JP2003151823A - Bonded magnet assembly - Google Patents

Bonded magnet assembly

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JP2003151823A
JP2003151823A JP2001350320A JP2001350320A JP2003151823A JP 2003151823 A JP2003151823 A JP 2003151823A JP 2001350320 A JP2001350320 A JP 2001350320A JP 2001350320 A JP2001350320 A JP 2001350320A JP 2003151823 A JP2003151823 A JP 2003151823A
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Japan
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magnet
sheet
magnet assembly
bonded
bonded magnet
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JP2001350320A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Tobise
飛世  正博
Masahiro Masuzawa
正宏 増澤
Makoto Ushijima
誠 牛嶋
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
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    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/059Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and Va elements, e.g. Sm2Fe17N2

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bonded magnet assembly which is small in size and high in performance. SOLUTION: A cylindrical bonded magnet assembly is composed of a cylindrical member and a sheet magnet which contains magnetically anisotropic R-Fe-N (where, R denotes one or more rare earth elements containing Y and Sm without fail) magnetic powder oriented in the prescribed direction and high-molecular polymer and is mounted on the outer periphery or a part of the inner periphery of the cylindrical member. Provided that the external diameter and thickness of the sheet magnet are represented by D (>=1 mm) and t (>=0.5 mm) respectively, t is so set as to reside in a region surrounded with a straight line represented by a formula, t=(D-0.5)×0.32+0.5, and another straight line represented by a formula, t=0.5. It is preferable that a sheet magnet of thickness 0.5 to 1.5 mm is wound so as to have a curvature radius of 15 mm or above.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気異方性を示す
R−Fe−N(但し、RはYを含む希土類元素の一種ま
たは二種以上でありSmを必ず含む)系磁石粉末を高分
子重合体で結合したシート状磁石を円筒体の周面に装着
したボンド磁石組立体に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an R-Fe-N (where R is one or more rare earth elements including Y and always contains Sm) system magnetic powder exhibiting magnetic anisotropy. The present invention relates to a bonded magnet assembly in which a sheet-shaped magnet bonded by a molecular polymer is mounted on the peripheral surface of a cylindrical body.

【0002】[0002]

【従来の技術】電装品、家電品、情報端末機器等に使用
される永久磁石式回転機には、種々の永久磁石が使用さ
れ、例えば、電装品の分野では、耐熱性の点から主にフ
ェライト磁石が使用され、情報端末機器の分野では、磁
気特性の点からNd−Fe−B系磁石に代表される希土
類磁石が多用されている。特に小型でしかも高性能化が
要求される用途には、NdFe14B型金属間化合物
を主相とする磁気等方性希土類磁石粉末と熱硬化性樹脂
を含む原料混合物を用いて圧縮成形により製造されたN
d−Fe−B系等方性希土類ボンド磁石が多用されてい
る。このNd−Fe−B系希土類ボンド磁石は成形が容
易でまた着磁の自由度があるため使い易いという利点が
あるが、さらなる小型化及び高性能化を達成するため
に、SmFe系合金粉末を窒化処理して、Feの結晶格
子にNを侵入させることにより製造されたSm−Fe−
N系ボンド磁石の適用が検討されている。このSm−F
e−N系ボンド磁石は安価で比較的高い磁気特性を有す
るが、磁気等方性のものでは、磁気特性が十分でないの
で{例えば(BH)maxで60〜64KJ/m
度}、磁気異方性を示すSm−Fe−N系磁石粉末と高
分子重合体を含有し磁石粉末が所定方向に配向された磁
気異方性ボンド磁石が検討されている。
2. Description of the Related Art Various permanent magnets are used in permanent magnet type rotating machines used in electric components, home electric appliances, information terminal devices, etc. For example, in the field of electric components, mainly from the viewpoint of heat resistance. Ferrite magnets are used, and rare earth magnets typified by Nd-Fe-B magnets are often used in the field of information terminal equipment in terms of magnetic characteristics. Particularly for applications requiring small size and high performance, compression molding using a raw material mixture containing magnetic isotropic rare earth magnet powder containing Nd 2 Fe 14 B type intermetallic compound as a main phase and a thermosetting resin. Manufactured by N
d-Fe-B isotropic rare earth bonded magnets are often used. This Nd-Fe-B system rare earth bonded magnet has an advantage that it is easy to use because it is easy to mold and has a degree of freedom of magnetization, but in order to achieve further downsizing and higher performance, SmFe system alloy powder is used. Sm-Fe- produced by nitriding and allowing N to enter the Fe crystal lattice.
The application of N-based bonded magnets is under consideration. This Sm-F
Although the e-N-based bonded magnet is inexpensive and has relatively high magnetic characteristics, magnetic isotropic ones have insufficient magnetic characteristics (for example, about 60 to 64 KJ / m 3 at (BH) max), and therefore magnetic anisotropy. Magnetically anisotropic bonded magnets containing Sm-Fe-N-based magnet powder exhibiting directionality and a high molecular polymer, in which the magnet powder is oriented in a predetermined direction, have been studied.

