JPH0274010A - 永久磁石磁気回路 - Google Patents

永久磁石磁気回路

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JPH0274010A
JPH0274010A JP22570188A JP22570188A JPH0274010A JP H0274010 A JPH0274010 A JP H0274010A JP 22570188 A JP22570188 A JP 22570188A JP 22570188 A JP22570188 A JP 22570188A JP H0274010 A JPH0274010 A JP H0274010A
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JP
Japan
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permanent magnet
processing
magnetic circuit
magnetic
cast ingot
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Pending
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JP22570188A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Miyazawa
弘 宮沢
Minoru Tanaka
実 田中
Koji Akioka
宏治 秋岡
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、永久磁石を使用した永久磁石磁気回路に関す
る。
〔従来の技術] 永久磁石は、外部からエネルギーを供給しないでも磁束
を発生しエネルギーを生み出す材料であり、電気製品や
、情報機器の分野において幅広く使用されている材料で
ある。現在使用されている代表的な永久磁石は、フェラ
イト系焼結磁石や希土類系であるSm−Co系やNd系
の焼結磁石もしくはボンド磁石がある。これらの永久磁
石を、磁気回路の一部に組み込み、磁気回路に構成され
たギャップより漏れる磁束を、例えば磁性液体や磁性微
粉末の吸引や、磁気記録媒体の消磁等に利用していた。
C発明が解決しようとする課題] しかし、前述のような従来技術では、フェライト永久磁
石では、磁化エネルギーが弱く小型化には向かない。一
方、磁化エネルギーの大きい希土類永久磁石を使用すれ
ば、その優れた磁気性能により小型化が可能になること
や、ギャップより取り出せるエネルギーも大きくなる等
の利点があるが高価である。その中でも焼結永久磁石で
は、高価な設備が必要なばかりか、鋳造した磁石インゴ
ットを粉砕し微粉末にしてから成形、焼結するなど工程
が複雑であり、より高価になるという問題を有していた
。また、前述のようなフェライト永久磁石や希土類焼結
永久磁石もしくは希土類ボンド永久磁石では、大きな形
状はできず、例えば長さが200mm〜400mm必要
な磁気回路には長さが50mm程度の永久磁石を組み合
わせて構成するが、この場合側々の永久磁石の性能ばら
つきを抑えるために選別する必要がある為に生産性が低
下しコストアップの要因となる等の問題も有していた。
そこで本発明は以上のような欠点を解決するものであり
その目的とするところは、小型、長尺でギャップより高
エネルギー(磁束密度)が得られ、安価で生産性に優れ
た永久磁石磁気回路を提供するところにある。
[課題を解決するための手段] 本発明の永久磁石磁気回路は、永久磁石と、高透磁率材
料からなるヨークを永久磁石の両側に配置し、ヨークの
一部にギャップを構成する永久磁石磁気回路において、
原料を溶解、鋳造し、次いで鋳造インゴットを熱間加工
により異方化し、次いで所定形状に切断、研削後に熱処
理により磁気的に硬化させた永久磁石を用いたことを特
徴とする。
また、永久磁石は、R(ただしRはYを含む希土類元素
のうち少なくとも1種)、M(ただし遷移金属元素のう
ち少なくとも1種)、及びX(ただしIf b族元素の
うち少なくとも1種)を基本成分としたことを特徴とす
る。
[作用コ 本発明に於ける熱間加工とは冷間加工に対する概念であ
り、塑性加工によって生じる加工歪の大半を加工中に取
り除きながら加工する高温での塑性加工を指す、したが
って、熱間加工中には加工による結晶の微細化と再結晶
による配向、及びそれに続く結晶粒の成長もおこり、こ
れらの現象も熱間加工には含まれることは明かである。
熱間加工における温度は再結晶温度以上が望ましく、本
発明におけるR −M−X系合金に於いては500℃以
上が望ましい。
また、熱間加工としては、スタンプ加工や圧延加工等が
あり、第4図及び第5図にその概略を示す、第4図はス
タンプの概略図であり、301は磁石合金、302は磁
化容易方向、303はスタンプ、304は磁石合金を支
える基板である。第5図は圧延加工の概略図であり、4
05は圧延ロールである。スタンプ及び圧延加工を行な
うことにより、磁石合金は加圧方向に対して平行に磁化
容易方向が揃い、異方化されることによりその方向に対
して磁気性能が増す。
以下、本発明による永久磁石の好ましい組成範囲につい
て説明する。希土類元素としては、Y、LaS Ce、
Pr、Nd1 Sm、Eu、Gd。
Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luが候補とし
て挙げられ、これらの内1種類、あるいは2種類以上を
組み合わせて用いられる。最も高い磁気特性はPrで得
られる。従って実用的には、Pr、Pr−Nd、Ca−
Pr−Nd合金等が用いられる。遷移金属元素としては
Fe、Co、Ni、Cu、等が候補として挙げられ、こ
れらの内1種類、あるいは2種類以上を組み合わせて用
いられる。■b族元素としてはB、Al、Si% Mo
、Ga等が候補として挙げられこれらの内1種類、ある
いは2種類以上を組み合わせて用いられる。
A1、Si、Mo、Ga等は保磁力の向上に有効である
R−M−X系永久磁石は、原子%で8〜25%のR17
3〜81のM、及び4〜7のXを基本成分とする。主相
はR2M H4B化合物相である。従ってRが8原子%
未満ではもはや上記化合物を形成せず、高い磁気性能は
得られない、一方、Rが30原子%を越えると非磁性の
Rリッチ相が多くなり磁気特性は著しく低下する。従っ
てRの範囲は8−30原子%が適当である。しかし、鋳
造磁石とするため、好ましくは8〜25原子%が適当で
ある。
BはR2TM14B化合物相を形成するための必須元素
であり、2原子%以下では菱面体のR−M系になるため
に高い保磁力は望めない。また、28原子%を越えると
Bを含む非磁性相が多くなり、残留磁束密度は著しく低
下してくる。しかし、鋳造磁石としては好ましくはBは
8原子%以下がよく、それ以上では特殊な冷却を施さな
い限り微細なR2T M + t B化合物相を得るこ
とが出来ず、適切な保磁力がf停られない。
A1、Ga等は保磁力瑠大の効果を示す。しかしながら
、A1やGaは非磁性元素であるため、その添加量を増
すと残留磁束密度が但下し、A1では15原子%を越え
ると、Gaでは6原子%を越えるとハードフェライト以
下の残留磁束密度になってしまうので希土類磁石として
の目的を果たし得ない。よってA1の添加量は15原子
%以下、Gaは6原子%以下がよい。
[実施例] 以下本発明を実施例にもとずき詳細に説明する。
表−1に本実施例の永久磁石合金の組成を示す。
希土類元素からはPr、  遷移金属元素からはFe、
Cu、tnb族元素からはB、Al、Gaを第1表に示
す組成の割合に各々秤量し、本発明の製造工程である、
第1図にもとすき製造を行なった。まず、高周波溶解炉
にて磁石原料を溶解し、鋳型に鋳込み冷却した。第2図
は、鋳造インゴットを純鉄製のシースで覆った断面図で
あり、201は鋳造インゴット、202はシースである
0次いでシースで覆われた鋳造インゴットを、1000
℃において80%の加工率で熱間圧延加工を行ない、加
圧(板厚)方向に異方化した。その後所定形状に切断、
研削し、永久磁石磁気回路用の永久磁石を得た。その後
1000℃で24時間の熱処理を行ない磁気的に硬化さ
せた。得られた永久磁石の性能を表−2に示す。
表−2 第3図は、永久磁石磁気回路の斜視図であり、101は
、前述の製法で製造された永久磁石であり102の方向
に異方化されている。110及び111は高透磁率材料
から成るヨークであり、永久磁石101の両側に位置し
、その端面にはギャップ112があり、磁気回路を構成
している。永久磁石磁気回路の長さ9は、本実施例では
240mmであり、永久磁石は1個である。
比較のためにSm−Co焼結永久磁石を用いて、同一寸
度にて永久磁石磁気回路を作り比較した。
尚、永久磁石は前記条件の大型形状ができないため、長
さ40mmのものを6個使いとした。ギャップ長を0.
45mmの時、ギャップでの磁束密度及び長さ方向での
磁束密度のばらつきを測定した結果を表−3に示す。
表−3から分かる通り、本発明の永久磁石磁気回路は、
ギャップでの磁束密度も高く、また、ばらつきも少ない
、これは本発明磁気回路は1つの永久磁石だけに対して
、従来例は6個の永久磁石を使用しているためである。
また鋳造磁石は、磁気性能が優れるばかりか、簡素な製
造工程により生産性に優れ低価格が実現できることによ
り、永久磁石回路は高性能、低価格であるという効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の製造工程図、第2図は、シースの断
面図、第3図は、永久磁石磁気回路の斜視図、第4図は
、スタンプの概略図、第5図は、圧延の概略図。 [発明の効果] 以上述べてきたように本発明によれば、永久磁石磁気回
路の 製造方法において、磁石原料を溶解し鋳造インゴットと
し、鋳造インゴットを熱間加工により異方化した永久磁
石を得、その永久磁石を用いて永久磁石磁気回路を構成
したことにより、ギャップ中で均一な高磁束密度が得ら
れる。 101 ・ 110゜ 112 ・ 201 ・ 202 ・ 301 ・ 302 ・ 303 ・ 304 ・ 永久磁石 1・・・ヨーク ギャップ 鋳造インゴット シース 磁石合金 磁化容易方向 スタンプ 基板 405 ・ ・ロール 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 銘木 喜三部 他1名第1図 第2図 101.永ス1ムじ6 6丁1 +o2XI<b pJrq 第3図 第4図 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)永久磁石と、高透磁率材料からなるヨークを永久
    磁石の両側に配置し、ヨークの一部にギャップを構成す
    る永久磁石磁気回路において、原料を溶解、鋳造し、次
    いで鋳造インゴットを熱間加工により異方化し、次いで
    所定形状に切断、研削後に熱処理により磁気的に硬化さ
    せた永久磁石を用いたことを特徴とする永久磁石磁気回
    路。
  2. (2)前記永久磁石は、R(ただしRはYを含む希土類
    元素のうち少なくとも1種)、M(ただし遷移金属元素
    のうち少なくとも1種)、及びX(ただしIIIb族元
    素のうち少なくとも1種)を基本成分としたことを特徴
    とする請求項1記載の永久磁石磁気回路。
JP22570188A 1988-09-09 1988-09-09 永久磁石磁気回路 Pending JPH0274010A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013114993A1 (ja) * 2012-01-30 2013-08-08 三菱電機株式会社 磁気回路

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