JP3193916B2 - パンチ、粉末成形装置および粉末成形方法 - Google Patents
パンチ、粉末成形装置および粉末成形方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば、ボイ
スコイルモータ用磁石を製造するために希土類合金粉末
等の粉末を圧縮成形するパンチ、そのパンチを用いて圧
縮成形する粉末成形装置および粉末成形方法、このよう
な粉末成形方法によって圧縮成形される成形体、ならび
に得られた成形体を用いて製造される焼結体およびボイ
スコイルモータに関する。
スコイルモータ用磁石を製造するために希土類合金粉末
等の粉末を圧縮成形するパンチ、そのパンチを用いて圧
縮成形する粉末成形装置および粉末成形方法、このよう
な粉末成形方法によって圧縮成形される成形体、ならび
に得られた成形体を用いて製造される焼結体およびボイ
スコイルモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１４および図１５を参照して、焼結後
ボイスコイルモータ用磁石等に使用される希土類合金粉
末の成形体８（図１６参照）の従来の成形方法について
説明する。成形体８を製造するには、図１４に示すよう
な圧縮成形用の金型１が用いられる。金型１は、貫通孔
２を有するダイ３、貫通孔２に予め挿入される下パンチ
４、および貫通孔２に挿入される上パンチ５を含む。下
パンチ４の上面の中央部には、略円弧状の凸部４ａ、両
端部には鍔状の凸部４ｂがそれぞれ形成される。上パン
チ５の下面には凹部５ａが形成される。下パンチ４、上
パンチ５は、それぞれ硬い超硬合金で構成され、それぞ
れその凸部４ｂ、端部５ｂは割れや欠けを考慮して、先
端部には０．８ｍｍの面取りが施されている。
ボイスコイルモータ用磁石等に使用される希土類合金粉
末の成形体８（図１６参照）の従来の成形方法について
説明する。成形体８を製造するには、図１４に示すよう
な圧縮成形用の金型１が用いられる。金型１は、貫通孔
２を有するダイ３、貫通孔２に予め挿入される下パンチ
４、および貫通孔２に挿入される上パンチ５を含む。下
パンチ４の上面の中央部には、略円弧状の凸部４ａ、両
端部には鍔状の凸部４ｂがそれぞれ形成される。上パン
チ５の下面には凹部５ａが形成される。下パンチ４、上
パンチ５は、それぞれ硬い超硬合金で構成され、それぞ
れその凸部４ｂ、端部５ｂは割れや欠けを考慮して、先
端部には０．８ｍｍの面取りが施されている。
【０００３】圧縮成形時には、まず、下パンチ４が降下
して貫通孔２内にキャビティ６が形成され、キャビティ
６に希土類合金粉末７が充填される。そして、キャビテ
ィ６内の希土類合金粉末７に配向磁界を印加しながら下
パンチ４と上パンチ５との間で希土類合金粉末７が圧縮
成形される。希土類合金粉末７の圧縮は、最終製品の形
状により近づけるため、図１５に示すように、上パンチ
５の両端部５ｂと、下パンチ４の凸部４ｂとが当接する
直前（たとえば両パンチの隙間が１ｍｍ前後）まで行わ
れる。このようにして図１６に示すような成形体８が得
られる。成形体８は、断面略円弧状に形成され、上パン
チ５の凹部５ａによって形成された上面８ａ、下パンチ
４の凸部４ａによって形成された下面８ｂ、下パンチ４
の凸部４ｂによって形成された傾斜面８ｃ、および貫通
孔２の壁面によって形成された端面８ｄを有する。
して貫通孔２内にキャビティ６が形成され、キャビティ
６に希土類合金粉末７が充填される。そして、キャビテ
ィ６内の希土類合金粉末７に配向磁界を印加しながら下
パンチ４と上パンチ５との間で希土類合金粉末７が圧縮
成形される。希土類合金粉末７の圧縮は、最終製品の形
状により近づけるため、図１５に示すように、上パンチ
５の両端部５ｂと、下パンチ４の凸部４ｂとが当接する
直前（たとえば両パンチの隙間が１ｍｍ前後）まで行わ
れる。このようにして図１６に示すような成形体８が得
られる。成形体８は、断面略円弧状に形成され、上パン
チ５の凹部５ａによって形成された上面８ａ、下パンチ
４の凸部４ａによって形成された下面８ｂ、下パンチ４
の凸部４ｂによって形成された傾斜面８ｃ、および貫通
孔２の壁面によって形成された端面８ｄを有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１６に示すように、
このような成形体８では、上面８ａと傾斜面８ｃとの境
界部８ｅにひび割れＡが発生するという問題があった。
ひび割れＡの発生原因について説明する。
このような成形体８では、上面８ａと傾斜面８ｃとの境
界部８ｅにひび割れＡが発生するという問題があった。
ひび割れＡの発生原因について説明する。
【０００５】図１４に示すように、希土類合金粉末７を
キャビティ６に充填する際に、希土類合金粉末７とは異
なる色のマーキング材Ｂを所定間隔で介挿して、圧縮成
形する。すると、図１５に示すように、マーキング材Ｂ
の間隔は、上パンチ５の両側部５ｂと下パンチ４の凸部
４ｂとの間で、極めて狭くなる。これによって、上パン
チ５の両端部５ｂと下パンチ４の凸部４ｂとの間では、
他の箇所と比較すると、希土類合金粉末７の密度が非常
に高くなっていることがわかる。これは流動性の悪い希
土類合金粉末が圧縮時に下パンチ４の凸部４ｂと上パン
チ５の端部５ｂのそれぞれの先端部で挟まれて動けず、
境界部８ｅが高密度になったためと考えられる。したが
って、成形体８がダイ３の貫通孔２から抜き出されたと
き、成形体８に加わっていた圧力が解放される結果、境
界部８ｅのような密度の高い部分は大きく伸び、ひびや
割れが生じやすくなる。また焼結時にも同様の問題が発
生する。
キャビティ６に充填する際に、希土類合金粉末７とは異
なる色のマーキング材Ｂを所定間隔で介挿して、圧縮成
形する。すると、図１５に示すように、マーキング材Ｂ
の間隔は、上パンチ５の両側部５ｂと下パンチ４の凸部
４ｂとの間で、極めて狭くなる。これによって、上パン
チ５の両端部５ｂと下パンチ４の凸部４ｂとの間では、
他の箇所と比較すると、希土類合金粉末７の密度が非常
に高くなっていることがわかる。これは流動性の悪い希
土類合金粉末が圧縮時に下パンチ４の凸部４ｂと上パン
チ５の端部５ｂのそれぞれの先端部で挟まれて動けず、
境界部８ｅが高密度になったためと考えられる。したが
って、成形体８がダイ３の貫通孔２から抜き出されたと
き、成形体８に加わっていた圧力が解放される結果、境
界部８ｅのような密度の高い部分は大きく伸び、ひびや
割れが生じやすくなる。また焼結時にも同様の問題が発
生する。
【０００６】希土類合金粉末７に対して、図１６の矢印
Ｃ方向（凸部４ｂの長手方向）に、０．５ＭＡ／ｍ以上
の強い配向磁界を印加して圧縮成形する場合には、磁化
された希土類合金粉末７同士の反発力によってキャビテ
ィ６周縁部の粉末密度が中央部よりも高くなるので、凸
部４ｂ近傍の密度がさらに大きくなってしまう。また、
フィーダーボックス（図示せず）の下端によって希土類
合金粉末７をキャビティ６にすり切り給粉する場合に
は、凸部４ｂによって圧縮される領域に、必要とされる
量を超える希土類合金粉末が充填されることとなるが、
希土類合金粉末７には十分な流動性がないため、この領
域における成形密度はより高くなる。したがって、これ
らの場合には、成形体８の抜き出し時に境界部８ｅにお
けるひびや割れがさらに発生しやすくなる。
Ｃ方向（凸部４ｂの長手方向）に、０．５ＭＡ／ｍ以上
の強い配向磁界を印加して圧縮成形する場合には、磁化
された希土類合金粉末７同士の反発力によってキャビテ
ィ６周縁部の粉末密度が中央部よりも高くなるので、凸
部４ｂ近傍の密度がさらに大きくなってしまう。また、
フィーダーボックス（図示せず）の下端によって希土類
合金粉末７をキャビティ６にすり切り給粉する場合に
は、凸部４ｂによって圧縮される領域に、必要とされる
量を超える希土類合金粉末が充填されることとなるが、
希土類合金粉末７には十分な流動性がないため、この領
域における成形密度はより高くなる。したがって、これ
らの場合には、成形体８の抜き出し時に境界部８ｅにお
けるひびや割れがさらに発生しやすくなる。
【０００７】それゆえに、この発明の主たる目的は、製
品のひびや割れを防止して生産性を向上できる、パン
チ、粉末成形装置および粉末成形方法を提供することで
ある。この発明の他の目的は、そのような粉末成形方法
を用いて製造される成形体を提供することである。この
発明のその他の目的は、得られた成形体を用いて製造さ
れる焼結体およびボイスコイルモータを提供することで
ある。
品のひびや割れを防止して生産性を向上できる、パン
チ、粉末成形装置および粉末成形方法を提供することで
ある。この発明の他の目的は、そのような粉末成形方法
を用いて製造される成形体を提供することである。この
発明のその他の目的は、得られた成形体を用いて製造さ
れる焼結体およびボイスコイルモータを提供することで
ある。
【０００８】
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の粉末成形装置は、希土類合金粉末
を圧縮成形するための粉末成形装置であって、キャビテ
ィが形成される貫通孔を有するダイ、貫通孔内を移動可
能であり、キャビティ内の希土類合金粉末を圧縮するた
めのパンチ面を含み、パンチ面はその端部に凸部を有し
かつ凸部は面取り幅が０．５ｍｍ以下の先端を有するパ
ンチ、およびキャビティ内の希土類合金粉末に対して、
パンチによって圧縮される方向に垂直な方向かつ凸部の
長手方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向磁界を印加するた
めの配向手段を備える。請求項２に記載の粉末成形装置
は、希土類合金粉末を圧縮成形するための粉末成形装置
であって、キャビティが形成される貫通孔を有するダ
イ、貫通孔内を移動可能であり、キャビティ内の希土類
合金粉末を圧縮するためのパンチ面を含み、パンチ面は
凸部を有しかつ凸部は面粗度Ｒａが１．０μｍ以下とな
る斜面を有するパンチ、およびキャビティ内の希土類合
金粉末に対して、パンチによって圧縮される方向に垂直
な方向かつ凸部の長手方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向
磁界を印加するための配向手段を備える。請求項３に記
載の粉末成形方法は、希土類合金粉末を圧縮するための
パンチ面の端部に凸部を有しかつ凸部は面取り幅が０．
５ｍｍ以下の先端を有するパンチと、パンチが挿入され
る貫通孔を有するダイとを用いる粉末成形方法であっ
て、貫通孔に形成されるキャビティ内に希土類合金粉末
を充填する第１ステップ、およびキャビティに充填され
た希土類合金粉末に対して、パンチによって圧縮される
方向に垂直な方向かつ凸部の長手方向に０．５ＭＡ／ｍ
以上の配向磁界を印加し、希土類合金粉末をパンチを用
いて圧縮する第２ステップを備える。
に、請求項１に記載の粉末成形装置は、希土類合金粉末
を圧縮成形するための粉末成形装置であって、キャビテ
ィが形成される貫通孔を有するダイ、貫通孔内を移動可
能であり、キャビティ内の希土類合金粉末を圧縮するた
めのパンチ面を含み、パンチ面はその端部に凸部を有し
かつ凸部は面取り幅が０．５ｍｍ以下の先端を有するパ
ンチ、およびキャビティ内の希土類合金粉末に対して、
パンチによって圧縮される方向に垂直な方向かつ凸部の
長手方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向磁界を印加するた
めの配向手段を備える。請求項２に記載の粉末成形装置
は、希土類合金粉末を圧縮成形するための粉末成形装置
であって、キャビティが形成される貫通孔を有するダ
イ、貫通孔内を移動可能であり、キャビティ内の希土類
合金粉末を圧縮するためのパンチ面を含み、パンチ面は
凸部を有しかつ凸部は面粗度Ｒａが１．０μｍ以下とな
る斜面を有するパンチ、およびキャビティ内の希土類合
金粉末に対して、パンチによって圧縮される方向に垂直
な方向かつ凸部の長手方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向
磁界を印加するための配向手段を備える。請求項３に記
載の粉末成形方法は、希土類合金粉末を圧縮するための
パンチ面の端部に凸部を有しかつ凸部は面取り幅が０．
５ｍｍ以下の先端を有するパンチと、パンチが挿入され
る貫通孔を有するダイとを用いる粉末成形方法であっ
て、貫通孔に形成されるキャビティ内に希土類合金粉末
を充填する第１ステップ、およびキャビティに充填され
た希土類合金粉末に対して、パンチによって圧縮される
方向に垂直な方向かつ凸部の長手方向に０．５ＭＡ／ｍ
以上の配向磁界を印加し、希土類合金粉末をパンチを用
いて圧縮する第２ステップを備える。
【００１０】請求項４に記載の粉末成形方法は、希土類
合金粉末を圧縮するためのパンチ面が凸部を有しかつ凸
部は面粗度Ｒａが１．０μｍ以下となる斜面を有するパ
ンチと、パンチが挿入される貫通孔を有するダイとを用
いる粉末成形方法であって、貫通孔に形成されるキャビ
ティ内に希土類合金粉末を充填する第１ステップ、およ
びキャビティに充填された希土類合金粉末に対して、パ
ンチによって圧縮される方向に垂直な方向かつ凸部の長
手方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向磁界を印加し、希土
類合金粉末をパンチを用いて圧縮する第２ステップを備
える。請求項５に記載の粉末成形方法は、請求項３また
は４に記載の粉末成形方法において、希土類合金粉末に
潤滑剤が添加されていることを特徴とする。請求項６に
記載の粉末成形方法は、請求項３または４に記載の粉末
成形方法において、希土類合金粉末が急冷法によって製
造されていることを特徴とする。
合金粉末を圧縮するためのパンチ面が凸部を有しかつ凸
部は面粗度Ｒａが１．０μｍ以下となる斜面を有するパ
ンチと、パンチが挿入される貫通孔を有するダイとを用
いる粉末成形方法であって、貫通孔に形成されるキャビ
ティ内に希土類合金粉末を充填する第１ステップ、およ
びキャビティに充填された希土類合金粉末に対して、パ
ンチによって圧縮される方向に垂直な方向かつ凸部の長
手方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向磁界を印加し、希土
類合金粉末をパンチを用いて圧縮する第２ステップを備
える。請求項５に記載の粉末成形方法は、請求項３また
は４に記載の粉末成形方法において、希土類合金粉末に
潤滑剤が添加されていることを特徴とする。請求項６に
記載の粉末成形方法は、請求項３または４に記載の粉末
成形方法において、希土類合金粉末が急冷法によって製
造されていることを特徴とする。
【００１１】請求項７に記載の粉末成形方法は、請求項
３または４に記載の粉末成形方法において、第２ステッ
プによる圧縮後の成形体密度が３．９０ｇ／ｃｍ3〜
４．６０ｇ／ｃｍ3とされることを特徴とする。請求項
８に記載の粉末成形方法は、請求項３または４に記載の
粉末成形方法において、パンチを含む一対の上下パンチ
を有し、第２ステップでは、上パンチと下パンチとの最
接近時における最短距離が１．７ｍｍ以上とされること
を特徴とする。
３または４に記載の粉末成形方法において、第２ステッ
プによる圧縮後の成形体密度が３．９０ｇ／ｃｍ3〜
４．６０ｇ／ｃｍ3とされることを特徴とする。請求項
８に記載の粉末成形方法は、請求項３または４に記載の
粉末成形方法において、パンチを含む一対の上下パンチ
を有し、第２ステップでは、上パンチと下パンチとの最
接近時における最短距離が１．７ｍｍ以上とされること
を特徴とする。
【００１２】請求項９に記載の粉末成形方法は、貫通孔
を有するダイと一対の上下パンチとを含み、上下パンチ
のうち少なくともいずれか一方が希土類合金粉末を圧縮
するためのパンチ面の端部に凸部を有する、金型を用い
る粉末成形方法であって、貫通孔に形成されるキャビテ
ィ内に希土類合金粉末を充填する第１ステップ、および
キャビティに充填された希土類合金粉末に対して、パン
チによって圧縮される方向に垂直な方向かつ凸部の長手
方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向磁界を印加し、希土類
合金粉末を上下パンチを用いて圧縮する第２ステップを
備え、第２ステップでは、上パンチと下パンチとの最接
近時における最短距離が１．７ｍｍ以上とされる。請求
項１０に記載の成形体は、請求項３または４に記載の粉
末成形方法によって製造される。
を有するダイと一対の上下パンチとを含み、上下パンチ
のうち少なくともいずれか一方が希土類合金粉末を圧縮
するためのパンチ面の端部に凸部を有する、金型を用い
る粉末成形方法であって、貫通孔に形成されるキャビテ
ィ内に希土類合金粉末を充填する第１ステップ、および
キャビティに充填された希土類合金粉末に対して、パン
チによって圧縮される方向に垂直な方向かつ凸部の長手
方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向磁界を印加し、希土類
合金粉末を上下パンチを用いて圧縮する第２ステップを
備え、第２ステップでは、上パンチと下パンチとの最接
近時における最短距離が１．７ｍｍ以上とされる。請求
項１０に記載の成形体は、請求項３または４に記載の粉
末成形方法によって製造される。
【００１３】請求項１１に記載の成形体は、希土類合金
粉末の成形体であって、凸状に形成される一方主面、凹
状に形成される他方主面、他方主面の端部から形成され
る傾斜面、および一方主面と傾斜面との間に１．７ｍｍ
以上の幅を有して形成される側面を備え、希土類合金粉
末が成形体の長手方向に配向されたことを特徴とする。
請求項１２に記載の成形体は、希土類合金粉末の成形体
であって、凸状に形成される一方主面、凹状に形成され
る他方主面、他方主面の端部から形成される傾斜面、お
よび一方主面と傾斜面との間に形成される側面を備え、
一方主面の最上部までの高さをＨ、側面の幅をＳとする
と、Ｓ／Ｈが０．１５以上とされ、かつ希土類合金粉末
が成形体の長手方向に配向されたことを特徴とする。
粉末の成形体であって、凸状に形成される一方主面、凹
状に形成される他方主面、他方主面の端部から形成され
る傾斜面、および一方主面と傾斜面との間に１．７ｍｍ
以上の幅を有して形成される側面を備え、希土類合金粉
末が成形体の長手方向に配向されたことを特徴とする。
請求項１２に記載の成形体は、希土類合金粉末の成形体
であって、凸状に形成される一方主面、凹状に形成され
る他方主面、他方主面の端部から形成される傾斜面、お
よび一方主面と傾斜面との間に形成される側面を備え、
一方主面の最上部までの高さをＨ、側面の幅をＳとする
と、Ｓ／Ｈが０．１５以上とされ、かつ希土類合金粉末
が成形体の長手方向に配向されたことを特徴とする。
【００１４】請求項１３に記載の焼結体は、請求項１１
に記載の成形体を焼結して得られる焼結体であって、凸
状に形成される一方主面、凹状に形成される他方主面、
他方主面の端部から形成される傾斜面、および一方主面
と傾斜面との間に１．４５ｍｍ以上の幅を有して形成さ
れる側面を備える。請求項１４に記載の焼結体は、請求
項１２に記載の成形体を焼結して得られる焼結体であっ
て、凸状に形成される一方主面、凹状に形成される他方
主面、他方主面の端部から形成される傾斜面、および一
方主面と傾斜面との間に形成される側面を備え、一方主
面の最上部までの高さをＨ、側面の幅をＳとすると、Ｓ
／Ｈが０．１５以上とされる。
に記載の成形体を焼結して得られる焼結体であって、凸
状に形成される一方主面、凹状に形成される他方主面、
他方主面の端部から形成される傾斜面、および一方主面
と傾斜面との間に１．４５ｍｍ以上の幅を有して形成さ
れる側面を備える。請求項１４に記載の焼結体は、請求
項１２に記載の成形体を焼結して得られる焼結体であっ
て、凸状に形成される一方主面、凹状に形成される他方
主面、他方主面の端部から形成される傾斜面、および一
方主面と傾斜面との間に形成される側面を備え、一方主
面の最上部までの高さをＨ、側面の幅をＳとすると、Ｓ
／Ｈが０．１５以上とされる。
【００１５】請求項１５に記載のボイスコイルモータ
は、請求項１３に記載の焼結体を用いたことを特徴とす
る。請求項１６に記載のボイスコイルモータは、請求項
１４に記載の焼結体を用いたことを特徴とする。
は、請求項１３に記載の焼結体を用いたことを特徴とす
る。請求項１６に記載のボイスコイルモータは、請求項
１４に記載の焼結体を用いたことを特徴とする。
【００１６】希土類合金粉末は、鋭利な形状をしており
流動性が悪い。したがって、成形時に振動等を与えたと
しても圧縮成形中に希土類合金粉末はキャビティ内で動
きにくく、成形体の密度を均一にすることは難しい。ま
た、圧縮成形時に、キャビティ内の希土類合金粉末に対
して、パンチの圧縮方向と垂直な方向であってパンチの
凸部の長手方向に配向磁界が印加される場合には、磁化
された磁粉同士の反発力によってキャビティ周縁部の粉
末密度が中央部よりも高くなる傾向にある。特に、希土
類合金粉末が０．５ＭＡ／ｍ以上で配向される場合に
は、希土類合金粉末相互の反発力が大きくなり、その結
果、キャビティ内部の密度分布が不均一になるととも
に、キャビティ周縁部近傍では密度が上昇しやすい。し
かし、請求項１に記載の粉末成形装置では、パンチ面の
端部に形成される凸部の先端の面取り幅を０．５ｍｍ以
下と小さくすることで、端部によって圧縮される希土類
合金粉末の量を減らすことができるため、端部における
希土類合金粉末の流動性が向上する。したがって、圧縮
成形時に、パンチ面の凸部の先端に位置するすなわち密
度の高い部分の希土類合金粉末に圧縮力が加わると、そ
の希土類合金粉末は、凸部の先端に滞留することなく凸
部の斜面に沿って密度の低い部分に移動する。その結
果、希土類合金粉末に上述のような配向磁界を印加する
場合であっても、均一な密度の成形体を得ることがで
き、密度の不均一から生じるひびや割れの発生を防止で
きる。請求項３に記載の粉末成形方法、請求項１０に記
載の成形体についても同様である。
流動性が悪い。したがって、成形時に振動等を与えたと
しても圧縮成形中に希土類合金粉末はキャビティ内で動
きにくく、成形体の密度を均一にすることは難しい。ま
た、圧縮成形時に、キャビティ内の希土類合金粉末に対
して、パンチの圧縮方向と垂直な方向であってパンチの
凸部の長手方向に配向磁界が印加される場合には、磁化
された磁粉同士の反発力によってキャビティ周縁部の粉
末密度が中央部よりも高くなる傾向にある。特に、希土
類合金粉末が０．５ＭＡ／ｍ以上で配向される場合に
は、希土類合金粉末相互の反発力が大きくなり、その結
果、キャビティ内部の密度分布が不均一になるととも
に、キャビティ周縁部近傍では密度が上昇しやすい。し
かし、請求項１に記載の粉末成形装置では、パンチ面の
端部に形成される凸部の先端の面取り幅を０．５ｍｍ以
下と小さくすることで、端部によって圧縮される希土類
合金粉末の量を減らすことができるため、端部における
希土類合金粉末の流動性が向上する。したがって、圧縮
成形時に、パンチ面の凸部の先端に位置するすなわち密
度の高い部分の希土類合金粉末に圧縮力が加わると、そ
の希土類合金粉末は、凸部の先端に滞留することなく凸
部の斜面に沿って密度の低い部分に移動する。その結
果、希土類合金粉末に上述のような配向磁界を印加する
場合であっても、均一な密度の成形体を得ることがで
き、密度の不均一から生じるひびや割れの発生を防止で
きる。請求項３に記載の粉末成形方法、請求項１０に記
載の成形体についても同様である。
【００１７】請求項２に記載の粉末成形装置では、斜面
の面粗度Ｒａを１．０μｍ以下とすることで、圧縮成形
時の希土類合金粉末の流動性を高めることができる。し
たがって、たとえばパンチ面の凸部先端のような密度の
高い部分にある希土類合金粉末は、斜面に沿って密度の
低い部分に移動する。その結果、キャビティ内での希土
類合金粉末の密度の均一性を増すことができる。したが
って、希土類合金粉末に上述のような配向磁界を印加す
る場合であっても、密度の均一性が高い成形体を得るこ
とができ、密度の不均一から生じるひびや割れの発生を
防止できる。請求項４に記載の粉末成形方法、請求項１
０に記載の成形体についても同様である。
の面粗度Ｒａを１．０μｍ以下とすることで、圧縮成形
時の希土類合金粉末の流動性を高めることができる。し
たがって、たとえばパンチ面の凸部先端のような密度の
高い部分にある希土類合金粉末は、斜面に沿って密度の
低い部分に移動する。その結果、キャビティ内での希土
類合金粉末の密度の均一性を増すことができる。したが
って、希土類合金粉末に上述のような配向磁界を印加す
る場合であっても、密度の均一性が高い成形体を得るこ
とができ、密度の不均一から生じるひびや割れの発生を
防止できる。請求項４に記載の粉末成形方法、請求項１
０に記載の成形体についても同様である。
【００１８】希土類合金粉末に潤滑剤が添加されると流
動性がいっそう悪くなる。しかし、この発明は、希土類
合金粉末の流動性を向上できるので、請求項５に記載す
るように潤滑剤が添加される場合であってもキャビティ
内での粉末の密度の均一性を向上できる。希土類合金粉
末が急冷法によって作成されると、希土類合金粉末の粒
度分布が狭くてシャープになるため流動性が極めて悪く
なる。しかし、この発明は、希土類合金粉末の流動性を
向上できるので、請求項６に記載するように希土類合金
粉末が急冷法で作成される場合であってもキャビティ内
での粉末の密度の均一性を向上できる。
動性がいっそう悪くなる。しかし、この発明は、希土類
合金粉末の流動性を向上できるので、請求項５に記載す
るように潤滑剤が添加される場合であってもキャビティ
内での粉末の密度の均一性を向上できる。希土類合金粉
末が急冷法によって作成されると、希土類合金粉末の粒
度分布が狭くてシャープになるため流動性が極めて悪く
なる。しかし、この発明は、希土類合金粉末の流動性を
向上できるので、請求項６に記載するように希土類合金
粉末が急冷法で作成される場合であってもキャビティ内
での粉末の密度の均一性を向上できる。
【００１９】請求項７に記載するように、圧縮成形後の
成形体密度を３．９０ｇ／ｃｍ3〜４．６０ｇ／ｃｍ3と
すると、必要な成形体強度を得ることができるととも
に、磁石特性のよい希土類磁石を得ることができる。
成形体密度を３．９０ｇ／ｃｍ3〜４．６０ｇ／ｃｍ3と
すると、必要な成形体強度を得ることができるととも
に、磁石特性のよい希土類磁石を得ることができる。
【００２０】請求項８、９に記載の粉末成形方法では、
圧縮成形後の成形体の側面が１．７ｍｍ幅以上にできる
ので、成形体の側面に生じるひびや割れの発生を低減で
きる。
圧縮成形後の成形体の側面が１．７ｍｍ幅以上にできる
ので、成形体の側面に生じるひびや割れの発生を低減で
きる。
【００２１】請求項１１に記載の成形体では、成形体の
側面が１．７ｍｍ以上の幅を有する。また、請求項１２
に記載の成形体では、高さＨに対する側面の幅Ｓの比Ｓ
／Ｈが０．１５以上になるように成形体に側面が形成さ
れる。したがって、成形体を構成する希土類合金粉末が
成形体の長手方向に配向されている場合であっても、側
面における密度の極度の上昇を抑制することができ、他
の部分との密度差を小さくできる。その結果、成形体の
側面で生じるひびや割れの発生を低減できる。請求項１
３に記載の焼結体では、圧縮成形時の成形体には１．７
ｍｍ幅以上の側面が形成されていることになる。また、
請求項１４に記載の焼結体では、圧縮成形時の成形体に
おいても、高さＨに対する側面の幅Ｓの比Ｓ／Ｈが０．
１５以上になるように側面が形成されていることにな
る。したがって、成形体の側面で生じるひびや割れの発
生を低減できる。その結果、製造工程での歩留まりを向
上でき、焼結体の生産性を向上できる。上述のようにし
て得られた焼結体は、ひびや割れによる不良発生が少な
いので、請求項１５、１６に記載するようにそのような
焼結体を用いることによって、品質が安定したボイスコ
イルモータが得られる。
側面が１．７ｍｍ以上の幅を有する。また、請求項１２
に記載の成形体では、高さＨに対する側面の幅Ｓの比Ｓ
／Ｈが０．１５以上になるように成形体に側面が形成さ
れる。したがって、成形体を構成する希土類合金粉末が
成形体の長手方向に配向されている場合であっても、側
面における密度の極度の上昇を抑制することができ、他
の部分との密度差を小さくできる。その結果、成形体の
側面で生じるひびや割れの発生を低減できる。請求項１
３に記載の焼結体では、圧縮成形時の成形体には１．７
ｍｍ幅以上の側面が形成されていることになる。また、
請求項１４に記載の焼結体では、圧縮成形時の成形体に
おいても、高さＨに対する側面の幅Ｓの比Ｓ／Ｈが０．
１５以上になるように側面が形成されていることにな
る。したがって、成形体の側面で生じるひびや割れの発
生を低減できる。その結果、製造工程での歩留まりを向
上でき、焼結体の生産性を向上できる。上述のようにし
て得られた焼結体は、ひびや割れによる不良発生が少な
いので、請求項１５、１６に記載するようにそのような
焼結体を用いることによって、品質が安定したボイスコ
イルモータが得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について説明する。図１を参照して、この発
明の一実施形態の粉末成形装置１０は、筐体状のフレー
ム１２を含む。フレーム１２内の下部および上部には、
それぞれ水平方向にパンチ固定テーブル１４およびプレ
ート１６が配置される。また、フレーム１２内には圧縮
成形用の金型１８が設けられる。金型１８は、たとえば
ボイスコイルモータ等に使用される希土類磁石の成形体
８８（後述）を形成するために用いられる。金型１８は
貫通孔２０を有するダイ２２、貫通孔２０にあらかじめ
挿入される下パンチ２４、および貫通孔２０に挿入可能
な上パンチ２６を含む。ダイ２２の貫通孔２０にキャビ
ティ２７が形成される。
の実施形態について説明する。図１を参照して、この発
明の一実施形態の粉末成形装置１０は、筐体状のフレー
ム１２を含む。フレーム１２内の下部および上部には、
それぞれ水平方向にパンチ固定テーブル１４およびプレ
ート１６が配置される。また、フレーム１２内には圧縮
成形用の金型１８が設けられる。金型１８は、たとえば
ボイスコイルモータ等に使用される希土類磁石の成形体
８８（後述）を形成するために用いられる。金型１８は
貫通孔２０を有するダイ２２、貫通孔２０にあらかじめ
挿入される下パンチ２４、および貫通孔２０に挿入可能
な上パンチ２６を含む。ダイ２２の貫通孔２０にキャビ
ティ２７が形成される。
【００２３】ダイ２２はダイセット２８および３０にセ
ットされ、ダイセット３０上にはフィーダーボックス３
２が配置される。フィーダーボックス３２内には希土類
合金粉末等の粉末３４が収納され、フィーダーボックス
３２はシリンダロッド３６を介して油圧シリンダ３８に
接続される。したがって、フィーダーボックス３２は、
油圧シリンダ３８によって貫通孔２０に対して進退可能
とされる。ダイセット２８、３０の下面にはそれぞれガ
イドポスト４０を介してダイセット連結板４２が取り付
けられる。ダイセット連結板４２はシリンダロッド４４
を介して下部油圧シリンダ４６に接続される。したがっ
て、ダイ２２およびダイセット２８、３０は下部油圧シ
リンダ４６によって上下方向に移動可能とされる。シリ
ンダロッド４４の伸縮量すなわちダイ２２の位置はリニ
アスケール４８によって測定され、その測定値に基づい
て下部油圧シリンダ４６の動作が制御される。
ットされ、ダイセット３０上にはフィーダーボックス３
２が配置される。フィーダーボックス３２内には希土類
合金粉末等の粉末３４が収納され、フィーダーボックス
３２はシリンダロッド３６を介して油圧シリンダ３８に
接続される。したがって、フィーダーボックス３２は、
油圧シリンダ３８によって貫通孔２０に対して進退可能
とされる。ダイセット２８、３０の下面にはそれぞれガ
イドポスト４０を介してダイセット連結板４２が取り付
けられる。ダイセット連結板４２はシリンダロッド４４
を介して下部油圧シリンダ４６に接続される。したがっ
て、ダイ２２およびダイセット２８、３０は下部油圧シ
リンダ４６によって上下方向に移動可能とされる。シリ
ンダロッド４４の伸縮量すなわちダイ２２の位置はリニ
アスケール４８によって測定され、その測定値に基づい
て下部油圧シリンダ４６の動作が制御される。
【００２４】下パンチ２４はベースプレート５０上に設
けられ、ベースプレート５０は支柱５２を介してパンチ
固定テーブル１４上に配置される。このようにして、下
パンチ２４は固定される。上パンチ２６の上端は上パン
チプレート５４に取り付けられる。上パンチプレート５
４はシリンダロッド５６を介して上部油圧シリンダ５８
に接続される。上部油圧シリンダ５８はプレート１６上
に配置される。また、上パンチプレート５４の両端近傍
にはガイドポスト６０が挿通される。したがって、上パ
ンチプレート５４は、ガイドポスト６０に案内されなが
ら上部油圧シリンダ５８によって上下方向に移動可能と
される。上パンチプレート５４の伸縮量すなわち上パン
チ２６の位置はリニアスケール６２によって測定され、
その測定値に基づいて上部油圧シリンダ５８の動作が制
御される。
けられ、ベースプレート５０は支柱５２を介してパンチ
固定テーブル１４上に配置される。このようにして、下
パンチ２４は固定される。上パンチ２６の上端は上パン
チプレート５４に取り付けられる。上パンチプレート５
４はシリンダロッド５６を介して上部油圧シリンダ５８
に接続される。上部油圧シリンダ５８はプレート１６上
に配置される。また、上パンチプレート５４の両端近傍
にはガイドポスト６０が挿通される。したがって、上パ
ンチプレート５４は、ガイドポスト６０に案内されなが
ら上部油圧シリンダ５８によって上下方向に移動可能と
される。上パンチプレート５４の伸縮量すなわち上パン
チ２６の位置はリニアスケール６２によって測定され、
その測定値に基づいて上部油圧シリンダ５８の動作が制
御される。
【００２５】また、キャビティ２７内に充填された粉末
３４に配向磁界を印加できるように、ダイ２２の近傍に
は、一対のポールピース６４およびポールピース６４に
巻回されるコイル６６が設けられる。このような粉末成
形装置１０において注目すべきは、上パンチ２６および
下パンチ２４である。上パンチ２６および下パンチ２４
は、たとえば、硬度がＨＲＡで７５以上９３以下であり
組成としてはＭｏ：１．６ｗｔ％、Ｎｉ：２０ｗｔ％、
残部ＷＣを含むＷＣ−Ｎｉ系の超硬合金等によって構成
される。ここで、超硬合金は、周期律表第ＩＶａ族、Ｖ
ａ族、ＶＩａ族に属する９種類の元素のうち少なくとも
１つの元素を含む炭化物を対象とし、これら炭化物粉末
をＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｎ等の鉄属金属、または
それらの合金を用いて焼結結合した合金をいう。超硬合
金としては、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃ
ｏ系、またはＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系の合金を用
いることもできる。
３４に配向磁界を印加できるように、ダイ２２の近傍に
は、一対のポールピース６４およびポールピース６４に
巻回されるコイル６６が設けられる。このような粉末成
形装置１０において注目すべきは、上パンチ２６および
下パンチ２４である。上パンチ２６および下パンチ２４
は、たとえば、硬度がＨＲＡで７５以上９３以下であり
組成としてはＭｏ：１．６ｗｔ％、Ｎｉ：２０ｗｔ％、
残部ＷＣを含むＷＣ−Ｎｉ系の超硬合金等によって構成
される。ここで、超硬合金は、周期律表第ＩＶａ族、Ｖ
ａ族、ＶＩａ族に属する９種類の元素のうち少なくとも
１つの元素を含む炭化物を対象とし、これら炭化物粉末
をＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｎ等の鉄属金属、または
それらの合金を用いて焼結結合した合金をいう。超硬合
金としては、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃ
ｏ系、またはＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系の合金を用
いることもできる。
【００２６】また、上パンチ２６および下パンチ２４と
して合金鋼が用いられてもよい。ここで合金鋼は、Ｆｅ
−Ｃを主体とするもので、高速度鋼、高マンガン鋼、ダ
イス鋼等を指し、所定の硬度を有していればよい。この
ように上パンチ２６および下パンチ２４を硬度がＨＲＡ
で７５以上９３以下の超硬合金や合金鋼によって構成す
ることによって、靭性と若干の弾性があるため、鋭利な
形状に加工しても割れや欠けを防止できる。
して合金鋼が用いられてもよい。ここで合金鋼は、Ｆｅ
−Ｃを主体とするもので、高速度鋼、高マンガン鋼、ダ
イス鋼等を指し、所定の硬度を有していればよい。この
ように上パンチ２６および下パンチ２４を硬度がＨＲＡ
で７５以上９３以下の超硬合金や合金鋼によって構成す
ることによって、靭性と若干の弾性があるため、鋭利な
形状に加工しても割れや欠けを防止できる。
【００２７】図２を参照して、下パンチ２４は下パンチ
本体６８を含む。下パンチ本体６８の上端には粉末３４
を圧縮するためのパンチ面７０が形成される。パンチ面
７０は、中央長手方向に略円弧状の凸部７２、両端長手
方向にそれぞれ鍔状の凸部７４を含む。その結果、凸部
７２と凸部７４との間には長手方向に延びる溝部７６が
形成される。さらに、図３を参照して、凸部７４の先端
７８について説明する。凸部７４の先端７８は面取り処
理されている。点線８０は、面取り処理前の凸部７４の
先端を示す。点線８０で示す先端を面取りして、半径Ｒ
の曲面状の先端７８が形成される。なお、凸部７４は、
斜面を有するように形成され、境界Ｘ１より上側が曲面
状に、下側が平面状に形成される。また、面取り幅ｈ
は、境界Ｘ１からパンチ側面８２までの最短距離をい
う。この実施形態では、面取り幅ｈは０．５ｍｍ以下と
する。なお、面取り幅ｈは０．１ｍｍ以下であることが
より好ましい。破損防止のためには、０．０２ｍｍ〜
０．０５ｍｍの面取りを施すことが望ましい。
本体６８を含む。下パンチ本体６８の上端には粉末３４
を圧縮するためのパンチ面７０が形成される。パンチ面
７０は、中央長手方向に略円弧状の凸部７２、両端長手
方向にそれぞれ鍔状の凸部７４を含む。その結果、凸部
７２と凸部７４との間には長手方向に延びる溝部７６が
形成される。さらに、図３を参照して、凸部７４の先端
７８について説明する。凸部７４の先端７８は面取り処
理されている。点線８０は、面取り処理前の凸部７４の
先端を示す。点線８０で示す先端を面取りして、半径Ｒ
の曲面状の先端７８が形成される。なお、凸部７４は、
斜面を有するように形成され、境界Ｘ１より上側が曲面
状に、下側が平面状に形成される。また、面取り幅ｈ
は、境界Ｘ１からパンチ側面８２までの最短距離をい
う。この実施形態では、面取り幅ｈは０．５ｍｍ以下と
する。なお、面取り幅ｈは０．１ｍｍ以下であることが
より好ましい。破損防止のためには、０．０２ｍｍ〜
０．０５ｍｍの面取りを施すことが望ましい。
【００２８】図２に戻って、上パンチ２６は上パンチ本
体８４を含む。上パンチ本体８４の下端には粉末３４を
圧縮するための凹状のパンチ面８６が形成される。ま
た、上パンチ２６のパンチ面８６および下パンチ２４の
パンチ面７０は、面粗度Ｒａが１μｍ以下となるように
表面処理されている。なお、この実施形態では、少なく
ともパンチ面７０の凸部７４の一部の面粗度Ｒａが１μ
ｍ以下となるように表面処理されていればよい。ここで
上パンチ２６および下パンチ２４に合金鋼を用いる場
合、表面処理のコーテイングとして、ＴｉＮコーテイン
グ、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コーテイン
グを施すことで、研磨性の強いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉
末に対して耐久性を高めることができる。また上パンチ
２６および下パンチ２４として、超硬合金を用いる場合
にも、上述と同様の表面処理をすることで耐久性が改善
される。なお、このような表面処理は、上述の上下パン
チ２６、２４が逆に構成された場合においても適用でき
る。
体８４を含む。上パンチ本体８４の下端には粉末３４を
圧縮するための凹状のパンチ面８６が形成される。ま
た、上パンチ２６のパンチ面８６および下パンチ２４の
パンチ面７０は、面粗度Ｒａが１μｍ以下となるように
表面処理されている。なお、この実施形態では、少なく
ともパンチ面７０の凸部７４の一部の面粗度Ｒａが１μ
ｍ以下となるように表面処理されていればよい。ここで
上パンチ２６および下パンチ２４に合金鋼を用いる場
合、表面処理のコーテイングとして、ＴｉＮコーテイン
グ、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コーテイン
グを施すことで、研磨性の強いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉
末に対して耐久性を高めることができる。また上パンチ
２６および下パンチ２４として、超硬合金を用いる場合
にも、上述と同様の表面処理をすることで耐久性が改善
される。なお、このような表面処理は、上述の上下パン
チ２６、２４が逆に構成された場合においても適用でき
る。
【００２９】また、粉末３４として用いられる希土類合
金粉末は、つぎのようにして作成される。まず、急冷法
による合金の作成法として米国特許第５，３８３，９７
８号に示されるようなストリップキャスト法を用いて、
鋳片が作成される。具体的には、公知の方法によって製
造された、Ｎｄ：３０ｗｔ％、Ｂ：１．０ｗｔ％、Ｄ
ｙ：１．２ｗｔ％、Ａｌ：０．２ｗｔ％、Ｃｏ：０．９
ｗｔ％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成の合
金が高周波溶解により溶湯とされる。この溶湯が１，３
５０゜Ｃに保持された後、ロール周速度を約１ｍ／秒、
冷却速度５００゜Ｃ／秒、過冷度２００゜Ｃの条件で、
単ロール上で急冷され、厚さ０．３ｍｍのフレーク状合
金鋳塊が得られる。なお、急冷法における冷却速度とし
ては１０2°Ｃ／秒〜１０4°Ｃ／秒を採用できる。
金粉末は、つぎのようにして作成される。まず、急冷法
による合金の作成法として米国特許第５，３８３，９７
８号に示されるようなストリップキャスト法を用いて、
鋳片が作成される。具体的には、公知の方法によって製
造された、Ｎｄ：３０ｗｔ％、Ｂ：１．０ｗｔ％、Ｄ
ｙ：１．２ｗｔ％、Ａｌ：０．２ｗｔ％、Ｃｏ：０．９
ｗｔ％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成の合
金が高周波溶解により溶湯とされる。この溶湯が１，３
５０゜Ｃに保持された後、ロール周速度を約１ｍ／秒、
冷却速度５００゜Ｃ／秒、過冷度２００゜Ｃの条件で、
単ロール上で急冷され、厚さ０．３ｍｍのフレーク状合
金鋳塊が得られる。なお、急冷法における冷却速度とし
ては１０2°Ｃ／秒〜１０4°Ｃ／秒を採用できる。
【００３０】つぎに、合金インゴットが、水素吸蔵法に
よって粗粉砕された後、ジェットミルを用いて窒素ガス
雰囲気中で微粉砕され、平均粒径３．５μｍの合金粉末
が得られる。このような希土類合金粉末には潤滑剤が添
加される。この場合、たとえば、潤滑剤として脂肪酸エ
ステル、溶剤として石油系溶剤が用いられる。そして、
希土類合金粉末に対して、脂肪酸エステルを石油系溶剤
で希釈したものが０．３ｗｔ％（潤滑剤ベース）添加混
合され、潤滑剤が希土類合金粉末の表面に被覆される。
よって粗粉砕された後、ジェットミルを用いて窒素ガス
雰囲気中で微粉砕され、平均粒径３．５μｍの合金粉末
が得られる。このような希土類合金粉末には潤滑剤が添
加される。この場合、たとえば、潤滑剤として脂肪酸エ
ステル、溶剤として石油系溶剤が用いられる。そして、
希土類合金粉末に対して、脂肪酸エステルを石油系溶剤
で希釈したものが０．３ｗｔ％（潤滑剤ベース）添加混
合され、潤滑剤が希土類合金粉末の表面に被覆される。
【００３１】つぎに、図４を参照して、粉末成形装置１
０の動作について説明する。最初は、前回の成形動作を
終了したときと同じ状態にあり、図４（ａ）に示すよう
に、ダイ２２は下降端に位置しているとともに、上パン
チ２６は上昇端に位置している。そして、図４（ｂ）に
示すように、フィーダーボックス３２が貫通孔２０側に
スライドし、図４（ｃ）に示すように、フィーダーボッ
クス３２は貫通孔１２の真上に位置したときに停止す
る。その後、図４（ｄ）に示すように、ダイ２２が上昇
し始め、貫通孔２０上部にキャビティ２７が形成され、
フィーダーボックス３２内の粉末３４がキャビティ２７
内に落下する。ついで、図４（ｅ）に示すように、ダイ
２２が上昇端に達すると、フィーダーボックス３２がキ
ャビティ２７上から退避する。このとき、フィーダーボ
ックス３２の下端で粉末３４がすりきられる。そして、
図４（ｆ）に示すように、上パンチ２６が下降して貫通
孔２０（キャビティ２７）に挿入され、キャビティ２７
内の粉末３４に配向磁界が印加されかつ粉末３４が上パ
ンチ２６と下パンチ２４とによって圧縮成形されること
で、成形体８８が形成される。圧縮成形が終了すると、
図４（ｇ）に示すように、上パンチ２６が上昇するとと
もにダイ２２が下降して成形体８８が取り出される。
０の動作について説明する。最初は、前回の成形動作を
終了したときと同じ状態にあり、図４（ａ）に示すよう
に、ダイ２２は下降端に位置しているとともに、上パン
チ２６は上昇端に位置している。そして、図４（ｂ）に
示すように、フィーダーボックス３２が貫通孔２０側に
スライドし、図４（ｃ）に示すように、フィーダーボッ
クス３２は貫通孔１２の真上に位置したときに停止す
る。その後、図４（ｄ）に示すように、ダイ２２が上昇
し始め、貫通孔２０上部にキャビティ２７が形成され、
フィーダーボックス３２内の粉末３４がキャビティ２７
内に落下する。ついで、図４（ｅ）に示すように、ダイ
２２が上昇端に達すると、フィーダーボックス３２がキ
ャビティ２７上から退避する。このとき、フィーダーボ
ックス３２の下端で粉末３４がすりきられる。そして、
図４（ｆ）に示すように、上パンチ２６が下降して貫通
孔２０（キャビティ２７）に挿入され、キャビティ２７
内の粉末３４に配向磁界が印加されかつ粉末３４が上パ
ンチ２６と下パンチ２４とによって圧縮成形されること
で、成形体８８が形成される。圧縮成形が終了すると、
図４（ｇ）に示すように、上パンチ２６が上昇するとと
もにダイ２２が下降して成形体８８が取り出される。
【００３２】ここで、図４（ｆ）に示す圧縮成形時のキ
ャビティ２７内の状態について、図５を参照して説明す
る。図５に示すように、上パンチ２６と下パンチ２４と
はダイ２２の貫通孔２０にそれぞれ上下方向から挿入さ
れている。そして、粉末３４は、ダイ２２と上パンチ２
６と下パンチ２４とによって圧縮成形される。このと
き、図５において紙面に対して垂直な方向、すなわち、
上下パンチ２６、２４によって圧縮される方向に垂直な
方向であって、図６の矢印Ｃで示すように、成形体８８
の長手方向（凸部７４の長手方向）に、０．５ＭＡ／ｍ
以上の配向磁界が印加され、凸部７４の上方はキャビテ
ィ２７の中心部より粉末密度が大きくなる。
ャビティ２７内の状態について、図５を参照して説明す
る。図５に示すように、上パンチ２６と下パンチ２４と
はダイ２２の貫通孔２０にそれぞれ上下方向から挿入さ
れている。そして、粉末３４は、ダイ２２と上パンチ２
６と下パンチ２４とによって圧縮成形される。このと
き、図５において紙面に対して垂直な方向、すなわち、
上下パンチ２６、２４によって圧縮される方向に垂直な
方向であって、図６の矢印Ｃで示すように、成形体８８
の長手方向（凸部７４の長手方向）に、０．５ＭＡ／ｍ
以上の配向磁界が印加され、凸部７４の上方はキャビテ
ィ２７の中心部より粉末密度が大きくなる。
【００３３】図５の矢印Ｐに示すように、凸部７４の上
方に位置する粉末３４は、上パンチ２６が下方へ移動す
るにともなって、溝部７６に向かって移動する。このと
き、凸部７４の先端７８は、面取り幅ｈが０．５ｍｍ以
下に形成されることによって粉末３４の流動性が向上す
るので、凸部７４の上方に位置する粉末３４は、凸部７
４の上部に滞留することなく、凸部７４の表面に沿って
円滑に下方に移動する。特に、凸部７４の面粗度Ｒａが
１．０μｍ以下となるように表面処理されているので、
粉末３４を凸部７４に沿って円滑に下方に移動すること
ができる。したがって、特に先端７８を含む凸部７４近
傍では、粉末３４の密度分布を均一にすることができ
る。その結果、均一な密度の成形体８８を得ることがで
き、密度の不均一さから生じるひびや割れの発生を防止
できる。したがって、流動性が悪くなる潤滑剤が添加さ
れている希土類合金粉末を用いる場合や、流動性が極め
て悪くなる急冷法によって作成された希土類合金粉末を
用いる場合であっても、成形体密度の均一性を向上でき
る。また、粉末３４に０．５ＭＡ／ｍ以上で配向磁界を
印加する場合であっても、キャビティ２７内における粉
末３４の密度の差を小さくできる。
方に位置する粉末３４は、上パンチ２６が下方へ移動す
るにともなって、溝部７６に向かって移動する。このと
き、凸部７４の先端７８は、面取り幅ｈが０．５ｍｍ以
下に形成されることによって粉末３４の流動性が向上す
るので、凸部７４の上方に位置する粉末３４は、凸部７
４の上部に滞留することなく、凸部７４の表面に沿って
円滑に下方に移動する。特に、凸部７４の面粗度Ｒａが
１．０μｍ以下となるように表面処理されているので、
粉末３４を凸部７４に沿って円滑に下方に移動すること
ができる。したがって、特に先端７８を含む凸部７４近
傍では、粉末３４の密度分布を均一にすることができ
る。その結果、均一な密度の成形体８８を得ることがで
き、密度の不均一さから生じるひびや割れの発生を防止
できる。したがって、流動性が悪くなる潤滑剤が添加さ
れている希土類合金粉末を用いる場合や、流動性が極め
て悪くなる急冷法によって作成された希土類合金粉末を
用いる場合であっても、成形体密度の均一性を向上でき
る。また、粉末３４に０．５ＭＡ／ｍ以上で配向磁界を
印加する場合であっても、キャビティ２７内における粉
末３４の密度の差を小さくできる。
【００３４】上述のようにして成形された成形体８８を
図６に示す。成形体８８は、断面略円弧状に形成され、
凸状の上面９０、凹状の下面９２、下面９２の両端から
斜め上方に形成される傾斜面９４、上面９０の両端と傾
