JP2000299214A - 圧粉磁芯及びその製造方法 - Google Patents
圧粉磁芯及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 電磁炊飯器等に用いられる複雑形状の磁芯
を、容易、かつ、安価に提供すること。 【解決手段】 強磁性粉末とバインダーとを混合した粉
末を、圧縮成型して得られる圧粉磁芯であって、強磁性
粉末の割合が、体積百分率で６０ｖｏｌ％以上、８０ｖ
ｏｌ％以下であり、かつ、バインダーを熱可塑性樹脂と
した圧粉磁芯。さらに、前記強磁性粉末とバインダーと
を混合した粉末を圧縮成型して圧粉磁芯を１次成形した
後、該圧粉磁芯を熱可塑性樹脂の軟化点以上の温度で再
圧縮して２次成形する圧粉磁芯の製造方法
を、容易、かつ、安価に提供すること。 【解決手段】 強磁性粉末とバインダーとを混合した粉
末を、圧縮成型して得られる圧粉磁芯であって、強磁性
粉末の割合が、体積百分率で６０ｖｏｌ％以上、８０ｖ
ｏｌ％以下であり、かつ、バインダーを熱可塑性樹脂と
した圧粉磁芯。さらに、前記強磁性粉末とバインダーと
を混合した粉末を圧縮成型して圧粉磁芯を１次成形した
後、該圧粉磁芯を熱可塑性樹脂の軟化点以上の温度で再
圧縮して２次成形する圧粉磁芯の製造方法
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コイル等の磁芯と
して用いられる圧粉磁芯に関するものである。
して用いられる圧粉磁芯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コイルの特性は、磁芯の磁気特性に大き
く依存するため、必要とされるコイル特性に応じた磁芯
が選択されている。特に、高周波で用いられる磁芯材と
しては、珪素鋼板、フェライト、あるいは金属粉末をバ
インダーと共に金型成形した圧粉磁芯等が有る。
く依存するため、必要とされるコイル特性に応じた磁芯
が選択されている。特に、高周波で用いられる磁芯材と
しては、珪素鋼板、フェライト、あるいは金属粉末をバ
インダーと共に金型成形した圧粉磁芯等が有る。
【０００３】珪素鋼板は、飽和磁化が高いが、高周波特
性が著しく悪い。フェライトは、高い透磁率μである
が、磁気飽和し易い。圧粉磁心は、飽和磁化及び高周波
特性は良い反面、透磁率μが低い等、それぞれの磁芯に
特徴がある。
性が著しく悪い。フェライトは、高い透磁率μである
が、磁気飽和し易い。圧粉磁心は、飽和磁化及び高周波
特性は良い反面、透磁率μが低い等、それぞれの磁芯に
特徴がある。
【０００４】また、磁芯の形状の自由度を比較すると、
珪素鋼板は比較的大型の磁芯に限定され、フェライト及
び圧粉磁芯は、大型の磁芯の製造は困難であるが、複雑
な形状や寸法精度の高いものが比較的容易に製造可能で
ある。
珪素鋼板は比較的大型の磁芯に限定され、フェライト及
び圧粉磁芯は、大型の磁芯の製造は困難であるが、複雑
な形状や寸法精度の高いものが比較的容易に製造可能で
ある。
【０００５】従って、高周波で使用される複雑な形状の
磁芯材は、フェライトまたは圧粉磁芯に限定される。
磁芯材は、フェライトまたは圧粉磁芯に限定される。
【０００６】しかし、近年、フェライトあるいは圧粉磁
芯でも対応できない複雑な形状の磁芯が商品化されてい
る。例えば、図３（ａ）に示すごとく、誘導加熱型炊飯
器２０に使用されている磁芯１１は、有底円筒状の炊飯
釜１０の下部に配置されたコイル９の外周部に放射状に
配され、その形状は、図３（ｂ）に示すようなＪ又はＬ
字をしている。
芯でも対応できない複雑な形状の磁芯が商品化されてい
る。例えば、図３（ａ）に示すごとく、誘導加熱型炊飯
器２０に使用されている磁芯１１は、有底円筒状の炊飯
釜１０の下部に配置されたコイル９の外周部に放射状に
配され、その形状は、図３（ｂ）に示すようなＪ又はＬ
字をしている。
【０００７】更に、この磁芯１１を、炊飯器本体１３の
内壁に固定するため、図３（ｃ）に示すごとく、その外
面を樹脂２でモールドして覆い、さらに、ねじ止めのた
めの台座３が取り付けられる。ここで、このねじ止めの
ための台座３を樹脂２による金型成形時に成形できれ
ば、コスト的に有利になるが、現状の金型成形法では、
Ｊ又はＬ字の成形と台座３の成形は両立しない。
内壁に固定するため、図３（ｃ）に示すごとく、その外
面を樹脂２でモールドして覆い、さらに、ねじ止めのた
めの台座３が取り付けられる。ここで、このねじ止めの
ための台座３を樹脂２による金型成形時に成形できれ
ば、コスト的に有利になるが、現状の金型成形法では、
Ｊ又はＬ字の成形と台座３の成形は両立しない。
【０００８】従って、Ｊ又はＬ字に成形した後、樹脂モ
ールド等で、ねじ止め用の台座３を取り付けるのが一般
的となっている。
ールド等で、ねじ止め用の台座３を取り付けるのが一般
的となっている。
【０００９】また、磁芯材がフェライトの場合、透磁率
は高いが焼結工程で、成形体が変形し易く、製品歩留り
の劣化原因となっていた。また、磁芯材が圧粉磁芯の場
合、焼結工程がないので、成形体の変形は無い代わり
に、透磁率が低いという欠点を有している。
は高いが焼結工程で、成形体が変形し易く、製品歩留り
の劣化原因となっていた。また、磁芯材が圧粉磁芯の場
合、焼結工程がないので、成形体の変形は無い代わり
に、透磁率が低いという欠点を有している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、上記問題点に鑑み、電磁炊飯器に用いられる複雑形
状の磁芯を、容易、かつ、安価に提供することである。
は、上記問題点に鑑み、電磁炊飯器に用いられる複雑形
状の磁芯を、容易、かつ、安価に提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成すべく磁
芯の製造方法について検討を重ねた結果、軟磁性粉末と
熱可塑性樹脂とを混合した粉末を金型でＩ字に成形し、
次に、この成形体を、熱可塑性樹脂の軟化点以上の温度
に保持した後、成形体に圧縮応力を負荷することによ
り、Ｊ又はＬ字形状の圧粉磁芯を作製できることを見い
出した。
芯の製造方法について検討を重ねた結果、軟磁性粉末と
熱可塑性樹脂とを混合した粉末を金型でＩ字に成形し、
次に、この成形体を、熱可塑性樹脂の軟化点以上の温度
に保持した後、成形体に圧縮応力を負荷することによ
り、Ｊ又はＬ字形状の圧粉磁芯を作製できることを見い
出した。
【００１２】しかも、この方法によれば、金型成形時
に、磁芯を固定する治具を一体として製造可能なため、
樹脂モールド工程を省略することが可能となる。
に、磁芯を固定する治具を一体として製造可能なため、
樹脂モールド工程を省略することが可能となる。
【００１３】そのため、複雑形状の磁芯が、容易、か
つ、安価に製造することができるとともに、台座の部分
も磁性体となるので、コイルのインダクタンスが高くな
るといる利点も発生する。
つ、安価に製造することができるとともに、台座の部分
も磁性体となるので、コイルのインダクタンスが高くな
るといる利点も発生する。
【００１４】従って、実質的に、圧粉磁芯でもフェライ
トと同等の磁芯特性が得られ、また、製造歩留りの点で
も有利となる。
トと同等の磁芯特性が得られ、また、製造歩留りの点で
も有利となる。
【００１５】即ち、本発明は、強磁性粉末とバインダー
とを混合した粉末を圧縮成型して得られる圧粉磁芯であ
って、前記強磁性粉末の割合は、体積百分率で６０ｖｏ
ｌ％以上、８０ｖｏｌ％以下であり、かつ、前記バイン
ダーは、熱可塑性樹脂である圧粉磁芯である。
とを混合した粉末を圧縮成型して得られる圧粉磁芯であ
って、前記強磁性粉末の割合は、体積百分率で６０ｖｏ
ｌ％以上、８０ｖｏｌ％以下であり、かつ、前記バイン
ダーは、熱可塑性樹脂である圧粉磁芯である。
【００１６】また、本発明は、前記強磁性粉末とバイン
ダーとを混合した粉末を圧縮成型して圧粉磁芯を１次成
形した後、該圧粉磁芯を熱可塑性樹脂の軟化点以上の温
度で再圧縮して２次成形する前記圧粉磁芯の製造方法で
ある。
ダーとを混合した粉末を圧縮成型して圧粉磁芯を１次成
形した後、該圧粉磁芯を熱可塑性樹脂の軟化点以上の温
度で再圧縮して２次成形する前記圧粉磁芯の製造方法で
ある。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１８】本発明における出発原料は、純鉄、センダ
スト、パーマロイ、珪素鉄等の所謂の軟磁気特性を示す
粉末を、体積百分率で６０〜８０ｖｏｌ％になるように
バインダーとしての熱可塑性樹脂と混合する。次に、第
１段の成形として、Ｉ字状に、金型で成形する。次に、
その成形体に対し、使用した熱可塑性樹脂の軟化点以上
の温度に保持した状態で再加圧して、Ｊ字状の所望の形
状を得る。
スト、パーマロイ、珪素鉄等の所謂の軟磁気特性を示す
粉末を、体積百分率で６０〜８０ｖｏｌ％になるように
バインダーとしての熱可塑性樹脂と混合する。次に、第
１段の成形として、Ｉ字状に、金型で成形する。次に、
その成形体に対し、使用した熱可塑性樹脂の軟化点以上
の温度に保持した状態で再加圧して、Ｊ字状の所望の形
状を得る。
【００１９】ここで、成形体の粉末量を規定したのは、
粉末量が体積百分率で６０ｖｏｌ％以下では、圧粉体の
磁気特性が著しく低く、所望のコイル特性が得られない
ためである。また、粉末量が８０ｖｏｌ％以上では、成
形体をバインダーの軟化点以上で保持した状態でも加工
性が著しく低下し、製品にクラックあるいは割れが発生
し、所望の形状が得られないためである。
粉末量が体積百分率で６０ｖｏｌ％以下では、圧粉体の
磁気特性が著しく低く、所望のコイル特性が得られない
ためである。また、粉末量が８０ｖｏｌ％以上では、成
形体をバインダーの軟化点以上で保持した状態でも加工
性が著しく低下し、製品にクラックあるいは割れが発生
し、所望の形状が得られないためである。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
【００２１】（実施例１）図１に、実施例１に係る圧粉
磁芯及びその製造方法を説明するための図を示す。ま
ず、水アトマイズ法で作製した純鉄粉末に、バインダー
として熱可塑性のアクリル樹脂を体積百分率で３０ｖｏ
ｌ％混合し、長さ１５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、高さ５ｍｍ
のＩ字状の金型成形体６を作製した。
磁芯及びその製造方法を説明するための図を示す。ま
ず、水アトマイズ法で作製した純鉄粉末に、バインダー
として熱可塑性のアクリル樹脂を体積百分率で３０ｖｏ
ｌ％混合し、長さ１５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、高さ５ｍｍ
のＩ字状の金型成形体６を作製した。
【００２２】次に、図１（ａ）に示すごとく、金型成形
体６を、バインダーとして使用したアクリル樹脂の軟化
点以上の１００℃に加熱後、加圧用治具Ａに載置し、加
圧用治具Ｂで加圧して再成形することで、図１(ｂ）に
示すＬ字状の磁芯１２を得た。
体６を、バインダーとして使用したアクリル樹脂の軟化
点以上の１００℃に加熱後、加圧用治具Ａに載置し、加
圧用治具Ｂで加圧して再成形することで、図１(ｂ）に
示すＬ字状の磁芯１２を得た。
【００２３】次に、このようにして得られた本発明によ
る磁芯１２を２個組み合わせ、ロ字状の閉磁路磁芯を形
成し、この磁芯に巻線を施し、ＨＰ製４１９４Ａインピ
ーダンスアナライザーで２０ｋＨｚにおけるインダクタ
ンスを測定した。そのインダクタンス値より透磁率μを
計算し、その結果を表１に示す。
る磁芯１２を２個組み合わせ、ロ字状の閉磁路磁芯を形
成し、この磁芯に巻線を施し、ＨＰ製４１９４Ａインピ
ーダンスアナライザーで２０ｋＨｚにおけるインダクタ
ンスを測定した。そのインダクタンス値より透磁率μを
計算し、その結果を表１に示す。
【００２４】また、複雑形状を容易に製造可能な射出成
形法により成形した磁芯を比較例１とした。ここで、原
料としては、本発明と全く同じアトマイズ法で作製した
純鉄粉末を使用し、体積百分率４０ｖｏｌ％のポリエチ
レンと共に射出成形し、本発明による磁芯と全く同じ形
状の磁芯を作製した。これを前記と同様、磁気特性を測
定し、その結果も表１に示す。ここで、射出成形体の樹
脂量を４０ｖｏｌ％とした理由は、それ以下の樹脂量で
は、金属粉末の流動性が著しく劣化し、射出成形できな
いからである。
形法により成形した磁芯を比較例１とした。ここで、原
料としては、本発明と全く同じアトマイズ法で作製した
純鉄粉末を使用し、体積百分率４０ｖｏｌ％のポリエチ
レンと共に射出成形し、本発明による磁芯と全く同じ形
状の磁芯を作製した。これを前記と同様、磁気特性を測
定し、その結果も表１に示す。ここで、射出成形体の樹
脂量を４０ｖｏｌ％とした理由は、それ以下の樹脂量で
は、金属粉末の流動性が著しく劣化し、射出成形できな
いからである。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１から明らかなように、実施例１の本発
明品による磁芯は、比較例１に比べ、透磁率μが高いこ
とが分かる。
明品による磁芯は、比較例１に比べ、透磁率μが高いこ
とが分かる。
【００２７】（実施例２）実施例１と全く同様の原料及
び方法で、長さ１５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、高さ５ｍｍの
金型成形体を作製した。次に、この金型成形体を、実施
例１と全く同様の方法で、図１（ｂ）に示すＬ字状の磁
芯を作製した。
び方法で、長さ１５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、高さ５ｍｍの
金型成形体を作製した。次に、この金型成形体を、実施
例１と全く同様の方法で、図１（ｂ）に示すＬ字状の磁
芯を作製した。
【００２８】次に、図２に示す方法により、磁芯の特性
を評価した。即ち、図２の評価装置は、被誘導加熱部材
７、磁芯１２、コイル９から構成されている。また、被
誘導加熱部材７の材質は、ＳＵＳ４０３を使用してお
り、コイル９は１０ターンである。ここで、底面の直径
が約２００ｍｍの炊飯釜１０に水温２５℃の水を１,５
００ｍｌ入れて、被誘導加熱部材７の上に載せ、コイル
９に通電して、水温が１００℃に達する時間を測定し
た。その結果を表２に示す。なお、コイル９は、１,０
００Ｗ、発振周波数２０ｋＨｚの条件で加熱した。
を評価した。即ち、図２の評価装置は、被誘導加熱部材
７、磁芯１２、コイル９から構成されている。また、被
誘導加熱部材７の材質は、ＳＵＳ４０３を使用してお
り、コイル９は１０ターンである。ここで、底面の直径
が約２００ｍｍの炊飯釜１０に水温２５℃の水を１,５
００ｍｌ入れて、被誘導加熱部材７の上に載せ、コイル
９に通電して、水温が１００℃に達する時間を測定し
た。その結果を表２に示す。なお、コイル９は、１,０
００Ｗ、発振周波数２０ｋＨｚの条件で加熱した。
【００２９】また、本実施例２の比較例２として、実施
例１と全く同様の原料及び方法で、長さ１５０ｍｍ、幅
１０ｍｍ、高さ５ｍｍのＩ字状の金型成形を作製し、こ
の形状のまま、実施例２と全く同じ条件で、水温が１０
０℃に達する時間を測定した。その結果も表２に示す。
例１と全く同様の原料及び方法で、長さ１５０ｍｍ、幅
１０ｍｍ、高さ５ｍｍのＩ字状の金型成形を作製し、こ
の形状のまま、実施例２と全く同じ条件で、水温が１０
０℃に達する時間を測定した。その結果も表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】表２より、本実施例１と同様に、被誘導加
熱部材の形状に合わせた磁芯の形状にすることにより、
沸騰に要する時間が短縮されることがわかる。
熱部材の形状に合わせた磁芯の形状にすることにより、
沸騰に要する時間が短縮されることがわかる。
【００３２】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、まず、Ｉ字状の金型成形体を作製し、その金型成形
体を熱加工して、電磁調理器等の被加熱物の外形に合わ
せて圧粉磁芯を２次成形することにより、被加熱物の加
熱効率を高くできる圧粉磁芯及びその製造方法が得られ
る。また、この圧粉磁芯の製造方法によれば、容易、か
つ、安価に圧粉磁芯を得ることができる。
ば、まず、Ｉ字状の金型成形体を作製し、その金型成形
体を熱加工して、電磁調理器等の被加熱物の外形に合わ
せて圧粉磁芯を２次成形することにより、被加熱物の加
熱効率を高くできる圧粉磁芯及びその製造方法が得られ
る。また、この圧粉磁芯の製造方法によれば、容易、か
つ、安価に圧粉磁芯を得ることができる。
【図１】本発明に係る圧粉磁芯及びその製造方法の説明
図。
図。
【図２】本発明に係る圧粉磁芯を評価装置を示す図。
【図３】従来の誘導加熱型炊飯器に使用される磁芯の説
明図。
明図。
【符号の説明】 ２ 樹脂 ３ 台座 ６ 金型成形体 ７ 被誘導加熱部材 ９ コイル １０ 炊飯釜 １１，１２ 磁芯 １３ 炊飯器本体 ２０ 誘導加熱型炊飯器 Ａ，Ｂ 加圧用治具
Claims (2)
- 【請求項１】 強磁性粉末とバインダーとを混合した粉
末を圧縮成型して得られる圧粉磁芯であって、前記強磁
性粉末の割合は、体積百分率で６０ｖｏｌ％以上、８０
ｖｏｌ％以下であり、かつ、前記バインダーは、熱可塑
性樹脂であることを特徴とする圧粉磁芯。 - 【請求項２】 前記強磁性粉末とバインダーとを混合し
た粉末を圧縮成型して圧粉磁芯を１次成形した後、該圧
粉磁芯を熱可塑性樹脂の軟化点以上の温度で再圧縮して
２次成形することを特徴とする請求項１記載の圧粉磁芯
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10556299A JP2000299214A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 圧粉磁芯及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10556299A JP2000299214A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 圧粉磁芯及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000299214A true JP2000299214A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14410990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10556299A Pending JP2000299214A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 圧粉磁芯及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000299214A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011192729A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Sumida Corporation | 金属磁性材料粉末、その金属磁性材料粉末を含む複合磁性材料、及び複合磁性材料を用いた電子部品 |
| JP4944261B1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-05-30 | 義純 福井 | モールドコイルの製造方法 |
-
1999
- 1999-04-13 JP JP10556299A patent/JP2000299214A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011192729A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Sumida Corporation | 金属磁性材料粉末、その金属磁性材料粉末を含む複合磁性材料、及び複合磁性材料を用いた電子部品 |
| JP4944261B1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-05-30 | 義純 福井 | モールドコイルの製造方法 |
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