马达用永久磁铁制造技术

提供一种有效地利用磁场、提高马达转矩的永久磁铁。在长度方向的截面上、将表面和背面中的一个面作为作用面Ｌ１，在该作用面Ｌ１内备有比该作用面Ｌ１窄的作用区域Ｌ２，并且，备有与前述作用面Ｌ１相接触的两个侧面的非作用面Ｈ１以及与所述两个侧面Ｈ１接触、位于作用面Ｌ１相反侧的非作用面Ｈ２，这种永久磁铁的特征为，构成该磁铁的磁性粉粒子容易磁化的轴实质上从非作用面Ｈ１、Ｈ２向作用区域Ｌ２收拢取向，非作用面Ｈ１的长度与作用面Ｌ１的长度关系满足１／１０≤Ｈ１／Ｌ１≤１０／１０的同时，作用区域Ｌ２的长度与作用面Ｌ１的长度关系满足３５／１００≤Ｌ２／Ｌ１≤９８／１００。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及马达用永久磁铁(下面有时也简单地称之为磁铁)，更详细地说，涉及从磁铁的作用面上泄漏的磁场少，高效率地利用磁场、并且可以提高马达的转矩的马达用磁铁。
技术介绍
在现有技术中，作为这种磁铁，例如，使用如图14(A)所示，在长度方向的截面上，从非作用面H向作用面L平行取向的扇形磁铁，以及如图15(A)所示的从非作用面H1、H2向作用面L、并且向中央区域聚拢取向的扇形磁铁。但是，如图14(B)、图15(B)所示，一般地，当将磁铁21的长度和与之对向的转子23的长度进行比较时，磁铁21的长度大，这些磁铁21的两个端部区域的表面磁场脱离转子23的作用长度，因此不能有效地加以利用，不能使在定子22和转子23之间的间隙产生的磁场足够大，从而，存在着转矩小的问题。在图中，24是强磁性体外壳，25是转子的激磁线圈，26是轴，省略了电刷，轴承，导线等。本专利技术鉴于这种情况，为了消除上述问题，提供通过减少泄漏磁场、加大有效磁场，使转矩增大的马达用磁铁。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人，为了解决上述课题，经过深入研究，结果发现，通过将在长度方向的截面上的磁性粉容易磁化的轴形成特定的取向图形，并且，使非作用面H1与作用面L1的关系以及作用区域L2的长度与作用面L1的长度满足特定的关系，可以解决上述课题，从而完成本专利技术。即，本专利技术的技术方案1所述的永久磁铁，在长度方向的截面上、将表面和背面中的一个面作为作用面L1，在该作用面L1内备有比该作用面L1窄的作用区域L2，并且，备有与前述作用面L1相接触的两个侧面的非作用面H1以及与所述两个侧面H1接触、位于作用面L1相反侧的非作用面H2，其特征为，构成该磁铁的磁性粉粒子容易磁化的轴实质上从非作用面H1、H2向作用区域L2收拢取向，非作用面H1的长度与作用面L1的长度关系满足1/10≤H1/L1≤10/10的同时，作用区域L2的长度与作用面L1的长度关系满足35/100≤L2/L1≤98/100。作为优选形式的技术方案2为在技术方案1所述的马达用永久磁铁中，永久磁铁由磁场取向用磁性粉和合成树脂构成。作为优选形式的技术方案3为在技术方案2所述的马达用永久磁铁中，合成树脂是从聚酰胺树脂，丙稀腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂，聚氯乙稀树脂，聚苯硫醚(PPS)树脂，以及氯化聚乙烯树脂中选择出来的至少其中一种。作为优选形式的技术方案4为在技术方案1～3中任何一个所述的马达用永久磁铁中，磁场取向用磁性粉以钐-铁-氮为主成分，所述磁性粉的平均粒径为0.8～8μm，其圆形度系数为78％以上。其中，圆形度系数的定义如下。定义式圆形度系数(％)＝4πS/L2×100％S＝粒子的投影面积L＝粒子像的周长作为优选的形式的技术方案5为在技术方案1～4中任何一个所述的马达用永久磁铁中，永久磁铁的形状为圆环状，圆筒状，圆盘状或者瓦状。如上所述，在使本专利技术的长度方向截面上的磁性粉的容易磁化的轴形成特定取向图形的同时，通过非作用面H1与作用面L1，以及作用区域L2与作用面L1满足特定的关系，可以有效地增大在磁铁与强磁性体之间产生的磁场，结果，可以提高马达的转矩。附图说明图1是本专利技术的磁铁的说明图。图2是H1/L1小于1/10时的磁铁的说明图。图3是H1/L1大于10/10时的磁铁的说明图。图4是L21/L1小于35/100时的磁铁的说明图。图5是L21/L1大于95/100时的磁铁的说明图。图6是表示用于制造本专利技术的磁铁的注塑成形用金属模的一个例子的简图。图7是表示用于制造本专利技术的磁铁的注塑成形用金属模的另外一个例子的简图。图8(A)，(B)是表示本专利技术的磁铁的相对于长度方向、直角方向的剖面图及沿其a-a方向的剖面图，(C)是表示组装入该磁铁的马达的简图。图9(A)，(B)是表示本专利技术的磁铁的相对于长度方向、直角方向的剖面图及沿其b-b方向的剖面图，(C)是表示组装入该磁铁的马达的简图。图10(A)，(B)是表示本专利技术的磁铁的相对于长度方向、直角方向的剖面图及沿其c-c方向的剖面图，(C)是表示组装入该磁铁的马达的简图。图11(A)是表示本专利技术的磁铁的长度方向的剖面图，(B)是表示组装入该磁铁的马达的简图。图12(A)是表示本专利技术的磁铁的长度方向的剖面图，(B)是表示组装入该磁铁的马达的简图。图13(A)、(B)是表示本专利技术的磁铁的正视图及沿其d-d方向的剖面图，(C)是表示组装入该磁铁的马达的简图。图14(A)是表示现有技术的磁铁的长度方向的剖面图，(B)是表示组装入该磁铁的马达的简图。图15(A)是表示现有技术的磁铁的长度方向的剖面图，(B)是表示组装入该磁铁的马达的简图。具体实施例方式本专利技术的马达用永久磁铁如图1所示，在长度方向的截面上、将表面和背面中的一个面作为作用面L1，在该作用面L1内备有比该作用面L1窄的作用区域L2，并且，备有与前述作用面L1相接触的两个侧面的非作用面H1以及与所述两个侧面H1接触、位于作用面L1相反侧的非作用面H2，其特征为，构成该磁铁的磁性粉粒子容易磁化的轴实质上从非作用面H1、H2向作用区域L2收拢取向，非作用面H1的长度与作用面L1的长度关系满足1/10≤H1/L1≤10/10的同时，作用区域L2的长度与作用面L1的长度关系满足35/100≤L2/L1≤98/100。图中，1为永久磁铁，2为转子或定子，下面，有时也将它们称之为强磁性体。此外，在本专利技术中，所谓作用区域L2，是指相对于强磁性体2进行磁作用的区域，通常相当于强磁性体2的长度。在本专利技术中，当H1/L1小于1/10时，如图2所示，磁铁1的长度与强磁性体2的长度相比过大，两个端部的取向度变小，对于磁铁的量的比例而言，不能获得充分的效果，此外，由于磁铁1的厚度变薄，因表面紊流和急冷引起取向紊乱，不能获得充分的效果，另一方面，当H1/L2大于10/10时，如图3所示，由于磁铁1的厚度过厚，所以取向度降低，向作用区域L2的聚拢取向度降低，不能获得充分的效果。此外，当L2/L1小于35/100时，如图4所示，强磁性体2挡住的磁场饱和，使用大的磁铁失去意义。另一方面，当L2/L1大于95/100时，如图5所示，强磁性体2的长度与磁铁1的长度相比基本上不变，向作用区域L2的聚拢取向度有限度，不能期待获得很好的效果。本专利技术的马达用磁铁可以是合成树脂磁铁和烧结磁铁中的一种。作为合成树脂磁铁和烧结磁铁中的磁性粉，可以使用铁氧体系磁性粉，阿尔尼科合金系磁性粉，以及钐-钴系磁性粉或钕-铁-硼系磁性粉，钐-铁-氮系磁性粉等稀土类磁性粉等现有技术中公知的各向异性磁性粉特别是，以钐-铁-氮为主成分，其磁性粉的平均粒径为0.8～8μm，其圆形度系数为78％以上的磁性粉因可获得容易提高在磁场中成形的取向度，同时，兼具固有矫顽力的磁性特性良好的合成树脂磁铁而是适用的。其中，圆形度系数的定义如下。定义式圆形度系数(％)＝4πS/L2×100％S＝粒子的投影面积L＝粒子像的周长。作为用于本专利技术的粘结剂的合成树脂，可以使用现有技术中公知的任何一种粘结剂。作为其代表性的例子，可以使用聚酰胺6，聚酰胺12、聚酰胺66，含有芳香环的芳香族聚酰胺等聚酰胺系树脂；聚氯乙稀树脂，氯乙稀-醋酸乙烯共聚物树脂，聚甲基丙烯酸甲酯树脂，聚苯乙烯树脂，将聚乙烯及聚丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马达用永久磁铁，在长度方向的截面上、将表面和背面中的一个面作为作用面Ｌ１，在该作用面Ｌ１内备有比该作用面Ｌ１窄的作用区域Ｌ２，并且，备有与前述作用面Ｌ１相接触的两个侧面的非作用面Ｈ１以及与所述两个侧面Ｈ１接触、位于作用面Ｌ１相反侧的非作用面Ｈ２，其特征为，构成该磁铁的磁性粉粒子容易磁化的轴实质上从非作用面Ｈ１、Ｈ２向作用区域Ｌ２收拢取向，非作用面Ｈ１的长度与作用面Ｌ１的长度关系满足１／１０≤Ｈ１／Ｌ１≤１０／１０的同时，作用区域Ｌ２的长度与作用面Ｌ１的长度关系满足３５／１００≤Ｌ２／Ｌ１≤９８／１００。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中塚哲，田中逸郎，
申请(专利权)人：户田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]