JP2000331814A - 圧粉磁芯及び該圧粉磁芯を用いたチョークコイル - Google Patents
圧粉磁芯及び該圧粉磁芯を用いたチョークコイルInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流重畳特性に優れた高効率のチョークコイ
ル及びかかるチョークコイルを製作し得る圧粉磁芯を提
供すること。 【解決手段】 １重量％〜１０重量％Ｓｉ、０．１〜５
重量％Ｍｎ、０．０１〜５．０重量％Ｖ、残部Ｆｅの組
成から成る強磁性合金粉末を、平均アスペクト比が１．
５〜５になるように偏平化した上でバインダーと混合し
て圧縮成形した圧粉磁芯をコアとして用いてチョークコ
イルを製作する。これにより、偏平化を行わない場合に
比べ、印加磁界が１０（Oe）〜４０（Oe）の低磁界での
インダクタンスが向上し、直流重畳特性に優れた高効率
のチョークコイルが得られる。
ル及びかかるチョークコイルを製作し得る圧粉磁芯を提
供すること。 【解決手段】 １重量％〜１０重量％Ｓｉ、０．１〜５
重量％Ｍｎ、０．０１〜５．０重量％Ｖ、残部Ｆｅの組
成から成る強磁性合金粉末を、平均アスペクト比が１．
５〜５になるように偏平化した上でバインダーと混合し
て圧縮成形した圧粉磁芯をコアとして用いてチョークコ
イルを製作する。これにより、偏平化を行わない場合に
比べ、印加磁界が１０（Oe）〜４０（Oe）の低磁界での
インダクタンスが向上し、直流重畳特性に優れた高効率
のチョークコイルが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属粉末を有機バイン
ダー等と混合し圧縮成形して得られる圧粉磁芯及び該圧
粉磁芯をコアとして用いたチョークコイルに関する。
ダー等と混合し圧縮成形して得られる圧粉磁芯及び該圧
粉磁芯をコアとして用いたチョークコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＦＡ機器、ＯＡ機器等、各種電子
機器の部品、例えば、スイッチング電源等のインダクタ
として、電気・磁気特性の優れた磁芯材料を使用した種
々のコイルが用いられている。近年、電子機器における
小型化が強く要請され、また、小型化を図るためにも高
周波数を使用する傾向があり、高周波領域において特性
の優れたチョークコイル及びかかる特性をチョークコイ
ルに付与し得る磁芯が求められている。
機器の部品、例えば、スイッチング電源等のインダクタ
として、電気・磁気特性の優れた磁芯材料を使用した種
々のコイルが用いられている。近年、電子機器における
小型化が強く要請され、また、小型化を図るためにも高
周波数を使用する傾向があり、高周波領域において特性
の優れたチョークコイル及びかかる特性をチョークコイ
ルに付与し得る磁芯が求められている。
【０００３】従来より、高周波領域で用いられるチョー
クコイルの磁芯として、軟磁性フェライト磁芯や圧粉磁
芯が使用されている。これらのうち、フェライト磁芯は
透磁率は大きいものの、飽和磁束密度が小さいために、
コイルに直流電流が流れると直ちに磁気飽和を起し、イ
ンダクタンスが大きく劣化する。例えば、スイッチング
電源の出力側回路においては、比較的大きな直流電流が
コイルに流れるので、コイルには、そのような状態にお
いてもインダクタンスが大きく低下しない性質、即ち、
直流重畳特性が優れていることが要求される。
クコイルの磁芯として、軟磁性フェライト磁芯や圧粉磁
芯が使用されている。これらのうち、フェライト磁芯は
透磁率は大きいものの、飽和磁束密度が小さいために、
コイルに直流電流が流れると直ちに磁気飽和を起し、イ
ンダクタンスが大きく劣化する。例えば、スイッチング
電源の出力側回路においては、比較的大きな直流電流が
コイルに流れるので、コイルには、そのような状態にお
いてもインダクタンスが大きく低下しない性質、即ち、
直流重畳特性が優れていることが要求される。
【０００４】これに対して、軟磁性金属粉末を成形して
作製される圧粉磁芯は、フェライト磁芯に比べて高い飽
和磁束密度を有するため、この圧粉磁芯を用いたチョー
クコイルは直流重畳特性に優れているという利点を有し
ている。しかし、圧粉磁芯は金属粉末を有機バインダー
等と混合して圧縮成形して作製するため、透磁率が低
く、また、透磁率の高周波特性が悪いという欠点を有し
ている。
作製される圧粉磁芯は、フェライト磁芯に比べて高い飽
和磁束密度を有するため、この圧粉磁芯を用いたチョー
クコイルは直流重畳特性に優れているという利点を有し
ている。しかし、圧粉磁芯は金属粉末を有機バインダー
