JP2018148119A - イグニッションコイル用鉄心及びイグニッションコイル用鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、磁気特性及び生産性に優れるイグニッションコイル用鉄心及びイグニッションコイル用鉄心の製造方法の提供を課題とする。【解決手段】本発明に係るイグニッションコイル用鉄心は、鉄を主成分とし、最大比透磁率が１０００以上の軟磁性材料から構成される複数の線材の集束体を備える。上記線材の平均径としては、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましい。上記線材の外面に積層される絶縁被膜を有するとよい。上記集束体に外嵌されるパイプをさらに備えるとよい。上記集束体における複数の線材の充填率としては、８０％以上１００％以下が好ましい。本発明に係るイグニッションコイル用鉄心の製造方法は、鉄を主成分とし、最大比透磁率が１０００以上の軟磁性材料から構成される複数の線材を金属製パイプに挿入する工程と、上記挿入工程後に上記金属製パイプ及び複数の線材を全減面率１％以上３０％以下で伸線加工する工程とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、イグニッションコイル用鉄心及びイグニッションコイル用鉄心の製造方法に関する。

自動車エンジンなどの内燃機関の燃焼室で燃料及び空気の混合気体を点火させるためにイグニッションコイルが用いられている。イグニッションコイルは、例えば１２Ｖの電源電圧を数万Ｖまで昇圧することで空気放電を行い、混合気体に点火する。イグニッションコイルは、軟磁性材料から構成される鉄心と、この鉄心に巻回される１次コイル及び２次コイルを有しており、このイグニッションコイルの出力電圧は１次コイル及び２次コイルの巻き数比に比例する。そのため、例えば１次コイルの巻き数に対する２次コイルの巻き数比を増加させることで電源電圧を数千倍も昇圧することができる。

イグニッションコイルの出力電圧及び応答特性を向上するうえで、上記鉄心を形成する材料の磁気特性が高いことが求められている。イグニッションコイルの出力電圧は２次コイルを通過する磁束の時間変化が大きい程高くなる。この磁束Ψは、Ψ＝ＬＩ（Ｌ：インダクタンス、Ｉ：電流）で表されるため、出力電圧を高めるためには１次コイルの励磁電流変化を早くする、又はインダクタンスＬを高めることが必要である。このインダクタンスＬは、ソレノイドコイルの場合、Ｌ＝ｋμＳＮ^２／ｌ（ｋ：長岡係数、μ：透磁率、Ｓ：コイル断面積、Ｎ：コイル巻き数、ｌ：コイル長）で表される。

そのため、ソレノイドコイルの巻き数、形状が同じである場合、磁性材料の透磁率が高い程インダクタンスＬが高くなり、出力電圧が高くなる。この透磁率は、磁界に対する磁束密度の変化量である。一方、イグニッションコイルには短時間で動作するための高い応答性が求められるが、磁性材料は急激な磁束変化が生じると渦電流を生じ、磁束の通過を妨げる働きがある。そのため、今日では、下記特許文献１〜３に記載されているように、この渦電流を抑制可能な構成が提案されている。

特許文献１には、板状の軟磁性金属板材を丸めることで筒状に形成されたイグニッションコイルの外周面を取り囲む磁路形成用のヨーク部材が記載されている。特許文献１では、この軟磁性金属板材として、複数枚の珪素鋼板を積層したものが用いられている。しかしながら、この構成によると、硬い珪素鋼板を精度よく曲げる技術が必要とされるため、歩留まりが低下するおそれや、珪素鋼板を曲げることで材料に歪みが生じて磁気特性が低下するおそれがある。

また、特許文献２には、かしめ部を形成した複数の帯状の鉄心片を徐々に幅を変化させながら積層することで形成される点火コイル用積層鉄心が記載されている。しかしながら、この構成によると、幅の異なる複数の鉄心片を用意し、積層する必要があるため、例えば円柱状に形成する場合には各鉄心片の幅の調節が容易でなく、製造コストが高くなるおそれがある。

さらに、特許文献３には、軟磁性粉と絶縁材との圧縮成形体からなる圧粉磁心が記載されている。しかしながら、この圧縮成形体は加工性には優れるものの、珪素鋼板やバルクの鉄心と比較すると密度が低いため透磁率を十分に高めることができない。

