(57)【要約】【課題】電源回路の効率を向上させるため周波数特性に優れ、しかも定格電流における透磁率が高い高周波リアクトル用圧粉磁心およびその製造方法、および高周波リアクトルを得る。【解決手段】磁性粉末とバインダーとの混合物をプレス成型して得られる高周波リアクトル用圧粉磁心であって、該高周波リアクトル用圧粉磁心を構成するコア部材のプレス方向は、構成される高周波リアクトル用圧粉磁心の磁路方向と平行となるようにした高周波リアクトル用圧粉磁心であって、巻線を巻き回す部分のコア部材の磁性粉末は、その組成が３．０〜６．０ｗｔ％Ｓｉ、０．１〜１．０ｗｔ％Ｏ（酸素）、残部Ｆｅからなり、また、巻線を巻き回さない部分のコア部材の磁性粉末は、その組成が３．０〜６．０ｗｔ％Ｓｉ、０．４〜０．６ｗｔ％Ａｌ、０．１〜１．０ｗｔ％Ｏ（酸素）、残部Ｆｅからなる高周波リアクトル用圧粉磁心とする。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉末とバインダーとの混合物のプレス成型、熱処理により得られるコア部材を環状に組み合わせてなる高周波リアクトル用圧粉磁心において、前記高周波リアクトル用圧粉磁心を構成するコア部材のプレス方向は、構成される高周波リアクトル用圧粉磁心の磁路方向と平行となるように設定され、かつ、巻線を巻き回す部分の高周波リアクトル用圧粉磁心のコア部材の材質と、巻線を巻き回さない部分の高周波リアクトル用圧粉磁心のコア部材の材質とが異なることを特徴とする高周波リアクトル用圧粉磁心。
【請求項２】
請求項１に記載の高周波リアクトル用圧粉磁心において、巻線を巻き回す部分の、前記コア部材を成す磁性粉末は、その組成が３．０〜６．０ｗｔ％Ｓｉ、０．１〜１．０ｗｔ％Ｏ（酸素）、残部鉄から成る、粒径が１５０μｍ以下である合金粉末で、また前記バインダーはシリコーン樹脂であって、前記コア部材の成型圧力は５〜２０ｔ／ｃｍ２で、また前記コア部材の熱処理温度は５００〜１０００℃で、前記コア部材の密度は６．０〜７．０ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする高周波リアクトル用圧粉磁心。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の高周波リアクトル用圧粉磁心において、巻線を巻き回さない部分の、前記コア部材を成す磁性粉末は、その組成が３．０〜６．０ｗｔ％Ｓｉ、０．４〜０．６ｗｔ％Ａｌ、０．１〜１．０ｗｔ％Ｏ（酸素）、残部鉄から成る、粒径が１５０μｍ以下である合金粉末で、また前記バインダーはシリコーン樹脂であって、前記コア部材の成型圧力は５〜２０ｔ／ｃｍ２で、また前記コア部材の熱処理温度は５００〜１０００℃で、前記コア部材の密度は６．０〜７．０ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする高周波リアクトル用圧粉磁心。
【請求項４】
磁性粉末とバインダーとの混合物をプレス成型、熱処理して得られるコア部材を環状に組み合わせる高周波リアクトル用圧粉磁心の製造方法において、前記高周波リアクトル用圧粉磁心を構成するコア部材のプレス方向を、構成する高周波リアクトル用圧粉磁心の磁路方向と平行となるように設定し、かつ、巻線を巻き回す部分の高周波リアクトル用圧粉磁心のコア部材の材質を、巻線を巻き回さない部分の高周波リアクトル用圧粉磁心のコア部材の材質とを相違させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の高周波リアクトル用圧粉磁心の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の高周波リアクトル用圧粉磁心の製造方法において、前記巻線を巻き回す部分のコア部材は、組成が３．０〜６．０ｗｔ％Ｓｉ、０．１〜１．０ｗｔ％Ｏ（酸素）、残部がＦｅで、粒径が１５０μｍ以下の合金粉末と、シリコーン樹脂からなるバインダーとの混合物を、５〜２０ｔ／ｃｍ２の圧力で成型し、５００〜１０００℃の温度で熱処理して作製することを特徴とする高周波リアクトル用圧粉磁心の製造方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の高周波リアクトル用圧粉磁心の製造方法において、前記巻線を巻き回さない部分のコア部材は、組成が３．０〜６．０ｗｔ％Ｓｉ、０．４〜０．６ｗｔ％Ａｌ、０．１〜１．０ｗｔ％Ｏ（酸素）、残部がＦｅで、粒径が１５０μｍ以下の合金粉末と、シリコーン樹脂からなるバインダーとの混合物を、５〜２０ｔ／ｃｍ２の圧力で成型し、５００〜１０００℃の温度で熱処理して作製することを特徴とする高周波リアクトル用圧粉磁心の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし３のいずれかに記載の高周波リアクトル用圧粉磁心を複数個組み合わせた磁気コアと、前記磁気コアに施された巻線とで構成されたことを特徴とする高周波リアクトル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として産業機器および一般家庭用電気製品に搭載されるスイッチング電源において、そのスイッチング周波数が、１０ｋＨｚ以上の電源に搭載される高周波リアクトル用圧粉磁心およびこれを用いた高周波リアクトルとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省エネルギー、二酸化炭素排出量抑制の問題の高まりから、一般家電および産業用機器において、省エネルギー対策が急速に進んでいる。一般的に消費電力が大きく省エネルギー効果が高いものとして、エアコン、冷蔵庫等のモーターを使用しているもの、および照明器具等が上げられる。これら製品の省エネルギー化を進めるために、高効率モーターの採用、電気回路の高効率化等が進められているが、電気回路で効率が大きく問題となるのは、５０／６０Ｈｚの交流入力を直流化する電源部であり、その効率改善のためスイッチング電源の普及が近年急速に進んでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スイッチング電源を採用すると、電流波形の歪の存在により、高調波電流の発生が問題となってくる。この対策として、例えば、チョークインプット方式、一石コンバーター方式、アクティブフィルター方式等の様々な電源回路方式が提案されているが、何れの方式においても、電流の導通角を広げるためにリアクトルが使用されている。
【０００４】
これらのリアクトルに求められる特性は、インダクタンス値の他に、高変換効率、可聴域の唸りがない、温度上昇が小さい、小型軽量、および低コスト等多岐にわたっている。これら特性を達成する方法は、個別には種々あるが、同時に解決できる最も有効な手段としてスイッチング周波数を上げることが考えられる。その場合、使用される高周波リアクトル材が重要であり、高周波まで低損失、さらにエアコン等においては、比較的大容量の為に高磁界で高透磁率、即ち高磁界までの直流重畳特性が必要とされる。その観点から、現状の磁心材がこれらリアクトル材に適用できるか否かについて次に述べる。
【０００５】
まず、珪素鋼鈑は、６．５％の高珪素鋼鈑でも２０ｋＨｚを超えると急激にコアロスの増大と透磁率の著しい劣化が発生するので、使用周波数が２０ｋＨｚ以下に限定されている。また、アモルファス合金は、高価なボロンを使用することおよび特殊な製造装置が必要なので、どうしても高コストになること、さらに磁歪が大きいため可聴域の唸りの発生が避けられないので、とても最適な材料とは言えない。
【０００６】
次に、圧粉磁心は、周波数特性が良好であり初透磁率が低いという欠点はあるが、一方で初透磁率を下げることにより、直流重畳特性、具体的には直流印加磁界が４０００Ａ／ｍ近辺での透磁率が良好であること、コアロスも比較的低いことが知られている。しかし、高周波リアクトルに要求される直流重畳特性は、１２０００Ａ／ｍ近辺の高磁界であり、さらにコアロス特性も重要なので、とても従来の圧粉磁心の特性では対応が不可能であった。
【０００７】
一般的に、直流重畳特性を改善する方法として、磁心の飽和磁化を高くすること、磁路の一部に空隙を設けることなどが考えられる。しかし、例えば、特開平２−２９０００２には、飽和磁化の高いＳｉＦｅ合金粉末を使用した圧粉磁心について述べられているものの、単に初透磁率と周波数特性の改善について述べられたものであり、直流重畳特性、コアロスの改良については何の記載もない。
