特許 7213207 誘導性部品の製造方法、及び誘導性部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-18

(45)【発行日】2023-01-26

(54)【発明の名称】誘導性部品の製造方法、及び誘導性部品

(51)【国際特許分類】

   H01F 41/02 20060101AFI20230119BHJP

   H01F 1/37 20060101ALI20230119BHJP

   H01F 17/06 20060101ALI20230119BHJP

【ＦＩ】

H01F41/02 D

H01F1/37

H01F17/06 F

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020127222

(22)【出願日】2020-07-28

(65)【公開番号】P2021027345

(43)【公開日】2021-02-22

【審査請求日】2020-10-15

(31)【優先権主張番号】10 2019 211 439.3

(32)【優先日】2019-07-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】515028838

【氏名又は名称】ウルト エレクトロニク アイソス ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】100154612

【弁理士】

【氏名又は名称】今井 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】アルパンクマール パテル

【審査官】渡井 高広

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－２１５９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４３４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０８７８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１７２９２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－２１９９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３１０６９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ４１／０２

Ｈ０１Ｆ １／３７

Ｈ０１Ｆ １７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

－ 誘導性部品の製造方法であって、
－ 磁性材料を含む基体を提供し、
－ 前記基体を焼結し、前記焼結は温度Ｔ_Ｓで行われ、ここで、Ｔ_Ｓ≧１０００℃であり、
－ 前記焼結された基体を粉砕して焼結粒子を形成し、
－ 前記焼結粒子と結合剤から少なくとも１つの混合物を生成し、
－ 前記少なくとも１つの混合物と少なくとも１つのコイルを型に配置し、
－ 前記焼結粒子が前記結合剤とともに、前記少なくとも１つのコイルを少なくとも部分的に取り囲む少なくとも１つの磁心を形成するように、前記少なくとも１つの混合物内の前記結合剤を活性化するステップを含む、方法において、
前記少なくとも１つの混合物は、前記結合剤に対する前記焼結粒子の質量比ｍが、７５／２５≦ｍ≦９９／１となるように、製造されることを特徴とする方法。

【請求項2】

前記磁性材料は、少なくとも１つのフェライト材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記焼結は、温度Ｔ_Ｓで行われ、ここで、Ｔ_Ｓ≧１１００℃であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記焼結粒子はそれぞれのアスペクト比（Ａ）を有し、前記少なくとも１つの混合物を生成する前に、前記焼結粒子の少なくとも一部は、前記アスペクト比（Ａ）が低減されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記少なくとも１つの混合物を生成する前に、前記焼結粒子は、ボールミルによって加工されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記少なくとも１つの混合物を生成する前に、前記焼結粒子は、粒子形態及び／又は粒径に基づいて、少なくとも２種類の焼結粒子に分離されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記少なくとも１つの混合物を生成するために使用される前記焼結粒子の少なくとも７０％は、それぞれのアスペクト比Ａを有し、以下の、０．５≦Ａ≦１が適用されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記少なくとも１つの混合物を生成するために使用される前記焼結粒子の少なくとも７０％は、それぞれの最小寸法Ａ_ｍｉｎを有し、以下の、１０μｍ≦Ａ_ｍｉｎ≦１０００μｍが適用されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記少なくとも１つの混合物を生成する前に、前記焼結粒子は、第１焼結粒子を含む第１フラクションと、前記第１焼結粒子に対し、粒子形態及び／又は粒径が異なる第２焼結粒子を含む第２フラクションに分離されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

第１磁心は、第１焼結粒子で生成され、前記少なくとも１つのコイルを少なくとも部分的に取り囲むこと、及び、
第２磁心は、前記第１焼結粒子に対し、粒子形態及び／又は粒径が異なる第２焼結粒子で生成され、前記第１磁心、及び前記少なくとも１つのコイルを少なくとも部分的に取り囲むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記結合剤は、温度を上げるか、及び／又は圧力を上げるかによって活性化されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記磁性材料を押し付けることにより、前記基体が提供されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

－ 少なくとも１つのコイルと、
－ 前記少なくとも１つのコイルを少なくとも部分的に囲む、少なくとも１つの磁心と、を含む誘導性部品であって、
前記少なくとも１つの磁心は、結合剤によって互いに結合された焼結粒子で構成されている誘導性部品において、
前記結合剤に対する前記焼結粒子の質量比ｍが、７５／２５≦ｍ≦９９／１であることを特徴とする誘導性部品。

