【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型直流モーターの固定子に使用する異方性フェライト磁石の円弧状異方性磁石の配向方向による磁気特性を、小型直流モーターの性能を向上させる為に製造工程で原料のハードフェライト微粉末を金型に充填し磁界中成形を行う際の充填方法と磁界方向及び加圧方向に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の小型直流モーターの固定子に使用するフェライト磁石は原料のハードフェライト微粉末にバインダー等を添加して所定形状に加圧成形し、次いでこれを焼結する粉末冶金的手法で得られる。このハードフェライトの結晶粒子はＣ軸の方向が磁化容易軸となっているため、磁界中で加圧成形を行えば磁界の方向に結晶粒子の向きが揃った異方性磁石となり、無磁界中で加圧成形を行った等方性磁石に比較して３〜４倍の磁気エネルギー積を有している。周知のように小型直流モーターの固定子に使用する円弧状異方性フェライト磁石を乾式成形法で磁界中成形を行って製造するためには、円弧の外面及び内面を上下方向として、この方向に励磁しながら加圧成形する方法が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
異方性フェライト磁石を乾式成形法で磁界中成形を行う場合に、結晶粒子のＣ軸を磁界方向に配向しやすくするために、ハードフェライト微粉末の粒子が個々に分解された状態でなければならずこのため粉体の状態での流動性が悪く金型への充填が不安定となり焼結の後に研削加工が必要となる問題があった。
【０００４】
このため、小型直流モーターの固定子に使用する円弧状異方性フェライト磁石を乾式成形法で磁界中成形を行うには、円弧の外面及び内面を上下方向としてこの方向に励磁しながら加圧成形する方法は行えるが、円弧の外面及び内面を横方向としてこの方向に励磁しながら円弧の側面を上下方向にして加圧成形することはハードフェライト微粉末の金型への充填が、金型内へ充填するための入口が円弧の外面及び内面を上下方向とするものと比較して狭くなり難しくなるために困難であった。
【０００５】
そして、小型直流モーターの固定子に使用する円弧状異方性フェライト磁石を乾式成形法で磁界中成形を行う場合に、円弧の外面及び内面を上下方向として、この方向に励磁しながら加圧成形すると、加圧面でもある磁極面が移動するためにハードフェライト微粉末の配向方向が加圧の初期から加圧終了の間で変化する現象があり、小型直流モータの固定子に要求される円弧の半径方向の配向に難点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題及び難点を解決するために、ハードフェライト微粉末を乾式で磁界中成形するに当たり、従来のように微粉砕及び乾燥されたハードフェライト微粉末をそのまま金型に充填して使用するものでなく、粉末磁性材料であるハードフェライト微粉末の個々の粒子が持っている保磁力を利用し凝集粉体とする処理（例えば、特開平６−８９８２６号）を行い流動性を向上させ、金型えの充填を円滑かつ安定させ磁界中成形の効率を上げるものである。
【０００７】
さらに、円弧の外面及び内面を横方向としてこの方向に励磁しながら、円弧の側面を上下方向としこの方向に加圧成形を行う金型の設計として、円弧の外面と内面との間に発生させる励磁方向は円弧の外面と内面の間隔が固定されるために加圧の初期から加圧終了まで一定になり配向方向を安定させるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
このように流動性を向上させたハードフェライト微粉末を使用し、前記のように円弧の外面及び内面を横方向としてこの方向に励磁しながら、円弧の側面を上下方向としこの方向に加圧成形を行う金型によって磁界中成形を行った場合、ハードフェライト微粉末の金型への充填が円滑かつ安定するとともに、円弧の外面と内面との間に発生させる配向のための磁界方向は加圧の初期から加圧終了まで円弧の半径方向に一定になり、小型直流モーターの性能向上に効果的な配向が得られる。
【０００９】
【実施例】
この発明における装置の実施例を図面によって説明すると、図１において金型１に充填された磁化凝集処理されたハードフェライト微粉末２は、左右の磁界発生用コイル５及び磁極６により発生された磁界により、凝集状態から個々の粒子に分解され横方向に励磁され配向する、この間に上部加圧パンチ３及び下部加圧パンチ４によって加圧成形される。
【００１０】
金型の構造は図２のように、円弧の外面及び内面を横方向としてこの方向に励磁しながら円弧の側面を上下方向としこの方向に加圧成形を行う金型の設計としたものである。
【００１１】
図３はこの発明によって製造される磁石の形状を示したものである。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は、以上の説明のように構成されているので、以下に記載されるような効果を発揮する。
【００１３】
ハードフェライト微粉末の磁界中成形を行う前段階の処理として、そのハードフェライト微粉末の個々の粒子が持っている保磁力を利用し凝集粉体とする処理（例えば、特開平６−８９８２６号）を行い流動性を向上させていることにより金型への充填を円滑かつ安定させ、磁界中成形の効率向上と品質の安定に効果がある。
【００１４】
そして、励磁方向を円弧の外面及び内面を横方向としてこの方向に励磁しながら、円弧の側面を上下方向としこの方向に加圧成形する金型の構造とすることにより円弧の外面と内面との厚み寸法は金型の寸法となるために均一となり焼結の後の研削加工が不要となる利点がある。
【００１５】
さらに、励磁方向を円弧の外面及び内面を磁極とするために磁極面の移動がなく、このため配向方向が加圧の初期から加圧終了まで円弧の半径方向に一定となるために、小型直流モーターの性能向上に効果的な配向が得られる。
【００１６】
そしてさらに、励磁方向と加圧方向が交差しているため従来の励磁方向と加圧方向が平行の成形方法のものに比較して、加圧による磁性材料の結晶粒子の配向の乱れが少ないため磁気特性も向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における装置を示した要部断面説明図である。
【図２】この発明における金型の構造を示した説明図である。
【図３】この発明によって製造される磁石の形状を示したものである。
【符号の説明】
１ 金型
２ ハードフェライト微粉末の磁化凝集粉
３ 上部加圧パンチ
４ 下部加圧パンチ
５ 磁界発生用コイル
６ 磁極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic ferrite magnet used for a stator of a small DC motor. The present invention relates to a filling method, a magnetic field direction, and a pressing direction when a fine powder is filled in a mold and molded in a magnetic field.
[0002]
[Prior art]
A ferrite magnet used for a stator of a conventional small DC motor is obtained by a powder metallurgy technique in which a binder or the like is added to a hard ferrite fine powder as a raw material, pressed into a predetermined shape, and then sintered. Since the hard ferrite crystal grains have an easy axis of magnetization in the direction of the C axis, if pressed in a magnetic field, the crystal grains become anisotropic magnets with the crystal grains oriented in the direction of the magnetic field. Has a magnetic energy product that is three to four times that of an isotropic magnet that has been pressed. As is well known, in order to manufacture an arc-shaped anisotropic ferrite magnet used for a stator of a small DC motor by performing molding in a magnetic field by a dry molding method, the outer surface and the inner surface of the arc are set in a vertical direction. A method of performing pressure molding while exciting is used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When forming an anisotropic ferrite magnet in a magnetic field by a dry molding method, the hard ferrite fine powder particles must be individually decomposed in order to facilitate the orientation of the C axis of the crystal particles in the magnetic field direction. However, for this reason, there is a problem that the fluidity in a powder state is poor, the filling into a mold becomes unstable, and grinding is required after sintering.
[0004]
Therefore, in order to form an arc-shaped anisotropic ferrite magnet used for the stator of a small DC motor in a magnetic field by a dry molding method, the outer surface and the inner surface of the arc are pressed and formed while exciting in this direction. It is possible to perform the pressure molding with the outer surface and inner surface of the arc in the horizontal direction and the side surface of the arc up and down while exciting in this direction. This is difficult because the inlet for filling into the arc becomes narrower and more difficult than when the outer and inner surfaces of the arc are vertically oriented.
[0005]
When the arc-shaped anisotropic ferrite magnet used for the stator of a small DC motor is molded in a magnetic field by a dry molding method, the outer surface and the inner surface of the arc are pressed in a vertical direction while being excited in this direction. Then, there is a phenomenon that the orientation direction of the hard ferrite fine powder changes from the initial stage of pressurization to the end of pressurization due to the movement of the magnetic pole surface which is also the pressurizing surface. There were difficulties in radial orientation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and difficulties, when hard ferrite fine powder is molded in a magnetic field in a dry manner, a hard ferrite fine powder that has been finely ground and dried as in the past is used by directly filling it in a mold. Instead, using a coercive force of individual particles of hard ferrite fine powder as a powder magnetic material, a process of forming an aggregated powder (for example, JP-A-6-89826) is performed to improve fluidity, and a mold is formed. It is intended to improve the efficiency of molding in a magnetic field by smooth and stabilizing the filling.
[0007]
Further, as a mold design in which the outer surface and the inner surface of the arc are set in the horizontal direction and the side surfaces of the arc are formed in the vertical direction while being pressed in this direction, the mold is generated between the outer surface and the inner surface of the arc. Since the interval between the outer surface and the inner surface of the arc is fixed, the excitation direction is constant from the beginning of pressurization to the end of pressurization, and stabilizes the orientation direction.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Using the hard ferrite fine powder with improved fluidity as described above, the outer surface and the inner surface of the arc are excited in this direction as described above, and the side surface of the arc is formed in a vertical direction, and pressure molding is performed in this direction. When the molding in a magnetic field is performed by a mold that performs hardening, the hard ferrite fine powder is smoothly and stably filled into the mold, and the magnetic field direction for the orientation generated between the outer surface and the inner surface of the arc is pressurized. From the beginning to the end of pressurization, it becomes constant in the radial direction of the arc, and an orientation effective for improving the performance of the small DC motor can be obtained.
[0009]
【Example】
An embodiment of the apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, a hard ferrite fine powder 2 filled in a mold 1 and subjected to a magnetic aggregation treatment is a magnetic field generated by left and right magnetic field generating coils 5 and magnetic poles 6. Thus, the particles are decomposed into individual particles from the agglomerated state, are excited in the horizontal direction, and are oriented. During this time, the particles are pressed and formed by the upper pressing punch 3 and the lower pressing punch 4.
[0010]
As shown in FIG. 2, the structure of the mold is such that the outer surface and the inner surface of the arc are set in the horizontal direction, and the side surface of the arc is formed in the vertical direction while the arc is excited in this direction. .
[0011]
FIG. 3 shows the shape of the magnet manufactured according to the present invention.
[0012]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and exhibits the following effects.
[0013]
As a process prior to the formation of the hard ferrite fine powder in a magnetic field, a process of using the coercive force of individual particles of the hard ferrite fine powder to form an agglomerated powder (for example, JP-A-6-89826). By improving the fluidity by carrying out, the filling into the mold is made smooth and stable, which has the effect of improving the efficiency of molding in a magnetic field and stabilizing the quality.
[0014]
The outer surface and the inner surface of the arc are set in a horizontal direction, and the side surfaces of the arc are formed in a vertical direction while the outer surface and the inner surface of the arc are excited in this direction. There is an advantage that the thickness dimension is uniform because it is the dimension of the mold, and grinding after sintering is unnecessary.
[0015]
Furthermore, since the excitation direction is the outer and inner surfaces of the arc as magnetic poles, there is no movement of the magnetic pole surface, and the orientation direction is constant in the radial direction of the arc from the beginning of pressurization to the end of pressurization. An orientation effective for improving the performance of the motor can be obtained.
[0016]
Further, since the excitation direction and the pressing direction intersect, the disturbance in the orientation of the crystal grains of the magnetic material due to the pressure is smaller than in the conventional molding method in which the excitation direction and the pressing direction are parallel. This has the effect of improving magnetic properties.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory sectional view of a main part showing an apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a structure of a mold according to the present invention.
FIG. 3 shows the shape of a magnet manufactured according to the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 mold 2 hard magnetic ferrite fine powder agglomerated powder 3 upper pressing punch 4 lower pressing punch 5 magnetic field generating coil 6 magnetic pole
