DE112013004376T5 - Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, Permanentmagnetherstellungsvorrichtung, Permanentmagnet und elektrische Rotationsvorrichtung - Google Patents

Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, Permanentmagnetherstellungsvorrichtung, Permanentmagnet und elektrische Rotationsvorrichtung Download PDF

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Abstract

In einem Permanentmagnet-Herstellungsverfahren wird ein Magnetpulvermaterial (52) in einen nutförmig ausgebildeten Hohlraum (21) eingebracht, dessen Längserstreckungsrichtung in horizontaler Richtung verläuft. Ein Einbringschritt zum Einbringen des Magnetpulvermaterials (52) beinhaltet einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial (52) ein erstes Magnetpulvermaterial (52a) eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, sowie einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial (52) ein zweites Magnetpulvermaterial (52b) mit einem höheren Gehalt des schweren Seltenerdenelements als dem Gehalt des ersten Magnetpulvermaterials (52a) an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum (21) eingebracht wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, einen Permanentmagneten, eine elektrische Rotationsvorrichtung sowie einen Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung, wobei der Permanentmagnet unter Verwendung einer Vielzahl magnetischer Materialien oder einer Vielzahl permanentmagnetischer Materialien mit unterschiedlichen Zusammensetzungen hergestellt wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Ein gesinterter Seltenerdenmagnet ist als ein Magnet mit den höchsten Leistungseigenschaften unter Permanentmagneten bekannt. Im Stand der Technik werden gesinterte Seltenerdenmagneten für Rotationsvorrichtungen, wie z.B. Servomotoren oder Aufzugmotoren, Haushaltsgeräte und dergleichen häufig verwendet.
  • Insbesondere ist es bei einem gesinterten Seltenerdenmagneten notwendig, diesen an eine Hochtemperaturumgebung aufgrund eines Temperaturanstiegs beim Antreiben einer Rotationsvorrichtung anzupassen und eine Entmagnetisierung aufgrund einer hohen Temperatur verhindern.
  • Aus diesem Grund muss ein gesinterter Seltenerdenmagnet eine ausgezeichnete Wärmetoleranz sowie eine hohe Koerzitivfeldstärke aufweisen.
  • Eines der wirksamsten Mittel zum Verbessern der Koerzitivfeldstärke eines gesinterten Seltenerdenmagneten besteht darin, als Material für einen gesinterten Seltenerdenmagneten eine Legierung mit einer Zusammensetzung zu verwenden, bei der leichte Seltenerdenelemente, wie z.B. Nd, teilweise durch schwere Seltenerdenelemente, wie z.B. Dy oder Tb, ersetzt sind.
  • Im Allgemeinen steht jedoch eine restliche magnetische Flussdichte eines gesinterten Seltenerdenmagneten der Koerzitivfeldstärke eines gesinterten Seltenerdenmagneten entgegen. Durch das Zugeben eines schweren Seltenerdenelements, wie z.B. Dy oder Tb, zu einem gesinterten Seltenerdenmagneten wird daher die Koerzitivfeldstärke des gesinterten Seltenerdenmagneten verbessert.
  • Dagegen wird die restliche magnetische Flussdichte des gesinterten Seltenerdenmagneten vermindert. Somit ist es schwierig, sowohl die Koerzitivfeldstärke als auch die restliche magnetische Flussdichte in dem gesinterten Seltenerdenmagneten sicherzustellen.
  • Ein schweres Seltenerdenelement, wie z.B. Dy oder Tb, ist ein seltenes Metall, und daher sind die Kosten dafür hoch. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die verwendete Menge eines schweren Seltenerdenelements, wie z.B. Dy oder Tb, im Hinblick auf den globalen Umweltschutz sowie die Kostenreduzierung für Magneten zu vermindern.
  • Im Hinblick auf ein derartiges Problem ist in dem Patentdokument 1 bei einem für eine Rotationsvorrichtung verwendeten Permanentmagneten ein Permanentmagnet mit einer speziell gesteigerten Koerzitivfeldstärke durch ein Haftmittel mit einem Magneten mit einer niedrigen Koerzitivfeldstärke und einer hohen restlichen magnetischen Flussdichte verbunden.
  • Daher kann ein Permanentmagnet mit einer gesteigerten Koerzitivfeldstärke in einem Bereich verwendet werden, in dem beim Betrieb einer elektrischen Rotationsvorrichtung ein Temperaturanstieg auftritt oder in dem ein Entmagnetisierungsfeld von einem Stator anliegt, und ein Permanentmagnet mit einer hohen restlichen magnetischen Flussdichte kann in einem anderen Bereich verwendet werden. Es ist somit eine Technik offenbart, bei der die Koerzitiv-feldstärken von Permanentmagneten selektiv gesteigert werden, um sowohl die restliche magnetische Flussdichte als auch die Koerzitivfeldstärke sicherzustellen und dadurch eine Reduzierung der verwendeten Menge eines schweren Seltenerdenelements zu ermöglichen.
  • In dem Patentdokument 2 werden als Material für einen Permanentmagneten zwei Materialarten von Legierungspulvermaterialien verwendet, nämlich ein erstes Legierungspulvermaterial und ein zweites Legierungspulvermaterial, die unterschiedliche Mengen eines schweren Seltenerdenelements enthalten. Bei dem ersten Legierungspulvermaterial handelt es sich um ein Legierungspulvermaterial, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement in einem geringen Gehalt in Relation zu dem zweiten Legierungspulvermaterial enthält. Bei dem zweiten Legierungspulvermaterial handelt es sich um ein Legierungspulvermaterial mit einem hohen Gehalt eines schweren Seltenerdenelements in Relation zu dem ersten Legierungspulvermaterial.
  • Ferner ist ein Herstellungsverfahren für einen gesinterten Magneten auf einer R-Fe-B-Basis offenbart, das einen Einbringschritt zum Einbringen des jeweiligen ersten Legierungspulvermaterials und zweiten Legierungspulvermaterials in einem vorbestimmten Raum in einem durch eine Form gebildeten Hohlraum, einen Schritt zum Bilden eines komplexen Formkörpers, der aus einem ersten Formkörperbereich aus dem ersten Legierungspulvermaterial sowie aus einem zweiten Formkörperbereich aus dem zweiten Legierungspulvermaterial besteht, sowie einen Schritt zum Bilden eines gesinterten Magneten oder eines Permanentmagneten beinhaltet, bei dem der erste Formkörperbereich und der zweite Formkörperbereich durch Sintern des komplexen Formkörpers miteinander verbunden werden.
  • Bei dem Einbringschritt dieses Verfahrens ist eine Trennwand in vertikaler Richtung in dem Hohlraum vorgesehen, der entlang der vertikalen Richtung eine dünne und lange Formgebung aufweist, so dass das Innere des Hohlraums geteilt ist. Das erste Legierungspulvermaterial und das zweite Legierungspulvermaterial werden dann in die geteilten Hohlräume eingebracht. Anschließend wird die Trennwand in dem Hohlraum entfernt, und das erste Legierungspulvermaterial und das zweite Legierungspulvermaterial werden mit Druck beaufschlagt und einem Formvorgang unterzogen.
  • Auf diese Weise wird wie bei dem Patentdokument 1 die Koerzitivfeldstärke in dem Permanentmagneten selektiv erhöht, um sowohl die restliche magnetische Flussdichte als auch die Koerzitivfeldstärke sicherzustellen und dadurch die verwendete Menge eines schweren Seltenerdenelements zu reduzieren.
  • In dem Patentdokument 3 werden ein Pulvermaterial aus einer Nd2Fe14B-Verbundlegierung mit einem kristallinen Korngefüge sowie ein Pulvermaterial aus einer Legierung, die ein schweres Seltenerdenelement, wie z.B. Dy oder Tb enthält, separat hergestellt und anschließend gemischt und gesintert.
  • Als Ergebnis des Sintervorgangs weist die das schwere Seltenerdenelement enthaltende Legierung eine flüssige Phase auf. Das schwere Seltenerdenelement in der Legierung wird dann derart verteilt, dass es die Nd2Fe14B-Verbundlegierung umgibt. Auf diese Weise kann in dem Permanentmagneten die Koerzitivfeldstärke erhöht werden, während eine Reduzierung der restlichen magnetischen Flussdichte unterdrückt wird.
  • In dem Patentdokument 4 wird ein Fluorid, das ein schweres Seltenerdenelement, wie z.B. Dy oder Tb, enthält, auf eine Oberfläche eines Permanentmagneten aufgebracht, der durch Sintern geformt ist, und anschließend wird eine Wärmebearbeitung ausgeführt.
  • Als Ergebnis dieser Wärmebearbeitung dringt das auf die Oberfläche des Permanentmagneten aufgebrachte schwere Seltenerdenelement in den Permanentmagneten ein. Auf diese Weise ist das schwere Seltenerdenelement in dem Permanentmagneten nur in einem gewünschten Bereich vorhanden.
  • Ferner wird in dem Permanentmagneten durch die Wärmebearbeitung das schwere Seltenerdenelement nur in dem Bereich in der Nähe einer Grenzfläche eines Kristallkorns dichter, so dass ein Anisotropiefeld in der Nähe der Grenzfläche des Kristallkorns zunimmt. Somit kann in dem Permanentmagneten die Koerzitivfeldstärke gesteigert werden, während eine Reduzierung der restlichen magnetischen Flussdichte unterdrückt wird.
  • Damit ist ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren offenbart, bei dem sich sowohl die restliche magnetische Flussdichte als auch die Koerzitivfeldstärke sicherstellen lassen und ferner die Menge eines bei diesem verwendeten schweren Seltenerdenelements reduziert werden kann.
  • LISTE ZUM STAND DER TECHNIK PATENTDOKUMENTE
    • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 60-219 947 A (Seiten 1 bis 5)
    • Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2010-098 080 A (Abs. [0038] bis [0046] und 6)
    • Patentdokument 3: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 5-021 218 A
    • Patentdokument 4: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2011-019 401 A (Absätze [0015] bis [0059])
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG MIT DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Bei dem Verfahren, bei dem die Endbearbeitung der Formgebung für einen sehr kleinen Permanentmagneten durch mechanische Bearbeitung erfolgt und anschließend eine Verbindung vorgenommen wird, wie dies in dem Patentdokument 1 gezeigt ist, ist jedoch der Ablauf der mechanischen Bearbeitung kompliziert, und es können Einbußen bei der Ausbeute aufgrund von Abplatzungen oder Rissbildung an einem Magneten auftreten. Da die Anzahl der Schritte bei der mechanischen Bearbeitung zunimmt, können ferner auch die Kosten steigen.
  • Außerdem wird der erste Formbereich vorab hergestellt, indem das erste Legierungspulvermaterial in eine Form eingebracht wird. Anschließend wird der zweite Formbereich hergestellt, indem das zweite Legierungspulvermaterial in eine Form eingebracht wird. Anschließend werden der erste Formbereich und der zweite Formbereich, die miteinander in Kontakt gebracht sind, durch einen Sintervorgang vereinigt. Bei diesem Verfahren sind die Dichteverteilung in dem ersten Formbereich nach dem Formvorgang sowie die Dichteverteilung in dem zweiten Formbereich nach dem Formvorgang voneinander verschieden.
  • Aus diesem Grund sind auch die Kontraktionsdimensionen des ersten Formbereich und des zweiten Formbereich bei dem Sintervorgang voneinander verschieden. Dadurch werden der erste Formbereich und der zweite Formbereich bei Kontraktion in dem Sintervorgang voneinander getrennt, so dass ihre Kontaktfläche vermindert wird. Es besteht daher die Möglichkeit, dass der erste Formbereich und der zweite Formbereich nicht in ausreichend engem Kontakt miteinander vereinigt werden können.
  • Wie in dem Patentdokument 2 gezeigt, weist bei Betrachtung in einem Querschnitt des Permanentmagneten eine Region des Permanentmagneten, in der eine hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist, da ein Entmagnetisierungsfeld von einem Stator besonders stark anliegt, eine sehr kleine Querschnittsfläche auf. Zum Platzieren eines Legierungspulvermaterial mit einem hohen Gehalt eines schweren Seltenerdenelements in diesem kleinen Bereich wird somit bei Verwendung des Verfahrens, bei dem eine Trennwand in dem in vertikaler Richtung länglichen Hohlraum zum Unterteilen des Hohlraums verwendet wird, die Querschnittsfläche des jeweiligen Hohlraums klein sowie die Tiefe des jeweiligen Hohlraums tief. Das bedeutet, der Hohlraum besitzt eine kleine Öffnungsfläche sowie eine dünne Formgebung, die in der Tiefenrichtung langgestreckt ist.
  • Wenn ein Legierungspulvermaterial in einen solchen dünnen und langen Hohlraum mit einer kleinen Öffnungsfläche eingebracht wird, kommt es in dem Hohlraum zur Bildung einer Brücke des Legierungspulvermaterials, einer Lücke oder dergleichen, so dass das Legierungspulvermaterial nicht gleichmäßig eingebracht werden kann. Es besteht somit ein Problem dahingehend, dass der Hohlraum nicht mit einer vorbestimmten Menge an Legierungspulvermaterial gefüllt werden kann.
  • Ferner besteht bei dem in vertikaler Richtung langgestreckten Hohlraum ein Problem darin, dass ein in einem unteren Bereich des Hohlraums vorhandenes Legierungspulvermaterial durch ein in einem oberen Bereich des Hohlraums vorhandenes Legierungspulvermaterial mit Druck beaufschlagt und dadurch verfestigt wird, so dass das Ausrichtungsausmaß beeinträchtigt wird. Ferner bleibt während der Ausführung der Kompressions- und Formvorgänge eine Differenz in der Lastdichte des Legierungspulvermaterials, die in dem Hohlraum beim Einbringen des Legierungspulvermaterials verursacht wird, zum Zeitpunkt des Formvorgangs mit einem gewissen Wert erhalten.
  • Dadurch entsteht eine Dichtedifferenz in der Höhenrichtung des Permanentmagneten, und infolgedessen differiert die Verdichtungsrate nach dem Sintervorgang. Daher besteht ein Problem, dass eine Verzerrung des gesinterten Permanentmagnetkörpers zunimmt und das Verformungsausmaß desselben größer wird.
  • Ferner besteht ein Problem, dass ein Riss oder ein Bruch an der Grenzfläche zwischen dem ersten Formbereich und dem zweiten Formbereich aufgrund der Differenz in der Einbringungsdichte in der Tiefenrichtung sowie in der horizontalen Richtung des Legierungspulvermaterials entsteht.
  • Weiterhin wird bei dem Verfahren, in dem der Hohlraum durch die Trennwand geteilt und so gefüllt wird und anschließend die Trennwand vor der Druckbeaufschlagung und dem Formvorgang entfernt wird, ein der Dicke der Trennwand entsprechender Raum gebildet. In der Region, in der die Trennwand vorhanden war, wird daher die Einbringungsdichte des Legierungspulvermaterials gering. Infolgedessen besteht ein Problem dahingehend, dass die Formgebung des Permanentmagneten durch Kontraktion beim Sintervorgang verzerrt wird und ein Riss, Bruch oder dergleichen an der Grenzfläche auftritt.
  • Das in dem Patentdokument 3 dargestellte Verfahren erfordert das Bereitstellen und Mischen von zwei Arten von schweren Seltenerdenelement-Pulvermaterialien mit unterschiedlichen Dichten, so dass die Anzahl der Arbeitsschritte zunimmt.
  • Ferner werden die schweren Seltenerdenelemente über den gesamten Permanentmagneten gemischt, und dieser Permanentmagnet wird bei einer hohen Temperatur von bis zu etwa 1000 °C gesintert. Aufgrund der hohen Temperatur diffundiert das schwere Seltenerdenelement somit in das Innere eines Kristallkorns hinein, und die restliche magnetische Flussdichte wird geringer. Infolgedessen kann die Reduzierung der restlichen magnetischen Flussdichte über den gesamten Permanentmagneten ein hohes Ausmaß erreichen.
  • Bei dem in dem Patentdokument 4 gezeigten Verfahren wird ein schweres Seltenerdenelement auf eine Oberfläche eines gesinterten Permanentmagneten aufgebracht, und anschließend wird das schwere Seltenerdenelement durch Wärmebearbeitung dazu veranlasst, in den Permanentmagneten einzudringen.
  • Da jedoch ein Pulvermaterial für den Permanentmagneten für den Formvorgang komprimiert und gesintert wird, ist die Pulverdichte des geformten Permanentmagneten hoch. Daher kommt es kaum zu einem Eindringen des schweren Seltenerdenelements in den Permanentmagneten.
  • Aus diesem Grund ist das schwere Seltenerdenelement nur an der Oberfläche des Permanentmagneten vorhanden. Dadurch kann die Koerzitivfeldstärke in einem gewünschten Bereich des Permanentmagneten nicht ausreichend gesteigert werden. Außerdem wird die Dichte des schweren Seltenerdenelements an der Oberfläche des Permanentmagneten übermäßig hoch, und hierdurch wird die restliche magnetische Flussdichte übermäßig vermindert.
  • Darüber hinaus sind eine lange Zeit sowie eine hohe Wärmebearbeitungstemperatur erforderlich, um das schwere Seltenerdenelement zu veranlassen, von der Oberfläche des Permanentmagneten bis auf eine bestimmte Tiefe einzudringen.
  • Wenn jedoch die Temperatur der Wärmebearbeitung übermäßig hoch wird, diffundiert das schwere Seltenerdenelement in das Innere eines Kristallkorns hinein, so dass die restliche magnetische Flussdichte beeinträchtigt werden kann. Ferner wird im Fall, in dem das Eindringen lange Zeit dauert, die Produktivität aufgrund eines übermäßigen Anstiegs bei der Produktionszeit beeinträchtigt.
  • Die vorliegende Erfindung ist zum Lösen der vorstehend geschilderten Probleme erfolgt, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens, einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, eines Permanentmagneten, einer elektrischen Rotationsvorrichtung sowie eines Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung in einer derartigen Weise, dass der Permanentmagnet eine verbesserte Koerzitivfeldstärke sowie eine verbesserte restliche magnetische Flussdichte aufweist und die Menge eines bei diesem verwendeten Seltenerdenelements vermindert ist.
  • LÖSUNG DER PROBLEME
  • Ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung weist folgende Schritte auf: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Magnetpulvermaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Magnetpulvermaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Magnetpulvermaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein erstes Magnetpulvermaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein zweites Magnetpulvermaterial an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, wobei ein Gehalt des schweren Seltenerdenelements in dem zweiten Magnetpulvermaterial höher ist als der Gehalt in dem ersten Magnetpulvermaterial.
  • Bei einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, bei der ein Magnetpulvermaterial in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum eingebracht wird und das Magnetpulvermaterial in dem Hohlraum mit Druck beaufschlagt wird, so dass das Magnetpulvermaterial zusammengedrückt und geformt wird, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, wobei die Herstellungsvorrichtung Folgendes aufweist:
    einen ersten Deckelbereich zum Schließen des Hohlraums mit dem darin eingebrachten Magnetpulvermaterial, wobei der erste Deckelbereich einen vorläufigen Formgebungsbereich mit einem Vorsprung aufweist, der an einer vorbestimmten Stelle auf einer Hohlraumseite gebildet ist; und
    einen zweiten Deckelbereich zum Schließen des Hohlraums mit dem darin eingebrachten Magnetpulvermaterial, wobei der zweite Deckelbereich einen Formgebungsbereich auf der Hohlraumseite aufweist, wobei der vorläufige Formgebungsbereich durch Niederdrücken des Magnetpulvermaterials in dem Hohlraum mit dem vorläufigen Formgebungsbereich in der Lage ist, eine Form des vorläufigen Formgebungsbereichs zu übertragen und das Magnetpulvermaterial derart zu formen, dass in diesem eine Vertiefung an der vorbestimmten Stelle gebildet wird, und wobei der Formgebungsbereich durch Niederdrücken des Magnetpulvermaterials in dem Hohlraum mit dem Formgebungsbereich in der Lage ist, eine Form des Formgebungsbereichs zu übertragen und das Magnetpulvermaterial zu formen.
  • Bei einem Permanentmagneten gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Permanentmagneten, der unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt ist, wobei das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Magnetpulvermaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Magnetpulvermaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Magnetpulvermaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet:
    einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein erstes Magnetpulvermaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und
    einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein zweites Magnetpulvermaterial an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, wobei ein Gehalt des schweren Seltenerdenelements in dem zweiten Magnetpulvermaterial höher ist als der Gehalt in dem ersten Magnetpulvermaterial.
  • Eine elektrische Rotationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt einen Rotor, der Permanentmagneten aufweist, die in Umfangsrichtung in regelmäßigen Intervallen angeordnet sind, wobei die Permanentmagneten unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt sind und das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Magnetpulvermaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Magnetpulvermaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Magnetpulvermaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein erstes Magnetpulvermaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein zweites Magnetpulvermaterial an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, wobei ein Gehalt des schweren Seltenerdenelements in dem zweiten Magnetpulvermaterial höher ist als der Gehalt in dem ersten Magnetpulvermaterial.
  • Ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet folgende Schritte: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein zweites Permanentmagnetmaterial in einem Aufschlämmungszustand, der durch Verkneten eines schweren Seltenerdenelements mit einem Lösungsmittel gebildet wird, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird.
  • Ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung weist folgende Schritte auf: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein drittes Permanentmagnetmaterial, das unter Pulverisierung eines schweren Seltenerdenelements gebildet wird, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, und einen ersten Schwenkschritt zum Schwenken des in den Hohlraum eingebrachten Permanentmagnetmaterials.
  • Bei einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, bei der ein Permanentmagnetmaterial in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum eingebracht wird und das Permanentmagnetmaterial in dem Hohlraum mit Druck beaufschlagt wird, so dass das Permanentmagnetmaterial zusammengedrückt und geformt wird, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, wobei die Herstellungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen Ausstoßbereich, der dazu ausgebildet ist, von dem Permanentmagnetmaterial ein Permanentmagnetmaterial in einem Aufschlämmungszustand in den Hohlraum hinein auszustoßen.
  • Bei einem Permanentmagneten gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Permanentmagneten, der unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt wird, wobei das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein zweites Permanentmagnetmaterial in einem Aufschlämmungszustand, der durch Verkneten eines schweren Seltenerdenelements mit einem Lösungsmittel gebildet wird, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird.
  • Bei einem Permanentmagneten gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Permanentmagneten, der unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt ist, wobei das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein drittes Permanentmagnetmaterial, das unter Pulverisierung eines schweren Seltenerdenelements gebildet wird, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, und einen ersten Schwenkschritt zum Schwenken des in den Hohlraum eingebrachten Permanentmagnetmaterials.
  • Eine elektrische Rotationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt einen Rotor, der Permanentmagneten aufweist, die in Umfangsrichtung in regelmäßigen Intervallen angeordnet sind, wobei die Permanentmagneten unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt sind und das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein zweites Permanentmagnetmaterial in einem Aufschlämmungszustand, der durch Verkneten eines schweren Seltenerdenelements mit einem Lösungsmittel gebildet wird, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird.
  • Eine elektrische Rotationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt einen Rotor, der Permanentmagneten aufweist, die in Umfangsrichtung in regelmäßigen Intervallen angeordnet sind, wobei die Permanentmagneten unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt sind und das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein drittes Permanentmagnetmaterial, das unter Pulverisierung eines schweren Seltenerdenelements gebildet wird, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, und einen ersten Schwenkschritt zum Schwenken des in den Hohlraum eingebrachten Permanentmagnetmaterials.
  • Bei einem Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung, der in einer elektrischen Rotationsvorrichtung vorgesehen werden kann, wobei der Permanentmagnet durch einen Seltenerdenmagneten auf der Basis von R-T-B gebildet ist, wobei R mindestens ein Seltenerdenelement von Nd, Pr, Dy und Tb darstellt und T mindestens ein Übergangsmetallelement darstellt, das Fe oder Fe und Co beinhaltet, wobei der Permanentmagnet ein schweres Seltenerdenelement in einer derartigen Weise enthält, dass eine Dichte des schweren Seltenerdenelements an den beiden Eckbereichen in einer Rotationsrichtung des Permanentmagneten in einer einem Stator der elektrischen Rotationsvorrichtung zugewandten Umfangsfläche höher ist als eine Dichte des schweren Seltenerdenelements in dem übrigen Bereich, und wobei eine Dichte des schweren Seltenerdenelements von den beiden Eckbereichen in Richtung auf einen zentralen Bereich kontinuierlich abnimmt und eine Dichte des schweren Seltenerdenelements im Inneren einer R2T14B-Kristallphase gleichmäßig verteilt ist.
  • WIRKUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgrund der vorstehend genannten Konfigurationen ermöglichen das Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, der Permanentmagnet, die elektrische Rotationsvorrichtung sowie der Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens, einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, eines Permanentmagneten, einer elektrischen Rotationsvorrichtung sowie eines Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung in einer derartigen Weise, dass der Permanentmagnet ein verbessertes Gleichgewicht zwischen der Koerzitivfeldstärke und der restlichen magnetischen Flussdichte aufweist und die bei diesem verwendete Menge eines Seltenerdenelements vermindert ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung der Konstruktion einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung unter Darstellung der Richtung eines Magnetfelds in der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung;
  • 2 eine Perspektivansicht und eine Schnittdarstellung zur Erläuterung der Konstruktion einer Form gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine Draufsicht zur Erläuterung der Konstruktion einer elektrischen Permanentmagnet-Rotationsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 4 eine Draufsicht zur Erläuterung der Konstruktion eines Rotors der elektrischen Permanentmagnet-Rotationsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 5 eine Perspektivansicht zur Erläuterung der Konstruktion eines Permanentmagneten der elektrischen Permanentmagnet-Rotationsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 6 eine Schnittdarstellung der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung zur Erläuterung eines Vorgangs zum Einbringen von Magnetpulver in die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 7 eine Schnittdarstellung der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 8 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines weiteren Beispiels der Formgebung der Form gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 9 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung der Formgebung eines Deckelbereichs gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung;
  • 10 eine Schnittdarstellung einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung zur Erläuterung eines Vorgangs zum Einbringen von Magnetpulver in die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung;
  • 11 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung der Konstruktion eines Permanentmagneten gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung;
  • 12 eine Schnittdarstellung einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung unter Darstellung von einer Form und Magnetpulver in einem Hohlraum gemäß Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung;
  • 13 eine Schnittdarstellung einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung unter Darstellung eines Hohlraums und eines Magneten gemäß Ausführungsbeispiel 5 der vorliegenden Erfindung;
  • 14 eine Perspektivansicht zur Erläuterung der Konstruktion eines Permanentmagneten einer elektrischen Permanentmagnet-Rotationsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden Erfindung;
  • 15 eine Schnittdarstellung der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung zur Erläuterung eines Vorgangs zum Einbringen von Permanentmagnetmaterial in die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden Erfindung;
  • 16 eine vergrößerte Darstellung eines Querschnitts einer Form gemäß Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden Erfindung;
  • 17 eine Schnittdarstellung der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, in der die Form angeordnet ist, gemäß Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden Erfindung;
  • 18 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines weiteren Beispiels der Formgebung der Form gemäß Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden Erfindung;
  • 19 eine Schnittdarstellung einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung zur Erläuterung eines Vorgangs zum Einbringen von Permanentmagnetmaterial in die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung;
  • 20 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, in der eine Form und Permanentmagnetmaterial in einem Hohlraum dargestellt sind, gemäß Ausführungsbeispiel 9 der vorliegenden Erfindung; und
  • 21 eine Schnittdarstellung einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, in der eine Form und ein Magnet dargestellt sind, gemäß Ausführungsbeispiel 10 der vorliegenden Erfindung.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
  • Als erstes wird die Konstruktion eines Permanentmagneten 50 sowie einer unter Verwendung des Permanentmagneten 50 gebildeten elektrischen Permanentmagnet-Rotationsvorrichtung 40 gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt eine Schnittdarstellung zur Erläuterung der Konstruktion einer Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung 100. Ferner veranschaulicht 1 die Richtung eines Magnetfelds in der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung 100.
  • 2 zeigt eine Perspektivansicht zur Erläuterung der Konstruktion einer Form sowie eine Schnittdarstellung eines Hohlraums 21 entlang der Richtung einer kurzen Seite.
  • 3 zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung der Konstruktion der elektrischen Permanentmagnet-Rotationsvorrichtung 40.
  • 4 zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung der Konstruktion eines Rotors 41 der elektrischen Permanentmagnet-Rotationsvorrichtung 40.
  • 5 zeigt eine Perspektivansicht zur Erläuterung der Konstruktion des Permanentmagneten 50 der elektrischen Permanentmagnet-Rotationsvorrichtung 40.
  • 6 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Längsrichtung sowie der Richtung einer kurzen Seite des Hohlraums 21 der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung 100 zur Erläuterung eines Vorgangs zum Einbringen von erstem und zweitem Magnetpulvermaterial 52a und 52b in den durch die Form 20 gebildeten Hohlraum 21.
  • Wie in 3 gezeigt, wird die elektrische Permanentmagnet-Rotationsvorrichtung 40 (die im Folgenden als elektrische Rotationsvorrichtung 40 bezeichnet wird) als Motor oder dergleichen verwendet. Die elektrische Rotationsvorrichtung 40 ist in erster Linie aus dem Rotor 41 und einem Stator 42 gebildet, der auf der Außenumfangsseite des Rotors 41 angeordnet ist.
  • Der Stator 42 ist durch Stahlbleche gebildet, die entlang des Außenumfangs des Rotors 41 gestapelt sind. Die gestapelten Stahlbleche besitzen zwölf Zähne 46, die sich von der elektrischen Rotationsvorrichtung 40 radial nach innen erstrecken.
  • Jeder Zahn 46 weist einen Schuh 47 auf, bei dem es sich um einen Bereich handelt, an dem eine Breitendimension des Zahns 46 in der Umfangsrichtung der elektrischen Rotationsvorrichtung 40 vergrößert ist.
  • Jeder Zahn 46 weist eine Wicklung 45 auf, die durch Wickeln eines leitfähigen Drahts (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Kupferelement verwendet) auf diesen gebildet ist. Zwischen der Wicklung 45 und dem Zahn 46 ist ein Harzelement (nicht gezeigt) zum Sicherstellen einer Isolierung zwischen diesen vorgesehen.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die Anzahl der Zähne 46 des Stator 42 sowie die Anzahl der Magnetpole des Rotors 41 nicht auf zwölf bzw. zehn beschränkt sind. Beispielsweise können auch zwei Pole und drei Schlitze, zehn Pole und zwölf Schlitze oder acht Pole und zwölf Schlitze verwendet werden.
  • Der Rotor 41 weist einen Eisenkern 44 auf, der durch Stapeln einer Vielzahl von Stahlblechen gebildet ist. Wie in 4 gezeigt, weist der Eisenkern 44 eine Durchgangsöffnung 48 auf, durch die eine zentrale Welle 43 hindurchgeführt ist.
  • An der Außenumfangsseite des Eisenkerns 44 sind zehn Permanentmagneten 50 in regelmäßigen Intervallen entlang der Umfangsrichtung derart angeordnet, dass die einander benachbarten Permanentmagneten 50 entlang des Außenumfangs Nordpole und Südpole bilden, die einander in der Umfangsrichtung abwechseln.
  • Wie in 5 gezeigt, besitzt der Permanentmagnet 50 eine Formgebung, die man durch Kombinieren eines quaderförmigen Bereichs mit einer Bodenfläche und einer vorderen, hinteren, rechten und linken Seitenfläche sowie eines halbzylindrischen Bereichs mit einer oberen Oberfläche (die nachfolgend als Umfangsfläche J bezeichnet wird) erhält.
  • Wie in 3 gezeigt, ist jeder Permanentmagnet 50 in dem Rotor 41 derart angeordnet, dass die Längsrichtung des Permanentmagneten 50 in Axialrichtung der elektrischen Rotationsvorrichtung 40 verläuft. Dabei handelt es sich bei einem in 5 gezeigten schraffierten Bereich des Permanentmagneten 50 (der nachfolgend als Eckbereich 51 bezeichnet wird) um einen Bereich, der einem besonders starken Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 ausgesetzt ist, wenn die elektrische Rotationsvorrichtung 40 in Betrieb ist.
  • Wie in 4 gezeigt, sind die Eckbereiche 51 an beiden Endbereichen der Umfangsfläche J des Permanentmagneten 50 gebildet. Die Positionen, in denen die Eckbereiche 51 gebildet sind, sind in der Richtung angeordnet, in der der Rotor 41 durch ein Magnetfeld von dem Stator 42 rotationsmäßig bewegt wird.
  • Wie in 5 gezeigt, ist der Permanentmagnet 50 durch zwei Arten von Magnetpulvermaterial 52 gebildet, und zwar aus einem ersten Magnetpulvermaterial 52a und einem zweiten Magnetpulvermaterial 52b.
  • Ein Unterschied zwischen dem ersten Magnetpulvermaterial 52a und dem zweiten Magnetpulvermaterial 52b besteht in dem Gehalt eines schweren Seltenerdenelements. Das erste Magnetpulvermaterial 52a enthält kein schweres Seltenerdenelement oder besitzt einen niedrigeren Gehalt des schweren Seltenerdenelements als ein Gehalt des schweren Seltenerdenelements in dem zweiten Magnetpulvermaterial 52b.
  • Das zweite Magnetpulvermaterial 52b besitzt einen Gehalt des schweren Seltenerdenelements, der höher ist als der Gehalt des schweren Seltenerdenelements in dem ersten Magnetpulvermaterial 52a.
  • Der Eckbereich 51, der einem besonders starken Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 52 ausgesetzt ist, ist aus dem zweiten Magnetpulvermaterial 52b gebildet. Eine andere Region als der Eckbereich 51 des Permanentmagneten 50 ist aus dem ersten Magnetpulvermaterial 52a gebildet.
  • Bei der Formgebung des Permanentmagneten 50 kann es sich um eine andere als die vorstehend beschriebene Formgebung handeln. Beispielsweise kann ein Rechteckplatten-Magnet mit einer rechteckigen Querschnittsform oder ein plattenartiger Magnet mit einer bogenförmigen Plattenquerschnittsform verwendet werden. Gleiches gilt auch für die nachfolgenden Ausführungsbeispiele, und daher wird auf eine diesbezügliche Beschreibung gegebenenfalls verzichtet.
  • Nachfolgend wird die Konstruktion der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung 100 zum Herstellen des Permanentmagneten 50 unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, besitzt die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung 100 (die nachfolgend als Vorrichtung 100 bezeichnet wird) einen Rahmen 1, der durch ein ferromagnetisches Element mit einer im Querschnitt rechteckigen Rahmenform gebildet ist.
  • In dem Innenraum des Rahmens 1 mit rechteckiger Rahmenform sind ein Paar kreisförmiger Elektromagneten 30a und 30b als Magnetfeld-Erzeugungsbereich oben und unten derart vorgesehen, dass sie einander in der Höhenrichtung gegenüberliegen.
  • An der Innenumfangsfläche der Elektromagneten 30a und 30b ist ein Paar aus einem oberen und einem unteren Polstück 31a und 31b vorgesehen, die durch ferromagnetische Elemente gebildet sind.
  • Das obere Polstück 31a ist derart ausgebildet, dass sein Durchmesser nach unten allmählich abnimmt. Das untere Polstück 31b ist derart ausgebildet, dass sein Durchmesser nach oben allmählich abnimmt.
  • Zwischen dem Polstück 31a und dem Polstück 31b ist ein Spalt vorhanden. Wie in 1(b) gezeigt, verläuft ein Magnetfeld X, das von den Elektromagneten 30a und 30b erzeugt wird und in gestrichelter Linie dargestellt ist, durch das Polstück 31b und sodann durch den Spalt zwischen den Polstücken 31a und 31b und fließt dann in Richtung auf das dem Polstück 31b gegenüberliegende Polstück 31a und verläuft weiter durch den Rahmen 1 und kehrt zu dem Polstück 31b zurück. Unter Verwendung des Rahmens 1 mit der rechteckigen Rahmenform fließt somit das Magnetfeld X durch einen geschlossenen Magnetkreis
  • Eine Form 20 ist in dem Spalt zwischen den Polstücken 31a und 31b angeordnet. Bei der in 2 dargestellten Form 20 handelt es sich um eine Form, in die ein Magnetpulvermaterial 52 einzubringen ist, bei dem es sich um ein Material für den Permanentmagneten 50 handelt, so dass das eingebrachte Magnetpulvermaterial 52 mit Druck beaufschlagt und einem Formvorgang unterzogen wird.
  • Die Form 20 ist in erster Linie aus einem Unterteil bzw. einer Matrize 22, einem Deckelbereich 23 und einem Oberteil bzw. Stempelwerkzeug 24 gebildet.
  • Das Unterteil 22 weist einen U-förmigen Hohlraum 21 mit einer winkeligen Querschnittsform auf. Der Hohlraum 21 ist in Form einer Nut ausgebildet, deren Längserstreckungsrichtung in horizontaler Richtung zu Endflächen des Unterteils 22 verläuft.
  • Der Deckelbereich 23 ist auf eine Passfläche des Unterteils 22 gepasst, um den Hohlraum 21 von oben zu bedecken. Auf diese Weise ist der Hohlraum 21 verschließbar ausgebildet. Der Deckelbereich 23 besitzt auf der Seite des Hohlraums 21 einen Formgebungsbereich 27.
  • Bei dem Formgebungsbereich 27 handelt es sich um einen Bereich zum Formen der Oberseite des in den Hohlraum 21 eingebrachten Magnetpulvermaterials 52.
  • Jedes Stempelwerkzeug 24 ist derart vorgesehen, dass es die beiden Enden in Längserstreckungsrichtung des Hohlraums 21 blockiert. Jedes Stempelwerkzeug 24 besitzt an seinem einen Ende einen mit Druck beaufschlagen Bereich 26. Jedes Stempelwerkzeug 24 besitzt an seinem anderen Ende einen Druckbeaufschlagungsbereich 25 mit der gleichen Querschnittsform wie der Hohlraum 21. Bei den Stempelwerkzeugen 24 handelt es sich um ein Paar Bereiche eines Druckbeaufschlagungsmechanismus zur Druckbeaufschlagung des in den Hohlraum 21 eingebrachten Magnetpulvermaterials 52 aus der horizontalen Richtung.
  • Die Druckbeaufschlagungsbereiche 25 der Stempelwerkzeuge 24 sind derart verschiebbar, dass sie sich in der Erstreckungsrichtung des Hohlraums 21 nahe zueinander hin oder voneinander weg bewegen, während sie in den durch das Unterteil 22 und den Deckelbereich 23 gebildeten Hohlraum 21 eingepasst sind.
  • Ein Druckbeaufschlagungszylinder (nicht gezeigt) zum Verschieben des Stempelwerkzeugs 24 ist in Richtung nach außen von jedem druckbeaufschlagten Bereich 26 vorgesehen. Wenn der Druckbeaufschlagungszylinder in Betrieb ist, drückt einen Kolben (nicht gezeigt) gegen eine Drückstange (nicht gezeigt). Die Drückstange (nicht gezeigt) verschiebt dann ein Führungselement (nicht gezeigt), um den druckbeaufschlagten Bereich 26 des Stempelwerkzeugs 24 mit Druck zu beaufschlagen. Die Druckbeaufschlagungsbereiche 25 der beiden Stempelwerkzeuge 24 werden dann in Richtungen verschoben, in denen sie sich aneinander annähern.
  • Wie in 1(b) gezeigt, ist die Druckbeaufschlagungsrichtung durch das jeweilige Stempelwerkzeug 24 rechtwinklig zu dem von den Elektromagneten 30a und 30b erzeugten Magnetfeld X.
  • Die Form 20 kann von der Vorrichtung 100 getrennt werden, die aus dem Magnetfeld-Erzeugungsbereich, welcher die Elektromagneten 30a und 30b und die Polstücke 31a und 31b aufweist, den Druckbeaufschlagungsbereichen und dem Rahmen 1 gebildet ist.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Permanentmagneten 50 unter Verwendung der Vorrichtung 100 beschrieben.
  • Als Magnetpulvermaterialien 52, bei denen es sich um Materialien für den Permanentmagneten 50 handelt, werden ein Seltenerden-Permanentmagnetpulvermaterial (erstes Magnetpulvermaterial 52a) auf der Basis Nd-Fe-B mit einer Zusammensetzung, bei der der Gehalt von Dy – also einem schweren Seltenerdenelement – vergleichsweise niedrig ist, und ein Seltenerden-Magnetpulvermaterial (zweites Magnetpulvermaterial 52b) auf der Basis von Nd-Fe-B mit einer Zusammensetzung, bei der der Gehalt von Dy höher ist als in dem ersten Magnetpulvermaterial 52a, bereitgestellt.
  • Bei dem Seltenerden-Magnetpulvermaterial auf der Basis von Nd-Fe-B handelt es sich um eine Art eines Seltenerden-Magnetmaterials auf der Basis von R-T-B (wobei R für mindestens ein Seltenerdenelement von Nd, Pr, Dy und Tb steht und T ein Übergangsmetallelement bezeichnet, das Fe oder Fe und Co beinhaltet). Auch wenn es sich bei dem Seltenerden-Magnetpulvermaterial auf der Basis von Nd-Fe-B um eine andere Art eines Seltenerden-Magnetmaterials auf der Basis von R-T-B handelt, können die nachfolgenden Ausführungsbeispiele in der gleichen Weise ausgeführt werden, so dass auf eine Beschreibung derselben gegebenenfalls verzichtet wird.
  • Als erstes wird ein Prozess zum Bereitstellen der beiden Arten von Magnetpulvermaterial 52 beschrieben.
  • Es wird eine Materiallegierung für das erste Permanentmagnetpulvermaterial bereitgestellt, die gebildet ist aus 1,5 Masse-% aus einem leichten Seltenerdenelement und 0,5 bis 1,5 Masse-% B (Bor), Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung wird ein Bandgießverfahren eingesetzt, bei dem unter einer Argongasatmosphäre eine Erhitzung auf etwa 1500 °C ausgeführt wird, um durch Hochfrequenzschmelzen ein geschmolzenes Metall zu bilden, und anschließend wird das geschmolzene Metall in einem Einzeldurchlaufverfahren rasch abgekühlt, um eine ablagerungsartige Legierung mit einer Plattenstärke von etwa 0,3 mm zu bilden.
  • Als nächstes wird eine Materiallegierung, die aus 27,5 Masse-% aus einem leichten Seltenerdenelement, 1,5 bis 10 Masse-% aus einem schweren Seltenerdenelement und aus 0,5 bis 1,5 Masse-% B (Bor), Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen besteht, wie in dem vorstehenden Fall durch ein Bandgießverfahren bereitgestellt, um eine Materiallegierung für das zweite Permanentmagnetpulvermaterial bereitzustellen.
  • Anschließend werden die Materiallegierungen für das erste und das zweite Permanentmagnetpulvermaterial jeweils einzeln in einem Wasserstoffofen einer Wärmebehandlung unterzogen, so dass sie einer Wasserstoffversprödung ausgesetzt werden. Dabei wird jede Materiallegierung in Stücke mit Größen von etwa 0,1 bis mehrere Millimeter zerbrochen, so dass ein grobes Pulver entsteht.
  • Ferner werden die groben Pulvermaterialien für das erste und das zweite Permanentmagnetmaterial einzeln in eine Strahlmühlen-Zerkleinerungsvorrichtung eingebracht und auf eine Größe von 0,1 µm bis 15 µm, im Allgemeinen eine Größe von etwa 3,5 µm pulverisiert, so dass man das erste und das zweite Magnetpulvermaterial 52a und 52b erhält.
  • Das bedeutet, während eines Vorgangs von der Herstellung der Materiallegierungen bis zu der Herstellung der Magnetpulvermaterialien 52 werden das erste und das zweite Magnetpulvermaterial 52a und 52b einzelnen verarbeitet und ohne Mischen derselben hergestellt.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass das erste Magnetpulvermaterial 52a Dy enthalten kann oder kein Dy enthalten kann. Ferner kann das erste Magnetpulvermaterial 52a eine derartige Koerzitivfeldstärke aufweisen, dass in einer Region im Inneren des Permanentmagneten 50, in der ein Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 schwach ist, der Permanentmagnet 50 durch das Entmagnetisierungsfeld nicht zu entmagnetisieren ist.
  • Dagegen muss das zweite Magnetpulvermaterial 52b eine ausreichende Koerzitivfeldstärke aufweisen, damit das zweite Magnetpulvermaterial 52b auch dann nicht entmagnetisiert wird, wenn es einem starken Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 ausgesetzt ist. Aus diesem Grund ist das zweite Magnetpulvermaterial 52b mit einem hohen Gehalt von Dy gebildet.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Permanentmagneten 50 unter Verwendung des ersten und des zweiten Magnetpulvermaterial 52a und 52b unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Wie in 6(a) gezeigt, wird vor der Anordnung der Form 20 in dem Spalt zwischen den Polstücken 31a und 31b als erstes der Deckelbereich 23 abgenommen.
  • Die Länge des Hohlraums 21, der durch die Druckbeaufschlagungsbereichen 25 der beiden voneinander getrennten Stempelwerkzeuge 24 gebildet ist, wird dann derart eingestellt, dass sie in etwa das Zweifache oder Dreifache der Längsrichtungsabmessung des Permanentmagneten 50 beträgt.
  • Wie in 6(b) gezeigt, wird als nächstes das erste Magnetpulvermaterial 52a mit einem vorbestimmten Gewicht in den Hohlraum 21 eingebracht.
  • Dabei wird das erste Magnetpulvermaterial 52a derart eingebracht, dass es den Hohlraum 21 füllt, wobei es über den gesamten Hohlraum 21 gleichmäßig eingebracht wird.
  • Der vorstehend beschriebene Einbringschritt, der die Bearbeitung von dem in 6(a) gezeigten Zustand bis zu dem in 6(b) gezeigten Zustand beinhaltet, wird als erster Einbringschritt bezeichnet.
  • Als nächstes wird, wie in 6(c) gezeigt, das zweite Magnetpulvermaterial 52b in eine vorbestimmte Region in dem Hohlraum 21 eingebracht.
  • Bei der vorbestimmten Region handelt es sich um eine Region, die einem Bereich des geformten Permanentmagneten 50 entspricht, in dem eine besonders hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist.
  • Beispielsweise handelt es sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn der Permanentmagnet 50 mit einer Querschnittsform geformt wird, bei der es sich um eine rechteckige Formgebung, eine durch Kombinieren eines quaderförmigen Bereichs und eines halbzylindrischen Bereichs gebildete Formgebung oder eine gebogene Plattenform handelt, bei der Region, in der eine hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist, da ein Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 besonders stark an dieser anliegt, um die beiden Endregionen (die in der vorstehend genannten 5 gezeigten Eckbereiche 51) der Umfangsfläche des Permanentmagneten 50.
  • Aus diesem Grund ist es notwendig, das zweite Magnetpulvermaterial 52b mit hoher Koerzitivfeldstärke in den Eckbereich 51 einzubringen. Somit wird als vorbestimmte Region das zweite Magnetpulvermaterial 52b in eine Region eingebracht, die sich auf dem in den Hohlraum 21 eingebrachten ersten Magnetpulvermaterial 52a befindet und sich entlang der in Längsrichtung verlaufenden Innenwand des Hohlraums 21 erstreckt.
  • Der Einbringschritt, der die Verarbeitung von dem in 6(b) veranschaulichten Zustand bis zu dem in 6(c) beinhaltet, wird als zweiter Einbringschritt bezeichnet.
  • In jedem Einbringschritt handelt es sich bei einer Öffnungsregion des Hohlraums 21, durch die das Magnetpulvermaterial 52 eingebracht wird, um eine streifenförmige Region, die die in Längsrichtung verlaufende Länge (in 2 mit B bezeichnet) des Hohlraums 21 und die kurze Seitenlänge (in 2 mit C bezeichnet) des Hohlraums 21 aufweist, wenn man den Hohlraum 21 von oben in der vertikalen Richtung betrachtet.
  • Da somit die Öffnungsregion des Hohlraums 21 groß ist, kann in dem jeweiligen Einbringschritt eine Brücke oder eine Lücke des Magnetpulvermaterials 52, die beim Einbringen des Magnetpulvermaterial 52 in den Hohlraum 21 entstehen könnte, verhindert werden.
  • Ferner ist die Tiefe (in 2 mit D bezeichnet) des Hohlraums 21 flach und beträgt nur etwa 5 % bis 25 % der in Längsrichtung verlaufenden Länge (B) des Hohlraums 21. Somit kann das Magnetpulvermaterial 52 mit einer gleichmäßigen Einbringdichte eingebracht werden, ohne dass ein unterer Bereich des eingebrachten Magnetpulvermaterials 52 durch sein Eigengewicht verfestigt wird.
  • Außerdem kann das zweite Magnetpulvermaterial 52b in exakter und einfacher Weise in der Region der Eckbereiche 51 des Permanentmagneten platziert werden, in der eine hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist.
  • Als nächstes wird, wie in 6(d) gezeigt, der Hohlraum 21 verschlossen, indem er mit dem Deckelbereich 23 bedeckt wird, so dass der Hohlraum 21 geschlossen ist. Anschließend drückt der Formgebungsbereich 27 des Deckelbereichs 23 das erste Magnetpulvermaterial 52a und das zweite Magnetpulvermaterial 52b in dem Hohlraum 21 nieder, so dass die Form des Formgebungsbereichs 27 darauf übertragen wird und das erste Magnetpulvermaterial 52a und das zweite Magnetpulvermaterial 52b geformt werden.
  • Der vorstehende Schritt, der die Verarbeitung von dem in 6(c) veranschaulichten Zustand bis zu dem in 6(d) veranschaulichten Zustand beinhaltet, wird als Schließschritt bezeichnet.
  • 7 zeigt eine Schnittdarstellung zur Erläuterung der Form 20, bei der die vorstehend beschriebenen Schritte des Einbringens und Schließens ausgeführt worden sind, sowie der Arbeitsweise der Vorrichtung 100, in der die Form 20 angeordnet ist.
  • Wie in 7(a) gezeigt, werden als nächstes die einander gegenüberliegenden Polstücke 31a und 31b antriebsmäßig nach oben und nach unten bewegt, so dass sie voneinander getrennt werden und der Spalt zwischen den Polstücken 31a und 31b vergrößert wird. Danach wird die Form 20, bei der der vorstehend beschriebene Schließschritt ausgeführt worden ist, in dem Spalt platziert.
  • Als nächstes werden, wie in 7(b) gezeigt, die Polstücke 31a und 31b wiederum antriebsmäßig nach oben und nach unten bewegt, um den Spalt zu verkleinern. Auf diese Weise steht das obere Polstück 31a in enger Berührung mit der oberen Oberfläche des Deckelbereichs 23 der Form 20. Das untere Polstück 31b steht dann in enger Berührung mit der unteren Oberfläche des Unterteils 22 der Form 20.
  • Dabei ist die Form 20 derart angeordnet, dass die Längsrichtung des Hohlraums 21 parallel zu der Druckbeaufschlagungsrichtung des jeweiligen Druckbeaufschlagungszylinders (nicht gezeigt) zum antriebsmäßigen Bewegen des Stempelwerkzeugs 24 ist. Ferner ist die Form 20 derart angeordnet, dass sich der Hohlraum 21 auf einer Linie befindet, die die beiden Druckbeaufschlagungs-zylinder miteinander verbindet.
  • Auf diese Weise ist die Platzierung der Form 20 abgeschlossen. Als nächstes werden, wie in 7(c) gezeigt, die beiden Druckbeaufschlagungszylinder (nicht gezeigt) zum Ausfahren der Kolben (nicht gezeigt) angetrieben. Die Kolben drücken dann von beiden Seiten auf die druckbeaufschlagten Bereiche 26 der beiden Stempelwerkzeuge 24. Die Druckbeaufschlagungsbereiche 25 der beiden Stempelwerkzeuge 24 werden dann in Richtungen verschoben, dass sie sich in dem Hohlraum 21 aneinander annähern. Die Endflächen der Druckbeaufschlagungsbereiche 25 beaufschlagen dann das erste Magnetpulvermaterial 52a und das zweite Magnetpulvermaterial 52b in horizontaler Richtung mit Druck, so dass sie sich mit einer vorbestimmten Beabstandung gegenüberliegen.
  • Der Schritt, in dem die Stempelwerkzeuge 24 die Magnetpulvermaterialien 52 in dem Hohlraum 21 in der vorstehend beschriebenen Weise mit Druck beaufschlagen, wird als Druckbeaufschlagungsschritt bezeichnet.
  • Dabei werden die Elektromagneten 30a und 30b nicht betrieben, so dass kein Magnetfeld auf das erste und das zweite Magnetpulvermaterial 52a und 52b in dem Hohlraum 21 einwirkt.
  • Das erste und das zweite Magnetpulvermaterial 52a und 52b werden durch die Stempelwerkzeuge 24 mit einer vorbestimmten Kraft mit Druck beaufschlagt. Dabei beträgt die Einbringdichte, die durch "Magnetpulvergewicht/Hohlraumvolumen" dargestellt wird, 3,0 g/cm3 oder weniger, oder in weiter bevorzugter Weise 2,5 g/cm3 oder weniger und 2,0 g/cm3 oder mehr.
  • In dem Fall, in dem die Einbringdichte hoch ist, sind Körner des Magnetpulvermaterials 52 aufgrund von gegenseitiger Reibung schwer zu bewegen, wenn später eine Orientierung bzw. Ausrichtung durch ein Magnetfeld ausgeführt wird. Infolgedessen wird das Ausrichtungsausmaß (restliche magnetische Flussdichte des gesinterten Permanentmagneten 50 / restliche magnetische Flussdichte des gesinterten Magneten, der idealerweise entlang der Magnetfeldrichtung ausgerichtet ist) verschlechtert, so dass auch die magnetischen Eigenschaften beeinträchtigt werden.
  • Wenn die Einbringdichte niedrig ist, z.B. kleiner als 2,0 g/cm3, wird das in der Magnetfeldrichtung ausgerichtete Magnetpulvermaterial 52 während der Bewegung verfestigt, wenn es mit Druck beaufschlagt wird. Daher wird die Magnetisierungsrichtung des Permanentmagnetpulvermaterials gestört bzw. in Unordnung gebracht, so dass das Ausrichtungsausmaß nach dem Sintern vermindert ist.
  • Wie in 7(d) gezeigt, werden als nächstes die Elektromagneten 30a und 30b in Betrieb gesetzt, um ein Magnetfeld zu erzeugen, so dass das Magnetfeld an das Magnetpulvermaterial 52 in dem Hohlraum 21 in einer zu der Längserstreckungsrichtung des Hohlraums 21 rechtwinkligen Richtung angelegt wird. Es wird somit eine Magnetfeldausrichtung vorgenommen, um für eine Ausrichtung entlang der Magnetisierungs-Vorzugsrichtung des Magnetpulvermaterials 52 zu sorgen.
  • Während das Magnetfeld an das Magnetpulvermaterial 52 angelegt wird, um für die Ausrichtung zu sorgen, wird das Magnetpulvermaterial 52 in dem Hohlraum 21 durch die Stempelwerkzeuge 24 weiterhin mit einem vorbestimmten Druck beaufschlagt. Es wird somit ein mit Druckbeaufschlagung arbeitender Formvorgang in dem Magnetfeld ausgeführt.
  • Der Schritt, in dem eine Magnetfeld-Ausrichtung durch Anlegen eines Magnetfelds ausgeführt wird, wie dies vorstehend beschrieben wurde, wird als Ausrichtungsschritt bezeichnet.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dies vorstehend beschrieben worden ist, wird ein Formgebungsverfahren verwendet, bei dem der Druckbeaufschlagungsschritt und der Ausrichtungsschritt miteinander kombiniert werden.
  • Als nächstes wird der Betrieb der Elektromagneten 30a und 30b gestoppt. Anschließend wird ein Magnetfeld, in dem Nordpol und Südpol umgekehrt sind, weiter angelegt, um eine Entmagnetisierung vorzunehmen. Danach werden die Kolben der beiden Druckbeaufschlagungszylinder eingezogen und damit von der Form 20 getrennt.
  • Es sei erwähnt, dass der mit Druckbeaufschlagung arbeitende Formvorgang in einem Magnetfeld ein Formgebungsverfahren mit feststehenden Druck verwenden kann, bei dem die Druckbeaufschlagung bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks beendet wird, oder ein Formgebungsverfahren mit feststehender Position verwenden kann, bei dem die Druckbeaufschlagung beendet wird, wenn die druckbeaufschlagten Bereiche 26 der beiden Stempelwerkzeuge 24 in eine vorbestimmte Position gedrückt sind
  • Dabei ist es wünschenswert, dass die Dichte, die durch das Gewicht des geformten Permanentmagnet-Produkts / das Volumen des geformten Permanentmagnet-Produkts dargestellt wird, 4 bis 4,5 g/cm3 beträgt.
  • Obwohl es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, werden nach dem mit Druckbeaufschlagung erfolgenden Formvorgang die Polstücke 31a und 31b antriebsmäßig nach oben und nach unten bewegt, so dass sie von der Form 20 getrennt werden. Anschließend wird die Form 20 aus dem Spalt zwischen den Polstücken 31a und 31b entfernt.
  • Anschließend wird, was wiederum nicht dargestellt ist, der Deckelbereich 23 der Form abgenommen, und danach wird der geformte Körper des Permanentmagneten 50 aus dem Hohlraum 21 entfernt.
  • Obwohl es nicht dargestellt ist, erfolgt anschließend in einem Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre eine Wärmebearbeitung des geformten Körpers des Permanentmagneten 50 bei etwa 1000 °C bis 1100 °C, so dass der geformte Körper kontrahiert und auf etwa 7,5 g/cm3 verdichtet wird.
  • Auf diese Weise werden bei dem gesinterten Körper des Permanentmagneten 50 das erste und das zweite Magnetpulvermaterial 52a und 52b durch den Sintervorgang integriert bzw. vereinigt. Dieser Schritt wird als Sinterschritt bezeichnet.
  • Der auf diese Weise geformte Permanentmagnet 50 besitzt eine Konstruktion, bei der der Gehalt des schweren Seltenerdenelements Dy in der Region der Eckbereiche 51 hoch ist, in der eine hohe Koerzitivfeldstärke notwendig ist, da ein Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 besonders stark anliegt, und bei der in der übrigen Region der Gehalt von Dy niedrig ist oder kein Dy vorhanden ist.
  • Auf diese Weise kann der Permanentmagnet 50 derart gebildet werden, dass der Gehalt eines schweren Seltenerdenelements partiell hoch ist.
  • Der gesinterte Seltenerdenmagnet auf der Basis von Nd-Fe-B wird durch ein Aggregat aus einer Vielzahl von Nd2Fe14B-Phasenbereichen (Hauptphasenbereichen) gebildet, und eine Korngrenzen-Phase, wie z.B. Nd-Oxid, ist um die äußere Hülle der Hauptphase herum vorhanden.
  • Da bei dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung Dy für die Eckbereiche (beide Eckbereiche) des Permanentmagneten 50 bei der Herstellung der Materiallegierung zugegeben wird, konzentriert sich ein schweres Seltenerdenelement, wie z.B. Dy, nicht in der Korngrenzen-Phase, sondern leichte Seltenerdenelemente Nd und Pr sowohl der Hauptphase als auch der Korngrenzen-Phase werden in gleicher Weise durch ein schweres Seltenerdenelement ersetzt. Somit gibt es keine Dichteverteilung des schweren Seltenerdenelements innerhalb der Nd2Fe14B-Kristallphase. Es ist darauf hinzuweisen, dass das gleiche Phänomen auch bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen auftritt, so dass auf eine Beschreibung desselben gegebenenfalls verzichtet wird.
  • Es sei erwähnt, dass bei der Verdichtung und Kontraktion des Permanentmagneten 50 durch den Sintervorgang die Kontraktion in der Ausrichtungsrichtung größer ist als in einer zu der Ausrichtungsrichtung rechtwinkligen Richtung. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, dass eine Region, in die das zweite Magnetpulvermaterial 52b eingebracht wird, sowie die Einbringmenge unter Berücksichtigung einer Kontraktionsrate und einer Richtung, in der die Kontraktion groß ist, vorab eingestellt werden.
  • Nachdem der Einbringschritt, der Ausrichtungsschritt und der Druckbeaufschlagungsschritt für das erste Magnetpulvermaterial 52a ausgeführt worden sind, können der Einbringschritt für das zweite Magnetpulvermaterial 52b sowie die nachfolgenden Schritte ausgeführt werden. Dabei tritt in dem geformten Permanentmagneten 50 eine Differenz in der Dichte zwischen dem Formkörper aus dem ersten Magnetpulvermaterial 52a und dem Formkörper aus dem zweiten Magnetpulvermaterial 52b auf, und hierdurch kann ein Riss an der Grenzfläche zwischen diesen entstehen, und aufgrund der Differenz in der Kontraktionsrate nach dem Sintervorgang wird die Formverzerrung des Permanentmagneten 50 groß. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass das erste Magnetpulvermaterial 52a und das zweite Magnetpulvermaterial 52b gleichzeitig ausgerichtet und mit Druck beaufschlagt werden.
  • 8 zeigt eine Schnittdarstellung des Hohlraums 21 entlang der Richtung einer kurzen Seite zur Erläuterung eines weiteren Beispiels der Formgebung der Form 20.
  • In der vorstehenden Beschreibung ist der Reihenfolge der Schritte derart, dass das zweite Magnetpulvermaterial 52b nach dem Einbringen des ersten Magnetpulvermaterial 52a eingebracht wird. Anstatt dieser Reihenfolge der Schritte kann das erste Magnetpulvermaterial 52a auch nach dem Einbringen des zweiten Magnetpulvermaterial 52b eingebracht werden.
  • In diesem Fall befindet sich das zweite Magnetpulvermaterial 52b auf der Seite der Bodenfläche in dem Hohlraum 21. Daher kann die Formgebung der Bodenfläche des Hohlraums 21 derart ausgebildet werden, dass sie der Formgebung der Umfangsfläche J des Permanentmagneten 50 entspricht.
  • Hierbei nimmt die Formgebung der Bodenfläche des Hohlraums 21 beispielsweise eine halbzylindrische Form an, wie sie in 8 veranschaulicht ist.
  • Ferner kann zum gleichmäßigeren Einbringen des zweiten Magnetpulvermaterials 52b das zweite Magnetpulvermaterial 52b verknetet mit einem Lösungsmittel, wie z.B. Alkohol, verwendet werden, so dass eine Aufschlämmung entsteht.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich das zweite Magnetpulvermaterial 52b an den beiden Enden der Umfangsfläche des Permanentmagneten 50. Als eine weitere Konfiguration des Permanentmagneten 50 kann sich das zweite Magnetpulvermaterial 52b auch nur an einer Eckbereichregion 51 der Umfangsfläche J befinden.
  • Bei dem Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, dem Permanentmagneten, der elektrischen Rotationsvorrichtung, die den Permanentmagneten verwendet, sowie dem Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung, wie diese gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet sind, ist der Hohlraum 21, in den das Magnetpulvermaterial 52 eingebracht wird, in Form einer Nut derart ausgebildet, dass die Längserstreckungsrichtung des Hohlraums 21 in der horizontalen Richtung der Vorrichtung 100 verläuft.
  • In diesen Hohlraum 21 werden das erste Magnetpulvermaterial 52a und das zweite Magnetpulvermaterial 52b eingebracht, wobei diese einen unterschiedlichen Gehalt des schweren Seltenerdenelements aufweisen. Auf diese Weise kann eine Brücke, eine Lücke oder dergleichen in dem Hohlraum 21 verhindert werden, wie diese beim Einbringen des ersten Magnetpulvermaterials 52a und des zweiten Magnetpulvermaterials 52b in diesen entstehen könnten.
  • Insbesondere kann das zweite Magnetpulvermaterial 52b exakt und in einfacher Weise platziert und in die Eckbereichregion 51 des Permanentmagneten 50 eingebracht werden, in der eine hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist.
  • Dadurch können ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, ein Permanentmagnet, eine einen Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie ein Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung derart bereitgestellt werden, dass der Permanentmagnet eine verbesserte Koerzitivfeldstärke sowie eine verbesserte restliche magnetische Flussdichte aufweist und die verwendete Menge eines Seltenerdenelements in diesem reduziert ist.
  • In dem Fall, in dem der Permanentmagnet 50 in einer Form gebildet ist, die man z.B. durch Kombinieren eines quaderförmigen Bereichs und eines halbzylindrischen Bereichs erhält, beträgt in einer Querschnittsfläche des Permanentmagneten 50, die entlang einer zu der zentralen Welle des Rotors 51 rechtwinkligen Ebene geschnitten ist, eine Fläche, die den Eckbereichen 51 (beiden Endbereichen) der Umfangsfläche J des Permanentmagneten 50 entspricht, in dem ein besonders starkes Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 anliegt, gegenüber einem Entmagnetisierungsfeld, das parallel zu der Ausrichtungsrichtung des Permanentmagneten 50 anliegt, 4 % bis 30 % der Querschnittsfläche des Permanentmagneten 50, die als 100 % definiert ist.
  • Ferner beträgt die Querschnittsfläche von einem Eckbereich 51 (Endbereich) des Permanentmagneten 50, in dem ein besonders starkes Entmagnetisierungsfeld anliegt, nur sehr geringe 2 % bis 15 %. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das zweite Magnetpulvermaterial 52b mit einer gleichmäßigen Einbringdichte in einer geeigneten Region platziert und eingebracht werden, selbst wenn diese Region eine solche kleine Querschnittsfläche sowie eine dünne Form aufweist, die sich in der Längsrichtung des Permanentmagneten 50 erstreckt.
  • Da ferner die Tiefe des Hohlraums 21 gering ist, kann verhindert werden, dass der Permanentmagnet 50 eine Dichtedifferenz aufgrund einer Verdichtung des Magnetpulvermaterials 52 durch sein Eigengewicht vor der Ausrichtung aufweist.
  • Daher tritt bei dem Permanentmagneten 50 keine Reduzierung des Ausrichtungsausmaßes aufgrund einer Dichtedifferenz auf, und da eine die Dichtedifferenz gleichmäßig machende Kontraktion nach dem Sintern unterdrückt werden kann, ist eine Formverzerrung vermindert.
  • Infolgedessen kann bei dem Permanentmagneten 50 ein Spielraum bei der spanenden mechanischen Bearbeitung für die Endbearbeitung der Form vermindert werden, und weiterhin kann die mechanische Bearbeitung für die Form-Endbearbeitung sogar entfallen.
  • Auf diese Weise kann bei dem Permanentmagneten 50 die verwendete Menge eines Seltenerdenelements weiter reduziert werden, und die Kosten für die mechanische Bearbeitung lassen sich ebenfalls reduzieren.
  • Das erste und das zweite Magnetpulvermaterial 52a und 52b werden in derselben Form 20 geformt. Aus diesem Grund sind die Druckbeaufschlagungskräfte (die Werte des Formdrucks), die auf das erste und das zweite Magnetpulvermaterial 52a und 52b aufgebracht werden, gleich. Ferner werden das erste und das zweite Magnetpulvermaterial 52a und 52b bei dem Formgebungsvorgang in enger Berührung miteinander vereinigt. Somit wird das Kontraktionsausmaß des ersten und des zweiten Magnetpulvermaterials 52a und 52b beim Sintern gleich und kann in exakter Weise integriert werden.
  • Somit kann nicht nur in dem Fall, in dem eine einfache Form des Permanentmagneten 50 erwünscht ist, wie z.B. eine plattenartige Querschnittsform (rechteckige Querschnittsform), sondern auch in dem Fall, in dem eine komplizierte Form des Permanentmagneten 50 erwünscht ist, wie z.B. eine Form, die man durch Kombinieren eines quaderförmigen Bereichs und eines halbzylindrischen Bereichs oder einer Querschnittsform einer gebogenen Platte erhält, kann das zweite Magnetpulvermaterial 52b mit einem hohen Gehalt eines schweren Seltenerdenelements in der dem Stator 42 zugewandten Umfangsfläche J des Permanentmagneten 50 sowie dem Bereich in der Nähe davon selektiv platziert werden, und zwar an den beiden Endbereichen (Eckbereichen 51) in der Breitenrichtung des Permanentmagneten 50, wobei dies der Rotationsrichtung entspricht, wenn der Permanentmagnet 50 an dem Rotor 41 angebracht ist.
  • Ferner kann das zweite Magnetpulvermaterial 52b direkt auf das erste Magnetpulvermaterial 52a aufgebracht werden, ohne dass eine Trennwand oder dergleichen zum Teilen des Hohlraums 21 verwendet wird. Dadurch wird das Risiko vermindert, dass eine Verzerrung, Rissbildung, Bruch oder dergleichen aufgrund einer Differenz in der Einbringdichte zwischen dem ersten Magnetpulvermaterial 52a und dem zweiten Magnetpulvermaterial 52b auftritt.
  • Da bei einer herkömmlichen Herstellungsvorrichtung eine Form in integraler Weise in die Vorrichtung integriert ist, werden solche Vorgänge wie "das Formen eines Permanentmagneten, die Entnahme des Permanentmagneten aus der Form und das anschließende Einbringen eines Magnetpulvermaterials in einen leeren Hohlraum" in einander abwechselnder Weise wiederholt, so dass Permanentmagnet-Formprodukte nacheinander hergestellt werden.
  • Während ein Magnetpulvermaterial in die Form eingebracht wird, müssen daher ein Ausrichtungsvorgang und ein Pressbearbeitungsvorgang unterbrochen werden, so dass die Produktivität geringer wird. Dagegen ist bei der vorliegenden Erfindung die Form 20 von der Vorrichtung 100 lösbar. Während das Magnetpulvermaterial 52 in die Form 20 eingebracht wird, kann somit der Permanentmagnet 50 durch eine weitere Form 20 geformt werden, wodurch die Produktivität im Vergleich zu einer herkömmlichen Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung verbessert ist.
  • Der Einbringschritt wird bei von der Vorrichtung 100 getrennter Form 20 ausgeführt. Ein für die Einbringarbeit erforderlicher Einbringmechanismus kann somit ohne Platzeinschränkungen vorgesehen werden. Eine Verteilung der Einbringdichte des Magnetpulvermaterials 52 in den Hohlraum 21 kann somit weiter unterdrückt werden, und die Einbringdichte in der horizontalen Richtung des Magnetpulvermaterials 52 in den Hohlraum 21 lässt sich noch gleichmäßiger ausführen.
  • Wenn mehrere Arten von Formen bereitgestellt werden und dann eine zu verwendende Form sowie einzubringende Einbringmengen von Magnetpulvermaterialien mit mehreren Zusammensetzungsarten geändert werden, kann ferner in einfacher Weise eine Stück-für-Stück-Produktion in Abhängigkeit von den einzelnen Mengen eines schweren Seltenerdenelements, den Verteilungen des schweren Seltenerdenelements sowie den Formgebungen der Permanentmagneten ausgeführt werden. Dadurch kann in einfacher Weise eine Produktion von verschiedenen Arten sowie mit verschiedenen Mengen ausgeführt werden.
  • Der Einbringschritt muss nicht an einem Ort ausgeführt werden, an dem ein Magnetfeld anliegt. Dadurch kann verhindert werden, dass der Einbringschritt gestört wird, in dem das Magnetpulvermaterial 52 aufgrund einer in der Form 20 verbliebenen Magnetisierung oder aufgrund von ferromagnetischen Elementen, wie z.B. den Polstücken 31a und 31b, an der Form 20 anhaftet.
  • Ferner können Schwankungen in der Einbringmenge des Magnetpulvermaterials 52 in die Form aufgrund einer Magnetisierung sowie Schwankungen in den magnetischen Eigenschaften des Permanentmagneten 50 aufgrund einer ungleichmäßigen Einbringdichte verhindert werden.
  • Die Form 20 ist durch ein nicht magnetisches Element gebildet, so dass keine Magnetisierung durch ein Magnetfeld in dieser verbleibt. Hierdurch kann weiter verhindert werden, dass das Magnetpulvermaterial 52 an der Form 20 anhaftet, wenn das Magnetpulvermaterial 52 eingebracht wird.
  • Ein Bereich eines ferromagnetischen Mechanismus, wie z.B. die Polstücke 31a und 31b, ist bei dem Einbringvorgang nicht um den Hohlraum 21 herum vorhanden. Dadurch kann ein Anhaften des Magnetpulvermaterials 52 an den Polstücken 31a und 31b oder dergleichen verhindert werden. Auf diese Weise kann die verwendete Menge eines Seltenerdenelements auf eine erforderliche minimale Menge reduziert werden.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
  • Im Folgenden wird Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, und zwar unter Fokussierung auf Elemente, die sich von dem Ausführungsbeispiel 1 unterscheiden.
  • In den Zeichnungen, die sich auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beziehen, sind die gleichen Komponenten wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • In dem Ausführungsbeispiel 1 wird ein Deckelbereich zum Schließen des Hohlraums 21 verwendet. Dagegen werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Arten von Deckelbereichen verwendet, deren Formgebungsbereiche unterschiedliche Formen aufweisen.
  • 9 zeigt Schnittdarstellungen von Deckelbereichen entlang der Richtung einer kurzen Seite zur Erläuterung der Formen eines ersten Deckelbereichs 223a und eines zweiten Deckelbereichs 223b bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • 10 zeigt Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines Vorgangs zum Einbringen des ersten und des zweiten Magnetpulvermaterials 52a und 52b.
  • Der erste Deckelbereich 223a besitzt einen vorläufigen Formgebungsbereich 228, der an vorbestimmten Stellen mit Vorsprüngen 229a ausgebildet ist, die in Richtung auf die Seite des Hohlraums 21 weg vorstehen.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den vorbestimmten Positionen um Regionen, die sich entlang der in Längsrichtung verlaufenden Innenwände des Hohlraums 21 erstrecken.
  • Der zweite Deckelbereich 223b besitzt die gleiche Formgebung wie der bei dem Ausführungsbeispiel 1 verwendete Deckelbereich 23.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen eines Permanentmagneten unter Verwendung des ersten Deckelbereichs 223a und des zweiten Deckelbereichs 223b unter Bezugnahme auf 10 schrieben.
  • Wie bei dem ersten Einbringschritt beim Ausführungsbeispiel 1 wird als erstes das erste Magnetpulvermaterial 52a mit einem vorbestimmten Gewicht in den Hohlraum 21 eingebracht (10(a)).
  • Wie in 10(b) gezeigt, wird der Hohlraum 21 bedeckt, indem er durch den ersten Deckelbereich 223a abgedeckt wird, so dass der Hohlraum 21 geschlossen ist, und das erste Magnetpulvermaterial 52a in dem Hohlraum 21 wird durch den vorläufigen Formgebungsbereich 228 des ersten Deckelbereichs 223a niedergedrückt. Dadurch wird die Form des vorläufigen Formgebungsbereichs 328 übertragen, und es werden Vertiefungen 229b, deren Form den Vorsprüngen 229a entspricht, in dem ersten Magnetpulvermaterial 52a gebildet (10(c)).
  • Die Vertiefungen 229b werden an dem ersten Magnetpulvermaterial 52a in einer Nutform derart gebildet, dass sie sich entlang der in Längsrichtung verlaufenden Innenwände des Hohlraums 21 erstrecken.
  • Der vorstehend beschriebene Arbeitsschritt von dem in 10(a) gezeigten Zustand bis zu dem in 10(c) gezeigten Zustand wird als erster Schließschritt bezeichnet.
  • Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, werden als nächstes die druckbeaufschlagten Bereiche 26 der beiden Stempelwerkzeuge 24 von beiden Seiten des Hohlraums 21 her mit Druck beaufschlagt, so dass die Einbringdichte des ersten Magnetpulvermaterials 52a auf 2 bis 2,5 g/cm3 erhöht wird.
  • Danach wird, wie in 10(d) gezeigt, der erste Deckelbereich 223a entfernt. Wie in 10(e) dargestellt, wird als nächstes, wie bei dem zweiten Einbringschritt beim Ausführungsbeispiel 1, das zweite Magnetpulvermaterial 52b in einer vorbestimmten Position in den Hohlraum 21 eingebracht.
  • Bei der vorbestimmten Position handelt es sich um eine Region, die sich entlang der in Längsrichtung verlaufenden Innenwand des Hohlraums 21 erstreckt. Das bedeutet, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der vorbestimmten Position um eine Region in der jeweiligen Vertiefung 229b in dem ersten Magnetpulvermaterial 52a.
  • Als nächstes wird, wie in 10(f) gezeigt, der Hohlraum 21 mittels des zweiten Deckelbereichs 223b bedeckt, so dass der Hohlraum 21 geschlossen ist, und das erste Magnetpulvermaterial 52a sowie das zweite Magnetpulvermaterial 52b in dem Hohlraum 21 werden durch den Formgebungsbereich 27 des zweiten Deckelbereichs 223b niedergedrückt, so dass die Form des Formgebungsbereichs 27 darauf übertragen wird und das erste Magnetpulvermaterial 52a und das zweite Magnetpulvermaterial 52b geformt werden.
  • Der vorstehend beschriebene Arbeitsschritt von dem in 10(e) gezeigten Zustand bis zu dem in 10(f) gezeigten Zustand wird als zweiter Schließschritt bezeichnet.
  • Das Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, der Permanentmagnet, die den Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie der Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzielen die folgende Wirkung sowie auch die gleiche Wirkung wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 1.
  • Das bedeutet, die Region, in der das zweite Magnetpulvermaterial 52b eingebracht wird, und die Region, in der das erste Magnetpulvermaterial 52a eingebracht wird, sind klar getrennt. Dadurch kann das zweite Magnetpulvermaterial 52b exakt und einfach in eine Region eingebracht werden, in der ein besonders starkes Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 anliegt.
  • Auf diese Weise ist es möglich, ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, einen Permanentmagneten, eine einen Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie einen Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung derart zu schaffen, dass der Permanentmagnet ein weiter verbessertes Gleichgewicht zwischen der Koerzitivfeldstärke und der restlichen magnetischen Flussdichte aufweist und die verwendete Menge eines schweren Seltenerdenelements in diesem weiter reduziert ist.
  • Da ferner das zweite Magnetpulvermaterial 52b nicht in die Region des ersten Magnetpulvermaterials 52a eindringt, kann die verwendete Menge eines schweren Seltenerdenelements noch weiter reduziert werden.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
  • Im Folgenden wird Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, und zwar unter Fokussierung auf Elemente, die sich von den Ausführungsbeispielen 1 und 2 unterscheiden.
  • In den Zeichnungen, die sich auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beziehen, sind die gleichen Komponenten wie in den vorstehenden Ausführungsbeispielen 1 und 2 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • 11 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Richtung einer kurzen Seite zur Erläuterung der Konfiguration eines Permanentmagneten 350 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Permanentmagnet 350 derart hergestellt, dass er aus einer Vielzahl von zweiten Magnetpulvermaterialien 52b1, 52b2 und 52b3 gebildet ist, die jeweils einen unterschiedlichen Gehalt eines schweren Seltenerdenelements in Abhängigkeit von den Stärken eines Entmagnetisierungsfelds von dem Stator 42 aufweisen.
  • Von der Vielzahl der zweiten Magnetpulvermaterialien, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet werden, besitzt das zweite Magnetpulvermaterial 52b3 den höchsten Gehalt eines schweren Seltenerdenelements, wie z.B. Dy oder Tb, und das zweite Magnetpulvermaterial 52b1 besitzt den geringsten Gehalt des schweren Seltenerdenelements.
  • Wie in 11 gezeigt, ist bei dem Permanentmagneten 350 mit zunehmender Nähe zu einem Ende der Umfangsfläche J der Gehalt des schweren Seltenerdenelements höher.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Permanentmagneten 350 beschrieben.
  • Als erstes wird, wie in dem ersten Einbringschritt (6(b)) von Ausführungsbeispiel 1, das erste Magnetpulvermaterial 52a mit einem vorbestimmten Gewicht in den Hohlraum 21 eingebracht.
  • In dem zweiten Einbringschritt (6(c)) wird dann das zweite Magnetpulvermaterial 52b1 mit dem niedrigsten Gehalt des schweren Seltenerdenelements in einer vorbestimmten Position in den Hohlraum 21 eingebracht, dann wird das zweite Magnetpulvermaterial 52b2 dem zweiten Magnetpulvermaterial 52b1 überlagert eingebracht, und schließlich wird das zweite Magnetpulvermaterial 52b3 mit dem höchsten Gehalt des schweren Seltenerdenelements eingebracht.
  • Somit erfolgt bei dem zweiten Einbringschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Einbringen der zweiten Magnetpulvermaterialien der Reihe nach ausgehend von dem zweiten Magnetpulvermaterial mit dem geringsten Gehalt des schweren Seltenerdenelements, um auf diese Weise den Permanentmagneten 350 herzustellen.
  • Von den zweiten Magnetpulvermaterialien, die den auf diese Weise hergestellten Permanentmagneten 350 bilden, ist die Einbringmenge (Masse) des zweiten Magnetpulvermaterials 52b3 mit dem höchsten Gehalt des schweren Seltenerdenelements am geringsten, die Einbringmenge (Masse) des zweiten Magnetpulvermaterials 52b2 am zweitgeringsten und die Einbringmenge (Masse) des zweiten Magnetpulvermaterials 52b1 mit dem geringsten Gehalt des schweren Seltenerdenelements am größten.
  • Auf diese Weise können die zweiten Magnetpulvermaterialien mit Koerzitivfeldstärken in Abhängigkeit von den Stärken des anliegenden Entmagnetisierungsfelds exakt in Bereichen platziert werden, die von den Stärken des anliegenden Entmagnetisierungsfelds abhängig sind. Dadurch wird es möglich, das Gleichgewicht zwischen der Koerzitivfeldstärke und der restlichen magnetischen Flussdichte noch weiter zu verbessern sowie die verwendete Menge eines schweren Seltenerdenelements weiter zu reduzieren.
  • Ferner können durch Verändern der Einbringmengen der mehreren Arten von zweiten Magnetpulvermaterialien 52b1, 52b2 und 52b3 unter Verwendung einer einzigen Form 20, wie vorstehend beschrieben, in einfacher Weise Permanentmagneten mit verschiedenen schweren Seltenerden-Verteilungen hergestellt werden. Dadurch können die Herstellungskosten reduziert werden.
  • Zur Klarstellung der Grenzen innerhalb der Einbringbereiche der Vielzahl von zweiten Magnetpulvermaterialien kann ein Deckelbereich verwendet werden, der einen vorläufigen Formgebungsbereich aufweist, wie er beim Ausführungsbeispiel 2 beschrieben ist.
  • In diesem Fall wird unter Verwendung einer Vielzahl von Deckelbereichen mit vorläufigen Formgebungsbereichen mit den Einbringbereichen der zweiten Magnetpulvermaterialien 52b1, 52b2 und 52b3 entsprechenden Formen bei jedem Einbringen der jeweiligen zweiten Magnetpulvermaterialien 52b1, 52b2 und 52b3 in den Hohlraum 21 die Form des entsprechenden vorläufigen Formgebungsbereichs darauf übertragen.
  • Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Vielzahl von zweiten Magnetpulvermaterialien in eine jeweilige andere Region eindringen. Die verwendete Menge eines Seltenerdenelements kann somit weiter reduziert werden.
  • Das Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, der Permanentmagnet, die den Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie der Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können zusätzlich zu der Schaffung desselben Wirkungen wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen 1 und 2 ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, einen Permanentmagneten, eine einen Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie einen Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung in einer derartigen Weise schaffen, dass der Permanentmagnet ein weiter verbessertes Gleichgewicht zwischen der Koerzitivfeldstärke und der restlichen magnetischen Flussdichte aufweist und die Verwendung eines Seltenerdenelements in diesem weiter vermindert ist.
  • Ferner ist bei dem Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung, der in dieser Weise durch einen Seltenerdenmagnet auf der Basis von R-T-B gebildet ist und in der elektrischen Rotationsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet ist, die Dichte eines schweren Seltenerdenelements an den beiden Eckbereichen in der Rotationsrichtung des Permanentmagneten in der dem Stator der elektrischen Rotationsvorrichtung zugewandten Umfangsfläche höher als die Dichte eines schweren Seltenerdenelements in dem verbleibenden Bereich, wobei die Dichte eines schweren Seltenerdenelements von den beiden Eckbereichen in Richtung auf den zentralen Bereich kontinuierlich abnimmt und die Dichte eines schweren Seltenerdenelements innerhalb einer R2T14B-Kristallphase gleichmäßig verteilt ist.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
  • Im Folgenden wird Ausführungsbeispiel 4 unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, und zwar unter Fokussierung auf Unterschiede von Ausführungsbeispiel 1.
  • In den Zeichnungen, die sich auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beziehen, werden die gleiche Komponenten wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • 12 zeigt Schnittdarstellungen eines Hohlraums 21 entlang der Längsrichtung sowie der Richtung einer kurzen Seite zur Veranschaulichung einer Form 420 sowie von Magnetpulvermaterial in dem Hohlraum 421 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Schwenkbereich (nicht gezeigt) vorhanden, mit dem sich ein Unterteil 422 der Form 420 schwenken bzw. hin und her bewegen lässt.
  • Der Schwenkbereich ist in der Lage, das Unterteil 422 sowohl in der Längsrichtung als auch in Richtung einer kurzen Seite des Hohlraums 421 zu schwenken.
  • Ein Vorgang zum Einbringen eines Magnetpulvermaterials unter Verwendung des Schwenkbereichs wird nachfolgend beschrieben.
  • Als erstes wird, wie in 12(a) gezeigt, der erste Einbringschritt wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 ausgeführt, um das erste Magnetpulvermaterial 52a in den Hohlraum 21 einzubringen.
  • Dabei wird, wie in 12(a) gezeigt, das erste Magnetpulvermaterial 52a in Form eines Haufens eingebracht, so dass es in dem Hohlraum 421 teilweise nach oben angehäuft ist.
  • Als nächstes wird, wie in 12(b) gezeigt, das Unterteil 422 durch den Schwenkbereich geschwenkt.
  • Durch die Schwenkbewegung bzw. Hin- und Herbewegung K1 des Unterteils 422 in der Längsrichtung des Hohlraums 421 wird das erste Magnetpulvermaterial 52a in einem in dem linken Diagramm der 12(b) dargestellten Zustand in der Längsrichtung des Hohlraums 421 abgeflacht, wie dies in dem linken Diagramm der 12(c) dargestellt ist.
  • Ferner wird durch die Schwenkbewegung K2 des Unterteils 422 in Richtung der kurzen Seite des Hohlraums 421 das erste Magnetpulvermaterial 52a in einem in dem rechten Diagramm der 12(b) gezeigten Zustand in Richtung der kurzen Seite des Hohlraums 421 abgeflacht, wie dies in dem rechten Diagramm der 12(c) dargestellt ist.
  • Es ist zwar nicht dargestellt, doch beispielsweise kann nach dem Einbringen des zweiten Magnetpulvermaterials 52b das Unterteil 422 nur in der Längsrichtung des Hohlraums 421 geschwenkt werden, so dass das zweite Magnetpulvermaterial 52b hierdurch derart platziert werden kann, dass es sich entlang der in Längsrichtung verlaufenden Innenwand des Hohlraums 21 erstreckt.
  • Der vorstehend beschriebene Schritt von dem in 12(b) gezeigten Zustand bis zu dem in 12(c) gezeigten Zustand wird als Schwenkschritt bezeichnet.
  • Das Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, der Permanentmagnet, die den Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie der Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann zusätzlich zu der Schaffung der gleichen Wirkungen wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 1 für ein gleichmäßiges Einbringen des Magnetpulvermaterials 52 in den gesamten Hohlraum 421 durch die Schwenkbewegung des Unterteils 422 sorgen, auch wenn das Magnetpulvermaterial 52 in dem Einbringschritt nicht gleichmäßig in den Hohlraum 21 eingebracht worden ist.
  • Hierdurch wird es möglich, ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, einen Permanentmagneten, eine einen Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie einen Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung in einer derartigen Weise zu schaffen, dass der Permanentmagnet ein weiter verbessertes Gleichgewicht zwischen der Koerzitivfeldstärke und der restlichen magnetischen Flussdichte aufweist und die verwendete Menge eines Seltenerdenelements in diesem weiter reduziert ist.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5
  • Im Folgenden wird Ausführungsbeispiel 5 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, und zwar unter Fokussierung auf Unterschiede von Ausführungsbeispiel 1.
  • In den Zeichnungen, die sich auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beziehen, sind die gleichen Komponenten wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • 13 zeigt eine Schnittdarstellung unter Darstellung des Hohlraums 21 sowie von Magneten 532 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die in der horizontalen Richtung beweglichen Magneten 532 oberhalb und unterhalb des Hohlraums 21 vorgesehen.
  • Bei dem Magneten 532 handelt es sich um einen Ferrit-Magneten, einen SmCo-(Samarium-Kobalt-)Magneten, einen Magneten auf Nd-Fe-B-Basis oder dergleichen mit einer kleineren Größe als der des Hohlraums 21.
  • Im Folgenden wird ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren unter Verwendung des Magneten 532 beschrieben.
  • Wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 wird als erstes das Magnetpulvermaterial 52 in dem Einbringschritt in den Hohlraum 21 eingebracht (6(b)).
  • Wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 wird der Hohlraum 21 dann in dem Schließschritt geschlossen (6(b)).
  • Wie in 13 gezeigt, wird als nächstes in einem Zustand, in dem sich der Magnet 532 in der Nähe der oberen Oberfläche des Deckelbereichs 23 oder der unteren Oberfläche des Unterteils 22 befindet, ein durch eine gestrichelte Linie dargestelltes, schwaches Magnetfeld Y an das Magnetpulvermaterial 52 in einer Region angelegt, die kleiner ist als die Größe des Hohlraums 21, und anschließend wird das Magnetfeld bewegt, während der Magnet 532 in der horizontalen Richtung geschwenkt wird, so dass hierdurch das Magnetpulvermaterial 52 gerüttelt bzw. bewegt und gleichmäßig eingebracht werden kann.
  • Der vorstehende Schritt wird als Magnetfeld-Rüttelschritt bezeichnet. Wenn der beim Ausführungsbeispiel 1 beschriebene Druckbeaufschlagungsschritt und der beim Ausführungsbeispiel 4 beschriebene Schwenkschritt mit dem Magnetfeld-Rüttelschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels kombiniert werden, kann das Magnetpulvermaterial 52 noch gleichmäßiger eingebracht werden.
  • Dabei wird in dem Zustand, in dem sich der Magnet 532 nahe der oberen Oberfläche des Deckelbereichs 23 oder nahe der unteren Oberfläche des Unterteils 22 befindet, während der Schwenkbewegung des Unterteils 22 in der horizontalen Richtung in dem Schwenkschritt ein schwaches Magnetfeld an das Magnetpulvermaterial 52 in einer Region angelegt, die kleiner ist als die Größe des Hohlraums 21, so dass eine Bewegung des Magnetpulvermaterials 52 erfolgt.
  • Weiterhin werden in dem Druckbeaufschlagungsschritt die Druckbeaufschlagungsbereiche 25 der beiden Stempelwerkzeuge 24 zueinander hin bewegt, und während das Innere des Hohlraums 21 dadurch allmählich verkleinert wird, wird der vorstehend genannte Magnetfeld-Rüttelschritt ausgeführt, so dass das Einbringen noch gleichmäßiger erfolgen kann.
  • In dem Druckbeaufschlagungsschritt ist es bevorzugt, die Positionen der beiden Stempelwerkzeuge 24 derart einzustellen, dass der Wert von "Masse des eingebrachten Magnetpulvermaterials 52 / Hohlraumvolumen" innerhalb eines Bereichs von 2,0 bis 3,0 g/cm3 liegt.
  • Das Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, der Permanentmagnet, die den Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie der Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können zusätzlich zur Schaffung des gleichen Effekts wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 1 ein schwaches Magnetfeld an den Hohlraum 21 anlegen sowie das Magnetfeld zum Rütteln des Magnetpulvermaterials 52 in dem Hohlraum 421 bewegen, so dass das Magnetpulvermaterial 52 über den gesamten Hohlraum 421 gleichmäßig eingebracht wird.
  • Hierdurch wird es möglich, ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, einen Permanentmagneten, eine einen Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie einen Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung in einer derartigen Weise zu schaffen, dass der Permanentmagnet ein weiter verbessertes Gleichgewicht zwischen der Koerzitivfeldstärke und der restlichen magnetischen Flussdichte aufweist und die verwendete Menge eines Seltenerdenelements in diesem weiter reduziert ist.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 6
  • Im Folgenden wird Ausführungsbeispiel 6 der vorliegenden Erfindung unter Fokussierung auf Unterschiede von Ausführungsbeispiel 1 beschrieben.
  • Die gleichen Komponenten wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein nicht-magnetischer Stabbereich vorhanden.
  • Im Folgenden wird ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren unter Verwendung des Stabbereichs beschrieben.
  • Nach dem Einbringschritt (6(b)) beim Ausführungsbeispiel 1 wird ein nicht-magnetischer Stabbereich 600 in den Hohlraum 21 eingeführt, und das Magnetpulvermaterial 52 in dem Hohlraum 21 wird durch den Stabbereich 600 bewegt bzw. umgewälzt.
  • Dieser Schritt wird als Stabrüttelschritt bezeichnet.
  • Auf diese Weise kann das Magnetpulvermaterial 52 gleichmäßig in den Hohlraum eingebracht werden.
  • Das Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, der Permanentmagnet, die den Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie der Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können zusätzlich zu der Schaffung der gleichen Wirkungen wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 1 für eine Bewegung bzw. Umwälzung des Magnetpulvermaterials 52 in dem Hohlraum 21 durch den Stabbereich 600 sorgen, und dadurch kann das Magnetpulvermaterial 52 über den gesamten Hohlraum 21 gleichmäßig eingebracht werden.
  • Hierdurch wird es möglich, ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, einen Permanentmagneten, eine einen Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie einen Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung in einer derartigen Weise bereitzustellen, dass der Permanentmagnet noch ein weiter verbessertes Gleichgewicht zwischen der Koerzitivfeldstärke und der restlichen magnetischen Flussdichte aufweist und die verwendete Menge eines Seltenerdenelements in diesem noch weiter vermindert ist.
  • Da der Stabbereich 600 nicht-magnetisch ist, kann ein Anhaften des Magnetpulvermaterials 52 an dem Stabbereich 600 verhindert werden, und hierdurch kann die verwendete Menge eines Seltenerdenelements vermindert werden.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 7
  • Als erstes werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen die Konfigurationen des Permanentmagneten 50 sowie der elektrischen Rotationsvorrichtung 40, die unter Verwendung des Permanentmagneten 50 gebildet ist, gemäß Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 14 zeigt eine Perspektivansicht des Permanentmagneten 50, der in der elektrischen Rotationsvorrichtung 40 verwendet wird.
  • 15 zeigt Schnittdarstellungen des Hohlraums 21 entlang der Längserstreckungsrichtung sowie der Richtung einer kurzen Seite zur Erläuterung eines Vorgangs zum Einbringen eines ersten Permanentmagnetmaterials 653a und eines zweiten Permanentmagnetmaterials 653b in den durch die Form 20 gebildeten Hohlraum 21.
  • Die Konfiguration der elektrischen Rotationsvorrichtung 40 ist die gleiche wie in 3 bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, so dass auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird. Die Konfiguration des Rotors 51 ist die gleiche wie in 4 bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen, so dass auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • Wie in 14 gezeigt, besitzt der Permanentmagnet 50 eine Formgebung, die man durch Kombinieren eines quaderförmigen Bereichs mit einer Bodenfläche sowie einer vorderen, hinteren, rechten und linken Fläche sowie eines halbzylindrischen Bereichs mit einer oberen Oberfläche (die im Folgenden als Umfangsfläche bezeichnet wird) erhält.
  • Wie in 3 gezeigt, ist jeder Permanentmagnet 50 in dem Rotor 41 derart platziert, dass die Längsrichtung des Permanentmagneten 50 in Axialrichtung der elektrischen Rotationsvorrichtung 40 verläuft. Hierbei ist ein in 14 gezeigter schraffierter Bereich des Permanentmagneten 50 (wobei dieser im Folgenden als Eckbereich 51 bezeichnet wird) ein Bereich, der einem besonders starken Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 ausgesetzt ist, wenn die elektrische Rotationsvorrichtung 40 in Betrieb ist.
  • Wie in 4 gezeigt, handelt es sich bei den Eckbereichen 51 um die beiden Endregionen der Umfangsfläche J des Permanentmagneten 50 in der Richtung, in der der Rotor 51 durch ein Magnetfeld von dem Stator 42 rotationsmäßig bewegt wird.
  • Im Folgenden wird ein Material des Permanentmagneten 50 beschrieben. Ein Material, das aus einer Permanentmagnet-Materiallegierung gebildet wird, wird als Permanentmagnetmaterial 53 bezeichnet.
  • Ferner wird von dem Permanentmagnetmaterial 53 ein Permanentmagnetmaterial 53 auf Nd-Fe-B-Basis in einem Pulverzustand und mit einer Zusammensetzung ohne schweres Seltenerdenelement 654, wie z.B. Dy oder Tb, oder mit einer geringen Menge von darin enthaltenem schweren Seltenerdenelement 654, wie z.B. Dy oder Tb, als erstes Permanentmagnetmaterial 653a bezeichnet.
  • Der in 14 gezeigte Permanentmagnet 50 ist durch das erste Permanentmagnetmaterial 653a und das zweite Permanentmagnetmaterial 653b gebildet. Das den jeweiligen Eckbereich 51 bildende zweite Permanentmagnetmaterial 653b enthält aufgrund eines nachfolgend noch beschriebenen Herstellungsvorgangs eine größere Menge des schweren Seltenerdenelements 654 als die übrige Region des Permanentmagneten 50, d.h., das erste Permanentmagnetmaterial 653a.
  • Das bedeutet, in dem Permanentmagneten 50 enthält die in 14 schraffiert dargestellte Region der Eckbereiche 51 eine große Menge des schweren Seltenerdenelements 654, und die übrige weiß dargestellte Region enthält kein schweres Seltenerdenelement 654 oder nur eine geringe Menge des schweren Seltenerdenelements 654, wie z.B. Dy oder Tb.
  • Die Konfiguration der Vorrichtung 100 zum Herstellen des Permanentmagneten 50 ist die gleiche wie in 1 bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen, so dass auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • Außerdem handelt es sich bei der Konfiguration der Form 20 um die gleiche wie in 2 bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen, so dass auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • Wie in 15(c) gezeigt, ist über dem Hohlraum 21 ein Ausstoßbereich 632 vorgesehen, der in der Lage ist, das Permanentmagnetmaterial 653 in einem Aufschlämmungszustand in eine gewünschte Position in dem Hohlraum 21 auszustoßen.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Permanentmagneten 50 unter Verwendung der Vorrichtung 100 beschrieben.
  • Als erstes wird als Permanentmagnetmaterial 53 das erste Permanentmagnetmaterial 653a mit einer Zusammensetzung, die kein schweres Seltenerdenelement 654, wie z.B. Dy oder Tb enthält oder nur eine geringe Menge des schweren Seltenerdenelements 654, wie z.B. Dy oder Tb enthält, in der vorstehend beschriebenen Weise bereitgestellt. Außerdem wird das zweite Permanentmagnetmaterial 653b bereitgestellt, das eine Zusammensetzung aufweist, die in erster Linie aus dem schweren Seltenerdenelement 654 gebildet ist.
  • Zu Beginn wird ein Vorgang zum Bereitstellen des ersten Permanentmagnetmaterials 653a beschrieben.
  • Es wird eine Materiallegierung für Permanentmagnet-Pulvermaterial bereitgestellt, die aus 1,5 Masse-% aus einem leichten Seltenerdenelement, aus 0,5 bis 1,5 Masse-% B (Bor), Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen, besteht.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden Erfindung wird ein Bandgießverfahren eingesetzt, bei dem unter einer Argongasatmosphäre eine Erhitzung auf etwa 1500 °C ausgeführt wird, um durch Hochfrequenzschmelzen ein geschmolzenes Metall zu bilden, und anschließend wird das geschmolzene Metall in einem Einzeldurchlaufverfahren rasch abgekühlt, um eine ablagerungsartige Legierung mit einer Plattenstärke von etwa 0,3 mm zu bilden.
  • Danach wird die Materiallegierung für das Permanentmagnetpulvermaterial in einem Wasserstoffofen wärmebehandelt, so dass es einer Wasserstoffversprödung ausgesetzt wird. Dabei wird die Materiallegierung für das Permanentmagnetpulvermaterial in Stücke mit Größen von etwa 0,1 bis mehrere Millimeter zerbrochen, so dass ein grobes Pulver entsteht.
  • Ferner wird das grobe Pulvermaterial für den Permanentmagneten in eine Strahlmühlen-Zerkleinerungsvorrichtung eingebracht und auf eine Größe von 0,1 µm bis 15 µm, im Allgemeinen eine Größe von etwa 3,5 µm pulverisiert, so dass man das erste Permanentmagnetmaterial 653a erhält.
  • Es sei erwähnt, dass das erste Permanentmagnetmaterial 653a das schwere Seltenerdenelement 654 enthalten kann oder das schwere Seltenerdenelement 654 nicht enthalten kann sowie eine derartige Koerzitivfeldstärke aufweisen kann, dass in einer Region im Inneren des Permanentmagneten 50, in der ein Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 schwach ist, der Permanentmagnet 50 nicht durch das Entmagnetisierungsfeld entmagnetisiert wird.
  • Als nächstes wird ein Vorgang zum Bereitstellen des zweiten Permanentmagnetmaterials 653b beschrieben.
  • Zuerst wird ein Pulvermaterial des schweren Seltenerdenelements 654, wie z.B. Dy oder Tb, bereitgestellt.
  • Anschließend wird dieses Pulvermaterial mit einem Alkohol-Lösungsmittel verknetet, so dass das zweite Permanentmagnetmaterial 653b in einem Aufschlämmungszustand bereitgestellt wird.
  • Als ein Lösungsmittel zum Zugeben zu dem Pulvermaterial des schweren Seltenerdenelements 654 kann auch ein anderes organisches Lösungsmittel als ein Alkohol-Lösungsmittel verwendet werden.
  • Auf diese Weise besitzt das zweite Permanentmagnetmaterial 653b mit einer Zusammensetzung, die in erster Linie aus dem schweren Seltenerdenelement 654 besteht, eine derartige ausreichende Koerzitivfeldstärke, dass das zweite Permanentmagnetmaterial 653b auch nicht durch ein starkes Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 entmagnetisiert wird.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Permanentmagneten 50 unter Verwendung des ersten Permanentmagnetmaterials 653a und des zweiten Permanentmagnetmaterials 653b unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Wie in 1 sowie in 15(a) gezeigt, wird vor der Platzierung der Form 20 in dem Spalt zwischen den Polstücken 31a und 31b der Deckelbereich 23 abgenommen, und die Länge des Hohlraums 21, der durch die Druckbeaufschlagungsbereiche 25 der beiden voneinander getrennten Stempelwerkzeuge 24 gebildet wird, wird derart vorgegeben, dass sie etwa das Zweifache oder Dreifache der Längenabmessung des Permanentmagneten 50 beträgt.
  • Wie in 15(b) gezeigt, wird als nächstes das erste Permanentmagnetmaterial 653a mit einem vorbestimmten Gewicht in den Hohlraum 21 eingebracht.
  • Dabei wird das erste Permanentmagnetmaterial 653a derart eingebracht, dass es den Hohlraum 21 ausfüllt, wobei es gleichmäßig über den gesamten Hohlraum 21 angeordnet wird.
  • Der vorstehend beschriebene Einbringschritt, der die Verarbeitung von dem in 15(a) gezeigten Zustand bis zu dem in 15(b) gezeigten Zustand beinhaltet, wird als erster Einbringschritt bezeichnet.
  • Als nächstes wird, wie in 15(c) gezeigt, das zweite Permanentmagnetmaterial 653b von dem Ausstoßbereich 632 in eine vorbestimmte Position in dem Hohlraum 21 eingebracht.
  • Bei der vorbestimmten Position handelt es sich um eine Region, die einem Bereich des geformten Permanentmagneten 50 entspricht, in dem eine besonders hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist.
  • Beispielsweise handelt es sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beim Formen des Permanentmagneten 50, dessen Querschnittsform eine Rechteckform, eine durch Kombinieren eines quaderförmigen Bereichs und eines halbzylindrischen Bereichs gebildete Formgebung oder eine gebogene Plattenform ist, bei der Region, in der eine hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist, da ein Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 41 besonders stark auf diese einwirkt, um die beiden Endbereiche (die zuvor in 14 gezeigten Eckbereiche 51) der Umfangsfläche J des Permanentmagneten 50.
  • Zum Steigern der Koerzitivfeldstärke des Eckbereichs 51 als vorbestimmte Position wird das zweite Permanentmagnetmaterial 653b in einer Position eingebracht, die sich auf dem in den Hohlraums 21 eingebrachten ersten Permanentmagnetmaterial 653a befindet und sich entlang der in Längsrichtung verlaufenden Innenwand des Hohlraums 21 erstreckt.
  • Der Einbringschritt, der die Verarbeitung von dem in 15(b) gezeigten Zustand bis zu dem in 15(c) gezeigten Zustand beinhaltet, wird als zweiter Einbringschritt bezeichnet.
  • 16 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang der Längsrichtung von einem Bereich in der Nähe der Innenwand des Hohlraums 21 in einem in 15(c) gezeigten Zustand.
  • Wie vorstehend beschrieben, liegt das erste Permanentmagnetmaterial 653a in einem Pulverzustand vor, und das in dem ersten Einbringschritt eingebrachte erste Permanentmagnetmaterial 653a ist noch nicht mit Druck beaufschlagt oder gesintert worden. Aus diesem Grund ist die Pulverdichte gering.
  • Dagegen wird, wie vorstehend beschrieben, das zweite Permanentmagnetmaterial 653b in einem Aufschlämmungszustand bereitgestellt, indem das schwere Seltenerdenelement 654 mit einem Alkohol-Lösungsmittel verknetet ist. Wenn das zweite Permanentmagnetmaterial 653b in Form einer Aufschlämmung auf ein solches erstes Permanentmagnetmaterial 653a mit einer geringen Pulverdichte aufgebracht wird, dringt somit das Alkohol-Lösungsmittel des zweiten Permanentmagnetmaterials 653b in Spalte bzw. Lücken zwischen Pulverkörnern des ersten Permanentmagnetmaterials 653a ein.
  • Wie in 16 gezeigt, wird durch dieses Eindringen das schwere Seltenerdenelement 654, wie z.B. Dy oder Tb, in die Lücken zwischen den Pulverkörnern des ersten Permanentmagnetmaterials 653a befördert und in den Lücken angeordnet.
  • Auf diese Weise enthält das den Eckbereich 51 bildende erste Permanentmagnetmaterial 653a eine größere Menge des schweren Seltenerdenelements 654 als der übrige Bereich des Permanentmagneten 50.
  • Da die Pulverdichte des ersten Permanentmagnetmaterials 653a, wie vorstehend beschrieben, gering ist, ist die Eindringgeschwindigkeit des Alkohol-Lösungsmittels schnell, und das Seltenerdenelement kann in kurzer Zeit auf eine gewünschte Tiefe diffundiert werden.
  • Hierbei wird das schwere Seltenerdenelement 654 in dem zweiten Permanentmagnetmaterial 653b in Richtung auf den Boden des Hohlraums 21 diffundiert, während es durch das Eindringen des Alkohol-Lösungsmittels zwischen den Pulverkörnern des ersten Permanentmagnetmaterials 653a angeordnet wird.
  • Hierdurch wird die Dichte des schweren Seltenerdenelements 654 des zweiten Permanentmagnetmaterials 653b in einer Position näher beim Boden des Hohlraums 21 geringer.
  • Der Gehalt des schweren Seltenerdenelements 654 nimmt somit von einer Öffnungsseite L in Richtung auf eine Bodenseite M des Hohlraums 21 ab.
  • Bei dem Permanentmagneten 50 handelt es sich bei einem Bereich, in dem eine hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist, da ein Entmagnetisierungsfeld von dem Stator besonders stark ausgeübt wird, um den Bereich in der Nähe der Oberfläche des Permanentmagneten 50, während ein Einfluss des Entmagnetisierungsfelds in einem tieferen Bereich des Permanentmagneten schwächer wird.
  • Daher ist eine derartige Verteilung des schweren Seltenerdenelements 654 für die Größe des Einflusses des Entmagnetisierungsfelds angemessen.
  • In dem vorstehenden Einbringschritt handelt es sich bei einer Öffnungsregion des Hohlraums 21, durch die das Permanentmagnetmaterial 53 eingebracht wird, um eine streifenförmige Region mit der in Längsrichtung verlaufenden Länge (in 2 mit B bezeichnet) des Hohlraums 21 und der Länge einer kurzen Seite (in 2 mit C bezeichnet) des Hohlraums 21, wenn man den Hohlraum 21 in Vertikalrichtung von oben betrachtet.
  • Da somit die Öffnungsregion des Hohlraums 21 in dem Einbringschritt groß ist, kann ein Brückenbereich oder eine Lücke in dem Permanentmagnetmaterial 53 verhindert werden, die beim Einbringen des Permanentmagnetmaterial 52 in den Hohlraum 21 entstehen könnte.
  • Ferner ist die Tiefe (in 2 mit D bezeichnet) des Hohlraums 21 gering und beträgt nur etwa 5 % bis 25 % der in Längsrichtung verlaufenden Länge (B) des Hohlraums 21. Daher kann das Permanentmagnetmaterial 53 mit einer gleichmäßigen Einbringdichte eingebracht werden, ohne dass ein Bodenbereich des eingebrachten Permanentmagnetmaterials 53 durch sein Eigengewicht verfestigt wird.
  • Darüber hinaus kann das zweite Permanentmagnetmaterial 653b exakt und einfach in der Eckbereichregion 51 des Permanentmagneten 50 platziert werden, in der eine hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist.
  • Wie in 15(d) gezeigt, wird dann der Deckelbereich 23 zum Bedecken des Hohlraums 21 platziert, so dass der Hohlraum 21 geschlossen wird. Bei diesem Vorgang drückt der Formgebungsbereich 27 des Deckelbereichs 23 das Permanentmagnetmaterial 53 in dem Hohlraum 21 nach unten, und dadurch wird die Form des Formgebungsbereichs 27 darauf übertragen und das Permanentmagnetmaterial 53 wird geformt.
  • Der vorstehende Schritt, der die Bearbeitung von dem in 15(c) gezeigten Zustand bis zu dem in 15(d) gezeigten Zustand beinhaltet, wird als Schließschritt bezeichnet.
  • 17 zeigt eine Darstellung unter Darstellung der Form 20, bei der der Einbringschritt und der Schließschritt, wie sie vorstehend beschrieben wurden, ausgeführt worden sind, sowie zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Vorrichtung 100, in der die Form 20 platziert ist.
  • Wie in 17(a) gezeigt, werden als erstes die einander gegenüberliegenden Polstücke 31a und 31b nach oben und unten antriebsmäßig bewegt, so dass sie voneinander getrennt werden und der Spalt zwischen den Polstücken 31a und 31b vergrößert wird. Anschließend wird die Form 20, an der der vorstehend beschriebene Schließschritt ausgeführt worden ist, in dem Spalt platziert.
  • Als nächstes werden, wie in 17(b) gezeigt ist, die Polstücke 31a und 31b wieder antriebsmäßig nach oben und nach unten bewegt, um den Spalt zu verkleinern. Dadurch steht das obere Polstück 31a in enger Berührung mit der oberen Oberfläche des Deckelbereichs 23 der Form 20, und das untere Polstück 31b steht in enger Berührung mit der unteren Oberfläche des Unterteils 22 der Form 20.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist die Form 20 derart angeordnet, dass die Längserstreckungsrichtung des Hohlraums 21 parallel zu der Druckbeaufschlagungsrichtung des jeweiligen Druckbeaufschlagungszylinders (nicht gezeigt) zum antriebsmäßigen Bewegen des Stempelwerkzeugs 24 ist. Der Hohlraum 21 befindet sich auf einer Linie, die die beiden Druckbeaufschlagungszylinder miteinander verbindet.
  • Hierdurch ist die Platzierung der Form 20 abgeschlossen. Wie in 17(c) gezeigt, werden als nächstes die beiden Druckbeaufschlagungszylinder (nicht gezeigt) antriebsmäßig bewegt, um die Kolben (nicht gezeigt) auszufahren. Hierdurch beaufschlagen die Kolben die druckbeaufschlagten Bereiche 26 der beiden Stempelwerkzeuge 24 von beiden Seiten mit Druck, und die Druckbeaufschlagungsbereiche 25 der beiden Stempelwerkzeuge 24 werden in dem Hohlraum 21 derart verschoben, dass sie sich aneinander annähern. Die Endflächen der Druckbeaufschlagungsbereiche 25 beaufschlagen dann das Permanentmagnetmaterial 53 in horizontaler Richtung mit Druck, so dass diese einander mit einer vorbestimmten Beabstandung gegenüberliegen.
  • Der Schritt, in dem die Stempelwerkzeuge 24 das Permanentmagnetmaterial 53 in dem Hohlraum 21 in der vorstehend beschriebenen Weise mit Druck beaufschlagen, wird als Druckbeaufschlagungsschritt bezeichnet.
  • Dabei werden die Elektromagneten 30a und 30b nicht betrieben, so dass kein Magnetfeld auf das Permanentmagnetmaterial 53 in dem Hohlraum 21 einwirkt.
  • Das Permanentmagnetmaterial 53 wird von den Stempelwerkzeugen mit einer vorbestimmten Drückkraft beaufschlagt. Dabei beträgt die Einbringdichte, dargestellt durch "Gewicht des Permanentmagnetmaterials 53 / Hohlraumvolumen", 3,0 g/cm3 oder weniger, oder in weiter bevorzugter Weise 2,5 g/cm3 oder weniger und 2,0 g/cm3 oder mehr.
  • Wenn die Einbringdichte hoch ist, sind Körner des Permanentmagnetmaterials 53 aufgrund der Reibung zwischen diesen schwer zu bewegen, wenn später eine Ausrichtung durch ein Magnetfeld vorgenommen wird. Infolgedessen wird das Ausrichtungsausmaß (restliche magnetische Flussdichte des gesinterten Permanentmagneten 50 / restliche magnetische Flussdichte des gesinterten Permanentmagneten 50, der in idealer Weise entlang der Magnetfeldrichtung ausgerichtet worden ist) beeinträchtigt, so dass auch die magnetischen Eigenschaften beeinträchtigt werden.
  • Wenn die Einbringdichte gering ist, beispielsweise geringer als 2,0 g/cm3, wird das in der Magnetfeldrichtung ausgerichtete Permanentmagnetmaterial 53 während seiner Bewegung verfestigt, wenn es mit Druck beaufschlagt wird. Daher wird die Magnetisierungsrichtung des Permanentmagnetmaterials gestört, so dass das Ausrichtungsausmaß nach dem Sintervorgang vermindert ist.
  • Wie in 17(d) gezeigt, werden dann die Elektromagneten 30a und 30b aktiviert, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Das Magnetfeld wird an das Permanentmagnetmaterial 53 in dem Hohlraum 21 in einer zu der Längserstreckungsrichtung des Hohlraums 21 rechtwinkligen Richtung angelegt. Hierdurch erfolgt eine Magnetfeldausrichtung zum Ausrichten in der Magnetisierungs-Vorzugsrichtung des Permanentmagnetmaterials 53.
  • Dabei wird während der Ausrichtung des Permanentmagnetmaterials 53 das Permanentmagnetmaterial 53 in dem Hohlraum 21 mit einem vorbestimmten Druck von den Stempelwerkzeugen 24 weiter zusammengedrückt. Somit erfolgt in dem Magnetfeld ein Druckbeaufschlagungs-Formvorgang.
  • Der Schritt, in dem eine Magnetfeldausrichtung ausgeführt wird, indem ein Magnetfeld in der vorstehend beschriebenen Weise angelegt wird, wird als Ausrichtungsschritt bezeichnet.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben wurde, wird ein Formgebungsverfahren ausgeführt, bei dem der Ausrichtungsschritt und der Druckbeaufschlagungsschritt kombiniert werden.
  • Danach wird der Betrieb der Elektromagneten 30a und 30b gestoppt. Ein Magnetfeld, in dem Nordpole und Südpole umgekehrt sind, wird dann weiter angelegt, um eine Entmagnetisierung vorzunehmen. Im Anschluss daran werden die Kolben der beiden Druckbeaufschlagungszylinder eingefahren und dadurch von der Form 20 getrennt.
  • Vorstehend ist als Druckbeaufschlagungs-Formvorgang in einem Magnetfeld ein Formgebungsverfahren mit feststehenden Druck veranschaulicht, bei dem die Druckbeaufschlagung abgeschlossen ist, wenn ein vorbestimmter Druck erreicht ist. Alternativ hierzu kann auch ein Formgebungsverfahren mit feststehender Position verwendet werden, bei dem die Druckbeaufschlagung abgeschlossen ist, wenn die druckbeaufschlagten Bereiche 26 der beiden Stempelwerkzeuge 24 in eine vorbestimmte Position geschoben sind.
  • Hierbei ist es wünschenswert, dass die Dichte, dargestellt durch das Gewicht des geformten Körpers des Permanentmagneten 50 / das Volumen des geformten Körpers des Permanentmagneten 50 4 bis 4,5 g/cm3 beträgt.
  • Es ist zwar nicht dargestellt, doch werden nach dem Druckbeaufschlagungs-Formvorgang die Polstücke 31a und 31b antriebsmäßig nach oben und nach unten bewegt und dadurch von der Form 20 getrennt. Anschließend wird die Form 20 aus dem Spalt zwischen den Polstücken 31a und 31b entfernt.
  • Es ist zwar nicht dargestellt, doch wird anschließend der Deckelbereich 23 der Form 20 abgenommen, und danach wird der geformte Körper bzw. Formkörper des Permanentmagneten 50 aus dem Hohlraum 21 entfernt.
  • Schließlich wird, obwohl nicht dargestellt, der geformte Körper des Permanentmagneten 50 in einem Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre einer Wärmebehandlung bei etwa 1000 °C bis 1100 °C unterzogen. Hierdurch erfolgt eine Kontraktion des Permanentmagneten 50 und damit eine Verdichtung desselben auf etwa 7,5 g/cm3.
  • Da das Alkohol-Lösungsmittel in dem zweiten Permanentmagnetmaterial 653b ein flüchtiger Bestandteil ist, verdunstet das Alkohol-Lösungsmittel allmählich durch die vorstehend beschriebenen Schritte. Selbst wenn Alkohol-Lösungsmittel verbleibt, wird das Alkohol-Lösungsmittel durch die vorstehend genannte Wärmebehandlung vollständig verdampft und entfernt, so dass nur das schwere Seltenerdenelement 654 in dem ersten Permanentmagnetmaterial 653a zurückbleibt.
  • Außerdem wird durch die Wärmebehandlung das schwere Seltenerdenelement 654, wie z.B. Dy oder Tb, derart verteilt, das es einen Verbundkristall auf Nd-Fe-B-Basis des ersten Permanentmagnetmaterials 653a umgibt. Dadurch kann eine Reduzierung der restlichen magnetischen Flussdichte unterdrückt werden, und die Koerzitivfeldstärke kann gesteigert werden.
  • Dieser Schritt wird als Sinterschritt bezeichnet.
  • Mit den vorstehend beschriebenen Schritten ist das Verfahren zum Herstellen des Permanentmagneten 50 abgeschlossen.
  • Der auf diese Weise geformte Permanentmagnet 50 besitzt eine Struktur, bei der der Gehalt des schweren Seltenerdenelements 654, wie z.B. Dy oder Tb, in der Region der Eckbereiche 51 hoch ist, in der eine hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist, da ein Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 besonders stark einwirkt, wobei ferner der Gehalt des schweren Seltenerdenelements 654 in der übrigen Region gering ist oder kein schweres Seltenerdenelement 654 in der übrigen Region enthalten ist.
  • Auf diese Weise kann ein Permanentmagnet 50 erzielt werden, in dem der Gehalt eines schweren Seltenerdenelements 654 partiell hoch ist.
  • 18 zeigt eine Schnittdarstellung des Hohlraums 21 entlang der Richtung einer kurzen Seite zur Erläuterung eines weiteren Beispiels für die Formgebung der Form 20.
  • Vorstehend ist die Reihenfolge der Schritte derart, dass das zweite Permanentmagnetmaterial 653b nach dem Einbringen des ersten Permanentmagnetmaterials 653a eingebracht wird. Alternativ hierzu kann auch das erste Permanentmagnetmaterial 653a nach dem Einbringen des zweiten Permanentmagnetmaterials 653b eingebracht werden.
  • In diesem Fall schaffen eine Flüssigkeits-Adhäsionskraft und eine Oberflächenspannung des zweiten Permanentmagnetmaterials 653b eine Wirkung dahingehend, dass das zweite Permanentmagnetmaterial 653b in Lücken zwischen Pulverkörnern des darauf angeordneten ersten Permanentmagnetmaterials 653a eindringt.
  • In dem Fall, in dem die Reihenfolge des ersten Einbringschritts und des zweiten Einbringschritts derart umgekehrt ist, kann die Formgebung der Bodenfläche des Hohlraums 21 derart ausgebildet sein, dass sie der Formgebung der Umfangsfläche des Permanentmagneten 50 entspricht. Wie in 18 gezeigt, kann es sich bei der Formgebung der Bodenfläche des Hohlraums 21 beispielsweise um eine halbzylindrische Formgebung handeln.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei einer Region, in der eine große Menge des schweren Seltenerdenelements 654 enthalten ist, um die Eckbereiche 51 (beide Enden) der Umfangsfläche J des Permanentmagneten 50. Eine solche Region kann sich jedoch auch nur an einem Eckbereich 51 (Ende) der Umfangsfläche J befinden.
  • Bei dem Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, der Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, dem Permanentmagneten, der den Permanentmagneten verwendenden elektrischen Rotationsvorrichtung sowie dem Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Hohlraum 21, in den das Permanentmagnetmaterial 53 eingebracht wird, in einer Nutform derart ausgebildet, dass sich die Längserstreckungsrichtung des Hohlraums 21 in der horizontalen Richtung der Vorrichtung 100 erstreckt und das erste Permanentmagnetmaterial 653a und das zweite Permanentmagnetmaterial 653b in diesen Hohlraum 21 eingebracht werden. Hierdurch kann das Entstehen eines Überbrückungsbereichs, einer Lücke oder dergleichen in dem Hohlraum 21 verhindert werden, wie diese beim Einbringen des ersten Permanentmagnetmaterials 653a und des zweiten Permanentmagnetmaterials 653b in diesen entstehen könnten.
  • Insbesondere kann das schwere Seltenerdenelement 654 in dem ersten Permanentmagnetmaterial 653a exakt und in einfacher Weise in der Region der Eckbereiche 51 des Permanentmagneten 50 angeordnet werden, in der eine hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist.
  • Hierdurch wird es möglich, ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, einen Permanentmagneten, eine einen Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie einen Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung in einer derartigen Weise zu schaffen, dass der Permanentmagnet eine verbesserte Koerzitivfeldstärke und eine verbesserte restliche magnetische Flussdichte aufweist und die verwendete Menge eines schweren Seltenerdenelements in diesem vermindert ist.
  • Da ferner das zweite Permanentmagnetmaterial 653b in einem Aufschlämmungszustand auf das erste Permanentmagnetmaterial 653a aufgebracht wird, dessen Pulverdichte gering ist, kann das schwere Seltenerdenelement 654 dazu veranlasst werden, innerhalb einer kurzen Zeit auf eine gewünschte Tiefe einzudringen.
  • Eine Zeitdauer, die für das Eindringen des schweren Seltenerdenelements 654 erforderlich ist, kann somit verkürzt werden, und damit kann die Produktivität verbessert werden.
  • Da ferner keine lange Zeitdauer einer Wärmebehandlung für das Eindringen des schweren Seltenerdenelements 654 erforderlich ist, kann eine Diffusion des schweren Seltenerdenelements 654 in ein Kristallkorn des Permanentmagneten 50 unterdrückt werden, und auf diese Weise kann eine Reduzierung der restlichen magnetischen Flussdichte verhindert werden.
  • Wenn der Permanentmagnet 50 mit einer Formgebung gebildet wird, die man z.B. durch Kombinieren eines quaderförmigen Bereichs und eines halbzylindrischen Bereichs erhält, beträgt in einer Querschnittsfläche des Permanentmagneten 50 im Schnitt entlang einer zu der zentralen Welle des Rotors 41 rechtwinkligen Ebene eine Fläche, den beiden Endbereichen der Umfangsfläche des Permanentmagneten 50 entspricht, in denen ein besonders starkes Entmagnetisierungsfeld von dem Stator 42 anliegt, gegenüber einem Entmagnetisierungsfeld, das parallel zu der Ausrichtungsrichtung des Permanentmagneten 50 anliegt, 4 % bis 30 % der Querschnittsfläche des Permanentmagneten 50, die als 100 % definiert ist. Die Querschnittsfläche von einem einzelnen Endbereich des Permanentmagneten 50, in dem ein besonders starkes Entmagnetisierungsfeld ausgeübt wird, beträgt nur sehr geringe 2 % bis 15 %.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das schwere Seltenerdenelement 654 selbst in einer Region mit einer solchen kleinen Querschnittsfläche und einer dünnen Form in der Längserstreckungsrichtung des Permanentmagneten 50 exakt platziert werden.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass ein Entmagnetisierungsfeld, das auf eine andere Region als die vorstehenden Bereiche von 4 % bis 30 % der beiden Enden der Umfangsfläche des Permanentmagneten 50 einwirkt, klein ist und somit geringen Einfluss auf die Koerzitivfeldstärke hat.
  • Da ferner die Tiefe des Hohlraums 21 gering ist, kann das Auftreten einer Dichtedifferenz aufgrund einer Verdichtung des Permanentmagnetmaterials 53 durch sein Eigengewicht vor der Ausrichtung verhindert werden.
  • Auf diese Weise tritt bei dem Permanentmagneten 50 keine Reduzierung des Ausrichtungsausmaßes aufgrund der Dichtedifferenz auf, und da eine die Dichtedifferenz gleichmäßig machende Kontraktion nach dem Sintern unterdrückt werden kann, ist eine Formverzerrung vermindert.
  • Infolgedessen kann bei dem Permanentmagneten 50 ein Spielraum bei der spanenden mechanischen Bearbeitung für die Endbearbeitung der Form vermindert werden. Ferner kann die mechanische Bearbeitung für die Form-Endbearbeitung sogar entfallen.
  • Auf diese Weise kann bei dem Permanentmagneten 50 die verwendete Menge des schweren Seltenerdenelements weiter reduziert werden, und die Kosten für die mechanische Bearbeitung lassen sich ebenfalls reduzieren.
  • Anstatt der Verwendung eines Verfahrens, in dem ein Permanentmagnetmaterial mit einer großen Menge eines darin enthaltenen schweren Seltenerdenelements und ein Permanentmagnetmaterial ohne darin enthaltene schweres Seltenerdenelement unter Verwendung unterschiedlicher Formen separat geformt und gesintert werden, nutzt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Formen und Sintern des ersten Permanentmagnetmaterials 653a und des zweiten Permanentmagnetmaterials 653b in derselben Form 20.
  • Die Druckbeaufschlagungskräfte (der jeweilige Formdruck), die auf das erste Permanentmagnetmaterial 653a und das zweite Permanentmagnetmaterial 653b aufgebracht werden, sind somit nahezu gleich, so dass das Auftreten einer Dichtedifferenz oder dergleichen beim Sintern verhindert werden kann.
  • Da ferner die Anzahl der Schritte die gleiche ist wie beim Formen und Sintern von nur einer Art von Permanentmagnetmaterial, ist der Vorgang somit nicht kompliziert, mit dem Effekt, dass sich die Produktivität verbessern lässt und die Herstellungskosten reduziert werden können.
  • Somit kann nicht nur in dem Fall, in dem eine einfache Form des Permanentmagneten 50 erwünscht ist, wie z.B. eine plattenartige Querschnittsform (rechteckige Querschnittsform), sondern auch in dem Fall, in dem eine komplizierte Form des Permanentmagneten 50 erwünscht ist, wie z.B. eine Form, die man durch Kombinieren eines quaderförmigen Bereichs und eines halbzylindrischen Bereichs oder einer Querschnittsform einer gebogenen Platte erhält, der Gehalt des schweren Seltenerdenelements in der dem Stator 42 zugewandten Oberfläche des Permanentmagneten 50 sowie dem Bereich in der Nähe davon selektiv erhöht werden, und zwar an den beiden Endbereichen in der Breitenrichtung des Permanentmagneten 50, wobei dies der Rotationsrichtung entspricht, wenn der Permanentmagnet 50 an dem Rotor 41 angebracht ist.
  • Da ferner das vorstehende Verfahren keine Trennwand oder dergleichen zum Trennen des Hohlraums 21 bei dem Formvorgang verwendet, kann das Auftreten von Verwerfungen, Rissbildung, Bruch oder dergleichen an der Grenzfläche zwischen einer Region, in der eine große Menge des schweren Seltenerdenelements 654 enthalten ist, und einer Region des Permanentmagneten 50 verhindert werden, in der kein schweres Seltenerdenelement 654 oder nur eine geringe Menge desselben enthalten ist.
  • Da bei einer herkömmlichen Herstellungsvorrichtung eine Form in integraler Weise in die Vorrichtung integriert ist, werden die Vorgänge des "Formens eines Permanentmagneten, Entnahme des Permanentmagneten aus der Form sowie des anschließenden Einbringens eines Permanentmagnetmaterials in einen leeren Hohlraum" einander abwechselnd wiederholt, so dass Permanentmagnet-Formerzeugnisse nacheinander hergestellt werden. Während ein Permanentmagnetmaterial in die Form eingebracht wird, müssen daher der Ausrichtungsvorgang und der Pressbearbeitungsvorgang unterbrochen werden, so dass die Produktivität geringer wird.
  • Bei der vorliegenden Erfindung kann jedoch die Form 20 von der Vorrichtung 100 getrennt werden. Während das Permanentmagnetmaterial 53 in die Form 20 eingebracht wird, kann somit der Permanentmagnet 50 mittels einer weiteren Form 20 geformt werden, so dass die Produktivität im Vergleich mit einer herkömmlichen Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung verbessert ist.
  • Der Einbringschritt wird bei von der Vorrichtung 100 getrennter Form 20 ausgeführt. Daher kann ein für die Einbringarbeit erforderlicher Bereich mit einem Einbringmechanismus ohne Platzeinschränkungen vorgesehen werden. Eine ungleichmäßige Einbringdichte in dem Hohlraum 21 kann somit unterdrückt werden, und die Einbringdichte in der horizontalen Richtung des Permanentmagnetmaterials 53 in dem Hohlraum 21 kann noch gleichmäßiger gemacht werden.
  • In dem Fall, in dem ein Seltenerdenelement an einem gesinterten Körper eines Permanentmagneten durch Anbringen an diesem, Aufbringen, Sputtern oder dergleichen haftend angebracht wird, ist es notwendig, diesen Schritt zum haftenden Anbringen, einen Schritt zum Maskieren des gesinterten Körpers des Permanentmagneten, einen Schritt zur Ausführung einer speziellen Wärmebehandlung zum Fördern des Eindringens des Seltenerdenelements und dergleichen auszuführen. Bei der vorliegenden Erfindung sind diese Schritte jedoch nicht erforderlich, und dadurch ergibt sich der Effekt einer weiteren Verbesserung der Produktivität sowie einer Reduzierung der Herstellungskosten.
  • Außerdem kann verhindert werden, dass das schwere Seltenerdenelement 654 an einer Vorrichtung für das Maskieren, einer Wandfläche einer Arbeitskammer zum Sputtern des schweren Seltenerdenelements 654 oder dergleichen anhaftet. Somit entsteht keine Verschwendung des schweren Seltenerdenelements 654, und die verwendete Menge des schweren Seltenerdenelements 654 kann ausreichend reduziert werden.
  • Unter Verwendung derselben Form können durch Einstellen der Einbringmenge des schweren Seltenerdenelements 654, wie z.B. Dy oder Tb, Permanentmagneten mit unterschiedlichen Verteilungen des schweren Seltenerdenelements in einfacher Weise produziert werden, und da ferner der Permanentmagnet 50 auf einer Stückfür-Stück-Basis erzeugt werden kann, kann in einfacher Weise eine Produktion von verschiedenen Arten sowie von verschiedenen Mengen erfolgen.
  • Der Einbringschritt muss nicht an einem Ort ausgeführt werden, an dem ein Magnetfeld anliegt. Somit kann eine Störung des Einbringschritts aufgrund eines Anhaftens des Permanentmagnetmaterials 53 an der Form 20 durch in der Form 20 verbliebene Magnetisierung oder durch ferromagnetische Elemente, wie z.B. die Polstücke 31a und 31b, verhindert werden.
  • Darüber hinaus können auch Schwankungen in der Einbringmenge des Permanentmagnetmaterials 53 in die Form 20 aufgrund von Magnetisierung sowie Schwankungen in den magnetischen Eigenschaften des Permanentmagneten 50 aufgrund einer ungleichmäßigen Einbringdichte verhindert werden.
  • Die Form 20 ist durch ein nicht-magnetisches Element gebildet, so dass keine Magnetisierung durch ein Magnetfeld verbleibt. Dadurch kann ein Anhaften des Permanentmagnetmaterials 53 an der Form 20 beim Einbringen des Permanentmagnetmaterials 51 noch besser verhindert werden.
  • Ein Bereich mit einem ferromagnetischen Mechanismus, wie z.B. die Polstücke 31a und 31b, sind bei den Einbringarbeiten in der Nähe des Hohlraums 21 nicht vorhanden. Somit kann verhindert werden, dass das Permanentmagnetmaterial 53 an den Polstücken 31a und 31b oder dergleichen anhaftet. Hierdurch kann die verwendete Menge des schweren Seltenerdenelements auf eine minimale erforderliche Menge reduziert werden.
  • Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 7 ist ein Beispiel veranschaulicht, bei dem nach dem zweiten Einbringschritt das zweite Permanentmagnetmaterial 653b in Form einer Aufschlämmung in natürlicher Weise in das erste Permanentmagnetmaterial 653a eindringt.
  • Alternativ hierzu kann auch ein zweiter Schwenkschritt zum Schwenken bzw. hin und her Bewegen des Hohlraums 21 nach dem zweiten Einbringschritt ausgeführt werden. Dieser zweite Schwenkschritt kann das Eindringen des zweiten Permanentmagnetmaterials 653b in das erste Permanentmagnetmaterial 653a noch weiter unterstützen. Auf diese Weise kann das Eindringen des zweiten Permanentmagnetmaterials 653b innerhalb noch kürzerer Zeit erfolgen, so dass sich die Herstellungseffizienz verbessern lässt.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 8
  • Im Folgenden wird Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, und zwar unter Fokussierung auf Unterschiede von Ausführungsbeispiel 7.
  • 19 zeigt Schnittdarstellungen eines Hohlraums 721 entlang der Längserstreckungsrichtung und der Richtung einer kurzen Seite zur Erläuterung eines Vorgangs zum Einbringen des ersten Permanentmagnetmaterials 653a und eines dritten Permanentmagnetmaterials 653c in den durch die Form 20 gebildeten Hohlraum.
  • In den Zeichnungen, die sich auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beziehen, sind gleiche Komponenten wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 7 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Schwenkbereich 733 vorgesehen, mit dem ein Unterteil 722 geschwenkt bzw. hin und her bewegt werden kann.
  • Der Schwenkbereich 733 ist in der Lage, das Unterteil 722 sowohl in der Längserstreckungsrichtung als auch in der Richtung einer kurzen Seite des Hohlraums 721 zu schwenken und kann ferner den Zeitpunkt der Schwenkbewegung sowie die Größe der Schwenkbewegung einstellen.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das dritte Permanentmagnetmaterial 653c anstelle des als Aufschlämmung vorliegenden zweiten Permanentmagnetmaterials 653b von Ausführungsbeispiel 7 verwendet.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zum Herstellen des Permanentmagneten 50 unter Verwendung des Schwenkbereichs 733 beschrieben.
  • Als erstes wird als Permanentmagnetmaterial 53 das erste Permanentmagnetmaterial 653a wie beim Ausführungsbeispiel 7 bereitgestellt, und ferner wird als Permanentmagnetmaterial 53 das dritte Permanentmagnetmaterial 653c unter Pulverisierung des schweren Seltenerdenelements 654, wie z.B. Dy oder Tb, bereitgestellt.
  • Wie bei dem Ausführungsbeispiel 7 wird dann in dem ersten Einbringschritt (15(b)) das erste Permanentmagnetmaterial 653a in den Hohlraum 21 eingebracht.
  • Wie in 19 gezeigt, wird als nächstes das dritte Permanentmagnetmaterial 653c in den Hohlraum 21 eingebracht. Dieser Schritt ist mit dem zweiten Einbringschritt (15(c)) des Ausführungsbeispiels 7 identisch, mit der Ausnahme, dass das zweite Permanentmagnetmaterial 653b durch das dritte Permanentmagnetmaterial 653c ersetzt ist.
  • Danach wird der Hohlraum 721 unter Verwendung des Schwenkbereichs 733 geschwenkt.
  • Da hierbei das erste Permanentmagnetmaterial 653a noch nicht mit Druck beaufschlagt oder gesintert worden ist, ist die Pulverdichte desselben gering, so dass zwischen den Pulverkörnern Lücken vorhanden sind; das dritte Permanentmagnetmaterial 653c ist aus einem Pulvermaterial des schweren Seltenerdenelements 654 gebildet. Wenn der Hohlraum 21 in dieser Weise geschwenkt wird, tritt somit das Pulvermaterial des schweren Seltenerdenelements 654, das ein hohes spezifisches Gewicht aufweist, durch die Schwingung des Hohlraums 21 in die Lücken zwischen den Pulverkörnern des ersten Permanentmagnetmaterials 653a ein und bewegt sich somit in Richtung auf den Boden des Hohlraums 21, so dass sich der in 16 gezeigte Zustand einstellt.
  • Der vorstehend beschriebene Schritt wird als erster Schwenkschritt bezeichnet. Danach werden die bei dem Ausführungsbeispiel 7 beschriebenen Schritte zum Herstellen des Permanentmagneten 50 ausgeführt.
  • Somit enthält das den jeweiligen Eckbereich 51 bildende dritte Permanentmagnetmaterial 653c eine größere Menge des schweren Seltenerdenelements 654 als die übrige Region des Permanentmagneten 50.
  • Hierbei wird das schwere Seltenerdenelement 654 in dem dritten Permanentmagnetmaterial 653c in Richtung zum Boden des Hohlraums 21 diffundiert, während es zwischen den Pulverkörnern des ersten Permanentmagnetmaterials 653a angeordnet wird.
  • Daher nimmt der Gehalt des schweren Seltenerdenelements 654 von der Öffnungsseite in Richtung zur Bodenseite des Hohlraums 721 ab.
  • Bei dem Permanentmagneten 50 handelt es sich bei einem Bereich, in dem eine hohe Koerzitivfeldstärke erforderlich ist, da ein Entmagnetisierungsfeld von dem Stator besonders stark anliegt, um den Bereich in der Nähe der Oberfläche des Permanentmagneten 50, wobei ein Einfluss des Entmagnetisierungsfelds in einem tieferen Bereich schwächer wird. Eine Verteilung des schweren Seltenerdenelements 654 ist somit an die Größe des Einflusses des Entmagnetisierungsfelds angepasst.
  • Das Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, der Permanentmagnet, die den Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie der Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schaffen zusätzlich zu den Wirkungen des vorstehenden Ausführungsbeispiels 7 folgende Wirkungen.
  • Das bedeutet, da das dritte Permanentmagnetmaterial 653c mit einer geringen Pulverdichte auf das erste Permanentmagnetmaterial 653a aufgebracht wird, das ebenfalls eine geringe Pulverdichte aufweist, und anschließend eine Schwenkbewegung ausgeführt wird, ist die Diffusionsgeschwindigkeit des schweren Seltenerdenelements 654 hoch, und das schwere Seltenerdenelement 654 kann in kurzer Zeit auf eine gewünschte Tiefe diffundiert werden.
  • Damit lassen sich eine Verbesserung der Produktivität sowie eine Reduzierung der Herstellungskosten erzielen.
  • Durch das Einstellen einer Zeitdauer der Schwenkbewegung sowie der Größe der Schwenkbewegung des Schwenkbereichs 733 können Permanentmagneten mit unterschiedlichen Verteilungen des schweren Seltenerdenelements 654 in einfacher Weise hergestellt werden. Da der Permanentmagnet 50 ferner auf einer Stück-für-Stück-Basis hergestellt werden kann, ist eine Produktion von verschiedenen Arten sowie von verschiedenen Mengen in einfacher Weise möglich.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 9
  • Im Folgenden wird Ausführungsbeispiel 9 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, und zwar unter Fokussierung auf Unterschiede von den Ausführungsbeispielen 7 und 8.
  • In den Zeichnungen, die sich auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beziehen, sind die gleichen Komponenten wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen 7 und 8 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • 20 zeigt Schnittdarstellungen des Hohlraums 21 entlang der Längserstreckungsrichtung und der Richtung einer kurzen Seite zur Erläuterung der Form 20 und des Permanentmagnetmaterials 53 in dem Hohlraum 21 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der gleiche Schwenkbereich 733 wie beim Ausführungsbeispiel 8 vorhanden.
  • Nachfolgend wird ein Vorgang zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials unter Verwendung des Schwenkbereichs 733 beschrieben.
  • Wie in 20(a) gezeigt, wird als erstes der erste Einbringschritt wie bei dem Ausführungsbeispiel 7 ausgeführt, um das erste Permanentmagnetmaterial 653a in den Hohlraum 21 einzubringen.
  • Dabei wird, wie in 20(a) gezeigt, das erste Permanentmagnetmaterial 653a in Form eines Haufens eingebracht, so dass es in dem Hohlraum 721 teilweise nach oben angehäuft ist.
  • Als nächstes wird, wie in 20(b) gezeigt, das Unterteil 722 durch den Schwenkbereich geschwenkt bzw. hin und her bewegt.
  • Durch die Schwenkbewegung K1 des Unterteils 722 in der Längsrichtung des Hohlraums 721 wird das erste Permanentmagnetmaterial 653a in einem in dem linken Diagramm der 20(b) dargestellten Zustand in der Längsrichtung des Hohlraums 721 abgeflacht, wie dies in dem linken Diagramm der 20(c) dargestellt ist.
  • Ferner wird durch die Schwenkbewegung K2 des Unterteils 722 in Richtung der kurzen Seite des Hohlraums 721 das erste Permanentmagnetmaterial 653a in einem in dem rechten Diagramm der 20(b) gezeigten Zustand in Richtung der kurzen Seite des Hohlraums 721 abgeflacht, wie dies in dem rechten Diagramm der 20(c) dargestellt ist.
  • Es ist zwar nicht dargestellt, doch beispielsweise kann nach dem Einbringen des zweiten Permanentmagnetmaterials 653b oder des dritten Permanentmagnetmaterials 653c das Unterteil 722 nur in der Längsrichtung des Hohlraums 721 geschwenkt werden, so dass das zweite Permanentmagnetmaterial 653b oder das dritte Permanentmagnetmaterial 653c hierdurch derart platziert werden kann, dass es sich entlang der in Längsrichtung verlaufenden Innenwand des Hohlraums 721 erstreckt.
  • Wenn eine solche Schwenkbewegung des Hohlraums 721 ausgeführt wird, dringt ferner das Pulvermaterial des schweren Seltenerdenelements 654, das ein hohes spezifisches Gewicht aufweist, aufgrund von Schwingungen des Hohlraums 721 in Lücken zwischen den Pulverkörnern des ersten Permanentmagnetmaterials 653a ein, und hierdurch kann die Diffusionsgeschwindigkeit des schweren Seltenerdenelements 654 gesteigert werden.
  • Der vorstehend beschriebene Schritt von dem in 20(b) gezeigten Zustand bis zu dem in 20(c) gezeigten Zustand wird als zweiter Schwenkschritt bezeichnet.
  • Das Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, der Permanentmagnet, die den Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie der Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die gleichen Wirkungen wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen 7 und 8 erzielen. Ferner wird es möglich, das Permanentmagnetmaterial 53 durch die Schwenkbewegung des Unterteils 722 gleichmäßig über den gesamten Hohlraum 721 einzubringen, selbst wenn das Permanentmagnetmaterial 53 in dem Einbringschritt nicht gleichmäßig in den Hohlraum 721 eingebracht worden ist.
  • Hierdurch wird es möglich, ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, einen Permanentmagneten, eine einen Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie einen Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung in einer derartigen Weise zu schaffen, dass der Permanentmagnet ein weiter verbessertes Gleichgewicht zwischen der Koerzitivfeldstärke und der restlichen magnetischen Flussdichte aufweist und die verwendete Menge eines Seltenerdenelements in diesem weiter reduziert ist.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 10
  • Im Folgenden wird Ausführungsbeispiel 10 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, und zwar unter Fokussierung auf Unterschiede von Ausführungsbeispiel 7.
  • In den Zeichnungen, die sich auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beziehen, sind die gleichen Komponenten wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 7 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • 21 zeigt eine Schnittdarstellung unter Darstellung des Hohlraums 21 sowie Magneten 734 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die in der horizontalen Richtung bewegbaren Magneten 734 oberhalb und unterhalb des Hohlraums 21 vorgesehen.
  • Bei dem Magneten 734 handelt es sich um einen Ferrit-Magneten, einen SmCo-(Samarium-Kobalt-)Magneten, einen Magneten auf Nd-Fe-B-Basis oder dergleichen mit einer kleineren Größe als der des Hohlraums 21.
  • Im Folgenden wird ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren unter Verwendung des Magneten 734 beschrieben.
  • Wie bei dem Ausführungsbeispiel 7 wird als erstes das erste Permanentmagnetmaterial 653a in dem ersten Einbringschritt in den Hohlraum 21 eingebracht (15(b)).
  • Wie bei dem Ausführungsbeispiel 7, wird der Hohlraum 21 dann in dem Schließschritt geschlossen (15(d)).
  • Vor der Ausführung des zweiten Einbringschritts (15(c)) wird dann, wie in 20 gezeigt, der Magnet 734 in der Nähe der oberen Oberfläche des Deckelbereichs 23 oder in der Nähe der unteren Oberfläche des Unterteils 22 angeordnet. In diesem Zustand wird ein schwaches Magnetfeld Y, das durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht ist, an das Permanentmagnetmaterial 53 in einer Region angelegt, die kleiner ist als die Größe des Hohlraums 21. Anschließend wird das Magnetfeld verlagert, während der Magnet 734 in der horizontalen Richtung geschwenkt bzw. hin und her bewegt wird.
  • Auf diese Weise kann das Permanentmagnetmaterial 53 gerüttelt und gleichmäßig eingebracht werden.
  • Der vorstehende Schritt wird als Magnetfeld-Rüttelschritt bezeichnet.
  • Wenn der beim Ausführungsbeispiel 7 beschriebene Druckbeaufschlagungsschritt und der beim Ausführungsbeispiel 9 beschriebene zweite Schwenkschritt mit dem Magnetfeld-Rüttelschritt des vorliegenden Ausführungsbeispiels kombiniert werden, kann das Permanentmagnetmaterial 53 noch gleichmäßiger eingebracht werden.
  • Dabei wird in dem Zustand, in dem sich der Magnet 734 nahe der oberen Oberfläche des Deckelbereichs 23 oder nahe der unteren Oberfläche des Unterteils 22 befindet, während der Schwenkbewegung des Unterteils 22 in der horizontalen Richtung in dem zweiten Schwenkschritt ein schwaches Magnetfeld an das Permanentmagnetmaterial 53 in einer Region angelegt, die kleiner ist als die Größe des Hohlraums 21, so dass ein Bewegen des Permanentmagnetmaterials 53 erfolgt.
  • Weiterhin werden in dem Druckbeaufschlagungsschritt die Druckbeaufschlagungsbereiche 25 der beiden Stempelwerkzeuge 24 zueinander hin bewegt, und während das Innere des Hohlraums 21 dadurch allmählich verkleinert wird, wird der vorstehend genannte Magnetfeld-Rüttelschritt ausgeführt, so dass das Einbringen noch gleichmäßiger erfolgen kann.
  • In dem Druckbeaufschlagungsschritt ist es bevorzugt, die Positionen der beiden Stempelwerkzeuge 24 derart einzustellen, dass der Wert von "Masse des eingebrachten Permanentmagnetmaterials 53 / Hohlraumvolumen" innerhalb eines Bereichs von 2,0 bis 3,0 g/cm3 liegt.
  • Das Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, der Permanentmagnet, die den Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie der Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzielen die gleichen Effekte wie das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel 7. Ferner wird ein schwaches Magnetfeld an den Hohlraum 21 angelegt, und das Magnetfeld wird bewegt, um das Permanentmagnetmaterial 53 in den Hohlraum 21 zu rütteln bzw. hin und her zu bewegen und dadurch das Permanentmagnetmaterial 53 gleichmäßig über den gesamten Hohlraum 21 einzubringen.
  • Dadurch wird es möglich, ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, einen Permanentmagneten, eine einen Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie einen Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung in einer derartigen Weise zu schaffen, dass der Permanentmagnet ein noch besseres Gleichgewicht zwischen der Koerzitivfeldstärke und der restlichen magnetischen Flussdichte aufweist und die verwendete Menge eines Seltenerdenelements in diesem noch weiter reduziert ist.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 11
  • Dem Folgenden wird Ausführungsbeispiel 11 der vorliegenden Erfindung unter Fokussierung auf die Unterschiede von Ausführungsbeispiel 7 beschrieben.
  • Dabei sind die gleichen Komponenten wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 7 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der nicht-magnetische Stabbereich 600 vorgesehen.
  • Im Folgenden wird ein Herstellungsverfahren für einen Permanentmagneten unter Verwendung des Stadtbereichs beschrieben.
  • Nach der Ausführung des ersten Einbringschritts (15(b)) beim Ausführungsbeispiel 7 sowie vor der Ausführung des zweiten Einbringschritts (15(c)) wird der nicht-magnetische Stabbereich 600 in den Hohlraum 21 eingeführt, und das Permanentmagnetmaterial 53 in dem Hohlraum 21 wird durch den Stabbereich 600 bewegt bzw. umgewälzt.
  • Dieser Schritt wird als Stabrüttelschritt bezeichnet. Auf diese Weise kann das Permanentmagnetmaterial 53 gleichmäßig in den Hohlraum 21 eingebracht werden.
  • Das Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, die Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, der Permanentmagnet, die den Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie der Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können zusätzlich zu der Schaffung der gleichen Wirkungen wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 7 für eine Bewegung bzw. Umwälzung des Permanentmagnetmaterials 53 in dem Hohlraum 21 durch den Stabbereich 600 sorgen, und dadurch kann das Magnetpulvermaterial 52 über den gesamten Hohlraum 21 gleichmäßig eingebracht werden.
  • Hierdurch wird es möglich, ein Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, eine Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, einen Permanentmagneten, eine einen Permanentmagneten verwendende elektrische Rotationsvorrichtung sowie einen Permanentmagneten für eine elektrische Rotationsvorrichtung in einer derartigen Weise bereitzustellen, dass der Permanentmagnet ein noch weiter verbessertes Gleichgewicht zwischen der Koerzitivfeldstärke und der restlichen magnetischen Flussdichte aufweist und die verwendete Menge eines Seltenerdenelements in diesem noch weiter vermindert ist.
  • Da ferner der Stabbereich 600 nicht-magnetisch ist, kann ein Anhaften des Permanentmagnetmaterials 53 an dem Stabbereich verhindert werden, so dass die verwendete Menge eines Seltenerdenelements reduziert werden kann.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass im Umfang der vorliegenden Erfindung die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden können oder jedes der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele nach Bedarf modifiziert oder verkürzt werden kann.

Claims (36)

  1. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, das folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Magnetpulvermaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Magnetpulvermaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Magnetpulvermaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein erstes Magnetpulvermaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein zweites Magnetpulvermaterial an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, wobei ein Gehalt des schweren Seltenerdenelements in dem zweiten Magnetpulvermaterial höher ist als der Gehalt in dem ersten Magnetpulvermaterial.
  2. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, das weiterhin vor dem Druckbeaufschlagungsschritt einen Schließschritt aufweist, in dem der Hohlraum mit einem Deckelbereich geschlossen wird, der auf einer Hohlraumseite einen Formgebungsbereich aufweist, und in dem das Magnetpulvermaterial in dem Hohlraum durch den Formgebungsbereich niedergedrückt wird, um dadurch eine Form des Formgebungsbereichs übertragen und das Magnetpulvermaterial zu formen.
  3. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: einen ersten Schließschritt, in dem vor dem Druckbeaufschlagungsschritt und nach dem ersten Einbringschritt der Hohlraum mit einem ersten Deckelbereich geschlossen wird, der einen vorläufigen Formgebungsbereich mit einem Vorsprung aufweist, der an einer vorbestimmten Stelle auf einer Hohlraumseite gebildet ist, und in dem das erste Magnetpulvermaterial in dem Hohlraum durch den vorläufigen Formgebungsbereich niedergedrückt wird, um dadurch eine Form des vorläufigen Formgebungsbereichs zu übertragen und das erste Magnetpulvermaterial zu formen, in dem eine Vertiefung an der vorbestimmten Stelle gebildet wird; und einen zweiten Schließschritt, in dem nach dem zweiten Einbringschritt der Hohlraum mit einem zweiten Deckelbereich geschlossen wird, der einen Formgebungsbereich auf der Hohlraumseite aufweist, in dem das Magnetpulvermaterial in dem Hohlraum durch den Formgebungsbereich niedergedrückt wird, um dadurch eine Form des Formgebungsbereichs zu übertragen und das Magnetpulvermaterial zu formen.
  4. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das zweite Magnetpulvermaterial mehrere Arten der zweiten Magnetpulvermaterialien mit unterschiedlichem Gehalt des schweren Seltenerdenelements beinhaltet, und wobei in dem zweiten Einbringschritt die zweiten Magnetpulvermaterialien der Reihe nach ausgehend von dem niedrigsten Gehalt des schweren Seltenerdenelements in den Hohlraum eingebracht werden.
  5. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei es sich bei der vorbestimmten Stelle um eine Position handelt, die sich entlang einer in Längsrichtung verlaufenden Innenwand des Hohlraums erstreckt.
  6. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das weiterhin einen Magnetfeld-Rüttelschritt aufweist, in dem ein Magnetfeld in einer zu der horizontalen Richtung des Hohlraums rechtwinkligen Richtung an das in den Hohlraum eingebrachte Magnetpulvermaterial angelegt wird, um dadurch das Magnetpulvermaterial zu bewegen.
  7. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das weiterhin einen Stabrüttelschritt aufweist, in dem das in den Hohlraum eingebrachte Magnetpulvermaterial durch einen nicht-magnetischen Stabbereich bewegt wird, so dass das Magnetpulvermaterial gleichmäßig eingebracht wird.
  8. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das ferner einen Schwenkschritt aufweist, in dem das in den Hohlraum eingebrachte Magnetpulvermaterial geschwenkt wird.
  9. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner einen Ausrichtungsschritt aufweist, in dem ein Magnetfeld in einer zu der horizontalen Richtung des Hohlraums rechtwinkligen Richtung an das in den Hohlraum eingebrachte Magnetpulvermaterial angelegt wird, um dadurch das Magnetpulvermaterial auszurichten.
  10. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das ferner nach dem Druckbeaufschlagungsschritt einen Sinterschritt aufweist, in dem das in den Hohlraum eingebrachte Magnetpulvermaterial gesintert wird.
  11. Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, bei der ein Magnetpulvermaterial in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum eingebracht wird und das Magnetpulvermaterial in dem Hohlraum mit Druck beaufschlagt wird, so dass das Magnetpulvermaterial zusammengedrückt und geformt wird, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, wobei die Herstellungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen ersten Deckelbereich zum Schließen des Hohlraums mit dem darin eingebrachten Magnetpulvermaterial, wobei der erste Deckelbereich einen vorläufigen Formgebungsbereich mit einem Vorsprung aufweist, der an einer vorbestimmten Stelle auf einer Hohlraumseite gebildet ist; und einen zweiten Deckelbereich zum Schließen des Hohlraums mit dem darin eingebrachten Magnetpulvermaterial, wobei der zweite Deckelbereich einen Formgebungsbereich auf der Hohlraumseite aufweist, wobei der vorläufige Formgebungsbereich durch Niederdrücken des Magnetpulvermaterials in dem Hohlraum mit dem vorläufigen Formgebungsbereich in der Lage ist, eine Form des vorläufigen Formgebungsbereichs zu übertragen und das Magnetpulvermaterial derart zu formen, dass in diesem eine Vertiefung an der vorbestimmten Stelle gebildet wird, und wobei der Formgebungsbereich durch Niederdrücken des Magnetpulvermaterials in dem Hohlraum mit dem Formgebungsbereich in der Lage ist, eine Form des Formgebungsbereichs zu übertragen und das Magnetpulvermaterial zu formen.
  12. Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Vorsprung an einer Stelle gebildet ist, die entlang einer in Längsrichtung verlaufenden Innenwand des Hohlraums gebildet ist.
  13. Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, die weiterhin einen Magnetfeld-Erzeugungsbereich aufweist zum Erzeugen eines Magnetfelds in einer zu einer Längserstreckungsrichtung des Hohlraums rechtwinkligen Richtung, wobei der Magnetfeld-Erzeugungsbereich aus einem Paar Elektromagneten gebildet ist, die einander gegenüberliegend oberhalb und unterhalb des Hohlraums angeordnet sind.
  14. Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Form von der Herstellungsvorrichtung trennbar ist.
  15. Permanentmagnet, der unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt ist, wobei das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Magnetpulvermaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Magnetpulvermaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Magnetpulvermaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein erstes Magnetpulvermaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein zweites Magnetpulvermaterial an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, wobei ein Gehalt des schweren Seltenerdenelements in dem zweiten Magnetpulvermaterial höher ist als der Gehalt in dem ersten Magnetpulvermaterial.
  16. Permanentmagnet nach Anspruch 15, wobei ein Belegungsflächenanteil des zweiten Magnetpulvermaterials in einer Querschnittsfläche des Permanentmagneten entlang einer zu der Längserstreckungsrichtung rechtwinkligen Ebene 1 % bis 40 % beträgt.
  17. Elektrische Rotationsvorrichtung mit einem Rotor, der Permanentmagneten aufweist, die in Umfangsrichtung in regelmäßigen Intervallen angeordnet sind, wobei die Permanentmagneten unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt sind und das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Magnetpulvermaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Magnetpulvermaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Magnetpulvermaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein erstes Magnetpulvermaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Magnetpulvermaterial ein zweites Magnetpulvermaterial an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, wobei ein Gehalt des schweren Seltenerdenelements in dem zweiten Magnetpulvermaterial höher ist als der Gehalt in dem ersten Magnetpulvermaterial.
  18. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, das folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein zweites Permanentmagnetmaterial in einem Aufschlämmungszustand, der durch Verkneten eines schweren Seltenerdenelements mit einem Lösungsmittel gebildet wird, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird.
  19. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren, das folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein drittes Permanentmagnetmaterial, das unter Pulverisierung eines schweren Seltenerdenelements gebildet wird, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, und einen ersten Schwenkschritt zum Schwenken des in den Hohlraum eingebrachten Permanentmagnetmaterials.
  20. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach Anspruch 18 oder 19, das weiterhin einen Schließschritt aufweist, in dem vor dem Druckbeaufschlagungsschritt der Hohlraum mit einem Deckelbereich geschlossen wird, der einen Formgebungsbereich auf einer Hohlraumseite aufweist, und in dem das Permanentmagnetmaterial in dem Hohlraum durch den Formgebungsbereich niedergedrückt wird, um dadurch eine Form des Formgebungsbereichs zu übertragen und das Permanentmagnetmaterial zu formen.
  21. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei es sich bei der vorbestimmten Stelle um eine Position handelt, die sich entlang einer in Längsrichtung verlaufenden Innenwand des Hohlraums erstreckt.
  22. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach Anspruch 18, das ferner einen zweiten Schwenkschritt zum Schwenken des in den Hohlraum eingebrachten Permanentmagnetmaterials aufweist.
  23. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, das weiterhin einen Magnetfeld-Rüttelschritt aufweist, in dem ein Magnetfeld in einer zu der horizontalen Richtung des Hohlraums rechtwinkligen Richtung an das in den Hohlraum eingebrachte Permanentmagnetmaterial angelegt wird, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zu bewegen.
  24. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei der zweite Einbringschritt nach der Ausführung des ersten Einbringschritts ausgeführt wird, wobei das Herstellungsverfahren ferner einen Stabrüttelschritt aufweist, in dem nach der Ausführung des ersten Einbringschritts und vor der Ausführung des zweiten Einbringschritts das in den Hohlraum eingebrachte erste Permanentmagnetmaterial durch einen nicht-magnetischen Stabbereich bewegt wird, so dass das erste Permanentmagnetmaterial gleichmäßig eingebracht wird.
  25. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, das weiterhin einen Ausrichtungsschritt aufweist, in dem ein Magnetfeld in einer zu der horizontalen Richtung des Hohlraums rechtwinkligen Richtung an das in den Hohlraum eingebrachte Permanentmagnetmaterial angelegt wird, um dadurch das Permanentmagnetmaterial auszurichten.
  26. Permanentmagnet-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 25, das weiterhin nach dem Druckbeaufschlagungsschritt einen Sinterschritt aufweist, in dem das in den Hohlraum eingebrachte Permanentmagnetmaterial gesintert wird.
  27. Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung, bei der ein Permanentmagnetmaterial in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum eingebracht wird und das Permanentmagnetmaterial in dem Hohlraum mit Druck beaufschlagt wird, so dass das Permanentmagnetmaterial zusammengedrückt und geformt wird, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, wobei die Herstellungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen Ausstoßbereich, der dazu ausgebildet ist, von dem Permanentmagnetmaterial ein Permanentmagnetmaterial in einem Aufschlämmungszustand in den Hohlraum hinein auszustoßen.
  28. Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 27, die weiterhin einen Magnetfeld-Erzeugungsbereich aufweist zum Erzeugen eines Magnetfelds in einer zu einer Längsrichtung des Hohlraums rechtwinkligen Richtung, wobei der Magnetfeld-Erzeugungsbereich aus einem Paar von Elektromagneten gebildet ist, die einander gegenüberliegend oberhalb und unterhalb des Hohlraums angeordnet sind.
  29. Permanentmagneten-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, die weiterhin einen Schwenkbereich aufweist, der zum Schwenken des Hohlraums ausgebildet ist.
  30. Permanentmagnet-Herstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei die Form von der Herstellungsvorrichtung trennbar ist.
  31. Permanentmagnet, der unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt wird, wobei das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein zweites Permanentmagnetmaterial in einem Aufschlämmungszustand, der durch Verkneten eines schweren Seltenerdenelements mit einem Lösungsmittel gebildet wird, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird.
  32. Permanentmagnet, der unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt ist, wobei das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein drittes Permanentmagnetmaterial, das unter Pulverisierung eines schweren Seltenerdenelements gebildet wird, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, und einen ersten Schwenkschritt zum Schwenken des in den Hohlraum eingebrachten Permanentmagnetmaterials.
  33. Permanentmagneten nach Anspruch 31 oder 32, wobei ein Verteilungsflächenanteil des schweren Seltenerdenelements in einer Querschnittsfläche des Permanentmagneten entlang einer zu der Längserstreckungsrichtung rechtwinkligen Ebene 1 % bis 40 % beträgt.
  34. Elektrische Rotationsvorrichtung mit einem Rotor, der Permanentmagneten aufweist, die in Umfangsrichtung in regelmäßigen Intervallen angeordnet sind, wobei die Permanentmagneten unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt sind und das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, und einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein zweites Permanentmagnetmaterial in einem Aufschlämmungszustand, der durch Verkneten eines schweren Seltenerdenelements mit einem Lösungsmittel gebildet wird, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird.
  35. Elektrische Rotationsvorrichtung mit einem Rotor, der Permanentmagneten aufweist, die in Umfangsrichtung in regelmäßigen Intervallen angeordnet sind, wobei die Permanentmagneten unter Verwendung eines Permanentmagnet-Herstellungsverfahrens hergestellt sind und das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist: einen Einbringschritt zum Einbringen eines Permanentmagnetmaterials in einen durch eine Form gebildeten Hohlraum; und einen Druckbeaufschlagungsschritt zur Druckbeaufschlagung des Permanentmagnetmaterials in dem Hohlraum, um dadurch das Permanentmagnetmaterial zusammenzudrücken und zu formen, wobei der Hohlraum nutförmig derart ausgebildet ist, dass eine Längserstreckungsrichtung des Hohlraums in horizontaler Richtung verläuft, und wobei der Einbringschritt Folgendes beinhaltet: einen ersten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein erstes Permanentmagnetmaterial eingebracht wird, das kein schweres Seltenerdenelement enthält oder ein schweres Seltenerdenelement enthält, einen zweiten Einbringschritt, in dem von dem Permanentmagnetmaterial ein drittes Permanentmagnetmaterial, das unter Pulverisierung eines schweren Seltenerdenelements gebildet ist, an einer vorbestimmten Stelle in den Hohlraum eingebracht wird, und einen ersten Schwenkschritt zum Schwenken des in den Hohlraum eingebrachten Permanentmagnetmaterials.
  36. Permanentmagnet für eine elektrische Rotationsvorrichtung, der in einer elektrischen Rotationsvorrichtung vorgesehen werden kann, wobei der Permanentmagnet durch einen Seltenerdenmagnet auf der Basis von R-T-B gebildet ist, wobei R mindestens ein Seltenerdenelement von Nd, Pr, Dy und Tb darstellt und T mindestens ein Übergangsmetallelement darstellt, das Fe oder Fe und Co beinhaltet, wobei der Permanentmagnet ein schweres Seltenerdenelement in einer derartigen Weise enthält, dass eine Dichte des schweren Seltenerdenelements an den beiden Eckbereichen in einer Rotationsrichtung des Permanentmagneten in einer einem Stator der elektrischen Rotationsvorrichtung zugewandten Umfangsfläche höher ist als eine Dichte des schweren Seltenerdenelements in dem übrigen Bereich, und wobei eine Dichte des schweren Seltenerdenelements von den beiden Eckbereichen in Richtung auf einen zentralen Bereich kontinuierlich abnimmt und eine Dichte des schweren Seltenerdenelements im Inneren einer R2T14B-Kristallphase gleichmäßig verteilt ist.
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