JPS5840802A - 複合磁石材料 - 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】 この発明＋１、複合磁石材料、とく１こ高密度の磁極を
着磁しうる複合磁石材料に関する。

多極磁石は、−・般１こ、硬質フェライト粉末などの永
久磁イ目Ａ　１４１粉本を合成樹脂またはゴム等の１γ
合（］で／Ｍ練し、成”１「、　したのち、着磁するこ
と番こよりつくられる。しかしながら、硬質フェライト
なとは、保磁力が大きいので、より太きな残留磁気（残
留磁束密度）をもつものをつくろうとすると、着磁のた
めの磁界も強力にする必要がある。そのためｌこは、着
磁ヘッドＩコロ　Ｑする導線を太くして大？Ｕ流を流す
か、または導線の巻回数を増大させなければならない。

いずれにしても、着磁ヘッドを大型化せざるを１１↑ず
、磁極間隔が広くなるという問題が夕Ｑる。磁極間隔を
狭くして単位しさ当り≦こ多数の磁極を着磁するため１
こ、永久磁石材料粉末の混合量を小さくして、保持力を
小さく設定することもある。

そうすると、残留磁気も小さくなってしまうので−好ま
しくない。

この発明の目的は、残留磁気を比軟的大きな値に保ち、
かつ保磁力を小さくすることができ、単位長さ当りの着
磁磁極数をきわめて多くすることのできる。複合磁石材
料を提供することにある。

そして、この発明による複合磁石材料は、硬質フェライ
ト粉末および希土類コバルト粉末の少なくともいずれか
一種、強磁性金属粉末および軟質フェライト粉末の少な
くともいずれか一種、ならび薔こ接合材の混合物よりな
ることを特徴とする。

硬質フェライト粉末もしくは希土類コバルト粉末のいず
れか１種、または両方を使用することができる。硬質フ
ェライトは、一般式Ｍ　Ｏｍ（Ｆｅ２０３）”（ただし
、ＭはＢａ、Ｐｂ。

Ｓｒ％ＣａおよびＣＯのうちの１種または２種以」−１
ｍおよび１１は正の整数）て表わされる。

希土類コバルトは、一般式ＲＣｏ　５またはＲ２ｃｏｔ
７　（ただし、ＲはＳｍ、Ｙ、ＬｄおよびＣｏのうち１
種または２種以上）で表わされる。

軟質フェライトの主なものに（１、一般式Ｍ　Ｏｍ（Ｆ
ｅ２０３）ｎ　　（ただしＭは、Ｍｎ％Ｚｔ＋、Ｃｕ％
Ｎｉ％Ｍｇなどのうち１種または２種以上、ｍおよび０
は正の整数）で表わされるものがあり、Ｍには上記の他
【こも数多く存在する。

強磁性金属には、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏなどがある。

接合材としては、合成樹脂、または天然ゴムもしくは合
成ゴムを使用することができる。接合材としてゴムを用
いた場合【こは−ゴム磁石材料となる。この場合、加硫
してもしなくてもいずれでもよい。熱可塑性および熱硬
化性の両合成樹脂の使用が可能である。熱可塑性合成樹
脂Ｅこは、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエ
チレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ＡＢ
　Ｓ　樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン
−アルキルアクリレート共重合体、ポリ酢酸ビニル樹脂
、およびエチレン−α、β−不飽和モノまたはジカルボ
ン酸共重合体の金匡架橋体樹脂などがある。このうちで
ポリアミド樹脂は、加工安定性および物理特性Ｅこずぐ
れ、かつ安価であるので好適である。熱硬化性樹脂には
、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホル
ムアルデヒド膨脂、エポキシ樹脂、および不飽和ポリエ
ステル樹脂などがある。これらのうちで、フェノール−
ホルムアルデヒド樹脂が、加工安定性および物理特性に
ずぐれ、かつ安価であるので好適に使用される。合成ゴ
ムとしては、ＥＰＤＭ、ＣＲ，ＣＰＥ、Ｃ８Ｍ、ＢＲ，
Ｉ　ＩＲ−ＮＢＲなどを使用することができる。

第１図に、磁界の強さＩ（を横軸に、磁気分極Ｉ　（磁
束密度Ｂ）を縦軸ｆことった磁化曲線の例が示されてい
る。このグラフから分るように、フェライトは、残留磁
気１１ｒおよび保磁力Ｉ（（１がともに大きい。これｆ
こ対して、鉄粉は、残留磁気Ｂｒ、保磁力Ｈｅとも番こ
小さな値を示すが、飽和磁気（飽和磁束密度）Ｂｓは非
常に大きい。

保磁力には、Ｂ＝Ｑの場合の保磁力ＢＨｃと、■＝０の
場合の保磁力１■ｃとがあるが、ここではＨｅで両方を
代表する。フェライト粉末と鉄粉とを適当な割合で混合
して複合材料をつくることにより、実線で示すように、
残留磁気Ｄｒを比較的大きな値に保ちつつ保持力ｒｆ　
ｃを小さくすることができる。鉄粉の飽和磁気Ｂ８が上
述のよう１こ非常ｆこ大きいので、フェライト粉末と鉄
粉との混合物である複合材料の飽和磁気Ｂ８も大きくな
り、その結果複合材料の残留磁気１１ｒも大きな値に保
たれるものと考えられる。希土類コバルト粉末もフェラ
イト粉末と同じような頻回の磁化曲線を示す。また、鉄
粉以外の強磁性金属粉末および軟質フェライト粉末も鉄
粉と同じような磁化曲線を示す。したがって、これらを
混合して得られる複合材料もまた、残留磁気Ｂｒが比較
的大きくかつ保磁力が小さくなる。

第２図Ｉこ、２種類の複合磁石材料ＩＡ）　ｔＢｌの、
混合比］こ対する、残留磁気Ｂｒ、保持力ＢＨｃ　、　
ＩＨｃおよび比重の変化の様子か示さ■てＧ）る。複合
磁石材料ＩＡ）ｌ；ｉ、　Ｂ　ｆｌ−フェライト粉末と
鉄粉とナイロン（接合材）とを混練してつくられたもの
であり、複合磁石材料（Ｂｌは、Ｂａ−フェライト粉末
と、Ｍ　ｎ・７．ｎ−フェライト粉末とナイロンとをｉ
Ｊｌ：練してつくられたものであり、ナイロンの割合は
、いずれの複合材料］こおいても、複合１４料の全体）
こηしてｌ　Ｑ　ｗｔ％　である。そして、Ｂａ−フェ
ライト粉末と鉄粉との混合比、およびＢａ−フェライト
粉末とＭ　ｎ　＊　Ｚ　ｎ−フェライト粉末との混合比
が変えらｎでいる。フェライト粉末は０．５〜１０μｍ
、鉄粉は１〜］０μｍ程度の大きさである。第２図のグ
ラフから明らかなように、鉄粉またはＭ　ｎ　＠Ｚ　ｎ
−フェライト粉末の割合の増加に対して、残留磁気１３
ｒはゆるやかに減少し、保磁力ＢＩ（Ｃ、ＩＴｉｃは急
激ｆこ減少している。換言すれば、残留磁気Ｄｒは大き
な値５こ保たれ、かつ保磁力Ｂｌ（Ｃ１Ｉ）（Ｃは小さ
な値１こ抑えられている。使用可能な鉄粉およびＭ　ｎ
　−Ｚ　ｎ−フェライト粉末の範囲は、鉄粉とＢａ−フ
ェライト粉末との混合比およびＭｎ・Ｚｎ−フェライト
粉末とＢａ−フェライト粉末との混合比で、およそ１〜
９９　ｗＬ　　％である。

鉄粉またはＭ　ｎ　−Ｚ　ｎ−フェライト粉末の混合比
が８０〜９９チ程度の範囲の複合磁石材料は、保磁力Ｈ
ｃが小さく、半硬質磁性材料として好ｙ］Ｎである。ま
た、ナイロンは、複合材料の全体１こ刈して５〜４　Ｑ
　ｗｔ％程度が好ましい。複合ｉＪ　Ｆｌ、　＋ＡＩ　
Ｉこおいては、鉄粉の増加Ｉこともなって、複合相オこ
１の比重が直線的１こ増大していることにも注ト１ずべ
きである。

複合磁石材料の例を示すと次の通りである。

実施例１　　　実施例２　　　実施例３−質フエライト
　Ｂｎ−７エラ付　　Ｓｍ−ＣｏＢａ−７エライまたは 土Ｗｊコバルト　　　５４　　　　　　６０　　　　　
４８（’ｗｌ・％） 磁性金属　鉄　粉　　鉄　粉　　Ｍｎ−Ｚｎ−または　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　フェライトフェライト　　３６　　　　　　３．
０　　　　　３９（ｗＬ％） 合　　絹　ナイロン　　　ナイロン　　ナイロン（ｗｌ
・％）　　　　　１０　　　　　１０　　　　　１．３
＋１１１６気２０００　　３７００　２０００ｎｒ（Ｇ
） イ蔽　　　　ノＪ　　　　９５０　　　　　　　　　　
１４００　　　　　　１１５０ＩＨＣ（Ｏｅ） このよう５こ、残留磁気Ｂｒを大きな値に保持し、かつ
保磁力Ｈｅを小さくすることができるから、弱い磁界で
着磁しても大きな残留磁気を得７ることかできる。した
がって、小さな着磁ヘッドを使用することができ、単位
１是さ当りきわめて多数の磁極を着磁することが可能と
なる。

超多極着磁の例を示すと、次の通りである。Ｂ＋＋−フ
ェライト粉５４Ｗもチ、鉄粉３５　ｗｌ、％、ナイロン
１０％ＶＬ％　を混練して、直径８０ｗＩＬの円板を成
形した。この円板の同縁１こ、着磁ヘッドをパルス駆動
することにより、１４００　極の磁極を着磁できた。こ
れは、約５５極／　ｃｍ　ｌこ相当する。

この発明による複合磁石材料は、回転トランスデユーサ
やフライホイールなどに応用が可１１シである。複合磁
石材料で形成された」二記の円板の周縁１：たは周面１
こ、所望数の磁極を着磁し、この着磁円板を１ｉ７ｉ１
転４７Ｈを検出すべき回転ｑｑ（目こ固定する。そして
、円板の着磁面と対向する位隨ｌこ、ホール１子その他
の磁電変換素子または磁気ヘッドを配置？′ｔずれば、
回転トランスデユーサが構成さＩする。磁′？１１変換
素子などからは、円板の回転ｂ１．Ｉこ比例した周波数
の信号が得られる。

」−述のよう１こ、円板１こはきわめて多数の磁極を着
磁することができるから、磁電変換素子なと力）ら出力
さイ］、る信υの周波数は高くなり、正確な回１ルｉ　
’１．７Ｎ検出か可能となる。この発明による復合磁石
祠第１」の強磁性粉末として比重の大きなもの（ｊこと
えは鉄粉）を使用すると、形成され１こ」−記の円４に
の重１１（は重く、大きな慣性モーメントをＪ、５も、
フライホイールとしても適用できる。

そして、このフライホイールを回転トランスデユーサと
しても使用すれは、同時１こ２つの機能を持つことにな
る。

以」二のように、この発明番こよる複合？ｉｆ１石（ｌ
料は、残留磁気の大きなフェライト粉末および希土’ｆ
Ａコバルト粉末の少なくともいずれか一４′ｌｉｔ、な
らびｆこ保磁力の小さな強磁性金属粉末および軟質フェ
ライト粉末の少なくともいずれか−・種薯こ一接合材か
加えられて混練されてなるから、残留磁気を比穀的大き
な値（こ保ち、かつ保磁力を小さくすることかできる。

したかって、単位長当りの着磁磁極数をきわめて多くす
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁化曲線を示すグラフ、第２図は混合比を変え
た場合の複合磁石（）Ｉ利の！ｌ′４性を示すグラフで
ある。 １、　　Ｕｉ　（！＋　　の表）ＩＮ　　　　　昭和５
６年特許願　第１３９２７９　　号２０発明の名称　　
複合磁石材料 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許用願人 ４、代　理　人 住　　　　所　大阪市内１　Ｘ’、ＰＩＪ谷西之町５７
番地の６　イナバビル６階外４名 ５　、　　Ｍｌｉ　ｉ’ｌＥ命令の日付　　　昭和　　
年　　月　　　日６、補正により増加する？明の数 ７、補正の対象明細カドの発明の詳細な説明の欄。 ８補１；の内容 明細書第２頁９５９行〜第１０行の「小さくして」を「
少なくして」と訂正する。 以上 ９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 硬質フェライト粉末および希土類コバルト粉本の少なく
   ともいずれか一種、強磁性金４粉末おまひ軟質フェライ
   ト粉末の少なくともいすわか−・種、ならびに接合材か
   らなる複合磁石材料。