JP4618556B2 - 複合磁性部材 - Google Patents
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この磁性積層部材18とFe−Ni系磁性板19とを重ねる幅wは、磁性積層部材の厚みtに対して80t≦w≦200tの範囲にあることが好ましい。図2に示すように、磁性積層部材18とFe−Ni系磁性板19とを重ねる幅wが80tより広い場合は、磁性積層部材18の中央部を磁束が通っていても、両側で挟んでいるFe−Ni系磁性板の方へ屈折して磁束20のように流れる。幅wが80tより狭いと、中央部を磁束はそのまま直進し、磁性積層部材18の端部から漏れ、磁束21のように磁束が流れ、磁気シールド材としての役割を損ねてしまう。幅wが広い程、磁束の漏れは無くなっていくが、あまりに幅wが広いと複合磁性部材全体の重量が増大する、コストが高くなる、磁気シールドルームなどの設計自由度が無くなるなどの問題がある。実質的に使用される幅wは200t以下であることが好ましい。さらに好ましい幅wは85t≦w≦150t、さらに好ましくは90≦w≦130tである。また、Fe−Ni系磁性板の厚さは、挟み込まれる磁性積層部材中のCo基非晶質合金薄板の総厚さに対し、磁束を通すのに十分な厚さをもたせる。透磁率によりこのFe−Ni系磁性板の厚さは変化するが、JIS規格JIS−C−2531にて規定されるパーマロイであれば、挟み込まれる磁性積層部材中のCo基非晶質合金薄板の総厚さに対して2倍以上の厚みのFe−Ni系磁性板を用いることで十分な磁気シールド特性が得られる。すなわち、Co基非晶質合金薄板は、パーマロイよりも高い透磁率を有しており、所定の磁気シールド性能を出すために用いる磁気シールド部材の量をすくなくすることができる。Co基非晶質合金薄板は、単純な厚さの比較では、Fe−Ni系磁性板の約半分の厚さで済むことから、軽量化に有効な手段ということができる。
好ましくは、前記Co基非晶質合金薄板の合金成分を、組成式:(Co1-x-y-zFexMnyNiz)100-a-b-cMaSibBc[ただし、Mは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Cu、Ag、Au、Y、希土類元素のうちから選ばれた少なくとも1種以上の元素]で表され、かつ、xが0〜0.1、aが0〜6、(b+c)が18〜30、yが0〜0.2、bが8〜18、zが0〜0.13、cが7〜18を満足するものとする。
パーマロイの一枚板と比較して、Co基非晶質合金薄板と樹脂フィルムを順次積み重ねて形成した本発明の複合磁性部材は、より軽量でありながらパーマロイの一枚板以上の磁気シールド効果を発揮することができる。各磁性積層部材の端部を複数枚からなるパーマロイなどのFe−Ni系磁性板の層間に挟み込み把持することにより、端部において磁束の通路を絞り込み、かつ、端部の機械的強度を十分な大きさに出来る。アルミニウム等の軽量金属材を骨組部材として本発明の複合磁性部材を組み合わせることにより、磁気シールド装置全体の軽量化と機械的強度の確保を図ることも出きる。
図1は、磁気シールド装置の角部に使用する本発明の複合磁性部材1の部分断面図であり、図2は図1の破線の円部分を拡大した図に磁束の流れを加えた図であり、図3は磁気シールド装置の平坦部に使用する本発明の複合磁性部材2の部分縦断面図である。図1〜図3に示すように、本発明の複合磁性部材においては、20μmの厚さのCo基非晶質合金薄板と20μmの厚さの樹脂フィルムとを接着剤を介して順次積み重ねてCo基非晶質合金薄板を4枚含む磁性積層部材18を一纏めとしてFe−Ni系磁性薄板19の間に挟み込み、前記Fe−Ni系磁性薄板19を一体的に束ねてFe−Ni系磁性材のアングル材16によって他の複合磁性部材81と接続している。図1では、Co基非晶質合金薄板は合計すれば16枚重ねているが、図面上方にさらに積層することも可能である。各磁性積層部材において、Co基非晶質合金薄板間の間隔を10μm〜160μmとすることにより磁気シールド効果を高める。この間隔が狭すぎても、逆に大き過ぎても磁気シールドの効率が低下する。磁性積層部材1の上下両面には樹脂フィルムが配置されるようにすれば美観も良く、耐食性も高めることができる。図の例では、下面にAl製プレート15を支持材として配置している。
図4は、磁性積層部材28の厚さtが0.24mmの時、磁性積層部材28とFe−Ni系磁性板29とを重ねる幅wを50mm(w/t=208.3)、25mm(w/t=104.2)、15mm(w/t=62.5)と変えたときの磁気シールド率を測定したものである。また、図5は磁性積層部材28の厚みを倍の0.48mmの時、磁性積層部材28とFe−Ni系磁性板29とを重ねる幅wを50mm(w/t=104.2)、25mm(w/t=52.1)と変えたときの磁気シールド率を測定したものである。
図6は、磁性積層部材とFe−Ni系磁性板とを重ねる幅wと、磁性積層部材の厚みtとの比(w/t)と、磁気シールド率との関係を示した図である。印加磁界を1μTとして測定した。接合部分のない複合磁性部材(一体の磁性積層部材のみで巻きまわした状態)を製造した場合のシールド率は、約18.4dBである。接合部分の無い複合磁性部材と同等のシールド特性を得ようとする場合、w/tは約80以上が必要になる。なお、磁性積層部材とFe−Ni系磁性板とを重ねる幅wが広くなるにつれ、磁束が流れやすくなるためにシールド率は増加して行くが、前記したようにコスト的な問題や重量増加が顕著となるので実質的に使用されるw/tは200以下である。
Co基非晶質合金薄帯を多層化することにより、厚さ1mm程度のパーマロイと同等な磁気シールド率を実現ができる。Co基非晶質合金薄帯の層間距離を10μm〜160μmとすることが大切である。重ねるCo基非晶質合金薄帯の枚数は10以上が好ましいが、更に好ましくは、積層数が30層〜300層である多層構造としたものである。
Claims (4)
- Co基非晶質合金薄板と樹脂フィルムを積み重ねた構造を持つ磁性積層部材の複数枚の端部を一枚毎に、複数枚重ねたFe−Ni系磁性板の間に挟み込み、固定し得るようにした複合磁性部材。
- 前記磁性積層部材とFe−Ni系磁性板とを重ねる幅wは、前記磁性積層部材の厚みtに対して80t≦w≦200tの範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の複合磁性部材。
- 各磁性積層部材におけるCo基非晶質合金薄板間の間隔を10μm〜160μmとしたことを特徴とする請求項1乃至2に記載の複合磁性部材。
- 前記Co基非晶質合金薄板の合金成分が、組成式:(Co1-x-y-zFexMnyNiz)100-a-b-cMaSibBc[ただし、Mは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Cu、Ag、Au、Y、希土類元素のうちから選ばれた少なくとも1種以上の元素]で表され、かつ、xが0〜0.1、aが0〜6、(b+c)が18〜30、yが0〜0.2、bが8〜18、zが0〜0.13、cが7〜18を満足することを特徴とする請求項1乃至3に記載の複合磁性部材。
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