本發(fā)明涉及適合于電抗器等磁部件的構(gòu)成構(gòu)件的復(fù)合材料、具備復(fù)合材料的磁部件和作為磁部件之一的電抗器。特別是涉及低鐵損、高飽和磁化并且高強(qiáng)度的復(fù)合材料。
背景技術(shù):
作為汽車(chē)、電氣設(shè)備、工業(yè)機(jī)械等各種產(chǎn)品的部件,使用了磁部件。磁部件具備將繞線卷繞而成的線圈和配置線圈的磁性鐵芯。作為磁部件的具體例,可以列舉例如電抗器、扼流圈、變壓器、電動(dòng)機(jī)等。
作為上述磁性鐵芯的至少一部分,例如,在專利文獻(xiàn)1、2所示的電抗器中,使用了將磁性體粉末與樹(shù)脂的混合物填充于成形用模具并將樹(shù)脂固化(硬化)而制造的復(fù)合材料。專利文獻(xiàn)1的復(fù)合材料的磁性體粉末具有由同一材質(zhì)構(gòu)成的多個(gè)粒子,獲取粒度分布時(shí)具有多個(gè)峰值。另一方面,專利文獻(xiàn)2的復(fù)合材料的磁性體粉末具有相對(duì)導(dǎo)磁率不同的多種材質(zhì)的粉末,獲取粒度分布時(shí)具有多個(gè)峰值。如此,復(fù)合材料具備材質(zhì)為同一種類或不同種類且具有多個(gè)峰值的磁性體粉末,由此構(gòu)建損耗低且飽和磁化高的電抗器。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012-212855號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2012-212856號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
近年來(lái)對(duì)能源問(wèn)題的關(guān)心正在提高,復(fù)合材料所要求的特性也變得嚴(yán)格,期望開(kāi)發(fā)出鐵損更少、強(qiáng)度更高的復(fù)合材料。如上所述,專利文獻(xiàn)1、2的復(fù)合材料能夠確保一定程度的低鐵損和高飽和磁化。但是,對(duì)于低鐵損及高飽和磁化等磁特性的提高和強(qiáng)度的提高的兼顧,存在進(jìn)一步改善的余地。
因此,鑒于上述情況,提供低鐵損、高飽和磁化并且高強(qiáng)度的復(fù)合材料。
另外,提供具備上述復(fù)合材料的磁部件、電抗器。
用于解決問(wèn)題的方法
本發(fā)明的一個(gè)方式的復(fù)合材料是具有軟磁性粉末和以分散的狀態(tài)內(nèi)包軟磁性粉末的樹(shù)脂的復(fù)合材料。軟磁性粉末包含平均粒徑d1為50μm以上且500μm以下的粗粒粉末和平均粒徑d2為0.1μm以上且小于30μm的微粒粉末。并且,軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料整體的含量為60體積%以上且80體積%以下。
發(fā)明效果
上述復(fù)合材料的鐵損低、飽和磁化高,并且強(qiáng)度高。
附圖說(shuō)明
圖1是試樣no.1-2的顯微鏡照片。
圖2是試樣no.1-3的顯微鏡照片。
圖3是試樣no.1-4的顯微鏡照片。
圖4是試樣no.1-5的顯微鏡照片。
圖5表示實(shí)施方式的電抗器,上圖為概略立體圖、下圖為分解立體圖。
圖6是表示實(shí)施方式的電抗器所具備的鐵芯的分解立體圖。
圖7是實(shí)施方式的扼流圈的俯視圖。
圖8是示意性地表示混合動(dòng)力汽車(chē)的電源系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。
圖9是表示具備轉(zhuǎn)換器的電力轉(zhuǎn)換裝置的一例的概略電路。
具體實(shí)施方式
《本發(fā)明的實(shí)施方式的說(shuō)明》
本發(fā)明人對(duì)磁特性的提高和強(qiáng)度的提高的兼顧進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果,得出如下見(jiàn)解:通過(guò)包含平均粒徑比現(xiàn)有的微粒粉末更小的微粒粉末,可以得到低鐵損、飽和磁化高、高強(qiáng)度的復(fù)合材料。本發(fā)明基于上述見(jiàn)解。首先,列出本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)容來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
(1)本發(fā)明的一個(gè)方式的復(fù)合材料是具有軟磁性粉末和以分散的狀態(tài)內(nèi)包軟磁性粉末的樹(shù)脂的復(fù)合材料。軟磁性粉末包含平均粒徑d1為50μm以上且500μm以下的粗粒粉末和平均粒徑d2為0.1μm以上且小于30μm的微粒粉末。并且,軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料整體的含量為60體積%以上且80體積%以下。
根據(jù)上述構(gòu)成,包含上述平均粒徑的粗粒粉末和微粒粉末的軟磁性粉末的含量(填充率)為上述范圍的復(fù)合材料的鐵損低、飽和磁化高、強(qiáng)度高。
通過(guò)使粗粒粉末的平均粒徑d1為50μm以上,與微粒粉末的粒徑差充分大,由此使微粒粉末夾雜于粗粒粉末之間,因此,可以提高填充率,而且能夠降低磁滯損耗。通過(guò)使上述平均粒徑d1為500μm以下,粗粒不會(huì)過(guò)大,因此,能夠降低粗粒粉末本身的渦流損耗,進(jìn)而能夠降低復(fù)合材料的渦流損耗。而且,可以提高填充率,從而提高復(fù)合材料的飽和磁化。
通過(guò)使微粒粉末的平均粒徑d2滿足上述范圍,與粗粒粉末相比充分小,因此,微粒粉末本身的渦流損耗小。此外,至高磁場(chǎng)(例如,25000a/m)為止,相對(duì)導(dǎo)磁率的變化小。而且,容易將軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料整體的含量提高至60體積%以上。另外,通過(guò)使微粒粉末的平均粒徑d2為0.1μm以上,容易抑制微粒粉末彼此的凝聚,而且容易抑制因與樹(shù)脂的接觸阻力引起的原料的混合物的流動(dòng)性的降低。通過(guò)使上述平均粒徑d2小于30μm,能夠抑制粗粒粉末彼此的接觸,因此,容易降低渦流損耗。另外,容易提高填充率,因此,容易提高飽和磁化。
通過(guò)使軟磁性粉末的上述含量為60體積%以上,磁性成分的比例充分高,可以提高飽和磁化。通過(guò)使軟磁性粉末的上述含量為80體積%以下,在制造復(fù)合材料時(shí),使原料的軟磁性粉末與熔融狀態(tài)的樹(shù)脂混煉而成的混合物或者將軟磁性粉末與液體狀態(tài)的樹(shù)脂混合而成的混合物的流動(dòng)性優(yōu)良。因此,將混合物進(jìn)行成形時(shí),容易填充于期望的成型用模具中,復(fù)合材料的制造性優(yōu)良。
上述復(fù)合材料的強(qiáng)度高的理由還不確定,但認(rèn)為是下述理由。
(a)通過(guò)使上述平均粒徑d2滿足上述范圍,與上述平均粒徑d1相比充分小,由此使微粒粉末均勻地分散在粗粒粉末之間。因此,能夠降低伴隨樹(shù)脂的固化時(shí)的收縮而在樹(shù)脂中產(chǎn)生的殘余應(yīng)變。
(b)通過(guò)使微粒粉末均勻地分散在粗粒粉末之間,能夠抑制因樹(shù)脂的固化時(shí)的收縮引起的粗粒粉末彼此的接觸。即,使得樹(shù)脂夾雜于粗粒粉末之間。
(2)作為上述復(fù)合材料的一個(gè)方式,可以列舉:微粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量為5體積%以上且小于40體積%。
根據(jù)上述構(gòu)成,如果使微粒粉末的上述含量為5體積%以上,則可以提高填充率,因此,可以提高飽和磁化。如果使微粒粉末的上述含量小于40體積%,則微粒粉末的上述含量不會(huì)過(guò)多,因此,可提高混合物的流動(dòng)性,復(fù)合材料的制造性優(yōu)良。
(3)作為上述復(fù)合材料的一個(gè)方式,可以列舉:粗粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量超過(guò)60體積%且為95體積%以下。
如果使粗粒粉末的上述含量超過(guò)60體積%,則微粒粉末的上述含量不會(huì)過(guò)多,混合物的流動(dòng)性優(yōu)良,因此,復(fù)合材料的制造性優(yōu)良。如果使粗粒粉末的上述含量為95體積%以下,則可以使微粒粉末夾雜于粗粒粉末彼此之間,能夠抑制粗粒粉末彼此的接觸,從而能夠降低渦流損耗。而且,可以提高填充率,因此,可以提高飽和磁化。
(4)作為上述復(fù)合材料的一個(gè)方式,可以列舉:粗粒粉末和微粒粉末中的任意一者為fe基合金、另一者為fe。
根據(jù)上述構(gòu)成,fe基合金與fe相比,電阻高,容易降低渦流損耗,fe與fe基合金相比,飽和磁化高,由此使鐵損與飽和磁化的平衡良好。
(5)作為上述復(fù)合材料的一個(gè)方式,可以列舉:在粗粒粉末和微粒粉末中的任意一者為fe基合金、另一者為fe的情況下,微粒粉末為fe。
根據(jù)上述構(gòu)成,微粒粉末為fe,粗粒粉末為fe基合金。根據(jù)該構(gòu)成,與微粒粉末為fe基合金、粗粒粉末為fe的情況相比,鐵損低。
(6)作為上述復(fù)合材料的一個(gè)方式,可以列舉:獲取軟磁性粉末的粒度分布時(shí),具有多個(gè)峰值,這些峰值中至少兩個(gè)峰值為粗粒粉末和微粒粉末的峰值。
根據(jù)上述構(gòu)成,在軟磁性粉末中粗粒粉末和微粒粉末的比例多,如上所述,可以實(shí)現(xiàn)渦流損耗的降低、飽和磁化的提高和強(qiáng)度的提高。
(7)作為上述復(fù)合材料的一個(gè)方式,可以列舉:微粒粉末的平均粒徑d2相對(duì)于粗粒粉末的平均粒徑d1之比d2/d1為1/3以下。
根據(jù)上述構(gòu)成,如果使上述比d2/d1為1/3以下,則可以使微粒粉末均勻地分散在粗粒粉末之間,有效地實(shí)現(xiàn)渦流損耗的降低、飽和磁化的提高和強(qiáng)度的提高。
(8)作為上述復(fù)合材料的一個(gè)方式,可以列舉:樹(shù)脂為熱塑性樹(shù)脂。
根據(jù)上述構(gòu)成,通過(guò)使樹(shù)脂為熱塑性樹(shù)脂,即使混合物包含平均粒徑比現(xiàn)有的微粒粉末更小的微粒粉末,混合物的流動(dòng)性也優(yōu)良。因此,將混合物進(jìn)行成形時(shí),容易填充于期望的成型用模具中,復(fù)合材料的制造性優(yōu)良。另外,在復(fù)合材料的制造時(shí),可以在加壓的同時(shí)進(jìn)行成形,樹(shù)脂的熔融粘度的調(diào)節(jié)也容易,因此容易填充。
(9)本發(fā)明的一個(gè)方式的磁部件具備將繞線卷繞而成的線圈和配置線圈的磁性鐵芯。磁性鐵芯的至少一部分為上述(1)~(8)中任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料。
上述磁部件的損耗低、飽和磁化高,強(qiáng)度優(yōu)良。
(10)本發(fā)明的一個(gè)方式的電抗器具備將繞線卷繞而成的線圈和配置線圈的磁性鐵芯。磁性鐵芯的至少一部分為上述(1)~(8)中任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料。
上述電抗器具備損耗低、飽和磁化高、強(qiáng)度優(yōu)良的復(fù)合材料,因此,磁特性優(yōu)良,而且磁性鐵芯的強(qiáng)度高,可靠性高。
《本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)》
以下,適當(dāng)參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的復(fù)合材料、磁部件(作為一例,電抗器和扼流圈)、轉(zhuǎn)換器和電力轉(zhuǎn)換裝置的具體例進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,本發(fā)明并不限定于這些例示,而是由權(quán)利要求書(shū)表示,意圖包括與權(quán)利要求書(shū)均等的含義和范圍內(nèi)的全部變更。
[復(fù)合材料]
實(shí)施方式的復(fù)合材料含有軟磁性粉末和以分散的狀態(tài)內(nèi)包軟磁性粉末的樹(shù)脂。復(fù)合材料是將使軟磁性粉末與熔融狀態(tài)的樹(shù)脂混煉而成的混合物或者將軟磁性粉末與液體狀態(tài)的樹(shù)脂混合而成的混合物固化(硬化)而得到的材料,代表性地,構(gòu)成后述的磁部件(電抗器、扼流圈等)所具備的磁性鐵芯的至少一部分。復(fù)合材料的主要特征在于,使包含特定尺寸的粗粒和微粒兩種粉末的軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料整體設(shè)定為特定的含量這一點(diǎn)。如此,能夠兼顧低鐵損、高飽和磁化等磁特性的提高和強(qiáng)度的提高,具體如后所述。以下,對(duì)復(fù)合材料的詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。
[軟磁性粉末]
軟磁性粉末包含平均粒徑不同的粗粒粉末和微粒粉末。軟磁性粉末(粗粒粉末和微粒粉末的合計(jì))相對(duì)于復(fù)合材料整體的含量可以列舉60體積%以上且80體積%以下。通過(guò)使軟磁性粉末的上述含量為60體積%以上,磁性成分的比例充分高,可以提高飽和磁化。通過(guò)使軟磁性粉末的上述含量為80體積%以下,軟磁性粉末不會(huì)過(guò)多,使樹(shù)脂夾雜于軟磁性粉末彼此之間,能夠降低渦流損耗。另外,軟磁性粉末不會(huì)過(guò)多,因此,原料的軟磁性粉末與樹(shù)脂的混合物的流動(dòng)性優(yōu)良。因此,將混合物進(jìn)行成形時(shí),容易填充于規(guī)定的成型用模具中,復(fù)合材料的制造性優(yōu)良。軟磁性粉末的上述含量更優(yōu)選為65體積%以上且75體積%以下。
(粗粒粉末)
粗粒粉末的平均粒徑d1可以列舉50μm以上且500μm以下。通過(guò)使平均粒徑d1為50μm以上,與微粒粉末的粒徑差充分大,由此使微粒粉末夾雜于粗粒粉末之間,因此,可以提高填充率,而且能夠降低渦流損耗。通過(guò)使平均粒徑d1為500μm以下,粗粒不會(huì)過(guò)大,因此,能夠降低粗粒粉末本身的渦流損耗,進(jìn)而能夠降低復(fù)合材料的渦流損耗。而且,可以提高填充率,從而提高復(fù)合材料的飽和磁化。平均粒徑d1優(yōu)選為50μm以上且300μm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為50μm以上且100μm以下。
粗粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量?jī)?yōu)選超過(guò)60體積%且為95體積%以下。如果使粗粒粉末的上述含量超過(guò)60體積%,則微粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量不會(huì)過(guò)多,因此,可以提高混合物的流動(dòng)性,復(fù)合材料的制造性優(yōu)良。另一方面,如果使粗粒粉末的上述含量為95體積%以下,則粗粒粉末的上述含量不會(huì)過(guò)多,能夠使微粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量增多,因此,使得微粒粉末夾雜于粗粒粉末彼此之間。因此,能夠抑制粗粒粉末彼此的接觸,從而能夠降低渦流損耗,而且可以提高填充率,從而提高飽和磁化。另外認(rèn)為,通過(guò)使微粒粉末夾雜于粗粒粉末彼此之間,由此,在制造復(fù)合材料時(shí),能夠降低伴隨樹(shù)脂的固化時(shí)的收縮而在樹(shù)脂中產(chǎn)生的殘余應(yīng)變。而且,能夠抑制因樹(shù)脂的固化時(shí)的收縮引起的粗粒粉末彼此的接觸。詳細(xì)理由還不確定,但認(rèn)為通過(guò)上述設(shè)定,可以提高復(fù)合材料的強(qiáng)度。粗粒粉末的上述含量?jī)?yōu)選為65體積%以上且90體積%以下、更優(yōu)選為70體積%以上且85體積%以下。
(微粒粉末)
微粒粉末的平均粒徑d2可以列舉0.1μm以上且小于30μm。通過(guò)使上述平均粒徑d2滿足上述范圍,與粗粒粉末相比平均粒徑充分小,因此渦流損耗小。此外,至高磁場(chǎng)(例如,25000a/m)為止,相對(duì)導(dǎo)磁率的變化小。而且,容易將軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料整體的含量提高至60體積%以上。另外,通過(guò)使上述平均粒徑d2為0.1μm以上,容易抑制微粒粉末彼此的凝聚,而且容易抑制因與樹(shù)脂的接觸阻力引起的原料的混合物的流動(dòng)性的降低。另一方面,通過(guò)使上述平均粒徑d2小于30μm,能夠抑制粗粒粉末彼此的接觸,因此,容易降低渦流損耗。另外,容易提高填充率,因此,容易提高飽和磁化。平均粒徑d2優(yōu)選為0.5μm以上且20μm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為1.0μm以上且10μm以下。
微粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量?jī)?yōu)選為5體積%以上且小于40體積%。如果使微粒粉末的上述含量為5體積%以上,則使得微粒粉末夾雜于粗粒粉末彼此之間,因此,能夠抑制粗粒粉末彼此的接觸,從而能夠降低渦流損耗,而且可以提高填充率,從而提高飽和磁化。如果使微粒粉末的上述含量小于40體積%,則微粒粉末的上述含量不會(huì)過(guò)多,混合物的流動(dòng)性優(yōu)良,因此,復(fù)合材料的制造性優(yōu)良。微粒粉末的上述含量?jī)?yōu)選為10體積%以上且35體積%、更優(yōu)選為15體積%以上且30體積%以下。
(軟磁性粉末(粗粒和微粒)的粒度分布)
軟磁性粉末在獲取粒度分布時(shí)具有多個(gè)峰值(高頻率值)。粒度分布存在有多個(gè)峰值是指在粒度分布的頻率分布圖中在粒徑小的位置和粒徑大的位置存在峰值。多個(gè)峰值的至少兩個(gè)可以列舉為粗粒粉末的峰值和微粒粉末的峰值、即上述平均粒徑d1和d2。通過(guò)具有粗粒粉末的峰值和微粒粉末的峰值,如上所述可實(shí)現(xiàn)渦流損耗的降低、飽和磁化的提高和強(qiáng)度的提高。
粗粒粉末與微粒粉末的平均粒徑之差可以增大。有時(shí)使得微粒粉末均勻地分散在粗粒粉末之間,有效地實(shí)現(xiàn)渦流損耗的降低、飽和磁化的提高和強(qiáng)度的提高。例如,微粒粉末的平均粒徑d2相對(duì)于粗粒粉末的平均粒徑d1之比d2/d1可以設(shè)定為1/3以下。上述比d2/d1可以設(shè)定為1/10以下,可以進(jìn)一步設(shè)定為1/20以下。上述比d2/d1可以列舉約1/150以上。如果使上述比d2/d1為1/150以上,則微粒粉末相對(duì)于粗粒粉末不會(huì)過(guò)小,在粗粒粉末彼此之間作為保持粗粒粉末彼此的間隔的間隔物發(fā)揮功能。上述比d2/d1優(yōu)選為1/40以上。
(軟磁性粉末(粗粒和微粒)的材質(zhì))
軟磁性粉末(粗粒和微粒)的材質(zhì)可以列舉鐵族金屬、以fe作為主要成分的fe基合金、鐵氧體、非晶態(tài)金屬等軟磁性材料。其中,從渦流損耗、飽和磁化的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選鐵族金屬、fe基合金。鐵族金屬可以列舉fe、co、ni。特別是,fe可以為純鐵(包含不可避免的雜質(zhì))。fe的飽和磁化高,因此,越提高fe的含量則越提高復(fù)合材料的飽和磁化。fe基合金可以列舉具有如下組成:含有合計(jì)為1.0質(zhì)量%以上且20.0質(zhì)量%以下的選自si、ni、al、co和cr中的一種以上元素作為添加元素、余量由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。fe基合金可以列舉例如fe-si系合金、fe-ni系合金、fe-al系合金、fe-co系合金、fe-cr系合金、fe-si-al系合金(鋁硅鐵粉)等。特別是fe-si系合金、fe-si-al系合金這樣的含有si的fe基合金的電阻率高、容易降低渦流損耗,而且磁滯損耗也小、可實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的低鐵損化。例如,在fe-si系合金的情況下,si的含量可以列舉1.0質(zhì)量%以上且8.0質(zhì)量%以下,優(yōu)選為3.0質(zhì)量%以上且7.0質(zhì)量%以下。
<粗粒和微粒的材質(zhì)的關(guān)系>
粗粒粉末和微粒粉末的材質(zhì)可以是皆為fe、皆為fe基合金這樣的同一種類,但優(yōu)選設(shè)定為例如使一者為fe、使另一者為fe基合金這樣的不同種類。如果如此使兩粉末的材質(zhì)為不同種類,則兼具fe的特性(飽和磁化高)和fe基合金的特性(電阻高、容易降低渦流損耗)兩者的特性,飽和磁化的提高效果和鐵損的平衡良好。在使兩粉末的材質(zhì)為不同種類的情況下,可以使粗粒粉末和微粒粉末中的任一者為fe(fe基合金),優(yōu)選使微粒粉末為fe。即,優(yōu)選使粗粒粉末為fe基合金。如此,與微粒粉末為fe基合金、粗粒粉末為fe的情況相比,鐵損低。
[樹(shù)脂]
樹(shù)脂在保持軟磁性粉末的同時(shí)夾雜于軟磁性粉末彼此之間從而抑制軟磁性粉末彼此的接觸。樹(shù)脂相對(duì)于復(fù)合材料整體的含量可以列舉20體積%以上且40體積%以下。通過(guò)使樹(shù)脂的上述含量為20體積%以上,能夠牢固地保持軟磁性粉末,而且容易夾雜于軟磁性粉末彼此之間。通過(guò)使樹(shù)脂的上述含量為40體積%以下,樹(shù)脂的上述含量不會(huì)過(guò)多,能夠使軟磁性粉末的上述含量增多。樹(shù)脂的上述含量?jī)?yōu)選為25體積%以上且35體積%以下。
樹(shù)脂可以使用例如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、氨基甲酸酯樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂、聚苯硫醚(pps)樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂(例如,尼龍6、尼龍66、尼龍9t、尼龍10t)、液晶聚合物(lcp)、聚酰亞胺樹(shù)脂、氟樹(shù)脂等熱塑性樹(shù)脂。此外,也可以使用常溫固化性樹(shù)脂、低溫固化性樹(shù)脂、在不飽和聚酯中混合有碳酸鈣、玻璃纖維的bmc(預(yù)制整體模塑料,bulkmoldingcompound)、混煉型硅橡膠、混煉型聚氨酯橡膠等。特別是,作為樹(shù)脂,熱塑性樹(shù)脂是適合的。
[其他]
在復(fù)合材料中,除了軟磁性粉末和樹(shù)脂以外,還可以含有氧化鋁、二氧化硅等陶瓷這樣的非磁性粉末(填料)。填料有助于散熱性的提高、軟磁性粉末的偏在的抑制(均勻的分散)。另外,填料為微粒,夾雜于軟磁性粒子之間時(shí),能夠抑制因含有填料而引起的軟磁性粉末的比例的降低。將復(fù)合材料設(shè)為100質(zhì)量%時(shí),填料的含量?jī)?yōu)選為0.2質(zhì)量%以上且20質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為0.3質(zhì)量%以上且15質(zhì)量%以下、特別優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上且10質(zhì)量%以下。
[各種參數(shù)的測(cè)定]
上述復(fù)合材料的各種參數(shù)的測(cè)定通過(guò)使用掃描型電子顯微鏡(sem)對(duì)復(fù)合材料的斷面進(jìn)行觀察來(lái)進(jìn)行。復(fù)合材料的斷面通過(guò)利用適當(dāng)?shù)那懈罟ぞ咔懈詈髮?shí)施研磨加工而得到。利用sem對(duì)該斷面進(jìn)行觀察而獲取觀察圖像。在此,將sem的倍率設(shè)定為200倍以上且500倍以下、將觀察的斷面數(shù)(觀察圖像的獲取數(shù))設(shè)定為10個(gè)以上(每一個(gè)畫(huà)面為一個(gè)視野)、將總斷面積設(shè)定為0.1cm2以上。將獲取的各觀察圖像進(jìn)行圖像處理(例如,二值化處理)而提取出粒子的輪廓。
(軟磁性粉末的含量的測(cè)定)
軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料整體的含量(體積%)可視為與復(fù)合材料的斷面中的軟磁性粉末的面積比例等價(jià)。在此,復(fù)合材料的斷面中的軟磁性粉末的面積比例是指:在各觀察圖像中算出軟磁性粒子的面積比例,設(shè)定為該面積比例的平均值。即,將該平均值視為軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料整體的含量(體積%)。
(平均粒徑d1·d2的測(cè)定)
粗粒粉末的平均粒徑d1和微粒粉末的平均粒徑d2分別如下求出。在各觀察圖像中,求出提取了輪廓的全部粒子的粒度分布。在各觀察圖像中,求出粒度分布最粗粒側(cè)的峰值,將該峰值的平均值設(shè)定為粗粒粉末的平均粒徑d1。同樣地,在各觀察圖像中,求出粒度分布的最微粒側(cè)的峰值,將該峰值的平均值設(shè)定為微粒粉末的平均粒徑d2。
(粗?!の⒘5暮康臏y(cè)定)
粗粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量(體積%)和微粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量(體積%)分別視為與復(fù)合材料的斷面中的粗粒粉末的面積比例和復(fù)合材料的斷面中的微粒粉末的面積比例等價(jià)。關(guān)于復(fù)合材料的斷面中的粗粒粉末的面積比例,在將各觀察圖像的總斷面積設(shè)為s、將各觀察圖像中的粗粒粉末的總斷面積設(shè)為sl時(shí),通過(guò){(sl/s)×100}求出各觀察圖像中的粗粒粉末的面積比例,設(shè)定為該面積比例的平均值。同樣地,復(fù)合材料的斷面中的微粒粉末的面積比例設(shè)定為在將各觀察圖像中的微粒粉末的總斷面積設(shè)定為ss時(shí)通過(guò){(ss/s)×100}求出的各觀察圖像的面積比例的平均值。在各觀察圖像中,粗粒粉末與微粒粉末的區(qū)別可以通過(guò)對(duì)比度的差異、粒子形狀的差異來(lái)進(jìn)行。例如,純鐵與fe基合金相比,看上去較暗(fe基合金與純鐵相比,看上去較亮)。特別是,從對(duì)比度的差異和粒子形狀的差異這兩者判斷時(shí),容易進(jìn)行粗粒粉末與微粒粉末的區(qū)別。
(軟磁性粉末的成分分析)
軟磁性粉末的材質(zhì)的成分分析可以利用x射線衍射、能量分散x射線分光法、edx等來(lái)進(jìn)行。
[制造方法]
代表性地,復(fù)合材料的制造通過(guò)注射成形、澆注成形來(lái)進(jìn)行。注射成形中,將混合物供給至注射成形裝置中,將其塑化,注射(填充)至模具中后,進(jìn)行冷卻固化(硬化)。澆注成形中,根據(jù)需要施加壓力將混合物填充至成形模具中,進(jìn)行加熱而固化(硬化)。原料中使用的軟磁性粉末(粗粒和微粒)的粒徑、含量在復(fù)合材料的制造前后實(shí)質(zhì)上沒(méi)有變化,因此,復(fù)合材料(粗粒和微粒)的粒度分布、含量與原料中使用的軟磁性粉末的粒度分布、含量實(shí)質(zhì)上等同。但是,在原料和所得到的復(fù)合材料中,并不是通過(guò)同樣的方法進(jìn)行測(cè)定,因此,有時(shí)測(cè)定結(jié)果會(huì)產(chǎn)生一定程度的偏差。因此,以上述方式對(duì)軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料的含量、軟磁性粉末(粗粒和微粒)的平均粒徑、粗粒和微粒相對(duì)于軟磁性粉末的含量進(jìn)行測(cè)定而得到的值分別包含在軟磁性粉末相對(duì)于原料中使用的混合物的含量、粗粒和微粒的平均粒徑、粗粒和微粒相對(duì)于軟磁性粉末的含量的±5%以內(nèi)時(shí),視為實(shí)質(zhì)上等同。
[作用效果]
根據(jù)上述復(fù)合材料,發(fā)揮下述效果。通過(guò)包含特定的平均粒徑的粗粒粉末和微粒粉末,使微粒粉末夾雜于粗粒粉末彼此之間,能夠抑制粗粒粉末彼此的接觸,因此,能夠降低渦流損耗。另外,通過(guò)使微粒粉末夾雜于粗粒粉末彼此之間,可以提高軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料整體的含量,因此,可以提高飽和磁化。此外,通過(guò)使夾雜于粗粒粉末彼此之間的微粒粉末的平均粒徑變得非常小,使得微粒粉末均勻地分散在粗粒粉末之間。因此,能夠降低伴隨樹(shù)脂的固化時(shí)的收縮而在樹(shù)脂中產(chǎn)生的殘余應(yīng)變。而且,能夠抑制因樹(shù)脂的固化時(shí)的收縮引起的粗粒粉末彼此的接觸。即,使得樹(shù)脂夾雜于粗粒粉末之間。
[試驗(yàn)例]
制作含有軟磁性粉末和樹(shù)脂的復(fù)合材料,對(duì)該復(fù)合材料的磁特性和強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[試樣no.1-1~1-3]
試樣no.1-1~1-3的復(fù)合材料的制作通過(guò)注射成形進(jìn)行。
軟磁性粉末中使用粗粒粉末與微粒粉末的混合粉末。粗粒粉末中使用d50粒徑為80μm、具有含有6.5質(zhì)量%的si且余量由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成的fe-si合金的粉末。另一方面,微粒粉末中使用d50粒徑為3μm、含有99.5質(zhì)量%以上的fe的純鐵的粉末。d50是指在利用激光衍射式粒度分布測(cè)定裝置測(cè)定的情況下從體積基準(zhǔn)的粒度分布的小徑側(cè)起累積達(dá)到50%的粒徑值。另一方面,樹(shù)脂中使用聚酰胺樹(shù)脂(尼龍9t)。將該軟磁性粉末與樹(shù)脂混合,將樹(shù)脂在熔融狀態(tài)下與軟磁性粉末混煉而制作混合物。粗粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量(體積%)、微粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量(體積%)和混合物中的軟磁性粉末的含量(體積%)分別為表1所示的含量。
準(zhǔn)備規(guī)定形狀的成型用模具,將上述混合物填充于成形用模具中,進(jìn)行冷卻固化,由此制作復(fù)合材料。在此,對(duì)于各試樣,制作作為磁特性測(cè)定用的試驗(yàn)片的環(huán)狀復(fù)合材料和作為強(qiáng)度測(cè)定用的試驗(yàn)片的板狀復(fù)合材料這兩種試驗(yàn)片。環(huán)狀復(fù)合材料的尺寸設(shè)定為外徑:34mm、內(nèi)徑:20mm、厚度:5mm。板狀復(fù)合材料的尺寸設(shè)定為長(zhǎng)度:77mm、寬度:13mm、厚度:3.2mm。
[試樣no.1-4]
使用d50粒徑為35μm的微粒粉末,除此以外,與試樣no.1-1同樣地,制作同一尺寸的環(huán)狀復(fù)合材料和同一尺寸的板狀復(fù)合材料這兩種試驗(yàn)片。
[試樣no.1-5]
作為軟磁性粉末,不含上述微粒粉末而使用上述粗粒粉末,除此以外,與試樣no.1-1同樣地,制作同一尺寸的環(huán)狀復(fù)合材料和同一尺寸的板狀復(fù)合材料這兩種試驗(yàn)片。
[各種的平均粒徑·含量的測(cè)定]
對(duì)于所制作的各試樣的復(fù)合材料,利用sem對(duì)其斷面進(jìn)行觀察,求出下述參數(shù)(1)~(3)。這些參數(shù)(1)~(3)的測(cè)定通過(guò)與上述“各種參數(shù)的測(cè)定”中說(shuō)明的測(cè)定方法同樣的方法進(jìn)行。將參數(shù)(1)和(3)的結(jié)果示于表1中。
(1)軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料整體的含量
(2)粗粒粉末的平均粒徑和微粒粉末的平均粒徑
(3)粗粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量和微粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量
[表1]
如表1所示可知,所得到的復(fù)合材料的上述參數(shù)(1)、(3)分別相對(duì)于原料中的軟磁性粉末相對(duì)于混合物整體的含量、粗粒粉末和微粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末的含量處于±5%的范圍內(nèi)。另外,雖然在表1中省略,但可知所得到的復(fù)合材料的上述參數(shù)(2)相對(duì)于原料中的粗粒粉末和微粒粉末的平均粒徑處于±5%的范圍內(nèi)。
[磁特性測(cè)定]
作為各試樣的復(fù)合材料的磁特性,對(duì)飽和磁化、相對(duì)導(dǎo)磁率、鐵損進(jìn)行測(cè)定。飽和磁化是利用電磁鐵對(duì)環(huán)狀試驗(yàn)片施加10000(oe)(=795.8ka/m)的磁場(chǎng),作為充分磁飽和時(shí)的飽和磁化。相對(duì)導(dǎo)磁率以下述方式進(jìn)行測(cè)定。對(duì)環(huán)狀試驗(yàn)片實(shí)施一次側(cè):300匝、二次側(cè):20匝的繞線,在h=0(oe)~250(oe)的范圍內(nèi)測(cè)定b-h起始磁化曲線,將由該b-h起始磁化曲線得到的最大導(dǎo)磁率作為相對(duì)導(dǎo)磁率μ。需要說(shuō)明的是,此處的磁化曲線為所謂的直流磁化曲線。鐵損是使用環(huán)狀試驗(yàn)片以下述方式進(jìn)行測(cè)定。使用ac-bh曲線描繪器,測(cè)定激發(fā)磁通密度bm:1kg(=0.1t)、測(cè)定頻率:20khz下的鐵損w1/20k(kw/m3)。將這些結(jié)果匯總示于表2中。
[強(qiáng)度]
作為各試樣的復(fù)合材料的強(qiáng)度,對(duì)制作的板狀試驗(yàn)片測(cè)定彎曲強(qiáng)度。在此,利用精密萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(株式會(huì)社島津制作所制造的オートグラフags-h),對(duì)板狀試驗(yàn)片通過(guò)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)求出。支點(diǎn)間距設(shè)定為50mm、試驗(yàn)速度設(shè)定為5mm/分鐘。將其結(jié)果示于表2中。
[表2]
如表2所示,對(duì)于將包含特定尺寸的粗粒和微粒兩種粉末的軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料整體設(shè)定為特定含量的試樣no.1-1~1-3而言,與包含粗粒和微粒兩種粉末、但微粒粉末的d50大的試樣no.1-4相比,鐵損非常低,彎曲強(qiáng)度高。另外,試樣no.1-1~1-3與不含微粒粉末、形成僅為粗粒粉末的軟磁性粉末的試樣no.1-5相比,飽和磁化高、鐵損低,彎曲強(qiáng)度高。試樣no.1-1~1-3的飽和磁化為1.23t以上,其中,試樣no.1-2、1-3的飽和磁化為1.25t以上。試樣no.1-1~1-3的鐵損小于365kw/m3,其中,試樣no.1-2的鐵損為(小于)360kw/m3以下。試樣no.1-1~1-3的彎曲應(yīng)力為100mpa以上,其中,試樣no.1-2、1-3的彎曲應(yīng)力為110mpa以上,特別是試樣no.1-3的彎曲應(yīng)力為120mpa以上。由該結(jié)果可知,將包含特定尺寸的粗粒和微粒兩種粉末的軟磁性粉末相對(duì)于復(fù)合材料整體設(shè)定為特定含量的復(fù)合材料的鐵損低、飽和磁化高、強(qiáng)度高。
將試樣no.1-2~試樣no.1-5的利用sem拍攝的顯微鏡照片分別示于圖1~4中。在各圖中,灰色為軟磁性粒子、黑色為樹(shù)脂。對(duì)于試樣no.1-2,如圖1所示可知,微粒粉末大致均勻地分散在粗粒粉末彼此之間,使得粗粒粉末彼此為非接觸狀態(tài)。對(duì)于試樣no.1-3,如圖2所示可知,微粒粉末分散在粗粒粉末彼此之間而使得粗粒粉末彼此為非接觸狀態(tài),但如圖的右上側(cè)所示,微粒粉末一部分發(fā)生了凝聚。盡管如此,但從如上所述飽和磁化、鐵損和強(qiáng)度優(yōu)良來(lái)看,可知與因一部分的凝聚引起的性能降低率相比,通過(guò)包含特定尺寸的粗粒和微粒兩種粉末而帶來(lái)的性能提高率非常大。對(duì)于試樣no.1-4,如圖3所示可知,雖然也有在粗粒粉末彼此之間以一定程度分散有微粒粉末的部分,但在粗粒粉末彼此之間僅存在樹(shù)脂的部分遍布于一定程度的范圍。對(duì)于試樣no.1-5,如圖4所示可知,在粗粒粉末彼此之間僅存在樹(shù)脂的部分遍布于廣范圍。
此外,使粗粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量(體積%)為60體積%、使微粒粉末相對(duì)于軟磁性粉末整體的含量(體積%)為40體積%、使混合物中的軟磁性粉末的含量為70體積%,除此以外,與試樣no.1-1同樣地嘗試了試驗(yàn)片的制作。但是,混合物的流動(dòng)性不充分,無(wú)法進(jìn)行注射成形,不能制作試驗(yàn)片。
[磁部件]
上述復(fù)合材料能夠適合用于磁部件的磁性鐵芯及其原材料。磁部件具備將繞線卷繞而成的線圈和配置該線圈的磁性鐵芯。作為磁部件的具體例,可以列舉例如電抗器、扼流圈、變壓器、電動(dòng)機(jī)等,作為其一例,參考圖5、6對(duì)電抗器1進(jìn)行說(shuō)明,參考圖7對(duì)扼流圈100進(jìn)行說(shuō)明。
[電抗器]
電抗器1具備具有一對(duì)卷繞部2a、2b的線圈2和與線圈2組合的磁性鐵芯3。
(線圈)
一對(duì)卷繞部2a、2b是將無(wú)接合部的一根連續(xù)的繞線2w以螺旋狀卷繞而構(gòu)成,通過(guò)連結(jié)部2r連結(jié)。繞線2w可以使用在由銅、鋁、其合金這樣的導(dǎo)電性材料構(gòu)成的扁平線、圓線的外周具備瓷漆(代表性地為聚酰胺酰亞胺)等絕緣包覆層的包覆扁平線。各卷繞部2a、2b由扁繞線圈構(gòu)成。連結(jié)部2r是在線圈2的一端側(cè)將繞線的一部分彎曲成u字狀而構(gòu)成。卷繞部2a、2b的兩端部2e從轉(zhuǎn)角形成部延伸,經(jīng)由端子構(gòu)件(圖示略)將對(duì)線圈2進(jìn)行電力供給的電源等外部裝置(圖示略)連接。
(磁性鐵芯)
如圖5下圖所示,磁性鐵芯3具備配置于卷繞部2a、2b的內(nèi)側(cè)的一對(duì)內(nèi)側(cè)鐵芯部31、31和不配置卷繞部2a、2b而從卷繞部2a、2b突出(露出)的一對(duì)外側(cè)鐵芯部32、32。通過(guò)將它們組合成環(huán)狀,對(duì)線圈2進(jìn)行勵(lì)磁時(shí),形成閉合磁路?!芭渲糜诰€圈的內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)鐵芯部”是指至少一部分配置于線圈的內(nèi)部的內(nèi)側(cè)鐵芯部。
內(nèi)側(cè)鐵芯部31、31各自為大致長(zhǎng)方體。如圖5下圖那樣,內(nèi)側(cè)鐵芯部31、31可以制成使多個(gè)鐵芯片31m和相對(duì)導(dǎo)磁率小于鐵芯片31m的間隙材料31g交替層疊配置而成的層疊體,也可以如圖6那樣由不夾設(shè)間隙材料的一體物的鐵芯片31m構(gòu)成。外側(cè)鐵芯部32、32各自是具有大致圓頂形狀的上表面和下表面的柱狀體的鐵芯片。將這些鐵芯片的至少一個(gè)利用上述復(fù)合材料構(gòu)成。在此,將內(nèi)側(cè)鐵芯部31的鐵芯片31m和外側(cè)鐵芯部32的鐵芯片的所有鐵芯片利用上述復(fù)合材料構(gòu)成。
(磁特性)
在磁性鐵芯3中,磁特性可以部分不同,也可以整體均勻。在利用上述復(fù)合材料構(gòu)成磁性鐵芯3整體的情況下,將復(fù)合材料的軟磁性粉末的材質(zhì)及含量、填料的有無(wú)等在上述的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí),能夠容易地調(diào)節(jié)各鐵芯部的磁特性。復(fù)合材料的磁特性可以列舉例如:飽和磁通密度為0.6t以上、進(jìn)一步為1.0t以上;相對(duì)導(dǎo)磁率為5以上且50以下、優(yōu)選為10以上且35以下。磁性鐵芯3整體的相對(duì)導(dǎo)磁率(包含間隙材料的情況下,也包括間隙材料在內(nèi)的整體的相對(duì)導(dǎo)磁率)優(yōu)選為5以上且50以下。
(絕緣構(gòu)件)
電抗器1可以具備使線圈2與磁性鐵芯3之間絕緣的絕緣構(gòu)件(圖示略)。絕緣構(gòu)件可以列舉例如利用絕緣膠帶、絕緣紙、絕緣片的包覆、絕緣性樹(shù)脂的包覆(注射成形等)、絕緣材料的涂裝、與線圈2或磁性鐵芯3組裝的繞線管(另外制作)等。
[作用效果]
上述電抗器1中,將磁性鐵芯3利用上述復(fù)合材料構(gòu)成,因此,損耗低、飽和磁化高,強(qiáng)度優(yōu)良,因此可靠性高。
[扼流圈]
圖7所示的扼流圈100具備環(huán)狀的磁性鐵芯300(磁芯)和在該磁性鐵芯300的外周卷繞繞線200w而形成的線圈200。繞線200w與上述電抗器1的繞線2w同樣地,可以列舉在導(dǎo)體的外周具備絕緣層的繞線。在此,導(dǎo)體中使用圓線。磁性鐵芯300具備上述復(fù)合材料??梢詫⒋判澡F芯300的整體利用上述復(fù)合材料構(gòu)成,也可以組合壓粉磁芯、電磁層疊鋼板等其他材質(zhì)的磁芯構(gòu)件。也可以制成具有比這些復(fù)合材料、磁芯構(gòu)件低的導(dǎo)磁率、特別是由非磁性材料構(gòu)成的間隙材料、氣隙的磁芯。扼流圈100中,將磁性鐵芯300利用上述復(fù)合材料構(gòu)成,因此,損耗低、飽和磁化高,強(qiáng)度優(yōu)良,因此可靠性高。
[轉(zhuǎn)換器·電力轉(zhuǎn)換裝置]
上述電抗器能夠用于通電條件例如為最大電流(直流):約100a~約1000a、平均電壓:約100v~約1000v、使用頻率:約5khz~約100khz的用途、代表性地為電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)等車(chē)輛等中載置的轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成部件、具備該轉(zhuǎn)換器的電力轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成部件。
如圖8所示,混合動(dòng)力汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)等車(chē)輛1200具備主電池1210、與主電池1210連接的電力轉(zhuǎn)換裝置1100和通過(guò)來(lái)自主電池1210的供給電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而用于行進(jìn)的電動(dòng)機(jī)(負(fù)荷)1220。電動(dòng)機(jī)1220代表性地為三相交流電動(dòng)機(jī),行進(jìn)時(shí),驅(qū)動(dòng)車(chē)輪1250,再生時(shí),作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能。在混合動(dòng)力汽車(chē)的情況下,車(chē)輛1200除了電動(dòng)機(jī)1220,還具備發(fā)動(dòng)機(jī)。在圖8中,作為車(chē)輛1200的充電部位,示出了輸入端,但可以制成具備插頭的形態(tài)。
電力轉(zhuǎn)換裝置1100具有與主電池1210連接的轉(zhuǎn)換器1110和與轉(zhuǎn)換器1110連接而進(jìn)行直流與交流的相互轉(zhuǎn)換的逆變器1120。該例的轉(zhuǎn)換器1110在車(chē)輛1200的行進(jìn)時(shí)將約200v~約300v的主電池1210的直流電壓(輸入電壓)升壓至約400v~約700v,向逆變器1120供電。轉(zhuǎn)換器1110在再生時(shí)將從電動(dòng)機(jī)1220經(jīng)由逆變器1120輸出的直流電壓(輸入電壓)降壓至適合于主電池1210的直流電壓,使主電池1210充電。逆變器1120在車(chē)輛1200的行進(jìn)時(shí)將利用轉(zhuǎn)換器1110升壓后的直流轉(zhuǎn)換為規(guī)定的交流后向電動(dòng)機(jī)1220供電,再生時(shí),將來(lái)自電動(dòng)機(jī)1220的交流輸出轉(zhuǎn)換為直流后輸出至轉(zhuǎn)換器1110。
如圖9所示,轉(zhuǎn)換器1110具備多個(gè)開(kāi)關(guān)元件1111、對(duì)開(kāi)關(guān)元件1111的動(dòng)作進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)電路1112和電抗器l,通過(guò)開(kāi)/關(guān)(on/off)的反復(fù)(開(kāi)關(guān)動(dòng)作)進(jìn)行輸入電壓的轉(zhuǎn)換(在此為升降壓)。在開(kāi)關(guān)元件1111中利用場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet)、絕緣柵雙極型晶體管(igbt)等功率器件。電抗器l利用妨礙要流經(jīng)電路的電流的變化的線圈的性質(zhì),想要利用開(kāi)關(guān)動(dòng)作使電流增減時(shí),具有使該變化變得平滑的功能。作為電抗器l,具備上述電抗器。通過(guò)具備低損耗、飽和磁化高、強(qiáng)度高的電抗器,電力轉(zhuǎn)換裝置1100、轉(zhuǎn)換器1110也能夠期待磁特性的提高和可靠性的提高。
車(chē)輛1200中,除了轉(zhuǎn)換器1110以外,還具備與主電池1210連接的供電裝置用轉(zhuǎn)換器1150、與成為輔機(jī)類1240的電力源的副電池1230和主電池1210連接并將主電池1210的高壓轉(zhuǎn)換為低壓的輔機(jī)電源用轉(zhuǎn)換器1160。代表性地,轉(zhuǎn)換器1110進(jìn)行dc-dc轉(zhuǎn)換,但供電裝置用轉(zhuǎn)換器1150、輔機(jī)電源用轉(zhuǎn)換器1160進(jìn)行ac-dc轉(zhuǎn)換。供電裝置用轉(zhuǎn)換器1150中,也有進(jìn)行dc-dc轉(zhuǎn)換。供電裝置用轉(zhuǎn)換器1150、輔機(jī)電源用轉(zhuǎn)換器1160的電抗器中,具備與上述實(shí)施方式的電抗器等同樣的構(gòu)成,可以利用適當(dāng)改變了尺寸、形狀等的電抗器。另外,在進(jìn)行輸入電力的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器、即僅進(jìn)行升壓的轉(zhuǎn)換器或僅進(jìn)行降壓的轉(zhuǎn)換器中,可以利用上述電抗器等。
如實(shí)施方式的詳細(xì)的開(kāi)始部分中所述,本發(fā)明并不限定于這些例示。例如,在上述電抗器中,可以制成僅具備一個(gè)卷繞部的形態(tài)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的復(fù)合材料能夠適當(dāng)用于各種磁部件(電抗器、扼流圈、變壓器、電動(dòng)機(jī)等)的磁性鐵芯及其原材料。本發(fā)明的磁部件能夠適當(dāng)用于電抗器、扼流圈、變壓器、電動(dòng)機(jī)等。本發(fā)明的電抗器能夠適當(dāng)用于混合動(dòng)力汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)等車(chē)輛中搭載的車(chē)載用轉(zhuǎn)換器(代表性地為dc-dc轉(zhuǎn)換器)、空調(diào)機(jī)的轉(zhuǎn)換器等各種轉(zhuǎn)換器、電力轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成部件。
符號(hào)說(shuō)明
1電抗器
2線圈
2a、2b卷繞部2r連結(jié)部2w繞線2e端部
3磁性鐵芯
31內(nèi)側(cè)鐵芯部31m鐵芯片31g間隙材料
32外側(cè)鐵芯部
100扼流圈
200線圈200w繞線
300磁性鐵芯
1100電力轉(zhuǎn)換裝置1110轉(zhuǎn)換器
1111開(kāi)關(guān)元件1112驅(qū)動(dòng)電路
l電抗器1120逆變器
1150供電裝置用轉(zhuǎn)換器1160輔機(jī)電源用轉(zhuǎn)換器
1200車(chē)輛1210主電池1220電動(dòng)機(jī)
1230副電池1240輔機(jī)類1250車(chē)輪