JP2002329628A - 環状磁石構造体の製造方法およびモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱機械的耐力を考慮した形状設計が容易で、
［ＢＨ］_maxの低下を招かず、急冷磁石粉末の本来の性
能をモータ特性に反映し得る環状磁石構造体を提供す
る。 【解決手段】 環状磁石に芯材料を挿入し、両者を加熱
することにより環状磁石と芯材料との間に接触面を形成
し、少なくとも芯材料に含まれる結合剤の熱硬化によっ
て環状磁石と芯材料とを化学的に結合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環状磁石と芯材料
とを直接化学的に結合してなる環状磁石構造体の製造方
法に関する。さらに、本発明は、前記製造方法により得
られる環状磁石構造体に回転軸を挿入し、かつ最外周面
から半径方向に多極着磁した回転子を備え、出力数〜数
百Ｗ級のＯＡ、ＡＶ、家電および空調機器などの駆動源
として利用される表面磁石回転子型同期モータおよび永
久磁石型ステップモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ＯＡ、ＡＶ、家電および空調
機器などの小型化および軽量化、さらに省エネルギー化
に対応して、これらに搭載されるモータの設計に努力が
なされてきた。しかし、家庭、工場および事務所などの
電力消費（約９０００億ｋＷｈ／９６年度）の内訳をみ
ると、モータによる電力消費が多く、全体で５０％を超
えると推定される。昨今、地球温暖化防止およびオゾン
層保護などの地球環境保全に関する意識が高まるなか、
さらなる高効率モータの開発および普及が求められてい
る。

【０００３】モータの高効率化には損失削減または高出
力化が必要であるが、高出力化の一つの鍵は磁石にあ
り、磁石を構成する材料の性能を如何にモータの性能に
反映させるかが重要である。そして、個々のモータに応
用するために必要な磁石が具備すべき条件としては、
空隙に必要な静磁界を与え得る磁気特性、非可逆減磁
に代表される安定性、所望する形状に応じることので
きる形状任意性、および原料の資源確保から実装に至
るまでの総合的な経済性の４点があげられ、これらの４
点についてバランス良く優れた磁石が望ましい。一般
に、モータの効率化と小型化とは相反する関係にあり、
数百Ｗ以下の比較的小型の磁石モータでは、磁石の製造
とモータの製造との融合を進展させる必要がある。

【０００４】上述のように、本発明の対象は、例えばＰ
Ｍ型ステップモータに用いられる環状磁石型回転子、お
よび同期モータに用いられる表面磁石型回転子などに適
用される環状磁石構造体である。例えば、粉末粒径１０
〜２０μｍの液体エポキシ樹脂内包カプセルとＲ₂ＴＭ
₁₄Ｂ相を有する急冷磁石粉末とを含む顆粒状コンパウン
ドを鉄心外周面で圧縮し、加熱処理して環状磁石構造体
を得る方法が知られている（例えば、M. Wada, F. Yama
shita, "Nd-Fe-B Resin Bonded Magnet to theBrush-le
ss Motor for Home Appliance Use", Proc. 10th Int.
Workshop onRare-Earth Magnets and Their Applicatio
ns (II), pp.91-101 (1989)）。

【０００５】図１は、上記文献に記載されている圧縮成
形時に環状磁石構造体を形成する方法の工程図である。
図１に示す製造方法は、充填工程Ａ、圧縮行程Ｂ、離型
工程Ｃおよび加熱処理工程Ｄからなる。まず、充填工程
Ａにおいて、下コア１４の上部に積層鉄心１１を配置
し、下コア１４とダイ１３との間に、磁石粉末とバイン
ダーからなるコンパウンド１２を充填する。なお、ダイ
１３の上部には、コンパウンド１２を供給するためのフ
ィーダカップ１６が設けられている。また、下コア１４
とダイ１３との間の下部には、下パンチ１５が挿入され
ている。つぎに、圧縮行程Ｂにおいて、下コア１４をや
や下方に移動させ、積層鉄心１１を下コア１４と上コア
１８とで挟むともに、下コア１４とダイ１３との間に上
パンチ１７を挿入し、コンパウンド１２を積層鉄心１１
の周囲で圧縮する。

【０００６】そして、離型工程Ｃにおいて上パンチ１７
および上コア１８を除去し、コンパウンド１２の圧粉体
１９および積層鉄心１１からなる環状磁石構造体の前駆
体を得る。さらに、加熱処理工程Ｄにおいて、圧粉体１
９を加熱処理することによって得られる磁石２０および
積層鉄心１１からなる環状磁石構造体を得る。この種の
環状磁石は、図１中の工程にしたがい、通常８〜１０ｔ
ｏｎ／ｃｍ²で圧縮成形されるため、離型すると通常
０．６５〜０．７０％のスプリングバックがある。しか
し、この技術は磁石のスプリングバックを抑えて鉄心と
磁石とを接着させず、回転子としての機械的強度および
寸法精度を確保した環状磁石構造体を提供する。

【０００７】つぎに、図２は、上記Ｒ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有
する急冷磁石粉末の含有量が９５重量％のコンパウンド
を圧縮して、外径４８ｍｍ、積厚１１ｍｍの鉄心外周面
に厚さ１ｍｍの環状磁石を形成、配置して得られた環状
磁石構造体の部分拡大ＳＥＭ（走査型顕微鏡）写真であ
る。すなわち、図２は、前記環状磁石構造体における磁
石と鉄心との境界部分のＳＥＭ写真である。図２から、
磁石２０と鉄心１１とが空隙なく一体化している環状磁
石構造体であることがわかる。また、図３は、図２に示
す環状磁石構造体のＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石粉
末の含有量に対するスプリングバックと、前記環状磁石
構造体における磁石・鉄心間のせん断強度（ｋｇｆ）と
の関係を示す特性図である。図３に示すように、Ｒ₂Ｔ
Ｍ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石粉末を９５重量％以下（エポ
キシ樹脂を５重量％以上）とすることにより、スプリン
グバックが通常の１／１０以下である０．０７％以下に
抑制され、高いせん断強度の環状磁石構造体が作製でき
ることがわかる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
環状磁石構造体のスプリングバックを０．０７％以下に
抑制し、高いせん断強度を有する環状磁石構造体を作製
するには、環状磁石のエポキシ樹脂の割合を５重量％以
上とする必要がある。図４は、上記環状磁石の密度と磁
気特性との関係を示す特性図である。図４に示すよう
に、磁石の磁気性能（残留磁化Ｉｒと最大エネルギーと
の積［ＢＨ］_{ma x}）は前記環状磁石の密度に依存する。
ここで、１．５重量％のエポキシ樹脂と式：Ｎｄ₁₂Ｆｅ
₇₇Ｃｏ₅Ｂ₆で表されるＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石
粉末とを含むコンパウンドを９ｔｏｎｆ／ｃｍ²で圧縮
成形し、得られた圧粉体を加熱硬化して作製した磁石の
密度は、６．１ｇ／ｃｍ³に達し、４ＭＡ／ｍのパルス
磁界で磁化した後の［ＢＨ］_maxは８３ｋＪ／ｍ³であっ
た。

【０００９】これに対し、環状磁石構造体の作製に最低
限必要なエポキシ樹脂の割合を５重量％とした場合、得
られた磁石の密度は５．４〜５．５ｇ／ｃｍ³で飽和し
た。したがって、４ＭＡ／ｍのパルス磁界で磁化した後
の［ＢＨ］_maxは、５８ｋＪ／ｍ³となり、エポキシ樹脂
の割合を１．５重量％に抑えた磁石に比べて、概ね３０
％も低下する。すなわち、上記技術に準じた方法で高い
せん断強度を得るためにエポキシ樹脂の含有量を増大さ
せて環状磁石構造体を作製すると、環状磁石の磁気性能
（［ＢＨ］_max）の低下が避けられず、この意味からは
急冷磁石粉末の本来の性能をモータの性能に十分反映さ
せられないという問題があった。

【００１０】図５は、例えば永久磁石型ステップモータ
などに用いられる回転子の外観を示す斜視図である。た
だし、図５において、２１は例えばＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有
する急冷磁石粉末とバインダーとのコンパウンドを８〜
１０ｔｏｎｆ／ｃｍ²で圧縮成形し、得られた圧粉体を
加熱硬化して作製した環状磁石、２２は回転軸、２３は
成形材料である。環状磁石２１とともに回転軸２２を成
形型のキャビティに装填し、それらの間隙にポリブチレ
ンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの有機系高分
子材料をマトリクスとした成形材料（または不飽和ポリ
エステル樹脂と熱可塑性樹脂からなるバルクモールディ
ングコンパウンド（ＢＭＣ））２３を射出充填して回転
子を作製していた。

【００１１】この場合は、環状磁石１の密度が６．１ｇ
／ｃｍ³に達し、４ＭＡ／ｍのパルス磁界で磁化した後
の［ＢＨ］_maxは８３ｋＪ／ｍ³と高性能な磁石が得られ
る。しかし、成形材料で回転軸と一体化する際には高温
高圧で成形材料を射出充填する必要がある。その際、環
状磁石は熱機械的に寸法・形状を維持する必要から、環
状磁石は熱機械的強度を考慮して形状決定する必要があ
った。したがって、この場合は、磁気特性の観点からみ
るとＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石粉末を必要以上に
消費してしまうという問題があった。そこで、本発明の
目的は、エポキシ樹脂などの結合剤の使用量を抑制する
ことによって、磁気性能を低下させずに高いせん断強度
を有し、さらに、磁石粉末の使用量の少ない環状磁石構
造体を得ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決すべ
く、本発明は、芯材料を環状磁石に挿入して環状磁石構
造体の前駆体を得る工程（ａ）、および、前記前駆体を
加熱することにより前記環状磁石と前記芯材料との間に
接触面を形成し、かつ少なくとも前記芯材料に含まれる
結合剤の熱硬化により前記環状磁石と前記芯材料とを化
学的に結合させて環状磁石構造体を得る工程（ｂ）を有
する環状磁石構造体の製造方法を提供する。前記芯材料
は、飽和磁化１３ｋＧ以上のＦｅ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−
Ｃｏ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−ＮおよびＦｅ−Ｂよりなる群
から選択される軟磁性粉末ならびにエポキシ樹脂を含む
コンパウンドの圧粉体からなるのが有効である。

【００１３】また、前記芯材料が６〜１０重量％のエポ
キシ樹脂を含むのが有効である。また、前記芯材料がさ
らに熱膨張助剤を含むのが有効である。前記熱膨張助剤
としては、ポリアミド、ポリアミドイミドまたはポリフ
ェニレンサルファイドを用いるのが有効である。

【００１４】また、前記コンパウンドは、軟磁性粉末お
よびエポキシオリゴマーを混合して顆粒状中間体を得た
のち、前記顆粒状中間体および潜在型硬化剤を混合、分
散して得られる顆粒状コンパウンドであるのが有効であ
る。この場合、前記エポキシオリゴマーの軟化温度は７
０〜１００℃であるのが有効であり、また、前記エポキ
シオリゴマーのエポキシ当量は２００〜２３５であるの
が有効である。また、前記エポキシオリゴマーがノボラ
ック型エポキシオリゴマーであるのが有効である。

【００１５】つぎに、前記環状磁石としても種々の環状
磁石を用いることができる。なかでも、前記環状磁石
は、Ｒ−Ｂ−ＴＭ系合金（ただし、Ｒは希土類元素の少
なくとも１種で１０〜２０原子％、Ｂは５〜２０原子
％、残部のＴＭはＦｅまたはＦｅおよびＣｏならびに不
可避不純物）からなる磁石粉末およびエポキシ樹脂を含
むコンパウンドの圧粉体からなるのが有効である。この
場合、前記磁石粉末が、Ｒ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する急冷磁
石粉末であるのが有効である。

【００１６】また、前記コンパウンドは、磁石粉末およ
びエポキシオリゴマーを混合して顆粒状中間体を得たの
ち、前記顆粒状中間体および潜在型硬化剤を混合、分散
して得られる顆粒状コンパウンドであるのが有効であ
る。この場合も、上述の芯材料と同様に、前記エポキシ
オリゴマーの軟化温度は７０〜１００℃であるのが有効
であり、また、前記エポキシオリゴマーのエポキシ当量
は２００〜２３５であるのが有効である。また、前記エ
ポキシオリゴマーがノボラック型エポキシオリゴマーで
あるのが有効である。また、前記環状磁石を構成する圧
粉体の密度は５．８〜６．３ｇ／ｃｍ³であるのが有効
である。

【００１７】つぎに、前記環状磁石が、Ｒ−Ｂ−ＴＭ系
合金（ただし、Ｒは希土類元素の少なくとも１種で１０
〜２０原子％、Ｂは５〜２０原子％、残部のＴＭはＦｅ
またはＦｅおよびＣｏならびに不可避不純物）からなる
磁石粉末およびポリアミド樹脂を含むコンパウンドの圧
粉体からなるのが有効である。また、前記環状磁石が、
Ｒ−Ｂ−ＴＭ系合金（ただし、Ｒは希土類元素の少なく
とも１種で１０〜２０原子％、Ｂは５〜２０原子％、残
部のＴＭはＦｅまたはＦｅおよびＣｏならびに不可避不
純物）からなる粉末冶金学的手法により作製された焼結
磁石であるのが有効である。

【００１８】また、前記環状磁石が、Ｓｍ（Ｃｏ，Ｃ
ｕ，Ｆｅ，Ｍ）ｎ系合金（ただし、ＭはＩＶ〜ＶＩＩ族
元素よりなる群から選択される少なくとも１種、ｎは５
〜９の整数）からなる磁石粉末およびエポキシ樹脂を含
むコンパウンドの圧粉体からなるのが有効である。ま
た、前記環状磁石が、Ｓｍ（Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍ）ｎ
系合金（ただし、ＭはＩＶ〜ＶＩＩ族元素よりなる群か
ら選択される少なくとも１種、ｎは５〜９の整数）から
なる粉末冶金学的手法により作製された焼結磁石である
のが有効である。

【００１９】また、前記環状磁石が、式：ＭＯＦｅ₂Ｏ₃
（ＭはＢａまたはＳｒ）で表されるマグネットプランバ
イト型化合物からなる磁石粉末およびポリアミド樹脂を
含むコンパウンドの圧粉体からなるのが有効である。ま
た、前記環状磁石が、式：ＭＯＦｅ₂Ｏ₃（ＭはＢａまた
はＳｒ）で表されるマグネットプランバイト型化合物か
らなる粉末冶金学的手法により作製された焼結磁石であ
るのが有効である。また、前記環状磁石構造体において
は、環状磁石と前記芯材料との間隙が６０μｍ以下であ
るのが有効である。

【００２０】さらに、本発明は、上記製造方法により得
られた環状磁石構造体と前記環状磁石構造体に挿入され
た回転軸とからなり、かつ前記環状磁石構造体の最外周
面から半径方向に多極着磁してなる回転子を具備するこ
とを特徴とする表面磁石回転子型同期モータを提供す
る。さらにまた、本発明は、上記製造方法により得られ
た環状磁石構造体と前記環状磁石構造体に挿入された回
転軸とからなり、かつ前記環状磁石構造体の最外周面か
ら半径方向に多極着磁してなる回転子を具備することを
特徴とする永久磁石型ステップモータをも提供する。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明は、環状磁石の磁気特性を
低下することなく、また環状磁石に高温高圧の熱機械的
負荷を与えることなく、高い寸法精度を有する環状磁石
構造体を製造する方法、およびそれにより得られるモー
タを提供することにある。すなわち、本発明は、芯材料
を環状磁石の内側に挿入して環状磁石構造体の前駆体を
得る工程（ａ）、および、前記前駆体を加熱することに
より前記環状磁石と前記芯材料との間に接触面を形成
し、かつ少なくとも前記芯材料に含まれる結合剤の熱硬
化により前記環状磁石と前記芯材料とを化学的に結合さ
せて環状磁石構造体を得る工程（ｂ）を有する環状磁石
構造体の製造方法に関する。

【００２２】（１）芯材料について まず、工程（ａ）において、結合剤を含む芯材料を環状
磁石の内側に挿入して環状磁石構造体の前駆体を得る。
前記芯材料は、少なくとも軟磁性粉末と結合剤からな
り、環状磁石の環の内側において、構造材および鉄心と
しての役割を果たすものである。そして、結合剤が存在
することにより、後述する工程（ｂ）において、加熱に
よって芯材料が環状磁石と結合して、せん断強度の高い
環状磁石構造体を得ることができる。したがって、前記
芯材料中の結合剤は、前記芯材料を環状磁石に挿入する
前に反応を完了してしまわないことが必要である。

【００２３】前記軟磁性粉末としては、鉄心としての磁
気特性を確保するという理由から、例えばパーメンジュ
ール、アモルファス軟磁性粉末などがあげられるが、経
済性が高いという理由から、飽和磁化１３ｋＧ以上のＦ
ｅ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｎお
よびＦｅ−Ｂよりなる群から選択される軟磁性粉末を用
いるのが好ましい。また、前記結合剤としては、種々の
ものがあげられるが、成形性がよいという理由から、エ
ポキシ樹脂を用いるのが好ましい。

【００２４】すなわち、前記芯材料は、優れた鉄心とし
ての役割を果たすという理由から、飽和磁化１３ｋＧ以
上のＦｅ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ
−ＮおよびＦｅ−Ｂよりなる群から選択される軟磁性粉
末ならびにエポキシ樹脂を含むコンパウンドの圧粉体で
構成されるのが好ましい。したがって、以下において
は、結合剤としてエポキシ樹脂を用い、磁性粉末として
上記軟磁性材料を用いる場合に代表させて、本発明にお
ける芯材料を説明する。

【００２５】前記芯材料は、環状磁石との結合強度を確
保するという理由から、６重量％以上のエポキシ樹脂を
含むのが好ましく、さらに、鉄心と同様の磁気特性を確
保するという理由から、１０重量％以下のエポキシ樹脂
を含むのが好ましい。また、前記芯材料は、環状磁石の
内側に挿入されて環状磁石構造体の前駆体を構成する
が、前駆体加熱時の芯材料の膨張率を向上させること
で、環状磁石との結合強度を確保し易いという理由か
ら、さらに熱膨張助剤を含むのが好ましい。前記熱膨張
助剤としては、例えばポリアミド（ＰＡ）、ポリアミド
イミド（ＰＡＩ）またはポリフェニレンサルファイド
（ＰＰＳ）を用いるのが好ましい。

【００２６】つぎに、前記軟磁性粉末およびエポキシ樹
脂からなるコンパウンドは、軟磁性粉末の表面に均一に
エポキシ樹脂を存在させることができるという理由か
ら、軟磁性粉末およびエポキシオリゴマーを混合して顆
粒状中間体を得たのち、前記顆粒状中間体および潜在型
硬化剤を混合、分散して得られる顆粒状コンパウンドで
あるのが有効である。ここで、本発明におけるエポキシ
オリゴマーとは、１分子中に少なくとも２個のオキシラ
ン環を有する化合物で、室温で固体であり、かつ有機溶
媒に易溶であることが必要である。特に好ましくは、加
熱による架橋反応時にガスを発生せず、高密度の芯材料
を得やすいという理由から、分子鎖内オキシラン環を有
する、式（１）：

【００２７】

【化１】

【００２８】で表されるノボラック型エポキシオリゴマ
ーを用いるのが好ましい。前記エポキシオリゴマーの軟
化温度は７０℃以上であるのが好ましく、前記エポキシ
オリゴマーのエポキシ当量は、２３５以下であるのが好
ましい。なお、上記式（１）中のｎは、軟化温度および
エポキシ当量が上記範囲内になるように、当業者であれ
ば適宜選択することができる。

【００２９】つぎに、前記潜在型硬化剤とは、前記顆粒
状コンパウンドを、環状磁石に挿入し、環状磁石と芯材
料との間に接触面を形成するように加熱した際に、エポ
キシオリゴマーを硬化させるものであればよく、固形
（粉末）状および液状のものがある。なかでも、取り扱
い易さの観点から、粉末状硬化剤を用いるのが好まし
く、例えば、ジシアンジアミドおよびその誘導体、カル
ボン酸ジヒドラジド、ジアミノマレオニトリルおよびそ
の誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種のヒ
ドラジドを用いるのが好ましい。このヒドラジドは、一
般に有機溶媒に難溶の高融点化合物であるが、粒径を数
〜数十μｍに調整したものが好ましい。

【００３０】なお、ジシアンジアミド誘導体としては、
例えばｏ−トリルビグアニド、α−２，５−ジメチルビ
クアニド、α−ω−ジフェニルビグアニド、５−ヒドロ
キシブチル−１−ビグアニド、フェニルビグアニドおよ
びα−，ω−ジメチルビクアニドなどがあげられる。さ
らに、カルボン酸ジヒドラジドとしては、例えばコハク
酸ヒドラジド、アジピン酸ヒドラジド、イソフタル酸ヒ
ドラジドおよびｐ−アキシ安息香酸ヒドラジドなどがあ
げられる。

【００３１】本発明における芯材料は、少なくとも上述
した磁性材料および結合剤を含むコンパウンドを、所望
の形状に成形することにより得られる。このとき、圧粉
体として芯材料が得られるが、環状磁石に挿入された後
の加熱工程により結合剤および硬化剤が反応、硬化する
ように、圧粉体を得る工程における温度が結合剤および
硬化剤が反応する温度にまで上昇してしまわないように
注意することが必要である。もっとも、圧粉体を得る工
程は通常室温下で行われ、加熱工程は結合剤の種類にも
よるが通常１４５℃前後で行われるため、特に問題はな
い。

【００３２】（２）環状磁石について つぎに、本発明において用いる環状磁石について説明す
る。環状磁石としては、磁石粉末と樹脂を含む（ボン
ド）磁石のほか、従来からの種々のものを用いることが
できるが、径の小さい環状磁石であっても着磁性が良好
で磁気特性もよいという理由から、Ｒ−Ｂ−ＴＭ系合金
（ただし、Ｒは希土類元素の少なくとも１種で１０〜２
０原子％、Ｂは５〜２０原子％、残部のＴＭはＦｅまた
はＦｅおよびＣｏならびに不可避不純物）からなる磁石
粉末およびエポキシ樹脂を含むコンパウンドの圧粉体か
らなる環状磁石を用いるのが好ましい。前記コンパウン
ドとしては、磁石粉末の表面に均一にエポキシ樹脂を存
在させることができ、成形性も良好であるという理由か
ら、磁石粉末およびエポキシオリゴマーを混合して顆粒
状中間体を得たのち、前記顆粒状中間体および潜在型硬
化剤を混合、分散して得られる顆粒状コンパウンドであ
るのが好ましい。

【００３３】前記磁石粉末としては、着磁性が良好で熱
減磁が小さく、残留磁化が高いという理由から、Ｒ₂Ｔ
Ｍ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石粉末を用いるのが好ましい。
ここで、本発明でいうＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石
粉末とは、例えばJ. F. Herbest,"Rare Earth-Iron-Bor
on Materials ; A New Era in Permanent Magnets"Ann.
Rev. Sci. Vol-16.(1986).に記載されているように、
Ｎｄ、ＦｅおよびＢを２：１４：１に近い割合で含む溶
湯合金を急冷凝固し、適宜熱処理することによって結晶
粒径２０〜５０ｎｍのＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を析出させて得ら
れ、一般に、残留磁化Ｉｒ＝８００ｍＴ、固有保磁力Ｈ
ｃｉ≧６４０ｋＡ／ｍの磁気的に等方性の薄片状の磁石
粉末をいう。ここで、本発明におけるエポキシオリゴマ
ーは、上記芯材料に用いるものと同じでよい。また、前
記圧粉体の密度は、優れた磁気特性が得られるという理
由から、５．８〜６．３ ｇ／ｃｍ³であるのが好まし
い。

【００３４】（３）環状磁石構造体について ついで、本発明においては、上記工程（ａ）において作
製した環状磁石構造体の前駆体を加熱し、前記環状磁石
と前記芯材料との間に接触面を形成し、かつ少なくとも
前記結合剤の熱硬化により前記環状磁石と前記芯材料と
を化学的に結合させて環状磁石構造体を得る。以上のよ
うに、本発明において用いる芯材料を構成する圧粉体お
よび環状磁石を構成する圧粉体に同じエポキシ樹脂が存
在すれば、圧粉体と圧粉体との熱膨張により生じた接触
面では、潜在型硬化剤が圧粉体および圧粉体に含まれる
エポキシオリゴマーに溶け込み、両者間に渡って相互に
硬化反応が起こることになる。このため、芯材料と環状
磁石との間の確実な化学的結合が起こり、最も信頼性の
高い環状磁石構造体が得られる。

【００３５】なお、硬化反応前に環状磁石を構成する圧
粉体と芯材料を構成する圧粉体との間に接触面を形成す
るためには、両者間の熱膨張差をエポキシ樹脂量の差で
容易に調整することができる。すなわち、従来技術の環
状磁石構造体のように、環状磁石のエポキシ樹脂の割合
を増すことなく芯材料と化学的に結合させることができ
る。したがって、磁石の磁気性能の低下を引き起こさず
に環状磁石構造体を作製できる。

【００３６】さらに、本発明の環状磁石構造体の製造方
法は、環状磁石を構成する圧粉体と芯材料を構成する圧
粉体の両者間の熱膨張差で接触面を形成させて化学的結
合を行うものであるため、環状磁石内側に高温高圧で成
形材料を射出充填する工程なども不要である。高温高圧
で成形材料を射出充填する工程が不要となると、環状磁
石の熱機械的特性を考慮して決定された環状磁石の厚み
を減少させることが可能となり、ひいては貴重な希土類
資源を含むＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石粉末の消費
量削減に繋がることになる。

【００３７】なお、本発明においては、前記芯材料との
組み合わせを考慮して、前記圧粉体からなる環状磁石を
用いるのが好ましいが、他の環状磁石を用いることも可
能である。前記環状磁石は、Ｒ−Ｂ−ＴＭ系合金（ただ
し、Ｒは希土類元素の少なくとも１種で１０〜２０原子
％、Ｂは５〜２０原子％、残部のＴＭはＦｅまたはＦｅ
およびＣｏならびに不可避不純物）からなる磁石粉末お
よびポリアミド樹脂を含むコンパウンドからなる圧粉体
であってもよい。これを用いると、寸法精度が高いとい
う利点がある。また、前記環状磁石は、Ｒ−Ｂ−ＴＭ系
合金（ただし、Ｒは希土類元素の少なくとも１種で１０
〜２０原子％、Ｂは５〜２０原子％、残部のＴＭはＦｅ
またはＦｅおよびＣｏならびに不可避不純物）からなる
粉末冶金学的手法により作製された焼結磁石であっても
よい。これを用いると、ボンド磁石より残留磁化が高い
という利点がある。

【００３８】さらに、前記環状磁石は、Ｓｍ（Ｃｏ，Ｃ
ｕ，Ｆｅ，Ｍ）ｎ系合金（ただし、ＭはＩＶ〜ＶＩＩ族
元素よりなる群から選択される少なくとも１種、ｎは５
〜９の整数）からなる磁石粉末およびエポキシ樹脂を含
むコンパウンドの圧粉体からなってもよい。この場合
は、経済的に有利であるという利点がある。また、前記
環状磁石は、Ｓｍ（Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍ）ｎ系合金
（ただし、ＭはＩＶ〜ＶＩＩ族元素よりなる群から選択
される少なくとも１種、ｎは５〜９の整数）からなる粉
末冶金学的手法により作製された焼結磁石であってもよ
い。この場合は、ボンド磁石より残留磁化が高いという
利点がある。

