JP2023046877A - Manufacturing method and manufacturing apparatus for hollow cylindrical sintered magnet - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は中空の円筒状の焼結磁石の製造方法および製造装置に関する。 The present disclosure relates to a manufacturing method and manufacturing apparatus for hollow cylindrical sintered magnets.
中空の円筒状の焼結磁石(以下「リング焼結磁石」とも称する)は、基本的には、中空の円筒状の磁石成形体(以下「リング磁石成形体」とも称する)を焼結することにより得られる。さらに、リング焼結磁石の軸方向(すなわち半径方向に垂直方向)の長さが所定の寸法になるよう加工すること、及び/又は、特許文献1に記載のように、リング焼結磁石の軸方向の端面を加工して直角度を調整することが知られている。
A hollow cylindrical sintered magnet (hereinafter also referred to as a “ring sintered magnet”) is basically produced by sintering a hollow cylindrical magnet compact (hereinafter also referred to as a “ring magnet compact”). obtained by Furthermore, the sintered ring magnet is processed so that the length in the axial direction (that is, the direction perpendicular to the radial direction) has a predetermined dimension, and / or as described in
リング焼結磁石は、近年サーボモータにも使用されるようになり、需要が増えつつある。サーボモータは、リング焼結磁石の内側にシャフトを挿入して固定することにより製造される。シャフトを挿入するために、リング焼結磁石の内径には高い寸法精度が要求される。リング磁石成形体を焼結するだけでは、焼結前後の寸法変化により、所望の内径にすることが難しいため、例えばリング焼結磁石の内面を砥石で研削することにより、リング焼結磁石の内径が調整されるようなってきた。 Ring sintered magnets have come to be used in servo motors in recent years, and their demand is increasing. A servo motor is manufactured by inserting and fixing a shaft inside a sintered ring magnet. High dimensional accuracy is required for the inner diameter of the sintered ring magnet in order to insert the shaft. It is difficult to obtain the desired inner diameter by simply sintering the ring magnet compact due to dimensional changes before and after sintering. has been adjusted.
近年のリング焼結磁石の需要増加に伴い、砥石1本当たりの加工量が増加し、それに起因して、リング焼結磁石の内径に誤差が生じる問題が顕在化した。この場合、砥石を交換すればよいものの、砥石交換はコスト増大および生産性低下をもたらすため、砥石交換頻度を低減できる方法が必要となった。 With the increase in demand for sintered ring magnets in recent years, the amount of processing per grindstone has increased, and as a result, the problem of errors in the inner diameter of sintered ring magnets has become apparent. In this case, the grindstone can be replaced, but the replacement of the grindstone results in an increase in cost and a decrease in productivity.
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的の1つは、所望の内径が安定的に得られ、且つ砥石交換頻度を低減できる、中空の円筒状の焼結磁石の製造方法および製造装置を提供することである。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and one of its purposes is to provide a hollow cylindrical sintered magnet that can stably obtain a desired inner diameter and reduce the frequency of grindstone replacement. It is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus.
本発明の態様1は、
軸方向の長さがL(mm)±lであり、且つ内径がD±d(mm)である中空の円筒状の焼結磁石の製造方法であって、
中空の円筒状であって、内径がD-d(mm)未満の内面加工前焼結磁石を用意することと、
前記内面加工前焼結磁石の内径を拡張するように棒状の砥石を用いて研削して、内面加工後焼結磁石を得ることと、
前記内面加工後焼結磁石の、軸方向の一方の端部からの距離がa(mm)の位置の内径Da(mm)および前記距離がb(mm)の位置の内径Db(mm)を測定することと、
を含む一群の工程を、繰り返し行うことを含み、
先の一群の工程後の前記内面加工後焼結磁石が下記式(1)を満たさない場合に、後の一群の工程後の前記内面加工後焼結磁石が下記式(1)を満たすように、後の一群の工程の前記内面加工後焼結磁石を得ることにおいて、前記砥石の位置、前記内面加工前焼結磁石の位置、および研削時間のいずれか1つ以上を変更することを含む、中空の円筒状の焼結磁石の製造方法である。
-X≦(Db-Da)/(b-a)≦X ・・・(1)
上記式において、上記式(1)において、Xは、前記内面加工後焼結磁石の、軸方向の一方の端部からの距離に対する内径の変化率の上下限値を定める定数であって、下記式(2)を満たす。
X<2d/L・・・(2)
A method for producing a hollow cylindrical sintered magnet having an axial length of L (mm)±l and an inner diameter of D±d (mm),
Preparing a pre-inner-surface-processed sintered magnet having a hollow cylindrical shape and an inner diameter of less than Dd (mm);
obtaining a sintered magnet after inner surface processing by grinding using a bar-shaped grindstone so as to expand the inner diameter of the sintered magnet before inner surface processing;
In the sintered magnet after inner surface processing, the inner diameter D a (mm) at the position a (mm) from one end in the axial direction and the inner diameter D b (mm) at the position b (mm) and
comprising repeatedly performing a group of steps comprising
If the inner-surface-machined sintered magnet after the previous group of steps does not satisfy the following formula (1), the inner-surface-machined sintered magnet after the latter group of steps satisfies the following formula (1). , in obtaining the sintered magnet after inner surface processing in the subsequent group of steps, changing any one or more of the position of the grindstone, the position of the sintered magnet before inner surface processing, and the grinding time; A method for manufacturing a hollow cylindrical sintered magnet.
-X≤( Db - Da )/(ba)≤X (1)
In the above formula, in the above formula (1), X is a constant that determines the upper and lower limits of the rate of change of the inner diameter with respect to the distance from one end in the axial direction of the sintered magnet after inner surface processing. It satisfies the formula (2).
X<2d/L (2)
本発明の態様2は、
Dが10.0(mm)以下である、態様1に記載の製造方法である。
The manufacturing method according to
本発明の態様3は、
L/Dが2.5以上である、態様1または2に記載の製造方法である。
Aspect 3 of the present invention is
3. The production method according to
本発明の態様4は、
前記砥石の位置、前記内面加工前焼結磁石の位置、および研削時間のいずれか1つ以上を変更することは、
先の一群の工程後の前記内面加工後焼結磁石について、(Db-Da)/(b-a)が、-X1またはX1(ただし、X1>X)であったとき、後の一群の工程の前記内面加工後焼結磁石を得ることにおいて、前記砥石の中心軸と、前記内面加工前焼結磁石の中心軸とのなす角度がθ1(ただし、2tanθ1<X1)となるように変更することを含む、態様1~3のいずれか1つに記載の製造方法である。
Aspect 4 of the present invention is
Changing any one or more of the position of the grindstone, the position of the sintered magnet before inner surface processing, and the grinding time,
When (D b −D a )/(b−a) is −X 1 or X 1 (provided that X 1 >X) for the sintered magnet after inner surface processing after the previous group of steps, In obtaining the inner-surface-processed sintered magnet in the subsequent group of steps, the angle between the central axis of the grindstone and the central axis of the inner-surface-processed sintered magnet is θ 1 (where 2tan θ 1 <X 1 ).
