JPH01227646A - 磁気異方性導電材料の製造方法 - 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〕 本発明は磁気異方性導電材料の製造方法に関し、特に、
磁性材料に電気メッキ処理、浸漬メッキ等によって導電
材料を被覆することにより複合材料を容易に製造可能と
し、かつ、コストダウンを図った磁気異方性導電材料の
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

磁気異方性導電材料は、銅、アルミ等の導電材料中に鋼
線等の磁性材料を一定方向に整列させて均一に分散した
複合材からなるものである。これは磁束の流れ易さと誘
導電流の流れ易さを兼ね備えたものとして各種の回転、
　　子牛して使用するのに適している。そして、この場
合導電材料中の磁性材料の占積率を４０％以上にするこ
とにより電流と磁力の両方に対し、任意□にコントロー
ルでき、非常に効率が良く、例えば、誘導電動機のロー
タとして適用すると小型化による軽量化や低騒音化に大
きな効果があることが確認されている。

この磁気異方性導電材料の製造方法として、例えば、第
６図および第７図に示されるものがある。第６図は金型
３および押え板２内に満たされた銅、アルミ等の溶湯１
中に鋼バンド４によって鋼線を密に束ねて保持した鋼線
束５を配置させ、ヒータ７により加熱して鋳込み、その
後、冷却水６によって冷却することにより鋼線中に導電
材料を充填する方法である。また、第７図は複合材料８
を中心点Ｏからの距離に応じて拡大する複合材料８間の
隙間に銅、アルミ等の導電材料の粉末９を充填し、これ
らを加熱加圧することにより内径ｒ、外径Ｒの環状の磁
気異方性導電材料が製造されることを示している。この
磁気異方性　。

導電材料の製造方法によれば、磁、性、材料と導電材料
より成る複合材料の間にｉ型材料を鋳込む製造方法に比
較すると、製造の容易さ、および磁性材料の占積率の向
上を図ることができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、前述した磁気異方性導電材料によると、中心点
Ｏからの距離に応に）で複合材料間の隙間が大になるた
め（第８図（イ））、半径方向において磁性材料と導電
材料の占積比率が相違するという不都合があり、また、
内周寸法によって磁性材料の占積率が制限さ些るため（
−８図（ＩＩ））、そψ、占占積積率、例えば、４０％
以上にできないという不都合がある□。

更に、その製造方法によれば、複合材料間の隙間に導電
材料の粉末を充填してから加熱加圧するようにしている
ため、工程の簡素化に限界が生じるという不都合がある
□。

また、溶融方式においては鋼線の占積率を上げようとす
ると、鋼線束が非常に檜となり、この場合には銅、アル
ミ等の溶゛湯力に鋼線束の奥に入らないで空巣ができ易
く、磁性゛材料である鋼線が導電材料である銅、アルミ
等の中に均一に分布されず、特性が′発揮されなくなる
という不都合がある。また、鋼線束を粗く配置して銅、
アルミ等を鋳込んだ場合、導電材料である銅、アルミの
□部会が大となり鋼線束の占積率”が４０％以下となり
、性能が悪くなる。

従って、零発′明め目的は容易な製造方法で磁性材料の
占積“率を４０％以゛上１にすることができ、かつ、占
積率を任意に選定できる磁気異方性導電材料の製造方法
を提供することである。

本発明の他の目的は工程の簡素化を゛図り、表面品質の
劣化を抑え、かつ、電磁気的に一定の品質で欠陥のない
磁気異方性導電材料を得ることができる磁気異方性導電
材料を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕　　　□本発明は以上
述べた目的を実現するｋめ、軸の直線的変化によちて一
端か□ら他端にかけて断面積のｉｉ大した磁性材料に電
気メッキ処理もしくは浸漬メッキ（浸漬法）によって導
□電材料を被覆して複合材料を製造し、予め定めた円の
中心点０からの□距離に□応じてそれぞれ複合材料の断
面積が大社なるよう、かつ、隙間めないように整列配置
し、整列配装置した複合材料を熱間加圧または冷間静水
圧−より加圧するようにした磁気異方性□導電材料の製
造方法を提供するも０）−？！ある。　　　　　・即ち
、本発明め磁気゛異方性導電材料の製造方法は幅の直線
的変化によって一端から他端にかけて断面積の増大した
磁性材料を電気メッキ処理もしくは浸漬メッキ等のメッ
キ処理によって導電材料により被覆して複合材料を製造
する工程と、 多数本の前記複合材料を中心点から伸びる放射線に沿っ
て、かつ、前記一端を前記中心点側に位置させて環状に
隣接させて整列配置する段階と、 環状に整列配置された前記多数本の複合材料を多段に積
層した状態で熱間加圧方法または冷間静水圧加圧法によ
って加圧して多数本の前記磁性材料を前記導電材料によ
り一体化した中空円筒体を構成する段階を有する。

このように、本発明では、磁性材料に電気メッキ処理も
しくは浸漬メッキ等のメッキ処理によって導電材料を被
覆して複合材料を製造しているため、複合材を簡単社製
造することができる。即ち、メッキ時の時間調整等によ
って被覆材の厚さを自由に変えることができ、各種のサ
イズ、製品特性のものに対する対応を容易に行うことが
できる。従って、製造コストを削減することができる。

尚、本発明によって製造される磁気異方性導電材料は前
述した誘導電動機の回転子に使用される他、例えば、同
期電動機のダンパ、リニア誘導電動機の二次導体、電磁
誘導遮蔽材料として使用することができるものであ、す
、特にその用途を限定するものではない。

〔実施例〕

以下、本発明の磁気異方性導電材料の製造方法を詳細に
説明する。

第１図（イ）　、　（＋１）　、　（ハ）は本発明にお
いて使用される複合材料１３を示し、断面が矩形で一端
から他端にかけて後述する中心点０からの距離に応じて
断面積が大になる鋼線等の磁性母材１１と、その外周に
電気メッキ処理もしくは浸漬メッキ等によって被覆され
た銅、アルミ等の導電材料１２から構成されており、前
述した断面積の変化は一辺ｌを不変としながら他の一辺
を１１から！２に中心点０からの距離に応じて正比例増
加させることによって行っている。この場合、導電材料
１２はその被覆厚を一定にしても、磁性母材１１の外周
変化に応じてその断面積が変化する。また、被覆される
導電材料１２は電気メッキ法の場合には電解条件、時間
調整等を変化させることによって容易に厚さを変えるこ
とができる。

第２図（＜）、（ｏ）はこの複合材料１３を中心点０か
ら伸びる放射線に沿って環状に整列配置した状態を示し
、第３図（イ）、（ｏ）はそれを２段配置したとき第２
図（イ）のす、−ｂ２および自−ｃ２の断面を示す。こ
こで、複合材料１３は前述した断面積変化を有するので
、半径方向の何れの点においても密に配置することがで
きる。また、第２図（ハ）は後述する製造方法によって
製造された磁気異方性導電材料を示し、磁性母材１１が
導電材料１２によって一体化されている。

第４図は本発明で使用される冷間静水圧加圧装置を示し
、高圧油入口１４ａおよび１９ａを有した上蓋１４およ
び下蓋１９と、上下のＭ１４．１９によって筒状の空間
を形成する高圧円筒体１８によって構成され、その筒状
の空間にヒマシ油の高圧液体１５を存在させている。

以上の装置において、前述した複合材料１３を、例えば
、１段当り１８２本づつ整列して配置し、これを所定の
高さになるように多段に積層する。こ２れをゴム袋１７
に入れ、ゴム栓１６をして密封した後、冷間静水圧加圧
装置の筒状の空間に入れ、高液圧発生ポンプ（図示せず
）により高圧油入口１４ａおよび１９ａを介して高圧液
体１５を筒状の空間に送り込むことによって密封された
ゴム袋１７全体を冷間で１５００／ｃｍ”以上の圧力で
加圧する。これによって積層された複合材料１３を均一
に圧着し、一体化することができる。この加圧後、一体
になった複合材料１３を取り出し、所定の形状および寸
法に仕上げると磁気異方性導電材料が得られる。尚、本
実施例では複合材料を一体化するのに冷間静水圧加圧装
置を用いたが特に、これに限定することはなく熱間加圧
で行っても良い。

