JPS60107807A - 鉄心 - Google Patents
鉄心Info
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- JPS60107807A JPS60107807A JP58215237A JP21523783A JPS60107807A JP S60107807 A JPS60107807 A JP S60107807A JP 58215237 A JP58215237 A JP 58215237A JP 21523783 A JP21523783 A JP 21523783A JP S60107807 A JPS60107807 A JP S60107807A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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- H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
- H01F1/22—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
- H01F1/24—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
- H01F1/26—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated by macromolecular organic substances
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/90—Magnetic feature
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は磁性粉末間の電気絶縁性を改良した圧粉成形体
からなる鉄心に関するものである。
からなる鉄心に関するものである。
一般に、交流を直流に変換する装置、直流を交流に変換
する装置、ある周波数の交流を異なる周波数の交流に変
換する装置、および所謂チ冒ツＡ？等の直流を直流に変
換する装置等のような電力変換装置、あるいは無接点遮
断器等の電気機器には、その電気回路構成要素として、
サイリスタまたはトランジスタに代表される半導体スイ
ッチング素子並びにこれに接続されたターンオンストレ
ス緩和用リアクトル、転流リアクトル、エネルギー蓄積
用リアクトル、あるいはマツチング用変圧器等が使用さ
れている。
する装置、ある周波数の交流を異なる周波数の交流に変
換する装置、および所謂チ冒ツＡ？等の直流を直流に変
換する装置等のような電力変換装置、あるいは無接点遮
断器等の電気機器には、その電気回路構成要素として、
サイリスタまたはトランジスタに代表される半導体スイ
ッチング素子並びにこれに接続されたターンオンストレ
ス緩和用リアクトル、転流リアクトル、エネルギー蓄積
用リアクトル、あるいはマツチング用変圧器等が使用さ
れている。
このようなりアクドルや変圧器には、半導体のスイッチ
ングに伴い、スイッチング周波数の周期をもった電流の
他に、スイッチング周波数よシはるかに高い周波数であ
る数十ｋＨｚから場合によっては、５００ｋＨｚを超え
る程度にまで達する高い周波数成分を持つ電流が流れる
ことがある。
ングに伴い、スイッチング周波数の周期をもった電流の
他に、スイッチング周波数よシはるかに高い周波数であ
る数十ｋＨｚから場合によっては、５００ｋＨｚを超え
る程度にまで達する高い周波数成分を持つ電流が流れる
ことがある。
このようなりアクドルや変圧器を構成している鉄心には
、従来、次のようなものが使用されている。
、従来、次のようなものが使用されている。
（、） 層間絶縁を施した薄Ｉ／＞電磁鋼板またはパー
マロイ等を積層した積層鉄心 （ｂ） カーボニル鉄微粉、パーマロイ微粉等を、例え
ばフェノール樹脂等の樹脂を使用して結着した、所謂ダ
ストコアと呼ばれる圧粉鉄心（Ｃ）酸化物系磁性材料を
焼結して作製した、所１１１ツフェライトコア 等が挙られる。
マロイ等を積層した積層鉄心 （ｂ） カーボニル鉄微粉、パーマロイ微粉等を、例え
ばフェノール樹脂等の樹脂を使用して結着した、所謂ダ
ストコアと呼ばれる圧粉鉄心（Ｃ）酸化物系磁性材料を
焼結して作製した、所１１１ツフェライトコア 等が挙られる。
これらの中で、１ン１層鉄心は、商用周波数帯域におい
ては優れた電気特性を示すものの、高い周波数帯域にお
いては、鉄心の鉄損が著しい。
ては優れた電気特性を示すものの、高い周波数帯域にお
いては、鉄心の鉄損が著しい。
特に渦゛ＩＬ流損失が周波数の２乗に比例して増加し、
また鉄心を形成する板材の表面から内部に入るに−り７
Ｌ鉄心イ、４料の表皮効果によって磁化力が変化しにく
くなるという性質を有している。
また鉄心を形成する板材の表面から内部に入るに−り７
Ｌ鉄心イ、４料の表皮効果によって磁化力が変化しにく
くなるという性質を有している。
従って積層鉄心は、高い周波数帯域においては、本来鉄
心材料自身が有している飽和磁束密度よシも、はるかに
低い磁束密度でしか使用）−ることかできず、渦電流損
失も極めて大きい問題がある。
心材料自身が有している飽和磁束密度よシも、はるかに
低い磁束密度でしか使用）−ることかできず、渦電流損
失も極めて大きい問題がある。
更に、積層鉄心は高い周波数に対する実効透磁率が、商
用周波数に対する実効透磁率と比較して著しく低り問題
がある。
用周波数に対する実効透磁率と比較して著しく低り問題
がある。
これらの問題点を有している積層鉄心を、高い周波数電
流が流れる、半導体スイッチング素子に接続されたりア
クドルまたは変圧器に使用する場合には、実効透磁率お
よび磁束密度を補償するために、鉄心自身を大型化しな
ければならず、それに伴い、鉄損が大きくなシ、鉄心に
巻かれているコイルの長さが長くなるため銅損も大きく
なる欠点があった。
流が流れる、半導体スイッチング素子に接続されたりア
クドルまたは変圧器に使用する場合には、実効透磁率お
よび磁束密度を補償するために、鉄心自身を大型化しな
ければならず、それに伴い、鉄損が大きくなシ、鉄心に
巻かれているコイルの長さが長くなるため銅損も大きく
なる欠点があった。
また前述のダストコアと呼ばれる圧粉磁性体を鉄心とし
て使用することも従来性われ、例えば特許第１１２２３
５号公報に詳細に説明されている。
て使用することも従来性われ、例えば特許第１１２２３
５号公報に詳細に説明されている。
しかし々から、このようなダストコアは、一般に、その
磁束密度および透磁率がかなシ低い値を有するものであ
る。これらの中でも比較的高い磁束密度を有するカーボ
ニル鉄粉を使用したダストコアにおいても、１００００
Ｖｍの磁化力における磁束密度は０．１Ｔをやや上廻
る程度であシ、透磁率は１．２５ Ｘ １０ ’ Ｈ／
ｍ程度のものである。従ってダストコアを鉄心材料とし
て使用した、リアクトルや変圧器においては、磁束密度
や透磁率の低さを補償するために、鉄心の巨大化が避ら
れす、それに伴い鉄心に巻かれているコイルの長さが長
くなシ、リアクトルや変圧器等の銅損が大きくなるとい
う欠点があった。
磁束密度および透磁率がかなシ低い値を有するものであ
る。これらの中でも比較的高い磁束密度を有するカーボ
ニル鉄粉を使用したダストコアにおいても、１００００
Ｖｍの磁化力における磁束密度は０．１Ｔをやや上廻
る程度であシ、透磁率は１．２５ Ｘ １０ ’ Ｈ／
ｍ程度のものである。従ってダストコアを鉄心材料とし
て使用した、リアクトルや変圧器においては、磁束密度
や透磁率の低さを補償するために、鉄心の巨大化が避ら
れす、それに伴い鉄心に巻かれているコイルの長さが長
くなシ、リアクトルや変圧器等の銅損が大きくなるとい
う欠点があった。
また、小型の電気機器に多く使用されているフェライト
コアは、高い固有抵抗値と比較的優れた高周波特性を有
している。しかしながら、フェライトコアは、１１００
００Ｖの磁化力における磁束密度が０．４Ｔ程度と低く
、鉄心の使用温度範囲である一４０〜１２０℃において
透磁率並びに同一磁化力における磁束密度の値が夫夫数
十チも変化するという問題がある。このためフェライト
コアを、半導体スイッチング素子に接続されたりアクド
ルや変圧器等の鉄心材料として使用する場合には、磁束
密度が低いために、鉄心を大型にする必要がある。
コアは、高い固有抵抗値と比較的優れた高周波特性を有
している。しかしながら、フェライトコアは、１１００
００Ｖの磁化力における磁束密度が０．４Ｔ程度と低く
、鉄心の使用温度範囲である一４０〜１２０℃において
透磁率並びに同一磁化力における磁束密度の値が夫夫数
十チも変化するという問題がある。このためフェライト
コアを、半導体スイッチング素子に接続されたりアクド
ルや変圧器等の鉄心材料として使用する場合には、磁束
密度が低いために、鉄心を大型にする必要がある。
しかしながら、フェライトは焼結体であるため、大型鉄
心の製造が困難であ〕、大型の電力用鉄心には適用が難
しい。またフェライトコアは、その低磁束密度故に鉄心
に巻くコイル長さが長くなＴり銅損が大きいこと、また
透磁率および磁束密度が温度で大きな影響を受けるため
に、リアクトルや変圧器に使用した場合にその特性変化
が大きいこと、更には、電磁鋼板等と比較した場合に磁
歪が大きいので鉄心から発せられる騒音が大きくなる等
、種々の問題点があった。
心の製造が困難であ〕、大型の電力用鉄心には適用が難
しい。またフェライトコアは、その低磁束密度故に鉄心
に巻くコイル長さが長くなＴり銅損が大きいこと、また
透磁率および磁束密度が温度で大きな影響を受けるため
に、リアクトルや変圧器に使用した場合にその特性変化
が大きいこと、更には、電磁鋼板等と比較した場合に磁
歪が大きいので鉄心から発せられる騒音が大きくなる等
、種々の問題点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、半導体素
子に接続されたりアクドルや変圧器等に使用される鉄心
として、透磁率の周波数特性が優れていると共に磁束密
度が高く、シかも高い周波数での鉄損が少ない上、型抜
き圧が低く作業性にも優れている圧粉成形体からなる鉄
心を提供することを目的とするものである。
子に接続されたりアクドルや変圧器等に使用される鉄心
として、透磁率の周波数特性が優れていると共に磁束密
度が高く、シかも高い周波数での鉄損が少ない上、型抜
き圧が低く作業性にも優れている圧粉成形体からなる鉄
心を提供することを目的とするものである。
本発明は鉄粉または鉄合金磁性粉末の何れか少なくとも
一方からなる金属磁性粉末（以下磁性粉という）と、電
気絶縁性を有する結着樹脂と、カップリング剤とを混合
して成形し、結着樹脂の分散性を向上させて磁性粉相互
間の電気絶縁性を高めだことを特徴とする鉄心を第１の
要旨とするものである。
一方からなる金属磁性粉末（以下磁性粉という）と、電
気絶縁性を有する結着樹脂と、カップリング剤とを混合
して成形し、結着樹脂の分散性を向上させて磁性粉相互
間の電気絶縁性を高めだことを特徴とする鉄心を第１の
要旨とするものである。
更に本発明は上記各成分に、電気絶縁性を有する無様化
合物粉末を添加混合して成形することによシ、鉄心の成
形密度を高めると同時に、磁性粉間に介在して鉄心全体
の交流磁化に対する実効電気抵抗値を高めたことを特徴
とする鉄心を第２の安上とするものである。
合物粉末を添加混合して成形することによシ、鉄心の成
形密度を高めると同時に、磁性粉間に介在して鉄心全体
の交流磁化に対する実効電気抵抗値を高めたことを特徴
とする鉄心を第２の安上とするものである。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明において用いる（ム性扮としては、例えば純鉄の
粉末、Ｆｅ −３Ｓｉで代表されるＦｅ −Ｓｉ合金粉
、Ｆｅ −ＡＪ合金粉、Ｆｅ−８ｉ −Ａ１合金粉、Ｆ
ｅ −Ｎｉ合金粉、Ｆｅ−Ｃｏ合金粉等が挙げられ、こ
れらは各々単独でまたは適宜に組合せて用いることがで
きる。
粉末、Ｆｅ −３Ｓｉで代表されるＦｅ −Ｓｉ合金粉
、Ｆｅ −ＡＪ合金粉、Ｆｅ−８ｉ −Ａ１合金粉、Ｆ
ｅ −Ｎｉ合金粉、Ｆｅ−Ｃｏ合金粉等が挙げられ、こ
れらは各々単独でまたは適宜に組合せて用いることがで
きる。
また磁性粉は、その固有電気抵抗率が１０μΩ１から高
々数十鳩１程度であるため、表皮効果が生ずる高い周波
数を含む交流電流においても充分な鉄心材料特性を得る
ためには、これら磁性粉末を微細な粒子として粒子表面
から粒子内部まで充分磁化に寄与せしめなければならな
い。
々数十鳩１程度であるため、表皮効果が生ずる高い周波
数を含む交流電流においても充分な鉄心材料特性を得る
ためには、これら磁性粉末を微細な粒子として粒子表面
から粒子内部まで充分磁化に寄与せしめなければならな
い。
このため数十ｋＨｚ程度までの周波数成分を持つ電流に
よシ励磁され、その周波数帯域までの透磁率特性を要求
される鉄心については、磁性粉の平均粒径が３００μｍ
以下であることが望ましい。また１ ００ ｋＨｚを越
える周波数成分を持つ電流によシ励磁され、その周波数
帯域までの透磁率特性を要求される鉄心の場合は、磁性
粉の平均粒径は１００μｍ以下であることが望ましい。
よシ励磁され、その周波数帯域までの透磁率特性を要求
される鉄心については、磁性粉の平均粒径が３００μｍ
以下であることが望ましい。また１ ００ ｋＨｚを越
える周波数成分を持つ電流によシ励磁され、その周波数
帯域までの透磁率特性を要求される鉄心の場合は、磁性
粉の平均粒径は１００μｍ以下であることが望ましい。
しかしながら、その平均粒径が１０μｍ未満と極めて小
さくなると、製造が極めて困難となシまた鉄心の成形段
階で通常適用される１０００ＭＰａ以下の成形圧では得
られた鉄心の密度が大きくならず、その結果、磁束密度
の低下という不都合を生ずるので１０μｍ以上が望まし
い。
さくなると、製造が極めて困難となシまた鉄心の成形段
階で通常適用される１０００ＭＰａ以下の成形圧では得
られた鉄心の密度が大きくならず、その結果、磁束密度
の低下という不都合を生ずるので１０μｍ以上が望まし
い。
なお磁性粉と他の成分との割合は体積比で６０〜９９チ
の範囲が望ましい。磁性粉が９９チを越えると樹脂量が
少なくなって鉄心の結着が弱くなシ、また６０％未満に
なると、鉄心として１１００００Ｖの励磁力での磁束密
度がフェライト程度に低下するため、これ以上の磁束密
度を必要とする場合には上記範囲が望ましい。
の範囲が望ましい。磁性粉が９９チを越えると樹脂量が
少なくなって鉄心の結着が弱くなシ、また６０％未満に
なると、鉄心として１１００００Ｖの励磁力での磁束密
度がフェライト程度に低下するため、これ以上の磁束密
度を必要とする場合には上記範囲が望ましい。
本発明において、電気絶縁性の結着樹脂は、カップリン
グ剤を介して磁性粉の表面を被覆し、磁性粉末相互間を
電気的絶縁状態にして鉄心全体の交流磁化に対する充分
な実効電気抵抗値を付与せしめると同時に、これら粉末
を結着するバインダーとしての作用を果す。このような
結−ＡｉＧｔ脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカ
ーゴネート樹脂などが挙られ、これらは単独若しくは適
宜組合せて使用することができる。なおこの結着樹脂の
他の成分との比率は体積比で０．７％以上が望ましく、
これよシ少ないと鉄心の結着強度が弱くなる。
グ剤を介して磁性粉の表面を被覆し、磁性粉末相互間を
電気的絶縁状態にして鉄心全体の交流磁化に対する充分
な実効電気抵抗値を付与せしめると同時に、これら粉末
を結着するバインダーとしての作用を果す。このような
結−ＡｉＧｔ脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカ
ーゴネート樹脂などが挙られ、これらは単独若しくは適
宜組合せて使用することができる。なおこの結着樹脂の
他の成分との比率は体積比で０．７％以上が望ましく、
これよシ少ないと鉄心の結着強度が弱くなる。
本発明において使用されるカップリング剤は、磁性粉と
結着樹脂のぬれ性、接着性を向上させ、磁性粉間に充分
に結着樹脂が廻シ込んで被覆し、電気絶縁性を向上させ
て、鉄心の鉄損を減少させると共に、圧縮成形後の金型
からの抜き圧を低くする作用がある。
結着樹脂のぬれ性、接着性を向上させ、磁性粉間に充分
に結着樹脂が廻シ込んで被覆し、電気絶縁性を向上させ
て、鉄心の鉄損を減少させると共に、圧縮成形後の金型
からの抜き圧を低くする作用がある。
なお本発明においてカップリング剤としてはチタン系カ
ップリング剤、シラン系カッシリング剤、アルミニウム
系カップリング剤を用いる事が好ましく、他にもインジ
ウム系、クロム系等のカップリング剤等が挙られる。な
お、これらの中で特に、磁性粉と結着樹脂との結合性が
特に優れているチタン系とシラン系のカップリング剤が
特に有効である。
ップリング剤、シラン系カッシリング剤、アルミニウム
系カップリング剤を用いる事が好ましく、他にもインジ
ウム系、クロム系等のカップリング剤等が挙られる。な
お、これらの中で特に、磁性粉と結着樹脂との結合性が
特に優れているチタン系とシラン系のカップリング剤が
特に有効である。
チタン系カップリング剤は、加水分解され易い少なくと
も一つの茜ＫＲ）と、加水分解されにくく親油性を示す
少なくとも一つの基（Ｘ）とが、チタン原子（Ｔｔ）に
結合して成るチタン化合物であシＲｍ−Ｔｉ −Ｘｎ の一般式で表わされる。
も一つの茜ＫＲ）と、加水分解されにくく親油性を示す
少なくとも一つの基（Ｘ）とが、チタン原子（Ｔｔ）に
結合して成るチタン化合物であシＲｍ−Ｔｉ −Ｘｎ の一般式で表わされる。
チタンは４配位あるいは６配位をとるだめ、上記一般式
でｍ＋ｎは４乃至６で、１≦ｍ≦４の条件を満足する必
要がある。また加水分解され易い基Ｒとしては、例えば
モノアルコキシ基、オキシ酢酸の残基、エチレングリコ
ールの残基等があシ、磁性粉表面に吸着した水分と常温
において容易に反応して、加水分解され、例えば第１図
に示すようにチタン系カップリング剤２のチタン原子（
Ｔ ｉ）が酸素原子Ｏを介して磁性粉１の表面と強固に
結合することができる。
でｍ＋ｎは４乃至６で、１≦ｍ≦４の条件を満足する必
要がある。また加水分解され易い基Ｒとしては、例えば
モノアルコキシ基、オキシ酢酸の残基、エチレングリコ
ールの残基等があシ、磁性粉表面に吸着した水分と常温
において容易に反応して、加水分解され、例えば第１図
に示すようにチタン系カップリング剤２のチタン原子（
Ｔ ｉ）が酸素原子Ｏを介して磁性粉１の表面と強固に
結合することができる。
Ｘは炭化水素等を有する１種あるいは数種の親油性の基
であシ、４ｊｌ性粉表面の水酸基とは反応せず、有機物
である結着樹脂とのぬれ性、接Ｉｉ性が非常に閾れてい
る。
であシ、４ｊｌ性粉表面の水酸基とは反応せず、有機物
である結着樹脂とのぬれ性、接Ｉｉ性が非常に閾れてい
る。
このようなチタン系力、ブリング剤の代表例を以下■〜
■に示す。
■に示す。
イソプロビルトリインステアロイルチタネートジクミフ
ェニルオキシアセテートチタネート４−アミノペ／ゼン
スルホニルドデシルペンゼンスルホニルエテレ／チタネ
−） イソノロビル トリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル
）チタネート■ （Ｃ８Ｈ１７−（１７Ｔｉ’（Ｐ−（
０−Ｃ１３馬、） ２０Ｈ）２テトラオクチル ビス（
ジトリデシルホスファイト）チタネートテトラ（２，２
ジアリルオキ７メチルー１−ブチル）ビス（ジトリデシ
ルホスファイト）チタネート またシラン系カップリング剤は の一般式で示されるシラン化合物である。
ェニルオキシアセテートチタネート４−アミノペ／ゼン
スルホニルドデシルペンゼンスルホニルエテレ／チタネ
−） イソノロビル トリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル
）チタネート■ （Ｃ８Ｈ１７−（１７Ｔｉ’（Ｐ−（
０−Ｃ１３馬、） ２０Ｈ）２テトラオクチル ビス（
ジトリデシルホスファイト）チタネートテトラ（２，２
ジアリルオキ７メチルー１−ブチル）ビス（ジトリデシ
ルホスファイト）チタネート またシラン系カップリング剤は の一般式で示されるシラン化合物である。
硅素は４配位をとるためｎは２乃至３の値をとる心安が
ある。ＲＯはアルコキシ基で、これは例えばメトキシ基
、エトキシ基がちシ、空気中の水分または磁性粉表面に
吸着した水分等にょシ加水分解されてシラノール基（５
ｉＯＨ）を生成し、例えば第２図に示すようにシラン系
カップリング剤３の硅素原子Ｓｔが酸素原子０を介して
磁性粉ノの表面に結合することができる。
ある。ＲＯはアルコキシ基で、これは例えばメトキシ基
、エトキシ基がちシ、空気中の水分または磁性粉表面に
吸着した水分等にょシ加水分解されてシラノール基（５
ｉＯＨ）を生成し、例えば第２図に示すようにシラン系
カップリング剤３の硅素原子Ｓｔが酸素原子０を介して
磁性粉ノの表面に結合することができる。
Ｘはエポキシ基、メタクリル基、アミン基等を有する有
機官能基であシ、有機物である結着樹脂とのぬれ性、接
着性が非常に良い。
機官能基であシ、有機物である結着樹脂とのぬれ性、接
着性が非常に良い。
このようなシラン系力、シリング剤の代表例を以下■〜
■に示す。
■に示す。
γ−ダリシドキシグロビルトリメトキシシシンβ−（３
１４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシ
ラン■ Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３−８１−（ＱＣ２Ｈ４ｒ）
。
１４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシ
ラン■ Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３−８１−（ＱＣ２Ｈ４ｒ）
。
γ−アミノノロピルトリエトキ７シシンなお本発明にお
いてカップリング剤の配合割合は、体積比で０．３％以
上添加することが必要であシ、これ未満の添加では結着
樹脂が磁性粉間に充分に廻シ込まず、絶縁性が低くなる
ので鉄損の減少効果が少なくなる。
いてカップリング剤の配合割合は、体積比で０．３％以
上添加することが必要であシ、これ未満の添加では結着
樹脂が磁性粉間に充分に廻シ込まず、絶縁性が低くなる
ので鉄損の減少効果が少なくなる。
上記各成分は第１の発明および第２の発明に共通の成分
であるが、次にこれら共通成分に電気絶縁性無機化合物
粉末を添加した第２の発明について説明する。
であるが、次にこれら共通成分に電気絶縁性無機化合物
粉末を添加した第２の発明について説明する。
本発明に使用される電気絶縁性無機化合物の粉末は、鉄
心の成形時に磁性粉相互間における摩擦抵抗を減少させ
て鉄心の成形密度を高めると同時に、導電体である磁性
粉相互間に介在して鉄心全体の交流磁化に対する実効屯
気抵抗値を高めて鉄損を減少させるという機能を果す。
心の成形時に磁性粉相互間における摩擦抵抗を減少させ
て鉄心の成形密度を高めると同時に、導電体である磁性
粉相互間に介在して鉄心全体の交流磁化に対する実効屯
気抵抗値を高めて鉄損を減少させるという機能を果す。
このような無機化合物としては、炭酸カルシウム、７９
カ、マグネシウム、アルミナ、各種のガラスなどがあシ
、これらは各々単８ＰＩｔまたは適宜組合せて使用する
ことができる。ただし、これら無機化合物は、前記した
磁性粉、結着樹脂と相互に反応しないものを用いる。
カ、マグネシウム、アルミナ、各種のガラスなどがあシ
、これらは各々単８ＰＩｔまたは適宜組合せて使用する
ことができる。ただし、これら無機化合物は、前記した
磁性粉、結着樹脂と相互に反応しないものを用いる。
なお、無機化合物の粉末の平均粒径は、その分散性、鉄
心材料特性との関係からして、磁性粉の平均粒径よシも
小さく、望ましくは２０μｍ以下が好ましい。
心材料特性との関係からして、磁性粉の平均粒径よシも
小さく、望ましくは２０μｍ以下が好ましい。
また無機化合物の配合割合は、体積比で０．３〜３０チ
の範囲が好ましい。この場合０．３チ未満では効果が得
られずまた３０チを越えると鉄心としての機械的強度が
低下してくる。
の範囲が好ましい。この場合０．３チ未満では効果が得
られずまた３０チを越えると鉄心としての機械的強度が
低下してくる。
次に本発明の鉄心を製造する方法について説明する。
先ず磁性粉とカップリング剤を直接、またはカップリン
グ剤を溶剤に溶解した状態で混合する。この工程で磁性
粉の表面がカップリング剤によって覆われる。次にこれ
に結着樹脂を加えて混合物とする。
グ剤を溶剤に溶解した状態で混合する。この工程で磁性
粉の表面がカップリング剤によって覆われる。次にこれ
に結着樹脂を加えて混合物とする。
なおこの場合、磁性粉と結着樹脂およびカップリング剤
の三者を同時に混合しても良く、また結着樹脂とカップ
リング剤とを予め混合したものに磁性粉を混合させる方
法でも良い。
の三者を同時に混合しても良く、また結着樹脂とカップ
リング剤とを予め混合したものに磁性粉を混合させる方
法でも良い。
更に電気絶縁性の無機化合物粉末を成分として含む混合
物を作る場合には、磁性粉と無機化合物粉末を混合後、
カップリング剤と結着樹脂を順次混合する方法。磁性粉
、無機化合物粉末、結着樹脂、カップリング剤を同時に
混合する方法。予め無機化合物粉末を樹脂中に分散混合
させておく方法など何れの方法でも良いが、無機化合物
粉末を単独で添加する場合よシも、結着樹脂中に予め分
散混合させておく場合が最も効果的である。
物を作る場合には、磁性粉と無機化合物粉末を混合後、
カップリング剤と結着樹脂を順次混合する方法。磁性粉
、無機化合物粉末、結着樹脂、カップリング剤を同時に
混合する方法。予め無機化合物粉末を樹脂中に分散混合
させておく方法など何れの方法でも良いが、無機化合物
粉末を単独で添加する場合よシも、結着樹脂中に予め分
散混合させておく場合が最も効果的である。
次にこの混合物を金型に充填して圧縮成形し、所望の形
状の成形体を作製［７、更に必要に応じて樹脂硬化のだ
めの熱処理を施して鉄心を製造する。
状の成形体を作製［７、更に必要に応じて樹脂硬化のだ
めの熱処理を施して鉄心を製造する。
（実施例Ｉ）
第１表〜第４表に示すように、磁性粉、結着樹脂、チタ
ン系力、ｆリング剤、無機化合物粉末の組成、種類、そ
の配合比、粉末についてはその平均粒径を示した成分の
混合物ＮＯＩ〜Ｎ０２５（実施例）とＮ０２６〜ＮＯ４
０（比較例）とを作製し、これを充分に混合した後、金
型ニ入れて６００ ＭＰａの圧力で圧縮成形した後、こ
の成形体を金型から抜き取シ、次いで熱処理を施して鉄
心を製造した。
ン系力、ｆリング剤、無機化合物粉末の組成、種類、そ
の配合比、粉末についてはその平均粒径を示した成分の
混合物ＮＯＩ〜Ｎ０２５（実施例）とＮ０２６〜ＮＯ４
０（比較例）とを作製し、これを充分に混合した後、金
型ニ入れて６００ ＭＰａの圧力で圧縮成形した後、こ
の成形体を金型から抜き取シ、次いで熱処理を施して鉄
心を製造した。
なお配合した無機化合物粉末はＮ０２４以外は全て予め
結着樹脂中に分散混合させたものを用い、Ｎ０２４は全
成分を同時混合したものを用いる。また熱処理は、結着
樹脂としてエポキシ樹脂を用いたものについては１６０
〜２００℃で０．５〜２時間、ポリアミド樹脂を用いた
ものについては１６０℃で１５分加熱した。
結着樹脂中に分散混合させたものを用い、Ｎ０２４は全
成分を同時混合したものを用いる。また熱処理は、結着
樹脂としてエポキシ樹脂を用いたものについては１６０
〜２００℃で０．５〜２時間、ポリアミド樹脂を用いた
ものについては１６０℃で１５分加熱した。
このようにして得られた鉄心について環状の試験片を用
い５０Ｈ２〜２００ｋＨ２での鉄損、ＤＣ〜１０ＭＩ（
ｚでの透磁率と実効透磁率、磁束密度′Ｉｊ−の磁気特
性を測定した。また直径、高さがともに２０ ｍｍの円
柱状鉄心を圧縮成形する工程において、成形体を金型か
ら抜くときの抜き圧の測定も行った。
い５０Ｈ２〜２００ｋＨ２での鉄損、ＤＣ〜１０ＭＩ（
ｚでの透磁率と実効透磁率、磁束密度′Ｉｊ−の磁気特
性を測定した。また直径、高さがともに２０ ｍｍの円
柱状鉄心を圧縮成形する工程において、成形体を金型か
ら抜くときの抜き圧の測定も行った。
これら測定結果のうち、第１表〜第４表には代表的な磁
束両度：Ｂ＝０．０５Ｔにおける５０ｋＨｚと１００
ｋＨｚにおける鉄損を示した（１）実施例ＮＯ１〜Ｎｏ
７、比較例Ｎ０２６−ＮＯ２９磁性粉の組成、平均粒径
、配合比を一定にし、結着樹脂、チタン系カップリング
剤、無機化合物粉末（ＣａＣ０３）の配合比を変えたと
きの鉄損を比較した。
束両度：Ｂ＝０．０５Ｔにおける５０ｋＨｚと１００
ｋＨｚにおける鉄損を示した（１）実施例ＮＯ１〜Ｎｏ
７、比較例Ｎ０２６−ＮＯ２９磁性粉の組成、平均粒径
、配合比を一定にし、結着樹脂、チタン系カップリング
剤、無機化合物粉末（ＣａＣ０３）の配合比を変えたと
きの鉄損を比較した。
この結果、商用周波数である５ ０ Ｈｚにおける鉄損
は各試料とも明白な差は認められなかったが、高周波帯
域である５ ０ ｋＨｚ 、および１００ｋＨｚの鉄損
は、第１表から明らかなようにチタンカップリング剤を
０．３％以上添加した実施例ＮＯ１〜ＮＯ７は、比較例
Ｎ０２６〜Ｎ０２９に比べて鉄損が著しく小さくなって
お、！ｌ） 、２００ ｋＨｚでは実施例ＮＯ３カ１１
７０ Ｗ／ｋｇ、比較例Ｎ０２８が４０６０Ｗ／ｋｇと
更にその差が大きくなった。また結着樹脂の一部を減ら
し、ＣａＣ０６を添加したものは鉄損が更に小さくなっ
ている。
は各試料とも明白な差は認められなかったが、高周波帯
域である５ ０ ｋＨｚ 、および１００ｋＨｚの鉄損
は、第１表から明らかなようにチタンカップリング剤を
０．３％以上添加した実施例ＮＯ１〜ＮＯ７は、比較例
Ｎ０２６〜Ｎ０２９に比べて鉄損が著しく小さくなって
お、！ｌ） 、２００ ｋＨｚでは実施例ＮＯ３カ１１
７０ Ｗ／ｋｇ、比較例Ｎ０２８が４０６０Ｗ／ｋｇと
更にその差が大きくなった。また結着樹脂の一部を減ら
し、ＣａＣ０６を添加したものは鉄損が更に小さくなっ
ている。
従って実施例と比較例の５０ ｋＨｚ 、 １００ｋＨ
ｚの高周波帯域での鉄損の差は、渦電流損失の差であシ
、これは磁性粉間の電気絶縁状態によるもので本発明は
電気絶縁性に優れていることが確認された。
ｚの高周波帯域での鉄損の差は、渦電流損失の差であシ
、これは磁性粉間の電気絶縁状態によるもので本発明は
電気絶縁性に優れていることが確認された。
第３図は各周波数（４０ｋＨｚ 〜１０００ｋＨｚ）に
おける実効透磁率の変化を測定したグラフで、実施例Ｎ
Ｏ３の試料については曲線ａで、比較例Ｎ０２８の試料
については曲線すで示した。本発明の鉄心実施例ＮＯ３
の実効透磁率は４ Ｑ ｋＨｚ〜１０００ ｋＨｚの広
い範囲に亘って殆んど変化していないのに比べ、チタン
系カップリング剤を用いていない比較例Ｎ０２８は高周
波帯域で実効透磁率が大幅に低下している。またＣ ａ
ＣＯ５を添加した実施例ＮＯ５と、添加していない比較
例Ｎ０２９とを比較すると、同様の傾向が見られる。こ
のように渦電流損失が少ないことは高周波帯域での実効
透磁率の低下が少なＣ４を示している。
おける実効透磁率の変化を測定したグラフで、実施例Ｎ
Ｏ３の試料については曲線ａで、比較例Ｎ０２８の試料
については曲線すで示した。本発明の鉄心実施例ＮＯ３
の実効透磁率は４ Ｑ ｋＨｚ〜１０００ ｋＨｚの広
い範囲に亘って殆んど変化していないのに比べ、チタン
系カップリング剤を用いていない比較例Ｎ０２８は高周
波帯域で実効透磁率が大幅に低下している。またＣ ａ
ＣＯ５を添加した実施例ＮＯ５と、添加していない比較
例Ｎ０２９とを比較すると、同様の傾向が見られる。こ
のように渦電流損失が少ないことは高周波帯域での実効
透磁率の低下が少なＣ４を示している。
また実施例ＮＯ３と比較例Ｎ０２８の鉄心試料について
、成形後の同一形状、寸法の成形体について、抜き圧を
比較した。この結果、実施例ＮＯ３では５００に９以下
であったが、比較例Ｎ０２８では１５００〜２０００ｋ
ｌｉと高く、チタンカップリング剤は成型後の抜き圧を
減少させて、成形工程を容易にすると共に、型抜きの際
の鉄心の破損も少なく歩留シを向上させる効果もあるこ
とが判明した。
、成形後の同一形状、寸法の成形体について、抜き圧を
比較した。この結果、実施例ＮＯ３では５００に９以下
であったが、比較例Ｎ０２８では１５００〜２０００ｋ
ｌｉと高く、チタンカップリング剤は成型後の抜き圧を
減少させて、成形工程を容易にすると共に、型抜きの際
の鉄心の破損も少なく歩留シを向上させる効果もあるこ
とが判明した。
なお実施例ＮＯ１〜ＮＯ７の鉄心試料は励磁力１０００
０Ａ／ｍにおいて、何れも０．６Ｔ以上の高い磁束密度
を示した。
０Ａ／ｍにおいて、何れも０．６Ｔ以上の高い磁束密度
を示した。
（２）実施例Ｎｏ ８〜Ｎ０１４比較例Ｎｏ３０〜Ｎ０
３５磁性粉の配合比を５５．０〜９８．４ ％まで種々
変化させ、これにチタン系カップリング剤を添加した実
施例ＮＯ８〜Ｎ０１４と、同様に磁性粉の配合比を６４
．０〜９８．４％まで変化させ、チタンカップリング剤
を用いない比較例ＮＯ３０〜ＮＯ３５の鉄心試料につい
て、鉄損を測定し、この結果を第２表に示した。
３５磁性粉の配合比を５５．０〜９８．４ ％まで種々
変化させ、これにチタン系カップリング剤を添加した実
施例ＮＯ８〜Ｎ０１４と、同様に磁性粉の配合比を６４
．０〜９８．４％まで変化させ、チタンカップリング剤
を用いない比較例ＮＯ３０〜ＮＯ３５の鉄心試料につい
て、鉄損を測定し、この結果を第２表に示した。
この表から明らかなように磁性粉の配合比が同一の試料
で比１絞すると、本発明の鉄心の方が鉄損が少なく、特
に１００ ｋＨｚではその差が更に大きくなっている。
で比１絞すると、本発明の鉄心の方が鉄損が少なく、特
に１００ ｋＨｚではその差が更に大きくなっている。
壕だ無我化合物粉末として’：ａＣ０３を°添加した実
施例Ｎ０１０と比較例ＮＯ３２、およびＳｉＯ２を添加
した実施例ＮＯ１２と比較例ＮＯ３４は更に大きな差が
見られた。
施例Ｎ０１０と比較例ＮＯ３２、およびＳｉＯ２を添加
した実施例ＮＯ１２と比較例ＮＯ３４は更に大きな差が
見られた。
なお本実施例の鉄心は、励磁力１００００ Ａ ７ｍの
磁束密度が０．５ Ｔ以上を示すが、磁性粉の配合比が
Ｃ０多未満でおる実施例Ｎ０１４は鉄損は小さいものの
励磁力１００００Ａ／ｍの磁束密度は０．４Ｔ以下とな
った。
磁束密度が０．５ Ｔ以上を示すが、磁性粉の配合比が
Ｃ０多未満でおる実施例Ｎ０１４は鉄損は小さいものの
励磁力１００００Ａ／ｍの磁束密度は０．４Ｔ以下とな
った。
（３）実施例Ｎ０１５〜Ｎ０１８比較例Ｎｏ３６〜ＮＯ
３９磁性粉の組成を夫々変え、これにチタン系カップリ
ング剤を添加した実施例Ｎｏ１５〜Ｎ０１８と、磁性粉
の組成を変え、チタン系カップリング剤を添加していな
い比較例Ｎｏ３６〜Ｎ０３９について鉄損を比較した。
３９磁性粉の組成を夫々変え、これにチタン系カップリ
ング剤を添加した実施例Ｎｏ１５〜Ｎ０１８と、磁性粉
の組成を変え、チタン系カップリング剤を添加していな
い比較例Ｎｏ３６〜Ｎ０３９について鉄損を比較した。
この結果は、第３表に示すように、本発明の鉄心の方が
、５０ｋＨｚ、１００ｋＨｚで鉄損が小さく、２００
ｋＨｚになると、実施例Ｎ０１６では８６９ Ｗ／９に
対し比較例ＮＯ３７では４８４０Ｗ／ｇとなシ、また実
施例Ｎ０１８では６９０ＷΔ（ｇに対し比較例ＮＯ３９
では１４００ Ｗ７’に９を越えてしまう。
、５０ｋＨｚ、１００ｋＨｚで鉄損が小さく、２００
ｋＨｚになると、実施例Ｎ０１６では８６９ Ｗ／９に
対し比較例ＮＯ３７では４８４０Ｗ／ｇとなシ、また実
施例Ｎ０１８では６９０ＷΔ（ｇに対し比較例ＮＯ３９
では１４００ Ｗ７’に９を越えてしまう。
第４図は４０ ｋＨｚ 〜１０００ ｋＨｚにおける実
効透磁率の変化を測定したグラフで、実施例Ｎ０１６の
試料については曲線Ｃで、比較例Ｎ０３７の試料につい
ては曲線ｄで示した。本発明による鉄心は高周波帯域で
も実効透磁率の低下は殆んど見られないが、比較例の鉄
心は１００ ｋＨｚを越えると大１１昌に低下する。こ
の傾向は実施例Ｎ０１５と比較例Ｎ０３６、実施例Ｎ０
１７と比較例ＮＯ３８、実施例Ｎ０１８と比較例ＮＯ３
９についても同様である。
効透磁率の変化を測定したグラフで、実施例Ｎ０１６の
試料については曲線Ｃで、比較例Ｎ０３７の試料につい
ては曲線ｄで示した。本発明による鉄心は高周波帯域で
も実効透磁率の低下は殆んど見られないが、比較例の鉄
心は１００ ｋＨｚを越えると大１１昌に低下する。こ
の傾向は実施例Ｎ０１５と比較例Ｎ０３６、実施例Ｎ０
１７と比較例ＮＯ３８、実施例Ｎ０１８と比較例ＮＯ３
９についても同様である。
またこれら実施例Ｎ０１５〜Ｎ０１８の鉄心試料の、励
磁力１１００００Ｖにおける磁束密度は何れも０．６Ｔ
以上であった。
磁力１１００００Ｖにおける磁束密度は何れも０．６Ｔ
以上であった。
（４）実施例ＮＯ１９〜Ｎ０２５比較例Ｎ０４０磁性粉
の平均粒径を変えた実施例ＮＯ１９〜Ｎ。
の平均粒径を変えた実施例ＮＯ１９〜Ｎ。
２２、並びにＡＪ２０．の添加順序を変えた実施例Ｎ０
２３ 、 Ｎ０２４ 、および結着樹脂としてポリアミ
ドを用いた実施例Ｎ０２５、比較例ＮＯ４０について夫
々鉄損を測定し、その結果を第４表に示した。
２３ 、 Ｎ０２４ 、および結着樹脂としてポリアミ
ドを用いた実施例Ｎ０２５、比較例ＮＯ４０について夫
々鉄損を測定し、その結果を第４表に示した。
この結果、磁性粉の平均粒径が小さいほど、高周波帯域
における鉄損は小さくなるが、商用周波数伺近では粒径
による鉄損の差は極めて小さかった。
における鉄損は小さくなるが、商用周波数伺近では粒径
による鉄損の差は極めて小さかった。
まだ無機化合物粉末の添加については、Ａｌ２Ｏ３と磁
性粉、チタン系カップリング剤、エポキシを同時に混合
した実施例Ｎ０２４よりも、予めＡｌ２Ｏ３をエポキシ
中に分散混合させた実施例Ｎ０２３の方が鉄損が小さく
特性が優れていた。
性粉、チタン系カップリング剤、エポキシを同時に混合
した実施例Ｎ０２４よりも、予めＡｌ２Ｏ３をエポキシ
中に分散混合させた実施例Ｎ０２３の方が鉄損が小さく
特性が優れていた。
更に結着樹脂としてポリアミドを用いた場合、チタン系
カップリング剤を添加した実施例Ｎ０２５の方が、添加
していない比較例Ｎ０４０に比べて鉄損が小さい。
カップリング剤を添加した実施例Ｎ０２５の方が、添加
していない比較例Ｎ０４０に比べて鉄損が小さい。
なおこれらの実施例の鉄心は、励磁力１００００Ａ／
ｍにおいて磁束密度が０．６Ｔ以上と優れていた。
ｍにおいて磁束密度が０．６Ｔ以上と優れていた。
（実施例■）
第５表〜第８表に示すように、磁性粉、結着樹脂、７ラ
ン系カツノリング剤、無機化合物粉末の組成、種類、そ
の配合比、粉末についてはその平均粒径を示した成分の
混合物ＮＯ４１〜Ｎ。
ン系カツノリング剤、無機化合物粉末の組成、種類、そ
の配合比、粉末についてはその平均粒径を示した成分の
混合物ＮＯ４１〜Ｎ。
６０（実施例）と、ＮＯ６１−Ｎ０７３ （比較例）を
作成し、この混合物を金型に入れて６００ ＭＰａの圧
力で圧縮成形した後、金型から抜きｓ、＝ Ｄ 、次い
で熱処理を施して鉄心を製造した。
作成し、この混合物を金型に入れて６００ ＭＰａの圧
力で圧縮成形した後、金型から抜きｓ、＝ Ｄ 、次い
で熱処理を施して鉄心を製造した。
なお配合した無機化合物粉末は実施例Ｎ０５９以外は全
て予め結着樹脂中に分散混合させたものを用い、実施例
Ｎ０５９は全成分を同時に混合したものを用いた。
て予め結着樹脂中に分散混合させたものを用い、実施例
Ｎ０５９は全成分を同時に混合したものを用いた。
なお熱処理条件、および鉄損、実効透磁率、磁束密度な
どの磁気特性、並びに金型からの抜き圧ｕ１１１定は上
記実施例１と同一の条件で行った。
どの磁気特性、並びに金型からの抜き圧ｕ１１１定は上
記実施例１と同一の条件で行った。
（１）実施例ＮＯ４１〜Ｎ０４５比較例ＮＯ６１〜Ｎ０
６４磁性粉の組成、平均粒径、配合比を一定にし、結着
樹脂、７ラン系カツプリング剤、無機化合物粉末（Ｃａ
ＣＯ５）の配合比を変えたときの鉄損を測定し、この結
果を第５表に示した。
６４磁性粉の組成、平均粒径、配合比を一定にし、結着
樹脂、７ラン系カツプリング剤、無機化合物粉末（Ｃａ
ＣＯ５）の配合比を変えたときの鉄損を測定し、この結
果を第５表に示した。
この結果、商用周波数である５ ０ Ｈｚにおける鉄損
は各試料ともほぼ同じであったが、高周波帯域である５
０ ｋＨｚ ｓ １００ ｋＨｚでは、シラン系カッ
プリング剤を０．３％以上添加した実施例Ｎｏ４１〜Ｎ
Ｏ４５の鉄損が、０．３Ｔ未満の比較例Ｎｏ６１〜ＮＯ
６４に比べて小さく、特に２００ ｋＨｚでは、実施例
ＮＯ４３が１２９０ Ｗ／に９であるのに対し、比較例
Ｎ０６３は４０６０ Ｗ／ｋｇと、周波数が高くなるほ
ど、その差は大きくなった。また結着（☆１゛脂の一部
を減らし、ＣａＣ０６を添加したものは鉄損が更に小さ
くなっている。
は各試料ともほぼ同じであったが、高周波帯域である５
０ ｋＨｚ ｓ １００ ｋＨｚでは、シラン系カッ
プリング剤を０．３％以上添加した実施例Ｎｏ４１〜Ｎ
Ｏ４５の鉄損が、０．３Ｔ未満の比較例Ｎｏ６１〜ＮＯ
６４に比べて小さく、特に２００ ｋＨｚでは、実施例
ＮＯ４３が１２９０ Ｗ／に９であるのに対し、比較例
Ｎ０６３は４０６０ Ｗ／ｋｇと、周波数が高くなるほ
ど、その差は大きくなった。また結着（☆１゛脂の一部
を減らし、ＣａＣ０６を添加したものは鉄損が更に小さ
くなっている。
第５商は４０ ｋＨｚ −１０００ｋＨｚにおける実効
誘磁率の変化を測定したグラフで、実施例ＮＯ４３の試
料については曲ｋｌ ｅで、比較例Ｎ０６３の試料につ
いては曲１腺ｆで示した。グラフから明らかなよう実施
例’ＮＯ４３０本発明鉄心の実効透磁率は広い範囲に亘
って殆んど変化していないのに比べ、シラン系カップリ
ング剤を用いていない比較例Ｎ０６３の鉄心は高周波帯
域で大幅に低減している。またＣ ａＣＯ５を添加した
実施例ＮＯ４５と比較例ＮＯ６４についても高周波帯域
まで実効透磁率を測定したが、第５図のグラフに示すも
のと同様の傾向が認められた。
誘磁率の変化を測定したグラフで、実施例ＮＯ４３の試
料については曲ｋｌ ｅで、比較例Ｎ０６３の試料につ
いては曲１腺ｆで示した。グラフから明らかなよう実施
例’ＮＯ４３０本発明鉄心の実効透磁率は広い範囲に亘
って殆んど変化していないのに比べ、シラン系カップリ
ング剤を用いていない比較例Ｎ０６３の鉄心は高周波帯
域で大幅に低減している。またＣ ａＣＯ５を添加した
実施例ＮＯ４５と比較例ＮＯ６４についても高周波帯域
まで実効透磁率を測定したが、第５図のグラフに示すも
のと同様の傾向が認められた。
また実施例ＮＯ４３と比較例Ｎ０６３の鉄心試別につい
て成形後の型抜き圧を測定したところ実施例Ｎ０４３で
は７００ｋｇ以下であったが比較例Ｎ。
て成形後の型抜き圧を測定したところ実施例Ｎ０４３で
は７００ｋｇ以下であったが比較例Ｎ。
６３では１５００〜２０００ｋｇであった。
なお実施例ＮＯ４１−ＮＯ４５の鉄心は励磁力１０００
０Ａ／−において、何れも０．６ Ｔ以上の磁束密度が
得られた。
０Ａ／−において、何れも０．６ Ｔ以上の磁束密度が
得られた。
（２）実施例ＮＯ４トＮ０５１比較例ＮＯ６５〜Ｎ０６
９磁性粉の配合比を５５．０〜９８．４％まで４２１１
々変化さ七、これに７２ン系力、プリング剤を添加した
実施例Ｎｏ４６〜Ｎ０５１と、同様に磁性粉の配合比を
６４．０〜９８．４ ％まで変化させ、シラン系カップ
リング剤を用いない比較例Ｎｏ６５〜Ｎ。
９磁性粉の配合比を５５．０〜９８．４％まで４２１１
々変化さ七、これに７２ン系力、プリング剤を添加した
実施例Ｎｏ４６〜Ｎ０５１と、同様に磁性粉の配合比を
６４．０〜９８．４ ％まで変化させ、シラン系カップ
リング剤を用いない比較例Ｎｏ６５〜Ｎ。
６９の鉄心試料について、鉄損を測定し、この結果を第
６表に示した。
６表に示した。
この表から明らかなように、磁性粉の配合比が同一の試
料で比較すると、本発明の鉄心の方が鉄損が少なく、特
に１００ ｋＨｚではその差が大きくなっている。更に
無機化合物粉末５ｉ０２゜ＣａＣＯｓを添加したものは
、シラン系カップリング剤を用いていない同一磁性粉比
率の比較例鉄心よりも大幅に鉄損が小さくなっている。
料で比較すると、本発明の鉄心の方が鉄損が少なく、特
に１００ ｋＨｚではその差が大きくなっている。更に
無機化合物粉末５ｉ０２゜ＣａＣＯｓを添加したものは
、シラン系カップリング剤を用いていない同一磁性粉比
率の比較例鉄心よりも大幅に鉄損が小さくなっている。
なお本実施例の鉄心は、励磁力１００００Ａ／ｉｎの磁
束密度が何れも０．５ Ｔ以上を示すが、磁性粉の配合
比が６０％未満である実施例Ｎ０５１では、鉄損は小さ
いものの励磁力１００００Ａ／ｍでの磁束密度が０．４
Ｔ以下となった。
束密度が何れも０．５ Ｔ以上を示すが、磁性粉の配合
比が６０％未満である実施例Ｎ０５１では、鉄損は小さ
いものの励磁力１００００Ａ／ｍでの磁束密度が０．４
Ｔ以下となった。
（３）実施例Ｎｏ５２〜Ｎ０５４比較例Ｎ０７０−ＮＯ
７２（厩性扮の組成を夫々変え、これにシラン系カップ
リング剤を添加した実施例Ｎ０５２〜Ｎ０５４と、同様
に磁性粉の＋１ｉｉ１成を変え、チタン系カッノリング
古１１ヲバ号）＋ｕ Ｉ −ｆ ｌ／−１１ｐい１−１
−リｕ ｏｌｌ Ｎ０７１’ｌ 〜Ｎｎ７２ Ｖついて
鉄損を比較した この結果は第７表に示すように本発明
の鉄心の方が５０ ｋＨｚ ｙ １００ｋｌｌｚでの鉄
損が小さく、特に２００ ｋＨｚでは実施例Ｎ０５３が
１０１０Ｗ／ｋｇであるのに対し、比軸例Ｎ０７１は４
８４０ Ｗ／ｋｇとなυ、その差が１にシフ大きくなっ
た。
７２（厩性扮の組成を夫々変え、これにシラン系カップ
リング剤を添加した実施例Ｎ０５２〜Ｎ０５４と、同様
に磁性粉の＋１ｉｉ１成を変え、チタン系カッノリング
古１１ヲバ号）＋ｕ Ｉ −ｆ ｌ／−１１ｐい１−１
−リｕ ｏｌｌ Ｎ０７１’ｌ 〜Ｎｎ７２ Ｖついて
鉄損を比較した この結果は第７表に示すように本発明
の鉄心の方が５０ ｋＨｚ ｙ １００ｋｌｌｚでの鉄
損が小さく、特に２００ ｋＨｚでは実施例Ｎ０５３が
１０１０Ｗ／ｋｇであるのに対し、比軸例Ｎ０７１は４
８４０ Ｗ／ｋｇとなυ、その差が１にシフ大きくなっ
た。
第６図は４０ ｋＨｚ 〜１０００ｋＨｚにおける実効
透磁率の変化を測定したグラフで、実施例Ｎ。
透磁率の変化を測定したグラフで、実施例Ｎ。
５３の試料については曲線Ｉで、比較例Ｎ０７１の試料
については曲ｍｈで示した。本発明による鉄心は高周波
帯域でも実効透磁率の低下は殆んど見られないが、比較
例の鉄心は１００ ｋＨｚを越えると大ＩＩＷに低下す
る。この傾向は、実施例Ｎ０５２と比較例Ｎ０７０、お
よび実施例Ｎ０５４と比較例Ｎ０７２においても同様で
あった。
については曲ｍｈで示した。本発明による鉄心は高周波
帯域でも実効透磁率の低下は殆んど見られないが、比較
例の鉄心は１００ ｋＨｚを越えると大ＩＩＷに低下す
る。この傾向は、実施例Ｎ０５２と比較例Ｎ０７０、お
よび実施例Ｎ０５４と比較例Ｎ０７２においても同様で
あった。
またこれら実施例Ｎ０５２〜Ｎ０５４の鉄心の、励磁力
１００００Ａ／ｍにおける磁束密度は倒れも０．６Ｔ以
上であった。
１００００Ａ／ｍにおける磁束密度は倒れも０．６Ｔ以
上であった。
（４）実施例Ｎ０５５〜Ｎ０６０比較例Ｎ０７３磁性粉
の平均粒径を変えた実施例Ｎｏ５５〜Ｎ０５７、並びに
ＡＪ２０３の添加順序を変えた実施例Ｎ０５８゜Ｎ０５
９．および結着樹脂としてポリアミドを用いた実ＪＪｍ
例ＮＯ６０を比較例Ｎ０７３について夫々鉄損を１１ｉ
１定し、その結果を第８表に示した。
の平均粒径を変えた実施例Ｎｏ５５〜Ｎ０５７、並びに
ＡＪ２０３の添加順序を変えた実施例Ｎ０５８゜Ｎ０５
９．および結着樹脂としてポリアミドを用いた実ＪＪｍ
例ＮＯ６０を比較例Ｎ０７３について夫々鉄損を１１ｉ
１定し、その結果を第８表に示した。
この結果、商用周波数付近では粒径による鉄損の差は極
めて小さかったが、磁性粉の平均粒径が小さくなるほど
高周波帯域における鉄損は小さくなる。
めて小さかったが、磁性粉の平均粒径が小さくなるほど
高周波帯域における鉄損は小さくなる。
また無機化合物粉末の添加についてはＡｌ２Ｏ３と、磁
性粉、シラン系カップリング剤、エポキシを同時に混合
した実ｂｔｆｔ例Ｎ０５９よシも、予めＡｌ２Ｏ３をエ
ポキシ中に分１牧混合させた実施例Ｎ０５８の方が鉄損
が小さい。
性粉、シラン系カップリング剤、エポキシを同時に混合
した実ｂｔｆｔ例Ｎ０５９よシも、予めＡｌ２Ｏ３をエ
ポキシ中に分１牧混合させた実施例Ｎ０５８の方が鉄損
が小さい。
更に結着樹脂としてポリアミドを用いた場合、シラン系
カップリングｊｉｌｌを添加した実施例Ｎ０６０の方が
、添加していない比較例Ｎ０７３に比べて鉄損が少ない
。
カップリングｊｉｌｌを添加した実施例Ｎ０６０の方が
、添加していない比較例Ｎ０７３に比べて鉄損が少ない
。
なお、これら実施例の鉄心は、励磁力１００００Ａ ／
ｍにおいて磁束密度が０．６Ｔ以上と優れていた。
ｍにおいて磁束密度が０．６Ｔ以上と優れていた。
（実施例■）
上記実施例の他に磁性粉としてＦ ｅ −８ｔ−Ａ１合
金（センダスト）の平均粒径７３μＩｎの粉末を用い、
結着樹脂としてポリカーボネートを用い、チタン系カッ
プリング剤を添加混合して成形した鉄心と、チタン系カ
ップリング剤を添加しない鉄心を夫々作成し、両者の鉄
損を比較したところ、カップリング剤の使用によ’り
１００ ｋＨｚでの鉄損は約１／３に減少した。
金（センダスト）の平均粒径７３μＩｎの粉末を用い、
結着樹脂としてポリカーボネートを用い、チタン系カッ
プリング剤を添加混合して成形した鉄心と、チタン系カ
ップリング剤を添加しない鉄心を夫々作成し、両者の鉄
損を比較したところ、カップリング剤の使用によ’り
１００ ｋＨｚでの鉄損は約１／３に減少した。
また磁性粉としてＦｅ −Ｃｏ合金を用いた場合、およ
びＦｅ −Ｓｔ −Ｂ系などの非晶質合金粉末を用いた
場合について、夫々エポキシ樹脂とシラン系カップリン
グ剤を混合して鉄心を成形した。
びＦｅ −Ｓｔ −Ｂ系などの非晶質合金粉末を用いた
場合について、夫々エポキシ樹脂とシラン系カップリン
グ剤を混合して鉄心を成形した。
この鉄心について５０ ｋＨｚ以上の高周波帯域の鉄損
を測定したところ著しく小さく、また高周波帯域での実
効透磁率の低下もなく、シかも圧縮成形後の金型からの
抜き圧が極めて小さかった。
を測定したところ著しく小さく、また高周波帯域での実
効透磁率の低下もなく、シかも圧縮成形後の金型からの
抜き圧が極めて小さかった。
以上説明した如く、本発明に係る鉄心によれば、磁性粉
の表面がカップリング剤によシ覆われ、このカップリン
グ剤の親油基の働きにょシ、磁性粉間への結着樹脂のぬ
れ性、分散性、並びに結着性が非常に良好となる。鉄損
の中で渦電流損は周波数の２乗に比例して増加し、高周
波帯域における鉄損の大部分はこの渦電流損によるもの
であるが、本発明による鉄心は磁性粉間の結着樹脂によ
る電気絶縁性が優れているため渦電流損による鉄損を小
さくすることができる。
の表面がカップリング剤によシ覆われ、このカップリン
グ剤の親油基の働きにょシ、磁性粉間への結着樹脂のぬ
れ性、分散性、並びに結着性が非常に良好となる。鉄損
の中で渦電流損は周波数の２乗に比例して増加し、高周
波帯域における鉄損の大部分はこの渦電流損によるもの
であるが、本発明による鉄心は磁性粉間の結着樹脂によ
る電気絶縁性が優れているため渦電流損による鉄損を小
さくすることができる。
更に本発明の鉄心は高周波帯域での鉄損が小さいので、
発熱もなく、また実効透磁率の低下もなく、高い磁束密
度を維持できるなど磁気特性にも１ジれている上、圧縮
成形後の金型からの抜き圧も小さく作業性も良好である
など種々の効果を有するものである。
発熱もなく、また実効透磁率の低下もなく、高い磁束密
度を維持できるなど磁気特性にも１ジれている上、圧縮
成形後の金型からの抜き圧も小さく作業性も良好である
など種々の効果を有するものである。
祠）１図はチタン系カップリング剤が磁性粉表面に結合
した状態を示す模式図、第２図は７ラン糸カツフ０リン
グ剤が磁性粉表面に結合した状４．１ｊ４を示す）莫弐
図、第３図乃至第６図は、本発明ｉＴ）＋−１！Ｗ；１
６１１１−！し１１’、”ｉイ６１１ｔｒ１’＋７１：
、＋ゝ、／γ）’、ｆ：ＣＩＩ！ｌ、ｌｂ；ｌｉｊ；Ｌ
ｂＩシー−ｈ−１−Ａ−７実効透磁率の変化を示したグ
ラフでＬｙ）る。 Ｊ・・・４＋ｎ性粉、２・・・チタン系カップリング剤
、３・・・シラン系カップリングｋｉｌｌ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 ｉ＠ 、） Ｕメ１
した状態を示す模式図、第２図は７ラン糸カツフ０リン
グ剤が磁性粉表面に結合した状４．１ｊ４を示す）莫弐
図、第３図乃至第６図は、本発明ｉＴ）＋−１！Ｗ；１
６１１１−！し１１’、”ｉイ６１１ｔｒ１’＋７１：
、＋ゝ、／γ）’、ｆ：ＣＩＩ！ｌ、ｌｂ；ｌｉｊ；Ｌ
ｂＩシー−ｈ−１−Ａ−７実効透磁率の変化を示したグ
ラフでＬｙ）る。 Ｊ・・・４＋ｎ性粉、２・・・チタン系カップリング剤
、３・・・シラン系カップリングｋｉｌｌ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 ｉ＠ 、） Ｕメ１
Claims (7)
- （１） 鉄粉または鉄合金磁性粉末の何れか少なくとも
一方と、電気絶縁性を有する結着樹脂と、カップリング
剤とを混合した成形体からなることを特徴とする鉄心。 - （２） カップリング剤が体積比で０，３％以上である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鉄心。 - （３） カップリング剤が Ｒｍ −Ｔｉ −Ｘｎ なる一般式で示されるチタン系カップリング剤であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
の鉄心。 ただし上記一般式において Ｒは加水分解され易い基で、１≦ｍ≦４Ｔｉはチタン Ｘは栽油注を示す基で、ｎ十ｍが４乃至６である - （４） カップリング剤が なる一般式で示されるシラン系カッンリング剤であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
の鉄心。 ただし、上記一般式において ＲＯはアルコキシ基で籠は２乃至３ Ｓｉは硅素 Ｘは有機官能基である - （５）鉄粉または鉄合金磁性粉末の何れか少なくとも一
方と、電気絶縁性を有する結着樹脂と、力、シリング剤
および電気絶縁性を有する無機化合物粉末とを混合した
成形体からなることを特徴とする鉄心。 - （６） カップリング剤が体積比で０．３チ以上である
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の鉄心。 - （７） カップリング剤が Ｒｍ−Ｔｉ−Ｘｎ なる一般式で示されるチタン系カップリング剤であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第５項または第６項記載
の鉄心。 ただし上記一般式において Ｒは加水分解され易い基で、１≦ｍ≦４ＴＩはチタン Ｘは親油性を示す基でｎ十ｍが４乃至６である。 （８ン カッノリング斉りが なる一般式で示されるシラン系力、７°リング剤である
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項または第６項記
載の鉄心。 ただし、上記一般式において ＲＯはアルコキシ基でｎは２乃至３ Ｓｌは硅素 Ｘは有機官能基である
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215237A JPH0611008B2 (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 圧粉鉄心 |
| EP84307120A EP0145178B1 (en) | 1983-11-16 | 1984-10-17 | Magnetic powder composition |
| DE8484307120T DE3462081D1 (en) | 1983-11-16 | 1984-10-17 | Magnetic powder composition |
| CA000466050A CA1252284A (en) | 1983-11-16 | 1984-10-22 | Magnetic powder core with organo-metal compound as coupling agent |
| US06/930,942 US4820338A (en) | 1983-11-16 | 1986-11-17 | Magnetic powder composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215237A JPH0611008B2 (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 圧粉鉄心 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60107807A true JPS60107807A (ja) | 1985-06-13 |
| JPH0611008B2 JPH0611008B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=16668983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58215237A Expired - Lifetime JPH0611008B2 (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 圧粉鉄心 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4820338A (ja) |
| EP (1) | EP0145178B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0611008B2 (ja) |
| CA (1) | CA1252284A (ja) |
| DE (1) | DE3462081D1 (ja) |
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| JP2011089191A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Tdk Corp | 軟磁性材料、並びに、圧粉磁芯及びその製造方法 |
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1984
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