JPS61154118A - 希土類磁石の磁場中成型方法及び装置 - Google Patents
希土類磁石の磁場中成型方法及び装置Info
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- JPS61154118A JPS61154118A JP27383584A JP27383584A JPS61154118A JP S61154118 A JPS61154118 A JP S61154118A JP 27383584 A JP27383584 A JP 27383584A JP 27383584 A JP27383584 A JP 27383584A JP S61154118 A JPS61154118 A JP S61154118A
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- 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
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。
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）
本発明は高性能の磁気特性を有する希土類磁石の磁場中
成製法および装置に関する。
成製法および装置に関する。
８ｍＣｏ５ ｅ Ｃｕ添加８ｍ２Ｃｏ、、 ＊ Ｎｄ−
Ｆ＠ −Ｂ系のような磁石は従来の７エツイト、アルニ
コ磁石と比較して高い性能を有するため広い分野で使わ
れるようになってきている。この希土類磁石の各種用途
への応用に際して、磁石の異方性化の方向が単一の方向
のものはかシでなく特殊な分布をもった磁石の要求も多
い。希土類磁石の高性能な磁気特性を各種用途で発揮さ
せるためにそのような特殊配向要請に答える必要がある
。例えば、特殊な磁化分布のうち、異方性化の方面がい
わゆるラジアル（放射状）分布となっているリング状磁
石は、ステッピングモータ、リニアアクチ為エータ、磁
゛気カップリング等への応用に際し優れた性能を
示すと期待されている。。
Ｆ＠ −Ｂ系のような磁石は従来の７エツイト、アルニ
コ磁石と比較して高い性能を有するため広い分野で使わ
れるようになってきている。この希土類磁石の各種用途
への応用に際して、磁石の異方性化の方向が単一の方向
のものはかシでなく特殊な分布をもった磁石の要求も多
い。希土類磁石の高性能な磁気特性を各種用途で発揮さ
せるためにそのような特殊配向要請に答える必要がある
。例えば、特殊な磁化分布のうち、異方性化の方面がい
わゆるラジアル（放射状）分布となっているリング状磁
石は、ステッピングモータ、リニアアクチ為エータ、磁
゛気カップリング等への応用に際し優れた性能を
示すと期待されている。。
（従来の技術）
しかしながら、ラジアル分布等の特殊な磁化分布を有す
る磁石は、製造方法上困難な点があシ、実用化に制限が
あった。
る磁石は、製造方法上困難な点があシ、実用化に制限が
あった。
従来、このような点を改良するために、希土類磁石の材
料粉末を任意の方向の着磁磁界で着磁した後、配向磁界
を印加した状態で成型すれば、低い配向磁界で高配向度
が得られるこの考案に基づいた磁場中成型方法が提案さ
れている（特開昭５６−３０７０６号）。この方法で具
体的に磁場中成型されているラジアル方向配向のリング
状希土類磁石の製造装置は、上下パンチ、リング状磁石
の中心孔を画成する中棒、訃よびリング状磁石の外面を
画成する臼よシ構成される成型装置に、１個の着磁用空
心コイルおよび配向コイルを附設し、着磁コイルによＪ
）５ＫＯ・以上の磁場を発生させ上下一方向に流れる磁
束によ）着磁した後に、ラジアル方向く弱い配向磁場を
加えた状態で上下ｐ４４ンチで材料粉末を圧縮する機能
を有するものである。
料粉末を任意の方向の着磁磁界で着磁した後、配向磁界
を印加した状態で成型すれば、低い配向磁界で高配向度
が得られるこの考案に基づいた磁場中成型方法が提案さ
れている（特開昭５６−３０７０６号）。この方法で具
体的に磁場中成型されているラジアル方向配向のリング
状希土類磁石の製造装置は、上下パンチ、リング状磁石
の中心孔を画成する中棒、訃よびリング状磁石の外面を
画成する臼よシ構成される成型装置に、１個の着磁用空
心コイルおよび配向コイルを附設し、着磁コイルによＪ
）５ＫＯ・以上の磁場を発生させ上下一方向に流れる磁
束によ）着磁した後に、ラジアル方向く弱い配向磁場を
