JPH0319682B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば融体超急冷法を採用すること
により、特に磁気ヘツド、トランス等のコア材を
形成する場合に好適な材料としての軟磁性薄板に
関する。

従来、テープ・レコーダに用いる磁気ヘツド、
トランス等のコア材にセンダスト合金、アルパー
ム合金、高珪素鋼などの硬くて脆い軟磁性材料を
用いる場合には研削などの方法でブロツクからコ
ア材を切り出したり、研磨加工、ラツピング加工
を経てコア材を製造していた。しかしこの方法で
は、生産性が著しく悪くなつて加工費が高くな
り、しかも製作できるコア材の板厚も加工上から
制限されることになる。

これらの欠点を解決するために最近では硬くて
脆い材料の薄板加工法として融体超急冷法が採用
されるようになつた。

しかし融体超急冷法によつて得られる薄板は、
一般的に連続した状態で加熱用の容器からノズル
によつて噴出されるものであり、その断面に凹凸
面を生じていた。この場合、磁気ヘツド、トラン
スなどのコア材として使用する場合には、薄板を
積層してラミネート・コア形状としたり、トロイ
ダル・コアのように、リングに巻き付けたりして
製造していた。さらに種々のコア形状を形成する
ためにプレス加工や研削加工、研磨加工などを施
こしていた。そして上記のような、プレス加工、
研削加工、研磨加工などの負荷を与えた場合に、
凹面形の断面形状をした薄板では破断してしまう
欠点があつた。

またコア材を接着剤を用いて積層することによ
りラミネート・コアを製造する場合、積層時の加
圧により接着剤がラミネート・コアの外部に濾み
出易い。この為、ラミネート・コアの製造として
の特に厚さの管理が困難で特にコア材相互の接着
力が弱い欠点がある。

本発明は上述の如き点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは長さ方向に垂直な断
面形状を凸面形としたことにより機械的に強く、
また積層した場合の占積率が高く、材料本来の性
能、例えば磁束密度、透磁率などの性能を活かす
ことができ、また積層の際に用いる接着材の厚さ
が均一で薄くできるので接着力が強く、剥離等の
トラブルが少ない軟磁性薄板を提供するのにあ
る。

以下本発明の詳細を図面に従つて説明する。

第１図は、本発明を実施するのに使用する融体
超急冷装置０の一例を示したもので、この融体超
急冷装置０は、溶融母材２をヒータＨによつて加
熱、溶融するための耐熱容器１と、この溶融母材
２をローラ３，３に噴出するように耐熱容器１の
先端に設けられたノズル１Ａとから形成される。

そして耐熱容器１によつて熱された溶融母材２
をノズル１Ａからロール３，３に噴出して超急冷
法により、薄板４を得るが、薄板４の寸法及び断
面形状は、溶融母材温度、射出速度、ローラ径、
回転速度などの諸条件で決まる。

溶融母材２の温度を低くし、回転速度を速くし
て均一に冷却すると、第２図および第３図に示す
ように長さ方向に垂直な断面形状が凸面形の軟磁
性薄帯に製造される。ここで、凸面形とは、断面
での中心点Ａにおける厚さD₀と、薄板４の全幅
Ｌの1/4離れた点Ｂの厚さｄとの比D₀／ｄが１以
上のものをいう。

逆に、溶融母材温度が高く、ローラ３，３の回
転速度を遅くさせた場合には、断面形状が凹面形
になる。また溶融母材温度と、ローラ３，３の回
転速度とが上記凸面形と凹面形との中間である場
合には、薄板４の断面形状として矩形のものが得
られる。

そして溶融母材２としてセンダスト合金（Al
−Si−Fe合金）で上記凸面形が得られる条件は、
ロール３，３の径が100mmφの場合、溶融母材温
度1250℃〜1600℃、回転数400〜2000r.p.mの範囲
である。

またFe−Si系合金では溶融母材２温度は1350
℃〜1600℃、回転数600〜1500r.p.mである。

また薄板４の断面形状を第３図のように、中心
における点Ａでの厚さD₀および中心から全幅Ｌ
の1/4、離れた点Ｂでの厚さｄで表わしたとき、
曲げ強度の形状依存性は第４図に示すようにな
る。ここで曲げ強度は棒に薄板４を巻き付けたと
き、破断しない最小半径によつて表わされる。

第４図からD₀／ｄが大きいほど、すなわち凸
面形の方が曲げ強度が良いことが明らかである。
これは、加熱容器１からローラ３，３に噴出され
た溶融母材２が、ローラ３，３から離れる瞬間
に、十分に冷却された薄板４になつているため
に、内部歪が凹面形にした場合よりも小さいこと
と、冷却速度が速いことにより結晶粒径が小さい
ことに起因していると思われる。

コア材を製造する場合には、軟磁性材料で製造
された断面凸面形の薄板４から、縦スタガー取り
（第８図参照）、横スタガー取り（第９図参照）、
縦平行取り（第１０図参照）、横平行取り（第１
１図参照）によつてコア取りを行ない、コア材を
形成する。曲げ強度が良いことは、取り扱い易い
だけではなく、トロイダルコアに使用する場合に
は径が小さくて済み、小型化できる。

更に第６図に示すように凸面形のコア材５を接
着剤６を用いて接着して積層したことによつて形
成されるラミネート・コアは、積層時における加
圧が充分に行えるので占積率は高くなり、実効的
な磁束密度、透磁率は良くなる。これに対して第
７図に示すように凹面形のコア材５′を接着剤６
を用いて接着して積層したことによつて形成され
るラミネート・コアは、上下のコア材５′の凹部
７に接着剤６が残り、占積率が悪化するばかりで
なく、製品化した後に温度サイクルにより接着剤
６が滲み出て来るようなトラブルが起り易い。ま
た深い凹部７に溜つた接着剤６の接着力が発揮で
きず、剥れ易い。

これに対し凸面形に形成された薄板４は、積層
したコア材５の上下に滲みが出ず、製品としての
信頼性が優れている。

次に図面を参照しながら本発明の一実施例を説
明する。

先ず溶融母材２としてFe−Al−Si系のセンダ
スト合金、例えばFe：Al：Siの組成比が85：
5.4：9.6を耐熱容器１内に入れてヒータＨで加熱
して溶融させる。そして耐熱容器１によつて加熱
された溶融母材２を不活性ガス、例えばヘリウ
ム、アルゴン等を注入することによつて耐熱容器
１内の内圧を高め、ノズル１Ａからロール３，３
に噴出して超急冷法により、薄板４を得る。この
場合、センダスト合金の温度は1250℃〜1600℃、
ローラ３，３の回転数は400〜2000r.p.mである。
こうして、第３図のように、中心における点Ａで
の厚さD₀が55μｍ、および中心から全幅Ｌの1/4、
離れた点Ｂでの厚さｄが50μｍの凸面形の薄板４
が得られる。この薄板４の曲げ強度の形状依存性
は、第４図に示され、D₀／d₀が大きく凸面形の
方が曲げ強度が強く、加工性が良いものが得られ
た。このように凸面形に形成した薄板４から、縦
スタガー取り（第８図参照）によつてコア材５を
コア取りし、このコア材５を接着剤６として例え
ばエポキシ系の接着剤を用いて11枚、積層し、ラ
ミネート・コアを形成した。この場合、接着剤６
は積層したコア材５の上下に滲み出ない。また接
着剤６の厚さが均一で薄くできるため、コア材５
相互の接着力が強く、剥離する等のトラブルが少
なく、製品としての信頼性が優れている。

また本発明の第２実施例を説明する。この第２
実施例においては、上記第１実施例における組成
のセンダスト合金に加えてTi、Cu、Mo、Ni、
Ｗ、Cr、Co、Hf、Gd、Zn、Nb、Sn、Mn等の
元素を５重量パーセント以下、添加したものを溶
融母材２として用いたほかは前記第１実施例と同
様の構成および作製条件である。

このようにして製造された薄板４は、第３図の
ように凸面形で中心における点Ａでの厚さD₀が
55μｍ、および中心から全幅Ｌの1/4、離れた点
Ｂでの厚さｄが50μｍの凸面形の薄板４が得られ
る。このように薄板４が凸面形をした場合には、
曲げ強度が強く、加工性が良い。またこの薄板４
からコア取りして、接着剤６を用いてコア材５を
積層してラミネート・コアを形成した場合には接
着剤６の厚さが均一で薄くできるため、コア材５
相互の接着力が強く、占積率が高くなるとともに
製品化した後にも温度サイクルにより滲み出るこ
とがない。

また本発明の第３実施例として、Fe−Si系合
金（Fe：Siの重量パーセント93.5：6.5）を溶融
母材２として用い、そして耐熱容器１内に取納し
たFe−Si系合金を1350℃〜1600℃の温度でFe−
Si系合金を溶融し、この溶融されたFe−Si系合
金を600〜1500r.p.mの回転数で回転しているロー
ラ３，３に噴き付けて凸面形の薄板４を形成した
ほかは前記実施例と同様の構成、作用がある。

また本発明の第４実施例として、Fe−Ni系合
金（Fe：Niの重量比40：60）を溶融母材２とし
て用い、加熱容器１内に収納したFe−Ni系合金
を1460〜1600℃の加熱温度で溶融し、この溶融さ
れたFe−Ni系合金800〜2000r.p.mの回転数で回
転しているローラ３，３に噴き付けて凸面形の薄
板４を形成した。

また第５実施例として溶融母材２としてFe−
Co−Si系合金、（Fe：Co：Siの重量パーセント
77：13：10）を溶融温度、1400℃〜1550℃で溶融
したものを用いて、薄板４を形成した。

さらに第６実施例として溶融母材２としてFe
−Al系合金（Fe：Alの重量比84：16）を用い、
その溶融温度として1500℃〜1650℃の範囲でFe
−Al系合金をローラ３，３に噴出させることに
よつて薄板４を形成した。

なお薄板４を形成するのに上記実施例のほか、
アモルフアス金属で形成してもよい。

上述のように本発明は、長さ方向に垂直な断面
形状を凸面形としたので機械的に強く、また積層
した場合の占積率が高く、さらには材料本来の性
能、例えば磁束密度、透磁率などの性能を活かす
ことができる。また積層の際に用いる接着剤の厚
さが均一で薄くできるので接着力が強く、剥離し
易い等のトラブルが少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の軟磁性薄板を製造すべき融体
超急冷装置を示した断面図、第２図は上記装置を
用いて製造される断面凸面形の薄板を示した斜面
図、第３図は同じく断面図、第４図は上記薄板か
らの曲げ強度の形状依存性を示した特性図、第５
図は本実施例の薄板と比較すべき断面凹面形の薄
板を示した斜面図、第６図は上記凸面形の薄板を
用いてラミネート・コアを形成する場合の断面
図、第７図は同じく上記凹面形の薄板を用いてラ
ミネート・コアを形成する場合の断面図、第８図
は上記凸面形の薄板を用いて縦スタガーのコア取
りをする場合の平面図、第９図は同じく横スタガ
ーのコア取りをする場合の平面図、第１０図は同
じく縦平行のコア取りをする場合の平面図、第１
１図は同じく横平行のコア取りをする場合の平面
図、第１２図は本発明の第３実施例の薄板の曲げ
強度に形状特性図、第１３図は同じく本発明の第
４実施例の薄板の曲げ強度の形状依存性を示した
特性図、第１４図は同じく本発明の曲げ強度の形
状依存性を示した特性図、第１５図は同じく本発
明の第６実施例の薄板の曲げ強度の形状依存性を
示した特性図である。 １……加熱容器、２……溶融母材、３……ロー
ラ、４……薄板、５……コア材、６……接着剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 長さ方向に垂直な断面形状が凸面形状に形成
   されたことを特徴とした軟磁性薄板。