、７１ａ、７１ｂ溶接固定する円弧状コア
６０、６１連続隙間の周長が大きい磁気ギャップ部
６３、７５、９６、１０７円弧状コア
６４、７６見掛けのリング状コア体
６５、７７、９８、１０９円弧状コアブロック
８８、９２、９９、１０３、１１０、１１４縦断面形状が円形のリング状コア体
４６、５１、５５、５９、６９、７３、８１、８５、９１、９５、１０２、
１０６、１１３、１１７重ね溶接箇所
４５、５０、５４、５８、９０、９４一層目のＣ字状コア
６８ａ、６８ｂ、７２ａ、７２ｂ、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ、８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｄ、１０１ａ、１０１ｂ、１０５ａ、１０５ｂ、
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ一層目の円弧状コア[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a core body having a magnetic gap portion of a toroidal coil used for a rectifier circuit, a noise prevention circuit, a resonance circuit, a high-frequency circuit and the like in an AC device.
[0002]
[Prior art]
A conventional toroidal coil is generally shown in FIG. In FIG. 16, a toroidal coil 1 is provided with a magnetic gap portion 3 by cutting a wound iron core (core body) 2 wound with a long belt-shaped electromagnetic steel sheet, and the wound iron core (core body) 2 is covered with a bobbin body. 4, and a coil conductor 5 is wound around the covered bobbin body 4. A conventional toroidal coil 1 shown in FIG. 16 is completed by a manufacturing process as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-93627 of Patent Document 1, and will be described with reference to FIG.
[0003]
The wound iron core (core body) 2 includes a step of winding a long strip-shaped electromagnetic steel sheet around the winding shaft 6, and removing the winding shaft 6 and subjecting the wound iron core (core body) 2 to heat treatment to reduce distortion during processing. The wound iron core (core) hardened by the removing step, the step of vacuum impregnating the wound iron core (core body) 2 with an adhesive or varnish to bond the layers, and the step of drying and curing the adhesive or varnish Body) 2 is formed. Thereafter, a step of cutting the wound iron core (core body) 2 to form a magnetic gap portion 3 having a predetermined width. Next, the coated bobbin body 4 is composed of a case 7 made of resin and a lid 8, and a wound iron core (core body) 2 is built in the case 7, and the lid 8 is integrated with an adhesive or the like. Process. Then, as shown in FIG. 16, the coil conductor 5 is wound around the covered bobbin body 4 to form the toroidal coil 1.
[0004]
Next, although it is not a core body of a toroidal coil, there exists utility model registration No. 3081863 of patent document 2 as an example of a structure of the wound iron core (core body) of a transformer, and it describes based on FIG.
[0005]
A plurality of electromagnetic steel plates 9 having different lengths which are bent in a ring shape (which is a ring shape in Patent Document 2 but a quadrangular or octagonal shape in FIG. 2) are concentrically overlapped to face each other. A structure having a wound iron core (core body) 10 in which a predetermined dimension is uniformly shifted in a direction in which end faces are overlapped to form a stepped shape, and a stepped joint portion of the wound iron core (core body) 10 is formed. Is opened, a cylindrical winding bobbin 11 is inserted into one leg, and then the open stepped joint is closed to form a cylindrical winding bobbin 11 and a wound iron core (core body) 10. Is integrated. Similarly, the joint portion of the other wound iron core (core body) 10 is opened, one leg is inserted into the cylindrical bobbin 11 for winding, and then the stepped shape is opened. And a cylindrical winding bobbin 11 and a wound iron core (core body) 10 are integrated to form a transformer.
[0006]
Furthermore, as a conventional example in which the longitudinal cross-sectional shape of the wound iron core (core body) of the reactor is circular, there is JP-A-2002-203729 of Patent Document 3, which will be described with reference to FIGS. 19 (a) and 19 (b).
[0007]
In FIG. 19, a long strip-shaped electromagnetic steel sheet 12 is processed and formed into an extremely complicated curved shape (scaled to about 1 / several hundreds) as shown in FIG. This complicated curvilinear shape is such that when the long strip-shaped electromagnetic steel sheet 12 is wound to form a wound iron core, the longitudinal cross-sectional shape becomes circular, as shown in FIG. The longitudinal cross-sectional shape of the wound iron core (core body) 13 is circular.
[Patent Document 1]
JP 2002-93627 A (see FIG. 12)
[Patent Document 2]
Utility model registration No. 3081863 (see FIGS. 1 to 5 and 6)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-203729 (see FIGS. 2, 17, and 4)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional wound iron core (core body) of a toroidal coil is formed by winding a long belt-shaped electromagnetic steel sheet, and then vacuum-impregnating an adhesive or varnish to bond the layers of the wound iron core (core body). And harden. Then, the hardened iron core (core body) is cut to form a magnetic gap portion having a predetermined width. The cutting process is performed with a grindstone, a laser processing machine, a water jet processing machine, etc., but the equipment cost of the cutting equipment and the maintenance cost for maintaining these equipment are very expensive.
[0009]
Next, a conventional wound iron core (core body) for a transformer is configured by being inserted into a cylindrical winding bobbin. Therefore, unlike a wound iron core (core body) of a toroidal coil, a magnetic gap part is not required. When inserting a wound iron core (core body) into a cylindrical winding bobbin, a straight portion is always required to follow the cylindrical cylindrical body. Thereby, although it is annular, for example, a shape having a linear portion such as a quadrangular, hexagonal, octagonal or the like is realistic. In Patent Document 2, there is an electromagnetic steel plate bent in an annular shape. It is understood for this reason that it is indicated as a rectangular or octagonal electromagnetic steel sheet. For this reason, the ring shape cannot be considered as the shape of the wound iron core (core body) forming the transformer, and is impossible. If a ring-shaped wound iron core (core body) is used for a transformer, the diameter of the cylindrical bobbin for winding becomes large, and the left and right (horizontal) direction dimensions in FIG. It becomes the target. On the other hand, in the case of a core body of a toroidal coil, unlike the case of the transformer, a ring-shaped core is most preferable. For example, the inductance L of the toroidal coil is expressed as follows:
[0010]
L = K × Ae × N square × μ / Le (Formula-1)
Here, K: coefficient, Ae: cross-sectional area of the core body, N: number of turns of the coil, μ: magnetic permeability, Le: magnetic path length of the core body. From this, the inductance is proportional to the square of the number of turns N of the coil and the cross-sectional area Ae of the core, and inversely proportional to the magnetic path length of the core body. That is, in order to reduce the material and increase the inductance L, the core body is a ring-shaped core. Considering these things, the ultimate shape of the core body used for the toroidal coil is a ring-shaped core. From the above, the conventional wound iron core (core body) for transformers is not suitable for the core body of the toroidal coil. From here, the toroidal coil is a ring-shaped core having a magnetic gap portion of a predetermined width. The idea of realizing this is something that does not come out.
[0011]
Furthermore, the circular cross-sectional shape of the wound iron core (core body) means that when the coil conductor is wound around the wound iron core (core body), the coil length is minimized and the size is reduced. However, in order to realize it with a wound core (core body), it is necessary to process and shape it into a curved shape with a very complicated longitudinal direction as described above. is there. Therefore, there is a problem in terms of realizing a core body that enables a circular shape of a longitudinal cross-sectional shape at a low cost with a core material of a general electromagnetic steel sheet.
[0012]
As described above, there is no core body of a toroidal coil formed by using a core material of a strip-shaped electromagnetic steel sheet as a ring-shaped core and forming a magnetic gap portion having a predetermined width. Also, there is no material that uses a general electromagnetic steel sheet as a core material and has high mass productivity, or a ring-shaped core that is not a wound iron core but has a circular core section.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and does not require a cutting process for forming a magnetic gap portion, has a good direct current superimposition characteristic of inductance, and is concentric with a C-shaped core that is easy to process and has high productivity. A core body of a toroidal coil formed by laminating in a shape is realized. Furthermore, the longitudinal cross-sectional shape of a ring-shaped core body is made into a circular shape etc. by using a general electromagnetic steel sheet as a core material. The ring-shaped core body is intended to be resistant to thermal stress during heat treatment.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention cuts a C-shaped core of a strip-shaped electrical steel sheet formed into a C-shape by nesting it, and makes opposing end surface portions a magnetic gap portion of a predetermined width. The core body of the toroidal coil provided with the magnetic gap part which is unnecessary is realized. Furthermore, in the realization of the core body, the conventional wound iron core type is one that is integrally constructed by winding a long belt-shaped electromagnetic steel sheet, and it is resistant to thermal stress such as heat treatment. A ring-shaped core is added to the outermost or innermost periphery to strengthen the core body, realizing an excellent core body of a toroidal coil that is resistant to thermal stress during heat treatment and has no deformation during heat treatment.
[0015]
The invention according to claim 1 is provided with a ring-shaped core of a strip-shaped electrical steel sheet on the outermost periphery or / and the innermost periphery, and on the inner periphery of the outermost ring-shaped core or on the outer periphery of the innermost ring-shaped core A ring-shaped core body is formed by laminating a C-shaped core of a strip-shaped electrical steel sheet
The C-shaped core includes a plurality of members having different diameters so as to form oppositely-shaped end face portions having a predetermined width and form a nested shape, and the magnetic gap portions are aligned in the same direction to form a continuous gap. And by concentrically laminating in order of increasing or decreasing diameter, the cutting processing equipment for forming the magnetic gap is not necessary, and cutting costs and maintenance costs can be reduced. Effect is increased. Furthermore, the practical value is great, for example, the processing steps can be reduced and the mass productivity can be improved. And, it is strong against thermal stress during heat treatment, there is no dimensional change of the magnetic gap due to thermal strain during heat treatment, and there is no occurrence of misalignment because friction force acts between the laminated C-shaped cores, etc. It is possible to provide a ring-shaped core body having a high mass productivity.
[0016]
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the belt-shaped electrical steel sheet provided on the outermost periphery or / and the innermost periphery as the ring-shaped core body is the inner periphery of the belt-shaped electrical steel sheet provided on the outermost periphery. Or a C-shaped core having the same shape as the C-shaped core laminated on the outer periphery of the strip-shaped electrical steel sheet provided on the innermost circumference, and the C-shaped core provided on the outermost circumference or / and the innermost circumference is The opposite end face portions are butted and welded to form a ring-shaped core, so that the C-shaped core added to the outermost circumference and / or the innermost circumference has the same shape as the laminated core, for molding As a result, only one manufacturing process is required, and the cost effect is great.
[0017]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the C-shaped core of the belt-shaped electrical steel sheet is concentrically arranged in order of increasing or decreasing diameter of the magnetic gap portion in the same direction in the nested form. The strip-shaped electrical steel sheet provided on the outermost circumference and / or the innermost circumference of the C-shaped core body is laminated to form a C-shaped core body. Or as an arc-shaped core, by laminating and fixing one layer of the C-shaped core of the C-shaped core body,
The effect similar to that of the invention according to the second aspect can be obtained, and at the same time, since accurate positioning is not required unlike butt welding, welding is simplified.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the plurality of C-shaped cores have opposing end face portions as magnetic gap portions having a predetermined width, and the magnetic gaps. A continuous gap is formed in the same direction, and concentrically stacked to form a C-shaped core body. The magnetic gap portion is predetermined in the circumferential direction within a range in which the continuous gap is maintained. By shifting the dimensions of the magnetic gap portion, it is possible to increase the circumferential length of the continuous gap of the magnetic gap portion with a very simple configuration. Thereby, since a high electric current can be taken and an inductance does not fall, the thing with the more favorable direct current | flow superimposition characteristic of an inductance can be provided.
[0019]
The invention according to claim 5 is provided with a plurality of arc-shaped cores having different arc diameters so as to form a nested magnetic steel sheet in an arc shape, and the arc-shaped cores are arranged in ascending order of arc diameter or A circular arc core block is formed by concentrically laminating in descending order, and the circular arc core block includes a magnetic gap portion having a predetermined width between each other to form a continuous gap, and the circular arc core block is arranged in the circumferential direction. The strip-shaped electrical steel sheet provided on the outermost circumference and / or innermost circumference of the apparent ring-shaped core body is a plurality of the same shape as the arc-shaped core. The arc-shaped core or the C-shaped core of the arc-shaped core block is welded and fixed at a plurality of positions on one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block, and is resistant to thermal stress during heat treatment as in the case of claim 3. Time It becomes no dimensional change of the magnetic gap portion. And the arc-shaped core which forms a nesting form can be continuously formed by a three-roll machine or a two-roll machine, and the mass productivity is greatly improved.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the arc-shaped core block has a magnetic gap portion having a predetermined width between them, and a plurality of rings are combined in the circumferential direction to form an apparent ring-shaped core body. A ring-shaped core body is formed by laminating and adding a C-shaped core to the outermost circumference and / or innermost circumference, and laminating and fixing one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block. By making the number of gaps the same as the number of combined arc-shaped core blocks, it is possible to realize a core body of a toroidal coil excellent in mass productivity such as no need for cutting and easy addition of a magnetic gap. . Furthermore, since a plurality of magnetic gap portions can be provided, it is possible to provide a device having good inductance DC superimposition characteristics.
[0021]
The invention according to claim 7 is provided with a C-shaped core of a strip-shaped electrical steel sheet on the outermost periphery or / and the innermost periphery, and the C-shaped core is provided on the outermost periphery or / and the innermost periphery. The C-shaped core is formed in the same shape as the C-shaped core laminated on the inner periphery or outer periphery of the letter-shaped core, and is laminated and fixed to one layer of the laminated C-shaped core. The opposing end surface portions are magnetic gap portions having a predetermined width, and a plurality of ones having different diameters and heights so as to form a nesting form are provided, and the magnetic gap portions are aligned in the same direction to form a continuous gap. The C-shaped cores to be laminated are concentrically arranged from the inner peripheral part in the order of the diameter increasing in order from the smallest diameter to the smallest height, and the diameter increasing from the middle. Directly from the largest Are formed by laminating successively larger and smaller heights toward the outer peripheral portion to form a C-shaped core body, and the longitudinal cross-sectional shape of the C-shaped core body is round, oval, oval, hexagonal or more By making it a polygonal shape, it is possible to form a general electromagnetic steel sheet with a core material, and because it is not a wound core type (core body) but a ring-shaped ring-shaped core, manufacturing is extremely simple and low-cost. It is rich in mass productivity. Unlike the third aspect, the longitudinal cross-sectional shape is a circle, an ellipse, an oval, a hexagon or more polygon, and the coil length as a toroidal coil is shortened and the size can be reduced.
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, comprising a C-shaped core of a strip-shaped electrical steel sheet on the outermost periphery or / and the innermost periphery, wherein the C-shaped core is the outermost periphery or / and The C-shaped core provided on the innermost circumference is welded and fixed to one of the arc-shaped cores laminated on the inner circumference or outer circumference of the C-shaped core. A plurality of arc-shaped cores having different arc diameters and heights so as to form a nesting form, and the arc-shaped cores are concentrically arranged in an arc from the center portion with a smaller arc diameter and a smaller height. From the middle, the ones with larger diameters and larger heights are stacked, and from the middle, the ones with larger arc diameters and smaller heights are stacked on the outer circumference in order of arc diameter. A core block is formed and the arc-shaped core The block includes a magnetic gap portion having a predetermined width between each other to form a continuous gap, and a plurality of rings are combined in the circumferential direction to form a ring-shaped core body. The longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body is circular or elliptical. Unlike the case of claim 5, the core body has a circular, oval, oval, hexagonal or more polygonal shape as a toroidal coil. The length can be shortened and the size can be reduced. Further, unlike the C-shaped core of claim 7, the arc-shaped core can be continuously formed by a three-roll machine or a two-roll machine, and the mass productivity is greatly improved.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0023]
FIG. 1 shows a cross-sectional perspective view of an essential part of an external appearance of a toroidal coil 14 according to an embodiment of the present invention. The toroidal coil 14 is a ring-shaped core body (plan view, hereinafter omitted) 15 formed of a strip-shaped electromagnetic steel sheet. And a coated bobbin body 16 made of a resin material having a ring-shaped core body 15 and covering the entire surface, and a coil conductor 17 wound around the coated bobbin body 16.
[0024]
FIG. 2 includes a ring-shaped core of a strip-shaped electrical steel sheet (plan view, hereinafter omitted) on the outermost periphery and / or innermost periphery, and a C-shaped core (planar surface) of the strip-shaped electrical steel sheet on the inner periphery or outer periphery of the ring-shaped core. FIG. 2 (a) is an external perspective view of a ring-shaped core body with a ring-shaped core added to the outermost periphery, and FIG. FIG. 2C is an external perspective view of a ring-shaped core body in which a ring-shaped core is added to the outermost periphery and the innermost periphery.
[0025]
A ring-shaped core body 15 shown in FIG. 2A includes a ring-shaped core 21 on the outermost periphery, and a C-shaped core having a predetermined-width magnetic gap portion 19 on the inner peripheral surface of the ring-shaped core 21. The character-shaped cores 18 are sequentially stacked in a nested manner. At this time, the continuous gap 20 is formed by aligning the magnetic gap portions 19 in the same direction, and the ring-shaped core body 15 is formed by concentrically laminating in descending order of diameter. The continuous gap 20 here is necessary for improving the DC superimposition characteristic of the inductance, and does not necessarily mean a physical continuous gap. For example, even if one position of the magnetic gap portion 19 is shifted and a continuous gap is not physically formed, the continuous gap 20 can be used as long as it satisfies a required DC superimposition characteristic of inductance.
[0026]
For this lamination step, first, a ring-shaped core 21 having no magnetic gap portion and mechanically continuous is prepared. In addition, although the strip | belt-shaped electromagnetic steel plate was used as the ring-shaped core 21, a ceramic or a metal (As a specification, the metal which does not impair a magnetic characteristic) can also be used. And the C-shaped core 18 provided with the magnetic gap part 19 of the predetermined width in the end surface part which opposes makes the dimension of the magnetic gap part 19 a little larger than a predetermined width. Next, while compressing the C-shaped core 18, the inner side of the ring-shaped core 21 having no magnetic gap portion and the mechanically continuous ring-shaped core 21 is increased from the outer circumference to the inner circumference in descending order of the ring diameter of the C-shaped core 18. It is laminated and assembled in a nested form. A ring-shaped core body 22 shown in FIG. 2B includes a ring-shaped core 23 on the innermost periphery, and a magnetic gap portion 19 having a predetermined width on the opposite end surface portion outside the ring-shaped core 23. The C-shaped cores 18 are sequentially stacked in a nested manner. At this time, the magnetic gap portion 19 is aligned in the same direction to form a continuous gap 20, and the ring-shaped core body 22 is formed by concentrically laminating from the inner periphery toward the outer periphery in the order of decreasing ring diameter. is there. For this lamination step, first, a ring-shaped core 23 having no magnetic gap portion and mechanically continuous is prepared. And the C-shaped core 18 provided with the magnetic gap part 19 of predetermined width in the opposing end surface part makes the dimension of the magnetic gap part 19 slightly smaller than predetermined width. Narrowing the C-shaped core 18 outward from the ring-shaped core 23 that has no magnetic gap and is mechanically continuous, and from the inner circumference toward the outer circumference in order of decreasing ring diameter. It is laminated and assembled in a shape form. The ring-shaped core body 221 shown in FIG. 2C is a method of adding the ring-shaped core 23 to the innermost periphery of the ring-shaped core body 15 shown in FIG. The ring-shaped core body 22 is assembled by a method of adding the ring-shaped core 21 to the outermost periphery of the ring-shaped core body 22 shown in FIG.
[0027]
2 (a) and 2 (b), ring-shaped cores 21 and 23 of a strip-shaped electrical steel sheet are provided on the outermost or innermost periphery, and C of the strip-shaped electrical steel sheet is disposed on the inner or outer periphery of the ring-shaped cores 21 and 23. Although the ring-shaped core bodies 15 and 22 are formed by stacking the letter-shaped cores 18, a cylindrical jig or a plurality of pins are used instead of the ring-shaped cores 21 and 23 of the strip-shaped electromagnetic steel sheet on the outermost or innermost periphery. After the C-shaped core 18 of the strip-shaped electrical steel sheet is laminated and fixed on the inner periphery or outer periphery of these jigs, a ring-shaped core body may be formed by removing the jig from the jig (see FIG. Not shown). In this case, the C-shaped core 18 is preferably locally fixed by laser welding or the like so as not to impair the magnetic properties.
[0028]
FIG. 3 is a schematic view of the stacking of the C-shaped cores 18 concentrically in a nested manner. A plurality of C-shaped core cores 18 (for example, 18a, 18b, 18c,...) The C-shaped cores 18 (for example, 18a, 18b, 18c,...) Having different diameters have the same height, but the diameter of each piece is different. A nested form is formed as shown in FIG. Then, the ring-shaped core body 15 as shown in FIG. 2A is formed by concentrically laminating inside the outermost ring-shaped core 21 in descending order of the diameter of the C-shaped core 18. When the ring-shaped core 23 is formed on the innermost periphery as shown in FIG. 2B, the ring-shaped core 23 is concentrically arranged in the order of decreasing diameter of the C-shaped core 18 outside the ring-shaped core 23 as described above. The ring-shaped core body 22 is formed by laminating.
[0029]
FIG. 4 shows a manufacturing process for finishing the toroidal coil 14. A ring-shaped core 21 is added to the outermost periphery, and a C-shaped core 18 is sequentially stacked concentrically in a nested manner to form a ring-shaped core body 15. A step of incorporating the formed product into a resin case 26 having a cylindrical boss portion 24 and a locking portion 25 concentrically inside corresponding to the shape and size of the ring-shaped core body 15. Then, a step of forming the coated bobbin body 16 by embedding the ring-shaped core body 15 in the resin case 26 and applying a resin coating 27 to the entire surface by potting using a resin as a material. Finally, the toroidal coil 14 is completed by a process of winding the coil conductor 17 around the covered bobbin body 16 in which the ring-shaped core body 15 is built (see FIG. 1). Here, the ring-shaped core body 15 formed by concentrically laminating the C-shaped core 18 in the descending order of the diameter of the C-shaped core 18 inside the outermost ring-shaped core 21 has been described as an example. When the ring-shaped core 23 is added, the case where the ring-shaped cores 21 and 23 are added to the innermost periphery and the outermost periphery is the same as the case where the ring-shaped core 21 is added to the outermost periphery, and the description is omitted. Here, an example in which the ring-shaped core body 15 is built in the resin case 26 and the resin bobbin body 16 is formed by applying the resin coating 27 to the entire surface by potting using resin as a material has been described. The coated bobbin body 16 may be formed by a method of coating the resin 15 with an insulating resin or a method of storing the ring-shaped core body 15 between two resin cases (not shown).
