JPH0763211B2 - 積層コア材 - Google Patents

積層コア材

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JPH0763211B2
JPH0763211B2 JP60029475A JP2947585A JPH0763211B2 JP H0763211 B2 JPH0763211 B2 JP H0763211B2 JP 60029475 A JP60029475 A JP 60029475A JP 2947585 A JP2947585 A JP 2947585A JP H0763211 B2 JPH0763211 B2 JP H0763211B2
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孝彦 伊東
義也 深草
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〉 本発明は金属薄板を積層して構成した積層用積層コア材
に関する。
(従来技術) 近年、非晶質(アモルファス)金属が学問的、工業的に
注目されている。非晶質金属は合金材料を溶融し、これ
を超急冷したり高周波を利用してスパッタリングするこ
とにより製造され、高い硬度、引張り強さ、電気抵抗、
すぐれた耐食性や磁気特性を有することから新たな工業
材料として実用化され始めている。
非晶質金属のすぐれた物理的、電気的、磁気的特性のう
ち高い電気抵抗とすぐれた磁気特性に着目して磁気ヘッ
ド、可飽和リアクトル、電力トランス、高周波トランス
などの鉄心(コア)材料への応用が試みられており、一
部実用化が進められている。ところが、非晶質金属はそ
の製造法から薄膜、薄帯、粉末、細線の形状で製造され
るので、鉄心材料として利用するには薄帯を巻装した
り、(特開昭58−58845号)、所定形状に加工した後積
層する必要がある(特開昭54−154007号)。
非晶質金属リボンを製造する方法の1つに量産性にすぐ
れた単ロール法が知られているが、この方法で製造され
るリボンは板厚が20〜30μmと薄いために打抜き加工か
困難である。また打抜き加工をする加工歪が生じて電気
的および磁気的特性が劣化するという問題がある。
一方、最近の傾向として硅素鋼やパーマロイなどの磁性
材料を急冷、圧延、電解析出などの方法で極めて薄く製
造する技術が確立されているが、この種の結晶化した金
属薄板を積層する場合も同様の問題がある。
そこで打抜きによらず容易に形状加工ができさらに加工
歪の問題もない加工法として特開昭55−145174号はエツ
チングによる加工法を提案している。
(発明の目的あよび構成) 本発明はこのエッチング技術を利用した非晶質金属薄板
の加工法に着目して非晶質金属薄板または結晶化金属薄
板を積層したコア材を提供することを目的とし、この目
的を達成するために、エッチング処理により同一の加工
部片を形成した複数の金属薄板を加工部片が重なり合う
ように接着することにより積層用積層コア材を構成し
た。
(実施例) 以下本発明を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明にる積層用積層コア材の部分断面を示し
てあり、一例として複数枚の非晶質金属薄板1が接着剤
2により接着されて積層されている。接着剤2は絶縁性
を有するので各薄板間が電気絶縁され薄板間の電流の流
れは大幅に抑えられる。
第2図は本発明による積層コア材の製造装置を線図的に
示してあり、図示した例は発電機の固定子鉄心として用
いる積層用積層コア材を製造する場合である。
図の右側に示した4つのリール3、4、5、6の各々に
は非晶質金属の帯板10、20、30、40が巻かれており、帯
板は図示しない引張手段により連続的にゆっくりとリー
ルから巻きほどかれている,各リール3〜6の出口側の
位置に帯板の両面に面対称にレジストを塗着するための
塗着装置A〜D(破線で囲んで示す)が設けられてい
る。塗着装置A〜Dはすべて同じであるので、帯板10の
塗着装置Aだけについて詳細を示し、他の塗着装置B、
C、Dについては破線だけで示した。
塗着装置Aは帯板10の表面にレジストを付着するための
塗着ユニツト7と裏面にレジストを付着するための塗着
