JP2003249413A

JP2003249413A - セラミックスコアの製造方法

Info

Publication number: JP2003249413A
Application number: JP2002047080A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yamamoto; 諭山本
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】複雑形状であり、かつ、強度と電気的特性に優
れ、生産効率が良いセラミックスコアの製造方法を得
る。【解決手段】巻芯部の両端に鍔部を有するセラミックス
コアの製造方法において、可燃性シートに上記コアの少
なくとも一部の形状に合致した貫通孔からなる成形用雌
型を形成する工程、この成形用雌型にセラミックペース
トまたはセラミックシートを充填する工程、これを焼成
することで可燃性シートを焼失させてコアの焼結体を得
る工程を含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は主にインダクタとし
て使用されるチョークコイルを構成するセラミックスコ
アの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図６（ｂ）に示すようにチョー
クコイルやトランス等のコアとして使用されるセラミッ
クスコア１００は中心が細くなった巻芯部１０２と、そ
の両端に巻芯部１０２より太くなった鍔部１０１を有し
ている。このセラミックスコア１００の前記巻芯部１０
２にコイルを巻装し、チョークコイルやトランス等を構
成する。

【０００３】このようなセラミックスコア１００は、巻
芯部１０２に巻装したコイルのリード線を引き出すた
め、鍔部１０１の外周に溝１０３を設けた形状となって
いる。また、引き出したリード線を外部に接続するため
に、鍔部１０１の側面に窪み１０４が形成される。そし
て、このような形状を有するセラミックスコア１００
は、まずセラミックスの原料粉末に適宜な有機バインダ
を加えて金型に入れ、プレス成形により図６（ａ）に示
すような、周面に溝１０３ａを有する円柱形の強固な粉
末成形体１００ａを得て、その粉末成形体１００ａの中
央部を研削することにより作られる。

【０００４】図７にこのような粉末成形体１００ａを研
削しセラミックスコア１００を作るための装置の例を示
す。矢印で示す方向に回転する研削砥石１の研削周面２
と矢印で示す方向に回転するカムローラー４の案内周面
５とが対向して配置され、その周面間２、５の間隙の下
部にブレード板７が配置されている。また、研削砥石１
の研削周面２とカムローラー４の案内周面５との間の側
方に、ピン状のコアガイド３が配置されている。図６に
示すような粉末成形体１００ａは図７（ａ）で示すよう
に、対向する研削砥石１の研削周面２とカムローラー４
の案内周面５との間に供給され、斜めに形成されたブレ
ード板７の上端で回転自在支持されると共に、同粉末成
形体１００ａの端面にコアガイド３の先端が当たりその
研削砥石１に対する軸方向の位置が規制される。

【０００５】研削砥石１はその外周部分にダイヤモンド
粉等で形成された研削部を有し、その外周面である研削
周面２によって粉末成形体１００ａを円筒研削できるよ
うになっている。また、カムローラー４の案内周面５
は、図７（ａ）の３時の位置から反時針方向に進むに従
って回転中心からの距離が増大するようになっており、
その距離は図７（ａ）の１時の位置で最大となる。従っ
て、カムローラー４が図７（ａ）から同図（ｂ）で示す
ように矢印で示す方向に回転すると、カムローラー４の
案内周面５によって粉末成形体１００ａの周面が研削砥
石１の研削周面２に押し当てられ研削される。この間、
粉末成形体１００ａは回転しているため、その周面中央
部が研削砥石１により円筒研削され、図６に示すような
セラミックスコア１００が加工される。なお、粉末成形
体１００ａに対する研削砥石１の切込み深さは、研削砥
石１の研削周面２とカムローラー４の案内周面５との最
小距離により決定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のドラム状部品の
加工方法と装置により図６に示すような粉末成形体１０
０ａ、すなわち周面に溝１０３ａを有する粉末成形体１
００ａを加工すると、図８に示すようにドラム状部品１
００の巻芯部１０２の断面が真円とならず、鍔部１０１
の溝１０３に対応する位置が***した如く盛り上がって
しまう。

