JPH11354344A - インダクタンス素子 - Google Patents
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- JPH11354344A JPH11354344A JP11098196A JP9819699A JPH11354344A JP H11354344 A JPH11354344 A JP H11354344A JP 11098196 A JP11098196 A JP 11098196A JP 9819699 A JP9819699 A JP 9819699A JP H11354344 A JPH11354344 A JP H11354344A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
- H01F2003/103—Magnetic circuits with permanent magnets
Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 挿入損失が小さく、長期的に電気的特性が安
定し、組立が容易なインダクタンス素子を提供する。 【構成】 インダクタンス素子の磁気回路を構成するE
I形状の軟磁性材料からなる磁心2、3と前記磁心の空
隙部に配置した電気抵抗が高く、不可逆減磁率が小さい
耐熱性ボンド磁石1と前記磁心に巻回したコイル(図示
せず)からなり、前記コイルによる直流磁界と反対方向
に前記耐熱性ボンド磁石1による磁気バイアスが印加さ
れるように構成する。
定し、組立が容易なインダクタンス素子を提供する。 【構成】 インダクタンス素子の磁気回路を構成するE
I形状の軟磁性材料からなる磁心2、3と前記磁心の空
隙部に配置した電気抵抗が高く、不可逆減磁率が小さい
耐熱性ボンド磁石1と前記磁心に巻回したコイル(図示
せず)からなり、前記コイルによる直流磁界と反対方向
に前記耐熱性ボンド磁石1による磁気バイアスが印加さ
れるように構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁心空隙に永久磁石
を配置して該磁石により直流重畳特性を向上させるイン
ダクタンス素子に関するものである。
を配置して該磁石により直流重畳特性を向上させるイン
ダクタンス素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に変成器やチョークコイル等のイン
ダクタンス素子では直流に交流が重畳されるので、直流
磁界による磁気飽和を避けるため磁心に空隙を設けてい
る。しかしながら更に大きな直流重畳へ対応するには、
磁心形状の大型化、空隙寸法の拡張、コイル巻回数増と
なり、その結果、インダクタンス素子も大型化してしま
う。そこで、磁心の空隙に永久磁石を配置し、直流磁界
を打ち消すように予め磁気バイアスを与えて磁心の特性
を有効に利用しようとするインダクタンス素子(第1の
従来例)が提案されている。前記永久磁石は必要とする
磁気バイアスの大きさ、及びインダクタンス素子のコイ
ルによる減磁界の大きさによって適宜選択されるが、ス
イッチング電源などで使用するインダクタンス素子に
は、大きな磁気バイアスが要求されるので、通常は残留
磁束密度と保磁力がともに大きな希土類コバルト磁石が
使用される。
ダクタンス素子では直流に交流が重畳されるので、直流
磁界による磁気飽和を避けるため磁心に空隙を設けてい
る。しかしながら更に大きな直流重畳へ対応するには、
磁心形状の大型化、空隙寸法の拡張、コイル巻回数増と
なり、その結果、インダクタンス素子も大型化してしま
う。そこで、磁心の空隙に永久磁石を配置し、直流磁界
を打ち消すように予め磁気バイアスを与えて磁心の特性
を有効に利用しようとするインダクタンス素子(第1の
従来例)が提案されている。前記永久磁石は必要とする
磁気バイアスの大きさ、及びインダクタンス素子のコイ
ルによる減磁界の大きさによって適宜選択されるが、ス
イッチング電源などで使用するインダクタンス素子に
は、大きな磁気バイアスが要求されるので、通常は残留
磁束密度と保磁力がともに大きな希土類コバルト磁石が
使用される。
【0003】また特開昭50−4570号公報には、磁
心の空隙に配置する希土類コバルト磁石を複数個に分割
したインダクタンス素子(第2の従来例)が記載されて
いる。
心の空隙に配置する希土類コバルト磁石を複数個に分割
したインダクタンス素子(第2の従来例)が記載されて
いる。
【0004】また特開昭50−133453号公報に
は、磁心の空隙に配置する永久磁石として、粉砕した希
土類コバルト磁石片を絶縁物と混合し、圧縮成形してな
るボンド磁石を使用したインダクタンス素子(第3の従
来例)が記載されている。
は、磁心の空隙に配置する永久磁石として、粉砕した希
土類コバルト磁石片を絶縁物と混合し、圧縮成形してな
るボンド磁石を使用したインダクタンス素子(第3の従
来例)が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】第1の従来例では磁心
