JPH05315175A - 磁気回路部品の製造方法および成形金型 - Google Patents
磁気回路部品の製造方法および成形金型Info
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- JPH05315175A JPH05315175A JP4121605A JP12160592A JPH05315175A JP H05315175 A JPH05315175 A JP H05315175A JP 4121605 A JP4121605 A JP 4121605A JP 12160592 A JP12160592 A JP 12160592A JP H05315175 A JPH05315175 A JP H05315175A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 リング状磁石にクラックを発生させること無
く、リング状磁石の内側に置いたセンター磁気ヨークと
リング状磁石とを一体成形するスピーカ用等の磁気回路
部品の製造方法を提供する。 【構成】 リング状磁石１の外周側からリングホルダー
押さえ６によりリングホルダー５を介して半径方向に圧
力を加えながら、リング状磁石１の内側に投入したコン
パウンド１３を下ポンチ８および上ポンチ９により軸方
向に加圧成形してセンター磁気ヨーク２とし、リング状
磁石１とセンター磁気ヨーク２とを一体成形することに
より、リング状磁石１にクラックを発生させること無
く、リング状磁石１とセンター磁気ヨーク２とを隙間無
く接合することができる。
く、リング状磁石の内側に置いたセンター磁気ヨークと
リング状磁石とを一体成形するスピーカ用等の磁気回路
部品の製造方法を提供する。 【構成】 リング状磁石１の外周側からリングホルダー
押さえ６によりリングホルダー５を介して半径方向に圧
力を加えながら、リング状磁石１の内側に投入したコン
パウンド１３を下ポンチ８および上ポンチ９により軸方
向に加圧成形してセンター磁気ヨーク２とし、リング状
磁石１とセンター磁気ヨーク２とを一体成形することに
より、リング状磁石１にクラックを発生させること無
く、リング状磁石１とセンター磁気ヨーク２とを隙間無
く接合することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スピーカやモータなど
に用いられる永久磁石と磁気ヨークとからなる磁気回路
部品の製造方法および成形金型に関するもので、特にリ
ング状磁石とセンター磁気ヨークとの一体成形方法およ
びそれに用いる成形金型に関する。
に用いられる永久磁石と磁気ヨークとからなる磁気回路
部品の製造方法および成形金型に関するもので、特にリ
ング状磁石とセンター磁気ヨークとの一体成形方法およ
びそれに用いる成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】リング状磁石を用いた磁気回路部品は、
これまで主としてモータのロータなどに用いられてきて
いる。多くの場合、リング状磁石は３分割から６分割さ
れた瓦状の磁石をたとえば回転軸の磁気ヨーク部に接着
剤を用いて貼り合わせていた。このようなリング状磁石
の内側にあってリング状磁石の内周面に接し、リング状
磁石から出る磁場を通す磁気回路部分となるところを以
下センター磁気ヨークと称する。上述の回転軸の磁気ヨ
ーク部もセンター磁気ヨークの範疇に入る。
これまで主としてモータのロータなどに用いられてきて
いる。多くの場合、リング状磁石は３分割から６分割さ
れた瓦状の磁石をたとえば回転軸の磁気ヨーク部に接着
剤を用いて貼り合わせていた。このようなリング状磁石
の内側にあってリング状磁石の内周面に接し、リング状
磁石から出る磁場を通す磁気回路部分となるところを以
下センター磁気ヨークと称する。上述の回転軸の磁気ヨ
ーク部もセンター磁気ヨークの範疇に入る。
【０００３】リング状の焼結磁石は、その使用方法から
半径方法に異方性化したいわゆるラジアル配向磁石が求
められていたが、これまでバリウムフェライト磁石で
は、配向方向（半径方向）と配向方向に垂直の方向（周
方向）での熱膨張率の違いから焼結時にクラックが入り
やすく、クラックなしにラジアル配向磁石を作ることは
難しく、クラックのないラジアル配向磁石はほとんど用
いられていなかった。一部ではクラックの入っているこ
とを承知の上で用いている場合があり、この場合にはセ
ンター磁気ヨークなどに接着剤で強固に貼り合わせてい
た。
半径方法に異方性化したいわゆるラジアル配向磁石が求
められていたが、これまでバリウムフェライト磁石で
は、配向方向（半径方向）と配向方向に垂直の方向（周
方向）での熱膨張率の違いから焼結時にクラックが入り
やすく、クラックなしにラジアル配向磁石を作ることは
難しく、クラックのないラジアル配向磁石はほとんど用
いられていなかった。一部ではクラックの入っているこ
とを承知の上で用いている場合があり、この場合にはセ
ンター磁気ヨークなどに接着剤で強固に貼り合わせてい
た。
【０００４】数年前に開発されたネオジム鉄ボロン系磁
石は、機械的強度が上述のバリウムフェライト磁石より
大きいことから、熱収縮の差によって発生する内部応力
に材料自体が打ち勝つことができ、クラックなしのラジ
アル配向磁石を作ることができるようになった。しかし
ながら、焼結体であるため焼結時に不均一な焼き締まり
があり、リング形状の寸法精度が悪いため、研磨加工で
寸法精度を出した上で、センター磁気ヨークと接着剤で
貼り合わせていた。
石は、機械的強度が上述のバリウムフェライト磁石より
大きいことから、熱収縮の差によって発生する内部応力
に材料自体が打ち勝つことができ、クラックなしのラジ
アル配向磁石を作ることができるようになった。しかし
ながら、焼結体であるため焼結時に不均一な焼き締まり
があり、リング形状の寸法精度が悪いため、研磨加工で
寸法精度を出した上で、センター磁気ヨークと接着剤で
貼り合わせていた。
【０００５】これまではほとんどが上述のように接着方
法を用いているが、それ以外にリング状磁石とセンター
磁気ヨークとを一体成形する方法が提案されている。こ
の方法は、リング状磁石の外径寸法にあった成形金型を
用い、成形金型でリング状磁石の内側からかかる圧力を
受け止めて一体成形する方法である。
法を用いているが、それ以外にリング状磁石とセンター
磁気ヨークとを一体成形する方法が提案されている。こ
の方法は、リング状磁石の外径寸法にあった成形金型を
用い、成形金型でリング状磁石の内側からかかる圧力を
受け止めて一体成形する方法である。
【０００６】この一体成形の方法は、さらに具体的に実
施できる方法を考えた場合、一例として図４のその模式
的断面図に示すような成形方法となる。この場合、図４
において、リング状磁石１は、上金型２１の中央部分に
設けられた磁石支持部２２の中に嵌め込まれ、下金型２
３で支えられる。上金型２１と下金型２３はリング状磁
石１を入れてからピン２４で結合される。センター磁気
ヨークとしては、開示されている方法では磁性粉末とバ
インダーとを混合または混練したもの、すなわち、一般
的にはコンパウンドと称されている粉末状のもの２５を
用いており、これを上金型２１の内部に投入し、ポンチ
２６で加圧成形してリング状磁石１と一体成形する。そ
の後、ピン２４を抜いて、下金型２３を外し、ポンチ２
６で一体成形物を押し下げて上金型２１から取り出し、
熱硬化処理をしてリング状磁石１とセンター磁気ヨーク
とが一体成形された磁気回路部分が出来上がる。
施できる方法を考えた場合、一例として図４のその模式
的断面図に示すような成形方法となる。この場合、図４
において、リング状磁石１は、上金型２１の中央部分に
設けられた磁石支持部２２の中に嵌め込まれ、下金型２
３で支えられる。上金型２１と下金型２３はリング状磁
石１を入れてからピン２４で結合される。センター磁気
ヨークとしては、開示されている方法では磁性粉末とバ
インダーとを混合または混練したもの、すなわち、一般
的にはコンパウンドと称されている粉末状のもの２５を
用いており、これを上金型２１の内部に投入し、ポンチ
２６で加圧成形してリング状磁石１と一体成形する。そ
の後、ピン２４を抜いて、下金型２３を外し、ポンチ２
６で一体成形物を押し下げて上金型２１から取り出し、
熱硬化処理をしてリング状磁石１とセンター磁気ヨーク
とが一体成形された磁気回路部分が出来上がる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、焼結
磁石の場合、焼結時に不均一な焼き締まりがあり、リン
グ状磁石の寸法精度が悪い。このためセンター磁気ヨー
クと接着して使うには、貼り合わせる面に磁気抵抗とな
る隙間を作らないためにリング状磁石の内周面を研磨加
工する必要が出てくる。外周面の研磨は比較的簡単でコ
ストもかからないが、内周面の研磨は小型の砥石を頻繁
に取り替えねばならず、このためコストがかかって磁石
単価を大幅に押し上げており、大きな課題となってい
た。また貼り合わせによってリング状磁石の外周面の寸
法精度や軸中心を合わせるのは困難なことであり、でき
れば接着工程をなくしたいという要求が高かった。
磁石の場合、焼結時に不均一な焼き締まりがあり、リン
グ状磁石の寸法精度が悪い。このためセンター磁気ヨー
クと接着して使うには、貼り合わせる面に磁気抵抗とな
る隙間を作らないためにリング状磁石の内周面を研磨加
工する必要が出てくる。外周面の研磨は比較的簡単でコ
ストもかからないが、内周面の研磨は小型の砥石を頻繁
に取り替えねばならず、このためコストがかかって磁石
単価を大幅に押し上げており、大きな課題となってい
た。また貼り合わせによってリング状磁石の外周面の寸
法精度や軸中心を合わせるのは困難なことであり、でき
れば接着工程をなくしたいという要求が高かった。
【０００８】これに対して上述のリング状磁石とその内
側のセンター磁気ヨークとを一体成形する方法では、接
着工程を省くことができる。しかしながら、上述の一体
成形方法では、リング状磁石の外径寸法に合わせて、上
金型の磁石支持部の内径は作られ、リング状磁石は嵌め
合わされている。この方法の場合、磁気ヨーク材料の加
圧の際にリング状磁石に対して、リング状磁石の内側の
磁気ヨーク材料から半径方向に圧力がかかるが、この圧
力によるリング状磁石の周方向の圧力が引張強度以下の
小さな場合にはリング状磁石は耐えることができるが、
リング状磁石の引張強度を越えた圧力となった場合クラ
ックが発生する。クラックが発生しない場合というの
は、上金型の磁石支持部の内径がリング状磁石の外径と
一致している時で、この時はリング状磁石にかかる圧力
は上金型が支えることになる。
側のセンター磁気ヨークとを一体成形する方法では、接
着工程を省くことができる。しかしながら、上述の一体
成形方法では、リング状磁石の外径寸法に合わせて、上
金型の磁石支持部の内径は作られ、リング状磁石は嵌め
合わされている。この方法の場合、磁気ヨーク材料の加
圧の際にリング状磁石に対して、リング状磁石の内側の
磁気ヨーク材料から半径方向に圧力がかかるが、この圧
力によるリング状磁石の周方向の圧力が引張強度以下の
小さな場合にはリング状磁石は耐えることができるが、
リング状磁石の引張強度を越えた圧力となった場合クラ
ックが発生する。クラックが発生しない場合というの
は、上金型の磁石支持部の内径がリング状磁石の外径と
一致している時で、この時はリング状磁石にかかる圧力
は上金型が支えることになる。
【０００９】しかしながら、この方法でネオジム鉄ボロ
ン（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系焼結磁石のリング状磁石を用い
て実際に一体成形すると８０〜９０％の割合でクラック
が発生する。この原因について考えてみると、リング状
磁石の外周部はセンタレス加工されているが、その外径
寸法精度は、±２０μｍ程であり、上金型の磁石支持部
の内径寸法は多くのリング状磁石の内の最大外径に合わ
されるので、リング状磁石の外径との間にはたびたび隙
間ができることになる。その隙間は０〜４０μｍという
ことになる。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の場合、その引
張強度は８．０kgｆ／mm2と小さく、かつヤング率は
１．６×１０４kgｆ／mm2で、これからすると、引張で
破断する伸びの大きさは、０．５×１０-3と小さく、た
とえば直径２５mmのリング状磁石の場合、直径が１２．
５μｍ大きくなったところでクラックが発生することに
なる。これは実際に量産を考えた場合、加工精度を上げ
るのは技術的にもコストにも難しく、この一体成形の方
法ではクラックの発生を回避することは難しいと言わざ
るを得ない。そこでクラックの入らない一体成形方法の
開発が望まれていた。
ン（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系焼結磁石のリング状磁石を用い
て実際に一体成形すると８０〜９０％の割合でクラック
が発生する。この原因について考えてみると、リング状
磁石の外周部はセンタレス加工されているが、その外径
寸法精度は、±２０μｍ程であり、上金型の磁石支持部
の内径寸法は多くのリング状磁石の内の最大外径に合わ
されるので、リング状磁石の外径との間にはたびたび隙
間ができることになる。その隙間は０〜４０μｍという
ことになる。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の場合、その引
張強度は８．０kgｆ／mm2と小さく、かつヤング率は
１．６×１０４kgｆ／mm2で、これからすると、引張で
破断する伸びの大きさは、０．５×１０-3と小さく、た
とえば直径２５mmのリング状磁石の場合、直径が１２．
５μｍ大きくなったところでクラックが発生することに
なる。これは実際に量産を考えた場合、加工精度を上げ
るのは技術的にもコストにも難しく、この一体成形の方
法ではクラックの発生を回避することは難しいと言わざ
るを得ない。そこでクラックの入らない一体成形方法の
開発が望まれていた。
【００１０】本発明の目的は、リング状磁石にクラック
を発生させないで、リング状磁石とその内側に配置した
センター磁気ヨークとを一体成形する磁気回路部品の製
造方法および成形金型を提供することにある。
を発生させないで、リング状磁石とその内側に配置した
センター磁気ヨークとを一体成形する磁気回路部品の製
造方法および成形金型を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明は、リング状磁石の内側にセンター磁気ヨー
クを配置した磁気回路部品の製造方法において、リング
状磁石の外周側から半径方向に圧力を加えながらリング
状磁石の内側に置いた磁気ヨーク材料を軸方向に加圧成
形してセンター磁気ヨークとし、リング状磁石とセンタ
ー磁気ヨークとを一体成形するものである。またこの製
造方法においてセンター磁気ヨークが磁性粉末とバイン
ダーから構成される複合軟磁性材料であること、また磁
性粉末が鉄粉であってかつバインダーが有機樹脂であ
り、一体成形の後必要に応じて熱硬化処理を行なう製造
方法である。またリング状磁石がネオジム鉄ボロン系焼
結磁石であることを特徴とする磁気回路部品の製造方法
である。
めに本発明は、リング状磁石の内側にセンター磁気ヨー
クを配置した磁気回路部品の製造方法において、リング
状磁石の外周側から半径方向に圧力を加えながらリング
状磁石の内側に置いた磁気ヨーク材料を軸方向に加圧成
形してセンター磁気ヨークとし、リング状磁石とセンタ
ー磁気ヨークとを一体成形するものである。またこの製
造方法においてセンター磁気ヨークが磁性粉末とバイン
ダーから構成される複合軟磁性材料であること、また磁
性粉末が鉄粉であってかつバインダーが有機樹脂であ
り、一体成形の後必要に応じて熱硬化処理を行なう製造
方法である。またリング状磁石がネオジム鉄ボロン系焼
結磁石であることを特徴とする磁気回路部品の製造方法
である。
【００１２】またその一体成形方法において、リング状
磁石を外周から加圧する方法として、リング状磁石の外
側に、２つ以上に分割され外周部にテーパを有するリン
グホルダーを配置し、このリングホルダーの外側に内周
部に同じ傾きのテーパを有したリング状のリングホルダ
ー押さえをこれらの両者のテーパが当接するように配置
し、リングホルダー押さえの上部に圧力をを加え、この
圧力をテーパを介してリングホルダーに伝達し、リング
ホルダーによりリング状磁石を外周からその半径方向の
内側方向に圧力を加える方法である。
磁石を外周から加圧する方法として、リング状磁石の外
側に、２つ以上に分割され外周部にテーパを有するリン
グホルダーを配置し、このリングホルダーの外側に内周
部に同じ傾きのテーパを有したリング状のリングホルダ
ー押さえをこれらの両者のテーパが当接するように配置
し、リングホルダー押さえの上部に圧力をを加え、この
圧力をテーパを介してリングホルダーに伝達し、リング
ホルダーによりリング状磁石を外周からその半径方向の
内側方向に圧力を加える方法である。
【００１３】
【作用】この構成によれば、リング状磁石の内側に配置
した磁気ヨーク材料を加圧成形してリング状磁石の内周
面に密着させることになり、リング状磁石とセンター磁
気ヨークとを一体成形することができる。この際にリン
グ状磁石に内周側、すなわち磁気ヨーク材料から圧力が
かかるが、この内周側圧力に対してリング状磁石の外周
側から半径方向に圧力を加えて拮抗させて、リング状磁
石には半径方向において両側から圧縮力がかかっている
ことになり、リング状磁石は外側に伸ばされることな
く、それゆえ周方向には引張強度に達するような引張力
はかからずクラックは発生しない。またはリング状磁石
の外周側からの圧力を内周側の圧力よりも大きくするこ
とができて、リング状磁石を半径方向の内側方向に弾性
限界内で圧縮変形させることにより、成形後金型から一
体成形物を外したときにかかるセンター磁気ヨーク部分
のスプリングバック分の膨張やその後の熱硬化処理にお
ける熱膨張をある程度吸収することになり、リング状磁
石にかかる内周側からの圧力を小さくしてクラックの発
生を抑えることができる。
した磁気ヨーク材料を加圧成形してリング状磁石の内周
面に密着させることになり、リング状磁石とセンター磁
気ヨークとを一体成形することができる。この際にリン
グ状磁石に内周側、すなわち磁気ヨーク材料から圧力が
かかるが、この内周側圧力に対してリング状磁石の外周
側から半径方向に圧力を加えて拮抗させて、リング状磁
石には半径方向において両側から圧縮力がかかっている
ことになり、リング状磁石は外側に伸ばされることな
く、それゆえ周方向には引張強度に達するような引張力
はかからずクラックは発生しない。またはリング状磁石
の外周側からの圧力を内周側の圧力よりも大きくするこ
とができて、リング状磁石を半径方向の内側方向に弾性
限界内で圧縮変形させることにより、成形後金型から一
体成形物を外したときにかかるセンター磁気ヨーク部分
のスプリングバック分の膨張やその後の熱硬化処理にお
ける熱膨張をある程度吸収することになり、リング状磁
石にかかる内周側からの圧力を小さくしてクラックの発
生を抑えることができる。
【００１４】また外周部から半径方向の内側方向に向か
って圧力を加える方法として、本発明の方法は磁気ヨー
ク材料に加える圧力と同じ方向（軸方向）で一方向の圧
力を用いて３６０°の方向から均一の圧力を加えること
ができる。またリング状のリングホルダー押さえはテー
パ部でリングホルダーと噛みあって内側からの圧力に効
率良く対抗することができてリング状磁石とセンター磁
気ヨークとを一体成形する時にクラックの発生を抑える
ことができる。
って圧力を加える方法として、本発明の方法は磁気ヨー
ク材料に加える圧力と同じ方向（軸方向）で一方向の圧
力を用いて３６０°の方向から均一の圧力を加えること
ができる。またリング状のリングホルダー押さえはテー
パ部でリングホルダーと噛みあって内側からの圧力に効
率良く対抗することができてリング状磁石とセンター磁
気ヨークとを一体成形する時にクラックの発生を抑える
ことができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における
磁気回路部品の成形方法を説明する模式的断面図、図２
はその成形方法により作製したスピーカの磁気回路部品
の模式的断面図である。ただし、図１の右側半分は成形
直前の、左側半分は成形直後のそれぞれ状態を示してい
る。
照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における
磁気回路部品の成形方法を説明する模式的断面図、図２
はその成形方法により作製したスピーカの磁気回路部品
の模式的断面図である。ただし、図１の右側半分は成形
直前の、左側半分は成形直後のそれぞれ状態を示してい
る。
【００１６】まず図２において、１は磁化容易軸が半径
方向に配向したいわゆるラジアル配向磁石からなるリン
グ状磁石、２はこのリング状磁石１に内接する段付き円
柱形状のセンター磁気ヨークである。３はセンター磁気
ヨーク２の端面に内側底面が接着固定された底面に穴を
有する円筒コップ状のアウター磁気ヨークで、このアウ
ター磁気ヨーク３の端部とリング状磁石１の外周面とで
スピーカの振動コイルを挿入する磁気ギャップが構成さ
れている。
方向に配向したいわゆるラジアル配向磁石からなるリン
グ状磁石、２はこのリング状磁石１に内接する段付き円
柱形状のセンター磁気ヨークである。３はセンター磁気
ヨーク２の端面に内側底面が接着固定された底面に穴を
有する円筒コップ状のアウター磁気ヨークで、このアウ
ター磁気ヨーク３の端部とリング状磁石１の外周面とで
スピーカの振動コイルを挿入する磁気ギャップが構成さ
れている。
【００１７】次に、リング状磁石１とセンター磁気ヨー
ク２とを一体成形する際に用いる成形金型について説明
する。図１において、４は段付き円筒形状の下ダイス、
５は外周面にテーパを設け内径が少なくともリング状磁
石１の外径よりも小さいリングをその円周方向に４分割
して作製したリングホルダーで、下ダイス４の上面に配
置されて半径方向に移動可能な構成となっている。
ク２とを一体成形する際に用いる成形金型について説明
する。図１において、４は段付き円筒形状の下ダイス、
５は外周面にテーパを設け内径が少なくともリング状磁
石１の外径よりも小さいリングをその円周方向に４分割
して作製したリングホルダーで、下ダイス４の上面に配
置されて半径方向に移動可能な構成となっている。
【００１８】６は内周面の一部にリングホルダー５の外
周面のテーパに対応するテーパ部を設けた段付き円筒形
状のリングホルダー押さえで、テーパ部がリングホルダ
ー５の外周面に当接して上下方向へ移動できるようにし
ている。７はリングホルダー押さえ６の内側に配置した
円筒形状の上ダイス、８および９はそれぞれ下ダイス４
および上ダイス７の内側に挿入されて上下方向に移動す
る下ポンチおよび上ポンチ、１０はリングホルダー押さ
え６の上部に設けたスプリングである。なお、リングホ
ルダー５は必ずしも４分割されたものである必要はな
く、２分割以上のものであればよい。
周面のテーパに対応するテーパ部を設けた段付き円筒形
状のリングホルダー押さえで、テーパ部がリングホルダ
ー５の外周面に当接して上下方向へ移動できるようにし
ている。７はリングホルダー押さえ６の内側に配置した
円筒形状の上ダイス、８および９はそれぞれ下ダイス４
および上ダイス７の内側に挿入されて上下方向に移動す
る下ポンチおよび上ポンチ、１０はリングホルダー押さ
え６の上部に設けたスプリングである。なお、リングホ
ルダー５は必ずしも４分割されたものである必要はな
く、２分割以上のものであればよい。
【００１９】次に、成形方法について説明する。まず焼
結体のリング状磁石１を下ダイス４の上面のリングホル
ダー５の内側に配置し、その上に上ダイス７を設置す
る。次に下ポンチ８を下ダイス４に挿入し、プレス機の
下ラム１１と位置合せしながら固定定盤１２上に固定す
る。そして、軟磁性材料、たとえば磁性粉末とバインダ
ーとからなるコンパウンド１３をこの成形金型内に投入
し、上ポンチ９を挿入する。
結体のリング状磁石１を下ダイス４の上面のリングホル
ダー５の内側に配置し、その上に上ダイス７を設置す
る。次に下ポンチ８を下ダイス４に挿入し、プレス機の
下ラム１１と位置合せしながら固定定盤１２上に固定す
る。そして、軟磁性材料、たとえば磁性粉末とバインダ
ーとからなるコンパウンド１３をこの成形金型内に投入
し、上ポンチ９を挿入する。
【００２０】次に、リングホルダー押さえ６の上に、ス
プリング１０を置き、上ラム１４を下げて、まずスプリ
ング１０を押さえ始める。これにより、上ラム１４の圧
力はスプリング１０を介してリングホルダー押さえ６を
下向きの方向に押し、これによってリングホルダー５を
半径方向の内側方向に押し、リング状磁石１を内側に加
圧する。このようにして、リング状磁石１を外周側から
加圧しながら、上ラム１４で上ポンチ９を押し下げ、ま
たほぼ同時に下ラム１１も上昇させて下ポンチ８を押し
上げ、コンパウンド１３を上下の方向から加圧してセン
ター磁気ヨーク２とし、リング状磁石１とセンター磁気
ヨーク２とを一体成形して、図１の左側の図の状態にす
る。
プリング１０を置き、上ラム１４を下げて、まずスプリ
ング１０を押さえ始める。これにより、上ラム１４の圧
力はスプリング１０を介してリングホルダー押さえ６を
下向きの方向に押し、これによってリングホルダー５を
半径方向の内側方向に押し、リング状磁石１を内側に加
圧する。このようにして、リング状磁石１を外周側から
加圧しながら、上ラム１４で上ポンチ９を押し下げ、ま
たほぼ同時に下ラム１１も上昇させて下ポンチ８を押し
上げ、コンパウンド１３を上下の方向から加圧してセン
ター磁気ヨーク２とし、リング状磁石１とセンター磁気
ヨーク２とを一体成形して、図１の左側の図の状態にす
る。
【００２１】この後、上ラム１４、下ラム１１の圧力を
下げて、双方を始めの位置に戻し、成形金型からスプリ
ング１０、下ダイス４と下ポンチ９を外し、次に残りの
成形金型を逆転して上ポンチ９で支えてリングホルダー
押さえ６に圧力を加えて外し、次いでリングホルダー５
を外し、上ダイス７を押し下げてリング状磁石１とセン
ター磁気ヨーク２との一体成形物を取り外す。
下げて、双方を始めの位置に戻し、成形金型からスプリ
ング１０、下ダイス４と下ポンチ９を外し、次に残りの
成形金型を逆転して上ポンチ９で支えてリングホルダー
押さえ６に圧力を加えて外し、次いでリングホルダー５
を外し、上ダイス７を押し下げてリング状磁石１とセン
ター磁気ヨーク２との一体成形物を取り外す。
【００２２】次に、必要とされる成形圧の大きさについ
て説明する。アトマイズ鉄粉とエポキシ樹脂を用いたコ
ンパウンド１３を作製し、成形圧を変えて直方体を成形
し、成形圧と成形体の密度と磁気特性のうちの飽和磁化
４πＩsとの関係を調べた。成形体の密度と飽和磁化と
は直線的比例関係にあり、また成形圧と成形体の密度と
の関係も圧力の低いほうでは直線的比例関係にある。し
かし樹脂の濃度が増えると、ある一定圧力以上では飽和
磁化が飽和傾向を示すようになる。以上の事柄と、成形
圧と飽和磁化との関係から磁気ヨークとして使用可能な
磁気特性を得るためには、成形圧力としては３ｔｏｎ／
cm2以上必要なことが明らかとなった。
て説明する。アトマイズ鉄粉とエポキシ樹脂を用いたコ
ンパウンド１３を作製し、成形圧を変えて直方体を成形
し、成形圧と成形体の密度と磁気特性のうちの飽和磁化
４πＩsとの関係を調べた。成形体の密度と飽和磁化と
は直線的比例関係にあり、また成形圧と成形体の密度と
の関係も圧力の低いほうでは直線的比例関係にある。し
かし樹脂の濃度が増えると、ある一定圧力以上では飽和
磁化が飽和傾向を示すようになる。以上の事柄と、成形
圧と飽和磁化との関係から磁気ヨークとして使用可能な
磁気特性を得るためには、成形圧力としては３ｔｏｎ／
cm2以上必要なことが明らかとなった。
【００２３】このようなリング状磁石１とその内側に配
置されるセンター磁気ヨーク２とを一体成形する方法に
より、センター磁気ヨーク２の材料が軸方向の圧力で圧
縮成形される時に、半径方向にかかる圧力がリング状磁
石１を外側に押し拡げようとするが、その圧力に対抗し
て、リング状磁石１にその外側から圧力をかけて拮抗さ
せるため、リング状磁石１が外側に変形してクラックが
発生することがない。
置されるセンター磁気ヨーク２とを一体成形する方法に
より、センター磁気ヨーク２の材料が軸方向の圧力で圧
縮成形される時に、半径方向にかかる圧力がリング状磁
石１を外側に押し拡げようとするが、その圧力に対抗し
て、リング状磁石１にその外側から圧力をかけて拮抗さ
せるため、リング状磁石１が外側に変形してクラックが
発生することがない。
【００２４】また、一体成形を行なうなかで気付いたこ
とであるが、一体成形後、成形物を成形金型から外した
ときに、リング状磁石１にクラックが発生する時があ
る。これは、成形金型内でのリング状磁石１には外側か
ら圧力が作用していたので、内側のセンター磁気ヨーク
２からの圧力に耐えていたが、成形金型から外したとき
には外側からの圧力がなくなるので内側のセンター磁気
ヨーク２からの圧力に耐えられずに、クラックが発生す
ることになる。しかしセンター磁気ヨーク２からの圧力
というのは、成形体を取り出すときには軸方向の一体成
形圧力はかかっていないので、成形金型から開放されて
出てくるスプリングバックの力ということになる。この
スプリングバックの力の大きさは測定できていないため
不明であるが、鉄粉とエポキシ樹脂とからなるコンパウ
ンド１３を用いて、円柱体を成形金型内で成形した後成
形金型から取り外してその成形体の直径を計り成形金型
の内径との差を調べて膨張率を計算したところ、６．０
×１０-4であった。この値は成形圧力が３ｔｏｎ／cm2
の場合であるが、成形圧力が大きくなるほど、この膨張
率は大きくなった。またコンパウンドの樹脂成分の種類
や濃度によってもこの膨張率は変わることがわかった。
これらのことから成形圧力やコンパウンドの樹脂成分の
種類や濃度の検討によって、クラックの発生をある程度
抑えることができる。
とであるが、一体成形後、成形物を成形金型から外した
ときに、リング状磁石１にクラックが発生する時があ
る。これは、成形金型内でのリング状磁石１には外側か
ら圧力が作用していたので、内側のセンター磁気ヨーク
２からの圧力に耐えていたが、成形金型から外したとき
には外側からの圧力がなくなるので内側のセンター磁気
ヨーク２からの圧力に耐えられずに、クラックが発生す
ることになる。しかしセンター磁気ヨーク２からの圧力
というのは、成形体を取り出すときには軸方向の一体成
形圧力はかかっていないので、成形金型から開放されて
出てくるスプリングバックの力ということになる。この
スプリングバックの力の大きさは測定できていないため
不明であるが、鉄粉とエポキシ樹脂とからなるコンパウ
ンド１３を用いて、円柱体を成形金型内で成形した後成
形金型から取り外してその成形体の直径を計り成形金型
の内径との差を調べて膨張率を計算したところ、６．０
×１０-4であった。この値は成形圧力が３ｔｏｎ／cm2
の場合であるが、成形圧力が大きくなるほど、この膨張
率は大きくなった。またコンパウンドの樹脂成分の種類
や濃度によってもこの膨張率は変わることがわかった。
これらのことから成形圧力やコンパウンドの樹脂成分の
種類や濃度の検討によって、クラックの発生をある程度
抑えることができる。
【００２５】また、バインダーとして熱硬化性の有機樹
脂を用いる場合は、一体成形の後、熱硬化処理を行なう
が、その際にセンター磁気ヨークの熱膨張がリング状磁
石１より大きいため、リング状磁石１に熱膨張による圧
力がかかり、この時にリング状磁石１にクラックが発生
することがある。このクラックの発生を抑えるために
は、リング状磁石１にかかる熱膨張による引張力をリン
グ状磁石１の引張強度に達しないようすれば良い。この
ためには一つの方法として、一体成形時に外側からの圧
力でリング状磁石１をわずかだけ圧縮変形しておくと、
成形金型から外した時に膨張して元の大きさに戻り、内
側のセンター磁気ヨーク２はスプリングバックで膨張す
るが、内部の残留応力が減ることになり、このため次の
熱硬化処理の際の熱膨張による応力発生が吸収されて小
さくすることができる。その結果、リング状磁石１にか
かる引張力は小さくなって引張強度に達することなく、
リング状磁石１にクラックが発生することを抑えること
ができる。すなわち、リング状磁石１の外側からの圧力
のコントロールによってクラックの発生を抑えることが
できる。
脂を用いる場合は、一体成形の後、熱硬化処理を行なう
が、その際にセンター磁気ヨークの熱膨張がリング状磁
石１より大きいため、リング状磁石１に熱膨張による圧
力がかかり、この時にリング状磁石１にクラックが発生
することがある。このクラックの発生を抑えるために
は、リング状磁石１にかかる熱膨張による引張力をリン
グ状磁石１の引張強度に達しないようすれば良い。この
ためには一つの方法として、一体成形時に外側からの圧
力でリング状磁石１をわずかだけ圧縮変形しておくと、
成形金型から外した時に膨張して元の大きさに戻り、内
側のセンター磁気ヨーク２はスプリングバックで膨張す
るが、内部の残留応力が減ることになり、このため次の
熱硬化処理の際の熱膨張による応力発生が吸収されて小
さくすることができる。その結果、リング状磁石１にか
かる引張力は小さくなって引張強度に達することなく、
リング状磁石１にクラックが発生することを抑えること
ができる。すなわち、リング状磁石１の外側からの圧力
のコントロールによってクラックの発生を抑えることが
できる。
【００２６】次に、本実施例で使用する材料について説
明する。ここに用いているリング状磁石１はネオジム鉄
ボロン系焼結磁石である。リング状の焼結磁石であるた
め、焼結のままでは寸法精度が悪いので軸方向に垂直な
面については平行研磨し、また外周面についてはセンタ
レス加工して、寸法および真円度を精度内に納めてあ
る。内周面については、内周研磨する方法はあるがこれ
には高い費用を支払わねばならず、製品の価格を考慮す
ると採用することはできない。このため内周面は、焼結
のままであり、寸法のばらつきが大きく、真円度は出て
おらず、中には楕円形状になっているものもあり、長径
と短径では０．８mmもの差があるものもある。また内周
面には不規則に凹凸がある。このようなリング状磁石１
の内側にセンター磁気ヨーク２の材料を配置し、軸方向
に加圧成形して両者を一体成形する。
明する。ここに用いているリング状磁石１はネオジム鉄
ボロン系焼結磁石である。リング状の焼結磁石であるた
め、焼結のままでは寸法精度が悪いので軸方向に垂直な
面については平行研磨し、また外周面についてはセンタ
レス加工して、寸法および真円度を精度内に納めてあ
る。内周面については、内周研磨する方法はあるがこれ
には高い費用を支払わねばならず、製品の価格を考慮す
ると採用することはできない。このため内周面は、焼結
のままであり、寸法のばらつきが大きく、真円度は出て
おらず、中には楕円形状になっているものもあり、長径
と短径では０．８mmもの差があるものもある。また内周
面には不規則に凹凸がある。このようなリング状磁石１
の内側にセンター磁気ヨーク２の材料を配置し、軸方向
に加圧成形して両者を一体成形する。
【００２７】一体成形するセンター磁気ヨーク２の材料
としては、加圧により比較的容易に変形する軟磁性材料
が好ましく、たとえば、純鉄やＦｅ−Ｃｏ材が望ましい
が、多量に使用されている鉄鋼材料でも良い。しかし、
このようなバルク材料の場合、リング状磁石１の内周面
に充分密着させるには大きな成形圧力が必要で、この場
合にはリング状磁石１にクラックが発生し易く、クラッ
クの発生を抑えるのに工夫がいる。これに対して磁性粉
末とバインダーで構成される複合軟磁性材料を用いる場
合には、成形金型に投入する時には、磁性粉末とバイン
ダーは混合または混練されてから解砕されてコンパウン
ドと称される粉体となっているので、リング状磁石１の
凹凸のある内周面に合わさって入れることができる。し
たがって圧力が加わるとともに密度が上がり、リング状
磁石１の内周面の凸部のみに圧力がかかるということが
なく、内周面全面に均一に圧力がかかり、またバルク材
の場合と比較すると小さな成形圧力で成形することがで
きるのでクラックの発生を抑えることは容易であり、こ
の一体成形には最適の材料である。
としては、加圧により比較的容易に変形する軟磁性材料
が好ましく、たとえば、純鉄やＦｅ−Ｃｏ材が望ましい
が、多量に使用されている鉄鋼材料でも良い。しかし、
このようなバルク材料の場合、リング状磁石１の内周面
に充分密着させるには大きな成形圧力が必要で、この場
合にはリング状磁石１にクラックが発生し易く、クラッ
クの発生を抑えるのに工夫がいる。これに対して磁性粉
末とバインダーで構成される複合軟磁性材料を用いる場
合には、成形金型に投入する時には、磁性粉末とバイン
ダーは混合または混練されてから解砕されてコンパウン
ドと称される粉体となっているので、リング状磁石１の
凹凸のある内周面に合わさって入れることができる。し
たがって圧力が加わるとともに密度が上がり、リング状
磁石１の内周面の凸部のみに圧力がかかるということが
なく、内周面全面に均一に圧力がかかり、またバルク材
の場合と比較すると小さな成形圧力で成形することがで
きるのでクラックの発生を抑えることは容易であり、こ
の一体成形には最適の材料である。
【００２８】磁性粉末としては、コストや供給の面にお
いて、また磁気特性において、現在多量に生産されてい
るアトマイズ法による鉄粉が一番良いと思われる。アト
マイズ法による鉄粉は最大粒径は２５０μｍで、４９μ
ｍ以下も３０％ほどあるが２０μｍの開き目のふるいを
通過する粉末は少なく約１％程度であることから最小粒
径はほぼ２０μｍ位と思われる。このアトマイズ鉄粉の
平均粒径はおおよそ１００〜１５０μｍと大きく、大気
中においても酸化され難く、発火の危険性もなく、取り
扱い易い。また成形もし易く、小さな圧力で密度を上げ
ることができる。磁気特性の面では、アトマイズ鉄粉の
うちで一番多く生産されている品種の組成がほぼ純鉄に
近く、この品種では飽和磁化は２．１Ｔ（テスラ）あ
り、現在使用できる最高特性のＦｅ−Ｃｏ合金の２．２
〜２．４Ｔに近く、良い磁気特性である。
いて、また磁気特性において、現在多量に生産されてい
るアトマイズ法による鉄粉が一番良いと思われる。アト
マイズ法による鉄粉は最大粒径は２５０μｍで、４９μ
ｍ以下も３０％ほどあるが２０μｍの開き目のふるいを
通過する粉末は少なく約１％程度であることから最小粒
径はほぼ２０μｍ位と思われる。このアトマイズ鉄粉の
平均粒径はおおよそ１００〜１５０μｍと大きく、大気
中においても酸化され難く、発火の危険性もなく、取り
扱い易い。また成形もし易く、小さな圧力で密度を上げ
ることができる。磁気特性の面では、アトマイズ鉄粉の
うちで一番多く生産されている品種の組成がほぼ純鉄に
近く、この品種では飽和磁化は２．１Ｔ（テスラ）あ
り、現在使用できる最高特性のＦｅ−Ｃｏ合金の２．２
〜２．４Ｔに近く、良い磁気特性である。
【００２９】バインダーとしては、室温成形できる熱硬
化型の有機樹脂が好ましい。特にその中でもエポキシ系
の樹脂が良い。エポキシ系の樹脂は、主として主材と硬
化剤からなり、硬化剤の種類で硬化開始温度や可使用時
間などを変えることができ、製造条件を合理的なものに
することが可能である。ほかに種々の添加剤が用意され
ており、樹脂の性質を製品特性として好ましいものに変
えることができる。ただ、熱硬化型の有機樹脂の場合の
欠点は、成形後熱硬化処理までの間一体成形品は柔らか
く脆い状態にあることで、取り扱いに注意を必要とす
る。
化型の有機樹脂が好ましい。特にその中でもエポキシ系
の樹脂が良い。エポキシ系の樹脂は、主として主材と硬
化剤からなり、硬化剤の種類で硬化開始温度や可使用時
間などを変えることができ、製造条件を合理的なものに
することが可能である。ほかに種々の添加剤が用意され
ており、樹脂の性質を製品特性として好ましいものに変
えることができる。ただ、熱硬化型の有機樹脂の場合の
欠点は、成形後熱硬化処理までの間一体成形品は柔らか
く脆い状態にあることで、取り扱いに注意を必要とす
る。
【００３０】これに対して、熱可塑性の有機樹脂の場合
は、成形金型から取り出した後の成形体は十分な機械的
強度がある。ただし、成形時には必ず樹脂の融点以上の
高温で行なわねばならず、成形後は室温近くまで冷却す
る必要がある。またコンパウンドの作製において、粉末
の樹脂を用いて混合だけしておく場合は不必要である
が、混練する場合は樹脂の融点以上の高温で行なう必要
があり、混練後粉末状態に解砕しておく必要がある。成
形工程で加熱冷却を伴うため、成形工程の時間が長く、
生産性が悪いという欠点がある。
は、成形金型から取り出した後の成形体は十分な機械的
強度がある。ただし、成形時には必ず樹脂の融点以上の
高温で行なわねばならず、成形後は室温近くまで冷却す
る必要がある。またコンパウンドの作製において、粉末
の樹脂を用いて混合だけしておく場合は不必要である
が、混練する場合は樹脂の融点以上の高温で行なう必要
があり、混練後粉末状態に解砕しておく必要がある。成
形工程で加熱冷却を伴うため、成形工程の時間が長く、
生産性が悪いという欠点がある。
【００３１】本発明の具体的実施例を以下に示す。 （実施例１）図１を用いて説明した成形方法により、磁
気回路部品を作製した。用いた材料は、リング状磁石１
はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石で、軸直角面は平行研磨、
外周面はセンタレス加工を施し、その大きさは外径が２
５mm、内径が約１８mm、高さ７mmである。コンパウンド
１３は、アトマイズ鉄粉１００部に対してエポキシ樹脂
（主材と硬化剤）１部を混合し混練して解砕したものを
用いた。センター磁気ヨーク２のリング状磁石１の下の
部分の直径としては１９mmとし、上ダイス７の内径およ
び上ポンチ９の直径はこの大きさに成形できるように寸
法を決めて上ダイス７および上ポンチ９を用意した。ス
プリング１０として、最大荷重２．０ｔｏｎに耐える仕
様のものを使った。成形圧は３ｔｏｎ／cm2と４ｔｏｎ
／cm2の２つの場合について実験した。
気回路部品を作製した。用いた材料は、リング状磁石１
はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石で、軸直角面は平行研磨、
外周面はセンタレス加工を施し、その大きさは外径が２
５mm、内径が約１８mm、高さ７mmである。コンパウンド
１３は、アトマイズ鉄粉１００部に対してエポキシ樹脂
（主材と硬化剤）１部を混合し混練して解砕したものを
用いた。センター磁気ヨーク２のリング状磁石１の下の
部分の直径としては１９mmとし、上ダイス７の内径およ
び上ポンチ９の直径はこの大きさに成形できるように寸
法を決めて上ダイス７および上ポンチ９を用意した。ス
プリング１０として、最大荷重２．０ｔｏｎに耐える仕
様のものを使った。成形圧は３ｔｏｎ／cm2と４ｔｏｎ
／cm2の２つの場合について実験した。
【００３２】スプリング１０に加える圧力とスプリング
１０の圧縮量は直線的比例関係にあり、このことから、
スプリング１０の圧縮量を変えることでスプリング１０
を介してリング状磁石１に外周から加える圧力を変化さ
せることができる。このようにしてスプリング圧（すな
わちこの圧力がリング状磁石１に外周から加わる圧力と
比例する）と成形圧とを変えて実験し、成形後リング状
磁石１のクラックの有無を実体顕微鏡で詳細に調べた。
その結果を図３に示す。
１０の圧縮量は直線的比例関係にあり、このことから、
スプリング１０の圧縮量を変えることでスプリング１０
を介してリング状磁石１に外周から加える圧力を変化さ
せることができる。このようにしてスプリング圧（すな
わちこの圧力がリング状磁石１に外周から加わる圧力と
比例する）と成形圧とを変えて実験し、成形後リング状
磁石１のクラックの有無を実体顕微鏡で詳細に調べた。
その結果を図３に示す。
【００３３】成形圧が３ｔｏｎ／cm2の場合、スプリン
グ圧をかけない場合は、成形時にクラックの発生する音
が聞こえた。成形金型から一体成形物を外して見たとこ
ろ、数回作製した一体成形物全てクラックが入ってい
た。スプリング圧が０．３ｔｏｎ位まででは、成形時に
はクラック音の聞こえるものが時々あったが、０．７ｔ
ｏｎに近づくに従って、それはなくなった。しかし成形
金型から一体成形物を外して見たところクラックの入っ
ているものがあった。これはリング状磁石１の外周側か
らの圧力を取り去ったために生ずるスプリングバックに
よるものと考えられる。
グ圧をかけない場合は、成形時にクラックの発生する音
が聞こえた。成形金型から一体成形物を外して見たとこ
ろ、数回作製した一体成形物全てクラックが入ってい
た。スプリング圧が０．３ｔｏｎ位まででは、成形時に
はクラック音の聞こえるものが時々あったが、０．７ｔ
ｏｎに近づくに従って、それはなくなった。しかし成形
金型から一体成形物を外して見たところクラックの入っ
ているものがあった。これはリング状磁石１の外周側か
らの圧力を取り去ったために生ずるスプリングバックに
よるものと考えられる。
【００３４】またクラックのないものでも、次の熱硬化
処理でクラックの発生するものがあった。これは熱硬化
処理時の熱膨脹率の違いによるものである。しかしスプ
リング圧が０．７〜１．３ｔｏｎでは、熱硬化処理を済
ませたところまででクラックの発生するものはなかっ
た。さらにスプリング圧を上げるとまたクラックが出始
めたが、このクラックの形態はスプリング圧の小さい場
合とは異なっており、リング状磁石１にかかる外周から
の圧力が大きすぎてリング状磁石１を破壊したと考えら
れる。これらの結果から成形圧が３ｔｏｎ／cm2の場合
に適したスプリング圧は０．７〜１．３ｔｏｎで望まし
くは安全を考えて、０．８〜１．２ｔｏｎの範囲内と言
える。
処理でクラックの発生するものがあった。これは熱硬化
処理時の熱膨脹率の違いによるものである。しかしスプ
リング圧が０．７〜１．３ｔｏｎでは、熱硬化処理を済
ませたところまででクラックの発生するものはなかっ
た。さらにスプリング圧を上げるとまたクラックが出始
めたが、このクラックの形態はスプリング圧の小さい場
合とは異なっており、リング状磁石１にかかる外周から
の圧力が大きすぎてリング状磁石１を破壊したと考えら
れる。これらの結果から成形圧が３ｔｏｎ／cm2の場合
に適したスプリング圧は０．７〜１．３ｔｏｎで望まし
くは安全を考えて、０．８〜１．２ｔｏｎの範囲内と言
える。
【００３５】成形圧が４ｔｏｎ／cm2の場合、３ｔｏｎ
／cm2の場合と同様の傾向を示したが、スプリング圧
は、０．２ｔｏｎ程大きい方向に移行していた。これは
成形圧が上がった分、磁気ヨーク材料がリング状磁石１
を半径方向に外側へ押す圧力が増えたためであり、これ
に対抗して外周から加える圧力も増えたと考えられる。
成形圧が４ｔｏｎ／cm2の場合に適したスプリング圧は
０．９〜１．５ｔｏｎで望ましくは安全を考えて、１．
０〜１．４ｔｏｎの範囲内と言える。
／cm2の場合と同様の傾向を示したが、スプリング圧
は、０．２ｔｏｎ程大きい方向に移行していた。これは
成形圧が上がった分、磁気ヨーク材料がリング状磁石１
を半径方向に外側へ押す圧力が増えたためであり、これ
に対抗して外周から加える圧力も増えたと考えられる。
成形圧が４ｔｏｎ／cm2の場合に適したスプリング圧は
０．９〜１．５ｔｏｎで望ましくは安全を考えて、１．
０〜１．４ｔｏｎの範囲内と言える。
【００３６】上述したように、成形圧に従って、リング
状磁石１に外周側から加える圧力の最適値は変化する。
これはリング状磁石１の半径方向において、内側の磁気
ヨーク材料から加えられる圧力と、スプリング圧による
外周側からの圧力とがリング状磁石１に圧縮力としてか
かる。双方の圧力の大きさの差がリング状磁石１のクラ
ック発生にかかわる圧力として働くことになり、内側の
圧力が大きければ、外側に拡げられてクラックが発生
し、外側の圧力が大きければ、内側に圧縮されてクラッ
クが発生することになる。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は
他の焼結磁石と比べると機械的強度が強いので、引張お
よび圧縮に対して材料強度があり、その材料強度のある
分だけ上述の差の圧力に耐えることができてクラックが
発生しない。
状磁石１に外周側から加える圧力の最適値は変化する。
これはリング状磁石１の半径方向において、内側の磁気
ヨーク材料から加えられる圧力と、スプリング圧による
外周側からの圧力とがリング状磁石１に圧縮力としてか
かる。双方の圧力の大きさの差がリング状磁石１のクラ
ック発生にかかわる圧力として働くことになり、内側の
圧力が大きければ、外側に拡げられてクラックが発生
し、外側の圧力が大きければ、内側に圧縮されてクラッ
クが発生することになる。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は
他の焼結磁石と比べると機械的強度が強いので、引張お
よび圧縮に対して材料強度があり、その材料強度のある
分だけ上述の差の圧力に耐えることができてクラックが
発生しない。
【００３７】（実施例２）磁性粉末としてＦｅＣｏ合金
のアトマイズ粉末を用い、バインダーとして熱可塑性の
樹脂であるナイロン６の微粉末を用いて、磁性粉末１０
０部に対して樹脂成分１部の割合で均一に混合してコン
パウンド１３とした。
のアトマイズ粉末を用い、バインダーとして熱可塑性の
樹脂であるナイロン６の微粉末を用いて、磁性粉末１０
０部に対して樹脂成分１部の割合で均一に混合してコン
パウンド１３とした。
【００３８】成形金型は実施例１で用いたものと同様の
ものを使用した。リング状磁石１を入れて成形金型を組
み上げた後、リングホルダー押さえ６の外側にヒータを
設けて成形金型全体を２５０℃に加熱した。板状断熱材
を固定定盤１２と下ダイス４の間に、また下ラム１１と
下ポンチ８との間に、また上ラム１４と上ポンチ９との
間に嵌め込み、熱が逃げるのを防いで成形金型の温度分
布の均一化を図った。そして、コンパウンド１３を投入
し、上ポンチ９を差し込んでスプリング１０を加圧して
リング状磁石１に外周から圧力を加えた。この状態で上
ポンチ９は加圧せずに数分保持してコンパウンド１３の
温度をおおよそ２５０℃に昇温した。
ものを使用した。リング状磁石１を入れて成形金型を組
み上げた後、リングホルダー押さえ６の外側にヒータを
設けて成形金型全体を２５０℃に加熱した。板状断熱材
を固定定盤１２と下ダイス４の間に、また下ラム１１と
下ポンチ８との間に、また上ラム１４と上ポンチ９との
間に嵌め込み、熱が逃げるのを防いで成形金型の温度分
布の均一化を図った。そして、コンパウンド１３を投入
し、上ポンチ９を差し込んでスプリング１０を加圧して
リング状磁石１に外周から圧力を加えた。この状態で上
ポンチ９は加圧せずに数分保持してコンパウンド１３の
温度をおおよそ２５０℃に昇温した。
【００３９】次に上ポンチ９と下ポンチ８に圧力をかけ
てコンパウンド１３を圧縮成形してセンター磁気ヨーク
２とし、リング状磁石１とセンター磁気ヨーク２とを一
体成形した。このとき、上下方向の圧力は最高４ｔｏｎ
／cm2で、スプリング圧はスプリングの圧縮量から１．
３ｔｏｎであった。この上下方向の圧力を下げてスプリ
ング圧はある程度かけた状態で冷却して、室温近くなっ
