WO1999051394A1

WO1999051394A1 - Working device and working method for magnet member

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Publication number: WO1999051394A1
Application number: PCT/JP1999/001741
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Inventors: Sadahiko Kondo
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
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Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 1999-10-14
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Description

磁石部材の加工装置および加工方法技術分野

本発明は、各種磁石部材を所望の形状に研削する磁石部材の加工装置および加ェ方法に関するものである。背景技術

近年の電子機器の小型化、高機能化に伴い、磁石部材についても小型化および高性能化が求められ、他方ではコストの低減が求められている。従って、磁石材料粉末を圧縮成形、および焼結などにより得られる磁石部材を所定の用途に適合するように加工する際には、加工精度とともに加工の効率化によるコストの低減が要請される。

図 1 ( a ) は、磁石材料粉末を圧縮成形および焼結して得られた、横断面が弓形形状の磁石部材を示す。この磁石部材は、横断面が図 1 ( b ) に破線で示す形状となるように研削加工した後、薄片にスライスすることによりボイスコイルモ —夕用磁石に供される。

従来、この種の磁石部材 1を研削加工するには、図 2に示すような装置が用いられていた。

図 2において、 3は金属製の回転テーブルを示し、この回転テーブル上に研削加工しょうとする磁石部材 1の複数個を固定し、図矢印のように回転する。研削手段としての砥石 5は、研削面である平坦な底面が回転テーブル 3の表面と平行になるように配されていて、モー夕 4により矢印方向に回転する。砥石 5を回転させながら、その底面を回転テ一ブル 3上の磁石部材 1の上面に接触させるいわゆる立軸平面研削により、横断面が弓形の磁石部材 1の上部凸面を一様に研削して、図 3に示すように、磁石部材 1に、以後の加工において基準とする平坦な基準面 2を形成する。

その後、図 4に示すように、磁石部材 1をその基準面 2を下にして、テーブル 8上に平行に配された一対のガイドフレーム 7の間を搬送しながら、その上面すなわち凹面を砥石 6により所定の形状に研削し、さらに同様の方法で、研削加工された凹面を仕上げ研磨する。

さらに、図 5に示すように、磁石部材 1を仕上げ研磨された凹面を下にして、テーブル 9上に平行に配された一対のガイドフレーム 1 0の間を搬送しながら、その凸面すなわち先に基準面 2が形成された側の面を砥石 1 1により所定の形状に研削加工する。

同様にして磁石部材 1の両側面を研削して、ボイスコイルモータ用磁石を切り出す部材が得られる。

上記のように、従来の加工装置によると、まず、磁石部材の凸面を上にして、この凸面を研削して基準面を形成し、次にその基準面を下にして凹面を研削するというように、研削しょうとする磁石部材を加工の度に上下を入れ替えねばならず、連続した工程で複数の面を加工することが困難であった。したがって、工程が煩雑で、生産効率が低いものであった。また、従来においては、研削に用いる研削液は、製品の焼き付きを防ぐため、加工対象である被研削部材に対して噴出していた。しかし、被研削箇所に対して供給する研削液の量を一定とすることは困難である。研削液が多過ぎる場合には、研削は不十分となり、また研削液が少過ぎる場合には、砥石の研削面が高温となるために砥石からのダイヤモンドの脱粒や砥石の焼き付きを生じるなどの不都合があった。

一方、被研削部材を互いに接触させて連続的に搬送する場合には、特に脆性の高い被研削部材、例えば希土類焼結磁石のような焼結体にあっては、部材同士の接触によって割れが発生するという問題を有していた。

本発明は、以上のような問題点を解決し、多数の磁石部材を連続的に効率よく所望の形状に加工することができる磁石部材の加工装置および加工方法を提供することを目的とする。

特に本発明は、磁石部材の上下面の研削や仕上げ研磨を連続的に行うことで、生産性をさらに高めることができる磁石部材の加工装置及び加工方法を提供することを目的とする。また本発明は、欠けや割れの発生の少ない磁石部材の加工装置及び加工方法を提供することを目的とする。

また本発明は、研削液の供給をより確実に安定して行うことで、生産性をさらに高めることができる磁石部材の加工装置及び加工方法を提供することを目的とする。

また本発明は、研削液の浸透性をよくし、冷却効果を高め、研削部での温度の上昇を防ぐことで、研削手段の焼き付きや変形が起こりにくくなる磁石部材の加ェ装置及び加工方法を提供することを目的とする。発明の開示

クレーム 1に記載の本発明による磁石部材の加工装置は、研削する磁石部材を一方向に案内する搬送路と、複数の磁石部材を搬送方向に付勢して連続的に前記搬送路に送り出す搬送手段と、前記搬送路を挟んで配され、搬送される前記磁石部材の互いに反対側となる面をそれぞれ研削する一対の研削手段と、前記研削手段の下流において磁石部材をその搬送方向と逆方向に付勢する付勢手段を具備することを特徴とするものである。

本発明の第 1の実施の形態は、磁石部材を連続的に搬送する過程で研削する磁石部材の加工装置であり、磁石部材の搬送路を挟んで磁石部材の複数の面を同時に研削するための一対の研削手段を配置し、さらに磁石部材を搬送方向に付勢して供給するための搬送手段と、研削されている磁石部材をその搬送方向の逆方向に押圧するための付勢手段を設ける。

生産性を高めるためには、一つの工程で磁石部材の複数の面を研削することが望まれる。例えば、図 6に示すように、磁石部材 1 2を、回転する一対の砥石 1 3および 1 4の間を通過させることにより、磁石部材 1 2の互いに反対側となる面を同時に研削することができる。しかし、例えば磁石部材 1 2の研削しようとする 2面の形状が互いに異なる場合など、砥石 1 3および 1 4の間を通過する磁石部材 1 2の両面に発生する摩擦力 F aおよび F bの大きさや方向が異なると、磁石部材 1 2を回転させようとするモーメント Mが発生する。そのため、例えば、図 1に示すものと同様の形状の磁石部材 1 5の凸面に基準面を形成し、同時に凹面を加工しょうとすると、磁石部材 1 5は研削される際に安定せず、磁石部材は上下動して、図 7に示すようにその加工面 1 6に凹凸が発生する。

そこで、本発明では、配列した複数の磁石部材を、搬送方向に付勢して一対の研削手段に供給するとともに、研削手段の下流に設けた付勢手段により磁石部材をその搬送方向と逆方向に付勢することにより、研削されている磁石部材をその前後から押圧する。

研削されている磁石部材は、その前後の磁石部材より押圧されて固定され、研削により磁石部材を回転させようとするモーメントが発生しても、前後の磁石部材との摩擦力により回転は抑制される。したがって、磁石部材の複数の面を安定して同時に研削加工することができる。

また、クレーム 2に記載の発明は、クレーム 1記載の磁石部材の加工装置において、前記付勢手段が、前記研削手段により研削された磁石部材の一方の面側を仕上げ研磨する研削手段であることを特徴とするものである。

本発明によれば、付勢手段を研削手段として利用することで、生産性をさらに高めることができる。

また、クレーム 3に記載の発明は、クレーム 2記載の磁石部材の加工装置において、前記一対の研削手段が、前記搬送路の上方および下方に配された砥石からなり、前記搬送路の下方に配された砥石が前記磁石部材の下面に平坦面を形成し、前記付勢手段が前記磁石部材の上面を前記平坦面を基準にして仕上げ研磨することを特徴とするものである。

本発明によれば、磁石部材の上下面の研削に加えて、仕上げ研磨も一つの工程で行うことができ、生産性をさらに高めることができる。

また、クレーム 4に記載の発明による磁石部材の加工方法は、複数の磁石部材を一方向に付勢して連続的に搬送するとともに、磁石部材をその搬送方向と逆方向に付勢しながら、磁石部材を挟んで配した一対の研削手段により磁石部材の互いに反対側となる面を同時に研削することを特徴とするものである。

本発明によれば、複数の磁石部材を一方向に付勢して連続的に搬送することで、連続的な研削が可能となり、磁石部材を挟んで配した一対の研削手段により、磁石部材の上下面の研削を安定して一つの工程で行うことができ、生産性を高めることができる。

また、クレーム 5に記載の発明による磁石部材の加工装置は、複数の磁石部材を搬送路に連続的に搬送し、研削手段を搬送方向と逆方向に回転させ、前記研削手段によって前記磁石部材を搬送方向と逆方向に付勢しながら研削することを特徴とするものである。

本発明によれば、研削手段を搬送方向と逆方向に回転させることで、搬送方向と逆方向に付勢力を加えることができる。そしてこの付勢力によって、研削されている磁石部材は、その前後の磁石部材より押圧されて固定され、研削により磁石部材を回転させようとするモーメントが発生しても、前後の磁石部材との摩擦力により回転は抑制される。従って、本実施の形態によれば、連続的な研削が可能となり、生産性を高めることができる。

また、クレーム 6に記載の発明による磁石部材の加工装置は、複数の磁石部材を搬送路に連続的に搬送し、前記磁石部材を付勢手段によって搬送方向と逆方向に付勢し、前記付勢手段によって付勢された前記磁石部材を研削手段で研削することを特徴とするものである。

本発明によれば、付勢手段による付勢力によって、研削されている磁石部材は、その前後の磁石部材より押圧されて固定され、研削により磁石部材を回転させようとするモーメントが発生しても、前後の磁石部材との摩擦力により回転は抑制される。従って、本実施の形態によれば、連続的な研削が可能となり、生産性を高めることができる。

また、クレーム 7に記載の発明は、クレーム 1、クレーム 5、又はクレーム 6 のいずれかに記載の磁石部材の加工装置において、前記磁石部材が焼結磁石であることを特徴とするものである。

焼結磁石は脆性であり、欠けが発生しやすい性質であるが、第 1、第 5又は第 6の実施の形態では欠けにくいため、焼結磁石においても安定して研削でき、生産性を高めることができる。

また、クレーム 8に記載の発明は、クレーム 1、クレーム 5、又はクレーム 6 のいずれかに記載の磁石部材の加工装置において、前記磁石部材として R— F e 一 B系希土類焼結磁石を用い、前記付勢手段又は前記研削手段によって、前記磁石部材に 1 0 k g重/ mm²以下の押圧力を加えることを特徴とするものである。磁石部材において、特にその端部に 1 0 k g重 Zmmを越える押圧力が加わると欠けや割れを引き起こしやすいが、本発明によれば、欠けや割れの発生を少なくすることができ、生産性を高めることができる。

また、クレーム 9に記載の発明は、クレーム 1、クレーム 5、又はクレーム 6 のいずれかに記載の磁石部材の加工装置において、前記研削手段の近傍に、前記磁石部材の前記搬送路からの浮き上がりを規制するガイド手段を設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、研削されている磁石部材の前後の磁石部材は、互いの押圧力以外にガイド手段により固定されて浮き上がりが規制されるために、研削されてレる磁石部材を安定して研削でき、生産性を高めることができる。

また、クレーム 1 0に記載の発明は、クレーム 9記載の磁石部材の加工装置において、前記ガイド手段を前記研削手段の前後に設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、研削されている磁石部材の前後にある磁石部材の浮き上がりを規制することができるために、研削されている磁石部材をさらに安定して研削でき、生産性を高めることができる。

また、クレーム 1 1に記載の発明は、クレーム 9記載の磁石部材の加工装置において、前記ガイド手段に研削液供給手段を設けたことを特徴とするものである。本発明によれば、ガイド手段を研削手段に近接させることができるとともに、研削液の供給も研削手段近傍から行うことができる。従って、研削されている磁石部材に近い位置にある磁石部材の浮き上がりを規制することができるために、研削されている磁石部材の安定性を高めることができ、また研削液の供給を研削手段に近い位置で行えるために、研削液の供給をより確実に行うことができ、生産性をさらに高めることができる。

また、クレーム 1 2に記載の発明は、クレーム 1 1記載の磁石部材の加工装置において、前記研削液供給手段からの研削液の噴出方向を、前記研削手段の研削面に対してほぼ垂直な方向としたことを特徴とするものである。

本発明によれば、研削液をほぼ垂直に噴出することで、研削手段の回転によつて発生する連れまわりの気流の影響を受けにくく、均一な研削ができ、研削手段の焼き付きや変形が起こりにくくなる。

また、クレーム 1 3に記載の発明は、クレーム 1 1記載の磁石部材の加工装置において、前記研削手段の研削面に隣接させて遮風部材を設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、研削手段が回転することによって発生する気流を遮風部材によって分散させるので、研削液の研削面上への付着を容易にさせ、焼き付きが起こりにくくなる。

また、クレーム 1 4に記載の発明は、クレーム 1 3記載の磁石部材の加工装置において、前記遮風部材と前記研削手段の研削面との間隔を 1 mm〜 3 mmとしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、研削手段と磁石部材の間に入り込む気流の量が少なくなるので研削液が研削手段と磁石部材との間に入り込みやすくなる。

また、クレーム 1 5に記載の発明は、クレーム 1 3記載の磁石部材の加工装置において、前記遮風部材を、前記研削手段の回転軸を中心として、前記研削液供給手段の手前 1 0度〜 4 0度の範囲に設けたことを特徴とするものである。本発明によれば、研削手段の回転によって発生した気流を研削の直前で遮風して連れまわる気流を少なくすることで、研削液が研削手段と磁石部材の間に入り込みやすくなる。

— また、クレーム 1 6に記載の発明は、クレーム 1 3記載の磁石部材の加工装置において、前記遮風部材を、前記ガイド手段で構成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、遮風部材の位置決めを容易に行え、また研削手段に近接して設けることができる。

また、クレーム 1 7に記載の発明による磁石部材の加工方法は、複数の磁石部材を連続的に搬送し、研削手段を搬送方向と逆方向に回転させ、前記研削手段によって前記磁石部材を搬送方向と逆方向に付勢しながら研削することを特徴とするものである。

また、クレーム 1 8に記載の発明による磁石部材の加工方法は、複数の磁石部材を連続的に搬送し、前記磁石部材を付勢手段によって搬送方向と逆方向に付勢し、前記付勢手段によって付勢された前記磁石部材を研削手段で研削することを特徴とするものである。

また、クレーム 1 9に記載の発明は、クレーム 4、クレーム 1 7、又はクレーム 1 8のいずれかに記載の磁石部材の加工方法において、前記磁石部材が焼結磁石であることを特徴とするものである。

焼結磁石は脆性であり、欠けが発生しやすい性質である力第 4、第 1 7又は第 1 8の実施の形態では欠けにくいため、焼結磁石においても安定して研削でき、生産性を高めることができる。

また、クレーム 2 0に記載の発明は、クレーム 4、クレーム 1 7、又はクレーム 1 8のいずれかに記載の磁石部材の加工方法において、前記磁石部材として R 一 F e— B系希土類焼結磁石を用い、前記磁石部材を 1 0 k g重 Zmrri以下の押圧力で付勢して搬送することを特徴とするものである。

磁石部材において、特にその端部に 1 0 k g重/ mm²を越える押圧力が加わると欠けや割れを引き起こしやすいが、本実施の形態によれば、欠けや割れの発生を少なくすることができ、生産性を高めることができる。

また、クレーム 2 1に記載の発明は、クレーム 4、クレーム 1 7、又はクレーム 1 8のいずれかに記載の磁石部材の加工方法において前記研削手段に対して研削液を噴出させることを特徴とするものである。

本発明によれば、研削手段に噴出させることで、研削手段に対して確実に研削液を噴出することができるので、焼き付きがなくなり、研削手段が摩耗しにくくなる。また、切りくずが滞留しにくくなる。

また、クレーム 22に記載の発明は、クレーム 21記載の磁石部材の加工方法において、前記研削液の噴出圧力を 5 kg重 Zcm以上としたことを特徴とするものである。

本発明によれば、研削液が高い圧力で研削手段に確実に噴出されるので、焼き付きが起こりにくくなり、研削手段の摩耗が少なくなるとともに研削手段の研削力が減少しないため効率よく研削加工ができる。

また、クレーム 23に記載の発明は、クレーム 21記載の磁石部材の加工方法において、前記研削液として表面張力が 25 dy n/cm〜60 dy n/cmの研削液を用いたことを特徴とするものである。

本発明によれば、浸透性がよく、力 ^つ研削くずの排出性がよいので効率よく研削できる。研削液の表面張力が 25 dyn/cm未満では研削の際、研削液が浸透しすぎて研削手段が空回りする。一方、 60 dy nZcm²を超えると研削液が磁石部材と研削部材との間に浸透しにくくなるので研削の抵抗が高くなり研削手段の焼き付きが発生する。

また、クレーム 24に記載の発明は、クレーム 21記載の磁石部材の加工方法において、前記研削液を用いることで前記磁石部材と前記研削手段との動摩擦係数を 0. 1〜0. 3としたことを特徴とするものである。

本発明によれば、焼き付きが起こりにくくなり、研削手段の摩耗が少なくなるとともに、研削手段の研削力が減少しないため効率よく研削加工ができる。また、クレーム 25に記載の発明は、クレーム 21記載の磁石部材の加工方法において、前記研削液として、水を主成分とした研削液を用いたことを特徴とするものである。

本発明によれば、水は冷却効果が高いため、研削手段の冷却効果を高めることができ、焼き付きが起こりにくくなる。また、例えばダイヤモンドの脱粒等を有効に防止することができる。また、クレーム 2 6に記載の発明は、クレーム 2 1記載の磁石部材の加工方法において、前記研削液は消泡剤を含んでいることを特徴とするものである。

本発明によれば、研削時に研削液が泡立ちにくくなることで、研削液の浸透性をよくし、冷却効果を高め、研削部での温度の上昇を防ぐので、研削手段の焼き付きや変形が起こりにくくなる。

また、クレーム 2 7に記載の発明は、クレーム 2 1記載の磁石部材の加工方法において、前記研削液を前記研削手段の研削面に対してほぼ垂直に噴出することを特徴とするものである。

本発明によれば、研削液をほぼ垂直に噴出することで、研削手段の回転によつて発生する連れまわりの気流の影響を受けても確実な研削液の供給ができ、研削手段の焼き付きや変形が起こりにくくなる。

また、クレーム 2 8に記載の発明は、クレーム 4、クレーム 1 7、又はクレーム 1 8のいずれかに記載の磁石部材の加工方法において、前記磁石部材は、該搬送前に端部を面取り加工していることを特徴とするものである。

本発明によれば、磁石部材の端部に圧力の負荷が集中しないので、研削の際、磁石部材と磁石部材とが接触した際に欠けが発生しない。

また、クレーム 2 9に記載の発明は、クレーム 2 8記載の磁石部材の加工方法において、前記磁石部材の面取り幅を 1 mm以上 5 mm以下としたことを特徴とするものである。

本発明のように、磁石部材と磁石部材とが接触した際の欠け防止と歩留まりの両立のためには、 1 mm以上 5 mm以下の面取り幅でよい。

また、クレーム 3 0に記載の発明は、クレーム 2 8記載の磁石部材の加工方法において、前記磁石部材の面取り面の角度を、該磁石部材の研削面に対して 6 0 度〜 8 0度としたことを特徴とするものである。

本発明のように、磁石部材と磁石部材とが接触した際の欠け防止のためには、磁石部材の研削面に対して 6 0度〜 8 0度の面取り角度が適している。

また、クレーム 3 1に記載の発明による磁石部材は、クレーム 1、クレーム 5、又はクレーム 6記載の磁石部材の加工装置を用いて研削加工されたことを特徴とするものである。本発明によれば、不良発生の少ない寸法精度の安定した磁石部材を得ることができる。

また、クレーム 3 2に記載の発明による磁石部材は、クレーム 4、クレーム 1 7、又は請クレーム 1 8記載の磁石部材の加工方法によって研削加工されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、不良発生の少ない寸法精度の安定した磁石部材を得ることができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施例で加工しょうとする磁石部材を示す図であり、（a ) は斜視図、（b ) は横断面図

図 2は、従来の磁石部材の加工方法における磁石部材に基準面を形成するェ程の磁石部材および加工装置の状態を示す斜視図

図 3は、同工程により基準面が形成された磁石部材を示す図であり、 ( a ) は斜視図、（b ) は要部の横断面図

図 4は、従来の磁石部材の加工方法における磁石部材の凹面を研削する工程の説明図であり、（a ) は研削時の磁石部材および加工装置の状態を示す要部の横断面図、（b ) は同側面図 .

図 5は、従来の磁石部材の加工方法における磁石部材の凸面を研削する工程の磁石部材および加工装置の状態を示す要部の横断面図

図 6は、付勢手段を用いずに磁石部材の両面を研削した場合に、磁石部材に生じる力の分布を示すモデル図

図 7は、同研削加工で得られた磁石を示す斜視図

図 8は、本発明の磁石部材の加工方法による付勢手段を用いて磁石部材の両面を研削する工程において、磁石部材に生じる力の分布を示すモデル図

図 9は、本発明の一実施例の磁石部材の加工装置の要部を示す斜視図図 1 0は、同加工装置を用いた磁石部材の研削工程の説明図であり、（a ) は研削時の磁石部材および加工装置の状態を示す要部の横断面図、（b ) は同側面図図 1 1は、本発明の他の実施例による磁石部材の加工装置の要部を示す斜視図

図 1 2は、本発明の他の実施例による磁石部材の加工装置の構成

図 1 3は、同実施例による磁石部材の加工装置の要部斜視図

図 1 4は、研削液の供給方法に関するノズルの構成図である。

図 1 5は、図 1 4に示すそれぞれのノズルを用いた場合の研削液の供給量を示すグラフ

図 1 6は、砥石との隙間寸法の影響に関する遮風部材の構成図

図 1 7は、図 1 6の構成における砥石の外周に発生するつれまわり流速を示図 1 8は、位置の影響に関する遮風部材の構成図

図 1 9は、図 1 8の構成における砥石の外周に発生するつれまわり流速を示図 2 0は、本発明の実施例による磁石部材の加工装置で加工する磁石部材の斜視図発明を実施するための最良の形態

まず本発明による研削動作を図 8を用いて説明する。

なお、研削手段としては、通常、回転砥石を用いる。回転砥石は、その研削抵杭がいずれも磁石部材の搬送方向と同方向または逆方向に発生するように回転させる。なお、一対の回転砥石に発生する研削抵抗の方向が互いに異なると、研削している磁石部材に大きなモーメントが発生するため、回転砥石は、研削抵抗の方向が一致するように回転させることが好ましい。

磁性部材 1 7は、例えばローラ 2 0等の搬送手段により押圧されながら図中左方向に搬送される。回転する砥石 1 8および 1 9の間を磁石部材 1 7が通過すると、上記のように磁石部材 1 7には、図中破線で示すように磁石部材 1 7を回転させようとするモーメント Mが発生する。ここで、磁性部材 1 7は、その後に続く磁石部材 1 7によって押圧されているため、モーメント Mによる回転を抑制する方向に摩擦力 F cが働く。さらに、砥石 1 8および 1 9の下流には、磁性部材 1 7を搬送方向と逆方向に付勢するためにリバースローラ 2 1等の付勢手段が配されているため、砥石 1 8および 1 9の間を通過する磁石部材 1 7の前端面には、先行する磁石部材 1 7を介して搬送方向とは逆の方向に押圧力が働く。したがつて、同様にモーメント Mによる回転を抑制する方向に摩擦力 F dが働く。磁石部材 1 7は、これらの摩擦力により固定されるため、前後が上下動してばたついたりすることなく、安定して砥石 1 8および 1 9の間を通過して研削加工される。以下、本発明の好ましい実施例を図面に基づいて説明する。