等と混合して圧縮成形して作製するため、透磁率が低
く、また、透磁率の高周波特性が悪いという欠点を有し
ている。
【０００５】一方、上述した電子機器における小型化の
要請に伴う電子部品の小型化の要求に対し、圧粉磁芯の
磁気特性に対しても高特性化が強く望まれている。例え
ば、圧粉磁芯の小型化を達成しつつ、該圧粉磁芯に巻線
を施したコイルのインダクタンスは、小型でない圧粉磁
芯を用いたものと同等であることが要求されており、そ
のためには、圧粉磁芯の透磁率を向上すること及び周波
数特性を改善することが是非とも必要である。
要請に伴う電子部品の小型化の要求に対し、圧粉磁芯の
磁気特性に対しても高特性化が強く望まれている。例え
ば、圧粉磁芯の小型化を達成しつつ、該圧粉磁芯に巻線
を施したコイルのインダクタンスは、小型でない圧粉磁
芯を用いたものと同等であることが要求されており、そ
のためには、圧粉磁芯の透磁率を向上すること及び周波
数特性を改善することが是非とも必要である。
【０００６】一般に、圧粉磁芯の透磁率を向上させる方
法としては、大別して以下の３つが考えられる。 1)原料である素材自体の透磁率を上げる。 2)粉末の充填率を上げる。 3)粉末のアスペクト比を高くする。
法としては、大別して以下の３つが考えられる。 1)原料である素材自体の透磁率を上げる。 2)粉末の充填率を上げる。 3)粉末のアスペクト比を高くする。
【０００７】従来は、このうち、粉末の充填率を上げる
ことに主点が置かれており、その手段として、例えば、
成形圧力を上げる、バインダーの条件を種々変化させ
る、二つ以上の異種形状、粒度、組成等の異なる粉末を
配合すること等が検討されている。
ことに主点が置かれており、その手段として、例えば、
成形圧力を上げる、バインダーの条件を種々変化させ
る、二つ以上の異種形状、粒度、組成等の異なる粉末を
配合すること等が検討されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
による圧粉磁芯の透磁率の改善は、既に検討し尽くされ
た感があり、例えば、成形圧力を上げると、金型寿命が
低下してしまう等、製造コスト等の面からの制約を無視
できない。従って、現状の特性レベルからの大幅な改善
は望めない状況にあり、近年の機器の小型化に対応でき
るものではなかった。
による圧粉磁芯の透磁率の改善は、既に検討し尽くされ
た感があり、例えば、成形圧力を上げると、金型寿命が
低下してしまう等、製造コスト等の面からの制約を無視
できない。従って、現状の特性レベルからの大幅な改善
は望めない状況にあり、近年の機器の小型化に対応でき
るものではなかった。
【０００９】一方、近年、技術分野を問わず大きな課題
となっている省エネルギー化の観点から、チョークコイ
ルを含む回路を高効率化することも要求されているが、
チョークコイルのコアとして用いる圧粉磁芯を改良する
ことで、この高効率化を達成するという面からのアプロ
ーチでは、あまり有効な提案はなされていない。
となっている省エネルギー化の観点から、チョークコイ
ルを含む回路を高効率化することも要求されているが、
チョークコイルのコアとして用いる圧粉磁芯を改良する
ことで、この高効率化を達成するという面からのアプロ
ーチでは、あまり有効な提案はなされていない。
【００１０】本発明者らは、直流重畳特性に優れるとい
う利点を有しつつ、透磁率が低く、また、透磁率の高周
波特性が悪いという欠点を解消し得る圧粉磁芯を求めて
検討を重ねた結果、所定の組成のＳｉ−Ｆｅ系強磁性合
金粉末とバインダーとを混合した粉末を圧縮成形して得
られる圧粉磁芯を用いることにより、直流重畳特性に優
れ、しかも高効率のチョークコイルを実現できることを
見出した。このＳｉ−Ｆｅ系合金粉末を圧縮成形して得
られる圧粉磁芯を用いたコイルは、現在使われているフ
ェライト系又はセンダスト系の磁芯を用いたコイルに比
べ、高いインダクタンスを示すことがわかった。しかし
ながら、機器の電子部品として使われるチョークコイル
の定格電流でのインダクタンス値は決まっているため、
この圧粉磁芯を用いる場合には、定格電流でのインダク
タンスを合わせるため、コイルの巻線数を減らすなど特
別な方策をとらなければならない。
う利点を有しつつ、透磁率が低く、また、透磁率の高周
波特性が悪いという欠点を解消し得る圧粉磁芯を求めて
検討を重ねた結果、所定の組成のＳｉ−Ｆｅ系強磁性合
金粉末とバインダーとを混合した粉末を圧縮成形して得
られる圧粉磁芯を用いることにより、直流重畳特性に優
れ、しかも高効率のチョークコイルを実現できることを
