フェライト成形体、フェライト研削体、フェライト磁心、製造方法、成形方法及び装置、研削方法及び装置
【課題】片側に端子電極が形成可能なフェライト磁心、該フェライト磁心を生産性よく製造することができる製造方法、フェライト成形体、フェライト研削体、成形装置及び方法、研削装置及び方法を提供する。
【解決手段】フェライト材料を含む第１部材３１と、該第１部材３１より大きい断面積を有し、該第１部材３１に連なり、フェライト材料を含む第２部材３２とを有し、該第２部材３２は、前記第１部材３１の密度より３％〜８％大きい密度を有する。
【解決手段】フェライト材料を含む第１部材３１と、該第１部材３１より大きい断面積を有し、該第１部材３１に連なり、フェライト材料を含む第２部材３２とを有し、該第２部材３２は、前記第１部材３１の密度より３％〜８％大きい密度を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスとチョークコイルなどインダクタンス部品として使用され、両側に鍔部を有する面実装型フェライト磁心、特に片側の鍔部が略多角形を含む自由度の高い形状とすることが可能なフェライト磁心、フェライト成形体、フェライト研削体、フェライト磁心の成形方法、研削方法、製造方法、成形装置、及び研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器に用いられるトランスやチョークコイル等のインダクタンス素子を構成する面実装型コイル部品には、フェライト磁心が広く用いられている。このフェライト磁心として、両側に円形状または略四角形の鍔部を備えるドラムコアが良く知られている。以下フェライト磁心をドラムコアとも呼ぶ。
【０００３】
通常、両側に円形鍔部を備えるドラムコアをインダクタンス素子として使用する場合、図２０に示すように使用される。即ち、ドラムコア８の軸部８２に絶縁被覆導線８５を巻回した後、略四角形の基台８３に接着剤８４などで固定し、前記導線８５の２端を基台８３に備えられた２端子８６,８６に、それぞれ接続することでインダクタンス素子が完成される。
【０００４】
図２０に示した両側に円形鍔部を備えるドラムコア８の製造方法として、フェライト顆粒を円柱状の成形体８０にプレス成形した後、図２１、２２に示すように、フェライト成形体８０を案内装置９３に載せて、研削加工刃９１でフェライト成形体８０の軸方向の中央部分を研削するセンタレス加工によって、所望の幅を研削することにより、両側に円形鍔部８１が形成されたフェライト研削体を、焼成によって収縮緻密化させて得られる。連続したプレス成形とセンタレス加工によって、生産性良くドラムコアを製造できる。
【０００５】
しかしながら、前記両側に円形鍔部８１を有するドラムコア８は、方向の識別性はないため、インダクタンス素子などに部品化するには、基台８３など他の部材が必要となり、ドラムコア８と基台８３を接着剤８４を用いて固着しなければならないという問題点を有していた。従って、生産性良く低コストでドラムコアを製造できても、部品化において生産性が悪く、コストを要する問題があった。
【０００６】
さらに、部品化した素子の高さは、ドラムコア８の高さと基台８３の厚さの和になり、ドラムコア８の高さを低くしても基台８３の厚さ分だけ高くなるという問題点を有していた。特に、高密度実装の電子機器に用いられるチップ型素子などに用いられる場合、薄型化及び軽量化を妨げる原因になっていた。
【０００７】
そして、特許文献１では、ドラムコアのみで部品化が可能な構成として、両側に略四角形の鍔部を形成し、一方の鍔部に端子などを形成することで、基台が不要なドラムコアが開示されている。しかし、前記略四角形のドラムコアでは、図２３に示すような加工方法で四角柱状の成形体８０を研削して鍔部を形成する必要がある。この場合、一つ一つの成形体を加工するため生産性は高くない。両側鍔部が円形のドラムコアのように生産性良く、連続的に加工できるセンタレス加工を適用することは不可能である。
【０００８】
尚、特許文献２には、片側の鍔部が円形で他の片側の鍔部が四角形であり、該四角形の鍔部に端子電極が形成されているドラムコアが開示されている。しかしながら、その製造方法についての記載は無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３１０９８２号公報
【特許文献２】実開昭５８−１８７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、フェライト材料を含む第１部材と、該第１部材より大きい断面積を有し、該第１部材に連なり、フェライト材料を含む第２部材とを有するフェライト成形体において、該第２部材は、前記第１部材の密度より３％〜８％大きい密度を有することによって、片側に端子電極が形成可能なフェライト磁心、該フェライト磁心を生産性よく製造することができる製造方法、フェライト成形体、フェライト研削体、成形装置及び方法、研削装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るフェライト成形体は、フェライト材料を含む第１部材と、該第１部材より大きい断面積を有し、該第１部材に連なり、フェライト材料を含む第２部材とを有し、該第２部材は、前記第１部材の密度より３％〜８％大きい密度を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るフェライト成形体は、前記第１部材は円板状をなし、前記第２部材の断面は少なくとも２つの角部を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るフェライト成形体は、前記第２部材は四角板状をなすことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るフェライト成形体は、前記第２部材の断面は長方形をなすことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るフェライト成形体は、前記第２部材の断面は円弧と直線からなる形状をなすことを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るフェライト研削体は、前述したフェライト成形体を、第１部材と第２部材とが連なる部分が前記第１の部材よりも小径になるように研削してなることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るフェライト磁心は、前述したフェライト研削体を焼成してなることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る成形方法は、上述したフェライト成形体を成形する方法であって、柱状の第１のパンチ部と、該第１のパンチ部と対向する柱状の第２のパンチ部と、前記第１及び第２のパンチ部が進退する穴部が形成された金型とを備える成形装置の前記金型の穴部に、フェライトを含む顆粒を充填する第１の工程と、前記第１のパンチ部を進めて前記顆粒に押圧力を加える第２の工程と、前記第２のパンチ部を進めて前記顆粒に押圧力を加える第３の工程と、前記第１の工程で進めた第１のパンチ部の端面よりも前記第２のパンチ部に近い位置まで、該第１のパンチ部を進める第４の工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る研削方法は、上述したフェライト成形体を、該フェライト成形体を支持面にて支持する支持手段と、外周面を前記支持面に対向させる円板状の回転研削刃とを備え、前記支持面は、前記回転研削刃の軸方向の一端側にある第１の面と、前記回転研削刃の軸方向の他端側にあり、前記第１の面よりも前記回転研削刃に近い第２の面とを有する研削装置を用いて研削する方法であって、前記フェライト成形体の第２部材が前記第１の面と対向するように、該フェライト成形体の第１部材を前記第２の面に載せて前記フェライト成形体を支持する支持工程と、前記回転研削刃を回転駆動して、前記フェライト成形体の第１部材と第２部材とが連なる部分を研削する工程とを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る研削方法は、前記支持手段は、前記第１の面の前記第２の面と反対側に側壁部をさらに有し、該側壁部は、前記回転研削刃の軸端面と略平行する内側面を備え、前記研削装置は、前記側壁部の内側面が鉛直方向に対して傾くように配置されており、前記支持工程は、前記第２部材の外端面が前記側壁部の内側面と当接するように前記フェライト成形体を支持することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る製造方法は、前述した成形方法で成形してあるフェライト成形体に対して、前述した研削方法で研削したフェライト研削体を焼成してフェライト磁心を得る焼成工程をさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る成形装置は、柱状の第１のパンチ部と、該第１のパンチ部と対向する柱状の第２のパンチ部と、前記第１及び第２のパンチ部が進退する穴部が形成された金型と、前記第１のパンチ部を前記穴部の第１位置まで進める第１の制御手段と、該第１の制御手段による動作後に、前記第２のパンチ部を前記穴部の第２位置まで進める第２の制御手段と、該第２の制御手段による動作後に、前記第１のパンチ部を前記穴部の第１位置と第３位置との間の第２位置までさらに進める補助制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る成形装置は、前記第２のパンチ部は、前記第１のパンチ部の軸断面積よりも小さい軸断面積を有し、前記穴部は、前記第１のパンチ部が進退する第１の穴、及び前記第２のパンチ部が進退する第２の穴を有することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る成形装置は、前記第１のパンチ部の下端面は前記第２のパンチ部の上端面と対向するように構成してあることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る研削装置は、被研削物を支持面にて支持する支持手段と、外周面を前記支持面に対向させる円板状の回転研削刃とを備える研削装置において、前記支持面は、前記回転研削刃の軸方向の一端側にある第１の面と、前記回転研削刃の軸方向の他端側にあり、前記第１の面よりも前記回転研削刃に近い第２の面とを有することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る研削装置は、前記第１の面の前記第２の面と反対側に側壁部をさらに有し、該側壁部は、前記第２の面と略垂直する内側面を備えることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る研削装置は、前記側壁部の内側面が鉛直方向に対して傾くように構成してあることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係る研削装置は、前記内側面が鉛直方向に対して２度〜８度傾くように構成してあることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係る研削装置は、前記内側面が鉛直方向に対して４度〜６度傾くように構成してあることを特徴とする。
【００３０】
本発明によれば、第２部材は第１部材の密度より３％〜８％大きい密度を有することで、欠けが発生せず、焼成体の軸部中央近傍のクラックや鍔部の外端面と外周の稜部でのクラックの発生をより確実に避けることができ、片側に端子電極が形成可能なフェライト磁心が得られる。
【００３１】
本発明によれば、第１部材は円柱状をなし、第２部材は、軸断面は少なくとも２つの角部を有することで、自由度の高い形状の研削成形体を作製可能である。
【００３２】
本発明によれば、第２部材は、軸断面は長辺と短辺を有する長方形をなすことで、方向性も備えることができ、面実装部品としてエンボステープへの挿入、エンボステープから部品を取り出し、基板への実装に非常に好都合である。
【００３３】
本発明によれば、第２部材は、軸断面は円弧と直線からなる形状をなすことで、方向性を備えながら、半円の対辺の両角に端子電極を形成することで、実装面積を小さくすることができる。
【００３４】
本発明によれば、成形装置において、第１のパンチ部を進めてから、第２のパンチ部を進め、その後、前記進めた第１のパンチ部の端面よりも前記第２のパンチ部に近い位置まで、該第１のパンチ部を進めることで、密度差を有するフェライト成形体を製造することができる。
【００３５】
本発明によれば、研削装置において、支持面は前記回転研削刃の軸方向の一端側にある第１の面と、前記回転研削刃の軸方向の他端側にあり、前記第１の面よりも前記回転研削刃に近い第２の面とを有することで、自由度の高い形状の被研削物を研削可能である。
【００３６】
本発明によれば、研削装置において、側壁部を備えることで、被研削物を安定に研削可能である。
【００３７】
本発明によれば、研削装置において、前記側壁部の内側面が鉛直方向に対して傾くように構成してあることで、重力を利用して被研削物の回転外周面及び一端の外側面を加工基準面である第２の面及び側壁部の内側面に常時接触させながら、確実な研削加工を行うことができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、生産性に優れる、プレス成形工程とセンタレス加工工程により、低コストで早いリードタイムで、片側鍔部に端子電極を容易に形成可能な形状を有するフェライト磁心を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施の形態１に係るフェライト磁心を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るフェライト磁心を示す正面図である。
【図３】実施の形態１に係るフェライト磁心を示す上面図である。
【図４】実施の形態１に係るプレス成形装置を示す模式図である。
【図５】実施の形態１に係るプレス成形装置によるプレス成形処理を模式的に示す説明図である。
【図６】実施の形態１に係るプレス成形後の成形体を示す斜視図である。
【図７】実施の形態１に係るセンタレス加工機を示す一部省略した斜視図である。
【図８】実施の形態１に係るセンタレス加工機の加工処理を模式的に示す断面図である。
【図９】実施の形態１に係るセンタレス加工後のドラムコア成形体を示す斜視図である。
【図１０】実施の形態１に係る鍔部に端子電極が形成されたドラムコア焼成体を用いたインダクタンス素子を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態１に係る鍔部に端子電極が形成されたドラムコア焼成体を用いたトランス部品を示す斜視図である。
【図１２】実施の形態２に係るフェライト磁心を示す斜視図である。
【図１３】実施の形態２に係るフェライト磁心を示す正面図である。
【図１４】実施の形態２に係るフェライト磁心を示す上面図である。
【図１５】実施の形態２に係るプレス成形装置を示す模式図である。
【図１６】実施の形態２に係る成形金型を示す上面図である。
【図１７】実施の形態２に係るプレス成形装置によるプレス成形処理を模式的に示す説明図である。
【図１８】実施の形態２に係るプレス成形後の成形体を示す斜視図である。
【図１９】実施の形態２に係る鍔部に端子電極が形成されたドラムコア焼成体を用いたインダクタンス素子を示す斜視図である。
【図２０】従来の両側円形鍔部を備えるドラムコアを用いたインダクタンス素子を示す斜視図である。
【図２１】センタレス加工の原理を模式的に示す説明図である。
【図２２】センタレス加工の原理を模式的に示す説明図である。
【図２３】従来の両側四角形鍔部を備えるドラムコアのセンタレス加工の原理を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
なお、以下の実施の形態では、軟磁性を示すソフトフェライトのドラムコアを製造する例を挙げて説明する。
【００４１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るドラムコア１を示す斜視図、図２は実施の形態１に係るドラムコア１を示す正面図、図３は実施の形態１に係るドラムコア１を示す上面図である。図に示したように、ドラムコア１（フェライト磁心）は、円形鍔部１１と、四角形鍔部１２と、円形鍔部１１及び四角形鍔部１２を連結する軸部１３とを備える。
【００４２】
実施の形態１に係るドラムコア１を製造するには、フェライト材料の各原料粉を秤量し、純水を加えてアトライター（attritor）で混合し、混合したスラリーにバインダーを添加した後、スプレードライヤー（spray dryer）で乾燥する。得られた混合粉の顆粒を、アルミナ製の箱に入れて仮焼し、仮焼した顆粒に純水を加えて、アトライターで粉砕する。得られたスラリーにバインダーを添加してスプレードライヤーで乾燥し、フェライトの顆粒１０を得た。フェライトの顆粒１０を、図４、５に示すようなプレス成形装置２の成形金型２０に充填した後、成形金型２０に、上下パンチ部２１、２２が、それぞれ下ろされ、押し上げられ、図６に示したフェライト成形体３が製作された。
【００４３】
製作したフェライト成形体３を、図７、８に示すようなセンタレス加工機４でセンタレス加工した。得られたフェライト研削体５は図９の斜視図に示すように、円形の鍔部５１と、四角形の鍔部５２と、それらを連結する軸部５３とを備えている。次に、フェライト研削体５を焼成し、図１に示したような焼成体のドラムコア１を得た。
【００４４】
以下、本実施の形態１のプレス成形処理の詳細を説明する。図４は実施の形態１に係るプレス成形装置を示す模式図、図５は実施の形態１に係るプレス成形装置によるプレス成形処理を模式的に示す説明図、図６は実施の形態１に係るプレス成形後の成形体を示す斜視図である。プレス成形装置２は、中空の四角筒状の上壁面２０ａ、円筒状の下壁面２０ｂ、及びそれらを連結する連結面２０ｃにより構成されている内壁面を有する成形金型２０と、上壁面２０ａに摺動自在に挿入されている四角柱状の上パンチ部２１と、下壁面２０ｂに摺動自在に挿入されている円柱状の下パンチ部２２とを備える。また、プレス成形装置２は、上パンチ部２１及び下パンチ部２２などを駆動するモータなどの駆動部２３と、駆動部２３による駆動を制御するマイクロコンピュータなどの駆動制御部２４とを有する。駆動制御部２４は、機能構成部として、下降制御部２４１、上昇制御部２４２、及び補助下降制御部２４３などを含む。
【００４５】
本実施の形態１では、四角柱状の上パンチ部２１の軸方向と交差する方向における断面積は、円柱状の下パンチ部２２の軸方向と交差する方向における断面積よりも大きい。成形金型２０に形成される穴部は下向き凸形状を成し、上パンチ部２１が摺動する上壁面２０ａと連結面２０ｃとにより囲まれる四角柱状の上穴、及び、下パンチ部２２が摺動する下壁面２０ｂにより囲まれる円柱状の下穴により構成される。なお、上パンチ部２１が進退する方向と交差する方向における上穴の開口断面積は、下パンチ部２２が進退する方向と交差する方向における下穴の開口断面積よりも大きい。
【００４６】
このようなプレス成形装置２により本実施の形態１に係るフェライト成形体３を成形するには、まず、図５（ａ）に示すような第１の工程において、駆動部２３は、成形金型２０の上側端面よりも上方に上パンチ部２１の下端面２１ａを配置し、さらに、成形金型２０の下側端面よりも上方に下パンチ部２２の上端面２２ａを配置するように、上パンチ部２１と下パンチ部２２を駆動する。これにより、成形金型２０及び下パンチ部２２により、フェライトの顆粒１０を充填するための収容部を形成する。そして、収容部内に成形金型２０の上側端面と同じ高さにまでフェライトの顆粒１０を充填する。
【００４７】
次に、図５（ｂ）に示す第２の工程において、駆動部２３は上パンチ部２１を駆動し、上パンチ部２１を下降させる。この時、下降制御部２４１は、下パンチ部２２の上端面２２ａの初期位置を高度の基準面とし、上パンチ部２１の下端面２１ａを該基準面からの第１高さｈ１にまで下降させるように、駆動部２３の駆動を制御する。これにより、上パンチ部２１の下端面２１ａをフェライトの顆粒１０の表面に接触させ、収容部に充填されるフェライトの顆粒１０に均一に押圧力を加える。
【００４８】
次に、図５（ｃ）に示す第３の工程において、駆動部２３は下パンチ部２２を駆動し、下パンチ部２２を上昇させる。この時、上昇制御部２４２は、下パンチ部２２の上端面２２ａを基準面からの第３高さｈ３にまで上昇させて、下パンチ部２２の上端面２２ａで収容部に充填されるフェライトの顆粒１０に押圧力を加えるように、駆動部２３の駆動を制御する。この結果、下パンチ部２２の上端面２２ａ上のフェライトの顆粒１０の一部が、上パンチ部２１の下面２１ａと成形金型の連結面２０ｃにより形成される空間へと、すなわち、より負荷の少ない側へと流動する。
【００４９】
さらに、図５（ｄ）に示す第４の工程においては、駆動部２３は上パンチ部２１を駆動し、上パンチ部２１を下降させる。この時、補助下降制御部２４３は、上パンチ部２１の下端面２１ａを基準面からの前記第１の高さｈ１より略低い第２高さｈ２にまで下降させるように、駆動部２３の駆動を制御する。上パンチ部２１の下端面２１ａで収容部に充填されるフェライトの顆粒１０にこれらを圧潰するような押圧力が加える。この結果、収容部に充填されるフェライトの顆粒１０は流動せず、圧潰されて緊密に結合されている。図６に示すような、円柱部３１と、密度が該円柱部３１より高い四角柱部３２とを含むフェライト成形体３が製作された。製作されたフェライト成形体３は後述するセンタレス加工機４へ伝送される。
【００５０】
このように製作されたフェライト成形体３の円柱部３１と四角柱部３２の密度について、発明者は、前記プレス成形時の上下パンチ部の圧力またはストロークを調整し、円柱部３１と四角柱部３２とが異なる密度を有する複数のフェライト成形体３を作製し、センタレス研削加工により鍔部を形成した後、フェライト研削体５の外観を評価した。さらに、フェライト研削体５を焼成し、焼成後の寸法を評価した。その結果、本実施の形態１に係るフェライト成形体３では、四角柱部３２が円柱部３１の密度より３％〜８％大きい密度を有することが好ましいと判明した。四角柱部３２の密度が円柱部３１の密度に比べて３％から８％大きいと、フェライト研削体５の四角形鍔部の欠けなどの発生が無い。３％未満の場合は、センタレス加工後の外観では、略四角形の鍔部端部に多くの欠けが観察され、高合格率で生産することができない。８％を超えると、円形鍔部と四角形鍔部とをそれぞれ焼成収縮する際、収縮率の差が大きくなるため、円柱部分と略四角柱部分を合わせた界面近傍で収縮挙動の差によって、クラックが発生するようになる。欠けが発生せず、かつ焼成体の各界面近傍でのクラック発生をより確実に避けるためには、５％〜７％がより好ましい。
【００５１】
次に、本実施の形態１のセンタレス加工処理の詳細を説明する。図７は実施の形態１に係るセンタレス加工機を示す一部省略した斜視図、図８は実施の形態１に係るセンタレス加工機の加工処理を模式的に示す断面図、図９は実施の形態１に係るセンタレス加工後のドラムコア成形体を示す斜視図である。図７、図８に示したように、本実施の形態１のセンタレス加工機（研削装置）４は、電動モータのモータ軸（不図示）に連動する回転軸４１ａに取り付けされている研削加工刃４１と、フェライト成形体３を伝送する供給シュート４２と、研削加工刃４１と対向し、供給シュート４２から伝送されたフェライト成形体３を案内する案内装置４３とを備える。案内装置４３は、円盤状の支持部４６と、支持部４６の外周に適長離隔して配置されている複数の突起部４４と、支持部４６の両側端面に配置されており、支持部４６の外周面に対して垂直に設けられる側壁部４７、４８とを備える（図７では側壁部４７の図示を省略した）。また、支持部４６は、第１の外周面４６ａ、及び軸方向において該第１の外周面４６ａに連なって、第１の外周面４６ａより大きい第２の外周面４６ｂを含む段階状の外周形状を有する。該第２の外周面４６ｂと第１の外周面４６ａとの段差は、加工するフェライト成形体３の四角柱部３２が円柱部３１から張り出している部分より大きくなるように形成されている。複数の突起部４４は第２の外周面４６ｂに配置されており、周方向に隣接する突起部４４、４４により形成される空間は、供給シュート４２から伝送されたフェライト成形体３を安定に研削するように保持するための保持部４５を形成する。また、第１の外周面４６ａ側の側壁部４７の内側面が鉛直方向に対して傾くように、該センタレス加工機４が構成されている。
【００５２】
このセンタレス加工機４でフェライト成形体３をセンタレス処理する場合、図８に示すように、プレス成形装置２から送り出されたフェライト成形体３が、四角柱部３２が案内装置４３の第１の外周面４６ａ、円柱部３１が第２の外周面４６ｂとそれぞれ対応するように供給シュート４２を通って案内装置４３の外周に順送りされる。案内装置４３は、矢印Ａの方向に回転駆動され、供給される各フェライト成形体３は、回転する案内装置４３の外周面に装着されている複数の突起部４４と４４の間の保持部４５に１個ずつ伝送される。円柱部３１の外周面３１ｂが第２の外周面４６ｂ、四角柱部３２の外端面３２ａが側壁部４７の内側面４７ａにそれぞれ常時接触させるとともに、円柱部３１の外端面３１ａが側壁部４８の内側面４８ａ、四角柱部３２の外周面３２ｂが第１の外周面４６ａと隙間を明けて対向するように、保持部４５に保持されている。保持されているフェライト成形体３は、突起部４４で規制されつつ案内装置４３と研削加工刃４１の最小間隔部分に向けて順番に送り込まれる。
【００５３】
研削加工刃４１は高速に回転駆動され、フェライト成形体３が案内装置４３と研削加工刃４１の最小間隔部分を通過する際に、研削加工刃４１はフェライト成形体３を、円柱部３１の外周面３１ｂが第２の外周面４６ｂ、四角柱部３２の外端面３２ａが側壁部４７の内側面４７ａにそれぞれ常時接触しながら、回転させる。回転しているフェライト成形体３は研削加工刃４１に研削される。研削加工刃４１の幅はフェライト成形体３の軸方向の全長より小さく、フェライト成形体３の軸方向の中間部分が研削加工刃４１の幅で切り込まれ、図７のように円形の鍔部５１と四角形の鍔部５２とそれらを連結する軸部５３とを有するドラム型のフェライト研削体５に加工される。ドラム型に加工されたフェライト研削体５は案内装置４３の回転案内によって順に排出される。
【００５４】
