JP7608498B2 - Laminated cores, noise filters, magnetic cores - Google Patents
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Description
本発明は、積層コア、並びに、該積層コアを用いた、ノイズフィルタ及び磁心に関する。 The present invention relates to a laminated core, and a noise filter and a magnetic core using the laminated core.
軟磁性金属薄帯を積層した積層コアは、ノイズフィルタや、トランスやモーター等の磁心として用いられている。一般的に、軟磁性金属薄帯を積層しただけでは積層コアの強度が弱く、形状を維持できないため、接着剤として樹脂を軟磁性金属薄帯の層間に充填し、固化成型して強度を高めている。 Laminated cores made of laminated soft magnetic metal ribbons are used as noise filters and magnetic cores for transformers and motors. Generally, laminated cores made by simply laminating soft magnetic metal ribbons are weak and unable to maintain their shape, so resin is filled between the layers of the soft magnetic metal ribbons as an adhesive, and the cores are then solidified and molded to increase their strength.
ここで、特許文献1では、チョークコイル用の磁心にギャップを形成させるためにナノ結晶合金の巻回コアに樹脂を含浸させている(以下、そのような樹脂を「含浸樹脂」とも称する)。含浸樹脂にはエポキシ樹脂を用いている。
Here, in
また、特許文献2では、ノイズフィルタ向けにナノ結晶合金箔の巻回コアを切断して分割形状にするため、樹脂を含浸して固化成型している。このとき、ナノ結晶合金箔の厚さに対する樹脂層の厚さを規定することで、切断してもインピーダンスが低下しにくいことを説明している。こちらも含浸樹脂にはエポキシ樹脂を用いている。
In addition, in
しかしながら、上記のような積層コアにおいては、透磁率が所期したよりも低くなる場合があることが判明した。 However, it has been found that in laminated cores such as those described above, the magnetic permeability can sometimes be lower than expected.
そこで、本発明は、高い透磁率を有する積層コア、高いノイズ抑制効果を有するノイズフィルタ、及び、高効率の磁心を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a laminated core with high magnetic permeability, a noise filter with high noise suppression effect, and a highly efficient magnetic core.
本発明者が上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねたところ、含浸樹脂の厚さが層間でばらつくことにより生じる含浸後の硬化処理での歪みにより積層コアの透磁率が低下することが判明した。そして、軟磁性金属薄帯の層間に樹脂を含浸して固化成型した積層コアにおいて、軟磁性金属薄帯の層間距離dの合計Sに対する軟磁性金属薄帯の層間距離dの平均daveの4倍以上の軟磁性金属薄帯の層間距離の合計S4の割合R4を10.0%以下にすることで、上記の課題を有利に解決し得るという知見を得て、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present invention have conducted extensive research to solve the above problems, and have found that the magnetic permeability of a laminated core is reduced due to distortion during hardening treatment after impregnation caused by variations in the thickness of the impregnated resin between layers.The inventors have found that in a laminated core obtained by impregnating resin between layers of soft magnetic metal ribbons and solidifying and molding the layers, the above problems can be advantageously solved by setting the ratio R4 of the total interlayer distances S4 of the soft magnetic metal ribbons that are four times or more the average interlayer distances d of the soft magnetic metal ribbons, d, to the total interlayer distances d of the soft magnetic metal ribbons , to 10.0% or less, and have completed the present invention.
本発明の要旨構成は、以下の通りである。
(1)軟磁性金属薄帯を積層して構成された磁性体からなる積層コアであって、
前記軟磁性金属薄帯の層間に樹脂を有し、
前記軟磁性金属薄帯の層間距離dの合計をSとし、前記軟磁性金属薄帯の層間距離dの平均をdaveとし、前記軟磁性金属薄帯の層間のうち前記層間距離が前記平均daveの4倍以上である層間の前記層間距離の合計をS4とするとき、
前記合計Sに対する前記合計S4の比R4=S4/Sは、10.0%以下であることを特徴とする、積層コア。
ここで、「軟磁性金属薄帯の層間距離d」は、図3に模式的に示すように、積層コアの側面視において120°間隔の3つの径方向ラインに存在する各層間の距離をいうものとする。また、「軟磁性金属薄帯の層間距離d」は、図2に模式的に示すように、各径方向ラインにおいて、積層コアの径方向外側端と径方向内側端との径方向の中点から、径方向外側に径方向の全長の45%の積層コアの径方向領域と径方向内側に45%の積層コアの径方向領域とからなる、径方向全長の90%の径方向領域に存在する各層間を対象として計測する。なお、径方向全長の90%の径方向領域の端部に位置する層間は計測の対象としない。よって、「層間距離の合計S」、「層間距離dの平均dave」及び「平均daveの4倍以上である層間の前記層間距離の合計S4」は3つの径方向ラインの径方向全長の90%の径方向領域に存在する全ての層間の「軟磁性金属薄帯の層間距離d」から算出される。なお、「軟磁性金属薄帯の層間距離d」は、光学顕微鏡を用いて計測することができる。
The gist and configuration of the present invention are as follows.
(1) A laminated core made of a magnetic material formed by laminating soft magnetic metal ribbons,
A resin is disposed between the layers of the soft magnetic metal ribbon,
When a total interlayer distance d of the soft magnetic metal ribbon is S, an average interlayer distance d of the soft magnetic metal ribbon is d ave , and a total interlayer distance between layers of the soft magnetic metal ribbon, the interlayer distance being four times or more the average d ave , is S4 ,
A laminated core, wherein a ratio R 4 =S 4 /S of the total S 4 to the total S is 10.0% or less.
Here, the "interlayer distance d of the soft magnetic metal ribbon" refers to the distance between each layer present on three radial lines spaced at 120° intervals in a side view of the laminated core, as shown in Fig. 3. Also, the "interlayer distance d of the soft magnetic metal ribbon" is measured for each interlayer present on a radial line in a 90% radial region of the entire radial length, which is made up of a radial region of the laminated core that is 45% of the entire radial length on the radial outside and a radial region of the laminated core that is 45% of the entire radial length on the radial inside, as shown in Fig. 2. Note that the interlayers located at the ends of the 90% radial region of the entire radial length are not measured. Therefore, the "total interlayer distance S," the "average d ave of the interlayer distances d," and the "total S 4 of the interlayer distances between layers that are four times or more the average d ave" are calculated from the "interlayer distances d of the soft magnetic metal ribbons" between all layers present in a radial region that accounts for 90% of the total radial length of the three radial lines. The "interlayer distance d of the soft magnetic metal ribbons" can be measured using an optical microscope.
