(57)【要約】【解決手段】ダイ２２内に原料粉末３８を充填する工程と、ダイ２２内に上パンチ２３を挿入し原料粉末３８を上パンチ２３、下パンチ２４間で圧縮成形して圧粉体４０を成形する工程と、ダイ２２から第１マンドレル２６、第２マンドレル２７、上パンチ２３、下パンチ２４及び圧粉体４０を離型する工程と、から構成した。【効果】第１マンドレルと第２マンドレルとを別体としたことで、圧粉体成形後に、第１・第２マンドレルの一方を圧粉体から抜き取る場合には、圧粉体の歯部を第１・第２マンドレルの他方で支持でき、歯部の破損を防止できる。また、例えば、第１・第２マンドレルの抜き荷重を小さくでき、第１・第２マンドレルの摩耗が小さくなり、更に、第１・第２マンドレルを抜く装置の能力を小さくできる。【選択図】        図４
2005028389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径内方に向けた複数の歯部を有する磁心を造るために圧粉体を成形する磁心圧粉体の製造方法であって、
ダイと、このダイの内側に上下からそれぞれ進入させることでダイ内に供給した原料粉末に圧力を加える上パンチ及び下パンチと、前記磁心の中央に円柱状又はほぼ円柱状の中空部を形成するための第１マンドレルと、この第１マンドレルの周囲に隣接させるとともに前記歯部同士の間にスロット部を形成するための複数の第２マンドレルとを準備する工程と、
ダイ内に下パンチ、第１マンドレル及び第２マンドレルを配置する工程と、
ダイ内に原料粉末を充填する工程と、
ダイ内に上パンチを挿入し原料粉末を上パンチ、下パンチ間で圧縮成形して圧粉体を成形する工程と、
ダイから第１マンドレル、第２マンドレル、上パンチ、下パンチ及び圧粉体を離型する工程と、から構成したことを特徴とする磁心圧粉体の製造方法。
【請求項２】
径内方に向けた複数の歯部を有する磁心を造るために冷間等方圧成形又は温間等方圧成形にて圧粉体を成形する磁心圧粉体の製造方法であって、
密閉容器と、円筒状の空間を形成するゴム型と、このゴム型を固定するためのゴム型固定用治具と、前記磁心の中央に円柱状又はほぼ円柱状の中空部を形成するための第１マンドレルと、この第１マンドレルの周囲に隣接させるとともに前記歯部同士の間にスロット部を形成するための複数の第２マンドレルとを準備する工程と、
前記ゴム型固定用治具にゴム型を固定する工程と、
ゴム型固定用治具で前記第１マンドレルを支持するとともに、ゴム型で前記第２マンドレルを支持する工程と、
ゴム型内に原料粉末を充填する工程と、
ゴム型とゴム型固定用治具とを前記密閉容器内に配置する工程と、
密閉容器内を満たす液体からゴム型を介して原料粉末に冷間又は温間で圧力を加えて圧粉体を成形する工程と、
密閉容器からゴム型固定用治具を取出し、このゴム型固定用治具からゴム型、第１マンドレル、第２マンドレル及び圧粉体を離型する工程と、から構成したことを特徴とする磁心圧粉体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁心圧粉体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁心圧粉体の製造方法として、モータ用ステータに適用したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３４１７１５号公報（第２頁、図１−図３）
【０００４】
特許文献１の図１〜図３を以下の図２５（ａ）〜（ｃ）で説明する。なお、符号は振り直した。
図２５（ａ）〜（ｃ）は従来の磁心圧粉体の製造方法を示す説明図である。
（ａ）は焼結後の磁心としてのステータ２００の斜視図であり、内向き凸状の複数の突起２０１を備える。
【０００５】
（ｂ）はステータを製造する成形型を示す斜視図であり、成形型２０３は、上下が開口した中空部を有する本体２０４と、この本体２０４の中空部内に配置した栓体２０５と、本体２０４の開口部を下側及び上側から閉じる底蓋２０６及び上蓋２０７とからなる。
【０００６】
（ｃ）は成形型２０３内に磁性粉体からなる圧縮成形材料を充填して底蓋２０６及び上蓋２０７で粉末からなる圧縮成形材料を圧縮し圧粉体２１１を成形する状態を示す（ここでは、図の状態を圧粉体２１１の成形後の状態とする。）。圧粉体２１１を成形した後は、焼結し、成形型２０３から離型することで（ａ）に示した圧粉体２１１、即ち、ステータ２００を得る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（ｃ）において、圧粉体２１１を成形した後に、成形型２０３から圧粉体２１１を離型する場合には、圧粉体２１１を成形型２０３から取り出したときに圧粉体２１１の外周部は膨張するが、圧粉体２１１の内向き凸部２０１（（ａ）参照）は、圧縮されて栓体２０５に拘束されるために膨張が抑えられる。従って、圧粉体２１１の膨張が不均一となり、圧粉体２１１に亀裂や破損が発生することがある。
【０００８】
また、圧縮された圧粉体２１１によって、圧粉体２１１と栓体２０５との間に大きな摩擦力が発生し、この摩擦力によって栓体２０５を抜くときに内向き凸部２０１に生じるせん断力が大きくなって、内向き凸部２０１が破損することもある。
【０００９】
更に、上記の摩擦力によって、圧粉体２１１から栓体２０５を抜くときの抜き荷重が大きくなり、栓体２０５を抜くための装置の能力を大きなものとしなければならず、設備のコストアップに繋がる。
また更に、磁心の形状を変更する場合は、成形型２０３を改造又は造り替えることになるが、コストが嵩み、複雑な磁心の形状への対応は難しい。また、成形した磁心の密度が小さければ、強い磁界は得られない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、磁心圧粉体の製造方法を改良することで、圧粉体を成形型から離型するときに圧粉体に無理な力が加わらないようにするとともに、圧粉体と成形型との間の摩擦力を低減することで成形型の抜き荷重を小さくし、成形型の摩耗を低減し、成形型を駆動する設備のコストを削減し、更には、磁心の成形性及び成形密度を高めることにある。
【００１１】
【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は、径内方に向けた複数の歯部を有する磁心を造るために圧粉体を成形する磁心圧粉体の製造方法であって、ダイと、このダイの内側に上下からそれぞれ進入させることでダイ内に供給した原料粉末に圧力を加える上パンチ及び下パンチと、磁心の中央に円柱状又はほぼ円柱状の中空部を形成するための第１マンドレルと、この第１マンドレルの周囲に隣接させるとともに歯部同士の間にスロット部を形成するための複数の第２マンドレルとを準備する工程と、ダイ内に下パンチ、第１マンドレル及び第２マンドレルを配置する工程と、ダイ内に原料粉末を充填する工程と、ダイ内に上パンチを挿入し原料粉末を上パンチ、下パンチ間で圧縮成形して圧粉体を成形する工程と、ダイから第１マンドレル、第２マンドレル、上パンチ、下パンチ及び圧粉体を離型する工程と、から構成したことを特徴とする。
【００１２】
圧粉体の歯部を成形する第１マンドレルと第２マンドレルとを別体としたことで、圧粉体成形後に、第１マンドレル及び第２マンドレルの一方を圧粉体から抜き取る場合には、圧粉体の歯部を第１マンドレル及び第２マンドレルの他方で支持することができ、歯部に作用するせん断力を小さくすることができて、歯部のせん断応力を小さくすることができる。従って、歯部の破損を防止することができる。
加えて、圧粉体成形後に、第１マンドレル、第２マンドレル、上パンチ、下パンチ及び圧粉体をダイから一括して離型する場合には、圧粉体の膨張を第２マンドレルの移動によってスムーズに行わせ、圧粉体をほぼ均一に膨張させるようにして、圧粉体に無理な力が加わらないようにし、圧粉体に亀裂や破損が発生するのを防止することができる。
【００１３】
また、例えば、第１マンドレルと第２マンドレルとが一体になったものを圧粉体から抜き取るよりも、本発明のように、第１マンドレル又は第２マンドレルのみを抜き取る方が抜き荷重を小さくすることができる。
【００１４】
従って、成形型の摩耗が小さくなり、成形型の寿命を延ばすことができる。
更に、第１マンドレル及び第２マンドレルを抜く装置の能力を小さくすることができ、その装置のコストを削減することができる。
【００１５】
請求項２は、径内方に向けた複数の歯部を有する磁心を造るために冷間等方圧成形又は温間等方圧成形にて圧粉体を成形する磁心圧粉体の製造方法であって、密閉容器と、円筒状の空間を形成するゴム型と、このゴム型を固定するためのゴム型固定用治具と、磁心の中央に円柱状又はほぼ円柱状の中空部を形成するための第１マンドレルと、この第１マンドレルの周囲に隣接させるとともに歯部同士の間にスロット部を形成するための複数の第２マンドレルとを準備する工程と、ゴム型固定用治具にゴム型を固定する工程と、ゴム型固定用治具で第１マンドレルを支持するとともに、ゴム型で第２マンドレルを支持する工程と、ゴム型内に原料粉末を充填する工程と、ゴム型とゴム型固定用治具とを密閉容器内に配置する工程と、密閉容器内を満たす液体からゴム型を介して原料粉末に冷間又は温間で圧力を加えて圧粉体を成形する工程と、密閉容器からゴム型固定用治具を取出し、このゴム型固定用治具からゴム型、第１マンドレル、第２マンドレル及び圧粉体を離型する工程と、から構成したことを特徴とする。
【００１６】
圧粉体の歯部を成形する第１マンドレルと第２マンドレルとを別体としたことで、圧粉体を成形した後、液体による加圧を止めた時に圧粉体の膨張を第２マンドレルの移動によってスムーズに行わせ、圧粉体をほぼ均一に膨張させるようにして圧粉体に無理な力が加わらないようにし、圧粉体に亀裂や破損が発生するのを防止することができる。そして、第１マンドレル及び第２マンドレルの一方を圧粉体から抜き取るときに、圧粉体の歯部を第１マンドレル及び第２マンドレルの他方で支持することができ、歯部に作用するせん断力を小さくすることができて、歯部のせん断応力を小さくすることができる。従って、歯部の破損を防止することができる。
【００１７】
また、例えば、第１マンドレルと第２マンドレルとが一体になったものを圧粉体から抜き取るよりも、本発明のように、第１マンドレル又は第２マンドレルのみを抜き取る方が抜き荷重を小さくすることができる。
【００１８】
更に、第１マンドレル及び第２マンドレルを抜く装置の能力を小さくすることができ、その装置のコストを削減することができる。
更に、冷間等方圧成形又は温間等方圧成形によって圧粉体の成形性を高めることができ、また、磁心の成形密度を高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る磁心を示す斜視図であり、磁心としてのステータ１０は、電動機あるいは発電機に用いるために、磁界を発生させる巻き線を保持する複数の歯部１２（即ち、ティース（Ｔｅｅｔｈ）部である。）を径内方に突出させた軟磁性部材である。
【００２０】
このように、ステータ１０を圧粉磁心とすることで、例えば、ステータを、けい素鋼板を複数積層して形成する場合に、けい素鋼板を打ち抜きにて加工するために材料の無駄が多くなるのに比べて、本発明では、材料の無駄を抑えることができ、また、原料粉末表面に絶縁層を設ける等により、渦電流損（電磁誘導により導体中に生じる渦電流による損失（ジュール熱損失））もけい素鋼板と同様に低く抑えることができる。
【００２１】
図２は本発明に係るステータの正面図であり、ステータ１０は、環状部１１と、この環状部１１に一体に設けた前述の歯部１２…（…は複数個を表す。以下同じ。）を備える。なお、１３…は各歯部１２間に出来たスロット部である。
１６は歯部１２…の内側に出来た円筒状の中空部であり、この中空部１６とスロット部１３…とを後述する金型で成形する。
【００２２】
以上に述べたステータ１０の製造方法、特に圧粉体の製造方法を次に説明する。
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第１作用図であり、まず、圧粉体成形型の組立要領を示す。なお、以下に説明するダイについては、透視図で示す。
（ａ）において、穴部２１を開けたダイ２２と、穴部２１に上から挿入する上パンチ２３と、穴部２１に下から挿入する下パンチ２４と、ステータ１０（図２参照）の中空部１６（図２参照）を形成する円柱状の第１マンドレル２６と、ステータ１０のスロット部１３…（図２参照）を形成する第２マンドレル２７…とからなる金型としての圧粉体成形型２８を準備する。
【００２３】
上パンチ２３及び下パンチ２４は、第１マンドレル２６及び第２マンドレル２７…と断面がほぼ同形であって同数の第１マンドレル２６及び第２マンドレル２７…を通す第１マンドレル穴３１及び第２マンドレル穴３２…を開けた部材である。
【００２４】
（ｂ）において、ダイ２２に下パンチ２４を挿入するとともに、下パンチ２４の第１マンドレル穴３１（（ａ）参照）に第１マンドレル２６を挿入し、第２マンドレル穴３２…（（ａ）参照）に第２マンドレル２７…を挿入する。なお、３５は下パンチ２４を支持するベース部材である。
【００２５】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第２作用図である。
（ａ）において、ダイ２２内に原料粉末３８を充填する。
（ｂ）において、ダイ２２に上パンチ２３を挿入する。
【００２６】
図５は本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第３作用図であり、図４（ｂ）に示した圧粉体成形型２８の縦断面図を示す。
原料粉末３８は、ダイ２２の穴部２１内に位置するとともに上下動可能な上パンチ２３と下パンチ２４との間に挟まれた状態にあり、この原料粉末３８を第１マンドレル２６及び第２マンドレル２７…（図では１個のみ示す。）が貫通する。
【００２７】
図６は本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第４作用図である。
（ａ）において、上パンチ２３を矢印のように所定の高さまで押し下げ、原料粉末３８を圧縮する。
【００２８】
（ｂ）において、原料粉末を圧縮して圧粉体４０を成形後、上パンチ２３、下パンチ２４、第１マンドレル２６（図５参照）、第２マンドレル２７…（図５参照）及び圧粉体４０からなる圧粉体付き組立体４２をダイ２２から一括して離型する。
【００２９】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第５作用図である。
（ａ）において、圧粉体付き組立体４２の下部を支持円筒４４で支持し、第２マンドレルを抜くためのマンドレル抜き部材４５に設けた棒材４６…を上パンチ２３の各第２マンドレル穴３２…（図５参照）に上方から挿入する。なお、４７は第１マンドレル２６（図５参照）を支持するために支持円筒４４内に設けた支持部材である。
（ｂ）は圧粉体付き組立体４２から第２マンドレル２７…を抜いた状態を示す。
【００３０】
図８は本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第６作用図である。
（ａ）において、図７（ｂ）に引き続き、上パンチ２３を外し、次に、（ｂ）において、下パンチ２４を外す。
【００３１】
図９は本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第７作用図である。
（ａ）において、図８（ｂ）に引き続き、第１マンドレル２６を抜き、（ｂ）に示す圧粉体４０を得る。
【００３２】
次に圧粉体成形型の比較例について以下の図１０及び図１１で説明する。
図１０は圧粉体成形型の比較例を示す断面図であり、ダイ３０１と、マンドレル３０２からなる圧粉体成形型３０３で、ステータとなる圧粉体３０４を成形した状態を示す。ここでは、圧粉体３０４の歯部３０５…を便宜上４つとした。
【００３３】
図１１は圧粉体成形型の比較例の作用を示す第２断面図であり、図１０の状態に対して、ダイ３０１（図１０参照）からマンドレル３０２及び圧粉体３０４を離型した直後の状態を示す。このとき、圧粉体３０４はダイ３０１による拘束を解かれ、環状部３０７が矢印に示すように径外方へ膨張するが、歯部３０５…はマンドレル３０２によって拘束されて膨張が抑えられるために、環状部３０７と歯部３０５…との膨張量の差によって歯部３０５の付け根部分に亀裂３０８，３０８が発生する。
【００３４】
図１２は本発明に係る圧粉体成形型を示す断面図であり、圧粉体４０を成形したときの、圧粉体４０、ダイ２２、第１マンドレル２６及び第２マンドレル２７…を示す。ここでは、圧粉体４０の歯部１２を比較例と同様に便宜上４つとした。
【００３５】
図１３は本発明に係る圧粉体成形型の作用を示す断面図であり、図１２に対して、ダイ２２（図１２参照）から第１マンドレル２６、第２マンドレル２７…及び圧粉体４０を離型した直後の状態を示す。このとき、ダイ２２による拘束を解かれて環状部１１が矢印に示すように径外方へ膨張し、これに伴って、第２マンドレル２７…が環状部１１と共に径外方へ移動する状態を示す。
【００３６】
従って、歯部１２…は膨張が拘束されないため、圧粉体４０はほぼ均一に膨張することができ、歯部１２…に大きな応力が発生せず、図１１に示したような亀裂が発生することを防止することができる。
【００３７】
以上の図３〜図９で説明したように、圧粉体４０の歯部１２…を成形する第１マンドレル２６と第２マンドレル２７…とを別体としたことで、圧粉体４０を離型するときの圧粉体４０の膨張を第２マンドレル２７…の移動によってスムーズに行わせ、圧粉体４０をほぼ均一に膨張させるようにして圧粉体４０に無理な力が加わらないようにし、圧粉体４０に亀裂や破損が発生するのを防止することができる。また、上記した第２マンドレル２７…の移動によって、圧粉体４０と第１マンドレル２６及び第２マンドレル２７…との間の摩擦力を軽減することができ、抜き加重を小さくすることができる。
【００３８】
従って、圧縮成形型２８、特に第２マンドレル２７の摩耗が小さくなり、圧縮成形型２８の寿命を延ばすことができる。
更に、第１マンドレル２６及び第２マンドレル２７…を抜く装置の能力を小さくすることができ、その装置のコストを削減することができる。
【００３９】
図１４（ａ），（ｂ）は本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第２の実施の形態）を示す第１作用図である。
まず、図３（ａ）〜図４（ｂ）の各工程を実施し、その後、図１４（ａ）において、原料粉末３８を上パンチ２３及び下パンチ２４で圧縮して圧粉体４０を成形した後に、図１４（ｂ）において、下パンチ２４の下部を支持円筒４４で支持しながら、マンドレル抜き部材４５の棒材４６…を上パンチ２３の各第２マンドレル穴３２…（図５参照）に上方から挿入する。
【００４０】
図１５（ａ），（ｂ）は本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第２の実施の形態）を示す第２作用図である。
（ａ）は更にマンドレル抜き部材４５を押し下げて圧粉体成形型２８から第２マンドレル２７…を抜いた状態を示す。
【００４１】
次に（ｂ）において、上パンチ２３、下パンチ２４、第１マンドレル及び圧粉体４０をダイ２２から離型するために一括して押し出し部材４８で上方に押し出す。
【００４２】
図１６（ａ），（ｂ）は本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第２の実施の形態）を示す第３作用図である。
（ａ）は上パンチ２３がダイ２２から抜けた状態を示す。この状態から、（ｂ）に示すように上パンチ２３を取り外す。そして、下パンチ２４、第１マンドレル２６及び圧粉体４０を押し出し部材４８で上方へ押し出し、一括してダイ２２から抜く。
この後は、図８（ｂ）〜図９（ｂ）の工程を実施する。
【００４３】
図１０に戻って、例えば、圧粉体３０４をダイ３０１から離型する前にマンドレル３０２のみを抜く場合は、マンドレル３０２と圧粉体３０４との間の大きな摩擦力によって、圧粉体３０４、特に歯部３０５…に大きなせん断力が作用し、歯部３０５…に過度のせん断力応力が発生して、歯部３０５が破損することがある。
【００４４】
これに対して、本発明では、図１２において、圧粉体４０をダイ２２から離型する前に、例えば、第２マンドレル２７…を抜く場合は、歯部１２…に、歯部１２…と第２マンドレル２７…との間の摩擦力によって歯部１２…にせん断力が作用するが、せん断力の一部を歯部１２…と第１マンドレル２６との間の摩擦力で受けることができ、図１２に示した第１マンドレル２６と第２マンドレル２７…とを一体にしたマンドレル３０２（図１０参照）を抜く場合に比べて、本発明では、歯部１２…に生じるせん断応力を小さくすることができて、歯部１２…の破損を防止することができる。
【００４５】
以上の図３〜図５及び図１４〜図１６で説明したように、本発明は第１に、径内方に向けた複数の歯部１２を有するステータ１０を造るために圧粉体４０を成形する磁心圧粉体の製造方法であって、ダイ２２と、このダイ２２の内側に上下からそれぞれ進入させることでダイ２２内に供給した原料粉末３８に圧力を加える上パンチ２３及び下パンチ２４と、ステータ１０の中央に円柱状又はほぼ円柱状の中空部を形成するための第１マンドレル２６と、この第１マンドレル２６の周囲に隣接させるとともに歯部１２同士の間にスロット部１３…を形成するための複数の第２マンドレル２７とを準備する工程と、ダイ２２内に下パンチ２４、第１マンドレル２６及び第２マンドレル２７…を配置する工程と、ダイ２２内に原料粉末３８を充填する工程と、ダイ２２内に上パンチ２３を挿入し原料粉末３８を上パンチ２３、下パンチ２４間で圧縮成形して圧粉体４０を成形する工程と、ダイ２２から第１マンドレル２６、第２マンドレル２７、上パンチ２３、下パンチ２４及び圧粉体４０を離型する工程と、から構成したことを特徴とする。
【００４６】
圧粉体４０の歯部１２…を成形する第１マンドレル２６と第２マンドレル２７…とを別体としたことで、第１マンドレル２６及び第２マンドレル２７…の一方を圧粉体４０から抜き取るときに、圧粉体４０の歯部１２…を第１マンドレル２６及び第２マンドレル２７の他方で支持することができ、歯部１２…に作用するせん断力を小さくすることができて、歯部１２…のせん断応力を小さくすることができる。従って、歯部１２…の破損を防止することができる。
加えて、圧粉体付き組立体４２をダイ２２から一括して離型した時に、圧粉体４０の膨張を第２マンドレル２７…の移動によってスムーズに行わせ、圧粉体４０をほぼ均一に膨張させるようにして、圧粉体４０に無理な力が加わらないようにし、圧粉体４０に亀裂や破損が発生するのを防止することができる。
【００４７】
また、例えば、第１マンドレルと第２マンドレルとが一体になったものを圧粉体から抜き取るよりも、本発明のように、第１マンドレル２６又は第２マンドレル２７…のみを抜き取る方が抜き荷重を小さくすることができる。
【００４８】
従って、圧縮成形型２８、特に第２マンドレル２７の摩耗が小さくなり、圧縮成形型２８の寿命を延ばすことができる。
更に、第１マンドレル２６及び第２マンドレル２７…を抜く装置の能力を小さくすることができ、その装置のコストを削減することができる。
【００４９】
図１７は本発明に係るステータの圧粉体を製造するＣＩＰ成形装置を示す断面図（第３の実施の形態）であり、圧粉体の成形に冷間等方圧成形（Ｃｏｌｄ  Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓｉｎｇ；ＣＩＰ成形）を適用した例を示す。
ＣＩＰ成形は、以下に示すＣＩＰ成形装置６０を用いて、原料粉末をゴム型内に封入し、周囲から液体により等方圧を掛けることにより行うものである。
【００５０】
また、上記したＣＩＰ成形装置６０と同様な構造とした装置を使用して、用いる液体を沸点以下の温度で加熱する温間等方圧成形（Ｗａｒｍ  Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓｉｎｇ；ＷＩＰ成形）を圧粉体の成形に適用してもよい。
【００５１】
ＣＩＰ成形装置６０は、密閉容器としての高圧容器６０Ａと、この高圧容器６０Ａ内に配置したゴム型固定用治具６１と、このゴム型固定用治具６１内に配置したゴム型６２と、ゴム型固定用治具６１で支持した円柱状の第１マンドレル６３と、この第１マンドレル６３の周囲に配置するためにゴム型６２で支持した第２マンドレル６４…（図では１個のみ示す。）と、ゴム型固定用治具６１内のゴム型６２周囲に設けた液室６６に満たす液体がゴム型６２内の原料粉末３８に混入するのを防止するゴム製のシール部材６７，６７とからなる。なお、６８は高圧容器６０Ａ内の液室である。
【００５２】
高圧容器６０Ａは、液室６８に液体を供給するための液体供給穴６０ａを開けたものである。
ゴム型固定用治具６１は、底板７１と、この底板７１にボルト７２…で取付けた筒状の支持枠７３と、この支持枠７３にボルト７２…で取付けた蓋部材７４とからなり、支持枠７３の側面に、液室６８と液室６６とを連通させる連通穴７６…を開けたものである。尚、高圧容器６０Ａはこれに限定されるものではなく、ゴム型６２の周囲から液体により等方圧を掛けられるものであればよい。
【００５３】
ゴム型６２は、底板７１及び蓋部材７４のそれぞれの内側に隣接させて配置したゴム板７８，７８と、これらのゴム板７８，７８を囲むとともに底板７１及び蓋部材７４の段部７１ａ，７４ａに嵌合させたゴム筒８２とからなる。
シール部材６７は、リング状の部材であり、底板７１とゴム筒８２との境界部分及び蓋部材７４とゴム筒８２との境界部分に嵌めたものである。
【００５４】
図１８は本発明に係るＣＩＰ成形装置のゴム板の形状を示す斜視図（第３の実施の形態）であり、ゴム板７８に第１マンドレル６３を嵌合させる第１マンドレル穴８５と、第２マンドレル６４…を嵌合させる第２マンドレル穴８６…とを開けたことを示す。
【００５５】
以上に述べたＣＩＰ成形装置６０の作用を図１９〜図２２で順に説明する。
図１９（ａ），（ｂ）は本発明に係るＣＩＰ成形装置による圧粉体の製造方法（第３の実施の形態）を示す第１作用図である。
（ａ）において、底板７１にゴム板７８、第１マンドレル６３、第２マンドレル６４…及びゴム筒８２を配置する。
（ｂ）において、ゴム筒８２内に原料粉末３８を充填する。
【００５６】
図２０（ａ），（ｂ）は本発明に係るＣＩＰ成形装置による圧粉体の製造方法（第３の実施の形態）を示す第２作用図である。
（ａ）において、底板７１に支持枠７３を取付け、ゴム筒８２の開口をゴム板７８で塞ぎ、支持枠７３に蓋部材７４を取付ける。このとき、ゴム筒８２と底板７１との境界部分、ゴム筒８２と蓋部材７４との境界部分をそれぞれシール部材６７でシールしておく。
【００５７】
シール部材６７の取付けは、詳しくは、下側のシール部材６７については、底板７１に支持枠７３を取付ける前にゴム筒８２の外周面下端部と底板７１の外周面上端部とに嵌め、上側のシール部材６７については、底板７１に支持枠７３を取付ける前にゴム筒８２の外周面上端部に嵌めておき、支持枠７３に蓋部材７４を取付けるときに蓋部材７４の下方突出部７４ｂの外周部下端部をシール部材６７に嵌合させる。そして、ゴム型固定用治具６１ごと高圧容器内に入れる。
【００５８】
次に、図１７に示した液体供給穴６０ａから液体を液室６８内に供給し、この液室６８から図２０（ｂ）に示す連通穴７６を通じて液室６６内に液体８８を供給し、液室６６内を液体８８で満たし、液圧により原料粉末３８の外周を圧縮する。液圧は原料粉末３８に均等に加わるから、原料粉末３８は所望の形状に成形される。
【００５９】
図２１（ａ），（ｂ）は本発明に係るＣＩＰ成形装置による圧粉体の製造方法（第３の実施の形態）を示す第３作用図である。
（ａ）は液体による加圧によって圧粉体９０が出来たことを示す。
この状態で高圧容器内からゴム型固定用治具６１を取出し、（ｂ）において、支持枠７３から蓋部材７４を外し、ゴム板７８，７８、第１マンドレル６３、第２マンドレル６４…及び圧粉体９０を一括して取り出す。
【００６０】
図２２（ａ），（ｂ）は本発明に係るＣＩＰ成形装置による圧粉体の製造方法（第３の実施の形態）を示す第４作用図である。
（ａ）において、第１マンドレル６３及び第２マンドレル６４…からゴム板７８，７８を取り外す。
（ｂ）において、圧粉体９０から第１マンドレル６３、第２マンドレル６４…の順に抜く、又は、第２マンドレル６４…、第１マンドレル６３の順に抜く。これで、圧粉体９０の製造が完了する。
【００６１】
以上の図１７及び図２１で説明したように、本発明は第２に、径内方に向けた複数の歯部１２を有するステータ１０を造るために冷間等方圧成形又は温間等方圧成形にて圧粉体９０を成形する磁心圧粉体の製造方法であって、高圧容器６０Ａと、円筒状の空間を形成するゴム型６２と、このゴム型６２を固定するためのゴム型固定用治具６１と、ステータ１０の中央に円柱状又はほぼ円柱状の中空部１６を形成するための第１マンドレル６３と、この第１マンドレル６３の周囲に隣接させるとともに歯部１２同士の間にスロット部１３を形成するための複数の第２マンドレル６４とを準備する工程と、ゴム型固定用治具６１にゴム型６２を固定する工程と、ゴム型固定用治具６１で第１マンドレル６３を支持するとともに、ゴム型６２で第２マンドレル６４…を支持する工程と、ゴム型６２内に原料粉末３８を充填する工程と、ゴム型６２とゴム型固定用治具６１とを高圧容器６０Ａ内に配置する工程と、高圧容器６０Ａ内を満たす液体８８からゴム型６２を介して原料粉末３８に冷間又は温間で圧力を加えて圧粉体９０を成形する工程と、高圧容器６０Ａからゴム型固定用治具６１を取出し、このゴム型固定用治具６１からゴム型６２、第１マンドレル６３、第２マンドレル６４…及び圧粉体９０を離型する工程と、から構成したことを特徴とする。
【００６２】
圧粉体９０の歯部１２…を成形する第１マンドレル６３と第２マンドレル６４…とを別体としたことで、成形した後に液体による加圧を止めた時に圧粉体の膨張を第２マンドレルの移動によってスムーズに行わせ、圧粉体をほぼ均一に膨張させるようにして圧粉体に無理な力が加わらないようにし、圧粉体に亀裂や破損が発生するのを防止することができる。そして、第１マンドレル６３及び第２マンドレル６４…の一方を圧粉体９０から抜き取るときに、圧粉体９０の歯部１２…を第１マンドレル６３及び第２マンドレル６４…の他方で支持することができ、歯部１２に作用するせん断力を小さくすることができて、歯部１２のせん断応力を小さくすることができる。従って、歯部１２の破損を防止することができる。
【００６３】
また、例えば、第１マンドレルと第２マンドレルとが一体になったものを圧粉体から抜き取るよりも、本発明のように、第１マンドレル６３又は第２マンドレル６４…のみを抜き取る方が抜き荷重を小さくすることができる。
【００６４】
更に、第１マンドレル６３及び第２マンドレル６４…を抜く装置の能力を小さくすることができ、その装置のコストを削減することができる。
更に、冷間等方圧成形又は温間等方圧成形によって圧粉体９０の成形性を高めることができ、また、金型により成形する場合のような金型の摩擦がなく、しかも原料粉末３８に均等に圧力を加えることができるために、金型成形よりも効果的に圧力を加えられ、圧粉体９０の成形密度、即ち、ステータ１０の成形密度を高めることができる。
【００６５】
図２３は本発明に係るステータの圧粉体を製造するＣＩＰ成形装置を示す断面図（第４の実施の形態）であり、圧粉体の成形にＣＩＰ成形を適用した例を図１７に示した第３の実施の形態とは別に示す。なお、第３の実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
ＣＩＰ成形装置１００は、高圧容器６０Ａと、ゴム型固定用治具６１と、このゴム型固定用治具６１内に配置したゴム型１０２と、第１マンドレル６３と、第２マンドレル６４…と、シール部材６７とからなる。
ゴム型６２は、底板７１及び蓋部材７４のそれぞれの内側に隣接させて配置した板部材１０３，１０３と、ゴム筒８２とからなる。
【００６６】
図２４は本発明に係る板部材を示す斜視図（第４の実施の形態）であり、板部材１０３は、第１マンドレル６３（図２３参照）を嵌合させる第１マンドレル穴１０５及び第２マンドレル６４（図２３参照）を嵌合させる第２マンドレル穴１０６…とを開けた金属部１０７と、この金属部１０７を囲むように金属部１０７に一体的に接着した円環状のゴム部１０８とからなる。
このような構成としたことで、圧粉体の仕上がりに対するゴム型６２の変形による影響が少なくなり、成形された圧粉体の上下面の仕上がりが良好になる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の磁心圧粉体の製造方法は、ダイと、このダイの内側に上下からそれぞれ進入させることでダイ内に供給した原料粉末に圧力を加える上パンチ及び下パンチと、磁心の中央に円柱状又はほぼ円柱状の中空部を形成するための第１マンドレルと、この第１マンドレルの周囲に隣接させるとともに歯部同士の間にスロット部を形成するための複数の第２マンドレルとを準備する工程と、ダイ内に下パンチ、第１マンドレル及び第２マンドレルを配置する工程と、ダイ内に原料粉末を充填する工程と、ダイ内に上パンチを挿入し原料粉末を上パンチ、下パンチ間で圧縮成形して圧粉体を成形する工程と、ダイから第１マンドレル、第２マンドレル、上パンチ、下パンチ及び圧粉体を離型する工程と、から構成したので、圧粉体の歯部を成形する第１マンドレルと第２マンドレルとを別体としたことで、圧粉体成形後に、第１マンドレル及び第２マンドレルの一方を圧粉体から抜き取る場合には、圧粉体の歯部を第１マンドレル及び第２マンドレルの他方で支持することができ、歯部に作用するせん断力を小さくすることができて、歯部のせん断応力を小さくすることができる。従って、歯部の破損を防止することができる。
加えて、圧粉体成形後に、第１マンドレル、第２マンドレル、上パンチ、下パンチ及び圧粉体をダイから一括して離型する場合には、圧粉体の膨張を第２マンドレルの移動によってスムーズに行わせ、圧粉体をほぼ均一に膨張させるようにして、圧粉体に無理な力が加わらないようにし、圧粉体に亀裂や破損が発生するのを防止することができる。
【００６８】
また、例えば、第１マンドレルと第２マンドレルとが一体になったものを圧粉体から抜き取るよりも、本発明のように、第１マンドレル又は第２マンドレルのみを抜き取る方が抜き荷重を小さくすることができる。
【００６９】
従って、成形型の摩耗が小さくなり、成形型の寿命を延ばすことができる。
更に、第１マンドレル及び第２マンドレルを抜く装置の能力を小さくすることができ、その装置のコストを削減することができる。
【００７０】
請求項２の磁心圧粉体の製造方法は、密閉容器と、円筒状の空間を形成するゴム型と、このゴム型を固定するためのゴム型固定用治具と、磁心の中央に円柱状又はほぼ円柱状の中空部を形成するための第１マンドレルと、この第１マンドレルの周囲に隣接させるとともに歯部同士の間にスロット部を形成するための複数の第２マンドレルとを準備する工程と、ゴム型固定用治具にゴム型を固定する工程と、ゴム型固定用治具で第１マンドレルを支持するとともに、ゴム型で第２マンドレルを支持する工程と、ゴム型内に原料粉末を充填する工程と、ゴム型とゴム型固定用治具とを密閉容器内に配置する工程と、密閉容器内を満たす液体からゴム型を介して原料粉末に冷間又は温間で圧力を加えて圧粉体を成形する工程と、密閉容器からゴム型固定用治具を取出し、このゴム型固定用治具からゴム型、第１マンドレル、第２マンドレル及び圧粉体を離型する工程と、から構成したので、圧粉体の歯部を成形する第１マンドレルと第２マンドレルとを別体としたことで、圧粉体を成形した後、液体による加圧を止めた時に圧粉体の膨張を第２マンドレルの移動によってスムーズに行わせ、圧粉体をほぼ均一に膨張させるようにして圧粉体に無理な力が加わらないようにし、圧粉体に亀裂や破損が発生するのを防止することができる。そして、第１マンドレル及び第２マンドレルの一方を圧粉体から抜き取るときに、圧粉体の歯部を第１マンドレル及び第２マンドレルの他方で支持することができ、歯部に作用するせん断力を小さくすることができて、歯部のせん断応力を小さくすることができる。従って、歯部の破損を防止することができる。
【００７１】
また、例えば、第１マンドレルと第２マンドレルとが一体になったものを圧粉体から抜き取るよりも、本発明のように、第１マンドレル又は第２マンドレルのみを抜き取る方が抜き荷重を小さくすることができる。
【００７２】
更に、第１マンドレル及び第２マンドレルを抜く装置の能力を小さくすることができ、その装置のコストを削減することができる。
また更に、冷間等方圧成形又は温間等方圧成形によって圧粉体の成形性を高めることができ、また、磁心の成形密度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁心を示す斜視図
【図２】本発明に係るステータの正面図
【図３】本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第１作用図
【図４】本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第２作用図
【図５】本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第３作用図であり、図４（ｂ）に示した圧粉体成形型の縦断面図
【図６】本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第４作用図
【図７】本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第５作用図
【図８】本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第６作用図
【図９】本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第１の実施の形態）を示す第７作用図
【図１０】圧粉体成形型の比較例を示す断面図
【図１１】圧粉体成形型の比較例の作用を示す断面図
【図１２】本発明に係る圧粉体成形型を示す断面図
【図１３】本発明に係る第圧粉成形体の作用を示す断面図
【図１４】本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第２の実施の形態）を示す第１作用図
【図１５】本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第２の実施の形態）を示す第２作用図
【図１６】本発明に係るステータの圧粉体の製造方法（第２の実施の形態）を示す第３作用図
【図１７】本発明に係るステータの圧粉体を製造するＣＩＰ成形装置を示す断面図（第３の実施の形態）
【図１８】本発明に係るＣＩＰ成形装置のゴム板の形状を示す斜視図（第３の実施の形態）
【図１９】本発明に係るＣＩＰ成形装置による圧粉体の製造方法（第３の実施の形態）を示す第１作用図
【図２０】本発明に係るＣＩＰ成形装置による圧粉体の製造方法（第３の実施の形態）を示す第２作用図
【図２１】本発明に係るＣＩＰ成形装置による圧粉体の製造方法（第３の実施の形態）を示す第３作用図
【図２２】本発明に係るＣＩＰ成形装置による圧粉体の製造方法（第３の実施の形態）を示す第４作用図
【図２３】本発明に係るステータの圧粉体を製造するＣＩＰ成型装置を示す断面図（第４の実施の形態）
【図２４】本発明に係る板部材を示す斜視図（第４の実施の形態）
【図２５】従来の磁心圧粉体の製造方法を示す説明図
【符号の説明】
１０…磁心（ステータ）、１２…歯部、１３…スロット部、１６…中空部、２２…ダイ、２３…上パンチ、２４…下パンチ、２６，６３…第１マンドレル、２７，６４…第２マンドレル、３８…原料粉末、４０，９０…圧粉体、６０，１００…ＣＩＰ成形装置、６０Ａ…ゴム型固定用治具、６２，１０２…ゴム型、８８…液体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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