JPH10204535A - 鋼材部品の製造方法 - Google Patents

鋼材部品の製造方法

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JPH10204535A
JPH10204535A JP9023292A JP2329297A JPH10204535A JP H10204535 A JPH10204535 A JP H10204535A JP 9023292 A JP9023292 A JP 9023292A JP 2329297 A JP2329297 A JP 2329297A JP H10204535 A JPH10204535 A JP H10204535A
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JP
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magnetic
steel
ferromagnetic
manufacturing
annealing
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Satoshi Sugiyama
聡 杉山
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/0302Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity characterised by unspecified or heterogeneous hardness or specially adapted for magnetic hardness transitions
    • H01F1/0306Metals or alloys, e.g. LAVES phase alloys of the MgCu2-type

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非磁性部と強磁性部とからなる小型の鋼材部
品を効率良く量産することのできる製造方法の提供。 【解決手段】 非磁性部81と強磁性部821,822
とからなる鋼材部品80の製造方法である。オーステナ
イト組織の非磁性鋼材(長尺体71)を冷間圧延しマル
テンサイト組織の強磁性の長尺体72を連続して形成す
る第1の工程と,長尺体72に対して非磁性部81に対
応する部位を選択的に次々と焼鈍し非磁性部731を形
成する第2の工程と,部分的に焼鈍した長尺体73を適
宜成形すると共に長尺体73から所定の形状の鋼材部品
80を次々と分離する第3の工程とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,非磁性部と強磁性部とからなる
磁性複合体の鋼材部品を連続して製造することの出来る
鋼材部品の製造方法に関するものであり,特に小型の部
品を大量に生産するのに適した製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】回転電機のヨークやローター,電磁弁のス
リーブ等は,鋼材部品の中の所望の部位に所望の磁気開
路を形成するために,強磁性部と非(弱)磁性部とが形
成されている。例えば,電子時計等のモーターのヨーク
は図6に示すような形状を有しており,ヨーク90は,
左右の強磁性部911,912と,中間に配置され両者
911,912の間を磁気的に分離(絶縁)する非磁性
部915とからなる。
【0003】上記ヨーク90を製造するために古くから
用いられている製造方法は,図6(a)に示すように,
強磁性部品910と非磁性部品915とをレーザー溶接
等により接合する。その後,強磁性部品910の間にス
リット919等を形成し,強磁性部品910を左右の強
磁性部911,912に分離する。そして,強磁性部9
11,912は,スリット919と非磁性部品915に
よって磁気的に分離され別個の磁気回路を形成すること
ができる。
【0004】また,流れ作業により上記と同様の複合部
品を製造する他の方法として,図7〜図9に示すよう
に,プレス成形した強磁性部品920の溝921に非磁
性のワイヤー931を載置し,両部材920,931を
溶接したのち打ち抜きする方法がある。即ち,図7
(a)に示すように,始めにプレス順送型により強磁性
部品920を成形し,同図(d)に示す非磁性部を93
形成する部位に溝921を設ける。そして,同図(b)
に示すように,溝921に非磁性体であるワイヤー93
1を載置する。次に,同図(c)に示すように,溝92
1の○印Rで示す部分でワイヤー931と強磁性部品9
20とをレーザー溶接する。そして最後に,同図(d)
に示すように,部品92を枠95及びワイヤー931か
ら打ち抜く。
【0005】一方,特開昭62−25863号公報に
は,非磁性材料の粉体又は流体の中に磁性体粒子を混入
させ,印加する磁界の強度分布を制御し,磁性体粒子の
分布を偏在させて強磁性部と非磁性部とを内部に形成す
る方法が提案されている。そして,特開平7−1139
7号公報には,マイナス40℃等の極低温においても強
磁性部と非磁性部との特性を保持することのできる,強
磁性部と非磁性部とからなる複合鋼材の製造方法が提案
されている。
【0006】即ち,後者の方法では,鋼材を冷間加工に
より強磁性とした後に成形し,成形した部品に対して非
磁性化しようとする一部分だけを高周波加熱等により短
時間加熱し,溶体化して非磁性化する。そして,結晶粒
径を30μm以下とすることによって,オーステナイか
らマルテンサイトに変化するMs点温度を低下させると
する。
【0007】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記各方法に
は,それぞれ次のような問題点がある。図6,図7に示
す従来方法は,いずれも2つの部品(強磁性部品と非磁
性部品)を供給しそれらを接合するする必要があり,か
つ上記各部品は別々の工程で製作される。その結果,生
産性が余り高くなく,コストが低くならないという問題
がある。更に,図7に示す方法では,連続的な生産が容
易であり図6の方法よりも生産性が高いが,図8,図9
に示すように溝921の底部が薄く存在するから,強磁
性部品92の左右が磁気的に完全には分割されておら
ず,図6の方法よりも磁気的な絶縁性が弱いという問題
がある。
【0008】一方,特開昭62−25863号公報に示
す方法では,非磁性の粉体や流体の中に磁性体粒子を混
入させるから,非磁性の母材により強磁性部における磁
性の強さが低くなるという問題がある。そして,特開平
7−11397号公報による製造方法は,複合部品の完
成体の形状に予め成形した後に,非磁性部を局部的に加
熱して非磁性化する方法であるが,この方法では例えば
電子時計等に用いるヨーク等の微細な部品の場合には,
非磁性部を精度良く形成するのは容易ではない。その理
由は,非磁性部で局部加熱した部分がマルテンサイトか
らオーステナイトに組織変態し,体積が縮小するため,
微細な部分の場合は歪みが生ずる場合があることによ
る。
【0009】本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてな
されたものであり,非磁性部と強磁性部とからなる鋼材
部品の製造方法であって,小型のものでも効率良く量産
することのできる製造方法を提供しようとするものであ
る。
【0010】
【課題の解決手段】本願の請求項1の発明は,非磁性鋼
材を冷間圧延し強磁性の長尺体を連続して形成する第1
の工程と,上記長尺体の所定の部位を選択的に焼鈍する
第2の工程と,適宜成形を行った後部分的に焼鈍した上
記長尺体から所定の形状の上記鋼材部品を分離する第3
の工程とからなる。即ち,第1工程において鋼材の冷間
圧延により,加工誘起マルテンサイト変態によりマルテ
ンサイト組織とし,これによって強磁性体の長尺体を形
成する。そして,続く第2工程において部分的な焼鈍処
理を施すことにより,部分的にマルテンサイト組織を元
のオーステナイト組織に戻し,部分的に非磁性部を生成
する。そして,第3工程において打ち抜きや切断により
所定の形状の完成体を分離する。
【0011】本発明において注目すべきことは,強磁性
の長尺体に対して所定の部位を次々と焼鈍し非磁性部を
形成すること,そして非磁性部形成後に所定の形状の上
記鋼材部品を分離することである。本発明では,長尺体
の状態で第1〜第3工程を実施するから複合体の量産が
容易であり,生産性が高い。また,成形(第3工程)の
前に焼鈍を行うから,精度の高い非磁性体の形成が可能
であり,小型の部品に対応することが容易である。従っ
て,小型の磁性複合体であっても効率良く量産すること
ができる。
【0012】そして,請求項2記載のように,上記第2
工程を,レーザー光を照射することによる焼鈍工程とす
ることにより,精細な非磁性部の形成が可能である。即
ち,レーザービームを用いることにより精細な局部的な
焼鈍が可能となる。また,請求項3記載のように,第2
工程を,高周波誘導加熱による焼鈍工程とすることによ
り,厚板で精細な局部的な焼鈍が可能となる。
【0013】一方,上記第3工程は,請求項4記載のよ
うに,40℃から600℃の範囲の温度での温間打ち抜
きによる分離方法によることが好ましい。打ち抜き等に
より加工部品を分離しようとすると,応力が働く分離部
(加圧部)の小領域において微小のマルテンサイト(強
磁性部)が発生する。この強磁性部の生成は,通常は製
品の性能に大きく影響することは少ないが,特に小型の
部品では特性を低下させることとなる。しかしながら,
上記マルテンサイトの生成は,40℃以上の温間打ち抜
きにより抑制することができ,より精度の高い製造が可
能となる。しかしながら600℃を越えると部品全体が
非磁性となり,非磁性部と強磁性部からなる鋼材部品が
製造できないという問題が生じるから,40℃から60
0℃の範囲の温度が好適である。
【0014】
【発明の実施の形態】
実施形態例1 本例は,図2に示すように非磁性部81と強磁性部82
1,822とからなる鋼材部品(電子時計のモーターヨ
ーク)80の製造方法である。この製造方法は,図1
(a)に示すようにオーステナイト組織の非磁性鋼材の
長尺体71をロール11により冷間圧延しマルテンサイ
ト組織の強磁性の長尺体72を連続して形成する第1の
工程と,同図(b)に示すように上記長尺体72に対し
て上記非磁性部81(図2)に対応する部位731を選
択的に次々と焼鈍して新たな長尺体73を形成する第2
の工程と,同図(c)に示すように部分的に焼鈍した長
尺体73に孔741,742を穿設,成形すると共に成
形した長尺体74から所定の形状の鋼材部品80を次々
と打ち抜く第3の工程とを有している。
【0015】そして,同図(b)に示す第2工程は,レ
ーザー光31を照射することによる焼鈍工程によって,
レーザー光31の照射部を非磁性体732とする。そし
て,同図(c)に示す第3工程は,40℃から600℃
の範囲の温度での温間打ち抜きを行うヨーク80の分離
工程である。以下それぞれについて説明を補足する。
【0016】本例が製作する鋼材部品(ヨーク)80
は,図2に示すように,帯状の非磁性部81と強磁性部
821,822とからなり,三者81,821,822
の境界部にはロータ孔741が強磁性部821,822
には孔742が穿設されている。全体の大きさは,9.
9×3.7mmであり,非磁性部81の帯幅dは0.5
mmである。始めに,図1(a)に示すように,オース
テナイト系ステンレス鋼SUS304の非磁性鋼材の長
尺体71を冷間圧延する。その結果,長尺体71は加工
誘起マルテンサイト変態によりマルテンサイト組織に変
化し,強磁性の長尺体72が得られる。
【0017】従来のプロセスでは,次に強磁性化したス
テンレス鋼材に対して固溶化熱処理(ST処理)を行
い,もとのオーステナイト組織に戻して非磁性化した
後,加工を行っている。本例では,この固溶化熱処理
(ST処理)を行なわず,強磁性の長尺体72の一部を
非磁性化する。即ち,ヨーク80の非磁性部81に対応
する位置に,非磁性部81の帯幅d(図2)の大きさの
非磁性部732を次のようなプロセスにより形成する。
【0018】即ち,この処理では,図1(b)に示すよ
うに,長尺体72を連続して移動させ,上記帯幅dの範
囲にCo2 レーザー光源30からレーザー光31を照射
する。その結果,レーザー光31の照射部ではマルテン
サイト組織からオーステナイト組織へ変化し,その部分
だけ非磁性化し帯状の非磁性部732が連続的に形成さ
れる。次に,図1(c)に示すように,微小のマルテン
サイト組織部が生じないように約40℃以上の温度で温
間成形と温間打ち抜きを行う。
【0019】即ち,通常の温度で打ち抜きやプレスを行
うと,応力が加わった部分に微小のマルテンサイト組織
が発生するが,これを約40℃以上で温間加工を行うこ
とにより,マルテンサイト組織の発生を抑制することが
できる。続く第3工程では,始めに長尺体73に孔74
1,742を次々と穿設し,続いてヨーク80の形状に
合わせて打ち抜きを行う。
【0020】上記のように,本例の製造方法によれば,
磁性複合体である微小サイズのヨーク80を効率よく次
々と製造することができる。なお,非磁性部732の形
成のための焼鈍工程は,レーザー加工に代えて高周波誘
導加熱法によって行うこともできる。また,同様の方法
により,図3に示す形状のステッピングモーターのロー
タ85を製作することができる。同図において,符号8
51は強磁性部,符号852は非磁性部である。
【0021】実施形態例2 本例は,図4に示す形状の交流発電機のローター84を
製作する例である。始めに,図1(a)〜(c)と同様
の工程により,図5に示す板体840を製作する。図
4,図5において,符号841は強磁性部,符号842
は非磁性部である。続いて,板体840を曲げ加工する
ことにより,図4に示すローター84を形成する。その
他については,実施形態例1と同様である。なお,上記
実施形態例では,長尺体より複数の鋼材を得たが,単体
の鋼材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1の製造方法の流れを示す図。
【図2】実施形態例1の鋼材部品(ヨーク)の平面図。
【図3】実施形態例1の他の鋼材部品(ロータ)の平面
図。
【図4】実施形態例2の鋼材部品(ロータ)の平面図。
【図5】図4の鋼材部品(ロータ)の展開図。
【図6】従来のヨークの形状と製造過程を示す図。
【図7】従来のヨークの形状と他の製造工程を示す図。
【図8】図7(a)のX−X矢視線断面図。
【図9】図7(b)のY−Y矢視線断面図。
【符号の説明】
71,72,73...長尺体(鋼材), 731...(長尺体の)非磁性部, 80...鋼材部品, 81...(鋼材部品の)非磁性部, 821,822...強磁性部,

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性部と強磁性部とからなる鋼材部品
    の製造方法であって,オーステナイト組織の非磁性鋼材
    を冷間圧延しマルテンサイト組織の強磁性の長尺体を連
    続して形成する第1の工程と,上記長尺体に対して上記
    非磁性部に対応する部位を選択的に焼鈍する第2の工程
    と,部分的に焼鈍した上記長尺体を適宜成形すると共に
    長尺体から所定の形状の上記鋼材部品を分離する第3の
    工程とを有していることを特徴とする鋼材部品の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1において,前記第2工程は,レ
    ーザー光を照射することによる焼鈍工程であることを特
    徴とする鋼材部品の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において,前記第2工程は,高
    周波誘導加熱による焼鈍工程であることを特徴とする鋼
    材部品の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれか1項に
    おいて,前記第3工程は,40℃から600℃の範囲の
    温度での温間打ち抜きによる分離工程であることを特徴
    とする鋼材部品の製造方法。 【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれか1項に
    おいて,前記鋼材部品は,回転電機のヨークであること
    を特徴とする鋼材部品の製造方法。
JP9023292A 1996-04-26 1997-01-21 鋼材部品の製造方法 Pending JPH10204535A (ja)

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DE69713446T DE69713446T2 (de) 1996-04-26 1997-04-18 Verfahren zum spannungsinduzierten Umwandeln austenitischer rostfreier Stähle und Verfahren zum Herstellen zusammengesetzter magnetischer Teile
US08/844,341 US6143094A (en) 1996-04-26 1997-04-18 Method of stress inducing transformation of austenite stainless steel and method of producing composite magnetic members
EP97106468A EP0803582B1 (en) 1996-04-26 1997-04-18 Method of stress inducing transformation of austenite stainless steel and method of producing composite magnetic members
EP01125301.0A EP1178123B1 (en) 1996-04-26 1997-04-18 Method of stress inducing transformation of austenite stainless steel and method of producing composite magnetic members
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012025993A (ja) * 2010-07-22 2012-02-09 Thk Co Ltd 複合磁性体およびその製造方法、複合磁性体を用いた運動案内装置
JP2013122575A (ja) * 2011-11-08 2013-06-20 Sharp Corp 手振れ補正機能付きカメラモジュールおよびこれを搭載した電子機器
JP2015216315A (ja) * 2014-05-13 2015-12-03 株式会社豊田中央研究所 複合磁性部材およびその製造方法
JP5854448B1 (ja) * 2015-08-25 2016-02-09 則雄 宮内 ステップモータの加工方法

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