[0030]
FIG. 5 shows a production apparatus diagram of the C-shaped core 18 for forming a band-shaped electrical steel sheet as a core material into a ring shape. FIG. 5A shows a manufacturing apparatus called a three-roll machine, in which a strip-shaped electrical steel sheet 30 cut into a predetermined length by two rolls 28 and one top roll 29 is divided into two rolls 28 and 1. It feeds to the top roll 29 of a book, and the one C-shaped core 18 is made by a bending process. However, in this bending process, when the ring is formed, the bending start part 31 and the end part 32 are linear as shown in FIG. The one shown in FIG. 5 (c) solves this, and is a manufacturing apparatus called a two-roll machine, combining the roll 33 and the urethane roll 34, and pressing the roll 33 against the urethane roll 34 to make the urethane concave. To do. By using the pressure to forcibly bend the starting portion 31 and the ending portion 32 of the bending process, the starting portion 31 and the ending portion 32 are not linear, as shown in FIG. A C-shaped core 18 is obtained.
[0031]
As described above, the ring-shaped core bodies 15, 22, and 221 of the toroidal coil 14 of the present invention are cores in which a magnetic gap portion having a predetermined width is formed by cutting using the conventional wound iron core shown in FIG. 16. Unlike the body, by forming the magnetic gap portion 19 having a predetermined width when the strip-shaped electrical steel sheet as the core material is formed into the C-shaped core 18, the cutting process for providing the magnetic gap portion 19 is unnecessary. It becomes. This can reduce cutting equipment costs and maintenance costs, and has a large management effect, and has a great practical value such as a significant reduction in processing steps and an improvement in mass productivity. Furthermore, when the ring-shaped core bodies 15, 22, and 221 formed in the configuration in which the ring-shaped cores 21 and 23 are stacked and added to the outermost periphery or / and the innermost periphery are added to the outermost periphery, they are compressed and stacked. The repulsive action is used, and the C-shaped core 18 is pushed and spread. Moreover, when added to the innermost circumference, the C-shaped core 18 is pressed and contracted by utilizing the repulsive action by pushing and spreading and laminating.
Furthermore, when it adds to the outermost periphery and innermost periphery, the effect | action which pinches | interposes the C-shaped core 18 laminated | stacked by the ring-shaped cores 21 and 23 is added. As a result, it becomes strong against thermal stress during heat treatment, and there is no change in the size of the magnetic gap due to thermal strain during heat treatment. Further, the laminated C-shaped cores 18 have a frictional force between the C-shaped cores 18 and are not easily displaced. In particular, the ring-shaped cores 21 and 23 are added to the outermost and innermost circumferences, and the laminated C-shaped core 18 is sandwiched between the ring-shaped cores 21 and 23 so that it is particularly difficult for displacement to be improved. Therefore, a core body of a toroidal coil having a large practical value can be realized. In other words, the conventional wound iron core type is constructed by winding a long strip-shaped electrical steel sheet and is strong against thermal stress such as heat treatment, but it is also resistant to thermal stress as well as mass production. It is possible to provide a ring-shaped core body of a toroidal coil that can be improved and has a large management effect.
[0032]
Next, as another embodiment of the ring-shaped core body, a ring-shaped core obtained by adding a ring-shaped core in the form of a ring-shaped core by butt-welding the opposite end surfaces of the C-shaped core to the outermost or innermost circumference Describe the body.
[0033]
FIG. 6A is an external perspective view of a ring-shaped core body in which a ring-shaped core having a ring-shaped core shape is formed by butt welding at opposite end surfaces of the C-shaped core on the outermost periphery, FIG. ) Shows an external perspective view of a ring-shaped core body with a ring-shaped core added to the innermost periphery by butt welding at opposite end surfaces of the C-shaped core.
[0034]
The difference between the ring-shaped core body 35 shown in FIG. 6A and the embodiment described in FIG. 2A is that the former is a mechanically continuous ring-shaped core 21 without a magnetic gap portion. However, here is the ring-shaped core 37 in which the C-shaped core is butt-welded 36 with a laser or the like at the opposing end surface portions to form a ring-shaped core. The method for assembling the layers is exactly the same as that of the embodiment described with reference to FIG. 2 (a), and a butt welding 36 is carried out with a laser or the like on the end surface facing the C-shaped core on the outermost periphery. A ring-shaped core 37 in the form of a ring-shaped core is prepared, and a continuous gap 20 is formed by aligning the magnetic gap portion 19 of the C-shaped core 18 in the same direction on the inner side of the ring-shaped core 37, and the outer periphery in descending order of diameter. The ring-shaped core body 35 is formed by sequentially stacking in a nested manner toward the inner periphery.
[0035]
This lamination process is also the same as that of the embodiment described in FIG. That is, the C-shaped core 18 keeps the size of the magnetic gap portion 19 slightly larger than the predetermined width. And while pressing and shrinking the C-shaped core 18, the ring-shaped core 37 in the form of a ring-shaped core is stacked and assembled in a nested manner from the outer periphery toward the inner periphery in the descending order of the ring diameter of the C-shaped core 18. It is. The ring-shaped core body 38 shown in FIG. 6B is different from the embodiment described in FIG. 2B in that the former is a mechanically continuous ring-shaped core 23 having no magnetic gap portion. However, here is the ring-shaped core 40 in which the C-shaped core is butt-welded 39 with a laser or the like at the opposite end surface portion to form a ring-shaped core. The method of assembling the layers is exactly the same as that of the embodiment described with reference to FIG. 2 (b), and a butt welding 39 is carried out with a laser or the like at the end surface facing the C-shaped core on the innermost periphery. A ring-shaped core 40 in the form of a ring-shaped core is added, and a continuous gap 20 is formed outside the ring-shaped core 40 by aligning the magnetic gap portions 19 of the C-shaped core 18 in the same direction, thereby reducing the ring diameter. The ring-shaped core body 38 is formed by sequentially stacking in a nested manner from the inner periphery toward the outer periphery.
[0036]
This lamination process is also the same as that of the embodiment described in FIG. That is, the C-shaped core 18 keeps the size of the magnetic gap portion 19 slightly smaller than the predetermined width. Then, while the C-shaped core 18 is being spread out, the ring-shaped core 40 in the form of a ring-shaped core is laminated and assembled in a nested manner from the inner periphery toward the outer periphery in the order of decreasing ring diameter of the C-shaped core 18. It is.
[0037]
6A and 6B, there is a combination of both the outermost ring core 37 and the innermost ring core 40 (not shown). This has a higher mechanical strength, but is selected in accordance with the specification in consideration of the assembly man-hour and the assembly cost.
[0038]
As described above, by making a ring-shaped core body with a ring-shaped core form by butt welding at the end face part facing the C-shaped core on the outermost or innermost circumference, Two effects similar to those of the embodiment described in 2 (a) and (b) can be obtained. Furthermore, the formation of the C-shaped core 18 having the magnetic gap portion is a basic manufacturing process, whereas the embodiment of FIGS. 2A and 2B is mechanically continuous without the magnetic gap portion. A manufacturing process for forming the ring-shaped cores 21 and 23 is required separately. On the other hand, in the present embodiment, a ring in which a C-shaped core having the same shape as a plurality of stacked C-shaped cores 18 is butt-welded 36 and 39 at opposite end portions to form a ring-shaped core. Unlike the embodiment shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), only one manufacturing process is required, and the cost effect is great.
[0039]
Next, as another embodiment of the ring-shaped core body, a C-shaped core is added to the outermost or innermost periphery, and the C-shaped core of the C-shaped core body is overlap-welded and fixed in a ring shape. What forms a core body is described.
[0040]
FIG. 7A is an external perspective view of a C-shaped core body formed by stacking C-shaped cores having magnetic gap portions in a nesting shape, and FIG. 7B is a C-shaped core on the outermost periphery. FIG. 7C is a perspective view of the appearance of a ring-shaped core body that is laminated and bonded to one layer of the C-shaped core of the C-shaped core body, and FIG. It is an external appearance perspective view of the ring-shaped core body which overlap-fixed with the layer of the C-shaped core of the character-shaped core body.
[0041]
The C-shaped core body 41 shown in FIG. 7A has the same configuration as the C-shaped core described in FIG. 2A, and includes a C-shaped core body 19 having a magnetic gap portion 19 having a predetermined width on the opposite end surface portion. The character-shaped core 18 is formed by stacking magnetic gap portions 19 in the same direction to form continuous gaps 20 and concentrically nesting them in order of increasing diameter or decreasing diameter. The ring-shaped core body 42 shown in FIG. 7B has a C-shaped core body 41 shown in FIG. 7A in which the position of the magnetic gap portion 44 of the outermost C-shaped core 43 is C. The C-shaped core 43 and the first C-shaped core 45 of the C-shaped core body 41 are laser-laminated at a plurality of positions by laminating and adding at positions shifted from the position of the magnetic gap portion 19 of the character-shaped core body 41. For example, the lap welding fixing 46 is used. Further, the ring-shaped core body 47 shown in FIG. 7C has a magnetic gap portion 49 of the innermost C-shaped core 48 with respect to the C-shaped core body 41 shown in FIG. The C-shaped core 48 and the C-shaped core 50 of the first layer of the C-shaped core body 41 are added to a plurality of positions by laminating and adding the positions shifted from the position of the magnetic gap portion 19 of the C-shaped core body 41. In this configuration, lap welding fixing 51 is performed using a laser or the like.
[0042]
FIG. 7 (b) + FIG. 7 (c) is a combination of both the outermost C-shaped core 43 and the innermost C-shaped core 48. This has a higher mechanical strength, but is selected in accordance with the specification in consideration of the assembly man-hour and the assembly cost.
[0043]
As described above, with the configuration in which the C-shaped core is laminated and added to the outermost or innermost circumference, and is welded and fixed to the C-shaped core of one layer of the C-shaped core body, it is not fixed by welding. In contrast, it becomes very strong, and it becomes stronger due to thermal stress during heat treatment, and it becomes more difficult to change the size of the magnetic gap due to thermal strain during heat treatment. Further, the laminated C-shaped cores are not easily displaced by the frictional force between the C-shaped cores. The same effects as those of the embodiment shown in FIGS. 6A and 6B are obtained. Further, unlike the configuration in which the opposite end face portions of the C-shaped core are butt welded and fixed as in the embodiment shown in FIGS. As long as the position is sufficient, accurate positioning is not required unlike butt welding, which makes welding easier.
[0044]
Next, as another embodiment of the ring-shaped core body, an arc-shaped core is added to the outermost or innermost circumference of the C-shaped core body and overlapped with one layer of the C-shaped core of the C-shaped core body. What forms a ring-shaped core body by welding and fixing will be described.
[0045]
FIG. 8A is an external perspective view of a ring-shaped core body in which an arc-shaped core is abutted and added to the outermost periphery, and is overlapped and fixed to one layer of the C-shaped core body. FIG. FIG. 3 is an external perspective view of a ring-shaped core body that is attached by welding an arc-shaped core to the innermost periphery and is overlapped and fixed to one layer of the C-shaped core body of the C-shaped core body.
[0046]
A ring-shaped core body 52 shown in FIG. 8A is a C-shaped core in which the magnetic gap portions 19 shown in FIG. 7A are aligned in the same direction and a continuous gap 20 is formed from the inner periphery toward the outer periphery. The arc-shaped core 53 and the C-shaped core body are brought into contact with the body 41 at a position where the magnetic gap portion 19 of the C-shaped core 18 of the C-shaped core body 41 is closed on the outermost periphery. The 41st C-shaped core 54 of 41 is overlap-welded 55 with a laser etc. in several places. Further, the ring-shaped core body 56 shown in FIG. 8B is different from the C-shaped core body 41 shown in FIG. 7A in that the arc-shaped core 57 is a C-shaped core body at the innermost periphery. The C-shaped core 18 of the C-shaped core 18 abuts at a position where the magnetic gap portion 19 is blocked, and the arc-shaped core 57 and the C-shaped core 58 of the first layer of the C-shaped core body 41 are laser-bonded at a plurality of locations. The lap weld fixing 59 is adopted.
[0047]
8 (a) + FIG. 8 (b), there is a combination of both the outermost arc core 53 and the innermost arc core 57 (not shown). This has a higher mechanical strength, but is selected in accordance with the specification in consideration of the assembly man-hour and the assembly cost.
[0048]
As described above, the arc-shaped core is brought into contact with the outermost or innermost periphery of the present embodiment, and the C-shaped core of one layer of the C-shaped core body is overlapped and fixed to form a ring-shaped core body. The same effects as those of the embodiment shown in FIGS. 7B and 7C can be obtained. That is, unlike the embodiment in which welding is not fixed, it is very strong. Unlike the embodiment shown in FIGS. 7B and 7C, the strip-shaped electrical steel sheet provided on the outermost or innermost periphery is an arc-shaped core, which is the lowest material cost.
[0049]
Next, a strip-shaped electrical steel sheet is formed into a C-shaped core to form a C-shaped core body 41. With respect to the magnetic gap portion 19 of the C-shaped core body 41, FIG. 7 (a) and FIG. ) And (b) will be described in detail.
[0050]
FIG. 9A is a plan view in which the magnetic gap portion 19 is stepped, and FIG. 9B is a plan view in which the magnetic gap portion 19 is in a U-shape.
[0051]
Originally, the core body of the toroidal coil is provided with a magnetic gap portion in order to improve the direct current superimposition characteristic of the inductance. Therefore, according to the present invention, the C-shaped core body 41 forming the original shape of the toroidal coil 14 has a magnetic gap having a predetermined width in each C-shaped core 18 as shown in FIG. The portion 19 is provided, and the continuous gap 20 is formed by aligning the magnetic gap portions 19 of the C-shaped cores 18 one by one in the same direction, and the ring diameter of the C-shaped cores 18 is increased or decreased in order. It is formed by concentrically laminating sequentially. That is, the magnetic gap portion 19 can be formed when the C-shaped core 18 is processed and formed, and the idea of making the ring-shaped C-shaped core 18 is very easy to form the magnetic gap portion 19. At the same time, as described in Equation-1, a material with a small inductance and a large inductance L can be obtained. Further, as shown in FIG. 9, the magnetic gap portion 19 has a circumferential length of the continuous gap 20 of the magnetic gap portion 19 by shifting a predetermined dimension in the circumferential direction within a range in which the continuous gap 20 is maintained. It is configured to be large. The form of the configuration is a stepped shape 60 as shown in FIG. 9 (a), and a letter shape 61 as shown in FIG. 9 (b).
[0052]
As described above, since the circumferential length of the continuous gap of the magnetic gap portion can be increased with a simple configuration, the configuration of the C-shaped core body 41 that forms the original shape of the toroidal coil 14 shown in FIG. Different from the above, it is possible to obtain a better inductance DC superposition characteristic.
[0053]
Next, another embodiment for further improving the DC superposition characteristics of the inductance of the C-shaped core body 41 forming the original shape of the toroidal coil 14 will be described.
[0054]
In FIG. 10, a plurality of arc-shaped cores are combined to form a ring-shaped core. FIG. 10 (a) is an external perspective view of the ring-shaped core body, and FIG. 10 (b) is a divided arc-shaped core. Fig. 10 (c) is an external perspective view showing a partial configuration of the arc-shaped core, and Fig. 10 (d) is an arc-shaped core on the outermost periphery. Is a perspective view of the appearance of a ring-shaped core body which is welded and fixed at one or more locations with one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block, and FIG. FIG. 6 is an external perspective view of a ring-shaped core body that is overlapped and fixed at a plurality of positions with one layer of a circular-arc core of a circular arc-shaped core block.
[0055]
The ring-shaped core body 62 shown in FIG. 10 (a) has an apparent ring shape in which two divided arc-shaped cores 63 as shown in FIG. 10 (b) are combined in the circumferential direction (arrow) in plan view. A core 64 is formed. FIG. 10 (c) shows a partial configuration of the arc-shaped core body 62, which includes a plurality of arc-shaped cores 63 having different arc diameters one by one, in the order of decreasing arc diameter like tree rings. The arc-shaped core block 65 is formed by concentrically laminating and fixing in the descending order. In this case, it is preferable that the arc-shaped core 63 is locally fixed by laser welding or the like so as not to impair the magnetic characteristics. Then, two arcuate core blocks 65 are combined in the circumferential direction (arrow) in plan view, and a magnetic gap portion 19 having a predetermined width is provided between the arcuate core blocks 65, as shown in FIG. The ring-shaped core body 62 is formed. The ring-shaped core body 62 forms the original shape of the toroidal coil. Therefore, in order to make the ring-shaped core body 62 forming the original shape of this embodiment into a core body resistant to thermal stress during heat treatment, the arc-shaped core that forms the arc-shaped core block on the outermost circumference and / or the innermost circumference. The arc-shaped core having the same shape as that of the arc-shaped core block is abutted and added at two locations, and is laminated and fixed to one layer of the arc-shaped core forming the arc-shaped core block. That is, in the ring-shaped core body 66 shown in FIG. 10D, the arc-shaped cores 67a and 67b are brought into contact with the two arc-shaped core blocks 65 on the outermost periphery, and the first layer of the two arc-shaped core blocks 65 is placed. In this configuration, the arc-shaped cores 68a and 68b are overlap-welded 69 with a laser or the like at a plurality of locations. The ring-shaped core body 70 shown in FIG. 10 (e) has the arc-shaped cores 71 a and 71 b in contact with the two arc-shaped core blocks 65 on the innermost periphery, and the first circle of the two arc-shaped core blocks 65. In this configuration, the arc-shaped cores 72a and 72b are overlapped and fixed 73 with a laser or the like at a plurality of locations.
[0056]
Incidentally, there is a combination of both the outermost arc-shaped cores 67a and 67b and the innermost arc-shaped cores 71a and 71b (not shown) as shown in FIG. 10 (d) + FIG. 10 (e). . This has a higher mechanical strength, but is selected in accordance with the specification in consideration of the assembly man-hour and the assembly cost.
[0057]
In addition to the above, there are configurations in which cores of various shapes are added to the outermost periphery and / or the innermost periphery. A configuration in which the ring-shaped cores 21 and 23 having no magnetic gap portion are added to the outermost or innermost periphery shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), and the outermost shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). A structure in which ring-shaped cores 37 and 40 butt-welded at opposite end surfaces of the C-shaped core are added to the outer periphery or innermost periphery, the outermost periphery or / and the outermost core shown in FIGS. A structure in which C-shaped cores 43 and 48 are laminated and added to the inner periphery, and are laminated and fixed to one core of the core body, such as the arc-shaped cores 53 and 57 shown in FIGS. It is conceivable that the ring-shaped core body of the toroidal coil 14 is formed in combination with any one of a configuration in which the core is brought into contact with each other and the core of the core body is overlapped and fixed (not shown). These are selected according to the specifications.
[0058]
In the resin case 26 of the coated bobbin body 14 described with reference to FIG. 4, the locking portion 25 provided in the resin case 26 has been described with one example, but the ring-shaped core bodies 66 and 70 are provided. In this case, there are two locking portions 25 provided on the resin case 26 (not shown).
[0059]
As described above, the arc-shaped core block is formed by stacking the arc-shaped cores to form the arc-shaped core block, and the ring-shaped core bodies 66 and 70 each including the plurality of arc-shaped core blocks 65 are arranged between the arc-shaped core blocks 65. The formed magnetic gap part 19 becomes two places, and the direct current superimposition characteristic of an inductance improves. Furthermore, the arc-shaped core 63 can be manufactured more easily than the bending process of the C-shaped core 18 shown in FIG. This is because the arc-shaped core 63 is not a C-shaped core and does not wrap around the top roll 29 or the roll 33 shown in FIG. By being able to produce. Furthermore, it is strong against thermal stress during heat treatment, and there is no dimensional change in the magnetic gap portion during heat treatment.
[0060]
Next, still another embodiment for improving the direct current superimposition characteristic of the inductance of the C-shaped core body 41 forming the original shape of the toroidal coil 14 will be described.
[0061]
In the configuration shown in FIG. 11, the C-shaped core body 41 forming the original shape shown in FIG. 7A is divided into four parts and magnetic gaps are provided at four locations, so that the inductance can be prevented from being lowered to a higher current side. 11 (a) is an external perspective view of the ring-shaped core body, FIG. 11 (b) is an external perspective view of an apparent ring-shaped core formed by combining the arc-shaped cores divided into four parts, and FIG. 11 (c). ) Is an external perspective view showing a configuration of a part of the arc-shaped core, and FIG. 11D is a view in which a C-shaped core is added to the outermost periphery, and the arc-shaped core of the arc-shaped core block is laminated and welded at a plurality of positions. Fig. 11 (e) is a perspective view of the appearance of the fixed ring-shaped core body. Fig. 11 (e) shows a ring in which a C-shaped core is laminated and added to the innermost periphery, and is welded and fixed at one or more locations on the arc-shaped core of the arc-shaped core block It is an external appearance perspective view of a cylindrical core body.
[0062]
The ring-shaped core body 74 shown in FIG. 11A is an apparent ring that is formed into a ring shape by combining four arc-shaped cores 75 divided into four in the plan view circumferential direction (arrow) as shown in FIG. A core 76 is formed. FIG. 11 (c) shows a part of the structure of the ring-shaped core body 74, which includes a plurality of arc-shaped cores 75 having different arc diameters one by one, and in descending order of the arc diameter like tree rings. The arcuate core block 77 is formed by concentrically laminating and fixing in the descending order. At this time, it is preferable that the arc-shaped core 75 is locally fixed by laser welding or the like so as not to impair the magnetic characteristics. Then, four arc-shaped core blocks 77 are combined in the circumferential direction (arrow) in plan view to form a ring-shaped core body 74 as shown in FIG. Unlike the ring-shaped core body 62 of the embodiment shown in FIG. 10, the toroidal coil 14 using the ring-shaped core body 74 configured in this way has a direct current of inductance because the number of magnetic gap portions 19 is increased to four. Superimposition characteristics are further improved. Further, a further divided configuration (for example, 5 divisions) may be used.
