本发明专利技术提供能够实现圆环状各向异性粘结磁铁的生产率提高和低价格化的各向异性粘结磁铁的制造方法。本发明专利技术的各向异性粘结磁铁的制造方法具备：取向工序，由在填充有磁铁原料的圆环状腔室(c)的外周偶数均等地配置的包含永久磁体的取向磁极体(13、14)施加取向磁场，使稀土类各向异性磁铁粉末进行扇形取向；成形工序，对扇形取向后的磁铁原料进行压缩成形而得到圆环状成形体；和排出工序，将成形体从圆环状腔室中排出，所述制造方法的特征在于，在所述成形工序后且所述排出工序前还具备减磁工序，使所述取向磁极体相对于所述成形体仅在圆周方向上进行相对移动，由与该取向工序时不同磁极的取向磁极体向该成形体施加朝向为消除由所述取向磁场引起的该成形体的磁化的减磁磁场。由此，能够在短时间内制造大量各向异性粘结磁铁。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适于制造高性能的圆环状各向异性粘结磁铁的制造方法及制造装置。
技术介绍
对于将由稀土类各向异性磁铁粉末和粘合树脂构成的混合物压缩成形而得到的各向异性粘结磁铁(以下适当称为“粘结磁铁”)而言，即使小型时也能够得到高磁通密度，并且制成薄壁时的形状自由度也大。因此，作为在强烈要求高输出化和节能化以及小型化和轻量化等的多极电动机中使用的励磁用永久磁铁，粘结磁铁的需求正在增加。伴随着该需求增加，粘结磁铁的低价格化的要求也不断增强。作为粘结磁铁的主要原料的稀有元素(稀土类元素等)难以廉价地获得。因此，为了应对粘结磁铁的低价格化，重要的是提高粘结磁铁的量产性。具体而言，重要的是缩短制造每一个粘结磁铁所需的时间(所谓的生产节拍)。为了缩短该生产节拍，有效的是在粘 结磁铁的制造工序中提闻每一个工序所需的时间(工序时间)长的取向工序以及成形工序(将两者一并适当称为“磁场中成形工序”)的效率。在此，取向工序是对填充在成形模具的腔室内的混合物施加磁场(取向磁场)而使各向异性磁铁粉末的构成粒子沿易磁化轴的朝向进行排列的工序。多数情况下，稀土类各向异性磁铁粉末本身原本不易以矫顽力较大的方式进行取向。但是，该构成粒子(以下适当称为“磁铁粒子”)能够在软化或熔融后的粘合树脂中旋转或移动，因此，使结晶的易磁化轴沿取向磁场的朝向进行定向。为了得到高磁通密度的各向异性粘结磁铁，这样的取向工序是不可缺少的。但是，与磁化工序和组装工序等不同，就由混合物的加热等引起的粘合树脂的软化、磁铁粒子的取向(移动)这样的各过程而言，自然需要相应的时间。因此，仅仅通过缩短取向工序的工序时间，难以大幅缩短生产节拍。因此，为了缩短生产节拍，有效的是增加每一次取向工序的处理数(所谓的批量处理)、缩短每一个粘结磁铁的平均的工序时间。此时，如果进行现有设备的大幅变更、装置的大型化，反而会使制造成本上升，从而无法实现粘结磁铁的低价格化。因此，为了在有效利用现有设备的同时增加磁场中成形工序中的处理数，有效的是压缩每一个粘结磁铁(的成形体)所需的处理空间。因此考虑，将以往用于施加取向磁场的电磁线圈(电磁铁)变更为永久磁铁。例如，下述专利文献I飞中有与此相关的记载。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平2-59993号公报专利文献2 :日本特开平8-111337号公报专利文献3 :日本特开2004-23085号公报专利文献4 :日本特开平11-87164号公报专利文献5 W02006/1304号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题专利文献I中提出了利用将磁力方向为半径方向的第一永久磁铁与磁力方向为圆周方向的第二永久磁铁交替地配置在成形模具(腔室)的外周而形成的磁场中成形装置来制造四极成形体的方案。根据该装置，第一永久磁铁的漏磁通由第二永久磁铁有效地移向半径方向的取向磁场，从而能够进行更高效的取向。但是，专利文献I以注射成形或挤出成形作为前提，并不涉及压缩成形。具体而言，对于注射成形或挤出成形而成的成形体而言，为了确保预定的尺寸、防止变形，必须进行冷却固化然后取出，但压缩成形而成的成形体在粘合树脂的固化前取出。因此，在专利文献I的情况下，不会产生在压缩成形而成的成形体中产生的问题，专利文献I与进行压缩成形的情况相比前提不同。专利文献2提出了以永久磁铁作为磁场源而进行磁场中成形后、使该永久磁铁旋 转的同时从成形体上拉开的方案。由此，成形体被消磁，能够在保持形状的状态下取出而不会因自身的磁力导致自身崩解。但是，为了进行使永久磁铁在相对于成形体高速旋转的同时远离这样的复杂动作，需要与其相当的复杂装置和空间。这样，结果无法实现装置的小型化，而且会使处理数增加而难以降低粘结磁铁的生产节拍。顺便说一下，与以往进行的电磁的消磁方法同样，如上所述的复杂动作是为了进行使磁通密度B大致结束在零的消磁(该公报的段落)。专利文献3中有如下记载通过在取向磁场中使用永久磁铁，使用现有尺寸的模具时也可以一次得到多个成形体(该公报的、图6和图7)。但是，与专利文献I的情况同样，关于在进行磁场中成形后将成形体从模具中取出没有任何记载，在该状态下无法简单地实现粘结磁铁的生产节拍的缩短及其低价格化。专利文献4中记载了一种稀土类烧结磁铁的成形方法，其中，为了利用小型设备制造微小的磁铁，在以永久磁铁作为磁场源使喷雾造粒而成的含稀土类的合金粉末进行取向的同时对该合金粉末进行压缩成形，然后，使用与取向装置分开的消磁装置，使该磁场反转而进行消磁，并取出成形体。但是，专利文献4涉及微小尺寸的烧结磁铁的成形体，而不涉及在粘合树脂完全固化前取出的粘结磁铁的成形体。专利文献5中记载了一种磁轭一体型稀土类粘结磁铁的制造方法，其中，通过利用回弹将粘结磁铁的成形体压入环状磁轭中，在不使用胶粘剂的情况下使两者一体化。但是，专利文献5中，对于构成该成形体的稀土类磁铁粉末为各向异性磁铁粉末、进行取向处理以及进行消磁或减磁没有任何记载。另外，当然在专利文献5中也完全没有关于使其进行扇形取向、以及使永久磁铁为取向磁场的磁场源、成形体的自身崩解性和保形性的记载坐寸ο本专利技术鉴于上述情况而完成，其目的在于提供能够实现圆环状各向异性粘结磁铁的量产性的提高和其低价格化的各向异性粘结磁铁的制造方法及其制造装置。用于解决问题的方法本专利技术人为了解决上述问题而进行了深入的研究，并反复进行了试验，结果发现，在进行对于制造圆环状各向异性粘结磁铁必要的取向工序时，使用永久磁铁作为取向磁场的磁场源，在该取向磁场中成形(磁场中成形)后，使该永久磁铁相对于所得到的成形体进行相对旋转，由此进行成形体的减磁，然后取出成形体。通过发展该成果，本专利技术人完成了如后所述的各种专利技术。《各向异性粘结磁铁的制造方法I》(I)本专利技术的各向异性粘结磁铁的制造方法具备填充工序，将包含一种以上稀土类各向异性磁铁粉末和粘合树脂的磁铁原料填充到环状腔室中；取向工序，由以永久磁铁作为磁场源而在该环状腔室的外周以偶数均等且交替反转磁场的朝向的方式配置的取向磁极体对该环状腔室内的磁铁原料施加取向磁场，在处于软化状态或熔融状态的该粘合树脂中使该稀土类各向异性磁铁粉末进行取向； 成形工序，使该取向工序中或该取向工序后的磁铁原料成形而得到圆环状成形体；和排出工序，将该成形体从该环状腔室中排出，所述制造方法的特征在于，在上述成形工序后且上述排出工序前还具备减磁工序，该减磁工序使上述取向磁极体相对于上述成形体仅在圆周方向上进行相对移动，由与上述取向工序时不同磁极的取向磁极体对上述成形体施加消除朝向为由上述取向磁场引起的该成形体的磁化的减磁磁场。(2)根据本专利技术，首先，使用永久磁铁作为取向磁场的磁场源，因此，与使用电磁线圈等的情况相比，就每一个成形体而言，能够使模具和装置等非常小型。因此，能够在使用与以往同等尺寸的设备的同时实现圆环状各向异性粘结磁铁(适当称为“粘结磁铁”)的高效的量产化。通过以永久磁铁作为取向磁场的磁场源的磁场中成形而得到的本专利技术的圆环状成形体，成为N极和S极在圆周侧面交替分布的状态。将该成形体在成形后立刻直接从环状腔室(以下适当称为“腔室”)中取出时，成形体可能会由于作用于自身的磁极之间的引力而发生自身崩解。即，对于刚进行成形工序后的成形体而言，保持自身形状的保形性不充分。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：本蔵义信，御手洗浩成，松冈浩，加藤诚之，奥村几造，
申请(专利权)人：爱知制钢株式会社，
类型：
国别省市：
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