見出した。このＳｉ−Ｆｅ系合金粉末を圧縮成形して得
られる圧粉磁芯を用いたコイルは、現在使われているフ
ェライト系又はセンダスト系の磁芯を用いたコイルに比
べ、高いインダクタンスを示すことがわかった。しかし
ながら、機器の電子部品として使われるチョークコイル
の定格電流でのインダクタンス値は決まっているため、
この圧粉磁芯を用いる場合には、定格電流でのインダク
タンスを合わせるため、コイルの巻線数を減らすなど特
別な方策をとらなければならない。
【００１１】本発明の目的は、直流重畳特性に優れた高
効率のチョークコイル及びかかるチョークコイルを製作
し得る圧粉磁芯を提供することにある。
効率のチョークコイル及びかかるチョークコイルを製作
し得る圧粉磁芯を提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、直流重畳特性に優れ
た高効率のチョークコイルを、巻線数を減らすなど特別
な方策をとらなくても、定格電流で所定のインダクタン
ス値に合わせて簡単に製作し得る圧粉磁芯を提供するこ
とにある。
た高効率のチョークコイルを、巻線数を減らすなど特別
な方策をとらなくても、定格電流で所定のインダクタン
ス値に合わせて簡単に製作し得る圧粉磁芯を提供するこ
とにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
所定の組成のＳｉ−Ｆｅ系強磁性合金粉末のアスペクト
比を１．５〜５．０にして圧粉磁芯を成形し、該圧粉磁
芯を用いることにより、定格電流でのインダクタンス値
を合わせ、低電流域で高いインダクタンスを示すチョー
クコイルを製作し得ることを想到した。また、低電流
（低磁界）でのインダクタンスを増加させることにより
高効率のチョークコイルが得られることを見出すに至っ
た。
所定の組成のＳｉ−Ｆｅ系強磁性合金粉末のアスペクト
比を１．５〜５．０にして圧粉磁芯を成形し、該圧粉磁
芯を用いることにより、定格電流でのインダクタンス値
を合わせ、低電流域で高いインダクタンスを示すチョー
クコイルを製作し得ることを想到した。また、低電流
（低磁界）でのインダクタンスを増加させることにより
高効率のチョークコイルが得られることを見出すに至っ
た。
【００１４】即ち、請求項１記載の発明は、強磁性合金
粉末とバインダーとを混合した粉末を圧縮成形して得ら
れる圧粉磁芯において、前記強磁性合金粉末は、１重量
％〜１０重量％Ｓｉ、残部Ｆｅの組成から成り、平均ア
スペクト比が１．５〜５であることを特徴とする。ま
た、請求項２記載の発明は、強磁性合金粉末とバインダ
ーとを混合した粉末を圧縮成形して得られる圧粉磁芯に
おいて、前記強磁性合金粉末は、１重量％〜１０重量％
Ｓｉ、０．１〜５重量％Ｍｎ、残部Ｆｅの組成から成
り、平均アスペクト比が１．５〜５であることを特徴と
する。
粉末とバインダーとを混合した粉末を圧縮成形して得ら
れる圧粉磁芯において、前記強磁性合金粉末は、１重量
％〜１０重量％Ｓｉ、残部Ｆｅの組成から成り、平均ア
スペクト比が１．５〜５であることを特徴とする。ま
た、請求項２記載の発明は、強磁性合金粉末とバインダ
ーとを混合した粉末を圧縮成形して得られる圧粉磁芯に
おいて、前記強磁性合金粉末は、１重量％〜１０重量％
Ｓｉ、０．１〜５重量％Ｍｎ、残部Ｆｅの組成から成
り、平均アスペクト比が１．５〜５であることを特徴と
する。
【００１５】更に、請求項３記載の発明は、強磁性合金
粉末とバインダーとを混合した粉末を圧縮成形して得ら
れる圧粉磁芯において、前記強磁性合金粉末は、１重量
％〜１０重量％Ｓｉ、０．１〜５重量％Ｍｎ、０．０１
〜５．０重量％Ｖ、残部Ｆｅの組成から成り、平均アス
ペクト比が１．５〜５であることを特徴とする。尚、請
求項４記載の発明は、上記請求項１乃至３記載の圧粉磁
芯をコアとして用いたことを特徴とするチョークコイル
である。
粉末とバインダーとを混合した粉末を圧縮成形して得ら
れる圧粉磁芯において、前記強磁性合金粉末は、１重量
％〜１０重量％Ｓｉ、０．１〜５重量％Ｍｎ、０．０１
〜５．０重量％Ｖ、残部Ｆｅの組成から成り、平均アス
ペクト比が１．５〜５であることを特徴とする。尚、請
求項４記載の発明は、上記請求項１乃至３記載の圧粉磁
芯をコアとして用いたことを特徴とするチョークコイル
である。
【００１６】上述のように、コイルが低磁界で高インダ
クタンスを示すことは、上記した粉末形状を１．５〜
５．０のアスペクト比を有するものにすることにより粉
末の反磁界係数が低下するためであると解される。しか
も、アスペクト比を高くした場合に、粉末は、圧粉磁芯
