(57)【要約】      （修正有）【課題】リアクトルコアにおいて、表面性状に基づいて良悪品を評価する方法を提供する。【解決手段】レーザ顕微鏡によりリアクトルコアの表面の面粗さを計測し、リアクトルコアの表面に導通層が形成されているか否かを判定する。これにより、リアクトルコアの表面に導通層が形成されているかを判定するとともに、リアクトルコアの表面に筋状の傷が発生しているかを判定する。すなわち、磁気損失の増大の原因になるような表面性状であるか否かを判定することで、磁気損失の増大が発生するリアクトルコアを悪品であると判定する。【選択図】図４
2020120027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアクトルコアの評価方法であって、
レーザ顕微鏡によりリアクトルコアの表面の面粗さを計測し、
前記リアクトルコアの前記表面に導通層が形成されているか否かを判定する
リアクトルコアの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトルコアの評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リアクトルコアとして、圧粉磁心が用いられている。圧粉磁心は、個々の粒子表面に絶縁被膜処理を施した磁性粉末を加圧成形することにより形成される。この圧粉磁心では、プレス成型時の型摺動による絶縁被膜の破損によって磁性粉末同士が結合する塑性流動が発生することで、磁極面表層部に導通層が発生することがある。圧粉磁心では、この導通層の発生により、磁気損失が大きくなることがある。そのため、圧粉磁心が良品であるか否かの評価が行われている。
【０００３】
従来、このような分野の技術として、特開２０１５−２０７６５２号公報がある。この公報に記載されたリアクトルコアの評価方法では、リアクトルコア試験片にコイルを巻きつけて、２種類の周波数の交流電流を流すことが開示されている。この２種類の周波数間のインダクタンスの低下率から、絶縁被膜による絶縁性および耐熱性を直接評価することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２０７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来のリアクトルコアの評価方法では、圧粉磁心の全体の特性を計測する構造であるため、圧粉磁心の表面性状のみの評価に適用できないという問題もある。すなわち前述した評価方法では、密度や粉末粒径などの内部性状と、型摺動による絶縁被膜破壊などの表面性状の評価の切り分けが困難であり、圧粉磁心の表面性状のみの評価に適用できない。
本発明は、表面性状に基づいて良悪品の評価を行うリアクトルコアの評価方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかるリアクトルコアの評価方法は、レーザ顕微鏡によりリアクトルコアの表面の面粗さを計測し、前記リアクトルコアの前記表面に導通層が形成されているか否かを判定する。
これにより、リアクトルコアの表面性状に基づいて、磁気損失が増大するリアクトルコアを判定することができる。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、表面性状に基づいて良悪品を評価するリアクトルコアの評価方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】リアクトルコアの評価装置の構成を示す図である。
【図２】試料である磁心の斜視図である。
【図３】試料である磁心の正面図である。
【図４】リアクトルコアの評価フローを示す図である。
【図５】レーザ顕微鏡で取得したリアクトルコアの表面例を示す図である。
【図６】レーザ顕微鏡で取得したリアクトルコアの表面の拡大図である。
【図７】リアクトルコアの表面の三次元形状を示した図である。
【図８】負荷曲線の一例を示す図である。
【図９】塑性流動によって導通層ができている状態の磁極面の一例を示す図である。
【図１０】空間パラメータＳｔｒが０に近い値及び１に近い値となる場合の磁極面のイメージを示す図である。
【図１１】機能（体積）パラメータＶｖｖを用いて磁心の悪品を判定した状態を示す図である。
【図１２】空間パラメータＳｔｒを用いて磁心の悪品を判定した状態を示す図である。
【図１３】良品を判定した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、リアクトルコアの評価装置１は、リアクトルコア（磁心）２の表面の検査を行うレーザ顕微鏡１１と、レーザ顕微鏡１１の検査結果に基づいて判定を行う演算装置１２と、を備える。
【００１０】
例えばレーザ顕微鏡１１は、高コントラスト、かつ、光学スライス画像の組み合わせによる全焦点画像を取得するとともに、高さ検出が可能である顕微鏡である。レーザ顕微鏡１１では、磁心２のプレス成型時の型摺動による絶縁被膜破損により磁性粉末同士が結合して導通している部分、すなわち塑性流動部が撮影された画像を取得することができる。
【００１１】
演算装置１２は、レーザ顕微鏡１１で取得された画像について、ＩＳＯ２５１７８で定義されている機能（体積）パラメータＶｖｖと、空間パラメータＳｔｒを算出する。
【００１２】
さらに演算装置１２では、機能（体積）パラメータＶｖｖ、及び、空間パラメータＳｔｒについて、あらかじめ定めた所定の閾値との比較を行う。これにより演算装置１２は、磁心２が良品であるか否かの判定を行う。
【００１３】
図２、図３に示すように、磁心２は、パンチ面２ａと、パンチ面２ａに対して垂直に設けられた磁極面２ｂと、を有する柱状である。なお、パンチ面２ａは、上下面であるものとして説明する。例えば磁心２は、上側からの視点で見た場合に略凹状であって、磁極面２ｂの一部が凹んだ形状である。言い換えると、磁心２の磁極面２ｂでは、左右方向における中央部に、上下に延びる溝を有する形状である。なお例えば、磁心２の上下方向の長さは、例えば約４０ｍｍである。
【００１４】
次に、図４を参照して、評価装置１は、を用いた磁心２の評価方法の手順を説明する。
【００１５】
レーザ顕微鏡１１により、磁心２の表面計測を実施する（ステップＳ１）。すなわち、レーザ顕微鏡１１により、磁心２の面粗さの計測を行う。
【００１６】
ここで図３に示すように、磁心２における測定箇所は、磁極面２ｂの左側（Ｌ側）において、上下方向における中央の箇所、この中央の箇所から上方に１０ｍｍの距離の箇所、中央の箇所から下方に１０ｍｍの距離の箇所と、磁極面２ｂの右側（Ｒ側）において、上下方向における中央の箇所、この中央の箇所から上方に１０ｍｍの距離の箇所、中央の箇所から下方に１０ｍｍの距離の箇所であって、合計６箇所として説明する。
【００１７】
図５は、レーザ顕微鏡１１を用いて、１つの磁心２について６箇所ずつ磁極面２ｂの表面粗さを計測した際の９つの結果事例を示している。
【００１８】
図６は、レーザ顕微鏡１１を用いて取得した磁極面２ｂの表面画像の拡大図である。さらに図７は、磁極面２ｂの表面の３次元表示である。
【００１９】
次に、演算装置１２は、機能（体積）パラメータＶｖｖ、及び、空間パラメータＳｔｒの算出を行う（ステップＳ２）。ここで、機能（体積）パラメータＶｖｖとは、磁極面２ｂにおける谷部の空隙容積であり、空間パラメータＳｔｒとは、表面性状のアスペクト比である。
【００２０】
ここで、機能（体積）パラメータＶｖｖの算出方法について、より詳細に説明する。
【００２１】
例えば、レーザ顕微鏡１１を用いて取得された磁極面２ｂのデータについて、ある高さｃを規定し、高さがｃ以上の領域の面積を負荷面積とする。磁極面２ｂの測定対象の範囲において、測定対象の範囲全体のうちの高さがｃ以上である負荷面積の箇所の割合を負荷面積率Ｓｍｒ（ｃ）とする。さらに図８に示すように、負荷面積率が０％から１００％となる高さを示した曲線を負荷曲線とする。
【００２２】
そして演算装置１２では、負荷面積率Ｐ％における、高さがｃより低い部分である谷部の空隙容積を機能（体積）パラメータＶｖｖとして算出する。例えば、負荷面積率Ｐ％とは、８０％とする。なお、磁心２に塑性流動が発生していた場合、機能（体積）パラメータＶｖｖの値は減少する。なお図９は、塑性流動によって導通層ができている状態の磁極面２ｂの一例である。
【００２３】
さらに、空間パラメータＳｔｒの算出方法について、より詳細に説明する。
【００２４】
空間パラメータＳｔｒは、表面性状の等方性、違方性を表すものであり、０〜１の値を取るものとする。空間パラメータＳｔｒは、磁極面２ｂの測定対象範囲について、高さデータの自己相関をとることによって算出する。自己相関関数の式は、以下のように表現することができる。
【数１】
2020120027.tif 000003
なお、磁心２の表面がｘｙ平面に広がるように配置されており、各部の高さをｚとしている。また、ｔｘはｘ方向にずらした長さであり、ｔｙはｙ方向にずらした長さである。
【００２５】
ここで演算装置１２では、空間パラメータＳｔｒを、最も早く自己相関の値が特定の値（例えば０．２）以下まで減衰するまでの距離と、最も遅く自己相関の値が特定の値（例えば０．２）以下まで減衰するまでの距離の比により算出する。
【００２６】
ここで図１０は、空間パラメータＳｔｒが０に近い値となる場合の磁極面２ｂのイメージと、空間パラメータＳｔｒが１に近い値となる場合の磁極面２ｂのイメージを示したものである。空間パラメータＳｔｒが０に近い値となる場合には、磁極面２ｂに筋目があることを示しており、１に近い値となる場合には、磁極面２ｂの表面の性状が方向に依存していない状態であることを示すこととなる。
【００２７】
なおこの筋目は、圧縮により成形される磁心２の特性として発生するものである。すなわち、磁心２のパンチ面２ａを押圧して型抜きを行う際に、パンチ面２ａと対して垂直に設けられた摺動面に、筋目傷が発生する場合が有る。この筋目傷の有無を、空間パラメータＳｔｒを用いて判定することができる。
【００２８】
次に、演算装置１２は、機能（体積）パラメータＶｖｖの値が、あらかじめ定めた所定の閾値より高いか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００２９】
例えば図１１に示すように、演算装置１２は、機能（体積）パラメータＶｖｖの値が閾値以下であると判定した場合（ステップ３でＮｏ）、その磁心２は悪品であるものとして判定する（ステップＳ６）。演算装置１２により、機能（体積）パラメータＶｖｖの値が閾値より大きいと判定した場合には（ステップＳ３でＹｅｓ）、ステップＳ４に進む。
【００３０】
演算装置１２は、空間パラメータＳｔｒの値が、あらかじめ定めた所定の閾値より高いか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００３１】
例えば図１２に示すように、演算装置１２は、空間パラメータＳｔｒの値が閾値以下であると判定した場合（ステップ４でＮｏ）、その磁心２は悪品であるものとして判定する（ステップＳ７）。これは、筋目傷で発生した谷部により、見かけ上、機能（体積）パラメータＶｖｖの値が大きく出ているものと判定できるためである。演算装置１２により、空間パラメータＳｔｒの値が閾値より大きいと判定した場合には（ステップＳ４でＹｅｓ）、ステップＳ５に進む。
【００３２】
ステップＳ３及びステップＳ４において、悪品と判定されずに残った磁心２を、良品であると判定する（ステップＳ５）。図１３では一例として、複数の磁心２のうち交流抵抗値が小さいものが、ステップＳ３及びステップＳ４において悪品とは判定されずに、良品として残った状態を示している。
【００３３】
このようにして、レーザ顕微鏡を用いて磁心の表面の面粗さを計測し、機能（体積）パラメータＶｖｖの値と空間パラメータＳｔｒの値を算出して、これらの値が閾値を超えているか否かによって、磁心が良品であるか否かを判定できる。
【００３４】
より具体的には、この評価装置では、機能（体積）パラメータＶｖｖの値を用いて、磁心の表面に導通層が形成されているかを判定するとともに、空間パラメータＳｔｒの値を用いて、磁心の表面に筋状の傷が発生しているかを判定することができる。したがって、磁心の表面が、磁気損失の増大の原因になるような表面性状であるか否かを判定できることから、磁気損失の増大が発生する磁心を悪品として判定し、良品と悪品とを切り分けることができる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１            評価装置
２            リアクトルコア（磁心）
２ａ            パンチ面
２ｂ            磁極面
１１            レーザ顕微鏡
１２            演算装置
【図１】
2020120027.tif 000004
【図２】
2020120027.tif 000005
【図３】
2020120027.tif 000006
【図４】
2020120027.tif 000007
【図５】
2020120027.tif 000008
【図６】
2020120027.tif 000009
【図７】
2020120027.tif 000010
【図８】
2020120027.tif 000011
【図９】
2020120027.tif 000012
【図１０】
2020120027.tif 000013
【図１１】
2020120027.tif 000014
【図１２】
2020120027.tif 000015
【図１３】
2020120027.tif 000016