JPH10304494A - 磁気回路ユニット及びその製造方法 - Google Patents
磁気回路ユニット及びその製造方法Info
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- JPH10304494A JPH10304494A JP9113176A JP11317697A JPH10304494A JP H10304494 A JPH10304494 A JP H10304494A JP 9113176 A JP9113176 A JP 9113176A JP 11317697 A JP11317697 A JP 11317697A JP H10304494 A JPH10304494 A JP H10304494A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スピ−カ用磁気回路ユニットにおいて、磁石
と磁気ヨ−クとを一体成形する通電圧縮成形工法での離
型性が従来劣っている。 【解決手段】 Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄片
からなる層８を、成形時にパンチ７の端面と接する磁石
の底部側とし、その上に前記磁石合金のＨＤＤＲ法によ
る異方性粉末９からなる層と磁気ヨ−クのトッププレ−
ト２とを一体成形し、これらを外側ヨ−クと接着して磁
気回路ユニットとする。
と磁気ヨ−クとを一体成形する通電圧縮成形工法での離
型性が従来劣っている。 【解決手段】 Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄片
からなる層８を、成形時にパンチ７の端面と接する磁石
の底部側とし、その上に前記磁石合金のＨＤＤＲ法によ
る異方性粉末９からなる層と磁気ヨ−クのトッププレ−
ト２とを一体成形し、これらを外側ヨ−クと接着して磁
気回路ユニットとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスピ−カ用磁気回路
ユニット及びその製造方法に関し、さらに詳細には磁石
と磁気ヨ−クの一部のトッププレ−トとを一体成形する
通電圧縮成形の製造方法に関する。
ユニット及びその製造方法に関し、さらに詳細には磁石
と磁気ヨ−クの一部のトッププレ−トとを一体成形する
通電圧縮成形の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】スピ−カの磁気回路ユニットは、音の信
号電流が流れて振動を起こすボイスコイルに静磁場を提
供する部品で、磁石と磁気ヨ−クから成り、着磁された
磁石から出る磁束を磁気ヨ−クで集めてボイスコイルの
入るリング状の空間に静磁場を発生させている。
号電流が流れて振動を起こすボイスコイルに静磁場を提
供する部品で、磁石と磁気ヨ−クから成り、着磁された
磁石から出る磁束を磁気ヨ−クで集めてボイスコイルの
入るリング状の空間に静磁場を発生させている。
【０００３】現在多く使われている磁気回路ユニットの
構造は、磁石として安価なフェライト磁石を用いてお
り、フェライト磁石は磁化が低いために磁石の面積を大
きくとる必要があり、そのために磁気ヨ−クの外側に磁
石を配置した構造をとるので外磁型構造と言われる。一
方アルニコ磁石やＳｍ−Ｃｏ系磁石またネオジ系磁石
（すなわちＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石）を用いた磁気回路ユ
ニットは、図２に示すように、磁石１を、磁気ヨ−クで
あるトッププレ−ト２と、同じく磁気ヨ−クである外側
ヨ−ク３とで囲まれた内側に配置した構造、すなわち磁
気ヨ−クの内側に磁石を入れた構造をとり、内磁型構造
と言われる。
構造は、磁石として安価なフェライト磁石を用いてお
り、フェライト磁石は磁化が低いために磁石の面積を大
きくとる必要があり、そのために磁気ヨ−クの外側に磁
石を配置した構造をとるので外磁型構造と言われる。一
方アルニコ磁石やＳｍ−Ｃｏ系磁石またネオジ系磁石
（すなわちＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石）を用いた磁気回路ユ
ニットは、図２に示すように、磁石１を、磁気ヨ−クで
あるトッププレ−ト２と、同じく磁気ヨ−クである外側
ヨ−ク３とで囲まれた内側に配置した構造、すなわち磁
気ヨ−クの内側に磁石を入れた構造をとり、内磁型構造
と言われる。
【０００４】これら磁気回路ユニットに用いられている
磁石は現在では安価なフェライト磁石が大部分で、一昔
前に多く用いられたアルニコ磁石はフェライトに比べる
と高価であるため現在ではわずかになっている。一方高
性能なネオジ系磁石は小型軽量が必要な携帯電話のレシ
−バやコンピュ−タ機器のマイクロスピ−カなどに用い
られその量は年々増加している。多く用いられるフェラ
イト磁石やネオジ系磁石は焼結磁石であって、磁石が粉
末冶金の手法で作られて、必要寸法に研削加工されて、
そのあと磁気ヨ−クに接着剤で固定されている。
磁石は現在では安価なフェライト磁石が大部分で、一昔
前に多く用いられたアルニコ磁石はフェライトに比べる
と高価であるため現在ではわずかになっている。一方高
性能なネオジ系磁石は小型軽量が必要な携帯電話のレシ
−バやコンピュ−タ機器のマイクロスピ−カなどに用い
られその量は年々増加している。多く用いられるフェラ
イト磁石やネオジ系磁石は焼結磁石であって、磁石が粉
末冶金の手法で作られて、必要寸法に研削加工されて、
そのあと磁気ヨ−クに接着剤で固定されている。
【０００５】今後益々増加成長する小型軽量スピ−カに
は高性能な焼結型のネオジ系磁石が最適であるが高価で
あり、コスト面からは使い難い。そこでコストダウンが
可能な方法として考案されたのが、ボンド磁石用のネオ
ジ系磁石粉末を用いて通電圧縮成形工法でフル密度磁石
とし、さらにこのフル密度磁石とトッププレ−トとを一
体成形する方法である（特開平８−５１６９３号参
照）。この方法では安価なボンド磁石用ネオジ系磁石粉
末が使えることや寸法形状が成形時に望む形にできて後
加工が不要であることなどが特徴でコストダウンが可能
である。
は高性能な焼結型のネオジ系磁石が最適であるが高価で
あり、コスト面からは使い難い。そこでコストダウンが
可能な方法として考案されたのが、ボンド磁石用のネオ
ジ系磁石粉末を用いて通電圧縮成形工法でフル密度磁石
とし、さらにこのフル密度磁石とトッププレ−トとを一
体成形する方法である（特開平８−５１６９３号参
照）。この方法では安価なボンド磁石用ネオジ系磁石粉
末が使えることや寸法形状が成形時に望む形にできて後
加工が不要であることなどが特徴でコストダウンが可能
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の通電
圧縮成形によるトッププレ−トと一体成形されたネオジ
系磁石を作製する工法において、寸法を精度良く作るた
めに、磁石と接するパンチとしては高温で硬度がある金
属材料を用いている。パンチの表面には離型剤を塗布し
ているが、数多く作製する中にはパンチとくっついて外
れ難いものが出てきており、作業性を悪くしていた。ま
たその原因を調べたところパンチと磁石とが部分的に熔
着していた。このような熔着が起こるとパンチの表面に
凹凸ができパンチ寿命を短くしており改善が望まれてい
た。
圧縮成形によるトッププレ−トと一体成形されたネオジ
系磁石を作製する工法において、寸法を精度良く作るた
めに、磁石と接するパンチとしては高温で硬度がある金
属材料を用いている。パンチの表面には離型剤を塗布し
ているが、数多く作製する中にはパンチとくっついて外
れ難いものが出てきており、作業性を悪くしていた。ま
たその原因を調べたところパンチと磁石とが部分的に熔
着していた。このような熔着が起こるとパンチの表面に
凹凸ができパンチ寿命を短くしており改善が望まれてい
た。
【０００７】本発明は、上記の課題を解決することを目
的としてなされたもので、ネオジ系磁石の構成を改良し
たスピ−カ用磁気回路ユニットと、その製造方法を提供
するものである。
的としてなされたもので、ネオジ系磁石の構成を改良し
たスピ−カ用磁気回路ユニットと、その製造方法を提供
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明のスピ−カ用磁気回路ユニットは、Ｎｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄片からなる層とＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系磁石合金のＨＤＤＲ法による異方性粉末からなる
層とにより構成される磁石と磁気ヨ−クとからなる構造
であり、好ましくは磁石のうちのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石
合金のＨＤＤＲ法による異方性粉末からなる層とトップ
プレ−トとが一体成形されている構造であり、また好ま
しくはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄片からなる
層の厚さが０．０５〜０．５ｍｍであるスピ−カ用磁気
回路ユニットである。
めの本発明のスピ−カ用磁気回路ユニットは、Ｎｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄片からなる層とＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系磁石合金のＨＤＤＲ法による異方性粉末からなる
層とにより構成される磁石と磁気ヨ−クとからなる構造
であり、好ましくは磁石のうちのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石
合金のＨＤＤＲ法による異方性粉末からなる層とトップ
プレ−トとが一体成形されている構造であり、また好ま
しくはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄片からなる
層の厚さが０．０５〜０．５ｍｍであるスピ−カ用磁気
回路ユニットである。
【０００９】また本発明のスピ−カ用磁気回路ユニット
の製造方法は、絶縁体の外型の中央部分に設けられた貫
通孔に、離型剤が上端面に塗布された金属製の下パンチ
を配置し、その上にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷
薄片を入れ、その上にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金のＨＤ
ＤＲ法による異方性粉末を入れ、その上にトッププレ−
トを入れ、次に離型剤が下端面に塗布された金属製の上
パンチを置いて、次にこの構成の成形型を通電圧縮成形
装置の導電性の上下ラムの間に置き、磁場を軸方向にか
けながら加圧して通電し圧縮成形して磁石とトッププレ
−トとを一体成形し、それを外側ヨ−クに接着する製造
方法である。
の製造方法は、絶縁体の外型の中央部分に設けられた貫
通孔に、離型剤が上端面に塗布された金属製の下パンチ
を配置し、その上にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷
薄片を入れ、その上にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金のＨＤ
ＤＲ法による異方性粉末を入れ、その上にトッププレ−
トを入れ、次に離型剤が下端面に塗布された金属製の上
パンチを置いて、次にこの構成の成形型を通電圧縮成形
装置の導電性の上下ラムの間に置き、磁場を軸方向にか
けながら加圧して通電し圧縮成形して磁石とトッププレ
−トとを一体成形し、それを外側ヨ−クに接着する製造
方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
説明する。
【００１１】本発明に関わるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金
の超急冷薄片は、１０〜４０ａｔ％のＮｄ，Ｐｒまたは
それらの混ざった物と５０〜９０ａｔ％のＦｅと０．５
〜１０ａｔ％のＢの組成からなり（たとえば、ＵＳＰ４
８５１０５８参照）、溶解によって溶湯となった前記合
金を高速で回転するロ−ルの表面に吹きつけて急速に冷
却して固化したもので、厚さが１０〜３０μｍでその幅
はおおよそ５０〜３００μｍで平均的には２００μｍの
大きさを有する薄片である。この薄片はＮｄ2Ｆｅ14Ｂ
相と非晶質相とからなると言われ、この薄片の磁気特性
はＮｄ2 Ｆｅ14Ｂ相の微結晶粒がアトランダムに向いて
いるため磁気的には等方性である。しかし（ＢＨ）ｍａ
ｘは１３〜１５ＭＧＯｅあり、優れた磁石材料であり、
現在小型モ−タ用のボンド磁石に大量に使われている。
の超急冷薄片は、１０〜４０ａｔ％のＮｄ，Ｐｒまたは
それらの混ざった物と５０〜９０ａｔ％のＦｅと０．５
〜１０ａｔ％のＢの組成からなり（たとえば、ＵＳＰ４
８５１０５８参照）、溶解によって溶湯となった前記合
金を高速で回転するロ−ルの表面に吹きつけて急速に冷
却して固化したもので、厚さが１０〜３０μｍでその幅
はおおよそ５０〜３００μｍで平均的には２００μｍの
大きさを有する薄片である。この薄片はＮｄ2Ｆｅ14Ｂ
相と非晶質相とからなると言われ、この薄片の磁気特性
はＮｄ2 Ｆｅ14Ｂ相の微結晶粒がアトランダムに向いて
いるため磁気的には等方性である。しかし（ＢＨ）ｍａ
ｘは１３〜１５ＭＧＯｅあり、優れた磁石材料であり、
現在小型モ−タ用のボンド磁石に大量に使われている。
【００１２】またＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金のＨＤＤＲ
法による異方性粉末は、ほぼ上述の組成をベ−スにＣｏ
を約１２ａｔ％程度およびＺｒ、Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｇ
ａなどを１ａｔ％以下の少量を含んだ組成からなる（日
本金属学会会報“まてりあ”第３４巻第２号（１９９
５）の１５２〜１５７頁参照）。この異方性磁石粉末は
ＨＤＤＲ法という最近開発された優れた方法で作られ
る。それは、上述の組成合金を溶解鋳造して鋳塊をつく
りそれを均一化処理をしてＮｄ2 Ｆｅ14Ｂ相とし、その
後水素雰囲気中で熱処理して水素を吸蔵させ水素化（Hy
drogenation）によってＮｄＨ2 ，Ｆｅ，Ｆｅ2 Ｂに相
分解（Decomposition）し、そのあと強制的に脱水素（D
esorption）を行うことにより、Ｎｄ2 Ｆｅ14Ｂ相に再
結合(Recombination）させる。この処理により始め１０
０μｍ程度の大きな結晶粒であったＮｄ2 Ｆｅ14Ｂ相が
０．３μｍ程度の微細な結晶粒になり、そのうえこの微
細結晶粒が元の結晶方位を保存していて、元の結晶粒に
相当する大きさの微細結晶粒の塊の内部に存する微細結
晶粒が全てほぼ同一方向を向いており、これによって１
００μｍ程度の大きさの微細結晶粒塊が異方性磁石粉末
となる。この方法はその生成過程の頭文字をとってＨＤ
ＤＲ法と言われる。この異方性粉末の磁気特性は、現在
のところ入手可能な粉末において（ＢＨ）ｍａｘで２８
〜３５ＭＧＯｅである。
法による異方性粉末は、ほぼ上述の組成をベ−スにＣｏ
を約１２ａｔ％程度およびＺｒ、Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｇ
ａなどを１ａｔ％以下の少量を含んだ組成からなる（日
本金属学会会報“まてりあ”第３４巻第２号（１９９
５）の１５２〜１５７頁参照）。この異方性磁石粉末は
ＨＤＤＲ法という最近開発された優れた方法で作られ
る。それは、上述の組成合金を溶解鋳造して鋳塊をつく
りそれを均一化処理をしてＮｄ2 Ｆｅ14Ｂ相とし、その
後水素雰囲気中で熱処理して水素を吸蔵させ水素化（Hy
drogenation）によってＮｄＨ2 ，Ｆｅ，Ｆｅ2 Ｂに相
分解（Decomposition）し、そのあと強制的に脱水素（D
esorption）を行うことにより、Ｎｄ2 Ｆｅ14Ｂ相に再
結合(Recombination）させる。この処理により始め１０
０μｍ程度の大きな結晶粒であったＮｄ2 Ｆｅ14Ｂ相が
０．３μｍ程度の微細な結晶粒になり、そのうえこの微
細結晶粒が元の結晶方位を保存していて、元の結晶粒に
相当する大きさの微細結晶粒の塊の内部に存する微細結
晶粒が全てほぼ同一方向を向いており、これによって１
００μｍ程度の大きさの微細結晶粒塊が異方性磁石粉末
となる。この方法はその生成過程の頭文字をとってＨＤ
ＤＲ法と言われる。この異方性粉末の磁気特性は、現在
のところ入手可能な粉末において（ＢＨ）ｍａｘで２８
〜３５ＭＧＯｅである。
【００１３】通電圧縮成形工法は、導電性の被成形粉末
に対して一軸性の圧力と電流を付与することで、粉末と
粉末の接触する界面でジュ−ル発熱させて高温にし、か
つ接触界面の原子は活性化してお互いに拡散が促進し、
かつ圧力によって圧縮されてバルクの成形体に成形され
る方法である。従来の熱間圧縮成形（ＨＩＰ）に比べる
と低い温度でほぼフル密度まで成形することができる。
また昇温降温が急速にできるので成形が極めて短時間に
できるという特徴がある。
に対して一軸性の圧力と電流を付与することで、粉末と
粉末の接触する界面でジュ−ル発熱させて高温にし、か
つ接触界面の原子は活性化してお互いに拡散が促進し、
かつ圧力によって圧縮されてバルクの成形体に成形され
る方法である。従来の熱間圧縮成形（ＨＩＰ）に比べる
と低い温度でほぼフル密度まで成形することができる。
また昇温降温が急速にできるので成形が極めて短時間に
できるという特徴がある。
【００１４】この通電圧縮成形の方法を用いて、スピ−
カ用磁気回路ユニットのうちの磁石とトッププレ−トの
部分を一体成形する方法を考案し検討を重ねてきたが上
述の通りパンチと磁石がその接触界面で部分的に熔着し
て離れにくいという現象が出てその解決を図るために種
々の実験検討を試みた。本発明はこのなかで見出したも
のである。
カ用磁気回路ユニットのうちの磁石とトッププレ−トの
部分を一体成形する方法を考案し検討を重ねてきたが上
述の通りパンチと磁石がその接触界面で部分的に熔着し
て離れにくいという現象が出てその解決を図るために種
々の実験検討を試みた。本発明はこのなかで見出したも
のである。
【００１５】磁石粉末として、超急冷薄片は内部の微結
晶の結晶方位が等方的であるため磁気特性は低い。しか
しモ−タなどのようにリング状磁石の外周側面に多極着
磁して使う場合は等方性が有利でありこの超急冷薄片は
大量にボンド磁石用の磁石粉末としてモ−タ用に使われ
ている。スピ−カ用の磁石では円柱体の軸方向に大きな
磁気特性を必要とするために高磁気特性の異方性粉末が
適しているが、この等方性の超急冷薄片についても通電
圧縮成形を試みた。その結果、金属製のパンチと熔着す
るような現象はまったく無く離型性は極めて良好であっ
た。
晶の結晶方位が等方的であるため磁気特性は低い。しか
しモ−タなどのようにリング状磁石の外周側面に多極着
磁して使う場合は等方性が有利でありこの超急冷薄片は
大量にボンド磁石用の磁石粉末としてモ−タ用に使われ
ている。スピ−カ用の磁石では円柱体の軸方向に大きな
磁気特性を必要とするために高磁気特性の異方性粉末が
適しているが、この等方性の超急冷薄片についても通電
圧縮成形を試みた。その結果、金属製のパンチと熔着す
るような現象はまったく無く離型性は極めて良好であっ
た。
【００１６】この超急冷薄片をＨＤＤＲ法による異方性
粉末に混合して離型性の改善を図ったが、離型性は改善
できるが超急冷薄片を４０％以上混入する必要があり成
形された磁石の磁気特性が低くくなるため、スピ−カ用
磁気回路ユニットに必要な磁束量を確保することが困難
であり、混合による改善は断念した。
粉末に混合して離型性の改善を図ったが、離型性は改善
できるが超急冷薄片を４０％以上混入する必要があり成
形された磁石の磁気特性が低くくなるため、スピ−カ用
磁気回路ユニットに必要な磁束量を確保することが困難
であり、混合による改善は断念した。
【００１７】そこでこの超急冷薄片を金属製のパンチに
接する面に配置して、直接ＨＤＤＲ法による異方性粉末
がパンチに接しないようにすることを検討した。成形さ
れた磁石の磁気特性をできるだけ高くするには、磁気特
性の低い超急冷薄片をできるだけ少なくしたほうが好ま
しい。その結果、成形された磁石の端面部分において超
急冷薄片からなる層の厚みが０．０５〜０．５ｍｍが離
型性および磁気特性の面で良好であった。０．０５ｍｍ
未満の薄さでは熔着が出始め離型性が悪くなる。また