特許第４３７００４７号公報 特許第４９９０１０８号公報 特開平３−２３８８０５号公報

上述のように、珪素鋼板は磁気特性に優れるものの薄い鋼板を複数枚積層したり、丸めたりすることで高密度化を図る必要があるため生産性が悪い。また、軟磁性粉と絶縁材との圧縮成形体は金型を用いたプレス加工により任意の形状に形成しやすく加工性に優れるが、軟磁性粉の磁気特性が低く、所望の特性を実現できないおそれがある。

本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、磁気特性及び生産性に優れるイグニッションコイル用鉄心及びイグニッションコイル用鉄心の製造方法の提供を課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明に係るイグニッションコイル用鉄心は、鉄を主成分とし、最大比透磁率が１０００以上の軟磁性材料から構成される複数の線材の集束体を備える。

当該イグニッションコイル用鉄心は、複数の線材が、鉄を主成分とし、最大比透磁率が上記下限以上の軟磁性材料から構成されるので、出力電圧を高くすることができる。また、当該イグニッションコイル用鉄心は、複数の線材の集束体を備えるため、渦電流の発生を抑制することができる。そのため、当該イグニッションコイル用鉄心は、磁気特性に優れる。さらに、当該イグニッションコイル用鉄心は、複数の線材を集束することで比較的容易に形成されるもので、例えば断面が略円形状となるように幅を微調節した複数の帯状の鉄心片を用意する必要がないので、生産性に優れる。

上記線材の平均径としては、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましい。このように、上記線材の平均径が上記範囲内であることによって、上記複数の線材を容易かつ確実に集束することができると共に、渦電流の発生を確実に抑制することができる。

当該イグニッションコイル用鉄心は、上記線材の外面に積層される絶縁被膜を有するとよい。このように、上記線材の外面に積層される絶縁被膜を有することによって、複数の線材間に渦電流が流れることを防止することができる。

当該イグニッションコイル用鉄心は、上記集束体に外嵌されるパイプをさらに備えるとよい。このように、上記集束体に外嵌されるパイプをさらに備えることによって、複数の線材を高密度で容易かつ確実に集束することができる。

上記集束体における複数の線材の充填率としては、８０％以上１００％以下が好ましい。上記集束体における複数の線材の充填率が上記範囲内であることによって、磁束量を十分に大きくすることができ、これにより出力電圧をより高くすることができる。また、この構成によると、出力電圧を十分に高くすることができるので、コイルの巻き数の低減や装置の小型化を促進することができる。

上記線材の軸と垂直な断面が略六角形であるとよい。このように、上記線材の軸と垂直な断面が略六角形であることによって、複数の線材間の隙間を低減することができ、上記集束体の充填率を高めやすい。

上記軟磁性材料が、Ｃ：０．００１質量％以上０．０１質量％以下、Ｓｉ：０質量％超３．５質量％以下、Ｍｎ：０．１質量％以上０．５質量％以下、Ｐ：０質量％超０．０３質量％以下、Ｓ：０質量％超０．０２質量％以下、Ｃｕ：０質量％超０．１質量％以下、Ｎｉ：０質量％超０．１質量％以下、Ａｌ：０質量％超０．１質量％以下、Ｎ：０質量％超０．００７質量％以下、残部：Ｆｅ及び不可避的不純物である組成を有するとよい。これにより、磁気特性の低下を防止しつつ、比抵抗を高くして渦電流を小さくすることができる。

また、上記課題を解決するためになされた本発明に係るイグニッションコイル用鉄心の製造方法は、鉄を主成分とし、最大比透磁率が１０００以上の軟磁性材料から構成される複数の線材を金属製パイプに挿入する工程と、上記挿入工程後に上記金属製パイプ及び複数の線材を全減面率１％以上３０％以下で伸線加工する工程とを備える。

当該イグニッションコイル用鉄心の製造方法は、鉄を主成分とし、最大比透磁率が１０００以上の軟磁性材料から構成される複数の線材を用いるので、出力電圧を高めつつ、渦電流の発生を抑制可能なイグニッションコイル用鉄心を製造することができる。また、当該イグニッションコイル用鉄心の製造方法は、上記複数の線材を金属製パイプに挿入し、全減面率が上記範囲内となるように伸線加工するので、複数の線材を高密度で容易かつ確実に集束することができる。従って、当該イグニッションコイル用鉄心の製造方法は、磁気特性に優れるイグニッションコイル用鉄心を効率的に生産することができる。

なお、本発明において、「主成分」とは、最も含有量の多い成分をいい、例えば５０質量％以上含有される成分をいう。「最大比透磁率」とは、磁場を連続的に増加するように印加したときに得られる磁場Ｈと磁束密度Ｂとの曲線（Ｂ−Ｈ曲線）の傾きの最大値をいう。「軟磁性材料」とは、強磁性材料のうち、透磁率が高く、保磁力が低いものをいう。「平均径」とは、等面積の真円に換算した場合の直径の平均値をいう。「集束体における複数の線材の充填率」とは、軸と垂直方向における外縁を基準とする集束体の断面積に対する複数の線材の断面積の合計値の比をいう。

以上説明したように、本発明のイグニッションコイル用鉄心は、磁気特性及び生産性に優れる。また、本発明のイグニッションコイル用鉄心の製造方法は、磁気特性に優れるイグニッションコイル用鉄心を効率的に生産することができる。

本発明の一実施形態に係るイグニッションコイル用鉄心を示す模式的斜視図である。 図１のイグニッションコイル用鉄心のＡ−Ａ線断面図である。 図１のイグニッションコイル用鉄心を備えるイグニッションコイルを示す模式的断面図である。 図１のイグニッションコイル用鉄心の変形例を示す模式的斜視図である。 図４のイグニッションコイル用鉄心のＢ−Ｂ線断面図である。 図１及び図４のイグニッションコイル用鉄心の変形例を示す模式的部分拡大断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。

図１のイグニッションコイル用鉄心１（以下、単に「当該鉄心１」ともいう）は、概略円柱状に形成されている。当該鉄心１は、例えばエンジン用点火プラグの電源として使用されるイグニッションコイルの磁気コアとして用いられる。当該鉄心１を説明するに当たり、まず図３を参照して、当該鉄心１を備えるイグニッションコイル１１について説明する。

＜イグニッションコイル＞
図３のイグニッションコイル１１は、当該鉄心１と、当該鉄心１の外周面側を取り囲むよう巻回される全体として略円筒状の２次コイル１２と、２次コイル１２の外周面側を取り囲むように巻回される全体として略円筒状の１次コイル１３とを備える。また、１次コイル１３の外周面側には、円筒状の胴部を有し、磁気回路を形成するヨーク１４が配設されている。１次コイル１３は、当該鉄心１に磁界を発生させるコイルであり、２次コイル１２は、スパークプラグ（不図示）につながる電力供給用のコイルである。ヨーク１４は、例えば珪素鋼板、純鉄鋼板等の磁性鋼板の積層体から構成されており、当該鉄心１と磁気的に接続されている。イグニッションコイル１１は、不図示のスイッチをＯＮにすることで１次コイル１３に電流が流れると、当該鉄心１が電磁石となり、当該鉄心１に磁束が発生する。その後、１次コイル１３に流れていた電流が停止されると、当該鉄心１内の磁束が消失する。当該鉄心１内の磁束が急に消失すると、電磁誘導により２次コイル１２に高電圧が発生する。

当該鉄心１は、ヨーク１４の径方向中心部に配設されている。上記胴部の軸方向両端部は当該鉄心１の軸方向両端部に対応する位置まで延びている。また、好ましくは上記胴部の両端側の開口は、当該鉄心１を内部に収容した閉空間を形成するよう封止されている。これにより、イグニッションコイル１１は、当該鉄心１内部で発生した磁束に対し、閉じた構造の磁気回路が形成され、当該鉄心１に高い磁束密度を発生可能に構成されている。

＜イグニッションコイル用鉄心＞
図１及び図２に示すように、当該鉄心１は複数の線材２ａの集束体２を備える。複数の線材２ａは、鉄を主成分とし、最大比透磁率が１０００以上の軟質材料から構成される。

当該鉄心１は、複数の線材２ａが、鉄を主成分とし、最大比透磁率が上記下限以上の軟磁性材料から構成されるので、出力電圧を高くすることができる。また、一般にイグニッションコイルにあっては、１次コイルの電流変化に伴う誘導起電力によって鉄心内に渦電流を生じ、この渦電流によって鉄心内の磁束密度変化を遅らせるおそれがある。イグニッションコイルの出力電圧は磁束密度の時間変化に比例するため、渦電流は出力電圧低下の原因となる。これに対し、渦電流の発生を抑えるためには、軟磁性材料から構成される構造単位のサイズを小さくすることが有効である。この点に関し、当該鉄心１は、複数の線材２ａの集束体２を備えるため、渦電流の発生を抑制することができる。このように、当該鉄心１は、磁気特性に優れる。さらに、当該鉄心１は、複数の線材２ａを集束することで比較的容易に形成されるもので、例えば断面が略円形状となるように幅を微調節した複数の帯状の鉄心片を用意する必要がないので、生産性に優れる。

複数の線材２ａは、上述のように鉄を主成分とし、最大比透磁率が１０００以上の軟磁性材料から構成される限り、上記軟磁性材料の具体的組成については特に限定されるものではない。但し、当該鉄心１は、磁気特性の低下を抑制しつつ、比抵抗を高くして渦電流を小さくする点から、上記軟磁性材料が、Ｃ：０．００１質量％以上０．０１質量％以下、Ｓｉ：０質量％超３．５質量％以下、Ｍｎ：０．１質量％以上０．５質量％以下、Ｐ：０質量％超０．０３質量％以下、Ｓ：０質量％超０．０２質量％以下、Ｃｕ：０質量％超０．１質量％以下、Ｎｉ：０質量％超０．１質量％以下、Ａｌ：０質量％超０．１質量％以下、Ｎ：０質量％超０．００７質量％以下、残部：Ｆｅ及び不可避的不純物である組成を有することが好ましい。

〈組成〉
〔Ｃ（炭素）〕
Ｃは、上記軟磁性材料の強度と延性のバランスを制御する元素であり、当該鉄心１の十分な強度を確保するために含有される。Ｃの含有量の下限としては、上述のように０．００１質量％が好ましく、０．００２質量％がより好ましい。一方、Ｃの含有量の上限としては、上述のように０．０１質量％が好ましく、０．００８質量％がより好ましい。Ｃの含有量が上記下限に満たないと、当該鉄心１の強度を十分に高めることができないおそれがある。逆に、Ｃの含有量が上記上限を超えると、当該鉄心１の磁気特性が低下するおそれがある。

〔Ｓｉ（珪素）〕
Ｓｉは、溶製時に脱酸剤として用いられると共に、当該鉄心１の磁束密度及び比抵抗を高める。Ｓｉの含有量の下限としては、上述のように０質量％超が好ましく、０．５質量％がより好ましい。一方、Ｓｉの含有量の上限としては、上述のように３．５質量％が好ましく、３．０質量％がより好ましい。Ｓｉの含有量が上記下限に満たないと、当該鉄心１の磁束密度及び比抵抗を十分に高めることができないおそれがある。逆に、Ｓｉの含有量が上記上限を超えると、上記軟磁性材料の冷間鍛造性が不十分となるおそれがある。

〔Ｍｎ（マンガン）〕
Ｍｎは、溶製時に脱酸剤として用いられると共に、上記軟磁性材料中のＳと結合することでＳに起因する脆化を抑制する。また、Ｍｎは、Ｓと共に含有されることで、ＭｎＳ析出物やこれを含む複合析出物を形成し、当該鉄心１の磁気特性の低下を抑制する。Ｍｎの含有量の下限としては、上述のように０．１質量％が好ましく、０．２質量％がより好ましい。一方、Ｍｎの含有量の上限としては、上述のように０．５質量％が好ましく、０．４質量％がより好ましい。Ｍｎの含有量が上記下限に満たないと、Ｓによる脆化を十分に抑えられないおそれや、当該鉄心１の磁気特性が不十分となるおそれがある。逆に、Ｍｎの含有量が上記上限を超えると、磁気モーメントが低下して磁気特性が低下するおそれがある。

〔Ｐ（リン）〕
Ｐは、粒界偏析して冷間鍛造性の低下を招くおそれがあるため、含有量は少ない方が好ましい。Ｐの含有量の上限としては、上述のように０．０３質量％が好ましく、０．０１質量％がより好ましい。

〔Ｓ（硫黄）〕
Ｓは、上記軟磁性材料中のＭｎと結合してＭｎＳ析出物を形成することで当該鉄心１の被削性を向上する。Ｓの含有量の下限としては、上述のように０質量％超が好ましく、０．００５質量％がより好ましい。一方、Ｓの含有量の上限としては、上述のように０．０２質量％が好ましく、０．０１質量％がより好ましい。Ｓの含有量が上記下限に満たないと、当該鉄心１の被削性の向上効果が十分に得られないおそれがある。逆に、Ｓの含有量が上記上限を超えると、上記軟磁性材料の冷間鍛造性が低下するおそれがある。

〔Ｃｕ（銅）〕
Ｃｕは、当該鉄心１の比抵抗を高め、渦電流の発生を抑制して磁束密度を向上させる。Ｃｕの含有量の下限としては、上述のように０質量％超が好ましく、０．００２質量％がより好ましい。一方、Ｃｕの含有量の上限としては、上述のように０．１質量％が好ましく、０．０５質量％がより好ましい。Ｃｕの含有量が上記下限に満たないと、当該鉄心１の比抵抗を十分に高めることができないおそれがある。逆に、Ｃｕの含有量が上記上限を超えると、却って当該鉄心１の磁気特性が低下するおそれがある。

〔Ｎｉ（ニッケル）〕
Ｎｉは、Ｃｕと同様、当該鉄心１の比抵抗を高め、渦電流の発生を抑制して磁束密度を向上させる。Ｎｉの含有量の下限としては、上述のように０質量％超が好ましく、０．０１質量％がより好ましい。一方、Ｎｉの含有量の上限としては、上述のように０．１質量％が好ましく、０．０８質量％がより好ましい。Ｎｉの含有量が上記下限に満たないと、当該鉄心１の比抵抗を十分に高めることができないおそれがある。逆に、Ｎｉの含有量が上記上限を超えると、却って当該鉄心１の磁気特性が低下するおそれがある。

〔Ａｌ：アルミニウム〕
Ａｌは、当該鉄心１の磁気モーメントの低下を抑制すると共に、当該鉄心１の比抵抗を高める。Ａｌの含有量の下限としては、上述のように０質量％超が好ましく、０．０１質量％がより好ましい。一方、Ａｌの含有量の上限としては、上述のように０．１質量％が好ましく、０．０８質量％がより好ましい。Ａｌの含有量が上記下限に満たないと、当該鉄心１の磁気モーメントの低下抑制効果及び比抵抗の向上効果が十分に得られないおそれがある。逆に、Ａｌの含有量が上記上限を超えると、上記軟磁性材料の冷間鍛造性が大きく低下するおそれがある。

〔Ｎ（窒素）〕
Ｎは、Ａｌと窒素化合物を形成する。一方、窒素化合物を形成しないＮは固溶Ｎの状態で残存して結晶構造を歪ませ、当該鉄心１の磁気特性の低下の原因となる。そのため、Ｎの含有量は少ない方が好ましい。Ｎの含有量の上限としては、上述のように０．００７質量％が好ましく、０．００４質量％がより好ましい。

複数の線材２ａは、軸方向が平行に配された状態で集束することで、全体として略円柱状に形成されている。線材２ａの平均径の下限としては、０．１ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。一方、線材２ａの平均径の上限としては、１．０ｍｍが好ましく、０．８ｍｍがより好ましい。励磁時は表皮効果によって磁束が当該鉄心１の内部に侵入し難くなるため、磁束を当該鉄心１の内部に通すためには線材２ａの平均径は小さい方が好ましい。一方、上記平均径が上記下限より小さいと、複数の線材２ａを集束することが困難になるおそれがある。逆に、上記平均径が上記上限を超えると、渦電流が発生し、複数の線材２ａ中の磁束密度が低下するおそれがある。

当該鉄心１は複数の線材２ａが外周面を当接しつつ高密度で集束されてもよいが、高い出力電圧を得るためには、当該鉄心１は線材２ａの外面に積層される絶縁被膜（不図示）を有することが好ましい。つまり、線材２ａの外周面は絶縁被膜で被覆されていることが好ましい。また、この絶縁被膜は線材２ａの外周面の全面を被覆していることが好ましい。上記絶縁被膜の主成分としては、例えば後述する伸線加工時における潤滑性を向上可能なリン酸亜鉛、リン酸カルシウムが好ましい。また、線材２ａは、磁気特性を改善するため高温で熱処理を施してもよいことから、上記絶縁被膜の主成分としては耐熱性に優れるシリカも好ましい。さらに、上記絶縁被膜は、ワニスやシリコン樹脂等から形成される樹脂被膜であってもよい。当該鉄心１は、線材２ａの外面に積層される絶縁被膜を有することによって、複数の線材２ａ間に渦電流が流れることを防止することができる。

集束体２は、例えば複数の線材２ａ（又は線材２ａの外面に積層される絶縁被膜）が接着剤で接着されることで集束されてもよく、この場合、図１，２に示すように線材２ａの外周面（又は線材２ａの外面に積層される絶縁被膜）が心材１の外周面を形成していてもよい。一方、図１，２の鉄心１の変形例として、図４，５に示すように、当該鉄心は、集束体２に外嵌されるパイプ３を備えていてもよい。つまり、当該鉄心は、パイプ３の軸方向に延在する複数の線材２ａがパイプ３の内周面の内側に高密度で充填されることで固定されてもよい。パイプ３としては、例えば円筒状の金属製パイプや樹脂製パイプが挙げられる。当該鉄心は、集束体２に外嵌されるパイプ３を備えることによって、複数の線材２ａを高密度で容易かつ確実に集束することができる。

集束体２における複数の線材２ａの充填率の下限としては、８０％が好ましく、９０％がより好ましい。上記充填率が上記下限以上であることによって、当該鉄心１中の磁束量を十分に大きくすることができ、これにより出力電圧をより高くすることができる。また、上記充填率が上記下限以上であることによって出力電圧を十分に高くすることができるので、コイルの巻き数の低減や装置の小型化を促進することができる。なお、上記充填率は高い方が好ましく、その上限としては１００％とすることができる。

上述のように、複数の線材２ａの充填率は高い方が好ましい。そのため当該鉄心１は、軸方向視で、同一径の断面真円状の複数の線材２ａの中心が、正六角形の中心及びこの中心と各頂点とを結ぶ線上に配されるよう配設されることで最密充填されることが好ましい。この場合、集束体２における複数の線材２ａの充填率は９１％となる。また、図１，２の鉄心１の変形例として、図６に示すように、線材４ａの軸と垂直な断面が略六角形であってもよく、また略正方形であってもよい。このように、線材４ａの軸と垂直な断面が略六角形又は略正方形であることによって、複数の線材４ａ間の隙間を低減することができ、集束体４の充填率を高めやすい。特に、集束体４の充填率を高める点からは、線材４ａの軸と垂直な断面形状としては、略正六角形であることが特に好ましい。なお、「略正六角形」とは、例えば正六角形の頂点部分が丸みを帯びた形状を含む。線材４ａは、例えば六角ダイスを用いた冷間伸線加工を施すことで略六角形の断面形状に加工することが可能である。

＜イグニッションコイル用鉄心の製造方法＞
次に、当該鉄心の製造方法について説明する。以下では、集束体２に外嵌される金属製のパイプ３を備える図４，５の鉄心の製造方法について説明する。なお、図１，２の鉄心１を製造する場合であれば、例えば複数の線材２ａの外周面に接着剤を塗布し、この接着剤で複数の線材２ａを接着することで、複数の線材２ａを集束すればよい。

当該鉄心の製造方法は、鉄を主成分とし、最大比透磁率が１０００以上の上述の軟磁性材料から構成される複数の線材２ａを金属製パイプ３に挿入する工程（挿入工程）と、上記挿入工程後に上記金属製パイプ３及び複数の線材２ａを全減面率１％以上３０％以下で伸線加工する工程（伸線加工工程）とを備える。

（挿入工程）
上記挿入工程では、例えば所定の径まで減面加工した複数の線材２ａを金属製パイプ３に挿入する。上記挿入工程では、複数の線材２ａの軸が金属製パイプ３の軸と平行になるように複数の線材２ａを金属製パイプ３に挿入する。なお、複数の線材２ａの断面形状は同じであることが好ましく、特に円形状であることがより好ましい。また、金属製パイプ３の断面形状は円筒状であることが好ましい。さらに、複数の線材２ａは、軸方向視で、複数の線材２ａの中心が、正六角形の中心及びこの中心と各頂点とを結ぶ線上に配されるよう金属製パイプ３内に最密充填されることが好ましい。

（伸線加工工程）
上記伸線加工工程では、複数の線材２ａが金属製パイプ３内に挿入された状態で、これらの線材２ａ及び金属製パイプ３を同時に冷間伸線加工する。上記伸線加工工程では、上述の全減面率で伸線加工することで、複数の線材２ａの外周部が円形形状から頂点部分が丸みを帯びた略正六角形状に変形していく。これにより、得られる鉄心の線材密度を高めることができる。また、上記伸線加工工程により、金属製パイプ３内に複数の線材２ａが固定されるので、別途複数の線材２ａ間を接着する工程を設けることが不要となる。なお、金属製パイプ３の主成分としては、特に限定されるものではないが、上記伸線加工工程では複数の線材２ａよりもこれらの線材２ａの外側に位置する金属製パイプ３により強い歪みが加わる。そのため、上記伸線加工工程における複数の線材２ａと金属製パイプ３との加工率差を小さくする点から、金属製パイプ３は複数の線材２ａよりも引張強度の高い材料を選択することが好ましい。このような点から、金属製パイプ３の主成分としては、例えばＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼材が挙げられる。

当該鉄心の製造方法は、鉄を主成分とし、最大比透磁率が１０００以上の軟磁性材料から構成される複数の線材２ａを用いるので、出力電圧を高めつつ、渦電流の発生を抑制することができる。また、当該鉄心の製造方法は、複数の線材２ａを金属製パイプ３に挿入し、全減面率が上記範囲内となるように伸線加工することで、複数の線材２ａを高密度で容易かつ確実に集束することができる。従って、当該鉄心の製造方法は、磁気特性に優れるイグニッションコイル用鉄心を効率的に生産することができる。

［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。

以上説明したように、本発明のイグニッションコイル用鉄心は、磁気特性及び生産性に優れており、出力電圧の高いイグニッションコイル用鉄心として好適に用いられる。

１ イグニッションコイル用鉄心
２，４ 集束体
２ａ，４ａ 線材
３ パイプ
１１ イグニッションコイル
１２ ２次コイル
１３ １次コイル
１４ ヨーク

Claims (8)

1. 鉄を主成分とし、最大比透磁率が１０００以上の軟磁性材料から構成される複数の線材の集束体を備えるイグニッションコイル用鉄心。
2. 上記線材の平均径が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である請求項１に記載のイグニッションコイル用鉄心。
3. 上記線材の外面に積層される絶縁被膜を有する請求項１又は請求項２に記載のイグニッションコイル用鉄心。
4. 上記集束体に外嵌されるパイプをさらに備える請求項１、請求項２又は請求項３に記載のイグニッションコイル用鉄心。
5. 上記集束体における複数の線材の充填率が８０％以上１００％以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のイグニッションコイル用鉄心。
6. 上記線材の軸と垂直な断面が略六角形である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のイグニッションコイル用鉄心。
7. 上記軟磁性材料が、
   Ｃ：０．００１質量％以上０．０１質量％以下、
   Ｓｉ：０質量％超３．５質量％以下、
   Ｍｎ：０．１質量％以上０．５質量％以下、
   Ｐ：０質量％超０．０３質量％以下、
   Ｓ：０質量％超０．０２質量％以下、
   Ｃｕ：０質量％超０．１質量％以下、
   Ｎｉ：０質量％超０．１質量％以下、
   Ａｌ：０質量％超０．１質量％以下、
   Ｎ：０質量％超０．００７質量％以下、
   残部：Ｆｅ及び不可避的不純物
   である組成を有する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のイグニッションコイル用鉄心。
8. 鉄を主成分とし、最大比透磁率が１０００以上の軟磁性材料から構成される複数の線材を金属製パイプに挿入する工程と、
   上記挿入工程後に上記金属製パイプ及び複数の線材を全減面率１％以上３０％以下で伸線加工する工程と
   を備えるイグニッションコイル用鉄心の製造方法。

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