JPH05129128A - リング形状永久磁石およびその製造方法 - Google Patents
リング形状永久磁石およびその製造方法Info
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- JPH05129128A JPH05129128A JP3288190A JP28819091A JPH05129128A JP H05129128 A JPH05129128 A JP H05129128A JP 3288190 A JP3288190 A JP 3288190A JP 28819091 A JP28819091 A JP 28819091A JP H05129128 A JPH05129128 A JP H05129128A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高性能なラジアル異方性リング形状永久磁石
を得ることである。 【構成】 超急冷R-T-B系磁石であって、高性能なラジ
アル異方性リング形状永久磁石を得ることを、据込み加
工と後方押出し加工を組み合わせることにより達成せし
めた。肉厚は2mm以下、最大エネルギー積30MGOe以上で
ある。温間で据込み加工を行った成形体に後方押出し加
工を行う製造方法である。
を得ることである。 【構成】 超急冷R-T-B系磁石であって、高性能なラジ
アル異方性リング形状永久磁石を得ることを、据込み加
工と後方押出し加工を組み合わせることにより達成せし
めた。肉厚は2mm以下、最大エネルギー積30MGOe以上で
ある。温間で据込み加工を行った成形体に後方押出し加
工を行う製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＯＡ、ＦＡおよび外部磁
気記憶装置に使われるモーター用リング形状永久磁石お
よびその製造方法に関するものであり、その肉厚が2mm
以下の高エネルギー積かつラジアル異方性を有するリン
グ形状永久磁石およびその製造方法に関するものであ
る。
気記憶装置に使われるモーター用リング形状永久磁石お
よびその製造方法に関するものであり、その肉厚が2mm
以下の高エネルギー積かつラジアル異方性を有するリン
グ形状永久磁石およびその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ボイスコイル型リニアモータは
構造が簡単であり、しかも高速直線運動の動力源として
優れているので多くの用途に使用されている。とりわ
け、磁気ディスク装置においては、磁気ヘッドを磁気デ
ィスクの一つのトラック位置から他のトラック位置へ高
速かつ高精度で移動させる必要があるので、磁気ヘッド
の位置決め手段として他のモータよりもアクセスタイム
の短いボイスコイル型リニアモータが多用されている。
一般にボイスコイル型リニアモータは、円筒状外周ヨー
ク、センターヨーク、外周ヨーク内面に固着された永久
磁石および可動コイルから構成されている （特公昭50
-4241号、特開昭58-123361号）。モータ用永久磁石とし
ては、アルニコ磁石、フェライト磁石あるいは希土類コ
バルト磁石等が一般に使用されている。ボイスコイル型
リニアモータにおいては永久磁石の厚さが制限されて動
作点を高くとれない（磁気回路の構成によっても異なる
が、パーミアンス係数は一般に0.8〜3程度）ので、保磁
力の高いフェライト磁石あるいは希土類コバルト磁石を
用いる必要がある。特に、磁気ディスク装置の小型化お
よび高性能化にともなってボイスコイル型リニアモータ
にも同様な要求が生じ、希土類コバルト磁石が多用され
ている（特開昭56-74077号）。さらに最近では、ボイス
コイルモータのより一層の小型化および高性能化が要求
されるようになってきたのにともない、磁気空隙内に高
い磁束密度を得るために、希土類-鉄-ボロン(R-Fe-B)系
永久磁石（特公昭61-34242号）を用いたボイスコイル型
モータあるいはリニアモータが使用されるようになって
きた（特開昭61-210862号、特開昭61-266056号）。しか
るにR-Fe-B系永久磁石を用いてボイスコイル型リニアモ
ータの磁気回路を組み立てる場合、従来は多数個のアー
クセグメント状磁石を準備し、ついでこれらの磁石を接
着等の手法により円筒状外周ヨークの内周面に貼設して
円筒状磁石としていた。あるいは、粉末冶金的製法によ
り、直接リング状永久磁石を作製していた。また、近
年、磁性粉末から成形された素形材を押出し加工を行う
方法が提案されている（特開平2-196408号）。すなわ
ち、R-Fe-B系合金溶湯を超急冷法によって凝固し、薄帯
または薄片を得て粉砕しホットプレスした後、温間で塑
性加工して磁気異方性を付与した永久磁石がある。その
塑性加工方法には、据込み加工、押出し加工、圧延等が
考えられる。この様に超急冷薄片を用いた磁石を超急冷
R-Fe-B磁石と呼ぶが、その特徴として、塑性流動方向に
垂直な方向に異方性化されることが挙げられる。また、
焼結法によるR-Fe-B系磁石に比べて、含有酸素量が低減
でき、結晶粒径が小さいことにより、保磁力、エネルギ
ー積がともに良好な永久磁石が得られる。
構造が簡単であり、しかも高速直線運動の動力源として
優れているので多くの用途に使用されている。とりわ
け、磁気ディスク装置においては、磁気ヘッドを磁気デ
ィスクの一つのトラック位置から他のトラック位置へ高
速かつ高精度で移動させる必要があるので、磁気ヘッド
の位置決め手段として他のモータよりもアクセスタイム
の短いボイスコイル型リニアモータが多用されている。
一般にボイスコイル型リニアモータは、円筒状外周ヨー
ク、センターヨーク、外周ヨーク内面に固着された永久
磁石および可動コイルから構成されている （特公昭50
-4241号、特開昭58-123361号）。モータ用永久磁石とし
ては、アルニコ磁石、フェライト磁石あるいは希土類コ
バルト磁石等が一般に使用されている。ボイスコイル型
リニアモータにおいては永久磁石の厚さが制限されて動
作点を高くとれない（磁気回路の構成によっても異なる
が、パーミアンス係数は一般に0.8〜3程度）ので、保磁
力の高いフェライト磁石あるいは希土類コバルト磁石を
用いる必要がある。特に、磁気ディスク装置の小型化お
よび高性能化にともなってボイスコイル型リニアモータ
にも同様な要求が生じ、希土類コバルト磁石が多用され
ている（特開昭56-74077号）。さらに最近では、ボイス
コイルモータのより一層の小型化および高性能化が要求
されるようになってきたのにともない、磁気空隙内に高
い磁束密度を得るために、希土類-鉄-ボロン(R-Fe-B)系
永久磁石（特公昭61-34242号）を用いたボイスコイル型
モータあるいはリニアモータが使用されるようになって
きた（特開昭61-210862号、特開昭61-266056号）。しか
るにR-Fe-B系永久磁石を用いてボイスコイル型リニアモ
ータの磁気回路を組み立てる場合、従来は多数個のアー
クセグメント状磁石を準備し、ついでこれらの磁石を接
着等の手法により円筒状外周ヨークの内周面に貼設して
円筒状磁石としていた。あるいは、粉末冶金的製法によ
り、直接リング状永久磁石を作製していた。また、近
年、磁性粉末から成形された素形材を押出し加工を行う
方法が提案されている（特開平2-196408号）。すなわ
ち、R-Fe-B系合金溶湯を超急冷法によって凝固し、薄帯
または薄片を得て粉砕しホットプレスした後、温間で塑
性加工して磁気異方性を付与した永久磁石がある。その
塑性加工方法には、据込み加工、押出し加工、圧延等が
考えられる。この様に超急冷薄片を用いた磁石を超急冷
R-Fe-B磁石と呼ぶが、その特徴として、塑性流動方向に
垂直な方向に異方性化されることが挙げられる。また、
焼結法によるR-Fe-B系磁石に比べて、含有酸素量が低減
でき、結晶粒径が小さいことにより、保磁力、エネルギ
ー積がともに良好な永久磁石が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術において記述
した様にボイスコイル型リニアモータに使用される永久
磁石単体はアーク形状であり、リング形状にするために
は接着等の工程を要し、製作コストの増加を招く。また
複数個に分割されたアークセグメントの接着部分にはあ
る程度の継ぎ目が生じてしまいギャップ部の位置によっ
て磁束密度にバラツキが生じ、可動コイルの駆動性能が
悪くなる。粉末冶金的な手法により作製されたリング形
状磁石においては、上記問題点は解決されるが、永久磁
