JPH07123341B2 - Shaft integrated magnet rotor and method for manufacturing the same - Google Patents
Shaft integrated magnet rotor and method for manufacturing the sameInfo
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- JPH07123341B2 JPH07123341B2 JP3190826A JP19082691A JPH07123341B2 JP H07123341 B2 JPH07123341 B2 JP H07123341B2 JP 3190826 A JP3190826 A JP 3190826A JP 19082691 A JP19082691 A JP 19082691A JP H07123341 B2 JPH07123341 B2 JP H07123341B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はマグネット本体とシャフ
トとが押出加工により一体となったマグネットロータお
よびその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnet rotor in which a magnet body and a shaft are integrated by extrusion processing, and a method for manufacturing the magnet rotor.
【0002】[0002]
【従来の技術】異方性磁石材としては磁場中プレスによ
り磁軸を揃えて異方性化しつつ焼結した焼結品と、塑性
加工により塑性化方向またはそれに垂直な方向に異方性
化した塑性加工品の二種類に大別される。従来のマグネ
ットロータは、円弧状マグネット片を円筒形シャフト軸
の周囲に円筒形状を形成するように配設し、押さえ金具
で固定するか又はその外周にバインド線又はテープを巻
回して、シャフトと周囲マグネット片とを固定する方法
が採用されている。しかしながら、外周を適当な材料で
覆うことは磁束減少の原因となるとともに、製造コスト
が高くなるという問題点がある。2. Description of the Related Art As an anisotropic magnet material, a sintered product obtained by pressing while in a magnetic field and anisotropy by aligning the magnetic axes and anisotropy, and anisotropy in a plasticizing direction or a direction perpendicular thereto by plastic working It is roughly divided into two types: plastic processed products. In a conventional magnet rotor, arc-shaped magnet pieces are arranged so as to form a cylindrical shape around a cylindrical shaft axis, and are fixed by a press fitting or a bind wire or tape is wound around the outer circumference of the magnet shaft to form a shaft with the shaft. A method of fixing the surrounding magnet pieces is adopted. However, covering the outer circumference with an appropriate material causes a decrease in magnetic flux and raises the manufacturing cost.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記円弧状
マグネット片を使用する代わりに、少なくとも半径方向
に異方性化したリング状のマグネットを塑性加工により
形成して使用することは可能であるが、ロータの回転軸
としてのシャフトをその中心部に取付けるにあたり、磁
石材が脆弱であるため、穿孔およびネジ切りなどの機械
加工が困難であるとともに、かしめなどの方法でその中
心部にシャフト材を嵌入することは不可能である。ま
た、溶接やろう接などの接合加工も困難であるため、複
雑な構造の取付部材を用いるか、接着剤を介して固定す
るか、またはZnAl等をシャフトと磁石材との接合界
面に流し込んでインサート成形する方法が採用される。
しかしながら、製造工程が複雑となるという問題点があ
る。そこで、本発明は押出加工によりシャフトとマグネ
ット本体とが一体化したマグネットロータを提供するこ
とを目的とする。By the way, it is possible to use at least a ring-shaped magnet anisotropy in the radial direction by plastic working instead of using the arc-shaped magnet piece. When attaching the shaft as the rotor's rotating shaft to its center, the magnet material is fragile, making machining difficult, such as drilling and threading, and using a method such as caulking to place the shaft material in the center. It is impossible to insert it. Further, since joining processing such as welding and brazing is also difficult, a mounting member having a complicated structure is used, fixing is performed with an adhesive, or ZnAl or the like is poured into the joining interface between the shaft and the magnet material. A method of insert molding is adopted.
However, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated. Therefore, an object of the present invention is to provide a magnet rotor in which a shaft and a magnet body are integrated by extrusion processing.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明によるシャフト一
体型マグネットロータは、Nd−Fe−B系磁石材料が
塑性加工により塑性化方向とは垂直方向に異方性化でき
るので、この性質を利用してシャフト材と粉末磁性材料
とを同時に押出加工することによりシャフトとの一体化
が図れると同時にシャフト周囲のマグネット本体が半径
方向に異方化されることに着目してなされたもので、押
出加工により半径方向に異方性化した円筒形状のマグネ
ット本体と該マグネット本体の中心部に嵌入され、その
接合境界面が押出加工により上記中心部に金属組織学的
に結合されているロータの回転軸をなすシャフトとから
なるシャフト一体型マグネットロータにある。The shaft-integrated magnet rotor according to the present invention utilizes this property because the Nd-Fe-B magnet material can be anisotropy in the direction perpendicular to the plasticizing direction by plastic working. By extruding the shaft material and powder magnetic material at the same time, it is possible to integrate with the shaft and at the same time, the magnet main body around the shaft is made anisotropic in the radial direction. Rotation of a cylindrical magnet body which is anisotropy in the radial direction by machining and a rotor which is fitted in the center of the magnet body and whose joint boundary surface is metallographically joined to the center by extrusion. It is in a shaft-integrated magnet rotor consisting of a shaft and a shaft.
【0005】シャフト材料とその周囲のマグネット材料
とを同時に押出加工するにあたっては、十分な強度およ
び延性を有する金属よりなる筒形カプセル内にこのカプ
セルと同心状にシャフト用充実金属材料を挿入するとと
もに、上記カプセル内の残存空間に粉末磁石材料を充填
し、このカプセルを密封してその軸方向に押出加工し、
該押出加工した半製品の両端部を切削加工してシャフト
端部を形成するとともに外周カプセル材を除去してマグ
ネット本体を露出させ、シャフト一体型マグネットロー
タを製造する方法を採用するのがよい。When the shaft material and the magnet material around the shaft are simultaneously extruded, the solid metal material for the shaft is inserted concentrically with the capsule into a cylindrical capsule made of metal having sufficient strength and ductility. , Filling the remaining space in the capsule with a powder magnetic material, sealing the capsule and extruding in the axial direction,
It is preferable to employ a method of manufacturing a shaft-integrated magnet rotor by cutting both ends of the extruded semi-finished product to form shaft ends and removing the outer peripheral capsule material to expose the magnet body.
【0006】[0006]
【作用】本発明によれば、押出加工時にシャフト材料の
周囲のNd−Fe−B系粉末材料が充実質に変化し、押
し出されるシャフトと充実質化したマグネット本体とが
金属組織学的に結合すると同時に、半径方向に異方性化
されることになる。According to the present invention, the Nd-Fe-B-based powder material around the shaft material changes into a solid material during extrusion, and the extruded shaft and the enriched magnet body are metallurgically bonded. At the same time, it is anisotropy in the radial direction.
【0007】押出加工時にはシャフト材料とその周囲に
マグネットを構成する粉末材料を充填するためのカプセ
ルが必要である。このカプセル材として押出加工時の強
度と延展性を考慮して、筒材としてはSC材を用い、蓋
材としては純Feの厚板を用いるのが好ましい。At the time of extrusion processing, a capsule is required for filling the shaft material and the powder material constituting the magnet around the shaft material. In consideration of strength and extensibility during extrusion processing, it is preferable to use SC material as the tubular material and pure Fe thick plate as the lid material as the capsule material.
【0008】押出加工により半径方向に磁気異方性を生
じる材料としては、Nd−Fe−B系及びPr−Fe−
B系がよく知られており、前者についてはメルトスピン
ニングにより作製される急冷薄帯からの粉砕粉やガスア
トマイズ粉があり、後者については、上記2つの方法に
加え鋳造材を粉砕した粉末も製造されているが、これら
はいずれも本発明に使用し得る。Materials that produce magnetic anisotropy in the radial direction by extrusion are Nd-Fe-B and Pr-Fe-.
B type is well known, and the former includes pulverized powder and gas atomized powder from a quenched ribbon produced by melt spinning, and the latter produces the powder obtained by pulverizing a casting material in addition to the above two methods. However, any of these may be used in the present invention.
【0009】シャフト材料としては加工温度において上
記磁石系合金の変形抵抗と同等の変形抵抗を有する充実
質金属材料であるのが押出加工時の上記粉末材料から形
成されるマグネット本体との良好な形状が得られるので
好ましく、具体的には真鍮、銅、などの材料が挙げられ
る。The shaft material is a solid metal material having a deformation resistance equivalent to that of the magnet-based alloy at the processing temperature, and a good shape with the magnet body formed from the powder material at the time of extrusion processing. Are preferable, and specific examples thereof include materials such as brass and copper.
【0010】押出加工条件は温間であってもよいが、生
産性および歩留りの点で押出温度はおよそ600〜80
0℃の範囲が好ましく、その時の歪速度はおよそ0.1
〜0.01mm/sで、かつ押出比2〜8の範囲が好ま
しい。押出加工後は外周カプセル材を除去して内部マグ
ネット本体を露出させるが、切削加工により行ってもよ
いし、研削加工により行ってもよい。両端部のダミー材
は一部を残してエンドリングとすると、シャフトとマグ
ネット本体との結合強度を向上させる。Although the extrusion processing conditions may be warm, the extrusion temperature is about 600 to 80 in terms of productivity and yield.
The range of 0 ° C is preferable, and the strain rate at that time is about 0.1.
The range is preferably 0.01 mm / s and an extrusion ratio of 2-8. After the extrusion processing, the outer peripheral encapsulant is removed to expose the inner magnet body, but this may be performed by cutting or grinding. If the dummy materials at both ends are left as part of the end rings, the coupling strength between the shaft and the magnet body is improved.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明を添付図面に示す具体例に基づ
き、詳細に説明する。図1は本発明に係るシャフト一体
型マグネットロータの製造工程を示す断面図で、SC
材製の円筒状カプセル1に同質材の底蓋2を溶着し、そ
の底蓋2の中央部に穿設した固定穴2aに真鍮製シャフ
ト材料3を嵌め込み、その周囲のカプセル空所にNd−
Fe−B系粉末4を充填し、底蓋2と同一形状の上蓋5
をシャフト材料3の上端に嵌め込み、カプセル1の開口
を封鎖して溶着する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to specific examples shown in the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of a shaft-integrated magnet rotor according to the present invention.
A bottom cover 2 made of the same material is welded to a cylindrical capsule 1 made of material, a brass shaft material 3 is fitted into a fixing hole 2a formed in the center of the bottom cover 2, and a Nd-
A Fe-B-based powder 4 is filled and a top lid 5 having the same shape as the bottom lid 2 is formed.
Is fitted on the upper end of the shaft material 3, and the opening of the capsule 1 is closed and welded.
【0012】次いで、この充填カプセル1を720℃
に10分間加熱してカプセル押出機に装填し、押出温度
720℃、歪速度は0.1mm/s、かつ押出比2で温間押
出加工に付し、充填粉末を充実質化して、押し出された
シャフト材料3と充実質化したマグネット本体6とを金
属組織学的に結合させると同時に、Nd−Fe−B系マ
グネット本体は押出加工により半径方向に異方性化され
る。Next, the filled capsule 1 is heated to 720 ° C.
It is heated for 10 minutes and loaded into a capsule extruder, and is subjected to warm extrusion processing at an extrusion temperature of 720 ° C., a strain rate of 0.1 mm / s, and an extrusion ratio of 2 to enrich the filling powder and extrude it. At the same time that the shaft material 3 and the enriched magnet body 6 are metallurgically bonded, the Nd-Fe-B system magnet body is anisotropy in the radial direction by extrusion.
【0013】次いで、上記上蓋5および底蓋2の押出
加工により形成された両端部を一部の残して小型エメリ
ーで切断するとともに、シャフト材料3の両端露出部中
央にセンター穴13を形成する。次に、延伸された外
周カプセル1を切削して除去してマグネット本体11の
外周を露出させる。最後に、両端部を旋削加工してシ
ャフト12を削り出すとともに、両端部を更に切削して
端部プレート14を形成する。Next, the upper lid 5 and the bottom lid 2 are cut by a small emery while leaving both ends formed by extrusion processing, and a center hole 13 is formed in the center of both exposed ends of the shaft material 3. Next, the stretched outer peripheral capsule 1 is cut and removed to expose the outer periphery of the magnet body 11. Finally, both ends are turned to machine the shaft 12, and both ends are further cut to form the end plates 14.
【0014】したがって、上記シャフト一体型マグネッ
トロータは押出加工により半径方向に異方性化したNd
−Fe−B系円筒形状のマグネット本体11と該マグネ
ット本体11の中心部に嵌入され、その接合境界面が押
出加工により上記中心部に金属組織学的に結合されてい
るロータの回転軸をなす真鍮材シャフト12とからな
り、マグネット本体11の両端部には純Fe材製の端部
プレート14を有するとともに、シャフト12の両端に
センター穴13を有することになる。Therefore, the shaft-integrated magnet rotor is Nd which is anisotropic in the radial direction by extrusion.
-Fe-B system cylindrical magnet main body 11 and the main body of the magnet main body 11 are fitted into the central portion thereof, and the joint boundary surface of the main body constitutes the rotation axis of the rotor, which is metallographically coupled to the central portion by extrusion. The magnet main body 11 has end plates 14 made of pure Fe at both ends, and center holes 13 at both ends of the shaft 12.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、押出加工時にシャフト材料の周囲の粉末材料が
充実質に変化し、押し出されるシャフトと充実質化した
マグネット本体とが金属組織学的に結合すると同時に、
マグネット本体は押出加工により充実質化とともに半径
方向に異方性化されることになるので、従来困難とされ
ていた構造的に安定で、かつ磁石性能に優れるシャフト
一体型マグネットロータを提供することができることに
なる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the powder material around the shaft material changes into a solid material at the time of extrusion processing, and the extruded shaft and the solidified magnet body are made of metal. At the same time histologically combined
Since the magnet body will be enhanced by extrusion and become anisotropic in the radial direction, it is necessary to provide a shaft-integrated magnet rotor that is structurally stable and has excellent magnet performance, which was previously difficult. You will be able to
図1は本発明に係るシャフト一体型マグネットロータの
製造工程を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of a shaft-integrated magnet rotor according to the present invention.
1 円筒状カプセル 3 シャフト材料 4 マグネット粉末材料 10 マグネットロータ 11 マグネット本体 12 シャフト 14 端部プレート 1 Cylindrical Capsule 3 Shaft Material 4 Magnet Powder Material 10 Magnet Rotor 11 Magnet Main Body 12 Shaft 14 End Plate
Claims (2)
方性化した円筒形状のマグネット本体と、該マグネット
本体の中心部に嵌入され、その接合境界面が押出加工に
より上記中心部に金属組織学的に結合されているロータ
の回転軸をなすシャフトとからなることを特徴とするシ
ャフト一体型マグネットロータ。1. A cylindrical magnet main body which is anisotropy at least in a radial direction by extrusion, and is inserted into a central portion of the magnet main body, and a joint boundary surface of the magnet main body is formed on the central portion by extrusion processing. A shaft-integrated magnet rotor, comprising:
なる筒形カプセル内にこのカプセルと同心状にシャフト
用充実金属材料を挿入するとともに、上記カプセル内の
残存空間に粉末磁石材料を充填し、このカプセルを密封
してその軸方向に押出加工し、該押出加工した半製品の
両端部を切削加工してシャフト端部を形成するとともに
外周カプセル材を除去してマグネット本体を露出させる
ことを特徴とするシャフト一体型マグネットロータの製
造方法。2. A solid metal material for a shaft is inserted into a cylindrical capsule made of a metal having sufficient strength and ductility concentrically with the capsule, and the residual space in the capsule is filled with a powder magnet material. This capsule is hermetically sealed and extruded in the axial direction, both ends of the extruded semi-finished product are cut to form shaft ends, and the outer peripheral capsule material is removed to expose the magnet body. And method for manufacturing a shaft-integrated magnet rotor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190826A JPH07123341B2 (en) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Shaft integrated magnet rotor and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190826A JPH07123341B2 (en) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Shaft integrated magnet rotor and method for manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515117A JPH0515117A (en) | 1993-01-22 |
| JPH07123341B2 true JPH07123341B2 (en) | 1995-12-25 |
Family
ID=16264408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3190826A Expired - Lifetime JPH07123341B2 (en) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Shaft integrated magnet rotor and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07123341B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4781566B2 (en) * | 2001-06-27 | 2011-09-28 | パナソニックエコシステムズ株式会社 | DC motor and electric device equipped with the same |
-
1991
- 1991-07-04 JP JP3190826A patent/JPH07123341B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0515117A (en) | 1993-01-22 |
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