JP6338950B2 - 圧粉磁心の製造方法、圧粉磁心、及びコイル部品 - Google Patents

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本発明は、圧粉磁心の製造方法、圧粉磁心、及びコイル部品に関する。特に、圧粉成形体に生じたバリを効率良く除去できる圧粉磁心の製造方法に関する。
自動車、電気機器、産業機械などの各種製品の部品として、コイル部品が使用されている。コイル部品は、巻線を巻回してなるコイルと、コイルが配置される磁心とを備える。コイル部品の具体例としては、例えば、チョークコイル、リアクトル、トランス、モータ、アンテナ、イグニッションコイルなどが挙げられる。磁心には、従来、電磁鋼鈑を積層した積層鋼鈑やフェライトコアが利用されているが、これに替わる材料として、最近では、磁気特性の向上と低コスト化との両立を図る観点から圧粉磁心の利用が増えている。
一般に、圧粉磁心は、粒子表面に絶縁被膜を有する軟磁性粉末を金型を用いて加圧成形して圧粉成形体を作製した後、圧粉成形体にバリ取り加工や熱処理などの後処理を施して製造される。通常、粉末成形用の金型は、型孔を有するダイとパンチ(上パンチ、下パンチ)とを組み合わせて構成されており、このような金型を使用して、軟磁性粉末を型孔に充填した後、パンチで軟磁性粉末を押圧することにより、圧粉成形体が得られる。このような金型を用いて加圧成形して得られた圧粉成形体には、パンチで押圧された端面(以下、単に「端面」と呼ぶことがある)の周縁部(端面と側面とがなす角部)に端面から垂直方向(パンチの押圧方向)に突出するバリが生じることがある。
圧粉磁心をコイル部品に使用する際、圧粉磁心にバリがあると、コイルの巻線の導体や絶縁被覆を傷付けたり、コイル部品の使用中にバリが欠落すると、コイル部品の動作不良の原因となるおそれがある。具体的には、巻線の巻回時の断線や絶縁被覆の損傷よるショート、或いは、欠落したバリがコイルに接触することによるショート、その他、例えばモータやソレノイドなどであれば、欠落したバリが駆動部に噛み込むことによる損傷や動作不良などが挙げられる。したがって、圧粉成形体に生じたバリは確実に除去することが望まれる。
例えば、特許文献1には、焼結部品の製造において、焼結前の粉末成形体に対して、バリ取り用ブラシを用いてバリを除去する技術が開示されている。具体的には、バリ取り用ブラシの毛材をバリに対して傾斜して接触させつつ、バリ取り用ブラシを粉末成形体の軸心と同心の軸を中心にして回転させて、毛材でバリを擦って除去することが記載されている。この特許文献1には、バリ取り用ブラシの毛材の材質に、ポリアミド系繊維(ナイロン繊維)や金属繊維(例、ステンレス繊維)を採用することが記載されている。
特開2010−99774号公報
圧粉磁心の需要の増加に伴い、圧粉磁心に対する低コスト化の要求が益々強くなっている。したがって、圧粉磁心の更なる低コスト化の要求に応えるため、生産性を高める必要がある。
従来、圧粉磁心の製造においても、ナイロン繊維や金属繊維のバリ取りブラシを用いて圧粉成形体の端面に生じたバリを除去することが行われている。しかしながら、ナイロン繊維のバリ取りブラシでは、柔らかいため、バリを確実に除去できず、バリが取りきれない場合がある。特に、根元が厚く、折れ難いバリが除去されずに残ることがある。一方で、金属繊維のバリ取りブラシの場合は、圧粉成形体を傷つけたり、角部を欠けさせたりするなど、圧粉成形体へのダメージが大きい。そのため、細くてしなやかな金属繊維を用いる必要があるが、そのような金属繊維を用いた場合は、研削力が低下することから、ナイロン繊維を用いた場合と同様に、バリを十分に除去できないことがある。そこで、バリ取り加工を長時間かけて行ったり、バリ取り加工を繰り返し行うことで、バリを確実に除去することが考えられるが、その場合は、バリ取り加工に時間がかかり、効率が悪い。よって、圧粉磁心の低コスト化を実現する観点から、圧粉成形体に生じたバリを効率良く除去することが望まれる。その他、エンドミル、フライスカッタ、砥石などの回転研削工具を用いてバリ取り加工を行うことも考えられるが、その場合は、圧粉成形体における磁性粒子表面の絶縁被膜が研削加工によって除去されると共に、磁性粒子が加工方向に塑性変形して粒子同士がつながり、圧粉磁心の磁気特性の悪化(損失の増大など)を招くことがある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、圧粉成形体に生じたバリを効率良く除去できる圧粉磁心の製造方法を提供することにある。また、別の目的は、上記製造方法によって得られた圧粉磁心を提供することにある。他の目的は、上記圧粉磁心を備えるコイル部品を提供することにある。
本発明の一態様に係る圧粉磁心の製造方法は、軟磁性粉末を金型を用いて加圧成形して、バリが生じた圧粉成形体を得る成形工程と、前記圧粉成形体にバリ取り加工を施すバリ取り工程と、を備え、前記バリ取り加工は、セラミックスの砥粒が混入された樹脂の砥粒入り樹脂繊維を複数束ねた毛材を有するバリ取りブラシを用い、前記毛材の端面を前記バリに押し当てることで、前記バリを除去する。
本発明の一態様に係る圧粉磁心は、上記本発明の一態様に係る圧粉磁心の製造方法によって得られたものである。
本発明の一態様に係るコイル部品は、巻線を巻回してなるコイルと、前記コイルが配置される磁心とを備え、前記磁心の少なくとも一部は、上記本発明の一態様に係る圧粉磁心である。
上記圧粉磁心の製造方法は、圧粉成形体に生じたバリを効率良く除去できる。上記圧粉磁心は、生産性が高く、低コスト化を実現できる。上記コイル部品は、低コスト化を実現できる。
実施形態1に係る圧粉磁心の製造方法における成形工程を示す説明図である。 実施形態1に係る圧粉磁心の製造方法における圧粉成形体の一例を示す模式図である。 実施形態1に係る圧粉磁心の製造方法におけるバリ取りブラシの一例を示す斜視図である。 実施形態1に係る圧粉磁心の製造方法におけるバリ取り工程のバリ取り加工を示す斜視図である。 図4におけるバリ取りブラシと圧粉成形体とを接触させた状態を示す部分拡大図である。 実施形態1に係る圧粉磁心の製造方法におけるバリ取りブラシの切込量を示す概略側面図である。 実施形態1に係る圧粉磁心の製造方法におけるバリ取り加工後の圧粉成形体の一例を示す模式図である。 実施形態2に係る圧粉磁心の製造方法におけるバリ取り工程のバリ取り加工を示す斜視図である。
