JP2009118619A

JP2009118619A - モータ用永久磁石

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Publication number: JP2009118619A
Application number: JP2007288015A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Shintani; 康隆真谷; Toshiyasu Komatsu; 敏泰小松
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2007-11-06
Publication date: 2009-05-28
Also published as: EP2209183A4; EP2209183B1; WO2009060831A1; US20100255292A1; EP2209183A1

Abstract

【課題】本発明の課題は、磁気特性の低下を防止しつつ、効率よく渦電流を抑制することができるモータ用永久磁石を提供することにある。
【解決手段】本発明のモータ用永久磁石１は、渦電流が大きく流れようとする表面の近くに被膜１２を備えており、この渦電流は、磁性相１４間に介在する非導電性のマトリックス１３によって遮断されるとともに、各磁性相１４に小さく分散されて流れることとなる。このモータ用永久磁石１では、表面近くで大きくなるはずの渦電流を小さくなるように被膜１２が抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ用永久磁石に関する。

ネオジム磁石等の希土類磁石は、フェライト磁石と比較して高価であるものの、優れた磁気特性を有していることから、近年ではモータ用永久磁石として多く使用されている。その一方で、この希土類磁石に代表される金属磁石は、フェライト磁石と比較して電気抵抗が低いために、モータ内で高周波の交流磁界が印加されると渦電流損失が大きくなる問題がある。
従来、渦電流損失の低減を目的に、高抵抗材料を含ませた希土類磁石が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この希土類磁石は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の原料粉末とＢ_２Ｏ_３粉末との粉砕混合物を磁場中で成形した後、焼結処理工程および熱処理工程を経て得られたものである。
この希土類磁石では、Ｂ_２Ｏ_３が焼結処理工程でＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金に還元されて生じた高抵抗の複合ホウ素酸化物が、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の電気抵抗を高めることとなる。その結果、この希土類磁石によれば、渦電流損失を低減することができることから、モータの効率の低下や発熱による磁気特性の低下（熱消磁）を防止することが可能となる。
特開２００２−６４０１０号公報

しかしながら、この希土類磁石は、前記したように、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の原料粉末に酸化物粉末（Ｂ_２Ｏ_３粉末）を混合して製造するために、希土類磁石中に形成される磁性相の割合が低下して磁気特性が損なわれるという問題がある。

そこで、本発明の課題は、磁気特性の低下を防止しつつ、効率よく渦電流の発生を抑制することができるモータ用永久磁石を提供することにある。

前記課題を解決する発明のモータ用永久磁石は、非導電性のマトリックス中に磁性相が分散した被膜を表面に備えていることを特徴とする。
このモータ用永久磁石は、表皮効果によって渦電流が大きく流れようとする表面の近くに被膜を備えているので、この渦電流は、磁性相間に介在する非導電性のマトリックスによって遮断されるとともに、各磁性相に小さく分散されて流れることとなる。つまり、このモータ用永久磁石では、表面近くで大きくなるはずの渦電流を小さくなるように被膜が抑制する。
そして、渦電流がもともと小さいモータ用永久磁石の内部は、従来のモータ用永久磁石（例えば、特許文献１参照）のようにその内部まで高抵抗材料（例えば、複合ホウ素酸化物）が分散しているものと異なって、その内部に高抵抗材料を含まないものとすることができるので、本発明のモータ用永久磁石は、その内部で磁性相の割合が低下して磁気特性が損なわれることを防止することができる。

このようなモータ用永久磁石においては、前記磁性相を形成する磁性粉の前記被膜における含有率は、前記被膜の断面における前記磁性粉の面積率で、１２．５％以上、３６．６％以下であることが望ましい。

また、このようなモータ用永久磁石においては、前記被膜の厚さは、５０μｍ以上であることが望ましい。

本発明のモータ用永久磁石によれば、磁気特性の低下を防止しつつ、効率よく渦電流の発生を抑制することができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）は、実施形態に係るモータ用永久磁石が組み込まれたモータの分解斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すモータ用永久磁石のＡ−Ａ断面における表面部の部分拡大断面図である。

本実施形態に係るモータ用永久磁石を説明するに先立って、まず、このモータ用永久磁石が組み込まれたモータについて説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施形態でのモータ１０は、公知の構造を有しており、モータハウジングＨ内に配置されたステータＳと、このステータＳの内側に配置されるロータＲとを備えている。
ロータＲは、ロータシャフトＲａと、その外側周面に取り付けられる環状のロータヨークＲｂと、このロータヨークＲｂの周方向に沿って複数形成されたスロットＲｃ内に嵌入配置される複数のモータ用永久磁石１（以下、単に「磁石１」ということがある）と、スロットＲｃの開口を塞ぐ端面板（図示省略）とで主に構成されている。
このモータ１０では、周知のとおり、ステータＳのコイルＣによって生起した高周波の交流磁界が磁石１に印加されることでロータＲが回転することとなる。

次に、本実施形態に係る磁石１について説明する。
図１（ｂ）に示すように、磁石１は、磁石母材１１の表面に被膜１２を備えている。
被膜１２は、非導電性のマトリックス１３（以下、単に「マトリックス１３」という場合もある）中に磁性粉からなる磁性相１４が分散したものであって、磁石母材１１の表面に塗布された後記する被膜形成用組成物を塗布乾燥させて形成したものである。
この被膜１２の厚さは、５０μｍ以上、１２０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１００μｍ以下である。
ちなみに、本実施形態での磁石１では、矩形板状の磁石母材１１の全面（６面）に被膜１２が形成されている。

マトリックス１３としては、非導電性の材料からなるものであれば特に制限はなく、例えば、セラミックス、樹脂材料等が挙げられる。なお、セラミックスからなるマトリックス１３は、被膜１２の強度（剛性）を高め、耐熱性、耐食性等に優れることから好ましい。特に、後記するゾルゲル法で得られるセラミックスは、後記する磁石母材１１の表面や磁性相１４を構成する磁性粉の表面との密着性に優れるのでより好ましい。以下に、セラミックスからなるマトリックス１３について更に具体的に説明する。
セラミックスからなるマトリックス１３は、金属酸化物を含んで構成されている。この金属酸化物としては、金属酸化物であれば特に制限はないが、例えば、次式（１）で示されるものであって、前記したようにゾルゲル法で得られるものが好ましい。
ＭＯ_ｍ・・・（１）
（但し、式（１）中、Ｍは、Ｓｉ（ケイ素）、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｎ（スズ）、またはＳｂ（アンチモン）を表し、ｍは、ＭがＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｇｅ、またはＳｎである場合には、２であり、ＭがＡｌ、またはＳｂである場合には、３／２である）
そして、このような金属酸化物の中でも、ＳｉＯ_２、およびＡｌ_２Ｏ_３がより好ましい。

磁性相１４を構成する磁性粉としては、特に制限されるものではなく、例えば、鉄粉、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金（センダスト）粉末、Ｆｅ−Ｓｉ合金（ケイ化鉄）粉末、Ｆｅ−Ｎｉ合金（パーマロイ）粉末、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ合金（スーパーマロイ）粉末、窒化鉄粉末、鉄アルミ合金粉末、鉄コバルト合金粉末、リン鉄粉末等の公知のものを使用することができる。中でもＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金（センダスト）粉末が最も好ましい。
磁性粉の粒径は、３μｍ以上、７０μｍ以下が好ましい。
被膜１２中の磁性粉の含有率は、被膜１２の断面における磁性粉（磁性相１４）の面積率で、１２．５％以上、３６．６％以下が好ましく、１２．５％以上、３０．５％以下が更に好ましい。

磁石母材１１としては、特に制限はないが、電気抵抗が低く渦電流損失を生じやすい金属磁石を使用した場合に、より顕著な本発明の効果が期待できることとなる。この金属磁石としては、例えば、サマコバ磁石、ネオジム磁石等の希土類磁石や、アルニコ磁石が挙げられる。

次に、本実施形態に係る磁石１の作用効果について説明する。ここで参照する図２（ａ）は、モータの交流磁界によって実施形態に係るモータ用永久磁石に渦電流が生じる様子を模式的に示す斜視図であり、交流磁界の磁束密度の向きがステータ側からロータ側に向かうように形成されている場合を示す図、図２（ｂ）は、比較例に係るモータ用永久磁石において、渦電流が生じる様子を示す部分拡大断面図、図２（ｃ）は、実施形態に係るモータ用永久磁石において、渦電流が生じる様子を示す部分拡大断面図である。

図２（ａ）に示すように、例えば、交流磁界の磁束密度Ｂの向きがステータＳ（図１（ａ）参照）側からロータＲ（図１（ａ）参照）側に向かうように形成される場合に、磁石１には、磁束密度Ｂの周り（磁力線の軸周り）に渦電流Ｉが生じる。ちなみに、磁束密度Ｂの向きがロータＲ側からステータＳ側に向かうように形成される場合には、図２（ａ）の渦電流Ｉと逆回りの渦電流Ｉが生じることとなる。

ここではまず、本実施形態に係る磁石１で生じる渦電流Ｉの説明に先立って、比較例に係るモータ用永久磁石で生じる渦電流について説明する。
図２（ｂ）に示すように、比較例のモータ用永久磁石１０１は、本実施形態に係る磁石１（図２（ｃ）参照）と異なって、磁石母材１１の表面に被膜１２（図２（ｃ）参照）を有していない。そして、このようなモータ用永久磁石１０１では、いわゆる表皮効果によって、渦電流Ｉがその内部よりも表面に近いほど大きくなる。

これに対して、本実施形態に係る磁石１は、図２（ｃ）に示すように、渦電流Ｉが大きく流れようとする表面の近くに被膜１２を備えているので、この渦電流Ｉは、磁性相１４間に介在する非導電性のマトリックス１３によって遮断されるとともに、各磁性相１４に小さく分散されて流れることとなる。つまり、本実施形態に係る磁石１では、表面近くで大きくなるはずの渦電流Ｉを小さくなるように被膜１２が抑制する。

そして、渦電流Ｉがもともと小さい磁石１の内部は、従来のモータ用永久磁石（例えば、特許文献１参照）のようにその内部まで高抵抗材料（例えば、複合ホウ素酸化物）が分散しているものと異なって、高抵抗材料を含まない磁石母材１１とすることができるので、本実施形態に係る磁石１は、磁石母材１１部分で磁性相の割合が低下して磁気特性が損なわれることを防止することができる。

したがって、本実施形態に係る磁石１によれば、磁気特性の低下を防止しつつ、効率よく渦電流Ｉの発生を抑制することができ、モータ１０の効率の低下を防止することができる。そして、渦電流Ｉの発生を抑制して磁石１の発熱量を低減することができるので、磁石母材１１がネオジム磁石で構成されている磁石１である場合には、磁石１の熱消磁を防止することができる。

次に、本実施形態に係る磁石１の製造方法について説明する。
この磁石１は、磁石母材１１の表面に、次に説明する被膜形成用組成物を塗布乾燥させることによって製造される。
被膜形成用組成物は、金属酸化物のゾルゲル材料と磁性粉とを含んでいる。

ゾルゲル材料は、次式（２）：
ＭＸ_ｎ・・・（２）
（但し、式（２）中、Ｍは、前記式（１）のＭと同義であり、Ｘは、アルコキシ基またはハロゲン原子であり、ｎは、ＭがＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｇｅ、またはＳｎである場合には、４であり、ＭがＡｌ、またはＳｂである場合には、３である）
で示される金属化合物の加水分解縮重合物を含んでいる。なお、前記アルコキシ基としては、炭素数が１〜３のものが好ましく、前記ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、および臭素が好ましい。
前記式（２）で示される金属化合物としては、例えば、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラブロモシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、チタンエトキシド、チタンメトキシド、チタンｎ−プロポキシド、チタンｎ−ノニルオキシド、チタンイソステアリルイソプロポキシド、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムメトキシド、ジルコニウムイソプロポキシド、ジルコニウム２−メチル−２−ブトキシド、アルミニウム(III）ｓ−ブトキシド、アルミニウム(III）t−ブトキシド、アルミニウム(III）エトキシド、アルミニウム(III）ｓ−イソプロポキシド、テトラエトキシゲルマン、テトラメトキシゲルマン、テトライソプロポキシゲルマン、テトラブトキシゲルマン、テトラエトキシ錫、テトラメトキシ錫、テトライソプロポキシ錫、テトラブトキシ錫、アンチモン(III）ｎ−ブトキシド、アンチモン(III）メトキシド、アンチモン(III）エトキシド、アンチモン(III）ｓ−イソプロポキシド等が挙げられる。

前記ゾルゲル材料は、前記式（２）で示される金属化合物と、加水分解に必要な水と、触媒と、必要に応じて粘性を制御するための溶媒とを混合し、室温でまたは必要に応じて加温しながら攪拌することで調製することができる。
触媒としては、酸触媒が好ましく、例えば、蟻酸、酢酸、テトラフロロ酢酸、プロピオン酸、しゅう酸、塩酸、硝酸、硫酸等が挙げられる。
溶媒としては、例えば、アルコール類、脂環族系の炭化水素類、芳香族炭化水素類、エステル類、ケトン類、エーテル類等が挙げられる。

被膜形成用組成物は、前記ゾルゲル材料に磁性粉を混合して調製することができる。
磁性粉は、磁性相１４を形成する前記した磁性粉と同様のものである。被膜形成用組成物中の磁性粉の含有率は、磁石母材１１の表面で被膜形成用組成物を塗布乾燥させた際に、前記した面積率で１２．５％以上、３６．６％以下となるように設定されることが望ましい。ちなみに、磁性粉の面積率が１２．５％となる被膜１２は、磁性粉の含有率が３０質量％の被膜形成用組成物を塗布乾燥することによって形成することができ、磁性粉の面積率が３６．６％となる被膜１２は、磁性粉の含有率が７０質量％の被膜形成用組成物を塗布乾燥することによって形成することができる。また、前記したように、磁性粉の面積率を、更に好ましい３０．５％以下とするには、磁性粉の含有率が６０質量％の被膜形成用組成物を塗布乾燥すればよい。

次に、この製造方法では、磁石母材１１の表面に被膜形成用組成物を塗布乾燥することで磁石１が得られる。被膜形成用組成物を塗布する厚さは、乾燥厚さで、５０〜１２０μｍが好ましく、さらに好ましくは１００μｍ以下である。
塗布した被膜形成用組成物の乾燥は、室温または加熱して行われる。なお、この製造方法では、この被膜形成用組成物の塗布乾燥工程で、ゾルゲル材料中の前記式（２）で示される金属化合物の加水分解縮重合反応を進行させるようにしてもよい。

次に、本発明のモータ用永久磁石の効果を確認した実施例について説明する。
（実施例１）
この実施例１では、まず、磁石母材として３０２ｋＪ／ｍ^３（３８ＭＧＯｅ）のグレードのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石（日立金属社製、３６．１ｍｍ×３２ｍｍ×４．５ｍｍ）を用意した。なお、この磁石母材は、その使用に先立って酸化被膜を除去した後にアセトンで洗浄した。
その一方で、磁石母材の表面に塗布する被膜形成用組成物を調製した。この被膜形成用組成物は、テトラエトキシシランの加水分解重縮合物のＳｉＯ_２を含むゾルゲル材料と、磁性粉としてのセンダスト粉末（神戸製鋼社製Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末、平均粒径１０μｍ）とを混合したものである。なお、被膜形成用組成物におけるセンダスト粉末の含有率は、被膜形成用組成物の質量当り７０質量％となるように調節した。
次に、磁石母材の表面に被膜形成用組成物を乾燥後の厚さで１００μｍとなるように塗布した。そして、塗布した被膜形成用組成物を１８０℃で乾燥して磁石を製造した。ちなみに、磁石母材の表面に形成された被膜における磁性粉の含有率は、前記した面積率で３６．６％であった。

（比較例１）
この比較例１では、実施例１の磁石の被膜に代えて化学ニッケルメッキを磁石母材の表面に形成した以外は、実施例１の磁石と同様にして製造した。

＜磁石の発熱温度およびエネルギ損失低減量＞
次に、実施例１および比較例１で製造した磁石の発熱温度、ならびに比較例１で製造した磁石に対する実施例１で製造した磁石のエネルギ損失低減量を算出した。
磁石の発熱温度の測定には、熱電対を使用した装置を使用した。ここで図３は、磁石の発熱温度の測定に使用した装置を説明するための模式図である。図３に示すように、この装置２０は、磁石１をその厚さ方向に挟み込む断面視で略Ｕ字状の電磁鋼板治具２１と、この電磁鋼板治具２１を収容する断熱容器２２と、磁石１の厚さ方向に交流磁界ＭＦを印加するために電磁鋼板治具２１に巻回された１次コイル２３ａ（５０ターン）および２次コイル２３ｂ（２０ターン）と、磁石１の温度を検出する第１の熱電対２４ａと、断熱容器２２外の温度（室温）を検出する第２の熱電対２４ｂと、第１の熱電対２４ａおよび第２の熱電対２４ｂとに接続された温度測定器２５とを主に備えている。この装置２０では、第１の熱電対２４ａが検出する磁石１の温度と、第２の熱電対２４ｂが検出する室温との差分から温度測定器２５が磁石１の発熱温度を測定するようになっている。ちなみに、交流磁界の磁束密度は３００ｍＴであり、周波数は１０００Ｈｚであった。
実施例１および比較例１で製造した磁石１の発熱温度の測定結果を図４に示す。図４は、実施例１の磁石の発熱温度の変化を示すグラフであり、横軸は測定時間（分）を表し、縦軸は磁石の発熱温度（℃）を表す。
図４に示すように、実施例１および比較例１の各磁石の発熱温度が略平衡に達した状態で、実施例１で製造した磁石の発熱温度は、比較例１で製造した磁石の発熱温度よりも７℃低減されたことが確認された。

次に、比較例１で製造した磁石に対する実施例１で製造した磁石のエネルギ損失低減量ΔＰｃを次式（３）に基づいて算出した。
ΔＰｃ＝（Ｐｅ２＋Ｐｈ２）−（Ｐｅ１＋Ｐｈ１）・・・（３）
前記式（３）中、Ｐｅ１は、実施例１の磁石の渦電流損失、Ｐｈ１は、実施例１の磁石のヒステリシス損失、Ｐｅ２は、比較例１の磁石の渦電流損失、Ｐｈ２は、比較例１の磁石のヒステリシス損失である。なお、これらのＰｅ１、Ｐｈ１、Ｐｅ２、およびＰｈ２は、Ｂ−Ｈアナライザを使用して測定されたものである。
実施例１で製造した磁石のエネルギ損失低減量ΔＰｃは、０．０２１Ｗであった。
また、比較例１で製造した磁石をモータ（ロータ）の永久磁石として使用した場合の磁石の温度が１８０℃となり、実施例１で製造した磁石をモータ（ロータ）の永久磁石として使用した場合の磁石の温度が１３８℃となることが計算で確認された。つまり、実際のモータでの磁石温度は、比較例１の磁石に代えて実施例１の磁石を使用することで４２℃低下することが確認された。

（実施例２）
この実施例２では、磁性粉としてのセンダスト粉末に代えてＦｅ−６Ｓｉ合金粉末（平均粒径１０μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様に磁石を製造した。そして、実施例１と同様に、エネルギ損失低減量ΔＰｃを求めた。ΔＰｃは、０．０１６Ｗであった。
そして、実際のモータでの磁石温度は、比較例１の磁石に代えて実施例１の磁石を使用することで３９℃低下することが確認された。

（実施例３）
この実施例３では、磁性粉としてのセンダスト粉末に代えてＦｅ−７８Ｎｉ合金粉末（平均粒径１０μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様に磁石を製造した。そして、実施例１と同様に、エネルギ損失低減量ΔＰｃを求めた。その結果を図５に示す。図５は、磁石のエネルギ損失低減量ΔＰｃを示すグラフであり、横軸は磁性粉の種類を表し、縦軸はエネルギ損失低減量ΔＰｃ（Ｗ）を表す。

（実施例４）
この実施例４では、磁性粉としてのセンダスト粉末に代えてＦｅ−５０Ｃｏ合金粉末（平均粒径１０μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様に磁石を製造した。そして、実施例１と同様に、エネルギ損失低減量ΔＰｃを求めた。その結果を図５に示す。

＜実施例１から実施例４の磁石の評価＞
図５に示すように、被膜に含有する磁性粉の種類に関らずに、実施例１から実施例４の磁石では、０．０１０Ｗを超えるエネルギ損失低減量ΔＰｃが確認された。特に、磁性粉がＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末（センダスト粉末）である磁石は、エネルギ損失低減量ΔＰｃが最も大きいことが判明した。

（実施例５）
この実施例５では、被膜形成用組成物における磁性粉の含有率を７０質量％から５０質量％に変更した以外は、実施例１と同様に磁石を製造してエネルギ損失低減量ΔＰｃを求めた。ちなみに、被膜の磁性粉の含有率は、前記した面積率で２４．５％であった。求めたエネルギ損失低減量ΔＰｃを図６に示す。図６は、被膜形成用組成物における磁性粉の含有率とエネルギ損失低減量ΔＰｃとの関係を示すグラフであり、横軸は磁性粉の含有率（質量％）を表し、縦軸はエネルギ損失低減量ΔＰｃ（Ｗ）を表す。

（実施例６）
この実施例６では、被膜形成用組成物における磁性粉の含有率を７０質量％から３０質量％に変更した以外は、実施例１と同様に磁石を製造してエネルギ損失低減量ΔＰｃを求めた。ちなみに、被膜の磁性粉の含有率は、前記した面積率で１２．５％であった。求めたエネルギ損失低減量ΔＰｃを図６に示す。

（比較例２）
この比較例２では、被膜形成用組成物における磁性粉の含有率を７０質量％から８０質量％に変更して実施例１と同様に磁石の製造を試みたが、磁性粉が多すぎてマトリックス中に磁性相が分散した被膜を形成することができなかった。

＜実施例１、実施例５および実施例６、ならびに比較例２の磁石の評価＞
図６に示すように、被膜形成用組成物における磁性粉の含有率が３０質量％の被膜、つまり、前記した磁性粉の面積率が１２．５％の被膜を有する磁石（実施例６）のエネルギ損失低減量ΔＰｃが０Ｗに近接して最も小さく、被膜形成用組成物における磁性粉の含有率が７０質量％の被膜、つまり、前記した磁性粉の面積率が３６．６％の被膜を有する磁石（実施例１）のエネルギ損失低減量ΔＰｃが最も大きいことが確認された。また、磁性粉の含有率を８０質量％にすると（比較例２）、磁石に被膜を形成することができないことから、被膜の磁性粉の含有率は、前記した磁性粉の面積率で１２．５％以上、３６．６％以下（被膜形成用組成物中の磁性粉の含有率で３０質量％以上、７０質量％以下）が好ましいことが判明した。

（実施例７）
この実施例７では、被膜の厚さ（平均膜厚）を１００μｍから５０μｍに変更した以外は、実施例１と同様に磁石を製造してエネルギ損失低減量ΔＰｃを求めた。その結果を図７に示す。図７は、被膜の厚さとエネルギ損失低減量ΔＰｃを示すグラフであり、横軸は被膜の厚さ（μｍ）を表し、縦軸はエネルギ損失低減量ΔＰｃ（Ｗ）を表す。

（比較例３）
この比較例３では、実施例１で使用した磁石母材に被膜を形成せずに、そのまま磁石とした。そして、実施例１と同様に磁石を製造してエネルギ損失低減量ΔＰｃを求めた。その結果を図７に示す。

（実施例８）
この実施例８では、使用した磁性粉の粒径を１０μｍから５μｍに変更した以外は、実施例１と同様に磁石を製造してエネルギ損失低減量ΔＰｃを求めた。その結果を図７に示す。

（実施例９）
この実施例９では、使用した磁性粉の粒径を１０μｍから５μｍに変更した以外は、実施例７と同様に磁石を製造してエネルギ損失低減量ΔＰｃを求めた。その結果を図７に示す。

（実施例１０）
この実施例１０では、使用した磁性粉の粒径を１０μｍから３０μｍに変更した以外は、実施例１と同様に磁石を製造してエネルギ損失低減量ΔＰｃを求めた。その結果を図７に示す。

（実施例１１）
この実施例１１では、使用した磁性粉の粒径を１０μｍから３０μｍに変更した以外は、実施例７と同様に磁石を製造してエネルギ損失低減量ΔＰｃを求めた。その結果を図７に示す。

＜実施例１、および実施例７から実施例１１、ならびに比較例３の磁石の評価＞
図７の実線で示すように、被膜の厚さが５０μｍとなる磁石（実施例７）でエネルギ損失低減量ΔＰｃが変曲点を有しており、磁石の被膜の厚さは５０μｍ以上が望ましいことが確認された。ちなみに、被膜形成用組成物の磁石母材に対する１回塗りでは、１２０μｍ程度であったことから、複数回塗りを想定しない場合には、被膜の厚さを１２０μｍ以下とすることが望ましいことも確認されている。
また、図７の破線（磁性粉の粒径：５μｍ）、実線（磁性粉の粒径：１０μｍ）および一点鎖線（磁性粉の粒径：３０μｍ）の比較から明らかなように、被膜の厚さが７０μｍを超える磁石では、磁性粉の粒径が小さいほどエネルギ損失低減量ΔＰｃが大きいことが判明した。その一方で、磁性粉の粒径が小さ過ぎると分級による磁性粉の製造コストが増大するので、エネルギ損失低減量ΔＰｃと製造コストのバランスを考慮すると、磁性粉の粒径は１０μｍ程度が最も望ましいことが確認された。

（ａ）は、実施形態に係るモータ用永久磁石が組み込まれたモータの分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）に示すモータ用永久磁石のＡ−Ａ断面における表面部の部分拡大断面図である。（ａ）は、モータの交流磁界によって実施形態に係るモータ用永久磁石に渦電流が生じる様子を模式的に示す斜視図であり、交流磁界の磁束密度の向きがステータ側からロータ側に向かうように形成されている場合を示す図、（ｂ）は、比較例に係るモータ用永久磁石において、渦電流が生じる様子を示す部分拡大断面図、（ｃ）は、実施形態に係るモータ用永久磁石において、渦電流が生じる様子を示す部分拡大断面図である。磁石の発熱温度の測定に使用した装置を説明するための模式図である。本発明の実施例１の磁石の発熱温度の変化を示すグラフであり、横軸は測定時間（分）を表し、縦軸は磁石の発熱温度（℃）を表す。磁石のエネルギ損失低減量ΔＰｃを示すグラフであり、横軸は磁性粉の種類を表し、縦軸はエネルギ損失低減量ΔＰｃ（Ｗ）を表す。被膜形成用組成物における磁性粉の含有率とエネルギ損失低減量ΔＰｃとの関係を示すグラフであり、横軸は磁性粉の含有率（質量％）を表し、縦軸はエネルギ損失低減量ΔＰｃ（Ｗ）を表す。被膜の厚さとエネルギ損失低減量ΔＰｃを示すグラフであり、横軸は被膜の厚さ（μｍ）を表し、縦軸はエネルギ損失低減量ΔＰｃ（Ｗ）を表す。

符号の説明

１モータ用永久磁石
１０モータ
１１磁石母材
１２被膜
１３非導電性のマトリックス
１４磁性相

Claims

非導電性のマトリックス中に磁性相が分散した被膜を表面に備えていることを特徴とするモータ用永久磁石。
前記磁性相を形成する磁性粉の前記被膜における含有率は、前記被膜の断面における前記磁性粉の面積率で、１２．５％以上、３６．６％以下であることを特徴とする請求項１に記載のモータ用永久磁石。
前記被膜の厚さは、５０μｍ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ用永久磁石。