JP5864386B2

JP5864386B2 - 表面磁石型交流駆動同期モータから磁石を回収する方法およびその装置

Info

Publication number: JP5864386B2
Application number: JP2012193834A
Authority: JP
Inventors: 俊一川邊; 弘重　雄三; 雄三弘重; 武根本; 伸夫所; 石川　祐助; 祐助石川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2032-09-04
Also published as: JP2014050296A

Description

本発明は、表面磁石型の交流駆動同期モータから磁石を回収する方法およびその装置に関する。

希土類磁石（例えば、RE−Fe−B系磁石。ここでRE（rare earth element）はNd，Prを主成分とし、Dy，Ce等で一部置換された希土類。）は、希土類元素の持つ強力な磁気異方性を生かして残留磁束密度と保持力がとても強い強力な磁石である。希土類磁石を使用したモータは小型で高効率であることから、省エネルギーを支える基幹部品として、ハードディスクドライブ（以下ＨＤＤ）、エアコンや冷蔵庫などのコンプレッサ、洗濯機、電気自動車（以下ＥＶ）ならびにハイブリッド型電気自動車（以下ＨＥＶ）などに、広く用いられている。近年の省エネルギー志向の高まりや、ＥＶならびにＨＥＶの急速な普及に伴い、希土類磁石の使用量も急速に増加している。

希土類元素は地球上に極めて偏在しており、その安定供給の確保に懸念が生じている。現在、使用済み製品に搭載されている希土類磁石は通常鉄屑として廃棄されている。しかし、廃棄される希土類磁石には、希土類元素が高濃度含有されているため、希土類磁石からの希土類元素リサイクル技術の確立が喫緊の課題となっている。廃磁石の組成金属を磁石製造工程へ投入する再利用や、廃磁石から回収・抽出した有用元素を新たな磁石、他製品の製造工程での素材として投入する再資源化は、資源の有効利用のために重要な検討課題である。

本技術分野の背景技術として、特許第４８２０４２３号（特許文献１）がある。この公報には、ハードディスクドライブなどのネオジム磁石を内蔵した使用済機器からネオジム磁石を回収する方法として、使用済機器を炉中でネオジム磁石の脱磁温度以上で且つネオジム磁石の融点未満の温度まで加熱し、ネオジム磁石を脱磁するとともに、溶融物と非溶融物との混合物を生成させ、ネオジム磁石が含まれている非溶融物を回収、回収した非溶融物を磁力選鉱にかけることにより、磁性金属部分を回収する。また、加熱によりネオジム磁石の脱磁も可能である。」と記載されている。

特許第４８２０４２３号

前記特許文献１には、ネオジム磁石の融点未満の温度まで加熱し、ネオジム磁石が含まれている非溶融物とネオジム磁石が含まれない溶融物とに分離する方法が記載されている。しかし、ネオジム磁石が含まれている非溶融物からネオジム磁石の融点以上の部品（たとえばステンレスのカバーや鉄製のネジ）などは磁力選鉱は適用できず、それらの部品などで組立、固定されている機器からネオジム磁石を取り出す方法については述べられていない。

また、例えばネオジム磁石の融点以下の融点を持つアルミニウム（融点：６６０℃）製の部品に取り付けられているネオジム磁石とアルミニウム製部品を分離する場合には、６６０℃〜８００℃程度に加熱する必要があり、部品の溶融には大きなエネルギーが必要となる。また、溶融設備や溶融物と非溶融物を分離する設備も大型化、複雑化する可能性がある。

そこで本発明の第１の目的は、自動車の電装用モータで主流の回転子の表面に永久磁石を張り合わせた形状の表面磁石型（ＳＰＭ：Surface Permanent Magnet）モータで、且つ磁石飛散を保護するために磁石全体を金属製などのカバーで覆った構造のモータから、例えばネオジム磁石を他部品より、省エネルギーおよび時間が効率よく分離する方法およびその装置を提供することである。