たところで、すべての圧力を抜いて、一体成形物を成形
金型から外した。リング状磁石１について実体顕微鏡で
詳細に調べたが、クラックは発生していなかった。
てコンパウンド１３を圧縮成形してセンター磁気ヨーク
２とし、リング状磁石１とセンター磁気ヨーク２とを一
体成形した。このとき、上下方向の圧力は最高４ｔｏｎ
／cm2で、スプリング圧はスプリングの圧縮量から１．
３ｔｏｎであった。この上下方向の圧力を下げてスプリ
ング圧はある程度かけた状態で冷却して、室温近くなっ
たところで、すべての圧力を抜いて、一体成形物を成形
金型から外した。リング状磁石１について実体顕微鏡で
詳細に調べたが、クラックは発生していなかった。
【００４０】この場合は、センター磁気ヨーク２は高温
時にリング状磁石１と一体成形されるので、室温では冷
却により収縮しており、リング状磁石１にはセンター磁
気ヨーク２からの圧力は小さいかまたはほとんどかかっ
ておらず、成形後の熱硬化処理も不必要であるので、一
体成形時のクラックさえ抑えればその後クラック発生は
ない。
時にリング状磁石１と一体成形されるので、室温では冷
却により収縮しており、リング状磁石１にはセンター磁
気ヨーク２からの圧力は小さいかまたはほとんどかかっ
ておらず、成形後の熱硬化処理も不必要であるので、一
体成形時のクラックさえ抑えればその後クラック発生は
ない。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明は、リング状磁石の
外周側から半径方向に圧力を加えながらリング状磁石の
内側に置いたセンター磁気ヨーク材料を軸方向に加圧成
形することにより、リング状磁石にクラックを発生させ
ることなくリング状磁石とセンター磁気ヨークとを隙間
なく接合することができ、接着工程を省略することがで
きる低コストの磁気回路部品の製造方法を実現するもの
である。
外周側から半径方向に圧力を加えながらリング状磁石の
内側に置いたセンター磁気ヨーク材料を軸方向に加圧成
形することにより、リング状磁石にクラックを発生させ
ることなくリング状磁石とセンター磁気ヨークとを隙間
なく接合することができ、接着工程を省略することがで
きる低コストの磁気回路部品の製造方法を実現するもの
である。
【図１】本発明の一実施例における磁気回路部品の製造
方法および成形金型を説明する模式的断面図
方法および成形金型を説明する模式的断面図
【図２】本発明の一実施例におけるスピーカ用磁気回路
部品の模式的断面図
部品の模式的断面図
【図３】本発明の第１の実施例におけるスプリング圧と
クラック発生率との関係を示す図
クラック発生率との関係を示す図
【図４】従来の磁気回路部品の製造方法および成形金型
を説明する模式的断面図
を説明する模式的断面図
１ リング状磁石 ２ センター磁気ヨーク ４ 下ダイス ５ リングホルダー ６ リングホルダー押さえ ７ 上ダイス ８ 下ポンチ ９ 上ポンチ １０ スプリング １３ コンパウンド（磁気ヨーク材料）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古山 静夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 原 芳宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 長谷川 享一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 川又 肇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】リング状磁石の外周側から半径方向に圧力
を加えながら前記リング状磁石の内側に配置した磁気ヨ
ーク材料を軸方向に加圧成形して前記リング状磁石とセ
ンター磁気ヨークとを一体成形する磁気回路部品の製造
方法。 - 【請求項２】リング状磁石がネオジム鉄ボロン系焼結磁
石である請求項１記載の磁気回路部品の製造方法。 - 【請求項３】磁気ヨーク材料が磁性粉末とバインダーか
ら構成された複合軟磁性体である請求項１記載の磁気回
路部品の製造方法。 - 【請求項４】磁性粉末が鉄粉でバインダーが有機樹脂で
あり、加圧成形後熱硬化処理を行なう請求項３記載の磁
気回路部品の製造方法。 - 【請求項５】リング状磁石の外側に２つ以上に分割され
外周部にテーパを有するリングホルダーを配置し、内周
部に前記テーパと同じ傾きのテーパを有するリング状の
リングホルダー押さえをその内周部を前記リングホルダ
ーの外周部に当接させて配置し、前記リングホルダー押
さえの上部を加圧して前記リングホルダーを介して前記
リング状磁石の外周側から半径方向に圧力を加える請求
項１記載の磁気回路部品の製造方法。 - 【請求項６】中心軸方向に円穴を有する下ダイスと、周
方向に２つ以上に分割され外周部にテーパを設けたリン
グ状からなり前記下ダイスの上面に互いの中心軸方向を
一致させるように配置して半径方向に移動するリングホ
ルダーと、内周部に前記テーパと同じ傾きのテーパを有
する円筒状からなりこの内周部のテーパが前記外周部の
テーパに当接するリングホルダー押さえと、このリング
ホルダー押さえの内周部に外周部が当接する円筒状の上
ダイスと、この上ダイスの内側に挿入される円柱状の上
ポンチと、前記下ダイスの円穴に挿入される円柱状の下
ポンチとを備えた成形金型。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4121605A JPH05315175A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 磁気回路部品の製造方法および成形金型 |
| US08/062,956 US5364253A (en) | 1992-05-14 | 1993-05-14 | Magnetic circuit component molding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4121605A JPH05315175A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 磁気回路部品の製造方法および成形金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05315175A true JPH05315175A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14815397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4121605A Pending JPH05315175A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 磁気回路部品の製造方法および成形金型 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5364253A (ja) |
| JP (1) | JPH05315175A (ja) |
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|---|---|
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