CN116210147A - 复合构件及其制造方法 - Google Patents

复合构件及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116210147A
CN116210147A CN202180066046.1A CN202180066046A CN116210147A CN 116210147 A CN116210147 A CN 116210147A CN 202180066046 A CN202180066046 A CN 202180066046A CN 116210147 A CN116210147 A CN 116210147A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molded body
composite
rare earth
resin
magnetic powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180066046.1A
Other languages
English (en)
Inventor
阿部将裕
吉田理惠
多田秀一
久米道也
井原公平
藤田直丈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
Publication of CN116210147A publication Critical patent/CN116210147A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/0555—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0558—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together bonded together
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/0536—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals sintered
    • 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
    • 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
    • H01F41/026—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 protecting methods against environmental influences, e.g. oxygen, by surface treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0205—Magnetic circuits with PM in general
    • H01F7/021—Construction of PM
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/059—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and Va elements, e.g. Sm2Fe17N2

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及复合构件的制造方法，其中，包括如下工序：在包含稀土磁体和与所述稀土磁体相接的构件的第一复合体之中，以至少覆盖所述稀土磁体的整个表面的方式，使第一成形体嵌合于所述第一复合体而制作第二复合体的工序；和将所述第二复合体插入模具内，覆盖所述第一复合体之中至少没有被所述第一成形体覆盖的整个表面，并且与所述第一成形体接触而注射成形热塑性树脂，形成第二成形体的工序。

Description

复合构件及其制造方法
技术领域
本发明涉及包含稀土磁体的复合构件及其制造方法。
背景技术
为了以低成本防止永磁体的腐蚀，已知有用树脂覆盖整个永磁体的方法。例如在专利文献1中公开有一种转子用磁体，并公开将永磁体和由环状磁轭构成的构件，与聚苯硫醚(PPS)树脂制垫片一起设置在模具内，注射成形PPS树脂，覆盖整个永磁体的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006－115595号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，对于稀土磁体进行注射成形时，存在稀土磁体与树脂直接接触，由于热导致永磁体的磁特性降低这样的问题。另外，也存在注射成形的树脂固化收缩，因此与垫片之间发生间隙，从而不能完全覆盖整个永磁体这样的问题。
本发明其目的在于，提供一种稀土磁体被密封而成的复合构件，以及抑制了制造时的磁特性降低的复合构件的制造方法。
解决问题的手段
本发明的一个方式的复合构件的制造方法，包括如下工序：
在包含稀土磁体和与所述稀土磁体相接的构件的第一复合体之中，以至少覆盖所述稀土磁体的整个表面的方式，使第一成形体嵌合于所述第一复合体而制作第二复合体的工序，和
在模具内插入所述第二复合体，覆盖所述第一复合体之中至少未被所述第一成形体覆盖的整个表面，并且与所述第一成形体相接而注射成形热塑性树脂，形成第二成形体的工序。
本发明的一个方式的复合构件，具有：
包括稀土磁体、和与所述稀土磁体相接的构件的第一复合体；
覆盖所述第一复合体之中至少所述稀土磁体的整个表面的第一成形体；和
覆盖所述第一复合体之中至少未被所述第一成形体覆盖的整个表面，并且与所述第一成形体相接的第二成形体。
发明效果
根据上述方式，能够提供稀土磁体被密封而成的复合构件、和抑制了制造时的磁特性降低的复合构件的制造方法。
附图说明
图1A是本实施方式的圆盘状的复合构件的立体图。
图1B是本实施方式的复合构件的A－A’部的剖视图。
图1C是表示本实施方式的另一复合构件的A－A’部的剖视图。
图2A是由第一复合体制作工序得到的第一复合体的剖视图。
图2B是由第二复合体制作工序得到的第二复合体的剖视图。
图2C是由形成第二成形体的工序得到的本实施方式的复合构件的剖视图。
图3A是本实施方式的环状复合构件的立体图。
图3B是本实施方式的环状复合构件的B－B’部的剖视图。
图3C是本实施方式的环状的其他复合构件的B－B’部的剖视图。
图3D本实施方式的环状的其他复合构件的B－B’部的剖视图。
图4A是表示本实施方式的复合构件的变形例1的剖视图。
图4B是表示本实施方式的复合构件的变形例2的剖视图。
图4C是表示本实施方式的复合构件的变形例3的剖视图。
图5A是表示本实施方式的复合构件的变形例4的剖视图。
图5B是表示本实施方式的复合构件的变形例5的剖视图。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式进行详述。但是，以下所示的实施方式是用于使本发明的技术思想具体化的一例，本发明不限定于以下内容。还有，在本说明书中所谓“工序”一词，不只是独立的工序，即使不能与其他工序明确区分时，只要可达成此工序的预期目的，则也包括在本用语中。另外，在实施方式中，上下和左右等表现，不过是描述相对位置关系，也可以与使用时的关系不一致。
本实施方式的复合构件的制造方法，包括如下工序：在包含稀土磁体和与所述稀土磁体相接的构件的第一复合体之中，以至少覆盖所述稀土磁体的整个表面的方式，使第一成形体嵌合于所述第一复合体而制作第二复合体的工序；和将所述第二复合体插入模具内，覆盖所述第一复合体之中至少未被所述第一成形体覆盖的整个表面，并且与所述第一成形体接触而注射成形热塑性树脂，形成第二成形体的工序。图2A、图2B和图2C，是在本实施方式的复合构件的制造方法中，关于圆盘状的复合构件，由各工序得到的复合体和复合构件的剖视图。图2A表示由第一复合体制作工序得到的第一复合体的剖视图，图2B表示由第二复合体制作工序得到的第二复合体的剖视图，图2C表示由第二成形体形成工序得到的本实施方式的复合构件的剖视图。根据本实施方式的制造方法，由于以第一成形体覆盖第一复合体的稀土磁体的整个表面后，通过注射成形以热塑性树脂覆盖第一复合体剩余的整个表面，所以能够避免注射成形时稀土磁体与热塑性树脂直接接触，能够抑制热引起的稀土磁体的磁特性降低、和热引起的粘结磁体的变形，并且能够得到稀土磁体被密封的复合构件。
＜制作第一复合体的工序＞
在制作第二复合体的工序之前，可以具有制作第一复合体的工序。在制作第一复合体的工序中，使稀土磁体(第一构件)与构件(第二构件)以相接的方式合在一起，制作具有接合面的第一复合体。所谓接合面，意思是两者相接的面。在后道工序中，由于通过第一成形体和第二成形体保持稀土磁体与构件，所以接合面不需要粘合、磁力的吸附、或粘接剂的粘接，但第一复合体与第一成形体嵌合时、或将通过第一复合体与第一成形体嵌合而制作的第二复合体插入到模具时，从操控性的观点出发，优选利用磁力的吸附、粘合、或粘接剂进行粘接。另外，除了吸附、粘合、粘接以外，也可以对于形成有多个凹槽的构件直接注射成形粘结磁体而制作第一复合体。第一复合体的稀土磁体的磁场方向没有特别限定，例如，被利用于轴向间隙型转子时，能够使用相对于第一复合体的高度方向平行地磁化的稀土磁体，被利用于径向间隙型转子时，能够使用与高度方向垂直地磁化的稀土磁体。
构成第一复合体的稀土磁体，没有特别限定，可列举粘结磁体、烧结磁体等。构成第一复合体的稀土磁体是粘结磁体时，由于以覆盖粘结磁体整个表面的方式嵌合第一成形体后，在形成第二成形体的工序中注射成形热塑性树脂，所以不会有粘结磁体与高温的树脂直接接触的情况，能够抑制热引起的磁特性的降低，除此以外，还能够抑制粘结磁体的变形。
粘结磁体或烧结磁体所使用的稀土磁性粉末没有特别限定，但可以使用SmFeN系、NdFeB系、SmCo系的稀土磁性粉末。作为稀土磁性粉末，更优选使用SmFeN系磁性粉末，其与NdFeB系相比，在耐热性方面优异，另外与SmCo系相比，其不使用稀有金属。作为SmFeN系磁性粉末，是具有Th2Zn17型的晶体结构，由通式SmxFe100－x－yNy表示的由稀土金属钐Sm和铁Fe和氮N构成的氮化物。在此，稀土金属Sm的原子％的x值处于8.1％以上且10％以下的范围，N的原子％的y值处于13.5％以上且13.9％以下的范围，余量主要为Fe。另外，作为磁性粉末，也可以与SmFeN系一起，并用NdFeB系、SmCo系稀土磁性粉末、和铁氧体系磁性粉末。
SmFeN系磁性粉末，例如能够以日本专利第3698538号公开的方法制造。据此，SmFeN系磁性粉末的平均粒径为2μm以上且5μm以下，能够适当使用标准偏差为1.5以内的。
另一方面，关于NdFeB系磁性粉末，例如，能够通过日本专利第3565513号所述的HDDR法制造。该NdFeB系磁性粉末，可适当使用平均粒径为40μm以上且200μm以下，最大磁能积为34MGOe以上且42MGOe以下(270kJ/m3以上且335kJ/m3以下)的。此外关于SmCo系磁性粉末，例如，能够通过日本专利第3505261号所公开的方法制造，能够使用平均粒径10μm以上且30μm以下的。
磁性粉末的平均粒径，优选为10μm以下，更优选为1μm以上且5μm以下。若平均粒径大于10μm，则有可能在粘结磁体的表面产生凹凸部和裂纹等而外观变差。另一方面，若平均粒径小于1μm，则磁性粉末的成本变高。还有，平均粒径，作为相当于从粒度分布的小粒径侧起累积体积50％的粒径测量。
磁性材料，也可以用硅烷偶联剂进行表面处理。通过用硅烷偶联剂等进行表面处理，能够抑制注射成形时的粘度上升。
作为硅烷偶联剂，优选使用由通式X－Si－(OR)n(其中，X是在末端具有极性基团的烷基，R是碳数为1以上且3以下的烷基，n是1以上且3以下的整数)表示，X的极性基团具有氨基、酰脲基、环氧基、硫醇基、甲基丙烯酰氧基的。作为热塑性树脂使用尼龙树脂时，优选使用具有与尼龙树脂亲和性高的氨基的偶联剂，特别是优选使用3－氨丙基三甲氧基硅烷、3－氨丙基三乙氧基硅烷、3－(2－氨基乙基)氨丙基三甲氧基硅烷、3－(2－氨基乙基)氨丙基甲基三乙氧基硅烷。
粘结磁体所使用的树脂，没有特别限定，例如能够使用热固化性树脂或热塑性树脂。作为热固性树脂，例如可列举环氧树脂等。另外，作为热塑性树脂，由于第一复合体的粘结磁体的整个表面被第一成形体覆盖，不存在注射成形时粘结磁体与高温的树脂直接接触的情况，所以也包括使用低熔点树脂。粘结磁体所使用的热塑性树脂，例如能够使用在240℃以下具有熔点的树脂，特别是能够使用在120℃以上且200℃以下具有熔点的树脂。作为热塑性树脂，例如，可列举聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯硫醚、丙烯酸树脂等。另外，在热塑性树脂之中，优选使用熔点较低、吸水率低、成形性良好的结晶性的聚丙烯或结晶性的聚酰胺，特别是优选使用结晶性的聚丙烯。另外，也可以适宜将其混合使用。另外，粘结磁体所使用的树脂的含量没有特别限定，但相对于全部磁体，优选为3质量％以上且20质量％以下，更优选为5质量％以上且15质量％以下。低于3质量％时，因此相对于稀土磁性粉末的树脂量少，所以粘结磁体的制作困难，若高于20质量％，则作为磁体得不到足够的磁通密度。
在粘结磁体中，能够调合通常会调合在粘结磁体中的成分，例如抗氧化剂、润滑材料、重金属钝化剂等。另外，本实施方式所使用的磁性粉末，优选出于改善抗氧化性、耐水性、改善与树脂的润湿性、耐化学药品性的目的而实施表面处理。还有，这些处理可以根据需要组合使用。表面处理方法，根据需要以湿法、搅拌机等的干法、镀覆、气相沉积进行。另外，也可以根据需要再添加耐候剂、增塑剂、阻燃剂、防静电剂等。
在烧结磁体中，通过调合通常会调合在烧结磁体中的成分，例如金属粘合剂等。
构成第一复合体的构件(第二构件)，只要是对于形成第二成形体的工序中的注射成形温度有耐久性的材料，便没有特别限定，可列举例如作为磁性材料的磁性钢材、作为非磁性材料的非磁性钢材、树脂、陶瓷等。其中，从能够提高磁通密度这一点出发，优选磁性钢材(磁轭)。作为使用磁性钢材的例子，有稀土磁体与第一复合体的高度方向平行地被磁化的情况，通过使用磁性钢材，能够提高磁通密度。另外，作为使用非磁性材料的例子，有稀土磁体相对于第一复合体的高度方向垂直地被磁化的情况，通过使用非磁性材料，能够提高作用面附近的漏磁通。构成构件(第二构件)的材料，与构成稀土磁体(第一构件)的材料不一样。例如，构件不含磁性粉末。或者，构件与稀土磁体只由相同的材料构成时，构件的材料的构成比与稀土磁体的材料的构成比不同。构件含有磁性粉末时，磁性粉末在构件总体中所占的质量比率，可以小于磁性粉末在稀土磁体总体中所占的质量比率。构件含有磁性粉末时，构件也可以含有与稀土磁体所含有的磁性粉末(例如SmFeN系磁性粉末)不同种类的磁性粉末(例如铁氧体系磁性粉末)。构件可以由多个部分构成。构件在第一复合体之中，可以是稀土磁体以外的所有部分。
＜制作第二复合体的工序＞
第二复合体，以第一复合体之中至少覆盖稀土磁体的整个表面的方式，使第一成形体嵌合于第一复合体而制作。即，第一成形体，覆盖稀土磁体的表面之中与第一复合体的表面一致的所有部分。第一成形体，覆盖稀土磁体之中从构件(第二构件)露出的所有表面。第一成形体的材质，只要覆盖稀土磁体整个表面便没有特别限定，可列举非磁性钢材、磁性钢材、树脂、陶瓷等。构成第一成形体的材料，可以与构成稀土磁体的材料不同。例如，第一成形体不含磁性粉末。第一成形体，是可以与第一复合体嵌合的固体零件，例如是树脂成形体。
第一成形体的耐环境性，比稀土磁体的耐环境性高。第一成形体与稀土磁体只由相同材料构成时，可以使第一成形体的材料的构成比与稀土磁体的材料的构成比不同。第一成形体含有磁性粉末时，磁性粉末在第一成形体总体中所占的质量比率，能够比磁性粉末在稀土磁体总体中所占的质量比率小。第一成形体含有磁性粉末时，第一成形体也可以含有与稀土磁体所含有的磁性粉末不同种类的磁性粉末。稀土磁体，可包含作为稀土磁性粉末的第一磁性粉末、和第一树脂，第一成形体，可包含第二磁性粉末和第二树脂。通过第一成形体含有磁性粉末，能够使复合构件的磁力提高。这种情况下，优选从以下的(1)～(3)中选择的1项以上。(1)第二磁性粉末相对于第二树脂的质量比率，小于第一磁性粉末相对于第一树脂的质量比率。(2)第二树脂的耐环境性，比第一树脂的耐环境性高。(3)第二磁性粉末的耐环境性，比第一磁性粉末的耐环境性高。由此，能够使复合构件的磁力提高，并且，能够使复合构件的耐环境性提高。作为上述(2)的例子，可列举作为第一树脂使用12尼龙树脂，作为第二树脂使用聚苯硫醚。作为上述(3)的例子，可列举作为第一磁性粉末使用稀土磁性粉末，作为第二磁性粉末使用铁氧体系磁性粉末。第一成形体含有磁性粉末和树脂时，树脂相对于第一成形体整体的含量能够为20质量％以上，也可以为50质量％以上。
稀土磁体具有：第一主面；其相反侧的面，与构件(第二构件)接合的第二主面；连接第一主面与第二主面的侧面。第一成形体，需要覆盖与稀土磁体构件不相接的相反面(第一主面)和侧面的整个表面，但由于与第二成形体的接触面积增加密接力提高，因此优选覆盖第一复合体的侧面整体。第一复合体的构件(第二构件)具有：与稀土磁体接合的第三主面；其相反侧的第四主面；连接第三主面与第四主面的侧面。构件的第四主面从第一成形体露出。
图1A是第一成形体覆盖第一复合体的侧面整体的方式的本实施方式的圆盘状的复合构件8的立体图。图1B和图1C是图1A的A－A’部的剖视图，左侧在A侧。在图1B和图1C中，以箭头表示注射成形的热塑性树脂的固化收缩方向。第一成形体5侧面的形状没有特别限定，但从第二成形体7不易脱落的角度出发，优选侧面的厚度不均匀。作为这样的方式，可列举折叠到侧面，或如图1C这样在侧面具有突起的方式，或在侧面具有凹形的方式，或厚度在侧面上下的任意方向上逐渐变薄的方式等。由于与第二成形体7的接触面积增加密接力提高，因此特别优选第一成形体5具有从折叠、突起和凹形中选择的1个以上。第一成形体5的折叠、突起、凹形与第二成形体7相接。
图3A是第一成形体覆盖第一复合体的侧面整体的方式的本实施方式的环状的复合构件8的立体图。图3B、图3C和图3D是图3A的B－B’部的剖视图，左侧在B侧。在图3B、图3C和图3D中，以箭头表示注射成形的热塑性树脂的固化收缩方向。第一成形体5侧面的形状没特别限定，但从第二成形体7不易脱落的角度出发，优选侧面的厚度不均匀。作为这样的方式，可列举如图3C这样具有突起的方式，或像图3D的环内周侧的侧面这样具有折叠的方式，或在侧面具有凹形的方式，或在侧面上下任意的方向上厚度逐渐变薄的方式等。由于与第二成形体7的接触面积增加密接力提高，因此特别优选第一成形体5具有从折叠、突起和凹形中选择的1个以上。第一成形体5的折叠、突起、凹形与第二成形体7相接。图3D中，在环内周侧的第一复合体4与第一成形体5之间，具有注射成形的热塑性树脂充填的间隙。
第一成形体是树脂成形体时，构成该树脂成形体的材料，只要相对于形成第二成形体的工序中的注射成形的温度是能够维持与第一复合体嵌合的材料，则没有特别限定。构成树脂成形体的树脂，可列举结晶性的热塑性树脂、非晶性的热塑性树脂、热固性树脂等。构成树脂成形体的树脂，其中，优选结晶性的热塑性树脂。结晶性的热塑性树脂，优选为在120℃以上且340℃以下具有熔点的树脂，从得到的复合构件的耐热性的观点出发，更优选为在250℃以上且300℃以下具有熔点的树脂。作为热塑性树脂，例如可列举聚苯硫醚、聚醚醚酮等，但从低吸水性且耐化学药品性优异方面出发，优选聚苯硫醚。
第一成形体是树脂成形体时，优选该树脂成形体，相对于在形成第二成形体的工序中注射成形所使用的热塑性树脂具有相溶性。即，优选构成第一成形体的树脂，相对于在形成第二成形体的工序中注射成形所使用的热塑性树脂具有相溶性。作为这样的树脂，可列举两树脂的溶解度参数SP值之差为3以下，优选为2以下的树脂组合，但优选为相同的树脂。第一成形体，例如只由树脂构成。复合构件的制造方法，在制作第二复合体的工序之前，也可以包括形成第一成形体的工序。例如，在形成第一成形体的工序中，形成具有从突起、折叠和凹形中选择的1个以上和使第一复合体嵌合的凹部的第一成形体，其后，在制作第二复合体的工序中，使第一复合体嵌合在第一成形体的凹部。在形成第一成形体的工序中，也可以通过注射成形热塑性树脂形成第一成形体。这种情况下，使用模具通过注射成形而形成第一成形体，从该模具中取出第一成形体，之后进行制作第二复合体的工序。
＜形成第二成形体的工序＞
将第二复合体插入模具内，覆盖第一复合体之中至少没有被第一成形体覆盖的整个表面，并且与第一成形体接触而注射成形热塑性树脂，形成第二成形体。热塑性树脂，只要是与第一成形体相接而注射成形即可，但优选只与第一成形体的一部分重叠而进行注射成形。例如，在图2C中，表示第一成形体的整个侧面重叠热塑性树脂的方式。在图2C中，第二成形体7，覆盖第二复合体6的下表面和侧面，但没有覆盖第二复合体6的上表面。所得到的复合构件的形状没有特别限定，可列举圆盘状、环状等。
图1A所示的圆盘状的复合构件的情况下，在图1B所示的第一成形体5的方式中，在第一成形体5的侧面重叠而注射成形的热塑性树脂固化收缩时，从左右顺箭头方向收缩，紧固第一成形体5，能够密封第一复合体4。图1C所示的第一成形体5的方式中，相对于图1B所示的第一成形体5的方式，因为在侧面具有突起，所以在突起的上下方向也固化收缩而紧固第一成形体5，能够牢固地密封第一复合体4。
图3A所示的环状复合构件的情况下，在图3B所示的第一成形体5的方式中，在环外周侧(B)的侧面重叠而注射成形的热塑性树脂固化收缩时，向复合构件8的中心方向收缩，密封第一复合体4。图3C所示的第一成形体5的方式中，相对于图3B所示的第一成形体5的方式，因为在侧面具有突起，所以在突起的上下方向也收缩而紧固第一成形体5，能够牢固地密封第一复合体4。另外，在图3D所示的第一成形体5的方式中，相对于图3B所示的第一成形体5的方式，在环外周侧(B)的侧面具有突起，在环内周侧(B’)的侧面具有折叠。另外，图3D所示的方式中，在形成第二成形体7的工序之前，第一成形体5的折叠与构件2之间具有空隙。而且，在形成第二成形体7的工序中，在环内周侧的第一成形体5的折叠与构件2之间的空隙中注射成形塑性树脂。该注射成形的热塑性树脂固化收缩时，向复合构件8的中心方向收缩，也以夹着折叠的方式朝上下方向收缩。另外，在环外周侧的侧面的突起中，因为也在突起的上下方向收缩而紧固第一成形体5，所以能够更牢固地密封第一复合体4。
作为第二成形体的射出成形体所使用的树脂，没有特别限定，可列举结晶性的热塑性树脂、非晶性的热塑性树脂等，但在固化收缩率大这一点上，优选结晶性的热塑性树脂。热塑性树脂优选为在120℃以上且340℃以下具有熔点的树脂，从得到的复合构件的耐热性的观点出发，更优选为在250℃以上且300℃以下具有熔点的树脂。作为热塑性树脂，可列举例如聚苯硫醚、聚醚醚酮等，但从低吸水性且耐化学药品性优异这一点出发，优选聚苯硫醚。例如，构成第二成形体的材料，与构成稀土磁体的材料不同。例如，第二成形体不含磁性粉末。或者，第二成形体与稀土磁体只由相同材料构成时，第二成形体的材料的构成比与稀土磁体的材料的构成比不同。第二成形体含有磁性粉末时，磁性粉末在第二成形体总体中所占的质量比率，能够小于磁性粉末在稀土磁体总体中所占的质量比率。第二成形体含有磁性粉末时，第二成形体，也可以含有与稀土磁体所含有的磁性粉末不同种类的磁性粉末。第二成形体，例如只由热塑性树脂构成。第一成形体含有磁性粉末，第二成形体不含磁性粉末时，由于第一成形体的上表面从第二成形体露出，从而能够进一步提高复合构件的磁力。
＜复合构件＞
本实施方式的复合构件具有：包括稀土磁体(第一构件)和与所述稀土磁体相接的构件(第二构件)的第一复合体；至少覆盖所述第一复合体之中所述稀土磁体的整个表面的第一成形体；和覆盖所述第一复合体之中至少没有被所述第一成形体覆盖的整个表面，并且与所述第一成形体相接的第二成形体。本实施方式的复合构件，由于包括稀土磁体的第一复合体的整个表面被密封，所以耐环境性(例如，耐热性、耐水性、耐油性、耐热水性、耐化学药品性等)优异。
该复合构件，例如能够通过前述的本实施方式的复合构件的制造方法制作。各构成要素如前述。本实施方式的复合构件，例如能够采用以下构成。稀土磁体是包含稀土磁性粉末和树脂的粘结磁体。第一成形体具有从突起、折叠和凹形中选择的1个以上。第一复合体的构件的侧面被第一成形体覆盖，第一成形体的侧面被第二成形体覆盖。或者，第一复合体的构件的侧面的至少一部分从第一成形体露出，构件的侧面之中从第一成形体露出的部分，被第二成形体覆盖。
作为本实施方式的复合构件的例子，如前述显示在图1B、图1C、图3B、图3C、图3D中，但别的例子显示在图4A、图4B、图4C、图5A、图5B中。图4A至图5B是表示复合构件的一部分的剖视图，可以在圆盘状、环状、其他形状的复合构件中采用。在图4A至图5B中显示复合构件的左侧的一部分，但这样的结构也可以只在复合构件的右侧采用，也可以在左右两侧采用。图4A至图5B所示的复合构件的制造方法，能够采用与前述复合构件的制造方法同样的。
图4A是表示本实施方式的复合构件的变形例1的剖视图。图4A所示的第一成形体5，连接上表面和侧面的角部，为朝向复合构件内侧凹陷的凹形，在此凹形部分设有第二成形体7的一部分。第二成形体7的覆盖第二复合体侧面这部分的厚度为，第二成形体7的设于此凹形的部分(上端部)的厚度，大于与其相比以下部分的厚度。换言之，第二成形体7，在其上端具有朝向复合构件内侧突出的突起。由此，能够更坚固地固定第二成形体7与第二复合体。另外，通过增大第二成形体7的厚度，能够提高复合构件的强度，但如果整体性地增大第二成形体7的左右方向的厚度，则发生复合构件左右方向的大小的增大和稀土磁体左右方向的大小的减少的一方或两方。如图4A所示，通过部分性地增大第二成形体7的厚度，能够抑制此一方或两方，并且能够提高复合构件的强度。通过抑制复合构件左右方向的大小的增大，能够抑制使用复合构件作为电机转子时的搅拌阻力的增大。通过抑制稀土磁体左右方向大小的减少，能够抑制作为复合构件的磁体的功能降低。在图4A中，第一成形体5的凹形部分(角部)，其下端与第一复合体的上表面相比位于之上。换言之，第一成形体5的凹形的部分，在第一成形体5之中，位于连接以下两部分的部分，即第一复合体的侧面与第二成形体7相夹的部分、和与第一复合体的上表面相接的部分。如果是这样的位置关系，则容易以第二成形体7不会与第一复合体直接接触的方式设置第二成形体7的突起。
图4B是表示本实施方式的复合构件的变形例2的剖视图。与图4A所示的变形例1同样，图4B的第一成形体5具有朝向复合构件内侧凹陷的凹形。由此，图4B所示的变形例2能够取得与图4A所示的变形例1同样的效果。图4A的凹形为四边形，相对于此，图4B的凹形为三角形。
图4C是表示本实施方式的复合构件的变形例3的剖视图。图4C所示的第一成形体5，具有多个朝向复合构件内侧凹陷的凹形。由此，不会影响复合构件和/或稀土磁体左右方向的大小，而增大第二成形体7左右方向的厚度就可以提高复合构件的强度。另外，由于第一成形体5的凹形有多个，所以能够由第二成形体7更牢固地密封第一复合体。在图4C中，第一成形体5的侧面与第二成形体7的接触界面为波状线。
图5A是表示本实施方式的复合构件的变形例4的剖视图。图5A所示的构件2的侧面未被第一成形体5覆盖。构件2的侧面与第二成形体7相接。构件2的侧面位于第一成形体5的侧面的更外侧。构件2的突出到比第一成形体5的侧面更外侧的部分，被第二成形体7覆盖。通过这样使构件2的侧面与第二成形体7接触，旨在减少第一复合体从第二成形体7剥离的发生概率。例如，通过使构件2的左右方向的大小大于稀土磁体1的左右方向的大小，能够成为图5A的结构。如图5A所示这样，构件2的侧面没有被第一成形体5覆盖时，不能由第一成形体5固定构件2。因此，这种情况下，作为构件2与稀土磁体1的接合方法，使用由粘接剂粘接等不会使构件2从稀土磁体1脱落的方法。
图5B是表示本实施方式的复合构件的变形例5的剖视图。与图5A所示的变形例4同样，图5B的构件2的侧面与第二成形体7相接。由此，图5B所示的变形例5能够取得与图5A所示的变形例4同样的效果。在图5B中，构件2的侧面具有凹形，在此凹形部分设有第二成形体7的一部分。由此，能够部分地加厚第二成形体7，因此可期待由第二成形体7提高复合构件的强度。图5B中，构件2的侧面位于第一成形体5的侧面的更内侧。也可以使构件2的侧面位于第一成形体5的侧面的更外侧，并且，使构件2的侧面为凹形。
本实施方式的复合构件，适合作为电机的转子，本实施方式的复合构件能够用作电机的转子。具有本实施方式的复合构件的电机的转子，能够用于车载逆变器、散热器的水泵或燃料泵等。
实施例
以下，基于实施例具体地说明本发明，但本发明不只限于此。
制造例1
稀土类粘结磁体的制作
对于钐铁氮磁性粉末(日亚化学工业株式会社制，Z12－C1，平均粒径3μm)91.96质量％，用搅拌机混合12尼龙树脂粉末7.74质量％、苯酚系抗氧化剂粉末0.3质量％后，将混合粉投入双轴混炼机，以210℃进行捏炼而得到混炼物。冷却得到的混炼物后，切断成恰当的大小，得到粘结磁体用组成物。使用得到的粘结磁体用组成物，在制作直径30mm×高4mm的模制品的模具中，一边以平行于高度方向的方式外加716kA/m的磁场，一边以250℃注射成形，得到图2A所示的稀土磁体1。使得到的稀土磁体1在3T的磁场中多极磁化。
第一复合体的制作
以直径重叠的方式，通过稀土磁体的磁力，使直径30mm×高2mm的SS400所构成的构件2(磁轭)吸附于得到的稀土磁体的反磁极面，制作接合面3，得到图2A所示的第一复合体4。
第一成形体的制作
对于由聚苯硫醚构成的母材进行旋床加工，得到直径32mm×高7mm×厚1mm的器具形状的第一成形体5。
实施例1
第二复合体的制作
如图2B所示，使第一成形体与第一复合体嵌合而得到第二复合体6。以霍尔元件沿周向扫描夹住第二复合体的第一成形体的磁极面，测量表面磁通密度分布。设所述表面磁通密度分布的最大值为Bm1。
第二成形体的制作
将第二复合体6插入模具，如图2C所示在构件和第一成形体的周围，以320℃注射成形聚苯硫醚，得到具有第二成形体7的复合构件8。以霍尔元件沿周向扫描夹着第二复合体的第一成形体的磁极面，测量表面磁通密度分布。设所述表面磁通密度分布的最大值为Bm2。还有，热老化的评价(Bm2/Bm1)为0.98。
比较例1
第二复合体的制作
将与实施例1相同的第一复合体插入模具，在第一复合体的周围以320℃注射成形聚苯硫醚，得到与实施例1有相同尺寸和结构的第二复合体。另外，对于得到的第二复合体，与实施例1同样地测量表面磁通密度分布(Bm1)。
第二成形体的制作
对于经过注射成形的第二复合体，以实施例1同样的方法得到具有第二成形体的比较例1的复合构件。其后，对于比较例1的复合构件，测量Bm2。热老化的评价(Bm2/Bm1)为0.89，可确认比较例1的复合构件相比实施例1的复合构件，磁特性(表面磁通密度分布)降低。
产业上的可利用性
本实施方式的复合构件，即使对于不耐热的永磁体，注射成形高温的树脂，也能够抑制磁特性的降低，因此可以适当作为电机的转子等应用。
符号说明
1：稀土磁体(第一构件)
2：构件(第二构件)
3：接合面
4：第一复合体
5：第一成形体
6：第二复合体
7：第二成形体
8：复合构件

Claims (14)

1.一种复合构件的制造方法，其中，包括如下工序：
在包含稀土磁体和与所述稀土磁体相接的构件的第一复合体之中，以至少覆盖所述稀土磁体的整个表面的方式，使第一成形体嵌合于所述第一复合体而制作第二复合体的工序；和
将所述第二复合体插入模具内，以覆盖所述第一复合体之中至少没有被所述第一成形体覆盖的整个表面，并且与所述第一成形体相接的方式注射成形热塑性树脂，形成第二成形体的工序。
2.根据权利要求1所述的复合构件的制造方法，其中，所述第一成形体是树脂成形体，相对于所述第二成形体的热塑性树脂具有相溶性。
3.根据权利要求1或2所述的复合构件的制造方法，其中，在形成所述第二成形体的工序中，使所述热塑性树脂与所述第一成形体的一部分重叠而进行注射成形。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合构件的制造方法，其中，所述热塑性树脂是结晶性的热塑性树脂。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合构件的制造方法，其中，在形成所述第二成形体的工序中，注射成形所述热塑性树脂，使注射成形的所述热塑性树脂通过固化收缩而紧固所述第一成形体的一部分。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的复合构件的制造方法，其中，所述第一成形体具有从突起、折叠和凹形中选择的1个以上。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的复合构件的制造方法，其中，所述稀土磁体是粘结磁体。
8.根据权利要求7所述的复合构件的制造方法，其中，
所述稀土磁体包含作为稀土磁性粉末的第一磁性粉末、和第一树脂，
所述第一成形体包含第二磁性粉末和第二树脂，
满足从以下(1)～(3)中选择的1项以上：
(1)所述第二磁性粉末相对于所述第二树脂的质量比率，小于所述第一磁性粉末相对于所述第一树脂的质量比率；
(2)第二树脂的耐环境性，比第一树脂的耐环境性高；
(3)第二磁性粉末的耐环境性，比第一磁性粉末的耐环境性高。
9.一种复合构件，其具有：
第一复合体，所述第一复合体包括稀土磁体、和与所述稀土磁体相接的构件；
第一成形体，所述第一成形体至少覆盖所述第一复合体之中所述稀土磁体的整个表面；和
第二成形体，所述第二成形体覆盖所述第一复合体之中至少没有被所述第一成形体覆盖的整个表面，并且与所述第一成形体相接。
10.根据权利要求9所述的复合构件，其中，所述稀土磁体是粘结磁体。
11.根据权利要求10所述的复合构件，其中，
所述稀土磁体包含作为稀土磁性粉末的第一磁性粉末、和第一树脂，
所述第一成形体包含第二磁性粉末和第二树脂，
满足从以下(1)～(3)中选择的1项以上：
(1)所述第二磁性粉末相对于所述第二树脂的质量比率，小于所述第一磁性粉末相对于所述第一树脂的质量比率；
(2)第二树脂的耐环境性，比第一树脂的耐环境性高；
(3)第二磁性粉末的耐环境性，比第一磁性粉末的耐环境性高。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的复合构件，其中，所述第一成形体具有从突起、折叠和凹形中选择的1个以上。
13.根据权利要求9～12中任一项所述的复合构件，其中，
所述第一复合体的所述构件的侧面，由所述第一成形体覆盖，
所述第一成形体的侧面，由所述第二成形体覆盖。
14.根据权利要求9～13中任一项所述的复合构件，其中，
所述第一复合体的所述构件的侧面的至少一部分，从所述第一成形体露出，
所述构件的侧面之中从所述第一成形体露出的部分，由所述第二成形体覆盖。
CN202180066046.1A 2020-09-30 2021-09-28 复合构件及其制造方法 Pending CN116210147A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-165418 2020-09-30
JP2020165418 2020-09-30
PCT/JP2021/035621 WO2022071310A1 (ja) 2020-09-30 2021-09-28 複合部材およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116210147A true CN116210147A (zh) 2023-06-02

Family

ID=80950372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180066046.1A Pending CN116210147A (zh) 2020-09-30 2021-09-28 复合构件及其制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240013961A1 (zh)
JP (1) JPWO2022071310A1 (zh)
CN (1) CN116210147A (zh)
DE (1) DE112021005147T5 (zh)
WO (1) WO2022071310A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022122195A1 (de) * 2022-09-01 2024-03-07 MS-Schramberg Holding GmbH Magnetbauteil umfassend einen, insbesondere spritzgusstechnisch hergestellten, mehrkomponentigen Körper, und Verfahren zur Herstellung eines solchen Magnetbauteils

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50261B1 (zh) 1970-05-28 1975-01-07
FR2148732A5 (zh) 1971-07-30 1973-03-23 Inst Francais Du Petrole
JPS5434839U (zh) * 1977-08-12 1979-03-07
JPS5985074U (ja) * 1982-11-26 1984-06-08 富士電気化学株式会社 樹脂モ−ルド型回転子
JP3698538B2 (ja) 1997-12-25 2005-09-21 日亜化学工業株式会社 合金粉末の製造方法
JP2006043400A (ja) * 2004-07-09 2006-02-16 Kinki Jishaku Oyo:Kk ゴルフ用ティー
JP4678576B2 (ja) * 2004-10-14 2011-04-27 日立金属株式会社 ロータ用磁石体
JP4308118B2 (ja) * 2004-10-14 2009-08-05 ニチレイマグネット株式会社 ディスク状記録媒体保持具
JP2009065027A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Daido Electronics Co Ltd ヨーク一体型磁石体
JP5398512B2 (ja) * 2009-12-18 2014-01-29 株式会社日立製作所 アキシャルギャップ型永久磁石モータ、それに用いるロータ、及びそのロータの製造方法
JP2014199846A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 Tdk株式会社 磁石組立体およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20240013961A1 (en) 2024-01-11
WO2022071310A1 (ja) 2022-04-07
DE112021005147T5 (de) 2023-08-10
JPWO2022071310A1 (zh) 2022-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2554119C1 (ru) Ротор для вращающейся электрической машины, вращающаяся электрическая машина и способ изготовления ротора для вращающейся электрической машины
CN108335824B (zh) 带壳体压缩粘结磁铁及其制造方法
US20040108782A1 (en) Motor having core structure wherein magnetic circuit is designed in three dimensional configuration
JPH11500597A (ja) 強磁性結合剤によって覆われた焼結永久磁石体を含む電気回転機械のための複合誘導子
US8853908B2 (en) Magnet rotor assembly including a vacuum impregnated bonded magnet having increased crush strength at high temperatures
CN107979244B (zh) 用于高效率马达的定子及其制造方法
CN116210147A (zh) 复合构件及其制造方法
US10205360B2 (en) Rotor assembly and motor including the same
JP2009273356A (ja) 電動モータのステータハウジングを製造するための方法
CN105186732A (zh) 通量引导得到改善的用于电的机器的转子或定子
US9225212B2 (en) Method of manufacturing bonded-magnet rotor
JP6258689B2 (ja) ケース付き圧縮ボンド磁石
US11501912B2 (en) Reactor
JP4848580B2 (ja) 永久磁石電動機の製造方法
CN108806913B (zh) 具备环状粘合磁铁的复合部件及其制造方法
JP6474192B2 (ja) 電気機械のステータを製造する方法、ステータおよび電気機械
JP2010193568A (ja) 電動モータにおけるモータケース・磁石の一体組付体及びその製造方法
CN110875675B (zh) 电机转子及其制造方法、电机、电动助力转向系统
JP6259673B2 (ja) ケース付き圧縮ボンド磁石の製造方法
JP7477745B2 (ja) 界磁子およびその製造方法
US20230128480A1 (en) Compression-bonded magnet, manufacturing method therefor, and field magnetic element
JP6441445B2 (ja) ケース付き圧縮ボンド磁石
JP5463773B2 (ja) 柱状ボンド磁石の製造方法
JP2002159150A (ja) 回転機
WO2001080400A2 (en) Permanent magnet stator assembly and method of manufacturing

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination