JPH0255647A - 非晶質合金薄帯の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は液体急冷法により非晶質合金薄帯を製造する製
造方法に関する。

（従来の技術） 非晶質合金はその優れた磁気的性質や電気的性質により
軟質磁性コア材料などの各種の磁性部品として使用され
つつある。

非晶質合金を製造する方法には種々の方法があるが、な
かでも液体急冷法が大量生産に適していることから一般
的に広く採用されている。この方法では例えばＦｅ、Ｃ
ｏ５Ｎｉを主体とし、８５Ｃ，Ｐ、Ｓｌなどの半合全元
素を添加した合金からなる非晶質合金を製造している。

この液体急冷法は、溶融した合金を高速で回転する冷却
ロールに接触させて急速に冷却させることにより薄帯と
して連続的に取出す方法で、冷却ロールから連続して排
出される非晶質合金薄帯を巻取ロールで巻取ながら取出
すようにしている。

（発明が解決しようとする課８） しかし、この液体急冷法も次のような問題がある。

すなわち、この製造方法における製造開始当初は、製造
される非晶質合金薄帯の先端部は溶湯と冷却ロールとの
熱バランスが取れていない時で、薄帯の特性が不安°定
であり、必要とする厚さも得ることができず、製品とし
て使用することができない不良部分である。

そこで、製造当初に非晶質合金薄帯の先端不良部を取り
除くことが考えられるが、そのためには製造を一旦停止
しなければならず、製造能率を低下させるだけでなく、
再開後には再び薄帯の先端不良部が生じることになる。

このため、従来は非晶質合金薄帯の先端不良部に対して
同等処置を施していない。このため、巻取った非晶質合
金薄帯を使用して磁性部品を製造する場合に、誤って先
端不良部を用いて部品を作り不良品を出すことが多く見
受けられる。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので。

液体急冷法で製造される非晶質合金薄帯の先端不良部を
自動的に取り除いて良品のみの材料を得ることができる
非晶質合金薄帯の製造方法を提供することを目的とする
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 前記目的を達成するために、本発明の非晶質合金薄帯の
製造方法は、合金溶湯を回転する冷却ロールに接触させ
て急速に冷却させて非晶質合金薄帯を連続して取出し、
且つ冷却ロールから取出される非晶質合金薄帯を巻取ロ
ールで巻取る方法において、製造開始時に、製造された
前記非晶質合金薄帯の先端不良部をガイドにより前記巻
取ロールとは異なる方向に案内し、前記非晶質合金薄に
、非晶質合金薄帯の先端不良部を切断することを特徴と
するものである。これにより、薄帯の製造を中断するこ
となく、薄帯の先端不良部を取除くことができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面について説明する。

本発明の製造方法の一実施例を第１図ないし第４図につ
いて説明する。

非晶質合金薄帯１を製造するためには、溶融した合金２
をるつぼ３の先端のノズルから噴出させ、直下に設置さ
れている冷却ロール４の表面で急速に冷却凝固させる。

冷却ロール４は図示しない回転駆動装置により高速で回
転され、合金２の冷却ル４と離間して設置した巻取ロー
ル５で連続している。非晶質合金薄帯１は永久磁石ｊに
磁気吸引力に吸引され且つ接着テープ８に接着されて固
定されることにより回転する巻取ロール５に巻取られる
。

このようにして非晶質合金薄帯１を製造するに際して、
本発明では第１図で示すようにガイド１０を設け、この
ガイド１０を使用して冷却ロール４から取り出される非
晶質合金薄帯１の先端不良部の除去を行なう。ガイド１
０は機影をなすもので、冷却ロール４に対して非晶質合
金薄帯１の移動方向前方にその移動方向に沿って設けら
れている。このガイド１０はその底部を支える軸１１に
より非晶質合金薄帯移動方向に沿う垂直面内で回動され
るようになっており、さらに図示しない昇降装置により
昇降されるようになっている。また、ガイド１０の冷却
ロール４に面する端部底面には、非晶質合金薄帯１の先
端部を切断するた゛、のカッタ１２が設けである。

先ず、第２図で示すように非晶質合金薄帯１の製造に先
立ち、ガイド１０を冷却ロール４に対して非晶質合金薄
帯移動方向の前下方に下降して位置させ、且つ前方に向
けて下向きとなるように傾斜させておく。そして、製造
が開始されて冷却ロール４から非晶質合金薄帯１の先端
部１ａが繰り出してくると、この先端部１ａはガイド１
０の底面に衝突して巻取ロール５に向けて前進移動でき
ず床面１３上に落下して行く。これにより非晶質合金薄
帯１の先端部１ａは滞留する。この非晶質合金薄帯１の
先端部１ａは品質が不安定であり、厚さも不均一である
不良部分である。

