JP2023168805A - 磁性コアおよび磁性部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】コアの材料や構造を大きく変化させることなく容易にコアロスを低減させることができる磁性コアと磁性部品を提供すること。【解決手段】第１対向面を有する第１コアと、第２対向面を有する第２コアと、を有する磁性コアである。第１対向面と第２対向面とが合わされることで、第１コアと第２コアとが閉磁路の少なくとも一部を形成し、第１対向面および／または第２対向面の算術平均粗さＲａが７μｍ以上６５μｍ未満である。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、たとえばインダクタなどの磁性部品に用いられる磁性コアに関する。
磁性コアとして、磁気飽和を防ぐためにコア同士を接合し、その対向面にギャップを設けて用いられる磁性コアがある。このようなコアでは、ギャップに生じた漏れ磁束がコイルを通過し、コイルに渦電流が発生する。このことによりコアは発熱してエネルギー損失が大きくなる。
コアの対向面の損失を抑制する方法として、特許文献１のように材料を変更する方法が知られている。また、特許文献２のように、新たな構造を対向面に持たせることも知られている。しかしながら、これらの従来技術では、コアの作製を煩雑にさせ、また再現性を困難にする。また、特許文献３に示すように、対向面を斜めに配置させたり、特許文献４に示すように、ギャップの配置を変えることも提案されているが、これらはコア形状に制約を与え、その製造方法も限定されている。
特開２０２０―５３４６３号公報 特開２０１６―２５２７３号公報 特開２０１６―７２５６９号公報 特開２０２１―１９００３号公報
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、コアの材料や構造を大きく変化させることなく容易にコアロスを低減させることができる磁性コアと磁性部品を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係る磁性コアは、
第１対向面を有する第１コアと、第２対向面を有する第２コアと、を有する磁性コアであって、
前記第１対向面と第２対向面とが合わされることで、前記第１コアと第２コアとが閉磁路の少なくとも一部を形成し、
前記第１対向面および／または第２対向面の算術平均粗さＲａが７μｍ以上６５μｍ未満である。
本発明者等は、コアロスを低減させることができる磁性コアについて鋭意検討した結果、コア同士が向き合う対向面の表面粗さが、コアロスの低減に寄与することを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明の磁性コアでは、コア同士が向き合う対向面の表面粗さを特定の範囲に設定することのみで、コアの材料や構造を大きく変化させることなく容易にコアロスを低減させることができる。
また、対向面の算術平均粗さＲａを特定の範囲とすることで、透磁率のバラツキも低減できる。さらに、コアロスの低減効果や透磁率のバラツキ低減は、特に高周波において顕著に表れる。
好ましくは、前記第１コアおよび／または前記第２コアは、複数に積層してある軟磁性合金層を有する。フェライトで構成してある磁性コアに比べて、軟磁性合金で構成してある磁性コアの場合に、コアロスの低減効果が大きい。
好ましくは、前記第１対向面と前記第２対向面との間には、ギャップが具備してある。対向面間にギャップがある場合に、特に、コアロスの低減効果が大きい。
好ましくは、前記ギャップは、前記第１対向面および／または第２対向面の算術平均粗さＲａよりも大きい。ギャップの大きさは、対向面の算術平均粗さＲａよりも大きい場合に、特に、コアロスの低減効果が大きい。
前記第１コアと前記第２コアとは、前記ギャップ以外の部分で、それぞれ別対向面を有してもよく、これらの別対向面同士は、前記ギャップよりも小さいギャップで接合してあってもよい。
本発明の磁性部品は、上記のいずれかに記載の磁性コアを有する。
図１Ａは、本発明の一実施形態に係る磁性コアを有するコイル装置の概略断面図である。 図１Ｂは、本発明の他の実施形態に係る磁性コアを有するコイル装置の概略断面図である。 図２は、図１Ａに示すII－II線に沿う要部概略断面図であり、破断面のＸ軸に沿った両側を波線で省略した図である。
以下、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第１実施形態
図１Ａに示すように、本発明の一実施形態に係る磁性コア２を有するコイル装置１は、たとえばインダクタなどとして用いられる。コイル装置１は、磁性コア２と、コイル状に巻回してあるワイヤ３と、を有する。
磁性コア２は、第１コア２ａと第２コア２ｂとを有し、これらが組み合わされている。これらの各コア２ａ，２ｂは、それぞれ、断面がＥ字形状のＥ型コアと称される。なお、図面において、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、相互に垂直である。
各コア２ａ，２ｂを構成する磁性材料としては、フェライトあるいは金属磁性体などが例示される。フェライトとしては、Ｎｉ－Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライトなどが例示される。金属磁性体としては、特に限定されないが、たとえば、Ｆｅ基合金であって、組成式（Ｆｅ(1-(α+β)）Ｘ１αＸ２β）（１－（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ））ＭaＢbＰcＳｉdからなる主成分を有してもよく、Ｘ１はＣｏおよびＮｉからなる群から選択される１つ以上であり、Ｘ２はＡｌ，Ｍｎ，Ａｇ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｃｕ，Ｂｉ，Ｓ，Ｎ，Ｏおよび希土類元素からなる群より選択される１つ以上であり、ＭはＮｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｍｏ，ＣｒおよびＴｉからなる群から選択される１つ以上であり、
０≦ａ≦０．１５０
０．０１０≦ｂ≦０．２００
０．０００５≦ｃ≦０．１５０
０．０００５≦ｄ≦０．１８０
α≧０
β≧０
０≦α＋β≦０．５０
を満たすＦｅ基合金であってもよい。
また、上記の組成を有する合金はアモルファス状態であってもよく、アモルファス中にＦｅ基ナノ結晶が析出した状態であってもよい。コア２ａとコア２ｂとは、同じ磁性材料で構成してあることが好ましいが、別の磁性材料で構成してもよい。
コア２ａ，２ｂのいずれかは、焼結体コアで構成してあってもよく、あるいは樹脂に分散された磁性体粒子の集合から成る圧粉コアであってもよく、あるいは磁性体層が積層してある積層磁性コアであってもよい。
コア２ａは、Ｘ軸およびＹ軸に略平行な平板状のベース部４ａと、ベース部４ａのＸ軸に沿って両側端部に一体的に成形してある外脚部６ａ，６ａと、ベース部４ａのＸ軸に沿って略中央に一体的に成形してある中脚部８ａとを有する。中脚部８ａと外脚部６ａ，６ａとは、ベース部４ａからＺ軸に沿って同じ下側に突出している。ただし、中脚部８ａのＺ軸に沿うベース部４ａからの飛び出し長さは、外脚部６ａ，６ａのＺ軸に沿うベース部４ａからの飛び出し長さよりも短くなっている。
同様に、コア２ｂは、Ｘ軸およびＹ軸に略平行な平板状のベース部４ｂと、ベース部４ｂのＸ軸に沿って両側端部に一体的に成形してある外脚部６ｂ，６ｂと、ベース部４ｂのＸ軸に沿って略中央に一体的に成形してある中脚部８ｂとを有する。中脚部８ｂと外脚部６ｂ，６ｂとは、ベース部４ｂからＺ軸に沿って同じ下側に突出している。ただし、中脚部８ｂのＺ軸に沿うベース部４ｂからの飛び出し長さは、外脚部６ｂ，６ｂのＺ軸に沿うベース部４ｂからの飛び出し長さよりも短くなっている。なお、ベース部４ａ，４ｂは、それぞれ平板状である必要はなく、Ｘ軸に沿って細長い棒状であってもよい。
コア２ａの中脚部８ａの突出先端面である第１対向面８ａ１と、コア２ｂの中脚部８ｂの突出先端面である第２対向面８ｂ１とは、所定のギャップｇ１で向き合っている。また、コア２ａの外脚部６ａ，６ａの突出先端面である第３対向面６ａ１，６ａ１と、コア２ｂの外脚部６ｂ，６ｂの突出先端面である第４対向面６ｂ１，６ｂ１とは、実質的なギャップを有することなく突き合わされて接合してある。第３対向面６ａ１，６ａ１と第４対向面６ｂ１，６ｂ１とは、それぞれ、たとえば接着剤などで接合してある。
ワイヤ３は、たとえば予めコイル状に巻回してあり、そのコイル状ワイヤの中央貫通孔のＺ軸方向の両側から中脚部８ａ，８ｂが挿入されることで、中脚部８ａ，８ｂの回りにワイヤ３がコイル状に巻回されることになる。
ワイヤ３は、絶縁被覆された導電性ワイヤであってもよく、あるいは絶縁被覆されていない導電性ワイヤであってもよい。絶縁被覆されていない導電性ワイヤを用いる場合には、コア２ａ，２ｂが絶縁性であるか、あるいはコア２ａ，２ｂとワイヤ３との間に絶縁性ボビンなどが介在してあることが好ましい。ワイヤ３は、断面が円形のワイヤであってもよく、あるいは断面が平角状のワイヤであってもよい。
中脚部８ａ，８ｂの横断面（Ｘ軸およびＹ軸に略平行な断面）の形状は特に限定されず、円形でも楕円形でも多角形でもよい。外脚部６ａ，６ｂの横断面形状も同様であり、その形状は特に限定されない。
