[發明專利]環形磁鐵及其制造方法

有效

• 申請號: 201010161921.8
• 申請日: 2003-10-29
• 公開（公告）號: CN101819847A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 鵜飼義一;石見泰造;高濱修一;中原裕治;古川仁一
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02;H01F41/02;B22F3/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王以平

本申請是申請號為200380109943.8、申請日為2003年10月29 日、發明名稱為“環形磁鐵及其制造方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明是關于用于發動機的轉子等的環形磁鐵，特別是關于為了 得到在軸方向的長磁鐵的結構以及其制造方法。

背景技術

過去，作為環狀永久磁鐵制造方法，就是在模具的模腔中填充磁 鐵材料成型用粉末，邊通過在模具的周圍設置的一對線圈向該磁鐵材 料成型用粉末施加磁場進行定向，邊進行沖壓加工。模具，在由模芯、 下沖模、插入了模芯以及下沖模的模而構成的下型上形成模腔，與模 以及下沖模相對配置的上沖模對模腔內的磁性粉末進行加壓。

該成型方法中，在磁場成型多用于小型發動機中的徑向環形磁鐵 之際，在成型軸方向為長的圓筒狀的磁鐵的情況下，存在不能得到足 夠的定向磁場強度，磁性粉末的定向率低下，無法得到高磁性的問題。

在徑向定向環形磁鐵時，通常，由于通過把磁性粉末成型為環狀 的模具的模芯的磁通與通過模的內徑的磁通相等，設環形磁鐵的內徑 (模具的模芯徑)為Di，環形磁鐵的外徑(模具的模內徑)為Do， 環形磁鐵的高(模的高)為H，通過模具的模芯的磁通密度為Bc，通 過模內徑的磁通為Bd，則下式(1)的關系成立。

2×π/4×Di²×Bc＝π×Do×H×Bd...(1)

模具的模芯使用了S45C等鋼材時，由于該鋼材的飽和磁通密度 為1.5T左右，所以設上式(1)中Bc＝1.5、磁場定向所必要的磁場大 于等于1.0T，則Bd＝1.0T，能夠磁場定向成型的環形磁鐵的高度H為 下式(2)。

H＝3Di²/4Do...(2)

在磁場成型環形磁鐵時，環形磁鐵的軸長超過上式(2)的H的 值的話，就產生定向性低下的問題。因此，過去都是制造上式(2)的 H值以下的短軸長的環形磁鐵，再將其用粘合劑等粘接，來制造需要 的軸長的環形磁鐵。

另外，例如，如特開平9-233776號公報所公開的，提議了一種 在模具內層疊能夠磁場成型范圍的短磁鐵成型體來制造需要的軸長的 磁鐵的方法。

此外，例如，如特開平10-55914號公報所示的，公開了一種通 過磁場成型形成預備成型體，將多個預備成型體以比預備成型時的加 壓更大的壓力進行加壓而實現一體化的方法。

過去的徑向各向異性環形磁鐵，如上所述加工在徑向方向定向的 軸長較短的磁鐵，用粘合劑等進行粘接層疊來制造需要的軸長的環形 磁鐵，但用這種方法，存在生產性差，并且由于堆積的各磁鐵的中心 軸等發生偏移而導致外徑精度變差，引起與定子組合時的空氣隙不均 勻等由組裝導致的形狀精度的惡化，磁性劣化的問題。

另外，在模具內重疊短軸長的磁鐵成型體、形成需要的軸長的磁 鐵成型體的方法中，由于在已成型的磁鐵成型體上填充新磁粉進行磁 場定向以及成型，所以存在與已成型的磁鐵成型體的層疊界面附近的 定向易發生混亂、而磁性低下的問題。

另外，向模具下部移動已成型的磁鐵成型體之際，存在與模具相 擦接的側面附近的定向易發生混亂、而磁性低下的問題。

另外，由于最早成型的磁鐵成型體反復受到加壓，最早成型的磁 鐵成型體與最后成型的磁鐵成型體之間加壓的次數不同，所以存在產 生密度差、燒結時產生變形的問題。

另外，在形成預備成型體、將多個預備成型體以比預備成型時的 加壓更大的加壓進行加壓而實現一體化的方法中，由于進行再加壓， 存在需要更大的成型設備、同時在再加壓時預備成型體容易破損的問 題。

發明內容

本發明是為了解決上述的問題而進行的，其目的在于提供能夠實 現由層疊的環狀預備成型體的層疊界面附近等的定向混亂而導致的磁 性低下減少、生產性良好、形狀精度優良的環形磁鐵以及其制造方法。

關于本發明的第1環形磁鐵，是把進行了徑向定向的多個環狀預 備成型體在軸方向上層疊形成圓筒狀成型體，并將上述圓筒狀成型體 燒結而成的。

由此，能夠以良好的生產性制造出環狀預備成型體之間的邊界部 的磁性劣化小的環形磁鐵。