加えた状態で上下ｐ４４ンチで材料粉末を圧縮する機能
を有するものである。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上述の装置では特に高保磁力を有する粉
末、例えばプラスチ、り磁石用としてＣｕ添加２−１７
系希土類コバルト系磁石のような時効後ＸＨｅが通常の
焼結磁石における磁場配向時の５倍以上となるような状
態で使用される粉末の場合、極めて不十分な結果しか得
られない。
末、例えばプラスチ、り磁石用としてＣｕ添加２−１７
系希土類コバルト系磁石のような時効後ＸＨｅが通常の
焼結磁石における磁場配向時の５倍以上となるような状
態で使用される粉末の場合、極めて不十分な結果しか得
られない。
本発明者らは、このよりなａｉ６ｘＨａを有する磁石粉
末のラジアル配向について鋭意検討した結果、着磁磁束
がリング状粉体内を軸線方向に流れるような着磁方法で
は材料のｔｆｉｃに対して着磁による磁化強度が十分で
なくひいては配向性が不十分になることを見出した。
末のラジアル配向について鋭意検討した結果、着磁磁束
がリング状粉体内を軸線方向に流れるような着磁方法で
は材料のｔｆｉｃに対して着磁による磁化強度が十分で
なくひいては配向性が不十分になることを見出した。
（問題点を解決するための手段〕
本発明者等は上述の問題点を解決すべく着磁磁界印加法
について研究した結果、着磁磁界印加用コイルにＩ４ル
ス状放射上反撥磁場を発生させた場合のみ十分な着磁磁
場ひいては配向度が得られることがわかシ本発明に至っ
たものである。
について研究した結果、着磁磁界印加用コイルにＩ４ル
ス状放射上反撥磁場を発生させた場合のみ十分な着磁磁
場ひいては配向度が得られることがわかシ本発明に至っ
たものである。
この知見を具体化した本発明方法では、成型。
配向、熱処理−一ンディング等の適当な処理を施こされ
て希土類磁石の材料となる粉末を適当なまとまシを有す
る集合体としての形状を保持し、例えば環状ま光は円盤
形状を有するかかる集合体に対して同極対向磁化コイル
より発生する磁場な加えると、該磁場が集合体内で反撥
して集合体外に洩れる際に、集合体には極めて大きな着
磁磁場が生じることになる。このような逆極対向磁化コ
イルを集合体の軸線上に配置すると反撥磁場は該集合体
に対して放射方向に流れるようになる。
て希土類磁石の材料となる粉末を適当なまとまシを有す
る集合体としての形状を保持し、例えば環状ま光は円盤
形状を有するかかる集合体に対して同極対向磁化コイル
より発生する磁場な加えると、該磁場が集合体内で反撥
して集合体外に洩れる際に、集合体には極めて大きな着
磁磁場が生じることになる。このような逆極対向磁化コ
イルを集合体の軸線上に配置すると反撥磁場は該集合体
に対して放射方向に流れるようになる。
本発明方法では上記放射方向の反−磁場を印加しながら
成型を行うと放射状配向磁石が着磁工程で得られる。こ
の方法では着磁のために大出力磁化コイルが必要になる
が、轡に配向工程な着磁と別工程で行う必要はなくなる
。
成型を行うと放射状配向磁石が着磁工程で得られる。こ
の方法では着磁のために大出力磁化コイルが必要になる
が、轡に配向工程な着磁と別工程で行う必要はなくなる
。
また、本発明方法では着磁後、集合体を配向磁場中で成
型すると弱い配向磁場中で放射状配向磁石を製造するこ
とができる。この方法では集合体を容器または型から取
り出した後に成型してもよく、あるいは該屋内で集合体
で成型を続けて行ってもよい。
型すると弱い配向磁場中で放射状配向磁石を製造するこ
とができる。この方法では集合体を容器または型から取
り出した後に成型してもよく、あるいは該屋内で集合体
で成型を続けて行ってもよい。
本発明に係る装置は、鳳を用いて上記粉末をリング形状
の集合体として保持し、セして着磁磁界印加用コイルと
配向用コイルを用いて放射方向異方性希土類磁石を製造
する装置であって、その要旨とするところは、貫通穴を
有する臼とその貫通穴に嵌入可能な上パンチおよび下Δ
ンチと臼の上下に着磁磁界印加用・々ルス磁場発生コイ
ルと、任意の位置に配置され光配向磁界印加用磁場コイ
ルとを備えたことを特徴とすることＫある。
の集合体として保持し、セして着磁磁界印加用コイルと
配向用コイルを用いて放射方向異方性希土類磁石を製造
する装置であって、その要旨とするところは、貫通穴を
有する臼とその貫通穴に嵌入可能な上パンチおよび下Δ
ンチと臼の上下に着磁磁界印加用・々ルス磁場発生コイ
ルと、任意の位置に配置され光配向磁界印加用磁場コイ