【０００８】
従って、現状の大容量リアクトルは、スイッチング周波数を２０ｋＨｚ以下に限定したうえで、高珪素鋼鈑を積層した磁心にマグネットワイヤーを巻線したものが一般的である。しかし、今後、省エネルギー、二酸化炭素排出量抑制は、必須の課題であり、大容量のスイッチング電源においても、その高周波数化は不可避と考えられ、それに適合可能な高周波リアクトルが強く求められている。
【０００９】
本発明の課題は、上記問題点に鑑み、電源回路の効率を向上させるため周波数特性に優れ、しかも定格電流における透磁率が高い高周波リアクトル用圧粉磁心およびその製造方法、および高周波リアクトルを容易かつ安価に提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
直流重畳特性を向上させるためには、可能な限り高い飽和磁化の磁性体を使用し、しかも磁界の変化に対する透磁率の変化が極力小さくなるように、即ち磁化曲線が平坦な特性を示す必要がある。磁性体の種類は、低ＳｉＦｅ系、パーマロイＰＢ系、純鉄等が考えられるが、特性、コストの面から、ほぼ低ＳｉＦｅ系に限定される。磁化曲線の平坦化には、磁路の一部を空隙又は非磁性体で置換する方法もあるが、圧粉磁心は元来、初透磁率が低いため、それだけで必要な特性を得るのは困難である。
【００１１】
本発明者らは、優れた軟磁気特性を示す６．５ｗｔ％ＳｉＦｅよりも、低Ｓｉかつ０．１〜１．０ｗｔ％酸素を含有する合金の磁化曲線の方が高磁界まで平坦であり、直流重畳特性に優れることを発見した。これは、適度な磁気異方性を有する方が直流重畳特性の向上に有効な事を示しており、酸素量についてもこれら適度の磁気異方性に何らかの効果があるものと推測される。
【００１２】
一方、Ｃ（炭素）は、保磁力を増加させコアロスの原因となるので、３００ｐｐｍ以下が望ましい。さらに、磁性粉末の粒径も非常に重要であり、粒径が大きいと初透磁率は大きくなるが、通電時に粒内に生じる渦電流の渦電流半径も大きくなるために、渦電流損失が増加してコアロス特性が劣化する。逆に、小さすぎるとコア部材の密度の低下の影響もあって、初透磁率、直流重畳特性共に劣化する原因となる。従って、実質的に１５０μｍ以下の粉末であり、さらに望ましくは２０μｍ以下の粉末が５０ｗｔ％以下のとき本発明で示された直流重畳特性が得られる。
【００１３】
また、コア部材においては、磁性粉末とバインダーとの混合物をプレス成型して成型体を得るが、プレスの条件によって上述した磁性粉末の粒径と同様の影響がもたらされる。即ち、このプレス圧が低い場合は、磁性粉末の充填率が上がらず、コア部材の密度が低くなり、初透磁率、直流重畳特性共に劣化する原因となり、プレス圧を高くするとコア部材の密度は向上するが、成型時のプレス圧力により磁性粉末が扁平状に変形し、粒径を大きくした場合と同様の効果となり、コアロス特性の劣化をもたらす。
【００１４】
しかしながら、磁性粉末が扁平状に変形することにより、磁性粉末の反磁界係数が大きくなるため、巻線に通電する事により生じる印加磁界よりも磁性体に実質的に印加される磁界の値が小さくなり、同一強度の印加磁界に対して磁気飽和しにくくなる。即ち、直流重畳特性が向上する。よって、成型体のプレス方向を、構成される圧粉磁心の磁路方向に対し平行方向とすれば、磁性粉末の変形によっても磁性体に実質的に印加される磁界の値を小さくでき、直流重畳特性を向上させることが可能となる。
【００１５】
加えて、これら粉末にシリコーン樹脂を混合後、５〜２０ｔ／ｃｍ２の圧力で成型し、その成型体を５００℃〜１０００℃で熱処理することにより、さらに優れた直流重畳特性とコアロス特性が得られることを発見した。これは、バインダーとしてシリコーン樹脂を使用することにより、５００℃以上の熱処理でも粉末間の電気的絶縁性が保持され、しかも粉末成型時の応力歪が除去されるためと思われる。
【００１６】
しかし、熱処理温度が１０００℃を超えると、磁心の比抵抗が０．０１Ω・ｃｍ以下となり、コアロス特性が急増する。この電気絶縁性については、合金中の酸素も何らかの影響があると思われ、熱処理温度は１０００℃以下であることが好ましい。さらに、巻線を巻き回さない部分については、３．０〜６．０ｗｔ％Ｓｉ、０．４〜０．６ｗｔ％Ａｌ、０．１〜１．０ｗｔ％Ｏ（酸素）、残部がＦｅから成る、粒径が実質的に１５０μｍ以下である合金粉末とバインダーとの混合物をプレス成型して得られる成型体のような、粉末が扁平化しにくい材料を用いる。即ち、巻線を巻き回したコア部分においてのみ磁性粉末が扁平状に変形するようにすることで、巻線を巻き回さない部分のコアロスを低減でき、コアロス特性が向上する。
【００１７】
即ち、本発明は、磁性粉末とバインダーとの混合物のプレス成型、熱処理により得られる高周波リアクトル用圧粉磁心において、前記高周波リアクトル用圧粉磁心を構成するコア部材のプレス方向は、構成される高周波リアクトル用圧粉磁心の磁路方向と平行となるように設定され、かつ、巻線を巻き回す部分の高周波リアクトル用圧粉磁心のコア部材の材質と、巻線を巻き回さない部分の高周波リアクトル用圧粉磁心の材質とが異なる高周波リアクトル用圧粉磁心である。
【００１８】
また、本発明は、前記の高周波リアクトル用圧粉磁心において、巻線を巻き回す部分の、前記コア部材を成す磁性粉末は、その組成が３．０〜６．０ｗｔ％Ｓｉ、０．１〜１．０ｗｔ％Ｏ（酸素）、残部がＦｅから成る、粒径が１５０μｍ以下である合金粉末で、また前記バインダーはシリコーン樹脂であって、前記コア部材の成型圧力は５〜２０ｔ／ｃｍ２で、また前記コア部材の熱処理温度は５００〜１０００℃で、前記コア部材の密度は６．０〜７．０ｇ／ｃｍ３とする高周波リアクトル用粉磁心である
【００１９】
また、本発明は、前記高周波リアクトル用圧粉磁心において、巻線を巻き回さない部分の前記コア部材を成す磁性粉末は、その組成が３．０〜６．０ｗｔ％Ｓｉ、０．４〜０．６ｗｔ％Ａｌ、０．１〜１．０ｗｔ％Ｏ（酸素）、残部がＦｅから成る、粒径が１５０μｍ以下である合金粉末で、また前記バインダーはシリコーン樹脂であって、前記コア部材の成型圧力は５〜２０ｔ／ｃｍ２で、また前記コア部材の熱処理温度は５００〜１０００℃で、前記コア部材の密度は６．０〜７．０ｇ／ｃｍ３とする高周波リアクトル用圧粉磁心である。
【００２０】
また、本発明は、磁性粉末とバインダーとの混合物をプレス成型、熱処理して得られるコア部材を環状に組み合わせる高周波リアクトル用圧粉磁心の製造方法において、前記高周波リアクトル用圧粉磁心を構成するコア部材のプレス方向を、構成する高周波リアクトル用圧粉磁心の磁路方向と平行となるように設定し、かつ、巻線を巻き回す部分の高周波リアクトル用圧粉磁心のコア部材の材質を、巻線を巻き回さない部分の高周波リアクトル用圧粉磁心のコア部材の材質とを相違させる高周波リアクトル用圧粉磁心の製造方法である。
【００２１】
また、本発明は、前記巻線を巻き回す部分のコア部材は、組成が３．０〜６．０ｗｔ％Ｓｉ、０．１〜１．０ｗｔ％Ｏ（酸素）、残部Ｆｅで、粒径が１５０μｍ以下の合金粉末と、シリコーン樹脂からなるバインダーとの混合物を、５〜２０ｔ／ｃｍ２の圧力で成型し、５００〜１０００℃の温度で熱処理して作製する高周波リアクトル用圧粉磁心の製造方法である。
【００２２】
また、本発明は、前記巻線を巻き回さない部分のコア部材は、組成が３．０〜６．０ｗｔ％Ｓｉ、０．４〜０．６ｗｔ％Ａｌ、０．１〜１．０ｗｔ％Ｏ（酸素）、残部がＦｅで、粒径が１５０μｍ以下の合金粉末と、シリコーン樹脂からなるバインダーとの混合物を、５〜２０ｔ／ｃｍ２の圧力で成型し、５００〜１０００℃の温度で熱処理して作製する高周波リアクトル用圧粉磁心の製造方法である。
【００２３】
また、本発明は、前記高周波リアクトル用圧粉磁心を複数個組み合わせた磁気コアと、前記磁気コアに施された巻線とで構成された高周波リアクトルである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による高周波リアクトル用圧粉磁心およびその製造方法および高周波リアクトルについて、以下に説明する。
【００２５】
本発明の高周波リアクトル用圧粉磁心は、その出発原料は、溶解法によって作製したインゴットを機械的に粉砕したものでも良いし、アトマイズ法によって作製した粉末のどちらを使用しても問題無い。
【００２６】
次に、粉末の酸素量が０．１ｗｔ％以下の時は、適当な酸素雰囲気と温度で熱処理し、粉末表面に酸化処理を施す。ここで、水アトマイズ粉末は、既に適当な酸素量を含有しているので酸化処理を省略しても良い。
【００２７】
次に、この粉末を１５０μｍの篩を使用して分級するが、更に良好な特性を得ようとすれば、２０μｍ以下の粉末は全体の５０ｗｔ％以下にすべきである。次に、例えば、シリコーン樹脂をバインダーとして混合し、次に例えば棒状の金型を使用して適当な圧力、望ましくは５〜２０ｔ／ｃｍ２の圧力で圧縮成型する。次に、その成型体に対し、適当な温度望ましくは５００℃〜１０００℃の範囲で歪とり熱処理を行う。次に、定格電流に応じた線径のマグネットワイヤーを使用し所望のインダクタンス値になるようにターン数を決める。
【００２８】
ここで、合金の組成を規定した理由を述べると、Ｓｉ量が３．０ｗｔ％未満では合金の磁気異方性が高く、しかも比抵抗が低い為に磁心のコアロスが高くなるためであり、６．０ｗｔ％を超える範囲では合金の飽和磁化が低く、また硬度が高いので成型体密度が低くなり、直流重畳特性が劣化するためである。
【００２９】
次に、酸素が０．１ｗｔ％未満では初透磁率が高すぎて直流重畳特性が向上せず、１．０ｗｔ％を超える範囲では粉末中の磁性体の割合が減少するため、飽和磁化が著しく低下し、直流重畳特性が劣化するためである。次に、粉末粒径は、実質的に１５０μｍ以下で、さらに細かい方が直流重畳特性も向上する傾向を示すが、２０μｍ以下の粉末が５０ｗｔ％以上になると成型体密度の低下により飽和磁化が低下し直流重畳特性が劣化するためである。
【００３０】
また、成型圧力については、シリコーン樹脂のバインダーを使用して５ｔ／ｃｍ２以上の圧力で粉末を成型した時、６．０ｇ／ｃｍ３以上の高い成型密度と優れた直流重畳特性とコアロス特性が得られるためであるが、２０ｔ／ｃｍ２以上の成型圧力では金型寿命が著しく短くなるため現実的ではない。
【００３１】
次に、成型体の熱処理温度については、５００℃以上で成型歪が除去され直流重畳特性が向上するが、１０００℃を超えると成型密度が７．０ｇ／ｃｍ３を超えるが、比抵抗が低下するため高周波特性の劣化が著しくなるためである。これは、焼結により粉末間の電気的絶縁が破壊されるためと思われ、焼結体密度比が９５％を超えるような焼結磁心と本発明による圧粉磁心の決定的差異となる。
【００３２】
【実施例】
本発明の実施例による高周波リアクトル用圧粉磁心およびその製造方法および高周波リアクトルについて、以下に説明する。
【００３３】
（実施例１）
実施例１の高周波リアクトル用圧粉磁心の粉末は、巻線を巻き回す部分のコア部材として使用されるものであって、水アトマイズ法で作製した３．０ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ｏ−残部Ｆｅ合金粉末を１５０μｍ〜２０μｍに分級した。ここで、２０μｍ以下の粉末は全体の９％だったので、分級した粉末に戻した。次に、バインダーとしてシリコーン樹脂を重量比で２．０ｗｔ％混合した。次に、成型用金型を使用し、縦１５ｍｍ×横１５ｍｍ×高さ１５ｍｍと、縦４５ｍｍ×横１５ｍｍ×高さ１５ｍｍの形状に各々２個ずつ金型成型した。これら成型体は、各々高さ方向からプレス成型してある。
【００３４】
次に、この成型体を不活性雰囲気中で８００℃×１時間保持後、室温まで徐冷した。次に、これらをプレス成型の方向が磁路方向に対し平行方向となるように組み合わせて４５ｍｍ角のコアとし、９０ターン巻線後、ヒューレットパッカード製ＬＣＲメータ４２９４Ａおよび付帯ＤＣ電源４２８４１Ａを用いて、２０Ａ直流重畳時（１２０００Ａ／ｍ）のインダクタンスを周波数２０ｋＨｚにおいて測定した。そのインダクタンス値より、交流の透磁率を計算した。その結果を表１に示す。
【００３５】
比較例として、縦１５ｍｍ×横１５ｍｍ×高さ１５ｍｍと縦１５ｍｍ×横１５ｍｍ×高さ４５ｍｍの形状に各々２個ずつ金型成型した成型体を作製し、同じ形状に組み合わせて同様の測定を行った。これら成型体は、各々横方向からプレス成型しており、プレス成型の方向が磁路の方向と平行になるように組み合わせてある。その結果も表１に示す。また、同じコアに１次１５ターン２次１５ターンの巻線を施して、岩崎通信機のＳＹ−８２３２交流ＢＨトレーサにて２０ｋＨｚ、０．１ｍＴにおけるコアロス特性を測定した結果を併せて示す。
【００３６】
【表１】
2004103778.tif 000002
【００３７】
表１に示すとおり、本実施例で作製した磁心は、比較例に対してコアロス特性は劣るものの、直流重畳特性が良好であることが判る。
【００３８】
（実施例２）
実施例２の高周波リアクトル用圧粉磁心の粉末は、巻線を巻き回さないコア部材として使用されるものであって、水アトマイズ法で作製した５．０ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ａｌ−０．５ｗｔ％Ｏ−残部Ｆｅ合金粉末を、実施例１と全く同様の方法で１５０〜２０μｍに分級した。ここで、全てについて、２０μｍ以下の粉末は１０ｗｔ％以下だったので分級した粉末に戻した。
【００３９】
次に、バインダーを添加し、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ２０ｍｍと、縦６０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ２０ｍｍの形状に各々２個ずつ金型成型した。これら成型体は、各々高さ方向からプレス成型してある。次に、この成型体を不活性雰囲気中で８００℃×１時間保持後、室温まで徐冷した。
【００４０】
次に、これらをプレス成型の方向が磁路方向に対し平行方向となるように組み合わせて、実施例１と同様に、組み合わせて磁心を成型し、４５ｍｍ角の高周波リアクトル用磁心とした後、巻線を巻き回す部分の成型体のみを実施例１で巻線を巻き回した部分のコア部材と置換し、実施例１と同様に９０ターン巻線後、２０Ａ直流重畳時（１２０００Ａ／ｍ）のインダクタンスを周波数２０ｋＨｚにおいて測定した。そのインダクタンス値より、交流の透磁率を計算した。その結果を表２に示す。
【００４１】
比較例として、巻線を巻き回す部分の成型体を置換せずそのままにした場合について、同様の測定を行った。その結果も表２に示す。また、実施例１と同様にして、２０ｋＨｚ、０．１ｍＴにおけるコアロス特性を測定した結果を併せて示す。
【００４２】
【表２】
2004103778.tif 000003
【００４３】
表２に示すとおり、本実施例で作製した磁心は、比較例に対してコアロス特性は劣るものの直流重畳特性が良好であることが判る。また、実施例１と比べると、直流重畳特性は同等でコアロス特性が改善されていることが判った。
【００４４】
（実施例３）
実施例３の高周波リアクトル用圧粉磁心の粉末は、巻線を巻き回す部分のコア部材として使用されるものであって、Ｓｉ量が２．０，３．０，４．０，５．０，６．０，７．０ｗｔ％で、酸素量が０．５±０．１ｗｔ％、残部Ｆｅよりなる合計６ロットの組成について水アトマイズ法で合金粉末を作製し、実施例１と全く同様の方法で１５０〜２０μｍに分級した。ここで、全てについて２０μｍ以下の粉末は１０ｗｔ％以下だったので、分級した粉末に戻した。
【００４５】
次に、バインダーを添加し、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ２０ｍｍと、縦６０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ２０ｍｍの形状に各々２個ずつ金型成型し、実施例１と同様に、組み合わせて磁心を成型した。次に、８５０℃窒素雰囲気で歪取熱処理を行った後、マグネットワイヤーで９０ターン巻線後、２０Ａ直流重畳時（１２０００Ａ／ｍ）のインダクタンスを周波数２０ｋＨｚにおいて測定した。そのインダクタンス値より、交流の透磁率を計算した。その結果を図１に示す。図１より、Ｓｉ量が２．０〜６．０ｗｔ％の時、μ２０以上の透磁率を示すことが分かる。次に、２０ｋＨｚ，０．１Ｔの条件でコアロスを測定したところ、２．０％Ｓｉ組成以外の磁心のコアロスは１０００ｋＷ／ｍ３以下であることを確認した。
【００４６】
（実施例４）
実施例４の高周波リアクトル用圧粉磁心の粉末は、巻線を巻き回さないコア部材として使用されるものであって、Ｓｉ量が５．０ｗｔ％で酸素量が０．５±０．１ｗｔ％、Ａｌ量が０．３，０．４，０．５，０．６，０．７ｗｔ％で残部Ｆｅよりなる合計５種類の組成について水アトマイズ法で合金粉末を作製し、実施例２と全く同様の方法で１５０〜２０μｍに分級した。ここで、全てについて２０μｍ以下の粉末は１０ｗｔ％以下だったので、分級した粉末に戻した。
【００４７】
次に、バインダーを添加し、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ２０ｍｍと、縦６０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ２０ｍｍの形状に各々２個ずつ金型成型し、実施例２と同様に、組み合わせて磁心を成型した。次に、８５０℃窒素雰囲気で歪取熱処理を行った後、マグネットワイヤーで９０ターン巻線後、２０Ａ直流重畳時（１２０００Ａ／ｍ）のインダクタンスを周波数２０ｋＨｚにおいて測定した。そのインダクタンス値より、交流の透磁率を計算した。その結果を図２に示す。図２より、Ａｌ量が０．４〜０．６ｗｔ％の時、透磁率は２０以上を示すことが分かる。
【００４８】
（実施例５）
実施例５の高周波リアクトル用圧粉磁心の粉末は、巻線を巻き回すコア部材として使用されるものであって、実施例３で作製した４．０ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ｏ−残部Ｆｅ合金粉末に、シリコーン樹脂をバインダーとして各々１．０，２．０，３．０，４．０，５．０ｗｔ％の各バインダー量の粉末を作製した。次に、実施例３と全く同じ方法で磁心作製し、巻線後、１２０００Ａ／ｍの直流重畳時の透磁率を測定した。その結果を図３に示す。また、バインダー量と磁心密度の関係を表３に示す。
【００４９】
【表３】
2004103778.tif 000004
【００５０】
図３および表３より、バインダーが３．０ｗｔ％以下の時、即ち磁心密度が６．０ｇ／ｃｍ３以上の時、２０以上の透磁率が得られることが分かる。
【００５１】
（実施例６）
図４は、本発明の実施例６による高周波リアクトルの説明図である。図４に示すように、本発明の高周波リアクトルは、コア部材１，２，３，４が組みあわされて構成された高周波リアクトル用磁心と、高周波リアクトル用圧粉磁心に巻かれた巻線５とで構成されている。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、Ｓｉ量が３．０ｗｔ％〜６．０ｗｔ％で、Ｏ量が０．１〜１．０ｗｔ％、粉末粒径が実質的に１５０μｍ以下の粉末と、バインダーとの混合物をプレス成型して得られる成型体を複数個組み合わせて構成される圧粉磁心において、これら成型体のプレス方向を、構成される圧粉磁心の磁路方向に対し平行方向とすることで、直流重畳特性に優れた高周波リアクトル用圧粉磁心が得られ、これに巻線すると直流重畳特性に優れた高周波リアクトルが得られる。加えて、巻線を巻き回さない部分のコア部材を成す成型体を、その組成がＳｉ量が３．０〜６．０ｗｔ％、Ａｌ量が０．４〜０．６ｗｔ％Ａｌ、Ｏ量が０．１〜１．０ｗｔ％の、粒径が実質的に１５０μｍ以下である合金粉末と、バインダーとの混合物をプレス成型して得られる成型体とすることで、コアロス特性も良好な高周波リアクトル用圧粉磁心およびその製造方法および高周波リアクトルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例３における高周波リアクトル用圧粉磁心のＳｉ量と透磁率との関係を示す図。
【図２】本発明の実施例４における高周波リアクトル用圧粉磁心のＡｌ量と透磁率との関係を示す図。
【図３】本発明の実施例５における高周波リアクトル用圧粉磁心のバインダー量と透磁率との関係を示す図。
【図４】本発明の実施例６による高周波リアクトルの説明図。
【符号の説明】
１，２，３，４　　コア部材
５　　巻線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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