JPS60134402A

JPS60134402A - 永久磁石

Info

Publication number: JPS60134402A
Application number: JP24218883A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Ibata; 昭彦井端
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-12-23
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1985-07-17

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、永久磁石に関するものであり、さらに詳細に
は、マンガン−アルミニウムー炭素系（Ｍｎ−ＡＡ−Ｃ
系）合金磁石の改良に関するものである。

（従来例の構成とその問題点）Ｍｎ−ＡｉＣ系合金磁石は、主として強磁性相である面
心正方晶（τ相、Ｌｌｏ型規則格子）の組織で構成され
、Ｃを必須構成元素として含むものであり、不純物以外
に添加元素を含まない３元系及び少量の添加元素番含む
４元系以上の多元系合金磁石が知られている。また、こ
のＭｎ−Ａ７１−Ｃ系合金磁石には、前記面心正方晶の
（００１）軸の配列の状態によって等方性磁石と特定の
方向または特定の平面に磁化容易方向をもつ異方性磁石
が知られている。

多極着磁の分野で用いられる異方性磁石としては、放射
状に磁化容易方向を有する磁石と特定・の平面に平行な
任意の方向に磁化容易方向を有する磁石（面異方性磁石
）などが知られている。

多極着磁の分野で用いられる磁石の形状として、一般に
最も多いのは円筒体である。円筒体の磁石の外周に多極
着磁を施して用いる場合、円筒の空洞部にシャフト等を
通して用いる。円筒体の磁石の内周部の機械的性質、機
械加工性等が重要であり、Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系合金磁石は
磁石材料としては前記の性質が優れているとはいえ、一
般の金属材料に比べては劣る。

Ｍｎ−Ａｊ＋−Ｃ系合金磁石を円筒体形状に仕上げ、さ
らにその中空部分に挿入できる円筒体状の金属材料を介
して、シャフトを取り付けるなどの方法では、それぞれ
高い精度で仕上加工する必要があり、また工数もかかる
。

さらに、円筒体の磁石の外周に多極着磁を施した場合の
磁石内部での磁路の形成を模式的に図に示した。図にお
いて破線が磁路を示し、一つの径方向（ｒ方向）Ｋ対す
る弦方向（θ方向）も示す。

円筒の径方向と円筒の軸方向にそれぞれ直交する方向を
弦方向とする。図に示した様に、磁路は、外周部ではほ
ぼ径方向に沿い、外周部より内側の部分ではほぼ弦方向
に治っている。放射状に磁化容易方向を有する磁石では
、径方向が磁化容易方向であるため、外周部では望まし
い異方性構造であるが外周部より内側の部分では逆に望
ましくない異方性構造である。

（発明の目的）本発明は、多極着磁に適した永久磁石をＭｎ　−ＡＡ−
Ｃ系合金磁石の改良によって提供することを目的とする
。

（発明の構成）本発明の永久磁石は、外周部が放射状に磁化容易方向を
有するＭｎ−Ｊ−Ｃ系合金磁石からなり、内周部は金属
材料からなる。さらに前記の合金磁石を放射状に磁化容
易方向を有するように異方性化する時に前記金属材料と
接合されていることを特徴とするものである。

前述した様に、本発明の永久磁石は、外周部が放射状に
磁化容易方向を有するＭｎ−Ａ１１−Ｃ系合金磁石で構
成されているため、外周に多極着磁を施し−た場合に優
れた磁気特性を示し、また内周部が金属材料からなるた
め、磁石回転子等に用いる場合に優れた機械的性質、機
械加工性を有する。

さらに、前記金属材料が少なくとも外周部（本発明の永
久磁石全体で考えると、外周部より内側の部分に位置す
る）が磁性体である場合には、前述した放射状に磁化容
易方向を有する磁石の外周に多極着磁した場合の望櫨し
くない部分（前述の磁路がほぼ弦方向に沿う部分）が改
善されるため、優れた磁気特性を示す永久磁石となる。

（実施例の説明）多極着磁の分野で最も多く用いられる磁石の形状は円筒
体であるため、磁石の形状を円筒体として本発明の永久
磁石を説明゛する。

本発明の永久磁石の外周部は、放射状に磁化容易方向を
有するＭｎ−Ａｌ１−　Ｃ系合金磁石からなる。つまり
、前記面心正方晶の磁化容易軸（ｏｏｉ）軸が優先的に
径方向に治った構造を有するＭｎ−ＡＩ−Ｃ系合金磁石
で外周部が形成されている。（ｏｏＤ軸が優先的に径方
向に溢っているため、径方向の磁気特性が最も高く、径
方向が磁化容易方向であり、磁石の外周に多極着磁を施
した場合、優れた磁気特性を示す。

また、内周部は、金属材料からなる。この金属材料は前
記合金磁石を放射状に磁化容易方向を有するように異方
性化する時に接合できるものであればよく、機械的性質
、機械加工性の優れた材料が望ましい。一般にいう金属
材料にこだわる必要はない。

さらに、前記金属材料が、少なくとも外周部が磁性体で
ある場合、つまり永久磁石全体では、外周部が放射状に
磁化容易方向を有するＭｎ−ＡＡ−Ｃ系合金磁石からな
り、それよりも内側の部分が磁性体で構成され、内周部
が前記の磁性体もしくは金属材料からなる場合には、外
周に多極着磁を施した場合、より優れた磁気特性を示す
永久磁石となる。前記の磁性体は、前述した磁路が弦方
向に沿うのに適した磁気的性質を有するものであれば良
い。例えば、面異方性構造を有するＭｎ−Ａｊ？＝Ｃ系
合金磁石、等方性Ｍｎ−ＡＩ−Ｃ系合金磁石や純鉄、電
磁軟鉄、Ｆｅ−Ｃｏ合金などの高透磁率材料などがある
。

本発明の永久磁石の例えば一つの製造法としては、公知
のＭｎ−Ａｊｌ−Ｃ系磁石用合金、例えば６８〜７３質
量％（以下単にチで示す）のＭｎと（１／１０Ｍｎ−６
，６）　−（１／３　Ｍｎ−２２，２）％のＣと残部の
Ｊを５３０〜８３０℃の温度で押出加工等の塑性加工を
した後、円筒状体にする。前記円筒体の中空部分に金属
材料（例えば黄銅）から々る円柱体が存在する状態で、
両者が接合されるまで円筒（又は円柱）の軸方向に圧縮
加工を行うことによって得ることができる。これによっ
て、円筒体状のＭｎ−Ａｄ−Ｃ系合金磁石は放射状に磁
化容易方向を有するようになり、金属材料と接合される
。

次に本発明の更に具体的な実施例について説明する。

実施例１配合組成で６９５％のＭｎ、　２９．３％のｈｌｌ、０
５％のＣ及び０．７％のＮｉを溶解鋳造し、直径５Ｑ＋
ｉＩＩ、長さ４Ｑｍの円柱ビレットを作製した。このビ
レットを１１００℃で２時間保持した後、室温まで放冷
する熱処理を行った。次に潤滑剤を介して、７２０℃の
温度で直径３０１１Ｉｌまで押出加工した。この押出棒
を長さ２０ｓＩｌに切断し、切削加工して、外径３０門
、内径２４１１１１１長さ２０１１１１１の円筒ビレッ
ト（ビレットＡ）を作製した。

次に黄銅の棒材を切断・切削加工して、外径２４順、内
径２０９、長さ２０閣の円筒ビレット（ビレットＢ）を
作製した。

ビレットＡの中空部分にビレッ）Ｂを入れ、ビレッ）Ａ
の外周を拘束した状態で、潤滑剤を介して６８０℃の温
度で円筒の軸方向に圧縮加工を行い、ビレットの高さを
１０ｎ＋ｍにした。

加工後のビレットの外周部（加工前、ビレットＡにあた
る部分）から各辺が径方向、弦方向及び軸方向に沿うよ
うにして一辺が約４１１１１の立方体試料を切り出し、
磁気特性を測定した。

磁気特性は、径方向ではＢｒ　＝　５．９ｋＧ＋Ｈｃ＝
２．７ｋＯｅ＋（ＢＨ）ｍａｘ　＝　６．４ＭＧ−０ｅ
　％弦方向ではＢｒ　＝　３．０　ｋＧ、　ｌ１ｃ＝２
．２ｋＯｅ、　（ＢＨ）ｍａｘ＝　１．８ＭＧ・Ｏｅ　
、軸方向でｌ’１Ｂｒ−２，８ｋＧ、　Ｈｃ＝　２．１
ｋＯｅ、（ＢＨ）ｍａｘ　＝　］、、６ＭＧ・Ｏｅであ
った。

径方向に磁化容易方向を有する磁石、つまり放射状に磁
化容易方向を有する磁石であった。

加工後のビレット（本実施例の永久磁石）は内周部が黄
銅であるだめ、円筒体状に切削加工が容易に行え、しか
も寸法精度が非常にだしやすいものであった。また、シ
ャフト等の圧入も容易にできた。

実施例２実施例１で得だ押出棒を切断・切削加工して外径３０１
Ｉ１１１内径２４Ｎ１長さ２０＋１１１の円筒ビレット
（ビレットＡ）を作製した。

次に、前記の押出棒をさらに直径１５ＩｌＩｌまで押出
加工を行った。この押出棒を切断・切削加工して外径１
１１１１１１内径５酩、長さ２０關の円筒ビレット（ビ
レットＢ）を作製した。このビレットＢの空洞部に黄銅
（直径５Ｉｌ１１１長さ２０１１１１）を挿入し、円柱
体状にした。

ビレッ）Ａの中空部分にピレッ）Ｂを入れ、実施例１と
同様に、ビレットＡの外周を拘束した状態で両ビレ、ト
がほぼ完全に接合されるまで、圧縮加工を行った。

加工後のビレット（本実施例の永久磁石）の外周部（加
工前、ビレットＡにあたる部分）は実施例１とほぼ同じ
磁気特性を有する放射状に磁化容易方向を有する磁石で
あった。

さらに、内周部（加工前、ビレットＢにあたる部分で、
黄銅でない部分）から前記と同様に一辺４闘の立方体試
料を切り出し、磁気特性を測定した。磁気特性は径方向
と弦方向との磁気特性はは）丁等しく　、Ｂｒ　＝　４
．６ｋＧ、　Ｈｅ　＝　２．８ｋＯｅ、　（ＢＨ）ｍａ
ｘ　−４、ＯＭＧ−Ｏｅ軸方向ではＢｒ　＝　２．８ｋ
Ｇ、　Ｈｃ　＝　２．１ｋＯｅ　。

（ＩＩＨ）ｍａｘ　＝　１．５ＭＧ−０ｅであった。内
周部は面異方性構造であった。

前記と同じ圧縮加工を施したビレットを外径２３ＩＩＩ
ｌに切削加工した後、外周に１２極の多極着磁ヲ施しだ
。着磁は２０００μＦのオイルコンデン勺−を用いて、
２ＱＯＯＶでパルス着磁した。外周の表！■磁束密度を
ホール素子で測定したところ３．］ｋＧであった。きわ
めて高性能な外周Ｉ：ｊ磁に適する磁石であった。

磁石の中心部は黄銅からなっているため、穴あけ加工が
容易であり、寸法精度がだしやすいものであった。

（発明の効果）以上のように、本発明の永久磁石は、外周π多極着磁を
施して用いるのに適した構造を有し、しかも内周部が金
属材料からなるため、機械的性質、機械加工性をもたせ
ることができ、磁石回転子等へ用いるに極めて好適なも
のである。

【図面の簡単な説明】

図は、円筒体状の磁石の外周に多極着磁を施した場合の
磁石内部での磁路の形成を模式的に示す図である。特許出願人　松下電器産業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）軸対象の形状を有し、外周部が放射状に磁化容易
方向を有するマンガン−アルミニウムー炭素系合金磁石
、内周部が金属材料から構成され、前記合金磁石が放射
状に磁化容易方向を有するように異方性化される時に前
記金属材料と接合されてなることを特徴とする永久磁石
。
（２）　前記金属材料は、少なくともその外周部が磁性
体であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の永久磁石。
（３）前記磁性体が、マンガン−アルミニウムー炭素系
合金磁石であることを特徴とする特許請求の範囲第（２
）項記載の永久磁石。
（４）　前記磁性体が、等方性マンガン−アルミニウム
ー炭素系合金磁石であることを特徴とする特許請求の範
囲第９）項記載の永久磁石。