JP2023050016A - Mold for compression molding, method for producing sintered magnet, sintered magnet, rotor, and method for producing rotor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は圧縮成形用金型、前記圧縮成形用金型を用いた焼結磁石の製造方法、前記圧縮成形用金型を用いて製造した焼結磁石、前記焼結磁石を用いたロータ、及び前記ロータの製造方法に関する。 The present invention provides a compression molding die, a method for manufacturing a sintered magnet using the compression molding die, a sintered magnet manufactured using the compression molding die, a rotor using the sintered magnet, and The present invention relates to a method for manufacturing the rotor.
モーター、発電機等の回転機を含む種々の用途に、希土類焼結磁石及びフェライト焼結磁石が広く用いられている。 Rare earth sintered magnets and ferrite sintered magnets are widely used in various applications including rotating machines such as motors and generators.
希土類焼結磁石としては、R-T-B系焼結磁石(Rは希土類元素の少なくとも1種であり、Nd及びPrの少なくとも一方を必ず含む。Tは遷移金属元素のうち少なくとも1種であり、鉄(Fe)を必ず含む。Bは硼素を意味する。)、Sm-Co系焼結磁石(Sm(サマリウム)の一部は他の希土類元素により置換してよい)等が知られており(特許文献1)、フェライト焼結磁石としては、六方晶系のM型(マグネトプランバイト型)Srフェライト、Baフェライト等の焼結磁石が知られている(特許文献2)。 As the rare earth sintered magnet, an R-T-B system sintered magnet (R is at least one rare earth element and always contains at least one of Nd and Pr. T is at least one transition metal element and iron (Fe ). B means boron.), Sm-Co-based sintered magnets (part of Sm (samarium) may be replaced with other rare earth elements), etc. are known (Patent Document 1 ), and as ferrite sintered magnets, sintered magnets such as hexagonal system M-type (magnetoplumbite type) Sr ferrite and Ba ferrite are known (Patent Document 2).
これらの焼結磁石は、磁性粉末を所定の形状に成形し、焼結することで得られる。また、その成形方法として乾式成形法(例えば、特許文献3(特開2004-296849号))や湿式成形法(例えば、特許文献4(特許第3833861号))が知られている。乾式成形法では、乾燥した磁性粉末に磁場を印加した中で加圧成形することで成形体を作製し、得られた成形体を焼結する。湿式成形法では、磁性粉末を含むスラリーを、磁場を印加した中で液体成分を除去しながら加圧成形することで成形体を作製し、得られた成形体を焼結する。 These sintered magnets are obtained by forming a magnetic powder into a predetermined shape and sintering it. In addition, dry molding methods (for example, Patent Document 3 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-296849)) and wet molding methods (for example, Patent Document 4 (Patent No. 3833861)) are known as the molding method. In the dry compaction method, a compact is produced by press-molding dried magnetic powder while applying a magnetic field, and the obtained compact is sintered. In the wet compaction method, a slurry containing magnetic powder is pressure-molded while removing a liquid component in an applied magnetic field to produce a green body, and the green body obtained is sintered.
例えば、フェライト焼結磁石は、(a)Fe、Sr、Ba、Ca、La、Co等の化合物等の原材料を混合する工程、(b)仮焼によりフェライト化反応させ仮焼体を得る工程、(c)仮焼体を粗粉砕し、焼結助剤等の化合物を添加し湿式微粉砕する工程、(d)得られた仮焼体微粒子のスラリーを磁場中成形し成形体を得る工程、(e)前記成形体を焼結する工程、及び(f)得られた焼結体を使用目的に応じた形状に加工する工程により製造される。 For example, a ferrite sintered magnet can be produced by: (a) a step of mixing raw materials such as compounds such as Fe, Sr, Ba, Ca, La, and Co; (c) a step of coarsely pulverizing the calcined body, adding a compound such as a sintering aid, and subjecting the mixture to wet fine pulverization; (d) a step of compacting the resulting slurry of fine calcined body particles in a magnetic field to obtain a molded body; (e) a step of sintering the molded body; and (f) a step of processing the obtained sintered body into a shape according to the purpose of use.
