JPH06260356A - 移送一体成形磁気回路の製造方法 - Google Patents
移送一体成形磁気回路の製造方法Info
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- JPH06260356A JPH06260356A JP5043497A JP4349793A JPH06260356A JP H06260356 A JPH06260356 A JP H06260356A JP 5043497 A JP5043497 A JP 5043497A JP 4349793 A JP4349793 A JP 4349793A JP H06260356 A JPH06260356 A JP H06260356A
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- Japan
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- rare earth
- magnetic circuit
- magnetic
- earth magnet
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- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 交流サーボモータに使用されるようなラジア
ルタイプの磁石回転子に好適な磁気回路において、磁石
特性と経済性との整合性において有利な形状である（Ｂ
Ｈ）ｍａｘ〜４０ＭＧＯｅ板状希土類磁石群を、ソフト
磁性部材と交互に円周方向に空隙なく並設する磁気回路
を製造する方法を提供する。。 【構成】 結合剤成分を含むソフト磁性圧粉体の移送と
再圧縮で希土類磁石群を当該圧粉体と交互に空隙なく、
円周方向へ一体的に並設する磁気回路を形成したのち、
結合剤成分を熱重合する。その際、外面部位に環状の非
磁性部材を配置し一体的な磁気回路を形成すれば、予め
磁化した希土類磁石群の使用も可能となるばかりか高度
な寸法精度や機械特性を確保し、部材の組み込み作業の
頻雑さを改善することができるので交流サーボモータの
ラジアルタイプ磁石回転子として好適である。
ルタイプの磁石回転子に好適な磁気回路において、磁石
特性と経済性との整合性において有利な形状である（Ｂ
Ｈ）ｍａｘ〜４０ＭＧＯｅ板状希土類磁石群を、ソフト
磁性部材と交互に円周方向に空隙なく並設する磁気回路
を製造する方法を提供する。。 【構成】 結合剤成分を含むソフト磁性圧粉体の移送と
再圧縮で希土類磁石群を当該圧粉体と交互に空隙なく、
円周方向へ一体的に並設する磁気回路を形成したのち、
結合剤成分を熱重合する。その際、外面部位に環状の非
磁性部材を配置し一体的な磁気回路を形成すれば、予め
磁化した希土類磁石群の使用も可能となるばかりか高度
な寸法精度や機械特性を確保し、部材の組み込み作業の
頻雑さを改善することができるので交流サーボモータの
ラジアルタイプ磁石回転子として好適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はソフト磁性体と希土類磁
石群を主要部材として構成される磁気回路において結合
剤を含むソフト磁性圧粉体の移送と再圧縮により、ソフ
ト磁性成形体と希土類磁石群との一体的磁気回路を形成
する製造方法に関する。この磁気回路は例えば交流サー
ボモータのラジアルタイプ磁石回転子に使用される。
石群を主要部材として構成される磁気回路において結合
剤を含むソフト磁性圧粉体の移送と再圧縮により、ソフ
ト磁性成形体と希土類磁石群との一体的磁気回路を形成
する製造方法に関する。この磁気回路は例えば交流サー
ボモータのラジアルタイプ磁石回転子に使用される。
【０００２】
【従来の技術】ところで交流サーボモータの諸性能は磁
石回転子の磁石特性と、その磁気回路の構成に負うとこ
ろが大きい。
石回転子の磁石特性と、その磁気回路の構成に負うとこ
ろが大きい。
【０００３】先ず磁石回転子の磁石特性は交流サーボモ
ータの減磁耐力，出力，効率，小型軽量化などに直接関
わるもので高い保磁力と残留磁化特性とを兼ね備えた希
土類磁石が多用されている。多用される理由は、高保磁
力であることが減磁界に対する減磁耐力を増し、高残留
磁化であることが出力向上や小型軽量化に有効だからで
ある。
ータの減磁耐力，出力，効率，小型軽量化などに直接関
わるもので高い保磁力と残留磁化特性とを兼ね備えた希
土類磁石が多用されている。多用される理由は、高保磁
力であることが減磁界に対する減磁耐力を増し、高残留
磁化であることが出力向上や小型軽量化に有効だからで
ある。
【０００４】一方、磁気回路の構成としては磁気回路へ
の部材の組み込み作業性や磁気抵抗の減少のため、磁石
およびソフト磁性部材などの寸法精度特性と機械特性と
が高水準で整合していることが求められる。
の部材の組み込み作業性や磁気抵抗の減少のため、磁石
およびソフト磁性部材などの寸法精度特性と機械特性と
が高水準で整合していることが求められる。
【０００５】以上のことから、一般に環状の希土類磁石
と積層電磁鋼板とで磁気回路を構成したものがラジアル
タイプ磁石回転子として交流サーボモータに使用され
る。
と積層電磁鋼板とで磁気回路を構成したものがラジアル
タイプ磁石回転子として交流サーボモータに使用され
る。
【０００６】ここで、希土類磁石の好適な材質はJ.F.He
rbestらの"Rare earth-Iron-BoronMaterials;A New Era
in Permanent Magnets" Ann.Rev.Sci. Vol 16 p467〜
485(1986)などに記載されている希土類元素（Ｎｄ／Ｐ
ｒ）と遷移金属元素（Ｆｅ／Ｃｏ）とＢとを２：１４：
１に近い割合で含む合金を主成分とし、温間加工した異
方性希土類−鉄系急冷磁石、または異方性希土類−鉄系
常圧焼結磁石である。これらの希土類磁石は加工段階で
磁化容易方向を特定方向に揃える配向を必要とするが、
数mm程度の板状であれば、厚さ方向で最大エネルギー積
（ＢＨ）ｍａｘ〜４０ＭＧＯｅの磁石特性が容易に得ら
れる。
rbestらの"Rare earth-Iron-BoronMaterials;A New Era
in Permanent Magnets" Ann.Rev.Sci. Vol 16 p467〜
485(1986)などに記載されている希土類元素（Ｎｄ／Ｐ
ｒ）と遷移金属元素（Ｆｅ／Ｃｏ）とＢとを２：１４：
１に近い割合で含む合金を主成分とし、温間加工した異
方性希土類−鉄系急冷磁石、または異方性希土類−鉄系
常圧焼結磁石である。これらの希土類磁石は加工段階で
磁化容易方向を特定方向に揃える配向を必要とするが、
数mm程度の板状であれば、厚さ方向で最大エネルギー積
（ＢＨ）ｍａｘ〜４０ＭＧＯｅの磁石特性が容易に得ら
れる。
【０００７】しかし、希土類磁石を環状に形成し磁化容
易方向をラジアル方向とする場合、例えばY.Kasaiの "M
Q1,2&3 Magnets Applied to Motors and Actuators"Pol
ymer-Bonded Magnets '92 intertech conferences.(199
2)に記載されているように環状形状によって磁石特性が
影響され、且つ高いものでも（ＢＨ）ｍａｘ≦３５ＭＧ
Ｏｅと低下する。これは希土類磁石が本質的に難加工性
だからであり、歩留まりを含めた加工性を加味した場合
の経済性を考慮すれば環状形状は板状と比較して磁石特
性と経済性との整合性に乏しい。
易方向をラジアル方向とする場合、例えばY.Kasaiの "M
Q1,2&3 Magnets Applied to Motors and Actuators"Pol
ymer-Bonded Magnets '92 intertech conferences.(199
2)に記載されているように環状形状によって磁石特性が
影響され、且つ高いものでも（ＢＨ）ｍａｘ≦３５ＭＧ
Ｏｅと低下する。これは希土類磁石が本質的に難加工性
だからであり、歩留まりを含めた加工性を加味した場合
の経済性を考慮すれば環状形状は板状と比較して磁石特
性と経済性との整合性に乏しい。
【０００８】なお、例えば特開平４−２５５４３９号公
報に記載されているような板状の希土類磁石を積層電磁
鋼板と交互に円周方向に並設することでもラジアルタイ
プ磁石回転子となることが知られている。この方式によ
れば希土類磁石の形状による磁石特性の影響を減じるこ
とが可能で、（ＢＨ）ｍａｘ〜４０ＭＧＯｅの希土類磁
石を磁気回路構成部材として使用することができる。し
かし部品点数の多さから磁気回路構成部材としての高度
な寸法精度や機械特性の確保が困難であり、空隙なき磁
気回路を構成することができず、更には部材の組み込み
作業も頻雑となる。
報に記載されているような板状の希土類磁石を積層電磁
鋼板と交互に円周方向に並設することでもラジアルタイ
プ磁石回転子となることが知られている。この方式によ
れば希土類磁石の形状による磁石特性の影響を減じるこ
とが可能で、（ＢＨ）ｍａｘ〜４０ＭＧＯｅの希土類磁
石を磁気回路構成部材として使用することができる。し
かし部品点数の多さから磁気回路構成部材としての高度
な寸法精度や機械特性の確保が困難であり、空隙なき磁
気回路を構成することができず、更には部材の組み込み
作業も頻雑となる。
【０００９】一方、希土類磁石とソフト磁性部材の磁気
回路構成に関しては、希土類磁石を積層電磁鋼板に空隙
なく配置する方法が開示されている。例えば特開昭６３
−９８１０８号公報では積層電磁鋼板の磁石スロット内
面で結合剤を含む希土類磁石粉体を圧縮し、希土類磁石
を積層電磁鋼板と一体的に形成するものである。また米
国特許第４，９８１，６３５号明細書には積層電磁鋼板
の外周面で結合剤を含む希土類磁石粉体を圧縮し、希土
類磁石を積層電磁鋼板と一体的に形成するものが記載さ
れている。しかしそれらは熱重合性樹脂組成物を主成分
とする結合剤を内在する希土類磁石であるため残留磁化
が低下し（ＢＨ）ｍａｘ≦１０ＭＧＯｅに過ぎなく交流
サーボモータの出力向上や小型軽量化に適さない。
回路構成に関しては、希土類磁石を積層電磁鋼板に空隙
なく配置する方法が開示されている。例えば特開昭６３
−９８１０８号公報では積層電磁鋼板の磁石スロット内
面で結合剤を含む希土類磁石粉体を圧縮し、希土類磁石
を積層電磁鋼板と一体的に形成するものである。また米
国特許第４，９８１，６３５号明細書には積層電磁鋼板
の外周面で結合剤を含む希土類磁石粉体を圧縮し、希土
類磁石を積層電磁鋼板と一体的に形成するものが記載さ
れている。しかしそれらは熱重合性樹脂組成物を主成分
とする結合剤を内在する希土類磁石であるため残留磁化
が低下し（ＢＨ）ｍａｘ≦１０ＭＧＯｅに過ぎなく交流
サーボモータの出力向上や小型軽量化に適さない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記、従来技術をまと
めると下記３点にまとめられる。
めると下記３点にまとめられる。
【００１１】（１）（ＢＨ）ｍａｘに代表される磁石特
性と経済性との整合性を環状形状と板状の希土類磁石で
比較すると板状が有利である。しかし、一般に交流サー
ボモータの磁石回転子の磁気回路構成部材としては磁石
特性と経済性との整合性に乏しい環状の（ＢＨ）ｍａｘ
≦３５ＭＧＯｅ希土類磁石が使用される。
性と経済性との整合性を環状形状と板状の希土類磁石で
比較すると板状が有利である。しかし、一般に交流サー
ボモータの磁石回転子の磁気回路構成部材としては磁石
特性と経済性との整合性に乏しい環状の（ＢＨ）ｍａｘ
≦３５ＭＧＯｅ希土類磁石が使用される。
【００１２】（２）この理由は板状の（ＢＨ）ｍａｘ〜
４０ＭＧＯｅ希土類磁石を積層電磁鋼板などのソフト磁
性部材と交互に円周方向に並設する磁気回路構成でラジ
アルタイプの磁石回転子が得られるものの、部品点数の
多さから磁気回路構成部材として、高度な寸法精度や機
械特性の確保が困難で空隙なき磁気回路を構成すること
ができず、部材の組み込み作業も頻雑となるからであ
る。
４０ＭＧＯｅ希土類磁石を積層電磁鋼板などのソフト磁
性部材と交互に円周方向に並設する磁気回路構成でラジ
アルタイプの磁石回転子が得られるものの、部品点数の
多さから磁気回路構成部材として、高度な寸法精度や機
械特性の確保が困難で空隙なき磁気回路を構成すること
ができず、部材の組み込み作業も頻雑となるからであ
る。
【００１３】（３）一方、望ましい磁気回路構成は希土
類磁石と積層電磁鋼板などのソフト磁性部材を空隙なく
配置することにある。しかし従来技術では結合剤を内在
する希土類磁石を使用するため残留磁化が低下し（Ｂ
Ｈ）ｍａｘ≦１０ＭＧＯｅに過ぎない。このため交流サ
ーボモータの出力向上や小型軽量化への効果は期待でき
ない。
類磁石と積層電磁鋼板などのソフト磁性部材を空隙なく
配置することにある。しかし従来技術では結合剤を内在
する希土類磁石を使用するため残留磁化が低下し（Ｂ
Ｈ）ｍａｘ≦１０ＭＧＯｅに過ぎない。このため交流サ
ーボモータの出力向上や小型軽量化への効果は期待でき
ない。
【００１４】以上のように磁石特性と経済性との整合性
において有利な（ＢＨ）ｍａｘ〜４０ＭＧＯｅ板状希土
類磁石群を、ソフト磁性部材と交互に円周方向に空隙な
く並設する磁気回路構成で、高度な寸法精度や機械特性
を確保し、部材の組み込み作業の頻雑さを改善する新技
術が望まれる。
において有利な（ＢＨ）ｍａｘ〜４０ＭＧＯｅ板状希土
類磁石群を、ソフト磁性部材と交互に円周方向に空隙な
く並設する磁気回路構成で、高度な寸法精度や機械特性
を確保し、部材の組み込み作業の頻雑さを改善する新技
術が望まれる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、結合剤成分を
含むソフト磁性圧粉体の移送と再圧縮で希土類磁石群
を、当該圧粉体と交互に空隙なく、円周方向へ一体的に
並設する磁気回路を形成したのち、結合剤成分を熱重合
する所謂移送一体成形磁気回路の製造方法を主旨とす
る。なお、その際、外面部位に環状の非磁性部材を配置
して一体的磁気回路を形成すれば、予め磁化した希土類
磁石群の使用も可能となるばかりか、高度な寸法精度や
機械特性を確保し、部材の組み込み作業の頻雑さを改善
することができるので交流サーボモータのラジアルタイ
プ磁石回転子として好適となる。
含むソフト磁性圧粉体の移送と再圧縮で希土類磁石群
を、当該圧粉体と交互に空隙なく、円周方向へ一体的に
並設する磁気回路を形成したのち、結合剤成分を熱重合
する所謂移送一体成形磁気回路の製造方法を主旨とす
る。なお、その際、外面部位に環状の非磁性部材を配置
して一体的磁気回路を形成すれば、予め磁化した希土類
磁石群の使用も可能となるばかりか、高度な寸法精度や
機械特性を確保し、部材の組み込み作業の頻雑さを改善
することができるので交流サーボモータのラジアルタイ
プ磁石回転子として好適となる。
【００１６】
【作用】以下、本発明を更に詳しく説明する。
【００１７】本発明で対象とする磁気回路は用途により
適宜材質選択されるソフト磁性粉体と希土類磁石群、お
よび必要に応じて適宜使用する非磁性環状部材など補助
部材から構成される。
適宜材質選択されるソフト磁性粉体と希土類磁石群、お
よび必要に応じて適宜使用する非磁性環状部材など補助
部材から構成される。
【００１８】先ず代表的な磁気回路構造を図面を用いて
説明する。図１は移送一体成形磁気回路の一例である。
図中１は結合剤成分を含むソフト磁性圧粉体の成形硬化
物群、２は希土類磁石群、３は非磁性環状部材である。
説明する。図１は移送一体成形磁気回路の一例である。
図中１は結合剤成分を含むソフト磁性圧粉体の成形硬化
物群、２は希土類磁石群、３は非磁性環状部材である。
【００１９】ソフト磁性圧粉体の成形硬化物群１と希土
類磁石群２は交互に空隙なく円周方向へ一体的に並設し
た磁気回路を形成しているが、主極はソフト磁性圧粉体
の成形硬化物群１に形成されることが理解できる。ま
た、中空孔へ軸を挿入すれば交流サーボモータのラジア
ルタイプの磁石回転子の構造となることも理解できる。
類磁石群２は交互に空隙なく円周方向へ一体的に並設し
た磁気回路を形成しているが、主極はソフト磁性圧粉体
の成形硬化物群１に形成されることが理解できる。ま
た、中空孔へ軸を挿入すれば交流サーボモータのラジア
ルタイプの磁石回転子の構造となることも理解できる。
【００２０】次に磁気回路の構成部材について説明す
る。先ず、本発明で言うソフト磁性粉体とはＭｎ−Ｚ
ｎ，Ｎｉ−Ｚｎ系スピネル構造フェライト粉末、Ｆｅ
系、Ｆｅ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−
Ｓｉ−Ａｌ系、Ｍｏ−Ｆｅ−Ｎｉ系など種々の多結晶か
ら非晶質に至るソフト磁性粉末の１種または２種以上を
熱重合性樹脂組成物を主成分とする結合剤と複合したも
のである。ソフト磁性粉末としては高い飽和磁化と透磁
率を有する材質が好ましく、ソフト磁性粉体としては成
形体の渦電流損失を抑制する目的で電気比抵抗が≧１０
-2Ωcm確保することが望ましい。
る。先ず、本発明で言うソフト磁性粉体とはＭｎ−Ｚ
ｎ，Ｎｉ−Ｚｎ系スピネル構造フェライト粉末、Ｆｅ
系、Ｆｅ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−
Ｓｉ−Ａｌ系、Ｍｏ−Ｆｅ−Ｎｉ系など種々の多結晶か
ら非晶質に至るソフト磁性粉末の１種または２種以上を
熱重合性樹脂組成物を主成分とする結合剤と複合したも
のである。ソフト磁性粉末としては高い飽和磁化と透磁
率を有する材質が好ましく、ソフト磁性粉体としては成
形体の渦電流損失を抑制する目的で電気比抵抗が≧１０
-2Ωcm確保することが望ましい。
【００２１】結合剤の主成分である熱重合性樹脂組成物
は潜在硬化性のエポキシ樹脂組成物が好ましい。例えば
ビスフェノール類とエピクロルヒドリンの縮合で得られ
る分子鎖内にアルコール性水酸基をもつエポキシオリゴ
マーとイソシアネート（−ＮＣＯ）再生体との組成物を
例示することができる。ここで−ＮＣＯ再生体は−ＮＣ
Ｏ基にカプロラクタムなどの活性水素化合物を付加した
ものであり、分子鎖内アルコール性水酸基を有するエポ
キシオリゴマーの共存下で加熱すれば−ＮＣＯ再生体の
ウレタン結合が開裂（熱解離）して−ＮＣＯ基が再生す
る。再生した−ＮＣＯ基はエポキシオリゴマーを速やか
に架橋重合する。また−ＮＣＯ基が熱解離しない室温域
では極めて重合不活性な組成物である。
は潜在硬化性のエポキシ樹脂組成物が好ましい。例えば
ビスフェノール類とエピクロルヒドリンの縮合で得られ
る分子鎖内にアルコール性水酸基をもつエポキシオリゴ
マーとイソシアネート（−ＮＣＯ）再生体との組成物を
例示することができる。ここで−ＮＣＯ再生体は−ＮＣ
Ｏ基にカプロラクタムなどの活性水素化合物を付加した
ものであり、分子鎖内アルコール性水酸基を有するエポ
キシオリゴマーの共存下で加熱すれば−ＮＣＯ再生体の
ウレタン結合が開裂（熱解離）して−ＮＣＯ基が再生す
る。再生した−ＮＣＯ基はエポキシオリゴマーを速やか
に架橋重合する。また−ＮＣＯ基が熱解離しない室温域
では極めて重合不活性な組成物である。
【００２２】また、上記結合剤を含む磁性粉体に必要に
応じて適宜加える添加剤としては、例えば結合剤と磁性
粉体の密着性を高めるために有効なカーボンファンクシ
ョナルシラン、粉体或いは圧粉体の圧力伝達を高めるた
めに有効な高級脂肪酸、およびその金属石鹸類を挙げる
ことができる。
応じて適宜加える添加剤としては、例えば結合剤と磁性
粉体の密着性を高めるために有効なカーボンファンクシ
ョナルシラン、粉体或いは圧粉体の圧力伝達を高めるた
めに有効な高級脂肪酸、およびその金属石鹸類を挙げる
ことができる。
【００２３】以上のソフト磁性粉体の材料形態は、本発
明の生産性を高めるために粉末成形性のよい材料形態に
調整することが望ましい。例えばケトン類などの有機溶
媒で溶解したエポキシオリゴマーと−ＮＣＯ再生体とを
ソフト磁性粉体に湿式混合したのち、有機溶媒を揮発さ
せればソフト磁性粉体表面を２〜３重量％の結合剤で均
質に覆うことができる。結合剤で均質に覆ったソフト磁
性粉体に〜０．２重量％程度のステアリン酸Ｃａなどを
乾式混合すればソフト磁性粉体の粉末流動性や圧縮性を
高めることができる。
明の生産性を高めるために粉末成形性のよい材料形態に
調整することが望ましい。例えばケトン類などの有機溶
媒で溶解したエポキシオリゴマーと−ＮＣＯ再生体とを
ソフト磁性粉体に湿式混合したのち、有機溶媒を揮発さ
せればソフト磁性粉体表面を２〜３重量％の結合剤で均
質に覆うことができる。結合剤で均質に覆ったソフト磁
性粉体に〜０．２重量％程度のステアリン酸Ｃａなどを
乾式混合すればソフト磁性粉体の粉末流動性や圧縮性を
高めることができる。
【００２４】希土類磁石はJ.F.Herbestらの"Rare earth
-Iron-Boron Materials;A New Erain Permanent Magnet
s" Ann.Rev.Sci. Vol 16 p467〜485(1986)などに記載
されている希土類元素（Ｎｄ／Ｐｒ）と遷移金属元素
（Ｆｅ／Ｃｏ）とＢとを２：１４：１に近い割合で含む
合金を主成分として温間加工した板状異方性希土類−鉄
系急冷磁石、または板状異方性希土類−鉄系常圧焼結磁
石が好ましい。とくに予め磁化した希土類磁石を使用す
る場合には結合剤成分を熱重合する際の熱減磁を抑制し
たり交流サーボモータの磁石回転子に使用することを考
慮すると熱安定性を改善した希土類磁石であることが望
ましい。熱安定性の改善とはＦｅのＣｏ置換や2-14-1結
晶粒を微細化することで可能となる。
-Iron-Boron Materials;A New Erain Permanent Magnet
s" Ann.Rev.Sci. Vol 16 p467〜485(1986)などに記載
されている希土類元素（Ｎｄ／Ｐｒ）と遷移金属元素
（Ｆｅ／Ｃｏ）とＢとを２：１４：１に近い割合で含む
合金を主成分として温間加工した板状異方性希土類−鉄
系急冷磁石、または板状異方性希土類−鉄系常圧焼結磁
石が好ましい。とくに予め磁化した希土類磁石を使用す
る場合には結合剤成分を熱重合する際の熱減磁を抑制し
たり交流サーボモータの磁石回転子に使用することを考
慮すると熱安定性を改善した希土類磁石であることが望
ましい。熱安定性の改善とはＦｅのＣｏ置換や2-14-1結
晶粒を微細化することで可能となる。
【００２５】次に移送一体成形プロセスを説明する。図
２（ａ）〜（ｅ）は本発明の移送一体成形磁気回路の要
部プロセスを示す。ただし、図中１ａは結合剤を成分を
含むソフト磁性粉体、１ｂはソフト磁性粉体１ａの圧粉
体群、１ｃは圧粉体群１ｂの再圧縮圧粉体群、２ｎは希
土類磁石群、３は非磁性環状部材、４はソフト磁性粉体
１ａの充填フィーダ、５ａは圧縮用ダイ、５ｂは移送／
再圧縮用ダイ、６ａはソフト磁性粉体１ａの圧縮／移送
／再圧縮用下パンチ、６ｂは圧縮／移送／再圧縮用下パ
ンチ６ａとともに圧粉体群１ｂを移送／再圧縮するため
の移送／再圧縮用上パンチ、６ｃはストッパ、７はセン
タコアである。なお、圧縮／移送／再圧縮用下パンチ６
ａと移送／再圧縮用上パンチ６ｂとは相似形であるが、
圧縮／移送／再圧縮用下パンチ６ａの断面積は移送／再
圧縮用上パンチ６ｂよりも小さい。
２（ａ）〜（ｅ）は本発明の移送一体成形磁気回路の要
部プロセスを示す。ただし、図中１ａは結合剤を成分を
含むソフト磁性粉体、１ｂはソフト磁性粉体１ａの圧粉
体群、１ｃは圧粉体群１ｂの再圧縮圧粉体群、２ｎは希
土類磁石群、３は非磁性環状部材、４はソフト磁性粉体
１ａの充填フィーダ、５ａは圧縮用ダイ、５ｂは移送／
再圧縮用ダイ、６ａはソフト磁性粉体１ａの圧縮／移送
／再圧縮用下パンチ、６ｂは圧縮／移送／再圧縮用下パ
ンチ６ａとともに圧粉体群１ｂを移送／再圧縮するため
の移送／再圧縮用上パンチ、６ｃはストッパ、７はセン
タコアである。なお、圧縮／移送／再圧縮用下パンチ６
ａと移送／再圧縮用上パンチ６ｂとは相似形であるが、
圧縮／移送／再圧縮用下パンチ６ａの断面積は移送／再
圧縮用上パンチ６ｂよりも小さい。
【００２６】以下、図２（ａ）〜（ｅ）に従ってプロセ
スの動作について説明する。 （ａ）充填 充填フィーダ４により結合剤を含むソフト磁性粉体１ａ
を圧縮用ダイ５ａと圧縮／移送／再圧縮用下パンチ６ａ
で形成した複数キャビティに充填する。 （ｂ）圧縮 モールドストッパ６ｃでキャビティ中の結合剤を含むソ
フト磁性粉体１ａを封じ込め、圧縮／移送／再圧縮用下
パンチ６ａで圧縮する。これによりソフト磁性粉体１ａ
は圧粉体群１ｂとなる。ところで、高い飽和磁化と透磁
率を得るには高密度化することが望ましい。このためソ
フト磁性粉末自体の塑性変形能にもよるが一般に３〜８
ｔｏｎ／cm2の圧縮圧力とすることが好ましい。 （ｃ）希土類磁石と非磁性環状部材の供給 移送／再圧縮用ダイ５ｂと移送／再圧縮用上パンチ６ｂ
により形成した所定空間部位に圧粉体群１ｂに相応する
数の希土類磁石群２ｎと非磁性環状部材とを供給する。
なお希土類磁石群２ｎは磁化している。 （ｄ）移送／再圧縮 モールドストッパ６ｃを解除し、圧縮用ダイ５ａと移送
／再圧縮用ダイ５ｂ、並びに圧縮／移送／再圧縮用下パ
ンチ６ａと移送／再圧縮用上パンチ６ｂとの相対位置を
合わせ、圧縮／移送／再圧縮用下パンチ６ａの加圧で移
送／再圧縮用上パンチ６ｂを移動させることにより圧粉
体群１ｂを移送／再圧縮用ダイ５ｂに移送する。この結
果、圧粉体群１ｂと希土類磁石群２ｎは移送／再圧縮用
ダイ５ｂ内で交互に円周方向に並設するような磁気回路
の原形を形成する。
スの動作について説明する。 （ａ）充填 充填フィーダ４により結合剤を含むソフト磁性粉体１ａ
を圧縮用ダイ５ａと圧縮／移送／再圧縮用下パンチ６ａ
で形成した複数キャビティに充填する。 （ｂ）圧縮 モールドストッパ６ｃでキャビティ中の結合剤を含むソ
フト磁性粉体１ａを封じ込め、圧縮／移送／再圧縮用下
パンチ６ａで圧縮する。これによりソフト磁性粉体１ａ
は圧粉体群１ｂとなる。ところで、高い飽和磁化と透磁
率を得るには高密度化することが望ましい。このためソ
フト磁性粉末自体の塑性変形能にもよるが一般に３〜８
ｔｏｎ／cm2の圧縮圧力とすることが好ましい。 （ｃ）希土類磁石と非磁性環状部材の供給 移送／再圧縮用ダイ５ｂと移送／再圧縮用上パンチ６ｂ
により形成した所定空間部位に圧粉体群１ｂに相応する
数の希土類磁石群２ｎと非磁性環状部材とを供給する。
なお希土類磁石群２ｎは磁化している。 （ｄ）移送／再圧縮 モールドストッパ６ｃを解除し、圧縮用ダイ５ａと移送
／再圧縮用ダイ５ｂ、並びに圧縮／移送／再圧縮用下パ
ンチ６ａと移送／再圧縮用上パンチ６ｂとの相対位置を
合わせ、圧縮／移送／再圧縮用下パンチ６ａの加圧で移
送／再圧縮用上パンチ６ｂを移動させることにより圧粉
体群１ｂを移送／再圧縮用ダイ５ｂに移送する。この結
果、圧粉体群１ｂと希土類磁石群２ｎは移送／再圧縮用
ダイ５ｂ内で交互に円周方向に並設するような磁気回路
の原形を形成する。
【００２７】更に、圧縮／移送／再圧縮用下パンチ６ａ
と移送／再圧縮用上パンチ６ｂとの加圧により圧粉体群
１ｂを再圧縮すると希土類磁石群２ｎや非磁性環状部材
３と空隙なく成形された再圧縮圧粉体群１ｃとなる。圧
粉体群１ｂはソフト磁性粉体１ａの圧縮圧力よりも遥か
に小さな圧力で移送することができる。また再圧縮は一
般に≦１ｔｏｎ／cm2の圧力で圧粉体群１ｂを圧縮破壊
させ再圧縮圧粉体群１ｃとすることができるので希土類
磁石群２ｎや非磁性環状部材３を損傷することなく、そ
れらとの空隙をなくすことができる。 （ｅ）離型／加熱硬化 圧粉体群１ｂの移送と再圧縮で希土類磁石群２ｎを交互
に空隙なく円周方向へ一体的に並設した磁気回路を移送
／再圧縮用ダイ５ｂから離型する。このとき希土類磁石
群２ｎが異極対向するよう磁化したものならば非磁性環
状部材３の内面に向かう圧力が作用し平衡するので成形
状態を維持することができる。
と移送／再圧縮用上パンチ６ｂとの加圧により圧粉体群
１ｂを再圧縮すると希土類磁石群２ｎや非磁性環状部材
３と空隙なく成形された再圧縮圧粉体群１ｃとなる。圧
粉体群１ｂはソフト磁性粉体１ａの圧縮圧力よりも遥か
に小さな圧力で移送することができる。また再圧縮は一
般に≦１ｔｏｎ／cm2の圧力で圧粉体群１ｂを圧縮破壊
させ再圧縮圧粉体群１ｃとすることができるので希土類
磁石群２ｎや非磁性環状部材３を損傷することなく、そ
れらとの空隙をなくすことができる。 （ｅ）離型／加熱硬化 圧粉体群１ｂの移送と再圧縮で希土類磁石群２ｎを交互
に空隙なく円周方向へ一体的に並設した磁気回路を移送
／再圧縮用ダイ５ｂから離型する。このとき希土類磁石
群２ｎが異極対向するよう磁化したものならば非磁性環
状部材３の内面に向かう圧力が作用し平衡するので成形
状態を維持することができる。
【００２８】この状態で加熱することにより再圧縮圧粉
体群１ｃの結合剤成分を重合硬化すると本発明の移送一
体成形磁気回路が形成される。
体群１ｃの結合剤成分を重合硬化すると本発明の移送一
体成形磁気回路が形成される。
【００２９】以上、明らかなように図２（ａ）〜（ｅ）
のプロセスは連続動作も可能である。
のプロセスは連続動作も可能である。
【００３０】
【実施例】以下、実施例を図１の磁気回路構造に準じて
説明する。
説明する。
【００３１】［実施例］ （１）結合剤を含むソフト磁性粉体の作成 ０．１重量％のシランを表面処理した９７重量％の３％
Ｓｉ−Ｆｅを３重量％のエポキシ樹脂組成物でグラニュ
ール化したソフト磁性粉体を作成した。
Ｓｉ−Ｆｅを３重量％のエポキシ樹脂組成物でグラニュ
ール化したソフト磁性粉体を作成した。
【００３２】なお、樹脂組成物は４−４’ジフェニルメ
タンジイソシアネートにカプロラクタムを付加した−Ｎ
ＣＯ再生体とビスフェノールＡとエピクロルヒドリンと
の縮合で得られる分子量≒９００のエポキシオリゴマー
との配合をＮＣＯ／ＯＨ＝１とした。この樹脂組成物を
アセトンに溶解し平均粒子径５０μｍの３％Ｓｉ−Ｆｅ
粉末と湿式混合し、混合の際にγ−アミノプロピルトリ
エトキシシランを滴下した。混合物は７０℃に加熱して
アセトンを除去したのち冷却して１５０μｍ以下に粉砕
し分級した。
タンジイソシアネートにカプロラクタムを付加した−Ｎ
ＣＯ再生体とビスフェノールＡとエピクロルヒドリンと
の縮合で得られる分子量≒９００のエポキシオリゴマー
との配合をＮＣＯ／ＯＨ＝１とした。この樹脂組成物を
アセトンに溶解し平均粒子径５０μｍの３％Ｓｉ−Ｆｅ
粉末と湿式混合し、混合の際にγ−アミノプロピルトリ
エトキシシランを滴下した。混合物は７０℃に加熱して
アセトンを除去したのち冷却して１５０μｍ以下に粉砕
し分級した。
【００３３】（２）希土類磁石群 使用した希土類磁石は純度９９．５％のＮｄ／Ｄｙ，９
９．９％の電解Ｆｅ／Ｃｏ，フェロボロンを用いて溶解
した合金組成Ｎｄ12.3Ｄｙ3.1Ｆｅ72.7Ｃｏ1.0Ｂ6.7を
粉末冶金法により常圧焼結したものである。ただし表面
には２０μｍのエポキシ硬化層をつけ、６０ｋＯｅのパ
ルス着磁を行ったもので、１３．８mm×９mm、磁化方向
厚さ２〜４mmの板状である。なお、６０ｋＯｅでパルス
着磁した磁気特性は保磁力Ｈｃｊ２１ｋＯｅ，残留磁化
１１．２ｋＧ，（ＢＨ）ｍａｘ２８ＭＧＯｅであった。
９．９％の電解Ｆｅ／Ｃｏ，フェロボロンを用いて溶解
した合金組成Ｎｄ12.3Ｄｙ3.1Ｆｅ72.7Ｃｏ1.0Ｂ6.7を
粉末冶金法により常圧焼結したものである。ただし表面
には２０μｍのエポキシ硬化層をつけ、６０ｋＯｅのパ
ルス着磁を行ったもので、１３．８mm×９mm、磁化方向
厚さ２〜４mmの板状である。なお、６０ｋＯｅでパルス
着磁した磁気特性は保磁力Ｈｃｊ２１ｋＯｅ，残留磁化
１１．２ｋＧ，（ＢＨ）ｍａｘ２８ＭＧＯｅであった。
【００３４】（３）非磁性環状部材 外径Φ２９．９mm、厚み０．３mm、高さ１３．８mmのＳ
ＵＳ３０４を非磁性環状部材とした。
ＵＳ３０４を非磁性環状部材とした。
【００３５】（４）移送一体成形 図２（ａ）のように結合剤を含むソフト磁性粉体１ａを
キャビティへ充填し、図２（ｂ）のように５ｔｏｎ／cm
2で圧縮して８個の圧粉体群１ｂとした。次に図２
（ｃ）のように圧粉体群１ｂに相応する８個の希土類磁
石群２ｎと１個の非磁性環状部材３とを供給し、図２
（ｄ）のように圧粉体群１ｂを移送／再圧縮した。
キャビティへ充填し、図２（ｂ）のように５ｔｏｎ／cm
2で圧縮して８個の圧粉体群１ｂとした。次に図２
（ｃ）のように圧粉体群１ｂに相応する８個の希土類磁
石群２ｎと１個の非磁性環状部材３とを供給し、図２
（ｄ）のように圧粉体群１ｂを移送／再圧縮した。
【００３６】移送の際の圧力は移送開始時が最大で〜
０．６ｔｏｎ／cm2程度、その後 はほとんど圧力を要し
ない。そして移送が完了すると同時に再圧縮に転じる。
圧粉体群の再圧縮で圧縮圧力は再び上昇するが希土類磁
石群や環状非磁性部材との空隙を埋めるために必要な圧
縮圧力は２ｔｏｎ／cm2程度で十分であった。次に図２
（ｅ）にように圧粉体群の移送と再圧縮で希土類磁石群
を交互に空隙なく円周方向へ一体的に並設した磁気回路
を離型し１６０℃で３分加熱することにより結合剤成分
を重合硬化し、希土類磁石の磁化方向距離が異なる外面
８極移送一体成形磁気回路を得た。なお中空孔の径は１
１．５mmである。
０．６ｔｏｎ／cm2程度、その後 はほとんど圧力を要し
ない。そして移送が完了すると同時に再圧縮に転じる。
圧粉体群の再圧縮で圧縮圧力は再び上昇するが希土類磁
石群や環状非磁性部材との空隙を埋めるために必要な圧
縮圧力は２ｔｏｎ／cm2程度で十分であった。次に図２
（ｅ）にように圧粉体群の移送と再圧縮で希土類磁石群
を交互に空隙なく円周方向へ一体的に並設した磁気回路
を離型し１６０℃で３分加熱することにより結合剤成分
を重合硬化し、希土類磁石の磁化方向距離が異なる外面
８極移送一体成形磁気回路を得た。なお中空孔の径は１
１．５mmである。
【００３７】［比較例］ （１）ソフト磁性部材 外径Φ２４．７mm、内径１１．５mmに打ち抜いた板厚
０．５mmの電磁鋼板を２８枚積層した積層電磁鋼板であ
る。
０．５mmの電磁鋼板を２８枚積層した積層電磁鋼板であ
る。
【００３８】（２）希土類磁石 使用した希土類磁石は純度９９．５％のＮｄ／Ｄｙ，９
９．９％の電解Ｆｅ／Ｃｏ，フェロボロンを用いて溶解
した合金組成Ｎｄ12.3Ｄｙ3.1Ｆｅ72.7Ｃｏ1.0Ｂ6.7の
磁化容易方向をラジアル配向として常圧焼結したもので
ある。ただし表面には２０μｍのエポキシ硬化層をつけ
外径Φ２９．９mm、内径２４．９mm、高さ１３．８mmの
環状である。なお、６０ｋＯｅでパルス着磁した磁気特
性は保磁力Ｈｃｊ１９ｋＯｅ，残留磁化１０．４ｋＧ，
（ＢＨ）ｍａｘ２４ＭＧＯｅであった。
９．９％の電解Ｆｅ／Ｃｏ，フェロボロンを用いて溶解
した合金組成Ｎｄ12.3Ｄｙ3.1Ｆｅ72.7Ｃｏ1.0Ｂ6.7の
磁化容易方向をラジアル配向として常圧焼結したもので
ある。ただし表面には２０μｍのエポキシ硬化層をつけ
外径Φ２９．９mm、内径２４．９mm、高さ１３．８mmの
環状である。なお、６０ｋＯｅでパルス着磁した磁気特
性は保磁力Ｈｃｊ１９ｋＯｅ，残留磁化１０．４ｋＧ，
（ＢＨ）ｍａｘ２４ＭＧＯｅであった。
【００３９】（３）磁気回路の製造 環状希土類磁石内面と積層電磁鋼板の外面とにエポキシ
樹脂接着剤を塗布して組み込み後に硬化し、外面８極着
磁した。
樹脂接着剤を塗布して組み込み後に硬化し、外面８極着
磁した。
【００４０】以上の磁気回路へ軸を挿入し交流サーボモ
ータの固定子側磁気回路に入る平均磁束密度を測定した
結果、環状希土類磁石と積層電磁鋼板からなる磁気回路
比較例では６．２ｋＧであった。
ータの固定子側磁気回路に入る平均磁束密度を測定した
結果、環状希土類磁石と積層電磁鋼板からなる磁気回路
比較例では６．２ｋＧであった。
【００４１】図３は希土類磁石の磁化方向距離に対する
移送一体成形磁気回路から固定子側磁気回路に入る平均
磁束密度の関係を示す特性図である。図から明らかなよ
うに希土類磁石の磁化方向距離≒１．１mmで比較例とほ
ぼ同水準となり、≒３mmでは８．５ｋＧの値が得られ
る。≒３mmでの希土類磁石量は２２ｇで比較例の磁石量
と同水準であるにも拘らず、平均磁束密度としては１．
３以上の高水準となる。
移送一体成形磁気回路から固定子側磁気回路に入る平均
磁束密度の関係を示す特性図である。図から明らかなよ
うに希土類磁石の磁化方向距離≒１．１mmで比較例とほ
ぼ同水準となり、≒３mmでは８．５ｋＧの値が得られ
る。≒３mmでの希土類磁石量は２２ｇで比較例の磁石量
と同水準であるにも拘らず、平均磁束密度としては１．
３以上の高水準となる。
【００４２】
【発明の効果】本発明は、結合剤成分を含むソフト磁性
圧粉体の移送と再圧縮で希土類磁石群を当該圧粉体と交
互に空隙なく、円周方向へ一体的に並設する磁気回路を
形成したのち、結合剤成分を熱重合する、所謂移送一体
成形磁気回路の製造方法が骨子となる。その際、外面部
位に環状の非磁性部材を配置し一体的な磁気回路を形成
すれば、予め磁化した希土類磁石群の使用も可能となる
ばかりか高度な寸法精度や機械特性を確保し、部材の組
み込み作業の頻雑さを改善することができるので交流サ
ーボモータのラジアルタイプ磁石回転子として好適であ
る。
圧粉体の移送と再圧縮で希土類磁石群を当該圧粉体と交
互に空隙なく、円周方向へ一体的に並設する磁気回路を
形成したのち、結合剤成分を熱重合する、所謂移送一体
成形磁気回路の製造方法が骨子となる。その際、外面部
位に環状の非磁性部材を配置し一体的な磁気回路を形成
すれば、予め磁化した希土類磁石群の使用も可能となる
ばかりか高度な寸法精度や機械特性を確保し、部材の組
み込み作業の頻雑さを改善することができるので交流サ
ーボモータのラジアルタイプ磁石回転子として好適であ
る。
【図１】移送一体成形磁気回路の構成図
【図２】移送一体成形プロセス動作図 （ａ）充填 （ｂ）圧縮 （ｃ）希土類磁石と非磁性環状部材の供給 （ｄ）移送／再圧縮 （ｅ）離型
【図３】磁化方向距離と磁束量の関係を示す特性図
１ ソフト磁性圧粉体の成形硬化物群 １ａ ソフト磁性粉体 １ｂ 圧粉体群 １ｃ 再圧縮圧粉体群 ２，２ｎ 希土類磁石群 ３ 非磁性環状部材 ４ 充填フィーダ ５ａ 圧縮用ダイ ５ｂ 移送／再圧縮用ダイ ６ａ 圧縮／移送／再圧縮用下パンチ ６ｂ 移送／再圧縮用上パンチ ６ｃ ストッパ ７ センタコア
Claims (3)
- 【請求項１】 結合剤成分を含むソフト磁性圧粉体の移
送と再圧縮とで希土類磁石群を、当該圧粉体と交互に空
隙なく円周方向へ一体的に並設する磁気回路を形成した
のち、結合剤成分を熱重合する移送一体成形磁気回路の
製造方法。 - 【請求項２】 外面部位に環状非磁性部材を配置し、一
体的な磁気回路を形成する請求項１記載の移送一体成形
磁気回路の製造方法。 - 【請求項３】 希土類磁石群は、予め磁化した希土類−
鉄系磁石である請求項１または２記載の移送一体成形磁
気回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5043497A JPH06260356A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 移送一体成形磁気回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5043497A JPH06260356A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 移送一体成形磁気回路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260356A true JPH06260356A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12665355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5043497A Pending JPH06260356A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 移送一体成形磁気回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06260356A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002329603A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Asahi Kasei Corp | 磁石用固形材料及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP5043497A patent/JPH06260356A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002329603A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Asahi Kasei Corp | 磁石用固形材料及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|
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