WO2024029367A1

WO2024029367A1 - 物性を制御した複合積層軟磁性薄帯

Info

Publication number: WO2024029367A1
Application number: PCT/JP2023/026712
Authority: WO
Inventors: 山内一志; 稲村良作
Original assignee: Ｅｃｄｌ合同会社
Priority date: 2022-08-02
Filing date: 2023-07-21
Publication date: 2024-02-08

Abstract

珪素鋼板薄帯、アモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯などの個々の軟磁性薄帯の優位性、欠点を考慮してトランス、モータコア等の磁性部品として材料の長所を組み合わせ、最大限の効率を得るために積層した複合積層軟磁性薄帯を提供することを目的とする。　アモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯を含む特性の異なる複数種類の軟磁性金属薄帯を幅を同じくして積層して成る積層軟磁性薄帯を複数段数重ねた後に固定して複合積層軟磁性薄帯として磁性部品を作製する。幅の広い磁性部品のためには、幅の広い珪素鋼鈑薄帯の上に、幅の狭いアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯が前記幅の広い珪素鋼鈑薄帯の幅とほぼ等しくなるように並べられた層が１層または複数層積層されて成る積層軟磁性薄帯を複数段数重ねた後に固定される複合積層軟磁性薄帯から作製する。

Description

物性を制御した複合積層軟磁性薄帯

　本発明は珪素鋼板薄帯、アモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯などの軟磁性薄帯を積層した複合積層軟磁性薄帯に関するものである。複合積層軟磁性薄帯を用いて、トランス用のコア、リアクトル、トロイダルコア、バルク積層体、及びモータ、発電機の固定子鉄心、回転子鉄心、磁気回路などの製造に関する。

　アモルファス合金薄帯は溶融状態から急冷して作製され、原子レベルで結晶構造を保持しない状態で電子顕微鏡、Ｘ線回折で特定の周期構造を保持しない状態である。このため、通常、急冷状態で作製されたアモルファス合金薄帯は結晶化温度よりも低温で歪取り焼鈍をして、さらに軟磁性化して使用される。
　溶融状態から急冷してアモルファス合金薄帯を製造するため、薄帯の幅は２０ｃｍ程度である。現状では幅の広いリボンの製造、利用は限定的である。
　アモルファス合金薄帯は種々の特性の軟磁性薄帯を製造することが可能であるが、一般に販売されている種類は限定されている。通常の鉄を主成分としたアモルファス合金薄帯の軟磁性特性、鉄損は珪素鋼板薄帯等に比べ非常に良いことが知られているが、唯一の欠点は、ナノ結晶合金薄帯、珪素鋼板薄帯と比べ、磁歪定数が大きいため、接着による樹脂の熱収縮、加工歪が加わることにより、透磁率、鉄損等の磁気特性が劣化することである。

　軟磁性薄帯のひとつである珪素鋼板薄帯は飽和磁束密度が高いので、磁性部品の体積、重量を小さくできる。アモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯は透磁率、鉄損等の磁気特性は珪素鋼板薄帯を凌駕し、磁性部品は省エネルギーに優れている。ナノ結晶合金薄帯は磁歪を含め磁気特性が良好なので、磁性部品への応用が進んでいるが、唯一の欠点は剛性が低い点である。
　アモルファス合金薄帯で磁性部品を最適に作ると、トランス、モータのエネルギー効率が９７％以上可能で省エネルギーに適している。また、ナノ結晶合金薄帯は磁歪が小さいので、加工、モールド等、製造上の制限が緩和される可能性が高い。
　アモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯は厚さが一般に０．０３ｍｍ程度と珪素鋼板に比べ非常に薄いので渦電流損失が小さく、巻き回して積層して利用することが多い。
　このように、それぞれの軟磁性薄帯は特性に一長一短があり、単独で磁性部品を構成しても十分な性能が得られない。現状、ほとんど、他の材料と組み合わせて特製の向上を図る試みはなされておらず、珪素鋼鈑薄帯単独、アモルファス合金薄帯単独、ナノ結晶合金薄帯単独でデバイスを構成している。

　特許文献１では、ナノ結晶合金積層鉄心の唯一の欠点である機械的強度、剛性を確保するために、積層ブロックの積層方向に非磁性体を挟み込む支持部材を使用している。

　特許文献２では、巻磁心の製造方法としてナノ結晶化が可能なアモルファス合金薄帯の一部分を結晶化させ収縮率の同じようなアモルファス合金薄帯を選択して、安定した特性のナノ結晶合金薄帯を選択してナノ結晶化、熱処理することによって安定した特性を得ている。

　特許文献３では、アモルファス合金薄帯を突き合わせて幅の広い大型のアモルファス合金薄帯を積層ごとに、突き合わせ面がずれるように並べ積層してアモルファス鉄心トランスを作製している。

　特許文献４では３ロールの軟磁性合金薄帯をエポキシ樹脂塗布で張り合わせて１ロールに積層する方法で軟磁性合金薄帯の積層体をガラス転移温度の異なる２種類の熱硬化樹脂を使用して接着している。

　従来の通常の製造方法では、モータの固定子、回転子は珪素鋼板を打ち抜き、積層して作製している。アモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯は薄く、硬く、打ち抜きの金型の寿命が短く、打ち抜いた薄帯を集め、ハンドリングして積層する工程も時間がかかり、積層して固定子、回転子を作製するのに適していない。特許文献５では、アモルファス合金薄帯を巻き回して扇形の形状とし、モータの固定子鉄心に適用してアキシャルギャプモータを作製し、ファン装置に適用している。

　特許文献６では接着による軟磁性合金薄帯に樹脂を塗布しながら重ね積層し、加熱圧着して積層体を製造している。
　非特許文献１はナノ結晶合金薄帯をトランスのコアに適用して特性を調べている。非特許文献２には、アモルファス金属箔帯を切断積層後、樹脂製の鉄心保持部材に挿入することで鉄心形状を保つように構成された低損失アモルファス鉄心構造が記載されている。

特開２０２１－６８８６５号公報特開２０２１－９９２１号公報特開２０１３－９８３４９号公報特開２０２１－１５４７３２号公報特開２００９－２８４５７８号公報特開２００７－２８１３１４号公報

出井　和弘、栗原　二三夫、須永　喜則、"次世代ナノ結晶軟磁性材料の変圧器鉄心への適用"、東光高岳技報、ＶＯＬ．７（２０２０）ＰＰ．１５－１８榎本　裕治、床井　博洋、今川　尊雄、鈴木　利文、小俣　剛、相馬　憲一、"国際高効率規格ＩＥ５レベルを達成したアモルファスモータ"、日立評論、２０１５年６・７月合併号、ＰＰ．５０－５５

　従来の様々な工夫によっても、作製された磁性部品は十分な特性が得られたとは言えない。今なお存在する下記の問題点を解決するために、さらに物性を制御して特性の異なる軟磁性薄帯を積層し、優れた特性を有する磁性部品とする手法の提供が望まれている。

　小型のナノ結晶合金積層薄帯はモールド等で剛性を高くすることも出来るが、大型のナノ結晶合金積層薄帯の唯一の欠点である機械的強度、剛性を確保するために、トランスコアに支持部材を必要とするという問題がある。また、ナノ結晶合金積層薄帯をモータ、発電機のコアに利用した時、外力による引張、反発力による変形に伴う騒音、振動等が発生する可能性がある。磁歪が大きいアモルファス合金薄帯を使用したトランスは騒音が大きい。
　現状ではアモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯共に、製造できる薄帯の幅は２０ｃｍ程度が最大である。大型の磁性製品を製造するのに幅の広い複合積層軟磁性薄帯を開発する必要がある。
　ナノ結晶合金薄帯は積層する前に熱処理をするため、熱処理前に比べて脆くなっている場合がある。

　モータの高効率化には珪素鋼板に比べ高透磁率で低鉄損が特徴のアモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯を適用し、高効率で生産性の良い固定子、回転子を作製することが求められている。従来、特性の異なる軟磁性金属をうまく組みあわせて物性を制御し、かつ製造しやすい手法の検討は行われてこなかった。
　省エネルギーの観点から理想的な軟磁性薄帯による磁気製品は加工歪、モールドによる圧縮応力のかからないアモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯で作製することである。
　励磁して使用する磁性部品は小電力から大電力まで使用目的によって異なる。磁性体も保磁力が小さく、飽和磁束密度が低い材料と保磁力が比較的大きく、飽和磁束密度の大きい珪素鋼板材料がある。

　軟磁性薄帯を使用して磁性部品の体積、重量を減らすには磁束密度の高い珪素鋼板を主体にするが、透磁率、鉄損等の特性がアモルファス合金薄帯、ナノ結晶薄帯に比べ劣っている。このため、磁性部品の体積、重量が増大するが省エネルギーの観点からアモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯を主体としたトランス、モータ等の開発が進展している。大型のトランスをナノ結晶合金薄帯で作製するには剛性が低い欠点を補うために非磁性の支持材で補強する必要がある。支持材を使用しないでナノ結晶合金薄帯を自立できるように珪素鋼板、アモルファス合金薄帯で保持し、積層する複合積層軟磁性薄帯を開発する必要がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、珪素鋼板薄帯、アモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯などの個々の軟磁性薄帯の優位性、欠点を考慮してトランス、モータコア等の磁性部品として材料の長所を組み合わせ、最大限の効率を得るために積層した複合積層軟磁性薄帯を提供することを目的とする。

　本発明に係る複合積層軟磁性薄帯は、特性の異なる複数種類の軟磁性金属薄帯を幅を同じくして積層して成る積層軟磁性薄帯を複数段数重ねた後に固定される複合積層軟磁性薄帯であって、前記複数種類の軟磁性薄帯はアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯を必ず含むことを特徴とする。

　本発明に係る複合積層軟磁性薄帯は、積層軟磁性薄帯が複数回数巻き回して固定される複合積層軟磁性薄帯であって、前記積層軟磁性薄帯は、アモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯を幅を同じくして積層して成ることを特徴とする。

　本発明に係る複合積層軟磁性薄帯は、積層軟磁性薄帯を複数段数重ねた後に固定される複合積層軟磁性薄帯であって、前記積層軟磁性薄帯は、幅の広い珪素鋼鈑薄帯の上に、幅の狭いアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯が前記幅の広い珪素鋼鈑薄帯の幅とほぼ等しくなるように並べられた層が１層または複数層積層されて成ることを特徴とする。

　本発明に係る複合積層軟磁性薄帯は、幅の広い珪素鋼鈑薄帯の上に、幅の狭いアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯が、前記幅の広い珪素鋼鈑薄帯の幅とほぼ等しくなるように並べられて成る積層軟磁性薄帯が複数回数巻き回され、続いて前記幅の広い珪素鋼鈑薄帯の幅とほぼ等しくなるように並べられた前記幅の狭いアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯だけが複数回数巻き回され、固定されて成ることを特徴とする。

　アモルファス合金薄帯とナノ結晶合金薄帯の組み合わせにより、鉄損の少ない軟磁性特性を維持しつつ、ナノ結晶合金薄帯の剛性の弱点がアモルファス合金薄帯によって補強された磁性部品が可能になる。たとえば、小型で自立して低騒音のトランスができる。巻き回して磁性部品とすれば作業工程の削減に寄与し、アキシャルギャップモータの固定子に使用する時、加工して直接コアにできる。
　幅の狭いアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯を幅の広い珪素鋼鈑薄帯の上に並べた積層軟磁性薄帯を用いることにより、アモルファス合金薄帯とナノ結晶合金薄帯部分では小励起電流で稼働し、珪素鋼板薄帯の飽和磁化が大きい特徴を生かして、大励起電流でも稼働する小型化されたモータの固定子などの磁性部品が可能になる。
　幅２５ｃｍ以上の珪素鋼鈑薄帯を用いて、アモルファス合金薄帯及びナノ結晶薄帯と組み合わせた積層軟磁性薄帯を巻き回すことにより、大きなトランス、モータ、発電機等の磁性部品を作業工程を少なくして作製することが可能となる。

図１は実施例１に係る複合積層軟磁性薄帯を示す図である。図２は実施例２に係る複合積層軟磁性薄帯の作製方法を示す図である。図３は実施例２により作製された複合積層軟磁性薄帯を示す図である。図４は実施例３に係る複合積層軟磁性薄帯を示す図である。図５ａは実施例４に係る複合積層軟磁性薄帯の作製方法を示す図である。図５ｂは実施例４に係る複合積層軟磁性薄帯の作製方法を示す図である。図６は実施例４により作製された複合積層軟磁性薄帯を示す図である。

　本発明の実施形態を説明する前に本発明の原理について説明する。
　軟磁性薄帯は珪素鋼板、アモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯等が知られているが、磁気特性、機械特性等に優劣がある。大部分は同じ材料を積層して磁性部品を製造している。それぞれの薄帯の良い特性をマクロで合成して複合積層軟磁性薄帯として利用する。
　本発明に係る複合積層軟磁性薄帯は、ナノ結晶合金薄帯を珪素鋼板薄帯、アモルファス合金薄帯等で保持することにより、非磁性の支持材で補強することなく、接着剤を除いて１００％軟磁性薄帯から構成されるので、磁性部品の体積を小さく、重さも軽くすることが可能になる。

　アモルファス合金薄帯、ナノ結晶合金薄帯を使用した積層軟磁性薄帯は珪素鋼板に比べ、透磁率が高く、鉄損の低減により省エネルギーを実現した磁性部品が可能になる。
　積層軟磁性薄帯の主成分をナノ結晶合金薄帯とすることにより磁歪を低減させトランスの唸りの低減することが可能になる。また、積層軟磁性薄帯の主成分をナノ結晶薄帯とするとモータのコアが磁石による外力で変形する可能性があるが、アモルファス合金薄帯で剛性を高くしてコアの変形の低減も期待できる。一種類の材料を使用するよりも、各種材料の長所を組み合わせた積層軟磁性薄帯を使用することにより、より高機能製品の製造の可能性が増加する。

　珪素鋼板薄帯の優位性は幅が広く、板厚さも任意に調整可能なことであるが、複合積層軟磁性薄帯に使用することで幅２５ｃｍ以上の製造が可能になり、大きなトランス、モータ、発電機等の磁性部品の開発につながる。
　磁性体の保磁力が小さい材料と飽和磁束密度の大きい材料を組み合わせることにより、励磁エネルギーが小さいときは保磁力が小さい材料が飽和磁束密度まで働き、その後、更に励磁エネルギーが加わったときは飽和磁束密度の大きい材料が担うことにより、お互いの長所を利用する複合材料を作製することができる。

　図１は実施例１に係る複合積層軟磁性薄帯１を示す図である。特性の改善をするため薄帯の幅が同じで特性の異なる複数種類の軟磁性薄帯２を複数重ねて固定し、積層軟磁性薄帯３とする。複数種類の軟磁性薄帯２としてはアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯を必ず含むこととする。第３の軟磁性薄帯として珪素鋼鈑薄帯などを加えても良い。積層数は２から５程度まで適宜選択できる。積層軟磁性薄帯３をさらに複数段に積層して固定し、複合積層軟磁性薄帯１とする。図１には２段に積層した図を示しているが、実際には例えば１００段程度に積層して厚みを確保する。固定は接着する方法を用いることができる。
　ナノ結晶合金薄帯は磁性部品の磁気特性改善に寄与するが、単体で用いると剛性が低く、自立が困難であり、磁性部品にしたときに変形してしまう可能性がある。ナノ結晶合金薄帯の補強材としてアモルファス合金薄帯を組み合わせた積層軟磁性薄帯として使用することにより、複合積層軟磁性薄帯は良好な磁気特性を保ちつつ自立して使用可能となる。
　省エネルギーの観点からナノ結晶合金薄帯とアモルファス合金薄帯を組み合わせた複合積層軟磁性薄帯１を使用する。
　ナノ結晶合金薄帯の剛性の低いのをアモルファス合金薄帯で補い、保持した複合積層軟磁性薄帯１はバルク積層体として利用できる。直方体を４ケ組み合わせれば、トランスとなる。打ち抜き、積層すればモータコアとして利用できる。アモルファス合金薄帯は磁歪定数が大きいのでトランスにした時、交流で振動し、騒音の原因となるが、アモルファス合金薄帯の使用量がナノ結晶合金薄帯に比べ少量となるように制御すれば、交流での振動も軽減される。
　なお、実施例１においてアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯は必須であるが、珪素鋼鈑薄帯などの軟磁性薄帯は場合により使用する。一方、多少体積、重量が大きくなるが、低電流のみで駆動する磁性部品においては、珪素鋼鈑薄帯を使わずアモルファス合金薄帯とナノ結晶合金薄帯のみで構成すると低保磁力で鉄損が大幅に削減できるので磁性部品を低電流で起動でき、省エネルギー化に寄与して好ましい。

