(57)【要約】【課題】プレス成型によるコアの製造において、サイズの大きなコアを安価に製造することが目的とされる。【解決手段】コア１の製造方法は、コア１を複数のコア片１１１〜１１３から製造する方法であって、第１乃至第３工程を備える。第１工程では、プレス成型によって複数のコア片１１１〜１１３がコア片ごとに成型される。第２工程では、第１工程で成型された複数のコア片１１１〜１１３が環状に配置され、配置された複数のコア片１１１〜１１３を被覆材１２で被覆することによって当該複数のコア片１１１〜１１３どうしが連結されたコア片連結体１０が製造される。第３工程では、第２工程で製造されたコア片連結体１０の一部を切断することにより磁気ギャップ１１ａが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアを複数のコア片から製造する方法であって、
プレス成型によって前記複数のコア片をコア片ごとに成型する第１工程と、
前記第１工程で成型された前記複数のコア片のそれぞれを所定の位置に配置し、配置された前記複数のコア片を被覆材で被覆することによって当該複数のコア片どうしを連結する第２工程と
を備える、コアの製造方法。
【請求項２】
前記コアは磁気ギャップを有する請求項１に記載のコアの製造方法であって、前記磁気ギャップを形成する第３工程を更に備え、
前記第２工程では、前記第１工程で成型された前記複数のコア片を環状に配置し、配置された前記複数のコア片を前記被覆材で被覆することによって当該複数のコア片どうしが連結されたコア片連結体を製造し、
前記第３工程では、前記第２工程で製造された前記コア片連結体の一部を切断することにより前記磁気ギャップを形成する、
コアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コアの製造方法に関し、特にプレス成型によるコアの製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、環状又はＣ字状のコアにコイルが巻装されたコイル装置が、整流回路、雑音防止回路、共振回路などに用いられている。そして、当該コイル装置のコアは、金型を用いたプレス成型によって、磁性体粉を所定の形状に押し固めることにより製造されている。
【０００３】
磁性体粉を押し固めるためには、２×１０９（Ｎ／ｍ２）程度の圧力を金型にかける必要があるが、サイズの小さなコアを成型する場合はコアの表面積が小さいので、１５００〜２０００(ｋＮ)程度の力が金型にかかればよい。この程度の力であれば、大型の油圧プレス機を用いなくても発生させることができる。
【０００４】
尚、本発明に関連する技術を以下に示す。
【特許文献１】特開２０００−２７７３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、サイズの大きなコアを成型するとなるとコアの表面積が大きくなるため、５０００（ｋＮ）以上の力が必要となってしまう。５０００（ｋＮ）以上の力を発生させるためには、大型の油圧プレス機が必要である。
【０００６】
大型の油圧プレス機は、広い設置面積が必要となる上、高価である。このため、サイズの大きなコアをプレス成型によって製造する場合、コストがかかっていた。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、プレス成型によるコアの製造において、サイズの大きなコアを小型の油圧プレス機によって製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るコアの製造方法は、コアを複数のコア片から製造する方法であって、第１工程と第２工程とを備える。第１工程では、プレス成型によって複数のコア片がコア片ごとに成型される。第２工程では、第１工程で成型された複数のコア片のそれぞれが所定の位置に配置され、配置された複数のコア片を被覆材で被覆することによって当該複数のコア片どうしが連結される。
【０００９】
具体的な態様においては、コアは磁気ギャップを有し、上記コアの製造方法は磁気ギャップを形成する第３工程を更に備える。第２工程では、第１工程で成型された複数のコア片が環状に配置され、配置された複数のコア片を被覆材で被覆することによって当該複数のコア片どうしが連結されたコア片連結体が製造される。第３工程では、第２工程で製造されたコア片連結体の一部を切断することにより磁気ギャップが形成される。
【００１０】
上記コアの製造方法によれば、複数のコア片をコア片ごとに成型することにより、プレス成型時にコア片１つあたりに必要な力が小さくなる。よって、大型の油圧プレス機を用いる必要がなくなる。また、所定の位置に配置された複数のコア片を被覆材で被覆してコア片どうしを連結することによって、複数のコア片からサイズの大きな１つのコアを得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るコアの製造方法によれば、プレス成型によるコアの製造において、サイズの大きなコアを小型の油圧プレス機によって製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、磁気ギャップを有するコアの製造に本発明を実施した形態について、図面に沿って具体的に説明する。
【００１３】
１．製造されるコアについて
本発明の実施の形態に係るコアの製造方法によって製造されるコア１は、図１に示されるように、磁性部１１と、磁性部１１を被覆する被覆材１２とから構成されている。そして、コア１には磁気ギャップ１１ａとなる隙間４０が開設されており、コア１はＣ字状を呈する。
【００１４】
磁性部１１は、複数のコア片１１１〜１１３から構成されている。図１では、コア１に隙間４０が形成されているため、コア片１１１の形状はコア片１１２，１１３の形状と異なっている。しかし、隙間４０を形成する前の磁性部１１は、図２に示されるように、同じ形状を呈する３つのコア片１１１〜１１３から構成される。具体的には、コア片１１１〜１１３は、中心角が１２０°である円弧状を呈する。コア片１１１〜１１３の形状を同じにする理由については、後述の「２−１．コア片の成型」で説明する。
【００１５】
コア片１１１〜１１３は磁性体からなり、その材質には、フェライトやダストコアなどの透磁率の高い磁性材が用いられる。フェライトは、酸化鉄を主成分した磁性材であり、その多くが強磁性を示す。ダストコアは絶縁処理が施された金属粉であり、ダストコアには、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）やパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）などが用いられる。
【００１６】
コア１に開設されている隙間４０は斜めに傾いている。具体的には、隙間４０は、コア１の円弧部を貫いて開設されており、当該円弧部の中心軸９０と直交する断面において、磁気ギャップ１１ａの貫通方向９１が当該円弧部の半径方向９２に対して傾斜している。
【００１７】
このように隙間４０が斜めに開設されているコア１によれば、図３に示されるように、コア１へのトロイダル方式でのコイル２の巻装が容易となる。すなわち、予め巻回された空芯コイルを、コイル２として用いることができる。具体的には、斜めに傾いた隙間４０を利用することにより、空芯コイルをコア１に挿入することができると共に、空芯コイルをコア１に沿って移動させることができる。これにより、空芯コイルをコア１全体に容易に巻装することができる。
【００１８】
コア１にコイル２を巻装した後、磁気ギャップ１１ａとなる隙間４０は、図４に示されるように充填材１３によって埋められる。充填材１３には、接着剤などの樹脂が採用される。充填材１３には磁性材を混ぜ込んでもよく、混ぜ込む磁性材の量を調節することにより、磁気ギャップ１１ａを有するコア１の磁気特性を変化させることができる。
【００１９】
２．コアの製造方法
上述したコア１は次のような製造方法によって作製される。すなわち、かかる製造方法は、コア１を複数のコア片１１１〜１１３から製造する方法であり、図５に示されるように、コア片１１１〜１１３を成型する工程Ａ０１〜Ａ０４と、コア片の連結体（以下、「コア片連結体」と称す。）を作製する工程Ａ０５，Ａ０６と、磁気ギャップ１１ａを形成する工程Ａ０７とを備える。以下、各工程について具体的に説明する。
【００２０】
２−１．コア片の成型
コア片１１１〜１１３の成型には、ダストコアなどの磁性体粉が用いられる。まず工程Ａ０１において、磁性体粉に潤滑剤が混入される。磁性体粉に潤滑剤を混入することにより、後述する工程Ａ０２で実行される金型プレス成型において、成型品（コア片１１１〜１１３）と金型との間の摩擦が低減される。よって、金型の摩耗が防止されると共に、強度の高いコア片１１１〜１１３の成型が可能となる。
【００２１】
工程Ａ０１の実行後、工程Ａ０２において金型プレス成型が実行される。具体的には工程Ａ０２では、中心角が１２０°である円弧状のコア片１１１〜１１３（図２）を成型すべく、所定の金型に、潤滑剤が混入された磁性体粉が流し込まれる。そして、油圧プレス機を用いて金型に対して外側から圧力がかけられ、これにより金型内の磁性体粉が押し固められる。このとき、磁性体粉にかかる圧力は、２×１０９（Ｎ／ｍ２）程度である。
【００２２】
工程Ａ０２の実行により、図６に示されるように、コア１の製造に用いられるコア片１１１〜１１３が得られる。尚、コア１の製造に用いるコア片１１１〜１１３は、上述したように同じ形状であるであるので（図２）、工程Ａ０２においてコア片１１１〜１１３に対して同じ金型を用いることができる。よって、形状の異なる複数の金型を用意する必要がなく、コア片１１１〜１１３の成型が簡略化される。
【００２３】
また、プレス成型によって得られるコア片１１１〜１１３は、円弧状に延びる方向における両端面が平坦である。これにより、当該端面に凹凸を設けた場合に比べて、成型に用いられる金型の角の数が少なくなる。よって、金型プレス成型時の金型の角への応力集中が低減され、以って金型の摩耗を防止することができる。
【００２４】
工程Ａ０２で成型されたコア片１１１〜１１３は、工程Ａ０３において高温でアニールされる。高温でアニールすることにより、コア片１１１〜１１３の磁気特性に影響を及ぼす潤滑剤などの混入物が分解され、コア片１１１〜１１３から放出される。よって、磁気特性の良好なコア片１１１〜１１３が得られる。
【００２５】
工程Ａ０３でアニールされたコア片１１１〜１１３は、工程Ａ０４においてワニスに含浸される。これにより、コア片１１１〜１１３の表面にはワニスが塗布され、以ってコア片１１１〜１１３間の電気的な絶縁性、及びコア片１１１〜１１３とコイル２との間の電気的な絶縁性が高められる。
【００２６】
２−２．コア片連結体の作製
コア片１１１〜１１３の成型後、工程Ａ０５において、複数のコア片１１１〜１１３が所定の位置に配置される。具体的には複数のコア片１１１〜１１３は、図６に示されるように全体の形状が環状となるように配置される。このとき、コア片１１１〜１１３は、端面１１１ａ，１１２ａ，１１３ａのそれぞれが端面１１３ｂ，１１１ｂ，１１２ｂに接触するように配置される。尚、コア片１１１〜１１３の配置が完了した状態が図２に示されている。
【００２７】
コア片１１１〜１１３の配置後、工程Ａ０６において、図７に示されるようにコア片１１１〜１１３は樹脂などの被覆材１２で被覆される。具体的には、コア片１１１〜１１３は、それらの上面、下面、及び外周面、並びに内周面の上端部及び下端部が、被覆材１２によって覆われる。これにより、コア片１１１〜１１３どうしが互いに連結され、複数のコア片１１１〜１１３から１つのコア片連結体１０が得られる。尚、かかる工法は、インサートモールドと呼ばれている。
【００２８】
２−３．磁気ギャップの形成
コア片連結体１０の作製後、工程Ａ０７において、図１に示されるようにコア片連結体１０の一部が切断され、磁気ギャップ１１ａとなる隙間４０が形成される。このとき、隙間４０は、上述の「１．製造されるコアについて」で説明したように斜めに形成される。
【００２９】
２−４．コアの製造方法による効果
上述したように、複数のコア片１１１〜１１３をコア片ごとに成型すること（工程Ａ０１〜Ａ０４）により、金型プレス成型時にコア片１つあたりに必要な力が小さくなる。よって、大型の油圧プレス機を用いる必要がなくなる。
【００３０】
しかも、環状に配置されたコア片１１１〜１１３を被覆材１２で被覆して、コア片１１１〜１１３どうしを連結すること（工程Ａ０５，Ａ０６）により、複数のコア片１１１〜１１３からサイズの大きな１つのコア１を得ることができる。よって、金型プレス成形によるコアの製造において、サイズの大きなコアを小型の油圧プレス機によって製造することができる。
【００３１】
さらには、コア１を複数のコア片１１１〜１１３から製造することにより、コア片とコア片との接合界面が磁気ギャップになるので、製造されたコア１において磁気飽和が生じにくくなり、以ってコア１のコア損失が低減される。
【００３２】
＜変形例１＞
上述したコアの製造方法では、図１に示されるように外縁の形状が円形であるコア１の製造方法について説明したが、かかる製造方法は、例えば外縁の形状が楕円形や多角形であるコアにも適用することができる。また、コア片から、種々の形状のコアを製造することができる。
【００３３】
また、上述したコアの製造方法では、コア１を３つのコア片１１１〜１１３から作製したが、２つあるいは４つ以上のコア片からコアを作製してもよい。コア片の数を増やすことにより、金型プレス成型においてコア片１つあたりに必要な力を小さくすることができる。
【００３４】
さらには、上述したコアの製造方法では、コア片１１１〜１１３の形状をすべて同じにしたが、これに限られるものでない。ただし、コアを構成するコア片のうち一部のコア片について形状を同じにすれば、それらのコア片については同じ金型を用いることができるので、コア片の成型が簡略化される。
【００３５】
＜変形例２＞
上述したコアの製造方法では、コア片１１１〜１１３どうしを連結させるために、配置されたコア片１１１〜１１３の上面、下面、及び外周面、並びに内周面の上端部及び下端部を被覆材１２によって覆ったが、これに限られるものではなく、コア片１１１〜１１３どうしを連結させるための種々の覆い方が採用できる。例えば、配置されたコア片１１１〜１１３の全表面を被覆材１２で覆うことにより、コア片１１１〜１１３どうしを連結させることができる。
【００３６】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る製造方法によって製造されるコアを示した斜視図である。
【図２】コアの磁性部を示した斜視図である。
【図３】コイルが巻装されたコアを示した斜視図である。
【図４】磁気ギャップとなる隙間が充填材で充填されたコアを示した斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るコアの製造方法を示したフローチャートである。
【図６】コア片の配置を示した斜視図である。
【図７】コア片を被覆材で被覆して作製されたコア片連結体を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  コア
１１ａ  磁気ギャップ
１０  コア片連結体
１１１〜１１３  コア片
１２  被覆材
４０  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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