JP2011193621A - Rotor, method for manufacturing the same, and magnet - Google Patents

Rotor, method for manufacturing the same, and magnet Download PDF

Info

Publication number
JP2011193621A
JP2011193621A JP2010057194A JP2010057194A JP2011193621A JP 2011193621 A JP2011193621 A JP 2011193621A JP 2010057194 A JP2010057194 A JP 2010057194A JP 2010057194 A JP2010057194 A JP 2010057194A JP 2011193621 A JP2011193621 A JP 2011193621A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fullerene
film
slot
protective film
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010057194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Okamura
光浩 岡村
Kazuhito Hiraga
一仁 平賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2010057194A priority Critical patent/JP2011193621A/en
Publication of JP2011193621A publication Critical patent/JP2011193621A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor capable of preventing corrosion of a magnet, and also preventing damage of a protective film without executing a put-aside step in inserting a magnetic body into a slot, a method for manufacturing the rotor, and a magnet. <P>SOLUTION: A protective film 12 containing at least fullerene out of the fullerene and DLC (diamond-like carbon) is formed on the surface of the magnetic body 21, and the magnetic body 21 is inserted into the slot 12 of a rotor core 11. A resin film 31 is formed between the inner circumferential surface of the slot 12 and the protective film 22 on the surface of the magnetic body 21. Since the fullerene as the material of the protective film 22 and DLC has lubricity, a resistance in inserting the magnetic body 21 into the slot 12 can be remarkably reduced. A space in the slot 12 is not required to set large for prevention of interference at insertion to the slot 12. Since the fullerene in the protective film 22 disperses in the resin material, the heat resistance of the resin film 31 can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロータコアのスロット内に設けられる磁石、および、そのロータコアを備えたロータならびにその製造方法に係り、特に、磁石表面の保護膜の改良に関する。   The present invention relates to a magnet provided in a slot of a rotor core, a rotor including the rotor core, and a method of manufacturing the same, and more particularly to improvement of a protective film on a magnet surface.

モータに使用されるロータでは、ロータコアのスロット内に磁石が設けられている。磁石のなかでも希土類系永久磁石は、非常に高い磁気特性を有しているから、近年、自動車駆動用モータには欠かせないものとなっている。   In a rotor used for a motor, a magnet is provided in a slot of a rotor core. Among magnets, rare earth permanent magnets have extremely high magnetic properties, and have recently become indispensable for motors for driving automobiles.

ところが、希土類系永久磁石は酸素や水分により腐食を受けやすいため、磁気特性の劣化が生じる虞がある。そこで、腐食を防止するため、各種用途に応じて磁石表面に様々な保護膜を形成している。保護膜としては、たとえば耐酸化性を有するNiや、Cu、Zn等の金属膜や、それらの複合膜等が用いられている(たとえば特許文献1)。ロータの製造では、そのような保護膜が表面に形成された磁性体を磁石の素材としてロータコアのスロット内に挿入している。   However, since rare earth permanent magnets are susceptible to corrosion by oxygen and moisture, there is a risk of deterioration of magnetic properties. Therefore, in order to prevent corrosion, various protective films are formed on the magnet surface according to various applications. As the protective film, for example, a metal film such as Ni, Cu or Zn having oxidation resistance, a composite film thereof or the like is used (for example, Patent Document 1). In the manufacture of the rotor, a magnetic body having such a protective film formed on the surface is inserted into the slot of the rotor core as a magnet material.

特開昭60−54406号公報JP-A-60-54406

しかしながら、従来の保護膜は、すべり性や耐摩耗性を有していない。このため、磁性体の挿入時、スロットの内周面との干渉が生じやすいから、保護膜の破壊の虞があった。そこで、スロット内のスペースを磁性体のよりも十分に大きく設定しているが、この場合、磁性体の挿入後、スロット内周面と磁性体との間に大きなクリアランスが形成される。そのため、磁石をスロットの内周面の一方の側に当接させる片寄せ工程が必要であった。   However, conventional protective films do not have slipperiness or wear resistance. For this reason, when the magnetic body is inserted, interference with the inner peripheral surface of the slot is likely to occur, which may cause destruction of the protective film. Therefore, the space in the slot is set to be sufficiently larger than that of the magnetic body. In this case, a large clearance is formed between the inner peripheral surface of the slot and the magnetic body after the magnetic body is inserted. For this reason, it is necessary to perform a shifting process in which the magnet is brought into contact with one side of the inner peripheral surface of the slot.

したがって、本発明は、磁石の腐食を防止することができるのはもちろんのこと、磁性体のスロットへの挿入時、片寄せ工程を行うことなく、保護膜の破壊を防止することができるロータ、ロータの製造方法、および、磁石を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can prevent the corrosion of the magnet, as well as the rotor that can prevent the destruction of the protective film without performing the shifting process when inserting the magnetic body into the slot, It is an object to provide a method for manufacturing a rotor and a magnet.

本発明のロータの製造方法は、磁性体の表面に、フラーレンおよびDLCのうち少なくともフラーレンを含有する保護膜を形成し、保護膜を有する磁性体をロータコアのスロットに挿入し、磁性体表面の保護膜とスロットの内周面との間に液体状の樹脂材料を充填し、樹脂材料を硬化させることにより、樹脂膜を形成し、樹脂膜の形成時、フラーレンを樹脂材料に拡散させることを特徴としている。   In the rotor manufacturing method of the present invention, a protective film containing at least fullerene of fullerene and DLC is formed on the surface of the magnetic material, and the magnetic material having the protective film is inserted into a slot of the rotor core to protect the surface of the magnetic material. Filled with a liquid resin material between the membrane and the inner peripheral surface of the slot and hardens the resin material to form a resin film, and when forming the resin film, the fullerene is diffused into the resin material It is said.

本発明のロータの製造方法では、保護膜の材質として用いられるフラーレンおよびDLCは高耐食性を有するから、磁石の腐食を防止することができるのはもちろんのこと、上記材質は潤滑性を有するから、スロットへの磁性体の挿入時の抵抗を大幅に低減することができる。これにより、保護膜の破壊を防止することができる。また、スロットへの挿入時の干渉防止のためにスロット内のスペースを大きく設定する必要がなく、スロット内のスペースを磁性体の大きさよりも若干大きい程度(略同等)に設定することができるので、スロットへの挿入後の片寄せ工程が不要となる。   In the method for manufacturing a rotor of the present invention, fullerene and DLC used as a material for the protective film have high corrosion resistance, so that corrosion of the magnet can be prevented, and the above material has lubricity. The resistance at the time of inserting the magnetic body into the slot can be greatly reduced. Thereby, destruction of a protective film can be prevented. In addition, it is not necessary to set a large space in the slot to prevent interference during insertion into the slot, and the space in the slot can be set to be slightly larger (approximately equal) than the size of the magnetic material. , A step of shifting after insertion into the slot is not necessary.

また、磁性体とスロットの内周面との間への液体状の樹脂材料の充填時、保護膜中のフラーレンは樹脂材料に拡散するから、フラーレンのラジカル捕捉作用により樹脂膜の耐熱性の向上を図ることができる。   In addition, when the liquid resin material is filled between the magnetic material and the inner peripheral surface of the slot, the fullerene in the protective film diffuses into the resin material, so the heat resistance of the resin film is improved by the radical scavenging action of the fullerene. Can be achieved.

本発明のロータの製造方法は種々の構成を用いることができる。たとえば、樹脂材料の硬化は、加熱処理により行うことができる。この場合、加熱処理での温度を60℃から180℃の範囲内に設定することが好適である。   The rotor manufacturing method of the present invention can use various configurations. For example, the resin material can be cured by heat treatment. In this case, it is preferable to set the temperature in the heat treatment within the range of 60 ° C to 180 ° C.

本発明のロータは、本発明のロータの製造方法により得られるロータである。すなわち本発明のロータは、スロットを有するロータコアと、スロット内に設けられた磁石と、磁石の表面に形成されるとともに、フラーレンおよびDLCのうち少なくともフラーレンを含有する保護膜と、磁性体表面の保護膜とスロットの内周面との間に形成された樹脂膜とを備え、樹脂膜には、フラーレンが拡散していることを特徴としている。   The rotor of the present invention is a rotor obtained by the method for manufacturing a rotor of the present invention. That is, the rotor of the present invention includes a rotor core having a slot, a magnet provided in the slot, a protective film formed on the surface of the magnet, and containing at least fullerene among fullerene and DLC, and protection of the surface of the magnetic material. A resin film formed between the film and the inner peripheral surface of the slot, and fullerene is diffused in the resin film.

本発明の磁石は、本発明のロータに適用される磁石である。すなわち、本発明の磁石は、フラーレンおよびDLCのうち少なくともフラーレンを含有する保護膜が表面に形成されていることを特徴とする。   The magnet of the present invention is a magnet applied to the rotor of the present invention. That is, the magnet of the present invention is characterized in that a protective film containing at least fullerene of fullerene and DLC is formed on the surface.

本発明の磁石では、フラーレンおよびDLCのうち少なくともフラーレンを含有する保護膜が表面に形成されているから、腐食を防止することができるのはもちろんのこと、本発明のロータに適用することにより、本発明のロータは上記効果(保護膜の破壊防止、片寄せ工程不要、および、樹脂膜の耐熱性向上)を得ることができる。   In the magnet of the present invention, since a protective film containing at least fullerene of fullerene and DLC is formed on the surface, it is possible to prevent corrosion as well as applying to the rotor of the present invention. The rotor of the present invention can obtain the above effects (preventing the destruction of the protective film, no need for the shifting process, and improving the heat resistance of the resin film).

本発明のロータ、ロータの製造方法、あるいは、磁石によれば、磁石の腐食の防止、保護膜の破壊防止、および、樹脂膜の耐熱性の向上を図ることができ、かつ磁性体のスロットへの挿入後の片寄せ工程が不要となる。   According to the rotor, the rotor manufacturing method, or the magnet of the present invention, it is possible to prevent the corrosion of the magnet, prevent the destruction of the protective film, and improve the heat resistance of the resin film, and to the slot of the magnetic body. This eliminates the need for a shifting process after the insertion.

本発明の一実施形態に係るロータの概略構成を表し、(A)はロータの上面図、(B)は破線Xで示される部分の拡大上面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic structure of the rotor which concerns on one Embodiment of this invention is represented, (A) is a top view of a rotor, (B) is an enlarged top view of the part shown with the broken line X. FIG. 実施例でフラーレン膜形成時に超音波照射を用いなかった試料表面のSEM写真である。It is a SEM photograph of the sample surface which did not use ultrasonic irradiation at the time of fullerene film formation in an example. 実施例でフラーレン膜形成時に超音波照射を用いた試料表面のSEM写真である。It is a SEM photograph of the sample surface using ultrasonic irradiation at the time of fullerene film formation in an example.

(1)実施形態の構成
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るロータ1の概略構成を表し、(A)は上面図、(B)は(A)の領域Xの拡大図である。ロータ1は、中央部に孔部11Aが形成されたロータコア11を備えている。ロータコア11の上面の外周部には、たとえば複数のスロット12が等間隔に形成され、スロット12には、磁石21が設けられている。磁石21は、たとえば希土類系永久磁石等の永久磁石である。磁石21の表面には、保護膜22が形成されている。
(1) Configuration of Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a rotor 1 according to an embodiment of the present invention, in which (A) is a top view and (B) is an enlarged view of a region X in (A). The rotor 1 includes a rotor core 11 having a hole 11A formed at the center. For example, a plurality of slots 12 are formed at equal intervals on the outer peripheral portion of the upper surface of the rotor core 11, and magnets 21 are provided in the slots 12. Magnet 21 is a permanent magnet such as a rare earth permanent magnet. A protective film 22 is formed on the surface of the magnet 21.

保護膜22は、フラーレンおよびDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン(Diamond-Like Carbon))のうち少なくともフラーレンを含有している。具体的には、保護膜22は、フラーレンからなるフラーレン膜、あるいは、フラーレン膜とDLC膜との混合膜である。DLC膜はフラーレンを含有していてもよい。この場合、保護膜22は、フラーレン含有DLC膜の単層膜としてもよい。スロット12の内周面と磁石21表面の保護膜22との間には、熱硬化性樹脂やUV硬化樹脂等からなる樹脂膜31が形成されている。樹脂膜31には、フラーレンが拡散しているから、高耐熱性を有する。樹脂膜31は、スロット12の内周面におけるロータコア11の中央部側に形成することにより、磁石21をロータコア11の外周部側に位置させることが好適である。   The protective film 22 contains at least fullerene among fullerene and DLC (Diamond-Like Carbon). Specifically, the protective film 22 is a fullerene film made of fullerene or a mixed film of a fullerene film and a DLC film. The DLC film may contain fullerene. In this case, the protective film 22 may be a single layer film of a fullerene-containing DLC film. A resin film 31 made of a thermosetting resin, a UV curable resin, or the like is formed between the inner peripheral surface of the slot 12 and the protective film 22 on the surface of the magnet 21. Since fullerene is diffused in the resin film 31, it has high heat resistance. The resin film 31 is preferably formed on the inner peripheral surface of the slot 12 on the central portion side of the rotor core 11 so that the magnet 21 is positioned on the outer peripheral portion side of the rotor core 11.

フラーレンは、フラーレン単体、化学修飾がなされた化学修飾フラーレン単体、あるいは、それらの混合体である。フラーレン単体としては、たとえばC60、C70、C76、C78、C82、C84、C90、C94、C96等の単体あるいはそれらの混合体が挙げられる。この場合、フラーレン単体には、C100以上の高次フラーレンが含まれていてもよい。化学修飾フラーレン単体は、C60等の単体あるいはそれらの混合体が挙げられる。フラーレンの転動作用を利用する場合には、フラーレンとして、C60、C70、C76、C78、C82、C84、C90、C94、C96を用いることが好適である。 Fullerene is a fullerene simple substance, a chemically modified fullerene simple substance subjected to chemical modification, or a mixture thereof. The fullerene itself, for example C 60, C 70, C 76 , C 78, C 82, C 84, C 90, C 94, C alone or a mixture thereof, such as 96 and the like. In this case, the fullerene simple substance may contain C 100 or higher order fullerene. Examples of the chemically modified fullerene simple substance include simple substances such as C 60 F x or a mixture thereof. When using the fullerene rolling operation, it is preferable to use C 60 , C 70 , C 76 , C 78 , C 82 , C 84 , C 90 , C 94 , C 96 as the fullerene.

保護膜22としてフラーレン膜を用いる場合、その膜厚は特に限定されるものではないが、0.7nm〜100μmの範囲内が好適である。膜厚が0.7nm未満の場合、最小フラーレン分子の直径以下となるため、良好な絶縁性を得ることができない。膜厚が100μm超の場合、フラーレン分子が凝集し、凝集塊となるため、均一な皮膜を得ることができない。   When a fullerene film is used as the protective film 22, the film thickness is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.7 nm to 100 μm. When the film thickness is less than 0.7 nm, it becomes not more than the diameter of the minimum fullerene molecule, so that good insulation cannot be obtained. When the film thickness is more than 100 μm, the fullerene molecules aggregate and form aggregates, so that a uniform film cannot be obtained.

保護膜22としてフラーレン含有DLC膜を用いる場合、フラーレン含有DLC膜の膜厚は特に限定されるものではないが、1nm〜100μmの範囲内が好適である。膜厚が1nm未満の場合、均一な膜を形成することができず、良好な絶縁性を得ることができない。膜厚が100μm超の場合、フラーレン含有DLC膜が形成された磁性体21(磁石21の素材)の絶縁性が高くなり、CVD成膜の際に生じる電子が滞留し、磁性体21周辺の電位が不安定となるため、膜質が不均一となる。   When a fullerene-containing DLC film is used as the protective film 22, the thickness of the fullerene-containing DLC film is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 nm to 100 μm. When the film thickness is less than 1 nm, a uniform film cannot be formed, and good insulating properties cannot be obtained. When the film thickness exceeds 100 μm, the insulating property of the magnetic body 21 (material of the magnet 21) on which the fullerene-containing DLC film is formed becomes high, and electrons generated during the CVD film formation stay and the potential around the magnetic body 21 is increased. Becomes unstable, resulting in non-uniform film quality.

(2)実施形態の製造方法
上記構成を有するロータ1の製造方法について説明する。まず、磁性体21の表面に均一に保護膜22を形成する。
(2) Manufacturing method of embodiment The manufacturing method of the rotor 1 which has the said structure is demonstrated. First, the protective film 22 is uniformly formed on the surface of the magnetic body 21.

保護膜22としてフラーレン膜を用いる場合、磁性体21表面へのフラーレンの被覆では、揮発しやすい溶剤にフラーレンを溶解させ、フラーレン溶剤を作製して磁性体21表面に均一コーティングを行う。溶剤は、特に限定はされないが、フラーレンが溶解する非極性溶媒やベンゼン系溶媒等である。非極性溶媒を用いる場合、非極性溶媒へのフラーレンの溶解後、その非極性溶媒を揮発性の高い極性溶媒と混合してもよい。なお、フラーレンとして化学修飾フラーレンを用いる場合、化学修飾フラーレンは極性溶媒にも溶解するから、溶媒の非極性・極性は限定されない。   When a fullerene film is used as the protective film 22, the fullerene is coated on the surface of the magnetic body 21 by dissolving the fullerene in a solvent that easily volatilizes to produce a fullerene solvent. The solvent is not particularly limited, but is a nonpolar solvent or a benzene solvent in which fullerene is dissolved. When a nonpolar solvent is used, after the fullerene is dissolved in the nonpolar solvent, the nonpolar solvent may be mixed with a highly volatile polar solvent. When chemically modified fullerene is used as the fullerene, the non-polarity / polarity of the solvent is not limited because the chemically modified fullerene is dissolved in a polar solvent.

フラーレン溶剤のコーティング手法としては、スプレー方式や、どぶ付け方式、滴下方式等が挙げられる。この場合、密着性を高めるために、アクリルやエポキシ等の有機物質をフラーレン溶剤に混合してもよい。   Examples of the fullerene solvent coating method include a spray method, a dripping method, and a dropping method. In this case, an organic substance such as acrylic or epoxy may be mixed with the fullerene solvent in order to improve the adhesion.

コーティング手法としてはどぶ付け方式を用いる場合、磁性体21のフラーレン浴へのどぶ付け後、たとえば溶媒を100℃以下の温度で蒸発させることにより、フラーレン分子同士が分子間力で結合した緻密なフラーレン膜(C60の場合にはfcc、C70の場合にはhcp)が形成される。特に、フラーレン誘導体の陰イオンの水への溶解時に形成されるフラーレン分子二重膜をフラーレン膜として用いることにより、有害分子の透過を効果的に防止することができる。この場合、フラーレン浴に超音波を照射することにより、フラーレン膜が均質となるから、超音波照射は好適である。 When the coating method is used, when the magnetic material 21 is applied to the fullerene bath, for example, the solvent is evaporated at a temperature of 100 ° C. or lower, so that the fullerene molecules are bonded by intermolecular force. (in the case of C 60 fcc, in the case of C 70 hcp) film is formed. In particular, the use of a fullerene molecular bilayer formed when an anion of a fullerene derivative is dissolved in water can effectively prevent the permeation of harmful molecules. In this case, since the fullerene film becomes homogeneous by irradiating the fullerene bath with ultrasonic waves, ultrasonic irradiation is suitable.

保護膜22としてフラーレン膜とDLC膜との混合膜を用いる場合、フラーレン膜の上記被覆手法と、DLC膜の下記被覆手法を組み合わせる。DLC膜の被覆では、特にその手法は限定されるものではないが、熱CVD法や、プラズマCVD法、光CVD法、触媒化学気相成長法(Cat-CVD法)、常圧CVD法、真空蒸着法 、イオンプレーティング法(直流励起、高周波励起)、スパッタ法(2極スパッタ法、マグネトロンスパッタ法、ECRスパッタ法)、レーザーアブレーション法 、イオンビームデポジション法、イオン注入法等が挙げられる。それら手法のなかでは、低温での三次元成膜が可能なプラズマCVD法および常圧CVD法が好適である。   When a mixed film of a fullerene film and a DLC film is used as the protective film 22, the above-described coating method for the fullerene film is combined with the following coating method for the DLC film. In the DLC film coating, the method is not particularly limited, but the thermal CVD method, plasma CVD method, photo CVD method, catalytic chemical vapor deposition method (Cat-CVD method), atmospheric pressure CVD method, vacuum Examples include vapor deposition, ion plating (direct current excitation, high frequency excitation), sputtering (bipolar sputtering, magnetron sputtering, ECR sputtering), laser ablation, ion beam deposition, and ion implantation. Among these methods, a plasma CVD method and an atmospheric pressure CVD method capable of three-dimensional film formation at a low temperature are preferable.

DLC膜は、緻密な硬質炭素膜であるから、有害分子の透過を防止することができる。また、混合膜では、DLC膜により有害分子抑制を略完全に図ることができる。また、DLC膜の平坦性およびフラーレン分子の潤滑性により、潤滑作用の相乗効果を得ることができる。混合膜では、フラーレン膜とDLC膜との形成順序は限定されるものではないが、フラーレン膜が外部側(磁性体21表面とは反対側)に位置する態様では、樹脂膜31の形成時、フラーレンが拡散しやすいから、上記態様は好適である。   Since the DLC film is a dense hard carbon film, the permeation of harmful molecules can be prevented. In the mixed film, the harmful molecule can be almost completely suppressed by the DLC film. Further, a synergistic effect of the lubricating action can be obtained by the flatness of the DLC film and the lubricity of the fullerene molecules. In the mixed film, the order in which the fullerene film and the DLC film are formed is not limited. However, in the aspect in which the fullerene film is located on the outside side (the side opposite to the surface of the magnetic body 21), when the resin film 31 is formed, Since the fullerene tends to diffuse, the above embodiment is preferable.

保護膜22としてフラーレン含有DLC膜を用いる場合、DLC膜の上記被覆手法において、DLCの原材料あるいはターゲットにフラーレンを含有させておく。これにより、フラーレン含有DLC膜が得られる。   When a fullerene-containing DLC film is used as the protective film 22, fullerene is contained in the DLC raw material or target in the DLC film coating method described above. Thereby, a fullerene-containing DLC film is obtained.

このように保護膜22が表面に形成された磁性体21をロータコア11のスロット12へ挿入する。この場合、保護膜22は高潤滑性を有するから、スロット12内周面との干渉は防止される。   The magnetic body 21 having the protective film 22 formed on the surface in this manner is inserted into the slot 12 of the rotor core 11. In this case, since the protective film 22 has high lubricity, interference with the inner peripheral surface of the slot 12 is prevented.

次いで、磁性体21とスロット12の内周面との間に樹脂材料を充填する。このとき、フラーレンは樹脂材料に拡散する。続いて、樹脂材料を硬化させることにより、樹脂膜31が形成されるので、磁性体21がスロット12のなかで固定される。樹脂膜31にはフラーレンが拡散しているので、樹脂膜31の耐熱性が向上する。   Next, a resin material is filled between the magnetic body 21 and the inner peripheral surface of the slot 12. At this time, fullerene diffuses into the resin material. Subsequently, since the resin film 31 is formed by curing the resin material, the magnetic body 21 is fixed in the slot 12. Since fullerene is diffused in the resin film 31, the heat resistance of the resin film 31 is improved.

ここで、樹脂材料としてUV樹脂を用いる場合、樹脂材料の硬化は、紫外線照射により行う。樹脂材料として熱硬化性樹脂を用いる場合、樹脂材料の硬化は加熱処理により行う。加熱処理では、たとえば樹脂材料として熱硬化性エポキシ樹脂やシリコン系樹脂等の熱硬化性樹脂を用いる場合、樹脂材料へのフラーレンの拡散を効率的に行うために、熱硬化性樹脂の粘度が最も低下する温度(たとえば60〜180℃の範囲内の温度)に加熱温度を設定することが好適である。60℃未満では、樹脂材料の粘度が低下しないため、フラーレンが拡散し難くなる虞があり、180℃超では、樹脂材料の硬化が早まるため、粘度低下時間が短くなり、フラーレンの樹脂材料への拡散が十分に行われない虞がある。特に、熱硬化性エポキシ樹脂は熱硬化前に大きく粘度が低下するため、フラーレンが樹脂材料中に均一に拡散し、樹脂の耐熱性向上を効果的に図ることができる。   Here, when a UV resin is used as the resin material, the resin material is cured by ultraviolet irradiation. When a thermosetting resin is used as the resin material, the resin material is cured by heat treatment. In the heat treatment, for example, when a thermosetting resin such as a thermosetting epoxy resin or a silicon resin is used as the resin material, the viscosity of the thermosetting resin is the highest in order to efficiently diffuse the fullerene into the resin material. It is preferable to set the heating temperature to a temperature that falls (for example, a temperature in the range of 60 to 180 ° C.). If the temperature is lower than 60 ° C., the viscosity of the resin material does not decrease, so that the fullerene may be difficult to diffuse. If the temperature exceeds 180 ° C., the curing of the resin material is accelerated. There is a possibility that the diffusion is not sufficiently performed. In particular, since the viscosity of the thermosetting epoxy resin greatly decreases before thermosetting, the fullerene diffuses uniformly in the resin material, and the heat resistance of the resin can be effectively improved.

このように磁性体21がスロット12中に固定されたロータコア11を着磁ヨークにセットし、そこで磁場を印加する。これにより磁性体21の着磁が行われ、磁石21を有するロータ1が得られる。   Thus, the rotor core 11 with the magnetic body 21 fixed in the slot 12 is set on the magnetized yoke, and a magnetic field is applied there. Thereby, the magnetic body 21 is magnetized and the rotor 1 having the magnet 21 is obtained.

以上のように本実施形態では、保護膜22の材質であるフラーレンおよびDLCは高耐食性を有するから、磁石21の腐食を防止することができるのはもちろんのこと、上記材質は潤滑性を有するから、スロット12への磁性体21の挿入時の抵抗を大幅に低減することができる。これにより、保護膜22の破壊を防止することができる。また、スロット12への挿入時の干渉防止のためにスロット12内のスペースを大きく設定する必要がなく、スロット12内のスペースを磁性体21の大きさよりも若干大きい程度(略同等)に設定することができるので、スロット12への挿入後の片寄せ工程が不要となる。また、磁性体21とスロット12の内周面との間への液体状の樹脂材料の充填時、保護膜22中のフラーレンは樹脂材料に拡散するから、フラーレンのラジカル捕捉作用により樹脂膜31の耐熱性の向上を図ることができる。   As described above, in the present embodiment, fullerene and DLC, which are the materials of the protective film 22, have high corrosion resistance. Therefore, the magnet 21 can be prevented from being corroded, and the material has lubricity. The resistance when the magnetic body 21 is inserted into the slot 12 can be greatly reduced. Thereby, destruction of the protective film 22 can be prevented. Further, it is not necessary to set a large space in the slot 12 in order to prevent interference at the time of insertion into the slot 12, and the space in the slot 12 is set to be slightly larger (substantially equivalent) than the size of the magnetic body 21. As a result, the shifting process after insertion into the slot 12 becomes unnecessary. Further, when the liquid resin material is filled between the magnetic body 21 and the inner peripheral surface of the slot 12, the fullerene in the protective film 22 diffuses into the resin material. The heat resistance can be improved.

以下、具体的な実施例を参照して本発明の実施形態をさらに詳細に説明する。実施例では、各種保護膜で被覆したNdFeB磁性体表面のすべり性、および、超音波照射の有無によるフラーレン膜の被覆状態の違いを調べた。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. In the examples, the difference between the slipperiness of the surface of the NdFeB magnetic material coated with various protective films and the coating state of the fullerene film depending on the presence or absence of ultrasonic irradiation was investigated.

(1)すべり性
本発明の試料11として、フラーレン膜で表面が被覆されたNdFeB磁性体を用いた。試料11の作製では、C60,C70の混合体からなるフラーレンを1,24-トリメチルベンゼン(溶解度17.9mg/ml)に溶解した後、その溶液を揮発性の高いエタノールと混合し、所定量のフラーレン溶剤を作製した。次いで、超音波照射がなされたフラーレン溶剤の浴にNdFeB磁性体をどぶ付けした後、80℃で加熱することにより、NdFeB磁性体表面にフラーレン膜を形成した。
(1) Sliding property As the sample 11 of the present invention, an NdFeB magnetic material whose surface was covered with a fullerene film was used. In the preparation of sample 11, fullerene composed of a mixture of C 60 and C 70 was dissolved in 1,24-trimethylbenzene (solubility 17.9 mg / ml), and then the solution was mixed with highly volatile ethanol. A fixed amount of fullerene solvent was prepared. Next, the NdFeB magnetic material was applied to a fullerene solvent bath that had been irradiated with ultrasonic waves, and then heated at 80 ° C. to form a fullerene film on the surface of the NdFeB magnetic material.

参考試料11として、DLC膜で表面が被覆されたNdFeB磁性体を用いた。試料12の作製では、密着性を高めるためにスパッタによりSi下地層をNdFeB磁性体表面にコーティングした後、プラズマCVDによりDLC膜(膜厚約1μm)を形成した。   As the reference sample 11, an NdFeB magnetic material whose surface was coated with a DLC film was used. In the production of the sample 12, after the Si underlayer was coated on the surface of the NdFeB magnetic material by sputtering in order to improve the adhesion, a DLC film (film thickness of about 1 μm) was formed by plasma CVD.

試料12として、フラーレン膜とDLC膜との混合膜で表面が被覆されたNdFeB磁性体を用いた。試料12の作製では、参考試料11と同様な手法でNdFeB磁性体にDLC膜を形成した後、試料11と同様な手法でフラーレン膜を形成した。   As the sample 12, an NdFeB magnetic material whose surface was covered with a mixed film of a fullerene film and a DLC film was used. In the preparation of the sample 12, a DLC film was formed on the NdFeB magnetic body by the same method as the reference sample 11, and then a fullerene film was formed by the same method as the sample 11.

比較試料11として、従来技術の手法でNi膜で被覆されたNdFeB磁性体を用いた。   As a comparative sample 11, an NdFeB magnetic material coated with a Ni film by a conventional technique was used.

各試料についてすべり性試験を次のように行った。すべり性試験では、試料を摺動させる相手材として10mm×10mmの鉄片を用い、測定機として傾斜方式静摩擦測定機を用い、静摩擦係数の測定を行った。この場合、接触子重量200g、 測定時間約10sとした。その結果を表1に示す。   A sliding property test was performed on each sample as follows. In the sliding property test, a static friction coefficient was measured by using a 10 mm × 10 mm iron piece as a counterpart material on which a sample was slid, and using an inclined static friction measuring machine as a measuring machine. In this case, the contact weight was 200 g, and the measurement time was about 10 s. The results are shown in Table 1.

Figure 2011193621
Figure 2011193621

表1から判るように、本発明の試料11,12は、従来技術の手法でNi膜で被覆された比較試料11と比較して、静摩擦係数が低く、すべり性の向上を図ることができることを確認した。また、フラーレンを含有していないDLC膜で被覆された参考試料11も、比較試料11と比較して、すべり性の向上を図ることができることを確認した。   As can be seen from Table 1, the samples 11 and 12 of the present invention have a lower coefficient of static friction and can improve the slipperiness compared with the comparative sample 11 coated with a Ni film by a conventional technique. confirmed. In addition, it was confirmed that the reference sample 11 covered with the DLC film not containing fullerene can improve the slipperiness as compared with the comparative sample 11.

(2)超音波照射の有無によるフラーレン膜の被覆状態の違い
超音波照射を行わない以外は試料11と同様な手法でフラーレン膜を形成した試料を試料21、試料11と同様な手法でフラーレン膜を形成した試料を試料22とした。試料21,22の表面のSEM写真を図2,3に示す。
(2) Difference in coating state of fullerene film depending on presence / absence of ultrasonic irradiation A sample in which a fullerene film is formed by the same method as sample 11 except that ultrasonic irradiation is not performed is a fullerene film by the same method as sample 21 and sample 11. Sample 22 was formed as Sample 22. SEM photographs of the surfaces of Samples 21 and 22 are shown in FIGS.

図2,3において白色部分がフラーレンを示し、黒色部分が磁性体表面を示している。図2,3から判るように、超音波照射を行わなかった試料21(図2)では、磁性体表面が露出している部分が多いのに対して、超音波照射を行った試料22(図3)では、磁性体表面の略全体にフラーレン膜が形成されていることを確認した。これにより、フラーレン膜の形成時に超音波照射することが好適であることを確認した。   2 and 3, the white portion indicates fullerene, and the black portion indicates the surface of the magnetic material. As can be seen from FIGS. 2 and 3, the sample 21 (FIG. 2) that was not irradiated with ultrasonic waves has many exposed portions of the magnetic material surface, whereas the sample 22 (FIG. 2) that was irradiated with ultrasonic waves. In 3), it was confirmed that a fullerene film was formed on substantially the entire surface of the magnetic material. Thereby, it was confirmed that it is preferable to irradiate ultrasonic waves when forming the fullerene film.

1…ロータ、11…ロータコア、12…スロット、21…磁性体,磁石、22…保護膜、31…樹脂膜   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotor, 11 ... Rotor core, 12 ... Slot, 21 ... Magnetic body, magnet, 22 ... Protective film, 31 ... Resin film

Claims (7)

磁性体の表面に、フラーレンおよびDLCのうち少なくともフラーレンを含有する保護膜を形成し、
前記保護膜を有する前記磁性体をロータコアのスロットに挿入し、
前記磁性体表面の前記保護膜と前記スロットの内周面との間に液体状の樹脂材料を充填し、前記樹脂材料を硬化させることにより、樹脂膜を形成し、
前記樹脂膜の形成時、前記フラーレンを前記樹脂材料に拡散させることを特徴とするロータの製造方法。
Forming a protective film containing at least fullerene of fullerene and DLC on the surface of the magnetic material;
Inserting the magnetic body having the protective film into a slot of a rotor core;
Filling a liquid resin material between the protective film on the surface of the magnetic body and the inner peripheral surface of the slot, and curing the resin material to form a resin film,
The method for manufacturing a rotor, wherein the fullerene is diffused into the resin material when the resin film is formed.
前記樹脂材料の硬化は、加熱処理により行うことを特徴とする請求項1に記載のロータの製造方法。   The method for manufacturing a rotor according to claim 1, wherein the resin material is cured by heat treatment. 前記加熱処理での加熱温度を60〜180℃の範囲内に設定することを特徴とする請求項1または2に記載のロータの製造方法。   The method for manufacturing a rotor according to claim 1 or 2, wherein a heating temperature in the heat treatment is set in a range of 60 to 180 ° C. スロットを有するロータコアと、
前記スロット内に設けられた磁石と、
前記磁石の表面に形成されるとともに、フラーレンおよびDLCのうち少なくともフラーレンを含有する保護膜と、
前記磁性体表面の前記保護膜とスロットの内周面との間に形成された樹脂膜とを備え、
前記樹脂膜には、前記フラーレンが拡散していることを特徴とするロータ。
A rotor core having a slot;
A magnet provided in the slot;
A protective film formed on the surface of the magnet and containing at least fullerene of fullerene and DLC;
A resin film formed between the protective film on the surface of the magnetic body and the inner peripheral surface of the slot;
The rotor is characterized in that the fullerene is diffused in the resin film.
フラーレンおよびDLCのうち少なくともフラーレンを含有する保護膜が表面に形成されていることを特徴とする磁石。   A magnet having a protective film containing at least fullerene of fullerene and DLC formed on a surface thereof. 前記保護膜はフラーレン膜であり、その膜厚は0.7nm〜100μmの範囲内であることを特徴とする請求項5に記載の磁石。   The magnet according to claim 5, wherein the protective film is a fullerene film, and the film thickness is in a range of 0.7 nm to 100 μm. 前記保護膜はフラーレン含有DLC膜であり、その膜厚は1nm〜100μmの範囲内であることを特徴とする請求項5に記載の磁石。   The magnet according to claim 5, wherein the protective film is a fullerene-containing DLC film, and the film thickness thereof is in a range of 1 nm to 100 μm.
JP2010057194A 2010-03-15 2010-03-15 Rotor, method for manufacturing the same, and magnet Pending JP2011193621A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010057194A JP2011193621A (en) 2010-03-15 2010-03-15 Rotor, method for manufacturing the same, and magnet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010057194A JP2011193621A (en) 2010-03-15 2010-03-15 Rotor, method for manufacturing the same, and magnet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011193621A true JP2011193621A (en) 2011-09-29

Family

ID=44797951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010057194A Pending JP2011193621A (en) 2010-03-15 2010-03-15 Rotor, method for manufacturing the same, and magnet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011193621A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019004368A1 (en) 2017-06-29 2019-01-03 信越化学工業株式会社 Method for forming coating film on rare earth magnet surface, and rare earth magnet
CN114428180A (en) * 2022-01-17 2022-05-03 中国科学院物理研究所 Preparation method of STEM sample of two-dimensional nano material

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019004368A1 (en) 2017-06-29 2019-01-03 信越化学工業株式会社 Method for forming coating film on rare earth magnet surface, and rare earth magnet
CN114428180A (en) * 2022-01-17 2022-05-03 中国科学院物理研究所 Preparation method of STEM sample of two-dimensional nano material
CN114428180B (en) * 2022-01-17 2024-01-30 中国科学院物理研究所 Preparation method of STEM sample of two-dimensional nanomaterial

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee et al. Iron gall ink revisited: in situ oxidation of Fe (II)–tannin complex for fluidic‐interface engineering
Manakhov et al. Optimization of cyclopropylamine plasma polymerization toward enhanced layer stability in contact with water
Ferrah et al. XPS investigations of graphene surface cleaning using H2‐and Cl2‐based inductively coupled plasma
JP3644080B2 (en) Motor parts and coating method thereof
TW201100578A (en) Sealed plasma coatings
JP2009290026A (en) Film forming method of semiconductor device which uses neutral particle
Wang et al. Study on surface structure of plasma‐treated polydimethylsiloxane (PDMS) elastomer by slow positron beam
JPWO2014013956A1 (en) Semiconductor device, method for manufacturing the same, and rinsing liquid
Ji et al. Enhanced charge injection through nanostructured electrodes for organic field effect transistors
WO2013109381A1 (en) Molecular layer deposition of silicon carbide
TW201302323A (en) Method of fixing water-shedding coating onto amorphous carbon film
JPWO2012153767A1 (en) Nitriding processing method and nitriding processing apparatus
JP2011193621A (en) Rotor, method for manufacturing the same, and magnet
Gnanappa et al. Improved aging performance of vapor phase deposited hydrophobic self-assembled monolayers
Ma et al. Breaking the Rate‐Integrity Dilemma in Large‐Area Bubbling Transfer of Graphene by Strain Engineering
JPWO2014156616A1 (en) Method and composition for producing composite
JP6246500B2 (en) Rare earth magnet manufacturing method
Huang et al. Surface modification and characterization of an H2/O2 plasma‐treated polypropylene membrane
JP6364544B2 (en) Method for manufacturing buried planarization film and method for manufacturing electronic device
Borges et al. Functionalization of copper surfaces by plasma treatments to improve adhesion of epoxy resins
Li et al. Combined continuous wave and pulsed plasma modes: For more stable interfaces with higher functionality on metal and semiconductor surfaces
WO2016021648A1 (en) Seal composition and production method for semiconductor device
Pei et al. Argon cluster sputtering reveals internal chemical distribution in submicron polymeric particles
JP2007144938A (en) Release film
JP6438747B2 (en) Method for producing composite