JP2005354001A - 磁芯及びそれを用いた線輪部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】 大電流領域(高磁界領域)において使用された場合であっても、飽和せずに良好な直流電流重畳特性を示すことのできる磁芯及びそれを用いた線輪部品を提供すること。
【解決手段】 磁性体粉末と、非磁性体粉末と、樹脂との混成物を硬化させて得られる磁芯であって、前記磁性体粉末は略球状粉末であり、また非磁性体粉末は略球状粉末であり、また1000×103/4π(A/m)の磁界中にて10以上の比透磁率を有することを特徴とする磁芯とする。
【選択図】 図1
Description
20 巻線
21,22 端部
30 特定透磁率磁芯部材
40 高磁気抵抗部材
50 絶縁体
60 ボビン
61 溝
62 線間絶縁部
70 カバー
80,82 ケース
84 絶縁膜
100,110,120,130,140,150,160 コイル部品
Claims (37)
- 磁性体粉末と、非磁性体粉末と、樹脂との混成物を硬化させて得られる磁芯であって、前記磁性体粉末は略球状粉末であり、また非磁性体粉末は略球状粉末であり、また1000×103/4π(A/m)の磁界中にて10以上の比透磁率を有することを特徴とする磁芯。
- 前記混成物における前記樹脂の配合比は20体積%以上から90体積%以下の範囲である、ことを特徴とする請求項1に記載の磁芯。
- 前記混成物における前記樹脂の配合比は40体積%以上から70体積%以下の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の磁芯。
- 前記樹脂は硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の磁芯。
- 前記硬化性樹脂は熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項4に記載の磁芯。
- 前記樹脂はエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂であることを特徴とする請求項4または5のいずれかに記載の磁芯。
- 前記磁性体粉末と、前記非磁性体粉末との混成物は、磁性体粉末と非磁性体粉末から形成されるA群の粉体の平均粒径が90μm以上から900μm以下の範囲であり、磁性粉末と非磁性体粉末から形成されるB群の粉体の平均粒径が40μm以上から90μm以下の範囲であり、A群とB群の体積比での混合比率が、70対30から90対10の範囲である混成物とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の磁芯。
- 前記磁性体粉末と、前記非磁性体粉末との混成物は、磁性体粉末と非磁性体粉末から形成されるC群の粉体の平均粒径が15μm以上から40μm以下の範囲であり、磁性粉末と非磁性体粉末から形成されるD群の平均粒径が1μm以上から15μm以下の範囲であり、C群とD群の体積比での混合比率が、70対30から90対10の範囲である混成物とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の磁芯。
- 前記磁性体粉末と、前記非磁性体粉末との混成物は、磁性体粉末と非磁性体粉末から形成されるA群の粉体の平均粒径が90μm以上から900μm以下の範囲であり、磁性粉末と非磁性体粉末から形成されるB群の粉体の平均粒径が40μm以上から90μm以下の範囲であり、磁性体粉末と非磁性体粉末から形成されるC群の粉体の平均粒径が15μm以上から40μm以下の範囲であり、A群とB群とC群の体積比での混合比率が、80対20対5とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の磁芯。
- 前記磁性体粉末と、前記非磁性体粉末との混成物は、磁性粉末と非磁性体粉末から形成されるB群の粉体の平均粒径が40μm以上から90μm以下の範囲であり、磁性体粉末と非磁性体粉末から形成されるC群の粉体の平均粒径が15μm以上から40μm以下の範囲であり、磁性粉末と非磁性体粉末から形成されるD群の平均粒径が1μm以上から15μm以下の範囲であり、B群とC群とD群の体積比での混合比率が、80対20対5とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の磁芯。
- 前記磁性体粉末は軟磁性体粉末であることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の磁芯。