続いて非晶質合金薄帯１が製造されて冷却ロール４から
連続して繰出して行くと、品質と厚さの不均一さが改善
されて品質と厚さが均一になり、不良部から良品部に移
行する。この時点で、第３図で示すようにガイド１０を
軸１１により矢印のする端部に乗上げ、そのままガイド
１０の底部内そして、非晶質合金薄帯１の良品部分が巻
取口取ロール５の外周部に巻取られる。巻取ロール５に
よる非晶質合金薄帯１で巻取りが開始されると、第４図
で示すように床１３面上に落下していた非向けて引戻さ
れる。ここで、急激に引き戻された非晶質合金薄帯１の
先端部１ａの良品部とつながる部分がガイド１０の端部
に設けたカッタ１２に衝突して切断される。これにより
非晶質合金薄帯１の不良部である先端部１ａが非晶質合
金薄帯１の良品部と切離されて取除かれる。従って、非
晶質合金薄帯１は不良部である先端部を除いた良品部の
みを巻取ロール５で巻取ることができる。なお、ガイド
１０は非晶質合金薄帯１を支えて移動させるためにたる
ませることなく巻取ことができる。

この実施例では、次に説明する方法により巻取ロール５
の回転駆動を制御して製造した非晶質合金薄帯１を切断
させることなく巻取るようにする。

巻取ロール５に近いある基準位置に距離測定センサ１４
を設ける。このセンサには超音波反射式または光反射式
などを使用する。そして、巻取ロール５で非晶質合金薄
帯１を巻取っている時に、センサ１４が非晶質合金薄帯
１の表面に対する距離を測定する。このセンサ１４の信
号をアンプ１５で増幅した後、制御装置１６の演算回路
１７で演算して巻取ロール５による非晶質合金薄帯１取
り周速度が一定になるようにモータ６の回転を制御する
。また、冷却ロール４とガイド１０との間に、冷却ロー
ル４から繰り出されてくる非晶質合金薄帯１のたるみの
大きさを検出する２組のセンサ１９．２０を設ける。こ
のセンサ１９，２０は例えば光透過式のものを固定して
使用する。このセンサ１９．２０は冷却ロール４から繰
り出された非晶質合金薄帯１のたるみがある大きさの範
囲に入るように位置および間隔を設定する。具体的には
、上限検出用のセンサ１９の光が遮断された場合、定時
間減速し、逆に下限検出用のセンサ２０の光が遮断され
た場合は定時間速度を保持する。そして、冷却ロール４
から繰り出される非晶質合金薄帯１をセンサ１９．２０
の間を通過させて、そのオン、オフ信号を制御装置１６
の制御回路１８に送る。非晶質合金薄帯１のたるみがセ
ンサ１９．２０で設定した範囲より外れた場合には、制
御回路１８がモータ６の回転駆動を制御して非晶質合金
薄帯］に張力が掛かり過ぎたり、たるみ過ぎないように
巻取ロール５での巻取速度を調整する。これにより冷却
ロール４の回転速度が変・′４して場合でも、非晶質合
金薄帯１に余分な張力が掛かることがなくなり、非晶質
合金薄帯１の切断を防止できる。

このようにして非晶質合金薄帯１の巻取状態を制御する
ことにより、巻取ロール５と冷却ロール４の各周速度が
近似することになり、非晶質合金薄帯１に大きいたわみ
が発生したり、張力が掛かることがなく安定して巻取ら
れるので、ガイドｌＯを下降して非晶質合金薄帯１から
外すようにしても良い。

さらに、非晶質合金薄帯１の巻取状態を制御する方法と
して、冷却ロール４の周速度を検出して巻取ロール５の
回転を制御するようにしてもよい。

第５図はこの制御の方法を示している。すなわち、冷却
ロール４の外周面に接触して回転するゴムなどからなる
弾性ロール２０によりロータリエンコーダ２１を動作さ
せて冷却ロール４の周速度を周波数として計測する。こ
の計７１ｐ１結果は制御装置１６の演算回路１９で演算
して周速度を求めた後と、エンコーダ２１で求めた製造
ロール４の周速度をＶ−πＤＮ／６０　　（Ｖ：周速度
ｍ７秒、Ｄ＝ロール外径ｍ、Ｖ：回転速度ｒｐｍ）の計
算式に基づいて演算を行ない、巻取ロール５の回転速度
を求めてモータ６の回転駆動を制御する。これにより巻
取ロール５と冷却ロール４の各周速度を同調させながら
非晶質合金薄帯１を巻取る。冷却ロール４は使用を重ね
ると摩耗して外径が小さくなり、それに合わせて回転速
度を変化させないと周速度を変化させる必要がある。通
常、冷却ロール４の回転速度は変化させないので周速度
が変化する。これに合わせた巻取ロール５の周速度を変
化させる。