中脚部８ａ（８ｂ）のＺ軸に沿うベース部４ａ（４ｂ）からの飛び出し長さと、外脚部６ａ，６ａ（６ｂ，６ｂ）のＺ軸に沿うベース部４ａ（４ｂ）からの飛び出し長さとの差が、ギャップｇ１となる。ギャップｇ１は、空気以外は何も存在しない空間（エアギャップ）であってもよく、あるいは、ギャップｇ１には樹脂充填材（たとえば接着剤）や樹脂フィルムなどの非磁性材料が介在してあってもよい。
図２に示すように、本実施形態では、第１対向面８ａ１と第２対向面８ｂ１との少なくともいずれか一方は、７μｍ以上６５μｍ未満、好ましくは１５～６３μｍ、さらに好ましくは２０～６０μｍの算術平均粗さＲａを有する。第１対向面８ａ１と第２対向面８ｂ１とのいずれか他方は、好ましくは、上記の範囲内の算術平均粗さＲａを有するが、７μｍ以下であってもよい。なお、算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ-Ｂ-０６０１：２００１に準拠して測定される。
図２に示すように、第１対向面８ａ１と第２対向面８ｂ１との間のギャップｇ１は、たとえば第１対向面８ａ１の算術表面粗さＲａの平均線Ｌ１と、第２対向面８ｂ１の算術表面粗さＲａの平均線Ｌ２との間の平均距離として定義することができる。ギャップｇ１は、第１対向面８ａ１および第２対向面８ｂ１の内のいずれか大きい方の算術平均粗さＲａよりも大きいことが好ましく、たとえば算術平均粗さＲａの１～２０倍程度が好ましい。ギャップｇ１は、好ましくは１０μｍ以上、さらに好ましくは２０μｍ以上である。
一般的には、ギャップｇ１が大きくなるほど透磁率は小さくなるが、本実施形態では、いずれかの対向面８ａ１または８ｂ１の表面粗さを所定範囲内とすることで、透磁率が同じで表面粗さが所定範囲外の従来例に比べて、コアロスの低減効果と透磁率のバラツキ低減効果が大きくなる。
コア２ａの外脚部６ａ，６ａ第３対向面６ａ１，６ａ１の算術平均表面粗さＲａと、コア２ｂの外脚部６ｂ，６ｂの第４対向面６ｂ１，６ｂ１の算術平均表面粗さＲａとは、特に限定されない。コア２ａの外脚部６ａ，６ａの第３対向面６ａ１，６ａ１と、コア２ｂの外脚部６ｂ，６ｂの第４対向面６ｂ１，６ｂ１とは、それぞれギャップｇ１よりも十分に薄い接合部材（たとえば接着剤）で接合してあり、実質的にはギャップを形成することなく接合してあると言える。
第３対向面６ａ１，６ａ１の算術平均表面粗さＲａと、第４対向面６ｂ１，６ｂ１の算術平均表面粗さＲａとは、好ましくは１５～６３μｍである。第３対向面６ａ１，６ａ１と第４対向面６ｂ１，６ｂ１との接合を良好にするためである。第３対向面６ａ１，６ａ１と第４対向面６ｂ１，６ｂ１との接合のための接着剤には、磁性粒子などが含まれていてもよい。
ギャップｇ１が間に形成してある中脚部８ａの第１対向面８ａ１と中脚部８ｂの第２対向面８ｂ１との表面粗さを特定範囲に制御するための方法としては、メッシュサイズの異なる研磨紙による研磨、粒径が異なるブラスト材によるブラスト処理、刃物による切削処理、針状物による穿孔処理、薬剤含侵による腐食処理などが例示される。ギャップｇ１の調整は、中脚部８ａのＺ軸に沿った長さを、外脚部６ａ，６ａのＺ軸に沿った長さよりも小さくすることで調整することができる。あるいは、ギャップｇ１の調整は、中脚部８ｂのＺ軸に沿った長さを、外脚部６ｂ，６ｂのＺ軸に沿った長さよりも小さくすることでも調整することができる。
本実施形態の磁性コア２では、ギャップｇ１が間に形成してある中脚部８ａの第１対向面８ａ１と中脚部８ｂの第２対向面８ｂ１との表面粗さを特定範囲に制御することのみで、コアの材料や構造を大きく変化させることなく容易にコアロスを低減させることができる。その理由としては、必ずしも明確ではないが、図２に示すように、コア同士が向き合う対向面８ａ１，８ｂ１の相互間で、表面粗さに基づく対向面８ａ１，８ｂ１の凹凸により、磁束が集中する箇所ｃ１が点在することになり、漏れ磁束を低減できるからではないかと考えられる。なお、磁束が集中する箇所ｃ１としては、表面の凸同士が近づく箇所、あるいは凸と平面とが近づく箇所などが例示される。
また、対向面８ａ１，８ｂ１の算術平均粗さＲａを特定の範囲とすることで、磁性コア２の透磁率のバラツキも低減できる。さらに、コアロスの低減効果や透磁率のバラツキ低減は、特に、１ＭＨｚ以上の高周波において顕著に表れる。
本実施形態において、第１コア２ａおよび／または第２コア２ｂを、複数に積層してある軟磁性合金層の積層体で構成することで、フェライトに比べて、コアロスの低減効果が大きい。
第２実施形態
図１Ｂに示すように、本発明の他の実施形態に係る磁性コア１２を有するコイル装置１０は、前述した実施形態と同様に、たとえばインダクタなどとして用いられ、以下に示す以外は、前述した実施形態と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。