《実施例 1》

図 9に、本実施例の磁石部材の加工装置の要部を示す。搬送路を構成するテーブル 2 2の上には、磁石部材 2 3を案内するための互いに平行な一対のガイドフレーム 2 4が配されている。磁石部材 2 3は図 1に示すものと同様の形状を有し、幅が 4 O mmで長さが 6 0 mmである。ローラ 3 3および図示しない複数のローラに張架されたベルト 3 2は、例えば速度 1 0 O mmZ分で磁石部材 2 3を、一対のガイドフレーム 2 4の間に連続的に供給する。ここで、これらのローラ 3 3 とベルト 3 2によって搬送手段を構成する。このとき、磁石部材 2 3は、その凹面を上方に向けて供給される。搬送路に供給された磁石部材 2 3は、後続の磁石部材 2 3に押圧されながら、ガイドフレーム 2 4に沿って搬送される。

磁石部材 2 3の搬送路の上下には、荒加工用砥石 2 5および基準面加工用砥石 2 6が対向して配されている。ここで、荒加工用砥石 2 5と基準面加工用砥石 2 6とによって一対の研削手段を構成している。荒加工用砥石 2 5および基準面加ェ用砥石 2 6は、磁石部材 2 3の搬送速度と比べて高速（たとえば 2 0 0 0 m/ 分）で回転している。

ここで、荒加工用砥石 2 5および基準面加工用砥石 2 6は、その研削面にダイャモンド砥粒が電着されている。このダイヤモンド砥粒の大きさは 1 0 0 / m〜 5 0 0 i mが好ましい。 5 0 0 mを超えると研削量が増えるが表面の凹凸が大きい。また 1 0 0 ^im未満であると表面の仕上がりは良いが研削量が増えないので生産性が低い。

ガイドフレーム 2 4に沿って搬送される磁石部材 2 3は、荒加工用砥石 2 5および基準面加工用砥石 2 6の間を通過して、図 1 0の（a ) および（b ) に示すように研削される。搬送路の上方に配された荒加工用砥石 2 5は、得ようとする磁石部材の凹面形状に対応した研削面を有する。一方、基準面加工用砥石 2 6は、平坦な基準面を有する。したがって、磁石部材 2 3が荒加工用砥石 2 5および基準面加工用砥石 2 6の間を通過する際に、磁石部材 2 3の下部凸面に平坦な基準面が形成され、上部凹面はこの基準面を基準にして、所定の形状に研削加工される。

荒加工用砥石 2 5および基準面加工用砥石 2 6よりも下流側の磁石部材 2 3のテーブル 2 2には、付勢手段の機能を備えた仕上げ加工用砥石 2 7が配されている。仕上げ加工用砥石 2 7は、テーブル 2 2の上方に配されていて、磁石部材 2 3にその搬送方向とは逆に力が加わるように回転する。すなわち、仕上げ加工用砥石 2 7は、磁石部材 2 3の荒加工用砥石 2 5により研削された凹面を仕上げ研磨するとともに、磁石部材 2 3をその搬送方向とは逆の方向に付勢する。仕上げ加工用砥石 2 7の回転速度は、例えば荒加工用砥石 2 5および基準面加工用砥石 2 6のそれらと同等にする。

なお、上記実施例において、荒加工用砥石 2 5、基準面加工用砥石 2 6、又は仕上げ加工用砥石 2 7によって磁石部材 2 3に与える押圧力は、磁石部材として R— F e — B系希土類焼結磁石を用いた場合には、 1 0 k g重 Zmm²以下とすることが好ましい。このように磁石部材 2 3に与える押圧力を 1 O k g重 Zmm²以下とすることで、焼結体で割れやすい磁石部材 2 3の特に端部での欠けや割れの発生を少なくすることができる。

《実施例 2》

本実施例では、実施例 1で用いたものと同様の磁石部材の両側面を研削する磁石部材の加工装置について説明する。

図 1 1に示す加工装置の構成は、ほぼ実施例 1の加工装置と同様である。ただし、荒加工用砥石 2 5および基準面加工用砥石 2 6に代えて、側面研削用の砥石 2 8および 2 9が磁石部材 3 0の搬送路を挟んで左右に対向して配置されている。磁石部材 3 0は、砥石 2 8および 2 9の間を通過する際に、その両側面が同時に研削され、磁石部材 3 0の幅が所定のサイズに加工される。なお、図中、搬送路を搬送される磁石部材 3 0には、凸面にすでに上記のような基準面が形成されている。

また、本加工装置には、磁石部材 3 0の搬送路の砥石 2 8および 2 9より下流に、付勢手段としての凹面加工用砥石 3 1が配されている。したがって、磁石部材 3 0は、凹面加工用砥石 3 1を通過して、その凹面が研削加工される。凹面に全く研削加工がなされていなければ、凹面加工用砥石 3 1に荒加工用砥石を用いる。また、凹面に荒加工がなされていれば、仕上げ加工用砥石を用いる。

実施例 1で研削加工された磁石部材のように、凹面がすでに仕上げ加工されていて、凸面が最終形状に加工されていなければ、凹面加工用砥石 3 1に代えて図 5に示すような凸面加工用の砥石 1 1を用い、磁石部材をその凹面を下にして搬送路に供給する。これにより、磁性部材の側面を加工するとともにその凸面を所定の形状に加工する。

以上のように、本実施例によれば、磁性部材の両側面を研削加工するとともに、その凹面または凸面を併せて加工することも可能である。

なお、側面を研削しょうとする磁石部材の凹面および凸面がいずれも加工されていれば、砥石を用いる必要はなく、これに代えてたとえば付勢手段としてのみ機能するゴム製のローラを用いる。

《実施例 3》

次に本発明の他の実施例による磁石部材の加工装置について図 1 2及び図 1 3 に基づいて説明する。なお、実施例 1で説明した構成部材と同一機能を有する部材については同一番号を付して説明を省略する。

図 1 2に示すように、本実施例は、荒加工用砥石 2 5と仕上げ加工用砥石 2 7 との近傍に、磁石部材 2 3のテーブル 2 2からの浮き上がりを規制するガイド手段 4 0 A、 4 0 Bを設けている。ここで、ガイド手段 4 O Aは、荒加工用砥石 2 5及び仕上げ加工用砥石 2 7からの磁石部材 2 3の搬出側近傍に設けたものであり、ガイド手段 4 0 Bは、荒加工用砥石 2 5及び仕上げ加工用砥石 2 7への磁石部材 2 3の搬入側近傍に設けたものである。これらガイド手段 4 O A, 4 0 Bは、磁石部材 2 3の上面に接するか、あるいはわずかの寸法をあけて設けている。ガイド手段 4 O Aは、研削液供給手段 5 0もを設けている。また、基準面加工用砥石 2 6の搬出側のテーブル 2 2にも研削液供給手段 5 0を設けている。 W

ここで研削液供給手段 50は、図 13に示すように、噴出ノズル 51とこの噴出ノズル 5 1に研削液を供給する供給路 52を有している。噴出ノズル 5 1は、荒加工用砥石 25の研削面 25 Aに向けて設けている。このとき、噴出ノズル 5 1の噴出方向は、研削面 25 Aに対してほぼ垂直な方向とすることが好ましい。また噴出ノズル 51からの研削液の噴出圧力は、 5 k g重 Z cm以上とすることが好ましい。このような噴出方向、噴出圧力とすることで、砥石が高速で回転した際に発生する気流の影響を受けやすい研削液を砥石に一定して供給できる。使用する研削液は、水を主成分とした研削液が好ましい。水を主成分とした研削液は冷却効果が高いため、このような研削液を用いることで、冷却効果を高めることができ、焼き付きが起こりにくくなる。また消泡剤を含有させた研削液を用いることが好ましい。消泡剤を含有させることで、研削時における研削液の泡立ちを少なくでき、研削液の浸透性をよくし、冷却効果を高め、研削部での温度の上昇を防ぐので、研削手段の焼き付きや変形が起こりにくくなる。

また使用する研削液は、表面張力が 25 dynZcm〜60 dyn/c m²の範囲のものを用いることが好ましい。研削液の表面張力が 25 dynZcm未満では、研削の際に、研削液が浸透しすぎて荒加工用砥石 25が空回りする。一方、 60 dy n/c m²を超えると、研削液が磁石部材 23と荒加工用砥石 25との間に浸透しにくくなるので研削の抵抗が高くなり研削手段の焼き付きが発生する。そして、このような研削液を用いることで、磁石部材 23と荒加工用砥石 25や基準面加工用砥石 26などとの動摩擦係数を 0. 1〜0. 3とする。動摩擦係数を 0. 1〜0. 3とすることで、焼き付きが起こりにくくなり、荒加工用砥石 2 5や基準面加工用砥石 26などの摩耗が少なく、研削力が低下しないため効率よく研削加工ができる。

図 1 3に示すように、ガイド手段 4 OAの荒加工用砥石 25側の面には、研削面 25 Aと略同心円状の円弧面からなる遮風部材 60が形成されている。この遮風部材 60は、荒加工用砥石 25の回転によって生じるつれまわり流による噴出ノズル 51への影響を少なくするものである。従って、ガイド手段 4 OAに、研削面 25 Aと略同心円状の円弧面からなる遮風部材 60を形成する場合には、ソ加工用砥石 25の回転軸を中心として噴出ノズル 51から 10度以上の範囲に渡つて円弧面を設けることが好ましい。遮風部材 60は、噴出ノズル 51から離れすぎると気流を遮る効果はなくなつてしまう。またこの遮風部材 60の円弧面と加工用砥石 25との間隔は、気流を十分に遮る上では lmm〜 3 mmとするとが好ましい。

なお、本実施例では、ガイド手段 40 A、 40 Bを、荒加工用砥石 25と仕上げ加工用砥石 27との近傍に設けた場合で説明したが、ローラ 33と荒加工用砥石 25の搬入側に設けたガイド手段 40 Bとの間、荒加工用砥石 25の搬出側に設けたガイド手段 4 OAと仕上げ加工用砥石 27の搬入側に設けたガイド手段 4 0Bとの間においても、ガイド手段を設けることで、磁石部材 23のテーブル 2 2からの浮き上がりをより防止することができる。

《実験例 1》

次に、研削液の供給方法に関するノズルの実験例について、図 14及び図 1 5 に基づいて説明する。

図 14 (a) に示すノズル 50 aは、実施例 3で説明した噴出ノズル 51と同じものである。すなわち、ノズル 50 aは、荒加工用砥石 25の研削面に対してほぼ垂直な方向に研削液を噴出するものである。なお、噴出ノズル 50 aからの研削液の噴出圧力は、 5 k g重/ cmとした。

図 14 (b) に示す巻付ノズル 50 bは、研削液を噴出することなく、荒加工用砥石 25の研削面が研削液に浸かるように配置したものである。

図 14 (c) に示す幅広ノズル 50 cについても、巻付ノズル 50 bと同様に、研削液を噴出することなく、荒加工用砥石 25の研削面が研削液に浸かるように配置したものである。ただし、この幅広ノズル 50 cについては、荒加工用砥石 25の研削面に対してほぼ垂直な方向に角度を持たせて研削液を供給している。図 14 (d) に示す平行ノズル 50 dは、噴出ノズルを 2つとして荒加工用砥石 25の研削面に対してほぼ垂直な方向に研削液を噴出するものである。なお、平行ノズル 50 dを構成するそれぞれの噴出ノズルからの研削液の噴出圧力は、 2. 5 k g重/ cmとした。

図 14 (a) 〜図 14 (d) に示す隙間 Xは、荒加工用砥石 25と被研削部材との研削面の隙間寸法を示している。同図に示すように、荒加工用砥石 25の研削面は、荒加工用砥石 25の最下部としている。

図 1 5は、図 14 (a) 〜図 14 (d) に示すそれぞれのノズルについて、研削面での研削液の供給状態を示すものである。

図 1 5 (a) は、荒加工用砥石 25の周速度 Vを 1884mZm i nとし、図 1 5 (b) は周速度 Vを 3768m/m i nとし、図 1 5 (C) は周速度 Vを 5 024mZm i nとしたものである。

図 1 5 (a) 〜図 1 5 (C) において、曲線 aはノズル 50 a、曲線 bは巻付ノズル 50 b、曲線 cは幅広ノズル 50 c、曲線 dは平行ノズル 50 dを用いたものである。また、図 1 5 (a) 〜図 1 5 (C) における横軸は、荒加工用砥石 25と被研削部材との研削面の隙間 Xであり、縦軸はこの隙間 Xでの圧力である。従って、圧力が高い値を示すほど研削液が多く供給されていることになる。

特に図 1 5 (b) と図 1 5 (C) に示すように、ノズル 50 aを用いた場合には、他のノズルに比べて多くの研削液が供給されていることが分かる。

《実験例 2》

次に、砥石の外周に発生するつれまわり流に対する遮風部材の影響に関し、砥石と遮風部材との隙間寸法の影響に関する実験例について、図 16及び図 1 Ίに基づいて説明する。

図 16に示す遮風部材 60は、流速計 Aから荒加工用砥石 25の回転上流側に 1 0度離れた位置に設けている。また隙間 yは、遮風部材 60と荒加工用砥石 2 5との隙間寸法を示している。

図 1 7は、図 16に示す隙間 yを変化させたときの流速計 Aで測定した流速変化を示すものである。

図 17における直線 aは、隙間 yを lmmとし、直線 bは隙間 yを 3 mmとし、直線 Cは隙間 yを 5mmとしたときのものである。なお、直線 dは、遮風部材 6 0を設けないものを示している。なお、図 1 7における横軸は、荒加工用砥石 2 5の周速度であり、縦軸は流速計 Aでの測定流速値である。

図 1 7に示すように、隙間 yが 1 mm〜 3 mmでは、流速計 Aでの測定流速値が低く、荒加工用砥石 25の回転によって生じるつれまわり流の影響を少なくしていることが分かる。通常、荒加工用砥石 25は、 3 lm/s〜52m/sの周速度で回転して使用されることを考慮すると、つれまわり流の流速は、 4 mZ s 程度以下となる。

《実験例 3》

次に、砥石の外周に発生するつれまわり流に対する遮風部材の影響に関し、遮風部材の位置の影響に関する実験例について、図 1 8及び図 1 9に基づいて説明する。

図 1 8に示す遮風部材 6 0 A、 6 0 Bは、荒加工用砥石 2 5との隙間寸法を 1 mmとしている。遮風部材 6 O Aは、流速計 Aから荒加工用砥石 2 5の回転上流側に 1 0度離れた位置に設け、遮風部材 6 0 Bは、流速計 Aから荒加工用砥石 2 5の回転上流側に 4 0度離れた位置に設けている。

図 1 9は、図 1 8に示す遮風部材 6 0 Aと遮風部材 6 0 Bと遮風部材を設けない場合での流速計 Aで測定した流速変化を示すものである。

図 1 9における直線 aは、遮風部材 6 O Aを用いた場合を示し、直線 bは遮風部材 6 0 Bを用いた場合を示し、直線 Cは遮風部材を用いない場合を示すものである。なお、図 1 9における横軸は、荒加工用砥石 2 5の周速度であり、縦軸は流速計 Aでの測定流速値である。

通常、荒加工用砥石 2 5は、 3 l m/ s〜5 2 m/ sの周速度で回転して使用されることを考慮すると、つれまわり流の流速が 4 mZ s程度以下とすることが好ましく、図 1 9に示すように、遮風部材 6 O Aと遮風部材 6 0 Bでは、荒加工用砥石 2 5の回転によって生じるつれまわり流の影響を少なくしていることが分かる。従って、遮風部材は、研削液供給手段の手前 1 0度〜 4 0度の範囲に設けることが好ましい。

《実施例 4》

次に上記実施例による磁石部材の加工装置で加工する磁石部材について図 2 0 に基づいて説明する。

同図に示すように、磁石部材 7 0は、搬送中に他の磁石部材 7 0と当接する両端面 7 1の上面側端部 7 1 Aと下面側端部 7 1 Bに面取り加工を施している。ここで上面側端部 7 1 Aと下面側端部 Ί 1 Bに施す面取りは、端面 7 1からの面取り幅 hを l mm〜5 mm、研削面からの角度 0を 6 0度〜 8 0度とすることが好ましい。このように、搬送中に他の磁石部材 7 0と当接する両端面 7 1の上面側端部 7 1 Aと下面側端部 7 1 Bに面取り加工を施すことで、これら端部 7 1 A、 7 1 Bに押圧力が集中しないので、研削の際に磁石部材 7 0と磁石部材 7 0との接触による欠けを防止することができる。

また、磁石部材 7 0として、 R— F e— B系希土類焼結磁石を用いることができる。なお、磁石部材 7 0として焼結磁石を用いる場合にも、同図に示すような面取り加工を施すことが好ましい。

産業上の利用可能性

上記実施例から明らかなように、本発明によると、磁石部材の複数の面を一度の工程で安定して加工することができる。したがって、生産性に優れた磁石部材の加工装置および加工方法を提供することができる。

また本発明は、研削液の供給をより確実に安定して行うことで、生産性をさらに高めることができる。

また本発明は、研削液の浸透性をよくし、冷却効果を高め、研削部での温度の上昇を防ぐことで、研削手段の焼き付きや変形が起こりにくくなる。

Claims

請求の範囲

1 研削する磁石部材を一方向に案内する搬送路と、複数の磁石部材を搬送方向に付勢して連続的に前記搬送路に送り出す搬送手段と、前記搬送路を挟んで配され、搬送される前記磁石部材の互いに反対側となる面をそれぞれ研削する一対の研削手段と、前記研削手段の下流において磁石部材をその搬送方向と逆方向に付勢する付勢手段を具備する磁石部材の加工装置。

2 前記付勢手段が、前記研削手段により研削された磁石部材の一方の面側を仕上げ研磨する研削手段であるクレーム 1記載の磁石部材の加工装置。

3 前記一対の研削手段が、前記搬送路の上方および下方に配された砥石からなり、前記搬送路の下方に配された砥石が前記磁石部材の下面に平坦面を形成し、前記付勢手段が前記磁石部材の上面を前記平坦面を基準にして仕上げ研磨するクレーム 2記載の磁石部材の加工装置。

4 複数の磁石部材を一方向に付勢して連続的に搬送するとともに、磁石部材をその搬送方向と逆方向に付勢しながら、磁石部材を挟んで配した一対の研削手段により磁石部材の互いに反対側となる面を同時に研削することを特徴とする磁石部材の加工方法。

5 複数の磁石部材を搬送路に連続的に搬送し、研削手段を搬送方向と逆方向に回転させ、前記研削手段によって前記磁石部材を搬送方向と逆方向に付勢しながら研削することを特徴とする磁石部材の加工装置。

6 複数の磁石部材を搬送路に連続的に搬送し、前記磁石部材を付勢手段によって搬送方向と逆方向に付勢し、前記付勢手段によって付勢された前記磁石部材を研削手段で研削することを特徴とする磁石部材の加工装置。

7 前記磁石部材が焼結磁石であることを特徴とするクレーム 1、クレーム 5、又はクレーム 6のいずれかに記載の磁石部材の加工装置。

8 前記磁石部材として R— F e— B系希土類焼結磁石を用い、前記付勢手段又は前記研削手段によって、前記磁石部材に 1 0 k g重/ mm以下の押圧力を加えることを特徴とするクレーム 1、クレーム 5、又はクレーム 6のいずれかに記載の磁石部材の加工装置。

9 前記研削手段の近傍に、前記磁石部材の前記搬送路からの浮き上がりを規制するガイド手段を設けたことを特徴とするクレーム 1、クレーム 5、又はクレーム 6のいずれかに記載の磁石部材の加工装置。

1 0 前記ガイド手段を前記研削手段の前後に設けたことを特徴とするクレーム 9記載の磁石部材の加工装置。

1 1 前記ガイド手段に研削液供給手段を設けたことを特徴とするクレーム 9 記載の磁石部材の加工装置。

1 2 前記研削液供給手段からの研削液の噴出方向を、前記研削手段の研削面に対してほぼ垂直な方向としたことを特徴とするクレーム 1 1記載の磁石部材の加工装置。

1 3 前記研削手段の研削面に隣接させて遮風部材を設けたことを特徴とするクレーム 1 1記載の磁石部材の加工装置。

1 4 前記遮風部材と前記研削手段の研削面との間隔を 1 mm〜 3 mmとしたことを特徴とするクレーム 1 3記載の磁石部材の加工装置。

1 5 前記遮風部材を、前記研削手段の回転軸を中心として、前記研削液供給手段の手前 1 0度〜 4 0度の範囲に設けたことを特徴とするクレーム 1 3記載の磁石部材の加工装置。

1 6 前記遮風部材を、前記ガイド手段で構成したことを特徴とするクレーム 1 3記載の磁石部材の加工装置。

1 7 複数の磁石部材を連続的に搬送し、研削手段を搬送方向と逆方向に回転させ、前記研削手段によつて前記磁石部材を搬送方向と逆方向に付勢しながら研削することを特徴とする磁石部材の加工方法。

1 8 複数の磁石部材を連続的に搬送し、前記磁石部材を付勢手段によって搬送方向と逆方向に付勢し、前記付勢手段によって付勢された前記磁石部材を研削手段で研削することを特徴とする磁石部材の加工方法。

1 9 前記磁石部材が焼結磁石であることを特徴とするクレーム 4、クレーム 1 7、又はクレーム 1 8のいずれかに記載の磁石部材の加工方法。

2 0 前記磁石部材として R— F e — B系希土類焼結磁石を用い、前記磁石部材を 1 0 k g重 Zmm以下の押圧力で付勢して搬送することを特徴とするクレーム 4、クレーム 1 7、又はクレーム 1 8のいずれかに記載の磁石部材の加工方法。 2 1 前記研削手段に対して研削液を噴出させることを特徴とするクレーム 4、クレーム 1 7、又はクレーム 18のいずれかに記載の磁石部材の加工方法。

22 前記研削液の噴出圧力を 5 k g重 Z cm以上としたことを特徴とするクレーム 21記載の磁石部材の加工方法。

23 前記研削液として表面張力が 25 dyn/crri〜60 dynZc mの研削液を用いたことを特徴とするクレーム 2 1記載の磁石部材の加工方法。

24 前記研削液を用いることで前記磁石部材と前記研削手段との動摩擦係数を 0. 1〜0. 3としたことを特徴とするクレーム 2 1記載の磁石部材の加工方法。

25 前記研削液として、水を主成分とした研削液を用いたことを特徴とするクレーム 2 1記載の磁石部材の加工方法。

26 前記研削液は消泡剤を含んでいることを特徴とするクレーム 2 1記載の磁石部材の加工方法。

27 前記研削液を前記研削手段の研削面に対してほぼ垂直に噴出することを特徴とするクレーム 21記載の磁石部材の加工方法。

28 前記磁石部材は、該搬送前に端部を面取り加工していることを特徴とするクレーム 4、クレーム 1 7、又はクレーム 18のいずれかに記載の磁石部材の加工方法。

29 前記磁石部材の面取り幅を lmm以上 5mm以下としたことを特徴とするクレーム 28記載の磁石部材の加工方法。

30 前記磁石部材の面取り面の角度を、該磁石部材の研削面に対して 60度〜80度としたことを特徵とするクレーム 28記載の磁石部材の加工方法。

31 クレーム 1、クレーム 5、又はクレーム 6記載の磁石部材の加工装置を用いて研削加工されたことを特徴とする磁石部材。

32 クレーム 4、クレーム 17、又はクレーム 1 8記載の磁石部材の加工方法によつて研削加工されたことを特徴とする磁石部材。