JP2008221340A - 永久磁石成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】永久磁石成形装置において、生産性および信頼性の向上を図る。
【解決手段】所望の断面形状を有し磁石材料成形用粉末が充填されるキャビティが表面所定の方向に溝状に延在して形成されたダイ、キャビティを覆うように配置された蓋部材、及びキャビティと同様の断面形状を有し、キャビティ内に両端側から嵌合し接離する方向に摺動可能な一対のパンチを具備し搬送可能な金型７と、キャビティ内に磁石材料成形用粉末が充填されて搬送された金型７を保持し、両パンチを駆動させて接近する方向に摺動させ磁石材料成形用粉末を加圧する加圧手段１７，１８と、加圧される磁石材料成形用粉末に加圧方向と直交する方向に磁場をかけながら配向を行う磁場発生手段２１，２２とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、磁石材料成形用粉末が充填された複数の金型を順次搬送して、金型内の磁石材料成形用粉末を加圧するとともに、加圧方向と直交する方向に磁場をかけながら配向を行って永久磁石成形品を成形する永久磁石成形装置に関するものである。

一般に、従来の永久磁石成形装置は、図示はしないが例えば特開平７−１１５０３０号公報等に開示されるように、キャビティが形成されたダイ及びこのダイと対向して配置されたパンチからなる金型のキャビティ内に磁石材料成形用粉末を充填し、この磁石材料成形用粉末に金型の周辺に配設された一対のコイルにより磁場をかけて配向を行いながら、パンチによりプレス加工を施すように構成されている。

従来の永久磁石成形装置は以上のように構成され、永久磁石成形品が成形されると金型から取り出し、空になったキャビティ内に磁石材料成形用粉末を充填するという動作を交互に繰り返すことにより、順次永久磁石成形品を製造するようにしているので、磁石材料成形用粉末を充填している間は、配向及びプレス加工動作を中断しなければならない。そのため生産性が低下する。又、磁場のかかる領域で磁石材料成形用粉末の充填を行っており、磁場が充填作業に影響するため作業性が悪く磁石材料成形用粉末の充填量にばらつきが発生し、信頼性が低下する等という問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、生産性及び信頼性の向上を図ることが可能な永久磁石成形装置を提供することを目的とするものである。

この発明の請求項１による永久磁石成形装置は、所望の断面形状を有し磁石材料成形用粉末が充填されるキャビティが表面所定の方向に溝状に延在して形成されたダイ、上記キャビティを覆うように上記ダイの合わせ面に合わせられた蓋部材、及び上記キャビティと同様の断面形状を有し、上記キャビティ内に嵌合して上記キャビティの両端側をせき止めるように配置され接離する方向に摺動可能な一対のパンチを具備するとともに、搬送可能な金型と、上記キャビティ内に上記磁石材料成形用粉末が充填されて搬送された金型を保持し、上記両パンチを駆動させることにより上記両パンチ同士を接近する方向に摺動させ上記磁石材料成形用粉末を加圧する加圧手段と、上記キャビティ内で加圧される磁石材料成形用粉末に上記加圧方向と直交する方向に磁場をかけながら配向を行う磁場発生手段とを備え、上記磁場発生手段は、上記金型の蓋部材上面及びダイ下面側に配設された一対のヨークと上記ヨークの少なくとも一方に巻回されたコイルとを備え、上記ヨークは上記金型の蓋部材及びダイの上記合わせ面方向に移動可能であって、上記一対のヨークは上記コイルが作動したときに相互に吸引され、上記蓋部材及びダイを挟み込んで上記合わせ面を加圧するものである。

この発明の請求項２による永久磁石成形装置は、請求項１の永久磁石成形装置において、上記金型は、上記合わせ面の一部に０．０１〜０．１ｍｍの隙間を有するものである。

この発明の請求項３による永久磁石成形装置は、請求項１の永久磁石成形装置において、上記金型は、上記ダイを配設する台枠を備え、上記一対のパンチは、一端側に上記加圧手段によって押圧されて上記台枠上を上記キャビティの延在方向に摺動案内される押圧部を有するものである。

この発明の請求項４による永久磁石成形装置は、請求項３の永久磁石成形装置において、上記加圧手段は、上記キャビティの延在する方向に配置され、上記パンチの押圧部の端面と対向してピストンが突出することにより上記押圧部を押圧し上記パンチを互いに接近する方向に摺動させる一対のシリンダであるものである。

この発明の請求項５による永久磁石成形装置は、請求項３の永久磁石成形装置において、上記台枠に係合する係合部材を有し、上記係合部材はキャビティの延在方向に摺動可能に係合され、上記蓋部材は上記台枠と上記係合部材との係合部を介して上記ダイに押しつけられ、保持されているものである。

この発明の請求項６による永久磁石成形装置は、請求項５の永久磁石成形装置において、上記係合部材は摺動方向に２分割されているものである。

この発明の請求項１によると、生産性および信頼性の向上を図ることが可能な永久磁石成形装置を提供することができる。また、ヨークを金型に密着させ配向磁場を大きく、均一にすることができると共に、上記ダイの合わせ面を加圧するための、複雑な機構あるいは大型の機構を設ける必要がなくなる。

この発明の請求項２によると、金型のキャビティ内にある気体をスムーズに排出することができるので、成形体の割れ、欠け等の欠陥が減少する。

この発明の請求項３によると、生産性の向上を図ることが可能な永久磁石成形装置を提供することができる。

この発明の請求項４によると、生産性の向上は勿論のこと、コストの低減を図ることが可能な永久磁石成形装置を提供することができる。

この発明の請求項５によると、さらに生産性の向上を図ることが可能な永久磁石成形装置を提供することができる。

この発明の請求項６によると、さらに生産性の向上を図ることが可能な永久磁石成形装置を提供することができる。

実施の形態１．
以下、この発明の各実施の形態を図に基づいて説明する。
第１図はこの発明の実施の形態１における永久磁石成形装置の構成を示す平面図、第２図は第１図における金型の構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、第３図は第２図における線V−Vに沿った断面を示す断面図、第４図は第２図における線VI−VIに沿った断面を示す断面図、第５図は第１図における線III−IIIに沿った断面を示す断面図、第６図は第１図における永久磁石成形装置の製造工程の前段及び後段の工程を示す図である。

この実施の形態における永久磁石成形装置は、第１図に示したように、磁石材料成形用粉末が充填された金型７を搬送する第２のベルトコンベア２と、充填された磁石材料成形用粉末が成形された後の金型７を搬送する第４のベルトコンベア５と、第２のベルトコンベア２と第４のベルトコンベア５との間に配設された架台１２と、第１のシリンダ１５及び第２のシリンダ１６と、架台１２に設置されたコイル２１，２２、加圧シリンダ１７，１８及び金型７を案内する案内板１３、１４とを備えている。

第１のシリンダ１５は、磁石材料成形用粉末が充填された金型７を第２のベルトコンベア２から加圧シリンダ１７，１８が加圧する位置まで移動させるために設けたものであり、第２のシリンダ１６は、配向が施され、磁石材料成形用粉末が成形された後の金型７を第４のベルトコンベア５まで移動させるために設けたものであり、金型７は案内板１３，１４にガイドされて移動する。

第２図、第３図及び第４図に示したように、金型７は、断面コ字状の第１の部材８ａ及び、この第１の部材８ａの四隅に固着される矩形状の第２の部材８ｂでなる台枠８と、永久磁石成形品６と同様の断面形状を有するキャビティ９ａが、表面所定の方向に溝状に端面まで延在して形成され、台枠８の中央部に配設されたダイ９と、このダイ９上にキャビティ９ａを覆うように配設された蓋部材１０と、一端側に押圧部１１ａを有して他端側にキャビティ９ａと同様の断面形状をした成形部１１ｂを有する一対のパンチ１１とで構成されている。押圧部１１ａは台枠８上及び台枠８の両部材８ａ、８ｂ間を摺動してキャビティ９ａの延在方向に案内され、成形部１１ｂはキャビティ９ａ内に嵌合してキャビティ９ａの両端側を、それぞれせき止めるように摺動する。

第５図に示したように、架台１２は断面ロ字状に形成されている。加圧シリンダ１７，１８及び磁場発生手段としての一対のコイル２１，２２が架台１２に固定されている。加圧シリンダ１７，１８は加圧手段であり、第１のシリンダ１５によって所定の位置に搬入された金型７のキャビティ９ａが延在する方向に配置され、加圧シリンダ１７，１８が動作すると、ピストンが押圧棒２０を押し、押圧棒２０は案内部材１９を摺動して両パンチ１１の押圧部１１ａを押し、両パンチ１１を互いに接近する方向に摺動させる。コイル２１，２２は、両パンチ１１を介して加圧されるキャビティ９ａ内の磁石材料成形用粉末３に、加圧方向と直交する方向に磁場をかける磁場発生手段であり、磁石材料成形用粉末３を、加圧方向と直交する方向に配向させる。

