[发明专利]烧结环形磁铁

说明书

技术领域

本发明是关于具有极各向异性的一个整体的，而且是长尺寸的高磁力烧结环形磁铁。

技术背景

在步进电动机等旋转机中多数使用极各向异性圆筒状永久磁铁。在特公平8-28293号的实施例4中记载了一种烧结环形磁铁(外径23.90mm、轴向长度10.35mm)，是将由Nd_0.90Dy_0.10(Fe_bal.B_0.08Nb_0.15)_5.4形成组成的合金粉末，在12极的极各向异性磁场中进行压力成形，在所得制品中的内侧插入直径为17.72～20.60mm，轴线方向长度为20mm SUS 304制的芯(为防止烧结，表面实施氧化处理)，通过烧结得到内径圆度为0.03～0.12mm的烧结环形磁铁。利用特公平8-28293号记载的方法，可获得不产生龟裂、良好的内径圆度和具有很高磁力的各向异性环形磁铁，并能制造出高性能的电动机。

然而，人们已知，为了用所获得的轴向长度在20mm以上的长尺寸各向异性烧结环形磁铁成形长尺寸的环状制品，即使单纯加长成形用金属模具的模穴深度(用于加工成环状制品的轴向上的冲程)，也会导致磁场强度显著降低。其结果是，所得长尺寸极各向异性烧结环形磁铁的定向度降低，得不到具有高磁特性的极各向异性烧结环形磁铁。

为了满足长尺寸化和高磁特性的要求，在日本特许第3083510号中提出一种结构，如图12所示，即，作为无刷电动机用的转子结构，是将数个烧结极各向异性磁铁，使表示磁极的标记沿轴向叠置构成。在图12中，烧结极各向异性磁铁205以8极定向，同时，以180°间隔设置2个凹状的磁极表示标记206。各磁铁的轴向长度在23mm以下，把磁铁的外面和轴向端面进行研磨。决定磁位置用的凹部213设在轴向端面上。转子210，是将磁极表示标记206对接，在轴向上将2段烧结极各向异性磁铁205叠置，与轴211用树脂212构成一个整体而形成的。转子210的磁铁部分轴向总长度在38mm以上，2个烧结极各向异性磁铁205的轴向长度大致相同。树脂212在轴向上具有凸部215。将磁铁表示标记206设在外径侧轴向的磁极端部，这样可抑制磁铁烧成时产生裂痕，磁铁的质量可稳定在高水平，并能廉价提供低振动、高输出、高效率的无刷电动机。

然而，在日本特许第3083510号提出的方案中，需要在轴向上叠置、粘合数个各向异性的环形磁铁，所以，存在粘合作业繁杂和粘合作业需要很多工时的问题。

人们还知道，即使是利用老方法可成形的形状，也还存在烧结极各向异性环形磁铁所固有的问题，如伴随着长尺寸化，轴向上形成的磁铁倒塌现象变得显著，每个磁极部分的磁性标准离差也变得很大。发明的目的

因此，本发明的目的是提供一种磁性标准离差小，具有高磁力的整体长尺寸烧结极各向异性环形磁铁。

发明的公开

本发明的具有极各向异性烧结环形磁铁，其特征是具有在轴向上由数个环形磁铁部分接合成一个整体的构造，相邻的环形磁铁部分的接合部，在径向上延伸到上述烧结环形磁铁的内外周面之间，并进行烧结，上述烧结环形磁铁的轴向长度L和外径Do满足如下关系，即，0.5＜L/Do≤10。

所谓各环形磁铁部分的轴向长度Lo和外径Do最好满足0.5＜Lo/Do≤2的关系。

烧结环形磁铁在由以R₂T₁₄B金属间化合物(R是包括Y在内的稀土元素中的至少1种，T为Fe或Fe和Co)为主相的烧结磁铁形成时，可达到高的旋转机特性，实用性高。烧结环形磁铁由铁素体磁铁形成时，可构成价格性能比良好的旋转机。烧结环形磁铁可利用铁素体磁铁形成。

在轴向上使数个环形磁铁部分烧结形成一个整体的本发明烧结环形磁铁的制造方法，其特征是使用一种成形用金属模具，其具有铸模、在该铸模的模穴内可升降的上冲头和下冲头，以及设在该铸模内的定向用线圈，通过向上述定向用线圈通电产生极各向异性定向磁场，同时在上述模穴内压缩烧结环形磁铁用细粉，形成在极各向异性方向上定向的预制品，其轴线方向长度Lo和外径Do满足0.5＜Lo/Do≤2的关系，将该成形工序重复数次，形成轴向长度L和外径Do满足0.5＜Lo/Do≤10关系的极各向异性环状本制品，将该本制品进行烧结，接着进行热处理。

在每次预成形中，使预制品在模穴内移动，这时，使上冲头和下冲头中的至少一个原样地与上述预制品接触，并使上述预制品在模穴内移动是优选的。