【請求項14】

第１焼結粒子を有する第１磁心は、前記少なくとも１つのコイルを少なくとも部分的に取り囲むこと、及び、
前記第１焼結粒子に対し、粒子形態及び／又は粒径が異なる第２焼結粒子を有する第２磁心は、前記第１磁心、及び前記少なくとも１つのコイルを少なくとも部分的に取り囲むことを特徴とする請求項１３に記載の誘導性部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、誘導性部品を製造する方法、及び誘導性部品に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、誘導性部品の製造方法を開示している。コイルと幾らかの磁性粉末から、固形本体が連続的に形成される。次に、その本体を炉に配置し、約９００℃で焼結して、誘導性部品を形成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＥＰ ２ ２１１ ３６０ Ａ２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を可能にする方法を提供する目的に基づいている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この目的は、請求項１の特徴を有する方法によって達成される。最初に、磁性材料を含む基体が提供される。磁性材料は、例えば、磁性廃棄物材料を再処理することによって、又は原材料を処理することによって生成され得る。例えば、磁性廃棄物材料は、粉砕、濾過及び／又は混合され、磁性材料を形成するために活性化されてもよい。基体は、特に磁性材料から形成される。基体の焼結は比較的高温で容易かつ低コストで行うことができる。なぜなら、焼結は少なくとも１つのコイルなしで行われ、その少なくとも１つのコイルの材料溶融温度を考慮する必要がないためである。焼結後、焼結された基体を粉砕し、焼結粒子を生成する。少なくとも１つの混合物を生成するための焼結粒子の粉砕及び／又は選択により、誘導性部品の電磁特性に影響を与えることができる。続いて、少なくとも１つの混合物が、焼結粒子と結合剤から生成される。少なくとも１つの混合物は、少なくとも１つのコイルと共に金型内に配置され、続いて、結合剤が活性化されることで、結合剤は、焼結粒子を結合して少なくとも１つの磁心を形成する。形成された磁心は、少なくとも１つのコイルを所望の方法で取り囲む。好ましくは、少なくとも１つの磁心は、端子接点から離れて、少なくとも１つのコイルを完全に取り囲む。焼結が少なくとも１つのコイルなしで行われ、焼結粒子が結合剤によって結合されて少なくとも１つの磁心を形成するので、誘導性部品の製造は容易かつ低コストである。焼結基体の粉砕、及び少なくとも１つの混合物を生成するために使用される焼結粒子の選択により、誘導性部品の電磁特性に特に影響を与えることができる。

【0006】

請求項２に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。少なくとも１つのフェライト材料は、容易かつ低コストで入手できる。少なくとも１つのフェライト材料は、高いインダクタンス及び／又は柔軟な飽和を可能にする。少なくとも１つのフェライト材料により、高電位試験（ＡＣ ＨｉＰｏｔ試験）で比較的低いＡＣ電力損失（ＡＣ損失）及び／又は比較的高い電圧が可能になる。少なくとも１つのフェライト材料は、特にマンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）及び／又はニッケル（Ｎｉ）を含み、例えばＮｉＺｎ及び／又はＭｎＺｎを含む。

【0007】

請求項３に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。焼結は少なくとも１つのコイルなしで行われるので、比較的高い温度Ｔ_Ｓでの焼結が可能である。焼結工程にかかる時間は、温度Ｔ_Ｓが高いほど短くなる。これにより、焼結工程にかかる時間を短縮できる。焼結は、焼結粒子の電磁特性に影響を与える。温度Ｔ_Ｓと焼結にかかる時間を容易かつ柔軟に選択又は設定できるため、電磁特性に所望の方法で影響を与えることができる。

【0008】

請求項４に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。アスペクト比は、それぞれの焼結粒子の最小寸法Ａ_ｍｉｎと最大寸法Ａ_ｍａｘの比率を特徴付ける。したがって、以下がアスペクト比Ａに適用される：Ａ＝Ａｍｉｎ／Ａｍａｘ。少なくとも１つの混合物を生成するために、焼結粒子は、それらの形状が球形及び／又は立方体形に類似するように加工される。焼結粒子のアスペクト比は、加工によって少なくとも部分的に減少する。焼結粒子はその形状が球形又は立方体形状に近いので、少なくとも１つの磁心は、実質的に均一な密度を有し、その結果、実質的に均一な電磁特性を有する。さらに、焼結粒子が結合剤によって均一に湿潤されるため、少なくとも１つの磁心は、優れた機械的安定性を有する。

【0009】

請求項５に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。焼結粒子はボールミルで加工されるため、それらの形状は球形及び／又は立方体形に近い。その加工は、好ましくは、焼結粒子のアスペクト比が少なくとも部分的に低減されるという効果を有する。ボールミルは回転ドラムを含み、その中にボール、例えば金属ボールが配置される。焼結粒子は砕製物（グランド材）としてボールミルに供給され、前述の方法でドラム内のボールによって加工される。