【００３９】一方、前記環状磁石は、式：ＭＯＦｅ₂Ｏ₃
（ＭはＢａまたはＳｒ）で表されるマグネットプランバ
イト型化合物からなる磁石粉末およびポリアミド樹脂を
含むコンパウンドの圧粉体からなるボンド磁石であって
もよい。また、前記環状磁石は、式：ＭＯＦｅ₂Ｏ₃（Ｍ
はＢａまたはＳｒ）で表されるマグネットプランバイト
型化合物からなる粉末冶金学的手法により作製された焼
結磁石であってもよい。

【００４０】なお、本発明においては、環状磁石と芯材
料との同芯度、環状磁石の真円度、および一体化強度の
向上に有効であるという観点から、加熱前の環状磁石と
芯材料との間の隙間が６０μｍ以下とするのが好まし
い。以上のようにして得られる環状磁石と芯材料とを化
学的に結合させた環状磁石構造体に回転軸を挿入し、最
外周面から半径方向に多極着磁して得られる回転子を用
いれば、本発明の環状磁石構造体を備えた表面磁石回転
子型同期モータおよび永久磁石型ステップモータとする
ことができる。これにより、高出力化による高効率モー
タを提供することができる。以下に、実施例を用いて本
発明を説明するが、本発明はこれらのみに限定されるも
のではない。

【００４１】

【実施例】《調製例１》ここでは、本発明の環状磁石構
造体の環状磁石を形成するために用いる顆粒状コンパウ
ンドを調製した。まず、式：Ｎｄ₁₂Ｆｅ₇₇Ｃｏ₅Ｂ₆で表
されるＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石粉末を室温で固
体のエポキシ樹脂で造粒した。ここでは、あらかじめエ
ポキシオリゴマー（ポリグリシジルエーテル−ｏ−クレ
ゾール−フォルムアルデヒドノボラック、軟化温度８０
℃、エポキシ当量２１５〜２３５、比重１．２１）を有
機溶媒（アセトン）に完全に溶解させてその５０重量％
の溶液を得、所定量の急冷磁石粉末と混合した。得られ
た混合物を８０℃に加熱し、脱溶媒後に粉砕して粒径５
３〜２５０μｍに造粒した。なお、この段階での造粒物
は、室温で固体のエポキシオリゴマーのみからなる。し
たがって、例えば脱溶媒を行う加熱時にエポキシオリゴ
マーの硬化反応は起こり得ない。

【００４２】つぎに、上記造粒物、潜在型硬化剤および
滑剤を乾式混合した。ただし、潜在型硬化剤としては、
１，２−ドデカン酸エステル１ｍｏｌとアクリル酸エス
テル２ｍｏｌの付加反応生成物に、ヒドラジンを反応さ
せて得られる平均粒径３０〜５０μｍの酸ヒドラジド
（粉末状）を使用した。この酸ヒドラジドは、式：（Ｎ
Ｈ₂ＮＨＣＯＣＨ₂ＣＨ₂）₂Ｎ（ＣＨ₂）₁₁ＣＯＮＨＮＨ₂
で表される化合物であった。なおこの化合物の融点は１
２０〜１３０℃であった。ここで、エポキシオリゴマー
と潜在型硬化剤との配合に関して、全エポキシ当量に対
するアミノ活性水素当量または化学当量比よりも、僅か
に潜在型硬化剤の料を増やした方が、高い架橋密度が得
られる傾向にあるため、ここでは、実際のエポキシオリ
ゴマーに対する混合割合を概ね０．１０２〜０．６１３
重量％とした。また、滑剤としては平均粒径５μｍのス
テアリン酸カルシウム粉末を用い、造粒物１００重量部
に対して０．２重量部用いた。

【００４３】ここで、図６に、ＳＥＭを用いて撮影した
上記顆粒状コンパウンドの部分拡大写真である（１００
倍）を示す。図６から、上記顆粒状コンパウンドにおい
て、エポキシオリゴマーで造粒した急冷磁石粉末表面
に、潜在型硬化剤および滑剤が付着していることが確認
された。このような形態を有する顆粒状コンパウンドで
は、固体のエポキシオリゴマーと潜在型硬化剤とが物理
的に接触しているだけである。このため、上記顆粒状コ
ンパウンドは常態での硬化反応に対して極めて不活性で
あり、しかも非粘着性であるから、粉末成形材料として
の貯蔵性に優れ、かつ圧粉体の成形に適した形態となっ
ていた。ただし、急冷磁石粉末に対するエポキシ樹脂の
割合は１．５重量％であった。

【００４４】つぎに、上記顆粒状コンパウンドを、常法
にしたがって９ｔｏｎｆ／ｃｍ²の圧力で圧縮し、直径
１０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、密度６ｇ／ｃｍ³の圧粉体を
得、この圧粉体を１４０℃×１５ｍｉｎの条件で熱処理
し、エポキシ樹脂を硬化させて磁石を得た。得られた磁
石の４ＭＡ／ｍパルス着磁後の磁気特性はつぎのとおり
であった。残留磁化Ｉｒ＝７３０ｍＴ、固有保磁力Ｈｃ
ｉ＝７０１ｋＡ／ｍ、［ＢＨ］_max＝８７ｋＪ／ｍ³。

【００４５】《比較調製例１》調製例１で用いた急冷磁
石粉末および潜在型硬化剤とをあらかじめ乾式混合し、
ついでエポキシオリゴマーの５０重量％アセトン溶液と
混合した。その後、得られた混合物を、８０℃に加熱し
て脱溶媒した後に粉砕した。得られた粉砕物１００重量
部に対して０．２重量部のステアリン酸カルシウム粉末
を乾式混合して顆粒状コンパウンドを得、これを直ちに
粉末成形法にて成形した。そして、得られた圧粉体を加
熱処理して磁石とした。この磁石の密度と磁気特性は、
上記調製例１と同等の値を示した。しかし、本比較調製
例における上記顆粒状コンパウンドを３０℃で１ヶ月間
貯蔵した後、上述した条件と同じ条件で製造した磁石
は、５．５ｇ／ｃｍ³の密度、４ＭＡ／ｍのパルス磁界
で磁化した後には５８ｋＪ／ｍ³の［ＢＨ］_maxを有し、
その磁気特性および機械的強度が急速に低下した。この
原因は、有機溶媒に溶解しない潜在型硬化剤成分がエポ
キシオリゴマーとの混合過程で凝集し、潜在型硬化剤粉
末が極端に高濃度に偏在した部分が、エポキシオリゴマ
ーと硬化反応を引き起こしたからであると考えられた。
したがって、顆粒状コンパウンドは、図６に示すような
形態を有していることが望ましいことがわかった。

【００４６】《比較調製例２》一方、ガスアトマイズ法
で作製した平均粒径８０μｍのαＦｅ粉末を用いた他
は、上記調製例１と同様にして急冷磁石粉末を用いて顆
粒状コンパウンドを調製した。この顆粒状コンパウンド
も、調製例１の図６に示す形態と同様の形態を有してい
た。また、この場合も潜在型硬化剤がエポキシオリゴマ
ーとの混合過程で凝集し、潜在型硬化剤が極端に高濃度
に偏在した部分が生じると、顆粒状コンパウンドの貯蔵
性安定性が失われ、本発明の環状磁石構造体の安定した
製造が維持できなくなった。なお、αＦｅ粉末に対する
エポキシ樹脂の割合は３〜９重量％とした。

【００４７】《実施例１》本実施例においては、環状磁
石および芯材料を作製するとともに、これらのスプリン
グバック特性を測定し、ついで、本発明に係る環状磁石
構造体を作製した。 （１）環状磁石について 上記調製例１において得た式：Ｎｄ₁₂Ｆｅ₇₇Ｃｏ₅Ｂ₆で
表されるＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石粉末を含む顆
粒状コンパウンドを、常法にしたがって９ｔｏｎｆ／ｃ
ｍ²で圧縮し、外径２４ｍｍ、内径２１ｍｍ、高さ５．
４ｍｍ、密度６．０ｇ／ｃｍ³の環状圧粉体を得た。つ
いで、この圧粉体を１４０℃×１５ｍｉｎの条件で熱処
理し、エポキシ樹脂を硬化して環状磁石を作製した。こ
の環状磁石のスプリングバックは０．５〜０．６％程度
であり、［ＢＨ］_maxは当該環状磁石の密度から８７ｋ
Ｊ／ｍ³と見積もられた。なお、環状磁石構造体を作製
する場合には、環状圧粉体に後述する芯材料用圧粉体を
挿入して前駆体を得、この前駆体を熱処理する。

【００４８】（２）芯材料について 一方、αＦｅおよびエポキシ樹脂を含み、かつエポキシ
樹脂の割合を異にする種の顆粒状コンパウンドを、それ
ぞれダイ内径２１．１１８７ｍｍの成形型に充填し、１
〜４ｔｏｎｆ／ｃｍ²の範囲で圧縮して、高さ５．４ｍ
ｍの芯材料用圧粉体を作製し、１４０℃で１５ｍｉｎの
条件で加熱して硬化させ芯材料を作製した。なお、環状
磁石構造体を作製する場合には、上述した環状圧粉体に
芯材料用圧粉体を挿入して前駆体を得、この前駆体を熱
処理する。ここで、図７に、芯材料の圧粉体およびエポ
キシ樹脂を硬化して作製した熱処理後の芯材料の、圧縮
圧力に対するスプリングバックを示す特性図を表した。
図７において、１で圧粉体のスプリングバックを示し、
２〜４で加熱硬化後の芯材料のスプリングバックを示し
た。２でエポキシ樹脂の割合が３重量％の場合、３で６
重量％の場合、４で９重量％の場合を示した。図７から
明らかなように、熱処理前の圧粉体のスプリングバック
は圧縮圧力に依存するが、変化は少ない。一方、圧粉体
を熱硬化して得られる芯材料のスプリングバックは圧縮
圧力、およびエポキシ樹脂の割合に強く依存することが
わかった。

【００４９】また、スプリングバックを絶対量でみる
と、エポキシ樹脂の割合を６〜９重量％とした芯材料は
１％以上の値をとった。この値は、熱処理後の環状磁石
圧粉体のスプリングバック（０．１〜０．２％）の５倍
以上に相当した（図７）。このことから、環状磁石を構
成する環状圧粉体に芯材料を構成する圧粉体を挿入し、
熱処理すれば、加熱時に両者の空隙が消滅し、エポキシ
樹脂がゲル化する前に相互に接触する面が形成されるこ
とが期待された。

【００５０】（３）環状磁石構造体について 上述のようにして作製した環状圧粉体に芯材料用圧粉体
を挿入し、１４０℃で１５ｍｉｎの加熱を行ってエポキ
シ樹脂を硬化し、ついで室温まで冷却した。これによ
り、本発明に係る環状磁石構造体を得た。なお、この場
合の環状圧粉体と芯材料用圧粉体との間隙は６０μｍで
あった。つぎに、芯材料の底面全体を支え、環状磁石に
逆側から一定速度負荷（３ｍｍ／ｍｉｎ）のせん断荷重
を加え、破壊荷重を測定した。さらに、破壊荷重の値を
接合面全体の面積で除して環状磁石構造体の圧縮せん断
強さを求めた。ここで、図８に、芯材料のエポキシ樹脂
の割合に対する圧縮せん断強さの関係を示す特性図を示
した。ただし、図８中、２〜４はそれぞれエポキシ樹脂
の割合が６重量％、７．５重量％および９重量％の場合
の結果を示した。図８から、図７のスプリングバック値
に対応して、環状磁石構造体の圧縮せん断強さが増加す
ることがわかった。

【００５１】つぎに、図９に、芯材料のエポキシ樹脂の
割合に対する上記環状磁石構造体の熱処理過程での外径
寸法変化率を示す特性図を表した。図９中、２〜４は、
図８における２〜４に対応し、それぞれエポキシ樹脂の
割合が６重量％、７．５重量％および９重量％の場合の
ものを示した。図７のスプリングバック値および図８の
圧縮せん断強さに対応して、熱処理過程での外径寸法変
化率が減少していることがわかった。この原因は、本発
明に係る環状磁石構造体の一体化強度の増加に伴って、
環状磁石の熱処理時のスプリングバックが抑制されるた
めと推察された。その結果、高度な寸法精度および密
度、すなわち［ＢＨ］_maxに代表される磁気特性の高位
安定化が期待された。

【００５２】ここで、図１０に、上述のようにして作製
した環状磁石構造体の外観を表す写真を示した。ただ
し、図１０中、１は環状磁石、２はエポキシ樹脂の割合
が７．５重量％の芯材料を示し、環状磁石１と芯材料２
との圧縮せん断強度は２〜３Ｎ／ｍｍ²程度と見積もら
れた。また、環状磁石の同芯度は１０μｍ以下であっ
た。また、図１０から明らかなように、本発明による環
状磁石構造体を用い、図５で示したような環状磁石の内
側に有機高分子をマトリクスとした成形材料を高温高圧
で射出充填することなく、芯材料にあらかじめ設けた回
転軸挿入孔に軸を挿入すれば、同期モータの表面磁石型
回転子およびステップモータの永久磁石型回転子を得る
ことができる。換言すれば、環状磁石のエポキシ樹脂の
割合を増加させることなく、また、環状磁石の設計には
組立時の熱機械的負荷の考慮を必要とすることなく、磁
気特性および経済性とのバランスに優れた磁石形状設計
が可能であるという設計自由度を高める効果が得られる
こともわかった。なお、環状磁石を構成する圧粉体と芯
材料を構成する圧粉体の間隙が６０μｍよりも大きくな
ると、次第に同芯度が低下するため、当該間隙は環状圧
粉体への芯材料用圧粉体の挿入作業に差し支えない範囲
である６０μｍ以下の間隙に調整することが望ましかっ
た。

【００５３】《比較例１》実施例１で用いた式：Ｎｄ₁₂
Ｆｅ₇₇Ｃｏ₅Ｂ₆で表されるＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する急冷
磁石粉末と１２−ポリアミドとを、前記磁石粉末の量が
９４．５重量％となるように混練し、得られた混練物を
ホットカットしてペレット状コンパウンドを作製した。
ついで、実施例１で用いた芯材料用圧粉体と同じ形状お
よび寸法を有する炭素鋼製芯材料の外周面に、前記ペレ
ット状コンパウンドを一体的に射出成形することにより
環状磁石構造体を作製した。この環状磁石構造体は射出
成形による収縮力が一体化強度を発現するものである
が、その圧縮せん断強度を測定したところ、０．８６Ｎ
／ｍｍ²であった。また、環状磁石の密度５．４ｇ／ｃ
ｍ³から磁気特性を見積もると、［ＢＨ］_maxは５２ｋＪ
／ｍ³であった。したがって、本発明に係る環状磁石構
造体は、通常行われ得る射出成形法で作製した環状磁石
構造体に比べて、格段に高い圧縮せん断強度と［ＢＨ］
_maxに代表される磁気特性を兼ね備えたものであること
がわかった。

【００５４】つぎに、環状磁石構造体の信頼性を評価し
た。図１１に、図１０で示した本発明に係る環状磁石構
造体の環状磁石と芯材料との接合境界部分のＳＥＭ写真
を示した（１００倍）。ただし、図１１中、１は環状磁
石、１ａは式：Ｎｄ₁₂Ｆｅ₇₇Ｃｏ₅Ｂ₆で表されるＲ₂Ｔ
Ｍ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石粉末、２は芯材料、２ａは芯
材料に含まれるエポキシ樹脂硬化物の一部、２ｂはエポ
キシ樹脂硬化物２ａで所定形状に固定化されたαＦｅ粉
末の一部である。図１１から明らかなように、環状磁石
１と芯材料２とは接着層を介すことなく、図２に示した
従来技術と同様に直接、強固に接合していることがわか
った。なお、この環状磁石構造体を１２０℃に加熱した
状態から、ドライアイスで−３０℃に冷却したメタノー
ル浴に浸漬する熱衝撃試験を５０回繰返したが、環状磁
石や芯材料に亀裂が発生したり、または環状磁石の同芯
度が１０μｍ以上に増加するような寸法変化は見られな
かった。また、熱衝撃試験後の圧縮せん断強度も２〜３
Ｎ／ｍｍ²の水準を維持していた。このように、本発明
に係る環状磁石構造体は高度な信頼性を有していた。

【００５５】さらに、環状磁石構造体の着磁特性につい
て評価した。図１２に、図１０および１１で示した本発
明に係る環状磁石構造体を２極着磁したときの（着）磁
界に対する磁束量をプロットした特性図を示した。ただ
し、図１２中、１ａ、１ｂおよび１ｃは、環状磁石の厚
み、それぞれ１．８ｍｍ、１．４ｍｍおよび１．０ｍｍ
とした場合の結果である。また、比較例は、環状磁石の
厚みが１ａと同じ１．８ｍｍであり、芯材料としてポリ
ブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を射出充填したもの
の結果である。なお、磁束量は比較例を２．４ＭＡ／ｍ
で着磁したものを基準として規格化した。図１２から明
らかなように、本発明に係る１ａは、比較例に対して概
ね１３０％の磁束量が得られることを示している。ま
た、磁石の厚みを１．４ｍｍとしても、磁束量は比較例
を上回った。すなわち、本発明に係る環状磁石構造体
は、磁石内部に高温高圧でＰＢＴなどの成形材料を射出
充填することなく回転軸を挿入できることから、同一磁
束量であれば概ね３０〜４０％も式：Ｎｄ₁₂Ｆｅ₇₇Ｃｏ
₅Ｂ₆で表されるＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石粉末消
費量を削減できることがわかった。

【００５６】また、前記環状磁石が、Ｒ−Ｂ−ＴＭ系合
金（ただし、Ｒは希土類元素の少なくとも１種で１０〜
２０原子％、Ｂは５〜２０原子％、残部のＴＭはＦｅま
たはＦｅおよびＣｏならびに不可避不純物）からなる磁
石粉末およびポリアミド樹脂とを含むボンド磁石、およ
び粉末冶金学的手法により作製された焼結磁石、Ｓｍ
（Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍ）ｎ系合金（ただし、ＭはＩＶ
〜ＶＩＩ族元素よりなる群から選択される少なくとも１
種、ｎは５〜９の整数）からなる磁石粉末およびエポキ
シ樹脂を含むコンパウンドの圧粉体、および粉末冶金学
的手法により作製された焼結磁石、式：ＭＯＦｅ₂Ｏ
₃（ＭはＢａまたはＳｒ）で表されるマグネットプラン
バイト型化合物からなる磁石粉末およびポリアミド樹脂
とを含むボンド磁石および粉末冶金学的手法により作製
された焼結磁石であっても同様の結果が得られた。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば環状磁石の磁気特性を低
下することなく、また、環状磁石に高温高圧の熱機械的
負荷を与えることなく、高い寸法精度の環状磁石構造体
と、それを用いたモータを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧縮成形時に環状磁石構造体を形成する従来技
術の工程図

【図２】従来技術による環状磁石構造体の磁石と鉄心と
の境界部分のＳＥＭ写真

【図３】スプリングバックおよびせん断力の関係を示す
特性図

【図４】環状磁石の密度と磁気特性の関係を示す特性図

【図５】永久磁石型ステップモータなどに使用される回
転子の斜視図

【図６】顆粒状コンパウンドの部分拡大ＳＥＭ写真

【図７】圧縮圧力と芯材料のスプリングバックとの関係
を示す特性図

【図８】芯材料の樹脂量に対する圧縮せん断強さを示す
特性図

【図９】樹脂量に対する環状磁石構造体の熱処理前後の
外径寸法変化率を示す特性図

【図１０】実施例で示した環状磁石構造体の斜視図

【図１１】実施例で示した接合境界部分のＳＥＭ写真

【図１２】実施例で示した環状磁石構造体の磁界に対す
る磁束量変化の特性図

【符号の説明】

１ 環状磁石 １ａ Ｒ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する急冷磁石粉末 ２ 芯材料 ２ａ 芯材料に含まれるエポキシ樹脂硬化物の一部 ２ｂ ２ａで所定形状に固定化されたαＦｅ粉末の一部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｆ 3/00 Ｂ２２Ｆ 3/00 Ｃ Ｆ Ｆターム(参考） 4K018 AA40 BD01 DA00 GA04 KA43 KA44 5E062 CD05 CE04 CG02 5H621 BB07 HH01 HH03 JK03 5H622 AA03 CA05 CA10 CB04 DD02 PP01 PP19 QA01 QA10 QB01

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯材料を環状磁石に挿入して環状磁石構
   造体の前駆体を得る工程（ａ）、および、前記前駆体を
   加熱することにより前記環状磁石と前記芯材料との間に
   接触面を形成し、かつ少なくとも前記芯材料に含まれる
   結合剤の熱硬化により前記環状磁石と前記芯材料とを結
   合させて環状磁石構造体を得る工程（ｂ）を有する環状
   磁石構造体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記芯材料が、飽和磁化１３ｋＧ以上の
   Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｎ
   およびＦｅ−Ｂよりなる群から選択される軟磁性粉末な
   らびにエポキシ樹脂を含むコンパウンドの圧粉体からな
   ることを特徴とする請求項１記載の環状磁石構造体の製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記芯材料が６〜１０重量％のエポキシ
   樹脂を含むことを特徴とする請求項２記載の環状磁石構
   造体の製造方法。
4. 【請求項４】 前記芯材料がさらに熱膨張助剤を含むこ
   とを特徴とする請求項２または３記載の環状磁石構造体
   の製造方法。
5. 【請求項５】 前記熱膨張助剤がポリアミド、ポリアミ
   ドイミドまたはポリフェニレンサルファイドであること
   を特徴とする請求項４記載の環状磁石構造体の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記コンパウンドが、軟磁性粉末および
   エポキシオリゴマーを混合して顆粒状中間体を得たの
   ち、前記顆粒状中間体および潜在型硬化剤を混合、分散
   して得られる顆粒状コンパウンドであることを特徴とす
   る請求項２記載の環状磁石構造体の製造方法。
7. 【請求項７】 前記エポキシオリゴマーの軟化温度が７
   ０〜１００℃であることを特徴とする請求項３記載の環
   状磁石構造体の製造方法。
8. 【請求項８】 前記エポキシオリゴマーのエポキシ当量
   が２００〜２３５であることを特徴とする請求項３記載
   の環状磁石構造体の製造方法。
9. 【請求項９】 前記エポキシオリゴマーがノボラック型
   エポキシオリゴマーであることを特徴とする請求項３記
   載の環状磁石構造体の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記環状磁石が、Ｒ−Ｂ−ＴＭ系合金
    （ただし、Ｒは希土類元素の少なくとも１種で１０〜２
    ０原子％、Ｂは５〜２０原子％、残部のＴＭはＦｅまた
    はＦｅおよびＣｏならびに不可避不純物）からなる磁石
    粉末およびエポキシ樹脂を含むコンパウンドの圧粉体か
    らなることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載
    の環状磁石構造体の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記磁石粉末が、Ｒ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有
    する急冷磁石粉末であることを特徴とする請求項１０記
    載の環状磁石構造体の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記コンパウンドが、磁石粉末および
    エポキシオリゴマーを混合して顆粒状中間体を得たの
    ち、前記顆粒状中間体および潜在型硬化剤を混合、分散
    して得られる顆粒状コンパウンドであることを特徴とす
    る請求項１０または１１記載の環状磁石構造体の製造方
    法。
13. 【請求項１３】 前記エポキシオリゴマーの軟化温度が
    ７０℃以上であることを特徴とする請求項１２記載の環
    状磁石構造体の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記エポキシオリゴマーのエポキシ当
    量が２３５以下であることを特徴とする請求項１２また
    は１３記載の環状磁石構造体の製造方法。
15. 【請求項１５】 前記エポキシオリゴマーがノボラック
    型エポキシオリゴマーであることを特徴とする請求項１
    ２〜１４のいずれかに記載の環状磁石構造体の製造方
    法。
16. 【請求項１６】 前記圧粉体の密度が５．８〜６．３
    ｇ／ｃｍ³であることを特徴とする請求項１０〜１５の
    いずれかに記載の環状磁石構造体の製造方法。
17. 【請求項１７】 前記環状磁石が、Ｒ−Ｂ−ＴＭ系合金
    （ただし、Ｒは希土類元素の少なくとも１種で１０〜２
    ０原子％、Ｂは５〜２０原子％、残部のＴＭはＦｅまた
    はＦｅおよびＣｏならびに不可避不純物）からなる磁石
    粉末およびポリアミド樹脂を含むコンパウンドの圧粉体
    からなることを特徴とする請求項１記載の環状磁石構造
    体の製造方法。
18. 【請求項１８】 前記環状磁石が、Ｒ−Ｂ−ＴＭ系合金
    （ただし、Ｒは希土類元素の少なくとも１種で１０〜２
    ０原子％、Ｂは５〜２０原子％、残部のＴＭはＦｅまた
    はＦｅおよびＣｏならびに不可避不純物）からなる粉末
    冶金学的手法により作製された焼結磁石であることを特
    徴とする請求項１記載の環状磁石構造体の製造方法。
19. 【請求項１９】 前記環状磁石が、Ｓｍ（Ｃｏ，Ｃｕ，
    Ｆｅ，Ｍ）ｎ系合金（ただし、ＭはＩＶ〜ＶＩＩ族元素
    よりなる群から選択される少なくとも１種、ｎは５〜９
    の整数）からなる磁石粉末およびエポキシ樹脂を含むコ
    ンパウンドの圧粉体からなることを特徴とする請求項１
    記載の環状磁石構造体の製造方法。
20. 【請求項２０】 前記環状磁石が、Ｓｍ（Ｃｏ，Ｃｕ，
    Ｆｅ，Ｍ）ｎ系合金（ただし、ＭはＩＶ〜ＶＩＩ族元素
    よりなる群から選択される少なくとも１種、ｎは５〜９
    の整数）からなる粉末冶金学的手法により作製された焼
    結磁石であることを特徴とする請求項１記載の環状磁石
    構造体の製造方法。
21. 【請求項２１】 前記環状磁石が、式：ＭＯＦｅ₂Ｏ
    ₃（ＭはＢａまたはＳｒ）で表されるマグネットプラン
    バイト型化合物からなる磁石粉末およびポリアミド樹脂
    を含むコンパウンドの圧粉体からなることを特徴とする
    請求項１記載の環状磁石構造体の製造方法。
22. 【請求項２２】 前記環状磁石が、式：ＭＯＦｅ₂Ｏ
    ₃（ＭはＢａまたはＳｒ）で表されるマグネットプラン
    バイト型化合物からなる粉末冶金学的手法により作製さ
    れた焼結磁石であることを特徴とする請求項１記載の環
    状磁石構造体の製造方法。
23. 【請求項２３】 前記環状磁石と前記芯材料との間隙が
    ６０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜２２の
    いずれかに記載の環状磁石構造体の製造方法。
24. 【請求項２４】 請求項１〜２３のいずれかに記載の製
    造方法により得られた環状磁石構造体と前記環状磁石構
    造体に挿入された回転軸とからなり、かつ前記環状磁石
    構造体の最外周面から半径方向に多極着磁してなる回転
    子を具備することを特徴とする表面磁石回転子型同期モ
    ータ。
25. 【請求項２５】 請求項１〜２３のいずれかに記載の製
    造方法により得られた環状磁石構造体と前記環状磁石構
    造体に挿入された回転軸とからなり、かつ前記環状磁石
    構造体の最外周面から半径方向に多極着磁してなる回転
    子を具備することを特徴とする永久磁石型ステップモー
    タ。