本発明の態様5は、
前記内面加工後焼結磁石を得ることは、
第1の位置に配置された第1の把持部により前記内面加工前焼結磁石を把持することと、
第2の位置に配置された第2の把持部により把持された前記砥石を、前記内面加工前焼結磁石の内側に挿入することと、
前記内面加工前焼結磁石を、前記第1の把持部の中心軸に沿って回転させ、且つ前記砥石を、前記第2の把持部の中心軸に沿って回転させることと、
前記内面加工前焼結磁石または前記砥石を、前記内面加工前焼結磁石の半径方向に移動させて、前記内面加工前焼結磁石の内面を前記砥石で研削することと、
前記内面加工前焼結磁石または前記砥石の移動を停止させ、保持することと、
前記内面加工前焼結磁石の回転を停止させ、前記第1の把持部を前記第1の位置に戻し、前記第2の把持部を前記第2の位置に戻すことと、
を含む、態様1~4のいずれか1つに記載の製造方法である。
Aspect 5 of the present invention is
Obtaining a sintered magnet after inner surface processing includes:
gripping the pre-inner-surface-processed sintered magnet with a first gripping portion disposed at a first position;
inserting the grindstone gripped by the second gripping portion arranged at the second position inside the sintered magnet before inner surface processing;
Rotating the sintered magnet before inner surface processing along the central axis of the first gripping portion and rotating the grindstone along the central axis of the second gripping portion;
moving the sintered magnet before inner surface processing or the grindstone in the radial direction of the sintered magnet before inner surface processing to grind the inner surface of the sintered magnet before inner surface processing with the grindstone;
stopping and holding the movement of the sintered magnet before inner surface processing or the grindstone;
stopping rotation of the sintered magnet before inner surface processing, returning the first grip portion to the first position, and returning the second grip portion to the second position;
The production method according to any one of
本発明の態様6は、
前記砥石の位置、前記内面加工前焼結磁石の位置、および研削時間のいずれか1つ以上を変更することは、前記保持することの時間を長くすることを含む、態様5に記載の製造方法である。
Aspect 6 of the present invention is
The manufacturing method according to aspect 5, wherein changing any one or more of the position of the grindstone, the position of the sintered magnet before inner surface processing, and the grinding time includes lengthening the holding time. is.
本発明の態様7は、
先の一群の工程における前記研削することにおいて、前記内面加工前焼結磁石または前記砥石を、前記内面加工前焼結磁石の半径方向に移動させた距離がR(mm)であり、
先の一群の工程後の前記内面加工後焼結磁石がDa及びDbのいずれか小さい方が、D-d1(mm)(ただし、d1>d)であったとき、後の一群の工程の前記研削することにおいて、前記内面加工前焼結磁石または前記砥石を、前記内面加工前焼結磁石の半径方向に移動させる距離を(R+d/10)(mm)以上(R+d/5)(mm)以下にすることを含み、
先の一群の工程後の前記内面加工後焼結磁石について、Da及びDbのいずれか大きい方が、D+d1(mm)であったとき、後の一群の工程の前記研削することにおいて、前記内面加工前焼結磁石または前記砥石を半径方向に移動させる距離を(R-d/5)(mm)以上(R-d/10)(mm)以下にすることを含む、態様5または6に記載の製造方法である。
Aspect 7 of the present invention is
In the grinding in the previous group of steps, R (mm) is the distance by which the sintered magnet before inner surface processing or the grindstone is moved in the radial direction of the sintered magnet before inner surface processing,
When the smaller of D a and D b of the sintered magnet after inner surface processing after the previous group of steps is D−d 1 (mm) (provided that d 1 >d), the latter group In the grinding of the step of (1), the distance by which the sintered magnet before inner surface processing or the grindstone is moved in the radial direction of the sintered magnet before inner surface processing is (R + d/10) (mm) or more (R + d/5) (mm) or less,
For the sintered magnet after inner surface processing after the previous group of steps, when the larger one of D a and D b is D + d 1 (mm), in the grinding of the latter group of steps, Aspect 5 or 6, including setting the distance by which the sintered magnet before inner surface processing or the grindstone is moved in the radial direction to be (Rd/5) (mm) or more and (Rd/10) (mm) or less. It is a manufacturing method described in.
本発明の態様8は、
軸方向の長さがL(mm)±lであり、且つ内径がD±d(mm)である中空の円筒状の焼結磁石の製造装置であって、
中空の円筒状であって、内径がD-d(mm)未満の内面加工前焼結磁石と、棒状の砥石とを着脱可能であり、前記内面加工前焼結磁石の内径を拡張するように前記砥石を用いて研削可能に構成されている、研削機と、
前記内面加工前焼結磁石が研削されてなる内面加工後焼結磁石の、軸方向の一方の端部からの距離がa(mm)の位置の内径Da(mm)および前記距離がb(mm)の位置の内径Db(mm)を測定可能に構成されている測定機と、
を含み、
前記測定機による測定結果が下記式(1)を満たさない場合に、前記砥石の位置、前記内面加工前焼結磁石の位置、および研削時間のいずれか1つ以上を変更可能に構成されている、中空の円筒状の焼結磁石の製造装置である。
-X≦(Db-Da)/(b-a)≦X ・・・(1)
上記式において、上記式(1)において、Xは、前記内面加工後焼結磁石の、軸方向の一方の端部からの距離に対する内径の変化率の上下限値を定める定数であって、下記式(2)を満たす。
X<2d/L・・・(2)
Aspect 8 of the present invention is
An apparatus for producing a hollow cylindrical sintered magnet having an axial length of L (mm)±l and an inner diameter of D±d (mm),
A hollow cylindrical pre-processing sintered magnet having an inner diameter of less than Dd (mm) and a rod-shaped grinding wheel are detachable, and the inner diameter of the pre-inner processing sintered magnet is expanded. A grinder configured to be able to grind using the grindstone;
In the sintered magnet after inner surface processing, which is obtained by grinding the sintered magnet before inner surface processing, the inner diameter D a (mm) at the position where the distance from one end in the axial direction is a (mm) and the distance is b ( mm), a measuring instrument configured to be able to measure the inner diameter D b (mm) at the position of
including
When the measurement result by the measuring device does not satisfy the following formula (1), any one or more of the position of the grindstone, the position of the sintered magnet before inner surface processing, and the grinding time can be changed. , a hollow cylindrical sintered magnet manufacturing apparatus.
-X≤( Db - Da )/(ba)≤X (1)
In the above formula, in the above formula (1), X is a constant that determines the upper and lower limits of the rate of change of the inner diameter with respect to the distance from one end in the axial direction of the sintered magnet after inner surface processing. It satisfies the formula (2).
X<2d/L (2)
本発明の態様9は、
前記研削機は、第1の位置に配置され、且つ前記内面加工前焼結磁石を着脱可能な第1の把持部と、第2の位置に配置され、且つ前記砥石を着脱可能な第2の把持部と、を有し、
前記第1の把持部および前記第2の把持部は、
前記砥石を前記内面加工前焼結磁石の内側に挿入できるように動作可能であり、
前記内面加工前焼結磁石を、前記第1の把持部の中心軸に沿って回転可能であり、
前記砥石を、前記第2の把持部の中心軸に沿って回転可能であり、
前記内面加工前焼結磁石または前記砥石を、前記内面加工前焼結磁石の半径方向に移動させて、前記内面加工前焼結磁石の内面を前記砥石で研削可能であり、
前記砥石または前記内面加工前焼結磁石の移動を停止させ、保持可能であり、
前記内面加工前焼結磁石の回転を停止させ、前記第1の把持部を前記第1の位置に戻し、前記第2の把持部を前記第2の位置に戻すことが可能であり、
前記第1の位置および前記第2の位置のいずれか1つ以上を移動させて、前記砥石の中心軸と前記内面加工前焼結磁石の中心軸とのなす角度を調整できるように構成されている、態様8に記載の製造装置である。
Aspect 9 of the present invention is
The grinding machine includes a first gripping portion arranged at a first position and detachable with the sintered magnet before inner surface processing, and a second holding portion arranged at a second position and detachable with the grindstone. a gripping portion;
The first gripping portion and the second gripping portion are
operable so that the grindstone can be inserted inside the sintered magnet before inner surface processing,
The sintered magnet before inner surface processing is rotatable along the central axis of the first grip part,
The grindstone is rotatable along the central axis of the second grip,
By moving the sintered magnet before inner surface processing or the grindstone in the radial direction of the sintered magnet before inner surface processing, the inner surface of the sintered magnet before inner surface processing can be ground with the grindstone,
It is possible to stop and hold the movement of the grindstone or the sintered magnet before inner surface processing,
It is possible to stop the rotation of the sintered magnet before inner surface processing, return the first gripping portion to the first position, and return the second gripping portion to the second position,
By moving one or more of the first position and the second position, the angle between the center axis of the grindstone and the center axis of the sintered magnet before inner surface processing can be adjusted. 9. The manufacturing apparatus according to aspect 8.