上記課題を解決するために本発明では、表面磁石型交流駆動同期モータから磁石を回収する方法において、使用済み表面磁石型の交流駆動同期モータから取り出された回転子の回転軸を回転軸把持機構で把持する工程と、前記回転子の表面に貼られた磁石の外周部を保護するカバーの外側を、均一な推力で独立に駆動される複数本の爪を有するチャックを備えた多爪均一把持機構で把持する工程と、前記回転子の回転軸を把持した回転軸把持機構と前記カバーを把持した多爪均一把持機構とを相対的に引き離す動作をさせて、前記回転子から前記カバーを抜き取る工程と、前記カバー取り外し後の回転子を加振チャックで把持する工程と、移動機構によって前記回転子を高周波加熱機構部内へ位置決める工程と、前記高周波加熱機構部によって前記回転子をキュリー温度に達するまで加熱すると共に、加熱過程で磁石温度が所定温度（＜キュリー温度）以上に達したら前記回転子に振動を加える工程と、前記回転子表面の磁石の分離を確認して、磁石分離後の回転子を所定位置へ搬送する工程と、を有するようにした。

また、上記課題を解決するために本発明では、使用済み表面磁石型の交流駆動同期モータから取り出した回転子の回転軸を把持する回転軸把持機構と、前記回転子の表面に貼られた磁石の外周部を保護するカバーの外側を把持する、均一な推力で独立に駆動される複数本の爪を有するチャックを備えた多爪均一把持機構と、前記回転子を把持した回転軸把持機構と多爪均一把持機構とを相対的に引き離す動作をさせて、前記カバーを抜き取る制御を行なう制御部とを備えた第１の装置と、カバー取り外し後の回転子を加熱する高周波加熱機構部と、前記カバー取り外し後の回転子を把持して、回転軸方向の振動を与える加振チャックと、前記加振チャックを上下方向、水平方向に移動する移動機構と、前記カバー取り外し後の回転子を前記加振チャックで把持して、前記高周波加熱機構部内へ位置決めて、キュリー温度に達するまで加熱すると共に、加熱過程で磁石温度が所定温度（＜キュリー温度）以上に達したら前記回転子に振動を加え、前記回転子表面の磁石の分離を確認して、磁石分離後の回転子を所定位置へ搬送する制御を行なう制御部とを備えた第２の装置と、を有することを特徴とする表面磁石型交流駆動同期モータから磁石を回収する装置を構成した。

本発明によれば、自動車の電装用モータで主流の永久磁石を回転子の表面に張り合わせた構成を持つＳＰＭモータから、例えばネオジム磁石を分離する方法として、高周波加熱機構による磁石の加熱と、加振機構によって回転子に振動あるいは衝撃を加えることにより、磁石の脱磁と回転子から分離を同時にかつ短時間で行うことが可能な、ネオジム磁石の分離方法およびその装置を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

表面磁石型（ＳＰＭ）交流駆動同期モータの断面図の例である。表面磁石型（ＳＰＭ）交流駆動同期モータから永久磁石を取り出す分解方法の一例である。回転子からカバーを取り外す機構の原理説明図である。回転子の回転軸を把持するチャックの一例を示す外観図である。多爪均一把持機構の模式図である。カバーの取り外し、永久磁石の分離処理の制御フローチャートである。高周波加熱システムの構成図である。回転子を高周波コイルで加熱している状態の模式図である。実施例２の永久磁石の脱磁・分離手順のフローチャートである。回転子を高周波コイルで加熱した後、落下させた衝撃により磁石を分離させる方法の説明図である。表面磁石形モータの断面構造の例を説明する図である。カバー抜き取り装置の模式図である。磁石分離装置の模式図である。カバー抜き取り処理の手順を表す模式図１である。カバー抜き取り処理の手順を表す模式図２である。磁石分離処理の手順を表す模式図１である。磁石分離処理の手順を表す模式図２である。カバー抜き取り処理の制御手順を表すフローチャートである。永久磁石の脱磁・分離処理の制御手順を表すフローチャートである。

自動車の電装用には、永久磁石型の直流駆動モータや永久磁石型の交流駆動同期モータが使われている。特に同期モータの中で永久磁石型のモータには、希土類磁石による永久磁石の高性能化の背景もあり、例えば、ネオジム磁石の使用比率も高くなってきている。

