JP2013031973A - 成形品の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】成形品毎の固体粉末の混合比率のばらつきを抑え、効率よく成形品を製造できる成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】
リアクトルの製造方法は、投入工程Ｓ１０と、攪拌工程Ｓ１１と、埋設工程Ｓ１２と、硬化工程Ｓ１３とによって構成されている。投入工程Ｓ１０は、ケースに熱硬化性樹脂及び鉄粉を投入する工程である。攪拌工程Ｓ１１は、ケース内に投入された熱硬化性樹脂及び鉄粉をケース内において攪拌して熱硬化性樹脂中に鉄粉を分散させる工程である。埋設工程Ｓ１２は、ケース内において攪拌された熱硬化性樹脂及び鉄粉にコイルを押込み埋設させる工程である。硬化工程Ｓ１３は、コイルを埋設された熱硬化性樹脂及び鉄粉に熱を加え硬化させる工程である。これにより、リアクトル毎の鉄粉の混合比率のばらつきを抑え、効率よく部品を成形することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、固体粉末の混合された成形材によって部品を成形して構成される成形品の製造方法に関する。
従来、成形品の製造方法として、例えば特許文献１に開示されている製造方法がある。
この製造方法は、注型材カップに注型材を投入して攪拌し、攪拌した注型材を注型材カップから注型用型に注入して成形品を成形するものである。例えば、注型材が固体粉末の混合された成形材である場合、固体粉末の混合比率が所定値となるように質量が調整された成形材及び固体粉末を注型材カップに投入し攪拌する。これにより、成形材中に固体粉末を分散させる。その後、攪拌した成形材及び固体粉末を注型材カップから注型用型に注入して成形品を成形する。
特開２００７−１３６８０５号公報
ところで、前述した成形品の製造方法では、注型材カップ内において固体粉末が沈下してしまい、注型用型に注入した際、注型用型毎に固体粉末の混合比率がばらついてしまうという問題があった。また、固体粉末の混合比率が高くなると、攪拌された成形材及び固体粉末の粘度が高くなり、注型材カップから注型用型への注入が難しくなる。そのため、作業時間が長くなるという問題もあった。さらに、粘度が高くなると、注型材カップ内に付着して残留し、注型用型に注入されない成形材及び固体粉末の量が増加する。そのため、歩留りが悪くなるという問題もあった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、成形品毎の固体粉末の混合比率のばらつきを抑え、効率よく部品を成形することができる成形品の製造方法を提供することを目的とする。
そこで、本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、成形材及び固体粉末を成形型に直接投入し、成形型内において攪拌した後、攪拌した成形材及び固体粉末に部品を押込み埋設させることで、成形品毎の固体粉末の混合比率のばらつきを抑え、効率よく部品を成形できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、請求項１に記載の成形品の製造方法は、固体粉末の混合された成形材によって部品を成形して構成される成形品の製造方法において、成形型に成形材及び固体粉末を投入する投入工程と、成形型内に投入された成形材及び固体粉末を成形型内において攪拌して成形材中に固体粉末を分散させる攪拌工程と、成形型内において攪拌された成形材及び固体粉末に、部品を押込み埋設させる埋設工程と、を有することを特徴とする。
この方法によれば、必要とされる成形材及び固体粉末を成形型に直接投入する。そのため、成形品毎の固体粉末の混合比率のばらつきを抑えることができる。また、従来のような、成形材及び固体粉末の無駄な使用が抑えられ、歩留りを向上させることができる。さらに、成形型内に投入された成形材及び固体粉末を成形型内で攪拌するため、従来のように、攪拌した成形材及び固体粉末を成形型に注入する必要がない。そのため、作業時間を短縮することができる。つまり、成形品毎の固体粉末の混合比率のばらつきを抑え、効率よく部品を成形することができる。
請求項２に記載の成形品の製造方法は、攪拌工程は、成形型内に投入された成形材及び固体粉末に攪拌羽根を挿入し、攪拌羽根を回転させた状態で、前進と後退、又は、前進と停止を繰返しながら、所定経路に沿って成形型内を移動させることで、成形材中に固体粉末を分散させること特徴とする。この方法によれば、攪拌羽根を回転させることで、層流を発生させることができる。層流によって、成形型内の成形材及び固体粉末を循環させ攪拌することができる。さらに、前進と後退、又は、前進と停止を繰返しながら所定経路に沿って移動させることで、乱流を発生させることができる。乱流によって、層流では循環しにくい部分も確実に循環させることができる。従って、成形型内において、成形材中の固体粉末を確実に分散させることができる。
請求項３に記載の成形品の製造方法は、攪拌工程は、成形型内に投入された成形材及び固体粉末の粘度に応じて、前進と後退、又は、前進と停止の仕方を変えることを特徴とする。成形型内における成形材及び固体粉末の循環の仕方は、粘度によって変化する。この方法によれば、成形材及び固体粉末の粘度に応じて、攪拌羽根の前進と後退、又は、前進と停止の仕方を変える。そのため、成形型内に投入された成形材及び固体粉末を効率よく循環させることができる。
請求項４に記載の成形品の製造方法は、攪拌工程は、成形型内に投入された成形材及び固体粉末に攪拌羽根を挿入し、正転と逆転、又は、回転と停止を繰返しながら攪拌羽根を回転させることで、成形材中に固体粉末を分散させることを特徴とする。この方法によれば、攪拌羽根を回転させることで、層流を発生させることができる。層流によって、成形型内の成形材及び固体粉末を循環させ攪拌することができる。さらに、正転と逆転、又は、回転と停止を繰返すことで、乱流を発生させることができる。乱流によって、層流では循環しにくい部分も確実に循環させることができる。従って、成形型内において、成形材中の固体粉末を確実に分散させることができる。
請求項５に記載の成形品の製造方法は、攪拌工程は、成形型内に投入された成形材及び固体粉末の粘度に応じて、正転と逆転、又は、回転と停止の仕方を変えることを特徴とする。成形型内における成形材及び固体粉末の循環の仕方は、粘度によって変化する。この方法によれば、成形材及び固体粉末の粘度に応じて、攪拌羽根の正転と逆転、又は、回転と停止の仕方を変える。そのため、成形型内に投入された成形材及び固体粉末を効率よく循環させることができる。
請求項６に記載の成形品の製造方法は、攪拌工程は、攪拌羽根を成形型内で上下動させることを特徴とする。この方法によれば、攪拌羽根を上下動させることで成形型内の成形材及び固体粉末をより循環させることができる。
そのため、成形型内において成形材中に固体粉末をより確実に分散させることができる。
請求項７に記載の成形品の製造方法は、攪拌工程は、成形型内に投入された成形材及び固体粉末の粘度に応じて上下動の仕方を変えることを特徴とする。成形型内における成形材及び固体粉末の循環の仕方は、粘度によって変化する。この方法によれば、成形材及び固体粉末の粘度に応じて、攪拌羽根の上下動の仕方を変える。そのため、成形型内に投入された成形材及び固体粉末を効率よく循環させることができる。
請求項８に記載の成形品の製造方法は、攪拌工程は、時間の経過に伴って上下動の速度を上げることを特徴とする。この方法によれば、時間の経過に伴って成形材及び固体粉末が攪拌され、攪拌時の負荷が軽くなる。そのため、時間の経過に伴って上下動の速度を速くすることができ、攪拌時間を短縮することができる。
請求項９に記載の成形品の製造方法は、攪拌工程は、上下動の速度を上げた場合に、上側への移動量を抑えることを特徴とする。この方法によれば、上下動の速度を上げたことによる、成形材及び固体粉末の溢れを抑えながら、成形材及び固体粉末を効率よく循環させることができる。
請求項１０に記載の成形品の製造方法は、攪拌工程は、成形型及び攪拌羽根の少なくともいずれかを振動させることを特徴とする。この方法によれば、成形型及び攪拌羽根の少なくともいずれかを振動させることで、成形型内の成形材及び固体粉末をより循環させることができる。そのため、成形型内において成形材中に固体粉末をより確実に分散させることができる。
請求項１１に記載の成形品の製造方法は、攪拌工程は、成形型内に投入された成形材及び固体粉末の粘度に応じて振動の仕方を変えることを特徴とする。成形型内における成形材及び固体粉末の循環の仕方は、粘度によって変化する。この方法によれば、成形材及び固体粉末の粘度に応じて、成形型及び攪拌羽根の少なくともいずれかの振動の仕方を変える。そのため、成形型内に投入された成形材及び固体粉末を循環させることができる。
請求項１２に記載の成形品の製造方法は、攪拌工程は、攪拌羽根の負荷トルクによって成形型内に投入された成形材及び固体粉末の粘度を検出することを特徴とする。この方法によれば、成形材及び固体粉末の粘度を確実に検出することができる。
請求項１３に記載の成形品の製造方法は、成形型は、部品を収納するケースであることを特徴とする。この方法によれば、ケースを成形型として利用する。そのため、成形型を別途設ける必要がない。また、成形型から成形品を取出す必要もない。そのため、製造作業を簡素化することができる。
請求項１４に記載の成形品製造方法は、部品は、コイルであることを特徴とする。この方法によれば、成形品毎の固体粉末の混合比率のばらつきを抑え、効率よくコイル成形品を製造することができる。
請求項１５に記載の成形品製造方法は、固体粉末は、磁性粉末であることを特徴とする。この方法によれば、成形型内において、成形材中の磁性粉末を確実に分散させることができる。そのため、磁気特性のばらつきの少ないコイル成形品を製造することができる。
請求項１６に記載の成形品の製造方法は、車両に搭載されることを特徴とする。この方法によれば、成形品毎の固体粉末の混合比率のばらつきを抑え、効率よく車両に搭載される部品を成形することができる。
第１実施形態におけるリアクトルの上面図である。 図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。 第１実施形態におけるリアクトルの製造方法を説明するためのフローチャートである。 図３における投入工程を説明するための説明図である。 図３における攪拌工程を説明するための説明図である。 図３における攪拌工程を説明するための別の説明図である。 攪拌工程における攪拌羽根の移動の仕方を説明するための説明図である。 攪拌工程における攪拌羽根の移動の仕方を説明するためのグラフである。 図３における埋設工程を説明するための説明図である。 図３における硬化工程を説明するための説明図である。 攪拌羽根の一般的な移動の仕方を説明するための説明図である。 図１１における問題点を説明するための説明図である。 攪拌工程における攪拌羽根の別の移動の仕方を説明するための説明図である。 攪拌工程の別の形態を説明するための説明図である。 攪拌工程のさらに別の形態を説明するための説明図である。 攪拌工程の別の形態における攪拌羽根の移動の仕方を説明するためのグラフである。 第２実施形態におけるリアクトルの上面図である。 図１７におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。 第２実施形態における攪拌工程を説明するための説明図である。 第２実施形態における攪拌工程を説明するための別の説明図である。 図１９及び図２０における攪拌羽根の斜視図である。 攪拌工程における攪拌羽根の上下動の仕方を説明するためのグラフである。 攪拌工程の別の形態における攪拌羽根の上下動の仕方を説明するためのグラフである。
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、車両駆動用モータを制御するためのモータ制御装置に用いられるリアクトルに、本発明に係る成形品の製造方法を適用した例を示す。
（第１実施形態）
まず、図１及び図２を参照して第１実施形態のリアクトルの構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態におけるリアクトルの上面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。なお、図１及び図２において、コイルの端子については表示を省略してある。
図１及び図２に示すリアクトル１（成形品）は、車両に搭載され、車両駆動用モータを制御するためのモータ制御装置に用いられる装置である。リアクトル１は、コイル１０（部品）と、ケース１１とを備えている。
コイル１０は、表面に絶縁層を有する銅線を巻回して構成される円環状の素子である。ケース１１は、コイル１０を収納するためのアルミニウムからなる円柱状の部材である。ケース１１には、円環状の溝部１１０が形成されている。コイル１０は、ケース１１の溝部１１０に収納され、鉄粉の混合された熱硬化性樹脂１２によって成形されている。ケース１１は、鉄粉の混合された熱硬化性樹脂１２を介してコイル１０に一体的に固定されている。
次に、図３〜図１０を参照して第１実施形態におけるリアクトルの製造方法について説明する。ここで、図３は、第１実施形態におけるリアクトルの製造方法を説明するためのフローチャートである。図４は、図３における投入工程を説明するための説明図である。図５は、図３における攪拌工程を説明するための説明図である。図６は、図３における攪拌工程を説明するための別の説明図である。図７は、攪拌工程における攪拌羽根の移動の仕方を説明するための説明図である。図８は、攪拌工程における攪拌羽根の移動の仕方を説明するためのグラフである。図９は、図３における埋設工程を説明するための説明図である。図１０は、図３における硬化工程を説明するための説明図である。なお、図４〜図９において、コイルの端子については表示を省略してある。
図３に示すように、リアクトル１の製造方法は、投入工程Ｓ１０と、攪拌工程Ｓ１１と、埋設工程Ｓ１２と、硬化工程Ｓ１３とによって構成されている。
図３に示す投入工程Ｓ１０は、図４に示すように、成形型を兼ねたケース１１に、熱硬化性樹脂１２０（成形材）及び鉄粉１２１（固体粉末、磁性粉末）を投入する工程である。具体的には、鉄粉１２１の混合比率が予め設定されている値になるように、熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１の質量をそれぞれ計量してケース１１の溝部１１０に投入する。
図３に示す攪拌工程Ｓ１１は、ケース１１内（成形型内）に投入された熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１をケース１１内において攪拌して熱硬化性樹脂１２０中（成形材中）に鉄粉１２１を分散させる工程である。具体的には、図５及び図６に示すように、熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１の投入されたケース１１の溝部１１０内の１８０度対向した位置に２つの攪拌羽根１３０、１３１をそれぞれ挿入する。ここで、攪拌羽根１３０、１３１は、溝部１１０の断面形状と同程度の略矩形状の孔のあいた略矩形板状の羽根部を有し、それぞれ独立して回転する。ここで、攪拌羽根１３０、１３１は、羽根部１３０ａ、１３１ａと、軸部１３０ｂ、１３１ｂとを備えている。羽根部１３０ａ、１３１ａは、軸部１３０ｂ、１３１ｂに固定された溝部１１０よりわずかに幅が小さい略矩形状の金属板である。羽根部１３０ａ、１３１ａには、略矩形状の孔があいている。
そして、図７に示すように、攪拌羽根１３０、１３１を回転させた状態で、前進と後退を繰返しながら、攪拌羽根１３０、１３１を円形経路Ｌ１（所定経路）に沿って移動させる。具体的には、図７及び図８に示すように、円形経路Ｌ１に沿って攪拌羽根１３０をａ１点まで角度θ１だけ前進させ、ｂ１点まで角度θ２（＜θ１）だけ後退させるとともに、攪拌羽根１３１をａ２点まで角度θ１だけ前進させ、ｂ２点まで角度θ２だけ後退させる。その後、円形経路Ｌ１に沿って、攪拌羽根１３０をｃ１点まで角度θ１だけ前進させ、ｄ１点まで角度θ２だけ後退させるとともに、攪拌羽根１３１をｃ２点まで角度θ１だけ前進させ、ｄ２点まで角度θ２だけ後退させる。以降、同様の移動を繰返す。その際、攪拌羽根１３０、１３１の負荷トルクによってケース１１内に投入された熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１の粘度を検出する。そして、検出した粘度に応じて攪拌羽根１３０、１３１の移動の仕方を変える。具体的には、前進と後退の移動量の割合や移動時間等を変える。これにより、ケース１１内において熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１を攪拌して熱硬化性樹脂１２０中に鉄粉１２１を分散させる。
図３に示す埋設工程Ｓ１２は、図９に示すように、ケース１１内において攪拌された熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１にコイル１０を押込み埋設させる工程である。
図３に示す硬化工程Ｓ１３は、図１０に示すように、コイル１０を埋設された熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１に熱を加え、鉄粉の混合された熱硬化性樹脂１２を硬化させる工程である。これにより、リアクトル１が完成する。
次に、効果について説明する。
第１実施形態によれば、必要とされる熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１をケース１１に直接投入する。そのため、リアクトル１を量産する場合に、リアクトル毎の鉄粉１２１の混合比率のばらつきを抑えることができる。また、従来のような、熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１の無駄な使用が抑えられ、歩留りを向上させることができる。さらに、ケース１１内に投入された熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１をケース１１内で攪拌するため、従来のように、攪拌した熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１をケース１１に注入する必要がない。そのため、作業時間を短縮することができる。つまり、リアクトル１を量産する場合に、リアクトル毎の鉄粉１２１の混合比率のばらつきを抑え、効率よく車両に搭載されるコイル１０を成形することができる。
ところで、攪拌工程Ｓ１１においては、図１１に示すように、攪拌羽根１３０、１３１を回転させながら、円形経路Ｌ１に沿って一方向に移動させるのが一般的である。この場合、攪拌羽根１３０、１３１を回転させることで層流を発生させることができる。層流によって、ケース１１内の熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１を循環させ攪拌することができる。しかし、この場合、図１２に示すように、溝部１１０の内周側と外周側に流れのないデッドスペースが発生してしまう。
これに対し、第１実施形態によれば、攪拌工程Ｓ１１において、攪拌羽根１３０、１３１を回転させることで、同様に層流を発生させることができる。層流によって、ケース１１内の熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１を循環させ攪拌することができる。さらに、前進と後退を繰返しながら円形経路Ｌ１に沿って移動させることで、乱流を発生させることができる。乱流によって、層流では循環しにくい部分も確実に循環させることができる。従って、ケース１１内において、熱硬化性樹脂１２０中の鉄粉１２１を確実に分散させることができる。
ところで、ケース１１内における熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１の循環の仕方は、粘度によって変化する。第１実施形態によれば、攪拌工程Ｓ１１において、ケース１１内に投入された熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１の粘度に応じて、攪拌羽根１３０、１３１の前進と後退の仕方を変える。そのため、ケース１１内に投入された熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１を効率よく循環させることができる。
また、第１実施形態によれば、攪拌工程Ｓ１１において、攪拌羽根１３０、１３１の負荷トルクによって熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１の粘度を検出する。そのため、熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１の粘度を確実に検出することができる。
さらに、第１実施形態によれば、コイル１０が収納されるケース１１を成形型として利用する。そのため、成形型を別途設ける必要がない。また、成形型から成形されたコイル１０を取出す必要もない。そのため、製造作業を簡素化することができる。
加えて、第１実施形態によれば、鉄粉の混合された熱硬化性樹脂１２を用いてコイル１０を成形する。しかも、前述したように、ケース１１内において、熱硬化性樹脂１２０中の鉄粉１２１を確実に分散させることができる。そのため、磁気特性のばらつきの少ないリアクトル１を製造することができる。
なお、第１実施形態では、攪拌羽根１３０、１３１を回転させた状態で、前進と後退を繰返しながら円形経路Ｌ１に沿って移動させている例を挙げているが、これに限られるものではない。
図１３に示すように、攪拌羽根１３０、１３１を回転させた状態で、前進と停止を繰返しながら、円形経路Ｌ１に沿って移動させてもよい。例えば、円形経路Ｌ１に沿って攪拌羽根１３０をｅ１点まで前進させ、所定時間停止させるとともに、攪拌羽根１３１をｅ２点まで前進させ、所定時間停止させる。その後、円形経路Ｌ１に沿って、攪拌羽根１３０をｆ１点まで前進させ、所定時間停止させるとともに、攪拌羽根１３１をｆ２点まで前進させ、所定時間停止させる。以降、同様の移動を繰返す。その際、ケース１１内に投入された熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１の粘度に応じて攪拌羽根１３０、１３１の移動の仕方を変えてもよい。例えば、前進の移動量や停止時間等を変える。