本発明の実施形態によれば、所望の内径が安定的に得られ、砥石の交換頻度を低減できる、中空の円筒状の焼結磁石の製造方法および製造装置を提供することが可能である。 According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a hollow cylindrical sintered magnet manufacturing method and manufacturing apparatus that can stably obtain a desired inner diameter and reduce the frequency of grindstone replacement.
本発明者らは、所望の内径が安定的に得られ、砥石の交換頻度を低減できる、中空の円筒状の焼結磁石(リング焼結磁石)の製造方法を実現するべく、様々な角度から検討した。
本発明者らは、まず、どのようにリング焼結磁石の内面が加工されるか詳細に検討し、以下の知見を得た。
図1A~1Cは、内面加工前のリング焼結磁石の中心軸と、棒状の砥石の中心軸とを含む断面における、リング焼結磁石の内面加工の様子を模式的に示した図である。
The inventors of the present invention have been working from various angles to realize a method for manufacturing hollow cylindrical sintered magnets (ring sintered magnets) that can stably obtain a desired inner diameter and reduce the frequency of grindstone replacement. investigated.
The present inventors first studied in detail how the inner surface of a sintered ring magnet is processed, and obtained the following findings.
1A to 1C are diagrams schematically showing how the inner surface of the sintered ring magnet is processed in a cross section including the central axis of the sintered ring magnet before inner surface processing and the central axis of the rod-shaped grindstone.
図1Aに示すように、第2の把持部22によって把持された砥石2が内面加工前のリング焼結磁石1(以下「内面加工前焼結磁石1」とも称する)の内側(中空部)に挿入され、内面加工前焼結磁石1は中心軸1aに沿って回転し、砥石2は第2の把持部22の中心軸22aに沿って回転する。そして、砥石2が、内面加工前焼結磁石1の半径方向(r方向)であって内面1bの方に移動することにより(又は内面1bが砥石2の方に移動することにより)、内面加工前焼結磁石1の加工が行われる。このとき、内面加工前焼結磁石1の中心軸1aと、砥石2の中心軸2aとが平行であり得る。
As shown in FIG. 1A, the
図1Bに示すように、内面加工時には、砥石2が撓み、内面加工前焼結磁石1の中心軸1aと砥石2の中心軸2aとは角度θをなし、内面加工前焼結磁石1の軸方向(Z方向)につき、2tanθの変化率で、内径差が生じ得る。
ここで、内面加工前焼結磁石1の軸方向における一方の端部1cからの距離がa(mm)の位置の内径Da(mm)および前記距離がb(mm)の位置の内径Dbとすると、2tanθは下記式(3)で表される。
2tanθ=(Db-Da)/(b-a) ・・・(3)
As shown in FIG. 1B, when the inner surface is processed, the
Here, the inner diameter D a (mm) at a position a (mm) from one
2 tan θ=( Db - Da )/(b-a) (3)
その後、図1Cに示すように、内面加工前焼結磁石1及び砥石2が回転したまま、砥石2(又は内面加工前焼結磁石1)の移動が終了し、所定時間(例えば30秒以下)経過すると、砥石2の撓みが徐々に元に戻り、最終的にはθが0°となり、内面加工前焼結磁石1の軸方向における内径差は解消する。その後、内面加工前焼結磁石1の回転が停止し、砥石2がリング焼結磁石の内側から外部に出される。
After that, as shown in FIG. 1C, while the
本発明者らの検討前には、図1Cに示すような砥石の撓みが解消された状態しか確認されていなかったため、図1B~図1Cに示すような、砥石2の撓みが発生し、それが元に戻る現象は認識されていなかった。また、製造初期では、所定時間経過させるだけで砥石2の撓みが元に戻っていたため、特に問題は生じなかった。
Before the study by the present inventors, only the state in which the deflection of the grindstone was eliminated as shown in FIG. 1C was confirmed. Therefore, the deflection of the
しかし、本発明者らの検討の結果、1本当たりの砥石2の加工量が増加すると、製造初期とは異なり、所定時間経過させるだけでは砥石2の撓みが元に戻りにくくなる(すなわち図1Bに示す砥石2の状態を維持しやすくなる)ことがわかった。これは、リング焼結磁石の小径化に伴って砥石2の直径を小さくしたとき、およびリング焼結磁石のアスペクト比(軸方向の長さ/内径の比)の増大に伴って砥石2のアスペクト比(軸方向の長さ/直径の比)を大きくしたときに顕著に発生することもわかった。
However, as a result of studies by the present inventors, when the amount of processing of one
また、本発明者らの検討の結果、1本当たりの砥石2の加工量が増加した際に所望の内径が得られない場合、その主な原因は、一般的に認識されている砥石2の切れ味の低下等ではなく、上記撓みが元に戻りにくくなることであることがわかった。すなわち、砥石2の切れ味が低下して、所望の内径を下回る頻度等よりも、リング焼結磁石の軸方向における内径の変化率の増大に起因して、任意の位置(特にリング焼結磁石の軸方向のどちらか一方の端部)の内径が所望の範囲を上回る又は下回る頻度の方が多かった。
そこで、上記式(3)式で表される内径の変化率の誤差が、上記式(1)および(2)に示すように、長さL(mm)および最大内径差2d(mm)から求められる±(2d/L)よりも小さい±Xの範囲内であるかを確認するようにした。これにより、上記撓みの問題を早期に検出して、砥石2の位置、内面加工前焼結磁石1の位置および研削時間のいずれか1つ以上を変更できるようになり、リング焼結磁石の軸方向における内径の変化率の増大に起因した内径誤差増大を、砥石を交換することなく早期に抑制できるようになった。
以上により、所望の内径が安定的に得られ、さらに砥石の交換頻度を低減できる、リング焼結磁石の製造方法を実現できた。
Further, as a result of investigation by the present inventors, when the desired inner diameter cannot be obtained when the processing amount of one
Therefore, the error in the rate of change of the inner diameter represented by the above formula (3) is obtained from the length L (mm) and the maximum inner diameter difference 2d (mm) as shown in the above formulas (1) and (2). It was checked whether it is within ±X, which is smaller than ±(2d/L). As a result, the problem of deflection can be detected at an early stage, and one or more of the position of the
As described above, a method for producing a sintered ring magnet has been realized, in which a desired inner diameter can be stably obtained and the frequency of replacement of the grindstone can be reduced.
以下に、本発明の実施形態が規定する各要件の詳細を示す。 Details of each requirement defined by the embodiments of the present invention are shown below.
まず、本発明の実施形態に係る中空の円筒状の焼結磁石10(以下、「リング焼結磁石10」とも称する)の寸法について説明する。図2はリング焼結磁石10の斜視図である。図2に示すように、リング焼結磁石10は、軸方向(Z方向)における長さがL±lとなるように製造される。なお、軸方向は、半径方向(r方向)に垂直な方向である。Lは、特に制限されないが、5~30mm程度であり得る。許容誤差lは、特に制限されないが、例えば、0.1mmであり得る。また、許容誤差lは、製品で規格化されている値を採用してもよく、好ましくは、規格化されている値よりも小さい値(例えば、規格化されている値よりも50%以下)としてもよい。
First, the dimensions of the hollow cylindrical sintered magnet 10 (hereinafter also referred to as "ring sintered
リング焼結磁石10は、内径がD±dとなるように製造される。本発明者らは、Dが10.0mm以下のときに、砥石撓みが戻りにくくなる問題が、製造の比較的早期の段階で発生し得ることを見出した。すなわち、Dが10.0mm以下のときには、砥石の径を10.0mm未満(より詳細には(10.0-d)mm未満)にする必要があり、その場合に砥石撓みが製造の比較的早期の段階で戻りにくくなるため、本発明の実施形態による内径誤差増大を早期に抑制できるという効果は顕著となる。Dが6.0mm以下のときに、砥石撓みが戻りにくくなる問題が、製造のより早期の段階で発生し得、その場合、本発明の実施形態による効果はより顕著となる。
許容誤差dは、特に制限されないが、例えば、0.1mmであり得る。また、許容誤差dは、製品の最終寸法に係る公差よりも小さい値(例えば、最終寸法に係る公差の50%以下)とし得る。
The
Although the allowable error d is not particularly limited, it may be 0.1 mm, for example. Also, the allowable error d can be a value smaller than the tolerance for the final dimensions of the product (for example, 50% or less of the tolerance for the final dimensions).