の空隙に永久磁石(希土類コバルト磁石)を配置してい
るが希土類コバルト磁石は、電気抵抗が10-5Ωcm程
度と極めて小さいため渦電流損失が大きくなり、発熱を
起こした。この発熱に伴い磁心の温度が上昇するので磁
心の磁気特性が変化し、インダクタンスが減少するなど
インダクタンス素子としての特性が著しく低下させた。
の空隙に永久磁石(希土類コバルト磁石)を配置してい
るが希土類コバルト磁石は、電気抵抗が10-5Ωcm程
度と極めて小さいため渦電流損失が大きくなり、発熱を
起こした。この発熱に伴い磁心の温度が上昇するので磁
心の磁気特性が変化し、インダクタンスが減少するなど
インダクタンス素子としての特性が著しく低下させた。
【0006】第2の従来例では、磁心の空隙に配置する
永久磁石を複数個に分割することにより、各部分の交流
磁界を永久磁石が一体である場合よりも減少させ渦電流
損失を減少させることが可能である。しかしながら複数
個の永久磁石を各永久磁石の磁化方向をそろえて磁心の
空隙に配置しようとするには、永久磁石の同極どうしが
反発しあうので、所定のスペースにおさめられなかった
り、あるいは永久磁石どうしが重なりあったりして、イ
ンダクタンス素子の組立に多大な工数を要する。
永久磁石を複数個に分割することにより、各部分の交流
磁界を永久磁石が一体である場合よりも減少させ渦電流
損失を減少させることが可能である。しかしながら複数
個の永久磁石を各永久磁石の磁化方向をそろえて磁心の
空隙に配置しようとするには、永久磁石の同極どうしが
反発しあうので、所定のスペースにおさめられなかった
り、あるいは永久磁石どうしが重なりあったりして、イ
ンダクタンス素子の組立に多大な工数を要する。
【0007】第3の従来例では、磁心の空隙に粉砕した
永久磁石片と絶縁物とを混合し圧縮成形してなるボンド
磁石を配置することにより、渦電流損失を小さくすると
ともに永久磁石の磁心空隙への配置を容易化できるとし
ている。しかしながら従来のボンド磁石は、各磁石粉末
の粒径が略3〜5μmと小さく、また成形時に生じる割
れによって磁石表面が露出し、これに起因する磁石粉末
の酸化や、前記磁石粉末と絶縁物との反応により磁気特
性が低下し、特に高温環境下では磁気特性の劣化が著し
かった。インダクタンス素子の使用環境によっても異な
るが、前記ボンド磁石は環境温度が50℃前後であれ
ば、インダクタンス素子の自己温度上昇により100℃
前後にもなる。このような温度では、前記ボンド磁石の
磁気特性は数百時間で劣化する。このため該ボンド磁石
を用いた従来のインダクタンス素子は長期信頼性を欠
き、実用に供し得ないものであった。
永久磁石片と絶縁物とを混合し圧縮成形してなるボンド
磁石を配置することにより、渦電流損失を小さくすると
ともに永久磁石の磁心空隙への配置を容易化できるとし
ている。しかしながら従来のボンド磁石は、各磁石粉末
の粒径が略3〜5μmと小さく、また成形時に生じる割
れによって磁石表面が露出し、これに起因する磁石粉末
の酸化や、前記磁石粉末と絶縁物との反応により磁気特
性が低下し、特に高温環境下では磁気特性の劣化が著し
かった。インダクタンス素子の使用環境によっても異な
るが、前記ボンド磁石は環境温度が50℃前後であれ
ば、インダクタンス素子の自己温度上昇により100℃
前後にもなる。このような温度では、前記ボンド磁石の
磁気特性は数百時間で劣化する。このため該ボンド磁石
を用いた従来のインダクタンス素子は長期信頼性を欠
き、実用に供し得ないものであった。
【0008】本発明は上述の問題点を解決するためにな
されたもので、挿入損失が小さく、長期的に電気的特性
が安定し、組立が容易なインダクタンス素子を提供する
ことを目的とする。
されたもので、挿入損失が小さく、長期的に電気的特性
が安定し、組立が容易なインダクタンス素子を提供する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁心空隙に磁
気バイアスを与える永久磁石を配置するインダクタンス
素子であって、前記永久磁石は電気抵抗が0.01〜
0.05Ωcm、また、0℃から120℃の不可逆減磁
率変化が2%以内の耐熱ボンド磁石を用いたインダクタ
ンス素子である。
気バイアスを与える永久磁石を配置するインダクタンス
素子であって、前記永久磁石は電気抵抗が0.01〜
0.05Ωcm、また、0℃から120℃の不可逆減磁
率変化が2%以内の耐熱ボンド磁石を用いたインダクタ
ンス素子である。
【0010】また本発明は、ボンド磁石はR−T−B−
Nb系(RはYを含めた希土類元素のいずれか1種又は
2種以上、TはFe又は一部をCo及び/又はNiに置
換したFe)磁石粉末を高分子重合体、純金属、合金の
いずれかのバインダーで結合した希土類ボンド磁石を用
いたインダクタンス素子である。
Nb系(RはYを含めた希土類元素のいずれか1種又は
2種以上、TはFe又は一部をCo及び/又はNiに置
換したFe)磁石粉末を高分子重合体、純金属、合金の
いずれかのバインダーで結合した希土類ボンド磁石を用
いたインダクタンス素子である。
【0011】前記ボンド磁石の組成成分がRαT
100-(α+β+γ)BβNbγであり、RはYを含めた希土
類元素のいずれか1種又は2種以上、TはFe又は一部
をCo及び/又はNiに置換したFeからなり、前記
α、β、γは原子百分率で下記の範囲にある希土類磁性
粉末を高分子重合体、純金属、合金のいずれかのバイン
ダーで結合した希土類ボンド磁石を用いたインダクタン
ス素子である。 8≦α≦15 4≦β≦8 0.1≦γ≦2
100-(α+β+γ)BβNbγであり、RはYを含めた希土
類元素のいずれか1種又は2種以上、TはFe又は一部
をCo及び/又はNiに置換したFeからなり、前記
α、β、γは原子百分率で下記の範囲にある希土類磁性
粉末を高分子重合体、純金属、合金のいずれかのバイン
ダーで結合した希土類ボンド磁石を用いたインダクタン
ス素子である。 8≦α≦15 4≦β≦8 0.1≦γ≦2
【0012】また本発明は、ボンド磁石はR−T−M−
B−N系(RはYを含めた希土類元素のいずれか1種又
は2種以上、TはFe又は一部をCo及び/又はNiに
置換したFe、MはAl、Ti、V、Cr、Mn、C
u、Ga、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wのいずれ
か1種又は2種以上)磁石粉末を高分子重合体、純金
属、合金のいずれかのバインダーで結合した希土類ボン
ド磁石を用いたインダクタンス素子である。
B−N系(RはYを含めた希土類元素のいずれか1種又
は2種以上、TはFe又は一部をCo及び/又はNiに
置換したFe、MはAl、Ti、V、Cr、Mn、C
u、Ga、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wのいずれ
か1種又は2種以上)磁石粉末を高分子重合体、純金
属、合金のいずれかのバインダーで結合した希土類ボン
ド磁石を用いたインダクタンス素子である。
【0013】上記ボンド磁石は成分組成がRαT
100−(α+β+γ+δ)MβBγNδであり、前記R
はYを含めた希土類元素のいずれか1種又は2種以上で
あり、TはFe又は一部をCo及び/又はNiに置換し
たFe、前記MはAl、Ti、V、Cr、Mn、Cu、
Ga、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wのいずれか1
種又は2種以上からなり、前記α、β、γ、δは原子百
分率で下記の範囲にある希土類磁石材料の粉末を、高分
子重合体、純金属、合金のいずれかのバインダーで結合
した希土類ボンド磁石を用いたインダクタンス素子であ
る。 5≦α≦18 1≦β≦50 0.1≦γ≦5 4≦δ≦30
100−(α+β+γ+δ)MβBγNδであり、前記R
はYを含めた希土類元素のいずれか1種又は2種以上で
あり、TはFe又は一部をCo及び/又はNiに置換し
たFe、前記MはAl、Ti、V、Cr、Mn、Cu、
Ga、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wのいずれか1
種又は2種以上からなり、前記α、β、γ、δは原子百
分率で下記の範囲にある希土類磁石材料の粉末を、高分
子重合体、純金属、合金のいずれかのバインダーで結合
した希土類ボンド磁石を用いたインダクタンス素子であ
る。 5≦α≦18 1≦β≦50 0.1≦γ≦5 4≦δ≦30
【0014】本発明に用いる希土類ボンド磁石のR成分
の50原子%以上好ましくは70%以上をSmとするイ
ンダクタンス素子である。
の50原子%以上好ましくは70%以上をSmとするイ
ンダクタンス素子である。
【0015】また本発明は、希土類磁性粉末の平均粒径
が10〜120μmの範囲の希土類ボンド磁石を用いた
インダクタンス素子である。更に好ましい希土類磁性粉
末の平均粒径は、50〜60μmである。
が10〜120μmの範囲の希土類ボンド磁石を用いた
インダクタンス素子である。更に好ましい希土類磁性粉
末の平均粒径は、50〜60μmである。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明に係るインダクタンス素子
を図1を用いて説明する。図1は本発明の一実施例に係
るインダクタンス素子の斜視図である。本発明に係るイ
ンダクタンス素子は磁気回路の一部に空隙を有し、例え
ばEI形状の軟磁性材料からなる磁心2、3と前記磁心
の空隙部に配置した耐熱ボンド磁石1と前記磁心に巻回
したコイル(図示せず)からなり、前記コイルによる直
流磁界と反対方向に前記耐熱性ボンド磁石1による磁気
バイアスが印加されるように構成されている。
を図1を用いて説明する。図1は本発明の一実施例に係
るインダクタンス素子の斜視図である。本発明に係るイ
ンダクタンス素子は磁気回路の一部に空隙を有し、例え
ばEI形状の軟磁性材料からなる磁心2、3と前記磁心
の空隙部に配置した耐熱ボンド磁石1と前記磁心に巻回
したコイル(図示せず)からなり、前記コイルによる直
流磁界と反対方向に前記耐熱性ボンド磁石1による磁気
バイアスが印加されるように構成されている。
【0017】前記磁心はインダクタンス素子の特性の点
から、例えばMn−Znフェライトのような、飽和磁束
密度Bsが450mT以上の軟磁性材料で形成すること
が望ましい。
から、例えばMn−Znフェライトのような、飽和磁束
密度Bsが450mT以上の軟磁性材料で形成すること
が望ましい。
【0018】耐熱ボンド磁石は、電気抵抗、不可逆減磁
率を向上させたR−T−B−Nb系(RはYを含めた希
土類元素の内の少なくとも1種、TはFe又は一部をC
oで置換したFe)磁石粉末、R−T−M−B−N系
(RはYを含めた希土類元素のいずれか1種又は2種以
上、TはFe又は一部をCo及び/又はNiに置換した
Fe、MはAl、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Ga、
Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wのいずれか1種又は
2種以上)磁石粉末をバインダーで結着して作製する。
率を向上させたR−T−B−Nb系(RはYを含めた希
土類元素の内の少なくとも1種、TはFe又は一部をC
oで置換したFe)磁石粉末、R−T−M−B−N系
(RはYを含めた希土類元素のいずれか1種又は2種以
上、TはFe又は一部をCo及び/又はNiに置換した
Fe、MはAl、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Ga、
Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wのいずれか1種又は
2種以上)磁石粉末をバインダーで結着して作製する。
【0019】前記により第1の従来例と比べ前記耐熱ボ
ンド磁石の電気抵抗は著しく大きくなり、第2の従来例
のような永久磁石の分割といった手段を用いなくても渦
電流損失を小さくでき、インダクタンス素子の挿入損失
を減少させることができるとともに、耐熱性ボンド磁石
の磁心空隙への配置を容易化する。また不可逆減磁率の
減少により、高温環境下での信頼性に優れたインダクタ
ンス素子を得ることができる。
ンド磁石の電気抵抗は著しく大きくなり、第2の従来例
のような永久磁石の分割といった手段を用いなくても渦
電流損失を小さくでき、インダクタンス素子の挿入損失
を減少させることができるとともに、耐熱性ボンド磁石
の磁心空隙への配置を容易化する。また不可逆減磁率の
減少により、高温環境下での信頼性に優れたインダクタ
ンス素子を得ることができる。
【0020】なお、磁石粉末を結着するバインダーとし
ては、高分子重合体としてはエポキシ樹脂やフェノール
樹脂に等に代表される熱硬化樹脂又はポリアミド樹脂、
EEA樹脂等の熱可塑樹脂又は合成ゴム、天然ゴムなど
を用いればよいが、インダクタンス素子環境温度、更に
は、フロー、リフローといったはんだ付けによる軟化又
は劣化が発生しないバインダーを用いるのが好ましい。
ては、高分子重合体としてはエポキシ樹脂やフェノール
樹脂に等に代表される熱硬化樹脂又はポリアミド樹脂、
EEA樹脂等の熱可塑樹脂又は合成ゴム、天然ゴムなど
を用いればよいが、インダクタンス素子環境温度、更に
は、フロー、リフローといったはんだ付けによる軟化又
は劣化が発生しないバインダーを用いるのが好ましい。
【0021】またボンド磁石のR成分の50原子%以上
好ましくは70%以上をSmとして高い保磁力を得て、
インダクタンス素子のコア磁路に発生する磁束による減
磁を抑制でき、インダクタンス素子の電気特性を向上さ
せ、更なる高電流化に対応することができる。
好ましくは70%以上をSmとして高い保磁力を得て、
インダクタンス素子のコア磁路に発生する磁束による減
磁を抑制でき、インダクタンス素子の電気特性を向上さ
せ、更なる高電流化に対応することができる。
【0022】磁気特性は磁性粉末粒径に起因する特性が
多く、小さ過ぎると酸化による品質劣化及び成形性劣化
となり、大き過ぎると窒化処理が不十分となるので、磁
性粉末の平均粒径が10〜120μmの希土類ボンド磁
石を用いて安定した特性の得られるインダクタンス素子
となる。また、更なる安定特性を得るためには磁性粉末
の平均粒径が40〜50μmとするがよい。
多く、小さ過ぎると酸化による品質劣化及び成形性劣化
となり、大き過ぎると窒化処理が不十分となるので、磁
性粉末の平均粒径が10〜120μmの希土類ボンド磁
石を用いて安定した特性の得られるインダクタンス素子
となる。また、更なる安定特性を得るためには磁性粉末
の平均粒径が40〜50μmとするがよい。
【0023】
【実施例】(実施例1)初めに耐熱ボンド磁石の作製方
法について説明する。まず磁石粉末として原子%表示で
Nd11.5Fe80.7B6Nb1.8の組成を有するMQI(マ
グネクエンチインターナショナル)社製のMQP−O材
を用い、バンタムミルにて平均粒度110μmに粉砕し
た。この粉砕粉に対して日本ユニカー社製シランカップ
リング材を0.25重量%添加し表面処理を施した。次
いで、油化シェル社製ビスフェノール型エポキシ樹脂
(エピコート807)と芳香族アミン硬化剤であるDD
S(ジアミノジフェニルスルフォン)とのバインダー混
合物を総量で前記表面処理粉末対比2.6wt%(E8
07:DDS=100:43.2)になるよう秤量し、
その樹脂部混合物を2回にわけて前記磁石粉末又は混練
物に添加混合し二軸混練機で混練する。まず、1回目の
混練で樹脂部総量2.6wt%の内の80%を前記磁石
粉末と混練し、この混練物を150℃×1時間で1次加
熱硬化処理を行った。続いて、2回目の混練時に樹脂部
の残り20%を添加し混練後、120℃×1時間で2次
加熱硬化処理を行い、次いで所定の成形金型に充てんし
無磁場で圧縮成形した。得られた等方性のボンド磁石成
形体に本加熱硬化処理(大気中180℃×1時間後、1
90℃×4時間)を施し5.8mm×5.8mm×0.
48mmの耐熱ボンド磁石1を得た。
法について説明する。まず磁石粉末として原子%表示で
Nd11.5Fe80.7B6Nb1.8の組成を有するMQI(マ
グネクエンチインターナショナル)社製のMQP−O材
を用い、バンタムミルにて平均粒度110μmに粉砕し
た。この粉砕粉に対して日本ユニカー社製シランカップ
リング材を0.25重量%添加し表面処理を施した。次
いで、油化シェル社製ビスフェノール型エポキシ樹脂
(エピコート807)と芳香族アミン硬化剤であるDD
S(ジアミノジフェニルスルフォン)とのバインダー混
合物を総量で前記表面処理粉末対比2.6wt%(E8
07:DDS=100:43.2)になるよう秤量し、
その樹脂部混合物を2回にわけて前記磁石粉末又は混練
物に添加混合し二軸混練機で混練する。まず、1回目の
混練で樹脂部総量2.6wt%の内の80%を前記磁石
粉末と混練し、この混練物を150℃×1時間で1次加
熱硬化処理を行った。続いて、2回目の混練時に樹脂部
の残り20%を添加し混練後、120℃×1時間で2次
加熱硬化処理を行い、次いで所定の成形金型に充てんし
無磁場で圧縮成形した。得られた等方性のボンド磁石成
形体に本加熱硬化処理(大気中180℃×1時間後、1
90℃×4時間)を施し5.8mm×5.8mm×0.
48mmの耐熱ボンド磁石1を得た。
【0024】Mn−ZnフェライトからなるEI22コ
ア(日立金属社製 材質SB−5材ギャップ0.6m
m)のE型コア2の中央脚に測定用コイルを組み込み、
前記耐熱性ボンド磁石1を磁化の方向が磁心を流れる直
流電流の磁界方向とは逆方向となるように接着し、I型
コア3と組み合わせてインダクタンス素子を作製し、そ
の損失を測定した。なお前記測定用コイルには、1次巻
線として線径φ0.4の線材を36回巻回し、2次巻線
として線径φ0.4の線材を36回巻回している。
ア(日立金属社製 材質SB−5材ギャップ0.6m
m)のE型コア2の中央脚に測定用コイルを組み込み、
前記耐熱性ボンド磁石1を磁化の方向が磁心を流れる直
流電流の磁界方向とは逆方向となるように接着し、I型
コア3と組み合わせてインダクタンス素子を作製し、そ
の損失を測定した。なお前記測定用コイルには、1次巻
線として線径φ0.4の線材を36回巻回し、2次巻線
として線径φ0.4の線材を36回巻回している。
【0025】(比較例1)外形寸法が2mm×2mm×
0.3mmの角板状に形成した希土類コバルト磁石(日
立金属社製H18B)を6個使用し、実施例1と同様の
条件でインダクタンス素子を作製した。なお希土類コバ
ルト磁石の磁力は外形寸法によって実施例1の耐熱ボン
ド磁石と略等しくしている。以下実施例1と同様なので
その説明を省く。
0.3mmの角板状に形成した希土類コバルト磁石(日
立金属社製H18B)を6個使用し、実施例1と同様の
条件でインダクタンス素子を作製した。なお希土類コバ
ルト磁石の磁力は外形寸法によって実施例1の耐熱ボン
ド磁石と略等しくしている。以下実施例1と同様なので
その説明を省く。
【0026】(比較例2)永久磁石を有しない構成であ
る以外は実施例1と同様の条件でインダクタンス素子を
作製した。以下実施例1と同様なのでその説明を省く。
る以外は実施例1と同様の条件でインダクタンス素子を
作製した。以下実施例1と同様なのでその説明を省く。
【0027】上記実施例及び比較例のインダクタンス素
子の挿入損失をBHアナライザ(岩崎通信機社製 型
番:SY8232)を用いて室温で挿入損失を測定し
た。測定は測定周波数が20kHzから200kHz
で、磁束密度Bmを20mTとし、次式で得られる電圧
を設定電圧(Vrms)とした条件で行った。 Vrms=4.44×Bm×S×N×f ここで、Bm:磁束密度(T)、S:コア断面積
(m2)、N:コイルの巻数(ターン)、f:周波数
(Hz)である。以上によって得た結果を表1に示す。
子の挿入損失をBHアナライザ(岩崎通信機社製 型
番:SY8232)を用いて室温で挿入損失を測定し
た。測定は測定周波数が20kHzから200kHz
で、磁束密度Bmを20mTとし、次式で得られる電圧