《本発明の実施形態の説明》
最初に本発明の実施態様を列記して説明する
(1)本発明の一態様に係る圧粉磁心の製造方法は、軟磁性粉末を金型を用いて加圧成形して、バリが生じた圧粉成形体を得る成形工程と、圧粉成形体にバリ取り加工を施すバリ取り工程とを備える。バリ取り加工は、セラミックスの砥粒が混入された樹脂の砥粒入り樹脂繊維を複数束ねた毛材を有するバリ取りブラシを用い、毛材の端面をバリに押し当てることで、バリを除去する。
上記の構成によれば、砥粒入り樹脂繊維のバリ取りブラシを用いることで、従来のナイロン繊維や金属繊維のバリ取りブラシを用いた場合に比較して、圧粉成形体を損傷させることなく圧粉成形体の端面に生じたバリを効率よく除去できる。したがって、バリを確実に除去できるため、圧粉磁心の生産性が高く、圧粉磁心の低コスト化が可能である。また、砥粒入り樹脂繊維であれば、柔軟性と剛性とを兼ね備えられる(バランスが良い)ため、バリ取り加工を大きな切り込み量で行えば、バリの効率的な除去と同時に面取り部の形成も可能である。
バリ取りブラシを用いたバリ取り加工では、ブラシによってバリを擦り取ることから、砥石などの回転研削工具を用いたバリ取り加工に比較して、バリ取り加工によって圧粉成形体における磁性粒子同士がつながるといった不具合が生じ難く、圧粉磁心の磁気特性の低下も起き難い。
(2)上記圧粉磁心の製造方法の一形態として、セラミックスは、炭化ケイ素、窒化ケイ素、及び酸化アルミニウムから選択される少なくとも1種のセラミックスであることが挙げられる。
上記の構成によれば、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、といったセラミックスの繊維を用いることで、高い研削力を発揮でき、バリを効率良く除去できる。また、このような材質のセラミックス繊維は、工業的に生産されており、容易に入手できる。
(3)上記圧粉磁心の製造方法の一形態として、バリ取りブラシは、複数の毛材が円筒形に配置され、バリ取り加工は、バリ取りブラシを自転させて行うことが挙げられる。
上記の構成によれば、複数の毛材が円筒形に配置されたバリ取りブラシを自転させながらバリ取り加工を行うことで、ブラシの回転により各毛材でバリを叩きながら擦り取ることができ、バリ取り能力が高い。また、各毛材が均等にバリに接触することから、各毛材の長さが均等に摩耗するため、加工に伴う毛材の長さ(毛丈)のバラツキを小さくでき、均一で安定した加工品質を維持し易い。
(4)上記圧粉磁心の製造方法の一形態として、バリ取り工程は、圧粉成形体を公転させながら行うことが挙げられる。
上記の構成によれば、圧粉成形体の角部にサイズの大きい面取りを施し易い。
(5)上記圧粉磁心の製造方法の一形態として、バリ取り工程は、バリ取りブラシを自転させ、バリ取り加工の途中でバリ取りブラシの自転方向を少なくとも一回反転させることが挙げられる。
上記の構成によれば、圧粉成形体の角部に均質かつサイズの大きい面取りを施し易い。バリ取り加工の途中でバリ取りブラシの自転方向を反転させれば、圧粉成形体の角部に対して一方向ではなく双方向からバリ取りブラシの毛材を接触させられる。そのため、圧粉成形体の角部に偏りのない均質なバリ取り加工を施せる。
(6)上記圧粉磁心の製造方法の一形態として、バリ取り工程は、圧粉成形体を自転させながら行うことが挙げられる。
上記の構成によれば、圧粉成形体の角部にサイズの大きい面取りを施し易い。特に、圧粉成形体を公転させると共に自転させれば、圧粉成形体の角部に対して種々の方向からバリ取りブラシの毛材を接触させることもできる。そのため、圧粉成形体の角部に偏りのない均質なバリ取り加工を施すことができる。その上、バリ取りブラシが均等に摩耗させられて局所的な減りが生じ難い。
(7)上記圧粉磁心の製造方法の一形態として、バリ取り加工は、圧粉成形体のバリが生じた端面からのバリ取りブラシの切込量を1mm以上5mm以下として行うことが挙げられる。
上記の構成によれば、バリ取りブラシの切込量を1mm以上とすることで、バリを効果的に除去することができる。一方、切込量を5mm以下とすることで、バリ取り加工後の圧粉成形体(圧粉磁心)の角部を所望のサイズ及び形状(R形状やC形状)の面取り部に仕上げることができる。
(8)上記圧粉磁心の製造方法の一形態として、バリ取り加工は、圧粉成形体の角部に、面取り長さ0.25mm以上の面取り部を形成することが挙げられる。
上記の構成によれば、角部における面取り長さを0.25mm以上にすることで、角部が欠け難い圧粉磁心を製造できる。ここで、面取り長さとは、面取り部を斜辺とする直角三角形の2辺の各辺の長さのことであり、面取り長さが0.25mm以上とは、両辺の長さがそれぞれ0.25mm以上であることをいう。また、面取り部を斜辺とする直角三角形の2辺とは、圧粉成形体(圧粉磁心)の端面に平行な辺と垂直な辺のことである。
(9)上記圧粉磁心の製造方法の一形態として、毛材の毛丈が5mm以上20mm以下であることが挙げられる。
上記の構成によれば、毛材の毛丈を5mm以上とすることで、毛材に柔軟性を付与して、圧粉成形体が損傷し難くできる。一方、毛材の毛丈を20mm以下とすることで、毛材のコシを維持して研削力を確保でき、バリを効率良く除去できる。
(10)本発明の一態様に係る圧粉磁心は、上記(1)〜(9)のいずれかに記載の圧粉磁心の製造方法により製造された圧粉磁心である。
上記の構成によれば、上記圧粉磁心は、上記圧粉磁心の製造方法によって得られたものであり、生産性が高く、低コスト化を実現できる。
上記圧粉磁心は、バリが除去されていることから、圧粉磁心をコイル部品に使用した際に、バリによってコイルの巻線の絶縁被覆を傷付けたり、バリが欠落することによってコイル部品が動作不良を起こしたりすることを防止できる。また、複数の圧粉磁心を組み合わせてコイル部品の磁心を構成する場合、圧粉磁心の端面同士を突き合わせて接合する際、端面のバリが除去されていることで、バリによって端面間にギャップが形成されるがことなく、磁気特性の低下を抑制できる。更に、角部が所望の面取り形状(R形状やC形状)に形成された圧粉磁心であれば、角部が欠け難いので他の部材との接触に伴う角部の欠けを抑制できる。角部が面取りされた圧粉磁心としては、具体的には、角部に面取り長さが0.25mm以上の面取り部を有する態様が挙げられる。
(11)本発明の一態様に係るコイル部品は、巻線を巻回してなるコイルとコイルが配置される磁心とを備え、磁心の少なくとも一部は、上記(10)に記載の本発明の一態様に係る圧粉磁心である。
上記の構成によれば、磁心の少なくとも一部が上記圧粉磁心であることから、低コスト化を実現できる。
《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
《実施形態1》
〔圧粉磁心の製造方法〕
実施形態1に係る圧粉磁心の製造方法は、軟磁性粉末を金型を用いて加圧成形して、バリが生じた圧粉成形体を得る成形工程と、圧粉成形体にバリ取り加工を施すバリ取り工程とを備える。バリ取り加工は、バリ取りブラシを用い、バリ取りブラシの毛材の端面をバリに押し当てることで、バリを除去する。圧粉磁心の製造方法の主たる特徴とするところは、バリ取りブラシの毛材に特定の材質の毛材を用いる点にある。この特定の材質の毛材を用いてバリ取り加工すれば、詳しくは後述するが、圧粉成形体に生じたバリを効率良く除去できる。以下、図1〜7を適宜参照して各工程を詳細に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
[成形工程]
金型を用いた加圧成形の一例を図1に示す。金型100は、型孔を有するダイ110と、型孔内に挿通配置される下パンチ120と、下パンチ120に対向配置され、下パンチ120と共に軟磁性粉末200を押圧する上パンチ121とを備える。加圧成形は、ダイ110の型孔と下パンチ120とで形成された成形空間に軟磁性粉末200を充填した後(図1の上図参照)、上パンチ121を下降させ、下パンチ120と上パンチ121とで軟磁性粉末200を押圧して行う(図1の下図参照)。これにより圧粉成形体30(図2参照)が得られる。
(軟磁性粉末)
軟磁性粉末200は、軟磁性粒子を複数有する粉末である。軟磁性粒子の材料は、例えば、純鉄(純度99質量%以上)や、Fe−Si−Al系合金、Fe−Si系合金、Fe−Al系合金、Fe−Ni系合金などの鉄合金が挙げられる。軟磁性粉末200の平均粒径は、例えば、1μm以上500μm以下、更に50μm以上300μm以下が挙げられる。軟磁性粉末の平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定した体積粒度分布における累積体積が50%となる粒径(D50)のことである。軟磁性粒子は、その表面に形成される絶縁被膜を備えていてもよい。絶縁被膜の材料は、例えば、リン酸塩、シリコーン樹脂などの絶縁性樹脂、シリカなどの酸化物が挙げられる。絶縁被膜の厚さは、例えば、10nm以上1μm以下が挙げられる。軟磁性粒子の表面に絶縁被膜を有することで、圧粉磁心の渦電流損を低減でき、圧粉磁心の磁気特性を向上できる。
その他、加圧成形した圧粉成形体を保形するための成形用樹脂などを軟磁性粉末に混合してもよい。成形用樹脂などの種類は、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、及びパラフィンや脂肪酸アミド、脂肪酸エステルなどのワックス類などが挙げられる。成形用樹脂の含有量は、軟磁性粉末200に対して、例えば0.1質量%以上3.0質量%以下が挙げられる。
(成形条件)
成形条件は、圧粉成形体30(図2参照)が得られれば、特に問わない。例えば、成形圧力は500MPa以上1500MPa以下が挙げられる。成形圧力を500MPa以上の高い成形圧力とすれば、高密度の圧粉成形体30を得られ、圧粉磁心の磁気特性を向上できる。成形圧力を1500MPa以下とすれば、軟磁性粒子の表面に形成された絶縁被膜の損傷を抑制できる。
(圧粉成形体)
図1に例示した金型100を用いて加圧成形して得られた圧粉成形体の一例を図2に示す。金型100から取り出した圧粉成形体30には、その端面301の周縁部に端面301から垂直方向(パンチの押圧方向)に突出するバリ31が生じることがある。圧粉成形体の形状は、棒状、柱状、ブロック状、板状、環状など所望の形状とする。
(バリ)
バリ31は、高い成形圧力で加圧成形することで形成され、成形圧力が高いほど、大きくなる傾向がある。バリ31の大きさは、成形圧力の大きさにもよるが、例えば、バリの根元厚さwは0.01mm以上0.30mm以下程度、バリの高さtは0.005mm以上0.30mm以下程度である(図2中、破線丸囲み部分の拡大断面図参照)。
[バリ取り工程]
バリ取り工程は、圧粉成形体にバリ取り加工を施す。バリ取り加工は、セラミックスの砥粒(図示略)が混入された樹脂の砥粒入り樹脂繊維を複数束ねた毛材を有するバリ取りブラシを用い、毛材の端面をバリに押し当てることでバリを除去する。まず、使用するバリ取りブラシの構成を説明し、その後、そのバリ取りブラシを用いて加工する加工条件を説明する。
(バリ取りブラシ)
バリ取り加工に用いるバリ取りブラシの一例を図3に示す。バリ取りブラシ1は、砥粒入り樹脂繊維11を複数束ねた毛材10を有する(図3の左上図参照)。この例では、毛材10の一方の端部がホルダ15に埋め込まれて固定され、砥粒入り樹脂繊維11が結束されている。図3に例示するバリ取りブラシ1は、複数の毛材10を有し、毛材10が円筒形に配置されている(図3では、毛材10の束数が36)。
〈毛材〉
毛材10(砥粒入り樹脂繊維11)は、バリに押し当てられると砥粒入り樹脂繊維11の樹脂が摩耗して砥粒を樹脂表面に露出させ、この露出した砥粒でバリ31を除去する。毛材10を砥粒入り樹脂繊維11で構成することで、バリ31を効率よく除去しつつ、角部が所望のサイズ及び形状に面取りされた圧粉磁心を製造できる。これは、砥粒入り樹脂繊維11が柔軟性と剛性とをバランス良く兼ね備えているためである。即ち、樹脂が有するしなやかさにより、砥粒入り樹脂繊維11をバリに十分に接触させられる。そして、上述のように樹脂が摩耗してセラミックスの砥粒が露出すると、この砥粒の有する硬さによりバリ31を効率よく擦り取ることができる。
砥粒入り樹脂繊維11の樹脂は、バリ取り加工時に摩耗により程度良く除去されて砥粒を樹脂から露出させる。樹脂の材質は、例えば、ポリアミド(PA)樹脂(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612)、ポリプロピレン(PP)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。PA樹脂は、耐熱性、耐衝撃性に優れるため好適である。
