JP2008085069A - インダクタ部品の製造装置及び製造方法 - Google Patents

インダクタ部品の製造装置及び製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 インダクタ部品の製造装置を提供する。
【解決手段】 ドラムコア2と分割コア4とを備えたインダクタ部品1を製造するための磁性体コア定位装置10は、N極及びS極を有する棒磁石22a及び22bと、ドラムコア2を棒磁石22aのN極と棒磁石22bのS極とに掛け渡すように、棒磁石22aのN極と棒磁石22bのS極とを隣接させて固定するベースパレット21とを備えている。棒磁石22aと棒磁石22bの境界線上は、磁力が最も強くなっているため、この境界線上にドラムコア2及び分割コア4を正確かつ容易に配置することができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、インダクタ部品の製造装置及び製造方法に関する。
通常、インダクタ部品は、巻線が巻かれたドラムコアの外周に外枠コアが取り付けられた構成となっている。ドラムコアに外枠コアを取り付けるための装置として、棒状磁石の磁力によってドラムコア及び外枠コアを所定の位置に配置した上で両者を接着するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
実用新案登録第3095614号公報
特許文献1のように、インダクタ部品をドラムコアとリング状の外枠コアから製造する場合、すなわち、2つのコアから製造する場合には、棒状磁石と各コアとの間に斥力は生じないので、各コアを所望の位置に配置することができる。しかしながら、例えば、インダクタ部品をドラムコアと2つの分割コアから製造する場合、すなわち、3つのコアから製造する場合には、棒状磁石と各コアとの間に斥力が生じてしまう。従って、特許文献1に記載の装置を用いて3つのコアを所望の位置に配置することは難しい。
そこで、本発明は、インダクタ部品が3つ以上のコアから製造される場合であっても、各コアを磁石によって所定の位置に配置することができるインダクタ部品の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
本発明のインダクタ部品の製造装置は、磁性体コアと外周部材とを備えたインダクタ部品の製造装置であって、N極及びS極を有する第1磁力台と、N極及びS極を有する第2磁力台と、磁性体コアを第1磁力台のN極と第2磁力台のS極とに掛け渡すように、第1磁力台のN極と第2磁力台のS極とを隣接させて固定する磁力台固定手段と、を備えている。
このような構成によれば、第1磁力台のN極と第2磁力台のS極の中心において磁力が最も大きくなるので、磁性体コアを正確かつ容易に、第1磁力台のN極と第2磁力台のS極の中心に配置することができる。
また、外周部材を磁性体コアに対して所定の位置に配置するための外周部材定位装置を更に備えているのが好ましい。
このような構成によれば、外周部材を磁性体コアに対して所定の位置に配置することができるので、その後の磁性体コアと外周部材との接着も正確に行うことができ、不良のインダクタ部品が製造されるのを防止することができる。
また、インダクタ部品は、磁性体コアを2つの外周部材で挟持した構成となっており、2つの外周部材を磁性体コアに対して所定の位置に移動させる移動手段を備えているのが好ましい。
このような構成によれば、2つの外周部材を挟むことによって、2つの外周部材を磁性体コアに対して所定の位置に移動させることができるので、より容易に、外周部材を磁性体コアに対して所定の位置に配置することができる。
また、磁性体コアを第1磁力台のN極及び第2磁力台のS極上の所定の位置に載置するための磁性体コアガイドを更に備えているのが好ましい。
このような構成によれば、磁性体コアをより正確かつ容易に所定の位置に配置することができる。
また、外周部材は、磁性体であるのが好ましい。
このような構成によれば、第1磁力台と第2磁力台の両方からの磁力により磁性体コア及び外周部材を引きつけるので、外周部材が磁性体であっても、斥力が生じて外周部材を磁性体コアに対して所定の位置に配置することの妨げとなるのを防止することができる。