本発明者らは、リング焼結磁石10の長さLと内径Dのアスペクト比L/Dが2.5以上のときに、砥石2の撓みが戻りにくくなる問題が、製造の比較的早期の段階で発生し得ることを見出した。すなわち、L/Dが2.5以上のときには、砥石2の長さと直径のアスペクト比を2.5超にする必要があり、その場合に砥石2の撓みが製造の比較的早期の段階で戻りにくくなるため、本発明の実施形態による内径誤差増大を早期に抑制できるという効果は顕著となる。L/Dが4.0以上のときに、砥石2の撓みが戻りにくくなる問題が、製造のより早期の段階で発生し得、その場合、本発明の実施形態による効果はより顕著となる。
The present inventors discovered that when the aspect ratio L/D of the length L and the inner diameter D of the
リング焼結磁石10の外径と内径との差は、得に制限されないが、1.0~10.0mmであり得る。
The difference between the outer diameter and the inner diameter of the
図3は、本発明の実施形態に係る中空の円筒状の焼結磁石10の製造方法の一例を示すフローチャートである。以下、ステップS1~S6について詳述する。
FIG. 3 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing the hollow cylindrical
(S1)内面加工前焼結磁石1を用意すること
S1では、中空の円筒状であって、内径がD-d(mm)未満の内面加工前焼結磁石1を用意する。内面加工前焼結磁石1は、磁石原料を粉末状にし、該粉末を中空の円筒状に圧縮成形し、焼結することによって作製できる。なお、磁石原料としては、希土類・鉄・ホウ素系磁石と希土類・コバルト系磁石の二種類が各分野で広く用いられている。なかでも希土類・鉄・ホウ素系磁石(以下、「R-Fe-B系磁石」と称する。Rは希土類元素およびイットリウムからなる群から選択された少なくとも1種の元素、Feは鉄、Bはホウ素である)は、種々の磁石の中で最も高い磁気エネルギー積を示し、価格も比較的安いため、各種部品に積極的に採用されている。なお、Feの一部は、Coなどの遷移金属元素と置換されていても良い。また、ホウ素の半分までは炭素で置換されていても良い。
(S1) Preparing the
内面加工前焼結磁石1の内径(以下「Di」と称することがある)は、後に内面を研削することを考慮して、(D-d)mm未満にしておく必要があり、好ましくは(D-d-0.2)mm以下である。ただし、小さくしすぎると加工に時間がかかるため、Diは、(D-d-0.6)mm以上であることが好ましい。内面加工前焼結磁石1の内径以外の寸法は、図2に示す最終寸法に調整しておくのが好ましく、または最終寸法に近い寸法(例えば最終寸法+0.5mm)にして、後の加工により容易に最終寸法に調整できるようにしておくのが好ましい。
The inner diameter of the
(S2)棒状の砥石を用いて研削して、内面加工後焼結磁石を得ること
S2で(図示せず)は、内面加工前焼結磁石1の内径を拡張するように棒状の砥石2を用いて研削して、内面加工後のリング焼結磁石(以下、「内面加工後焼結磁石11」とも称する)を得る。
(S2) Grinding using a rod-shaped grindstone to obtain a sintered magnet after inner surface processing In S2 (not shown), a rod-shaped
棒状の砥石2の例としては、電着ダイアモンド砥石等があげられる。電着ダイアモンド砥石は、円柱状の金属(例えばSK材)の表面に、合成ダイアモンド等の砥粒がニッケル電解メッキ等で固着されてなる。砥石2の直径(以下「Dw」と記載することがある)は、内面加工前焼結磁石の内径Diよりも小さくする必要があり、好ましくは、(Di×0.9)mm以下である。ただし、砥石2の撓みを戻りやすくするためには、Dwは大きい方が好ましく、(Di×0.7)mm以上が好ましい。
An example of the bar-shaped
S2は、具体的には、以下を含み得る:
(S2.1)第1の把持部により内面加工前焼結磁石1を把持すること;
(S2.2)砥石2を内面加工前焼結磁石1の内側に挿入すること;
(S2.3)内面加工前焼結磁石1および砥石2を回転させること;
(S2.4)内面加工前焼結磁石1または砥石2を移動させて研削すること;
(S2.5)内面加工前焼結磁石1または砥石2の移動を停止させて保持すること;および
(S2.6)内面加工前焼結磁石1および砥石2の回転を停止させること。
以下、S2.1~S2.6につき、図4A~4Fを用いて、その一例を説明する。なお、図4A~4Fには、本発明の実施形態に係る研削機20の一例も示されている。例えば図4Aに示すように、研削機20は、所定位置(第1の位置)に配置された第1の把持部21と、第1の位置とは異なる所定位置(第2の位置)に配置された第2の把持部22とを有する。第1の把持部21および第2の把持部22には、汎用の旋盤用チャックが使用され得る。図4Aに示すように、第1の把持部の中心軸21aは、第2の把持部22の中心軸22aと同一直線上にあり得るが、これに限定されない。
S2 may specifically include:
(S2.1) gripping the
(S2.2) inserting the
(S2.3) rotating the
(S2.4) Grinding by moving the
(S2.5) stopping and holding the movement of the
An example of S2.1 to S2.6 will be described below with reference to FIGS. 4A to 4F. 4A-4F also show an example of a
(S2.1)第1の把持部により内面加工前焼結磁石1を把持すること
S2.1では、第1の位置に配置された第1の把持部21により内面加工前焼結磁石1を把持する。図4Aに示すように、内面加工前焼結磁石1を実線矢印の方向に移動させて、第1の把持部21内に挿入し、第1の把持部21により内面加工前焼結磁石1を把持する。このとき、内面加工前焼結磁石1の中心軸1a(図示せず)は、第1の把持部21の中心軸21aと同一直線上になり得る。なお、内面加工前焼結磁石1の移動には、搬送部(図示せず)を用いて行ってもよい。
(S2.1) Grasping the
(S2.2)砥石2を内面加工前焼結磁石1の内側に挿入すること
S2.2では、第2の位置に配置された第2の把持部により把持された砥石2を、内面加工前焼結磁石1の内側(中空部)に挿入する。図4Bに示すように、第2の把持部22を実線矢印の方向に移動させて、砥石2を内面加工前焼結磁石1内に挿入する。なお、図4Bでは、第2の把持部22を移動させているが、第1の把持部21(又は、第1の把持部21及び第2の把持部22)を移動させて砥石2を内面加工前焼結磁石1内に挿入してもよい。効率よく研削するために、第1の把持部21及び/又は第2の把持部22を移動させて、砥石2が内面加工前焼結磁石1を貫通するように、砥石2を内面加工前焼結磁石1の内側に挿入することが好ましい。
(S2.2) Inserting the
(S2.3)内面加工前焼結磁石1および砥石2を回転させること
S2.3では、内面加工前焼結磁石1を、第1の把持部21の中心軸21aに沿って回転させ、且つ砥石2を、第2の把持部22の中心軸22aに沿って回転させる。図4Cに示すように、回転方向としては、砥石2および内面加工前焼結磁石1を破線矢印のように、Z方向から見て逆方向に回転させてもよいし、同一方向に回転させてもよい。砥石2(第2の把持部22)の回転速度は、内面加工前焼結磁石1(第1の把持部21)の回転速度よりも速いことが好ましく、例えば砥石2(第2の把持部22)の回転速度は70000~80000rpmであり得、内面加工前焼結磁石1(第1の把持部21)の回転速度は1200~1800rpmであり得る。
(S2.3) Rotating the
