JP4883706B2 - 線輪部品 - Google Patents
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Description
フェライト磁芯として、NiZnフェライトの粉末にポリビニルアルコール9wt%水溶液を10wt%混合し、この粉末を2000kg/cm2の圧力で3.5mm角、厚さ1.12mmの形状に加圧成形ののち、脱バインダー処理の上、大気雰囲気中1200℃で焼結した。該焼結体を、3mm角、厚さ1mmとなるよう研磨し、幅0.4mmの溝を切削刃により形成した。巻芯部の直径は1.5mm、上下鍔の厚みは0.3mmである。
フェライト磁芯として、NiZnフェライトの粉末にポリビニルアルコール9wt%水溶液を10wt%混合し、この粉末を2000kg/cm2の圧力で3.5mm角、厚さ1.1mmの形状に加圧成形ののち、脱バインダー処理の上、大気雰囲気中1200℃で焼結した。該焼結体を、3mm角、厚さ1mmとなるよう研磨し、幅0.4mmの溝を切削刃により形成した。巻芯部の直径は1.5mm、上下鍔の厚みは0.2mmおよび0.3mmである。
これらに相当する軟磁性樹脂混和物を、上下鍔厚0.2mmおよび0.3mmのフェライト磁芯の鍔間に充填して硬化し、鍔間における軟磁性成型物の空間占有率が100%(巻線なし)となるTEG(検出精度アップのテストゲージ)でリフローとさらにヒートショックに対する信頼性の確認を行った。
フェライト磁芯として、NiZnフェライトの粉末にポリビニルアルコール9wt%水溶液を10wt%混合し、この粉末を2000kg/cm2の圧力で3.5mm角、厚さ1.3mmの形状に加圧成形ののち、脱バインダー処理の上、大気雰囲気中1200℃で焼結した。該焼結体を、3mm角、厚さ0.8mmから1.1mmとなるよう研磨し、幅0.4mmの溝を切削刃により形成した。巻芯部の直径は1.6mmで磁芯外形の中央部に位置し、上下鍔の厚みは0.2mmから0.35mmである。該フェライト磁芯に、1ターンから10ターンの巻線を施し、鍔間において軟磁性成型物が配置される部位の面積の調整を行った。
フェライト磁芯として、NiZnフェライトの粉末にポリビニルアルコール9wt%水溶液を10wt%混合し、この粉末を2000kg/cm2の圧力で5mm角、厚さ1.3mmの形状に加圧成形ののち、脱バインダー処理の上、大気雰囲気中1200℃で焼結した。該焼結体を、2.8〜4.2mm角、厚さ1mmとなるよう研磨し、幅0.4mmの溝を切削刃により形成した。巻芯部は1.4mm角の正方形で磁芯外形の中央部に位置し、上下鍔の厚みは0.4mmであり、比透磁率500を有する。
フェライト磁芯として、NiZnフェライトの粉末にポリビニルアルコール9wt%水溶液を10wt%混合し、この粉末を2000kg/cm2の圧力で3.5mm角、厚さ1.3mmの形状に加圧成形ののち、脱バインダー処理の上、大気雰囲気中1200℃で焼結した。該焼結体を、3mm角、厚さ1mmとなるよう研磨し、幅0.4mmの溝を切削刃により形成した。巻芯部の直径は1.6mmで磁芯外形の中央部に位置し、上下鍔の厚みは0.3mmであり、比透磁率500を有する。
フェライト磁芯として、NiZnフェライトの粉末にポリビニルアルコール9wt%水溶液を10wt%混合し、この粉末を2000kg/cm2の圧力で3.5mm角、厚さ1.3mmの形状に加圧成形ののち、脱バインダー処理の上、大気雰囲気中1200℃で焼結した。該焼結体を、3mm角、厚さ1mmとなるよう研磨し、幅0.4mmの溝を切削刃により形成した。巻芯部の直径は1.6mmで磁芯外形の中央部に位置し、上下鍔の厚みは0.3mmであり、比透磁率500を有する。
