(57)【要約】【課題】  金型の構造を複雑なものとすることなく、フェライトコアにおいて型離の際に生じる脚折れやクラックの発生を防ぐことを目的とする。【解決手段】  複数の脚部と前記脚部を連結するヨーク部とを一体的に構成したフェライトコアであって、脚部のヨーク部側には、少なくとも一つの脚部外周に沿って形成した、深さがヨーク部の厚みの１／５以下であり、幅は脚部間距離の１／５以下とした、断面視略円弧形状である切り欠き溝を備えた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の脚部と前記脚部を連結するヨーク部とを一体的に構成したフェライトコアであって、脚部のヨーク部側には、少なくとも一つの脚部外周に沿って形成された切り欠き溝を備えたことを特徴とするフェライトコア。
【請求項２】
複数の脚部と前記脚部を連結するヨーク部とを一体的に構成したフェライトコアであって、前記ヨーク部の前記脚部を有さない面側には、少なくとも一つの脚部の外周に対応する対向位置の内側に形成された切り欠き溝を備えたことを特徴とするフェライトコア。
【請求項３】
前記切り欠き溝は、深さがヨーク部の厚みの１／５以下であり、幅は脚部間距離の１／５以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフェライトコア。
【請求項４】
前記切り欠き溝は、深さが０．０５ｍｍ〜０．２０ｍｍであり、幅が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のフェライトコア。
【請求項５】
前記切り欠き溝は、断面視略円弧形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフェライトコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスやインダクタ等の電子部品に用いられる磁心に関し、特にはソフトフェライトで構成されるフェライトコアに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフェライトコアは、図１５示す様に、複数の脚部２０と前記脚部を連結するヨーク部１５とを一体的に構成してなり、脚部の一方、あるいは両方に巻線を配置し、更に前記フェライトコアと共に磁路を形成する他のフェライトコアを前記脚部と対向配置して、インダクタやトランスなどの電子部品として用いられる。
【０００３】
一般的にフェライトコアは、酸化第二鉄を含む素原料を所定の組成に秤量し、これを８００℃〜１０００℃程度で仮焼した後、粉砕、造粒してフェライト粉末とし、圧粉成形金型によりプレス成形し、焼結、機械加工して製造される。
図１３は圧粉成形時の状態を説明する図であり、成形装置の金型周辺と成形体を示す断面図である。フェライトコアの成形体１００は、脚部２０を形成する開口とヨーク部１５の外周を形成する開口を備えた筒２１０に、前記脚部を形成する開口内を上下に摺動可能な下パンチ２０５と、前記ヨーク部を形成する開口内を上下に摺動可能な上パンチ２００を配置し、下パンチ２０５、筒２１０に囲まれる領域にフェライト粉末を充填し、上パンチ、下パンチを上下動させて圧粉成形して作製される。なお、脚部２０の内側に位置する部分に他の下パンチを設けて、複数の下パンチで脚部２０とヨーク部１５を形成する場合もある。
【０００４】
図１４に示すように、加圧成形完了後、下パンチ２０５が上昇し、成形体１００を押し上げ、成形体１００の脚部下面が筒２１０の上面とが同一面とした後、下パンチ２０５が下降して離型されるが、成形体１００は加圧から開放されて僅かに膨張するため、筒２１０から抜き出る際に、脚部外周から内向きにヨーク部に至るクラック１７０が発生する場合があった。
そこで特許文献１のフェライトコアでは、脚部の基部から先端に向かうにしたがって僅かな下り勾配となるテ−パ−を脚部の脚面に設けて構成し、型離の際に生じる脚折れやクラックの発生を防ぐことが提案されている。
【特許文献１】特開平９−７８３７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された方法では、テ−パ−を形成するために生じる、下パンチと筒との間の隙間に位置する第２の下パンチが必要となり、脚部の形状が矩形や円形などの単純形状であっても、金型の構造が複雑なものとなる。また、フェライトコアが小型で、脚部の形状が複雑となれば金型の作製そのものが困難となる。
また、ヨーク部の前記脚部と連なる領域は、他の薄肉部に比べて、成形密度が低下しやすい傾向にある。このような部分的な成形密度の低下もクラックの発生を誘発するが、従来技術においては前記領域の成形密度を増すことも出来ないため、クラックの発生を改善するまでには到っていない。
そこで本発明では、金型の構造を複雑なものとすることなく、フェライトコアにおいて型離の際に生じる脚折れやクラックの発生を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、複数の脚部と前記脚部を連結するヨーク部とを一体的に構成したフェライトコアであって、脚部のヨーク部側には、少なくとも一つの脚部外周に沿って形成された切り欠き溝を備えたフェライトコアである。
【０００７】
第２の発明は、複数の脚部と前記脚部を連結するヨーク部とを一体的に構成したフェライトコアであって、前記ヨーク部の前記脚部を有さない面側には、少なくとも一つの脚部の外周に対応する対向位置の内側に形成された切り欠き溝を備えたフェライトコアである。
【０００８】
フェライトコアが大きな形状であれば、切り欠き溝の形成寸法は、それに従い大きな寸法を採用することが出来るが、切り欠き溝はヨーク部の断面積を減少させ、機械的強度を低下させる。また漏れ磁束を生じさせ磁気特性を低下させる場合がある。これらを考えあわせて、深さはヨーク部の厚みの１／５以下であり、幅は脚部間距離の１／５以下とするのが好ましい。ここで脚部間距離は、隣り合う脚部の周縁の最短間隔として定義される。
ヨーク部の厚みが０．５ｍｍ〜２ｍｍ、脚部間距離が２ｍｍ〜５ｍｍ程度の小型のフェライトコアである場合には、前記切り欠き溝は、深さが０．０５ｍｍ〜０．２０ｍｍであり、幅が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであるのが好ましい。
【０００９】
第１の発明、第２の発明のそれぞれにおいて、前記切り欠き溝は前記ヨーク部の脚部が形成される面側及び前記脚部を有さない面側の両面に設けても良い。
【００１０】
切り欠き溝は筒の上面や下パンチ及び／又は上パンチに一体的に設けられた突状部により形成される。前記切り欠き溝の断面視形状は、下パンチや筒及び／又は上パンチの加工可能な形状であれば特には限定されないが、一般的に金型は、耐磨耗性、靭性等の観点から超鋼合金が用いられる場合が多い。超鋼合金の加工には放電加工が用いられる場合が多いから、電極加工が容易な略円弧形状や台形等の形状とするのが好ましい。
金型に設けられた突状部により、成形時に例えば筒に設けられた突状部から上パンチへと、ヨーク部の前記脚部と連なる領域にも圧力が伝播し、前記領域の成形密度が上昇し機械的強度を向上させる。このため、抜きテーパを設け無くても、脚部外周から内向きにヨーク部に至るクラックが発生するのを防ぐことが出来る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、金型の構造を複雑なものとすることなく、フェライトコアにおいて型離の際に生じる脚折れやクラックの発生を防ぐことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明のフェライトコアについて説明する。
図１（ａ）本発明に係るＵ字型フェライトコアの正面図であり、（ｂ）はそのａ−ａ‘断面図である。これらの図面において、フェライトコアは、ヨ−ク部１５の一面からこのヨ−ク部１５に直角に突出する一対の脚部２０とがフエライト粉末で一体に形成されたＵ字形フェライトコアである。平面視円形状の脚部２０のヨーク部側には、脚部外周に沿って環状に切り欠き溝が形成されている。
【００１３】
図１１及び図１２は、切り欠き溝の拡大断面図である。断面形状については特に限定されるものでは無いが、ヨーク部の脚部と連なる領域に圧力が伝播し易いように、切り欠き溝の底部側ほど開口面積が狭くなるような形状とするのが好ましい。そこで、それぞれ略円弧形状、台形形状に形成している。
本実施例ではヨーク部の厚みが１．０ｍｍであり、脚部間距離を３．４ｍｍとし、切り欠き溝をそれぞれ深さｔ０．１ｍｍ、幅ａ０．３５ｍｍとしたフェライトコアとした（第１実施例）。比較例として切り欠き溝を形成しない以外は、実施例と同一形状のフェライトコアを５０ケ作製し、一対の脚部を横断するように、脚部の略中央部を切断してヨーク部の脚部と連なる領域に発生するクラックについて、光学顕微鏡にてクラックの有無を確認した。
その結果、比較例のフェライトコアでは微小なクラックを含めると、約２０％のフェライトコアにクラックが発生していた。また、クラックの表面を走査型電子顕微鏡で詳細に観察したところ、その面状態はフェライト結晶の粒内や、粒界が現れたものではなく、フェライトコアの外表面の面状態と良く似た状態であった。このことから、前記クラックは焼結前に発生したものであると推察される。一方の本発明のフェライトコアにはクラックは観察されなかった。
【００１４】
図２（ａ）（ｂ）に示すフェライトコアは本発明に係るＵ字型フェライトコア（第２実施例）である。図２（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はａ−ａ‘断面図である。これらの図面において、フェライトコアは、ヨ−ク部１５の一面からこのヨ−ク部１５に直角に突出する一対の脚部２０とがフエライト粉末で一体に形成されたＵ字形フェライトコアである。ヨーク部の脚部を有さない面側には、平面視円形状の脚部の外周に対応する対向位置の内側、即ち、脚部と平面視方向に重なるヨーク部の領域に環状の切り欠き溝が形成されている。
成形時に上パンチに設けられた突状部から筒へと、ヨーク部の前記脚部と連なる領域にも圧力が伝播し、前記領域の成形密度が上昇し機械的強度を向上させる。このため、第１実施例と同様に、抜きテーパを設け無くても、脚部外周から内向きにヨーク部に至るクラックが発生するのを防ぐことが出来る。
なお一つのフェライトコアにおいて、ヨーク部の脚部側と脚部を有さない面側に、それぞれ切り欠き溝を形成しても良い。この場合、一つの脚部に対して両面に切り欠き溝を形成したり、脚部に応じてヨーク部の脚部側に形成したり、脚部を有さない面側形成したりする。
【００１５】
図３（ａ）（ｂ）に示すフェライトコアは本発明に係るＵ字型フェライトコア（第３実施例）である。図３（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はａ−ａ‘断面図である。これらの図面において、フェライトコアは、ヨ−ク部１５の一面からこのヨ−ク部１５に直角に突出する一対の脚部２０とがフエライト粉末で一体に形成されたＵ字形フェライトコアである。
第１実施例とは、脚部２０の一部の外周が、ヨーク部１５の外周よりも外側に位置するように配置され、平面視扁平円形状の脚部２０のヨーク部側に、脚部外周に沿って切り欠き溝１０が形成されている点で異なる。本実施例においても、フェライトコアにはクラックは観察されなかった。
【００１６】
図４（ａ）（ｂ）に示すフェライトコアは本発明に係るＵ字型フェライトコア（第４実施例）である。図４（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はａ−ａ‘断面図である。第３実施例との相違点は、ヨーク部の脚部を有さない面側には、脚部の外周に対応する対向位置の内側に切り欠き溝が形成されている点である。なお本実施例においては、脚部２０の一部の外周が、ヨーク部１５の外周よりも外側に位置するように配置されているため、ヨーク部１５の外周よりも外側は、段差状に形成されている。本実施例においても、フェライトコアにはクラックは観察されなかった。
【００１７】
図５（ａ）（ｂ）に示すフェライトコアは本発明に係るＵ字型フェライトコア（第５実施例）である。図５（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はａ−ａ‘断面図である。
本実施例のフェライトコアでは、第１脚部２０の一部の外周が、ヨーク部１５の外周よりも外側に位置するように配置され、第２脚部２０の一部の外周が、ヨーク部１５の外周と同じに形成され、平面視円形状の第１脚部２０及び第２脚部２０のヨーク部側に、脚部外周に沿って切り欠き溝１０が形成されている。第２脚部２０は円弧状に形成され、その中心軸は、第１脚部の中心軸と異なるようにしている。またヨーク部も第２脚部２０と中心軸を同じくする円弧状に形成されている点で、他の実施例と異なるが、本実施例においても、フェライトコアにはクラックは観察されなかった。
【００１８】
図６（ａ）（ｂ）に示すフェライトコアは本発明に係るＵ字型フェライトコア（第６実施例）である。図６（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はａ−ａ‘断面図である。
本実施例のフェライトコアでは、脚部２０が略矩形状に形成されている点で、他の実施例と異なるが、本実施例においてもフェライトコアにはクラックは観察されなかった。
【００１９】
図７（ａ）（ｂ）に示すフェライトコアは本発明に係るＥ字型フェライトコア（第７実施例）である。図７（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はａ−ａ‘断面図である。
本実施例のフェライトコアでは、２つの外脚部２０の間に位置するように、中脚部２５を配置し、それぞれの脚部２０、２５のヨーク部側に、脚部外周に沿って切り欠き溝１０が形成されている点で異なるが、本実施例においてもフェライトコアにはクラックは観察されなかった。
【００２０】
図８（ａ）（ｂ）に示すフェライトコアは本発明に係るＥ字型フェライトコア（第８実施例）である。図８（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はａ−ａ‘断面図である。
本実施例のフェライトコアは第７実施例とは、ヨーク部の脚部を有さない面側に、脚部の外周に対応する対向位置の内側の領域に切り欠き溝が形成されている点で異なるが、本実施例においてもフェライトコアにクラックは観察されなかった。
【００２１】
図９（ａ）（ｂ）に示すフェライトコアは本発明に係るＥ字型フェライトコア（第９実施例）である。図９（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はａ−ａ‘断面図である。
本実施例のフェライトコアは第７実施例とは、２つの外脚部２０の外周の一部が、中脚部２５に配置されるコイルボビンの外形と干渉しない様に、くびれて形成される点で異なるが、本実施例においてもフェライトコアにクラックは観察されなかった。
【００２２】
図１０（ａ）（ｂ）に示すフェライトコアは本発明に係るＥＰ型フェライトコア（第１０実施例）である。図１０（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はａ−ａ‘断面図である。
本実施例のフェライトコアは他の実施例とは、外脚部２０が中脚部２０の外周を囲うように形成される点で異なるが、本実施例においてもフェライトコアにクラックは観察されなかった。
以上、具体的な形状を例に実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは無く、複数の脚部と前記脚部を連結するヨーク部とを一体的に構成したフェライトコアであって、脚部のヨーク部側や前記ヨーク部の前記脚部を有さない面側に、切り欠き溝を備えたフェライトコアであれば、その効果を発揮するものであり、他の形状としては、ＬＰ形状、ＰＯＴ形状、ＥＰＸ形状、ＰＱ形状、ＲＭ形状、ＥＣ形状、ＥＰＣ形状、Ｘ形状、ＰＮ形状などが例示され、またＪＩＳ、電子材料工業会が規定する標準形状に含まれない形状であってもかまわない。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のフェライトコアによれば、金型の構造を複雑なものとすることなく、フェライトコアにおいて型離の際に生じる脚折れやクラックの発生を防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）本発明の一実施例に係るフェライトコアの正面図、（ｂ）断面図である。
【図２】（ａ）本発明の他の実施例に係るフェライトコアの正面図、（ｂ）断面図である。
【図３】（ａ）本発明の他の実施例に係るフェライトコアの正面図、（ｂ）断面図である。
【図４】（ａ）本発明の他の実施例に係るフェライトコアの正面図、（ｂ）断面図である。
【図５】（ａ）本発明の他の実施例に係るフェライトコアの正面図、（ｂ）断面図である。
【図６】（ａ）本発明の他の実施例に係るフェライトコアの正面図、（ｂ）断面図である。
【図７】（ａ）本発明の他の実施例に係るフェライトコアの正面図、（ｂ）断面図である。
【図８】（ａ）本発明の他の実施例に係るフェライトコアの正面図、（ｂ）断面図である。
【図９】（ａ）本発明の他の実施例に係るフェライトコアの正面図、（ｂ）断面図である。
【図１０】（ａ）本発明の他の実施例に係るフェライトコアの正面図、（ｂ）断面図である。
【図１１】本発明の一実施例に係るフェライトコアに設けられた切り欠き溝の断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係るフェライトコアに設けられた切り欠き溝の断面図である。
【図１３】フェライトコアの成形工程を説明するための図である。
【図１４】フェライトコアのクラックが発生する要因を説明するための図である。
【図１５】（ａ）従来のフェライトコアの正面図、（ｂ）断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  フェライトコア
１０  切り欠き溝
１５  ヨーク部
２０、２５  脚部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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