の成形時にその存在位置が最も安定となる加圧方向に対
して直角に配向する性質が有ることから、低磁界でのイ
ンダクタンスが向上するためであると考えられる。ま
た、このように低磁界でのインダクタンスが向上するこ
とによりチョークコイルとしての効率が高くなったこと
から、高効率化には、低磁界での高μ化、即ち、高イン
ダクタンス化が必要であると解される。
クタンスを示すことは、上記した粉末形状を１．５〜
５．０のアスペクト比を有するものにすることにより粉
末の反磁界係数が低下するためであると解される。しか
も、アスペクト比を高くした場合に、粉末は、圧粉磁芯
の成形時にその存在位置が最も安定となる加圧方向に対
して直角に配向する性質が有ることから、低磁界でのイ
ンダクタンスが向上するためであると考えられる。ま
た、このように低磁界でのインダクタンスが向上するこ
とによりチョークコイルとしての効率が高くなったこと
から、高効率化には、低磁界での高μ化、即ち、高イン
ダクタンス化が必要であると解される。
【００１７】出発原料は、溶解法によるインゴットから
の粉砕粉、アトマイズ粉等、種々考えられるが、組成の
濃度分布が均一ならば製法に制限はなく、これら粉末を
ボールミル、アトライター等で粉砕することにより、粉
末のアスペクト比を変えることができる。粉砕時間によ
りアスペクト比を任意に変化させることができるが、上
記した所定の組成のＳｉ−Ｆｅ系強磁性合金粉末から成
り、アスペクト比を１．５以上、５．０以下とした粉末
で圧粉磁芯を成形し、該圧粉磁芯を用いてチョークコイ
ルを製作することにより、直流重畳特性に優れた高効率
のチョークコイルが得られる。ここで、バインダーと混
合する粉末のアスペクト比を限定した理由は、アスペク
ト比１．５未満の場合はインダクタンスの向上が見られ
ないからであり、一方、５．０を越える場合には、直流
重畳特性が低磁界で急激に劣化するためである。
の粉砕粉、アトマイズ粉等、種々考えられるが、組成の
濃度分布が均一ならば製法に制限はなく、これら粉末を
ボールミル、アトライター等で粉砕することにより、粉
末のアスペクト比を変えることができる。粉砕時間によ
りアスペクト比を任意に変化させることができるが、上
記した所定の組成のＳｉ−Ｆｅ系強磁性合金粉末から成
り、アスペクト比を１．５以上、５．０以下とした粉末
で圧粉磁芯を成形し、該圧粉磁芯を用いてチョークコイ
ルを製作することにより、直流重畳特性に優れた高効率
のチョークコイルが得られる。ここで、バインダーと混
合する粉末のアスペクト比を限定した理由は、アスペク
ト比１．５未満の場合はインダクタンスの向上が見られ
ないからであり、一方、５．０を越える場合には、直流
重畳特性が低磁界で急激に劣化するためである。
【００１８】また、本発明の圧粉磁芯を用いれば、巻線
数を減らすなど特別な方策をとらなくても、定格電流で
所定のインダクタンス値を示すチョークコイルを簡単に
製作し得る。
数を減らすなど特別な方策をとらなくても、定格電流で
所定のインダクタンス値を示すチョークコイルを簡単に
製作し得る。
【００１９】
【発明の実施形態】以下、図面を参照して、本発明の実
施形態としての圧粉磁芯及びその圧粉磁芯を用いて製作
するチョークコイルについて説明する。 （実施例１）まず、６．５％Ｓｉ、１．０％Ｍｎ、０．
５％Ｖ、残部Ｆｅの組成から成る合金インゴットを高周
波溶解により作製した。このインゴットをジョークラッ
シャー、ロールミルを使用して粉砕し、１５０μｍ以下
に分級した。この粉末に対しボールミルを使用して偏平
化処理を行った。この偏平化処理においてボールミルに
よる粉砕時間を異ならせることにより、それぞれアスペ
クト比１．５、２．５、５．０、８．０の各粉末を作製
した。これらの粉末に、それぞれシリコーン樹脂を２．
０ｗｔ％混合し、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍの金型を
用い、室温で１０ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力にて成形し、ト
ロイダル形状の各圧粉磁芯を得た。
施形態としての圧粉磁芯及びその圧粉磁芯を用いて製作
するチョークコイルについて説明する。 （実施例１）まず、６．５％Ｓｉ、１．０％Ｍｎ、０．
５％Ｖ、残部Ｆｅの組成から成る合金インゴットを高周
波溶解により作製した。このインゴットをジョークラッ
シャー、ロールミルを使用して粉砕し、１５０μｍ以下
に分級した。この粉末に対しボールミルを使用して偏平
化処理を行った。この偏平化処理においてボールミルに
よる粉砕時間を異ならせることにより、それぞれアスペ
クト比１．５、２．５、５．０、８．０の各粉末を作製
した。これらの粉末に、それぞれシリコーン樹脂を２．
０ｗｔ％混合し、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍの金型を
用い、室温で１０ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力にて成形し、ト
ロイダル形状の各圧粉磁芯を得た。
【００２０】次に、それぞれの圧粉磁芯に対し、１７０
℃で２時間大気中で熱処理を行い、バインダー硬化を行
った。更に、各圧粉磁芯に対し、粉末成形時の歪を除去
するため６００℃で２時間水素中で熱処理を行った。
℃で２時間大気中で熱処理を行い、バインダー硬化を行
った。更に、各圧粉磁芯に対し、粉末成形時の歪を除去
するため６００℃で２時間水素中で熱処理を行った。
【００２１】これらの圧粉磁芯を用いたチョークコイル
を得るために、それぞれの圧粉磁芯に対して巻線を施し
た試料を作製し、プレシジョンメーター（ＨＰ製４２８
４Ａ）を用いて、それぞれの直流重畳特性を測定した。
測定結果を図１に示す。比較例として、偏平化を行わな
かった試料を上記と同様の方法で作製し測定した結果を
も同図に示す。
を得るために、それぞれの圧粉磁芯に対して巻線を施し
た試料を作製し、プレシジョンメーター（ＨＰ製４２８
４Ａ）を用いて、それぞれの直流重畳特性を測定した。
測定結果を図１に示す。比較例として、偏平化を行わな
かった試料を上記と同様の方法で作製し測定した結果を
も同図に示す。
【００２２】図１より、偏平化を行わなかった試料で
は、印加磁界が０〜２０エルステッド（Oe）程度の低磁
界では、インダクタンスが十分に高くはならない。これ
に対し、それぞれアスペクト比１．５、２．５、５．０
の試料では、低磁界において十分なインダクタンスが得
られている上に、印加磁界が増大してもインダクタンス
は急激に低下せず安定しており、優れた直流重畳特性が
得られることがわかる。一方、アスペクト比８．０の試
料では、印加磁界が０〜２０エルステッド（Oe）程度ま
で増えただけでインダクタンスが急激に減少する、即
ち、直流重畳特性が低磁界で急激に劣化している。
は、印加磁界が０〜２０エルステッド（Oe）程度の低磁
界では、インダクタンスが十分に高くはならない。これ
に対し、それぞれアスペクト比１．５、２．５、５．０
の試料では、低磁界において十分なインダクタンスが得
られている上に、印加磁界が増大してもインダクタンス
は急激に低下せず安定しており、優れた直流重畳特性が
得られることがわかる。一方、アスペクト比８．０の試
料では、印加磁界が０〜２０エルステッド（Oe）程度ま
で増えただけでインダクタンスが急激に減少する、即
ち、直流重畳特性が低磁界で急激に劣化している。
【００２３】また、比較例を含め各アスペクト比の試料
の、それぞれ１０（Oe）、２０（Oe）、４０（Oe）のと
きのインダクタンスを図２に示す。
の、それぞれ１０（Oe）、２０（Oe）、４０（Oe）のと
きのインダクタンスを図２に示す。
【００２４】図２より、印加磁界が１０〜４０（Oe）程
度の低磁界において、アスペクト比１．５〜５．０の試
料で、偏平化を行わなかった試料以上の高いインダクタ
ンスを示していることがわかる。一方、アスペクト比
８．０の試料では、１０〜４０（Oe）程度の低磁界にお
いて、偏平化を行わなかった試料より、かなり低いイン
ダクタンス値となってしまう。
度の低磁界において、アスペクト比１．５〜５．０の試
料で、偏平化を行わなかった試料以上の高いインダクタ
ンスを示していることがわかる。一方、アスペクト比
８．０の試料では、１０〜４０（Oe）程度の低磁界にお
いて、偏平化を行わなかった試料より、かなり低いイン
ダクタンス値となってしまう。
【００２５】以上より、上記組成のＳｉ−Ｆｅ系強磁性
合金粉末のアスペクト比を１．５〜５．０とすることに
より、偏平化を行わない場合に比べ、コイルの低磁界で
のインダクタンスを向上させ得る上に、良好な直流重畳
特性を付与することが可能であることが判明した。 （実施例２）実施例１で作製した各圧粉磁芯に、本実施
例では１０Ａ通電時にインダクタンスを２．２μＨに合
わせるように所定の巻線を施し、チョークコイルを作製
した。次に、このチョークコイルを、評価用ボード（Ma
xim Integrated Products社製Max1710）を用い、該ボー
ド搭載のチョークコイルに変え、実施例１で作製した各
チョークコイルにおける効率（％）を測定した。各チョ
ークコイルの入力電流１Ａ、２Ａ、１０Ａ時の効率を表
１に示す。
合金粉末のアスペクト比を１．５〜５．０とすることに
より、偏平化を行わない場合に比べ、コイルの低磁界で
のインダクタンスを向上させ得る上に、良好な直流重畳
特性を付与することが可能であることが判明した。 （実施例２）実施例１で作製した各圧粉磁芯に、本実施
例では１０Ａ通電時にインダクタンスを２．２μＨに合
わせるように所定の巻線を施し、チョークコイルを作製
した。次に、このチョークコイルを、評価用ボード（Ma
xim Integrated Products社製Max1710）を用い、該ボー
ド搭載のチョークコイルに変え、実施例１で作製した各
チョークコイルにおける効率（％）を測定した。各チョ
ークコイルの入力電流１Ａ、２Ａ、１０Ａ時の効率を表
１に示す。
【００２６】
【表１】 表１より、アスペクト比１．５〜５．０の粉末より成形
した圧粉磁芯を用いたチョークコイルは、１０Ａ時で
は、偏平化を行わない場合とそれほど効率は変わらない
のに対し、特に、１Ａ及び２Ａの低電流時に、偏平化を
行わない場合に比べ高効率を示すことがわかる。これ
は、アスペクト比が１．５〜５．０の粉末より成形した
圧粉磁芯を用いたものでは、上述したように、低磁界で
高いインダクタンス値を示しているためと考えられる。
尚、アスペクト比８．０の粉末を用いたチョークコイル
では、１Ａ、２Ａ、１０Ａ時のいずれにおいても、偏平
化を行わない場合よりも効率は低下している。 （実施例３）Ｓｉ量を６．５％一定とし、Ｍｎ量を０、
０．１、０．５、１．０、２．５、５．０、７．５、１
０．０％、残部Ｆｅの各組成から成る合金インゴットを
高周波溶解により作製した。これらのインゴットを実施
例１と同様に、粉砕、分級、偏平化処理を行い、それぞ
れアスペクト比２．５の粉末を作製した。これらの粉末
に、実施例１と同様に、それぞれシリコーン樹脂を２．
０ｗｔ％混合し、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍの金型を
用い、室温で１０ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力にて成形し、ト
ロイダル形状の各圧粉磁芯を得て、バインダー硬化のた
めに１７０℃で２時間大気中で熱処理、更に、粉末成形
時の歪を除去するため６００℃で２時間水素中で熱処理
を行った。
した圧粉磁芯を用いたチョークコイルは、１０Ａ時で
は、偏平化を行わない場合とそれほど効率は変わらない
のに対し、特に、１Ａ及び２Ａの低電流時に、偏平化を
行わない場合に比べ高効率を示すことがわかる。これ
は、アスペクト比が１．５〜５．０の粉末より成形した
圧粉磁芯を用いたものでは、上述したように、低磁界で
高いインダクタンス値を示しているためと考えられる。
尚、アスペクト比８．０の粉末を用いたチョークコイル
では、１Ａ、２Ａ、１０Ａ時のいずれにおいても、偏平
化を行わない場合よりも効率は低下している。 （実施例３）Ｓｉ量を６．５％一定とし、Ｍｎ量を０、
０．１、０．５、１．０、２．５、５．０、７．５、１
０．０％、残部Ｆｅの各組成から成る合金インゴットを
高周波溶解により作製した。これらのインゴットを実施
例１と同様に、粉砕、分級、偏平化処理を行い、それぞ
れアスペクト比２．５の粉末を作製した。これらの粉末
に、実施例１と同様に、それぞれシリコーン樹脂を２．
０ｗｔ％混合し、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍの金型を
用い、室温で１０ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力にて成形し、ト
ロイダル形状の各圧粉磁芯を得て、バインダー硬化のた
めに１７０℃で２時間大気中で熱処理、更に、粉末成形
時の歪を除去するため６００℃で２時間水素中で熱処理
を行った。
【００２７】これらの圧粉磁芯を用いたチョークコイル
を得るために、それぞれの圧粉磁芯に対して巻線を施
し、プレシジョンメーター（ＨＰ製４２８４Ａ）を用い
て、チョークコイルとしての直流重畳特性を測定した。
測定結果のうち、各チョークコイルに関し、印加磁界４
０（Oe）におけるインダクタンスを図３に示す。
を得るために、それぞれの圧粉磁芯に対して巻線を施
し、プレシジョンメーター（ＨＰ製４２８４Ａ）を用い
て、チョークコイルとしての直流重畳特性を測定した。
測定結果のうち、各チョークコイルに関し、印加磁界４
０（Oe）におけるインダクタンスを図３に示す。
【００２８】図３より、Ｍｎ量が０．１〜５．０％の圧
粉磁芯を用いたチョークコイルでは、Ｍｎ量を０％とし
たもの、即ち、Ｓｉ−Ｆｅのみの場合に比べて、より良
好なインダクタンス特性が得られることがわかった。
粉磁芯を用いたチョークコイルでは、Ｍｎ量を０％とし
たもの、即ち、Ｓｉ−Ｆｅのみの場合に比べて、より良
好なインダクタンス特性が得られることがわかった。
【００２９】尚、実施例３と同様の、Ｓｉ−Ｍｎ−Ｆｅ
合金について、Ｓｉ量を変化させて同様の実験を行い、
また、Ｓｉ−Ｆｅ合金についても、Ｓｉ量を変化させた
同様の実験を行った。各実験の測定結果については省略
するが、この結果、Ｓｉ量が１．０〜１０．０％の圧粉
磁芯を用いたチョークコイルで良好な特性が得られた。
また、Ｓｉ−Ｍｎ−Ｖ−Ｆｅ合金について、Ｖ量を変化
させた同様の実験も行った。この結果では、Ｖ量が０．
０１〜５．０％の圧粉磁芯を用いたチョークコイルで同
様に良好な特性が得られた。
合金について、Ｓｉ量を変化させて同様の実験を行い、
また、Ｓｉ−Ｆｅ合金についても、Ｓｉ量を変化させた
同様の実験を行った。各実験の測定結果については省略
するが、この結果、Ｓｉ量が１．０〜１０．０％の圧粉
磁芯を用いたチョークコイルで良好な特性が得られた。
また、Ｓｉ−Ｍｎ−Ｖ−Ｆｅ合金について、Ｖ量を変化
させた同様の実験も行った。この結果では、Ｖ量が０．
０１〜５．０％の圧粉磁芯を用いたチョークコイルで同
様に良好な特性が得られた。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平均アスペクト比１．５〜５．０のＳｉ−Ｆｅ系合金粉
末を用いて圧粉磁芯を成形し、この圧粉磁芯をコアとし
てチョークコイルを製作すれば、低磁界で良好な直流重
畳特性を有する高効率なチョークコイルを得ることがで
きる。また、該圧粉磁芯を用いれば、巻線数を減らすな
ど特別な方策をとらなくても、定格電流で所定のインダ
クタンス値を示すチョークコイルを簡単に製作し得る。
平均アスペクト比１．５〜５．０のＳｉ−Ｆｅ系合金粉
末を用いて圧粉磁芯を成形し、この圧粉磁芯をコアとし
てチョークコイルを製作すれば、低磁界で良好な直流重
畳特性を有する高効率なチョークコイルを得ることがで
きる。また、該圧粉磁芯を用いれば、巻線数を減らすな
ど特別な方策をとらなくても、定格電流で所定のインダ
クタンス値を示すチョークコイルを簡単に製作し得る。
【図１】実施例１における、アスペクト比を変えた時の
各チョークコイルの直流重畳特性を示した図である。
各チョークコイルの直流重畳特性を示した図である。
【図２】実施例１における、直流重畳特性において、印
加磁界１０（Oe）、２０（Oe）、４０（Oe）のそれぞれ
におけるインダクタンス値を示した図である。
加磁界１０（Oe）、２０（Oe）、４０（Oe）のそれぞれ
におけるインダクタンス値を示した図である。
【図３】実施例３における、直流重畳特性において、Ｍ
ｎ量を変化させた時の、印加磁界４０Oeにおける各イン
ダクタンス値を示した図である。
ｎ量を変化させた時の、印加磁界４０Oeにおける各イン
ダクタンス値を示した図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 強磁性合金粉末とバインダーとを混合し
た粉末を圧縮成形して得られる圧粉磁芯において、前記
強磁性合金粉末は、１重量％〜１０重量％Ｓｉ、残部Ｆ
ｅの組成から成り、平均アスペクト比が１．５〜５であ
ることを特徴とする圧粉磁芯。 - 【請求項２】 強磁性合金粉末とバインダーとを混合し
た粉末を圧縮成形して得られる圧粉磁芯において、前記
強磁性合金粉末は、１重量％〜１０重量％Ｓｉ、０．１
〜５重量％Ｍｎ、残部Ｆｅの組成から成り、平均アスペ
クト比が１．５〜５であることを特徴とする圧粉磁芯。 - 【請求項３】 強磁性合金粉末とバインダーとを混合し
た粉末を圧縮成形して得られる圧粉磁芯において、前記
強磁性合金粉末は、１重量％〜１０重量％Ｓｉ、０．１
〜５重量％Ｍｎ、０．０１〜５．０重量％Ｖ、残部Ｆｅ
の組成から成り、平均アスペクト比が１．５〜５である
ことを特徴とする圧粉磁芯。 - 【請求項４】 請求項１乃至３記載の圧粉磁芯をコアと
して用いたことを特徴とするチョークコイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11136702A JP2000331814A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 圧粉磁芯及び該圧粉磁芯を用いたチョークコイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11136702A JP2000331814A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 圧粉磁芯及び該圧粉磁芯を用いたチョークコイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000331814A true JP2000331814A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15181494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11136702A Pending JP2000331814A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 圧粉磁芯及び該圧粉磁芯を用いたチョークコイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000331814A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100374292B1 (ko) * | 2001-03-06 | 2003-03-03 | (주)창성 | 대전류 직류중첩특성이 우수한 역률개선용 복합금속분말및 그 분말을 이용한 연자성 코아의 제조방법 |
| JP2010163691A (ja) * | 2008-05-23 | 2010-07-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 軟磁性材料、および圧粉磁心 |
| WO2012001943A1 (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | パナソニック株式会社 | 複合磁性体とその製造方法 |
-
1999
- 1999-05-18 JP JP11136702A patent/JP2000331814A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100374292B1 (ko) * | 2001-03-06 | 2003-03-03 | (주)창성 | 대전류 직류중첩특성이 우수한 역률개선용 복합금속분말및 그 분말을 이용한 연자성 코아의 제조방법 |
| JP2010163691A (ja) * | 2008-05-23 | 2010-07-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 軟磁性材料、および圧粉磁心 |
| US8568644B2 (en) | 2008-05-23 | 2013-10-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing soft magnetic material and method for producing dust core |
| WO2012001943A1 (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | パナソニック株式会社 | 複合磁性体とその製造方法 |
| US8999075B2 (en) | 2010-06-30 | 2015-04-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Composite magnetic material and process for production |
| JP5903665B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2016-04-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 複合磁性体の製造方法 |
| EP2589450A4 (en) * | 2010-06-30 | 2017-12-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Composite magnetic material and process for production thereof |
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