【0010】

請求項６に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。焼結粒子は、粒子形態及び／又は粒径に基づいて分離されるので、少なくとも１つの混合物に使用される焼結粒子は、所望の方法で選択できる。粒子形態に基づく分離又は選択は、例えば、アスペクト比Ａが少なくとも０．５、特に少なくとも０．６、特に少なくとも０．７、特に少なくとも０．８、及び特に少なくとも０．９の焼結粒子が分離され、少なくとも１つの混合物の生成に用いられるように行われる。さらに、焼結粒子は、例えば、焼結粒子の第１の粗いフラクション（fraction）と第２の細かいフラクションが生成されるように、粒径に基づいて分離する。さらに、焼結粒子は、例えば、粒径が所望の範囲になるように、粒径に基づいて分離される。それらの粒子形態及び／又は粒径に基づいて焼結粒子を選択することにより、少なくとも１つのコアの電磁特性に特に影響を与えることができる。

【0011】

請求項７に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。好ましくは、少なくとも１つの混合物を生成するために使用される焼結粒子の少なくとも８０％、特に少なくとも９０％、特に少なくとも９５％は、それぞれのアスペクト比Ａを有する。アスペクト比Ａは、焼結粒子の形状が球形又は立方体形に可能な限り近づくようにする。アスペクト比Ａは、それぞれの焼結粒子の最小寸法Ａ_ｍｉｎと最大寸法Ａ_ｍａｘの比率を特徴付ける。以下は、アスペクト比Ａに適用される：Ａ＝Ａ_ｍｉｎ／Ａ_ｍａｘ。好ましくは、以下がアスペクト比Ａに適用される：０．５≦Ａ≦１、特に０．６≦Ａ≦０．９、そして特に０．７≦Ａ≦０．８。アスペクト比Ａは、磁束の所望の分布に応じて選択できる。有利な特性は、アスペクト比Ａ≒０．７５で得られる。

【0012】

請求項８に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。好ましくは、使用される焼結粒子の少なくとも８０％、特に少なくとも９０％、そして特に少なくとも９５％は、それぞれの最小寸法Ａ_ｍｉｎを有する。好ましくは、使用される焼結粒子は、それらの粒径に基づいて、第１焼結粒子を含む第１フラクションと、第２焼結粒子を含む第２フラクションとに分離される。以下は、好ましくは、第１焼結粒子の最小寸法Ａ_１ｍｉｎに適用される：５００μｍ≦Ａ_１ｍｉｎ≦１０００μｍ、特に６００μｍ≦Ａ_１ｍｉｎ≦９００μｍ、特に７００μｍ≦Ａ_１ｍｉｎ≦８００μｍ。以下は、好ましくは、第２焼結粒子の最小寸法Ａ_２ｍｉｎに適用される：１０μｍ≦Ａ_２ｍｉｎ≦５００μｍ、特に１００μｍ≦Ａ_２ｍｉｎ≦４００μｍ、そして特に２００μｍ≦Ａ_２ｍｉｎ≦３００μｍ。好ましくは、使用される焼結粒子の少なくとも７０％、特に少なくとも８０％、特に少なくとも９０％、特に少なくとも９５％が最小寸法Ａ_１ｍｉｎ又はＡ_２ｍｉｎを有する。

【0013】

請求項９に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。好ましくは、第１焼結粒子及び第２焼結粒子は、それらの粒子形態及び／又はそれらの粒径が異なる。好ましくは、焼結粒子は、それらのアスペクト比及び／又はそれらの粒径、特にそれらの最小寸法及び／又はそれらの最大寸法に基づいて分離される。使用する焼結粒子を選択的に選択することにより、誘導性部品の電磁特性に所望の方法で影響を与えることができる。

【0014】

好ましくは、焼結粒子は、第１焼結粒子を含む粗の第１フラクションと、第１焼結粒子と比較して小さい、第２焼結粒子を含む微細の第２フラクションに分離される。焼結粒子が粗の第１フラクションと微細の第２フラクションに分離されているため、第１磁心を形成するための第１混合物と、第２磁心を形成するための第２混合物が生成される。第１混合物を生成するために、第１焼結粒子は結合剤と混合される。これに対応して、第２混合物を生成するために、第２焼結粒子が結合剤と混合される。少なくとも１つのコイル及び第１混合物が型内に配置され、続いて第１混合物の結合剤が活性化されるので、第１焼結粒子は結合剤により第１磁心を形成する。少なくとも１つのコイル及び第１磁心を備えて得られた部品は、第２混合物と共に第２型内に配置される。続いて、第２混合物中の結合剤が活性化され、その結果、第２焼結粒子は結合剤により第２磁心を形成する。第２磁心は、第１磁心及び少なくとも１つのコイルを少なくとも部分的に取り囲む。