図１に、永久磁石型の交流駆動同期モータの中で、回転子（ロータ）２の鉄芯５の表面に永久磁石６を張り合わせた構成をもつＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）（表面磁石型同期）モータ１の断面図を示す。
このＳＰＭモータ１は、回転軸９、鉄芯５、永久磁石（ネオジム磁石）、カバー７によって構成された回転子（ロータ）２と、当該回転子２と相互作用して回転モーメントを発生させる固定子（ステータ）３、前記回転子２の回転軸９を支える軸受１０などから構成される。

図２に、ＳＰＭモータ１から永久磁石（ネオジム磁石）６を取り出す本実施例で対象とする分解手順を示す。その分解手順としては、先ず軸受１０や配線部を備えたヘッド部１５と回転子２や固定子３を固定している固定ねじ１４を外し（図２−（１））、回転子（ロータ）２を抜き取る（図２−（２））。
次に、磁石６全体あるいは一部を覆っているカバー７を抜きとる（図２−（３））。このカバーは、回転子２が高速回転中に永久磁石６が遠心力で脱落、飛散しないように、または異物巻き込みによる該永久磁石の破損などを防止するために取り付けられる場合が多い。
永久磁石６を覆っているカバー７を取り外し後に、永久磁石６の脱磁と接着力の無効化を行い、鉄芯５から永久磁石６を分離して取り外す（図２−（４））。

本発明は、回転子の表面に磁石を張り合わせた構成をもつＳＰＭモータから、安全かつ高速に磁石を分離する装置および方法に関するものである。図２に示したＳＰＭモータの分解手順のうち、（1）固定ねじ取り外し、（2）ロータ取り出し、の各ステップは、作業者による手作業、または専用機による分解作業のいずれであってもかまわない。本発明では、（3）磁石カバー取り外し、（4）磁石の脱磁、分離、の各ステップの処理を実施する、カバー抜き取り装置４１、磁石分離装置４２をそれぞれ開発した。
以下、図面を用いて説明する。

第１の実施例について図３〜図８、図１１を用いて説明する。
（１）磁石カバーの取り外し
図３に回転子（ロータ）２から、カバー７を取り外す方法の説明図を、図４に回転子２の回転軸９を把持する一般的なチャックの外観図を、図５に回転子２の外周部を複数の爪が均一な力で把持することが可能な多爪均一把持機構の模式図を示す。

回転子２から、永久磁石６を取り出すには、先ずカバー７（材質は例えばSUS）を取り外す必要がある。カバー７を取り外すには、回転子２のカバー７の外周を多爪均一把持機構２０にて把持し、及び回転子２の回転軸９を回転軸把持機構２１にて把持し（図３−（１））、その後前記多爪均一把持機構２０と前記回転軸把持機構２１を、回転軸中心線に沿って相対的に各々が遠ざかる方向に移動する。両方のチャックを移動させても、またはどちらか一方のチャックを移動させるだけでもよい。これにより、回転子２から、カバー７を抜き取ることができる（図３−（２））。図６のフローチャートのステップＳ１１からステップＳ１３により、上記したカバーの取り外し処理の制御手順を表す。

図１１に表面磁石型（ＳＰＭ）モータの回転子の断面図の一例を示す。表面磁石型モータは、回転子の表面に磁石を張り合わせた構成のモータであるが、断面がアーク状の永久磁石６を鉄芯５に張り合わせたアーク磁石ＳＰＭ（図１１−（１））と、断面がリング（等分割）状の磁石を鉄心５に張り合わせたリング磁石ＳＰＭ（図１１−（２））がある。アーク状磁石は製造が容易であり、多数を占める。
アーク磁石ＳＰＭの外周にカバーをかぶせたモータの場合、永久磁石６の外側の曲率とカバー７の曲率が違う場合が多く、磁石６と磁石６の間に隙間２２が生じ、ストロークが連動する把持チャックでは均一な力で把持することはできない。そこで本実施例では、図５に示すように複数個の爪１９を持つ多爪チャックとし、爪はそれぞれ独立して動作することが可能な構成とした。駆動源に空圧や油圧を使うことにより、それぞれの爪が独立に動作し、かつ均一な推力（把持力）を得ることが可能となり、アーク磁石ＳＰＭのように外形が真円とならない場合であっても、より確実に把持することを可能とした。
（２）永久磁石の脱磁と分離
カバー取り外し後の回転子４から永久磁石６を脱磁、分離する処理方法の制御手順例を図６のステップＳ１５からステップＳ２０に示す。

