环形磁铁成型装置及其所用的金属模具以及环形磁铁成型方法

专利名称：环形磁铁成型装置及其所用的金属模具以及环形磁铁成型方法
技术领域：
本发明涉及环形磁铁成型装置及其所用的金属模具以及环形磁铁成型方法。具体地说，涉及用于环形粘结磁铁成型的环形磁铁成型装置及其所用的金属模具以及环形磁铁成型方法，该环形粘结磁铁是从被树脂粘接剂包覆的稀土合金粉末得到的。
背景技术：
近年来，随着磁盘、光盘中所用的主轴马达的旋转高速化，要求提高主轴马达所用的环形磁铁的旋转平衡性。
为了得到环形磁铁马达，采用阴模和模芯分离的环形磁铁成型装置时，如果充填在模腔内的粉末不均匀，则当上下冲头挤压粉末时，模芯产生倾斜。如果在该状态下挤压粉末，则成型的环形磁铁的各部位厚度不同(厚度不均匀)。
把这样的磁铁用于主轴马达时，环形磁铁的旋转平衡性差。在使主轴马达高速旋转时，即使各部位有一点点厚度差，环形磁铁的旋转平衡性也被破坏，使得同轴度变大。
为此，日本特开平9-241703号提出了一种方案，其中，把一体设在芯模上的芯轴下端和传递轴的上端借助球窝接头而结合，同时在球窝接头的结合部分的正下方，具有在定位于轴直角方向的状态下，将传递轴向其轴心方向导引的运动导引装置。另外，芯模以球窝接头而结合的部分为中心，相对于传递轴自由倾斜移动，由此可良好地抑制芯模的偏芯及产品的厚度不均匀。
但是，该现有技术中由于芯轴加长，芯模容易偏心。因此，得到的环形磁铁的偏心加大致使同轴度恶化，成品率低，生产性差。

发明内容
本发明的主要目的是提供一种可减小环形磁铁的同轴度、提高成品率和生产性的环形磁铁成型装置及其所用的金属模具、以及环形磁铁成型方法。
本发明提供的环形磁铁成型装置，具备带贯通孔的阴模；在上述贯通孔内，为了形成环形模腔而与阴模固定为一体的模芯；以及一对挤压充填在模腔内的粉末以得到环形磁铁的冲头。
本发明提供的金属模具用于成型环形磁铁，具备带贯通孔的阴模；以及在贯通孔内，为了形成环形模腔而与阴模固定为一体的模芯。
在本发明中，通过把阴模和模芯固定成一体，使模芯相对于阴模不偏心，使得阴模与模芯的位置关系更加稳定。因此，可得到同轴度小的高质量环形磁铁，可提高环形磁铁的成品率和生产性。
优选包含调节模芯的调芯机构，以便得到所需的模腔。这时，通过调节模芯，可更加抑制环形磁铁的同轴度。
另外，优选模腔形成为圆环形。模腔形成为圆环形时，虽然模芯容易偏心、得到的环形磁铁的同轴度大，但是，在本发明中由于阴模与模芯的位置关系稳定，模芯相对于阴模不偏心，所以，即使将模腔形成为圆环形时，也能抑制同轴度，得到所需的圆环形磁铁。
另外，本发明提供的环形磁铁成型装置，具备带贯通孔的阴模；在贯通孔内，为了形成环形模腔而设置的模芯；沿着阴模表面移动、将粉末刮抹到模腔内地给粉的给粉装置；以及对充填在模腔内的粉末进行挤压以便得到环形磁铁的上冲头和下冲头，在上述阴模和模芯的表面、以及下冲头前端面中的至少一方的至少一部分，具有朝刮抹方向倾斜的倾斜面，使得模腔中后方侧的深度比前方侧浅。
另外，本发明提供的环形磁铁成型方法为，将粉末刮抹地充填到用具有贯通孔的阴模和模芯形成的环形模腔内，对上述粉末加压成型为环形磁铁，在给粉时，在模腔的后方侧深度比前方侧浅的状态下，将粉末刮抹地供给到模腔内。
本发明中，针对刮抹式给粉造成的充填不均匀，使阴模和模芯的上面和下冲头前端面的至少一方的一部分倾斜，使模腔的后方侧深度比前方侧浅。这样，即使是刮抹式给粉时，也能使模腔内各部位、尤其是后方侧和前方侧的粉末充填量基本均匀，或使前方侧的充填量多一些。于是，在对模腔内的粉末加压时，在模腔内可降低各部位的粉末成型压力差。所以，可抑制模芯相对于阴模的偏心，得到减少成型密度不均匀的环形磁铁。因此，环形磁铁的同轴度小，可提高成品率和生产性。
另外，本发明提供的环形磁铁成型装置，具备带贯通孔的阴模；在贯通孔内为了形成环形模腔而设置的模芯；沿着阴模表面移动、将粉末刮抹到模腔内地给粉的给粉装置；以及对充填在模腔内的粉末进行挤压以便得到环形磁铁的上冲头和下冲头，在上冲头前端面的至少一部分上，具有朝刮抹方向倾斜的倾斜面，使得上冲头与下冲头前端面之间的间隔是模腔后方侧比前方侧大。
另外，本发明提供的环形磁铁成型方法为，将粉末刮抹地充填到用具有贯通孔的阴模和模芯形成的环形模腔内，用一对冲头对粉末加压，成型为环形磁铁，成型时的一对冲头的前端面间隔为模腔的后方侧比前方侧大。
在本发明中，针对刮抹式给粉造成的充填不均匀，使上冲头的至少一部分倾斜，成型时上冲头和下冲头的前端面间的间隔，相对于给粉装置进入方向，是模腔后方侧比前方侧大。因此，通过刮抹给粉，相对于给粉装置的进入方向，尽管模腔的后方侧比前方侧的充填密度大，但是，由于在模腔内挤压粉末时，模腔的容积是后方侧比前方侧大，所以，在模腔内可减低各部位间的粉末成型压力差。因此，可抑制模芯相对于阴模的偏心，得到的环形磁铁的成型密度不均匀较小。结果，环形磁铁的同轴度小，可提高成品率和生产性。
优选阴模与模芯通过板固定为一体。这时，可牢固地固定住模芯，所以，更加抑制模芯在贯通孔内的偏置，进一步减小环形磁铁的同轴度。
另外，倾斜面的高低差、模腔的深度差或一对冲头的前端面间的最大间隔差，优选为0.01mm以上、0.15mm以下。这时，可抵消充填在模腔内的粉末的充填不均匀。因此，得到的环形磁铁的成型密度不均匀较小，可得到同轴度小的高质量环形磁铁。
本发明在压制用树脂粘接剂将稀土合金粉末包覆的粘结磁铁用粉末时尤其有效。该粘结磁铁用粉末的流动性差，所以，在磁铁成型时必须用高压，已往，粉末充填不均匀，并且对粉末加高压时，模芯容易倾斜。但是，本发明中即使用该种粉末也可抑制充填不均匀，防止模芯的倾斜。
另外，本发明提供用上述的环形磁铁成型装置得到的环形磁铁。把得到的环形磁铁用于例如主轴马达时，可使环形磁铁的旋转平衡性稳定，使主轴马达的动作稳定。
另外，本说明书中所述的模腔的“前方侧”及“后方侧”，分别指模腔中的、送料盒等给粉装置朝着模腔进入时的进入方向前部和后部。
“同轴度”是根据“JIS B0021附表11.1同轴度公差”，表示以具有任意轴长的基准轴为中心的理想径与实际制作的径的差。其数值以作为理想的中心与实际中心间的距离的2倍表示。
本发明的上述目的和其它目的、特征、局面及优点，在参照附图的以下实施例说明中将更为清楚。


图1是表示本发明一实施例的图。
图2(a)是表示该发明的要部的断面图，图2(b)是其A-A断面的图。
图3是沿纵方向剖切金属模具的立体图。
图4是沿纵方向剖切金属模具的分解立体图。
图5是表示环形磁铁的一例的立体图。
图6是表示实验结果的曲线图。
图7是表示另一实施例的要部的断面图。
图8是表示另一实施例的要部的断面图。
图9是表示另一实施例的要部的断面图。
图10是表示图9所示的实施例的要部的断面图。
图11是表示另一实施例的要部的断面图。
图12是表示另一实施例的要部的断面图。
图13是表示实验结果的另一例的曲线图。
图14是表示使用环形磁铁的主轴马达的一例的断面图。
具体实施例方式
下面，参照附图，说明本发明的实施例。
如图1所示，本发明的一个实施例的环形磁铁成型装置10，是阴模滑动式的成型装置，包含加压框架12。在加压框架12内，配置着阴模、模芯一体式的金属模具14。
如图2至图4所示，金属模具14包含大致圆筒形的阴模16。阴模16具有圆形断面的贯通孔18、空洞部20和台阶部22。空洞部20的直径比贯通孔18大，并且与贯通孔18连通。台阶部22形成在空洞部20的下部。另外，在阴模16的下面，以等间隔形成若干个(本实施例中是4个)上下方向的孔24，在阴模16的外侧面下部，以大致等间隔形成若干个(本实施例中是8个)朝着中心方向的调芯用孔26。
该阴模16配置在圆板形的阴模下部板28上。在阴模下部板28上，在与阴模16的各孔24对应的位置，分别形成孔30，在各孔30的稍内侧，分别形成大致扇形的孔32。在孔32的下侧设有轴承部件(滑动导引部件)34，该轴承部件34的表面与孔32的外侧面齐平。下冲头座66(后述)由轴承部件34导引，提高组装时的综合精度。阴模16和阴模下部板28，通过插入孔24和孔30内的螺丝36固定为一体。
在阴模下部板28上并且在阴模16的空洞部20内，配置着模芯38。模芯38包含圆板形的凸缘部40。在凸缘部40上，在与阴模下部板28的各孔32对应的位置，分别形成大致扇形的孔42。用阴模下部板28的上面和阴模16的台阶部22挟住模芯38的凸缘部40，从而将模芯38固定住。模芯38的上端面与阴模16的上面大致齐平。
模芯38被调芯用螺丝44调芯，该调芯用螺丝44由螺入阴模16的孔26内的、例如带六角孔的螺丝构成。另外，把锁定用螺丝46螺入调芯用螺丝44的头部，可固定住模芯38的水平方向的位置。
在模芯38的凸缘部40上面，依次配置着环形的下冲头垫圈48、大致圆筒形的下冲头50和环形的下冲头压铁52。在下冲头垫圈48上，交替地形成若干个(本实施例中是各4个)下冲头座66的固定用孔54和下冲头压铁52的固定用孔56。在下冲头50的外侧面下部，形成台阶部58，在下冲头压铁52上，在与下冲头垫圈48的各孔56对应的位置，分别形成孔60，在下冲头压铁52的内面下部，形成台阶部62。
下冲头50被下冲头垫圈48和下冲头压铁52挟住，由插入孔56和孔60的螺丝64固定。这时，下冲头垫圈48、下冲头50和下冲头压铁52，收容在阴模16的空洞部20内，下冲头50的上部面向贯通孔18内。这样，在阴模16的贯通孔18内，由阴模16、模芯38和下冲头50的上部，形成圆环形的模腔65。
在下冲头垫圈48的下面，安装着下冲头座66。下冲头座66具有大致呈扇形断面的4根轴部68，该4根轴部68贯穿阴模下部板28的孔32和模芯38的孔42。在各轴部68上，在与下冲头垫圈48的各孔54对应的位置，形成贯通孔70。将下冲头座66的轴部68穿过孔32和孔42，将螺丝72穿入孔70和孔54，这样，下冲头座66和下冲头垫圈48成为一体。
再如图1所示，这样形成的金属模具14的下冲头座66，配置在下冲头座垫圈74上，由下冲头座压铁76保持着下冲头座66的下部，把螺丝78插入下冲头座压铁76和下冲头垫圈74，这样，下冲头座66就固定在下冲头座垫圈74上。下冲头座垫圈74配置在基板82上并用螺丝84固定，该基板82由加压框架12内的脚部80支承着。这样，下冲头50被固定住。
在基板82上形成贯通孔86，在贯通孔86内设有导引轴衬88。
阴模16由阴模护圈90和阴模压铁92保持着，把螺丝94插入阴模压铁92和阴模护圈90中，阴模16就被固定住。在阴模护圈90的下面，通过柱96与下部连接基台98连接，下部连接基台98与加压下部压头100连接。通过使加压下部压头100上下动，可以使阴模16和模芯38上下动，阴模可滑动。