【0015】

以下は、好ましくは、第１焼結粒子の最小寸法Ａ_１ｍｉｎに適用される：５００μｍ≦Ａ_１ｍｉｎ≦１０００μｍ、特に６００μｍ≦Ａ_１ｍｉｎ≦９００μｍ、特に７００μｍ≦Ａ_１ｍｉｎ≦８００μｍ。以下は、好ましくは、第２焼結粒子の最小寸法Ａ_２ｍｉｎに適用される：１０μｍ≦Ａ_２ｍｉｎ≦５００μｍ、特に１００μｍ≦Ａ_２ｍｉｎ≦４００μｍ、特に２００μｍ≦Ａ_２ｍｉｎ≦３００μｍ。好ましくは、使用される焼結粒子の少なくとも７０％、特に少なくとも８０％、特に少なくとも９０％、特に少なくとも９５％が最小寸法Ａ_１ｍｉｎ又はＡ_２ｍｉｎを有する。

【0016】

２段階の製造方法により、誘導性部品の電磁特性と機械特性を最適化できる。焼結粒子を多数のフラクションに分割し、焼結粒子を選択及び分割することにより、電磁特性に所望の方法で影響を与えることができる。

【0017】

好ましくは、第１磁心は、端子接点を除いて、少なくとも１つのコイルを完全に取り囲む。好ましくは、第２磁心は、端子接点を除いて、第１磁心及び少なくとも１つのコイルを完全に取り囲む。異なる焼結粒子を備えた多数の磁心を生成することにより、部品の電磁気的及び／又は機械的特性に望ましい方法で影響を与えることができる。比較的小さい第２焼結粒子が外側の第２磁心を形成するので、部品は特に滑らかな表面を有する。

【0018】

請求項１０に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。焼結粒子は、好ましくは、それらの粒子形態及び／又はそれらの粒径に基づいて、第１焼結粒子及び第２焼結粒子に分離される。好ましくは、焼結粒子は、それらの粒径、特にそれらの最小寸法及び／又はそれらの最大寸法に基づいて、第１焼結粒子を有する粗の第１フラクションと、第１焼結粒子と比較して小さい第２焼結粒子を有する微細の第２フラクションに分離される。第１混合物は、第１焼結粒子及び結合剤から生成される。同様に、第２混合物は、第２焼結粒子と結合剤から生成される。少なくとも１つのコイル及び第１混合物は、第１型（モールド）に配置され、続いて、第１混合物内の結合剤が活性化されるので、第１焼結粒子は結合剤により第１磁心を形成する。第１磁心は、少なくとも１つのコイルを少なくとも部分的に取り囲む。少なくとも１つのコイルと第１磁心、及び第２混合物を用いて生成された部品は、第２型（モールド）に配置され、続いて、第２混合物内の結合剤が活性化される。そのため、第２焼結粒子が結合剤により第２磁心を形成する。第２磁心は、第１磁心及び少なくとも１つのコイルを少なくとも部分的に取り囲む。好ましくは、第１磁心は、端子接点を除いて、少なくとも１つのコイルを完全に取り囲む。好ましくは、第２磁心は、端子接点を除いて、第１磁心及び少なくとも１つのコイルを完全に取り囲む。異なる焼結粒子を備えた多数の磁心を生成することにより、部品の電磁気的及び／又は機械的特性に望ましい方法で影響を与えることができる。

【0019】

請求項１１に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。結合剤は、少なくとも１つの混合物の温度を上げることによって、及び／又は少なくとも１つの混合物への圧力を上げることによって、簡単な方法で活性化される。結合剤の活性化は、焼結粒子が互いに結合して少なくとも１つのコアを形成するという効果を有する。結合剤として、例えば、高分子材料及び／又は樹脂が用いられる。

【0020】

請求項１に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。質量比ｍは、誘導性部品の密度及び／又はエアギャップを所望の方法で設定するために使用される。質量比ｍは、結合剤の質量ｍＢに対する焼結粒子の質量ｍＰの比を表す。以下は質量比ｍに適用される：ｍ＝ｍＰ／ｍＢ。結合剤に対する焼結粒子の質量比が高くなると、密度が増加し、及び／又は誘導性部品のエアギャップが減少する。逆もまた同様である。密度及び／又はエアギャップは、誘導性部品の飽和挙動に影響を与える。

【0021】

請求項１２に記載の方法は、電磁特性が改善された誘導性部品の容易かつ低コストの製造を保証する。磁性体をプレスすることで簡単に基体を生成できる。磁性材料は、好ましくは、顆粒及び／又は粉末の形態をとる。磁性材料は、少なくとも１つのフェライト材料を含む。好ましくは、磁性材料は、少なくとも１つの原材料及び／又は少なくとも１つの廃棄物材料が処理及び／又は活性化されるように提供される。好ましくは、いくつかの原材料及び／又はいくつかの廃棄物材料が混合及び／又は処理される。好ましくは、磁性廃棄物材料は再処理される。

【0022】

本発明はまた、容易かつ低コストで、改善された電磁特性を備えて製造され得る誘導性部品を提供するという目的に基づいている。

【0023】

この目的は、請求項１３の特徴を有する誘導性部品によって達成される。誘導性部品の利点は、方法のすでに説明した利点に対応する。誘導性部品は、特に、請求項１乃至１２のうちの少なくとも１つの特徴を備えて開発されてもよい。焼結粒子は、活性化された結合剤と結合されて、少なくとも１つのコアを形成する。焼結粒子は、磁性材料、特に少なくとも１つのフェライト材料を含む。焼結粒子は、請求項１乃至１２に関連して既に説明したように、それぞれの粒子形態、特にそれぞれのアスペクト比、及び／又はそれぞれの粒径を有する。参照番号は対応する機能に対して付けられる。

【0024】

請求項１４に記載の誘導性部品は、電磁特性が改善された、容易かつ低コストの製造を保証する。多数の磁心の形成と、このために使用される焼結粒子の選択により、電磁特性に所望の方法で影響を与えることができる。

【0025】

本発明のさらなる特徴、利点及び詳細は、以下の例示的な実施形態の説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】誘導性部品の断面図を示す。

【図2A】図１による誘導性部品を製造するステップの流れ図を示す。

【図2B】図１による誘導性部品を製造するステップの流れ図を示す。

【図3】時間ｔ及び周波数ｆの関数としての品質係数Ｑの図表であり、上図は先行技術による鉄合金を含む誘導性部品を示し、中央図はマンガン及び亜鉛を含むフェライト材料での本発明による誘導性部品を示し、下図はニッケル及び亜鉛を含むフェライト材料での本発明による誘導性部品を示す。

【図4】時間ｔ及び周波数ｆの関数としてのＡＣ電力損失Ｐ_ＡＣの図表であり、上図は先行技術による鉄合金を含む誘導性部品を示し、中図はマンガン及び亜鉛を含むフェライト材料での本発明による誘導性部品を示し、下図はニッケル及び亜鉛を含むフェライト材料での本発明による誘導性部品を示す。

【図5】先行技術による鉄合金を含む誘導性部品の周波数ｆ及び時間ｔの関数としての品質係数Ｑの図表を示す。

【図6】マンガン及び亜鉛を含むフェライト材料での本発明による誘導性部品の周波数ｆ及び時間ｔの関数としての品質係数Ｑの図表を示す。

【発明を実施するための形態】

【0027】

誘導性部品１は、コイル２、第１磁心３、及び第２磁心４を備える。コイル２は、例えば円筒状のコイルとして形成されている。コイル２は、導電性材料からなる。コイル２は、端子接点５、６を有する。

【0028】

第１磁心３は、コイル２を取り囲んでいる。第１磁心３は、第１結合剤Ｂ_１によって互いに結合されている第１焼結粒子Ｐ_１を含む。第２磁心４は、第１磁心３及びコイル２を取り囲んでいる。第２磁心４は、第２結合剤Ｂ_２によって互いに結合されている第２焼結粒子Ｐ_２を含む。端子接点５、６は、第１磁心３及び第２磁心４を通って外部に導出されている。

【0029】

第１焼結粒子Ｐ_１は、いずれの場合にも、最小寸法Ａ_１ｍｉｎ及び最大寸法Ａ_１ｍａｘを有する。第１焼結粒子Ｐ_１は、それぞれの第１アスペクト比Ａ_１を有し、Ａ_１＝Ａ_１ｍｉｎ／Ａ_１ｍａｘである。第１焼結粒子Ｐ_１の少なくとも７０％、特に少なくとも８０％、特に少なくとも９０％、特に少なくとも９５％は、それぞれ最小寸法Ａ_１ｍｉｎを有し、ここで、５００μｍ≦Ａ_１ｍｉｎ≦１０００μｍ、特に６００μｍ≦Ａ_１ｍｉｎ≦９００μｍ、特に７００μｍ≦Ａ_１ｍｉｎ≦８００μｍである。第１焼結粒子Ｐ_１の少なくとも７０％、特に少なくとも８０％、特に少なくとも９０％、特に少なくとも９５％は、それぞれのアスペクト比Ａ_１を有し、ここで、０．５≦Ａ_１≦１、特に０．６≦Ａ_１≦１、特に０．７≦Ａ_１≦１、特に０．８≦Ａ_１≦１、特に０．９≦Ａ_１≦１である。好ましくはアスペクト比Ａ_１には、０．５≦Ａ_１≦１、特に０．６≦Ａ_１≦０．９、特に０．７≦Ａ_１≦０．８が適用される。アスペクト比Ａ_１は、磁束の所望の分布に応じて選択できる。Ａ_１≒０．７５のアスペクト比で有利な特性が得られる。

【0030】

第２焼結粒子Ｐ_２は、いずれの場合にも、最小寸法Ａ_２ｍｉｎ及び最大寸法Ａ_２ｍａｘを有する。第２焼結粒子Ｐ_２は、それぞれの第２アスペクト比Ａ_２を有し、Ａ_２＝Ａ_２ｍｉｎ／Ａ_２ｍａｘである。第２焼結粒子Ｐ_２の少なくとも７０％、特に少なくとも８０％、特に少なくとも９０％、特に少なくとも９５％は、それぞれ最小寸法Ａ_２ｍｉｎを有し、ここで、１０μｍ≦Ａ_２ｍｉｎ≦５００μｍ、特に１００μｍ≦Ａ_２ｍｉｎ≦４００μｍ、特に２００μｍ≦Ａ_２ｍｉｎ≦３００μｍである。第２焼結粒子Ｐ_２の少なくとも７０％、特に少なくとも８０％、特に少なくとも９０％、特に少なくとも９５％は、それぞれのアスペクト比Ａ_２を有し、ここで、０．５≦Ａ_２≦１、特に０．６≦Ａ_２≦１、特に０．７≦Ａ_２≦１、特に０．８≦Ａ_２≦１、特に０．９≦Ａ_２≦１である。好ましくは、アスペクト比Ａ_２には、０．５≦Ａ_２≦１、特に０．６≦Ａ_２≦０．９、特に０．７≦Ａ_２≦０．８が適用される。アスペクト比Ａ_２は、磁束の所望の分布に応じて選択できる。Ａ_２≒０．７５のアスペクト比で有利な特性が得られる。

【0031】

第１焼結粒子Ｐ_１及び第２焼結粒子Ｐ_２は、それらの粒子形態又はそれらのアスペクト比Ａ_１又はＡ_２、及び／又はそれらの粒径又はそれらの最小寸法Ａ_１ｍｉｎ又はＡ_２ｍｉｎがそれぞれ異なる。

【0032】

以下、図２に基づいて、誘導性部品１の製造方法を説明する。

【0033】

ステップＳ_１において、最初に、出発材料Ｒ_１～Ｒ_ｎを互いに混合して出発材料混合物Ｒ_Ｍを形成する。出発材料Ｒ_１～Ｒ_ｎは、例えば、リサイクル又は再処理される原材料及び／又は廃棄物である。出発材料Ｒ_１～Ｒ_ｎは、例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）及び／又は酸化鉄を含む。

【0034】

出発材料混合物Ｒ_Ｍは、ステップＳ_２において活性化及び／又はか焼される。か焼において、カルシウム及び炭酸マグネシウムを含む出発材料混合物Ｒ_Ｍは、脱水及び／又は分解を達成するために加熱される。

【0035】

活性化された材料混合物Ｒ_Ｍは、磁性材料Ｍを形成する。磁性材料Ｍは、例えば、粉末形態及び／又は顆粒形態である。磁性材料Ｍは、少なくとも１つのフェライト材料、例えば、ＭｎＺｎフェライト材料及び／又はＮｉＺｎフェライト材料を含む。

【0036】

ステップＳ_３において、磁性材料Ｍはプレスされ、基体Ｇを形成する。基体Ｇは、グリーン体とも呼ばれる。

【0037】

次のステップＳ_４において、基体Ｇは焼結される。焼結は、温度Ｔ_Ｓで行われる。ここで、Ｔ_Ｓ≧１０００℃、特にＴ_Ｓ≧１１００℃、特にＴ_Ｓ≧１２００℃である。焼結された基体はＧ_Ｓで示されている。

【0038】

ステップＳ_５において、焼結された基体Ｇ_Ｓは粉砕される。粉砕は、例えば、破砕機又は粉砕機（クラッシャー）によって行われる。粉砕により、一般にＰで示される焼結粒子が生成される。焼結粒子Ｐは、それぞれの場合、最小寸法Ａ_ｍｉｎ及び最大寸法Ａ_ｍａｘを有し、これらはそれぞれのアスペクト比Ａを定義する。それぞれのアスペクト比に、Ａ＝Ａ_ｍｉｎ／Ａ_ｍａｘが適用される。焼結基体Ｇ_Ｓの粉砕後、焼結粒子Ｐのアスペクト比Ａは大きく発散する。特に粉砕時、それぞれの小さいアスペクト比Ａを有する、細長い形状の焼結粒子Ｐもまた生成される。焼結粒子Ｐのさらなる処理のために、実質的に球形及び／又は直方体形に対応する形状が望ましい。

【0039】

ステップＳ_６において、焼結粒子Ｐのアスペクト比Ａを小さくする。これは、それぞれの焼結粒子Ｐの最大寸法Ａ_ｍａｘが最小寸法Ａ_ｍｉｎに近づくことを意味する。この目的のために、焼結粒子Ｐは、例えば、ボールミルによって加工される。ボールミルは、ドラムと、その中に配置された金属ボールとを備える。焼結粒子Ｐは、ドラムに導入され、ドラムの回転に基づいて、金属ボールによって、さらに粉砕及び／又は摩擦によって加工され、その結果、焼結粒子Ｐのアスペクト比Ａは、少なくとも部分的に減少する。

【0040】

ステップＳ_７において、焼結粒子Ｐは、それらの粒子形態に基づいて、及び／又はそれらの粒径に基づいて分離される。焼結粒子Ｐは、第１焼結粒子Ｐ_１を含む第１フラクションと、第２焼結粒子Ｐ_２を含む第２フラクションに分離される。第１焼結粒子Ｐ_１は、最小寸法Ａ_１ｍｉｎ及び最大寸法Ａ_１ｍａｘ並びにアスペクト比Ａ_１を有し、一方、第２焼結粒子Ｐ_２は、最小寸法Ａ_２ｍｉｎ、最大寸法Ａ_２ｍａｘ及びアスペクト比Ａ_２を有する。第１フラクションは、第２フラクションと比較してより粗い粒子を含む。したがって、焼結粒子Ｐ_１、Ｐ_２の少なくとも７０％について、以下が適用される：Ａ_１ｍｉｎ＞Ａ_２ｍｉｎ及び／又はＡ_１ｍａｘ＞Ａ_２ｍｉｎ及び／又はＡ_１ｍｉｎ＞Ａ_２ｍａｘ。

【0041】

第１フラクションにも第２フラクションにも属さない、ステップＳ_７で分離された焼結粒子Ｐは、ステップＳ_５に戻されてさらに粉砕され、及び／又はステップＳ_６において、さらに加工され得る。これは、図２に破線で示されている。

【0042】

次のステップＳ_８１において、第１焼結粒子Ｐ_１及び第１結合剤Ｂ_１から第１混合物Ｘ_１が生成される。これに対応して、ステップＳ_８２において、第２焼結粒子Ｐ_２及び第２結合剤Ｂ_２から第２混合物Ｘ_２が生成される。結合剤Ｂ_１及びＢ_２は、同じであっても異なっていてもよい。結合剤Ｂ_１、Ｂ_２は、例えば、ポリマープラスチック及び／又は樹脂である。

【0043】

第１混合物Ｘ_１は、第１焼結粒子Ｐ_１の質量ｍ_Ｐ１と第１結合剤Ｂ_１の質量ｍ_Ｂ１との質量比ｍ_１を有する。したがって、質量比ｍ_１には以下が適用される：ｍ_１＝ｍ_Ｐ１／ｍ_Ｂ１。好ましくは、以下が質量比ｍ_１に適用される：７５／２５≦ｍ_１≦９９／１、特に８０／２０≦ｍ_１≦９８／２、及び８５／１５≦ｍ_１≦９５／５。第２混合物Ｘ_２は、第２焼結粒子Ｐ_２の質量ｍ_Ｐ２と第２結合剤Ｂ_２の質量ｍ_Ｂ２との質量比ｍ_２を有する。したがって、質量比ｍ_２には以下が適用される：ｍ_２＝ｍ_Ｐ２／ｍ_Ｂ２。好ましくは、以下が質量比ｍ_２に適用される：７５／２５≦ｍ_２≦９９／１、特に８０／２０≦ｍ_２≦９８／２、及び８５／１５≦ｍ_２≦９５／５。質量比は通常ｍで表される。

【0044】

ステップＳ_９において、第１混合物Ｘ_１及びコイル２が第１型（モールド）Ｆ_１内に配置される。続いて、第１結合剤Ｂ_１が活性化され、第１結合剤Ｂ_１が第１焼結粒子Ｐ_１を結合して第１磁心３を形成する。第１結合剤Ｂ_１を活性化するために、第１混合物Ｘ_１への圧力ｐ_１及び／又は第１混合物Ｘ_１の温度Ｔ_１が増加される。第１結合剤Ｂ_１の硬化後、コイル２を有する第１磁心３が離型される。

【0045】

次のステップＳ_１０において、第１磁心３は、第２型（モールド）Ｆ_２内にコイル２及び第２混合物Ｘ_２と共に配置される。続いて、第２結合剤Ｂ_２が活性化され、第２結合剤Ｂ_２が第２焼結粒子Ｐ_２を結合して第２磁心４を形成する。第２結合剤Ｂ_２は、第２混合物Ｘ_２への圧力ｐ_２を増加することによって、及び／又は第２混合物Ｘ_２の温度Ｔ_２を増加することによって活性化される。第２結合剤Ｂ_２の硬化後、第１磁心３及びコイル２を有する第２磁心４が離型される。

【0046】

ステップＳ_１１において、誘導性部品１は、離型によって提供される。

【0047】

図３は、時間ｔにわたる周波数ｆ（１００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）に対する品質係数Ｑ（Ｑ値）の測定曲線を示す。本発明による誘導性部品１の品質係数Ｑ（中央図及び下図を参照）は、先行技術による誘導性部品（上図を参照）と比較して、時間ｔにわたってより一定である。測定曲線に加えて、平滑化された測定曲線が図３に示されており、これは品質係数Ｑの不変性に関してより簡単な比較を可能にすることを意図している。

【0048】

対応する方法で、図４は、時間ｔにわたる周波数ｆ（４００ｋＨｚ、１．２ＭＨｚ）に対するＡＣ電力損失Ｐ_ＡＣの測定曲線を示す。本発明による誘導性部品１のＡＣ電力損失Ｐ_ＡＣ（中央図及び下図を参照）は、先行技術による誘導性部品（上図を参照）と比較して、時間ｔにわたってより一定である。測定曲線に加えて、平滑化された測定曲線が図４に示されており、これはＡＣ電力損失Ｐ_ＡＣの不変性に関してより簡単な比較を可能にすることを意図している。

【0049】

本発明による部品１は、熱的劣化がほとんどなく、その結果、本発明による誘導性部品１を有する電気回路の挙動が、例えば、品質係数ＱやＡＣ電力損失Ｐ_ＡＣなど時間ｔにわたって変化するパラメータの結果として変化せず、これらの機能は損なわれないことを確実にする。図５の測定曲線と図６の測定曲線の比較は、本発明による誘導性部品１の品質係数Ｑが、時間ｔにわたってほとんど変化せず、本発明による部品１は、熱的劣化がほとんどないことを示す。

【0050】

一般に以下が適用される：
誘導性部品１は、少なくとも１つのコイル２を有する。好ましくは、誘導性部品１は、正確に１つのコイル又は正確に２つのコイルを有する。

【0051】

焼結基体Ｇ_Ｓを粉砕することによって生成された焼結粒子Ｐは、任意の所望の方法で、加工、分離及び／又は選択できる。言及したステップの順番は、ここで所望の通りにできる。既知のフィルタ及び／又は遮蔽物及び／又は分離装置が、分離及び／又は選択のために使用できる。焼結粒子Ｐの加工、分離及び／又は選択により、誘導性部品１の電磁特性を所望の方法で設定できる。特に、インダクタンス、飽和挙動、及び／又はエアギャップを設定できる。

【0052】

結合剤Ｂの活性化は、コールドプレス又はホットプレスにより行うことができる。

【0053】

磁性材料Ｍ、及びその結果として少なくとも１つの磁心３、４は、好ましくは少なくとも１つのフェライト材料を含む。フェライト材料は低コストで容易に入手できる。フェライト材料の使用は、誘導性部品１の比較的良好な電磁特性が達成されることを意味する。特に、誘導性部品１は、高いインダクタンス、所望の飽和挙動、低損失を有し、及び／又は高電圧で動作できる。このような誘導性部品１は、例えば、３ｋＶ_ＡＣ（３ｍＡ、３秒）の電圧での高電位試験（ＡＣ ＨｉＰｏｔ試験）に耐えることができる。

【0054】

焼結粒子は、一般的にＰで表される。アスペクト比は、一般的にＡで表される。最小寸法は一般にＡ_ｍｉｎで表される。最大寸法は一般にＡ_ｍａｘで表される。

【符号の説明】

【0055】

１ 誘導性部品
２ コイル
３ 第１磁心
４ 第２磁心
５、６ 端子接点
Ａ_１ 第１アスペクト比
Ａ_２ 第２アスペクト比
Ｂ_１ 第１結合剤
Ｂ_２ 第２結合剤
Ｆ_１ 第１型（モールド）
Ｆ_２ 第２型（モールド）
Ｇ 基体
Ｇ_Ｓ 焼結（された）基体
Ｍ 磁性材料
Ｐ_１ 第１焼結粒子
Ｐ_２ 第２焼結粒子
Ｐ_ＡＣ ＡＣ電力損失
Ｑ 品質係数
Ｒ_１ 出発材料
Ｒ_Ｍ 出発材料混合物
Ｘ_１ 第１混合物
Ｘ_２ 第２混合物

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】