JPS58181802A - 径方向異方性リング永久磁石の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、径方向異方性リング永久磁石の製造法に関す
るものであり、特には磁場中加圧成形による径方向異方
性リング永久磁石の製造法において一對の磁場コイルを
粉末成形用金型を挾んで左右に対向させて設置し、同極
磁場の印加により磁束を反発させながら加圧成形するこ
とを特徴とする上記製造法に関する。

ステッピングモータを含めて各種モータ等において使用
されるリング永久磁石は、従来より、磁場中加圧成形法
によって製造されてきた。磁場中加圧成形法は、粉末成
形用ダイに磁性粉を充填して上堰及び下型の協同作用に
より磁性粉をランダ状に加圧成形すると同時に、磁場コ
イルによりリングを通して放射状の磁束を発生させてリ
ング壁中径方向に磁化された圧縮リングを得るものであ
り、この後焼結操作を径て所望のリング永久磁石が生成
される。

図面を参照すると、第１及び２図には従来実施された基
本的方法が示してあり、ダイ１と中棒６とによって形成
されるリング状空洞内にフェライト等の磁性粉７が充填
される。ｉａ磁性粉空洞内で下側において該リング空洞
内に軒分的に挿入する下型５によって支持されている。

ダイ１上方には上型４が空洞と整列して配置されている
。磁場コイルＳが第１図ではダイ１の下部にそして第２
１ではその上部に設置され、矢印で示すような磁束ｌ１
１Ｂをそれぞれ発生せしめる。上型４による加圧成形中
磁束線はリング壁を貫いてほぼ半径方向放射状に通って
いる。しかし、この製造方法では、いずれの場合も、磁
場コイル５から離れるに従って磁界強度が低下するため
、リング高さ方向に磁気特性のアンバランスがどうして
も生じてしまう。

そこで、リング高さ方向の磁気特性アンバランスの問題
を解消する為に、次に採用された製造法は、第３図に示
すように、ダイ１の上下に磁場コイル３及び５′を設置
し、同極磁場を両磁場コイル３及び５１に印加すること
により上からの磁束と下からり磁束を反発させながら第
５図に矢印で示したよう１に磁束線８の模様の下で加圧
成形する方法であった。しかし、この製造方法では、上
方磁場コイ）ｈ５及び下方磁場フィル５″が上′Ｗ４及
び下型５をそれぞれ取巻いてしかもダイ１の上下に設置
されるため作業空間を着しく制約する。加えて、ダイ１
の下部に磁場コイル５′を設置するため、ダイ構造が複
雑化し、金型費のスス・−ドアツブを招来する。更に、
数個を同時に成形する場合において、上型及び下型のま
わりに磁場コイルを設置する必斐上、取ｆ＆数の制限を
受け、生産性の飛電的向上は望めない。更に重大なこと
には、上下から反発しあって磁性粉リング壁を貫いて水
平方向にそらされる磁束線はリング壁を必ずしも完全に
半径方向放射状に通らず、所望の径方向異方性が得られ
ないことがある。上下磁束の反発面が磁性粉リングの中
心にくることも設備の制約上できないことがあり、リン
グ高さ方向アンバランスが依然として生じることもあっ
た。金型交換の際磁場コイルをいちいち取外す面惧さも
あった。

従来技術の上記のような欠点に鑑み、本発明は、より完
全な半径方向放射状磁束の発生下で、磁場コイルと上型
、下型、ダイ等の成形部との干渉を最小限とすることに
より一層能率的な作業を行うことを可能とし且つ型構造
の動索化を可ならしめる高品質径方向異方性リング永久
磁石の製造法を提供せんとするものである。

本発明は、一対の磁場コイルをダイを挾んで左右に対向
させて設置し、同極磁場の印加により磁束を反発させな
がら加圧成形することを％黴とする。こうすることによ
って磁場コイル対は、ダイ、上型及び下型等から成る成
形部から離して設置することができるようになり、型構
造が簡単になる上、間口が広くとれるのできわめて効率
的な加圧作業を実施することができる。磁束は、加圧方
向に垂直に、即ち成形中・の磁性粉リング体の壁に直交
して発生するのできわめて磁気特性の一様な製品が製造
できる。

第４図に示した具体例に基いて説明する。参照査んは第
１〜５１２′の場合と同じである。本発明に従えば、一
対の磁場コイル３及び５′が、ダイ１、中棒６及び下型
５によって定義されるリング状空嗣の左右両側でリング
垂直中心軸線に対して対称装置に垂直姿勢において設置
される。斯くして、出湯コイル対５及びｓｌによって矢
印８で示されるような磁束が発生し、リング状空洞部内
に充填されそして上＃１４により加圧されつつある磁性
粉リングに対して左右両側から水平に浸透する。第３図
に示した従来技術の場合と違い、磁束線とリング壁との
直交性が保証される。上型４の内部は中空であるので、
左右からの磁束はリング中心部で反発しあった後中棒６
を下方に通過する。最終的に、烏品質の径方向異方性リ
ング加圧ｔ４８体が生成される。

磁場コイル対３及び５′を、ダイ１、上製４、下型５及
び中９８６から構成される成形部の左右両脇に′ｖｗし
たことにより、磁場コイルと成形部との機械的干渉は排
除され、型構造が簡素になる上に、作業間口が広くとれ
るので作業がやりやすくなり、効率的表加圧成杉作業が
実現しうる。金型交換の際、磁場コイルを設置したまま
で作業出来る為、作業時間が短縮され、稼動率の向上に
おおいに寄与する。更に、関口が広くとれることにより
、数個の磁性粉リングの同時成形が容易化される。

更に、第５図に示すように、上型４の中空部に鉄材等の
強磁性体部材２を配置することにより、磁路が上下方向
に２分され、磁気抵抗が半減される。従って、磁性粉成
形部における磁界強度は約２倍に向上し、リング高さに
沿って磁界強度の一様性が増し高特性の成形体を得るこ
とが可能となる。

更に、多数個のリングを同時成形する場合においては、
各々の金型の磁気抵抗のバフツキがある為、また各成形
部の配置場所が異なるため、各々の粉末成形部の磁界強
度が異なる結果として、磁気特性（Ｂ【）にバフツキの
ある圧粉体が生じる。

この不都合を回避するため、各上型４の中空部に抑大す
る強磁性体材料２の断面積を調整したりあるいは材宵を
変えることによって、金型の粉末成形部における磁界強
度の均一化が計られる。斯くして、特性の安定した磁性
粉リンダの多数個の同時生産が行えるようになる。

以下、実施例を示す。

実施例１ 下表に示す寸法の７工ライト径方向異方性リング永久磁
石を第５図に示したような装置を使用して製造した。磁
場コイルはダイ中心軸線から５ｏ。

ｌ諷のところに対称に設置した。装置作動条件は次の通
りとした。

上型加圧カニ２ｏ口〜ｓ　ｏ　ｏｋｙ／ｃｍ”団揚コイ
ル二最大起磁力４（ＬＯＯＯム丁／個磁界　強度：金型
寸法により異なる （番考の為、次表に配す） 得られた１２個のリングの磁気特性を示す。

各リングはいずれもリング高さ方向に一様に異方化され
ており、高品質のものであった。

実施例２ 実ｉ例１の９置の上型中空部に鉄材を挿入しない第４図
と同様の装置によって６６１ｍ諷外極Ｘ５＆諷議内径×
４０１Ｉｍ高さのりンダを製造した。鉄材を挿入した場
合と挿入しない場合との比較データを以下に示す。

鉄材の挿入によって磁界強度を倍以上増加することがで
き、従って高特性のリングが得られた。

実施例Ｓ ２＆畠藁諷外径Ｘ２１ｍｍ富内径Ｘ　Ｉ　５１１ｍ＋高
さの寸法のリングを４個同時成形した。ダイの磁気抵抗
の違いにより、上型の中空部に挿入する鉄材を４．５２
ＣＩ＋”断面の同一のものとした場合には下表に示すよ
うに磁界強度及び生成リングｌｒはかなり変動した。し
かし、４つの上型に挿入される鉄材の断面を調整するこ
とによって特性バラツキの抽圧効果が得られた。結果を
下表に示す。

以上説明した通り１本発明は一対の磁場コイルをダイを
挾んで左右に対向させて設置し、同極磁場の印加により
一束を反発させながら加圧成彩を行う径方向異方性リン
グ永久磁石の製造方法であり、従来より高品鷲の製品を
改善された作業能率の下で製造することを可とした点で
きわめて＊ｍ義である。

【図面の簡単な説明】

第１．＠２及び第Ｓ図は先行技術による磁場中加圧成形
装置の概略＃ｒ面図でありそして第４及び５図は本発明
に従う磁場中加圧成形装置の概略断面図である。 １：ダイ（強磁性体） ５．５′：磁場コイル ４！上型（非磁性体） ５ｚ下３Ｍ（非磁性体） ６　：中棒（−磁性体但し＠２図においては非磁性体）
７：磁性粉 ８：磁束線 ２：鉄材等強磁性体 、　　　　　Δ （−２１ ４１０ 第２図 す・５図 手続補正書 昭和５７年１２月１４日 特許庁長富　Ｓ　　杉和夫殿 事件の表示　昭和５７年　特販第　６４０４５　　号発
明の名称　　後方向異方性リング永＾確石の製造法補正
をする者 事件との関係　　　　　　　　　　　特許出願人名　称
　　　（ＳΩ６）東京電気化学工業株式会社代理人 〒１０３ 住　所　　東京都中央区日本橋３丁目１３番１１号油脂
工業会館電話２７３−６４３６番 住所　　　同　　」− 補刊う 補ｉ［の対象 願書の発叫者咄願人の欄 明細書の発明？８枠特許請求の範囲・発明の詳細な説明
の欄浦正の内容　　別紙の通り ４１１に昭５７−４４０６Ｓ号明細書を以下の通り補正
します。 １０許請求の範囲を以下の通り改めます。 「２．４Ｉ）許精求の範囲 １）ダイ中に充填された磁性粉を上型及び下型（よって
磁場中細ｆＥｉｔ形することにより径方向異方性リング
永久磁石を製造する方法において、一対の磁場コイルを
前記ダイな挾んで左右に対向させて設置し、同極磁場の
印加により磁束を反発させながら加圧成形することを％
像とする径方向異方性リング永久磁石の製造法。 ２）上型の中空部内に強磁性体を゛挿入して磁気回路の
磁気抵抗を低減させる特許請求の範囲第１項記載の方法
。 ３）ダイに複数の成形部が設けられると共に同数の上型
及び下型が設けられ、各上湿の中空部内に強ｉａ性体な
挿入し、そして複数の成形部の硼界強度の均一化を計る
よう挿入強磁性体の斬Ｍ！！＊＠！ｒｔｘ旦−材質を変
更する特許請求の範囲第１項記載の方法。」 ２第７頁、末行「ＪＲえる」とあるを「変えて一気抵抗
を等しくする」と訂正します。 ５第１０頁、下から２行「新劇」と「を」との闘に「積
１を挿入します。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ダイ中に充填された磁性粉を上型及び下型によって
   磁場中加圧成形することにより径方向異方性リング永久
   磁石を製造する方法において、一対の磁場コイルを前駅
   ダイを挾んで左右に対向させて設置し、同極磁場の印加
   により桓東を反発させながら加圧成形することを特徴と
   する径方向異方性リング永久磁石の製造法。 ２）上型の中空部内に強磁性体側挿入して磁気−路の磁
   気抵抗を低減させる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５）ダイに伽数の成形部が設けられると共に同数の上型
   及び下型が設けられ、各上型の中空部内に強磁性体を挿
   入し、そして！１Ｍ数の成形部の磁界強度の均一化を計
   るよう挿入強磁性体の寸法及び材質を変更する特許請求
   の範囲第１項記載の方法。