(57)【要約】【課題】異方性ボンド磁石表面に磁気的吸引力で付着する付着粉の発生を抑制し、異方性ボンド磁石の寸法不良、外観不良、さらに付着粉によるモータの不具合を防止する。【解決手段】異方性ボンド磁石を製造する際の成形において、下型８、下コア９、ダイ３により形成されるキャビティにボンド磁石用樹脂組成物４をフィーダボックス５により充填する第一の工程と、ラジアル方向に磁場を印加しながら上型１と下型８により圧縮成形する第二の工程と、上型１によるダイ３下方への押出し脱型の第三の工程からなる異方性ボンド磁石の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の空孔を有するダイと、ダイの空孔内にリング状の充填空間を形成するコアと、ダイの上面に沿って移動しリング状の充填空間内にボンド磁石用樹脂組成物を充填するフィーダボックスと、リング状磁石を得るためにキャビティ内に充填された粉末をプレスする上型および下型と、成形体を払い出す払出冶具及び払出ステージを備える装置により異方性ボンド磁石を製造する際の成形において、下型、下コア、ダイにより形成されるキャビティにボンド磁石用樹脂組成物をフィーダボックスにより充填する第一の工程と、ラジアル方向に磁場を印加しながら上型と下型により圧縮成形する第二の工程と、上型によるダイ下方への押出し脱型の第三の工程からなる異方性ボンド磁石の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法を用いて作製した異方性ボンド磁石を搭載した永久磁石モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石モータを高機能化する異方性ボンド磁石の製造方法、及びそれを搭載した永久磁石モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボンド磁石は、フェライト系や希土類系の永久磁石の粉末をゴム、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などの結合剤で結着・固化させた複合材料永久磁石である。このボンド磁石は、焼結法により作製された結合剤成分を含まない焼結磁石に比較し、結合剤成分を内在するため磁気特性は低い。しかしながら焼結による収縮がないため、高い寸法精度で環状、円弧状や薄肉形状などの特殊な形状の磁石が割れ欠けなどなく作製できるという特徴を持っている。そのため、リング形状のボンド磁石が、家電、電装、情報用のモータに近年多く用いられている。
【０００３】
ボンド磁石の製造方法としては、射出成形、押出成形、圧縮成形などが用いられている。中でも、圧縮成形は、射出成形や押出成形のように成形時に磁石粉末と結合剤を主成分とするボンド磁石用樹脂組成物が成形温度において流動性を必要としないため、結合剤成分に対する磁石粉末の比率を上げることができ、一般的に射出成形や押出成形に比較し高い磁気特性を有する磁石が作製可能である。
【０００４】
近年、家電、電装、情報機器などの発展は目覚しく、当該機器に用いられるモータも機器の高性能化のもと、小型軽量化、高出力化、高効率化が要求されている。この要求に対応して、ボンド磁石の更なる磁気特性の向上も求められている。
【０００５】
磁気特性の向上の手段として、どの方向に磁化しても一定の磁気特性が得られる磁気的に等方性の磁石粉末ではなく、特定方向に対して高い磁気特性が得られる磁気的に異方性の磁石粉末を用いた異方性ボンド磁石を使用する手段が考えられる。
【０００６】
また、前述した高磁石粉末充填率を達成できる圧縮成形の金型へのボンド磁石用樹脂組成物の充填は、フィーダボックスを使用する方法が一般的に行われている。これは、キャビティ上方をボンド磁石用樹脂組成物が入っているフィーダボックスを一回または、複数回往復させることにより、キャビティ内にボンド磁石用樹脂組成物を充填し、最後に充填に不要なボンド磁石用樹脂組成物をすり切りながら持ち帰ることで充填状態を形成する。しかし、このフィーダボックスを使用する方法では、充填後ボンド磁石用樹脂組成物を完全にすり切り持ち帰ることが困難であり、キャビティ周辺にボンド磁石用樹脂組成物が残り、成形後脱型された成形体にキャビティ周辺に残ったボンド磁石用樹脂組成物が付着した結果、寸法不良、外観不良、またはこのボンド磁石を機器に搭載した場合に付着したボンド磁石用樹脂組成物（以下、付着粉とする）が脱落することによる不具合などが発生する。例えば、モータにこの付着粉を有する磁石を搭載した場合、付着粉がモータの高速回転により脱落し、脱落した付着粉がモータロックを引き起こすなどの問題があった。
【０００７】
この付着粉を除去する発明も開示されている。例えば、仕上げ加工した後の希土類磁石と吸粉体とを混在した状態において相互に接触させることによりその希土類磁石に付着した微粉を吸粉体に吸着させて表面を清浄化した後、微粉を吸着した吸粉体と表面が洗浄化された希土類磁石とを分別し、その後表面が清浄化された前記希土類磁石に耐食性皮膜を被覆することを特徴とする希土類磁石の製造方法が開示されている。この発明の目的は、耐食性皮膜の被覆に好適な清浄度の高い表面状態を作り出すことにあるが、この方法により、表面の付着粉を効率よく除去できるとしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、本発明が対象としているモータの高性能化可能な異方性ボンド磁石においては、使用する磁石粉末が特定の方向性を持っており、成形は、ボンド磁石用樹脂組成物を型に充填し、磁場中で磁石粉末を一定の方向に配列させながら行われる。従って、成形された磁石は、磁場を帯びた状態となり、磁石から磁場を取り去る脱磁工程を行うのが一般的となっている。しかしながら、脱磁工程により、完全に磁場を除去することは、困難であるために、磁気的な吸引力も発生し、付着粉はさらに増大する。
【０００９】
この課題に対しても、以下のような発明が開示されている。例えば、キュアリング後の成形体表面の付着粉の物理的な固着をバレル機にて解離除去した後、成形体表面に圧空を噴射することにより、着磁によって磁気的に吸着した付着粉を吹き飛ばして、これらの２種類の付着粉を確実に除去する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−３１２６１８号公報
【特許文献２】特開２００２−３３２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
解決しようとする問題点は、ボンド磁石に吸着した付着粉の発生を抑制することである。
【００１１】
従来技術で述べた通り、ボンド磁石では、成形後の付着粉を除去することが必要であり、特に本発明が対象とする異方性ボンド磁石では、磁気的吸引力があるためにこのことは、重要な課題となっている。特許文献１および特許文献２の方法は、粉が付着した後に付着粉を除去する方法であるが、いずれも付着粉を除去するという工程が増え、また、完全に除去することは困難である。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、成形後の付着粉除去の工程なしに、付着粉のない異方性ボンド磁石を作製し、寸法不良、外観不良、または付着粉が吸着したボンド磁石を機器に搭載した場合の不具合などの発生を防ぐ異方性ボンド磁石の製造方法、及びこの異方性ボンド磁石を搭載したモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明は、円筒状の空孔を有するダイと、ダイの空孔内にリング状の充填空間を形成する下コアと、ダイの上面に沿って移動しリング状の充填空間内にボンド磁石用樹脂組成物を充填するフィーダボックスと、リング状磁石を得るためにキャビティ内に充填された粉末をプレスする上型および下型と、成形体を払い出す払出冶具及び払出ステージを備える装置により異方性ボンド磁石を製造する際の成形において、下型、下コア、ダイにより形成されるキャビティにボンド磁石用樹脂組成物をフィーダボックスにより充填する第一の工程と、ラジアル方向に磁場を印加しながら上型と下型により圧縮成形する第二の工程と、上型によるダイ下方への押出し脱型の第三の工程からなる異方性ボンド磁石の製造方法とする。また、上記作製方法より作製された異方性ボンド磁石を搭載した永久磁石モータとする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の異方性ボンド磁石の製造方法、及びモータによれば、円筒状の空孔を有するダイと、ダイの空孔内にリング状の充填空間を形成するコアと、ダイの上面に沿って移動しリング状の充填空間内にボンド磁石用樹脂組成物を充填するフィーダボックスと、リング状磁石を得るためにキャビティ内に充填された粉末をプレスする上型および下型と、成形体を払い出す払出冶具及び払出ステージを備える装置により異方性ボンド磁石を製造する際の成形において、下型、コア、ダイにより形成されるキャビティにボンド磁石用樹脂組
成物をフィーダボックスにより充填する第一の工程と、ラジアル方向に磁場を印加しながら上型と下型により圧縮成形する第二の工程と、上型によるダイ下方への押出し脱型の第三の工程からなる異方性ボンド磁石の製造方法とするために、フィーダボックスにより完全にすり切り除去されなかったボンド磁石用樹脂組成物が存在する、ダイ上方ではなく、ダイ下方に脱型し、付着粉のない状態の異方性ボンド磁石の取り出しが可能となる。また、上記異方性ボンド磁石を使用すると、付着粉による不具合の無い高性能永久磁石モータが作製可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１６】
円筒状の空孔を有するダイとダイの空孔内にリング状の充填空間を形成するコアと、ダイの上面に沿って移動しリング状の充填空間内にボンド磁石用樹脂組成物を充填するフィーダボックスと、リング状磁石を得るためにキャビティ内に充填された粉末をプレスする上型および下型と、成形体を払い出す払出冶具及び払出ステージを備える装置により異方性ボンド磁石を製造する際の成形において、下型、下コア、ダイにより形成されるキャビティにボンド磁石用樹脂組成物をフィーダボックスにより充填する第一の工程と、ラジアル方向に磁場を印加しながら上型と下型により圧縮成形する第二の工程と、上型によるダイ下方への押出し脱型の第三の工程からなる異方性ボンド磁石の製造方法とする。また、上記異方性ボンド磁石を永久磁石モータに搭載する。
【実施例１】
【００１７】
以下に実施例を示し、本発明を更に詳細に説明する。
【００１８】
はじめに、平均粒子径が１〜５μｍと細かい異方性のＳｍ2Ｆｅ17Ｎ3系磁石粉末を２０ＭＰａの圧力で圧縮し、ヘンシェルミキサーにて解砕後、平均粒径が５〜３０μｍのＳｍ2Ｆｅ17Ｎ3系磁石粉末圧縮造粒体を作製した。またＨＤＤＲ処理により作製された異方性のＮｄ2Ｆｅ14Ｂ系磁石粉末９７．８ｗｔ．％と粘度が１２０〜１５０ポイズの範囲にあるビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂２．２ｗｔ．％を有機溶剤で溶解後、湿式混合し、８０℃、６０分間の乾燥により有機溶剤を蒸発させ、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ系磁石粉末樹脂被覆物を得た。次に、Ｓｍ2Ｆｅ17Ｎ3系磁石粉末圧縮造粒体とＮｄ2Ｆｅ14Ｂ系磁石粉末樹脂被覆物を転動造粒機により攪拌混合した後、硬化剤を乾式混合し、ボンド磁石用樹脂組成物とした。
【００１９】
以下、図１を用い、本発明の異方性ボンド磁石作製工程を詳しく説明する。
【００２０】
図１（ａ）に示されるような、円筒状の空孔を有するダイ３とダイ３の空孔内にリング状の充填空間を形成する下コア９とダイ３の上面に沿って移動しリング状の充填空間内にボンド磁石用樹脂組成物４を充填するフィーダボックス５とリング状磁石を得るためにキャビティ内に充填された粉末をプレスする上型１および下型８と成形体を払い出す払出冶具６及び払出ステージ７を備える装置により、まず、下型８、下コア９、ダイ３により形成されるキャビティにボンド磁石用樹脂組成物４をフィーダボックス５により充填し（ｂ）、ラジアル方向に磁場を印加しながら上型１と下型８により圧縮成形した後(ｃ)、上型１によりダイ３下方へ圧縮した異方性ボンド磁石１０を押出し、払出ステージ７上に脱型し（ｄ）、最後に払出冶具６により、払出し（ｅ）、異方性ボンド磁石１０を得た。
【００２１】
また、本実施例により作製された異方性ボンド磁石の磁気特性は、Ｂｒ＝０．９５Ｔ，ｉＨｃ＝９２２ｋＡ／ｍ，（ＢＨ）ｍａｘ＝１６０ＫＪ／ｍ3と高い特性を示し、付着粉も無かった。
【００２２】
なお、本発明は、この実施例のようなリング状の磁石に限定されるものではなく、シート状、円弧状等のいかなる形状にも適応できる。
【００２３】
また、作製されたリング磁石を以下のような永久磁石搭載モータとすると、付着分の脱落によるモータロックの無い高性能モータの作製が可能となる。
【００２４】
たとえば、円筒枠の内周面に結合成分により固定した本発明の異方性ボンド磁石の製造方法を使用し作製したラジアル異方性リング磁石を永久磁石界磁とした永久磁石型モータや円筒枠の内周面に結合成分により固定した本発明の異方性ボンド磁石の製造方法を使用し作製したラジアル異方性リング磁石を径方向空隙型回転子とした永久磁石型モータや、円柱の外周面に本発明の異方性ボンド磁石の製造方法を使用し作製したラジアル異方性リング磁石を結合成分により固定した表面磁石型回転子を形成する永久磁石型モータ等である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の異方性ボンド磁石の製造方法、及びモータによれば、付着粉除去の工程を削減でき、かつ付着粉のない異方性ボンド磁石の作製が可能となる。また、上記異方性ボンド磁石の使用により、付着粉による不具合のない高性能永久磁石モータが作製可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】異方性ボンド磁石作製工程説明図（ａ）異方性ボンド磁石作製装置外略図（ｂ）磁石用樹脂組成物のフィーダボックスへの充填工程図（ｃ）磁場を印加しながらの圧縮成形工程図（ｄ）異方性ボンド磁石の押出し脱型工程図（ｅ）払出冶具による払出し工程図
【符号の説明】
【００２７】
１  上型
２  上コア
３  ダイ
４  ボンド磁石用樹脂組成物
５  フィーダボックス
６  払出冶具
７  払出ステージ
８  下型
９  下コア
１０  異方性ボンド磁石
【図１】
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