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公開番号2024053164
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-15
出願番号2022159241
出願日2022-10-03
発明の名称ボンド磁石の製造装置および製造方法
出願人株式会社アイシン
代理人Knowledge Partners弁理士法人
主分類H02K 15/03 20060101AFI20240408BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】簡易な構成により、ボンド磁石に強い磁場を作用させることが可能な技術の提供
【解決手段】円環状の保持部材と、前記保持部材の径方向内側において周方向に並び、円環状に配置された複数の永久磁石と、複数の前記永久磁石の径方向内側に存在し、ボンド磁石の材料が充填される空間を形成する収容部と、を備えるボンド磁石の製造装置であって、複数の前記永久磁石は、第1永久磁石、第2永久磁石、第3永久磁石、第4永久磁石が周方向に隣り合って1周にわたって並んでおり、前記第1永久磁石の磁化の方向は、複数の前記永久磁石の径方向内側を向いており、前記第2永久磁石および前記第4永久磁石の磁化の方向は、前記第1永久磁石を向いており、前記第3永久磁石の磁化の方向は、複数の前記永久磁石の径方向外側を向いている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
円環状の保持部材と、
前記保持部材の径方向内側において周方向に並び、円環状に配置された複数の永久磁石と、
複数の前記永久磁石の径方向内側に存在し、ボンド磁石の材料が充填される空間を形成する収容部と、を備えるボンド磁石の製造装置であって、
複数の前記永久磁石は、
第１永久磁石と、前記第１永久磁石と周方向に隣り合う第２永久磁石と、前記第２永久磁石と周方向に隣り合う第３永久磁石と、前記第３永久磁石と周方向に隣り合う第４永久磁石と、によって形成される組を含み、複数の前記組が周方向に隣り合って１周にわたって並んでおり、
前記第１永久磁石の磁化の方向は、複数の前記永久磁石の径方向内側を向いており、
前記第２永久磁石および前記第４永久磁石の磁化の方向は、前記第１永久磁石を向いており、
前記第３永久磁石の磁化の方向は、複数の前記永久磁石の径方向外側を向いている、
ボンド磁石の製造装置。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記第２永久磁石および前記第４永久磁石の固有保磁力は、前記第１永久磁石および前記第３永久磁石の固有保磁力以上である、
請求項１に記載のボンド磁石の製造装置。
【請求項３】
前記第１永久磁石および前記第３永久磁石のそれぞれの周方向中央における磁化の方向は、複数の前記永久磁石によって形成される円環の中心を通る径方向に平行であり、
前記第２永久磁石および前記第４永久磁石のそれぞれの磁化の方向は、前記第２永久磁石および前記第４永久磁石のそれぞれを複数の前記永久磁石によって形成される円環の周方向に２等分する径方向の直線に対して垂直である、
請求項１に記載のボンド磁石の製造装置。
【請求項４】
複数の前記永久磁石は互いに隣接し、隣接する前記永久磁石の一方における磁化の方向を示す単位ベクトルを隣接する前記永久磁石の境界を軸にして反転させた反転後のベクトルと、隣接する前記永久磁石の他方における磁化の方向を示す単位ベクトルと、の内積が０以下である、
請求項１または請求項２に記載のボンド磁石の製造装置。
【請求項５】
前記第１永久磁石と前記第３永久磁石との合計個数がＰ個である場合、複数の前記永久磁石の１周において磁化の方向が（Ｐ－２）×７２０°回転する、
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のボンド磁石の製造装置。
【請求項６】
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のボンド磁石の製造装置を用いたボンド磁石の製造方法であって、
前記収容部に前記材料を充填する充填工程と、
前記収容部に充填された前記材料を磁化し、かつ、硬化させる形成工程と、
前記収容部から前記材料を取り出す取出工程と、
を含むボンド磁石の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンド磁石の製造装置および製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、金型を用いて磁石粉末、バインダ樹脂等の材料を射出成形することにより、ボンド磁石を製造する技術が知られている。このような製造方法において異方性ボンド磁石を製造する際には、界磁装置によって金型内の材料に磁場を作用させる。特許文献１には、磁性基材を収容する収容体の外周面側において、磁性基材への径方向の磁場を誘導するヨークと永久磁石とを周方向に並べる構成が開示されている。また、特許文献２には、ボンド磁石の磁極中心に対向して配置される強磁性材からなる配向磁性体と配向磁性体を挟んで対称的に配置される対構成の永久磁石とを周方向に並べる構成が開示されている。なお、特許文献２においては、永久磁石によって配向磁性体を構成すると、配向磁場の影響が強すぎて所望の特性の磁石を製造できないとされている（特許文献２、００１８段落）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１５６２０３号公報
特開２０１８－１４８０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術においては、永久磁石によって誘起される磁場がヨークまたは配向磁性体を介してボンド磁石の材料に作用し、ヨークや配向磁性体による磁場が直接的に作用する位置にボンド磁石の磁極が形成される。ヨークや配向磁性体は、透磁率が低い物質であるものの、従来技術においては、永久磁石によって誘起された磁場がヨークや配向磁性体を介してボンド磁石に作用している。従って、ボンド磁石に強い磁場を作用させることは困難であった。ボンド磁石は、成形の際に印加される磁場によって磁気異方性が与えられるが、磁場が弱いと磁性粉の配向が不充分となり、磁気特性が失われる場合や、所望の磁気特性が得られない場合がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、簡易な構成により、ボンド磁石に強い磁場を作用させることが可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、ボンド磁石の製造装置は、円環状の保持部材と、前記保持部材の径方向内側において周方向に並び、円環状に配置された複数の永久磁石と、複数の前記永久磁石の径方向内側に存在し、ボンド磁石の材料が充填される空間を形成する収容部と、を備えるボンド磁石の製造装置であって、複数の前記永久磁石は、第１永久磁石と、前記第１永久磁石と周方向に隣り合う第２永久磁石と、前記第２永久磁石と周方向に隣り合う第３永久磁石と、前記第３永久磁石と周方向に隣り合う第４永久磁石と、によって形成される組を含み、複数の前記組が周方向に隣り合って１周にわたって並んでおり、前記第１永久磁石の磁化の方向は、複数の前記永久磁石の径方向内側を向いており、前記第２永久磁石および前記第４永久磁石の磁化の方向は、前記第１永久磁石を向いており、前記第３永久磁石の磁化の方向は、複数の前記永久磁石の径方向外側を向いている。
【０００７】
すなわち、ボンド磁石の製造装置においては、ボンド磁石の材料が充填される収容部の径方向外側に複数の永久磁石が並べられて界磁装置を構成しており、ボンド磁石の磁極に対応する位置には、第１永久磁石および第３永久磁石が配置されている。このため、ボンド磁石の磁極部分を通る磁力線は、永久磁石から直接的に延びる磁力線である。このため、永久磁石の磁場をボンド磁石の材料に直接的に作用させた状態でボンド磁石の磁極を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１Ａはボンド磁石の製造装置を示す図であり、図１Ｂはボンド磁石の製造装置を含む射出成形装置を示す図である。
ボンド磁石の製造方法のフローチャート。
ボンド磁石の製造装置の拡大図である。
磁力線のシミュレート結果を示す図である。
図５Ａは隣接する永久磁石の磁化の方向、図５Ｂは磁化の方向の反転、図５Ｃは磁化の方向を示す単位ベクトルの内積、図５Ｄは境界面に作用する力を示す図である。
図６Ａ、図６Ｂは境界面に作用する力を説明するための図である。
図７Ａは永久磁石の固有保磁力と成形領域の磁束密度との関係を示す図、図７Ｂは永久磁石の構成の変形例を示す図である。
図８Ａ、図８Ｂは永久磁石の構成の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ボンド磁石の製造装置の構成：
（２）ボンド磁石の製造方法：
（３－１）ボンド磁石の特性：
（３－２）永久磁石の組み付け性：
（３－２）永久磁石の固有保磁力：
（４）他の実施形態：
【００１０】
（１）ボンド磁石の製造装置の構成：
図１Ａは発明の一実施形態に係るボンド磁石の製造装置１を示す図であり、図１Ｂはボンド磁石の製造装置を含む射出成形装置２を示す断面図である。図１Ｂは、図１ＡのＡ－Ａ断面に相当する位置で射出成形装置を切断した断面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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