(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央脚部と外側脚部とこれら両脚部を接続する底面部とからなるフェライト磁芯を被加工物として、その上端面を鏡面研摩する方法において、
前記フェライト磁芯の側面部分に係合するガイド溝を有していて間欠又は連続移動するキャリアと、該キャリアで加工位置に移送された前記フェライト磁芯の底面を支える回転定盤とを用い、
第１の加工位置にて回転定盤の走行動作により前記フェライト磁芯を前記ガイド溝の側壁に当接した状態に維持して、前記フェライト磁芯の上端面を第１の回転砥石で第１段階の鏡面研摩を行い、その後第２の加工位置では回転定盤の走行動作により前記フェライト磁芯を前記ガイド溝の側壁に当接した状態に維持して、前記フェライト磁芯の上端面を前記第１の回転砥石よりも細かい砥粒の第２の回転砥石で第２段階の鏡面研摩を行い、
前記第１及び第２の回転砥石を、前記フェライト磁芯の上端面の長手方向に走行させて鏡面研摩することを特徴とする鏡面研摩方法。
【請求項２】
中央脚部と外側脚部とこれら両脚部を接続する底面部とからなるフェライト磁芯を被加工物とし、該フェライト磁芯の側面部分に係合するガイド溝を有していて間欠又は連続移動するキャリアと、
該キャリアによって加工位置に移送された前記フェライト磁芯の底面を支える回転定盤と、
第１の加工位置に移送された前記フェライト磁芯の上端面を鏡面研摩する第１の回転砥石と、
前記第１の加工位置を経て第２の加工位置に移送された前記フェライト磁芯の上端面を鏡面研摩する、前記第１の回転砥石よりも細かい砥粒の第２の回転砥石とを備え、
前記第１及び第２の加工位置では各々回転定盤の走行動作により前記フェライト磁芯を前記ガイド溝の側壁に当接した状態に維持するとともに、前記第１及び第２の回転砥石を、前記フェライト磁芯の上端面の長手方向に走行させて鏡面研摩を行うことを特徴とする鏡面研摩装置。
【請求項３】
前記回転定盤が耐摩耗性の非磁性材である請求項２記載の鏡面研摩装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、フェライト磁芯の被加工物を鏡面加工するための鏡面研摩方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フェライト磁芯を鏡面加工するための装置としては、図１２及び図１３に示す如きフェライト磁芯をマグネットチャックで吸着保持して鏡面加工を実施する装置がある。これらの図において、フェライト磁芯の１種であるＥコア１０はマグネットチャック１１の上面（平坦度の良好な定盤となっている）に加工面を上にして多数配列され、相互に密着するように支えブロック１２により支持されている。マグネットチャック１１は電磁石構造を持ち、磁力によってマグネットチャック上面の各Ｅコア１０及び支えブロック１２を吸着する。そして、マグネットチャック１１の矢印Ｐ方向の回転に伴い各Ｅコア１０の加工面は矢印Ｑ方向に高速回転する砥石１３に接触し、該加工面の鏡面加工が実行される。
【０００３】
図１４及び図１５は上記従来装置で鏡面加工して得られたフェライト磁芯の例としてのＥコアで、中央脚部１、外側脚部２及び底面部３からなるものであり、図１４は鏡面加工後においても中央脚部１よりも外側脚部２の方が長く、外側脚部先端面の最高点と中央脚部先端面の最低点との高さの差ｄが０．５μｍ程度ある場合を示している。また、逆に、図１５は鏡面加工後においても外側脚部２よりも中央脚部１の方が長く、中央脚部先端面の最高点と外側脚部先端面の最低点との高さの差ｄが０．５μｍ程度ある場合を示している。
【０００４】
このような従来装置において、Ｅコア１０の加工面である中央脚部１及び外側脚部２の先端面の平坦度を悪化させる要因としては、次のような理由が考えられる。
▲１▼  マグネットチャック１１でＥコア１０を磁気吸着した際に、Ｅコア１０に潜在する内部残留応力やマグネットチャック１１の昇温による影響によりＥコア１０に応力が加わり、Ｅコア１０に歪が発生した状態で鏡面加工を行っている。このため、マグネットチャック１１からＥコア１０を外すと、応力が消失する結果、Ｅコア１０の歪が元に戻り、鏡面加工面の平坦度が低下する。
▲２▼  図１３のように、Ｅコア１０は成型時の密度分布に起因して焼結後の厚みは一定とならず、各中央脚部及び外側脚部の先端方向が細くなる場合等があり、このような場合には、砥石による鏡面加工時に図１３の矢印ＲのようにＥコア１０が横振れし、やはり鏡面加工面の平坦度が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年高透磁率のフェライト磁芯（例えば初透磁率μｉ＝５０００以上のＭｎＺｎ系フェライト等）の開発がなされているが、Ｅコア等のように複数個突き合わせて磁気回路を構成するフェライト磁芯の場合、突き合わせ面の平坦度が極めて重要になる。すなわち、鏡面加工後の平坦度が悪いと、突き合わせ面にエアーギャップが発生し、高透磁率材を用いた効果が減殺されてしまう問題があった。
【０００６】
そのため、よりいっそうの平坦度の向上が要望されているが、上述のマグネットチャックを用いて被加工物を固定して鏡面研摩加工する装置では、Ｅコア等のフェライト磁芯の平坦度を０．５μｍ以下にすることは非常に困難である。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑み、フェライト磁芯の被加工物の上面の平坦度が極めて良好となるように鏡面加工可能な鏡面研摩方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の鏡面研摩方法は、中央脚部と外側脚部とこれら両脚部を接続する底面部とからなるフェライト磁芯を被加工物として、その上端面を鏡面研摩する方法において、
前記フェライト磁芯の側面部分に係合するガイド溝を有していて間欠又は連続移動するキャリアと、該キャリアで加工位置に移送された前記フェライト磁芯の底面を支える回転定盤とを用い、
第１の加工位置にて回転定盤の走行動作により前記フェライト磁芯を前記ガイド溝の側壁に当接した状態に維持して、前記フェライト磁芯の上端面を第１の回転砥石で第１段階の鏡面研摩を行い、その後第２の加工位置では回転定盤の走行動作により前記フェライト磁芯を前記ガイド溝の側壁に当接した状態に維持して、前記フェライト磁芯の上端面を前記第１の回転砥石よりも細かい砥粒の第２の回転砥石で第２段階の鏡面研摩を行い、
前記第１及び第２の回転砥石を、前記フェライト磁芯の上端面の長手方向に走行させて鏡面研摩することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の鏡面研摩装置は、中央脚部と外側脚部とこれら両脚部を接続する底面部とからなるフェライト磁芯を被加工物とし、該フェライト磁芯の側面部分に係合するガイド溝を有していて間欠又は連続移動するキャリアと、
該キャリアによって加工位置に移送された前記フェライト磁芯の底面を支える回転定盤と、
第１の加工位置に移送された前記フェライト磁芯の上端面を鏡面研摩する第１の回転砥石と、
前記第１の加工位置を経て第２の加工位置に移送された前記フェライト磁芯の上端面を鏡面研摩する、前記第１の回転砥石よりも細かい砥粒の第２の回転砥石とを備え、
前記第１及び第２の加工位置では各々回転定盤の走行動作により前記フェライト磁芯を前記ガイド溝の側壁に当接した状態に維持するとともに、前記第１及び第２の回転砥石を、前記フェライト磁芯の上端面の長手方向に走行させて鏡面研摩を行うことを特徴としている。
【００１０】
【作用】
本発明においては、フェライト磁芯の被加工物の固定にマグネットチャックを用いておらず、被加工物をマグネットチャックに磁気吸着する際の応力に起因する被加工物の歪を除去できる。また、定盤は連続回転して被加工物の側面部分をキャリヤのガイド溝側壁に押し当てた状態に維持でき、この状態で回転砥石による鏡面研摩を行うので、被加工物の研摩時の振動、振れを防止できる。これらの理由によって、平坦度の極めて良好な鏡面加工が可能となる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明に係る鏡面研摩方法及び装置の実施例を図面に従って説明する。
【００１２】
図１乃至図３において、２０は基台であり、該基台２０上に間欠回転もしくは連続回転する円盤状キャリア２１が配置されている。該キャリア２１の外周縁部には被加工物としてのフェライト磁芯（例えばＥコア等）３０の側面部分に係合するガイド溝２２が等間隔で形成されている。
【００１３】
第１の加工位置Ｍ１では、アルミナ等のセラミックの非磁性回転定盤２３Ａがキャリア２１の下側に配置されていて、前記ガイド溝２２によるフェライト磁芯収容空間の底面を構成するようになっている。また、キャリア２１の上方にはエアースピンドル２４Ａで回転駆動される第１の回転砥石２５Ａが配置されている。この第１の回転砥石２５Ａは比較的粗い砥粒を有するものである。
【００１４】
第２の加工位置Ｍ２にも、アルミナ等のセラミックの非磁性回転定盤２３Ｂがキャリア２１の下側に配置されていて、前記ガイド溝２２によるフェライト磁芯収容空間の底面を構成するようになっている。また、キャリア２１の上方にはエアースピンドル２４Ｂで回転駆動される第２の回転砥石２５Ｂが配置されている。この第２の回転砥石２５Ｂは細かい砥粒を有するものである。
【００１５】
前記第１及び第２の加工位置Ｍ１，Ｍ２のエアースピンドル２４Ａ，２４Ｂは、基台２０側のＸテーブル２７上に立設されたコラム２６Ａ，２６Ｂによって昇降自在に支持されている。したがって、第１及び第２の回転砥石２５Ａ，２５ＢはＸテーブル２７によりＸ方向の移動（水平面内の直線移動）が、エアースピンドル２４Ａ，２４Ｂの昇降によって鉛直方向の移動が可能に支えられることになる。
【００１６】
なお、各定盤２３Ａ，２３Ｂ及び各回転砥石２５Ａ，２５Ｂの回転方向は図１中矢印の如く右回りである。また、供給位置Ｊのキャリア２１のガイド溝２２に対しては搬入側コンベア手段により矢印Ｊ１の如くフェライト磁芯３０が供給されるようになっている。また、円盤状キャリア２１の外周方向から見た図２のように、供給位置Ｊから第１の加工位置Ｍ１に至るまでの間は、基台２０に対し固定の底板２８がキャリア２１の下側に配置されていて、前記ガイド溝２２によるフェライト磁芯収容空間の底面を構成するようになっている。第１の加工位置Ｍ１から第２の加工位置Ｍ２に至るまでの間、及び第２の加工位置Ｍ２から排出位置Ｋに至るまでの間も同様に基台に固定の底板が設けられている。排出位置Ｋの下側には矢印Ｋ１の如く走行する排出側コンベア手段が配設されている。
【００１７】
上記実施例の構成において、搬入側コンベア手段によって供給位置Ｊの円盤状キャリア２１のガイド溝２２に送り込まれた被加工物としてのフェライト磁芯３０はキャリア２１の間欠回転もしくは連続回転にしたがって第１の加工位置Ｍ１に移送される。移送途中では図２のようにガイド溝２２の下方は底板２８で支持されているので、フェライト磁芯３０は落下することなく第１の加工位置Ｍ１の非磁性回転定盤２３Ａ上に移載される。
【００１８】
円盤状キャリア２１の外周方向から見た図３のように、第１の加工位置Ｍ１下でフェライト磁芯３０は、非磁性回転定盤２３Ａの比較的ゆっくりした矢印Ｆ１方向の走行動作によりガイド溝２２の側壁２２ａに当接状態に維持されている（具体的に言えば磁芯３０の側面部分が側壁２２ａに当接状態に維持されている）。そして、第１の回転砥石２５Ａの高速回転によりフェライト磁芯３０の上端面が回転砥石２５Ａの比較的粗い砥粒で第１段階の鏡面研摩が実行される。
【００１９】
第１段階の鏡面研摩後のフェライト磁芯３０は、キャリア２１により第２の加工位置Ｍ２下に移送され、図３の場合と同様にして第２の回転砥石２５Ｂによる細かい砥粒で第２段階（仕上げ）の鏡面研摩が実行される。
【００２０】
上記実施例による鏡面研摩装置でフェライト磁芯としてのＥコアに鏡面加工を施した場合、図４のように、中央脚部１よりも外側脚部２の方が長く、外側脚部先端面の最高点と中央脚部先端面の最低点との高さの差ｄを０．３μｍ以下にすることができ、面粗さを０．０７μｍ以下とすることができた。このような高精度の鏡面研摩処理は、鏡面加工の際にマグネットチャックを用いず、かつＥコアの横振れを無くし、Ｅコアの中央脚部及び外側脚部に沿った長手方向に砥石を走行させて研摩することで実現している。このため、図５のように、前記中央脚部１及び外側脚部２の先端面の研摩痕跡Ｓは前記中央脚部及び外側脚部に沿った長手方向に略直線状（実際には砥石の回転半径で定まる円弧）に形成されている。なお、研摩痕跡Ｓは肉眼では判別困難であるが、顕微鏡等で中央脚部１及び外側脚部２の先端面を拡大して観察することで認識できる。
【００２１】
上述したように、実施例による鏡面研摩装置でＥコア等のフェライト磁芯を鏡面研摩した場合、鏡面研摩面である突き合わせ面の平坦度を極めて良好とすることができ、例えば２個突き合わせてトランスやインダクタの磁芯を構成したとき、突き合わせ面の平坦度が０．３μｍ以下で形状も安定しているため、突き合わせ面間のエアーギャップを微小にでき、エアーギャップに起因するインダクタンスの低下を防止できる。また、エアーギャップが充分小さいので、初透磁率５０００以上の高透磁率材のＭｎＺｎ系フェライトで構成した場合、その高透磁率材の性能を充分発揮させることができる（エアーギャップで性能が減殺されることが少ない。）。
【００２２】
なお、本発明は、Ｅコアの他に、図６のＥＲコア、図７のＰＱコア、図８のＲＭコア、図９のＥＰコア、図１０のＬＰコア、図１１のＥＰＣコア等の中央脚部と外側脚部とこれら両脚部を接続する底面部とからなるフェライト磁芯の鏡面研摩を良好に実行できる。
【００２３】
以上本発明の実施例について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フェライト磁芯の被加工物の側面及び底面部分の支持を工夫することによって、フェライト磁芯の被加工物の上面の平坦度が極めて良好となるように鏡面加工可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鏡面研摩方法及び装置の実施例を示す斜視図である。
【図２】実施例におけるフェライト磁芯の移送工程を示す拡大断面図である。
【図３】実施例における鏡面研摩工程を示す拡大断面図である。
【図４】実施例の装置で鏡面研摩処理したＥコアを示す正面図である。
【図５】同斜視図である。
【図６】本発明を適用可能なＥＲコアを示す斜視図である。
【図７】本発明を適用可能なＰＱコアを示す斜視図である。
【図８】本発明を適用可能なＲＭコアを示す斜視図である。
【図９】本発明を適用可能なＥＰコアを示す斜視図である。
【図１０】本発明を適用可能なＬＰコアを示す斜視図である。
【図１１】本発明を適用可能なＥＰＣコアを示す斜視図である。
【図１２】従来の鏡面研摩装置を示す斜視図である。
【図１３】従来のＥコアの鏡面研摩工程の不具合点を説明する拡大図である。
【図１４】従来のＥコアの１例を示す正面図である。
【図１５】従来のＥコアの他の例を示す正面図である。
【符号の説明】
１  中央脚部
２  外側脚部
１０  Ｅコア
２１  円盤状キャリア２１
２２  ガイド溝
２３Ａ，２３Ｂ  非磁性回転定盤
２４Ａ，２４Ｂ  エアースピンドル
２５Ａ，２５Ｂ  回転砥石
Ｍ１  第１の加工位置
Ｍ２  第２の加工位置
３０  フェライト磁芯
【図１】
0003560251.tif 000002
【図２】
0003560251.tif 000003
【図３】
0003560251.tif 000004
【図４】
0003560251.tif 000005
【図５】
0003560251.tif 000006
【図６】
0003560251.tif 000007
【図７】
0003560251.tif 000008
【図８】
0003560251.tif 000009
【図９】
0003560251.tif 000010
【図１０】
0003560251.tif 000011
【図１１】
0003560251.tif 000012
【図１２】
0003560251.tif 000013
【図１３】
0003560251.tif 000014
【図１４】
0003560251.tif 000015
【図１５】
0003560251.tif 000016