JPH0626162B2 - Ｃ型異方性樹脂ボンド磁石の製造方法 - Google Patents
Ｃ型異方性樹脂ボンド磁石の製造方法Info
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- JPH0626162B2 JPH0626162B2 JP59122632A JP12263284A JPH0626162B2 JP H0626162 B2 JPH0626162 B2 JP H0626162B2 JP 59122632 A JP59122632 A JP 59122632A JP 12263284 A JP12263284 A JP 12263284A JP H0626162 B2 JPH0626162 B2 JP H0626162B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、Ｃ型異方性樹脂ボンド磁石に関するもので、
特に薄肉状Ｃ型磁石を提供でき、Ｄ．Ｃマイクロモータ
ーの小型化、高性能化を実現できるものである。
特に薄肉状Ｃ型磁石を提供でき、Ｄ．Ｃマイクロモータ
ーの小型化、高性能化を実現できるものである。
従来、Ｄ．Ｃマイクロモーターに使用されているＣ型磁
石は、第１にフェライト系焼結磁石がある。第２にはゴ
ム又はプラスチック磁石がある。しかし、従来品はそれ
ぞれ次のような欠点を有していた。まず第１の例は、等
方性焼結品で、磁気性能は｜BH｜max0.9〜1.1MGOe程度
の低性能である。また一軸異方性焼結磁石は｜BH｜max
3.5〜4.0MGOeまで高められるが、肉厚ｔは２m/m以上、
角度θは130゜以下のものしかできない問題があった。
したがってどうしても、Ｄ．Ｃマイクロモーターは、出
力特性面および寸法形状で制約条件があった。またラジ
アル異方性を付与しても、焼結時に割れるという欠点が
あった。
石は、第１にフェライト系焼結磁石がある。第２にはゴ
ム又はプラスチック磁石がある。しかし、従来品はそれ
ぞれ次のような欠点を有していた。まず第１の例は、等
方性焼結品で、磁気性能は｜BH｜max0.9〜1.1MGOe程度
の低性能である。また一軸異方性焼結磁石は｜BH｜max
3.5〜4.0MGOeまで高められるが、肉厚ｔは２m/m以上、
角度θは130゜以下のものしかできない問題があった。
したがってどうしても、Ｄ．Ｃマイクロモーターは、出
力特性面および寸法形状で制約条件があった。またラジ
アル異方性を付与しても、焼結時に割れるという欠点が
あった。
第２の例のゴムプラスチックフェライト磁石は、異方性
を与えたものでも、｜BH｜max0.6MGOeと低性能であり、
用途は限定されてしまう問題があった。
を与えたものでも、｜BH｜max0.6MGOeと低性能であり、
用途は限定されてしまう問題があった。
〔目的〕 本発明は、このような欠点を解消し、Ｃ型異方性樹脂ボ
ンド磁石の高性能化および製造コストが安く量産性の高
い方法を提供することを目的とする。また本発明は、異
方性は一軸、ラジアルいずれでも可能で且つ厚み及び長
さの制限を受けないＣ型異方性樹脂ボンド磁石を提供す
ることである。
ンド磁石の高性能化および製造コストが安く量産性の高
い方法を提供することを目的とする。また本発明は、異
方性は一軸、ラジアルいずれでも可能で且つ厚み及び長
さの制限を受けないＣ型異方性樹脂ボンド磁石を提供す
ることである。
以下本発明の具体的構成について説明する。本発明のＣ
型状磁石とは、次のようなものをさす。
型状磁石とは、次のようなものをさす。
第１図−Ｃに示す同磁石断面形状は、r1・r2の組み合わ
せ、扇角θ、肉厚ｔで表わせば以下のようになる。
せ、扇角θ、肉厚ｔで表わせば以下のようになる。
r1……4 mm r1以上 r2……3.8 m/m r2以上 ｔ……r1−r2＝0.2 m/m以上 θ……180゜以下 磁石粉末はイットリウムおよびラントナイド系希土類金
属と遷移金属で構成された組成合金である。具体的に
は、一般式で表わせば次のような希土類金属間化合物合
金である。SmCo5 Sm(Co0.9Cu0.1)5 Sm(Cobal Fe0.1 Cu
0.1)7.2, Sm(Cobal Cu0.1Fe0.2 Zr0.01)7.3 , Sm(Cobal
Cu0.07 Fe0.15 Ti0.015)7.4,Sm(Cobal Cu0.08 Fe0.22
Zr0.028)8.35, Sm(Cobal Cu0.06 Fe0.32 Zr0.018)7.6 ,
Sm0.7Pr0.3(Cobal Cu0.07 Fe0.24 Zr0.02)7.6 Sm(Co
balNi0.1 Fe0.2 Cu0.10)7.2 , Sm0.8Ce0.2(Cobal Cu0.1
Fe0.15 Zr0.01)7.4 , Sm0.8Y0.2(CobalCu0.12 Fe0.20)
7.4その他希土類金属と遷移金属からなる結晶異方性強
磁性材料を適用できる。
属と遷移金属で構成された組成合金である。具体的に
は、一般式で表わせば次のような希土類金属間化合物合
金である。SmCo5 Sm(Co0.9Cu0.1)5 Sm(Cobal Fe0.1 Cu
0.1)7.2, Sm(Cobal Cu0.1Fe0.2 Zr0.01)7.3 , Sm(Cobal
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Zr0.028)8.35, Sm(Cobal Cu0.06 Fe0.32 Zr0.018)7.6 ,
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Fe0.15 Zr0.01)7.4 , Sm0.8Y0.2(CobalCu0.12 Fe0.20)
7.4その他希土類金属と遷移金属からなる結晶異方性強
磁性材料を適用できる。
前記強磁性粉末50 vol（容量）％〜85vol％、残部樹脂
バインダー（結合剤）からなる混合物を予め混練機にて
250〜350℃に加熱混練しコンパウンドをつくらなければ
ならない。強磁性粉末５０体積％以上としたのは、強磁
性粉末と樹脂バインダーからなる樹脂結合型磁石におい
ては、磁気性能は強磁性粉末の体積率に依存するからで
ある。８５体積％以下としたのは、強磁性粉末の体積率
が高すぎても、材料中の粉末は成形抵抗となり加工率を
低下させるからである。ここで熱可塑性樹脂は次のよう
な材料を使用する。ナイロン６、ナイロン６−６、ナイ
ロン１２、ポリエチレン、ＥＶＡ、ＰＰ、ＰＥＳ、ＰＢ
Ｔ、ＰＳ、ＰＥＥＫ熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂などを用いる。次に前記混合物（コ
ンパウンド）は、ペレット状に細断され、磁場押出成形
装置に挿入し、120〜380℃に加熱し、流動状態で、ダイ
ス空間部を加圧押出されることにより製品形状及び性能
を決める。１２０℃以上としたのは、耐熱性の良い磁石
を得るためであり、３８０℃以下としたのは、強磁性粉
末が酸化し易くなるからである。この時ダイス空間部磁
場は大略６ＫOe〜２０ＫOe印加しなければ、磁場中配向
上好ましくない。押出成形されたＣ型状磁石は、所望の
長さに切断され、モーターに組み込まれ使用される。本
発明Ｃ型樹脂ボンド磁石は、Ｄ．Ｃモータ、メータ、セ
ンサ、リレーなどに用いられる。
バインダー（結合剤）からなる混合物を予め混練機にて
250〜350℃に加熱混練しコンパウンドをつくらなければ
ならない。強磁性粉末５０体積％以上としたのは、強磁
性粉末と樹脂バインダーからなる樹脂結合型磁石におい
