JP2018056336A - Laminate and composite laminate core - Google Patents
Laminate and composite laminate core Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018056336A JP2018056336A JP2016190803A JP2016190803A JP2018056336A JP 2018056336 A JP2018056336 A JP 2018056336A JP 2016190803 A JP2016190803 A JP 2016190803A JP 2016190803 A JP2016190803 A JP 2016190803A JP 2018056336 A JP2018056336 A JP 2018056336A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ribbon
- plate
- laminate
- laminated body
- slit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、軟磁性体からなる板状薄帯を積層した積層体、その積層体を用いた複合積磁心に関するものである。 The present invention relates to a laminated body in which plate-shaped ribbons made of a soft magnetic material are laminated, and a composite product magnetic core using the laminated body.
アモルファスやナノ結晶の組織を持つ軟磁性体からなる合金薄帯は、優れた磁気特性を有することから、電力配電用トランス、電子・電気回路用トランスなどの磁心の材料として採用されている。例えば、アモルファスやナノ結晶の合金薄帯を積層した磁心(以下、「積磁心」という)は、珪素鋼板(電磁鋼板)製の磁心と比較して、無負荷時の電流の損失を約1/3に抑えられることから、近年の省エネルギー化に適合する磁心として期待されている。 An alloy ribbon made of a soft magnetic material having an amorphous or nanocrystalline structure has excellent magnetic properties, and thus has been adopted as a material for magnetic cores such as a power distribution transformer and an electronic / electric circuit transformer. For example, a magnetic core in which amorphous or nanocrystalline alloy ribbons are laminated (hereinafter referred to as a “stacked magnetic core”) has a current loss at no load of about 1 / Therefore, it is expected as a magnetic core suitable for energy saving in recent years.
積磁心に用いられる合金薄帯は、一般に、回転する銅合金製の冷却ロール上に合金溶湯をノズルから吐出して急冷するという、ロール冷却法により製造される。 An alloy ribbon used for a magnetic core is generally manufactured by a roll cooling method in which molten alloy is discharged from a nozzle onto a rotating copper alloy cooling roll and rapidly cooled.
ロール冷却法により得た長尺の合金薄帯は、幅方向で長さが異なるものとなりやすい。具体的には、幅方向の中央部よりも端部の方が伸びた状態となりやすい。そのため、合金薄帯を平坦な面状に敷くように広げると、合金薄帯は、中央部は平坦であるが、端部側には皺が発生する。このことから合金薄帯は、所謂、昆布状の形態をしていることがわかる。
幅が広い合金薄帯であるほど、幅方向で均一に冷却することが難しくなり、前記のように端部側で皺が発生した合金薄帯となる傾向がある。
Long alloy ribbons obtained by the roll cooling method tend to have different lengths in the width direction. Specifically, the end portion tends to be extended more than the center portion in the width direction. Therefore, when the alloy ribbon is spread so as to be laid on a flat surface, the alloy ribbon is flat at the center, but wrinkles are generated on the end side. This shows that the alloy ribbon has a so-called kelp-like form.
The wider the alloy ribbon is, the more difficult it is to cool uniformly in the width direction, and there is a tendency for the alloy ribbon to be wrinkled on the end side as described above.
特許文献1では、上記と同様に、アモルファス合金薄帯の形状は、薄帯の端部が伸びた状態になっており、いわゆる耳波を形成していると記載されている。この理由として、ロール冷却法により製造された合金薄帯は、溶湯が薄帯に溶融凝固する際にロール接触面と大気接触面、及び薄帯中央部と端部とに冷却速度差を生じ、上述する幅方向の曲がりが生じるためと記載している。
なお、特許文献1では、巻鉄心を構成するアモルファス合金薄帯の形状の、いわゆる樋状の曲がり(そり)量を薄帯100mm幅あたり所定値Cmm以下におさえることを提案している。つまり、鉄心を構成する部分の曲率半径をrmm、幅方向の曲がり量を100mm幅あたりCmmとする場合、r≦93の場合、C≦−0.3+35、r>93の場合、C≦7を満足するアモルファス合金薄帯を使用して巻鉄心とすることで、鉄損の良好な巻鉄心が得られるとしている。
In
In
ところで、電力配電用トランスや、電子・電気回路用トランス等で、特に大型の磁心では、巻磁心を用いることが難しい。この理由は、大型の磁心は巻き付けるコイルも太くなるため、巻磁心ではコイルを巻きつけることが実質的にできないためである。そのため、大型の磁心を製造する場合では、中空で巻いた形状のコイルを別途用意し、このコイルの中空の部分に合金薄帯の積層体を挿入し、かつ、他の積層体と組み合わせた複合積磁心を用いる手段がとられる。大型の複合積磁心は、例えば、幅が100mm以上の板状薄帯が積層されたものが使用される。 By the way, it is difficult to use a wound core particularly in a large-sized magnetic core, such as a power distribution transformer or an electronic / electric circuit transformer. The reason for this is that a coil with a large magnetic core becomes thicker, so that the coil cannot be wound with a wound magnetic core. Therefore, when manufacturing a large magnetic core, a coil with a hollow and wound shape is prepared separately, and a laminated body of alloy ribbon is inserted into the hollow part of this coil and combined with other laminated bodies. Means using a magnetic core are taken. As the large composite magnetic core, for example, a laminate of plate-like ribbons having a width of 100 mm or more is used.
例えば、特許文献2では、環状の複合積磁心を製造するに際し、図13、図14に示すように、4辺分の積層体を個別に製造し、その後、この4辺分の積層体を一つのユニットとして、図15に示すように、積層体同士の接触部が重ならないように重ねた複合積磁心10が開示されている。
For example, in
また、特許文献3では、ロール冷却法で製造された合金薄帯の積層体を電磁鋼板で挟んだ複合積層体の開示がある。
前記したように、ロール冷却法で得られた合金薄帯は、中央部よりも端部が伸びたものとなりやすい。この合金薄帯から得られる板状薄帯を積層していくと、中央部は平坦な部分が積層されるが、端部側は皺の部分が積層されるので、図16に例示するように、積層体の内部で隙間ができやすくなり、占積率が小さくなってしまう。
また、積層体が所定の厚さよりも厚くなりやすいことや、積層体の中央部と端部で厚さが異なりやすいこと等の問題から、図13、図14等の形態で積層体同士の端部を突き合わせて磁路を形成する場合に、板状薄帯の端面がずれて磁束が漏れやすい複合積磁心になりやすいと言う問題がある。
幅が広い合金薄帯ほど皺の発生が顕著になるので、これを使用する大型の積層体及び複合積磁心では、この傾向にさらに拍車がかかる。
As described above, the alloy ribbon obtained by the roll cooling method tends to have an end portion that is longer than the center portion. When laminating plate-like ribbons obtained from this alloy ribbon, a flat portion is laminated at the center, but a heel portion is laminated at the end side, so as illustrated in FIG. , A gap is easily formed inside the laminate, and the space factor is reduced.
Also, due to problems such as the thickness of the laminate being likely to be thicker than the predetermined thickness and the thickness being easily different between the central portion and the end of the laminate, the ends of the laminates in the form of FIGS. When the magnetic path is formed by abutting the portions, there is a problem that the end face of the sheet ribbon is shifted and a composite product magnetic core easily leaks magnetic flux.
Since the generation of wrinkles becomes more noticeable with wider alloy ribbons, this tendency is further spurred by large laminates and composite cores that use them.
したがって本発明の目的は、占積率の低下や、積層体を磁路方向に複数組み合わせた場合に磁束の漏れを抑制できる積層体および複合積磁心を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a laminated body and a composite product core that can suppress a decrease in space factor and leakage of magnetic flux when a plurality of laminated bodies are combined in a magnetic path direction.
本発明は、軟磁性体からなる板状薄帯が複数枚積層された積層体であって、前記板状薄帯は、薄帯の外側の端部から面内部まで伸びるスリットが形成されていることを特徴とする。
前記各板状薄帯に形成されたスリットの少なくとも一つが、他の板状薄帯のスリットと、積層方向から見て、重ならない形状または交差しない形状であることが好ましい。
また、前記板状薄帯は、ロール急冷法により得られた長尺の合金薄帯から、前記長尺方向が長手方向となるように切断されたものであり、かつ、前記長手方向の外側の端部から面内部に向かうスリットが形成されていることが好ましい。
また、前記スリットは、前記板状薄帯の長手方向に対して平行に形成されていることが好ましい。
また、前記板状薄帯は、Fe,Coを主原料とし、Si及びBを含有する組成であるものを用いることができる。
前記板状薄帯は、厚さが7μm以上35μm以下であるものを用いることができる。
これらの積層体は積磁心に用いることができる。
また、これらの積層体を積層端面同士で突き合わされた状態とし、環状の磁路の少なくとも一部として配置することで複合積磁心とすることができる。
The present invention is a laminate in which a plurality of plate-like ribbons made of a soft magnetic material are laminated, and the plate-like ribbon is formed with a slit extending from the outer end of the ribbon to the inside of the surface. It is characterized by that.
It is preferable that at least one of the slits formed in each of the plate ribbons has a shape that does not overlap or intersect with the slits of the other plate ribbons when viewed from the stacking direction.
Further, the plate-like ribbon is cut from a long alloy ribbon obtained by a roll quenching method so that the longitudinal direction becomes the longitudinal direction, and outside the longitudinal direction. It is preferable that a slit is formed from the end toward the inside of the surface.
Moreover, it is preferable that the said slit is formed in parallel with the longitudinal direction of the said plate-shaped ribbon.
Moreover, the said plate-shaped ribbon can use the composition which uses Fe and Co as the main raw material and contains Si and B.
As the plate-like ribbon, one having a thickness of 7 μm or more and 35 μm or less can be used.
These laminates can be used for product magnetic cores.
Moreover, it can be set as the composite core by setting these laminated bodies as the state faced | matched by lamination | stacking end surfaces, and arrange | positioning as at least one part of a cyclic | annular magnetic path.
上述のように、板状薄帯に薄帯の外側の端部から面内部までスリットを形成し、この板状薄帯を積層した積層体としたので、皺を平坦にでき、その結果、占積率の良い積層体を提供できる。また、積層体の寸法精度が向上するので、積層端面同士で積層体を突き合わしても磁束の漏れが少なく、エネルギー損失が少ない複合積磁心となった。 As described above, a slit is formed in the plate-like ribbon from the outer end of the ribbon to the inside of the surface, and the laminate is obtained by laminating this plate-like ribbon, so that the wrinkles can be flattened. A laminate with a good volume ratio can be provided. Further, since the dimensional accuracy of the laminated body is improved, even if the laminated bodies are brought into contact with each other at the laminated end faces, a magnetic flux leakage is reduced and a composite magnetic core with less energy loss is obtained.
次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、これら実施例により本発明が限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by these Examples.
本発明は、軟磁性体からなる板状薄帯が複数枚積層された積層体であって、前記板状薄帯は、薄帯の外側の端部から面内部までスリットが形成されていることを特徴とする。
薄帯の外側の端部から面内部まで伸びるスリット(切り込み等)が形成されていることで、積層時に押し圧力が掛かるとスリットされたところから薄帯の両側がずれるようにして平坦となり、合金薄帯の皺がこのスリットにより緩和される。よって、積層体の占積率が低下したり、積層体自体がうねったり、積層後の中央部と端部の厚さに差ができることを抑制できる。
スリットは、複数枚の板状薄帯において、少なくとも半分以上の板状薄帯にスリットが形成されていることが好ましい。全枚数すべてに形成されていればなお好ましい。
The present invention is a laminate in which a plurality of plate-like ribbons made of a soft magnetic material are laminated, and the plate-like ribbon has a slit formed from the outer end of the ribbon to the inside of the surface. It is characterized by.
By forming slits (notches, etc.) that extend from the outer edge of the ribbon to the inside of the surface, if a pressing force is applied during lamination, both sides of the ribbon are flattened so that both sides of the ribbon are displaced, and the alloy The ribbon wrinkles are relieved by this slit. Therefore, it can suppress that the space factor of a laminated body falls, laminated body itself undulates, and the difference in the thickness of the center part and edge part after lamination | stacking can be performed.
It is preferable that the slit is formed in at least half of the plurality of plate-like ribbons. It is still more preferable if it is formed on all the sheets.
対して、板状薄帯の面内部でのみスリットが形成された場合では、薄帯の中央部と端部の長さが異なったままのため、積層された場合、積層の際の圧力によって発生した歪が残留し続けることになり、積層後の皺を防ぐ対策にはならない。
薄帯の外側の端部からスリットを入れた場合は、スリットを境に別れた各部分の自由度が高まり、積層の際に受けた圧力によって各部分が自由に動くため、皺の抑制につながる。
On the other hand, when the slit is formed only inside the surface of the sheet ribbon, the length of the center and end of the ribbon remains different. Strain continues to remain, and is not a measure to prevent wrinkles after lamination.
When a slit is inserted from the outer edge of the ribbon, the degree of freedom of each part separated from the slit increases, and each part moves freely by the pressure received during lamination, leading to suppression of wrinkles .
前記各板状薄帯に形成されたスリットの少なくとも一つが、他の板状薄帯のスリットと、積層方向から見て、重ならない形状または交差しない形状であることが好ましい。
積層方向に見て、スリット同士が重なったり、交差したりする形態よりも、磁路が形成されやすく、磁束の漏れを抑制しやすい。
好ましくは、積層体は、積層方向に見て、各板状薄帯に形成されたスリットが、隣接する板状薄帯のスリットと重ならない形状、または、交差しない形状とする。さらに磁束の漏れを抑制しやすい。
It is preferable that at least one of the slits formed in each of the plate ribbons has a shape that does not overlap or intersect with the slits of the other plate ribbons when viewed from the stacking direction.
When viewed in the stacking direction, the magnetic path is more easily formed and the leakage of the magnetic flux is more easily suppressed than in the form in which the slits overlap or intersect each other.
Preferably, the laminated body has a shape in which the slits formed in each plate-like ribbon do not overlap with or intersect with the slits of the adjacent plate-like ribbons when viewed in the lamination direction. Furthermore, it is easy to suppress leakage of magnetic flux.
板状薄帯は、ロール急冷法により得られた長尺の合金薄帯から、前記長尺方向が長手方向となるように、切断されたものであり、かつ、前記長手方向の外側の端部から面内部に向かうスリットが形成されていることが好ましい。長手方向の端部からスリットを形成しているので、板状薄帯の切断部が長手方向に扇状に広がりやすくなるので、皺の発生を抑制しやすい。また、薄帯内部にスリットを形成する場合に起きうる、合金薄帯の割れや裂けの問題を抑制でき、スリットの形成が容易である。
前記スリットは、前記板状薄帯の長手方向に対して平行に形成されていることが好ましい。磁心の形態上、長手方向が磁路となることが多く、磁路と並行にスリットを形成すれば、スリットが磁束の流れを妨げることがなく、複合積磁心として用いた際のエネルギー効率の低下を抑制できる。また、合金薄帯または板状薄帯を長手方向に搬送しながらスリット加工することができるので、加工が容易である。
The plate-like ribbon is cut from a long alloy ribbon obtained by a roll quenching method so that the longitudinal direction is the longitudinal direction, and the outer end in the longitudinal direction. It is preferable that a slit extending from the surface to the inside of the surface is formed. Since the slit is formed from the end portion in the longitudinal direction, the cut portion of the plate-shaped ribbon is easily spread in a fan shape in the longitudinal direction, so that generation of wrinkles can be easily suppressed. Further, it is possible to suppress the problem of cracking and tearing of the alloy ribbon that can occur when the slit is formed inside the ribbon, and the slit can be easily formed.
The slit is preferably formed in parallel to the longitudinal direction of the plate-like ribbon. Due to the shape of the magnetic core, the longitudinal direction is often a magnetic path, and if a slit is formed in parallel with the magnetic path, the slit will not interfere with the flow of magnetic flux, resulting in a decrease in energy efficiency when used as a composite product magnetic core. Can be suppressed. In addition, the slitting can be performed while conveying the alloy ribbon or the plate ribbon in the longitudinal direction, so that the processing is easy.
スリットは、幅を持たない形態であることが好ましい。幅を持つスリットであると、積層体の積層端面からみれば、磁路となる面積がスリットを形成した板状薄帯の枚数とスリットの幅の積の面積分、減ることになる。スリットが、板状薄帯を部分的に割った、若しくは、切込みを入れたような、幅を持たないスリットであれば、磁心の磁路となる面積の減少を防げる。 The slit is preferably in a form having no width. When the slit has a width, when viewed from the lamination end face of the laminate, the area to be a magnetic path is reduced by the area of the product of the number of plate-like ribbons having the slit and the width of the slit. If the slit is a slit having no width, such as a part of a plate-shaped ribbon or a cut, it is possible to prevent a reduction in the area that becomes the magnetic path of the magnetic core.