ここで、本実施の形態１では、第１の外周面４６ａ側の側壁部４７の内側面４７ａが鉛直方向に対して下方に傾くように、該センタレス加工機４が配置されている。また、フェライト成形体３は、四角柱部３２は円柱部３１より高い密度を有し、且つ円柱部３１より張り出した構成となるため、四角柱部３２の方が円柱部３１に比べて重量が大きい。従って、前述のように円柱部３１の外周面３１ｂが第２の外周面４６ｂ、四角柱部３２の外端面３２ａが側壁部４７の内側面４７ａにそれぞれ常時接触させるように、保持部４５に保持される場合、フェライト成形体３では、四角柱部３２の重心が円柱部３１の重心よりも低位にされる。また、第２の外周面４６ｂと第１の外周面４６ａとの段差は、四角柱部３２が円柱部３１から張り出している部分より大きいとともに、円柱部３１の外端面３１ａが側壁部４８の内側面４８ａと隙間を明けて対向している。これにより、センタレス加工時にフェライト成形体３を安定に回転、移動させることができる。
【００５５】
本実施の形態１では、第１の外周面４６ａ側の側壁部４７の内側面４７ａが鉛直方向に対して２度から８度傾くことが好ましい。２度未満では、円柱部３１の外周面３１ｂと第２の外周面４６ｂとの接触が不安定であり、研削加工精度が低下する。８度を超えると、四角柱部３２の外端面３２ａと側壁部４７の内側面４７ａとの接触による摩擦が大きく、成形体の回転移動がスムーズでなくなり、途中で停止する現象が起こり、研削加工が全周に渡ってなされなくなる。より好ましくは４度から６度である。
【００５６】
図１０は実施の形態１に係る鍔部に端子電極が形成されたドラムコア焼成体を用いたインダクタンス素子を示す斜視図である。上記のフェライト研削体５は、前述のように焼成され、図１の焼成体のドラムコア１を得た。さらに、得られた焼成体のドラムコア１の略四角形鍔部の隣接する２角に端子電極１６，１６を形成し、両側鍔部の間の軸部１３に絶縁被覆導線１５を巻回し、導線の両端を前記２つの端子電極１６，１６に半田で半田付けし、図１０に示したようなインダクタンス素子が得られた。
【００５７】
図１１は実施の形態１に係る鍔部に端子電極が形成されたドラムコア焼成体を用いたトランス部品を示す斜視図である。上記のフェライト研削体５は、前述のように焼成され、図１の焼成体のドラムコア１を得た。さらに、得られた焼成体のドラムコア１の略四角形鍔部の４角に端子電極１６，１６，１６，１６を形成し、両側鍔部の間の軸部１３に１対の絶縁被覆導線１５を巻回し、各導線の両端をそれぞれ隣接する前記４つの端子電極１６，１６，１６，１６に半田で半田付けし、さらに、円形鍔部１１と四角形鍔部１２とに挟まれた空間に、フェライト粉末が分散混合された耐熱性樹脂を充填することで、図１１に示したようなトランス部品が得られた。
【００５８】
（実施の形態２）
次に、図１２〜１７に基づいて、本発明の実施形態２について説明する。
図１２は実施の形態２に係るフェライト磁心を示す斜視図、図１３は実施の形態２に係るフェライト磁心を示す正面図、図１４は実施の形態２に係るフェライト磁心を示す上面図である。本実施形態２に係るフェライト磁心６は、実施形態１の四角形鍔部１２を備える構成の代わりに、円形鍔部６１と、四角形と円形の結合形状である半円四角形の鍔部６２と、それらを連結する軸部６３とを備える構成とする。そして、プレス成形装置７及びプレス成形処理も実施の形態１と異なる。それ以外は、本実施形態２は基本的に実施形態１と同様に構成されているので、重複する説明を省略する。
【００５９】
図１５は実施の形態２に係るプレス成形装置を示す模式図、図１６は実施の形態２に係る成形金型を示す上面図、図１７は実施の形態２に係るプレス成形装置によるプレス成形処理を模式的に示す説明図、図１８は実施の形態２に係るプレス成形後の成形体を示す斜視図である。図１５に示したプレス成形装置７は、成形するフェライト成形体６０と対応する中空の半円略四角筒状の上壁面７０ａ、円筒状の下壁面７０ｂ、及びそれらを連結する連結面により構成されている内壁面７０ｃを有する成形金型７０と、上壁面７０ａに摺動自在に挿入されている半円略四角柱状の上パンチ部７１と、下壁面７０ｂに摺動自在に挿入されている円柱状の下パンチ部７２とを備える。また、プレス成形装置７は、上パンチ部７１及び下パンチ部７２などを駆動するモータなどの駆動部７３と、駆動部７３による駆動を制御するマイクロコンピュータなどの駆動制御部７４とを有する。駆動制御部７４は、機能構成部として、下降制御部７４１、上昇制御部７４２、及び補助下降制御部７４３などを含む。
【００６０】
図１５、１６に示したように、成形金型７０は、半円略四角柱状の上パンチ部７１の軸方向と交差する方向における断面は、円柱状の下パンチ部７２の軸方向と交差する方向における断面積よりも大きい。成形金型７０に形成される穴部は下向き凸形状を成し、上パンチ部７１が摺動する上壁面７０ａと連結面７０ｃとにより囲まれる半円四角柱状の上穴、及び、下パンチ部７２が摺動する下壁面７０ｂにより囲まれる円柱状の下穴により構成される。半円四角柱状の上穴は、片側で円柱状の下穴から張り出している。上パンチ部７１が進退する方向と交差する方向における上穴の開口断面積は、下パンチ部７２が進退する方向と交差する方向における下穴の開口断面積よりも大きい。
【００６１】
上述のようなプレス成形装置７により本実施の形態２に係るフェライト成形体を製造するには、まず、図１７（ａ）に示すような第１の工程において、駆動部７３は、成形金型７０の上側端面よりも上方に上パンチ部７１の下端面７１ａを配置し、さらに、成形金型７０の下側端面よりも上方に下パンチ部７２の上端面７２ａを配置するように、上パンチ部７１と下パンチ部７２を駆動する。これにより、成形金型７０及び下パンチ部７２により、フェライトの顆粒１０を充填するための収容部を形成する。そして、収容部内に成形金型７０の上側端面と同じ高さにまでフェライトの顆粒１０を充填する。
【００６２】
次に、図１７（ｂ）に示す第２の工程において、駆動部７３は上パンチ部７１を駆動し、上パンチ部７１を下降させる。この時、下降制御部７４１は、下パンチ部７２の上端面７２ａの初期位置を高度の基準面とし、上パンチ部７１の下端面７１ａを該基準面からの第１高さｈ１にまで下降させるように、駆動部７３の駆動を制御する。これにより、上パンチ部７１の下端面７１ａをフェライトの顆粒１０の表面に接触させることで、収容部に充填されるフェライトの顆粒１０に均一に押圧力を加えている。
【００６３】
次に、図１７（ｃ）に示す第３の工程において、駆動部７３は下パンチ部７２を駆動し、下パンチ部７２を上昇させる。この時、上昇制御部７４２は、下パンチ部７２の上端面７２ａを基準面からの第３高さｈ３にまで上昇させて、下パンチ部７２の上端面７２ａで収容部に充填されるフェライトの顆粒１０にこれらを圧潰するような押圧力を加えるように、駆動部７３の駆動を制御する。これによって、収容部内に収容されるフェライトの顆粒１０が圧潰され、緊密に結合されている。
【００６４】
さらに、図１７（ｄ）に示す第４の工程においては、駆動部７３は上パンチ部７１を駆動し、上パンチ部７１を下降させる。この時、補助下降制御部７４３は、上パンチ部７１の下端面７１ａを基準面からの前記第１の高さｈ１より略低い第２高さｈ２にまで下降させるように駆動部７３の駆動を制御する。上パンチ部７１の下端面７１ａで収容部に充填されるフェライトの顆粒１０に押圧力を加える。この場合、フェライトの顆粒１０が既に圧潰されて結合されたので、収容部に充填されるフェライトの顆粒１０は流動しない。この結果、上パンチ部７１の下端面７１ａと成形金型の連結面７０ｃにより形成される空間に位置するフェライト顆粒１０の結合体は一層圧力加えられ、さらに緊密に結合されている。この結果、図１８に示すような、円柱部と、密度が該円柱部より高い半円略四角柱部とを備えるフェライト成形体６０が製作された。
【００６５】
このように製作されたフェライト成形体６０の円柱部と半円略四角柱部の密度は、実施の形態１と同様、半円略四角柱部が円柱部の密度より３％〜８％大きい密度を有することが好ましい。５％以上７％以下がより好ましい。
【００６６】
製作されたフェライト成形体６０は実施の形態１と同様、センタレス加工されて焼成され、図１２に示したようなフェライト磁心６が得られた。フェライト磁心６は、半円略四角形の鍔部において端子電極１６を形成し、両鍔部の間に絶縁被覆導線を巻回し、導線の両端を前記２つの端子電極１６に半田で半田付けし、さらに、両鍔部６１、６２に挟まれた空間に、フェライト粉末が分散混合された耐熱性樹脂を充填することで、図１９に示したようなインダクタンス素子が得られた。
【００６７】
本実施の形態２に係るフェライト磁心６は、実施形態１の四角形鍔部１２を備える構成の代わりに、四角形と円形の結合形状である半円四角形の鍔部６２を備える構成を有する。この半円四角形の鍔部６２と円形の鍔部との軸断面積の差は、実施の形態１の四角形の鍔部１２と円形の鍔部１１との軸断面積の差より小さいなどを考慮して、上述のプレス成形処理を採用するが、これに限らず、実施の形態１と同様なプレス成形処理を採用してもよいことは勿論である。
【００６８】
なお、フェライト成形体の密度は、プレス時にフェライト顆粒が金型内への充填される様子や、圧力による流動・変形などの挙動が非常に複雑であると推測される。成形体それぞれの形状に応じて上下パンチの条件をパラメータとして、成形体・焼成体の形状や焼成時の収縮ばらつき等を評価して、適当な成形処理を採用することが好ましい。
【００６９】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に述べる。
（実施例１）
フェライト材料として、ｍｏｌ％で、Ｆｅ2 Ｏ3 ：４７、ＮｉＯ：２３、ＣｕＯ：５、ＺｎＯ：２５の組成になるように、各原料粉を秤量し、純水を加えてアトライターで混合した。混合スラリーにＰＶＡをフェライト材料重量に対して１％添加した後、スプレードライヤーで乾燥した。得られた混合粉の顆粒を、アルミナ製の箱に入れて、大気中、最高温度９００℃で２時間保持することで仮焼した。仮焼した顆粒に純水を加えて、アトライターで粉砕した。このスラリーにＰＶＡをフェライト材料重量に対して２％添加し、スプレードライヤーで乾燥し、顆粒を得た。顆粒の粒径は約１００μｍであった。
【００７０】
得られた顆粒を、円柱部と略正方形の四角柱部を合わせた成形体が得られる図４に示すようなプレス成形装置の成形金型２０に充填した後、実施の形態１に説明した工程でプレス成形し、フェライト成形体が得られた。成形体の形状は円形の鍔の直径または略四角形鍔の一辺の長さが約３ｍｍで、高さが約１ｍｍである。
【００７１】
先ず、フェライト成形体を１０ヶ作製し、円柱部と四角柱部をカッターナイフで分離し、それぞれの重量を電子天秤で、大きさをマイクロメータで測定し、成形体密度を算出した。結果を表１に示す。四角柱部の密度が円柱部に比べて、３％から８％大きい範囲にあることが分かる。
【００７２】
【表１】
【００７３】
次に、前記条件でフェライト成形体を１０００ヶ作製した。予め前記形状に合わせて図７、図８に示したセンタレス加工機４の加工機構部分を製作し、側壁部４７の内側面４７ａを鉛直方向に５度の角度で傾くように設定する。
【００７４】
作製したフェライト成形体１０００ヶを前記機構を備えるセンタレス加工機４で加工した。研削加工刃の厚さは４９０μｍで、両側鍔部の間隔は約５１０μｍであった。図９に示したような円形の鍔部と略正方形の鍔部を備えているドラムコア成形体が作製された。該ドラムコア成形体１０００ヶの外観を評価したところ、欠け不良は無かった。
【００７５】
次に、ドラムコア成形体１０００ヶを大気中、最高温度１１００℃で２時間保持により焼成し、ドラムコア焼成体を得た。焼成収縮率は約１６％であった。焼成体の外観検査及び寸法検査を行い問題無いことを確認した。
【００７６】
得られたドラムコア焼成体の内５０ヶについて、両側鍔部の間に直径１００μｍの絶縁被覆導線を１２回巻回し、ＨＰ社製ＬＣＲメータ４２８４Ａを使用して、周波数１００ｋＨｚでのインダクタンス及び直流重畳特性を評価し、インダクタンス素子として目的とする特性が得られていることを確認した。
【００７７】
（実施例２）
実施例１で得られたドラムコア焼成体の内５０ヶについて、略正方形の鍔部の隣接する２角にディップ法によりＡｇペーストを鍔部の外面から側面を通じて内面に連続するように塗布乾燥させた後、大気中６００℃で２０分保持により焼成した。次に電解バレルめっきによりＡｇ電極上にＮｉ及びＳｎめっき膜を施し、端子電極を形成した。次に両側鍔部の間に直径１００μｍの絶縁被覆導線を１２回巻回し、導線の両端を前記２つの端子電極に高融点半田で半田付けし、インダクタンス素子とした。得られたインダクタンス素子を、予め作製し、前記端子電極部分との接続部分に低融点半田を印刷した評価用プリント基板に実装し、リフロー装置により半田付けした。評価用プリント基板を介してインダクタンス素子を評価し、目的とする特性が得られていることを確認した。
【００７８】
（実施例３）