軟磁性樹脂混和物そのものの機械特性改良と磁気特性改良についての実施例を記述する。ビスフェノールエポキシ樹脂と硬化剤、エポキシ基を有する硬化剤を含む樹脂を配合して、平均粒径D50が10μmのFe−9.5%Cr−3%Si粉末を50体積%となるように加えて、混合、脱泡し、20℃で、内径8mm、外形14mm、高さ4mmの離型性のシリコーン型に注型し、その後、80℃、2時間で硬化させた。硬化物のトロイダルコアの、密度を測定後、φ0.5mm線で50ターンの巻線をし、その直流電流重畳特性を確認した。それらの結果を表6、図5に示す。表6は、樹脂の配合と軟磁性成型物の機械的特性と磁気特性を示したものであり、図5は軟磁性成型物の磁気特性を示したものである。表6に示す樹脂の配合1から5では、エポキシ樹脂の主剤成分100に対して、硬化剤であるアミン変性脂肪族ポリアミンを、主剤のエポキシ当量に合わせて最大架橋度となる量を配合ししている。図5は横軸に実効初期透磁率μ0を、縦軸に直流磁界31.84kA/mを加えたときの実効透磁率の変化率である(μ0-μ31.84kA/m)/μ0を示している。
フェライト磁芯として、NiZnフェライトの粉末にポリビニルアルコール9wt%水溶液を10wt%混合し、この粉末を2000kg/cm2の圧力で3.5mm角、厚さ1.3mmの形状に加圧成形ののち、脱バインダー処理の上、大気雰囲気中1200℃で焼結した。該焼結体を、3mm角、厚さ0.8mm〜1.1mmとなるよう研磨し、幅0.4mmの溝を切削刃により形成した。巻芯部の直径は1.5mmで磁芯外形の中央部に位置し、上下鍔の厚みは0.3mmであり、比透磁率500を有する。
実施例8と同様にして作製したNiZnフェライト磁芯で上下鍔が0.3mmのものを用い、鍔間の凹部全体に軟磁性樹脂混和物を塗布し、その硬化後の環境温度負荷試験にてフェライト磁芯のクラック発生状況を調べた。
実施例8と同様にして作製したNiZnフェライト磁芯で上下鍔が0.2mmのものを用い、鍔間の凹部全体に軟磁性樹脂混和物を塗布し、その硬化後の環境温度負荷試験にてフェライト焼成体のクラック発生状況を調べた。なお、上下鍔の厚さが薄くなるとクラック発生率が高くなり、上下鍔の厚さを0.2mmと薄くすると、厚さ0.3mmの場合にはクラックが発生しなかったような条件でもクラックが認められるようになり、厳しい条件での実験となる。
軟磁性樹脂混和物は樹脂としては、実施例7の配合2を用い、軟磁性粉末は平均粒径D50が10μmのFe−9.5%Cr−3%Si粉末を加え、さらに、非磁性の充填剤成分に球状非結晶シリカを添加した。球状非結晶シリカは平均粒径D50が5μm、2.5μm、0.5μmの3種類のものを使用した。軟磁性粉末とシリカの合計が軟磁性成型物の50体積%となるように調整した。
軟磁性樹脂混和物は樹脂としては、実施例7の配合2を用い、軟磁性粉末は平均粒径D50が10μmのFe−9.5%Cr−3%Si粉末を加え、さらに、非磁性の充填剤成分に球状非結晶シリカを添加した。球状非結晶シリカは平均粒径D50が5μm、2.5μm、0.5μmの3種類のものを使用した。軟磁性粉末を35体積%、シリカを15体積%と充填物の合計が軟磁性成型物の50体積%となるように調整した。
次に、10体積%以下の多孔質シリカ粉末やナノ凝集シリカ粉末を含む場合について示す。軟磁性樹脂混和物は樹脂としては、実施例7の配合2を用い、軟磁性粉末は平均粒径D50が10μmのFe−9.5%Cr−3%Si粉末を加え、さらに、非磁性の充填剤成分に非結晶シリカを添加した。非結晶シリカはその粉末の比表面積が15、50、300、800、1000平方メートル/g、および細孔率2.0cc、1cc、0ccのものを用いた。軟磁性粉末を50体積%と、シリカは2種を2体積%と5体積%となるように調整した。
2 巻線
