[发明专利]各向异性粘结磁体的制造方法和电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种各向异性粘结磁体的制造方法和电机。

背景技术

一般来说，由于各向异性磁体相对于各向同性磁体而言具有单轴各向异性，因此具有较高的磁特性。但是，在将具有单轴各向异性的各向异性磁体应用在电机的情况下，尤其需要减少齿槽转矩等而提高电机性能。因此，在各向异性磁体成形时，控制其取向方向成为了提高电机性能的关键。

例如，在控制取向方向并利用压缩成形形成各向异性磁体的压缩成形体的情况下，形成一个方向的取向磁场并在取向磁场中使压缩成形体的各向异性磁粉取向。

另外，在向任意方向改变磁粉的取向方向的情况下，通过在非磁性模具的一部分中埋入磁导率较高的强磁性体使均匀的磁场向任意方向进行变化，从而改变磁粉的取向方向。

近年来，作为控制各向异性磁体的取向方向的方法，提出有如下的制造方法，即，对在单轴方向取向了的磁体进行硬化之后，根据延展、变形等的机械变形任意控制取向方向（例如，参照专利文献1和专利文献2）。

另外，在取向磁场中形成压缩成形体时，主要以如下两种方法中的任意一种方法来进行，即，根据使取向磁场方向与进行压缩的方向相一致的平行磁场成形方法，和取向磁场方向与进行压缩的方向成为正交方向的正交磁场成形方法。通常，取向磁场方向由横向的正交磁场成形进行，但是还公开有关于沿铅垂方向施加取向磁场的正交磁场成形（例如，参照专利文献3）。

但是，并未公开有如下所示的控制各向异性磁体的取向方向的方法。即，没有公开如下的方法，该方法中，首先，在成形时，在使由薄片形状的磁粉构成的混合物熔融了的状态下，对混合物进行压缩而使混合物在平面内方向上延展。此时，以薄片形状的磁粉的厚度方向易于朝向铅垂方向的状态向该方向施加取向磁场。然后，向正交方向进一步进行压缩而形成压缩成形体。

另外，由于以往的机械变形将取向控制为任意方向的各向异性粘结磁体，是由微粒形状的SmFeN的复合体和粒块状的NdFeB构成。而且，由复合体构成的压缩成形体是利用施加50Mpa成形压力的压缩成形法形成的。另外，在利用压缩成形法形成压缩成形体的情况下，50MPa的成形压力是比较低的成形压力。因此，可视为能够在进行成形、硬化之后使压缩成形体机械性地变形。

然而，通过HDDR（Hydrogenation Decomposition DesorptionRecombination：吸氢分解脱氢再复合）处理形成的各向异性NdFeB磁粉除了形成为粒块状之外，还形成为薄片形状的各向异性NdFeB磁粉。因此，在使用薄片形状的各向异性NdFeB磁粉形成NdFeB/SmFeN的复合磁体的情况下，存在如下的问题。

即，与利用由粒块状的各向异性NdFeB磁粉的各向异性磁体构成的混合物成形各向异性磁体片（压缩成形体）的情况下相比，具有上述规定的形状的复合磁体的成形时的压缩性略微降低。此时，由各向异性磁体构成的混合物是通过对以往以来所公开的以具有较高的磁特性的组成比混合而成的磁粉材料与树脂材料进行多次混合、揉捏、分级工序而制造出来的。

因此，为了得到较高的磁特性，由包括薄片形状的各向异性NdFeB磁粉成形各向异性磁体片时，需要100MPa～300MPa左右的较高的成形压力。

另外，由于各向异性NdFeB磁粉自身的形状为薄片状，因此存在成形、硬化之后的机械变形性降低这样的问题。

专利文献1：WO2009/142005号公报

专利文献2：WO2006/022101号公报

专利文献3：日本特开平07-173505号公报

发明内容

本发明的各向异性粘结磁体的制造方法包括以下步骤：第1步骤，将以薄片形状的各向异性磁粉为主成分的混合物填充到压缩体形成用模具；第2步骤，使填充到压缩体形成用模具的混合物在取向磁场中成形而形成压缩成形体；第3步骤，将压缩体形成用模具和成形体形成用模具结合；第4步骤，使压缩成形体从压缩体形成用模具移动至成形体形成用模具，变形为规定的形状而进行成形。由此，能够将成形时使混合物取向而形成的压缩成形体通过不使变形性能降低地机械变形使取向方向变化为规定的方向。其结果，能够容易形成例如具有圆弧形状等的规定的形状的各向异性粘结磁体。

另外，能够使用包含薄片形状的磁粉的变形性较低的各向异性磁体材料来制造具有高精度的规定形状的各向异性粘结磁体。

另外，本发明的电机具有包括了上述各向异性粘结磁体的转子。而且，能够利用包括了取向方向被控制为任意方向的各向异性粘结磁体的转子来实现高性能的电机。

附图说明