(2)前記軟磁性金属薄帯の層間の前記樹脂のガラス転移温度が、85℃以上である、前記(1)に記載の積層コア。 (2) The laminated core described in (1) above, in which the glass transition temperature of the resin between the layers of the soft magnetic metal ribbon is 85°C or higher.
(3)前記軟磁性金属薄帯の層間の前記樹脂のガラス転移温度が、125℃以上である、前記(1)に記載の積層コア。 (3) The laminated core described in (1) above, in which the glass transition temperature of the resin between the layers of the soft magnetic metal ribbon is 125°C or higher.
(4)前記比R4=S4/Sは、10.0%以下である、前記(1)~(3)のいずれか1つに記載の積層コア。 (4) The laminated core according to any one of (1) to (3) above, wherein the ratio R 4 =S 4 /S is 10.0% or less.
(5)前記軟磁性金属薄帯は、ナノ結晶合金からなる、前記(1)~(4)のいずれか1つに記載の積層コア。 (5) A laminated core according to any one of (1) to (4), wherein the soft magnetic metal ribbon is made of a nanocrystalline alloy.
(6)前記軟磁性金属薄帯は、アモルファス合金からなる、前記(1)~(4)のいずれか1つに記載の積層コア。 (6) A laminated core according to any one of (1) to (4), in which the soft magnetic metal ribbon is made of an amorphous alloy.
(7)100kHzにおけるインピーダンス比透磁率μrzが、10,000以上である、前記(1)~(6)のいずれか1つに記載の積層コア。 (7) A laminated core according to any one of (1) to (6), in which the impedance relative permeability μrz at 100 kHz is 10,000 or more.
(8)周方向に途切れた不連続部分を有する、複数の環状積層磁性片を組み合わせてなる、前記(1)~(7)のいずれか1つに記載の積層コア。 (8) A laminated core according to any one of (1) to (7) above, which is made by combining multiple annular laminated magnetic pieces having discontinuous portions in the circumferential direction.
(9)前記(1)~(8)のいずれか1つに記載の積層コアを用いた、ノイズフィルタ。
(10)前記(1)~(8)のいずれか1つに記載の積層コアを用いた、トランス又はモーター用の磁心。
(9) A noise filter using the laminated core according to any one of (1) to (8).
(10) A magnetic core for a transformer or a motor, using the laminated core according to any one of (1) to (8) above.
本発明によれば、本発明は、高い透磁率を有する積層コア、高いノイズ抑制効果を有するノイズフィルタ、及び、高効率の磁心を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a laminated core with high magnetic permeability, a noise filter with high noise suppression effect, and a highly efficient magnetic core.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
<積層コア>
図1は、本発明の一実施形態にかかる積層コアの側面図である。図1に示すように、この積層コア1は、軟磁性金属薄帯2を積層して構成された磁性体からなる。積層コア1は、円筒状の形状である。また、軟磁性金属薄帯2の層間に樹脂(含浸した状態の含浸樹脂)3を有している。図1は模式的に示した図であり、積層コア1は軟磁性金属薄帯2をロール状に巻き取ることにより径方向に積層され、層間に樹脂3を有している環状磁性体である。
特には限定されないが、積層コア1の外径は、15~250mmとすることができ、内径は、6~155mmとすることができ、高さ(円筒状の形状の軸方向の高さ)は、3~100mmとすることができる。
<Laminated core>
Fig. 1 is a side view of a laminated core according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, the laminated
Although not particularly limited, the outer diameter of the laminated
<<軟磁性金属薄帯>>
軟磁性金属薄帯2としては、保磁力が小さく透磁率が大きいものが好ましい。軟磁性金属薄帯2の軟磁性材料としては、例えば、Fe-Ni系合金(パーマロイ)、Fe-Si系合金(珪素鋼)等の軟磁性金属、Co基アモルファス合金、Fe基アモルファス合金等のアモルファス合金、Fe基ナノ結晶合金等を用いることができる。具体的には、軟磁性金属薄帯2は、ナノ結晶合金又はアモルファス合金からなることが好ましい。
<<Soft magnetic metal ribbon>>
The soft
軟磁性金属薄帯2としてアモルファス合金やFe基ナノ結晶合金を用いる場合、例えば、一般式:(Fe1-aMa)100-x-y-z-b-c-dAxM’yM”zXbSicBd(原子%)(式中、MはCo,Niから選ばれた少なくとも1種の元素、AはCu,Auから選ばれた少なくとも1種の元素、M’はTi,V,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta及びWから選ばれた少なくとも1種の元素、M”はCr,Mn,Sn,Zn,Ag,In,白金属元素,Mg,N及びSから選ばれた少なくとも1種の元素、XはC,Ge,Ga,Al及びPから選ばれた少なくとも1種の元素を示し、a,x,y,z,b,c及びdはそれぞれ0≦a≦0.1,0.1≦x≦3,1≦y≦10,0≦z≦10,0≦b≦10,11≦c≦17,3≦d≦10,及び65≦100-x-y-z-b-c-d≦85を満たす。)により表される組成の合金を用いることができる。
When an amorphous alloy or an Fe-based nanocrystalline alloy is used as the soft
また、Fe基ナノ結晶合金の成分組成は特に限定されないが、原子%で、Cu:0.5~2.0%、Nb:1.0~5.0%、Si:11.0~15.0%、B:5.0~10.0%であり、残部が実質的にFeからなる成分組成とすることが好ましい。ただし、本開示の特性を満足するものであれば、この限りではない。 The composition of the Fe-based nanocrystalline alloy is not particularly limited, but is preferably, in atomic percent, Cu: 0.5-2.0%, Nb: 1.0-5.0%, Si: 11.0-15.0%, B: 5.0-10.0%, with the remainder being substantially Fe. However, this is not a limitation as long as the characteristics of the present disclosure are satisfied.
軟磁性金属薄帯2としてアモルファス合金やFe基ナノ結晶合金を用いる場合、軟磁性金属薄帯2の厚さは、特には限定されないが、例えば10~30μmとすることができる。軟磁性金属薄帯2の厚さを30μm以下とすることにより、冷却速度を十分にしてアモルファス層を均一に形成し、透磁率が低下しないようにすることができる。一方で、軟磁性金属薄帯2の厚さを10μm以上とすることにより、軟磁性金属薄帯2の表面に空孔や不連続部分が生じないようにして強度の低下を抑制し、ロール状に巻き取る際に破断しやすくなって作業性が悪くならないようにすることができる。また、積層した後に含浸樹脂3を含浸させて硬化させるときに変形しづらくなり、軟磁性金属薄帯2に歪みが生じないようにして透磁率の低下を抑制することができる。同様の理由により、軟磁性金属薄帯2の厚さは、12~25μmとすることがより好ましく、14~20μmとすることがさらに好ましい。軟磁性金属薄帯2はロール状に巻き取ることにより径方向に積層された環状磁性体として使用される。また、所定のサイズに切断して積み重ねることにより積層磁性体としても使用される。
When an amorphous alloy or an Fe-based nanocrystalline alloy is used as the soft
<<含浸樹脂>>
熱処理した積層コア1の軟磁性金属薄帯2の層間に樹脂3を含浸させることで、軟磁性金属薄帯2を固定させ、形状を維持させることができる。含浸樹脂3としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂、シリコーン系エラストマー等を用いることができる。使用する含浸樹脂3のガラス転移温度は、85℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度を85℃以上とすることにより、高温環境下での経年変化による含浸樹脂3の寸法変化や接着力の低下を生じないようにして、軟磁性金属薄帯2の固定を容易ならしめ形状を安定して維持することができる。また、軟磁性金属薄帯2の内部で経時的な歪みが生じないようにして、透磁率の低下を抑制することができる。含浸樹脂3のガラス転移温度は、125℃以上であることがより好ましく、130℃以上であることがさらにより好ましく、150℃以上であることが特に好ましい。使用する含浸樹脂3は、硬化剤の変更によりガラス転移温度を調整でき、硬化前の粘度が低く、硬化後に軟磁性金属薄帯2との接着力が高い、エポキシ樹脂が好ましい。
<<Impregnating resin>>
By impregnating the
含浸樹脂3を軟磁性金属薄帯2の層間に含浸させる際の含浸樹脂3の粘度は、2000mPa・s以下とすることが好ましい。上記のような比較的低い粘度で含浸させることにより、含浸樹脂3を軟磁性金属薄帯2の層間に十分浸透しない部分や軟磁性金属薄帯2の層間を拡大・変形させて過剰に浸透する部分が生じないようにして、後述の比R4=S4/Sを10.0%以下にすることを可能にし、軟磁性金属薄帯2に歪みが生じることによる透磁率の低下を抑制することができる。粘度の高い含浸樹脂3を用いる場合は、温度調整や有機溶剤などの希釈剤の添加により粘度を調整することが好ましい。含浸樹脂3を軟磁性金属薄帯2の層間に含浸させる際の含浸樹脂3の粘度は、550mPa・s以下とすることがより好ましい。
The viscosity of the impregnating
含浸樹脂3の含浸は、未硬化の含浸樹脂3を常温~80℃に加温した状態で、含浸圧力を常圧~減圧(-0.05MPaG)状態で10分~60分浸漬して行うことが好ましい。温度は使用する含浸樹脂3の粘度に応じて調整することができる。含浸圧力を-0.05MPaG以上とすることにより、軟磁性金属薄帯2の層間を拡大・変形させて過剰に浸透する部分が生じることを抑制して、後述の比R4=S4/Sを10.0%以下にすることを可能にし、軟磁性金属薄帯2の歪みの発生を抑制して透磁率の低下を抑制することができる。含浸圧力は常圧とすることがより好ましい。浸漬中は軟磁性金属薄帯2の層間から発生する気泡を効率的に除去するために、含浸液を揺動させたり、対流させたり、振動を加えたりすることもできる。また、含浸樹脂3を含浸させることが難しい場合は、軟磁性金属薄帯2(金属箔)を積層する前に、表面に有機系や無機系の接着剤を塗布することが好ましい。
The impregnation with the
含浸樹脂3を含浸させた積層コア1は、含浸樹脂3を硬化させるために熱処理を行う。熱処理温度や時間は用いる樹脂に対応して適切な条件で行う必要があるが、例えば50~200℃の熱処理温度で0.5~10時間の熱処理時間で行うことができる。低温から複数回に分けて段階的に熱処理することもできる。
The
積層コア1の説明に戻って、積層コア1は、原料金属箔を所定のサイズ及び形状にしたものを束ねたり、ロール状に巻き取ったりして作製することができる。金属箔の充填率は、金属箔を束ねる際の拘束力や巻き取る際の張力により調整することができるが、例えば65vol%~85vol%の範囲に調整することができる。金属箔の充填率を例えば65vol%以上とすることにより、磁性体の割合が小さくなり過ぎないようにして透磁率が低下しないようにし、積層コア1の体積を小さくし得る。一方で、金属箔の充填率を例えば85vol%以下とすることにより、軟磁性金属薄帯2の層間距離dが小さくなり過ぎないようにし、含浸樹脂3を軟磁性金属薄帯2の層間に十分に浸透させて、固化成型しやすくすることができる。
Returning to the explanation of the
積層した金属箔は、成型時の歪みを取り除くために熱処理を行う。また、アモルファス合金は熱処理することで内部にナノ結晶を析出させることができる。熱処理温度は、例えば350℃から700℃で行うことができる。熱処理における雰囲気は、窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中や大気中で行うことが好ましい。 The laminated metal foil is heat-treated to remove distortion that may have occurred during molding. Furthermore, heat-treating an amorphous alloy can cause nanocrystals to precipitate inside. The heat treatment temperature can be, for example, 350°C to 700°C. The heat treatment is preferably performed in an inert atmosphere such as nitrogen or argon, or in the air.
図1に示した例では、積層コア1は、一体型であるが、ケーブルへの取り付け性を高めるために積層コア1を周方向に少なくとも2つ以上に分割し、分割型コアとして構成することもできる。あるいは、積層コア1を、周方向に途切れた不連続部分を有する、複数の環状積層磁性片を例えば軸方向に組み合わせて構成することができる。この際、軸方向に隣接する前記不連続部分は、軸方向に見た際に重ならないようにする(特に、重なる部分を有しないようにする)ことが好ましい。上述のように分割型コア、または、不連続部分を有する、複数の環状積層磁性片の組み合わせからなる積層コアとした場合、磁性片同士の接触面が経時変化により変形しにくい方が性能は安定する。軟磁性金属薄帯2の接着にガラス転移温度の高い樹脂を使用することで、特に高温に曝される使用環境で接触面の形状が安定し、表面粗さが悪化しにくくなるため、高温でも安定した性能を維持できる。
In the example shown in FIG. 1, the
以上のように、本実施形態の積層コア1は、軟磁性金属薄帯2を積層して構成された磁性体からなる積層コアであり、軟磁性金属薄帯2の層間に含浸した状態の含浸樹脂3を有する。そして、本実施形態の積層コア1においては、軟磁性金属薄帯2の層間距離dの合計をSとし、軟磁性金属薄帯2の層間距離dの平均をdaveとし、軟磁性金属薄帯2の層間のうち層間距離が平均daveの4倍以上である層間の層間距離の合計をS4とするとき、前記合計Sに対する前記合計S4の比R4=S4/Sは、10.0%以下である。
以下、本実施形態の積層コア1の作用効果について説明する。
As described above, the
The effects of the
本実施形態の積層コア1によれば、軟磁性金属薄帯2の層間に含浸した状態の含浸樹脂3を有するため、軟磁性金属薄帯2を固定させ、形状を維持させることができる。そして、前記比R4=S4/Sが10.0%以下であることにより、軟磁性金属薄帯2に歪みが生じるのを抑制して、積層コア1の高い透磁率を達成することができる。
同様の理由により、前記比R4=S4/Sは、5.0%以下であることが好ましい。
According to the
For the same reason, the ratio R 4 =S 4 /S is preferably 5.0% or less.
ここで、軟磁性金属薄帯2の層間の含浸樹脂3のガラス転移温度は、85℃以上であることが好ましい。最近では、電動車向けに、積層コアを用いた製品が多く用いられているが、高速動作や高出力化により、使用温度環境が高くなっている。そのため、積層コアを固化成型する含浸樹脂にも高い耐熱性が求められる。耐熱性の指標の1つであるガラス転移温度が上記の範囲であることにより、耐熱性を向上させることができる。同様の理由により、軟磁性金属薄帯2の層間の含浸樹脂3のガラス転移温度は、125℃以上であることがさらに好ましい。
一般的に耐熱性の高い含浸樹脂3(例えば、ガラス転移温度が85℃以上であるような含浸樹脂3)を積層コア1に含浸すると、ガラス転移温度が高いと粘度が高い傾向にあり、軟磁性金属薄帯2の層間を拡大・変形させて過剰に浸透する部分が生じることや、硬化時の熱収縮が大きくなることから、軟磁性金属薄帯2に特に歪みが生じやすくなり、その結果、透磁率が低下してしまうということが見出された。
本開示の積層コア1によれば、耐熱性に鑑みて、上記のようなガラス転移温度の高い含浸樹脂3を用いた場合であっても、前記比R4=S4/Sを、10.0%以下とすることにより、軟磁性金属薄帯2に歪みが生じるのを抑制して、積層コア1の高い透磁率を達成することができるため、耐熱性と高い透磁率との両立を図ることができる。
Here, the glass transition temperature of the impregnating
It has been found that when a
According to the
本実施形態において、積層コア1の100kHzにおけるインピーダンス比透磁率μrzは、10,000以上であることが好ましい。後述の実施例でも示されるように、前記比R4=S4/Sを、10.0%以下とすることにより、このような高い100kHzにおけるインピーダンス比透磁率μrzを達成することができる。特に、耐熱性の高い含浸樹脂3(例えば、ガラス転移温度が85℃以上であるような含浸樹脂3)を用いた場合であっても、このような高い100kHzにおけるインピーダンス比透磁率μrzを達成することができる。
In this embodiment, the impedance relative permeability μrz of the
<ノイズフィルタ>
本発明の一実施形態にかかるノイズフィルタは、上記の実施形態の積層コア1を用いたものである。このような積層コア1を用いたノイズフィルタによれば、高い透磁率を有する積層コア1を用いているため高いノイズ抑制効果を得ることができる。これにより、自動車や発電・電源設備、通信機器、OA/FA機器等の電子機器の電源ケーブルに装着され、これらの電子機器内で発生し、または、外部で発生してケーブル内を伝播するノイズを抑制するノイズ対策コアとして使用することができる。特に、積層コア1の含浸樹脂3のガラス転移温度が高い(好ましくは85℃以上である)場合には、耐熱性も向上させることができ、耐熱性と高いノイズ抑制効果との両立を図ることができる。
本開示のノイズフィルタにおいても、前記合計S4の比R4=S4/Sは、10.0%以下であり、前記比R4は、5.0%以下であることが好ましい。また、軟磁性金属薄帯2の層間の含浸樹脂3のガラス転移温度が、85℃以上であることが好ましく、125℃以上であることがより好ましい。軟磁性金属薄帯2は、ナノ結晶合金又はアモルファス合金からなることが好ましい。本開示のノイズフィルタに用いる積層コア1の、100kHzにおけるインピーダンス比透磁率μrzが、10,000以上であることが好ましい。
<Noise filter>
The noise filter according to one embodiment of the present invention uses the
In the noise filter of the present disclosure, the ratio R4 = S4 / S of the total S4 is preferably 10.0% or less, and the ratio R4 is preferably 5.0% or less. The glass transition temperature of the impregnating
<磁心>
本発明の一実施形態にかかる磁心は、上記の実施形態の積層コアを用いたものである。このような積層コア1を用いた磁心によれば、高い透磁率を有する積層コア1を用いているため高効率を得ることができる。例えば、積層コア1に導線を1次巻線することで、電子基板上に実装され、ノイズを抑制するコモンモードチョークコイルとして使用することができる。さらに、例えば積層コア1に導線を1次巻線、2次巻線することで、電力変換用のトランスとしても使用することができる。
特に、積層コア1の含浸樹脂3のガラス転移温度が高い(好ましくは85℃以上である)場合には、耐熱性も向上させることができ、耐熱性と高効率との両立を図ることができる。
本開示の磁心においても、前記合計S4の比R4=S4/Sは、10.0%以下であり、前記比R4は、5.0%以下であることが好ましい。また、軟磁性金属薄帯2の層間の含浸樹脂3のガラス転移温度が、85℃以上であることが好ましく、125℃以上であることがより好ましい。軟磁性金属薄帯2は、ナノ結晶合金又はアモルファス合金からなることが好ましい。本開示の磁心に用いる積層コア1の、100kHzにおけるインピーダンス比透磁率μrzが、10,000以上であることが好ましい。
<Magnetic core>
A magnetic core according to one embodiment of the present invention uses the laminated core of the above embodiment. A magnetic core using such a
In particular, when the glass transition temperature of the impregnated
In the magnetic core of the present disclosure, the ratio R4 = S4 / S of the total S4 is preferably 10.0% or less, and the ratio R4 is preferably 5.0% or less. The glass transition temperature of the impregnated
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The following describes examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
(実施例1、2)
軟磁性金属薄帯を積層した積層コアを作製した。まず、原子%で、Cu:1%、Nb:3%、Si:13.5%、B:9%であり、残部が実質的にFeからなる合金溶湯を単ロール法により急冷して、幅10mm厚さ15μmの薄帯状のFe基アモルファス合金を得た。該Fe基アモルファス合金を巻回して、外径28.5mm、内径18.0mm、高さ10mmの円筒状とした。円筒状のFe基アモルファス合金を、アルゴン雰囲気下にて490℃に保った熱処理炉に挿入し、10分間熱処理を施した。そして、Fe基ナノ結晶合金からなる、環状磁性体を作製した。得られた環状磁性体を、エポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液を作製し、溶液を50℃に保温した中に常圧下で20分浸し、環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、環状磁性体を大気中180℃(実施例1の場合)及び160℃(実施例2の場合)で8時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。
(Examples 1 and 2)
A laminated core was produced by laminating soft magnetic metal ribbons. First, an alloy melt containing, in atomic percent, 1% Cu, 3% Nb, 13.5% Si, and 9% B, with the remainder being essentially Fe, was quenched by a single roll method to obtain a ribbon-shaped Fe-based amorphous alloy having a width of 10 mm and a thickness of 15 μm. The Fe-based amorphous alloy was wound to form a cylindrical shape with an outer diameter of 28.5 mm, an inner diameter of 18.0 mm, and a height of 10 mm. The cylindrical Fe-based amorphous alloy was inserted into a heat treatment furnace kept at 490 ° C. under an argon atmosphere and subjected to heat treatment for 10 minutes. Then, an annular magnetic body made of an Fe-based nanocrystalline alloy was produced. The obtained annular magnetic body was immersed in a solution prepared by mixing an epoxy resin and a curing agent in a specified ratio for 20 minutes under normal pressure while keeping the solution at 50 ° C., and the annular magnetic body was impregnated with the resin. Thereafter, the annular magnetic bodies were held in air at 180° C. (in the case of Example 1) or 160° C. (in the case of Example 2) for 8 hours to harden the resin, thereby obtaining laminated cores.
得られた積層コアの周波数100kHzにおけるインピーダンス比透磁率の測定には、キーサイト製4294Aインピーダンスアナライザーを用いた。リード線測定用のフィクスチャ(16047E)を用い、田中電線製のH-PCV,Φ0.5mm単線リード線を積層コアに通して1ターン状態でインピーダンスZを測定した。インピーダンスZからインピーダンス比透磁率μrzへの換算は、μrz=Z×Lm/(2πμ0f×Ae)で行った。ここで、μ0は真空の透磁率、Lmは平均磁路長、fは測定周波数、Aeは有効断面積である。積層コアの外径をOD、内径をID、高さをHTとしたとき、Lm=π(OD+ID)/2、Ae=(OD-ID)×HT/2×drで計算される。drは磁性体の充填率であり、今回は0.75であった。 A Keysight 4294A impedance analyzer was used to measure the impedance relative permeability of the obtained laminated core at a frequency of 100 kHz. A fixture for measuring lead wires (16047E) was used to measure the impedance Z in a one-turn state by passing a single lead wire of H-PCV, Φ0.5 mm made by Tanaka Electric Wire Co., Ltd. through the laminated core. The impedance Z was converted to the impedance relative permeability μrz by μrz=Z×Lm/(2πμ 0 f×Ae). Here, μ 0 is the vacuum permeability, Lm is the average magnetic path length, f is the measurement frequency, and Ae is the effective cross-sectional area. When the outer diameter of the laminated core is OD, the inner diameter is ID, and the height is HT, the calculation is made as follows: Lm=π(OD+ID)/2, Ae=(OD-ID)×HT/2×dr. dr is the filling rate of the magnetic material, which was 0.75 in this case.
保磁力の測定は、東京特殊鋼製の自動計測保磁力計K-HC1000型を用いた。測定モードはSLOWで、測定方向は積層コアの径方向で、周方向に120°等間隔で計3回測定の平均値とした。含浸樹脂の粘度測定は、英弘精機株式会社製のブルックフィールド粘度計DV1Mを用いた。予め樹脂を所定の温度に加熱しておき、スピンドルトルクが10~90%に収まるようにモーター回転数を調整して測定した。含浸樹脂のガラス転移温度は、NETZSCH製の示差走査熱量計DSC3500を用いた。樹脂を含浸し硬化した積層コアから4mm×4mm×1mmの小片を切り出し、Pt製の容器に入れ、Arガスを20mL/min流し、20℃~570℃で10℃/minの昇温速度で加熱し、吸熱反応の開始点から求めた。作製した積層コアの含浸樹脂のガラス転移温度は150℃であった。 The coercive force was measured using an automatic measuring coercive force meter K-HC1000 manufactured by Tokyo Tokushu Kogyo Co., Ltd. The measurement mode was SLOW, the measurement direction was the radial direction of the laminated core, and the average value was obtained by measuring three times at equal intervals of 120° in the circumferential direction. The viscosity of the impregnated resin was measured using a Brookfield viscometer DV1M manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd. The resin was heated to a specified temperature in advance, and the motor rotation speed was adjusted so that the spindle torque was within 10 to 90%. The glass transition temperature of the impregnated resin was measured using a differential scanning calorimeter DSC3500 manufactured by NETZSCH. A small piece of 4 mm x 4 mm x 1 mm was cut out from the laminated core that had been impregnated with the resin and cured, placed in a Pt container, and heated at a heating rate of 10 ° C / min from 20 ° C to 570 ° C. with Ar gas flowing at 20 mL / min, and the glass transition temperature was calculated from the start of the endothermic reaction. The glass transition temperature of the impregnated resin of the laminated core was 150°C.
積層コアの軟磁性金属薄帯の層間距離の測定は、図2に示す積層コアの側面で行った。側面を♯500から♯2000の研磨紙で仕上げ、Rirox製デジタルマイクロスコープRH-2000を用い、対物500倍で観察した画像から軟磁性金属薄帯の層間距離を測定した。積層コアの内周側から外周側に向かって軟磁性金属薄帯の厚さ方向に1直線に観察し、積層コアの厚さwの90%(径方向の中心位置から径方向内側に45%及び径方向外側に45%)を網羅する範囲とした。観察場所は図3に示すように周方向に120°等間隔の3直線(3つの径方向ライン)とし、軟磁性金属薄帯の層間距離dの平均値daveと合計Sを算出した。得られた軟磁性金属薄帯の層間距離をもとに、軟磁性金属薄帯の層間距離の合計Sに対する、軟磁性金属薄帯の層間距離の平均値daveの4倍以上(4dave以上)の軟磁性金属薄帯の層間距離の合計S4の比S4/S×100(%)を算出した。 The interlayer distance of the soft magnetic metal ribbon of the laminated core was measured on the side of the laminated core shown in FIG. 2. The side was finished with abrasive paper of #500 to #2000, and the interlayer distance of the soft magnetic metal ribbon was measured from an image observed at 500x objective magnification using a digital microscope RH-2000 manufactured by Rirox. Observation was performed in one straight line in the thickness direction of the soft magnetic metal ribbon from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the laminated core, covering 90% of the thickness w of the laminated core (45% radially inward and 45% radially outward from the center position in the radial direction). The observation locations were three straight lines (three radial lines) at equal intervals of 120° in the circumferential direction as shown in FIG. 3, and the average value d ave of the interlayer distance d of the soft magnetic metal ribbon and the total S were calculated. Based on the obtained interlayer distance of the soft magnetic metal ribbon, a ratio S4/S×100( % ) of the total interlayer distance S4 of the soft magnetic metal ribbons that are four times or more the average interlayer distance d ave of the soft magnetic metal ribbons ( 4 d ave or more) to the total interlayer distance S of the soft magnetic metal ribbons was calculated.
以下の表1に、得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。また、図4に実施例1の金属薄帯層間距離を測定した観察画像の1つを、図5に実施例1の金属薄帯層間距離のヒストグラムを示す。 The manufacturing conditions and measurement results of the obtained laminated core are shown in Table 1 below. In addition, Figure 4 shows one of the observation images obtained by measuring the interlayer distance of the metal strip in Example 1, and Figure 5 shows a histogram of the interlayer distance of the metal strip in Example 1.
(実施例3)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、ガラス転移温度の異なるエポキシ樹脂の主剤と硬化剤を規定量比で混合した溶液を作製し、溶液を50℃に保温した中に常圧下で環状磁性体を20分浸し、環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中150℃で5時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様とした。作製した積層コアの含浸樹脂のガラス転移温度は125℃であった。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。
Example 3
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by mixing the base resin and the curing agent of epoxy resins with different glass transition temperatures in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution kept at 50°C under normal pressure for 20 minutes to impregnate the annular magnetic body with the resin. The resin was then cured by holding it in air at 150°C for 5 hours to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. The glass transition temperature of the impregnated resin of the prepared laminated core was 125°C. Table 1 shows the preparation conditions and measurement results of the obtained laminated core.
(実施例4)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、ガラス転移温度の異なるエポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液に対し硬化促進剤を0.5wt%添加した溶液を作製し、溶液を25℃で維持した中に常圧下で環状磁性体を1時間浸し、環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中80℃で3時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様とした。作製した積層コアの含浸樹脂のガラス転移温度は85℃であった。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。
Example 4
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by adding 0.5 wt% of a curing accelerator to a solution in which epoxy resins with different glass transition temperatures and a curing agent were mixed in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution maintained at 25°C under normal pressure for 1 hour to impregnate the annular magnetic body with the resin. The resin was then cured by holding it in the air at 80°C for 3 hours to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. The glass transition temperature of the impregnated resin of the prepared laminated core was 85°C. Table 1 shows the preparation conditions and measurement results of the obtained laminated core.
(実施例5、6)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、エポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液を作製し、溶液を30℃に保温した中に環状磁性体を浸し、-0.05MPaGまで真空引きを行い10分保持した後、大気圧開放して環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中180℃(実施例5の場合)及び160℃(実施例6の場合)で8時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様とした。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。
(Examples 5 and 6)
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by mixing epoxy resin and hardener in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution kept at 30°C, and the solution was evacuated to -0.05 MPaG and held for 10 minutes, after which the pressure was released to atmospheric pressure to impregnate the annular magnetic body with the resin. The resin was then hardened by holding it in the air at 180°C (in the case of Example 5) and 160°C (in the case of Example 6) for 8 hours to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. Table 1 shows the preparation conditions and measurement results of the obtained laminated core.
(実施例7、8)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、エポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液に対し硬化促進剤を1wt%添加した溶液を作製し、溶液を50℃に保温した中に常圧下で環状磁性体を20分浸し、環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中180℃(実施例7の場合)及び160℃(実施例8の場合)で8時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様とした。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。
(Examples 7 and 8)
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by adding 1 wt% of a curing accelerator to a solution in which an epoxy resin and a curing agent were mixed in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution kept at 50°C under normal pressure for 20 minutes to impregnate the annular magnetic body with the resin. The resin was then cured by holding it in the air at 180°C (in the case of Example 7) and 160°C (in the case of Example 8) for 8 hours to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. Table 1 shows the preparation conditions and measurement results of the obtained laminated core.
(実施例9)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、エポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液に対し硬化促進剤を1wt%添加した溶液を作製し、溶液を50℃に保温した中に環状磁性体を浸し、-0.05MPaGまで真空引きを行い10分保持した後、大気圧開放して環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中180℃で8時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様とした。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。
(Example 9)
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by adding 1 wt% of a curing accelerator to a solution in which an epoxy resin and a curing agent were mixed in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution, which was kept at 50°C, and after evacuating to -0.05 MPaG and holding for 10 minutes, the pressure was released to atmospheric pressure and the annular magnetic body was impregnated with the resin. The resin was then cured by holding for 8 hours at 180°C in the atmosphere to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. Table 1 shows the preparation conditions and measurement results of the obtained laminated core.
(実施例10、11)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、エポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液に対し硬化促進剤を1wt%添加した溶液を作製し、溶液を25℃で維持した中に常圧下で環状磁性体を1時間浸し、環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中180℃(実施例10の場合)及び160℃(実施例11の場合)で8時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様とした。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。
(Examples 10 and 11)
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by adding 1 wt% of a curing accelerator to a solution in which an epoxy resin and a curing agent were mixed in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution maintained at 25°C under normal pressure for 1 hour to impregnate the annular magnetic body with the resin. The resin was then cured by holding it in the air at 180°C (in the case of Example 10) and 160°C (in the case of Example 11) for 8 hours to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. Table 1 shows the preparation conditions and measurement results of the obtained laminated core.
(実施例12)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、ガラス転移温度の異なるエポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液を作製し、溶液を50℃に保温した中に環状磁性体を浸し、-0.05MPaGまで真空引きを行い10分保持した後、大気圧開放して環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中80℃で3時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様である。作製した積層コアの含浸樹脂のガラス転移温度は50℃であった。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。
Example 12
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by mixing epoxy resins and hardeners with different glass transition temperatures in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution, which was kept at 50°C. The solution was evacuated to -0.05 MPaG and held for 10 minutes, and then the pressure was released to atmospheric pressure to impregnate the annular magnetic body with the resin. The resin was then hardened by holding it in the air at 80°C for 3 hours to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. The glass transition temperature of the impregnated resin of the prepared laminated core was 50°C. Table 1 shows the preparation conditions and measurement results of the obtained laminated core.
(実施例13)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、実施例12と同様のエポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液を作製し、溶液を80℃に保温した中に環状磁性体を浸し、-0.05MPaGまで真空引きを行い10分保持した後、大気圧開放して環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中80℃で3時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様である。作製した積層コアの含浸樹脂のガラス転移温度は50℃であった。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。
Example 13
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by mixing the same epoxy resin and curing agent as in Example 12 in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution kept at 80°C. The solution was evacuated to -0.05 MPaG and held for 10 minutes, and then the pressure was released to atmospheric pressure to impregnate the annular magnetic body with the resin. The resin was then hardened by holding it in the air at 80°C for 3 hours to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. The glass transition temperature of the impregnated resin of the prepared laminated core was 50°C. Table 1 shows the preparation conditions and measurement results of the obtained laminated core.
(比較例1、2)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、エポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液を作製し、溶液を25℃で維持した中に環状磁性体を浸し、-0.10MPaGまで真空引きを行い10分保持した後、大気圧開放して環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中180℃(比較例1の場合)及び160℃(比較例2の場合)で8時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様とした。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。また、図6に比較例1の金属薄帯層間距離を測定した観察画像の1つを、図7に比較例1の金属薄帯層間距離のヒストグラムを示す。
(Comparative Examples 1 and 2)
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by mixing epoxy resin and hardener in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution maintained at 25°C. The solution was evacuated to -0.10 MPaG and held for 10 minutes, and then released to atmospheric pressure to impregnate the annular magnetic body with the resin. The resin was then hardened by holding in the atmosphere at 180°C (in the case of Comparative Example 1) and 160°C (in the case of Comparative Example 2) for 8 hours to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. Table 1 shows the preparation conditions and measurement results of the obtained laminated core. In addition, FIG. 6 shows one of the observation images obtained by measuring the metal strip interlayer distance in Comparative Example 1, and FIG. 7 shows a histogram of the metal strip interlayer distance in Comparative Example 1.
(比較例3)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、エポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液を作製し、溶液を30℃に保温した中に環状磁性体を浸し、-0.10MPaGまで真空引きを行い10分保持した後、大気圧開放して環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中180℃で8時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様とした。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。
(Comparative Example 3)
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by mixing epoxy resin and hardener in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution kept at 30°C, and the solution was evacuated to -0.10 MPaG and held for 10 minutes, after which the pressure was released to atmospheric pressure and the annular magnetic body was impregnated with the resin. The resin was then hardened by holding it in the air at 180°C for 8 hours to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. Table 1 shows the preparation conditions and measurement results of the obtained laminated core.
(比較例4、5)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、エポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液に対し硬化促進剤を1wt%添加した溶液を作製し、溶液を25℃で維持した中に環状磁性体を浸し、-0.1MPaGまで真空引きを行い10分保持した後、大気圧開放して環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中180℃(比較例4の場合)及び160℃(比較例5の場合)で8時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様とした。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。
(Comparative Examples 4 and 5)
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by adding 1 wt% of a curing accelerator to a solution in which an epoxy resin and a curing agent were mixed in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution maintained at 25°C, and after evacuating to -0.1 MPaG and holding for 10 minutes, the pressure was released to atmospheric pressure to impregnate the annular magnetic body with the resin. The resin was then cured in the air at 180°C (in the case of Comparative Example 4) and 160°C (in the case of Comparative Example 5) for 8 hours to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. Table 1 shows the manufacturing conditions and measurement results of the obtained laminated core.
(比較例6)
実施例1と同様に環状磁性体を作製後、エポキシ樹脂及び硬化剤を規定量比で混合した溶液に対し硬化促進剤を1wt%添加した溶液を作製し、溶液を50℃に保温した中に環状磁性体を浸し、-0.1MPaGまで真空引きを行い10分保持した後、大気圧開放して環状磁性体に樹脂を含浸させた。その後、大気中180℃で8時間保持して樹脂を硬化させ、積層コアを得た。測定方法は実施例1と同様とした。表1に得られた積層コアの作製条件と測定結果を示す。
(Comparative Example 6)
After preparing the annular magnetic body in the same manner as in Example 1, a solution was prepared by adding 1 wt% of a curing accelerator to a solution in which an epoxy resin and a curing agent were mixed in a specified ratio, and the annular magnetic body was immersed in the solution, which was kept at 50°C, and after evacuating to -0.1 MPaG and holding for 10 minutes, the pressure was released to atmospheric pressure and the annular magnetic body was impregnated with the resin. The resin was then cured by holding for 8 hours at 180°C in the atmosphere to obtain a laminated core. The measurement method was the same as in Example 1. Table 1 shows the preparation conditions and measurement results of the obtained laminated core.
図4に示した実施例1の軟磁性金属薄帯の層間距離を測定した観察画像を見ると、金属薄帯間隔(層間距離)が均等になっているのに対し、図6に示した比較例1の観察画像では軟磁性金属薄帯の層間の間隔が広がっている箇所が見られ、金属薄帯に歪みが生じている。図7に示した比較例1の軟磁性金属薄帯の層間距離のヒストグラムを見ると、軟磁性金属薄帯の層間距離の広い部分が多く分布している。表1に示したように、実施例1の軟磁性金属薄帯の層間距離dの合計Sに対する、軟磁性金属薄帯の層間距離dの平均daveの4倍以上の軟磁性金属薄帯の層間距離の合計S4の比R4=S4/Sが2.2%であるのに対し、比較例1の比R4=S4/Sが15.2%と大きくなっている。実施例1のインピーダンス比透磁率μrzは12,270であったのに対し、比較例1のインピーダンス比透磁率μrzは8048と低く、比R4=S4/Sが小さい方が、μrzが高くなることが分かる。
In the observation image of the soft magnetic metal ribbon of Example 1 shown in FIG. 4, the metal ribbon interval (interlayer distance) is uniform, whereas in the observation image of Comparative Example 1 shown in FIG. 6, there are some parts where the interval between the layers of the soft magnetic metal ribbon is wide, and distortion occurs in the metal ribbon. In the histogram of the interlayer distance of the soft magnetic metal ribbon of Comparative Example 1 shown in FIG. 7, there are many parts where the interlayer distance of the soft magnetic metal ribbon is wide. As shown in Table 1, the
その他の実施例と比較例を見ると、ガラス転移温度の高い含浸樹脂を使用した場合でも、R4を10%以下にすることでμrzは10,000を超える積層コアを得られることが分かる。軟磁性金属薄帯の層間距離dの合計Sに対する軟磁性金属薄帯2の層間距離の平均の3倍以上の金属薄帯層間距離の合計S3の割合R3(=S3/S×100)%で比較した場合、μrzが10,000を超える実施例1のような積層コアでR3は10.4%であり、μrzが10,000以下の比較例6のような積層コアのR3=10.3%と同等で、大きな差異が見られない。したがって、R4が10%以下の積層コアであれば、高い透磁率を有しつつ高温環境となる場所でも安定して使用でき、ノイズフィルタにおいては高いノイズ抑制効果が期待でき、トランスやモーターの磁心においては損失の低減が期待できる。
Looking at other examples and comparative examples, it can be seen that even when an impregnated resin with a high glass transition temperature is used, a laminated core with μrz exceeding 10,000 can be obtained by setting R4 to 10% or less. When comparing the ratio R3 (= S3 /S×100)% of the total metal strip interlayer distance S3, which is three times or more the average interlayer distance of the soft
本開示の積層コアは、自動車や発電・電源設備、通信機器、OA/FA機器等の電子機器の電源ケーブルに装着され、これらの電子機器内で発生し、または、外部で発生してケーブル内を伝播するノイズを抑制するノイズ対策コアとして使用できる。また、本開示の積層コアに導線を1次巻線することで、電子基板上に実装され、ノイズを抑制するコモンモードチョークコイルとして使用できる。さらに、本開示の積層コアに導線を1次巻線、2次巻線することで、電力変換用のトランスとしても使用できる。 The laminated core of the present disclosure can be attached to the power cables of electronic devices such as automobiles, power generation/power supply facilities, communication devices, and OA/FA devices, and can be used as a noise suppression core that suppresses noise generated within these electronic devices or that generated externally and propagates through the cable. In addition, by winding a conductor wire around the laminated core of the present disclosure as a primary winding, it can be mounted on an electronic board and used as a common mode choke coil that suppresses noise. Furthermore, by winding a conductor wire around the laminated core of the present disclosure as a primary winding and secondary winding, it can also be used as a transformer for power conversion.
1:積層コア、
2:軟磁性金属薄帯、
3:樹脂(含浸樹脂)
1: Laminated core,
2: Soft magnetic metal ribbon,
3: Resin (impregnated resin)
Claims (10)
前記軟磁性金属薄帯の層間に樹脂を有し、
前記軟磁性金属薄帯の層間距離dの合計をSとし、前記軟磁性金属薄帯の層間距離dの平均をdaveとし、前記軟磁性金属薄帯の層間のうち前記層間距離が前記平均daveの4倍以上である層間の前記層間距離の合計をS4とするとき、
前記合計Sに対する前記合計S4の比R4=S4/Sは、0.8%以上10.0%以下であり、
環状磁性体であることを特徴とする、積層コア。 A laminated core made of a magnetic material formed by laminating soft magnetic metal ribbons,
A resin is disposed between the layers of the soft magnetic metal ribbon,
When a total interlayer distance d of the soft magnetic metal ribbon is S, an average interlayer distance d of the soft magnetic metal ribbon is d ave , and a total interlayer distance between layers of the soft magnetic metal ribbon, the interlayer distance being four times or more the average d ave , is S4 ,
A ratio R4 = S4 / S of the total S4 to the total S is 0.8% or more and 10.0% or less,
A laminated core comprising an annular magnetic body.
Priority Applications (3)
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