卷绕磁芯和其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及卷绕有主要用作配电用变压器、高频变压器、可饱和电抗器、磁开关等 的磁芯材料的Fe基非晶态合金薄带的卷绕磁芯和其制造方法。
【背景技术】
[0002] 非晶态合金能够利用单辊法等液体骤冷法制造成薄带状的合金。公知有这样的内 容：由于含有Fe、Co的非晶态合金不存在晶粒，因此，其不存在结晶磁各向异性，其磁滞较 小，其矫顽力低且其磁滞损耗较小，显示出优异的软磁性。因此，含有Fe、Co的非晶态合金 薄带可作为各种变压器、扼流线圈、各种传感器、可饱和电抗器、磁开关等的磁芯用的软磁 性材料应用于配电用变压器、激光电源、加速器等各种各样的用途。特别是，Fe基非晶态软 磁性合金薄带的饱和磁通密度Bs比较高且矫顽力低、铁损低，作为节能材料受到瞩目。在 这些Fe基非晶态合金薄带中，热稳定性特别优异的Fe - Si - B系非晶态软磁性合金薄带 可广泛地用作变压器用磁芯材料。
[0003] 由于Fe - Si - B系非晶态合金所代表的非晶态软磁性合金的磁滞较小且矫顽力 低，因此，磁滞损耗较小。但是，公知有自铁损值减去磁滞损耗而得到的广义的涡流损耗也 是同样地假定磁化而求出的古典的涡流损耗的几十倍~100倍那么大。该增加的量被称作 异常涡流损耗或者过剩损耗，认为：该增加的量主要是由不均匀磁化变化引起的，起因在于 非晶态合金的磁畴宽度较大。
[0004] 作为降低该非晶态合金薄带的异常涡流损耗、降低铁损的方法，公知有机械地在 非晶态合金薄带表面上划线的划痕方法、向非晶态合金薄带表面照射激光而使其局部地熔 化?骤冷凝固而将磁畴细分化的激光划片法等。
[0005] 在专利文献1中公开了下述非晶态软磁性合金薄带：向非晶态软磁性合金薄带的 表面照射脉冲激光，在所述非晶态合金薄带的表面上沿长度方向以预定间隔形成线状或点 列状的非晶态的凹部，由此进行磁畴细分化处理，在专利文献1中记载了将形成在非晶态 磁性合金薄带上的凹部周边的突状部的高度设为2 iim以下的内容。由此，实现了低铁损和 低视在功率。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :国际公开2011/030907号手册
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问题
[0010] 在应用了专利文献1所记载的激光划片的非晶态合金薄带中，期待降低铁损、视 在功率（励磁VA)，进一步提高槽满率（日文：占積率）。但是，就对非晶态合金薄带进行的 激光划片而言，虽然对凹部的形状、间隔进行了研究，但是对于由形成凹部的位置产生的影 响并未进行充分的研究。
[0011] 本发明即是鉴于上述那样的情况而完成的。根据上述状况，本发明的课题在于特 别是提供卷绕Fe基非晶态合金而构成的、铁损较低的卷绕磁芯和其制造方法。
[0012]用于解决问题的方案
[0013] 用于实现所述课题的具体的手段如下。
[0014] <1>-种卷绕磁芯，其中，该卷绕磁芯通过卷绕Fe基非晶态合金薄带而成，在Fe 基非晶态合金薄带的宽度方向上的中央部具有凹部列，该中央部的该宽度方向上的长度与 该Fe基非晶态合金薄带的该宽度方向上的整个幅宽之比是0. 2以上且0. 8以下，该凹部列 由利用激光照射形成的多个凹部构成。
[0015] Fe基非晶态合金是指将Fe作为主要成分的非晶态合金。另外，"主成分"是指含 有比率最高的成分。
[0016] <2>根据所述<1>所述的卷绕磁芯，其中，所述凹部列的、合金薄带长度方向 上的间隔是2mm以上且20mm以下。
[0017] < 3 >根据所述< 1 >或所述< 2 >所述的卷绕磁芯，其中，所述Fe基非晶态合 金薄带的厚度是15 ym以上且40 ym以下。
[0018] < 4 >根据所述< 1 >~所述< 3 >中任一项所述的卷绕磁芯，其中，所述Fe基 非晶态合金薄带的整个幅宽是15mm以上且250mm以下。