[0063]
Further, the ring-shaped core body 74 forms the original shape of the toroidal coil. Therefore, in order to make the ring-shaped core body 74 forming the original shape of this embodiment into a core body resistant to thermal stress during heat treatment, a C-shaped core is laminated and added to the outermost periphery or / and the innermost periphery in an arc shape. It is configured to be welded and fixed to one layer of the arc-shaped core of the core block. That is, in the ring-shaped core body 78 shown in FIG. 11D, a C-shaped core 79 is laminated on the outermost periphery on the arc-shaped core block 77, and the first arc-shaped core 80a of the four arc-shaped core blocks 77. , 80b, 80c, 80d, and a position where the position of the four magnetic gap portions 19 is avoided, and lap welding fixing 81 is performed with a laser or the like at a plurality of locations. The ring-shaped core body 82 shown in (e) has a C-shaped core 83 laminated on the arc-shaped core block 77 at the innermost periphery, and the arc-shaped cores 84 a and 84 b of the first layer of the four arc-shaped core blocks 77. 84c, 84d and the position where the position of the four magnetic gap portions 19 is avoided, and lap welding fixing 85 is performed with a laser or the like at a plurality of locations.
[0064]
Further, there is a combination of both the outermost C-shaped core 79 and the innermost C-shaped core 83 (not shown) as shown in FIG. 11 (d) + FIG. 11 (e). This has a higher mechanical strength, but is selected in accordance with the specification in consideration of the assembly man-hour and the assembly cost.
[0065]
Up to this point, the C-shaped cores 79 and 83 are stacked and added to the four arc-shaped core blocks 77 on the outermost or innermost circumference, but the arc-shaped core block is arranged on the outermost or innermost circumference. A plurality of arc-shaped cores having the same shape as that of the arc-shaped core 75 forming 77 are abutted and added, and a plurality of arc-shaped cores of the arc-shaped core block 77 are overlapped and fixed at a plurality of locations (here, Not shown). In addition to the above, the configuration in which the ring-shaped cores 21 and 23 having no magnetic gap portion are added to the outermost or innermost periphery shown in FIGS. 2A and 2B, FIG. 8 (a) and 8 (b), in which ring-shaped cores 37 and 40 that are butt-welded at the opposite end surfaces of the C-shaped core are added to the outermost or innermost periphery shown in b). It is conceivable to form the ring-shaped core body of the toroidal coil 14 in combination with any one of the configurations in which the cores such as the arc-shaped cores 53 and 57 are brought into contact with each other and are laminated and fixed to one layer of the core body. (Not shown). These are selected according to the specifications.
[0066]
In the resin case 26 of the coated bobbin body 14 described with reference to FIG. 4, the locking portion 25 provided in the resin case 26 has been described with one example, but the ring-shaped core bodies 78 and 82 have been described. In this case, there are four locking portions 25 provided on the resin case 26 (not shown).
[0067]
As described above, according to the ring-shaped core body 74 having a plurality of arc-shaped cores 75 according to the present embodiment and forming a ring shape, the effect of improving mass productivity is obtained as in the embodiment of FIG. As the toroidal coil 14, the number of the magnetic gap portions 19 is four, and the direct current superimposition characteristic of the inductance is further improved. Further, a C-shaped core is laminated on the arcuate core block at the outermost circumference or / and the innermost circumference, and the first arcuate core of the four arcuate core blocks is overlapped and fixed at a plurality of locations. As a result, it is stronger against the thermal stress during the heat treatment, and the dimensional change of the magnetic gap portion is smaller during the heat treatment.
[0068]
Next, the magnetic gap portion in the C-shaped core has been described. Here, the magnetic gap portion in the divided arc-shaped core will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11.
[0069]
As described above, the core body of the toroidal coil is provided with a magnetic gap portion in order to improve the direct current superimposition characteristic of the inductance, which is also described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-203729 of Patent Document 3 of the conventional example. Has been. The conventional example shown in FIG. 20 shows the case where one, two, and four magnetic gap portions 3 are provided. The larger the number of magnetic gap portions 3, the better the DC superposition characteristics of the inductance. However, as described above, a wound iron core (core body) is formed by winding a long electromagnetic steel sheet, and the magnetic gap part 3 is added by cutting. Machining is difficult, and the problem is too large for realization.
[0070]
The present invention realizes a core body of a toroidal coil excellent in mass productivity that requires no machining and can easily add a magnetic gap portion, and can further include a plurality of magnetic gap portions. The purpose is to realize the body. That is, the idea of the C-shaped core 18 formed into a ring shape instead of the conventional wound core type is that the magnetic gap portion 19 having a predetermined width is provided at the end face portion facing when the core is formed. Further, the idea of combining a plurality of arc-shaped cores 75 obtained by dividing the C-shaped core 18 can improve the direct current superposition characteristics of the inductance by easily forming the plurality of magnetic gap portions 19.
[0071]
When this is described based on FIG. 10 and FIG. 11, two or four arc-shaped core blocks 65, 77 are combined in the circumferential direction to form ring-shaped core bodies 62, 74, and the arc-shaped core block 65, The magnetic gap portions 19 having a predetermined width are provided between the 77, and the magnetic gap portions 19 can be provided in the same number as the number of the arc-shaped core blocks 65 and 77 combined, that is, at two or four locations. Up to this point, the arc-shaped cores 63 and 75 obtained by dividing the ring-shaped core bodies 62 and 74 into two or four and the arc-shaped core blocks 65 and 77 are provided with two or four magnetic gap portions 19. As described above, the number of the magnetic gap portions 19 may be three or five.
[0072]
As described above, the cutting process is unnecessary, the magnetic gap portion can be easily formed, and the plurality of magnetic gap portions 19 can be easily provided, and the ring-shaped core body 74 having a good DC superimposition characteristic of the inductance. Can be realized.
[0073]
Next, an embodiment of the present invention in which the longitudinal cross-sectional shape of the core body forming the toroidal coil is circular will be described.
[0074]
A conventional wound iron core (core body) of a toroidal coil is formed by winding a long electromagnetic steel sheet, and the longitudinal cross-sectional shape of the wound iron core (core body) 2 is all square. However, as described in FIG. 16, the coil conductor 5 is wound around the coated bobbin body 4 including the wound iron core (core body) 2, and the coil length of the coil conductor 5 is aimed to be minimized. It is most preferable to make the longitudinal cross-sectional shape of the wound iron core (core body) 2 circular, but it has not been realized. However, in recent years, a winding type wound iron core (core body) having a circular longitudinal cross-sectional shape has been disclosed. This is Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-203729 of Patent Document 3. As described with reference to FIG. 19, this is made possible by processing and forming the electromagnetic steel sheet into a curved shape having a very complicated shape in the longitudinal direction. However, there remains a problem in terms of a wound iron core (core body) that can mass-produce toroidal coils at low cost using an electromagnetic steel sheet as a core material.
[0075]
On the other hand, the present invention has a mass production with a general electromagnetic steel plate as a core material, and the longitudinal cross-sectional shape of the core body is circular with a ring-shaped C-shaped core instead of a wound iron core type. It is a thing. The structure which makes the longitudinal cross-sectional shape of a core body circular by the C-shaped core which changed this idea is described. In addition, the longitudinal cross-sectional shape said here consists of the collection of the plate | board thickness cross-section of the laminated | stacked C-shaped core, and the longitudinal cross-sectional shape of a core body is an approximation comprised by lamination | stacking of a ring-shaped core. It shall refer to a circle.
[0076]
FIG. 12A is a plan view of a ring-shaped core body formed by stacking C-shaped cores having different diameters and heights in a nested form, and FIG. 12B is a plan view of FIG. FIG. 12C is a cross-sectional view corresponding to line A-A in FIG. 12C, and a ring-shaped core in which a C-shaped core is laminated and added to the outermost periphery, and is laminated and fixed to one layer of the C-shaped core of the C-shaped core body. FIG. 12 (d) is a plan view of a ring-shaped core body in which a C-shaped core is laminated and added to the innermost periphery, and is laminated and fixed to one layer of the C-shaped core of the C-shaped core body. is there.
[0077]
A C-shaped core body 86 shown in FIG. 12A is formed by sequentially stacking C-shaped cores 87 in a concentric manner, and is based on the embodiment shown in FIGS. 2 and 3. The vertical cross-sectional shape of the body 86 is circular.
[0078]
Here, differences from the embodiment of the present invention shown in FIGS. 2 and 3 will be described. The C-shaped core 18 shown in FIGS. 2 and 3 has the same height as the C-shaped core 18 and different diameters, whereas the C-shaped core 87 of the present embodiment has a diameter and height. A plurality of different sizes are provided. Then, a plurality of C-shaped core cores 87 (for example, 87a, 87b, 87c...) Are nested like tree rings as shown in the schematic diagram of FIG. In addition, the C-shaped core 87 has a diameter that is sequentially increased from a smaller diameter to a smaller height, and the C-shaped core 87 has a larger diameter and a larger height. The C-shaped core body 86 as shown in FIG. 12 (a) is formed by laminating the ones having a diameter increasing in order and a decreasing height toward the outer periphery. Thereby, as shown in FIG.12 (b), it has implement | achieved making the longitudinal cross-sectional shape of the C-shaped core body 86 circular.
[0079]
Although the C-shaped core body 86 has been described as being formed by laminating the C-shaped core 87 from the central portion toward the outer peripheral portion, it is obvious that this may be reversed. That is, in the C-shaped core 87, the diameter of the C-shaped core 87 is gradually decreased from the outer peripheral portion in the order of increasing diameter and decreasing in height. The C-shaped core body 86 is formed by laminating the smaller diameters and the smaller heights in order from the largest to the center. Thereby, the longitudinal cross-sectional shape of the C-shaped core body 86 can be made circular.
[0080]
Moreover, although the longitudinal cross-sectional shape of the C-shaped core body 86 has been described as being circular,
The longitudinal cross-sectional shape may be an ellipse, an oval, a hexagon or more polygon. In these cases, the height of the C-shaped core 87 is set to be different from the case of making the height of the C-shaped core 87 corresponding to the longitudinal cross-sectional shape of the desired specification (ellipse, oval, hexagon or more). It can be realized.
[0081]
Further, the C-shaped core body 86 forms the original shape of the toroidal coil. Therefore, in order to make the C-shaped core body 86 forming the original form of this embodiment into a core body resistant to thermal stress during heat treatment, a C-shaped core is added to the outermost or innermost circumference, And a lap-welded one-layered C-shaped core body. That is, in the ring-shaped core body 88 shown in FIG. 12C, a C-shaped core 89 is added to the C-shaped core body 86 on the outermost periphery, and the C-shaped core 90 of the first layer of the C-shaped core body 86 is added. In addition, the lap welding fixing 91 is performed with a laser or the like at a position avoiding the position of the magnetic gap portion 19. A ring-shaped core body 92 shown in FIG. 12 (d) has a C-shaped core 93 added to the C-shaped core body 86 at the innermost periphery, and the first C-shaped core 94 of the C-shaped core body 86 In this configuration, lap welding fixing 95 is performed with a laser or the like at a position that avoids the position of the magnetic gap portion 19.