また、本発明のインダクタ部品の製造方法は、磁性体コアと外周部材とを備えたインダクタ部品の製造方法であって、第1磁力台のN極と第2磁力台のS極とから同一の距離、かつ、第1磁力台のN極と第2磁力台のS極とを通る仮想直線上にある点の近傍に磁性体コアの中心が位置するように磁性体コアを載置する載置工程と、外周部材を前記磁性体コアの周辺に配置する配置工程と、外周部材を、磁性体コアに対して所定の位置に移動させる移動工程とを備えている。
このような構成によれば、第1磁力台のN極と第2磁力台のS極の中心において磁力が最も大きくなるので、磁性体コアを正確かつ容易に、第1磁力台のN極と第2磁力台のS極の中心に固定することができ、更に、外周部材を正確に固定された磁性体コアに対して所定の位置に移動させることができる。これにより、精度の良いインダクタ部品を製造することができる。
また、インダクタ部品は、磁性体コアを2つの外周部材で挟持した構成となっており、移動工程は、2つの外周部材を磁性体コアに対して所定の位置に移動させるのが好ましい。
このような構成によれば、2つの外周部材を挟むことによって、2つの外周部材を磁性体コアに対して所定の位置に移動させることができるので、より容易に、外周部材を磁性体コアに対して所定の位置に配置することができる。
本発明のインダクタ部品の製造装置及びインダクタ部品の製造方法によれば、インダクタ部品を構成する複数の磁性体をより正確に所定の位置に配置することができる。
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図1は、本実施の形態の磁性体コア定位装置10及び磁性体コア接着装置40によって製造されるインダクタ部品1の全体斜視図である。インダクタ部品1は、ドラムコア2と、巻線3と、一対の分割コア4とを備えている。ドラムコア2及び分割コア4は、例えば、Ni−Cu−Zn系の磁性材料で形成されている。ドラムコア2は、胴部2a及び胴部の両端に設けられた円柱状の鍔部2bを備えている。巻線3は、銅線に絶縁用のウレタン被膜等を施したものであり、ドラムコア2の胴部2aに巻かれている。分割コア4は、略L字形状を有しており、その内周面は、ドラムコア2の鍔部2bの外周面に沿う半円形状を有している。分割コア4は、鍔部2bと微小な隙間5を空けて配置されており、図1には図示していないが、隙間5には、鍔部2bと分割コア4とを接続するために接着剤が注入されている。
次に、ドラムコア2と一対の分割コア4の位置を定めるための磁性体コア定位装置10について説明する。磁性体コア定位装置10が、本発明のインダクタ部品の製造装置に相当する。図2は、磁性体コア定位装置10の全体斜視図、図3は、磁性体コア定位装置10の分解斜視図である。図3に示すように、磁性体コア定位装置10は、磁力発生装置20と、挟み込み装置30とから構成されている。
磁力発生装置20は、図3に示すように、ベースパレット21と、磁石組22とを備えている。ベースパレット21は、磁性体以外の材料からなる180mm×30mmの板状部材であって、その幅方向における中心部に、磁石組22を配置するための凹部211が、長手方向に所定の間隔を空けて複数形成されている。また、ベースパレット21の幅方向の両端部には、磁石挿入孔212が長手方向に亘って複数形成されている。磁石挿入孔212については後述する。ベースパレット21が、本発明の磁力台固定手段に相当する。
磁石組22は、それぞれ一端部にN極、他端部にS極を有する一対の棒磁石22a及び22bからなり、棒磁石22aのN極と棒磁石22bのS極、棒磁石22aのS極と棒磁石22bのN極とがそれぞれ隣接するように組み合わされている。磁石組22は、N極とS極とが隣接している面がベースパレット21の面方向に向くように、ベースパレット21の凹部211に嵌合される。棒磁石22a及び22bが、本発明の第1磁力台及び第2磁力台に相当する。
挟み込み装置30は、図3に示すように、保護カバー31と、コアガイド枠32と、スライド板ガイド33と、一対のスライド板34とを備えている。図4は、挟み込み装置30の拡大平面図である。保護カバー31、コアガイド枠32、スライド板ガイド33は、それぞれ、磁性体以外の材料からなる180mm×30mmの板状部材であって、図3に示すように、下から、保護カバー31、コアガイド枠32、スライド板ガイド33の順に重ねられている。最下段の保護カバー31は、図3に示すように、磁力発生装置20の磁石組22が嵌合されている面上に載置される。また、スライド板34も、磁性体以外の材料からなる。
コアガイド枠32には、磁力発生装置20の磁石組22と対応する位置に、ドラムコア2及び分割コア4を一時的に保持するためのコア保持孔321が形成されている。コア保持孔321は、図4に示すように、ドラムコア2を保持するためのドラムコア保持孔321aと、一対の分割コア4を保持するための2つの分割コア保持孔321bからなる。分割コア保持孔321bに配置された分割コア4がドラムコア保持孔321a内に入らないように、ドラムコア保持孔321aと分割コア保持孔321bの境界の幅は、分割コア4の幅よりも狭くなっている。ドラムコア保持孔321aが本発明の磁性体コアガイドに相当し、分割コア保持孔321bが本発明の外周部材定位装置に相当する。
なお、保護カバー31及び磁性体コアガイド32には、ベースパレット21の磁石挿入孔212と対向する位置にそれぞれ磁石挿入孔311及び磁石挿入孔322が形成されている。磁石挿入孔311、322については後述する
スライド板ガイド33には、磁力発生装置20の磁石組22と対応する位置に、スライド板ガイド33の幅方向に延びるスライド孔331が形成されている。図示していないが、スライド孔331は、段差状に形成されており、上段部分の孔は、下段部分の孔よりも若干大きめに形成されている。
スライド板34は、スライド孔331の上段部分の幅と略同一の幅を有しており、分割コア4の外周面と係合可能な凹部341が形成されている。スライド板34は、スライド孔331の下段部分に載置された状態で、スライド板34の上段部分に沿ってスライドされる。スライド板34が、本発明の移動手段に相当する。
保護カバー31は、保護カバー31の下に配置される磁石組22と保護カバー31の上に配置されるドラムコア2及び分割コア4が接触することを防止するためのものである。
このように、磁性体コア定位装置10は、磁力発生装置20と挟み込み装置30とが重ねられた構成となっており、コア保持孔321の幅の中心線(ドラムコア2の中心)、及び、スライド孔331の幅の中心線は、上から見ると、図5(a)〜図5(d)に示すように、棒磁石22aと棒磁石22bの境界線と一致する。
次に、このような磁性体コア定位装置10を用いてドラムコア2及び一対の分割コア4の位置を定める方法について、図5(a)〜図5(d)を用いて説明する。図5(a)〜図5(d)は、磁性体コア定位装置10によるドラムコア2及び一対の分割コア4の位置決めについての説明図である。
まず、ドラムコア2をコア保持孔321(図4参照)内のドラムコア保持孔321a(図4参照)に配置する(図5(a))。詳細には、ドラムコア保持孔321aの略中心、すなわち、ドラムコア2の中心が棒磁石22aと棒磁石22bの接点と略一致するように配置する。ここで、棒磁石22aと棒磁石22bの境界線上は、磁力が最も強くなっているため、この境界線上にドラムコア2を正確かつ容易に配置することができる。
次に、一方の分割コア4をコア保持孔321(図4参照)内の一方の分割コア保持孔321b(図4参照)に配置し(図5(b))、他方の分割コア4を他方の分割コア保持孔321b(図4参照)に配置する(図5(c))。前述したように、棒磁石22aと棒磁石22bの境界線上は、磁力が最も強くなっている。そして、この境界線上にドラムコア2及び一対の分割コア4を配置した場合には、磁石組22、ドラムコア2、分割コア4の間には斥力は生じない。従って、ドラムコア2及び一対の分割コア4を正確かつ容易にコア保持孔321内に配置することができる。
続いて、一対のスライド板34を、スライド孔331(図4参照)の上段部分に沿って、ドラムコア2に向けてそれぞれスライドさせる(図5(d))。ここで、スライド板34をドラムコア2に向けてスライドさせる前には、図3に示したベースパレット21の磁石挿入孔212、保護カバー31の磁石挿入孔311、磁性体コアガイド32の磁石挿入孔322に、棒磁石22a、22bよりも大きな磁力を有する磁石を挿入しておく。この磁石からの引力により、スライド板34は、ドラムコア2へ向かってスライドしないように引き止められている。そして、この磁石を磁石挿入孔212、311、322から抜くことにより、スライド板34は、今度は、磁石組22からの引力により、ドラムコア2へ向かってスライドする。