ては、磁気性能は強磁性粉末の体積率に依存するからで
ある。８５体積％以下としたのは、強磁性粉末の体積率
が高すぎても、材料中の粉末は成形抵抗となり加工率を
低下させるからである。ここで熱可塑性樹脂は次のよう
な材料を使用する。ナイロン６、ナイロン６−６、ナイ
ロン１２、ポリエチレン、ＥＶＡ、ＰＰ、ＰＥＳ、ＰＢ
Ｔ、ＰＳ、ＰＥＥＫ熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂などを用いる。次に前記混合物（コ
ンパウンド）は、ペレット状に細断され、磁場押出成形
装置に挿入し、120〜380℃に加熱し、流動状態で、ダイ
ス空間部を加圧押出されることにより製品形状及び性能
を決める。１２０℃以上としたのは、耐熱性の良い磁石
を得るためであり、３８０℃以下としたのは、強磁性粉
末が酸化し易くなるからである。この時ダイス空間部磁
場は大略６ＫOe〜２０ＫOe印加しなければ、磁場中配向
上好ましくない。押出成形されたＣ型状磁石は、所望の
長さに切断され、モーターに組み込まれ使用される。本
発明Ｃ型樹脂ボンド磁石は、Ｄ．Ｃモータ、メータ、セ
ンサ、リレーなどに用いられる。
〔実施例−１〕 第１図−Ａは、従来法のフェライト磁石をＣ型状につく
るときの磁場中圧縮成形装置の断面図である。従来法は
ポールピースと加圧ラムを兼ねた１，２および金型３，
４によって磁場中で、フェライト粉末を７で加圧成形し
た。この時の圧力は１ton/cm2、磁場は６ＫOeであっ
た。なお磁場は、コイル５，６にＤ．Ｃ電流を加えた。
また圧力は１，２間に油圧により１ton/cm2加えた。次
に脱磁して第１図−Ｂのグリーンボディを得た。ここで
はまだ成形物はこわれ易く、扱いは大変である。次に大
気炉中1100℃×１時間加熱し、焼結した磁石はこのまま
では収縮による変形がひどく、寸法、形状精度が悪いの
で研削加工によってＣ型状磁石を得た。
るときの磁場中圧縮成形装置の断面図である。従来法は
ポールピースと加圧ラムを兼ねた１，２および金型３，
４によって磁場中で、フェライト粉末を７で加圧成形し
た。この時の圧力は１ton/cm2、磁場は６ＫOeであっ
た。なお磁場は、コイル５，６にＤ．Ｃ電流を加えた。
また圧力は１，２間に油圧により１ton/cm2加えた。次
に脱磁して第１図−Ｂのグリーンボディを得た。ここで
はまだ成形物はこわれ易く、扱いは大変である。次に大
気炉中1100℃×１時間加熱し、焼結した磁石はこのまま
では収縮による変形がひどく、寸法、形状精度が悪いの
で研削加工によってＣ型状磁石を得た。
本発明方法は次の条件で、Ｃ型状磁石をつくった。Sm C
o5（サマリウムコバルト）合金を粒度３μｍ〜１０μｍ
平均粒度、４．８μｍに粒度調整した磁石粉末２kgを用
意した。次に樹脂バインダーとして、ナイロン１２を混
合した。磁石粉末と樹脂バインダーの比率は、６５磁石
vol%／３５vol％バインダーとしこの混合物をＰＣＭ−
４５型（池貝鉄工）混練機で320℃で加熱混練した。次
に得られたコンバウンドは、第２図−Ａに示す、磁場中
押出成形機によってＣ型状樹脂ボンド磁石第２図−Ｂ，
Ｃを得た。本発明法Ｃ型磁石は、コンパウンド１０は、
７のホッパーより挿入し、スクリュー８によって前方に
押し出される。コンパウンド１０は、１４ダイス空間部
で280℃にヒーター１１で加熱され、流動状態となり磁
場中配向し易くなる。この時磁場は１３−ａ，ｂコイ
ル、１２−ａ，ｂポールピース電磁石にＤ．Ｃ電流を通
電し、１４ダイス空間に約１０ＫOeの磁場を発生させ
た。
o5（サマリウムコバルト）合金を粒度３μｍ〜１０μｍ
平均粒度、４．８μｍに粒度調整した磁石粉末２kgを用
意した。次に樹脂バインダーとして、ナイロン１２を混
合した。磁石粉末と樹脂バインダーの比率は、６５磁石
vol%／３５vol％バインダーとしこの混合物をＰＣＭ−
４５型（池貝鉄工）混練機で320℃で加熱混練した。次
に得られたコンバウンドは、第２図−Ａに示す、磁場中
押出成形機によってＣ型状樹脂ボンド磁石第２図−Ｂ，
Ｃを得た。本発明法Ｃ型磁石は、コンパウンド１０は、
７のホッパーより挿入し、スクリュー８によって前方に
押し出される。コンパウンド１０は、１４ダイス空間部
で280℃にヒーター１１で加熱され、流動状態となり磁
場中配向し易くなる。この時磁場は１３−ａ，ｂコイ
ル、１２−ａ，ｂポールピース電磁石にＤ．Ｃ電流を通
電し、１４ダイス空間に約１０ＫOeの磁場を発生させ
た。
磁場方向は、Ｃ型磁石厚さ方向一軸異方性である。Ｃ型
状磁石の厚みｔは１．０m/m、r1 ９m/m、r2 ８m/m
で、θは130゜の扇形である。こうして磁場中押出成形
し、１５の冷却コイルで冷却固化された本発明磁石は、
所望の長さに切断加工して磁石として完成される。ここ
で本発明方法でつくられたＣ型状磁石の特性を第１表に
示す。
状磁石の厚みｔは１．０m/m、r1 ９m/m、r2 ８m/m
で、θは130゜の扇形である。こうして磁場中押出成形
し、１５の冷却コイルで冷却固化された本発明磁石は、
所望の長さに切断加工して磁石として完成される。ここ
で本発明方法でつくられたＣ型状磁石の特性を第１表に
示す。
磁気性能は、ＶＳＭ（振動試料型磁気測定機）にて測定
した。従来法の約２倍の磁気エネルギー積を得た。従来
法は前述したように、バリウムフェライ磁石粉末を磁場
中成形後焼結したものである。耐衝撃性は、高さ１．５
ｍよりコンクリート床上に落下させたときの、Ｃ型状磁
石の割れ、欠けを調べた。従来法は試料５個中全部割れ
が発生し取り扱い上注意が必要である。一方本発明Ｃ型
状磁石は、割れ欠けは発生せず機械的性質にすぐれたこ
とが証明された。次に第３図に示す方法でＣ型磁石の圧
壊強度を調べた。磁石１８は１９の平板上に置かれ矢印
方向に上部、押し棒２０、バネ２１、メーター２２を介
して押され、その時の壊れるまでの強度を比較した。本
発明Ｃ型状樹脂ボンド磁石は、約１．５倍程度強いこと
がわかった。
した。従来法の約２倍の磁気エネルギー積を得た。従来
法は前述したように、バリウムフェライ磁石粉末を磁場
中成形後焼結したものである。耐衝撃性は、高さ１．５
ｍよりコンクリート床上に落下させたときの、Ｃ型状磁
石の割れ、欠けを調べた。従来法は試料５個中全部割れ
が発生し取り扱い上注意が必要である。一方本発明Ｃ型
状磁石は、割れ欠けは発生せず機械的性質にすぐれたこ
とが証明された。次に第３図に示す方法でＣ型磁石の圧
壊強度を調べた。磁石１８は１９の平板上に置かれ矢印
方向に上部、押し棒２０、バネ２１、メーター２２を介
して押され、その時の壊れるまでの強度を比較した。本
発明Ｃ型状樹脂ボンド磁石は、約１．５倍程度強いこと
がわかった。
〔実施例−２〕 本実施例では、Ｄ．Ｃマイクロモーター用Ｃ型磁石、各
種形状のものをつくった。第４図−Ａは、比較例のバリ
ウムフェライト磁石でつくられた磁石をＤ．Ｃモーター
ヨークに組み込んだ時の断面図である。第４図−Ｂ，Ｃ
は、本発明法によるＣ型状樹脂ボンド磁石であり、ラジ
アル異方性を付与させて押出成形により製造した。磁石
粉末は、２−１７系Sm0.8Y0.2(CobalCu0.1Fe0.22 Ti
0.01)7.4なる合金組成で、もちろん磁気硬化熱処理を行
ってある。粒度分布は３μｍ〜８０μｍである。このよ
うな範囲としたのは、磁気性能を高めるためには磁石の
体積率を高めなければならないが、それだけでは足りず
強磁性粉末の粒度がある程度分布を持つことが必要だか
らである。バインダーはナイロン１２を35vol％加えて
根れしたコンパウンドを使用した。このコンパウンドを
第２図−Ａに示す押出成形装置で（280℃）加熱磁場１
２ＫOeを加えながらラジアル配向させて、Ｃ型異方性樹
脂ボンド磁石を得た。
種形状のものをつくった。第４図−Ａは、比較例のバリ
ウムフェライト磁石でつくられた磁石をＤ．Ｃモーター
ヨークに組み込んだ時の断面図である。第４図−Ｂ，Ｃ
は、本発明法によるＣ型状樹脂ボンド磁石であり、ラジ
アル異方性を付与させて押出成形により製造した。磁石
粉末は、２−１７系Sm0.8Y0.2(CobalCu0.1Fe0.22 Ti
0.01)7.4なる合金組成で、もちろん磁気硬化熱処理を行
ってある。粒度分布は３μｍ〜８０μｍである。このよ
うな範囲としたのは、磁気性能を高めるためには磁石の
体積率を高めなければならないが、それだけでは足りず
強磁性粉末の粒度がある程度分布を持つことが必要だか
らである。バインダーはナイロン１２を35vol％加えて
根れしたコンパウンドを使用した。このコンパウンドを
第２図−Ａに示す押出成形装置で（280℃）加熱磁場１
２ＫOeを加えながらラジアル配向させて、Ｃ型異方性樹
脂ボンド磁石を得た。
次に純鉄製のモーターケースに、組み込み、パルス着磁
を行って、磁束分布測定を行った。モーター空間部にサ
ーチコイルを入れそのフラックス変化を調べた。第５図
にデータを示したが、本発明磁石Ｂ，Ｃは、第４図Ｂ，
Ｃに対応し従来例に比べ高値（フラックス）が大きく且
つその面積は大きい。モーターとして、トルクを大きく
とれ、効率の良い、マイクロモーターができた。
を行って、磁束分布測定を行った。モーター空間部にサ
ーチコイルを入れそのフラックス変化を調べた。第５図
にデータを示したが、本発明磁石Ｂ，Ｃは、第４図Ｂ，
Ｃに対応し従来例に比べ高値（フラックス）が大きく且
つその面積は大きい。モーターとして、トルクを大きく
とれ、効率の良い、マイクロモーターができた。
以上詳記したように本発明Ｃ型異方性樹脂ボンド磁石
は、次のような利点がある。押出成形によって、１回の
加工で磁気性能を付与させるための磁場配向処理、磁石
粉末の高充填化、そして寸法形状の作り込みを行うた
め、極めて量産性が高く、低コスト化を容易に達成でき
る利点がある。また、表面磁束密度も従来品より３０％
〜５０％も高い利点がある。さらにＣ型形状も円周方向
に対して、肉厚の変化を付けられる上、薄肉化し易いの
で、Ｄ．Ｃモーターのコギングトルクの減少化をはかり
易い利点がある。これらの利点を生かしてＤ．Ｃモータ
ー用磁石、発電機用磁石、メーター用磁石などの分野に
用途がある。
は、次のような利点がある。押出成形によって、１回の
加工で磁気性能を付与させるための磁場配向処理、磁石
粉末の高充填化、そして寸法形状の作り込みを行うた
め、極めて量産性が高く、低コスト化を容易に達成でき
る利点がある。また、表面磁束密度も従来品より３０％
〜５０％も高い利点がある。さらにＣ型形状も円周方向
に対して、肉厚の変化を付けられる上、薄肉化し易いの
で、Ｄ．Ｃモーターのコギングトルクの減少化をはかり
易い利点がある。これらの利点を生かしてＤ．Ｃモータ
ー用磁石、発電機用磁石、メーター用磁石などの分野に
用途がある。
第１図Ａ，Ｂ，Ｃは比較例のＣ型磁石製造のための磁場
プレス…Ａ、成形部…Ｂ、断面形状…Ｃを示す。 第２図は本発明法におけるＣ型異方性樹脂ボンド磁石製
造のための押出成形装置…Ａ、磁石外観…Ｂ、磁石断面
図…Ｃである。 第３図は本発明法における磁石圧壊試験方法。 第４図は、モーターに組み込んだＣ型磁石のレイマウト
及び形状後 Ａ…従来法の例 Ｂ，Ｃ…本発明法であ
る。 第５図は、第４図−Ａ，Ｂ，Ｃモーター磁石内の磁界分
布を表わすグラフ。 Ａ……従来法（第４図−Ａのモーター） Ｂ……本発明法（第４図−Ｂのモーター） Ｃ……本発明法（第４図−Ｃのモーター）