[0082]
The lamination process for adding the C-shaped cores 89 and 93 to the outermost or innermost circumference is the same as that of the embodiment shown in FIGS. That is, a C-shaped core 89 having the same shape as the C-shaped core 87 having a large diameter and a small height is prepared on the outermost periphery. Then, the C-shaped core 87 has a large diameter and a small height inside the C-shaped core 89 while the C-shaped core 87 whose size of the magnetic gap portion 19 is slightly larger than a predetermined width is compressed. Laminated and assembled from the outer periphery to the inner periphery. At this time, the C-shaped core 89 is fixed by a jig or the like. In addition, a C-shaped core 93 having the same shape as the C-shaped core 87 having a small diameter and a small height is prepared on the innermost periphery. The C-shaped core 87 has a small diameter and a small height on the outside of the C-shaped core 93 while pushing and spreading the C-shaped core 87 whose magnetic gap portion 19 is slightly smaller than a predetermined width. Are stacked in order from the inner periphery to the outer periphery. Also at this time, the C-shaped core 93 is fixed by a jig or the like. From these facts, when the ring-shaped core bodies 88 and 92 formed by adding the C-shaped cores 89 and 93 to the outermost or innermost periphery are added to the outermost periphery, they are repelled by being compressed and laminated. Using the action, the C-shaped core 87 is pushed and spread. Moreover, when added to the innermost circumference, the C-shaped core 87 is compressed and contracted by utilizing a repulsive action by spreading and laminating. Further, since the first layer 90, 94 of the C-shaped core 87 of the C-shaped core body 86 and the lap welding fixings 91, 95 are performed at a plurality of locations by a laser or the like, it becomes strong against thermal stress during heat treatment. .
12C and 12D, C-shaped cores 89 and 93 are provided on the outermost or innermost periphery, and the C-shaped core 87 is laminated on the inner or outer periphery of the C-shaped cores 89 and 93. Although the ring-shaped core bodies 88 and 92 are used, instead of the C-shaped cores 89 and 93 on the outermost or innermost circumference, a cylindrical jig or a jig with a plurality of pins is used. After laminating and fixing the C-shaped core 87 of a strip-shaped electrical steel sheet on the inner periphery or outer periphery of the jig, a ring-shaped core body may be formed by removing it from the jig (not shown). In this case, it is preferable that the C-shaped core 87 is locally fixed by laser welding or the like so as not to impair the magnetic characteristics.
[0083]
In addition to the above, there are configurations in which cores of various shapes are added to the outermost periphery and / or the innermost periphery. A configuration in which the ring-shaped cores 21 and 23 having no magnetic gap portion are added to the outermost or innermost periphery shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), and the outermost shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). A structure in which ring-shaped cores 37 and 40 butt-welded at opposite end surfaces of the C-shaped core are added to the outer circumference or innermost circumference, the outermost circumference or / and the outermost shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b). It is conceivable to form the ring-shaped core body of the toroidal coil 14 by combining the arc-shaped cores 53 and 57 with the inner periphery and welding and fixing to one core layer of the core body. (Not shown).
[0084]
As described above, it is not a wound iron core type (core body), and the manufacturing process for forming the magnetic gap is unnecessary, so that the manufacturing is extremely simple, the mass production is low, and the material loss is eliminated. It can be done. As described in detail with reference to FIG. 1, the coil length is minimized when the coil conductor is wound around the ring-shaped core bodies 88 and 92, and the size can be reduced. It becomes. Furthermore, by adding a C-shaped core to the outermost circumference or / and the innermost circumference and fixing the first C-shaped core of the C-shaped core body by lap welding, thermal stress during heat treatment It is stronger and the dimensional change of the magnetic gap portion is smaller during the heat treatment.
[0085]
Next, what is shown in FIGS. 14 to 15 describes still another embodiment in which the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body forming the toroidal coil is circular.
[0086]
14A is a plan view of a ring-shaped core body formed by combining two arc-shaped cores, FIG. 14B is a cross-sectional view corresponding to the line AA in FIG. 14A, and FIG. c) is a plan view of a ring-shaped core body obtained by laminating and adding a C-shaped core to the outermost periphery, and overlapping and fixing one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block at a plurality of locations. FIG. It is a top view of the ring-shaped core body which carried out the lamination | stacking addition of the C-shaped core on the circumference | surroundings, and the welding of the arc-shaped core of the circular-arc-shaped core block at multiple places.
[0087]
Differences between the embodiment of the present invention for making the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body circular and the embodiment shown in FIG. 12 will be described. In FIG. 14, a ring-shaped core body 97 is formed by combining two arc-shaped cores 96, and the magnetic gap portion 19 can be increased by using the arc-shaped core 96. The processability and mass productivity can be improved.
[0088]
The ring-shaped core body 97 formed by the two-divided arc-shaped core 96 shown in FIG. 14 (a) includes a plurality of arc-shaped cores 96 obtained by forming a strip-shaped electromagnetic steel sheet into an arc shape, and forms a ring shape in plan view. ing. The arc-shaped core 96 is different in both the arc diameter and the height. The arc-shaped core 96 is concentric like an annual ring of a tree and arcs in order from the center having a smaller arc diameter and a smaller height. Laminate and fasten the ones with larger diameters and larger heights. As shown in FIG. 14B, an arc-shaped core block 98 is formed. At this time, it is preferable that the arc-shaped core 96 is locally fixed by laser welding or the like so as not to impair the magnetic characteristics. A ring-shaped core body 97 is formed by combining two arc-shaped core blocks 98 in the circumferential direction (arrow) in plan view, and the ring-shaped core body 97 has a circular longitudinal cross-sectional shape. Up to this point, it has been described that the ring-shaped core body 97 is formed by laminating the arc-shaped core 96 from the central portion toward the outer peripheral portion, but it is obvious that this may be reversed. That is, in the arc-shaped core 96, the arc diameter of the arc-shaped core 96 is larger from the outer peripheral portion and the height of the arc-shaped core 96 is smaller in order from the smaller height. The ring-shaped core body 97 is formed by laminating the arc diameters in order from the largest in order of decreasing arc diameter and decreasing in height toward the center. Thereby, the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body 97 becomes circular.
[0089]
The ring-shaped core body 97 forms the original shape of the toroidal coil. Therefore, in order to make the ring-shaped core body 97 forming the original shape of this embodiment into a core body resistant to thermal stress during heat treatment, a C-shaped core is added to the outermost circumference and / or innermost circumference to form an arc shape. The arc-shaped core of the core block and the arc-shaped core of the first layer and a plurality of locations are welded and fixed. That is, the ring-shaped core body 99 shown in FIG. 14C has a C-shaped core 100 laminated and added to the outermost periphery, and the arc-shaped cores 101 a and 101 b of the arc-shaped core 96 of the arc-shaped core block 98. A plurality of locations are overlap-welded and fixed 102 with a laser or the like at a position avoiding the position of the two magnetic gap portions 19. At this time, in order to make the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body 97 circular, it is preferable that the height of the C-shaped core 100 is smaller than the height of the arc-shaped cores 101a and 101b. A ring-shaped core body 103 shown in FIG. 14D has a C-shaped core 104 laminated and added to the innermost circumference, and two arc-shaped cores 105a and 105b of the arc-shaped core 96 of the arc-shaped core block 98. In this configuration, a plurality of locations are overlap-welded 106 with a laser or the like at a position avoiding the position of a certain magnetic gap portion 19. At this time, the height of the C-shaped core 104 is preferably smaller than the height of the arc-shaped cores 105a and 105b in order to make the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body 97 circular.
[0090]
14C and 14D, there is a combination of both the outermost C-shaped core 100 and the innermost C-shaped core 104 (not shown). This has a higher mechanical strength, but is selected in accordance with the specification in consideration of the assembly man-hour and the assembly cost.
[0091]
In addition to the above, there are configurations in which cores of various shapes are added to the outermost periphery and / or the innermost periphery. A configuration in which the ring-shaped cores 21 and 23 having no magnetic gap portion are added to the outermost or innermost periphery shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), and the outermost shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). A structure in which ring-shaped cores 37 and 40 butt-welded at opposite end surfaces of the C-shaped core are added to the outer circumference or innermost circumference, the outermost circumference or / and the outermost shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b). It is conceivable that the ring-shaped core body of the toroidal coil 14 is formed in combination with any one of the configurations in which the arc-shaped cores 53 and 57 are brought into contact with the inner circumference and are laminated and fixed to one core of the core body (see FIG. Not shown). These are selected according to the specifications.
[0092]
In the resin case 26 of the coated bobbin body 14 described in FIG. 4, the locking portion 25 provided in the resin case 26 has been described in one example, but in the case of the ring-shaped core bodies 99 and 103 The resin case 26 has two locking portions 25 (not shown). Furthermore, the various core bodies described in FIGS. 1 to 11 have a square cross section, and the covering bobbin body 14 has a square cross section. Similarly, the ring-shaped core bodies 99 and 103 have a circular longitudinal cross-sectional shape. Therefore, the coated bobbin body 14 corresponding to the shape and dimensions of the core body has a circular longitudinal section (not shown).
[0093]
Although the ring-shaped core bodies 99 and 103 have been described as having a circular cross-sectional shape, the vertical cross-sectional shape may be an ellipse, an oval, a hexagon or more polygon. These cases are realized by setting the height of the arc-shaped core 96 corresponding to the longitudinal cross-sectional shape of the desired specification (ellipse, oval, hexagon or more), unlike the case where the height is circular. It will be possible.
[0094]
As described above, unlike the embodiment of FIG. 12, the toroidal coils of the ring-shaped core bodies 99 and 103 that form the ring-shaped core of the present invention in two parts can increase the number of magnetic gap portions, and the inductance DC superimpose. The characteristics are improved. Further, unlike the C-shaped core 87 shown in FIG. 12 (a), the arc-shaped core 96 that constitutes the ring-shaped core in two parts is greatly simplified in manufacturing process and equipment. This is because, since the arc-shaped core 96 is not ring-shaped, it does not wind around the top roll 29 and the roll 33 shown in FIG. is there. As a result, mass production is possible, and further, by making the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core bodies 99 and 103 circular, the coil length is minimized as a toroidal coil, and the cost and size can be reduced. .
[0095]
Next, FIG. 15A is a plan view of a ring-shaped core body formed by combining four arc-shaped cores, and FIG. 15B is a cross-section corresponding to the line AA in FIG. FIG. 15 (c) is a plan view of a ring-shaped core body in which a C-shaped core is laminated and added to the outermost periphery, and is welded and fixed at a plurality of locations with one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block. d) is a plan view of a ring-shaped core body obtained by laminating and adding a C-shaped core to the innermost periphery, and by laminating and fixing one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block at a plurality of locations.
[0096]
The ring-shaped core body 108 formed by the four-segment arc-shaped core 107 shown in FIG. 15 (a) includes a plurality of arc-shaped cores 107 obtained by forming a strip-shaped electromagnetic steel sheet into an arc shape, and forms a ring shape in plan view. ing. The arc-shaped core 107 is different in both the arc diameter and the height. The arc-shaped core 107 is concentric like an annual ring of a tree and arcs in order from the center having a smaller arc diameter and a smaller height. Laminate and fasten the ones with larger diameters and larger heights. As shown in FIG. 15B, the arc-shaped core block 109 is formed. In this case, it is preferable that the arc-shaped core 107 is locally fixed by laser welding or the like so as not to impair the magnetic characteristics. A ring-shaped core body 108 is formed by combining four arc-shaped core blocks 109 in the circumferential direction (arrow) in a plan view, and the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body 108 is circular. Up to this point, the ring-shaped core body 108 has been described as being formed by laminating the arc-shaped core 107 from the central portion toward the outer peripheral portion, but it is obvious that this may be reversed. That is, in the arc-shaped core 107, the arc diameter of the arc-shaped core 107 is larger from the outer peripheral portion and the height of the arc-shaped core 107 is smaller in order from the smaller height. The ring-shaped core body 108 is formed by laminating the arc diameters in order from the largest in order of decreasing arc diameter and decreasing height toward the center. Thereby, the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body 108 becomes circular.