永久磁石６は、当該永久磁石６自身が持つ磁力と接着材による接着力によって、鉄芯５に固定されている。本実施例では、永久磁石６と鉄芯５の固着力を無効化する方法として熱を用いることにした。方法として、磁石の磁力が無くなる“キュリー温度”以上に処理対象部品（カバー取り外し後の回転子４）を加熱する。回収対象の永久磁石は本実施例ではネオジム磁石（キュリー温度は約３１０℃）であることから、永久磁石の温度が３００〜３３０℃になるまで加熱して永久磁石の脱磁を行う。永久磁石の温度は、図示していない赤外線放射温度計を使用して計測した。

また、一般的なＳＰＭモータは、永久磁石６と鉄芯５の固定用にエポキシ系の接着剤を使用している割合が高い。そのため、永久磁石６と接着対象の鉄芯５の温度が３００℃程度まで加熱されると接着力が低下して、加熱直後の温度が高い状態（約２５０℃以上）であれば接着力が２５Ｎ以下であることが確認できた。

図７にカバー取り外し後の回転子４を加熱するための高周波加熱システム３８のシステム構成を、図８に回転子４を高周波コイル２３で加熱している状態の模式図を示す。
高周波加熱システム３８は、高周波コイル２３、高周波電源２４、整合トランス２５、冷却水循環装置２６、高周波ケーブル２７により構成されている。
高周波を流すコイル２３は、螺旋状に巻いた中心軸を鉛直方向に向け、コイル内部にチャックで把持した回転子を挿入して、加熱を行なえるような空間を設けている。図８に示すように、コイル２３の中に挿入されたカバー取り外し後の回転子を加熱して、回転軸９の軸方向に加えた振動または衝撃に起因して磁石６が鉄芯５より分離されて落下し得るだけの空間を、高周波コイル２３内部に設けている。コイル２３に流された高周波により電磁波を発生して、内部に挿入された回転子が加熱されるが、加熱された回転子からの輻射熱によりコイルも加熱されるため、コイルのパイプの内部には冷却水が循環されている。
周波数と被加熱体に貫通する熱の深さには相関関係があり、一般的には５ｋＨｚから３０ｋＨｚの低い周波数は、材料の深部にまで加熱を要求される厚い材料に、１００ｋＨｚから４００ｋＨｚの高い周波数は、小さな部品や浅い加熱に適していると言われている。本発明の永久磁石の加熱では、３４±３ｋＨｚの周波数で効果を確認した。

図６のステップＳ１５において、高周波加熱システム３８の高周波コイル２３の中に挿入したカバー取り外し後の回転子４を加熱する。
ステップＳ１６において、所定の周期で回転子４表面の磁石６の温度を測定して、温度が３００℃に達していない場合には、再度ステップＳ１５へ移り加熱を継続する。温度が３００℃以上となっていれば、多少のオーバーシュートがあることを考慮して、ステップＳ１７へ移って加熱を停止する。

次に加熱停止後、回転子４に振動または衝撃を与えると、その振動または衝撃をきっかけに、永久磁石６が鉄芯５より分離される。振動または衝撃は、例えば加振チャックなどにより、回転子４の回転軸９に対して、軸方向（スラスト方向）に加える。
図６のステップＳ１８において、回転子（ロータ）４の回転軸９に対して、振動または衝撃を加える。
ステップＳ１９において、全ての磁石６が回転子（ロータ）４の鉄芯５より分離したか否かを確認する。全ての磁石の分離が未完了の場合には、再びステップＳ１８に移り、振動または衝撃を加えることを継続する。全ての磁石の分離が完了した場合には、ステップＳ２０へ移り振動または衝撃の印加を停止する。ただし、所定時間の間、振動または衝撃を加え続けても分離しない磁石が存在する場合には、ステップＳ２０へ移り振動または衝撃の印加を停止して、一部の磁石が残った回転子（ロータ）４を取り出す。