斜面９４の一端との間に形成される側面９６、および略
円弧状の端面１００を含む。上面９０は上パンチ２６の
パンチ面８６によって形成され、下面９２は下パンチ２
４のパンチ面７０の凸部７２によって形成され、傾斜面
９４は下パンチ２４のパンチ面７０の凸部７４によって
形成され、側面９６および端面１００はダイ２２の貫通
孔２０の壁面によって形成される。
図６に示す。成形体８８は、断面略円弧状に形成され、
凸状の上面９０、凹状の下面９２、下面９２の両端から
斜め上方に形成される傾斜面９４、上面９０の両端と傾
斜面９４の一端との間に形成される側面９６、および略
円弧状の端面１００を含む。上面９０は上パンチ２６の
パンチ面８６によって形成され、下面９２は下パンチ２
４のパンチ面７０の凸部７２によって形成され、傾斜面
９４は下パンチ２４のパンチ面７０の凸部７４によって
形成され、側面９６および端面１００はダイ２２の貫通
孔２０の壁面によって形成される。
【００３５】ここで、側面９６付近では、図５を参照し
た上述の説明からわかるように、粉末３４の密度分布が
均一化されている。したがって、図１６に示す密度分布
の不均一な従来の成形体８とは異なり、ひび割れＡを生
じることはほとんどない。また、圧縮成形後の成形体８
８の密度を３．９０ｇ／ｃｍ3〜４．６０ｇ／ｃｍ3とす
ることで、必要な成形体強度を得ることができるととも
に、磁石特性のよい希土類磁石を得ることができる。密
度が３．９０ｇ／ｃｍ3以下では成形体強度が小さいの
で成形体８８をハンドリングしにくく、一方、密度が
４．６０ｇ／ｃｍ3以上では成形体８８の圧縮率が高く
なり配向が乱れてしまう。
た上述の説明からわかるように、粉末３４の密度分布が
均一化されている。したがって、図１６に示す密度分布
の不均一な従来の成形体８とは異なり、ひび割れＡを生
じることはほとんどない。また、圧縮成形後の成形体８
８の密度を３．９０ｇ／ｃｍ3〜４．６０ｇ／ｃｍ3とす
ることで、必要な成形体強度を得ることができるととも
に、磁石特性のよい希土類磁石を得ることができる。密
度が３．９０ｇ／ｃｍ3以下では成形体強度が小さいの
で成形体８８をハンドリングしにくく、一方、密度が
４．６０ｇ／ｃｍ3以上では成形体８８の圧縮率が高く
なり配向が乱れてしまう。
【００３６】つぎに、両パンチの面取り幅ｈとひび発生
率との関係を示す実験結果を図７に示す。この実験例で
は、上面９０の横幅Ｗが５２．２２ｍｍ、上面９０の最
上部までの高さＨが３０．２ｍｍ、成形体８８の厚みＤ
が２５．０４ｍｍ、側面９６の幅Ｓが７．５５ｍｍとさ
れた。パンチ面７０の凸部７４の面粗度Ｒａは０．０３
３μｍとされた。粉末３４として平均粒径が３．５μｍ
の希土類合金粉末が用いられ、圧縮後の成形体密度は
４．１ｇ／ｃｍ3とされた。
率との関係を示す実験結果を図７に示す。この実験例で
は、上面９０の横幅Ｗが５２．２２ｍｍ、上面９０の最
上部までの高さＨが３０．２ｍｍ、成形体８８の厚みＤ
が２５．０４ｍｍ、側面９６の幅Ｓが７．５５ｍｍとさ
れた。パンチ面７０の凸部７４の面粗度Ｒａは０．０３
３μｍとされた。粉末３４として平均粒径が３．５μｍ
の希土類合金粉末が用いられ、圧縮後の成形体密度は
４．１ｇ／ｃｍ3とされた。
【００３７】面取り幅ｈが０．０５ｍｍ〜０．５０ｍｍ
までの間のひび発生率は、平均で０．２％であったが、
面取り幅ｈが０．６０ｍｍでのひび発生率は０．４％と
なり、面取り幅ｈが０．７０ｍｍでのひび発生率は１．
４３％、面取り幅ｈが１．００ｍｍでのひび発生率は
２．３６％となった。したがって、面取り幅ｈは０．５
０ｍｍ以下とすることが好ましい。また、面取り幅ｈが
０．１０ｍｍのときのひび発生率は０．１％、面取り幅
ｈが０．０５ｍｍのときのひび発生率は０％であったこ
とから、面取り幅ｈを０．１０ｍｍ以下とすることがさ
らに好ましく、さらに０．０５ｍｍ以下の面取り幅とす
ることがより好ましい。
までの間のひび発生率は、平均で０．２％であったが、
面取り幅ｈが０．６０ｍｍでのひび発生率は０．４％と
なり、面取り幅ｈが０．７０ｍｍでのひび発生率は１．
４３％、面取り幅ｈが１．００ｍｍでのひび発生率は
２．３６％となった。したがって、面取り幅ｈは０．５
０ｍｍ以下とすることが好ましい。また、面取り幅ｈが
０．１０ｍｍのときのひび発生率は０．１％、面取り幅
ｈが０．０５ｍｍのときのひび発生率は０％であったこ
とから、面取り幅ｈを０．１０ｍｍ以下とすることがさ
らに好ましく、さらに０．０５ｍｍ以下の面取り幅とす
ることがより好ましい。
【００３８】さらに、面粗度Ｒａとひび発生率との関係
を示す実験結果を図８に示す。この実験例では、上面９
０の横幅Ｗが５２．２２ｍｍ、上面９０の最上部までの
高さＨが３０．２ｍｍ、成形体８８の厚みＤが２５．０
４ｍｍ、側面９６の幅Ｓが７．５５ｍｍとされた。両パ
ンチの面取り幅ｈは０．０５ｍｍとされた。粉末３４と
して平均粒径が３．５μｍの希土類合金粉末が用いら
れ、圧縮後の成形体密度は４．１ｇ／ｃｍ3とされた。
を示す実験結果を図８に示す。この実験例では、上面９
０の横幅Ｗが５２．２２ｍｍ、上面９０の最上部までの
高さＨが３０．２ｍｍ、成形体８８の厚みＤが２５．０
４ｍｍ、側面９６の幅Ｓが７．５５ｍｍとされた。両パ
ンチの面取り幅ｈは０．０５ｍｍとされた。粉末３４と
して平均粒径が３．５μｍの希土類合金粉末が用いら
れ、圧縮後の成形体密度は４．１ｇ／ｃｍ3とされた。
【００３９】面粗度Ｒａが０．０５μｍ〜０．５２μｍ
の間のひび発生率は、０．４％以下であり、面粗度Ｒａ
が１．００μｍでのひび発生率は０．８％である。しか
し、面粗度Ｒａが１．００μｍを越えると急激にひび発
生率は高くなり、たとえば面粗度Ｒａが２．４５μｍで
のひび発生率は２、５％、面粗度Ｒａが３．１８μｍで
のひび発生率は３．５％となっている．したがって、面
粗度Ｒａは、１．００μｍ以下とすることが好ましい。
また、面粗度Ｒａを０．５２μｍ以下とすることがさら
に好ましい。
の間のひび発生率は、０．４％以下であり、面粗度Ｒａ
が１．００μｍでのひび発生率は０．８％である。しか
し、面粗度Ｒａが１．００μｍを越えると急激にひび発
生率は高くなり、たとえば面粗度Ｒａが２．４５μｍで
のひび発生率は２、５％、面粗度Ｒａが３．１８μｍで
のひび発生率は３．５％となっている．したがって、面
粗度Ｒａは、１．００μｍ以下とすることが好ましい。
また、面粗度Ｒａを０．５２μｍ以下とすることがさら
に好ましい。
【００４０】なお、凸部７４の代わりに図９に示すよう
な凸部７４ａを有する下パンチ２４ａが用いられてもよ
い。下パンチ２４ａの凸部７４ａでは、面取りされた曲
面状の先端７８ａと傾斜した平面部１０２との間に、平
面部１０２よりも緩やかな傾斜した平面部１０４が形成
される。この場合、凸部７４ａの先端側が一旦、平面部
１０４を形成するように面処理される。図９における点
線８０ａは、このような平面部１０４が形成された後で
あり面取り処理前の凸部７４ａの先端を示す。点線８０
ａで示す先端を面取りして半径Ｒの曲面状の先端７８ａ
が形成される。
な凸部７４ａを有する下パンチ２４ａが用いられてもよ
い。下パンチ２４ａの凸部７４ａでは、面取りされた曲
面状の先端７８ａと傾斜した平面部１０２との間に、平
面部１０２よりも緩やかな傾斜した平面部１０４が形成
される。この場合、凸部７４ａの先端側が一旦、平面部
１０４を形成するように面処理される。図９における点
線８０ａは、このような平面部１０４が形成された後で
あり面取り処理前の凸部７４ａの先端を示す。点線８０
ａで示す先端を面取りして半径Ｒの曲面状の先端７８ａ
が形成される。
【００４１】なお、凸部７４ａでは、境界Ｘ２は先端７
８ａと平面部１０４との境界であり、境界Ｙは平面部１
０４と１０２との境界である。ここで面取り幅ｈとは、
境界Ｙからパンチ側面８２ａまでの最短距離、すなわ
ち、面取り加工がスタートした部分からパンチ側面８２
ａまでの最短距離をいう。この実施形態では、面取り幅
ｈは、０．５ｍｍ以下とする。なお、面取り幅ｈは０、
２ｍｍ以下であることがより好ましい。この実施形態に
よれば、平面部１０４を設けることで面取り幅ｈをさら
に小さく形成することができる。なお、境界Ｙ近傍を面
取り処理して平面部１０２と１０４とを曲面でつなげる
ことが好ましい。また、平面部１０４に代えて曲面部が
形成されてもよい。
８ａと平面部１０４との境界であり、境界Ｙは平面部１
０４と１０２との境界である。ここで面取り幅ｈとは、
境界Ｙからパンチ側面８２ａまでの最短距離、すなわ
ち、面取り加工がスタートした部分からパンチ側面８２
ａまでの最短距離をいう。この実施形態では、面取り幅
ｈは、０．５ｍｍ以下とする。なお、面取り幅ｈは０、
２ｍｍ以下であることがより好ましい。この実施形態に
よれば、平面部１０４を設けることで面取り幅ｈをさら
に小さく形成することができる。なお、境界Ｙ近傍を面
取り処理して平面部１０２と１０４とを曲面でつなげる
ことが好ましい。また、平面部１０４に代えて曲面部が
形成されてもよい。
【００４２】ついで、図１０を参照して、この発明の他
の実施形態について説明する。ここでは、面取り幅ｈが
０．５ｍｍを超える通常の下パンチ１０６が用いられ
る。その他の構成については粉末成形装置１０と同様で
ある。動作において、粉末３４の圧縮は、上パンチ２６
と下パンチ１０６との最接近時における最短距離が少な
くとも２ｍｍ以上となるように行われる。すなわち、図
１０に示すように、上パンチ２６の端部１０８と下パン
チ１０６の凸部１１０との最接近時の隙間Ｇが少なくと
も２ｍｍ以上となるように、粉末３４は圧縮される。し
たがって、得られる成形体８８の側面９６の幅Ｓは、
２．０ｍｍ以上となる。また、Ｓ／Ｈは０．１５以上で
あることが好ましい。
の実施形態について説明する。ここでは、面取り幅ｈが
０．５ｍｍを超える通常の下パンチ１０６が用いられ
る。その他の構成については粉末成形装置１０と同様で
ある。動作において、粉末３４の圧縮は、上パンチ２６
と下パンチ１０６との最接近時における最短距離が少な
くとも２ｍｍ以上となるように行われる。すなわち、図
１０に示すように、上パンチ２６の端部１０８と下パン
チ１０６の凸部１１０との最接近時の隙間Ｇが少なくと
も２ｍｍ以上となるように、粉末３４は圧縮される。し
たがって、得られる成形体８８の側面９６の幅Ｓは、
２．０ｍｍ以上となる。また、Ｓ／Ｈは０．１５以上で
あることが好ましい。
【００４３】成形体８８はその後米国特許第４，７９
２，３６８号のパラグラフ１０（４）に示されるよう
に、アルゴン雰囲気の下、１，０００°Ｃ〜１，２００
°Ｃで１時間焼結され焼結体が得られるが、焼結体の側
面の幅は１．７ｍｍ以上となる。このとき、焼結体のＳ
／Ｈは、成形体８８のＳ／Ｈとほぼ同値となる。上述の
ように、成形体８８に、幅Ｓが２ｍｍ以上の側面９６を
形成することによって、側面９６での密度の極度の上昇
を抑制することができ、他の部分との密度差を小さくす
ることができるため、成形体８８の側面で生じるひびや
割れの発生を低減できる。このような焼結体を用いるこ
とによって、製造工程での歩留まりを向上でき、生産性
の高い希土類磁石が得られる。また、圧縮成形時に成形
体８８の傾斜面９４と上面９０との間に側面９６を残存
させることで、姿加工や研磨等の加工工程において最終
工程に至るまで、加工のための基準面として側面９６を
用いることができる。
２，３６８号のパラグラフ１０（４）に示されるよう
に、アルゴン雰囲気の下、１，０００°Ｃ〜１，２００
°Ｃで１時間焼結され焼結体が得られるが、焼結体の側
面の幅は１．７ｍｍ以上となる。このとき、焼結体のＳ
／Ｈは、成形体８８のＳ／Ｈとほぼ同値となる。上述の
ように、成形体８８に、幅Ｓが２ｍｍ以上の側面９６を
形成することによって、側面９６での密度の極度の上昇
を抑制することができ、他の部分との密度差を小さくす
ることができるため、成形体８８の側面で生じるひびや
割れの発生を低減できる。このような焼結体を用いるこ
とによって、製造工程での歩留まりを向上でき、生産性
の高い希土類磁石が得られる。また、圧縮成形時に成形
体８８の傾斜面９４と上面９０との間に側面９６を残存
させることで、姿加工や研磨等の加工工程において最終
工程に至るまで、加工のための基準面として側面９６を
用いることができる。
【００４４】また、ひびや割れによる不良発生の少ない
焼結体が得られ、このような焼結体を用いることで、品
質が安定したボイスコイルモータが得られる。ここでい
うボイスコイルモータは、たとえば米国特許第５，４４
８，４３７号の図９に示されるようなディスクドライブ
に用いられる。この図９においてボイスコイルモータに
は３７の参照番号がふられている。本願の図６に示され
る成形体８８は、焼結され、端面１００に平行な方向に
スライスされたのち、表面処理される。このような希土
類磁石は、たとえば米国特許第５，４４８，４３７号の
図１、２の参照番号３、４、５、６に示される磁石に用
いられる。
焼結体が得られ、このような焼結体を用いることで、品
質が安定したボイスコイルモータが得られる。ここでい
うボイスコイルモータは、たとえば米国特許第５，４４
８，４３７号の図９に示されるようなディスクドライブ
に用いられる。この図９においてボイスコイルモータに
は３７の参照番号がふられている。本願の図６に示され
る成形体８８は、焼結され、端面１００に平行な方向に
スライスされたのち、表面処理される。このような希土
類磁石は、たとえば米国特許第５，４４８，４３７号の
図１、２の参照番号３、４、５、６に示される磁石に用
いられる。
【００４５】ついで、図１１および図１２を参照して、
下パンチ１０６を用いた粉末成形装置による実験結果に
ついて説明する。なお、この実験では、上述した脂肪酸
エステル系の潤滑剤が添加された希土類合金粉末が用い
られた。この希土類合金粉末に対して、１．０ＭＡ／ｍ
の配向磁界が印加されて、４．０ｇ／ｃｍ3〜４．２ｇ
／ｃｍ3のグリーン密度になるように圧縮成形された。
ひびの数は、２個の成形体をプレスし、各成形体８８毎
に両側面９６に発生するひびの本数を数え、その本数を
平均したものである。
下パンチ１０６を用いた粉末成形装置による実験結果に
ついて説明する。なお、この実験では、上述した脂肪酸
エステル系の潤滑剤が添加された希土類合金粉末が用い
られた。この希土類合金粉末に対して、１．０ＭＡ／ｍ
の配向磁界が印加されて、４．０ｇ／ｃｍ3〜４．２ｇ
／ｃｍ3のグリーン密度になるように圧縮成形された。
ひびの数は、２個の成形体をプレスし、各成形体８８毎
に両側面９６に発生するひびの本数を数え、その本数を
平均したものである。
【００４６】図１１は、寸法比Ｓ／Ｈとひびの数との関
係を示す。ここでは、上面９０と傾斜面９４とのなす角
度θ（図６参照）が、９５度、１２０度の場合について
実験した。実験に用いられた成形体８８では、横幅Ｗが
５３．３２ｍｍ、上面９０の曲率半径が３７．５８ｍ
ｍ、下面９２の曲率半径が１７．５５ｍｍ、成形体８８
の配向磁界方向の長さが８０ｍｍであった。この実験に
おいて上パンチ２６および下パンチ１０６それぞれの面
取り幅は０．０５ｍｍとし、その斜面の面粗度Ｒａは
０．０３３ｍｍとした。図１１に示すように、寸法比Ｓ
／Ｈが０．１５以上になるとひびの発生はほとんど見ら
れない。なお、角度θ＝９５°の場合を除き、寸法比Ｓ
／Ｈが０．２より大きくなるとひびの発生は全くなかっ
た。
係を示す。ここでは、上面９０と傾斜面９４とのなす角
度θ（図６参照）が、９５度、１２０度の場合について
実験した。実験に用いられた成形体８８では、横幅Ｗが
５３．３２ｍｍ、上面９０の曲率半径が３７．５８ｍ
ｍ、下面９２の曲率半径が１７．５５ｍｍ、成形体８８
の配向磁界方向の長さが８０ｍｍであった。この実験に
おいて上パンチ２６および下パンチ１０６それぞれの面
取り幅は０．０５ｍｍとし、その斜面の面粗度Ｒａは
０．０３３ｍｍとした。図１１に示すように、寸法比Ｓ
／Ｈが０．１５以上になるとひびの発生はほとんど見ら
れない。なお、角度θ＝９５°の場合を除き、寸法比Ｓ
／Ｈが０．２より大きくなるとひびの発生は全くなかっ
た。
【００４７】図１２は、側面９６の幅Ｓとひびの数との
関係を示す。ここでは、角度θが、９０度、１１５度、
１３０度の場合について実験した。実験に用いられた成
形体８８では、横幅Ｗが３３．５７ｍｍ、上面９０の曲
率半径が２０．８４ｍｍ、下面９２の曲率半径が１３．
２７ｍｍ、成形体８８の配向磁界方向の長さが８０ｍｍ
であった。この実験において上パンチ２６および下パン
チ１０６それぞれの面取り幅は０．８ｍｍとし、その斜
面の面粗度Ｒａは０．０３３ｍｍとした。図１２に示す
ように、幅Ｓが２ｍｍ以上になるとひびの発生はほとん
ど見られない。なお、幅Ｓが３ｍｍ以上になるとひびの
発生は全くなかった。さらに、図１０および図１２を参
照して述べたものと同様の実験を、面取り幅ｈが０．０
５ｍｍ以下の下パンチ２４を有する粉末成形装置１０を
用いて行った。下パンチ２４を用いる以外は、図１０お
よび図１２の場合と同条件で実験し、図１３に示す結果
が得られた。
関係を示す。ここでは、角度θが、９０度、１１５度、
１３０度の場合について実験した。実験に用いられた成
形体８８では、横幅Ｗが３３．５７ｍｍ、上面９０の曲
率半径が２０．８４ｍｍ、下面９２の曲率半径が１３．
２７ｍｍ、成形体８８の配向磁界方向の長さが８０ｍｍ
であった。この実験において上パンチ２６および下パン
チ１０６それぞれの面取り幅は０．８ｍｍとし、その斜
面の面粗度Ｒａは０．０３３ｍｍとした。図１２に示す
ように、幅Ｓが２ｍｍ以上になるとひびの発生はほとん
ど見られない。なお、幅Ｓが３ｍｍ以上になるとひびの
発生は全くなかった。さらに、図１０および図１２を参
照して述べたものと同様の実験を、面取り幅ｈが０．０
５ｍｍ以下の下パンチ２４を有する粉末成形装置１０を
用いて行った。下パンチ２４を用いる以外は、図１０お
よび図１２の場合と同条件で実験し、図１３に示す結果
が得られた。
【００４８】図１３は、側面９６の幅Ｓとひびの数との
関係を示す。図１３に示すように、幅Ｓが１．７ｍｍ以
上になるとひびの発生はほとんど見られない。なお、幅
Ｓが３ｍｍ以上になるとひびの発生は全くなかった。こ
のように、面取り幅ｈが０．５ｍｍ以下の下パンチ２４
を有する粉末成形装置１０を用いれば、幅Ｓをさらに小
さくできる。したがって、上パンチ２６と下パンチ２４
との最接近時の最短距離、すなわち上パンチ２６の端部
１０８と下パンチ２４の凸部７４との最接近時の隙間を
１．７ｍｍ以上とすることができる。因みに、側面９６
の幅Ｓが１．７ｍｍの成形体８８を焼結して得られる焼
結体では、側面の幅が１．４５ｍｍになる。なお、下パ
ンチ２４の凸部７４は、パンチ面７０の長手方向の少な
くとも一部に形成されればよい。また、上パンチおよび
下パンチの少なくともいずれか一方の面取り幅ｈが０．
０５ｍｍ以下であればよい。
関係を示す。図１３に示すように、幅Ｓが１．７ｍｍ以
上になるとひびの発生はほとんど見られない。なお、幅
Ｓが３ｍｍ以上になるとひびの発生は全くなかった。こ
のように、面取り幅ｈが０．５ｍｍ以下の下パンチ２４
を有する粉末成形装置１０を用いれば、幅Ｓをさらに小
さくできる。したがって、上パンチ２６と下パンチ２４
との最接近時の最短距離、すなわち上パンチ２６の端部
１０８と下パンチ２４の凸部７４との最接近時の隙間を
１．７ｍｍ以上とすることができる。因みに、側面９６
の幅Ｓが１．７ｍｍの成形体８８を焼結して得られる焼
結体では、側面の幅が１．４５ｍｍになる。なお、下パ
ンチ２４の凸部７４は、パンチ面７０の長手方向の少な
くとも一部に形成されればよい。また、上パンチおよび
下パンチの少なくともいずれか一方の面取り幅ｈが０．
０５ｍｍ以下であればよい。
【００４９】
【発明の効果】この発明によれば、希土類合金粉末の流
動性が向上するので、圧縮成形時に、希土類合金粉末は
密度の低い部分に移動する。したがって、均一な密度の
成形体を得ることができ、密度の不均一から生じるひび
や割れの発生を防止できる。また、成形体の側面におけ
る密度の極度の上昇を抑制することができ、他の部分と
の密度差を小さくできる。その結果、成形体の側面で生
じるひびや割れの発生を低減できる。したがって、ひび
や割れによる不良発生が少ない焼結体が得られ、そのよ
うな焼結体を用いることによって、品質が安定したボイ
スコイルモータが得られる。
動性が向上するので、圧縮成形時に、希土類合金粉末は
密度の低い部分に移動する。したがって、均一な密度の
成形体を得ることができ、密度の不均一から生じるひび
や割れの発生を防止できる。また、成形体の側面におけ
る密度の極度の上昇を抑制することができ、他の部分と
の密度差を小さくできる。その結果、成形体の側面で生
じるひびや割れの発生を低減できる。したがって、ひび
や割れによる不良発生が少ない焼結体が得られ、そのよ
うな焼結体を用いることによって、品質が安定したボイ
スコイルモータが得られる。
【図１】この発明の一実施形態の粉末成形装置を示す図
解図である。
解図である。
【図２】図１の実施形態で用いられる上下パンチを示す
要部斜視図である。
要部斜視図である。
【図３】下パンチのパンチ面の凸部の一例を示す要部側
面図である。
面図である。
【図４】図１の実施形態の動作の一例を示す図解図であ
る。
る。
【図５】金型における粉末の圧縮状態を説明するための
要部図解図である。
要部図解図である。
【図６】成形体の一例を示す斜視図である。
【図７】面取り幅ｈとひび発生率との関係を示すグラフ
である。
である。
【図８】面粗度Ｒａとひび発生率との関係を示すグラフ
である。
である。
【図９】下パンチのパンチ面の凸部の変形例を示す要部
側面図である。
側面図である。
【図１０】この発明の他の実施形態における上下パンチ
の最接近時の状態を示す要部側断面図である。
の最接近時の状態を示す要部側断面図である。
【図１１】寸法比Ｓ／Ｈとひびの数との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図１２】側面の幅Ｓとひびの数との関係の一例を示す
グラフである。
グラフである。
【図１３】側面の幅Ｓとひびの数との関係の他の例を示
すグラフである。
すグラフである。
【図１４】従来技術における金型の圧縮前の状態を示す
要部側断面図である。
要部側断面図である。
【図１５】従来技術における上下パンチの最接近時の状
態を示す要部側断面図である。
態を示す要部側断面図である。
【図１６】従来の成形体を示す斜視図である。
１０ 粉末成形装置 １８ 金型 ２０ 貫通孔 ２２ ダイ ２４、１０６ 下パンチ ２６ 上パンチ ２７ キャビティ ３４ 粉末 ６４ ポールピース ６６ コイル ７０、８６ パンチ面 ７２、７４ 凸部 ７８ 先端 ８８ 成形体 ９０ 上面 ９２ 下面 ９４ 傾斜面 ９６ 側面 １００、１０８ 端面 Ｇ 隙間 ｈ 面取り幅 Ｈ 高さ Ｒａ 面粗度 Ｓ 幅 Ｓ／Ｈ 寸法比
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｆ 41/02 Ｈ０１Ｆ 41/02 Ｇ (56)参考文献 特開 昭59−166601（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−150298（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−15696（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−218903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−40050（ＪＰ，Ａ) 特開2000−254907（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−217735（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−37724（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B30B 11/02 B22F 3/00 B22F 3/035 B30B 11/00 H01F 41/02 H01F 7/02
Claims (16)
- 【請求項１】 希土類合金粉末を圧縮成形するための粉
末成形装置であって、 キャビティが形成される貫通孔を有するダイ、 前記貫通孔内を移動可能であり、前記キャビティ内の前
記希土類合金粉末を圧縮するためのパンチ面を含み、前
記パンチ面はその端部に凸部を有しかつ前記凸部は面取
り幅が０．５ｍｍ以下の先端を有するパンチ、および前
記キャビティ内の前記希土類合金粉末に対して、前記パ
ンチによって圧縮される方向に垂直な方向かつ前記凸部
の長手方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向磁界を印加する
ための配向手段を備える、粉末成形装置。 - 【請求項２】 希土類合金粉末を圧縮成形するための粉
末成形装置であって、 キャビティが形成される貫通孔を有するダイ、 前記貫通孔内を移動可能であり、前記キャビティ内の前
記希土類合金粉末を圧縮するためのパンチ面を含み、前
記パンチ面は凸部を有しかつ前記凸部は面粗度Ｒａが
１．０μｍ以下となる斜面を有するパンチ、および前記
キャビティ内の前記希土類合金粉末に対して、前記パン
チによって圧縮される方向に垂直な方向かつ前記凸部の
長手方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向磁界を印加するた
めの配向手段を備える、粉末成形装置。 - 【請求項３】 希土類合金粉末を圧縮するためのパンチ
面の端部に凸部を有しかつ前記凸部は面取り幅が０．５
ｍｍ以下の先端を有するパンチと、前記パンチが挿入さ
れる貫通孔を有するダイとを用いる粉末成形方法であっ
て、 前記貫通孔に形成されるキャビティ内に前記希土類合金
粉末を充填する第１ステップ、および前記キャビティに
充填された前記希土類合金粉末に対して、前記パンチに
よって圧縮される方向に垂直な方向かつ前記凸部の長手
方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向磁界を印加し、前記希
土類合金粉末を前記パンチを用いて圧縮する第２ステッ
プを備える、粉末成形方法。 - 【請求項４】 希土類合金粉末を圧縮するためのパンチ
面が凸部を有しかつ前記凸部は面粗度Ｒａが１．０μｍ
以下となる斜面を有するパンチと、前記パンチが挿入さ
れる貫通孔を有するダイとを用いる粉末成形方法であっ
て、 前記貫通孔に形成されるキャビティ内に前記希土類合金
粉末を充填する第１ステップ、および前記キャビティに
充填された前記希土類合金粉末に対して、前記パンチに
よって圧縮される方向に垂直な方向かつ前記凸部の長手
方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向磁界を印加し、前記希
土類合金粉末を前記パンチを用いて圧縮する第２ステッ
プを備える、粉末成形方法。 - 【請求項５】 前記希土類合金粉末に潤滑剤が添加され
ている、請求項３または４に記載の粉末成形方法。 - 【請求項６】 前記希土類合金粉末が急冷法によって製
造されている、請求項３または４に記載の粉末成形方
法。 - 【請求項７】 前記第２ステップによる圧縮後の成形体
密度が３．９０ｇ／ｃｍ3〜４．６０ｇ／ｃｍ3とされ
る、請求項３または４に記載の粉末成形方法。 - 【請求項８】 前記パンチを含む一対の上下パンチを有
し、前記第２ステップでは、前記上パンチと前記下パン
チとの最接近時における最短距離が１．７ｍｍ以上とさ
れる、請求項３または４に記載の粉末成形方法。 - 【請求項９】 貫通孔を有するダイと一対の上下パンチ
とを含み、前記上下パンチのうち少なくともいずれか一
方が希土類合金粉末を圧縮するためのパンチ面の端部に
凸部を有する、金型を用いる粉末成形方法であって、 前記貫通孔に形成されるキャビティ内に前記希土類合金
粉末を充填する第１ステップ、および前記キャビティに
充填された前記希土類合金粉末に対して、前記パンチに
よって圧縮される方向に垂直な方向かつ前記凸部の長手
方向に０．５ＭＡ／ｍ以上の配向磁界を印加し、前記希
土類合金粉末を前記上下パンチを用いて圧縮する第２ス
テップを備え、 前記第２ステップでは、前記上パンチと前記下パンチと
の最接近時における最短距離が１．７ｍｍ以上とされ
る、粉末成形方法。 - 【請求項１０】 請求項３または４に記載の粉末成形方
法によって製造される、成形体。 - 【請求項１１】 希土類合金粉末の成形体であって、 凸状に形成される一方主面、 凹状に形成される他方主面、 前記他方主面の端部から形成される傾斜面、および前記
一方主面と前記傾斜面との間に１．７ｍｍ以上の幅を有
して形成される側面を備え、 前記希土類合金粉末が前記成形体の長手方向に配向され
た、成形体。 - 【請求項１２】 希土類合金粉末の成形体であって、 凸状に形成される一方主面、 凹状に形成される他方主面、 前記他方主面の端部から形成される傾斜面、および前記
一方主面と前記傾斜面との間に形成される側面を備え、 前記一方主面の最上部までの高さをＨ、前記側面の幅を
Ｓとすると、Ｓ／Ｈが０．１５以上とされ、かつ前記希
土類合金粉末が前記成形体の長手方向に配向された、成
形体。 - 【請求項１３】 請求項１１に記載の成形体を焼結して
得られる焼結体であって、 凸状に形成される一方主面、 凹状に形成される他方主面、 前記他方主面の端部から形成される傾斜面、および前記
一方主面と前記傾斜面との間に１．４５ｍｍ以上の幅を
有して形成される側面を備える、焼結体。 - 【請求項１４】 請求項１２に記載の成形体を焼結して
得られる焼結体であって、 凸状に形成される一方主面、 凹状に形成される他方主面、 前記他方主面の端部から形成される傾斜面、および前記
一方主面と前記傾斜面との間に形成される側面を備え、 前記一方主面の最上部までの高さをＨ、前記側面の幅を
Ｓとすると、Ｓ／Ｈが０．１５以上とされる、焼結体。 - 【請求項１５】 請求項１３に記載の焼結体を用いた、
ボイスコイルモータ。 - 【請求項１６】 請求項１４に記載の焼結体を用いた、
ボイスコイルモータ。
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| JP16758199 | 1999-06-15 | ||
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