JP2584163B2 - アモルファス鉄心の製造方法 - Google Patents
アモルファス鉄心の製造方法Info
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- JP2584163B2 JP2584163B2 JP3273673A JP27367391A JP2584163B2 JP 2584163 B2 JP2584163 B2 JP 2584163B2 JP 3273673 A JP3273673 A JP 3273673A JP 27367391 A JP27367391 A JP 27367391A JP 2584163 B2 JP2584163 B2 JP 2584163B2
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- Japan
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- iron core
- core
- magnetic field
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アモルファス鉄心の製
造方法に関する。
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アモルファス磁性材料を鉄心に用いると
珪素鋼板を用いた鉄心に比べて鉄損を大幅に低減できる
ことが一般的に知られている。そのためにアモルファス
磁性材料を用いた鉄心の実用化検討が行われてきた。
珪素鋼板を用いた鉄心に比べて鉄損を大幅に低減できる
ことが一般的に知られている。そのためにアモルファス
磁性材料を用いた鉄心の実用化検討が行われてきた。
【０００３】従来、アモルファス材料を鉄心として利用
する方法として、アモルファス材料からなる薄体を巻心
に巻回して積層し、その一部を幅方向に切断し、積層方
向に厚さ０．１ないし３ｍｍの積層ブロックに分割して
から積層ブロックを成形用の卷心または型に巻回、積層
し、鉄心の最終形状に成形、保持した状態で磁場アニー
ルを行って鉄心とする方法が検討されている。アモルフ
ァス材料の特徴としては、応力によって磁気特性が変化
すること、磁場アニールすることにより磁気特性が著し
く向上することが知られている。磁場アニール条件とし
ては、例えば３８０℃で２時間、印加磁界８００Ａ／ｍ
で行なっている。
する方法として、アモルファス材料からなる薄体を巻心
に巻回して積層し、その一部を幅方向に切断し、積層方
向に厚さ０．１ないし３ｍｍの積層ブロックに分割して
から積層ブロックを成形用の卷心または型に巻回、積層
し、鉄心の最終形状に成形、保持した状態で磁場アニー
ルを行って鉄心とする方法が検討されている。アモルフ
ァス材料の特徴としては、応力によって磁気特性が変化
すること、磁場アニールすることにより磁気特性が著し
く向上することが知られている。磁場アニール条件とし
ては、例えば３８０℃で２時間、印加磁界８００Ａ／ｍ
で行なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の製
造方法では、アモルファス材料を用いた鉄心を製造する
ことは可能であるが、磁気特性のばらつきが大きいとい
う問題があった。
造方法では、アモルファス材料を用いた鉄心を製造する
ことは可能であるが、磁気特性のばらつきが大きいとい
う問題があった。
【０００５】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、磁気特性が優れ、ばらつきの少ないアモルファス鉄
心の製造方法を提供することを目的とする。
で、磁気特性が優れ、ばらつきの少ないアモルファス鉄
心の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、アモルファス薄体を卷回または積層してな
る鉄心を成形治具により最終形状に成形する成形工程
と、前記鉄心を熱処理する磁場アニール工程とを備え、
前記成形工程において前記鉄心を占積率を０．８０から
０．８８の間に保持するとともに前記磁場アニール工程
において前記鉄心を磁路方向に６００ないし１６００Ａ
／ｍの磁界を加えながら３２０ないし３６０℃で熱処理
するものである。
するために、アモルファス薄体を卷回または積層してな
る鉄心を成形治具により最終形状に成形する成形工程
と、前記鉄心を熱処理する磁場アニール工程とを備え、
前記成形工程において前記鉄心を占積率を０．８０から
０．８８の間に保持するとともに前記磁場アニール工程
において前記鉄心を磁路方向に６００ないし１６００Ａ
／ｍの磁界を加えながら３２０ないし３６０℃で熱処理
するものである。
【０００７】
【作用】上記方法において、成形工程で鉄心の占積率を
０．８０から０．８８の間に保つことにより、積層体間
の接触による鉄損の増加を抑制するとともにばらつきを
小さくでき、磁場アニール工程で６００ないし１６００
Ａ／ｍの磁界を加えながら３２０ないし３６０℃で熱処
理することにより磁気特性を向上できる。
０．８０から０．８８の間に保つことにより、積層体間
の接触による鉄損の増加を抑制するとともにばらつきを
小さくでき、磁場アニール工程で６００ないし１６００
Ａ／ｍの磁界を加えながら３２０ないし３６０℃で熱処
理することにより磁気特性を向上できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図５を参照
しながら説明する。図１は成形工程を示すものであり、
アモルファス薄体を卷回した鉄心１は、その外周を珪素
鋼板等からなる形状維持材２によって保持されている。
成形治具３は内枠４と外枠５からなり、前工程で矩形状
の内枠４が鉄心１の内周部に装着され、その状態で外枠
５を矢印の方向に移動させながら積層厚を調整して、鉄
心１の占積率を特定の範囲の間に保持する。つぎに磁場
アニール工程において、鉄心１は成形治具３によって最
終形状に保持された状態で、磁路方向に６００ないし１
６００Ａ／ｍの磁界を加えながら３２０ないし３６０℃
で熱処理する。そして内枠４と外枠５を外し、図２のよ
うに、鉄心１の内周部には内枠４と同一寸法のボビン６
を取り付け、鉄心１の外周部には形状維持材２が取り付
けられた状態となる。
しながら説明する。図１は成形工程を示すものであり、
アモルファス薄体を卷回した鉄心１は、その外周を珪素
鋼板等からなる形状維持材２によって保持されている。
成形治具３は内枠４と外枠５からなり、前工程で矩形状
の内枠４が鉄心１の内周部に装着され、その状態で外枠
５を矢印の方向に移動させながら積層厚を調整して、鉄
心１の占積率を特定の範囲の間に保持する。つぎに磁場
アニール工程において、鉄心１は成形治具３によって最
終形状に保持された状態で、磁路方向に６００ないし１
６００Ａ／ｍの磁界を加えながら３２０ないし３６０℃
で熱処理する。そして内枠４と外枠５を外し、図２のよ
うに、鉄心１の内周部には内枠４と同一寸法のボビン６
を取り付け、鉄心１の外周部には形状維持材２が取り付
けられた状態となる。
【０００９】図３は成形工程の前工程における鉄心１の
製造工程を示すものであり、（ａ）では、外径１５０φ
の巻心（図示せず）にアモルファス薄体（厚さ２５μ
ｍ，幅１７０ｍｍ）を約４０ｍｍの厚さに積層してクラ
ンプ７で固定した後、巻心を外し積層体１ａの一部を幅
方向に切断し、切断面に接着剤８を塗布して硬化し、ク
ランプ７を外す。つぎに（ｂ）では、積層体１ａを１ｍ
ｍ厚のブロックに分割し、その端面間寸法Ａを１５ｍｍ
ずつずらしてテープ９で束ね複数のブロック１０とす
る。さらに（ｃ）は丸巻成形工程を示し、予め重量を測
定してある円卷成形心１１に磁路長の短いブロック１０
より、弛まないように引っ張りながら切断部を突き合わ
せるようにして巻回し積層する。このとき円卷成形心１
１は円形が好ましく、また切断部の突合せ部は一定の角
度の範囲にすることが好ましい。そして最外周に形状維
持材２を巻回する。このとき形状維持材２の重量は事前
に測定しておく。さらに、積層終了後全体の重量を測定
し、円巻成形心１１と形状維持材２の重量を引いて鉄心
１の重量を求める。鉄心１の内径、外径、幅より見かけ
の容積を求め、見かけの容積にアモルファス材料の真比
重をかけて占積率１００％時の重量を求める。先に求め
た鉄心１の重量を占積率１００％時の重量で割って鉄心
１の占積率を求め、その占積率が０．８から０．８８の
間に入っていることを確認し、もし入っていない場合は
再度積層、巻回を行って占積率を調整し、このときの見
かけの積層厚を決定する。そして丸巻成形が終了後、円
巻成形心１１を外し、図１のように矩形状の内枠４を鉄
心１の内周部に挿入して内周寸法、形状を最終の寸法、
形状に調整して鉄心１と成形治具３を組み立てた状態と
する。以上の方法で複数個の鉄心１を窒素ガス雰囲気下
で温度３００ないし３８０℃、印加磁界８００Ａ／ｍの
条件で熱処理を行い、そのときの温度−鉄損相対値の特
性を図４に示す。ここで鉄損は３８０℃、磁界８００Ａ
／ｍで熱処理したときの鉄損を１００として相対表示し
ている。また、上記した同じ方法で占積率が異なるサン
プルコアを用意しこれらのサンプルコアを３３０℃の温
度で磁界８００Ａ／ｍを加えながら熱処理を行なう。こ
こで得られた鉄心１についての測定結果を図５に示す。
同一条件で熱処理しても鉄損は占積率に依存しているこ
とが明らかであり、また熱処理時の磁界を６００ないし
１６００Ａ／ｍの間で変えても同様の効果が確認され
た。
製造工程を示すものであり、（ａ）では、外径１５０φ