3 軟磁性成型物
4 端子部
Claims (13)
- 巻芯部と一体化した上下鍔部を有する軟磁性体からなるドラム型磁芯の前記巻芯部に電気導体線を巻線した線輪部品であって、前記上下鍔部と前記電気導体線に囲まれた空間に樹脂と軟磁性粉末からなる軟磁性樹脂混和物を成型した比透磁率が1.3以上の軟磁性成型物を配置してなり、前記樹脂は少なくとも主剤が脂肪族系反応性希釈剤10から40重量%、エマルジョンゴム成分1から10重量%、残りはビスフェノールAであるエポキシ成分からなり、硬化剤として活性水素当量140以上のアミン変性脂肪族ポリアミンを含むことを特徴とする線輪部品。
- 前記軟磁性成型物は、平均引張りまたは圧縮の弾性率が30MPa以下であることを特徴とする請求項1記載の線輪部品。
- 前記軟磁性成型物は、−40℃と25℃の間の平均熱膨張率が10×10−5(1/℃)以下、かつ、25℃における塑性変形率が0.4%以上であることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の線輪部品。
- 前記軟磁性成型物は、該軟磁性成型物を25℃から、−40℃までの任意の温度まで冷却するとき、25℃における該軟磁性成型物の長さを基準とする、該軟磁性成型物の単位長さあたりの収縮量の絶対値が、Tを摂氏温度として、式−6.8×10−9×(T−25)3+1.45×10−4×(T−25)で表される値の絶対値以下の値を有し、かつ、25℃における塑性変形率が0.4%以上であることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の線輪部品。
- 前記軟磁性粉末は、前記軟磁性成型物に対して、30体積%以上75体積%以下の金属軟磁性粉末を含み、かつ、前記ドラム型磁芯の中心を通り、前記上下鍔部間に挟まれた断面において、前記軟磁性成型物の断面積が、巻芯部と電気導体線部分を合わせた断面積の0.4倍から0.1倍の間であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の線輪部品。
- 前記軟磁性成形物は、初期比透磁率3以上を有し、かつ、重畳印加磁場の平均値31.84kA/mにおける比透磁率が、初期比透磁率の60%より大きいことを特徴とする請求項5記載の線輪部品。
- 前記軟磁性成形物は、初期比透磁率5以上を有し、かつ、重畳印加磁場の平均値31.84kA/mにおける比透磁率が、初期比透磁率の80%より大きいことを特徴とする請求項5記載の線輪部品。
- 前記金属軟磁性粉末の少なくとも一部は、鉄合金系の粉末であって、該粉末表面に防錆被膜が形成されてなることを特徴とする請求項5記載の線輪部品。
- 前記金属軟磁性粉末は、少なくとも1.0重量%以上のCrを含むFe−Si−Cr系合金であることを特徴とする請求項5記載の線輪部品。
- 前記金属軟磁性粉末は、少なくとも2.0重量%以上のCrを含むFe−Si−Cr系合金であることを特徴とする請求項5記載の線輪部品。
- 前記金属軟磁性粉末は、平均粒子径D50が0.5μm以上、30μm以下であることを特徴とする請求項5乃至10のいずれか1項に記載の線輪部品。
- 前記軟磁性成形物は、平均粒子径D50が前記金属軟磁性粉末の1/4以下(0を含まず)である非磁性無機粉末を3体積%以上40体積%以下含むことを特徴とする請求項5乃至11のいずれか1項に記載の線輪部品。
- 前記軟磁性成形物は、比表面積が16〜90m2/g、かつ細孔度2.0cc/g以下のシリカ粉末を5体積%以下(0を含まず)含むことを特徴とする請求項5乃至12のいずれか1項に記載の線輪部品。
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