前記板状薄帯の長さLに対して、前記スリットの長さsLを適宜変更することが好ましい。例えば、は0.1×L≦sLで形成されていることが好ましい。積層する際の皺の発生をさらに抑制できる。スリットの長さは、板状薄帯の長さよりも短ければよく、特に上限は無いが、積層時の作業性を向上するのであれば、sL≦0.5×Lとすることが好ましい。
スリットの形成手段は、鋏や条取り切断等に用いるスリッタ装置を用いることができる。スリッタは、板状薄帯を複数に分割することなく、薄帯の面内部まで形成される。
合金薄帯から板状薄帯を切断して得る場合と同様に、熱処理前の生材か、脆化しない範囲で熱処理したものにスリットを形成することが好ましい。
It is preferable that the length sL of the slit is appropriately changed with respect to the length L of the plate ribbon. For example, is preferably formed with 0.1 × L ≦ sL. The generation of wrinkles when laminating can be further suppressed. The length of the slit is not particularly limited as long as it is shorter than the length of the sheet ribbon, but it is preferable to satisfy sL ≦ 0.5 × L in order to improve workability at the time of lamination.
The slit forming means can be a slitter device used for scissors, strip cutting and the like. The slitter is formed up to the inside of the ribbon without dividing the plate ribbon into a plurality of pieces.
As in the case of obtaining a sheet ribbon from an alloy ribbon, it is preferable to form a slit in the raw material before the heat treatment or one that has been heat-treated within a range not embrittled.
前記板状薄帯は、幅Wが100mm以上であることが好ましい。本発明では、合金薄帯にスリットを入れているので、幅が広い積層体を製造する場合であっても、皺の発生を抑制でき、中央部と端部の厚さの差を小さくできる。その結果、占積率が大きく寸法精度に優れ、組み立てが容易である、積層体を製造できる。
また、幅が100mm以上であると、大型の磁心を、個数の少ない分割磁心で作成できる。また、幅が100mm以上の磁心は、励磁電力を低減する必要性が増すが、アモルファス合金薄帯は励磁電力が低減されるので、幅が100mm以上の幅を持つ磁心用の材料に好適である。
アモルファス合金薄帯の幅の上限は、特に制限されないが、アモルファス合金薄帯の幅が1000mm以下であると、生産性(製造適性)に優れるため、なお好適である。500mm以下がなお好ましい。
The plate ribbon preferably has a width W of 100 mm or more. In the present invention, since slits are made in the alloy ribbon, generation of wrinkles can be suppressed even when a wide laminate is manufactured, and the difference in thickness between the center portion and the end portion can be reduced. As a result, a laminate having a large space factor, excellent dimensional accuracy, and easy assembly can be produced.
Further, when the width is 100 mm or more, a large magnetic core can be formed with a small number of divided magnetic cores. In addition, a magnetic core having a width of 100 mm or more increases the necessity of reducing the excitation power, but the amorphous alloy ribbon is suitable for a material for a magnetic core having a width of 100 mm or more because the excitation power is reduced. .
The upper limit of the width of the amorphous alloy ribbon is not particularly limited, but if the width of the amorphous alloy ribbon is 1000 mm or less, the productivity (manufacturability) is still preferable. More preferably, it is 500 mm or less.
また、合金薄帯を条取してさらに細い板状薄帯とする場合、板状薄帯の幅を合金薄帯の幅に対して70%未満とする場合には、皺の発生が抑制される。但し、歩留まりが悪いのでコスト的には好ましくない。そのため、本発明は、板状薄帯の幅を合金薄帯の幅に対して70%以上で用いる場合に適用することが、安価で且つ本発明の効果を得るために好ましい。 In addition, when the alloy ribbon is stripped into a thinner plate ribbon, the generation of wrinkles is suppressed when the width of the plate ribbon is less than 70% of the width of the alloy ribbon. The However, since the yield is poor, it is not preferable in terms of cost. Therefore, it is preferable to apply the present invention when the width of the plate ribbon is 70% or more with respect to the width of the alloy ribbon in order to obtain the effect of the present invention at a low cost.
前記板状薄帯は、幅Wに対して長さLが長いものを用いることが好ましい。この理由は、積層体が磁心の磁路として使用されるには、磁路方向に長い形状が好ましいためである。好ましいサイズは、L≧1.5×Wmm以上であり、L≧2×Wmm以上である。
また、積磁心に用いるには、積層体の厚さ(軟磁性部分の厚さ)は、0.1mm以上とすることが好ましい。さらには、0.3mm以上とすることが好ましい。
The plate-shaped ribbon is preferably one having a length L longer than the width W. This is because a shape that is long in the magnetic path direction is preferable in order for the laminate to be used as the magnetic path of the magnetic core. A preferred size is L ≧ 1.5 × Wmm or more, and L ≧ 2 × Wmm or more.
For use in a magnetic core, the thickness of the laminated body (thickness of the soft magnetic part) is preferably 0.1 mm or more. Furthermore, it is preferable to set it as 0.3 mm or more.
前記積層体は、積層端面に凹凸を形成してもよい。本発明の積層体は寸法精度に優れるので、この凹凸で他の磁心と隙間なく組み立てることができる。形状の異なる積層体を組み合わせて、さらに積層させ、端部に凹凸が形成された複合積層体とすることができる。 The laminate may have irregularities on the end face of the laminate. Since the laminated body of the present invention is excellent in dimensional accuracy, it can be assembled with this unevenness without gaps with other magnetic cores. A laminate having different shapes can be combined and further laminated to form a composite laminate having irregularities formed at the ends.
前記積層体は、厚さが7μm以上35μm以下の前記板状薄帯を用いたものとすることができる。厚さが7μm以上であることにより、合金リボンの機械的強度が確保され、合金リボンの破断が抑制される。これにより、合金リボンの連続鋳造が可能となる。合金リボンの厚さは、9μm以上であることが好ましい。
また、厚さが35μm以下であることにより、合金リボンにおいて、安定したアモルファス状態が得られる。合金リボンの厚さは、28μm以下であることがより好ましい。
The laminate may use the plate-shaped ribbon having a thickness of 7 μm or more and 35 μm or less. When the thickness is 7 μm or more, the mechanical strength of the alloy ribbon is ensured, and breakage of the alloy ribbon is suppressed. Thereby, continuous casting of the alloy ribbon becomes possible. The thickness of the alloy ribbon is preferably 9 μm or more.
Further, when the thickness is 35 μm or less, a stable amorphous state can be obtained in the alloy ribbon. The thickness of the alloy ribbon is more preferably 28 μm or less.
本発明に用いる板状薄帯を得るための、合金薄帯について説明する。
合金薄帯は、含有される金属元素の中でFe(鉄)やCo(コバルト)が最も多い組成であれば特に制限はない。Feの他、更に、Si(ケイ素)及びB(ホウ素)を含有することが好ましい。
An alloy ribbon for obtaining the plate ribbon used in the present invention will be described.
The alloy ribbon is not particularly limited as long as it is a composition having the largest amount of Fe (iron) and Co (cobalt) among the contained metal elements. In addition to Fe, it is preferable to further contain Si (silicon) and B (boron).
例えば、アモルファス合金薄帯の組成としては、Fe、Si、及びBの総含有量を100原子%としたときに、Feの含有量が78原子%〜83原子%であり、Siの含有量が3原子%〜10原子%であり、Bの含有量が10原子%〜15原子%であり、残部が不純物からなるFe基アモルファス合金が挙げられる。Feの含有量が78原子%以上であると、合金リボンの飽和磁束密度がより高くなるので、合金リボンを用いて製造される磁心のサイズの増加又は重量の増加がより抑制される。Feの含有量が83原子%以下であると、合金のキュリー点の低下及び結晶化温度の低下がより抑制されるので、磁心の磁気特性の安定性がより向上する。
Fe基アモルファス合金は、更に、合金溶湯の原料となる純鉄等に含まれる元素である、C(炭素)を含んでいてもよい。C(炭素)の含有量は0.5原子%以下とすることが好ましい。C(炭素)の含有量が0.5原子%以下であると、合金リボンの脆化がより抑制される。C(炭素)の含有量としては、0.1原子%〜0.5原子%が好ましい。C(炭素)の含有量が0.1原子%以上であると、合金溶湯及び合金リボンの生産性に優れる。
For example, as the composition of the amorphous alloy ribbon, when the total content of Fe, Si, and B is 100 atomic%, the Fe content is 78 atomic% to 83 atomic%, and the Si content is An Fe-based amorphous alloy having a content of 3 atomic% to 10 atomic%, a B content of 10 atomic% to 15 atomic%, and the balance of impurities. When the Fe content is 78 atomic% or more, the saturation magnetic flux density of the alloy ribbon becomes higher, so that an increase in size or weight of a magnetic core manufactured using the alloy ribbon is further suppressed. When the Fe content is 83 atomic% or less, a decrease in the Curie point and a decrease in the crystallization temperature of the alloy are further suppressed, so that the stability of the magnetic properties of the magnetic core is further improved.
The Fe-based amorphous alloy may further contain C (carbon), which is an element contained in pure iron or the like that is a raw material for molten alloy. The C (carbon) content is preferably 0.5 atomic% or less. When the C (carbon) content is 0.5 atomic% or less, embrittlement of the alloy ribbon is further suppressed. The C (carbon) content is preferably 0.1 atomic% to 0.5 atomic%. When the content of C (carbon) is 0.1 atomic% or more, the productivity of the molten alloy and the alloy ribbon is excellent.
また、ナノ結晶化が可能なアモルファス合金薄帯を用いることもできる。ナノ結晶化が可能なアモルファス合金薄帯として、例えば、一般式:(Fe1−aMa)100−x−y−z−α−β−γCuxSiyBzM’αM”βXγ(原子%)(ただし、MはCo及び/又はNiであり、M’はNb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V,Cr,Mn及びWからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、M”はA1,白金族元素,Sc,希土類元素,Zn,Sn,Reからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、XはC、Ge、P、Ga、Sb、In、Be、Asからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、XはC,Ge,P,Ga,Sb,In,As,Beからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素であり、a,x,y,z,α,β及びγはそれぞれ0≦a≦0.5,0.1≦x≦3,0≦y≦30,0≦z≦25,5≦y+z≦30、0≦α≦20,0≦β≦20及び0≦γ≦20を満たす。)により表される組成の合金を使用することができる。 An amorphous alloy ribbon that can be nanocrystallized can also be used. Examples of amorphous alloy ribbons that can be nanocrystallized include, for example, the general formula: (Fe1-aMa) 100-xyz-α-β-γCuxSiyBzM′αM ″ βXγ (atomic%) (where M is Co and And / or Ni, M ′ is at least one element selected from the group consisting of Nb, Mo, Ta, Ti, Zr, Hf, V, Cr, Mn and W, M ″ is A1, platinum group element, At least one element selected from the group consisting of Sc, rare earth elements, Zn, Sn, Re, X is at least one selected from the group consisting of C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be, As X is at least one element selected from the group consisting of C, Ge, P, Ga, Sb, In, As, and Be, and a, x, y, z, α, β, and γ are respectively 0 ≦ a ≦ 0.5, 0.1 ≦ x ≦ 3, 0 ≦ y ≦ 30,0 Satisfy z ≦ 25,5 ≦ y + z ≦ 30,0 ≦ α ≦ 20,0 ≦ β ≦ 20 and 0 ≦ γ ≦ 20. The alloy composition represented by) may be used.
ロール冷却法により得られた長尺の合金薄帯から長尺方向の2カ所で切断して、長手方向を有する板状薄帯を得ることができる。切断の方法は、鋏や切断機等の公知の手段を用いることができる。金属薄帯は、熱処理を行うと脆くなりやすいため、熱処理前の生材か、脆化しない範囲で熱処理したものを切断することが好ましい。 A plate-shaped ribbon having a longitudinal direction can be obtained by cutting the elongated alloy ribbon obtained by the roll cooling method at two locations in the longitudinal direction. As a cutting method, known means such as a scissors or a cutting machine can be used. Since a metal ribbon tends to become brittle when heat-treated, it is preferable to cut a raw material before heat treatment or one that has been heat-treated within a range not brittle.
次に、板状薄帯の積層手段とそれ以後の工程について、例を述べる。
板状薄帯は、平坦な面上に広げられ、順次積み重なるようにして積層される。
積層体を電磁鋼板等で挟む場合には、これらの作業を、用いる電磁鋼板の上で行うこともできる。
Next, an example of the laminating means for the plate-like ribbon and the subsequent steps will be described.
The plate-like ribbons are spread on a flat surface and stacked so as to be sequentially stacked.
When the laminated body is sandwiched between electromagnetic steel sheets, these operations can be performed on the electromagnetic steel sheets to be used.
板状薄帯を積層した後に、歪み取りやナノ結晶化のための熱処理を行うことが好ましい。歪み取りの熱処理であれば、200℃〜350℃の範囲で行うことができる。ナノ結晶化が可能なアモルファス合金薄帯であった場合は、ナノ結晶化が可能な、450℃〜600℃の範囲で行うことができる。
熱処理する場合は、板状薄帯の積層体の両面を、板状の部材を介して冶具により圧力を付与して固定した状態で行うことができる。また、板状薄帯の層間を耐熱性の樹脂で接着することもできる。また、積層体を電磁鋼板等の鋼板で挟む場合は、熱処理後に、積層体と鋼板を接着材で固定することが望ましい。
After laminating the sheet ribbons, it is preferable to perform heat treatment for strain relief and nanocrystallization. If it is heat processing of distortion removal, it can carry out in the range of 200 to 350 degreeC. In the case of an amorphous alloy ribbon that can be nanocrystallized, it can be used in the range of 450 ° C. to 600 ° C. that allows nanocrystallization.
When heat-treating, it can be performed in a state where both surfaces of the laminate of the plate-like ribbon are fixed by applying pressure with a jig through a plate-like member. In addition, the layers of the plate ribbon can be bonded with a heat resistant resin. In addition, when the laminate is sandwiched between steel plates such as electromagnetic steel plates, it is desirable to fix the laminate and the steel plate with an adhesive after the heat treatment.
以下に、本実施例である積層体についてより詳細に説明する。
図1は、本実施形態の積層体1aの斜視図であり、図2はその3方向から見た3面図である。
積層体1aは、幅Wが142mm、長さLが426mm、厚さTaが0.78mmの形状である。
用いた板状薄帯2は、ロール急冷法により得られた長尺のアモルファス合金薄帯を、長さが426mmになるように、長手方向の2カ所で切断したものである。アモルファス合金薄帯の幅は142mm、厚さは23μmである。図1の積層体は、この板状薄帯を30層積層させたものである。両端の切断部からなる端面4は、積層体の長手方向に対して垂直である。
板状薄帯2は、長手方向の両端部(端面4)から、長手方向に、それぞれ長さsLが70mmのスリット3を形成する。
Below, the laminated body which is a present Example is demonstrated in detail.
FIG. 1 is a perspective view of a laminate 1a of the present embodiment, and FIG. 2 is a three-side view as viewed from the three directions.
The laminate 1a has a shape with a width W of 142 mm, a length L of 426 mm, and a thickness Ta of 0.78 mm.
The plate-shaped
The plate-shaped
次に、各板状薄帯のスリット3の形成位置について説明する。図2に示すように、最上面の板状薄帯は、幅方向の端部から、全幅に対して1/6幅になる位置にスリット3が形成される。また、その2層目の板状薄帯は、積層方向に見て、最上面の薄帯のスリット3からさらに全幅に対して1/6幅(端部からは2/6幅)ずれた位置にスリットが形成される。同様に、3層目、4層目、5層目の板状薄帯は、1/6幅ずつ、ずれた位置(端部からは3層目は3/6幅、4層目は4/6幅、5層目は5/6幅の位置)にスリットが形成される。
5層ごとに、同じ位置に、同じ長さのスリットが形成される。6層目は、積層方向に見て、1層目と重なるスリットが形成されるが、7〜10層目のスリットとは重ならない位置にスリットが形成される。同様に、7層目は、2層目と重なるスリットが形成されるが、6層目および8〜11層目のスリットとは重ならない位置にスリットが形成される。
このように、積層方向に見て、各板状薄帯に形成されたスリットの少なくとも一つが、一部重なることもあるが、それ以外のスリットとは、重ならないか、または、交差しないよう、順次スリットの位置がずれた状態で、板状薄帯が30層積層される。
この実施形態の積層体の占積率は88%であった。
得られた積層体の外観写真を図3に示す。
皺のない平坦な面が得られている。
Next, the formation position of the
A slit having the same length is formed at the same position every five layers. In the sixth layer, a slit that overlaps the first layer is formed in the stacking direction, but a slit is formed at a position that does not overlap with the seventh to tenth layers. Similarly, a slit that overlaps the second layer is formed in the seventh layer, but a slit is formed at a position that does not overlap with the slits in the sixth and eighth to eleventh layers.
In this way, when viewed in the stacking direction, at least one of the slits formed in each plate-shaped ribbon may partially overlap, but the other slits do not overlap or do not intersect. In the state where the positions of the slits are sequentially shifted, 30 plate-like ribbons are laminated.
The space factor of the laminated body of this embodiment was 88%.
An appearance photograph of the obtained laminate is shown in FIG.
A flat surface without wrinkles is obtained.
この積層体は、例えば図15に示すように、積層体3を、電磁鋼板等の鋼板6で積層方向の上下から挟むことで、サンドイッチ構造の複合積層体とし、複合積磁心に用いることができる。積層体が積層端面同士で突き合わされた状態で、環状の磁路の少なくとも一部として配置され、この磁路の一部にコイルを配置することで磁心ユニットとして用いることができる。
For example, as shown in FIG. 15, this laminated body is sandwiched between
なお、比較として、スリットを形成しない以外は、上記と同様にして得られた積層体の外観写真を図4に示す。積層体の上面に皺が確認できる。この積層体の占積率は実施形態の積層体の積層体に対して67%程度(占積率約59%)でしかなかった。 For comparison, FIG. 4 shows a photograph of the appearance of a laminate obtained in the same manner as described above except that no slit is formed. A wrinkle can be confirmed on the upper surface of the laminate. The space factor of this laminated body was only about 67% (space factor about 59%) with respect to the laminated body of the laminated body of the embodiment.
図5〜8は、別の本実施形態を説明するものである。
図5は、図1の積層体1aに対して、スリットの位置を変えた積層体1bである。
図6は、30層の全てにおいて、積層方向に見て、スリット3の位置を変えた積層体1の、長手方向の端面である。
図7は、スリットの向きを、長手方向に対して角度を設けた積層体1cである。スリットの位置は、長手方向端部では図1等と同じであるが、15度斜めに傾けて切込みを入れている。また、4層目、5層目のスリットは、1〜3層目とは幅方向に線対称になる形状である。
図8は、板状薄帯に形成するスリットの本数を増やした積層体1dである。
なお、これらの実施形態に限らず、スリットは、短手方向(幅方向)の端部から面内部まで形成されたものでもよい。
5 to 8 illustrate another embodiment.
FIG. 5 shows a laminate 1b in which the position of the slit is changed with respect to the laminate 1a of FIG.
FIG. 6 is an end face in the longitudinal direction of the
FIG. 7 shows a laminated body 1c in which the direction of the slit is set at an angle with respect to the longitudinal direction. The position of the slit is the same as that in FIG. 1 and the like at the end in the longitudinal direction, but the slit is inclined at an angle of 15 degrees. The slits in the fourth layer and the fifth layer have a shape that is line symmetric with respect to the first to third layers in the width direction.
FIG. 8 shows a laminate 1d in which the number of slits formed in the plate-like ribbon is increased.
Note that the slit is not limited to these embodiments, and the slit may be formed from the end in the short side direction (width direction) to the inside of the surface.
以下に、上記実施形態の積層体の製造方法について説明する。
板状薄帯のスリットは、鋏を用いて形成できる。
得られたスリット入りの板状薄帯を、30枚積層させる。その後、この板状薄帯の積層体を、板状の鋼板で抑え、冶具により、金属板の厚さ方向に圧力を付与して固定する。
この状態で、板状薄帯の積層体を熱処理炉内に入れ、熱処理を行う。
Below, the manufacturing method of the laminated body of the said embodiment is demonstrated.
The slit of the plate-like ribbon can be formed using a scissors.
30 sheets of the obtained sheet ribbon with slits are laminated. Thereafter, the laminate of the plate ribbon is held down by a plate-shaped steel plate, and is fixed with a jig in the thickness direction of the metal plate.
In this state, the laminate of the sheet ribbon is placed in a heat treatment furnace and heat treatment is performed.
図9〜図12は本発明の別の実施形態を説明するための図である。
図9は別の積層体1eの斜視図であり、長手方向の端部を、長手方向に対して45°傾けた板状薄帯を積層したものである。スリットは、全層異なる位置に形成されている。積層数は30層である。この積層体を、前記の積層体と同様に、板状の金属板で抑え、冶具により、金属板の厚さ方向に圧力を付与して固定し、板状薄帯の積層体を熱処理炉内に入れ、熱処理を行ったものである。
9 to 12 are diagrams for explaining another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of another laminated body 1e, in which plate-shaped ribbons whose longitudinal ends are inclined by 45 ° with respect to the longitudinal direction are laminated. The slits are formed at different positions in all layers. The number of layers is 30. This laminated body is restrained with a plate-shaped metal plate in the same manner as the above-mentioned laminated body, and is fixed by applying a pressure in the thickness direction of the metal plate with a jig, and the laminated body of the plate-shaped ribbon is placed in a heat treatment furnace. And heat-treated.
図10と図11は、異なる積層体をさらに積層させた複合積層体5a,5bである。図10は、図9の積層体1eと、他の積層体を積層した複合積層体5aである。上下側の積層体は矩形状であり、長さは積層体1eの長手方向の長い方の辺と同じである。本実施形態では、積層体1eと矩形の積層体を、交互に計3層積層しているが、さらに積層体の数を増やして積層してもよい。図11は、図9の積層体1eと、さらに他の積層体を積層した複合積層体5bである。中央の積層体は矩形状であり、長さが積層体1eの長手方向の短い方の辺と同じである。
このように、形状の異なる板状薄帯を組み合わせて積層することで、積層端面に、凹凸を形成することができる。
10 and 11 show composite laminates 5a and 5b in which different laminates are further laminated. FIG. 10 is a composite laminate 5a obtained by laminating the laminate 1e of FIG. 9 and another laminate. The upper and lower laminates are rectangular, and the length is the same as the longer side of the laminate 1e in the longitudinal direction. In the present embodiment, the laminated body 1e and the rectangular laminated body are alternately laminated in total three layers, but the number of laminated bodies may be further increased. FIG. 11 shows a composite laminate 5b obtained by laminating the laminate 1e shown in FIG. 9 and another laminate. The central laminate is rectangular and has the same length as the shorter side of the laminate 1e in the longitudinal direction.
In this way, by combining and laminating plate-like ribbons having different shapes, irregularities can be formed on the lamination end face.
図12は、図10と図11の複合積層体を組み合わせた複合積磁心10である。この複合積層体5a,5bは、積層端面の少なくとも一部に凹凸が形成され、この凹凸により、他の磁心と嵌合している。板状薄帯は、同様に、長手方向を有し、薄帯の端部から面内部に向かうスリットが形成されている。
板状薄帯にスリットを形成したことで、占積率が大きい積層体となり、接合面の突き合わせで磁束の漏れが抑えられる。また、複合積層体の厚み寸法がほぼ同じになるので、このような端部が別の磁心と嵌合して組み合わせることが容易である。
またこのように、積層体同士を簡単に組み立てできるので、磁心の磁路を伸ばすことが容易となる。この複合積磁心を、中空のコイルと組み合わせれば大型の磁心ユニット、特に変圧器用の磁心ユニットを容易に製造できることができる。
FIG. 12 shows a
By forming the slit in the plate-shaped ribbon, a laminated body having a large space factor is obtained, and leakage of magnetic flux is suppressed by abutting the joint surfaces. Moreover, since the thickness dimensions of the composite laminate are substantially the same, it is easy to combine such end portions with another magnetic core.
In addition, since the laminates can be easily assembled in this manner, it is easy to extend the magnetic path of the magnetic core. When this composite core is combined with a hollow coil, a large core unit, particularly a transformer core unit can be easily manufactured.
1:積層体、2:板状薄帯、3:スリット、5:複合積層体、6:鋼板、10:複合積磁心 1: laminated body, 2: plate-shaped ribbon, 3: slit, 5: composite laminate, 6: steel sheet, 10: composite core
Claims (8)
前記板状薄帯は、薄帯の外側の端部から面内部まで伸びるスリットが形成されていることを特徴とする積層体。 A laminate in which a plurality of sheet-like ribbons made of a soft magnetic material are laminated,
The plate-like ribbon is formed by forming a slit extending from the outer end of the ribbon to the inside of the surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016190803A JP2018056336A (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | Laminate and composite laminate core |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016190803A JP2018056336A (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | Laminate and composite laminate core |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018056336A true JP2018056336A (en) | 2018-04-05 |
Family
ID=61837009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016190803A Pending JP2018056336A (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | Laminate and composite laminate core |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018056336A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020013840A (en) * | 2018-07-17 | 2020-01-23 | 株式会社日立産機システム | Transformer |
WO2020255429A1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 株式会社日立産機システム | Laminated-core stationary induction apparatus |
JP2021520649A (en) * | 2018-05-11 | 2021-08-19 | アー・ベー・ベー・パワー・グリッズ・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフトAbb Power Grids Switzerland Ag | Magnetic core for electromagnetic induction device, electromagnetic induction device with magnetic core, and method for manufacturing magnetic core |
-
2016
- 2016-09-29 JP JP2016190803A patent/JP2018056336A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021520649A (en) * | 2018-05-11 | 2021-08-19 | アー・ベー・ベー・パワー・グリッズ・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフトAbb Power Grids Switzerland Ag | Magnetic core for electromagnetic induction device, electromagnetic induction device with magnetic core, and method for manufacturing magnetic core |
JP7102549B2 (en) | 2018-05-11 | 2022-07-19 | ヒタチ・エナジー・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフト | Magnetic core for electromagnetic induction device, electromagnetic induction device with magnetic core, and method for manufacturing magnetic core |
JP2020013840A (en) * | 2018-07-17 | 2020-01-23 | 株式会社日立産機システム | Transformer |
CN110729107A (en) * | 2018-07-17 | 2020-01-24 | 株式会社日立产机系统 | Transformer device |
WO2020255429A1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 株式会社日立産機システム | Laminated-core stationary induction apparatus |
JP2021002567A (en) * | 2019-06-20 | 2021-01-07 | 株式会社日立産機システム | Stacked iron core type stationary induction device |
JP7232133B2 (en) | 2019-06-20 | 2023-03-02 | 株式会社日立産機システム | Stacked iron core static induction device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7409376B2 (en) | Method for manufacturing alloy ribbon laminate and apparatus for manufacturing alloy ribbon laminate | |
JP7467329B2 (en) | Magnetic core, its manufacturing method, and coil component | |
WO2007094502A1 (en) | Amorphous alloy thin band excellent in magnetic characteristics and space factor | |
JP2018056336A (en) | Laminate and composite laminate core | |
JP2018505957A (en) | Fe-Si-B-C amorphous alloy ribbon and transformer core comprising the same | |
JP2021075752A (en) | Production method of alloy ribbon | |
KR102596935B1 (en) | Laminated block core, laminated block, and method of manufacturing laminated block | |
JP7088057B2 (en) | How to manufacture alloy strips | |
TW202035735A (en) | Amorphous metal thin strip, laminated core, and amorphous metal thin ribbon punching method | |
JP2019216149A (en) | Lamination body used for core | |
WO2024043283A1 (en) | Sheet-like magnetic member | |
TWI778842B (en) | Wound iron core, manufacturing method of wound iron core, and wound iron core manufacturing device | |
JP7255452B2 (en) | Alloy thin strip and manufacturing method thereof | |
US20230307162A1 (en) | Magnetic sheet, wound magnetic sheet, and multilayer magnetic sheet | |
TWI779904B (en) | Manufacturing method and manufacturing device of wound iron core | |
JP2023152053A (en) | Magnetic sheet, multilayer magnetic sheet, and manufacturing method of magnetic sheet | |
WO2024024958A1 (en) | Sheet-shaped magnetic member | |
JP7426772B2 (en) | Manufacturing method of wound magnetic core and wound magnetic core | |
JP2023155005A (en) | multilayer magnetic sheet | |
JP2023145331A (en) | Multi-layer magnetic sheet | |
JP2022063033A (en) | Method for manufacturing laminate of nano crystal alloy ribbons | |
JP2023155004A (en) | multilayer magnetic sheet | |
JP2023155003A (en) | multilayer magnetic sheet | |
JP2023152668A (en) | Multi-layer magnetic sheet | |
KR20230139781A (en) | Multilayer magnetic sheet |