ユニツト8とから成る。塗着ユニット7は帯板10の片側
に配設され、レジスト液Pを入れた容器7aと、レジスト
液Pに一部が浸りながら回転するロール7bと、ロール7b
と接しながら回転するロール7cと、表面にゴム製の所定
の加工パターンを有しロール7Cと接しながら回転する塗
布ロール7dと、帯板10の反対側にあって塗布ロール7dに
対して帯板10を挟んで圧接し従動する圧接ロール7eとに
より構成されている。一方、塗着ユニット8は帯板10に
対して塗着ユニツト7と反対側に配設され、その構成は
塗着ユニット7と全く同じである。従って、同じ構成部
分に対しては対応する参照番号を付し説明は省略した。
塗着ユニツトの塗布ローラ7d,8dの表面に設けられた加
工パターンは非晶質金属薄板を積層して加工したい部品
の形状であり、本実施例のように発電機の固定子鉄心の
場合は第3図に斜線ですようなパターンとなる。このパ
ターンにおいて、、L1,L2,L3……は加工部片である鉄心
部、Eは単葉(一枚)の帯板母材であり、帯板母材Eの
両側縁には一定間隔で孔9があけられている。帯板10に
は塗着ユニツト7および8によりそれぞれ表面と裏面と
に上記加工パターンにより加工部片L1,L2,L3,……(細
かい斜線を施したパターン)とその背景の帯板母材Eの
部分(粗い斜線を施した部分)とにレジスト液Pが塗着
されるが、表面と裏面の加工パターンがずれないように
塗着ユニット7と8の位置決めをする必要がある。この
ため、第2図の塗着装置の構成に限定されることなく、
たとえばロール7dとロール8dとの加工パターンが帯板10
の両面を面対称に挟むよう構成してもよく、この構成に
おいては圧接ロール7e,8eは不要となる。
なお、レジスト液Pは非晶質金属薄板に塗布可能である
ことはもちろんであるが、エッチング後粘看性または接
着性を有するものが好ましい。
各帯板の進行方向に見て塗着装置の下流側にはレジスト
液を硬化させるための露光装置F,G,H,Iが設けられてお
り、各露光装置は帯板を挟んで両側に設けられた一担の
露光ランプで構成されている。露光ランプはレジスト液
の分光感度に応じて適したものを使用すればよく、広い
スペクトル範囲で使用可能である。
11はエッチ液12を入れたエッチング槽で、エッチ液とし
ては硝酸、塩酸、リン酸、ふっ酸などの酸系エッチ液や
塩化鉄溶液など種々のものが使用できるが、耐蝕性にす
ぐれる非晶質金属材料に対してはふっ酸−ふっ化アンモ
ニウム混合液、ふっ酸−硝酸混合液、ふっ酸−硝酸−酢
酸混合液、ふっ酸−過酸化水素水混合液など高腐蝕性エ
ツチ液が有効である。使用するエッチ液は処理温度、処
理時間、非晶質金属材料の種類に応じて適宜選択され
る。
15は、接着液を塗布する装置で、また16は、接着剤Sを
入れた容器を便宜的に示すものであるが、本発明は、レ
ジスト膜にエッチング処理後、粘着性または、接着性を
付与するため接着液を塗布する装置15及び接着剤Sを入
れた容器16はともに省略することができる。
接着液としては、クロロプレンなどのコンタクト型接着
液、アクリル系、ゴム系の各種粘着液ま付たは酢酸ピニ
ル、ポリアミドなどの熱融着型接着剤、ホツトメルト接
着剤などが利用できる。なあ、この接着液塗着装置15は
後述するよ・うにレジ、スト膜にエッチング処理後粘看
性または接着性を付与しそれによって接着、積層する場
合写不要である。
17はその後積層する4枚の帯板10,20,30,40の位置合わ
せをする一組のローラ17a,17bから成るトラクターで、
一方ローラ17aの周面に一定間隔でピンが植設され、帯
板の両側縁に形成された孔9(第3図参照)とピンとの
係合により他方のローラ17bとの間で挟みながら位置合
わせをする。
なお、孔9の加工は、帯板10,20,30,40にレジストの加
工パターンを塗着する前に、機械打抜き加工により打抜
いておいてもよく、また、帯板10,20,30,40の孔9に相
当する部分を除く周囲にレジストを塗着するパターン
を、前記加工パターンを有する塗布ロール7d,8dに設
け、これにより孔9の周囲にレジストを塗着し、前記の
如く工程を経て処理すれば孔9が得られる。孔9は、加
工部分の進行確認用の孔で、所定数の孔9と加工部分は
一定の関係にあり、各帯板10、20、30、40の所定の孔9
どうしと合わせれば各加工部分が重なり合う関係となっ
おあり、重ね合わせについては、複写連続帳票の位置合
わせ技術を利用することができる。また進行確認用の孔
9の如く孔をあけることなく、第4図に示すように、光
などで感知できるマークMを付し、これにより加工部分
の重ね合わせを行つてもよい。
18は一対の圧接ローラ18a,18bから成る積層装置であ
り、トラクター17で位置合せされた4枚の帯板を重ね合
わせて圧接して積層する。こうして積層された帯板は必
要な鉄心部が不要の帯板母材Eからパンチ19で切り離さ
れ受皿21に収納される。
上述した説明からわかるように、リール3、4、5、6
から連続的に巻きほぐされた非晶質金属の帯板10、20、
30、40の表裏両面に接着装置A、B、C、Dでレジスト
液Pの加工パターンを塗布し、露光装置F,G,H,Iでレジ
スト液を硬化させ、次にエツチング槽11でエッチング処
理を行う。エッチング処理の結果加工部片と帯板母材と
が残り、その他の部分が除去される。
接着液の塗着された4枚の帯板10〜40は両側縁の孔9を
利用してトラクター17により相互に位置合わせされた後
一対の圧接ローラ18a,18b間に通される。各帯板は両面
に塗着された接着液により接着され、積層される。こう
して積層された帯板の鉄心部がパンチ19により帯板母材
Eから切り離され、受皿21に収納される。
このように連続して供給される複数の非晶質金属薄板に
並行してエツチング処理により同一の加工パターンの加
工を施し、エッチング加工した帯板に接着液を塗着し位
置合わせをした後接着して積層するようにすれば、所望
形状の非晶質金属薄板から成る加工部片の積層体が自動
的に製造できる。
ここで本発明において重要なレジスト膜を利用した積層
工程について説明する。
第2図に示した実施例ではレジスト硬化膜の付着した帯
板に接着液を塗着する工程を設けているが、レジスト膜
を利用することによりこの工程が不要にできる。
すなわち、パターン加工のために帯板に塗布するレジス
ト液Pの膜厚およびその後の露光によるレジスト膜の硬
化条件を調整することによりレジストの硬化を完全に進
行させず一部硬化しない状態が残るようにする。この場
合レジスト膜は少なくとも露光硬化前までは接着性を有
する。エッチング処理後レジスト硬化膜を除去せず、積
層装置18の圧接ローラ18a,18bを通す際加熱、(たとえ
ば100〜250℃)することによりレジスト膜が接着性を有
し帯板が相互に接着する。また別の方法として、帯板に
塗布するレジスト液を一旦露光硬化させるが、エッチン
グ処理後は除去せず、石炭酸、四塩化エチレン、ジクロ
ルベンゼン、アルキルベンゼン、スルフオン酸などの溶
剤または膨潤剤に浸漬してレジスト膜の表面を膨潤活性
化させる。その後積層装置で熱圧着すれば、前述したよ
うに帯板相互が接着し積層され、エッチング処理後通常
は除去されるレジスト膜を除去せずに加熱して接着性を
与え接着剤として利用している。ただし、レジストの接
着性は積層された加工部片の取扱いにおいて剥離しない
程度の接着性を有していればよいことから、または、磁
気特性を一層向上させるためにすべての帯板の表裏両面
のレジストを残存させておくことなく、隣り合う帯板の
加工部分のいずれか一面に接着性を付与しておけばよ
い。たとえば5枚の帯板を積層する場合は2枚目の帯板
と4枚日の帯板の両面に接着性を付与しておき、その他
の面に残存する加工パターン用のレジストは積層直前に
おいて除去し、積層すればよい。
上述したような積層法において、各帯板に形成する加工
部片と帯板母材とを結合する結合片は4つであり、しか
もその結合片22の位置は第4図に示すように帯板ごとに
円周方向22.5°づつずらしてある。こうすると、4枚の
帯板10,20,30,40を積層したとき結合片22の位置が第5
図に示すように22.5°づつずれるので、最終段階で加工
部片を帯板母材から切断し易くなる。積層する帯板の数
が4枚より遥かに多い場合でも結合片22の重なりが少な
くなるのでやはり切断することもできる。
また、他の方法としては、上述したずらした結合片17の
部分のレジストを除去して4枚の帯板10,20,30,40を積
層し、またはそれらの積層してから結合片17の部分のレ
ジストを除去し、その後積層状態にし再度エッチングを
行い積層された加工部片を得ることもできる。
本発明において、接着のために利用するレジストは絶縁
性を有するので非晶質金属薄板間に絶縁膜が形成される
ことになる。これにより渦電流を一層減少させることが
でき、渦電流損を減少させることができる。
上記実施例においては、4枚の非晶質金属の帯板を積層
する例について示したが、本発明の積層法は薄板を何枚
積層する場合であっても同様である。積層枚数を適当に
選ぶことにより、たとえば少なくとも100μm以上の積
層加工部片とすることにより、従来広く用いられている
硅素鋼板と同じ扱いができる。すなわち、こうした積層
加工部片をさらに100部、500部など所望部数積層するの
に各積層加工部片が取扱い易い剛度を有しているので従
来の硅素剛板と同様の集積加工ができる。また本発明は
加工部片として発電機の固定鉄心について例示したが、
トランス、磁気ヘッドなどのすぐれた磁気特性を必要と
するものの製造にも適用することができ、また類似する
加工片の製造にも適用でき、エッチング技術を利用する
ので微細なパターンも可能である。
またレジスト膜は接着剤として用いるほかに絶縁膜とし
て用いることかできる。
さらに、本発明は実施例のように、非晶質金属薄板が連
続的に供給される場合に限らず、一定の広さのシート状
非晶質金属に1回ごとエッチング処理で複数の加工部片
を形成するようにしたものでもよい。
以上本発明を非晶質金属薄板の積層について説明した
が、本発明は、非晶質金属以外の硅素鋼やパーマロイな
どの急冷法や圧延法あるいは電解析出法などの方法で製
造可能な結晶化金属薄板の積層についても適用すること
ができる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明においては、エッチング処
理により同一の加工部片を形成し、このときに、各々の
加工部片に塗布されたレジスト膜に粘着性または接着性
を付与し、このレジスト膜を介して接着させて積層コア
材を製造するので、製造が容易となり、積層コア材の接
着層が薄く、密着性に優れた積層コアを提供でき、ま
た、積層コア材に加工歪の問題もなく電気的、磁気的特
性の劣化がない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による積層コア材の部分断面図、第2図
は本発明による積層コア材の製造装置の概略線図、第3
図は金属の帯板に塗着するレジスト液の加工パターン、
第4図は4枚の帯板に形成する加工パターンの結合片の
位置ずれを示す図、第5図は4枚の帯板を積層した状態
での加工パターンの平面図である。 1…非晶質金属薄板、2…接着剤、3〜6…リル、7,8
…塗着ユニツト、9…孔、10,20,30,40…帯板、11…エ
ッチング槽、12…エッチ液、17…トラクター、18…積層
装置、19…パンチ、22…結合片。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−36419(JP,A) 特開 昭48−97517(JP,A) 特開 昭48−45211(JP,A) 特開 昭59−14113(JP,A) 特開 昭57−155339(JP,A) 特開 昭54−49110(JP,A) 特開 昭53−125102(JP,A) 特開 昭54−64036(JP,A) 特開 昭56−146110(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エッチング処理により同一の加工部片を形
    成した100μm未満の金属薄板を複数枚重ね合わせ、粘
    着性または接着性を付与したレジスト膜を介して接着
    し、100μm以上の積層コア材としたことを特徴とする
    積層用積層コア材。
  2. 【請求項2】前記金属薄板が非晶質金属薄板であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の積層用積層
    コア材。
JP60029475A 1985-02-19 1985-02-19 積層コア材 Expired - Fee Related JPH0763211B2 (ja)

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