稀土类磁体的磁化方法及稀土类磁体技术

本发明专利技术包括：准备以形成圆筒（２２ａ）的方式配置的稀土类磁体（２２）的工序；通过在稀土类磁体（２２）上施加第一外部磁场（Ｈ１）、形成从圆筒（２２ａ）的内侧向外侧磁化的第一区域（Ｒ１）和从外侧向内侧磁化的第二区域（Ｒ２）的第一磁化工序；在第一区域（Ｒ１）和第二区域（Ｒ２）的边界、以施加与在第一磁化工序中施加的外部磁场成分的方向呈超过０°不到５０°的角度的方向的施加磁场成分的方式、施加第二外部磁场（Ｈ２）的第二磁化工序。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稀土类磁体的磁化方法，特别涉及适合固定于旋转机的定子上使用的稀土类磁体的磁化方法。特别是稀土类·铁·硼系磁体(以下，称作“R-T-(M)-B系磁体”。R是包括Y的稀土类元素，T是Fe或者Fe与Co和/或Ni的混合物，M是添加元素(例如，Al、Ti、Cu、V、Cr、Ni、Ga、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Hf、Ta、W的至少一种)，B是硼或者硼和碳的混合物。)，在各种磁体中，显示出最高的最大磁能积，价格也比较便宜，因此在各种电子设备中被积极地采用。例如，为了得到高的能量效率，或者以达到小型轻量化等为目的，在各种旋转机(电动机等)中使用稀土类磁体。例如，在特开2000-41372号公报中公开了如图5所示的可动磁体型直流转矩电动机10。该直流转矩电动机10具有在以轴3为中心的圆柱状的铁心(例如软铁)4的周围圆筒状地固定着永久磁体5和6的转子1；以及呈大致コ字状、在其端部形成分别与转子1保持规定的空隙而对置的第1磁极部7、第2磁极部8、并在基部(图中上方)卷绕线圈9的定子2。在此，定子2，例如是叠合饱和磁密度1.6T(特斯拉)以上的电磁钢带的定子。在上述公报中公开的永久磁体5和6分别是半圆筒形(弓形)的永久磁体，即在相互相反方向磁化。例如，磁体5，表面(外周面)侧是N极，背面(内面)侧周围S极，另一方面，磁体6，表面(外周面)侧是S极，背面(内面)侧作为N极。也可以使用一体形成的圆筒状磁体(未图示)来代替磁体5和6。已经知道，在将上述电动机10的转子中所使用的磁体5和6配置成圆筒状的状态下进行磁化，或者，在使一体形成的圆筒状的磁体进行磁化时，如目前这样，如果在径向方向施加一次磁场进行磁化，就存在不能充分磁化在相互相反方向磁化的区域(相当于图5的磁体5和6)的边界部分的问题。这样的不完全磁化的磁体，或平均磁通密度降低，或得到所希望的表面磁通密度的角度范围变窄。进而，在表面磁通密度的角度分布(轴周围)中，在边界部分的附近产生极值，表面磁通密度的变化的线性降低，结果，难以精度良好地调整旋转机的角度，往往不能充分发挥旋转机的性能。本专利技术的稀土类磁体的磁化方法包括准备以形成圆筒的方式配置的稀土类磁体的工序；通过在上述稀土类磁体上施加第一外部磁场、形成从上述圆筒的内侧向外侧磁化的第一区域和从外侧向内侧磁化的第二区域的第一磁化工序；在上述第一区域和上述第二区域的边界、以施加与在上述第一磁化工序中施加的外部磁场成分的方向呈超过0°不到50°的角度的方向的施加磁场成分的方式、施加第二外部磁场的第二磁化工序。由此达到上述目的。在优选的实施方式中，上述稀土类磁体，以上述圆筒的轴为中心、相对于磁路可相对地旋转地被支持，以相对上述磁路的相对位置为第一位置实施上述第一磁化工序，使上述稀土类磁体以上述轴为中心、相对于上述磁路进行上述相对地旋转后，实施上述第二磁化工序。在优选的实施方式中，沿上述圆筒的圆周形成具有上述第一区域和上述第二区域各一个的二极磁体。在上述第一区域和上述第二区域的边界，在上述第一磁化工序中施加的外部磁场成分的方向和在上述第二磁化工序中施加的外部磁场成分的方向形成的角度，优选为20°以上40°以下，更优选为25°以上35°以下。上述第一外部磁场和上述第二外部磁场的强度，优选为实质上相互相等。例如，优选使用相同磁路、以相同条件产生第一外部磁场和第二外部磁场，仅改变相对于稀土类磁体的磁路的相对位置(轴周围的角度)。作为磁路，可以使用公知的各种磁路。上述稀土类磁体优选为径向取向各向异性烧结磁体。本专利技术的稀土类磁体，由于使用上述任一种磁化方法进行磁化，所以具有优异的磁特性。本专利技术的稀土类磁体，是圆筒状的稀土类磁体，具有从圆筒的内侧向外侧磁化的第一区域和从外侧向内侧磁化的第二区域，在上述第一区域和上述第一区域的边界，表面磁通密度不选取极值连续地发生变化。在优选的实施方式中，在上述第一区域或者上述第二区域，表面磁通密度选取最大值的角度为120°以上140°以下。在优选的实施方式中，表面磁通密度从零点至选取最大值的角度范围为20°以上30°以下。本专利技术的旋转机，由于具备用上述制造方法制造的稀土类磁体，所以具有优异的特性，适合用于阀门开度控制装置等中。图2是表示为了实施本专利技术的实施方式的磁化方法所使用的磁化装置100的示意图。图3(a)～(c)是表示径向环状磁体的表面磁通密度Bg的角度依存性的曲线图，(a)表示目前的磁化方法，(b)和(c)表示本专利技术的磁化方法。图4是用于说明由旋转角θ产生的径向环状磁体的磁性差异的曲线图。图5是表示适合使用本专利技术的稀土类磁体的公知旋转机的图。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的稀土类磁体的磁化方法的实施方式，但本专利技术不受以下的实施方式的限制。本专利技术的稀土类磁体的磁化方法，如图1(a)和(b)所示，包括至少2次磁化工序。首先，准备以形成圆筒22a的方式配置的稀土类磁体(为了简单起见，磁化前的也称作“磁体”)22。稀土类磁体22既可以是一体地形成的稀土类磁体，也可以是在圆柱状的转子的表面固定数个弓形磁体的稀土类磁体(工序(a))。接着，通过在稀土类磁体22上施加第一外部磁场H1，形成从圆筒22a的内侧向外侧磁化的第一区域R1和从外侧向内侧磁化的第二区域R2(工序(b))。此时，稀土类磁体22的第一区域R1和第二区域R2的边界部分BR的磁化方向是不稳定的。特别是，在径向取向的各向异性稀土类烧结磁体中，晶粒沿径向取向，因此边界部分BR的晶粒承受着垂直于其取向方向的方向(即，相对于圆筒22a的切线方向)的磁化磁场，而不能被良好地磁化。目前，仅实施该磁化工序。本专利技术的磁化方法，在第一区域R1和第二区域的边界部分BR中，以施加与在第一磁化工序中施加的外部磁场成分的方向(在此以H1代表)呈超过0°不到50°角度的方向的外部磁场成分(在此以H2代表)的方式施加第二外部磁场H2(工序(c))。利用该第二外部磁场H2，使边界部分BR的晶粒的磁化方向稳定。第一外部磁场H1和第二外部磁场H2的强度，优选实质上相等。再者，该第一磁化工序和/或第二磁化工序可以实施数次。根据所使用的稀土类磁体，适当地设定外部磁场H1和H2的强度，但在径向取向R-T-(M)-B系磁体的情况下，设定成2T～4T。在图1(a)和(b)中，为了简单起见，表示在稀土类磁体22的全体上施加相同方向的外部磁场H1或H2的情况，但这不一定是必要的。例如，在边界部分BR与各区域R1和R2的中心附近，也可以施加不同方向的外部磁场成分。以下说明使用磁性优异的、表面磁通密度(最大值)的平坦性优异的、径向取向的R-T-(M)-B系各向异性烧结磁体的例子。在此使用的径向环状磁体(参照图2的符号112)，例如以下那样制作。首先，采用薄带铸造法(参照美国专利5383987号的说明书)等的急冷法(冷却速度102～104℃/sec)制作稀土类合金粉末。该粉末在型腔内的磁场强度为0.4MA/m以上的取向磁场下进行压制成型，制作密度为3.5g/cm3以上的成型体。将所得到的成型体烧结(在Ar气氛下、1000℃～1100℃，2～5小时)，再通过实施时效处理(400℃～600℃，3～7小时)，制作径向环状磁体。该径向环状磁体的形状，例如是外径29mm、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土类磁体的磁化方法，其特征在于：包括： 准备以形成圆筒的方式配置的稀土类磁体的工序； 通过在所述稀土类磁体上施加第一外部磁场、形成从所述圆筒的内侧向外侧磁化的第一区域和从外侧向内侧磁化的第二区域的第一磁化工序；和 在所述第一区域和所述第二区域的边界、以施加与在所述第一磁化工序中施加的外部磁场成分的方向呈超过０°不到５０°的角度的方向的施加磁场成分的方式、施加第二外部磁场的第二磁化工序。

【技术特征摘要】
JP 2001-7-30 230192/011.一种稀土类磁体的磁化方法，其特征在于包括准备以形成圆筒的方式配置的稀土类磁体的工序；通过在所述稀土类磁体上施加第一外部磁场、形成从所述圆筒的内侧向外侧磁化的第一区域和从外侧向内侧磁化的第二区域的第一磁化工序；和在所述第一区域和所述第二区域的边界、以施加与在所述第一磁化工序中施加的外部磁场成分的方向呈超过0°不到50°的角度的方向的施加磁场成分的方式、施加第二外部磁场的第二磁化工序。2.根据权利要求1所述的稀土类磁体的磁化方法，其特征在于以所述圆筒的轴为中心、相对于磁路可相对旋转地支持所述稀土类磁体，以相对于所述磁路的相对位置为第一位置实施所述第一磁化工序，使所述稀土类磁体以所述轴为中心、相对于所述磁路进行所述相对地旋转之后，实施所述第二磁化工序。3.根据权利要求1或2所述的稀土类磁体的磁化方法，其特征在于沿所述圆筒的圆周形成具有所述第一区域和所述第二区域各一个的二极磁体。4.根据权利要求1～3中任一项所述的稀土类磁体的磁化方法，其特征在于在所述第一区域和所述第二区域的边界，在所述第一磁化工序中施加的外部磁场成分...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂口英二，森本仁，
申请(专利权)人：株式会社新王磁材，
类型：发明
国别省市：JP[日本]