分離された磁石６は回収されて、磁石の再利用工程、または磁石から有用元素を抽出する再資源化工程へ送られることになる。

第２の実施例について説明する。なお、実施例１に記載され、本実施例に未記載の事項は特段の事情がない限り本実施例にも適用することができる。本実施例では、特に永久磁石の脱磁と分離手順について図９のフローチャートを用いて説明する。
図９に示すフローチャートは、図６のＳ１５からＳ２０までの処理の別解を表わす。ここでは、磁石の磁力が完全に脱磁される前から、すなわち加熱により磁石の温度がキュリー温度に達する前より回転子４に振動または衝撃を加えることを開始して、磁石６が分離されることを確認して処理を終了させることにする。従って、磁石に残留磁気が残っていても、分離されれば所期の目的を達したことにする。

ステップＳ２１において、先ず始めに高周波加熱システム３８によって永久磁石６の加熱を開始する。
ステップＳ２２において、周期的に磁石６の温度を測定して、例えば、測定温度が所定温度２５０℃以下であれば、ステップＳ２１へ移り磁石の加熱を継続する。測定温度が所定温度２５０℃以上であればステップＳ２３へ移り、回転子（ロータ）４に振動または衝撃を加えることを開始する。

ステップＳ２４において、回転子（ロータ）４から磁石が分離されたかを確認する。
磁石の分離を確認する方法は、図示してはいないが、例えば回転子（ロータ）４の周囲を撮像して画像処理によって磁石の分離を確認する方法、または回転子（ロータ）４から分離して落下した磁石を収容する受け皿を設置しておき、そこに取り付けた重量計の数値を確認する方法などが考えられるが、いずれの手段を採用してもよい。
全ての磁石が分離完了した場合、または所定時間の間振動または衝撃を加えたが一部の磁石が分離していない場合にステップＳ２５へ移行し、それ以外の磁石の分離が未完了の場合はステップＳ２８へ移行する。

ステップＳ２５において、磁石６の加熱を停止済か確認して、未だ加熱中であればステップＳ２６で加熱を停止する。
ステップＳ２７において、回転子（ロータ）４への振動または衝撃の印加を停止して、処理を終了する。

ステップＳ２８において、磁石６の加熱を停止済か確認して、停止済の場合にはステップＳ２３へ移行して回転子（ロータ）４への振動または衝撃の印加を継続する。磁石６の加熱が継続中の場合には、ステップＳ２９へ移行する。
ステップＳ２９において、磁石温度を測定して、磁石の温度がネオジム磁石のキュリー温度の３１０℃に達していない場合は、ステップＳ２３へ移行して回転子（ロータ）４への振動または衝撃の印加を継続する。磁石の温度が３１０℃に到達している場合には、ステップＳ３０で磁石６の加熱を停止して、ステップＳ２３へ移行して回転子（ロータ）４への振動または衝撃の印加を継続する。

第３の実施例について説明する。なお、実施例１、２に記載され、本実施例に未記載の事項は特段の事情がない限り本実施例にも適用することができる。本実施例では、特に永久磁石６の脱磁と分離手順について図１０を用いて説明する。

図３（２）において、回転軸把持機構２１のチャック１７を開放して、カバー抜き取り後の回転子（ロータ）４を取り出し、回転子（ロータ）４の回転軸９を回転子保持機構２８が把持して、高周波加熱システム３８の高周波コイル２３内に、前記回転子（ロータ）４を挿入して、過熱をしている状態を図１０は示している。

高周波加熱システム３８による永久磁石６の加熱によって、磁石の温度が３００〜３３０℃に到達した時点で、回転子４の回転軸９を保持していた回転子保持機構２８を解放し、前記回転子４を装置所定の高さから落下させると、前記回転子４が下面２９と衝突して、衝突時の衝撃がきっかけとなり、永久磁石６が鉄芯５より分離される。

