JPH0372606A

JPH0372606A - 磁石材料の着磁方法

Info

Publication number: JPH0372606A
Application number: JP20872089A
Authority: JP
Inventors: Toyosaku Matsumoto; 松本　豊作
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1991-03-27

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」この発明は、永久磁石または永久磁石を具える磁気回路
等を着磁させるための方法に係わり、特に、永久磁石と
して、保磁力の大きいサマリウムコバルト系、ネオジウ
ムコバルト系などの希土類コバルト系永久磁石の着磁に
好適な着磁方法に関する。

「従来の技術」希土類コバルト系永久磁石は、次に示ず上うな特長を備
え、極めて優秀な磁性材料として種々研究がなされてき
ている。

■磁石エネルギー積が実用磁石中で際立って大きく、機
器に磁石を組み込む場合の必要磁石体積をごく小さくす
ることができ、機器の小型化、軽量化が可能となる。

■保磁力がフェライト磁石の３〜４倍と極めて大きく、
またＭ　！−１ｃにおいては優に３０ｋＯｅを越えるも
のもあり、極めて安定性が高い。

■残留磁束密度Ｂｒは、はぼアルニコ磁石に匹敵し、フ
ェライト磁石の３〜４倍を示す。

■減磁曲線がほとんど直線に近く、リコイル透磁率が１
に近い。

■材料の均一性、機械的性質が良好である。

■完全に焼結されているため、安定で耐候性に優れてい
る。またキュリー点、磁束の温度係数、比重、強度など
がアルニコ磁石に近く、（Ｊぼ同様３９− の取り扱いができ、実用化に有利である。

この希土類コバルト系磁石は、単体で、あるいは各種の
ヨークと組み合わ＋Ｕ−て内磁型の磁気回路あるいは外
磁型の磁気回路を構威し、各種機器、例えばスピーカー
等に組み込まれて使用される。

ところで、このような磁石材料に着磁を行う方法として
は、従来、着磁コイルを備えた着磁機を用いて行なわれ
ている。

第１図は、従来の着磁機の一例を示す図である。

これはコンデンサ形着磁機といわれるものであって、図
中符号ｌは着磁コイル、２は被着磁物、３はコンデンサ
、４は整流器、５は可変昇圧器である。この着磁機を用
いて被着磁物の着磁を行うには、着磁コイルＩ内に被着
磁物２を入れ、コンデンサ３に蓄えられた電荷を着磁コ
イルｌに放出し、通常数ｍ５ｅｃ程度の時間、被着磁物
に高い磁束密度の磁力を作用させて着磁を行う。また、
これとは別に、上記コンデンサ形着磁機からコンデンサ
３を取り去り、代わりに直流電流供給能力を上げること
により、直接的に高い磁束密度を得るようにした直流形
着磁機といわれるものもある。いずれの形でも、大出力
のものは高価になる。

「発明が解決しようとする課題」希土類コバルト系磁石は、アルニコ磁石やフェライト磁
石と比べ、保磁力が遥かに高いために、着磁に際しては
、より大きなエネルギーが必要となり、このためにフェ
ライト磁石着磁用等の小出力の着磁機を用いて希土類コ
バルト系磁石を着磁するのは困難であり、着磁すべき磁
石材料の保磁力に見合った高磁束を発生する大出力の着
磁機を必要とした。そのような着磁機は極めて高価格と
なってしまった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来の
比較的小出力の着磁機でも希土類コバルト系磁石等を容
易に着磁することのできる着磁方法の提供を目的として
いる。

「課題を解決するための手段」この発明は、磁石材料を予め５０℃〜当該磁石のキュリ
ー点以下の塩度に加熱して該磁石材料の保磁力を低下さ
せた状態で、着磁機に上り着磁を行い、その後室温に戻
すという手法を採ることによって、上記課題を解決した
。

以下、この発明の着磁方法を詳しく説明する。

この発明を実施するに好適な磁石材料としては、フェラ
イト磁石よりも高い保磁力を有する高保磁力磁石材料で
あり、特にＳｍＣｏ５、ＳｍｖＣＯ＋７、ＹＣｏ、、Ｃ
ｅＣＯ５、ＰｒＣｏ５、（Ｓ　ｍ、　Ｐ　ｒ）・ＣＯｓ
などの希土類コバルト磁石材料、ネオジウム鉄磁石材料
などが好適に使用される。

この希土類コバルト磁石材料は、通常焼結法によって形
成され、所望の大きさ、形状の磁石材料を作製するには
、所望の大きさ、形状となるように焼結するか、大きな
焼結体を研削して所望の大きさ、形状のものを得るよう
にしても良い。

所望の大きさ、形状とされた磁石材料（以下、被着磁物
という）は、次に、従来同様の着磁機を用いて着磁を行
う。

この着磁の際には、予め被着磁物をオーブン等で加熱し
ておき、着磁機内で５０℃から被着磁物ずなわち高保磁
力磁石材料のキュリー点以下の温一度となるようにし、この状態で着磁コイルから磁力を発
生させて着磁を行う。そして、その後室温まで戻す。こ
のように被着磁物を高温状態にして着磁することにより
、被着磁物の保磁力（Ｈｃ）を低下させることができ、
その結果、比較的小出力の着磁機であっても、容易に高
保磁力の希土類コバルト系磁石材料の着磁を行うことが
可能となる。

この発明で使用される高保磁力磁石材料（ＭＨｃが２０
ＫＯｅ以上のもの）は、材料の温度変化に伴う保磁力の
変化が可逆性を示し、すなわち被着磁物を高温状態にす
ることによって保磁力は低下し、被着磁物の温度を室温
に戻すことによって保磁力が再び元の高い値を示す。

この被着磁物の加熱温度が５０℃以下であると、被着磁
物の保磁力の低下度合が少なく効果が少ない。すなわち
着磁の際に必要な磁力エネルギーがそれほど減らないの
で小出力用の着磁機ではやはり十分に着磁することがで
きず、得られる磁石の磁束密度が十分に得られないこと
になる。一方、被着磁物の温度がキュリー点以上の温度
であると、」二記可逆性が成立しなくなり、被着磁物へ
の着磁が困難となる。

この発明において使用される高保磁力磁石材料のキコリ
ー点は、それぞれの材料によって別個の値を有し、例え
ばネオジウムコバルト磁石で約３００℃程度である。し
たがってこのネオジウムコバルト磁石を着磁する場合に
は、磁石材料を５０℃〜約３００℃の範囲内の温度に加
熱して、着磁機で磁力を作用させれば良い。しかし実際
の着磁操作を考えると、ヨークと磁石を組み合わせた磁
気回路等では、使用される接着剤等の耐熱性の面の問題
もあり、また被着磁物の加熱・冷却操作の容易性などか
ら、着磁時の温度はできるだけ低い方か望ましく、上記
ネオジウムコバルト磁石においては、着磁の際の材料温
度は１００〜１２０°Ｃ程度とするのが特に好ましい。

この温度範囲内では、着磁後の磁束密度が、５０°Ｃと
なるように加熱して着磁した場合の磁束密度よりも高く
、また１２０°Ｃ以上の温度で加熱して着磁した場合の
磁束密度とほぼ同等である。

そして、被着磁物を温度上昇させて着磁することによっ
て、被着磁物は十分に保磁力に打ち勝って着磁され、こ
れを室温に戻すことで充分に高い磁束密度を有する磁石
、あるいは磁気回路が形成されるのである。なお、着磁
の後、室温に戻した磁石の保磁力は再び高いレベルとな
り、減磁することはほとんどない。

このように、高保磁力磁石材料の加熱による保磁力低下
現象の一例を第２図を参照して説明する。

第２図は、ザマリウムコバルト磁石における温度と磁気
特性との関係の一例を示すもので、この図に示すように
、ザマリウムコバルト磁石の保磁力は２０°Ｃでは高く
、温度が上昇するに従って低下し、１００℃の保磁力は
２０℃の約半分程度となっている。

この発明では、高保磁力磁石材料を着磁する際に、磁石
材料を高温状態として保磁力を低下させた状態で着磁を
行うので、希土類コバルト磁石材料などの高保磁力磁石
材料を有する被着磁物を、通常では十分な着磁が不可能
な小出力着磁機を用いた場合でも極めて容易にフルチャ
ージすることができ、高い磁束密度の磁石あるいは磁気
回路を簡単、安価に作製することができる。

以下、実施例によりこの発明の作用効果を一層明確化す
る。

（実施例）直径５５ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円盤状のネオジウム磁石
材料を、外径８５ｍｍ、内径５５ｍｍ、高さ４０ｍｍの
有底円筒状のヨークに固定し、第３図に示す内磁型磁気
回路１１を構成した。この磁気回路におけるギヤツブＧ
は１．２５ｍｍとした。

次に、磁石材料１２を固定した磁気回路１１を着磁機の
着磁コイル内に入れて着磁を行った。

なお着磁機は、第４図に示すように、上下に着磁コイル
Ｉ　３．１４を配し、各着磁コイル間に磁気回路１１を
挿入して着磁を行う直流形着磁機を用いた。この着磁機
の性能は次の通りである。

入力・・・交流２００■ 出ノノ電流・・・直流１５０Ａ出力電圧・・・２００■ 着磁コイル径・・・直径３２０ｍｍ発生磁界・・・５０ｍｍギャップにおいて１８００００
　ｅ着磁コイル巻数・・・上下コイル合計９８０回着磁
コイル抵抗・・・Ｒ＝０．８５Ω この着磁機の着磁コイル内に予めオーブン等加熱手段に
より磁気回路１１を加熱して配置しく熱容量が大きいの
ですぐには冷めない）、室温〜１２０℃までの個々の温
度で着磁し、それぞれの場合の磁気回路の磁束密度（ギ
ヤツブＧの磁束密度）を測定した。この結果を第５図に
示す。

第５図に示すように、着磁温度を５０℃としたものは、
室温で着磁したものに比べ、磁束密度が大幅に増加して
いる。更に着磁温度が１００℃のものは、着磁温度が５
０°Ｃのものよりも高い磁束密度を示した。

また、１００　’Ｃで着磁して作製した磁気回路の磁気
特性は、ギャップの磁束密度−１２８７０，３ｇａｕｓｓ（実測
値）漏れ係数−２，２１０５９（計算値）起磁力損失係数−１，０４２８１（計算値）パーミアン
ス係数−５，８１９２４（計算値）動作点磁束密度−９
７６２，７３ｇａｕｓｓ　（計算値）動作点減磁界−１
６７７，６６０ｅ　（計算値）であった。

「発明の効果」以上説明したように、この発明の磁石材料の着磁方法は
、磁石材料を着磁する際に、磁石材料を高温状態にして
保磁力を低下させた状態で着磁を行うようにしたので、
希土類コバルト磁石材料などの高保磁力磁石材料を、通
常では十分な着磁が不可能な比較的小出力の着磁機を用
い極めて容易にフルチャージすることができ、高い磁束
密度の磁石、あるいは磁気回路を簡単、安価に形成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を実施するに好適に使用される着磁
機の一例を示す概略構成図。第２図は、サマリウムコバルト磁石の温度と磁気特性の
関係を示すグラフ。第３図は、この発明の実施例において使用した磁気回路
を示す断面図。第４図は、この発明の実施例において使用した着磁機の
要部概略構成図。第５図は、この発明の実施例において作製した磁気回路
の着磁温度と磁束密度との関係を示すグラフである。１．１３．１４・・・着磁コイル１１・・・磁気回路

Claims

【特許請求の範囲】　磁石材料を着磁コイル内に配し、この着磁コイルに磁
気を生じさせて該磁石材料に着磁を行う着磁方法であっ
て、磁石材料を予め５０℃〜当該磁石のキュリー点以下の温
度に加熱して該磁石材料の保磁力を低下させた状態とし
、その状態で前記着磁を行い、その後室温状態に戻すよ
うにしたことを特徴とする磁石材料の着磁方法。