JPH08111336A

JPH08111336A - 磁性体の接合方法

Info

Publication number: JPH08111336A
Application number: JP6246010A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Ibata; 昭彦井端
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、磁性材料の接合方法に関し、特に
電子部品に適用した場合に種々の磁性体を一体ものと同
等の磁性体になるような磁性体の接合方法を提供するこ
とを目的とする。【構成】本発明は、開口部分２を有する磁性体１に磁
性材料を溶射する工程を有しているので、開口部分２を
溶射磁性体３で満たし、実用的に十分な付着力を有し、
一体物と同等の特性の磁性体を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁性体の接合方法に関
し、特に電子部品用の磁性体の接合方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】磁性体の接合方法には磁気ヘッドに代表
されるようなガラス接合法などがあるが、磁気ヘッド以
外の分野においては一体物とほぼ同等になるような磁性
体の接合方法がいまだ見出されていないため、場合によ
っては生産性の悪い方法で今日に至っている。

【０００３】溶射法は種々の基材に比較的低温で、簡便
に種々の材料からなる層、例えば金属層、合金層あるい
はセラミック層などを形成できることから、近年多方面
で検討され、種々の方法が提案されている。例えば、金
属材料にセラミックを溶射するあるいは逆にセラミック
に金属を溶射するなどがある。

【０００４】前述した磁性体の接合方法をさらに詳細に
述べる。磁気ヘッドにおいてはガラスを用いた接合が一
般に知られている。この場合、高温で接合が行われる。
接合材料はガラスであり、非磁性材料である。磁気ヘッ
ドの場合はこの接合部分でギャップを形成し、この漏れ
磁束によって磁気記録媒体に必要な記録を行う。そのた
め、接合材料は非磁性材料である必要がある。また、前
述したようにガラスを用いて接合するため、ガラスの軟
化点以上に加熱し、接合が行われる。

【０００５】一方、トランスやノイズフィルタ用に用い
られるトロイダルコアは完全な閉磁路構成にするために
磁性体はリング状の連続体である。しかし、このリング
状の磁性体に巻線を行うのは非常に困難である。つま
り、棒状であれば優れた生産性で巻線を施せるが、リン
グであるために非常に時間を要するのが現状である。巻
線を考慮して磁性体を分割し、巻線した後に分割したコ
アを接合すれば、その接合部がギャップとなり、必要な
磁気回路、つまり完全な閉磁路を形成できない。仮に、
接合部に磁性材料を用い一体化するには８００℃以上の
高温で焼成する必要があり、そのような高温に耐え、し
かも巻線としての要件を満たす実用的な導線はない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の磁
性体の接合方法では、種々の磁性体を一体のものと同等
の磁性体にすることができないという問題点を有してい
た。

【０００７】本発明は上記の従来の問題点を解決するも
ので、種々の磁性体を一体のものと同等の磁性体になる
ような磁性体の接合方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明の接合方法は、開口部分を有する磁性体の開
口部分に磁性材料を溶射することによって、その開口部
分に磁性層を形成し、磁性体を接合する構成である。

【０００９】

【作用】本発明の接合方法によれば、磁性材料を溶射す
ることによって、開口部分に磁性材料を満たし接合する
ため、接合後の磁性体は一体物と同等の磁気特性を有す
るものになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例の磁性体の接合方法
について説明する。

【００１１】本発明の接合方法は、開口部分を有する磁
性体の開口部分あるいは一対以上からなる磁性体の接触
部分に磁性材料を溶射することによって、その開口部分
あるいは接触部分に磁性層を形成し、磁性体を接合する
方法である。

【００１２】磁性体の形状としては、前述したように最
も大きな効果が認められるのは開口部分を有するトロイ
ダル型である。トロイダル型以外にもロの字型のあるい
は日の字型などがある。また、一対以上からなる磁性体
の形状としてはＥＩ型あるいはＥＥ型に代表されるよう
な２分割された磁性体がある。別の見方をすれば、開口
部分を有する磁性体は接合前および接合後も１個であ
る。一対以上からなる磁性体は接合前は２個以上である
が、接合後は１個となる。磁性材料を溶射して磁性体を
接合する部分も開口部分を有する場合は溶射によって多
量の磁性材料を必要とするが、接触部分に溶射して接合
する場合は比較的少なくても接合が可能となる。

【００１３】さらに、本発明の接合は低温でなされるた
め、磁性体に巻線が施されたものであっても巻線を熱的
に破損することなく、磁性体を接合することができ、こ
の場合、巻線の生産性を格段に向上させることができ
る。つまり、リング状のものに巻線するか棒状のものに
巻線するかの大きな差がある。

【００１４】本発明の接合方法に適用できる磁性体と
は、透磁率の高い材料、軟質磁性材料からなるものをい
い、金属あるいは合金系の高透磁率材料と酸化物系の高
透磁率材料に大きく分かれる。前者には鉄、Ｆｅ−Ｓｉ
系、Ｆｅ−Ａｌ系、Ｃｏ−Ｆｅ系、センダスト、パーマ
ロイあるいはＦｅ系ないしＣｏ系の非晶質合金などがあ
る。後者にはスピネル型のフェライトがあり、ＭｅＯＦ
ｅ₂Ｏ₃で表される各種の系がある。ここでＭｅとしては
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｌｉ、ＭｎＺ
ｎ、ＭｎＭｇＺｎ、ＭｇＣｕＺｎ、ＮｉＺｎ、ＮｉＣｕ
Ｚｎ、ＮｉＣｕＣｏあるいはＭｎＺｎＣｕなどの組成系
のスピネル型フェライトがある。以上の磁性材料からな
る磁性体の接合が可能で、接合後の磁性体は磁気的に一
体物となり、優れた特性を発揮する。

【００１５】磁性体の開口部分あるいは接触部分に磁性
材料を溶射することによって、溶射磁性体を形成し磁性
体を接合するが、この接合に用いる磁性材料も前述した
磁性材料のいずれであってもよい。しかし、一体物と同
じ連続的な磁性体を得る必要がある場合は、磁性体と同
じものが望ましい。例えば、磁性体がＭｎＺｎ系フェラ
イトである場合は、溶射に用いる磁性材料もＭｎＺｎ系
フェライトが望ましい。しかし、ただ連続的な磁性体に
するだけならば、例えば磁性体がパーマロイで溶射に用
いる磁性材料がＭｎＺｎ系フェライトなどの組み合わせ
も可能である。

【００１６】本発明の接合方法の特徴を発揮する一例に
磁性体に巻線が施されたものがあるが、この場合巻線に
対する限定はない。巻線に用いる導線としては、通常一
般によく多用されている被覆銅線でよく、他にニッケ
ル、銀、金、白金線等の導電性材料であってもよい。し
かし、本発明の接合方法は低温で行えるため、非常に安
価で耐熱性に乏しい被覆銅線、例えばポリウレタン被覆
銅線であっても問題はない。また、この被覆材料として
はポリウレタン以外にポリエステル、エステルイミドあ
るいはアミドイミドなどがあるが、前述したようなコス
ト優先で選択すれば、ポリウレタン被覆銅線が望まし
い。

【００１７】本発明の接合方法における磁性材料の溶射
方法としては、アーク溶射法、ガス溶射法あるいはプラ
ズマ溶射法などの一般に知られた溶射法が適用できる。
しかし、溶射磁性材料の選択範囲（溶射可能な材料の範
囲）や雰囲気調整のしやすさの点からはプラズマ溶射法
が最も優れている。アーク溶射法は導電性材料を溶射す
るのに適しており前記の金属系あるいは合金系の磁性材
料に適する。ガス溶射法は導電性あるいは絶縁性のいず
れであってもよいが、ガスを燃焼させる点で雰囲気制御
に難がある。プラズマ溶射法では、プラズマの作動ガス
としてアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスや窒素、水
素、空気あるいは酸素等を用いることができる。また、
溶射する材料の形態は一般には粉末状であり、粉末を供
給するガス、キャリアガスに前記の作動ガスと同様に各
種のガスを用いることによって、溶射の雰囲気制御が可
能である。溶射可能な材料から、前記の３つの溶射法を
比較すると、プラズマ溶射法、ガス溶射法、アーク溶射
法の順で溶射できる材料範囲が小さくなる。つまり、プ
ラズマ溶射法では低融点磁性材料から高融点磁性材料の
非常に多くの磁性材料を溶射することができる。

【００１８】スピネル型フェライトを磁性材料として溶
射する場合、溶射によって得られる溶射磁性体の特性を
優れたものにするには十分にフェライト化したものが望
ましい。フェライトの一般的な作製方法は、各種の原料
酸化物を所定量配合し、混合した後、仮焼した粉を成型
し、本焼成してフェライト磁性体を作製する。そのため
一般的なフェライト粉末は成型した後の本焼成を考慮し
た仮焼条件である。つまり、例えば仮焼温度は８００℃
程度の低温であり、本焼成は１２００℃ぐらいの高温で
ある。しかし、溶射に用いるフェライトは本焼成温度ぐ
らいで仮焼した粉末が望ましい。これは後述するように
溶射によって得られる溶射磁性体の特性が優れたものに
なるためである。

【００１９】次に、本実施例を具体的に図を用いて、さ
らに詳述する。図１は本発明の接合方法の一例を示した
断面図である。図１（ａ）は接合前の状態を示し、
（ｂ）は接合後を示す。図１（ａ）において、１は開口
部分を有する磁性体であり、２が開口部分である。図１
（ｂ）において、３が磁性材料を溶射して得られた溶射
磁性体である。これらの図に示すように、本発明の接合
方法によって、開口部分２は溶射磁性体３に満たされ、
形状的にも磁気的にも一体物の磁性体となる。接合は溶
射法で行うため、低温であり、磁性体１は熱的に劣化す
ることはない。さらに、前述したように磁性体１にすで
に巻線を施したものであってもその巻線を破壊すること
なく、磁性体１を図１（ｂ）に示したような、トロイダ
ル形状にすることができる。

【００２０】図２に本発明の接合方法の別の例を示す。
図１の例では磁性体１に開口部分２を有していたが、図
２の例は一対の磁性体の少なくとも一部分を接触させ、
この接触部分に磁性材料を溶射する接合例である。図２
も同様に（ａ）が接合前を表し、（ｂ）が接合後の断面
を示す。図２（ａ）において、４が接触部である。図２
（ａ）に示すように、一対の磁性体１は接触部４で接触
し、しかも接合しやすくするために一部にすき間があ
る。この接触部４に磁性材料を溶射することによって接
触部４に溶射磁性体３が満たされ図２（ｂ）に示すよう
に一対の磁性体１は接合される。

【００２１】一般に図２に示したような一対の磁性体を
組み合わせる場合は、特性面からギャップを形成する場
合があるが、このような場合でも本発明の接合方法であ
れば対応できる。例えば、図２（ａ）に示した接触部４
にポリイミドフィルムを介して接触させて、前記と同様
の方法で接合する、あるいは磁性材料を溶射して溶射磁
性体を形成する時に非磁性材料を一部混合した磁性材料
を溶射することによって、溶射磁性体の磁気特性をコン
トロールすることも可能である。

【００２２】磁性体１に巻線を行う方法には、磁性体に
直接導線を巻き付けて巻線する以外に、導線を所定の形
状に巻いた状態にし、それを磁性体に組み込む方法でも
よい。いずれの方法でも、巻線を破壊することなく磁性
体１を接合することができる。本発明の接合方法は開口
部分あるいは一対以上からなる磁性体に磁性材料を溶射
することによって、物理的および磁気的に一体物、連続
体にする接合方法である。低温で接合を行うため、磁性
体の特性変化はなくさらに磁性体に巻線等の耐熱性に乏
しい部材が組み込まれていても破壊することなく、磁性
体を接合できる。

【００２３】（実施例１）図１に示したような外径３０
mm、内径１６mmで厚みが６mmであり、開口部分のギャッ
プが５mmのトロイダル型のＭｎＺｎ系フェライト磁性体
を用いて、ＭｎＺｎ系フェライト粉末を溶射することに
よって、５mmのすき間の開口部分に溶射磁性体を形成し
た。溶射はプラズマ溶射法を用い、作動ガスとしてアル
ゴンとヘリウムを使用した。それぞれ１０ｌ／分の流量
にした。アーク電流は４４０Ａ、電圧は３４Ｖであっ
た。

【００２４】開口部分には溶射磁性体が強固に付着し、
ほぼ一体形状にすることができた。さらに、前記のＭｎ
Ｚｎ系トロイダル型磁性体の開口部分のない磁性体と電
磁気特性を比較したが実用上問題のないものであった。

【００２５】前記と同様の形状のＮｉＺｎ系フェライ
ト、センダスト、パーマロイおよび純鉄からなるそれぞ
れの磁性体について、溶射する磁性材料を磁性体と同一
材料にして同様に接合を行った。

【００２６】得られた接合した磁性体は一体物と同程度
の電磁気特性を示し、実用上問題のないものであった。

【００２７】（実施例２）図２に示したような一対のＥ
Ｉ型のＭｎＺｎ系フェライト磁性体を用いて、ＭｎＺｎ
系フェライト粉末を実施例１と同様に溶射し、ＥＩ型の
磁性体を接合した。なお、図２に示したような面取りを
行った磁性体を用いた。

【００２８】ＥＩ型の磁性体は溶射磁性体によって、お
互い強固に付着し、ほぼ一体形状にすることができた。

【００２９】前記と同様の形状のＮｉＺｎ系フェライ
ト、センダスト、パーマロイおよび純鉄からなるそれぞ
れのＥＩ型の磁性体を用いて、同様に溶射する磁性材料
を磁性体と同一材料にして接合を行った。

【００３０】得られた接合したＥＩ型磁性体はお互い強
固に付着し、一体物と同程度の電磁気特性を示し、実用
上問題のないものであった。

【００３１】（実施例３）実施例１で用いた開口部分を
有するトロイダル型のＮｉＺｎ系フェライト磁性体にポ
リウレタン被覆銅線を用いて巻線を行い、実施例１と同
様にＮｉＺｎ系フェライト粉末を溶射し、開口部分に溶
射磁性体を形成した。溶射条件は実施例１と同じとし
た。

【００３２】開口部分には溶射磁性体が強固に付着し、
ほぼ一体形状にすることができ、前記のＮｉＺｎ系トロ
イダル型磁性体の開口部分のない磁性体と電磁気特性を
比較したが実用上問題のないものであった。さらに、被
覆銅線は破壊されていなかった。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明の接合方法によれ
ば、開口部分を有する磁性体の開口部分に磁性材料を溶
射することによって、その開口部分に磁性層を形成し、
磁性体を接合する工程を有しているので、接合後はほぼ
一体物と同様の特性を有する磁性体になる。さらに、低
温で接合を行うため磁性体に耐熱性に乏しい部材が付加
されていても破壊することなく、接合を行うことができ
る。そのため、特に巻線を施した後の磁性体の接合に威
力を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明の接合方法の一
例を示す側面図

【図２】（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明の接合方法の一
例を示す側面図

【符号の説明】

１磁性体２開口部分３溶射磁性体４接触部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部分を有する磁性体の開口部分に磁
性材料を溶射することによって、開口部分を磁性材料で
満たす工程を有した磁性体の接合方法。
【請求項２】磁性体の形状が開口部分を有するトロイ
ダル型である請求項１記載の磁性体の接合方法。
【請求項３】磁性材料を溶射することによって、一対
以上の磁性体を接合する工程を有した磁性体の接合方
法。
【請求項４】磁性体がスピネル型フェライトである請
求項１から請求項３のいずれか一つに記載の磁性体の接
合方法。
【請求項５】磁性体が巻線を施したものである請求項
１から請求項３のいずれか一つに記載の磁性体の接合方
法。
【請求項６】磁性材料がスピネル型フェライトである
請求項１または請求項３のいずれか一つに記載の磁性体
の接合方法。