JPS61131518A - アモルフアス・コアの製造方法 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は主として変圧器等におけるアモルファス・コア
を製造する方法に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ アモルファスとは常温において本来結晶化する金属・非
金属乃至一部の有機高分子を溶融状態より急速に冷却し
高温相を保持したままの非結晶状態の材料を言う。その
製法としては次のものがある。

（１）冷却ロール法 水冷した銅の円筒に熱溶融状態の素材を注ぎ回転する前
記円筒表面にて急速に冷却し、シート・リボン状に形成
する方式で磁性体の製造に用いられる。

（′２　グロー放電分解法・反応スパッタリング法両者
ともアモルファス・シリコンの製法であるが、前者では
シラン（ＳｉＨａ）などの気体分子を０．１〜１トル（
Ｔｏｒｒ）で放電させ加速した電子との衝突によりシラ
ン分子を分解し、これを基板上に検出させる。後者は水
素の存在する雰囲気中でシリコンを昇華し、°基板上に
凝集させる方法である。

（３）　　溶射法 ノズルより空気中に溶融金属を微粒子にスプレー噴射し
フレーク状１粒状のアモルファス材料を得る方法で、プ
ラスチックのフィラー（充填材）の製造に用いられる。

アモルファス磁性材料はＦｅｒｒ　ｒ　ｔｅ系（Ｆ　ｅ
Ｂ（８＋３Ｓ　Ｉ＊、ｓ　Ｃｚｓ〜％表示・・−−−−
Ｈｅｔｇｌａｓ２６０５ｃ・・・アライドケミカル）、
コバルト系（（ＣＯａ、ｙ、Ｆ　ｅ、、、、）　Ｓ　ｉ
　＋ｏ　Ｂ’＋ｏ　〜日立）、ニッケル系（（Ｎ　’６
．７ｊＦｅ、、ｚｒ）　　Ｓ　＋　ａ　８１４〜東芝）
が知られている。組成比を変えてトランスの鉄心特性と
しての飽和磁束密度、保磁力、鉄損、透磁率の最適値を
得ることができる。

従来より鉄心材料としては硅素鋼板がありアモルファス
の鉄心の実用化にあたってはこれとの得失を比較検討す
る必要がある。アモルファス鉄心の硅素鋼板に対する有
利な点は次の通りである。

この表より、８周波でヒステリシス損失が少ないことが
解る。また、第７図は磁界中におけるコアロス特性であ
り、Ｐｌは硅素鋼板、Ｐｌはアモルファス材料のそれぞ
れコアロス特性曲線である。

この図よりアモルファス・コアはａ％磁界での鉄心ロス
が少ないことが解る。

したがってアモルファス材料に適正な組成を選ぶことに
より、３ＫＨ２〜１０ＫＨｚ付近では励磁電流を少なく
できるので、ロスに伴う鉄心の温、度上昇を少なくする
ことができ、また鉄心内の有効磁束密度を大きくするこ
とができるため高周波トランス鉄心断面積を硅素鋼板な
らびにフェライトに対して実験によれば半分にすること
ができる。

このため第５図の如きスイッチング及び平滑回路よりな
る入力電源部Ａと直列共振インバータよりなる主回路Ｂ
と８の制御回路Ｃ及び高圧直流出力を得る高圧発生回路
りよりなる直列共振型ブリッジ・インバータ式高周波電
源装置のインバータ・トランスの軽量化ならびに電圧波
形の改善に有効である。

しかしながら、アモルファス鉄心のスタックファクタ（
占績率）は０．７′５程度（厚さ２０μｌ）、硅素鋼板
のそれは０．９５（厚さ５０μｍ）であるか゛ら、アモ
ルファスの場合ｉカットコア部分の突・合せに対し前記
の高磁束密度とも関連して精密な面合せが必要である。

粗雑な面合せであれば逆に漏洩磁束が増すことになって
しまう。このためアモルファスコアの切断面は平滑でな
ければならない。ところでアモルファス鉄′心の層間接
着は硅、素鋼板と同様に行われるが、アモルファスの表
面は耐薬品性があり、このため接着性がよくない。

また硬度も高く弾性があり組成（曲げ）加工も反発□性
が強い。さらに表面が平滑面である。その上アモルファ
ス・コアをエポキシ樹脂で固くかためると磁歪現象が発
生し、磁界の分布が変ったり磁気飽和密度が低下する不
都合か生ずるためやわらかめのゴム系エポキシ樹脂を使
って固める必要がある。以上の理由からアモルファス積
層間の接着力は弱く、従来方法でコアを切断したのでは
切断部分の積層の接着がはがれて第６図に示すように扇
状に散開しゃすくな”る。このような状態ではコアの突
合せは不可能である。したがって、トランスのコアとし
て閉じた磁気回路を形成することができなくなる欠点が
ある。すなわち、切断作業における加工力が接着力を上
回るためであって、もしこのような加工力′を避けよう
とすればレーザー加工乃至放電加工を選定することが想
定される。

しかしながらアモルファス材料は高温粗織゛を強制的に
常温で非結晶状態に固定したもので温度的に不安定であ
る。トランス鉄心用アモルフシムのキュリ一温度は４０
０℃程度であってこれ以上になると再結晶を開始する。

再結晶化すると機械強度が低下し、クラック赫多数発生
し、磁気特性□も低下する。レーザー加上、放電加工も
事実上熱加工であるので特性の劣花が起りやすい。レー
ザ加工は材料を溶断する方式であり放電加工ではアーク
熱が発生すると同時に層間接着剤は断熱部絶縁物である
ため作業が繁雑化する。したがって、従来の手段では特
性の良いアモルファス鉄心部品を１供することが困難で
一つだ。

［発明の目的］ 本発明は＃ｉ記事情に尤みてなされたものであり、加工
断面を変杉することなく、かつ、磁気特性を損わずにア
モルファス積層鉄心を製造することを目的としている。

［発明の概要］ 前記目的を達成するための本発明の概要はゴム系エポキ
シ樹脂を含侵したアモルファス積層鉄心を研磨砥粒を含
有する８圧の細条水流によって加工することを特徴とす
るアモルファス・コアの製造方法である。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図は、例えばフローシステム社（ＵＳＡ＞、スギノ
（日本）で市販されているもので、電動モーター１ｒ駆
動される油圧モーター２により作動・　　　する増圧器
３と一定水圧とするための７キユムレーター４とスウィ
ーベル・ジヨイント５により全方向に対して移動可能な
ノズル６韮りなる高圧水発生装置であって、１０００　
Ｋｇ・ｆ／ｃｄ〜５０００　Ｋｇ・ｆ／ｄに管内の水７
が加圧されて導管８によりノズル６に連結されている。

通常は水のまま０．０７ｍｍ〜０．５ＩＩＩＩｌの直径
の人造サファイヤ製ノズルから噴射される。この噴射水
即ちウォーター・ジェットで紙布１合板、フオーム・ラ
バー等の繊維材料とＡ（薄片等が切断できる。しかし硬
質のガラス、金属の場合は水のままでは切断性能が不足
する。そこで第４図に示すようなノズルを使用する。

第４図は、ガラスや金属のような硬質、高密度の材質を
切断するときに用いられる装置の図面であって、１１は
高圧水ノズル、１２は高圧水である。高圧水が噴射され
ると１３の研磨剤が誘引され１４の混合層でウォータ・
ジェットに研磨剤が重畳、混入される。研磨剤としては
ガーネット。

アルミナ、シリカ、砂鉄、マグネシアなど多くの材料が
使用可能である。これら研磨剤と複合されたウォータ・
ジェットは、単純な水のままのウォータジェット以上に
切断効果が高い。

第１図は、アモルファス磁性材料で巻いた鉄心Ａｓであ
る。巻鉄心は中央部より点線の如く切断されて第６図の
状態となる。トランスとするためには切断面はコイルを
挿入し、突合せ再び接着されるか密着状態に保持されて
使用する。ところがもし第３図のように鉄心の切断面が
散開しているとコイル組立の障害となるだけでなく、突
合せが不良となり漏洩磁束が大きくなり甚しいときはト
ランスが製作不可能となる。

これに対し、前記第３図の高圧水発生装置と、このノズ
ル部分に、第４図に示す研磨剤と複合されたウォータ・
ジェットとを組合せて本発明の実施例のように切断すれ
ば、積層間を散開する加工応用力はほとんどなく、切断
面も平滑であって微細な下端部の波目模様を若干研磨す
るだけですむ。

また切断時に熱の発生はなく、アモルファスの磁気特性
に変化は全く生じない。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、広くア
モルファス積層材料の穴あけ、溝加工等の加工を包含す
ることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上のように本発明を用いればアモルファス磁性材料に
よる巻鉄心を切断してトランスを製作する場合等におい
て加工容易で、かつ、加工面の特性の向上を図ることが
できる。特に大容量のトランスで鉄心断面積が大きいも
の捏水発明の効果が顕著である。また、所要の工作時間
も７．５１１１／Ｗｉｎ　　（２５Ｘ２５ｍｍ断面）で
あって研削としては充分な加工速度に相当するため、実
用的なアモルファス・コアの製造方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はアモルファス鉄心、第３図は高圧水発
生装置、第４図は研磨剤複合ノズル、第５図はブリッジ
インバータ高周波電源装置回路図、第６図はコアの切断
不良例、第７図は磁界中におけるコアロス特性をそれぞ
れ示すものである。 ゛（梃。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ゴム系エポキシ樹脂を含侵したアモルファス積層鉄心を
   研磨砥粒を含有する高圧の細条水流によって加工するこ
   とを特徴とするアモルファス・コアの製造方法。