JP2002158126A - 電磁石用鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全体に亘って結晶粒を均一に肥大化すること
により、所望の磁気特性を得る。 【解決手段】 塑性ひずみのない磁性板材を所望形状に
打ち抜き、加工率０〜３０％で曲げ加工を施した後、熱
処理により結晶粒を肥大化させることにより鉄心１を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁リレー等に使
用される電磁石用鉄心の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁リレー等に使用される電磁石
の鉄心は、磁性板材を所望形状に打ち抜いた後、曲げ加
工により、例えば、略Ｕ字状となるように形成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁性材
料に曲げ加工を施す場合、その曲げ加工領域で局所的に
塑性ひずみが増大するため、後に熱処理を行ったとして
も十分な結晶粒の成長が望めない。このため、そのよう
な材料を電磁石の鉄心に採用した場合、磁気回路途中に
磁気特性の劣化した領域が存在することになり、電磁石
の吸引力特性が悪化するという問題がある。

【０００４】そこで、本発明は、全体に亘って結晶粒を
均一に肥大化することにより、所望の磁気特性を得るこ
とのできる電磁石用鉄心の製造方法を提供することを課
題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、電磁石用鉄心の製造方法を、
塑性ひずみのない磁性板材を所望形状に打ち抜き、加工
率０〜３０％で曲げ加工を施した後、熱処理により結晶
粒を肥大化させることにより行うようにしたものであ
る。ここに、加工率とは、加工前の断面積から加工後の
断面積を引いて得た値を、加工前の断面積で除して得た
値の百分率を意味する。

【０００６】この方法により、曲げ加工を施した領域で
塑性ひずみの増大に伴う結晶粒の微細化が防止され、所
望の磁気特性を得ることができる。

【０００７】前記熱処理により肥大化させた結晶粒の結
晶粒度番号は４以下とすればよい。

【０００８】また、前記曲げ加工を施す曲げ領域以外に
加工代を設け、該加工代を曲げ加工後に鍛造加工するこ
とにより、全体に亘って塑性ひずみを均一化すると、後
の熱処理により、全体に亘ってより一層均一な結晶粒度
を得ることができ、さらに優れた磁気特性を発揮させる
ことが可能となる点で好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を添
付図面に従って説明する。図１は、本実施形態に係る電
磁石用鉄心１を示す。この鉄心１は略Ｕ字形で、純鉄等
の磁性材料からなり、図２に示すように、スプール２に
一体化され、中間部にコイル３を巻回されることにより
電磁石用として使用される。

【００１０】図３は、前記鉄心１の製造工程を示す。ま
ず、磁性材料を熱間加工や冷間加工により板状とし、ひ
ずみ取り焼鈍により塑性ひずみのない状態とする。

【００１１】続いて、前記磁性材料をプレス加工により
短冊状に打ち抜くと共に、曲げ加工により略Ｕ字形とす
る。プレス加工では、曲げ領域Ａ以外に加工代Ｘを有す
る幅広領域Ｂが形成されるように打ち抜く（図１参
照）。また、曲げ加工では、曲げ領域Ａにおいて加工率
が０〜３０％、好ましくは１０％前後となるようにす
る。

【００１２】次いで、前記幅広領域Ｂを加工代Ｘだけ鍛
造加工して曲げ領域Ａと同一幅とする。加工代Ｘは、こ
の鍛造加工により加工率が前記曲げ加工時の曲げ領域Ａ
に於ける加工率と略同一となるように決めておく。これ
により、磁性材料の塑性ひずみを、全体に亘って均一な
ものとすることができる。

【００１３】その後、熱処理により磁気焼鈍を行う。こ
れによれば、図４に示す加工率と磁気焼鈍を行うことに
より得られる結晶粒度番号との関係からも明らかなよう
に、結晶粒を結晶粒度番号４以下にすることが可能であ
る。図５（ｂ）に肥大化した結晶粒の拡大図を示す（参
考までに、図５（ａ）に従来例に係る方法により得た結
晶粒の拡大図を示す。）。このように、曲げ加工及び鍛
造加工の加工率を０〜３０％とすることにより塑性ひず
みを均一化し、その後に磁気焼鈍を行うことにより、全
体に亘って肥大化した均一な結晶粒を得るようにしてい
るので、磁気特性の劣化の少ない良好な鉄心１を形成す
ることができる。

【００１４】なお、磁気焼鈍後は、表面にめっきを施
し、かしめ加工によりスプール２と一体化した後、中間
部にコイル３を巻回することにより電磁石を完成する。

【００１５】このようにして完成した電磁石では、磁気
回路の主要部分を構成する鉄心１が、全体に亘って均一
で所望の結晶粒度を有するので、磁気特性に優れ、コイ
ル３に通電することにより、所望の吸引力特性を発揮す
る。図６に、鉄心１を、本実施形態に係る方法により製
造した場合と従来通り製造した場合とで、吸引力特性を
比較したグラフを示す。このグラフからも明らかなよう
に、本実施形態に係る方法により製造することにより結
晶粒を肥大化させた鉄心１を使用した電磁石によれば、
従来のものに比べて優れた吸引力特性を発揮することは
明らかである。

【００１６】なお、前記実施形態では、ひずみ取り焼鈍
により塑性ひずみの少ない磁性材料を使用するようにし
たが、軽圧延材を使用し、曲げ領域Ａでの結晶粒度が曲
げ加工を施していない領域での結晶粒度と略同一となる
ように、曲げ加工による加工率を決定するようにすれ
ば、加工代は必ずしも必要なものでもない。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、鉄心を形成する場合、塑性ひずみのない磁性
板材を所望形状に打ち抜き、加工率０〜３０％で曲げ加
工を施した後、熱処理により結晶粒を肥大化させるの
で、曲げ加工領域で磁気特性が悪化することがなく、電
磁石に採用することにより、所望の吸引力特性を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態に係る鉄心の斜視図である。

【図２】 図１の鉄心を使用した電磁石の例を示す断面
図である。

【図３】 図１の鉄心を製造する工程を示すブロック図
である。

【図４】 純鉄に於ける加工率と、その後に磁気焼鈍を
行うことにより得られる結晶粒度番号との関係を示すグ
ラフである。

【図５】 従来例に係る鉄心の曲げ領域に於ける結晶粒
状態を示す拡大断面図（ａ）及び図１の鉄心の曲げ領域
に於ける結晶粒状態を示す拡大断面図（ｂ）である。

【図６】 図２に示す電磁石を、本実施形態に係る方法
により製造した場合と、従来通り製造した場合とで、吸
引力特性を比較したグラフである。

【符号の説明】

１…電磁石用鉄心 ２…スプール ３…コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塑性ひずみのない磁性板材を所望形状に
   打ち抜き、加工率０〜３０％で曲げ加工を施した後、熱
   処理により結晶粒を肥大化させることを特徴とする電磁
   石用鉄心の製造方法。
2. 【請求項２】 前記熱処理により肥大化させた結晶粒の
   結晶粒度番号は４以下であることを特徴とする請求項１
   に記載の電磁石用鉄心の製造方法。
3. 【請求項３】 前記曲げ加工を施す曲げ領域以外に加工
   代を設け、該加工代を曲げ加工後に鍛造加工することに
   より、全体に亘って塑性ひずみを均一化することを特徴
   とする請求項１又は２に記載の電磁石用鉄心の製造方
   法。