(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のセラミック体をプレス成形する際に、端面と側面の境界部に、端面側から順に第１凸曲面部、凹曲面部およびエッジ部を連続して有する形状に成形し、得られた成形体を焼成した後、バレル研磨を施すことによって、上記エッジ部に第２凸曲面部を形成する工程からなる電子部品用セラミック体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ヒューズや抵抗等の電子部品として使用されるセラミック体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりセラミック体を用いたヒューズが使用されている。これは、図５に示すように、貫通孔３１を有する筒状のセラミック体３０の両端部に半田４０を介在して金属製のキャップ４２を冠着し、このキャップ４２と導通するように、貫通孔３１の内面にヒューズ素子４１を備えたものである。
【０００３】
そして、両端のキャップ４２間に通電すれば、貫通孔３１内のヒューズ素子４１に通電することができ、過電流が流れた場合にはヒューズ素子４１が断線して通電を遮断させることができるようになっている。
【０００４】
このように、セラミック体３０を用いてヒューズ素子４１を内部に収納したことにより、ヒューズ素子４１が過電流以外の原因で断線することを防止し、長期間良好に使用することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図５に示すヒューズにおいて、セラミック体３０の端面３２と側面３３との境界部がエッジ状であると、金属製のキャップ４２をセラミック体３０の端部に冠着する際に引っ掛かってしまい、滑らかに圧入しにくくなって作業性が悪くなるという問題点があった。
【０００６】
そこで、セラミック体３０の端面３２と側面３３との境界部に丸みを形成することが考えられている。しかし、上記セラミック体３０はその軸方向に加圧してプレス成形により製造することから、上記境界部を完全な曲面に形成することは極めて困難であった。
【０００７】
そのため、図６に示すように、セラミック体３０の端面３２と側面３３との境界に凸曲面部３４だけでなく微小な平坦部３５を有する形状とせざるを得なかった。つまり、図６に示すセラミック体３０は、上記凸曲面部３４と平坦部３５を有する形状の上パンチを用いてプレス成形することにより成形することができる。この時、上記平坦部３５がないと、上パンチの加圧面周辺部が鋭いエッジ状となってすぐに摩耗してしまうため、平坦部３５が必要となるのである。
【０００８】
しかし、この形状では、やはりセラミック体３０にキャップ４２を冠着する際に、平坦部３５が引っ掛かりやすかった。その結果、作業性が悪いだけでなく、完全にキャップ４２を冠着することができずに導通不良となってしまうことも多く、歩留りが悪いという問題点があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筒状のセラミック体をプレス成形する際に、端面と側面の境界部に、端面側から順に第１凸曲面部、凹曲面部およびエッジ部を連続して有する形状に成形し、得られた成形体を焼成した後、バレル研磨を施すことによって、上記エッジ部に第２凸曲面部を形成する工程により電子部品用セラミック体を製造することを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明によれば、本発明の製造方法によれば、プレス成形時に予め凹曲面を形成しておくことで、その後バレル研磨することによって、境界部全体がなめらかに連続する曲面形状とすることが容易にできる。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の実施例を図によって説明する。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、本発明の電子部品用セラミック体１０は、貫通孔１１を有する筒状体である。そして、図１（ｂ）に示すように、貫通孔１１の内面にヒューズ素子４１を備え、セラミック体１０の両端面１２に半田４０を介在し、金属製のキャップ４２を冠着すればヒューズとすることができる。
【００１５】
また、本発明のセラミック体１０は、図２に端部の拡大図を示すように、端面１２側より、第１凸曲面部１４、凹曲面部１５、第２凸曲面部１６を連続して形成し、滑らかに側面１３に連続している。そのため、上記金属製のキャップ４２が引っ掛かることなく、滑らかに冠着することができるのである。
【００１６】
本発明のセラミック体１０において、第１凸曲面部１４の曲率半径Ｒ1 は０．１〜１ｍｍの範囲内とする。これは曲率半径Ｒ1 が０．１ｍｍよりも小さいとキャップ４２を冠着させにくく、一方セラミック体１の寸法の関係上曲率半径Ｒ1 を１ｍｍより大きくすることは困難となるためである。
【００１７】
また、第２凸曲面部１６の曲率半径Ｒ3 は０．１２５〜０．３０ｍｍの範囲内とする。これは、曲率半径Ｒ1 が０．１２５ｍｍよりも小さいとキャップ４２を冠着させにくく、一方セラミック体１の寸法の関係上曲率半径Ｒ3 を０．３０ｍｍより大きくすることは困難となるためである。
【００１８】
さらに、本発明においては、二つの凸曲面部の間に凹曲面部１５を形成した点が重要である。即ち、この部分が曲面状になっていなければ、二つの凸曲面部の間に平坦部が生じてしまい、キャップ４２の冠着時に引っ掛かりが生じて滑らかに圧入できなくなるのである。そして、滑らかに圧入するためには、凹曲面部１５の曲率半径Ｒ2 は０．０５ｍｍ以上必要であり、一方セラミック体１の寸法の関係上曲率半径Ｒ2 を０．１５ｍｍより大きくすることは困難となるため、曲率半径Ｒ2 は０．０５〜０．１５ｍｍの範囲内とする。
【００１９】
次に本発明の電子部品用セラミック体の製造方法を説明する。
【００２０】
図３に示すように、所定の組成となるように調合したセラミック原料２４をダイ２３と下パンチ２２で形成される空間内に充填し、上パンチ２１を下降させて上下パンチ２１、２２で加圧することにより、本発明のセラミック体１０を成形する。このとき、上パンチ２１及び下パンチ２２の加圧面２１ａ、２２ａの周辺部には、それぞれ第１凸曲面部１４と凹曲面部１５に対応する曲面形状を予め付与しておく。そのため、図４に示すように、得られた成形体１０’は、第１凸曲面部１４と凹曲面部１５のみを有し、第２凸曲面部１６に相当する部分はエッジ部１７となっている。この成形体を所定条件で焼成した後、バレル研磨を施すことによって、エッジ１７を研磨し、滑らかな第２凸曲面部１６を形成すれば、図２に示す本発明のセラミック体１０を得ることができる。
【００２１】
このような本発明の製造方法によれば、プレス成形時には第２凸曲面部１６を形成しないことから、図３に示すように上パンチ２１、下パンチ２２の加圧面２１ａ、２２ａの周辺部を平坦面とすることができ、上パンチ２１、下パンチ２２に摩耗が生じることを防止できる。また、第２凸曲面部１６の曲率半径Ｒ3 は小さくても良いため、バレル研磨で容易に第２凸曲面部１６を形成することができる。なお、バレル研磨とは、焼結体を砥粒とともに容器に入れて攪拌する研磨方法であり、この砥粒の寸法や研磨時間によって、自由に第２凸曲面部１６の曲率半径Ｒ3 を調整することができる。
【００２２】
なお、本発明の製造方法において、図４に示すように予めプレス成形時に凹曲面１５を形成しておく点が重要であり、この後バレル研磨することによって、全体が滑らかに連続する曲面形状とすることができるのである。例えば、図６に示すような従来のセラミック体３０にバレル研磨を施したとしても、凸曲面部３４と平坦部３５との境界に存在するエッジ状の凹部が残るため、最終的に全体が滑らかに連続する曲面形状とならず、キャップ４２を冠着する際の引っ掛かりが生じてしまう。
【００２３】
また、本発明のセラミック体１０は、各種セラミック材を用いることができるが、特に絶縁性とコストの点からアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）またはステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ2 ）を主成分とするセラミックスを用いる。さらに、本発明のセラミック体１０は筒状であればよく、円筒状、角筒状等さまざま形状とできる。あるいは、外形は角形で貫通孔１１は円形とすることもできる。
【００２４】
また、上記実施例ではヒューズ用のセラミック体１０について説明したが、本発明のセラミック体１０はヒューズ用に限るものではない。例えば、図１（ｂ）におけるヒューズ素子４１の代わりに抵抗素子を用いれば抵抗として利用することができ、その他各種電子部品として使用することができる。
【００２５】
実験例
ここで、本発明のセラミック体１０における凹曲面部１５の曲率半径Ｒ2 と第２凸曲面部１６の曲率半径Ｒ3 の最適範囲を求める実験を行った。
【００２６】
セラミック体１０の材質はステアタイトとし、上パンチ２１の形状によって凹曲面部１５の曲率半径Ｒ2 を変化させ、一方バレル研磨の時間を変えて第２凸曲面部１６の曲率半径Ｒ3 を変化させたものを試作した。それぞれ５０個ずつについて、金属製のキャップ４２を冠着させる実験を行い、スムーズに冠着できるかどうか調べた。
【００２７】
結果は表１に示すように、凹曲面部１５の曲率半径Ｒ2 と第２凸曲面部１６の曲率半径Ｒ3 を大きくするほどキャップ４２の冠着性が向上することがわかる。そして、凹曲面部１５の曲率半径Ｒ2 を０．０５ｍｍ以上とし、第２凸曲面部１６の曲率半径Ｒ3 を０．１２５ｍｍ以上としたものは、全くキャップの引っ掛かりが生じず、優れた結果を示した。
【００２８】
【表１】
0003774241.tif 000002
【００２９】
【発明の効果】
このように本発明によれば、ヒューズや抵抗等の電子部品として使用される筒状のセラミック体であって、端面と側面との境界部に、第１凸曲面部、凹曲面部、及び第２凸曲面部を連続して形成したことによって、金属製のキャップを端面に冠着する際に滑らかに圧入することができるため、作業性が良くなるだけでなく不良品も生じにくくなり歩留りを向上できる。
【００３０】
また、本発明は、筒状のセラミック体をプレス成形する際に、端面と側面の境界部に、第１凸曲面部、凹曲面部、及びエッジ部を連続して有する形状に成形し、得られた成形体を焼成した後バレル研磨を施すことによって、上記エッジ部に第２凸曲面部を形成する工程により電子部品用セラミック体を製造したことによって、極めて容易に本発明のセラミック体を得ることができ、また各曲率半径の値を容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の電子部品用セラミック体を示す縦断面図、（ｂ）は本発明の電子部品用セラミック体を用いたヒューズを示す一部破断側面図である。
【図２】本発明の電子部品用セラミック体の端部を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の電子部品用セラミック体の製造工程中のプレス成形工程を示す断面図である。
【図４】本発明の電子部品用セラミック体の製造工程中、プレス成形後の成形体の端部を示す拡大断面図である。
【図５】従来の電子部品用セラミック体を用いたヒューズを示す一部破断側面図である。
【図６】従来の電子部品用セラミック体の端部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０：セラミック体
１１：貫通孔
１２：端面
１３：側面
１４：第１凸曲面部
１５：凹曲面部
１６：第２凸曲面部
４０：半田
４１：ヒューズ素子
４２：キャップ
【図１】
0003774241.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003774241.tif 000006
【図５】
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【図６】
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