JP2012521649A - 軟磁性材料による積層コア,及び軟磁性の積層コアを形成する接着力によりコア単層板を接合する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 積層コア(1)は,軟磁性シート(5)で形成されたコア単層板(4)を含む。軟磁性シートにより形成されるコア単層板スタック(6)は,コア単層板間の中間層(7)を有する。中間層(7)は,コア単層板間の隙間に多量に挿入され,硬化する低粘度の接着剤(8)を含む。このために,コア単層板(4)は,仕上げ焼鈍された結晶性CoFe合金,接着剤が塗布された上面(9),及び接着剤が塗布された下面(10)を含む。中間層(7)とともに,コア単層板(4)は,正確な寸法の積層コア(1)を形成する。積層コア(1)は,コア単層板(4)の外側面(11)から成る実質的に接着剤が塗布されていない外形部(12)を有する。接着剤(8)は,無溶剤系で低粘度である。
【選択図】 図6
Description
剤を含む群の少なくとも1つの添加剤を含む。これにより接着剤は高いせん断力でコア単層板を接合することができる。このような方法で接合されたコア単層板は,好ましくは18MPa以上の引っ張りせん断接着強さを有している。
2 積層コア(従来技術)
3 軟磁性材料
4 コア単層板
5 軟磁性シート
6 コア単層板スタック
7 中間層
8 接着剤
9 上面
10 下面
11 外側面
12 積層コアの外形部
13 湿潤性のコーティング又は層
14 コア単層板スタックの端面
15 コア単層板間の隙間
16 歪み
Claims (57)
- コア単層板スタック(6)を含む,軟磁性材料(3)による積層コア(1)であって,
前記コア単層板スタック(6)は,
軟磁性シート(5)から形成されるコア単層板(4)と,
低粘度の状態で挿入され,硬化する接着剤(8)を有する中間層(7)とを含み,
前記コア単層板(4)は,仕上げ焼鈍された結晶性CoFe合金及び接着剤が塗布された上面(9)並びに接着剤が塗布された下面(10)を含み,
前記中間層(7)とともに前記コア単層板(4)は,正確な寸法の積層コア(1)を形成し,
前記積層コア(1)は,前記コア単層板(4)の外側面(11)を含む,実質的に接着剤が塗布されていない外形部(12)を有し,
前記接着剤(8)は,低粘度状態において無溶剤系のものである,
積層コア。 - 前記中間層(7)を有する前記コア単層板(4)は,歪みなく平面平行の状態で1枚ずつ重ねて構成されている,請求項1に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)の前記上面(9)及び前記下面(10)は,電気的絶縁層及び接着剤が塗布されたセラミック層を含む,請求項1又は請求項2に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)の前記上面(9)及び前記下面(10)は,酸化マグネシウム層を含む,請求項1又は請求項2に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)の前記上面(9)及び前記下面(10)は,酸化ジルコニウム層を含む,請求項1又は請求項2に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)の前記上面(9)及び前記下面(10)は,酸化アルミニウム層を含む,請求項1又は請求項2に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)の前記上面(9)及び前記下面(10)は,鉄,コバルト,及び/又は酸化バナジウム層を含む,請求項1又は請求項2に記載の積層コア。
- 前記軟磁性シート(5)は,仕上げ焼鈍工程前に圧延構造を有する,請求項1又は請求項2に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)は,35.0重量%≦Co≦55.0重量%,好ましくは重量%45.0重量%≦Co≦52.0重量%,0重量%≦Ni≦0.5重量%,及び0.5重量%≦V≦2.5重量%の条件を満たす鉄から成るCoFe合金を含み,溶媒由来の不純物及び/又は偶発的な不純物をさらに含む,請求項1又は請求項2に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)は,35.0重量%≦Co≦55.0重量%,0.75重量%≦V≦2.5重量%,0重量%≦(Ta+2×Nb)≦1.0重量%,0重量%≦Zr≦1.5重量%,及び0重量%≦Ni≦5.0重量%の条件を満たす鉄から成るCoFe合金を含み,溶媒由来の不純物及び/又は偶発的な不純物をさらに含む,請求項1又は請求項2に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)は,35.0重量%≦Co≦55.0重量%,0重量%≦V≦2.5重量%,0重量%≦(Ta+2×Nb)≦1.0重量%,0重量%≦Zr≦1.5重量%,0重量%≦Ni≦5.0重量%,0重量%≦C≦0.5重量%,0重量%≦Cr≦1.0重量%,0重量%≦Mn≦1.0重量%,0重量%≦Si≦1.0重量%,0重量%≦Al≦1.0重量%,及び0重量%≦B≦0.01重量%の条件を満たす鉄から成るCoFe合金を含み,溶媒由来の不純物及び/又は偶発的な不純物をさらに含む,請求項1又は請求項2に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)は,48.0重量%≦Co≦50.0重量%,0重量%≦V≦2.5重量%,0重量%≦(Ta+2×Nb)≦1.0重量%,0重量%≦Zr≦1.5重量%,0重量%≦Ni≦5.0重量%,0重量%≦C≦0.5重量%,0重量%≦Cr≦1.0重量%,0重量%≦Mn≦1.0重量%,0重量%≦Si≦1.0重量%,0重量%≦Al≦1.0重量%,及び0重量%≦B≦0.01重量%の条件を満たす鉄から成るCoFe合金を含み,溶媒由来の不純物及び/又は偶発的な不純物をさらに含む,請求項1又は請求項2に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)は,15重量%≦Co≦35重量%及びXがCr,Mo,V,Mn,及びAlの内の1つ以上の元素であって,1重量%≦X≦6.5重量%の条件を満たす鉄から成るCoFe合金を含み,溶媒由来の不純物及び/又は偶発的な不純物をさらに含む,請求項1又は請求項2に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)は,50μm≦d≦500μm,好ましくは50μm≦d≦350μmの厚さd,及び5mm≦b≦300mmの幅bを有する,請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の積層コア。
- 前記中間層(7)の前記接着剤(8)は,無溶剤系の毛細管接着剤である,請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の積層コア。
- 前記中間層(7)は,有機的で物理的に接合する,無溶剤系のエポキシ系毛細管接着剤を含む,請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の積層コア。
- 前記中間層(7)は,ビフェノールA型又はビフェノールF型又はそれらの混合型の中〜高粘度のエポキシ樹脂であって,500≦vA≦30000mPasの粘度vA,成分A100g中,0.2≦GA≦0.6モルのエポキシ当量GA,及び全体の樹脂中,1%≦mA≦25%の質量成分mAにより表わされる無溶剤系の毛細管接着剤(8)をベースに形成される,請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の積層コア。
- 前記中間層(7)は,1分子当たり少なくとも2個のエポキシ樹脂基を有する低分子,低粘度のエポキシ樹脂化合物の成分Bをさらに有する毛細管接着剤(8)をベースに形成され,
前記エポキシ樹脂化合物は,エピクロロヒドリンと脂肪族ジオールの変性体である,請求項17に記載の積層コア。 - 前記毛細管接着剤の前記成分Bは,vB≦100mPasの粘度vB,成分Bの100g中,0.5≦GB≦1.2モルのエポキシ当量GB,及び全体の樹脂中,20%≦mB≦50%の質量成分mBを有する,請求項18に記載の積層コア。
- 前記毛細管接着剤(8)は,成分Bとして,エチレングリコールジグリシジルエーテル,プロピレングリコールジグリシジルエーテル,及びブタンジオールジグリシジルエーテルを含む群から生成される化合物を含む,請求項19に記載の積層コア。
- 前記中間層(7)は,無水物型の液体で低粘度の硬化成分であって,vC<100mPasの粘度vC,及び全体の樹脂中,30%≦mC≦70%の質量成分mCにより表わされる成分Cをさらに有する無溶剤系の毛細管接着剤(8)をベースに形成される,請求項17から請求項20のいずれかに記載の積層コア。
- 前記毛管接着剤は(8)は,成分Cとして,メチルシクロヘキサンジカルボン酸無水物を含む,請求項21に記載の積層コア。
- 前記毛細管接着剤(8)は,成分Dとして,アミン,イミダゾール又は金属塩複合体であって,全体の樹脂中,0.01%≦mD≦2%の質量成分mDの硬化促進剤を含む,請求項17から請求項22のいずれか1項に記載の積層コア。
- 前記毛細管接着剤(8)は,成分Dとして,ジメチルベンジルアミン,ジアザビシクロノナン及びエチルメチルイミダゾールを含む群から生成される化合物を含む,請求項23に記載の積層コア。
- 前記毛細管接着剤(8)は,接着促進剤,柔軟性促進剤,染料,反応性希釈剤及び湿潤剤を含む群から,少なくとも1つの補助剤を含む,請求項17から請求項24のいずれか1項に記載の積層コア。
- 前記コア単層板(4)は,200MPa以上の引っ張り強さを有する,請求項1から請求項25のいずれかに記載の積層コア。
- 軟磁性の積層コア(1)を形成するためにコア単層板(4)を接合する方法であって,
上面(9)及び下面(10)を有する軟磁性の結晶性CoFe材料のシートを生成するステップと,
エポキシ樹脂をコーティングした
前記上面(9)及び前記下面(10)に塗付するステップと,
コーティングを塗布した前記上面(9)及び前記下面(10)並びにコーティングを塗布していない外側面を有する前記コア単層板(4)を分離するステップと,
コア単層板スタック(6)を形成するように前記コア単層板(4)を積層するステップと,
低粘度で無溶剤系の接着剤(8)を挿入し,電気的に絶縁する中間層を生成するために前記接着剤(8)を硬化させることで,軟磁性の積層コア(1)を生成するように,接着力で前記コア単層板スタック(6)を接合するステップとを含む,
方法。 - 前記エポキシ樹脂でコーティングを塗付した後,軟磁性の仕上げ焼鈍が行われることを特徴とする,請求項27に記載の方法。
- 前記コア単層板(4)を分離した後,さらなる軟磁性の仕上げ焼鈍工程が行われることを特徴とする,請求項28に記載の方法。
- 前記さらなる軟磁性の仕上げ焼鈍工程に続いて,空気中又は水蒸気中で熱処理することにより,鉄,コバルト,及び/又は酸化バナジウム層を前記軟磁性シート(5)の前記上面(9)及び前記下面(10)に形成させることを特徴とする,請求項29に記載の方法。
- 前記エポキシ樹脂を塗布したコーティングが,軟磁性の仕上げ焼鈍工程時に塗付されることを特徴とする,請求項27に記載の方法。
- 前記コア単層板(4)の分離に続いて,軟磁性の仕上げ焼鈍工程が行われることを特徴とする,請求項27に記載の方法。
- 前記軟磁性シート(5)は,軟磁性ストリップをより細いストリップに薄く切断することにより生成される,請求項27から請求項32のいずれか1項に記載の方法。
- 電気的に絶縁する,接着剤を塗布したセラミック層が前記軟磁性シート(5)の前記上面(9)及び前記下面(10)に堆積している,請求項27から請求項33のいずれか1項に記載の方法。
- 電気的に絶縁する,接着剤を塗布した酸化マグネシウム層が前記軟磁性シート(5)の前記上面(9)及び前記下面(10)に堆積している,請求項27から請求項33のいずれか1項に記載の方法。
- 電気的に絶縁する,接着剤を塗布した酸化ジルコニウム層が前記軟磁性シート(5)の前記上面(9)及び前記下面(10)に堆積している,請求項27から請求項33のいずれか1項に記載の方法。
- 電気的に絶縁する,接着剤を塗布した酸化アルミニウム層が前記軟磁性シート(5)の前記上面(9)及び前記下面(10)に堆積している,請求項27から請求項33のいずれか1項に記載の方法。
- 前記コア単層板(4)は,放電加工,ウォータジェット切断,エッチング加工,又はレーザ切断により前記軟磁性シート(5)から分離され,
前記軟磁性材料からなるコア単層板(4)の前記コーティングされていない外側面(11)は,前記コア単層板(4)の前記コーティングされた上下面(9,10)よりも前記低粘度の接着剤(8)に対して低い湿潤性を有する,
請求項27から請求項37のいずれか1項に記載の方法。 - 前記コア単層板(4)は,歪みなく平面平行の状態で1枚ずつ積み重ねられており,
無溶剤系で低粘度のエポキシ系接着剤(8)が,前記コア単層板(4)の端面(14)から,毛細管現象により前記コア単層板スタック(6)の前記コア単層板(4)間の隙間を埋める,
請求項27から請求項38のいずれか1項に記載の方法。 - 前記無溶剤系で低粘度の毛細管接着剤(8)は,塗布,噴霧,又は浸漬により挿入される,請求項27から請求項38のいずれか1項に記載の方法。
- 前記軟磁性シート(5)は,50μm≦d≦500μm,好ましくは50μm≦d≦350μmの厚さdに冷間圧延される,請求項28から請求項40のいずれか1項に記載の方法。
- CoFe合金の前記軟磁性の仕上げ焼鈍は,不活性ガス雰囲気中で,700℃≦TG≦900℃の温度TGにより10時間未満行う,請求項28から請求項41のいずれか1項に記載の方法。
- 前記軟磁性の仕上げ焼鈍工程又は前記さらなる軟磁性の仕上げ焼鈍工程に続いて空気又は水蒸気雰囲気中で,酸化焼鈍が行われる,請求項28から請求項42のいずれか1項に記載の方法。
- 複数の前記軟磁性シート(5)は,前記軟磁性の仕上げ焼鈍において,焼鈍板として機能する2枚の鋼板の間に平面平行の状態で押圧される,請求項27から請求項43のいずれか1項に記載の方法。
- 前記接着剤(8)の硬化に続いて,前記積層コア(1)の機械的再加工が行われる,請求項27から請求項44のいずれかに記載の方法。
- 前記積層コア(1)の前記機械的再加工は,侵食,研削,及び/又はフライス加工により行われる,請求項45に記載の方法。
- 前記積層コア(1)の物理的及び/又は化学的洗浄工程が行われる,請求項27から請求項46のいずれか1項に記載の方法。
- 前記無溶剤系で低粘度の毛細管接着剤(8)は,比較的高粘度の成分A,低粘度の成分B及び成分Cから構成され,好ましくは硬化促進剤として機能する成分Dを含む,請求項27から請求項47のいずれか1項に記載の方法。
- 前記成分Aは,500≦vA≦30000mPasの粘度vA,成分A100g中,0.2≦GA≦0.6モルのエポキシ当量GA,及び全体の樹脂中,1%≦mA≦25%の質量成分mAを満たす,ビフェノールA型又はビフェノールF型又はそれらの混合型の中〜高粘度のエポキシ樹脂を使用する,請求項48に記載の方法。
- 前記成分Bは,1分子当たり少なくとも2個のエポキシ樹脂基を有する低分子,低粘度のエポキシ樹脂化合物を使用し,
前記エポキシ樹脂化合物は,エピクロロヒドリンと脂肪族ジオールを変性することにより形成される,請求項48に記載の方法。 - 前記毛細管接着剤(8)の前記成分Bは,vB≦100mPasの粘度vB,成分Bの100g中,0.5≦GB≦1.2モルのエポキシ当量GB,及び全体の樹脂中,20%≦mB≦50%の質量成分mBを有する,請求項50に記載の方法。
- エチレングリコールジグリシジルエーテル,プロピレングリコールジグリシジルエーテル,ブタンジオールジグリシジルエーテルを含む群から生成される化合物が,前記成分Bとして使用される,請求項51に記載の方法。
- vC<100mPasの粘度vC,及び全体の樹脂中,30%≦mC≦70%の質量成分mCを満たす,無水物型の液体で低粘度の硬化成分が,前記成分Cとして使用される,請求項48から請求項52のいずれか1項に記載の方法。
- メチルシクロヘキサンジカルボン酸無水物が前記成分Cとして使用される,請求項48から請求項52のいずれか1項に記載の方法。
- 全体の樹脂中,0.01%≦mD≦2%の質量成分mDを満たすアミン,イミダゾール又は金属塩複合体が,硬化促進剤である前記成分Dとして使用される,請求項48から請求項52のいずれか1項に記載の方法。
- ジメチルベンジルアミン,ジアザビシクロノナン及びエチルメチルイミダゾールを含む群から生成される化合物が,前記成分Dとして使用される,請求項55に記載の方法。
- 接着促進剤,柔軟性促進剤,染料,反応性希釈剤及び湿潤剤を含む群からの補助剤が,前記毛細管接着剤(8)にさらに追加される,請求項48から請求項56のいずれか1項に記載の方法。
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