プレス成形金型として、図６に示したような片側が円柱、他の片側が断面が長辺と短辺を有する長方形である四角柱部を合わせたフェライト成形体３が得られるプレス成形金型２を用いて、他の条件は実施例１と同条件でドラムコア焼成体を１０００ヶ作製した。得られたドラムコア焼成体は図１に示したような円形の鍔部１１と略長方形の鍔部１２を備えている。次に、略長方形鍔部の４角にディップ法によりＡｇペーストを鍔部の外面から側面を通じて内面に連続するように塗布乾燥させた後、実施例２と同様の条件で端子電極を形成した。次に両側鍔部の間に直径７０μｍの絶縁被覆導線を５回巻回した後、さらにもう１つの絶縁被覆導線を合わせ２本を５回巻回し、次に最初に巻回した絶縁被覆導線のみをさらに５回巻回した。
【００７９】
次に、巻回数の多い方の導線の両端を、略長方形の１短辺の両端角部の端子電極に、巻回数の少ない方の導線の両端を、前記短辺と対向する短辺の両端角部の端子電極に、それぞれ高融点半田で半田付けした。さらに、略長方形鍔部と円形鍔部の外円を延長した面に挟まれた空間に、フェライト粉末が分散混合された耐熱性樹脂を充填することで、図１１に示したようなトランス部品が得られた。得られたトランス部品を、予め作製した前記端子電極部分との接続部分に低融点半田を印刷した評価用プリント基板に実装し、リフロー装置により半田付けした。評価用プリント基板を介してトランス部品を評価し、目的とする特性が得られていることを確認した。また、漏洩磁束について、フェライト粉末が分散混合された耐熱性樹脂の充填をしたものとしなかったものを比較評価し、前記樹脂の充填によって漏洩磁束がより少ないことを確認した。
【００８０】
（実施例４）
プレス成形金型として、図１８に示したような片側が円柱と他の片側が半円柱と略四角柱を合わせたフェライト成形体６０が得られるプレス成形金型を用いて、他の条件は実施例１と同条件でドラムコア焼成体を１０００ヶ作製した。得られたドラムコア焼成体は円形の鍔部と半円と略四角形を合わせた形の鍔部を備えている。
【００８１】
得られたドラムコア焼成体の内５０ヶについて、略半円と略四角形を合わせた形状の、２角にディップ法によりＡｇペーストを鍔部の外面から側面を通じて内面に連続するように塗布乾燥させた後、実施例２と同様の条件でインダクタンス素子を得た。得られたインダクタンス素子を、予め作製し、前記端子電極部分との接続部分に低融点半田を印刷した評価用プリント基板に実装し、リフロー装置により半田付けした。評価用プリント基板を介してインダクタンス素子を評価し、目的とする特性が得られていることを確認した。また、実装面積は実施例２の場合に比べて約２０％小さく、かつ実装する鍔部が半円と略四角形を合わせた形であるため、表面実装で使用するエンボステープへの挿入時に、パーツフィーダー等により方向性を容易に認識可能であった。
【００８２】
（比較例１〜３）
比較例１として、実施例１に記載のプレス条件を変えて、表２の試料Ｎｏ．１１、１２、１３に示すように、四角柱部の成形体密度が円柱部に比べて８％を超える条件として、それぞれの条件で成形体を各３０ヶ作製した。焼成後、外観評価を行ったところ、試料Ｎｏ．１１の条件では３０ヶ中６ヶで、試料Ｎｏ．１２の条件では３０ヶ中９ヶで、試料Ｎｏ．１３の条件では３０ヶ中１３ヶについて、円柱部と四角柱部を合わせた境界近傍にクラックが認められた。
【００８３】
比較例２として、実施例１に記載のプレス条件を変えて、表２の試料Ｎｏ．１４、１５、１６に示すように、四角柱部の成形体密度が円柱部に比べて３％未満となる条件として、それぞれの条件で成形体を各３０ヶ作製し、外観評価を行ったところ、試料Ｎｏ．１４では３０ヶ中１６ヶで、試料Ｎｏ．１５では３０ヶ中１０ヶで、試料Ｎｏ．１６では３０ヶ中９ヶについて、成形体の略四角形鍔部の欠けが顕著に認められた。
【００８４】
比較例３として、実施例１に記載のプレス条件を変えて、表２の試料Ｎｏ．１７、１８、１９に示すように、四角柱部の成形体密度が円柱部に比べて３％未満となり、かつ密度がＮｏ．１１〜１３の略四角柱の密度と同程度と、比較的高密度の条件として、それぞれの条件で成形体を各３０ヶ作製した。焼成後、外観評価を行ったところ、試料Ｎｏ．１７の条件では３０ヶ中１６ヶで、試料Ｎｏ．１８の条件では３０ヶ中１３ヶで、試料Ｎｏ．１９の条件では３０ヶ中１０ヶについて、円柱部の外端面と外周の稜部にクラックが認められた。
【００８５】
【表２】
【００８６】
（実施例５〜１１、比較例４、５）
実施例５〜１１、比較例４、５として、実施の形態１のセンタレス加工機４の加工機構部分において、表３に示すように、傾く角度を０度（比較例４）、２度（実施例５）、３度（実施例６）、４度（実施例７）、５度（実施例８）、６度（実施例９）、７度（実施例１０）、８度（実施例１１）、１０度（比較例５）にして、実施例１で得られたフェライト成形体各３０ヶをセンタレス加工し、鍔部を形成した。これら各試料３０ヶについて、加工品の略四角形鍔部の厚さと円形鍔部の厚さを投影機で測定し、厚さばらつきの指標として３σを算出し、表３に示した。角度２度〜８度では３σは略四角形鍔部の厚さで１９μｍ以下、円形鍔部の厚さで２５μｍ以下と小さく、特に角度４度〜６度ではではそれぞれ１５μｍ以下、２１μｍ以下とより小さく、加工精度が高い。他方、角度１０度では、成形体の回転移動が加工途中で止まってしまい、全周に渡って切削加工できなかった。尚、両側鍔部の平均厚さは約３００μｍであった。角度０度では、円柱部の外周面の加工基準面への接触が不安定のため、研削位置がばらつくと推定できる。
【００８７】
【表３】
【００８８】
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００８９】
例えば、前記実施形態１、２において、片側が円柱と他の片側が四角柱を合わせた成形体、及び片側が円柱と他の片側が半円柱と略四角柱を合わせた成形体を例として説明したが、これに限定されるものではなく、他の形状の成形体を適用してもよい。要するに、成形体の高さの略半分程度が円柱形状であれば、円柱の外周面を利用することで、成形体の残りの略半分は、原理的に略四角柱に限らず、略多角形を含む自由度の高い形状の成形体を作製可能である。
【００９０】
また、円柱は、円の直径と柱の高さを有し、前記直径と高さの大小関係は不問としている。従って、円板も円柱に含まれるものとする。同様に、略四角柱を含む略多角柱は、略多角形の辺の長さと柱の長さの大小関係は不問としている。よって、略多角板も略多角柱に含まれる。また、略多角形は略正多角形のみを意味するものではない。ここで、略四角形や略多角形で用いている略とは、それぞれの角部の全てまたは一部を直線状または円弧状に面取り加工している形状を含むことを意味している。
【００９１】
また、略円柱は、センタレス加工が可能であれば、円柱に限らず楕円柱や直方体を半円柱で挟んだ形状などを含むことを意味している。
【００９２】
また、センタレス加工時の傾く角度は、重力を利用して円柱の外周面及び多角柱の外側面を加工基準面に常時接触させればよい。
【００９３】
また、研削装置では、側壁部４７の内側面は、第２の外周面４６ｂと垂直するように構成してあるが、センタレス加工が可能であれば、実質的に垂直することを意味している。
【００９４】
なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて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。
【符号の説明】
【００９５】
１，６ ドラムコア（フェライト磁心）
２，７ プレス成形装置
２０，７０ 成形金型
２０ａ 上壁面（上金型）
２０ｂ 下壁面（下金型）
２１，７１ 上パンチ部
２２，７２ 下パンチ部
２１ａ、７１ａ 下端面
２２ａ、７２ａ 上端面
２４１、７４１ 下降制御部
２４２、７４２ 上昇制御部
２４３、７４３ 補助下降制御部
３ フェライト成形体
３１ 円柱部（第１部材）
３２ 四角柱部（第２部材）
４ センタレス加工機（研削装置）
４１ 研削加工刃
４３ 案内装置（支持手段）
４６ 支持部（支持面）
４６ａ 第１の外周面（第１の面）
４６ｂ 第２の外周面（第２の面）
４７ 側壁部
４７ａ 内側面
５ フェライト研削体
５３ 軸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスとチョークコイルなどインダクタンス部品として使用され、両側に鍔部を有する面実装型フェライト磁心、特に片側の鍔部が略多角形を含む自由度の高い形状とすることが可能なフェライト磁心、フェライト成形体、フェライト研削体、フェライト磁心の成形方法、研削方法、製造方法、成形装置、及び研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器に用いられるトランスやチョークコイル等のインダクタンス素子を構成する面実装型コイル部品には、フェライト磁心が広く用いられている。このフェライト磁心として、両側に円形状または略四角形の鍔部を備えるドラムコアが良く知られている。以下フェライト磁心をドラムコアとも呼ぶ。
【０００３】
通常、両側に円形鍔部を備えるドラムコアをインダクタンス素子として使用する場合、図２０に示すように使用される。即ち、ドラムコア８の軸部８２に絶縁被覆導線８５を巻回した後、略四角形の基台８３に接着剤８４などで固定し、前記導線８５の２端を基台８３に備えられた２端子８６,８６に、それぞれ接続することでインダクタンス素子が完成される。
【０００４】
図２０に示した両側に円形鍔部を備えるドラムコア８の製造方法として、フェライト顆粒を円柱状の成形体８０にプレス成形した後、図２１、２２に示すように、フェライト成形体８０を案内装置９３に載せて、研削加工刃９１でフェライト成形体８０の軸方向の中央部分を研削するセンタレス加工によって、所望の幅を研削することにより、両側に円形鍔部８１が形成されたフェライト研削体を、焼成によって収縮緻密化させて得られる。連続したプレス成形とセンタレス加工によって、生産性良くドラムコアを製造できる。
【０００５】
しかしながら、前記両側に円形鍔部８１を有するドラムコア８は、方向の識別性はないため、インダクタンス素子などに部品化するには、基台８３など他の部材が必要となり、ドラムコア８と基台８３を接着剤８４を用いて固着しなければならないという問題点を有していた。従って、生産性良く低コストでドラムコアを製造できても、部品化において生産性が悪く、コストを要する問題があった。
【０００６】
さらに、部品化した素子の高さは、ドラムコア８の高さと基台８３の厚さの和になり、ドラムコア８の高さを低くしても基台８３の厚さ分だけ高くなるという問題点を有していた。特に、高密度実装の電子機器に用いられるチップ型素子などに用いられる場合、薄型化及び軽量化を妨げる原因になっていた。
【０００７】
そして、特許文献１では、ドラムコアのみで部品化が可能な構成として、両側に略四角形の鍔部を形成し、一方の鍔部に端子などを形成することで、基台が不要なドラムコアが開示されている。しかし、前記略四角形のドラムコアでは、図２３に示すような加工方法で四角柱状の成形体８０を研削して鍔部を形成する必要がある。この場合、一つ一つの成形体を加工するため生産性は高くない。両側鍔部が円形のドラムコアのように生産性良く、連続的に加工できるセンタレス加工を適用することは不可能である。
【０００８】
尚、特許文献２には、片側の鍔部が円形で他の片側の鍔部が四角形であり、該四角形の鍔部に端子電極が形成されているドラムコアが開示されている。しかしながら、その製造方法についての記載は無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３１０９８２号公報