本実施形態のコイル装置１０は、磁性コア１２と、コイル状に巻回してあるワイヤ３と、を有する。磁性コア１２は、第１コア１２ａと第２コア１２ｂとを有し、これらが組み合わされている。コア１２ａは、断面がＵ字形状のＵ型コアと称される。また、コア１２ｂは、断面がＩ字形状のＩ型コアと称される。本実施形態の磁性コア１２は、Ｅ型コアとＩ型コアの組み合わせとなる。
コア１２ａは、ベース部１４ａと、ベース部１４ａのＸ軸に沿って両側端部に一体的に成形してある外脚部１６ａ，１６ａを有する。外脚部１６ａ，１６ａとは、ベース部１４ａからＺ軸に沿って同じ下側に突出している。
本実施形態では、ワイヤ３は、ベース部１４ａの外周に予めコイル状に巻回してあり、その後に、コア１２ａとコア１２ｂとが組み合わせられる。なお、コア１２ｂは、平板状または棒状のベース部１４ｂで構成してあり、脚部を有さない構成となっているが、コア部１２ａと同様なＵ型コアであってもよい。
コア１２ａの外脚部１６ａ，１６ａの突出先端面である第１対向面１６ａ１，１６ａ１と、コア１２ｂの第２対向面１４ｂ１，１４ｂ１とは、それぞれ所定のギャップｇ１で向き合っている。本実施形態では、第１対向面１６ａ１，１６ａ１と第２対向面１４ｂ１，１４ｂ１との間に介在される絶縁フィルムなどの厚みにより、ギャップｇ１を調整することができる。第１対向面１６ａ１，１６ａ１と第２対向面１４ｂ１，１４ｂ１とは、絶縁フィルムの粘着面で接合してあってもよい。あるいは、コア１２ａとコア１２ｂとをボビンなどの別部材により保持し、第１対向面１６ａ１，１６ａ１と第２対向面１４ｂ１，１４ｂ１とを所定ギャップｇ１で向き合わせてもよい。
本実施形態では、第１対向面１６ａ１と第２対向面１４ｂ１との少なくともいずれか一方が、７μｍ以上６５μｍ未満、好ましくは１５～６３μｍ、さらに好ましくは２０～６０μｍの算術平均粗さＲａを有する。第１対向面１６ａ１と第２対向面１４ｂ１とのいずれか他方は、好ましくは、上記の範囲内の算術平均粗さＲａを有するが、７μｍ以下であってもよい。
ギャップｇ１が間に形成してある外脚部１６ａの第１対向面１６ａ１とベース部１４ａの第２対向面１４ｂ１との表面粗さを特定範囲に制御するための方法としては、前述した実施形態と同様な方法を用いることができる。ベース部１４ａの表面は、少なくとも第２対向面１４ｂ１が上記のような表面粗さを有すればよく、第２対向面１４ｂ１のベース部１４ａの表面は、第２対向面１４ｂ１とは異なる表面粗さを有していてもよく、あるいは同じ表面粗さであってもよい。
本実施形態の磁性コア１２でも、ギャップｇ１が間に形成してある第１対向面１６ａ１と第２対向面１４ｂ１との表面粗さを特定範囲に制御することのみで、コアの材料や構造を大きく変化させることなく容易にコアロスを低減させることができる。
また、対向面１６ａ１，１４ｂ１の算術平均粗さＲａを特定の範囲とすることで、磁性コア１２の透磁率のバラツキも低減できる。さらに、コアロスの低減効果や透磁率のバラツキ低減は、特に、１ＭＨｚ以上の高周波において顕著に表れる。
本実施形態においても、第１コア１２ａおよび／または第２コア１２ｂを、複数に積層してある軟磁性合金層の積層体で構成することで、フェライトに比べて、コアロスの低減効果が大きい。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、上述した実施形態の磁性コアは、Ｅ型コアとＥ型コアの組み合わせ、あるいはＥ型コアとＩ型コアの組み合わせであるが、それに限定されず、たとえばＥ型コアとＩ型コアの組み合わせ、Ｕ型コアとＵ型コアの組み合わせ、ポット型コアと平板コアの組み合わせ、あるいはその他のタイプのコア同士の組み合わせであってもよい。さらに、上述した実施形態では、２つのコア同士の組み合わせで閉磁路を組み立てているが、３つ以上のコアの組み合わせで閉磁路を組み立ててもよい。
なお、磁性コアに二つ以上のギャップｇ１が存在する場合には、幅が広い方のギャップｇ１の方が磁性コアの特性に大きく影響することから、幅が広い方のギャップｇ１を持って向き合っている対向面のいずれかの算術平均表面粗さが、上述した実施形態の所定の関係にあればよい。
また、磁性部品としては、インダクタ、およびその特性から例えばノイズフィルタ、チョークコイル、電源用チョーク、また高周波トランスなどが例示される。
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例１
図１Ｂに示すように、ワイヤ３が巻線された第１コア１２ａと、第２コア１２ｂとを準備した。第１コア１２ａおよび１２ｂは、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライトから成る磁性体で構成した。各コア１２ａおよび１２ｂは、フェライト粒子を金型内で所定形状に成型した成形体を焼結することにより得られる。各コア１２ａ，１２ｂの対向面１６ａ１，１４ｂ１は、面方向に均一な幅のギャップを得るために、それぞれ研磨装置（Ｓｔｒｕｅｒｓ社製Ｓ５６２９）により算術平均表面粗さＲａが４μｍ以下となるように研磨した。
