JPH0611014B2 - 円筒状磁石の製造方法 - Google Patents
円筒状磁石の製造方法Info
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- JPH0611014B2 JPH0611014B2 JP60005382A JP538285A JPH0611014B2 JP H0611014 B2 JPH0611014 B2 JP H0611014B2 JP 60005382 A JP60005382 A JP 60005382A JP 538285 A JP538285 A JP 538285A JP H0611014 B2 JPH0611014 B2 JP H0611014B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、希土類金属間化合物を原材料に用いてつくら
れる放射状異方性を有する円筒状磁石の製造方法に関す
る。
れる放射状異方性を有する円筒状磁石の製造方法に関す
る。
従来の異方性希土類樹脂磁石は、例えば、特願昭５９−
６６２６３号のように提案がされている。
６６２６３号のように提案がされている。
しかし、前述の従来技術では、円筒の肉厚の厚いものし
か出来ないという問題点を有していた。
か出来ないという問題点を有していた。
本発明はこのような問題点を解決するもので、その目的
とするところは、肉厚(t)が、概ね１m/m以下の円筒状異
方性樹脂磁石を提供するところにある。
とするところは、肉厚(t)が、概ね１m/m以下の円筒状異
方性樹脂磁石を提供するところにある。
本発明の円筒状異方性樹脂磁石の製造方法は、希土類金
属と遷移金属からなる磁石粉末と有機物樹脂で構成され
た組成物を流動状態としてから、押出成形法で円筒状空
間に磁場を加えながら磁石粉末を配向させバインダーを
冷却固化してつくられたことを特徴とするものである。
ここで用いられる磁石粉末は、一種類以上の希土類金属
（Ｙを含む）と遷移金属とを基本成分とする希土類金属
間化合物からなる磁石粉末である。また有機物樹脂は、
熱可塑性のナイロン６，１２，などのポリアミド樹脂が
好ましい。磁石粉末と有機物樹脂の混合比率は磁石粉末
は５０容量(Vol)％以下では、磁気性能が低くなってし
まい、実用に供し得ないためである。一方７５Vol％を
越えると、押出成形出来なくなるため、好ましくは磁石
粉末の充てん量は、５０Vol％〜７５Vol％の範囲であ
る。以上の混合物をスクリュータイプ混練機又は、加圧
タイプニーダーにて、６０℃〜３００℃付近に加熱しな
がら、製造した組成物をコンパウンドと称する。
属と遷移金属からなる磁石粉末と有機物樹脂で構成され
た組成物を流動状態としてから、押出成形法で円筒状空
間に磁場を加えながら磁石粉末を配向させバインダーを
冷却固化してつくられたことを特徴とするものである。
ここで用いられる磁石粉末は、一種類以上の希土類金属
（Ｙを含む）と遷移金属とを基本成分とする希土類金属
間化合物からなる磁石粉末である。また有機物樹脂は、
熱可塑性のナイロン６，１２，などのポリアミド樹脂が
好ましい。磁石粉末と有機物樹脂の混合比率は磁石粉末
は５０容量(Vol)％以下では、磁気性能が低くなってし
まい、実用に供し得ないためである。一方７５Vol％を
越えると、押出成形出来なくなるため、好ましくは磁石
粉末の充てん量は、５０Vol％〜７５Vol％の範囲であ
る。以上の混合物をスクリュータイプ混練機又は、加圧
タイプニーダーにて、６０℃〜３００℃付近に加熱しな
がら、製造した組成物をコンパウンドと称する。
前記コンパウンドは、押出成形機に投入され、８０℃〜
３００℃程度に加熱され、流動状となった後金型中を通
過させると同時に磁場配向されてから冷却固化してパイ
プとなすものである。ここで磁場は、放射状になるよう
発生させなければならない。具体的方法は、金型の外
部よりコイルを介して磁場を加える方法、金型の一部
に永久磁石を配設して行う方法、金型の材質をマルテ
ンサイト系材料となし磁化して使用する方法などが考え
られるが、必要に応じて使い分ければ良い。ギャップ内
の必要磁場は、約３Koe以上欲しい。放射状配向度は望
ましくは８０％以上であるが、我々の実験によれば好ま
しくは、５０％以上あれば磁気性能は高められるためで
ある。
３００℃程度に加熱され、流動状となった後金型中を通
過させると同時に磁場配向されてから冷却固化してパイ
プとなすものである。ここで磁場は、放射状になるよう
発生させなければならない。具体的方法は、金型の外
部よりコイルを介して磁場を加える方法、金型の一部
に永久磁石を配設して行う方法、金型の材質をマルテ
ンサイト系材料となし磁化して使用する方法などが考え
られるが、必要に応じて使い分ければ良い。ギャップ内
の必要磁場は、約３Koe以上欲しい。放射状配向度は望
ましくは８０％以上であるが、我々の実験によれば好ま
しくは、５０％以上あれば磁気性能は高められるためで
ある。
金型を通過することによって成形された磁石は、続くサ
イジング工程でその磁石寸法が要求される寸法精度に矯
正される。磁石の押出成形の場合、金型で磁場配向され
た磁石粉末の配向を維持するために金型内で磁性粉末の
配向が乱れない温度まで冷却固化しなければならない。
そのため、磁石肉厚が１mmより厚くなると、固化されて
いるためにサイジング工程で寸法を矯正することが難し
いため、サイジング工程を含めても充分な寸法精度を得
ることは困難である。しかし、磁石肉厚が１mm以下にな
ると、磁石粉末の配向が乱れない程度に冷却固化したと
きでも、薄肉化による機械的強度の低下によって、サイ
ジング工程による寸法の矯正が可能となる。一方、上記
のような機械的強度の低下から、金型から押し出された
後の形状の変形や金型内でのコンパウンドの流れ速度の
差等による形状の変形が起こりやすくなる。さらに、薄
肉化によってより高い寸法精度が要求される。
イジング工程でその磁石寸法が要求される寸法精度に矯
正される。磁石の押出成形の場合、金型で磁場配向され
た磁石粉末の配向を維持するために金型内で磁性粉末の
配向が乱れない温度まで冷却固化しなければならない。
そのため、磁石肉厚が１mmより厚くなると、固化されて
いるためにサイジング工程で寸法を矯正することが難し
いため、サイジング工程を含めても充分な寸法精度を得
ることは困難である。しかし、磁石肉厚が１mm以下にな
ると、磁石粉末の配向が乱れない程度に冷却固化したと
きでも、薄肉化による機械的強度の低下によって、サイ
ジング工程による寸法の矯正が可能となる。一方、上記
のような機械的強度の低下から、金型から押し出された
後の形状の変形や金型内でのコンパウンドの流れ速度の
差等による形状の変形が起こりやすくなる。さらに、薄
肉化によってより高い寸法精度が要求される。
これらのことから、磁石肉厚が１mm以下の磁石を、寸法
精度良く製造するためにはサイジング工程が重要とな
る。サイジングの方法としては、一般に樹脂の押出成形
のサイジングに使用されるサイジングプレート法、サイ
ジングダイ法等が適用できる。これらのサイジング法に
よって、寸法誤差１／10mm以下の精度に矯正される。
精度良く製造するためにはサイジング工程が重要とな
る。サイジングの方法としては、一般に樹脂の押出成形
のサイジングに使用されるサイジングプレート法、サイ
ジングダイ法等が適用できる。これらのサイジング法に
よって、寸法誤差１／10mm以下の精度に矯正される。
〔実施例−１〕 希土類磁石粉末６０Vol％、残部ナイロン１２からなる
コンパウンドを用いた。希土類磁石粉末としては、 Sm(Co0.672Cu0.08Fe0.02Zr0.028)8.3の合金を使用し
た。粉末粒度は平均２５μの値で分布は５μ〜６０μに
ある。本組成の磁石合金は、一般には２−１７系希土類
金属間化合物と呼ばれているものである。本合金は磁石
化のための熱処理として、溶体化処理、そして時効処理
を行ってから粉末としたものを用いた。粉末はナイロン
１２を用い約４０Vol％を混合し、２軸混練機（池具鉄
工所製ＰＣＭ４５）にて加熱温度２６０℃で混練した。
混練したコンパウンド（磁石粉末とナイロン１２の混合
物）は、３〜４ｍ×５m/mにホットカットして原料
ペレットとした。
コンパウンドを用いた。希土類磁石粉末としては、 Sm(Co0.672Cu0.08Fe0.02Zr0.028)8.3の合金を使用し