【特許文献２】実開昭５８−１８７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、フェライト材料を含む第１部材と、該第１部材より大きい断面積を有し、該第１部材に連なり、フェライト材料を含む第２部材とを有するフェライト成形体において、該第２部材は、前記第１部材の密度より３％〜８％大きい密度を有することによって、片側に端子電極が形成可能なフェライト磁心、該フェライト磁心を生産性よく製造することができる製造方法、フェライト成形体、フェライト研削体、成形装置及び方法、研削装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るフェライト成形体は、フェライト材料を含む第１部材と、該第１部材より大きい断面積を有し、該第１部材に連なり、フェライト材料を含む第２部材とを有し、該第２部材は、前記第１部材の密度より３％〜８％大きい密度を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るフェライト成形体は、前記第１部材は円板状をなし、前記第２部材の断面は少なくとも２つの角部を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るフェライト成形体は、前記第２部材は四角板状をなすことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るフェライト成形体は、前記第２部材の断面は長方形をなすことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るフェライト成形体は、前記第２部材の断面は円弧と直線からなる形状をなすことを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るフェライト研削体は、前述したフェライト成形体を、第１部材と第２部材とが連なる部分が前記第１の部材よりも小径になるように研削してなることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るフェライト磁心は、前述したフェライト研削体を焼成してなることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る成形方法は、上述したフェライト成形体を成形する方法であって、柱状の第１のパンチ部と、該第１のパンチ部と対向する柱状の第２のパンチ部と、前記第１及び第２のパンチ部が進退する穴部が形成された金型とを備える成形装置の前記金型の穴部に、フェライトを含む顆粒を充填する第１の工程と、前記第１のパンチ部を進めて前記顆粒に押圧力を加える第２の工程と、前記第２のパンチ部を進めて前記顆粒に押圧力を加える第３の工程と、前記第１の工程で進めた第１のパンチ部の端面よりも前記第２のパンチ部に近い位置まで、該第１のパンチ部を進める第４の工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る研削方法は、上述したフェライト成形体を、該フェライト成形体を支持面にて支持する支持手段と、外周面を前記支持面に対向させる円板状の回転研削刃とを備え、前記支持面は、前記回転研削刃の軸方向の一端側にある第１の面と、前記回転研削刃の軸方向の他端側にあり、前記第１の面よりも前記回転研削刃に近い第２の面とを有する研削装置を用いて研削する方法であって、前記フェライト成形体の第２部材が前記第１の面と対向するように、該フェライト成形体の第１部材を前記第２の面に載せて前記フェライト成形体を支持する支持工程と、前記回転研削刃を回転駆動して、前記フェライト成形体の第１部材と第２部材とが連なる部分を研削する工程とを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る研削方法は、前記支持手段は、前記第１の面の前記第２の面と反対側に側壁部をさらに有し、該側壁部は、前記回転研削刃の軸端面と略平行する内側面を備え、前記研削装置は、前記側壁部の内側面が鉛直方向に対して傾くように配置されており、前記支持工程は、前記第２部材の外端面が前記側壁部の内側面と当接するように前記フェライト成形体を支持することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る製造方法は、前述した成形方法で成形してあるフェライト成形体に対して、前述した研削方法で研削したフェライト研削体を焼成してフェライト磁心を得る焼成工程をさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る成形装置は、柱状の第１のパンチ部と、該第１のパンチ部と対向する柱状の第２のパンチ部と、前記第１及び第２のパンチ部が進退する穴部が形成された金型と、前記第１のパンチ部を前記穴部の第１位置まで進める第１の制御手段と、該第１の制御手段による動作後に、前記第２のパンチ部を前記穴部の第２位置まで進める第２の制御手段と、該第２の制御手段による動作後に、前記第１のパンチ部を前記穴部の第１位置と第３位置との間の第２位置までさらに進める補助制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る成形装置は、前記第２のパンチ部は、前記第１のパンチ部の軸断面積よりも小さい軸断面積を有し、前記穴部は、前記第１のパンチ部が進退する第１の穴、及び前記第２のパンチ部が進退する第２の穴を有することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る成形装置は、前記第１のパンチ部の下端面は前記第２のパンチ部の上端面と対向するように構成してあることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る研削装置は、被研削物を支持面にて支持する支持手段と、外周面を前記支持面に対向させる円板状の回転研削刃とを備える研削装置において、前記支持面は、前記回転研削刃の軸方向の一端側にある第１の面と、前記回転研削刃の軸方向の他端側にあり、前記第１の面よりも前記回転研削刃に近い第２の面とを有することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る研削装置は、前記第１の面の前記第２の面と反対側に側壁部をさらに有し、該側壁部は、前記第２の面と略垂直する内側面を備えることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る研削装置は、前記側壁部の内側面が鉛直方向に対して傾くように構成してあることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係る研削装置は、前記内側面が鉛直方向に対して２度〜８度傾くように構成してあることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係る研削装置は、前記内側面が鉛直方向に対して４度〜６度傾くように構成してあることを特徴とする。
【００３０】
本発明によれば、第２部材は第１部材の密度より３％〜８％大きい密度を有することで、欠けが発生せず、焼成体の軸部中央近傍のクラックや鍔部の外端面と外周の稜部でのクラックの発生をより確実に避けることができ、片側に端子電極が形成可能なフェライト磁心が得られる。
【００３１】
本発明によれば、第１部材は円柱状をなし、第２部材は、軸断面は少なくとも２つの角部を有することで、自由度の高い形状の研削成形体を作製可能である。
【００３２】
本発明によれば、第２部材は、軸断面は長辺と短辺を有する長方形をなすことで、方向性も備えることができ、面実装部品としてエンボステープへの挿入、エンボステープから部品を取り出し、基板への実装に非常に好都合である。
【００３３】
本発明によれば、第２部材は、軸断面は円弧と直線からなる形状をなすことで、方向性を備えながら、半円の対辺の両角に端子電極を形成することで、実装面積を小さくすることができる。
【００３４】
本発明によれば、成形装置において、第１のパンチ部を進めてから、第２のパンチ部を進め、その後、前記進めた第１のパンチ部の端面よりも前記第２のパンチ部に近い位置まで、該第１のパンチ部を進めることで、密度差を有するフェライト成形体を製造することができる。
【００３５】
本発明によれば、研削装置において、支持面は前記回転研削刃の軸方向の一端側にある第１の面と、前記回転研削刃の軸方向の他端側にあり、前記第１の面よりも前記回転研削刃に近い第２の面とを有することで、自由度の高い形状の被研削物を研削可能である。
【００３６】
本発明によれば、研削装置において、側壁部を備えることで、被研削物を安定に研削可能である。
【００３７】
本発明によれば、研削装置において、前記側壁部の内側面が鉛直方向に対して傾くように構成してあることで、重力を利用して被研削物の回転外周面及び一端の外側面を加工基準面である第２の面及び側壁部の内側面に常時接触させながら、確実な研削加工を行うことができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、生産性に優れる、プレス成形工程とセンタレス加工工程により、低コストで早いリードタイムで、片側鍔部に端子電極を容易に形成可能な形状を有するフェライト磁心を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施の形態１に係るフェライト磁心を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るフェライト磁心を示す正面図である。
【図３】実施の形態１に係るフェライト磁心を示す上面図である。
【図４】実施の形態１に係るプレス成形装置を示す模式図である。
【図５】実施の形態１に係るプレス成形装置によるプレス成形処理を模式的に示す説明図である。
【図６】実施の形態１に係るプレス成形後の成形体を示す斜視図である。
【図７】実施の形態１に係るセンタレス加工機を示す一部省略した斜視図である。
【図８】実施の形態１に係るセンタレス加工機の加工処理を模式的に示す断面図である。
【図９】実施の形態１に係るセンタレス加工後のドラムコア成形体を示す斜視図である。
【図１０】実施の形態１に係る鍔部に端子電極が形成されたドラムコア焼成体を用いたインダクタンス素子を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態１に係る鍔部に端子電極が形成されたドラムコア焼成体を用いたトランス部品を示す斜視図である。
【図１２】実施の形態２に係るフェライト磁心を示す斜視図である。
【図１３】実施の形態２に係るフェライト磁心を示す正面図である。
【図１４】実施の形態２に係るフェライト磁心を示す上面図である。
【図１５】実施の形態２に係るプレス成形装置を示す模式図である。
【図１６】実施の形態２に係る成形金型を示す上面図である。
【図１７】実施の形態２に係るプレス成形装置によるプレス成形処理を模式的に示す説明図である。
【図１８】実施の形態２に係るプレス成形後の成形体を示す斜視図である。
【図１９】実施の形態２に係る鍔部に端子電極が形成されたドラムコア焼成体を用いたインダクタンス素子を示す斜視図である。
【図２０】従来の両側円形鍔部を備えるドラムコアを用いたインダクタンス素子を示す斜視図である。
【図２１】センタレス加工の原理を模式的に示す説明図である。
【図２２】センタレス加工の原理を模式的に示す説明図である。
【図２３】従来の両側四角形鍔部を備えるドラムコアのセンタレス加工の原理を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
なお、以下の実施の形態では、軟磁性を示すソフトフェライトのドラムコアを製造する例を挙げて説明する。
【００４１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るドラムコア１を示す斜視図、図２は実施の形態１に係るドラムコア１を示す正面図、図３は実施の形態１に係るドラムコア１を示す上面図である。図に示したように、ドラムコア１（フェライト磁心）は、円形鍔部１１と、四角形鍔部１２と、円形鍔部１１及び四角形鍔部１２を連結する軸部１３とを備える。
【００４２】
実施の形態１に係るドラムコア１を製造するには、フェライト材料の各原料粉を秤量し、純水を加えてアトライター（attritor）で混合し、混合したスラリーにバインダーを添加した後、スプレードライヤー（spray dryer）で乾燥する。得られた混合粉の顆粒を、アルミナ製の箱に入れて仮焼し、仮焼した顆粒に純水を加えて、アトライターで粉砕する。得られたスラリーにバインダーを添加してスプレードライヤーで乾燥し、フェライトの顆粒１０を得た。フェライトの顆粒１０を、図４、５に示すようなプレス成形装置２の成形金型２０に充填した後、成形金型２０に、上下パンチ部２１、２２が、それぞれ下ろされ、押し上げられ、図６に示したフェライト成形体３が製作された。
【００４３】
製作したフェライト成形体３を、図７、８に示すようなセンタレス加工機４でセンタレス加工した。得られたフェライト研削体５は図９の斜視図に示すように、円形の鍔部５１と、四角形の鍔部５２と、それらを連結する軸部５３とを備えている。次に、フェライト研削体５を焼成し、図１に示したような焼成体のドラムコア１を得た。
【００４４】
以下、本実施の形態１のプレス成形処理の詳細を説明する。図４は実施の形態１に係るプレス成形装置を示す模式図、図５は実施の形態１に係るプレス成形装置によるプレス成形処理を模式的に示す説明図、図６は実施の形態１に係るプレス成形後の成形体を示す斜視図である。プレス成形装置２は、中空の四角筒状の上壁面２０ａ、円筒状の下壁面２０ｂ、及びそれらを連結する連結面２０ｃにより構成されている内壁面を有する成形金型２０と、上壁面２０ａに摺動自在に挿入されている四角柱状の上パンチ部２１と、下壁面２０ｂに摺動自在に挿入されている円柱状の下パンチ部２２とを備える。また、プレス成形装置２は、上パンチ部２１及び下パンチ部２２などを駆動するモータなどの駆動部２３と、駆動部２３による駆動を制御するマイクロコンピュータなどの駆動制御部２４とを有する。駆動制御部２４は、機能構成部として、下降制御部２４１、上昇制御部２４２、及び補助下降制御部２４３などを含む。
【００４５】
本実施の形態１では、四角柱状の上パンチ部２１の軸方向と交差する方向における断面積は、円柱状の下パンチ部２２の軸方向と交差する方向における断面積よりも大きい。成形金型２０に形成される穴部は下向き凸形状を成し、上パンチ部２１が摺動する上壁面２０ａと連結面２０ｃとにより囲まれる四角柱状の上穴、及び、下パンチ部２２が摺動する下壁面２０ｂにより囲まれる円柱状の下穴により構成される。なお、上パンチ部２１が進退する方向と交差する方向における上穴の開口断面積は、下パンチ部２２が進退する方向と交差する方向における下穴の開口断面積よりも大きい。
【００４６】
このようなプレス成形装置２により本実施の形態１に係るフェライト成形体３を成形するには、まず、図５（ａ）に示すような第１の工程において、駆動部２３は、成形金型２０の上側端面よりも上方に上パンチ部２１の下端面２１ａを配置し、さらに、成形金型２０の下側端面よりも上方に下パンチ部２２の上端面２２ａを配置するように、上パンチ部２１と下パンチ部２２を駆動する。これにより、成形金型２０及び下パンチ部２２により、フェライトの顆粒１０を充填するための収容部を形成する。そして、収容部内に成形金型２０の上側端面と同じ高さにまでフェライトの顆粒１０を充填する。
【００４７】
次に、図５（ｂ）に示す第２の工程において、駆動部２３は上パンチ部２１を駆動し、上パンチ部２１を下降させる。この時、下降制御部２４１は、下パンチ部２２の上端面２２ａの初期位置を高度の基準面とし、上パンチ部２１の下端面２１ａを該基準面からの第１高さｈ１にまで下降させるように、駆動部２３の駆動を制御する。これにより、上パンチ部２１の下端面２１ａをフェライトの顆粒１０の表面に接触させ、収容部に充填されるフェライトの顆粒１０に均一に押圧力を加える。
【００４８】
次に、図５（ｃ）に示す第３の工程において、駆動部２３は下パンチ部２２を駆動し、下パンチ部２２を上昇させる。この時、上昇制御部２４２は、下パンチ部２２の上端面２２ａを基準面からの第３高さｈ３にまで上昇させて、下パンチ部２２の上端面２２ａで収容部に充填されるフェライトの顆粒１０に押圧力を加えるように、駆動部２３の駆動を制御する。この結果、下パンチ部２２の上端面２２ａ上のフェライトの顆粒１０の一部が、上パンチ部２１の下面２１ａと成形金型の連結面２０ｃにより形成される空間へと、すなわち、より負荷の少ない側へと流動する。
【００４９】
さらに、図５（ｄ）に示す第４の工程においては、駆動部２３は上パンチ部２１を駆動し、上パンチ部２１を下降させる。この時、補助下降制御部２４３は、上パンチ部２１の下端面２１ａを基準面からの前記第１の高さｈ１より略低い第２高さｈ２にまで下降させるように、駆動部２３の駆動を制御する。上パンチ部２１の下端面２１ａで収容部に充填されるフェライトの顆粒１０にこれらを圧潰するような押圧力が加える。この結果、収容部に充填されるフェライトの顆粒１０は流動せず、圧潰されて緊密に結合されている。図６に示すような、円柱部３１と、密度が該円柱部３１より高い四角柱部３２とを含むフェライト成形体３が製作された。製作されたフェライト成形体３は後述するセンタレス加工機４へ伝送される。
【００５０】
このように製作されたフェライト成形体３の円柱部３１と四角柱部３２の密度について、発明者は、前記プレス成形時の上下パンチ部の圧力またはストロークを調整し、円柱部３１と四角柱部３２とが異なる密度を有する複数のフェライト成形体３を作製し、センタレス研削加工により鍔部を形成した後、フェライト研削体５の外観を評価した。さらに、フェライト研削体５を焼成し、焼成後の寸法を評価した。その結果、本実施の形態１に係るフェライト成形体３では、四角柱部３２が円柱部３１の密度より３％〜８％大きい密度を有することが好ましいと判明した。四角柱部３２の密度が円柱部３１の密度に比べて３％から８％大きいと、フェライト研削体５の四角形鍔部の欠けなどの発生が無い。３％未満の場合は、センタレス加工後の外観では、略四角形の鍔部端部に多くの欠けが観察され、高合格率で生産することができない。８％を超えると、円形鍔部と四角形鍔部とをそれぞれ焼成収縮する際、収縮率の差が大きくなるため、円柱部分と略四角柱部分を合わせた界面近傍で収縮挙動の差によって、クラックが発生するようになる。欠けが発生せず、かつ焼成体の各界面近傍でのクラック発生をより確実に避けるためには、５％〜７％がより好ましい。
【００５１】
次に、本実施の形態１のセンタレス加工処理の詳細を説明する。図７は実施の形態１に係るセンタレス加工機を示す一部省略した斜視図、図８は実施の形態１に係るセンタレス加工機の加工処理を模式的に示す断面図、図９は実施の形態１に係るセンタレス加工後のドラムコア成形体を示す斜視図である。図７、図８に示したように、本実施の形態１のセンタレス加工機（研削装置）４は、電動モータのモータ軸（不図示）に連動する回転軸４１ａに取り付けされている研削加工刃４１と、フェライト成形体３を伝送する供給シュート４２と、研削加工刃４１と対向し、供給シュート４２から伝送されたフェライト成形体３を案内する案内装置４３とを備える。案内装置４３は、円盤状の支持部４６と、支持部４６の外周に適長離隔して配置されている複数の突起部４４と、支持部４６の両側端面に配置されており、支持部４６の外周面に対して垂直に設けられる側壁部４７、４８とを備える（図７では側壁部４７の図示を省略した）。また、支持部４６は、第１の外周面４６ａ、及び軸方向において該第１の外周面４６ａに連なって、第１の外周面４６ａより大きい第２の外周面４６ｂを含む段階状の外周形状を有する。該第２の外周面４６ｂと第１の外周面４６ａとの段差は、加工するフェライト成形体３の四角柱部３２が円柱部３１から張り出している部分より大きくなるように形成されている。複数の突起部４４は第２の外周面４６ｂに配置されており、周方向に隣接する突起部４４、４４により形成される空間は、供給シュート４２から伝送されたフェライト成形体３を安定に研削するように保持するための保持部４５を形成する。また、第１の外周面４６ａ側の側壁部４７の内側面が鉛直方向に対して傾くように、該センタレス加工機４が構成されている。
【００５２】
このセンタレス加工機４でフェライト成形体３をセンタレス処理する場合、図８に示すように、プレス成形装置２から送り出されたフェライト成形体３が、四角柱部３２が案内装置４３の第１の外周面４６ａ、円柱部３１が第２の外周面４６ｂとそれぞれ対応するように供給シュート４２を通って案内装置４３の外周に順送りされる。案内装置４３は、矢印Ａの方向に回転駆動され、供給される各フェライト成形体３は、回転する案内装置４３の外周面に装着されている複数の突起部４４と４４の間の保持部４５に１個ずつ伝送される。円柱部３１の外周面３１ｂが第２の外周面４６ｂ、四角柱部３２の外端面３２ａが側壁部４７の内側面４７ａにそれぞれ常時接触させるとともに、円柱部３１の外端面３１ａが側壁部４８の内側面４８ａ、四角柱部３２の外周面３２ｂが第１の外周面４６ａと隙間を明けて対向するように、保持部４５に保持されている。保持されているフェライト成形体３は、突起部４４で規制されつつ案内装置４３と研削加工刃４１の最小間隔部分に向けて順番に送り込まれる。
【００５３】
研削加工刃４１は高速に回転駆動され、フェライト成形体３が案内装置４３と研削加工刃４１の最小間隔部分を通過する際に、研削加工刃４１はフェライト成形体３を、円柱部３１の外周面３１ｂが第２の外周面４６ｂ、四角柱部３２の外端面３２ａが側壁部４７の内側面４７ａにそれぞれ常時接触しながら、回転させる。回転しているフェライト成形体３は研削加工刃４１に研削される。研削加工刃４１の幅はフェライト成形体３の軸方向の全長より小さく、フェライト成形体３の軸方向の中間部分が研削加工刃４１の幅で切り込まれ、図７のように円形の鍔部５１と四角形の鍔部５２とそれらを連結する軸部５３とを有するドラム型のフェライト研削体５に加工される。ドラム型に加工されたフェライト研削体５は案内装置４３の回転案内によって順に排出される。
【００５４】
ここで、本実施の形態１では、第１の外周面４６ａ側の側壁部４７の内側面４７ａが鉛直方向に対して下方に傾くように、該センタレス加工機４が配置されている。また、フェライト成形体３は、四角柱部３２は円柱部３１より高い密度を有し、且つ円柱部３１より張り出した構成となるため、四角柱部３２の方が円柱部３１に比べて重量が大きい。従って、前述のように円柱部３１の外周面３１ｂが第２の外周面４６ｂ、四角柱部３２の外端面３２ａが側壁部４７の内側面４７ａにそれぞれ常時接触させるように、保持部４５に保持される場合、フェライト成形体３では、四角柱部３２の重心が円柱部３１の重心よりも低位にされる。また、第２の外周面４６ｂと第１の外周面４６ａとの段差は、四角柱部３２が円柱部３１から張り出している部分より大きいとともに、円柱部３１の外端面３１ａが側壁部４８の内側面４８ａと隙間を明けて対向している。これにより、センタレス加工時にフェライト成形体３を安定に回転、移動させることができる。
【００５５】
本実施の形態１では、第１の外周面４６ａ側の側壁部４７の内側面４７ａが鉛直方向に対して２度から８度傾くことが好ましい。２度未満では、円柱部３１の外周面３１ｂと第２の外周面４６ｂとの接触が不安定であり、研削加工精度が低下する。８度を超えると、四角柱部３２の外端面３２ａと側壁部４７の内側面４７ａとの接触による摩擦が大きく、成形体の回転移動がスムーズでなくなり、途中で停止する現象が起こり、研削加工が全周に渡ってなされなくなる。より好ましくは４度から６度である。
【００５６】
図１０は実施の形態１に係る鍔部に端子電極が形成されたドラムコア焼成体を用いたインダクタンス素子を示す斜視図である。上記のフェライト研削体５は、前述のように焼成され、図１の焼成体のドラムコア１を得た。さらに、得られた焼成体のドラムコア１の略四角形鍔部の隣接する２角に端子電極１６，１６を形成し、両側鍔部の間の軸部１３に絶縁被覆導線１５を巻回し、導線の両端を前記２つの端子電極１６，１６に半田で半田付けし、図１０に示したようなインダクタンス素子が得られた。
【００５７】
図１１は実施の形態１に係る鍔部に端子電極が形成されたドラムコア焼成体を用いたトランス部品を示す斜視図である。上記のフェライト研削体５は、前述のように焼成され、図１の焼成体のドラムコア１を得た。さらに、得られた焼成体のドラムコア１の略四角形鍔部の４角に端子電極１６，１６，１６，１６を形成し、両側鍔部の間の軸部１３に１対の絶縁被覆導線１５を巻回し、各導線の両端をそれぞれ隣接する前記４つの端子電極１６，１６，１６，１６に半田で半田付けし、さらに、円形鍔部１１と四角形鍔部１２とに挟まれた空間に、フェライト粉末が分散混合された耐熱性樹脂を充填することで、図１１に示したようなトランス部品が得られた。
【００５８】
（実施の形態２）
次に、図１２〜１７に基づいて、本発明の実施形態２について説明する。
図１２は実施の形態２に係るフェライト磁心を示す斜視図、図１３は実施の形態２に係るフェライト磁心を示す正面図、図１４は実施の形態２に係るフェライト磁心を示す上面図である。本実施形態２に係るフェライト磁心６は、実施形態１の四角形鍔部１２を備える構成の代わりに、円形鍔部６１と、四角形と円形の結合形状である半円四角形の鍔部６２と、それらを連結する軸部６３とを備える構成とする。そして、プレス成形装置７及びプレス成形処理も実施の形態１と異なる。それ以外は、本実施形態２は基本的に実施形態１と同様に構成されているので、重複する説明を省略する。
【００５９】
図１５は実施の形態２に係るプレス成形装置を示す模式図、図１６は実施の形態２に係る成形金型を示す上面図、図１７は実施の形態２に係るプレス成形装置によるプレス成形処理を模式的に示す説明図、図１８は実施の形態２に係るプレス成形後の成形体を示す斜視図である。図１５に示したプレス成形装置７は、成形するフェライト成形体６０と対応する中空の半円略四角筒状の上壁面７０ａ、円筒状の下壁面７０ｂ、及びそれらを連結する連結面により構成されている内壁面７０ｃを有する成形金型７０と、上壁面７０ａに摺動自在に挿入されている半円略四角柱状の上パンチ部７１と、下壁面７０ｂに摺動自在に挿入されている円柱状の下パンチ部７２とを備える。また、プレス成形装置７は、上パンチ部７１及び下パンチ部７２などを駆動するモータなどの駆動部７３と、駆動部７３による駆動を制御するマイクロコンピュータなどの駆動制御部７４とを有する。駆動制御部７４は、機能構成部として、下降制御部７４１、上昇制御部７４２、及び補助下降制御部７４３などを含む。
【００６０】
図１５、１６に示したように、成形金型７０は、半円略四角柱状の上パンチ部７１の軸方向と交差する方向における断面は、円柱状の下パンチ部７２の軸方向と交差する方向における断面積よりも大きい。成形金型７０に形成される穴部は下向き凸形状を成し、上パンチ部７１が摺動する上壁面７０ａと連結面７０ｃとにより囲まれる半円四角柱状の上穴、及び、下パンチ部７２が摺動する下壁面７０ｂにより囲まれる円柱状の下穴により構成される。半円四角柱状の上穴は、片側で円柱状の下穴から張り出している。上パンチ部７１が進退する方向と交差する方向における上穴の開口断面積は、下パンチ部７２が進退する方向と交差する方向における下穴の開口断面積よりも大きい。
【００６１】
上述のようなプレス成形装置７により本実施の形態２に係るフェライト成形体を製造するには、まず、図１７（ａ）に示すような第１の工程において、駆動部７３は、成形金型７０の上側端面よりも上方に上パンチ部７１の下端面７１ａを配置し、さらに、成形金型７０の下側端面よりも上方に下パンチ部７２の上端面７２ａを配置するように、上パンチ部７１と下パンチ部７２を駆動する。これにより、成形金型７０及び下パンチ部７２により、フェライトの顆粒１０を充填するための収容部を形成する。そして、収容部内に成形金型７０の上側端面と同じ高さにまでフェライトの顆粒１０を充填する。
【００６２】
次に、図１７（ｂ）に示す第２の工程において、駆動部７３は上パンチ部７１を駆動し、上パンチ部７１を下降させる。この時、下降制御部７４１は、下パンチ部７２の上端面７２ａの初期位置を高度の基準面とし、上パンチ部７１の下端面７１ａを該基準面からの第１高さｈ１にまで下降させるように、駆動部７３の駆動を制御する。これにより、上パンチ部７１の下端面７１ａをフェライトの顆粒１０の表面に接触させることで、収容部に充填されるフェライトの顆粒１０に均一に押圧力を加えている。