プレス…Ａ、成形部…Ｂ、断面形状…Ｃを示す。 第２図は本発明法におけるＣ型異方性樹脂ボンド磁石製
造のための押出成形装置…Ａ、磁石外観…Ｂ、磁石断面
図…Ｃである。 第３図は本発明法における磁石圧壊試験方法。 第４図は、モーターに組み込んだＣ型磁石のレイマウト
及び形状後 Ａ…従来法の例 Ｂ，Ｃ…本発明法であ
る。 第５図は、第４図−Ａ，Ｂ，Ｃモーター磁石内の磁界分
布を表わすグラフ。 Ａ……従来法（第４図−Ａのモーター） Ｂ……本発明法（第４図−Ｂのモーター） Ｃ……本発明法（第４図−Ｃのモーター）
Claims (1)
- 【請求項１】希土類磁石粉末を樹脂で結合したＣ型異方
性磁石の製造方法において、粒径３μｍ〜８０μｍの前
記希土類磁石粉末を５０体積％〜８５体積％含み残部が
樹脂からなる混合物を磁場を加えながら前記希土類磁石
粉末を配向させ且つ１２０℃〜３８０℃に加熱した状態
下で加圧成形法によりつくることを特徴とするＣ型異方
性樹脂ボンド磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59122632A JPH0626162B2 (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | Ｃ型異方性樹脂ボンド磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59122632A JPH0626162B2 (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | Ｃ型異方性樹脂ボンド磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS612305A JPS612305A (ja) | 1986-01-08 |
| JPH0626162B2 true JPH0626162B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=14840772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59122632A Expired - Lifetime JPH0626162B2 (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | Ｃ型異方性樹脂ボンド磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626162B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63147301A (ja) * | 1986-12-11 | 1988-06-20 | Inoue Japax Res Inc | 樹脂磁石製造方法 |
| JP2920638B2 (ja) * | 1989-03-24 | 1999-07-19 | セイコーエプソン株式会社 | 樹脂結合型磁石の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830092A (ja) * | 1971-08-23 | 1973-04-20 |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP59122632A patent/JPH0626162B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS612305A (ja) | 1986-01-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |