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JP6536289B2 - Bond magnet, bond magnet piece and method of manufacturing bond magnet - Google Patents

Bond magnet, bond magnet piece and method of manufacturing bond magnet Download PDF

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JP6536289B2 JP2015167734A JP2015167734A JP6536289B2 JP 6536289 B2 JP6536289 B2 JP 6536289B2 JP 2015167734 A JP2015167734 A JP 2015167734A JP 2015167734 A JP2015167734 A JP 2015167734A JP 6536289 B2 JP6536289 B2 JP 6536289B2
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Description

本発明は、ボンド磁石、及びこれを構成するボンド磁石片、並びにボンド磁石の製造方法に関する。   The present invention relates to a bonded magnet, a bonded magnet piece constituting the same, and a method of manufacturing the bonded magnet.

従来より永久磁石は、モータやスピーカ等、様々な用途で利用されている。例えば小型のモータでは、外型に界磁用コイルを配置し、内側にロータを配置すると共に、ロータの表面(SPM)や内部(IPM)に永久磁石を配置する。例えばSPM型の小型のモータにおいて、同一の磁極数、同一のサイズでより大きなトルクを得るには、ロータ表面の永久磁石の磁束密度を高める必要がある。このような永久磁石としては、例えばNd2Fe14B等の希土類元素を用いた焼結磁石が従来より利用されてきた。 Permanent magnets are conventionally used in various applications such as motors and speakers. For example, in a small motor, a field coil is disposed in the outer mold, a rotor is disposed inside, and permanent magnets are disposed on the surface (SPM) and inside (IPM) of the rotor. For example, in a small motor of SPM type, in order to obtain larger torque with the same number of magnetic poles and the same size, it is necessary to increase the magnetic flux density of the permanent magnet on the rotor surface. As such a permanent magnet, for example, a sintered magnet using a rare earth element such as Nd 2 Fe 14 B has been conventionally used.

一方で従来より、磁石粉末をプラスチックに分散させて成形したボンド磁石が利用されている。このようなボンド磁石は、圧縮成形や射出成形など金型を用いて成形可能であることから、焼結磁石に比べて寸法精度を向上させやすく、また他部材との一体化も可能で、さらに軽量なことから、各分野で利用されている。しかしながらボンド磁石は、バインダとなる樹脂が必須である構成上、磁石粉末を混入する限度が体積比で最大70%程度であり、計算上30%の磁気特性の低下を逃れ得ず、焼結磁石に比して磁力が劣るという点があった。例えば焼結NdFeB磁石に比べて、エネルギー積は1/3程度しか得られない。したがって従来より、トルクを重視するモータにはボンド磁石は一般に利用されていなかった。このため、モータ等にも利用可能な磁束密度の高いボンド磁石が求められていた。   On the other hand, conventionally, bonded magnets in which magnet powder is dispersed in plastic and molded are used. Since such a bonded magnet can be molded using a mold such as compression molding or injection molding, it is easy to improve the dimensional accuracy as compared with a sintered magnet, and integration with other members is possible, and further Because it is lightweight, it is used in each field. However, in the bonded magnet, the resin powder as the binder is essential, the limit of mixing the magnet powder is up to about 70% by volume ratio, and it is not possible to escape the reduction of the magnetic property by 30% in calculation, sintered magnet The magnetic force is inferior to that of For example, the energy product is only about 1/3 compared to sintered NdFeB magnets. Therefore, conventionally, bonded magnets have not been generally used for motors that place emphasis on torque. For this reason, a bond magnet having a high magnetic flux density that can be used as a motor or the like has been required.

また、特許文献1〜4には、磁束密度を高めるように工夫した各種の永久磁石が開示されている。しかしながらこれらの永久磁石では、成型時又は配向時に使用する磁気回路が単一の磁気回路であった。すなわち、閉じた磁気回路(閉回路)を形成して、その磁界内で磁束を曲げたり拡げたりしている。この方法によれば、配向のコントロールが困難であり、磁場の弱いところが一部でも存在すると、その部分の配向が完全でなくなり、例えば円筒状ボンド磁石をモータのロータ用として使用する際には表面磁束が焼結磁石に比べて極度に低くなってしまう。このため、ボンド磁石でもって焼結磁石を代替する用途に対応するために、さらなる改良が求められていた。   Patent documents 1 to 4 disclose various permanent magnets devised to increase the magnetic flux density. However, in these permanent magnets, the magnetic circuit used at the time of molding or orientation was a single magnetic circuit. That is, a closed magnetic circuit (closed circuit) is formed, and the magnetic flux is bent or spread in the magnetic field. According to this method, it is difficult to control the orientation, and even if there is a portion where the magnetic field is weak, the orientation of that portion is not perfect, for example, when using a cylindrical bonded magnet as a motor rotor Magnetic flux becomes extremely low compared to sintered magnets. For this reason, further improvement has been required to cope with applications in which sintered magnets are replaced with bonded magnets.

特公平6−105644号公報Japanese Examined Patent Publication No. 6-105644 国際公開WO2012/090841号International Publication WO2012 / 090841 米国特許第5019796号明細書US Patent No. 5019796 特開平10−308308号公報JP 10-308308 A

本発明は、従来のこのような背景に鑑みてなされたものである。本発明の目的の一は、ボンド磁石を使用しつつも磁束密度を高めたボンド磁石を提供することにある。   The present invention has been made in view of the conventional background. One object of the present invention is to provide a bonded magnet having a high magnetic flux density while using a bonded magnet.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明の一側面に係るボンド磁石によれば、第一面と、前記第一面と接合部分を介して接する第二面と、前記第二面と接合部分を介して接すると共に、前記第一面と接合部分を介して接する第五面とを備え、前記第一面と第五面とが一定の中心角でもって傾斜され、該第一面と第五面と第二面で囲まれた断面視における外形を扇形とし、前記第一面から第二面に向かう第一磁力線群と、前記第五面から第二面に向かう第三磁力線群とを有する第一ボンド磁石片と、第三面と、前記第三面と接合部分を介して接する第四面と、前記第四面と接合部分を介して接すると共に、前記第三面と接合部分を介して接する第六面とを備え、前記第三面と第六面とが一定の中心角でもって傾斜され、該第三面と第六面と第四面で囲まれた断面視における外形を扇形とし、前記第四面から第三面に向かう第二磁力線群と、前記第四面から第六面に向かう第四磁力線群とを有する第二ボンド磁石片とを有し、前記第二面の磁束密度が前記第一面の磁束密度よりも高く、前記第四面の磁束密度が第三面の磁束密度よりも高く、前記第一面の磁極と、前記第三面の磁極とが異なる極性であり、前記第一面と、前記第三面とが連結されて、第二磁力線群と第一磁力線群とが連続されるように構成され、前記第二面と、前記第四面とで異なる磁極が外部に表出されており、前記第一ボンド磁石片の扇形の、半径に相当する長さAと、円弧に相当する部分のうち、磁化された部分の長さBとの比率A/Bが、n=磁極数とするとき、
12極以下の場合(中心角θ0≧30)、
0.3184n≦(A/B)<−0.04n3+1.47n2−14.03n+43
12極より大きい場合(θ0<30)、
0.3184n≦(A/B)
であり、前記第一ボンド磁石片及び第二ボンド磁石片が、少なくとも磁性材料と樹脂を含み、前記磁性材料が、Sm−Co系、Nd−Fe−B系、Sm−Fe−N系のいずれかとすることができる。上記構成により、第一ボンド磁石片の第一面の磁束を第二面で収束させ、かつ第二ボンド磁石片の第三面の磁束を第四面で収束させて、作用面において高い磁束密度を実現できる。
According to the bond magnet of one aspect of the present invention, the first surface, the second surface in contact with the first surface via the joint portion, and the second surface in contact via the joint portion, and the first surface And a fifth surface which is in contact via the joint portion, wherein the first surface and the fifth surface are inclined at a constant central angle and surrounded by the first surface, the fifth surface and the second surface. A first bonded magnet piece having a fan-shaped outer shape in a sectional view, a first magnetic flux line group extending from the first surface to the second surface, and a third magnetic flux line group extending from the fifth surface to the second surface; A fourth surface that is in contact with the third surface via a bonding portion, and a sixth surface that is in contact with the fourth surface via the bonding portion and being in contact with the third surface via the bonding portion; The third and sixth surfaces are inclined at a constant central angle, and the outer shape in a sectional view surrounded by the third, sixth and fourth surfaces A second bond magnet piece having a fan shape, and a second magnetic flux line group extending from the fourth surface to the third surface, and a fourth magnetic flux line group extending from the fourth surface to the sixth surface; Of the magnetic flux density of the first surface is higher than the magnetic flux density of the first surface, the magnetic flux density of the fourth surface is higher than the magnetic flux density of the third surface, and the magnetic pole of the first surface is different from the magnetic pole of the third surface. The first surface and the third surface are connected, and the second magnetic field line group and the first magnetic field line group are continuous, and the second surface and the fourth plane are connected. Different magnetic poles are exposed to the outside, and the ratio of the length A corresponding to the radius of the sector of the first bonded magnet piece to the length B of the magnetized portion among the portions corresponding to the circular arc When A / B is n = the number of magnetic poles,
In the case of 12 poles or less (central angle θ 0 30 30),
0.3184 n ≦ (A / B) <− 0.04 n 3 +1.47 n 2 −14.03 n + 43
If it is larger than 12 poles (θ 0 <30),
0.3184 n ≦ (A / B)
The first bonded magnet piece and the second bonded magnet piece at least include a magnetic material and a resin, and the magnetic material is any of Sm-Co-based, Nd-Fe-B-based and Sm-Fe-N-based. it can be set to either. According to the above configuration, the magnetic flux of the first surface of the first bonded magnet piece is converged at the second surface, and the magnetic flux of the third surface of the second bonded magnet piece is converged at the fourth surface, and a high magnetic flux density is achieved on the working surface Can be realized.

また本発明の他の側面に係るボンド磁石によれば、第一面と、前記第一面と接合部分を介して接する第二面とを備え、前記第一面から第二面に向かう第一磁力線群を有する第一ボンド磁石片と、第三面と、前記第三面と接合部分を介して接する第四面とを備え、前記第四面から第三面に向かう第二磁力線群を有する第二ボンド磁石片とを有し、前記第一面の面積は、前記第二面の面積よりも広く、前記第二面の磁束密度が前記第一面の磁束密度よりも高く、前記第三面の面積は、前記第四面の面積よりも広く、前記第四面の磁束密度が第三面の磁束密度よりも高く、前記第一面の磁極と、前記第三面の磁極とが異なる極性であり、前記第一面と、前記第三面とが連結されて、第二磁力線群と第一磁力線群とが連続されるように構成され、前記第二面と、前記第四面とで異なる磁極を外部に表出させてなり、前記第一ボンド磁石片は、外形を平板状とし、該平板状の主面を前記第一面とし、該平板状の厚さ方向の側面を前記第二面とし、前記第一ボンド磁石片の内部において、前記第一面から第二面側に向かって対称に磁力線が折曲されたものとすることができる。上記構成により、第一ボンド磁石片の第一非作用面の磁束を第一作用面で収束させ、かつ第二ボンド磁石片の第二非作用面の磁束を第二作用面で収束させて、作用面において高い磁束密度を実現できる。   According to another aspect of the present invention, there is provided a bonded magnet comprising: a first surface; and a second surface in contact with the first surface via a joint portion, the first surface facing the second surface from the first surface A first bond magnet piece having a group of magnetic force lines, a third surface, and a fourth surface in contact with the third surface via a joint portion, and having a second group of magnetic force lines extending from the fourth surface to the third surface A second bond magnet piece, the area of the first surface is larger than the area of the second surface, and the magnetic flux density of the second surface is higher than the magnetic flux density of the first surface; The area of the surface is larger than the area of the fourth surface, and the magnetic flux density of the fourth surface is higher than the magnetic flux density of the third surface, and the magnetic pole of the first surface and the magnetic pole of the third surface are different. The first surface and the third surface are connected, and the second magnetic field line group and the first magnetic field line group are continuous. The magnetic poles different from each other on the two surfaces and the fourth surface are exposed to the outside, the first bonded magnet piece has a flat outer shape, the flat main surface is the first surface, and the flat The side surface in the thickness direction of the shape may be the second surface, and the magnetic lines of force may be bent symmetrically from the first surface toward the second surface inside the first bonded magnet piece. . According to the above configuration, the magnetic flux of the first non-acting surface of the first bonded magnet piece is converged at the first acting surface, and the magnetic flux of the second non-acting surface of the second bonded magnet piece is converged at the second acting surface, A high magnetic flux density can be realized on the working surface.

さらにまた本発明の他の側面に係るボンド磁石の製造方法によれば、第一非作用面と、前記第一非作用面と接合部分を介して接する第一作用面と、前記第一作用面と接合部分を介して接すると共に、前記第一非作用面と接合部分を介して接する第三非作用面とを備え、前記第一非作用面と第三非作用面とが一定の中心角でもって傾斜され、該第一非作用面と第三非作用面と第一作用面で囲まれた断面視における外形を扇形とするボンド磁石の製造方法であって、磁性材料と樹脂を含むボンド磁石組成物を、成形用金型のキャビティに充填する工程と、前記キャビティに配向用磁場を印加してボンド磁石を成形する工程とを有し、前記配向用磁場は、永久磁石により形成されており、前記キャビティのうち、ボンド磁石の前記第一非作用面に対応する部位に第一非作用面配向用磁石、前記第三非作用面に対応する部位に第三非作用面配向用磁石、前記第一作用面に対応する部位に第一作用面配向用磁石、をそれぞれ対向して配置し、前記第一非作用面配向用磁石及び第三非作用面配向用磁石の、前記対応する部位は同じ磁極であり、前記第一作用面配向用磁石の、前記対応する部位は、前記第一非作用面配向用磁石及び第三非作用面配向用磁石と異なる磁極であり、前記磁性材料が、Sm−Co系、Nd−Fe−B系、Sm−Fe−N系のいずれかとできる。
Furthermore, according to the method of manufacturing a bonded magnet according to another aspect of the present invention, a first non-operating surface, a first operating surface in contact with the first non-operating surface via a joint portion, and the first operating surface And a third non-working surface in contact with the first non-working surface via the bonding part, and the first non-working surface and the third non-working surface at a constant central angle It is a manufacturing method of a bond magnet which makes an outline in a cross sectional view fanned by the 1st non-working surface, the 3rd non-working surface, and the 1st working surface inclined, and which contains a magnetic material and resin. The method comprises the steps of: filling the composition in a cavity of a molding die; and applying an orientation magnetic field to the cavity to form a bonded magnet, wherein the orientation magnetic field is formed by a permanent magnet. A pair of the cavities on the first non-working surface of the bonded magnet A first non-working surface alignment magnet at the location, a third non-working surface alignment magnet at the location corresponding to the third non-working surface, a first working surface alignment magnet at the location corresponding to the first working surface, Are disposed opposite to each other, and the corresponding portions of the first non-working surface alignment magnet and the third non-working surface alignment magnet have the same magnetic pole, and the corresponding ones of the first working surface alignment magnet The magnetic pole is a magnetic pole different from the first non-working surface alignment magnet and the third non-working surface alignment magnet , and the magnetic material is a Sm-Co-based, Nd-Fe-B-based, Sm-Fe-N. It can be one of the systems .

さらにまた本発明の他の側面に係るボンド磁石の製造方法によれば、第一非作用面と、前記第一非作用面と接合部分を介して接する第一作用面とを備える平板状のボンド磁石の製造方法であって、磁性材料と樹脂を含むボンド磁石組成物が充填される成形金型のキャビティを用意する工程と、溶融されたボンド磁石組成物を前記キャビティに充填し、磁界を印加して前記磁性材料を配向させてボンド磁石を成形する工程とを含み、前記磁界は、同極同士が向かい合うように印加された、第1及び第2の磁界を有して構成されており、前記キャビティは前記磁界の向かい合う方向において、前記第1及び第2の磁界に挟まれるように、前記第1の磁界側に偏って配置されており、前記磁界の向かい合う方向における前記キャビティの長さと略同じ距離をあけて前記第2の磁界が形成されている状態とできる。   Furthermore, according to the method of manufacturing a bonded magnet according to another aspect of the present invention, a flat bond having a first non-operating surface and a first operating surface in contact with the first non-operating surface via a joint portion is provided. A method of manufacturing a magnet, comprising the steps of preparing a cavity of a molding die filled with a bonded magnet composition containing a magnetic material and a resin, filling the molten bond magnet composition in the cavity, and applying a magnetic field. And orienting the magnetic material to form a bonded magnet, wherein the magnetic field comprises first and second magnetic fields applied so that the same poles face each other, The cavity is biased toward the first magnetic field side so as to be sandwiched between the first and second magnetic fields in the opposing direction of the magnetic field, and the length of the cavity in the opposing direction of the magnetic field is approximately same Distance spaced possible to the state in which the second magnetic field is formed.

さらにまた本発明の他の側面に係るボンド磁石の製造方法によれば、第一非作用面と、前記第一非作用面と接合部分を介して接する第一作用面とを備える平板状のボンド磁石の製造方法であって、磁性材料と樹脂とを含むボンド磁石組成物が充填される成形金型のキャビティを用意する工程と、溶融されたボンド磁石組成物を前記キャビティに充填し、前記キャビティに面するように配置された、前記磁性材料を磁気的に配向させるための配向用磁石でもって磁界を印加して前記磁性材料を配向させてボンド磁石を成形する工程とを含み、前記配向用磁石は、同極同士が向かい合うように配置された第1及び第2の配向用磁石を有して構成されており、前記キャビティは前記配向用磁石の軸方向において、前記第1及び第2の配向用磁石の間に挟まれるように、前記第1の配向用磁石の側に偏って配置されており、前記配向用磁石の軸方向における前記キャビティの長さと略同じ距離をあけて前記第2の配向用磁石が配置されているものとできる。   Furthermore, according to the method of manufacturing a bonded magnet according to another aspect of the present invention, a flat bond having a first non-operating surface and a first operating surface in contact with the first non-operating surface via a joint portion is provided. What is claimed is: 1. A method of manufacturing a magnet, comprising the steps of: providing a cavity of a molding die filled with a bonded magnet composition containing a magnetic material and a resin; and filling the molten bond magnet composition in the cavity; And a step of forming a bonded magnet by applying a magnetic field with an alignment magnet for magnetically aligning the magnetic material, the magnetic material being oriented so as to be oriented to form a bonded magnet. The magnet is configured to have first and second orientation magnets arranged such that the same poles face each other, and the cavity is formed by the first and second cavities in the axial direction of the orientation magnet. Between orientation magnets The second orientation magnet is disposed on the side of the first orientation magnet so as to be sandwiched, and at substantially the same distance as the length of the cavity in the axial direction of the orientation magnet. It can be done.

実施の形態1に係るボンド磁石を示す模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a bonded magnet according to a first embodiment. 図1のボンド磁石の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the bond magnet of FIG. 図1のボンド磁石を構成するボンド磁石片の組を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the group of the bond magnet piece which comprises the bond magnet of FIG. 図3のボンド磁石片を成形するキャビティと配向用磁石を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the cavity which shape | molds the bonded magnet piece of FIG. 3, and the magnet for orientation. 図5A〜図5Fは、実施例に係るボンド磁石片製造時の永久磁石を用いた磁気回路装置を示す模式断面図である。5A to 5F are schematic cross-sectional views showing a magnetic circuit device using a permanent magnet at the time of manufacturing a bonded magnet piece according to an embodiment. ボンド磁石片の各部分を示す断面図である。It is sectional drawing which shows each part of a bond magnet piece. 図7A〜図7Fは、図5A〜図5Fの各配置例における磁束密度の分布を示すイメージ図である。FIGS. 7A to 7F are image diagrams showing the distribution of the magnetic flux density in each arrangement example of FIGS. 5A to 5F. 図8A〜図8Fは、図7A〜図7Fにおけるボンド磁石片の一部を拡大したイメージ図である。FIGS. 8A to 8F are enlarged views of a part of the bonded magnet pieces in FIGS. 7A to 7F. 図9A〜図9Fは、図5A〜図5Fの各配置例における磁路を示すイメージ図である。9A to 9F are image diagrams showing magnetic paths in the arrangement examples of FIGS. 5A to 5F. 図10A〜図10Fは、図9A〜図9Fにおけるボンド磁石片の一部を拡大したイメージ図である。10A to 10F are enlarged views of a part of the bonded magnet piece in FIGS. 9A to 9F. 図11A〜図11Fは、比較例に係るボンド磁石片製造時の電磁石を用いた磁気回路装置を示す模式断面図である。11A to 11F are schematic cross-sectional views showing a magnetic circuit device using an electromagnet at the time of manufacturing a bonded magnet piece according to a comparative example. 図12A〜図12Fは、図11A〜図11Fの各配置例における磁束密度の分布を示すイメージ図である。12A to 12F are image diagrams showing the distribution of magnetic flux density in each arrangement example of FIGS. 11A to 11F. 図13A〜図13Fは、図12A〜図12Fにおけるボンド磁石片の一部を拡大したイメージ図である。13A to 13F are enlarged views of a part of the bonded magnet piece in FIGS. 12A to 12F. 図14A〜図14Fは、図11A〜図11Fの各配置例における磁路を示すイメージ図である。14A to 14F are image diagrams showing magnetic paths in the respective arrangement examples of FIGS. 11A to 11F. 図15A〜図15Fは、図9A〜図9Fにおけるボンド磁石片の一部を拡大したイメージ図である。FIGS. 15A to 15F are enlarged views of a part of the bonded magnet pieces in FIGS. 9A to 9F. 変形例に係るボンド磁石片製造時の永久磁石を用いた磁気回路装置を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the magnetic circuit apparatus using the permanent magnet at the time of bond magnet piece manufacture which concerns on a modification. ボンド磁石片と配向磁石の各部分を示す断面図である。It is sectional drawing which shows each part of a bond magnet piece and an orientation magnet. 図18Aは角度θ2=36°、図18Bは30°、図18Cは24°、図18Dは18°、図18Eは12°、図18Fは6°で形成したボンド磁石片の、半径方向の位置毎に配向磁場を測定した結果を示すグラフである。18A: angle θ 2 = 36 °, FIG. 18B: 30 °, FIG. 18C: 24 °, FIG. 18D: 18 °, FIG. 18E: 12 °, FIG. It is a graph which shows the result of having measured the orientation magnetic field for every position. 図19Aは12極の円筒ボンド磁石を示す平面図、図19Bは10極の円筒ボンド磁石を示す平面図、図19Cは8極の円筒ボンド磁石を示す平面図、図19Dは6極の円筒ボンド磁石を示す平面図である。FIG. 19A is a plan view showing a 12-pole cylindrical bonded magnet, FIG. 19B is a plan view showing a 10-pole cylindrical bonded magnet, FIG. 19C is a plan view showing an 8-pole cylindrical bonded magnet, and FIG. 19D is a 6-pole cylindrical bond It is a top view which shows a magnet. 図20Aは中心角30°のボンド磁石片において面積比と表面磁束密度ピーク値の関係を示すグラフ、図20Bは中心角36°のボンド磁石片において面積比と表面磁束密度ピーク値の関係を示すグラフ、図20Cは中心角45°のボンド磁石片において面積比と表面磁束密度ピーク値の関係を示すグラフ、図20Dは中心角60°のボンド磁石片において面積比と表面磁束密度ピーク値の関係を示すグラフである。FIG. 20A is a graph showing the relationship between area ratio and surface magnetic flux density peak value in a bonded magnet segment having a central angle of 30 °, and FIG. 20B shows the relationship between area ratio and surface magnetic flux density peak value in a bonded magnet segment having a central angle of 36 ° FIG. 20C is a graph showing the relationship between the area ratio and the surface magnetic flux density peak value in a bonded magnet segment having a central angle of 45 °, and FIG. 20D is the relationship between the area ratio and the surface magnetic flux density peak value in a bonded magnet segment having a central angle of 60 ° Is a graph showing 図21Aは中心角30°のボンド磁石片において面積比と磁束の関係を示すグラフ、図21Bは中心角36°のボンド磁石片において面積比と磁束の関係を示すグラフ、図21Cは中心角45°のボンド磁石片において面積比と磁束の関係を示すグラフ、図21Dは中心角60°のボンド磁石片において面積比と磁束の関係を示すグラフである。FIG. 21A is a graph showing the relationship between area ratio and magnetic flux in a bonded magnet segment having a central angle of 30 °, FIG. 21B is a graph showing the relationship between area ratio and magnetic flux in a bonded magnet segment having a central angle of 36 °, and FIG. FIG. 21D is a graph showing the relationship between the area ratio and the magnetic flux in the bonded magnet segment having a central angle of 60 ° in the bonded magnet segment having an angle of °. 図22Aは中心角6°のボンド磁石片において面積比と磁束の関係を示すグラフ、図22Bは中心角9°のボンド磁石片において面積比と磁束の関係を示すグラフ、図22Cは中心角12°のボンド磁石片において面積比と磁束の関係を示すグラフ、図22Dは中心角18°のボンド磁石片において面積比と磁束の関係を示すグラフ、図22Eは中心角20°のボンド磁石片において面積比と磁束の関係を示すグラフ、図22Fは中心角22.5°のボンド磁石片において面積比と磁束の関係を示すグラフである。22A is a graph showing the relationship between area ratio and magnetic flux in a bonded magnet segment having a central angle of 6 °, FIG. 22B is a graph showing the relationship between area ratio and magnetic flux in a bonded magnet segment having a central angle of 9 °, and FIG. 22D is a graph showing the relationship between area ratio and magnetic flux in a bonded magnet segment of °, FIG. 22D is a graph showing the relationship between area ratio and magnetic flux in a bonded magnet fragment having a central angle of 18 °, and FIG. FIG. 22F is a graph showing the relationship between the area ratio and the magnetic flux in a bonded magnet piece having a center angle of 22.5 °. 図21A〜図21Dにおいて高い磁束となる面積比の下限値における磁極数と面積比の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the number of magnetic poles in the lower limit value of the area ratio used as high magnetic flux in Drawing 21A-Drawing 21D, and the relation of area ratio. 図21A〜図21Dにおいて高い磁束となる面積比の上限値における磁極数と面積比の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the number of magnetic poles in the upper limit value of the area ratio used as high magnetic flux in Drawing 21A-Drawing 21D, and the relation of area ratio. 図22A〜図22Fにおいて高い磁束となる面積比の下限値における磁極数と面積比の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the number of magnetic poles in the lower limit value of the area ratio used as high magnetic flux in Drawing 22A-Drawing 22F, and the relation of area ratio. 永久磁石を用いた配向の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state of the orientation which used the permanent magnet. 永久磁石を用いた従来の極配向の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state of the conventional pole orientation which used the permanent magnet. 中心角30°のボンド磁石片を用いて構成した円柱状ボンド磁石の角度毎の表面磁束密度を示すグラフである。It is a graph which shows the surface magnetic flux density for every angle of the cylindrical bonded magnet comprised using the bond magnet piece of 30 degrees of center angles. 図28のグラフの0°〜72°の部分を拡大したグラフであるIt is the graph to which the part of 0 degree-72 degrees of the graph of FIG. 28 was expanded. 実施例1、比較例1〜3の磁石の表面磁束密度を測定した結果を示す表である。It is a table | surface which shows the result of having measured the surface magnetic flux density of the magnet of Example 1 and Comparative Examples 1-3. 実施の形態2に係るボンド磁石を示す模式断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a bonded magnet according to a second embodiment. 変形例に係るボンド磁石を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the bond magnet concerning a modification. 他の変形例に係るボンド磁石を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the bond magnet which concerns on another modification. 他の変形例に係るボンド磁石を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the bond magnet which concerns on another modification. 他の変形例に係るボンド磁石を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the bond magnet which concerns on another modification. 実施の形態3に係るボンド磁石を示す模式断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a bonded magnet according to a third embodiment. 実施の形態4に係るボンド磁石を示す模式断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a bonded magnet according to a fourth embodiment. 実施の形態5に係るボンド磁石片の組を示す模式断面図である。FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing a set of bonded magnet segments according to a fifth embodiment. 図38のボンド磁石片の組を複数組み合わせたボンド磁石を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the bond magnet which combined multiple sets of the bond magnet piece of FIG. 図38のボンド磁石片を成形するキャビティと配向用磁石を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the cavity which shape | molds the bonded magnet piece of FIG. 38, and the magnet for orientation. 変形例に係るボンド磁石片の組を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the group of the bond magnet piece which concerns on a modification. 実施の形態6に係るボンド磁石片の組の分解斜視図である。FIG. 21 is an exploded perspective view of a set of bonded magnet segments according to a sixth embodiment. ボンド磁石片の組の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a set of bonded magnet segments. 図43のVIC−VIC線断面における磁粉粒子の磁化容易軸の配向状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the orientation state of the magnetization easy axis of the magnetic powder particle in the VIC-VIC line cross section of FIG. 図44の磁力線を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the magnetic force line of FIG. 他のボンド磁石片の組の磁力線を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the magnetic force line of the group of another bonded magnet piece. 実施の形態6に係るボンド磁石片の製造時の磁気回路装置を示す図である。FIG. 18 is a view showing a magnetic circuit device at the time of production of a bonded magnet segment according to a sixth embodiment; 実施の形態6に係るボンド磁石片の製造時の磁気回路装置を示す図である。FIG. 18 is a view showing a magnetic circuit device at the time of manufacturing a bonded magnet segment according to a sixth embodiment. 磁気配向としてラジアル配向させたボンド磁石を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the bonded magnet radially oriented as a magnetic orientation. 収束配向させたボンド磁石を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the bonded magnet which carried out the convergence orientation. 図50の収束配向させたボンド磁石を得るため配向用磁石を配置した状態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the state which has arrange | positioned the magnet for orientation in order to obtain the bonded magnet on which the convergence orientation of FIG. 50 was made to be carried out. 極配向させたボンド磁石を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the bonded magnet which made polar orientation. 図52の極配向させたボンド磁石を得るため配向用磁石を配置した状態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the state which has arrange | positioned the magnet for orientation in order to obtain the bonded magnet in which the polar orientation of FIG. 52 was made to be made. 極配向させるように配向用磁石で円弧状の磁場を形成する状態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the state which forms the circular-arc-shaped magnetic field with the magnet for orientation so that polar orientation may be made. 図54からさらに磁路を延長させようとする状態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the state which tries to extend a magnetic path further from FIG. ボンド磁石のBHを示すグラフである。It is a graph which shows the BH line of a bond magnet.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. However, the embodiments shown below are exemplifications for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following. Further, the present specification does not in any way specify the members described in the claims to the members of the embodiment. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention to the scope of the present invention unless otherwise specified. It is just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for the sake of clarity.

本発明の他の実施の形態に係るボンド磁石によれば、前記第一面の面積を、前記第二面の面積よりも広く、前記第三面の面積を、前記第四面の面積よりも広くすることができる。   According to the bond magnet according to another embodiment of the present invention, the area of the first surface is larger than the area of the second surface, and the area of the third surface is larger than the area of the fourth surface. It can be made wider.

本発明の他の実施の形態に係るボンド磁石によれば、前記第一面と第五面の面積の和を、前記第二面の面積よりも広く、前記第三面と第六面の面積の和を、前記第四面の面積よりも広くすることができる。   According to the bond magnet according to another embodiment of the present invention, the sum of the areas of the first surface and the fifth surface is larger than the area of the second surface, and the area of the third surface and the sixth surface Can be made wider than the area of the fourth surface.

本発明の他の実施の形態に係るボンド磁石によれば、前記第一面と第二面とが交差する角度を90°以下とできる。   According to the bond magnet according to another embodiment of the present invention, the angle at which the first surface and the second surface intersect can be 90 ° or less.

本発明の他の実施の形態に係るボンド磁石によれば、前記第二ボンド磁石片は、外形を平板状とし、該平板状の主面を前記第三面とし、該平板状の厚さ方向の側面を前記第四面とし、前記第二ボンド磁石片の内部において、前記第四面から第三面側に向かって対称に磁力線を折曲させることができる。   In the bonded magnet according to another embodiment of the present invention, the second bonded magnet piece has a flat outer shape, the flat main surface is the third surface, and the flat thickness direction In the inside of the second bonded magnet piece, magnetic lines of force can be bent symmetrically from the fourth surface to the third surface side.

本発明の他の実施の形態に係るボンド磁石によれば、前記第一ボンド磁石片と前記第二ボンド磁石片のそれぞれの内部における磁力線の分布を略対称とできる。上記構成により、各ボンド磁石片の扇形状の半径部分に相当する面に磁極面を表出させることで、この磁極面同士を、互いに異極同士となるように接合することで、円形状のボンド磁石を構成できる。   According to the bond magnet according to another embodiment of the present invention, the distribution of magnetic lines of force in each of the first bond magnet piece and the second bond magnet piece can be made substantially symmetrical. According to the above configuration, the magnetic pole faces are exposed to surfaces corresponding to the fan-shaped radius portions of the bond magnet pieces, and the magnetic pole faces are joined so as to have different poles each other, thereby forming a circular shape. Bond magnet can be configured.

本発明の他の実施の形態に係るボンド磁石によれば、前記第一ボンド磁石片と前記第二ボンド磁石片の接合面を接着することができる。   According to the bonded magnet in accordance with another embodiment of the present invention, the bonding surfaces of the first bonded magnet piece and the second bonded magnet piece can be bonded.

本発明の他の実施の形態に係るボンド磁石によれば、前記第二面を作用面とし、該第二面と反対側の前記第一ボンド磁石片の表面からは磁束を外部に表出させない構成とできる。上記構成により、磁力線は片面からのみ出力させて、ボンド磁石片同士の接合を容易にしている。   According to the bond magnet according to another embodiment of the present invention, the second surface is a working surface, and the magnetic flux is not exposed to the outside from the surface of the first bond magnet piece opposite to the second surface. It can be configured. According to the above configuration, the magnetic lines of force are output only from one side to facilitate bonding of the bonded magnet pieces.

本発明の他の実施の形態に係るボンド磁石によれば、前記第一面と第二面との接合部分、前記第一面と第五面との接合部分、前記第三面と第四面との接合部分、又は前記第三面と第六面との接合部分の少なくともいずれかを、直線状とできる。   According to the bond magnet according to another embodiment of the present invention, the joint portion between the first surface and the second surface, the joint portion between the first surface and the fifth surface, the third surface and the fourth surface And / or a joint portion between the third surface and the sixth surface may be linear.

本発明の他の実施の形態に係るボンド磁石によれば、前記第一面と第二面との接合部分、前記第一面と第五面との接合部分、前記第三面と第四面との接合部分、又は前記第三面と第六面との接合部分の少なくともいずれかを、凹状に形成することができる。   According to the bond magnet according to another embodiment of the present invention, the joint portion between the first surface and the second surface, the joint portion between the first surface and the fifth surface, the third surface and the fourth surface And / or a joint portion between the third surface and the sixth surface may be formed in a concave shape.

昨今、資源問題を背景にした焼結磁石の高騰や、このような焼結磁石を使用する際の組み立て工法の困難さを避けるため、高トルクモータのロータに用いる永久磁石として、焼結磁石からボンド磁石への置き換えることが考えられる。この場合において、ボンド磁石に混入する磁石粉末として用いる異方性材料、例えばSmFeN粒子の磁気配向を最適化して、表面磁束密度を高めることが考えられる。   Recently, in order to avoid the soaring price of sintered magnets against the background of resource problems and the difficulty of assembling method when using such sintered magnets, sintered magnets are used as permanent magnets for high torque motor rotors. It is conceivable to replace the bond magnet. In this case, it is conceivable to enhance the surface magnetic flux density by optimizing the magnetic orientation of the anisotropic material used as the magnet powder mixed in the bonded magnet, for example, SmFeN particles.

ボンド磁石内における磁気配向としては、従来、図49に示すようなラジアル配向が知られているが、この配向では磁路が短いため、磁束密度が弱くなる。そこで、磁束密度を向上させる方法として、磁路を長くするように磁気配向させる極配向や、磁束を収束させて磁束密度を向上させる収束配向が考えられる。
(収束配向)
Conventionally, a radial orientation as shown in FIG. 49 is known as the magnetic orientation in the bonded magnet, but in this orientation, the magnetic path is short, so the magnetic flux density becomes weak. Therefore, as a method of improving the magnetic flux density, there are considered polar orientation in which magnetic orientation is performed so as to make the magnetic path longer, and convergent orientation in which the magnetic flux is converged to improve the magnetic flux density.
(Converging orientation)

収束配向は、図50に示すように、磁束を収束させることで、一方の磁極(図50において上面側)の磁束密度を高めるものである。収束配向を行うには、図51の断面図に示すように、配向磁場を形成する際の配向用磁石を、N極とS極とで大きさを異ならせることで、これを転写させたボンド磁石成形体の一方の作用面の磁束密度を高める。しかしながらこの方法では、磁束密度の高い領域を強制的に生成するという性質上、磁束密度の分布がアンバランスとなることを避けられず、例えばモータ用のロータ表面において磁束密度の高い領域を得るといった用途には適しない。
(極配向)
As shown in FIG. 50, the convergent orientation is to increase the magnetic flux density of one magnetic pole (upper surface side in FIG. 50) by causing the magnetic flux to converge. In order to perform convergent orientation, as shown in the cross-sectional view of FIG. 51, the orientation magnet for forming the orientation magnetic field is different in size between the N pole and the S pole, and the bond is transferred. Increase the magnetic flux density on one working surface of the magnet molding. However, in this method, the distribution of the magnetic flux density can not be avoided due to the nature of forcibly generating the high magnetic flux density region, and for example, a high magnetic flux density region is obtained on the rotor surface for a motor. Not suitable for use.
(Polar orientation)

一方、極配向は、図52に示すように配向磁場のN極からS極に向かう磁力線を略円弧状にして、得られたボンド磁石の減磁曲線状の動作点を上げるものである。例えば、モータのロータに使用する円柱状のボンド磁石に極配向を行う製造工程を考える。ここでは図53に示すように、成形用金型のキャビティである円筒空洞部の周囲に、配向用の磁石を配置する。これによって図54の平面図に示すように、円筒内部に円弧状の磁場を形成し、この磁場に沿って、磁石粒子を配向させる。   On the other hand, in polar orientation, as shown in FIG. 52, lines of magnetic force from the N pole to the S pole of the orientation magnetic field are formed into a substantially arc shape to raise the demagnetizing curve operating point of the obtained bond magnet. For example, consider a manufacturing process in which a cylindrical bonded magnet used for a motor rotor is pole-oriented. Here, as shown in FIG. 53, a magnet for orientation is disposed around a cylindrical cavity which is a cavity of a molding die. As a result, as shown in the plan view of FIG. 54, an arc-shaped magnetic field is formed inside the cylinder, and the magnet particles are oriented along this magnetic field.

この方法では、円柱状のボンド磁石の表面に相当する、円筒空洞部の外側に配向用磁石を配置して、外部から磁場を作用させる。この結果、図54に示すように円筒空洞部から配向磁場を与えても、円筒空洞部内部にできる磁場は円弧状となる。得られるボンド磁石の内部においては、円弧状の磁路が、ボンド磁石の作用面の近傍に形成されることになる。この方法では、磁力線が円弧状に形成されるため、大きく折曲させることができず、配向の大幅な制御ができないという問題があった。いいかえると、図55に示すようにボンド磁石の内面深くにまで磁路を侵入させようとすれば、円弧状でなく、内部を抉るようにU字状に大きく折曲させた磁路とする必要があるところ、このような磁路をキャビティの表面から配向磁石で形成することは物理的に困難であった。すなわち、図56に示すように、BH上の動作点を上げるという目標を達成させるには、図55に示すように円柱状ボンド磁石の中心部に向かって磁力線を入り込ませるように配向させる必要があるところ、キャビティの外側から配向用の磁場を作用させる構成では配向用磁石の磁力の限界があり、例えば円柱状ボンド磁石の直径が大きくなった場合に、内部まで磁路を侵入させることができず、結果として強い磁力を生じさせることができないという問題があった。
(実施の形態1)
In this method, an orientation magnet is disposed on the outside of a cylindrical cavity corresponding to the surface of a cylindrical bonded magnet, and an external magnetic field is applied. As a result, as shown in FIG. 54, even when an orienting magnetic field is applied from the cylindrical cavity, the magnetic field produced inside the cylindrical cavity is in the form of a circular arc. Inside the resulting bond magnet, an arc-shaped magnetic path is formed in the vicinity of the working surface of the bond magnet. In this method, since the magnetic lines of force are formed in an arc shape, there is a problem that it can not be largely bent, and significant control of the orientation can not be performed. In other words, as shown in FIG. 55, if it is intended to penetrate the magnetic path deep into the inner surface of the bond magnet, it is not necessary to form a circular arc, but it is necessary to make the magnetic path bent largely in a U shape around the inside. Where it is, it has been physically difficult to form such a magnetic path from the surface of the cavity with an oriented magnet. That is, as shown in FIG. 56, in order to achieve the goal of increasing the operating point on the BH line, needs to be oriented to towards the center of the cylindrical bonded magnet to enter the magnetic field lines as shown in FIG. 55 In the configuration where the orientation magnetic field is applied from the outside of the cavity, there is a limit to the magnetic force of the orientation magnet. For example, when the diameter of the cylindrical bonded magnet is increased, the magnetic path may be penetrated to the inside There is a problem that it can not be made, and as a result, a strong magnetic force can not be generated.
Embodiment 1

そこで本発明の実施形態1に係るボンド磁石においては、ボンド磁石を分割して、ボンド磁石片を個別に成形した上で、得られたボンド磁石片を連結してボンド磁石を構成する手法を採用した。例えばモータのロータ用に使用する、底面を略円形とする円柱状のボンド磁石を構成する場合、図1の断面図に示すように、磁粉粒子の磁化容易軸を極配向として磁路を形成し、さらに中心軸を通る切断面(接合面)で切断した断面視扇形のボンド磁石片10に分割する。図1に示すボンド磁石100の例では、図2の分解斜視図に示すように外形をほぼ等しくし、底面の扇形の中心角を45°とした柱状のボンド磁石片10を8つ組み合わせて、円柱状のボンド磁石を得ている。さらに各ボンド磁石片10の磁力線は図1に示される磁路に沿って発生し、図3の断面図に示すように、隣接するボンド磁石片10同士を連結する連結面を、断面扇形の半径部分とし、さらにこの連結面を非作用面として、なおかつ磁力線が連続するように、隣接するボンド磁石片10の連結面で磁極が異極同士となるように構成している。   Therefore, in the bonded magnet according to the first embodiment of the present invention, the bonded magnet is divided, the bonded magnet pieces are separately formed, and then the obtained bonded magnet pieces are connected to form a bonded magnet. did. For example, in the case of forming a cylindrical bonded magnet having a substantially circular bottom surface, which is used for a motor rotor, as shown in the cross-sectional view of FIG. Furthermore, it divides | segments into the bonded magnet piece 10 of fan-shaped sectional view cut | disconnected by the cut surface (joining surface) which passes along a central axis. In the example of the bond magnet 100 shown in FIG. 1, as shown in the exploded perspective view of FIG. 2, eight external columnar bond magnet pieces 10 having substantially the same outer shape and 45 ° central angle of the sector on the bottom are combined. A cylindrical bonded magnet is obtained. Furthermore, magnetic lines of force of each bonded magnet piece 10 are generated along the magnetic path shown in FIG. 1, and as shown in the cross sectional view of FIG. The connecting faces are made to be non-working faces, and the magnetic poles are made to be different poles on the connecting faces of the adjacent bond magnet pieces 10 so that the magnetic flux lines are continuous.

図1の例では、ボンド磁石片10を8つ組み合わせて、円柱状のボンド磁石100を構成する例を説明した。この場合、ボンド磁石100の円周状側面には、S極、N極の磁極が8極表れる。また各ボンド磁石片10の中心角θ0は、それぞれ360°÷8=45°となる。ただ、本発明はこの構成に限られず、磁極が円周状側面に6極あるいは10極表れるように構成してもよい。この場合の各ボンド磁石片10の中心角θ0は、それぞれ60°、36°となる。また、任意の数の磁極やボンド磁石片の数を採用することもできる。 In the example of FIG. 1, an example in which eight bonded magnet pieces 10 are combined to configure a cylindrical bonded magnet 100 has been described. In this case, on the circumferential side surface of the bond magnet 100, eight magnetic poles of S pole and N pole appear. The central angle θ 0 of each bonded magnet piece 10 is 360 ° 3608 = 45 °. However, the present invention is not limited to this configuration, and the magnetic poles may be configured to appear in six or ten poles on the circumferential side. The central angles θ 0 of the bonded magnet pieces 10 in this case are 60 ° and 36 °, respectively. Also, any number of magnetic poles or bonded magnet pieces can be employed.

図1の例では、S極及びN極の作用面からボンド磁石内部に連なる磁路群が、ボンド磁石の内部に向かって放物線状に突出するよう折曲された極配向としている。このように磁路が円弧状でなく、放物線状あるいは二次曲線状に折曲されたことで、放物線状の磁路群を、円柱状ボンド磁石の側面から、円柱の中心軸に向かって突出させて、磁路をより長くすることができる。また、この放物線状の磁路群の対称面を接合面として分割されたボンド磁石片同士を、この接合面で接合して構成している。さらにまたボンド磁石片同士の接合面は非作用面とし、作用面における磁化容易軸の密度を、非作用面における磁化容易軸の密度よりも高くしている。これにより、作用面における表面磁束密度を高めたボンド磁石が実現される。   In the example of FIG. 1, the magnetic path group connected to the inside of the bond magnet from the action surface of the S pole and the N pole has a polar orientation bent so as to project in a parabolic shape toward the inside of the bond magnet. As described above, the magnetic path is not arc-shaped, but is bent in a parabolic shape or a quadratic curve shape, thereby projecting the parabolic magnetic path group from the side surface of the cylindrical bonded magnet toward the central axis of the cylinder It is possible to make the magnetic path longer. Further, the bonded magnet pieces divided by using the symmetry plane of this parabolic magnetic path group as a bonding surface are bonded at this bonding surface. Furthermore, the bonding surface of the bonded magnet pieces is a non-working surface, and the density of the easy magnetization axis in the working surface is higher than the density of the easy magnetization axis in the non-working surface. As a result, a bonded magnet is realized in which the surface magnetic flux density on the working surface is increased.

なお本明細書中において放物線状とは、厳密な放物線を意味するのでなく、一方向に山形に延長された楕円状の曲線を意味する。この楕円状は、その長辺が扇形の中心に向かう形状としている。また、「ボンド磁石の内部に向かって突出する」とは、図3に示すように、放物線状に形成された複数の磁路の内、最も長い磁路の頂部APが、扇形の半径の1/2の位置HPよりも中心側に位置された状態を意味する。   In the present specification, parabolic does not mean strictly parabola but means an elliptic curve extended in a chevron in one direction. The oval shape is such that its long side is directed to the center of the sector. Further, “protruding toward the inside of the bond magnet” means that, as shown in FIG. 3, among the plurality of magnetic paths formed in a parabolic shape, the top AP of the longest magnetic path has a sector-shaped radius of 1 It means the state located in the center side rather than position HP of / 2.

図3に示すボンド磁石は、第一ボンド磁石片10Aと、第二ボンド磁石片10Bとで構成される。第一ボンド磁石片10Aは、第一面11と、この第一面11と接合部分を介して接する第二面12と、この第二面12と接合部分を介して接すると共に、第一面11とと接合部分を介して接する第五面15ととを備える。この第一ボンド磁石片10Aは、第一面11と第五面15とが一定の中心角θoでもって傾斜され、この第一面11と第五面15と第二面12で囲まれた断面視における外形を扇形としている。また第一ボンド磁石片10Aの内部において、第一面11から第二面12に向かうように第一磁力線群21が内部でカーブされている。同様に、第五面15から第二面12に向かうように第三磁力線群23が内部でカーブされている。第五面15は、図示しない他のボンド磁石片、具体的には第二ボンド磁石片10Bと同様の配向を有する他のボンド磁石片と接合する際の接合面となる。この際、第五面15は第三非作用面となる。 The bonded magnet shown in FIG. 3 is composed of a first bonded magnet piece 10A and a second bonded magnet piece 10B. The first bonded magnet piece 10A is in contact with the first surface 11, a second surface 12 in contact with the first surface 11 via a joint portion, and the second surface 12 via a joint portion, and the first surface 11 And a fifth surface 15 in contact with the joint portion. In the first bonded magnet piece 10A, the first surface 11 and the fifth surface 15 are inclined at a constant central angle θ o , and the first bonded magnet piece 10A is surrounded by the first surface 11, the fifth surface 15, and the second surface 12 The external shape in a cross sectional view is fan-shaped. Further, in the inside of the first bonded magnet piece 10A, the first magnetic field line group 21 is internally curved so as to be directed from the first surface 11 to the second surface 12. Similarly, the third magnetic field line group 23 is curved inside from the fifth surface 15 toward the second surface 12. The fifth surface 15 is a bonding surface at the time of bonding with another bonded magnet piece (not shown), specifically, another bonded magnet piece having the same orientation as the second bonded magnet piece 10B. At this time, the fifth surface 15 is a third non-operating surface.

ここで、第一ボンド磁石片10Aの第一面11と第五面15の物理的な面積の和を、第二面12の物理的な面積よりも広く形成している。いいかえると、断面視扇形の第一ボンド磁石片10Aの高さが一定の場合、図3において第一面11と対応する線分OA3と第二面12と対応する線分OA1との和を、円弧A13よりも長くしている。これにより、第一面11や第五面15に表れる表面磁束密度よりも、第二面12の表面磁束密度を高くすることができる。好ましくは、第一面11を、第二面12より広くする。いいかえると、図3において第一面11と対応する線分OA3を、円弧A13よりも長くする。これにより、第二面12の表面磁束密度を一層高くすることができる。 Here, the sum of the physical areas of the first surface 11 and the fifth surface 15 of the first bonded magnet piece 10A is formed wider than the physical area of the second surface 12. In other words, when the height of the first bonded magnet piece 10A having a fan-shaped cross section is constant, the sum of the line segment OA 3 corresponding to the first surface 11 and the line segment OA 1 corresponding to the second surface 12 in FIG. Is longer than the arc A 1 A 3 . Thereby, the surface magnetic flux density of the second surface 12 can be made higher than the surface magnetic flux density appearing on the first surface 11 and the fifth surface 15. Preferably, the first surface 11 is wider than the second surface 12. In other words, the line segment OA 3 and the corresponding first surface 11 in FIG. 3, is longer than the arc A 1 A 3. Thereby, the surface magnetic flux density of the second surface 12 can be further increased.

また好ましくは、第一磁力線21と第三磁力線23とは、断面視扇形の第一ボンド磁石片10Aの傾斜角θ0を二分する線(図3において線OA2)に対して略対称に分布させる。なお第一面11は、第二ボンド磁石片10Bと接合するための接合面を構成し、このため外部に表出しない第一非作用面となる。一方、第二面12は外部に表出する磁極として作用し、第一作用面となる。 More preferably, the first magnetic field lines 21 and the third magnetic field lines 23 are distributed substantially symmetrically with respect to a line bisecting the inclination angle θ 0 of the first bonded magnet piece 10A having a fan shape in cross section (the line OA 2 in FIG. 3). Let In addition, the 1st surface 11 comprises the joint surface for joining with the 2nd bonded magnet piece 10B, and for this reason, it becomes a 1st non-working surface which does not appear outside. On the other hand, the second surface 12 acts as a magnetic pole exposed to the outside, and becomes a first action surface.

一方第二ボンド磁石片10Bは、第三面13と、この第三面13と接合部分を介して接する第四面14と、この第四面14と接合部分を介して接すると共に、第三面13と接合部分を介して接する第六面16とを備える。この第二ボンド磁石片10Bは、第三面13と第六面16とが一定の中心角θ0でもって傾斜され、この第三面13と第六面16と第四面14で囲まれた断面視における外形を扇形としている。また第二ボンド磁石片10Bの内部において、第四面14から第三面13に向かうように第二磁力線群22が内部でカーブされている。同様に、第四面14から第六面16に向かうように第四磁力線群24が内部でカーブされている。第六面16は、図示しない他のボンド磁石片、具体的には第一ボンド磁石片10Aと同様の配向を有する他のボンド磁石片と接合する際の接合面となる。この際、第六面16は第四非作用面となる。 On the other hand, the second bonded magnet piece 10B is in contact with the third surface 13, the fourth surface 14 in contact with the third surface 13 via the junction, and the fourth surface 14 via the junction, and the third surface And a sixth surface 16 in contact with the joint portion. In the second bonded magnet piece 10B, the third surface 13 and the sixth surface 16 are inclined at a constant central angle θ 0 , and are surrounded by the third surface 13, the sixth surface 16 and the fourth surface 14 The external shape in a cross sectional view is fan-shaped. In the inside of the second bonded magnet piece 10B, the second magnetic field line group 22 is internally curved so as to be directed from the fourth surface 14 to the third surface 13. Similarly, the fourth magnetic field line group 24 is internally curved from the fourth surface 14 toward the sixth surface 16. The sixth surface 16 is a bonding surface at the time of bonding with another bonded magnet piece (not shown), specifically, another bonded magnet piece having the same orientation as the first bonded magnet piece 10A. At this time, the sixth surface 16 is a fourth non-operating surface.

ここで第二ボンド磁石片10Bの第三面13と第六面16の物理的な面積の和を、第四面14の物理的な面積よりも広く形成している。いいかえると、断面視扇形の第二ボンド磁石片10Bの高さが一定の場合、図3において第三面13と対応する線分OA3と第六面16と対応する線分OA5との和を、円弧A35よりも長くしている。これにより、第三面13や第六面16に表れる表面磁束密度よりも、第四面14の表面磁束密度を高くすることができる。好ましくは、第三面13を、第四面14より広くする。いいかえると、図3において第三面13と対応する線分OA3を、円弧A35よりも長くする。これにより、第四面14の表面磁束密度を一層高くすることができる。 Here, the sum of the physical areas of the third surface 13 and the sixth surface 16 of the second bonded magnet piece 10B is formed wider than the physical area of the fourth surface 14. The sum of the other words, when the height of the second bond magnet piece 10B of the cross section fan is constant, the line segment OA 5 corresponding to the line segment OA 3 and the corresponding third surface 13 in FIG. 3 and 6 th 16 Is longer than the arc A 3 A 5 . Thereby, the surface magnetic flux density of the fourth surface 14 can be made higher than the surface magnetic flux density appearing on the third surface 13 and the sixth surface 16. Preferably, the third surface 13 is wider than the fourth surface 14. In other words, the line segment OA 3 and the corresponding third surface 13 in FIG. 3, is longer than the arc A 3 A 5. Thereby, the surface magnetic flux density of the fourth surface 14 can be further increased.

また好ましくは、第二磁力線22と第四磁力線24とは、断面視扇形の第二ボンド磁石片10Bの傾斜角θ0を二分する線(図3において線OA4)に対して略対称に分布させる。なお第三面13は、第一ボンド磁石片10Aと接合するための接合面を構成し、このため外部に表出しない第二非作用面となる。一方、第四面14は外部に表出する磁極として作用し、第二作用面となる。 Preferably, the second magnetic field lines 22 and the fourth magnetic field lines 24 are distributed substantially symmetrically with respect to a line bisecting the inclination angle θ 0 of the second bonded magnet piece 10B having a fan-shaped cross section (the line OA 4 in FIG. 3). Let The third surface 13 constitutes a bonding surface for bonding to the first bonded magnet piece 10A, and thus becomes a second non-working surface that is not exposed to the outside. On the other hand, the fourth surface 14 acts as a magnetic pole exposed to the outside, and becomes a second action surface.

第一ボンド磁石片10Aの第一面11の磁極と、第二ボンド磁石片10Bの第三面13の磁極とは異なる極性である。この例では、第一面11をS極とし、第三面13をN極とすることで、接合面同士を接合できる。また、接合面を接着してもよい。そして第一ボンド磁石片10Aの第一面11と、第二ボンド磁石片10Bの第三面13とが連結されて、第二磁力線群22と第一磁力線群21とが連続されるように構成される。   The magnetic pole of the first surface 11 of the first bonded magnet piece 10A and the magnetic pole of the third surface 13 of the second bonded magnet piece 10B have different polarities. In this example, by making the first surface 11 the S pole and the third surface 13 the N pole, the bonding surfaces can be bonded. Also, the bonding surface may be bonded. Then, the first surface 11 of the first bonded magnet piece 10A and the third surface 13 of the second bonded magnet piece 10B are connected so that the second magnetic force line group 22 and the first magnetic force line group 21 are continuous. Be done.

このようにして第一ボンド磁石片10Aと第二ボンド磁石片10Bとを組み合わせて、得られたボンド磁石片の組、すなわちボンド磁石は、側面が作用面となる。作用面においては、第一ボンド磁石片10Aの第二面12と、第二ボンド磁石片10Bの第四面14とで異なる磁極が外部に表出される。図3の例では、第二面12がN極となり、第四面14がS極となる。これにより、内部で磁路を折曲させた極配向を実現しつつ、さらに第一ボンド磁石片10Aの第一面11の磁束と第五面15の磁束とを第二面12で収束させ、かつ第二ボンド磁石片10Bの第三面13の磁束と第六面16の磁束とを第四面14で収束させて、作用面において高い磁束密度を実現できる。   In this way, the combination of the first bonded magnet pieces 10A and the second bonded magnet pieces 10B, the set of bonded magnet pieces obtained, that is, the bonded magnets, the side faces become the working surface. In the working surface, different magnetic poles are exposed to the outside by the second surface 12 of the first bonded magnet piece 10A and the fourth surface 14 of the second bonded magnet piece 10B. In the example of FIG. 3, the second surface 12 is an N pole, and the fourth surface 14 is an S pole. Thereby, while realizing pole orientation in which the magnetic path is bent inside, the magnetic flux of the first surface 11 of the first bonded magnet piece 10A and the magnetic flux of the fifth surface 15 are converged by the second surface 12, And, the magnetic flux of the third surface 13 of the second bonded magnet piece 10B and the magnetic flux of the sixth surface 16 are converged by the fourth surface 14 so that a high magnetic flux density can be realized on the working surface.

このようにして、各ボンド磁石片の扇形状の半径部分に相当する面に磁極面を表出させることで、この磁極面同士を、互いに異極同士となるように接合することで、円形状のボンド磁石を構成できる。   In this manner, the magnetic pole faces are exposed so as to be different poles each other by exposing the magnetic pole faces to the face corresponding to the fan-shaped radius portion of each bond magnet piece, thereby forming a circular shape. Bond magnet can be configured.

なお図3の例では、第一ボンド磁石片10Aと第二ボンド磁石片10Bの形状を同じとしている。ただ、本発明はこの構成に限らず、第一ボンド磁石片と第二ボンド磁石片の形状を異ならせてもよい。   In the example of FIG. 3, the shapes of the first bonded magnet piece 10A and the second bonded magnet piece 10B are the same. However, the present invention is not limited to this configuration, and the shapes of the first bonded magnet piece and the second bonded magnet piece may be made different.

このようにボンド磁石を分割して成形させることで、図4に示すようにボンド磁石片の成形時において、円柱状ボンド磁石の構成時に中心側となる部位、すなわち非作用面の中心側にも、配向用磁石を配置することが可能となり、結果的に円柱状ボンド磁石の中心近傍に磁力線を入り込ませるように配向させることが可能となる。これにより、図1の断面図に示したように、円柱状ボンド磁石100に組み上げた際、従来は困難であった、中心近傍の方向にまで磁路を延伸させた配向を実現することが可能となり、磁路を延長したことで作用面における表面磁束密度を向上できる。このように磁路を延長したことによる極配向での表面磁束密度向上の効果に加えて、上記構成によれば作用面を断面視扇形の円弧状部分として、図3等に示すように、非作用面よりも作用面の面積を小さく絞って、ここに磁束を集中させることで磁束密度を高めることができるので、極配向に加えて収束配向も実現され、一層高い磁束密度が得られる。   By dividing and forming the bond magnet in this way, as shown in FIG. 4, the part which becomes the center side at the time of the configuration of the cylindrical bond magnet at the time of forming the bond magnet pieces, that is, It becomes possible to arrange the orientation magnet, and as a result, it becomes possible to orient so as to make the lines of magnetic force enter near the center of the cylindrical bonded magnet. Thereby, as shown in the cross-sectional view of FIG. 1, it is possible to realize the orientation in which the magnetic path is extended in the direction near the center, which was conventionally difficult when assembled in the cylindrical bonded magnet 100. The surface magnetic flux density on the working surface can be improved by extending the magnetic path. In addition to the effect of surface magnetic flux density improvement in pole orientation by extending the magnetic path in this way, according to the above configuration, the working surface is a noncircular arc-shaped portion in a sectional view, as shown in FIG. Since the magnetic flux density can be increased by narrowing the area of the working surface smaller than the working surface and concentrating the magnetic flux here, in addition to the polar orientation, a convergent orientation can be realized, and a higher magnetic flux density can be obtained.

いいかえると、磁束をボンド磁石内でU字状に折曲させた極配向とすることに加え、非作用面の磁極を作用面の磁極よりも広く採ることで、広い磁極面から狭い磁極面に磁束が狭窄される状態を作り出し、作用面において表面磁束密度を高めた収束配向が実現される。
(ボンド磁石の製造方法)
In other words, in addition to the pole orientation in which the magnetic flux is bent in a U-shape in the bond magnet, the magnetic pole on the non-working surface is wider than the magnetic pole on the working surface. A state in which the magnetic flux is constricted is created, and a convergent orientation with high surface magnetic flux density is realized at the working surface.
(Method of manufacturing bonded magnet)

次に、ボンド磁石100の製造装置及び製造方法について、図4を参照しながら説明する。なお図4の例では、第一ボンド磁石片10Aの製造方法について示しているが、配向用磁石の磁極を入れ替えることで、第二ボンド磁石片10Bを形成できる。   Next, an apparatus and a method for manufacturing the bond magnet 100 will be described with reference to FIG. Although the example of FIG. 4 shows a method of manufacturing the first bonded magnet piece 10A, the second bonded magnet piece 10B can be formed by replacing the magnetic poles of the orientation magnet.

ここでは、ボンド磁石片に対して収束配向を行い、広い磁極面を非作用面とし、狭い磁極面を作用面とすることで、作用面における磁束密度を高めている。これを実現するため、成形用金型のキャビティの内、作用面と非作用面に対応する部位にそれぞれ、配向用磁石を配置する。図4の例では、第一ボンド磁石を得るために、第一作用面12に第一作用面配向用磁石62を配置し、第一非作用面11に第一非作用面配向用磁石61を配置する。ここで、非作用面の面積を作用面の面積よりも大きくすることで、収束配向を実現できる。さらに第三非作用面15に、第三非作用面配向用磁石65を配置する。第一非作用面配向用磁石61及び第三非作用面配向用磁石65は、同じ磁極(図4の例ではN極)とすることで、キャビティ内において磁界を反発させて、磁力線が第一作用面配向用磁石62(図4の例ではS極)に向かうように配向させることができ、より強い収束配向を実現できる。   Here, the magnetic flux density on the working surface is increased by performing convergent orientation on the bonded magnet pieces, making the wide pole surface the non-working surface, and making the narrow pole surface the working surface. In order to realize this, orientation magnets are disposed in the portions corresponding to the working surface and the non-working surface of the cavity of the molding die. In the example of FIG. 4, in order to obtain the first bonded magnet, the magnet 62 for orienting the first working surface is disposed on the first working surface 12, and the magnet 61 for orienting the first nonworking surface is arranged on the first nonworking surface 11. Deploy. Here, the convergent orientation can be realized by making the area of the non-action surface larger than the area of the action surface. Further, the third non-working surface alignment magnet 65 is disposed on the third non-working surface 15. The first non-working surface alignment magnet 61 and the third non-working surface alignment magnet 65 have the same magnetic pole (N pole in the example of FIG. 4) to repel the magnetic field in the cavity, and the magnetic field lines It is possible to perform orientation toward the working surface orientation magnet 62 (S pole in the example of FIG. 4), and a stronger convergent orientation can be realized.

さらに非作用面と作用面の、磁化された面積の面積比を調整することで、収束配向の度合いも調整できる。具体的には、第一作用面に配置する第一作用面配向用磁石62の面積と、第一非作用面に配置する第一非作用面配向用磁石61の面積を、要求される仕様に応じて設計する。例えば、モータ用のロータなどに求められる仕様として、最大表面磁束密度や磁束密度の分布等に応じて、面積比を調整し最適な仕様のボンド磁石を得ることができる。また面積比は、ボンド磁石片の平面視扇形の、半径に相当する長さAの領域の面積と、円弧に相当する部分のうち、磁化された部分Bの領域の面積との比率A/Bであり、このボンド磁石片の円柱高さを一定とする場合、面積比A/Bは、長さA/Bの比率としても表現できる。
(配向用磁石)
Furthermore, the degree of convergent orientation can also be adjusted by adjusting the area ratio of the magnetized areas of the non-working surface and the working surface. Specifically, the area of the first working surface alignment magnet 62 disposed on the first working surface and the area of the first non-working surface alignment magnet 61 disposed on the first non-working surface are set to the required specifications. Design according to. For example, the area ratio can be adjusted according to the maximum surface magnetic flux density, the distribution of the magnetic flux density, and the like as specifications required for a rotor for a motor or the like, and a bonded magnet with an optimal specification can be obtained. The area ratio is the ratio A / B of the area of the area of length A corresponding to the radius and the area of the area of the magnetized part B of the part corresponding to the arc of the fan shape of the bonded magnet piece. When the cylindrical height of the bonded magnet piece is constant, the area ratio A / B can also be expressed as a ratio of length A / B.
(Magnet for orientation)

図4に示すボンド磁石片の成形時に用いる配向用磁石には、永久磁石が使用される。このような永久磁石の材料は、Brが1T以上のものが好ましく、例えばNd−Fe−B焼結磁石を用いることができる。磁力の大きい磁石を使うと、配向磁場が強くなり、ボンド磁石の表面磁束密度も高くできる。   A permanent magnet is used for the orientation magnet used at the time of shaping | molding of the bonded magnet piece shown in FIG. The material of such a permanent magnet preferably has a Br of 1 T or more, and for example, an Nd-Fe-B sintered magnet can be used. When a magnet having a large magnetic force is used, the orienting magnetic field becomes strong, and the surface magnetic flux density of the bond magnet can also be increased.

成形用金型には、ボンド磁石を構成するボンド磁石組成物が充填される。成形には、射出成形や圧縮成形が利用できる。またボンド磁石組成物は、少なくとも磁性材料と樹脂とを含む。
(磁性材料)
The mold is filled with the bonded magnet composition that constitutes the bonded magnet. Injection molding or compression molding can be used for molding. The bonded magnet composition also contains at least a magnetic material and a resin.
(Magnetic material)

磁性材料には、異方性材料を採用する。異方性の磁性材料としては、フェライト系、Sm−Co系、Nd−Fe−B系、Sm−Fe−N系などが挙げられる。異方化により所定の磁気性能が得られる素材であり、等方性材料と比べてBHmaxが大きく、界磁ユニットとして使用した際でも、その空隙に有効な磁束密度を提供することができる。   An anisotropic material is employed as the magnetic material. Examples of anisotropic magnetic materials include ferrites, Sm-Cos, Nd-Fe-Bs, Sm-Fe-Ns, and the like. It is a material from which predetermined magnetic performance can be obtained by anisotropy, BHmax is large compared to isotropic materials, and effective magnetic flux density can be provided in the air gap even when used as a field unit.

フェライト系は、歴史が古く安価であることから最も普及しているが、希土類系よりも磁力が弱く、成形品が小さくなると磁力が不足するため、磁力の強いボンド磁石を作製する必要がある場合には、Sm−Co系、Nd−Fe−B系、Sm−Fe−N系の希土類系磁性粉末を用いることが好ましい。上記の磁性材料は1種類単独でも、2種類以上を混合物としても使用可能である。また必要に応じて、耐酸化処理やカップリング処理を施しても良い。
(樹脂)
Ferrite type is most popular because of its long history and low cost, but the magnetic force is weaker than the rare earth type, and if the molded product becomes smaller, the magnetic force will be insufficient. It is preferable to use Sm-Co based, Nd-Fe-B based, and Sm-Fe-N based rare earth based magnetic powders. The above magnetic materials may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may perform an oxidation resistance process and a coupling process as needed.
(resin)

本実施形態で用いられる樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂や、エステル系、ポリアミド系、などの熱可塑性エラストマー、又はエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、アリル樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。   The resin used in this embodiment is not particularly limited, and examples thereof include thermoplastic resins such as polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyester, polyamide, polycarbonate, polyphenylene sulfide and acrylic resin, esters, and polyamides. Thermoplastic elastomers or thermosetting resins such as epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, urea resin, melamine resin, polyimide resin, allyl resin, silicone resin and the like can be used.

図4に示された第一作用面配向用磁石62、第一非作用面配向用磁石61及び第三非作用面配向用磁石65によって、第一磁力線群21及び第三磁力線群23と略同じ磁力線群が生じている。樹脂硬化前の磁粉粒子の磁化容易軸は、配向用磁石によって生じた該磁力線群によって配向され、その後樹脂が硬化されることにより、それぞれの磁力線群に略対応する経路を有する二つの磁路群が形成されるボンド磁石10Aが作成される。また、配向用磁石の極性をそれぞれ反転して、同様に第二磁力線群22及び第4磁力線群24に略対応する経路を有する二つの磁路群が生成されるボンド磁石10Bが作成される。   The first working surface alignment magnet 62, the first non-working surface alignment magnet 61, and the third non-working surface alignment magnet 65 shown in FIG. Magnetic line groups are generated. The magnetization easy axis of the magnetic powder particle before resin curing is oriented by the group of magnetic force lines generated by the alignment magnet, and then the resin is cured to form two magnetic path groups having paths substantially corresponding to the respective magnetic field lines. A bonded magnet 10A is formed to be formed. In addition, bond magnets 10B are created in which two magnetic path groups having paths substantially corresponding to the second magnetic field line group 22 and the fourth magnetic field line group 24 are similarly generated by reversing the polarities of the alignment magnets, respectively.

ボンド磁石片10Aとボンド磁石片10Bを交互に円弧側をそろえるように非作用面を接して配置することで、図1に示されるボンド磁石100が作成される。ボンド磁石100には、図1に示されるように、各ボンド磁石片の内部で非作用面から伸びた磁路が、放物線状に折曲されて作用面に集束する。隣り合うそれぞれのボンド磁石片10Aと10Bが接する非作用面で、該非作用面から延びる磁路が連なり、作用面から内部方向に突出する放物線状の磁路群が形成される。図1を、図3に示す2つのボンド磁石片の集合体で捉え直し、第一ボンド磁石片10Aの一つの磁路群と連なる第二ボンド磁石片10Bの磁路群を合わせて第一磁路群とし、第一ボンド磁石片10A及び第二ボンド磁石片10Bに分割する分割面あるいは接合面は、第一磁路群の対称面である第一接合面とする。また、第一ボンド磁石片10Aの別の磁路群と連なる第二ボンド磁石片10Bの磁路群を合わせて第二磁路群とし、第二磁路群の対称面である第二接合面となる。このように各ボンド磁石片は、第一接合面や第二接合面で分割されている。また第一接合面と第二接合面とは、円柱状の中心軸で交差されている。
(比較試験1)
The bond magnet 100 shown in FIG. 1 is produced by arranging the non-working surface in contact so that the bond magnet pieces 10A and the bond magnet pieces 10B alternately align the arc side. In the bond magnet 100, as shown in FIG. 1, magnetic paths extending from the non-action surface inside each bond magnet piece are bent in a parabolic shape and focused on the action surface. Magnetic paths extending from the non-operating surface are connected to each other at the non-operating surface where the adjacent bonded magnet pieces 10A and 10B are in contact, and a parabolic magnetic path group projecting inward from the operating surface is formed. 1 is recaptured by the assembly of two bonded magnet pieces shown in FIG. 3, and the magnetic path groups of the second bonded magnet piece 10B connected to one magnetic path group of the first bonded magnet piece 10A are combined to obtain the first magnetic The divided surface or joint surface divided into the first bonded magnet piece 10A and the second bonded magnet piece 10B as a path group is a first joint surface which is a symmetry plane of the first magnetic path group. In addition, the magnetic path group of the second bonded magnet piece 10B connected to another magnetic path group of the first bonded magnet piece 10A is combined to form a second magnetic path group, and a second joint surface which is a symmetry plane of the second magnetic path group It becomes. Thus, each bonded magnet piece is divided at the first bonding surface and the second bonding surface. The first bonding surface and the second bonding surface intersect at a central axis of the cylindrical shape.
(Comparative test 1)

ここで、ボンド磁石又はボンド磁石片の製造に用いる製造装置の一として、永久磁石と電磁石をそれぞれ使用した配向用磁気回路装置を用いた場合の、各ボンド磁石で得られる磁束密度のシミュレーション結果を図5A〜図5Fに示す。これらの図において、図5Aのような第一非作用面配向用磁石61、第一作用面配向用磁石62、第三非作用面配向用磁石65と、これらを磁気的に接続して磁気回路を構成するヨーク66とを配置し、ボンド磁石を構成するボンド磁石組成物を充填するための成形金型のキャビティを形成した。ここで、第一非作用面配向用磁石61の第一非作用面11の面積(円柱状の半径)と、扇形の中心角θ0を固定し、第一作用面配向用磁石62の幅WDを変化させた。ここで第一作用面配向用磁石62の幅WDは、図6に示すように、第一作用面配向用磁石62の端面がボンド磁石片の第一作用面12と接する円弧の長さに相当する角度θ2で表している。この例では、円柱状の半径A=20mm、扇形の中心角θ0=36°とし、第一作用面配向用磁石62の角度θ2を、6°刻みで36°、30°、24°、18°、12°、6°に変化させた。各配向用磁石の配置例を、図5A〜図5Fに示す。さらに各配置例における磁束密度の分布を、図7A〜図7Fにそれぞれ示す。また各図におけるボンド磁石片の部分(下半分)を拡大した図を、図8A〜図8Fに、それぞれ示す。さらに、磁路を示した結果を図9A〜図9Fに、各図におけるボンド磁石片の部分(下半分)を拡大した図を図10A〜図10Fに、それぞれ示す。 Here, the simulation results of the magnetic flux density obtained by each bonded magnet in the case of using the orientation magnetic circuit device using the permanent magnet and the electromagnet as one of the manufacturing apparatus used for manufacturing the bonded magnet or the bonded magnet piece are shown. As shown in FIGS. 5A-5F. In these figures, the first non-working surface alignment magnet 61, the first working surface alignment magnet 62, and the third non-working surface alignment magnet 65 as shown in FIG. 5A are magnetically connected to each other to form a magnetic circuit. And a cavity of a molding die for filling the bonded magnet composition forming the bonded magnet. Here, the area WD of the first non-acting surface 11 of the first non-working surface alignment magnet 61 (cylindrical radius) and the central angle θ 0 of the sector shape are fixed, and the width WD of the first working surface alignment magnet 62 Changed. Here, as shown in FIG. 6, the width WD of the first working surface alignment magnet 62 is equivalent to the length of an arc where the end face of the first working surface alignment magnet 62 contacts the first working surface 12 of the bonded magnet piece. It is represented by an angle theta 2 to. In this example, the cylindrical radius A = 20 mm, the sector central angle θ 0 = 36 °, and the angle θ 2 of the first working surface alignment magnet 62 is 36 °, 30 °, 24 °, in 6 ° increments. The angle was changed to 18 °, 12 °, 6 °. The arrangement example of each orientation magnet is shown in FIGS. 5A to 5F. Furthermore, the distribution of the magnetic flux density in each arrangement example is respectively shown in FIGS. 7A to 7F. Moreover, the figure which expanded the part (lower half) of the bond magnet piece in each figure is each shown to FIG. 8A-FIG. 8F. Furthermore, the result which showed the magnetic path is shown in FIGS. 9A-9F, and the figure which expanded the part (lower half) of the bond magnet piece in each figure is respectively shown in FIGS. 10A-10F.

一方比較例として、配向用磁石に永久磁石に代えて電磁石を用いた例を、図11A〜図11Fに示す。ここでも上述した図5A〜図5Fと同様、第一非作用面配向用電磁石61’、第一作用面配向用電磁石62’、第三非作用面配向用電磁石65’と、これらを磁気的に接続して磁気回路を構成するヨーク66’とを配置し、ボンド磁石を構成するボンド磁石組成物を充填するための成形金型のキャビティを形成した。また、第一非作用面配向用電磁石61’の第一非作用面11の面積と、扇形の中心角θ0を固定し、第一作用面配向用電磁石62’の幅WDを、角度θ2を変化させることで図11A〜図11Fに示すように変更した。これによって得られた磁束密度の分布を、図12A〜図12Fにそれぞれ示す。また各図におけるボンド磁石片の部分(下半分)を拡大した図を、同様に図13A〜図13Fに、それぞれ示す。さらに磁路を示した結果を図14A〜図14Fに、各図におけるボンド磁石片の部分(下半分)を拡大した図を図15A〜図15Fに、それぞれ示す。 On the other hand, as a comparative example, an example using an electromagnet instead of a permanent magnet as an orientation magnet is shown in FIGS. 11A to 11F. Here, as in the above-described FIGS. 5A to 5F, the electromagnet 61 ′ for first non-working surface alignment, the electromagnet 62 ′ for first working surface alignment, the electromagnet 65 ′ for third non-working surface alignment, and these are magnetically The yoke 66 'constituting the magnetic circuit was connected to form a cavity of a molding die for filling the bond magnet composition constituting the bond magnet. Further, the area of the first non-operating surface 11 of the first non-operating surface alignment electromagnet 61 'and the central angle θ 0 of the fan shape are fixed, and the width WD of the first active surface alignment electromagnet 62' is set to the angle θ 2 By changing as shown in FIG. 11A to FIG. 11F. The distribution of the magnetic flux density obtained by this is shown in FIGS. 12A to 12F, respectively. Moreover, the figure which expanded the part (lower half) of the bond magnet piece in each figure is similarly respectively shown to FIG. 13A-FIG. 13F. Furthermore, the result which showed the magnetic path in FIG. 14A-FIG. 14F, and the figure which expanded the part (lower half) of the bond magnet piece in each figure is respectively shown in FIG. 15A-FIG.

なお、図5A〜図5F及び図11A〜図11Fの例では、金型に第一ボンド磁石片及び第二ボンド磁石片の2つを形成できるキャビティを形成しつつ、第一ボンド磁石片のみを形成するよう、第二ボンド磁石片が占める空間には、非磁性鋼(例えばステンレス等)を充填している。このことを示すため、第一ボンド磁石片の外形に相当するキャビティを各図において示している。ただ、この構成に限らず、第一ボンド磁石片及び第二ボンド磁石片の2つを同時に形成することもできる。このような例を図16に示す。   In the examples of FIGS. 5A to 5F and FIGS. 11A to 11F, only the first bond magnet piece is formed while forming a cavity capable of forming two of the first bond magnet piece and the second bond magnet piece in the mold. In order to form, the space which a 2nd bonded magnet piece occupies is filled with nonmagnetic steel (for example, stainless steel etc.). In order to show this, a cavity corresponding to the outer shape of the first bonded magnet piece is shown in each of the drawings. However, the present invention is not limited to this configuration, and two of the first bonded magnet piece and the second bonded magnet piece can be simultaneously formed. Such an example is shown in FIG.

以上のようにして永久磁石、電磁石を配向用磁石として用い、それぞれ得られたボンド磁石片の各面積比における、半径方向の位置毎(図17のA=20mmの内、中心側から0mm〜20mmの各位置)に配向磁場[T]を測定した結果を、図18A〜図18Fにそれぞれ示す。ここで面積比は、図17に示すように、ボンド磁石片の円柱状の半径Aの部分がなす面積と、円弧の部分の内、上端から磁化された領域までの長さBとの比率A/Bである。なお、A/Bの比率は、ボンド磁石片の円柱状高さが同じ場合は、面積比と等しくなるので、以下ではA/Bを面積比と呼ぶことがある。   As described above, the permanent magnet and the electromagnet are used as orientation magnets, and each position ratio of the bonded magnet pieces obtained respectively in each position in the radial direction (0 mm to 20 mm from the center side in A = 20 mm in FIG. 17 The results of measuring the orientation magnetic field [T] at each position of (1) are shown in FIGS. 18A to 18F, respectively. Here, as shown in FIG. 17, the area ratio is the ratio A of the area formed by the portion of the cylindrical radius A of the bonded magnet piece to the length B from the upper end to the area magnetized from the upper end of the arc portion. It is / B. The ratio of A / B is equal to the area ratio when the cylindrical heights of the bonded magnet pieces are the same, so in the following, A / B may be referred to as the area ratio.

図17においては、平面視扇形のボンド磁石片においてほぼ線対称(図17において中心を通る水平線の上下)に、第一面から第二面に向かうように内部でカーブされた第一磁力線群と、第五面から第二面に向かうように内部でカーブされた第三磁力線群が配向されている。よって第二面の磁化された領域の内、第一磁力線群と対応する領域Bと、第三磁力線群と対応する領域B’とは、ほぼ等しいと見なせるので、ここでは一方(第一磁力線群)の磁力線群と対応する領域Bでもって、磁化された領域の集束の度合いを判定する。この面積比A/Bの値が大きいほど磁束を集束させていることになる。各図において、図18Aは角度θ2=36°に相当し、面積比は3.18である。図18Bは角度θ2=30°に相当し、面積比は3.82である。図18Cは角度θ2=24°に相当し、面積比は4.77である。図18Dは角度θ2=18°に相当し、面積比は6.37である。図18Eは角度θ2=12°に相当し、面積比は9.55である。図18Fは角度θ2=6°に相当し、面積比は19.10である。これらの図から明らかなとおり、電磁石は円弧に近い側でのみ高い配向磁場を示すが、これはヨークからヨークに磁束がショートカットするためである。言い換えると、作用面近傍でしか配向できておらず、円柱状の中心に向かうほど磁束が弱くなる、すなわち中心に向かって磁路を放物線状に延長できていない、曲率半径に近い磁路のパターンをなすことを示している。この様子は、図15A〜図15Fからも確認できる。 In FIG. 17, in a bond magnet segment in a fan shape in plan view, a first magnetic field line group which is internally curved from the first surface to the second surface so as to be substantially line symmetrical (above and below the horizontal line passing the center in FIG. 17); And a third group of magnetic field lines, which are internally curved from the fifth surface to the second surface, are oriented. Therefore, among the magnetized regions of the second surface, the region B corresponding to the first magnetic field line group and the region B ′ corresponding to the third magnetic field line group can be considered to be substantially equal, so The degree of focusing of the magnetized region is determined by the region B corresponding to the magnetic field lines of. The larger the value of the area ratio A / B, the more the magnetic flux is focused. In each figure, FIG. 18A corresponds to the angle θ 2 = 36 °, and the area ratio is 3.18. FIG. 18B corresponds to the angle θ 2 = 30 °, and the area ratio is 3.82. FIG. 18C corresponds to the angle θ 2 = 24 °, and the area ratio is 4.77. FIG. 18D corresponds to the angle θ 2 = 18 °, and the area ratio is 6.37. FIG. 18E corresponds to the angle θ 2 = 12 °, and the area ratio is 9.55. FIG. 18F corresponds to the angle θ 2 = 6 ° and the area ratio is 19.10. As apparent from these figures, the electromagnet exhibits a high oriented magnetic field only on the side close to the arc, because the magnetic flux is short-cut from yoke to yoke. In other words, a pattern of magnetic paths close to the radius of curvature, which can be oriented only in the vicinity of the working surface and the magnetic flux becomes weaker toward the center of the cylindrical shape, that is, the magnetic path can not extend parabolically toward the center Show that This situation can also be confirmed from FIGS. 15A to 15F.

一方の永久磁石を用いたボンド磁石片の場合は、キャビティの全体に配向し易いため、リニアリティよく作用面に向かう程配向磁場が強くなる傾向を示すと共に、円柱状の中心近傍でも一定量の配向磁場を示していること、いいかえると円柱状の中心部分にまで磁路が達していることを示している。この様子は、配向磁場を示す図10A〜図10Fからも確認できる。したがって、配向用磁石には、電磁石よりも永久磁石の方が優れていることが確認できる。   In the case of a bonded magnet piece using one permanent magnet, since it is easy to orient in the entire cavity, the orientation magnetic field tends to become stronger as it goes to the working surface with good linearity, and a certain amount of orientation near the cylindrical center The indication of the magnetic field, in other words, the fact that the magnetic path has reached the cylindrical central portion. This situation can also be confirmed from FIGS. 10A to 10F showing the orienting magnetic field. Therefore, it can be confirmed that the permanent magnet is superior to the electromagnet for the orientation magnet.

特に永久磁石を用いた配向方法では、Smのような希土類を用いたボンド磁石の配向に際して、好適となる。例えば特許文献4に示すような、フェライトを用いたボンド磁石では、弱い配向磁場でも配向の制御が可能であるが、希土類ボンド磁石の場合は、強い配向磁場が求められ、特許文献4のような方法では円柱状の内部まで配向させることは困難となり、図15A〜図15Fで示したような、作用面の表面近傍でのみ曲率半径に沿った配向が得られるに過ぎない。これに対して上述した実施例に係る永久磁石を用いて、ボンド磁石を個片化したボンド磁石片毎に成型する方法であれば、円柱状の奥の領域まで配向させた配向パターンの制御が実現できる。
(磁極数の変更)
In particular, the orientation method using a permanent magnet is suitable for orientation of a bonded magnet using a rare earth such as Sm. For example, in a bonded magnet using ferrite as shown in Patent Document 4, the orientation can be controlled even with a weak orientation magnetic field, but in the case of a rare earth bonded magnet, a strong orientation magnetic field is required, as in Patent Document 4. In the method, it is difficult to orient to the inside of a cylindrical shape, and as shown in FIGS. 15A to 15F, the orientation along the radius of curvature can be obtained only near the surface of the working surface. On the other hand, if it is a method of molding a bonded magnet into individual pieces of bonded magnet pieces using the permanent magnet according to the embodiment described above, the control of the orientation pattern oriented up to the cylindrical back region is realizable.
(Change of the number of magnetic poles)

次に、配向磁石の幅、すなわちボンド磁石片における磁化された領域の面積について検討する。上述した例では、ボンド磁石片の扇形の中心角を36°とし、同形のボンド磁石片を複数組み合わせて円柱状のボンド磁石を構成する場合、図19Bの平面図に示すように10個のボンド磁石片でもって磁極数を円周に沿って10個設ける構成について説明した。ここでは、中心角を36°のみならず、30°〜60°まで変化させたボンド磁石片のそれぞれについて、磁化された領域の面積比A/Bを変化させた場合の、表面磁束密度のピーク値[T]を、図20A〜図20Dに、それぞれ示す。また、平均磁束密度に面積を乗算して磁束[Wb]を求めたグラフを、図21A〜図21Dに、それぞれ示す。各図において、図20A、図21Aはボンド磁石片の中心角θ0を30°(π/6[rad])として、図19Aに示すような磁極数12となる円柱状ボンド磁石を構成可能としたボンド磁石片の、面積比A/Bを変化させた場合の表面磁束密度及び磁束を示している。また同様に、図20B、図21Bは中心角θ0を36°(π/5[rad]、図19Bに示すように磁極数10)、図20C、図21Cは中心角θ0を45°(π/4[rad]、図19Cに示すように磁極数8)に、図20D、図21Dは中心角θ0を60°(π/3[rad]、図19Dに示すように磁極数6)に、それぞれ設定した場合の表面磁束密度及び磁束を、それぞれ示している。さらに、以上は中心角θ0を30°〜60°まで変化させたボンド磁石片の面積比A/Bと磁束の関係を示したが、中心角θ0をさらに小さくして、磁極数を増やすこともできる。ここで、磁極数を16極〜60極まで変化させた場合の、各ボンド磁石片の面積比A/Bと磁束の関係を図22A〜図22Fのグラフに示す。これらの図において、図22Aは中心角θ0を6°(磁極数60)、図22Bは中心角θ0を9°(磁極数40)、図22Cは中心角θ0を12°(磁極数30)、図22Dは中心角θ0を18°(磁極数20)、図22Eは中心角θ0を20°(磁極数18)、図22Fは中心角θ0を22.5°(磁極数16)としている。 Next, the width of the orienting magnet, that is, the area of the magnetized region in the bonded magnet piece is considered. In the above-described example, when the central angle of the sector of the bond magnet piece is 36 °, and a plurality of identical bond magnet pieces are combined to form a cylindrical bond magnet, as shown in the plan view of FIG. The configuration in which ten magnetic poles are provided along the circumference with the magnet piece has been described. Here, the peak of the surface magnetic flux density when the area ratio A / B of the magnetized area is changed for each of the bonded magnet pieces whose central angles are changed not only 36 ° but also 30 ° to 60 °. The values [T] are shown in FIGS. 20A to 20D, respectively. 21A to 21D show graphs in which the average magnetic flux density is multiplied by the area to obtain the magnetic flux [Wb]. In each figure, FIG. 20A, FIG. 21A can construct a cylindrical bond magnet having 12 magnetic poles as shown in FIG. 19A, with the center angle θ 0 of the bond magnet piece set to 30 ° (π / 6 [rad]). The surface magnetic flux density and magnetic flux at the time of changing area ratio A / B of the bonded magnet piece are shown. Similarly, FIG. 20B, FIG. 21B is a central angle θ 0 36 ° (π / 5 [rad], magnetic poles 10 as shown in FIG. 19B), FIG. 20C, FIG. 21C is a central angle θ 0 45 ° ( In FIGS. 20D and 21D, the central angle θ 0 is 60 ° (π / 3 [rad], as shown in FIG. 19D, the number of magnetic poles is 6). The surface magnetic flux density and magnetic flux in the case of each setting are shown in FIG. Furthermore, above it showed the relationship between the area ratio A / B and the magnetic flux of the bond magnet pieces obtained by changing the center angle theta 0 to 30 ° to 60 °, to further reduce the center angle theta 0, increasing the number of magnetic poles It can also be done. Here, the relationship between the area ratio A / B of each bonded magnet piece and the magnetic flux when the number of magnetic poles is changed from 16 poles to 60 poles is shown in the graphs of FIGS. 22A to 22F. In these figures, FIG. 22A shows a central angle θ 0 of 6 ° (pole number 60), FIG. 22B shows a central angle θ 0 of 9 ° (pole number 40), and FIG. 22C shows a central angle θ 0 of 12 ° (pole number 22D, the central angle θ 0 is 18 ° (20 poles), FIG. 22E is the central angle θ 0 20 ° (18 poles), and FIG. 22F is the central angle θ 0 22.5 ° (poles) 16).

これらの図に示すように、面積比A/Bが大きくなるほど、すなわち第一作用面配向用磁石62の幅WDを狭くするほど、いずれも表面磁束密度が上昇する傾向を示した。一方磁束については、面積比A/Bの低い領域でピーク値を示し、例えば中心角が30°の場合は面積比A/Bが5〜8、36°の場合は4〜7、45°の場合は3〜4、60°の場合は2〜3の範囲で、高い値を示した。以上の結果から、中心角θ0が30°〜60°の範囲では面積比A/Bは2.0〜8.0の範囲が好ましいといえる。 As shown in these figures, the surface magnetic flux density tends to increase as the area ratio A / B increases, that is, as the width WD of the first working surface alignment magnet 62 decreases. On the other hand, the magnetic flux shows a peak value in a low area ratio A / B area, for example, when the central angle is 30 °, the area ratio A / B is 5-8, and when it is 36 °, 4-7, 45 ° In the case of 3-4, 60 ° showed a high value in the range of 2-3. From the above results, it can be said that the area ratio A / B is preferably in the range of 2.0 to 8.0 when the central angle θ 0 is in the range of 30 ° to 60 °.

このように、扇形の中心角が大きくなるほど、面積比A/Bが小さい範囲で磁束が高くなることが確認された。ここで、好ましい面積比A/Bの範囲を検討する。まず、磁極数nが12以下の場合における面積比A/Bの下限値を確認するため、図21A〜図21Dにおいて、面積比A/Bの下限となる最小値を、磁極数毎にプロットし、直線で近似したグラフを図23に示す。また、面積比A/Bの上限値を確認するため、図21A〜図21Dにおいて、面積比A/Bの下限値における磁束を達成する限界値を磁極数毎にプロットし、二次曲線で近似したグラフを図24に示す。同様に、磁極数nが12より大きい場合における面積比A/Bの下限値を確認するため、図22A〜図22Dにおいて、面積比A/Bの下限となる最小値を磁極数毎にプロットし、直線で近似したグラフを図25に示す。この結果、磁極数nが12以下の場合(θ0≧30)、面積比A/Bは0.3184n≦(A/B)<−0.04n3+1.47n2−14.03n+43の範囲とすることが好ましい。また磁極数nが12より大きい場合(θ0<30)の面積比A/Bは、0.3184n≦(A/B)の範囲とすることが好ましい。
(配向率)
Thus, it was confirmed that the magnetic flux becomes higher in the range where the area ratio A / B is smaller as the central angle of the fan-shape becomes larger. Here, the range of preferable area ratio A / B is examined. First, in order to confirm the lower limit value of the area ratio A / B when the number n of magnetic poles is 12 or less, in FIGS. 21A to 21D, the minimum value which is the lower limit of the area ratio A / B is plotted for each number of magnetic poles. A graph approximated by a straight line is shown in FIG. Also, in order to confirm the upper limit value of the area ratio A / B, in FIGS. 21A to 21D, the limit value to achieve the magnetic flux at the lower limit value of the area ratio A / B is plotted for each number of magnetic poles and approximated by a quadratic curve The resulting graph is shown in FIG. Similarly, in order to confirm the lower limit value of the area ratio A / B when the number n of magnetic poles is larger than 12, in FIGS. 22A to 22D, the minimum value that is the lower limit of the area ratio A / B is plotted for each number of magnetic poles. A graph approximated by straight lines is shown in FIG. As a result, when the number of magnetic poles n is 12 or less (θ 0 30 30), the area ratio A / B is in the range of 0.3184 n ≦ (A / B) <− 0.04 n 3 +1.47 n 2 −14.03 n + 43 It is preferable to do. When the number of magnetic poles n is larger than 12, the area ratio A / B of (θ 0 <30) is preferably in the range of 0.3184 n ≦ (A / B).
(Alignment rate)

本発明の実施の形態に係る永久磁石を用いた配向と、図54に示す永久磁石を用いた従来の極配向とでそれぞれ測定した配向率を、図26及び図27に示す。ここで配向率の測定には、まずサンプルを1mm〜2mm厚にスライスし、さらに1mm角の切断片に切断し、重量を測定する。次に、VSMにて切断片毎に配向方向を測定する。各切断片で得られた配向方向を、図26、図27に示している。さらに、得られた配向方向に着磁し、着磁後のサンプルに対してさらにVSMで磁化を測定する。そしてサンプルに用いた磁粉の磁化を100%として、各サンプルの配向率を計算する。   The orientation ratio measured by the orientation using the permanent magnet according to the embodiment of the present invention and the conventional polar orientation using the permanent magnet shown in FIG. 54 is shown in FIG. 26 and FIG. Here, for measurement of the orientation rate, first, the sample is sliced to a thickness of 1 mm to 2 mm, further cut into 1 mm square cut pieces, and the weight is measured. Next, the orientation direction is measured for each cut piece by VSM. The orientation direction obtained for each cut piece is shown in FIG. 26 and FIG. Furthermore, magnetization is performed in the obtained orientation direction, and the magnetization of the sample after magnetization is further measured by VSM. Then, with the magnetization of the magnetic powder used for the sample as 100%, the orientation ratio of each sample is calculated.

従来の極配向では、図27に示すように中心部分が配向しておらず、平均配向率62.5%であった。これに対し、永久磁石を用いた配向では、図26に示すように、中心部分まで配向され、平均配向率85%を達成している。この様子は、上述した各面積比について半径方向の位置毎に配向磁場を測定した図18A〜図18Fのグラフからも確認できる。なお、中心部分(図18A〜図18Fのグラフにおいて半径0〜4又は0〜5の領域)では逆向きの配向を示している。これは、配向磁場の強度を絶対値で測定しているためであり、配向用磁石へショートカットが生じて逆向きの配向が形成されている。例えばモータ等に使用する際は、この部分を削除して使用する。特にモータの中心部分は回転軸を挿入するため、中心部分を削除することは差し支えなく、寧ろ好適である。
(表面磁束)
In the conventional polar orientation, as shown in FIG. 27, the central portion was not oriented, and the average orientation rate was 62.5%. On the other hand, in the orientation using a permanent magnet, as shown in FIG. 26, the orientation is achieved up to the central portion, and an average orientation rate of 85% is achieved. This state can also be confirmed from the graphs of FIGS. 18A to 18F in which the orienting magnetic field is measured at each position in the radial direction with respect to each area ratio described above. In the central portion (regions with a radius of 0 to 4 or 0 to 5 in the graphs of FIGS. 18A to 18F), the reverse orientation is shown. This is because the strength of the orienting magnetic field is measured as an absolute value, and a shortcut is generated in the orienting magnet to form the reverse orientation. For example, when using for a motor etc., this part is deleted and used. In particular, since the central part of the motor inserts the rotary shaft, it is not a problem to delete the central part, but it is preferable.
(Surface flux)

なお、得られたボンド磁石から磁束の集束の程度を確認するには、表面磁束を測定する。例えば、図5Bに示す30°ピッチで作成したボンド磁石片を用いて構成した円柱状のボンド磁石と、図5Fに示す6°ピッチで作成したボンド磁石片を用いて構成して円柱状ボンド磁石とで、それぞれ円周方向(0°〜360°)に沿って表面磁束密度[T]を、図28に示す。この一部を拡大した図29に示すように、配向用磁石の幅WDを狭くすると、磁束がより集中して表面磁束密度も高くなり、シャープなプロファイルを示すことが判る。一方、相対的に配向用磁石の幅WDを広くすると、表面磁束密度のピーク値は低下するが、なだらかな上昇と下降のプロファイルを示す。このように、表面磁束密度のプロファイル波形から、ボンド磁石片のピッチを推定できる。
(比較試験2)
In order to confirm the degree of convergence of the magnetic flux from the obtained bonded magnet, the surface magnetic flux is measured. For example, a cylindrical bonded magnet configured using a cylindrical bond magnet configured using a bonded magnet piece created at a 30 ° pitch shown in FIG. 5B and a bonded magnet piece created at a 6 ° pitch shown in FIG. 5F The surface magnetic flux density [T] along the circumferential direction (0 ° to 360 °) is shown in FIG. As shown in FIG. 29, which is an enlarged view of this part, when the width WD of the orientation magnet is narrowed, the magnetic flux is more concentrated, the surface magnetic flux density is also increased, and a sharp profile is shown. On the other hand, when the width WD of the orientation magnet is relatively increased, the peak value of the surface magnetic flux density is lowered, but it exhibits a gentle rise and fall profile. Thus, the pitch of the bonded magnet pieces can be estimated from the profile waveform of the surface magnetic flux density.
(Comparative test 2)

次に比較試験2として、モータのロータ等に使用する丸棒状(円柱状又は円筒状)の永久磁石に適用する場合の、各種態様のボンド磁石と焼結磁石の表面密度を演算したシミュレーション試験結果を、図30に示す。ここでは、比較例1として従来の焼結磁石(サンプル1)、比較例2としてラジアル配向のボンド磁石(サンプル2)、比較例3として極配向のボンド磁石(サンプル3)、及び実施例1として上記実施の形態1に係る円柱状ボンド磁石(サンプル4)で試作した場合の表面磁束密度を演算した。ここでは、磁性体としてNdFeBを焼結磁石やボンド磁石の磁性粉末として用いる。この図に示すように、サンプル1〜4の表面磁束密度は、それぞれ4000G、2000G、3000G、4000Gとなった。このように本実施の形態1によれば、従来より最も強力とされた焼結磁石と同等の表面磁束密度を、ボンド磁石にて実現しており、ボンド磁石を用いつつも、焼結磁石と同レベルの極めて高い磁束密度を達成できることが確認された。また、従来磁性材料として最も強力とされてきたネオジムを使用せずとも、サマリウムを用いた磁性材料でも十分な磁束密度を発揮でき、限られた天然資源の有効利用及びカントリーリスクの低減といった面でも、極めて実用性の高い技術となる。   Next, simulation test results of computing surface densities of bonded magnets and sintered magnets of various embodiments when applied to a round rod (cylindrical or cylindrical) permanent magnet used for a rotor or the like of a motor as Comparative Test 2 Is shown in FIG. Here, a conventional sintered magnet (Sample 1) as Comparative Example 1, a bonded magnet with radial orientation (Sample 2) as Comparative Example 2, a pole-oriented bonded magnet (Sample 3) as Comparative Example 3, and Example 1 The surface magnetic flux density in the case of trial manufacture using the cylindrical bonded magnet (sample 4) according to the first embodiment was calculated. Here, NdFeB is used as a magnetic substance as magnetic powder of a sintered magnet or a bonded magnet. As shown to this figure, the surface magnetic flux density of samples 1-4 became 4000 G, 2000 G, 3000 G, and 4000 G, respectively. As described above, according to the first embodiment, the surface magnetic flux density equivalent to that of the sintered magnet which is considered to be the strongest in the past is realized by the bond magnet, and while using the bond magnet, the sintered magnet It was confirmed that the extremely high magnetic flux density of the same level can be achieved. In addition, even with the use of neodymium, which has been regarded as the most powerful magnetic material in the past, even magnetic materials using samarium can exhibit sufficient magnetic flux density, and also in terms of effective use of limited natural resources and reduction of country risk. It will be a highly practical technology.

また、このようにモータのロータに使用する場合は、従来のSPMのようにロータの表面に永久磁石を貼付したりせずとも、円柱状ボンド磁石として一体化した状態で利用できる。
(実施の形態2)
In addition, when used as a rotor of a motor in this way, it can be used in a state of being integrated as a cylindrical bonded magnet without sticking a permanent magnet to the surface of the rotor as in the conventional SPM.
Second Embodiment

以上の例では円柱状のボンド磁石を構成する例について説明したが、本発明は円柱状に限らず、他の形態のボンド磁石にも適用できる。例えば、図31の断面図に示す実施の形態2に係る円筒状のボンド磁石200とすることもできる。この場合でも、実施の形態1と同様の製造方法で各ボンド磁石片を製造できる。特に円柱状の中心部分まで磁路を延長させなくとも、十分な磁束密度を得られる場合は、この構成によって必要な磁性材料や樹脂等のボンド磁石組成物の使用量を低減でき、また重量の軽量化にも資する。   Although the example which comprises a cylindrical bonded magnet was demonstrated in the above example, this invention is applicable not only to a cylindrical shape but to the bond magnet of another form. For example, the cylindrical bonded magnet 200 according to the second embodiment shown in the cross sectional view of FIG. 31 can also be used. Also in this case, each bonded magnet piece can be manufactured by the same manufacturing method as that of the first embodiment. In particular, if sufficient magnetic flux density can be obtained without extending the magnetic path to the cylindrical central portion, this configuration can reduce the amount of use of the bonded magnet composition such as the magnetic material and resin required, and the weight It also contributes to weight reduction.

また図1等の例では、第一面11と第二面12との接合部分、第一面11と第五面15との接合部分、第三面13と第四面14との接合部分、第三面13と第六面16との接合部分を、いずれも直線状としている。一方、図31の円筒状のボンド磁石200の例では、第一面11と第二面12との接合部分、第二面12と第五面15との接合部分、第三面13と第四面14との接合部分、第四面14と第六面16との接合部分をいずれも直線状とする一方、第一面11と第五面15との接合部分、及び第三面13と第六面16との接合部分を、凹状の湾曲面としている。
(変形例)
Further, in the example of FIG. 1 etc., the joint portion between the first surface 11 and the second surface 12, the joint portion between the first surface 11 and the fifth surface 15, the joint portion between the third surface 13 and the fourth surface 14, The joint portion between the third surface 13 and the sixth surface 16 is linear. On the other hand, in the example of the cylindrical bond magnet 200 of FIG. 31, the joint portion between the first surface 11 and the second surface 12, the joint portion between the second surface 12 and the fifth surface 15, the third surface 13 and the fourth The joint portion with the face 14 and the joint portion with the fourth face 14 and the sixth face 16 are all linear, while the joint portion between the first face 11 and the fifth face 15 and the third face 13 with the fifth The junction with the six surfaces 16 is a concave curved surface.
(Modification)

また以上の例では、円柱状のボンド磁石の中心軸を円筒状にくり抜いた構成を示したが、中心軸をくり抜く断面形状は、円形に限らず、任意の形状が利用できる。例えば図32の断面図に示すように断面を星形にしてもよい。星形を形成する突起部分は、各磁路群の放物線同士の間に入り込むようにすることで、磁路への影響を低減しつつ、ボンド磁石の容積や重量、ボンド磁石組成物の使用量を軽減できる。この場合、第一面11と第二面12との接合部分、第二面12と第五面15との接合部分、第三面13と第四面14との接合部分、第四面14と第六面16との接合部分をいずれも直線状とする一方、第一面11と第五面15との接合部分、及び第三面13と第六面16との接合部分を、断面視V字状に傾斜させた2つの平面としている。   In the above example, the central axis of the cylindrical bond magnet is hollowed out in a cylindrical shape, but the cross-sectional shape hollowed out of the central axis is not limited to a circle, but any shape can be used. For example, as shown in the cross-sectional view of FIG. 32, the cross section may be star-shaped. By making the protruding portions forming the star shape enter between the parabola of each magnetic path group, while reducing the influence on the magnetic path, the volume and weight of the bonded magnet, and the usage amount of the bonded magnet composition Can be reduced. In this case, the joint portion between the first surface 11 and the second surface 12, the joint portion between the second surface 12 and the fifth surface 15, the joint portion between the third surface 13 and the fourth surface 14, the fourth surface 14 The joint portion with the sixth surface 16 is made linear, while the joint portion with the first surface 11 and the fifth surface 15 and the joint portion with the third surface 13 and the sixth surface 16 are cross-sectional views V It has two flat planes inclined in a letter shape.

また図33の断面図に示すように、円形にさらに一定間隔で半径の小さい半円又は楕円、あるいはトラック形状を突出させたような断面形状としたり、あるいは図34の断面図に示すように、磁路の放物線状の曲線に沿うようにテーパー状に突出させた断面形状としたり、あるいはまた図35の断面図に示すように、花丸状の断面形状としてもよい。このように、磁路を極力妨げない任意の断面形状を適宜採用できる。いずれの場合も、第一面11と第二面12との接合部分、第二面12と第五面15との接合部分、第三面13と第四面14との接合部分、第四面14と第六面16との接合部分を直線状とする一方、第一面11と第五面15との接合部分、及び第三面13と第六面16との接合部分を、それぞれ傾斜させた面同士を直線状に接合させた三角柱状から部分的に該当領域を切除した面としている。
(実施の形態3)
Also, as shown in the cross-sectional view of FIG. 33, the cross-sectional shape is such that a semicircle or an ellipse having a small radius is additionally formed at regular intervals and a track shape is protruded, or as shown in the cross-sectional view of FIG. The cross-sectional shape may be tapered so as to project along the parabolic curve of the magnetic path, or alternatively, as shown in the cross-sectional view of FIG. Thus, any cross-sectional shape that does not disturb the magnetic path as much as possible can be adopted as appropriate. In any case, the joint between the first surface 11 and the second surface 12, the joint between the second surface 12 and the fifth surface 15, the joint between the third surface 13 and the fourth surface 14, the fourth surface While making the junction between 14 and the sixth surface 16 linear, make the junction between the first surface 11 and the fifth surface 15 and the junction between the third surface 13 and the sixth surface 16 inclined. The corresponding area is partially cut out from the triangular prism obtained by joining the two faces in a straight line.
Third Embodiment

さらに、上述した実施の形態2では、隣接するボンド磁石片同士を接合させる界面となる非作用面の内、円柱の中心軸側で切除する構成を説明したが、本発明はこの構成に限らず、逆に作用面側、すなわち円柱の円弧側で切除する構成とすることもできる。このような例を実施の形態3として、図36に示す。この図に示すボンド磁石300は円柱状の側面の内、ボンド磁石片同士の接合界面を凹状に窪ませている。この例では、円柱状の高さ方向あるいは長手方向に沿って、スリット状に窪みを一定間隔、すなわち各ボンド磁石片の円弧の長さに対応する間隔で形成している。特に円柱状ボンド磁石をモータのロータに使用する場合は、永久磁石を円周状に渡って全周に配置するのでなく、一定間隔に配置する構成が採られるため、実施の形態3のようなボンド磁石300はこのような構成に適合する。また、ボンド磁石の体積削減による原材料コストの削減や軽量化にも資する。
この場合、第一面11と第五面15との接合部分、及び第三面13と第六面16との接合部分を、いずれも直線状とする一方で、第一面11と第二面12との接合部分、第二面12と第五面15との接合部分、第三面13と第四面14との接合部分、第四面14と第六面16との接合部分を、凹状の湾曲面としている。
(実施の形態4)
Furthermore, in the second embodiment described above, although a configuration has been described in which cutting is performed on the central axis side of a cylinder among non-acting surfaces that are the interfaces for bonding adjacent bonded magnet pieces, the present invention is not limited to this configuration. Conversely, it may be configured to cut off on the working surface side, that is, on the circular arc side of the cylinder. Such an example is shown as Embodiment 3 in FIG. In the bond magnet 300 shown in this figure, of the cylindrical side surfaces, the bonding interface between the bond magnet pieces is recessed in a concave shape. In this example, the recesses are formed in a slit-like manner at regular intervals, that is, intervals corresponding to the length of the arc of each bond magnet piece, along the columnar height or longitudinal direction. In particular, when cylindrical bonded magnets are used for the rotor of a motor, permanent magnets are not arranged all around circumferentially, but are arranged at regular intervals as in the third embodiment. Bond magnet 300 is adapted to such a configuration. In addition, it contributes to reduction of raw material cost and weight reduction by volume reduction of bonded magnet.
In this case, the joint portion between the first face 11 and the fifth face 15 and the joint portion between the third face 13 and the sixth face 16 are all linear, while the first face 11 and the second face The joint portion with 12, the joint portion with the second surface 12 and the fifth surface 15, the joint portion with the third surface 13 and the fourth surface 14, and the joint portion with the fourth surface 14 and the sixth surface 16 are concave As a curved surface.
Embodiment 4

加えて、以上の実施の形態2、3では隣接するボンド磁石片同士を接合させる界面となる非作用面のいずれか一方の隅部を削除する例を説明したが、本発明はこの構成に限らず、両方を削除してもよい。このような例を実施の形態4に係るボンド磁石400として図37の断面図に示す。この構成でも、上述した作用面における磁束密度の向上や軽量化、低コスト化といった効果が得られる。   In addition, in the second and third embodiments described above, an example has been described in which one corner portion of the non-working surface which is an interface for bonding adjacent bonded magnet pieces is deleted, but the present invention is limited to this configuration. Alternatively, both may be deleted. Such an example is shown in the cross-sectional view of FIG. 37 as a bonded magnet 400 according to the fourth embodiment. Even with this configuration, the effects such as the improvement of the magnetic flux density on the working surface, the weight reduction, and the cost reduction can be obtained.

以上のように、非作用面の一部を切削する構成を適宜利用できる。また非作用面は平面状とする構成に限らず、例えば緩やかな曲面としたり、凹凸を部分的に設けるなどの構成も適宜採用できる。特に凹状や凸状を接合させる構成は、ボンド磁石片同士の係合に際して位置決めの役目も果たし、組み立て時の作業性の向上にも繋がる。
(実施の形態5)
As mentioned above, the structure which cuts a part of non-working surface can be used suitably. In addition, the non-working surface is not limited to a planar configuration, and a configuration such as, for example, a gently curved surface or partial provision of irregularities may be employed as appropriate. In particular, the configuration in which the concave shape and the convex shape are joined also plays a role of positioning at the time of engagement of the bond magnet pieces, which also leads to improvement in workability at the time of assembly.
Fifth Embodiment

さらにまた、以上の例では各ボンド磁石片の端面を扇形とした例を説明したが、本発明はボンド磁石片の端面形状を扇形に限定せず、他の形状とすることもできる。例えば実施の形態5として図38に示すボンド磁石片の組では、第一ボンド磁石片510Aが、断面図において第一面511と第二面512とを連結する、第七面517及び第八面518を有する。この第一ボンド磁石片510Aは、断面における形状を、第一面511、第七面517、第二面512及び第八面518でもって囲まれた末広がりとなるテーパ状としている。同様に第二ボンド磁石片510Bは、断面図において第三面513と第四面514とを連結する、第九面519及び第十面520を有する。この第二ボンド磁石片510Bも、断面における形状を第三面513、第九面519、第四面514及び第十面520でもって囲まれた、外形を平面視において末広がりとなるテーパ状としている。さらに第一ボンド磁石片510Aと第二ボンド磁石片510Bを接合した状態で、第二面512及び第四面514を同じ側に向けたU字状に形成している。このような構成により、各ボンド磁石片の扇形状の半径部分に相当する面に磁極面を表出させることで、この磁極面同士を、互いに異極同士となるように接合することで、円形状のボンド磁石を構成できる。   Furthermore, although the example which made the end surface of each bond magnet piece fan-shaped was demonstrated in the above example, the end surface shape of a bond magnet piece is not limited to a fan shape, and can also be made into another shape. For example, in the set of bonded magnet segments shown in FIG. 38 as the fifth embodiment, the seventh surface 517 and the eighth surface connect the first surface 511 and the second surface 512 in the cross-sectional view with the first bonded magnet segment 510A. Having 518. The first bonded magnet piece 510A has a tapered cross-sectional shape that is surrounded by the first surface 511, the seventh surface 517, the second surface 512, and the eighth surface 518 in the cross section. Similarly, the second bonded magnet piece 510B has a ninth surface 519 and a tenth surface 520 that connect the third surface 513 and the fourth surface 514 in the cross-sectional view. The second bonded magnet piece 510B also has a tapered outer shape surrounded by the third surface 513, the ninth surface 519, the fourth surface 514, and the tenth surface 520, and the outer shape in a plan view is tapered. . Furthermore, in a state where the first bonded magnet piece 510A and the second bonded magnet piece 510B are joined, the second surface 512 and the fourth surface 514 are formed in a U shape facing the same side. With such a configuration, the pole faces are exposed on the surface corresponding to the fan-shaped radius portion of each bond magnet piece, and the pole faces are joined so as to have different poles each other. A bonded magnet of a shape can be configured.

例えば、図39に示すように複数のボンド磁石片510の組を同心円状に配置したボンド磁石500とすることで、モータのロータ用にも利用できる。この図に示すボンド磁石500は、隣接するボンド磁石片510の組同士の間を埋めるための、透磁率の高い材質で構成された構造体を備えている。この構造体に、複数のボンド磁石片510の組を埋め込んで、外形を円柱状としたボンド磁石500を構成している。   For example, as shown in FIG. 39, by setting a set of a plurality of bond magnet pieces 510 as a bond magnet 500 arranged concentrically, it can be used also for a motor rotor. The bond magnet 500 shown in this figure is provided with a structure made of a material with high magnetic permeability for filling the space between adjacent sets of bond magnet pieces 510. A set of a plurality of bonded magnet pieces 510 is embedded in this structure to form a bonded magnet 500 having a cylindrical outer shape.

また各ボンド磁石片は、図40に示すように配向用磁石63、64を配置することで形成できる。   Each bonded magnet piece can be formed by arranging orientation magnets 63 and 64 as shown in FIG.

さらに変形例として、ボンド磁石片610A、610Bを図41に示すようなU字状あるいはトラック形状に構成してもよい。
(実施の形態6)
Furthermore, as a modification, the bond magnet pieces 610A and 610B may be formed in a U shape or a track shape as shown in FIG.
Sixth Embodiment

さらに、一のボンド磁石片内において、磁束群を一つとした上記実施の形態5や、二つの磁束群を共通の作用面上に厚さ方向に並べて配置する実施の形態1等の構成に限られず、他の構成、例えば断面視において磁路群を水平方向に並べて配置することもできる。このような例を実施の形態6として、図42〜図46に示す。このボンド磁石片の組は、図42、図43に示すように、2つのボンド磁石片710A、710Bを組み合わせてボンド磁石700を構成している。ボンド磁石片710Bの上面とボンド磁石片710Aの下面とを連結することで、図44、図45に示すように、その側面に2極の異なる磁極を有するボンド磁石となる。組み合わせるボンド磁石は、互いに配向が逆になるように形成されている。つまり、図45に示すように、一方の磁石(第一ボンド磁石710A)は下面12にS極、側面13にN極が出るように内部の第一磁力線群21を形成した場合、他方の磁石(第二ボンド磁石710B)は上面11にN極、側面13にS極が出るように内部の第二磁力線群22を形成する。そして、第一ボンド磁石710Aの下面のS極と、第二ボンド磁石710Bの上面のN極を吸引力によって連結させる。これによって、第一磁力線群21と第二磁力線群22とが結合されて、互いの磁路が連続し、結果としてボンド磁石700の内部の磁路を延長させて磁束を向上できる。   Furthermore, the present invention is limited to the configuration of the fifth embodiment in which one magnetic flux group is provided in one bonded magnet piece, and the first embodiment in which two magnetic flux groups are arranged side by side in the thickness direction on a common working surface. It is also possible to arrange the magnetic path groups horizontally in another configuration, for example, in a cross sectional view. Such an example is shown as Embodiment 6 in FIG. As shown in FIGS. 42 and 43, in this set of bonded magnet segments, two bonded magnet segments 710A and 710B are combined to constitute a bonded magnet 700. By connecting the upper surface of the bond magnet piece 710B and the lower surface of the bond magnet piece 710A, as shown in FIGS. 44 and 45, a bond magnet having two different magnetic poles on its side surface can be obtained. The bond magnets to be combined are formed such that their orientations are opposite to each other. That is, as shown in FIG. 45, when one magnet (first bonded magnet 710A) is formed with the first magnetic field line group 21 inside so that the south pole is on the lower surface 12 and the north pole is on the side surface 13, the other magnet (The second bond magnet 710B) forms an internal second magnetic field line group 22 such that the N pole is on the top surface 11 and the S pole is on the side surface 13. Then, the S pole on the lower surface of the first bond magnet 710A and the N pole on the upper surface of the second bond magnet 710B are connected by a suction force. As a result, the first magnetic field line group 21 and the second magnetic field line group 22 are coupled, the magnetic paths continue with each other, and as a result, the magnetic path inside the bond magnet 700 can be extended to improve the magnetic flux.

それぞれのボンド磁石710A、710Bは、個別に形成することができる。第一ボンド磁石710Aは、図47、図48に示す磁気回路装置120、130を用いて製造できる。一方、各磁気回路装置において配向用磁石の極性を逆にすることで、配向を逆にすることができる。つまり、配向用磁石のN極同士が向かい合うようにして形成したものと、S極同士が向かい合うようにして形成したものを用いれば、第2のボンド磁石710Bを製造できる。   Each bond magnet 710A, 710B can be formed individually. The first bond magnet 710A can be manufactured using the magnetic circuit devices 120 and 130 shown in FIGS. On the other hand, the orientation can be reversed by reversing the polarity of the orientation magnet in each magnetic circuit device. In other words, the second bonded magnet 710B can be manufactured by using one in which the N poles of the orientation magnets face each other and one in which the S poles face each other.

図47は、ボンド磁石を製造するための製造装置を構成する磁気回路装置120である。磁気回路装置120は、磁性材料と樹脂とを含むボンド磁石組成物が充填されるキャビティ1220を備えており、キャビティ1220を上下方向に挟むように配向用磁石1214a、1214bが配置されている。配向用磁石1214a、1214bは磁性材料を磁気的に配向させるために、ボンド磁石の成形中にキャビティ1220に磁場を印加するものである。配向用磁石1214a、1214bは、成形品のボンド磁石の非作用面に対して垂直に磁力が出る向きに配向された永久磁石である。また配向用磁石1214a、1214bは、同極同士(ここではN極同士)が向かい合うように配置された第1の配向用磁石1214a及び第2の配向用磁石1214bを有して構成されており、これにより、同極同士が向かい合うように印加された、第1及び第2の磁界を有して構成されている。ここで、配向用磁石1214a、1214bの軸方向をZ方向としたとき、キャビティ1220はZ方向において、第1及び第2の配向用磁石1214a、1214bの間に挟まれるように、第1の配向用磁石1214aの側に偏って配置されている。   FIG. 47 shows a magnetic circuit device 120 which constitutes a manufacturing apparatus for manufacturing a bonded magnet. The magnetic circuit device 120 includes a cavity 1220 filled with a bonded magnet composition containing a magnetic material and a resin, and orientation magnets 1214 a and 1214 b are disposed so as to sandwich the cavity 1220 in the vertical direction. The orientation magnets 1214 a and 1214 b apply a magnetic field to the cavity 1220 during molding of the bonded magnet in order to magnetically orient the magnetic material. The orientation magnets 1214 a and 1214 b are permanent magnets oriented in the direction in which the magnetic force is emitted perpendicularly to the non-acting surface of the bonded magnet of the molded product. The orientation magnets 1214a and 1214b are configured to have a first orientation magnet 1214a and a second orientation magnet 1214b, which are disposed such that the same poles (here, N poles) face each other, Thus, the first and second magnetic fields are applied with the same poles facing each other. Here, assuming that the axial direction of the alignment magnets 1214 a and 1214 b is the Z direction, the cavity 1220 is sandwiched between the first and second alignment magnets 1214 a and 1214 b in the Z direction. It is arranged biased to the side of the magnet 1214a.

ここで第1の配向用磁石1214aは、非磁性鋼材の隔壁を挟んでキャビティ1220であって成形品の非作用面と対向するように配置されている。一方第2の配向用磁石1214bは、z方向においてキャビティ1220の長さ(T2)と略同じ距離(T1)をあけて配置されている。このキャビティが存在しない領域には、非磁性鋼1218が配置されている。またキャビティ1220の内、成形品の作用面となる側面と対向する面側には、比透磁率が100〜1000000のヨーク1216を設置する。このように配向用磁石1214a、1214bを配置することで、キャビティ1220内部には、図中の曲線で示すように、N−Sの磁力線が形成される。また、キャビティ1220の内、成形品の作用面となる側面と対向する面側に、さらに配向用磁石を追加して配置することも好ましい。このように配置されたキャビティ1220に、溶融した磁性材料と樹脂とからなるボンド磁石組成物を充填する。ボンド磁石組成物が流動状態にある内に、印加した磁場配向により配向させ、配向後は直ちに空冷若しくは水冷により冷却固化することにより磁性粉末の配向状態を保つことが好ましい。 Here, the first orientation magnet 1214a is disposed so as to face the non-acting surface of the molded product in the cavity 1220 with the partition wall of nonmagnetic steel material interposed therebetween. On the other hand, the second orientation magnet 1214 b is disposed at a distance (T 1 ) substantially the same as the length (T 2 ) of the cavity 1220 in the z direction. Nonmagnetic steel 1218 is disposed in a region where this cavity does not exist. In the cavity 1220, a yoke 1216 with a relative magnetic permeability of 100 to 1000000 is disposed on the side opposite to the side surface to be the working surface of the molded product. By arranging the orientation magnets 1214 a and 1214 b in this manner, N-S magnetic force lines are formed inside the cavity 1220 as shown by the curve in the figure. In addition, it is also preferable to additionally arrange an alignment magnet on the side of the cavity 1220 that faces the side surface that is the acting surface of the molded product. The cavity 1220 thus arranged is filled with a bonded magnet composition consisting of molten magnetic material and resin. While the bonded magnet composition is in a fluidized state, it is preferable that the orientation of the magnetic powder is maintained by orienting by applied magnetic field orientation, and cooling immediately after orientation by cooling by air or water.

本実施形態においては、2つの配向用磁石1214a、1214bを反発させて放射状の強力な磁場を取り出している。第2の配向用磁石1214bをキャビティ1220から離して形成しているため、ボンド磁石片の上面側には磁力線が出ないように、下面から側面に向かって磁力線を形成することができる。上面に磁力線が出にくくなるため、作用面である側面に磁力線が集束し、単位面積当たりの磁束線が増える。   In this embodiment, two orienting magnets 1214 a and 1214 b are repelled to take out a strong radial magnetic field. Since the second orientation magnet 1214 b is formed apart from the cavity 1220, magnetic lines of force can be formed from the lower surface to the side surface so that the magnetic lines of force do not appear on the upper surface side of the bonded magnet piece. Since it is difficult for magnetic lines to come out on the upper surface, the magnetic lines converge on the side surface which is the working surface, and the magnetic flux lines per unit area increase.

またボンド磁石片又はボンド磁石の製造装置として、図47の磁気回路装置120に代えて、図48に示す磁気回路装置130を用いることもできる。この図に示す配向用磁石1315a、1315bは、円柱状に形成されており、径方向に45度ずつ8等分に分割され、円柱状の下面の一点に向かって磁力が出るように配向されている。つまり、配向用磁石1315a、1315bの磁化方向は、配向用磁石の軸方向に対して内側方向に傾斜されている。このとき、各磁石の軸方向に対する配向方向θは配向用磁石の軸に対して34度とされている。このように形成された配向用磁石1315a、1315bを、キャビティ1320の方向に向かって磁力が集中するように、同極が向かい合せになるように鏡面状に配置する。また図47の例と同様に、第2の配向用磁石1315bは、z方向においてキャビティ20の長さ(T2)と略同じ距離(T1)をあけて配置されている。このように配向用磁石1315a、1315bを配置することで、キャビティ1320内部には、図中の曲線に示すように、N−Sの磁力線が形成される。なお磁気回路装置130において、ヨーク1316や非磁性鋼1318の構成、及び側面と対向する面側に配向用磁石を追加する構成等は、図47と同様の構成が利用できるので、その詳細説明を省略する。 Further, instead of the magnetic circuit device 120 of FIG. 47, a magnetic circuit device 130 shown in FIG. 48 can be used as a bond magnet piece or bond magnet manufacturing device. The orientation magnets 1315a and 1315b shown in this figure are formed in a cylindrical shape and are divided into eight equal parts by 45 degrees in the radial direction, and are oriented so that the magnetic force is emitted toward one point of the cylindrical lower surface There is. That is, the magnetization directions of the orientation magnets 1315a and 1315b are inclined inward with respect to the axial direction of the orientation magnets. At this time, the orientation direction θ with respect to the axial direction of each magnet is 34 degrees with respect to the axis of the orientation magnet. The orientation magnets 1315 a and 1315 b thus formed are arranged in a mirror shape so that the same poles face each other so that the magnetic force is concentrated in the direction of the cavity 1320. Further, as in the example of FIG. 47, the second alignment magnet 1315b is disposed at substantially the same distance (T 1 ) as the length (T 2 ) of the cavity 20 in the z direction. By arranging the orientation magnets 1315 a and 1315 b in this manner, N—S magnetic force lines are formed inside the cavity 1320 as shown by the curves in the drawing. In the magnetic circuit device 130, the configuration similar to that of FIG. 47 can be used for the configuration of the yoke 1316 and the nonmagnetic steel 1318, and the configuration of adding an orientation magnet on the side facing the side, I omit it.

ここで、図42等に示した円板状のボンド磁石700のVIC−VIC線断面における磁粉粒子の磁化容易軸の配向状態を図44に示す。側面の作用面(Sa)に隣接する面(上面及び下面:Sb)を組み合わせることにより、作用面(Sa)に2極の磁極を持つ磁石が得られる。また、Sb面においては磁極の異なる成形品同士を組み合わせるだけなので容易に組み合わせることができる。このように組み合わせることにより、2つの磁石の間で磁路が伸び、表面磁束密度が大幅に向上することに加え、作用面以外からの漏れ磁束密度も小さくすることができる。   Here, FIG. 44 shows the alignment state of the magnetization easy axis of the magnetic powder particle in the VIC-VIC line cross section of the disk-like bond magnet 700 shown in FIG. 42 and the like. By combining the surfaces (upper and lower surfaces: Sb) adjacent to the side working surface (Sa), a magnet having two magnetic poles on the working surface (Sa) is obtained. In addition, in the Sb plane, since only molded articles having different magnetic poles are combined, they can be easily combined. By combining in this manner, in addition to the extension of the magnetic path between the two magnets and the improvement of the surface magnetic flux density, it is possible to reduce the leakage magnetic flux density from other than the working surface.

さらに、図46に示すように、2つのボンド磁石片710A、710Bを結合させたボンド磁石700’の磁束線の方向を、図45とは逆向きに構成することもできる。この例では、図45のボンド磁石700の上下を反転させて、上側に第二ボンド磁石片710Bを、下側に第一ボンド磁石片710Aを配置し、第二ボンド磁石片710Bの結合面であるN極面と、第一ボンド磁石710Aの結合面であるS極面とが向かい合うように配置することで、結合面において互いの磁路を結合して延長し、その結果側面側に表出された磁極の表面磁束密度を向上できる。さらにこのような円板状の第一ボンド磁石710Aと第二ボンド磁石700B磁石の組を交互に積層することで円柱状の側面に磁極を交互に表出させたボンド磁石を得ることができる。この際、ボンド磁石片同士の各接合面は、互いに平行となる。   Furthermore, as shown in FIG. 46, the direction of the magnetic flux lines of the bond magnet 700 'in which the two bond magnet pieces 710A and 710B are bonded can be configured in the opposite direction to that of FIG. In this example, the bond magnet 700 of FIG. 45 is turned upside down, the second bond magnet piece 710B is disposed on the upper side, the first bond magnet piece 710A is disposed on the lower side, and the bonding surface of the second bond magnet piece 710B. By arranging so that a certain N pole face and an S pole face that is the joining face of the first bonded magnet 710 A face each other, the magnetic paths are coupled and extended in the joining face, and as a result, the side faces are exposed. The surface magnetic flux density of the magnetic pole can be improved. Further, by alternately stacking sets of such disk-shaped first bond magnets 710A and second bond magnets 700B magnets, it is possible to obtain a bond magnet in which magnetic poles are alternately exposed on cylindrical side surfaces. At this time, the bonding surfaces of the bonded magnet pieces are parallel to each other.

特に、以上のような結合面を平板状とし、側面を磁極面とする構成では、面積の相対的に大きい平面状の結合面の磁束を、面積の相対的に小さい側面側の磁極に集中させることで、磁束を収束させた収束配向を実現し、磁極の磁束密度を効果的に向上できる。すなわち図45に示すように、作用面における磁力線同士の間隔a’を、非作用面における同じ磁力線同士の間隔b’よりも狭くすることで、収束配向が実現される。ここでa’<b’は、磁束密度の大小にも繋がり、磁路を直線状から折曲させることで長くして磁力を向上させる放物線状の配向を採用したことと相俟って、高い表面磁束密度を実現できる。   In particular, in the configuration in which the coupling surface as described above is flat and the side surface is the pole face, the magnetic flux of the planar coupling surface having a relatively large area is concentrated to the magnetic pole on the side surface having a relatively small area. Thus, a convergent orientation in which the magnetic flux is converged can be realized, and the magnetic flux density of the magnetic pole can be effectively improved. That is, as shown in FIG. 45, the convergent orientation is realized by making the distance a 'between the magnetic lines of force on the action surface smaller than the distance b' between the same magnetic lines of force on the non-action surface. Here, a '<b' is connected to the magnitude of the magnetic flux density, and is high in combination with the parabolic orientation in which the magnetic path is lengthened by bending from a linear shape to improve the magnetic force. Surface magnetic flux density can be realized.

以上のように、本発明の実施の形態に係るボンド磁石によれば、極配向を実現しつつも、その磁路が、ボンド磁石の円柱状の中心に向かって深く抉れた配向がなされている。また、ボンド磁石表面(作用面)から深い部分では、磁路同士の間隔を広く配向された状態となった磁極(非作用面)が形成され、かつ隣接するボンド磁石片の非作用面同士で異なる磁極となるように接合することで、この接合界面で磁路が連続され、磁路を長くしている。このように、円柱状ボンド磁石の表面から内部に向かって磁路が深く抉れるように配向させたことで、図56に示したBHの動作点を上げることが可能となる。さらに、非作用面の磁極を広くして、作用面の磁極を狭くすることで、広い磁極から狭い磁極に収束配向ことが同時に実現され、このような極配向と収束配向を同時に実現したことで、極めて高い表面磁束密度を実現し、ボンド磁石でありながら焼結磁石と同程度の磁束を発揮させることが可能となる。
As described above, according to the bond magnet of the embodiment of the present invention, while achieving pole orientation, the magnetic path is oriented so as to be deeply wound toward the cylindrical center of the bond magnet. There is. Further, at a portion deep from the bonded magnet surface (working surface), a magnetic pole (non-working surface) in which the distance between the magnetic paths is widely oriented is formed, and the non-working surfaces of adjacent bonded magnet pieces are formed. By joining so as to have different magnetic poles, the magnetic path is continued at this junction interface, and the magnetic path is elongated. As described above, by orienting the magnetic path from the surface to the inside of the cylindrical bonded magnet so as to be deeply wound, it is possible to raise the operating point of the BH line shown in FIG. Furthermore, by widening the magnetic pole of the non-working surface and narrowing the magnetic pole of the working surface, the convergent orientation is simultaneously realized from the wide magnetic pole to the narrow magnetic pole, and such pole orientation and convergent orientation are simultaneously realized. It is possible to realize an extremely high surface magnetic flux density and to exhibit the same level of magnetic flux as a sintered magnet while being a bonded magnet.

また、以上のようにして作製されたボンド磁石を、透磁率の高い物質、例えば珪素鋼などに埋設することもできる。例えば図39の例では、図38のボンド磁石片の組を、回転軸を中心に周囲に並べ、その隙間に高透磁率物質を配置することで、ボンド磁石成形品を構成できる。   In addition, the bonded magnet manufactured as described above can be embedded in a material having high permeability, such as silicon steel. For example, in the example of FIG. 39, a bonded magnet molded product can be configured by arranging the set of bonded magnet pieces of FIG. 38 around the rotation axis and arranging a high magnetic permeability material in the gap.

また以上の構成によれば、作用面以外からの漏れ磁束の少ない側面配向型ボンド磁石や、これを用いた界磁ユニットを実現できる。またボンド磁石の薄型化に対応し、十分な配向磁場が得られるボンド磁石の製造方法を実現できる。   Moreover, according to the above configuration, it is possible to realize a side-oriented bonded magnet with little leakage flux from other than the working surface, and a field unit using the same. In addition, it is possible to realize a method of manufacturing a bonded magnet in which a sufficient orientation magnetic field can be obtained in response to thinning of the bonded magnet.

また以上の構成によれば、ボンド磁石の作用面以外からの漏れ磁束を少なくできる。この結果、扁平状の側面配向型ボンド磁石やこれを用いた界磁ユニットが実現される。   Moreover, according to the above configuration, it is possible to reduce the leakage flux from other than the action surface of the bond magnet. As a result, a flat side-oriented bonded magnet and a field unit using the same are realized.

また以上の例では、ボンド磁石に用いる磁石粉末にはサマリウム鉄窒素磁石を用いたが、本発明はこれに限らず、例えばサマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石、プラセオジム磁石等の希土類磁石を利用することもできる。   In the above example, samarium iron nitrogen magnet is used as magnet powder used for bond magnet, but the present invention is not limited to this, for example, it is possible to use rare earth magnet such as samarium cobalt magnet, neodymium magnet, praseodymium magnet, etc. it can.

本発明のボンド磁石は、永久磁石を使用する小型モータで使用される焼結磁石の代替として好適に利用できる。また、表面磁束密度及び界磁磁場が必要とされる用途に適用できる。例えば、種々の形状に応用することによって、精密モータ用セグメント磁石、HDD用VCM磁石、紙幣センサー用など磁気信号を利用する各種センサー用磁石、健康器具用磁石、異物除去用装置やリニアモータ用磁石、とりわけ薄型TVなどに使用するスピーカー用磁石に代表される薄型アクチュエータ用の磁石として好適に利用できる。   The bonded magnet of the present invention can be suitably used as a substitute for a sintered magnet used in a small motor using a permanent magnet. In addition, it can be applied to applications where surface magnetic flux density and field magnetic field are required. For example, by applying to various shapes, segment magnets for precision motors, VCM magnets for HDD, magnets for various sensors that use magnetic signals such as for bill sensors, magnets for health appliances, magnets for removing foreign matter and magnets for linear motors In particular, it can be suitably used as a magnet for a thin actuator represented by a speaker magnet used for a thin TV and the like.

100、200、300、400、500、700、700’…ボンド磁石
10、510、610A、610B、710A、710B…ボンド磁石片
10A、510A…第一ボンド磁石片
10B、510B…第二ボンド磁石片
11、511…第一面(第一非作用面)
12、512…第二面(第一作用面)
13、513…第三面(第二非作用面)
14、514…第四面(第二作用面)
15…第五面(第三非作用面)
16…第六面(第四非作用面)
517…第七面
518…第八面
519…第九面
520…第十面
21…第一磁力線群
22…第二磁力線群
23…第三磁力線群
24…第四磁力線群
530…構造体
61…第一非作用面配向用磁石
62…第一作用面配向用磁石
63…配向用磁石
64…配向用磁石
66…ヨーク
65…第三非作用面配向用磁石
61’…第一非作用面配向用電磁石
62’…第一作用面配向用電磁石
65’…第三非作用面配向用電磁石
66’…ヨーク
120、130…磁気回路装置
1214a、1214b、1315a、1315b…配向用磁石
1216、1316…ヨーク
1218、1318…非磁性鋼
1220、1320…キャビティ
100, 200, 300, 400, 500, 700, 700 '... bonded magnets 10, 510, 610A, 610B, 710A, 710B ... bonded magnet pieces 10A, 510A ... first bonded magnet pieces 10B, 510B ... second bonded magnet pieces 11, 511 ... first surface (first non-operating surface)
12, 512 ... second surface (first working surface)
13, 513 ... third surface (second non-operating surface)
14, 514 ... fourth surface (second action surface)
15: Fifth surface (third non-operating surface)
16: Sixth surface (fourth non-operating surface)
517 seventh surface 518 eighth surface 519 ninth surface 520 tenth surface 21 first magnetic field line group 22 second magnetic field line group 23 third magnetic field line group 24 fourth magnetic field line group 530 structural body 61 First non-working surface alignment magnet 62: first working surface alignment magnet 63: alignment magnet 64: alignment magnet 66: yoke 65: third non-working surface alignment magnet 61 ': first non-working surface alignment Electromagnets 62 ': first working surface orienting electromagnets 65': third non-working surface orienting electromagnets 66 ': yokes 120, 130: magnetic circuit devices 1214a, 1214b, 1315a, 1315b: orientation magnets 1216, 1316 ... yoke 1218 , 1318 ... nonmagnetic steel 1220, 1320 ... cavity

Claims (14)

第一面と、
前記第一面と接合部分を介して接する第二面と、
前記第二面と接合部分を介して接すると共に、前記第一面と接合部分を介して接する第五面と
を備え、
前記第一面と第五面とが一定の中心角でもって傾斜され、該第一面と第五面と第二面で囲まれた断面視における外形を扇形とし、
前記第一面から第二面に向かう第一磁力線群と、
前記第五面から第二面に向かう第三磁力線群と
を有する第一ボンド磁石片と、
第三面と、
前記第三面と接合部分を介して接する第四面と、
前記第四面と接合部分を介して接すると共に、前記第三面と接合部分を介して接する第六面と
を備え、
前記第三面と第六面とが一定の中心角でもって傾斜され、該第三面と第六面と第四面で囲まれた断面視における外形を扇形とし、
前記第四面から第三面に向かう第二磁力線群と、
前記第四面から第六面に向かう第四磁力線群と
を有する第二ボンド磁石片と
を有し、
前記第二面の磁束密度が前記第一面の磁束密度よりも高く、
前記第四面の磁束密度が第三面の磁束密度よりも高く、
前記第一面の磁極と、前記第三面の磁極とが異なる極性であり、
前記第一面と、前記第三面とが連結されて、第二磁力線群と第一磁力線群とが連続されるように構成され、
前記第二面と、前記第四面とで異なる磁極が外部に表出されており、
前記第一ボンド磁石片の扇形の、
半径に相当する長さAと、
円弧に相当する部分のうち、磁化された部分の長さB
との比率A/Bが、n=磁極数とするとき、
12極以下の場合(中心角θ0≧30)、
0.3184n≦(A/B)<−0.04n3+1.47n2−14.03n+43
12極より大きい場合(θ0<30)、
0.3184n≦(A/B)
であり、
前記第一ボンド磁石片及び第二ボンド磁石片が、少なくとも磁性材料と樹脂を含み、
前記磁性材料が、Sm−Co系、Nd−Fe−B系、Sm−Fe−N系のいずれかであるボンド磁石。
First side,
A second surface contacting with the first surface via a joint portion;
And a fifth surface which is in contact with the second surface via a bonding portion and in contact with the first surface via the bonding portion,
The first surface and the fifth surface are inclined at a constant central angle, and the outer shape in a sectional view surrounded by the first surface, the fifth surface, and the second surface is fan-shaped.
A first magnetic flux line group directed from the first surface to the second surface;
A first bonded magnet piece having a third magnetic field line group directed from the fifth surface to the second surface;
The third side,
A fourth surface that is in contact with the third surface via a joint portion;
And a sixth surface which is in contact with the fourth surface via a joint portion and in contact with the third surface via the joint portion,
The third surface and the sixth surface are inclined at a constant central angle, and the outer shape in a sectional view surrounded by the third surface, the sixth surface, and the fourth surface is fan-shaped.
A second magnetic field line group directed from the fourth surface to the third surface;
And a second bonded magnet piece having a fourth magnetic field line group directed from the fourth surface to the sixth surface,
The magnetic flux density of the second surface is higher than the magnetic flux density of the first surface,
The magnetic flux density of the fourth surface is higher than the magnetic flux density of the third surface,
The magnetic pole of the first surface and the magnetic pole of the third surface have different polarities,
The first surface and the third surface are connected, and the second magnetic field line group and the first magnetic field line group are configured to be continuous.
Magnetic poles different from each other on the second surface and the fourth surface are exposed to the outside,
A sector of the first bond magnet piece,
A length A corresponding to the radius,
Length B of the magnetized portion of the portion corresponding to the arc
When the ratio A / B with is n = the number of magnetic poles,
In the case of 12 poles or less (central angle θ 0 30 30),
0.3184 n ≦ (A / B) <− 0.04 n 3 +1.47 n 2 −14.03 n + 43
If it is larger than 12 poles (θ 0 <30),
0.3184 n ≦ (A / B)
And
The first bonded magnet piece and the second bonded magnet piece include at least a magnetic material and a resin,
The bonded magnet whose said magnetic material is either a Sm-Co type | system | group, a Nd-Fe-B type | system | group, and a Sm-Fe-N type | system | group.
請求項1に記載のボンド磁石であって、
前記第一面の面積を、前記第二面の面積よりも広く、
前記第三面の面積を、前記第四面の面積よりも広くしてなるボンド磁石。
The bonded magnet according to claim 1, wherein
The area of the first surface is wider than the area of the second surface,
The bonded magnet which makes the area of the said 3rd surface wider than the area of the said 4th surface.
請求項1又は2に記載のボンド磁石であって、
前記第一面と第五面の面積の和を、前記第二面の面積よりも広く、
前記第三面と第六面の面積の和を、前記第四面の面積よりも広くしてなるボンド磁石。
A bonded magnet according to claim 1 or 2,
The sum of the areas of the first surface and the fifth surface is larger than the area of the second surface,
The bonded magnet which makes the sum of the area of the said 3rd surface and a 6th surface wider than the area of the said 4th surface.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のボンド磁石であって、
前記第一面と第二面とが交差する角度が90°以下であるボンド磁石。
The bonded magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein
The bonded magnet whose angle which the said 1st surface and a 2nd surface cross | intersect is 90 degrees or less.
請求項1〜4いずれか一に記載のボンド磁石であって、
前記第二面を作用面とし、該第二面と反対側の前記第一ボンド磁石片の面からは磁束を外部に表出させないボンド磁石。
It is a bonded magnet as described in any one of Claims 1-4,
The bonded magnet which makes the said 2nd surface an action surface, and does not make magnetic flux appear outside from the surface of the said 1st bonded magnet piece on the opposite side to this 2nd surface.
請求項1〜のいずれか一に記載のボンド磁石であって、
前記第一面と第二面との接合部分、前記第一面と第五面との接合部分、前記第三面と第四面との接合部分、又は前記第三面と第六面との接合部分の少なくともいずれかが、直線状であるボンド磁石。
The bonded magnet according to any one of claims 1 to 5 , wherein
A joint portion between the first surface and the second surface, a joint portion between the first surface and the fifth surface, a joint portion between the third surface and the fourth surface, or a joint between the third surface and the sixth surface The bonded magnet in which at least one of the joint portions is linear.
請求項1〜のいずれか一に記載のボンド磁石であって、
前記第一面と第二面との接合部分、前記第一面と第五面との接合部分、前記第三面と第四面との接合部分、又は前記第三面と第六面との接合部分の少なくともいずれかが、凹状に形成されてなるボンド磁石。
The bonded magnet according to any one of claims 1 to 6 , wherein
A joint portion between the first surface and the second surface, a joint portion between the first surface and the fifth surface, a joint portion between the third surface and the fourth surface, or a joint between the third surface and the sixth surface The bonded magnet by which at least one of the junction parts is formed in concave shape.
第一面と、
前記第一面と接合部分を介して接する第二面と
を備え、
前記第一面から第二面に向かう第一磁力線群を有する第一ボンド磁石片と、
第三面と、
前記第三面と接合部分を介して接する第四面と
を備え、
前記第四面から第三面に向かう第二磁力線群を有する第二ボンド磁石片と
を有し、
前記第一面の面積は、前記第二面の面積よりも広く、前記第二面の磁束密度が前記第一面の磁束密度よりも高く、
前記第三面の面積は、前記第四面の面積よりも広く、前記第四面の磁束密度が第三面の磁束密度よりも高く、
前記第一面の磁極と、前記第三面の磁極とが異なる極性であり、
前記第一面と、前記第三面とが連結されて、第二磁力線群と第一磁力線群とが連続されるように構成され、
前記第二面と、前記第四面とで異なる磁極を外部に表出させてなり、
前記第一ボンド磁石片は、外形を平板状とし、
該平板状の主面を前記第一面とし、該平板状の厚さ方向の側面を前記第二面とし、
前記第一ボンド磁石片の内部において、前記第一面から第二面側に向かって対称に磁力線が折曲されてなるボンド磁石。
First side,
And a second surface contacting with the first surface via a joint portion,
A first bonded magnet piece having a first group of magnetic field lines directed from the first surface to the second surface;
The third side,
And a fourth surface contacting with the third surface via a joint portion,
And a second bonded magnet piece having a second group of magnetic field lines directed from the fourth surface to the third surface,
The area of the first surface is larger than the area of the second surface, and the magnetic flux density of the second surface is higher than the magnetic flux density of the first surface,
The area of the third surface is larger than the area of the fourth surface, and the magnetic flux density of the fourth surface is higher than the magnetic flux density of the third surface,
The magnetic pole of the first surface and the magnetic pole of the third surface have different polarities,
The first surface and the third surface are connected, and the second magnetic field line group and the first magnetic field line group are configured to be continuous.
Different magnetic poles are exposed to the outside on the second surface and the fourth surface,
The first bonded magnet piece has a flat outer shape,
The flat main surface is the first surface, and the flat surface in the thickness direction is the second surface,
In the inside of the said 1st bonded magnet piece, the bonded magnet which a line of magnetic force bends symmetrically toward the 2nd surface side from the said 1st surface.
請求項に記載のボンド磁石であって、
前記第二ボンド磁石片は、外形を平板状とし、
該平板状の主面を前記第三面とし、該平板状の厚さ方向の側面を前記第四面とし、
前記第二ボンド磁石片の内部において、前記第四面から第三面側に向かって対称に磁力線が折曲されてなるボンド磁石。
The bonded magnet according to claim 8 , wherein
The second bonded magnet piece has a flat outer shape,
The flat main surface is the third surface, and the flat surface in the thickness direction is the fourth surface.
In the inside of the said 2nd bonded magnet piece, the bonded magnet by which a magnetic force line is bent symmetrically toward the 3rd surface side from the said 4th surface.
請求項1〜のいずれか一に記載のボンド磁石であって、
前記第一ボンド磁石片と前記第二ボンド磁石片のそれぞれの内部における磁力線の分布が略対称であるボンド磁石。
The bonded magnet according to any one of claims 1 to 9 , wherein
The bonded magnet whose distribution of the line of magnetic force in each inside of said 1st bonded magnet piece and said 2nd bonded magnet piece is substantially symmetrical.
請求項1〜10のいずれか一に記載のボンド磁石であって、
前記第一ボンド磁石片と前記第二ボンド磁石片の接合面を接着してなるボンド磁石。
The bonded magnet according to any one of claims 1 to 10 , wherein
A bonded magnet formed by bonding the bonding surfaces of the first bonded magnet piece and the second bonded magnet piece.
第一非作用面と、
前記第一非作用面と接合部分を介して接する第一作用面と、
前記第一作用面と接合部分を介して接すると共に、前記第一非作用面と接合部分を介して接する第三非作用面と
を備え、
前記第一非作用面と第三非作用面とが一定の中心角でもって傾斜され、該第一非作用面と第三非作用面と第一作用面で囲まれた断面視における外形を扇形とするボンド磁石の製造方法であって、
磁性材料と樹脂を含むボンド磁石組成物を、成形用金型のキャビティに充填する工程と、
前記キャビティに配向用磁場を印加してボンド磁石を成形する工程と
を有し、
前記配向用磁場は、永久磁石により形成されており、
前記キャビティのうち、ボンド磁石の前記第一非作用面に対応する部位に第一非作用面配向用磁石、前記第三非作用面に対応する部位に第三非作用面配向用磁石、前記第一作用面に対応する部位に第一作用面配向用磁石、をそれぞれ対向して配置し、
前記第一非作用面配向用磁石及び第三非作用面配向用磁石の、前記対応する部位は同じ磁極であり、
前記第一作用面配向用磁石の、前記対応する部位は、前記第一非作用面配向用磁石及び第三非作用面配向用磁石と異なる磁極であり、
前記磁性材料が、Sm−Co系、Nd−Fe−B系、Sm−Fe−N系のいずれかであるボンド磁石の製造方法。
The first non-working surface,
A first working surface in contact with the first non-working surface via a junction;
And a third non-working surface in contact with the first working surface via a bonding portion and in contact with the first non-working surface via the bonding portion,
The first non-operating surface and the third non-operating surface are inclined at a constant central angle, and the outer shape in a sectional view surrounded by the first non-operating surface, the third non-operating surface, and the first operating surface is fan-shaped A method of manufacturing a bonded magnet,
Filling a bonded magnet composition containing a magnetic material and a resin into a cavity of a molding die;
Applying a magnetic field for orientation to the cavity to form a bonded magnet;
The orientation magnetic field is formed by a permanent magnet,
In the cavity, a first non-working surface alignment magnet at a portion corresponding to the first non-working surface of the bond magnet, a third non-working surface alignment magnet at a portion corresponding to the third non-working surface, The first working surface alignment magnet is disposed opposite to each other at a portion corresponding to one working surface,
The corresponding portions of the first non-working surface alignment magnet and the third non-working surface alignment magnet are the same magnetic pole,
The corresponding portion of the first working surface alignment magnet is a magnetic pole different from the first non-working surface alignment magnet and the third non-working surface alignment magnet,
The manufacturing method of the bonded magnet whose said magnetic material is either Sm-Co type, Nd-Fe-B type, or Sm-Fe-N type.
第一非作用面と、
前記第一非作用面と接合部分を介して接する第一作用面と
を備える平板状のボンド磁石の製造方法であって、
磁性材料と樹脂を含むボンド磁石組成物が充填される成形金型のキャビティを用意する工程と、
溶融されたボンド磁石組成物を前記キャビティに充填し、磁界を印加して前記磁性材料を配向させてボンド磁石を成形する工程と
を含み、
前記磁界は、同極同士が向かい合うように印加された、第1及び第2の磁界を有して構成されており、
前記キャビティは前記磁界の向かい合う方向において、前記第1及び第2の磁界に挟まれるように、前記第1の磁界側に偏って配置されており、
前記磁界の向かい合う方向における前記キャビティの長さと略同じ距離をあけて前記第2の磁界が形成されていることを特徴とするボンド磁石の製造方法。
The first non-working surface,
A method of manufacturing a flat bond magnet comprising: the first non-operating surface; and the first operating surface in contact with the bonding portion.
Providing a cavity of a molding die filled with a bonded magnet composition comprising a magnetic material and a resin;
Filling the molten bond magnet composition into the cavity and applying a magnetic field to orient the magnetic material to form a bond magnet.
The magnetic field is configured to have first and second magnetic fields applied so that the same poles face each other,
The cavity is biased toward the first magnetic field side so as to be sandwiched between the first and second magnetic fields in the facing direction of the magnetic field.
A method of manufacturing a bonded magnet, wherein the second magnetic field is formed at a distance substantially the same as the length of the cavity in the opposite direction of the magnetic field.
第一非作用面と、
前記第一非作用面と接合部分を介して接する第一作用面と
を備える平板状のボンド磁石の製造方法であって、
磁性材料と樹脂とを含むボンド磁石組成物が充填される成形金型のキャビティを用意する工程と、
溶融されたボンド磁石組成物を前記キャビティに充填し、前記キャビティに面するように配置された、前記磁性材料を磁気的に配向させるための配向用磁石でもって磁界を印加して前記磁性材料を配向させてボンド磁石を成形する工程と
を含み、
前記配向用磁石は、同極同士が向かい合うように配置された第1及び第2の配向用磁石を有して構成されており、
前記キャビティは前記配向用磁石の軸方向において、前記第1及び第2の配向用磁石の間に挟まれるように、前記第1の配向用磁石の側に偏って配置されており、
前記配向用磁石の軸方向における前記キャビティの長さと略同じ距離をあけて前記第2の配向用磁石が配置されていることを特徴とするボンド磁石の製造方法。
The first non-working surface,
A method of manufacturing a flat bond magnet comprising: the first non-operating surface; and the first operating surface in contact with the bonding portion.
Providing a mold mold cavity filled with a bonded magnet composition comprising a magnetic material and a resin;
The magnetic material is applied by applying a magnetic field with an orientation magnet for filling the melted bond magnet composition in the cavity and facing the cavity and for orienting the magnetic material magnetically. And orienting to form a bonded magnet.
The orientation magnet is configured to have first and second orientation magnets disposed such that the same poles face each other,
The cavity is biased toward the first alignment magnet so as to be sandwiched between the first and second alignment magnets in the axial direction of the alignment magnet.
A method of manufacturing a bonded magnet, wherein the second alignment magnet is disposed with a distance substantially the same as the length of the cavity in the axial direction of the alignment magnet.
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