砥粒入り樹脂繊維11の砥粒は、バリを擦り取る。砥粒は、セラミックス、例えば、炭化ケイ素(SiC)、窒化ケイ素(Si)、及び酸化アルミニウム(Al)から選択される少なくとも1種が挙げられる。炭化ケイ素は硬くて好適である。砥粒の粒度(番手♯)は、後述の砥粒入り樹脂繊維11の繊維径に併せて適宜選択できる。砥粒の番手♯は、例えば、60以上325以下程度が挙げられる。砥粒の砥粒入り樹脂繊維11における含有量は、少なすぎるとバリ31を効率よく除去することが難しく、多すぎると樹脂の割合が少なくなり樹脂のしなやかさが低減するおそれがある。砥粒の上記含有量は、例えば、15質量%以上40質量%以下が挙げられる。
砥粒入り樹脂繊維11の形状は、長手方向に直線状や波形状などが挙げられる。その断面形状は、円形状が代表的である。砥粒入り樹脂繊維11の繊維径は、例えば、0.5mm以上2.0mm以下程度が挙げられる。砥粒入り樹脂繊維11の繊維長は、10mm以上100mm以下程度が挙げられる。砥粒入り樹脂繊維11の繊維径及び繊維長が上述の範囲であることで、適度な柔軟性と剛性とを毛材10に兼備させ易い。そのため、効率的にバリ取り加工を行える上に、このバリ取り加工と同時に面取り加工を行える。
毛材10は、砥粒入り樹脂繊維11を結束して構成される。毛材10の数は、単数でもよいし複数でもよい。毛材10の数を単数とする場合、砥粒入り樹脂繊維11の束ね方を柱形(円柱形)としてもよし、円筒形としてもよい。毛材の数を複数とする場合、毛材を柱形(円柱形)に配置してもよいし円筒形に配置してもよい。円筒形に配置する場合は、例えば、図3の左上図に示すように、円盤のホルダ15の周縁に固定することが挙げられる。この例では、ホルダ15に、円環状の埋設穴が設けられており、毛材10の端部が埋設穴に埋め込まれて固定されることで、複数の毛材10が円筒形に配列されている。毛材10は、ホルダ15に接着剤で固定されている。ホルダ15の径は、毛材10の直径や束数などによって適宜選択すればよく、例えば3mm以上300mm以下程度が挙げられる。
〈スリーブ〉
図3に例示するバリ取りブラシ1は、毛材10を収納するスリーブ20を有する(図3の右上図参照)。スリーブ20は、円筒状であり、開口した一端側からホルダ15に固定された毛材10が挿入される。ホルダ15は、スリーブ20内に収納され、例えばネジなどの固定具で固定される。ホルダ15とスリーブ20には、スリーブ20の開口端から突出する毛材10の毛丈(砥粒入り樹脂繊維11の突出量)eを調整する毛丈調整機構を有することが好ましい。毛丈調整機構としては、例えばスライド構造やネジ構造などを採用できる。スライド構造の場合は、ホルダ15をスリーブ20内にスライド自在に収納し、ホルダ15をスリーブ20に対して軸方向に移動させることで、毛材10の毛丈eを調整できる。ネジ構造の場合は、ホルダ15の外周面に雄ネジを形成し、スリーブ20の内周面にこの雄ネジに対応する雌ネジを形成して、ホルダ15をスリーブ20に対して回転させることで、毛材10の毛丈eを調整できる。毛材10の毛丈eは、例えば5mm以上20mm以下が挙げられ、更に10mm以上15mm以下が挙げられる。毛材10の毛丈eが長いほど柔軟性が増し、毛材10の毛丈eが短いほどコシが強く研削力が高くなる。毛材10の毛丈eを5mm以上とすれば、毛材10に柔軟性を付与して、加工対象の圧粉成形体が損傷することを抑制できる。毛材10の毛丈eを20mm以下とすれば、毛材10のコシを維持して研削力を確保できる。
スリーブ20の他端側の中心には、軸部21を有し、この軸部21を図示しないバリ取り加工装置の回転駆動部に取り付けることで、回転駆動部によってバリ取りブラシ1が回転する。
(バリ取り加工)
バリ取り加工は、図3に例示したようなバリ取りブラシ1を用い、毛材10の端面をバリ31に押し当てることで、バリ31を除去する。図3に例示したバリ取りブラシ1を用いたバリ取り加工の一例を図4、図5に示す。図4では、説明の便宜上、バリ取りブラシ1と圧粉成形体30とを離隔して示している。図5では、図4におけるバリ取りブラシ1と圧粉成形体30とを接触させた状態を部分的に拡大して示している。図4、5中、実線及び破線の太矢印は回転方向を示し、丸付き数字は回転方向の順番を示す。
図4、図5に例示するバリ取り加工は、圧粉成形体30の端面301に対して毛材10を垂直(即ち、毛材10の端面を平行)に接触させ、毛材10の端面をバリ31に押し当てつつ、バリ取りブラシ1を自転(回転)させて行う。バリ取りブラシ1を自転させながらバリ取り加工を行うことで、バリ取りブラシ1の回転により各毛材10の砥粒入り樹脂繊維11に含まれる砥粒でバリ31を微視的に削り取ることができ、バリ取り能力が高くなる。また、各毛材10が均等かつ連続的にバリ31に接触することから、各毛材10の長さが均等に摩耗するため、加工に伴う毛材10の長さ(毛丈e)のバラツキを小さくでき、均一で安定した加工品質を維持し易い。
バリ取り加工は、圧粉成形体30を公転及び自転の少なくとも一方をさせながら行うことが好ましい。圧粉成形体30を公転、又は自転させることで、或いは公転と共に自転させることで、圧粉成形体30の角部にサイズの大きい面取りを施し易い。ここでは、圧粉成形体30を公転させながらバリ取り加工を行う形態を説明する。圧粉成形体30を公転させると共に自転させてバリ取り加工を行う形態については実施形態2で説明する。圧粉成形体30を公転させるには、例えば、図4に示す回転盤90を用いることが挙げられる。
回転盤90は、圧粉成形体30を載置する設置台91と、設置台91が取り付けられ、回転自在であって自らが自転することで設置台91を公転させる公転台92とを備える。公転台92は、モータなどの駆動源(図示略)により回転する。圧粉成形体30は、公転台92が回転することにより設置台91が公転することで公転する。
設置台91の数は、単数でもよいし複数でもよい。ここでは、設置台91の数を6個(複数)としている。設置台91を複数とすれば、一つのバリ取りブラシ1で複数の圧粉成形体30を同時にバリ取り加工できる。