[0097]
The ring-shaped core body 108 forms the original shape of the toroidal coil. Therefore, in order to make the ring-shaped core body 108 forming the original shape of the present embodiment into a core body resistant to thermal stress during heat treatment, a C-shaped core is added to the outermost circumference or / and the innermost circumference to form an arc shape. The arc-shaped core of the core block is configured to be welded and fixed at a plurality of locations to the arc-shaped core of the first layer. That is, the ring-shaped core body 110 shown in FIG. 15C has a C-shaped core 111 stacked on the outermost periphery, and the arc-shaped cores 112 a, 112 b, 112 c of the arc-shaped core 107 of the arc-shaped core block 109. 112d and a position where the four magnetic gap portions 19 are avoided, a plurality of locations are fixed by lap welding 113 using a laser or the like. At this time, the height of the C-shaped core 111 is preferably smaller than the height of the arc-shaped cores 112a, 112b, 112c, and 112d in order to make the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body 108 circular. A ring-shaped core body 114 shown in FIG. 15 (d) has a C-shaped core 115 laminated and added to the innermost periphery, and the arc-shaped cores 116a, 116b, 116c of the arc-shaped core 107 of the arc-shaped core block 109 are added. In this configuration, a plurality of locations are avoided by 116d and the positions of the four magnetic gap portions 19 are avoided by laser welding or the like. At this time, the C-shaped core 115 has a small diameter and a small height, or a large diameter and a small height.
[0098]
Note that there is a combination of both the outermost C-shaped core 111 and the innermost C-shaped core 115 (not shown) as shown in FIG. 15 (c) + FIG. 15 (d). This has a higher mechanical strength, but is selected in accordance with the specification in consideration of the assembly man-hour and the assembly cost.
[0099]
In addition to the above, there are configurations in which cores of various shapes are added to the outermost periphery and / or the innermost periphery. A configuration in which the ring-shaped cores 21 and 23 having no magnetic gap portion are added to the outermost or innermost periphery shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), and the outermost shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). A structure in which ring-shaped cores 37 and 40 butt-welded at opposite end surfaces of the C-shaped core are added to the outer circumference or innermost circumference, the outermost circumference or / and the outermost shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b). It is conceivable to form the ring-shaped core body of the toroidal coil 14 by combining the arc-shaped cores 53 and 57 with the inner periphery and welding and fixing to one core layer of the core body. (Not shown).
[0100]
And in the case of the ring-shaped core bodies 110 and 114, the latching | locking part 25 with which the resin case 26 was equipped is four places similarly to the case of the ring-shaped core body 74 described in FIG. ) Furthermore, the various core bodies described in FIGS. 1 to 11 have a square cross section, and the covering bobbin body 14 has a square cross section. Similarly, the ring-shaped core bodies 110 and 114 of this embodiment have a circular longitudinal cross-sectional shape. Therefore, the coated bobbin body 14 corresponding to the shape and dimensions of the core body has a circular longitudinal section (not shown).
[0101]
Although the ring-shaped core bodies 110 and 114 have been described as having a circular longitudinal cross-sectional shape, the vertical cross-sectional shape may be an ellipse, an oval, a hexagon or more polygon. These cases are realized by setting the height of the arc-shaped core 107 corresponding to the longitudinal cross-sectional shape of the desired specification (ellipse, oval, hexagon or more) different from the case where the height is circular. It will be possible. Furthermore, although the example of the core body constituted by the four-divided arc-shaped core has been described, the same effect can be obtained by the core body constituted by the three-divided, five-divided arc-shaped core.
[0102]
As described above, the same effect as that of the embodiment in FIG. 11 described above can be obtained, and the toroidal coil of the ring-shaped core body formed by combining the arc-shaped cores divided into four parts is a ring formed by the arc-shaped core divided into two parts. Unlike the embodiment of the cylindrical core body, the direct current superimposition characteristic of the inductance is further improved by increasing the number of the magnetic gap portions.
[0103]
【The invention's effect】
According to the first invention, the ring-shaped core of the strip-shaped electrical steel sheet is provided on the outermost periphery or / and the innermost periphery, and the C-shape of the strip-shaped electrical steel sheet is disposed on the inner periphery or the outer periphery of the outermost or innermost ring-shaped core. A core body is formed by laminating a plurality of cores, and the C-shaped core includes a plurality of members having different diameters in a nesting form, with opposing end face portions being magnetic gap portions of a predetermined width, Since the magnetic gap portions are aligned in the same direction to form continuous gaps and stacked concentrically in order of increasing or decreasing diameter, a cutting processing facility for forming the magnetic gap portions becomes unnecessary. This can reduce cutting equipment costs and maintenance costs, has a large management effect, and has great practical value such as reduction of processing steps and improvement of mass productivity. Furthermore, it is strong against thermal stress during heat treatment, there is no dimensional change of the magnetic gap due to thermal strain during heat treatment, and there is no occurrence of misalignment because friction force acts between the laminated C-shaped cores, etc. A ring-shaped core body of a toroidal coil excellent in mass productivity can be realized.
[0104]
According to the second invention, the C-shaped core provided on the outermost periphery or / and the innermost periphery is formed in a ring-shaped core form by butt welding the opposed end surface portions, and is a core material that forms the core body. Since all are formed by forming a C-shaped core, only one manufacturing process is required for forming, and the cost effect is maximized.
[0105]
According to the third invention, a C-shaped core or arc shape having the same shape as the C-shaped core is formed on the outermost circumference and / or innermost circumference of the C-shaped core body formed by stacking the C-shaped cores. By adding a core and welding and fixing to one layer of the C-shaped core of the C-shaped core body, unlike those not fixed by welding, the heat stress during heat treatment becomes very strong. Further, since accurate positioning is not required unlike butt welding, welding is simplified.
[0106]
According to the fourth invention, the magnetic gap portion forms a continuous gap in the same direction to form a C-shaped core body, and the magnetic gap portion is a circle within a range that maintains the continuous gap. With a configuration such as shifting a predetermined dimension in the circumferential direction, the circumferential length of the continuous gap of the magnetic gap portion can be increased with a very simple configuration. Thereby, since a high electric current can be taken and an inductance does not fall, a thing with a good direct current superposition characteristic of an inductance can be provided.
[0107]
According to the fifth invention, a plurality of arc-shaped cores having different arc diameters are concentrically stacked to form an arc-shaped core block, and the arc-shaped core block has a magnetic gap portion having a predetermined width therebetween. Forming a continuous gap and combining a plurality in the circumferential direction to form an apparent ring-shaped core body, and the strip-shaped electrical steel sheet provided on the outermost periphery or / and the innermost periphery of the apparent ring-shaped core body, Unlike the arc-shaped core, a plurality of arc-shaped cores or C-shaped cores having the same shape as the arc-shaped core are overlap-welded and fixed at one or more locations of the arc-shaped core of the arc-shaped core block. The arc-shaped core forming the nesting form can be continuously formed by a three-roll machine or a two-roll machine, and the mass productivity is greatly improved. And it becomes very strong to the thermal stress at the time of heat processing.
[0108]
According to the sixth invention, the arc-shaped core blocks are provided with magnetic gap portions having a predetermined width between each other, and a plurality of circumferential gaps are combined to form an apparent ring-shaped core body. By using the same number or a plurality of arc-shaped core blocks, it is possible to realize a core body of a toroidal coil that does not require a cutting process and that can be easily added with a magnetic gap and has excellent mass productivity. Furthermore, since a plurality of magnetic gap portions can be provided, it is possible to provide a device having good inductance DC superimposition characteristics.
[0109]
According to the seventh invention, a C-shaped core of a strip-shaped electrical steel sheet is provided on the outermost or innermost circumference, and the C-shaped core is an inner circumference of the C-shaped core provided on the outermost or innermost circumference. It has the same shape as the C-shaped core laminated on the outer periphery, and is laminated and fixed to one layer of the laminated C-shaped core. The laminated C-shaped cores are different in diameter and height. Multiple, concentric, inner diameter from the inner diameter, from the smallest diameter to the smallest height in order from the largest diameter to the largest, from the middle, from the largest diameter to the largest height By laminating the ones having a gradually increasing diameter and a gradually decreasing height toward the outer peripheral portion, a core body having a longitudinal cross-sectional shape such as a circle, an ellipse, an oval, a hexagon or more polygon is formed. This makes it possible to form a general electromagnetic steel sheet with a core material, and because it is not a wound iron core type (core body) but a ring-shaped ring-shaped core, it is extremely easy to manufacture, and is low-cost and rich in mass productivity. It is a waste. The ring-shaped core body has a longitudinal cross-sectional shape that is circular, oval, oval, or hexagonal or more polygonal, and the coil length as a toroidal coil is shortened, and the size is reduced. It becomes.
According to invention of Claim 8, it equips the outermost periphery or / and innermost periphery with the C-shaped core of a strip | belt-shaped electromagnetic steel plate, The said C-shaped core is C-shaped with which the said outermost periphery or / and the innermost periphery are equipped. It is formed by laminating and fixing one layer of an arc-shaped core laminated on the inner circumference or outer circumference of the core, and the laminated arc-shaped core is an arc that forms a nested shape by forming a strip-shaped electromagnetic steel sheet into an arc shape. A plurality of arc-shaped cores having different diameters and heights are provided, and the arc-shaped cores are concentric and have an arc diameter that is gradually smaller and smaller in height from the center than the center portion, and the arc diameter is successively larger and the height is also larger. From the middle, the arc-shaped core block is formed by laminating the arc-diameter core block in the order of increasing arc diameter and increasing height to the outer peripheral portion in order of increasing arc diameter and decreasing height. The blocks are magnetic gears of a predetermined width between each other. The ring-shaped core body is formed by combining a plurality of portions in the circumferential direction, and the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body is circular, elliptical, oval, hexagonal or more Due to the polygonal shape, the core body has a circular, oval, oval, hexagonal or more polygonal shape unlike the case of claim 5 and the coil length as a toroidal coil is shortened and miniaturization is reduced. I can plan. Further, unlike the C-shaped core of claim 7, the arc-shaped core can be continuously formed by a three-roll machine or a two-roll machine, and the mass productivity is greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view of an essential part of an appearance of a toroidal coil showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a ring-shaped core body in the embodiment of FIG. 1, wherein (a) is an external perspective view of a ring-shaped core body in which a ring-shaped core is added to the outermost periphery, and (b) is an innermost periphery. Appearance perspective view of a ring-shaped core body in which ring-shaped cores are stacked and added, (c) is an external perspective view of a ring-shaped core body in which ring-shaped cores are added to the outermost and innermost circumferences.
FIG. 3 is a schematic diagram of a ring core nesting configuration in the embodiment of FIG.
4 is a manufacturing process diagram of the toroidal coil in the embodiment of FIG.
5 shows a processing facility for a ring-shaped core in the embodiment of FIG. 1, wherein (a) is a schematic diagram of a three-roll type, and (b) is a start / end portion during bending of the ring-shaped core. (C) is a schematic diagram of a urethane roll type, (d) is a schematic diagram showing a desired ring-shaped core during bending
FIG. 6 shows another ring-shaped core body in the embodiment of FIG. 1, wherein (a) shows a ring-shaped core form in which a C-shaped core is butt welded to the outermost periphery at opposite end surfaces. FIG. 5B is an external perspective view of a ring-shaped core body to which a ring-shaped core is added, and FIG. 5B is a ring with a ring-shaped core added to the innermost circumference by butt welding the opposite end portions of the C-shaped core. External perspective view of a core-like body
7 shows another ring-shaped core body in the embodiment of FIG. 1, (a) is an external perspective view of a C-shaped core body forming the original shape, and (b) is a C-shaped core on the outermost periphery. Is a perspective view of the appearance of a ring-shaped core body which is welded and fixed to one layer of the C-shaped core of the C-shaped core body, and (c) is a C-shaped core formed by stacking and adding a C-shaped core to the innermost circumference. External perspective view of a ring-shaped core body fixed by welding to one layer of the C-shaped core of the core body
FIG. 8 shows another ring-shaped core body in the embodiment of FIG. 1, wherein (a) welds one layer of the C-shaped core of the C-shaped core body by abutting and adding an arc-shaped core to the outermost periphery; FIG. 4B is an external perspective view of the fixed ring-shaped core body, and FIG. 5B is an external perspective view of the ring-shaped core body that is welded and fixed to one layer of the C-shaped core body of the C-shaped core body by abutting and adding an arc-shaped core to the innermost periphery. Figure
9 shows a continuous gap configuration of another magnetic gap portion in the embodiment of FIG. 1, wherein (a) is a step-like plan view, and (b) is a square-shaped plan view.
10A and 10B show another embodiment of the ring-shaped core body of the present invention. FIG. 10A is an external perspective view of a ring-shaped core body formed by two arc-shaped cores, and FIG. (C) is an external perspective view showing an arc-shaped core block, and (d) is an arc-shaped core block with an arc-shaped core abuttingly added to the outermost periphery, and a layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block. FIG. 4E is an external perspective view of a ring-shaped core body fixed by welding, and FIG. 5E is an external perspective view of the ring-shaped core body welded and fixed to one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block with an arc-shaped core abuttingly added to the innermost periphery. Figure
11A and 11B show still another embodiment of the ring-shaped core body of the present invention, in which FIG. 11A is an external perspective view of the ring-shaped core body formed by four arc-shaped cores, and FIG. (C) is an external perspective view showing an arc-shaped core block, (d) is a single layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block, with a C-shaped core being laminated on the outermost periphery. (E) is an external appearance perspective view of a ring-shaped core body welded and fixed to the innermost circumference, and an outer appearance of the ring-shaped core body welded and fixed to one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block. Perspective view
12 shows an embodiment in which the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body of the present invention is circular, (a) is a plan view of the ring-shaped core body, and (b) is an AA line of (a). (C) is a plan view of a ring-shaped core body in which a C-shaped core is laminated and added to the outermost periphery and welded to one layer of the C-shaped core body, and (d). Is a plan view of a ring-shaped core body obtained by laminating and adding a C-shaped core to the innermost periphery and welding and fixing one layer of the C-shaped core body to the C-shaped core body.
13 is a schematic diagram of a ring-shaped core nesting configuration in the embodiment of FIG.
FIGS. 14A and 14B show another embodiment in which the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body of the present invention is circular. FIG. 14A is a plan view of the ring-shaped core body divided into two parts, and FIG. (C) is a plan view of a ring-shaped core body in which a C-shaped core is laminated and added to the outermost periphery, and is welded and fixed to one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block; (D) is a plan view of a ring-shaped core body in which a C-shaped core is laminated and added to the innermost periphery, and is welded and fixed to one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block.
FIGS. 15A and 15B show still another embodiment in which the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body of the present invention is circular. FIG. 15A is a plan view of the appearance of a four-part ring-shaped core body, and FIG. (a) Longitudinal sectional view corresponding to line AA, (c) is a plane of a ring-shaped core body obtained by laminating and adding a C-shaped core to the outermost periphery and welding and fixing one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block. FIG. 4D is a plan view of a ring-shaped core body in which a C-shaped core is laminated and added to the innermost periphery, and is welded to one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block.
FIG. 16 is a cross-sectional perspective view of an essential part of a conventional toroidal coil.
FIG. 17 is a manufacturing process diagram of a wound iron core (core body) in a conventional toroidal coil.
FIG. 18
Front view of a wound iron core (core body) in another conventional transformer
FIG. 19 shows a wound iron core (core body) in still another conventional reactor, in which (a) shows an example of the shape of a long belt-shaped electromagnetic steel sheet, and is a plan view reduced in scale, and (b) is a winding. Longitudinal cross section of iron core
20 shows a magnetic gap portion in a conventional wound iron core (core body), where (a) is a plan view of one magnetic gap portion, (b) is a plan view of two magnetic gap portions, (C) is a plan view of four magnetic gap portions
[Explanation of symbols]
15, 22, 221, 35, 38, 42, 47, 52, 56, 66, 70,
78, 82 Ring-shaped core body (vertical cross-sectional shape is square)
18, 87 C-shaped core
19 Magnetic gap
20 Continuous gap (perimeter of gap)
21, 23 Ring-shaped core
37, 40 C-shaped core for butt welding
41, 86 C-shaped core body
43, 48, 79, 83, 89, 93, 100, 104, 111, 115 C-shaped core fixed by welding
53, 57, 67a, 67b, 71a, 71b Arc core to be fixed by welding
60, 61 Magnetic gap part with large perimeter of continuous gap
63, 75, 96, 107 Arc core
64, 76 Apparent ring-shaped core
65, 77, 98, 109 Arc core block
88, 92, 99, 103, 110, 114 Ring-shaped core body having a circular longitudinal section
46, 51, 55, 59, 69, 73, 81, 85, 91, 95, 102,
106, 113, 117 Lap weld locations
45, 50, 54, 58, 90, 94 First C-shaped core
68a, 68b, 72a, 72b, 80a, 80b, 80c, 80d, 84a, 84b, 84c, 84d, 101a, 101b, 105a, 105b,
112a, 112b, 112c, 112d, 116a, 116b, 116c, 116d The first arc-shaped core

Claims

A ring-shaped core of a strip-shaped electrical steel sheet is provided on the outermost periphery or / and the innermost periphery, and a C-shaped core of the strip-shaped electrical steel sheet is disposed on the inner periphery of the outermost ring-shaped core or on the outer periphery of the innermost ring-shaped core To form a ring-shaped core body,
The C-shaped core includes a plurality of members having different diameters so as to form oppositely-shaped end face portions with a predetermined width and form a nested shape, and the magnetic gap portions are aligned in the same direction to form a continuous gap. A ring-shaped core body formed by concentrically laminating in the descending order of diameter.

The strip-shaped electrical steel sheet provided at the outermost periphery or / and the innermost periphery is the same C as the C-shaped core laminated on the inner periphery of the strip-shaped electrical steel sheet provided at the outermost periphery or the outer periphery of the strip-shaped electrical steel sheet provided at the innermost periphery. It consists of a letter-shaped core,
The ring-shaped core body according to claim 1, wherein the C-shaped core provided on the outermost periphery or / and the innermost periphery has a ring-shaped core form by butt-welding opposing end surface portions.

The C-shaped core of the strip-shaped magnetic steel sheet is a nested structure in which the magnetic gap portions are stacked in the same direction in the order of increasing diameter or concentrically in order of decreasing diameter to form a C-shaped core body.
The strip-shaped electrical steel sheet provided on the outermost circumference and / or innermost circumference of the C-shaped core body is a C-shaped core or an arc-shaped core having the same shape as the C-shaped core, and the C-shaped core body has a C-shape. The ring-shaped core body according to claim 1, wherein the ring-shaped core body is laminated and fixed to one layer of the core.

The plurality of C-shaped cores have opposing end face portions as magnetic gap portions having a predetermined width, the magnetic gap portions are formed in a continuous gap in the same direction, and are concentrically stacked to form a C-shaped core body. What to do
The said magnetic gap part enlarges the perimeter of the continuous gap of the said magnetic gap part by the structure of shifting a predetermined dimension in the circumferential direction within the range which maintains a continuous gap. The ring-shaped core body according to any one of the above.

A plurality of arc-shaped cores having different arc diameters are formed so as to form a nesting form by forming a strip-shaped electrical steel sheet into an arc shape, and the arc-shaped cores are concentrically stacked in order of increasing or decreasing arc diameter. An arc-shaped core block is formed, and the arc-shaped core block is provided with a magnetic gap portion having a predetermined width therebetween to form a continuous gap, and an apparent ring shape is formed by combining a plurality of the arc-shaped core blocks in the circumferential direction. To form the core body,
The strip-shaped electrical steel sheet provided on the outermost circumference and / or innermost circumference of the apparent ring-shaped core body includes a plurality of arc-shaped cores or C-shaped cores having the same shape as the arc-shaped core, and the arc-shaped core block. A ring-shaped core body formed by laminating and fixing one layer of an arc-shaped core at a plurality of locations.

Arc-shaped core blocks have magnetic gaps with a predetermined width between them, and combine them in the circumferential direction to form an apparent ring-shaped core body, and add a C-shaped core on the outermost circumference and / or innermost circumference Then, a ring-shaped core body is formed by laminating and fixing one layer of the arc-shaped core of the arc-shaped core block,
The ring-shaped core body according to claim 5, wherein the number of the magnetic gap portions is the same as the number of the arc-shaped core blocks combined.

A C-shaped core of a strip-shaped electrical steel sheet is provided on the outermost circumference or / and the innermost circumference, and the C-shaped core is provided on the inner circumference or the outer circumference of the C-shaped core provided on the outermost circumference or / and the innermost circumference. It has the same shape as the laminated C-shaped core, and is laminated and fixed to one layer of the laminated C-shaped core,
The C-shaped cores to be laminated have a plurality of different diameters and heights so as to form a nesting form, with opposing end face portions being magnetic gap portions having a predetermined width, and the magnetic gap portions are arranged in the same direction. The C-shaped cores to be stacked are concentrically arranged in order from the inner peripheral portion, the diameter is smaller and the height is smaller, and the diameter is sequentially larger and the height is larger. From the middle, a C-shaped core body is formed by laminating a large diameter and a small height in order from a large diameter and a small height toward the outer periphery, A ring-shaped core with a longitudinal cross-section of a circle, ellipse, oval, hexagon or more.

A C-shaped core of a strip-shaped electrical steel sheet is provided on the outermost circumference or / and the innermost circumference, and the C-shaped core is provided on the inner circumference or the outer circumference of the C-shaped core provided on the outermost circumference or / and the innermost circumference. It is made by stacking and fixing with one layer of arc cores to be stacked,
The arc-shaped cores to be laminated include a plurality of arc-shaped cores having different arc diameters and heights so as to form a nested shape by forming a strip-shaped electromagnetic steel sheet into an arc shape, and the arc-shaped cores are concentric. From the center, the one with the smallest diameter and the smallest height, the one with the largest diameter and the largest one with the largest diameter, and the middle with the largest one with the largest diameter and the largest one. The arcuate core blocks are formed by laminating successively smaller ones toward the outer periphery, and the arcuate core blocks are provided with a magnetic gap portion having a predetermined width between them to form a continuous gap, and in the circumferential direction. A ring-shaped core body according to claim 7, wherein a ring-shaped core body is formed by combining a plurality of the ring-shaped core bodies, and the longitudinal cross-sectional shape of the ring-shaped core body is a circle, an ellipse, an oval, a hexagon or more polygon.