另外，在阴模护圈90的上面，立设着上冲头导引柱102，上冲头板104被上冲头导引柱102在上下方向导引。在上冲头板104的下面，上冲头110由上冲头垫圈106和上冲头压铁108保持着，把螺丝112插入上冲头垫圈106和上冲头压铁108，上冲头110就被固定住。在上冲头板104的上面，连接着加压上部压头114，通过使加压上部压头114上下动，可以使上冲头110上下动，上冲头110可在模腔65内进退。
另外，在加压框架12的附近，配置着可相对于模腔65进退的送料盒116。在送料盒116内，收容着供给腔65的粉末118。粉末118例如是在稀土合金粉末上包覆着树脂粘接剂的粘结磁铁用粉末。该粉末例如这样制成通过在MQI社制的MQP-B磁铁用粉末内，混入以重量比为1％～5％的环氧树脂等并使之干燥，便可制造包覆着树脂的粘结磁铁用粉末(例如特开2000-119702号公报)。混合物的粒径是30μm～250μm。上述粉末，厚度是20μm～50μm，短轴与长轴之比(纵横比)不足0.3.
下面，说明环形磁铁成型装置10中的模芯38的调芯动作。
在阴模16内收容着下冲头50、模芯38等的状态下，把螺丝36拧紧到可对模芯38调芯的程度，将阴模16固定在阴模下部板28上。这时，模芯38配置在阴模下部板28上。
沿全周，一个一个地依次将螺入阴模16的孔26内的调芯用螺丝44轻轻拧紧，用销规(图未示)测定调节用的间隙G。沿全周测定间隙G的结果是，如果间隙G(最大值-最小值)超过5μm，则把间隙G小的部分的调芯用螺丝44拧松，或者把间隙G大的部分的调芯用螺线44更拧紧，将间隙G(最大值-最小值)调节到5μm以下。这样，在将模芯38调芯后，再拧紧螺丝36，把阴模16、阴模下部板28和模芯38一体化。
该实施例中，当阴模16的外径X为120mm左右时，模芯38的长度L设定为75mm左右。另外，阴模16与下冲头50的间隙、以及模芯38与下冲头50的间隙，设定在5μm～10μm。
下在，简单说明该环形磁铁成型装置10的动作。
首先，在使阴模16和模芯38上升而形成的模腔65中，填充送料盒116内的粉末118。接着，使上冲头110朝着模腔65下降，将模腔65内的粉末118挤压成型。这时，模腔65内的粉末118被上冲头110和下冲头50压缩，对粉末118的挤压力通常在500MPa以上、1500MPa以下。一对上下冲头110、50的挤压力如果不足500MPa，则在得到的环形磁铁120(见图5)中，得不到所需的磁性。另一方面，如果挤压力超过了1500MPa，则加在阴模16和模芯38上的力过大，有时导致金属模具14破损。如上所述，只要将一对上下冲头110、50的挤压力控制在500MPa以上、1500MPa以下，就可以避免上述问题。挤压力的更优选范围是700MPa以上、1300MPa以下。该实施例中设定为1200MPa。
使上冲头110上升后，使阴模16和模芯38下降，使得到的环形磁铁120露出于阴模16上，再将其取出。
根据该环形磁铁成型装置10，由于把阴模16和模芯38一体地固定在阴模下部板28上，故可牢固地将模芯38固定住，使得模芯38相对于阴模16不偏心，可稳定地得到阴模16与模芯的位置关系。即使往模腔65内充填粉末118时不均匀，在成型时由于模芯38不倾斜，所以，粉末118流动，可得到同轴度小的高质量的圆环形磁铁120。可提高环形磁铁120的成品率和生产性。