石応用品の小型化に伴い肉厚が薄く、かつ高性能なリン
グ形状磁石が要求される。しかしながら、粉末冶金的手
法を用いた場合、肉厚を２ｍｍ以下に薄くすることは、
金型への粉末の充填を困難にする。さらにリングの高さ
が肉厚の３倍（６ｍｍ）以上の高さになると、圧密成形
時に粉体内への圧力伝達が不均一になり、リングの高さ
方向に密度勾配を生じる。それがため、磁化後の磁気特
性が不均一になる。また密圧成形時の圧力伝達が均なこ
とにより、密度が上がらず、２ｍｍ以上のリング磁石に
比べ最大エネルギー積が低下するなどの欠点がある。し
かも、上記手法で高磁気材料と言われるＳｍ−Ｃｏ系材
料を用いて２ｍｍ以上のリングを成形しても最大エネル
ギー積が低下するなどの欠点がある。しかも、上記手法
で高磁気材料と言われるＳｍ−Ｃｏ系材料を用いて２ｍ
ｍ以上のリングを成形しても最大エネルギー積が３０Ｍ
ＧＯｅに達する物は得られていない。また、本発明の対
象材料であるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系材料を用いた押出し加工
においても、従来の一方向のみの押出し加工法を用いる
とリングの内周と外周とでは塑性ひずみに大きな勾配を
生じ、これが原因でリング形状磁石の径方向における磁
気特性が不均一になり、その結果として肉厚２ｍｍ以下
の薄肉リング磁石においては、最大エネルギー積が３０
ＭＧＯｅ以上の高性能磁石が得られないという問題があ
った。
した様にボイスコイル型リニアモータに使用される永久
磁石単体はアーク形状であり、リング形状にするために
は接着等の工程を要し、製作コストの増加を招く。また
複数個に分割されたアークセグメントの接着部分にはあ
る程度の継ぎ目が生じてしまいギャップ部の位置によっ
て磁束密度にバラツキが生じ、可動コイルの駆動性能が
悪くなる。粉末冶金的な手法により作製されたリング形
状磁石においては、上記問題点は解決されるが、永久磁
石応用品の小型化に伴い肉厚が薄く、かつ高性能なリン
グ形状磁石が要求される。しかしながら、粉末冶金的手
法を用いた場合、肉厚を２ｍｍ以下に薄くすることは、
金型への粉末の充填を困難にする。さらにリングの高さ
が肉厚の３倍（６ｍｍ）以上の高さになると、圧密成形
時に粉体内への圧力伝達が不均一になり、リングの高さ
方向に密度勾配を生じる。それがため、磁化後の磁気特
性が不均一になる。また密圧成形時の圧力伝達が均なこ
とにより、密度が上がらず、２ｍｍ以上のリング磁石に
比べ最大エネルギー積が低下するなどの欠点がある。し
かも、上記手法で高磁気材料と言われるＳｍ−Ｃｏ系材
料を用いて２ｍｍ以上のリングを成形しても最大エネル
ギー積が低下するなどの欠点がある。しかも、上記手法
で高磁気材料と言われるＳｍ−Ｃｏ系材料を用いて２ｍ
ｍ以上のリングを成形しても最大エネルギー積が３０Ｍ
ＧＯｅに達する物は得られていない。また、本発明の対
象材料であるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系材料を用いた押出し加工
においても、従来の一方向のみの押出し加工法を用いる
とリングの内周と外周とでは塑性ひずみに大きな勾配を
生じ、これが原因でリング形状磁石の径方向における磁
気特性が不均一になり、その結果として肉厚２ｍｍ以下
の薄肉リング磁石においては、最大エネルギー積が３０
ＭＧＯｅ以上の高性能磁石が得られないという問題があ
った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、肉厚2mm以
下、最大エネルギー積30MGOe以上でかつラジアル異方性
を有することを特徴とするリング形状永久磁石、および
その製造方法である。本発明によって、従来アーク形状
永久磁石が使用されていた小型・高性能な永久磁石応用
品に適用できるラジアル異方性リング形状永久磁石を据
込み加工および後方押出し加工を組み合わせることによ
り製造することが可能となる。本発明に係る永久磁石
は、出発原料として、遷移金属Tを主成分とし、イット
リウムを含む希土類元素Rおよび硼素Bを主成分とする溶
湯を急冷凝固した薄片を用いる。その薄片組成は、温間
加工性の面から望ましくはR量13.2から15at%であり、B
量は5から8at%、残部を鉄を主体とする遷移金属からな