【0003】例えば特開2000−124018号に
は、Sm−Fe−N系異方性粒子またはこの異方性粒子
とフェライト粒子を合成ゴムまたは熱可塑性合成樹脂に
混入しこれを射出成形して着磁することが開示されてい
る。また特開2000−195713号には、Sm−F
e−N磁性粉末と樹脂バインダーからなる組成物を磁界
強度が2.5KOe以上である金型に射出成形して極異
方性希土類ボンド磁石を製造することが開示されてい
る。さらに特開2001−115044号には、エラス
トマー成分と界面活性剤を含むマトリクス中に、平均粒
径10μm以下の略球状の磁気異方性希土類磁性粉(例
えばSm−Fe−N系磁性粉)を分散させ、磁性粉の磁
化容易軸を厚さ方向に配向させた後着磁することによ
り、幅20〜40cm、厚さ1〜4mmのマグネットシ
ートが得られることが開示されている。
For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-124018, Sm-Fe-N type anisotropic particles or anisotropic particles and ferrite particles are mixed with synthetic rubber or thermoplastic synthetic resin, and injection molding is performed. It is disclosed to magnetize. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-195713, Sm-F
It is disclosed that a composition comprising e-N magnetic powder and a resin binder is injection-molded in a mold having a magnetic field strength of 2.5 KOe or more to manufacture a polar anisotropic rare earth bonded magnet. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-115044, a substantially spherical magnetic anisotropic rare earth magnetic powder (for example, Sm-Fe-N magnetic powder) having an average particle diameter of 10 μm or less is contained in a matrix containing an elastomer component and a surfactant. It is disclosed that a magnetic sheet having a width of 20 to 40 cm and a thickness of 1 to 4 mm can be obtained by dispersing and orienting the easy axis of magnetization of magnetic powder in the thickness direction and then magnetizing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】小型モータなどの用途
には、肉厚が薄くかつ小口径で磁気特性が高いボンド磁
石が要求される。具体的には、外径(D)が30mm以
下、肉厚(t)が2.5mm以下、D/tが3以上で、
最大エネルギー積{(BH)max}が95.52KJ
/m以上のボンド磁石が要求されている。しかしなが
ら特開2000−124018号に開示された射出成形
磁石体は、フェライト粒子を混入しないものでも最大エ
ネルギー積{(BH)max}が87.56KJ/m
に止まり、この要求を満たし得ない。特開2000−1
95713号に開示されている磁場中で射出成形する製
造方法、あるいは磁場中で圧縮成形する製造方法では、
肉厚が薄くかつ小口径で磁気特性が高いリング磁石を得
ることはできない。例えばSm−Fe−N系異方性粒子
を含む原料混錬物を磁場中で射出成形又は圧縮成形する
ことにより肉厚(t)が2mm、外径(D)が25mm
のリング磁石を製造する場合、103.48KJ/m
の最大エネルギー積が得られるが、それより肉厚が薄く
なると配向度が低下するので、磁気特性が高いリング磁
石を得ることはできない。またSm−Fe−N系異方性
粒子を含む原料混錬物を磁場中で射出成形または圧縮成
形することにより外径が100mm以下のリング磁石を
製造する場合、肉厚5mmで高さ1〜20mmといった
寸法の時は、95.52KJ/m の最大エネルギー積
が得られるが、肉厚が4mm以下のリング磁石を製造す
る場合は、31.84〜63.68KJ/mの最大エ
ネルギー積しか得られない。
Uses of small motors, etc.
Is a bonded magnet with a thin wall, small diameter and high magnetic properties.
Stones are required. Specifically, the outer diameter (D) is 30 mm or less.
Below, wall thickness (t) is 2.5 mm or less, D / t is 3 or more,
Maximum energy product {(BH) max} is 95.52KJ
/ MThreeThe above bonded magnets are required. But Naga
Injection molding disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-124018
Even if the magnet body does not contain ferrite particles, the maximum
Energy product {(BH) max} is 87.56KJ / mThree
I cannot meet this demand. JP 2000-1
Manufactured by injection molding in a magnetic field disclosed in Japanese Patent No. 95713
In the manufacturing method or the manufacturing method of compression molding in a magnetic field,
Obtained a ring magnet with thin wall thickness, small diameter and high magnetic properties.
I can't. For example, Sm-Fe-N-based anisotropic particles
Injection molding or compression molding of raw material kneaded material containing
By doing so, the wall thickness (t) is 2 mm and the outer diameter (D) is 25 mm.
When manufacturing a ring magnet of 103.48 KJ / mThree
Maximum energy product of, but thinner than that
If this happens, the degree of orientation will decrease, so ring magnets with high magnetic properties
You can't get stones. Sm-Fe-N system anisotropy
Injection molding or compression molding of raw material kneaded material containing particles in a magnetic field
By forming a ring magnet with an outer diameter of 100 mm or less
When manufacturing, the wall thickness is 5 mm and the height is 1 to 20 mm.
For dimensions, 95.52 KJ / m ThreeMaximum energy product of
, But a ring magnet with a wall thickness of 4 mm or less is manufactured.
31.84 to 63.68 KJ / mThreeMaximum of
Only the energy product can be obtained.

【0005】特開2001−115044号に開示され
たマグネットシートは、可撓性を有するのでモータ(例
えばモータケースの内側)に組込むことは可能である。
しかるに、このマグネットシートは磁気異方性希土類磁
性粉を大量(最大で約95質量%)に含み、腰が強いの
で、可撓性をもったマグネットシートであってもモータ
の寸法との関係で円筒状に巻回することができない場合
があり、一方薄いと円筒状に巻回することはできても磁
気特性が低下するので、モータの重量を低減することが
できないという問題があった。従って本発明の目的は、
高い磁気特性を有する小型かつ軽量なボンド磁石組立体
を提供することである。
Since the magnet sheet disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-115044 has flexibility, it can be incorporated in a motor (for example, inside a motor case).
However, since this magnet sheet contains a large amount of magnetic anisotropic rare earth magnetic powder (up to about 95% by mass) and is strong, even a magnet sheet having flexibility is related to the size of the motor. In some cases, it may not be possible to wind in a cylindrical shape. On the other hand, if it is thin, it may be wound in a cylindrical shape, but the magnetic characteristics deteriorate, so there is the problem that the weight of the motor cannot be reduced. Therefore, the object of the present invention is to
A small and lightweight bonded magnet assembly having high magnetic properties is provided.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のボンド磁石組立体は、円筒状部材と、その
外周面又は内周面の少なくと一部に装着された磁気異方
性を示すR−Fe−N(但し、RはYを含む希土類元素
の一種または二種以上でありSmを必ず含む)系磁石粉
末と高分子重合体を含有し、磁石粉末が所定方向に配向
されたシート状磁石とを有し、前記シート状磁石の外径
をD(1mm以上)、厚さをt(0.5mm以上)とす
ると、tは、t=(D−0.5)×0.32+0.5で
表される直線とt=0.5で表される直線で囲まれた領
域に存在するように選定されることを特徴とするもので
ある。本発明のボンド磁石組立体においては、前記シー
ト状磁石は前記円筒状部材の外周面又は内周面の全周に
亘って装着されていることが好ましい。本発明のボンド
磁石組立体においては、前記シート状磁石は厚さ方向に
配向されていることが好ましい。本発明のボンド磁石組
立体においては、前記シート状磁石は前記円筒状部材の
外周面又は内周面に多層に巻回されていてもよい。本発
明のボンド磁石組立体は、肉厚(t)が0.5〜2.5
mmのシート状磁石を外径(D)が30mm以下、D/
tが3.3〜48となるように巻回することが好まし
い。本発明によれば、ボンド磁石組立体はシート状磁石
の外径と厚さとの比率が特定の範囲にありしかも高い磁
気特性を有するので、小型でしかも高性能の回転機を得
ることができる。
In order to achieve the above object, a bonded magnet assembly of the present invention comprises a cylindrical member and a magnetic anisotropic member mounted on at least a part of its outer peripheral surface or inner peripheral surface. Containing R—Fe—N (where R is one or more rare earth elements including Y and always containing Sm) exhibiting properties and a high molecular weight polymer, and the magnet powder is oriented in a predetermined direction. When the outer diameter of the sheet-shaped magnet is D (1 mm or more) and the thickness is t (0.5 mm or more), t is t = (D-0.5) × It is characterized by being selected so as to exist in a region surrounded by a straight line represented by 0.32 + 0.5 and a straight line represented by t = 0.5. In the bonded magnet assembly of the present invention, it is preferable that the sheet-shaped magnet is mounted over the entire outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the cylindrical member. In the bonded magnet assembly of the present invention, it is preferable that the sheet-shaped magnet is oriented in the thickness direction. In the bonded magnet assembly of the present invention, the sheet-shaped magnet may be wound in multiple layers on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the cylindrical member. The bonded magnet assembly of the present invention has a wall thickness (t) of 0.5 to 2.5.
mm sheet magnet with an outer diameter (D) of 30 mm or less, D /
It is preferable to wind so that t becomes 3.3 to 48. According to the present invention, since the bonded magnet assembly has the ratio of the outer diameter and the thickness of the sheet-shaped magnet within a specific range and has high magnetic characteristics, a compact and high-performance rotating machine can be obtained.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下本発明の詳細を添付図面によ
り説明する。図1は、本発明で使用されるシート状磁石
を製造する装置の断面図である。同図において、1は磁
石粉末が厚さ方向に配向されたシート状磁石、20は押
出し成形機、21は金型、22は磁場発生コイル23が
巻回されたヨーク24を有する配向装置である。シート
状磁石1は、磁石粉末と高分子重合体を含有した原料混
合物(コンパウンド)を加熱混錬後粉砕してコンパウン
ドを作成し、このコンパウンドを例えばスクリュータイ
プの押出し成形機20に投入し、約1Kg/m の圧力
で金型21から押出して所定長さに切断した後、配向装
置24にてセットし、100〜200℃に加熱しながら
795.7〜1591.4KA/mの平行磁場(磁束の
流れは図中破線で示す)を印加することにより得られ
る。また上記シート状磁石は、上記の押出成形の代り
に、コンパウンドを溶融し、一対のロールで圧延し出口
付近で磁石粉末を厚さ方向に配向することによっても得
られる。本発明では、図1に示されるシート状磁石に限
らず、磁石粉末が図2に示す如く配向された表面多極異
方性を有するシート状磁石2を使用できる。このシート
状磁石2は、成形空間の周囲に配向装置を設けた射出成
形機あるいは圧縮成形機により製造できるが、磁気特性
の点から上記と同様の方法で製造することが望ましい。
The details of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Explain. FIG. 1 shows a sheet magnet used in the present invention.
It is sectional drawing of the apparatus which manufactures. In the figure, 1 is a magnet
Sheet magnet with stone powder oriented in the thickness direction, 20 is pressed
A molding machine, 21 is a mold, 22 is a magnetic field generation coil 23
An orienting device having a wound yoke 24. Sheet
The magnet 1 is a mixture of raw materials containing magnet powder and a polymer.
Compound by heating and kneading and crushing
Make a compound and add this compound to a screw tie, for example.
1kg / m TwoPressure of
After being extruded from the mold 21 by using a
Set at stand 24 while heating to 100-200 ° C
795.7-1591.4 KA / m parallel magnetic field (of magnetic flux
The flow is obtained by applying
It In addition, the above sheet-shaped magnet is a substitute for the above-mentioned extrusion molding.
, Melt the compound, roll with a pair of rolls, and exit
Also obtained by orienting magnet powder in the thickness direction in the vicinity.
To be The present invention is limited to the sheet-like magnet shown in FIG.
However, the surface of the magnet powder is oriented as shown in FIG.
It is possible to use a sheet-shaped magnet 2 having a directionality. This sheet
The magnet 2 is an injection type magnet provided with an orienting device around the molding space.
It can be manufactured by a molding machine or a compression molding machine, but has magnetic properties
From the above point, it is desirable to manufacture by the same method as above.

【0008】上記のシート状磁石1(2)には、薄肉
{肉厚(t)が0.5〜2.5mm}でも高い磁気特性
(95.12KJ/m以上)を有するようにするた
め、磁石粉末として磁気異方性を有するSm−Fe−N
系磁石粉末が使用される。磁石粉末の粒度分布は、小さ
いと粉砕時に酸化や加工劣化が生じ易く、大きすぎると
成形性が低下するので、0.5〜30μmの範囲が好ま
しい。磁気異方性を有するSm−Fe−N系磁石粉末と
しては、Rα100−α− ββ(RはYを含む希土
類元素の一種または2種以上でありSmを必ず含む、T
はFeまたはFeとCo)、α、βはそれぞれ原子%
で、α=5〜20、β=5〜30)で示される組成を有
し、磁石主相が、例えばThZn17型、Th Ni
17型、TbCu型のいずれかの結晶構造を有する磁
石粉末が好ましい。αは5%未満であると保磁力が大き
く低下し、20%を超えると飽和磁化が小さくなり、残
留磁束密度が大幅に低下する。またRに占めるSmの比
率(原子%)が大きい程保磁力が大きくなるので、39
7.5KA/m(5KOe)以上の保磁力を得るために
は、50%以上が必要で、90%以上であることが好ま
しく、RとしてSmのみを含有してもよい。Nは、5%
未満では磁気異方性が小さくなり、保磁力が大きく低下
し、30%を越えると飽和磁化が小さくなる。またSm
及び/またはFeの一部をCo、Ni、Ti、Cr、M
n、Zn、Cu、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Ru、
Rh、Hf、Re、Os、Irの内の一種または二種以
上の元素で置換してもよい。ただし置換量(原子%)
は、多すぎると飽和磁化が小さくなるので、SmとFe
の合計の約10%以下であることが望ましい。但しCo
は、その置換量が多くても飽和磁化の低下が小さく、F
e量に対し0.1〜70%の範囲であればキュリー点を
高めることができる。Nの一部をC大きく低下、P、S
i、S、Al等で置換してもよいが、置換量が多いと保
磁力が低下するので、Nの10%以下であることが望ま
しい。上記の磁石粉末は、例えばR−Fe系合金をアト
ライターやジェットミル等で粉砕し、粉砕粉を窒素ガス
及び/またはアンモニアガスを含む還元性雰囲気中で約
300〜650℃の温度に5分〜30時間保持すること
により窒化処理を行い、次いで所定粒度に粉砕すること
により得られる。
The sheet magnet 1 (2) has a thin wall.
High magnetic properties even with {wall thickness (t) of 0.5 to 2.5 mm}
(95.12 KJ / mThreeMore than)
Therefore, Sm-Fe-N having magnetic anisotropy as magnet powder
A system magnet powder is used. The particle size distribution of magnet powder is small
If it is too large, oxidization and processing deterioration easily occur during grinding.
Since the moldability is reduced, the range of 0.5 to 30 μm is preferable.
Good Sm-Fe-N magnet powder having magnetic anisotropy,
Then RαT100-α- βNβ(R is rare earth containing Y
T, which is one or more of the group elements and always contains Sm
Is Fe or Fe and Co), and α and β are atomic% respectively.
, Α = 5-20, β = 5-30)
However, the main phase of the magnet is, for example, ThTwoZn17Mold, Th TwoNi
17Mold, TbCu7Magnets with crystalline structure of any of the types
Stone powder is preferred. Coercive force is large when α is less than 5%
The saturation magnetization becomes smaller when the content exceeds 20%, and the residual
The residual magnetic flux density is significantly reduced. The ratio of Sm to R
The larger the ratio (atomic%), the larger the coercive force.
To obtain a coercive force of 7.5 KA / m (5 KOe) or more
Is required to be 50% or more, preferably 90% or more
However, R may contain only Sm. N is 5%
If less than, magnetic anisotropy becomes small and coercive force greatly decreases.
However, when it exceeds 30%, the saturation magnetization becomes small. Also Sm
And / or part of Fe is Co, Ni, Ti, Cr, M
n, Zn, Cu, Zr, Nb, Mo, Ta, W, Ru,
One or more of Rh, Hf, Re, Os and Ir
You may substitute by the above element. However, substitution amount (atomic%)
Is too small, the saturation magnetization becomes small, so Sm and Fe
Of about 10% or less is desirable. However, Co
Has a small decrease in saturation magnetization even if its substitution amount is large,
e Curie point within the range of 0.1-70%
Can be increased. Part of N is greatly reduced by C, P, S
It may be replaced by i, S, Al, etc.
Since the magnetic force decreases, it is desirable that it is 10% or less of N.
Good The above-mentioned magnet powder is made of, for example, an R-Fe alloy.
Grind with a lighter, jet mill, etc.
And / or approximately in a reducing atmosphere containing ammonia gas
Hold at a temperature of 300 to 650 ° C for 5 minutes to 30 hours
Nitriding process by, and then pulverizing to a specified particle size
Is obtained by

【0009】高分子重合体としては、エラストマー又は
熱可塑性樹脂を用い得る。エラストマーとしては、天然
ゴム、イソプレンゴム、ブタジェンゴム、スチレンブタ
ジェンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリ
ルゴム等を用い得る。特に耐熱性が要求される場合は、
エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴムが好ましく、また
加硫を必要としない樹脂成分とゴム成分からなる熱可塑
性エラストマーも用い得る。熱可塑性樹脂としては、例
えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン
などのビニル系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリ
イミド、ポリエーテル等の縮合系樹脂などを用い得る。
特に耐熱性を要求される場合は、(1)ポリアミド、ポ
リアセタール等の結晶性エンジニアリングプラスチッ
ク、(2)ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエー
テル等の非晶性のエンジニアリングプラスチック、
(3)ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテ
ルケトン、液晶性芳香族ポリエステル、フッ素樹脂等の
結晶性のスーパーエンジニアリングプラスチック、ある
いは(4)ポリスルフォン、ポリアミドイミド等の非晶
性のスーパーエンジニアリングプラスチック等を単独あ
るいは2種以上を混合して用い得る。高分子重合体は、
原料中に1〜10質量%の範囲で含有されていることが
好ましく、より好ましい範囲は1〜5質量%である。高
分子重合体の含有量が少ないと成形体の強度が低下し、
多すぎると磁気特性が低下する。上記原料混合物には、
必要に応じ成形性を向上させるためにワックス、脂肪
酸、ステアリン酸の金属塩等の潤滑剤や可塑剤を添加し
てもよい。但しこれらの添加量が多いと磁気特性が低下
するので、少量(約1%以下)が好ましい。
As the high molecular weight polymer, an elastomer or a thermoplastic resin can be used. As the elastomer, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, acrylic rubber or the like can be used. Especially when heat resistance is required,
Ethylene propylene rubber and fluororubber are preferable, and a thermoplastic elastomer composed of a resin component and a rubber component which do not require vulcanization can also be used. As the thermoplastic resin, for example, a vinyl resin such as polyolefin such as polyethylene or polypropylene, a condensation resin such as polyamide, polyester, polyimide or polyether can be used.
When heat resistance is particularly required, (1) crystalline engineering plastics such as polyamide and polyacetal, (2) amorphous engineering plastics such as polycarbonate and modified polyphenylene ether,
(3) Crystalline super engineering plastics such as polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, liquid crystalline aromatic polyester, and fluororesin; or (4) Amorphous super engineering plastics such as polysulfone and polyamideimide Two or more kinds may be mixed and used. The high molecular weight polymer is
It is preferably contained in the raw material in the range of 1 to 10% by mass, and more preferably in the range of 1 to 5% by mass. When the content of the high molecular weight polymer is low, the strength of the molded product decreases,
If it is too large, the magnetic properties deteriorate. In the above raw material mixture,
If necessary, a lubricant such as a wax, a fatty acid or a metal salt of stearic acid, or a plasticizer may be added to improve moldability. However, if the addition amount of these is large, the magnetic properties are deteriorated, so a small amount (about 1% or less) is preferable.

【00010】上記のシート状磁石は、磁石式交流発電
機、磁石式同期発電機、ヒステリシス電動機、永久磁石
界磁直流電動機を含む種々の永久磁石形回転機に適用で
きる。特に、本発明のボンド磁石組立体は、モータの小
型軽量化と高いモータ性能を実現するために、肉厚
(t)が0.5〜1.5mmのシート状磁石を外径
(D)が4〜30mm、D/tが3.3〜48となるよ
うに巻回することが好ましい。図3は本発明のボンド磁
石組立体の一例を示す断面図である。図3(a)に示す
ボンド磁石組立体10は、ロータコア12の外周面にシ
ート状磁石11を巻回して形成され、シート状磁石11
の表面には円周方向に沿って複数個の磁極が対称に着磁
されている。図3(b)に示すボンド磁石組立体13
は、突極形ロータコア12の外周面にシート状磁石1を
巻回して形成されている。図3(C)はヒステリシスモ
ータ用ロータであり、軸16を有するカップ状の非磁性
リング15の内周面にシート状磁石11を巻回して形成
されている。また本発明のボンド磁石組立体は、シート
状磁石を円筒状に巻回したものに限らず、シート状磁石
をアークセグメント形状に湾曲させてもよく、例えば図
4に示すようにロータコア12の必要磁極部分のみにシ
ート状磁石11を貼り付けてもよい。また図5に示すよ
うにシート状磁石11の表面に長さ方向に傾斜して着磁
を施してもよく、このシート状磁石を丸めることにより
螺旋状の磁極配置が得られ、モータの界磁磁石とした場
合にコギングトルクを軽減することができる。さらに図
6に示すようにシート状磁石11を複数層巻回してもよ
い。ただしシート状磁石11を巻付ける場合、隣接する
各層の継目11aが重ならないように巻付けることが望
ましく、これにより端面同志を密着させることができ
る。
The above sheet magnet can be applied to various permanent magnet type rotating machines including a magnet type AC generator, a magnet type synchronous generator, a hysteresis motor and a permanent magnet field DC motor. In particular, in the bonded magnet assembly of the present invention, a sheet magnet having a wall thickness (t) of 0.5 to 1.5 mm has an outer diameter (D) in order to reduce the size and weight of the motor and achieve high motor performance. It is preferable to wind so as to have a thickness of 4 to 30 mm and a D / t of 3.3 to 48. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the bonded magnet assembly of the present invention. The bonded magnet assembly 10 shown in FIG. 3A is formed by winding the sheet magnet 11 around the outer peripheral surface of the rotor core 12, and
A plurality of magnetic poles are symmetrically magnetized along the circumferential direction on the surface of the. Bonded magnet assembly 13 shown in FIG.
Is formed by winding the sheet magnet 1 around the outer peripheral surface of the salient pole type rotor core 12. FIG. 3C shows a hysteresis motor rotor, which is formed by winding a sheet-shaped magnet 11 around the inner peripheral surface of a cup-shaped nonmagnetic ring 15 having a shaft 16. Further, the bonded magnet assembly of the present invention is not limited to the sheet magnet wound in a cylindrical shape, and the sheet magnet may be curved into an arc segment shape. For example, as shown in FIG. 4, the rotor core 12 is required. The sheet magnet 11 may be attached only to the magnetic pole portion. Further, as shown in FIG. 5, the surface of the sheet-like magnet 11 may be magnetized by inclining in the length direction, and by winding the sheet-like magnet, a spiral magnetic pole arrangement is obtained, and the magnetic field of the motor is obtained. When the magnet is used, the cogging torque can be reduced. Further, as shown in FIG. 6, the sheet magnet 11 may be wound in a plurality of layers. However, when the sheet-shaped magnet 11 is wound, it is desirable that the sheet-shaped magnet 11 be wound so that the joints 11a of the adjacent layers do not overlap each other, whereby the end faces can be closely attached to each other.

【0011】[0011]

【実施例】(実施例1)粒度分布が0.5〜30μm、
平均粒径が2.5μmでSm9.1Fe77.
13.6の組成を有する異方性磁石粉末97質量部とイ
ソプレン系ゴム3質量部からなるコンパウンドを押出し
成形機に投入し、押出された成形体を所定長さに切断後
170°Cに加熱しかつ1193.6KA/mの平行磁
場を印加しながら9.8×10Paの圧力を印加して
シート状磁石を作成する。上記シート状磁石(幅50m
m、厚さ0.5〜12mm)を外径1〜12mmの軸に
一巻して、各厚さ毎にシートと軸との隙間を測定するこ
とにより、巻付可能径を算出した。巻付可能径とは、シ
ートと軸とが密着し、実質的に隙間が無い場合の寸法で
ある。図7は、巻付可能径{(D)mm}とシートの厚
さ{(t)mm}との関係を示す。図中斜線を施された
領域が巻付き可能な範囲であり、この範囲は、概略、t
=(D−0.5)×0.32+0.5で表される直線と
t=0.5で表される直線で囲まれた領域である。図7
から、シート厚さtが薄いほど小径に巻付けることがで
き、例えばシート厚さtが0.5mmの時は巻付可能径
Dが1mm以上であり、シート厚さtが2.5mmの時
は巻付可能径Dが6.7mm以上であることがわかる。
但し、シート製造及び回転機の組立ての容易さ等を考慮
すると、本発明が有効に適用される外径は30mm以下
なので、本発明のシート状磁石の厚さは0.5〜1.5
mmであることが望ましい。
Example (Example 1) The particle size distribution is 0.5 to 30 μm,
Sm 9.1 Fe 77. with an average particle size of 2.5 μm . 3 N
A compound consisting of 97 parts by mass of anisotropic magnet powder having a composition of 13.6 and 3 parts by mass of isoprene-based rubber was put into an extrusion molding machine, and the extruded molding was cut to a predetermined length and heated to 170 ° C. Then, while applying a parallel magnetic field of 1193.6 KA / m, a pressure of 9.8 × 10 8 Pa is applied to produce a sheet-shaped magnet. Sheet magnet (width 50m
m, thickness 0.5 to 12 mm) was wound around a shaft having an outer diameter of 1 to 12 mm, and the gap between the sheet and the shaft was measured for each thickness to calculate the wrappable diameter. The wrappable diameter is a dimension when the sheet and the shaft are in close contact with each other and there is substantially no gap. FIG. 7 shows the relationship between the wrappable diameter {(D) mm} and the sheet thickness {(t) mm}. The shaded area in the figure is the winding range, and this range is approximately t
= (D−0.5) × 0.32 + 0.5 and a region surrounded by a straight line represented by t = 0.5. Figure 7
Therefore, the thinner the sheet thickness t is, the smaller the diameter can be wound. For example, when the sheet thickness t is 0.5 mm, the wrappable diameter D is 1 mm or more, and when the sheet thickness t is 2.5 mm. It can be seen that the winding diameter D is 6.7 mm or more.
However, in consideration of easiness of sheet production and assembly of a rotating machine, etc., since the outer diameter to which the present invention is effectively applied is 30 mm or less, the thickness of the sheet-shaped magnet of the present invention is 0.5 to 1.5.
mm is desirable.

【0012】(実施例2)本発明のボンド磁石組立体
は、種々のモータを構成することができ、その一例を図
8に示す。図8はペイジャー用振動モータの断面図であ
る。同図に示す振動モータ25は、外側ヨーク27及び
その内側に保持された円筒状の界磁磁石28を含むステ
ータ26と、カップ状電機子30及び一端にカウンター
ウエイト31が固着されたロータシャフト32を含むコ
アレスロータ29とを有する。カップ状電機子30はブ
ラシ付き板ばね33及び整流子34を介してバッテリー
電源(不図示)に接続され、ロータシャフト32は軸受
35を介してステータ26に支持されている。上記の構
成によれば、カップ状電機子30に駆動電流を印加する
ことにより、ロータシャフト32の一端に固着されたカ
ウンターウエイト31が回転し、振れ振動が発生するよ
うに構成されている。界磁磁石28は、実施例1と同様
のコンパウンドを用いて同様の条件で幅10.0mm、
厚さ0.5mmのシートを作成後8極の着磁を施し、内
径3.6mmのステータ26の内面に装着したものであ
る。この振動モータは、外径10.2mmと小径でしか
も8極に多極着磁されているので、所望の回転駆動力を
えることができる。すなわち本発明のボンド磁石組立体
によれば、小型かつ少ない消費電力で振動を発生できる
ペイジャー用振動モータを実現することができる。
(Embodiment 2) The bonded magnet assembly of the present invention can constitute various motors, one example of which is shown in FIG. FIG. 8 is a sectional view of a vibration motor for a pager. A vibration motor 25 shown in the same drawing includes a stator 26 including an outer yoke 27 and a cylindrical field magnet 28 held inside the outer yoke 27, a cup-shaped armature 30, and a rotor shaft 32 having a counterweight 31 fixed to one end. And a coreless rotor 29 including. The cup-shaped armature 30 is connected to a battery power source (not shown) via a leaf spring with brush 33 and a commutator 34, and the rotor shaft 32 is supported by the stator 26 via a bearing 35. According to the above configuration, when the drive current is applied to the cup-shaped armature 30, the counterweight 31 fixed to one end of the rotor shaft 32 is rotated and the runout vibration is generated. The field magnet 28 has a width of 10.0 mm under the same conditions using the same compound as that of the first embodiment.
A sheet having a thickness of 0.5 mm was formed, magnetized with 8 poles, and attached to the inner surface of a stator 26 having an inner diameter of 3.6 mm. Since this vibration motor has a small outer diameter of 10.2 mm and is multi-polarized with 8 poles, a desired rotational driving force can be obtained. That is, according to the bonded magnet assembly of the present invention, it is possible to realize a compact vibration motor for a pager that can generate vibration with low power consumption.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上に記述の如く、本発明によれば、小
型でかつ高性能の永久磁石回転機を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a compact and high-performance permanent magnet rotating machine can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のシート状磁石の製造装置の一例を示す
断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a sheet-shaped magnet manufacturing apparatus of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例に係わるシート状磁石の断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a sheet magnet according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例に係る回転機のロータを示す
断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a rotor of a rotating machine according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例に係る回転機のロータを示
す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a rotor of a rotating machine according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例に係る回転機のロータを示
す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a rotor of a rotating machine according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例に係わるシート磁石を示す
平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a sheet magnet according to another embodiment of the present invention.

【図7】シート状磁石の巻付け可能径と厚みとの関係を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a winding diameter and a thickness of a sheet magnet.

【図8】本発明のボンド磁石組立体を備えたペイジャー
用振動モータの断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a vibration motor for a pager including the bonded magnet assembly of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、 2、11:シート状磁石 10、13、14:磁石組立体 12:ロータコア 15:非磁性リング 16:軸 20:押出成形機 21:金型 22:配向装置 23:磁場発生コイル 24: ヨーク 25:振動モータ 26:ステータ 27:外側ヨーク 28:界磁磁石 29:コアレスロータ 30:カップ状電機子 31:カウンターウエイト 32:ロータシャフト 33:ブラシ付き板ばね 34:整流子 35:軸受 1, 2, 11: Sheet magnet 10, 13, 14: Magnet assembly 12: Rotor core 15: Non-magnetic ring 16: axis 20: Extruder 21: Mold 22: Orientation device 23: Magnetic field generating coil 24: York 25: Vibration motor 26: Stator 27: Outer yoke 28: Field magnet 29: Coreless rotor 30: Cup-shaped armature 31: Counterweight 32: rotor shaft 33: Leaf spring with brush 34: Commutator 35: Bearing

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円筒状部材と、その外周面又は内周面の
少なくとも一部に装着された磁気異方性を示すR−Fe
−N(但し、RはYを含む希土類元素の一種または二種
以上でありSmを必ず含む)系磁石粉末と高分子重合体
を含有し前記磁石粉末が所定方向に配向されたシート状
磁石とを有し、前記シート状磁石の外径をD(1mm以
上)、厚さをt(0.5mm以上)とすると、tは、t
=(D−0.5)×0.32+0.5で表される直線と
t=0.5で表される直線で囲まれた領域に存在するよ
うに選定されることを特徴とするボンド磁石組立体。
1. A cylindrical member and R-Fe exhibiting magnetic anisotropy attached to at least a part of an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of the cylindrical member.
A sheet magnet in which -N (where R is one or more rare earth elements including Y and always contains Sm) and a high molecular weight polymer and in which the magnet powder is oriented in a predetermined direction; And the outer diameter of the sheet magnet is D (1 mm or more) and the thickness is t (0.5 mm or more), t is t
= (D−0.5) × 0.32 + 0.5 and a bond magnet selected to exist in a region surrounded by a straight line represented by t = 0.5. Assembly.
【請求項2】 前記シート状磁石が前記円筒状部材の外
周面又は内周面の全周に亘って装着されていることを特
徴とする請求項1記載のボンド磁石組立体。
2. The bonded magnet assembly according to claim 1, wherein the sheet-shaped magnet is mounted over the entire circumference of the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the cylindrical member.
【請求項3】 前記シート状磁石は厚さ方向に配向され
ていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに
記載のボンド磁石組立体。
3. The bonded magnet assembly according to claim 1, wherein the sheet-shaped magnet is oriented in the thickness direction.
【請求項4】 前記シート状磁石は表面に多極着磁され
ていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
載のボンド磁石組立体。
4. The bonded magnet assembly according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface of the sheet-shaped magnet is magnetized in multiple poles.
【請求項5】 前記シート状磁石は前記円筒状部材の外
周面又は内周面に多層に巻回されていることを特徴とす
る請求項1乃至4のいずれかに記載のボンド磁石組立
体。
5. The bonded magnet assembly according to claim 1, wherein the sheet-shaped magnet is wound in multiple layers on an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of the cylindrical member.
【請求項6】 前記シート状磁石は外径(D)が30m
m以下、厚さ(t)が0.5〜2.5mm、D/tが
3.3〜48であることを特徴とする請求項1乃至5の
いずれかに記載のボンド磁石組立体。
6. The sheet-shaped magnet has an outer diameter (D) of 30 m.
The bonded magnet assembly according to claim 1, wherein the bonded magnet assembly has a thickness (t) of 0.5 to 2.5 mm and a D / t of 3.3 to 48.
【請求項7】 前記シート状磁石は高さが1mm以上で
あることを特徴とする請求項6記載のボンド磁石組立
体。
7. The bonded magnet assembly according to claim 6, wherein the sheet magnet has a height of 1 mm or more.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008235452A (en) * 2007-03-19 2008-10-02 Shimonishi Seisakusho:Kk Helical magnet and power transmission device
JP2020053515A (en) * 2018-09-26 2020-04-02 日亜化学工業株式会社 Manufacturing method of multipole bonded magnet composite

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