JPH08321007A - ラミネートコアの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コアチップの厚みをより薄く均一加工でき、
かつ研削工程と時間の削減が可能で、ラミネートコア寸
法の高精度が容易に達成できるラミネートコアの製造方
法の提供。 【構成】 Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金ブロック１０より
０．３ｍｍ以下の厚みに切り出し、高精度に研削制御し
表面処理を行った薄い磁性板材１１を積層してレーザー
溶接にてブロック１３となし、これをコア形状に成型加
工し、積層方向の複数条のレーザー溶接箇所を直交する
方向に切離してラミネートコア１５となし、磁性焼鈍を
施して得ることにより、従来の薄片のコアチップの板厚
みを制御する研削に要する工程がなく、またチップ厚み
が高精度で均一となり、高性能の磁気ヘッド用ラミネー
トコアが容易に得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系
合金（センダスト）材を使用した磁気ヘッド用のラミネ
ートコアの製造方法に係り、０．３ｍｍ以下の厚みに研
削制御し、表面処理を行った薄い磁性板材を積層してレ
ーザー溶接にてブロックとなし、これをコア形状に成型
加工し、積層方向の複数条のレーザー溶接箇所を直交す
る方向に切離してラミネートコアとなし、磁性焼鈍を施
して得ることにより、従来の薄片のコアチップの板厚み
を制御する研削に要する工程がなく、またチップ厚みが
高精度で均一となり、高性能の磁気ヘッド用ラミネート
コアが容易に得られるラミネートコアの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気ヘッド用コアとして、所要形状のコ
アチップを積層して一体化したラミネートコアが知られ
ており、磁性材としては、高透磁率磁性合金のＦｅ−Ｎ
ｉ系合金（パーマロイ）、Ｃｏ−Ｆｅ系合金（パーメン
デュール）、Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金（センダスト）材
などが用いられている。

【０００３】製造方法として、プレスで行う場合は、所
要厚みの素材板より船型チップに打ち抜き、これをバレ
ル研摩、洗浄後に焼鈍熱処理を行い、治具中に該チップ
を並べて所要厚みのラミネートコアになして、接着剤あ
るいは溶接にて一体化する。また、所要厚みの素材板の
表面に酸化膜を形成しておき、これをプレス装置で船型
チップに打ち抜き、同装置内で積層してレーザー溶接に
て所要厚みのラミネートコアとした後、熱処理を行う製
造方法が提案（特開昭６２−１２０６１３号）されてい
る。

【０００４】研削による方法として、図４に示すごと
く、焼鈍熱処理を施したブロック１に平面研削盤を用い
て所定形状寸法となし（図４ａ）、このブロック１より
切断機で所定寸法の棒状ブロック２に粗切切断し（図４
ｂ）、平面研削盤で２面又は４面を研削加工した後、ク
リープ研削盤で図示のごとき船型成形加工を行い、船型
材３となす（図４ｃ）。その後、船型材３を切断機でス
ライスしコアチップ４を作製し（図４ｄ）、板厚制御の
ための研削加工を施し（図４ｅ）、バレル研摩、洗浄後
に熱処理を行い、得られたチップ４を接着剤で積層して
ラミネートコアに仕上げる。（工程は図２のＡ参照）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】プレスで打ち抜きを行
い船型チップを得る方法では、所謂バリ取りが必要であ
り、これを行わない場合は積層厚みが変動しやすく、素
材板厚みが薄いほど厚み変動とともに加工歪みの増加が
懸念される。特に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金はラミネー
トコアに最適で高い透磁率特性を有するが、硬く脆いた
めプレスで打ち抜き加工を行うことができず、研削によ
る方法しか採用できない。

【０００６】従来の研削による方法は、コアチップ作製
後の厚み寸法を高精度に出すことは容易ではなく極めて
多くの工数が必要で、また小さな薄片に加工してからこ
れを接着剤で積層するため先に焼鈍熱処理を施す必要が
あり、積層後に機械加工を施すことができないなど、要
求されるラミネートコア寸法にするためには、厚み寸法
を変えた調整用のチップが必要となるなど、多大の研削
工程と時間を要する問題があった。

【０００７】また、ラミネートコアにおいて、コアチッ
プの厚みが薄く均一であるほど磁気ヘッドとしての特性
の向上が得られることが知られているが、Ａｌ−Ｓｉ−
Ｆｅ系合金の場合、加工が研削によるため、コスト上の
制約により、現在の量産規模では通常、０．５ｍｍ程度
で、せいぜい０．３ｍｍを越える程度しか薄肉化できな
かった。例えば、カードリーダーなどの用途では、より
高速度で読み書きが可能な磁気ヘッドが求められている
が、研削によるコアチップの厚みが制限される以上、磁
気特性の向上も望めないものであった。

【０００８】この発明は、磁性材料にＡｌ−Ｓｉ−Ｆｅ
系合金を用いるラミネートコアの製造に際して、従来の
研削方法の問題点の解消とラミネートコアの磁気特性の
向上を目的とし、コアチップの厚みをより薄く均一加工
でき、かつ研削工程と時間の削減が可能で、ラミネート
コア寸法の高精度が容易に達成できるラミネートコアの
製造方法の提供を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】発明者は、Ａｌ−Ｓｉ−
Ｆｅ系合金材からなるコアチップの薄片化並びに高精度
化、これらとは相反する研削工程と時間の削減の両立を
目的に、従来の工程を種々検討した結果、０．３ｍｍ以
下の厚みに研削制御し、表面処理を行った薄い磁性板材
を積層してレーザー溶接にてブロックとなし、これをコ
ア形状に成型加工し、積層方向の複数条のレーザー溶接
箇所を直交する方向に切離してラミネートコアとするこ
とにより、板材のまま高精度な研削加工が可能で板厚み
を０．３ｍｍ以下にでき、また、積層前の板厚みの制御
のみで寸法精度にすぐれたラミネートコアが容易に得ら
れることを知見した。

【００１０】さらに、コアに組み立てた後に焼鈍熱処理
を行うことから、必要に応じて組み立て後の研削加工も
実施でき、磁性板材もＡｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金とこれ以
外の磁性材との積層とすることが容易で、さらに磁気特
性の向上が可能であり、レーザー溶接に代えてＴｉなど
の耐摩耗性材料のろう付けやセラミックを溶射し、薄い
磁性板を接合することにより、コアの磁性材の耐摩耗性
より高い特性を付与できることを知見し、この発明を完
成した。

【００１１】すなわち、この発明は、所要の板厚みにな
しかつ表面に絶縁膜を形成した磁性板材を積層してブロ
ックとなし、ブロックの外表面の積層方向に複数箇所を
レーザー溶接して一体化した後、これをそのままあるい
は積層方向に直交する方向に切断したものに、平面研削
後に所要のコア形状に成型加工を施し、更にレーザー溶
接箇所を切断して所要のラミネートコア厚み毎に切断し
たラミネートコアに焼鈍熱処理を施すことを特徴とする
ラミネートコアの製造方法である。

【００１２】また、発明者は、上記の構成において、磁
性板材がＡｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金であるラミネートコア
の製造方法、ラミネートコアがＡｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金
と他の磁性材との積層であるラミネートコアの製造方
法、平面研削された磁性板材の板厚みが０．３ｍｍ以下
であるラミネートコアの製造方法、切断したラミネート
コアにコア厚み制御のための研削を施した後に焼鈍熱処
理を施すラミネートコアの製造方法、レーザー溶接に代
えて耐摩耗性材料のろう付け又は溶射を行うラミネート
コアの製造方法、の各方法を併せて提案する。

【００１３】

【作用】この発明の作用を図面に基づいて詳述する。図
１はこの発明によるラミネートコアの製造工程を示す斜
視説明図である。図２Ａは従来の研削による工程を示す
フロー図で、Ｂはこの発明によるラミネートコアの製造
工程を示すフロー図である。図３はこの発明によるラミ
ネートコアの切断を示す説明図である。この発明の研削
による製造工程、図１に示すごとく、焼鈍熱処理を施し
たＡｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金ブロック１０に平面研削盤を
用いて所定形状寸法となし（図１ａ）、このブロック１
０より切断機で所定寸法、厚み０．２ｍｍの板材１１に
粗切切断し（図１ｂ）、平面研削盤で２面又は４面を研
削加工するが、平板の状態であるため、例えば０．２ｍ
ｍ±０．０１に高精度に厚みを制御することが可能であ
る。

【００１４】次いで、高精度に厚みを制御した板材１１
の両主面に絶縁被膜を設ける。ここでは酸化膜を設ける
酸化物表面処理するが、絶縁性であれば窒化物表面処
理、あるいは焼鈍時の高温に耐える種々の絶縁剤を塗布
することもできる。絶縁被膜の厚みは特に限定しない
が、数μｍ程度で十分である。図１ｃに示すごとく、高
精度に厚みを制御し絶縁被膜を設けた板材１１を多数枚
厚み方向に積層し、所要寸法のブロックとなすため、レ
ーザー溶接にて複数条、すなわち、所定箇所の積層方向
に条痕の如く、レーザー照射して接合一体化してブロッ
ク材１２を形成する。

【００１５】さらに、積層したブロック材１２より棒状
ブロック材１３を切り出す（図１ｄ）。又、必要に応じ
て所要箇所をレーザー溶接することができる。棒状ブロ
ック材１３は、クリープ研削盤で図１ｆに示すごとく、
船型成形加工を行い船型材１４となす。その後、ラミネ
ートコア１５作製のために船型材１４を切断機で所要幅
に切断し（図１ｇ）、必要に応じてコア寸法制御のため
の研削加工を施し（図１ｈ）、その後、焼鈍熱処理を施
してラミネートコア１５に仕上げる。

【００１６】この発明において、船型材１４を切断機で
所要幅に切断してラミネートコア１５とする工程は、レ
ーザー照射による複数の条痕部２０のみを切断すればよ
く、すなわち、図３に示すごとく、ローターブレード２
１の切り込み量を極僅かに設定し、図で３か所のコアチ
ップ間の条痕部２０だけを切断すればよいので、極めて
容易に実施できる。

【００１７】

【実施例】上述した図１の工程にて、Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ
系合金材より０．２ｍｍ厚みのコアチップ用板材を作製
し積層、レーザー溶接にて一体化し、公称２．０ｍｍ厚
みのラミネートコアを多数製造した。得られたラミネー
トコアの厚み、インダクタンスを実測し、下記のμｅ式
にて透磁率を求めた。その結果を表１（Ｎｏ．１〜５）
に示す。又、比較のため、同一のＡｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合
金材より２．０ｍｍ厚みに切り出し平面研削した単板コ
ア材の厚み、インダクタンスを実測し、下記のμｅ式に
て透磁率を求めた。その結果を表１（Ｎｏ．６〜１０）
に示す。

【００１８】なお、μｅ式は下記の条件による。 μｅ ＝ 交流特性透磁率 Ｌ ＝ 材料のインダクタンス（μＨ） ｔ ＝ 材料厚み（ｍｍ） Ｎ ＝ コイルの巻き数（２０ターン） Ｒ₁ ＝ 材料の外径（１０ｍｍ） Ｒ₂ ＝ 材料の内径（６ｍｍ）

【００１９】

【数１】

【００２０】

【表１】

【００２１】この発明によるラミネートコアは、その幅
寸法が平面研削した単板コア材の厚みと同等以上の高精
度であり、また、インダクタンスが高く渦電流の低減が
期待でき、透磁率が著しく向上していることが分かる。

【００２２】

【発明の効果】この発明は、従来の船型薄片のコアチッ
プの板厚みを制御する研削工程がなく、先に板材のまま
高精度な研削加工が可能で板厚みを０．３ｍｍ以下にで
き、この時の板厚みの制御のみでチップ厚みが高精度で
均一となり、寸法精度にすぐれたラミネートコアが容易
に得られ、また、厚みが０．２ｍｍの高精度で均一なコ
アチップを絶縁膜を介して積層してあり、さらに、全て
の機械的加工を完了後に焼鈍熱処理できるため、渦電流
損がなく高透磁率特性が得られ、極めて高性能磁気ヘッ
ドを提供できる。この発明は、積層前の板材時に高精度
研削を施すのみで寸法精度にすぐれたラミネートコアが
容易に得られることから、量産が容易で高性能磁気ヘッ
ド用ラミネートコアを極めて安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ａ〜ｈはこの発明によるラミネートコアの製造
工程を示す斜視説明図である。

【図２】Ａは従来の研削による工程を示すフロー図で、
Ｂはこの発明によるラミネートコアの製造工程を示すフ
ロー図である。

【図３】この発明によるラミネートコアの切断を示す説
明図である。

【図４】ａ〜ｅは従来の研削によるラミネートコアの製
造工程を示す斜視説明図である。

【符号の説明】

１ ブロック ２ 棒状ブロック ３ 船型材 ４ コアチップ １０ ブロック １１ 板材 １２ ブロック材 １３ 棒状ブロック材 １４ 船型材 １５ ラミネートコア ２０ 条痕部 ２１ ローターブレード

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要の板厚みになしかつ表面に絶縁膜を
   形成した磁性板材を積層してブロックとなし、ブロック
   の外表面の積層方向に複数箇所をレーザー溶接して一体
   化した後、これをそのままあるいは積層方向に直交する
   方向に切断したものに、平面研削後に所要のコア形状に
   成型加工を施し、更にレーザー溶接箇所を切断して所要
   のラミネートコア厚み毎に切断したラミネートコアに焼
   鈍熱処理を施すことを特徴とするラミネートコアの製造
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、磁性板材がＡｌ−Ｓ
   ｉ−Ｆｅ系合金であることを特徴とするラミネートコア
   の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、ラミネートコアがＡ
   ｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金と他の磁性材との積層であること
   を特徴とするラミネートコアの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１において、平面研削された磁性
   板材の板厚みが０．３ｍｍ以下であることを特徴とする
   ラミネートコアの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１において、切断したラミネート
   コアにコア厚み制御のための研削を施した後に焼鈍熱処
   理を施すことを特徴とするラミネートコアの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１において、レーザー溶接に代え
   て耐摩耗性材料のろう付け又は溶射を行うことを特徴と
   するラミネートコアの製造方法。