绕组元件及绕组元件的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种具备即便磁性材料的含有量多，也能够充分抑制形状缺陷的产生的铁芯的绕组元件。该绕组元件(1)具备线圈(3)和内置所述线圈(3)的铁芯(2)，所述铁芯(2)含有：通过绝缘覆膜包覆磁性粉末而成的绝缘处理后的磁性粉末；使用多个所述绝缘处理后的磁性粉末而以成为规定的形状的方式成形的小型成形体；以及树脂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
在卷绕了长条的导体构件的绕组元件中，已知有以向电路导入电抗为目的的电抗 器（线圈）、通过利用电磁感应而在多个绕组（线圈）之间进行能量的传递的变换器（变量 器、变压器）等。该电抗器例如被在改善功率因数电路中的高频电流的防止、电流型逆变器 或斩波控制中的电流脉动的平滑化及转换器中的直流电压的升压等各种电气电路或电子 电路等中使用。另外，为了进行电压转换、阻抗匹配或电流检测等，变换器被在各种电气电 路或电子电路等中使用。 作为在这样的电抗器或变换器等绕组元件中使用的铁芯，通常使用将冲裁加工成 规定的形状的电磁钢板层叠而成的铁芯。另外，近些年，研究对软磁性的铁系粉末等软磁性 材料粉末进行压粉成形，并根据需要而进行用于除去应变的热处理后的铁芯（压粉铁芯） 的利用。另外，还研究将磁性粉末和树脂成分混合后的混合物成形为规定的形状，之后使树 脂成分固化而得到的铁芯的利用。具体而言，列举出专利文献1及专利文献2中记载的铁 〇 在专利文献1中记载有由磁性粉末混合树脂构成的铁芯，该磁性粉末混合树脂通 过将具有规定的纵横尺寸比的磁性粉末向绝缘树脂中分散混合而得到。 另外，在专利文献2中记载有将软磁性粉末和树脂混合后的材料向模具填充并使 树脂固化而得到的铁芯，该软磁性粉末中，表观密度相对于实际密度的比率为规定值。 【在先技术文献】 【专利文献】 【专利文献1】日本特开2012-190963号公报 【专利文献2】日本特开2012-199580号公报 【专利技术的概要】 【专利技术要解决的课题】 作为构成铁芯的材料，在使用电磁钢板的情况下，由于电磁钢板在其特性上为薄 板，因此为了得到作为铁芯的所期望的特性，需要如上述那样对电磁钢板进行层叠。因此， 需要以使磁通的流动成为板面方向的方式设计磁回路，使设计的自由度变低。 另外，通过压粉成形而得到的压粉铁芯由于磁各向同性高，因而能够构成三维磁 回路。因此，可期待压粉铁芯得到设计的自由度高、高效率、小型化及低成本全部协调的优 异的效果。 另一方面，在要通过压粉铁芯得到所期望的磁特性时，使压粉成形中的成形密度 提高而进行高密度化非常重要。然而，当适用高密度化后的压粉成形时，在软磁性材料粉末 自身中蓄积过大的应变，从而使得到的压粉铁芯的磁特性劣化。因此，通常对得到的压粉铁 芯实施用于除去应变的热处理。该热处理为了发挥除去软磁性材料粉末的应变且使作为构 造物的压粉铁芯的残留应变也释放的效果，而在压粉铁芯上产生尺寸变化。例如，在为了调 整电抗器中要求的电感-电流的特性而夹入间隙材料等的铁芯的情况下，产生该尺寸变化 成为引起电抗器的性能不均的重大的原因的问题。 另外，专利文献1及专利文献2中记载的那样的铁芯不仅形状的自由度高，而且使 树脂成分固化，因此能够充分抑制得到的铁芯的尺寸不均的产生，其中，该铁芯通过将使磁 性粉末和树脂成分混合后的混合物成形为规定的形状，之后使树脂成分固化而得到。 另一方面，为了得到这样的铁芯，在成形为规定的形状时，要求所述混合物的流动 性高。例如，作为树脂成分，即便使用液状的树脂成分，为了确保含有磁性粉末的混合物的 流动性，也无法提高磁性粉末的含有量。使用这样的混合物而得到的铁芯密度变低，且导磁 率变低。因此，为了得到所期望的电感，需要增大产品尺寸。另外，当使用流动性低的混合 物来制作铁芯时，产生无法得到所期望的形状的铁芯这样的问题。
技术实现思路
本专利技术鉴于这样的情况而提出，其目的在于提供一种具备即便磁性材料的含有量 多，也能够充分抑制形状缺陷的产生的铁芯的绕组元件。另外，本专利技术的目的在于提供一种 能够制造即便磁性材料的含有量多，也具有所期望的形状的铁芯的绕组元件的绕组元件的 制造方法。 【解决方案】 本专利技术的一方式的绕组元件的特征在于，具备：线圈、内置所述线圈的铁芯，所述 铁芯含有：通过绝缘覆膜包覆磁性粉末而成的绝缘处理后的磁性粉末、使用多个所述绝缘 处理后的磁性粉末而以成为规定的形状的方式成形的小型成形体、树脂。 根据这样的结构，能够提供一种具备即便磁性材料的含有量多，也能够充分抑制 形状缺陷的产生的铁芯的绕组元件。认为该情况基于以下的理由。首先，如上所述，小型成 形体是使用多个绝缘处理后的磁性粉末而以成为比所述绝缘处理后的磁性粉末大的规定 的形状的方式成形的成形体，因此能够作为磁性材料使用。并且，作为磁性材料，不仅使用 绝缘处理后的磁性粉末，还使用该小型成形体，因此认为能够充分抑制绝缘处理后的磁性 粉末的含有量多引起的形状缺陷的产生。由此，认为可得到具备即便磁性材料的含有量比 较多，也能够充分抑制形状缺陷的产生的铁芯的绕组元件。 另外，所述小型成形体是使用多个所述绝缘处理后的磁性粉末而以成为比所述绝 缘处理后的磁性粉末大的规定的形状的方式成形的成形体，因此密度高。并且，作为磁性材 料，不仅使用绝缘处理后的磁性粉末，还使用该小型成形体，由此即便含有树脂，也能够得 到高密度的铁芯。因此，能够使铁芯小型化。 并且，上述铁芯含有树脂，因此与对磁性粉末进行压粉成形而得到的压粉铁芯相 t匕，能够抑制尺寸变化。因此，例如，即便为具备设有间隙等的铁芯来作为铁芯的绕组元件， 铁芯的尺寸变化也少，因此能够发挥稳定的性能。 另外，在所述绕组元件中，优选所述线圈通过将长条的带状的导体构件以所述导 体构件的宽度方向沿着所述线圈的轴向的方式卷绕而成。 根据这样的结构，向线圈供电时产生的磁通大致沿着线圈的轴向。因此，上述结构 的线圈与以使导体构件的宽度方向沿着线圈的径向的方式卷绕而构成的线圈相比，能够降 低所谓的涡流。由此，具备上述结构的线圈的绕组元件能够使内置线圈的铁芯小型化，因此 能够使绕组元件小型化。 另外，在所述绕组元件中，优选所述小型成形体被实施了热处理。 根据这样的结构，铁芯中含有的小型成形体将制作小型成形体时在内部产生的应 变预先除去。因此，作为磁性材料，不仅使用绝缘处理后的磁性粉末，而且使用上述那样的 除去了内部的应变的小型成形体，由此能够得到不仅密度高而且内部的应变也少的铁芯。 因此，不仅能够使铁芯小型化，还能够进一步抑制铁芯的尺寸变化。由此，可得到能够更小 型化且发挥更稳定的性能的绕组元件。 另外，本专利技术的另一方式的绕组元件的制造方法是所述绕组元件的制造方法，其 特征在于，包括：向成形模内的规定的位置配置所述线圈的工序；向配置了所述线圈后的 成形模内填充所述绝缘处理后的磁性粉末和所述小型成形体的第一填充工序；将用于通过 固化处理而形成为所述树脂的液状原料在减压下向填充了所述绝缘处理后的磁性粉末和 所述小型成形体后的成形模内注入的工序；以及使注入到所述成形模内的液状原料固化的 工序。 根据这样的结构，通过在减压下将液状原料向填充了绝缘处理后的磁性粉末和小 型成形体后的成形模内注入，由此能够向填充有绝缘处理后的磁性粉末和小型成形体的成 形模内适当地注入液状原料。另外，即便预先向成形模内进行填充且绝缘处理后的磁性粉 末及小型成形体的填充量过多的情况下，根据上述方法，也能够向成形模内适当地注入液 状原料。绝缘处理后的磁性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绕组元件，其特征在于，具备：线圈；以及内置所述线圈的铁芯，所述铁芯含有：通过绝缘覆膜包覆磁性粉末而成的绝缘处理后的磁性粉末、使用多个所述绝缘处理后的磁性粉末而以成为规定的形状的方式成形的小型成形体、以及树脂。

【技术特征摘要】
2013.04.17 JP 2013-0865021. 一种绕组元件，其特征在于，具备： 线圈；以及 内置所述线圈的铁芯， 所述铁芯含有：通过绝缘覆膜包覆磁性粉末而成的绝缘处理后的磁性粉末、使用多个 所述绝缘处理后的磁性粉末而以成为规定的形状的方式成形的小型成形体、以及树脂。2. 根据权利要求1所述的绕组元件，其特征在于， 所述线圈通过将长条的带状的导体构件以所述导体构件的宽度方向沿着所述线圈的 轴向的方式卷绕而成。3. 根据权利要求1或2所述的绕组元件，其特征在于， 所述小型成形体被实施了热处理。4. 一种绕组元件的制造方法，其为权利要求1?3中任一项所述的绕组元件的制造方 法，其特征在于，包括 ： 向成形模内的规定的位置配置所述线圈的工序； 向配置了所述线圈后的成形模内填充所述绝缘处理后的磁性粉末和所述小型成形体 的第一填充工序； 将用于通过固化处理而形成为所述树脂的液状原料在减压下向填充了所述绝缘处理 后的磁性粉末和所述小型成形体后的成形模内注入的工序；以及 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：财津享司，三谷宏幸，藤原直也，桥本裕志，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP