卷繞磁芯和其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及卷繞有主要用作配電用變壓器、高頻變壓器、可飽和電抗器、磁開關等 的磁芯材料的Fe基非晶態合金薄帶的卷繞磁芯和其制造方法。
【背景技術】
[0002] 非晶態合金能夠利用單輥法等液體驟冷法制造成薄帶狀的合金。公知有這樣的內 容：由于含有Fe、Co的非晶態合金不存在晶粒，因此，其不存在結晶磁各向異性，其磁滯較 小，其矯頑力低且其磁滯損耗較小，顯示出優異的軟磁性。因此，含有Fe、Co的非晶態合金 薄帶可作為各種變壓器、扼流線圈、各種傳感器、可飽和電抗器、磁開關等的磁芯用的軟磁 性材料應用于配電用變壓器、激光電源、加速器等各種各樣的用途。特別是，Fe基非晶態軟 磁性合金薄帶的飽和磁通密度Bs比較高且矯頑力低、鐵損低，作為節能材料受到矚目。在 這些Fe基非晶態合金薄帶中，熱穩定性特別優異的Fe - Si - B系非晶態軟磁性合金薄帶 可廣泛地用作變壓器用磁芯材料。
[0003] 由于Fe - Si - B系非晶態合金所代表的非晶態軟磁性合金的磁滯較小且矯頑力 低，因此，磁滯損耗較小。但是，公知有自鐵損值減去磁滯損耗而得到的廣義的渦流損耗也 是同樣地假定磁化而求出的古典的渦流損耗的幾十倍~100倍那么大。該增加的量被稱作 異常渦流損耗或者過剩損耗，認為：該增加的量主要是由不均勻磁化變化引起的，起因在于 非晶態合金的磁疇寬度較大。
[0004] 作為降低該非晶態合金薄帶的異常渦流損耗、降低鐵損的方法，公知有機械地在 非晶態合金薄帶表面上劃線的劃痕方法、向非晶態合金薄帶表面照射激光而使其局部地熔 化?驟冷凝固而將磁疇細分化的激光劃片法等。
[0005] 在專利文獻1中公開了下述非晶態軟磁性合金薄帶：向非晶態軟磁性合金薄帶的 表面照射脈沖激光，在所述非晶態合金薄帶的表面上沿長度方向以預定間隔形成線狀或點 列狀的非晶態的凹部，由此進行磁疇細分化處理，在專利文獻1中記載了將形成在非晶態 磁性合金薄帶上的凹部周邊的突狀部的高度設為2 iim以下的內容。由此，實現了低鐵損和 低視在功率。
[0006] 現有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :國際公開2011/030907號手冊
【發明內容】
[0009] 發明要解決的問題
[0010] 在應用了專利文獻1所記載的激光劃片的非晶態合金薄帶中，期待降低鐵損、視 在功率（勵磁VA)，進一步提高槽滿率（日文：占積率）。但是，就對非晶態合金薄帶進行的 激光劃片而言，雖然對凹部的形狀、間隔進行了研究，但是對于由形成凹部的位置產生的影 響并未進行充分的研究。
[0011] 本發明即是鑒于上述那樣的情況而完成的。根據上述狀況，本發明的課題在于特 別是提供卷繞Fe基非晶態合金而構成的、鐵損較低的卷繞磁芯和其制造方法。
[0012]用于解決問題的方案
[0013] 用于實現所述課題的具體的手段如下。
[0014] <1>-種卷繞磁芯，其中，該卷繞磁芯通過卷繞Fe基非晶態合金薄帶而成，在Fe 基非晶態合金薄帶的寬度方向上的中央部具有凹部列，該中央部的該寬度方向上的長度與 該Fe基非晶態合金薄帶的該寬度方向上的整個幅寬之比是0. 2以上且0. 8以下，該凹部列 由利用激光照射形成的多個凹部構成。
[0015] Fe基非晶態合金是指將Fe作為主要成分的非晶態合金。另外，"主成分"是指含 有比率最高的成分。
[0016] <2>根據所述<1>所述的卷繞磁芯，其中，所述凹部列的、合金薄帶長度方向 上的間隔是2mm以上且20mm以下。
[0017] < 3 >根據所述< 1 >或所述< 2 >所述的卷繞磁芯，其中，所述Fe基非晶態合 金薄帶的厚度是15 ym以上且40 ym以下。
[0018] < 4 >根據所述< 1 >~所述< 3 >中任一項所述的卷繞磁芯，其中，所述Fe基 非晶態合金薄帶的整個幅寬是15mm以上且250mm以下。
[0019] < 5 >根據所述< 1 >~所述< 4 >中任一項所述的卷繞磁芯，其中，所述凹部列 中相鄰的凹部之間的中心間距離均等且所述凹部的形成間隔在寬度方向上是4個/mm以上 且8個/mm以下的范圍。
[0020] < 6 >根據所述< 5 >所述的卷繞磁芯，其中，俯視所述凹部時的形狀是圓形或橢 圓形。
[0021] < 7 >-種卷繞磁芯的制造方法，其中，該制造方法包括：凹部形成工序，在該凹 部形成工序中，通過向Fe基非晶態合金薄帶的寬度方向上的中央部以脈沖狀照射激光而 形成凹部，該中央部的該寬度方向上的長度與該Fe基非晶態合金薄帶的該寬度方向上的 整個幅寬之比是〇. 2以上且0. 8以下；以及卷繞工序，在該卷繞工序中，通過卷繞已形成有 所述凹部的Fe基非晶態合金薄帶而做成磁芯。
[0022] < 8 >根據所述< 7 >所述的卷繞磁芯，其中，在所述凹部形成工序中，通過在合 金薄帶長度方向上設置2mm以上且20mm以下的間隔并以脈沖狀照射激光而形成所述凹部。
[0023] < 9 >根據所述< 7 >或所述< 8 >所述的卷繞磁芯的制造方法，其中，所述Fe 基非晶態合金薄帶的厚度是15 y m以上且40 y m以下。
[0024] 發明的效果
[0025] 采用本發明，特別是能夠提供卷繞Fe基非晶態合金而構成的、鐵損較低的卷繞磁 芯和其制造方法。
[0026] 在通過使卷繞磁芯的鐵損較低而能夠制造性較佳地得到卷繞具有有效特性的Fe 基非晶態合金而成的磁芯這一點上，本發明的工業價值較大。
【附圖說明】
[0027] 圖1一A是表示在除了距Fe基非晶態合金薄帶的寬度方向兩端的距離為a、b的 各區域之外的中央部空開間隔DL地形成有凹部的本發明的一形態的示意圖。
[0028] 圖1 一 B是表示在Fe基非晶態合金薄帶的寬度方向整個范圍內形成有凹部的以 往形態的不意圖。
[0029] 圖2是表示可用于制造本發明的卷繞磁芯的激光照射裝置的一例子的概略結構 圖。
[0030] 圖3是示意地表示形成在Fe基非晶態合金薄帶上的凹部的概略剖視圖。
[0031] 圖4是示意地表示形成在Fe基非晶態合金薄帶上的凹部的概略俯視圖。
[0032] 圖5 - A是表示將激光照射能量設為0. 3mJ/Pulse時的凹部和其周邊形狀的顯微 鏡照片。
[0033] 圖5 - B是表示將激光照射能量設為1. 26mJ/Pulse時的凹部和其周邊形狀的顯 微鏡照片。
[0034] 圖6是概念地表示用于制造Fe基非晶態合金薄帶的制造裝置的一實施方式的概 略剖視圖。
[0035] 圖7是采用矩形的卷繞磁芯且具有接合部的磁芯的概略圖。
【具體實施方式】
[0036] 以下，對本發明的卷繞磁芯和其制造方法進行詳細的說明。
[0037] 本發明是一種卷繞磁芯，其通過卷繞Fe基非晶態合金薄帶而成，在Fe基非晶態合 金薄帶的寬度方向上的中央部具有由利用激光照射形成的多個凹部構成的凹部列。
[0038] 本發明是發現如下內容而得到的：即便不是在整個寬度范圍內進行激光照射，而 是以留下寬度方向端部的方式對中央部進行激光照射，只要構成為卷繞磁芯，就也能夠獲 得與在整個寬度范圍內進行激光照射的情況同等以上的低鐵損化的效果。具體地講，在本 發明中，將把Fe基非晶態合金薄帶的整個幅寬設為1時的寬度方向中央部的長度的比例設 為0. 2以上且0. 8以下來實施激光照射。由此，實施激光處理的頻率減少，能夠降低工時， Fe基非晶態合金薄帶的鑄造方向（長度方向）的每單位長度的激光處理速度也提高，能夠 有效地改善生產率。而且，這樣得到的卷繞磁芯的鐵損較低。
[0039] 本發明的卷繞磁芯只要是上述結構，制造方法就沒有限制，但優選的是，利用設置 凹部形成工序和卷繞工序而構成的方法（本發明的卷繞磁芯的制造方法）來制造，其中，在 上述凹部形成工序中，通過向Fe基非晶態合金薄帶的寬度方向上的中央部以脈沖狀照射 激光而形成凹部（優選為由多個凹部構成的凹部列），該中央部的該寬度方向上的長度與 該Fe基非晶態合金薄帶的該寬度方向上的整個幅寬之比是0. 2以上且0. 8以下，在上述卷 繞工序中，通過卷繞已形成有凹部的Fe基非晶態合金薄帶而做成磁芯。以下，對各工序逐 一