JP2006345619A - ラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】垂直方向の最大磁化をMmax⊥、面内方向の最大磁化をMmax//としたとき、95%の確率で圧延前後のMmax⊥/Mmax//の母分散、母平均に差がなく、Mmax⊥/Mmax//が1.45以上、並びに垂直方向の保磁力をHcJ⊥、面内方向の保磁力をHcJ//としたとき、圧延した磁石のHcJ⊥/HcJ//が0.90±0.01、より好ましくは、磁極中心のMmax⊥/Mmax//よりもと磁極間のMmax⊥/Mmax//を小さくした垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向をラジアル方向に転換するラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
【選択図】図11
Description
Nd2Fe14B系、Sm2Fe17N3系、或いはそれらとαFe、Fe3B系などとの微細組織に基づく交換結合を利用したナノコンポジット材料を含め、多彩な合金組成をミクロ組織制御した材料に加え、近年ではメルトスピニング以外の急冷凝固法により、粉末形状の異なる等方性希土類磁石粉末も工業的に利用可能になっているKasai[“MQ1,2&3 magnets applied to motors and actuators”,Polymer Bonded Magnets’92,Embassy Suite O’Hare−Rosemont,Illinois,USA,(1992)]、B.H.Rabin,B.M.Ma,“Recent developments in Nd−Fe−B powder”,120th Topical Symposium
of the Magnetic Society of Japan,pp.23−28(2001)、B.M.Ma,“Recent powder development at magnequench”,Polymer Bonded Magnets 2002,Chicago(2002)、S.Hirasawa,H.Kanekiyo,T.Miyoshi,K.Murakami,Y.Shigemoto,T.Nishiuchi,“Structure and magnetic properties of Nd2Fe14B/FexB−type nanocomposite permanent magnets prepared by strip casting”,9th Joint MMM/INTERMAG,CA(2004)FG−05]。また、等方性でありながら(BH)maxが220kJ/m3に達するというDaviesらの報告もある[H.A.Davies,J.I.Betancourt,C.L.Harland,“Nanophase Pr and Nd/Pr based rare−earth−iron−boron alloys”,Proc.of 16th Int.Workshop on Rare−Earth Magnets and Their Applications,Sendai,pp.485−495(2000)](非特許文献6、7、8、9、10参照)。
5.2Cu1を熱間圧延し、HCJ1.30MA/mの異方性Nd2Fe14B粉末を作製した[H.Sakamoto, M. Fujikura and T. Mukai,“Fully−dense Nd−Fe−B magnets prepared from hot−rolled anisotropic powders”,Proc.11th
Int.Workshop on Rare−earth Magnets and Their Applications,Pittsburg,pp.72−84(1990)]。このように、GaやCuの添加で熱間加工性を向上させ、Nd2Fe14B結晶粒径を制御して高HCJ化した粉末が知られた(非特許文献12、13参照)。
Applications,Kyoto,pp.551−562(1989)]、1999年にはHDDR−Nd2Fe14B粒子から(BH)max193kJ/m3の異方性ボンド磁石を作製した(非特許文献16、17参照)。
processes powder”,IEEE.Trans.Magn.Vol.37,pp.2467−2470(2001)]、N.Hamadaらは(BH)max358kJ/m3の同d−HDDR異方性Nd2Fe14B粒子を150℃、2.5Tの配向磁界中、0.9GPaで圧縮し、密度6.51Mg/m3、(BH)max213kJ/m3の立方体(7mm×7mm×7mm)異方性ボンド磁石を作製している[N.Hamada,C.Mishima,H.Mitarai and Y.Honkura,“Development of anisotropic bonded magnet with
27MGOe”IEEE.Trans.Magn.,Vol.39,pp.2953−
2956(2003)](非特許文献18、19参照)。しかし、立方体磁石は、一般の永久磁石型モータには適合しない。例えば、肉厚1mm程度の環状、或いは円弧状のラジアル異方性磁石として永久磁石型モータへの形状対応力を高める必要がある。
る欠点がある。
本発明は高い(BH)maxを維持し、垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向をラジアル方向に転換する技術、並びに磁極間配向制御の具体的条件の開示により、磁極中心部分で発生する鉄心との空隙部分の静磁界の強さを保つことでモータの出力特性の低下を抑制する。加えて、鉄心と磁石との空隙磁束密度分布を正弦波状に近づけてトルク脈動を低減し、低振動騒音、或いは位置制御精度の低下を抑制し得るラジアル磁気異方性磁石モータの提供を目的とする。とくに、出力特性を維持しつつ薄型化が望まれる各種記録媒体のスピンドルモータのように、磁石の偏肉化や磁極のスキュー付与など従来技術の組み合わせでは困難なものであっても、鉄心と磁石との空隙磁束密度を正弦波状に近づけることを可能とする。
/HcJ//が0.90±0.01の条件で圧延した垂直磁気異方性薄板磁石とし、その異方性の方向をラジアル方向に転換するラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法である。
力HCJは得られず、28原子%を超えるとBリッチな非磁性相が多くなり、飽和磁化Jsが低下する。よって、Bは2〜28原子%の範囲が望ましい。
合型Nd2Fe14B粒子57.44重量部にオリゴマーAを1重量部表面被覆し、120〜130℃でポリマーBと溶融混練したのち、室温に冷却して粗粉砕し、ケミカルコンタクトCを0.28重量部混合したコンパウンドを160℃の成形型キャビティに充填し、1.5MA/m以上の平行磁界中、50MPaで圧縮成形し、150℃で20min程度の熱処理によって架橋間巨大分子Dを含む厚さ1.35mm以下の垂直磁気異方性薄板磁石を作製する。
単磁区粒子型Sm2Fe17N3微粉末38.20重量部、多結晶集合型Nd2Fe14B粒子57.44重量部にオリゴマーAを1重量部表面被覆し、120〜130℃でポリマーBと溶融混練したのち、室温に冷却して粗粉砕し、ケミカルコンタクトCを0.28重量部混合したコンパウンドを160℃の成形型キャビティに充填し、1.5MA/m以上の平行磁界中、50MPaで圧縮成形し、150℃で20min程度の熱処理によって架橋間巨大分子鎖Dを含む厚さ1.3mm以下の垂直磁気異方性薄板磁石を作製した。なお、
得られた磁石の室温における引張強さは9.2MPaであった。
図2は磁石(試料形状8×3.5×8mm、パーミアンス係数Pc≒5.36)を4MA/mでパルス着磁し、試料振動型磁力計(VSM)を用いて反磁界係数Nを0.157とし反磁界補正した減磁曲線の温度依存性を示す。図のようにSm2Fe17N3/Nd2Fe14BとNd2Fe14Bボンド磁石の室温の減磁曲線は残留磁化JrからB/μ0H=1付近まで、ほぼ一致し、その(BH)maxは、ほぼ160kJ/m3であった。しかし、減磁曲線の角型性(Hk/HcJ)は温度上昇に伴って差が生じ、Sm2Fe17N3/Nd2Fe14BはNd2Fe14B磁石よりHk/HcJの劣化が少ない。
Applications,pp.845−854,2000)。
in NARA,(2004)JO−02)図からSm2Fe17N3射出成形ボンド磁石3に比べるとNd2Fe14B粒子を含む薄板磁石1、2の密度は高い。また、薄板磁石2に比べ1の密度は5.72−5.94Mg/m3と安定し、しかも最小厚さは薄板磁石2の1/2の400μmまで作製可能である。また、同一密度で(BH)maxを比較すると標準組成薄板磁石1が2よりも、ほぼ10kJ/m3高い値が得られている。これは、アキシャル磁界(1.4MA/m)中で成形加工するとき、図5(b)のように溶融流動の際に速度勾配が生じると見掛けの溶融粘度が増加し、材料と成形型の間にせん断応力が生じる。このせん断応力が薄肉化や配向を阻むと考えられる。標準組成薄板磁石1は添加剤PESTEの無極性長鎖脂肪族炭化水素の外部滑性作用で図5(a)のように滑りを伴う溶融流動となる(F.Yamashita,H.Fukunaga:“Anisotropic rare−earth thin bonded magnets prepared by compaction using slip−flow phenomenon”,IEEE Trans.Magn.,vol.41,(in press
)。
図6は本発明にかかる磁石の圧延を示す。図中1は直径90mmの等速圧延ロール、2は圧延によって磁石に含まれる架橋間巨大分子を一軸延伸する状態、3は延伸方向に生じる可撓性を利用して磁石の異方性の方向を面垂直からラジアル方向に転換した状態を示すが、このような可撓性の発現には圧下率3−5%を要する。
B ポリマー
C ケミカルコンタクト
N 磁極の種類(矢印の向きは磁石の磁化方向)
S 磁極の種類(矢印の向きは磁石の磁化方向)
HcJ⊥ 垂直方向の保磁力
HcJ// 面内方向の保磁力
Mmax⊥ 垂直方向の最大磁化
Mmax// 面内方向の最大磁化
Claims (6)
- 垂直方向の最大磁化をMmax⊥、面内方向の最大磁化をMmax//としたとき、圧延前後のMmax⊥/Mmax//の母分散、母平均に確率95%で差がない垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向をラジアル方向に転換するラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
- Mmax⊥/Mmax//の下限が1.45、並びに垂直方向の保磁力をHcJ⊥、面内方向の保磁力をHcJ//としたとき、HcJ⊥/HcJ//が0.90±0.01である垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向をラジアル方向に転換する請求項1記載のラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
- 磁極中心のMmax⊥/Mmax//よりも、磁極間のMmax⊥/Mmax//を小さくした垂直磁気異方性薄板磁石の磁気異方性の方向をラジアル方向に転換する請求項1記載のラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
- 磁極中心の磁石の厚さを1.35mm以下とする請求項1記載のラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
- 磁石粉末がSm2Fe17N3微粉末と多結晶集合型Nd2Fe14B粒子との混合磁石とする請求項1記載のラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
- 磁極部分の最大エネルギー積(BH)maxが140kJ/m3以上である請求項1記載のラジアル磁気異方性磁石モータ。
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JP2011077082A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Minebea Co Ltd | 異方性希土類−鉄系樹脂磁石 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07161523A (ja) * | 1993-12-03 | 1995-06-23 | Seiko Epson Corp | 希土類永久磁石およびその製造方法 |
JP2001045718A (ja) * | 1999-07-29 | 2001-02-16 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 永久磁石型モータその他の永久磁石応用装置 |
JP2002343623A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Nichia Chem Ind Ltd | 可撓性シート状磁石成形体及びその製造方法 |
JP2004047872A (ja) * | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | シ−トからフィルムに至る希土類ボンド磁石の製造方法とその永久磁石型モ−タ |
JP2006352941A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多層構造多極磁石ロータ |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07161523A (ja) * | 1993-12-03 | 1995-06-23 | Seiko Epson Corp | 希土類永久磁石およびその製造方法 |
JP2001045718A (ja) * | 1999-07-29 | 2001-02-16 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 永久磁石型モータその他の永久磁石応用装置 |
JP2002343623A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Nichia Chem Ind Ltd | 可撓性シート状磁石成形体及びその製造方法 |
JP2004047872A (ja) * | 2002-07-15 | 2004-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | シ−トからフィルムに至る希土類ボンド磁石の製造方法とその永久磁石型モ−タ |
JP2006352941A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多層構造多極磁石ロータ |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011077082A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Minebea Co Ltd | 異方性希土類−鉄系樹脂磁石 |
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