JPS63219921A - 電磁クラツチ用磁性粉体及びその製造方法 - 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、電磁クラッチのトルク伝達媒体を構成する磁
性粉体に関する。

（従来の技術） 電磁クラッチ用磁性粉体には、種々の特性が要求される
。特に、透磁率、飽和磁束密度などの磁気特性並びに耐
酸化性、耐摩耗性などの機械的性質が重要である。

従来、かかる性質を満足する電磁クラッチ用磁性粉体と
して、水アトマイズ法によって製造され造粒加工された
Ｆｅ　−Ｃｒ系ステンレス鋼粉体やガスアトマイズ法に
よって製造されたＦｅ−＾１−Ｃｒ系鋼粉体が主として
使用されており、前記Ｆｅ−＾１−Ｃｒ系鋼は本出願人
が特公昭３８−２３５５８号公報において開示したもの
である。

前者の粉体は、粉体粒子の表面および平面形状が不規則
で、励磁・時の粉体同志の摩擦が大きいため、高い伝達
トルクが得られる利点がある。

因みに、ｒｅ　−Ｃｒ系ステンレス鋼粉体の場合、第１
図に示すように、粉体粒子の平面形状における最短幅Ｂ
とこの直角方向における粒子幅りとの比Ｌ／Ｂ　（以下
、形状係数という、）の平均値は、通常、１．５以上と
されている。尚、形状係数の平均値は、粉体中の任意の
粒子１００個についての平拘置で表わされる。

一方、後者のＰｅ−Ａｌ−Ｃｒ系鋼粉体は、ガスアトマ
イズ法によって製造されたものであるため、粉体粒子の
表面が滑らかでその形状もほぼ球形となっており、流動
性が良く、応答性に優れる。また、励磁時の粉体同志の
接触が均一となるため、局部的な負荷の集中が生じにり
く、耐久性も良好である。尚、この粉末の場合、形状係
数の平均値は、通常１．０〜１．２の範囲である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、Ｆｅ　−Ｃｒ系ステンレス鋼粉体の場合
、水アトマイズ法で得られたものを原料粉体としている
ため、製造時に形成された原料粉体粒子表面の不規則な
凹凸が製品粉体粒子表面にも残存する。このため、粉体
同志の接触が不均一で、負荷が局部的に集中し易く、流
動性も劣るため、耐久性、応答性に劣るという問題があ
る。

一方、Ｆｅ−Ａｊ−Ｃｒ系鋼粉体の場合、励磁時におい
て粉体同志の摩擦が小さいために高い伝達トルクが得ら
れにくいという欠点がある。伝達トルクを向上させるた
めに、粉体の磁気特性を改善する試みも行われているが
、十分な改善効果が得られていないのが現状である。

このため、電磁クラッチの小形化、高能力化が強く要望
されているにも拘らず、これに適した磁性粉体がないの
が実情である。

本発明はかかる要望に鑑みなされたもので、優れたトル
ク伝達能力と耐久性、応答性とを兼備した電磁クラッチ
用磁性粉体およびその製造方法を提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためになされた本発明の磁性粉体は
、Ｆｅ又はＦｅ基合金粉末であって、粉体粒子の最短幅
Ｂとこの直角方向における粒子幅りとの比Ｌ／Ｂの平均
が１．２以上であり、かつ流動度が１６．０秒以下であ
ることを発明の構成とするものである。

また、本発明の磁性粉体の製造方法は、ガスアトマイズ
法により製造されたＦｅ又はＦｅ基合金粉体を原料粉体
として用い、該原料粉体に偏平加工を施して、粉体粒子
の最短幅Ｂとこの直角方向における粒子幅りとの比Ｌ／
Ｂの平均を１．２〜２．０に加工することを発明の構成
とするものである。

（作　用） 電磁クラッチにおいて、出力トルクは、励磁によって凝
集した粉体同志の摩擦力に依存し、この摩擦力は、粉体
の磁気特性が一定のとき、粉体粒子形状に大きく支配さ
れる。形状係数の平均値が１．２未満では、粉体粒子の
形状がほぼ球形となっており、摩擦力の向上が期待でき
ない。

一方、磁性粉体の耐久性、応答性は、粉体粒子表面性状
に支配されている。すなわち、粒子表面に凹凸が形成さ
れていたり、大きな表面形状の変化があると、粒子に局
部的に過大な負荷がかかったり、粒子相互が絡まり易く
なり、耐久性、応答性が劣化するのである０粒子表面性
状の良否は粉体の流動度に反映され、流動度が１６．０
秒を越えると耐久性、応答性の劣化が顕著となる。尚、
流動度はＪＩＳ−Ｚ−２５０２ニ規定すレテイル。

また、本発明の磁性粉体製造方法において、原料粉体と
してガスアトマイズ法で製造された粉体を用いるのは、
粉体粒子の表面性状が良好なためである。すなわち、粒
子表面が滑らかで、表面形状の変化も少ないため、偏平
加工後においても、製品粉体粒子表面性状を可及的に良
好にすることができるからである。

また、形状係数の平均を１．２〜２．０に偏平加工する
のは、１．２未満では畝上の通り、良好なトルク伝達能
力が得られないからである。一方、２．０を越えると、
原料粉末としてガスアトマイズ法によって製造された表
面性状の良好な粉体を用いていても、過度の変形によっ
て粒子表面に荒れや著しい形状が生じ、粉体の流動度が
所定の範囲外となる。

尚、水アトマイズ法によって製造され造粒加工が施され
た粉体は、本発明方法における原料粉体として適さない
、水アトマイズ法によって製造された粉体は、もともと
表面状態が悪く、多数の凹凸を有しており、また大きな
形状変化もあるため、造粒加工によってもこのような表
面性状の改善はほとんど期待できない。それ故、本発明
方法によって製造された粉体と比べて、形状係数が同程
度であっても、流動度が著しく大きくなり、電磁クラッ
チ用磁性粉体として、耐久性、応答性が著しく劣るから
である。

（実施例） ガスアトマイズ法によって、Ｆｅ　−３５ｗｔ％Ｃ０−
７１％Ｃｒ鋼粉体を製造した。この粉体は、はぼ球状の
粒子で構成され、その形状係数の平均値を調べたところ
１．０５であった。

該鋼粉体に偏平加工を施し、１００メツシュ以下５００
メツシユ以上（１４９μ１１〜２５μｍ）にふるい分け
して、第１表に示すように、種々の形状係数を有する試
料粉体Ａ１〜Ａ８を製造した。

偏平加工は、振動ボールミルによって行った。

すなわち、内径２００　ｔｍ、深さ２００　ｔｍの鋼製
のポットに、直径０．５インチの鋼球１０ｋｇとガスア
トマイズ粉体２　ｋｇとを入れ、振幅１００、回転数１
０００回／分の条件で２０分〜１０時間加工して、各試
料粉体を製造した。

尚、同表において、ＡＯは偏平加工を施さないガスアト
マイズ粉体である。　ＢＯは水アトマイズ後、造粒加工
によって得られた、Ｆｅ　　１２ｗｔ％Ｃｒ鋼粉体であ
る。また、本発明実施例に該当する銅粉体はＡ２〜Ａ５
である。

第１表 次に、これらの粉体について、定格電流１．５＾で定格
トルク１０瞳・−の電磁クラッチを用いて、トルク伝達
能力および耐久性について調べた。

トルク伝達能力については、一定量の磁性粉体を電磁ク
ラッチに組み込み、定格励磁電流に対する伝達トルクの
値を調べ、この値によって評価した。伝達トルクの値が
大きいほど、より少ない量の粉体で所要の伝達トルクを
得ることができ、トルク伝達能力に優れる。尚、電磁ク
ラッチの性能上、定格電流を流したとき、定格トルク以
上のトルクが伝達されなければならない。

また、耐久性については、一定量の磁性粉体を電磁クラ
ッチに組み込んだ状態で、定格励磁電流を通じて１００
０時間連続運転を行い、その前後における伝達トルクお
よびトルク消滅時間（励磁電流を切ってから、伝達トル
クの１０％までトルクが低下するのに要する時間）を測
定し、その測定値を基にして算出された伝達トルク低下
率およびトルク消滅時間増加率によって評価した。前記
低下率および増加率が小さいほど耐久性が良好となる。

トルク伝達能力および耐久性を調べた結果を第２表に示
す。

第２表 第２表より、本発明実施例に係る試料Ａ２〜Ａ５は定格
トルクより２０％以上大きな伝達トルクが得られ、しか
も耐久性も良好であることが確認された。

一方、Ａ６〜Ａ８およびＢＯは流動度が１６秒を越えて
おり、本発明実施例に対して耐久性の低下が著しいこと
が知られる。また、本発明実施例では、トルク消滅時間
の測定値自体が、Ａ６〜Ａ８およびＢＯに対して低い値
であり、応答性も良好であった。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明の電磁クラッチ用磁性粉体に
よれば、形状係数の平均および流動度を所定の値に特定
したので、優れたトルク伝達能力および耐久性、応答性
を兼備させることができ、延いては電磁クラッチの小型
化、高性能化に寄与することができる。

また、本発明の製造方法によれば、ガスアトマイズ法に
より製造された、表面性状の良好な粉体を所定の形状係
数となるように偏平加工するだけで、流動度を過大にさ
せることなく、所期の形状特性を有する磁性粉体を容易
に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、粉体粒子の形状係数算定要素となる粒子幅の
測定要領説明図を示す。 第１　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｆｅ又はＦｅ基合金粉末であって、粉体粒子の最
   短幅Ｂとこの直角方向における粒子幅Ｌとの比Ｌ／Ｂの
   平均が１．２以上であり、かつ流動度が１６．０秒以下
   であることを特徴とする電磁クラッチ用磁性粉体。
2. （２）ガスアトマイズ法により製造されたＦｅ又はＦｅ
   基合金粉体を原料粉体として用い、該原料粉体に偏平加
   工を施して、粉体粒子の最短幅Ｂとこの直角方向におけ
   る粒子幅Ｌとの比Ｌ／Ｂの平均を１．２〜２．０に加工
   することを特徴とする電磁クラッチ用磁性粉体の製造方
   法。