JPS6239526B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は希土類コバルト合金系強磁性粉末と樹
脂とを主成分とする円環状もしくは円柱状の異方
性樹脂磁石の製造法に関する。

電動機モータ用やステツピングモータ用永久磁
石として、従来より等方性焼結フエライト磁石を
多極着磁した永久磁石が使用されているが、近
年、さらに多極着磁された磁力の強い磁石が要望
されるようになつてきた。円環状または円柱状の
磁石で多極着磁を行なうためには、等方性あるい
は放射状に配向していなければならず、強磁力化
のたには放射状に配向する必要がある。

ストロンチウムフエライト粉末を、第１図に示
すような金型を用いて、磁場中において円環状に
成形し、その成形体を焼成して、放射状に配向し
た焼結異方性磁石を製造することは、公知であ
る。しかし、1000℃以上の高温度下で焼結を行な
わなければならず、このときに割れが生じる欠点
があつて、広く実用化されるに至つていない。な
お、図において、１は電磁コイル、２は鉄製の中
心棒、３は鉄製の磁路壁、４は円環状成形キヤビ
テイーに充填されているストロンチウムフエライ
ト粉末、５は真ちゆう製の金型下面、６は真ちゆ
う製の金型上面である。

また、ストロンチウムフエライト粉末と樹脂と
よりなる樹脂磁石材料を用いて、磁場中で成形す
ることにより、放射状に配向した円環状磁石を製
造する方法も公知である。この永久磁石の最大エ
ネルギー積は1.5MGOeが限度であり、これ以上
の強磁力化は不可能である。

さらに強磁力の円環状磁石を得るために、サマ
リウムコバルト合金粉末などの希土類コバルト系
合金粉末と樹脂とよりなる複合材料を用い、第１
図に示すような金型中で放射状磁場を印加して、
円環状磁石を成形しようとしても、希土類コバル
ト合金粉末はほとんど配向しない。

第２図に、ストロンチウムフエライト粉末90重
量部とエチレン酢酸ビニル共重合樹脂10重量部と
よりなる混合物を用いて磁場中成形を行なつた場
合の、磁場の強さと、成形物の最大エネルギー積
との関係を実験により求めた結果を示す。これか
ら明らかなように、ストロンチウムフエライト粉
末を配向させるためには、約7000ガウスの磁場の
強さで十分であることがわかる。

これに対して、サマリウムコバルト合金94重量
部とエチレン酢酸ビニル共重合樹脂６重量部とよ
りなる混合物を用いた場合の、印加磁場の強さ
と、成形物の最大エネルギー積との関係を示す
と、第３図のとおりである。これからサマリウム
コバルト合金粉末を配向させるためには、12000
ガウスの磁場の強さが必要であることがわかる。

しかしながら、第１図に示すような電磁石コイ
ルを具備した金型（成形物の形状は外径30mm，内
径24mm，高さ20mm）を用いて、放射状の磁場を発
生させた場合の、発生磁場の強さと印加電流との
関係を示すと、第４図のとおりである。これか
ら、発生磁場の強さは約8000ガウスで飽和してい
ることがわかる。

以上のことから、ストロンチウムフエライト粉
末を放射状に配向させることは容易であるが、希
土類コバルト合金粉末を放射状に配向させること
は不可能であることが明らかである。

本発明は希土類コバルト系合金を用いて放射状
に配向した強磁力の円環状および円柱状磁石の製
造法を提供するものであり、厚さ方向に配向した
希土類コバルト合金系強磁性粉末と樹脂とを主成
分とするシート状樹脂磁石を巻いて円環状磁石を
製造することを特徴とする。さらに、上記シート
状樹脂磁石を金属棒またはプラスチツク棒の囲り
に巻いて円柱状磁石を製造することを特徴とす
る。

厚さ方向に配向したシート状樹脂磁石は、たと
えば第５図に示すような金型を用いて、成形する
ことができる。図の１１は磁性体たとえば鉄から
なる金型下面、１２は非磁性体たとえば真ちゆう
からなる周囲金型棒、１３は鉄製の金型上面であ
る。周囲金型壁１２を金型下面１１に重ねてか
ら、樹脂磁石組成物を充填し、樹脂の融点以上の
温度に加熱し、希土類コバルト粉末が自由に動き
うる状態で、それに金型上面１３を重ねて加圧す
る。その際に金型上面１３と金型下面１１との間
に12000ガウス以上の磁場を発生させてやると、
希土類コバルト粉末は磁束方向に配向し、その後
冷却固化することによつて、厚み方向に配向した
成形体が容易に得られる。

本発明により、従来より不可能であつた放射状
に配向した強磁力の円環状磁石の製造が可能にな
り、また、金属製またはプラスチツク製の中心棒
と一体になつた強磁力の円柱状磁石の製造も可能
になり、さらに長尺の円環状または円柱状磁石の
製造が可能になるなどの利点がある。

本発明において、希土類コバルト合金系強磁性
粉末としてサマリウムコバルトを主成分とする合
金粉末およびセリウムコバルトを主成分とする合
金粉末などを使用することができる。また、樹脂
としては、塩素化ポリエチレン，ポリ塩化ビニ
ル，エチレン酢酸ビニル共重合体，ニトリルゴ
ム，ポリシロキサンなどの可撓性のある樹脂を使
用することができる。

以下に本発明の方法の詳細を実施例により説明
する。

〔実施例 １〕 塩素化ポリエチレン６重量部とサマリウムコバ
ルト合金粉末94重量部との混練物を、第５図に示
すような幅20mm、長さ100mm、厚さ３mmのシート
成形物の鉄と真ちゆう材とより構成される金型に
投入し、190℃に加熱して塩素化ポリエチレンを
溶融した状態で、厚さ方向に18000ガウスの磁場
を印加した。樹脂の軟化温度以下に冷却した後、
磁場を切り、反対の極性の磁場を印加して成形物
を脱磁した後、成形物を金型から取り出した。

このようにして得たシート状成形物のＢ−Ｈ曲
線を測定すると、最大エネルギー積8.2MGOe，
残留磁束密度5900G，保磁力79000eであり、十分
に配向していた。

上記シート状成形物を巻いて、外径30mm，内径
24mm，高さ20mmの円環状磁石を作り、シールドケ
ースの中に装着して内面から４極着磁を行なつ
て、モータ用磁石を得た。

これに対して、同じサマリウムコバルト合金粉
末と塩素化ポリエチレンとの混練物を用いて第１
図に示すような金型を用いて8000ガウスの放射状
の磁場を印加して円環状磁石を成形した。その成
形物のＢ−Ｈ曲線を測定した結果、最大エネルギ
ー積0.8MGOe，残留磁束密度2000G，保磁力
79000eであり、全く配向していなかつた。

〔実施例 ２〕 実施例１によつて得たシート状成形物を内径20
mmの鉄製の棒の曲りに巻きつけて外径26mm，高さ
20mmの円柱状磁石を作り、外周に６極着磁を行な
つて、モータ用磁石を得た。

以上のようにして得たモータ用磁石は、その最
大エネルギー積が非常に大きいことから明らかの
ように、従来の焼結フエライト磁石よりも強磁力
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は放射状に磁場を印加して円環状の成形
物を成形する電磁石コイルを具備した金型の要部
断面図である。第２図はストロンチウムフエライ
ト粉末と樹脂とを使用して磁場中成形を行なつた
場合の、印加磁場の強さと成形物の磁気特性との
関係の一例を示す図である。第３図はサマリウム
コバルト合金粉末と樹脂とを使用して磁場中成形
を行なつた場合の印加磁場の強さと成形物の磁気
特性との関係の一例を示す図である。第４図は円
環状磁石を成形するときの金型の印加電流と発生
磁場の強さとの関係の一例を示す図である。第５
図は本発明の方法においてシート状成形物を成形
する場合の金型の一例を示す分解斜視図である。 １１……金型下面、１２……周囲金型壁、１３
……金型上面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ほぼ等方性形状の希土類コバルト合金系強磁
   性粉末と樹脂とを主成分とする混合物を、前記樹
   脂の融解温度以上に加熱し、前記強磁性粉末が自
   由に動きうる状態で、12000ガウス以上の磁場を
   印加することによつて前記強磁性粉末を所定の方
   向に配向させて、冷却固化することを特徴とする
   樹脂磁石の製造法。 ２ ほぼ等方性形状の希土類コバルト合金系強磁
   性粉末と樹脂とを主成分とする混合物を、前記樹
   脂の融解温度以上に加熱し、前記強磁性粉末が自
   由に動きうる状態で、12000ガウス以上の磁場を
   印加することによつて前記強磁性粉末を厚さ方向
   に配向させて、冷却固化して得たシート状成形物
   を巻いて円環状または円柱状の異方性磁石とする
   ことを特徴とする樹脂磁石の製造法。