その後に、第１対向面１６ａ１を＃８０の研磨紙によって表面処理して表面を意図的に荒らした。第２対向面１４ｂ１は、研磨装置により研磨した研磨面を維持させた。第１対向面１６ａ１の算術平均粗さＲａは７μｍで、第２対向面１４ｂ１の算術平均粗さＲａは４μｍであった。Ｒａは、ＪＩＳ-Ｂ-０６０１：２００１に準拠した方法で、小坂研究所製表面形状測定器サーフコーダＥＴＡ４０００Ａを使用して測定した。
次に、第１コア１２ａのベース部１４ａに絶縁被覆の銅線ワイヤ３を５ターンで巻き付け、第１対向面１６ａ１と第２対向面１４ｂ１との間に所定の厚みのＰＥＴフィルムを挟むことでギャップｇ１を形成して、第１コア１２ａと第２コア１２ｂとを組み合わせた。このように作製されて無作為に抽出された１０個のコイル装置１２のサンプルについて、平均透磁率が４００（±２０以内）となるように、一定厚みのＰＥＴフィルムを選択してギャップｇ１を調整した。透磁率は、ＬＣＲメータを用いて１ＭＨｚにおける値を測定した。また、このときの透磁率のバラツキ（標準偏差）σを求めた。結果を表１に示す。
なお、ギャップｇ１は、第１対向面１６ａ１の算術平均粗さの半分と、第１対向面１４ｂ１の算術平均粗さの半分と、ＰＥＴフィルムの厚みを合算することにより求めた。
また、得られたコイル装置１０のサンプルについて、Ｂ－Ｈアナライザを用いて周波数１ＭＨｚ、磁束密度１０ｍＴでコアロスの測定を行った。結果を表１に示す。なお、後述する比較例１のコアロスを１００％とした場合の実施例１におけるコアロスがどの程度低減されたかをロス低減率として計算した。結果を表１に示す。
比較例１
第１対向面１６ａ１および第２対向面１４ｂ１の双方共に、研磨装置による研磨面の状態を維持させ、これらの面の算術平均粗さＲａを４μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１と同様にしてコイル装置のサンプルを作製した。得られた１０個のサンプルについて実施例１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。なお、ＰＥＴフィルムとしては、実施例１に比べて厚いフィルムを用いた。
比較例２
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面１６ａ１の算術平均粗さＲａを６μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、比較例１と同様にしてサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。なお、ＰＥＴフィルムとしては、比較例１に比べて薄いフィルムを用いた。
実施例２
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａを１５μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。なお、ＰＥＴフィルムとしては、実施例１に比べて薄いフィルムを用いた。
実施例３
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａを３４μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。なお、ＰＥＴフィルムとしては、実施例２に比べて薄いフィルムを用いた。
実施例４
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａを５４μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。なお、ＰＥＴフィルムとしては、実施例３に比べて薄いフィルムを用いた。
実施例５
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａを６３μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。なお、ＰＥＴフィルムとしては、実施例４に比べて薄いフィルムを用いた。
比較例３
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａを６８μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。なお、ＰＥＴフィルムとしては、実施例５に比べて薄いフィルムを用いた。
＜評価１＞
第１対向面１６ａ１の算術平均粗さＲａが所定の範囲内である実施例１～５においては、比較例１および比較例２に対してコアロスが低減されている。また、特に比較例３に対して、実施例１～５は透磁率のバラつきも少なくなっている。
実施例１１
第１コア１２ａおよび第２コア１２ｂを、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｎｂ－Ｂ－Ｃｕ合金積層体からなる磁性体で構成した以外は実施例１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。なお、実施例１１以降では、後述する比較例１１のコアロスを１００％とした場合の実施例１１におけるコアロスがどの程度低減されたかをロス低減率として計算した。
比較例１１
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａを５μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
比較例１２
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さを６μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
実施例１２
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａを２１μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
実施例１３
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａを３５μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
実施例１４
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａを５３μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
実施例１５
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａを６４μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
比較例１３
表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａを６９μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
＜評価２＞
算術平均粗さＲａが所定の範囲内である実施例１１～１５においては、比較例１１および１２に対してコアロスが低減されている。また、特に比較例１３に対して、実施例１１～１５では透磁率のバラつきも少なくなっている。
実施例２１
第２対向面に対しても表面処理を行い、表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第２対向面の算術平均粗さＲａを７μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１と同様の測定を行った。結果を表２に示す。
実施例２２
第２対向面に対しても表面処理を行い、表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第２対向面の算術平均粗さＲａを７μｍとしたことと、平均透磁率を実施例１１と同等にするためにＰＥＴフィルムの厚みを調整した以外は、実施例１１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１１と同様の測定を行った。結果を表２に示す。
実施例２３
第２対向面に対しても表面処理を行い、表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第２対向面の算術平均粗さＲａを３５μｍとした以外は、実施例１３と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１３と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
実施例２４
第２対向面に対しても表面処理を行い、表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第２対向面の算術平均粗さＲａを６４μｍとした以外は、実施例１５と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１５と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
実施例２５
