(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイスとコアと上下パンチとで形成される円筒状のキャビティと、前記キャビティの上下に同極が対向するように配置された円筒状のコイルとを備え、前記上下のコイルへの通電によって形成されるラジアル磁場中にて、前記キャビティに充填された磁性粉末を前記上下パンチでプレスしてラジアル配向リング磁石を製造する方法において、
前記上下のコイルに直流と交流の合成電流を流すと共に、前記合成電流の交流成分の位相を上コイルと下コイルとで適宜変化させることによって、磁性粉末の充填や磁場配向プレスに際しての磁場の強度や分布を制御することを特徴とするラジアル配向リング磁石の製造方法。
【請求項２】
キャビティに磁性粉末を充填直後の密度が低い状態において、上下のコイルに合成電流を流すと共に、上下のコイルとで交流成分の位相を異にすることを特徴とする請求項１に記載のラジアル配向リング磁石の製造方法。
【請求項３】
上下のコイルに流す合成電流の位相を揃えると共に、合成電流の絶対値が平均電流値より大きい値のところでプレスすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のラジアル配向リング磁石の製造方法。
【請求項４】
ダイスとコアと上下パンチとで形成される円筒状のキャビティと、前記キャビティの上下に同極が対向するように配置された円筒状のコイルとを備え、前記上下のコイルへの通電によって形成されるラジアル磁場中にて、前記キャビティに充填された磁性粉末を前記上下パンチでプレスしてラジアル配向リング磁石を成形するラジアル配向リング磁石の製造装置において、
前記上下のコイルに直流と交流の合成電流を流す電源と、前記合成電流の交流成分の位相を上下のコイルとで変化させる位相制御手段とを備えたことを特徴とするラジアル配向リング磁石の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイスとコアと上下パンチとで形成される円筒状のキャビティと、前記キャビティの上下に同極が対向するように配置された円筒状のコイルとを備え、前記上下のコイルへの通電によって形成されるラジアル磁場中にて、前記キャビティに充填された磁性粉末を前記上下パンチでプレスしてラジアル配向リング磁石を製造する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の製造方法及び製造装置では、例えば特開平１０−８３９２６号公報に示されているように、キャビティ内の磁性粉末の充填密度を均一化させるため、交流駆動コイルをキャビティの上下に一対設けて磁性粉末を振動させるだけでなく、配向率の向上のため、前記キャビティの上下に更にパルス駆動用コイルを設けて、強い配向磁場を形成させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の製造方法や製造装置では、磁性粉末の振動を行う際、上下のコイルに流す交流電流の位相が揃うため、キャビティ内の磁性粉末の振動方向が主にラジアル方向となって軸方向の振動が殆ど得られ無ず、磁性粉末のキャビティ内での密度を十分に均一化することができなかった。
【０００４】
又、交流では磁界の向きが反転するため、磁性粉末の脱磁が起って磁場配向プレスに不利であった。
又、磁場配向プレスの際には、パルス磁場を用いるため磁性粉末による磁場分布の整形効果が得られず、配向磁場分布の均一性が確保されないので配向率が必ずしも向上しなかった。
更には、交流用とパルス用との２種類のコイルをそれぞれ一対づつ必要とするため、製造装置が複雑で大型化していた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消して磁気特性の高いラジアル配向リング磁石の製造方法及び製造装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ダイスとコアと上下パンチとで形成される円筒状のキャビティと、前記キャビティの上下に同極が対向するように配置された円筒状のコイルとを備え、前記上下のコイルへの通電によって形成されるラジアル磁場中にて、前記キャビティに充填された磁性粉末を前記上下パンチでプレスしてラジアル配向リング磁石を製造する方法において、
前記上下のコイルに直流と交流の合成電流を流すと共に、前記合成電流の交流成分の位相を上コイルと下コイルとで適宜変化させることによって、磁性粉末の充填や磁場配向プレスに際しての磁場の強度や分布を制御することを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、キャビティに磁性粉末を充填直後の密度が低い状態において、上下のコイルに合成電流を流すと共に、上下のコイルとで交流成分の位相を異にすることを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、上下のコイルに流す合成電流の位相を揃えると共に、合成電流の絶対値が平均電流値より大きい値のところでプレスすることを特徴とする。
【０００９】
第４の発明は、ダイスとコアと上下パンチとで形成される円筒状のキャビティと、前記キャビティの上下に同極が対向するように配置された円筒状のコイルとを備え、前記上下のコイルへの通電によって形成されるラジアル磁場中にて、前記キャビティに充填された磁性粉末を前記上下パンチでプレスしてラジアル配向リング磁石を成形するラジアル配向リング磁石の製造装置において、前記上下のコイルに直流と交流の合成電流を流す電源と、前記合成電流の交流成分の位相を上下のコイルとで変化させる位相制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
実施の形態１は、ラジアル配向リング磁石の製造装置に関するもので、ダイスとコアと上下パンチとで形成される円筒状のキャビティの上下に、同極が対向するように配置された円筒状のコイルを配設し、この上下のコイルに直流と交流の合成電流を流す電源と、この合成電流の交流成分の位相を上下のコイル即ち上コイルと下コイルとで変化させる位相制御手段とを備えた製造装置である。
これを図１に基づいて説明する。図１は製造装置の構成の概要を示す縦断面図である。
【００１１】
図１において、１は環状のダイス、２はダイス１の環の軸方向に挿通された磁性体のコアである。ダイス１の軸方向両端側、即ち、図１において上下側には、パンチ３，４がコア１に摺動自在に嵌合されている。
この形態１の製造装置は、ダイス１とコア２と上下パンチ３，４とで形成される環状のキャビテ５に充填された磁性粉末を所要の磁場中にてプレスすることによって、ラジアル配向リング磁石を成形する。
【００１２】
キャビティ５の上下側には、当該キャビティ５内に配向磁場を形成させるための一対の円筒状のコイル即ち上コイル６と下コイル７とが同極が対向するようにコア２に巻装されており、この上下のコイル６，７は直流と交流の合成電流を流す電源８によって駆動されると共に、上下のコイル６，７での交流成分の位相が位相制御手段９によって制御される。
【００１３】
この実施の形態１の製造装置によれば、上下のコイル６，７を駆動する電流を上下のコイル６，７で異ならせたり、同じにしたりする制御を自在に行うおこなうことができるので、製造プロセスの状況に応じて最適な磁場制御が可能となるので、所望の磁気特性を備えた高品質のラジアル配向リング磁石を得ることができる。
【００１４】
実施の形態２．
実施の形態２は、上記実施の形態１の製造装置を用いた製造方法であって、磁性粉末の振動プロセスでの電流駆動制御に関する。
これを図２及び図３に基づいて説明する。図２は磁性粉末の振動プロセスでの電流駆動制御に関する第１の説明図、図３は磁性粉末の振動プロセスでの電流駆動制御に関する第２の説明図である。尚、図中の符号１０は磁力線を示し、その他上記実施の形態１と同じ符号は同じ内容である。
【００１５】
この製造方法は、磁場をかけてキャビティ５に充填された磁性粉末を振動させる際、位相制御手段９によって、上コイル６と下コイル７とに流す電流（駆動電流）の交流成分の位相を異なるように制御することを内容とする。
図２は、上コイル６の電流が下コイル７の電流よりも多い場合を示すもので、上コイル６の電流が多いいと、相対的にキャビティ５内の上側での磁界が強くなり、磁性粉末がキャビティ５内の上側に集まろうとする。
他方、図３は、下コイル７の電流が上コイル６の電流よりも多い場合を示すもので、下コイル７の電流が多いいと、相対的にキャビティ５内の下側での磁界が強くなり、磁性粉末がキャビティ５内の下側に集まろうとする。
【００１６】
従って、このような磁界の変化を繰り返すことで、磁性粉末がラジアル方向だけでなく、軸方向と平行な方向に振動されるので、キャビティ５内での磁性粉末の密度が従来に比べてより一層均一化される。
この場合、直流と交流の電流成分が、電流の極性が反転しない範囲で交流成分の振幅を設定することが好ましい。
又、位相制御手段９による位相の制御は、１８０°近くずらせた場合が最も効率がよくなり、好ましい。
【００１７】
又、この実施の形態２の方法によれば、磁性粉末の脱磁が生ぜず、次工程の磁場配向プレスの効率も落ちない。
【００１８】
実施の形態３．
実施の形態３は、上記実施の形態１の製造装置を用いた製造方法に関するもので、磁性粉末の磁場配向プロセスでの電流駆動制御に関する。
これを図４基づいて説明する。図４は磁性粉末の磁場配向プロセスでの電流駆動制御を示す説明図である。尚、上記実施の形態１及び２と同じ符号は同じ内容である。
【００１９】
図４において、上下のコイル６，７に電流を流してラジアル配向磁場を形成する際に、上下コイル６，７における交流電流成分の位相を揃える制御を行う。
これにより、従来と同じ電源容量であっても、直流電流単独での使い方に比べると、ピーク時の電流を増やすことができ、延いては配向磁場強度を強めることができる。
この配向磁場強度が強められたときに、プレスのタイミングを同期させてプレスすると、強い磁場の状態下でプレスが行われるので、配向率を向上させることができる。
【００２０】
尚、プレスのタイミングに関し、プレスのピークが電流のピークより後になるよう設定するのが配向率の向上に効果的であり、好ましい。
又、直流＋交流の電流成分が、極性が反転しない範囲で交流成分の振幅を設定していることが好ましい。
これにより、磁性粉末の脱磁が生じず、磁場配向プレスの効率も落ちることがない。
【００２１】
この実施の形態３の方法によれば、配向率を向上することができるので、磁気特性に優れたリング磁石を提供することができる
又、従来のように、交流駆動コイルの他に配向率の向上のためのパルス駆動用コイルを装備する必要がなく、一組のコイルで済む上、電源容量も従来並で済み、装置の構成を簡略化することができる。
【００２２】
【発明の効果】
第１の発明によれば、キャビティに磁性粉末の供給直後に振動時場を形成することにより、磁性粉末の振動が軸方向に起こるので、キャビティ内における磁性粉末の密度分布を均一化することができる。
又、磁場配向中に合成電流による磁場を形成することにより、静磁場単独の場合より強く、且つ、パルス磁場より均一で静磁場に近い配向磁場を形成でき、配向率を向上させることができるので、磁気特性の高いリング磁石を提供することができる。
【００２３】
第２の発明によれば、キャビティ内の磁性粉末を環の軸（コア）に平行な方向に振動させて、充填密度を均一化できるため、むらがない磁気特性の高いリング磁を提供することができる。
【００２４】
第３の発明によれば、同じ電源容量の直流電源に比べて、強い配向磁場を形成できるので、配向が揃った磁気特性の高いリング磁石を提供することができる。
【００２５】
第４の発明によれば、電流制御の幅が広がり、延いては磁場制御の幅が広がるため、磁性粉末の充填や磁場配向プレスにおける磁場の強度や分布を改善することができ、磁気特性の高いリング磁石を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１の製造装置の概要を示す縦断面図である。
【図２】  実施の形態２の磁性粉末の振動プロセスでの電流駆動制御に関する第１の説明図である。
【図３】  実施の形態２の磁性粉末の振動プロセスでの電流駆動制御に関する第２の説明図である。
【図４】  実施の形態３の磁性粉末の磁場配向プロセスでの電流駆動制御に関する説明図である。
【符号の説明】
１  ダイス、２  コア、３  上パンチ、４  下パンチ、５  キァビティ、６  上コイル、７  下コイル、８  電源、９  位相制御手段、１０  磁力線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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