JPH0552654B2

JPH0552654B2 -

Info

Publication number: JPH0552654B2
Application number: JP59071181A
Authority: JP
Inventors: Seiji Myazawa; Itaru Okonogi
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1984-04-10
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1993-08-06
Also published as: JPS60214515A

Description

【発明の詳細な説明】

〔技術分野〕本発明は樹脂結合型希土類異方性磁石の製造方
法に関する。〔従来技術〕従来の熱硬化性樹脂結合型希土類円筒状永久磁
石の製造方法は、第１図に示すごとく粉末成形磁
場プレスを用い磁場中金型内で、圧縮成形し消磁
後、金型より取り出し加熱固化し製品としてい
た。詳しく述べるならば、下パンチ１、下コア
９、ダイ３に囲まれる空間に熱硬化性樹脂と希土
類磁石粉末との混合物１０を充填した後、上ピス
トン１１を動作させ上パンチ２、上コア８を下降
し前記空間部を閉じた所で下コイル６、上コイル
７に直流電流を流し前記空間部に磁力線１２を発
生させ、混合物中の磁石粉末を放射状に配向させ
ながら上パンチ２を上ピストン１１により下降さ
せ加圧成形する。つぎに直流電流を逆方向に定め
られた値だけ流し成形品の残留磁気を取り除き上
パンチを上昇し、さらに下パンチを押し上げ、前
記混合物よりなるラジアル異方性永久磁石体を取
り出した後、加熱固化し製品とする。このため次
のような問題があつた。磁力線１２に示すように
上下コアを使用して磁粉の配向磁場を発生させる
ため、成形品の内径が小さいと配向磁場が低くな
り従つて円筒状永久磁石の磁気異方性が付加でき
にくくなり磁気性能が落ちる。同じように成形品
の丈を長くすることも配向磁場が低くなるため磁
気性能が落ちてしまい、しかも肉厚の薄い円筒状
永久磁石は上下パンチの強度の問題から成形する
ことはできなかつた。〔目的〕本発明はこのような問題を解決するためのもの
で、その目的とするところは圧縮成形金型を一部
改造するのみで、内径が小さく丈の長いしかも薄
肉の樹脂結合型希土類ラジアル異方性円筒状永久
磁石の製造方法を提供することにある。〔概要〕本発明の円筒状永久磁石の製造方法は、熱硬化
性樹脂と希土類磁石粉末との混合物を粉末成形磁
場プレスを用い、金型内に前記混合物を充填し磁
気コイルにより放射状に磁粉を配向、加圧した後
金型内で所定寸法まで切り込み、消磁を行いなが
ら金型外に押し出し、放射状に磁気異方性を持た
せた、すなわちラジアル異方性円筒状永久磁石を
製造する方法を特徴とする。〔実施例〕以下本発明について実施例に基づき詳細に説明
する。実施例１第２図〜第５図に実施例を示す。ホツパー１３
より充填リング１４内に熱硬化性樹脂と希土類磁
石粉末の混合物を所定量入れ、さらに下コア１５
とダイ１６との空間部に前記混合物を充填すべく
磁性体よりなる充填リングを金型に合せ非磁性材
よりなる上パンチ１７を下降し充填を完了する。この磁、磁性体よりなる上コア２２と上磁気回
路２１も下降する。尚、下コア１５とダイ１６は
磁性材であり、第２図ｂに示すごとく非磁性材よ
りなる固定金具により４方向から固定されてお
り、充填リング１４及び上パンチ１７も前記形状
と同じ、あるいは空間内部に入る形状にして在
る。また、コア、ダイとも太ストレート部、テー
パー部、細ストレート部と分けて造られており、
成形品の寸法に合せて交換できるようネジ取メ等
により接合されており、かつその接合部は成形時
に混合物の加圧による流れがスムースに行えるよ
う徐々に空間断面を少なくするよう考慮されてい
る。次に上磁場コイル１９及び下磁場コイル２０
に直流電流を通電し上コア及び下コアから流れる
磁力線が互に反発し第１図１２に示す流れを起す
ようにする。この磁力線により先程空間部に充填
した混合物中の磁石粉末を放射状に配向する。こ
の状態で金型出口に底ブタ２４を設置し、上パン
チ１７をさらに下降させ所定圧力まで加圧し、底
ブタ２４を止りはずし、加圧された混合物が下コ
ア及びダイのテーパー部を通過し所定寸法まで絞
られ、磁性体よりなる下磁気回路２３下部のエツ
ジ部と下コア１５の細ストレート部に発生する、
配向時と逆方向の磁力線により消磁をされながら
金型より押し出される。所定長さに押出された磁
金型の出口でカツトし円筒状押出成形品は加熱固
化され樹脂結合型希土類ラジアル異方性円筒状永
久磁石となる。本実施例１では、諸元要素を次のように設定し
てリング状永久磁石の磁気性能を調べた。希土類磁石粉末は、一般式で表わすと Sm（Co_0.627Cu_0.08Fe_0.22Zr_0.028）_8.25からなる２−17
系希土類金属間化合物合金を用いた。この合金を
ボールミルを用いて粒度２〜80ミクロンの磁石粉
末とした。このようにして造られた粉末98重量％
に熱硬化性である２液性エポキシ樹脂２重量％を
結合材として加え混合し、前述したホツパーに給
粉し粉末成形磁場プレス装置の運転を開始した。
充填リングダイ、下コア、上パンチの寸法は、そ
れぞれ、外径φ20内径φ17で充填リングとダイ、
下コアの太ストレート部の深さは、12mmであり圧
縮成形型としてクリアランスは設定されている。まず充填リング１４内にホツパーより磁石粉の
混合物を2.4ｇ給粉し、充填リングを成形金型に
合せるためにスライドさせ、さらに上パンチ１７
を下降させ、磁石粉の混合物を下コア１５とダイ
１６との間の空間部に充填する。つぎに上パンチ
１７を上昇し充填リング１４をスライドさせ所定
の位置まで戻し、再度上パンチ１７、上コア２
２、上磁気回路２１を下降させ上パンチが空間部
を密閉した所で下降を停止し、上磁場コイル１
９、下磁場コイル２０に直流電流を通電し互に反
発する14000（Oe）の磁場を発生させ、放状射に
広がる磁力線により、空間部に充填した磁石粉を
放射状に配向させる。この状態で上パンチ１７を
さらに下降し、磁石粉の混合物を下部のテーパー
部まで送り込む、この時底ブタ２４により成形金
型下部の押出口を密閉しておき、送り込まれた磁
石粉の混合物を成形金型内部に保持し、前記上下
磁場コイルへの通電を止め、上パンチ１７、上コ
ア２２、上磁気回路２１を所定位置に引き上げ、
再度前記した方法により型の空間部に磁石粉の混
合物を充填し、磁石粉がテーパー部、細ストレー
ト部の空間を埋めるまで繰り返す。この操作によ
り空間部を埋めた磁石は放射状に配向しかつ密度
を増す。第４図に示すように空間が埋まり終えたところ
で所定圧力まで上パンチ１７により加圧し、次に
底ブタ２４を取り去り、磁石粉の混合物を所定寸
法に成形しながら金型外に押し出す。この時下磁
場コイルへの通電により下コア１５の細ストレー
ト部と下磁気回路２３下部に流れる配向時とは逆
方向の磁力線により成形品である磁石は消磁され
る。また、押し出される磁石は、所定長さにカツ
ター２５により切断される。第５図にこの様子を
示す。このようにして得られた円筒状永久磁石の
成形品は、150℃恒温槽に１時間入れ熱固化し、
熱硬化性樹脂結合型希土類ラジアル異方性円筒状
永久磁石とした。本装置では、空間部をφ20×
φ17×深12mmとして磁石粉末と結合材である樹脂
粉末を2.4ｇ充填し、円筒状永久磁石としてφ8×
φ6×l40mmを成形した。尚、前記空間部の寸法は
外径がφ55〜φ15、内径がφ52〜φ12で外径と内径
とのギヤツプ寸法は３〜１mmが適当であり深さは
20〜10mmの範囲が適当である。また押し出される
成形品は外径内径とも空間部の寸法の1/2〜1/9程
度が効りの範囲である。表１に本実施例で成形し
た円筒状永久磁石と、従来方法により成形したそ
れとの磁気性能を表す、尚着磁はラジアル磁場中
で行い円筒状永久磁石の表面にガラスメーターの
プローブを当て測定した。

【表】従来技術の磁石は配向磁場5050（Oe）の磁場中
で成形し寸法はl3を３枚接着剤にて貼り合せた物
で有り、着磁磁場は12000（Oe）でそれぞれ着磁
を行つた。尚使用した希土類磁石粉末と樹脂との
混合物の磁気特性は、15000（Oe）の磁場中にて
８×12.5×８mmのブロツクを７トン／cm²の加圧に
より成形し前記方法により150℃１時間加熱し、
固化した後Ｂ−Ｈカーブ測定器により行い下記に
示す値であつた。Br＝7900(G)、bHc＝9600（Oe）、
（Ｂ−Ｈ）max＝14.1（MGOe）。第６図に本実施
例の空間部に発生する配向磁場曲線を実線で、従
来技術による配向磁場曲線を破線で示す。以上述
べたように本発明による方法で円筒状永久磁石を
製造するならば従来技術法に比べ配向磁場が多く
取れるため磁石粉の配向が良くなり着磁した時の
表面磁束密度が多く取ることができ、丈の長い磁
石も製造することができる。実施例２本実施例では、成形品で有る円筒状永久磁石の
磁気性能を上げるために、粉末成形磁場プレスに
給粉する前に希土類磁石粉末と熱硬化性樹脂との
混合物をあらかじめ強磁場中で着磁をした。また、成形品の肉厚を薄くするためダイと下コ
アのテーパー部及び細ストレート部を交換して行
つた。尚、使用磁粉、方法等実施例１と同様な部
分については記載を省略してある。第７図に示す
ように、ホツパー１３より充填リング１４の中に
所定量の希土類磁石粉末と熱硬化性樹脂との混合
物を給粉し、上ブタ２７を横からスライドして充
填リングを密閉する。つぎに着磁コイル２６にパ
ルス電流を１秒を越えない短時間で流し、コイル
の上下方向に約20000（Oe）の磁場を掛け充填リ
ングの中の磁石粉末が着磁した。充填リングの材
質は非磁性体で金属以外の物が良く本実施例では
合成樹脂を使用し、また、着磁コイルに流す電流
は直流電流でも良いが、本実施例ではパルス電流
とした。つぎに上ブタ２７を取り去り、着磁コイ
ル２６を上方に引き上げ、実施例１と同様の方法
で、下コアとダイとの空間部に、先程着磁を行つ
た混合物を充填し、再度上パンチを上昇し、充填
リングを定位置に戻した。これは充填リングが非
磁性のため、上コアと下コアとが磁気的に接合せ
ず空間部に発生する配向磁場が低くなるのを防ぐ
ためである。つぎに上パンチを再度下降、上コア
と上磁気回路を下降し、上パンチにより空間部に
フタをした状態で、上下磁場コイルに各5Aの直
流電流を通電し、空間部に10000（Oe）の放射状
磁場を発生させ、底ブタをした状態で加圧し、所
定の圧力まで達した所で加圧を一時停止し、底ブ
タを取り去り、実施例１と同様に消磁しながら押
出しカツターにて所定長さに切断後150℃１時間
加熱固化しφ8×φ7×l15の円筒状永久磁石を得
た。表２に表１に示す実施例と同様にして測定し
た磁気測定データーを示す。

〔効果〕

以上述べたように本発明法によれば、粉末成形
磁場プレスのように空間部を利用して磁石粉末を
配向させ、その状態で加圧成形し磁気異方性を持
つた樹脂結合希土類円筒状永久磁石を製造する方
法において、特に径が小さく、配向磁場が取れな
い場合、丈が長く配向磁場が取れない場合、ある
いは肉厚が薄く通常のプレスでは成形できない場
合などに有用であり、また、プレス装置はそのま
まで金型を一部改造するだけで良く、金型から押
出された成形品を所定寸法に切断するため後工程
で寸法合せを行う手間が省け、また加熱固化前に
行うため切断し易いなどの効果も有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術を示し、第２図ａ，ｂ及び第
３図〜第５図、第７図は本発明の実施例を示し、
第６図は、従来技術と本発明の実施例における磁
場コイル電流と発生磁場との関係を示す。１：下パンチ、２：上パンチ、３：ダイ、４：
下磁気回路、５：上磁気回路、６：下磁場コイ
ル、７：上磁場コイル、８：上コア、９：下コ
ア、１０：混合物、１１：上ピストン、１２：磁
力線、１３：ホツパー、１４：充填リング、１
５：下コア、１６：ダイ、１７：上パンチ、１
８：固定金具、１９：上磁場コイル、２０：下磁
場コイル、２１：上磁気回路、２２：上コア、２
３：下磁気回路、２４：底ブタ、２５：カツタ
ー、２６：着磁コイル、２７：上ブタ、２８：下
ブタ。

Claims

【特許請求の範囲】

１粉末成形磁場プレスを用いて圧縮成形金型外
に成形品を押出成形する製造方法に於て、成形品
原料に樹脂結合型希土類磁石粉末を用い、前記プ
レス金型に磁気回路を設け磁気コイルにより該磁
石粉末に磁場を加え、前記押出成形品に磁気異方
性を付加することを特徴とする円筒永久磁石の製
造方法。