JPH06112028A - 焼結磁石 - Google Patents

焼結磁石

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JPH06112028A
JPH06112028A JP4261761A JP26176192A JPH06112028A JP H06112028 A JPH06112028 A JP H06112028A JP 4261761 A JP4261761 A JP 4261761A JP 26176192 A JP26176192 A JP 26176192A JP H06112028 A JPH06112028 A JP H06112028A
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JP
Japan
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sintered
magnetic
powder
sintered magnet
particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP4261761A
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English (en)
Inventor
Tadashi Kamimura
正 上村
Shigeo Takita
茂生 滝田
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な磁性特性を有し、寸法精度を要する部
分の切削加工を極めて容易にして、加工コストを低減す
ることができる焼結磁石を提供する。 【構成】 磁性粉を母粒子28とし非磁性金属粉末を子
粒子34とするカプセル粉末36を原料とする焼結磁性
成形体22の寸法精度を要する部分に、切削性の良い粉
末を原料とする焼結固化体23を一体的に配置したもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は焼結磁石に係り、特に母
粒子の表面を子粒子で囲んだカプセル粉末を使用する焼
結磁石の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、粉末冶金法により焼結固化され
る永久磁石(焼結磁石)は、例えば、図7に示すように
して製造されている。まず、Nd,Fe及びB等を素原
料1として、これらを所定の分量で配合2する。次に、
この配合原料を溶解3して鋳型内に鋳込4む。固化後、
離型して鋳物を粗粉砕5した後、ボールミル等で微粉砕
6する。そして、この粉末を磁界中で成形7して焼結8
後、所定の熱処理9を行う。その後、これを切削加工1
0し、磁石製品11としている。
【0003】このような焼結磁石をシャフトに嵌合する
形式の円筒状の磁石製品11として形成する場合には、
該シャフトの被嵌合部位を切削加工すると共に、円柱状
に焼結固化した焼結磁石材料の中心軸部に上記シャフト
外径と略同径の内径を有する貫通孔をドリル穿孔等の切
削加工により穿設していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の焼結
磁石にあっては、シャフトに嵌合する形式の円筒状の磁
石製品11として形成する場合、上記焼結磁石材料に切
削加工を施している。しかし、この焼結磁石材料が、例
えば、Fe−Nd−B系やSm−Co系等の希土類元素
を含む高性能磁性材料からなる場合、非常に脆いため、
その切削加工性が極めて悪い。従って、このような材料
の切削加工を行うには、特殊な工具や条件が必要にな
り、加工コストが増大するという問題があった。
【0005】この加工コストを低減する対策として、切
削加工量を減少させるべく、上記焼結磁石材料を予め円
筒状に焼結固化するなど、成形形状を製品形状に近付け
る工夫が成されている。しかし、シャフト嵌合部位とな
る円筒状の焼結磁石材料の内周部は、焼結固化のみでは
所望の寸法精度を得ることは困難である。従って、加工
量が少なくなるにせよ切削加工を省略することはでき
ず、この切削加工に基づく問題は依然として存在した。
【0006】上記課題に鑑み、本発明の目的は、良好な
磁性特性を有し、寸法精度を要する部分の切削加工を極
めて容易にして、加工コストを低減することができる焼
結磁石を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明に係
る焼結磁石によれば、磁性粉を母粒子とし非磁性金属粉
末を子粒子とするカプセル粉末を原料とする焼結磁性成
形体の寸法精度を要する部分に、切削性の良い粉末を原
料とする焼結固化体を一体的に配置したものである。
【0008】
【作用】上記構成によれば、焼結磁石は焼結磁性成形体
と焼結固化体とから成っている。上記焼結磁性成形体
は、磁性粉を母粒子とし非磁性金属粉末を子粒子とする
カプセル粉末を原料として、焼結固化されたものであ
る。従って、カプセル粉末の母粒子を構成する磁性粉の
成分と、その子粒子を構成する非磁性金属粉末の成分と
を選択調整することにより、上記焼結磁性成形体に良好
な磁性特性を持たせることができる。
【0009】一方、上記焼結固化体は、切削性の良い粉
末を原料として、焼結固化されたものである。この焼結
固化体は、上記焼結磁性成形体の寸法精度を要する部分
に一体的に配置されている。この焼結固化体は切削性が
良いので、上記寸法精度を要する部分の切削加工が極め
て容易になされるものである。
【0010】
【実施例】以下、本発明に係る焼結磁石の一実施例を添
付図面に基づいて詳述する。
【0011】図1に示されているように、本実施例の焼
結磁石21は、シャフト(図示せず)に嵌合する形式の
円筒状の磁石製品であり、その外径側に位置された円筒
状の焼結磁性成形体22と、その内径側に位置された円
筒状の焼結固化体23とから成っている。上記焼結磁性
成形体22は、アモルファスを含む急冷凝固系磁性粉を
母粒子とし、CuあるいはCuO等の非磁性金属粉末を
子粒子とするカプセル粉末を原料として、焼結固化され
たものである。一方、上記焼結固化体23は、Cuある
いはCuO等の切削性の良い粉末を原料として、焼結固
化されたものである。そして、上記焼結磁性成形体22
と焼結固化体23とは一体的に形成されており、該焼結
固化体23は所望の寸法精度を要するシャフト嵌合部位
を構成している。
【0012】本実施例の焼結磁石1は、以下のようにし
て製造される。まず、図2に示されているように、円筒
状の成形型24内にCuあるいはCuO等の切削性の良
い粉末を充填し、これを円筒状のラム25で圧縮成形
し、プラズマ焼結法により放電のみで固化させる。上記
成形型24の径d1 は、上記焼結磁石21の内径D1
略同径に形成されている。また、この成形型24の径d
2 は、上記焼結磁石21の外径D2 よりも小さく形成さ
れている。さらに、上記CuあるいはCuO等の切削性
の良い粉末の粒径は、約0.1〜50μmとする。これ
により、図3に示されているような円筒状の焼結固化体
23が得られ、その肉厚d2 −d1 /2は所望の切削量
に応じた肉厚に設定するものである。
【0013】次に、図4に示されているように、上記円
筒状の焼結固化体23を円筒状の成形型26内に設置す
る。上記焼結磁性成形体2は図2に示すようにして製造
される。この成形型26の径d3 は、上記成形型24の
径d1 と略同径に形成されている。また、この成形型2
6の径d4 は、上記焼結磁石21の外径D2 と略同径に
形成されている。従って、この成形型26内には、d4
−d2 の円筒状の空間部26aが形成される。この空間
部26aにアモルファスを含む急冷凝固系磁性粉を母粒
子とし、CuあるいはCuO等の非磁性金属粉末を子粒
子とするカプセル粉末を充填し、これを円筒状のラム2
7で圧縮成形し、プラズマ焼結法により放電のみで固化
させる。これにより、図1に示したような円筒状の焼結
磁石21が得られ、その内径側には円筒状の焼結固化体
23が位置され、その外径側には円筒状の焼結磁性成形
体22が位置されて、これらは一体的に焼結固化されて
いる。
【0014】具体的には、上記焼結磁性成形体2は図5
に示すようにして製造される。図示されているように、
母粒子28には、非晶質磁性材料に単ロール急冷法を用
いて製造された急冷凝固系Fe−Nd−B磁性粉を用い
る。この急冷凝固系磁性粉には、上述したようにアモル
ファス磁性粉も含むものである。このアモルファスも含
むとは、急冷凝固系合金が微結晶がその列的規則性を急
冷によって準安定になっているので、材料組成によって
非晶質になっているものも含む趣旨である。すなわち、
上記母粒子28は、まず、ネオケムNdメタル29に、
ネオジウム(Nd),鉄(Fe)及びボロン(B)の合
金30を混合し、この混合物をジェットキャスト31し
たものを粉砕32して粉末化した後、これに所定の熱処
理33を施して製造される。また、この単ロール急冷法
によるジェットキャストとは、単ロールを高速回転して
金属を高速加熱して溶融し、冷却媒体にArガス等の背
圧を利用して高速噴射するものである。
【0015】次に、バインダとして子粒子34として金
属を混入35する。この子粒子34の金属には、Cuま
たはCuOを使用する。
【0016】尚、母粒子28に使用したFe−Nd−B
は、厚さ:約0.1〜5μm,長さ:約1〜200μ
m,幅:約1〜200μm程度の大きさの偏平状磁性粉
である。また、子粒子34に使用したCuまたはCuO
は、約15μmの大きさである。そして、母粒子28に
対して子粒子34を、3重量%の割合で混入35した。
【0017】このように、母粒子28の直径に対して子
粒子34の直径を十分の一から二十分の一に設定するこ
とで、子粒子34が母粒子28を包み込むようにカプセ
ル状態で混合することができる。このカプセル状態と
は、メッキ,スパッタ,蒸着及び衝突付着などの付着作
用を利用して、図6に示されているように母粒子28の
周囲を子粒子34で包むものである。このカプセル状態
は、ハイブリゼーションや、静電塗装に見られる、母粒
子28と子粒子34とによる帯電電位の引力により発生
させることができる。また、ショクウェーブや流体媒体
を利用するショットピーニング等により、母粒子28と
子粒子34とを衝突させて衝撃エネルギを変えて、接触