公転台92の直径は、適宜選択できる。ここでは、バリ取りブラシ1の直径よりも小さい。公転台92の回転軸は、公転台92の中心に位置している。公転台92のバリ取りブラシ1に対する位置関係は、互いの回転軸がずれて配置される位置としている。公転台92の回転軸とバリ取りブラシ1の回転軸とのずれは、例えば、バリ取りブラシ1の外接円の一部(円弧)が複数の設置台91のそれぞれに配置される圧粉成形体30の内接円の内側に配置される程度とすることが好ましい。圧粉成形体30の内接円とは、公転台92の回転軸を中心とし、円周上に配置した各圧粉成形体30の周縁部の一辺を接線とする円をいう。バリ取りブラシ1の外接円とは、円筒状に配置された全ての毛材10の外接円をいう。このように公転台92の回転軸とバリ取りブラシ1の回転軸とをずらせば、圧粉成形体30の公転軌道とバリ取りブラシ1の自転軌道とが交差する。即ち、公転台92の回転により圧粉成形体30が一周公転する間に、圧粉成形体30がバリ取りブラシ1の外接円の内側(外側)から外側(内側)へ移動し、更にその外側(内側)から内側(外側)へ移動する。その圧粉成形体30のバリ取りブラシ1の内外への動きに伴い、圧粉成形体30の周縁部全域をバリ取り加工できる。また、この形態のように一つのバリ取りブラシ1で複数の圧粉成形体30を同時にバリ取り加工する場合でも、全ての圧粉成形体30の周縁部に毛材10を接触させられ、全ての圧粉成形体30のバリ取り加工を良好に行える。
公転台92の回転方向は、バリ取りブラシ1の回転方向に対して同一方向としてもよいし反対方向としてもよい。いずれの場合でも、上述のように公転台92とバリ取りブラシ1の回転軸が互いにずれていることでバリ取り加工を良好に行えるからである。
公転台92の回転数は、適宜設定できる。公転台92の回転数が大きくなるほど研削力が高くなり、バリを効果的に除去できる。公転台92の回転数は、例えば、5rpm以上30rpm以下程度が挙げられる。
バリ取りブラシ1の回転方向は、バリ取り加工の開始から終了まで終始一貫して同一方向として行ってもよいが、特に圧粉成形体30を公転させる場合、バリ取り加工の途中で少なくとも一回反転させて行うことが好ましい。そうすれば、圧粉成形体30の周縁部に均一かつサイズの大きい面取りを施すことができる。特に、バリ取りブラシ1の回転方向を終始一貫して同一方向とする場合に比較して、圧粉成形体30の周縁部に偏りのない均質なバリ取り加工を施し易い。圧粉成形体30の周縁部に対して一方向ではなく双方向からバリ取りブラシ1の毛材10を接触させられるからである。その上、バリ取りブラシ1が均等に摩耗させられて局所的な減りが生じ難い。例えば、図4の丸付き数字1の実線の太矢印で示すように、バリ取りブラシ1が公転台92の回転方向と反対方向に回転している場合、バリ取り加工の途中で、丸付き数字2の破線の太矢印で示すように、バリ取りブラシ1を公転台92の回転方向と同一方向に回転させる。バリ取りブラシ1の回転方向の反転は、一旦、バリ取りブラシ1を圧粉成形体30から逃がしてから行うとよい。
バリ取りブラシ1の反転回数は、特に限定されないが、公転台92の回転方向と同一方向にバリ取りブラシ1を回転させてバリ取り加工を行う回数と、反対方向にバリ取りブラシ1を回転させてバリ取り加工を行う回数とが同一回数となるように選択することが好ましい。バリ取りブラシ1の反転回数は、奇数回、例えば、1、3回程度が挙げられる。
バリ取りブラシ1の回転数は、適宜設定できる。バリ取りブラシ1の回転数を上げるほど研削力が高くなり、バリ31を効果的に除去できる。また、回転数を上げ過ぎると、毛材10の先端が遠心力によって広がることで、切込量が一定にならないことがある。バリ取りブラシ1の回転数は、バリ取りブラシ1の径にもよるが、例えば、バリ取りブラシ1の外径が160mmの場合、1000rpm以上2000rpm以下程度が挙げられる。なお、バリ取りブラシ1の回転数は、バリ取りブラシ1の最外周でのバリ取りブラシ1の回転速度(周速)が一定の範囲内に収まるように設定することが好ましく、バリ取りブラシ1の直径に応じて適宜設定することが望ましい。
〈切込量〉
バリ取りブラシ1の切込量cは、例えば、1mm以上5mm以下が好ましい。切込量とは、毛材10の端面が圧粉成形体30の端面301に接触してから端面301からの深さ方向へブラシの移動量のことである。換言すれば、図6に示すように、毛材10の一部の端面を圧粉成形体30の端面301に接触させたとき、圧粉成形体30の端面301から、端面301に接触していない毛材10の残部の端面までの距離のことである。切込量cが大きいほど、毛材10の端面がバリ31に押し付けられることから研削力が高くなるが、大きすぎると、バリ取り加工後の圧粉成形体30(圧粉磁心)の角部に形成される面取り部の面取り長さが必要以上に大きくなる。切込量cを1mm以上とすれば、バリ31を効果的に除去することができる。切込量cを5mm以下とすれば、角部に形成される面取り部の面取り長さ(後述)を所望の長さにすると共に、面取り部の形状を所望の形状にできる。つまり、バリ取り加工後の圧粉成形体30(圧粉磁心)の角部を所望のサイズのR形状やC形状に仕上げられる。切込量cは、2mm超4mm以下が特に好ましい。
〈面取り部の面取り長さ〉
バリ取り加工によって、圧粉成形体30の角部に、面取り長さが0.25mm以上の面取り部を形成することが好ましい。角部における面取り部の面取り長さを0.25mm以上にすれば、角部が欠け難い圧粉磁心を製造できる。面取り部の面取り長さについて、図7を用いて説明する。図7は、バリ取り加工後の圧粉成形体30’を示す図である。圧粉成形体30’の角部302には、面取り部32が形成されている(図7中、破線丸囲み部分の拡大断面図参照)。面取り部32の面取り長さとは、面取り部32を斜辺とする直角三角形の2辺の各辺の長さa,bのことであり、面取り長さが0.25mm以上とは、両辺の長さa,bがそれぞれ0.25mm以上であることをいう。面取り部32の形状は、R面取りのようなR形状(曲面状)でもよいし、C面取りのようなC形状(平面状)でもよい。面取り長さの上限値は特に問わないが、大きすぎると、コイルと組み合わせた際の磁路の有効断面積が少なくなる。面取り長さは、1mm以下とすることが好ましい。面取り長さを0.25mm以上1mm以下とするには、例えば、上述した切込量(1mm以上5mm以下)とすることが挙げられる。面取り長さは、0.3mm超にでき、更には0.35mm以上にできる。面取り長さは、0.8mm以下にでき、更には0.70mm以下にできる。なお、面取り部32の面取り長さa,bは、切込量などの加工条件によって異なることがある。