[0019] < 5 >根据所述< 1 >~所述< 4 >中任一项所述的卷绕磁芯，其中，所述凹部列 中相邻的凹部之间的中心间距离均等且所述凹部的形成间隔在宽度方向上是4个/mm以上 且8个/mm以下的范围。
[0020] < 6 >根据所述< 5 >所述的卷绕磁芯，其中，俯视所述凹部时的形状是圆形或椭 圆形。
[0021] < 7 >-种卷绕磁芯的制造方法，其中，该制造方法包括：凹部形成工序，在该凹 部形成工序中，通过向Fe基非晶态合金薄带的宽度方向上的中央部以脉冲状照射激光而 形成凹部，该中央部的该宽度方向上的长度与该Fe基非晶态合金薄带的该宽度方向上的 整个幅宽之比是〇. 2以上且0. 8以下；以及卷绕工序，在该卷绕工序中，通过卷绕已形成有 所述凹部的Fe基非晶态合金薄带而做成磁芯。
[0022] < 8 >根据所述< 7 >所述的卷绕磁芯，其中，在所述凹部形成工序中，通过在合 金薄带长度方向上设置2mm以上且20mm以下的间隔并以脉冲状照射激光而形成所述凹部。
[0023] < 9 >根据所述< 7 >或所述< 8 >所述的卷绕磁芯的制造方法，其中，所述Fe 基非晶态合金薄带的厚度是15 y m以上且40 y m以下。
[0024] 发明的效果
[0025] 采用本发明，特别是能够提供卷绕Fe基非晶态合金而构成的、铁损较低的卷绕磁 芯和其制造方法。
[0026] 在通过使卷绕磁芯的铁损较低而能够制造性较佳地得到卷绕具有有效特性的Fe 基非晶态合金而成的磁芯这一点上，本发明的工业价值较大。
【附图说明】
[0027] 图1一A是表示在除了距Fe基非晶态合金薄带的宽度方向两端的距离为a、b的 各区域之外的中央部空开间隔DL地形成有凹部的本发明的一形态的示意图。
[0028] 图1 一 B是表示在Fe基非晶态合金薄带的宽度方向整个范围内形成有凹部的以 往形态的不意图。
[0029] 图2是表示可用于制造本发明的卷绕磁芯的激光照射装置的一例子的概略结构 图。
[0030] 图3是示意地表示形成在Fe基非晶态合金薄带上的凹部的概略剖视图。
[0031] 图4是示意地表示形成在Fe基非晶态合金薄带上的凹部的概略俯视图。
[0032] 图5 - A是表示将激光照射能量设为0. 3mJ/Pulse时的凹部和其周边形状的显微 镜照片。
[0033] 图5 - B是表示将激光照射能量设为1. 26mJ/Pulse时的凹部和其周边形状的显 微镜照片。
[0034] 图6是概念地表示用于制造Fe基非晶态合金薄带的制造装置的一实施方式的概 略剖视图。
[0035] 图7是采用矩形的卷绕磁芯且具有接合部的磁芯的概略图。
【具体实施方式】
[0036] 以下，对本发明的卷绕磁芯和其制造方法进行详细的说明。
[0037] 本发明是一种卷绕磁芯，其通过卷绕Fe基非晶态合金薄带而成，在Fe基非晶态合 金薄带的宽度方向上的中央部具有由利用激光照射形成的多个凹部构成的凹部列。
[0038] 本发明是发现如下内容而得到的：即便不是在整个宽度范围内进行激光照射，而 是以留下宽度方向端部的方式对中央部进行激光照射，只要构成为卷绕磁芯，就也能够获 得与在整个宽度范围内进行激光照射的情况同等以上的低铁损化的效果。具体地讲，在本 发明中，将把Fe基非晶态合金薄带的整个幅宽设为1时的宽度方向中央部的长度的比例设 为0. 2以上且0. 8以下来实施激光照射。由此，实施激光处理的频率减少，能够降低工时， Fe基非晶态合金薄带的铸造方向（长度方向）的每单位长度的激光处理速度也提高，能够 有效地改善生产率。而且，这样得到的卷绕磁芯的铁损较低。
[0039] 本发明的卷绕磁芯只要是上述结构，制造方法就没有限制，但优选的是，利用设置 凹部形成工序和卷绕工序而构成的方法（本发明的卷绕磁芯的制造方法）来制造，其中，在 上述凹部形成工序中，通过向Fe基非晶态合金薄带的宽度方向上的中央部以脉冲状照射 激光而形成凹部（优选为由多个凹部构成的凹部列），该中央部的该宽度方向上的长度与 该Fe基非晶态合金薄带的该宽度方向上的整个幅宽之比是0. 2以上且0. 8以下，在上述卷 绕工序中，通过卷绕已形成有凹部的Fe基非晶态合金薄带而做成磁芯。以下，对各工序逐 一