JPH11144988A - 永久磁石の製造方法 - Google Patents
永久磁石の製造方法Info
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- JPH11144988A JPH11144988A JP9322447A JP32244797A JPH11144988A JP H11144988 A JPH11144988 A JP H11144988A JP 9322447 A JP9322447 A JP 9322447A JP 32244797 A JP32244797 A JP 32244797A JP H11144988 A JPH11144988 A JP H11144988A
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- sintering
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一体化された一つの磁石内で配向の異なる部
位を有し、かつ、複雑形状や大型形状にも対応できる永
久磁石の製造方法の提供。 【解決手段】 磁化配向方向が異なる複数の成形体を組
み合わせて所定の形状の成形体になした後、焼結によっ
てこれらを一体接合することにより、一体化された一つ
の磁石内で配向の異なる部位を有し、複雑形状や大型形
状にも対応できる永久磁石を、簡単な工程でかつ安価に
大量生産できる。
位を有し、かつ、複雑形状や大型形状にも対応できる永
久磁石の製造方法の提供。 【解決手段】 磁化配向方向が異なる複数の成形体を組
み合わせて所定の形状の成形体になした後、焼結によっ
てこれらを一体接合することにより、一体化された一つ
の磁石内で配向の異なる部位を有し、複雑形状や大型形
状にも対応できる永久磁石を、簡単な工程でかつ安価に
大量生産できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、磁化配向方向が
異なる複数の成形体を所定形状に組み合わせた後、焼結
によって一体接合することにより、一体化された一つの
磁石内で配向の異なる部位を有する永久磁石を製造する
方法に関する。
異なる複数の成形体を所定形状に組み合わせた後、焼結
によって一体接合することにより、一体化された一つの
磁石内で配向の異なる部位を有する永久磁石を製造する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、モーターの出力向上やコギン
グの低減を図る手段として、例えば、成形体の一部に溶
媒を含浸したり、成形体に温度勾配を設けるなどして、
得られる焼結体の密度差をつけたり、あるいは、組成的
に磁気特性が異なる粉末を、金型内に仕切を設けて充填
したのち、その仕切を取り除いて成形、焼結して一体化
することによって、単一焼結体で磁気特性の異なる部位
を有する永久磁石を得る方法が提案されている（特開昭
５８−１５０８９号、特開昭５８−２０２５０５号、特
開昭５７−１４８５６６号等）。
グの低減を図る手段として、例えば、成形体の一部に溶
媒を含浸したり、成形体に温度勾配を設けるなどして、
得られる焼結体の密度差をつけたり、あるいは、組成的
に磁気特性が異なる粉末を、金型内に仕切を設けて充填
したのち、その仕切を取り除いて成形、焼結して一体化
することによって、単一焼結体で磁気特性の異なる部位
を有する永久磁石を得る方法が提案されている（特開昭
５８−１５０８９号、特開昭５８−２０２５０５号、特
開昭５７−１４８５６６号等）。
【０００３】また、特殊な金型やパンチを具備する成形
装置を用いて成形することにより、各部位で配向が異な
る永久磁石を得る方法なども種々提案されている。
装置を用いて成形することにより、各部位で配向が異な
る永久磁石を得る方法なども種々提案されている。
【０００４】しかし、上記の方法は、製造工程が複雑で
あり、量産的でなく、さらに、複雑形状の永久磁石を製
造することができないという問題がある。
あり、量産的でなく、さらに、複雑形状の永久磁石を製
造することができないという問題がある。
【０００５】一方、複雑形状の永久磁石を得る方法とし
て、所要形状のブロック成形体より切削加工を施して所
望の形状とする方法や、射出成形を用いる等の方法があ
るが、製造工程が増加したり、歩留まりが悪くなるな
ど、製品のコストアップが避けられないという問題があ
る。
て、所要形状のブロック成形体より切削加工を施して所
望の形状とする方法や、射出成形を用いる等の方法があ
るが、製造工程が増加したり、歩留まりが悪くなるな
ど、製品のコストアップが避けられないという問題があ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】複雑形状や大型形状の
永久磁石を得る方法として、成形体あるいは焼結体同士
を、接着剤や特殊な接合材を介して接合したり、熱処理
や熱間加工により接合したりする方法が提案されている
（特願平７−１１６８６６号、特願平８−１１６６３３
号）。
永久磁石を得る方法として、成形体あるいは焼結体同士
を、接着剤や特殊な接合材を介して接合したり、熱処理
や熱間加工により接合したりする方法が提案されている
（特願平７−１１６８６６号、特願平８−１１６６３３
号）。
【０００７】このように、磁石単体として磁気特性や磁
気配向の異なる部位を有する永久磁石を得る方法、ある
いは、磁石同士を接合して複雑形状や大型形状にする方
法が提案されているが、その両方を兼ね揃える、すなわ
ち、一つの磁石内で配向の異なる部位を有し、かつ、複
雑形状や大型形状にも対応できる永久磁石並びにその製
造方法については、未だ提案されていないのが現状であ
る。
気配向の異なる部位を有する永久磁石を得る方法、ある
いは、磁石同士を接合して複雑形状や大型形状にする方
法が提案されているが、その両方を兼ね揃える、すなわ
ち、一つの磁石内で配向の異なる部位を有し、かつ、複
雑形状や大型形状にも対応できる永久磁石並びにその製
造方法については、未だ提案されていないのが現状であ
る。
【０００８】この発明は、一体化された一つの磁石内で
配向の異なる部位を有し、かつ、複雑形状や大型形状に
も対応できる永久磁石を、簡単な工程でかつ安価にして
大量生産できる製造方法の提供を目的とする。
配向の異なる部位を有し、かつ、複雑形状や大型形状に
も対応できる永久磁石を、簡単な工程でかつ安価にして
大量生産できる製造方法の提供を目的とする。
【０００９】
【発明を解決するための手段】発明者らは、上記現状並
びに従来の問題に鑑み、一つの磁石内で配向の異なる部
位を有し、かつ、複雑形状や大型形状にも対応できる永
久磁石の製造方法について種々検討の結果、磁化配向方
向が異なる複数の成形体を組み合わせた後、焼結によっ
て一体接合することにより、上記目的を達成できること
を知見した。
びに従来の問題に鑑み、一つの磁石内で配向の異なる部
位を有し、かつ、複雑形状や大型形状にも対応できる永
久磁石の製造方法について種々検討の結果、磁化配向方
向が異なる複数の成形体を組み合わせた後、焼結によっ
て一体接合することにより、上記目的を達成できること
を知見した。
【００１０】さらに発明者らは、成形体がフェライト粉
末からなる場合、成形前の粉末にＣａＯ、ＳｉＯ2、Ｃ
ｏＯ、Ｃｒ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＣｕＯのうち少なくとも１
種を０．１ｗｔ％〜２．０ｗｔ％添加する場合、粉末を
圧力１０ＭＰａ〜１０００ＭＰａで成形する場合、成形
体を１３７３Ｋ〜１５２３Ｋで焼結した場合に、緻密化
されて接合強度が大きく向上し、より顕著な効果が得ら
れることを確認し、この発明を完成した。
末からなる場合、成形前の粉末にＣａＯ、ＳｉＯ2、Ｃ
ｏＯ、Ｃｒ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＣｕＯのうち少なくとも１
種を０．１ｗｔ％〜２．０ｗｔ％添加する場合、粉末を
圧力１０ＭＰａ〜１０００ＭＰａで成形する場合、成形
体を１３７３Ｋ〜１５２３Ｋで焼結した場合に、緻密化
されて接合強度が大きく向上し、より顕著な効果が得ら
れることを確認し、この発明を完成した。
【００１１】すなわち、この発明は、磁化配向方向が異
なる複数の成形体を組み合わせた後、焼結によって一体
接合することを特徴とする永久磁石の製造方法である。
なる複数の成形体を組み合わせた後、焼結によって一体
接合することを特徴とする永久磁石の製造方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明において、対象とする成
形体は、公知の永久磁石粉末を成形したものであれば、
どんな成形体でも適用可能であり、例えば、フェライ
ト、Ｒ−Ｃｏ系、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系が適しており、中でも