を設定電圧(Vrms)とした条件で行った。 Vrms=4.44×Bm×S×N×f ここで、Bm:磁束密度(T)、S:コア断面積
(m2)、N:コイルの巻数(ターン)、f:周波数
(Hz)である。以上によって得た結果を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】ここで比較例2の試料の挿入損失は磁心の
損失を表している。表1から磁気バイアスを与える永久
磁石を耐熱性ボンド磁石とした実施例1の試料は、前記
永久磁石を小片化した希土類コバルト磁石とした比較例
1の試料と比べ著しく低損失であり、比較例2に示す磁
心の損失と同程度の挿入損失であることがわかる。
損失を表している。表1から磁気バイアスを与える永久
磁石を耐熱性ボンド磁石とした実施例1の試料は、前記
永久磁石を小片化した希土類コバルト磁石とした比較例
1の試料と比べ著しく低損失であり、比較例2に示す磁
心の損失と同程度の挿入損失であることがわかる。
【0030】(比較例3)5.8mm×5.8mm×
0.48mmの角板状に形成したネオジウムボンド磁石
(日立金属社製HB−08I)を用いた以外は実施例1
と同様にインダクタンス素子を形成した。以下実施例1
と同様なので説明を省く。
0.48mmの角板状に形成したネオジウムボンド磁石
(日立金属社製HB−08I)を用いた以外は実施例1
と同様にインダクタンス素子を形成した。以下実施例1
と同様なので説明を省く。
【0031】このようにして得られた比較例3のインダ
クタンス素子を実施例1のインダクタンス素子とともに
温度100℃、恒温槽中に2000時間放置し高温試験
を実施した。試験前と試験開始後500時間、1000
時間、2000時間経過後恒温槽からインダクタンス素
子を取り出し、該インダクタンス素子を室温中に24時
間放置した後、直流重畳インダクタンスを室温状態で測
定し評価した。その結果を図2に示す。図2は高温試験
500時間後のインダクタンス素子の直流重畳特性であ
る。測定条件はJIS C2514の直流重畳インダク
タンスの測定条件に従い、測定回路は供試コイルに直流
重畳した場合とした。なお実施例1及び比較例3のイン
ダクタンス素子は室温状態で直流電流3Aで直流重畳イ
ンダクタンスが150μHとなるように設計されてい
る。
クタンス素子を実施例1のインダクタンス素子とともに
温度100℃、恒温槽中に2000時間放置し高温試験
を実施した。試験前と試験開始後500時間、1000
時間、2000時間経過後恒温槽からインダクタンス素
子を取り出し、該インダクタンス素子を室温中に24時
間放置した後、直流重畳インダクタンスを室温状態で測
定し評価した。その結果を図2に示す。図2は高温試験
500時間後のインダクタンス素子の直流重畳特性であ
る。測定条件はJIS C2514の直流重畳インダク
タンスの測定条件に従い、測定回路は供試コイルに直流
重畳した場合とした。なお実施例1及び比較例3のイン
ダクタンス素子は室温状態で直流電流3Aで直流重畳イ
ンダクタンスが150μHとなるように設計されてい
る。
【0032】図2から実施例1のインダクタンスは高温
試験前後でインダクタンスの劣化は生じず、図2に示し
た直流重畳特性と変化なかった。一方比較例3のインダ
クタンス素子は、試験前は実施例1とほぼ同等の直流重
畳特性を有していたが、高温試験500時間後では、直
流電流3Aで直流重畳インダクタンスが約135μHに
減少し、更に1000時間では著しくインダクタンスが
劣化し、実用に耐え得ないものであった。
試験前後でインダクタンスの劣化は生じず、図2に示し
た直流重畳特性と変化なかった。一方比較例3のインダ
クタンス素子は、試験前は実施例1とほぼ同等の直流重
畳特性を有していたが、高温試験500時間後では、直
流電流3Aで直流重畳インダクタンスが約135μHに
減少し、更に1000時間では著しくインダクタンスが
劣化し、実用に耐え得ないものであった。
【0033】(実施例2)純度99.9%のSm、F
e、Ti、Bを用いてSm8.3FebalB2.0Ti3.0N
12.1の窒化物磁石粉末に対応した母合金組成に配合し、
アルゴンガス雰囲気の高周波溶解炉で溶解し、その後、
アルゴンガス雰囲気中で1150℃、20時間の均質化
処理を行い、続いてこの母合金塊をジョークラッシャー
とディスクミルを用いて粉砕した。次に母合金粉末を雰
囲気加熱炉に仕込み450℃において窒素ガス1atm
気流中で5時間加熱保持し窒化処理を行い、続いてアル
ゴン気流中で420℃で1時間アニールした。この磁性
粉末の平均粒径は10μmとした。前記磁性粉末をエポ
キシ樹脂と混練した後、10kOeの磁場中でプレス圧
10ton/cm2で圧縮成形し、硬化のため140
℃、1時間の熱処理を施して耐熱ボンド磁石を得た。こ
のボンド磁石は6.2kOeと高い保磁力を得ることが
できた。
e、Ti、Bを用いてSm8.3FebalB2.0Ti3.0N
12.1の窒化物磁石粉末に対応した母合金組成に配合し、
アルゴンガス雰囲気の高周波溶解炉で溶解し、その後、
アルゴンガス雰囲気中で1150℃、20時間の均質化
処理を行い、続いてこの母合金塊をジョークラッシャー
とディスクミルを用いて粉砕した。次に母合金粉末を雰
囲気加熱炉に仕込み450℃において窒素ガス1atm
気流中で5時間加熱保持し窒化処理を行い、続いてアル
ゴン気流中で420℃で1時間アニールした。この磁性
粉末の平均粒径は10μmとした。前記磁性粉末をエポ
キシ樹脂と混練した後、10kOeの磁場中でプレス圧
10ton/cm2で圧縮成形し、硬化のため140
℃、1時間の熱処理を施して耐熱ボンド磁石を得た。こ
のボンド磁石は6.2kOeと高い保磁力を得ることが
できた。
【0034】(実施例3)実施例2と同様の製造方法に
て、Sm6.2Pr2.0FebalB2.0Ti4.0N12.3の成分
組成からなるボンド磁石を得た。磁性粉末の平均粒径は
120μmとした。このボンド磁石は6.8kOeと上
記ボンド磁石より高い保磁力を得ることができた。
て、Sm6.2Pr2.0FebalB2.0Ti4.0N12.3の成分
組成からなるボンド磁石を得た。磁性粉末の平均粒径は
120μmとした。このボンド磁石は6.8kOeと上
記ボンド磁石より高い保磁力を得ることができた。
【0035】実施例2及び実施例3で得た耐熱ボンド磁
石を実施例1のインダクタンス素子に用いて、温度10
0℃の恒温槽中に2000時間放置し高温試験を実施し
た。本試験においても実施例2及び実施例3は試験前後
の直流重畳特性値の差異が大変小さく、実施例1と同様
に信頼性の高いインダクタンス素子を得ることができ
た。
石を実施例1のインダクタンス素子に用いて、温度10
0℃の恒温槽中に2000時間放置し高温試験を実施し
た。本試験においても実施例2及び実施例3は試験前後
の直流重畳特性値の差異が大変小さく、実施例1と同様
に信頼性の高いインダクタンス素子を得ることができ
た。
【0036】
【発明の効果】本発明は上述した構成を有するので、挿
入損失が低く、かつ長期的に電気的特性が安定し、組立
が簡易なインダクタンス素子を得ることができる。
入損失が低く、かつ長期的に電気的特性が安定し、組立
が簡易なインダクタンス素子を得ることができる。
【図1】本発明の一実施例に係るインダクタンス素子の
斜視図
斜視図
【図2】本発明の実施例1と比較例3の高温試験500
時間後の直流重畳特性図
時間後の直流重畳特性図
1 耐熱ボンド磁石 2 E型コア 3 I型コア
Claims (7)
- 【請求項1】 磁心空隙に磁気バイアスを与える永久磁
石を配置するインダクタンス素子であって、前記永久磁
石は電気抵抗が0.01〜0.05Ωcm、また、0℃
から120℃の不可逆減磁率変化が2%以内の耐熱ボン
ド磁石であることを特徴とするインダクタンス素子。 - 【請求項2】 ボンド磁石はR−T−B−Nb系(Rは
Yを含めた希土類元素のいずれか1種又は2種以上、T
はFe又は一部をCo及び/又はNiに置換したFe)
磁石粉末を高分子重合体、純金属、合金のいずれかのバ
インダーで結合した希土類ボンド磁石であることを特徴
とする請求項1記載のインダクタンス素子。 - 【請求項3】 ボンド磁石は組成成分がRαT
100-(α+β+γ)BβNbγであり、RはYを含めた希土
類元素のいずれか1種又は2種以上、TはFe又は一部
をCo及び/又はNiに置換したFeからなり、前記
α、β、γは原子百分率で下記の範囲にある希土類磁性
粉末を高分子重合体、純金属、合金のいずれかのバイン
ダーで結合した希土類ボンド磁石であることを特徴とす
る請求項1、請求項2記載のインダクタンス素子。 8≦α≦15 4≦β≦8 0.1≦γ≦2 - 【請求項4】 ボンド磁石はR−T−M−B−N系(R
はYを含めた希土類元素のいずれか1種又は2種以上、
TはFe又は一部をCo及び/又はNiに置換したF
e、MはAl、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Ga、Z
r、Nb、Mo、Hf、Ta、Wのいずれか1種又は2
種以上)磁石粉末を高分子重合体、純金属、合金のいず
れかのバインダーで結合した希土類ボンド磁石であるこ
とを特徴とする請求項1記載のインダクタンス素子。 - 【請求項5】 ボンド磁石は成分組成がRαT
100−(α+β+γ+δ)M βBγNδであり、前記R
はYを含めた希土類元素のいずれか1種または2種以上
であり、TはFeまたは一部をCo及び/又はNiに置
換したFe、前記MはAl、Ti、V、Cr、Mn、C
u、Ga、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wのいずれ
か1種または2種以上からなり、前記α、β、γ、δは
原子百分率で下記の範囲にある希土類磁石材料の粉末
を、高分子重合体、純金属、合金のいずれかのバインダ
ーで結合した希土類ボンド磁石からなることを特徴とす
る請求項1、請求項4記載のインダクタンス素子。 5≦α≦18 1≦β≦50 0.1≦γ≦5 4≦δ≦30 - 【請求項6】 希土類ボンド磁石のR成分の50原子%
以上がSmであることを特徴とする請求項1から請求項
5のいずれかに記載のインダクタンス素子。 - 【請求項7】 希土類磁性粉末の平均粒径が10〜12
0μmの範囲にあることを特徴とする請求項1から請求
項6のいずれかに記載のインダクタンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11098196A JPH11354344A (ja) | 1998-04-06 | 1999-04-05 | インダクタンス素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154798 | 1998-04-06 | ||
| JP10-111547 | 1998-04-06 | ||
| JP11098196A JPH11354344A (ja) | 1998-04-06 | 1999-04-05 | インダクタンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11354344A true JPH11354344A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=26439394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11098196A Pending JPH11354344A (ja) | 1998-04-06 | 1999-04-05 | インダクタンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11354344A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002021543A1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-03-14 | Nec Tokin Corporation | Permanent magnet, magnetic core having the magnet as bias magnet, and inductance parts using the core |
| JP2002222714A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Nec Tokin Corp | インダクタ |
| JP2003007552A (ja) * | 2000-11-29 | 2003-01-10 | Nec Tokin Corp | 磁気バイアス用磁石を有する磁気コア及びそれを用いたインダクタンス部品 |
| JP2003100509A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-04 | Nec Tokin Corp | 磁気コア及びそれを用いたインダクタンス部品 |
| EP1202295A3 (en) * | 2000-10-25 | 2003-10-15 | NEC TOKIN Corporation | Magnetic core including bias magnet and inductor component using the same |
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| US6853285B2 (en) * | 2001-01-22 | 2005-02-08 | Nec Tokin Corporation | Inductor component |
| EP1330015A4 (en) * | 2000-10-25 | 2007-03-21 | Nec Tokin Corp | MAGNETIC CORE, COIL COMPONENT WITH THE SAME AND POWER SUPPLY CIRCUIT |
| CN108701531A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-23 | 深圳顺络电子股份有限公司 | 一种组装式电感及其制造方法 |
-
1999
- 1999-04-05 JP JP11098196A patent/JPH11354344A/ja active Pending
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| EP1321950A4 (en) * | 2000-09-08 | 2007-05-02 | Nec Tokin Corp | PERMANENT MAGNET, MAGNETIC CORE USING THE MAGNET AS A POLARIZING MAGNET, AND INDUCTANCE PARTS USING THE SAME |
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