ルとを備えたことを特徴とすることＫある。
（作用）
特にリング状配向磁石製造用屋内で着磁を行う場合は、
上記した粉末の集合体の周Ｈに存在する強磁性の盤部材
が該粉末よシ透磁率が高いことが多いために、着磁□の
磁束は盤部材を流れ易い、ところが本発明の方法による
と、磁場が反撥し合うために、強磁性の型部材が存在し
ていても、反撥によ〕転向された磁束は粉末を強力に着
磁するのである。勿論強磁性の盤部材が粉末の集合体の
周シに存在していなくとも本発明方法は有用であシ、反
撥磁場は粉末を一層強力に着磁するものである。
上記した粉末の集合体の周Ｈに存在する強磁性の盤部材
が該粉末よシ透磁率が高いことが多いために、着磁□の
磁束は盤部材を流れ易い、ところが本発明の方法による
と、磁場が反撥し合うために、強磁性の型部材が存在し
ていても、反撥によ〕転向された磁束は粉末を強力に着
磁するのである。勿論強磁性の盤部材が粉末の集合体の
周シに存在していなくとも本発明方法は有用であシ、反
撥磁場は粉末を一層強力に着磁するものである。
よって、近年共々高性能化する磁石材料を有効に着°磁
しひいては配向度を高めるために本発明方法は有用性が
高いと言える。
しひいては配向度を高めるために本発明方法は有用性が
高いと言える。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する０第１図
および第２図は希土類コバルト磁石の磁場中成型装置の
概略構成を示す。この図において、臼ｌの中心部には円
柱状の貫通穴２が形成されてお９、この貫通穴２に上方
より嵌合するように上ノ４ンチ３が上下移動自在に配置
され、前記貫通穴２に下方よシ嵌合するように下パンチ
４が上下移動自在に配置される。前記上Δンチ３の中心
には磁性体５が挿入され、下Ａンチ４の中心には中棒６
が上下移動自在に設けられる。ここで、上パンチ３及び
下−臂ンチ４は非磁性材でＴｏシ、白１１磁性体５、中
棒６及び外部冒−りｌＯは飽和磁束密度８厘≧１０ Ｋ
Ｇの磁性材で構成される。前記臼１の近傍には、外部ヨ
ークｌＯを通して配向磁界印加用コイル７Ａ、７Ｂが同
極で相対するように配設され、前記上Ｉ４ンチ３及び下
ｐ４ンチ４の近傍でなおかつ臼ｌめ上下面近傍には着磁
磁界印加用パルスコイル８Ａ、８Ｂが配設される。
および第２図は希土類コバルト磁石の磁場中成型装置の
概略構成を示す。この図において、臼ｌの中心部には円
柱状の貫通穴２が形成されてお９、この貫通穴２に上方
より嵌合するように上ノ４ンチ３が上下移動自在に配置
され、前記貫通穴２に下方よシ嵌合するように下パンチ
４が上下移動自在に配置される。前記上Δンチ３の中心
には磁性体５が挿入され、下Ａンチ４の中心には中棒６
が上下移動自在に設けられる。ここで、上パンチ３及び
下−臂ンチ４は非磁性材でＴｏシ、白１１磁性体５、中
棒６及び外部冒−りｌＯは飽和磁束密度８厘≧１０ Ｋ
Ｇの磁性材で構成される。前記臼１の近傍には、外部ヨ
ークｌＯを通して配向磁界印加用コイル７Ａ、７Ｂが同
極で相対するように配設され、前記上Ｉ４ンチ３及び下
ｐ４ンチ４の近傍でなおかつ臼ｌめ上下面近傍には着磁
磁界印加用パルスコイル８Ａ、８Ｂが配設される。
配向磁界印加用コイル７Ａ、７Ｂによる磁界は第２図に
矢印で示すように臼１内に充填される材料粉末９に対し
てラジアル方向に加わるものであり、前記臼１１磁性体
５、中棒６及び外部ヨークを磁性材で構成したのでラジ
アル方向の磁界を効率よく発生できるようになりている
。しかしながら通常得られる配向磁場の絶対値は低い。
矢印で示すように臼１内に充填される材料粉末９に対し
てラジアル方向に加わるものであり、前記臼１１磁性体
５、中棒６及び外部ヨークを磁性材で構成したのでラジ
アル方向の磁界を効率よく発生できるようになりている
。しかしながら通常得られる配向磁場の絶対値は低い。
以上の構成において、本発明のラジアル配向希土類磁石
の磁場中成塵は次のようにして行う。まず、臼１内に下
パンチ４を嵌入させかつ中棒６を突出させた状態で材料
粉末９を臼１の貫通穴２に入れる。
の磁場中成塵は次のようにして行う。まず、臼１内に下
パンチ４を嵌入させかつ中棒６を突出させた状態で材料
粉末９を臼１の貫通穴２に入れる。
次いで、上／母ンチを臼ｌの上面附近に移動させ、着磁
磁界印加用コイル８ム、８Ｂに／４ルス電流を通電する
。得られるパルス放射状磁場を利用し、少なくとも粉体
のｄｉｅ以上の強力な着磁磁界を印加し、材料粉末９を
予め着磁する。この場合、空心コイルで８Ａ、８Ｂを異
極とする１方向発生磁場発生手段とすると大磁場の発生
が容易である。
磁界印加用コイル８ム、８Ｂに／４ルス電流を通電する
。得られるパルス放射状磁場を利用し、少なくとも粉体
のｄｉｅ以上の強力な着磁磁界を印加し、材料粉末９を
予め着磁する。この場合、空心コイルで８Ａ、８Ｂを異
極とする１方向発生磁場発生手段とすると大磁場の発生
が容易である。
しかし、この場合、臼ｌおよび磁性体５および中棒６が
存在すると、磁束の大半が強磁性体中を流れるため貫通
穴２には２〜３ ＫＯ・の極めて弱い着磁磁界しか発生
しない。しかしながら同極空心コイル８Ａ、８Ｂは、小
さな磁場しか発生しないが、反発放射状磁場を発生させ
るので臼１、磁性体５、中棒６が隣間的に放射状方向に
磁化され、中棒６と臼の間のキャビティーに、予想に反
してかなり大きな着磁磁場が発生する。
存在すると、磁束の大半が強磁性体中を流れるため貫通
穴２には２〜３ ＫＯ・の極めて弱い着磁磁界しか発生
しない。しかしながら同極空心コイル８Ａ、８Ｂは、小
さな磁場しか発生しないが、反発放射状磁場を発生させ
るので臼１、磁性体５、中棒６が隣間的に放射状方向に
磁化され、中棒６と臼の間のキャビティーに、予想に反
してかなり大きな着磁磁場が発生する。
材料粉末９を着磁後、着磁磁界印加用コイル８Ａ、８Ｂ
への通電を停止し、配向磁界印加用コイル７Ａ、７Ｂに
夫々通電して材料のｔｉｃ以下の比較的弱いラジアル方
向の配向磁界を印加した状態で上パンチ３を下降させ材
料粉末９を圧縮成型する。この結果、異方性化の方向が
ラジアル方向となりたリング状の成製体が得られる。
への通電を停止し、配向磁界印加用コイル７Ａ、７Ｂに
夫々通電して材料のｔｉｃ以下の比較的弱いラジアル方
向の配向磁界を印加した状態で上パンチ３を下降させ材
料粉末９を圧縮成型する。この結果、異方性化の方向が
ラジアル方向となりたリング状の成製体が得られる。
第３図は、材料粉末９（第１図）としてＳｍ２５．５％
、Ｃｕ８％、Ｆ＠１５＊ｓ Ｚｒ１．５％、Ｃｏ５０％
の組成およびｘＨａ ＝ ７ ＫＯ・の保磁力を有する
ものを使用し、外径２７ｍ、内径２３■、高さ１２■の
ラジアル配向リングを成型した場合の配向磁界強度と配
向度、残留磁化（Ｂｒ）および最大エネルギー積（（Ｂ
Ｈ）ｍ）この関係を示すグラフである。この図において
、曲線Ａは着磁磁界を印加しないでラジアル配向した場
合、曲線Ｂは磁場中成製前に異極を対向させた着磁コイ
ルの１方向ｐ４ルス磁界にて−Ｃは反発放射状／４ルス
磁場にて材料粉末９を着磁後磁場中成型した場合の特性
を示す。ただし、図中の配向度は１方向配向による配向
磁界強度１２ＫＯ・の配向を１として表わしである。こ
の場合、人、Ｂでは０．５〜０．６１度の配向度しか得
られない。しかしながら本発明によるＣの放射状着磁磁
場を用いた場合、配向度約９０チと極めて顕著な効果を
示している。
、Ｃｕ８％、Ｆ＠１５＊ｓ Ｚｒ１．５％、Ｃｏ５０％
の組成およびｘＨａ ＝ ７ ＫＯ・の保磁力を有する
ものを使用し、外径２７ｍ、内径２３■、高さ１２■の
ラジアル配向リングを成型した場合の配向磁界強度と配
向度、残留磁化（Ｂｒ）および最大エネルギー積（（Ｂ
Ｈ）ｍ）この関係を示すグラフである。この図において
、曲線Ａは着磁磁界を印加しないでラジアル配向した場
合、曲線Ｂは磁場中成製前に異極を対向させた着磁コイ
ルの１方向ｐ４ルス磁界にて−Ｃは反発放射状／４ルス
磁場にて材料粉末９を着磁後磁場中成型した場合の特性
を示す。ただし、図中の配向度は１方向配向による配向
磁界強度１２ＫＯ・の配向を１として表わしである。こ
の場合、人、Ｂでは０．５〜０．６１度の配向度しか得
られない。しかしながら本発明によるＣの放射状着磁磁
場を用いた場合、配向度約９０チと極めて顕著な効果を
示している。
（発明の効果）
従来高配向が困難であった保磁力の高い材料粉末に本発
明方法を適用するとラジアル配向のマグネ、トが得られ
る。
明方法を適用するとラジアル配向のマグネ、トが得られ
る。
第１図は本発明方法を実施するための装置の一実施例を
示す部分断面図、 第２図は第１図の■−■線平線図面図向磁界の方向を書
入れた図面、 第３因は配向磁界と（ＢＨ）！ｎ、ｘ、 Ｂｒ、配向度
この関係を示すグラフである。 ｌ・・・白、２・・・貫通孔、３．４・・・パンチ、６
・・・中棒、７Ａ、７Ｂ・・・配向磁界印加用コイル、
８Ａ。 ８Ｂ・・・着磁磁界印加用コイル。 特許出鳳人 ティーディーケイ株式会社 特許出願代理人
示す部分断面図、 第２図は第１図の■−■線平線図面図向磁界の方向を書
入れた図面、 第３因は配向磁界と（ＢＨ）！ｎ、ｘ、 Ｂｒ、配向度
この関係を示すグラフである。 ｌ・・・白、２・・・貫通孔、３．４・・・パンチ、６
・・・中棒、７Ａ、７Ｂ・・・配向磁界印加用コイル、
８Ａ。 ８Ｂ・・・着磁磁界印加用コイル。 特許出鳳人 ティーディーケイ株式会社 特許出願代理人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、希土類磁石の磁場中成型方法において、前記希土類
磁石の材料となる粉末の集合体に対して放射方向に印加
されるパルス磁場を同極対向磁化コイルにより発生して
該粉末を着磁し、この着磁と同時に前記材料の集合体を
成型するか、あるいは着磁後前記粉末に放射状配向磁場
を印加した状態で成形することを特徴とする放射状配向
希土類磁石の磁場中成形方法。 ２、貫通穴を有する臼とその貫通穴に嵌入可能な上パン
チおよび下パンチと臼の上下に着磁磁界印加用パルス磁
場発生コイルと、任意の位置に配置された配向磁界印加
用磁場コイルとを備えたことを特徴とする希土類磁石の
磁場中成型装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59273835A JPH0626169B2 (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 希土類磁石の磁場中成型方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59273835A JPH0626169B2 (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 希土類磁石の磁場中成型方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61154118A true JPS61154118A (ja) | 1986-07-12 |
| JPH0626169B2 JPH0626169B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=17533206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59273835A Expired - Fee Related JPH0626169B2 (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 希土類磁石の磁場中成型方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626169B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62252119A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-11-02 | Seiko Epson Corp | ラジアル異方性磁石の製造方法 |
| JPH01151216A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-06-14 | Crucible Materials Corp | 押出永久磁石物体を製造する方法及び組立品 |
| WO2004021371A1 (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-11 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | ラジアル異方性リング磁石及びその製造方法 |
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| JPS528919A (en) * | 1975-07-14 | 1977-01-24 | Fujitsu Ltd | Method of compression forming of rare earth elements-co magnet |
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-
1984
- 1984-12-27 JP JP59273835A patent/JPH0626169B2/ja not_active Expired - Fee Related
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