[发明专利]压粉成形体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用作设置在诸如电抗器等磁路部件中的磁芯的构成部件的压粉成形体、一种电抗器芯部和一种包括压粉成形体的磁路部件。特别地，本发明涉及一种表现出低损耗率和良好生产率的压粉成形体。

背景技术

包括由诸如铁或者铁合金等软磁材料制成的磁芯和设置在磁芯周围的线圈的磁路部件被用于各个领域。磁芯的构成部件的一个实例是压粉成形体。通常通过如下步骤制造压粉成形体：将由软磁材料制成的原料粉末填充到成型空间（其由具有通孔的冲模和设置成封闭冲模的通孔的一个开口部的下冲头限定而成）中，然后通过上冲头和下冲头来压缩成型该原料粉末。从冲模中拔出的压缩成型产物通常要经过旨在消除变形等的热处理。

当上述磁路部件用在交流（AC）磁场中时，在磁芯中会发生铁损（通常给出为磁滞损耗和涡流损耗的总和）。特别是，当在数kHz以上的高频下使用磁路部件时，涡流损耗会显著增加。因此，需要减少磁芯中的涡流损耗。为减少涡流损耗，推荐的是采用在由诸如铁颗粒等软磁材料制成的金属颗粒的外周面包覆绝缘膜而形成的包覆粉末作为原料粉末，由此增加电阻（参见专利文献1）。还推荐的是对压缩成型产物进行诸如酸处理等后处理，以除去在下文称为“桥接部分”（bridge portion）的下述部分：在所述部分中，绝缘膜因例如压缩成型产物与冲模内周面之间的滑动接触而被损坏，并且因金属颗粒从绝缘膜中露出且变形成彼此接触而产生了导电状态（参见专利文献1）。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2006-229203

发明内容

技术问题

需要研发表现出低损耗率和良好生产率的压粉成形体。

近来，随着磁路部件的工作频率越来越高，需要一种尤其具有较小涡流损耗的磁芯。如上所述，通过采用包覆粉末作为压粉成形体的材料，以及通过进行诸如酸处理等后处理来恢复特性，可以减少涡流损耗。然而，如果压缩成型产物与冲模的内周面之间的摩擦过大，则存在这样一种可能：例如在从冲模中拔出压缩成型产物时，可能会对绝缘膜造成损伤，并且不仅可能在与冲模内周面滑动接触的压缩成型产物的表面中生成桥接部分，还可能在压缩成型产物的内部生成桥接部分。必需充分进行上述后处理，以除去存在于压缩成型产物的内部中桥接部分。其结果是，延长了处理时间并且降低了压粉成形体的生产率。此外，如果存在较多的桥接部分，则存在这样一种可能：通过后处理不能完全除去这些桥接部分，并且在某些情况下不能获得具有低损耗的压粉成形体。

因此，本发明的一个目的是提供一种表现出低损耗率和良好生产率的压粉成形体。本发明的另一目的是提供一种电抗器芯部和磁路部件，它们均表现出低损耗率和良好生产率。

问题的解决方案

通过抑制桥接部分的生成，可以缩短为恢复特性而执行的后处理的时间、减少桥接部分的待除去量、并且可靠地去除桥接部分。减少桥接部分的有效解决方案是减少或者优选地防止对绝缘膜造成的损伤。发明人通过进行各种研究已发现，通过以特定形状形成压粉成形体，即使对从冲模中拔出的压缩成型产物进行后处理的时间相对较短，也可以获得表现出低损耗率的压粉成形体。其原因大概在于，例如在从冲模中拔出压缩成型产物时，对绝缘膜造成的损伤减小。基于这个发现，本发明提出了具有特定形状的压粉成形体。

本发明提出一种通过压缩成型包覆有绝缘膜的包覆软磁性颗粒而得到的压粉成形体，其中，压粉成形体具有作为其横截面的至少一部分的面，该面包括具有彼此相对的长边和短边的梯形面、连接梯形面的长边的长边侧矩形面、以及连接梯形面的短边的短边侧矩形。此外，在本发明的压粉成形体中，梯形面的面积大于长边侧矩形面和短边侧矩形面的总面积。

本发明的压粉成形体是几何体（solid body），在该几何体中，沿平行于构成该几何体的外表面的任意平面的横截面截取的横截面面积不像长方体或者圆柱体那样均一，该几何体包括具有不同横截面面积的部分。