JPH01257308A - ボイスコイルモーター用磁石 - Google Patents

ボイスコイルモーター用磁石

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JPH01257308A
JPH01257308A JP62225892A JP22589287A JPH01257308A JP H01257308 A JPH01257308 A JP H01257308A JP 62225892 A JP62225892 A JP 62225892A JP 22589287 A JP22589287 A JP 22589287A JP H01257308 A JPH01257308 A JP H01257308A
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voice coil
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coercive force
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Yasuto Nozawa
野沢　康人
Shigeo Tanigawa
茂穂 谷川
Katsunori Iwasaki
克典 岩崎
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Hitachi Metals Ltd
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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、電子計算機の外部記録装置等に用いられるボ
イスコイルモーターに係り、特に小型で所要の空隙内に
強力な静磁界を発生するボイスコイルモーター用磁石に
関する。
［従来の技術］ 電子計算機の外部記憶装置の小型化、高速化。
大容量化の要求に伴い、ボイスコイルモーター用磁石は
、高い残留密度を要求されてきて°いる。
従来、ボイスコイルモーター用磁石として、フェライト
、次いで８ｍ−ＣＯが使用されてきたが、より高い残留
磁束密度であるＲ−Ｆｅ　−Ｂ系磁気異方性焼結磁石が
使用されてきている（特開昭６ｌ−４３７Ｂ３＠公報）
、Ｒ−Ｆｅ　−Ｂ系焼結磁石は従来の材料よりも＾い残
留磁束のポテンシャルを有しているが、板状あるいは弓
状のボイスコイルモーター用磁石を成形する場合、成形
時の磁界印加方向と、圧縮方向が一致するために、厚さ
方向の粒子配向が乱され、磁束密度が低下するという欠
点があった。
Ｎｄ　−１”ｅ−Ｂ系異方性磁石は、特開昭６０−１０
０４０２号公報に記載されているように、超急冷法によ
り製造された合金粉を塑性変形させることによっても得
られる。この方法では圧縮方向と磁化容易方向が一致す
るため、板状磁石の成形に向いている。しかしながら、
この方法においては、７００℃以上に加熱する時間を５
分以下にする必要があるため、大型圧粉体を均一に加熱
し、加工すると保磁力が低下するため、ボイスコイルモ
ーター用磁石で一般的な数ＩＱ＋ａｍの磁石を製造する
ことは困難であると思われていた。
［発明の目的］ 本発明は、厚さ方向の残留磁束密度が焼結磁石よりも高
い熱間加工を施したＮｄ　−Ｆｅ　−Ｂ系急冷磁石を得
ることを目的としている。
［発明の構成と効果］ 本発明は、磁石体積を容易磁化方向の平均厚さの３乗で
値が６以上である永久磁石において、磁気異方性を付与
する方法が塑性変形であり、容易磁化方向の残留磁束密
度が１１ｋ　Ｇ以上、保磁力が１２ｋ　Ｇ以上であり、
塑性が原子％でＲ，ｊＦｅｋｌＣｏｂ　　Ｂｃ　Ｇａ、
ｔ　　Ｍｅ但し、ｒはＮｄ　、　Ｐｒ　。
Ｄｙ、　　Ｔｂ、Ｃｅより選ばれた１種又は２種以上の
元素でＮｄ　＋Ｐｒ　／Ｒ≧０．７を満たし、Ｍは、Ｚ
ｒ　、　ＡＩ　、　Ｓｉ　、　Ｎｂ　、　Ｔａ　、　Ｔ
ｉ　、　Ｚｒ　。
Ｈｆ、Ｗより選ばれた１種又は２種以上の元素であり１
２≦ａ≦１８．０≦ｂ≦３０．４≦ｃ≦１０゜０．０１
≦ｄ≦３．０．　０≦Ｍ≦２．０であることを特徴とす
るボイスコイルモーター用磁石である。望ましくは、塑
性変形の手段が熱間据え込みであり、変形温度が６００
℃以上８００℃以下、歪速度が１×１０−４〜ＩＸ　１
０’　Ｓ”である。
本発明において最大の特徴点は、厚さ方向の残留磁束密
度を向上させるために、塑性変形により磁気異方性を付
与し、かつＧａを添加することにより加熱と塑性変形に
よる保磁力の低下を抑制し、大型磁石を作ることを可能
ならしめたことにある。
本発明において、磁石体積を容易磁化方向の平均厚さの
３乗で除した値を面倍率と定義する。ここで面倍率６未
満の材料は、焼結法により、横磁場プレス（６ｆｉ場印
加方向と圧縮方向が垂直）を用いても、十分高性能な磁
石をつくれるため、特に本発明による必要はない。本発
明は面倍率６以上のときに著しい効果がある。
面倍率ら以上の材料を横磁場プレスで成形するのは難し
い。特に、円柱２円筒形１台形、アーク状の形状は非常
に困難である。塑性変形により磁気異方性を付与するこ
とにより、上記の形に加えて長方形の形状を容易に成形
することができる。
本発明において、塑性加工率ｈｏ／　ｈは第１図に示す
ｈｏ、　ｈの比で定義されるものであって、１３ｒが１
１ｋ　Ｇ以上であるためには２以上にとることが好まし
い。
残留磁束密度を１１ｋ　Ｇ以上に制限したのは、縦磁場
プレスを用いた焼結法では製造困難だからである。また
、ボイスコイルモーター用磁石は一般に８０℃以上の耐
熱性を要求される。このため、保磁力を１２ｋ　Ｏｅ以
上に制限した。
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石は、主相としてＲ２Ｆｅ１４Ｂある
いは、Ｒ２（Ｆｅ　、Ｃｏ　）、４Ｂ相を有スル。
永久磁石として望ましい成分範囲を定めた理由は以下の
通りである。Ｒが１２ａｔ％未渦の場合はα−Ｆｅが出
現するため十分なＩＨＣが得られず、１８ａ【％を越え
るとＢ「の低下が生ずる。ＲのうちでＮｄ　、ｐｒは飽
和磁化が高いため、残留磁束密度１１ｋ　Ｇ以上とする
ためには、Ｐｒ　＋Ｎａ　／Ｒ≧０．７の必要がある。
また、Ｃｅはジジム等の低価格原料に含まれる原料であ
るが少ｆｆｉ　（Ｃｅ　／Ｒ≦０．１）であれば、磁気
特性に悪影響を与えない。
Ｄｙ　、Ｔｂは特開昭５９−６４７５９号公報に示され
るように保磁力を向上させるために有効な元素である。
しかし、残留磁束密１ｆｔｌｋＧ以上とするためには、
Ｔｂ　＋Ｄｙ　／Ｒ≦０．３とする必要がある。
ＣＯはＦｅを置換して、磁性相のキュリー温度を向上さ
せるａＧａと複合添加することにより、残留磁束密度の
温度係数並びに、高温での不可逆減磁率を改善する。
Ｂｆｆｉが４ａｔ％未満の場合はＲ２Ｆｅ＋４Ｂ相の形
成が十分でなく、残留磁束密度、保磁力共に低い。
また、Ｂｌが１１８℃％を越える場合は、磁気特性的に
好ましくない相談の出現によりＢ「が低下する。よって
、８Ｍは４〜１１ａｔ％とじた。
Ｇａは保磁力向上のために有効な元素である。
しかし、０，０１ａｔ％未満では保磁力の向上が認めら
れず、また、３ａｔ％を越えた場合では、無添加材より
も保磁力が低下した。よってＧａｍは０．０１〜３．Ｏ
ａｔ％とじた。
Ｍは、保磁力を向上させたり、結晶粒成長を抑制したり
する元素である。Ｚｎ　、ＡＩ　、Ｓｉは保磁力を向上
させる。２ａｔ％までの添加であれば残留磁束密度低下
機は小さい。Ｎｂ　、　Ｔａ　、　Ｔｉ　。
’Ｚｒ　、Ｈｆ　、Ｗは、結晶粒成長を抑制し、かつ保
磁力を向上させるが、加工性を悪化させるため２ａｔ％
以下、より好ましくはｌａｔ％以下にする必要がある。
塑性変形は、熱間据え込みにより行われることが望まし
い。金型形状を最終形状にすることにより、ニアネット
シエイプ（ｎｅａｒ　　ｎｅｔ　　５ｈａｐｅ　）加工
することが可能である。変形速度を６００℃以上８００
℃以下に制限したのは、６００℃未満では変　□形抵抗
が非常に大きく、また、得られた磁石の残留磁束密度が
低いためであり、８００℃を越えると、結晶粒成長のた
め保磁力が１２ｋ　Ｏｅ未満になるためである。
また、歪速度を１×１０→Ｓ−１以上にしたのは、加工
時間が長くなるために保磁力が低下し、また生産能率上
好ましくないためである。また歪速度を１ｘ１０　　Ｓ
　　以下にしたのは、歪速度が大きすぎると、異方性を
十分に付与できず、またクラックが発生しやすいためで
ある。
［実施例］ 以下、実施例により、本発明を更に詳細に説明する。
実施例１ Ｎ’１４　Ｆ　ｅｑｔ、ｘＢ　Ｂ　ｅ　Ｇａｏ、７５　
　合金をアーク溶解により作成し、Ａｒ雰囲気中で単ロ
ール法により急冷薄片とした。ロール周辺は３０ｍ＋　
／ｓｅｃで得られた薄片は２５±３μ−の厚さをもった
不定形であり、Ｘ線解析の結果、非晶質と結晶質の混合
物であることがわかった。この薄片を３２メツシユ以下
となるように粗粉砕し、金型中で成形圧力３，０ｔｏｎ
　／Ｃａｔ２で成形体を作成した。成形体を第１図に示
すように、高周波で加熱しながら、超硬合金の金型中で
圧密化後、据え込んだ。昇温温度は８０’Ｃ／ｓｉｎで
あり、到達温度は金型表面で７５０℃。
圧密化時間は０．４分、Ｗｉ性加工の磁歪速度は２．５
Ｘ　１０−”　Ｓ”であった。得られた磁石は６０φＸ
７ｔの大きさで面倍率的４０である。得られた磁石の端
面は、良好でクランクはほとんど残存していなかった。
厚み方向の磁気特性はＢｒ　１２．２ｋ　Ｇ、　　ｌＨ
Ｃｌ９．７ＫＯｅであった。同組成の結晶体は磁石とな
゛らなかったが比較のため、縦磁場プレスを用いてＮｄ
　＋ｌ　ｏｙ　２　Ｆ　８７．Ｂ　ｅ焼結磁石を作成し
た。
Ｏｒ　１０．６ｋ　Ｇ、　　　ｚＨｃ　　１７．２ｋ　
Ｏｅであった。これをもとに磁石を切り出し、組立てた
ボイスコイルモーターのギャップ磁束密度は本発明材で
６９００Ｇ、比較例で６０００Ｇであり約１５％の向上
がみられた。
実施例２ 塑性成形温度、成形を変える以外は実施例１と同様の方
法で行った結果を第１表に示す。
第　　１　　表 （訃、中白） 実施例３ 成形を変える以外は実施例１と同じ条件で実験を行った
。結果を第２表に示す。
第　　２　　表 但し、αは２５〜１４０℃までのＢｒの温度係数の平均
値を示す。
実施例４ 成形を変える以外は実施例１と同じ条件で実験を行った
。結果を第３表に示す。
第　　３　　表 実施例５ 変形温度、成形を変える以外は実施例１と同じ条件で実
験を行った。結果を第４表に示す。
第　　４　　表 （以下、余白） 実施例６ 変形温度、成形を変える以外は実施例１と同じ条件で実
験を行った。結果を第５表に示す。
第　　５　　表 （以下、余白） 実施例７ 歪速度を変える以外は実施例１と同じ条件で実験を行っ
た。結果を第６表に示すように　１ＸＩＯ−’〜１×１
Ｏ８の範囲が好ましいことがわかる。
第　　６　　表 実施例８ 塑性加工率ｈｏ／ｈを変える以外は実施例１と同じ条件
で実験を行った。結果を第７表に示すようにｈｏ／　ｈ
≧２が好ましいことがわかる。
第　　７　　表 実施例９ 温度を変える以外は実施例１と同じ条件で実験を行った
。結果を第８表に示すように６００〜８００℃の範囲が
好ましい。
第　　８　　表 （以下、余白） ［発明の効果］ 以上記述のように本発明によるボイスコイルモーター用
磁石は、残留磁束密度が大きく、高性能化のために有用
である。
【図面の簡単な説明】
第１図は据え込みの原理を示す。１は上パンチ。 ２は高周波コイル、３は耐熱合金製金型、４は下パンチ
、５１は成形体、５２は圧密体、５４は圧据え込み後の
試料を示す。（ａ）は成形体セット侵の状態、（ｂ）は
圧密化を終えた状態、（Ｃ）は圧密化した試料を据え込
むための移動を終えた状態、（Ｃ）は圧密化した試料を
据え込むための移動を終えた状態、（ｄ）は据え込みを
終えた状態である。 図面の浄１１（内容に変更なし） 第１図 手続補正書 １、事件の表示 昭和６２年特許願第２２５８９２号 ２）発明の名称 ボイスコイルモーター用磁石 ３、補正をする者 事件との関係　　　特　許　出願人 化　所　　　東京都千代田区丸の内二丁目１番２号名称
　（５０８）日立金属株式会社 図面 ５、補正の内容

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）磁気異方性が付与された永久磁石において、前記
    磁気異方性を付与する方法が塑性変形であり、容易磁化
    方向の残留磁束密度が１１ｋＧ以上，保磁力が１２ｋＯ
    ｅ以上であり、組成が原子％でＲ＿ａＦｅ＿ｂ＿ａ＿ｌ
    Ｃｏ＿ｂＢ＿ｃＧａ＿ｄＭ＿ｅ但し、ＲはＮｄ，Ｐｒ，
    Ｄｙ，Ｔｂ，Ｃｅより選ばれた１種又は２種以上の元素
    でＮｄ＋Ｐｒ／Ｒ≧０．７を満たし、Ｍは、Ｚｒ，Ａｌ
    ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｗより選ばれ
    た１種又は２種以上の元素であり１２≦ａ≦１８，０≦
    ｂ≦３０，４≦ｃ≦１０，０．０１≦ｄ≦３．０，０≦
    Ｍ≦２．０であることを特徴とするボイスコイルモータ
    ー用磁石。
  2. （２）特許請求の範囲第１項において、塑性変形の手段
    が熱間据え込みであり、変形温度が６００℃以上８００
    ℃以下、歪速度が１×１０＾−＾４〜１×１０＾−＾１
    Ｓ＾−＾１であることを特徴とするボイスコイルモータ
    ー用磁石。
  3. （３）特許請求の範囲第１項に記載のボイスコイルモー
    ター用磁石において、塑性加工率ｈｏ／ｈが２以上であ
    ることを特徴とするボイスコイルモーター用磁石。
JP62225892A 1987-09-09 1987-09-09 ボイスコイルモーター用磁石 Pending JPH01257308A (ja)

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