〈加工環境〉
加工環境は、ドライ加工でもウェット加工でも特に問わない。ドライ加工であれば、毛材10をクーラント液等を介することなく圧粉成形体30に接触させられるため研削力が高いものの、加工に伴う毛材10の温度上昇の抑制が困難で、毛材10が摩耗し易いため連続した長時間の加工が困難である。一方、クーラント液を十分に供給しながらバリ取り加工を行うウェット加工であれば、バリ取り加工中、クーラント液によって毛材10(図4参照)を冷却できるので、連続した長時間の加工であっても、加工に伴う毛材10の温度上昇を抑制でき、毛材10の摩耗を抑制できる。加えて、除去したバリや摩耗した砥粒入り樹脂繊維の洗浄効果も期待できる。但し、ウェット加工の場合は、毛材10の端面とバリ31との接触箇所に入り込んだクーラント液が潤滑剤として働き、研削力が落ちることで、バリ取り能力が低下するおそれがある。そこで、ドライ加工とウェット加工との中間のセミドライ加工を採用するとよい。具体的には、クーラント液をミスト状にして毛材10に吹き付けることで、毛材10の冷却を行いながら、クーラント液による潤滑効果を抑制する。或いは、圧粉成形体30の端面301の毛材10が接触していない箇所にクーラント液をかけることで、毛材10の冷却を行いながら、クーラント液をブラシ1の回転によって飛散させて、クーラント液による潤滑効果を抑制する。上記セミドライ加工であれば、毛材10を冷却できながら、クーラント液による研削力の低下も抑制できるので、毛材10の寿命を向上しつつ研削力の低下を抑制でき、長時間にわたってバリ取り能力が低下することなく加工を行える。
[熱処理工程]
実施形態に係る圧粉磁心の製造方法は、更に、圧粉成形体に熱処理を施す熱処理工程を備えてもよい。この熱処理は、加圧成形によって圧粉成形体中の軟磁性粒子に導入された歪みを除去する。軟磁性粒子に導入された歪みを除去すれば、圧粉磁心のヒステリシス損を低減でき、圧粉磁心の磁気特性を向上できる。熱処理温度は、例えば300℃以上700℃以下が挙げられる。熱処理温度を300℃以上とすれば、軟磁性粒子に導入された歪みを効果的に除去でき、700℃以下とすれば、軟磁性粒子の表面に形成された絶縁被膜の損傷を抑制できる。好ましい熱処理温度は400℃以上である。熱処理雰囲気は、大気中でもよいが、窒素ガス雰囲気やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気とすると、軟磁性粒子の酸化を抑制できる。熱処理工程は、成形工程後、バリ取り工程前に実施してもよいし、バリ取り工程後に実施してもよい。
〔圧粉磁心の製造方法の作用効果〕
上述した圧粉磁心の製造方法によれば、柔軟性と剛性とをバランスよく兼ね備える砥粒入り樹脂繊維のバリ取りブラシを用いることで、圧粉成形体を損傷させることなく圧粉成形体の端面に生じたバリを効率よく除去できる。また、バリ取り加工を大きな切込量で行えば、バリの効率的な除去と同時に所望のサイズ及び形状(R形状やC形状)の面取り部の形成も可能である。
〔圧粉磁心〕
実施形態1に係る圧粉磁心は、上述した圧粉磁心の製造方法によって得られたものである。圧粉磁心の形状は、バリ取り加工後の圧粉成形体の形状と実質的に同一であり、棒状、柱状、ブロック状、板状、環状など種々の形状が挙げられる。
圧粉磁心は、バリが除去されていることから、圧粉磁心をコイル部品に使用した際に、バリによってコイルの巻線の絶縁被膜を傷付けたり、バリが欠落することによってコイル部品が動作不良を起こすことを防止できる。また、複数の圧粉磁心を組み合わせてコイル部品の磁心を構成する場合、圧粉磁心の端面同士を突き合わせて接合する際、端面のバリが除去されていることで、バリによって端面間にギャップが形成されるがことなく、磁気特性の低下を抑制できる。
上述した圧粉磁心の製造方法によれば、バリ取り加工後の圧粉成形体の角部を所望のサイズ及び形状の面取り部に仕上げることが可能であり、角部がR形状やC形状に形成された圧粉磁心を得ることができる。角部がR形状やC形状に形成された圧粉磁心としては、具体的には、図7に示すバリ取り加工後の圧粉成形体30’のように、角部302に面取り長さが0.25mm以上の面取り部32を有することが挙げられる。より好ましい面取り長さは、0.3mm超、更に0.35mm以上である。面取り長さの上限値は特に問わないが、大きすぎると、コイルと組み合わせた際の磁路の有効断面積が少なくなるので、1mm以下が挙げられる。
〔コイル部品〕
実施形態1に係るコイル部品は、巻線を巻回してなるコイルと、コイルが配置される磁心とを備え、磁心の少なくとも一部が上述した圧粉磁心である。巻線は、代表的には、導体の表面に絶縁被覆を有する被覆線が挙げられる。導体としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの導電性材料からなる丸線や平角線が挙げられる。絶縁被覆の構成材料は、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリエステル樹脂などの絶縁性樹脂が挙げられる。コイル部品の磁心は、磁心の全部が上記圧粉磁心で構成されていてもよく、その場合、1つの上記圧粉磁心で構成されていてもよいし、複数の上記圧粉磁心を組み合わせて構成してもよい。また、コイル部品の磁心は、磁心の一部のみが上記圧粉磁心で構成されていてもよく、その場合、電磁鋼鈑を積層した積層鋼鈑や、樹脂中に軟磁性粉末が分散された磁粉分散樹脂成形体などの別の材料と組み合わせて構成してもよい。コイル部品の具体例としては、例えば、チョークコイル、リアクトル、トランス、モータ、アンテナ、燃料インジェクタ、イグニッションコイルなどが挙げられる。
《実施形態2》
〔圧粉磁心の製造方法〕
実施形態2に係る圧粉磁心の製造方法は、実施形態1と同様、成形工程とバリ取り工程とを備える。実施形態2の圧粉磁心の製造方法は、バリ取り工程で、圧粉成形体を公転させることに加えて自転させる点が実施形態1と相違する。以下、主として図8を参照し、実施形態1との相違点を中心に説明する。
[バリ取り工程]
バリ取り加工は、上述した実施形態1と同様、図3で説明したバリ取りブラシ1を用いて行う。バリ取り加工は、圧粉成形体30を公転させると共に自転させて行う。圧粉成形体30を自転させるには、設置台91を自転させることで行える。設置台91の自転は、設置台91を回転させるモータなどの駆動源(図示略)を備える公転台92を用いて、その駆動源により行うことが挙げられる。圧粉成形体30は、設置台91に載置されて、設置台91が回転することで自転し、公転台92が回転するにより設置台91が公転することで公転する。なお、図8では、説明の便宜上、回転方向を示す太矢印は、複数の設置台91のうち一つの設置台91にのみ付して、他の設置台91では省略しているが、他の設置台91も同様の方向に自転している。
設置台91と公転台92の回転方向は、互いに同一方向としてもよいし、互いに反対方向としてもよい。ここでは、設置台91及び公転台92の回転方向は、互いに同一方向とし、バリ取りブラシ1と逆方向としている。
設置台91の自転回数は、適宜設定できる。設置台91の自転回数とは、公転台の1周当たりの回転数を言う。設置台91の自転回数は、例えば、1回以上5回以下程度が挙げられる。設置台91の回転数は、例えば、5rpm以上250rpm以下程度が挙げられる。
なお、実施形態2のように圧粉成形体30を公転させると共に自転させる場合、実施形態1のようにバリ取りブラシ1の回転方向を反転させてもよいし反転させなくてもよい。
〔圧粉磁心の製造方法の作用効果〕
上述した圧粉磁心の製造方法によれば、圧粉成形体の周縁部にサイズの大きい面取りを施すことができる。また、圧粉成形体を公転させると共に自転させることで圧粉成形体の周縁部に対して種々の方向からバリ取りブラシの毛材を接触させ易い。そのため、圧粉成形体の角部に偏りのない均質なバリ取り加工を施し易い。その上、バリ取りブラシが均等に摩耗させられて局所的な減りが生じ難い。
〔試験例1〕
圧粉成形体にバリ取り加工を施して圧粉磁心を作製し、圧粉磁心の角部の評価を行った。
圧粉成形体として、表1に示す圧粉成形体A、Bを作製した。圧粉成形体A,Bは、軟磁性粉末として、平均粒径が0.25mm(250μm)の純鉄粉を使用した。各純鉄粉には、リン酸塩化成処理を施して、鉄粒子の表面にリン酸塩からなる絶縁被膜(厚さ約20nm以上40nm以下)を形成した。
図1に例示したような金型を用いて、軟磁性粉末を表1に示す成形条件(成形圧力)で加圧成形して、圧粉成形体を得た後、表1に示す熱処理条件(熱処理温度・熱処理雰囲気)で熱処理を施した。圧粉成形体Aの形状は、20mm四方(□20mm)×高さ20mmの角柱状とし、圧粉成形体Bの形状は、直径φ20mm×高さ20mmの円柱状とした。圧粉成形体A、Bの密度の測定結果を表1に併せて示す。密度は、サイズと重量から算出した。
加圧成形して得られた圧粉成形体A、Bについて、バリの有無を確認したところ、端面にバリが発生していた。圧粉成形体A、Bについて、バリの根元厚さ及び高さ(図2参照)を測定したところ、圧粉成形体A,B共に、平均で根元厚さが0.13mm、高さが0.10mmであった。
Figure 0006338950
バリ取り加工には、表2に示すバリ取りブラシa〜cを用いた。バリ取りブラシa〜cの構成は、図3を参照して説明したバリ取りブラシ1と同様であり、毛材とホルダとスリーブとを備える。表2には、毛材を構成する繊維の種類、材質、砥粒の材質及び番手(#)、毛材の直径(mm)、毛材の毛丈(mm)、スリーブの外径(mm)を示す。
Figure 0006338950
圧粉成形体A、Bにバリ取りブラシa〜cを用いてバリ取り加工を行い、圧粉磁心の試料No.1−1〜1−3を作製した。各試料No.1−1〜1−3において、試験対象として用いた圧粉成形体A、Bと、バリ取り加工に用いたバリ取りブラシa〜cの組み合わせを表3に示す。
(試料No.1−1〜1−3)
試料No.1−1〜1−3の圧粉磁心の作製(バリ取り加工)は、表3に示す切込量c(mm)で、表3に示す回転数にバリ取りブラシを自転させて行った。このバリ取り加工に当たって試料No.1−1〜1−3では、図4及び5を参照して説明した設置台91と公転台92とを備える回転盤90を用いた。ここでは、設置台91及び公転台92の両方とも回転させることで、圧粉成形体を公転させると共に自転させた。設置台91と公転台92の回転方向は、同方向とし、バリ取りブラシの回転方向に対しては逆方向とした。設置台91の自転回数(回)と公転台92の回転数(rpm)を表3に示す。設置台91の自転回数(回)とは、公転台92の1周当たりの回転数をいう。バリ取り加工時間は、16secとした。加工環境は、クーラント液を使用しないドライ加工(乾式)である。
(評価)
試料No.1−1〜1−3の圧粉磁心に対し、端面の周縁部(角部)を観察してバリの有無及び面取り部の形成の有無を確認し、角部における面取り部の面取り長さを測定した。面取り長さの測定は、輪郭形状測定機(株式会社東京精密製コンターレコード)を用いて行い、図7を用いて説明したように、面取り部を斜辺とする直角三角形の2辺の各辺の長さa,bを求めた。その結果を表3に示す。いずれの試料も、長さaとbとが略同等であったため、表3には、各辺の長さa,bのうち、長さbの値を示している。
Figure 0006338950
砥粒入り樹脂繊維を用いてバリ取り加工した試料No.1−1、1−2は、圧粉成形体の角部が欠けることなくバリが除去された圧粉磁心が得られた。一方、金属繊維のバリ取りブラシを用いてバリ取り加工した試料No.1−3は、圧粉成形体の角部が大きく欠けた圧粉磁心が得られた。この結果から、砥粒入り樹脂繊維で構成した毛材を備えるバリ取りブラシを用いて圧粉成形体のバリ取りを行うことで、圧粉成形体を損傷させることなく圧粉成形体の端面に生じたバリを効率よく除去できることが分かった。バリ取りブラシを自転させ、圧粉成形体を公転させると共に自転させてバリ取り加工した試料No.1−1、1−2は、面取り部が形成されており、その面取り長さが0.25mm以上1mm以下であった。
〔試験例2〕
試験例1と同様にして、圧粉成形体にバリ取り加工を施して圧粉磁心を作製し、圧粉磁心の角部の評価を行う。