(S2.4)内面加工前焼結磁石1または砥石2を移動させて研削すること
S2.4では、内面加工前焼結磁石1または砥石2を、内面加工前焼結磁石1の半径方向に移動させて、内面加工前焼結磁石1の内面を砥石2で研削する。図4Dに示すように、例えば、砥石2および第2の把持部22を実線矢印の方向に移動させる。なお、図4Dでは、第2の把持部22を移動させているが、第1の把持部21(又は、第1の把持部21及び第2の把持部22)を移動させてもよい。精度向上のためには、第2の把持部22及び第1の把持部21のうちどちらか一方を移動させる方が好ましい。
S2.4にかかる研削時間(以下、「第1の研削時間」とも称する)が短いと、生産性は向上するが、一方で砥石2が撓みやすくなる。そのため第1の研削時間は、10~60秒とすることが好ましい。移動速度としては、例えば0.01~2mm/分とし得る。なお、汎用の研削液を供給しながら研削してもよい。また、砥石2を冷却しながら研削してもよい。
(S2.4) Grinding by moving the
If the grinding time required for S2.4 (hereinafter also referred to as "first grinding time") is short, the productivity improves, but on the other hand, the
(S2.5)内面加工前焼結磁石1または砥石2の移動を停止させて保持すること
S2.5では、内面加工前焼結磁石1または砥石2の移動を停止させ、保持する。図4Eに示すように、保持している間も砥石2および内面加工前焼結磁石1の回転は継続しているため、内面加工前焼結磁石1の内面研削は進行する。S2.5にかかる時間(以下、「第2の研削時間」とも称する)は、図1B~図1Cに示すように、砥石2の撓みが元に戻るための時間でもあり、生産性の観点から30秒以下とすることが好ましい。ただし、第2の研削時間が短すぎると、砥石2の撓みが十分に戻らない場合が多くなり得るため、5秒以上とすることが好ましい。
(S2.5) Stopping and Holding the
(S2.6)内面加工前焼結磁石1の回転を停止させること
S2.6では、内面加工前焼結磁石1の回転を停止させ、第1の把持部21を元の第1の位置に戻し、第2の把持部22を元の第2の位置に戻す。その後、内面加工後焼結磁石11を第1の把持部21から取り外すことにより、次の内面加工前焼結磁石1を第1の把持部21に把持可能になる。図4Fに示すように、例えば実線矢印の方向に内面加工後焼結磁石11を第1の把持部21から取り出す。なお、内面加工後焼結磁石11の取り出しは、搬送部(図示せず)を用いて行ってもよい。
(S2.6) Stopping the rotation of the
(S3)内面加工後焼結磁石の内径を測定する
S3では、内面加工後焼結磁石11の軸方向の一方の端部からの距離がa(mm)の位置の内径Da(mm)および前記距離がb(mm)の位置の内径Db(mm)を測定する。以下、S3につき、図5A~5Bを用いて、その一例を説明する。なお、図5A~5Bには、本発明の実施形態に係る測定機30の一例も示されている。例えば図5Aに示すように、測定機30は、所定位置(第3の位置)に配置された第3の把持部31と、第3の位置とは異なる所定位置(第4の位置)に配置された内径測定器32とを有する。第3の把持部31には、汎用のチャックが使用され得る。内径測定器32はセンサ部32bを有してもよく、センサ部32bを内面加工後焼結磁石11の内側(中空部)に挿入した際、センサ32bが内径測定器32の内側に変位し、その変位量から内径を測定できる。汎用の内径測定器32としてはBMDプラグゲージ(ダイヤテスト・ジャパン(株)製)等が用いられる。
まず図5Aに示すように、内面加工後焼結磁石11を実線矢印の方向に移動させて、第3の把持部31内に挿入し、第3の把持部31により内面加工後焼結磁石11を把持する。このとき、内面加工後焼結磁石11の中心軸(図示せず)は、第3の把持部31の中心軸31aと同一直線上になり得る。なお、内面加工後焼結磁石11の移動には、搬送部(図示せず)を用いて行ってもよい。
次に、図5Bに示すように、内径測定器32を移動させ、内径測定器32を内面加工後焼結磁石11内に挿入する。このとき、内径測定器32の中心軸32aは、内面加工後焼結磁石11の中心軸と同一直線状であり得る。なお、図5Bでは、内径測定器32を移動させているが、第3の把持部31(又は、第3の把持部31及び内径測定器32)を移動させてもよい。そして、内径測定器32のセンサ部32を、内面加工後焼結磁石11の軸方向の一方の端部11cからの距離がa(mm)およびb(mm)の位置に配置させ、内径Da(mm)および内径Db(mm)を測定する。測定後、内径測定器32(及び/又は第3の把持部31)を元の位置に戻す。その後、内面加工後焼結磁石11を第3の把持部31から取り外すことにより、次の内面加工後焼結磁石11を第3の把持部31に把持可能になる。なお、内面加工後焼結磁石11の取り出しは、搬送部(図示せず)を用いて行ってもよい。
内面加工後焼結磁石11の内径差を検出しやすくするために、この2つの測定位置は離れている方が好ましく、内面加工後焼結磁石11の軸方向の両端の内径を測定することがより好ましい。なお内面加工による切り屑等が内面加工後焼結磁石11に付着して測定誤差を生じさせ得るため、測定前にはエアブローを施して切り屑等を除去しておくことが好ましい。
(S3) Measure the inner diameter of the sintered magnet after inner surface processing. In S3, the inner diameter D a (mm) and The inner diameter D b (mm) is measured at the position where the distance is b (mm). An example of S3 will be described below with reference to FIGS. 5A and 5B. 5A-5B also show an example of a measuring
First, as shown in FIG. 5A , the
Next, as shown in FIG. 5B, the inner
In order to make it easier to detect the difference in the inner diameter of the
(S4)測定結果が式(1)を満たすかを確認する
S4では、S3での測定結果が、下記式(1)および(2)に示すように、長さL(mm)および最大内径差2d(mm)から求められる±(2d/L)よりも小さい±Xの範囲内であるかを確認する。
-X≦(Db-Da)/(b-a)≦X ・・・(1)
上記式(1)において、Xは、内面加工後焼結磁石11の、軸方向の一方の端部からの距離に対する内径の変化率の上下限値を定める定数であって、下記式(2)を満たす。
X<2d/L・・・(2)
Xは、d/L以下が好ましく、これにより、内面加工後焼結磁石11の軸方向の内径の変化率の増大に起因した内径誤差増大を、より早期に抑制できるようになる。ただし、Xを小さい値にしすぎると、後述する砥石2及び/又は内面加工前焼結磁石1の位置調整等を何度も行うこととなり、場合によっては生産性が低下し得るため、Xはd/5L以上が好ましい。
なお、複数回連続して上記式(1)を満たさなかった場合、次の内面加工前焼結磁石1に対して加工を行う前に、砥石2を交換してもよい。
(S4) Check if the measurement result satisfies the formula (1) In S4, the measurement result in S3 is the length L (mm) and the maximum inner diameter difference Confirm whether it is within ±X, which is smaller than ±(2d/L) obtained from 2d (mm).
-X≤( Db - Da )/(ba)≤X (1)
In the above formula (1), X is a constant that determines the upper and lower limits of the rate of change of the inner diameter of the
X<2d/L (2)
X is preferably d/L or less, so that an increase in inner diameter error due to an increase in the change rate of the inner diameter of the
In addition, when the above formula (1) is not satisfied continuously for a plurality of times, the
(S5)研削時間を変更するか決定する
S5では、S4で上記式(1)を満たさなかった場合に、次の内面加工前焼結磁石1に対して加工を行う際に、S2.4の第1の研削時間及び/又はS2.5の第2の研削時間を長くするかを決定する。第1の研削時間及び/又は第2の研削時間を長くする場合、例えばそれぞれ1.5倍、2.0倍または3.0倍等にしてもよい。好ましくは、第2の研削時間のみ1.5倍、2.0倍または3.0倍等にすることである。ただし、生産性の観点から、研削時間を変更するよりも、後述するS6の砥石2及び/又は内面加工前焼結磁石1の位置を変更する方が好ましい。なお、図3では、説明の都合上、S5でNoの場合(すなわち研削時間を変更しない場合)にS6に進むようになっているが、仮にYesの場合(すなわち研削時間を変更する場合)であってもS6に進んでよい。
(S5) Determine whether to change the grinding time. In S5, if the above formula (1) is not satisfied in S4, when processing the next
(S6)内面加工前焼結磁石1及び/又は砥石2の位置を変更するか決定する
S6では、S4で上記式(1)を満たさなかった場合に、内面加工前焼結磁石1及び/又は砥石2の位置を変更するか決定する。
(S6) Determine whether to change the position of the
図6Aおよび図6Bは、先の一群の工程後の内面加工後焼結磁石11が上記式(1)を満たさなかった場合における、砥石2及び/又は内面加工前焼結磁石1の位置の変更例を示す図である。
図6Aおよび図6Bにおいて、砥石2の傾斜は、加工時に砥石2が内面加工前磁石1に接触している状態の傾斜を示している。
図6Aに示すように、先の一群の工程後の内面加工後焼結磁石11の内径の変化率2tanθが、-X1またはX1(ただし、X1>X)であったとき、砥石2の中心軸2aは、内面加工前焼結磁石1の中心軸1aに対して角度θで傾斜し得る。なお、図6Aの砥石2の中心軸2aは、模式的に直線状である場合を示しているが、曲線状であってもよい。曲線状である場合でも、その曲率はそこまで大きくならないため、例えばtanθは、直線状である場合と同様に上記式(3)を用いて計算してよい。
図6Aの状態から、図6Bに示すように、砥石2の中心軸2aと、内面加工前焼結磁石1の中心軸1aとが平行になるように、砥石2及び/又は内面加工前焼結磁石1の位置を変更する(例えば図6Bに示すように砥石2(第2の把持部22)を実線矢印の方向に回転させる)。これにより、後の一群の工程の内面加工後焼結磁石11において、軸方向の内径変化が解消される。なお、測定誤差等により、図6Aにおける角度がθ以下であった場合を考慮して、後の一群の工程において、砥石2の中心軸2aと、内面加工後焼結磁石1の中心軸1aとのなす角度がθ1(ただし、θ1≦θ(すなわち2tanθ1≦X1))となるように、砥石2及び/又は内面加工前焼結磁石1の位置を変更してもよい。さらに内径の許容誤差dが0.1mmとして狭い範囲で内径を管理する場合、より測定誤差等の影響が大きくなることを考慮して、2tanθ1≦(X1/2)として、少しずつ砥石2及び/又は内面加工前焼結磁石1を相対的に傾斜させるのが好ましい。ただし、θ1が小さすぎると、位置を何度も変更することとなり、場合によっては生産性が低下し得るため、2tanθ1≧(X1/4)とするのが好ましい。
6A and 6B show changes in the position of the
6A and 6B, the inclination of the
As shown in FIG. 6A, when the rate of
From the state of FIG. 6A, as shown in FIG. 6B, the
先の一群の工程後の内面加工後焼結磁石11のDa及び/又はDbがD±dの範囲外であったかどうか確認するステップ(S7)(図示せず)を、例えばS4以降に含んでいてもよい。S7において、D±dの範囲外であった場合、例えば、次の内面加工前焼結磁石1に対して加工する前に、S2.4における砥石2又は内面加工前焼結磁石1を移動させる距離を変更するか決定するステップ(S8)(図示せず)を含んでもよい。S7およびS8を含むことにより、例えば砥石2の切れ味の低下等があったときでも、所望の内径が安定的に得ることが可能になる。
A step (S7) (not shown) of checking whether Da and /or Db of the
S2.4における内面加工前焼結磁石1又は砥石2を移動させる距離の変更方法について、一例を説明する。先の一群の工程のS2.4において、内面加工前焼結磁石1又は砥石2を、内面加工前焼結磁石1の半径方向に移動させた距離がR(mm)であったときを仮定する。このとき、先の一群の工程後の内面加工後焼結磁石11のDa及びDbのいずれか小さい方が、D-d1(mm)(ただし、d1>d)であったとき、後の一群の工程のS2.4において、内面加工前焼結磁石1又は砥石2を、内面加工前焼結磁石1の半径方向に移動させる距離をRよりも大きくし得る。内径の許容誤差dが0.1mmと狭い範囲で内径を管理している場合、より測定誤差等の影響が大きいことを考慮して、内面加工前焼結磁石1の半径方向に移動させる距離をR+d/5(mm)以下として、少しずつ当該距離を長くすることが好ましい。ただし、当該距離の変化量(d/5(mm))が小さすぎると、内面加工前焼結磁石1又は砥石2の移動距離を何度も変更することとなり、場合によっては生産性が低下し得るため、当該移動させる距離をR+d/10(mm)以上とするのが好ましい。
また、先の一群の工程後の内面加工後焼結磁石11について、Da及びDbのいずれか大きい方が、D+d1(mm)であったとき、後の一群の工程のS2.4において、内面加工前焼結磁石1又は砥石2を、内面加工前焼結磁石1の半径方向に移動させる距離をRよりも小さくし得る。内径の許容誤差dが0.1mmと狭い範囲で内径を管理している場合、より測定誤差等の影響が大きいことを考慮して、内面加工前焼結磁石1の半径方向に移動させる距離をR-d/5(mm)以上として、少しずつ当該距離を短くすることが好ましい。ただし、当該距離の変化量(d/5(mm))が小さすぎると、内面加工前焼結磁石1又は砥石2の移動距離を何度も変更することとなり、場合によっては生産性が低下し得るため、当該移動させる距離をR-d/10(mm)以下とするのが好ましい。
An example of a method for changing the distance for moving the
Further, for the inner surface-machined
なお、S7において、複数回連続してDaおよびDaのいずれかがD±dの範囲外であった場合、砥石2を交換してもよい。
In S7, if either D a or D a is outside the range of D±d for a plurality of consecutive times, the
本発明の実施形態に係る中空の円筒状の焼結磁石10の製造装置は、
軸方向の長さがL(mm)±lであり、且つ内径がD±d(mm)である中空の円筒状の焼結磁石10の製造装置であって、
中空の円筒状であって、内径がD-d(mm)未満の内面加工前焼結磁石1と、棒状の砥石2とを着脱可能であり、前記内面加工前焼結磁石1の内径を拡張するように前記砥石2を用いて研削可能に構成されている、研削機20と、
前記内面加工前焼結磁石1が研削されてなる内面加工後焼結磁石11の、軸方向の一方の端部11cからの距離がa(mm)の位置の内径Da(mm)および前記距離がb(mm)の位置の内径Db(mm)を測定可能に構成されている測定機30と、
を含み、
前記測定機30による測定結果が上記式(1)を満たさない場合に、前記砥石2の位置、前記内面加工前焼結磁石1の位置、および研削時間のいずれか1つ以上を変更可能に構成されている。
An apparatus for manufacturing a hollow cylindrical
An apparatus for manufacturing a hollow cylindrical
A hollow cylindrical pre-processing sintered
An inner diameter D a (mm) at a position a (mm) from one end 11c in the axial direction of the
including
Any one or more of the position of the
研削機20は、第1の位置に配置され、且つ内面加工前焼結磁石1を着脱可能な第1の把持部21と、第2の位置に配置され、且つ砥石2を着脱可能な第2の把持部22と、を有していてもよい。さらに、第1の把持部21及び第2の把持部22は、S2.1~S2.6を実施可能に構成されていてもよく、さらに、第1の位置および第2の位置を変更して、砥石2の中心軸2aと内面加工前焼結磁石1の中心軸1aとのなす角度を調整可能であるように構成されていてもよい。
研削機20として、汎用の内面研削盤等を用いることができ、例えばSTG-3N(セイコーインスツル製)等を使用できる。また、第1の把持部21内に内面加工後焼結磁石1を搬送し、第1の把持部21から内面加工後焼結磁石1を取り出すことを可能にする搬送部を含んでいてもよい。
The grinding
As the grinding
測定機30は、内面加工後焼結磁石11の複数箇所の内径を測定可能な、内径測定器32を含んでいてもよい。内径測定器32としてはBMDプラグゲージ(ダイヤテスト・ジャパン(株)製)等が用いられる。さらに、研削機20から内径測定器32に内面加工後焼結磁石11を搬送して、内径を測定可能に配置する搬送部を含んでいてもよい。また、内径測定前に内面加工後焼結磁石11をエアブロー可能なノズルを含んでいてもよい。
The measuring
上記製造装置は、測定機30の内径測定結果に基づいて、砥石2の位置、内面加工前焼結磁石1の位置、および研削時間のいずれか1つ以上を変更可能に構成されている。また、上記製造装置は、上記S2~S8を自動で行えるよう、研削機20および測定機30の駆動等を制御可能な制御部(図示せず)を備えていてもよい。制御部は公知のコンピュータであり、演算装置、記憶装置および入出力装置を備えていてもよい。なお、研削機20および測定機30の種々の駆動のために、モータ等の駆動部(図示せず)を複数有し得、制御部により複数の駆動部が制御可能であり得る。種々の駆動としては、S2.1における内面加工後焼結磁石1を移動させる搬送部の駆動、S2.2における、第2の把持部22(及び/又は第1の把持部21)の駆動、S2.3における第1の把持部21及び第2の把持部22の回転駆動、S2.4における第2把持部22及び/又は第1の把持部21の駆動、S2.6における内面加工後焼結磁石1を移動させる搬送部の駆動、S3における内面加工後焼結磁石11を移動させる搬送部の駆動、内径測定器32及び/又は第3の把持部31の駆動、S6における、砥石2の中心軸2aと、内面加工後焼結磁石1の中心軸1aとのなす角度を変更するための、第1の把持部21及び/又は第2の把持部22の駆動等があげられる。
The manufacturing apparatus is configured to be able to change one or more of the position of the
上記製造装置の制御部の動作の一例を説明する。まず、記憶装置にあらかじめ設定された研削条件を読み込む。次に、研削機20を当該研削条件に従って駆動させて、S2(S2.1~S2.6)を行う。その後、測定機30を駆動させて、S3を行う。なお、測定機で測定された内径DaおよびDbが記憶装置に記憶される。S3の測定結果(内径DaおよびDb)を記憶装置から読み出し、演算装置を用いてS4を行う。S4において、上記式(1)を満たす場合には、S5およびS6において研削条件が変更されず、上記式(1)を満たさない場合には、S5及び/又はS6で研削条件が変更されて、次から用いる新たな研削条件が記憶装置に記憶される。なお、必要に応じてS3後、演算装置を用いてS7を行ってもよく、Da及び/又はDbがD±dの範囲外であった場合、S8で研削条件が変更されて、次から用いる新たな研削条件が記憶装置に記憶されてもよい。装置使用者は、S5、S6およびS8において、研削条件を変更するか否かを、生産性等を考慮して決定することができ、制御部は、その決定に応じて動作するように事前に設定されていてもよい。また、上記製造装置は、複数回連続して上記式(1)を満たさなかった場合(並びにDa及び/又はDbがD±dの範囲外であった場合)に、砥石2を交換するように構成されていてもよい。
An example of the operation of the control section of the manufacturing apparatus will be described. First, the grinding conditions preset in the storage device are read. Next, the grinding
以上の他、当業者であれば、本開示の趣旨を逸脱することなく上記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本開示はその種の変更形態をも包含するものである。 In addition to the above, those skilled in the art can implement various modifications to the above embodiments without departing from the scope of the present disclosure, and the present disclosure also includes such modifications. be.
1 内面加工前焼結磁石
1a 内面加工前焼結磁石の中心軸
1b 内面加工前焼結磁石の内面
1c 内面加工前焼結磁石の軸方向の一方の端部
2 棒状の砥石
2a 棒状の砥石の中心軸
10 リング焼結磁石
11 内面加工後焼結磁石
11c 内面加工後焼結磁石の軸方向の一方の端部
20 研削機
21 第1の把持部
21a 第1の把持部の中心軸
22 第2の把持部
22a 第2の把持部の中心軸
30 測定機
31 第3の把持部
31a 第3の把持部の中心軸
32 内径測定器
32a 内径測定器の中心軸
32b センサ部
1 sintered magnet before
Claims (9)
中空の円筒状であって、内径がD-d(mm)未満の内面加工前焼結磁石を用意することと、
前記内面加工前焼結磁石の内径を拡張するように棒状の砥石を用いて研削して、内面加工後焼結磁石を得ることと、
前記内面加工後焼結磁石の、軸方向の一方の端部からの距離がa(mm)の位置の内径Da(mm)および前記距離がb(mm)の位置の内径Db(mm)を測定することと、
を含む一群の工程を、繰り返し行うことを含み、
先の一群の工程後の前記内面加工後焼結磁石が下記式(1)を満たさない場合に、後の一群の工程後の前記内面加工後焼結磁石が下記式(1)を満たすように、後の一群の工程の前記内面加工後焼結磁石を得ることにおいて、前記砥石の位置、前記内面加工前焼結磁石の位置、および研削時間のいずれか1つ以上を変更することを含む、中空の円筒状の焼結磁石の製造方法。
-X≦(Db-Da)/(b-a)≦X ・・・(1)
上記式(1)において、Xは、前記内面加工後焼結磁石の、軸方向の一方の端部からの距離に対する内径の変化率の上下限値を定める定数であって、下記式(2)を満たす。
X<2d/L・・・(2)
A method for producing a hollow cylindrical sintered magnet having an axial length of L (mm)±l and an inner diameter of D±d (mm),
Preparing a pre-inner-surface-processed sintered magnet having a hollow cylindrical shape and an inner diameter of less than Dd (mm);
obtaining a sintered magnet after inner surface processing by grinding using a bar-shaped grindstone so as to expand the inner diameter of the sintered magnet before inner surface processing;
In the sintered magnet after inner surface processing, the inner diameter D a (mm) at the position a (mm) from one end in the axial direction and the inner diameter D b (mm) at the position b (mm) and
comprising repeatedly performing a group of steps comprising
If the inner-surface-machined sintered magnet after the previous group of steps does not satisfy the following formula (1), the inner-surface-machined sintered magnet after the latter group of steps satisfies the following formula (1). , in obtaining the sintered magnet after inner surface processing in the subsequent group of steps, changing any one or more of the position of the grindstone, the position of the sintered magnet before inner surface processing, and the grinding time; A method for producing a hollow cylindrical sintered magnet.
-X≤( Db - Da )/(ba)≤X (1)
In the above formula (1), X is a constant that determines the upper and lower limits of the rate of change of the inner diameter of the sintered magnet after inner surface processing with respect to the distance from one end in the axial direction, and is expressed by the following formula (2): meet.
X<2d/L (2)
先の一群の工程後の前記内面加工後焼結磁石について、(Db-Da)/(b-a)が、-X1またはX1(ただし、X1>X)であったとき、後の一群の工程の前記内面加工後焼結磁石を得ることにおいて、前記砥石の中心軸と、前記内面加工前焼結磁石の中心軸とのなす角度がθ1(ただし、2tanθ1<X1)となるように変更することを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の製造方法。 Changing any one or more of the position of the grindstone, the position of the sintered magnet before inner surface processing, and the grinding time,
When (D b −D a )/(b−a) is −X 1 or X 1 (provided that X 1 >X) for the sintered magnet after inner surface processing after the previous group of steps, In obtaining the inner-surface-processed sintered magnet in the subsequent group of steps, the angle between the central axis of the grindstone and the central axis of the inner-surface-processed sintered magnet is θ 1 (where 2tan θ 1 <X 1 ), the manufacturing method according to any one of claims 1 to 3.
第1の位置に配置された第1の把持部により前記内面加工前焼結磁石を把持することと、
第2の位置に配置された第2の把持部により把持された前記砥石を、前記内面加工前焼結磁石の内側に挿入することと、
前記内面加工前焼結磁石を、前記第1の把持部の中心軸に沿って回転させ、且つ前記砥石を、前記第2の把持部の中心軸に沿って回転させることと、
前記内面加工前焼結磁石または前記砥石を、前記内面加工前焼結磁石の半径方向に移動させて、前記内面加工前焼結磁石の内面を前記砥石で研削することと、
前記内面加工前焼結磁石または前記砥石の移動を停止させ、保持することと、
前記内面加工前焼結磁石の回転を停止させ、前記第1の把持部を前記第1の位置に戻し、前記第2の把持部を前記第2の位置に戻すことと、
を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の製造方法。 Obtaining a sintered magnet after inner surface processing includes:
gripping the pre-inner-surface-processed sintered magnet with a first gripping portion disposed at a first position;
inserting the grindstone gripped by the second gripping portion arranged at the second position inside the sintered magnet before inner surface processing;
Rotating the sintered magnet before inner surface processing along the central axis of the first gripping portion and rotating the grindstone along the central axis of the second gripping portion;
moving the sintered magnet before inner surface processing or the grindstone in the radial direction of the sintered magnet before inner surface processing to grind the inner surface of the sintered magnet before inner surface processing with the grindstone;
stopping and holding the movement of the sintered magnet before inner surface processing or the grindstone;
stopping rotation of the sintered magnet before inner surface processing, returning the first grip portion to the first position, and returning the second grip portion to the second position;
The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, comprising
先の一群の工程後の前記内面加工後焼結磁石がDa及びDbのいずれか小さい方が、D-d1(mm)(ただし、d1>d)であったとき、後の一群の工程の前記研削することにおいて、前記内面加工前焼結磁石または前記砥石を、前記内面加工前焼結磁石の半径方向に移動させる距離を(R+d/10)(mm)以上(R+d/5)(mm)以下にすることを含み、
先の一群の工程後の前記内面加工後焼結磁石について、Da及びDbのいずれか大きい方が、D+d1(mm)であったとき、後の一群の工程の前記研削することにおいて、前記内面加工前焼結磁石または前記砥石を半径方向に移動させる距離を(R-d/5)(mm)以上(R-d/10)(mm)以下にすることを含む、請求項5または6に記載の製造方法。 In the grinding in the previous group of steps, R (mm) is the distance by which the sintered magnet before inner surface processing or the grindstone is moved in the radial direction of the sintered magnet before inner surface processing,
When the smaller of D a and D b of the sintered magnet after inner surface processing after the previous group of steps is D−d 1 (mm) (provided that d 1 >d), the latter group In the grinding of the step of (1), the distance by which the sintered magnet before inner surface processing or the grindstone is moved in the radial direction of the sintered magnet before inner surface processing is (R + d/10) (mm) or more (R + d/5) (mm) or less,
For the sintered magnet after inner surface processing after the previous group of steps, when the larger one of D a and D b is D + d 1 (mm), in the grinding of the latter group of steps, 5 or 6. The manufacturing method according to 6.
中空の円筒状であって、内径がD-d(mm)未満の内面加工前焼結磁石と、棒状の砥石とを着脱可能であり、前記内面加工前焼結磁石の内径を拡張するように前記砥石を用いて研削可能に構成されている、研削機と、
前記内面加工前焼結磁石が研削されてなる内面加工後焼結磁石の、軸方向の一方の端部からの距離がa(mm)の位置の内径Da(mm)および前記距離がb(mm)の位置の内径Db(mm)を測定可能に構成されている測定機と、
を含み、
前記測定機による測定結果が下記式(1)を満たさない場合に、前記砥石の位置、前記内面加工前焼結磁石の位置、および研削時間のいずれか1つ以上を変更可能に構成されている、中空の円筒状の焼結磁石の製造装置。
-X≦(Db-Da)/(b-a)≦X ・・・(1)
上記式(1)において、Xは、前記内面加工後焼結磁石の、軸方向の一方の端部からの距離に対する内径の変化率の上下限値を定める定数であって、下記式(2)を満たす。
X<2d/L・・・(2)
An apparatus for producing a hollow cylindrical sintered magnet having an axial length of L (mm)±l and an inner diameter of D±d (mm),
A hollow cylindrical pre-processing sintered magnet having an inner diameter of less than Dd (mm) and a rod-shaped grinding wheel are detachable, and the inner diameter of the pre-inner processing sintered magnet is expanded. A grinder configured to be able to grind using the grindstone;
In the sintered magnet after inner surface processing, which is obtained by grinding the sintered magnet before inner surface processing, the inner diameter D a (mm) at the position where the distance from one end in the axial direction is a (mm) and the distance is b ( mm), a measuring instrument configured to be able to measure the inner diameter D b (mm) at the position of
including
When the measurement result by the measuring device does not satisfy the following formula (1), any one or more of the position of the grindstone, the position of the sintered magnet before inner surface processing, and the grinding time can be changed. , production equipment for hollow cylindrical sintered magnets.
-X≤( Db - Da )/(ba)≤X (1)
In the above formula (1), X is a constant that determines the upper and lower limits of the rate of change of the inner diameter of the sintered magnet after inner surface processing with respect to the distance from one end in the axial direction, and is expressed by the following formula (2): meet.
X<2d/L (2)
前記第1の把持部および前記第2の把持部は、
前記砥石を前記内面加工前焼結磁石の内側に挿入できるように動作可能であり、
前記内面加工前焼結磁石を、前記第1の把持部の中心軸に沿って回転可能であり、
前記砥石を、前記第2の把持部の中心軸に沿って回転可能であり、
前記内面加工前焼結磁石または前記砥石を、前記内面加工前焼結磁石の半径方向に移動させて、前記内面加工前焼結磁石の内面を前記砥石で研削可能であり、
前記砥石または前記内面加工前焼結磁石の移動を停止させ、保持可能であり、
前記内面加工前焼結磁石の回転を停止させ、前記第1の把持部を前記第1の位置に戻し、前記第2の把持部を前記第2の位置に戻すことが可能であり、
前記第1の位置および前記第2の位置のいずれか1つ以上を移動させて、前記砥石の中心軸と前記内面加工前焼結磁石の中心軸とのなす角度を調整できるように構成されている、請求項8に記載の製造装置。 The grinding machine includes a first gripping portion arranged at a first position and detachable with the sintered magnet before inner surface processing, and a second holding portion arranged at a second position and detachable with the grindstone. a gripping portion;
The first gripping portion and the second gripping portion are
operable so that the grindstone can be inserted inside the sintered magnet before inner surface processing,
The sintered magnet before inner surface processing is rotatable along the central axis of the first grip part,
The grindstone is rotatable along the central axis of the second grip,
By moving the sintered magnet before inner surface processing or the grindstone in the radial direction of the sintered magnet before inner surface processing, the inner surface of the sintered magnet before inner surface processing can be ground with the grindstone,
It is possible to stop and hold the movement of the grindstone or the sintered magnet before inner surface processing,
It is possible to stop the rotation of the sintered magnet before inner surface processing, return the first gripping portion to the first position, and return the second gripping portion to the second position,
By moving one or more of the first position and the second position, the angle between the center axis of the grindstone and the center axis of the sintered magnet before inner surface processing can be adjusted. 9. The manufacturing apparatus according to claim 8, wherein
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