JPS6134249B2 - - Google Patents
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- JPS6134249B2 JPS6134249B2 JP1375681A JP1375681A JPS6134249B2 JP S6134249 B2 JPS6134249 B2 JP S6134249B2 JP 1375681 A JP1375681 A JP 1375681A JP 1375681 A JP1375681 A JP 1375681A JP S6134249 B2 JPS6134249 B2 JP S6134249B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Description
本発明は、円柱または円筒の磁石体で複数の径
方向に磁極対を有する永久磁石の製造方法に関す
るもので、特にRCo5系あるいはR2Co17系希土類
永久磁石等の保磁力の極めて大きい永久磁石にお
ける径方向磁場成型法および着磁法に係わるもの
である。 永久磁石材としては、アルニコ磁石、Ba系あ
るいはSr系フエライト磁石、希土類磁石があ
り、この順に保磁力Ｈcが大きいことは良く知ら
れており、また、これら永久磁石材は、スピー
カ、モータ、アクチユエータ等の各種機器あるい
は測定機器に数多く用いられている。 ところで、円柱あるいは円筒状の磁石体で、中
心軸に対称な磁極を有する複数径方向磁極対の永
久磁石は、モータ、発電機のロータあるいはステ
ータとして極めて大きな需要を持つことが知られ
ている。このような機器において、機器の小型化
あるいは高効率化を図るために、使用される複数
の径方向磁極対を有する永久磁石として、希土類
磁石のように高保磁力のものが望まれているが、
市販の希土類永久磁石を見ると、軸に垂直に磁化
したものにあつては、一対のNS極を有するもの
のみで、複数の径方向磁極対を有するものは、全
く見られない。その理由は、希土類磁石はＨcが
極めて大きいために、磁界プレスあるいは着磁処
理においてその磁石に複数の径方向磁極対を持た
せることは困難であつたことである。すなわち異
方性付加のために行う配向用必要磁界の大きさは
RCo5系磁石に関して約5KOe，R2Co17系磁石に関
して約7KOeでありまた圧粉体を消磁するための
必要磁界はRCo5系磁石に関して約10KOe，
R2Co17系磁石に関て約5KOeである。またこのよ
うにして得られた圧粉体を焼結、加工して得られ
た磁石素材の着磁処理に関しては、材質にかかわ
らず約15KOeの磁界が必要である。 この様に極めて大きな外部磁界を要するため
に、量産性のある製造方法が見出せなかつた。 なお、複数の径方向磁極対を有する永久磁石の
製造方法において粉末を配向させるプレス工程
（磁界成型工程）および、焼結または接着剤等に
よる固化磁石素材の着磁工程の両方に同じ磁界印
加装置が適用できるので、以下磁界成型について
のみ述べることとする。 従来、この種の磁界成型には第３Ａ図あるいは
第３Ｂ図のように、放射又はリング状磁極、３
ａ，３ｂと、上下の対向磁極（上下パンチでもあ
る）２ａ，２ｂを直交するように配し、対向する
磁極３ａ，３ｂを同極にし、これに直交する上下
対向磁極２ａ，２ｂを３ａ，３ｂとは異極にし、
図に示すような磁束をコイルにより発生させて、
径方向に磁性粉末１を配向するという提案があ
る。しかし粉末１の対称軸方向の長さが大きくな
ると、磁界発生がコイル近くの、継鉄近くで
20KOe近くあつても、粉末に印加できる磁界は
1KOeにも満たないという現象が発生する。 本発明はこの様な問題点を解決しようとするも
ので、従来法の第３図との比較で云えば、記号２
ａ，２ｂの上下の磁極を廃止し、記号３ａ，３ｂ
の磁極を多極化したものである。 第４図は、本発明に用いる磁場発生装置の構成
を示すもので、強磁界を発生するためのコイル４
から内向きに突出した磁極５を具備したものを偶
数個（この図では６個を示している）等間隔に配
置し、外周には、閉磁路を構成するように、磁極
５の外端と接続したリング状継鉄６を設けてい
る。 同図ａは、永久磁石の対称軸からの投影図であ
る。磁極５の中心部に円筒状金型（非磁性）ダイ
（第５図の７）を配してその中に粉末を充填でき
る構成となつており、磁界はコイル４により発生
させる。隣りあう磁極５は互いに異なるように、
コイル４の巻回方向あるいは通電方向を定める。 この構造によるときは、第５図に示す隣り合う
磁極５ａ，５ｂの先端部分拡大図に示されるよう
に、コイル４への通電によつて、磁極５ａ，５ｂ
間にＶ字形の磁力線が発生し、金型ダイ７の内部
に充填されている希土類磁石粉末１はこのＶ字形
の磁力Ｈに沿つて放射方向に磁気配向されること
にある。 この時の磁界の強さＨは、放射状のｘ方向にお
いて、となり合う磁極間隔が最小となるｘの位置
でほぼ最大となり、その点から、中心軸に近づく
につれて減少する。最終的に永久磁石の特性を左
右するのは、その圧粉体の外径近くの粉末配向度
であるため、中心軸近くで磁界が小さくなり配向
が乱れても磁石特性には大きな負要因とはならな
い。 定められた電磁石構造において、磁界の強さを
大きくするには、起磁力となる電流値を大きくす
ることが必要であるが、継続電流ではコイルの温
度上昇を促進させるため、工業的な長時間使用は
困難である。このためパルス状の強磁界を印加す
るのがきわめて効果的である。 本発明による磁場配向プレスでは、上述のよう
に、磁石粉末を磁場配向させるとともに、第５図
の紙面に対して上下の方向から上下パンチを駆動
して磁石粉末を圧縮成型する。 複数の径方向磁極対を有する磁石の製造につい
ては、フエライト磁石に関して古くから種々の方
法が考えられていた。しかしフエライト磁石の場
合には、径方向異方性のプレス体を焼結すると割
れが発生するという問題があつた。その理由は、
バリウムフエライト粉末を配向させたあと焼結す
ると配向方向により、収縮率が異なるという欠点
による。そのために十分な配向を実施させること
ができなかつた。 希土類コバルト粒子は配向方向により収縮率が
変らないことを我々は見出した。焼結における収
縮率の実測値を下表に示す。 したがつて本発明における複数の径方向磁極対
を有する磁石の製造は希土類コバルト磁石に特に
効果があるものである。
方向に磁極対を有する永久磁石の製造方法に関す
るもので、特にRCo5系あるいはR2Co17系希土類
永久磁石等の保磁力の極めて大きい永久磁石にお
ける径方向磁場成型法および着磁法に係わるもの
である。 永久磁石材としては、アルニコ磁石、Ba系あ
るいはSr系フエライト磁石、希土類磁石があ
り、この順に保磁力Ｈcが大きいことは良く知ら
れており、また、これら永久磁石材は、スピー
カ、モータ、アクチユエータ等の各種機器あるい
は測定機器に数多く用いられている。 ところで、円柱あるいは円筒状の磁石体で、中
心軸に対称な磁極を有する複数径方向磁極対の永
久磁石は、モータ、発電機のロータあるいはステ
ータとして極めて大きな需要を持つことが知られ
ている。このような機器において、機器の小型化
あるいは高効率化を図るために、使用される複数
の径方向磁極対を有する永久磁石として、希土類
磁石のように高保磁力のものが望まれているが、
市販の希土類永久磁石を見ると、軸に垂直に磁化
したものにあつては、一対のNS極を有するもの
のみで、複数の径方向磁極対を有するものは、全
く見られない。その理由は、希土類磁石はＨcが
極めて大きいために、磁界プレスあるいは着磁処
理においてその磁石に複数の径方向磁極対を持た
せることは困難であつたことである。すなわち異
方性付加のために行う配向用必要磁界の大きさは
RCo5系磁石に関して約5KOe，R2Co17系磁石に関
して約7KOeでありまた圧粉体を消磁するための
必要磁界はRCo5系磁石に関して約10KOe，
R2Co17系磁石に関て約5KOeである。またこのよ
うにして得られた圧粉体を焼結、加工して得られ
た磁石素材の着磁処理に関しては、材質にかかわ
らず約15KOeの磁界が必要である。 この様に極めて大きな外部磁界を要するため
に、量産性のある製造方法が見出せなかつた。 なお、複数の径方向磁極対を有する永久磁石の
製造方法において粉末を配向させるプレス工程
（磁界成型工程）および、焼結または接着剤等に
よる固化磁石素材の着磁工程の両方に同じ磁界印
加装置が適用できるので、以下磁界成型について
のみ述べることとする。 従来、この種の磁界成型には第３Ａ図あるいは
第３Ｂ図のように、放射又はリング状磁極、３
ａ，３ｂと、上下の対向磁極（上下パンチでもあ
る）２ａ，２ｂを直交するように配し、対向する
磁極３ａ，３ｂを同極にし、これに直交する上下
対向磁極２ａ，２ｂを３ａ，３ｂとは異極にし、
図に示すような磁束をコイルにより発生させて、
径方向に磁性粉末１を配向するという提案があ
る。しかし粉末１の対称軸方向の長さが大きくな
ると、磁界発生がコイル近くの、継鉄近くで
20KOe近くあつても、粉末に印加できる磁界は
1KOeにも満たないという現象が発生する。 本発明はこの様な問題点を解決しようとするも
ので、従来法の第３図との比較で云えば、記号２
ａ，２ｂの上下の磁極を廃止し、記号３ａ，３ｂ
の磁極を多極化したものである。 第４図は、本発明に用いる磁場発生装置の構成
を示すもので、強磁界を発生するためのコイル４
から内向きに突出した磁極５を具備したものを偶
数個（この図では６個を示している）等間隔に配
置し、外周には、閉磁路を構成するように、磁極
５の外端と接続したリング状継鉄６を設けてい
る。 同図ａは、永久磁石の対称軸からの投影図であ
る。磁極５の中心部に円筒状金型（非磁性）ダイ
（第５図の７）を配してその中に粉末を充填でき
る構成となつており、磁界はコイル４により発生
させる。隣りあう磁極５は互いに異なるように、
コイル４の巻回方向あるいは通電方向を定める。 この構造によるときは、第５図に示す隣り合う
磁極５ａ，５ｂの先端部分拡大図に示されるよう
に、コイル４への通電によつて、磁極５ａ，５ｂ
間にＶ字形の磁力線が発生し、金型ダイ７の内部
に充填されている希土類磁石粉末１はこのＶ字形
の磁力Ｈに沿つて放射方向に磁気配向されること
にある。 この時の磁界の強さＨは、放射状のｘ方向にお
いて、となり合う磁極間隔が最小となるｘの位置
でほぼ最大となり、その点から、中心軸に近づく
につれて減少する。最終的に永久磁石の特性を左
右するのは、その圧粉体の外径近くの粉末配向度
であるため、中心軸近くで磁界が小さくなり配向
が乱れても磁石特性には大きな負要因とはならな
い。 定められた電磁石構造において、磁界の強さを
大きくするには、起磁力となる電流値を大きくす
ることが必要であるが、継続電流ではコイルの温
度上昇を促進させるため、工業的な長時間使用は
困難である。このためパルス状の強磁界を印加す
るのがきわめて効果的である。 本発明による磁場配向プレスでは、上述のよう
に、磁石粉末を磁場配向させるとともに、第５図
の紙面に対して上下の方向から上下パンチを駆動
して磁石粉末を圧縮成型する。 複数の径方向磁極対を有する磁石の製造につい
ては、フエライト磁石に関して古くから種々の方
法が考えられていた。しかしフエライト磁石の場
合には、径方向異方性のプレス体を焼結すると割
れが発生するという問題があつた。その理由は、
バリウムフエライト粉末を配向させたあと焼結す
ると配向方向により、収縮率が異なるという欠点
による。そのために十分な配向を実施させること
ができなかつた。 希土類コバルト粒子は配向方向により収縮率が
変らないことを我々は見出した。焼結における収
縮率の実測値を下表に示す。 したがつて本発明における複数の径方向磁極対
を有する磁石の製造は希土類コバルト磁石に特に
効果があるものである。
【表】
上述のようにして磁場配向プレスされた成型体
１を、そのまま、金型ダイより取出すと、成型体
１へ残留磁界があるので、成型体１が、磁極５等
に吸引されて衝突し、割れが発生する。従つて、
成型体１の取出しに先立つて、コイル４へ逆方向
に通電して、逆方向の磁界を成型体１へ印加し
て、残留磁界を成型体１の取出しが容易になるよ
うな値に迄軽減する減磁処理を行なう。 取出された成型体は、通常のように、焼結ある
いは重合処理された後、着磁されて永久磁石を得
る。 なお、着磁方法としては、第４図および第５図
に示す径方向磁場発生装置を用いて行なえば容易
に複数の径方向磁極対を有する永久磁石を得るこ
とができる。即ち、複数の磁極５の内端に対向す
る中心位置に磁石体を配し、コイル４に通電し
て、第５図で示すようなＶ字形磁界を印加して着
磁する。なお、通電電流をパルス波として、直流
パルス磁界を印加すると良く、この場合には、
15kGauss〜20kGaussは容易に得られ、実用的に
有利である。
１を、そのまま、金型ダイより取出すと、成型体
１へ残留磁界があるので、成型体１が、磁極５等
に吸引されて衝突し、割れが発生する。従つて、
成型体１の取出しに先立つて、コイル４へ逆方向
に通電して、逆方向の磁界を成型体１へ印加し
て、残留磁界を成型体１の取出しが容易になるよ
うな値に迄軽減する減磁処理を行なう。 取出された成型体は、通常のように、焼結ある
いは重合処理された後、着磁されて永久磁石を得
る。 なお、着磁方法としては、第４図および第５図
に示す径方向磁場発生装置を用いて行なえば容易
に複数の径方向磁極対を有する永久磁石を得るこ
とができる。即ち、複数の磁極５の内端に対向す
る中心位置に磁石体を配し、コイル４に通電し
て、第５図で示すようなＶ字形磁界を印加して着
磁する。なお、通電電流をパルス波として、直流
パルス磁界を印加すると良く、この場合には、
15kGauss〜20kGaussは容易に得られ、実用的に
有利である。
第１図は従来の径方向異方性希土類永久磁石の
形状と着磁方向を示す斜視図、第２図は本発明に
よつて得られる複数の径方向磁極対を有する多極
磁石の断面図、第３〜第４図は従来提案された径
方向への磁場配向（あるいは着磁）の様子を示す
断面図、第４図は本発明に用いる磁場発生装置の
構成を示すもので、ａは平面図、ｂは側面図であ
る。第５図は第４図の装置の要部拡大図を示すも
のである。 図中、１……磁石体（磁石粉末）、２ａ，２ｂ
……上下パンチ（磁極）、３ａ，３ｂ……磁極、
４……コイル、５……磁極、６……継鉄、７……
金型ダイ。
形状と着磁方向を示す斜視図、第２図は本発明に
よつて得られる複数の径方向磁極対を有する多極
磁石の断面図、第３〜第４図は従来提案された径
方向への磁場配向（あるいは着磁）の様子を示す
断面図、第４図は本発明に用いる磁場発生装置の
構成を示すもので、ａは平面図、ｂは側面図であ
る。第５図は第４図の装置の要部拡大図を示すも
のである。 図中、１……磁石体（磁石粉末）、２ａ，２ｂ
……上下パンチ（磁極）、３ａ，３ｂ……磁極、
４……コイル、５……磁極、６……継鉄、７……
金型ダイ。
Claims (1)
- １ 円筒状金型ダイの外周に沿つてＮ極とＳ極と
が交互になるように多極電磁石を配し、該金型ダ
イ中に磁石粉末を装填し、該電磁石に通電して該
磁石粉末に放射状の磁界を印加して該磁石粉末を
配向させ、円筒の両端から該粉末をプレスする磁
場配向プレス工程と、該磁場配向プレス工程を経
て得られた磁石体を上記多極電磁石と同様の多極
電磁石の経方向磁界中に配置して着磁処理する工
程とを有することを特徴とする複数の径方向磁極
対を有する永久磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1375681A JPS57128909A (en) | 1981-02-03 | 1981-02-03 | Manufacture of permanent magnet having a plurality of radial magnetic dipoles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1375681A JPS57128909A (en) | 1981-02-03 | 1981-02-03 | Manufacture of permanent magnet having a plurality of radial magnetic dipoles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57128909A JPS57128909A (en) | 1982-08-10 |
| JPS6134249B2 true JPS6134249B2 (ja) | 1986-08-06 |
Family
ID=11842091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1375681A Granted JPS57128909A (en) | 1981-02-03 | 1981-02-03 | Manufacture of permanent magnet having a plurality of radial magnetic dipoles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57128909A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5961008A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | Daido Steel Co Ltd | リング状異方性磁石の製造方法 |
| US4547758A (en) * | 1982-12-02 | 1985-10-15 | Hitachi Metals, Ltd. | Cylindrical permanent magnet and method of manufacturing |
| USRE34229E (en) * | 1982-12-02 | 1993-04-20 | Hitachi Metals, Ltd. | Cylindrical permanent magnet and method of manufacturing |
| JPS59216453A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-06 | Hitachi Metals Ltd | 円筒状永久磁石の製造方法 |
| JPS61194801A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-29 | Tohoku Metal Ind Ltd | 異方性樹脂マグネツト |
| JPS6288312A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-22 | Tohoku Metal Ind Ltd | 希土類コバルト磁石の磁場中成型方法 |
| JPH0726804Y2 (ja) * | 1986-12-18 | 1995-06-14 | 株式会社トーキン | 円筒形外周多極磁石 |
| JPH02305A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-01-05 | Daido Steel Co Ltd | プラスチック磁石 |
| US7416358B2 (en) | 2003-04-15 | 2008-08-26 | L'oreal | Applicator intended to be attached to a finger |
| CN104347261A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-02-11 | 宁波金鸡强磁股份有限公司 | 一种辐射圆环磁体取向装置以及取向方法 |
-
1981
- 1981-02-03 JP JP1375681A patent/JPS57128909A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57128909A (en) | 1982-08-10 |
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