クラッド電線、リッツ線、集合線およびコイル
【課題】高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減する。
【解決手段】コアとなる銅線（１）と、その外周面に形成されたアルミニウム層（２）とを具備してなる。アルミニウム層（２）の厚さｔは、クラッド電線（１０）の断面積の５％以上、５０％以下である。
【効果】コイルとして使う場合に、周波数によっては、銅線やアルミニウム線を用いた同構造のコイルよりも損失を低減できる。
【解決手段】コアとなる銅線（１）と、その外周面に形成されたアルミニウム層（２）とを具備してなる。アルミニウム層（２）の厚さｔは、クラッド電線（１０）の断面積の５％以上、５０％以下である。
【効果】コイルとして使う場合に、周波数によっては、銅線やアルミニウム線を用いた同構造のコイルよりも損失を低減できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッド電線、リッツ線、集合線およびコイルに関し、さらに詳しくは、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来るクラッド電線、リッツ線、集合線およびコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チョークコイル，トランス，インダクタンスには、複数の絶縁銅線を寄り合わせたリッツ線が一般に用いられている。
また、半田付け性改善のための錫めっき銅線や銅めっきアルミニウム線が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２３７６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
銅線、又は、複数の絶縁銅線を撚り合わせたリッツ線でも、高周波においては損失が増加する。
逆にアルミ線や銅めっきアルミ線では、同断面積の銅線より条件によっては高周波で損失が小さくなる場合があるが、直流や低周波では損失が大きくなる。
すなわち、従来の電線では、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において適さない場合がある問題点があった。
そこで、本発明の目的は、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来るクラッド電線、リッツ線、集合線およびコイルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の観点では、本発明は、電線断面積の５％以上、５０％以下の断面積となる厚さのアルミニウム層を銅線の外周面に形成してなるクラッド電線を提供する。
上記第１の観点によるクラッド電線では、直径が０．３ｍｍ、アルミ面積率が５％（アルミ厚さ３．８μｍ）〜１０％（７．７μｍ）の絶縁クラッド電線を使用した１５２ターンのコイルにおいて、略８００ｋＨｚ以上で、同条件の銅線コイルより損失が減少した。また、略４００ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚの周波数範囲で周波数を変動させた場合、平均した同一実効値電流では、同条件の銅線コイルより損失が低減した。
また、直径が１．１ｍｍ、アルミ面積率が５％（アルミ厚さ１３．９μｍ）〜５０％（１６１μｍ）の絶縁クラッド電線を使用した２７ターン２層巻コイルにおいて、略５０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲で、同条件の銅線より損失が減少した。また、３０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数範囲で周波数を変動させた場合、平均した同一実効値電流では、同条件の銅線より損失が減少した。
なお、アルミ面積率が５０％を越えると、全体損失特性がアルミ線に近づき、直流抵抗や低周波損失が増加するので、好ましくない。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点によるクラッド電線に絶縁被覆を施した絶縁電線を素線として含むリッツ線を提供する。
上記第２の観点によるリッツ線でも、上記第１の観点によるクラッド線を用いているため、同様の効果が得られる。
【０００６】
第３の観点では、本発明は、前記第１の観点によるクラッド電線に絶縁被覆を施した絶縁電線を複数束ねた集合線を提供する。
上記第３の観点による集合線でも、上記第１の観点によるクラッド線を用いているため、同様の効果が得られる。なお、リッツ線は複数の素線を撚って束ねた電線であり、集合線は複数の素線を撚らずに束ねた電線である。
【０００７】
第４の観点では、本発明は、前記第１の観点によるクラッド電線または前記第２の観点によるリッツ電線または前記第３の観点による集合線のいずれかを巻回してなるコイルを提供する。
上記第４の観点によるコイルでは、前記第１の観点によるクラッド電線または前記第２の観点によるリッツ電線または前記第３の観点による集合線を用いているため、同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のクラッド電線、リッツ線、集合線およびコイルによれば、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来る。また、軽量化することも出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
図１は、実施例１に係るクラッド電線１０を示す断面図である。
このクラッド電線１０は、コアとなる銅線１と、その外周面に形成されたクラッドとなるアルミニウム層２とを具備してなる。
【００１１】
アルミニウム層２の厚さｔは、クラッド電線１０の断面積の５％以上、５０％以下である。
【実施例２】
【００１２】
図２は、実施例２に係る絶縁クラッド電線２０を示す断面図である。
この絶縁クラッド電線２０は、クラッド電線１０の外周面にエナメル絶縁被覆３を形成したものである。
【実施例３】
【００１３】
図３は、直径が１．１ｍｍ、アルミ面積率が５％〜５０％の絶縁クラッド電線を２層２７ターンに巻回したソレノイドコイルの特性図である。
この特性図の縦軸は、ソレノイドコイルの高周波抵抗Ｒａを絶縁銅線を用いた同構造のコイルにおける高周波抵抗Ｒｃに対する相対値Ｒａ／Ｒｃで示している。従って、縦軸の値が「１」より小さい周波数領域が、絶縁銅線を用いた同構造のコイルより損失が小さい領域である。
図３から判るように、５０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚで使用すれば、絶縁銅線を用いた同構造のコイルやアルミニウム線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。また、２００ｋＨｚより低い周波数では、アルミニウム線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。
【実施例４】
【００１４】
図４は、直径が０．１４ｍｍ、アルミ面積率が１０％〜５０％の絶縁クラッド電線を素線とする素線数５８本のリッツ線を１層２１ターンに巻回したソレノイドコイルの特性図である。
図４から判るように、４００ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚで使用すれば、絶縁銅線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。また、５００ｋＨｚより低い周波数では、アルミニウム線を用いた同構造のソレノイドコイルより損失が小さくなることが判る。
【実施例５】
【００１５】
図５は、直径が０．０５ｍｍ、アルミ面積率が１０％〜５０％の絶縁クラッド電線を素線とする素線数１５００本のリッツ線を２層４０ターンに巻回した渦巻きコイルの特性図である。
図５から判るように、７０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚで使用すれば、絶縁銅線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。また、８５ｋＨｚより低い周波数では、アルミニウム線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。
【実施例６】
【００１６】
図６は、直径が０．５ｍｍ、アルミ面積率が５％〜３０％の絶縁クラッド電線を１層９３ターンに巻回したソレノイドコイルの特性図である。
図６から判るように、アルミ面積率が５％のものは、１００ｋＨｚ〜２０００ｋＨｚで使用すれば、絶縁銅線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。
【実施例７】
【００１７】
図７は、直径が０．３ｍｍ、アルミ面積率が５％〜３０％の絶縁クラッド電線を１層１２５ターンに巻回したソレノイドコイルの特性図である。
図７から判るように、アルミ面積率が５％のものは、５００ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚで使用すれば、絶縁銅線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。
【実施例８】
【００１８】
図８は、実施例２の絶縁クラッド電線２０を撚らずに束ねて被覆チューブ１０１で被覆した集合線１００の斜視図である。
【実施例９】
【００１９】
図９の（ａ）は、実施例２の絶縁クラッド電線２０の外周に接着層４を形成した接着層付き絶縁クラッド電線３０の斜視図である。
図９の（ｂ）は、接着層付き絶縁クラッド電線３０を撚らずに束ねて接着層４で一体化した集合線２００の斜視図である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明のクラッド電線、リッツ線、集合線およびコイルは、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において好適に使用できる。具体例としては、チョークコイル，トランス，インダクター，ＴＶ用偏向ヨークなどの電磁誘導利用装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１に係るクラッド電線を示す断面図である。
【図２】実施例２に係る絶縁クラッド電線を示す断面図である。
【図３】実施例３に係るソレノイドコイルの損失特性を示すグラフである。
【図４】実施例４に係るソレノイドコイルの損失特性を示すグラフである。
【図５】実施例５に係る渦巻きコイルの損失特性を示すグラフである。
【図６】実施例６に係るソレノイドコイルの損失特性を示すグラフである。
【図７】実施例７に係るソレノイドコイルの損失特性を示すグラフである。
【図８】実施例８に係る集合線を示す斜視図である。
【図９】実施例９に係る接着層付き絶縁クラッド電線の断面図および集合線を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１ 銅線
２ アルミニウム層
３ 絶縁被覆
４ 被覆チューブ
１０ クラッド電線
２０ 絶縁クラッド電線
３０ 接着層付き絶縁クラッド電線
１００，２００ 集合線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッド電線、リッツ線、集合線およびコイルに関し、さらに詳しくは、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来るクラッド電線、リッツ線、集合線およびコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チョークコイル，トランス，インダクタンスには、複数の絶縁銅線を寄り合わせたリッツ線が一般に用いられている。
また、半田付け性改善のための錫めっき銅線や銅めっきアルミニウム線が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２３７６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
銅線、又は、複数の絶縁銅線を撚り合わせたリッツ線でも、高周波においては損失が増加する。
逆にアルミ線や銅めっきアルミ線では、同断面積の銅線より条件によっては高周波で損失が小さくなる場合があるが、直流や低周波では損失が大きくなる。
すなわち、従来の電線では、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において適さない場合がある問題点があった。
そこで、本発明の目的は、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来るクラッド電線、リッツ線、集合線およびコイルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の観点では、本発明は、電線断面積の５％以上、５０％以下の断面積となる厚さのアルミニウム層を銅線の外周面に形成してなるクラッド電線を提供する。
上記第１の観点によるクラッド電線では、直径が０．３ｍｍ、アルミ面積率が５％（アルミ厚さ３．８μｍ）〜１０％（７．７μｍ）の絶縁クラッド電線を使用した１５２ターンのコイルにおいて、略８００ｋＨｚ以上で、同条件の銅線コイルより損失が減少した。また、略４００ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚの周波数範囲で周波数を変動させた場合、平均した同一実効値電流では、同条件の銅線コイルより損失が低減した。
また、直径が１．１ｍｍ、アルミ面積率が５％（アルミ厚さ１３．９μｍ）〜５０％（１６１μｍ）の絶縁クラッド電線を使用した２７ターン２層巻コイルにおいて、略５０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲で、同条件の銅線より損失が減少した。また、３０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数範囲で周波数を変動させた場合、平均した同一実効値電流では、同条件の銅線より損失が減少した。
なお、アルミ面積率が５０％を越えると、全体損失特性がアルミ線に近づき、直流抵抗や低周波損失が増加するので、好ましくない。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点によるクラッド電線に絶縁被覆を施した絶縁電線を素線として含むリッツ線を提供する。
上記第２の観点によるリッツ線でも、上記第１の観点によるクラッド線を用いているため、同様の効果が得られる。
【０００６】
第３の観点では、本発明は、前記第１の観点によるクラッド電線に絶縁被覆を施した絶縁電線を複数束ねた集合線を提供する。
上記第３の観点による集合線でも、上記第１の観点によるクラッド線を用いているため、同様の効果が得られる。なお、リッツ線は複数の素線を撚って束ねた電線であり、集合線は複数の素線を撚らずに束ねた電線である。
【０００７】
第４の観点では、本発明は、前記第１の観点によるクラッド電線または前記第２の観点によるリッツ電線または前記第３の観点による集合線のいずれかを巻回してなるコイルを提供する。
上記第４の観点によるコイルでは、前記第１の観点によるクラッド電線または前記第２の観点によるリッツ電線または前記第３の観点による集合線を用いているため、同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のクラッド電線、リッツ線、集合線およびコイルによれば、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において損失を低減することが出来る。また、軽量化することも出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
図１は、実施例１に係るクラッド電線１０を示す断面図である。
このクラッド電線１０は、コアとなる銅線１と、その外周面に形成されたクラッドとなるアルミニウム層２とを具備してなる。
【００１１】
アルミニウム層２の厚さｔは、クラッド電線１０の断面積の５％以上、５０％以下である。
【実施例２】
【００１２】
図２は、実施例２に係る絶縁クラッド電線２０を示す断面図である。
この絶縁クラッド電線２０は、クラッド電線１０の外周面にエナメル絶縁被覆３を形成したものである。
【実施例３】
【００１３】
図３は、直径が１．１ｍｍ、アルミ面積率が５％〜５０％の絶縁クラッド電線を２層２７ターンに巻回したソレノイドコイルの特性図である。
この特性図の縦軸は、ソレノイドコイルの高周波抵抗Ｒａを絶縁銅線を用いた同構造のコイルにおける高周波抵抗Ｒｃに対する相対値Ｒａ／Ｒｃで示している。従って、縦軸の値が「１」より小さい周波数領域が、絶縁銅線を用いた同構造のコイルより損失が小さい領域である。
図３から判るように、５０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚで使用すれば、絶縁銅線を用いた同構造のコイルやアルミニウム線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。また、２００ｋＨｚより低い周波数では、アルミニウム線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。
【実施例４】
【００１４】
図４は、直径が０．１４ｍｍ、アルミ面積率が１０％〜５０％の絶縁クラッド電線を素線とする素線数５８本のリッツ線を１層２１ターンに巻回したソレノイドコイルの特性図である。