また、図１４に示すように、攪拌羽根１３０、１３１をケース１１内で上下動させてもよい。攪拌羽根１３０、１３１を上下動させることで、ケース１１内の熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１をより循環させることができる。そのため、ケース１１内において熱硬化性樹脂１２０中に鉄粉１２１をより確実に分散させることができる。その際、ケース１１内に投入された熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１の粘度に応じて攪拌羽根１３０、１３１の上下動の仕方を変えてもよい。例えば、上下動の移動量を変える。これにより、ケース１１内の熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１を効率よく循環させることができる。
さらに、図１５に示すように、ケース１１及び攪拌羽根１３０、１３１の少なくともいずれかを振動させてもよい。振動方向はいずれの方向であってもよい。ケース１１及び攪拌羽根１３０、１３１の少なくともいずれかを振動させることで、ケース１１内の熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１をより循環させることができる。そのため、ケース１１内において熱硬化性樹脂１２０中に鉄粉１２１をより確実に分散させることができる。その際、ケース１１内に投入された熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１の粘度に応じて振動の仕方を変えてもよい。例えば、振動の振幅や周波数等を変える。これにより、ケース１１内の熱硬化性樹脂１２０及び鉄粉１２１を効率よく循環させることができる。
また、第１実施形態では、攪拌羽根１３０、１３１の前進が一定角度θ１、後退が一定角度θ２である例を挙げているが、これに限られるものではない。図１６に示すように、前進及び後退の角度を、徐々に小さくするようにしてもよい。鉄粉の混合された熱硬化性樹脂１２の粘度に応じて小さくするようにしてもよい。
また、第１実施形態では、鉄粉の混合された熱硬化性樹脂１２によってコイル１０を成形する例を挙げているが、これに限られるものではない。鉄粉以外の磁性粉末が混合されていてもよい。さらに、磁性粉末以外の固体粉末が混合されていてもよい。このような場合であっても同様の効果を得ることができる。
さらに、第１実施形態では、ケース１１が、円柱状であり、円環状の溝部１１０を有している例を挙げているが、これに限られるものではない。ケースは、有底円筒状であってもよい。第１実施形態のケース１１と異なり、中心部に円柱状の突出部を有していなくてもよい。この場合においても同様に適用できる。
加えて、第１実施形態では、熱硬化性樹脂１２０を用い、硬化工程Ｓ１３において、熱を加えることで硬化する例を挙げているが、これに限られるものではない。常温硬化性樹脂を用いてもよい。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のリアクトルについて説明する。第２実施形態のリアクトルは、第１実施形態のリアクトルに対してケースの形状を変更するとともに、それに伴って攪拌工程を変更したものである。
まず、図１７及び図１８を参照して第２実施形態のリアクトルの構成について説明する。ここで、図１７は、第２実施形態におけるリアクトルの上面図である。図１８は、図１７におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。なお、図１７及び図１８において、コイルの端子については表示を省略してある。
図１７及び図１８に示すリアクトル２（成形品）は、コイル２０（部品）と、ケース２１とを備えている。コイル２０は、第１実施形態のコイル１０と同一構成である。ケース２１は、コイル２０を収納するためのアルミニウムからなる部材である。第１実施形態のケース１１と異なり、有底円筒状であり、中心部に円柱状の突出部を有していない。コイル２０は、ケース２１に収納され、鉄粉の混合された熱硬化性樹脂２２によって成形されている。ケース２１は、鉄粉の混合された熱硬化性樹脂２２を介してコイル２０に一体的に固定されている。
次に、第２実施形態におけるリアクトルの製造方法について説明する。第２実施形態のリアクトルの製造方法は、攪拌工程を除いて第１実施形態のリアクトルの製造方法と同一である。そのため、図１９から図２２を参照して攪拌工程について説明し、他の工程については説明を省略する。ここで、図１９は、第２実施形態における攪拌工程を説明するための説明図である。図２０は、第２実施形態における攪拌工程を説明するための別の説明図である。図２１は、図１９及び図２０における攪拌羽根の斜視図である。図２２は、攪拌工程における攪拌羽根の上下動の仕方を説明するためのグラフである。
攪拌工程は、ケース２１内（成形型内）に投入された熱硬化性樹脂２２０及び鉄粉２２１を、ケース２１内において攪拌して熱硬化性樹脂２２０中（成形材中）に鉄粉２２１を分散させる工程である。具体的には、図１９及び図２０に示すように、熱硬化性樹脂２２０及び鉄粉２２１ケース２１内に１つの攪拌羽根２３０を挿入する。ここで、攪拌羽根２３０は、図２１に示すように、羽根部２３０ａと、軸部２３０ｂとを備えている。羽根部２３０ａは、軸部２３０ｂに固定された略円形状の金属板の外周部を屈曲成形して構成されている。
そして、図２０に示すように、正転と逆転を繰返しながら攪拌羽根２３０を回転させる。さらに、攪拌羽根２３０を上下動させる。具体的には、図２０に示す、鉄粉の混合された熱硬化性樹脂２２が存在する領域内に設定された攪拌羽根２３０の上下動範囲において上下動させる。より具体的には、図２２に示すように、時間に比例して上下動範囲の上下限まで攪拌羽根２３０の羽根部２３０ａを上下動させる。つまり、一定速度で攪拌羽根２３０の羽根部２３０ａを上下動させる。その際、攪拌羽根２３０の負荷トルクによってケース２１内に投入された熱硬化性樹脂２２０及び鉄粉２２１の粘度を検出する。そして、検出した粘度に応じて攪拌羽根２３０の正転と逆転の仕方を変える。具体的には、正転と逆転の割合や時間等を変える。これにより、ケース２１内において熱硬化性樹脂２２０及び鉄粉２２１を攪拌して熱硬化性樹脂２２０中に鉄粉２２１を分散させる。
次に、効果について説明する。
第２実施形態によれば、攪拌工程において、攪拌羽根２３０を回転させることで、層流を発生させることができる。層流によって、ケース２１内の熱硬化性樹脂２２０及び鉄粉２２１を循環させ攪拌することができる。さらに、正転と逆転を繰返すことで、乱流を発生させることができる。乱流によって、層流では循環しにくい部分も確実に循環させることができる。従って、ケース２１内において、熱硬化性樹脂２２０中の鉄粉２２１を確実に分散させることができる。
また、第２実施形態によれば、攪拌工程において、熱硬化性樹脂２２０及び鉄粉２２１の粘度に応じて、攪拌羽根２３０の正転と逆転の仕方を変える。そのため、ケース２１内に投入された熱硬化性樹脂２２０及び鉄粉２２１を効率よく循環させることができる。
なお、第２実施形態では、正転と逆転を繰返しながら攪拌羽根２３０を回転させている例を挙げているが、これに限られるものではない。回転と停止を繰返すようにしてもよい。その際、ケース２１内に投入された熱硬化性樹脂２２０及び鉄粉２２１の粘度に応じて攪拌羽根２３０の回転と停止の仕方を変えてもよい。例えば、回転と停止の割合や時間等を変える。さらに、ケース２１及び攪拌羽根２３０の少なくともいずれかを振動させてもよい。
また、第２実施形態では、攪拌羽根２３０を一定速度で上下動させている例を挙げているが、これに限られるものではない。図２３に示すように、上下動の速度を変えてもよい。例えば、最初はゆっくりと上下動させ、時間の経過に伴い攪拌が進んだところで上下動の速度を上げる。その際、攪拌羽根２３０の負荷トルクに応じて上下動の速度を変えてもよい。時間の経過に伴って熱硬化性樹脂及び鉄粉が攪拌され、攪拌時の負荷が軽くなる。そのため、時間の経過に伴って上下動の速度を速くすることができ、攪拌時間を短縮することができる。さらに、上下動の速度を上げた場合に、上側への移動量を抑えるとよい。上下動の速度を上げたことによる、ケースからの熱硬化性樹脂及び鉄粉の溢れを抑えながら、熱硬化性樹脂及び鉄粉を効率よく循環させることができる。
また、第２実施形態では、鉄粉の混合された熱硬化性樹脂２２によってコイル２０を成形する例を挙げているが、これに限られるものではない。鉄粉以外の磁性粉末が混合されていてもよい。さらに、磁性粉末以外の固体粉末が混合されていてもよい。このような場合であっても同様の効果を得ることができる。
さらに、第２実施形態では、ケース２１が有底円筒状である例を挙げているが、これに限られるものではない。ケースは、円柱状であり、円環状の溝部を有していてもよい。第１実施形態のケース１１のように、中心部に円柱状の突出部を有していてもよい。この場合においても、攪拌羽根の軸部の構成を変えることで同様に適用できる。
加えて、第２実施形態では、熱硬化性樹脂２２０を用い、硬化工程において、熱を加えることで硬化する例を挙げているが、これに限られるものではない。常温硬化性樹脂を用いてもよい。
１、２・・・リアクトル（成形品）、１０、２０・・・コイル（部品）、１１、２１・・・ケース（成形型）、１２、２２・・・鉄粉の混合された熱硬化性樹脂、１２０、２２０・・・熱硬化性樹脂（成形材）、１２１、２２１・・・鉄粉（固体粉末、磁性粉末）、１３０、１３１、２３０・・・攪拌羽根、１３０ａ、１３１ａ、２３０ａ・・・羽根部、１３０ｂ、１３１ｂ、２３０ｂ・・・軸部

Claims (16)

  1. 固体粉末の混合された成形材によって部品を成形して構成される成形品の製造方法において、
    成形型に前記成形材及び前記固体粉末を投入する投入工程と、
    前記成形型内に投入された前記成形材及び前記固体粉末を前記成形型内において攪拌して前記成形材中に前記固体粉末を分散させる攪拌工程と、
    前記成形型内において攪拌された前記成形材及び前記固体粉末に、前記部品を押込み埋設させる埋設工程と、
    を有することを特徴とする成形品の製造方法。
  2. 前記攪拌工程は、前記成形型内に投入された前記成形材及び前記固体粉末に攪拌羽根を挿入し、前記攪拌羽根を回転させた状態で、前進と後退、又は、前進と停止を繰返しながら、所定経路に沿って前記成形型内を移動させることで、前記成形材中に前記固体粉末を分散させること特徴とする請求項１に記載の成形品の製造方法。
  3. 前記攪拌工程は、前記成形型内に投入された前記成形材及び前記固体粉末の粘度に応じて、前進と後退、又は、前進と停止の仕方を変えることを特徴とする請求項２に記載の成形品の製造方法。
  4. 前記攪拌工程は、前記成形型内に投入された前記成形材及び前記固体粉末に攪拌羽根を挿入し、正転と逆転、又は、回転と停止を繰返しながら前記攪拌羽根を回転させることで、前記成形材中に前記固体粉末を分散させることを特徴とする請求項１に記載の成形品の製造方法。
  5. 前記攪拌工程は、前記成形型内に投入された前記成形材及び前記固体粉末の粘度に応じて、正転と逆転、又は、回転と停止の仕方を変えることを特徴とする請求項４に記載の成形品の製造方法。
  6. 前記攪拌工程は、前記攪拌羽根を前記成形型内で上下動させることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の成形品の製造方法。
  7. 前記攪拌工程は、前記成形型内に投入された前記成形材及び前記固体粉末の粘度に応じて上下動の仕方を変えることを特徴とする請求項６に記載の成形品の製造方法。
  8. 前記攪拌工程は、時間の経過に伴って上下動の速度を上げることを特徴とする請求項６に記載の成形品の製造方法。
  9. 前記攪拌工程は、上下動の速度を上げた場合に、上側への移動量を抑えることを特徴とする請求項８に記載の成形品の製造方法。
  10. 前記攪拌工程は、前記成形型及び前記攪拌羽根の少なくともいずれかを振動させることを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載の成形品の製造方法。
  11. 前記攪拌工程は、前記成形型内に投入された前記成形材及び前記固体粉末の粘度に応じて振動の仕方を変えることを特徴とする請求項１０に記載の成形品の製造方法。
  12. 前記攪拌工程は、前記攪拌羽根の負荷トルクによって前記成形型内に投入された前記成形材及び前記固体粉末の粘度を検出することを特徴とする請求項３、５、７又は１１のいずれか１項に記載の成形品の製造方法。
  13. 前記成形型は、部品を収納するケースであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の成形品の製造方法。
  14. 前記部品は、コイルであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の成形品の製造方法。
  15. 前記固体粉末は、磁性粉末であることを特徴とする請求項１４に記載の成形品の製造方法。
  16. 車両に搭載されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の成形品の製造方法。
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