(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、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、前記バリを除去し、
前記バリ取り加工では、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０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下にして行う圧粉磁心の製造方法。
【請求項２】
前記セラミックスは、アルミナ、炭化ケイ素及び窒化ケイ素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。
【請求項３】
前記バリ取りブラシは、複数の前記セラミックス繊維が円筒形に配置され、
前記バリ取り加工は、前記バリ取りブラシを自転させて行う請求項１又は請求項２に記載の圧粉磁心の製造方法。
【請求項４】
前記バリ取り加工における前記バリ取りブラシの回転数を１０００ｒｐｍ以上８０００ｒｐｍ以下、前記バリ取りブラシの送り速度を１０００ｍｍ／ｍｉｎ以上５０００ｍｍ／ｍｉｎ以下とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧粉磁心の製造方法。
【請求項５】
前記バリ取り加工は、前記圧粉成形体の角部に、面取り長さが０．３ｍｍ以下の面取り部を形成する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の圧粉磁心の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５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。
【請求項７】
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６に記載の圧粉磁心であるコイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧粉磁心の製造方法、並びに、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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）とを組み合わせた構成であり、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」と呼ぶ場合がある）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。
【０００４】
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虞がある。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。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−９９７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る圧粉磁心の製造方法は、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、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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【発明の効果】
【００１３】
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、圧粉磁心の生産性が高い。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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態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。
【図２】実施形態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。
【図３】実施形態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。
【図４】実施形態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の一例を示す説明図である。
【図５】実施形態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説明する概略側面図である。
【図６】実施形態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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［本発明の実施形態の説明］
本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１６】
（１）本発明の一態様に係る圧粉磁心の製造方法は、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、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。
【００１７】
上記圧粉磁心の製造方法によれば、セラミックス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、研削力が高く、圧粉成形体の端面に生じたバリを効率良く除去できる。したがって、上記の方法によれば、バリを確実に除去しながら、バリ取り加工にかかる時間も短縮できるため、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、セラミックス繊維であれば、剛性が高く、加工に伴う変形が少ないため、均質な仕上がりが得られる。加えて、セラミックス繊維であれば、耐熱性も高いため、安定した加工を実現できる。
【００１８】
更に、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。
【００１９】
ところで、圧粉成形体の端面に生じたバリに対してバリ取りブラシを用いてバリ取り加工を行うと、ブラシによって周縁部（角部）が削られ、角部に面取り部が形成される。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る場合は、バリを確実に除去するため、加工時間を長くしたり、切込量を大きくしたりする傾向があることから、エッジのダレが大きくなって、角部に形成された面取り部の面取り長さが大きくなり易い。したがって、従来の製造方法では、バリ取り加工後の圧粉成形体（圧粉磁心）の角部をシャープエッジに仕上げることが難しい。
【００２０】
これに対し、上記本発明の一態様に係る圧粉磁心の製造方法では、セラミックス繊維のバリ取りブラシを用いることで、加工時間が短くて済み、エッジのダレを小さくできるので、角部に形成される面取り部の面取り長さを小さくし易い。つまり、上記の方法では、バリ取り加工後の圧粉成形体（圧粉磁心）の角部をシャープエッジに仕上げることが可能である。
【００２１】
（２）上記圧粉磁心の製造方法の一例として、上記セラミックスは、アルミナ、炭化ケイ素及び窒化ケイ素から選択される少なくとも１種である態様が挙げられる。
【００２２】
アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素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。
【００２３】
（３）上記圧粉磁心の製造方法の一例として、上記バリ取りブラシは、複数の上記セラミックス繊維が円筒形に配置され、上記バリ取り加工は、上記バリ取りブラシを自転させて行う態様が挙げられる。
【００２４】
複数のセラミックス繊維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セラミックス繊維でバリを微視的に削り取ることができ、バリ取り能力が高い。また、各セラミックス繊維が均等かつ連続的にバリに接触することから、各セラミックス繊維が均等に摩耗するため、加工に伴うセラミックス繊維の長さ（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。
【００２５】
（４）上記圧粉磁心の製造方法の一例として、上記バリ取り加工は、上記圧粉成形体の上記バリが生じた端面からの上記バリ取りブラシの切込量を０．０１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下にして行う態様が挙げられる。
【００２６】
バリ取りブラシの切込量を０．０１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下にすることで、バリを除去しつつ、エッジのダレも小さくでき、バリ取り加工後の圧粉成形体（圧粉磁心）の角部をシャープエッジに仕上げることができる。
【００２７】
（５）上記圧粉磁心の製造方法の一例として、上記バリ取り加工は、上記圧粉成形体の角部に、面取り長さが０．３ｍｍ以下の面取り部を形成する態様が挙げられる。
【００２８】
角部における面取り部の面取り長さを０．３ｍｍ以下にすることで、エッジのダレが十分に小さく、角部がシャープエッジに形成された圧粉磁心を得ることができる。角部の面取り長さを０．３ｍｍ以下にすることで、圧粉磁心における端面の面積減少が小さくて済む。そのため、圧粉磁心をコイル部品に使用した際に、圧粉磁心により形成される磁路の有効断面積の減少が抑えられるので、磁気抵抗を小さくでき、磁気特性の低下が小さい。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０．３ｍｍ以下とは、両辺の長さがそれぞれ０．３ｍｍ以下であることをいう。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。
【００２９】
（６）本発明の一態様に係る圧粉磁心は、上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の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。
【００３０】
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。
【００３１】
更に、角部がシャープエッジに形成された圧粉磁心であれば、複数の圧粉磁心を、端面同士を突き合わせて磁心を構成した場合、その接合面での磁路の有効断面積の減少が抑えられるため、磁路断面積を確保して、磁気特性の低下を抑制できる。角部がシャープエッジに形成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０．３ｍｍ以下の面取り部を有する態様が挙げられる。
【００３２】
（７）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が上記（６）に記載の本発明の一態様に係る圧粉磁心である。
【００３３】
上記コイル部品は、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。
【００３４】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る圧粉磁心の製造方法、並びに、圧粉磁心及びコイル部品の具体例を説明する。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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００３５】
《圧粉磁心の製造方法》
実施形態に係る圧粉磁心の製造方法は、軟磁性粉末を加圧成形して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。以下、図面を参照して、各工程について詳しく説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
【００３６】
〈成形工程〉
成形工程は、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、バリが生じた圧粉成形体を得る工程である。
【００３７】
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を押圧して行い（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。
【００３８】
（軟磁性粉末）
軟磁性粉末２００は、軟磁性粒子を含む粉末であり、軟磁性粒子の材料としては、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以下とすることが挙げられる。軟磁性粉末の平均粒径とは、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。また、軟磁性粒子の表面には、絶縁被膜が形成されている。絶縁被膜の材料としては、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以下とすることが挙げられる。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。
【００３９】
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。成形用樹脂などの具体例としては、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。成形用樹脂は、軟磁性粉末に対して、例えば０．１質量％以上３．０質量％以下の割合で混合することが挙げられる。
【００４０】
（成形条件）
成形条件は、圧粉成形体３０（図２参照）が得られるのであれば、特に問わない。例えば、成形圧力は５００ＭＰａ以上１５００ＭＰａ以下とすることが挙げられる。５００ＭＰａ以上の高い成形圧力とすることで、高密度の圧粉成形体３０を得ることができ、圧粉磁心の磁気特性を向上できる。成形圧力を１５００ＭＰａ以下とすることで、軟磁性粒子の表面に形成された絶縁被膜が損傷することを抑制できる。
【００４１】
（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ればよい。
【００４２】
（バリ）
圧粉成形体３０の端面３０１に生じるバリ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）。
【００４３】
〈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工程である。ここで、バリ取り加工は、セラミックスの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。
【００４４】
（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、セラミックスの繊維Ｆを複数束ねた毛材１０を有する。この例では、毛材１０が、複数のセラミックス繊維Ｆの集合体をバインダ樹脂に含浸して固めたセラミックス繊維線材１１を複数束ねた構成である（図３の左上図参照）。また、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ることで、セラミックス繊維線材１１が結束されている。セラミックス繊維Ｆには、同じ材質のものを用いる他、異なる材質のものを組み合わせて用いることも可能である。毛材１０は、単数でも複数でもよい。毛材１０が単数の場合は、セラミックス繊維線材１１を柱形（例、円柱形）に束ねてもよいし、筒形（例、円筒形）に束ねてもよい。毛材１０が複数の場合は、毛材１０を柱形（例、円柱形）に配置してもよいし、筒形（例、円筒形）に配置してもよい。図３に例示するバリ取りブラシ１は、複数のセラミックス繊維線材１１を円筒形に束ねた毛材１０を有し、セラミックス繊維線材１１（セラミックス繊維Ｆ）が円筒形に配置されている。
【００４５】
（セラミックス繊維・毛材）
セラミックス繊維Ｆの材質としては、例えば、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。セラミックス繊維Ｆは、直線状であり、繊維径が例えば１μｍ以上１００μｍ以下程度である。セラミック繊維線材１１は、セラミックス繊維Ｆが複数集合した集合体であり（図３の左上図中の拡大図参照）、毛材１０は、複数のセラミック繊維線材１１を円筒形に結束して構成されている。毛材１０の直径（外径）は、圧粉成形体の端面のサイズなどに応じて適宜設定すればよく、毛材１０の幅（外径と内径の差）は、例えば１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることが挙げられる。セラミック繊維線材１１の線材長は、例えば１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度とすることが挙げられる。
【００４６】
セラミックス繊維線材１１において、バインダ樹脂には、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。セラミック繊維線材１１におけるセラミックス繊維Ｆの含有量は、例えば４０質量％以上７０質量％以下程度である。セラミックス繊維線材１１の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円柱状、楕円柱状、角柱状（例、四角柱状）など種々の形状を採用できる。また、ホルダ１５は、円盤状であり、複数のセラミックス繊維線材１１を束ねた毛材１０が固定される。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固定されることで、複数のセラミックス繊維線材１１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（外径）などによって適宜選択すればよく、例えば３ｍｍ以上１５０ｍｍ以下程度とすることが挙げられる。
【００４７】
（スリーブ）
また、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、図示しない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（セラミックス繊維線材１１（セラミックス繊維）の突出量）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の毛丈を調整できる。毛材１０の毛丈は、例えば３ｍｍ以上２０ｍｍ以下、更に１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下とすることが挙げられる。毛材１０の毛丈が長いほど柔軟性が増し、毛材１０の毛丈が短いほどコシが強くなり、研削力が高くなる。毛材１０の毛丈を３ｍｍ以上とすることで、毛材１０に柔軟性を付与して、バリ取り加工によって圧粉成形体が損傷することを抑制できる。毛材１０の毛丈を２０ｍｍ以下とすることで、毛材１０のコシを維持して研削力を確保すると共に、毛材１０が破損することを抑制できる。
【００４８】
スリーブ２０の他端側には、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。
【００４９】
（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の端面をバリに押し当てることで、圧粉成形体３０（図２参照）に生じたバリ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に示す。図４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（図４中、白抜き矢印は回転方向を示す）。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、ブラシ１の回転により毛材１０に含まれる複数のセラミックス繊維線材（セラミックス繊維）でバリ３１を微視的に削り取ることができ、バリ取り能力の向上が期待できる。また、毛材１０を構成する各セラミックス繊維線材（各セラミックス繊維）が均等かつ連続的にバリ３１に接触することから、各セラミックス繊維が均等に摩耗するため、加工に伴うセラミックス繊維の長さ（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。図４に例示するように、バリ取りブラシ１を移動させながらバリ取り加工を行ってもよい（図４中、黒塗り矢印は移動方向を示す）。図４に例示するバリ取り加工では、回転するバリ取りブラシ１が圧粉成形体３０の端面３０１上を一方向に通過するように、バリ取りブラシ１を平行に移動させて送り加工を行う、所謂スルーフィード方式を採用している。その他、圧粉成形体３０の端面３０１の周縁部に沿ってバリ取りブラシ１を移動させながらバリ取り加工を行う、所謂倣い加工方式を採用することも可能である。更には、バリ取りブラシ１を移動方向（黒塗り矢印方向）に対して左右に揺動させながら加工する方式を採用することも可能である。勿論、加工対象の圧粉成形体３０の方を移動させてもよいし、バリ取りブラシ１と圧粉成形体３０の双方を相対的に移動させてもよい。
【００５０】
上述したバリ取り加工を行うと、バリ取りブラシ１の毛材１０によって圧粉成形体３０の端面３０１の周縁部（角部）が削られ、角部に面取り部が形成される。
【００５１】
｛加工条件｝
バリ取り加工における加工条件について、以下に説明する。
【００５２】
（切込量）
バリ取りブラシ１の切込量は、例えば０．０１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下とすることが好ましい。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からの深さ方向へのブラシの移動量のことである。換言すれば、図５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ｃのことである。切込量が大きいほど、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、バリ取り加工によってエッジのダレが大きくなり、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大きくなる。切込量を０．０１ｍｍ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。切込量を０．８ｍｍ以下とすることで、エッジのダレを小さくでき、角部に形成される面取り部の面取り長さを小さくできる。つまり、バリ取り加工後の圧粉成形体３０（圧粉磁心）の角部をシャープエッジに仕上げることが可能である。切込量は、０．５ｍｍ以下がより好ましい。
【００５３】
（回転数・送り速度）
バリ取りブラシ１の回転数や送り速度は、適宜設定すればよい。回転数を上げる又は送り速度を下げるほど、研削力が高くなり、バリを効果的に除去できる一方で、エッジのダレが大きくなる傾向がある。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。ブラシの回転数は、毛材１０の直径が２５ｍｍの場合、例えば１０００ｒｐｍ以上８０００ｒｐｍ以下とすることが挙げられる。なお、ブラシの回転数は、毛材１０の最外径の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、毛材１０の直径に応じて適宜設定することが望ましい。一方、ブラシの送り速度は、例えば１０００ｍｍ／ｍｉｎ以上５０００ｍｍ／ｍｉｎ以下とすることが挙げられる。更に、加工対象の圧粉成形体３０は、回転させても、回転させなくてもよく、回転させる場合、圧粉成形体３０の回転数は、例えば３０ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下とすることが挙げられる。上述したスルーフィード方式のバリ取り加工を行う場合、圧粉成形体３０の回転方向は正転でも逆転でもよい。つまり、圧粉成形体３０の回転方向はブラシ１の回転方向に対して同方向でも逆方向でもよい。
【００５４】
（角部における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０．３ｍｍ以下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０．３ｍｍ以下にすることで、エッジのダレが十分に小さく、角部がシャープエッジに形成された圧粉磁心を得ることができる。面取り部の面取り長さについて、図６を用いて説明する。図６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６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０．３ｍｍ以下とは、両辺の長さａ，ｂがそれぞれ０．３ｍｍ以下であることをいう。面取り部３２は、Ｒ面取りのような曲面状でもよいし、Ｃ面取りのような平面状でもよい。面取り長さは、０．２ｍｍ以下、０．１５ｍｍ以下がより好ましい。面取り長さは０以上であればよく、下限は特に問わない。切込量を０．０１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下とすると、面取り長さが０．３ｍｍ以下の面取り部３２を形成し易い。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。
【００５５】
（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。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セラミックス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してもよい。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の寿命向上と、加工時間の短縮を両立できる。
【００５６】
〈熱処理工程〉
実施形態に係る圧粉磁心の製造方法は、更に、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ために、圧粉成形体に熱処理を施す熱処理工程を備えてもよい。軟磁性粒子に導入された歪みを除去することによって、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℃以下とすることが挙げられる。熱処理温度を３００℃以上とすることで、軟磁性粒子に導入された歪みを効果的に除去でき、７００℃以下とすることで、軟磁性粒子の表面に形成された絶縁被膜が損傷することを抑制できる。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。
【００５７】
《圧粉磁心の製造方法の作用効果》
上述した実施形態に係る圧粉磁心の製造方法によれば、セラミックス繊維のバリ取りブラシを用いることで、研削力が高く、圧粉成形体に生じたバリを効率良く除去できる。したがって、上述した方法によれば、バリを確実に除去しながら、バリ取り加工にかかる時間も短縮できるため、圧粉磁心の生産性が高く、圧粉磁心の低コスト化を実現できる。また、セラミックス繊維であれば、剛性が高く、加工に伴う変形が少ないため、均質な仕上がりが得られる。加えて、セラミックス繊維であれば、耐熱性も高いため、安定した加工を実現できる。
【００５８】
《圧粉磁心》
実施形態に係る圧粉磁心は、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る。圧粉磁心の形状は、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。
【００５９】
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。
【００６０】
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シャープエッジに仕上げることが可能であり、端面にバリが残存せず、角部がシャープエッジに形成された圧粉磁心を得ることができる。角部がシャープエッジに形成された圧粉磁心であれば、複数の圧粉磁心を、端面同士を突き合わせて磁心を構成した場合、その接合面での磁路の有効断面積の減少が抑えられるため、磁路断面積を確保して、磁気特性の低下を抑制できる。角部がシャープエッジに形成された圧粉磁心としては、具体的には、図６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０．３ｍｍ以下の面取り部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、０．２ｍｍ以下、更に０．１５ｍｍ以下である。面取り長さは０以上であればよく、下限は特に問わない。
【００６１】
《コイル部品》
実施形態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としては、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。
【００６２】
［実施例１］
圧粉成形体にバリ取り加工を施して圧粉磁心を製造し、その評価を行った。
【００６３】
（圧粉成形体）
圧粉成形体として、表１に示す圧粉成形体Ａ〜Ｃ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、圧粉成形体Ｃは、平均粒径が０．０６ｍｍ（６０μｍ）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２０〜４０ｎｍ）を形成した。
【００６４】
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，Ｃ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〜Ｃの密度の測定結果を表１に併せて示す。
【００６５】
加圧成形して得られた圧粉成形体Ａ〜Ｃ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〜Ｃ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では、平均で根元厚さが０．１３ｍｍ、高さが０．１０ｍｍであり、圧粉成形体Ｃでは、平均で根元厚さが０．０４ｍｍ、高さが０．０４ｍｍであった。
【００６６】
【表１】
0006346510.tif 000002
【００６７】
（試料Ｎｏ．１−１〜１−５）
圧粉成形体Ａ〜Ｃのいずれかに対して、図３に例示したようなバリ取りブラシを用いてバリ取り加工を施し、表２に示す圧粉磁心の試料Ｎｏ．１−１〜１−５を作製した。加工対象とした圧粉成形体の符号を表２に示す。用意したバリ取りブラシは、アルミナ繊維（繊維径：約５〜２０μｍ程度）を複数集合した集合体とし、これを樹脂で固めたアルミナ繊維線材を複数束ねた毛材を有するものである。アルミナ繊維線材は、幅が１〜２ｍｍ程度で、厚さが０．１〜０．５ｍｍ程度の略四角柱状であり、毛材の全長（アルミナ繊維線材の線材長）は７５ｍｍ程度である。そして、毛材の直径（外径）が２５ｍｍで幅（外径と内径の差）が５〜２０ｍｍとなるように、複数のアルミナ繊維線材を円筒形に束ねて毛材とし、この毛材がホルダに固定され、外径が３０ｍｍのスリーブに収納されている。スリーブから突出する毛材の毛丈は１５ｍｍに調整した。
【００６８】
バリ取り加工は、図４に例示したように圧粉成形体の端面に対してバリ取りブラシ（毛材）を垂直に接触させ、表２に示す切込量で、バリ取りブラシを自転（回転）させて行った。また、バリ取りブラシ（毛材）の直径が圧粉成形体の端面のサイズ（角柱状の場合は１辺の長さ、円柱状の場合は直径）よりも大きいので、ブラシ（毛材）の中心が圧粉成形体の端面の中心を通過するように、圧粉成形体の端面に対してブラシを平行に一方向に移動させて送り加工を行い、加工回数は１パスとした。ブラシの回転数及び送り速度を表２に示す。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。なお、試料Ｎｏ．１−２についてのみ、加工対象の圧粉成形体をブラシとは逆方向に回転させながら、圧粉成形体の端面上を一方向にブラシを移動させて送り加工を行い、加工回数は１パスとした。加工対象の回転数（ワーク回転数）を表２に示す。
【００６９】
（評価）
バリ取り加工を施して得られた圧粉磁心の試料Ｎｏ．１−１〜１―５について、バリの有無を確認したところ、バリが完全に除去されていた。また、圧粉磁心の端面の周縁部（角部）を観察したところ、角部に面取り部が形成されていた。試料Ｎｏ．１−１〜１―５について、角部における面取り部の面取り長さを測定した結果を表２に示す。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６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。いずれの試料も長さａ，ｂが略同等であったため、表２には、長さａ，ｂのうち、長さｂの値を示す。
【００７０】
（Ｎｏ．１−６）
砥粒入りナイロンブラシを用いてバリ取り加工を行い、表２に示す圧粉磁心の試料Ｎｏ．１−６を作製した。用意した砥粒入りナイロンブラシは、ＳｉＣの砥粒が混入されたナイロンの樹脂繊維を複数束ねた毛材を有し、複数の砥粒入りナイロン繊維が円筒形に配置された構造であり、使用する繊維が異なる点を除いて、図３に例示したバリ取りブラシと基本的な構造は同じである。この砥粒入りナイロンブラシの仕様は、砥粒の番手が♯１００、砥粒入りナイロン繊維径が１ｍｍ、砥粒入りナイロン繊維長が６０ｍｍ、毛材の外径（直径）が１００ｍｍで幅（外径と内径の差）が２０ｍｍ、スリーブ外径が１１０ｍｍであり、毛材の毛丈は１５ｍｍに調整した。
【００７１】
バリ取り加工は、試料Ｎｏ．１−１〜１−５と同じように、圧粉成形体の端面に対してブラシを垂直に接触させ、表２に示す切込量で、ブラシを自転（回転）させて行った。また、圧粉成形体の端面上を一方向にブラシを移動させて送り加工を行い、加工回数は１パスとした。ブラシの回転数及び送り速度を表２に示す。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。
【００７２】
バリ取り加工を施して得られた圧粉磁心の試料Ｎｏ．１−６について、バリの有無を確認したところ、バリが一部残存していた。残っていたバリの最大高さを輪郭形状測定機で測定した結果を表２に示す。
【００７３】
（Ｎｏ．１−７）
砥粒を含ませたバフ（砥粒入りバフ）を用いてバリ取り加工を行い、表２に示す圧粉磁心の試料Ｎｏ．１−７を作製した。砥粒には、番手が♯３２０のアルミナ砥粒を用い、直径１００ｍｍの円盤状のバフを使用した。
【００７４】
バリ取り加工は、圧粉成形体の端面にバフの研磨面を接触させ、表２に示す切込量で、バフを自転（回転）させて行った。また、圧粉成形体の端面上を一方向にバフを移動させて送り加工を行い、加工回数は１パスとした。バフの回転数及び送り速度を表２に示す。
【００７５】
バリ取り加工を施して得られた圧粉磁心の試料Ｎｏ．１−７について、バリの有無を確認したところ、バリが一部残存していた。残っていたバリの最大高さを輪郭形状測定機で測定した結果を表２に示す。
【００７６】
【表２】
0006346510.tif 000003
【００７７】
セラミックス繊維（アルミナ繊維）のバリ取りブラシを用いてバリ取り加工した試料Ｎｏ．１−１〜１−５は、バリが確実に除去されていた。また、角部に形成された面取り長さが０．３ｍｍ以下、特に０．１５ｍｍ以下であり、角部がシャープエッジに形成されていた。これに対し、砥粒入りナイロンブラシ又は砥粒入りバフを用いてバリ取り加工した試料Ｎｏ．１−６，１−７はいずれも、バリが完全に除去されず、バリが一部残っていた。この結果から、セラミックス繊維のバリ取りブラシを用いてバリ取り加工を行うことで、圧粉成形体に生じたバリを効率良く除去しつつ、角部をシャープエッジに仕上げることができることが分かる。したがって、バリが残存することがなく、角部がシャープエッジに形成された圧粉磁心を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の一態様に係る圧粉磁心の製造方法は、各種コイル部品に使用される圧粉磁心の製造に好適に利用可能である。本発明の一態様に係る圧粉磁心は、各種コイル部品に使用される圧粉磁心に好適に利用可能である。本発明の一態様に係るコイル部品は、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に利用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１  バリ取りブラシ
１０  毛材    Ｆ  セラミックス繊維
１１  セラミックス繊維線材
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
１００  金型
１１０  ダイ    １２０  下パンチ    １２１  上パンチ
２００  軟磁性粉末
【図１】
0006346510.tif 000004
【図２】
0006346510.tif 000005
【図３】
0006346510.tif 000006
【図４】
0006346510.tif 000007
【図５】
0006346510.tif 000008
【図６】
0006346510.tif 000009