JP2020113645A - コア部品、その製造方法、およびインダクタ - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献2では、巻線部に巻回される導線も細線化が進み、その径が20μm程度と極細であることが示されている。
本開示の他のコア部品は、フランジ部を支持部材に固定する際に、第3領域と第4領域との接続部である第2凸状部から脱粒が生じるのを抑制することができる。
さらに、第1凸状部13の外周面は、巻線部2の外周面よりも曲率半径が小さいのが好ましい。これにより、第1凸状部13内の残留応力が低減されるので、第1凸状部13が脆性破壊しにくくなり、脆性破壊に伴う脱粒の発生が低減される。
これにより、巻線部2の表層部21は緻密であるので、導線を巻線部2に精度よく巻回することができ、また巻線部2の強度が向上し、変形に対する耐性が向上し、脱粒も抑制される。
式:C=L−R
但し、Lは表層部21または内部22において隣接するボイド間の重心間距離の平均値、Rは表層部21または内部22におけるボイドの円相当径の平均値である。
このとき、表層部21のボイドは、内部22に存在するボイドよりも、隣接するボイド間の間隙Cが大きいのがより好ましい。具体的には、上記式から得られる、表層部21における前記ボイド間の間隙CS1と、内部22における前記ボイド間の間隙CS2との差が1μm以上であるのがよい。
ここで、表層部31とは、フランジ部3の表面から軸心に向かって深さが0.22mm以内の領域をいう。内部32とは、表層部31を除く領域をいう。
まず、ダイヤモンド砥粒を用いて研磨して得られる表層部および内部のそれぞれの鏡面(この鏡面が巻線部2の軸方向に垂直な断面である)のうち、ボイドの大きさや分布が平均的に観察される部分を選択し、例えば、面積が3.84×10-2mm2(横方向の長さが0.226mm、縦方向の長さが0.170mm)となる範囲を走査型電子顕微鏡で倍率を500倍として撮影して観察像を得る。次に、前記した画像解析ソフト「A像くん」を用いて、分散度計測の重心間距離法という手法によりボイドの重心間距離の平均値を求めることができる。
また、同様に、フランジ部3表面の粗さ曲線の切断レベル差Rδcも0.2μm以上2μm以下であるのが好ましい。
二乗平均平方根高さ(Rq)が0.07μm以上であると、導線に対して、適切なアンカー効果を与えることができるため装着が容易になる。一方、二乗平均平方根高さ(Rq)が2.5μm以下であると、導線を券回する場合、断線のおそれを低減することができる。
ここで、1箇所当りの測定範囲は、巻線部2を測定の対象とする場合、580μm〜700μm×280μm〜380μmとし、フランジ部3を測定の対象とする場合、70μm〜170μm×500μm〜550μmとすればよい。
使用するプレス成形装置は、ダイス4、下パンチ5および上パンチ6を備えている。下パンチ5は第1下パンチ51および第2下パンチ52からなる。上パンチ6は第1上パンチ61および第2上パンチ62からなる。
そのため、下パンチ5の加圧面50a、50bと上パンチ6の加圧面60a、60bとが重なり合った状態で、両側部に段部7、7´が形成される。
なお、本実施形態では、少なくとも巻線部2を形成する部位の下パンチ5の加圧面50bの曲率半径と、上パンチ6の加圧面60bの曲率半径とが異なっていればよい。
同様の理由から、前記した、巻線部2の少なくとも表層部21におけるボイド分布を疎にすることができ、隣接するボイド間の間隙Cを6〜12μmにすることが可能になる。
また、成形体は特に表面部分が高密度で緻密なものとなることにより、巻線部2表面の粗さ曲線の切断レベル差Rδcを0.2〜2μmにすることができる。
