JPH03225807A

JPH03225807A - ヨークおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH03225807A
Application number: JP2018983A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kaido; 力開道
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1991-10-04

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機器や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
造を存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、複雑な形状のものが要求されるようにな
ってきた。分けても、ＨＤＤやＦＤＤ等の磁気ヘッド駆
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が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、制御性が重要てあり、ヨー
クに求められる性質として電気抵抗の低いことか挙げら
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がある
が、低コストで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
する方法があるが、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、問題がある。

低コストで、優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や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、この方法て得られた
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、十分でない。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、既に述へ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が得られ、し
かもこの磁性体を用いたアクチュエータの制御性が優れ
、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、粒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。

粒状磁性材料が、導電性材料のメッキ層を有するもので
あるヨーク。

粒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ザしぬること
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。

粒状磁性材料が、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。

粒状磁性材料と、線状磁性材料や板状磁性材料を組み合
わせたものであるヨーク。

粒状磁性材料と、線状磁性材料や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、本発明のヨークに用いる粒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ができる。

こわらの粒状磁性材料の形状は、球、楕円体、円柱、多
角柱やこれらの形状に近いものなど制限はない。さらに
、粒状磁性材料の種類は１種類だけでなく、２種類以上
での組合せても構わなく、また線状磁性材料や板状磁性
材料と組み合わせてもよい。

組合せ形成後、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、粒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が必要である。粒状の磁性材料
の表面を清浄にするには、酸洗や油洗を行えばよい。

粒状磁性材料よりつくられるヨークを所定の形状にする
ためには、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十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６績率を高め
るためにも効果的である。最終的に得られるヨークの６
績率を高めるためには、粒状磁性材料の粒度の違うもの
を組み合わせて使用すると効果的である。

焼鈍は、成形加工された粒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、成形加工された粒状磁性材料組合せ成形体が所定の
形状を維持し、材料間ての焼き付きを促進するためには
、焼鈍は、成形加工された粒状磁性材料組合せ成形体を
加圧状態のもとで行わなければならない。

粒状磁性材料の表面は酸化膜で覆われていることが多く
、このままでは焼き付きか生じ難い。焼鈍を還元雰囲気
下で遂行すると、粒状磁性材料の表面か還元され、材料
間で焼き付きが生じ易くなる。焼鈍を還元雰囲気下て遂
行するプロセスが有効である。

方、焼鈍過程て材料間ての焼き付きを生しさせる前に、
粒状磁性材料の表面に導電性材料をメッキしておくと、
組み合わされた粒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粒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。粒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、
亜鉛なとおよびこわらの合金を用いることかてきる。メ
ッキ厚さは、組み合わされた粒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
して粒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。粒状磁性材料
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が
ある。できるだけ磁束を流す必要がある場合には、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、粒状磁性材料の間が非磁性である
必要があるが、または非磁性てあってもよい場合には、
非磁性の導電性材料をメッキすればよい。

［実施例］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は成形するための型であり、３
は銅メッキした粒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
粒状磁性材料は、平均直径が０．１ｍｍ程度の鉄粉で、
銅を１μ田はどメッキしたものである。成形後、成形用
の型１．２と銅メッキされた鉄粉の成形体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、加圧下て１０００℃、２時間、水素中で焼鈍し、
３の粒状磁性体の成形体を焼き付け、所定のヨーク形状
を得ることができた。

第２図は、銅メッキされた鉄粉を、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。

［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粒
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て焼き付きを生しさせ、
所定形状の磁性体としたものであり、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、粒状磁性材料を組
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。

粒状の磁性材料を組合せ構成したヨークであるけれとも
、材料間て焼き付きを生じさせていること、および粒表
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が流れ易くな
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
で、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が可能であるとと
もに、機械的強度をもたせることも可能である。

また、粒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。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、あらゆる方向に磁束を流し易くするこ
とがてきる。

本発明のヨークを構成する粒状磁性材料は、所定の形状
を容易に得ることができ、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、銅メッキされた粒状磁
性材料を、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・・・磁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

【特許請求の範囲】

１．粒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．粒状磁性材料が、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。
３．粒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。
４．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３記載のヨークの製造方法。
５．粒状磁性材料が、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３または４記載のヨークの製
造方法。
６．粒状磁性材料と、線状磁性材料や板状磁性材料を組
み合わせたものである請求項１または２記載のヨーク。
７．粒状磁性材料と、線状磁性材料や板状磁性材料を組
み合わせたものである請求項３、４または５記載のヨー
クの製造方法。