JPS61190045A - 固有抵抗の低い焼結軟磁性合金およびその製造方法 - Google Patents
固有抵抗の低い焼結軟磁性合金およびその製造方法Info
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- JPS61190045A JPS61190045A JP2887385A JP2887385A JPS61190045A JP S61190045 A JPS61190045 A JP S61190045A JP 2887385 A JP2887385 A JP 2887385A JP 2887385 A JP2887385 A JP 2887385A JP S61190045 A JPS61190045 A JP S61190045A
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は例えばスピーカーのボイスコイルのヨークに
好適な、固有抵抗の低い焼結軟磁性合金に関するもので
ある。
好適な、固有抵抗の低い焼結軟磁性合金に関するもので
ある。
一般に焼結金属磁心は直流用機器および比較的周波数の
低い交流用機器に用いられ、純鉄のものもあるが、交流
用の磁心材料になると鉄にＳｉ。
低い交流用機器に用いられ、純鉄のものもあるが、交流
用の磁心材料になると鉄にＳｉ。
ＡＩ、Ｎｉ、Ｇｏなどの元素を添加した合金が用いられ
る。これは、このような元素を入れると抵抗値が高まり
、その結果鉄損を低くできるからである。
る。これは、このような元素を入れると抵抗値が高まり
、その結果鉄損を低くできるからである。
しかし、高周波が負荷される場合など、磁心の用途によ
っては逆に固有抵抗が低いほど好ましい場合がある。ス
ピーカーを駆動するボイスコイルのヨークがその一例で
、また、ボイスコイルの振動機構を応用した。所謂ボイ
スコイルモーターが磁気ディスク装置のヘッド駆動に最
近用いられているが、そのヨークもこれに該当する。
っては逆に固有抵抗が低いほど好ましい場合がある。ス
ピーカーを駆動するボイスコイルのヨークがその一例で
、また、ボイスコイルの振動機構を応用した。所謂ボイ
スコイルモーターが磁気ディスク装置のヘッド駆動に最
近用いられているが、そのヨークもこれに該当する。
これらの場合に低抵抗が望まれる理由を、以下第１図に
ついて簡単に説明する。
ついて簡単に説明する。
第１図はボイスコイル部の断面図で、図中１はヨーク、
５はその中心部のセンターボール、３は永久磁石で゛あ
る。ボイスコイル２に電流（信号）を入力するとコイル
が磁場を発生し、この磁場と ・永久磁石３および
ヨーク１による磁場との作用によって、ボイスコイル２
は吸引・反疾を繰り返しながら上下に作動する°訳であ
る。
５はその中心部のセンターボール、３は永久磁石で゛あ
る。ボイスコイル２に電流（信号）を入力するとコイル
が磁場を発生し、この磁場と ・永久磁石３および
ヨーク１による磁場との作用によって、ボイスコイル２
は吸引・反疾を繰り返しながら上下に作動する°訳であ
る。
ところで、ボイスコイル２に通電すると、その磁場の作
用でセンターボール５の表皮近傍に渦電流が励起されて
ボイスコイルとは位相の異なる磁場を生じ、そのためコ
イルの磁場が歪むとともに出力が低下し、ボイスコイル
が入力信号の通りに作動しない現象が起こる。この現象
は、コイルに流れる電流（信号）の周波数が高いほど著
しい。
用でセンターボール５の表皮近傍に渦電流が励起されて
ボイスコイルとは位相の異なる磁場を生じ、そのためコ
イルの磁場が歪むとともに出力が低下し、ボイスコイル
が入力信号の通りに作動しない現象が起こる。この現象
は、コイルに流れる電流（信号）の周波数が高いほど著
しい。
そこでこの対策として、磁気ディスク用および高級スピ
ーカー用の場合は純鉄の焼結材または低炭素鋼を用い、
更にセンターボール５の外周面に抵抗が低い銅製の冠４
を設け、渦電流をショートさせることにより渦電流の影
響を防いでいる。
ーカー用の場合は純鉄の焼結材または低炭素鋼を用い、
更にセンターボール５の外周面に抵抗が低い銅製の冠４
を設け、渦電流をショートさせることにより渦電流の影
響を防いでいる。
しかし、この対策には、銅層４を装着する工数ならびに
コスト面の不利と、それ以上に、銅層４が介在するため
にセンターボールとボイスコイルとの距離が大きくなり
、磁気的損失が大きくなる問題があった。
コスト面の不利と、それ以上に、銅層４が介在するため
にセンターボールとボイスコイルとの距離が大きくなり
、磁気的損失が大きくなる問題があった。
この発明は上述した背景の下に、銅層４を装着してショ
ートさせないでも渦電流の影響が少ない磁心材料、物性
面では固有抵抗が低くしかも磁束密度が高い軟磁性合金
を目標に研究した結果得られたもので、即ちこの発明は
鉄基地中に重量比で８〜２０％の銅が分散し、且つ鉄と
銅が未拡散の組織を呈する固有抵抗の低い焼結軟磁性合
金と、このような組織を得る方法として、鉄粉と銅粉の
混合圧粉体を銅の融点以下の８００〜１０７０℃で焼結
することをその骨子とするものである。
ートさせないでも渦電流の影響が少ない磁心材料、物性
面では固有抵抗が低くしかも磁束密度が高い軟磁性合金
を目標に研究した結果得られたもので、即ちこの発明は
鉄基地中に重量比で８〜２０％の銅が分散し、且つ鉄と
銅が未拡散の組織を呈する固有抵抗の低い焼結軟磁性合
金と、このような組織を得る方法として、鉄粉と銅粉の
混合圧粉体を銅の融点以下の８００〜１０７０℃で焼結
することをその骨子とするものである。
以下、この発明の一実施例について説明する。
先ずアトマイズ鉄粉に重量比８％の電解銅粉を配合し、
潤滑剤として０５％のステアリン酸亜鉛を添加してセン
ターボール部の寸法が直径２５信曙高さ２０ｍ５のヨー
クを成形し、温度１０６０℃で２０分間焼結した。焼結
体の密度は７．１Ｑ／ｃｄである。また、銅の配合量の
みこの発明の上限値である２０％とし、他の条件は同一
にして、密度が７．３０／ｃｊの試料を作った。
潤滑剤として０５％のステアリン酸亜鉛を添加してセン
ターボール部の寸法が直径２５信曙高さ２０ｍ５のヨー
クを成形し、温度１０６０℃で２０分間焼結した。焼結
体の密度は７．１Ｑ／ｃｄである。また、銅の配合量の
みこの発明の上限値である２０％とし、他の条件は同一
にして、密度が７．３０／ｃｊの試料を作った。
次に、°比較試料として一般鋼材８８３４で同じ寸法の
ヨークを作り、特性試験に供した。
ヨークを作り、特性試験に供した。
試験は１２０回巻線した６Ωのコイルをボイスコイルと
し、これに４０Ｗの入力を与えた場合の出力の減衰度お
よび出力側に発生する雑音レベルを測定して、入力側の
周波数との関係を求めた。
し、これに４０Ｗの入力を与えた場合の出力の減衰度お
よび出力側に発生する雑音レベルを測定して、入力側の
周波数との関係を求めた。
第５図のグラフはその結果を示すもので、従来材の８８
３４ （銅層の装着なし）の場合は入力の周波数が高く
なるにつれて出力が著しく減衰し、雑音レベルも大きく
なっている。なお８８３４に銅層を装着した場合のデー
タは、グラフが繁雑になるため図示を省いたが、この発
明に係る２曲線の中間でやや８％Ｃｕ寄りの値を示して
いる。
３４ （銅層の装着なし）の場合は入力の周波数が高く
なるにつれて出力が著しく減衰し、雑音レベルも大きく
なっている。なお８８３４に銅層を装着した場合のデー
タは、グラフが繁雑になるため図示を省いたが、この発
明に係る２曲線の中間でやや８％Ｃｕ寄りの値を示して
いる。
これに対して、この発明に係る試料は銅含有率の上限・
下限ともに、高周波領域における出力減衰度も雑音レベ
ルも銅層を装着しない従来材より小さいことはもとより
、従来材に銅層を装着した場合と比較しても同等以上の
性能を保ち、品質を落さずに銅層を省きたいという所期
の目的が充足されることを示している。
下限ともに、高周波領域における出力減衰度も雑音レベ
ルも銅層を装着しない従来材より小さいことはもとより
、従来材に銅層を装着した場合と比較しても同等以上の
性能を保ち、品質を落さずに銅層を省きたいという所期
の目的が充足されることを示している。
以上で実施例の説明を終わり、次にこの発明の各要件に
ついて述べる。
ついて述べる。
先ず、鉄粉と銅粉の混合圧粉体を焼結する際に銅を拡散
させずに残すためには、焼結の温度条件が特に重要であ
る。銅が鉄基地中に拡散すると軟磁性材料の特質を失い
、半硬質磁性材料の範晴に入ってしまう。
させずに残すためには、焼結の温度条件が特に重要であ
る。銅が鉄基地中に拡散すると軟磁性材料の特質を失い
、半硬質磁性材料の範晴に入ってしまう。
第４図は銅の配合率が１２％の圧粉体を温度を変えて焼
結し、焼結温度と焼結体の磁束密度との関係を求めたも
のである。このグラフの７００℃と８００℃で磁束密度
が大きく異なるのは、鉄粉相互の焼結が進行しないと大
きな磁束密度が得られないことを示している。また、焼
結温度が銅の融点１０８３℃を越えると磁束密度は急激
に低下しているが、その理由は、融点以上では銅が鉄基
地中に拡散していわゆる銅膨張現象を生じ、焼結密度が
低下するためと考えられる。これらの諸点から、銅の拡
散を伴わずに高い磁束密度を保証できる焼結条件は、工
業的には８００〜１０７０℃となる。なお焼結密度は高
いほど磁束密度が高くなるので、実用上は７ｇ／ｃｒ１
以上が望ましい。
結し、焼結温度と焼結体の磁束密度との関係を求めたも
のである。このグラフの７００℃と８００℃で磁束密度
が大きく異なるのは、鉄粉相互の焼結が進行しないと大
きな磁束密度が得られないことを示している。また、焼
結温度が銅の融点１０８３℃を越えると磁束密度は急激
に低下しているが、その理由は、融点以上では銅が鉄基
地中に拡散していわゆる銅膨張現象を生じ、焼結密度が
低下するためと考えられる。これらの諸点から、銅の拡
散を伴わずに高い磁束密度を保証できる焼結条件は、工
業的には８００〜１０７０℃となる。なお焼結密度は高
いほど磁束密度が高くなるので、実用上は７ｇ／ｃｒ１
以上が望ましい。
次に、銅の組成範囲について述べる。第２図は１０６０
℃で焼結した焼結体の銅含有率と磁束密度との関係を、
第３図は同じく固有抵抗との関係を示したもので、両者
とも、銅壷の増加につれてほぼ直線的に減少している。
℃で焼結した焼結体の銅含有率と磁束密度との関係を、
第３図は同じく固有抵抗との関係を示したもので、両者
とも、銅壷の増加につれてほぼ直線的に減少している。
そして、磁心材料においては磁束密度は高いほど良く、
通常１０ＫＧ以上の値が求められる。このことから、銅
含有率の上限はコストの面、および量産上の余裕を見て
２０％とする。
通常１０ＫＧ以上の値が求められる。このことから、銅
含有率の上限はコストの面、および量産上の余裕を見て
２０％とする。
一方、固有抵抗は、この発明の目的においては低いほど
良い訳である。そして、前記の実施例と同時に銅含有率
を変えた各試料を比較した結果によれば、銅含有率が８
％以上であれば、センターボールに銅層を装着しないで
も従来材に遜色ないことが判明している。そこで、銅含
有率の下限を８％とする。
良い訳である。そして、前記の実施例と同時に銅含有率
を変えた各試料を比較した結果によれば、銅含有率が８
％以上であれば、センターボールに銅層を装着しないで
も従来材に遜色ないことが判明している。そこで、銅含
有率の下限を８％とする。
なお、銅以外の良導電材には例えばＡ１があるが、酸化
され易く、また鉄と合金して固有抵抗を高くするので銅
の方が好ましい。
され易く、また鉄と合金して固有抵抗を高くするので銅
の方が好ましい。
以上説明した通り、この発明による磁性材料は磁心に必
要な高い磁束密度を保ちながら固有抵抗が低いため、こ
れをボイスコイルのヨークに用いた場合、従来の如くセ
ンターボールに銅層を装着して渦電流をショートさせる
必要がない。従ってこの発明には、銅層の装着による出
力損失およびコスト面の不利を解消できる効果がある。
要な高い磁束密度を保ちながら固有抵抗が低いため、こ
れをボイスコイルのヨークに用いた場合、従来の如くセ
ンターボールに銅層を装着して渦電流をショートさせる
必要がない。従ってこの発明には、銅層の装着による出
力損失およびコスト面の不利を解消できる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例における、ボイスコイルの
コイル作動部分を説明する断面図、第２図は磁性材の銅
含有率と磁束密度との関係を、第３図は同じく銅含有率
と固有抵抗との関係を示すグラフ、第４図は磁性材の焼
結温度と磁束密度との関係を示すグラフ、第５図は入力
電流の周波数と出力レベルおよび出力の雑音レベルとの
関係を示すグラフである。 １・・・ヨーク ２・・・ボイスコイル３・・
・永久磁石 ４・・・銅層５・・・センターボー
ル
コイル作動部分を説明する断面図、第２図は磁性材の銅
含有率と磁束密度との関係を、第３図は同じく銅含有率
と固有抵抗との関係を示すグラフ、第４図は磁性材の焼
結温度と磁束密度との関係を示すグラフ、第５図は入力
電流の周波数と出力レベルおよび出力の雑音レベルとの
関係を示すグラフである。 １・・・ヨーク ２・・・ボイスコイル３・・
・永久磁石 ４・・・銅層５・・・センターボー
ル
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比で銅８〜２０％および鉄残部の組成で且つ鉄
と銅が未拡散の組織を呈することを特徴とする、固有抵
抗の低い焼結軟磁性合金。 ２ 重量比で８〜２０％の銅粉を鉄粉に混合して所要の
形状に圧粉し、温度８００〜１０７０℃で焼結すること
を特徴とする、固有抵抗の低い焼結軟磁性合金の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2887385A JPS61190045A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 固有抵抗の低い焼結軟磁性合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2887385A JPS61190045A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 固有抵抗の低い焼結軟磁性合金およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61190045A true JPS61190045A (ja) | 1986-08-23 |
Family
ID=12260496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2887385A Pending JPS61190045A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 固有抵抗の低い焼結軟磁性合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61190045A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2429464A (en) * | 2005-08-23 | 2007-02-28 | Federal Mogul Sintered Prod | Manufacturing a ferrous article |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58213841A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-12 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 焼結磁性部品の製造法 |
| JPS59123746A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-17 | Toyota Motor Corp | 焼結複合耐摩耗部材 |
-
1985
- 1985-02-15 JP JP2887385A patent/JPS61190045A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58213841A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-12 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 焼結磁性部品の製造法 |
| JPS59123746A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-17 | Toyota Motor Corp | 焼結複合耐摩耗部材 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2429464A (en) * | 2005-08-23 | 2007-02-28 | Federal Mogul Sintered Prod | Manufacturing a ferrous article |
| GB2429464B (en) * | 2005-08-23 | 2009-04-15 | Federal Mogul Sintered Prod | Manufacture of a ferrous article |
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