DE10212930A1

DE10212930A1 - Induktorkomponente mit einem Permanentmagnet für magnetische Vorspannung und Herstellungsverfahren derselben

Info

Publication number: DE10212930A1
Application number: DE10212930A
Authority: DE
Inventors: Hatsuo Matsumoto; Toru Ito; Masahiro Kondo; Ryutaro Isoda; Toshiya Sato; Tadakuni Sato; Teruhiko Fujiwara; Masayoshi Ishii; Haruki Hoshi
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2002-11-21
Also published as: US20020190830A1; US20040168303A1; US6710693B2; CN1379418A

Abstract

Eine Induktorkomponente enthält einen aus einem magnetischen Material hergestellten Magnettrommelkern mit einer Struktur mit integrierten Flanschen an beiden Enden eines säulenartigen Materials, einer um das säulenartige Material in dem Magnettrommelkern gewickelten Spule, die zwischen den Flanschen angeordnet ist, und einem in der Nachbarschaft des Magnettrommelkernes mit der darum gewickelten Spule angeordneten Permanentmagneten. Diese Induktorkomponente enthält einen Hülsenkern, der auf die Außenseite des Magnettrommelkernes gepaßt ist. Der Permanentmagnet ist in mindestens einer Lücke in einem geschlossenen Magnetkreis angeordnet, der mit dem Magenttrommelkern und dem Hülsenkern gebildet ist, zum Anlegen eines Gleichstrommagnetfeldes in die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung eines Magnetfeldes, das durch eine magnetische Spannung aufgrund der Spule erzeugt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Magnetelement, das eine Spule enthält, die um einen Magnetkern gewickelt ist. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Induktorkomponente, zum Beispiel einen Transformator und einen Induktor, der in einer Aufwärts- und Abwärtsdrosselspule, in einem Transformator, in einem Leistungstransformator usw. benutzt wird für eine Inver terschaltstromversorgung, die mit einer Gleichstromvorspannung beaufschlagt ist.

2. Beschreibung der zugehörigen Technik

Bis jetzt ist der obige Typ einer Induktorkomponente wie folgt aufgebaut gewesen. Zuerst ist eine Spule um ein säulenartiges Material in einem magnetischen Trommelkern gewickelt worden. Der Magnetkern ist aus einem Magnetmaterial hergestellt worden und weist einen Aufbau mit integrierten Scheibenflanschen an beiden Enden des Säulenmateriales auf. Ein isolierendes Zylin dermaterial ist auf einem Umfang davon angeordnet. Ein zylin drischer Hülsenkern ist weiter auf dem Umfang des Isoliermate riales angeordnet. Ein Anschluß ist an einer vorbestimmten Po sition in der Nachbarschaft des Bodenabschnittes des zylindri schen Hülsenkernes zum Verbinden mit einem Anschlußdraht des Spulenendabschnittes angeordnet worden.

In Hinblick der Induktorkomponente auf der Grundlage der her kömmlichen Technik wird der zylindrische Hülsenkern auf die Außenseite des Magnettrommelkernes gepaßt und danach wird das zylindrische Isoliermaterial in den Verbindungsabschnitt des Magnettrommelkernes und des zylindrischen Hülsenkernes einge führt. Folglich ist eine Lücke in dem Aufbau enthalten, ein Magnetfeld H_S wird durch eine magnetische Spannung aufgrund der Spule erzeugt, und das Magnetfeld H_S wirkt von einer Flanschseite zu der anderen Flanschseite.

Die gegenwärtige Miniaturisierung und die Gewichtsverringerung von elektronischen Geräten begleitend ist ein Bedarf der Mi niaturisierung in Bezug auf Induktoren und Transformatoren aufgetreten, die für Stromversorgungsabschnitte benutzt wer den. Wenn ein gesamter Aufbau miniaturisiert wird, wird ein Magnettrommelkern wahrscheinlich magnetisch gesättigt und da her tritt ein Problem auf, daß ein behandelbarer Strom verrin gert wird. In Hinblick auf den obigen Aufbau der Induktorkom ponente kann dieses Problem überwunden werden, indem die Lücke aufgrund des Isoliermateriales vergrößert wird. Die Zahl der Windungen der Spule muß jedoch vergrößert werden, da der Wert der Induktanz verringert wird, und daher wird die Realisierung der Miniaturisierung verhindert.

Manche Induktorkomponenten haben ein solches Problem gelöst. Bei dem Aufbau eines Beispieles der oben erwähnten Induktor komponenten wird eine Spule um ein säulenartiges Material zwi schen Flanschen an beiden Enden des Magnettrommelkernes gewic kelt, der aus einem Magnetmaterial hergestellt ist und einen Aufbau mit integrierten Scheibenflanschen an beiden Enden des Säulenmateriales aufweist, ein zylindrischer Permanentmagnet wird auf den Umfang davon gesetzt, und ein Anschluß wird an einer vorbestimmten Position in der Nachbarschaft des Bodenab schnittes des Permanentmagneten zum Verbinden mit einem Lei tungsdraht des Spulenendabschnittes gebildet.

Das heißt, hinsichtlich dieser Induktorkomponente wird ein zy lindrischer Permanentmagnet anstelle des Hülsenkernes auf die Außenseite des Magnettrommelkernes gesetzt, wobei die Südpol seite an einer Flanschseite und die Nordpolseite an der ande ren Flanschseite angeordnet wird. Gemäß solch einem Aufbau wird das Magnetfeld H_S durch eine magnetische Spannung auf grund der Spule erzeugt und wirkt von einem Flansch zu dem an deren Flansch. Ein Magnetfeld H_M aufgrund des Permanentmagne ten wirkt zum Auslöschen dieses Magnetfeldes H_S. Folglich kann der behandelbare Strom durch Anwenden einer Magnetvorspannung vergrößert werden.

In Hinblick auf diese Induktorkomponente vom magnetischen Vor spannungsanwendungstyp wird der Magnettrommelkern unter Benut zung eines Ni-Zn-Ferritpulver hergestellt, durch ein Preßver fahren kompaktgeformt, danach wird das Ferritpulver in die Form einer zylindrischen Säule gesintert oder gepreßt, gesin tert und danach so bearbeitet, daß die Flanschabschnitte her gestellt werden, und dadurch wird der Magnettrommelkern herge stellt. Der Permanentmagnet zum Anlegen einer Magnetvorspan nung wird durch die Schritte des Ausführens des Kompaktformens eines Pulvers aus Sr-Ferrit, Ba-Ferrit usw. durch ein Preßver fahren hergestellt, und danach wird das Sintern durchgeführt, und er wird integral unter Benutzung eines Klebstoffes usw. zu der Zeit des Aufpassens des magnetischen Trommelkernes mit ei ner darumgewickelten Spule verbunden.

Die folgenden Nachteile werden in Bezug auf die Induktorkompo nente des Magnetvorspannungsanwendungstypes auf der Grundlage der herkömmlichen Technik aufgeführt.

Das erste Problem liegt darin, daß, da ein offener Magnetkreis ohne die Benutzung des Hülsenkernes in dem angenommenen Aufbau aufgebaut ist, wahrscheinlich ein Leckfluß zunimmt und die Um gebungen beeinflußt, und daher können Maßnahmen zum magneti schen Abschirmen nicht ausreichend ergriffen werden.

Das zweite Problem liegt darin, daß der offene Magnetkreis oh ne die Benutzung des Hülsenkernes in dem angenommenen Aufbau aufgebaut ist, daher wird die effektive Permeabilität verrin gert, die Induktanz wird verringert, und daher muß die Spule eine große Zahl von Wicklungen enthalten (die Spule ist lang gewickelt), damit ein benötigter Induktanzwert erzielt wird, was in der Verhinderung der Miniaturisierung resultiert.

Das dritte Problem liegt darin, daß, wenn ein Ferritpulver für den Permanentmagneten benutzt wird, eine thermische Demagneti sierung wahrscheinlich auftritt, die die Erwärmung während des Schrittes des Rückflußlötens begleitet, und die Demagnetisie rung tritt wahrscheinlich aufgrund eines übermäßigen Stromes auf, daher ist es wahrscheinlich, daß die Magneteigenschaften des Permanentmagneten verschlechtert werden.

Das vierte Problem liegt darin, daß, wenn ein Material auf Me tallbasis für den Permanentmagneten benutzt wird, ein Wirbel stromverlust aufgrund des niedrigen Widerstandes zunimmt, eine permanente Demagnetisierung aufgrund des Fortschreitens der Oxidation mit der Zeit auftritt, und daher die anfänglichen Eigenschaften nicht als die Magneteigenschaften aufrechterhal ten werden können. Dieses Problem ist für die Zuverlässigkeit tödlich.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Induk torkomponente vorzusehen, die einen großen Strom handhaben kann, deren Magneteigenschaften sich nicht verschlechtern und die geeignet ist zum Ergreifen von Maßnahmen mit Leichtigkeit für die magnetische Abschirmung, die Miniaturisierung und die Gewichtsverringerung.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Induktorkomponente vorzusehen, die die Herstellungskosten ver ringern kann auf der Grundlage der Verkürzung des Vorganges durch Durchführen des Schrittes der Magnetisierung des Perma nentmagneten und des Schrittes des Anklebens und Befestigen des Permanentmagneten an dem Magnetkern in einem einzelnen Schritt.

Es ist eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren für die oben erwähnte Induktorkompo nente vorzusehen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Induktorkomponente vorgesehen, die enthält einen Magnettrom melkern, der aus einem magnetischen Material hergestellt ist und einen Aufbau mit integriertem Flanschen an beiden Enden eines säulenartigen Materiales enthält, eine Spule, die um das säulenartige Material in dem Magnettrommelkern gewickelt und zwischen den Flanschen angeordnet ist, einen Permanentmagnet, der in der Nachbarschaft des Magnettrommelkernes mit der darum gewickelten Spule angeordnet ist. Ein Hülsenkern ist auf die Außenseite des Magnettrommelkernes gepaßt. Der Permanentmagnet ist in mindestens einer Lücke in einem geschlossenen Magnet kreises angeordnet, der mit dem Magnettrommelkern und dem Hül senkern gebildet ist, zum Anlegen eines Gleichstrommagnetfel des in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung eines Ma gnetfeldes, das durch eine magnetische Spannung aufgrund der Spule erzeugt ist.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren für eine Induktorkomponente vorgesehen. Die Induktorkomponente enthält einen aus einem Magnetmaterial hergestellten Magnettrommelkern mit einem Aufbau mit inte grierten Flanschen an beiden Enden eines säulenartigen Mate riales, eine Spule, die um das säulenartige Material in dem Magnettrommelkern gewickelt und zwischen den Flanschen ange ordnet ist, und einen Permanentmagnet, der in der Nachbar schaft des Magnettrommelkernes mit der darum gewickelten Spule angeordnet ist. Das Herstellungsverfahren enthält die Schritte des Aufpassens eines Hülsenkernes auf die Außenseite des Ma gnettrommelkernes und des Anordnens des Permanentmagneten in mindestens einer Lücke in einem geschlossenen Magnetkreis, der durch den Magnettrommelkern und den Hülsenkern gebildet ist, zum Anlegen eines Gleichstrommagnetfeldes in die Richtung ent gegengesetzt zu der Richtung des Magnetfeldes, das durch eine magnetische Spannung aufgrund der Spule erzeugt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1A ist eine Seitenschnittansicht, die einen grund sätzlichen Aufbau eines Beispieles von In duktorkomponenten zeigt;

Fig. 1B ist eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1A gezeigten Induktorkomponente;

Fig. 2A ist eine Seitenschnittansicht, die einen grund legenden Aufbau eines anderen Beispieles von Induktorkomponenten zeigt;

Fig. 2B ist eine perspektivische Ansicht der in Fig. 2A gezeigten Induktorkomponente;

Fig. 3A ist ein Diagramm, das eine Eigenschaft der Be ziehung zwischen der Magnetflußdichte B und dem Magnetfeld H zeigt, die eine Magnetfluß dichtenbreite AB enthält, vor dem Anlegen einer Magnetvorspannung zum Erläutern eines Magnetvorspannungseffektes aufgrund einer Induktorkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3B ist ein Diagramm, das eine Eigenschaft der Be ziehung zeigt zwischen der Magnetflußdichte B und dem Magnetfeld H, die die Magnetfluß dichtenbreite ΔB' enthält, nachdem Anlegen der Magnetvorspannung;

Fig. 3C ist ein Diagramm, das die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft (Änderung davon) auf grund einer Magnetvorspannung zeigt, die durch die Beziehung der Induktanz relativ zu dem Ausgabestrom bezeichnet ist;

Fig. 4A ist eine Seitenschnittansicht, die einen grund legenden Aufbau einer Induktorkomponente ge mäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4B ist eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh rungsform der in Fig. 4A gezeigten Induk torkomponente;

Fig. 4C ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der in Fig. 4A gezeigten Induktorkomponente;

Fig. 5 ist eine Zeichnung, die Meßresultate von gleich stromüberlagerten Induktanzeigenschaften zeigt, die durch die Beziehung der Induktanz relativ zu dem Strom bezeichnet ist, während die Werte der Ausführungsform der in Fig. 4B gezeigten Induktorkomponente gemäß Bei spiel 1 den Werten der in Fig. 1A, 1B, 2A und 2B gezeigten herkömmlichen Induktorkom ponenten gegenübergestellt sind;

Fig. 6A ist eine Schnittansicht, die einen grundlegenden Aufbau einer Induktorkomponente gemäß Bei spiel 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6B ist eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh rungsform der in Fig. 6A gezeigten Induk torkomponente;

Fig. 6C ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der in Fig. 6A gezeigten Induktorkomponente;

Fig. 7A ist eine Seitenschnittansicht, die einen grund legenden Aufbau einer Induktorkomponente ge mäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 7B ist eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh rungsform der in Fig. 7A gezeigten Induk torkomponente;

Fig. 7C ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der in Fig. 7A gezeigten Induktorkomponente;

Fig. 8A ist eine Zeichnung, die Meßresultate von gleich stromüberlagerten Induktanzeigenschaften zeigt, die durch die Beziehung der Induktanz relativ zu dem Strom bezeichnet sind, wäh rend die Werte der in Fig. 7B gezeigten In duktorkomponente nach der dritten Ausfüh rungsform den Werten der in Fig. 1A, 1B, 2A und 2B gezeigten Induktorkomponenten ge genübergestellt sind;

Fig. 9A ist eine Seitenschnittansicht, die einen grund legenden Aufbau einer Induktorkomponente ge mäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9B ist eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh rungsform der in Fig. 9A gezeigten Induk torkomponente;

Fig. 9C ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der in Fig. 9A gezeigten Induktorkomponente;

Fig. 10A ist eine Seitenschnittansicht, die einen grund legenden Aufbau einer Induktorkomponente ge mäß Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 10B ist eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh rungsform der in Fig. 10A gezeigten Induk torkomponente;

Fig. 10C ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der in Fig. 10A gezeigten Induktorkomponente;

Fig. 11A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Form eines hülsenförmigen Magnetkernes einer In duktorkomponente gemäß Beispiel 10 der vor liegenden Erfindung zeigt;

Fig. 11B ist eine Schnittansicht des in Fig. 11A gezeig ten Magnetkernes;

Fig. 11C ist eine Seitenansicht, die eine Form eines Ma gnettrommelkernes zeigt, der in den hülsen förmigen Magnetkern der in Fig. 11A gezeig ten Induktorkomponente zu passen ist;

Fig. 11D ist eine Schnittansicht der Induktorkomponente gemäß Beispiel 10 der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 12A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Form eines kappenförmigen Magnetkernes einer In duktorkomponente gemäß Beispiel 11 der vor liegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12B ist eine Schnittansicht des in Fig. 12 gezeig ten Magnetkernes;

Fig. 12C ist eine Seitenansicht eines Spulenabschnittes der Induktorkomponente Beispiel 11 der vor liegenden Erfindung; und

Fig. 12D ist eine Schnittansicht der Induktorkomponente gemäß Beispiel 11 der vorliegenden Erfin dung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden In duktorkomponenten auf der Grundlage der herkömmlichen Technik unter Bezugnahme auf Fig. 1A, 1B, 2A und 2B beschrieben, bevor Beispiele der vorliegenden Erfindung erläutert werden.

Wie in Fig. 1A und 1B gezeigt ist, weist eine Induktorkom ponente 15 einen Magnettrommelkern 21, eine Spule 23, ein zy lindrisches Isoliermaterial 25 und einen zylindrischen Hülsen kern 27 auf. Der Magnettrommelkern 21 ist aus einem magneti schen Material hergestellt mit einem Aufbau mit integrierten Scheibenflanschen 17 und 19 an beiden Enden eines säulenarti gen Materiales. Die Spule 23 ist um das säulenförmige Material in dem Magnettrommelkern 21 gewickelt und zwischen den Flan schen 17 und 19 angeordnet. Das Isoliermaterial 25 ist auf dem Umfang des Magnettrommelkernes 21 angeordnet, um den die Spule 23 gewickelt ist. Der zylindrische Hülsenkern 27 ist auf dem Umfang des Isoliermateriales 25 angeordnet. Ein Anschluß 29 ist an einer vorbestimmten Position in der Nachbarschaft des Bodenabschnittes des zylindrischen Hülsenkernes 27 angeordnet, so daß er mit einem Leitungsdraht des Endabschnittes der Spule 23 zu verbinden ist.

Das heißt, bezüglich dieser Induktorkomponente 15 ist der zy lindrische Hülsenkern 27 auf die Außenseite des Magnettrommel kernes 21 gepaßt, und danach wird das zylindrische Isolierma terial 25 in den Verbindungsabschnitt des Magnettrommelkernes 21 und des zylindrischen Hülsenkernes 27 eingeführt. Folglich ist eine Lücke in dem Aufbau enthalten, ein Magnetfeld H_S wird durch eine magnetische Spannung aufgrund der Spule erzeugt, und das Magnetfeld H_S wirkt von der Seite des Flansches 19 zu der Seite des Flansches 17.

Aufgrund der kürzlichen Miniaturisierung und Gewichtsverringe rung von elektronischen Geräten ist das Verlangen nach Minia turisierung in Bezug auf Induktoren und Transformatoren aufge treten, die für Stromversorgungsabschnitte benutzt werden. Wenn ein Gesamtaufbau miniaturisiert wird, ist es wahrschein lich, daß der Magnettrommelkern 21 magnetisch gesättigt wird, und daher tritt ein Problem auf, daß der behandelbare Strom verringert wird. In Hinblick auf den oben erwähnten Aufbau der Induktorkomponente 15 kann dieses Problem gelöst werden, in dem die Lücke aufgrund des Isoliermateriales 25 vergrößert wird. Andererseits muß die Zahl der Windungen der Spule 23 vergrößert werden, da der Induktanzwert verringert wird, und daher wird die Realisierung der Miniaturisierung verhindert.

Einige Induktorkomponenten sind entwickelt worden zum Überwin den solch eines Problemes. Ein Beispiel der zuvor erwähnten Induktorkomponenten weist einen in Fig. 2A und 2B gezeigten Aufbau auf. Ähnliche Abschnitte zu Fig. 1A und 1B werden durch die gleichen Bezugszeichen im folgenden dargestellt.

Wie in Fig. 2A und 2B gezeigt ist, weist eine Induktorkom ponente 31 einen Magnettrommelkern 37, eine Spule 39 und einen zylindrischen Permanentmagneten 41 auf. Der Magnettrommelkern 37 ist aus einem magnetischen Material hergestellt und weist einen Aufbau mit integrierten Scheibenflanschen 33 und 35 an beiden Enden eines säulenartigen Materiales auf. Die Spule 39 ist um das säulenartige Material in dem Magnettrommelkern 37 gewickelt und zwischen den Flanschen 33 und 35 angeordnet. Der Permanentmagnet 41 ist auf dem Umfang des Magnettrommelkernes 37 angeordnet, um den die Spule 39 gewickelt ist. Ein Anschluß 29 ist an einer vorbestimmten Position in der Nachbarschaft des Bodenabschnittes des Permanentmagneten 41 zum Verbinden mit einem Leitungsdrahtes des Endabschnittes der Spule 39 an geordnet.

Das heißt, bezüglich der Induktorkomponente 31 ist der zylin drische Permanentmagnet 41 anstelle des Hülsenkernes auf der Außenseite des Magnettrommelkernes 37 angeordnet, während die Südpolseite auf der Seite des Flansches 35 angeordnet ist und die Nordpolseite auf der Seite des Flansches 33 angeordnet ist. Gemäß einem solchen Aufbau wird das Magnetfeld H_S durch eine magnetische Spannung aufgrund der Spule 39 erzeugt und wirkt von der Seite des Flansches 35 zu der Seite des Flan sches 33. Ein Magnetfeld H_M aufgrund des Permanentmagneten 41 wirkt zum Auslöschen des Magnetfeldes H_S. Folglich kann der behandelbare Strom durch Anlegen einer Magnetvorspannung ver größert werden.

In Hinblick auf diese Induktorkomponente 37 des Magnetverspan nungsanlegungstypes wird ein Ni-Zn-Ferritpulver benutzt, Kom paktformen wird durch ein Preßverfahren durchgeführt, und da nach wird Sintern ausgeführt, oder das Ferritpulver wird in die Form einer zylindrischen Säule gepreßt, Sintern wird durchgeführt und danach wird das Bearbeiten so durchgeführt, daß die Flanschabschnitte hergestellt werden, und somit wird der Magnettrommelkern 37 hergestellt. Der Permanentmagnet 41 zum Anlegen einer Magnetvorspannung wird durch die Schritte des Durchführens des Kompaktformens eines Pulvers aus Sr- Ferrit, Ba-Ferrit usw. durch ein Preßverfahren hergestellt und danach durch Ausführen von Sintern, und er wird einstückig un ter Benutzung eines Klebestoffes usw. zu der Zeit des Passens des Magnettrommelkernes 37 mit der darum gewickelten Spule 39 verbunden.

Beispiele gemäß der vorliegenden Erfindung werden im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Zuerst wird ein technischer Umriß der Induktorkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung kurz beschrieben. Der grundlegende Aufbau dieser Induktorkomponente enthält den Magnettrommel kern, der aus dem magnetischen Material hergestellt ist, der den Aufbau mit dem integrierten Flansch an beiden Enden des säulenartigen Materiales enthält, die Spule ist um das säu lenartige Material in dem Magnettrommelkern gewickelt und zwi schen den Flanschen angeordnet, und der Permanentmagnet ist in der Nachbarschaft des Magnettrommelkernes mit der darum gewic kelten Spule angeordnet. Der Hülsenkern ist auf die Außenseite des Magnettrommelkernes gepaßt. Der Permanentmagnet ist in mindestens eine Lücke in einem geschlossenen Magnetkreis ange ordnet, der mit dem Magnettrommelkern und dem Hülsenkern ge bildet ist, zum Anlegen eines Gleichstrommagnetfeldes in die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung eines Magnetfeldes (Richtung des Magnetflusses), der durch eine magnetische Span nung aufgrund der Spule erzeugt ist.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 3A, der Magnetkern ist mit einer Magnethysteresisschleife versehen, die durch eine recht eckige Schleife in einem H-B-Koordinatensystem gezeigt ist. Wenn ein Induktor, der den Magnetkern benutzt, für ein Puls signal ohne Anlegen einer Magnetvorspannung benutzt wird, kann eine Magnetflußdichtenbreite AB tatsächlich in einem ersten Quadranten des H-B-Koordinatensystemes benutzt werden, wobei in Betracht gezogen wird, daß der Magnetkern in den magneti schen Eigenschaften verschlechtert wird, wenn er magnetisch gesättigt benutzt wird. Wenn andererseits der Magnetkern ma gnetisch durch die Benutzung des Permanentmagneten so vorge spannt ist, daß der Ursprung folglich in den dritten Quadran ten des Koordinatensystemes versetzt wird, wie durch die ge strichelten Achsen in Fig. 3B gezeigt ist, kann eine benutz bare Magnetflußdichtenbreite ΔB' um ein deutliches Ausmaß ver größert werden.

Da im allgemeinen die benutzbaren Magnetflußdichtenbreiten DB und ΔB' umgekehrt proportional zu der Zahl der Wicklungen der Spule in der Induktorkomponente sind, kann die Zahl der Wick lungen durch Vergrößern der Magnetflußdichtenbreite ΔB' ver ringert werden, und daher trägt dieses deutlich zum Verringern der Verluste, zur Miniaturisierung und zum Verringern von Ge wicht von der Induktorkomponente bei. Wenn solch eine Induk torkomponente auf einen Transformator oder einer Aufwärts- oder Abwärtsspule angewendet wird, kann eine Betriebsleistung Po durch die Beziehung Po = κx(ΔB')²xf dargestellt werden, worin κ eine proportionalitätskonstante darstellt und f eine Trei berfrequenz bezeichnet. Daher kann die Betriebsleistung Po proportional zu dem Quadrat von ΔB' in einem großen Maße ver größert werden. Die Vergrößerung von ΔB' bezeichnet, daß der behandelbare Strom oder der Ausgangsstrom in einem großen Aus maße bei einer gleichstromüberlagerten Induktanzeigenschaft vergrößert werden kann, wie durch einen Bewegungsbetrag von der gestrichelten Linie zu der durchgezogenen Linie, der durch einen Pfeil in 3C bezeichnet ist, gezeigt ist.

Weiterhin ist in Hinblick auf den Aufbau der Induktorkomponen te dieser Ausführungsform ein offener Magnetkreis, der keinen Hülsenkern benutzt, nicht vorgesehen, während der Permanentma gnet in die Lücke in dem geschlossenen Magnetkreis eingeführt ist, der durch den Magnettrommelkern und den Hülsenkern in der Konfiguration gebildet ist. Folglich kann der Leckfluß auf grund der Konfiguration der offenen Magnetschaltung um ein großes Maß verringert werden, und Maßnahmen zum magnetischen Abschirmen können geeignet getroffen werden.

Bei der Induktorkomponente gemäß der Ausführungsform ist be vorzugt der Permanentmagnet hergestellt durch Verteilen eines Seltenerdmagnetpulvers mit einer intrinsischen Koerzitivfeld stärke H_C von 7,9 × 10⁵(A/m) oder mehr, einer Curie-Temperatur T_C von 500°C oder mehr und einem mittleren Pulverpartikeldurch messer von 2,5 bis 25 µm in mindestens einem Harz, das aus der Gruppe gewählt ist, die besteht aus Poly(amid-imid)harzen, Po lyemidharzen, Epoxidharzen, Poly(phenylensulfid)Harzen, Sili konharzen, Polyesterharzen, aromatische Polyamidharze und flüssige Kristallpolymere. Bevorzugt ist die Oberfläche des Magnetpulvers beschichtet mit mindestens einem Metall, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Zn, Al, Bi, Ga, In, Mg, Pb, Sb und Sn oder einer Legierung, wobei der Gehalt des Harzes 30% oder mehr auf einer Volumenverhältnisbasis ist und der spezifische Widerstand 0,1 Ωcm oder mehr ist. Bevorzugt weist das Seltenerdmagnetpulver, das für diesen Permanentma gneten benutzt wird, eine Zusammensetzung auf SmCo-Basis auf, genauer weist es eine Zusammensetzung von m(Co_bal.Fe_0,15 _bis _0,25Cu_{0,05 bis 0,06}Zr_{0,02 bis 0,03})_7,0-8,5 auf, und es weist einen ma ximalen Partikeldurchmesser von 50 µm oder weniger auf.

In dem das Magnetpulver auf SmCo-Basis mit einer hohen Curie- Temperatur T_C und einer intrinsischen Koerzitivfeldstärke H_C für den Permanentmagnet benutzt wird, wie oben beschrieben wurde, tritt eine Demagnetisierung selbst in einem erwärmten Zustand während eines Schrittes des Rückflußlötens nicht auf, und weiter tritt eine Demagnetisierung aufgrund der Zerstörung der Koerzitivfeldstärke H_C nicht auf, selbst wenn ein Gleich strommagnetfeld durch einen übermäßigen Strom angelegt wird, so daß die anfänglichen Eigenschaften aufrechterhalten werden können. In dem das Magnetpulver auf SmCo-Basis mit dem Harz in einem Volumenverhältnis von 30% oder mehr geknetet wird, kann der spezifische Widerstand vergrößert werden, und die Wirbel stromverluste des Permanentmagneten können um ein großes Aus maß verringert werden.

Bei der Induktorkomponente der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, wenn das Magnetpulver auf SmCo-Basis mit einem anorganischen Glas beschichtet ist, das einen Erweichungspunkt von 220°C und mehr aber 550°C oder weniger aufweist, oder wenn das Metall oder die Legierung, die auf das Magnetpulver be schichtet sind, mit einer nichtmetallischen anorganischen Ver bindung mit einem Schmelzpunkt 300°C oder mehr beschichtet ist, Demagnetisierung aufgrund des Voranschreitens der Oxida tion mit der Zeit zu verhindern. Der Zusatzbetrag dieses anor ganischen Glases oder der nichtmetallischen anorganischen Ver bindung liegt bevorzugt in dem Bereich von 0,1% bis 10% auf einer Volumenverhältnisbasis.

Zusätzlich kann, wenn das Magnetpulver auf SmCo-Basis, das für den Permanentmagneten benutzt wird, in die Richtung der Dicke mit einem Magnetfeld so ausgerichtet ist, daß es magnetische Anisotropie zeigt, und der Permanentmagnet mit einem magneti sierenden Magnetfeld von 2,5 T oder mehr hergestellt wird, so daß er eine mittlere Mittellinienrauhigkeit Ra von 10 µm oder weniger aufweist, die resultierende Induktorkomponente effek tiv in verschiedenen Gebieten angewendet werden.

Der detaillierte Aufbau der Induktorkomponente gemäß der vor liegenden Erfindung wird insbesondere unten unter Benutzung einiger Beispiele beschrieben.

Beispiel 1

Es wird Bezug genommen auf den Basisaufbau, der in Fig. 4A gezeigt ist, eine Induktorkomponente 43 gemäß einem Beispiel 1 enthält einen Magnettrommelkern 45, eine Spule 47, einen Hül senkern und einen Permanentmagneten 49.

Der Magnettrommelkern 45 ist aus einem magnetischen Material hergestellt mit einem Aufbau, der integrierte Flansche ver schiedener Größen an beiden Enden eines säulenartigen Materia les enthält. Die Spule 47 ist um das säulenartige Material in dem Magnettrommelkern 45 gewickelt und zwischen den Flanschen angeordnet. Der Hülsenkern ist in Kontakt mit der äußeren Kan te des größeren Flansches in dem Magnettrommelkern 45, um den die Spule 47 gewickelt ist, und ist auf dem Umfang des kleine ren Flansch und der Spule 47 angeordnet. Der Permanentmagnet 49 ist in der Lücke in einem geschlossenen Magnetkreis ange ordnet, der mit dem Magnettrommelkern 45 und dem Hülsenkern gebildet ist, und auf dem Umfang des kleineren Flansches (das heißt durch Einführen in die Lücke zwischen dem kleineren Flansch in dem Magnettrommelkern 45 und dem Hülsenkern) ange ordnet zum Anlegen eines Gleichstrommagnetfeldes H_M in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung eines Magnetfeldes H_S (Richtung des Magnetflusses), das durch eine magnetische Span nung aufgrund der Spule 47 erzeugt wird. Ein Anschluß 29 ist an einer vorbestimmten Position in der Nachbarschaft des Bo denabschnittes des größeren Flansches zum Verbinden mit einem Leitungsdraht des Endabschnittes der Spule 47 angeordnet.

Eine Ausführungsform der Induktorkomponente wird unter Bezug nahme auf Fig. 4B beschrieben. Diese Induktorkomponente ist in die Form einer zylindrischen Säule als Ganzes aufgrund des Basisaufbaues gebildet, der in Fig. 4A gezeigt ist. Das heißt, daß säulenartige Material in dem Magnettrommelkern 45 ist ein zylindrisches säulenförmiges Material, der größere Flansch ist ein scheibenförmiger unterer Flansch 51 und der kleinere Flansch ist ein scheibenförmiger oberer Flansch 53. Der Permanentmagnet 49 liegt in der Form eines Zylinders vor, und der Hülsenkern ist ein zylindrischer Hülsenkern 55.

Eine andere Ausführungsform der Induktorkomponente wird unter Bezugnahme auf Fig. 4C beschrieben. Diese Induktorkomponente ist in der Form eines quadratischen Prisma als Ganzes auf der Grundlage der in Fig. 4A gezeigten Basiskonfiguration gebil det. Das heiß, das säulenartige Material in dem Magnettrom melkern 45 ist ein quadratisches prismenförmiges Material, der größere Flansch ist ein quadratischer plattenförmiger unterer Flansch 57, und der kleinere Flansch ist ein quadratischer plattenförmiger oberer Flansch 59. Der Permanentmagnet 49 ist in der Form eines quadratischen Rohres, der Hülsenkern ist ein quadratischer rohrförmiger Hülsenkern 61.

In beiden Formen der Induktorkomponente wird der Magnettrom melkern 45 durch Durchführen der Schritte des Pressens des Ferritpulvers auf Ni-Zn-Basis in die Form einer zylindrischen Säule oder eines quadratischen Prisma, ausglühen, in die Form einer Trommel schneiden und sintern hergestellt. Die Schritte des Pressens in die Form einer zylindrischen Säule eines qua dratischen Prisma und Sintern können zuvor durchgeführt wer den, und danach kann Schneiden durchgeführt werden. In diesem Fall werden, obwohl die Genauigkeit der Abmessung zunimmt, die Kosten nachteilhafterweise erhöht. Der zylindrische Hülsenkern 55 oder der quadratische röhrenförmige Hülsenkern 61 werden hergestellt unter Benutzung des Ni-Zn-Ferritpulvers durch Durchführen der Schritte des Pressens in die Form eines Zylin ders oder eines rechteckigen Rohres und Sintern.

Bei der in Fig. 4B gezeigten Ausführungsform wurde ein Sel tenerdmagnetpulver für den Permanentmagneten 49 benutzt. Das Seltenerdmagnetpulver hat eine Zusammensetzung von Sm(Co_0,742Fe_0,20Cu_0,055Zr_0,029)_7,7, einen mittleren Partikeldurch messer von 5 µm, einen maximalen Partikeldurchmesser von 45 µm, eine intrinsische Koerzitivfeldstärke H_C von 15,8 × 10⁵(A/m) und eine Curie-Temperatur T_C von 770°C. Die Oberfläche des Sel tenerdmagnetpulver wurde mit Zn beschichtet, und als Binder wurde ein Poly(amid-imid)harz gemischt und in einem Volumen verhältnis von 40% gegossen, so daß der spezifische Widerstand 0,5 Ωcm oder mehr betrug.

In Hinblick auf den Aufbau des Magnettrommelkernes 45 und des zylindrischen Hülsenkernes 55, die hierin benutzt werden, be trägt die magnetische Pfadlänge 1,85 cm, die wirksame Quer schnittsfläche beträgt 0,07 cm², und die Lücke beträgt 150 µm. Zum Beispiel ist die Spule 47 mit 15 Wicklungen gewickelt, der Gleichstromwiderstand beträgt 20 mΩ, und die Dicke des Perma nentmagneten 49 beträgt 120 µm.

Als Vergleichsbeispiele wurden Prototypen von Induktorkompo nenten hergestellt. Eine Induktorkomponente hat die in Fig. 1A und 1B gezeigte Konfiguration mit einer magnetischen Pfad länge von 1,85 cm und einer effektiven Querschnittsfläche von 0,07 cm². Die Dicke des Isoliermateriales 25 betrug 75 µm. Die andere Induktorkomponente hatte die in Fig. 2A und 2B ge zeigte Konfiguration und wies eine magnetische Pfadlänge von 1,85 cm und eine effektive Querschnittsfläche von 0,07 cm² auf. Ba-Ferrit wurde als Permanentmagnet 41 benutzt, und die Dicke betrug 1 mm.

Vergleiche werden zwischen der einen Ausführungsform der In duktorkomponente gemäß dem Beispiel 1, die durch die Kurve C1 bezeichnet ist, einer in Fig. 1A und 1B gezeigten Induktor komponente, die durch die Kurve C2 bezeichnet ist, und eine in Fig. 2A und 2B gezeigten Induktorkomponente, die durch die Kurve C3 bezeichnet ist, durchgeführt unter Bezugnahme auf Fig. 5. Es ist klar, daß in Hinblick auf die Ausführungsform der Induktorkomponente gemäß dem Beispiel 1 die gleichstrom überlagerte Induktanzeigenschaft um 50% relativ zu der Kurve C1 verbessert ist, die keine Magnetvorspannung benutzt, und der anfängliche Induktanzwert ist nicht aufgrund der wirksamen Permeabilität im Gegensatz zu der Kurve C3 verringert, die ei ne Magnetvorspannung benutzt.

Die Resultate ähnlich zu diesen Resultaten werden in dem Fall erhalten, in dem jede Induktorkomponente als Transformator an gewendet wird. Folglich wird gezeigt, daß nicht nur die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft verbessert wird sondern auch das die Betriebsleistung Po im wesentlichen durch Vergrößern der Magnetflußdichtenbreite ΔB' vergrößert werden kann. Begleitend zu der Vergrößerung der Magnetflußdichten breite ΔB' kann die Zahl der Wicklungen der Spule 47 verrin gert werden, und zusätzlich dazu können eine Verringerung des Verlustes und eine Miniaturisierung erzielt werden.

Obwohl in dem Beispiel 1 die Beschreibung hauptsächlich für eine Ausführungsform der in Fig. 4B gezeigten Induktorkompo nenten gegeben ist, sind diese Resultate nahezu äquivalent zu jenen, die erhalten werden in Bezug auf die andere Ausfüh rungsform der in Fig. 4C gezeigten Induktorkomponente.

Beispiel 2

Es wird Bezug genommen auf die in Fig. 6A gezeigte Basiskon figuration, eine Induktorkomponente 63 gemäß einem Beispiel 2 enthält einen Magnettrommelkern 65, eine Spule 67 und einen Hülsenkern. Der Magnettrommelkern 65 ist aus einem magneti schen Material mit einem Aufbau mit integrierten Flanschen verschiedener Größen an beiden Enden eines säulenartigen Mate riales hergestellt. Die Spule 67 ist um das säulenartige Mate rial in dem Magnettrommelkern 65 gewickelt und zwischen den Flanschen angeordnet. Der Hülsenkern steht in Kontakt mit der äußeren Kante des größeren Flansches in dem Magnettrommelkern 65 um den die Spule 67 gewickelt ist, während ein ringförmiger Permanentmagnet 69 dazwischenliegt und auf dem Umfang des kleineren Flansches und der Spule 67 angeordnet ist. Der Per manentmagnet 69 ist in der Lücke in einem geschlossenen Ma gnetkreis angeordnet, der mit dem Magnettrommelkern 65 und dem Hülsenkern gebildet ist, und auf dem Umfang des größeren Flan sches (das heißt durch Einführen in die Lücke zwischen der äu ßeren Kante des größeren Flansches in dem Magnettrommelkern 65 und dem Hülsenkern angeordnet), um ein Gleichstrommagnetfeld H_M in der Richtung entgegengesetzt zu einem Magnetfeld H_S (Richtung des Magnetflusses) anzulegen, daß durch eine magne tische Spannung aufgrund der Spule 67 erzeugt ist. Weiter ist ein Anschluß 29 an einer vorbestimmten Position in der Nach barschaft des Bodenabschnittes des größeren Flansches zum Ver binden mit einem Leitungsdraht des einen Endabschnittes der Spule 67 angeordnet.

Eine Ausführungsform der Induktorkomponente wird unter Bezug nahme auf Fig. 6B beschrieben. Die Induktorkomponente ist in der Form einer zylindrischen Säule als Ganzes auf der Grundla ge der in Fig. 6A gezeigten Basiskonfiguration gebildet. Das heißt, daß säulenartige Material in dem Magnettrommelkern 65 ist ein zylindrisches säulenförmiges Material, der größere Flansch ist ein scheibenförmiger unterer Flansch 71 und der kleinere Flansch ist ein scheibenförmiger oberer Flansch 73. Der Permanentmagnet 69a ist in der Form eines Ringes, und der Hülsenkern ist ein zylindrischer Hülsenkern 75.

Eine andere Ausführungsform der Induktorkomponente wird unter Bezugnahme auf Fig. 6C beschrieben. Diese Induktorkomponente ist in der Form eines quadratischen Prisma als Ganzes auf der Grund lage der in Fig. 6A gezeigten Basiskonfiguration gebildet.

Folglich ist das säulenartige Material in dem Magnettrommel kern 65 ein quadratisches prismenförmiges Material, der größe re Flansch ist ein quadratischer plattenförmiger unterer Flansch 77, und der kleinere Flansch ist ein quadratischer plattenförmiger oberer Flansch 79. Der Permanentmagnet 69b ist in der Form einer quadratischen Rahmenplatte, und der Hülsen kern ist ein quadratischer röhrenförmiger Hülsenkern 81.

In beiden Formen der Induktorkomponente wird der Magnettrom melkern 65 durch Durchführen der Schritte des Pressens des Ferritpulvers auf Ni-Zn-Basis in die Form einer zylindrischen Säule oder eines quadratischen Prismas, Ausglühen, Schneiden in die Form einer Trommel und Sintern hergestellt. Die Schrit te des Pressens in die Form einer zylindrischen Säule oder ei nes quadratischen Prisma und Sintern kann zuvor ausgeführt werden, und danach kann das Schneiden ausgeführt werden. In diesem Fall werden jedoch, obwohl die Genauigkeit der Abmes sung vergrößert ist, die Kosten nachteilhafterweise vergrö ßert. Der zylindrische Hülsenkern 75 oder der quadratische röhrenförmige Hülsenkern 81 werden unter Benutzung des Ni-Zn- Ferritpulvers durch Durchführen der Schritte des Pressens in die Form eines Zylinders oder einer quadratischen Röhre und Sintern hergestellt.

Bei der in Fig. 6B gezeigten Ausführungsform wurde ein Sel tenerdmagnetpulver für den Permanentmagneten 69a benutzt. Das Seltenerdmagnetpulver wies eine Zusammensetzung von Sm(Co_0,742Fe_0,20Cu_0,055Zr_0,029)_7,7, einen mittleren Partikeldurch messer von 5 µm, einen maximalen Partikeldurchmesser von 45 µm, eine intrinsische Koerzitivfeldstärke H_C von 15,8 × 10⁵(A/m) oder mehr und eine Curie-Temperatur T_C von 770°C auf. Die Oberflä che des Seltenerdmagnetpulvers wurde mit Zn beschichtet, und als Binder wurde ein Poly(amid-imid)harz gemischt und gegossen mit einem Volumenverhältnis von 40%, so daß der spezifische Widerstand 0,5 Ωcm oder mehr betrug.

In Hinblick auf die Konfiguration des Magnettrommelkernes 65 und des zylindrischen Hülsenkernes 75, die hierin benutzt wur den, beträgt die magnetische Pfadlänge 1,85 cm, die effektive Querschnittsfläche beträgt 0,07 cm², und die Lücke beträgt 150 µm. Zum Beispiel ist die Spule 67 mit 15 Wicklungen gewic kelt, der Gleichstromwiderstand beträgt 20 mΩ, und die Dicke des Permanentmagneten 69a beträgt 120 µm.

Als Vergleichsbeispiele wurden Prototypen von Induktorkompo nenten ebenfalls hergestellt. Auf eine Weise ähnlich zu der in Beispiel 1 beschriebenen wies die eine Induktorkomponente den Aufbau und die Spezifikationen, wie sie in Fig. 1A und 1B ge zeigt sind, auf, und die andere Induktorkomponente wies den Aufbau und die Spezifikationen, wie sie in Fig. 2A und 2B gezeigt sind, auf.

In Hinblick auf jede dieser Induktorkomponenten wurde eben falls die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft gemes sen, und Resultate waren sehr ähnlich zu jenen in dem in Fig. 6 gezeigten Fall. Wenn daher der Fall der Ausführungsform der Induktorkomponente nach Beispiel 2 mit den Induktorkomponenten als Vergleichsbeispiele verglichen wird, ist die Gleichstrom überlagerte Induktanzeigenschaft um ungefähr 50% relativ zu der Induktorkomponente verbessert, die keine Magnetvorspannung benutzt, und der anfängliche Induktanzwert wird nicht aufgrund der Reduktion der effektiven Permeabilität verringert im Ge gensatz zu der Induktorkomponente, die eine Magnetvorspannung benutzt.

Die Resultate ähnlich zu diesen Resultaten wurden in dem Fall einer jeden Induktorkomponente erzielt, die auf einen Trans formator angewandt wurde. Folglich wird gezeigt, daß nicht nur die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft verbessert ist, sondern auch die Betriebsleistung Po kann im wesentlichen durch Vergrößern der Magnetflußdichtenbreite ΔB' vergrößert werden. Einhergehend mit der Vergrößerung der Magnetflußdich tenbreite ΔB' kann die Zahl von Wicklungen der Spule 67 ver ringert werden, und zusätzlich dazu kann die Verringerung des Verlustes und eine Miniaturisierung erzielt werden.

Obwohl in Beispiel 2 die Beschreibung primär für eine Ausfüh rungsform der in Fig. 6B gezeigten Induktorkomponente gegeben wurde, sind diese Resultate nahezu äquivalent zu jenen, die in Hinblick auf die andere Ausführungsform der in Fig. 6C ge zeigten Induktorkomponente erhalten wurde.

Beispiel 3

In Hinblick auf die in Fig. 7A gezeigte Basiskonfiguration enthält eine Induktorkomponente 83 gemäß Beispiel 3 einen Ma gnettrommelkern 85, eine Spule 87, einen Hülsenkern und Perma nentmagnete 91 und 89.

Der Magnettrommelkern 85 ist aus einem magnetischen Material mit einem Aufbau mit integrierten Flanschen verschiedener Grö ßen an beiden Enden eines säulenartigen Materiales herge stellt. Die Spule 87 ist um das säulenartige Material in dem Magnettrommelkern 85 gewickelt und zwischen den Flanschen an geordnet. Der Hülsenkern ist in Kontakt mit der äußeren Kante des größeren Flansches in dem Magnettrommelkern 85 mit der darum gewickelten Spule 87, während ein ringförmiger Perma nentmagnet 89 dazwischenliegt und auf dem Umfang des kleineren Flansch und der Spule 87 angeordnet ist. Der Permanentmagnet 91 ist in der Lücke in einem geschlossenen Magnetkreis ange ordnet, der mit dem Magnettrommelkern 85 und dem Hülsenkern gebildet ist, und auf dem Umfang des kleineren Flansches (das heißt durch Einführen in die Lücke zwischen dem kleineren Flansch in dem Magnettrommelkern 85 und dem Hülsenkern ange ordnet) zum Anlegen eines Gleichstrommagnetfeldes H_M in die Richtung entgegengesetzt zu der eines Magnetfeldes H_S, das durch eine magnetische Spannung aufgrund der Spule 87 erzeugt ist. Der Permanentmagnet 89 ist auf dem Umfang des größeren Flansch angeordnet (das heißt durch Einführen in die Lücke zwischen der äußeren Kante des größeren Flansches in dem Ma gnettrommelkern 85 und dem Hülsenkern angeordnet) zum Anlegen eines Gleichstrommagnetfeldes H_M in die Richtung entgegenge setzt zu der Richtung eines Magnetfeldes H_S, das durch die ma gnetische Spannung aufgrund der Spule 87 erzeugt ist. Ein An schluß 29 ist an einer vorbestimmten Position in der Nachbar schaft des Bodenabschnittes des größeren Flansches angeordnet zum Verbinden mit einem Leitungsdraht des Endabschnittes der Spule 87.

Eine Ausführungsform der Induktorkomponente wird unter Bezug nahme auf Fig. 7B beschrieben. Diese Induktorkomponente ist in die Form einer zylindrischen Säule als Ganzes auf der Grundlage der in Fig. 7A gezeigten Basiskonfiguration gebil det. Das heißt, das säulenartige Material in dem Magnettrom melkern 85 ist ein zylindrisches säulenförmiges Material, der größere Flansch ist ein scheibenförmiger unterer Flansch 93, und der kleinere Flansch ist ein scheibenförmiger oberer Flansch 95. Der Permanentmagnet 91 ist in der Form eines Zy linders, der Permanentmagnet 89 ist in der Form eines Ringes, und der Hülsenkern ist ein zylindrischer Hülsenkern 97.

Eine andere Ausführungsform der Induktorkomponente wird unter Bezugnahme auf Fig. 7C beschrieben. Diese Induktorkomponente ist in die Form eines quadratischen Prismas als Ganzes auf der Grundlage der in Fig. 7A gezeigten Basiskonfiguration gebil det. Das heißt, das säulenartige Material in dem Magnettrom melkern 85 ist ein quadratisches prismenförmiges Material. Der größere Flansch ist ein quadratischer plattenförmiger unterer Flansch 99. Der kleinere Flansch ist ein quadratischer plat tenförmiger oberer Flansch 101. Der Permanentmagnet 91 ist in der Form eines quadratischen Rohres. Der Permanentmagnet 89 ist in der Form einer quadratischen Rahmenplatte. Der Hülsen kern ist ein quadratischer röhrenförmiger Hülsenkern 103.

In beiden Formen der Induktorkomponente wird der Magnettrom melkern 85 durch Durchführen der Schritte des Pressens des Ferritpulvers auf Ni-Zn-Basis in die Form einer zylindrischen Säule oder eines rechteckigen Prisma, Ausglühen, Schneiden in die Form einer Trommel und Sintern hergestellt. Die Schritte des Pressens in die Form einer zylindrischen Säule oder eines quadratischen Prisma und Sintern können zuvor ausgeführt wer den, und danach kann Schneiden ausgeführt werden. In diesem Fall sind, obwohl die Genauigkeit der Abmessung vergrößert wird, die Kosten nachteilhafterweise vergrößert. Der zylindri sche Hülsenkern 97 und der quadratische röhrenförmige Hülsen kern 103 werden unter Benutzung des Ni-Zn-Ferritpulver durch Durchführen der Schritte des Pressens in die Form eines Zylin ders oder eines quadratischen Rohres und Sintern hergestellt.

Bei der in Fig. 7B gezeigten Ausführungsform wurde ein Sel tenerdmagnetpulver für die Permanentmagneten 89 und 91 be nutzt. Das Seltenerdmagnetpulver wies eine Zusammensetzung von Sm(Co_0,742Fe_0,20Cu_0,055Zr_0,029)_7,7, einen mittleren Partikeldurch messer von 5 µm, einen maximalen Partikeldurchmesser von 45 µm, eine intrinsische Koerzitivfeldstärke H_C von 15,8 × 10⁵(A/m) oder mehr und eine Curie-Temperatur TC von 770°C auf. Die Oberflä che des Seltenerdmagnetpulvers wurde mit Zn beschichtet, und als Binder wurde ein Poly(amid-imid)harz gemischt und gegossen mit einem Volumenverhältnis von 40%, so daß der spezifische Widerstand zu 0,5 Ωcm oder mehr gemacht wurde.

In Hinblick auf den Aufbau des Magnettrommelkernes 85 und des darin benutzten zylindrischen Hülsenkernes 97 beträgt zum Bei spiel die magnetische Pfadlänge 1,85 cm, die effektive Quer schnittsfläche beträgt 0,07 cm², und die Lücke beträgt 80 µm. Zum Beispiel ist die Spule 87 mit 15 Wicklungen gewickelt, der Gleichstromwiderstand beträgt 20 mΩ, und jede der Dicken der Permanentmagneten 89 und 91 beträgt 70 µm.

Als Vergleichsbeispiele wurden Prototypen von Induktorkompo nenten ebenfalls hergestellt. Eine Induktorkomponente hatte den in Fig. 1A und 1B gezeigten Aufbau und wies eine magne tische Pfadlänge von 1,85 cm und eine effektive Querschnitts fläche von 0,07 cm² auf. Die Dicke eines Isoliermateriales 25 betrug 80 µm. Die andere Induktorkomponente hatte den in Fig. 2A und 2B gezeigten Aufbau und wies eine magnetische Pfad länge von 1,85 cm und eine effektive Querschnittsfläche von 0,07 cm² auf. Ba-Ferrit wurde als der Permanentmagnet 41 be nutzt, und die Dicke betrug 1 mm.

Vergleiche werden zwischen einer Ausführungsform der Induktor komponente gemäß Beispiel 3, die durch die Kurve C4 bezeichnet ist, der in Fig. 1A und 1B gezeigten Induktorkomponente, die durch die Kurve C5 bezeichnet ist, und der in Fig. 2A und 2B gezeigten Induktorkomponente, die durch die Kurve C6 bezeichnet ist, unter Bezugnahme auf Fig. 8 durchgeführt. Es ist klar, daß Betrachten der einen Ausführungsform der Induk torkomponente gemäß Beispiel 3 die gleichstromüberlagerte In duktanzeigenschaft um 50% relativ zu der Kurve C5 verbessert ist, die keine Magnetvorspannung benutzt, und der anfängliche Induktanzwert ist nicht verringert aufgrund der Verringerung der effektiven Permeabilität im Gegensatz zu der Kurve C6, die eine Magnetvorspannung benutzt.

Die Resultate ähnlich zu diesen Resultaten werden in dem Fall erzielt, in dem jede Induktorkomponente auf einen Transforma tor angewendet wird. Folglich wird gezeigt, daß nicht nur die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft verbessert ist, sondern auch die Betriebsleistung Po kann wesentlich durch Vergrößern der magnetflußdichtenbreite ΔB' vergrößert werden. Einhergehend mit der Vergrößerung der Magnetflußdichtenbreite ΔB' kann die Zahl der Wicklungen der Spule 87 verringert wer den, und zusätzlich dazu kann eine Verringerung des Verlustes und eine Miniaturisierung erzielt werden.

In Beispiel 3 sind, obwohl die Beschreibung primär für die ei ne Ausführungsform der in Fig. 7B gezeigten Induktorkomponen te gegeben wurde, diese Resultate nahezu äquivalent zu jenen, die in Hinblick auf die andere Ausführungsform der in Fig. 7C gezeigten Induktorkomponente erzielt sind.

Beispiel 4

In Hinblick auf die in Fig. 9A gezeigte Basiskonfiguration weist eine Induktorkomponente 105 gemäß Beispiel 4 einen Ma gnettrommelkern 107, eine Spule 109, einen Hülsenkern und ei nen Permanentmagneten 111 auf.

Der Magnettrommelkern 107 ist aus einem magnetischen Material mit einem Aufbau mit integrierten Flanschen etwas unterschied lich in der Größen an beiden Enden eines säulenartigen Mate riales hergestellt.

Die Spule 109 ist um das säulenartige Material in dem Magnet spulenkern 107 gewickelt und zwischen den Flanschen angeord net.

Der Hülsenkern ist in Kontakt mit der Seitenoberfläche des größeren Flansches in dem Magnettrommelkern 107 mit der darum gewickelten Spule 109 und ist zum Bedecken des Umfanges eines jeden Flansches unter der Spule 109 angeordnet.

Der Permanentmagnet 111 ist in der Lücke in einem geschlosse nen Magnetkreis angeordnet, der mit dem Magnettrommelkern 107 und dem Hülsenkern gebildet ist, und auf dem Umfang des klei neren Flansches (das heißt durch Einführen in die Lücke zwi schen den kleineren Flansch in dem Magnettrommelkern 107 und dem Hülsenkern angeordnet) zum Anlegen eines Gleichstromma gnetfeldes H_M in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung eines Magnetfeldes H_S, das durch eine magnetische Spannung aufgrund der Spule 109 erzeugt ist.

Ein Anschluß 29 ist an einer vorbestimmten Position in der Nachbarschaft des Bodenabschnittes des Hülsenkernes zum Ver binden mit einem Leitungsdraht des Endabschnittes der Spule 109 angeordnet.

Eine Ausführungsform der Induktorkomponente wird unter Bezug nahme auf Fig. 9B beschrieben. Diese Induktorkomponente ist in die Form einer zylindrischen Säule als Ganzes auf der Grundlage der in Fig. 9A gezeigten Basiskonfiguration gebil det. Das heißt, das säulenartige Material in dem Magnettrom melkern 107 ist ein zylindrisches säulenförmiges Material, der größere Flansch ist ein scheibenförmiger unterer Flansch 113, und der kleinere Flansch ist ein scheibenförmiger oberer Flansch 115. Der Permanentmagnet 111 ist in der Form eines Zy linders, und der Hülsenkern ist ein zylindrischer Hülsenkern 114.

Eine andere Ausführungsform der Induktorkomponente wird unter Bezugnahme auf Fig. 9C beschrieben. Diese Induktorkomponente ist in die Form eines quadratischen Prisma als Ganzes auf der Grundlage der in Fig. 9A gezeigten Basiskonfiguration gebil det. Das heißt, das säulenartige Material in dem Magnettrom melkern 107 ist ein quadratisches prismenförmiges Material, der größere Flansch ist ein quadratischer plattenförmiger un terer Flansch 117, und der kleinere Flansch ist ein quadrati scher plattenförmiger oberer Flansch 119. Der Permanentmagnet 111 ist in der Form einer quadratischen Röhre, und der Hülsen kern ist ein quadratischer röhrenförmiger Hülsenkern 121.

In beiden Formen der Induktorkomponente wird der Magnettrom melkern 107 durch Durchführen der Schritte des Pressens des Ferritpulvers auf Ni-Zn-Basis in die Form einer zylindrischen Säule oder eines quadratischen Prisma, Ausglühen, Schneiden in die Form einer Trommel und Sintern hergestellt. Die Schritte des Pressens in die Form einer zylindrischen Säule oder eines quadratischen Prisma und Sintern können zuvor ausgeführt wer den, und danach kann Schneiden ausgeführt werden. In diesem Fall werden jedoch, obwohl die Genauigkeit der Abmessung ver größert wird, die Kosten nachteilhafterweise vergrößert. Der zylindrische Hülsenkern 114 und der quadratische röhrenförmige Hülsenkern 121 werden hergestellt unter Benutzung des Ni-Zn- Ferritpulvers durch Durchführen der Schritte des Pressens in die Form eines Zylinders oder einer quadratischen Röhre und Sintern.

Bei der in Fig. 9B gezeigten Ausführungsform wurde ein Sel tenerdmagnetpulver für den Permanentmagnet 111 benutzt. Das Seltenerdmagnetpulver wies eine Zusammensetzung von Sm(Co_0,742Fe_0,20Cu_0,055Zr_0,029)_7,7, einen mittleren Partikeldurch messer von 5 µm, einen maximalen Partikeldurchmesser von 45 µm, eine intrinsische Koerzitivfeldstärke H_C von 15,8 × 10⁵(A/m) oder mehr und eine Curie-Temperatur T_C von 770°C auf. Die Oberflä che des Seltenerdmagnetpulver wurde mit Zn beschichtet, und als Binder wurde ein Poly(amid-imid)harz gemischt und gegossen in einem Volumenverhältnis von 40%, so daß der spezifische Wi derstand zu 0,5 Ωcm oder mehr gemacht wurde.

In Hinblick auf den Aufbau des Magnettrommelkernes 107 und des zylindrischen Hülsenkernes 114, der darin benutzt wird, be trägt zum Beispiel die magnetische Pfadlänge 1,85 cm, die ef fektive Querschnittsfläche beträgt 0,07 cm² und die Lücke be trägt 150 µm. Zum Beispiel ist die Spule 109 mit 15 Wicklungen gewickelt, der Gleichstromwiderstand beträgt 20 mΩ, und die Dicke des Permanentmagneten 111 beträgt 120 µm.

Als Vergleichsbeispiele wurden Prototypen von Induktorkompo nenten ebenfalls hergestellt. Eine Induktorkomponente wies den in Fig. 1A und 1B gezeigten Aufbau auf, und wies eine ma gnetische Pfadlänge von 1,85 cm und eine effektive Quer schnittsfläche von 0,07 cm² auf. Die Dicke eines Isoliermate riales 25 betrug 75 µm. Die andere Induktorkomponente wies den in Fig. 2A und 2B gezeigten Aufbau auf und wies eine magne tische Pfadlänge von 1,85 cm und eine effektive Querschnitts fläche von 0,07 cm² auf. Ba-Ferrit wurde als der Permanentma gnet 41 benutzt, und die Dicke betrug 1 mm.

In Hinblick auf jede dieser Induktorkomponenten wurde eben falls die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft gemes sen, und die Resultate waren sehr ähnlich zu jenen in dem in Fig. 8 gezeigten Fall. Wenn daher der Fall der Ausführungs form der Induktorkomponente nach Beispiel 4 mit den herkömmli chen Induktorkomponenten als Vergleichsbeispiele verglichen wird, ist die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft um ungefähr 50% relativ zu der der Induktorkomponente verbessert, die keine magnetische Vorspannung benutzt, und der anfängliche Induktanzwert wird nicht aufgrund der Reduktion der effektiven Permeabilität im Kontrast zu jenem der Induktorkomponente ver ringert, die eine magnetische Vorspannung benutzt.

Die Resultate ähnlich zu diesen Resultaten werden in dem Fall einer jeden Induktorkomponente erzielt, die auf einen Trans formator angewendet wird. Folglich wird gezeigt, daß nicht nur die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft verbessert wird, sondern auch die Betriebsleistung Po kann wesentlich durch Vergrößern der Magnetflußdichtenbreite ΔB' vergrößert werden. Einhergehend mit der Vergrößerung der Magnetflußdich tenbreite ΔB' kann die Zahl der Wicklungen der Spule 109 ver ringert werden, und zusätzlich dazu kann eine Verringerung des Verlustes eine Miniaturisierung erzielt werden.

In Beispiel 4 sind, obwohl die Beschreibung primär für eine Ausführungsform der in Fig. 9B gezeigten Induktorkomponente gegeben wurde, diese Resultate nahezu gleich zu jenen, die er halten werden in Hinblick auf die andere Ausführungsform der in Fig. 9C gezeigten Induktorkomponente.

Beispiel 5

In Hinblick auf die in Fig. 10A gezeigte Basiskonfiguration, eine Induktorkomponente 123 gemäß Beispiel 5 enthält einen Ma gnettrommelkern 125, eine Spule 127, einen Hülsenkern und Per manentmagnete 129 und 131. Der Magnettrommelkern ist aus einem magnetischen Material mit einem Aufbau mit integrierten Flan schen der gleichen Größe an beiden Enden eines säulenartigen Materiales hergestellt. Die Spule 127 ist um das säulenartige Material in dem Magnettrommelkern 125 gewickelt und zwischen den Flanschen angeordnet. Der Hülsenkern ist in der Nachbar schaft der Seitenoberflächen beider Flanschen in dem Ma gnettrommelkern 125 mit der darum gewickelten Spule 127 zum Bedecken des Umfanges eines jeden Flansches und der Spule 127 angeordnet. Die Permanentmagnete 129 und 131 sind in den Lüc ken in einem geschlossenen Magnetkreis angeordnet, der mit dem Magnettrommelkern 125 und dem Hülsenkern gebildet ist, und auf dem Umfang beider Flansche (das heißt durch Einführen in jede der Lücken zwischen beiden Flanschen in dem Magnettrommelkern 125 und dem Hülsenkern angeordnet) zum Anlegen eines Gleich strommagnetfeldes H_M in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung eines Magnetfeldes H_S, das durch eine magnetische Spannung aufgrund der Spule 127 erzeugt ist. Ein Anschluß 29 ist an einer vorbestimmten Position in der Nachbarschaft des Bodenabschnittes des Hülsenkernes zum Verbinden mit einem Lei tungsdraht mit dem Endabschnitt der Spule 127 angeordnet.

Eine Ausführungsform der Induktorkomponente wird unter Bezug nahme auf Fig. 10B beschrieben. Diese Induktorkomponente ist in die Form einer zylindrischen Säule als Ganzes auf der Grundlage der in Fig. 10A gezeigten Basiskonfiguration gebil det. Das heißt, das säulenartige Material in dem Magnettrom melkern 125 ist ein zylindrisches säulenförmiges Material, ein Flansch ist ein scheibenförmiger unterer Flansch 133, und der andere Flansch ist ein scheibenförmiger oberer Flansch 135. Jeder der Permanentmagnete 129 und 131 ist in der Form eines Zylinders, und der Hülsenkern ist ein zylindrischer Hülsenkern 137.

Eine andere Ausführungsform der Induktorkomponente wird unter Bezugnahme auf Fig. 10C beschrieben. Die Induktorkomponente ist in die Form eines quadratischen Prismas als Ganzes auf der Grundlage der in Fig. 10A gezeigten Basiskonfiguration gebil det. Das heißt, das säulenartige Material in dem Magnettrom melkern 125 ist ein quadratisches prismenförmiges Material ein Flansch ist ein quadratischer plattenförmiger unterer Flansch 139, und der andere Flansch ist ein quadratischer plattenförmiger oberer Flansch 141. Jeder der Permanentmagne ten 129 und 131 ist in der Form einer quadratischen Röhre ge bildet, und der Hülsenkern ist ein quadratischer röhrenförmi ger Hülsenkern 143.

Bei beiden Formen der Induktorkomponente wird der Magnettrom melkern 125 durch Durchführen der Schritte des Pressens des Ferritpulvers auf Ni-Zn-Basis in die Form einer zylindrischen Säule oder eines quadratischen Prisma, Ausglühen, Schneiden in die Form einer Trommel und Sintern hergestellt. Die Schritte des Pressens in die Form einer zylindrischen Säule oder eines rechteckigen Prisma und Sintern können zuvor ausgeführt wer den, und danach kann das Schneiden ausgeführt werden. In die sem Fall jedoch werden, obwohl die Genauigkeit der Abmessung vergrößert wird, die Kosten nachteilhafterweise vergrößert. Der zylindrische Hülsenkern 139 und der quadratische röhren förmige Hülsenkern 143 werden unter Benutzung des Ni-Zn- Ferritpulvers durch Durchführen der Schritte des Pressens in die Form eines Zylinders oder einer quadratischen Röhre und Sintern durchgeführt.

Bei der in Fig. 10B gezeigten Ausführungsform wurde ein Sel tenerdmagnetpulver für die Permanentmagneten 129 und 131 be nutzt. Das Seltenerdmagnetpulver wies eine Zusammensetzung von Sm(Co_0,742Fe_0,20Cu_0,055Zr_0,029)_7,7, einen mittleren Partikeldurch messer von 5 µm, einen maximalen Partikeldurchmesser von 45 µm, eine intrinsische Koerzitivfeldstärke H_C von 15,8 × 10⁵(A/m) oder mehr und eine Curie-Temperatur T_C von 770°C auf. Die Oberflä che des Seltenerdmagnetpulvers wurde mit Zn beschichtet, und als ein Binder wurde Poly(amid-imid)harz gemischt und mit ei nem Volumenverhältnis von 40% gegossen, so daß der spezifische Widerstand zu 0,5 Ωcm oder mehr gemacht wurde.

In Hinblick auf die Konfiguration des Magnettrommelkernes 125 und des zylindrischen Hülsenkernes 137, die hierin benutzt werden, beträgt zum Beispiel die magnetische Pfadlänge 1,85 cm, die effektive Querschnittsfläche beträgt 0,07 cm², und die Lüc ke beträgt 80 µm. Die Spule 127 ist zum Beispiel mit 15 Wick lungen gewickelt, der Gleichstromwiderstand beträgt 20 mΩ, und jede der Dicken der Permanentmagneten 129 und 131 beträgt 70 µm.

Als Vergleichsbeispiele wurden Prototypen von Induktorkompo nenten ebenfalls hergestellt. Eine Induktorkomponente hatte die in Fig. 1A und 1B gezeigte Konfiguration und wies eine magnetische Pfadlänge von 1,85 cm und eine effektive Quer schnittsfläche von 0,07 cm² auf. Die Dicke eines Isoliermate riales 25 betrug 80 µm. Die andere Induktorkomponente hatte die in Fig. 2A und 2B gezeigte Konfiguration und wies eine ma gnetische Pfadlänge von 1,85 cm und eine effektive Quer schnittsfläche von 0,07 cm² auf. Ba-Ferrit wurde als der Per manentmagnet 41 benutzt, und die Dicke betrug 1 mm.

In Hinblick auf jede diese Induktorkomponenten wurde ebenfalls die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft gemessen, und die Resultate waren sehr ähnlich zu jenen in dem in Fig. 8 gezeigten Fall. Wenn daher der Fall der Ausführungsform der Induktorkomponente nach Beispiel 5 verglichen wird mit den herkömmlichen Induktorkomponenten als Vergleichsbeispiele, ist die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft um ungefähr 50% relativ zu der Induktorkomponente verbessert, die keine magnetische Vorspannung benutzt, und der anfängliche Induk tanzwert wird nicht aufgrund der Reduktion der effektiven Per meabilität verringert im Gegensatz zu der Induktorkomponente, die eine magnetische Vorspannung benutzt.

Die Resultate ähnlich zu diesen Resultaten werden erzielt in dem Fall einer jeden Induktorkomponente, die auf einen Trans formator angewendet wird. Folglich wird gezeigt, daß nicht nur die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft verbessert wird, auch die Betriebsleistung Po kann wesentlich durch die Vergrößerung der Magnetflußdichtenbreite ΔB' erhöht werden. Einhergehend mit der Vergrößerung der magnetflußdichtenbreite ΔB' kann die Zahl der Wicklungen der Spule 127 verringert wer den, und zusätzlich dazu können eine des Verlustes und eine Miniaturisierung erzielt werden.

In Beispiel 5 sind, obwohl die Beschreibung primär für eine Ausführungsform der in Fig. 10B gezeigten Induktorkomponente gemacht worden ist, diese Resultate nahezu äquivalent zu je nen, die in Hinblick auf die andere Ausführungsform der in Fig. 10C gezeigten Induktorkomponente erhalten werden.

Einige Beispiele werden unten in Bezug auf die Magneteigen schaften des Permanentmagneten 49 zum Anlegen einer magneti schen Vorspannung unter Benutzung der Induktorkomponente gemäß dem zuvor erwähnten Beispiel 1 beschrieben.

Beispiel 6

In Hinblick auf die herkömmliche Technik wurde das Problem der thermischen Demagnetisierung aufgezeigt. In Beispiel 6 ist ei ne Maßnahme ergriffen worden zum Verhindern des Auftreten der thermischen Demagnetisierung durch die Benutzung des Sel tenerdmagnetpulvers auf Sm-Co-Basis mit einer hohen Curie- Temperatur T_C als Pulver für den Permanentmagneten zum Aufprä gen von Dauerhaftigkeit gegen Wärme während des Schrittes des Rückflußlötens.

Eine Induktorkomponente mit der Konfiguration, wie sie im Bei spiel 1 benutzt wurde, wurde mit dem Permanentmagneten 49 mit einer Curie-Temperatur von 770°C ausgerüstet. Eine andere In duktorkomponente mit der in Fig. 1A und 1B gezeigten Konfi guration wurde mit dem herkömmlichen Permanentmagneten 41 mit einer niedrigen Curie-Temperatur von 450°C ausgestattet, der aus Ba-Ferrit hergestellt wurde. Jede Induktorkomponente wurde unter der Bedingung des Rückflußofens bei 270°C während einer Stunde in einem thermostatischen Bad gehalten und wurde auf Zimmertemperatur gekühlt. Darauf folgend wurde die gleich stromüberlagerte Induktanzeigenschaft gemessen. Die Resultate davon sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Wie aus Tabelle 1 klar ist, wird hinsichtlich der Induktorkom ponente, die mit dem Permanentmagneten 49 ausgestattet ist, der das Seltenerdmagnetpulver auf SmCo-Basis mit einer hohen Curie-Temperatur T_C von 770°C gemäß Beispiel benutzt, keine Änderung zwischen den gleichstromüberlagerten Induktanzeigen schaften vor und nach dem Rückfluß beobachtet. Andererseits tritt in Hinblick auf die herkömmliche Induktorkomponente, die mit dem Ba-Ferritmagnet mit einer niedrigen Curie-Temperatur von 450°C ausgestattet ist, irreversible Demagnetisierung auf grund der Wärme auf, und eine Verschlechterung der gleich stromüberlagerten Induktanzeigenschaft tritt auf. Daher muß ein Seltenerdmagnetpulver mit einer Curie-Temperatur T_C von 500°C oder mehr für den Permanentmagneten 49 benutzt werden zum Aufprägen einer Dauerhaftigkeit gegen Wärme usw. aufgrund des Schrittes des Rückflußlötens. Zusätzlich kann eine Dema gnetisierung aufgrund der Wärme weiter verhindert werden durch Benutzen eines Seltenerdmagnetpulvers mit einer Zusammenset zung von Sm(Co_bal.Fe_{0,15 bis 0,25}Cu_{0,05 bis 0,06}Zr_{0,02 bis 0,03})_{7,0 bis 8,5}, als ein sogenannter Sm₂Co₁₇-Magnet der dritten Generation unter den Magnetpulvern auf SmCo-Basis.

Induktorkomponenten mit der in Beispiel 1 benutzten Konfigura tion wurden dargestellt. Eine Induktorkomponente wurde mit dem Permanentmagneten 49 mit einer Zusammensetzung von Sm(Co_0,742Fe_0,20Cu_0,055Zr_0,029)_7,7, einem sogenannten Sm₂Co₁₇-Magnet der dritten Generation ausgerüstet. Die andere Induktorkompo nente wurde mit dem Permanentmagneten 49 mit einer Zusammen set Zung von Sm(Co_0,78Fe_0,11Cu_0,10Zr_0,01)_7,7 ausgerüstet. Jede In duktorkomponente wurde unter der Bedingung des Rückflußofens bei 270°C während einer Stunde in einem thermalstatischen Bad gehalten und wurde auf Zimmertemperatur gekühlt. Darauf fol gend wurde die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft ge messen. Das Resultat davon ist in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Wie aus Tabelle 2 klar ist, wird in Hinblick auf die Induktor komponente, die mit dem Permanentmagneten 49 mit einer Zusam mensetzung von Sm (Co_bal.Fe_{0,1.5 bis 0,25}Cu_{0,05 bis 0,06}Zr_{0,02 bis 0,03})_{7,0 bis 8,5} ausgerüstet ist, keine Änderung zwischen den gleich stromüberlagerten Induktanzeigenschaften vor und nach dem Rückfluß beobachtet. Andererseits treten in Hinblick auf die Induktorkomponente, die mit dem Permanentmagneten 49 mit einer Zusammensetzung von Sm(Co_0,78Fe_0,11Cu_0,10Zr_0,01)_7,7 ausgerüstet ist, eine Verschlechterung der gleichstromüberlagerten Induk tanzeigenschaft auf. Daher muß ein Seltenerdmagnetpulver mit einer Zusammensetzung der dritten Generation von Sm(Co_bal.Fe_{0,15 bis 0,25}Cu_{0,05 bis 0,06}Zr_{0,02 bis 0,03})_{7,0 bis 8,5} für den Permanentma gneten 49 zum Einprägen von Dauerhaftigkeit gegen Wärme usw. aufgrund des Schrittes des Rückflußlötens benutzt werden.

Beispiel 7

In Hinblick auf die herkömmliche Technik ist das Problem auf gezeigt worden, daß Demagnetisierung aufgrund eines übermäßi gen Stromes aufgetreten ist. In Beispiel 7 wird das Seltenerd magnetpulver auf Sm-Co-Basis mit einer hohen intrinsischen Ko erzitivfeldstärke H_C (iH_C), damit die Koerzitivfeldstärke des Permanentmagneten nicht aufgrund des Gleichstrommagnetfeldes zerstört wird, der den übermäßigen Strom begleitet.

Eine Induktorkomponente mit der in Beispiel 1 benutzten Konfi guration wurde mit dem Permanentmagneten 49 ausgerüstet mit einer intrinsischen Koerzitivfeldstärke H_C von 15,8 × 10⁵(A/m). Eine andere Induktorkomponente mit der in Fig. 1A und 1B gezeigten Konfiguration wurde mit dem herkömmlichen Permanent magneten 41 mit einer intrinsischen Koerzitivfeldstärke H_C von 1,58 × 10⁵(A/m) ausgerüstet. Die intrinsische Koerzitivfeldstär ke betrug ein Zehntel der des Permanentmagneten 49. Jede In duktorkomponente wurde mit einem übermäßigen Strom von 300 A × 50 µs beaufschlagt. Darauf folgend wurde die gleichstrom überlagerte Induktanzeigenschaft gemessen. Die Resultate davon sind in Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

Wie aus Tabelle 3 klar ist, wird hinsichtlich der Induktorkom ponente, die mit dem Permanentmagneten 49 mit einer hohen in trinsischen Koerzitivfeldstärke H_C gemäß Beispiel 1 ausgerü stet ist, keine Änderung zwischen den gleichstromüberlagerten Induktanzeigenschaften vor und nach dem Anlegen des übermäßi gen Stromes beobachtet. Andererseits in Hinblick auf die her kömmliche Induktorkomponente, die mit dem Permanentmagneten 41 mit einer intrinsischen Koerzitivfeldstärke von einem Zehntel der des Permanentmagneten 49 ausgerüstet ist, tritt Demagneti sierung aufgrund eines Magnetfeldes auf, daß durch den Perma nentmagneten 41 in der entgegengesetzten Richtung angelegt ist, und eine Verschlechterung tritt in der gleichstromüberla gerten Induktanzeigenschaft auf. Daher muß ein Seltenerdma gnetpulver mit einer intrinsischen Koerzitivfeldstärke H_C von 7,9 × 10⁵(A/m) oder mehr für den Permanentmagneten 49 zum Auf prägen einer Dauerhaftigkeit gegen ein Gleichstrommagnetfeld aufgrund eines übermäßigen Stromes benutzt werden.

Beispiel 8

In Hinblick auf die herkömmliche Technik wurde das Problem aufgezeigt, daß Demagnetisierung des Permanentmagneten auf grund des Voranschreibens der Oxidation mit der Zeit aufgetre ten ist. In Beispiel 8 wird das Magnetpulver mit einem Metall oder einer Legierung beschichtet, damit die Oxidation nicht auftreten kann.

In Hinblick auf die Induktorkomponenten mit der in Beispiel 1 benutzten Konfiguration wurde eine Induktorkomponente mit dem Permanentmagneten 49 ausgerüstet, der mit Zn beschichtet ist, und eine andere Induktorkomponente wurde mit dem Permanentma gneten ausgerüstet, der nicht mit Zn beschichtet ist. Jede In duktorkomponente wurde in Salzwasser getaucht und danach in der Atmosphäre während 200 Stunden gelassen. Darauf folgend wurde die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft gemes sen. Die Resultate davon sind in Tabelle 4 gezeigt.

Tabelle 4

Wie aus Tabelle 4 klar ist, wird bezüglich der Induktorkompo nente, die mit dem Permanentmagneten 49 ausgerüstet ist, der gemäß Beispiel 1 mit Zn beschichtet ist, keine Änderung zwi schen den gleichstromüberlagerten Induktanzeigenschaften vor und nach PCT beobachtet. Andererseits in Hinblick auf die her kömmliche Induktorkomponente, die mit dem Permanentmagneten ausgerüstet ist, der nicht mit Zn beschichtet ist, tritt Dema gnetisierung aufgrund des Voranschreitens der Oxidation mit der Zeit auf, und daher tritt eine Verschlechterung in der gleichstromüberlagerten Induktanzeigenschaft auf. Daher muß das Seltenerdmagnetpulver des Permanentmagnet 49 mit einem Me tall oder einer Legierung zum Verhindern der Demagnetisierung aufgrund des Voranschreitens der Oxidation beschichtet sein. Weiterhin kann das Seltenerdmagnetpulver mit anorganischem Glas beschichtet sein, oder das Metall oder die Legierung kön nen mit einer nichtmetallischen anorganischen Verbindung be schichtet sein. Wenn zusätzlich ein mittlerer Pulverpartikel durchmesser des Seltenerdmagnetpulvers zu 2,5 bis 25 µm spezi fiziert ist und ein maximaler Partikeldurchmesser zu 50 µm oder mehr spezifiziert ist, kann die Oxidation während des Herstel lungsschrittes ebenfalls verhindert werden.

Folglich wurde hinsichtlich von Induktorkomponenten mit der in Beispiel 1 benutzten Konfiguration eine Induktorkomponente mit dem Permanentmagneten 49 ausgerüstet, der ein Seltenerdmagnet pulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 5 µm und ei nen maximalen Partikeldurchmesser von 45 µm benutzt, und eine andere Induktorkomponente wurde mit dem Permanentmagneten aus gerüstet, der ein Seltenerdmagnetpulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 2 µm benutzt. Hinsichtlich jeder der Induktorkomponenten wurde die gleichstromüberlagerte Induktan zeigenschaft gemessen. Die Resultate davon sind in Tabelle 5 gezeigt.

Tabelle 5

Wie aus Tabelle 5 klar ist, wird hinsichtlich der Induktorkom ponente, die mit dem Permanentmagneten 49 ausgerüstet ist, der das Seltenerdmagnetpulver benutzt mit einem mittleren Parti keldurchmesser von 5 µm und dem maximalen Partikeldurchmesser von 45 µm die gleichstromüberlagerte Induktanzeigenschaft (In duktanzwert) um 50% aufgrund der magnetischen Vorspannung ver bessert. Andererseits ist klar daß hinsichtlich der Induktor komponente, die mit dem Permanentmagneten 49 ausgerüstet ist, der das Seltenerdmagnetpulver mit dem mittleren Partikeldurch messer von 2 µm benutzt, die gleichstromüberlagerte Induktan zeigenschaft um nur 15% verbessert ist. Daher muß in Hinsicht auf das für den Permanentmagneten 49 benutzte Seltenerdmagnet pulver ein mittlerer Pulverpartikeldurchmesser 2,5 bis 25 µm sein, und ein maximaler Partikeldurchmesser muß 50 µm oder we niger sein zum Verhindern der Oxidation während des Herstel lungsschrittes.

Beispiel 9

In Hinblick auf die herkömmliche Technik ist das Problem auf gezeigt worden, daß Zunahme im Kernverlust aufgetreten ist aufgrund des niedrigen spezifischen Widerstandes der Perma nentmagneten. In Beispiel 9 wird der Zugabebetrag des Harzes als 30% oder mehr in einer Volumenverhältnisbasis zum Überwin den des obigen Problemes spezifiziert und daher zur Erhöhung des spezifischen Widerstandes.

In Hinblick auf die Induktorkomponenten mit der in Beispiel 1 benutzten Konfiguration wurde eine Induktorkomponente mit dem Permanentmagneten 49 mit einem Harzgehalt von 40% im Volumen relativ zu dem Seltenerdmagnetpulver und einem spezifischen Widerstand von 0,5 Ωcm ausgerüstet, eine andere Induktorkompo nente wurde mit dem Permanentmagneten 49 mit einem Harzgehalt von 20% im Volumen und einem spezifischen Widerstand von 0,05 Ωcm ausgerüstet, und eine andere Induktorkomponente wurde mit dem Permanentmagneten 49 mit einem Harzgehalt von 30% im Volu men und einem spezifischen Widerstand von 0,1 Ωcm ausgerüstet. In Hinblick auf jede Induktorkomponente wurde der Kernverlust gemessen. Die Resultate sind in Tabelle 6 gezeigt.

Tabelle 6

Wie aus Tabelle 6 klar ist, wird in Hinblick auf die Induktor komponente mit dem Harzgehalt von 20% im Volumen und im spezi fischen Widerstand von 0,05 Ωcm der Kernverlust verschlech tert, da ein Wirbelstrom durchgeht, im Vergleich mit dem Kern verlust der Induktorkomponente, die den Harzgehalt von 30% im Volumen oder mehr enthält. Die Induktorkomponente mit dem Harzgehalt von 30% im Volumen und dem spezifischen Widerstand von 0,1 Ωcm zeigt einen Kernverlust äquivalent zu der Induk torkomponente mit dem Harzgehalt von 40% im Volumen und dem spezifischen Widerstand von 0,05 Ωcm. Daher muß der Harzgehalt 30% im Volumen oder mehr relativ zu dem Seltenerdmagnetpulver betragen, das für den Permanentmagneten 49 benutzt wird, und der spezifische Widerstand muß 0,1 Ωcm oder mehr betragen zum Verhindern der Zunahme des Kernverlustes, der die Verringerung in dem spezifischen Widerstand des Permanentmagneten 49 be gleitet.

Bei den obigen Beispielen 6 bis 9 werden, obwohl die Beschrei bung für die zusätzlichen Punkte gegeben ist, die sich auf die magnetischen Eigenschaften des Permanentmagneten 49 beziehen zum Anlegen einer magnetischen Vorspannung, die für die Induk torkomponente gemäß Beispiel 1 benutzt wurden, diese zusätzli chen Punkte auf die Permanentmagneten (Permanentmagnete 69, 89, 91, 111, 129 und 131) angewendet zum Anlegen einer magne tischen Vorspannung, die für die Induktorkomponenten eines je den der anderen Beispiele (Beispiel 2 bis 5) auf eine Weise ähnlich zu jenen in Beispielen 6 bis 9 benutzt.

Wie oben beschrieben wurde, enthält in Beziehung auf die In duktorkomponenten gemäß den zuvor erwähnten Beispielen 1 bis 9 die Konfiguration durchgehend den Permanentmagnet zum Anlegen einer magnetischen Vorspannung und den Hülsenkern, der in ver schiedenen Arten von herkömmlichen Produkten benutzt worden ist, und weiterhin wird der Permanentmagnet mindestens eine Lücke in einem geschlossenen Magnetkreis angeordnet, der mit dem Magnettrommelkern und dem Hülsenkern gebildet wird, zum Anlegen eines im Gleichstrommagnetfeldes in die Richtung ent gegengesetzt zu der Richtung eines Magnetfeldes, das durch ei ne magnetische Spannung aufgrund der Spule erzeugt wird. Folg lich wird eine benutzbare Magnetflußdichtenbreite vergrößert. Zusätzlich wird ein Seltenerdmagnetpulver mit überlegenen ma gnetischen Eigenschaften für den Permanentmagneten benutzt, es wird mit einem richtigen Betrag von Harz gemischt, es wird auf einen geeigneten Partikeldurchmesser eingestellt, es wird mit einem Metall oder einer Legierung beschichtet und daher kann der spezifische Widerstand auf einen vorbestimmten Wert oder mehr spezifiziert werden. Da weiter das Seltenerdmagnetpulver mit anorganischem Glas beschichtet ist und das Metall oder die Legierung mit einer nichtmetallischen anorganischen Verbindung beschichtet ist, kann die hergestellte Induktorkomponente mit einem großen Strom behandelt werden, sie weist magnetische Ei genschaften auf, die sich nicht verschlechtern, und sie ist geeignet zum Ergreifen von Maßnahmen zur magnetischen Abschir mung, Miniaturisierung und Gewichtsverringerung mit Leichtig keit.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Miniaturisierung und die Verringerung des Verlustes in Bezug auf den Transfor mator und die Drosselspule zum Schalten der Stromversorgung unter Benutzung der Induktorkomponente erzielt werden. Weiter hin kann die vorliegende Erfindung wesentlich zu der Miniatu risierung und der Zunahme der Effektivität in der Leistungs schaltung selbst beitragen, die die Induktorkomponente be nutzt, und daher ist sie industriell zu einem großen Grad nützlich.

Beispiel 10

Wie in Fig. 11A und 11B gezeigt ist, wird eine Mischung (viskoses Material) eines magnetischen Pulvers und eines Kleb stoffes aufgeschichtet (angeklebt) und getrocknet auf der Um fangs- und Verbindungsoberfläche (Passungsoberfläche) eines hülsenförmigen Magnetkernabschnittes 147. Darauf folgend wird ein Permanentmagnetabschnitt (M) 149 (ein Mischungsmagnet aus Magnetpulver und dem Klebstoff) zusammen mit dem Magnetkernab schnitt 147 magnetisiert und so fixiert, daß ein Magnetkern 151 gebildet wird.

Wie in Fig. 11C gezeigt ist, ist eine Spule 155 um einen Spu lenkern 153 gewickelt, der aus einem Magnettrommelkern herge stellt ist, und daher wird ein Spulenabschnitt 157 zuvor ge bildet. Der Spulenabschnitt 157 wird mit dem Magnetkern 151 so bedeckt, daß eine Induktorkomponente 145 gebildet wird, die einen Transformator bildet, wie in Fig. 11D gezeigt ist.

Hierin kann Ferrit auf Mn-Zn-Basis als Material für den Ma gnetkernabschnitt 147 und den Spulenkern 157 benutzt werden. Es können jedoch irgendwelche Materialien benutzt werden, so lange das Material ein Weichmagnetmaterial ist.

Der Permanentmagnetabschnitt (M) 149 ist aus einem gebondeten Magnet zusammengesetzt, der aus dem viskosen Material gebildet ist, das durch Mischen des Magnetpulvers und des Harzes herge stellt ist. Jegliches Magnetpulver und jegliches Harz können für diesen gebondeten Magneten benutzt werden, solange der spezifische Widerstand 0,1 Ω ist.

Jegliches Magnetpulver kann als das Magnetpulver benutzt wer den, solange das Magnetpulver eine intrinsische Koerzitivfeld stärke von 10 kOe (790 kA/m) oder mehr, eine Curie-Temperatur (T_C) von 500°C oder mehr und einen mittleren Partikeldurchmes ser von 2,5 bis 0,5 µm aufweist.

Bevorzugt wird das Magnetpulver mit 0,1 bis 10% in einer Volu menverhältnisbasis auf ein Metall geschichtet, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zn, Al, Bi, Ga, In, Mg, Pb, Sb und Sn besteht oder einer Legierung, oder ein Komplex wird ge bildet.

Bevorzugt wird das Magnetpulver mit einem Silanverbindungsmit tel oder einem Titanverbindungsmittel verschnitten und einer Oberflächenbehandlung unterworfen, bevor das Magnetpulver mit dem Harz vermischt wird.

Harze, die zum Binden des Magnetpulvers nützlich sind, enthal ten eines, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Polyemid harzen, Poly(amid-imid)harzen, Epoxidharzen, Po ly(phenylensulfid)harzen, Silikonharzen, Polyesterharzen, aro matischen Nylons und Flüssigkristallpolymerharzen oder einem Komplex dieser Harze besteht.

Als nächstes wird ein spezielles Beispiel der Herstellung der Induktorkomponente nach Beispiel 10 der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Ein Seltenerdmagnetpulver wurde als das Magnetpulver darge stellt und wurde mit 1% von Zn auf einer Volumenverhältnisba sis beschichtet. Das Seltenerdmagnetpulver wies eine intrinsi sche Koerzitivfeldstärke von 15 kOe (1185 kA/m), eine Curie- Temperatur (T_c) von 770°C, einen mittleren Partikeldurchmesser von 10 µm und eine Zusammensetzung, die durch die allgemeine Formel Sm(Co_bal.Fe_{0,15 bis 0,25}Cu_{0,05 bis 0,06}Zr_{0,02 bis 0,03})_{7,0 bis 8,5} dargestellt wird, auf. Ein Silanverbindungsmittel wurde hinzu gefügt, eine Oberflächenbehandlung wurde durchgeführt und ein aromatischer Nylon wurde als Harz gemischt. Ein Ende des zy lindrischen Magnetkernes wird mit diesem gemischten Viskosen material beschichtet, wie in Fig. 11A gezeigt ist, und Trock nen wurde durchgeführt. Magnetisierung wurde bei 4T (oder mehr) durchgeführt. Die Öffnungsseite dieses Magnetkernab schnittes 147 wurde zu dem in Fig. 11C gezeigten Spulenab schnitt 155 gepaßt, so daß die in Fig. 11D gezeigte Induktor komponente 145 erzeugt wurde.

Beispiel 11

Wie in Fig. 12A gezeigt ist, wird ein Permanentmagnetpulver abschnitt (M) 149 auf eine Verbindungs(Paß)oberfläche be schichtet, daran angeheftet und getrocknet zwischen einem be cherförmigen Magnetkernabschnitt 161 und dem Umfangskragen 163a eines Magnettrommelkernes 163. Darauf folgend wird der Permanentmagnetabschnitt (M) 149 (eine Magnetmischung aus ei nem Magnetpulver und einem Klebestoff) zusammen mit dem Ma gnetkernabschnitt 161 magnetisiert und so fixiert, daß ein Ma gnetkern 165 gebildet wird, wie in Fig. 12B gezeigt ist.

Wie in Fig. 12C gezeigt ist, ist eine Spule 167 um einen Spu lenkern 163 gewickelt, der aus einem Halbmagnettrommelkern hergestellt ist, und daher wird ein Spulenabschnitt 169 zuvor gebildet. Der Spulenabschnitt 169 ist mit dem Magnetkern 165 so bedeckt, daß eine Induktorkomponente 159 gebildet ist, die als ein Transformator zusammengesetzt ist, wie in Fig. 12D gezeigt ist.

Hierin können Materialien ähnlich zu jenen in der Konfigurati on gemäß Beispiel 10 als die Materialien für das Magnetpulver, das Harz, den Halbmagnettrommelkernabschnitt 163 und den be cherförmigen Magnetkernabschnitt 161 gemäß Beispiel 11 der vorliegenden Erfindung benutzt werden.

Wie oben beschrieben wurde, können bezüglich der Induktorkom ponenten 145 und 149 gemäß Beispielen 10 und 11 der vorliegen den Erfindung die Bearbeitungsschritte vereinfacht werden, und die Lücke (Vorspannung wird in der Lücke ungültig) zwischen dem Magnetkern und dem Permanentmagneten kann im Vergleich mit einem herkömmlichen Verfahren verringert werden, daß das An heften eines Permanentmagneten, der aus einer ringförmigen dünnen Platte hergestellt ist, die zuvor erzeugt wurde, zwi schen Magnetkernen. Folglich kann eine Induktorkomponente mit einem Vorspannungseffekt (Qualität) realisiert werden, die zu dem vollen Ausmaß verbessert ist.

In Hinblick auf die Induktorkomponenten 145 und 159 gemäß Bei spielen 10 und 11 der vorliegenden Erfindung kann der Betrag des unerwünschten Luftspaltes nach dem Kombinieren der Magnet kerne zu Null oder sehr klein gemacht werden durch enges An haften des Magnetpulvers an Oberflächenunebenheiten auf der Verbindungsoberfläche zwischen den Magnetkernen 147, 153, 161 und 163 und dem Permanentmagnet durch Steuern der Variationen in der Lückenabmessung aufgrund der Schneidegenauigkeit der Magnetkernlücke auf der Grundlage des Betrages des Permanent magnetpulvers.

In Beispielen 10 und 11 der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben wurde, da der benutzte Permanentmagnetab schnitt aus dem viskosen Material gebildet ist, keine Lücke erzeugt, daher der Vorspannungseffekt weiter verbessert wer den. Zusätzlich wird das Anheften des Magnetkernes und des Permanentmagneten bei dem Herstellungsverfahren (Schritte) un nötig, und daher können die Herstellungsschritte vereinfacht werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine irreversible Dema gnetisierung aufgrund von Rückflußlötwärme verhindert werden, und Demagnetisierung des Permanentmagneten aufgrund von Oxida tion des Magnetpulvers kann verhindert werden durch die Benut zung der zuvor erwähnten Magnetpulver, Harze, Oberflächenbe schichtungen und Behandlungsmaterialien.

Wie oben beschrieben wurde, kann hinsichtlich der Induktorkom ponenten gemäß Beispielen 10 und 11 der vorliegenden Erfin dung, da das Magnetpulver eng an den Oberflächenunebenheiten auf der Verbindungsoberfläche zwischen dem Magnetkern und dem Permanentmagnet anhaftet und Variationen in der Lückenabmes sung aufgrund der Schneidegenauigkeit der Magnetkernlücke durch den Betrag des Magnetpulvers des Permanentmagneten ge steuert wird, der Betrag eines unerwünschten Luftspaltes nach der Kombination der Magnetkerne zu Null oder sehr klein ge macht werden. Folglich kann die vorliegende Erfindung Induk torkomponenten mit keiner Variation der Eigenschaften vorsehen und ein Herstellungsverfahren dafür vorsehen.

Gemäß Beispielen 10 und 11 wird keine Lücke an dem zuvor er wähnten Verbindungsabschnitt erzeugt, und daher kann die vor liegende Erfindung Induktorkomponenten vorsehen, die einen weiter verbesserten Vorspannungseffekt zeigen, und sie kann das Herstellungsverfahren dafür vorsehen.

Gemäß Beispielen 10 und 11 wird das Anheften des Magnetkernes und des Permanentmagneten unnötig bei dem Herstellungsverfah ren (Schritte), und daher kann die vorliegende Erfindung In duktorkomponenten vorsehen, die die Herstellungsschritte ver einfachen können, und sie kann das Herstellungsverfahren dafür vorsehen.

Gemäß Beispielen 10 und 11 kann die vorliegende Erfindung In duktorkomponenten vorsehen, die irreversible Demagnetisierung aufgrund von Rückflußlötwärme verhindern können und die Dema gnetisierung aufgrund von Oxidation des Magnetpulvers verhin dern können, daß den Permanentmagnet darstellt, in dem das Ma terial mit einer speziellen Zusammensetzung und Eigenschaft benutzt wird, und sie kann das Herstellungsverfahren dafür vorsehen.

Claims

1. Induktorkomponente mit:
einem Magnettrommelkern,
der aus einem magnetischen Material hergestellt ist, mit einer Struktur, die integrierte Flansche an beiden Enden eines säu lenartigen Materiales enthält;
einer Spule, die um das säulenartige Material in dem Magnettrommelkern ge wickelt ist und zwischen den Flanschen angeordnet ist; und
einem Permanentmagneten, der in der Nachbarschaft des Ma gnettrommelkernes mit der darum gewickelten Spule plaziert ist;
wobei ein Hülsenkern auf die Außenseite des Magnettrommelker nes gepaßt ist; und
der Permanentmagnet in mindestens einer Lücke in einem ge schlossenen Magnetkreis angeordnet ist, der mit dem Ma gnettrommelkern und dem Hülsenkern gebildet ist, zum Anlegen eines Gleichstrommagnetfeldes in die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Magnetfeldes, das durch eine magnetische Spannung aufgrund der Spule erzeugt wird.

2. Induktorkomponente nach Anspruch 1, bei der der Permanentmagnet einen Komplex aufweist, der durch Dispergieren eines Magnetpulvers in einem Harz oder durch Mi xen des Harzes und des Magnetpulvers hergestellt ist.

3. Induktorkomponente nach Anspruch 2, bei der der Komplex durch Beschichten der Lücke mit einem viskosen Material des Harzes und des Magnetpulvers und danach Durchführen einer Wär mehärtung hergestellt ist.

4. Induktorkomponente nach Anspruch 2, bei der der Komplex auf einer Magnetkernbasis magnetisiert ist.

5. Induktorkomponente nach Anspruch 2, bei der der Komplex hergestellt ist durch Dispergieren des Ma gnetpulvers in mindestens einem Harz, das aus der Gruppe ge wählt ist, die aus Poly(amid-imid)harzen, Polyimidharzen, Epoxidharzen, Poly(phenylensulfid)harzen, Silikonharzen, Poly esterharzen, aromatischen Polyamidharzen und Flüssigkristall polymeren besteht.

6. Induktorkomponente nach Anspruch 2, bei der das Magnetpulver ein Seltenerdmagnetpulver ist mit ei ner intrinsischen Koerzitivfeldstärke H_C von 7,9 × 10⁵(A/m) oder mehr, einer Curie-Temperatur T_C von 500°C oder mehr und einem mittleren Pulverpartikeldurchmesser von 2,5 bis 25 µm.

7. Induktorkomponente nach Anspruch 2, bei der die Oberfläche des Magnetpulvers mit mindestens einem Metall beschichtet ist, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Zn, Al, Bi, Ga, In, Mg, Pb, Sb und Sn oder einer Legierung besteht.

8. Induktorkomponente nach Anspruch 7, bei der das mit dem Metall oder der Legierung beschichtete Ma gnetpulver weiter mit mindestens einer nichtmetallischen anor ganischen Komponente mit einem Schmelzpunkt von 300°C oder mehr beschichtet ist.

9. Induktorkomponente nach Anspruch 8, bei der der Hinzufügungsbetrag der nichtmetallischen organi schen Verbindung in dem Bereich von 0,1% bis 10% auf einer Vo lumenverhältnisbasis ist.

10. Induktorkomponente nach Anspruch 2, bei der der Gehalt des Harzes 30% oder mehr auf einer Volumen verhältnisbasis ist und der spezifische Widerstand des Komple xes des Harzes und des Magnetpulvers 0,1 Ωcm oder mehr be trägt.

11. Induktorkomponente nach Anspruch 2, bei der das Magnetpulver eine Zusammensetzung von Sm(Co_bal.Fe_{0,15 bis 0,25}Cu_{0,05 bis 0,06}Zr_{0,02 bis 0,03})_{7,0 bis 8,5} aufweist.

12. Induktorkomponente nach Anspruch 2, bei der das Magnetpulver mit anorganischem Glas mit einem Er weichungspunkt von 220°C oder mehr aber 550°C oder weniger be schichtet ist.

13. Induktorkomponente nach Anspruch 12, bei der der Zugabebetrag des anorganischen Glases in dem Be reich von 0,01% bis 10% auf einer Volumenverhältnisbasis liegt.

14. Induktorkomponente nach Anspruch 2, bei der das Magnetpulver einer Oberflächenbehandlung mit einem Silanverbindungsmittel, einem Titanverbindungsmittel oder ei nem dispergierenden Mittel unterworfen wird, wovor das Magnet pulver mit dem Harz vermischt wird oder in dem Harz disper giert wird.

15. Induktorkomponente nach Anspruch 2, bei der der Permanentmagnet hergestellt ist durch Orientieren des Magnetpulvers in der Richtung der Dicke mit einem Magnet feld so, daß es magnetische Anisotropie aufweist.

16. Induktorkomponente nach Anspruch 1, bei der das magnetisierende Magnetfeld des Permanentmagneten 2,5 T oder mehr beträgt.

17. Induktorkomponenten nach Anspruch 1, bei der der Perma nentmagnet eine mittlere Mittellinienrauheit Ra von 10 µm oder weniger aufweist.

18. Herstellungsverfahren einer Induktorkomponente mit einem aus einem magnetischen Material hergestellten Magnettrommel kern mit einer Struktur mit integrierten Flanschen an beiden Enden eines säulenartigen Materiales, einer um das säulenarti ge Material in dem Magnettrommelkern gewickelten Spule, die zwischen den Flanschen angeordnet ist, und einem Permanentma gnet, der in der Nachbarschaft des Magnettrommelkernes mit der darum gewickelten Spule angeordnet ist, mit den Schritten:
Passen eines Hülsenkernes auf die Außenseite des Magnettrom melkernes; und
Anordnen der Permanentmagneten in mindestens einer Lücke in einem geschlossenen Magnetkreis, der mit dem Magnettrommelkern und dem Hülsenkern gebildet ist, zum Anlegen eines Gleich strommagnetfeldes in die Richtung entgegengesetzt zu der Rich tung eines Magnetfeldes, das durch eine magnetische Spannung aufgrund der Spule erzeugt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, weiter mit dem Schritt des Bildens des Permanentmagneten aus einem Komplex, der durch Dispergieren eines Magnetpulvers in einem Harz oder durch Mischen des Harzes und des Magnetpulvers hergestellt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, weiter mit dem Schritt des Herstellens des Komplexes durch Be schichten der Lücke mit einem viskosen Material aus dem Harz und dem Magnetpulver und danach Durchführen einer Wärmeaushär tung.

21. Verfahren nach Anspruch 19, weiter mit dem Schritt des Magnetisierens des Komplexes auf einer Magnetkernbasis.

22. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Harz mindestens ein Harz aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Poly(amid-imid)harzen, Polyimidharzen, Epoxidharzen, Po ly(phenylensulfid)harzen, Silikonharzen, Polyesterharzen, aro matischen Polyamidharzen und Flüssigkristallpolymeren besteht.

23. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Magnetpulver ein Seltenerdmagnetpulver ist mit ei ner intrinsischen Koerzitivfeldstärke H_C von 7,9 × 10⁵(A/m) oder mehr, einer Curie-Temperatur T_C von 500°C oder mehr und einem mittleren Pulverpartikeldurchmesser von 2,5 bis 25 µm.

24. Verfahren nach Anspruch 19, bei der die Oberfläche des Magnetpulvers mit mindestens einem Metall beschichtet wird, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Zn, Al, Bi, Ga, In, Mg, Pb, Sb und Sn oder einer Le gierung besteht.

25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das mit dem Metall oder der Legierung beschichtete Ma gnetpulver weiter mit mindestens einer nichtmetallischen anor ganischen Verbindung mit einem Schmelzpunkt von 300°C oder mehr beschichtet wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem der Zufügungsbetrag der nichtmetallischen organischen Verbindung in dem Bereich von 0,1% bis 10% auf einer Volumen verhältnisbasis liegt.

27. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Gehalt des Harzes 30% oder mehr auf einer Volumen verhältnisbasis beträgt und der spezifische Widerstand des Komplexes des Harzes und des Magnetpulvers 0,1 Ωcm oder mehr beträgt.

28. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Magnetpulver eine Zusammensetzung von Sm(Co_bal.Fe_{0,15 bis 0,25}Cu_{0,05 bis 0,06}Zr_{0,02 bis 0,03})_{0,7 bis 8,5} aufweist.

29. Verfahren nach Anspruch 19, weiter mit dem Schritt des Beschichtens des Magnetpulvers mit einem anorganischen Glas mit einem Erweichungspunkt von 220°C und mehr aber 550°C oder weniger.

30. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem der Zufügungsbetrag des anorganischen Glases innerhalb des Bereiches von 0,01% bis 10% auf einer Volumenverhältnisba sis liegt.

31. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Magnetpulver einer Oberflächenbehandlung mit einem Silanverbindungsmittel, einem Titanverbindungsmittel oder ei nem anderen dispergierenden Mittel unterworfen wird, bevor das Magnetpulver mit dem Harz gemischt wird oder in dem Harz dis pergiert wird.

32. Verfahren nach Anspruch 19, weiter mit dem Schritt des Herstellens des Permanentmagneten durch Orientieren des Magnetpulvers in der Richtung der Dicke mit einem Magnetfeld so, daß es magnetische Anisotropie auf weist.

33. Verfahren nach Anspruch 18, weiter mit dem Schritt des Magnetisierens des Permanentmagne ten bei einem magnetisierenden Magnetfeld von 2,5 T oder mehr.

34. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem der Permanentmagnet eine mittlere Mittellinienrauheit Ra von 10 µm oder weniger aufweist.