部分をもってこれを生成することができる。さらに、放
電加工を利用して、母粒子28と子粒子34との間に電
気的エネルギを与えてジュール熱により接合せしめて得
ることができる。
【0018】上記カプセル状態の粉末36をプラズマ焼
結法により固化37し、これを製品38としての上記焼
結磁性成形体22を形成する。このプラズマ焼結法の条
件は、温度550℃、圧力5t/cm2 、電流密度1k
A/cm2 、雰囲気は大気中の条件に設定している。
【0019】次に、上記実施例における作用を述べる。
【0020】上述したように、本実施例の円筒状の焼結
磁石21は、シャフトに嵌合する形式の円筒状の磁石製
品であり、その内径側には円筒状の焼結固化体23が位
置され、その外径側には円筒状の焼結磁性成形体22が
位置されて、これらは一体的に焼結固化されている。上
記焼結磁性成形体22は、アモルファスを含む急冷凝固
系磁性粉を母粒子28とし、CuあるいはCuO等の非
磁性金属粉末を子粒子34とするカプセル粉末36を原
料として、プラズマ焼結法により焼結固化されたもので
ある。このように、上記母粒子28としてのアモルファ
スを含む急冷凝固系磁性粉を上記子粒子34としてのC
uあるいはCuOを用いて固化するに際して、その粒界
面を活性な状態にして固化するプラズマ焼結法を用いる
ことにより、アモルファスを含む急冷凝固系磁性粉をそ
の結晶化温度より融点の高いCuあるいはCuOを用い
て固化することができる。従って、上記焼結磁性成形体
22は良好な磁性特性及び使用可能強度を得ることがで
きるものである。
【0021】一方、上記焼結固化体23は、Cuあるい
はCuO等の切削性の良い粉末を原料として、プラズマ
焼結法により焼結固化されたものである。そして、この
焼結固化体23は、本実施例の焼結磁石21における寸
法精度を要するシャフト嵌合部位を構成している。この
焼結固化体23は切削性が良いので、このシャフト嵌合
部位の切削加工が極めて容易に行うことができるもので
ある。
【0022】また、この焼結固化体23はCuあるいは
CuO等の粉末を原料とし、上記焼結磁性成形体22は
CuあるいはCuO等の粉末を子粒子34とするカプセ
ル粉末35を原料としているので、これら焼結磁性成形
体22と焼結固化体23とを強固に一体化することがで
きるものである。
【0023】すなわち、本実施例の焼結磁石21は、寸
法精度を要するシャフト嵌合部位をカプセル粉末36の
子粒子リッチの構造に形成したものであると言える。こ
のように成形した焼結磁石21のシャフト嵌合部位に位
置された焼結固化体23の切削加工を行うわけであるか
ら、切削加工面は脆くなく、非常に切削加工し易い材料
である。従って、上記焼結磁性成形体22が、例えば、
Fe−Nd−B系やSm−Co系等の希土類元素を含む
高性能磁性材料からなっていても、シャフト嵌合部位の
切削加工性が極めて容易であり、特殊な工具や条件が必
要とせず、加工コストを低減することができるものであ
る。
【0024】尚、上記焼結固化体23の肉厚を大きく設
定することにより、円筒状の焼結磁石21の内面に滑り
軸受の機能を持たせることもできる。また、円筒状の焼
結磁石21の内面に滑り軸受の機能を持たせると共に、
該焼結固化体23を構成するCuあるいはCuOを潤滑
剤として磁性材料たる焼結磁性成形体22の防錆効果を
持たせることもできる。
【0025】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る焼結磁
石によれば、良好な磁性特性を有しており、又、寸法精
度を要する部分の切削加工を極めて容易にして、加工コ
ストを低減することができるるという優れた効果を発揮
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る焼結磁石の一実施例を示す斜視図
である。
【図2】本実施例の焼結磁石を構成する焼結固化体の焼
結成形状態を示す説明図である。
【図3】本実施例の焼結磁石を構成する焼結固化体を示
す斜視図である。
【図4】本実施例の焼結磁石を構成する焼結磁性成形体
の焼結成形状態を示す説明図である。
【図5】本実施例の焼結磁石を構成する焼結磁性成形体
の製造工程を示す説明図である。
【図6】本実施例の焼結磁石を構成する焼結磁性成形体
の原料粉末のカプセル状態を示す概略図である。
【図7】従来の焼結磁石の製造方法の一例を示す説明図
である。
【符号の説明】
21 焼結磁石 22 焼結磁性成形体 23 焼結固化体 28 母粒子 34 子粒子 36 カプセル粉末

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性粉を母粒子とし非磁性金属粉末を子
    粒子とするカプセル粉末を原料とする焼結磁性成形体の
    寸法精度を要する部分に、切削性の良い粉末を原料とす
    る焼結成形体を一体的に配置したことを特徴とする焼結
    磁石。
JP4261761A 1992-09-30 1992-09-30 焼結磁石 Pending JPH06112028A (ja)

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