JPH0226768B2

JPH0226768B2 -

Info

Publication number: JPH0226768B2
Application number: JP56078370A
Authority: JP
Inventors: Masaru Takayama; Masao Shigeta
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1981-05-23
Filing date: 1981-05-23
Publication date: 1990-06-12
Also published as: JPS57193005A; US4587507A

Description

【発明の詳細な説明】

この出願の発明は、非晶質磁性合金薄帯と、そ
の薄帯を用いたチヨークコイル用磁心に関する。
更に詳しくは、特に比較的高い周波数の電流であ
つて、定常的ないし周期的に、例えば電気機器等
から漏出したり、あるいは電源側から浸入した
り、あるいは回路中で発生したりする、例えばリ
ツプル電流、オン・オフサージ電流等を除去し、
直流または比較的低い周波数の所望の電流だけを
通過させるためのチヨークコイル用の磁心に適し
た非晶質磁性合金薄帯と、それから形成した磁心
に関する。スイツチングレギユレータ、サイリスタインバ
ータをはじめとするインバータ類、あるいは通常
の直流電源等の種々の機器には、リツプル除去、
オン・オフサージ除去等の目的で、チヨークコイ
ルが用いられている。そして、最近、そのすぐれた軟磁気特性から、
非晶質磁性合金薄帯をチヨークコイル用の磁心材
料とする旨の提案がなされている。しかし、通常の非晶質磁性合金薄帯を例えば巻
回して磁心を形成し、これをチヨークコイルとな
し、直流または交流に、定常的ないし周期的に重
畳する高周波成分を除去しようとすると、発熱量
が大きく、又透磁率等の磁気特性に満足できず、
更には透磁率や鉄損等が長期に亘る繰返し動作や
保存により経時的に劣化するという不都合があ
り、従来用いられてきたけい素鋼板やフエライト
に置き換わるまでには至つていない。一方、非晶質磁性合金の薄帯中に微結晶を析出
させて、これにより磁気特性を向上させようとい
う提案がある。しかし、このような薄帯をチヨー
クコイル用磁心に用いても、通常の組成のもので
は、発熱量、各種磁気特性、経時特性という点
で、チヨークコイル用磁心として、未だ不充分で
ある。この出願の発明は、このような実状に鑑みなさ
れたものであつて、直流または交流に、定常的な
いし周期的に重畳する高周波成分を除去するため
に用いられる非晶質磁性合金薄帯から形成される
チヨークコイル用磁心において、用いる薄帯を改
良することにより、その発熱量を格段と減少さ
せ、透磁率等の磁気特性を向上せしめ、更に、磁
気特性の経時変化を格段と小さくすることを、そ
の主たる目的とする。本発明者らは、このような目的につき種々検討
を繰返した結果、この出願の発明をなすに至つた
ものである。すなわちこの出願の第１の発明は、部分的に結
晶質を含み、下記式で示される組成を有するチヨ
ークコイル用の非晶質磁性合金薄帯である。又、この出願の第２の発明は、部分的に結晶質
を含み、下記式で示される組成を有する非晶質磁
性合金薄帯を巻回してなる巻回体から構成される
チヨークコイル用磁心である。式（Fe_kM_l）_xMn_y（Si_pB_qP_rC_sX_t）_z ここに、上式中、ＭはFeおよびMn以外の他の
遷移金属元素の１種以上を表わし、ＸはSi、Ｂ、
ＰおよびＣ以外の他のガラス化元素の１種以上を
表わす。又、ｘ＋ｙ＋ｚ＝100at％であり、この
うち、ｙは0.1〜10at％、ｚは21.0〜25.5at％であ
る。更に、ｋ＋ｌ＝100％、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔ
＝100％であり、このうち、ｌは０〜10％、又ｐ
は40〜75％、ｒは0.01〜５％、ｓ／ｑは0.05〜
0.4、ｔは０〜10％である。加えて、ｚ≦0.5p＋
１かつｚ≦0.1p＋19かつｚ≧0.3p＋２かつｚ≧
0.13p＋13.7である。以下、この出願の発明の具体的構成について詳
細に説明する。第１の発明におけるチヨークコイル用非晶質磁
性合金の薄帯は、部分的に結晶質を含むものであ
る。薄帯内において、非晶質中に部分的に含まれ
る結晶質は、一般に、微結晶が析出して、非晶質
中に混在しているものである。従つて、薄帯のＸ
線回折を行うと、回折スペクトルは、非晶質特有
のハローの上に、結晶質の存在を示すピークが重
畳されたパターンを示し、又回折像にはハロー上
にスポツトが重畳され、所定の環径と環幅をもつ
デバイ−シエーラー環が現われる。そして、回折スペクトルのハローとピークとの
面積比をとれば、薄帯中の結晶質と非晶質との存
在比が求められるものであるが、このように得ら
れる結晶質／非晶質は、通常、0.1〜50％程度で
あることが好ましい。又、析出した微結晶は、通常、デバイ−シエー
ラー環の環径と環幅とから、概ね10〜1100Å程度
の平均粒径をもつものと考えられるものである。そして、このように部分的に存在する微結晶に
より、薄帯からチヨークコイルを形成したとき、
直流または交流に定常的ないし周期的に重畳する
高周波成分による発熱量は格段と減少する。又、
透磁率等の磁気特性は向上し、更に、角形比、Ｂ
−Ｈループの不飽和領域等の調整も容易となり、
直流重畳特性が向上する。加えて、これら磁気特
性の長期間に亘る繰返し動作や保存にともなう経
時劣化も格段と減少する。次に、非晶質磁性合金薄帯の組成について説明
するならば、上式において、ＭはFeおよびMn以
外の他の遷移金属元素（Sc〜Zn、Ｙ〜Cd、La〜
Hg、Ac〜）を表わすが、その好ましい具体例と
しては、Co、Ni、Cr、Cu、Mo、Nb、Ti、Ｗ、
Ｖ、Zr、Ta、Ｙあるいは希土類元素等の１種以
上を挙げることができる。又、Si、Ｂ、ＰおよびＣ以外の他のガラス化元
素の１種以上を表わすＸの好ましい具体例として
は、Al、Be、Ge、Sb、In等の１種以上を挙げる
ことができる。一方、薄帯中に必須成分として含有されるMn
の含有量ｙは、0.1〜10at％、好ましくは0.1〜5at
％である。0.1％未満では、チヨークコイルとし
ての磁気特性の経時劣化が大きい。又結晶化温度
が低く、後述の微結晶析出のための熱処理に必要
な温度、時間の制限が厳しくなり、上記のように
結晶質を部分的に含有させることが困難となる。
これに対し、ｙが10at％を超えると、経時劣化が
大きくなり、又薄帯が作りにくくなる。また、飽
和磁化が減少し、直流重畳特性も悪くなる。これ
に対し、ｙが0.1〜10at％、好ましくは0.1〜5at％
ではこのような不都合はない。他方、Si、Ｂ、ＰおよびＣを必須成分とし、こ
れに必要に応じ他のガラス化元素の１種以上
（Ｘ）を含有するガラス化元素の含有量ｚは21.0
〜25.5at％である。ｚが21.0at％未満あるいは
25.5at％より大となると、損失が大きく、チヨー
クコイルを構成したときの高周波重畳成分による
発熱量が増大する。加えて、ｚが21.0at％未満と
なると、薄帯化しにくくなり、製造歩留りが悪く
なり、薄帯の表面性が悪くなる。又、結晶化温度
が低下し、微結晶析出のための熱処理に必要な温
度、時間の制限が厳しくなり、上記のように結晶
質を部分的に含有させることが困難となる。更
に、ｚが21.0at％未満であると、耐食性が悪くな
り、又耐久性も劣つてくる。これに対し、ｚが
21.0〜25.5at％の範囲内では発熱量は格段と少な
く、その他上記のような欠点はない。この出願の発明における薄帯は、上記のように
0.1〜10at％のMnと、Si、Ｂ、ＰおよびＣと、こ
れに必要に応じ添加ないし混入する他のガラス化
元素Ｘとを含有するガラス化元素21.0〜25.5at％
とを含み、残部はFeと、これに加え必要に応じ
含有されてもよい他の遷移金属元素Ｍとの総計
64.5〜78.9at％、より好ましくは、69.5〜78・9at
％からなる。この場合、FeおよびMn以外の他の遷移金属元
素Ｍの含有比ｌは、Feの含有比ｋと、ｋ＋ｌ＝
100％の条件下にて、０〜10％、より好ましくは
０〜５％である。ｌが10％より大となると、磁気
特性が劣化し、特に損失が劣り、発熱量が大きく
なり、又透磁率が減少し、好ましくない。他方、ガラス化元素は、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔ＝
100％の条件下で、ｐ％のSiと、ｑ％のＢと、ｒ
％のＰと、ｓ％のＣとの必須成分と、必要に応じ
含有されることのあるｔ％の他のガラス化元素Ｘ
とからなる。この場合、ガラス化元素中のケイ素Si含有比ｐ
は、40〜70％である。ｐが40％未満および75％よ
り大となると、発熱量が増大してしまう。又、40
％未満では、特に透磁率等の磁気特性が悪くな
る。更には、発熱量や透磁率等の経時劣化も大き
い。他方、75％より大では、磁気特性の点で満足
できない。加えて、ガラス化元素の総計の含有量zat％と、
ガラス化元素中のSi含有比ｐ％との間には、ｚ≦
0.5p＋１、かつｚ≦0.1p＋19、かつｚ≧0.3p＋２、
かつｚ≧0.13p＋13.7の関係が満足されなければ
ならない。すなわち、これらの条件を第１図に基づき説明
するならば、（ｚ、ｐ）の座標で表わしたとき、
点Ａ（40、21.0）、Ｂ（45、23.5）、Ｃ（65、25.5）、
Ｄ（75、25.5）、Ｅ（75、24.5）、Ｆ（70、23.0）およ
びＦ（55、21.0）を順次直線で結び、これらの直
線で囲まれる領域が、この出願の発明における薄
帯の、ｚとｐとが満足すべき条件である。そして、この領域内のみにおいて、発熱量が格
段と減少するものである。なお、図示Ｃ−Ｄ線
（ｚ＝25.5）上方およびＧ−Ａ線（ｚ＝21.0）下
方における不都合については上述したとおりであ
るが、図示Ａ−Ｂ線（ｚ＝0.5p＋１）およびＢ−
Ｃ線（ｚ＝0.1p＋19）上方では、発熱量が増大す
るとともに、磁気特性が悪く、経時劣化が大き
い。又、Ｅ−Ｆ線（ｚ＝0.3p＋２）およびＦ−Ｇ
線（ｚ＝0.13p＋13.7）下方では、発熱量が増大
するとともに、高速急冷法により、非晶質の薄板
が得られにくくなるという欠点がある。又、Ｅ−
Ｆ線およびＦ−Ｇ線下方では、微結晶析出のため
の熱処理条件が厳しく、結晶質を部分的に存在さ
せることが難しい。更に、ガラス化元素中のリンＰ含有比ｒは、
0.01〜５％、より好ましくは0.01〜２％である。
0.01％未満では、発熱量、透磁率等の経時劣化が
大きくなつてしまい、又５％より大では発熱量が
増大し、かつ直流重畳特性が劣化してしまう。そ
して0.01〜５％、好ましくは0.01〜２％にて、発
熱量は十分小さく、その経時変化は十分少なく、
しかも磁気特性もすぐれている。又、ガラス化元素中の炭素Ｃ含有比ｓを、ホウ
素Ｂ含有比ｑで除した値は0.05〜0.4でなければ
ならない。0.05より大となつてはじめて、発熱量
や透磁率の経時変化が十分小さくなる。ただ0.4
を超えると、薄帯化が困難となる。又、発熱量が
多くなる。なお、上記のように、ガラス化元素としては、
更に他のガラス化元素Ｘが含有されていてもよ
い。ただ、その含有比ｔが10％を超えると、磁気
特性に支障が生じるので、ｔは０〜10％である。この出願の発明における薄帯は、以上詳述した
条件さえ満足すれば、他に特に制限はない。ただ、薄帯中に結晶質が部分的に導入された結
果、特に薄帯面内の所定方向に磁気異方性が付与
されると、透磁率が向上したり、発熱量がより一
層減少したり、更には各種磁気特性の調整が容易
となる点で好ましい。この場合、磁気異方性は、薄帯面内における所
定の一方向に、通常一軸方性として導入されるこ
とが好ましい。すなわち、ほぼ完全に非晶質の磁性合金の薄帯
を、後述の巻回の前、あるいは場合によつては巻
回の後に無磁場中で熱処理することにより、微結
晶を析出させると、通常、薄帯長手方向に一軸異
方性が付与され、そのとき透磁率が向上する。
又、薄帯長手方向と所定の角度をなす方向に、薄
帯巻回前、あるいは巻回後に磁場を印加して熱処
理することにより、微結晶を析出させると、薄帯
長手方向と所定の角度をなす方向に、一軸異方性
が付与され、そのとき、異方性方向を所定の方向
とすることにより、角形比やＢ−Ｈループの不飽
和領域を所望のごとく調整することができ、又発
熱量をより小さくすることができる。このような磁気異方性の存在は、常法に従い、
トルク曲線を測定したりすることにより容易に検
証される。このような薄帯は、概ね10〜100μｍ程度厚さ
と、概ね0.1〜50cm程度の巾をもつ長尺の薄板で
ある。次に、この出願の第２の発明におけるチヨーク
コイル用磁心は、このような薄帯を巻回してなる
巻回体から構成される。すなわち、薄帯を巻回してなる巻回体自体から
磁心が形成されてもよい。又、巻回体を切断してＵ字、Ｃ字、Ｉ字、Ｌ字
状等の切断体とし、この切断体をカツトコアと
し、このカツトコア同志を突きあわせて磁心とし
てもよい。更には、切断体を接続して所定形状例えばＥ字
状等のカツトコアとなし、このカツトコア同志
を、あるいはこのカツトコアと上記のＩ字状等の
切断体からなるカツトコアとを突き合わせて磁心
としてもよい。このように、磁心とカツトコア形状とするとき
には、捲線作業が容易となる。このように、第２の発明の磁心は、薄帯の巻回
体から構成されるものであり、薄帯を所定の形状
となして積層してなるものではない。これは以下
のような理由による。すなわち、上記のように、薄帯には、微結晶の
析出により、薄帯面内の所定方向に一軸性の磁気
異方性が付与されると好ましい結果を得る。そし
て、このような微結晶析出のための処理として
は、通常、巻回体形成前に施し、その後これから
巻回体を得ることになるが、得られる巻回体にお
ける容易軸の方向は、磁路方向に対し一定となる
ため、発熱量等の特性は高いものが得られる。こ
れに対し、積層構造とするときには、面内に所定
の異方性をもつ薄帯を例えばエツチングしたり、
打抜いて、これを積層するので、磁路と容易軸の
方向は、一定とはならず、発熱量等の特性として
高いものが得られない。更には、巻回後微結晶析出のための処理を施す
ときにも、磁路に対し、所望の任意の一定の角度
をもつ容易軸を容易に導入することができる。反
面、積層型では、両者のなす角度を、磁路中一定
の角度にて、任意の値とすることはできず、又で
きたとしても非常に固難である。そして、第２の発明の磁心は、巻回体自体から
なる場合はもとより、上記のように、種々のカツ
トコア形状とするときでも、更には後述のように
空隙を設けるときでも、容易軸が磁路方向となす
角度は、常に一定でしかもそれを任意の角度とな
すことができる。なお、コア加工時の特性劣化も、巻回形の方が
すぐれている。そして、第２の発明の磁心は、こ
のように巻回体から構成される結果、製造が容易
となり、製造コストが低廉となる。このように巻回体から磁心を構成する場合、巻
回体は、薄帯の所定の巻枠、巻心等に巻回し、そ
の端部を固定して形成される。この場合、巻枠、
巻心等の構造、形状等は種々のものとすることが
できる。又、その材質は、磁器、ガラス、樹脂等
の他、金属であつてもよく、更に、端部の固定
は、接着剤、溶接、テープ等によつたり、あるい
は、巻枠等に設けられたかしめ爪によつてかしめ
る等によつてもよい。なお、巻回される薄帯間には、絶縁材料を介在
させることもできる。又、上記と異なり、巻枠、
巻心等を用いず、例えば樹脂等を含浸させる等し
て、その形状を固定することもできる。加えて、
薄帯巻回形状は、円輪状、角輪状等種々変更可能
である。これに対し、このような巻回体を切断して、切
断体を得て、それをＩ字状、Ｕ字状、Ｃ字状等の
カツトコアになすには、巻回体の特に切断部を樹
脂等で含浸させ固定したり、かしめ爪等で固定し
たりして、切断すればよい。又、この切断体相互
の薄帯ないし巻枠等の間を接着すれば、所定のＥ
字状等のカツトコアが形成される。そして、この
ような各種カツトコアから、Ｕ−Ｕ、Ｅ−Ｉ等の
種々のカツトコア形状の磁心が構成される。さらに、このような各種磁心の磁路中には、そ
の一部分に空隙が形成されていることが好まし
い。空隙の存在により、Ｂ−Ｈループの不飽和領
域が拡大し、直流重畳特性が向上するからであ
る。このように、磁路の一部分に空隙を設けるに
は、上記切断体を形成するのと同様、切断部分を
固定して、所定空隙中にて巻回体を切断してもよ
く、あるいは、上記カツトコアの突きあわせに際
し、所定の空隙を設けてもよい。なお、空隙長は、通常、磁路長の0.001〜0.05
程度とすればよい。この出願の発明の薄帯およびチヨークコイル用
磁心は、通常、以下のようにして作製される。まず、対応する組成の母合金から、公知の高速
急冷法に従い、ほぼ完全に非晶質の薄帯を得る。次いで、通常は、この薄帯に、微結晶析出のた
めの処理を施す。このような処理は、通常、無磁場中にて、結晶
化温度付近の温度で適当な時間加熱し、これを冷
却、例えば空冷することによつて行う。加熱温
度、加熱時間、冷却速度等は、必要とする特性値
に応じ、容易に実験的に求めることができる。な
お、このような熱処理の雰囲気は、空気中、真空
中、不活性ガス中、非酸化性ガス中等いずれであ
つてもよい。あるいは、この他、上記のような熱処理を、静
磁場中で行なうこともできる。この場合、印加磁
場は、例えば1000e程度とする。そして、このと
き、薄帯面内の長手方向と所定の角度をなす異方
性が付与される。又、熱処理を張力を印加しなが
ら行つたり、更には場合によつては回転磁場中で
行うこともできる。次いで、上記したようにこの薄帯を巻回し、巻
回体を得、これをそのまま磁心としたり、これか
ら各種カツトコアを形成し、磁心としたり、更に
は所定の空隙を設けたりして、この出願の発明の
チヨークコイル用磁心が形成される。なお、薄帯に予め微結晶析出のための処理を施
さず、巻回体作製後、カツトコア形成後、あるい
は空隙形成後のいずれかに、処理を施すこともで
きる。また薄帯に予め微結晶析出のための処理を
施して、その後巻回体を得るときには、巻回体作
製後等に、別途歪除去のため熱処理を施すことも
できる。そして、以上ような磁心に所定の捲線を施し、
その他所定の加工を施し、チヨークコイルが形成
される。このようなチヨークコイルは、スイツチングレ
ギユレータ、サイリスタインバータをはじめとす
るインバータ類、あるいは通常の直流電源等各種
電気機器に用いられる、リツプル、オン・オフサ
ージ等の除去用コイルとして有用である。この出願の発明の薄帯を用いたチヨークコイル
用磁心は、直流または交流、例えば50Hz程度の交
流に定常的ないし周期的に重畳する高周波成分を
除去するに際し、その発熱量がきわめて少ない。
又、透磁率等の磁気特性が良好で、しかも、その
角形比、Ｂ−Ｈループの不飽和領域等を容易に所
望のごとく調整できるので、上記のような高周波
成分、例えばリツプル電流、オン・オフサージ電
流の除去が有効に行え、その適用範囲がきわめて
広い。更には、各種特性の経時変化がきわめて少
ない。又微結晶析出のための熱処理条件も広範囲
であり、製造が容易である。さらには耐食性等も
高い。次に、この出願の発明の実施例を示し、この出
願の発明を更に詳細に説明する。実施例１上記した式に含まれる組成Fe_76.7Mn_0.3Si₁₄B_7.6
P_0.1C_1.3（ｚ＝23at％、ｐ＝60.9％、ｒ＝0.4％、
ｓ／ｑ＝0.17％）をもつ非晶質非晶質合金薄帯Ａ
と、上記した式の範囲外の組成Fe₇₄Si₁₃B₁₃をも
つ非晶質磁性合金薄帯Ｂとを高速急冷法により得
た。両者はほぼ完全に非晶質であり、ともに厚さ
30μｍ、巾８mmである。次いで、これら薄帯Ａ，Ｂにつき、それぞれを
５分割し、その１つは何ら処理を施さず、又、他
の４つには、下記表１のような温度と時間にて無
磁場中熱処理を行い、試料Ａ−１〜Ａ−５および
試料Ｂ−１〜Ｂ−５を得た。

【表】

【表】これら試料Ａ−１〜Ｂ−５につき、Ｘ線回折を
行つたところ、上記表１に示される結果を得た。次いで、上記薄帯Ａ，Ｂを５分割して、内径19
mm、外径31mm、巾８mmのトロイダル状に巻回し、
計10個の巻回体を得た。このようにして得た計10
個の巻回体Ａ−１〜Ｂ−５につき、上記表１に示
される計10種の熱処理を行つた後、巻回体にエポ
キシ系樹脂を含浸させ、樹脂硬化させ、しかる
後、巻回体を切断して、磁路中に、幅１mmの空隙
を形成し、チヨークコイル用磁心Ａ−１〜１−
５、Ｂ−１〜Ｂ−５を得た。このようにして得たチヨークコイル用磁心Ａ−
１〜Ｂ−５につき、Ｌ＝30μHとなるように巻線
を施し、これを50KHzで駆動する5V、30Aのフオ
ワードコンバータ型スイツチング電源にリツプル
除去用チヨークコイルとして組みこみ、発熱量テ
スト行なつた。出力電流20Aのときの磁心の温度
上昇を測定して、下記表２に示される結果を得
た。

【表】これとは別に、磁心Ａ−１〜Ｂ−５につき、上
記Ｌ＝30μHに設定して巻線したチヨークコイル
の直流重畳特性を測定した。各コイルにつき、Ｌ
＝20μH以下となる直流電流値を表２に併記する。さらに、これら各チヨークコイル化を、120℃
の恒温槽中に1000時間保持し、上記発熱量および
直流重畳特性を測定し、特性の経時変化を評価し
た結果を上記表２に併記する。表中、×は大きな
変化があつたこと、△は変化があつたこと、○は
変化がなかつたことを表わす。表２に示される結果から、上記した式に示され
る組成をもち、部分的に結晶質を含むこの出願の
発明の薄帯を、チヨークコイル用磁心として用い
るときすぐれた効果が明らかである。実施例２上記の式において、Mn含有量ｙを1.0at％、ガ
ラス化元素成分中のＰ含有比ｒを0.1at％、Ｃと
Ｂとの含有比ｓ／ｑを0.2にそれぞれ固定し、ガ
ラス化元素成分量ｚとガラス化元素分成中のSi含
有比ｐとをそれぞれ変化させて、各種薄帯を作製
した。次いで、各薄帯を内径19mm、外径31mm、巾８mm
のトロイダル状に巻回した後、各巻回体に440℃、
40分間の無磁場中熱処理を施し、エポキシ系樹脂
を含浸させ、固定し、磁路中に１mmの空隙を設
け、各種磁心を得た。このように行つた熱処理の
結果、各薄板のＸ線回折スペクトルには、いずれ
もハローとピークとが存在していた。次に、このようにして得た各磁心につき、実施
例１と同様にして、チヨークコイルを作製し、実
施例１と同様の発熱量テストを行い、磁心の温度
上昇を測定した。結果を第２図に示す。第２図に
は、薄帯中のSi含有比ｐを横軸にとり、ガラス化
元素成分量ｚを縦軸にとり、ｚおよびｐの異なる
各種薄板から得られたコイルにおいて、その温度
上昇ΔTがそれぞれ50℃、30℃、25℃および20℃
である組成線が示される。第２図に示される結果から、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−
Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ａで囲まれる領域内の組成をもつこ
の出願の発明の薄帯から得られるコイルは、ほぼ
25℃以下の温度上昇した示さず、これに対し、上
記領域外の薄帯から得られるコイルでは、発熱量
が増大してしまうことがわかる。又、各種コイルにつき、実施例１と同様に直流
重畳特性および発熱量と直流重畳特性との経時変
化とを測定したところ、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ
−Ｇ−Ａで囲まれる領域の組成をもつ薄帯から得
られたコイルは、いずれも実施例１におけるコイ
ルＡ−３、Ａ−４と同等のすぐれた特性を示し
た。更に、各組成ごとに、40分間の熱処理にて、発
熱量、直流重畳特性、経時変化の点で、良好な特
性を得るための熱処理温度Tanの許容巾ΔTanを
求めた。ΔTanがそれぞれ20℃、30℃および40℃
である組成線を第３図に示す。第３図に示される結果から、この出願の発明
の、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ａで囲まれる
領域内の組成をもつ薄帯は、20℃以上の熱処理温
度を示すことがわかる。なお、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ａで囲さ
れる領域内の組成をもつ薄帯は、いずれもすぐれ
た耐食性を示した。実施例３ｐ＝0.7％、ｓ／ｑ＝0.32に固定した、Mn含有
量ｙの異なる下記表３に示される４種の組成の非
晶質磁性合金薄帯を得た。この４種の薄帯を用い、実施例１と同一の寸法
の巻回体を作製し、各巻回体に熱処理を施した
後、樹脂含浸により固定して１mmの空隙を設け
た。実施例１と同様に、チヨークコイルを形成し
て、スイツチング電源を組みこんだときの、温度
上昇を測定した。各巻回体に対する熱処理時間を
40分に固定し、温度上昇が25℃以下となる熱処理
温度巾を下記表３の示す。なお、いずれの場合
も、Ｘ線回折の結果、ハローとピークが存在して
いた。

【表】表３に示される結果から、Mn含有量が0.1〜
10at％、より好ましくは0.1〜5at％となつたと
き、微結晶析出のための熱処理温度巾が広くなる
ことがわかる。実施例４下記表４に示される、ｓ／ｑの異なる４種の組
成の非晶質磁性合金薄帯を得た。

【表】この４種の薄帯を用い、実施例１と同一の寸法
の巻回体を作製し、実施例１と同様に各巻回体に
熱処理を施し、空隙を設けて磁心を作製した。各
磁心の薄帯は、Ｘ線回折により、ハローとピーク
とが存在していた。Ｌ＝30μHに設定して巻線を施してチヨークコ
イルとし、実施例１と同様直流重畳特性を測定
し、各コイルのＬ＝20μH以下となる直流電流値
を測定した。結果を下記表５に示す。

【表】表５の結果から、ｓ／ｑは0.05〜0.4となると
直流重畳特性が向上することがわかる。なお、コイルＤ−４は、発熱が多く、チヨーク
コイル用コアとしては適さないことが確認され
た。これに対し、各コイルを120℃の恒温槽中に
1000時間保持し、その後の直流重畳特性の変化を
調べた。結果を○（変化なし）および△（変化あ
り）の記号にて、上記表５に示す。表５の結果から、ｓ／ｑ＝0.05〜0.4で良好な
経時特性を示すことがわかる。実施例５下記表６に示される、リン含有比ｒの異なる４
種の非晶質磁性合金薄帯を得た。

【表】これら４種の薄帯につき、実施例１と同一の寸
法の巻回体を作製し、実施例１と同様に、各巻回
体に熱処理を施し、空隙を設けて磁心を作製し
た。各磁心の薄帯は、Ｘ線回折により、ハローと
ピークとが存在していた。これら各磁心から実施例１同様、チヨークコイ
ルを作製し、実施例４と同様、Ｌ＝20μHとなる
直流値と、その経時変化を測定した。結果を下記
表７に示す。

【表】表７の結果から、ｒは0.01〜５％、より好まし
くは0.01〜20％でなければならないことがわか
る。実施例６ Fe_77.7Mn_0.3Si₁₁B_9.0C_1.9P_0.1の組成の30μｍ厚さ
の非晶質磁性合金薄帯を得、実施例１と全く同様
にして、巻回体から空隙を有する磁心Ｆを得た。これに対して、上記薄帯を内径19mm、外径31の
リング状に抜き、これを熱処理後、巾８mmに積層
し、樹脂含浸し、１mmの空隙を設け、積層形の磁
心Ｇを作製した。磁心Ｆ，Ｇの薄帯は、ともに、
ハローとピークとが存在していた。このように作製した２種の磁心から、Ｌ＝
30μHにてチヨークコイルを作製し、実施例１と
同様、発熱テストを行つた。この場合、直流重畳特性を磁心Ｆ，Ｇでほぼ同
一に保ち、Ｌ＝30μHとなる直流重流値を25Aと
したところ、磁心Ｆでは温度上昇が20℃であつた
のに対し、磁心Ｇでは30℃であつた。他方、発熱量、すなわち温峠上昇ΔTを20℃に
ほぼ同一にしたときは、Ｌ＝20μHとなる直流電
流値は、磁心Ｆで25Aであつたのに対し、磁心Ｇ
では20Aであつた。これらの結果から、磁心は、巻回体から構成す
ることが好ましいことがわかる。なお、上記において、空〓を設けない磁心でも
同様な効果が実現した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この出願の発明における非晶質磁性
合金薄帯の組成、特にガラス化元素成分中のSi含
有比ｐ（％）と、ガラス化元素成分量ｚ（％）との
関係を説明するための線図である。第２図および
第３図は、この出願の発明における非晶質磁性合
金薄帯における、上記ｐ％とｚ％との関係によつ
てもたらされる効果を説明するための線図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１部分的に結晶質を含み、下記式で示される組
成を有することを特徴とするチヨークコイル用非
晶質磁性合金薄帯。式（Fe_kM_l）_xMn_y（Si_pB_qP_rC_sX_t）_z ［上式中、ＭはFeおよびMn以外の他の遷移金属
元素の１種以上を表わし、ＸはSi、Ｂ、Ｐおよび
Ｃ以外の他のガラス化元素の１種以上を表わす。
又、ｘ＋ｙ＋ｚ＝100at％であり、このうち、ｙ
は0.1〜10at％、ｚは21.0〜25.5at％である。更
に、ｋ＋ｌ＝100％、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔ＝100％
であり、このうち、ｌは０〜10％、又、ｐは40〜
75％、ｒは0.01〜５％、ｓ／ｑは0.05〜0.4、ｔは
０〜10％である。加えて、ｚ≦0.5p＋１かつｚ≦
0.1p＋19かつｚ≧0.3p＋２かつｚ≧0.13p＋13.7で
ある。］２部分的に結晶質を含み、下記式で示される組
成を有する非晶質磁性合金の薄帯を巻回してなる
巻回体から構成されることを特徴とするチヨーク
コイル用磁心。式（Fe_kM_l）_xMn_y（Si_pB_qP_rC_sX_t）_z ［上式中、ＭはFeおよびMn以外の他の遷移金属
元素の１種以上を表わし、ＸはSi、Ｂ、Ｐおよび
Ｃ以外の他のガラス化元素の１種以上を表わす。
又、ｘ＋ｙ＋ｚ＝100at％であり、このうち、ｙ
は0.1〜10at％、ｚは21.0〜25.5at％である。更
に、ｋ＋ｌ＝100％、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔ＝100％
であり、このうち、ｌは０〜10％、又、ｐは40〜
75％、ｒは0.01〜５％、ｓ／ｑは0.05〜0.4、ｔは
０〜10％である。加えて、ｚ≦0.5p＋１かつｚ≦
0.1p＋19かつｚ≧0.3p＋２かつｚ≧0.13p＋13.7で
ある。］３薄帯を巻回してなる特許請求の範囲第２項記
載のチヨークコイル用磁心。４薄帯を巻回してなる巻回体を切断してカツト
コアとなし、当該カツトコアから磁心を形成して
なる特許請求の範囲第２項記載のチヨークコイル
用磁心。５薄帯を巻回してなる巻回体を切断してなる切
断体を接続してカツトコアとなし、当該カツトコ
アから磁心を形成してなる特許請求の範囲第２項
または第４項記載のチヨークコイル用磁心。６磁路の一部分に空〓を有する特許請求の範囲
第２項〜第５項のいずれかに記載のチヨークコイ
ル用磁心。