図４から判るように、４００ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚで使用すれば、絶縁銅線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。また、５００ｋＨｚより低い周波数では、アルミニウム線を用いた同構造のソレノイドコイルより損失が小さくなることが判る。
【実施例５】
【００１５】
図５は、直径が０．０５ｍｍ、アルミ面積率が１０％〜５０％の絶縁クラッド電線を素線とする素線数１５００本のリッツ線を２層４０ターンに巻回した渦巻きコイルの特性図である。
図５から判るように、７０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚで使用すれば、絶縁銅線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。また、８５ｋＨｚより低い周波数では、アルミニウム線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。
【実施例６】
【００１６】
図６は、直径が０．５ｍｍ、アルミ面積率が５％〜３０％の絶縁クラッド電線を１層９３ターンに巻回したソレノイドコイルの特性図である。
図６から判るように、アルミ面積率が５％のものは、１００ｋＨｚ〜２０００ｋＨｚで使用すれば、絶縁銅線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。
【実施例７】
【００１７】
図７は、直径が０．３ｍｍ、アルミ面積率が５％〜３０％の絶縁クラッド電線を１層１２５ターンに巻回したソレノイドコイルの特性図である。
図７から判るように、アルミ面積率が５％のものは、５００ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚで使用すれば、絶縁銅線を用いた同構造のコイルより損失が小さくなることが判る。
【実施例８】
【００１８】
図８は、実施例２の絶縁クラッド電線２０を撚らずに束ねて被覆チューブ１０１で被覆した集合線１００の斜視図である。
【実施例９】
【００１９】
図９の（ａ）は、実施例２の絶縁クラッド電線２０の外周に接着層４を形成した接着層付き絶縁クラッド電線３０の斜視図である。
図９の（ｂ）は、接着層付き絶縁クラッド電線３０を撚らずに束ねて接着層４で一体化した集合線２００の斜視図である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明のクラッド電線、リッツ線、集合線およびコイルは、高周波回路、直流重畳高周波回路、低周波重畳高周波回路または周波数が変動する高周波回路において好適に使用できる。具体例としては、チョークコイル，トランス，インダクター，ＴＶ用偏向ヨークなどの電磁誘導利用装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１に係るクラッド電線を示す断面図である。
【図２】実施例２に係る絶縁クラッド電線を示す断面図である。
【図３】実施例３に係るソレノイドコイルの損失特性を示すグラフである。
【図４】実施例４に係るソレノイドコイルの損失特性を示すグラフである。
【図５】実施例５に係る渦巻きコイルの損失特性を示すグラフである。
【図６】実施例６に係るソレノイドコイルの損失特性を示すグラフである。
【図７】実施例７に係るソレノイドコイルの損失特性を示すグラフである。
【図８】実施例８に係る集合線を示す斜視図である。
【図９】実施例９に係る接着層付き絶縁クラッド電線の断面図および集合線を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１ 銅線
２ アルミニウム層
３ 絶縁被覆
４ 被覆チューブ
１０ クラッド電線
２０ 絶縁クラッド電線
３０ 接着層付き絶縁クラッド電線
１００，２００ 集合線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線断面積の５％以上、５０％以下の断面積となる厚さのアルミニウム層を銅線の外周面に形成してなるクラッド電線。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッド電線に絶縁被覆を施した絶縁電線を素線として含むリッツ線。
【請求項３】
請求項１に記載のクラッド電線に絶縁被覆を施した絶縁電線を複数束ねた集合線。
【請求項４】
請求項１に記載のクラッド電線または請求項２に記載のリッツ電線または請求項３に記載の集合線のいずれかを巻回してなるコイル。
【請求項１】
電線断面積の５％以上、５０％以下の断面積となる厚さのアルミニウム層を銅線の外周面に形成してなるクラッド電線。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッド電線に絶縁被覆を施した絶縁電線を素線として含むリッツ線。
【請求項３】
請求項１に記載のクラッド電線に絶縁被覆を施した絶縁電線を複数束ねた集合線。
【請求項４】
請求項１に記載のクラッド電線または請求項２に記載のリッツ電線または請求項３に記載の集合線のいずれかを巻回してなるコイル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１２９５５０（Ｐ２００９−１２９５５０Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０００３２（Ｐ２００７−３０００３２）
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【出願人】（０００００３４１４）東京特殊電線株式会社 (173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【出願人】（０００００３４１４）東京特殊電線株式会社 (173)
【Ｆターム（参考）】
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