特許 7649436 カットコア及びそれを用いたノイズ対策部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-11

(45)【発行日】2025-03-19

(54)【発明の名称】カットコア及びそれを用いたノイズ対策部材

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/245 20060101AFI20250312BHJP

   H01F 1/153 20060101ALI20250312BHJP

   B22D 11/06 20060101ALI20250312BHJP

   C21D 6/00 20060101ALI20250312BHJP

   C22C 45/02 20060101ALI20250312BHJP

【ＦＩ】

H01F27/245 157

H01F1/153 108

H01F1/153 133

B22D11/06 360B

C21D6/00 C

C22C45/02 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2025505902

(86)(22)【出願日】2024-09-26

(86)【国際出願番号】 JP2024034530

【審査請求日】2025-01-31

(31)【優先権主張番号】P 2023170671

(32)【優先日】2023-09-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000139023

【氏名又は名称】株式会社リケン

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100165696

【弁理士】

【氏名又は名称】川原 敬祐

(74)【代理人】

【識別番号】100169524

【弁理士】

【氏名又は名称】槇田 顕

(72)【発明者】

【氏名】石原 大資

(72)【発明者】

【氏名】蔵前 雅規

【審査官】五貫 昭一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－３１６７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平３－７５３４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ２７／２４５

Ｈ０１Ｆ １／１５３

Ｂ２２Ｄ １１／０６

Ｃ２１Ｄ ６／００

Ｃ２２Ｃ ４５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軟磁性合金薄帯が厚み方向に積層された２個以上の積層体を備えるカットコアであって、
前記積層体が、接触面を１個あたり少なくとも１つ備え、前記接触面において互いに接触し、
前記軟磁性合金薄帯が、
Ｆｅ_{１００－ｘ－ｙ－ｚ－ａ－ｂ}Ｓｉ_ｘＢ_ｙＣｕ_ｚＣｒ_ａＭ_ｂ
（ただし、ＭはＮｂ及びＭｏから選ばれた少なくとも１種の元素を表し、
ｘ、ｙ、ｚ、ａ及びｂはそれぞれＳｉ、Ｂ、Ｃｕ、Ｃｒ及びＭの原子百分率を表し、
１１．０≦ｘ≦１７．０、
５．０≦ｙ≦１０．０、
０．５≦ｚ≦ ２．０、
０．５≦ａ≦ ４．０、
１．０≦ｂ≦ ５．０
及び６５≦１００－ｘ－ｙ－ｚ－ａ－ｂ≦７５を満たす。）
により表される成分組成を有する、
ことを特徴とするカットコア。

【請求項2】

前記接触面において、前記軟磁性合金薄帯が、前記成分組成を有する基材と、前記基材よりも外側に位置し、前記成分組成に比べてＳｉが濃化し、Ｆｅが欠乏する中間拡散層と、前記中間拡散層よりも外側に位置し、前記成分組成に比べて新たにО（酸素）を含み、Ｓｉが濃化し、Ｆｅ及びＣｒが欠乏する表面酸化層と、を備える、
請求項１に記載のカットコア。

【請求項3】

前記軟磁性合金薄帯が、Ｆｅ基ナノ結晶合金を含む、
請求項１に記載のカットコア。

【請求項4】

前記表面酸化層の最表面における酸素濃度が、４３．０原子％以上である、
請求項２に記載のカットコア。

【請求項5】

前記カットコアをイオン交換水に１００時間浸漬する前後で周波数１００ｋＨｚにおけるインピーダンスを測定し、浸漬前の測定値をＺ_Ａ、浸漬後の測定値をＺ_Ｂとしたとき、（Ｚ_Ｂ－Ｚ_Ａ）／Ｚ_Ａ×１００で算出されるインピーダンス変化率ΔＺの絶対値が１５％以下である、
請求項１に記載のカットコア。

【請求項6】

前記軟磁性合金薄帯が環状に巻回されてなる１つの環状体を、その周方向に対して垂直にｎ箇所（ただし、ｎは２以上の整数）で切断することにより形成されるｎ個の積層体を備え、前記ｎ個の積層体が有する（ｎ×２）面の切断面を前記接触面となし、前記ｎ個の積層体のうち隣接する２つの積層体が、前記接触面としての前記切断面において互いに接触して、全体として磁気回路を構成する、
請求項１に記載のカットコア。

【請求項7】

前記軟磁性合金薄帯が環状に巻回されてなる１つの環状体について、その周方向の一部に不連続部を１箇所設けることにより形成される積層体を２個以上備え、前記２個以上の積層体のそれぞれが有する２つの幅方向端面のうち少なくとも１つを前記接触面となし、前記２個以上の積層体のうち隣接する２つの積層体が、それぞれの前記不連続部が周方向に重ならないように、前記接触面としての前記幅方向端面において互いに接触して、全体として磁気回路を構成する、
請求項１に記載のカットコア。

【請求項8】

請求項１から７までのいずれかに記載のカットコアを用いた、
ノイズ対策部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カットコア及びそれを用いたノイズ対策部材に関する。

【背景技術】

【0002】

磁性コアは、軟磁性材料からなる環状又は棒状の部材である。磁性コアは、トランスやリアクトルにおいてコイルと組み合わせて透磁率を高める部材として使用されるほか、ケーブルの周囲に配置されるノイズフィルタとしても使用される。磁性コアに使用される軟磁性材料には、フェライト、ケイ素鋼板、軟磁性合金薄帯などがある。ケイ素鋼板及び軟磁性合金薄帯は、環状に巻回して厚さ方向に積層した積層体の形状で使用されることが多い。

【0003】

特許文献１には、Ｆｅ基ナノ結晶合金からなる軟磁性合金薄帯が巻回され、かつ磁路の少なくとも一部が切断された構造を有するカットコアと呼ばれる磁性コアの発明が記載されている。カットコアは、ノイズ対策部材として配線済みのケーブルの周囲に配置したり、製造済みのコイルと組み合わせて使用したりするのに便利であるため、広く使われている。特許文献１には、カットコアの切断面を研磨し、さらにエッチングを施して切断面のバリを除去することによって、積層体の積層方向の導通が防止され、ヒステリシス損失の少ないカットコアが得られることが記載されている。

【0004】

一方で、軟磁性合金薄帯の耐食性を向上させる試みがなされている。例えば、特許文献２には、Ｃｒを２～５原子％含有する非晶質合金を熱処理することによって得られる耐食性に優れた軟磁性合金の発明が記載されている。また、特許文献３には、初期微結晶合金薄帯について６～１８％の酸素濃度を有する雰囲気中で熱処理を施すことによって表面に酸化皮膜が形成された耐食性に優れた軟磁性合金薄帯の発明が記載されている。特許文献２及び３に記載された熱処理は、いずれも合金薄帯中に微結晶を析出させる目的で行われるものである。熱処理の温度は、特許文献２では５５０℃、特許文献３では４２０℃などとなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平９－２７４１２号公報

【文献】特開平３－２４２５２号公報

【文献】特開２０１１－１４９０４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

カットコアでは、積層体の切断面を接触面となし、隣り合う積層体が接触面を介して密に接触することによって磁気的に接続される。ところが、接触面に錆が発生すると、錆の体積膨張により接触面に空隙が生じることで磁気的な連続性が阻害されるため、カットコア全体の透磁率が大きく低下する場合がある。このため、カットコアの接触面には、発錆を防止するための特別な配慮が必要である。

【0007】

特許文献２及び特許文献３には、合金薄帯中に微結晶を析出させる目的で行われる熱処理によって生じた表面酸化皮膜を備える軟磁性合金薄帯の耐食性に関する知見が記載されている。一方、特許文献１に記載されているカットコアの接触面では、熱処理によって形成された表面酸化皮膜が加工によって剥ぎ取られた結果、表面酸化皮膜を伴わない接触面が形成される。このような、表面酸化皮膜を伴わない接触面の耐食性に関して、特許文献２及び特許文献３に記載された知見を適用することはできない。

【0008】

特許文献１に記載されているカットコアの製造方法においては、合金薄帯を巻回して形成された積層体を結晶化熱処理した後、接着剤を含浸させ、積層体を固定する。接着剤の耐熱温度は、結晶化熱処理の温度よりも低い。積層体を接着剤で固定した後に切断加工を行い、加工によって形成された接触面に表面酸化皮膜を設ける目的で結晶化熱処理の温度で再び熱処理を行う場合には、積層体を固定している接着剤が熱で分解されるという新たな課題が発生する。

【0009】

一方、接着剤の含浸による積層体の固定に先立って切断加工及び結晶化熱処理を行う場合には、接着剤で固定されていない状態の積層体を切断加工することになるため、切断加工を正確に行うことができなかったり、固定時に合金薄帯の位置がずれて接触面の平面度が損なわれたりするいという別の課題が発生する。

【0010】

本発明は、カットコアに特有なこれらの課題に鑑みてなされたものであり、カットコアの接触面に結晶化熱処理温度における熱処理によって表面酸化皮膜を設けることが困難な場合であっても、長期にわたり安定した磁気特性を維持することができるカットコアを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の要旨構成は以下の通りである。

【0012】

［１］軟磁性合金薄帯が厚み方向に積層された２個以上の積層体を備えるカットコアであって、
前記積層体が、接触面を１個あたり少なくとも１つ備え、前記接触面において互いに接触し、
前記軟磁性合金薄帯が、
Ｆｅ_{１００－ｘ－ｙ－ｚ－ａ－ｂ}Ｓｉ_ｘＢ_ｙＣｕ_ｚＣｒ_ａＭ_ｂ
（ただし、ＭはＮｂ及びＭｏから選ばれた少なくとも１種の元素を表し、
ｘ、ｙ、ｚ、ａ及びｂはそれぞれＳｉ、Ｂ、Ｃｕ、Ｃｒ及びＭの原子百分率を表し、
１１．０≦ｘ≦１７．０、
５．０≦ｙ≦１０．０、
０．５≦ｚ≦ ２．０、
０．５≦ａ≦ ４．０、
１．０≦ｂ≦ ５．０
及び６５≦１００－ｘ－ｙ－ｚ－ａ－ｂ≦７５を満たす。）
により表される成分組成を有する、
ことを特徴とするカットコア。

【0013】

［２］前記接触面において、前記軟磁性合金薄帯が、前記成分組成を有する基材と、前記基材よりも外側に位置し、前記軟磁性合金薄帯の成分組成に比べてＳｉが濃化し、Ｆｅが欠乏する中間拡散層と、前記中間拡散層よりも外側に位置し、前記軟磁性合金薄帯の成分組成に比べて新たにОを含み、Ｓｉが濃化し、Ｆｅ及びＣｒが欠乏する表面酸化層と、を備える、
上記［１］に記載のカットコア。

【0014】

［３］前記軟磁性合金薄帯が、Ｆｅ基ナノ結晶合金を含む、
上記［１］又は［２］に記載のカットコア。

【0015】

［４］前記表面酸化層の最表面における酸素濃度が、４３．０原子％以上、
上記［３］に記載のカットコア。

【0016】

［５］前記カットコアをイオン交換水に１００時間浸漬する前後で周波数１００ｋＨｚにおけるインピーダンスを測定し、浸漬前の測定値をＺ_Ａ、浸漬後の測定値をＺ_Ｂとしたとき、（Ｚ_Ｂ－Ｚ_Ａ）／Ｚ_Ａ×１００で算出されるインピーダンス変化率ΔＺの絶対値が１５％以下である、
上記［１］から［４］までのいずれかに記載のカットコア。

【0017】

［６］前記軟磁性合金薄帯が環状に巻回されてなる１つの環状体を、その周方向に対して垂直にｎ箇所（ただし、ｎは２以上の整数）で切断することにより形成されるｎ個の積層体を備え、前記ｎ個の積層体が有する（ｎ×２）面の切断面を前記接触面となし、前記ｎ個の積層体のうち隣接する２つの積層体が、前記接触面としての前記切断面において互いに接触して、全体として磁気回路を構成する、
上記［１］から［５］までのいずれかに記載のカットコア。

【0018】

［７］前記軟磁性合金薄帯が環状に巻回されてなる１つの環状体について、その周方向の一部に不連続部を１箇所設けることにより形成される積層体を２個以上備え、前記２個以上の積層体のそれぞれが有する２つの幅方向端面のうち少なくとも１つを前記接触面となし、前記２個以上の積層体のうち隣接する２つの積層体が、それぞれの前記不連続部が周方向に重ならないように、前記接触面としての前記幅方向端面において互いに接触して、全体として磁気回路を構成する、
上記［１］から［５］までのいずれかに記載のカットコア。

【0019】

［８］上記［１］から［７］までのいずれかに記載のカットコアを用いた、
ノイズ対策部材。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、従来技術に比べてカットコアの接触面に錆が発生しにくくなる。このため、高温高湿などの錆びやすい環境下であっても長期にわたりカットコアの透磁率の低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】結晶化のための熱処理を行わずに研磨加工した後の軟磁性合金薄帯の接触面の表面からの距離と元素の比率との関係を示すグラフである。

【図2】結晶化のための熱処理を行った後に研磨加工したＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合金薄帯の接触面の表面からの距離と元素の比率との関係を示すグラフである。

【図3】結晶化のための熱処理を行った後に研磨加工し、さらに大気中１３０℃で８時間の加温処理を行なったＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合金薄帯の接触面の表面からの距離と元素の比率との関係を示すグラフである。

【図4】カットコアの一の実施形態の例を示す模式図である。

【図5】カットコアの他の実施形態の例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

【0023】

［カットコア］
一の実施形態において、本発明はカットコアに係る発明である。本発明に係るカットコアは、軟磁性合金薄帯が厚み方向に積層された２個以上の積層体を備えるカットコアであって、積層体は、接触面を１個あたり少なくとも１つ備え、接触面において互いに接触する。

【0024】

本発明に係るカットコアに使用される軟磁性合金薄帯は、例えば、所定の成分組成を有する合金の溶湯を冷却ロールの表面に噴射して急冷凝固させることによって製造することができる。この方法によって得られる合金薄帯の金属組織は、非晶質であってもよく、結晶質であってもよく、あるいは、急冷凝固の後に熱処理によって結晶化させたものであってもよい。軟磁性合金薄帯の厚さは、１０μｍ以上であればカットコアにしたときの充填率が大きく低下せず、４０μｍ以下であれば巻回する際に割れにくいので、１０μｍ以上、４０μｍ以下であることが好ましい。より好ましい軟磁性合金薄帯の厚さは、１５μｍ以上、２５μｍ以下である。軟磁性合金薄帯の幅はカットコアの用途によって大きく異なるために特に限定されない。例えば、ノイズフィルタ用のカットコアの場合は、軟磁性合金薄帯の幅は、好ましくは５．０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下である。

【0025】

本発明に係るカットコアは、軟磁性合金薄帯が厚み方向に積層された２個以上の積層体を備える。軟磁性合金薄帯を厚み方向に積層することによって、カットコアの磁路の断面積を大きくし、磁束を増やすことができる。カットコアにおける磁束の方向は軟磁性合金薄帯の面内方向と一致する。カットコアの磁気回路を２個以上の積層体で構成することによって、磁気回路から少なくとも１個の積層体を分離したり、分離された積層体を再び統合して磁気回路を再構成したりすることができる。これにより、配線済みのケーブルの周囲にカットコアを事後的に配置したり、製造済みのコイルにカットコアを事後的に組み合わせたりすることが可能になる。

【0026】

本発明に係るカットコアは、積層体が、接触面を１個あたり少なくとも１つ備える。積層体が備える接触面は、積層体を構成する軟磁性合金薄帯の厚み方向に平行になるように設けることが好ましい。このような場合、接触面で切断された軟磁性合金薄帯の断面が接触面に露出する。カットコアを分離したときは、磁気回路が接触面において遮断される。カットコアを再び統合させたときは、２個以上の積層体の接触面が互いに接触することによってカットコア全体が見かけ上連続した磁性体となり、一度遮断された磁気回路が再構成される。

【0027】

積層体は、軟磁性合金薄帯を所定の形状に整えたものを束ねたり、ロール状に巻き取ったりすることによって製造することができる。積層体の全体の体積に占める軟磁性合金薄帯の体積の割合、すなわち充填率は、６５ｖｏｌ％以上であれば透磁率が大きく低下せず、８５ｖｏｌ％以下であれば残留歪みが大きくならず、後述する接着剤の含浸も容易であるため、６５ｖｏｌ％以上、８５ｖｏｌ％以下であることが好ましい。充填率は、軟磁性合金薄帯を束ねるときの拘束力や巻き取るときの張力により調整することができる。

【0028】

積層体を製造した後、接着剤を含浸させる前に、熱処理を行うことによって、軟磁性合金薄帯に生じた残留歪みを除去することが好ましい。このときの好ましい熱処理温度は、３５０℃以上、７００℃以下である。熱処理の雰囲気は、窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中又は真空中であることが好ましい。

【0029】

熱処理した積層体を構成する軟磁性合金薄帯の空隙に接着剤を含浸させることによって、軟磁性合金薄帯を固定し、積層体の形状を維持することができる。接着剤には、有機系ではアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂、シリコーン系エラストマーなど、無機系では水ガラスやベントナイト系溶剤、アルミナ系溶剤、シリカ系溶剤などを使用することができる。

【0030】

接着剤の粘度は、例えば２０００ｍＰａ・ｓ以下にすることが、接着剤を軟磁性合金薄帯の空隙に満遍なく浸透させるために好ましい。接着剤の粘度が２０００ｍＰａ・ｓよりも高い場合には、温度の調整や有機溶剤などの希釈剤の添加により粘度を調整したり、真空含浸を行なったりすることで、軟磁性合金薄帯の間に満遍なく浸透させることができる。また、軟磁性合金薄帯を積層する前に、表面に接着剤を塗布してもよい。

【0031】

使用する接着剤の種類が熱硬化性樹脂である場合には、軟磁性合金薄帯の空隙に接着剤を含浸させた後に、積層体全体を加熱することによって接着剤の硬化を行う。硬化のための温度は、例えばエポキシ樹脂の場合には５０℃以上、１８０℃以下が好ましい。

【0032】

接着剤によって固定された積層体について切断加工を行うことによって、切断面や不連続部を設けることができる。切断加工には、例えば、切断砥石を備えた湿式の外周スライサなどを用いることができる。切断砥石には、例えば、レジノイド結合剤を使用したＧＣ砥石などが適している。使用するＧＣ砥石の結合度はＫ～Ｐ、粒度は８０番～１５０番で、厚さは０．５～１．５ｍｍ程度の範囲のものが好ましい。

【0033】

切断面や不連続部の表面に対して研磨加工を行うことによって、表面を平滑にすることができる。特に、切断面や不連続部の表面を本発明の接触面となす場合には、研磨面の算術平均粗さＲａは０．７０μｍ以下であることが好ましく、最大高さ粗さＲｚは１０μｍ以下であることが好ましい。これにより、接触面が互いに密着して空隙が少なくなり磁束の流れが妨げられないので、カットコアにすることによる透磁率の低下を抑制することができる。研磨面の算術平均粗さＲａは０．３５μｍ以下であることがより好ましく、０．１６μｍ以下であることがさらに好ましい。最大高さ粗さＲｚは５．０μｍ以下であることがより好ましい。算術平均粗さＲａ及び最大高さ粗さＲｚの下限は特に限定されないが、量産工法で可能な範囲とする。

【0034】

研磨面の平面度は２．５μｍ以下であることが好ましい。これにより、接触面が互いに密着して空隙が少なくなり磁束の流れが妨げられないので、カットコアにすることによる透磁率の低下を抑制することができる。研磨面の平面度の下限は特に限定されないが、量産工法で可能な範囲とする。積層体１個について２つ以上の接触面を設ける場合には、カットコアに組み上げたときの接触面に空隙が生じないように、２つ以上の接触面がなす角度についても適切に調整することが好ましい。

【0035】

切断及び研磨によって形成された積層体の接触面に露出する軟磁性合金薄帯の断面の面積率は、上述した積層体に占める軟磁性合金薄帯の充填率に依存する。例えば、軟磁性合金薄帯の厚さが１８μｍであり、接着剤の層の厚みが平均で４～５μｍである場合、接触面における軟磁性合金薄帯の断面の面積率は７５～８０％程度となる。この場合、接触面の大部分を軟磁性合金薄帯の断面が占めることになるので、接触面において接触する２個以上の積層体の位置が接触面に平行な方向にずれた場合であっても、磁気的な連続性が常に保たれる。

【0036】

本発明に係るカットコアにおいて、２個以上の積層体が有する接触面のうち互いに接触する２つの接触面の形状及び大きさは、同一であることが好ましく、不連続部を除き、２つの接触面の形状がぴったりと重なり合うように接触させることが好ましい。これにより、磁路から漏洩する磁束が少なくなり、再構成された磁気回路の透磁率を高めることができる。

【0037】

切断加工によって生じた切断面や不連続部の表面を本発明の接触面としない場合であっても、切断面や不連続部の表面に生じたバリを研磨加工によって取り除いておくことが、表面の耐食性を高める観点から好ましい。この場合において、研磨面の算術平均粗さＲａ及び最大高さ粗さＲｚを接触面と同等のレベルに仕上げることが好ましい。

【0038】

［成分組成］
本発明に係るカットコアに使用される軟磁性合金薄帯は、
Ｆｅ_{１００－ｘ－ｙ－ｚ－ａ－ｂ}Ｓｉ_ｘＢ_ｙＣｕ_ｚＣｒ_ａＭ_ｂ
により表される成分組成を有する。ただし、ＭはＮｂ及びＭｏから選ばれた少なくとも１種の元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、ａ及びｂはそれぞれＳｉ、Ｂ、Ｃｕ、Ｃｒ及びＭの原子百分率を表し、１１．０≦ｘ≦１７．０、５．０≦ｙ≦１０．０、０．５≦ｚ≦２．０、０．５≦ａ≦４．０、１．０≦ｂ≦５．０及び６５≦１００－ｘ－ｙ－ｚ－ａ－ｂ≦７５を満たす。本明細書における成分組成は、特に断らない限り原子百分率で表す。

【0039】

Ｓｉは、Ｂと共に、Ｆｅ基合金の非晶質化を促進する元素である。Ｓｉの原子百分率ｘは、１１．０以上であれば非晶質化が促進され、１７．０以下であれば磁化を大きく損ねないので、１１．０以上、１７．０以下とする。同様に、Ｂの原子百分率ｙは、５．０以上であれば非晶質化が促進され、１０．０以下であれば磁化を大きく損ねないので、５．０以上、１０．０以下とする。

【0040】

Ｃｕは、Ｆｅと分離する傾向があり、結晶化熱処理の際に核を形成して結晶の微細化を促進する元素である。Ｃｕの原子百分率ｚは、０．５以上であれば結晶の微細化が促進され、２．０以下であれば磁化を大きく損ねないので、０．５以上、２．０以下とする。

【0041】

Ｃｒは、接触面の耐食性を高める作用を有する元素である。Ｃｒの原子百分率ａは、０．５以上であれば接触面の耐食性が高まり、４．０以下であれば磁化を大きく損ねないので、０．５以上、４．０以下とする。耐食性向上の観点から、Ｃｒの原子百分率ａは、２．５以上とすることが好ましい。

【0042】

記号Ｍは、Ｎｂ及びＭｏから選ばれた少なくとも１種の元素を表す。Ｍの原子百分率ｂは、Ｎｂ及びＭｏのそれぞれの原子百分率の合計を表す。Ｎｂ及びＭｏは、結晶化温度を上昇させ、結晶の粒成長を抑制して微細化を促進する元素である。Ｍの原子百分率ｂは、１．０以上であれば結晶の微細化が促進され、５．０以下であれば磁化を大きく損ねないので、１．０以上、５．０以下とする。

【0043】

Ｆｅは、本発明に係る軟磁気合金薄帯のベースとなる主成分であり、成分組成の中では強磁性の源となる唯一の元素である。上記の成分組成の表記において、Ｆｅの原子百分率は、Ｆｅ以外の元素の原子百分率の合計を１００から引いた差で示される。Ｆｅの原子百分率は、６５以上であれば磁化の大きさが十分であり、７５以下であれば他の添加元素とのバランスが損なわれずに添加元素の機能が発揮されるので、６５以上、７５以下とする。

【0044】

本発明に係るカットコアは、上記の成分組成を有するために、従来技術に係るカットコアに比べて接触面の耐食性が高まる。これにより、接触面における発錆が防止されるので、長期間使用しても接触面における密接な接触による磁気的な結合が維持され、磁気回路の透磁率が低下しない。

【0045】

［中間拡散層及び表面酸化層］
好ましい実施形態において、本発明に係るカットコアは、接触面において、軟磁性合金薄帯が、上記の成分組成を有する基材と、基材よりも外側に位置し、軟磁性合金薄帯の成分組成に比べてＳｉが濃化し、Ｆｅが欠乏する中間拡散層と、中間拡散層よりも外側に位置し、軟磁性合金薄帯の成分組成に比べて新たにО（酸素）を含み、Ｓｉが濃化し、Ｆｅ及びＣｒが欠乏する表面酸化層と、を備える。本明細書において中間拡散層が「基材よりも外側に位置する」とは、基材から見て中間拡散層が基材の表面又は基材の中心から遠い側に位置することをいう。同様に、本明細書において表面酸化層が「中間拡散層よりも外側に位置する」とは、基材の外側に位置する中間拡散層から見て表面酸化層が中間拡散層の表面又は中間拡散層を備える基材の中心から遠い側に位置することをいう。

【0046】

以下に、中間拡散層及び表面酸化層について、実際のデータを用いて説明する。図１は、後述する実施例１に示す発明例３の軟磁性合金薄帯について、結晶化のための熱処理を行わずに冷却ロールに接していない側の表面を６００番の研磨紙で研磨することによって薄帯製造時の生成物を取り除いて露出させた接触面における表面からの距離と元素の比率との関係を示すグラフである。元素の比率の測定はグロー放電発光分光分析（ＧＤ－ＯＥＳ）によって行なった。発明例３の軟磁性合金薄帯の成分組成は、Ｆｅ：６９．５％、Ｓｉ：１５．５％、Ｂ：７．０％、Ｃｕ：１．０％、Ｃｒ：４．０％、Ｎｂ：３．０％、であった。図１の横軸は表面からの距離（ｎｍ）、縦軸はそれぞれの距離における元素の比率（ａｔ％）である。図１には、測定された元素の比率のうち、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｒ及びО（酸素）の比率を示している。このうち、Ｆｅについては分析値に１／２を乗じた数値（Ｆｅ／２）を表示している。

【0047】

図１によれば、発明例３の軟磁性合金薄帯の表面からの距離が５０ｎｍ以上である記号Ｃで示される領域では、元素の比率がほぼ一定の値を示している。この領域Ｃは、上記の成分組成を有する基材に相当する。表面からの距離が８ｎｍ以上、５０ｎｍ以下である記号Ｂで示される領域は、基材よりも外側に位置し、表面に近づくにつれてＳｉの比率は緩やかに増加し、Ｆｅの比率は緩やかに減少する。この領域Ｂは、軟磁性合金薄帯の成分組成に比べてＳｉが濃化し、Ｆｅが欠乏する中間拡散層に相当する。表面からの距離が０以上、８ｎｍ以下である記号Ａで示される領域は、中間拡散層よりも外側に位置し、基材に比べてＳｉ及びＯの比率が極めて高く、Ｆｅ及びＣｒの比率は減少している。この領域Ａは、軟磁性合金薄帯の成分組成に比べて新たにО（酸素）を含み、Ｓｉが濃化し、Ｆｅ及びＣｒが欠乏する表面酸化層に相当する。

【0048】

図１に例示した元素の比率の変化を示すグラフにおいて、基材（領域Ｃ）と中間拡散層（領域Ｂ）との境界の位置及び中間拡散層（領域Ｂ）と表面酸化層（領域Ａ）との境界の位置を決定する方法は、特に限定されない。例えば、グラフ上で、元素の比率の値が軟磁性合金薄帯の成分組成と同じ値で一定である基材の領域から増加又は減少に転じるポイントを、基材と中間拡散層の境界とすることができる。また、例えば、表面からの距離に対する元素の比率の値の二次微分係数が顕著に変化するポイントを、中間拡散層と表面酸化層の境界とすることができる。すべての元素についてこれらのポイントを明確に定めることができない場合は、これらのポイントは、グラフに示される元素の比率のうちの少なくとも１種の元素の比率を用いて定めればよい。

【0049】

この好ましい実施形態において、接触面に表面酸化層及び中間拡散層が形成されるメカニズムについてはっきりしたことは分からないが、おそらく以下のようなことが考えられる。上述のとおり、接触面は、軟磁性合金薄帯が積層された積層体を切断、研磨、エッチングなどにより加工することによって形成される。例えば、湿式研磨による加工を行なった場合には、研磨の過程で形成された接触面は、研磨及び洗浄に使用される水その他の媒体と接触する。また、洗浄の後に研磨面を乾燥する際には、接触面は加熱された空気と接触する。これらの過程で接触面の表面に取り込まれたОによってＳｉの酸化物が生成される結果、Оを含み、Ｓｉが濃化し、Ｆｅ及びＣｒが欠乏する表面酸化層が形成されると考えられる。表面酸化層に含まれるОは、基材には含まれておらず、接触面が形成された後に軟磁性合金薄帯に取り込まれたものである。一方、中間拡散層は、基材及び表面酸化層におけるＳｉ及びОの濃度差を駆動力として、Ｓｉ及びОが拡散した結果形成されたと考えられる。

【0050】

また、この好ましい実施形態において、接触面の発錆が防止されるメカニズムについてもはっきりしたことは分からないが、おそらく、基材（領域Ｃ）の外側に中間拡散層（領域Ｂ）が、そのさらに外側に表面酸化層（領域Ａ）が存在することによって、接触面の耐食性が向上し、発錆が防止されると考えられる。なお、表面酸化層及び中間拡散層では、基材に比べてＣｒが欠乏していることから、上記の防錆効果は、Ｆｅ－Ｃｒ合金で一般に知られている不働態皮膜の形成による防錆とは異なるメカニズムによるものであると考えられる。

【0051】

本発明に係るカットコアについて、積層体に接触面を形成するときの加工の形態は、基材が露出する程度のものであれば、どのような形態の加工であってもよい。積層体の加工には、上述のとおり、切断、研磨、エッチングなどを用いることができるが、加工の方法はこれらに限定されない。

【0052】

［Ｆｅ基ナノ結晶合金］
好ましい実施形態において、本発明に係るカットコアは、軟磁性合金薄帯が、Ｆｅ基ナノ結晶合金を含む。

【0053】

Ｆｅ基ナノ結晶合金は、Ｆｅを主成分とする合金の溶湯を冷却ロールの表面に噴射して急冷凝固させた急冷薄帯を熱処理することによって得ることができる軟磁性合金である。熱処理を行う前の急冷薄帯は、成分組成に上述した所定の割合で含まれるＳｉ及びＢの作用によって非晶質状態になる。急冷薄帯を熱処理することによって非晶質状態の下地の中に結晶粒径が０ｎｍ超６０ｎｍ以下の微細な結晶が晶出する。これにより、粒径が均一で微細な結晶組織と優れた軟磁気特性とを有する軟磁性合金薄帯が得られる。また、Ｆｅ基ナノ結晶合金には、熱処理後も非晶質状態のまま結晶化しなかった部分が残存する。

