JP5577349B2 - 永久磁石及び永久磁石の製造方法 - Google Patents
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Description
−第1のスリーブを準備するステップと、
−第1のスリーブに第1のキャップを収め、第1の位置で第1のスリーブの内側開口部を塞ぐステップと、
−強磁性粉末材料及び軟磁性粉末材料の少なくとも一方、又は強磁性及び軟磁性粉末材料の混合物を含んで構成された上記磁性粉末材料を第1のスリーブに充填するステップと、
−第1のスリーブに第2のキャップを収め、第2の位置で第1のスリーブの内側開口部を塞いで、第1の位置と第2の位置との間に磁性粉末材料を位置させるステップと、そして、
−第1のスリーブ内の上記第1及び第2のキャップの少なくとも一方を加圧、即ち上記第1及び第2のキャップの相手方向に加圧し、その間にある磁性粉末材料を圧縮するステップと、
を含んで構成されている。また、永久磁石回転子の製造方法は、望ましくは、
−上記加圧中は、上記第1及び第2のキャップの両方が第1のスリーブに対して適所に固定されるように、第1のスリーブに対して適所に上記第1及び第2のキャップの少なくとも一方を固定し、これにより、上記圧力が取り除かれても、磁性粉末材料を圧縮し続けるステップをさらに含んで構成されている。
本発明の種々の実施形態による回転子は、本発明の一実施形態に関して、加圧下で変形させるのに適した少なくとも1つの第1のスリーブ1と、第1及び第2のキャップ2,3と、磁性粉末材料4とを含んで構成されている。製造中、各構成要素は型5の中に配設される。
スリーブ1は、好ましくは円筒状チューブとして形成される。
磁化するのに好適な磁性粉末材料4が適量、上記容器に充填される。
これにより、キャップ2,3は、加圧が取り除かれても、一定位置に保たれる。
2…第1のキャップ
3…第2のキャップ
4…磁性粉末材料
5…型
6…回転子
7…キャップの溝
8…キャップの凸部
9…スリーブの外部ねじ山
10…キャップの内部ねじ山
11…ベアリング
12…ドリフト
13…ドリフト凹部
14…カニューレチューブ
15…ポンチ
15a…第1のポンチ部
15b…第2のポンチ部
16a…第1の磁性粉末材料
16b…第2の磁性粉末材料
17…第2のスリーブ
18…ロータ軸
19…軟磁性粉末材料
20…強磁性粉末材料
21…固形材料
22…Oリング
Claims (34)
- 圧縮された非結合の磁性粉末材料から成る構造を有し、機械用の永久磁石回転子を形成する永久磁石であって、
強磁性及び軟磁性粉末材料の少なくとも一方である前記磁性粉末材料がスリーブの内部に充填され、該スリーブの両端部を塞いで該スリーブを密封するキャップによって外界と遮断された状態で、前記スリーブ内で圧縮されたものである永久磁石。 - 前記圧縮した磁性粉末材料の密度は、5.0〜8.0g/cm3の範囲にあり、望ましくは、7.3g/cm3のような6.8〜7.7g/cm3の範囲にある請求項1に記載の永久磁石。
- 前記磁性粉末材料の見掛け密度と前記圧縮された磁性粉末材料の密度との間の比率は、2.7のような2.0〜2.9の範囲にある請求項1又は2に記載の永久磁石。
- 前記永久磁石が圧縮された非結合の磁性粉末材料を容積比で少なくとも90%、望ましくは少なくとも95%含んで構成された請求項1〜3のいずれか1項に記載の永久磁石。
- 前記永久磁石が1以上の固体の永久磁石体をさらに含んで構成された請求項1〜4のいずれか1項に記載の永久磁石。
- 前記非結合の磁性粉末材料が異方性磁石を構成する請求項1〜5のいずれか1項に記載の永久磁石。
- 第1のスリーブと、
前記第1のスリーブの内側開口部を塞ぐべく配置された第1のキャップ及び第2のキャップと、
前記第1のキャップと前記第2のキャップとの間にて前記スリーブの前記内側開口部に形成され、強磁性粉末材料及び軟磁性粉末材料の少なくとも一方、又は強磁性及び軟磁性粉末材料の複合物から成る圧縮された非結合の磁性粉末材料を含む永久磁石と、
を含んで構成された請求項1に記載の永久磁石。 - 前記第1及び第2のキャップの少なくとも一方は、ロータ軸を構成すべく形成されている請求項7に記載の永久磁石。
- 前記回転子は、前記スリーブに埋め込まれた独立したロータ軸をさらに含む請求項7又は8に記載の永久磁石。
- 前記ロータ軸は、該ロータ軸の全軸長に亘って伸びており、回転子チューブの空洞を形成し、前記空洞に沿って液体を通すのに好適な中空の前記回転子チューブを含んで構成された請求項8又は9のいずれかに記載の永久磁石。
- 前記第1及び第2のキャップは、前記第1のスリーブの空間内部で前記各キャップを互いに固定し、前記キャップの互いの位置関係を保持するのに好適な固定手段を含んで構成された請求7〜10のいずれか1項に記載の永久磁石。
- 前記回転子は、前記第1のスリーブより直径が小さく、前記第1のスリーブの内部にぴったり収まる第2のスリーブをさらに含んで構成された請求項7〜11のいずれか1項に記載の永久磁石。
- 前記第1のスリーブは、1つの円筒状スリーブとして形成されている請求項7〜12のいずれか1項に記載の永久磁石。
- 前記第1のスリーブは、略均一の壁厚を有する1つの円筒状スリーブから製造され、前記各キャップが前記第1のスリーブに固定される第1の位置における前記第1のスリーブの前記内側開口部の直径が、前記各キャップの中間位置のような前記第1の位置の間にある第2の位置における前記第1のスリーブの前記内側開口部の直径より小さい請求項7〜13のいずれか1項に記載の永久磁石。
- 前記磁性粉末材料は、等方性の磁性粉末である請求項1〜14のいずれか1項に記載の永久磁石。
- 電気機械用の永久磁石回転子の製造方法であって、
第1のスリーブを準備するステップと、
前記第1のスリーブに第1のキャップを収め、第1の位置で前記第1のスリーブの内側開口部を塞ぐステップと、
強磁性粉末材料及び軟磁性粉末材料の少なくとも一方、又は強磁性及び軟磁性粉末材料の混合物を含んで構成された前記磁性粉末材料を前記第1のスリーブに充填するステップと、