回転子４の落下距離にあたる回転子４と下面２９の間隔は、１００ｍｍ以上が望ましい。図１０では、回転子４は自由落下であることを想定しているが、初速を有する強制落下でも効果は同じである。その場合は、回転子４と下面２９の間隔は、１００ｍｍ以下であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。

カバー抜き取り装置４１および磁石分離装置４２について、図１２〜図１７、図５を用いて説明する。

図１２にカバー抜き取り装置４１の構成を示す。カバー抜き取り装置４１は、回転軸把持機構２１と多爪均一把持機構２０、及び以上の各機構の制御を行う制御装置４３により構成される。
回転軸把持機構２１は、回転子２の回転軸９を把持するための回転軸把持用爪１７と回転軸把持チャックボディー１６によって構成される。回転軸把持用爪１７は回転軸把持チャックボディー１６上で連動して移動することが可能で、爪を閉じることにより、回転子２の回転軸９を把持し、爪によって芯出しして固定することが可能となる。また、回転軸把持用爪１７と回転軸把持チャックボディー１６は、回転軸把持機構ボディー３０に対し、前記回転軸把持用爪１７が把持する回転軸と同軸に回転することが可能な構造となっている。

一方、多爪均一把持機構２０は、図５に示すように複数個の爪１９を持つ多爪チャックとなっており、爪１９はそれぞれ独立して動作することが可能な構成である。駆動源に空圧や油圧を使うことにより、それぞれの爪が独立に動作し且つ均一な推力（把持力）を得ることが可能である。各爪は、回転子２のカバー７の外周に倣って均一な力で把持する。図５に示す複数個の爪１９は、９個の例である。奇数個の爪のチャックにすると、例えば偶数個の磁石を回転子の表面に貼っている対象に対しては、同位相の位置に爪が当たらないので、図１１に示すアーク磁石ＳＰＭの外周にカバーをかぶせたモータの回転子のように、磁石６と磁石６の間に隙間２２が生じている回転子のカバー７を確実に把持するのに適している。
また、爪１９および該爪１９を支える多爪均一把持チャックボディー１８は、スライドユニット３２上に取り付けられ、前記多爪によって把持する回転子２の軸方向に移動することが可能な構造となっている。

カバー抜き取り装置４１における回転子２のカバー７の抜き取り手順を図１４、図１５および図１８を用いて説明する。
先ず、回転軸把持機構２１にて回転子２の回転軸９を回転軸把持用爪１７にて把持・固定する（図１４−（１）、ステップＳ３１）。
次に、回転子２を取り付けるために一旦待避していた多爪均一把持機構２０を回転子２のカバー７位置まで移動して、爪１９にて把持・固定する（図１４−（２）、ステップＳ３２，Ｓ３３）。

回転子によっては、カバー７の脱落防止のため、カバー端部１１（挿入側）をカシメて、内側に折り曲げてある場合がある。このような回転子（大多数）の場合、折り曲げ部１１を元に戻すことにより、よりカバー７が抜き取り易く成る。そこで本実施例では、回転軸把持用爪１７と回転軸把持チャックボディー１６を回しながら、回転軸把持用爪１７を拡げることにより、カバー端部の折り曲げ部１１を元に戻す（拡張する）ことも可能である（図１４−（３）、ステップＳ３４）。

その後、再度回転軸把持用爪１７を閉じて回転子２の回転軸９を把持・固定して、固定完了後、多爪均一把持機構２０を移動して、カバー７を回転子２から抜き取っていく（図１５−（４），（５）、ステップＳ３５，Ｓ３６）。
カバー７の抜き取りが完了したら、多爪均一把持機構２０の爪１９と、回転軸把持機構２１の回転軸把持用爪１７を開き、カバー取り外し後の回転子４とカバー７をカバー抜き取り装置４１から取り外す（図１５−（６）、ステップＳ３７）。

図１３に磁石分離装置４２を示す。磁石分離装置４２は、カバー取り外し後の回転子４を加熱するための高周波加熱システム３８、カバー取り外し後の回転子４の把持と該カバー取り外し後の回転子４に振動を与えることが可能な加振チャック３５、加振チャック３５を上下方向に移動させる上下機構３６、水平方向に移動させるスライドユニット３７、及び以上の構成要素の制御を行う制御装置４４によって構成される。

カバー取り外し後の回転子４から、永久磁石を分離する手順を図１６、図１７、および図１９を用いて説明する。
先ず、カバー取り外し後の回転子４を加振チャック３５で把持・固定する（図１６−（１），（２）、ステップＳ４１，Ｓ４２）。
次に、スライドユニット３７を駆動して、カバー取り外し後の回転子４を高周波加熱システム３８のコイル２３の上側へ移動する（図１６−（３）、ステップＳ４３）。
スライドユニット３７の移動完了後、上下機構３６にてカバー取り外し後の回転子４を高周波加熱システム３８のコイル２３内へ挿入する（図１６−（４）、ステップＳ４４）。

回転子４を挿入完了後、高周波加熱システム３８にて加熱を開始する（ステップＳ４５）。周期的に磁石温度を測定して（ステップＳ４６）、３００℃以下であればステップＳ４５へ移行して過熱を継続し、３００℃以上に達すればステップＳ４７へ移行して、過熱を停止する。（図１７−（５））。

加振チャック３５の機能を用いて、カバー取り外し後の回転子４に、回転軸９の軸方向（スラスト方向）に振動または衝撃を与える（図１７−（６）、ステップＳ４８）。
振動または衝撃を与える時間は、予め実験によって求めた一定時間とすると装置構成を簡略化できるが、例えば回転子（ロータ）４の周囲を撮像して、画像処理によって磁石の分離状態を確認する構成としても、同様の結果が得られる。

永久磁石６の分離完了（全ての磁石が完全に分離されない場合も含む）後、前記上下機構３６および前記スライドユニット３７を動作させ、永久磁石６の分離が完了した鉄芯５を取り出し位置まで移動する。また、分離した磁石６を回収して、リサイクル工程へ送る（図１７−（７）、ステップＳ４９）。
取り出し位置で、加振チャック３５を開いて、鉄芯５を装置本体から取り外す（図１７−（８）、ステップＳ５０）。

前記したカバー抜き取り装置４１へ、ＳＰＭモータから取り出された回転子（ロータ）２を搬送し、さらに前記カバー抜き取り装置４１から前記磁石分離装置４２へカバー取り外し後の回転子４を搬送し、および前記磁石分離装置４２から磁石分離後の鉄芯５を取り外すために、例えば図示していない搬送用ロボットが使用される。

以上の実施例１から実施例４までの各実施例においては、永久磁石６は希土類磁石、特にネオジム磁石を例として記載した。しかし、本発明が適用されるのは、ネオジム磁石に限定されるものではなく、フェライト磁石、サマリウム・コバルト磁石などにも同様に適用することが可能である。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…ＳＰＭモータ
２…回転子（ロータ）
３…固定子（ステータ）
４…カバー取り外し後の回転子
６…永久磁石（ネオジム磁石）
７…カバー
９…回転軸
１０…軸受
１１…カシメ部
１４…固定ねじ
１５…ヘッド部
１６…回転軸把持チャックボディー
１７…回転軸把持用爪
１８…多爪均一把持チャックボディー
１９…カバー把持用爪
２０…多爪均一把持機構
２１…回転軸把持機構
２３…コイル
２４…高周波電源
２８…回転子保持機構
２９…下面
３２…スライドユニット
３５…加振チャック
３６…上下機構
３７…スライドユニット
３８…高周波加熱システム
４１…カバー抜き取り装置
４２…磁石分離装置
４３…カバー抜き取り制御装置
４４…磁石分離制御装置

