JP2002203712A

JP2002203712A - 巻回型コア

Info

Publication number: JP2002203712A
Application number: JP2000403318A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsuoka; 孝松岡; Daigo Ono; 大吾大野
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】アモルファス金属箔を巻回した巻回コアの巻
き始め部及び巻き終わり部での巻きほぐれを防止する。【解決手段】帯状のアモルファス金属箔を環状に巻回
してなる巻回型コア１において、該巻回型コアの巻き始
め部の角部を斜めに切断して、先端を幅狭に形成した。
また、該巻回型コアの巻き終わり部も幅狭に形成した。
巻き始め部および巻き終わり部を幅狭にすることによ
り、バネ弾性力が弱まり、巻回コアより離脱しようとす
る力が弱まる。このため、巻き始め部および巻き終わり
部での巻きほぐれを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、帯状のアモルフ
ァス金属箔を環状に巻回して構成する巻回型コアの構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アモルファス金属の優れた磁気特
性を利用したインダクタ等の電子部品が広く用いられて
いる。

【０００３】ところで、アモルファス金属は溶融した金
属を急冷することによって優れた特性を得るもので有る
ため、鋳造により製造することは困難である。このた
め、液相温度以上に加熱された合金融液を高速で回転す
る銅製の冷却ロール上にノズルから噴出させ、冷却固化
させる片ロール法により、帯状のアモルファス金属箔と
して製造される。このような片ロール法によって得られ
る帯状のアモルファス金属箔は、合金融液の噴出量をコ
ントロールしても完全に平坦にすることが極めて困難で
あり、厚さが微妙に異なるものとなってしまう。

【０００４】この帯状のアモルファス金属箔を用いて、
カットコアまたはトロイダルコア等を製造する方法とし
ては、アモルファス金属箔を巻き軸に取り付けて回転す
ることにより、アモルファス金属箔を巻回して環状の巻
回コアを構成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】帯状のアモルファス金
属箔は、一般にバネ鋼のようなバネ弾性を有する素材で
あり、帯状のアモルファス金属箔を環状に巻回して巻回
コアとした場合には、図４（ａ）および（ｂ）に示すよ
うに、アルミニウム金属箔の巻き始め部５および巻き終
わり部６が巻回コア１の内周面および外周面から離脱し
て巻きほぐれが発生する。このため、アモルファス金属
箔の巻き始め部および巻き終わり部を巻き止めテープに
よって巻きほぐれを防止する（特開平２−５８２０４号
公報等）ことやスポット溶接によりアモルファス金属箔
の先端部を溶接して固定することが行われている。

【０００６】しかしながら、巻回コアの巻き芯の径が小
さい場合には、巻回した後に内周部に巻き止めテープを
貼付することやスポット溶接をすることは困難となる。

【０００７】また、前述したように、帯状のアモルファ
ス金属箔は厚さにばらつきがあり、バネ弾性力は個々の
巻回コアによって異なる。そのため、巻回コアの外周部
巻き止めテープを巻回コアの全面に巻いたり、溶接箇所
を増やして接合強度を強めたりする必要があり、製造工
程の煩雑化を引き起こしていた。

【０００８】さらに、スポット溶接や巻き止めテープに
て巻きほぐれを防止する場合でも、アモルファス金属箔
を固定するまでは仮止めをしておく必要があり、この際
に巻回コアを適正な形状を維持しながら巻き止めテープ
を貼付したり、溶接を行うことは困難であった。

【０００９】そこで、この発明は巻回した後に巻きほぐ
れが起こることのない巻回コアの構造を提供するもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明では、帯状のア
モルファス金属箔を環状に巻回してなる巻回型コアにお
いて、帯状のアモルファス金属箔の巻き始め部を幅狭に
形成した。

【００１１】アモルファス金属箔の巻き始め部を幅狭に
形成することにより、この幅狭部分はバネ弾性が弱くな
り、巻回コアの内周面から離脱する力が弱まる。このた
め、巻回コアの内周面の曲率にアモルファス金属箔の先
端部が従うようになり、内周面での巻きほぐれを防止す
ることができる。

【００１２】また、帯状のアモルファス金属箔を環状に
巻回してなる巻回型コアにおいて、該巻回型コアの巻き
終わり部を幅狭に形成した。

【００１３】巻き終わり部を幅狭に形成することによ
り、幅狭部分はバネ弾性が弱くなり、巻回コアの外周面
から離脱する力が弱まる。このため、巻回したコアの形
状を適正に維持することができる。

【００１４】さらに、巻き始め部と巻き終わり部は溶接
または巻き止めテープによって固定することが好まし
い。

【００１５】溶接または巻き止めテープによって固定す
ることにより、巻回コアの巻き芯部及び外周面ではより
強固な固定が得られ、巻回コアの巻きほぐれを確実に防
止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次にこの発明の実施の形態を図１
とともに説明する。図１（ａ）に示すように、鉄系非晶
質金属よりなる帯状のアモルファス金属箔２を巻き軸３
に取り付ける。この際、アモルファス金属箔２の巻き始
め部５は角部を斜めに切断して、先端が幅狭となるよう
に形成した。その後、図１（ｂ）に示すように巻き軸３
を回転して、所定の巻回数だけ巻回し、所望の大きさの
巻回コア１に形成したところで巻き軸３の回転を止め、
図１（ｃ）に示すように、アモルファス金属箔２を長手
方向に直角に切断した。

【００１７】そして、図１（ｄ）に示すように、巻回コ
アの巻き終わり部をスポット溶接により巻回コアに溶接
（溶接点４）し、アモルファス金属箔２に巻き終わり部
６を固定した。

【００１８】次に、この発明の別の実施の形態について
図２とともに説明する。図２（ａ）に示すように、鉄系
非晶質金属よりなる帯状のアモルファス金属箔２を巻き
軸３に取り付ける。その後、巻き軸３を回転して、所定
の巻回数だけ巻回し、所望の大きさの巻回コア１に形成
したところで巻き軸３の回転を止め、図２（ｂ）に示す
ように、アモルファス金属箔２を長手方向に直角に切断
した。さらに、図２（ｃ）に示すように、アモルファス
金属箔２の巻き終わり部６の一方の角部を斜めに切断
し、巻き終わり部６の先端が幅狭となるように形成し
た。

【００１９】そして、図２（ｄ）に示すように、巻回コ
ア１の巻き終わり部をスポット溶接により巻回コア１に
溶接（溶接点４）し、アモルファス金属箔２に巻き終わ
り部６を固定した。

【００２０】その後に巻回コア１は熱処理工程、樹脂含
浸工程、ギャップ形成工程等を経てチョークコイル等に
用いるコアとして完成する。

【００２１】以上のように製造される巻回コアにおい
て、用いられる鉄系アモルファス金属箔としては、Ｆｅ
−Ｂ，Ｆｅ−Ｂ−Ｃ，Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｓｉ−
Ｃ，Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ，Ｆ
ｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ等の鉄系アモルファス金属を例示す
ることができる。また、用いられるアルミニウム金属箔
は鉄系に限定されるものではなく、コバルト系のアモル
ファス金属、例えば、Ｃｏ−Ｂ，Ｃｏ−Ｆｅ−Ｓｉ−
Ｂ，Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ−Ｓｉ，Ｃｏ−Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ，Ｃｏ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｍｎ
−Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ，Ｃｏ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｎｉ−Ｂ等のコ
バルト系のアモルファス金属を例示することができる。

【００２２】アモルファス金属箔２の巻き始め部および
巻き終わり部を幅狭にする形状としては、図３（ａ）お
よび（ｂ）に示すように角部の一方を切断して先端部を
幅狭にする形状の他、図３（ｃ）に示すような、角部の
両方を切断して先端部を幅狭とすることができる。図３
（ｄ）のようにアモルファス金属箔２の先端部にＶ字状
の切り込みを形成するようにして、バネ弾性力を弱める
こともできるが、先端部を巻き止めテープや溶接によっ
て固定する箇所が複数となってしまうため、好ましいも
のではない。

【００２３】この際の、先端部の箔幅としては、元の箔
幅の９０％以下の幅となるように切断することが好まし
い。９０％を越える箔幅であると、バネ弾性が元の箔幅
の場合と大きな差異がなく、アモルファス金属箔の先端
部が巻回コアから離脱しようとする力が従来のものと殆
ど変わらなくなってしまう。

【００２４】図３（ａ）および（ｂ）のように、アモル
ファス金属箔２の先端部の一方の角部のみを切断する場
合には、切断部のアモルファス金属箔の長手方向に対す
る角度は５〜８５度となるように切断することが好まし
い。５度未満の角度に形成しようとすると、アモルファ
ス金属箔の長手方向の端部と角度差が少ないため、切断
することが極めて困難となる。一方、８５度を超える角
度で切断することもアモルファス金属箔の切断端部と角
度差が少ないため、切断することが極めて困難となると
ともに、長手方向に対し垂直に切断したときとバネ弾性
力と殆ど違いはなく、巻回コアも巻きほぐれを防止する
効果は得られない。また、前述の角度範囲の中では３０
〜６０度の範囲となるように切断することが、アモルフ
ァス金属箔を切断する工程での作業が容易なものとなり
好ましい。

【００２５】また、図３（ｃ）に示すように、アモルフ
ァス金属箔の先端部の両側の角部を切断する場合にも、
それぞれ切断部のアモルファス金属箔の長手方向に対す
る角度は５〜８５度となるように切断することが好まし
い。なお、両側の角度を切断する場合には、両側の角度
をそれぞれ別の角度で切断することもできる。

【００２６】さらに、図３（ｅ）に示すように、アモル
ファス金属箔の先端部を曲線形状に切断しても良く、図
３（ｆ）に示すように、直線状の切断部と曲線形状の切
断部を組み合わせたものでも良い。以上のようにアモル
ファス金属箔の先端を曲線形状とする場合、その曲率半
径はアモルファス金属箔の幅手方向の幅の１／２以下の
長さとすることが好ましい。

【００２７】巻き終わり部の固定は、図５（ａ）に示す
ような、アモルファス金属箔２の先端部を溶接（溶接点
４）によって固定することの他、図５（ｂ）に示すよう
に巻き止めテープ７を巻回コア１の外周面に貼り付ける
ことにより行うこともできる。巻き止めテープとして
は、耐熱性のテープが好ましく、例えば粘着材を塗布し
たポリイミドテープなどを用いることができる。

【００２８】なお、巻き芯の径が大きい場合には、巻き
始め部をスポット溶接ないし巻き止めテープを貼付する
ことによって巻き始め部を巻回コアの内周面に固定する
こともでき、巻き始め部の巻きほぐれを確実に防止する
ことができる。

【００２９】

【実施例】次にこの発明の実施例について説明する。（実施例１）箔幅１０ｍｍ、箔厚２２μｍの鉄系アモル
ファス金属箔を内径φ３ｍｍ、外径φ１０ｍｍとなるよ
うに巻回する。この際、鉄系アモルファス金属箔の巻き
始め部より約５７ｍｍの位置から、巻き始め部の先端部
の一方の角部を切断し、先端部が鋭角となるようにした
箔を用いた。この場合、切断部の角度はアモルファス箔
の長手方向に対し、１０度の角度をなすことになる。そ
して、巻回終了後に巻回コアの巻き終わり部をスパーク
溶接により巻回コアに接合した。

【００３０】（実施例２）箔幅１０ｍｍ、箔厚２２μｍ
の鉄系アモルファス金属箔を内径φ３ｍｍ、外径φ１０
ｍｍとなるように巻回する。この際、鉄系アモルファス
金属箔の巻き始め部より約１２ｍｍの位置から巻き始め
部の先端部の一方の角部を切断し、先端部が鋭角となる
ようにした箔を用いた。この場合、切断部の角度はアモ
ルファス箔の長手方向に対し、４０度の角度をなすこと
になる。そして、巻回終了後に巻回コアの巻き終わり部
をスパーク溶接により巻回コアに接合した。

【００３１】（実施例３）箔幅１０ｍｍ、箔厚２２μｍ
の鉄系アモルファス金属箔を内径φ３ｍｍ、外径φ１０
ｍｍとなるように巻回する。この際、鉄系アモルファス
金属箔の巻き始め部より約２２ｍｍの位置から、アモル
ファス金属箔の巻き始め部の先端部が２ｍｍとなるよう
に巻き始め部の先端部の一方の角部を切断した箔を用い
た。切断した箔を用いた。この場合、切断部の角度はア
モルファス箔の長手方向に対し、２０度の角度をなすこ
とになる。そして、巻回終了後に巻回コアの巻き終わり
部をスパーク溶接により巻回コアに接合した。

【００３２】（実施例４）箔幅１０ｍｍ、箔厚２２μｍ
の鉄系アモルファス金属箔を内径φ３ｍｍ、外径φ１０
ｍｍとなるように巻回する。この際、鉄系アモルファス
金属箔の巻き始め部より約９．５ｍｍの位置から、アモ
ルファス金属箔の巻き始め部の先端部が２ｍｍとなるよ
うに巻き始め部の先端部の一方の角部を切断した箔を用
いた。この場合、切断部の角度はアモルファス箔の長手
方向に対し、４０度の角度をなすことになる。そして、
巻回終了後に巻回コアの巻き終わり部をスパーク溶接に
より巻回コアに接合した。

【００３３】（実施例５）箔幅１０ｍｍ、箔厚２２μｍ
の鉄系アモルファス金属箔を内径φ３ｍｍ、外径φ１０
ｍｍとなるように巻回する。この際、鉄系アモルファス
金属箔の巻き始め部より約１０．４ｍｍの位置から、ア
モルファス金属箔の巻き始め部の先端部が４ｍｍとなる
ように巻き始め部の先端部の一方の角部を切断した箔を
用いた。この場合、切断部の角度はアモルファス箔の長
手方向に対し、３０度の角度をなすことになる。そし
て、巻回終了後に巻回コアの巻き終わり部をスパーク溶
接により巻回コアに接合した。

【００３４】（実施例６）箔幅１０ｍｍ、箔厚２２μｍ
の鉄系アモルファス金属箔を内径φ１．５ｍｍ、外径φ
１０ｍｍとなるように巻回する。この際、鉄系アモルフ
ァス金属箔の巻き始め部より約８ｍｍの位置から、アモ
ルファス金属箔の巻き始め部の先端部が４ｍｍとなるよ
うに巻き始め部の先端部の一方の角部を切断した箔を用
いた。この場合、切断部の角度はアモルファス箔の長手
方向に対し、３０度の角度をなすことになる。そして、
巻回終了後に巻回コアの巻き終わり部をスパーク溶接に
より巻回コアに接合した。

【００３５】（比較例１）箔幅１０ｍｍ、箔厚２２μｍ
の鉄系アモルファス金属箔を内径φ２ｍｍ、外径φ５ｍ
ｍとなるように巻回した。そして、鉄系アモルファス金
属箔の巻き終わり部をアモルファス金属幅の長手方向に
垂直となるように切断した。そして、巻回コアの巻き終
わり部をスパーク溶接により巻回コアに接合した。

【００３６】（比較例２）箔幅１０ｍｍ、箔厚２２μｍ
の鉄系アモルファス金属箔を内径φ３ｍｍ、外径φ１０
ｍｍとなるように巻回する。この際、鉄系アモルファス
金属箔の巻き始め部より約０．９ｍｍの位置から、アモ
ルファス金属箔の巻き始め部の先端部が鋭角となるよう
に巻き始め部の先端部の一方の角部を切断した箔を用い
た。この場合、切断部の角度はアモルファス箔の長手方
向に対し、８５度の角度をなすことになる。そして、巻
回終了後に巻回コアの巻き終わり部をスパーク溶接によ
り巻回コアに接合した。

【００３７】以上の実施例と比較例を各１０個ずつ作製
した。その結果、比較例１では巻き芯の部分がすべて巻
きほぐれが発生し、比較例２では１０個中５個が巻き芯
の部分で巻きほぐれが発生していたのに対し、実施例１
から実施例６では、巻き芯部分で巻きほぐれが発生した
ものはなかった。

【００３８】（実施例７）箔幅１０ｍｍ、箔厚２２μｍ
の鉄系アモルファス金属箔を内径φ２ｍｍ、外径φ５ｍ
ｍとなるように巻回した。そして、鉄系アモルファス金
属箔の巻き終わり部より８ｍｍの位置から、先端の箔幅
が２ｍｍとなるように巻き終わり部の先端部の一方の角
部を切断した。この際、切断部に角度はアモルファス箔
の長手方向に対し、４５度の角度をなすことになる。そ
して、巻回コアの巻き終わり部をスパーク溶接により巻
回コアに接合した。

【００３９】（実施例８）箔幅１０ｍｍ、箔厚２２μｍ
の鉄系アモルファス金属箔を内径φ２ｍｍ、外径φ５ｍ
ｍとなるように巻回した。そして、鉄系アモルファス金
属箔の巻き終わり部より約１７ｍｍの位置から、先端部
が鋭角となるように巻き終わり部の先端部の一方の角部
を切断した。この際、切断部に角度はアモルファス箔の
長手方向に対し、３０度の角度をなすことになる。そし
て、巻回コアの巻き終わり部をスパーク溶接により巻回
コアに接合した。

【００４０】（比較例３）箔幅１０ｍｍ、箔厚２２μｍ
の鉄系アモルファス金属箔を内径φ２ｍｍ、外径φ５ｍ
ｍとなるように巻回した。そして、鉄系アモルファス金
属箔の巻き終わり部より約０．９ｍｍの位置から、先端
部が鋭角となるように切断した。この際、切断部に角度
はアモルファス箔の長手方向に対し、８５度の角度をな
すことになる。そして、巻回コアの巻き終わり部をスパ
ーク溶接により巻回コアに接合した。

【００４１】以上の実施例７、８と比較例１、３を各１
０個ずつ作製した。その結果、比較例１および比較例３
では巻き終わり部が適正に溶接されず、アモルファス金
属箔の先端部が外周面より浮いてしまい、巻きほぐれが
発生していたものが有ったのに対し、実施例７から実施
例８では、溶接は適正に行われており、巻きほぐれが発
生したものはなかった。

【００４２】

【発明の効果】この発明では、帯状のアモルファス金属
箔を環状に巻回してなる巻回型コアにおいて、帯状のア
モルファス金属箔の巻き始め部を幅狭に形成したことに
より、アモルファス金属箔の巻き始め部を幅狭に形成す
ることにより、この幅狭部分はバネ弾性が弱くなり、巻
回コアの内周面から離脱する力が弱まる。このため、巻
回コアの内周面の曲率にアモルファス金属箔の先端部が
従うようになり、内周面での巻きほぐれを防止すること
ができる。

【００４３】また、帯状のアモルファス金属箔を環状に
巻回してなる巻回型コアにおいて、該巻回型コアの巻き
終わり部を幅狭に形成したことのより、巻き終わり部を
幅狭に形成することにより、幅狭部分はバネ弾性が弱く
なり、巻回コアの外周面から離脱する力が弱まる。この
ため、巻回したコアの形状を適正に維持することができ
る。

【００４４】さらに、巻き始め部と巻き終わり部は溶接
または巻き止めテープによって固定したことにより、巻
回コアの内周面または外周面ではより強固な固定が得ら
れ、巻回コアの巻きほぐれを確実に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の巻回コアを製造する工程を示す説明
図であり、（ａ）から（ｄ）まではそれぞれの工程を示
す。

【図２】この発明の巻回コアを製造する工程を示す説明
図であり、（ａ）から（ｄ）まではそれぞれの工程を示
す。

【図３】この発明の巻回コアに用いるアモルファス金属
箔の先端部の形状を示す図面である。

【図４】従来の巻回コアを示す上面図である。

【図５】この発明の巻回コアを示す斜視図である。

【符号の説明】

１巻回コア２アモルファス金属箔３巻き軸４溶接点５巻き始め部６巻き終わり部７巻き止めテープ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状のアモルファス金属箔を環状に巻回
してなる巻回型コアにおいて、該巻回型コアの巻き始め
部を幅狭に形成した巻回型コア。
【請求項２】帯状のアモルファス金属箔を環状に巻回
してなる巻回型コアにおいて、該巻回型コアの巻き終わ
り部を幅狭に形成した巻回型コア。
【請求項３】巻回型コアの巻き始め部を溶接または巻
き止めテープにより固定した請求項１に記載の巻回型コ
ア。
【請求項４】巻回型コアの巻き終わり部を溶接または
巻き止めテープにより固定した請求項２に記載の巻回型
コア。