JP2003086415A - Soft magnetic particle for motor of electromagnetic actuator, manufacturing method therefor, soft magnetic molded body for motor or electromagnetic actuator, and manufacturing method therefor - Google Patents
Soft magnetic particle for motor of electromagnetic actuator, manufacturing method therefor, soft magnetic molded body for motor or electromagnetic actuator, and manufacturing method thereforInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、交流駆動されるモ
ータ又は電磁アクチュエータに装備される軟磁性コアに
使用される軟磁性粒子の製造方法、軟磁性成形体及び軟
磁性成形体の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing soft magnetic particles used in a soft magnetic core equipped in an AC-driven motor or an electromagnetic actuator, a soft magnetic compact and a method for producing the soft magnetic compact. .
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の産業機器等の進歩に伴い、軟磁性
材料は、従来よりも更に高い透磁率を有することが要望
されている。更に、高い透磁率の他に、鉄損等の低減を
図るため、高い比抵抗を有することが求められている。
これらの要求に対し、これまでに種々の研究が進めら
れ、種々の軟磁性成形体に係る技術が提案されてきた。2. Description of the Related Art With recent advances in industrial equipment and the like, soft magnetic materials are required to have higher magnetic permeability than ever before. Further, in addition to high magnetic permeability, it is required to have high specific resistance in order to reduce iron loss and the like.
To meet these demands, various studies have been conducted so far, and various soft magnetic molded body technologies have been proposed.
【0003】特開平5−326289号公報には、Fe
−Al系の鉄系粉末を大気中で熱処理することにより粉
末粒子の表面を選択的に酸化し、粉末粒子の表面に比抵
抗の高いアルミ酸化物、鉄酸化物の膜を形成した軟磁性
粒子を形成し、その軟磁性粒子の粉末集合体を高温高圧
下で成形して高密度の磁芯を製造する技術が開示されて
いる。In Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-326289, Fe is disclosed.
-Soft magnetic particles in which the surface of the powder particles is selectively oxidized by heat-treating an Al-based iron-based powder in the air to form a film of aluminum oxide or iron oxide having a high specific resistance on the surface of the powder particles. Is disclosed, and a powder aggregate of the soft magnetic particles is molded under high temperature and high pressure to manufacture a high-density magnetic core.
【0004】特開平5−47541号公報には、ドラム
内に軟磁性金属粒子とソフトフェライトとを装入した状
態で機械的に攪拌させてメカノフュージョンを実施する
ことにより、軟磁性金属粒子の表面にソフトフェライト
層を機械的に被覆し、その軟磁性金属粒子の粉末集合体
をプラズマ活性化焼結することにより磁性コアを製造す
る技術が開示されている。In Japanese Patent Laid-Open No. 5-47541, the surface of the soft magnetic metal particles is obtained by mechanically agitating the soft magnetic metal particles and the soft ferrite in a drum while mechanically stirring them. Discloses a technique for producing a magnetic core by mechanically coating a soft ferrite layer and plasma-activating sintering a powder aggregate of the soft magnetic metal particles.
【0005】特開平8−167519号公報には、軟磁
性の金属粉末粒子の表面に、高い比抵抗をもつガラス状
の酸化物を被覆し、その軟磁性金属粉末粒子の粉末集合
体を高温・高圧焼結することにより、軟磁性成形体を製
造する技術が開示されている。In Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 8-167519, the surface of soft magnetic metal powder particles is coated with a glassy oxide having a high specific resistance, and the powder aggregate of the soft magnetic metal powder particles is heated at a high temperature. A technique for manufacturing a soft magnetic compact by high pressure sintering is disclosed.
【0006】特開平9−180924号公報には、Si
O2からなる酸化物微粒子を含む絶縁層によって金属粉
末粒子を覆い、この絶縁層を介して金属粉末粒子同士を
接合して軟磁性成形体を製造する技術が開示されてい
る。Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-180924 discloses that Si
A technique is disclosed in which metal powder particles are covered with an insulating layer containing oxide fine particles made of O 2, and the metal powder particles are bonded to each other through the insulating layer to manufacture a soft magnetic compact.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記した各従来技術に
よれば、軟磁性成形体の比抵抗を高め得るため、交流磁
場で使用される場合であっても、軟磁性成形体に発生す
る渦電流を抑えることができ、ひいては渦電流により損
失を抑えることができる。しかしながら、上記した各従
来技術には比抵抗の値は満足いくものの、軟磁性成形体
の透磁率の値について必ずしも満足できるものではなか
った。殊に、モータ等に装備される固定子コアや回転子
コアに使用される軟磁性粒子、軟磁性成形体としては、
透磁率の値については必ずしも充分ではなかった。According to the above-mentioned respective prior arts, since the specific resistance of the soft magnetic molded body can be increased, the vortices generated in the soft magnetic molded body even when used in an alternating magnetic field. The current can be suppressed, and eventually the loss can be suppressed by the eddy current. However, although the above-mentioned respective prior arts have satisfactory specific resistance values, they have not always been satisfactory with respect to the magnetic permeability value of the soft magnetic molded body. In particular, the soft magnetic particles and soft magnetic moldings used for the stator core and rotor core installed in motors,
The value of magnetic permeability was not always sufficient.
【0008】上記した特開平5−47541号公報に係
る技術によれば、ドラム内に軟磁性金属粒子とソフトフ
ェライトとを装入した状態で機械的に攪拌させてメカノ
フュージョンを実施することにより、軟磁性金属粒子の
表面にソフトフェライト層を機械的に被覆することにし
ているが、この場合には、機械的な攪拌に起因して軟磁
性金属粒子に応力歪みが生じ、期待する磁気特性を得る
には不利である。更にメカノフュージョンにより軟磁性
金属粒子の表面にソフトフェライト層を被覆した場合に
は、軟磁性金属粒子とソフトフェライト層との境界に微
小な隙間が生成することが多くあり、この隙間が磁気ギ
ャップの要因となり、透磁率を低下させるおそれがあ
る。According to the technique disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 5-47541, by carrying out mechanofusion by mechanically agitating soft magnetic metal particles and soft ferrite in a drum. The surface of the soft magnetic metal particles is mechanically coated with a soft ferrite layer, but in this case, stress distortion occurs in the soft magnetic metal particles due to mechanical agitation, and the expected magnetic characteristics are It is disadvantageous to obtain. Furthermore, when the surface of the soft magnetic metal particles is coated with a soft ferrite layer by mechanofusion, a minute gap is often generated at the boundary between the soft magnetic metal particles and the soft ferrite layer. This may cause a decrease in magnetic permeability.
【0009】本発明は上記した実情に鑑みてなされたも
のであり、比抵抗を高くしつつ、透磁率を高くするのに
有利なモータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性粒子、モ
ータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性粒子の製造方法、
モータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性成形体、モータ
又は電磁アクチュエータ用軟磁性成形体の製造方法を提
供することを課題とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is soft magnetic particles for a motor or an electromagnetic actuator, which is advantageous for increasing the magnetic permeability while increasing the specific resistance, and soft magnetic for a motor or an electromagnetic actuator. A method for producing particles,
An object of the present invention is to provide a soft magnetic molded body for a motor or an electromagnetic actuator, and a method for manufacturing a soft magnetic molded body for a motor or an electromagnetic actuator.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者はモータや電磁
アクチュエータに使用される軟磁性粒子、軟磁性成形体
に関する技術について鋭意開発を進めている。そして、
鉄を主要成分とする鉄粉粒子に表面に、フェライトメッ
キによりソフトフェライト層を被覆すれば、比抵抗を高
めつつ透磁率を高めることができ、しかも鉄粉粒子の表
面とソフトフェライト層との間の磁気ギャップの主因と
なる隙間を低減又は解消することができ、これにより交
流磁場が作用する用途に使用したとき、渦電流を低減で
き、ひいては渦電流による損失を低減するのに有利であ
ることを知見し、試験で確認し、本発明を完成した。The inventor of the present invention is eagerly developing a technique relating to soft magnetic particles and soft magnetic moldings used in motors and electromagnetic actuators. And
By coating the surface of iron powder particles containing iron as the main component with a soft ferrite layer by ferrite plating, it is possible to increase the magnetic permeability while increasing the specific resistance, and moreover, between the surface of the iron powder particles and the soft ferrite layer. The gap that is the main cause of the magnetic gap of can be reduced or eliminated, and when used in applications in which an alternating magnetic field acts, it is possible to reduce eddy currents, which is advantageous in reducing losses due to eddy currents. The present invention was completed by confirming the above and confirming by a test.
【0011】即ち、本発明に係るモータ又は電磁アクチ
ュエータ用軟磁性粒子は、鉄を主要成分とする鉄粉粒子
に表面に、フェライトメッキによりソフトフェライト層
が被覆されていることを特徴とするものである。That is, the soft magnetic particles for motors or electromagnetic actuators according to the present invention are characterized in that iron powder particles containing iron as a main component are coated with a soft ferrite layer by ferrite plating on the surface. is there.
【0012】本発明に係るモータ又は電磁アクチュエー
タ用軟磁性粒子の製造方法は、鉄を主要成分とする鉄粉
粒子を用意する工程と、フェライトメッキにより前記鉄
粉粒子に表面にソフトフェライト層を被覆する被覆工程
とを含むことを特徴とするものである。The method for producing soft magnetic particles for a motor or electromagnetic actuator according to the present invention comprises the steps of preparing iron powder particles containing iron as a main component, and coating the surface of the iron powder particles with a soft ferrite layer by ferrite plating. And a coating step to do so.
【0013】本発明に係るモータ又は電磁アクチュエー
タ用軟磁性成形体は、請求項1〜7のいずれか一項に係
る軟磁性粒子を主要素とする粉末集合体が互いに接合さ
れていることを特徴とするものである。A soft magnetic compact for a motor or an electromagnetic actuator according to the present invention is characterized in that powder aggregates containing the soft magnetic particles according to any one of claims 1 to 7 as main elements are bonded to each other. It is what
【0014】本発明に係るモータ又は電磁アクチュエー
タ用軟磁性成形体の製造方法は、請求項1〜7のいずれ
か一項に係る軟磁性粒子を主要素とする粉末集合体を用
意する工程と、軟磁性粒子の粉末集合体を加圧成形して
互いに結合することにより軟磁性成形体を得る結合工程
とを実施することを特徴とするものである。A method of manufacturing a soft magnetic compact for a motor or an electromagnetic actuator according to the present invention comprises a step of preparing a powder aggregate having soft magnetic particles as a main element according to any one of claims 1 to 7, And a binding step of obtaining a soft magnetic molded body by press-molding a powder aggregate of the soft magnetic particles and bonding them to each other.
【0015】ソフトフェライト層は、基本的には、鉄酸
化物を主要成分とする高絶縁性をもつ複合酸化物層であ
り、高い比抵抗、高い透磁率を有する。故に、鉄を主要
成分とする鉄粉粒子の表面にソフトフェライト層が被覆
されていれば、高い比抵抗、高い透磁率を発現させるの
に有利となる。従って、高周波交流磁場等の交流磁場が
作用する用途で使用されるときにおいて、渦電流が小さ
くなり、渦電流で生じる損失が低減される。The soft ferrite layer is basically a composite oxide layer having iron oxide as a main component and having a high insulating property, and has a high specific resistance and a high magnetic permeability. Therefore, if the surface of the iron powder particles containing iron as a main component is coated with the soft ferrite layer, it is advantageous for exhibiting high specific resistance and high magnetic permeability. Therefore, when used in an application in which an alternating magnetic field such as a high frequency alternating magnetic field acts, the eddy current is reduced and the loss caused by the eddy current is reduced.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明に係る鉄粉粒子としては、
純鉄(Fe)、鉄−アルミニウム系(Fe−Al系)、
鉄−シリコン系(Fe−Si系)、鉄−ニッケル系(F
e−Ni系)、鉄−シリコン−アルミニウム(Fe−S
i−Al系)、鉄−クロム系(Fe−Cr系)、鉄−コ
バルト系(Fe−Co系)の少なくとも1種を採用で
き、場合によってはアモルファスであっても良い。鉄粉
粒子においては、重量比でCは0.1%以下、殊に0.
01%以下とすることができ、Oは0.5%以下、殊に
0.1%以下とすることができる。鉄粉粒子としては、
水アトマイズ法で製造したものでも良いし、ガスアトマ
イズ法で製造したものでも良いし、場合によっては、機
械的破砕法で製造したものでも良い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The iron powder particles according to the present invention include:
Pure iron (Fe), iron-aluminum system (Fe-Al system),
Iron-silicon type (Fe-Si type), iron-nickel type (F
e-Ni system), iron-silicon-aluminum (Fe-S)
At least one of i-Al system), iron-chromium system (Fe-Cr system), and iron-cobalt system (Fe-Co system) can be adopted, and it may be amorphous in some cases. In the iron powder particles, C is 0.1% or less by weight, and especially C.
It can be up to 01% and O can be up to 0.5%, in particular up to 0.1%. As iron powder particles,
It may be produced by the water atomizing method, may be produced by the gas atomizing method, or may be produced by the mechanical crushing method in some cases.
【0017】鉄粉粒子の粒径が過剰に小さいと、満足す
る磁気時性が得られにくい。鉄粉粒子の粒径が過剰に大
きいと、軟磁性成形体を圧縮成形する際に圧縮成形性が
低下する。従って、鉄粉粒子の粒径としては10μm〜
2000μm、10μm〜1000μm、好ましくは5
0〜250μm、更に好ましくは100μm〜200μ
mを採用することができる。粒径を揃えた鉄粉粒子を用
いることができる。また、軟磁性成形体の密度を高める
ためには、粒径を揃えた鉄粉粒子を用いるよりも、大き
い粒径をもつ鉄粉粒子と小さい粒径をもつ鉄粉粒子とを
併せて用いることもできる。If the particle size of the iron powder particles is excessively small, it is difficult to obtain a satisfactory magnetic synchronism. When the particle size of the iron powder particles is excessively large, the compression moldability is deteriorated when the soft magnetic molded body is compression molded. Therefore, the particle size of the iron powder particles is 10 μm
2000 μm, 10 μm to 1000 μm, preferably 5
0 to 250 μm, more preferably 100 μm to 200 μm
m can be adopted. Iron powder particles having a uniform particle size can be used. To increase the density of the soft magnetic compact, use iron powder particles with a large particle size and iron powder particles with a small particle size together rather than using iron powder particles with a uniform particle size. You can also
【0018】ソフトフェライト層としては一般的にスピ
ネル型構造を採用できる。スピネル型構造は結晶磁気異
方性が比較的小さいため、透磁率、飽和磁束密度が高
い。この場合ソフトフェライト層としては、(Fe,
M)3O4の組成式をもつ形態を採用できる。Mは鉄(F
e)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン
(Mn)、亜鉛(Zn)、クロム(Cr)、アルミニウ
ム(Al)、チタン(Ti)の少なくとも1種とするこ
とができる。上記したMがNi、Znのときには、Ni
Znソフトフェライトとも呼ばれる。ソフトフェライト
層の厚みは、メッキ粒子の大きさ、ソフトフェライト層
の組成、鉄粉粒子の粒子径等にもよるが、0.01μm
〜10μm、殊に0.01μm〜2μm、0.2μm〜
1μmとすることができる。ソフトフェライト層の厚み
が過剰であると、ソフトフェライト層を生成する時間が
長くなり、工業的生産の面では好ましくない。ソフトフ
ェライト層の厚みが過小であると、軟磁性粒子及び軟磁
性成形体の所望の比抵抗が得られにくくなり、交流磁場
で使用したとき、渦電流で生じる損失が増加するおそれ
がある。As the soft ferrite layer, a spinel type structure can be generally adopted. Since the spinel structure has a relatively small crystal magnetic anisotropy, it has high magnetic permeability and high saturation magnetic flux density. In this case, as the soft ferrite layer, (Fe,
M) A form having a composition formula of 3 O 4 can be adopted. M is iron (F
e), cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), zinc (Zn), chromium (Cr), aluminum (Al), and titanium (Ti). When the above M is Ni or Zn, Ni
Also called Zn soft ferrite. The thickness of the soft ferrite layer depends on the size of the plating particles, the composition of the soft ferrite layer, the particle size of the iron powder particles, etc., but is 0.01 μm.
-10 μm, especially 0.01 μm-2 μm, 0.2 μm-
It can be 1 μm. When the thickness of the soft ferrite layer is excessive, it takes a long time to form the soft ferrite layer, which is not preferable in terms of industrial production. If the thickness of the soft ferrite layer is too small, it becomes difficult to obtain the desired specific resistance of the soft magnetic particles and the soft magnetic molded body, and when used in an alternating magnetic field, there is a possibility that the loss caused by the eddy current will increase.
【0019】ソフトフェライト層はフェライトメッキに
より鉄粉粒子に被覆されている。この場合、ソフトフェ
ライト層は、鉄粉粒子の全表面または実質的に全表面に
被覆されていても良いし、場合によっては、鉄粉同士の
結合性を考慮すれば、鉄粉粒子の表面に部分的に被覆さ
れている形態でも良い。フェライトメッキは、低温(一
般的には20〜120℃)で水溶液等の溶液から、強磁
性及び絶縁性を有する鉄酸化物を主要成分とするソフト
フェライト層を生成するメッキ法であり、メッキ液と鉄
粉粒子とを接触させることによりソフトフェライト層を
鉄粉粒子に被覆することができる。The soft ferrite layer is coated with iron powder particles by ferrite plating. In this case, the soft ferrite layer may be coated on the entire surface or substantially the entire surface of the iron powder particles, and in some cases, in consideration of the bondability between the iron powder particles, on the surface of the iron powder particles. It may be a partially covered form. Ferrite plating is a plating method for producing a soft ferrite layer containing iron oxide having ferromagnetism and insulation as a main component from a solution such as an aqueous solution at low temperature (generally 20 to 120 ° C.). By contacting the iron powder particles with the iron powder particles, the soft ferrite layer can be coated on the iron powder particles.
【0020】メッキ液としては、一般的には、鉄イオン
(Fe2+)と他の金属イオン(Mn+)とを含む水溶液を
採用できる。他の金属イオンとしては、コバルトイオ
ン、ニッケルイオン、マンガンイオン、亜鉛イオン、ク
ロムイオン、アルミニウムイオン、チタンイオンの少な
くとも1種を例示できる。鉄イオン(Fe2+)、他の金
属イオン(Mn+)が、粉粒体の表面のOH基を介して吸
着される。亜硝酸イオン(NO2 -)、空気等の酸化剤を
メッキ液に導入することにより、Fe2+→Fe3+の酸化
反応を伴いつつ、鉄粉粒子の表面にソフトフェライト層
が生成すると推察されている。このように形成したソフ
トフェライト層は一般的にはスピネル型構造を有すると
されている。As the plating solution, an aqueous solution containing iron ions (Fe 2+ ) and other metal ions (M n + ) can be generally adopted. Examples of the other metal ion include at least one kind of cobalt ion, nickel ion, manganese ion, zinc ion, chromium ion, aluminum ion, and titanium ion. Iron ions (Fe 2+ ) and other metal ions (M n + ) are adsorbed via the OH groups on the surface of the granular material. Nitrite ion (NO 2 -), presumably by introducing an oxidizing agent such as air in the plating solution, while with the oxidation reaction of Fe 2+ → Fe 3+, soft ferrite layer is formed on the surface of the iron powder particles Has been done. The soft ferrite layer thus formed is generally said to have a spinel structure.
【0021】本発明に係るソフトフェライト層を鉄粉粒
子の表面に被覆する被覆工程に先だって、鉄粉粒子を加
熱雰囲気で高温に加熱することにより、一個の鉄粉粒子
における結晶粒の数を加熱前に比較して低減させる結晶
粒数・低減工程を行う形態を採用することができる。こ
の場合、切断面でみたとき一個の鉄粉粒子における結晶
粒の数が平均で10個以内又は5個以内に設定されてい
ることが好ましい。これにより鉄粉粒子における結晶粒
のサイズが大きくなり、鉄粉粒子の透磁率が高くなる。
上記した結晶粒数・低減工程により鉄粉粒子の単結晶化
を促進させることもできる。単結晶化すれば、軟磁性粒
子の透磁率を高めるのに有利となる。Prior to the coating step of coating the surface of iron powder particles with the soft ferrite layer according to the present invention, the iron powder particles are heated to a high temperature in a heating atmosphere to heat the number of crystal grains in one iron powder particle. It is possible to adopt a mode in which the number of crystal grains to be reduced and the step of reducing the number of steps are performed as compared with the above. In this case, it is preferable that the average number of crystal grains in one iron powder particle is 10 or less or 5 or less when viewed from the cut surface. As a result, the size of the crystal grains in the iron powder particles is increased, and the magnetic permeability of the iron powder particles is increased.
It is also possible to promote the single crystallization of iron powder particles through the above-described crystal grain number / reduction step. Single crystallization is advantageous for increasing the magnetic permeability of the soft magnetic particles.
【0022】上記した結晶粒数・低減工程において鉄粉
粒子を加熱する加熱雰囲気としては、非酸化性雰囲気が
好ましい。非酸化性雰囲気としては還元性雰囲気(例え
ば水素ガス雰囲気、水素ガス含有雰囲気)、真空雰囲
気、アルゴンガス雰囲気が例示される。還元性雰囲気の
場合には、鉄粉粒子の表面の還元を図ることができるた
め、鉄粉粒子の主成分である鉄が本来もつ透磁率を確保
するのに有利である。結晶粒数・低減工程における加熱
温度が高ければ、一個の鉄粉粒子における結晶粒の数の
低減を図り、高い透磁率を得るのに有利であるが、消費
熱エネルギが大きくなり、製造コスト的に不利となる。
従って結晶粒数・低減工程における加熱温度としては、
粒子の材質、要請される透磁率、コスト等の要因を考慮
して選択され、一般的には750〜1350℃を採用で
きる。従って上記要因の重視度合に応じて、加熱温度の
上限値としては1320℃、1280℃、1250℃等
を例示できる。加熱温度の下限値としては780℃、8
20℃、860℃等を例示できる。一個の鉄粉粒子にお
ける結晶粒の数の低減、製造コスト等の両立を考慮すれ
ば、加熱温度としては800〜1320℃の範囲、82
0〜1280℃の範囲、850〜1220℃の範囲、9
00〜1100℃の範囲が好ましい。但しこれらに限定
されるものではない。加熱時間としては、要請される透
磁率、加熱温度にもよるが、一般的には20分間〜2時
間、30〜90分間を採用することができるが、10分
間以上が好ましい。なお、粒子の粉末集合体は、同一重
量、同一組成の金属塊体に比較して比表面積が大きいた
め、内部への伝熱が速やかに行われ、結晶粒を低減させ
るための加熱時間は、同一材質の金属塊体を加熱する場
合に比較して短時間で済む。A non-oxidizing atmosphere is preferable as a heating atmosphere for heating the iron powder particles in the crystal grain number / reducing step. Examples of the non-oxidizing atmosphere include reducing atmosphere (for example, hydrogen gas atmosphere, hydrogen gas-containing atmosphere), vacuum atmosphere, and argon gas atmosphere. In the case of a reducing atmosphere, the surface of the iron powder particles can be reduced, which is advantageous for ensuring the inherent magnetic permeability of iron, which is the main component of the iron powder particles. If the number of crystal grains and the heating temperature in the reduction process are high, it is advantageous to reduce the number of crystal grains in one iron powder particle and obtain a high magnetic permeability, but the consumed heat energy is large and the manufacturing cost is high. Will be at a disadvantage.
Therefore, as the heating temperature in the number of crystal grains / reduction process,
It is selected in consideration of factors such as particle material, required magnetic permeability, cost, etc., and generally 750 to 1350 ° C. can be adopted. Therefore, 1320 ° C., 1280 ° C., 1250 ° C. or the like can be exemplified as the upper limit of the heating temperature depending on the degree of importance of the above factors. The lower limit of heating temperature is 780 ° C, 8
Examples include 20 ° C. and 860 ° C. Considering the reduction of the number of crystal grains in one iron powder particle, the coexistence of the manufacturing cost, etc., the heating temperature is in the range of 800 to 1320 ° C., 82
0 to 1280 ° C range, 850 to 1220 ° C range, 9
The range of 00 to 1100 ° C is preferable. However, it is not limited to these. The heating time may be generally 20 minutes to 2 hours or 30 to 90 minutes, although it depends on the required magnetic permeability and heating temperature, but 10 minutes or more is preferable. Since the powder aggregate of particles has the same specific surface area as compared with the metal mass having the same weight and the same composition, the heat transfer to the inside is performed quickly, and the heating time for reducing the crystal grains is Compared with the case of heating metal lumps of the same material, it takes less time.
【0023】鉄粉粒子に酸化膜が生成されている場合で
あっても、結晶粒数・低減工程における加熱雰囲気が還
元性雰囲気であるときには、鉄粉粒子に生成されている
酸化膜の除去、低減を期待することができ、フェライト
メッキの均一化に貢献できる。結晶粒数・低減工程にお
ける加熱方式としては特に限定されず、加熱炉内で伝熱
加熱、輻射加熱することにしても良いし、誘導加熱する
ことにしても良い。Even when an oxide film is formed on the iron powder particles, the oxide film formed on the iron powder particles is removed when the heating atmosphere in the step of reducing the number of crystal grains is a reducing atmosphere. A reduction can be expected, which can contribute to uniform ferrite plating. The heating method in the crystal grain number / reduction step is not particularly limited, and heat transfer heating, radiant heating, or induction heating may be performed in the heating furnace.
【0024】軟磁性粒子の粉末集合体の全体を100重
量%としたとき、あるいは、軟磁性成形体の全体を10
0重量%とした場合、切断面でみたとき、一個の鉄粉粒
子における結晶粒の数が平均でn個以内(n=10)に
設定されている鉄粉粒子が80重量%以上、殊に90重
量%以上を占めることが好ましい。なおn=7とするこ
とができる。あるいはn=5又はn=3とすることもでき
る。When the total amount of powder aggregates of soft magnetic particles is 100% by weight, or the total amount of soft magnetic compacts is 10% by weight.
When the content is 0% by weight, the number of crystal grains in one iron powder particle is not more than n on average (n = 10) when viewed from the cut surface, and 80% by weight or more of the iron powder particles, especially It preferably accounts for 90% by weight or more. Note that n = 7 can be set. Alternatively, n = 5 or n = 3 can be set.
【0025】また、軟磁性粒子の粉末集合体の全体を1
00重量%としたとき、あるいは、軟磁性成形体の全体
を100重量%とした場合、切断面でみたとき、単結晶
化された鉄粉粒子が80重量%以上、殊に90重量%以
上を占める形態を採用することもできる。In addition, the whole powder aggregate of soft magnetic particles is
When it is set to 00% by weight, or when the whole of the soft magnetic molded body is set to 100% by weight, the single crystallized iron powder particles are 80% by weight or more, particularly 90% by weight or more when viewed from a cut surface. The occupying form can also be adopted.
【0026】また、上記した結晶粒数・低減工程を鉄粉
粒子に対して行えば、鉄粉粒子内の結晶粒のサイズが大
きくなり、鉄粉粒子の硬度低下を期待できるため、加圧
成形する際の圧縮が容易となり、軟磁性成形体の密度を
高めるのに有利である。この場合、軟磁性成形体の透磁
率の向上、機械的強度の向上を図るのに有利である。Further, if the above-described crystal grain number / reduction step is performed on the iron powder particles, the size of the crystal grains in the iron powder particles becomes large, and the hardness of the iron powder particles can be expected to decrease, so that pressure molding is performed. This facilitates compression at the time of compression and is advantageous in increasing the density of the soft magnetic molded body. In this case, it is advantageous to improve the magnetic permeability and the mechanical strength of the soft magnetic molded body.
【0027】本発明によれば、上記した被覆工程に先だ
って、鉄粉粒子と酸とを接触させる酸接触工程を実施す
ることができる。この場合、鉄粉粒子を酸又は酸水溶液
に浸漬させることが好ましい。鉄粉粒子の表面に生成し
ている自然酸化膜が酸接触工程により除去され、鉄粉粒
子の表面に新生面を露出させることができ、ソフトフェ
ライトを生成するフェライトメッキのムラを低減させる
のに有利である。従ってソフトフェライト層の被覆の均
一化を図り、ソフトフェライト層のムラを低減できる。
酸接触工程で使用する酸として、塩酸、硝酸、硫酸等を
例示することができる。酸の濃度が過剰であると、鉄粉
粒子が溶けて鉄粉粒子の径が予想外に変わってしまう
し、反応が早すぎて鉄粉粒子の径を制御しにくい。酸の
濃度が過小であると、酸接触工程に時間を要し、工業生
産の面では好ましくない。従って酸の濃度としては、酸
の種類、鉄粉粒子の組成にもよるが、vol%で、0.
01〜10%を採用でき、好ましく0.1〜1%、0.
5〜0.8%(0.7%)が良いが、これらに限定され
るものではない。酸接触工程の時間としては、酸の種
類、鉄粉粒子の組成にもよるが、5秒〜10分、殊に3
0秒〜3分を例示できるが、これに限定されるものでは
ない。なお、結晶粒数・低減工程と酸接触工程との双方
を実施する場合には、結晶粒数・低減工程の後で酸接触
工程を実施することができる。According to the present invention, the acid contact step of contacting the iron powder particles with the acid can be carried out prior to the above-mentioned coating step. In this case, it is preferable to immerse the iron powder particles in an acid or an acid aqueous solution. The natural oxide film formed on the surface of the iron powder particles is removed by the acid contact process, and the new surface can be exposed on the surface of the iron powder particles, which is advantageous for reducing unevenness of ferrite plating that produces soft ferrite. Is. Therefore, the coating of the soft ferrite layer can be made uniform, and the unevenness of the soft ferrite layer can be reduced.
Examples of the acid used in the acid contact step include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid and the like. If the concentration of the acid is excessive, the iron powder particles will melt and the diameter of the iron powder particles will change unexpectedly, and the reaction will be too fast to control the diameter of the iron powder particles. If the acid concentration is too low, the acid contact step requires time, which is not preferable in terms of industrial production. Therefore, the concentration of the acid depends on the type of the acid and the composition of the iron powder particles, but is 0.
01 to 10% can be adopted, preferably 0.1 to 1%, 0.
5 to 0.8% (0.7%) is preferable, but not limited to these. The time of the acid contact step depends on the type of acid and the composition of the iron powder particles, but is 5 seconds to 10 minutes, especially 3 seconds.
It can be exemplified from 0 seconds to 3 minutes, but is not limited to this. When both the crystal grain number / reduction step and the acid contact step are performed, the acid contact step can be performed after the crystal grain number / reduction step.
【0028】還元性雰囲気において結晶粒数・低減工程
を実施した後に、酸接触工程を実施する場合には、結晶
粒数・低減工程において結晶粒数の低減を図り得るばか
りか、鉄粉粒子の表面に生成している酸化膜の低減また
は解消も図り得る。このため、結晶粒数・低減工程後に
実施する酸接触工程における酸接触時間の短縮化、酸濃
度の低減に有利である。When the acid contact step is performed after the crystal grain number / reducing step is performed in a reducing atmosphere, not only the crystal grain number / reducing step can be performed but also the iron powder particles can be reduced. It is also possible to reduce or eliminate the oxide film formed on the surface. Therefore, it is advantageous for shortening the acid contact time and for reducing the acid concentration in the acid contact step performed after the crystal grain number / reduction step.
【0029】本発明に係るモータ又は電磁アクチュエー
タ用軟磁性成形体は、上記したように製造した軟磁性粒
子の粉末集合体が互いに接合されて構成されている。モ
ータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性成形体を製造する
にあたり、上記した軟磁性粒子を主要素とする粉末集合
体を用意する工程と、その軟磁性粒子の粉末集合体を加
圧成形して互いに結合することにより軟磁性成形体を得
る結合工程とを実施することができる。加圧成形として
は、成形型加圧方式、静水圧加圧方式(CIP)などを
例示できる。加圧力としては鉄粉粒子の種類、加圧成形
の温度などによって相違するものの、2.0〜10to
nf/cm2(≒196〜980MPa)、殊に4.5
〜7tonf/cm2(≒441〜686MPa)を例
示することができるが、これらに限定されるものではな
い。加圧時間としては鉄粉粒子の種類、加圧成形の温度
などによって相違するものの、5〜120秒、殊に10
〜60秒を例示することができるが、これらに限定され
るものではない。加圧成形の雰囲気としては、大気雰囲
気、非酸化性雰囲気(アルゴンガス雰囲気、真空雰囲気
等)を例示することができる。The soft magnetic compact for a motor or electromagnetic actuator according to the present invention is formed by bonding the powder aggregates of the soft magnetic particles produced as described above to each other. In manufacturing a soft magnetic compact for a motor or an electromagnetic actuator, a step of preparing a powder aggregate having the above-mentioned soft magnetic particles as a main element, and pressing the powder aggregate of the soft magnetic particles to bond them to each other. By doing so, it is possible to carry out a bonding step of obtaining a soft magnetic molded body. Examples of the pressure molding include a molding die pressure method and a hydrostatic pressure method (CIP). The pressing force varies depending on the type of iron powder particles, the temperature of pressure molding, etc., but is 2.0 to 10 to
nf / cm 2 (≈196 to 980 MPa), especially 4.5
˜7 tonf / cm 2 (≈441 to 686 MPa) can be exemplified, but the invention is not limited thereto. Although the pressing time varies depending on the type of iron powder particles, the temperature of pressure molding, etc., it is 5 to 120 seconds, especially 10 seconds.
-60 seconds can be exemplified, but the invention is not limited thereto. Examples of the atmosphere for pressure molding include an air atmosphere and a non-oxidizing atmosphere (argon gas atmosphere, vacuum atmosphere, etc.).
【0030】軟磁性成形体としては、モータの固定子コ
ア、モータの回転子コア、電磁アクチュエータの軟磁性
コアの少なくとも一方に適用することができる。従っ
て、モータの固定子コアに適用しても良いし、モータの
回転子コアに適用しても良いし、電磁アクチュエータの
軟磁性コアに適用しても良い。モータとしては、公知の
モータで有れば良く、回転式モータ、リニア式モータを
含む。電磁アクチュエータは、コイルに通電することに
よって、磁力または電磁力により操作子を作動させるも
のを意味し、プランジャ型のソレノイド装置、油圧回路
または空圧回路といった流体回路等に使用される電磁弁
を含む。The soft magnetic molded body can be applied to at least one of a stator core of a motor, a rotor core of a motor, and a soft magnetic core of an electromagnetic actuator. Therefore, it may be applied to a stator core of a motor, a rotor core of a motor, or a soft magnetic core of an electromagnetic actuator. The motor may be any known motor, and includes rotary motors and linear motors. The electromagnetic actuator means one that operates an operating element by a magnetic force or an electromagnetic force by energizing a coil, and includes a solenoid valve of a plunger type, a solenoid valve used in a fluid circuit such as a hydraulic circuit or a pneumatic circuit, and the like. .
【0031】[0031]
【実施例】本発明の実施例を具体的に説明する。(第1
実施例)
(1)下記の軟磁性をもつ鉄粉粒子の粉末集合体を用意
した。EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described. (First
Example) (1) A powder aggregate of iron powder particles having the following soft magnetism was prepared.
【0032】組成:重量比で、Fe−0.004%C−
0.25%O−0.01%Si−0.01Mn−0.0
01%P
製法:ガスアトマイズ法
粒子粒径:50〜150μm
上記したように粒子粒径を50〜150μmと広く分散
させたのは、軟磁性成形体の高密度化のためには、粒径
を揃えた鉄粉粒子だけを用いるよりも、大きい粒径をも
つ鉄粉粒子と小さい粒径をもつ鉄粉粒子とを併用するこ
とが好ましいからである。また製造コスト面からも不利
である。図1、図2は、ガスアトマイズ法で製造された
出発原料としての鉄粉粒子の電子顕微鏡写真(TEM)
を示す。Composition: weight ratio Fe-0.004% C-
0.25% O-0.01% Si-0.01 Mn-0.0
01% P Production method: Gas atomization method Particle size: 50 to 150 μm As described above, the particle size is widely dispersed to 50 to 150 μm because the particle size is made uniform in order to increase the density of the soft magnetic molded body. This is because it is preferable to use the iron powder particles having a large particle size and the iron powder particles having a small particle size together, rather than using only the iron powder particles. It is also disadvantageous in terms of manufacturing cost. 1 and 2 are electron micrographs (TEM) of iron powder particles as a starting material produced by the gas atomizing method.
Indicates.
【0033】(2)次に鉄粉粒子の粉末集合体を還元性
雰囲気(水素雰囲気)において高温(1000℃×1時
間)に加熱することにより、鉄粉粒子の結晶粒数・低減
工程を行った。一個の鉄粉粒子の切断面における結晶粒
の数は、加熱前において平均で15個以上であったが、
加熱後には平均で8個以下に低減されていた。これに伴
い一個の鉄粉粒子において結晶粒のサイズが増大化して
いた。(2) Next, the powder aggregate of iron powder particles is heated to a high temperature (1000 ° C. × 1 hour) in a reducing atmosphere (hydrogen atmosphere) to perform the step of reducing the number of crystal grains of the iron powder particles. It was The number of crystal grains on the cut surface of one iron powder particle was 15 or more on average before heating,
After heating, it was reduced to 8 or less on average. Along with this, the size of the crystal grain was increased in one iron powder particle.
【0034】(3)次に上記した結晶粒数・低減工程を
行った鉄粉粒子と酸とを接触させる酸接触工程を常温領
域において実施した。この場合、塩酸水溶液(vol%
で約0.7%)に鉄粉粒子を約10分間浸漬させた。酸
接触工程の目的は、鉄粉粒子の表面に生成していた酸化
膜を除去することである。なお上記した塩酸水溶液の濃
度は上記に限定されるものでなく、適宜変更できるもの
であり、鉄粉粒子の表面に生成している酸化膜を除去で
きればよい。(3) Next, an acid contact step of contacting the iron powder particles subjected to the above-described crystal grain number / reduction step with an acid was carried out in a room temperature range. In this case, hydrochloric acid aqueous solution (vol%
About 0.7%) was immersed in the iron powder particles for about 10 minutes. The purpose of the acid contact step is to remove the oxide film formed on the surface of the iron powder particles. The concentration of the above-mentioned hydrochloric acid aqueous solution is not limited to the above and can be changed as appropriate as long as the oxide film formed on the surface of the iron powder particles can be removed.
【0035】(4)上記した酸接触工程を経た鉄粉粒子
の粉末集合体に対してフェライトメッキ処理を行った。
図7に示すように、酸化剤供給槽10、処理槽12、メ
ッキ液供給槽14、アンモニア容器16を用意した。メ
ッキ液供給槽14に、塩化鉄水溶液(3g/300m
l)、塩化ニッケル水溶液(0.717g/300m
l)、塩化亜鉛水溶液(0.081g/300ml)を
投入した。酸化剤供給槽10には亜硝酸ソーダ水溶液
(1.0g/500ml)を投入した。なお、塩化鉄水
溶液、塩化ニッケル水溶液、塩化亜鉛水溶液、亜硝酸ソ
ーダ水溶液の濃度は上記に限定されるものではなく、適
宜変更できる。(4) Ferrite plating treatment was performed on the powder aggregate of iron powder particles that had been subjected to the acid contact step described above.
As shown in FIG. 7, an oxidant supply tank 10, a processing tank 12, a plating solution supply tank 14, and an ammonia container 16 were prepared. An aqueous solution of iron chloride (3 g / 300 m
l), nickel chloride aqueous solution (0.717 g / 300 m)
1) and an aqueous zinc chloride solution (0.081 g / 300 ml) were added. An aqueous solution of sodium nitrite (1.0 g / 500 ml) was put into the oxidizing agent supply tank 10. The concentrations of the iron chloride aqueous solution, the nickel chloride aqueous solution, the zinc chloride aqueous solution, and the sodium nitrite aqueous solution are not limited to the above and can be changed as appropriate.
【0036】そして、酸接触工程を経た鉄粉粒子を処理
槽12内に装入すると共に、第1定量ポンプ10aのホ
ース10c、第2定量ポンプ14aのホース14c、超
超音波振動子20、PH電極22を処理槽12内に装入
した。超音波振動子20の振動作用により処理槽12内
の鉄粉粒子が分散していることを確認した後に、第1定
量ポンプ10aにより酸化剤供給槽10内の酸化剤水溶
液を処理槽12内に供給すると共に、第2定量ポンプ1
4aによりメッキ液供給槽14内のメッキ液を処理槽1
2に供給し、フェライトメッキ処理を鉄粉粒子に実施し
た。Then, the iron powder particles that have undergone the acid contact step are charged into the processing tank 12, and the hose 10c of the first metering pump 10a, the hose 14c of the second metering pump 14a, the ultrasonic transducer 20, and the PH. The electrode 22 was placed in the processing tank 12. After confirming that the iron powder particles in the treatment tank 12 are dispersed by the vibration action of the ultrasonic oscillator 20, the oxidant aqueous solution in the oxidant supply tank 10 is introduced into the treatment tank 12 by the first metering pump 10a. Supply and second metering pump 1
4a treats the plating liquid in the plating liquid supply tank 14 with the processing tank 1
2, and the iron powder particles were subjected to a ferrite plating treatment.
【0037】フェライトメッキ処理を実施するにあた
り、滴定ポンプ16aによりアンモニア水を処理槽12
に適宜滴下した。単位時間当たりの供給量としては、メ
ッキ液が3.0ml/分、酸化剤が2.0ml/分、ア
ンモニア水が4.3ml/分とした。但しこれに限定さ
れるものではない。フェライトメッキ処理では、処理槽
12内が酸性となるため、pHモニタでpH6.0に保
持した。フェライトメッキ処理の進行に伴い、処理槽1
2内のメッキ液は青緑→茶色→黒色化した。In carrying out the ferrite plating treatment, the ammonia water is treated by the titration pump 16a.
It was dripped appropriately. The supply amount per unit time was 3.0 ml / min for the plating solution, 2.0 ml / min for the oxidizing agent, and 4.3 ml / min for the ammonia water. However, it is not limited to this. In the ferrite plating treatment, the inside of the treatment tank 12 becomes acidic, so the pH was kept at 6.0 by the pH monitor. As the ferrite plating process progresses, the processing tank 1
The plating solution in 2 changed from blue green to brown to black.
【0038】フェライトメッキ処理により、鉄粉粒子の
表面にソフトフェライト層が被覆された。フェライトメ
ッキ処理の終了後、処理槽12内の鉄粉粒子を磁石によ
り吸着させて処理槽12から取り出した。取り出した鉄
粉粒子をろ紙の上に移し、純水を用いて鉄粉粒子を濾過
洗浄した。更にエタノールを用いて鉄粉粒子を濾過洗浄
した。The surface of the iron powder particles was coated with the soft ferrite layer by the ferrite plating treatment. After completion of the ferrite plating treatment, the iron powder particles in the treatment tank 12 were adsorbed by a magnet and taken out from the treatment tank 12. The iron powder particles taken out were transferred onto a filter paper, and the iron powder particles were filtered and washed with pure water. Further, the iron powder particles were filtered and washed with ethanol.
【0039】図8(A)はこのように形成した軟磁性粒
子の概念図を模式的に示す。図8(A)に示すように、
結晶粒が大きくされた鉄粉粒子100の表面の全域には
ソフトフェライト層200が被覆されている。また図8
(B)は上記した結晶粒数・低減工程を行なわずに形成
した軟磁性粒子の概念図を模式的に示す。図8(B)に
示すように、結晶粒数・低減工程を経ていない鉄粉粒子
100Aでは、一個の鉄粉粒子において多くの結晶粒が
生成している。鉄粉粒子100Aの表面にはソフトフェ
ライト層200が被覆されている。FIG. 8A schematically shows a conceptual diagram of the soft magnetic particles formed in this way. As shown in FIG. 8 (A),
A soft ferrite layer 200 is coated on the entire surface of the iron powder particle 100 having a large crystal grain. See also FIG.
(B) schematically shows a conceptual diagram of soft magnetic particles formed without performing the above-described crystal grain number / reduction step. As shown in FIG. 8B, in the iron powder particles 100A that have not been subjected to the crystal grain number / reduction step, many crystal grains are generated in one iron powder particle. The surface of the iron powder particles 100A is covered with the soft ferrite layer 200.
【0040】図3、図4は、上記したように酸接触工程
の後でフェライトメッキ処理を実施した後の鉄粉粒子の
電子顕微鏡写真(TEM)を示す。図3、図4から理解
できるように、酸接触工程を経た場合には、フェライト
層は均一に生成していた。また図5は、上記した酸接触
工程を実施することなくフェライトメッキ処理を実施し
た後の鉄粉粒子の電子顕微鏡写真(TEM)を示す。図
5に示すように、上記した酸接触工程を実施することな
くフェライトメッキ処理を実施した場合には、鉄粉粒子
の表面にソフトフェライト層が被覆されるものの、鉄粉
粒子の表面の一部にソフトフェライト層が被覆されてい
ない未生成部分も存在していた。従ってソフトフェライ
ト層の均一被覆性を考慮すれば、フェライトメッキ処理
に先だって、鉄粉粒子に対して酸接触工程を実施するこ
とが好ましい。但し、酸化膜が実用上支障がないときに
は、酸接触工程を実施せずとも良い。FIGS. 3 and 4 show electron micrographs (TEM) of iron powder particles after the ferrite plating treatment is performed after the acid contact step as described above. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the ferrite layer was uniformly formed after the acid contact step. Further, FIG. 5 shows an electron micrograph (TEM) of iron powder particles after carrying out the ferrite plating treatment without carrying out the above-mentioned acid contacting step. As shown in FIG. 5, when the ferrite plating treatment is performed without performing the above-mentioned acid contact step, the surface of the iron powder particles is covered with the soft ferrite layer, but a part of the surface of the iron powder particles is covered. There was also an ungenerated portion where the soft ferrite layer was not covered. Therefore, considering the uniform coverage of the soft ferrite layer, it is preferable to perform the acid contact step on the iron powder particles before the ferrite plating treatment. However, when the oxide film has no practical problems, the acid contact step may not be performed.
【0041】(5)このようにして製造された軟磁性粒
子の粉末集合体を図略の成形型のキャビティに装填した
後に加圧成形し、軟磁性粒子を互いに結合させる結合工
程を実施した。これにより軟磁性成形体(直径:30m
m,高さ10mmの円柱)を形成した。加圧成形の条件
としては、温間成形(大気中で450℃)であり、面圧
は7.0tonf/cm2 (≒686MPa)とした。
図6は、上記したように加圧成形した軟磁性成形体の光
学顕微鏡写真(ナイタールエッチ後)を示す。図6に示
すように、軟磁性粒子が互いに接合しており、軟磁性粒
子の周囲にはソフトフェライト層が積層されている。そ
してソフトフェライト層が3次元ネットワーク状に形成
されていることがわかる。なお、この軟磁性成形体の密
度は7.4〜7.7であった。(5) The powder aggregate of the soft magnetic particles thus produced was loaded into a cavity of a molding die (not shown) and then pressure-molded to carry out a bonding step of bonding the soft magnetic particles to each other. As a result, a soft magnetic compact (diameter: 30 m
m, a cylinder with a height of 10 mm) was formed. The conditions for pressure molding were warm molding (450 ° C. in the atmosphere), and the surface pressure was 7.0 tonf / cm 2 (≈686 MPa).
FIG. 6 shows an optical microscope photograph (after nital etching) of the soft magnetic molded body that has been pressure-molded as described above. As shown in FIG. 6, soft magnetic particles are bonded to each other, and a soft ferrite layer is laminated around the soft magnetic particles. It can be seen that the soft ferrite layer is formed in a three-dimensional network. The density of this soft magnetic molded body was 7.4 to 7.7.
【0042】(6)上記したように形成した軟磁性成形
体について、比抵抗、透磁率を測定し、その関係を求め
た。比抵抗については、軟磁性成形体(直径:30m
m,高さ10mmの円柱)を用い、室温にて4端子法で
測定した。透磁率については、軟磁性成形体(直径:3
0mm,高さ10mmの円柱)から、試験片(外径12
mm×内径8mm×高さ2mm)を取り出し、試験片に
ついて初期透磁率μiを測定した。測定結果を図9に示
す。図9において、△印は開発材1に相当する。○印は
開発材2に相当する。(6) The specific resistance and magnetic permeability of the soft magnetic molded body formed as described above were measured, and the relationship therebetween was determined. Regarding specific resistance, soft magnetic molded body (diameter: 30 m
m, a column having a height of 10 mm) was used and the measurement was carried out at room temperature by the four-terminal method. Regarding the magnetic permeability, the soft magnetic molded body (diameter: 3
From 0mm, height 10mm cylinder) to test piece (outer diameter 12
mm × inner diameter 8 mm × height 2 mm) was taken out, and the initial magnetic permeability μi of the test piece was measured. The measurement result is shown in FIG. In FIG. 9, the mark Δ corresponds to the developed material 1. The ○ mark corresponds to the developed material 2.
【0043】開発材1においては、鉄粉粒子の材質は純
鉄(平均粒径:100μm)、ソフトフェライト層はN
iZnソフトフェライト(厚み:約200nm=約0.
2μm)とした。開発材2においては、鉄粉粒子の材質
は純鉄(平均粒径:100〜250μm)、ソフトフェ
ライト層はNiZnソフトフェライト(厚み:約200
nm=約0.2μm)とした。比較材1は、従来技術で
述べた従来文献1(特開平5−326289号公報)に
準じる技術であり、選択酸化により鉄粉粒子の表面に鉄
酸化物の絶縁膜を被覆したものである。比較材1におい
ては、鉄粉粒子の材質はFe−3wt%Si(平均粒
径:100μm)、絶縁層はSiO2(厚み:約150
nm)とした。比較材2は、従来技術で述べた従来文献
2(特開平5−47541号公報)に準じる技術であ
り、メカノフュージョンにより鉄粉粒子の表面にソフト
フェライト層を被覆したものである。比較材2において
は、鉄粉粒子の材質は純鉄(平均粒径:100μm)、
絶縁層はMnZnソフトフェライト(厚み:約2μm)
とした。比較材3は、従来技術で述べた従来文献3(特
開平8−167519号公報)に準じる技術であり、ガ
ラスコートにより鉄粉粒子の表面に絶縁膜を被覆したも
のである。比較材3においては、鉄粉粒子の材質は純鉄
(平均粒径:100μm)、絶縁層はリン酸系ガラス
(厚み:約40nμm)とした。In the developed material 1, the material of the iron powder particles is pure iron (average particle size: 100 μm), and the soft ferrite layer is N.
iZn soft ferrite (thickness: about 200 nm = about 0.
2 μm). In the developed material 2, the material of the iron powder particles is pure iron (average particle size: 100 to 250 μm), and the soft ferrite layer is NiZn soft ferrite (thickness: about 200
nm = about 0.2 μm). The comparative material 1 is a technology according to the prior art 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-326289) described in the prior art, in which the surface of iron powder particles is coated with an insulating film of iron oxide by selective oxidation. In Comparative Material 1, the material of the iron powder particles is Fe-3 wt% Si (average particle diameter: 100 μm), and the insulating layer is SiO 2 (thickness: about 150 μm).
nm). The comparative material 2 is a technology according to the prior art 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-47541) described in the prior art, and is a method in which the surface of iron powder particles is coated with a soft ferrite layer by mechanofusion. In Comparative Material 2, the iron powder particles were made of pure iron (average particle size: 100 μm),
Insulating layer is MnZn soft ferrite (thickness: about 2 μm)
And The comparative material 3 is a technology based on the conventional document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-167519) described in the prior art, and is a glass coating in which the surface of iron powder particles is covered with an insulating film. In Comparative Material 3, the iron powder particles were made of pure iron (average particle size: 100 μm), and the insulating layer was made of phosphate glass (thickness: about 40 nμm).
【0044】図9から理解できるように、開発材1、開
発材2によれば、高い比抵抗を実現しつつも高い透磁率
を得ることができた。これに対して比較材1〜比較材3
は、透磁率は充分ではなかった。As can be understood from FIG. 9, according to the developed materials 1 and 2, it was possible to obtain a high magnetic permeability while realizing a high specific resistance. On the other hand, Comparative material 1 to Comparative material 3
The magnetic permeability was not sufficient.
【0045】(第2実施例)第2実施例は第1実施例と
基本的には同様の構成であり、第1実施例と同様の作用
効果を奏する。第2実施例では軟磁性成形体の成形条件
は第1実施例に基づいた。第2実施例においては、鉄粉
粒子には結晶粒数・低減工程は実施されていないもの
の、酸接触処理を実施した鉄粉粒子について、フェライ
トメッキ処理が実施されている。第2実施例で製造され
た軟磁性粒子を加圧成形して形成した軟磁性成形体によ
れば、高い比抵抗を実現しつつも、高い透磁率を得るこ
とができる。(Second Embodiment) The second embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment, and has the same effects as the first embodiment. In the second embodiment, the molding conditions for the soft magnetic molded body are based on those of the first embodiment. In the second embodiment, the iron powder particles are not subjected to the crystal grain number / reduction step, but the iron powder particles subjected to the acid contact treatment are subjected to the ferrite plating treatment. According to the soft magnetic molded body formed by pressure-molding the soft magnetic particles manufactured in the second example, it is possible to obtain a high magnetic permeability while realizing a high specific resistance.
【0046】(第3実施例)第3実施例は第1実施例と
基本的には同様の構成であり、第1実施例と同様の作用
効果を奏する。第3実施例では軟磁性成形体の成形条件
は第1実施例に基づいた。第3実施例によれば、鉄粉粒
子には結晶粒数・低減工程は実施されているものの、酸
接触工程は実施されていない。従って、結晶粒数・低減
工程を経ているものの、酸接触工程を経ていない鉄粉粒
子について、フェライトメッキ処理を実施した。第3実
施例で製造された軟磁性粒子を加圧成形して形成した軟
磁性成形体によれば、高い比抵抗を実現しつつも、高い
透磁率を得ることができる。但し、酸接触工程が実施さ
れていないため、鉄粉粒子に被覆されたソフトフェライ
ト層には多少ムラがあった。(Third Embodiment) The third embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment, and has the same effects as the first embodiment. In the third embodiment, the molding conditions for the soft magnetic molded body are based on those of the first embodiment. According to the third embodiment, the iron powder particles are subjected to the crystal grain number / reduction step, but not to the acid contact step. Therefore, the ferrite plating treatment was carried out on the iron powder particles which had been subjected to the crystal grain number / reduction step but not the acid contact step. According to the soft magnetic molded body formed by pressure-molding the soft magnetic particles manufactured in the third embodiment, it is possible to obtain a high magnetic permeability while realizing a high specific resistance. However, since the acid contact step was not carried out, the soft ferrite layer coated with the iron powder particles had some unevenness.
【0047】(予備試験)上記した軟磁性成形体を製造
するに先だって、鉄粉粒子の粒径の最適サイズを選択す
る予備試験を行った。この予備試験では、鉄粉粒子とし
て純鉄粉を用い、温間成形により圧粉体を形成し、粉末
粒度の影響を調べた。この場合には、予備試験であるた
め、純鉄粉にはフェライトメッキを施していない。予備
試験の結果を図10〜図12に示す。図10に示すよう
に、ふるい分け前の最大透磁率は1000程度あった。
図10に示すように、粒径が45μm以下の場合には、
最大透磁率は650程度であった。粒径が100〜25
0μmの範囲の場合、粒径が160〜250μmの場
合、粒径が250越〜430μmの場合には、共に最大
透磁率は1100を越えていた。(Preliminary test) Prior to the production of the above-mentioned soft magnetic compact, a preliminary test was performed to select the optimum size of the iron powder particles. In this preliminary test, pure iron powder was used as the iron powder particles, a green compact was formed by warm molding, and the influence of the powder particle size was investigated. In this case, since it is a preliminary test, the pure iron powder is not plated with ferrite. The results of the preliminary test are shown in FIGS. As shown in FIG. 10, the maximum magnetic permeability before sieving was about 1000.
As shown in FIG. 10, when the particle size is 45 μm or less,
The maximum magnetic permeability was about 650. Particle size is 100-25
In the case of the range of 0 μm, the maximum magnetic permeability exceeded 1100 both in the case of the particle size of 160 to 250 μm and in the case of the particle size of 250 to 430 μm.
【0048】更に、鉄粉粒子の粉末粒度と軟磁性成形体
の密度との関係を測定し、同様に、粉末粒度と軟磁性成
形体の磁束密度との関係を測定した。測定結果を図11
に示す。この場合には、予備試験であるため、フェライ
トメッキを施さない鉄粉粒子を用いた。軟磁性成形体の
成形条件としては、温度が450℃、加圧力が7ton
f/cm2(≒686MPa)とした。図11において
○印は軟磁性成形体の密度を示す。△は軟磁性成形体の
磁束密度を示す。図12から理解できるように、粒径が
45μm以下と小さな場合には、軟磁性成形体の密度は
急激に低下しており、強度確保の面で好まくない。但し
粒径が45μm以下の場合でも、軟磁性成形体の磁束密
度の低下は少なかった。Further, the relationship between the powder particle size of the iron powder particles and the density of the soft magnetic compact was measured, and similarly, the relationship between the powder particle size and the magnetic flux density of the soft magnetic compact was measured. Figure 11 shows the measurement results.
Shown in. In this case, since it was a preliminary test, iron powder particles not subjected to ferrite plating were used. As the molding conditions for the soft magnetic molded body, the temperature is 450 ° C. and the applied pressure is 7 ton.
f / cm 2 (≈686 MPa). In FIG. 11, the mark ◯ indicates the density of the soft magnetic molded body. Δ indicates the magnetic flux density of the soft magnetic molded body. As can be understood from FIG. 12, when the particle size is as small as 45 μm or less, the density of the soft magnetic molded body sharply decreases, which is not preferable in terms of ensuring strength. However, even when the particle size was 45 μm or less, the decrease in the magnetic flux density of the soft magnetic molded body was small.
【0049】更に、鉄粉粒子の粉末粒度と軟磁性成形体
の比抵抗との関係を測定し、同様に、粉末粒度と軟磁性
成形体の抗折強度との関係を測定した。測定結果を図1
2に示す。この場合には、予備試験であるため、フェラ
イトメッキを施さない鉄粉粒子を用いた。図12におい
て○印は比抵抗(ρ:μΩcm)を示す。△は抗折強度
(Rtr:kgf/mm2)を示す。図12から理解で
きるように、鉄粉粒子の粒度が大きいと、比抵抗が小さ
くなる傾向がみられた。抗折強度については、鉄粉粒子
の粒度の変化は抗折強度にあまり影響しなかった。Further, the relationship between the powder particle size of the iron powder particles and the specific resistance of the soft magnetic compact was measured, and similarly, the relationship between the powder particle size and the bending strength of the soft magnetic compact was measured. Figure 1 shows the measurement results
2 shows. In this case, since it was a preliminary test, iron powder particles not subjected to ferrite plating were used. In FIG. 12, the mark ◯ indicates the specific resistance (ρ: μΩcm). Δ indicates bending strength (Rtr: kgf / mm 2 ). As can be seen from FIG. 12, when the particle size of the iron powder particles was large, the specific resistance tended to be small. Regarding the bending strength, the change in the particle size of the iron powder particles did not significantly affect the bending strength.
【0050】(適用例)図13は、車両等に搭載される
スイッチトリラクタンスモータ(SRM:Switched Rel
uctance Motor)に適用した適用例を模式的に示す。スイ
ッチトリラクタンスモータは、固定子コア600と、固
定子コア600内に回転可能に配置された回転子コア7
00とを有する。固定子コア600は、大きい径を有す
る第1リング体610と、第1リング体610の径内方
向に突出した複数個の内向き突起620とを有する。回
転子コア700は、軸孔711を有すると共に第1リン
グ体610よりも径が小さい第2リング体710と、第
2リング体710の径外方向に突出した複数個の外向き
突起720とを有する。軸孔711には回転軸712が
嵌着されている。固定子コア600の各内向き突起62
0には、回転磁界を得るための巻線コイル650が装備
されている。回転子コア700には巻線コイルが装備さ
れていないため、構造の簡素化を図り得る。回転子コア
700及び固定子コア600の一方又は双方を、本発明
に係る軟磁性成形体で形成することができる。(Application example) FIG. 13 shows a switched reluctance motor (SRM: Switched Rel) mounted on a vehicle or the like.
uctance Motor). The switched reluctance motor includes a stator core 600 and a rotor core 7 rotatably arranged in the stator core 600.
00 and. The stator core 600 includes a first ring body 610 having a large diameter and a plurality of inward projections 620 protruding inward in the radial direction of the first ring body 610. The rotor core 700 includes a second ring body 710 having a shaft hole 711 and having a diameter smaller than that of the first ring body 610, and a plurality of outward projections 720 protruding radially outward of the second ring body 710. Have. A rotary shaft 712 is fitted in the shaft hole 711. Each inward projection 62 of the stator core 600
0 is equipped with a winding coil 650 for obtaining a rotating magnetic field. Since the rotor core 700 is not equipped with a winding coil, the structure can be simplified. One or both of the rotor core 700 and the stator core 600 can be formed of the soft magnetic molded body according to the present invention.
【0051】具体的には、回転子コア700の第2リン
グ体710及び外向き突起720を、本発明に係る軟磁
性成形体で形成することができる。また固定子コア60
0の第1リング体610及び内向き突起620を、本発
明に係る軟磁性成形体で形成することができる。Specifically, the second ring body 710 and the outward projection 720 of the rotor core 700 can be formed of the soft magnetic molded body according to the present invention. In addition, the stator core 60
The first ring body 610 of 0 and the inward projection 620 can be formed by the soft magnetic molded body according to the present invention.
【0052】このようにすれば、透磁率を高めつつ、比
抵抗を高め得るため、交流磁場の周波数が高いときであ
っても、渦電流を抑えることができ、ひいては渦電流に
起因する損失を低減させることができる。スイッチトリ
ラクタンスモータによれば、トルク/イナーシャ比が高
いので、反転可能であり、高速で、しかも大トルクで可
変速駆動することができる。In this way, since it is possible to increase the specific resistance while increasing the magnetic permeability, it is possible to suppress the eddy current even when the frequency of the alternating magnetic field is high, and consequently the loss caused by the eddy current. Can be reduced. Since the switched reluctance motor has a high torque / inertia ratio, it is reversible and can be driven at a high speed and with a large torque at a variable speed.
【0053】図14は上記したスイッチトリラクタンス
モータに使用される回転子の一例を示す。図14に示す
例によれば、回転子コア700Bは、軸孔711Bを有
する第2リング体710Bと、第2リング体710Bの
径外方向に突出した複数個の外向き突起720Bとを有
する。回転子コア700Bは本発明に係る軟磁性成形体
で形成されている。回転子コア700Bの軸孔711B
には、回転軸712B(材質:SCM20)が嵌着され
ている。FIG. 14 shows an example of a rotor used in the above-mentioned switched reluctance motor. According to the example shown in FIG. 14, the rotor core 700B has a second ring body 710B having a shaft hole 711B and a plurality of outward protrusions 720B protruding radially outward of the second ring body 710B. The rotor core 700B is formed of the soft magnetic molded body according to the present invention. Shaft hole 711B of rotor core 700B
A rotary shaft 712B (material: SCM20) is fitted on the shaft.
【0054】図15は電磁アクチュエータの一例である
プランジャ型のソレノイド装置800を示す。ソレノイ
ド装置800は、室811を有する有底筒形状の軟磁性
コア810と、軟磁性コア810の室811内に保持さ
れた励磁コイル820と、室811に挿入された操作子
としての可動プランジャ830と、可動プランジャ83
0に繋がる復帰バネ840とを有する。励磁コイル82
0への通電に伴い、プランジャ830は移動する。励磁
コイル820の非通電時には、復帰バネ840のバネ力
によりプランジャ830を元の位置に復帰させる。FIG. 15 shows a plunger type solenoid device 800 which is an example of an electromagnetic actuator. The solenoid device 800 includes a bottomed cylindrical soft magnetic core 810 having a chamber 811, an exciting coil 820 held in the chamber 811 of the soft magnetic core 810, and a movable plunger 830 as an operator inserted in the chamber 811. And the movable plunger 83
It has a return spring 840 connected to 0. Excitation coil 82
The plunger 830 moves in accordance with the energization of 0. When the exciting coil 820 is not energized, the spring force of the return spring 840 causes the plunger 830 to return to its original position.
【0055】(その他)なお、本発明に係る軟磁性成形
体は上記したスイッチトリラクタンスモータ(SRM)
に限らず、DCモータ、誘導モータ、同期モータの固定
子コアや回転子コア等にも適用することができ、またソ
レノイド装置800に限らず電磁アクチュエータとして
の電磁弁の軟磁性コアにも適用することができる。鉄粉
粒子の材質、粒径は第1実施例で使用したものに限定さ
れるものではなく、適宜変更することができる。第1実
施例ではフェライトメッキ処理は図7に示す装置で実施
されるが、この装置に限定されるものではない。本発明
は上記し且つ図面に示した実施例、適用例のみに限定さ
れるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更
して実施できるものである。(Others) The soft magnetic molded body according to the present invention is the above-mentioned switched reluctance motor (SRM).
The present invention can be applied not only to the stator core and rotor core of DC motors, induction motors, and synchronous motors, but also to the soft magnetic cores of solenoid valves as electromagnetic actuators, not limited to the solenoid device 800. be able to. The material and particle size of the iron powder particles are not limited to those used in the first embodiment, and can be changed as appropriate. In the first embodiment, the ferrite plating treatment is carried out by the apparatus shown in FIG. 7, but it is not limited to this apparatus. The present invention is not limited to the embodiments and application examples described above and shown in the drawings, but can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the invention.
【0056】[0056]
【発明の効果】本発明に係るモータ又は電磁アクチュエ
ータ用軟磁性粒子、その製造方法によれば、透磁率を高
めつつ、比抵抗を高めるのに有利である。The soft magnetic particles for motors or electromagnetic actuators and the method for producing the same according to the present invention are advantageous in increasing the magnetic permeability and the specific resistance.
【0057】本発明に係るモータ又は電磁アクチュエー
タ用軟磁性成形体、その製造方法によれば、透磁率を高
めつつ、比抵抗を高めるのに有利である。本発明に係る
モータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性成形体によれ
ば、多数枚のケイ素鋼板を厚み方向に積層して軟磁性成
形体を形成する場合に比較して、形状の自由度を拡大す
るのに有利である。The soft magnetic molded body for a motor or electromagnetic actuator and the method for producing the same according to the present invention are advantageous in increasing the magnetic permeability and the specific resistance. According to the soft magnetic molded body for the motor or the electromagnetic actuator according to the present invention, the degree of freedom in shape can be increased as compared with the case where a number of silicon steel plates are laminated in the thickness direction to form the soft magnetic molded body. Is advantageous to.
【図1】第1実施例で用いたる鉄粉粒子の電子顕微鏡写
真(倍率:1000倍)である。FIG. 1 is an electron micrograph (magnification: 1000 times) of iron powder particles used in the first example.
【図2】第1実施例で用いた鉄粉粒子の電子顕微鏡写真
(倍率:5000倍)である。FIG. 2 is an electron micrograph (magnification: 5000 times) of iron powder particles used in the first example.
【図3】第1実施例で用いた鉄粉粒子の表面にフェライ
ト層を被覆した状態を示す電子顕微鏡写真(倍率:50
0倍)である。FIG. 3 is an electron micrograph (magnification: 50) showing a state where the surface of the iron powder particles used in the first example is coated with a ferrite layer.
0 times).
【図4】第1実施例で用いた鉄粉粒子の表面にフェライ
ト層を被覆した状態を示す電子顕微鏡写真(倍率:50
0倍)である。FIG. 4 is an electron micrograph (magnification: 50) showing a state in which the surface of the iron powder particles used in the first example is coated with a ferrite layer.
0 times).
【図5】酸接触工程を経ていない鉄粉粒子の表面にフェ
ライト層を被覆した状態を示す電子顕微鏡写真(倍率:
500倍)である。FIG. 5 is an electron micrograph showing a state in which a ferrite layer is coated on the surface of iron powder particles that have not been subjected to an acid contact step (magnification:
500 times).
【図6】第1実施例で用いた鉄粉粒子の表面にフェライ
ト層を被覆した軟磁性粒子の集合体を加圧成形して形成
した軟磁性成形体の光学顕微鏡写真である。FIG. 6 is an optical micrograph of a soft magnetic compact formed by pressure-molding an aggregate of soft magnetic particles in which a surface of iron powder particles used in the first example is coated with a ferrite layer.
【図7】フェライトメッキ処理を鉄粉粒子に対して行う
装置の概略図である。FIG. 7 is a schematic view of an apparatus for performing a ferrite plating process on iron powder particles.
【図8】(A)は第1実施例で用いた鉄粉粒子の表面に
フェライト層を被覆した状態の軟磁性粒子を模式的に示
す概念図であり、(B)は結晶粒数・低減工程を経てい
ない鉄粉粒子の表面にフェライト層を被覆した状態の軟
磁性粒子を模式的に示す概念図である。FIG. 8A is a conceptual diagram schematically showing soft magnetic particles in which the surface of the iron powder particles used in the first embodiment is coated with a ferrite layer, and FIG. 8B is the number of crystal grains / reduction. It is a conceptual diagram which shows typically the soft magnetic particle of the state which covered the ferrite layer on the surface of the iron powder particle which has not passed through the process.
【図9】軟磁成形体の比抵抗と初期透磁率との関係を示
すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the specific resistance of the soft magnetic molded body and the initial magnetic permeability.
【図10】予備試験の結果を示すものであり、鉄粉粒子
の粒度と透磁率との関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the results of preliminary tests and showing the relationship between the particle size of iron powder particles and magnetic permeability.
【図11】予備試験の結果を示すものであり、鉄粉粒子
の粒度と軟磁性成形体の密度との関係を示すグラフであ
る。FIG. 11 is a graph showing the results of preliminary tests and showing the relationship between the particle size of iron powder particles and the density of soft magnetic compacts.
【図12】予備試験の結果を示すものであり、鉄粉粒子
の粒度と軟磁性成形体の比抵抗、抗折強度との関係を示
すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the results of preliminary tests and is a graph showing the relationship between the particle size of iron powder particles, the specific resistance of soft magnetic moldings, and the bending strength.
【図13】適用例を示し、スイッチトリラクタンスモー
タ(SRM)の概略を示す構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram showing an application example and schematically showing a switched reluctance motor (SRM).
【図14】適用例を示し、スイッチトリラクタンスモー
タ(SRM)の回転子コアの概略を示す構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram showing an application example and schematically showing a rotor core of a switched reluctance motor (SRM).
【図15】電磁アクチュエータの一例であるプランジャ
型のソレノイド装置を示す構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram showing a plunger type solenoid device which is an example of an electromagnetic actuator.
図中、600は固定子コア、650は巻線コイル、70
0は回転子コアを示す。In the figure, 600 is a stator core, 650 is a winding coil, 70
0 indicates a rotor core.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 渉 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 伊豫田 義治 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 有田 一郎 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 小島 敏也 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 岡林 真 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 神谷 直樹 愛知県刈谷市八軒町5丁目50番地 株式会 社イムラ材料開発研究所内 (72)発明者 阿部 正紀 東京都大田区北嶺町5−8−502 Fターム(参考) 4K018 BA14 BC22 5E041 AA01 AA02 AA03 AA04 AA05 AA07 BC01 CA04 CA10 HB05 HB14 HB17 NN01 NN05 NN06 (54)【発明の名称】 モータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性粒子、モータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性粒子の製 造方法、モータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性成形体、モータ又は電磁アクチュエータ用軟磁 性成形体の製造方法 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Wataru Yagi Aichi, 2-chome, Asahi-cho, Kariya city, Aichi prefecture Within Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiharu Isuda Aichi, 2-chome, Asahi-cho, Kariya city, Aichi prefecture Within Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Ichiro Arita Aichi, 2-chome, Asahi-cho, Kariya city, Aichi prefecture Within Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Toshiya Kojima Aichi, 2-chome, Asahi-cho, Kariya city, Aichi prefecture Within Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Makoto Okabayashi Aichi, 2-chome, Asahi-cho, Kariya city, Aichi prefecture Within Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Naoki Kamiya 5-50 Hachikencho, Kariya City, Aichi Stock Association Company Imula Materials Development Laboratory (72) Inventor Masaki Abe 5-8-502 Kitamine, Ota-ku, Tokyo F-term (reference) 4K018 BA14 BC22 5E041 AA01 AA02 AA03 AA04 AA05 AA07 BC01 CA04 CA10 HB05 HB14 HB17 NN01 NN05 NN06 (54) [Title of Invention] Production of soft magnetic particles for motors or electromagnetic actuators, soft magnetic particles for motors or electromagnetic actuators Manufacturing method, soft magnetic molded body for motor or electromagnetic actuator, soft magnet for motor or electromagnetic actuator For producing flexible molded body
Claims (10)
ェライトメッキによりソフトフェライト層が被覆されて
いることを特徴とするモータ又は電磁アクチュエータ用
軟磁性粒子。1. A soft magnetic particle for a motor or an electromagnetic actuator, wherein the surface of iron powder particles containing iron as a main component is coated with a soft ferrite layer by ferrite plating.
層は、スピネル構造を有し、(Fe,M)3O4の組成式
をもち、Mは鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル
(Ni)、マンガン(Mn)、亜鉛(Zn)、クロム
(Cr)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)の少
なくとも1種からなることを特徴とするモータ又は電磁
アクチュエータ用軟磁性粒子。2. The soft ferrite layer according to claim 1, wherein the soft ferrite layer has a spinel structure and has a composition formula of (Fe, M) 3 O 4 , and M is iron (Fe), cobalt (Co), nickel ( Ni), manganese (Mn), zinc (Zn), chromium (Cr), aluminum (Al), and titanium (Ti), at least one kind of soft magnetic particles for a motor or an electromagnetic actuator characterized by the above-mentioned.
ライト層の厚みは0.01μm〜10μmであることを
特徴とするモータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性粒
子。3. The soft magnetic particle for a motor or an electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the soft ferrite layer has a thickness of 0.01 μm to 10 μm.
記鉄粉粒子は純鉄(Fe)、鉄−アルミニウム系(Fe
−Al系)、鉄−シリコン系(Fe−Si系)、鉄−ニ
ッケル系(Fe−Ni系)、鉄−シリコン−アルミニウ
ム(Fe−Si−Al系)、鉄−クロム系(Fe−Cr
系)、鉄−コバルト系(Fe−Co系)の少なくとも1
種であることを特徴とするモータ又は電磁アクチュエー
タ用軟磁性粒子。4. The iron powder particles according to claim 1, wherein the iron powder particles are pure iron (Fe), iron-aluminum system (Fe).
-Al system), iron-silicon system (Fe-Si system), iron-nickel system (Fe-Ni system), iron-silicon-aluminum (Fe-Si-Al system), iron-chromium system (Fe-Cr).
System), at least 1 of iron-cobalt system (Fe-Co system)
A soft magnetic particle for a motor or an electromagnetic actuator characterized by being a seed.
る軟磁性粒子の製造方法であって、 鉄を主要成分とする鉄粉粒子を用意する工程と、フェラ
イトメッキにより前記鉄粉粒子に表面にソフトフェライ
ト層を被覆する被覆工程とを含むことを特徴とするモー
タ又は電磁アクチュエータ用軟磁性粒子の製造方法。5. A method for producing soft magnetic particles for use in a motor or an electromagnetic actuator, comprising the steps of preparing iron powder particles containing iron as a main component, and the iron powder particles having soft ferrite on the surface by ferrite plating. A coating step of coating a layer, the method for producing soft magnetic particles for a motor or an electromagnetic actuator.
て、前記軟磁性の粒子を加熱雰囲気で高温に加熱するこ
とにより、一個の鉄粉粒子における結晶粒の数を加熱前
に比較して低減させる結晶粒数・低減工程を行うことを
特徴とするモータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性粒子
の製造方法。6. The method according to claim 5, wherein, prior to the coating step, the soft magnetic particles are heated to a high temperature in a heating atmosphere to reduce the number of crystal grains in one iron powder particle as compared with before heating. A method for producing soft magnetic particles for a motor or an electromagnetic actuator, which comprises performing a step of reducing the number of crystal grains.
て、前記被覆工程に先だって、前記鉄粉粒子と酸とを接
触させる酸接触工程を実施することを特徴とするモータ
又は電磁アクチュエータ用軟磁性粒子の製造方法。7. A softener for a motor or an electromagnetic actuator according to claim 5, wherein an acid contacting step of bringing the iron powder particles into contact with an acid is carried out prior to the coating step. Method for producing magnetic particles.
粒子を主要素とする粉末集合体の粒子が互いに接合され
ていることを特徴とするモータ又は電磁アクチュエータ
用軟磁性成形体。8. A soft magnetic compact for a motor or an electromagnetic actuator, characterized in that particles of a powder aggregate containing the soft magnetic particles according to any one of claims 1 to 7 as main elements are bonded to each other. .
モータの回転子コア、電磁アクチュエータの軟磁性コア
うちの少なくとも一方に用いられることを特徴とするモ
ータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性成形体。9. The stator core of the motor according to claim 8,
A soft magnetic molded body for a motor or an electromagnetic actuator, which is used for at least one of a rotor core of a motor and a soft magnetic core of an electromagnetic actuator.
性粒子を主要素とする粉末集合体を用意する工程と、 前記粉末集合体を加圧成形して互いに結合することによ
り軟磁性成形体を得る結合工程とを実施することを特徴
とするモータ又は電磁アクチュエータ用軟磁性成形体の
製造方法。10. A step of preparing a powder aggregate having the soft magnetic particles according to any one of claims 1 to 7 as a main element, and softening by soft-pressing the powder aggregates and bonding them to each other. A method for manufacturing a soft magnetic molded body for a motor or an electromagnetic actuator, which comprises performing a coupling step for obtaining a magnetic molded body.
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