このようにして製造された磁気異方性導電材料は、第５
図（（）、（ＩＩ）に示すように、誘導電動機用回転子
等に使用するのに適している。

第５図（イ）、（ＴＩ）において、２１は回転軸、２２
は通電外被、２３は回転子鉄心、２４は磁性材料、２５
は導電材料、２６は磁気異方性導電材料であり、透磁率
はμｒ＞＞μθであり、所定の導電率ρＸを得ることが
できる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明の磁気異方性導電材料の製造
方法によると、幅の直線的変化によって一端から他端に
かけて断面積の増大した磁性材料に電気メッキ処理もし
くは浸漬法によって導電材料を被覆して複合材料を製造
し、前述した中心点Ｏからの距離に応じてそれぞれ複合
材料の断面積が大になるよう、かつ、隙間のないように
整列配置し、整列配置した複合材料を熱間加圧または冷
間静水圧加圧法するようにしたため、容易な製造方法で
磁性材料の占積率を４０％以上にすることができ、かつ
、占積率を任意に選定できる。ま１ま た、工程の簡素化を図ることができ、表面品質の劣化を
抑え、かつ、電磁気的に均質で欠如のない健全な磁気異
方性導電材料を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（（）、　（Ｄ）、　（ハ）は本発明に使用され
る複合材料を示す説明図、第２図（イ）、（Ｉｆｆ）は
複合材料を整列配置した状態を示す説明図、第２図（ハ
）は本発明により得られた磁気異方性導電材料を示す説
明図、ｉ３図（（）、（ＩＩ）は第２図（イ）における
断面図、第４図は本発明の磁気異方性導電材料の製造方
法に利用される冷間静水圧加圧装置を示′子説明図、第
５図（（）、（ＩＩ）は磁気異方性導電材料を有した誘
導電動機用回転子を示す説明図、第６図および第７図は
従来の磁気異方性導電材料の製造方法を示す説明図、第
８図（（）、（Ｄ）は第７図の断面図を示し、（イ）は
Ａ−Ａ線断面図、（Ｅｌ）はＢ−Ｂ線断面図。 符号の説明 １−−−−−−−−−−一溶湯　　　　　２−−−−−
−−−−−一押え板３・・−・−・−金型　　　　　４
−・−・・・−・・・１ｆｉｌ帯バンド５・・−・−・
・−・・−鋼線束　　　　６−−−−−−−−−−−・
冷却水７−・−・−・−ヒータ　　　　８−・・−一−
−−−−−複合線１１−−−−−・−−−−一磁性母材
　　　１２−・−・・−・・導電材料１３−−−−−一
・−複合材料　　　１４−・−・−一一−−−−上蓋１
５−−−−−・−一−−−高圧液体　　　１６−−−−
−・−・−ゴ去栓１７−・−・・・−・ゴム袋　　　　
１８−・−・−・・・・−高圧円筒体１９−−−−−・
−・−底板 ２１・−・・−・・−・回転軸　　　　２２−・−・・
−・−通電外被２３−・−・・・・一回転子鉄心　　２
４−・−・・−・磁性材料２５−−−−−−−−−−一
導竜材料

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多数本の磁性材料を導電材料により一体化 して中空円筒体を構成し、前記多数本の磁性材料を前記
   中空円筒体の中心軸から伸びる放射線に沿って配置する
   ことにより半径方向の透磁率を周方向の透磁率より大に
   した磁気異方性導電材料の製造方法において、 幅の直線的変化によって一端から他端にか けて断面積の増大した磁性材料に電気メッキや浸漬メッ
   キ等のメッキ処理にて導電材料を被覆して複合材料を製
   造する段階と、 多数本の前記複合材料を中心点から伸びる 放射線に沿って、かつ、前記一端を前記中心点側に位置
   させて環状に隣接させて整列配置する段階と、 環状に整列配置された前記多数本の前記複 合材料を多段に積層した状態で熱間加圧方法または冷間
   静水圧加圧成形法により加圧して多数本の前記磁性材料
   を前記導電材料により一体化した中空円筒体を構成する
   段階とを有することを特徴とする磁気異方性導電材料の
   製造方法。