JP2002057039A

JP2002057039A - 複合磁芯

Info

Publication number: JP2002057039A
Application number: JP2000243506A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Shimoda; 康生下田; Tomoaki Tadai; 智明但井
Original assignee: Hitachi Ferrite Electronics Ltd
Current assignee: Hitachi Ferrite Electronics Ltd
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2002-02-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、低透磁率、高飽和磁束密度を有
し、更に巻線に発生する渦電流損失を低減した磁芯の提
供を目的とする。【構成】本発明は、フェライトからなる日字型磁芯１
３の中脚部分を軟磁性金属粉末と結合材を混合、成型し
てなる棒状磁芯１４により構成する複合磁芯であり、前
記棒状磁芯は、注型法、射出成型法、プレス成型法によ
り作製される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気回路に用いられ
るチョークコイル、トランス等のインダクタ用磁芯に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スイッチング電源に用いられる主
トランス、チョークコイル等のインダクタ用磁芯として
は、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト磁芯が広く用いられてき
た。このフェライト磁芯の形状としては個々の磁芯を組
み合わせた全体が日字型となるものが一般的であり、日
の字の中棒部分（通例中脚と呼称）に発生する磁束が磁
芯外側の二本の外脚に分流する構成となっている。全体
を構成する個々の磁芯の形状により、ＥＥ、ＥＩ、ＥＥ
Ｒ、ＥＩＲ、ＰＱ、ＲＭ、ＥＰＣ、ＬＰ等と細分化され
て呼称されている。これらの磁芯は、中脚が貫挿する樹
脂製ボビンを別に用意し、このボビンに巻線して使用す
ることが一般的である。

【０００３】ＲＣＣ方式（フライバック方式）主トラン
ス、平滑チョークコイル、高調波対策用チョークコイル
（ＰＦＣチョークコイル）等の比較的インダクタンスが
低く大きな電流が流れる用途のインダクタの場合、フェ
ライト磁芯の中脚部分の中央に隙間（いわゆるギャッ
プ）を設けることにより透磁率を下げて磁芯の磁気飽和
を防止している。ギャップがない場合のフェライト磁芯
の場合、透磁率は通常数千あるが、ギャップを設けるこ
とにより、電流に対する磁気飽和が抑制され、透磁率は
３０〜３００程度に低下する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】尚、ギャップを設けた
フェライト磁芯の場合、次の問題点が指摘されている。（１）ギャップを設けることにより磁芯外部に磁束が漏
れ出し、この漏れ磁束が巻線部分の銅線表面に渦電流を
発生させる。次項に述べるリッツ線を使用しない場合、
この巻線部分の渦電流損失が、磁芯内部に発生する鉄損
と銅線自身の抵抗による銅損の合計損失に匹敵するほど
大きくなり、インダクタの温度上昇が著しく使用に耐え
なくなる。（２）前項の漏れ磁束による巻線部分の渦電流損失対策
として、線径の細い銅線を多数本束ねたいわゆるリッツ
線が使用される。しかしリッツ線は単線に比べてかさば
りやすくコイル巻回数の低下を招き、その結果、同一の
インダクタンス値を得るためには単線の場合に比べ、よ
り大きいサイズの磁芯を採用する必要がある。また、リ
ッツ線は単線に比べコスト高である。

【０００５】また、フェライトは珪素鋼板、アモルファ
スリボン等の他の軟磁性材料に比べ磁芯損失（鉄損）が
著しく低いという優れた特徴がある。しかし、上述した
ようにギャップを設けた場合は、上記の漏れ磁束による
巻線部分での渦電流損失のために、その利点を十分に生
かすことができなかった。更に、フェライトは金属酸化
物からなるため、金属系の軟磁性材料に比べ、本質的に
飽和磁束密度が低く、磁気的に飽和しやすいという欠点
を持っている。このためフェライト磁芯は、金属系の軟
磁性材料からなる磁芯よりも磁芯の断面積を増やして磁
気飽和を防止しなければならず、結果的に磁芯の体積の
増大を招いていた。本発明は以上のことを鑑み、低透磁
率、高飽和磁束密度を有し、更に巻線に発生する渦電流
損失を低減した磁芯の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の軟磁性
材料を組み合わせて構成される日字型複合磁芯におい
て、該磁芯の中脚部分を構成する磁性材料として、粒径
の異なる二種類の軟磁性金属粉末Ａ、Ｂと液状の結合材
を混合していったんスラリー状とした後、中脚部分に注
型して、前記結合材を硬化させることにより成型される
粉末樹脂成型磁芯を用い、日字型磁芯の残りの部分を構
成する軟磁性材料を軟磁性焼結フェライトとし、前記粉
末Ａの粒度分布の最頻値が粉末Ｂのそれの５倍以上であ
り、かつ、粉末Ａと粉末Ｂの配合比が粉末Ａと粉末Ｂの
体積の和全体に対する粉末Ｂの体積百分率が１５％以上
６０％以下の日字型複合磁芯である。

【０００７】また本発明は、複数の軟磁性材料を組み合
わせて構成される日字型複合磁芯において、該磁芯の中
脚部分を構成する磁性材料として、粒径の異なる二種類
の軟磁性金属粉末Ａ、Ｂと樹脂粉末を混合して金型中に
射出成型することにより成型される粉末樹脂成型磁芯を
用い、日字型磁芯の残りの部分を構成する軟磁性材料を
軟磁性焼結フェライトとし、前記粉末Ａの粒度分布の最
頻値が粉末Ｂのそれの５倍以上であり、かつ、粉末Ａと
粉末Ｂの配合比が粉末Ａと粉末Ｂの体積の和全体に対す
る粉末Ｂの体積百分率が１５％以上６０％以下の日字型
複合磁芯である。

【０００８】また本発明は、複数の軟磁性材料を組み合
わせて構成される日字型複合磁芯において、該磁芯の中
脚部分を構成する磁性材料として軟磁性金属粉末と無機
又は有機結合材を混合して加圧成型した圧粉磁芯を用
い、日字型磁芯の残りの部分を構成する軟磁性材料とし
て、軟磁性焼結フェライトを用いる日字型複合磁芯であ
る。

【０００９】また本発明は、中脚部分に用いる粉末樹脂
成型磁芯又は圧粉磁芯と軟磁性焼結フェライトの間を接
合する接着剤として、軟磁性金属粉末を混合した樹脂を
使用する日字型複合磁芯である。

【００１０】また本発明は、使用する軟磁性金属粉末の
うち少なくとも一種類が非結晶質合金粉末、ナノスケー
ル微結晶を析出する超微結晶軟磁性合金からなる日字型
複合磁芯である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、従来の技術で述べたフ
ェライト磁芯の欠点を補うために、日字型磁芯の中脚部
分を軟磁性金属粉末と結合材を混合、成型した棒状磁芯
により構成したものである。棒状磁芯の成型方法として
は、磁性粉末と樹脂の混合物をいったん液状化した後、
中脚部分に注型して硬化させる注型法、金型中に射出成
型することにより成型する射出成型法、金型中に磁性粉
末と有機物又は無機物からなる結合材の混合物を充填し
加圧して圧粉磁芯を成型するプレス成型法のいずれかが
用いられる。

【００１２】本発明は、従来のフェライト磁芯で漏れ磁
束の発生源となっていたギャップを除去し、代わりに透
磁率が２５〜１２０程度の軟磁性金属粉末磁芯を中脚に
使用している。ギャップを構成する空気の透磁率は１で
あり、それに比べれば透磁率がはるかに高い磁芯をギャ
ップの代わりに用いることで漏れ磁束を大幅に減らして
いる。この結果、従来必須であったリッツ線を単線に置
き換えても巻線部分で発生する渦電流損失が大きく増加
することはなく、また、軟磁性金属粉末磁芯はフェライ
トに比べれば大幅に透磁率が低く、該磁芯部分の影響に
より磁芯全体としての透磁率は大きく低下し、大電流用
インダクタ用途に好適となる。

【００１３】更に、軟磁性金属材料はフェライトに比べ
少なくとも約２倍程度の飽和磁束密度を有すため、中脚
がフェライトからなる場合に比べて中脚の断面積を約１
／２まで削減しても磁気飽和を起こさない。このため巻
線部分の断面積（いわゆる巻枠面積）を広くとることが
でき、結果として巻線巻回数の増によるインダクタンス
の増大、巻線径の太径化による巻線抵抗の低減により銅
損の削減を実現できる。

【００１４】

【実施例】（実施例１）実施例１は、中脚部分に使用す
る粉末樹脂成型磁芯を以下の注型法により作製した。粉
体ＡとしてＢ，Ｓｉ等を複合添加した組成の軟磁性非晶
質合金の水アトマイズ粉末（以下粉体Ａ−１）を、粉体
Ｂとしてセンダスト組成の水アトマイズ微細粉末（以下
粉体Ｂ−１）を用いる。粉体Ａ−１は４００℃で熱処理
し、粉体Ｂ−１は５５０℃で熱処理している。粉体Ａ−
１の粒度分布を図１に示す。粒度分布はレーザー散乱法
により測定した。この粉体Ａ−１の粒度の最頻値は４４
〜６２μｍのランクにあり、この中央値５３μｍを粉体
Ａ−１の最頻値とする。以下、この方法により各粉体の
粒度最頻値を算出した。粉体Ｂ−１の粒度分布を図２に
示す。最頻値は５．５〜７．８μｍのランクにあり、中
央値６．７μｍを粉体Ｂ−１の最頻値とする。粉体Ａ、
Ｂの最頻値粒径の比率は７．９である。尚、結合材とし
ては無溶剤ワニス（スチレン重合不飽和ポリエステル
系）を使用した。

【００１５】乳鉢中に粉体Ａ−１及びＢ−１を所定量入
れて攪拌したものに、上記無溶剤ワニスを少量ずつ添加
しては攪拌することを繰返し、混合物がスラリー状とな
り流動を開始するまで無溶剤ワニスを添加しその添加重
量を記録した。このスラリーを５分間真空脱泡したの
ち、粉末樹脂硬化磁芯単体での磁気特性を確認するため
外径２６φｍｍのトロイダル形状のプラスチックケース
に注入し１２０℃×３Ｈで加熱硬化させた。ケースの内
容積寸法は外径２４φ、内径１３．５φ、高さ６．６Ｈ
ｍｍである。注入したスラリー重量とケース内容積から
スラリー密度を計算し、更に粉体重量と結合材添加量か
ら磁芯の占積率を計算した。

【００１６】上記より得られた前記トロイダル磁芯に
０．８φの線材で巻線を施し、ＬＣＲメーターにより１
００ｋＨｚにおける透磁率を測定した。また、Ｂ−Ｈア
ナライザーにより１００ｋＨｚ，５０ｍＴにおける磁芯
損失を測定した。また各磁性材料個別の飽和磁束密度に
体積百分率を掛けた総和を合成飽和磁束密度とし、これ
に占積率を掛けたものを得られた磁芯の合成飽和磁束密
度とみなした。

【００１７】粉体Ａ（Ａ−１）と粉体Ｂ（Ｂ−１）の配
合比を変えてトロイダル磁芯を作製し、各種磁気特性を
測定した結果を表１に示す。表中には比較のためにＦｅ
−Ａｌ−Ｓｉ系圧粉磁芯の値も表示した。粉体Ｂの配合
比が２５ｖｏｌ％のとき、占積率、透磁率は最大、粉体
Ｂの配合比が２０％のとき磁芯損失は最小となり、粉体
Ａ，Ｂそれぞれの単一構成の場合に比べ大幅に磁気特性
が改善されている。この結果から、以下の複合磁芯作製
には粉体Ｂ配合比が２５％のものを使用することにし
た。

【００１８】

【表１】

【００１９】上記実施例に対する更なる比較例を以下に
述べる。粉体Ａとしては上記実施例の粉体Ａ−１をフル
イ（＃４４０メッシュ）で分級し、通過した細粉を用い
た。粒度最頻値は２６．５μｍである。粉体Ｂとしては
前述のＢ−１を用いた。粉体ＡとＢの最頻値粒径比率は
４．０である。実験の手順は上記実施例と同様である。
評価結果を表２に示す。粒度最頻値の比率が５未満であ
ると占積率の改善効果は小さくなり、最適な磁気特性は
得られなくなる。

【００２０】

【表２】

【００２１】次に、上記にて選択したスラリー（本発明
１−４）とフェライト磁芯を組み合わせた日字型の複合
磁芯を下記の要領で作製した。使用するフェライト磁芯
はいわゆるＥＥ型のＭｎ−Ｚｎ系フェライトであり、外
形寸法は２８×２１．５×１１ｔｍｍである。この磁芯
の中脚部分を切除して、該中脚切除部分を粉末成型磁芯
で構成した。図３に示す（ｃ）及び（ｄ）が日字型磁芯
１１の中脚全体を粉末成型磁芯１４で構成し、他の磁芯
部分はフェライト磁芯１３からなる。また、比較例とし
て、中脚の一部分を粉末成型磁芯１４で構成した
（ｂ）、中脚を含め更に外脚以外を粉末成型磁芯１４で
構成した（ｅ）、ギャップ１２を設けたフェライト磁芯
１３のみで構成した日字型磁芯（ａ）、粉末成型磁芯１
４のみで構成した日字型磁芯（ｆ）も併せて作製した。

【００２２】図４は上記磁芯の図３（ｄ）の作製方法を
説明したものであり、巻線１５が施されたＥＥ形状磁芯
用ボビン１６と中脚を切除したフェライト磁芯１３を完
成形状である日字型磁芯の対応位置に配置し、薄い樹脂
板１７をボビン１６とフェライト磁芯１３の間に貼付け
てスラリーを注型する凹部１８を形成、これに本発明１
−４（粉体Ｂ：２５ｖｏｌ％）のスラリー１９をフェラ
イト磁芯１３と同じ高さまで注型し硬化させた。硬化
後、直流重畳特性（透磁率−バイアス磁界）、磁芯損失
Ｐｃを測定した。該磁芯損失は先に述べた漏れ磁束によ
り巻線部分に発生する渦電流損失も含まれており、その
影響を確認するため磁芯損失の測定は、巻線の線径０．
５５φ単線、線径０．１２φの線を束ねたリッツ線の２
通りの巻線仕様で測定した。直流重畳特性の測定は線径
の影響を受けないので、０．５５φ単線による巻線で実
施。尚、透磁率、磁芯損失の計算は、磁芯断面積：８９
ｍｍ ^２、磁芯磁路長：４９．６ｍｍとして計算した。

【００２３】図５に、図３で示した各磁芯構成の直流重
畳特性を示す。（ａ）のギャップ付フェライト磁芯に比
べて、中脚全体を軟磁性金属粉末磁芯で構成した本発明
の（ｃ），（ｄ）はバイアス磁界０Ａ／ｍ近傍での透磁
率が高く、かつ、高いバイアス磁界領域でも透磁率は急
減しない。インダクタとして大電流時のインダクタンス
が急減しないことは、電源回路の半導体素子の発生ノイ
ズと損失を減らす上で好適である。また、電流ゼロ付近
でのインダクタンスが高くいわゆるスイング性を有する
ことは、負荷電流変動の大きい電源回路用チョークコイ
ルに最適である。なお、バイアス磁界が２０００〜４０
００Ａ／ｍの範囲での透磁率がフェライトのみで構成し
た（ａ）より劣るが、これは後で述べるように巻数を増
やすことにより対応することが可能である。

【００２４】表３に図３で示した各磁芯構成の磁芯損失
値を示す。測定条件は１００ｋＨｚ，５０ｍＴであり、
この条件での透磁率（振幅比透磁率μａ）も合わせて示
す。中脚全体を軟磁性金属粉末磁芯で構成した（ｃ），
（ｄ）は単線使用でも（ａ）のフェライト磁芯のリッツ
線使用時と同程度の磁芯損失値が得られている。また、
（ｃ），（ｄ）の振幅比透磁率は、（ｆ）の軟磁性金属
粉末のみからなる磁芯の約２倍に増加している。

【００２５】

【表３】

【００２６】表３の比較例（ａ）と本発明（ｃ）を用い
て実際のチョークコイル試作例を以下に示す。使用する
ＥＥ形状磁芯用ボビンには０．５５φ単線を８７Ｔｓ巻
くことができる。前記単線と断面積の等しい０．１２φ
×２１本のリッツ線は、かさばるために同一のボビンに
５６Ｔｓしか巻くことができない。比較例（ａ）にリッ
ツ線を５６Ｔｓ、本発明（ｃ）に単線を８７Ｔｓ巻線し
た時の直量重畳特性（インダクタンス−バイアス電流）
のデータを図６に示す。本発明は、単線を使用でき巻数
が増やせる結果、ほとんど全てのバイアス電流領域にお
いて従来構造の比較例よりも高いインダクタンスが得ら
れている。

【００２７】（実施例２）粉体Ａとして実施例１に使用
したＡ−１を用いる。粉体ＢはＦｅにＣｕ，Ｎｂ，Ｂ，
Ｓｉを複合添加して水アトマイズ法により非晶質合金粉
末を作製し、これを５５０℃で熱処理して約１０ｎｍの
微結晶を析出させた粉末を分級して得られた微細粉末
（Ｂ−２）を用いる。粉体Ｂ−２の粒度最頻値は６．７
μｍである。粉体Ａと粉体Ｂの粒度最頻値の比率は７．
９である。

【００２８】実施例１と同様に、上記二種類の軟磁性金
属粉末と無溶剤ワニスを混合しトロイダル形状のケース
に注型して硬化させた。磁気特性の評価結果を表４に示
す。磁芯損失の低い超微結晶軟磁性合金粉末を使用した
ことにより、広い配合範囲で低い磁芯損失値が得られて
いる。本実施例による軟磁性金属粉末成型磁芯を、実施
例１と同様に日字型磁芯の中脚部分に使用することによ
り、透磁率が高く低損失の複合磁芯を構成することがで
きる。

【００２９】

【表４】

【００３０】（実施例３）実施例１，２で述べたよう
に、透磁率の低い軟磁性金属粉末磁芯を中脚部分に使用
し、その他の部分に透磁率の高いフェライト磁芯を配置
することにより、磁芯全体の透磁率は軟磁性金属粉末磁
芯の約２〜３倍程度に増加する。粉末磁芯の成型方法に
かかわらずこの効果は同様であり、生産性の良い射出成
型法によって粉末磁芯を量産することができる。使用す
る粉末としては実施例１と同一の粉末（粉体Ａ−１：７
５ｖｏｌ％とＢ−１：２５ｖｏｌ％の混合物）を使用す
る。樹脂としては１２ナイロンを使用し、粉末の占積率
は７６％とした。射出成型により得られた成型体からリ
ングコアを切り出し、磁気特性を評価した。結果を表５
に示す。

【００３１】

【表５】

【００３２】次にこの射出成型磁芯を用いて日字型の複
合磁芯を作製した。磁芯寸法等の作製要領は実施例１と
同様であり、射出成型磁芯から日字磁芯の中脚部分を切
り出し、図３（ｃ）に示す構造の磁芯を試作した。磁芯
損失の評価結果を表６に示す。実施例１に比べれば磁芯
損失の値は劣化しているものの、単線巻線の場合には
（ａ）のフェライト磁芯よりも低い磁芯損失値が得られ
ている。

【００３３】

【表６】

【００３４】（実施例４）また、中脚部分に用いる軟磁
性金属粉末磁芯を生産性の良いプレス成型法により作製
できる。使用粉末は実施例１記載のＡ−１を単独で用い
る。乳鉢中に粉体Ａ−１と結合材としてのポリイミドワ
ニスを所定量入れて混合し、６０メッシュのフルイを通
して造粒した。上記結合材の添加量はワニスの溶媒乾燥
後の固形分が重量比で粉末１００部に対し１．０部とな
るように定めた。更に造粒粉末１００部に対して潤滑材
としてステアリン酸亜鉛を０．３部を添加混合した。次
に前記粉末を金型中に入れ、成型圧力１５×１０^８Ｐａ
で加圧成型した。成型体は４７０℃×６０分で熱処理し
た後、トロイダル形状の磁芯を切り出し巻線して磁気特
性を測定した。結果を表７に示す。

【００３５】

【表７】

【００３６】次にこのプレス成型磁芯を用いて日字型の
複合磁芯を作製した。磁芯寸法等の作製要領は実施例１
と同様であり、プレス成型磁芯から日字型磁芯の中脚部
分を切り出し、図３（ｃ）に示す構造の磁芯を試作し
た。磁芯損失の評価結果を表８に示す。磁芯損失の低い
軟磁性非晶質合金圧粉磁芯を中脚部分に使用することに
より、リッツ線巻線時の（ａ）のフェライト磁芯よりも
低い磁芯損失値が単線巻線で得られている。

【００３７】

【表８】

【００３８】前述の射出成型磁芯又はプレス成型磁芯を
日字型磁芯の中脚部分に使用する際の問題点は、焼結フ
ェライト磁芯の寸法バラツキが大きいことである。射出
成型磁芯とプレス成型磁芯の寸法バラツキは磁芯寸法に
かかわらず±０．１ｍｍ以下の寸法精度内に収まるが、
プレス成型後に焼結するフェライト磁芯は磁芯寸法の±
１．０〜±１．５％程度の寸法精度しか保証されない。
中脚磁芯とフェライト磁芯の間に隙間が生じた場合、こ
の隙間はエアギャップとして働き、磁芯全体の透磁率は
急減してしまう。

【００３９】この問題を解決するためには、透磁率の高
い接着剤を用いて各磁芯を接合してこの隙間を埋めてや
ればよい。この接着剤は、例えば軟磁性金属粉末をエポ
キシ樹脂等に混合することにより容易に作製することが
できる。使用金属粉末としては、実施例１に述べたよう
に、粗粉Ａと微細粉Ｂを組み合わせることにより、粉末
占積率を上げ透磁率を高くすることが望ましい。

【００４０】（実施例５）実施例１に使用した粉体を用
い、粉体Ａ−１：１００ｖｏｌ％と粉体Ａ−１：７５ｖ
ｏｌ％，Ｂ−１：２５ｖｏｌ％の二種類の配合粉末を準
備し、各配合粉末に液状エポキシ樹脂を混合し、スラリ
ー状になるまで添加した。該スラリーをトロイダル型ケ
ースに注型して硬化させ磁気特性を測定した。結果を表
９に示す。

【００４１】

【表９】

【００４２】次に上記二種類のスラリーを接着剤として
用い、磁芯間の隙間を埋めた時の磁芯全体の透磁率変化
について測定した。実施例４で用いたプレス成型による
中脚磁芯使用の構成で、該粉末成型磁芯磁芯からなる中
脚の長さを０．５ｍｍ削り、フェライト磁芯と組み合
せ、意図的にギャップ０．５ｍｍを有す複合磁芯として
Ｂ−Ｈアナライザーにて透磁率を測定した。次に表９の
本発明５−１，５−２の接着剤を用いてこの隙間を埋
め、接着剤硬化後に透磁率を測定した。結果を表１０に
示す。ギャップ０．５ｍｍ形成により振幅比透磁率は急
低下するが、前記ギャツプを透磁率の高い材料で埋める
ことにより、磁芯全体の振幅比透磁率を元の値（ギャッ
プ形成前）に近い値にまで回復させることができた。

【００４３】

【表１０】

【００４４】本発明の複合磁芯は、図３（ｃ），（ｄ）
に示す構成であり、図７に示す図３（ｃ）と（ｄ）の中
間構成も本発明の複合磁芯に含まれる。また、実施例で
記載した複合磁芯形状はＥＥ型からなる日字型形状であ
るが、ＥＩ、ＥＥＲ、ＥＩＲ、ＰＱ、ＲＭ、ＥＰＣ、Ｌ
Ｐ等からなる日字型形状であれば、本発明の複合磁芯と
することにより本発明の実施例と同様の効果が得られ
る。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、フェライトからなる日字型磁
芯の中脚部分を軟磁性金属粉末磁芯で構成することによ
り、前記磁芯全体としての飽和磁束密度が上がり、直流
重畳特性に対する透磁率の低下を向上させた。また、従
来フェライト磁芯に設けられていたギャップに代わり、
上記磁芯中脚を軟磁性金属粉末磁芯で構成することによ
り、磁芯の漏れ磁束によって発生していた巻線に発生す
る渦電流損失が低減し、更に、軟磁性金属材料はフェラ
イト材に比べ高飽和磁束密度を有すため、中脚の断面積
の削減が図れる。このため巻線部分の巻線巻枠面積が広
くなり、巻線の巻回数が増大されるので、該磁芯を使用
したインダクタの損失が抑えられ、インダクタンス値の
増大を可能とするものである。

【００４６】また本発明の複合磁芯は、粉末成型磁芯と
フェライト磁芯の接合部に発生する隙間を、本発明の明
細書に記載する軟磁性金属粉末を樹脂と混合してなる接
着剤で埋めることで、複合磁芯としたとき特性劣化の一
因である透磁率低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合磁芯に係る実施例１の粉末Ａの粒
度分布

【図２】本発明の複合磁芯に係る実施例１の粉末Ｂの粒
度分布

【図３】本発明の複合磁芯に係る日字型複合磁芯の構成
図

【図４】本発明の複合磁芯に係る日字型複合磁芯の作製
例

【図５】本発明の複合磁芯に係る日字型複合磁芯の直流
重畳特性図

【図６】本発明の複合磁芯に係る日字型複合磁芯を用い
たインダクタの直流重畳特性図

【図７】本発明の複合磁芯に係る別の日字型複合磁芯実
施例

【符号の説明】

１３フェライト磁芯１４軟磁性金属粉末成型磁芯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｆ 3/08 Ｈ０１Ｆ 41/02 Ｃ 27/24 Ｄ 41/02 Ｂ２９Ｃ 45/00 Ｈ０１Ｆ 27/24 Ｄ // Ｂ２９Ｃ 45/00 ＣＦターム(参考） 4F206 AA49 AC04 AE04 AH33 JA07 JF02 JL02 4K018 AA25 BA15 BB06 BB07 CA11 CA29 CA33 GA04 KA43 5E041 AA04 AA11 AA19 AB02 AB19 BB03 BD03 CA02 HB05 NN17 5E062 AA02 AA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の軟磁性材料を組み合わせて構成さ
れる日字型複合磁芯において、該磁芯の中脚部分を構成
する磁性材料として、粒径の異なる二種類の軟磁性金属
粉末Ａ、Ｂと液状の結合材を混合していったんスラリー
状とした後、中脚部分に注型して、前記結合材を硬化さ
せることにより成型される粉末樹脂成型磁芯を用い、日
字型磁芯の残りの部分を構成する軟磁性材料を軟磁性焼
結フェライトとし、前記粉末Ａの粒度分布の最頻値が粉
末Ｂのそれの５倍以上であり、かつ、粉末Ａと粉末Ｂの
配合比が粉末Ａと粉末Ｂの体積の和全体に対する粉末Ｂ
の体積百分率が１５％以上６０％以下であることを特徴
とする日字型複合磁芯。
【請求項２】複数の軟磁性材料を組み合わせて構成さ
れる日字型複合磁芯において、該磁芯の中脚部分を構成
する磁性材料として、粒径の異なる二種類の軟磁性金属
粉末Ａ、Ｂと樹脂粉末を混合して金型中に射出成型する
ことにより成型される粉末樹脂成型磁芯を用い、日字型
磁芯の残りの部分を構成する軟磁性材料を軟磁性焼結フ
ェライトとし、前記粉末Ａの粒度分布の最頻値が粉末Ｂ
のそれの５倍以上であり、かつ、粉末Ａと粉末Ｂの配合
比が粉末Ａと粉末Ｂの体積の和全体に対する粉末Ｂの体
積百分率が１５％以上６０％以下であることを特徴とす
る日字型複合磁芯。
【請求項３】複数の軟磁性材料を組み合わせて構成さ
れる日字型複合磁芯において、該磁芯の中脚部分を構成
する磁性材料として、軟磁性金属粉末と無機又は有機結
合材を混合して加圧成型した圧粉磁芯を用い、日字型磁
芯の残りの部分を構成する軟磁性材料として、軟磁性焼
結フェライトを用いることを特徴とする日字型複合磁
芯。
【請求項４】中脚部分に用いる粉末樹脂成型磁芯又は
圧粉磁芯と軟磁性焼結フェライトの間を接合する接着剤
として、軟磁性金属粉末を混合した樹脂を使用すること
を特徴とする請求項２及び請求項３に記載の日字型複合
磁芯。
【請求項５】使用する軟磁性金属粉末のうち少なくと
も一種類が非結晶質合金粉末であることを特徴とする請
求項１から請求項４に記載の日字型複合磁芯。
【請求項６】使用する軟磁性金属粉末のうち少なくと
も一種類がナノスケール微結晶を析出する超微結晶軟磁
性合金であることを特徴とする請求項１から請求項４記
載の日字型複合磁芯。