JPS5940503A - トロイダルコアの熱処理方法 - Google Patents

トロイダルコアの熱処理方法

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JPS5940503A
JPS5940503A JP57149522A JP14952282A JPS5940503A JP S5940503 A JPS5940503 A JP S5940503A JP 57149522 A JP57149522 A JP 57149522A JP 14952282 A JP14952282 A JP 14952282A JP S5940503 A JPS5940503 A JP S5940503A
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JP
Japan
Prior art keywords
toroidal core
core
conductor
heat treatment
axis
Prior art date
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Pending
Application number
JP57149522A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Fujiwara
徹 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP57149522A priority Critical patent/JPS5940503A/ja
Publication of JPS5940503A publication Critical patent/JPS5940503A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/04General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering with simultaneous application of supersonic waves, magnetic or electric fields

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、磁心等として用いられるトロイダルコアの
熱処理方法に関する。
非晶質磁性薄帯(薄片)が筒状に巻回される等してつく
られたトロイダルコアに、適当な温度で熱処理を施し、
トロイダルコアの透磁率を増加させ、保磁力および鉄損
を減少させる等、磁気特性を向上させる方法が従来よシ
知られている。この方法では、トロイダルコアを構成す
る非晶質磁性金属(合金も含む)のキュリー温w<1’
c>よりも高く、しかも、結晶化温度(T(ryメりも
低い温度、すなわち、Tcry > T > Tcなる
温度T′″′C熱処理を行なう必要がある。この方法に
は、つぎのような欠点がある。結晶化温度例キュリ一温
度よりも高い、すなわちT。ry>Tcなる非晶質磁性
金属からなるトロイダルコアに適用することはできるが
、結晶化温度がキュリ一温度よりも低い、すなわぢTc
ry <Tcなる非晶質磁性金属からなるトロイダルコ
アに適用することができないという欠点である。また、
結晶化温度がキュリ一温度よりも高い非晶質金属からな
るトロイダルコアにこの方法の熱処理を施した場合であ
っても、熱処理後の冷却過程において、トロイダルコア
がキュリ一温度以下、すなわち、TくTcなる温度Tに
なると、トロイダルコアの性質が変化しく時効)、一旦
向上した磁気特性が劣化してしまうという欠点もあった
前記方法の欠点を改善するため、トロイダルコアを静磁
場中で熱処理する試みがなされている。
この方法では、普通、結晶化温度以下、かつ、キュリ一
温度以下で熱処理を行なえばよいので、非晶質金属の種
類にかかわらず用いることができ、時効により磁気特性
が劣化する恐れも少ない。しかし、この方法では、静的
な磁気特性Vよ向上するが、交流を用いた場合に透磁率
が減少する、高周波を用いた場合に鉄損が増加するなど
、動的な磁気特性が向上しないことが判明した。この点
を是正する、すなわち、動的な磁気特性を向上させるた
め、トロイダルコアを交流磁場、あるいは永久磁石を回
転することによシ発生する回転磁場等、時間的に変化す
る磁場中に置いて熱処理を行なう方法が考え出されてい
る。しかし、これらの方法は、トロイダルコアに対して