圧粉成形体として、試験例1の圧粉成形体Aと同様にして、圧粉成形体Cを作製する。圧粉成形体Cは、軟磁性粉末の平均粒径、成形圧力、及び熱処理雰囲気が圧粉成形体Aと相違し、熱処理温度、形状、及びサイズが圧粉成形体Aと同じである。即ち、平均粒径が0.06mm(60μm)の純鉄粉を使用し、成形圧力は640MPa、熱処理雰囲気は窒素雰囲気とする。圧粉成形体Cの密度は、サイズと重量から算出すると7.2g/cm程度となる。圧粉成形体Cのバリの根元厚さ及び高さは、試験例1と同様にして測定すると、平均で根元厚さが0.04mm、高さが0.04mm程度となる。
バリ取り加工には、表4に示すバリ取りブラシd〜fを用いる。バリ取りブラシd〜fの構成は、図3を参照して説明したバリ取りブラシ1と同様であり、毛材とホルダとスリーブとを備える。表4には、毛材を構成する繊維の種類、材質、砥粒の材質及び番手(#)、毛材の直径(mm)、毛材の毛丈(mm)、スリーブの外径(mm)を示す。
Figure 0006338950
試験例1の圧粉成形体Aと圧粉成形体Cとに試験例1のバリ取りブラシbとバリ取りブラシd〜fを用いてバリ取り加工を行い、圧粉磁心の試料No.2−1〜2−4を作製する。各試料No.2−1〜2−4において、試験対象として用いる圧粉成形体A、Cと、バリ取り加工に用いるバリ取りブラシb、d〜fの組み合わせを表5に示す。
(試料No.2−1〜2−3)
試料No.2−1〜2−3の圧粉磁心の作製(バリ取り加工)は、試験例1と同様、設置台91及び公転台92の両方とも回転させて圧粉成形体を公転させると共に自転させ、表5に示す切込量c(mm)で、表5に示す回転数にバリ取りブラシを自転させて行う。設置台91と公転台92の回転方向は、同方向とし、バリ取りブラシの回転方向に対しては逆方向とする。設置台91の自転回数(回)と公転台92の回転数(rpm)を表5に示す。バリ取り加工時間は、16secとする。加工環境は、クーラント液を使用しないドライ加工(乾式)である。
(試料No.2−4)
試料No.2−4の圧粉磁心の作製(バリ取り加工)は、表5に示す切込量c(mm)で、表5に示す回転数にバリ取りブラシを自転させて行う。試料No.2−4では、回転盤90を用いない。即ち、設置台91及び公転台92の両方とも回転させず、圧粉成形体を公転も自転もさせない。公転数と自転回数の欄の「−」は、それぞれ回転させていないことを示す。バリ取り加工時間は、16secとする。加工環境は、ドライ加工(乾式)である。
(評価)
試料No.2−1〜2−4の圧粉磁心に対し、試験例1と同様にして端面の周縁部(角部)を観察してバリの有無及び面取り部の形成の有無を確認し、角部における面取り部の面取り長さを測定する。その結果を表5に示す。いずれの試料も、長さaとbとが略同等であるため、表5には、各辺の長さa,bのうち、長さbの値を示している。
Figure 0006338950
試験例1と同様、砥粒入り樹脂繊維を用いてバリ取り加工する試料No.2−1〜2−3は、圧粉成形体の角部が欠けることなくバリが除去された圧粉磁心が得られる。また、バリ取りブラシを自転させ、圧粉成形体を公転させると共に自転させてバリ取り加工する試料No.2−1〜2−3は、面取り部が形成されており、その面取り長さが0.25mm以上1mm以下である。一方、バリ取りブラシを自転させるが、圧粉成形体を公転も自転もさせない試料No.2−4は、面取り部が形成されており、その面取り長さが0.18mmである。この結果から、バリ取りブラシを自転させ、圧粉成形体を公転させると共に自転させてバリ取り加工を行うことで、圧粉成形体を公転や自転させずにバリ取り加工を行う場合に比べて、面取り長さの大きい圧粉磁心が得られると考えられる。
本発明の圧粉磁心は、各種のコイル部品(例えば、リアクトル、トランス、モータ、チョークコイル、アンテナ、燃料インジェクタ、イグニッションコイル(点火コイル)など)の磁心やその素材に好適に利用できる。本発明のコイル部品は、例えば、チョークコイル、リアクトル、トランス、モータ、アンテナ、燃料インジェクタ、イグニッションコイルなどに利用することができる。本発明の圧粉磁心の製造方法は、上記圧粉磁心の製造に好適に利用できる。
1 バリ取りブラシ
10 毛材 11 砥粒入り樹脂繊維
15 ホルダ
20 スリーブ 21 軸部
30、30’ 圧粉成形体
301 端面 302 角部
31 バリ 32 面取り部
90 回転盤
91 設置台 92 公転台
100 金型
110 ダイ 120 下パンチ 121 上パンチ
200 軟磁性粉末

Claims (8)

  1. 軟磁性粉末を金型を用いて加圧成形して、バリが生じた圧粉成形体を得る成形工程と、
    前記圧粉成形体にバリ取り加工を施すバリ取り工程とを備え、
    前記バリ取り加工は、セラミックスの砥粒が混入された樹脂の砥粒入り樹脂繊維を複数束ねた複数の毛材を円筒形に配置したバリ取りブラシを用い、前記バリ取りブラシを自転させると共に前記圧粉成形体を公転かつ自転させて、前記毛材の端面を前記バリに押し当てることで、前記バリを除去し、
    前記圧粉成形体の公転方向と自転方向とは、互いに同一方向で、かつ前記バリ取りブラシの自転方向と逆方向とし、
    前記圧粉成形体の自転回数は、1回以上5回以下である圧粉磁心の製造方法。
  2. 前記セラミックスは、炭化ケイ素、窒化ケイ素、及び酸化アルミニウムから選択される少なくとも1種である請求項1に記載の圧粉磁心の製造方法。
  3. 前記バリ取り工程は、前記バリ取り加工の途中で前記バリ取りブラシの自転方向を少なくとも一回反転させる請求項1又は請求項に記載の圧粉磁心の製造方法。
  4. 前記バリ取り加工は、前記圧粉成形体の前記バリが生じた端面からの前記バリ取りブラシの切込量を1mm以上5mm以下として行う請求項1から請求項のいずれか1項に記載の圧粉磁心の製造方法。
  5. 前記バリ取り加工は、前記圧粉成形体の角部に、面取り長さ0.25mm以上の面取り部を形成する請求項1から請求項のいずれか1項に記載の圧粉磁心の製造方法。
  6. 前記毛材の毛丈が5mm以上20mm以下である請求項1から請求項のいずれか1項に記載の圧粉磁心の製造方法。
  7. 請求項1から請求項のいずれか1項に記載の圧粉磁心の製造方法によって得られた圧粉磁心。
  8. 巻線を巻回してなるコイルと、前記コイルが配置される磁心とを備えるコイル部品であって、
    前記磁心の少なくとも一部は、請求項に記載の圧粉磁心であるコイル部品。
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