さらに、非晶質合金薄帯１の巻取重量を考慮して巻取ロ
ール５の回転制御を行なうと非晶質合金薄帯１を切断す
ることなく確実に巻取ことかできる。この制御方法を第
６図ないし第８図を参照して説明する。

非晶質合金薄帯１を巻取る巻取ロール５は第９図の線図
で示すパターンで駆動制御する。すなわち、立上がり時
には回転数を急速に増大させ、次に一定回転数に保持し
、さらに順次緩やかに回転数を低下させて減速制御を行
なう。この減速は冷却ロール４と巻取ロール５の周速度
を近似させるために行なう。

ところが、非晶質合金薄帯１の質量が大きい場合には、
巻取ロール５の慣性力が大きくなる。このため、巻取ロ
ール５の駆動制御を行なうために、モータ６としてトル
ク制御可能なモータを使用する、あるいはモータ６と巻
取ロール５との間にトルク制御可能なりラッチ（例えば
電磁クラッチ）を介在させる方法が従来採用されている
が、この場合には次の問題がある。非晶質合金薄帯１を
切断させないように巻取ろうとすると、伝達トルクが小
さくなり巻取ロール５を所定の減速パターンで減速する
ことができない。非晶質合金薄帯１を切断させないよう
な巻取トルクは、通常の減速制御するためのトルクの１
〜１０％と大変小さい。

そこで、所定の減速パターンで減速制御できるトルクで
巻取ろうとすると、非晶質合金薄帯の大きな張力が作用
して切断する。

そこで、第６図および第７図で示すようにモータ６と巻
゛取ロール５の間に、電磁クラッチ２２と一方向クラッ
チ２３の２種類のクラッチを設ける。

なお、図中２４．２５は伝達軸、２６〜２９は伝達用歯
車、３０が軸受である。一方向クラッチ２３は、例えば
第８図で示すようにモータ軸に連結する内輪３１、伝達
軸２４に連結する外輪３２、内輪３１の外周部に形成し
た複数の爪３３と外輪３２との間に設けたころ３４とで
構成され、内輪３１が実線方向に回転すると外輪３２に
回転が通常の形態で伝達され、破線方向（巻取方向）に
回減速する場合および回転速度を保持する場合には、電
磁クラッチ２２が回転伝達を受持ち、モータ６の回転を
歯車２９〜２６および伝達軸２５．２４を介して巻取ロ
ール５に伝達する。また、一方向クラッチ２３は非晶質
合金薄帯１を微少トルク、−巻取る場合を受持ち、モー
タ６の回転を伝達軸２４を介して巻取ロール５に伝達す
る。また。

方向クラッチ２３は減速制御可能な制動トルクを受持つ
。すなわち、一方向クラッチ２３は、巻取ロール５すな
わち外輪３２に大きなトルクが加わると内輪３１と外輪
３２との間にすべりを生じ、内輪３１から外輪３２への
伝達トルクが減少して微少トルクでの巻取りが可能とな
る。−例として、一方向クラッチ２３の噛み合い時の必
要制動トルクは０．２７（ｇｆｍ以下、切り離し時の巻
取トルク１、ｔＯ，０３Ｋｇｆｍ以下、電磁クラッチ２
１による立ち上がりトルクは０．６Ｋｇｆｍ以上である
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の非晶質合金薄帯の製造方法
によれば、液体急冷法により製造した非晶質合金薄帯を
巻取る過程で先端不良部分を容易に切断して取除き、不
良部分のない良好な製品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明方法の一実施例における工
程を示す説明図、第５図は巻取ロールを駆動制御する例
を示す説明図、第６図は巻取口示す構成図、第８図は第
７図で示す回転伝達部に使用するクラッチを示す正面図
、第９図は巻取ロールの巻取過程における回転数の変化
を示す線図である。 １・・・非晶質合金薄帯、４・・・冷却ロール、５・・
・巻取ロール、１０・・・ガイド。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 合金溶湯を回転する冷却ロールに接触させて急速に冷却
   させて非晶質合金薄帯を連続して排出し、且つ冷却ロー
   ルから排出される非晶質合金薄帯を巻取ロールで巻取る
   方法において、製造開始時に、製造された前記非晶質合
   金薄帯の先端不良部をガイドにより前記巻取ロールとは
   異なる方向に案内し、前記非晶質合金薄帯が良品部とな
   った時点で、カッタで前記先端不良部を切断し、前記ガ
   イドで前記非晶質合金薄帯を前記巻取ロールに案内して
   巻取ることを特徴とする非晶質合金薄帯の製造方法。