【００６３】
次に、図１７（ｃ）に示す第３の工程において、駆動部７３は下パンチ部７２を駆動し、下パンチ部７２を上昇させる。この時、上昇制御部７４２は、下パンチ部７２の上端面７２ａを基準面からの第３高さｈ３にまで上昇させて、下パンチ部７２の上端面７２ａで収容部に充填されるフェライトの顆粒１０にこれらを圧潰するような押圧力を加えるように、駆動部７３の駆動を制御する。これによって、収容部内に収容されるフェライトの顆粒１０が圧潰され、緊密に結合されている。
【００６４】
さらに、図１７（ｄ）に示す第４の工程においては、駆動部７３は上パンチ部７１を駆動し、上パンチ部７１を下降させる。この時、補助下降制御部７４３は、上パンチ部７１の下端面７１ａを基準面からの前記第１の高さｈ１より略低い第２高さｈ２にまで下降させるように駆動部７３の駆動を制御する。上パンチ部７１の下端面７１ａで収容部に充填されるフェライトの顆粒１０に押圧力を加える。この場合、フェライトの顆粒１０が既に圧潰されて結合されたので、収容部に充填されるフェライトの顆粒１０は流動しない。この結果、上パンチ部７１の下端面７１ａと成形金型の連結面７０ｃにより形成される空間に位置するフェライト顆粒１０の結合体は一層圧力加えられ、さらに緊密に結合されている。この結果、図１８に示すような、円柱部と、密度が該円柱部より高い半円略四角柱部とを備えるフェライト成形体６０が製作された。
【００６５】
このように製作されたフェライト成形体６０の円柱部と半円略四角柱部の密度は、実施の形態１と同様、半円略四角柱部が円柱部の密度より３％〜８％大きい密度を有することが好ましい。５％以上７％以下がより好ましい。
【００６６】
製作されたフェライト成形体６０は実施の形態１と同様、センタレス加工されて焼成され、図１２に示したようなフェライト磁心６が得られた。フェライト磁心６は、半円略四角形の鍔部において端子電極１６を形成し、両鍔部の間に絶縁被覆導線を巻回し、導線の両端を前記２つの端子電極１６に半田で半田付けし、さらに、両鍔部６１、６２に挟まれた空間に、フェライト粉末が分散混合された耐熱性樹脂を充填することで、図１９に示したようなインダクタンス素子が得られた。
【００６７】
本実施の形態２に係るフェライト磁心６は、実施形態１の四角形鍔部１２を備える構成の代わりに、四角形と円形の結合形状である半円四角形の鍔部６２を備える構成を有する。この半円四角形の鍔部６２と円形の鍔部との軸断面積の差は、実施の形態１の四角形の鍔部１２と円形の鍔部１１との軸断面積の差より小さいなどを考慮して、上述のプレス成形処理を採用するが、これに限らず、実施の形態１と同様なプレス成形処理を採用してもよいことは勿論である。
【００６８】
なお、フェライト成形体の密度は、プレス時にフェライト顆粒が金型内への充填される様子や、圧力による流動・変形などの挙動が非常に複雑であると推測される。成形体それぞれの形状に応じて上下パンチの条件をパラメータとして、成形体・焼成体の形状や焼成時の収縮ばらつき等を評価して、適当な成形処理を採用することが好ましい。
【００６９】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に述べる。
（実施例１）
フェライト材料として、ｍｏｌ％で、Ｆｅ2 Ｏ3 ：４７、ＮｉＯ：２３、ＣｕＯ：５、ＺｎＯ：２５の組成になるように、各原料粉を秤量し、純水を加えてアトライターで混合した。混合スラリーにＰＶＡをフェライト材料重量に対して１％添加した後、スプレードライヤーで乾燥した。得られた混合粉の顆粒を、アルミナ製の箱に入れて、大気中、最高温度９００℃で２時間保持することで仮焼した。仮焼した顆粒に純水を加えて、アトライターで粉砕した。このスラリーにＰＶＡをフェライト材料重量に対して２％添加し、スプレードライヤーで乾燥し、顆粒を得た。顆粒の粒径は約１００μｍであった。
【００７０】
得られた顆粒を、円柱部と略正方形の四角柱部を合わせた成形体が得られる図４に示すようなプレス成形装置の成形金型２０に充填した後、実施の形態１に説明した工程でプレス成形し、フェライト成形体が得られた。成形体の形状は円形の鍔の直径または略四角形鍔の一辺の長さが約３ｍｍで、高さが約１ｍｍである。
【００７１】
先ず、フェライト成形体を１０ヶ作製し、円柱部と四角柱部をカッターナイフで分離し、それぞれの重量を電子天秤で、大きさをマイクロメータで測定し、成形体密度を算出した。結果を表１に示す。四角柱部の密度が円柱部に比べて、３％から８％大きい範囲にあることが分かる。
【００７２】
【表１】
【００７３】
次に、前記条件でフェライト成形体を１０００ヶ作製した。予め前記形状に合わせて図７、図８に示したセンタレス加工機４の加工機構部分を製作し、側壁部４７の内側面４７ａを鉛直方向に５度の角度で傾くように設定する。
【００７４】
作製したフェライト成形体１０００ヶを前記機構を備えるセンタレス加工機４で加工した。研削加工刃の厚さは４９０μｍで、両側鍔部の間隔は約５１０μｍであった。図９に示したような円形の鍔部と略正方形の鍔部を備えているドラムコア成形体が作製された。該ドラムコア成形体１０００ヶの外観を評価したところ、欠け不良は無かった。
【００７５】
次に、ドラムコア成形体１０００ヶを大気中、最高温度１１００℃で２時間保持により焼成し、ドラムコア焼成体を得た。焼成収縮率は約１６％であった。焼成体の外観検査及び寸法検査を行い問題無いことを確認した。
【００７６】
得られたドラムコア焼成体の内５０ヶについて、両側鍔部の間に直径１００μｍの絶縁被覆導線を１２回巻回し、ＨＰ社製ＬＣＲメータ４２８４Ａを使用して、周波数１００ｋＨｚでのインダクタンス及び直流重畳特性を評価し、インダクタンス素子として目的とする特性が得られていることを確認した。
【００７７】
（実施例２）
実施例１で得られたドラムコア焼成体の内５０ヶについて、略正方形の鍔部の隣接する２角にディップ法によりＡｇペーストを鍔部の外面から側面を通じて内面に連続するように塗布乾燥させた後、大気中６００℃で２０分保持により焼成した。次に電解バレルめっきによりＡｇ電極上にＮｉ及びＳｎめっき膜を施し、端子電極を形成した。次に両側鍔部の間に直径１００μｍの絶縁被覆導線を１２回巻回し、導線の両端を前記２つの端子電極に高融点半田で半田付けし、インダクタンス素子とした。得られたインダクタンス素子を、予め作製し、前記端子電極部分との接続部分に低融点半田を印刷した評価用プリント基板に実装し、リフロー装置により半田付けした。評価用プリント基板を介してインダクタンス素子を評価し、目的とする特性が得られていることを確認した。
【００７８】
（実施例３）
プレス成形金型として、図６に示したような片側が円柱、他の片側が断面が長辺と短辺を有する長方形である四角柱部を合わせたフェライト成形体３が得られるプレス成形金型２を用いて、他の条件は実施例１と同条件でドラムコア焼成体を１０００ヶ作製した。得られたドラムコア焼成体は図１に示したような円形の鍔部１１と略長方形の鍔部１２を備えている。次に、略長方形鍔部の４角にディップ法によりＡｇペーストを鍔部の外面から側面を通じて内面に連続するように塗布乾燥させた後、実施例２と同様の条件で端子電極を形成した。次に両側鍔部の間に直径７０μｍの絶縁被覆導線を５回巻回した後、さらにもう１つの絶縁被覆導線を合わせ２本を５回巻回し、次に最初に巻回した絶縁被覆導線のみをさらに５回巻回した。
【００７９】
次に、巻回数の多い方の導線の両端を、略長方形の１短辺の両端角部の端子電極に、巻回数の少ない方の導線の両端を、前記短辺と対向する短辺の両端角部の端子電極に、それぞれ高融点半田で半田付けした。さらに、略長方形鍔部と円形鍔部の外円を延長した面に挟まれた空間に、フェライト粉末が分散混合された耐熱性樹脂を充填することで、図１１に示したようなトランス部品が得られた。得られたトランス部品を、予め作製した前記端子電極部分との接続部分に低融点半田を印刷した評価用プリント基板に実装し、リフロー装置により半田付けした。評価用プリント基板を介してトランス部品を評価し、目的とする特性が得られていることを確認した。また、漏洩磁束について、フェライト粉末が分散混合された耐熱性樹脂の充填をしたものとしなかったものを比較評価し、前記樹脂の充填によって漏洩磁束がより少ないことを確認した。
【００８０】
（実施例４）
プレス成形金型として、図１８に示したような片側が円柱と他の片側が半円柱と略四角柱を合わせたフェライト成形体６０が得られるプレス成形金型を用いて、他の条件は実施例１と同条件でドラムコア焼成体を１０００ヶ作製した。得られたドラムコア焼成体は円形の鍔部と半円と略四角形を合わせた形の鍔部を備えている。
【００８１】
得られたドラムコア焼成体の内５０ヶについて、略半円と略四角形を合わせた形状の、２角にディップ法によりＡｇペーストを鍔部の外面から側面を通じて内面に連続するように塗布乾燥させた後、実施例２と同様の条件でインダクタンス素子を得た。得られたインダクタンス素子を、予め作製し、前記端子電極部分との接続部分に低融点半田を印刷した評価用プリント基板に実装し、リフロー装置により半田付けした。評価用プリント基板を介してインダクタンス素子を評価し、目的とする特性が得られていることを確認した。また、実装面積は実施例２の場合に比べて約２０％小さく、かつ実装する鍔部が半円と略四角形を合わせた形であるため、表面実装で使用するエンボステープへの挿入時に、パーツフィーダー等により方向性を容易に認識可能であった。
【００８２】
（比較例１〜３）
比較例１として、実施例１に記載のプレス条件を変えて、表２の試料Ｎｏ．１１、１２、１３に示すように、四角柱部の成形体密度が円柱部に比べて８％を超える条件として、それぞれの条件で成形体を各３０ヶ作製した。焼成後、外観評価を行ったところ、試料Ｎｏ．１１の条件では３０ヶ中６ヶで、試料Ｎｏ．１２の条件では３０ヶ中９ヶで、試料Ｎｏ．１３の条件では３０ヶ中１３ヶについて、円柱部と四角柱部を合わせた境界近傍にクラックが認められた。
【００８３】
比較例２として、実施例１に記載のプレス条件を変えて、表２の試料Ｎｏ．１４、１５、１６に示すように、四角柱部の成形体密度が円柱部に比べて３％未満となる条件として、それぞれの条件で成形体を各３０ヶ作製し、外観評価を行ったところ、試料Ｎｏ．１４では３０ヶ中１６ヶで、試料Ｎｏ．１５では３０ヶ中１０ヶで、試料Ｎｏ．１６では３０ヶ中９ヶについて、成形体の略四角形鍔部の欠けが顕著に認められた。
【００８４】
比較例３として、実施例１に記載のプレス条件を変えて、表２の試料Ｎｏ．１７、１８、１９に示すように、四角柱部の成形体密度が円柱部に比べて３％未満となり、かつ密度がＮｏ．１１〜１３の略四角柱の密度と同程度と、比較的高密度の条件として、それぞれの条件で成形体を各３０ヶ作製した。焼成後、外観評価を行ったところ、試料Ｎｏ．１７の条件では３０ヶ中１６ヶで、試料Ｎｏ．１８の条件では３０ヶ中１３ヶで、試料Ｎｏ．１９の条件では３０ヶ中１０ヶについて、円柱部の外端面と外周の稜部にクラックが認められた。
【００８５】
【表２】
【００８６】
（実施例５〜１１、比較例４、５）
実施例５〜１１、比較例４、５として、実施の形態１のセンタレス加工機４の加工機構部分において、表３に示すように、傾く角度を０度（比較例４）、２度（実施例５）、３度（実施例６）、４度（実施例７）、５度（実施例８）、６度（実施例９）、７度（実施例１０）、８度（実施例１１）、１０度（比較例５）にして、実施例１で得られたフェライト成形体各３０ヶをセンタレス加工し、鍔部を形成した。これら各試料３０ヶについて、加工品の略四角形鍔部の厚さと円形鍔部の厚さを投影機で測定し、厚さばらつきの指標として３σを算出し、表３に示した。角度２度〜８度では３σは略四角形鍔部の厚さで１９μｍ以下、円形鍔部の厚さで２５μｍ以下と小さく、特に角度４度〜６度ではではそれぞれ１５μｍ以下、２１μｍ以下とより小さく、加工精度が高い。他方、角度１０度では、成形体の回転移動が加工途中で止まってしまい、全周に渡って切削加工できなかった。尚、両側鍔部の平均厚さは約３００μｍであった。角度０度では、円柱部の外周面の加工基準面への接触が不安定のため、研削位置がばらつくと推定できる。
【００８７】
【表３】
【００８８】
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００８９】
例えば、前記実施形態１、２において、片側が円柱と他の片側が四角柱を合わせた成形体、及び片側が円柱と他の片側が半円柱と略四角柱を合わせた成形体を例として説明したが、これに限定されるものではなく、他の形状の成形体を適用してもよい。要するに、成形体の高さの略半分程度が円柱形状であれば、円柱の外周面を利用することで、成形体の残りの略半分は、原理的に略四角柱に限らず、略多角形を含む自由度の高い形状の成形体を作製可能である。
【００９０】
また、円柱は、円の直径と柱の高さを有し、前記直径と高さの大小関係は不問としている。従って、円板も円柱に含まれるものとする。同様に、略四角柱を含む略多角柱は、略多角形の辺の長さと柱の長さの大小関係は不問としている。よって、略多角板も略多角柱に含まれる。また、略多角形は略正多角形のみを意味するものではない。ここで、略四角形や略多角形で用いている略とは、それぞれの角部の全てまたは一部を直線状または円弧状に面取り加工している形状を含むことを意味している。
【００９１】
また、略円柱は、センタレス加工が可能であれば、円柱に限らず楕円柱や直方体を半円柱で挟んだ形状などを含むことを意味している。
【００９２】
また、センタレス加工時の傾く角度は、重力を利用して円柱の外周面及び多角柱の外側面を加工基準面に常時接触させればよい。
【００９３】
また、研削装置では、側壁部４７の内側面は、第２の外周面４６ｂと垂直するように構成してあるが、センタレス加工が可能であれば、実質的に垂直することを意味している。
【００９４】
なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて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。
【符号の説明】
【００９５】
１，６ ドラムコア（フェライト磁心）
２，７ プレス成形装置
２０，７０ 成形金型
２０ａ 上壁面（上金型）
２０ｂ 下壁面（下金型）
２１，７１ 上パンチ部
２２，７２ 下パンチ部
２１ａ、７１ａ 下端面
２２ａ、７２ａ 上端面
２４１、７４１ 下降制御部
２４２、７４２ 上昇制御部
２４３、７４３ 補助下降制御部
３ フェライト成形体
３１ 円柱部（第１部材）
３２ 四角柱部（第２部材）
４ センタレス加工機（研削装置）
４１ 研削加工刃
４３ 案内装置（支持手段）
４６ 支持部（支持面）
４６ａ 第１の外周面（第１の面）
４６ｂ 第２の外周面（第２の面）
４７ 側壁部
４７ａ 内側面
５ フェライト研削体
５３ 軸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライト材料を含む第１部材と、
該第１部材より大きい断面積を有し、該第１部材に連なり、フェライト材料を含む第２部材とを有し、
該第２部材は、前記第１部材の密度より３％〜８％大きい密度を有すること
を特徴とするフェライト成形体。
【請求項２】
前記第１部材は円板状をなし、
前記第２部材の断面は少なくとも２つの角部を有すること
を特徴とする請求項１に記載のフェライト成形体。
【請求項３】
前記第２部材は四角板状をなすことを特徴とする請求項１又は２に記載のフェライト成形体。
【請求項４】
前記第２部材の断面は長方形をなすことを特徴とする請求項３に記載のフェライト成形体。
【請求項５】
前記第２部材の断面は円弧と直線からなる形状をなすことを特徴とする請求項１又は２に記載のフェライト成形体。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のフェライト成形体を、第１部材と第２部材とが連なる部分が前記第１の部材よりも小径になるように研削してなることを特徴とするフェライト研削体。
【請求項７】
請求項６に記載のフェライト研削体を焼成してなることを特徴とするフェライト磁心。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか１項に記載のフェライト成形体を成形する方法であって、
柱状の第１のパンチ部と、該第１のパンチ部と対向する柱状の第２のパンチ部と、前記第１及び第２のパンチ部が進退する穴部が形成された金型とを備える成形装置の前記金型の穴部に、フェライトを含む顆粒を充填する第１の工程と、
前記第１のパンチ部を進めて前記顆粒に押圧力を加える第２の工程と、
前記第２のパンチ部を進めて前記顆粒に押圧力を加える第３の工程と、
前記第１の工程で進めた第１のパンチ部の端面よりも前記第２のパンチ部に近い位置まで、該第１のパンチ部を進める第４の工程と
を有することを特徴とする成形方法。
【請求項９】
請求項１から５のいずれか１項に記載のフェライト成形体を、該フェライト成形体を支持面にて支持する支持手段と、外周面を前記支持面に対向させる円板状の回転研削刃とを備え、前記支持面は、前記回転研削刃の軸方向の一端側にある第１の面と、前記回転研削刃の軸方向の他端側にあり、前記第１の面よりも前記回転研削刃に近い第２の面とを有する研削装置を用いて研削する方法であって、
前記フェライト成形体の第２部材が前記第１の面と対向するように、該フェライト成形体の第１部材を前記第２の面に載せて前記フェライト成形体を支持する支持工程と、
前記回転研削刃を回転駆動して、前記フェライト成形体の第１部材と第２部材とが連なる部分を研削する工程と
を備えることを特徴とする研削方法。
【請求項１０】
前記支持手段は、前記第１の面の前記第２の面と反対側に側壁部をさらに有し、
該側壁部は、前記回転研削刃の軸端面と略平行する内側面を備え、
前記研削装置は、前記側壁部の内側面が鉛直方向に対して傾くように配置されており、
前記支持工程は、前記第２部材の外端面が前記側壁部の内側面と当接するように前記フェライト成形体を支持すること
を特徴とする請求項９に記載の研削方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の成形方法で成形してあるフェライト成形体に対して、請求項９または１０に記載の研削方法で研削したフェライト研削体を焼成してフェライト磁心を得る焼成工程をさらに備えることを特徴とする製造方法。
【請求項１２】
柱状の第１のパンチ部と、
該第１のパンチ部と対向する柱状の第２のパンチ部と、
前記第１及び第２のパンチ部が進退する穴部が形成された金型と、
前記第１のパンチ部を前記穴部の第１位置まで進める第１の制御手段と、
該第１の制御手段による動作後に、前記第２のパンチ部を前記穴部の第２位置まで進める第２の制御手段と、
該第２の制御手段による動作後に、前記第１のパンチ部を前記穴部の第１位置と第３位置との間の第２位置までさらに進める補助制御手段と
を備えることを特徴とする成形装置。
【請求項１３】
前記第２のパンチ部は、前記第１のパンチ部の軸断面積よりも小さい軸断面積を有し、
前記穴部は、前記第１のパンチ部が進退する第１の穴、及び前記第２のパンチ部が進退する第２の穴を有すること
を特徴とする請求項１２に記載の成形装置。
【請求項１４】
前記第１のパンチ部の下端面は前記第２のパンチ部の上端面と対向するように構成してあることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の成形装置。
【請求項１５】
被研削物を支持面にて支持する支持手段と、外周面を前記支持面に対向させる円板状の回転研削刃とを備える研削装置において、
前記支持面は、前記回転研削刃の軸方向の一端側にある第１の面と、
前記回転研削刃の軸方向の他端側にあり、前記第１の面よりも前記回転研削刃に近い第２の面とを有すること
を特徴とする研削装置。
【請求項１６】
前記第１の面の前記第２の面と反対側に側壁部をさらに有し、
該側壁部は、前記第２の面と略垂直する内側面を備えること
を特徴とする請求項１５に記載の研削装置。
【請求項１７】
前記側壁部の内側面が鉛直方向に対して傾くように構成してあることを特徴とする請求項１６に記載の研削装置。
【請求項１８】
前記内側面が鉛直方向に対して２度〜８度傾くように構成してあることを特徴とする請求項１７に記載の研削装置。
【請求項１９】
前記内側面が鉛直方向に対して４度〜６度傾くように構成してあることを特徴とする請求項１８に記載の研削装置。
【請求項１】
フェライト材料を含む第１部材と、
該第１部材より大きい断面積を有し、該第１部材に連なり、フェライト材料を含む第２部材とを有し、
該第２部材は、前記第１部材の密度より３％〜８％大きい密度を有すること
を特徴とするフェライト成形体。
【請求項２】
前記第１部材は円板状をなし、
前記第２部材の断面は少なくとも２つの角部を有すること
を特徴とする請求項１に記載のフェライト成形体。
【請求項３】
前記第２部材は四角板状をなすことを特徴とする請求項１又は２に記載のフェライト成形体。
【請求項４】
前記第２部材の断面は長方形をなすことを特徴とする請求項３に記載のフェライト成形体。
【請求項５】
前記第２部材の断面は円弧と直線からなる形状をなすことを特徴とする請求項１又は２に記載のフェライト成形体。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のフェライト成形体を、第１部材と第２部材とが連なる部分が前記第１の部材よりも小径になるように研削してなることを特徴とするフェライト研削体。
【請求項７】
請求項６に記載のフェライト研削体を焼成してなることを特徴とするフェライト磁心。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか１項に記載のフェライト成形体を成形する方法であって、
柱状の第１のパンチ部と、該第１のパンチ部と対向する柱状の第２のパンチ部と、前記第１及び第２のパンチ部が進退する穴部が形成された金型とを備える成形装置の前記金型の穴部に、フェライトを含む顆粒を充填する第１の工程と、
前記第１のパンチ部を進めて前記顆粒に押圧力を加える第２の工程と、
前記第２のパンチ部を進めて前記顆粒に押圧力を加える第３の工程と、
前記第１の工程で進めた第１のパンチ部の端面よりも前記第２のパンチ部に近い位置まで、該第１のパンチ部を進める第４の工程と
を有することを特徴とする成形方法。
【請求項９】
請求項１から５のいずれか１項に記載のフェライト成形体を、該フェライト成形体を支持面にて支持する支持手段と、外周面を前記支持面に対向させる円板状の回転研削刃とを備え、前記支持面は、前記回転研削刃の軸方向の一端側にある第１の面と、前記回転研削刃の軸方向の他端側にあり、前記第１の面よりも前記回転研削刃に近い第２の面とを有する研削装置を用いて研削する方法であって、
前記フェライト成形体の第２部材が前記第１の面と対向するように、該フェライト成形体の第１部材を前記第２の面に載せて前記フェライト成形体を支持する支持工程と、
前記回転研削刃を回転駆動して、前記フェライト成形体の第１部材と第２部材とが連なる部分を研削する工程と
を備えることを特徴とする研削方法。
【請求項１０】
前記支持手段は、前記第１の面の前記第２の面と反対側に側壁部をさらに有し、
該側壁部は、前記回転研削刃の軸端面と略平行する内側面を備え、
前記研削装置は、前記側壁部の内側面が鉛直方向に対して傾くように配置されており、
前記支持工程は、前記第２部材の外端面が前記側壁部の内側面と当接するように前記フェライト成形体を支持すること
を特徴とする請求項９に記載の研削方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の成形方法で成形してあるフェライト成形体に対して、請求項９または１０に記載の研削方法で研削したフェライト研削体を焼成してフェライト磁心を得る焼成工程をさらに備えることを特徴とする製造方法。
【請求項１２】
柱状の第１のパンチ部と、
該第１のパンチ部と対向する柱状の第２のパンチ部と、
前記第１及び第２のパンチ部が進退する穴部が形成された金型と、
前記第１のパンチ部を前記穴部の第１位置まで進める第１の制御手段と、
該第１の制御手段による動作後に、前記第２のパンチ部を前記穴部の第２位置まで進める第２の制御手段と、
該第２の制御手段による動作後に、前記第１のパンチ部を前記穴部の第１位置と第３位置との間の第２位置までさらに進める補助制御手段と
を備えることを特徴とする成形装置。
【請求項１３】
前記第２のパンチ部は、前記第１のパンチ部の軸断面積よりも小さい軸断面積を有し、
前記穴部は、前記第１のパンチ部が進退する第１の穴、及び前記第２のパンチ部が進退する第２の穴を有すること
を特徴とする請求項１２に記載の成形装置。
【請求項１４】
前記第１のパンチ部の下端面は前記第２のパンチ部の上端面と対向するように構成してあることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の成形装置。
【請求項１５】
被研削物を支持面にて支持する支持手段と、外周面を前記支持面に対向させる円板状の回転研削刃とを備える研削装置において、
前記支持面は、前記回転研削刃の軸方向の一端側にある第１の面と、
前記回転研削刃の軸方向の他端側にあり、前記第１の面よりも前記回転研削刃に近い第２の面とを有すること
を特徴とする研削装置。
【請求項１６】
前記第１の面の前記第２の面と反対側に側壁部をさらに有し、
該側壁部は、前記第２の面と略垂直する内側面を備えること
を特徴とする請求項１５に記載の研削装置。
【請求項１７】
前記側壁部の内側面が鉛直方向に対して傾くように構成してあることを特徴とする請求項１６に記載の研削装置。
【請求項１８】
前記内側面が鉛直方向に対して２度〜８度傾くように構成してあることを特徴とする請求項１７に記載の研削装置。
【請求項１９】
前記内側面が鉛直方向に対して４度〜６度傾くように構成してあることを特徴とする請求項１８に記載の研削装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１０−１３５７５８（Ｐ２０１０−１３５７５８Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４１４７２（Ｐ２００９−２４１４７２）
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
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