得られたコア部品1は、巻線部2、2´に導線が巻回されてインダクタとして好適に利用される。本開示のコア部品1の用途はインダクタに限るものではなく、両端にフランジを有し、かつ中央部が柱状で滑らかな曲面形状となった部材をセラミックスなどで形成する場合に、応用することができる。例えば、磁気テープなどを案内するためのテープガイドとして、柱状体の両端にフランジを有する形状のものをセラミックスで製造する場合には、本開示のコア部品の製造方法を用いることによって、容易に製造することができる。
2、101 巻線部
3、102 フランジ部
4 ダイス
5 下パンチ
6 上パンチ
7、7´ 段部
8 無機粉末
9 成形体
10、10´ 段部
11、11´ 第1領域
12、12´ 第2領域
13 第1凸状部
14 平坦部
20 コーナ部
21、31、31´ 表層部
22、32 内部
50a、50b 下パンチの加圧面
51 第1下パンチ
52 第2下パンチ
60a、60b 上パンチの加圧面
61 第1上パンチ
62 第2上パンチ
103 導線
111 第3領域
112 第4領域
131 第2凸状部
Claims (10)
- 周面に導線が巻回される柱状の巻線部と、この巻線部の軸方向両端に巻線部と一体に形成されたフランジ部とを備えた、無機粉末の焼結体からなるコア部品であり、
前記巻線部は、軸心に直交する断面において、曲率半径が大きい曲面状の外周面を有する第1領域と、曲率半径が小さい曲面状からなるか、または外周面が前記第1領域と繋がる平坦部とこれに連続し曲率半径が小さい曲面状部とからなる第2領域とを含み、
前記第1領域と第2領域とが第1凸状部を介して繋がっている、ことを特徴とするコア部品。 - 前記第1凸状部の高さは、前記導線の径と等しいか、または導線の径より小さい請求項1に記載のコア部品。
- 前記第1凸状部は、外周面が曲面状である請求項1または請求項2に記載のコア部品。
- 前記第1凸状部の外周面は、前記巻線部の外周面よりも曲率半径が小さい、請求項1〜3のいずれかに記載のコア部品。
- 周面に導線が巻回される柱状の巻線部と、この巻線部の軸方向両端に巻線部と一体に形成されたフランジ部とを備えた、無機粉末の焼結体からなるコア部品であり、
前記フランジ部は、軸心に直交する断面において、曲率半径が大きい曲面状の外周面を有する第3領域と、外周面全体が曲率半径が小さい曲面状からなるか、または外周面が前記第3領域と繋がる平坦部とこれに連続し曲率半径が小さい曲面状部とからなる第4領域とを含み、
前記第3領域と第4領域とが第2凸状部を介して繋がっている、ことを特徴とするコア部品。 - 前記第2凸状部は、外周面が曲面状である請求項5に記載のコア部品。
- 前記第2凸状部の外周面は、前記フランジ部の外周面よりも曲率半径が小さい、請求項5または請求項6に記載のコア部品。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のコア部品の製造方法であって、
前記巻線部およびフランジ部を形成するための円弧状の加圧面を有する上パンチと下パンチとの間に無機粉末を充填し、加圧成形する工程と、
加圧成形した成形体を焼成する工程と、を含み、
前記上パンチの加圧面と下パンチの加圧面は、曲率半径が異なっており、
焼成によって得られた焼結体を研磨して、前記巻線部における前記第1領域と第2領域との境界部に前記第1凸状部を形成する、ことを特徴とするコア部品の製造方法。 - 請求項5〜7のいずれかに記載のコア部品の製造方法であって、
前記巻線部およびフランジ部を形成するための円弧状の加圧面を有する上パンチと下パンチとの間に無機粉末を充填し、加圧成形する工程と、
加圧成形した成形体を焼成する工程と、を含み、
前記上パンチの加圧面と下パンチの加圧面は、曲率半径が異なっており、
焼成によって得られた焼結体を研磨して、前記フランジ部における前記第3領域と第4領域との境界部に前記第2凸状部を形成する、ことを特徴とするコア部品の製造方法。 - 請求項1〜7のいずれかに記載のコア部品の巻線部に導線が巻回されてなるインダクタ。
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