KR102347640B1 - 인덕터용 코어, 전자펜용 심체부, 전자펜 및 입력 장치 - Google Patents

인덕터용 코어, 전자펜용 심체부, 전자펜 및 입력 장치 Download PDF

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Abstract

자성체로 이루어지고, 기공을 포함하는 통 형상의 자성체 본체(10)를 포함하고, 자성체 본체(10)는 자성체 본체(10)의 일단(10a)으로부터 타단(10b)을 향해서 외경이 커지는 원추대의 둘레면을 이루는 경사면(11a)을 갖는 경사부(11)와, 경사부(11)와 동축 상에 있어서 타단(10b)이나 일단(10a)을 향해 연장되고, 원통체의 둘레면을 이루는 외주면(12a)을 갖고, 경사부(11)와 접속하는 직동부(12)를 갖고, 경사부(11)에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 경사부(11)에 있어서의 기공의 평균 지름의 차는, 직동부(12)에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 직동부(12)에 있어서의 기공의 평균 지름의 차보다 작은 인덕터용 코어.

Description

인덕터용 코어, 전자펜용 심체부, 전자펜 및 입력 장치
본 발명은 인덕터용 코어, 전자펜용 심체부, 전자펜 및 입력 장치에 관한 것이다.
위치 검출 센서가 배치된 태블릿 및 디스플레이 등에 있어서의 위치를 검출하여, PC(Personal Computer) 및 스마트폰 등에 위치 정보 입력하는 입력 장치에 있어서, 위치 검출 센서 상의 위치를 지시하기 위해서 전자펜이 사용되고 있다.
위치 검출 센서와 전자펜 사이는 전자 유도 결합 방식이나, 정전 유도 결합 방식 등의 결합 방식에 의해 위치 검출 신호의 수수가 행해짐으로써 위치 검출 장치로 검출할 수 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
이와 같은 입력 장치에 사용되는 전자펜은, 전자펜의 심체(芯體)의 주위에 페라이트 등의 자성체를 배치해서 구성되는 인덕터용 코어를 갖고 있다.
국제공개 제 2017/183526호 공보
본 개시의 인덕터용 코어는 자성체로 이루어지고, 기공을 포함하는 통 형상의 자성체 본체를 포함하고, 상기 자성체 본체는 상기 자성체 본체의 일단으로부터 타단을 향해서 외경이 커지는 원추대의 둘레면을 이루는 경사면을 갖는 경사부와, 상기 경사부와 동축 상에 있어서 상기 타단으로부터 상기 일단을 향해서 연장되고, 원통체의 둘레면을 이루는 외주면을 갖고, 상기 경사부와 접속하는 직동부(直胴部)를 갖고, 상기 경사부에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 상기 경사부에 있어서의 기공의 평균 지름의 차는, 상기 직동부에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 상기 직동부에 있어서의 기공의 평균 지름의 차보다 작은 것이다.
본 개시의 전자펜용 심체부는, 상기 인덕터용 코어와 상기 인덕터용 코어에 삽입 통과되고, 상기 인덕터용 코어의 일단으로부터 선단부가 돌출되도록 설치된 심체를 포함하는 것이다.
본 개시의 전자펜은 개구를 갖는 하우징과 상기 전자펜용 심체부를 포함하고, 상기 전자펜용 심체부는 상기 하우징에 수납되고, 상기 전자펜용 심체부의 상기 선단부가 상기 하우징의 개구로부터 돌출되도록, 또는 돌출 가능하게 설치되어 있는 것이다.
본 개시의 입력 장치는 상기 전자펜과, 상기 전자펜이 근접한 위치를 검출하는 센서를 구비한 위치 검출 장치를 포함하는 것이다.
본 발명의 목적, 특색, 및 이점은 하기 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
도 1은 제 １실시형태의 인덕터용 코어의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 2는 제 １실시형태의 인덕터용 코어의 일례를 나타내는 부분 단면도이다.
도 3 은 제 2 실시형태의 인덕터용 코어의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 4는 인덕터용 코어의 경사부의 단면을 나타내는 현미경 사진이다.
도 5는 인덕터용 코어의 직동부의 중앙부 부근의 단면을 나타내는 현미경 사진이다.
도 6은 인덕터용 코어의 타단 근방의 단면을 나타내는 현미경 사진이다.
도 7은 인덕터용 코어의 경사부 단면의 기공의 무게중심간 거리를 해석한 사진이다.
도 8은 인덕터용 코어의 직동부의 중앙부 부근 단면의 기공의 무게중심간 거리를 해석한 사진이다.
도 9는 인덕터용 코어의 직동부의 타단 근방 단면의 기공의 무게중심간 거리를 해석한 사진이다.
도 10은 본 실시형태의 전자펜용 심체부의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 실시형태의 전자펜의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 실시형태의 입력 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 13은 인덕터용 코어의 관찰면의 일례와 직선의 긋기 방법을 나타내는 사진이다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 인덕터용 코어에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 제 １실시형태의 인덕터용 코어의 일례를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 2는 제 １실시형태의 인덕터용 코어의 일례를 나타내는 부분 단면도이다. 인덕터용 코어(1)는 페라이트 소결체 등의 자성체로 이루어지는 자성체 본체(10)로 구성되어 있다.
