JPH07177712A - 磁石部材及びその製造方法 - Google Patents

磁石部材及びその製造方法

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JPH07177712A
JPH07177712A JP5317745A JP31774593A JPH07177712A JP H07177712 A JPH07177712 A JP H07177712A JP 5317745 A JP5317745 A JP 5317745A JP 31774593 A JP31774593 A JP 31774593A JP H07177712 A JPH07177712 A JP H07177712A
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JP
Japan
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magnet
yoke
magnet member
powder
powder compact
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Pending
Application number
JP5317745A
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English (en)
Inventor
Minoru Endo
実 遠藤
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 磁石式モータを高温且つ高速回転している状
況で、長期間に渡って使用することが可能なロータの提
供。 【構成】 磁石とヨークの粉末成形体を作製し、それぞ
れが接した状態で配置し、焼結することにより、磁石1
とヨーク2が焼結により接合したロータを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁石式電気自動車のモ
ータのロータ等に使用される磁石部材に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】現在、車の主流はガソリンを燃焼させる
タイプが殆どであるが、公害の問題があり、電気自動車
への移行が社会的に強く要望されているし、そのための
技術的課題についての検討が行われている。電気自動車
の駆動用モータには磁石方式と巻線方式があり、各自動
車会社で性能と安全性の観点から種々の検討が行われて
いる。磁石方式の場合は磁気回路が軽量化・小型化で
き、効率が良いという利点があるが、コストが若干高
く、長期間の耐久性を持たせるために磁石とヨークの接
着が課題となっている。巻線方式は効率は磁石方式には
劣るが、技術的には既存の方法を改良するだけで対応で
きるので、現状最も有力視されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように磁石方式
の電気自動車は磁石とヨークの接着に長期間の耐久性を
持たせる必要があり、図1に示すような表面磁石型ロー
タが検討されている。電気自動車においてはモータは温
度が上昇し、高速回転した状況に長期間さらされる。こ
の状況下で、磁石とヨークを接着剤で結合したロータを
長期間使用すると、接着剤の劣下や、高速回転による遠
心力により磁石が剥がれやすくなる。このために、図1
の表面磁石型のロータでは磁石を押さえるためのTi等
のリングを外側に配置する必要があり、内部磁石型ロー
タでは磁石とヨークの接着を心配する必要はないが、ヨ
ークの重量が大きくなるという欠点を有している。この
ように、磁石方式においては磁石とヨークを接着し、長
期信頼性を持たせるために、設計に無理が生じる。モー
タのトルクを上げるにはエアーギャップを小さくするこ
とであり、そのためにはロータとステータ間の空隙はで
きるだけ小さい方が良い。そのためには、ロータを表面
磁石型とし、磁石を押さえるためのリングをなくして、
十分な信頼性を有する磁石とヨークを結合させたロータ
を作ることが望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、磁石とヨー
クを接着するのではなく、冶金的手法により接合するこ
とができれば長期信頼性及び、設計上の制限をなくすこ
とが可能と考えた。その具体的方策としては、Nd−F
e−B系磁石粉末を用いて中空円筒状成形体もしくは平
板状を作製し、中空円筒状磁石の場合にはその内側にヨ
ーク材粉末の中空円筒状成形体を挿入し、パンケーキ型
ロータの場合には円形ヨ−ク成形体の上に扇状磁石を乗
せ、焼結することにより磁石とヨークが一体となった磁
石部材が得られることがわかった。すなわち本発明の磁
石部材は、永久磁石とヨークとから構成される磁石部材
において、永久磁石とヨークとが焼結により接合されて
いることを特徴とする。
【0005】本発明磁石部材に用いられる永久磁石の形
状としては、中空円筒状、円弧状、あるいは扇状のもの
があり、中空円筒状および円弧状永久磁石の場合には中
空円筒状のヨークの外周に配置され、また扇状の場合に
は円板状ヨークの一端面に配置される。
【0006】本発明に用いられる永久磁石としてはエネ
ルギー積の大きなNd−Fe−B系磁石が望ましい。そ
の組成は、下記式の範囲内で選択すれば良い。 RaFebalCobcADde (ここで、RはNd,Pr,Ce,Dyを含む希土類元
素のうち少なくとも1種、 ADはAl,C
u,Zn,Gaのうち少なくとも一種で、MはV,M
