JPH03225806A - ヨークおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、小型モータなどに使用されるヨークおよびそ
の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 小型モータには、界磁用として磁石が数多く使用される
ほが、その界磁分布を適切なものとするために、ヨーク
が使用される。

最近、ＯＡ＠器やＦＡ機器などの進歩に伴って、これら
の機器に使用される小型モータは、使用目的にあった構
造を有することが要求されるとともに、使用されるヨー
クも小型化し、複雑な形状のものか要求されるようにな
ってきた。分けても、ＨＤＤやＦＤＤ等の磁気ヘット駆
動用モータやＣＤ等の光ピツクアップ用アクチュエータ
においては、ヨークの小型化、最適磁気回路に即したヨ
ーク形状であることか重要な問題となってきた。またこ
れらのアクチュエータでは、制御性か重要であり、ヨー
クに求められる性質として電気抵抗の低いことが挙げら
れる。

ヨークの小型化とともに任意の形状のものにするために
は、複雑な加工を必要とする。このようなヨークの製造
法としてロストワックス法や粉末冶金による方法かある
が、低コストて最適な磁気回路特性を有するヨークを得
ることが難しい。

方、任意の形状を得るものとして、積層鋼板として実現
する方法かあるが、アクチュエータの界磁ヨークとして
は機械的強度も必要であり、問題かある。

低コストで、借れた磁気回路を有し低電気抵抗であるヨ
ークを比較的容易に提供するものとして、導電性のメッ
キを施した珪素鋼板などの板状磁性材料を積層し、焼き
付かせて任意形状を得る方法がある。しかし、この方法
で得られたヨークでは、３次元的に非常に複雑な形状の
ものが得にくい。

このように、従来のヨークでは、形状、磁気回路特性、
コスト面で問題が多く、十分てない。

［発明が解決しようとする３題］ 本発明は、既に述べた従来技術の問題点を解決し、任意
形状の磁性体にして、最適な界磁磁束分布か得られ、し
かもこの磁性体を用いたアクチュエータの制御性か優れ
、かつ安価なヨークおよびその製造方法を提供すること
を目的としてなされた。

［課題を解決するための手段］ 本発明の特徴とするところは、 線状の磁性材料を組み合わせてつくられる成形体からな
り、材料間が焼き付き状態となっていることを特徴とす
るヨーク。

線状磁性材料の線の向きを所定の磁束流れに沿うように
、線状の磁性材料を組み合わせて形成されたものである
ヨーク。

線状磁性材料が、導電性材料のメッキ層を有するもので
あるヨーク。

線状磁性材料を組み合わせ、所定形状に形成した後、加
圧状態下に焼鈍し、材料間で焼き付きを生ぜしめること
を特徴とするヨークの製造方法。

加圧状態下の焼鈍が、還元性雰囲気下でなされるもので
あるヨークの製造方法。

線状磁性材料が、その表層に導電性材料のメッキ層を施
したものであるヨークの製造方法。

線状磁性材料と板状磁性材料を組み合わせたものである
ヨーク。

線状磁性材料と板状磁性材料を組み合わせたものである
ヨークの製造方法。

にある。

以下に、本発明の詳細な説明する。

まず１本発明のヨークに用いる線状の磁性材料としては
、電磁軟鉄、普通鋼等をはじめ鉄ニツケル合金、鉄コバ
ルト合金等その他磁性体であれば用いることかできる。

こわらの線状磁性材料の断面は、丸、楕円、六角形、四
角形、三角形やこれらの形状に近いものなと制限はない
。さらに、線状磁性材料の種類は１種類たけてなく、２
種類以上ての組合せても構わなく、また板状磁性材料と
組み合わせてもよい。

組合せ成形後、材料間を十分に焼き付かせ、機械的強度
の高いヨークとするためには、線状の磁性材料の表面は
、油や異物による汚れのない清浄なものであることおよ
び表面粗度の小さいことか必要である。線状の磁性材料
の表面を清浄にするには、酸洗や油洗を行えばよい。

線状磁性材料を組合せ、所定の形状にするためには、線
状磁性材料を切断し、組み合わせるが、必要があれば、
成形加工してもよい。この成形加工は組合せ成形後に材
料間を七分に焼き付かせるために、接触面積を増やす場
合や磁性材料の占績率を高めるためにも効果的である。

所定の形状のヨークを得るためには、線状磁性切断する
材料の長さとその組合せを考慮する必要があり、また組
合せ成形後の焼き付きをさせる焼鈍を行い、その往ヨー
クの最終形状を得るにおいて、焼き付き工程である焼鈍
との温度差による熱歪を考慮することも必要である。

焼鈍は、成形加工された線状磁性材料組合せ成形体の歪
を解放し、さらに材料間での焼き付きを生ゼしぬ、所定
の形状において十分な機械的強度を有せしめるに必要な
温度と時間で遂行されなければならない。この焼鈍工程
で、成形加工された線状磁性材料組合せ成形体か所定の
形状を維持し、材１４間での焼き付きを促進するために
は、焼鈍は、成形加工された線状磁性材料組合せ成形体
を加圧状態のもとて行わなければならない。しかしなか
ら、成形された線状磁性材料の組合せ成形体のｎｍて同
し効果か得られるならば加圧手段を省略できる。また、
焼鈍は還元雰囲気下に遂行されることか好ましい。

線状磁性材料の表面は酸化膜で覆われていることか多く
、このままでは焼き付きか生し難い。焼鈍を１−元雰囲
気下て遂行すると、線状磁性材料の表面か５元され、材
料間て焼き付きか生し易くなる。焼鈍を還元雰囲気下で
遂行するプロセスか有効である。

一方、焼鈍過程で材料間での焼き付きを生じさせる前に
、線状磁性材料の表面に導電性材料をメ・ツキしておく
と、組み合わされた線状磁性材料の材料間の電気抵抗を
小さくすることができると共に、メッキされた導電性材
料がメッキされていない素材の線状磁性材料より焼き付
き易い場合には、焼鈍による材料間での焼き付きを、よ
り促進することになる。線状磁性材料の表面にメッキさ
れる導電性材料として、銅、アルミニウム、ニッケル、
錫、亜鉛なとおよびこれらの合金を用いることかてきる
。メッキ厚さは、組み合わされた線状磁性材料の材料間
の電気抵抗を小さくでき、また、材料間での焼き付きを
促進して線状磁性材料組合せ成形体の機械的強度を十分
ならしめるに必要な厚さでなければならない。線状磁性
材料の表面にメッキされる導電性材料の種類は、メッキ
の難易度や要求される磁気回路特性によって決定する必
要かある。線状の磁性材料の長さ方向に対して手直方向
に磁束を流す場合には、導電性材料として、ニッケル等
の磁化特性の優れたものを選択するとよい。逆に、線状
磁性材料の長さ方向と平行に磁束を流す場合には、非磁
性の導電性材料をメッキすｊばよい。

［実施例コ 第１図に、ホイスコイルモータ用磁石ヨークを成形して
いる状態を示す。１．２は成形するための鼎てあり、３
は銅メッキした線状磁性材料を組み合わせて、成形され
たもので磁気回路を構成するものである。３を構成する
線状磁性材料は、平均直径か０．２ｍｍφの鉄線で、銅
を２μｍはどメッキしたものである。成形後、成形用の
型１．２と銅メッキされた線状磁性材料の成形体３との
間に、これらの間の焼き付きを防止するためのアルミナ
粉を塗布し、加圧下で１０００℃、２時間、水素中で焼
鈍し、３の線状磁性体の成形体を焼き付け、所定のヨー
ク形状を得ることかできた。

第２図は、銅メッキされた線状磁性材料を組合せ、成形
、焼き付きて得られた磁石用ヨーク４に界磁用磁石５を
付けたものを示す。銅メッキされた線状磁性材料より得
られた磁石用ヨーク４は、はぼ磁束流れに沿った磁気回
路を有した３次元形状のヨークである。

［発明の効果］ 本発明のヨークは、表面が清浄かつ表面粗度が小さい線
状の磁性材料を所定形状に組合せ成形した後、加圧状態
下で焼鈍することにより材料間で焼き付きを生じさせ、
所定形状の磁性体としだものてあり、任意の形状のヨー
クを得ることができ、３次元の磁気回路を実現できる。

また、磁気回路の磁束流れに沿って、線状磁性材料を組
合せ成形することにより理想的な磁気回路特性を有する
ヨークを得ることができる。

線状の磁性材料を組合せ構成したヨークであるけれども
、材料間で焼き付きを生じさせていること、および線表
面に導電性材料をメッキしていることより、層間抵抗を
小さくできるので、組合せ成形体に渦電流か流れ易くな
る。従って、モータ等のアクチュエータの界磁磁石用ヨ
ークとすると、電機子電流による磁束変化を抑制するの
て、制御上好ましい。

さらに、組合せ成形体の材料間を十分に焼き付かせるこ
とにより、所定の形状を確保することか可能であるとと
もに、機械的強度をもたせることも可能である。

また、線状の磁性材料表面に施すメッキのメッキ材料の
種類を適切に選択することにより、磁気回路特性を制御
できるから、所定の磁束流れを得易い。例えば、磁化特
性の優れたものをメッキ材料として選択すると、線状磁
性材料の長さ方向はもとより、長さ方向に対して直角方
向にも磁束を流すことができる。一方、メッキ材に非磁
性のものを選ぶと、線状磁性材料の長さ方向に対し直角
方向には磁性が流れ難くなり、長さ方向のみ磁束か流れ
易くなる。

本発明のヨークを構成する線状磁性材料は、切′断など
の加工は容易であり、加工コストの低減が可能であり、
また、メッキや焼鈍は多量処理に通し、本発明のヨーク
は量産可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ボイスコイルモータ用磁石ヨークを成形して
いる状態を示す図面、第２図は、銅メッキされた線状磁
性材料を組合せ、成形、焼き付きで得られたヨークに界
磁用磁石を付けたものを示す図面である。 １．２・・・成形用型、３−１気回路を構成する成形体
、４・・・ボイスコイルモータに使用される磁石用ヨー
ク、５・・・界磁用磁石。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．線状の磁性材料を組み合わせてつくられる成形体か
   らなり、材料間が焼き付き状態となっていることを特徴
   とするヨーク。
2. ２．線状磁性材料の線の向きを所定の磁束流れに沿うよ
   うに、線状の磁性材料を組み合わせて形成されたもので
   ある請求項１記載のヨーク。
3. ３．線状磁性材料が、導電性材料のメッキ層を有するも
   のである請求項１記載のヨーク。
4. ４．線状磁性材料を組み合わせ、所定形状に形成した後
   、加圧状態下に焼鈍し、材料間で焼き付きを生ぜしめる
   ことを特徴とするヨークの製造方法。
5. ５．加圧状態下の焼鈍が、還元性雰囲気下でなされるも
   のである請求項４記載のヨークの製造方法。
6. ６．線状磁性材料が、その表層に導電性材料のメッキ層
   を施したものである請求項４または５記載のヨークの製
   造方法。
7. ７．線状磁性材料と板状磁性材料を組み合わせたもので
   ある請求項１、２または３記載のヨーク。
8. ８．線状磁性材料と板状磁性材料を組み合わせたもので
   ある請求項４、５または６記載のヨークの製造方法。