Claims

表面磁石型交流駆動同期モータから磁石を回収する方法であって、
使用済み表面磁石型の交流駆動同期モータから取り出された回転子の回転軸を回転軸把持機構で把持する工程と、
前記回転子の表面に貼られた磁石の外周部を保護するカバーの外側を、均一な推力で独立に駆動される複数本の爪を有するチャックを備えた多爪均一把持機構で把持する工程と、
前記回転子の回転軸を把持した回転軸把持機構と前記カバーを把持した多爪均一把持機構とを相対的に引き離す動作をさせて、前記回転子から前記カバーを抜き取る工程と、
前記カバー取り外し後の回転子を加振チャックで把持する工程と、
移動機構によって前記回転子を高周波加熱機構部内へ位置決める工程と、
前記高周波加熱機構部によって前記回転子をキュリー温度に達するまで加熱すると共に、加熱過程で磁石温度が所定温度(＜キュリー温度)以上に達したら前記回転子に振動を加える工程と、
前記回転子表面の磁石の分離を確認して、磁石分離後の回転子を所定位置へ搬送する工程と、
を有することを特徴とする表面磁石型交流駆動同期モータから磁石を回収する方法。
前記回転子の外周部を保護するカバーを多爪均一把持機構にて把持する工程の後、
前記回転子の回転軸を把持する回転軸把持機構のチャック部爪を開放して、チャック部を回転させ、且つチャック部の爪を徐々に広げていく事により、回転子表面を覆っているカバーの端部の拡張を行う工程を更に加える
ことを特徴とする請求項１に記載の表面磁石型交流駆動同期モータから磁石を回収する方法。
使用済み表面磁石型の交流駆動同期モータから取り出した回転子の回転軸を把持する回転軸把持機構と、
前記回転子の表面に貼られた磁石の外周部を保護するカバーの外側を把持する、均一な推力で独立に駆動される複数本の爪を有するチャックを備えた多爪均一把持機構と、
前記回転子を把持した回転軸把持機構と多爪均一把持機構とを相対的に引き離す動作をさせて、前記カバーを抜き取る制御を行なう制御部とを備えた第１の装置と、
カバー取り外し後の回転子を加熱する高周波加熱機構部と、
前記カバー取り外し後の回転子を把持して、回転軸方向の振動を与える加振チャックと、
前記加振チャックを上下方向、水平方向に移動する移動機構と、
前記カバー取り外し後の回転子を前記加振チャックで把持して、前記高周波加熱機構部内へ位置決めて、キュリー温度に達するまで加熱すると共に、加熱過程で磁石温度が所定温度(＜キュリー温度)以上に達したら前記回転子に振動を加え、前記回転子表面の磁石の分離を確認して、磁石分離後の回転子を所定位置へ搬送する制御を行なう制御部とを備えた第２の装置と、
を有することを特徴とする表面磁石型交流駆動同期モータから磁石を回収する装置。
前記多爪均一把持機構は、回転子の表面に貼られた磁石の外周部を保護するカバーの外側を回転子の半径方向に把持する複数の爪を有するチャックを備え、各爪は同一圧力の駆動源によって独立して動作して、均一な推力を持って回転子のカバーを把持する構成であり、爪の数は想定される回転子の表面に貼られた磁石の数と位相が異なるように決められていることを特徴とする請求項３に記載の表面磁石型交流駆動同期モータから磁石を回収する装置。
前記回転軸把持機構は、回転軸把持用爪、回転軸把持チャックボディー、および回転軸把持機構ボディーにより構成され、前記回転軸把持用爪は前記回転軸把持チャックボディー上で連動して移動が可能であり、前記回転軸把持チャックボディーは前記回転軸把持機構ボディー上で前記回転軸把持用爪が把持する回転軸と同軸に回転することが可能であり、
前記第１の装置の制御部が、前記回転子の外周部を保護するカバーを多爪均一把持機構にて把持した後、前記回転子の回転軸を把持する回転軸把持機構の前記回転軸把持用爪を開放して、前記回転軸把持チャックボディーを回転させ、且つ前記回転軸把持用爪を徐々に拡げていく事により、回転子表面を覆っているカバーの端部の拡張を行う制御を更に行うことを特徴とする請求項３に記載の表面磁石型交流駆動同期モータから磁石を回収する装置。