た。粉末粒度は平均２５μの値で分布は５μ〜６０μに
ある。本組成の磁石合金は、一般には２−１７系希土類
金属間化合物と呼ばれているものである。本合金は磁石
化のための熱処理として、溶体化処理、そして時効処理
を行ってから粉末としたものを用いた。粉末はナイロン
１２を用い約４０Vol％を混合し、２軸混練機（池具鉄
工所製ＰＣＭ４５）にて加熱温度２６０℃で混練した。
混練したコンパウンド（磁石粉末とナイロン１２の混合
物）は、３〜４ｍ×５m/mにホットカットして原料
ペレットとした。
次に該原料コンパウンドは、第１図Ａに示す押出成形装
置で磁場中押出成形される。原料コンパウンドの８は、
スクリュー３にてバレル２中を前方へ送り込まれる。ス
クリューの回転速度は約１５ｒｐｍ（毎分１５回転）で
あり且つ１のニクロムヒーターによって加熱される。加
熱温度は約２５０℃であり、この温度はコンパウンドが
流動状となり且つ磁場中で配向される必要条件である。
我々の研究によればナイロン１２では、２３０℃〜２７
０℃が好ましく、２３０℃以下では、配向率が５０％以
下となり性能低下し易く、又２７０℃以上では磁石粉末
の酸化並びに、バインダーの劣化（ナイロン１２）を生
じ易いためこれまでとした。前方に配設してある押出成
形型９に送り込まれた８の原料は、７の空間部で磁場中
配向される。ここで磁場は、４の電磁石コイルに電流を
流すことによって、５−ａのヨーク（純鉄）に導かれ、
５−ｂの軸（純鉄）を通って、ラジアル配向磁場を発生
させる。さらに円筒状パイプは前方で固化しながら、１
０のサイジングダイスで寸法規正を受けて、円筒形状が
つくり出せた。第１図−Ｂは、Ａ−Ｂ部断面図で、７の
空間部分は中心軸５−ｂより５−ａに向って放射状に磁
界を生じるものである。
置で磁場中押出成形される。原料コンパウンドの８は、
スクリュー３にてバレル２中を前方へ送り込まれる。ス
クリューの回転速度は約１５ｒｐｍ（毎分１５回転）で
あり且つ１のニクロムヒーターによって加熱される。加
熱温度は約２５０℃であり、この温度はコンパウンドが
流動状となり且つ磁場中で配向される必要条件である。
我々の研究によればナイロン１２では、２３０℃〜２７
０℃が好ましく、２３０℃以下では、配向率が５０％以
下となり性能低下し易く、又２７０℃以上では磁石粉末
の酸化並びに、バインダーの劣化（ナイロン１２）を生
じ易いためこれまでとした。前方に配設してある押出成
形型９に送り込まれた８の原料は、７の空間部で磁場中
配向される。ここで磁場は、４の電磁石コイルに電流を
流すことによって、５−ａのヨーク（純鉄）に導かれ、
５−ｂの軸（純鉄）を通って、ラジアル配向磁場を発生
させる。さらに円筒状パイプは前方で固化しながら、１
０のサイジングダイスで寸法規正を受けて、円筒形状が
つくり出せた。第１図−Ｂは、Ａ−Ｂ部断面図で、７の
空間部分は中心軸５−ｂより５−ａに向って放射状に磁
界を生じるものである。
次に本願発明者は、前記方法で、７の磁場の強さと配向
生Ｂｒ（残留磁束密度）をパラメーターにしてデータを
とった。この時の製造条件は、加熱温度２４０℃、スク
リュー３は１４ｒｐｍ、製品形状は外径１４m/m、内径
１２m/mで押出速度は、５０cm／分で行った。なお磁石
の性能測定は、自記磁束計で行った。結果を第２図に示
す。すなわち配向磁場は、好ましくは６ＫＧ以上は必要
である。ここで磁場の強さがわかったので、肉厚との関
係について調べた。配向磁場の強さは１０±０．５ＫＧ
とし、加熱温度は２４５±２℃、その他の条件は前述と
同一で行った。第１表に結果を示す。
生Ｂｒ（残留磁束密度）をパラメーターにしてデータを
とった。この時の製造条件は、加熱温度２４０℃、スク
リュー３は１４ｒｐｍ、製品形状は外径１４m/m、内径
１２m/mで押出速度は、５０cm／分で行った。なお磁石
の性能測定は、自記磁束計で行った。結果を第２図に示
す。すなわち配向磁場は、好ましくは６ＫＧ以上は必要
である。ここで磁場の強さがわかったので、肉厚との関
係について調べた。配向磁場の強さは１０±０．５ＫＧ
とし、加熱温度は２４５±２℃、その他の条件は前述と
同一で行った。第１表に結果を示す。
磁気性能は残留磁束密度(Br)について自記磁束計で測定
した。第１表からわかるように、肉厚が１m/m以上、1.5
m/mをこえると、密度が低くなる欠点を生じる。また、
形状の保持生も弱くなり、円筒度が悪くなる欠点を生じ
ることがわかった。
した。第１表からわかるように、肉厚が１m/m以上、1.5
m/mをこえると、密度が低くなる欠点を生じる。また、
形状の保持生も弱くなり、円筒度が悪くなる欠点を生じ
ることがわかった。
〔実施例−２〕 次に実施−１でつくられた円筒状磁石をそれぞれ長さ４
m/mにカットしヨークにはめ込んで多極着磁を行った。
着磁条件は、オイルコンデンキー式着磁機を用いて行っ
た。充電電圧２０００Ｖ、コンデンサー容量は、1.000
μＦで行った。
m/mにカットしヨークにはめ込んで多極着磁を行った。
着磁条件は、オイルコンデンキー式着磁機を用いて行っ
た。充電電圧２０００Ｖ、コンデンサー容量は、1.000
μＦで行った。
第３図−Ａは薄肉円筒状磁石１３を純鉄でつくられたヨ
ーク１２にはめ込み接着固定した。これを着磁ヨークに
セットし前記条件で２４極に着磁した。着磁角度は、15
゜で第３図−Ｂに示すように、経方向（肉厚方向）に着
磁され１周２４極とした。次に本発明法磁石ｔ＝0.5お
よび従来品ｔ＝1.5m/mの磁束密度を第２表に示す。
ーク１２にはめ込み接着固定した。これを着磁ヨークに
セットし前記条件で２４極に着磁した。着磁角度は、15
゜で第３図−Ｂに示すように、経方向（肉厚方向）に着
磁され１周２４極とした。次に本発明法磁石ｔ＝0.5お
よび従来品ｔ＝1.5m/mの磁束密度を第２表に示す。
測定は、ガウスメーターによった。
第４図は本発明および従来磁石の磁極位置（１〜２４
棟）と表面磁束変化を示したもので、やはり本発明磁石
の方が、格段に精度の良いことがわかった。以上のこと
から放射状配向にし、次に多極着磁を行うと極めて着磁
し易くなり、素材のもっているポテンシャルを十分引き
出せることがわかった。このような薄肉円筒状磁石の用
途は、ＰＭ型ステップモーター、印刷機現像用マグネッ
トロール、スピーカー、磁気エンコーダーなどに用いる
ことが出来る。
棟）と表面磁束変化を示したもので、やはり本発明磁石
の方が、格段に精度の良いことがわかった。以上のこと
から放射状配向にし、次に多極着磁を行うと極めて着磁
し易くなり、素材のもっているポテンシャルを十分引き
出せることがわかった。このような薄肉円筒状磁石の用
途は、ＰＭ型ステップモーター、印刷機現像用マグネッ
トロール、スピーカー、磁気エンコーダーなどに用いる
ことが出来る。
本発明によれば、希土類磁石を円筒形状で放射状配向に
異方性化させ且つ押出成形することにより、飽和多極着
磁化を容易ならしめることが可能となり、高性能並びに
高精度化も併せて達成出来た。また薄肉化によって、原
料コストは従来の1/2以下にできるので製品、デバイス
のコストダウン寄与率は高くなる。
異方性化させ且つ押出成形することにより、飽和多極着
磁化を容易ならしめることが可能となり、高性能並びに
高精度化も併せて達成出来た。また薄肉化によって、原
料コストは従来の1/2以下にできるので製品、デバイス
のコストダウン寄与率は高くなる。
押出成形法との併用によって、形状保持性を高められる
ため、肉厚がｔ＝1.0m/m以下という薄肉円筒磁石を量産
製造できる。
ため、肉厚がｔ＝1.0m/m以下という薄肉円筒磁石を量産
製造できる。
第１図−Ａは磁場押出成形機の断面図。 第１図−Ｂは磁場押出成形機磁場配向部金型のＡ−Ｂ断
面図。 第２図は本発明法の配向磁場強度と性能を示す図。 第３図Ａは着磁実験に用いた治具の断面図、第３図Ｂも
同様で、着磁の仕方を示す図。 第４図は、磁極位置と表面磁束密度の相関を示す図。
面図。 第２図は本発明法の配向磁場強度と性能を示す図。 第３図Ａは着磁実験に用いた治具の断面図、第３図Ｂも
同様で、着磁の仕方を示す図。 第４図は、磁極位置と表面磁束密度の相関を示す図。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−30092（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−24907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−30750（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】希土類磁石粉末と熱可塑性樹脂からなる組
成物を加熱し金型空間を通過させて円筒状のラジアル異
方性希土類磁石を製造する円筒状磁石の製造方法におい
て、前記金型空間に６ｋＯｅ以上のラジアル磁界を印加
し外径が１５０mm以下で且つ肉厚が１mm以下のラジア
ル異方性希土類磁石を成形することを特徴とする円筒状
磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60005382A JPH0611014B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 円筒状磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60005382A JPH0611014B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 円筒状磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164215A JPS61164215A (ja) | 1986-07-24 |
| JPH0611014B2 true JPH0611014B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=11609613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60005382A Expired - Lifetime JPH0611014B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 円筒状磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0611014B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02191311A (ja) * | 1989-11-07 | 1990-07-27 | Seiko Epson Corp | 円筒状樹脂結合型磁石 |
| JPH06302447A (ja) * | 1993-04-12 | 1994-10-28 | Seiko Epson Corp | 押出成形用金型 |
| JP4682529B2 (ja) * | 2004-01-22 | 2011-05-11 | 日本精工株式会社 | 自動車車輪用センサ付転がり軸受 |
| WO2005071362A1 (ja) | 2004-01-22 | 2005-08-04 | Nsk Ltd. | 磁気エンコーダ及び軸受 |
| JP4725020B2 (ja) * | 2004-02-04 | 2011-07-13 | 日本精工株式会社 | 自動車車輪用センサ付転がり軸受及びその製造方法 |
| JP2005241289A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-08 | Nsk Ltd | 磁気エンコーダ及び当該磁気エンコーダを備えた転がり軸受 |
| JP5870523B2 (ja) * | 2011-07-12 | 2016-03-01 | 日亜化学工業株式会社 | ボンド磁石およびその製造方法並びにボンド磁石の製造装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830092A (ja) * | 1971-08-23 | 1973-04-20 |
-
1985
- 1985-01-16 JP JP60005382A patent/JPH0611014B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61164215A (ja) | 1986-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |