專利名稱：稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法、磁鐵成形體的定向處理方法及磁場(chǎng)中成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于制造稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法、其制造中使用的磁鐵
成形體的定向處理方法及磁場(chǎng)中成形裝置。
背景技術(shù)：
稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵(以下適當(dāng)?shù)貎H稱為"粘結(jié)磁鐵")，即使是小型也能夠得到大的磁通密度，形狀自由度也大。因此，成形為(中空)圓筒狀而作為電機(jī)用永久磁鐵等使用。另外，這種粘結(jié)磁鐵為了發(fā)揮磁鐵粉末的特性而得到高磁通密度，在磁化前的成形階段進(jìn)行定向處理。 另一方面，在以汽車(chē)小型電刷電機(jī)為代表的小型動(dòng)力用電刷電機(jī)領(lǐng)域中，目前主流是使用雙極鐵氧體燒結(jié)磁鐵來(lái)勵(lì)磁的鐵氧體雙極電機(jī)。但是，近來(lái)，為了提高汽車(chē)的居住性及車(chē)的汽油里程等，也要求電機(jī)在相同輸出下的小型化及進(jìn)一步的高輸出化。于是，出現(xiàn)了使用圓筒狀稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的在徑向方向上具有4極以上磁極的電機(jī)。使用該高性能電機(jī)時(shí)，對(duì)于現(xiàn)有的鐵氧體雙極電機(jī)，能夠在相同性能下使體積大幅度小型化到約1/2。因此，在上述領(lǐng)域中，現(xiàn)有的鐵氧體雙極電機(jī)逐漸替換為使用稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的多極電機(jī)(參照下述專利文獻(xiàn)5等)。 另外，為了改善該高性能電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，下述專利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2中提出了對(duì)徑向方向上具有4極以上磁極的圓筒狀稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的定向處理進(jìn)行研究的方案。即，這些文獻(xiàn)中公開(kāi)了通過(guò)將該定向處理從以往的徑向定向設(shè)定為所謂的半徑向定向來(lái)增大電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩或降低齒槽轉(zhuǎn)矩的方案。 另外，為了提高這種粘結(jié)磁鐵的生產(chǎn)效率，優(yōu)選一次能夠在磁場(chǎng)中成形多個(gè)磁鐵成形體(所謂的"多腔室磁場(chǎng)中成形裝置")。下述專利文獻(xiàn)3及專利文獻(xiàn)4中提出了與此相關(guān)的定向處理方法。 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2004-23085號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2005-312167號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2007-103606號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4 :日本特公平6-24175號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)5 :日本專利3480733號(hào)公報(bào) 不過(guò)，專利文獻(xiàn)3中記載的定向處理說(shuō)起來(lái)其定向方向是所謂的軸向定向而不是半徑向定向。在此所說(shuō)的"定向"為磁場(chǎng)定向，是指為了使各向異性磁鐵粉末的易磁化軸沿規(guī)定的方向排列，通過(guò)在該方向上施加定向磁場(chǎng)使各向異性磁鐵粉末的易磁化軸沿該磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)。這樣一來(lái)，由所述專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2的記載表明，該定向處理方法對(duì)高效電機(jī)用粘結(jié)磁鐵而言不能說(shuō)是優(yōu)選的。另外，軸向定向是指，使稀土類各向異性磁鐵粉末(以下，適當(dāng)稱為"磁鐵粉末")的易磁化軸沿粘結(jié)磁鐵(磁鐵成形體)的一個(gè)軸(圓筒軸)方向定向，徑向定向是指，使易磁化軸從粘結(jié)磁鐵的中心軸放射狀地定向。特別是圓筒狀粘
3結(jié)磁鐵的徑向定向是指，使易磁化軸沿圓筒側(cè)面的法線方向定向。 另外，半徑向分布是指圓筒狀稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵中的各向異性磁鐵粉末 (群)的易磁化軸的下述分布稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵中的各向異性磁鐵粉末(群)在 磁極的主極部具有沿圓筒側(cè)面的法線方向的各向異性磁鐵粉末的易磁化軸，在磁極和磁極 之間的過(guò)渡區(qū)間，隨著接近磁極的中立點(diǎn)，各向異性磁鐵粉末的易磁化軸逐漸指向磁鐵的 圓筒側(cè)面的旋轉(zhuǎn)切線方向，在中立點(diǎn)上成為圓筒側(cè)面的旋轉(zhuǎn)切線方向，隨著遠(yuǎn)離中立點(diǎn)，逐 漸成為圓筒側(cè)面的法線方向。半徑向定向是指，通過(guò)定向磁場(chǎng)使稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵 中的各向異性磁鐵粉末(群)以具有半徑向分布的方式定向，在易磁化軸不全部指向徑向 (放射狀)方向這一點(diǎn)(即，指向不一樣、根據(jù)部位而變化這一點(diǎn))上，和通常所說(shuō)的徑向定 向相區(qū)別。 專利文獻(xiàn)4提出了能夠在多腔室磁場(chǎng)中成形裝置中成形的徑向定向處理。但是， 該定向處理中，如圖7A所示，在相鄰的磁鐵成形體(腔室)之間，圖中上下方向上通過(guò)的磁 場(chǎng)彼此相對(duì)(相斥)。因此，在該方向上沒(méi)有得到充分的定向。另外，圖7A中的箭頭是在專 利文獻(xiàn)4刊載的附圖(第8圖)中添加的箭頭，表示磁方向。圖7B是本發(fā)明人基于圖7A 所示的磁場(chǎng)中成形裝置進(jìn)行FEM分析的結(jié)果，通過(guò)磁力線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。由該圖 7B也可知，在圖中的上下方向上，磁場(chǎng)彼此相對(duì)(相斥)而減弱，并且定向磁場(chǎng)的強(qiáng)度隨腔 室的位置而變化。這種專利文獻(xiàn)4的定向處理方法也許對(duì)在小磁場(chǎng)中定向的鐵氧體磁鐵粉 末有效，但不適合作為高輸出化要求強(qiáng)、定向上需要大磁場(chǎng)的稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的 定向處理方法。 另外，通過(guò)該定向處理方法制作的圓筒狀環(huán)磁鐵，在圓周方向上出現(xiàn)由定向磁場(chǎng) 的強(qiáng)弱引起的表面磁通密度不充分的部分。因此，在安裝有該環(huán)磁鐵的電機(jī)中，導(dǎo)致電機(jī)輸 出降低、齒槽轉(zhuǎn)矩增大。還存在這氧的情況未能用一個(gè)磁場(chǎng)成形裝置同時(shí)制造多個(gè)在徑向 方向上具有4極以上磁極的圓筒狀稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵。 另外，專利文獻(xiàn)1(參照?qǐng)D6)中也提出了能夠在多腔室磁場(chǎng)成形裝置中成形的半 徑向定向處理，但對(duì)通過(guò)相鄰的磁鐵成形體(腔室)間的磁場(chǎng)進(jìn)行觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)定向部 在作為后磁軛的環(huán)51內(nèi)磁通是閉合的。因此，各定向部在磁性上獨(dú)立。另外，盡管定向部 在磁性上獨(dú)立，但金屬模具30仍然不需要地介于其間，因而裝置容易大型化。另外，使用該 專利文獻(xiàn)l的裝置的情況下，在定向處理后要取出成形體時(shí)，由于定向磁場(chǎng)由磁鐵形成，因 而無(wú)法切斷磁場(chǎng)。因此，成形體的磁鐵粉末受到該定向磁場(chǎng)牽拉，容易損傷成形體。并且， 當(dāng)以不損傷成形體的方式使成形體完全固化時(shí)，該成形每次花費(fèi)約30分鐘，生產(chǎn)率明顯降 低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種情況而進(jìn)行的，其目的在于，提供能夠高效地制造徑向方向上 具有4極以上磁極的高性能圓筒狀稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵 的制造方法及適合該制造方法的磁鐵成形體的定向處理方法。另外，其目的還在于，提供適 合使用這些方法且能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的磁場(chǎng)中成形裝置。 本發(fā)明人為了解決該課題進(jìn)行了深入研究，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和錯(cuò)誤，結(jié)果想出，在獲 得多個(gè)磁鐵成形體時(shí)，使相鄰的腔室間施加的中間定向磁場(chǎng)的主要磁方向一致。由此，雖然使用比較小型的磁場(chǎng)中成形裝置，但還是成功地實(shí)現(xiàn)了同時(shí)獲得多個(gè)徑向方向上具有4極 以上磁極的圓筒狀稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵。當(dāng)然，通過(guò)該方法得到的粘結(jié)磁鐵與用單腔 室裝置單個(gè)獲得的現(xiàn)有的粘結(jié)磁鐵相比，不存在圓周方向的磁特性的降低等。于是，通過(guò)發(fā) 展該成果，本發(fā)明人完成了后述的各種發(fā)明。
〈稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法> (1) S卩，本發(fā)明的稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法，具備填充工序，向使中 心軸平行而相鄰配置的至少兩個(gè)圓筒狀腔室中填充由一種以上稀土類各向異性磁鐵粉末 和作為粘結(jié)劑的樹(shù)脂構(gòu)成的磁鐵原料；加熱定向工序，將該填充工序后的磁鐵原料加熱到 所述樹(shù)脂的軟化點(diǎn)以上的溫度，使該樹(shù)脂成為軟化狀態(tài)或熔融狀態(tài)，同時(shí)施加定向磁場(chǎng)，使 所述稀土類各向異性磁鐵粉末定向?yàn)榘霃较蚍植?；成形工序，在該加熱定向工序后或與該 加熱定向工序同時(shí)進(jìn)行，將定向后的所述磁鐵原料加壓成形，得到圓筒側(cè)面上具有定向?yàn)?半徑向分布的至少4個(gè)以上定向部的圓筒狀磁鐵成形體；和磁化工序，使該磁鐵成形體磁 化并將磁化后的所述定向部作為磁極，其特征在于， 所述加熱定向工序中，所述相鄰腔室間施加的中間定向磁場(chǎng)的主要磁方向相同。
(2)根據(jù)本發(fā)明的稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法，即使是至少在加熱定向 工序的階段獲得多個(gè)粘接磁鐵的情況下，也能夠?qū)Ω髑皇沂┘泳鶆虻亩ㄏ虼艌?chǎng)。特別是，通 過(guò)將貫穿相鄰腔室間的定向磁場(chǎng)設(shè)定為主要磁方向相同的中間定向磁場(chǎng)，對(duì)相鄰腔室間相 向的磁鐵成形體的定向部也施加大致均勻的定向磁場(chǎng)。這樣，能夠用多腔室磁場(chǎng)中成形裝 置高效地生產(chǎn)高性能且品質(zhì)穩(wěn)定的稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵。 并且，通過(guò)進(jìn)行這樣的加熱定向工序，能夠使定向處理中使用的磁場(chǎng)中成形裝置
比僅將其并聯(lián)時(shí)小型化得多?！创盆F成形體的定向處理方法> 這樣，本發(fā)明由于在對(duì)磁鐵原料的定向處理方法上具有特征，因此不僅可以作為 稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法，而且也可以作為適合該制造方法的磁鐵成形體的定 向處理方法來(lái)理解。
S卩，本發(fā)明也可以提供一種磁鐵成形體的定向處理方法，其具備填充工序，向使
中心軸平行而相鄰配置的至少兩個(gè)圓筒狀腔室中填充由一種以上稀土類各向異性磁鐵粉
末和作為粘結(jié)劑的樹(shù)脂構(gòu)成的磁鐵原料；加熱定向工序，將該填充工序后的磁鐵原料加熱
到所述樹(shù)脂的軟化點(diǎn)以上的溫度，使該樹(shù)脂成為軟化狀態(tài)或熔融狀態(tài)，同時(shí)施加定向磁場(chǎng)，
使所述稀土類各向異性磁鐵粉末定向?yàn)榘霃较蚍植?；成形工序，在該加熱定向工序后或與
該加熱定向工序同時(shí)進(jìn)行，將定向后的所述磁鐵原料加壓成形，得到圓筒側(cè)面上具有定向
為半徑向分布的至少4個(gè)以上定向部的圓筒狀磁鐵成形體，其特征在于， 所述加熱定向工序中，所述相鄰腔室間施加的中間定向磁場(chǎng)的主要磁方向相同?！创艌?chǎng)中成形裝置〉 (1)另外，本發(fā)明中，如上所述，由于貫穿相鄰的腔室之間的定向磁場(chǎng)設(shè)定為主要 磁方向相同的中間定向磁場(chǎng)，因而能夠形成貫穿腔室的定向部的有效的磁回線。因此，能夠 實(shí)現(xiàn)設(shè)置于相鄰的腔室間的構(gòu)成磁回路的磁軛(包括作為金屬模具使用的沖模等)的縮 短，從而也實(shí)現(xiàn)了加熱定向工序中使用的磁場(chǎng)中成形裝置的小型化。
(2)因此，本發(fā)明不僅可以作為上述稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法及磁鐵成形體的定向處理方法，而且也可以作為能夠在這些方法中利用的磁場(chǎng)中成形裝置來(lái)理 解。S卩，本發(fā)明也可以提供一種磁場(chǎng)中成形裝置，利用其能夠得到圓筒側(cè)面上具有定向?yàn)榘?徑向分布的至少4個(gè)以上定向部的圓筒狀磁鐵成形體，所述磁場(chǎng)中成形裝置具備在使中 心軸平行而相鄰配置的至少兩個(gè)圓筒狀腔室及該腔室內(nèi)周側(cè)作為磁芯的芯子；通過(guò)非磁性 部至少分割為4等分以上、近似環(huán)狀地配置在該腔室的外周側(cè)、由磁性材料構(gòu)成的主磁軛； 將填充到該腔室中的由一種以上稀土類各向異性磁鐵粉末和作為粘結(jié)劑的樹(shù)脂構(gòu)成的磁 鐵原料加熱到該樹(shù)脂的軟化點(diǎn)以上的溫度而使該樹(shù)脂成為軟化狀態(tài)或熔融狀態(tài)的加熱器； 能夠從所述主磁軛向填充到該腔室中的磁鐵原料施加定向磁場(chǎng)的磁場(chǎng)源；和對(duì)所述腔室中 填充的磁鐵原料進(jìn)行加壓的沖頭，其特征在于， 還具備對(duì)設(shè)置于所述相鄰腔室間的所述主磁軛進(jìn)行磁連接的由磁性材料構(gòu)成的 中間磁軛，通過(guò)該中間磁軛能夠?qū)λ鱿噜彽那皇沂┘又饕欧较蛳嗤闹虚g定向磁場(chǎng)。
特別是，所述磁場(chǎng)源優(yōu)選具有纏繞在該中間磁軛周?chē)闹虚g電磁線圈、和向該中 間電磁線圈供給一定方向電流的電流源。 (3)產(chǎn)生定向磁場(chǎng)的磁場(chǎng)源，可以使用永久磁鐵的磁動(dòng)勢(shì)，也可以使用向電磁線圈 供給電流而得到的電磁力。在任何一種情況下，為了高效地進(jìn)行中間定向磁場(chǎng)的施加，形成 磁阻小的磁回路都是有效的。因此，優(yōu)選在相鄰的腔室間設(shè)置由磁性材料構(gòu)成的中間磁軛。 當(dāng)該中間磁軛的周?chē)p繞有電磁線圈時(shí)，該中間磁軛也兼為磁芯。 因此，本發(fā)明的磁場(chǎng)中成形裝置的磁場(chǎng)源，例如優(yōu)選由設(shè)置在所述相鄰的腔室間 的由磁性材料構(gòu)成的中間磁軛、纏繞在該中間磁軛周?chē)碾姶啪€圈、和向該電磁線圈供給 一定方向電流的電流源構(gòu)成。
〈其它> (1)本發(fā)明中，磁鐵成形體的圓周側(cè)面上形成的定向部的數(shù)量或該定向部磁化后 稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵中形成的磁極的數(shù)量沒(méi)有特別限制，但考慮使用粘結(jié)磁鐵的設(shè)備 的高性能化、高效化等，該數(shù)量為4以上。如果是電機(jī)用粘結(jié)磁鐵(特別是DC電機(jī)用粘結(jié) 磁鐵)，則該數(shù)量通常為偶數(shù)，因此該數(shù)量?jī)?yōu)選為4、6、8、 10等。 (2)本發(fā)明的稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法，除上述填充工序、加熱定向工 序、成形工序之外，還可以具備將磁鐵成形體進(jìn)一步壓縮(加熱壓縮)而使其致密化的致 密化工序、使磁鐵原料中使用的熱固性樹(shù)脂牢固固化的固化熱處理工序、磁化工序、防腐蝕 處理工序等。此時(shí)，可以獨(dú)立地進(jìn)行各工序，也可以同時(shí)進(jìn)行4個(gè)以上的工序。例如，得到將 秤量的磁鐵原料粉末預(yù)加壓成形而成的粉末成形體的秤量工序和上述加熱定向工序可以 分別進(jìn)行，也可以同時(shí)進(jìn)行。分別進(jìn)行時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)所謂的批量處理，提高批量生產(chǎn)率。同 時(shí)進(jìn)行時(shí)，能夠減輕設(shè)備負(fù)擔(dān)。另外，對(duì)于在進(jìn)行加熱定向工序及成形工序后進(jìn)行的致密化 工序而言也是同樣。 (3)只要沒(méi)有特別說(shuō)明，本說(shuō)明書(shū)中所說(shuō)的"x y"包含下限x及上限y。另外， 本說(shuō)明書(shū)中記載的下限及上限可以任意組合而構(gòu)成如"a b"那樣的范圍。


圖1A是說(shuō)明本實(shí)施例的磁場(chǎng)中成形裝置的基本結(jié)構(gòu)的圖；
圖1B是圖1A的I-I剖面 圖1C是圖1A所示的磁場(chǎng)中成形裝置的金屬模具的詳圖； 圖1D是表示圖1A所示的磁場(chǎng)中成形裝置的腔室周?chē)纬傻拇呕鼐€的圖； 圖2A是將現(xiàn)有的單腔室磁場(chǎng)中成形裝置近接配置的圖； 圖2B是表示將圖2A所示的各磁場(chǎng)中成形裝置間的后磁軛縮窄后的磁場(chǎng)中成形裝 置的圖； 圖3是表示本實(shí)施例的2腔室磁場(chǎng)中成形裝置的圖； 圖4是相對(duì)地表示本實(shí)施例的環(huán)狀粘結(jié)磁鐵中測(cè)定的磁通密度的徑向成分的角 度分布的曲線圖； 圖5是表示本實(shí)施例的4腔室磁場(chǎng)中成形裝置的圖； 圖6是表示本實(shí)施例的另一個(gè)4腔室磁場(chǎng)中成形裝置的圖； 圖7A是表示現(xiàn)有的多腔室磁場(chǎng)中成形裝置的圖； 圖7B是對(duì)圖7A的多腔室磁場(chǎng)中成形裝置的腔室周?chē)拇欧较蜻M(jìn)行FEM分析的 圖。 標(biāo)記說(shuō)明 S2磁場(chǎng)中成形裝置 C1、C2腔室 ll中間磁軛 12后磁軛 13電磁線圈
具體實(shí)施例方式
列舉發(fā)明的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。另外，包括以下實(shí)施方式在內(nèi)， 本說(shuō)明書(shū)中說(shuō)明的內(nèi)容不僅涉及本發(fā)明的稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法，而且還適 當(dāng)涉及磁鐵成形體的定向處理方法及磁場(chǎng)中成形裝置。某種實(shí)施方式是否最佳根據(jù)對(duì)象、 要求的性能等而不同，本發(fā)明中，除上述構(gòu)成以外，還可以進(jìn)一步附加從本說(shuō)明書(shū)中記載的 構(gòu)成中任意選擇的一種或兩種以上。該被選擇的構(gòu)成對(duì)任一發(fā)明都能夠超越范疇而重疊 或任意地附加。另外，即使是涉及方法的構(gòu)成，當(dāng)作為工序的產(chǎn)品理解時(shí)，也可以成為涉及 "物"的構(gòu)成。
(1)稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法及磁鐵成形體的定向處理方法 本發(fā)明的稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法或磁鐵成形體的定向處理方法由
前面所述的各工序構(gòu)成，但每種情況下加熱定向工序都是重要的，因此附帶對(duì)加熱定向工
序進(jìn)行說(shuō)明。 加熱定向工序是將填充于腔室中的磁鐵原料的樹(shù)脂加熱到成為軟化狀態(tài)或熔融 狀態(tài)后、通過(guò)施加定向磁場(chǎng)使稀土類各向異性磁鐵粉末定向?yàn)榘霃较蚍植嫉墓ば?。此時(shí)的 定向磁場(chǎng)從腔室的圓周側(cè)面施加，由此在特定的定向部使稀土類各向異性磁鐵粉末定向?yàn)?半徑向分布(半徑向定向)。結(jié)果，得到圓筒側(cè)面上具有至少4個(gè)以上定向部的圓筒狀磁鐵 成形體。另外，加熱溫度、加熱時(shí)間、成形壓力、施加的定向磁場(chǎng)的強(qiáng)度等根據(jù)作為磁鐵原料 的樹(shù)脂及稀土類各向異性磁鐵粉末的種類及混合比例、稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵所要求的 性能參數(shù)等有所不同。舉例說(shuō)明的話，當(dāng)使用熱固性樹(shù)脂時(shí)，其加熱溫度為例如約12(TC
7約180°C 。另外，成形壓力為例如約50MPa 約500MPa，加熱定向工序所需要的時(shí)間為約0. 5 秒 約10秒。施加的定向磁場(chǎng)的強(qiáng)度也根據(jù)熱固性樹(shù)脂的粘性等而不同，例如為約0. 4T 約1. 8T。 另外，本發(fā)明中所說(shuō)的"軟化狀態(tài)"或"熔融狀態(tài)"沒(méi)有嚴(yán)格地區(qū)別。簡(jiǎn)言之，樹(shù)脂 被加熱以使其粘性降低，稀土類各向異性磁鐵粉末的各粒子成為能夠旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)等的狀態(tài) 就足夠了。(2)磁鐵原料 磁鐵原料由一種以上稀土類各向異性磁鐵粉末和作為粘結(jié)劑的樹(shù)脂構(gòu)成。具體而 言，為例如稀土類各向異性磁鐵粉末與樹(shù)脂粉末的混合粉末、將該混合粉末加熱混煉而成 的復(fù)合物、將該混合粉末或復(fù)合物加壓成形而成的粉末成形體、及稀土類各向異性磁鐵粉 末與熔融樹(shù)脂的混合體等。另外，磁鐵原料不僅含有稀土類各向異性磁鐵粉末及樹(shù)脂，此外 也可以含有潤(rùn)滑劑、固化劑、固化助劑、表面活性劑等添加劑。 稀土類各向異性磁鐵粉末的組成、種類等不受限制，也可以采用公知的任一種磁 鐵粉末。例如，作為代表性的稀土類各向異性磁鐵粉末，有Nd-Fe-B系磁鐵粉末、Sm-Fe-N 系磁鐵粉末、SmCo系磁鐵粉末等。這些磁鐵粉末可以用所謂的急冷凝固法制造，也可以用 氫化處理法(d-HDDR法、HDDR法)制造。 稀土類各向異性磁鐵粉末可以為一種，也可以為多種。例如可以是平均粒徑較大 的粗粉末(例如，1 250 ii m)與平均粒徑較小的微粉末(例如，1 10 ii m)混合而成的粉 末。 樹(shù)脂利用公知的材料，有例如尼龍12、尼龍6等聚酰胺類合成樹(shù)脂；聚氯乙烯、其 醋酸乙烯共聚物、MMA、 PS、 PPS、 PE、 PP等均聚或共聚乙烯基類合成樹(shù)脂；氨基甲酸酯、硅氧 烷(silicone)、聚碳酸脂、PBT、PET、PEEK、CPE、氯磺化聚乙烯橡膠、氯丁橡膠、SBR、NBR等熱 塑性樹(shù)脂；環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂等。樹(shù)脂可以粉末狀附著在稀 土類各向異性磁鐵粉末的粒子表面，也可以膜狀涂敷到粒子表面。 為了得到成形體的脫模性、調(diào)節(jié)成形時(shí)間、改善磁鐵粉末與熔融樹(shù)脂的潤(rùn)濕性及 粘合性等，可以少量混合各種添加劑。這種添加劑有硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、醇類潤(rùn)滑劑等潤(rùn) 滑劑、鈦酸酯類或硅烷類偶聯(lián)劑、4，4' -二氨基二苯甲烷(DDM)等固化劑及TPP-S(北興化 學(xué)工業(yè)制的商品名)等固化促進(jìn)劑等。 稀土類各向異性磁鐵粉末與樹(shù)脂的混合比例，以體積比計(jì)為磁鐵粉末約80體 積％ 約90體積％ 、樹(shù)脂約10體積％ 約20體積％ 。以質(zhì)量比計(jì)，則為磁鐵粉末約95 質(zhì)量％ 約99質(zhì)量％、樹(shù)脂約1質(zhì)量％ 約5質(zhì)量％。添加劑可以添加約0. 1體積％ 約O. 5體積％。 (3)稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵 本發(fā)明的稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵具有從圓筒狀的內(nèi)外周側(cè)面以半徑向分布釋 放磁通的多個(gè)磁極。其用途、形狀、尺寸、磁特性等沒(méi)有限制。 其代表性的用途為電機(jī)的勵(lì)磁。該電機(jī)可以為直流(DC)電機(jī)或交流(AC)電機(jī)。 也可以是逆變器控制的感應(yīng)電機(jī)等。另外，稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的設(shè)置位置可以為轉(zhuǎn) 子(rotor)側(cè)或?yàn)槎ㄗ?stator)側(cè)，并且相對(duì)于中心軸可以為內(nèi)周側(cè)或外周側(cè)。
實(shí)施例
列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說(shuō)明。
〈稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法> 本實(shí)施例中，作為本發(fā)明的稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法的一例，以制造作為容納于4極DC電刷電機(jī)殼體內(nèi)的永久磁鐵而構(gòu)成電機(jī)磁場(chǎng)的中空?qǐng)A筒形狀的環(huán)狀粘結(jié)磁鐵(稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵)的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。具體而言，本實(shí)施例的環(huán)狀粘結(jié)磁鐵如下進(jìn)行制造。
(1)磁鐵原料 準(zhǔn)備由稀土類各向異性磁鐵粉末和樹(shù)脂構(gòu)成的磁鐵原料。該磁鐵原料通過(guò)對(duì)d-HDDR處理(參照日本專利第3250551號(hào)、日本專利第3871219號(hào)等)而得到的Nd-Fe-B系(例如，以原子^計(jì)，Nd :12. 5%、B :6. 4%、Ga :0. 3%、Nb :0. 2%、余量為Fe)稀土類各向異性磁鐵粉末(以下適當(dāng)?shù)貎H稱為"磁鐵粉末")與作為熱固性樹(shù)脂的環(huán)氧樹(shù)脂(以下適當(dāng)?shù)貎H稱為"樹(shù)脂")加熱混煉而成的復(fù)合物進(jìn)行加壓成形而得到。 復(fù)合物中的樹(shù)脂的混合比例當(dāng)設(shè)復(fù)合物整體為100質(zhì)量％時(shí)，例如為1 5質(zhì)量％ 。另外，在此使用的稀土類各向異性磁鐵粉末，除Nd-Fe-B系磁鐵粉末之外，也可以混有粒徑小的Sm-Fe-N系磁鐵粉末等(參照日本專利第3731597號(hào)等)。
另外，本實(shí)施例中，不直接使用該復(fù)合物，而是將按需要量稱量的復(fù)合物預(yù)先輕微地加壓成形為所需形狀的預(yù)成形體，使用該預(yù)成形體作為磁鐵原料。通過(guò)這樣做，能夠使秤量工序與后述的加熱定向工序等分開(kāi)。結(jié)果，不僅提高了磁鐵原料的易加工性及粘結(jié)磁鐵的批量生產(chǎn)率，而且由于在冷態(tài)下進(jìn)行復(fù)合物的秤量、預(yù)成形體的成形，因此該秤量也準(zhǔn)確，得到的粘結(jié)磁鐵也實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化。
(2)加熱定向工序及成形工序 向磁場(chǎng)中成形裝置(詳見(jiàn)后述)的腔室中填充上述磁鐵原料(預(yù)成形體)(填充工序)。接著，加熱該磁鐵原料，使樹(shù)脂軟化后施加定向磁場(chǎng)(加熱定向工序)，并進(jìn)行壓縮成形(成形工序)。由此得到作為環(huán)狀粘結(jié)磁鐵的基體的磁鐵成形體。另外，加熱定向工序及成形工序的設(shè)定條件例如為加熱溫度120 18(TC、成形壓力50 500MPa、定向磁場(chǎng)0. 4 1. 5T、工序時(shí)間0. 5 10秒。 本實(shí)施例中，不對(duì)上述成形工序后得到的磁鐵成形體進(jìn)一步進(jìn)行加熱壓縮成形，而采用從復(fù)合物成形為預(yù)成形體和之后的加熱定向成形這兩階段成形。不過(guò)，在得到致密且高精度的環(huán)狀粘結(jié)磁鐵的情況下，上述成形工序后，也可以進(jìn)一步附加進(jìn)行在更高溫、高壓下加熱壓縮的致密化工序。此時(shí)為三階段成形。
(3)加熱固化工序及磁化工序 將磁鐵成形體進(jìn)一步加熱，進(jìn)行使磁鐵原料中的環(huán)氧樹(shù)脂加熱固化的固化熱處理(加熱固化工序)。由此得到高強(qiáng)度且耐熱性優(yōu)良的環(huán)狀粘結(jié)磁鐵。通過(guò)對(duì)該加熱固化處理后的磁鐵成形體進(jìn)行磁化，如后所述，能夠得到對(duì)4極DC電刷電機(jī)用的4極進(jìn)行了半徑向定向的環(huán)狀粘結(jié)磁鐵。另外，固化熱處理通過(guò)將磁鐵成形體在140 18(TC的爐中保持約15分鐘 約60分鐘而進(jìn)行。 另外，磁化工序通過(guò)在環(huán)狀粘結(jié)磁鐵的內(nèi)周側(cè)配置有軟磁性磁芯、外周側(cè)配置有軟磁性磁軛的狀態(tài)下，在主要垂直于環(huán)狀粘結(jié)磁鐵的中心軸的放射方向(徑向方向)上施加磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行。此時(shí)的磁場(chǎng)方向不一定需要與定向磁場(chǎng)相同，可以是均勻的放射方向(徑向方向)。當(dāng)然，此時(shí)的磁場(chǎng)也可以是與定向磁場(chǎng)相同的半徑向分布的磁場(chǎng)。此時(shí)，通過(guò)使用與后述的磁場(chǎng)中成形裝置同樣的磁化裝置，也可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)磁化。磁化使用約2T 約5T的脈沖磁場(chǎng)。
〈磁場(chǎng)中成形裝置〉 對(duì)能夠進(jìn)行上述加熱定向工序和成形工序的磁場(chǎng)中成形裝置進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例中，作為一例，使用圖3所示的磁場(chǎng)中成形裝置S2同時(shí)成形2個(gè)磁鐵成形體、即所謂的2腔室磁鐵成形裝置成形。
(1)基本結(jié)構(gòu) 首先，利用圖1A 圖1D對(duì)作為磁場(chǎng)中成形裝置S2的基礎(chǔ)的磁場(chǎng)中成形裝置So(以下適當(dāng)?shù)貎H稱為"裝置So")的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。在這些圖上，為了簡(jiǎn)便地說(shuō)明磁場(chǎng)中成形裝置的基本結(jié)構(gòu)，特意只顯示了一個(gè)腔室。圖1A為裝置So的平面剖面圖，圖1B為裝置So的縱剖面圖，圖1C為裝置So的腔室周?chē)脑敿?xì)剖面圖。 裝置So由金屬模具30、后磁軛42、電磁線圈46 (磁場(chǎng)源)、將磁鐵原料中的樹(shù)脂加熱軟化的高頻感應(yīng)加熱器(未圖示)、和將腔室內(nèi)的磁鐵原料加壓成形的沖頭(未圖示)構(gòu)成。 金屬模具30由下述部分構(gòu)成設(shè)置于中央的由軟磁性材料構(gòu)成的圓柱狀芯子32、嵌插于該芯子32外周的由強(qiáng)磁性超硬材料構(gòu)成的圓筒狀的第一環(huán)34、與第一環(huán)34間隔一定間隙而設(shè)置在該第一環(huán)34外周側(cè)的由強(qiáng)磁性超硬材料構(gòu)成的圓筒狀的第二環(huán)36。由該第一環(huán)34和第二環(huán)36在它們之間形成環(huán)狀的腔室35。 另外，第二環(huán)36的外周設(shè)有4等分的近似扇形的由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的第一模38a、38b、38c、38d(主磁軛)、和設(shè)置于各第一模間的近似扇形的由不銹鋼等非磁性材料構(gòu)成的第二模40a、40b、40c、40d(非磁性部)。在此，將第二模40a、40b、40c、40d與第二環(huán)36接觸的圓弧長(zhǎng)度設(shè)定得分別比第一模38a、38b、38c、38d與第二環(huán)36接觸的圓弧長(zhǎng)度足夠短。所述金屬模具30，除芯子32、第一環(huán)34及第二環(huán)36之外，還包含這樣的第一模38及第二模40而構(gòu)成。 金屬模具30的外周設(shè)有分別與第一模38a、38b、38c、38d磁連接而構(gòu)成磁回路的環(huán)狀的后磁軛42。第一模38a、38b、38c、38d與后磁軛42分別通過(guò)近似扇形的磁軛構(gòu)件43a、43b、43c、43d進(jìn)行磁連接。 電磁線圈46a、46b、46c、46d纏繞在由各磁軛構(gòu)件43a、43b、43c、43d分劃形成的空間44a、44b、44c、44d內(nèi)。例如，在相鄰的兩個(gè)空間44a、44b之間，以內(nèi)包其間的磁軛構(gòu)件43a的方式纏繞有電磁線圈46a。圖1D表示供給到纏繞的電磁線圈46的電流的方向的一例。圖中，X標(biāo)記表示電流從紙面的表側(cè)向背側(cè)流動(dòng)，參標(biāo)記表示電流從紙面的背側(cè)向表側(cè)流動(dòng)。另外，通過(guò)改變電磁線圈46a、46b、46c、46d的導(dǎo)線中流通的電流的方向，能夠改變產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向。電流的方向通過(guò)各電磁線圈的纏繞方向來(lái)調(diào)節(jié)，或者通過(guò)改變電源向電極的連接方向來(lái)調(diào)節(jié)。 當(dāng)圖1D所示方向的電流在電磁線圈46中流通時(shí)，形成該圖中所示那樣的電磁極1 4，并形成該圖中虛線所示那樣的主要磁回線。具體而言，形成穿過(guò)圓環(huán)狀的腔室35內(nèi)
的圖ic所示的磁力線。 在施加該磁場(chǎng)的情況下進(jìn)行前述加熱定向工序時(shí)，得到在上下左右大致對(duì)稱的4
10個(gè)定向部進(jìn)行了半徑向定向的磁鐵成形體。另外，如圖1C所示，由磁力線顯著變化的過(guò)渡區(qū)間形成4個(gè)定向部。 在此，定向?yàn)榇艌?chǎng)定向，是指為了使各向異性磁鐵粉末的易磁化軸沿規(guī)定的方向排列，通過(guò)在該方向上施加定向磁場(chǎng)使各向異性磁鐵粉末的易磁化軸沿該磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)。半徑向定向是指，通過(guò)定向磁場(chǎng)使稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵中的各向異性磁鐵粉末(群)以具有半徑向分布的方式定向。另外，半徑向分布是指圓筒狀稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵中的各向異性磁鐵粉末(群)的易磁化軸的下述分布稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵中的各向異性磁鐵粉末(群)在磁極的主極部具有沿圓筒側(cè)面的法線方向的各向異性磁鐵粉末的易磁化軸，在磁極和磁極之間的過(guò)渡區(qū)間，隨著接近磁極的中立點(diǎn)，各向異性磁鐵粉末的易磁化軸逐漸指向磁鐵的圓筒側(cè)面的旋轉(zhuǎn)切線方向，在中立點(diǎn)上成為圓筒側(cè)面的旋轉(zhuǎn)切線方向，隨著遠(yuǎn)離中立點(diǎn)，逐漸成為圓筒側(cè)面的法線方向。在易磁化軸不全部指向徑向(放射狀)方向這一點(diǎn)(即，指向不一樣、根據(jù)部位而變化這一點(diǎn))上，與通常所說(shuō)的徑向定向不同。 將這樣得到的磁鐵成形體磁化時(shí)，例如在對(duì)應(yīng)于磁軛構(gòu)件43a而形成的定向部的
圓筒內(nèi)表面上出現(xiàn)S極，在對(duì)應(yīng)于磁軛構(gòu)件43b而形成的定向部的圓筒內(nèi)表面上出現(xiàn)N極。
同樣，在對(duì)應(yīng)于磁軛構(gòu)件43c而形成的定向部的圓筒內(nèi)表面上出現(xiàn)S極，在對(duì)應(yīng)于磁軛構(gòu)件
43d而形成的定向部的圓筒內(nèi)表面上出現(xiàn)N極。這樣，能夠得到向電樞(armature)供給磁
通的4極DC電刷電機(jī)用勵(lì)磁磁鐵。 (2)多腔室磁場(chǎng)中成形裝置的結(jié)構(gòu) 在上述基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)通過(guò)一次加熱定向工序能夠得到兩個(gè)環(huán)狀磁鐵成形體的本實(shí)施例的磁場(chǎng)中成形裝置S2的結(jié)構(gòu)依次進(jìn)行說(shuō)明。 首先，圖2A中表示將由與上述金屬模具30、后磁軛42、電磁線圈46等對(duì)應(yīng)的金屬模具301、302、后磁軛421、422、電磁線圈461、462等構(gòu)成的單腔室磁場(chǎng)中成形裝置S11、S12單純并聯(lián)的情況。該情況下，由圖2A表明，相鄰的腔室351、352間的距離延長(zhǎng)，后磁軛421、422間形成無(wú)用的空間，無(wú)法實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。 因此，如圖2B所示，當(dāng)為了縮短該腔室間距離而單純使后磁軛421、422縮窄時(shí)，作為磁通路的后磁軛421 、422的后磁軛連結(jié)部423變窄。因此，該后磁軛連結(jié)部423處達(dá)到飽和磁通，結(jié)果，無(wú)法向通過(guò)模38、磁軛501與后磁軛連結(jié)部423連接的腔室的極施加充分的定向磁場(chǎng)。其結(jié)果是，施加的定向磁場(chǎng)的強(qiáng)度在腔室的各極不均勻。
因此，本實(shí)施例中，如圖3所示，在構(gòu)成相鄰的腔室Cl、 C2的第一環(huán)21、22間設(shè)置由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的中間磁軛11 ，使該中間磁軛11的腔室Cl側(cè)及腔室C2側(cè)兩側(cè)的電磁線圈13內(nèi)流通相同方向的電流，并且設(shè)置同時(shí)包圍腔室C1、C2的近似方形環(huán)狀的后磁軛12。
由此，電磁線圈13產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)經(jīng)過(guò)兼為磁芯的中間磁軛ll，形成主要磁方向相同的定向磁場(chǎng)(中間定向磁場(chǎng))而施加于腔室C1、 C2。另外，該中間定向磁場(chǎng)引起的定向作用于腔室C1、 C2的各自的定向部，因此，電磁線圈13的磁動(dòng)勢(shì)約為中間定向磁場(chǎng)以外的部分(例如外周)的電磁線圈的磁動(dòng)勢(shì)的兩倍。在此，當(dāng)磁場(chǎng)中成形裝置S2的所有電磁線圈中從電流源(未圖示)供給的電流相等時(shí)(例如，各電磁線圈串聯(lián)時(shí))，電磁線圈13的匝數(shù)可以設(shè)定為其它部分的約兩倍。當(dāng)對(duì)本實(shí)施例這樣的4極環(huán)狀粘結(jié)磁鐵進(jìn)行定向時(shí)，電磁線圈13中流通的電流的方向可以如圖3所示進(jìn)行設(shè)定。另夕卜，圖3所示的磁場(chǎng)中成形裝置S2的構(gòu)成部件，與圖1A 圖ID所示的磁場(chǎng)中成形裝置So的構(gòu)成部件具有共同的基本結(jié)構(gòu)和功能，因此省略其說(shuō)明。
(3)評(píng)價(jià) 對(duì)使用本實(shí)施例的磁場(chǎng)中成形裝置S2得到的一個(gè)環(huán)狀粘結(jié)磁鐵(極1 極4)的磁特性、和使用圖2A所示的磁場(chǎng)中成形裝置Sll (單純將兩臺(tái)磁場(chǎng)不干擾的現(xiàn)有的磁場(chǎng)中成形裝置并聯(lián))及圖2B所示的磁場(chǎng)中成形裝置S13得到的一個(gè)環(huán)狀粘結(jié)磁鐵(極1 極4)的磁特性進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果合并示于圖4。另外，在此測(cè)定的磁特性，為環(huán)狀粘結(jié)磁鐵的表面磁通密度的徑向成分的角度分布。另外，圖4所示的磁通密度為相對(duì)值，作為基準(zhǔn)的是使用磁場(chǎng)中成形裝置Sll得到的環(huán)狀粘結(jié)磁鐵的各極的磁通變化。圖4中，作為該基準(zhǔn)的磁通變化設(shè)定為磁通曲線a，該磁通曲線a的最大值及最小值表示為±1。由圖4表明，磁通曲線a具有磁通密度分布在各極均勻的特性。 使用磁場(chǎng)中成形裝置S13得到的環(huán)狀粘結(jié)磁鐵的磁通變化表示為磁通曲線b。該情況下，由于后磁軛連結(jié)部423狹窄，因此定向磁場(chǎng)在該部分達(dá)到飽和磁通，使從極3到極4的磁回線和從極3到極2的磁回線(穿過(guò)其的磁通)減弱。結(jié)果，對(duì)應(yīng)于極3的腔室部分的磁場(chǎng)強(qiáng)度極端減弱，另外，對(duì)應(yīng)于極4和極2的腔室部分的磁場(chǎng)強(qiáng)度也減弱，因而在這些部分無(wú)法得到充分的定向。即，當(dāng)要使用磁場(chǎng)中成形裝置S13獲得多個(gè)粘結(jié)磁鐵時(shí)，無(wú)法輸出與用現(xiàn)有的磁場(chǎng)中成形裝置Sll等獲得一個(gè)粘結(jié)磁鐵時(shí)同等的定向磁場(chǎng)。更具體而言，將磁通曲線b與磁通曲線a進(jìn)行對(duì)比時(shí)表明，磁通曲線b的磁通密度的峰值相對(duì)于磁通曲線a的磁通密度的峰值，在極3中降低到約50%，另外，在極2和極4中降低到約75%。因此，在電機(jī)中使用由磁場(chǎng)中成形裝置S13得到的環(huán)狀粘結(jié)磁鐵時(shí)，該電機(jī)的轉(zhuǎn)矩大幅度降低，并且由磁通密度的不均勻性產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩增大，因而不優(yōu)選。 與此相對(duì)，在使用本實(shí)施例的磁場(chǎng)中成形裝置S2而得到的環(huán)狀粘結(jié)磁鐵的情況下，由表示其磁通變化的磁通曲線c可知，能夠輸出與用現(xiàn)有的磁場(chǎng)中成形裝置Sll等獲得一個(gè)粘結(jié)磁鐵時(shí)(磁通曲線a)同等的定向磁場(chǎng)。其原因在于，與使用磁場(chǎng)中成形裝置S13時(shí)不同，磁通路上沒(méi)有狹窄的部分，因此在施加定向磁場(chǎng)時(shí)，磁回線上沒(méi)有磁通減弱的部分。 (4)其它實(shí)施例 圖5表示通過(guò)一次加熱定向工序能夠得到4個(gè)磁鐵成形體的磁場(chǎng)中成形裝置S3。圖5中所示的虛線為磁回線，相鄰而平行延伸的磁回線表示磁方向相同。另外，與圖5所示的磁場(chǎng)中成形裝置S3同樣，通過(guò)一次加熱定向工序能夠得到4個(gè)磁鐵成形體的另一個(gè)磁場(chǎng)中成形裝置S4示于圖6。 磁場(chǎng)中成形裝置S3為腔室上下左右均等設(shè)置，能夠獲得4個(gè)(2X2個(gè))磁鐵成形體的裝置，而磁場(chǎng)中成形裝置S4為腔室上下為一層而左右設(shè)置4列，能夠獲得4個(gè)(1 X4個(gè))磁鐵成形體的裝置。圖6中所示的虛線也為磁回線，相鄰而平行延伸的磁回線表示磁方向相同。 另外，能夠獲得多個(gè)磁鐵成形體的磁場(chǎng)中成形裝置中，各腔室的設(shè)置不限于直線或方形的情況。只要設(shè)置于相鄰腔室間的中間磁軛所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁方向?yàn)橄嗤亩ㄏ虼艌?chǎng)(中間定向磁場(chǎng))，則各腔室的設(shè)置可以為三角形、六角形等。
1權(quán)利要求
一種稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法，具備填充工序，向使中心軸平行而相鄰配置的至少兩個(gè)圓筒狀腔室中填充由一種以上稀土類各向異性磁鐵粉末和作為粘結(jié)劑的樹(shù)脂構(gòu)成的磁鐵原料；加熱定向工序，將該填充工序后的磁鐵原料加熱到所述樹(shù)脂的軟化點(diǎn)以上的溫度，使該樹(shù)脂成為軟化狀態(tài)或熔融狀態(tài)，同時(shí)施加定向磁場(chǎng)，使所述稀土類各向異性磁鐵粉末定向?yàn)榘霃较蚍植?；成形工序，在該加熱定向工序后或與該加熱定向工序同時(shí)進(jìn)行，將定向后的所述磁鐵原料加壓成形，得到圓筒側(cè)面上具有定向?yàn)榘霃较蚍植嫉闹辽?個(gè)以上定向部的圓筒狀磁鐵成形體；和磁化工序，使該磁鐵成形體磁化并將磁化后的所述定向部作為磁極，其特征在于，所述加熱定向工序中，所述相鄰腔室間施加的中間定向磁場(chǎng)的主要磁方向相同。
2. —種磁鐵成形體的定向處理方法，具備填充工序，向使中心軸平行而相鄰配置的至少兩個(gè)圓筒狀腔室中填充由一種以上稀土 類各向異性磁鐵粉末和作為粘結(jié)劑的樹(shù)脂構(gòu)成的磁鐵原料；加熱定向工序，將該填充工序后的磁鐵原料加熱到所述樹(shù)脂的軟化點(diǎn)以上的溫度，使 該樹(shù)脂成為軟化狀態(tài)或熔融狀態(tài)，同時(shí)施加定向磁場(chǎng)，使所述稀土類各向異性磁鐵粉末定 向?yàn)榘霃较蚍植?；成形工序，在該加熱定向工序后或與該加熱定向工序同時(shí)進(jìn)行，將定向后的所述磁鐵 原料加壓成形，得到圓筒側(cè)面上具有定向?yàn)榘霃较蚍植嫉闹辽?個(gè)以上定向部的圓筒狀磁 鐵成形體，其特征在于，所述加熱定向工序中，所述相鄰腔室間施加的中間定向磁場(chǎng)的主要磁方向相同。
3. —種磁場(chǎng)中成形裝置，利用其能夠得到圓筒側(cè)面上具有定向?yàn)榘霃较蚍植嫉闹辽? 個(gè)以上定向部的圓筒狀磁鐵成形體，所述磁場(chǎng)中成形裝置具備使中心軸平行而相鄰配置的至少兩個(gè)圓筒狀腔室及該腔室內(nèi)周側(cè)作為磁芯的芯子；通過(guò)非磁性部至少分割為4等分以上、近似環(huán)狀地配置在該腔室的外周側(cè)、由磁性材 料構(gòu)成的主磁軛；將填充到該腔室中的由一種以上稀土類各向異性磁鐵粉末和作為粘結(jié)劑的樹(shù)脂構(gòu)成 的磁鐵原料加熱到該樹(shù)脂的軟化點(diǎn)以上的溫度而使該樹(shù)脂成為軟化狀態(tài)或熔融狀態(tài)的加 熱器；能夠從所述主磁軛向填充到該腔室中的磁鐵原料施加定向磁場(chǎng)的磁場(chǎng)源；和 對(duì)所述腔室中填充的磁鐵原料進(jìn)行加壓的沖頭，其特征在于，還具備對(duì)設(shè)置于所述相鄰腔室間的所述主磁軛進(jìn)行磁連接的由磁性材料構(gòu)成的中間 磁軛，通過(guò)該中間磁軛能夠?qū)λ鱿噜彽那皇沂┘又饕欧较蛳嗤闹虚g定向磁場(chǎng)。
4. 如權(quán)利要求3所述的磁場(chǎng)中成形裝置，其中，所述磁場(chǎng)源具有纏繞在該中間磁軛周?chē)闹虚g電磁線圈、和向該中間電磁線圈供給一 定方向電流的電流源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵的制造方法，所述稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵由圓筒側(cè)面上具有將加熱定向工序后的磁鐵原料加壓成形并定向?yàn)榘霃较蚍植嫉闹辽?個(gè)以上定向部的圓筒狀磁鐵成形體構(gòu)成，本發(fā)明的特征在于，該加熱定向工序中，使相鄰腔室間施加的中間定向磁場(chǎng)的主要磁方向相同。由此，能夠一次高效制造多個(gè)稀土類各向異性粘結(jié)磁鐵。
文檔編號(hào)H02K15/03GK101779364SQ20088000159
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者加藤誠(chéng)之, 度會(huì)亞起, 本藏義信, 松岡浩 申請(qǐng)人:愛(ài)知制鋼株式會(huì)社