JP5476749B2 - 複合成形体の製造方法 - Google Patents
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Description
従来においてこのリアクトルとしては、一対のU字状のコア片をそれぞれの端面間に所定のギャップを生ぜしめる状態に配置して成るコアの周りに、コイルを巻回した形態のものが一般に使用されていた。
これら特許文献1,特許文献2に示すリアクトルの製造方法は、外ケースないし容器の内部にコイルをセットした状態で、熱硬化性の樹脂の液に軟磁性粉を分散状態に混合したものを、外ケースないし容器の内部に注入し、そしてその後これを所定温度に加熱し且つ所定時間かけて樹脂液を硬化反応させ、以てコアを成形すると同時にコイルと一体化させるといったものである。
この射出成形による製造方法によれば、特許文献1,特許文献2に示す製造方法の有する様々な問題を解決することが可能である。
その他に、成形したコアの内部にボイドが発生するといった困難な問題も生ずる。
そしてこれらは何れもインダクタンス部品としてのリアクトルの性能を低下させる原因となる。
例えば軟磁性樹脂成形体のコアの内部に加熱コイルを埋込状態に一体に内包した形態の電磁調理器の加熱体を、同じように射出成形にて製造する場合においても上記と同様の問題を生じる。
また本発明では、キャビティへの樹脂材料の射出を少なくとも2回に分けて射出するため、即ち樹脂成形体構成のための樹脂の全量を一気にキャビティに射出せず、少量ずつ少なくとも2回に分けて射出するため、全量を一気に射出する場合のように先に射出した樹脂材料の一部がエア等を逃し切れずにこれを含んだまま速やかに冷却固化してしまって、そこにエアやガスが閉じ込められてしまい、これがボイドとなって成形体中に残る問題を解決することが可能となる。
このようにすれば1次成形,2次成形を通じてインサート部材を良好に位置決状態に拘束した状態の下で樹脂成形体を成形することができる。
図1(A)において、10は複合成形体の一例である図1(B)のインダクタンス部品としてのリアクトル(チョークコイル)12に用いられるコイルで、ここではコイル10として長尺銅板(厚みが1mm,幅が3mm)を巻回した平角線コイルから成っている。
コイル10は、ここではターン数が30とされている。また全体の形状が環状、詳しくは平面形状が楕円形状をなしている。
更にコイル10には絶縁被覆が施されている。
尚図中14はコイル10におけるコイル端子を表している。
このコア16の内部には上記のコイル10が、コイル端子14の先端側の一部を除いて全体的に埋込状態に一体に内包されている。
尚18は中心部に設けられた芯体で、この芯体18はリアクトル12の取付用の部分である。
その熱可塑性樹脂としては例えばPA12,PA6,PA6T,PPS,POM等を好適に用いることができる。
また軟磁性粉として軟磁性鉄粉,センダスト粉,フェライト粉等を用いることができる。
尚この実施形態において、コア16に占める軟磁性粉の比率は体積%で58%である。
また芯体18としてはアルミニウム材,銅材,鋼材その他を用いることができる。
図2に示しているようにこの実施形態では、図中左側の1次成形と、図中右側の2次成形とを行うことによってリアクトル12を射出成形により製造する。
図2において、20は1次成形型で上型22,下型24,中型26及び中心部に位置する突型28を有しており、それら下型24,中型26及び突型28によって1次成形キャビティ30を形成している。
これにより、コイル10の内周側の第1内周側成形部32及びコイル10の下側の下成形部34を成形すると同時に、これをコイル10に一体化する。
この径方向外方に突出した部分は図1(B)のコア16の外周面まで達している。
尚これらの点は以下の各実施形態でも同様である。
この突出部分を含む下成形部34は、後の2次成形の際の位置決部となる。
この2次成形では、先の1次成形にて得た1次成形体を2次成形型36にセットする。また併せて図1(B)の芯体18をセットする。
この芯体18は、2次成形型36の位置決ピン45によって位置決めされ、保持される。
このようにして図1のコア16の全体を成形することができ、同時にその内部にコイル10を埋込状態に一体に内包した形態のリアクトル12を得ることができる。
図3(C)において、54は複合成形体の他の例としてのモータ用のマグネットロータで、横断面形状が円形をなす樹脂成形体56の内部に、円形のリング状をなすマグネット58が埋込状態に一体に内包されている。
また中心部にはシャフト60が設けられている。
その熱可塑性樹脂としてはPA12,PA6,PPS,POM等の結晶性熱可塑性樹脂を好適に用いることができる。
この熱可塑性樹脂にはガラス繊維その他のフィラーを添加しておいても良い。
また中心部のシャフト60として鋼材を単体で用いることもできるが、シャフト60を鋼材とアルミニウム材とを組み合せて構成しても良い。
図3(A)中62は1次成形型で上型64,下型66,中型68及び突型70を有しており、またそれらの間に1次成形キャビティ72を有している。
そしてこの2次成形によって、図3(C)に示すモータ用のマグネットロータ54を得ることができる。
図4(C)において、91は複合成形体の他の例としての電磁調理器用の加熱体であって、この加熱体91は、軟磁性粉を混合状態に含有した樹脂成形体(軟磁性樹脂成形体)にて構成されたコア92の内部に、円環状をなすコイル94を埋込状態に一体に内包した形態をなしている。
尚図中14はコイル14のコイル端子である。
また96はその中心部に備えられた芯体である。
また軟磁性粉として、図1のリアクトル12で用いたのと同様の軟磁性粉を用いることができる。
また熱可塑性樹脂としてもPA12,PA6,PA6T,PPS,POM等図1のリアクトルと同様のものを用いることができる。
更に芯体96としてアルミニウム材,銅材,鋼材等を用いることができる。
この図4(C)の加熱体91もまた、図4(A)に示す1次成形、及び(B)に示す2次成形によって成形し、製造することができる。
この1次成形型98を用いた図4(A)の1次成形では、コイル94をその外周面において1次成形型98により位置決めし(上下方向にも位置決めする)拘束した状態の下で、1次成形キャビティ108に軟磁性粉末含有の熱可塑性の樹脂材料を射出し、先ずコア92における第1内周側成形部101及び下成形部103を成形し、且つこれをコイル94と一体化する。
ここにおいて図4(C)に示す加熱体91が得られる。
例えば上例では何れも1次成形において1次成形型によりインサート部材としてのコイル10,マグネット58,コイル94等を外周面において位置決めし拘束した状態の下で1次成形を行っているが、場合によって1次成形型によりそれら環状をなすインサート部材の内周面を位置決めし拘束した状態の下で、先ず外周側成形部を成形し、その後2次成形において内周側成形部を成形するようになすといったことも可能であるし、また上記実施形態では成形体を2回に分けて成形しているが、場合によって3回若しくはそれ以上の複数回に分けて成形を行うことも可能である。
12 リアクトル
16 コア
20,62,98 1次成形型
30,72,108 1次成形キャビティ
32,74,101 第1内周側成形部
36,78,111 2次成形型
46,86,110 2次成形キャビティ
48,88,112 外周側成形部
50,88,114 第2内周側成形部
58 マグネット
Claims (4)
- 熱可塑性樹脂の軟磁性樹脂成形体の内部に環状をなすインサート部材を埋め込んで成る複合成形体を射出成形にて製造する複合成形体の製造方法であって、
前記インサート部材の上面、及び外周面又は内周面に対して1次成形型を接触させ、該1次成形型にて該インサート部材を該外周面又は内周面において径方向に位置決めし拘束した状態で、該インサート部材の内周側又は外周側に形成される該1次成形型の1次成形キャビティに軟磁性粉を混合状態に含有した樹脂材料を射出して、前記樹脂成形体の一部をなす内周側成形部又は外周側成形部を成形し且つ前記インサート部材と一体化する1次成形を行い、
しかる後、該1次成形で得た1次成形体を2次成形型にセットした状態として、前記インサート部材の外周側又は内周側に形成される該2次成形型の2次成形キャビティに前記樹脂材料を射出して、前記樹脂成形体の残部の少なくとも一部をなす外周側成形部又は内周側成形部を成形し且つ前記インサート部材と一体化することを特徴とする複合成形体の製造方法。 - 請求項1において、前記1次成形の工程で、前記内周側成形部又は外周側成形部に、前記2次成形に際して前記2次成形型により保持され位置決めされる、前記樹脂成形体の一部となる位置決部を同時に成形することを特徴とする複合成形体の製造方法。
- 請求項1,2の何れかにおいて、前記複合成形体がリアクトルであって、前記軟磁性樹脂成形体をコアとして、該コアの内部に前記インサート部材としてコイルを埋込状態に一体に内包したものであることを特徴とする複合成形体の製造方法。
- 請求項1,2の何れかにおいて、前記複合成形体が電磁調理器の加熱体であって、前記軟磁性樹脂成形体のコアの内部に前記インサート部材として加熱コイルが埋込状態に一体に内包してあることを特徴とする複合成形体の製造方法。
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