- 前記軟磁性体粉末は軟磁性金属粉末である、ことを特徴とする請求項11に記載の磁芯。
- 前記軟磁性金属粉末はFe−Si系粉末であり、平均Si含有量は0.0重量%以上11.0重量%以下であることを特徴とする請求項12に記載の磁芯。
- 前記軟磁性金属粉末はFe−Si−Al系粉末であり、平均Si含有量は0.0重量%以上11.0重量%以下であり、平均Al含有量は0.0重量%以上7.0重量%以下である、ことを特徴とする請求項12に記載の磁芯。
- 前記軟磁性金属粉末はFe−Ni系粉末であり、平均Ni含有量は30.0重量%以上85.0重量%以下であることを特徴とする請求項12記載の磁芯。
- 前記軟磁性金属粉末は、Fe系アモルファス粉末であることを特徴とする請求項12の記載の磁芯。
- 前記磁性体粉末の表面に高透磁率薄膜層が形成されていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の磁芯。
- 前記高透磁率薄膜はFe−Ni系薄膜であることを特徴とする請求項17に記載の磁芯。
- 前記磁性体粉末は、前記樹脂と混成される前に、一層以上の絶縁層でコーティングされていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の磁芯。
- 前記磁芯は、3000MPa以上の弾性率を有することを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の磁芯。
- 前記混成物を硬化させる際の条件と同条件にて前記樹脂を単独で硬化させた場合の前記樹脂の弾性率は100MPa以上であることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の磁芯。
- 前記磁芯は、前記混成物を注型することにより得られる注型品であることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の磁芯。
- 前記混成物は溶剤を用いることなく注型できる材料からなることを特徴とする請求項22の記載の磁芯。
- 前記非磁性体粉末と前記樹脂との配合比率は30体積%以上であることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の磁芯。
- 前記非磁性体粉末は、シリカ粉、アルミナ粉、酸化チタン粉、石英ガラス粉、ジルコニウム粉、炭酸カルシウム粉または水酸化アルミニウム粉を含む無機質材系粉末、ガラス繊維から選択された少なくとも一つの材質であることを特徴とする請求項24に記載の磁芯。
- 請求項1ないし25のいずれかに記載の磁芯と、該磁芯の周囲に巻回してなる巻線とにより構成されたことを特徴とする線輪部品。
- 請求項1ないし25のいずれかに記載の磁芯と、巻線とを備える線輪部品であって、前記磁芯は前記巻線の周囲に配置され、少なくとも磁路の一部を形成する、ことを特徴とする線輪部品。
- 請求項1ないし25のいずれかに記載の磁芯と、該磁芯内部に少なくとも一部を埋設してなる巻線とを備えることを特徴とする線輪部品。
- 前記巻線は、該巻線の端部を除き、前記磁芯により完全に包囲されている、ことを特徴とする請求項26ないし28のいずれかに記載の線輪部品。
- 前記巻線の周囲、または巻線の空洞部内に配置された少なくとも一つの特定透磁率磁芯部材を備えたことを特徴とする請求項26ないし29のいずれかに記載の線輪部品。
- 前記特定透磁率磁芯部材は、前記混成物からなる前記磁芯により前記巻線に対して固定されたことを特徴とする請求項30に記載の線輪部品。
- 前記特定透磁率磁芯部材は、Fe系アモルファス粉末、又はFe−Si−Al系、Fe−Si系、若しくはFe−Ni系の粉末からなる圧粉磁芯部材であるか、又は、Fe系積層磁芯部材であることを特徴とする請求項30に記載の線輪部品。
- 前記磁芯内に埋設された、当該磁芯よりも磁気抵抗の高い高磁気抵抗部材を有することを特徴とする請求項26ないし29のいずれかに記載の線輪部品。
- 前記高磁気抵抗部材は前記混成物における前記樹脂と同じ樹脂を含む材料からなることを特徴とする請求項33に記載の線輪部品。
- 前記高磁気抵抗部材は前記巻線の前記空洞部内に配置されていることを特徴とする請求項33に記載の線輪部品。
- 前記高磁気抵抗部材は前記磁芯内に比透磁率20以下の領域を形成することを特徴とする請求項33ないし35のいずれかに記載の線輪部品。
- 前記混成物からなる前記磁芯は、前記巻線の中心を通る磁路のループを構成していることを特徴とする請求項26ないし29のいずれかに記載の線輪部品。
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