인덕터용 코어(1)는 자성체로 이루어지는 통 형상의 자성체 본체(10)로 구성되어 있고, 일단(10a)으로부터 타단(10b)으로 관통하는 원기둥 형상의 통공(10c)을 갖고 있다. 자성체 본체(10)를 구성하는 자성체로서는, 예를 들면 분말 형상 또는 입자 형상의 페라이트 등을 소결한 것이 사용되므로, 자성체 본체(10) 내부에는 다수의 기공이 존재하고 있다. 자성체 본체(10)는 일단(10a)으로부터 타단(10b)을 향해서 외경이 커지는 원추대의 둘레면을 이루는 경사면(11a)을 갖는 경사부(11)와, 경사부(11)와 동축 상에서 타단(10b)으로부터 일단(10a)을 향해서 연장되는 원통체의 외주면(12a)을 갖고, 경사부(11)와 접속하는 직동부(12)를 갖고 있다.
자성체 본체(10)의 일단(10a)으로부터 타단(10b)까지의 길이는, 예를 들면 5㎜∼15㎜ 정도이며, 통공(10c)의 직경은 0.5㎜∼2.0㎜ 정도이다. 직동부(12)의 길이는 3㎜∼12㎜ 정도이며, 직동부(12)의 외경은 2.0㎜∼3.0㎜ 정도이다. 경사부(11)의 길이는 0.5㎜∼2.0㎜ 정도이며, 경사부(11)의 일단(10a)측의 외경은 1㎜∼2㎜ 정도이고, 경사부(11)의 일단(10a)과 반대측의 외경은 직동부(12)의 외경과 거의 동일하다. 이와 같이 경사부(11)는 일단(10a)을 향해서 끝이 가늘어지는 형상으로 되어 있다.
자성체 본체(10)의 중심축을 따른 단면에 있어서, 경사부(11)의 외경은 일단(10a)으로부터 타단(10b)을 향해서 커져 있다. 즉, 경사부(11)는 일단(10a)을 향해서 끝이 가늘어지는 형상으로 되어 있다. 경사면(11a)은 단면도에 있어서 직선 형상의 부분인 경사면(11a1)과 둥그스름한 경사면(11a2)을 포함하고 있어도 좋다. 이 때, 경사면(11a1)은 원추대의 둘레면을 이루고 있어도 좋다. 또한, 일단(10a) 근방의 경사면(11a)은 볼록 형상의 곡면이다. 즉, 경사부(11)의 경사면(11a1)과 경사부(11)의 끝면(11b)은 경사면(11a)의 일부이며, 볼록 형상의 곡면인 경사면(11a2)으로 접속되어 있어도 좋다.
이와 같이, 경사면(11a1)과 끝면(11b)은 볼록 형상의 곡면인 경사면(11a2)으로 접속되어 있으므로, 예를 들면, 경사부(11)의 끝면(11b)이 전자펜의 하우징에 접촉했을 경우 등에 파손될 가능성을 저감시킬 수 있다. 또한, 전자펜을 쓰러뜨려서 태블릿 등의 표면에 접촉시켰을 때에는, 심체 외에 자성체 본체(10)의 일단(10a)을 포함하는 선단이 태블릿 등에 접촉할 가능성이 있지만, 경사면(11a1)과 경사부(11)의 끝면(11b)은 볼록 형상의 곡면인 경사면(11a2)으로 접속되어 있으므로 코너부가 없기 때문에, 인덕터용 코어(1)에 의해 태블릿 등의 표면이 손상될 가능성을 경감시킬 수 있다.
자성체 본체(10)의 통공(10c)의 내주면(10e)에 있어서, 경사부(11)측의 개구(10d) 부근의 내주면(10e)은 둥그스름해도 좋다. 내주면(10e)은 내주면(10e1)과, 내주면(10e1)과 경사부(11)의 끝면(11b)을 접속하는, 볼록 형상의 곡면인 내주면(10e2)을 포함하고 있어도 좋다. 통공(10c)의 내주면(10e1)과 경사부(11)의 끝면(11b)이 볼록 형상의 곡면인 내주면(10e2)으로 접속되어 있을 경우에는, 심체가 태블릿 등의 표면에 압박되었을 때 등에 응력의 집중을 억제해서, 자성체 본체(10)가 손상될 가능성을 경감할 수 있으므로, 신뢰성이 높은 인덕터용 코어(1)를 실현시킬 수 있다.
또한, 자성체 본체(10)의 중심축을 따른 단면에 있어서, 경사부(11)의 경사면(11a1)과 경사부(11)의 끝면(11b)을 접속하는 경사면(11a2)의 곡률 반경을 R1로 하고, 통공(10c)의 내주면(10e1)과 경사부(11)의 끝면(11b)을 접속하는, 내주면(10e2)의 곡률 반경을 R2로 했을 때, 경사면(11a2)의 곡률 반경(R1)은 내주면(10e2)의 곡률 반경(R2)보다 크게 되어 있어도 좋다. 경사면(11a2)의 곡률 반경(R1)은, 예를 들면 0.1㎜∼0.2㎜이고, 내주면(10e2)의 곡률 반경(R2)은 예를 들면 0.02㎜∼0.08㎜이다.
도 3은 제 2 실시형태의 인덕터용 코어의 일례를 나타내는 평면도이다. 제 １실시형태의 인덕터용 코어(1)에 비하여, 직동부(12)와 경사부(11)가 플랜지부(13)를 개재해서 접속되어 있는 점이 다르다. 자성체 본체(10)는, 일단(10a)으로부터 타단(10b)을 향해서 외경이 커지는 원추대의 둘레면을 이루는 경사면(11a)을 갖는 경사부(11)와, 경사부(11)와 동축 상에서 타단(10b)으로부터 일단(10a)을 향해서 연장되는 원통체의 외주면(12a)을 이루는 직동부(12)와, 경사부(11)와 직동부(12) 사이에 존재하여 경사부(11)와 직동부(12)를 접속하고 있는 플랜지부(13)로 구성되어 있다. 경사부(11), 플랜지부(13) 및 직동부(12)는, 이 순서로 일단(10a)으로부터 타단(10b)을 향해서 배치되어 있고, 플랜지부(13)의 외주면(13a)은 경사부(11)의 경사면(11a) 및 직동부(12)의 외주면(12a)의 각 외경보다 큰 외경을 갖고 있다.
예를 들면, 플랜지부(13) 이외의 직동부(12)의 외경이 2.1㎜∼2.5㎜인 경우에, 플랜지부(13)의 외주면(13a)의 외경의 최대값은 2.12㎜∼2.72㎜이며, 직동부(12)의 외주면(12a)으로부터 최대 0.02㎜∼0.22㎜ 돌출되어 있다. 플랜지부(13)에 의해 직동부(12)가 변형되기 어려워지므로, 경사부(11)에 힘이 가해져 경사부(11)가 변형되어도 직동부(12)의 변형을 경감시킬 수 있다.
이와 같은 제 １실시형태 및 제 2 실시형태에 나타내어지는 인덕터용 코어(1)는, 통공(10c)에 후술하는 심체를 삽입 통과해서 사용된다. 심체는 심체의 선단부가 자성체 본체(10)의 일단(10a)측이 되도록 삽입 통과된다. 경사부(11)가 끝이 가늘어지는 형상으로 되어 있으므로, 자성체 본체(10)의 일단(10a)을 전자 유도 방식 등에 의해서 위치를 검출하는 태블릿 등의 위치 검출 장치에 보다 접근시킬 수 있다. 이와 같이, 자성체 본체(10)의 경사부(11)를 끝이 가늘어지는 형상으로 함으로써, 위치 검출 장치의 위치 검출 정밀도가 향상된다. 또한, 자성체 본체(10)의 선단부가 끝이 가늘게 되어 있으므로, 심체의 선단부에 가해지는 힘에 의해 심체가 변위하려고 했을 때에 경사부(11)가 변위되기 쉽게 구성되어 있다.
또한, 상술의 제 １실시형태 및 제 2 실시형태의 인덕터용 코어(1)를 형성하고 있는 자성체 본체(10)는 소결체이기 때문에, 내부에는 기공이 다수 포함되어 있다. 이들 기공의 분포를 무게중심간 거리에 의해 평가했을 때, 경사부(11)에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 경사부(11)에 있어서의 기공의 평균 지름의 차가, 직동부(12)에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 직동부(12)에 있어서의 기공의 평균 지름의 차보다 작은 구성으로 함으로써, 자성체 본체(10)의 경사부(11)는 심체의 변형에 따라 변형되기 쉽고, 자성체 본체(10)의 직동부(12)는 변형되기 어려워진다.
인덕터용 코어(1)는 자성체 본체(10)에 심체를 삽입 통과해서 사용되지만, 사용시에 심체가 태블릿 등에 압박되어서 선단부에 힘이 가해진다. 이와 같은 경우에 있어서, 경사부(11)의 쪽이 외력에 대하여 직동부(12)보다 변형되기 쉽기 때문에, 인덕터용 코어의 경사부(11)가 인덕터용 코어에 삽입 통과되는 심체의 변형에 따라 변형되기 쉬워져서, 인덕터용 코어가 손상되기 어려우므로, 신뢰성이 높은 인덕터용 코어를 실현시킬 수 있다.
또한, 직동부(12)의 타단의 근방(12c)에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 직동부(12)에 있어서의 기공의 평균 지름의 차가, 직동부(12)의 중앙부(12b)에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 직동부(12)에 있어서의 기공의 평균 지름의 차보다 큰 구성으로 해도 좋다. 이와 같은 구성으로 하면, 직동부(12)의 타단(10b)의 근방(12c)에 있어서의 밀도가 높아지므로 투자율이 높아지고, 감도가 향상한다. 또한, 직동부(12)의 타단(10b)의 근방(12c)의 외주 상에 코일이 권회될 경우, 기공의 단위면적당의 개수가 적으므로 탈립(脫粒)을 저감시킬 수 있다.
기공의 무게중심간 거리의 측정은, 예를 들면 도 4∼도 6에 나타내어지는 현미경 사진과 같이, 직동부(12) 및 경사부(11)의 축방향을 따른 절단면을 다이아몬드 숫돌입자로 연마함으로써 얻어지는 경면을 측정의 대상으로 한다. 도 4는 경사부의 단면의 현미경 사진이고, 도 5는 직동부의 중앙부 부근의 단면의 현미경 사진이고, 도 6은 직동부의 타단 근방의 단면의 현미경 사진이다. 도 4∼도 6에 있어서, 곡선으로 둘러싸인 영역 및 점 형상의 부분이 기공이다. 이와 같이, 경사부(11)로부터 직동부(12)의 타단(10b)을 향함에 따라 기공의 비율이 작게 되어 있다.
이 절단면으로부터 기공의 크기나 분포가 평균적으로 관찰되는 부분을 경사부(11), 직동부(12)의 중앙부(12b) 및 직동부(12)의 타단 근방(12c)으로부터 각각 선택하고, 면적이 3.4×105㎛2(예를 들면, 횡방향의 길이가 680㎛, 종방향의 길이가 500㎛)로 되는 범위의 화상을 관찰의 대상으로 해서, 화상 해석 소프트 「A조쿤」(등록상표, 아사히 카세이 엔지니어링(주)제, 이하 단지 화상 해석 소프트로 기재한다.)에 의해 무게중심간 거리를 측정한다. 또한, 기공의 원 상당 지름의 측정은 상기 화상을 관찰의 대상으로 해서, 화상 해석 소프트의 입자 해석에 의해 측정한다. 기공의 무게중심간 거리 및 원 상당 지름은 화상의 기공 부분을 입자로 간주해서 측정할 수 있다. 화상 해석 소프트의 설정 조건의 명도를 암(暗), 2진화의 방법을 수동, 역치를 60∼80, 소도형 제거 면적을 0.1㎛2 및 잡음 제거 필터를 있음으로 해서, 이와 같은 해석 조건에서 화상 해석 소프트를 이용하여 해석을 행한다. 이 해석에 의해, 기공의 무게중심간 거리 및 원 상당 지름이 구해지고, 각각 평균값을 산출해서 무게중심간 거리의 평균값, 원 상당 지름의 평균 지름을 구하고 있다.
또, 상술의 측정시에, 역치는 60∼80으로 했지만, 관찰 범위인 화상의 밝기에 따라 역치를 조정하면 좋고, 입자의 명도를 암, 2진화의 방법을 수동으로 하고, 소도형 제거 면적을 0.1㎛2 및 잡음 제거 필터를 있음으로 한 후에, 화상에 나타내어지는 마커가 기공의 형상과 일치하도록 역치를 조정하면 좋다.
도 7은 인덕터용 코어의 경사부 단면의 기공의 무게중심간 거리를 해석한 사진이며, 도 8은 인덕터용 코어 직동부의 중앙부 부근 단면의 기공의 무게중심간 거리를 해석한 사진이며, 도 9는 인덕터용 코어 직동부의 타단 근방 단면의 기공의 무게중심간 거리를 해석한 사진이다. 도 7∼도 9에 있어서, 기공은 도면 중의 흑색부의 영역으로 나타내어져 있다. 이들 사진에 나타내어지는 직선은 서로 이웃하고 있는 기공의 무게중심점을 연결하는 직선이다. 기공의 무게중심점이란, 해석되는 단면에 있어서의 각 기공의 영역의 무게중심의 위치이다. 경사부(11)(도 7)에 비해서 직동부(12)(도 8, 도 9)의 쪽이 기공간을 연결하는 직선이 길게 되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 직동부(12)에 있어서 중앙부(12b)보다 타단의 근방(12c) 쪽이 기공간을 연결하는 직선이 길게 되어 있고, 자성체 본체(10)의 일단(10a)측보다 자성체 본체(10)의 타단(10b)측 쪽이 무게중심간 거리가 길게 되어 있는 것을 알 수 있다.
Figure 112020096987083-pct00001
표 1을 참조하면, 경사부(11)에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 경사부(11)에 있어서의 기공의 평균 지름의 차는 36.91㎛이고, 직동부(12)의 중앙부(12b)에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 직동부(12)의 중앙부에 있어서의 기공의 평균 지름의 차는 48.28㎛이며, 직동부(12)의 타단의 근방(12c)에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 직동부(12)의 타단의 근방에 있어서의 기공의 평균 지름의 차는 71.47㎛이다. 이 점으로부터, 경사부(11)에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 경사부(11)에 있어서의 기공의 평균 지름의 차는, 직동부(12)에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 직동부(12)에 있어서의 기공의 평균 지름의 차보다 작게 되어 있다고 할 수 있다. 따라서, 경사부(11)는 직동부(12)에 비해서 유연성이 높고, 직동부(12)는 경사부(11)에 비해서 강성이 높다고 할 수 있다.
또한, 자성체 본체(10)의 기공의 평균 지름은 5㎛ 이하라도 좋다. 기공의 평균 지름이 이 범위이면 기공이 작아지고, 그 주위가 파괴의 기점이 되기 어려워지기 때문에, 기계적 강도 및 파괴 인성이 높은 인덕터용 코어(1)를 제공할 수 있다.
또한, 자성체 본체(10)의 겉보기 기공률을 아르키메데스법에 의해 측정한 바 0.25%였다. 겉보기 기공률은 1.5% 이하라도 좋고, 겉보기 기공률을 이 범위로 함으로써 자성체 본체(10)가 보다 치밀질이 되므로, 기계적 강도 및 파괴 인성이 높은 인덕터용 코어(1)를 얻을 수 있다. 상기 겉보기 기공률은 JIS C 2141:1992에서 정의되는 값이다.
또한, 자성체 본체(10)는 Fe, Zn, Ni 및 Cu의 산화물로 이루어지는 페라이트를 주성분으로 하는 세라믹스로 이루어지고, 하기 식 (1)로 나타내어지는 상기 세라믹스의 평균 결정 입경의 변동계수(CV)는 0.08 이상 0.3 이하라도 좋다.
CV=σ/x…… (1)
단,
x는 상기 세라믹스의 평균 결정 입경의 평균값,
σ은 상기 세라믹스의 평균 결정 입경의 표준 편차
변동계수(CV)가 0.08 이상이면 결정 입자의 입경이 적당히 흩어지고, 큰 결정 입자끼리의 사이에 작은 결정 입자가 배치되므로, 파괴 인성을 높게 할 수 있다. 변동계수(CV)가 0.3 이하이면, 표준 편차에 대하여 입경이 큰 결정 입자의 비율이 늘어나므로 투자율이 높아진다. 변동계수(CV)가 0.08 이상 0.3 이하이면, 높은 파괴 인성 및 높은 투자율을 겸비할 수 있다.
특히, 변동계수(CV)는 0.1 이상 0.2 이하이면 좋다.
여기에서, 평균 결정 입경은 이하와 같이 해서 구할 수 있다.
우선, 인덕터용 코어(1)의 파단면을 평균 입경(D50)이 3㎛인 다이아몬드 숫돌입자를 이용하여 동반으로 연마한 후, 평균 입경(D50)이 0.5㎛인 다이아몬드 숫돌입자를 이용하여 주석반으로 연마한다. 이들 연마에 의해 얻어지는 연마면을, 온도를 950℃로 해서 결정 입자와 입계층이 식별 가능해질 때까지 에칭해서 관찰면을 얻는다.
주사형 전자 현미경에 의해, 관찰면을 5000배로 확대한 155㎛×115㎛의 범위에서, 임의의 점을 중심으로 해서 방사상으로 동일 길이, 예를 들면 100㎛의 직선을 6개 긋고, 이 6개의 직선의 길이를 각각의 직선 상에 존재하는 결정의 개수로 나눔으로써 평균 결정 입경을 구할 수 있다.
도 13은 인덕터용 코어의 관찰면의 일례와 직선의 긋기 방법을 나타내는 사진이다. 도 13에 나타내는 직선 A∼직선 F는 각각 길이가 100㎛인 직선이며, 이들 직선을 이용하여 평균 결정 입경을 구하면 좋다. 평균 결정 입경의 평균값, 표준 편차 및 변동계수(CV)는 이와 같은 관찰면을 7화면 선택하고, 42개의 평균 결정 입경을 대상으로 해서 각각 산출하면 좋다.
또한, 평균 결정 입경의 첨도(Ku)가 0 이상이라도 좋다.
평균 결정 입경의 첨도가(Ku)가 이 범위이면, 결정 입자의 입경의 편차가 억제되어 있으므로 기공의 응집이 감소해서, 기공의 윤곽이나 내부로부터 발생하는 탈립을 줄일 수 있다. 특히, 평균 결정 입경의 첨도는 1 이상이면 좋다.
여기에서, 첨도(Ku)란, 분포의 피크와 아래쪽이 정규 분포로부터 얼마만큼 다른지를 나타내는 지표(통계량)이고, 첨도(Ku)>0일 경우, 샤프한 피크를 갖는 분포로 되고, 첨도(Ku)=0일 경우 정규 분포로 되며, 첨도(Ku)<0일 경우 분포는 둥그스름한 피크를 갖는 분포로 된다.
평균 결정 입경의 첨도(Ku)는 Excel(등록상표, Microsoft Corporation)에 구비되어 있는 함수 Kurt를 사용하여 구하면 좋다.
또한, 평균 결정 입경의 왜도(Sk)가 0 이상이라도 좋다.
평균 결정 입경의 왜도(Sk)가 이 범위이면, 결정 입자의 입경의 분포가 입경이 작은 방향으로 이동하고 있으므로, 기공의 응집이 감소해서 기공의 윤곽이나 내부로부터 발생하는 탈립을 더 저감시킬 수 있다.
여기에서, 왜도(Sk)란, 분포가 정규 분포로부터 얼마만큼 변형되어 있는지, 즉, 분포의 좌우 대칭성을 나타내는 지표(통계량)이며, 왜도(Sk)>0일 경우 분포의 아래쪽은 우측을 향하고, 왜도(Sk)=0일 경우 분포는 좌우 대칭이 되며, 왜도(Sk)<0일 경우 분포의 아래쪽은 좌측을 향한다.
평균 결정 입경의 왜도(Sk)는 Excel(등록상표, Microsoft Corporation)에 구비되어 있는 함수 SKEW를 사용하여 구하면 좋다.
적어도 경사부(11)는 Mo를 포함하고, Mo는 결정립 내보다 입계층에 많이 포함되어 있어도 좋다.
Mo가 결정립 내보다 입계층에 많이 포함되어 있으면, 페라이트를 주성분으로 하는 결정 입자끼리의 결합력이 억제되므로, 용이하게 곡률 반경(R1)이 큰 경사면(11a2)을 얻을 수 있다.
결정립 내 및 입계층에 있어서의 Mo의 함유량은, 투과형 전자 현미경과 이 투과형 전자 현미경에 부수되는 에너지 분산형 X선 분광기(EDS)를 이용하여 원소 분석을 행하면 좋다.
인덕터용 코어(1)에 사용되는 자성체 본체(10)는, 다음과 같이 해서 제조하는 것이 가능하다. 우선, 출발 원료로서 Fe, Zn, Ni 및 Cu의 산화물 또는 소성에 의해 산화물을 생성하는 탄산염, 질산염 등의 금속염을 준비한다. 이 때 평균 입경으로서는, 예를 들면, Fe가 산화철(Fe2O3), Zn이 산화아연(ZnO), Ni가 산화니켈(NiO) 및 Cu가 산화구리(CuO)일 때, 각각 0.5㎛ 이상 5㎛ 이하이다.
계속해서, Fe2O3-ZnO-NiO로 구성되는 가소분체(假燒粉體)로 이루어지는 제 1 원료와, Fe2O3-CuO로 구성되는 가소분체로 이루어지는 제 2 원료를 제작함에 있어서, 제 1 원료용으로 산화철, 산화아연 및 산화니켈을 소망의 양으로 칭량한다. 또한, 제 2 원료용으로 산화철 및 산화구리를 소망의 양으로 칭량한다. 여기에서, 제 1 원료 및 제 2 원료의 제작에 있어서의 산화철의 첨가량은, 제 2 원료의 제작에 있어서의 산화철의 첨가량을, 예를 들면, 산화구리와 등몰%로 하고, 잔량을 제 1 원료의 제작에 사용한다.
그리고, 제 1 원료 및 제 2 원료용으로 칭량한 분말을, 각각 별도의 볼밀이나 진동밀 등으로 분쇄 혼합한 후, 제 1 원료의 제작에 있어서는 환원 분위기에 있어서 750℃에서 2시간 이상, 제 2 원료의 제작에 있어서는 환원 분위기에 있어서 650℃에서 2시간 이상 각각 가소함으로써 각각 가소체(假燒體)를 얻는다.
이어서, 제 1 원료 및 제 2 원료가 되는 가소체를 각각 별도의 볼밀이나 진동밀 등에 넣어서 분쇄함으로써, 가소분체로 이루어지는 제 1 원료 및 제 2 원료를 얻는다. 이 때, 특히 제 2 원료가 되는 가소체는 평균 입경(D50)이 0.7㎛ 이하로 되도록 분쇄한다. 그리고, 이 제 1 원료 및 제 2 원료를 소망의 양으로 칭량해서 혼합한 후, 대기 중에 있어서 600℃ 이상 700℃ 이하, 승온 속도 100℃/h 이하의 조건으로 재가소함으로써 Fe, Zn, Ni 및 Cu의 산화물로 이루어지는 페라이트에 합성된 가소체를 얻는다.
이어서, 재가소에 의해 얻어진 가소체를 볼밀이나 진동밀 등에 넣어서 분쇄하고, 소정량의 바인더 등을 추가해서 슬러리로 하고, 스프레이 드라이어를 이용하여 이 슬러리를 분무해서 입자화함으로써 구 형상의 과립을 얻는다.
여기에서, 적어도 경사부(11)가 Mo를 포함하고, Mo는 결정립 내보다 입계층에 많이 포함되는 인덕터용 코어(1)를 얻을 경우, 재가소에 의해 얻어진 가소체 100질량부에 대하여, 산화몰리브덴(MoO3)의 분말을, 예를 들면 0.01질량부 이상 0.03질량부 이하 첨가해서 슬러리로 하고, 이 슬러리를 분무하여 입자화함으로써 구 형상의 과립을 얻으면 좋다.
그리고, 얻어진 구 형상의 과립을 이용하여 프레스 성형해서 소정 형상의 성형체를 얻는다. 이 프레스 성형의 때에, 경사부(11)측보다 직동부(12)측의 압력이 가해지도록 조정함으로써, 자성체 본체(10)의 일단(10a)으로부터 타단(10b)을 향해서 기공의 분포 밀도가 줄어들어 가는 구성을 실현시킬 수 있다. 그 후, 성형체를 탈지로에서 400∼800℃의 범위에서 탈지 처리를 실시하여 탈지체로 한 후, 이것을 소성로에서 1000∼1200℃의 최고 온도에서 2∼5시간 유지해서 소성함으로써 자성체 본체(10)를 형성하여, 본 실시형태의 인덕터용 코어(1)를 얻을 수 있다.
도 10은 본 실시형태의 전자펜용 심체부의 일례를 나타내는 평면도이다. 전자펜용 심체부(2)는 인덕터용 코어(1)와, 인덕터용 코어(1)의 자성체 본체(10)에 권회되어 있는 코일(21)과, 자성체 본체(10)의 통공(10c)에 삽입 통과되어 있는 심체(22)를 포함하고 있다. 이와 같은 전자펜용 심체부(2)는 전자 유도 방식의 태블릿 등의 입력 장치의 전자펜에 내장할 수 있다.
심체(22)는 자화되기 어려운 SUS304 또는 SUS316 등의 금속봉, SUS 이외의 금속 재료나 세라믹 및 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 심체(22)는, 예를 들면 볼펜의 심 등의 실제로 필기할 수 있는 것이라도 좋다. 심체(22)는 자성체 본체(10)의 통공(10c)에 삽입 통과되어서 고정되어 있다. 심체(22)는 선단부(22a)가 자성체 본체(10)의 일단(10a)측의 개구(10d)로부터 1∼2㎜ 정도 돌출되는 위치에서 자성체 본체(10)에 고정되어 있다. 자성체 본체(10)는 심체(22)의 선단부(22a)를 향해서 끝이 가늘어지는 형상이다. 또한, 심체(22)의 후단부(2b)는 자성체 본체(10)의 타단의 개구(10f)로부터 돌출되어 있다.
자성체 본체(10)의 직동부(12)의 타단(10b)에 가까운 영역의 외주면(12a) 상에, 에나멜선 등을 권회해서 형성한 코일(21)이 설치되어 있다. 코일(21)은 자성체 본체(10)의 직동부(12) 중, 타단(10b)측에 가까운 개소에 8㎜∼12㎜ 정도의 폭으로 권회해서 고정되어 있다. 코일(21)의 단자(21a, 21b)는 회로 기판(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
전자펜용 심체부(2)를 태블릿 등의 위치 검출 장치 표면에 접촉시켰을 때, 심체(22)로부터 자성체 본체(10)에 힘이 가해진다. 이 때, 경사부(11)가 변형되기 쉽고, 또한, 직동부(12)의 강성이 커지도록 형성되어 있어, 사용시의 심체(22)가 변형 및 변위됨으로써 자성체 본체(10)가 파손되기 어려워지므로, 신뢰성이 높은 전자펜용 심체부(2)를 실현시킬 수 있다.
도 11은 본 실시형태의 전자펜을 나타내는 평면도이다. 전자펜(3)의 하우징(31)의 일부는 제거하여 나타내고 있다. 상술의 전자펜용 심체부(2)를 하우징(31)에 수납해서 전자펜(3)이 구성되어 있다. 전자펜(3)은 통 형상의 하우징(31)의 공동부(31a) 내에 전자펜용 심체부(2) 및 회로 기판(도시하지 않음)을 수납해서 구성되어 있다. 이와 같은 전자펜(3)은, 예를 들면 전자 유도 방식의 태블릿 등의 입력 장치에 있어서, 위치를 입력하는 수단으로서 사용할 수 있다. 하우징(31)의 선단부(31b)에는 심체(22)의 선단부(22a)가 돌출 가능한 개구(31c)가 형성되어 있고, 노킹 기구에 의해, 개구(31c)로부터 선단부(22a)가 돌출 또는 하우징(31) 내에 수납 가능하게 구성되어 있다.
예를 들면, 하우징(31)의 후단부(31d)에는 개구(31e)가 형성되어 있고, 개구(31e)로부터 노킹 봉(32)이 돌출되어 있다. 사용자는 노킹 봉(32)을 누름으로써 심체(22)의 선단부(22a)를 하우징(31)으로부터 출입할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 심체(22)의 선단부(22a)가 개구(31c)로부터 출입하는 구성이지만, 심체(22)의 선단부(22a)가 개구(31c)로부터 돌출된 상태로 고정되어 있어도 좋고, 이와 같은 경우에는 노킹 기구는 불필요하다.
하우징(31)의 선단부(31b)는 끝이 가늘게 되어 있으므로, 자성체 본체(10)의 외주와 하우징(31)의 내면이 접촉할 경우가 있지만, 그와 같은 경우에 있어서, 경사부(11)가 변형되기 쉽고, 또한 직동부(12)의 강성이 커지도록 형성되어 있어, 사용시의 심체(22)의 변형 및 변위에 의해 자성체 본체(10)가 손상될 가능성을 작게 할 수 있으므로, 신뢰성이 높은 전자펜(3)을 실현시킬 수 있다.
도 12는 본 실시형태의 입력 장치를 나타내는 사시도이다. 입력 장치(4)는 전자펜(3)과 위치를 검출하는 센서를 구비한 위치 검출 장치인 태블릿(41)으로 이루어져 있다. 입력 장치(4)는 심체(22)의 선단부(22a)가 태블릿(41)에 접촉한 위치를 검출할 수 있다. 위치 검출 장치로서는 태블릿(41) 외, 터치 패널 디스플레이를 구비한 휴대 단말 등이라도 좋다. 입력 장치(4)에 있어서의 위치 검출 방법으로서는 전자 유도 방식을 이용할 수 있다. 전자펜(3)에 있어서 자성체 본체(10)의 일단(10a)이 태블릿(41)에 근접하는 구성이어도, 경사부(11)가 변형되기 쉽고, 또한, 직동부(12)의 강성이 커지도록 형성되어 있으므로, 신뢰성이 높은 입력 장치(4)를 실현시킬 수 있다.
본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 다른 여러가지 형태로 실시할 수 있다. 따라서, 상술의 실시형태는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않고, 본 발명의 범위는 청구범위에 나타내는 것으로서, 명세서 본문에는 조금도 구속되지 않는다. 또한, 청구범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위 내의 것이다. 예를 들면, 본 개시의 실시형태의 조합으로부터 생긴 발명도 본 발명의 범위 내의 것이다.
1 : 인덕터용 코어
2 : 전자펜용 심체부
3 : 전자펜
4 : 입력 장치
10 : 자성체 본체
10a : 일단
10b : 타단
11 : 경사부
11a : 경사면
12 : 직동부
12a : 외주면
12b : 중앙부
12c : 타단의 근방

Claims (11)

  1. 자성체로 이루어지고, 기공을 포함하는 통 형상의 자성체 본체를 포함하며,
    상기 자성체 본체는
    상기 자성체 본체의 일단으로부터 타단을 향해서 외경이 커지는 원추대의 둘레면을 이루는 경사면을 갖는 경사부와,
    상기 경사부와 동축 상에 있어서, 상기 자성체 본체의 타단으로부터 상기 일단을 향해서 연장되고, 원통체의 둘레면을 이루는 외주면을 갖고, 상기 경사부와 접속하는 직동부를 갖고,
    상기 경사부에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 상기 경사부에 있어서의 기공의 평균 지름의 차는, 상기 직동부에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 상기 직동부에 있어서의 기공의 평균 지름의 차보다 작은 인덕터용 코어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 직동부의 상기 타단의 근방에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 상기 직동부에 있어서의 기공의 평균 지름의 차는, 상기 직동부의 중앙부에 있어서의 기공의 무게중심간 거리의 평균값과 상기 직동부에 있어서의 기공의 평균 지름의 차보다 큰 인덕터용 코어.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자성체 본체의 기공의 평균 지름은 5㎛ 이하인 인덕터용 코어.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자성체 본체의 겉보기 기공률은 1.5% 이하인 인덕터용 코어.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자성체 본체는 Fe, Zn, Ni 및 Cu의 산화물로 이루어지는 페라이트를 포함하는 세라믹스로 이루어지고, 하기 식 (1)로 나타내어지는 상기 세라믹스의 평균 결정 입경의 변동계수(CV)는 0.08 이상 0.3 이하인 인덕터용 코어.
    CV=σ/x…… (1)
    단,
    x는 상기 세라믹스의 평균 결정 입경의 평균값,
    σ은 상기 세라믹스의 평균 결정 입경의 표준 편차
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 평균 결정 입경의 첨도가 0 이상인 인덕터용 코어.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 평균 결정 입경의 왜도가 0 이상인 인덕터용 코어.
  8. 제 5 항에 있어서,
    적어도 상기 경사부는 Mo를 포함하고, Mo는 결정립 내보다 입계층에 많이 포함되어 있는 인덕터용 코어.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 인덕터용 코어와,
    상기 인덕터용 코어에 삽입 통과되고, 상기 인덕터용 코어의 일단으로부터 선단부가 돌출되도록 설치된 심체를 포함하는 전자펜용 심체부.
  10. 개구를 갖는 하우징과,
    제 9 항에 기재된 전자펜용 심체부를 포함하고,
    상기 전자펜용 심체부는 상기 하우징에 수납되고,
    상기 전자펜용 심체부의 상기 선단부가 상기 하우징의 개구로부터 돌출되도록, 또는 돌출 가능하게 설치되어 있는 전자펜.
  11. 제 10 항에 기재된 전자펜과,
    상기 전자펜이 근접한 위치를 검출하는 센서를 구비한 위치 검출 장치를 포함하는 입력 장치.
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