JPH10270236A - バインダーレス永久磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁粉純度９９％のバインダーレス永久磁石の
外周に、包み材により包んだ永久磁石で、シール部分に
も使用できるものを提供する。後加工をなくし、割れ、
かけ不良のでない高精度でありながら、強力な磁力を有
するものである。しかも包み材の選択が自由にできるの
で、後加工でやっていた接着剤塗装等も必要なくなる。 【構成】 高純度、高密度の成形磁石の全面外周に、包
み材で被覆するが、包み材を薄くし、包み材の中に磁粉
のもぐり込みができる成形を行う。そして包み材外面は
滑らかで、磁粉が表面に達しない構成にすることで、後
加工をやめることができる。成形型面の滑らか面が、そ
の儘、磁石表面になるよう、力を加え成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔産業上の利用分野〕本発明は、モータ
ー、メカニカルシール等に使用する磁石産業に関する。

【０００２】〔従来の技術〕従来の磁石にあっては、磁
粉の中に、ゴム・樹脂、ガラス、砂、金属等のバインダ
ーを混合し、成形、熱処理して作る磁石はあったが、す
べてバインダーを５〜３０％入れたものであった。ま
た、樹脂テープにバインダーの混合されたものを塗布、
ロールされたものはあった。

【０００３】〔発明が解決しようとする課題〕従来の磁
石は、固めるために５〜３０％のバインダーを入れ、磁
粉とよく混合したものを成形するので、磁粉の含有率に
限界が生じ、磁力の弱い磁石であったが、磁粉１００％
の磁石を作る必要があった。その他、次に示す問題点を
もっていた。 １）同じ寸法で、強力な磁力をもつものを必要とした。 ２）磁性ペーストシールに使われる磁石は、メカニカル
シールと同様、相手材と接触することが微小ではある
が、摺動中に発生するが、磁性ペーストによるシール機
能であるため、メカニカルシールのように１面が強く接
触する方式とは異なる。磁性ペーストは油を含むシール
材のため、磁石表面の滑り性の高いものがよい。 ３）樹脂磁石は軟かいが、焼結磁石は、非常に硬く、割
れ、かけ等、不良が多く、取扱いに細心の注意を必要と
するばかりでなく、熱処理誤差による精度が悪く、これ
の研磨にはダイヤモンド砥石以外受付けない状況で、非
常に高価なものとなった。特にネオジュウム系は磁力は
強いが高価であった。 ４）成形前のバインダーと磁粉の混合は、特殊な混合機
を必要とし、均一混合の費用も安くなかった。 ５）磁石の形の複雑なものは成形時の残留応力の不均一
で割れ不良の発生が多いため、簡単形状で成形し、後加
工で完成することが多く、非常に高価となり、複雑形状
は製作しない状況になった。特に、段つき品、０リン
グ、球等の成形は困難であった。 ６）磁石表面にコーテング、メッキ等、必要とする場
合、空孔のため、表面処理が困難で、空孔処理後、本処
理を必要とした。また、その場合でも、はがれることが
多く、結合力は低いものであった。 ７）磁粉の方向整列には複雑な型を必要とし、金型も高
価であった。

【０００４】〔課題を解決するための手段〕上記課題を
解決するために、本発明の磁石においては、磁粉１００
％のみで固めその外周全面に、非磁性材の樹脂、銅等、
用途に適したもので包まれた磁石をいう。包み材は薄く
し、０．１〜０．５ミリ位にすることで、磁力抵抗も小
さく、内部の磁石と強力に結合させるため、磁粉が包み
材の中に、もぐり込むよう成形する。磁粉材料は、フェ
ライト系、ＳｍＣｏ（サマリウムコバルト）系、Ｎｄ−
Ｆｅ−Ｂ（ネオジウム、鉄、ボロン）系の３種を、用途
により、使い分け、包み材としてテフロン、６ナイロ
ン、ポリプロピレン、ＮＢＲ、シリコンゴム、そしてこ
れらの高分子材に黒鉛、マイカ、ＳＩＣホイスカー等を
混合したものにしたり、さらにチタン、銅、アルミ等の
非鉄金属を使い、耐熱性、耐衝撃性、耐磨耗性のある安
価な磁石を得る手段とする。成形品の性能期待値として
次の通りであり、磁粉の方向整列には型の下部に磁石を
設ける。 磁石の材料別ＢＨ積 フェライト系 ２〜３ Ｓｍ−Ｃｏ系 １０〜１５ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系 １５〜２０

【０００５】〔作用〕上記のように構成された磁石は、
包み材で囲まれている故、形が崩れることなく、厚みが
０．１〜０．５ミリと薄いため、磁力低下がなく、内部
の磁粉密度、純度が高いことが、強力な磁石に作用す
る。また、磁性ペーストシール（先に発明者出願の特願
平８−３３７３９５号、磁性ペーストを使った土石粉水
シール）の磁石としては、包み材にテフロン入り黒鉛を
使うことで、接触抵抗低下の作用となった。

【０００６】〔実施例〕実施例について図面を参照して
説明する。図１は、アクチュエーター、スピンドルモー
ター、エンコーダーモーター、及び磁性ペーストシール
の中の泥水シール等の磁石に使用する１般形状磁石で包
み材にテフロン、ナイロン、フェノール等にしたもので
厚みを０．２にしたもの。図２は、ブルドーザー、戦車
の転輪部土砂シールに使用する磁石で、フェライト系異
方性磁粉１００％を成形し、包み材に黒鉛入りテフロン
を使い厚み０．２ミリとしたもので２ヶ１セット使用の
ため、図の上部がＮ，下部がＳとする。１方相手品磁石
はＮＳを反対にし、接着剤無しで、ＮＳ接合してセット
として使用する。内外周、及び底面はＳｕｓリテーナー
の中に浮遊し、その隙間に磁性ペーストを入れ、リテー
ナー固定に対し、磁石は回転するが、磁石表面の包み材
は磁性ペーストの油と接触し、非常に円滑に抵抗無く、
低トルクで回転摺動する。図３は、マグネットローラ
ー、センタリングマグネット等に使用する磁石で、磁粉
にＳｍ−Ｃｏ材１００％にし、Ｎｉの包み材とし厚み
０．１ミリで従来、電着塗装、Ｎｉメッキにて酸化防止
していたものを本発明の方式で製作した。また同じ形
の、内部をフェライト、包み材をゴムを使ったものは、
Ｏリングシールの使い方として、磁性ペースを介し、往
復動シールに使用され、バルブの弁座、ステムシールに
使われ、ＮＳ逆セットでもシリンダーパッキン、さらに
単独でベアリングシールに適している。図４は、球を半
分づつ作り、反対のＮＳで球を作ったり、半分でその
儘、使用するのは、矢張り磁性ペーストを入れ逆止弁の
中に入れる半球品、セットにして孔をあけボールバルブ
のボールに使用するが、シール部に磁性ペーストを入れ
ておく、バタフライバルブの球座にも使用した。そして
内部をＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系にして包み材をテフロン０．３
厚みとした。図５は、型の１例を示すもので、成型の下
部に整列のための磁石を置き、固める途中に少しづつ整
列するため、方向性がよい。

【０００７】〔発明の効果〕本発明は以上説明したよう
に、構成されているので以下に記載される効果を奏す
る。 １）バインダーレスのため、強磁力の永久磁石が得られ
た。 ２）泥水シール、キャタピラー転輪シール等、用途に適
した包み材の選択がテフロン等、自由にできるため、低
接触抵抗、耐磨耗の永久磁石が得られた。 ３）包み材と磁粉が強固に結合し、包み材の中に磁粉
が、もぐり込んでいるから、電着塗装、コーテング、メ
ッキに比し、はがれにくく、包み材の厚みを０．２ミリ
以上のものでも選択できる。 ４）成形工程に至る迄の、従来品の工程と比し、簡単に
なった。 従来品＝原料→配合→溶解→粉砕→磁場中成形→焼結→
熱処理→加工（表面処理）→着磁 発明品＝原料→粉砕→成型→着磁。（包み材成形も同
じ） ５）熱処理がないため、成形時寸法に変化がなく、高精
度品が得られ、後加工の必要がない。 ６）段つき、半円、半球等、複雑形状のものでも、包み
材を選択し、自由に成形ができた。 ７）磁粉の方向性、整列は型の下部の簡単な磁石で可能
になった。 ８）包み材があるので、割れ、かけ不良がなく、取扱い
が楽になり、安価な永久磁石が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】角リング永久磁石の断面図である。

【図２】底テーパー形状の永久磁石の断面図である。

【図３】Ｏリング半円状の永久磁石の断面図である。

【図４】半球状の永久磁石の断面図である。

【図５】下部に磁石を入れた成形型組図の下部断面図で
ある。

【符号の説明】

Ａ 磁粉を固めたもの Ｂ 包み材 １ 磁石 ２ 外型 ３ 中型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に、ゴム・樹脂、黒鉛、マイカ、の
   １種類または、混合品、チタン、銅、アルミ等の非磁性
   金属の薄膜で包まれ、内部の磁粉純度９９％に近い高純
   度、高密度成形磁石のバインダーレス永久磁石。