【０００７】この問題点を解決するために、図９に示す
ように研削砥石１１で粉末成形体１００ａを研削するに
当たり、段部１６を有するカムローラー１４の案内周面
１５で粉末成形体１００ａの研削しようとする周面中央
部のみを研削砥石１１の研削周面１２に押し当て、これ
によりドラム状部品１００の巻芯部１０２を基準として
それを円筒研削する方法が提案されている（特許３１７
４６９６号公報参照）。

【０００８】しかし、この方法でも粉末成形体１００ａ
の周面に対する溝１０３ａの比率が高い場合、例えば図
１０（ａ）に示すような粉末成形体１００ａ、すなわち
角柱形の粉末成形体１００ａを加工すると、粉末成形体
１００ａはブレード板１７に保持されて加工中に回転せ
ず、図１０（ｂ）に示すようなドラム状部品１００には
ならない事が分かった。

【０００９】また、この方法では、図１１に示すような
セラミックスコア１００、すなわち巻芯部１０２が鍔部
１０１の中心からずれた位置にあるような複雑形状のセ
ラミックスコア１００を加工することができない。

【００１０】さらに、前記のドラム状部品の加工方法と
装置を用いてセラミックスコアを製造した場合、巻芯部
１０２の周面や鍔部１０１の巻芯部側の面に研削砥石１
１による研削傷と微小なクラックが発生し、セラミック
スコアの強度・電気特性が劣化していることが分かっ
た。

【００１１】これらの問題点を解決するために、図１２
に示すように原料粉末２４を金型２１に入れてプレス成
形により製品形状を得る工程において、前記金型２１内
に可燃材からなるリング形状のインサート物２５をセッ
トし、インサート成形により前記インサート物２５を一
体的に含んだ成形体を得て、このインサート成形体を焼
成する工程で前記インサート物２５を焼却し、前記イン
サート物２５を取り除いたドラム状部品１００を得る方
法が提案されている（特開平６−８０６公報参照）。

【００１２】しかし、この方法では巻芯部１０２に該当
するインサート物２５内部と、鍔部１０１に該当するイ
ンサート物２５外部の粉体密度を調整することが難し
く、製品寸法をコントロールすることができない。また
巻芯部１０２に該当するインサート物２５内部の粉体密
度が低くなるため、強度・電気特性も劣化する。さらに
この方法ではインサート成形体を１個得るために、前記
金型２１内に可燃材からなるインサート物２５を１回セ
ットする工程が必要であるため、生産効率が悪く大量生
産に適していない。そこで本発明では簡単な製造方法に
より複雑形状であり、かつ、強度・電気的特性に優れた
セラミックスコアの製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明では、巻芯部の両端に鍔部を有するセラミッ
クスコアの製造方法において、可燃性シートに上記コア
の少なくとも一部の形状に合致した貫通孔からなる成形
用雌型を形成する工程、この成形用雌型にセラミックペ
ーストまたはセラミックシートを充填する工程、これを
焼成することで可燃性シートを焼失させてコアの焼結体
を得る工程を含むことを特徴とする。そして、本発明で
は上記可燃性シートが、上記コアの巻芯部に合致した貫
通孔からなる成形用雌型を有するシートと、上記コアの
鍔部に合致した貫通孔からなる成形用雌型を有するシー
トとを積層してなることを特徴とする。

【００１４】また、本発明では上記可燃性シートが、上
記コアの巻芯部に合致した貫通孔からなる成形用雌型を
有し、この成形用雌型にセラミックペーストまたはセラ
ミックシートを充填した後、可燃性シートの表面にセラ
ミックペーストまたはセラミックシートを塗布または積
層し、個々のコア形状となるように切断した後、焼成す
ることを特徴とする。

【作用】前記本発明によるセラミックスコアの製造方法
では、可燃性シートが成形品の焼成工程で焼却され、こ
れを完全に取り除いたものがセラミックス製品となる。
したがって前記可燃性シートは一般のプラスチック成形
における金型と金型の中子と同じように機能することに
なり、単純なプレス成形や研削加工では成形することの
できない複雑な製品形状を容易に実現することができ
る。

【００１５】そして、本発明によるセラミックスコアの
製造方法では、研削等の後加工が不必要なため、セラミ
ックスコア本体に後加工に起因する研削傷・クラック等
を含まず、さらにペースト状原料を用いて成形するた
め、焼結体の密度が均一で高くなり、強度・電気的特性
も向上する。

【００１６】さらに、本発明によるセラミックスコアの
製造方法では、多数のコアを同時に成形できるため生産
効率が良く、大量生産に適している。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て説明する。

【００１８】図１に、本実施形態に係るセラミックスコ
ア１００の製造方法の一例を示す。セラミックスコア１
００は、可燃性シートにより作成された成形用雌型３０
を用いて形成される。この成形用雌型３０は図１（ａ）
に示すように、２枚の形成しようとするドラム状部品１
００の鍔部１０１を象った貫通孔３１ｂが形成されてい
る可燃性シート３１と、１枚の形成しようとするセラミ
ックスコア１００の巻芯部１０２を象った貫通孔３１ｃ
が形成されている可燃性シート３１が図１（ｂ）に示す
ように積層されて作成される。

【００１９】ここで可燃性シート３１の材料は、成形用
雌型として適度な剛性を呈し、かつ、焼成による熱で焼
失するものであればどのようなものでも良い。例えば紙
や木材などで形成しても良いが、熱分解性が高いＰＶＡ
やＷＡＸ、アクリル等の材料を用いたシートが良い。可
燃性シート３１の貫通孔３１ｂ、３１ｃは、パンチ等に
よる打ち抜きや、可燃性材料を棒状の突出がある型に流
し込むことなどにより形成する。また本実施形態では３
枚の可燃性シートを積層して成形用雌型３０を作成した
が、１枚の可燃性シート３１で成形用雌型３０を作成
し、ドラム状部品１００を象った貫通孔３０ａを形成し
ても良い。

【００２０】次いで、図１（ｃ）に示すように、成形用
雌型３０の貫通孔３０ａにセラミックペースト３３を圧
入あるいはスキージング・塗布などの方法により充填し
乾燥させ成形体を形成する。本実施形態では、可燃性シ
ート３１を積層後に、貫通孔３０ａにセラミックペース
ト３３を充填したが、図２に示すように、鍔部１０１と
巻芯部１０２の各可燃性シート３１の貫通孔３１ｂ、３
１ｃにセラミックペースト３３を充填した後に、各可燃
性シート３１を積層して成形体３４を形成しても良い。
また本実施形態では可燃性シート３１の貫通孔３１ｂ、
３１ｃにセラミックペースト３３を充填したが、代わり
にセラミックシートを加工し充填しても良い。

【００２１】ここでセラミックペースト３３の材料は、
ペーストとして適度な流動性を呈し、かつ、乾燥により
形状を維持するものであればどのようなものでも良い。
例えばフェライトやアルミナ、ジルコニア等でも良い。

【００２２】次いで図１（ｄ）に示すように、成形体３
４を焼成炉２００内で焼成処理する。そして、この焼成
処理によりドラム状部品１００は焼成され、かつ、可燃
性シートからなる成形用雌型３０は焼失される。これに
よって、図１（ｅ）に示すように、ドラム状部品１００
が形成される。

【００２３】このように、本実施形態に係るドラム状部
品１００の製造方法においては、上記成形用雌型３０と
共に成形されたドラム状部品１００が、成形用雌型３０
を含有したままの状態で焼成処理される。そして、この
焼成処理により、可燃性シート３１で作成された成形用
雌型３０が焼失されてドラム状部品１００が焼成され
る。したがって、この製造方法では、可燃性シート３１
の貫通孔３１ｂ、３１ｃの形状、及び、積層位置を変更
するだけで、角鍔等の複雑な製品形状を容易に形成でき
る。また、この製造方法によれば、研削等の後加工の必
要がないため、コア本体に後加工に起因する研削傷・ク
ラックが発生せず、さらにペースト状のセラミックス原
料を使用しているため、粉末プレス成形品に比べコア本
体の密度が均一で高くなり、強度・電気特性が向上す
る。

【００２４】次に本発明の他の実施形態を説明する。

【００２５】図３に、本実施形態に係るドラム状部品１
００の製造方法の一例を示す。ドラム状部品１００は、
可燃性シート３１により作成された成形用雌型３０を用
いて形成される。この成形用雌型３０は図３（ａ）に示
すように、１枚の形成しようとするドラム状部品１００
の巻芯部１０２を象った貫通孔３１ｃが形成されている
可燃性シート３１で作成される。

【００２６】次いで、図３（ｂ）に示すように、成形用
雌型３０の貫通孔３１ｃにセラミックペースト３３を圧
入あるいはスキージング・塗布などの方法により充填し
巻芯部１０２を形成する。

【００２７】次いで、図３（ｃ）に示すように、巻芯部
１０２を充填した成形用雌型３０の表裏に、鍔部１０１
に該当するセラミックシート３５を積層し、積層体３６
を形成する。

【００２８】本実施形態では、成形用雌型３０の貫通孔
３１ｃに巻芯部１０２に該当するセラミックペースト３
３を充填した後、鍔部１０１に該当するセラミックシー
ト３５を積層したが、図４に示すように、成形用雌型３
０の貫通孔３１ｃに巻芯部１０２に該当するセラミック
ペースト３３を充填した後、鍔部１０１に該当するセラ
ミックペースト３３をスキージング・塗布しても良い。
さらに、図５に示すように、鍔部１０１に該当するセラ
ミックペースト３３をスキージング・塗布すると同時
に、成形用雌型３０の貫通孔３１ｃに巻芯部１０２に該
当するセラミックペースト３３を充填しても良い。また
本実施形態では成形用雌型３０の貫通孔３１ｃにセラミ
ックペースト３３を充填したが、代わりにセラミックシ
ートを加工し充填しても良い。

【００２９】次いで図３（ｄ）に示すように、積層体３
６を成形用雌型３０と共に切断し成形体３４を形成す
る。ここで本実施形態では積層体３６を成形用雌型３０
と共に切断し成形体３４を形成したが、積層体３６を成
形用雌型３０と共にパンチ等で打ち抜いて成形体３４を
形成しても良い。

【００３０】次いで図３（ｅ）に示すように、成形体３
４を焼成炉２００内で焼成処理する。そして、この焼成
処理によりドラム状部品１００は焼成され、かつ、可燃
性シート３１からなる成形用雌型３０は焼失される。こ
れによって、図３（ｆ）に示すように、ドラム状部品１
００が形成される。

【００３１】このように、本実施形態に係るドラム状部
品１００の製造方法においては、上記成形用雌型３０と
共に形成されたドラム状部品１００が、成形用雌型３０
を含有したままの状態で焼成処理される。そして、この
焼成処理により、可燃性シート３１で作成された成形用
雌型３０が焼失されてドラム状部品１００が焼成され
る。したがって、この製造方法では、可燃性シート３１
の貫通孔３１ｃの形状、及び、切断位置を変更するだけ
で、角鍔などの複雑な製品形状を容易に形成できる。ま
た、この製造方法によれば、研削等の後加工の必要がな
いため、コア本体に後加工に起因する研削傷・クラック
が発生せず、さらにペースト状のセラミックス原料を使
用しているため、粉末プレス成形品に比べ、コア本体の
密度が均一で高くなり、強度・電気特性が向上する。

【００３２】なお、図６に示すような、鍔部側面に形成
される窪み１０４等の模様は、成形体３４や積層体３６
に型を押し付けることで容易に形成することができる。

【００３３】

【実施例】本発明の一実施例として、図１、２の手順に
したがって図１０（ｂ）に示す形状のセラミックスコア
を製造した。

【００３４】縦横□２００mm厚み１mmポリエチレン製
の１枚の可燃性シート３１に、金型を用いて巻芯部を象
ったφ0.5mmの貫通孔３１ｃを１０，０００個形成す
る。

【００３５】この巻芯部を象った貫通孔３１ｃに、Ni
-Zn系フェライトを主原料に用いたセラミックペースト
３３を圧入する。

【００３６】縦横□２００mm厚み0.5mmでポリエチレ
ン製の２枚の可燃性シート３１に、金型を用いて鍔部を
象った□１mmの貫通孔３１ｂを１０，０００個形成す
る。この鍔部を象った貫通孔３１ｂに、Ni-Zn系フェライ
トを主原料に用いたセラミックペースト３３を圧入す
る。貫通孔３１ｂ、３１ｃにセラミックペースト３３を圧
入した３枚の可燃性シート３１を、熱圧着して積層し成
形体３４を形成する。

【００３７】成形体３４を焼成炉２００内で焼成処理
し、可燃性シート３１を焼失させると同時に、１０，０
００個のセラミックスコア１００を得る。

【００３８】以上の手順により、従来の製造方法では加
工することができない、図１０（ｂ）に示すドラム状部
品を容易に、かつ、大量に製造することができた。

【００３９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、鍔
部や巻芯部の断面がどのような形状であっても、可燃性
シートを加工して成形用雌型を作り、セラミックペース
トを充填し成形体・積層体を形成し、その成形体・積層
体を焼成する工程で前記成形用雌型を焼却・除去すると
いう非常に簡単な製造工程で、従来の成形方法では実現
することができない、複雑な形状で、かつ、セラミック
スコア本体に研削傷やクラックを含まず、さらに密度が
均一で高い製品の大量生産を容易に実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明のセラミックスコア製
造方法を説明するための図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の他の実施形態を説明
するための図である。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は本発明の他の実施形態を説明
するための図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の他の実施形態を説明
するための図である。

【図５】（ａ）〜（ｂ）は本発明の他の実施形態を説明
するための図である。

【図６】（ａ）はセラミックスコアに加工される前の粉
末成形品を示す斜視図、（ｂ）はセラミックスコアの斜
視図である。

【図７】（ａ）、（ｂ）は従来例のセラミックスコアの
加工装置を示す概略側面図である。

【図８】従来例によるドラム状部品加工装置により加工
されたドラム状部品の縦断正面図である。

【図９】従来例による巻芯部を円状にするドラム状部品
加工装置の要部拡大概略側面図である。

【図１０】従来例によるドラム状部品加工装置では加工
できないドラム状部品の斜視図である。

【図１１】従来例によるドラム状部品加工装置では加工
できないドラム状部品の斜視図である。

【図１２】従来例によるインサート成形によるドラム状
部品成形方法の状態説明図である。

【符号の説明】

３０成形用雌型３１可燃性シート３３セラミックペースト３４成形体３５セラミックシート３６積層体１００セラミックスコア１００ａ粉末成形体１０１鍔部１０２巻芯部２００焼成炉

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巻芯部の両端に鍔部を有するセラミックス
コアの製造方法において、可燃性シートに上記コアの少
なくとも一部の形状に合致した貫通孔からなる成形用雌
型を形成する工程、この成形用雌型にセラミックペース
トまたはセラミックシートを充填する工程、これを焼成
することで可燃性シートを焼失させてコアの焼結体を得
る工程を含むことを特徴とするセラミックスコアの製造
方法。
【請求項２】上記可燃性シートが、上記コアの巻芯部に
合致した貫通孔からなる成形用雌型を有するシートと、
上記コアの鍔部に合致した貫通孔からなる成形用雌型を
有するシートとを積層してなることを特徴とする請求項
１記載のセラミックスコアの製造方法。
【請求項３】上記可燃性シートが、上記コアの巻芯部に
合致した貫通孔からなる成形用雌型を有し、この成形用
雌型にセラミックペーストまたはセラミックシートを充
填した後、可燃性シートの表面にセラミックペーストま
たはセラミックシートを塗布または積層し、個々のコア
形状となるように切断した後、焼成することを特徴とす
る請求項１記載のセラミックスコアの製造方法。