前記第1のスリーブに第2のキャップを収め、第2の位置で前記第1のスリーブの前記内側開口部を塞いで、前記第1及び第2のキャップにより前記第1のスリーブを密封することによって外界と遮断された状態で、前記第1の位置と前記第2の位置との間に前記磁性粉末材料を位置させるステップと、
前記第1のスリーブ内の前記第1及び第2のキャップの少なくとも一方を相手方に向かって加圧し、その間にある前記磁性粉末材料を圧縮するステップと、
を含んで構成された電気機械用の永久磁石回転子の製造方法。 - 前記加圧中は、前記第1及び第2のキャップの両方が前記スリーブに対して適所に固定されるように、前記第1のスリーブに対して適所に前記第1及び第2のキャップの少なくとも一方を固定し、これにより、前記圧力が取り除かれても、前記磁性粉末材料を圧縮し続けるステップをさらに含んで構成された請求項16に記載の方法。
- 前記第1のキャップと第2のキャップとの間の前記圧縮された磁性粉末材料の密度は、5.0〜8.0g/cm3の範囲にあり、望ましくは、7.3g/cm3のような6.8〜7.7g/cm3の範囲にある請求項16又は17に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記磁性粉末材料の見掛け密度と、前記スリーブ内の前記圧縮された磁性粉末材料の密度との間の比率は、2.7のような2.0〜2.9の範囲にある請求項16又は18のいずれかに記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記第1及び第2のキャップの少なくとも一方に加えられた前記圧力は、最大で望ましくは400MPa〜2000MPaの範囲にあり、望ましくは400MPa〜1200MPaの範囲にある請求項16〜19のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記圧縮された磁性粉末材料が圧縮された非結合の磁性粉末材料を容積比で少なくとも90%、望ましくは少なくとも95%含んで構成されている請求項16〜20のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記圧力が前記第1のスリーブ内の前記第1及び第2のキャップの少なくとも一方に対して加えられると、前記第1のスリーブの少なくとも一部、即ち前記第1のキャップと前記第2のキャップとの間にある前記第1のスリーブの前記一部が永久に拡張する請求項16〜21のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記方法が前記スリーブにロータ軸を差し込むステップをさらに含んで構成された請求項16〜22のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記磁性粉末材料は、潤滑性添加剤を含んで構成された請求項16〜23のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記第1及び第2のキャップ間の前記スリーブ内に、バインダ添加剤を含んで構成された磁性粉末材料の更なる部分を備える請求項16〜24のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記方法が前記スリーブ内に1以上の固体の永久磁石体を入れるステップをさらに含んで構成された請求項16〜25のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記第1及び第2のキャップは、固定手段を含んで構成され、前記圧力が前記スリーブ内の前記第1及び第2のキャップの少なくとも一方に加えられると、互いに固定され、前記スリーブ内において、互いの位置関係を保つ請求項16〜26のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記方法が前記第1のスリーブ内に前記第1のスリーブより直径の小さな第2のスリーブに取り付けるステップをさらに含んで構成された請求項16〜27のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記方法が前記第2のスリーブ内に磁性粉末材料を充填するステップをさらに含んで構成された請求項28に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記方法が前記スリーブに磁性粉末材料を充填する前記ステップの前に、前記第1及び第2のスリーブの少なくとも一方の表面を滑らかにするステップをさらに含んで構成された請求項16〜29のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記方法が、前記第1のスリーブ内の前記第1及び第2のキャップの少なくとも一方に圧力を加えるステップを実行する際、前記第1のスリーブに充填された前記磁性粉末材料の異方性磁石を形成するために磁界中に前記回転子を配置するステップをさらに含んで構成された請求項16〜30のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記方法が、前記磁性粉末材料を前記スリーブに充填した後及び前記第1及び第2のキャップの少なくとも一方に前記圧力を加える前に、前記磁性粉末材料を振動させるステップをさらに含んで構成された請求項16〜31のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記方法が、前記第1のスリーブに第2のキャップを収め、前記第1のスリーブの内側開口部を塞ぐ前に、前記第1のスリーブに充填される前記磁性粉末材料を予め圧縮するステップをさらに含んで構成された請求項16〜32のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
- 前記方法が前記第1のスリーブに前記第2のキャップを収める前に、前記第2のスリーブに充填される前記磁性粉末材料を予め圧縮するステップをさらに含んで構成された請求項28〜33のいずれか1項に記載の永久磁石回転子の製造方法。
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