の巻心（図示せず）にアモルファス薄体（厚さ２５μ
ｍ，幅１７０ｍｍ）を約４０ｍｍの厚さに積層してクラ
ンプ７で固定した後、巻心を外し積層体１ａの一部を幅
方向に切断し、切断面に接着剤８を塗布して硬化し、ク
ランプ７を外す。つぎに（ｂ）では、積層体１ａを１ｍ
ｍ厚のブロックに分割し、その端面間寸法Ａを１５ｍｍ
ずつずらしてテープ９で束ね複数のブロック１０とす
る。さらに（ｃ）は丸巻成形工程を示し、予め重量を測
定してある円卷成形心１１に磁路長の短いブロック１０
より、弛まないように引っ張りながら切断部を突き合わ
せるようにして巻回し積層する。このとき円卷成形心１
１は円形が好ましく、また切断部の突合せ部は一定の角
度の範囲にすることが好ましい。そして最外周に形状維
持材２を巻回する。このとき形状維持材２の重量は事前
に測定しておく。さらに、積層終了後全体の重量を測定
し、円巻成形心１１と形状維持材２の重量を引いて鉄心
１の重量を求める。鉄心１の内径、外径、幅より見かけ
の容積を求め、見かけの容積にアモルファス材料の真比
重をかけて占積率１００％時の重量を求める。先に求め
た鉄心１の重量を占積率１００％時の重量で割って鉄心
１の占積率を求め、その占積率が０．８から０．８８の
間に入っていることを確認し、もし入っていない場合は
再度積層、巻回を行って占積率を調整し、このときの見
かけの積層厚を決定する。そして丸巻成形が終了後、円
巻成形心１１を外し、図１のように矩形状の内枠４を鉄
心１の内周部に挿入して内周寸法、形状を最終の寸法、
形状に調整して鉄心１と成形治具３を組み立てた状態と
する。以上の方法で複数個の鉄心１を窒素ガス雰囲気下
で温度３００ないし３８０℃、印加磁界８００Ａ／ｍの
条件で熱処理を行い、そのときの温度−鉄損相対値の特
性を図４に示す。ここで鉄損は３８０℃、磁界８００Ａ
／ｍで熱処理したときの鉄損を１００として相対表示し
ている。また、上記した同じ方法で占積率が異なるサン
プルコアを用意しこれらのサンプルコアを３３０℃の温
度で磁界８００Ａ／ｍを加えながら熱処理を行なう。こ
こで得られた鉄心１についての測定結果を図５に示す。
同一条件で熱処理しても鉄損は占積率に依存しているこ
とが明らかであり、また熱処理時の磁界を６００ないし
１６００Ａ／ｍの間で変えても同様の効果が確認され
た。
【００１０】このように実施例の製造方法では、鉄心１
の占積率を０．８０から０．８８の間に保つことにより
積層体１ａ間の接触による鉄損の増加を抑制するととも
にばらつきを小さくでき、６００ないし１６００Ａ／ｍ
の磁界を加えながら３２０ないし３６０℃で熱処理する
ことにより磁気特性を向上できる。
の占積率を０．８０から０．８８の間に保つことにより
積層体１ａ間の接触による鉄損の増加を抑制するととも
にばらつきを小さくでき、６００ないし１６００Ａ／ｍ
の磁界を加えながら３２０ないし３６０℃で熱処理する
ことにより磁気特性を向上できる。
【００１１】なお、実施例では鉄心１の突合せ部の構造
はステップラップ構造になっているが、この構造に制約
されるものではなく他の構造にしてもよい。
はステップラップ構造になっているが、この構造に制約
されるものではなく他の構造にしてもよい。
【００１２】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように本発明の
アモルファス鉄心の製造方法は、アモルファス薄体を卷
回または積層してなる鉄心を成形治具により最終形状に
成形する成形工程と、前記鉄心を熱処理する磁場アニー
ル工程とを備え、前記成形工程において前記鉄心を占積
率を０．８０から０．８８の間に保持するとともに前記
磁場アニール工程において前記鉄心を磁路方向に６００
ないし１６００Ａ／ｍの磁界を加えながら３２０ないし
３６０℃で熱処理するものであり、この製造方法とする
ことにより、磁気特性が優れ、ばらつきの少ない鉄心を
得ることができる。
アモルファス鉄心の製造方法は、アモルファス薄体を卷
回または積層してなる鉄心を成形治具により最終形状に
成形する成形工程と、前記鉄心を熱処理する磁場アニー
ル工程とを備え、前記成形工程において前記鉄心を占積
率を０．８０から０．８８の間に保持するとともに前記
磁場アニール工程において前記鉄心を磁路方向に６００
ないし１６００Ａ／ｍの磁界を加えながら３２０ないし
３６０℃で熱処理するものであり、この製造方法とする
ことにより、磁気特性が優れ、ばらつきの少ない鉄心を
得ることができる。
【図１】本発明の一実施例によるアモルファス鉄心の製
造方法における成形工程の正面図
造方法における成形工程の正面図
【図２】同アモルファス鉄心の正面図
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）同アモルファス鉄心の製造
方法の工程図
方法の工程図
【図４】同アモルファス鉄心の製造方法による鉄心の特
性図
性図
【図５】同アモルファス鉄心の製造方法による鉄心の特
性図
性図
１ 鉄心 ３ 成形治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 宏光 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−278002（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−226011（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】アモルファス薄体を卷回または積層してな
る鉄心を成形治具により最終形状に成形する成形工程
と、前記鉄心を熱処理する磁場アニール工程とを備え、
前記成形工程において前記鉄心を占積率を０．８０から
０．８８の間に保持するとともに前記磁場アニール工程
において前記鉄心を磁路方向に６００ないし１６００Ａ
／ｍの磁界を加えながら３２０ないし３６０℃で熱処理
するアモルファス鉄心の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273673A JP2584163B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | アモルファス鉄心の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273673A JP2584163B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | アモルファス鉄心の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114525A JPH05114525A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2584163B2 true JP2584163B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=17530954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3273673A Expired - Fee Related JP2584163B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | アモルファス鉄心の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584163B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4558664B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2010-10-06 | 株式会社日立産機システム | 配電用アモルファス変圧器 |
| JP5171089B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2013-03-27 | 新日鐵住金株式会社 | 磁心の製造方法 |
| US8680736B2 (en) | 2008-11-10 | 2014-03-25 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Armature core, motor using same, and axial gap electrical rotating machine using same |
| CN103426622B (zh) * | 2013-08-05 | 2016-01-06 | 大同(上海)有限公司 | 非晶质铁心通用型活动模具 |
| KR101594482B1 (ko) * | 2015-01-08 | 2016-02-17 | 주식회사 케이피일렉트릭 | 아몰퍼스 시트와 규소강 시트의 혼합 권철심형 변압기 |
| CN110415937B (zh) * | 2019-08-27 | 2020-09-25 | 金三角电力科技股份有限公司 | 硅钢片、非晶带混合立体卷铁心的单框铁心及制造方法 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3273673A patent/JP2584163B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05114525A (ja) | 1993-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |