特許 7501888 環状磁性体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】環状磁性体

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/25 20060101AFI20240611BHJP

   H01F 27/24 20060101ALI20240611BHJP

   H01F 1/153 20060101ALN20240611BHJP

【ＦＩ】

H01F27/25

H01F27/24 J

H01F1/153

H01F1/153 133

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020039133

(22)【出願日】2020-03-06

(65)【公開番号】P2021141256

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-02-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000242231

【氏名又は名称】北川工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】早瀬 和幸

(72)【発明者】

【氏名】西田 信二

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 啓介

(72)【発明者】

【氏名】岡村 有記

(72)【発明者】

【氏名】樊 冬杰

【審査官】久保田 昌晴

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－０９３９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０４５７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２２６１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０３１６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－０６２６４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６２－０１１２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９８３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９８４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１２６１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００２００２０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ １／１５３、３／０４、２７／２４－２７／２５、４１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれが磁性材料によって構成される複数の磁性層を積層して構成される環状体であり、
前記複数の磁性層の積層方向は、各磁性層の厚さ方向と一致し、かつ、前記環状体の径方向と一致するように構成され、
前記複数の磁性層には、少なくとも第１磁性層及び第２磁性層が含まれ、
前記第１磁性層と前記第２磁性層とでは、前記環状体の軸方向と一致する方向の寸法が異なる寸法となるように構成されており、
それぞれが前記磁性層となる複数の帯状体を、各帯状体の厚さ方向が一致するように重ねた状態で、前記帯状体の長手方向及び厚さ方向に直交する前記帯状体の幅方向に延びる軸線を中心に巻回することにより、前記環状体が構成されており、
前記複数の帯状体には、前記第１磁性層となる第１帯状体及び前記第２磁性層となる第２帯状体が含まれ、
前記第１帯状体と前記第２帯状体とでは、各帯状体の幅方向の寸法が異なる寸法となるように構成され、
前記第１帯状体の幅方向の寸法Ｗ１と前記第２帯状体の幅方向の寸法Ｗ２とを、数式：異幅率＝（Ｗ１－Ｗ２）／Ｗ１に代入して算出される異幅率が、１０％～９０％の範囲内となるように構成されている、
環状磁性体。

【請求項2】

請求項１に記載の環状磁性体であって、
前記複数の磁性層には、前記第１磁性層及び前記第２磁性層とは異なる第３磁性層が含まれ、
前記第１磁性層と前記第２磁性層と前記第３磁性層とでは、前記環状体の軸方向と一致する方向の寸法が互いに異なる寸法となるように構成されている、
環状磁性体。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の環状磁性体であって、
前記磁性材料が、アモルファス合金又はナノ結晶合金である、
環状磁性体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、環状磁性体に関する。

【背景技術】

【0002】

アモルファス合金によって構成される環状磁性体としては、例えば、下記特許文献１に開示されているような、非晶質磁性合金薄帯を巻回して構成される巻鉄心が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭６０－１８２１２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のようなアモルファス合金によって構成される環状磁性体は、電線に取り付けることにより、電線を伝わるノイズを吸収するノイズ対策部材として利用することができる。しかし、大きな直流及び交流（例えば０．５Ａ以上。）が重畳される状況下で、上述のような環状磁性体が使用されると、環状磁性体が磁気飽和して、環状磁性体の透磁率が低下し、インピーダンス特性が変動する、という問題を招く。

【0005】

耐飽和特性（すなわち、直流重畳特性。）を改善するには、例えば、磁性材料の組成を変更して環状磁性体を製造する、といった手法を考え得る。しかし、組成の異なる複数種の磁性材料を用意すると、その分だけ材料コストが増大する。また、磁性材料の組成の違いに起因して熱処理条件（例えば、処理温度や処理時間等。）が変わり得るため、その場合には、組成の異なる磁性材料で構成された複数種の環状磁性体に対し、同一条件で熱処理を施すことはできなくなる。よって、磁性材料の組成に応じて熱処理条件を調節して熱処理を施さざるを得ず、環状磁性体の製造に要する手間が増大する。

【0006】

本開示の一局面においては、直流及び交流が重畳される状況下でも磁気飽和を抑制可能で、製造も容易な環状磁性体を提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一局面における環状磁性体は、それぞれが磁性材料によって構成される複数の磁性層を積層して構成される環状体である。複数の磁性層の積層方向は、各磁性層の厚さ方向と一致し、かつ、環状体の径方向と一致するように構成される。複数の磁性層には、少なくとも第１磁性層及び第２磁性層が含まれる。第１磁性層と第２磁性層とでは、環状体の軸方向と一致する方向の寸法が異なる寸法となるように構成されている。

【0008】

このように構成された環状磁性体によれば、上述のような第１磁性層及び第２磁性層を備えているので、直流及び交流が重畳される状況下で使用される場合でも、環状磁性体の磁気飽和を抑制することができ、インピーダンス特性が変動するのを抑制することができる。

【0009】

なお、上記環状磁性体は、更に以下のような構成を備えていてもよい。
複数の磁性層には、第１磁性層及び第２磁性層とは異なる第３磁性層が含まれてもよい。第１磁性層と第２磁性層と第３磁性層とでは、環状体の軸方向と一致する方向の寸法が互いに異なる寸法となるように構成されていてもよい。このような構成を採用することにより、インピーダンス特性をより一層改善することができる。

【0010】

それぞれが磁性層となる複数の帯状体を、各帯状体の厚さ方向が一致するように重ねた状態で、帯状体の長手方向及び厚さ方向に直交する帯状体の幅方向に延びる軸線を中心に巻回することにより、環状体が構成されていてもよい。複数の帯状体には、少なくとも第１帯状体及び第２帯状体が含まれてもよい。第１帯状体と第２帯状体とでは、各帯状体の幅方向の寸法が異なる寸法となるように構成されていてもよい。

【0011】

また、本開示の一局面における環状磁性体は、それぞれが磁性材料によって構成される複数の磁性層を積層して構成される環状体である。複数の磁性層の積層方向は、各磁性層の厚さ方向と一致し、かつ、環状体の軸方向と一致するように構成される。複数の磁性層は、それぞれが環状に形成される。また、複数の磁性層には、少なくとも第１磁性層及び第２磁性層が含まれる。第１磁性層と第２磁性層とでは、内径及び外径のうちの少なくとも一方の寸法が異なる寸法となるように構成されている。

【0012】

このように構成された環状磁性体によれば、上述のような第１磁性層及び第２磁性層を備えているので、直流及び交流が重畳される状況下で使用される場合でも、環状磁性体の磁気飽和を抑制することができ、インピーダンス特性が変動するのを抑制することができる。

【0013】

なお、上記環状磁性体においては、磁性材料が、アモルファス合金又はナノ結晶合金であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１Ａは第１実施形態における環状磁性体の平面図である。図１Ｂは第１実施形態における環状磁性体のＩＢ－ＩＢ線断面図である。

【図2】図２Ａは実施例１、実施例２及び比較例として例示する環状磁性体を構成する帯状体の説明図である。図２Ｂは実施例１、実施例２及び比較例として例示する環状磁性体のインピーダンス特性を示すグラフである。

【図3】図３Ａは実施例３として例示する環状磁性体を構成する帯状体の説明図である。図３Ｂは実施例１、実施例３及び比較例として例示する環状磁性体のインピーダンス特性を示すグラフである。

【図4】図４Ａは実施例４及び実施例５として例示する環状磁性体を構成する帯状体の説明図である。図４Ｂは実施例４、実施例５及び比較例として例示する環状磁性体のインピーダンス特性を示すグラフである。

【図5】図５Ａは実施例６及び実施例７として例示する環状磁性体を構成する帯状体の説明図である。図５Ｂは実施例６、実施例７及び比較例として例示する環状磁性体のインピーダンス特性を示すグラフである。

【図6】図６は実施例８、実施例９、実施例１０及び実施例１１として例示する環状磁性体を構成する帯状体の説明図である。

【図7】図７Ａは第２実施形態における環状磁性体の平面図である。図７Ｂは第２実施形態における環状磁性体のＶＩＩＢ－ＶＩＩＢ断面図である。

【図8】図８Ａは第３実施形態における環状磁性体の平面図である。図８Ｂは第３実施形態における環状磁性体のＶＩＩＩＢ－ＶＩＩＩＢ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、上述の環状磁性体について、例示的な実施形態を挙げて説明する。
（１）第１実施形態
［環状磁性体の構成］
第１実施形態において例示する環状磁性体は、磁性材料によって構成された複数の帯状体を備える。例えば、図１Ａ及び図１Ｂに例示するように、環状磁性体１は、２つの帯状体３，５（以下、第１帯状体３及び第２帯状体５とも称する。）を備える。

【0016】

第１帯状体３及び第２帯状体５は、第１帯状体３及び第２帯状体５それぞれの厚さ方向が一致するように重ねられた状態で、第１帯状体３及び第２帯状体５の幅方向に延びる仮想的な軸線Ｚ１（図１Ｂ参照。）を中心に環状に巻回されている。これにより、第１帯状体３及び第２帯状体５によって構成される磁性層の積層方向は、各磁性層の厚さ方向と一致し、かつ、環状磁性体１の径方向と一致するように構成されている。なお、本実施形態において、各帯状体３，５の幅方向とは、各帯状体３，５の長手方向及び厚さ方向に直交する方向のことである。

【0017】

第１帯状体３と第２帯状体５とでは、図１Ｂに表れるように、幅方向寸法が異なる。具体的には、第１帯状体３の幅方向寸法は２５ｍｍとされている。第２帯状体５の幅方向寸法は１０ｍｍとされている。すなわち、第１帯状体３によって構成される第１磁性層と、第２帯状体５によって構成される第２磁性層とでは、環状磁性体１の軸方向と一致する方向の寸法が異なっている。そのため、環状磁性体１における軸方向の範囲のうち、一部の範囲Ａ１では第１帯状体３と第２帯状体５とが交互に積層され、別の一部の範囲Ａ２では第１帯状体３だけが積層されている。

【0018】

図１Ａ及び図１Ｂは、環状磁性体１の構造を簡略化して示した概念図であり、実際の環状磁性体１とは、帯状体３，５の厚さと巻き数が相違する。実際の環状磁性体１において、第１帯状体３及び第２帯状体５は、それぞれの厚さが２２μｍとされている。第１帯状体３及び第２帯状体５の巻き数は１００とされている。そのため、上述の範囲Ａ１においては、環状磁性体１の内周側から外周側へ２００層の磁性層が積層されている。また、上述の範囲Ａ２においては、環状磁性体１の内周側から外周側へ１００層の磁性層が積層されている。

【0019】

第１実施形態において、第１帯状体３及び第２帯状体５は、双方ともＦｅ基ナノ結晶合金によって構成されている。本実施形態において、Ｆｅ基ナノ結晶合金は、Ｆｅ基アモルファス合金（原子％で、Ｃｕ：１．４％、Ｎｂ：７．３％、Ｓｉ：８．４％、Ｂ：１．４％、残部Ｆｅ及び不可避不純物。）に対し、磁場中熱処理を施して、アモルファス合金の一部をナノ結晶化させたものである。

【0020】

より詳しくは、本実施形態の場合、以下に説明するような手順で環状磁性体１を構成している。まず、Ｆｅ基アモルファス合金によって構成された２つの帯状体（幅１０ｍｍ，２５ｍｍ）を、上述の環状磁性体１と同等な構造となるように巻回して、環状磁性体１の前駆体に相当する環状体を構成する。この前駆体を磁場中熱処理炉に入れて、磁場中熱処理を施す。

【0021】

具体的には、炉内に設置された前駆体に対し、磁場を印加しながら炉内の温度をアモルファス合金の結晶化開始温度以上の温度（例えば５００℃以上。ただし、析出する結晶が数百ｎｍ以上まで成長するのを抑制可能な温度（例えば、７００℃以下。）。）まで昇温して、各帯状体においてナノ結晶を析出させる。磁場中熱処理が完了したら、急冷によって各帯状体が破損するのを抑制するため、炉内の温度をゆっくりと降温させる。これにより、Ｆｅ基ナノ結晶合金によって構成される環状磁性体１を得ることができる。

【0022】

［性能試験（その１）］
上記環状磁性体１について、性能試験を実施した。具体的には、交流Ｂ－Ｈアナライザの２コイル法にて、インピーダンス特性の測定を実施した。より詳しくは、交流Ｂ－Ｈアナライザの励磁用１次巻線および磁束密度検出用２次巻線を、被検体となる環状磁性体に挿入し、交流Ｂ－Ｈ信号発生器から励磁信号を発生させる。このとき、２次巻線の両端に生じる誘起電圧からインピーダンス特性を測定することができる。直流重畳特性の測定においては別途直流電源に接続したケーブルを環状磁性体に挿入し、所定の電流を流した状態でのインピーダンス特性をＢ－Ｈアナライザにより測定する。

【0023】

被検体としては、まず、図２Ａに示す３つの被検体（実施例１、実施例２及び比較例）を使用した。図２Ａには、巻回すると環状磁性体となる帯状体が示されている。実施例１は、上述の環状磁性体１を構成する第１帯状体３及び第２帯状体５であり、上述の通り、第１帯状体３の幅が２５ｍｍ、第２帯状体５の幅が１０ｍｍとされている。実施例２は、第２帯状体５の代わりに、幅１５ｍｍの第３帯状体７を使用する例である。比較例は、第１帯状体３だけを単独で使用する例である。

【0024】

インピーダンス特性の測定結果を図２Ｂに示す。図２Ｂから明らかなように、実施例１，２の直流重畳インピーダンス特性は、直流重畳２ＡＴ～１０ＡＴの範囲において、比較例以上の数値を示した。特に、実施例１の場合は、直流重畳５ＡＴにおいてインピーダンスが９．３Ωとなり、比較例のインピーダンス５．２Ωに対し、約１．８倍の値を示した。実施例２の場合は、直流重畳４ＡＴにおいてインピーダンスが１２．６Ωとなり、比較例のインピーダンス７．３Ωに対し、約１．７倍の値を示した。また、実施例２の場合は、直流重畳５ＡＴにおいてインピーダンスが９．０Ωとなり、比較例のインピーダンス５．２Ωに対し、約１．７倍の値を示した。

【0025】

次に、上記実施例２に代えて、図３Ａに示す被検体（実施例３）を使用した。実施例３は、実施例１と同様の第１帯状体３（幅２５ｍｍ）及び第２帯状体５（幅１０ｍｍ）を使用している。ただし、実施例１では、第１帯状体３及び第２帯状体５の幅方向の一端が重なるように各帯状体３，５が配置されているのに対し、実施例３では、第１帯状体３及び第２帯状体５の幅方向の中央が重なるように各帯状体３，５が配置されている。

【0026】

インピーダンス特性の測定結果を図３Ｂに示す。図３Ｂから明らかなように、実施例３の直流重畳インピーダンス特性は、直流重畳３ＡＴ～７ＡＴの範囲において、比較例以上の数値を示した。特に、実施例３の場合は、直流重畳５ＡＴにおいてインピーダンスが８．５Ωとなり、比較例のインピーダンス５．２Ωに対し、約１．６倍の値を示した。

【0027】

次に、上記実施例１，３に代えて、図４Ａに示す被検体（実施例４，５）を使用した。実施例４は、実施例１と同様の第１帯状体３（幅２５ｍｍ）及び第２帯状体５（幅１０ｍｍ）を使用している。ただし、実施例１では、１つの第２帯状体５が使用されているのに対し、実施例４では、２つの第２帯状体５が使用されている。実施例５は、実施例１と同様の第１帯状体３（幅２５ｍｍ）及び第２帯状体５（幅１０ｍｍ）に加えて、実施例２と同様の第３帯状体（幅１５ｍｍ）を使用している。実施例５では、３つの帯状体３，５，７の幅方向の一端が重なるように各帯状体３，５，７が配置されている。

【0028】

インピーダンス特性の測定結果を図４Ｂに示す。図４Ｂから明らかなように、実施例４の直流重畳インピーダンス特性は、直流重畳３ＡＴ～７ＡＴの範囲において、比較例以上の数値を示した。特に、実施例４の場合は、直流重畳５ＡＴにおいてインピーダンスが８．１Ωとなり、比較例のインピーダンス５．２Ωに対し、約１．５倍の値を示した。実施例５の直流重畳インピーダンス特性は、直流重畳２ＡＴ～３０ＡＴの範囲において、比較例以上の数値を示した。特に、実施例５の場合は、直流重畳１０ＡＴにおいてインピーダンスが１０．８Ωとなり、比較例のインピーダンス２．２Ωに対し、約４．８倍の値を示した。

【0029】

次に、上記実施例４，５に代えて、図５Ａに示す被検体（実施例６，７）を使用した。実施例６は、実施例１と同様の第１帯状体３（幅２５ｍｍ）及び第２帯状体５（幅１０ｍｍ）を使用している。ただし、実施例１では、第１帯状体３と第２帯状体５は、それぞれの長手方向寸法が同一になっているのに対し、実施例６では、第２帯状体５の長手方向寸法が第１帯状体３の長手方向寸法の１／２とされている。これにより、第１帯状体３及び第２帯状体５を巻回して環状磁性体を構成した際には、環状磁性体の内周側には、第１帯状体３及び第２帯状体５の双方によって磁性層が構成され、その外周側には、第１帯状体３のみによって磁性層が構成される。実施例７も、第２帯状体５の長手方向寸法が第１帯状体３の長手方向寸法の１／２とされている。ただし、実施例６とは異なり、第１帯状体３及び第２帯状体５を巻回して環状磁性体を構成した際には、環状磁性体の内周側には、第１帯状体３のみによって磁性層が構成され、その外周側には、第１帯状体３及び第２帯状体５の双方によって磁性層が構成される。

【0030】

インピーダンス特性の測定結果を図５Ｂに示す。図５Ｂから明らかなように、実施例６の直流重畳インピーダンス特性は、直流重畳２ＡＴ～７ＡＴの範囲において、比較例以上の数値を示した。特に、実施例６の場合は、直流重畳５ＡＴにおいてインピーダンスが６．８Ωとなり、比較例のインピーダンス５．２Ωに対し、約１．３倍の値を示した。実施例７の直流重畳インピーダンス特性は、直流重畳２ＡＴ～１０ＡＴの範囲において、比較例以上の数値を示した。特に、実施例７の場合は、直流重畳７ＡＴにおいてインピーダンスが５．８Ωとなり、比較例のインピーダンス３．３Ωに対し、約１．７倍の値を示した。

【0031】

［性能試験（その２）］
上記実施例１と同様の第１帯状体３（幅２５ｍｍ）に対し、幅が異なる９通りの帯状体を重ねて、それぞれで環状磁性体を構成した。９通りの帯状体の幅は、２３．７５ｍｍ、２２．５ｍｍ、２０ｍｍ、１５ｍｍ、１２．５ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍ、２．５ｍｍ、１．２５ｍｍとした。上記性能試験（その１）と同様の測定方法でインピーダンスを測定し、上述の比較例に比べ、直流重畳インピーダンス特性が１ＡＴ以上において２０％以上高い場合は「Ａ：合格」、２０％未満の場合は「Ｂ：不合格」と判定した。結果を表１に示す。なお、表１中の異幅率は、第１帯状体３の幅Ｗ１と、９通りの帯状体それぞれの幅Ｗ２とを、数式：異幅率＝（Ｗ１－Ｗ２）／Ｗ１に代入して算出した値である。

【0032】

【表1】

【0033】

表１から明らかなように、異幅率を１０％～９０％の範囲に設定すれば、直流重畳１ＡＴ以上におけるインピーダンス特性は、２０％以上向上することが明らかとなった。
［重ね合わせの変形例］
実施例５では、３つの帯状体３，５，７の幅方向の一端が重なるように各帯状体３，５，７が配置されていたが、図６に示す実施例８のように、３つの帯状体３，５，７の幅方向の中央が重なるように各帯状体３，５，７が配置されていてもよい。

【0034】

実施例４では、３つの帯状体３，５，５の幅方向の一端が重なるように各帯状体３，５，５が配置されていたが、図６に示す実施例９のように、３つの帯状体３，５，５の幅方向の中央が重なるように各帯状体３，５，５が配置されていてもよい。

【0035】

実施例４では、３つの帯状体３，５，５の幅方向の一端が重なるように各帯状体３，５，５が配置されていたが、図６に示す実施例１０のように、２つの帯状体５，５のうち、一方の帯状体５の一端が帯状体３の幅方向の一端と重なり、他方の帯状体５の一端が帯状体３の幅方向の他端と重なるように各帯状体３，５，５が配置されていてもよい。換言すれば、幅の狭い帯状体を複数使用して、それらを並列に並べて配置してもよい。

【0036】

実施例１，３では、第１帯状体３の長手方向と第２帯状体５の長手方向が同方向となるように配置されていたが、図６に示す実施例１１のように、第１帯状体３の長手方向に対し第２帯状体５の長手方向が傾いていてもよい。

【0037】

実施例１～実施例１１では特に言及しなかったが、各帯状体は以下のように構成されていてもよい。各帯状体の厚さは同一の厚さでなくてもよく、少なくとも１つの帯状体が他の帯状体とは異なる厚さになっていてもよい。各帯状体の表面は、平滑な表面であっても、粗い表面であってもよく、一方の面が平滑な面で他方の面が粗い面となっていてもよい。この場合、各帯状体は、平滑な面同士が接するように重ねてもよいし、粗い面同士が接するように重ねてもよいし、平滑な面と粗い面が接するように重ねてもよい。

【0038】

［効果］
以上のように構成された環状磁性体１によれば、幅の異なる複数の帯状体（例えば、上述の帯状体３，５，７。）を組み合わせて構成されているので、直流及び交流が重畳される状況下で使用される場合でも、環状磁性体１の磁気飽和を抑制することができ、インピーダンス特性が変動するのを抑制することができる。

【0039】

また、幅の異なる複数の帯状体（例えば、上述の帯状体３，５，７。）を組み合わせることにより、環状磁性体１の磁気特性を調節できるので、磁性材料の組成を調節する場合に比べ、簡便に磁気特性を調節することができる。

【0040】

さらに、幅の異なる複数の帯状体（例えば、上述の帯状体３，５，７。）を同一組成の磁性材料で構成すれば、上述のように組み合わせを変えて磁気特性を調節した場合でも、それら磁気特性の異なる環状磁性体に対し、同じ熱処理条件で熱処理を実施することが可能となる。したがって、組成の異なる磁性材料で磁気特性を調節した場合とは異なり、組成の異なる磁性材料ごとに熱処理条件を設定しなくても済み、複数種の特性を持つ環状磁性体に対し一括で熱処理を実施することができる。

【0041】

（２）第２実施形態
第２実施形態において例示する環状磁性体は、磁性材料によって構成された複数の環状体を備える。例えば、図７Ａ及び図７Ｂに例示するように、環状磁性体１１は、複数の環状１３，１５（以下、第１環状体１３及び第２環状体１５とも称する。）を備える。第１実施形態において、第１環状体１３及び第２環状体１５は、双方ともＦｅ基ナノ結晶合金によって構成されている。第２実施形態において、Ｆｅ基ナノ結晶合金は、第１実施形態と同様のＦｅ基アモルファス合金に対し、第１実施形態と同様の磁場中熱処理を施して、アモルファス合金の一部をナノ結晶化させたものである。

【0042】

第１環状体１３及び第２環状体１５は、第１環状体１３及び第２環状体１５それぞれの軸方向が一致するように積層されている。これにより、第１環状体１３及び第２環状体１５によって構成される磁性層の積層方向は、各磁性層の厚さ方向と一致し、かつ、環状磁性体１１の軸方向と一致するように構成されている。

【0043】

第１環状体１３と第２環状体１５とでは、図７Ｂに表れるように、外径が異なる。具体的には、第１環状体１３の外径は２０ｍｍとされている。第２環状体１５の外径は１５ｍｍとされている。第１環状体１３及び第２環状体１５の内径は双方とも１０ｍｍとされている。そのため、環状磁性体１１における径方向の範囲のうち、一部の範囲Ａ３では第１環状体１３と第２環状体１５とが交互に積層され、別の一部の範囲Ａ４では第１環状体１３だけが積層されている。

【0044】

図７Ａ及び図７Ｂは、環状磁性体１１の構造を簡略化して示した概念図であり、実際の環状磁性体１１とは、環状体１３，１５の厚さと積層数が相違する。実際の環状磁性体１１において、第１環状体１３及び第２環状体１５は、それぞれの厚さが２２μｍとされている。第１環状体１３及び第２環状体１５の積層数は合計で２００とされている。そのため、上述の範囲Ａ３においては、環状磁性体１１の軸方向の一端から他端へ２００層の磁性層が積層されている。また、上述の範囲Ａ４においては、環状磁性体１１の軸方向の一端から他端へ１００層の磁性層が積層されている。

【0045】

以上のように構成された環状磁性体１１でも、上述のような第１環状体１３及び第２環状体１５を備えているので、直流及び交流が重畳される状況下で使用される場合でも、環状磁性体１１の磁気飽和を抑制することができ、インピーダンス特性が変動するのを抑制することができる。

【0046】

（３）第３実施形態
第３実施形態において例示する環状磁性体は、磁性材料によって構成された複数の環状体を備える。例えば、図８Ａ及び図８Ｂに例示するように、環状磁性体２１は、複数の環状２３，２５（以下、第１環状体２３及び第２環状体２５とも称する。）を備える。第１実施形態において、第１環状体２３及び第２環状体２５は、双方ともＦｅ基ナノ結晶合金によって構成されている。第３実施形態において、Ｆｅ基ナノ結晶合金は、第１実施形態と同様のＦｅ基アモルファス合金に対し、第１実施形態と同様の磁場中熱処理を施して、アモルファス合金の一部をナノ結晶化させたものである。

【0047】

第１環状体２３及び第２環状体２５は、第１環状体２３及び第２環状体２５それぞれの軸方向が一致するように積層されている。これにより、第１環状体２３及び第２環状体２５によって構成される磁性層の積層方向は、各磁性層の厚さ方向と一致し、かつ、環状磁性体２１の軸方向と一致するように構成されている。

【0048】

第１環状体２３と第２環状体２５とでは、図８Ｂに表れるように、内径が異なる。具体的には、第１環状体２３の内径は１０ｍｍとされている。第２環状体２５の内径は１５ｍｍとされている。第１環状体２３及び第２環状体２５の外径は双方とも２０ｍｍとされている。そのため、環状磁性体２１における径方向の範囲のうち、一部の範囲Ａ５では第１環状体２３と第２環状体２５とが交互に積層され、別の一部の範囲Ａ６では第１環状体２３だけが積層されている。

【0049】

図８Ａ及び図８Ｂは、環状磁性体２１の構造を簡略化して示した概念図であり、実際の環状磁性体２１とは、環状体２３，２５の厚さと積層数が相違する。実際の環状磁性体２１において、第１環状体２３及び第２環状体２５は、それぞれの厚さが２２μｍとされている。第１環状体２３及び第２環状体２５の積層数は合計で２００とされている。そのため、上述の範囲Ａ５においては、環状磁性体２１の軸方向の一端から他端へ２００層の磁性層が積層されている。また、上述の範囲Ａ６においては、環状磁性体２１の軸方向の一端から他端へ１００層の磁性層が積層されている。

【0050】

以上のように構成された環状磁性体２１でも、上述のような第１環状体２３及び第２環状体２５を備えているので、直流及び交流が重畳される状況下で使用される場合でも、環状磁性体２１の磁気飽和を抑制することができ、インピーダンス特性が変動するのを抑制することができる。

【0051】

（４）他の実施形態
以上、環状磁性体について、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものにすぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。

【0052】

例えば、上記実施形態では、環状磁性体の寸法や帯状体及び環状体の寸法に関し、特定の例を挙げて説明したが、各部の寸法は上述の例に限定されない。
また、上記実施形態では、磁性材料の例として、特定組成のナノ結晶合金を例示したが、磁性材料はナノ結晶合金に限定されない。例えば、第１実施形態で例示したアモルファス合金で環状磁性体を構成してもよい。具体的には、第１実施形態では、アモルファス合金に対して磁場中熱処理を施して、ナノ結晶合金で構成される環状磁性体１を作製する例を示したが、磁場中熱処理を省略することにより、アモルファス合金で構成される環状磁性体を作製してもよい。あるいは、ナノ結晶合金及びアモルファス合金以外の磁性材料を採用してもよい。

【0053】

なお、上記実施形態のうち、１つの実施形態で例示した構成の少なくとも一部を、当該１つの実施形態以外の上記実施形態で例示した構成に対して付加又は置換してもよい。

【符号の説明】

【0054】

１，１１，２１…環状磁性体、３…第１帯状体、５…第２帯状体、７…第３帯状体、１３，２３…第１環状体、１５，２５…第２環状体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】