o,Nb,Wのうち少なくとも1種で、5≦a≦18a
t%、0≦b≦40 at%、2≦c≦10 at%、0
≦d≦7at%、0≦e≦7at%)
【0007】次に本発明磁石部材の望ましい製造方法に
ついて説明する。前記組成を有するNd−Fe−B系磁
石合金の溶解インゴットを作製し、水素吸蔵・脱水素処
理を行った後、粒径を0.5mm以下に調整し、ジェッ
トミル粉砕を行う。得られた微粉にパラフィン、ポリス
チレン等のワックスを添加した後、粉末成形体を作製す
る。中空円筒状磁石を成形する際には磁場をラジアル方
向もしくは極異方性に印加すればよい。一方、ヨーク材
の組成は基本的にはNi−Fe系で、これにCo,S
i,B,P,Cu等を適宜添加した組成とする。使用す
る原料はアトマイズ法、還元法等で作製され、Niは精
錬の際に生ずる粉末も使用できる。組成を目的組成に合
わせるためには、Ni−Fe粉末、Fe粉末、Ni粉末
等にFe−Si粉末、Fe−B粉末、Fe−P粉末、C
u粉末を混合すればよい。これにポリスチレン、パラフ
ィンワックス等の成形助剤を添加した後、ヨーク粉末成
形体を作製する。ここで、表面磁石型の磁石部材を作製
する場合、ヨーク粉末成形体の成形体密度は永久磁石粉
末成形体の成形体密度より高いことが望ましい。このよ
うにすることにより、焼結過程におけるヨーク粉末成形
体の収縮量より永久磁石粉末成形体の収縮量の方が大き
くなることになり、永久磁石部材とヨークと焼結による
接合が促進される結果となる。しかし、密度差が大きす
ぎると永久磁石にクラックが生じるため、磁石材とヨー
ク材成形体の密度差は2.0g/cc以下の範囲が望ま
しい。
【0008】焼結過程ではNd−Fe−B系に特有の液
相(Ndリッチ相)が生じ、ヨーク材と反応し、接合す
る。この際、接合面に、B,Al,Ti,Ni,Fe,
Co,Zn,Cu等の粉末を塗布し、またはAl,T
i,V,Fe,Cu,Nb,SUS等の箔を挿入し、焼
結すると磁石とヨークの反応がより促進され、磁石とヨ
ークの接合が容易に行える。次いで、得られた磁石とヨ
ークによる結合体を900℃及び600℃付近で熱処理
し、表面加工及びメッキを行い、本発明の磁石部材を得
る。
【0009】
【実施例】以下では実施例により本発明を詳細に説明す
る。 (実施例1)Nd10Pr3Dy1FebalCo36.1Nb
0.5Al0.5なる組成のインゴットを高周波溶解により作
製し、水素吸蔵・脱水素処理を施した後、ジェットミル
粉砕により平均粒径4.5μmの粉末を得た。この粉末
を用いてラジアル配向した外径80mm,内径72m
m,高さ20mmの磁石粉末成形体を作製した。一方、
Ni粉末(粒径:65μm以下)とアトマイズ法により
作製したFe−B粉末(粒径:10μm以下)を10:
1の割合で混合し、パラフィンワックスを1.2wt%
添加した後、同様に外径71.5mm,内径60mm,
高さ20mmのヨーク粉末成形体を作製した。この時の
磁石粉末成形体の密度は4.1g/ccで、ヨーク粉末
成形体の密度は4.6g/ccであった。ヨーク粉末成
形体を磁石粉末成形体の内側に挿入し、1100℃で焼
結した。得られた磁石とヨークの接合体を熱処理、表面
加工した後メッキを施し、磁石とヨークが焼結により接
合した磁石部材を得た。
【0010】(実施例2)実施例1と同様の組成と製造
方法により、極異方性に配向した外径80mm,内径7
2mm,高さ20mmの磁石粉末成形体と、外径71.
5mm,内径60mm,高さ20mmのヨーク粉末成形
体を作製した。この時の磁石粉末成形体の密度は4.0
g/ccで、ヨーク粉末成形体の密度は4.3g/cc
であった。磁石粉末成形体とヨーク粉末成形体の中間に
Cuの箔を挿入し、1100℃で焼結した。得られた磁
石とヨークの接合体を熱処理した後、加工し、Niメッ
キを施した。これにより磁石とヨークが焼結により接合
した磁石部材を得た。
【0011】(実施例3)実施例1と実施例2で作製し
た磁石部材を実際のモータに搭載し、空隙磁束密度を従
来法による同一形状の表面磁束型ロータとの磁束密度を
比較した。エアーギャップは1mmとした。従来法にお
いては接着した磁石を押さえるため、厚さ0.3mmの
Tiリングを外側にはめ込んであるため、実際のエアー
ギャップは1.3mmとなり、実施例1と2では押さえ
のTiリングを必要としないためエアーギャップは1m
mとなった。表1にそれぞれの場合の空隙磁束密度を示
す。
【0012】
【表1】 表1より明らかなように、従来法に比べ本発明による磁
石部材はモータ特性が改善される。
【0013】(実施例3)実施例1と同様の方法で、扇
状磁石成形体と円盤状成形体を作製した。図1のパンケ
ーキ型のロータとなるよう磁石を配置し、焼結した。得
られた磁石部材を熱処理した後、加工し、Niメッキを
施した。これにより磁石とヨークが接合した磁石部材を
得た。
【0014】
【発明の効果】磁石方式電気自動車においては磁石とヨ
ークの接着が重要な問題となっている。そこで、磁石成
形体とヨーク成形体を焼結による反応で接合し、磁石と
ヨークが一体となった磁石部材を作製した。これによ
り、磁石とヨークの剥がれを心配することなく、長期間
電気自動車の走行に使用可能となった。且つ空隙磁束密
度も高くなり、モータの特性上好ましい結果が得られ
た。また、ラジアル配向した中空円筒状磁石は内研加工
が大きなコストを占めるが、このように磁石とヨークを
一体化することにより、内研加工の必要がなく、プロセ
ス上有利となる。また、中空円筒磁石は焼結過程での変
形が大きいのが問題となっているが、内側にヨーク材成
形体を配置することにより磁石自身の変形も抑制される