另外，由于可缩短模芯38(本实施例中是75mm)，所以，金属模具14的组装容易，不需要很熟练的技术，可以使组装精度更稳定。
通过用调芯用螺丝44一边对模芯38进行调芯，一边在阴模下部板28上组装阴模16和模芯38，可得到的需要的模腔65，结果，可进一步抑制环形磁铁120的同轴度，可成型为所需的环形磁铁120。
另外，如果上冲头110和下冲头50的挤压力在500Mpa以上、1500MPa以下，则可得到所需磁性的环形磁铁120，并且可防止金属模具14破损。
本发明在压制将树脂粘接剂混入稀土合金粉末内而形成的粘结磁铁粉末时尤为有效。这是因为该粘结磁铁粉末的流动性差，所以在成型磁铁时必须用高压挤压，已往对粉末加高压时，模芯容易倾斜，而通过本发明的环形磁铁成型装置10，可牢固地将模芯38固定住，可防止模芯38的倾斜。
另外，本发明在环形磁铁120的厚度为2.5mm以下时尤为有效。这时因为如果制造的环形磁铁120的厚度小，即使模芯38有一点点倾斜，也造成环形磁铁120的偏心加大、同轴度恶化。
用环形磁铁成型装置10和现有例(采用阴模与模芯分离的金属模具)成型的环形磁铁，如图6所示。该试验中，对得到的100个环形磁铁求其同轴度。另外，环形磁铁的尺寸设定为外径31mm、内径28.4mm、高度3.9mm、厚度1.3mm(外径-内径)÷2。
从图6可知，在现有例中，同轴度几乎都超过20μm，而环形磁铁成型装置10，则可将同轴度抑制在大约15μm以下，可大幅度改善同轴度。
在另一试验中，关于不平衡量，在已往例中是24.8mg·cm，而环形磁铁成型装置10中，则可改善到9.9mg·cm。这里所说的“不平衡量”，是用不匀称重量和带有该不匀称重量的半径的积来表示。
因此，可得到同轴度小的高质量环形磁铁120，可提高成品率和生产性。
下面，参照图7说明另一实施例。该实施例中，金属模具14包含代替下冲头50的下冲头122。下冲头122的前端面，如图7所示，形成倾斜面122a，该倾斜面122a朝着箭头e所示的送料盒116的后退方向、即刮抹方向往上倾斜。除了下冲头122具有倾斜面122a这一点以外，其余与第1实施例相同。下冲头122的倾斜面122a的高低差L，例如设定为30μm。这时，模腔65的前方侧65b与后方侧65a的深度最大差也是30μm。
下冲头122的上部，面向阴模16的贯通孔18内，在阴模16的贯通孔18中，由阴模16、模芯38和下冲头122的倾斜面122a形成圆环形的模腔65。另外，模腔65通过下冲头122的倾斜面122a，朝着送料盒116的刮抹方向变浅。在模腔65中后方侧65a的深度比前方侧65b浅。
下面，说明采用该下冲头122的环形磁铁成型装置10的动作。
先使阴模16和模芯38上升，形成模腔65。然后，使送料盒116朝着与图7中箭头e所示刮抹方向相反的方向，进入阴模16。这时，送料盒116内的粉末118在重力作用下落到模腔65内。充填结束后，送料盒116朝着与进入方向相反的方向(箭头e所示的刮抹方向)退去，用送料盒116的底部边缘刮掉多余的粉末。这时，在模腔65中，后方侧65a的深度比前方侧65b的深度浅，在此状态下供给粉末。
接着，使上冲头110朝着模腔65下降，将模腔65内的粉末118压制成型。这时，模腔65内的粉末118被上冲头110和下冲头122压缩，对粉末11 8的挤压力，与第1实施例同样，通常是在500MPa以上、1500MPa以下。挤压力的更优选范围是700MPa以上、1300MPa以下，本实施例中设定为1200MPa。
使上冲头110上升后，使阴模16和模芯38下降，将得到的环形磁铁露出于阴模16，将其取下。通过对取出的环形磁铁进行倒角加工，得到环形磁铁120。
根据该实施例，除了可得到与第1实施例同样的效果外，还具有以下效果。
根据该实施例，由于下冲头122的倾斜面122a是朝着箭头e所示刮抹方向往上倾斜，故在模腔65中，后方侧65a的深度比前方侧65b的深度浅。因此通常越靠近模腔65的后方侧65a，粉末118越被强力充填，充填密度越高，但是，可以使粉末118往模腔65的前方侧65b的充填量，比往后方侧65a的充填量多。因此，在模腔65内，可减低部位间的成型压力差，可以使通过压制模腔65内的粉末118而得到的环形磁铁的成型密度大致均匀，结果，可得到同轴度小的圆环形的环形磁铁120，可提高环形磁铁120的成品率和生产性。
另外，即使是采用由树脂粘接剂包覆稀土合金粉末而形成的粘结磁铁粉末时，也能抑制充填不均匀，可防止模芯38的倾斜。
下面，参照图8说明另一实施例。该实施例中，金属模具14包含具有水平前端面50a的下冲头50和具有与前端面50a相向的倾斜面124a的上冲头124，以代替下冲头122和上冲头110。倾斜面124a倾斜，以便使与前端面50a之间的间隔朝着箭头e所示送料盒116的刮抹方向增大。倾斜面124a的高低差M，例如设定为60μm。这时，上冲头124的前端面即倾斜面124a与下冲头50的前端面50a的最大间隔差也是60μm。
这样，通过使上冲头124的前端面倾斜，使成型时的上下冲头124、50的前端面之间的间隔，在模腔65的后方侧65a比前方侧65b大，使充填量多的部分的压制时的容积增大。
根据该实施例，即使越靠模腔65后方侧65a充填密度越高，在成型时的前端面50a与倾斜面124a之间的间隔甚至容积，是越靠模腔65的后方侧65a越大，所以，在模腔65内，可降低部位间的成型压力差，使得到的环形磁铁的成型密度大致均匀。因此，可得到同轴度小的高质量环形磁铁120，可提高环形磁铁120的成品率和生产性。
另外，该实施例中，要改变制作的环形磁铁120的高度尺寸时，只要更换上冲头124即可。
下面，参照图9和图10，说明另一实施例。该实施例中，用阴模126代替阴模16，用模芯127代替模芯38。在阴模126的上面之中，在模腔65的周边，形成倾斜面126a。倾斜面126a朝着箭头e所示送料盒116的刮抹方向往下倾斜。这样，相对于送料盒116的进入方向，模腔65的后方侧65a比前方侧65b浅，其高低差N例如设定为30μm。这时，模腔65的前方侧65b与后方侧65a的最大深度差也是30μm。另外，模芯127的上面成为倾斜面127a，该倾斜面127a包含在与阴模126的倾斜面126a同一面内。下冲头50的前端面50a和上冲头110的前端面110a是水平的，不倾斜。
该实施例中，送粉时，在模腔65的后方侧65a的深度比前方侧65b的深度浅的状态下送粉。
根据该实施例，即使越靠近模腔65的后方侧65a，充填密度越高，但由于模腔65是越到后方侧65a越浅，所以，粉末118的充填量在模腔65内的各部位是大致相同的。因此，可降低膜腔65内部位间的成型压力差，使成型密度大致均匀。由此可得到同轴度小的高质量环形磁铁120，可提高环形磁铁120的成品率和生产性。
下面，参照图11，说明另一实施例。该实施例中，金属模具14包含代替下冲头50的下冲头128和具有水平前端面110a的上冲头110。在下冲头128的前端面上，形成倾斜面128a和水平面128b，倾斜面128a朝箭头e所示送料盒116的刮抹方向往上倾斜。水平面128b比倾斜面128a靠近送料盒116的刮抹方向侧。倾斜面128a与水平面128b的面积大致相等。倾斜面128a的高低差S，例如设定为30μm。这时，模腔65的前方侧65b与后方侧65a的最大深度差也是30μm。
根据该实施例，即使模腔65的后方侧65a的粉末118的充填密度高，由于模腔65是前方侧65b深，所以，可以使向模腔65的前方侧65b的粉末118充填量比向后方侧65a的充填量大。因此，与图7所示实施例同样地，可得到同轴度小的圆环状的环形磁铁120，可提高环形磁铁120的成品率和生产性。
下面，参照图12，说明另一实施例。该实施例中，金属模具14包含代替上冲头110的上冲头130和具有水平前端面50a的下冲头50。在上冲头130的前端面，形成倾斜面130a和水平面130b。倾斜面130a设置在比水平面130b更靠近箭头e所示送料盒116的刮抹方向侧。倾斜面130a倾斜，以便使与前端面50a之间的间隔朝着送料盒116的刮抹方向增大。倾斜面130a的高低差T，例如设定为30μm。这时，上冲头130的前端面与下冲头50的前端面50a之间间隔的最大差也是30μm。倾斜面130a和水平面130b的面积大致相等。
根据该实施例，即使越靠近模腔65的后方侧65a，粉末118的充填密度越高，但由于成型时的上冲头130的前端面与下冲头50的前端面50a之间的间隔是越到模腔65的后方侧65a越大，所以，与图10及图11所示实施例同样地，成型密度大致均匀。因此，可得到同轴度小的高质量圆环状的环形磁铁120，可提高环形磁铁120的成品率和生产性。
另外，高低差L、M、N、S和T，在制作主轴马达用的环形磁铁时，优选在0.01mm以上、0.15mm以下。如果在该范围内，可以抵消粉末118往模腔65内充填时的不均匀，可以使环形磁铁的成型密度大致均匀。如果超过该范围，则产生充填不均匀。另外，高低差L、M、N、S和T的范围是30μm～90μm。高低差L、M、N、S和T的范围，可根据要制造的环形磁铁120的尺寸适当变更。
倾斜面128a的面积与水平面128b的面积比例、以及倾斜面130a的面积与水平面130b的面积的比例，在上述实施例中是1∶1，但并不限定于此。
图13表示采用将具有倾斜面124a的上冲头124与阴模16和模芯38固定为一体的金属模具14(下面称为“倾斜上冲头一体金属模具”)时、采用将具有倾斜面122a的下冲头122与阴模及模芯分离的现有金属模具(下面称为“倾斜下冲头现有金属模具”)时、和将不倾斜的现有冲头用于现有金属模具(下面称为“不倾斜现有金属模具”)时，成型的环形磁铁的结果。该试验中，对得到的1000个环形磁铁求其同轴度。另外，环形磁铁的尺寸是，外径31mm、内径28.4mm、高度3.9mm、厚度1.3mm＝(外径-内径)÷2。
从图13可知，采用不倾斜的现有金属模具时，同轴度几乎都超过20μm，采用倾斜下冲头现有金属模具时，同轴度可抑制在20μm以下，而采用具有倾斜面122a的下冲头122时，可改善同轴度。因此，本发明对于采用阴模与模芯分离式的现有金属模具也是有效的。
另外，采用倾斜上冲头一体式金属模具时，可将同轴度抑制在8μm以下。在阴模16与模芯38一体固定的金属模具14中，采用具有倾斜面124a的上冲头124时，可大幅度改善同轴度。
另外，倾斜面只要在阴模和模芯、上冲头、下冲头的至少一个上形成即可。
由本发明得到的环形磁铁120，例如可用于图14所示那样的主轴马达200。
