JPH04308006A - 圧粉成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、焼結部品、とりわけ、
ポット型インダクタのインナーコアの成形金型に関し、
特に、成形品のバリを無害箇所に生成し得る金型に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポット型インダクタンス素子即ちインダ
クタは、その性能と共に加工組立性が良好な特徴があり
、一般に図４に示す形のものが使用されている。

【０００３】このポット型インダクタＬは鉄粉等磁性材
料で形成したアウタコア１７とインナーコア１８により
磁気回路を形成し、その中心路に導線１９をコイルに巻
いたコイルボビン２０を装着した形状に組み立ててある
。

【０００４】即ち、図５の分解斜視図に示したように、
インナーコア１８は、中心部分に直立状の円柱部１８ｂ
を備える円盤部１８ａから成り、その円盤部１８ａの２
箇所には導線導出用の切欠き２１を形成してあり、コイ
ルボビン２０は、上下端に鍔部２０ａ，２０ｂを有する
円筒体２０ｃに導線２２を巻き、その導線２２の端末を
上端の鍔部２０ａの仕切りを施した切欠部２３より導出
させて形成してあり、このコイルボビン２０の中心孔２
４に前記インナーコア１８の円柱部１８ｂを挿入し、円
筒容器状のアウターコア１７に収納して構成している。

【０００５】このようなポット型インダクタＬのインナ
ーコア１８は鉄粉等磁性粉を圧粉成形してつくられるが
、この成形体は図６の斜視図に示した上パンチ２５とダ
イス２６と第１下パンチ２７と第２下パンチ２８とから
なる構成の圧粉成形用金型Ｂによってつくられている。

【０００６】即ち、この圧粉成形用金型Ｂの主体となる
ダイス２６には、成形しようとする前記インナーコア１
８の円盤部１８ａの外径に対応する内径の円孔２９と、
前記円盤部１８ａの切欠き２１の形状に対応する寸法で
且つ上下全高に亙って直径方向に形成した１対の突起条
２６ａとを組み合わせたキャビティを形成してある。

【０００７】上パンチ２５は前記ダイス２６のキャビテ
ィ内に摺動的に嵌入できるように、前記突起条２６ａの
形状に対応する形状の溝条３０を周面に１対に形設した
円柱体３１からなる。また、第１下パンチ２７は、前記
ダイス２６の円孔２９に対応する外径の円柱体３２に、
前記インナーコア１８の円柱部１８ｂに対応する径の中
心孔３３を貫設すると共に、前記ダイス２６の突起条２
６ａに対応する形状の溝条３４を該円柱体３２の全高に
亙って形成してある。さらにまた、第２下パンチ２８は
、前記第１下パンチ２７の中心孔３３に対応する径で長
い円柱体に形設してある。

【０００８】従って、この圧粉成形用金型Ｂによれば、
図７の断面図のように、ダイプレート３５、第１下パン
チホルダ３６及び第２下パンチホルダ３７にそれぞれ組
み付けたダイス２６、第１下パンチ２７及び第２下パン
チ２８とで形成されるキャビティ内に原料粉を充填し、
上パンチホルダ３８に組み付けた上パンチ２５を圧入す
ることにより、ダイス２６内に圧粉成形体３９が形成さ
れるので、これを抜き出すことにより、前記のようなイ
ンナーコア１８が得られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
圧粉成形用金型Ｂにおいては、インナーコア１８の円柱
部１８ｂは、ダイス２６のキャビティ内に全高に亙って
形設した突起条２６ａと、この突起条２６ａに対して溝
条３４で嵌合的に摺接する第１下パンチ２７の中心孔３
３とで形成されるので、その円柱部１８ｂには、長さ方
向に４本の型分割線が位置することになる。この型分割
線部分を構成するダイス２６の突起条２６ａの角部と第
１下パンチ２７の内側角部は摩耗し易く、図８の（ａ）
及び（ｂ）に示すように、型分割線に沿って線状にバリ
４０を生じ易い。また、このバリ４０は金型の摩耗度に
従って高い突起状をなすようになる。

【００１０】このようなバリを生成したインナーコアは
、組立の際にコイルボビンに挿入するとき、コイルボビ
ンの縁でバリを削られることになり、この削り取られた
バリがコイルボビンの導線に付着するとインダクタコア
と導線間の耐電圧特性を著しく低下させることになる。 また、型摩耗がさらに進むと、突起状のバリによりイン
ナーコアのコイルボビンに対する挿入が困難になる等、
作業性が著しく阻害される事態を生じる。

【００１１】圧粉成形後の成形品のバリ取りを行うこと
については、成形品の強度が小さいので、機械力による
破損が多く、歩留りを悪くすることになる。またバリ取
りを行った後の成形品は強度が低くなり、後工程での取
扱いが難しくなるという問題がある。

【００１２】この型摩耗による突起状バリの生成に対処
して、このインナーコアを組み込むコイルボビンの中心
孔を大きくする手段もとられているが、この場合にはイ
ンダクタ特性を低下させるという問題がある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以上の状況に鑑み、本発
明は、ポット型インダクタ用インナーコア等、中心に円
柱部を有する焼結部品の円柱部に型分割線がなく、従っ
て、該円柱部にバリが生成する恐れのない焼結部品用成
形品の成形用金型の提供を目的とするものである。

【００１４】この目的を達成するため、本発明は、切欠
きを有する円盤部の中心に円柱部を直立した焼結部品、
特には、ポット型インダクタのインナーコアを成形する
圧粉成形用金型であって、前記円盤部の外径に対応する
内径の円孔を貫設するダイスと、前記円柱部の外径に対
応する内径の中心孔を貫設し且つ先端平頂面上に前記切
欠きに対応する凸部を突設すると共に前記ダイスの円孔
内を摺動可能にした円筒状の第１下パンチと、該第１下
パンチの中心孔内を摺動可能にした小径円柱状の第２下
パンチと、前記ダイスの円孔内を前記第１下パンチと対
向的に摺動可能で且つ該第１下パンチの凸部に摺接可能
な溝条を側部に形成した円柱状の上パンチとからなる圧
粉成形用金型を提案するものである。

【００１５】

【作用】前記のように構成した本発明においては、図３
によって説明すると、その（ａ）に示すように、ダイス
１の円孔２内に下方から第１下パンチ４を所定位置まで
嵌入して、その平頂面の凸部４ｂをダイス１表面上に露
呈する状態とし、次いで第２下パンチ５を下方から第１
下パンチ４の中心孔７に所定位置まで嵌入した後、ダイ
ス１内に形成されるキャビティに原料粉１６を充填し、
プレスの上ラム１１により上パンチ３を降下させる。

【００１６】上パンチ３はその側部の溝条９を前記第１
下パンチ４の凸部４ｂ側面に摺接する状態で原料粉１６
を圧縮して、図３の（ｂ）に示すように、圧粉成形体１
６′を形成する。

【００１７】次いでこの圧粉成形体１６′は、図３の（
ｃ）に示すように、上パンチ３を上昇させて離間させる
と共に、下ラム１５により第２下パンチ５を上昇させる
ことにより、圧粉成形体１６′を上方に押し上げ、ダイ
ス１から抜き出すことができる。

【００１８】この構成の圧粉成形用金型によれば、圧粉
成形時、型分割線はインナーコア上部の円盤部の外縁に
位置して圧粉成形体１６′の円柱部１６′ａ部分には位
置されず、該円柱部のキャビティは第１下パンチ４の内
周面のみによって構成されるから、圧粉成形後の円柱部
１６′ａには従来の圧粉成形用金型の場合のように、型
分割線による縦方向のバリは生成しない。

【実施例】

【００１９】以下、図面により、本発明の実施例につい
て説明する。図１はポット型インダクタのインナーコア
成形に用いる本発明の圧粉成形用金型の構成を示す斜視
図で、図２は図１の圧粉成形用金型による圧粉成形体を
、下方からみた斜視図で、図３は図１の圧粉成形用金型
による圧粉成形行程を示す断面図である。

【００２０】本発明の圧粉成形用金型Ａは、図１に示し
たように、前記した従来の圧粉成形用金型Ｂの場合と同
様に、ダイス１とこのダイス１の円孔２に上下方向から
挿入されて、ダイス１内にインナーコア形状のキャビテ
ィを構成する上パンチ３と第１下パンチ４と第２下パン
チ５とから成る。

【００２１】本圧粉成形用金型Ａの主体となるダイス１
は、図２に示したような成形しようとする圧粉成形体即
ちインナーコア６の円盤部６ａの外径に対応する内径で
キャビティを構成する円孔２を貫設し、その高さは、イ
ンナーコア６の全高よりも十分に大としてある。

【００２２】第１下パンチ４は、前記ダイス１の円孔２
内に嵌入して摺動し得る外径を有する円柱体に形成し、
その中心部には前記インナーコア６の円柱部６ｂの外径
に相当する中心孔７を貫設してある。

【００２３】そして、この第１下パンチ４の上面は平頂
面４ａに形成し、その平頂面４ａに、中心孔７の開口を
狭んで直径方向に１対に板状体を立設した形の凸部４ｂ
を突設してある。この凸部４ｂは、圧粉成形時、前記イ
ンナーコア６の円盤部６ａの切欠き８を形成させるため
のもので、その形状は前記切欠き８の形状とネガティブ
な関係にある。

【００２４】この第１下パンチ４の全高は、ダイス１の
全高より十分に大とし、凸部４ｂの高さもまた、インナ
ーコア６の円盤部６ａの厚さよりも大となるようにして
ある。

【００２５】第２下パンチ５は、前記第１下パンチ４の
中心孔７に嵌合して摺動可能な外径をもつ円柱体に形成
され、第１下パンチ４の全高と略同等またはそれ以上の
高さを有するようにしてある。

【００２６】上パンチ３は、前記ダイス１に嵌入して摺
動可能な外径を有する円柱体に形成されると共に、前記
第１下パンチ４の凸部４ｂ側面に摺接できる１対の溝条
９を外周部に刻設している。

【００２７】次に、図３により、インナーコア６の成形
工程を説明する。上パンチ３は上パンチホルダ１０に取
り付けられ、プレスの上ラム１１によって上下動し、ダ
イス１はダイプレート１２に取り付けられ、第１下パン
チ４は第１下パンチホルダ１３に取り付けられると共に
第２下パンチ５は第２下パンチホルダ１４を介して下ラ
ム１５によって上下動するようにしてある。

【００２８】図３の（ａ）は、圧粉開始時を示し、ダイ
ス１に対し、第１下パンチ４が下方から所定高さ位置ま
で嵌入され、その凸部４ｂがダイス１の上表面より突出
状態に位置されており、また、第２下パンチ５が下から
所定の高さ位置まで第１下パンチ４の中心孔７内に嵌入
されている。

【００２９】そして、このダイス１と第１下パンチ４と
第２下パンチ５で構成されるインナーコア用キャビティ
に成形用原料粉１６をダイス１の略上表面まで平らに充
填した後、上ラム１１を作動させ、上パンチ３を下動さ
せて圧粉が開始される。

【００３０】図３の（ｂ）は、圧粉終了時を示し、上パ
ンチ３が下動して、溝条９に第１下パンチ４の凸部４ｂ
を摺接させ、充填された原料粉１６を圧縮しながらダイ
ス１内に一定高さ位置まで圧入することによって原料粉
１６の圧粉成形が終了する。

【００３１】図３の（ｃ）は圧粉成形体１６′（インナ
−コア６）の抜出時を示し、ダイプレート１２を固定し
、第２下パンチ５を下ラム１５によって上動させること
により、第２下パンチ５は圧粉成形体１６′をダイス１
の上表面上に押し出すので、これにより、容易に図２に
示すようなインナーコア６を得ることができる。

【００３２】このインナーコア６は、その成形時、円柱
部６ｂ部分には型分割線がなく、第１下パンチ４の内周
面のみによって成形されるので、円柱部６ｂの周面には
バリが生成しない。

【００３３】以上に説明した本発明の圧粉成形用金型Ａ
を用いて、電解鉄粉（東邦亜鉛（株）製ＰＭ−２５０）
１５０ｋｇ、バインダ３．０ｋｇ及びステアリン酸亜鉛
２．３ｋｇの混合粉末からなる原料粉により、インナー
コア６の圧粉成形を行った。

【００３４】１，０００個、２５，０００個、５０，０
００個、７５，０００個及び１００，０００個毎に成形
体を抽出し、その円柱部６ｂの外径ｒ１　（図２参照）
を測定し、その結果を表１に示した。

【００３５】なお、圧粉成形用金型は鍛造型鋼（富士ダ
イス（株）製ＫＦ２合金鋼）によって製作し、これによ
るインナーコア６の標準寸法は、円盤部６ａ径９．６９
ｍｍφ、円柱部６ｂ高さ８．３ｍｍ及び円柱部６ｂ径４
．２ｍｍφに設定した。

【００３６】また、前記の１，０００個、２５，０００
個、５０，０００個、７５，０００個及び１００，００
０個毎に２０個宛計１００個の成形体を抽出し、ポット
型インダクタを組立て、印加電圧を変え、限界電流２ｍ
　Ａを越えるものを検出する方法により耐電圧特性を測
定した。その結果を表２に示した。

【００３７】さらに、比較例として、図６に示した従来
構成の圧粉成形金型Ｂを用い、他は同じ条件として、前
記の実施例と同様に成形体の円柱部の外径測定を行った
。ただし、この場合、図８の（ｂ）に示したように、型
分割線に抵触しない位置での外径ｒ２　と、型分割線上
の位置での外径ｒ２　′を測定し、結果を表１に併記し
た。

【００３８】また、実施例と同じ条件のもとに、従来金
型構成による成形体を用いてポット型インダクタを組み
立て、限界電流２ｍ　Ａの耐電圧特性の測定を行い、そ
の結果を表２に併記した。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】表１及び表２の結果から明らかなように、
本発明の圧粉成形用金型Ａによるインナーコアは、バリ
がなく、円柱部の径も極めて安定しており、このインナ
ーコアを用いたポット型インダクタは耐電圧値が高く、
バラツキも少ない。

【００４２】また、従来構成の圧粉成形用金型Ｂによる
インナーコアは、型分割線による影響を受け、生産の進
行に伴いバリ乃至突起条の成長がみられ、このインナー
コアを用いたポット型インダクタは耐電圧値が比較的低
く、バラツキも大きいという状況であった。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の圧粉成形用金型によれば、圧粉成形される焼結部品用
成形品の円柱部に型分割線に基づくバリ乃至突起条を生
成することがない。特に、この圧粉成形用金型によって
成形されるポット型インダクタのインナーコアの場合、
ポット型インダクタの組立作業におけるコイルボビンへ
のインナーコアの組み込み作業が能率的に安定して行わ
れると共に、バリ乃至突起条による耐電圧特性の低下や
バラツキがなくなる等性能の安定したインダクタが得ら
れるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ポット型インダクタのインナーコアの成形に用
いる本発明の圧粉成形用金型の構成を示す斜視図である
。

【図２】図１の圧粉成形用金型による圧粉成形体を下方
からみた斜視図である。

【図３】図１の圧粉成形用金型による圧粉成形工程を示
す断面図で、（ａ）は圧粉開始時、（ｂ）は圧粉終了時
で、（ｃ）は製品抜出時を示す。

【図４】ポット型インダクタの断面図である。

【図５】図４のポット型インダクタの分解斜視図である
。

【図６】図５におけるインナーコアの成形に用いる従来
の圧粉成形用金型の構成を示す斜視図である。

【図７】図６の圧粉成形用金型による圧粉成形状態を示
す断面図である。

【図８】図６の圧粉成形用金型による圧粉成形体の図で
、（ａ）は正面図で、（ｂ）は下からみた平面図である
。

【符号の説明】

Ａ…圧粉成形用金型 Ｌ…ポット型インダクタ １…ダイス ２…円孔 ３…上パンチ ４…第１下パンチ ４ａ…平頂面 ４ｂ…凸部 ５…第２下パンチ ６…インナーコア ６ａ…円盤部 ６ｂ…円柱部 ７…中心孔 ８…切欠き ９…溝条

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　切欠きを有する円盤部の中心に円柱部
   を立設した形状の焼結部品の圧粉成形用金型であって、
   前記円盤部の外径に対応する内径の円孔を貫設するダイ
   スと、前記円柱部の外径に対応する内径の中心孔を貫設
   し且つ先端平頂面上に前記切欠きに対応する凸部を突設
   すると共に前記ダイスの円孔内を摺動可能にした略円筒
   状の第１下パンチと、該第１下パンチの中心孔内を摺動
   可能にした小径円柱状の第２下パンチと、前記ダイスの
   円孔内を前記第１下パンチと対向的に摺動可能で且つ前
   記第１下パンチの凸部に摺接可能な溝条を側部に形成し
   た円柱状の上パンチとから成ることを特徴とする圧粉成
   形用金型。
2. 【請求項２】　　導線導出用の切欠きを有する円盤部の
   中心に円柱部を立設したポット型インダクタのインナー
   コアを形成する圧粉成形用金型であって、前記円盤部の
   外径に対応する内径の円孔を貫設するダイスと、前記円
   柱部の外径に対応する内径の中心孔を貫設し且つ先端平
   頂面上に前記切欠きに対応する凸部を突設すると共に前
   記ダイスの円孔内を摺動可能にした略円筒状の第１下パ
   ンチと、該第１下パンチの中心孔内を摺動可能にした小
   径円柱状の第２下パンチと、前記ダイスの円孔内を前記
   第１下パンチと対向的に摺動可能で且つ前記第１下パン
   チの凸部に摺接可能な溝条を側部に形成した円柱状の上
   パンチとから成ることを特徴とする圧粉成形用金型。