铁氧体研削体和铁氧体磁芯的制作方法
专利名称铁氧体研削体和铁氧体磁芯的制作方法
技术领域本发明涉及一种能够用于变压器与扼流线圈等电感元件，两侧具有锷部的表面安装型铁氧体磁芯，特别是一侧的锷部可以为大致多边形等自由度高的形状的铁氧体磁芯、铁氧体研削体。
背景技术在构成用于各种电子设备的变压器与扼流线圈等电感元件的表面安装型线圈元件中，广泛采用铁氧体磁芯。这种铁氧体磁芯，已知的有两侧具有圆形或略四边形的锷部的鼓芯。以下也将铁氧体磁芯称作鼓芯。通常，在将两侧具有圆形锷部的鼓芯用于电感元件时，如图20那样来使用。S卩，将绝缘被覆导线85缠绕到磁芯8的轴部82上之后，通过粘结剂84等固定到大致为四边形的基台83上，并将上述导线85的两端分别连接到基台83具有的两个端子86，86上，从而得到电感元件。制造如图20中所示的两侧具有圆形锷部的鼓芯8的制造方法，是将铁氧体颗粒冲压成形为圆柱形的成形体80之后，如图21、22所示，将铁氧体成形体80置载在引导装置93上，通过用研削加工刀91对铁 氧体成形体80轴向的中央部分进行研削的这种去中心加工，削去所期望的宽度，从而形成两侧具有圆形锷部81的铁氧体研削体，再对铁氧体研削体进行烧制使其收缩而致密化，从而得到鼓芯8。通过连续的冲压成形和去中心加工，能够高生产率地制造鼓芯。但是，上述两侧具有圆形锷部81的铁氧体鼓芯8，不具有方向的识别性，为了零部件化成电感元件等，需要有基台83等其他部件，存在必须使用粘结剂84将鼓芯8和基台83固定起来的问题。因此，即使能够高生产率低成本地制造鼓芯，在零部件化时生产率也很差,并且需要成本。并且，零部件化后，元件高度成了鼓芯8的高度与基台83的厚度之和，从而存在即使鼓芯8的高度降低，零部件化后也会增加基台83的厚度那么多的高度这一问题。特别是在用于高密度安装的电子设备的芯片级元件等中使用时，成为妨碍薄型化和轻量化的原因。而在专利文献I中，提出了一种只用鼓芯就能够实现零部件化的结构，这种鼓芯在两侧形成有大致四边形的锷部，一侧的锷部中形成有端子等，从而不需要基台。但是，上述大致四边形的鼓芯，需要通过如图23所示的加工方法对四角柱形状的成形体80进行研削形成锷部。这种情况下，由于要对成形体一个个地进行加工，因此生产率不高。无法像两侧锷部为圆形的鼓芯那样，应用生产率高、能够连续进行加工的去中心加工。
此外，在对比文件2中，公开了一种一侧的锷部为圆形，另一侧的锷部为四边形，在该四边形的锷部中形成有端子电极的鼓芯。但却没有关于其制造方法的记载。专利文献I JP特开号公报专利文献2 JP实开昭58-187117号公报
本发明是鉴于上述背景而制作的，其目的是通过让包括含铁氧体材料的第I部分，以及与该第I部分相连的含铁氧体材料的第2部分，该第2部分的截面积大于第I部分的截面积的铁氧体成形体中，让第2部分具有比第I部分的密度大3% 8%的密度，来提供一种能够在一侧形成端子电极的铁氧体磁芯、高生产率制造该铁氧体磁芯的方法、铁氧体成形体、铁氧体研削体、成形装置和方法、研削装置和方法。本发明的铁氧体成形体，具有:含铁氧体材料的第I部分；和与所述第I部分相连，具有比该第I部分的截面积大的截面积，且含铁氧体材料的第2部分；所述第2部分具有比所述第I部分的密度大3% 8%的密度。并且，本发明的铁氧体成形体中，所述第I部分为圆板形状，所述第2部分的截面具有至少2个角部。并且，本发明的铁氧体成形体中，所述第2部分为四角板形状。
并且，本发明的铁氧体成形体中，所述第2部分的截面为长方形。并且，本发明的铁氧体成形体中，所述第2部分的截面为直线和弧构成的形状。本发明的铁氧体研削体，通过上述铁氧体成形体进行研削，使得第I部分和第2部分相连的部位比所述第I部分细而得到。本发明的铁氧体磁芯，通过对上述铁氧体研削体进行烧制而得到。本发明的成形方法，用于成形上述的铁氧体成形体，包括
第I工序，使用具有柱状的第I冲子部、与该第I冲子部相对置的柱状的第2冲子部、以及形成有让所述第1、第2冲子部进行进退的孔部的模具的成形装置，向该模具的孔部中填充含铁氧体的颗粒;第2工序，推进所述第I冲子部，对所述颗粒施加压力；第3工序，推进所述第2冲子部，对所述颗粒施加压力；和第4工序，推进所述第I冲子部，将其推进到端面位于比第I工序中该第I冲子部被推进的位置更接近所述第2冲子部的位置处。本发明的研削方法，使用研削装置对上述的铁氧体成形体进行研削，所述研削装置具有通过支持面对所述铁氧体成形体进行支持的支持单元，以及圆板状且外周面对着所述支持面的旋转研削刀，所述支持面包括位于所述旋转研削刀的轴向一端侧的第I面，以及位于所述旋转研削刀的轴向另一端侧且比所述第I面更靠近所述旋转研削刀的第2面，该研削方法包括:支持工序，使得所述铁氧体成形体的第2部分对着所述第I面，将该铁氧体成形体的第I部分置载在所述第2面上，对所述铁氧体成形体进行支持；和研削工序，对所述旋转研削刀进行旋转驱动，研削所述铁氧体成形体的第I部分与第2部分相连的部位。并且，本发明的研削方法中，所述支持单元，在所述第I面的与所述第2面相反一侦牝还具有侧壁部，该侧壁部具有与所述第2面垂直的内侧面，所述研削装置被设置为使得所述侧壁部的内侧面相对于铅直方向倾斜，所述支持工序中，按照使得所述第2部分的外端面与所述侧壁部的内侧面相接触的方式支持所述铁氧体成形体。
本发明的制造方法，具有对通过上述的成形方法所成形的铁氧体成形体，用上述的研削方法进行研削而得到的铁氧体研削体进行烧制，得到铁氧体磁芯的烧制工序。本发明的成形装置，具有:柱状的第I冲子部；与该第I冲子部相对置的柱状的第2冲子部；形成有让所述第1、第2冲子部进行进退的孔部的模具；将所述第I冲子部推进到所述孔部的第I位置处的第I控制单元；在该第I控制单元的动作之后，将所述第2冲子部推进到所述孔部的第2位置处的第2控制单元；和辅助控制单元，在所述第2控制单元的动作之后，将所述第I冲子部推进到所述孔部的第I位置和第2位置之间的第3位置处。并且，本发明的成形装置中，所述第2冲子部的轴截面积比所述第I冲子部的轴截面积小，所述孔部具有让所述第I冲子部进退的第I孔，和让所述第2冲子部进退的第2孔。
并且，本发明的成形装置中，所述第I冲子部的下端面与所述第2冲子部的上端面相面对。本发明的研削装置，具有通过支持面对被研削物进行支持的支持单元，以及圆板状且外周面对着所述支持面的旋转研削刀，其中，所述支持面包括位于所述旋转研削刀的轴向一端侧的第I面，以及位于所述旋转研削刀的轴向另一端侧且比所述第I面更靠近所述旋转研削刀的第2面。并且，本发明的研削装置中，在所述第I面的与所述第2面相反一侧，还具有侧壁部，该侧壁部具有与所述第2面垂直的内侧面。并且，本发明的研削装置中，构成为使得所述侧壁部的内侧面相对于铅直方向倾斜。并且，本发明的研削装置中，构成为使得所述内侧面相对于铅直方向倾斜2 8度。并且，本发明的研削装置中，构成为使得所述内侧面相对于铅直方向倾斜4 6度。并且，本发明的研削装置中，所述支持单元是一种外周面构成支持所述被研削物的支持面的旋转盘，所述第2面的直径比所述第I面的直径大。并且，本发明的研削装置中，所述支持单元具有设置在所述外周面的突起部。并且，本发明的研削装置中，所述支持单元具有设置在所述外周面且互相隔有距离的多个所述突起部。根据本发明，第2部分具有比第I部分的密度高3% 8%的密度，因此铁氧体成形体中不会产生缺口，且能够可靠地避免出现烧制体的轴部中央附近的裂缝、锷部的外端面与外周之间的棱部处的裂缝，得到了一种能够在一侧形成端子电极的铁氧体磁芯。根据本发明，第I部分为圆柱形，第2部分为轴截面至少有2个角部的形状，从而能够制作自由度高的形状的研削成形体。根据本发明，第2部分的轴截面为具有长边和短边的长方形，从而具备方向性，非常便于作为表面安装部件插入到隔离带中、从隔离带取下、以及在基板中安装。根据本发明，第2部分的轴截面为直线和弧组合而成的形状，因此不仅仅具有方向性，通过在半圆对边的两角上形成端子电极，还能够减小安装面积。根据本发明，成形装置在推进第I冲子部之后，推进第2冲子部，接下来推进第I冲子部，将其推进到端面位于比该第I冲子部已被推进的位置更接近第2冲子部的位置处，由此能够制造具有密度差的铁氧体成形体。根据本发明，研削装置中，支持面包括位于所述旋转研削刀的轴向一端侧的第I面，以及位于所述旋转研削刀的轴向另一端侧且比所述第I面更靠近所述旋转研削刀的第2面，通过这样，能够研削自由度高的形状的被研削物。根据本发明，研削装置中还具有侧壁部，因此能够稳定地研削被研削物。根据本发明，研削装置中，所述侧壁部的内侧面相对于铅直方向倾斜，由此能够利用重力使得被研削物的旋转外周面以及一端的外侧面与作为加工基准面的第2面以及侧壁部的内侧面保持接触，进行可靠的研削加工。发明效果通过采用本发明，生产率优秀，且因冲压成形工艺与去中心加工工艺，成本低且供货期短，提供能够具有可在一侧锷部容易地形成端子电极的形状的铁氧体磁芯。
图1是表示实施方式I的相 关铁氧体磁芯的立体图。图2是表不实施方式I的相关铁氧体磁芯的王视图。图3是表不实施方式I的相关铁氧体磁芯的俯视图。图4是表示实施方式I的相关冲压成形装置的模式图。图5是示意出实施方式I的相关冲压成形装置的冲压成形处理的说明图。图6是表示实施方式I的相关冲压成形后的成形体的立体图。图7是表示实施方式I的相关去中心加工机的部分省略立体图。图8是示意出实施方式I的去中心加工机的加工处理的剖面图。图9是表示实施方式I的相关去中心加工后的鼓芯成形体的立体图。图10是表示实施方式I的相关采用了锷部形成有端子电极的鼓芯烧制体的电感元件的立体图。图11是表示实施方式I的相关采用了锷部形成有端子电极的鼓芯烧制体的变压器元件的立体图。图12是表示实施方式2的相关铁氧体磁芯的立体图。图13是表示实施方式2的相关铁氧体磁芯的主视图。图14是表不实施方式2的相关铁氧体磁芯的俯视图。图15是表示实施方式2的相关冲压成形装置的模式图。图16是表示实施方式2的相关成形磨具的俯视图。图17是示意出实施方式2的相关冲压成形装置的冲压成形处理的说明图。图18是表示实施方式2的相关冲压成形后的成形体的立体图。图19是表示实施方式2的相关采用了锷部形成有端子电极的鼓芯烧制体的电感元件的立体图。图20是表示以前的采用了两侧具有圆形锷部的鼓芯的电感元件的立体图。图21是表示去中心加工的原理的说明图。图22是表示去中心加工的原理的说明图。图23是示意出以前的两侧具有四边形锷部的鼓芯的去中心加工原理的说明图。
符号说明1、6—鼓芯(铁氧体磁芯)2、7—冲压成形装置20、70—成形模具20a—上壁面(上孔)20b—下壁面(下孔)21、71—上冲子部22、72—下冲子部2 la、7 Ia—下端面22a、72a—上端面241、741—下降控制部242、742—上升控制部243、743—辅助下降控制部3—铁氧体成形体31—圆柱部(第I部 分)32—四角柱部(第2部分)4 一去中心加工机(研削装置)41 一研削加工刀43—引导装置(支持单元)46—支持部(支持面)46a—H I外周面(第I面)46b—H 2外周面(第2面)47—侧壁部47a— 内侧面5—铁氧体研削体53—轴部
具体实施例方式下面对照表示实施方式的附图对本发明进行具体说明。需说明的是，以下的实施方式中，以制造呈软磁性的软铁氧体鼓芯为例进行说明。(实施方式I)图1为表不实施方式I的相关鼓芯I的立体图，图2为表不实施方式I的相关鼓芯I的主视图，图3为表不实施方式I的相关鼓芯I的俯视图。如图所不，鼓芯I (铁氧体磁芯)，具有圆形锷部11、四边形锷部12、以及连接圆形锷部11和四边形锷部12的轴部13。制造实施方式I的相关鼓芯I时，称量铁氧体材料的各原料粉，添加纯水后在磨球搅拌机(attritor)中进行混合，混合而成的料浆中添加粘合剂后，用喷雾干燥机进行干燥。将所得到的混合粉颗粒填充到铝制箱中进行预烧后，在预烧而成的颗粒中添加纯水，再用磨球搅拌机粉碎。在所得到的料浆中添加粘合剂并用喷雾干燥机进行干燥，得到铁氧体的颗粒10。将铁氧体颗粒10填充到如图4、5所示的冲压成形装置2的成形模具20中之后，驱动上下冲子部21、22在成形模具20中分别下压、上压，从而制作出如图6所示的铁氧体成形体3。用如图7、8所示的去中心加工机4，对所制作的铁氧体成形体3进行去中心加工。所得到的铁氧体研削体5如图9的立体图所示，具有圆形的锷部51、四边形的锷部52、以及连接它们的轴部53。接下来对铁氧体研削体5进行烧制，得到如图1所示的作为烧制体的鼓芯I。下面对本实施方式I的冲压成形处理进行详细说明。图4为表示实施方式I的相关冲压成形装置的模式图，图5是示意出实施方式I的相关冲压成形装置的冲压成形处理的说明图，图6是表示实施方式I的相关冲压成形后的成形体的立体图。冲压成形装置2具有冲压模具20，该冲压模具20具有由中空四角筒状的上壁面20a、圆筒状的下壁面20b、以及连接它们的连接面20c所构成的内壁面(孔部)。冲压成形装置2还具有滑动自如地插入在上壁面20a中的四角柱形的上冲子部21，和滑动自如地插入在下壁面20b中的圆柱形的下冲子部22。并且，冲压成形装置2还具有对上冲子部21和下冲子部22等进行驱动的电动机等驱动部23，以及对驱动部23的驱动进行控制的微计算机等驱动控制部24。驱动控制部24中，作为功能构成部分，具有下降控制部241、上升控制部242、和辅助下降控制部243 等。本实施方式I中，四角柱形上冲子部21，在与轴向相交叉的方向上的截面面积，比圆柱形下冲子部22在与轴向相交叉的方向上的截面面积大。成形模具20中形成的孔部呈倒凸字形，具有由上冲子部21进行滑动的上壁面20a和连接面20c围成的四角柱形上孔，和由下冲子部22进行滑动的下壁面20b所围成的圆柱形的下孔。另外，上孔在与上冲子部21进行进退的方向相交叉的方向上的开口截面积，比下孔在与下冲子部22进行进退的方向相交叉的方向上的开口截面积大。在用这样的冲压成形装置2来形成本实施方式I的相关铁氧体成形体3时，首先，在如图5 Ca)所示的第 I工序，驱动部23对上下冲子部21、22进行驱动，使得上冲子部21的下端面21a位于成形模具20的上侧端面的上方，下冲子部22的上端面22a位于成形模具20的下侧端面的上方。通过这样，由成形模具20和下冲子部22形成了用来填充铁氧体颗粒10的容器部。向该容器部内填充铁氧体颗粒10，一直填充到与成形模具20的上侧端面等闻处。接着，在如图5 (b)所示的第2工序中，驱动部23驱动上冲子部21，使得上冲子部21下降。此时，下降控制部241对驱动部23的驱动进行控制，以下冲子部22的上端面22a的初始位置为高度的基准面，使得上冲子部21的下端面21a下降到距该基准面起的第I高度hi处。通过这样，使得上冲子部21的下端面21a与铁氧体颗粒10的表面接触，给填充在容器部中的铁氧体颗粒10施加均匀的压力。接下来，在如图5 (C)所示的第3工序中，驱动部23驱动下冲子部22，使得下冲子部22上升。此时，上升控制部242对驱动部23的驱动进行控制，使得下冲子部22的上端面22a上升到自基准面起的第3高度h3，通过下冲子部22的上端面22a对容器部中填充的铁氧体颗粒10施加压力。其结果是，下冲子部22的上端面22a上的铁氧体颗粒10的一部分，向上冲子部21的下端面21a和成形模具的连接面20c所形成的空间，也即负荷较少的一侧流动。
进而，在如图5 (d)所示的第4工序中，驱动部23驱动上冲子部21，使得上冲子部21下降。此时，辅助下降控制部243对驱动部23的驱动进行控制，使得上冲子部21的下端面21a下降到自基准面起比上述第I高度hi稍低的第2高度h2。通过上冲子部21的下端面21a对填充在容器部中的铁氧体颗粒10施加将其压碎的压力。结果，容器部中填充的铁氧体颗粒10不再流动，而是被压碎并紧密地结合在一起。制作出如图6所示的包含有圆柱部31，以及密度比该圆柱部31高的四角柱部32的铁氧体成形体3。所制作的铁氧体成形体3被传送给后述的去中心加工机4。本申请发明人对上述冲压成形时的上下冲子部的压力或冲程进行了调整，制作出圆柱部31和四角柱部32具有不同的密度的多个铁氧体成形体3，再通过去中心研削加工形成了锷部之后，对铁氧体研削体5的外观进行了评价。进一步，对铁氧体研削体5进行烧制，评价烧制后的尺寸。结果发现，本实施方式I的相关铁氧体成形体3，优选四角柱部32的密度比圆柱部31的密度大3% 8% (本发明中采用“ ”来表示数值范围时，均包括端点值)。如果四角柱部32的密度比圆柱部31的密度大3% 8%，铁氧体研削体5的四边形锷部中就不会出现缺口。如果不足3%，观察去中心加工后的外观，会发现四边形锷部中有很多缺口，无法进行高合格率的生产。如果超过了 8%，圆形锷部与四边形锷部在分别被烧制收缩时，收缩率差很大，因此，圆柱部分和四角柱部分的界面附近的收缩动作之差，就会导致裂缝的产生。为了可靠地避免缺口的发生，以及烧制体的各个界面附近的裂缝的产生，更加优选四角柱部32的密度比圆柱部31的密度大5% 7%。接下来对本实施方式I的去中心加工处理进行详细说明。图7是表示实施方式I的相关去中心加工机的部分省略立体图，图8是示意出实施方式I的去中心加工机的加工处理的剖面图，图9是表示实施方式I的相关去中心加工后的鼓芯成形体的立体图。如图
7、8所示，本实施方式I的去中心加工机(研削装置)4具有安装在与电动马达的马达轴(未图示)连动的旋转轴41a上的研削加工刀41、传送铁氧体成形体3的供给槽42、以及与研削加工刀4相对置，引导由传送槽42传送的铁氧体成形体3的引导装置43。引导装置43具有圆盘形的支持部46、以适当长度的间距设置在支持部46的外周的多个突起部44、以及设置在支持部46的两侧端面 处，与支持部46的外周面垂直的侧壁部47、48(图7中省略了侧壁部47的图示)。另外，支持部46具有第I外周面46a，以及在轴向上与该第I外周面46a相连，且比第I外周面46a大的第2外周面46b的这种阶梯形外周形状。该第2外周面46b和第I外周面46a之间的高低差，被形成为比要加工的铁氧体成形体3的四角柱部32从圆柱部31超出的部分更大。多个突起部44设置在第2外周面46b上，周向上相邻的突起部44，44所形成的空间，构成保持从供给槽42传送来的铁氧体成形体3，以使其稳定地被研削的保持部45。并且，该去中心加工机4被设置为，使得第I外周面46a —侧的侧壁部47的内侧面相对于铅直方向倾斜。在用该去中心加工机4对铁氧体成形体3进行去中心处理时，如图8所示，从冲压成形装置2传送来的铁氧体成形体3，以四角柱部32对应弓I导装置43的第I外周面46a，圆柱部31对应第2外周面46b的方式，通过供给槽42依次传送到引导装置43的外周。引导装置43被沿着箭头A的方向旋转驱动，供给槽42所供给的各个铁氧体成形体3被一个个地传送到旋转的引导装置43的外周面上装设的多个突起部44与44之间的保持部45中。铁氧体成形体3被保持部45所保持，圆柱部31的外周面31b与第2外周面46b保持接触，四角柱部32的外端面32a与侧壁部47的内侧面47a保持接触，而圆柱部31的外端面31a与侧壁部48的内侧面48a隔开有空隙，四角柱部32的外周面32b与第I外周面46a之间隔开有空隙。被保持的铁氧体成形体3被突起部44所规制，依次传送向引导装置43与研削加工刀41的最小间隔部分。研削加工刀41被高速旋转驱动，在铁氧体成形体3通过引导装置43与研削加工刀41之间的最小间隔部分时，研削加工刀41使得铁氧体成形体3旋转，且其圆柱部31的外周面31b与第2外周面46b，四角柱部32的外端面32a与侧壁部47的内侧面47a分别保持接触。旋转中的铁氧体成形体3被研削加工刀41所研削。研削加工刀41的宽度小于铁氧体成形体3的轴向全长，铁氧体成形体3的轴向中间部位被切掉研削加工刀41的宽度，如图7所示，被加工成具有圆形的锷部51与四边形锷部52以及连接它们的轴部53的鼓形铁氧体研削体5。通过引导装置43的旋转引导，该被加工成了鼓形的铁氧体研削体5顺次排出。这里，本实施方式I中，该去中心加工机4被设置为:第I外周面46a—侧的侧壁部47的内侧面47a相对于铅直方向向下倾(使得内侧面47a朝向斜上方)。并且，铁氧体成形体3形成为，其四角柱部32具有比圆柱部31高的密度，且从圆柱部31超出的外形。因此，与圆柱部31相比四角柱部32的重量较大。所以在如前所述，在按照使得圆柱部31的外周面31b与第2外周面46b保持接触，四角柱部32的外端面32a与侧壁部47的内侧面47a保持接触的方式保持在保持部45中的情况下，铁氧体成形体3的四角柱部32的重心低于圆柱部31的重心。并且，第2外周面46b与第I外周面46a之间的高低差，大于四角柱部32从圆柱部31超出的部分，同时圆柱部31的外端面31a与侧壁部48的内侧面48a隔着间隔对置。通过这样，在去中心加工时能够让铁氧体成形体3稳定地旋转、移动。本实施方式I中，优选使得第I外周面46a—侧的侧壁部47的内侧面47a相对于铅直方向倾斜2至8度。如果不足2度，圆柱部31的外周面31b与第2外周面46b之间的接触就会变得不稳定，研削加工精度会降低。如果超过了 8度，四角柱部32的外端面32a与侧壁部47的内侧面47a之间的接触引起的摩擦较大，成形体无法进行流畅的旋转移动，会发生中途停止的现象，研削加工无法遍及全周。更加优选使得第I外周面46a —侧的侧壁部47的内侧面47a相对于铅直方向倾斜4至6度。图10是表示实施方式I的相关采用了锷部形成有端子电极的鼓芯烧制体的电感元件的立体图。上述铁氧体研削体5，如前所述进行烧制，得到如图1所示的作为烧制体的鼓芯I。进而，在所得到的烧制体的鼓芯I的大致四边形锷部的相邻两角中，形成端子电极16，16，在两侧锷部之间的轴部13上缠绕绝缘被覆导线15，将导线的两端用焊锡焊接到上述2个端子电极上，从而得到了如图10所示的电感元件。图11是表示实施方式I的相关采用了锷部形成有端子电极的鼓芯烧制体的变压器元件的立体图。上述铁氧体研削体5，如前所述进行烧制，得到如图1所示的作为烧制体的鼓芯I。进而，在所得到的烧制体的鼓芯I的大致四边形锷部的4个角中，形成端子电极16，16，16，16，在两侧锷部之间的轴部13上缠绕I对绝缘被覆导线15，将各个导线的两端分别用焊锡焊接到上述4个端子电极16，16，16，16上，进而，在圆形锷部11与四边形锷部12相夹的空间中， 填充分散混合有铁氧体粉末的耐热性树脂，从而得到了如图11所示的变压器元件。
(实施方式2)接下来，对照附图12 17，对本发明的实施方式2进行说明。图12为表不实施方式2的相关铁氧体磁芯的立体图，图13为表不实施方式2的相关铁氧体磁芯的主视图，图14为表不实施方式2的相关铁氧体磁芯的俯视图。本实施方式2的相关铁氧体磁芯6，代替实施方式I的具有四边形锷部12的结构，而采用了具有圆形锷部61、呈四边形与圆形的结合形状的半圆四边形锷部62、以及连接它们的轴部63的结构。因此，冲压成形装置7以及冲压成形处理也和实施方式I不同。除此之外本实施方式2均采用和实施方式I基本相同的构造，因此省略重复说明。图15为表不实施方式2的相关冲压成形装置的模式图，图16为表不实施方式2的相关成形模具的俯视图，图17是示意出实施方式2的相关冲压成形装置的冲压成形处理的说明图，图18是表示实施方式2的相关冲压成形后的成形体的立体图。图15所示的冲压成形装置7，具有冲压模具70，该冲压模具70具有由与要成形的铁氧体成形体60对应的中空半圆略四角筒状的上壁面70a、圆筒状的下壁面70b、以及连接它们的连接面70c所构成的内壁面(孔部)。冲压成形装置7还具有滑动自如地插入在上壁面70a中的半圆略四角柱形的上冲子部71，和滑动自如地插入在下壁面70b中的圆柱形的下冲子部72。并且，冲压成形装置7还具有对上冲子部71和下冲子部72等进行驱动的电动机等驱动部73，以及对驱动部73的驱动进行控制的微计算机等驱动控制部74。驱动控制部74中，作为功能构成部分，具有下降控制部741、上升控制部742、和辅助下降控制部743等。如图15、16所示，成形装置7中，半圆略四角柱形上冲子部71，在与轴向相交叉的方向上的截面面积，比圆柱形下冲子部72在与轴向相交叉的方向上的截面面积大。成形模具70中形成的孔部呈倒凸字形，具有由上冲子部71进行滑动的上壁面70a和连接面70c围成的半圆四角柱形上孔，和由下冲子部72进行滑动的下壁面70b所围成的圆柱形的下孔。另外，半圆略四角柱形的上孔，在一侧超出圆柱形下孔。上孔在与上冲子部71进行进退的方向相交叉的方向上的开口截面积， 比下孔在与下冲子部72进行进退的方向相交叉的方向上的开口截面积大。在用这样的冲压成形装置7来制造本实施方式2的相关铁氧体成形体时，首先，在如图17 Ca)所示的第I工序，驱动部73对上下冲子部71、72进行驱动，使得上冲子部71的下端面71a位于成形模具70的上侧端面的上方，下冲子部72的上端面72a位于成形模具70的下侧端面的上方。通过这样，由成形模具70和下冲子部72形成了用来填充铁氧体颗粒10的容器部。向该容器部内填充铁氧体颗粒10，一直填充到与成形模具70的上侧端面等闻处。接着，在如图17 (b)所示的第2工序中，驱动部73驱动上冲子部71，使得上冲子部71下降。此时，下降控制部741对驱动部73的驱动进行控制，以下冲子部72的上端面72a的初始位置为高度的基准面，使得上冲子部71的下端面71a下降到距该基准面起的第I高度hi处。通过这样，使得上冲子部71的下端面7a与铁氧体颗粒10的表面接触，给填充在容器部中的铁氧体颗粒10施加均匀的压力。接下来，在如图17 (C)所示的第3工序中，驱动部73驱动下冲子部72，使得下冲子部72上升。此时，上升控制部742对驱动部73的驱动进行控制，使得下冲子部72的上端面72a上升到自基准面起的第3高度h3，通过下冲子部72的上端面72a对容器部中填充的铁氧体颗粒10施加将其压碎的压力。通过这样，容器部中填充的铁氧体颗粒10被压碎并紧密地结合在一起。进而，在如图17 (d)所示的第4工序中，驱动部73驱动上冲子部71，使得上冲子部71下降。此时，辅助下降控制部743对驱动部73的驱动进行控制，使得上冲子部71的下端面71a下降到自基准面起比上述第I高度hi稍低的第2高度h2。通过上冲子部71的下端面71a对填充在容器部中的铁氧体颗粒10施加压力。此时，由于铁氧体颗粒10已经被压碎并结合在一起，因此容器部中填充的铁氧体颗粒10不再流动。其结果是，位于上冲子部71的下端面71a和成形模具的连接面70c所形成的空间中的铁氧体颗粒10的结合体被进一步施加压力，更加紧密地结合在一起。结果制作出如图18所示的包含有圆柱部，以及密度比该圆柱部高的半圆略四角柱部的铁氧体成形体60。如此制作出来的铁氧体成形体60的圆柱部与半圆略四角柱部的密度，与实施方式I 一样，优选半圆略四角柱部比圆柱部的密度大3% 8%，更加优选半圆略四角柱部比圆柱部的密度大5% 7%。所制作的铁氧体成形体60与实施方式I 一样，进行去中心加工并烧制，得到如图6所示的铁氧体磁芯6。在铁氧体磁芯6的半圆略四边形的锷部中，形成端子电极16，16，并在两锷部之间缠绕绝缘被覆导线，将导线的两端用焊锡焊接到上述2个端子电极16上，进而，在两锷部61、62相夹的空间中，填充分散混合有铁氧体粉末的耐热性树脂，从而得到了如图19所示的电感元件。本实施方式2的相关铁氧体磁芯6，代替实施方式I的具有四边形锷部12的构成，采用了具有四边形与圆形的结合形状即半圆四边形的锷部62的结构。该半圆四边形的锷部62与圆形锷部61的轴截面积之差，小于实施方式I的四边形锷部12与圆形锷部11的轴截面积之差，考虑到这一点，本实施方式2采用了如上所述的冲压成形处理，但并不仅限于此，当然也可以采用与实施方式I相同的成形处理。
铁氧体成形体的密度，跟冲压成形时的铁氧体颗粒在模具内的填充状态、压力引起的流动、变形等动作有关，非常复杂。最好是对应于各成形体的形状，将上下冲子部的条件作为参数，对成形体、烧制体的形状、烧制时的收缩偏差等进行评价，而采用适当的成形处理。下面根据实施例对本发明进行详细说明。(实施例1)作为铁氧体材料，按照mol%为Fe2O3:47，NiO:23，CuO:5，ZnO:25的比例称量各原料粉，添加纯水后在磨球搅拌机中进行混合。将重量为铁氧体材料重量的1%的PVA添加到混合料浆中后，用喷雾干燥机进行干燥。将所得到的混合粉颗粒放入铝制箱中，在大气中以最高温度900°C保持2小时，进行预烧。在预烧而成的颗粒中添加纯水，再用磨球搅拌机粉碎。在所得到的料浆中添加重量为铁氧体材料重量的2%的PVA，用喷雾干燥机进行干燥，得到颗粒。颗粒的粒径为约100 μ m。将所得到的颗粒10填充到能够得到具有圆柱部与略正方形的四角柱部的成形体的如图4所示的冲压成形装置2的成形模具20中之后，通过实施方式I中所说明的工序进行冲压成形，得到铁氧体成形体。成形体的形状为，圆形锷部的直径或略四边形锷部的一边的长度为约3mm,高度为约1mm。
首先制作10个铁氧体成形体，用切刀将圆柱部与四角柱部分离，用电子天平测定各自的重量，用测微计测量各自的大小，计算出成形体密度。结果如表I所示。从表中可以看出，四角柱部的密度处于比圆柱部的密度大3% 8%的范围内。表I
1.一种铁氧体研削体，其特征在于，
该铁氧体研削体通过对铁氧体成形体进行研削而得到，
所述铁氧体成形体由对含铁氧体材料和PVA的铁氧体颗粒进行冲压成形而得到，所述铁氧体成形体具有沿冲压成形方向相连的第I部分和第2部分，所述第2部分的与所述冲压成形方向相交叉的方向上的截面积大于所述第I部分的与所述冲压成形方向相交叉的方向上的截面积，所述第2部分具有比所述第I部分的密度大3% 8%的密度，
通过对所述铁氧体成形体进行研削，使得所述第I部分和所述第2部分相连的部位的与所述冲压成形方向相交叉的方向上的截面积比所述第I部分的与所述冲压成形方向相交叉的方向上的截面积小。
2.根据权利要求1所述的铁氧体研削体，其特征在于，
所述第I部分为圆板形状，
所述第2部分的截面具有至少2个角部。
3.根据权利要求1或2所述的铁氧体研削体，其特征在于，
所述第2部分为四角板形状。
4.根据权利要求3所述的铁氧体研削体，其特征在于，
所述第2部分的截面为长方形。
5.根据权利要求1或2所述的铁氧体研削体，其特征在于，
所述第2部分的截面为直线和弧构成的形状。
6.一种铁氧体磁芯，通过对权利要求1至5中任一项所述的铁氧体研削体进行烧制而得到。
本发明提供一种能够在一侧形成端子电极的铁氧体磁芯、高生产率制造该铁氧体磁芯的方法、铁氧体成形体、铁氧体研削体、成形装置和方法、研削装置和方法。本发明的铁氧体成形体(3)具有含铁氧体材料的第1部分(31)，以及与该第1部分(31)相连的含铁氧体材料的第2部分(32)。该第2部分(32)截面积大于第1部分(31)的截面积，且具有比该第1部分(31)的密度大3%～8%的密度。
文档编号C04B35/622GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者岸本雅史, 田中将浩, 樋口丰 申请人:日立金属株式会社