る。また、磁気特性を向上させる元素としてCo,Ga,In,S
n,C等が添加される。また、本発明における温間加工で
は、その加工温度は700℃以上が望ましい。なぜなら、7
00℃以下の加工温度においては、Rリッチな第２相が十
分に液相とならず、異方性化を付与するための塑性流動
が起こりにくくなり、高い磁気特性が得られない。また
加工中に割れを発生しニアネットな製品が得られない。
下、最大エネルギー積30MGOe以上でかつラジアル異方性
を有することを特徴とするリング形状永久磁石、および
その製造方法である。本発明によって、従来アーク形状
永久磁石が使用されていた小型・高性能な永久磁石応用
品に適用できるラジアル異方性リング形状永久磁石を据
込み加工および後方押出し加工を組み合わせることによ
り製造することが可能となる。本発明に係る永久磁石
は、出発原料として、遷移金属Tを主成分とし、イット
リウムを含む希土類元素Rおよび硼素Bを主成分とする溶
湯を急冷凝固した薄片を用いる。その薄片組成は、温間
加工性の面から望ましくはR量13.2から15at%であり、B
量は5から8at%、残部を鉄を主体とする遷移金属からな
る。また、磁気特性を向上させる元素としてCo,Ga,In,S
n,C等が添加される。また、本発明における温間加工で
は、その加工温度は700℃以上が望ましい。なぜなら、7
00℃以下の加工温度においては、Rリッチな第２相が十
分に液相とならず、異方性化を付与するための塑性流動
が起こりにくくなり、高い磁気特性が得られない。また
加工中に割れを発生しニアネットな製品が得られない。
【０００５】
【作用】据込み加工においては、据込み方向に異方性が
付与され、その異方性化度は、据込み前とその後の被加
工物の高さで規定した加工率の増大にともない向上し、
最大エネルギー積320KJ/m3(40MGOe)以上の磁気特性を有
する永久磁石が得られる。しかしながら、この据込み加
工では形状的な制約によりラジアル異方性のリング形状
磁石は得られない。一方、押出し加工においては、前方
押出し加工と後方押出し加工の２つの方法が考えられ、
前者の製法においては、前方押出し加工と後方押出し加
工の２つの方法が考えられ、前者の製法によるよりも後
者の製法により得られるリング形状永久磁石の方が、異
方性化度は高いが据込み加工によって作製される磁石よ
りは小さい。発明者らは検討の結果、あらかじめ据込み
加工によりある程度異方性化した素形材を、さらに後方
押出し加工により異方性化度を高めるとともに、リング
形状に成形する加工方案の適用により到達した。後方押
出し加工においては据込み加工により異方性化した方向
を乱すことなく塑性流動が起こり、高性能なリング形状
磁石が得られた。
付与され、その異方性化度は、据込み前とその後の被加
工物の高さで規定した加工率の増大にともない向上し、
最大エネルギー積320KJ/m3(40MGOe)以上の磁気特性を有
する永久磁石が得られる。しかしながら、この据込み加
工では形状的な制約によりラジアル異方性のリング形状
磁石は得られない。一方、押出し加工においては、前方
押出し加工と後方押出し加工の２つの方法が考えられ、
前者の製法においては、前方押出し加工と後方押出し加
工の２つの方法が考えられ、前者の製法によるよりも後
者の製法により得られるリング形状永久磁石の方が、異
方性化度は高いが据込み加工によって作製される磁石よ
りは小さい。発明者らは検討の結果、あらかじめ据込み
加工によりある程度異方性化した素形材を、さらに後方
押出し加工により異方性化度を高めるとともに、リング
形状に成形する加工方案の適用により到達した。後方押
出し加工においては据込み加工により異方性化した方向
を乱すことなく塑性流動が起こり、高性能なリング形状
磁石が得られた。
【０００６】
【実施例】（実施例１）Nd14.8FebalCo7.5B6Ga0.75なる
組成の超急冷薄片を500μm以下に粉砕した。得られた粉
末を成形圧6トン/cm2で磁場を印加せずに金型成形をし
て密度5.7g/ccで種々の直径と高さを持つ円板状の成形
体を作製した。得られた成形体にBNスプレを吹き付け、
700℃,2トン/cm2の圧力でホットプレスし、密度7.55g/c
cと高密度で種々の直径と高さを有する圧密体を得た。
表１に圧密体の直径と高さを示す。次いで高密度化され
た成形体を更に700℃でそれぞれ加工率10,20,30,40,50%
まで据込み加工を行い直径30mm,高さ10mmの後方押出し
用素形材を得た（ここでいう加工率は、据込み前の高さ
と据込み後の高さの差を据込み前の高さで割った値に10
0を乗じた値）。この後方押出し用素形材1aを図１で表
される後方押出し用ダイス内に設置した。ポンチ形状は
先端テーパ状である。次いで図２の様に、720℃で後方
押出し加工を行い、外径30mm,内径26mm,高さ40mmのリン
グ形状磁石が採取できるように加工した。得られた磁石
の長手方向中央部から、1.5×1.5×1.5mmの試料を切り
出してVSM（振動試料型磁力計）により磁気測定をし
た。また（比較例１）として、直径30mm,高さ10mmの圧
密体（すなわち据込み加工率0%であり、従来の後方押出
し加工となる。）を用いて後方押出し加工を行った。そ
の結果を表１にまとめた。表１にみられる様に本発明に
よるリング形状磁石は、最大エネルギー積30MGOe以上で
あり、比較例では28MGOe程度にとどまっている。これ
は、本発明においては押出し加工の前段として行う据込
み加工によりある程度異方性化しているため、従来の押
出し加工に比べて、最終的に高い異方性化度が付与され
ることを示唆している。
組成の超急冷薄片を500μm以下に粉砕した。得られた粉
末を成形圧6トン/cm2で磁場を印加せずに金型成形をし
て密度5.7g/ccで種々の直径と高さを持つ円板状の成形
体を作製した。得られた成形体にBNスプレを吹き付け、
700℃,2トン/cm2の圧力でホットプレスし、密度7.55g/c
cと高密度で種々の直径と高さを有する圧密体を得た。
表１に圧密体の直径と高さを示す。次いで高密度化され
た成形体を更に700℃でそれぞれ加工率10,20,30,40,50%
まで据込み加工を行い直径30mm,高さ10mmの後方押出し
用素形材を得た（ここでいう加工率は、据込み前の高さ
と据込み後の高さの差を据込み前の高さで割った値に10
0を乗じた値）。この後方押出し用素形材1aを図１で表
される後方押出し用ダイス内に設置した。ポンチ形状は
先端テーパ状である。次いで図２の様に、720℃で後方
押出し加工を行い、外径30mm,内径26mm,高さ40mmのリン
グ形状磁石が採取できるように加工した。得られた磁石
の長手方向中央部から、1.5×1.5×1.5mmの試料を切り
出してVSM（振動試料型磁力計）により磁気測定をし
た。また（比較例１）として、直径30mm,高さ10mmの圧
密体（すなわち据込み加工率0%であり、従来の後方押出
し加工となる。）を用いて後方押出し加工を行った。そ
の結果を表１にまとめた。表１にみられる様に本発明に
よるリング形状磁石は、最大エネルギー積30MGOe以上で
あり、比較例では28MGOe程度にとどまっている。これ
は、本発明においては押出し加工の前段として行う据込
み加工によりある程度異方性化しているため、従来の押
出し加工に比べて、最終的に高い異方性化度が付与され
ることを示唆している。
【０００７】（実施例２）実施例２（ 次に、実施例１
において得られた、肉厚2mmのラジアル異方性を有する
リング形状磁石をより実用的観点から評価するために、
ボイスコイル型リニアモータに使用される円筒状のヨー
クに組み込み、ギャップ磁束密度(Bg)を測定した。図３
にその実用状況を示した。図３において、5は円筒状の
外周ヨーク、6は後部ヨーク、7はセンターヨーク（図で
は中実であるが、磁気回路的に磁束のパスとして充分で
あれば中空であってもよい）であり、いずれも軟鉄等の
高飽和磁化を有する強磁性材料により形成される。外周
ヨーク5に続く磁路として後部ヨーク6が固着され、後部
ヨーク6が中央に、外周ヨーク5と同心にセンターヨーク
7が固着されている。外周ヨーク5の内面には、R-Fe-B系
永久磁石で半径方向に異方性を有する一体の円筒状磁石
IC（従来はアーク形状をはり合わせて円筒を形成してい
た）が固着されている。この円筒状磁石はBgの円周方向
のバラツキを防ぐために、少なくとも円周方向において
は継目がないことが好ましい。また、円筒状磁石1cの表
面であって外周ヨークと接触していない部分にはCu,Al
あるいはこれらの合金等の非磁性かつ導電性材料からな
る保護部材8が被着されている。センターヨーク7と円筒
状磁石ICとの間には磁気ギャップ9が形成されている。
磁気ギャップ9内には、磁気ヘッドを支持するキャリッ
ジ（図示せず）に接続されたボイスコイル10が配置され
ている。ボイスコイル10は、プラスチック等の絶縁材料
からなるボビン11にコイル12が巻かれて形成されてい
る。このような構成のボイスコイル型リニアモータにお
いては、ボイスコイル10のコイル12に電流を流すと、円
筒状磁石1cにより生ずる磁束（図中破線で示す）と電流
とが直交するのでフレミングの左手の法則に基づいて、
ボイスコイル10は直線運動を行う。運動の向きは電流の
向きを反転することにより変えられるのでボイスコイル
10の前進または後退が可能となる。本発明においては、
起磁力発生用永久磁石として、R-Fe-B系磁石であってラ
ジアル異方性を有する高エネルギー積なリング形状磁石
を用いるので、Bgを高くすることができるとともにモー
タの組立工数を従来よりも大幅に低減することができ
る。特に、本発明においては、円周方向に継目のない一
体のリング形状磁石を用いるので、磁気ギャップ部の磁
束密度が円周方向で安定しており、その結果、可動コイ
ルの駆動性能を従来よりも大幅に向上することができ
る。この磁気回路を用いて、本発明のラジアル異方性リ
ング形状磁石を評価した。また、比較例として、アーク
形状磁石をはり合わせたアークセグメントを用いたとき
（比較例３）、および従来の後方押出しにより作製した
リング形状磁石を用いたとき（比較例）についても測定
した、その結果を表２に示した。表２に示した様に、本
発明により得られたリング形状磁石を用いることにより
Bgは非常に高く均一になる。
において得られた、肉厚2mmのラジアル異方性を有する
リング形状磁石をより実用的観点から評価するために、
ボイスコイル型リニアモータに使用される円筒状のヨー
クに組み込み、ギャップ磁束密度(Bg)を測定した。図３
にその実用状況を示した。図３において、5は円筒状の
外周ヨーク、6は後部ヨーク、7はセンターヨーク（図で
は中実であるが、磁気回路的に磁束のパスとして充分で
あれば中空であってもよい）であり、いずれも軟鉄等の
高飽和磁化を有する強磁性材料により形成される。外周
ヨーク5に続く磁路として後部ヨーク6が固着され、後部
ヨーク6が中央に、外周ヨーク5と同心にセンターヨーク
7が固着されている。外周ヨーク5の内面には、R-Fe-B系
永久磁石で半径方向に異方性を有する一体の円筒状磁石
IC（従来はアーク形状をはり合わせて円筒を形成してい
た）が固着されている。この円筒状磁石はBgの円周方向
のバラツキを防ぐために、少なくとも円周方向において
は継目がないことが好ましい。また、円筒状磁石1cの表
面であって外周ヨークと接触していない部分にはCu,Al
あるいはこれらの合金等の非磁性かつ導電性材料からな
る保護部材8が被着されている。センターヨーク7と円筒
状磁石ICとの間には磁気ギャップ9が形成されている。
磁気ギャップ9内には、磁気ヘッドを支持するキャリッ
ジ（図示せず）に接続されたボイスコイル10が配置され
ている。ボイスコイル10は、プラスチック等の絶縁材料
からなるボビン11にコイル12が巻かれて形成されてい
る。このような構成のボイスコイル型リニアモータにお
いては、ボイスコイル10のコイル12に電流を流すと、円
筒状磁石1cにより生ずる磁束（図中破線で示す）と電流
とが直交するのでフレミングの左手の法則に基づいて、
ボイスコイル10は直線運動を行う。運動の向きは電流の
向きを反転することにより変えられるのでボイスコイル
10の前進または後退が可能となる。本発明においては、
起磁力発生用永久磁石として、R-Fe-B系磁石であってラ
ジアル異方性を有する高エネルギー積なリング形状磁石
を用いるので、Bgを高くすることができるとともにモー
タの組立工数を従来よりも大幅に低減することができ
る。特に、本発明においては、円周方向に継目のない一
体のリング形状磁石を用いるので、磁気ギャップ部の磁
束密度が円周方向で安定しており、その結果、可動コイ
ルの駆動性能を従来よりも大幅に向上することができ
る。この磁気回路を用いて、本発明のラジアル異方性リ
ング形状磁石を評価した。また、比較例として、アーク
形状磁石をはり合わせたアークセグメントを用いたとき
（比較例３）、および従来の後方押出しにより作製した
リング形状磁石を用いたとき（比較例）についても測定
した、その結果を表２に示した。表２に示した様に、本
発明により得られたリング形状磁石を用いることにより
Bgは非常に高く均一になる。
【表１】
【表２】
【０００８】（実施例３）実施例２で用いた磁気回路を
用いて、ボイスコイル型リニアモータを作製し、その性
能を評価した。その結果を表２に示す。表２に示される
様に、本発明のリング形状磁石は、その磁気特性の高性
能化により、推力が大きく、アクセスタイムが短く、高
性能であることがわかる。以上、ボイスコイル型リニア
モータについて実施例を記述したが、本発明によるリン
グ形状磁石は他のモータのステータや、ロータにも応用
することが出来、高性能が得られることは言うまでもな
い。
用いて、ボイスコイル型リニアモータを作製し、その性
能を評価した。その結果を表２に示す。表２に示される
様に、本発明のリング形状磁石は、その磁気特性の高性
能化により、推力が大きく、アクセスタイムが短く、高
性能であることがわかる。以上、ボイスコイル型リニア
モータについて実施例を記述したが、本発明によるリン
グ形状磁石は他のモータのステータや、ロータにも応用
することが出来、高性能が得られることは言うまでもな
い。
【０００９】（実施例４）次に本発明のリング形状磁石
をロータに応用した例を示す。このとき、着磁は図５の
様に４極着磁を行った。比較例としては（実施例２）と
同様に、アークセグメントを用いた場合（比較例５）、
従来の後方押出しにより作製したリング形状磁石を用い
た場合（比較例６）について示した。応用結果を図６に
示す。図６から明かなように本発明のリング形状磁石は
Bgの絶対値は高くかつ正弦波を描きロータの動きもなめ
らかになることが期待できる。比較例５においては、Bg
=0からの立ち上がりが悪くロータの動きにむらがあり、
比較例６においてはBgの絶対値が小さく回転トルクが小
さい。
をロータに応用した例を示す。このとき、着磁は図５の
様に４極着磁を行った。比較例としては（実施例２）と
同様に、アークセグメントを用いた場合（比較例５）、
従来の後方押出しにより作製したリング形状磁石を用い
た場合（比較例６）について示した。応用結果を図６に
示す。図６から明かなように本発明のリング形状磁石は
Bgの絶対値は高くかつ正弦波を描きロータの動きもなめ
らかになることが期待できる。比較例５においては、Bg
=0からの立ち上がりが悪くロータの動きにむらがあり、
比較例６においてはBgの絶対値が小さく回転トルクが小
さい。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、従来不十分であった、
R-Fe-B系磁石の異方性化度を大幅に向上し、さらには高
い磁気特性を有するラジアル異方性のリング形状磁石が
得られるため、各種永久磁石応用品の性能を著しく向上
させることができる。
R-Fe-B系磁石の異方性化度を大幅に向上し、さらには高
い磁気特性を有するラジアル異方性のリング形状磁石が
得られるため、各種永久磁石応用品の性能を著しく向上
させることができる。
【図１】据込み加工した素形材が後方押出し用金型にセ
ットされた図である。
ットされた図である。
【図２】後方押出し加工によりリング形状磁石を作製し
ている様子を示す図である。
ている様子を示す図である。
【図３】ボイスコイルモータの概念図である。
【図４】ボイスコイルモータ用リング形状磁石を示す図
である。
である。
【図５】リング形状磁石を４極着磁した様子を示す図で
ある。
ある。
【図６】４極着磁したリング形状磁石をロータに応用し
たときのBg波形図である。
たときのBg波形図である。
１ａ 据込み磁石 １ｂ 押出し加工磁石 １ｃ リング形状磁石 ２ ポンチ ３ ダイス ５ 外周ヨーク ６ 後部ヨーク ７ センターヨーク ８ 保護部材 ９ 磁気磁気ギャップ １０ ボイスコイル １１ ボビン １２ コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｆ 1/08 Ａ 7371−5Ｅ (72)発明者 徳永 雅亮 埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地日立金属株式 会社磁性材料研究所内 (72)発明者 兼頭 修身 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 岩村 亮二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 肉厚2mm以下、最大エネルギー積30MGOe
以上でかつラジアル異方性を有することを特徴とするリ
ング形状永久磁石。 - 【請求項２】 請求項１のリング形状永久磁石が温間加
工されていることを特徴とするリング形状永久磁石の製
造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の温間加工において、素形
材に据込み加工を行った成形体に後方押出し加工を行う
ことを特徴とするリング形状永久磁石の製造方法。 - 【請求項４】 後方押出し被加工物の径が後方押出し用
ダイスの径より小さいことを特徴とする請求項３に記載
のリング形状永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3288190A JPH05129128A (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | リング形状永久磁石およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3288190A JPH05129128A (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | リング形状永久磁石およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129128A true JPH05129128A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=17726980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3288190A Pending JPH05129128A (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | リング形状永久磁石およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05129128A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014065188A1 (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | トヨタ自動車株式会社 | 希土類磁石の製造方法 |
-
1991
- 1991-11-05 JP JP3288190A patent/JPH05129128A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014065188A1 (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | トヨタ自動車株式会社 | 希土類磁石の製造方法 |
| JP2014103386A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-06-05 | Toyota Motor Corp | 希土類磁石の製造方法 |
| US20150287530A1 (en) * | 2012-10-23 | 2015-10-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rare-earth magnet production method |
| US9905362B2 (en) | 2012-10-23 | 2018-02-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rare-earth magnet production method |
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