分割コア4の外周面は、スライド板34の凹部341と係合するので、分割コア4は、スライド板34のスライドに伴い、ドラムコア保持孔321aと分割コア保持孔321bとの境界まで移動する。分割コア4の幅は、ドラムコア保持孔321aの幅よりも広いため、分割コア4は、分割コア保持孔321bを超えてドラムコア保持孔321aまで移動することができず、分割コア保持孔321bとドラムコア保持孔321aの境界において保持される。この際、ドラムコア2と分割コア4との間には、微小な隙間5(図1参照)が形成されている。
最後に、ドラムコア2と分割コア4との間の隙間5に接着剤を注入することによってインダクタ部品1が完成する。
このように、磁性体コア定位装置10を用いれば、ドラムコア2と分割コア4とを正確かつ容易に所定の位置に配置することができる。ドラムコア2と分割コア4とが正確な位置に配置された状態で維持することができるため、その後の接着も正確に行うことができ、不良のインダクタ部品1が製造されるのを防止することができる。また、電気や、LMガイド等の複雑な構造の機械を用いる必要がないので、環境等にも影響を与えない。更に、リフロー炉に流すことによりドラムコア2と分割コア4とを接着する場合に、ドラムコア2と分割コア4とを確実に固定した状態でリフロー炉に流すことができるので、リフロー炉の熱により生じる不具合を考慮する必要がない。
ここで、通常は、接着剤を塗布するためのニードルを隙間5に沿って水平に動かすことによって隙間5に接着剤を注入する。しかしながら、例えば、磁性体コア定位装置10が傾いているような場合には、ニードルの先端と隙間5との距離が場所によって異なり、隙間5の全範囲に均一に接着剤を注入することができない。そこで、本実施の形態では、隙間5に接着剤を注入するために、磁性体コア接着装置40を用いる。
図6は、磁性体コア接着装置40の説明図である。磁性体コア接着装置40は、ローラガイド50と、ニードル60と、リングブラケット70とを備えている。
ローラガイド50は、駆動力伝達部51と、ローラガイドピン52と、変位検出部53とを備えている。駆動力伝達部51は、筒状形状を有しており、図示しない駆動部によって、水平方向に駆動される。ローラガイドピン52は、棒状形状を有しており、筒状の駆動力伝達部51内に微小な隙間を空けて配置されている。変位検出部53は、ローラガイドピン52の下端に取り付けられており、ボール部531とベアリング部532を備えている。ボール部531は、ベアリング部532によって回動可能に支持されている。これにより、ボール部531は、その接触している面の変位に滑らかに追従することができる。
ニードル60は、内部に接着剤を包含しており、下端に設けられた吐出部61より接着剤を吐出することができる。ニードル60による単位時間当たりの接着剤の吐出量は一定である。
リングブラケット70は、ローラガイド50のローラガイドピン52とニードル60とを接続固定している。これにより、駆動力伝達部51が水平方向に駆動されると、駆動力伝達部51内に配置されたローラガイドピン52も水平方向に移動し、リングブラケット70によってローラガイドピン52と接続されたニードル60も水平方向に移動する。一方、ローラガイドピン52は、駆動力伝達部51内に微小な隙間を空けて配置されているため、垂直方向においては、重力によりボール部531が接触する面の垂直方向の変位に追従して移動し、ニードル60もローラガイドピン52の垂直方向の移動に追従して移動する。
従って、例えば、ドラムコア2及び一対の分割コア4を保持している磁性体定位装置10が傾いていたとしても、ローラガイドピン52及びニードル60が磁性体定位装置10(スライド板ガイド33)の垂直方向の変位に追従し、ニードル60の吐出部61と隙間5、すなわち、ドラムコア2(分割コア4)との距離αは常に一定に保たれる。これにより、ニードル60の吐出部61が隙間5に沿って移動するようにボール部531を磁性体コア定位装置10上で移動させることで、隙間5に均一に接着剤を注入することができる。
次に、磁性体コア定位装置10によって位置決めされたドラムコア2及び一対の分割コア4を、磁性体コア接着装置40によって接着する方法について説明する。
まず、駆動力伝達部51を駆動させて、ニードル60の吐出部61を隙間5の上方に配置する。この際、ボール部531は、磁性体コア定位装置10(スライド板ガイド33)と接触している。
次に、ニードル60の吐出部61から接着剤を吐出させながら、吐出部61が隙間5に沿って移動するように駆動力伝達部51を駆動させる。そして、1つ目のインダクタ部品1の隙間5への接着剤の注入が終了したら、次のインダクタ部品1についても同様の処理を行う。
これにより、磁性体コア定位装置10が傾いていたとしても、吐出部61と隙間5との距離αは一定に保たれているので、隙間5に均一に接着剤を注入することができる。特に、磁性体コア定位装置10の傾きが一定の場合には、吐出部61と隙間5との距離αを、より確実に一定に保つことができるので、より均一に隙間5に接着剤を注入することができる。
尚、本発明のインダクタ部品の製造装置及び製造方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、磁性体コア接着装置40のボール部531は、磁性体コア定位装置10上の面に配置したが、ドラムコア2上に配置しても良い。この場合、図7に示すように、ボール部531とニードル60の吐出部61の距離を、互いの動作を阻害しない範囲で、できる限り短くするのが好ましい。これにより、磁性体コア定位装置10の傾きに加えてドラムコア2自体の傾きも補正することができるので、隙間5により均一に接着剤を注入することができる。
また、上記実施の形態では、ボール部531を転がすことにより垂直方向の変位を連続的に補正していたが、垂直方向の変位が各ドラムコア2で一定のものと考えて補正しても良い。この場合には、図8に示すように、磁性体コア接着装置40において、駆動力伝達部51とローラガイドピン52とは一体的に構成されており、駆動力伝達部51が回転されると、ニードル60も駆動力伝達部51と同軸状に回転する。リングブラケット70は、駆動力伝達部51の中心軸とニードル60の吐出部61との距離がドラムコア2の半径と一致するような長さに設定されている。
そして、ドラムコア2が円形であることを利用して、ボール部531をドラムコア2の中心に配置し、駆動力伝達部51によってローラガイドピン52を回転させながら、隙間5に接着剤を注入する。なお、ドラムコア2の中心は、スライド板ガイド33のスライド孔331の中心と一致しているため、磁性体コア定位装置10の位置を固定しておけば、ドラムコア2の中心の位置も自ずと決定される。従って、コンピュータ等によってスライド孔331の中心にボール部531を配置するように設定しておけば良い。
このようにすれば、各ドラムコア2内において生じる変位は補正することはできないが、ドラムコア2間の変位は補正することができる。また、ローラガイドピン52を回転させるだけで、ニードル60から接着剤を隙間5に注入することができるので、作業に要する時間、労力を削減することができる。
また、上記実施の形態では、インダクタ部品1は、ドラムコア2と一対の分割コア4から構成されていたが、そのような組み合わせでなくてもよい。例えば、ドラムコア2のように円形でなくても良いし、分割コア4はL字状でなくでも良い。また、コアの個数は3個以上であっても良い。
また、磁性体コア定位装置10は、コアの個数が3個以上の場合により効果を発揮するが、例えば、コアが1個の場合であっても、コアを所望の位置に確実に配置することができるという効果を有する。
また、保護カバー31は、保護カバー31の下に配置される磁石組22と保護カバー31の上に配置されるドラムコア2及び分割コア4が接触することを防止するためのものであるが、必ずしも必要ではない。
また、上記実施の形態では、磁石組22の棒磁石22aと棒磁石22bとは、接触していたが、接触してなくても良い。棒磁石22aと棒磁石22bとが接触していない場合には、その間隔の中心の位置にドラムコア2を配置すれば良い。
また、ニードル60の吐出部61から接着剤を吐出する際、温度が低かったり、接着剤の粘度が高いと、接着剤の切れが悪く、吐出部61に接着剤が付着する。そのような場合には、ニードル60を暖める等して温度を調整すれば良い。
また、本実施の形態では、磁性体コア定位装置10が傾いている場合に磁性体コア接着装置40を用いてその垂直方向の変位を補正したが、例えば、磁性体コア定位装置10が反っているような場合でも垂直方向の変位を補正することによる効果は得られる。但し、傾きも反りも一定であるほど、磁性体コア接着装置40による効果は得られる。
は、本実施の形態の磁性体コア定位装置10及び磁性体コア接着装置40によって製造されるインダクタ部品1の全体斜視図である。 は、磁性体コア定位装置10の全体斜視図である。 は、磁性体コア定位装置10の分解斜視図である。 は、挟み込み装置30の拡大平面図である。 は、磁性体コア定位装置10によるドラムコア2及び一対の分割コア4の位置決めの説明図である。 は、磁性体コア定位装置10によるドラムコア2及び一対の分割コア4の位置決めの説明図である。 は、磁性体コア定位装置10によるドラムコア2及び一対の分割コア4の位置決めの説明図である。 は、磁性体コア定位装置10によるドラムコア2及び一対の分割コア4の位置決めの説明図である。 は、磁性体コア接着装置40の説明図である。 は、磁性体コア接着装置40の変更例である。 は、磁性体コア接着装置40の他の変更例である。
符号の説明
1 インダクタ部品
2 ドラムコア
3 巻線
4 分割コア
5 隙間
10 磁性体コア定位装置
20 磁力発生装置
21 ベースパレット
22a 棒磁石
22b 棒磁石
22 磁石組
30 挟み込み装置
31 保護カバー
32 コアガイド枠
32 磁性体コアガイド
33 スライド板ガイド
34 スライド板
40 磁性体コア接着装置
50 ローラガイド
51 駆動力伝達部
52 ローラガイドピン
53 変位検出部
60 ニードル
61 吐出部
70 リングブラケット

Claims (7)

  1. 磁性体コアと外周部材とを備えたインダクタ部品の製造装置であって、
    N極及びS極を有する第1磁力台と、
    N極及びS極を有する第2磁力台と、
    前記磁性体コアを前記第1磁力台のN極と前記第2磁力台のS極とに掛け渡すように、前記第1磁力台のN極と前記第2磁力台のS極とを隣接させて固定する磁力台固定手段と、
    を備えたことを特徴とするインダクタ部品の製造装置。
  2. 前記外周部材を前記磁性体コアに対して所定の位置に配置するための外周部材定位装置を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のインダクタ部品の製造装置。
  3. 前記インダクタ部品は、前記磁性体コアを2つの外周部材で挟持した構成となっており、
    前記2つの外周部材を前記磁性体コアに対して所定の位置に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載のインダクタ部品の製造装置。
  4. 前記磁性体コアを前記第1磁力台のN極及び前記第2磁力台のS極上の所定の位置に載置するための磁性体コアガイドを更に備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のインダクタ部品の製造装置。
  5. 前記外周部材は、磁性体であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のインダクタ部品の製造装置。
  6. 磁性体コアと外周部材とを備えたインダクタ部品の製造方法であって、
    第1磁力台のN極と第2磁力台のS極とから同一の距離、かつ、前記第1磁力台のN極と前記第2磁力台のS極とを通る仮想直線上にある点の近傍に前記磁性体コアの中心が位置するように前記磁性体コアを載置する載置工程と、
    前記外周部材を前記磁性体コアの周辺に配置する配置工程と、
    前記外周部材を、前記磁性体コアに対して所定の位置に移動させる移動工程とを備えたことを特徴とするインダクタ部品の製造方法。
  7. 前記インダクタ部品は、前記磁性体コアを2つの外周部材で挟持した構成となっており、
    前記移動工程は、前記2つの外周部材を前記磁性体コアに対して所定の位置に移動させることを特徴とする請求項6に記載のインダクタ部品の製造方法。
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