０．５ｍｍを越える厚さにすると磁気特性が低下して実
用上問題が出る。
接する面に配置して、直接ＨＤＤＲ法による異方性粉末
がパンチに接しないようにすることを検討した。成形さ
れた磁石の磁気特性をできるだけ高くするには、磁気特
性の低い超急冷薄片をできるだけ少なくしたほうが好ま
しい。その結果、成形された磁石の端面部分において超
急冷薄片からなる層の厚みが０．０５〜０．５ｍｍが離
型性および磁気特性の面で良好であった。０．０５ｍｍ
未満の薄さでは熔着が出始め離型性が悪くなる。また
０．５ｍｍを越える厚さにすると磁気特性が低下して実
用上問題が出る。
【００１８】一方トッププレ−トと磁石との一体成形に
おいては、ＨＤＤＲ法による異方性粉末は金属板と熔着
しやすいので、トッププレ−トと接着する面側にこのＨ
ＤＤＲ法による異方性粉末を配置することによってこの
性質が利用でき、一体成形は良好に行われ、トッププレ
−トと磁石は強固に接着できる。
おいては、ＨＤＤＲ法による異方性粉末は金属板と熔着
しやすいので、トッププレ−トと接着する面側にこのＨ
ＤＤＲ法による異方性粉末を配置することによってこの
性質が利用でき、一体成形は良好に行われ、トッププレ
−トと磁石は強固に接着できる。
【００１９】なお本発明はスピ−カ用磁気回路ユニット
について述べているが、同様に静磁場が必要される部品
や製品例えばボイスコイルモ−タ（ＶＣＭ）などの磁気
回路ユニットにも有効であることは言うまでもない。
について述べているが、同様に静磁場が必要される部品
や製品例えばボイスコイルモ−タ（ＶＣＭ）などの磁気
回路ユニットにも有効であることは言うまでもない。
【００２０】
【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。図３は、
スピ−カ用磁気回路ユニットの製造方法を示す略示一部
断面図である。セラミックで作られた絶縁体の外型５は
その中央部に内径２０ｍｍの貫通孔５１が設けられてい
る。この貫通孔５１の内面が成形空間の側面になる。工
具鋼で作った下パンチ７の上端面にＢＮを主体とする離
型剤６を塗布し、外型の貫通孔５１に下から挿入した。
これにより下パンチ７の上端面は成形空間の底面にな
る。この下パンチ７の上端面の上にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁
石合金の超急冷薄片８を０．３０ｇ投入し底面全体に均
一に拡げた。次にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金のＨＤＤＲ
法による異方性粉末９を１１．６４ｇ投入しこれも貫通
孔内で均一になるように入れた。
スピ−カ用磁気回路ユニットの製造方法を示す略示一部
断面図である。セラミックで作られた絶縁体の外型５は
その中央部に内径２０ｍｍの貫通孔５１が設けられてい
る。この貫通孔５１の内面が成形空間の側面になる。工
具鋼で作った下パンチ７の上端面にＢＮを主体とする離
型剤６を塗布し、外型の貫通孔５１に下から挿入した。
これにより下パンチ７の上端面は成形空間の底面にな
る。この下パンチ７の上端面の上にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁
石合金の超急冷薄片８を０．３０ｇ投入し底面全体に均
一に拡げた。次にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金のＨＤＤＲ
法による異方性粉末９を１１．６４ｇ投入しこれも貫通
孔内で均一になるように入れた。
【００２１】次にその上にトッププレ−ト２を入れ、工
具鋼で作った上パンチ１０の下端面にＢＮを主体とする
離型剤６を塗布して挿入した。これで外型５の内面と上
下パンチ７、１０の端面により形成される成形空間に２
種類の磁石粉末８、９とトッププレ−ト２が入ったこと
になる。
具鋼で作った上パンチ１０の下端面にＢＮを主体とする
離型剤６を塗布して挿入した。これで外型５の内面と上
下パンチ７、１０の端面により形成される成形空間に２
種類の磁石粉末８、９とトッププレ−ト２が入ったこと
になる。
【００２２】この成形型を通電圧縮成形機の上下ラム１
１、１２の間に据えた。この状態で成形型の置かれてい
る成形機内を排気ポンプで空気を排気し、次に成形型の
回りに配置した磁場コイル１３により加圧軸方向に磁場
をかけ異方性磁石粉末９の磁化容易軸方向を磁場方向に
配列させながら加圧し全圧で約８００ｋｇの圧力のかか
った状態にした。
１、１２の間に据えた。この状態で成形型の置かれてい
る成形機内を排気ポンプで空気を排気し、次に成形型の
回りに配置した磁場コイル１３により加圧軸方向に磁場
をかけ異方性磁石粉末９の磁化容易軸方向を磁場方向に
配列させながら加圧し全圧で約８００ｋｇの圧力のかか
った状態にした。
【００２３】次に上下ラム１１、１２、上下パンチ７、
１０を介して磁石粉末８、９およびトッププレ−ト２に
直流電流を流した。電流量は約７００Ａの一定値とし
た。時間の経過とともに昇温しパンチ７、１０は少しづ
つ押し込まれ磁石粉末８、９の密度が上昇しているのが
分かった。約２分の時間で外型５に付けた熱電対は７０
０℃を示し、同時にパンチ７、１０の移動も終わって成
形が終了したことが確認できたので通電を中止し、加圧
したまま冷却した。酸化しない温度になったところで空
気を入れさらに冷却を促進した。
１０を介して磁石粉末８、９およびトッププレ−ト２に
直流電流を流した。電流量は約７００Ａの一定値とし
た。時間の経過とともに昇温しパンチ７、１０は少しづ
つ押し込まれ磁石粉末８、９の密度が上昇しているのが
分かった。約２分の時間で外型５に付けた熱電対は７０
０℃を示し、同時にパンチ７、１０の移動も終わって成
形が終了したことが確認できたので通電を中止し、加圧
したまま冷却した。酸化しない温度になったところで空
気を入れさらに冷却を促進した。
【００２４】ほぼ４０℃の温度に冷却したところで、成
形型を装置から取り出し、外型５を固定して下パンチ７
を押し上げ、磁石１とトッププレ−ト２とが一体成形さ
れた物を取り出した。下パンチ７の上端面と磁石１の端
面とは全く熔着しておらず、簡単に離すことができた。
一方トッププレ−ト２と磁石１は強固に接着されており
落下試験で外れることは無かった。また磁石１とトップ
プレ−ト２とが一体成形された物の高さの測定から、磁
石部分はちょうど５ｍｍであり、超急冷薄片および異方
性粉末は隙間なく成形されておりフル密度になってい
た。
形型を装置から取り出し、外型５を固定して下パンチ７
を押し上げ、磁石１とトッププレ−ト２とが一体成形さ
れた物を取り出した。下パンチ７の上端面と磁石１の端
面とは全く熔着しておらず、簡単に離すことができた。
一方トッププレ−ト２と磁石１は強固に接着されており
落下試験で外れることは無かった。また磁石１とトップ
プレ−ト２とが一体成形された物の高さの測定から、磁
石部分はちょうど５ｍｍであり、超急冷薄片および異方
性粉末は隙間なく成形されておりフル密度になってい
た。
【００２５】得られた磁石１とトッププレ−ト２とが一
体成形された物は、外側ヨーク３に接着しており、図２
に模式的に示された構造の磁気回路ユニットにして、着
磁してボイスコイルの入るギャップ部４の磁束密度を測
定したところ、１０ｋＧ以上あり実用上満足されるもの
であった。
体成形された物は、外側ヨーク３に接着しており、図２
に模式的に示された構造の磁気回路ユニットにして、着
磁してボイスコイルの入るギャップ部４の磁束密度を測
定したところ、１０ｋＧ以上あり実用上満足されるもの
であった。
【００２６】またそのあと消磁して磁石１とトッププレ
−ト２とが一体成形された物を、外側ヨーク３から外
し、磁石を軸方向に平行な面で切断して磁石の断面の金
属組織を金属顕微鏡で調べた。その結果磁石の底部にお
いてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄片の部分とＨ
ＤＤＲ法による異方性粉末の部分とは明らかに区別され
る組織状態であった。その典型的な組織状態である磁石
の底部の一部を模式的に図１に示す。図１の下側が磁石
の底部を示し、約０．１２ｍｍの厚さで超急冷薄片が底
面に平行に並んで積み重なっており、フル密度になって
いる。
−ト２とが一体成形された物を、外側ヨーク３から外
し、磁石を軸方向に平行な面で切断して磁石の断面の金
属組織を金属顕微鏡で調べた。その結果磁石の底部にお
いてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄片の部分とＨ
ＤＤＲ法による異方性粉末の部分とは明らかに区別され
る組織状態であった。その典型的な組織状態である磁石
の底部の一部を模式的に図１に示す。図１の下側が磁石
の底部を示し、約０．１２ｍｍの厚さで超急冷薄片が底
面に平行に並んで積み重なっており、フル密度になって
いる。
【００２７】図１から明らかなように、超急冷薄片の厚
さは約２０μｍで幅は１００〜３００μｍである。この
超急冷薄片からなる層の上にＨＤＤＲ法による異方性粉
末からなる層が隙間なく成形されている。ＨＤＤＲ法に
よる異方性粉末は塊状でありその大きさは５０〜２００
μｍほどあり成形によりやや形が変形しているが密に詰
まっていてフル密度状態になっている。このことから、
異方性粉末は塊状であり成形の初期にはまだ温度が上が
っていないので加圧力では変形せず塊の一部分が金属製
のパンチと点接触してそこに大きな電流が流れるため接
触点で急速発熱して融解温度に達してパンチと異方性粉
末が熔着するものと推察される。一方超急冷薄片は薄い
板状であるため初期からパンチ面に対して平行に配列し
て積み重なりパンチとの接触面は大きい。そのため大き
な電流が流れても一ヵ所で高温になることは無く大きな
接触面でゆっくと昇温し融解温度までは達することはな
い。このため熔着することがないと推察される。以上は
推論であるが、熔着の有無の差はまだ知られないこの材
料独自の性質、特に超急冷法による薄片、によることも
考えられる。
さは約２０μｍで幅は１００〜３００μｍである。この
超急冷薄片からなる層の上にＨＤＤＲ法による異方性粉
末からなる層が隙間なく成形されている。ＨＤＤＲ法に
よる異方性粉末は塊状でありその大きさは５０〜２００
μｍほどあり成形によりやや形が変形しているが密に詰
まっていてフル密度状態になっている。このことから、
異方性粉末は塊状であり成形の初期にはまだ温度が上が
っていないので加圧力では変形せず塊の一部分が金属製
のパンチと点接触してそこに大きな電流が流れるため接
触点で急速発熱して融解温度に達してパンチと異方性粉
末が熔着するものと推察される。一方超急冷薄片は薄い
板状であるため初期からパンチ面に対して平行に配列し
て積み重なりパンチとの接触面は大きい。そのため大き
な電流が流れても一ヵ所で高温になることは無く大きな
接触面でゆっくと昇温し融解温度までは達することはな
い。このため熔着することがないと推察される。以上は
推論であるが、熔着の有無の差はまだ知られないこの材
料独自の性質、特に超急冷法による薄片、によることも
考えられる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、Ｎｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄片からなる層とＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系磁石合金のＨＤＤＲ法による異方性粉末からなる
層とにより構成される磁石とすることで製造時のパンチ
との離型が困難という課題を解決し、磁気特性の優れた
実用性のあるスピ−カ用磁気回路ユニットができる。
ｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄片からなる層とＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系磁石合金のＨＤＤＲ法による異方性粉末からなる
層とにより構成される磁石とすることで製造時のパンチ
との離型が困難という課題を解決し、磁気特性の優れた
実用性のあるスピ−カ用磁気回路ユニットができる。
【００２９】また特にＨＤＤＲ法による異方性粉末から
なる層にトッププレ−トを合わせる構造にすることで熔
着による強固な接着ができ、磁石とトッププレ−トとい
う異種材料が一体成形でき、従来のような接着剤層を間
にはさまない構造となるので磁気抵抗が減って磁束密度
を有利に引き出せるスピ−カ用磁気回路ユニットができ
る。
なる層にトッププレ−トを合わせる構造にすることで熔
着による強固な接着ができ、磁石とトッププレ−トとい
う異種材料が一体成形でき、従来のような接着剤層を間
にはさまない構造となるので磁気抵抗が減って磁束密度
を有利に引き出せるスピ−カ用磁気回路ユニットができ
る。
【００３０】またＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄
片からなる層の厚さを０．０５〜０．５ｍｍにした構造
とすることで離型性の課題を解決するとともに、磁気特
性の低い超急冷薄片を採用したことによる磁気特性の低
下を抑えて実用性のあるスピ−カ用磁気回路ユニットと
するができる。
片からなる層の厚さを０．０５〜０．５ｍｍにした構造
とすることで離型性の課題を解決するとともに、磁気特
性の低い超急冷薄片を採用したことによる磁気特性の低
下を抑えて実用性のあるスピ−カ用磁気回路ユニットと
するができる。
【００３１】また本発明の製造方法によれば、寿命の長
い金属製のパンチを用いることができ、この金属製パン
チと接するほうにＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄
片を配置することでパンチと磁石の熔着を防ぐことがで
きて離型が困難という課題が解決でき、また磁気特性の
優れたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金のＨＤＤＲ法による異
方性粉末を使いこの異方性粉末と接するほうにトッププ
レ−トを配置することで異種材料の両者を強固に接着す
ることができ、またこれらの一体成形を磁場の付与と圧
力と直流電流の付与で短時間に超急冷薄片と異方性粉末
をフル密度まで成形することができる。
い金属製のパンチを用いることができ、この金属製パン
チと接するほうにＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄
片を配置することでパンチと磁石の熔着を防ぐことがで
きて離型が困難という課題が解決でき、また磁気特性の
優れたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金のＨＤＤＲ法による異
方性粉末を使いこの異方性粉末と接するほうにトッププ
レ−トを配置することで異種材料の両者を強固に接着す
ることができ、またこれらの一体成形を磁場の付与と圧
力と直流電流の付与で短時間に超急冷薄片と異方性粉末
をフル密度まで成形することができる。
【図１】本発明の実施例において作成された磁石底部の
金属組織の模式図
金属組織の模式図
【図２】内磁型のスピ−カ用磁気回路ユニットの一例の
模式的断面図
模式的断面図
【図３】本発明の実施例にかかる磁気回路ユニットの製
造方法を示す一部断面図
造方法を示す一部断面図
１ 磁石 ２ トッププレ−ト ３ 外側ヨ−ク ４ ギャップ部 ５ 外型 ６ 離型剤 ７ 下パンチ ８ 超急冷薄片 ９ 異方性粉末 １０ 上パンチ １１ 下ラム １２ 上ラム １３ 磁場コイル
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷薄片
からなる層、及び、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金のＨＤＤ
Ｒ法による異方性粉末からなる層により構成される磁石
と、磁気ヨ−クとを備えたことを特徴とする磁気回路ユ
ニット - 【請求項２】 前記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金のＨＤＤ
Ｒ法による異方性粉末からなる層と、トッププレ−トと
が一体成形されていることを特徴とする請求項１記載の
磁気回路ユニット。 - 【請求項３】 前記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷
薄片からなる層の厚さが、０．０５〜０．５ｍｍである
ことを特徴とする請求項１記載の磁気回路ユニット。 - 【請求項４】 スピーカの磁気回路ユニットに用いられ
ることを特徴とする請求項１、２、又は３記載の磁気回
路ユニット。 - 【請求項５】 絶縁体の外型の中央部分に設けられた貫
通孔に、離型剤が上端面に塗布された金属製の下パンチ
を配置し、その上にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金の超急冷
薄片を入れ、その上にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石合金のＨＤ
ＤＲ法による異方性粉末を入れ、その上にトッププレ−
トを入れ、次に離型剤が下端面に塗布された金属製の上
パンチを置いて成形型を組立て、次にこの成形型を通電
圧縮成形装置の導電性の上下ラムの間に置き、磁場を軸
方向にかけながら加圧して通電し圧縮成形して磁石とト
ッププレ−トを一体成形し、それを外側ヨ−クに接着す
ることを特徴とする磁気回路ユニットの製造方法。 - 【請求項６】 スピーカの磁気回路ユニットの製造方法
に用いられることを特徴とする請求項５記載の磁気回路
ユニットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9113176A JPH10304494A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 磁気回路ユニット及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9113176A JPH10304494A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 磁気回路ユニット及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10304494A true JPH10304494A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14605490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9113176A Pending JPH10304494A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 磁気回路ユニット及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10304494A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013089813A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 希土類窒化物系等方性焼結磁石とその製造方法 |
| KR20220107277A (ko) * | 2020-01-09 | 2022-08-02 | 게이츠 코포레이션 | 축방향 자속 모터를 위한 영구자석 회전자 |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP9113176A patent/JPH10304494A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013089813A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 希土類窒化物系等方性焼結磁石とその製造方法 |
| KR20220107277A (ko) * | 2020-01-09 | 2022-08-02 | 게이츠 코포레이션 | 축방향 자속 모터를 위한 영구자석 회전자 |
| JP2023504295A (ja) * | 2020-01-09 | 2023-02-02 | ゲイツ コーポレイション | 超扁平アクチュエータのための永久磁石回転子 |
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