第２対向面に対しても表面処理を行い、表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第２対向面の算術平均粗さＲａを３４μｍとした以外は、実施例１５と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて実施例１５と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
＜評価３＞
実施例２１においては実施例１に対してコアロスが、さらに低減されている。また、実施例２２においては実施例１１に対してコアロスが、さらに低減されている。また、実施例２３においては実施例１３に対してコアロスが同等であり、実施例２４および２５においては実施例１５に対してコアロスが同等以下であった。すなわち、特に第１対向面および第２対向面の算術平均粗さＲａが小さい場合、第１対向面のみでなく第２対向面に関しても、算術平均表面粗さＲａを所定の範囲内とすることで、コアロスが同等なことが確認できた。
＜評価４＞
実施例１～５、実施例１１～１５、比較例１～３および比較例１１～１３のサンプルに関して、周波数を１ＭＨｚから３ＭＨｚに替えて、コアロスの低下率を、上記と同様にして測定した結果を表３に示す。表３に示すように、特に高周波領域において、実施例では、比較例に比較して、コアロスの低下率が向上することが確認できた。
実施例３１～３３および比較例３１
第１対向面および第２対向面に対して表面処理を行い、表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａ、第２対向面の算術平均粗さおよびギャップｇ１を表４に示す値となるようにＰＥＴフィルムの厚みを調整し、平均透磁率を相互間で調整しなかった以外は、実施例１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて、実施例１と同様に透磁率のバラつきを求めた。結果を表４に示す。
実施例４１～４４および比較例４１
第１対向面および第２対向面に対して表面処理を行い、表面処理の際の研磨紙の粒度ならびに処理時間を調整し、第１対向面の算術平均粗さＲａ、第２対向面の算術平均粗さおよびギャップｇ１を表４に示す値となるようにＰＥＴフィルムの厚みを調整し、平均透磁率を相互間で調整しなかった以外は、実施例１１と同様にサンプルを作製した。得られたサンプルについて、実施例１１と同様に透磁率のバラつきを求めた。結果を表４に示す。
＜評価５＞
表４に示すように、コア材質によらず、特にギャップが小さい領域では、ギャップが大きくなるにつれて、透磁率のバラつきが小さくなる傾向が確認できた。なお、実施例３１～３３および比較例３１については、ギャップが小さく、これらの間で透磁率を揃えることが困難であったため、コアロスの比較は行わなかった。また、実施例４１～４４および比較例４１についても、ギャップが小さく、これらの間で透磁率を揃えることが困難であったため、コアロスの比較は行わなかった。
Figure 2023168805000002
Figure 2023168805000003
Figure 2023168805000004
Figure 2023168805000005
１，１０… コイル装置
２，１２… 磁性コア
２ａ，１２ａ… 第１コア
２ｂ，１２ｂ… 第２コア
４ａ，４ｂ，１４ａ，１４ｂ… ベース部
６ａ，６ｂ，１６ａ… 外脚部
６ａ１，６ｂ１，８ａ１，８ｂ１，１４ｂ１，１６ａ１… 対向面
８ａ，８ｂ… 中脚部
ｇ１… ギャップ

Claims (6)

  1. 第１対向面を有する第１コアと、第２対向面を有する第２コアと、を有する磁性コアであって、
    前記第１対向面と前記第２対向面とが合わされることで、前記第１コアと第２コアとが閉磁路の少なくとも一部を形成し、
    前記第１対向面および／または第２対向面の算術平均粗さＲａが７μｍ以上６５μｍ未満である磁性コア。
  2. 前記第１コアおよび／または前記第２コアは、複数に積層してある軟磁性合金層を有する請求項１に記載の磁性コア。
  3. 前記第１対向面と前記第２対向面との間には、ギャップが具備してある請求項１または２に記載の磁性コア。
  4. 前記ギャップは、前記第１対向面および／または第２対向面の算術平均粗さＲａよりも大きい請求項３に記載の磁性コア。
  5. 前記第１コアと前記第２コアとは、前記ギャップ以外の部分で、それぞれ別対向面を有し、これらの別対向面同士は、前記ギャップよりも小さいギャップで接合してある請求項４に記載の磁性コア。
  6. 請求項１または２のいずれかに記載の磁性コアを有する磁性部品。
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