Ｓｒフェライト、Ｂａフェライトが最も好ましい。
形体は、公知の永久磁石粉末を成形したものであれば、
どんな成形体でも適用可能であり、例えば、フェライ
ト、Ｒ−Ｃｏ系、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系が適しており、中でも
Ｓｒフェライト、Ｂａフェライトが最も好ましい。
【００１３】成形体がフェライト粉末からなる場合は、
該粉末に予めＣａＯ、ＳｉＯ2、ＣｏＯ、Ｃｒ2Ｏ3、Ａ
ｌ2Ｏ3、ＣｕＯのうち少なくとも１種を０．１ｗｔ％〜
２．０ｗｔ％添加すると、接合強度が向上するため好ま
しい。但し、０．１ｗｔ％ではその効果が得られず、ま
た、２．０ｗｔ％を超えると磁気特性が劣化するため好
ましくない。
該粉末に予めＣａＯ、ＳｉＯ2、ＣｏＯ、Ｃｒ2Ｏ3、Ａ
ｌ2Ｏ3、ＣｕＯのうち少なくとも１種を０．１ｗｔ％〜
２．０ｗｔ％添加すると、接合強度が向上するため好ま
しい。但し、０．１ｗｔ％ではその効果が得られず、ま
た、２．０ｗｔ％を超えると磁気特性が劣化するため好
ましくない。
【００１４】また、上記の粉末を圧力１０ＭＰａ〜１０
００ＭＰａで成形すること、さらに、成形体を１３７３
Ｋ〜１５２３Ｋで焼結することによっても、接合強度の
向上を図ることが可能となる。
００ＭＰａで成形すること、さらに、成形体を１３７３
Ｋ〜１５２３Ｋで焼結することによっても、接合強度の
向上を図ることが可能となる。
【００１５】この発明において、磁化配向方向が異なる
複数の成形体の組み合わせ形状は、円盤上に小径の凸部
を設けた形状や、２重リング状など、任意のいずれの形
状も適用可能であるが、特に、複数の成形体のいずれか
一つがリング状あるいは円弧状などの形状である場合が
最も好ましい。
複数の成形体の組み合わせ形状は、円盤上に小径の凸部
を設けた形状や、２重リング状など、任意のいずれの形
状も適用可能であるが、特に、複数の成形体のいずれか
一つがリング状あるいは円弧状などの形状である場合が
最も好ましい。
【００１６】この発明は、基本的に成形体を焼結した際
に生じる収縮を利用して、複数の成形体を一体接合する
ものであるため、単純な形状、例えば、立方体や直方体
同士を接合するにはやや不向きな面もあるが、複雑な形
状、例えば、実施例に示すような、リング状磁石に円柱
を挿入した形状や、立方体に設けた孔部に磁化配向方向
が異なる棒部材を挿入したものなど、従来、一体では成
形が困難なものや切削加工しなければ得られなかった形
状などに適している。
に生じる収縮を利用して、複数の成形体を一体接合する
ものであるため、単純な形状、例えば、立方体や直方体
同士を接合するにはやや不向きな面もあるが、複雑な形
状、例えば、実施例に示すような、リング状磁石に円柱
を挿入した形状や、立方体に設けた孔部に磁化配向方向
が異なる棒部材を挿入したものなど、従来、一体では成
形が困難なものや切削加工しなければ得られなかった形
状などに適している。
【００１７】
【実施例】実施例１ 平均粒径０．７μｍのＳｒフェライト粉末に、表１に示
す配合割合で、添加剤を添加し、成形助剤として５ｗｔ
％のＰＶＡ水溶液を磁性粉末６ｇに対して０．５ｃｍ3
の割合で加えて種々の原料粉末を得た。
す配合割合で、添加剤を添加し、成形助剤として５ｗｔ
％のＰＶＡ水溶液を磁性粉末６ｇに対して０．５ｃｍ3
の割合で加えて種々の原料粉末を得た。
【００１８】該原料粉末を用いて、直径（ｄi）＝１
１．０ｍｍの金型を用いて、３００ＭＰａの成形圧力で
約１５．０ｍｍの高さに成形し、図１Ａに示す短円柱状
成形体（以下インナー１という）を作製した。また、内
径（ｄo）×外径（Ｄo）が１１．０８ｍｍ×２０．００
ｍｍの金型を用いて、１００ＭＰａの圧力で約６．０ｍ
ｍの高さ（Ｈ）に成形して、リング状成形体（以下アウ
ター２という）を作製した。
１．０ｍｍの金型を用いて、３００ＭＰａの成形圧力で
約１５．０ｍｍの高さに成形し、図１Ａに示す短円柱状
成形体（以下インナー１という）を作製した。また、内
径（ｄo）×外径（Ｄo）が１１．０８ｍｍ×２０．００
ｍｍの金型を用いて、１００ＭＰａの圧力で約６．０ｍ
ｍの高さ（Ｈ）に成形して、リング状成形体（以下アウ
ター２という）を作製した。
【００１９】次いで、インナー１とアウター２を図１Ｂ
に示すように組み合わせて、表１に示す添加剤の違いで
３種類の組み合わせ成形体を得た。いずれもインナー１
の磁化配向方向は図示の矢印のごとく円柱の軸方向で、
アウター２はリングの半径方向である。また、インナー
１とアウター２のクリアランスは、いずれもΔｅ＝０．
０８ｍｍ、Δｃ／ｄi＝０．００７３である。
に示すように組み合わせて、表１に示す添加剤の違いで
３種類の組み合わせ成形体を得た。いずれもインナー１
の磁化配向方向は図示の矢印のごとく円柱の軸方向で、
アウター２はリングの半径方向である。また、インナー
１とアウター２のクリアランスは、いずれもΔｅ＝０．
０８ｍｍ、Δｃ／ｄi＝０．００７３である。
【００２０】図１Ｂに示す成形体の組立体を、電気炉を
用いて、大気中で、昇温速度５７３Ｋ・ｈ-1、焼結温度
１４２３Ｋ、１４９８Ｋ、保持時間１時間の条件にて焼
結し、前記組立体を一体接合した。焼結後の接合体の接
合強度を表１に示す。なお、接合強度は、インストロン
（精密万能試験機）を用いてせん断試験によって求め
た。
用いて、大気中で、昇温速度５７３Ｋ・ｈ-1、焼結温度
１４２３Ｋ、１４９８Ｋ、保持時間１時間の条件にて焼
結し、前記組立体を一体接合した。焼結後の接合体の接
合強度を表１に示す。なお、接合強度は、インストロン
（精密万能試験機）を用いてせん断試験によって求め
た。
【００２１】表１から明らかなように、インナーにＣａ
Ｏを多く添加し、さらにアウターにＣｕＯを多く添加し
た場合の接合体が、最も強度に優れている。また、同じ
組み合わせの接合体でも、焼結温度が高くなるほど接合
強度が向上する。これらの結果から、接合強度を向上さ
せるためには、添加剤の使用と、高い温度での焼結が有
効であることが分かる。
Ｏを多く添加し、さらにアウターにＣｕＯを多く添加し
た場合の接合体が、最も強度に優れている。また、同じ
組み合わせの接合体でも、焼結温度が高くなるほど接合
強度が向上する。これらの結果から、接合強度を向上さ
せるためには、添加剤の使用と、高い温度での焼結が有
効であることが分かる。
【００２２】
【表１】
【００２３】実施例２ 平均粒径０．７μｍのＳｒフェライト粉末を原料粉末と
して、直径（ｄi）＝１１．０ｍｍの金型を用いて、１
００ＭＰａ、２００ＭＰａ、３００ＭＰａの成形圧力で
１５．０ｍｍの高さに成形し、インナーを作製した。得
られたインナーを昇温速度５７３Ｋ・ｈ-1、焼結温度１
４２３Ｋ、保持時間１時間の条件にて焼結し、その後炉
冷した。
して、直径（ｄi）＝１１．０ｍｍの金型を用いて、１
００ＭＰａ、２００ＭＰａ、３００ＭＰａの成形圧力で
１５．０ｍｍの高さに成形し、インナーを作製した。得
られたインナーを昇温速度５７３Ｋ・ｈ-1、焼結温度１
４２３Ｋ、保持時間１時間の条件にて焼結し、その後炉
冷した。
【００２４】成形時の成形圧力と成形体密度、焼結体密
度との関係を図２に、また、成形圧力と焼結体の直径変
化との関係を図３に示す。図２及び図３より、焼結体の
密度は成形圧力が高いほど高く、また、直径変化率は成
形圧力が低いほど大きいことが分かる。
度との関係を図２に、また、成形圧力と焼結体の直径変
化との関係を図３に示す。図２及び図３より、焼結体の
密度は成形圧力が高いほど高く、また、直径変化率は成
形圧力が低いほど大きいことが分かる。
【００２５】実施例３ 実施例１の表１のＮｏ．３のＳｒフェライト粉末を原料
粉末として、図４Ａに示すように、内径×外径が７ｍｍ
×１１．００ｍｍの金型を用いて、１００ＭＰａの圧力
で約６．０ｍｍの高さ（Ｈ）に成形して、リング状成形
体（以下インナー１ａという）を作製し、また、内径×
外径が１１．０８ｍｍ×２０．００ｍｍの金型を用い
て、１００ＭＰａの圧力で約６．０ｍｍの高さ（Ｈ）に
成形して、アウター２を作製した。
粉末として、図４Ａに示すように、内径×外径が７ｍｍ
×１１．００ｍｍの金型を用いて、１００ＭＰａの圧力
で約６．０ｍｍの高さ（Ｈ）に成形して、リング状成形
体（以下インナー１ａという）を作製し、また、内径×
外径が１１．０８ｍｍ×２０．００ｍｍの金型を用い
て、１００ＭＰａの圧力で約６．０ｍｍの高さ（Ｈ）に
成形して、アウター２を作製した。
【００２６】インナー１ａとアウター２を図４Ｂに示す
ように組み合わせて、リング状成形体を得た。インナー
１ａの磁化配向方向は図示の矢印のごとく軸方向で、ア
ウター２はリングの半径方向である。また、インナー１
ａとアウター２のクリアランスは、いずれもΔｅ＝０．
０８ｍｍ、Δｃ／ｄi＝０．００７３である。
ように組み合わせて、リング状成形体を得た。インナー
１ａの磁化配向方向は図示の矢印のごとく軸方向で、ア
ウター２はリングの半径方向である。また、インナー１
ａとアウター２のクリアランスは、いずれもΔｅ＝０．
０８ｍｍ、Δｃ／ｄi＝０．００７３である。
【００２７】図４Ｂに示す成形体の組立体を、電気炉を
用いて、大気中で昇温速度５７３Ｋ・ｈ-1、焼結温度１
４９８Ｋ、保持時間１時間の条件にて焼結し、前記組立
体を一体接合した。焼結後の接合体の接合強度は実施例
１のＮｏ．３と同等の強度が得られていることが分かっ
た。また、得られたリング状磁石にはクラック等の発生
も全く見られなかった。
用いて、大気中で昇温速度５７３Ｋ・ｈ-1、焼結温度１
４９８Ｋ、保持時間１時間の条件にて焼結し、前記組立
体を一体接合した。焼結後の接合体の接合強度は実施例
１のＮｏ．３と同等の強度が得られていることが分かっ
た。また、得られたリング状磁石にはクラック等の発生
も全く見られなかった。
【００２８】
【発明の効果】この発明によれば、一つの磁石内で配向
の異なる部位を有し、かつ、複雑形状や大型形状にも対
応できる永久磁石を、簡単な工程でかつ安価にして大量
生産することが可能になる。
の異なる部位を有し、かつ、複雑形状や大型形状にも対
応できる永久磁石を、簡単な工程でかつ安価にして大量
生産することが可能になる。
【図１】Ａは組み合わせ焼結接合するための成形体の一
例を示す分解斜視図であり、Ｂは接合体の斜視図であ
る。
例を示す分解斜視図であり、Ｂは接合体の斜視図であ
る。
【図２】成形圧力と密度との関係を示すグラフである。
【図３】成形圧力と直径変化との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図４】Ａは組み合わせ焼結接合するための成形体の他
の実施例を示す分解斜視図であり、Ｂは接合体の斜視図
である。
の実施例を示す分解斜視図であり、Ｂは接合体の斜視図
である。
１，１ａ インナー ２ アウター
Claims (5)
- 【請求項１】 磁化配向方向が異なる複数の成形体を組
み合わせた後、焼結によって一体接合することを特徴と
する永久磁石の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、成形体がフェライト
粉末からなる永久磁石の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２において、成形体がＣａＯ、Ｓ
ｉＯ2、ＣｏＯ、Ｃｒ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＣｕＯのうち少
なくとも１種を０．１ｗｔ％〜２．０ｗｔ％含有するも
のである永久磁石の製造方法。 - 【請求項４】 請求項２において、成形体が圧力１０Ｍ
Ｐａ〜１０００ＭＰａで成形されたものである永久磁石
の製造方法。 - 【請求項５】 請求項２において、焼結温度が１３７３
Ｋ〜１５２３Ｋである永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9322447A JPH11144988A (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 永久磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9322447A JPH11144988A (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 永久磁石の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11144988A true JPH11144988A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=18143773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9322447A Pending JPH11144988A (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 永久磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11144988A (ja) |
-
1997
- 1997-11-07 JP JP9322447A patent/JPH11144988A/ja active Pending
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