等方向に磁場を印加するのが困難であるため、トロイダ
ルコアに誘導磁気異方性が生じ、トロイダルコアの磁気
的性質を等方向にすることができないという欠点があっ
た。トロイダルコアに誘導磁気異方性が生じると磁気特
性が向上しないのである。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ト
ロイダルコアを構成する非晶質金属の種類にかかわらず
用いることができ、磁気特性が良好で、しかも時効によ
ね磁気特性が劣化する恐れの少ないトロイダルコアを得
ることのできる熱処理方法を提供するものである。
すなわち、この発明は、非晶質磁性薄帯を材料とするト
ロイダルコアを磁場中で熱処理するにあたって、トロイ
ダルコアの中心を通シ、トロイダルコアの対称軸に対し
て所定の角度で交差するよう導線を配置し、導線によっ
て磁場を発生させるとともに、導線の対称軸に対する角
度を一定に保ちながら、導線およびトロイダルコアの少
なくとも一方を対称軸を中心として回転させて熱処理を
行なうことを特徴とするトロイダルコアの熱処理方法を
その要旨とする。以下、この発明の詳細な説明する。
前記のように1この発明にかかるトロイダルコアの熱処
理方法では、非晶質磁性薄帯を材料とするトロイダルコ
アを時間的に変化する磁場中で熱処理する。第1図は、
この方法の説明図である。
図にみるように、まず、トロイダルコア1の中心を通シ
、このトロイダルコア1の対称軸(中心#)2に対して
所定の角度θで交差するよう直線状の導線3を配置する
。この状態で導線3に電流を流せば、導線3を中心とす
る円形で、かつ電流の流れる方向を向いてみると右回り
となる方向の磁場が発生する。たとえば、矢印入方向に
電流を流すと、矢印B方向の磁場が発生する。したがっ
て、トロイダルコア1に対して、斜め方向の磁場が印加
されることになる。前記のようにして導線3によって磁
場を発生させるとともに、導線3の対称軸2に対する角
度θを一定に保ちながら、第2図に示されるように導線
3を対称軸2を中心として回転させたり、第3図に示さ
れるようにトロイダルコア1を対称軸2を中心として回
転させfcシする。導線およびトロイダルコア1の両方
を回転させるようにしてもよい。要するに、両者の少な
くとも一方を回転させるようにする。導#i!3および
トロイダルコアlの両者を回転させる場合は、両者を同
方向に、かつ同回転速度で回転させないようにし、両者
の位置関係が相対的に変化するようにしなければならな
い。このように、導線3およびトロイダルコア1の少な
くとも一方を回転させるようにすると、磁場の方向線時
間的に変化するが、平均してみるとトロイダルコア1に
印加される磁場は等方向になる。等方向に磁場が印加さ
れた状態においてトロイダルコア1の熱処理を行なう。
熱処理温度は結晶化温度以下、かつ、キュリ一温度以下
とするのが最も好ましいが、キュリ一温度が結晶化温度
よシも低い非晶質金属からなるトロイダルコアの場合は
結晶化温度以下であυさえすれば、キュリ一温度以上で
熱処理を行なうようにしてもよい場合がある。
このようにして熱処理を行なうと、トロイダルコアに誘
導磁気異方性が生じず、磁気的性質が等方向になる。し
たがって、この熱処理方法によれば、動的磁気特性を含
めた磁気特性が良好なトロイダルコアを得ることができ
る。しかも、この方法は、磁場中で熱処理を行なうので
、トロイダルコアを構成する非晶質金属の種類にかかわ
らず用いることができ、時効によりトロイダルコアの磁
気特性が劣化する恐れも少ない。
なお、導線とトロイダルコアの対称軸とのなす角θは3
0°以上とするのが好ましい。角θが小さいと、磁場の
方向変化の程度が小さくなるため、磁場が等方向になり
にくく、トロイダルコアに生じる誘導磁気異方性をなく
す効果が小さくなってしまうからである。また、トロイ
ダルコアもしくは導線の回転速度は定速かつ高速が好ま
しい。しかし、連続的に回転させるのではなく間欠的に
回転させるようにしてもよいし、1〜10’rpm程度
の比較的遅い回転速度であっても、トロイダルコアに生
じる誘導磁気異方性をなくす効果をある程度得ることが
できる。
この発明にかかるトロイダルコアの熱処理方法は、この
ように構成されるものであって、前記のように導線を配
置し、導線によって磁場を発生させるとともに、導線お
よびトロイダルコアの少なくとも一方を回転させてメ、
8処理を行なうようにするので、磁気特性の良好なトロ
イダルコアを得ることができる。しかも、トロイダルコ
アをt1′1成する非晶質金属の種類にかかわらず使用
することができ、時効によりトロイダルコアの磁気LI
’4j性が劣化する恐れも少ない。
つぎに、実施例および比較例について11;a明する。
〔実施例1〕 Fe5Co7sSisBtzの組成を持ち、幅1crn
、厚み30μmの非晶質磁性薄帯を長さ方向に1 +1
0回をいて内径2cmのトロイダルコアをつくった。こ
のトロイダルコアをつぎのようにして磁場中で熱処理し
た。第1図で示したように、トロイダルコアの中心を通
シ、トロイダルコアの対称軸に対して400の角度で交
差するよう導線を配置した。そして、トロイダルコアに
100eの磁場が印加されるよう導線に電流を流し、対
称軸を中心として10rpmの回転速度で導線を回転さ
せながら、トロイダルコアを300℃で30分間保持し
た。このあと、トロイダルコアを室温まで徐冷した。
〔実施例2〕 FeyoCoxoBxsSis (r)組成を持ち、幅
1crn、厚、4.30μmの非晶質磁性薄帯を用いて
実施例1と同形のトロイダルコアをつくった。つき゛に
、トロイダルコアに50eの磁場が印加されるよう導線
に電流を流し、50 rpmの回転速度で導線を回転さ
せ、300℃で1時間保持するようにした11かは実施
例1と同様にして、磁場中でトロイダルコアの熱処理を
行なった。
〔実施例3〕 Fc41B13,5Si 3sczの組成を持ち、14
1 Cm +厚み30μInの非晶質磁性薄帯を用いて
実施例1と同形のトロイダルコアをつくった。つぎに、
30 rpmの回転速度で導線を回転させ、365℃で
2時間保持するようにしたtlかは実施例1と同様にし
て、磁場中でトロイダルコアの熱処理を行なった。
〔実施例4〕 Fe7sBt3Sj gの組成を持ち、幅1cm、厚み
30μmの非晶質磁性薄帯を用いて実施例1と同形のト
ロイダルコアをつくった。つぎに、50 rpmの回転
速度で導線を回転させ、400℃で2時間保持するよう
にしたほかは実施例1と同イ、Rにして、磁場中でトロ
イダルコアの熱処理を行なっ/ζ。
〔比較例1〕 実施例1と同じトロイダルコアを用い、トロイダルコア
の円周方向に静磁場を印加して熱処理を行なった。ただ
し、熱処理温度、熱処理時間しよび磁場の大きさは実施
例1と同じにした。。
〔比較例2〜4〕 それぞれ実施例2〜4と同じトロイダルコアを用い、ト
ロイダルコアの円周方向に静磁場を印加して熱処理を行
なった。熱処理温度、熱処理時間および磁場の大きさは
、比較例2#i実施例2と、比較例3は実施例3と、比
較例4は実施例4とそれぞれ同じにした。
なお、実施例1〜4および比較例1〜4ではアルゴンガ
スの雰囲気中でトロイダルコアの熱処理を行なった。
実施例1.2および比較例1.2で熱処理したトロイダ
ルコアの透磁率を測定した。測定条件および測定結果を
第1表に示す。
実施例3,4および比較例;(,4で熱部Jul L 
icトロイダルコアの鉄損をi’lll定した。、4゛
(j定電Fl=および測定結果を第2表に示す。
第  1  表 第2表 第1表より、実施例1,2のトロイダルコアは、それぞ
れ比較例1,2のものに比べて透磁率が高く、第2表よ
り、実施例3.4のトロイダルコアは、それぞれ、比較
例3,4のものに比べて鉄損が低くなっていることがわ
かる。したがって、この発明にかかる熱処理方法を使用
すると、静磁場中で熱処理を行なう方法に比べ、動的な
磁気特性が高いトロイダルコアを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図はこの発明にかかるトロイダルコア
の熱処理方法の実施設明図である。 1・・・トロイダルコア 2・・・対称軸 3・・・導
線 特許出願人 松下電工株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)非晶質磁性薄帯を材料とするトロイダルコアを磁
    場中で熱処理するにあたって、トロイダルコアの中心を
    通シ、トロイダルコアの対称軸に対して所定の角度で交
    差するよう導線を配置し、導線によって磁場を発生させ
    るとともに、導線の対称軸に対する角度を一定に保ちな
    がら、導線およびトロイダルコアの少なくとも一方を対
    称軸を中心として回転させて熱処理を行なうことを特徴
    とするトロイダルコアの熱処理方法。
JP57149522A 1982-08-28 1982-08-28 トロイダルコアの熱処理方法 Pending JPS5940503A (ja)

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