【0054】

急冷薄帯を結晶化させるときの好ましい熱処理温度は、３５０℃以上、７００℃以下である。熱処理の雰囲気は、窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中又は真空中であることが好ましい。

【0055】

急冷薄帯の熱処理は、急冷薄帯を積層した後に行うことが好ましい。これは、急冷薄帯を熱処理した後の軟磁性合金薄帯が脆くて割れやすく、取り扱いが困難だからである。急冷薄帯を予め積層して積層体の形状にした後に熱処理を行うことによって、軟磁性合金薄帯の割れによる積層体の破損を防ぐことができる。結晶化のための熱処理を行うことによって、急冷薄帯の製造及び積層体の組み立ての際に導入された残留歪みの除去も同時に行うことができる。急冷薄帯を積層した後に熱処理を行う際に、治具等を用いて積層体が元の急冷薄帯に分離してしまわないように固定しておくことが好ましい。

【0056】

結晶化のための熱処理を行わない軟磁性合金薄帯の場合と同様に、軟磁性合金薄帯がＦｅ基ナノ結晶合金を含む場合においても、接触面において、軟磁性合金薄帯が、基材と、基材よりも外側に位置する中間拡散層と、中間拡散層よりも外側に位置する表面酸化層とを備えることが、耐食性の観点から好ましい。

【0057】

以下に、軟磁性合金薄帯がＦｅ基ナノ結晶合金を含む場合における中間拡散層及び表面酸化層について、実際のデータを用いて説明する。図２は、後述する実施例２に示す発明例３の軟磁性合金薄帯に、アルゴン雰囲気下にて５５０℃で９０分間熱処理を施して結晶化を行ったＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合金薄帯について、接触面における表面からの距離と元素の比率との関係を示すグラフである。図１の場合と同じく、元素の比率の測定はグロー放電発光分光分析（ＧＤ－ＯＥＳ）によって行なった。図１の場合と同様に、図２に示すＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合金薄帯においても、基材に相当する領域Ｃ、中間拡散層に相当する領域Ｂ及び表面酸化層に相当する領域Ａが認められる。基材と中間拡散層の境界はあまり明確でないが、表面からの距離が５０ｎｍの位置付近にあるように思われる。中間拡散層と表面酸化層の境界は、図１の場合と同じく表面からの距離が８ｎｍの位置にある。また、最表面の位置におけるＯの比率は図１に比べて高く、逆にＳｉの比率は図１に比べて低い。

【0058】

［表面酸化層の最表面における酸素濃度］
好ましい実施形態において、本発明に係るカットコアは、軟磁性合金薄帯がＦｅ基ナノ結晶合金を含み、表面酸化層の最表面における酸素濃度が、４３．０原子％以上である。表面酸化層の最表面における酸素濃度が４３．０原子％以上である場合、積層体の接触面の耐食性が特に優れている。表面酸化層の最表面における酸素濃度の上限は特に限定されないが、６０．０原子％以下であることが好ましい。

【0059】

表面酸化層の最表面における酸素濃度を４３．０％以上に高めるための方法は、特に限定されない。例えば、本発明に規定する成分組成を有し、結晶化のための熱処理を施して得られたＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合板薄帯の場合、熱処理後に接触面を形成した積層体を大気中１３０℃で８時間保持する加温処理を施すことによって、表面酸化層の最表面における酸素濃度を４３．０％以上とすることができる。この加温処理の温度は、積層体を固定する接着剤の耐熱温度よりも低い。

【0060】

図２に例示したように、結晶化のための熱処理を施したＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合板薄帯の場合、接触面を形成した直後の表面酸化層の最表面における酸素濃度はたかだか４０．０原子％未満であり、酸素濃度を４３．０％以上とすることは難しい。また、結晶化のためにアルゴン雰囲気中での熱処理を施した直後の、接触面を形成する前のＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合板薄帯の場合、表面酸化層の最表面における酸素濃度はたかだか３７．０原子％程度であり、酸素濃度を４３．０％以上に増加させることはやはり難しい。したがって、表面酸化層の最表面における酸素濃度を４３．０％以上に高めるためには、結晶化のための熱処理を施して得られたＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合板薄帯について、熱処理後に接触面を形成した積層体を大気中１３０℃で８時間保持する加温処理を施すことが好ましい。

【0061】

大気中で行う加温処理の温度が過少な場合、表面酸化層の最表面における酸素濃度を４３．０原子％以上にすることができない。そのため、加温処理の温度は１００℃以上とすることが好ましく、１２０℃以上とすることがより好ましい。他方で、加温処理の温度が過大な場合、表面酸化層の最表面における酸素濃度が６０．０原子％を超える。そのため、加温処理の温度は１６０℃以下とすることが好ましく、１４０℃以下とすることがより好ましい。加温処理の好ましい処理時間は、積層体の熱容量その他の条件を考慮して、上記の好ましい温度範囲において表面酸化層の最表面における酸素濃度が４３．０原子％以上になるために必要な時間を確保すればよい。

【0062】

図３は、後述する実施例２に示す発明例１４の軟磁性合金薄帯に、アルゴン雰囲気下にて５５０℃で９０分間熱処理を施して結晶化を行ったＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合金薄帯について、さらに大気中１３０℃で８時間保持する加温処理を行った場合の、接触面における表面からの距離と元素の比率との関係を示すグラフである。発明例１４の軟磁性合金薄帯の成分組成は、図１及び図２に示す発明例３の軟磁性合金薄帯の成分組成と同一である。図１及び図２の場合と同じく、元素の比率の測定はグロー放電発光分光分析（ＧＤ－ＯＥＳ）によって行なった。この試料の中間拡散層における元素の比率は図２に示す中間拡散層と大きく異ならない。他方で、図３の表面酸化層では、最表面における酸素濃度が４４．６原子％に到達しており、逆に最表面におけるＳｉの濃度は図２に比べて低い。また、中間拡散層と表面酸化層の境界は、表面からの距離が１０ｎｍの位置にあり、表面酸化層の厚さは図１及び図２と比べてやや増加している。後述する実施例３に示すように、表面酸化層の最表面における酸素濃度が４３．０原子％以上である発明例１４では、酸素濃度が４２．６原子％である比較例２と比べて積層体の接触面の耐食性が特に優れていた。

【0063】

［インピーダンス変化率］
好ましい実施形態において、本発明に係るカットコアは、軟磁性合金薄帯がＦｅ基ナノ結晶合金を含み、カットコアをイオン交換水に１００時間浸漬する前後で周波数１００ｋＨｚにおけるインピーダンスを測定し、浸漬前の測定値をＺ_Ａ、浸漬後の測定値をＺ_Ｂとしたとき、（Ｚ_Ｂ－Ｚ_Ａ）／Ｚ_Ａ×１００で算出されるインピーダンス変化率ΔＺの絶対値が１５％以下である。一般に、カットコアをイオン交換水に浸漬すると、接触面に赤錆が発生する。これにより、浸漬した後のインピーダンスは、浸漬する前のインピーダンスと比べて低下する。この場合、インピーダンス変化率ΔＺは負の値となり、ΔＺの絶対値が大きければ大きいほど発錆の程度が大きいことを意味する。本発明に係るカットコアは、表面酸化層及び中間拡散層の存在によって接触面の耐食性が改善されるため、上記の評価条件におけるインピーダンス変化率ΔＺの絶対値が１５％を超えることはない。より好ましくは、インピーダンス変化率ΔＺの絶対値が１２％以下である。

【0064】

カットコアを浸漬する際のイオン交換水の温度は特に限定しないが、イオン交換水の温度は室温であることが好ましい。室温とは、例えば２５℃である。また、カットコアのインピーダンスを測定する際の温度も特に限定しないが、カットコア及び周囲の環境の温度は室温であることが好ましい。

【0065】

［切断面接触型カットコア］
好ましい実施形態において、本発明に係るカットコアは、軟磁性合金薄帯が環状に巻回されてなる１つの環状体を、その周方向に対して垂直にｎ箇所（ただし、ｎは２以上の整数）で切断することにより形成されるｎ個の積層体を備え、ｎ個の積層体が有する（ｎ×２）面の切断面を接触面となし、ｎ個の積層体のうち隣接する２つの積層体が、接触面としての切断面において互いに接触して、全体として磁気回路を構成する。図４は、この好ましい実施形態に係るカットコアの形状の例を示す模式図である。

【0066】

図４に例示するカットコア１は、軟磁性合金薄帯が環状に巻回されてなる１つの環状体を二等分した２個の積層体２を備える。積層体２は、その周方向に対して垂直な切断面を積層体１個あたり２つ備える。軟磁性合金薄帯の巻回は、長尺の軟磁性合金薄帯に張力を加えながら例えば円柱形状を有する治具の外周面に沿って何層にも巻き付けることによって行うことができる。

【0067】

切断する前のカットコアの形状は、環状に閉じていればよく、その形状は円、陸上競技のトラックの形状、四角形の四隅が丸くなった形状などのいずれであってもよく、かつ、これらの形状に限られない。ただし、軟磁性合金薄帯の曲げ加工における変形能には限度があるので、曲面の曲率半径はその限度を下回らない大きさ以上にする必要がある。

【0068】

図４に示すように、切断面は、例えば、軟磁性合金薄帯の周方向に垂直に設けることができる。本明細書における「周方向」とは、軟磁性合金薄帯を巻き付ける方向をいう。より厳密には、軟磁性合金薄帯が既に巻回された積層体の最表面と接する位置における軟磁性合金薄帯の接線の方向をいう。周方向に垂直な切断面を接触面となすことにより、接触面の面積を小さくすることができる。また、接触面が周方向に垂直であることは、接触面に垂直な力を加えて密着させたい場合にも都合がよい。ただし、切断面の方向は必ずしも周方向に垂直でなくてもよく、任意の方向に設けることができる。

【0069】

２個以上の積層体２は接触面２ａにおいて互いに接触して、全体として磁気回路を構成する。磁気回路は、連続する積層体で構成された磁路が環状に閉じることによって再構成される。図４において、カットコア１を構成する積層体２の数は２個であるが、積層体２の数は３個であってもよく、それ以上の数であってもよい。また、図４において、カットコア１を構成する２個の積層体２の大きさは同じであるが、２個の積層体２のうち片方の磁路の長さが長く、他方の磁路の長さがそれよりも短くてもよい。

【0070】

［端面接触型カットコア］
好ましい実施形態において、本発明に係るカットコアは、軟磁性合金薄帯が環状に巻回されてなる１つの環状体について、その周方向の一部に不連続部を１箇所設けることにより形成される積層体を２個以上備え、２個以上の積層体のそれぞれが有する２つの幅方向端面のうち少なくとも１つを接触面となし、２個以上の積層体のうち隣接する２つの積層体が、それぞれの不連続部が周方向に重ならないように、接触面としての幅方向端面において互いに接触して、全体として磁気回路を構成する。図５は、この好ましい実施形態に係るカットコアの形状の例を示す模式図である。

【0071】

図５に例示するカットコア１は、積層体２が、不連続部２ｂを１個あたり１つ備える。本明細書において「不連続部」とは、環状体の一部を欠くために、環状形状に巻回された軟磁性合金薄帯の巻回方向の連続性が断たれた部分をいう。不連続部２ｂの幅は、ケーブル等が通過することができる大きさであればよい。１個の積層体２の磁路は、不連続部２ｂにおいて遮断される。積層体２に不連続部２ｂを設けることによって、２個の積層体２が分離された状態において、例えば、不連続部２ｂを通してケーブルを環状形状の積層体の外側から内側に移動させることができる。

【0072】

この好ましい実施の形態において、積層体２に不連続部２ｂを設ける手段としては、例えば、環状形状に巻回された軟磁性合金に接着剤を含浸させて固定した後、切断加工によって積層体２の一部を除去する手段を採用することができる。あるいは、予め所定の形状に切断された平らな軟磁性合金薄帯を積層した後、全体を曲げ変形させることによって不連続部２ｂを有する環状形状となす手段を採用することができる。

【0073】

この好ましい実施形態において、不連続部２ｂは接触面ではない。不連続部２ｂを構成する一組の断面は、軟磁性合金薄帯の巻回方向に対して垂直である必要はなく、巻回方向に対して任意の角度を有していてもよい。ただし、不連続部２ｂを構成する一組の断面が互いに平行であることが、ケーブルの移動のしやすさの観点から好ましい。

【0074】

積層体２は、積層体２のそれぞれが有する２つの幅方向端面のうち少なくとも１つを接触面２ａとなし、不連続部２ｂが重ならないように接触面２ａにおいて互いに接触して、全体として磁気回路を構成する。積層体２の「幅方向端面」とは、軟磁性合金薄帯を環状に巻回して得られた積層体２において、巻回の中心軸２ｃに垂直な２つの端面をいう。軟磁性合金薄帯を巻回した結果として、積層体の端面には軟磁性合金薄帯の幅方向の端部が積み重なった状態で存在する。２個以上の積層体２を、不連続部２ｂが重ならないように接触面２ａにおいて互いに接触させることによって、１個の積層体２において不連続部２ｂによって遮断された磁路が隣接する他の積層体２によってつながるので、全体として閉じた磁気回路が再構成される。上述のとおり、接触面２ａに対して研磨加工を行うことによって、接触面２ａを平滑にすることが好ましい。なお、接触面２ａは、巻回の中心軸２ｃに対して厳密に垂直である必要はなく、巻回方向に対して多少の角度を有していてもよい。

【0075】

図５において、カットコア１を構成する積層体２の数は２個であるが、積層体２の数は３個であってもよく、それ以上の数であってもよい。図５において、カットコア１を構成する２個の積層体２の大きさは同じであるが、２個の積層体２のうち片方の厚みが厚く、他方の厚みがそれよりも薄くてもよい。積層体２の数が３個以上の場合、中間に位置する積層体２では、巻回の中心軸に垂直な両方の幅方向端面が接触面２ａとなる。また、積層体２の数が３個以上の場合、互いに接触して隣り合う２個の積層体２の間で不連続部２ｂが重ならなければよく、離れた位置にある積層体２の間では不連続部２ｂが重なってもよい。

【0076】

［ケース］
カットコアは図示しないケースに収納して使用することができる。この場合において、積層体２が有するすべての接触面２ａがケースから露出するように、１つのケースに１個の積層体２を収容することが好ましい。これにより、ケースを互いに勘合することで積層体２が備える接触面２ａを接触させて磁気回路を再構成することができる。ケースを構成する材料には、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＡＢＳ(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、ＡＳＡ(アクリロニトリルスチレンアクリルゴム)、シリコーン系樹脂、シリコーン系エラストマー等を用いることができる。

【0077】

ケースは、勘合することによって対向する接触面２ａを密に押し付けることができる加重機構を備えることが好ましい。接触面２ａの密な接触を維持できるものであれば、加重機構はどのような構造のものであってもよい。ケースが備える加重機構としては、例えば、樹脂又は金属で構成された板バネ、突起物又はバンドなどを用いることができる。

【0078】

ケースが備える加重機構によって接触面２ａにかかる荷重は、積層体２の質量の５倍以上であれば、カットコア１を使用しているときの振動や衝撃によって接触面２ａが離れることを防止することができる。荷重が積層体２の質量の１００倍以下であれば、積層体２の変形による歪みが原因で軟磁気特性が損なわれることを防止することができる。よって、接触面２ａにかかる荷重は、積層体２の質量の５倍以上、１００倍以下であることが好ましい。接触面２ａに荷重をかける手段は、必ずしもケースの勘合による必要はなく、例えば、２以上の積層体２をビニールテープや結束バンドなどを用いて締め付けるといった簡便な手段であってもよい。

【0079】

［ノイズ対策部材］
他の実施形態において、本発明はノイズ対策部材に係る発明である。本発明に係るノイズ対策部材は、本発明に係るカットコアを用いた、ノイズ対策部材である。上述のとおり、本発明に係るカットコア１は、接触面２ａにおいて分離したり統合させたりすることができる。カットコア１を２個以上の積層体２に分離した状態では、例えば、配線済みのケーブル等の任意の位置に積層体２を事後的に配置することができる。しかる後に、積層体２を統合させることによって、分離によって遮断された磁気回路を容易に再構成することができる。

