JP3007561B2 - R−Fe−B系永久磁石とヨークの接合方法 - Google Patents
R−Fe−B系永久磁石とヨークの接合方法Info
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Description
のであり、特にR−Fe−B系永久磁石とヨークの接合
方法に関するものである。
ー、アクチュエーターを始め、各種電子・電気機器、医
療用機器、産業用機器、輸送用機器など、さまざまな分
野で用いられているが、ほとんどが磁気回路に組み込ま
れて使用されている。そのような磁気回路では、R−F
e−B系永久磁石はヨークと接合されて使用されてい
る。一般に、R−Fe−B系永久磁石とヨークとは接着
剤を用いて接合される。接着剤としては、主にエポキシ
系、アクリル系、シアノアクリレート系などが使用され
ている。これら接着剤を接合面に塗布した後、70〜1
50℃に加熱して硬化させることにより、R−Fe−B
系永久磁石とヨークを接合させる。
での接合では、磁気回路が150℃以上の高温にさらさ
れた場合に接合強度が低下してしまい、R−Fe−B系
永久磁石とヨークとが外れて磁気回路が損傷してしまう
ことがある。また、熱サイクルによっても接合強度は劣
化してしまい、同様な問題が起こるため、接着剤での接
合は、高温での信頼性に欠けるものである。
の接合には、ハンダやろう材を用いる方法もある。しか
しながら、通常のPb−Sn系ハンダではぬれ性が悪
く、表面処理を施していないR−Fe−B系永久磁石を
接合するのは困難である。したがってPb−Sn系ハン
ダで接合を行う場合には、R−Fe−B系永久磁石表面
にNiメッキなどの表面処理を行うことが必要になる。
ところがこの方法では、ハンダ付けの加熱処理によるN
iメッキ被膜への影響を無視することができず、またN
iメッキのハンダ付けには腐食性フラックスの使用を避
けることができないため、その腐食性フラックスによっ
てNiメッキが侵され、ハンダ付け後の外観や耐食性に
問題を生じる。さらにPb−Sn系ハンダは、高温にさ
らされた際、その金属組織が粗大化しクラックが発生し
やすくなるため、高温での接合強度の低下、熱サイクル
による接合強度の低下が生じる。
接合に銀ろう、アルミニウムろうなどのろう材を用いて
接合することも困難である。ろうを加熱溶融し、次いで
ろうを凝固させてR−Fe−B系永久磁石とヨークとを
接合しても、R−Fe−B系永久磁石及びヨークと、ろ
うとの熱膨張率の差が大きいために、冷却過程で接合界
面に歪みが溜り、接合界面で割れてしまうためである。
たとえ接合できたとしても、接合強度は非常に弱いもの
となる。さらに、ろう付けによる加熱で、磁石の磁気特
性が変化するという問題もある。
点を解決すべく、鋭意努力した結果、亜鉛または亜鉛合
金を用いてR−Fe−B系永久磁石とヨークとを接合す
ることに着目し、本発明を完成させるに至った。すなわ
ち本発明は、磁気回路を構成するR−Fe−B系永久磁
石(RはYを含む希土類元素のうち少なくとも一種)と
ヨークとを、亜鉛または亜鉛合金で接合することを特徴
とするR−Fe−B系永久磁石とヨークの接合方法を要
旨とするものである。
鉛の融点は419℃であり、銀ろうやアルミニウムろう
ほど融点は高くないので、亜鉛を用いて接合を行って
も、R−Fe−B系永久磁石及びヨーク(一般に鉄鋼材
料が用いられる)との熱膨張率の差が小さいので割れて
しまうことはなく、熱サイクルによる接合強度の低下も
生じない。亜鉛合金は、その融点が250〜450℃で
あることが望ましい。液相線温度と固相線温度がある場
合は、両者共に250〜450℃の範囲であることが好
ましい。融点が250℃より低い場合には、磁気回路が
高温にさらされた時、亜鉛合金の金属組織が粗大化しや
すくなり、接合強度が低下してしまう。また融点が45
0℃より高くなると、接合時の加熱によりR−Fe−B
系永久磁石の磁気特性が変化してしまうため好ましくな
い。亜鉛合金中の亜鉛は50重量%以上含まれることが
望ましい。50重量%よりも少ない場合は、接合が困難
となるためである。亜鉛合金としては、例えば95重量
%Zn−5重量%Al合金(共晶温度382℃)、91
重量%Zn−4重量%Al−5重量%Ge合金(共晶温
度352℃)などが例示される。
永久磁石には、Niメッキ等の耐食性被膜による表面処
理は不要である。Niメッキを施したR−Fe−B系永
久磁石を亜鉛または亜鉛合金で接合しても、Niメッキ
と亜鉛または亜鉛合金とが反応してしまい、Niメッキ
は耐食性被膜として機能しなくなるためである。しかし
ながらR−Fe−B系永久磁石、ヨーク及び亜鉛または
亜鉛合金は酸化されやすいため、接合後には、接合体全
体をNiメッキ等の耐食性被膜で被覆することが好まし
い。
面には、接合面に付着している油脂分や酸化物等を除去
するために、接合前に清浄化を行う。これら油脂分や酸
化物等が接合面に残存していると、接合することが困難
である。清浄化は、研磨処理、脱脂処理、酸洗い処理、
水洗等を適宜組み合わせて行われる。清浄化処理終了後
は、これら処理液もまた接合面に残存しないように除去
する。
でR−Fe−B系永久磁石とヨークとの間に配置され、
その後、炉内で加熱される。加熱により、亜鉛または亜
鉛合金は溶融し、接合面をぬらす。溶融した亜鉛または
亜鉛合金がその後の冷却で固化することにより、R−F
e−B系永久磁石とヨークとは接合される。接合の際の
加熱温度は、亜鉛または亜鉛合金の融点以上の温度であ
れば良いが、450℃を超えるような温度での加熱は、
R−Fe−B系永久磁石の磁気特性を変化させてしまう
ため、好ましくない。また、亜鉛は酸化されやすいので
加熱はアルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で
行うのが好ましい。真空中での加熱は、亜鉛の蒸気圧が
高いため加熱中に蒸発しやすく、炉内を汚染するので好
ましくない。
要素として、R−Fe−B系永久磁石及びヨークを有
し、両者の接合部が存在するものである。本発明はこの
ような磁気回路一般に対応できるが、特にその使用中に
温度が上昇するような磁気回路、たとえばモーターのロ
ーター部などに適用できる。本発明の対象となるR−F
e−B系永久磁石は、一般に、重量百分率で、5〜40
%のR、50〜90%のFe、0.2〜8%のBからな
る。磁気特性を改善するために、C、Al、Si、Ti、V、
Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Sn、H
f、Ta、Wなどの添加元素を加えてもよい。これら添加
元素の添加量は、Coの場合30重量%以下、その他の元
素の場合には8重量%とすることが好ましい。これ以上
の添加量では逆に磁気特性を劣化させてしまうためであ
る。
法を以下に示す。原料金属を秤量して溶解、鋳造し、得
られた合金を平均粒径1〜20μmになるまで微粉砕
し、R−Fe−B系永久磁石粉末を得る。このR−Fe
−B系永久磁石粉末を磁場中で成形し、1000〜1200℃で
0.5〜5時間焼結する。最後に400 〜1000℃で時効処
理を行い、R−Fe−B系永久磁石を得る。
e−B系永久磁石を亜鉛で接合する。まず、R−Fe−
B系永久磁石は20mm×20mm×2mmの板状、SS400 は
10mm×10mm×50mmの角柱状、亜鉛は7mm×7mm×
0.3mmの板状とした。接合前に、R−Fe−B系永久
磁石及びSS400 の接合面を研磨した後、アセトン中で超
音波洗浄した。また亜鉛板も接合前にアセトン中で超音
波洗浄した。接合面はR−Fe−B系永久磁石では20
mm×20mmの面、SS400 では10mm×10mmの面とし、
この接合面に亜鉛板を挟み、図1に示す配置で、450
℃で30分、アルゴン中で接合を行った。
℃の各温度で、この接合体の引っ張り試験を行い、各温
度での接合強度を測定した。結果を表1に記す。また、
上記接合体に、150℃で1時間加熱した後に室温まで
冷却することを繰り返す熱サイクルを施し、その後、引
っ張り試験を行った。結果を表1に併記する。
た以外は、実施例1と同じ条件で接合を行って接合強度
を測定した。結果を表1に併記する。
(実施例2)、91重量%Zn−4重量%Al−5重量
%Ge合金(実施例3)を用いた以外は、実施例1と同
じ条件で接合を行って接合強度を測定した。結果を表2
に記す。
も接合強度が劣化しないR−Fe−B系永久磁石とヨー
クの接合部が得られ、高温においても信頼性の高い磁気
回路を得ることができる。
磁石とヨークの接合の配置を示す概略図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 磁気回路を構成するR−Fe−B系永久
磁石(RはYを含む希土類元素のうち少なくとも一種)
とヨークとを、亜鉛または亜鉛合金で接合することを特
徴とするR−Fe−B系永久磁石とヨークの接合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7258520A JP3007561B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | R−Fe−B系永久磁石とヨークの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7258520A JP3007561B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | R−Fe−B系永久磁石とヨークの接合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09102415A JPH09102415A (ja) | 1997-04-15 |
JP3007561B2 true JP3007561B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=17321359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7258520A Expired - Fee Related JP3007561B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | R−Fe−B系永久磁石とヨークの接合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3007561B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002359126A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-13 | Nec Tokin Corp | インダクタンス部品 |
JP5090781B2 (ja) * | 2007-04-27 | 2012-12-05 | 株式会社ソフテム | 永久磁石の防食方法 |
JP5090782B2 (ja) * | 2007-04-27 | 2012-12-05 | 株式会社ソフテム | 流電陽極 |
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1995
- 1995-10-05 JP JP7258520A patent/JP3007561B2/ja not_active Expired - Fee Related
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