(57)【要約】【課題】磁石粉の結晶方向がよく揃い、周面上の位置毎の残留磁束密度値が略一定である円筒磁石を製造できる円筒磁石の製造装置の提供。【解決手段】円柱形状の鉄心５と、鉄心５を遊嵌する穴を有する金型４と、金型４に接し金型４を通じて鉄心５の端面と平行な方向の配向磁界を形成する電磁石３，３とを備え、金型４の穴及び鉄心５間の円筒形状の空隙に磁石粉６を注入し、注入した磁石粉６を空隙の両端部から押圧して円筒磁石を形成する円筒磁石の製造装置。金型４は鉄心５と同心の円筒形状であり、電磁石３，３の金型４と接する面は、金型４の外周面に沿った周面形状であり、金型４を周方向へ回転させる回転手段７を備える構成である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱形状の鉄心と、該鉄心を遊嵌する穴を有する金型と、該金型に接し該金型を通じて前記鉄心の端面と平行な方向の配向磁界を形成する電磁石とを用意し、前記穴及び鉄心間の円筒形状の空隙に磁石粉を注入し、注入した磁石粉を前記空隙の両端部から押圧して円筒磁石を形成する円筒磁石の製造方法において、
前記鉄心と同心の円筒形状である前記金型と、該金型と接する面が該金型の外周面に沿った周面形状である前記電磁石と、前記金型を周方向へ回転させる回転手段を用意し、前記配向磁界を形成した状態で、前記回転手段により前記金型を１又は複数回回転させた後、前記配向磁界を形成しながら、前記磁石粉を前記空隙の両端部から押圧することを特徴とする円筒磁石の製造方法。
【請求項２】
円柱形状の鉄心と、該鉄心を遊嵌する穴を有する金型と、該金型に接し該金型を通じて前記鉄心の端面と平行な方向の配向磁界を形成する電磁石とを備え、前記穴及び鉄心間の円筒形状の空隙に磁石粉を注入し、注入した磁石粉を前記空隙の両端部から押圧して円筒磁石を形成する円筒磁石の製造装置において、
前記金型は前記鉄心と同心の円筒形状であり、前記電磁石の金型と接する面は、該金型の外周面に沿った周面形状であり、前記金型を周方向へ回転させる回転手段を備えることを特徴とする円筒磁石の製造装置。
【請求項３】
前記回転手段は、電動モータであり、該電動モータの回転軸に設けられた歯車が、前記金型の外周面に設けられた歯車と噛合するように構成されている請求項２記載の円筒磁石の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱形状の鉄心を遊嵌した金型の穴の円筒形状の空隙に磁石粉を注入し、注入した磁石粉に対して、金型に接する電磁石により配向磁界を形成しながら、磁石粉を空隙の両端部から押圧して円筒磁石を形成する円筒磁石の製造方法及び円筒磁石の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
希土類焼結ラジアル異方性の円筒磁石を製造する場合、磁石粉を円筒形状の金型に注入し、磁石粉の結晶方向を磁界中で揃える配向と称される作業を行った後、磁石粉を押圧して円筒形状に成形し、焼結した後、着磁する。磁石粉の結晶方向が、着磁の方向を決定するので、円筒形状に成形する工程では、結晶方向の乱れを最小限に抑制することが、磁石の高性能化の為に必要である。
【０００３】
希土類焼結ラジアル異方性の円筒磁石を製造する方法の１つとして、特許文献１に開示された方法がある。特許文献１に開示された方法は、金型キャビティ内に充填した磁石粉を、水平磁場垂直成形法により配向磁界を印加して成形することにより、ラジアル異方性磁石を製造する方法であり、磁場印加中、磁石粉を金型周方向に所定角度回転させる方法、磁場印加後、磁石粉を金型周方向に所定角度回転させ、その後再び磁場を印加する方法、磁場印加中、磁場発生コイルを磁石粉に対し金型周方向に所定角度回転させる方法、磁場印加後、磁場発生コイルを磁石粉に対し金型周方向に所定角度回転させ、その後再び磁場を印加する方法、及び磁場発生コイルを２対以上配置し、１対のコイルが磁場を印加した後、別のコイル対が磁場を印加する方法である。
【特許文献１】特開２００４−１５３８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した方法で製造された円筒磁石は、金型キャビティ内に充填した磁石粉と磁場発生コイルとの相対角度を所定角度回転させる前後に、配向磁場（配向磁界）を印加するので、配向磁場の向きが径方向に揃わない箇所が発生し、磁石粉の結晶方向の揃い方が不足し、円筒磁石の周面上の位置毎に残留磁束密度値が異なる。その為、この円筒磁石をロータに用いたモータは、トルク脈動が大きいが、一般的な産業用モータでは問題にならないレベルである。しかし、非常に低コギングトルクであることを要求される電動パワーステアリング用モータでは、残留磁束密度値のばらつきにより発生するコギングトルクが操舵フィーリングに悪影響を及ぼすという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、第１発明では、磁石粉の結晶方向がよく揃い、周面上の位置毎の残留磁束密度値が略一定である円筒磁石を製造できる円筒磁石の製造方法を提供することを目的とする。
第２、３発明では、磁石粉の結晶方向がよく揃い、周面上の位置毎の残留磁束密度値が略一定である円筒磁石を製造できる円筒磁石の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る円筒磁石の製造方法は、円柱形状の鉄心と、該鉄心を遊嵌する穴を有する金型と、該金型に接し該金型を通じて前記鉄心の端面と平行な方向の配向磁界を形成する電磁石とを用意し、前記穴及び鉄心間の円筒形状の空隙に磁石粉を注入し、注入した磁石粉を前記空隙の両端部から押圧して円筒磁石を形成する円筒磁石の製造方法において、前記鉄心と同心の円筒形状である前記金型と、該金型と接する面が該金型の外周面に沿った周面形状である前記電磁石と、前記金型を周方向へ回転させる回転手段を用意し、前記配向磁界を形成した状態で、前記回転手段により前記金型を１又は複数回回転させた後、前記配向磁界を形成しながら、前記磁石粉を前記空隙の両端部から押圧することを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係る円筒磁石の製造装置は、円柱形状の鉄心と、該鉄心を遊嵌する穴を有する金型と、該金型に接し該金型を通じて前記鉄心の端面と平行な方向の配向磁界を形成する電磁石とを備え、前記穴及び鉄心間の円筒形状の空隙に磁石粉を注入し、注入した磁石粉を前記空隙の両端部から押圧して円筒磁石を形成する円筒磁石の製造装置において、前記金型は前記鉄心と同心の円筒形状であり、前記電磁石の金型と接する面は、該金型の外周面に沿った周面形状であり、前記金型を周方向へ回転させる回転手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係る円筒磁石の製造装置は、前記回転手段は、電動モータであり、該電動モータの回転軸に設けられた歯車が、前記金型の外周面に設けられた歯車と噛合するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明に係る円筒磁石の製造方法によれば、金型が鉄心と同心の円筒形状であり、電磁石の金型と接する面が金型の外周面に沿った周面形状であり、配向磁界を形成した状態で、回転手段により金型を１又は複数回回転させた後、配向磁界を形成しながら、磁石粉を空隙の両端部から押圧するので、磁石粉の結晶方向がよく揃い、周面上の位置毎の残留磁束密度値が略一定である円筒磁石を製造することが可能である。
【００１０】
第２、３発明に係る円筒磁石の製造装置によれば、金型は鉄心と同心の円筒形状であり、電磁石の金型と接する面は、金型の外周面に沿った周面形状であり、回転手段が、金型を周方向へ回転させるので、磁石粉の結晶方向がよく揃い、周面上の位置毎の残留磁束密度値が略一定である円筒磁石を製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る円筒磁石の製造方法及び円筒磁石の製造装置の実施の形態の模式的な外観を示す斜視図である。この円筒磁石の製造装置は、ロの字型の支持部材１の対向する各短辺に、板形状の鉄心にコイル２が巻回された電磁石３，３がそれぞれ支持され、電磁石３，３の互いに対向する面は、円筒形状のダイス４（金型）の周面にそれぞれ接するように、半円の周面に形成されている。
円筒形状のダイス４には、円柱形状の鉄心５が同心に遊嵌され、ダイス４の底部で固定されている。ダイス４及び鉄心５間の空隙には、磁石粉６が注入される。電磁石３，３は、鉄心５の端面と平行な方向の配向磁界を形成する。
【００１２】
図２は、ダイス４を拡大して示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。ダイス４は、底面に隣接する外周面に歯車９が設けられており、歯車９は、図示しない支持部材に固定されたサーボモータ７（回転手段）の駆動軸に設けられた歯車８と噛合している。これにより、ダイス４は、電磁石３に囲繞された状態で、サーボモータ７の回転方向及び回転速度に応じて、周方向へ回転する。
【００１３】
このような構成の円筒磁石の製造装置では、先ず、ダイス４及び鉄心５間の円筒形状の空隙に、磁石粉６を注入する。
次に、注入した磁石粉６に対して、電磁石３，３が、鉄心５の端面と平行な方向の配向磁界を形成し、この状態でサーボモータ７がダイス４を１回又は複数回、磁石粉６の結晶方向が揃う程度の速度で回転させる。
次に、電磁石３，３が引続き配向磁界を形成している状態で、図示しない押圧部材で、円筒形状の空隙の両端部から磁石粉６を押圧して、図３に示すような円筒形状に圧縮成形する。
【００１４】
磁石粉６が圧縮成形された図３に示す円筒形状の磁性体１０は、磁石粉の結晶方向が揃っており、径方向の配向ベクトルは、図４に示すように、周面上で略一様となるので、周面上の残留磁束密度値も略一定となる。
円筒形状に成形された磁性体１０は、図示しない着磁器により、必要とされる形態に着磁され、円筒磁石となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る円筒磁石の製造方法及び円筒磁石の製造装置の実施の形態の模式的な外観を示す斜視図である。
【図２】ダイスを拡大して示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図３】磁石粉が圧縮成形された円筒形状の磁性体を示す斜視図である。
【図４】図３に示す磁性体の径方向の配向ベクトルを示す説明図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  支持部材
２  コイル
３  電磁石
４  ダイス（金型）
５  鉄心
６  磁石粉
７  サーボモータ（回転手段）
８，９  歯車（回転手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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