JP2002010546A - 希土類永久磁石の固定方法 - Google Patents
希土類永久磁石の固定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 結露による腐食が起こらない希土類永久磁石
の固定方法を得る。 【解決手段】本発明は、ロータ１と希土類の永久磁石２
とを樹脂製の接着剤３を用いて被接着体に固定する方法
において、接着剤を、熱伝導率が高く、電気的絶縁性を
有するセラミックス粉末をフィラーとして含んだ組成と
し、この接着剤を希土類永久磁石の少なくとも接着面に
塗布した構成である。セラミックス粉末は、酸化べリリ
ウム（ＢｅＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化マ
グネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3
）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の中から少なくとも一つを
含むものである。また、樹脂は、エポキシ系またはシリ
コン系からなるものである。
の固定方法を得る。 【解決手段】本発明は、ロータ１と希土類の永久磁石２
とを樹脂製の接着剤３を用いて被接着体に固定する方法
において、接着剤を、熱伝導率が高く、電気的絶縁性を
有するセラミックス粉末をフィラーとして含んだ組成と
し、この接着剤を希土類永久磁石の少なくとも接着面に
塗布した構成である。セラミックス粉末は、酸化べリリ
ウム（ＢｅＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化マ
グネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3
）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の中から少なくとも一つを
含むものである。また、樹脂は、エポキシ系またはシリ
コン系からなるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高性能サーボモー
タや省電力モータ等に使用する希土類永久磁石の固定方
法に関する。
タや省電力モータ等に使用する希土類永久磁石の固定方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、希土類系の永久磁石は酸化や腐食
が著しいため、表面をめっきしたものや、樹脂でコーテ
ィングしたものがある。しかし、めっきや樹脂によるコ
ーティングだけでは、酸化や腐食を完全に防止できない
場合がある。希土類系の永久磁石をモータのロータ等に
固定する際においても、導電性接着剤や非導電性接着剤
を塗布しさらに耐酸化性めっきを被覆する方法が提案さ
れている（たとえば、特開平９−５０９１４）。この場
合、導電性接着剤としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属
系フィラーを混合したものであり、非導電性接着剤とし
ては、無定型炭素等の非金属系フィラーを混合したもの
などである。
が著しいため、表面をめっきしたものや、樹脂でコーテ
ィングしたものがある。しかし、めっきや樹脂によるコ
ーティングだけでは、酸化や腐食を完全に防止できない
場合がある。希土類系の永久磁石をモータのロータ等に
固定する際においても、導電性接着剤や非導電性接着剤
を塗布しさらに耐酸化性めっきを被覆する方法が提案さ
れている（たとえば、特開平９−５０９１４）。この場
合、導電性接着剤としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属
系フィラーを混合したものであり、非導電性接着剤とし
ては、無定型炭素等の非金属系フィラーを混合したもの
などである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、モータ内部
は温度、湿度とも高いので、たとえば運転直後は、雰囲
気の温度よりも永久磁石の温度が相対的に低くなり、結
露に至る場合がある。これは、接着剤が熱的な絶縁物と
なるためと考えられる。一方、上述の接着剤の表面にめ
っきを施した場合、めっき表面にはピンホールが存在す
る。したがって、このような状態になると上述の金属フ
ィラーとくにＡｇを含んだ接着剤の金属成分と永久磁石
の希土類成分とが電食を起こし、磁石の耐食性を低下さ
せてしまうという問題点があった。そこで、本発明は結
露による腐食が起こらない希土類永久磁石の固定方法を
提供することを目的とする。
は温度、湿度とも高いので、たとえば運転直後は、雰囲
気の温度よりも永久磁石の温度が相対的に低くなり、結
露に至る場合がある。これは、接着剤が熱的な絶縁物と
なるためと考えられる。一方、上述の接着剤の表面にめ
っきを施した場合、めっき表面にはピンホールが存在す
る。したがって、このような状態になると上述の金属フ
ィラーとくにＡｇを含んだ接着剤の金属成分と永久磁石
の希土類成分とが電食を起こし、磁石の耐食性を低下さ
せてしまうという問題点があった。そこで、本発明は結
露による腐食が起こらない希土類永久磁石の固定方法を
提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、希土類永久磁石を樹脂製の接着剤を用い
て被接着体に固定する方法において、前記接着剤を、熱
伝導率が高く、電気的絶縁性を有するセラミックス粉末
をフィラーとして含んだ組成とし、この接着剤を前記希
土類永久磁石の少なくとも接着面に塗布した構成にして
いる。また、前記樹脂を、エポキシ系またはシリコン系
とし、前記セラミックス粉末を、酸化べリリウム（Ｂｅ
Ｏ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、炭化ケ
イ素（ＳｉＣ）の少なくとも一つを含むものにするとよ
い。
め、本発明は、希土類永久磁石を樹脂製の接着剤を用い
て被接着体に固定する方法において、前記接着剤を、熱
伝導率が高く、電気的絶縁性を有するセラミックス粉末
をフィラーとして含んだ組成とし、この接着剤を前記希
土類永久磁石の少なくとも接着面に塗布した構成にして
いる。また、前記樹脂を、エポキシ系またはシリコン系
とし、前記セラミックス粉末を、酸化べリリウム（Ｂｅ
Ｏ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、炭化ケ
イ素（ＳｉＣ）の少なくとも一つを含むものにするとよ
い。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図に基
づいて説明する。図１は、本発明の接着剤を用いて作製
したモータのロータの正面図で、（ａ）は外部磁石型モ
ータ（ＳＰＭ）、（ｂ）は内部磁石型モータ（ＩＰＭ）
を示す。図において、１はロータ、２は希土類の永久磁
石、３は永久磁石をモータのロータに固定する接着剤
で、永久磁石の全面を被覆する。永久磁石２は、Ｎｄ−
Ｆｅ−Ｂを用い、接着剤３は、樹脂にセラミックスのフ
ィラーを添加したもので、樹脂としてエポキシ系および
シリコン系を用いた。フィラーとして酸化べリウム（Ｂ
ｅＯ）、窒化アルミニフム（ＡｌＮ）、酸化マグネシウ
ム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、１％
のＢｅＯを添加してホットプレス焼結により製造された
炭化珪素（ＳｉＣ）を粉末状に加工したものを用いた。
接着剤の組成を表１示す。
づいて説明する。図１は、本発明の接着剤を用いて作製
したモータのロータの正面図で、（ａ）は外部磁石型モ
ータ（ＳＰＭ）、（ｂ）は内部磁石型モータ（ＩＰＭ）
を示す。図において、１はロータ、２は希土類の永久磁
石、３は永久磁石をモータのロータに固定する接着剤
で、永久磁石の全面を被覆する。永久磁石２は、Ｎｄ−
Ｆｅ−Ｂを用い、接着剤３は、樹脂にセラミックスのフ
ィラーを添加したもので、樹脂としてエポキシ系および
シリコン系を用いた。フィラーとして酸化べリウム（Ｂ
ｅＯ）、窒化アルミニフム（ＡｌＮ）、酸化マグネシウ
ム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、１％
のＢｅＯを添加してホットプレス焼結により製造された
炭化珪素（ＳｉＣ）を粉末状に加工したものを用いた。
接着剤の組成を表１示す。
【０００６】
【表１】
【０００７】つぎに、これらの接着剤の性能を評価した
結果を表１に示す。評価項目は、熱伝導性、耐蝕性およ
び接着性の３項目とした。熱伝導性は、熱伝導率を測定
し、耐蝕性は、温度２０℃、相対湿度９０％と温度８０
℃、相対湿度９０％を繰り返す結露試験を行い、磁石表
面の錆の発生を調べ、接着性は、単位面積当たりの接着
強度を測定しそれぞれ評価した。この３項目をそれぞれ
良好な順にＡ〜Ｄの４段階で表している。総合評価も４
段階で表し、ＡとＢを可、ＣとＤを不可とした。表１か
ら分かるように、エポキシ樹脂およびおよびシリコン樹
脂に、フィラーとしてＢｅＯ、ＡｌＮ、ＭｇＯ、Ａｌ2
Ｏ3 、ＳｉＣなどを７０〜９０％加えたものは、熱伝導
性が高く、耐蝕性、接着性ともに優れていることが分か
った。エポキシ樹脂にＡｌ2 Ｏ3 を３０〜６９％加えた
ものは、熱伝導性が低いため耐蝕性が悪い。また、Ａｌ
2 Ｏ3 を９２〜９６％加えたものは、熱伝導性は高いが
接着性が悪くなる。セラミックスフィラーを添加しない
樹脂だけものは、当然熱伝導性が低いため耐蝕性も悪い
結果を示している。つぎに、フィラーとしてＡｌＮを配
合した接着剤を、図１のＩＰＭモータに用いて効果を調
べた。その結果を図２に示す。図２は、ロータと磁石の
温度上昇を模擬した温度特性を示すグラフである。モー
タの始動時を模擬するため、恒温槽の中にモータを設置
して雰囲気の温度をロータ温度に見立てて上昇させ、雰
囲気温度と磁石の温度を測定した。恒温槽の加熱開始を
モータの始動として、その温度差の程度を調べた。比較
例として、セラミックスフィラーの配合量を変えたもの
およびセラミックスフィラーを添加しない樹脂だけもの
を用いた。恒温槽の加熱を開始すると、雰囲気の温度
（ロータ温度）は、ロータ温度が２０℃から、１００℃
近くまで上昇する。このとき、本発明のＡｌＮを配合し
た接着剤を用いた磁石では、１〜５°Ｃ程度と小さい値
であった。これに対して、従来の接着剤を用いて作製し
たロータでは、ロータ温度が２０℃から１００℃近くま
で上昇する間に約２０℃の温度差が生じている。明らか
に本発明の接着剤を用いて作成したロータは、その温度
差は、最小限に抑えられ、効果のあることが分かった。
この結果より、本発明の接着剤を用いることにより磁石
の結露を防ぐことができ、したがって、磁石の電食を防
止できる。また、フィラーとしてＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＢｅＯ、ＳｉＣを添加したものを使用しても、同様の効
果が得られた。また、ＳＰＭモータについても、ＩＰＭ
モータと同様な効果が得られた。なお、本実施例では、
接着剤を全面に塗布したが、磁石の形状や使用環境によ
っては接着面だけに塗布してもよい。
結果を表１に示す。評価項目は、熱伝導性、耐蝕性およ
び接着性の３項目とした。熱伝導性は、熱伝導率を測定
し、耐蝕性は、温度２０℃、相対湿度９０％と温度８０
℃、相対湿度９０％を繰り返す結露試験を行い、磁石表
面の錆の発生を調べ、接着性は、単位面積当たりの接着
強度を測定しそれぞれ評価した。この３項目をそれぞれ
良好な順にＡ〜Ｄの４段階で表している。総合評価も４
段階で表し、ＡとＢを可、ＣとＤを不可とした。表１か
ら分かるように、エポキシ樹脂およびおよびシリコン樹
脂に、フィラーとしてＢｅＯ、ＡｌＮ、ＭｇＯ、Ａｌ2
Ｏ3 、ＳｉＣなどを７０〜９０％加えたものは、熱伝導
性が高く、耐蝕性、接着性ともに優れていることが分か
った。エポキシ樹脂にＡｌ2 Ｏ3 を３０〜６９％加えた
ものは、熱伝導性が低いため耐蝕性が悪い。また、Ａｌ
2 Ｏ3 を９２〜９６％加えたものは、熱伝導性は高いが
接着性が悪くなる。セラミックスフィラーを添加しない
樹脂だけものは、当然熱伝導性が低いため耐蝕性も悪い
結果を示している。つぎに、フィラーとしてＡｌＮを配
合した接着剤を、図１のＩＰＭモータに用いて効果を調
べた。その結果を図２に示す。図２は、ロータと磁石の
温度上昇を模擬した温度特性を示すグラフである。モー
タの始動時を模擬するため、恒温槽の中にモータを設置
して雰囲気の温度をロータ温度に見立てて上昇させ、雰
囲気温度と磁石の温度を測定した。恒温槽の加熱開始を
モータの始動として、その温度差の程度を調べた。比較
例として、セラミックスフィラーの配合量を変えたもの
およびセラミックスフィラーを添加しない樹脂だけもの
を用いた。恒温槽の加熱を開始すると、雰囲気の温度
（ロータ温度）は、ロータ温度が２０℃から、１００℃
近くまで上昇する。このとき、本発明のＡｌＮを配合し
た接着剤を用いた磁石では、１〜５°Ｃ程度と小さい値
であった。これに対して、従来の接着剤を用いて作製し
たロータでは、ロータ温度が２０℃から１００℃近くま
で上昇する間に約２０℃の温度差が生じている。明らか
に本発明の接着剤を用いて作成したロータは、その温度
差は、最小限に抑えられ、効果のあることが分かった。
この結果より、本発明の接着剤を用いることにより磁石
の結露を防ぐことができ、したがって、磁石の電食を防
止できる。また、フィラーとしてＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、
ＢｅＯ、ＳｉＣを添加したものを使用しても、同様の効
果が得られた。また、ＳＰＭモータについても、ＩＰＭ
モータと同様な効果が得られた。なお、本実施例では、
接着剤を全面に塗布したが、磁石の形状や使用環境によ
っては接着面だけに塗布してもよい。
【０００８】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
永久磁石をロータに固定する接着剤を、窒化アルミニウ
ム等の熱伝導率が高く、電気的絶縁性を有するセラミッ
クス粉末をフィラーとして含んだ組成とし、この接着剤
を希土類永久磁石の少なくとも接着面に塗布したので、
モータ始動時にロータの温度が上昇する際、ロータと磁
石との間で、生じる温度差を最小限にでき、磁石の耐食
性を低下させないという効果がある。
永久磁石をロータに固定する接着剤を、窒化アルミニウ
ム等の熱伝導率が高く、電気的絶縁性を有するセラミッ
クス粉末をフィラーとして含んだ組成とし、この接着剤
を希土類永久磁石の少なくとも接着面に塗布したので、
モータ始動時にロータの温度が上昇する際、ロータと磁
石との間で、生じる温度差を最小限にでき、磁石の耐食
性を低下させないという効果がある。
【図１】本発明の接着剤を用いて作製したロータの正面
図である。
図である。
【図２】本発明の効果を示す特性図である。
１ ロータ ２ 永久磁石 ３ 接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加来 久幸 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 Ｆターム(参考） 5H622 CA02 CA14 CB05 DD02 PP19
Claims (3)
- 【請求項１】希土類永久磁石を樹脂製の接着剤を用いて
被接着体に固定する方法において、前記接着剤を、熱伝
導率が高く、電気的絶縁性を有するセラミックス粉末を
フィラーとして含んだ組成とし、この接着剤を前記希土
類永久磁石の少なくとも接着面に塗布したことを特徴と
する希土類永久磁石の固定方法。 - 【請求項２】前記セラミックス粉末は、酸化べリリウム
（ＢｅＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化マグネ
シウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、
炭化ケイ素（ＳｉＣ）の少なくとも一つを含むものであ
る請求項１記載の希土類永久磁石の固定方法。 - 【請求項３】前記樹脂は、エポキシ系またはシリコン系
からなるものである請求項１または２記載の希土類永久
磁石の固定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000181946A JP2002010546A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 希土類永久磁石の固定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000181946A JP2002010546A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 希土類永久磁石の固定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002010546A true JP2002010546A (ja) | 2002-01-11 |
Family
ID=18682799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000181946A Pending JP2002010546A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 希土類永久磁石の固定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002010546A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003324874A (ja) * | 2002-05-07 | 2003-11-14 | General Motors Corp <Gm> | 内部永久磁石ロータ磁化用の補助磁化捲線 |
| JP2008236895A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 表面磁石型ロータおよびその製造方法 |
| US20100244607A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-09-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor of rotary electric machine and method of manufacturing the same |
| US7948136B2 (en) * | 2004-08-20 | 2011-05-24 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Permanent magnet motor with magnets in an adjusted position to reduce cogging torque |
| CN103368295A (zh) * | 2012-03-27 | 2013-10-23 | 瑞美技术有限责任公司 | 具有导热化合物的ipm 电机及形成其转子的方法 |
| US20140111050A1 (en) * | 2012-10-24 | 2014-04-24 | Remy Technologies, Llc | Ipm rotor magnet slot geometry for improved heat transfer |
| US20140132094A1 (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | Remy Technologies, Llc | Thermal management of an ipm motor with non-magnetic bars |
| JP2021048693A (ja) * | 2019-09-18 | 2021-03-25 | トヨタ紡織株式会社 | 回転電機のロータ |
| US11435092B2 (en) | 2017-12-07 | 2022-09-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor, electric motor, compressor, air conditioner, and manufacturing method of rotor |
-
2000
- 2000-06-16 JP JP2000181946A patent/JP2002010546A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2021048693A (ja) * | 2019-09-18 | 2021-03-25 | トヨタ紡織株式会社 | 回転電機のロータ |
| JP7302405B2 (ja) | 2019-09-18 | 2023-07-04 | トヨタ紡織株式会社 | 回転電機のロータ |
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