　図２は実施例２に係る複合積層軟磁性薄帯１の作製方法を示した図である。
　特性の改善をするため薄帯の幅が同じで特性の異なるアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯を複数重ねて積層軟磁性薄帯３とし、積層軟磁性薄帯３を巻き回した後に固定して複合積層軟磁性薄帯１を作製する。
　重ねる層数は２層から５層程度まで適宜選択できる。軟磁性薄帯２の組み合わせとしては、アモルファス合金薄帯とナノ結晶合金薄帯を交互、もしくはアモルファス合金薄帯を１層、ナノ結晶合金薄帯を２層等、厚さ調節して選択する。固定する方法として接着する方法を採用すれば、機械的強度、剛性の補強をすることができる。
　このようにして作製された複合積層軟磁性薄帯１を必要に応じてカットして、トランス、トロイダルコア、リアクトル等の磁性部品とする。
　一つのリールに巻いた幅２ｃｍのアモルファス合金薄帯及び二つのリールに巻いた幅２ｃｍのナノ結晶合金薄帯を用意する。アモルファス合金薄帯の上にナノ結晶合金薄帯を２層重ねてから巻き回しをする。横６ｃｍ、縦２ｃｍの長方形状に１００回繰り返し巻き回して厚さ１ｃｍの図３のような複合積層軟磁性薄帯１を作製した。これをナノ結晶合金薄帯を使用しているために特性が良く、かつ非磁性の補強材を使用しなくても自立するトランスコアとして使用した。　同様の方法で、リアクトル、モータコア、バルク積層体とすることもできる。実施例２の軟磁性薄帯の組み合わせは実施例１と同様に、ヒステリシス損失、渦電流損失が少なく、鉄損を低減でき、軟磁性特性に優れ、省エネルギー磁性部品に最適である。
　アキシャルギャップモータの固定子に現状ではアモルファス合金薄帯を切断積層してケースに入れて作られている（非特許文献２）が、実施例２の複合積層軟磁性薄帯１から作製した円柱状のコアを加工してコイルを巻き、アキシャルギャップモータの固定子に利用することが可能になる。
　アモルファス合金薄帯でアキシャルギャップモータのコア部品を作製するとき、巻き回したコアを固定するのに樹脂で接着固化することによりコアに応力が加わり、大きな磁歪により軟磁性特性が劣化するが、実施例２の複合積層軟磁性帯１から作製したコア部品ではナノ結晶合金薄帯を使用することにより、軟磁性特性の劣化が低減できる。このため製造工程の作業効率が良くなる。

　図４は実施例３にかかる複合積層軟磁性薄帯１を示す図である。
　幅の広い珪素鋼鈑薄帯４の上に、軟磁性薄帯２として幅の狭いアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯が幅の広い珪素鋼鈑薄帯４の幅とほぼ等しくなるように並べられた層が１層または複数層積層されて積層軟磁性薄帯３となる。積層軟磁性薄帯３をさらに複数段に積層して固定し、複合積層軟磁性薄帯１とする。図４の積層軟磁性薄帯３は珪素鋼鈑薄帯４と軟磁性薄帯２が１層ずつから成るが、珪素鋼鈑薄帯は１層、軟磁性薄帯２は複数層積層して積層軟磁性薄帯３としても良い。また、図４には積層軟磁性薄帯３を２段に積層して複合積層軟磁性薄帯１とした図を示しているが、実際には例えば１００段程度に積層して厚みを確保する。
　複合積層軟磁性薄帯１を、必要に応じて加工してモータのコア、バルク積層体、発電機のコア材などの磁性部品とすることができる。従来のアモルファス合金薄帯で大型のモータコアを作製するには固定子の一部であるティースを複数個リング状に１周つなぎ１つのコアを作製していたのを本実施例によれば、従来より幅の広いモータのコアを１回のプレス打ち抜きで容易に作製することができる。
　複合積層軟磁性薄帯１のアモルファス合金薄帯とナノ結晶合金薄帯部分では小励起電流で稼働し、珪素鋼板の飽和磁化が大きいという最大の特徴を生かして、小型化を最大限に利用できる小型モータの固定子としての磁性部品に最適である。また、低出力の時はナノ結晶合金薄帯とアモルファス合金薄帯で動作し、最大使用電力で動作する時にはエネルギー効率は下がるが飽和磁化の大きな珪素鋼板薄帯でも動作する磁性部品に適しており、トランスに適用すると、待機消費電力はナノ結晶合金薄帯、アモルファス合金薄帯で動作するので省エネルギーになる。モータでの使用も同様に低出力時はナノ結晶合金薄帯、アモルファス合金薄帯で動作し、最大出力時には珪素鋼板薄帯部分も動作する。珪素鋼板薄帯はナノ結晶合金薄帯、アモルファス合金薄帯に比べると軟磁性特性が劣り、欠点としてエネルギー消費が増加するが、珪素鋼板薄帯はアモルファス合金薄帯に比べ磁歪が小さいのでトランスにした時の振動は大きくない。

　図５ａと図５ｂは実施例４に係る複合積層軟磁性薄帯１の作製方法を示した図である。図５ａに示したように、一つのリールに巻いた厚さ０．１ｍｍ、幅５０ｃｍ、長さ６ｍの珪素鋼板薄帯４、二つのリールに巻いた厚さ０．０３ｍｍ、幅２０ｃｍ、長さ約１０００ｍのアモルファス合金薄帯５、及びひとつのリールに巻いた厚さ０．０２ｍｍ、幅１０ｃｍ、長さ約１０００ｍのナノ結晶合金薄帯６を用意する。各リールから薄帯を引き出し、図５ｂに示したように幅５０ｃｍの珪素鋼板薄帯４の上に幅２０ｃｍのアモルファス合金薄帯、幅１０ｃｍのナノ結晶薄帯、幅２０ｃｍのアモルファス合金薄帯を並べて重ねて、全体の幅が珪素鋼鈑と同じ５０ｃｍになるようにして積層軟磁性薄帯３とし、ガイド枠７を通し、巻き回しを行う。一辺が５０ｃｍの正方形状になるように、一周で４箇所９０度ずつ曲げながら３周に渡って巻き回す。珪素鋼板が無くなった後も幅２０ｃｍのアモルファス合金薄帯、幅１０ｃｍのナノ結晶合金薄帯、及び幅２０ｃｍのアモルファス合金薄帯を合計幅５０ｃｍを保ちながら３０回巻き回しを続け、厚さ１．２９ｍｍになったところでアモルファス合金薄帯をカットする。アモルファス合金薄帯とナノ結晶合金薄帯の厚みが同一の場合はナノ結晶合金薄帯もカットしてここで完了するが、上記例においてはナノ結晶合金薄帯の厚みが薄いためナノ結晶合金薄帯だけさらに１５回巻き回しを続ける。アモルファス合金薄帯を３０回巻き回した全厚みとナノ結晶合金薄帯を４５回巻き回した全厚みの差が０．１ｍｍ以内であることを確認したらナノ結晶合金薄帯もカットし、図６に示した複合積層磁性薄帯１が作製される。
　このように作製された立方体状の複合積層磁性薄帯１を固定した後、４箇所のコーナーにてカットして５０ｃｍＸ５０ｃｍＸ１．２９ｍｍの板４枚を切り出した。板からモータコア材料としてプレス打ち抜きを行った。
　本実施例による複合磁性薄帯１は発電機コアとして使うことも可能である。
本実施例により作製されたモータコアや発電機コアなどの磁性部品は、リボンの幅の制限がなくなり幅の広い複合軟磁性薄帯を利用できる利点がある。大きなトランス、モータコアを作るのには幅が広く、厚さも厚くなり、ターン数も多くなるので、本実施例による方法が適している。

　ここで実施例１－４により作製される磁性部品の特徴を比較してまとめると以下のようになる。
　実施例１及び２により作製される磁性部品は、小出力での使用時においては飽和磁束密度が低いが軟磁性特性の優れたナノ結晶合金薄帯及びアモルファス合金薄帯が動作して省エネルギーで動作するので、実施例１及び２の方法は小出力で省エネの必要な磁性部品に向いている。
　実施例３及び４により作製される磁性部品は、鉄損の大きい珪素鋼鈑薄帯が必ず使われるため発熱が大きくなり、省エネルギーの観点からは若干不利になる。しかしながら、小出力ではアモルファス合金とナノ結晶合金が働いてある程度の省エネルギー特性が得られ、高出力になるとナノ結晶合金薄帯及びアモルファス合金薄帯が飽和しても飽和磁束密度の高い珪素鋼板薄帯は飽和せず動作する。実施例３及び４の方法は、小出力から大出力までの広い範囲で使用する磁性部品に向いている。
　同じ磁性部品を作製するのに実施例２及び４では巻き回し積層することによりトランスやモータコアなどを製造できるので、巻き回しをせず、打ち抜き、積層の手数が必要な実施例１及び３に比べて磁性部品製造の工数の削減を実現できる利点がある。

　本発明により、各種の軟磁性薄帯の長所を組み合わせて取り入れた複合積層軟磁性薄帯から、特性の優れたバルク積層体、トランス、リアクトル、モータのコア、発電機のコア材などの磁性部品を、製造工数の削減を実現しつつ作製することが可能となるので、産業上の利用可能性は大きい。

　１　　複合積層軟磁性薄帯
　２　　軟磁性薄帯
　３　　積層軟磁性薄帯
　４　　珪素鋼鈑薄帯
　５　　アモルファス合金薄帯
　６　　ナノ結晶合金薄帯
　７　　ガイド枠

Claims

　特性の異なる複数種類の軟磁性金属薄帯を幅を同じくして積層して成る積層軟磁性薄帯を複数段数重ねた後に固定される複合積層軟磁性薄帯であって、前記複数種類の軟磁性薄帯はアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯を必ず含むことを特徴とする複合積層軟磁性薄帯。
　積層軟磁性薄帯が、複数回数巻き回して固定される複合積層軟磁性薄帯であって、前記積層軟磁性薄帯は、アモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯を幅を同じくして積層して成ることを特徴とする複合積層軟磁性薄帯。
　積層軟磁性薄帯を複数段数重ねた後に固定される複合積層軟磁性薄帯であって、前記積層軟磁性薄帯は、幅の広い珪素鋼鈑薄帯の上に、幅の狭いアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯が前記幅の広い珪素鋼鈑薄帯の幅とほぼ等しくなるように並べられた層が１層または複数層積層されて成ることを特徴とする複合積層軟磁性薄帯。
　幅の広い珪素鋼鈑薄帯の上に、幅の狭いアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯が、前記幅の広い珪素鋼鈑薄帯の幅とほぼ等しくなるように並べられて成る積層軟磁性薄帯が複数回数巻き回され、続いて前記幅の広い珪素鋼鈑薄帯の幅とほぼ等しくなるように並べられた前記幅の狭いアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯だけが複数回数巻き回され、固定されて成ることを特徴とする複合積層軟磁性薄帯。
　請求項４に記載の幅の狭いアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯の厚みが同一でない場合には、前記幅の狭いアモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯だけが複数回数巻き回された後、アモルファス合金薄帯及びナノ結晶合金薄帯の内、厚い方の軟磁性薄帯がカットされ、他方の軟磁性薄帯をさらに巻き回し、前記他方の軟磁性薄帯の全厚みが前記厚い方の軟磁性薄帯の全厚みとほぼ等しくなったところで他方の軟磁性薄帯がカットされ、固定されることを特徴とする複合積層軟磁性薄帯。
　請求項１ないし請求項５に記載の複合積層軟磁性薄帯から作製される磁性部品であって、前記磁性部品は、トランス、リアクトル、モータのコア、発電機のコア、バルク積層体のいずれかであることを特徴とする磁性部品。