JPS5972702A - 磁性スラリーの磁場中成型装置 - 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】 本発明は異方性フェライト磁石の製造に関するもので、
特に、半径方向に異方性を与えるための磁性スラリーの
磁場中成型方法およびその装置に関するものである。

Ｓｒ、Ｐｂの一種）をもつマグネトブランバイト相の板
状の六方晶系の構造をとシ、六回対称軸の方向に磁気容
易軸（Ｃ軸）をとることからこの性質を利用し、磁場印
加などでＣ軸方向をそろえるものとそろえないものとに
大別され、前者を異方性磁石、後者を等方性磁石−と呼
び、一般に市販されている。また、異方性磁石の成型に
おいては、フェライト磁石粉末を金型に充填して、圧縮
成型する方法と、フェライト磁石粉末を水等の液体に懸
濁した泥漿（スラリー）として圧縮成型する方法が知ら
れておシ、前者は乾式法、後者は湿式法と呼ばれ、湿式
法は、フェライト磁石粒子の配向性に秀れ、磁石特性は
乾式法に比し格段に透れている。

すなわち、磁石特性が一番高いものは湿式の異方性磁石
である。プレス圧縮方向と粒子のＣ軸方向を同一方向と
した異方性磁石としてスピーカ用に多く供されている。

ところで、マイクロモータあるいはダイナモ発電機用の
磁石として円筒状磁石が用いられているが、これらは等
方性磁石であった。この為磁石特性が低く、トルクある
いは起電力が小さかった。

性化することが提案されている。

従来、フェライトの磁場成型においては、電磁石によシ
磁場印加を行うのが普通である。しかしながら、半径方
向に多極の磁場を印加する場合。

電磁石を用いるには多くの困難が伴なう。必要とする磁
場を発生させるだめには電磁石は大きくなる。それ放電
磁石の設置スペースが限られ、極間のピッチが３０ｖａ
ｔ以下のように小さい場合には。

極めて細い線を用いて電磁石を小型に構成することが必
要になる。細い線を用いるとそれだけ抵抗値が大となる
ので、所要の電流を流した場合の発熱量が多くなり、線
の被覆が破壊される不都合が生ずる。あるいは、電源の
条件によっては、所要の電流さえ流せなくなる恐れがあ
る。しかも、湿式法の磁場成型では、水を濾過しつつ粉
体の密度が粗の状態から密の状態になるまで磁場の印加
が必要で、配向すべき磁場の持続時間は１０数秒から６
０秒と長い時間を必要とするだめ１発熱は大きな問題と
なる。したがって電磁石の使用による実用化は困難とな
る。

まだ、生産効率を高めるために１台のプレス機に、第２
図に示すように複数の粉末充填用キャビティ１０を有す
る金型を設置することが好ましいが、前述の理由で電磁
石が大となるため、一つのキャビティ当シの金型の大き
さが大となるので。

プレス機一台に対応した金型に複数のキャビティを設け
ることは不可能となる。

本発明は９以上の問題点に鑑み、半径方向に異方性を付
与することのできる合理的な湿式磁場成型法および小型
の装置を提供することを目的とする。

本発明の方法は９円筒状のキャビテ（空間に半径方向の
磁場を発生するように該空間の外周に多極の永久磁石体
を内蔵した金型の該キャビティ空間にフェライト磁石粉
末のスラリーを供給し、該スラリーの液体のみを濾過排
水するとともに上記円筒状キャビティ空間の軸方向に加
圧して半径方向に異方性を付した成型体を得ることを特
徴とした磁性スラリーの磁場中成型法である。

また、その方法で使用する装置は１円筒状の半径方向に
磁場を加えながら加圧成型する磁性スラリーの磁場中成
型装置であって、孔部を有するとともに該孔部に半径方
向の磁場を作るように該孔（５） 部周囲に配置した多極の永久磁石体を内蔵した外壁金型
と、該孔部に配置された内壁金型と、該内外壁金型間の
空間にフェライト磁石粉末のスラリーを供給するために
該内壁金型に具備したスラリー供給機構と、該内外壁金
型間の空間中に出入シする下パンチと、該空間の下パン
チと反対側で両全型に設置されたスラリー中の液体の沖
過のための沖過装置とを有することを特徴とする磁性ス
ラリーの磁場中成型装置である。

本発明によれば、小型の装置で、磁場発生の電源を必要
とすることなり、シたがって発熱の問題もなく、半径方
向に異方性を付与したフェライト磁石粉末の湿式成型を
行なうことができる。

以下１本発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。

本発明による磁場中成型装置を示す第３図および第４図
を参照して、１は外壁金型（グイ）であシ、中央部に縦
孔を備えている。このダイ１の中には、縦孔と同心状の
軟磁性材で構成した磁性リング２と、その内側にほぼ等
角度間隔に非磁性体（６） ４と交互に配置された高エネルギー積を有する希土類磁
石３と、更にその内側に配置された非磁性超硬合金の円
筒５とを有しており、この円筒５が前記の縦孔を規定し
ている。６は円筒５内に配置された内壁金型（中芯）で
超硬合金で製作され。

円筒５との間に、キャビティ１０を形成している。

中芯６の下部には、フェライト磁石粉末のスラリーの供
給パイプ（図示せず）と接続した孔部６ａ。

更にその孔部６ａと前述のキャビティ１０とを接続する
横孔６ｂを有している。７は下パンチで。

キャビティ１０に出入シするようになっておシ。

少なくともダイ１および中芯６に接する部分は硬度の高
い非磁性合金で構成される。８は、ダイ１および中芯６
上に設置され、キャビティに連通ずる小孔９を備えた非
磁性よシなる濾過装置である。

固定されたダイ１と中芯６の上面に濾過装置８・をセッ
トし、下ノ４ンチ７を横孔６ｂよシ下げた状態で、フェ
ライト粉末のスラリーを供給管（図示せず）から孔部６
ａ、横孔６ｂを通してキャビティ空間１０へ充填する。

このとき濾過装置８を押圧しつつ、吸水する装置（図示
せず）が働き、フェライト粒子をキャビティに残したま
ま、水だけが排水される。スラリーの供給が停止すると
、下ノ（ンチ７が上方に押圧し、水を排水しながらフェ
ライト粒子を圧縮し、所定の密度を有するプレス成型体
が得られる。

この時、ダイ１に半径方向に磁界を発生する多極の永久
磁石があるため、この磁力線にそって。

フェライト粒子は半径方向に多極に異方化した円筒状プ
レス成型体が得られる。

この後、プレス成型体はダイ１よシとシ出され。

乾燥後、焼結される。

焼結された永久磁石体はプレス成型時の極に応じ、即ち
磁極に近接しているところは収縮が大きく、磁極に隣接
していないところはそれがやや小さく、外周に少し凸凹
が見られるため、センタレス研摩機で外周を少し研摩す
ると良い。

但し極数が多ければ、このような凸凹は解消される。こ
の後、プレス成型の磁場印加と同じように、半径方向に
多極着磁をすることによシ永久磁石が製造される。

以下具体例について述べる。

第３図および第４図に示す装置で、キャビティ１０の外
径を３２ｆｉＷφ内径１７φとし、磁石３として長さ７
０朋１幅１７朋、厚さが２．５　ｍ、の寸法に構成した
希土類磁石体（Ｂｒ　１２　ｋＧａｕｓｓ　、　ｎＨｃ
　９ＫＯｅ　、　（ＢＨ）ｍａＸ２　ｓ　ＭＧσ（の材
料を使用）を２４極等間隔に径方向に配置した。

このような金型に、０．８μの粒子径のＳｒフェライト
のスラリーを圧力を加えてキャビティ１０に圧送充填し
、成型した。そのプレス体を１２６０℃で焼結し、成型
と同じ方向に２４極の着磁をして。

径方向の総磁束密度を測定したところ１，４００ガウス
であった。

比較のため等方性の磁石では７００〜１０００ガウスで
ある。とのことから１本発明によれば磁場配向し、特性
が向上した磁石が得られることが分る。この時の径方向
の収縮率は１８％で、軸方向のそれは１２％であった。

なお、外周面を研摩し、観察したところ、軸方（９） 向に２４本のスジが見られた。これは２４個の磁極に対
応したもので、フェライト粒子のＣ軸にそろったところ
とそうでないところの光の反射量の相違によるもので、
磁場配向が磁石体によシ行われていることの結果である
。

以上１本発明について基本的構造とその基本的操作を説
明したが１本発明によれば次ぎのような効果がある。

（１）　　ダイ内に内蔵する多極の磁場発生装置に、永
久磁石を用いているため、電磁石を用いる場合の多極構
成の困難、複雑、大型化、高価格化、に比し、また云ｍ
、省エネルギーという観点から本発明によるものが有効
である。

（２）永久磁石を内蔵したダイに、乾式法によってフェ
ライト粉末を充填することは困難で、密度の不均一によ
る特性のバラツキが大であったが１本発明は湿式法の利
点を十分に活かしこれらの欠点は解決された。

（３）　　前述の説明ではプレス機に１つのキャビティ
空間を用いるものについて説明したが９以上のよ（１０
） うなことからプレス機１台に対し、第２図のように複数
のキャビティ空間を有する金型を設置することが可能で
、いわゆるｉ４ンチの上下動する１ストロークについて
複数個の円筒状磁石体を成型することが可能であシ、生
産効率が極めて良いという利点を有する。

（４）　　これまでの乾式あるいは湿式法の等方性フェ
ライト磁石に比べ２本発明によって実現可能となった異
方性永久磁石を用いることによシ、モータではトルク、
発電機では起電力が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明によって得られる円筒状異方性フェラ
イト成型体の磁場配向を示す磁力線とのモデル図。 第２図は１台のプレス機に設置する金型に複数、め粉末
充填・キャビティを設けた装置の平面図。 第３図は本発明の一実施例で、半断面平面図。 第４図は一部破断した正面図である。 １・・・外壁金型（ダイ）、２・・・、磁性リング、３
・・・磁石、４・・・非磁性体、５・・・非磁性円筒、
６・・・内壁金型（中芯）、７・・・下パンチ、８・・
・沖過装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　円筒状のキャビティ空間に半径方向の磁場を発生
   するように該空間の外周に多極の永久磁石体を内蔵した
   金型の該キャビティ空間にフェライト磁石粉末のスラリ
   ーを供給し、該スラリーの液体のみを濾過排水するとと
   もに上記円筒状キャビティ空間の軸方向に加圧して半径
   方向に異方性を付した成型体を得ることを特徴とした磁
   性スラリー１の磁場中成型法。 ２、　円筒状の半径方向に磁場を加えながら加圧成型す
   る磁性スラリーの磁場中成型装置であって。 孔部を有するとともに該孔部に半径方向の磁場を作るよ
   うに該孔部周囲に配置した多極の永久磁石体を内蔵した
   外壁金型と、該孔部に配置された内壁金型と、該内外壁
   金型間の空間にフェライト磁石粉末のスラリーを供給す
   るために該内壁金型に具備したスラリー供給機構と、該
   内外壁金型間の空間中に出入シする下パンチと、該空間
   の下・ぐンチと反対側で両金型に設置されたスラリー中
   の液体の濾過のための濾過装置とを有することを特徴と
   する磁性スラリーの磁場中成型装置。