JPH04251902A - 磁心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は作動時に発生する騒音を
低減した磁心に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にコイルを巻回した磁心は、スイッ
チング電源のチョークコイルのように、負荷が周期的に
オン・オフされる状態で使用すると、振動を起こすこと
が知られている。　そして、そのスイッチング周波数が
可聴帯域内にあるとこれが騒音となって周囲に伝搬した
り、周囲の部品を振動させて作動特性の劣化を招くこと
がある。

【０００３】前記した発音現象は特に、小さな直流重畳
電流に対して高いインダクタンスを有する一方、大きな
直流重畳電流に対して低いインダクタンスを有する磁気
素子、即ち、多出力用スイッチング電源のチョークコイ
ルに適した特性を有するものほど大きいという問題があ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記した形式の磁心は
通常、磁路の一部にギャップを形成することにより作成
される。ところが、ギャップを形成すると、磁束がギャ
ップの形成されていない部分に集中するため、この部分
で大きな騒音が発生していた。

【０００５】本発明は前記事項に鑑みてなされたもので
、大幅な騒音の低減を図った磁心を提供することを技術
的課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記技術的課題
を解決するために、環状の磁心において以下のような方
法とした。

【０００７】即ち、環状の磁心において、コバルト基ア
モルファス金属磁性体からなるギャップを有しない内側
磁心と鉄基アモルファス金属磁性体からなる外側磁心と
が一体化され、かつ鉄基アモルファス金属磁性体からな
る外側磁心にギャップを設けた。

【０００８】また、環状の磁心において、鉄基アモルフ
ァス金属磁性体からなる内側磁心とコバルト基アモルフ
ァス金属磁性体からなるギャップを有しない外側磁心と
が一体化され、かつ鉄基アモルファス金属磁性体からな
る内側磁心にギャップを設けた。

【０００９】さらに、環状の内側磁心に外側磁心を一体
的に外嵌して環状磁心とし、内側磁心または外側磁心の
一方が環状のＦｅ系微結晶軟磁性体であり、他方をギャ
ップつき鉄基アモルファス金属磁性体とした。

【００１０】コバルト基アモルファス磁性体はその飽和
磁歪定数（λｓ）が１×１０−６以下のものであって、
例えば、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ，Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍ
ｏ−Ｂ−Ｓｉ，Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ，Ｃｏ−Ｆ
ｅ−Ｍｎ−Ｂ−Ｓｉ，Ｃｏ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｎｉ，Ｃｏ−
Ｍｎ−Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ，Ｃｏ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｎｉ−Ｂ等
が使用できる。

【００１１】また、鉄基アモルファス金属磁性体はその
飽和磁歪定数（λｓ）が１０×１０−６以上のものであ
って、例えば、Ｆｅ−Ｂ，Ｆｅ−Ｂ−Ｃ，Ｆｅ−Ｂ−Ｓ
ｉ，Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ，Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃｒ，Ｆｅ
−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ等が使用でき
る。

【００１２】さらに、Ｆｅ系微結晶軟磁性体としてはＦ
ｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｃｕ−Ｎｂ系等を使用できる

【００１３
】

【作用】磁心の騒音がいかにして発生するかを解析した
ところ、以下の事項が明らかになった。即ち、磁心の騒
音レベルは励磁される磁束密度が高きい程大きくなる。

【００１４】そして、磁束密度の大きさは磁心にかかる
磁場が大きくなるほど大きくなるが、磁心にかかる磁場
値は磁心の中心からの距離に反比例するため、ギャップ
がない状態では磁心の内側ほど大きくなる。

【００１５】また、磁心の騒音レベルは励磁される磁束
密度が同じ場合は磁心材の飽和磁歪が大きい程大きくな
る。

【００１６】本発明では、飽和磁束密度は小さいが、低
飽和磁歪（磁気歪）定数及び高透磁率を示すコバルト基
アモルファス金属磁性体、Ｆｅ系微結晶軟磁性体と、飽
和磁束密度は大きいが、高飽和磁歪定数及び低透磁率を
示す鉄基アモルファス金属磁性体との２つの材質を、い
ずれか一方を磁心の内側に、他方を外側に配置し両者を
接着等により一体化し、かつ鉄基アモルファス金属磁性
体からなる磁心にギャップを設けることによって、騒音
が低減するように磁束を適切に配分しようとするもので
ある。

【００１７】またこのように磁気特性が異なる金属を一
体化することにより、夫々に有する固有振動が相殺され
騒音が低減する効果も期待できる。

【００１８】ここで好ましくは、コバルト基アモルファ
ス金属磁性体等を内側に、Ｆｅ基アモルファス金属磁性
体を外側に配置するとよい。これは、特に、内外径比が
大きく、磁心の内側に磁束が集中しやすい磁心に対して
有効であった。

【００１９】

【実施例】本発明の実施例を図１ないし図４に基づいて
説明する。 ＜第１実施例＞第１実施例を図１により説明する。

【００２０】磁心１は、まず、コバルト基アモルファス
金属磁性体２としてのアモルファス金属製リボン（組成
　　Ｃｏ６９Ｆｅ５Ｍｏ２Ｓｉ１２Ｂ１２（原子％））
を巻回し、その外周に鉄基アモルファス金属磁性体３と
してのアモルファス金属製リボン（組成Ｆｅ７８Ｓｉ１
９Ｂ１３（原子％））を巻回した２重構造となっている
。内側のコバルト基アモルファス金属磁性体２は環状で
、ギャップは形成されておらず、外側の鉄基アモルファ
ス金属磁性体３はギャップＧが形成されている。

【００２１】そして、コバルト基アモルファス金属磁性
体２と鉄基アモルファス金属磁性体３とは接着剤により
強固に一体化してある。

【００２２】前記の構成になる磁心１に巻き線を巻いて
５ＫＨｚの正弦波を与え、３０００Ｇａｕｓｓの磁束密
度で励磁したところ、同一条件で単体の材質組成　　Ｆ
ｅ７８Ｓｉ１９Ｂ１３（原子％））で形成したサンプル
に比較して騒音を２０ｄＢ低減できた。両磁性体の内部
損失、弾性、共振周波数等は相異しているため一種のダ
ンプ効果により、磁心の特定周波数での共振は見られな
かった。 なお、鉄基アモルファス金属磁性体３にはギャップが形
成されているが、コバルト基アモルファス金属磁性体２
と強固に一体化してあるためギャップが原因となる騒音
は殆ど発生しない。 ＜第２実施例＞第２実施例を図２により説明する。なお
、前記第１実施例と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略する。

【００２３】この実施例はコバルト基アモルファス金属
磁性体２と鉄基アモルファス金属磁性体３とを第１実施
例のものとは逆にしたものである。ここで外側のコバル
ト基アモルファス金属磁性体２は環状で、ギャップは形
成されておらず、内側の鉄基アモルファス金属磁性体３
にはギャップＧが形成されている。

【００２４】この実施例では第１実施例とほぼ同等の騒
音低減効果が認められた。 ＜第３実施例＞第３実施例を図３により説明する。

【００２５】この実施例では、磁心を内側磁心と外側磁
心の２重構造とし、そのうち内側磁心をＦｅ系微結晶軟
磁性体４で形成し、外側磁心を鉄基アモルファス金属磁
性体３で形成したものである。ここでＦｅ系微結晶軟磁
性体４は環状で、ギャップは形成されておらず、鉄基ア
モルファス金属磁性体３にはギャップＧが形成されてい
る。

【００２６】この実施例では第１実施例とほぼ同等の騒
音低減効果が認められた。 ＜第４実施例＞図４に示す実施例は前記第３実施例にお
いて内外の磁心の材質を入れ替えたものである。即ち、
内側磁心として鉄基アモルファス金属磁性体３を配置し
、外側磁心としてＦｅ系微結晶軟磁性体４を配置してあ
る。前記鉄基アモルファス金属磁性体３にはギャップＧ
が形成されている。

【００２７】この実施例では第１実施例とほぼ同等の騒
音低減効果が認められた。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、環状磁心内部の磁束を
２種の磁性体に適切に配分することにより、磁気的性能
を劣化させることなく騒音の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の斜視図である。

【図２】本発明の第２実施例の斜視図である。

【図３】本発明の第３実施例の斜視図である。

【図４】本発明の第４実施例の斜視図である。

【符号の説明】

１・・磁心、 ２・・コバルト基アモルファス金属磁性体３・・鉄基ア
モルファス金属磁性体、 ４・・Ｆｅ系微結晶軟磁性体、 Ｇ・・ギャップ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　環状の磁心において、コバルト基アモ
   ルファス金属磁性体からなるギャップを有しない内側磁
   心と鉄基アモルファス金属磁性体からなる外側磁心とが
   一体化され、かつ鉄基アモルファス金属磁性体からなる
   外側磁心にギャップが設けられていることを特徴とする
   磁心。
2. 【請求項２】　　環状の磁心において、鉄基アモルファ
   ス金属磁性体からなる内側磁心とコバルト基アモルファ
   ス金属磁性体からなるギャップを有しない外側磁心とが
   一体化され、かつ鉄基アモルファス金属磁性体からなる
   内側磁心にギャップが設けられていることを特徴とする
   磁心。
3. 【請求項３】　　環状の内側磁心に外側磁心を一体的に
   外嵌して環状磁心とし、内側磁心または外側磁心の一方
   が環状のＦｅ系微結晶軟磁性体であり、他方がギャップ
   を形成した鉄基アモルファス金属磁性体であることを特
   徴とする磁心。