主轴马达200含有固定框架202和转子208，固定框架202安装在磁盘装置C上，转子208通过一对轴承204、206可旋转地与固定框架202连接。在转子208上，安装着盘D。借助设在固定框架202上的电枢210和设在转子208内周的环形磁铁120的磁性作用，转子208旋转。
如果把改善了同轴度的环形磁铁120用于主轴马达200，即使使主轴马达200高速旋转时，环形磁铁120的旋转平衡也稳定。因此，即使把主轴马达200用于旋转速度为10000rpm的硬盘驱动器，也能得到稳定的动作。
上面通过实施例详细说明并图示了本发明，但本发明并不限于这些实施例和图解，本发明的精神和范围，仅由权利要求书限定。
权利要求
1.一种环形磁铁成型装置，其中备有带贯通孔的阴模；在所述贯通孔内为形成环形模腔而设置的模芯；沿着所述阴模表面移动、将粉末刮抹给粉到所述模腔内的给粉装置；以及对充填在所述模腔内的粉末进行挤压以便得到环形磁铁的上冲头和下冲头，在所述阴模和所述模芯的表面、以及所述下冲头前端面之中的至少任意一方的至少一部分，具有朝刮抹方向倾斜的倾斜面，使得模腔中后方侧的深度比前方侧的深度浅。
2.一种环形磁铁成型装置，其中，具备带贯通孔的阴模；在所述贯通孔内为形成环形模腔而设置的模芯；沿着所述阴模表面移动、将所述粉末刮抹给粉到所述模腔内的给粉装置；以及对充填在所述模腔内的粉末进行挤压以便得到环形磁铁的上冲头和下冲头，在所述上冲头前端面的至少一部分上，具有朝刮抹方向倾斜的倾斜面，使得所述上冲头与所述下冲头前端面之间的间隔在所述模腔后方侧比前方侧大。
3.如权利要求1或2所述的环形磁铁成型装置，其特征在于，还包含将所述阴模与所述模芯固定为一体的板。
4.如权利要求1至3中任一项所述的环形磁铁成型装置，其特征在于，所述倾斜面的高低差为0.01mm以上、0.15mm以下。
5.如权利要求1至4中任一项所述的环形磁铁成型装置，其特征在于，所述粉末是用树脂粘接剂包覆稀土合金粉末的粘结磁铁用粉末。
6.一种环形磁铁的成型方法，该方法将粉末刮抹地充填到用具有贯通孔的阴模和模芯形成的环形模腔内，将该粉末压制成型为环形磁铁，其中，给粉时，在所述模腔的后方侧深度比前方侧深度浅的状态下，将所述粉末刮抹地供给到所述模腔内。
7.一种环形磁铁的成型方法，该方法将粉末刮抹地充填到用具有贯通孔的阴模和模芯形成的环形模腔内，用一对冲头压制所述粉末，使之成型为环形磁铁，其中，成型时的所述一对冲头的前端面之间的间隔在所述模腔的后方侧比前方侧大。
8.如权利要求6或7所述的环形磁铁成型方法，其特征在于，所述阴模和所述模芯通过板固定为一体。
9.如权利要求8所述的环形磁铁成型方法，其特征在于，所述模腔的深度差或者所述一对冲头的前端面间的间隔最大差为0.01mm以上、0.15mm以下。
全文摘要
本发明涉及环形磁铁成型装置，其具备带贯通孔的阴模；在上述贯通孔内，为了形成环形模腔而设置的模芯；沿着阴模表面移动、将粉末刮抹到模腔内地给粉的给粉装置；对充填在模腔内的粉末进行挤压以便得到环形磁铁的上冲头和下冲头。另外，在上述阴模和模芯的表面、以及下冲头前端面之中的至少一方的至少一部分，形成朝刮抹方向倾斜的倾斜面，使得模腔中后方侧的深度比前方侧浅。或者，在上冲头的前端面，形成朝刮抹方向倾斜的倾斜面，使得上冲头与下冲头前端面之间的间隔为模腔后方侧比前方侧大。
文档编号B30B15/02GK1667765SQ200510064358
公开日2005年9月14日 申请日期2002年1月17日 优先权日2001年1月17日
发明者小原公一, 三野修嗣, 盐谷知之, 三浦义昭 申请人:株式会社新王磁材