焼結磁石を作製するための圧縮成形用金型の一例を図7(a)及び図7(b)に示す。圧縮成形用金型50は、ダイ51と、下パンチ52と、上パンチ53とを有し、これらに囲まれた空間がキャビティ54を構成する。キャビティ54は、例えば図7(b)に示すように、加圧方向視で台形である。下パンチ52及び上パンチ53はそれぞれ独立に上下動できるように構成され、上パンチ53を上方に離脱させた状態で、キャビティ54に所定量の磁性粉末又は磁性粉末を含むスラリーを充填し、上パンチ53を下降させて圧縮成形を行う。このとき、キャビティ54内の磁性粉末又はスラリーに磁場を印加しながら圧縮成形することにより、一定の方向に磁性粉末を配向させた異方性磁石とすることができる。
An example of a compression molding die for producing a sintered magnet is shown in FIGS. 7(a) and 7(b). The compression molding die 50 has a
この圧縮成形用金型50を用いて製造される焼結磁石100は、図8に三面図で示すように、平面形状(図8(a))が台形の柱状であり、例えば、図9に示すように、磁性金属からなる円柱状ロータコア201に円周方向に複数並べて埋め込んで回転機のロータ200を形成するのに使用できる。このとき、台形柱状の焼結磁石100と円柱状ロータコア201に形成した埋設孔202との隙間に樹脂等からなる接着剤を充填することで、焼結磁石100が円柱状ロータコア201から容易に抜けないようにする。しかしながら、一般に金型成形では成形品の取出し方向に抜きテーパが設けられており、そのテーパ部を焼結後も加工せずそのままロータコアに固定した場合、テーパが広がっている方向に抜けてしまう懸念がある。
A sintered
それを防止するためには、テーパ部から連続して台形形状の面へも樹脂を塗布して固定する(磁石を樹脂モールドする)方法が考えられるが、ロータをモーターへ組み込んだ際のトルクや出力を向上させるために、磁石の台形形状の面と、それに対向するステータとのクリアランスを小さくしたい要望があり、樹脂で覆うことによりクリアランスを大きくすることは好ましくない。 In order to prevent this, it is conceivable to apply resin to the trapezoidal surface continuously from the tapered portion and fix it (molding the magnet with resin). In order to improve the output, there is a demand to reduce the clearance between the trapezoidal surface of the magnet and the opposing stator, and it is not preferable to increase the clearance by covering with resin.
従って、本発明の目的は、ロータコアに焼結磁石を埋め込んでなるロータにおいて、ロータコアから容易に抜けないような焼結磁石を効率よく製造する方法、そのための圧縮成形用金型、その方法によって得られる焼結磁石、並びに前記焼結磁石を用いたロータ及びロータの製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for efficiently manufacturing a sintered magnet that does not easily come off from the rotor core in a rotor having a sintered magnet embedded in the rotor core, a compression molding die for the method, and the method. It is another object of the present invention to provide a sintered magnet that is capable of being manufactured by a method for manufacturing a rotor and a rotor using the sintered magnet.
上記目的に鑑み鋭意検討の結果、本発明者は、焼結磁石の製造工程において、磁性粉末又はスラリーを圧縮成形して得られた成形体を焼結した場合、成形時の圧縮方向に沿って焼結時の収縮度が変化し、焼結磁石の密度が一定とならないことから、圧縮方向に複数の平行な溝を設けた成形体を焼結することで、前記平行な溝が焼結後には平行ではなくなること、その焼結磁石を回転機のロータコアに埋め込んで接着剤で固定してロータを作製することにより、磁石が容易に抜けないロータが得られることを見いだし、本発明に想到した。 As a result of intensive studies in view of the above object, the inventors of the present invention found that, in the manufacturing process of a sintered magnet, when a compact obtained by compression molding magnetic powder or slurry is sintered, along the compression direction during molding, Since the degree of shrinkage during sintering changes and the density of the sintered magnet is not constant, by sintering a molded body provided with a plurality of parallel grooves in the compression direction, the parallel grooves are formed after sintering. By embedding the sintered magnet in the rotor core of a rotating machine and fixing it with an adhesive to manufacture a rotor, a rotor in which the magnet does not easily fall out can be obtained, and arrived at the present invention. .
すなわち、本発明の圧縮成形用金型は、
ダイ、並びに前記ダイのキャビティに充填された磁性粉末を圧縮成形するための上パンチ及び下パンチを有する圧縮成形用金型であって、
前記ダイの前記キャビティを形成する面に、押圧方向に平行な複数の突条部又は溝部を有することを特徴とする。
That is, the compression molding die of the present invention is
A compression molding die having a die and an upper punch and a lower punch for compression molding magnetic powder filled in a cavity of the die,
A surface of the die forming the cavity has a plurality of ridges or grooves parallel to the pressing direction.
前記圧縮成形用金型は湿式成形用金型であるのが好ましい。 Preferably, the compression mold is a wet mold.
焼結磁石を製造する本発明の方法は、ダイ、並びに前記ダイのキャビティに充填された磁性粉末を圧縮成形するための上パンチ及び下パンチを有する圧縮成形用金型に磁性粉末を充填し、前記充填した磁性粉末を前記上パンチ及び前記下パンチで押圧し、成形体を成形する工程、及び
前記成形体を焼結して焼結体を作製する工程を有し、
前記ダイの前記キャビティを形成する面に、押圧方向に平行な複数の突条部又は溝部を有することを特徴とする。
The method of the present invention for producing a sintered magnet comprises: filling a magnetic powder into a compression molding die having a die and an upper punch and a lower punch for compression molding the magnetic powder filled in the cavity of the die; A step of pressing the filled magnetic powder with the upper punch and the lower punch to form a compact, and a step of sintering the compact to produce a sintered compact,
A surface of the die forming the cavity has a plurality of ridges or grooves parallel to the pressing direction.
前記焼結磁石は、希土類焼結磁石又はフェライト焼結磁石であるのが好ましい。 The sintered magnet is preferably a rare earth sintered magnet or a ferrite sintered magnet.
本発明の焼結磁石は、少なくとも1つの面に複数の溝部又は突条部を有し、前記複数の溝部又は突条部が前記面内で平行でないことを特徴とする。 The sintered magnet of the present invention is characterized in that it has a plurality of grooves or ridges on at least one surface, and the plurality of grooves or ridges are not parallel within the surface.
前記焼結磁石は、希土類焼結磁石又はフェライト焼結磁石であるのが好ましい。 The sintered magnet is preferably a rare earth sintered magnet or a ferrite sintered magnet.
前記焼結磁石を用いた本発明のロータは、
ロータコアと、前記ロータコアに設けられた埋設孔と、前記埋設孔に埋設された前記焼結磁石とを有し、
前記焼結磁石が、前記埋設孔と前記複数の溝部又は突条部を有する面との間を充填する接着剤で固定されたことを特徴とする。
The rotor of the present invention using the sintered magnet is
a rotor core, an embedding hole provided in the rotor core, and the sintered magnet embedded in the embedding hole,
The sintered magnet is fixed with an adhesive that fills a space between the embedding hole and the surface having the plurality of grooves or ridges.
前記ロータを製造する本発明の方法は、
前記ロータコアに設けられた埋設孔に前記焼結磁石を埋設し、前記埋設孔と前記焼結磁石の前記複数の溝部又は突条部を有する面との間に接着剤を流し込んで、前記焼結磁石を前記埋設孔に固定することを特徴とする。
The method of the present invention for manufacturing the rotor comprises:
The sintered magnet is embedded in an embedding hole provided in the rotor core, an adhesive is poured between the embedding hole and the surface of the sintered magnet having the plurality of grooves or the ridges, and the sintering is performed. A magnet is fixed in the embedding hole.
本発明によれば、焼結磁石が容易に抜けないロータを効率のよい方法で提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rotor from which a sintered magnet does not fall out easily can be provided by an efficient method.
[1] 圧縮成形用金型
焼結磁石を作製するための本発明の圧縮成形用金型の一例を図1(a)及び図1(b)に示す。圧縮成形用金型10は、ダイ11と、下パンチ12と、上パンチ13とを有し、これらに囲まれた空間がキャビティ14を構成する。下パンチ12及び上パンチ13はそれぞれ独立に上下動できるように構成され、上パンチ13を上方に離脱させた状態で、キャビティ14に所定量の磁性粉末(又は磁性粉末を含むスラリー)を充填し(磁性粉末を含むスラリーを用いる場合は、上パンチ13でキャビティを閉じた状態でダイ11に設けられたスラリー注入孔からスラリーを充填してもよい)、上パンチ13を下降(又は下パンチ12を上昇)させて上パンチ13及び下パンチ12が対向する方向にキャビティ11内の磁性粉末を加圧して圧縮成形を行う。このとき上パンチ13及又は下パンチ12がダイ11と連動して下降又は上昇するように構成しても良い。なお上パンチ13はキャビティ内を昇降し得る形状に限られず、キャビティ13に蓋をするようにダイ11の上部を覆うような形状であってもよい。キャビティ14内の磁性粉末又はスラリーに磁場を印加しながら圧縮成形することにより、一定の方向に磁性粉末を配向させた異方性磁石とすることができる。
[1] Compression Mold An example of the compression mold of the present invention for producing a sintered magnet is shown in FIGS. 1(a) and 1(b). A compression molding die 10 has a
キャビティ14は、例えば図1(b)に示すように、加圧方向視で台形であり、台形の2つの脚に対応する面14a,14bに加圧方向に平行に設けられた複数の突条部15を有している。キャビティ14の加圧方向視での形状は、台形に限定されず、最終的に製造する焼結磁石の使用目的に応じて決定され、アーク形、正方形、長方形、多角形等でもよい。また加圧方向に直交する方向から見たキャビティの形状も、図1(a)で例示する長方形に限定されず、アーク形等であってもよい。
For example, as shown in FIG. 1(b), the
面14a,14bに設けられた複数の突条部15は、加圧方向に平行に形成する必要がある。加圧方向に平行に設けられていない場合、圧縮成形後の成形体をダイ11から取り出すことができなくなる。複数の突条部15の代わりに、図2に示すように、面14a,14bに加圧方向に平行な複数の溝部16を設けても良い。また突条部15と溝部16とが混在していても良い。いずれの場合も、突条部15及び/又は溝部16は加圧方向に平行に形成する。
The plurality of
突条部15及び/又は溝部16の数は、作製する焼結磁石のサイズ等にもよるが、1つの面に2~10本設けるのが好ましい。また突条部15及び/又は溝部16の幅は、1~3 mmであるのが好ましく、それらを設ける面の幅(加圧方向に直交する方向の長さ)をWとしたとき、0.01×W~0.1×Wの範囲であるのが好ましい。また突条部15及び/又は溝部16の深さは、幅より小さいのが好ましい。
The number of
突条部15及び/又は溝部16を設ける面は、台形の2つの脚に対応する面14a,14bに限定されることはなく、キャビティ14の加圧方向に平行な面のうち少なくとも1つであれば良い。面14a,14bのうちのどちらか一方であっても良いし、台形の上底及び下底に対応する面14c,14d又はそれらのどちらか一方であってもよい。キャビティ14の加圧方向視での形状が台形ではない場合でも、少なくとも1つの面に突条部15及び/又は溝部16を設ければよい。全ての面に突条部15及び/又は溝部16を設ける必要はなく、台形の2つの脚に対応する面14a,14bのように、ひと組の対辺に設けるのが好ましい。
The surfaces on which the
後述するように、この圧縮成形用金型10を用いて製造した焼結磁石には、キャビティ14に設けられた突条部15及び/又は溝部16に対応して、それぞれ溝部及び/又は突条部が形成されるので、特に、複数の焼結磁石を磁性金属等のロータコアに周方向に並べて埋め込んでロータとして使用する場合に、周方向(ロータの回転方向)に隣接する焼結磁石同士が対向する面に溝部及び/又は突条部が形成されるように、対応するキャビティ14の面に突条部15及び/又は溝部16を設けるのが好ましい。
As will be described later, the sintered magnet manufactured using this compression molding die 10 has grooves and/or ridges corresponding to the
また成形体及び焼結体(焼結磁石)に突条部が形成された場合、ハンドリング時に突条部にクラックや欠けなどの欠陥が生じやすいので、成形体及び焼結体(焼結磁石)に溝部を形成するのが好ましい。すなわち、圧縮成形用金型10のキャビティ14には突条部15を設けるのが好ましい。
In addition, when a ridge is formed on the molded body and sintered body (sintered magnet), defects such as cracks and chips are likely to occur in the ridged part during handling, so the molded body and sintered body (sintered magnet) It is preferable to form a groove in the That is, it is preferable to provide the
[2]焼結磁石の製造方法
本発明の焼結磁石(後述)を製造する本発明の方法は、ダイ、並びに前記ダイのキャビティに充填された磁性粉末を圧縮成形するための上パンチ及び下パンチを有する圧縮成形用金型に磁性粉末を充填し、前記充填した磁性粉末を前記上パンチ及び前記下パンチで押圧し、成形体を成形する工程、及び前記成形体を焼結して焼結体を作製する工程を有し、
前記ダイの前記キャビティを形成する面に、押圧方向に平行な複数の突条部又は溝部を有することを特徴とする。
[2] Method for producing a sintered magnet The method of the present invention for producing a sintered magnet of the present invention (described later) comprises a die, an upper punch and a lower punch for compression-molding the magnetic powder filled in the cavity of the die. A step of filling a compression molding die having a punch with a magnetic powder, pressing the filled magnetic powder with the upper punch and the lower punch to form a compact, and sintering the compact. Having a step of making a body,
A surface of the die forming the cavity has a plurality of ridges or grooves parallel to the pressing direction.
図1(a)及び図1(b)に示す圧縮成形用金型10を用いて成形される成形体20は、図3に三面図で示すように、平面形状(図3(a))が台形の柱状であり、台形の2つの脚に対応する面20a,20bに成形時の加圧方向に平行な複数の溝部21を有している。なお図2に示すキャビティ14を有する圧縮成形用金型10’を用いて成形した場合、図4に平面図で示すように、台形の2つの脚に対応する面20a,20bに成形時の加圧方向に平行な複数の突条部22を有する成形体20’が得られる。
The compact 20 molded using the compression molding die 10 shown in FIGS. 1(a) and 1(b) has a planar shape (FIG. 3(a)) as shown in the three-view diagram of FIG. It has a trapezoidal columnar shape, and has a plurality of
前記成形体20を焼結してなる焼結体30は、図5に三面図で示すように、平面形状(図5(a))が台形の柱状であり、台形の2つの脚に対応する面30a,30bに互いに平行でない複数の溝部31を有している。ここで、成形体20は、図1(a)及び図1(b)に示す圧縮成形用金型10を用いて下パンチ12と上パンチ13とが対向する方向(重力方向にほぼ一致)にスラリーを加圧して成形されたものであるため、加圧方向の一方の端部20-1側(上パンチ13側)と、他方の端部20-2側(下パンチ12側)とで、磁性粉末の密度が若干異なる。特に湿式成形を行う場合は、通常、上パンチ13に設けられた排水孔からスラリー中の液体成分を排液しながら加圧成形するため、成形体20の一方の端部20-1側(上パンチ13側)と、他方の端部20-2側(下パンチ12側)との密度差がより顕著になる。このように、一方の端部20-1側(上パンチ13側)と、他方の端部20-2側(下パンチ12側)とで磁性粉末の密度差を有する成形体20を焼結した場合、焼結による収縮率が一方の端部20-1側と他方の端部20-2側とで異なり、通常、密度の低い他方の端部20-2側(下パンチ12側)の方が一方の端部20-1側(上パンチ13側)よりも収縮率が高くなり、その結果、成形体20に形成された加圧方向に平行な複数の溝部21は、図5(c)に示すように、焼結体30においては平行ではない溝部31となる。
The sintered body 30 obtained by sintering the molded
台形の2つの脚に対応する面30a,30b(側面)に互いに平行ではない複数の溝部31を有する焼結体30は、必要に応じて加工等を施して、平行でない複数の溝部31を有する焼結磁石35とする。
The sintered body 30 having a plurality of
なお、キャビティ14に溝部16を有する圧縮成形用金型10’(図2参照)を用いて成形した加圧方向に平行な複数の突条部22を有する成形体20’を焼結した場合は、台形の2つの脚に対応する面30a,30bに互いに平行でない複数の突条部を有する焼結体及び焼結磁石が得られる。
In addition, when sintering a molded body 20' having a plurality of
本発明の方法により製造できる焼結磁石は、磁性粉末(磁粉とも言う)又は磁性粉末を水又は有機溶剤に分散させてなるスラリーを成形し、得られた成形体を焼結するといった工程が適用できる磁石であればどのようなものでも製造することができるが、特に希土類焼結磁石又はフェライト焼結磁石であるのが好ましい。以下に焼結磁石の製造方法について詳細に説明する。 The sintered magnet that can be produced by the method of the present invention can be produced by forming magnetic powder (also referred to as magnetic powder) or a slurry obtained by dispersing magnetic powder in water or an organic solvent, and sintering the resulting compact. Although any magnet can be manufactured as long as it can be manufactured, rare earth sintered magnets or ferrite sintered magnets are particularly preferable. A method for producing a sintered magnet will be described in detail below.
(1)成形工程
成形は、本発明の圧縮成形用金型を用いて圧縮成形(乾式成形、湿式成形)によって行う。乾式成形法では、例えば、乾燥した磁性粉末を加圧成形しつつ磁場を印加して成形体を形成する。湿式成形法では、例えば、磁性粉末を含むスラリーを磁場印加中で加圧成形しながら液体成分を除去して成形体を形成する。
(1) Molding Step Molding is performed by compression molding (dry molding, wet molding) using the compression molding die of the present invention. In the dry molding method, for example, a compact is formed by applying a magnetic field while press-molding dry magnetic powder. In the wet compaction method, for example, a compact is formed by removing a liquid component while press-molding a slurry containing a magnetic powder while applying a magnetic field.
圧縮成形の場合、前述した本発明の成形用金型に、磁性粉末又は磁性粉末を含むスラリーを充填して圧縮成形する。圧縮成形圧力は、R-T-B系焼結磁石用成形体の場合30~392 MPa(500~4,000 kg/cm2)とし、フェライト磁石用成形体の場合34~44 MPa(350~450 kg/cm2)とするのが好ましい。R-T-B系焼結磁石用成形体の場合、成形体の密度は3.7~4.7 g/cm3程度に調整するのが好ましい。またフェライト磁石用成形体の場合、成形体の密度は2.6~3.2 g/cm3程度に調整するのが好ましい。 In the case of compression molding, the magnetic powder or the slurry containing the magnetic powder is filled into the molding die of the present invention described above, and compression molding is performed. The compression molding pressure is 30 to 392 MPa (500 to 4,000 kg/cm 2 ) for compacts for sintered RTB magnets, and 34 to 44 MPa (350 to 450 kg/cm 2 ) for compacts for ferrite magnets. is preferable. In the case of RTB-based sintered magnet compacts, it is preferable to adjust the density of the compact to about 3.7 to 4.7 g/cm 3 . In the case of the ferrite magnet compact, it is preferable to adjust the density of the compact to about 2.6 to 3.2 g/cm 3 .
(2)焼結工程
成形工程で得られた成形体を焼結し焼結体を得る。
(2) Sintering step The molded body obtained in the molding step is sintered to obtain a sintered body.
(3)その他の工程
焼結磁石の製品を製造する場合、通常、焼結工程の後に焼結体の加工を行い所望の磁石製品とする。またR-T-B系焼結磁石の場合、通常、焼結工程と加工工程との間に拡散や熱処理を行い、加工工程の後、さらに表面処理を行う。
(3) Other Steps When manufacturing a sintered magnet product, the sintered body is usually processed after the sintering step to obtain the desired magnet product. In the case of RTB sintered magnets, diffusion and heat treatment are normally performed between the sintering process and the working process, and surface treatment is performed after the working process.
[4]焼結磁石
本発明の焼結磁石は、少なくとも1つの面に複数の溝部又は突条部を有する焼結磁石であって、前記複数の溝部又は突条部が前記面内で平行でないことを特徴とする。
[4] Sintered magnet The sintered magnet of the present invention is a sintered magnet having a plurality of grooves or ridges on at least one surface, wherein the plurality of grooves or ridges are not parallel within the surface. It is characterized by
焼結磁石は、希土類焼結磁石及びフェライト焼結磁石のいずれでも良い。以下各磁石の組成について説明する。 The sintered magnet may be either a rare earth sintered magnet or a ferrite sintered magnet. The composition of each magnet will be described below.
(a)希土類焼結磁石
希土類焼結磁石はR-T-Bから実質的になるのが好ましい。RはYを含む希土類元素の少なくとも1種であり、Nd,Dy及びPrの少なくとも1種を必ず含むのが好ましい。Tは遷移金属の少なくとも1種であり、Feを必ず含むのが好ましい。R:24~34 質量%、B:0.6~1.8 質量%、残部Feの組成が好ましい。R:24質量%未満では、残留磁束密度Br保磁力Hcjが低下する。34%超では、残留磁束密度Brが低下する。また、焼結体内部の希土類に富む相の領域が多くなり、かつ形態も粗大化して耐食性が低下する。B:0.6質量%未満の場合、主相であるR2Fe14B相が形成に必要なB量が不足し、軟磁性的な性質を有するR2Fe17相が生成し保磁力が低下する。一方B量が1.8質量%を超えると、非磁性相であるBに富む相が増加して残留磁束密度Brが低下する。Feはその一部がCoで置換されていても良く、また、3質量%以下程度のAl、Si、Cu、Ga、Nb、Mo、W、Zr等の元素を含んでいても良い。
(a) Rare earth sintered magnet The rare earth sintered magnet preferably consists essentially of RTB. R is at least one rare earth element including Y, and preferably at least one of Nd, Dy and Pr. T is at least one transition metal, and preferably always contains Fe. A preferable composition is R: 24 to 34% by mass, B: 0.6 to 1.8% by mass, and the balance Fe. If R is less than 24% by mass, the residual magnetic flux density B r coercive force H cj decreases. If it exceeds 34%, the residual magnetic flux density B r decreases. In addition, the area of the phase rich in rare earth elements inside the sintered body increases and the morphology becomes coarse, resulting in a decrease in corrosion resistance. If B: less than 0.6% by mass, the amount of B necessary for forming the R 2 Fe 14 B phase, which is the main phase, is insufficient, and the R 2 Fe 17 phase having soft magnetic properties is generated, resulting in a decrease in coercive force. . On the other hand, when the amount of B exceeds 1.8% by mass, the B-rich phase, which is a non-magnetic phase, increases and the residual magnetic flux density Br decreases. Fe may be partially substituted with Co, and may contain elements such as Al, Si, Cu, Ga, Nb, Mo, W, and Zr in an amount of about 3% by mass or less.
(b)フェライト焼結磁石
フェライト焼結磁石は、マグネトプランバイト型(M型)構造を有するSrフェライト、Baフェライト、Sr-La-Co系フェライト、Ca-La-Co系フェライト等からなるのが好ましい。
(b) Sintered ferrite magnet Sintered ferrite magnets are made of Sr ferrite, Ba ferrite, Sr-La-Co ferrite, Ca-La-Co ferrite, etc., which have a magnetoplumbite (M-type) structure. preferable.
[5] ロータ
図5に示す焼結体30に必要に応じて加工等を施して作製した焼結磁石35は、例えば、図6(a),(b)に示すように、円柱状ロータコア41に円周方向に複数並べて埋め込んで回転機のロータ40を形成するのに使用できる。このとき、台形柱状の焼結磁石35を円柱状ロータコア41に設けられた埋設孔42に埋め込み、焼結磁石35と円柱状ロータコア41に形成した埋設孔42との隙間に樹脂等からなる接着剤43を充填する。
[5] Rotor A sintered
ここで焼結磁石35は、側面に互いに平行でない複数の溝部31を有するため、これらの複数の溝部31に接着剤43が充填されることにより接着剤43と焼結磁石35との接着面積が増加して接着硬度が向上するといった効果に加えて、焼結磁石35が埋設孔42から引き抜かれる方向と、焼結磁石35の側面に設けられた複数の溝部31との方向とが一致していないため(焼結磁石35に形成された溝部31が互いに平行ではないため)、焼結磁石35に埋設孔42から引き抜かれる方向の力が作用した場合、互いに平行でない複数の溝部31によって焼結磁石35の移動が規制され、その結果、一度接着剤43を硬化させた後は、焼結磁石35は円柱状ロータコア41の埋設孔42に強固に固定され、容易に抜けないようになる。
Here, since the
円柱状ロータコア41は、磁性金属、樹脂材料等からなるものが好ましい。また接着剤として使用する樹脂としては、熱硬化性樹脂を用いるのが好ましい。
The
10,10’・・・圧縮成形用金型
11・・・ダイ
12・・・下パンチ
13・・・上パンチ
14・・・キャビティ
14a,14b・・・面
14c,14d・・・面
15・・・突条部
16・・・溝部
20,20’・・・成形体
20a,20b・・・面
20-1・・・一方の端部
20-2・・・他方の端部
21・・・溝部
22・・・突条部
30・・・焼結体
30a,30b・・・面
31・・・溝部
35・・・焼結磁石
40・・・ロータ
41・・・円柱状ロータコア
42・・・埋設孔
43・・・接着剤
50・・・圧縮成形用金型
51・・・ダイ
52・・・下パンチ
53・・・上パンチ
54・・・キャビティ
100・・・焼結磁石
200・・・ロータ
201・・・円柱状ロータコア
202・・・埋設孔
10,10'・・・Mold for compression molding
11... die
12・・・Lower punch
13・・・Upper punch
14 Cavity
14a, 14b... planes
14c, 14d... planes
15・・・Protrusions
16 Groove
20,20'・・・Molded body
20a, 20b... surface
20-1・・・One end
20-2 ... the other end
21 Groove
22 ridges
30 Sintered body
30a, 30b... planes
31 Groove
35 Sintered magnet
40 Rotor
41... Cylindrical rotor core
42 Buried hole
43 Adhesive
50・・・Mold for compression molding
51 Die
52 Lower punch
53 Upper punch
54 Cavity
100 Sintered magnet
200 Rotor
201・・・Cylindrical rotor core
202 Burying hole
Claims (8)
前記ダイの前記キャビティを形成する面に、押圧方向に平行な複数の突条部又は溝部を有することを特徴とする圧縮成形用金型。 A compression molding die having a die and an upper punch and a lower punch for compression molding magnetic powder filled in a cavity of the die,
A mold for compression molding, wherein a surface of the die forming the cavity has a plurality of ridges or grooves parallel to a pressing direction.
前記圧縮成形用金型が湿式成形用金型であることを特徴とする圧縮成形用金型。 In the compression mold according to claim 1,
A compression molding die, wherein the compression molding die is a wet molding die.
及び前記成形体を焼結して焼結体を作製する工程
を有する焼結磁石の製造方法であって、
前記ダイの前記キャビティを形成する面に、押圧方向に平行な複数の突条部又は溝部を有することを特徴とする焼結磁石の製造方法。 A compression molding mold having a die and an upper punch and a lower punch for compression molding the magnetic powder filled in the cavity of the die is filled with the magnetic powder, and the filled magnetic powder is transferred to the upper punch and the lower punch. a step of pressing with a punch to form a compact;
and a method for producing a sintered magnet, comprising a step of sintering the molded body to produce a sintered body,
A method for producing a sintered magnet, wherein a surface of the die forming the cavity has a plurality of ridges or grooves parallel to a pressing direction.
前記焼結磁石が、希土類焼結磁石又はフェライト焼結磁石であることを特徴とする焼結磁石の製造方法。 In the method for producing a sintered magnet according to claim 3,
A method for producing a sintered magnet, wherein the sintered magnet is a rare earth sintered magnet or a ferrite sintered magnet.
前記複数の溝部又は突条部が前記面内で平行でないことを特徴とする焼結磁石。 A sintered magnet having a plurality of grooves or ridges on at least one surface,
A sintered magnet, wherein the plurality of grooves or ridges are not parallel in the plane.
前記焼結磁石が、希土類焼結磁石又はフェライト焼結磁石であることを特徴とする焼結磁石。 In the sintered magnet according to claim 5,
A sintered magnet, wherein the sintered magnet is a rare earth sintered magnet or a ferrite sintered magnet.
ロータコアと、前記ロータコアに設けられた埋設孔と、前記埋設孔に埋設された前記焼結磁石とを有し、
前記焼結磁石が、前記埋設孔と前記複数の溝部又は突条部を有する面との間を充填する接着剤で固定されたことを特徴とするロータ。 A rotor using the sintered magnet according to claim 5 or 6,
a rotor core, an embedding hole provided in the rotor core, and the sintered magnet embedded in the embedding hole,
A rotor according to claim 1, wherein said sintered magnet is fixed with an adhesive that fills a space between said embedding hole and said surface having said plurality of grooves or ridges.
前記ロータコアに設けられた埋設孔に前記焼結磁石を埋設し、前記埋設孔と前記焼結磁石の前記複数の溝部又は突条部を有する面との間に接着剤を流し込んで、前記焼結磁石を前記埋設孔に固定することを特徴とするロータの製造方法。
A method of manufacturing a rotor according to claim 7, comprising:
The sintered magnet is embedded in an embedding hole provided in the rotor core, an adhesive is poured between the embedding hole and the surface of the sintered magnet having the plurality of grooves or the ridges, and the sintering is performed. A method of manufacturing a rotor, comprising fixing magnets in said embedding holes.
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