次に、上記のように構成される永久磁石成形装置の動作を図に基づいて説明する。
まず、前段の工程として、第６図（Ａ）に示したように、第１のベルトコンベア１上に矢印ａで示す位置において、磁石材料成形用粉末３がダイ９のキャビティ９ａの大きさに適した所定の量だけ抽出される。次いで、矢印ｂで示す位置において、この磁石材料成形用粉末３はキャビティ９ａ内に充填された後、矢印ｃで示す位置において、くまなく一様な状態に整えられる。次いで、矢印ｄで示す位置において、ダイ９の上方を蓋部材１０で覆うことによりキャビティ９ａは閉塞される。そして、このようにしてキャビティ９ａ内に磁石材料成形用粉末３が充填された金型７は、第１のベルトコンベア１から第２のベルトコンベア２に移し変えられる。

次に、第２のベルトコンベア２に移し変えられた金型７は、第１図に示したように、第２のベルトコンベア２上を、キャビティ９ａの延在方向に矢印ａに沿って移動し、第１のシリンダ１５と対応する位置に到達すると、図示していないピンまたはブロック状の位置決め治具に押し当てられて停止する。第１のシリンダ１５が動作を開始してピストンが伸長することにより、停止した金型７を両案内板１３、１４に沿ってキャビティ９ａの延在方向と交る方向に矢印ｂで示すように押し出し、両加圧シリンダ１７、１８を結ぶ線上まで移動させる。

次いで、両加圧シリンダ１７、１８が動作を開始してピストンが伸長し、ピストンが金型７を構成する両パンチ１１の押圧部１１ａを両側からそれぞれ押圧して、成形部１１ｂをキャビティ９ａ内で互いに接近する矢印ｃ、ｄ方向に移動させ、成形部１１ｂの端面同士を所定の間隔を介して対向させる。この時、キャビティ９ａ内の磁石材料成形用粉末３は所定の力でプレスされた状態となる。そして、この状態で両コイル２１、２２が作動し、磁石材料成形用粉末３に加圧方向と直交する方向の磁場がかけられて配向が行われる。

磁石材料成形用粉末３に対する配向が終了すると、両コイル２１、２２は動作を停止し、さらに、逆磁界をかけ脱磁を施した後、両加圧シリンダ１７、１８のピストンが収縮して元の位置に戻り金型７から離反する。すると、第２のシリンダ１６が動作を開始してピストンが伸長することにより金型７の位置に到達し、詳述はしないが例えばピストンの先端に設けられた真空吸着パッド等で金型７の台枠８の側面を吸着した後、矢印ｅのようにピストンが収縮して元の状態に戻り、吸着が解除されることにより、金型７を第４のベルトコンベア５上に移し変える。

第４のベルトコンベア５に移し変えられた金型７は、第１図に示すように、第４のベルトコンベア５上を、第２のベルトコンベア２上とは逆に矢印ｆ方向に沿って移動する。
第４のベルトコンベア５上を矢印ｆ方向に移動した金型７は、第６図（Ｂ）に示した第３のベルトコンベア４上に移し変えられ、後段の工程が実施される。すなわち、第６図（Ｂ）に示したように、矢印ｅで示す位置において、金型７の蓋部材１０が取りはずされた後、矢印ｆで示す位置において、キャビティ９ａ内から永久磁石成形品６が取り出される。そして、矢印ｇで示す位置において、キャビティ９ａ内等、金型７の清掃が行われた後、この金型７は第６図（Ａ）に示す第１のベルトコンベア１上に再び戻され順次循環される。一方、キャビティ９ａから取り出された永久磁石成形品６は、図示はしないが焼結等の後工程が施されて永久磁石が完成する。

第１のベルトコンベア１上で前工程が行われている間、第２のベルトコンベア２から別の金型７が永久磁石成形装置の架台１２へ供給され、配向及びプレス加工が行われる。
金型７の清掃は、ダイ９、蓋部材１０及びパンチ１１に付着している磁石材料成形用粉末３をブラシ、布等を用いて除去する。磁石材料成形用粉末３を除去することによって、次回の成形を行う際に金型７におけるかじりを防止することができる。
また、必要に応じて、ダイ９、蓋部材１０、パンチ１１に離型剤を塗布し、さらに、必要以上に付着した離型剤を布等でふき取る。離型剤を塗布することによって、金型７におけるかじりを防止し、永久磁石成形品６の離型抵抗を低減することができる。

このように、この実施の形態１によれば、金型７を台枠８、ダイ９、蓋部材１０および一対のパンチ１１で構成して搬送可能とし、予め第１のベルトコンベア１上における前段の工程で、ダイ９のキャビティ９ａ内に磁石材料成形用粉末３を充填して蓋部材１０で閉塞した後、両加圧シリンダ１７、１８が配設される位置に、第２のベルトコンベア２及び第１のシリンダ１５を介して搬送し、両加圧シリンダ１７、１８により金型７の両パンチ１１を、互いに接近する方向に移動させてキャビティ９ａ内の磁石材料成形用粉末３をプレス加工するとともに、両コイル２１、２２により磁場をかけて配向を行い、永久磁石成形品６を成形し、第４のベルトコンベア５から第３のベルトコンベア４へ移動し、第３のベルトコンベア４上でキャビティ９ａ内から永久磁石成形品６を取り出した後、金型７を第１のベルトコンベア１上に再び戻して順次循環するようにしているので、磁石材料成形用粉末３を充填している間にも、配向及びプレス加工を中断することなく行うことができるため、生産性の向上を図ることができる。

又、キャビティ９ａ内への磁石材料成形用粉末３の充填は、磁場を発生しない第１のベルトコンベア１上で行うので、磁石材料成形用粉末３の充填量にばらつきが発生することも無くなり、信頼性の向上を図ることもできる。
さらに又、加圧手段を一対の加圧シリンダ１７、１８として、簡単な構成でプレス加工を行えるようにしているので、コストの低減を図ることも可能になる。

実施の形態２．
第７図はこの発明の実施の形態２における永久磁石成形装置の構成を示す平面図、第８図は第７図における線VIII−VIIIに沿った断面を示す断面図、第９図は第７図に示す金型の構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、第１０図は第９図における線X−Xに沿った断面を示す断面図、第１１図は第９図における線XI−XIに沿った断面を示す断面図である。

図において、上記実施の形態１と同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。
この実施の形態２では、上記実施の形態１における加圧シリンダを備えておらず、加圧手段として、加圧板状部材２６，２７に形成された第１の案内面２６ａ，２７ａ及び第２の案内面２６ｂ，２７ｂを備えている。
加圧板状部材２６，２７に形成された第２の案内面２６ｂ，２７ｂ間のガイド幅は、第１の案内面２６ａ，２７ａ間のガイド幅より狭幅となるように、第１の案内面２６ａ，２７ａから連続的に変化している。第２の案内面２６ｂ，２７ｂの狭幅部は、両コイル２１、２２の磁場の中心位置にあるように配設する。

また、第９図〜第１１図に示したように、金型２３は上記実施の形態１と同様に、台枠８、ダイ９及び蓋部材１０と、一端がキャビティ９ａと同様の断面形状を有し、キャビティ９ａ内に嵌合してキャビティ９ａの両端側を、それぞれせき止めるように摺動する成形部２４ｂを有する一対のパンチ２４とを備えているが、上記実施の形態１と異なり、一対のパンチ２４の他端には、ローラ２５が配設された押圧部２４ａを有する。押圧部２４ａは台枠８上及び台枠８の両部材８ａ、８ｂ間を摺動し、キャビティ９ａの延在方向に案内されるように構成されている。

第２のベルトコンベア２上を搬送される金型２３の両ローラ２５は相対向し、両ローラ２５の相反する側の両外周面が、第１の案内面２６ａ、２７ａの距離と同距離だけ離れているときに、成形部２４ｂ端面間の距離が第１１図のｌ（エル）で示す成形される永久磁石成形品６の長さ寸法よりも大きくなるようにしている。また、両ローラ２５の相反する側の両外周面間の距離が、第２の案内面２６ｂ、２７ｂ間の距離と同じになったときに、成形部２４ｂ端面間の距離が第１１図のｌ（エル）で示す永久磁石成形品６の長さ寸法と同じになるようにしている。

次に、上記のように構成される実施の形態２における永久磁石成形装置の動作を図に基づいて説明する。
まず、上記実施の形態１と同様に、前段の工程でキャビティ９ａ内に磁石材料成形用粉末３が充填された金型２３は、第１のベルトコンベア１から第２のベルトコンベア２に移し変えられる。そして、第７図に示すように、第２のベルトコンベア２上を、キャビティ９ａの延在方向に矢印ａに沿って移動し、第１のシリンダ１５と対応する位置に到達し、図示していない位置決め治具に押し当てられて停止する。すると、第１のシリンダ１５が動作を開始してピストンが伸長することにより、停止した金型２３を両板状部材２６、２７の各第１の案内面２６ａ、２７ａに沿って、キャビティ９ａの延在方向と交わる方向に矢印ｂで示すように押し出す。

そして、金型２３の各ローラ２５の位置が両板状部材２６、２７の各第２の案内面２６ｂ、２７ｂに到達すると、第２の案内面２６ｂ、２７ｂ間の間隔が第１の案内面２６ａ、２７ａ間の間隔より幅狭になっているため、両パンチ２４はローラ２５を介して互いに接近する方向に矢印ｃ、ｄで示すように押圧され、各成形部２４ｂがキャビティ９ａ内を移動して端面同士が所定の間隔に対向する。この時、キャビティ９ａ内の磁石材料成形用粉末３は、所定の力でプレスされた状態となる。そして、この状態で両コイル２１、２２が作動し、磁石材料成形用粉末３にプレスの加圧方向と直交する方向の磁場がかけられて配向が行われる。

配向が終了すると両コイル２１、２２は動作を停止し、さらに、逆磁界をかけて脱磁を施した後、第２のシリンダ１６が動作を開始してピストンが伸長し、金型２３の位置に到達する。そして、詳述はしないが、例えば、ピストンの先端に設けた真空吸着パッド等で金型２３の台枠８の側面を吸着した後、矢印ｅで示すようにピストンが収縮して元の状態に戻り真空吸着パッドの吸着が解除されることにより、金型２３は第４のベルトコンベア５上に移し変えられ、第４のベルトコンベア５上を矢印ｆに沿って移動する。そして、上記実施の形態１と同様に、第３のベルトコンベア４上における後段の工程でキャビティ９ａ内から永久磁石成形品６が取り出され、図示はしないが焼結等の後工程が施されて永久磁石が完成する。

金型２３はキャビティ９ａ内から永久磁石成形品６が取り出され、清掃が行われた後、第１のベルトコンベア１上に再び戻して順次循環する。第１のベルトコンベア１上で前工程が行われている間、第２のベルトコンベア２から別の金型２３が永久磁石成形装置の架台１２へ供給され、配向及びプレス加工が行われる。

このように、この実施の形態２によれば、金型２３を台枠８、ダイ９、蓋部材１０及び一対のパンチ２４で構成して搬送可能とし、予め第１のベルトコンベア１上における前段の工程で、ダイ９のキャビティ９ａ内に磁石材料成形用粉末３を充填して蓋部材１０で閉塞した後、この金型２３を第２のベルトコンベア２及び第１のシリンダ１５を介して両板状部材２６、２７間に搬送し、幅狭とした第２の案内面２６ｂ、２７ｂ間に供給することにより、金型２３の両パンチ２４を互いに接近する方向に移動させて、キャビティ９ａ内の磁石材料成形用粉末３をプレス加工するとともに、両コイル２１、２２により磁場をかけて配向を行い、永久磁石成形品６を成形するようにし、第４のベルトコンベア５から第３のベルトコンベア４へ移動し、第３のベルトコンベア４上でキャビティ９ａ内から永久磁石成形品６を取り出した後、金型７を第１のベルトコンベア１上に再び戻して順次循環するようにしているので、磁石材料成形用粉末３を充填している間にも、配向およびプレス加工を中断することなく行うことができるため、生産性の向上を図ることができる。

又、キャビティ９ａ内への磁石材料成形用粉末３の充填は、磁場を発生しない第１のベルトコンベア１上で行うので、磁石材料成形用粉末３の充填量にばらつきが発生することも無くなるため、信頼性の向上を図ることができる。

さらに又、加圧手段を、両板状部材２６、２７の各第２の案内面２６ｂ、２７ｂとし、金型２３を各第２の案内面２６ｂ、２７ｂに案内することにより、両パンチ２４を移動させてプレス加工を行うようにしているので、加圧シリンダ等の直接パンチ２４を加圧する駆動源を何ら必要とせずメンテナンスが不要となるため、さらにコストの低減を図ることが可能になる。

なお、上記実施の形態１、２では、第１図において矢印ｂ、ｅ、第７図において矢印ｂ、ｅでそれぞれ示すように、金型７の搬入及び搬出の方向を同方向にしているが、搬出を搬入と逆方向に行って元に戻すようにしても良い。

又、加圧手段としての加圧シリンダ１７、１８、及び板状部材２６、２７による加圧方向が、金型７が搬入される方向と直交するように構成されているが、これに限定されるものではなく、加圧方向が搬入方向に一致するように構成しても同様の効果を得ることができる。

さらに又、磁場発生手段として一対のコイル２１、２２で構成した場合について説明したが、コイル２１、２２はいずれか一方のみとしてもよく、又、永久磁石で構成しても良いことは言うまでもない。

実施の形態３．
第１２図はこの発明の実施の形態３における永久磁石成形装置の金型の構成を示す平面図、第１３図は第１２図における線XIII−XIIIに沿う断面を示す断面図、第１４図は第１２図における線XIII−XIIIに沿う断面の断面図であり、第１３図における構成と異なる構成を示している。
図において、上記実施の形態１におけると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。

第１２図及び第１３図に示したように、台枠２８は断面コ字状に形成され、中央部に蓋部材１０によって覆われたダイ９が配設されている。台枠２８の両側面に係合溝２８ａ、２８ｂが形成されている。係合部材２９は蓋部材１０を保持するように台枠２８上に配設されている。係合部材２９の両端には台枠２８の両側面に沿ってそれぞれ折曲された折曲部２９ａ、２９ｂがあり、その先端に、係合突起２９ｃ、２９ｄがそれぞれ形成されている。係合突起２９ｃ、２９ｄは台枠２８の両係合溝２８ａ、２８ｂと係合し、両係合溝２８ａ、２８ｂと共に係合部３０を構成している。そして、この係合部材２９は係合部３０を介して台枠２８上を、キャビティ９ａの延在方向に摺動可能となっている。

このように、この実施の形態３によれば、係合部３０を介して台枠２８上をキャビティ９ａの延在方向に摺動可能な係合部材２９により蓋部材１０を保持するようにしているので、蓋部材１０を着脱する場合、係合部材２９をキャビティ９ａの延在方向に移動させるだけで着脱が可能となるため、磁石材料成形用粉末３をキャビティ９ａへ充填する工程及び永久磁石成形品６をキャビティ９ａからの取り出す工程が容易となり、生産性の向上を図ることができる。

なお、第１３図の構成では係合部３０を、台枠２８の両係合溝２８ａ、２８ｂ及び係合部材２９の両係合突起２９ｃ、２９ｄで構成するようにしているが、第１４図に示したように、係合突起２９ｃ、２９ｄに代えて、折曲部２９ａ、２９ｂの先端に枢着されたローラ３１を配しても良く、ローラ３１により係合部材２９の摺動がスムーズとなり、さらに蓋部材１０の着脱が容易となる。

実施の形態４．
第１５図はこの発明における実施の形態４の永久磁石成形装置における金型の係合部材の動作を示す図である。
図において、上記実施の形態３におけると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。

第１５図（Ａ）に示したように、この実施の形態では、上記実施の形態３における係合部材２９を、キャビティ９ａの延在方向に２分割して一対の係合部材３２，３３で形成している。係合部材３２，３３の相対向する側の側面にそれぞれ面取り部３２ａ、３３ａが形成されており、第１５図（Ｂ）に示したように、これら各面取り部３２ａ、３３ａ間に、押圧部材３４をそれぞれ押入することにより、両係合部材３２、３３間が押し開かれ、第１５図（Ｃ）のように、蓋部材１０上部が開口されるようになっている。

このように、この実施の形態４によれば、２分割された一対の係合部材３２、３３で蓋部材１０を保持するようにしているので、両係合部材３２、３３間を押し開き、台枠２８の両側に移動させるだけで蓋部材１０の着脱が可能となり、上記実施の形態３におけると同様、生産性の向上を図ることができる。

実施の形態５．
第１６図はこの発明の実施の形態５における永久磁石成形装置の要部を示す断面図、第１７図及び第１８図は第１６図の構成における動作を説明する断面図、第１９図は永久磁石成形装置の金型を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。
図において、上記実施の形態１におけると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。
第１６図に示したように、この実施の形態５では、コイル２１、２２を巻回した強磁性体からなるヨーク３５を設け、各ヨーク３５を架台１２に固定したエアーシリンダ３６で上下に動かすことができるようにしている。

次に、上記のように構成されるこの実施の形態５における永久磁石成形装置の動作を図に基づいて説明する。
上記実施の形態１と同様、前段の工程でキャビティ内に磁石材料成形用粉末３が充填された金型７は各ベルトコンベアで搬送され、第１７図（ａ）に示したように、中心がヨーク３５の中心に位置するように供給される。
この実施の形態５で用いる金型７は、上記実施の形態３及び４のような蓋部材をダイに加圧する係合部材を必要としない。

次に、第１７図（ｂ）に示したように、各エアーシリンダ３６を動作させて各ヨーク３５で金型７を挟み込み、コイル２１、２２によって配向磁場を発生させる。
この配向磁場を発生したとき、各ヨーク３５間に吸引力が発生し、金型７のダイと蓋部材との合わせ面が加圧されるとともに、金型７内にある磁石材料成形用粉末は配向磁場によって配向される。
各エアーシリンダ３６は各ヨーク３５を持ち上げることができる程度の能力を有するものであればよく、油圧シリンダのように大きな力を発生するような機器は必要としない。

次に、配向磁場を発生させた状態で、第１８図（ａ）に示したように、加圧シリンダ１７、１８を矢印の方向に作動させてパンチ１１を加圧し、パンチ１１により金型７内にある磁石材料成形用粉末を圧縮し、成型体が形成される。
金型７は、第１９図に示したように、ダイ９と蓋部材１０との合わせ面の一部に０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の隙間３７を設けている。隙間３７から、金型７内や磁石材料成形用粉末の隙間に残っていた空気あるいは不活性ガス等の気体がスムーズに排出される。気体が金型７内や磁石材料成形用粉末の隙間に残留している場合には、気体が圧縮され、パンチ１１による加圧が解放された時に圧縮された気体が膨張する等のために成形した永久磁石成型体にクラックが発生するが、隙間３７を設けることによって、金型７内の気体がスムーズに排出されるので、クラック等の欠陥がない永久磁石成型体が得られる。

次に、第１８図（ｂ）に示したように、加圧シリンダ１７，１８を矢印で示す逆方向に作動させ、パンチ１１に加えた圧力を解放する。このとき、永久磁石成型体に加えられた加圧力（残留応力）は若干解放されるが、ヨーク３５によって金型７は加圧されたままであるので、金型７のキャビティ９ａ内の壁面と成型体との摩擦のため、ほとんどの残留応力を残したままの状態である。

次に、コイル２１，２２が発生する配向磁場を切り、エアーシリンダ３６によってヨーク３５を矢印で示す上下方向に移動させる。このとき、金型７の蓋部材１０とダイ９に加えられていた加圧力が解放されると同時に永久磁石成型体内の残留応力が均一に解放されるので、クラックや欠け等の欠陥が発生しにくい。
次に、上記実施の形態１と同様、第３のベルトコンベア上における後段の工程でキャビティ内から永久磁石成形品が取り出され、図示はしないが焼結等の後工程が施されて永久磁石が完成する。

このように、この実施の形態５によれば、ヨーク３５が金型７に密着するので配向磁場が大きく、均一になる。
又、ヨーク３５間に金型７を供給し、コイル２１，２２の配向磁場でヨーク３５間に吸引力を発生させて金型７を加圧するようにしたので、金型７の蓋部材をダイに押しつける油圧シリンダ等の大型の機器、あるいは金型７を加圧するための複雑な構造物を不要にすることができる。

又、配向磁場を切り、金型７に対するヨーク３５の加圧力を解放すると同時に、金型７内の永久磁石成型体に残留応力が均一に解放されるので、クラックや欠け等の欠陥が発生しにくくなる。

なお、この実施の形態５において一対のヨーク３５それぞれにコイル２１，２２を巻回した場合を示したが、一対のヨーク３５のいずれか一方のみに設けるようにしてもよい。
また、上記実施の形態１，２及び５でパンチを駆動する駆動源として加圧シリンダを用いる例を示したが、加圧シリンダに代えてモータを使用してもよい。

この発明は、例えば、モータ等の回転電動機に使用する永久磁石の製造に用いられるものである。

第１図はこの発明の実施の形態１における永久磁石成形装置の構成を示す平面図である。 第２図は第１図における金型の構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。 第３図は第２図における線V−Vに沿った断面を示す断面図である。 第４図は第２図における線VI−VIに沿った断面を示す断面図である。 第５図は第１図における線III−IIIに沿った断面を示す断面図である。 第６図は第１図における永久磁石成形装置の製造工程の前段及び後段の工程を示す図である。 第７図はこの発明の実施の形態２における永久磁石成形装置の構成を示す平面図である。 第８図は第７図における線VIII−VIIIに沿った断面を示す断面図である。 第９図は第７図に示す金型の構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。 第１０図は第９図における線X−Xに沿った断面を示す断面図である。 第１１図は第９図における線XI−XIに沿った断面を示す断面図である。 第１２図はこの発明の実施の形態３における永久磁石成形装置の金型の構成を示す平面図である。 第１３図は第１２図における線XIII−XIIIに沿う断面を示す断面図である。 第１４図は第１２図における線XIII−XIIIに沿う断面の断面図であり、第１３図における構成と異なる構成を示す。 第１５図はこの発明の実施の形態４における永久磁石成形装置の金型に設けた係合部材の動作を示す図である。 第１６図はこの発明の実施の形態５における永久磁石成形装置の構成を示す断面図である。 第１７図はこの発明の実施の形態５における永久磁石成形装置の動作を説明する断面図である。 第１８図はこの発明の実施の形態５における永久磁石成形装置の動作を説明する断面図である。 第１９図はこの発明の実施の形態５における永久磁石成形装置の金型を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。

Claims (6)

1. 所望の断面形状を有し磁石材料成形用粉末が充填されるキャビティが表面所定の方向に溝状に延在して形成されたダイ、上記キャビティを覆うように上記ダイの合わせ面に合わせられた蓋部材、及び上記キャビティと同様の断面形状を有し、上記キャビティ内に嵌合して上記キャビティの両端側をせき止めるように配置され接離する方向に摺動可能な一対のパンチを具備するとともに、搬送可能な金型と、
   上記キャビティ内に上記磁石材料成形用粉末が充填されて搬送された金型を保持し、上記両パンチを駆動させることにより上記両パンチ同士を接近する方向に摺動させ上記磁石材料成形用粉末を加圧する加圧手段と、
   上記キャビティ内で加圧される磁石材料成形用粉末に上記加圧方向と直交する方向に磁場をかけながら配向を行う磁場発生手段とを備え、
   上記磁場発生手段は、上記金型の蓋部材上面及びダイ下面側に配設された一対のヨークと上記ヨークの少なくとも一方に巻回されたコイルとを備え、上記ヨークは上記金型の蓋部材及びダイの上記合わせ面方向に移動可能であって、上記一対のヨークは上記コイルが作動したときに相互に吸引され、上記蓋部材及びダイを挟み込んで上記合わせ面を加圧することを特徴とする永久磁石成形装置。
2. 上記金型は、上記合わせ面の一部に０．０１〜０．１ｍｍの隙間を有することを特徴とする請求項１記載の永久磁石成形装置。
3. 上記金型は、上記ダイを配設する台枠を備え、上記一対のパンチは、一端側に上記加圧手段によって押圧されて上記台枠上を上記キャビティの延在方向に摺動案内される押圧部を有することを特徴とする請求項１記載の永久磁石成形装置。
4. 上記加圧手段は、上記キャビティの延在する方向に配置され、上記パンチの押圧部の端面と対向してピストンが突出することにより上記押圧部を押圧し上記パンチを互いに接近する方向に摺動させる一対のシリンダであることを特徴とする請求項３記載の永久磁石成形装置。
5. 上記台枠に係合する係合部材を有し、上記係合部材はキャビティの延在方向に摺動可能に係合され、上記蓋部材は上記台枠と上記係合部材との係合部を介して上記ダイに押しつけられ、保持されていることを特徴とする請求項３記載の永久磁石成形装置。
6. 上記係合部材は摺動方向に２分割されていることを特徴とする請求項５記載の永久磁石成形装置。

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