【0080】

上述のとおり、本発明に係るカットコア１は、接触面２ａの耐食性が優れているため、ノイズ対策部材としてケーブル等の周囲に設置したあとも長期間にわたりノイズを低減する性能を維持することができる。したがって、本発明に係るノイズ対策部材は、例えば、設置した後のノイズ対策部材を容易に交換することができない電気設備又は電子機器等に好適に使用することができる。

【実施例】

【0081】

以下、本発明を実施例に従って説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0082】

［実施例１］（合金薄帯の評価）
表１に記載された発明例１－１１及び比較例１の成分組成を有する合金溶湯を単ロール法により急冷して、幅１０ｍｍ、厚さ２３μｍのＦｅ基非晶質合金からなる合金薄帯を得た。得られた合金薄帯を長さ１５ｍｍに切断し、冷却ロールに接していない側の表面、すなわち自由面を６００番の研磨紙で研磨して薄帯製造時の生成物を取り除き、加工により露出した接触面を模擬した試験片とした。また、これらの試験片とは別に、表１に記載された発明例１２－２２及び比較例２の成分組成を有する試験片を同様の工程により作製し、接触面を露出させた後に大気中１３０℃で８時間の加温処理を行なった試験片も準備した。

【0083】

次に、得られたすべての試験片を２５℃のイオン交換水に２４時間浸漬し、浸漬後の試験片の研磨面を目視で観察し、変色及び発錆の有無により耐食性を評価した。評価結果は、変色が全くないものを「優」（ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ）、白っぽい変色はあるが赤錆は発生していないものを「良」（ｇｏｏｄ）、赤錆が発生している部分の面積が観察面全体の２０％以下であるものを「可」（ｐａｓｓｉｎｇ）、赤錆が発生している部分の面積が観察面全体の２０％を超えるものを「不可」（ｆａｉｌｉｎｇ）とした。評価結果を表１に示す。

【0084】

【表1】

【0085】

表１に示す耐食性の評価結果によれば、本発明に係るカットコアの接触面を模擬した研磨面において、Ｃｒの含有量が原子百分率で０．５以上、４．０以下である発明例１から１１までの試料片では、Ｃｒを含有しない比較例１の試料片に比べて発錆が少なかった。特に、Ｃｒの含有量が原子百分率で２．５以上の場合には、評価結果は「良」又は「優」であり、赤錆は発生していなかった。また、Ｃｒの含有量が原子百分率で０．５以上、４．０以下であり、研磨後に大気中１３０℃で８時間の加温処理を行なった発明例１２から２２までの試料片では、赤錆の発生が見られたＣｒを含有しない比較例２の試料片と異なり、変色も発錆も全く見られなかった。

【0086】

［実施例２］（表面酸化層の最表面における酸素濃度）
表１に記載された発明例１－３及び比較例１の成分組成を有する合金薄帯を実施例１と同様の工程により作製し、アルゴン雰囲気下にて５５０℃で９０分間熱処理を施して結晶化を行い、Ｆｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合金薄帯とした。得られた合金薄帯を長さ１５ｍｍに切断し、冷却ロールに接していない側の表面、すなわち自由面を６００番の研磨紙で研磨して薄帯製造時の生成物を取り除き、加工により露出した接触面を模擬した試験片とした。また、これらの試験片とは別に、表１に記載された発明例１２－１４及び比較例２の成分組成を有する試験片を同様の工程により作製し、接触面を露出させた後に大気中１３０℃で８時間の加温処理を行なった試験片も準備した。

【0087】

次に、グロー放電発光分光分析（ＧＤ－ＯＥＳ）によって各試験片の研磨された最表面における酸素濃度を測定した。測定には堀場製作所製のＧＤ－Ｐｒｏｆｉｌｅｒ２を用いた。測定結果を表２に示す。

【0088】

【表2】

【0089】

表２に示す測定結果によれば、結晶化のための熱処理を施したＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合板薄帯では、接触面を露出させた直後の試験片における表面酸化層の最表面における酸素濃度は３９．５原子％以下であった。一方、接触面を露出させた後に大気中１３０℃で８時間の加温処理を行なった試験片では、表面酸化層の最表面における酸素濃度は、比較例２を除き、４３．０原子％以上であった。これに対し、比較例２の試験片では、表面酸化層の最表面における酸素濃度は４２．６原子％であった。

【0090】

［実施例３］（磁性コアの評価）
実施例１と同様の方法により、表１に記載の成分組成を有する合金溶湯を単ロール法により急冷して、幅１０ｍｍ厚さ２３μｍのＦｅ基非晶質合金からなる合金薄帯を得た。得られた合金薄帯を巻回して、外径２８．５ｍｍ、内径１８．０ｍｍ、高さ１０ｍｍの円筒状の積層体とした。ただし、この実施例に係る積層体には図４に示す不連続部２ｂは存在せず、全体が継ぎ目なしに連続していた。次に、Ｆｅ基非晶質合金からなる円筒状の積層体について、アルゴン雰囲気下にて５５０℃で９０分間熱処理を施して結晶化を行い、Ｆｅ基ナノ結晶合金からなる磁性コアを作製した。

【0091】

次に、得られた磁性コアを、三菱ケミカル製エポキシ樹脂８０１Ｎ、及び硬化剤ＳＴ１２を規定量比で混合した溶液の中に浸し、－０．１ＭＰａＧまで真空引きを行い１０分保持した後、大気圧開放して、磁性コアにエポキシ樹脂を含浸させた。エポキシ樹脂を含浸させた磁性コアを室温にて２４時間放置し、その後大気中８０℃で３時間保持してエポキシ樹脂を硬化させて、Ｆｅ基ナノ結晶合金薄帯を固定した。

【0092】

次に、磁性コアの巻回の中心軸に垂直な端面、すなわち軟磁性合金薄帯の厚さ方向に平行な平面を研磨加工した。磁性コアについて研磨加工した平面は、図５に示す端面接触型のカットコア１における接触面２ａに相当する。平面の研磨加工には、Ｓｔｒｕｅｒｓ製のＴｅｇｒａｍｉｎ－２５を用いた。研磨加工の条件は、公転１００ｒｐｍ、自転５０ｒｐｍで同方向に回転させ、荷重は１５Ｎとした。研磨紙の番手を２２０番から順に３２０番、５００番、８００番、１２００番、２０００番と細かくしていき、片側の平面を研磨加工した磁性コア（発明例１－１１及び比較例１）を作製した。また、得られた磁性コアについて、大気中１３０℃で８時間の加温処理を行なった磁性コア（発明例１２－２２及び比較例２）も準備した。得られた磁性コアの保磁力は、東京特殊鋼製の自動計測保磁力計Ｋ－ＨＣ１０００を用いて測定した。各磁性コアに対し、実施例１と同様の方法により、磁性コアを水に浸漬し、研磨した平面について耐食性の評価を行なった。得られた結果を表３に示す。

【0093】

【表3】

【0094】

表３に示す評価結果によれば、磁性コアの保磁力に関しては、発明例６及び１７を除き１５．０Ａ／ｍよりも低い値を示し、良好な軟磁気特性を示すことが分かる。また、耐食性に関しては、実施例１の評価結果と同様に、成分組成にＣｒを含む発明例１から１１までの磁性コアで良好な耐食性を示し、加温処理を行なった発明例１２から２２までの磁性コアでは特に優れた耐食性を示すことが分かる。

【0095】

表２に示す実施例２の結果と、表３に示す実施例３の結果を照らし合わせると、次のようなことが分かる。表３によれば、加温処理を行なった発明例１２から２２までの磁性コアでは、接触面を模擬した試験片の表面に変色は全く見られず、特に優れた耐食性を示した。表２によれば、これらの磁性コアを構成する発明例１２から２２までのＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合板薄帯では、表面酸化層の最表面における酸素濃度は４３．０原子％以上であった。一方、表３によれば、同じく加温処理を行った比較例２の磁性コアでは、試験片の表面の２０％を超える面積に赤錆が発生した。表２によれば、この磁性コアを構成する比較例２のＦｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合板薄帯では、表面酸化層の最表面における酸素濃度は、４３．０原子％よりも少ない４２．６原子％であった。これらの結果から、Ｆｅ基ナノ結晶合金を含む軟磁性合板薄帯において、接触面に形成される表面酸化層の最表面における酸素濃度が４３．０原子％以上である場合には、その接触面は特に優れた耐食性を示すことが分かる。

【0096】

［実施例４］（表面粗さの影響）
実施例２と同様の方法により、表１に記載の成分組成を有するＦｅ基ナノ結晶合金薄帯を巻回して積層体とした後に、エポキシ樹脂を含浸させて固定した磁性コアを作製し、得られた磁性コアの巻回の中心軸に垂直な端面を研磨加工した。平面の研磨加工では、研磨紙の番手を２２０番、３２０番、８００番及び２０００番の各段階で研磨加工を止めた。次に、得られた磁性コアの一部に対して大気中１３０℃で８時間の加温処理を行なった。研磨面の算術平均粗さＲａは、キーエンス製のレーザー顕微鏡ＶＫ－Ｘ３０００を用いて測定した。測定倍率は４８０倍、対物レンズの倍率は２０倍とし、カットオフ波長はＳ－フィルター２．７５μｍ、Ｌ－フィルターを０．８ｍｍにそれぞれ設定し、内周側から外周側へ向かって両端面まで１ライン測定した。各試験片に対し、実施例１と同様の方法により、磁性コアを水に浸漬し、研磨した平面について耐食性の評価を行なった。得られた結果を表４に示す。

【0097】

【表4】

【0098】

表４に示す評価結果によれば、本発明に係るカットコアの接触面を模擬した研磨面において、いずれの試料においても、研磨加工に使用した研磨紙の番手が大きいほど研磨面の算術平均粗さＲａは小さくなった。また、Ｃｒの含有量が原子百分率で０．５以上、４．０以下である発明例１から１１までの試料片では、研磨面の算術平均粗さＲａが小さいほど耐食性が向上する傾向が見られた。特に、研磨紙の番手が２０００番のものでは、全ての試料において赤錆が発生している部分の面積が観察面全体の２０％以下（優、良又は可）であった。さらに、研磨後に加温処理を行なった発明例１２から２２までの試料では、変色も発錆も全く見られなかった（優）。これに対し、Ｃｒを含有しない比較例１及び２の試料では、研磨紙の全ての番手において赤錆が発生している部分の面積が観察面全体の２０％を超えていた（不可）。

【0099】

［実施例５］（カットコアの評価）
実施例３と同様の方法により、エポキシ樹脂を含浸させて表１に記載の成分組成を有するＦｅ基ナノ結晶合金薄帯を巻回して積層体とした後に、エポキシ樹脂を含浸させて固定した磁性コアを作製した。次に、得られた磁性コアについて、積層体の形状が図５に示す形状になるように切断して、不連続部を設けた。切断は平和テクニカ社製の高速精密切断機ファインカットＨＳ－１００型を用い、砥石は平和テクニカ社製のトクウストイシステンＢ（外径φ２０５ｍｍ、内径φ２５．４ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）を用いて操作を手動で行い、幅１０ｍｍの不連続部を設けた。

【0100】

次に、実施例３と同様の方法により、不連続部を有する磁性コアの巻回の中心軸に垂直な片方の端面を２０００番の研磨紙まで使用して研磨加工した。その後、大気中１３０℃で８時間の加温処理を行なった。研磨面の表面粗さはＲａが０．１μｍ、Ｒｚは１．０μｍであった。得られた研磨後の磁性コアを２個使って、図５に示すように各不連続部の中心位置がなす角度が１８０°になるようにして研磨加工した端面同士を接触させ、耐熱テープで固定してカットコアとした。実施例３と同様の方法により、得られたカットコアの保磁力を測定した。

【0101】

次に、実施例１と同様の方法により、カットコアを２５℃のイオン交換水に１００時間浸漬し、浸漬の前後で周波数１００ｋＨｚにおけるインピーダンスを測定し、浸漬前の測定値をＺ_Ａ、浸漬後の測定値をＺ_Ｂとしたとき、（Ｚ_Ｂ－Ｚ_Ａ）／Ｚ_Ａ×１００で算出されるインピーダンス変化率ΔＺ（％）を求めた。インピーダンスの測定には、キーサイト製のインピーダンスアナライザー４２９４Ａを用いた。インピーダンスを測定する際のカットコア及び周囲の環境の温度は２５℃であった。田中電線製のリード線Ｈ－ＰＶＣ、Φ０．５ｍｍ単線をカットコアに１ターン通し、キーサイト製のリード線用固定治具１６０４７Ｅを用いてカットコアを固定して測定した。その際に、カットコアに質量が１００ｇのウエイトを載せて接触面に荷重をかけて密着させた。

【0102】

次に、水への浸漬に使用したカットコアとは別のカットコアについて、エスペック製の小型環境試験機ＳＨ－２２２を用いて、８５℃、８５％ＲＨの環境下で１０００時間保持し、水浸漬の場合と同様の方法により試験前後の周波数１００ｋＨｚにおけるインピーダンスの変化率ΔＺを算出した。これらの評価結果を表５に示す。

【0103】

【表5】

【0104】

表５に示す評価結果によれば、水浸漬及び８５℃、８５％ＲＨのいずれの試験条件においても、本発明に係る発明例１２から２２までのカットコアにおけるインピーダンス変化率ΔＺの絶対値は比較例２に比べて小さく、１５％を超えることはなかった。比較例２に係るカットコアでは、実施例２の場合と同様に接触面に赤錆が発生することによって接触面の密着が損なわれ、透磁率が低下した結果としてインピーダンスの変化率ΔＺの絶対値が大きくなったと考えられる。これに対し、本発明に係るカットコアでは、比較例２に比べて接触面における赤錆の発生が抑制された結果として、インピーダンスの変化率ΔＺの絶対値が比較例２よりも少なかったと考えられる。

【産業上の利用可能性】

【0105】

本カットコアは、自動車や発電・電源設備、通信機器、ＯＡ／ＦＡ機器等の電子機器の電源ケーブルに装着され、これらの電子機器内で発生し、または、外部で発生してケーブル内を伝播するノイズを抑制するノイズ対策コアとして使用することができる。

【符号の説明】

【0106】

Ａ 表面酸化層
Ｂ 中間拡散層
Ｃ 基材
１ カットコア
２ 積層体
２ａ 接触面
２ｂ 不連続部
２ｃ 巻回の中心軸

【要約】

カットコアの接触面に結晶化熱処理温度における熱処理によって表面酸化皮膜を設けることが困難な場合であっても、カットコアの磁気特性を長期にわたり安定に維持する手段を提供する。本発明に係るカットコアは、軟磁性合金薄帯が厚み方向に積層された２個以上の積層体を備え、前記積層体が、接触面を１個あたり少なくとも１つ備え、前記接触面において互いに接触し、前記軟磁性合金薄帯が、Ｆｅ_{１００－ｘ－ｙ－ｚ－ａ－ｂ}Ｓｉ_ｘＢ_ｙＣｕ_ｚＣｒ_ａＭ_ｂ（ただし、ＭはＮｂ及びＭｏから選ばれた少なくとも１種の元素を表し、ｘ、ｙ、ｚ、ａ及びｂはそれぞれＳｉ、Ｂ、Ｃｕ、Ｃｒ及びＭの原子百分率を表し、１１．０≦ｘ≦１７．０、５．０≦ｙ≦１０．０、０．５≦ｚ≦２．０、０．５≦ａ≦４．０、１．０≦ｂ≦５．０及び６５≦１００－ｘ－ｙ－ｚ－ａ－ｂ≦７５を満たす。）により表される成分組成を有する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】