JPH03291907A - ヨーク製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、小型モータなどに使用されるヨークの製造方
法に関するものである。

［従来の技術］ 小型モータには、界磁用として磁石が数多く使用される
ほか、その界磁分布を適切なものとするために、ヨーク
が使用される。

最近、ＯＡ機器やＦＡ機器などの進歩に伴って、これら
の機器に使用される小型モータは、使用目的にあった構
造を有することが要求されるとともに、使用されるヨー
クも小型化し、複雑な形状のものが要求されるようにな
ってきた。分けても、ＨＤＤやＦＤＤ等の磁気ヘッド駆
動用モータやＣＤ等の光ピツクアップ用アクチュエータ
においては、ヨークの小型化、最適磁気回路に即したヨ
ーク形状であることが重要な問題となってきた。またこ
れらのアクチュエータでは、制御性が重要であり、ヨー
クに求められる性質として電気抵抗の低いことが挙げら
れる。

ヨークの小型化とともに任意の形状のものにするために
は、複雑な加工を必要とする。このようなヨークの製造
法としてロストワックス法や粉末冶金による方法がある
が、低コストで最適な磁気回路特性を有するヨークを得
ることが難しい。

方、任意の形状を得るものとして、積層鋼板として実現
する方法があるが、アクチュエータの界磁ヨークとして
は機械的強度も必要であり、問題がある。

低コストで、優れた磁気回路を有し低電気抵抗であるヨ
ークを比較的容易に提供するものとして、導電性のメッ
キを施した珪素鋼板などの板状磁性材料を組合せ、焼き
付かせて任意形状を得る方法がある。しかし、この方法
で得られたヨークでは、任意形状、低コストで、優れた
磁気回路を有し低電気抵抗であるヨークを比較的容易に
提供するものであるが．メッキ層を有する磁性材料を多
く使用すると価格が高くなるなど、解決すべき問題があ
る。従って．メッキ層を有する磁性材料を部分的に使用
できれば好ましい。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、任意形状のヨークを磁性材料を組み合わせ焼
付けして製造する工程において．メッキ層を有する磁性
材料の量を少なくできるヨークの製造方法を提供するこ
とを目的としてなされた。

［課題を解決するための手段］ 本発明の特徴とするところは、 導電性のメッキ層を有する磁性材料を部分的に使用して
、組み合わせ、形成体にしたのち、材料間を焼き付き状
態にすることによりつくられるヨーク製造方法において
、導電性のメッキ層を有する磁性材料とメッキ層を有し
ない磁性材料を交互に配置して組み合わせることを特徴
とするヨーク製造方法。

導電性のメッキ層を有する磁性材料を一部に使用して、
組み合わせ、形成体にしたのち、材料間を焼き付き状態
にすることによりつくられるヨーク製造方法において、
導電性のメッキ層を有する磁性材料と前記のメッキ層と
は種類の興なるメッキ層を有する磁性材料を交互に配置
して組み合わせることを特徴とするヨーク製造方法。

メッキ層を形成する電導性材料を銅とし、もう一方の異
なる種類のメッキ層を形成する材料を錫、曲鉛、または
こわらの合金とするヨーク製造方法。

メッキ層を形成する電導性材料を銅とし、もう一方の異
なる種類のメッキ層を、まず銅メッキ層を有し、その上
に錫、亜鉛、またはこれらの合金のメッキ層を有する２
層メッキ層とするヨーク製造方法。

板状磁性材料を使用することを特徴とするヨーク製造方
法。

導電性メッキ層を有する磁性材料を組み合わせ、所定形
状に形成した後、加圧状態下に焼鈍し、材料間で焼き付
きを生ぜしめることを特徴とするヨーク製造方法。

加圧状態下の焼鈍が、還元性雰囲気下でなされるもので
あるヨーク製造方法。

にある。

以下に、本発明の詳細な説明する。

まず、本発明のヨークに用いる磁性材料としては、電磁
鉄板、電磁軟鉄、普通鋼等をはじめ鉄ニツケル合金、鉄
コバルト合金等その他磁性体であれば、板、棒、粒その
他どの様な形状のものでも用いることができる。さらに
、磁性材料の種類は１種類だけでなく、２種類以上での
組合せでも構わなく、また磁性材料形状も２種類以上組
み合わせてもよい。

これらの磁性材料の表面にまず導電性材料をメッキし．
メッキ層（以下Ａメッキ層と記す）を形成する。このメ
ッキ層を形成する導電性材料としては、銅、アルミニウ
ム、ニッケル、錫、亜鉛などおよびこれらの合金である
。

一方、前記のメッキ層とは具なる種類のメッキ層（以下
Ｂメッキ層と記す）を有する磁性材料を準備する。異な
る種類のメッキ層すなわちＢメッキ層とは、Ａメッキ層
を形成する導電性材料と異なる成分の材料や．メッキ層
の厚さの具なるもの、または多層メッキで、積層数、積
層順序や厚さなどの異なるもので．メッキ層を有しない
場合も含む。

このようにして準備したのち、Ａメッキ層を有する磁性
材料と、Ｂメッキ層を有する磁性材料を交互に配置して
、所定の形状に組合せ、成形し、その後焼付は焼鈍で焼
付は状態にする。

これらのＡメッキ層やＢメッキ層のメッキ材料は．メッ
キの難易度や要求される磁気回路特性によって決定する
必要がる。磁性材料の面に対して垂直方向に磁束を流す
場合には．メッキ材料として、ニッケル等の磁化特性の
優れたものを選択するとよい。逆に、線状磁性材料の長
さ方向と平行に磁束を流す場合には、非磁性の導電性材
料をメッキすればよい。

また、後工程で行われる焼き付き焼鈍の際に、焼き付き
を促進するものが好ましく、Ａメッキ層とＢメッキ層が
接し焼き付く場合に、Ａ層表面の成分とＢ層表面の成分
が合金などを形成しやすいようにすればよい。例えば、
Ａメッキ層に銅、Ｂメッキ層に亜鉛や錫などとすると、
銅と、亜鉛や錫等と合金を形成し、焼き付き温度が低下
する。

Ａメッキ層を有する磁性材料と、Ｂメッキ層を有する磁
性材料を交互に配置して、所定の形状に組合せるが、板
状の磁性材料であれば、−枚毎にＡメッキ層を有する板
状磁性材料とＢメッキ層を有する板状磁性材料を積層す
ればよく、また、Ａメッキ層を有する磁性材料の一枚以
上とＢメッキ層を有する磁性材料の一枚以上を、交互に
積層しても、焼き付きが可能ならばよい。磁性材料が線
状あるいは棒状なら、隣合う材料ができるだけ、Ａメッ
キ層を有するものとＢメッキ層を有するものとのそれぞ
れ異なったものが隣合うようになるように配置し、焼き
付き状態にできればよい。磁性材料が粒状のものでも、
Ａメッキ層を有するものとＢメッキ層を有するものを混
合し、焼き付き状態になれば可能である。さらに、板、
線、棒、粒を混ぜて同じように交互または混ぜて、焼き
付き状態になればよい。ここで、焼き付き状態とは、板
、線、棒、粒などの表面に処理されたメッキ層が高温で
の焼鈍により、部分的にまたは全体に溶着状態になって
いることを意味する。

Ａメッキ層とＢメッキ層の厚さは、組み合わされた磁性
材料の材料間の電気抵抗を小さくでき、また、材料間で
の焼き付きを促進して磁性材料組合せ形成体の機械的強
度を十分ならしめるに必要な厚さでなければならない。

またＡメッキ層とＢメッキ層の材料でできる合金や化合
物の電気抵抗か磁性材料間の層間抵抗を著しく大きくし
ない厚さでなければならない。

Ａメッキ層を有する磁性材料とＢメッキ層を有する磁気
材料を交互に組み合わせる前に、成形して所定の形状を
得るために、切断、打ち抜きや成形加工を加える。これ
らの加工て得られる磁性材料の形状は、１種類たけでな
く２種類以上でもよい。

Ａメッキ層を有する磁性材料とＢメッキ層を有する磁気
材料を、切断、打ち抜きや成形加工を加え、Ａメッキ層
を有する磁性材料とＢメッキ層を有する磁気材料を交互
に組み合わせる。その後、焼き付かせるための焼鈍を行
う。この焼鈍は、加工された磁性材料組合せ形成体の歪
を解放し、さらに材料間での焼き付きを生ぜしめ、所定
の形状において十分な機械的強度を有せしめるに必要な
温度と時間で遂行されなければならない。

この焼鈍工程で、成形加工された磁性材料組合せ形成体
が所定の形状を雑持し、材料間での焼き付きを促進する
ためには、成形加工された磁性材料組合せ形成体を加圧
状態のもとで行わなければならない。しかしながら、成
形された磁性材料の組合せ形成体の自重で同じ効果が得
られるならば加圧手段を省略できる。

また、焼鈍は還元雰囲気下に遂行されることが好ましい
。メッキ層を有した材料の表面でも酸化膜で覆われてい
ることが多く、このままでは焼き付きが生じ難い。焼鈍
を還元雰囲気下で遂行すると、材料の表面が還元され、
材料間で焼き付きが生じ易くなる。焼鈍を還元雰囲気下
で遂行するプロセスが有効である。

［実施例］ 第１表に、モータ用磁石ヨークを形成する場合に使用さ
れる２種類のメッキ層の種類と焼き付き焼鈍温度を示す
。実施例１〜３に示される、２種類のメッキ層が同じ場
合が従来の方法である。実施例の４〜８か本発明による
場合である。素材の磁性材料は０．３％珪素の電磁鋼板
であり、表面を平滑にしたものである。焼鈍は雰囲気が
窒素２５％、水素７５％で、０．１６ｋｇ／ｃｍ２の加
圧下で２時間行フた。強度は、焼付は面に対し平行方向
に引っ張り試験を行い、焼付は面がはがれる単位面積あ
たりのせん断力で示した。

従来法と同じ焼き付き温度でほぼ同じかそれ以上の強度
が得られている。

第 表 ［発明の効果］ 本発明のヨーク製造方法は、導電性のメッキ層を有する
磁性材料と．メッキ層を有しないか、前記メッキ層とは
異なるメッキ層を有する磁性材料を交互に配置して組み
合わせ、形成体にしたのち、材料間を焼き付き状態にす
ることにより、つくられるヨーク製造方法である。従っ
て、導電性のメッキ層を有する磁性材料と．メッキ層を
有しない磁性材料を組み合わせる場合には．メッキを有
する磁性材料の量が少なくてよい。また、銅と錫のメッ
キを組み合わせる場合には、全ての磁性材料に、この２
種類のメッキを施していたものが、銅のメッキを施した
磁性材料と錫のメッキを施した磁性材料をそれぞれ半分
使用すればよい。

このように．メッキを施した磁性材料の使用量が減少す
る等するので、製造コストが軽減てきる。

交互に配置する、それぞれ異なるメッキ層を有する磁性
材料に施されたメッキの種類を、合金化しやすいか反応
しやすい２種類の成分にすると、交互に配置されるため
．メッキ層を有する磁性材料の表面の、各々のメッキ層
か、焼き付き焼鈍で合金化あるいは反応することで、焼
き付き温度が低くできたり、焼き付き強度も向上させる
ことができる。

さらに、焼き付かせるための焼鈍を加圧下や還元雰囲気
中で行うことで、焼き付きを促進させることができる。

このヨーク製造方法により、磁性材料としては板状の材
料だけでなく、線状や粒状の材料を使用しあるいは組合
丸・て、任意の形状や３次元的に優れた磁気回路のヨー
クが容易に製造できる。銅などメッキするので磁性材料
間の電気抵抗を小さくすることができるので、組合せ成
形体に渦電流が流れ易くなる。従って、モータ等のアク
チュエータの界磁磁石用ヨークとすると、電機子電流に
よる磁束変化を抑制するので、制御上好ましい。

さらに、組合せ成形体の材料間を十分に焼き付かせるこ
とにより、所定の形状を確保することが可能であるとと
もに、機械的強度をもたせることも可能である。

本発明のヨーク製造方法は、連続ライン等を使用するこ
とで容易に行うことが可能であり、多量処理にも適し、
量産可能である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．導電性のメッキ層を有する磁性材料を部分的に使用
   して、組み合わせ、形成体にしたのち、材料間を焼き付
   き状態にすることによりつくられるヨーク製造方法にお
   いて、導電性のメッキ層を有する磁性材料とメッキ層を
   有しない磁性材料を交互に配置して組み合わせることを
   特徴とするヨーク製造方法。
2. ２．導電性のメッキ層を有する磁性材料を一部に使用し
   て、組み合わせ、形成体にしたのち、材料間を焼き付き
   状態にすることによりつくられるヨーク製造方法におい
   て、導電性のメッキ層を有する磁性材料と前記のメッキ
   層とは種類の異なるメッキ層を有する磁性材料を交互に
   配置して組み合わせることを特徴とするヨーク製造方法
   。
3. ３．メッキ層を形成する電導性材料を銅とし、もう一方
   の異なる種類のメッキ層を形成する材料を錫、亜鉛、ま
   たはこれらの合金とする請求項２記載のヨーク製造方法
   。
4. ４．メッキ層を形成する電導性材料を銅とし、もう一方
   の異なる種類のメッキ層を、まず銅メッキ層を有し、そ
   の上に錫、亜鉛、またはこれらの合金のメッキ層を有す
   る２層メッキ層とする請求項２記載のヨーク製造方法。
5. ５．板状磁性材料を使用することを特徴とする請求項１
   、２、３または４記載のヨーク製造方法。
6. ６．導電性メッキ層を有する磁性材料を組み合わせ、所
   定形状に形成した後、加圧状態下に焼鈍し、材料間で焼
   き付きを生ぜしめることを特徴とする請求項１、２、３
   、４または５記載のヨーク製造方法。
7. ７．加圧状態下の焼鈍が、還元性雰囲気下でなされるも
   のである請求項３記載のヨーク製造方法。