結果となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】表面磁石型ロータを示す図である。
【図2】内部磁石型ロータを示す図である。
【図3】パンケーキ型ロータを示す図である。
【符号の説明】
1 永久磁石、2 ヨーク

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 永久磁石とヨークとから構成される磁石
    部材において、永久磁石とヨークとが焼結により接合さ
    れていることを特徴とする磁石部材。
  2. 【請求項2】 中空円筒状永久磁石が中空円筒状ヨーク
    の外周に配置される請求項1に記載の磁石部材。
  3. 【請求項3】 複数の円弧状永久磁石が中空円筒状ヨー
    クの外周に配置される請求項1に記載の磁石部材。
  4. 【請求項4】 複数の扇状永久磁石が、円板状ヨークの
    端面に配置される請求項1に記載の磁石部材。
  5. 【請求項5】 永久磁石がNd−Fe−B系磁石である
    請求項1〜4に記載の磁石部材。
  6. 【請求項6】 永久磁石粉末成形体とヨーク粉末成形体
    とを接触させ、その後焼結することを特徴とする磁石部
    材の製造方法。
  7. 【請求項7】 中空円筒状ヨーク粉末成形体の外周部に
    中空円筒状永久磁石粉末成形体を配置し、その後焼結す
    る請求項6に記載の磁石部材の製造方法。
  8. 【請求項8】 中空円筒状ヨーク粉末成形体の外周部に
    複数の円弧状永久磁石粉末成形体を配置し、その後焼結
    する請求項6に記載の磁石部材の製造方法
  9. 【請求項9】 円板状ヨーク粉末成形体の端面に複数の
    扇状永久磁石粉末成形体を配置し、その後焼結する請求
    項6に記載の磁石部材の製造方法。
  10. 【請求項10】 永久磁石粉末成形体とヨーク粉末成形
    体との接触面に金属粉末または金属箔を介在させる請求
    項6〜9のいずれかに記載の磁石部材の製造方法。
  11. 【請求項11】 金属粉末が、B,Al,Ti,Ni,
    Fe,Co,Zn,およびCu粉末の1種または2種以
    上から選択される請求項10に記載の磁石部材の製造方
    法。
  12. 【請求項12】 金属箔が、Al,Ti,V,Fe,C
    u,Nb,およびステンレス鋼箔の1種または2種以上
    から選択される請求項10に記載の磁石部材の製造方
    法。
  13. 【請求項13】 ヨーク粉末成形体の密度が永久磁石粉
    末成形体の密度より高い、請求項6〜10のいずれかに
    記載の磁石部材の製造方法。
  14. 【請求項14】 ヨーク粉末成形体の密度と永久磁石粉
    末成形体の密度の差が2.0g/cc以下である請求項
    10〜13のいずれかに記載の磁石部材の製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010054562A (ko) * 1999-12-07 2001-07-02 송재인 직류 전동기의 회전자
JP2002540595A (ja) * 1999-03-19 2002-11-26 バクームシュメルツェ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 複合部品及びその製造方法
US6601828B2 (en) 2001-01-31 2003-08-05 Otis Elevator Company Elevator hoist machine and related assembly method
US7378772B2 (en) 2003-01-28 2008-05-27 Honda Motor Co., Ltd. Rotor for permanent magnet motor
JP2011066998A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機の回転子及び同期電動機
EP4088033A4 (en) * 2020-01-09 2024-01-17 Gates Corp PERMANENT MAGNET ROTOR FOR AN AXIAL FLUX MOTOR

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002540595A (ja) * 1999-03-19 2002-11-26 バクームシュメルツェ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 複合部品及びその製造方法
KR20010054562A (ko) * 1999-12-07 2001-07-02 송재인 직류 전동기의 회전자
US6601828B2 (en) 2001-01-31 2003-08-05 Otis Elevator Company Elevator hoist machine and related assembly method
US7378772B2 (en) 2003-01-28 2008-05-27 Honda Motor Co., Ltd. Rotor for permanent magnet motor
JP2011066998A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機の回転子及び同期電動機
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