JPH08118066A - 防錆能を備えた永久磁石と異材種部材とよりなる接合体の製造方法 - Google Patents
防錆能を備えた永久磁石と異材種部材とよりなる接合体の製造方法Info
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- JPH08118066A JPH08118066A JP26029294A JP26029294A JPH08118066A JP H08118066 A JPH08118066 A JP H08118066A JP 26029294 A JP26029294 A JP 26029294A JP 26029294 A JP26029294 A JP 26029294A JP H08118066 A JPH08118066 A JP H08118066A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 防錆能を備えた永久磁石と異材種部材とより
なる、接合強度の高い接合体を得る。 【構成】 接合体の製造に当り、合金元素ＡＥとしてＣ
ｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｍ
ｎ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄおよび
Ｉｎから選択される少なくとも一種を５原子％≦ＡＥ≦
５０原子％含有する希土類元素系合金より構成された接
合材を、永久磁石３と異材種部材１との間に介在させる
工程と、接合材を加熱してその接合材より液相を生じさ
せることにより接合層４を形成すると共にその接合層４
を介し永久磁石３と異材種部材１とを接合して接合体５
を得る工程と、接合体５の永久磁石３および異材種部材
１に防錆処理を施して防錆膜６を形成する工程と、を用
いる。
なる、接合強度の高い接合体を得る。 【構成】 接合体の製造に当り、合金元素ＡＥとしてＣ
ｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｍ
ｎ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄおよび
Ｉｎから選択される少なくとも一種を５原子％≦ＡＥ≦
５０原子％含有する希土類元素系合金より構成された接
合材を、永久磁石３と異材種部材１との間に介在させる
工程と、接合材を加熱してその接合材より液相を生じさ
せることにより接合層４を形成すると共にその接合層４
を介し永久磁石３と異材種部材１とを接合して接合体５
を得る工程と、接合体５の永久磁石３および異材種部材
１に防錆処理を施して防錆膜６を形成する工程と、を用
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、防錆能を備えた永久磁
石と異材種部材とよりなる接合体の製造方法に関する。
石と異材種部材とよりなる接合体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】希土類元素を含む永久磁石は、非常に脆
いため機械加工性が悪く、また高温下に曝されると、金
属組織が変化するためそれに伴い磁気特性が低下する、
といった性質を有する。また前記永久磁石は、その組成
上耐食性が乏しいので、防錆処理を施す必要がある。
いため機械加工性が悪く、また高温下に曝されると、金
属組織が変化するためそれに伴い磁気特性が低下する、
といった性質を有する。また前記永久磁石は、その組成
上耐食性が乏しいので、防錆処理を施す必要がある。
【０００３】そこで、従来は永久磁石全体に、例えば電
気メッキ処理を施して防錆膜を形成し、次いでその永久
磁石を異材種部材に合成樹脂接着剤を用いて接合してい
る。
気メッキ処理を施して防錆膜を形成し、次いでその永久
磁石を異材種部材に合成樹脂接着剤を用いて接合してい
る。
【０００４】この場合、合成樹脂接着剤を用いるのは、
永久磁石の前記性質に起因して、あり差し構造、ねじ止
め、溶接等の接合手段を採用することができないからで
ある。また電気メッキ処理後に接合処理を行うのは、接
合処理を先行させると接着層がメッキ浴と反応して、異
材種部材から永久磁石が脱落し易いからである。
永久磁石の前記性質に起因して、あり差し構造、ねじ止
め、溶接等の接合手段を採用することができないからで
ある。また電気メッキ処理後に接合処理を行うのは、接
合処理を先行させると接着層がメッキ浴と反応して、異
材種部材から永久磁石が脱落し易いからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接合処
理に先立って電気メッキ処理を行うと、永久磁石と異材
種部材との接合強度が、主として永久磁石に対する防錆
膜の密着強度に依存することになるので、その密着強度
が比較的低いことから、永久磁石と異材種部材との接合
強度の低下を招来する。
理に先立って電気メッキ処理を行うと、永久磁石と異材
種部材との接合強度が、主として永久磁石に対する防錆
膜の密着強度に依存することになるので、その密着強度
が比較的低いことから、永久磁石と異材種部材との接合
強度の低下を招来する。
【０００６】この防錆膜による弊害を回避すべく、永久
磁石の接合面にマスキングを施して電気メッキ処理を行
うことも考えられるが、このような手段を採用すると電
気メッキ処理が煩雑化し、また永久磁石と異材種部材と
を合成樹脂接着剤を用いて直接接合しても、合成樹脂接
着剤本来の性質に起因して、接合体使用時の温度上昇に
伴いその接着層の接合強度が著しく低下する、といった
問題を生ずる。
磁石の接合面にマスキングを施して電気メッキ処理を行
うことも考えられるが、このような手段を採用すると電
気メッキ処理が煩雑化し、また永久磁石と異材種部材と
を合成樹脂接着剤を用いて直接接合しても、合成樹脂接
着剤本来の性質に起因して、接合体使用時の温度上昇に
伴いその接着層の接合強度が著しく低下する、といった
問題を生ずる。
【０００７】本発明は前記に鑑み、永久磁石と異材種部
材とを強固に接合すると共にその永久磁石への防錆処理
を接合層への影響を配慮することなく容易に行うことが
できる前記接合体の製造方法を提供することを目的とす
る。
材とを強固に接合すると共にその永久磁石への防錆処理
を接合層への影響を配慮することなく容易に行うことが
できる前記接合体の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、防錆能を備え
た永久磁石と異材種部材とよりなる接合体を製造するに
当り、合金元素ＡＥとしてＣｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｆ
ｅ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｓ
ｂ、Ｐｂ、Ｂｉ、ＣｄおよびＩｎから選択される少なく
とも一種を５原子％≦ＡＥ≦５０原子％含有する希土類
元素系合金より構成された接合材を、永久磁石と異材種
部材との間に介在させる工程と、前記接合材を加熱して
その接合材より液相を生じさせることにより接合層を形
成すると共にその接合層を介し前記永久磁石と異材種部
材とを接合して接合体を得る工程と、前記接合体の前記
永久磁石に防錆処理を施す工程と、を用いることを特徴
とする。
た永久磁石と異材種部材とよりなる接合体を製造するに
当り、合金元素ＡＥとしてＣｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｆ
ｅ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｓ
ｂ、Ｐｂ、Ｂｉ、ＣｄおよびＩｎから選択される少なく
とも一種を５原子％≦ＡＥ≦５０原子％含有する希土類
元素系合金より構成された接合材を、永久磁石と異材種
部材との間に介在させる工程と、前記接合材を加熱して
その接合材より液相を生じさせることにより接合層を形
成すると共にその接合層を介し前記永久磁石と異材種部
材とを接合して接合体を得る工程と、前記接合体の前記
永久磁石に防錆処理を施す工程と、を用いることを特徴
とする。
【０００９】
【作用】接合材を構成する希土類元素系合金において、
前記のように特定された合金元素ＡＥを特定量含有させ
ると、加熱下において希土類元素と合金元素ＡＥとが共
晶反応を生じるため、接合材が液相を生じる温度、した
がって液相状態または固液共存状態となる温度は比較的
低くなる。これにより、接合時における永久磁石および
異材種部材の特性変化を回避することができる。
前記のように特定された合金元素ＡＥを特定量含有させ
ると、加熱下において希土類元素と合金元素ＡＥとが共
晶反応を生じるため、接合材が液相を生じる温度、した
がって液相状態または固液共存状態となる温度は比較的
低くなる。これにより、接合時における永久磁石および
異材種部材の特性変化を回避することができる。
【００１０】また希土類元素を主成分とする接合材より
生じた液相は高活性であって、永久磁石および種々の材
質の異材種部材に対して優れた濡れ性を発揮する。この
ような接合材を用いることによって、永久磁石と異材種
部材とをその接合材より形成された接合層を介して強固
に接合することができる。
生じた液相は高活性であって、永久磁石および種々の材
質の異材種部材に対して優れた濡れ性を発揮する。この
ような接合材を用いることによって、永久磁石と異材種
部材とをその接合材より形成された接合層を介して強固
に接合することができる。
【００１１】ただし、希土類元素系合金において、合金
元素ＡＥの含有量がＡＥ＜５原子％であるか、またはＡ
Ｅ＞５０原子％であると、固液共存状態における液相の
体積分率Ｖｆが低くなるため接合強度が低下する。この
ことから、合金元素ＡＥの含有量は、希土類元素との関
係において共晶組成またはそれに近い組成となるように
設定するのが望ましい。二種以上の合金元素ＡＥを含有
する場合には、それらの合計含有量が５原子％≦ＡＥ≦
５０原子％となる。
元素ＡＥの含有量がＡＥ＜５原子％であるか、またはＡ
Ｅ＞５０原子％であると、固液共存状態における液相の
体積分率Ｖｆが低くなるため接合強度が低下する。この
ことから、合金元素ＡＥの含有量は、希土類元素との関
係において共晶組成またはそれに近い組成となるように
設定するのが望ましい。二種以上の合金元素ＡＥを含有
する場合には、それらの合計含有量が５原子％≦ＡＥ≦
５０原子％となる。
【００１２】防錆処理においては、接合層が金属質であ
って、処理剤や温度等の処理条件に関する制約が少ない
ので、電気メッキ処理、気相メッキ処理等の各種処理を
容易に適用することが可能である。
って、処理剤や温度等の処理条件に関する制約が少ない
ので、電気メッキ処理、気相メッキ処理等の各種処理を
容易に適用することが可能である。
【００１３】
【実施例】防錆能を備えた永久磁石と異材種部材とより
なる接合体を製造するに当っては、希土類元素系合金よ
り構成された接合材を、永久磁石と異材種部材との間に
介在させる工程と、永久磁石、接合材および異材種部材
よりなる重ね合せ物を真空加熱炉内に設置して接合材を
加熱し、その接合材より液相を生じさせることにより接
合層を形成すると共にその接合層を介し永久磁石と異材
種部材とを接合して接合体を得る工程と、接合体の永久
磁石に防錆処理を施す工程と、が用いられる。
なる接合体を製造するに当っては、希土類元素系合金よ
り構成された接合材を、永久磁石と異材種部材との間に
介在させる工程と、永久磁石、接合材および異材種部材
よりなる重ね合せ物を真空加熱炉内に設置して接合材を
加熱し、その接合材より液相を生じさせることにより接
合層を形成すると共にその接合層を介し永久磁石と異材
種部材とを接合して接合体を得る工程と、接合体の永久
磁石に防錆処理を施す工程と、が用いられる。
【００１４】接合材を構成する希土類元素系合金は、基
本的には主成分である希土類元素と、その希土類元素と
共晶反応を行う合金元素ＡＥとから構成される。希土類
元素はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇ
ｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｍｍ（ミッ
シュメタル）およびＬｕから選択される少なくとも一種
である。また合金元素ＡＥは、Ｃｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｃ
ｏ、Ｆｅ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｂｉ、ＣｄおよびＩｎから選択される
少なくとも一種である。その合金元素ＡＥの含有量は５
原子％≦ＡＥ≦５０原子％に設定される。
本的には主成分である希土類元素と、その希土類元素と
共晶反応を行う合金元素ＡＥとから構成される。希土類
元素はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇ
ｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｍｍ（ミッ
シュメタル）およびＬｕから選択される少なくとも一種
である。また合金元素ＡＥは、Ｃｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｃ
ｏ、Ｆｅ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｂｉ、ＣｄおよびＩｎから選択される
少なくとも一種である。その合金元素ＡＥの含有量は５
原子％≦ＡＥ≦５０原子％に設定される。
【００１５】希土類元素系合金における共晶合金を例示
すれば表１の通りである。
すれば表１の通りである。
【００１６】
【表１】 また希土類元素系合金における亜、過共晶合金としては
以下のものを挙げることができる。各化学式において、
数値の単位は原子％である（これは以下同じ）。Ｎｄ60
Ｃｕ40合金、Ｎｄ80Ｃｕ20合金、Ｎｄ50Ｃｕ50合金、Ｎ
ｄ90Ａｌ10合金、Ｎｄ80Ｃｏ20合金、Ｓｍ75Ｃｕ25合
金、Ｓｍ65Ｃｕ35合金、Ｌａ85Ｇａ15合金。さらに三元
系合金としては、Ｎｄ65Ｆｅ5 Ｃｕ30合金（液相発生温
度５１０℃）およびＮｄ70Ｃｕ25Ａｌ5 合金（液相発生
温度５１７℃）を挙げることができる。
以下のものを挙げることができる。各化学式において、
数値の単位は原子％である（これは以下同じ）。Ｎｄ60
Ｃｕ40合金、Ｎｄ80Ｃｕ20合金、Ｎｄ50Ｃｕ50合金、Ｎ
ｄ90Ａｌ10合金、Ｎｄ80Ｃｏ20合金、Ｓｍ75Ｃｕ25合
金、Ｓｍ65Ｃｕ35合金、Ｌａ85Ｇａ15合金。さらに三元
系合金としては、Ｎｄ65Ｆｅ5 Ｃｕ30合金（液相発生温
度５１０℃）およびＮｄ70Ｃｕ25Ａｌ5 合金（液相発生
温度５１７℃）を挙げることができる。
【００１７】接合材を構成する希土類元素系合金におい
て、前記のように特定された合金元素ＡＥを特定量含有
させると、加熱下において希土類元素と合金元素ＡＥと
が共晶反応を生じるため、接合材が液相を生じる温度、
したがって液相状態または固液共存状態となる温度は比
較的低くなる。これにより、接合時における永久磁石お
よび異材種部材の特性変化を回避することができる。
て、前記のように特定された合金元素ＡＥを特定量含有
させると、加熱下において希土類元素と合金元素ＡＥと
が共晶反応を生じるため、接合材が液相を生じる温度、
したがって液相状態または固液共存状態となる温度は比
較的低くなる。これにより、接合時における永久磁石お
よび異材種部材の特性変化を回避することができる。
【００１８】また希土類元素を主成分とする接合材より
生じた液相は高活性であって、永久磁石および種々の材
質の異材種部材に対して優れた濡れ性を発揮する。この
ような接合材を用いることによって、永久磁石と異材種
部材とをその接合材より形成された接合層を介して強固
に接合することができる。
生じた液相は高活性であって、永久磁石および種々の材
質の異材種部材に対して優れた濡れ性を発揮する。この
ような接合材を用いることによって、永久磁石と異材種
部材とをその接合材より形成された接合層を介して強固
に接合することができる。
【００１９】防錆処理においては、接合層が金属質であ
って、処理剤や温度等の処理条件に関する制約が少ない
ので、電気メッキ処理、気相メッキ処理等の各種処理を
容易に適用することが可能である。防錆材において、電
気メッキ処理の場合はＮｉが用いられ、また気相メッキ
処理である真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタ
リングの場合はＡｌ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｃｒ、ＮｉまたはＴ
ｉＮが用いられる。
って、処理剤や温度等の処理条件に関する制約が少ない
ので、電気メッキ処理、気相メッキ処理等の各種処理を
容易に適用することが可能である。防錆材において、電
気メッキ処理の場合はＮｉが用いられ、また気相メッキ
処理である真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタ
リングの場合はＡｌ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｃｒ、ＮｉまたはＴ
ｉＮが用いられる。
【００２０】〔実施例１〕純度９９．９％のＮｄと純度
９９．９％のＣｕとを、図１に示すように共晶組成を有
するＮｄ70Ｃｕ30合金が得られるように秤量し、次いで
その秤量物を真空溶解炉を用いて溶解し、その後、縦１
０mm、横１０mm、長さ５０mmのインゴットを鋳造した。
このインゴットにマイクロカッタによる切断加工を施し
て、Ｎｄ70Ｃｕ30合金よりなり、且つ縦１０mm、横１０
mm、厚さ０．５mmの薄板状接合材を得た。
９９．９％のＣｕとを、図１に示すように共晶組成を有
するＮｄ70Ｃｕ30合金が得られるように秤量し、次いで
その秤量物を真空溶解炉を用いて溶解し、その後、縦１
０mm、横１０mm、長さ５０mmのインゴットを鋳造した。
このインゴットにマイクロカッタによる切断加工を施し
て、Ｎｄ70Ｃｕ30合金よりなり、且つ縦１０mm、横１０
mm、厚さ０．５mmの薄板状接合材を得た。
【００２１】永久磁石として、縦１０mm、横１０mm、厚
さ３mmのＮｄＦｅＢ系永久磁石（住友特殊金属社製、商
品名ＮＥＯＭＡＸ−２８ＵＨ）を選定し、また異材種部
材として、炭素鋼（ＪＩＳ Ｓ２５Ｃ）よりなり、且つ
縦１０mm、横１０mm、長さ１５mmの短柱体を選定した。
さ３mmのＮｄＦｅＢ系永久磁石（住友特殊金属社製、商
品名ＮＥＯＭＡＸ−２８ＵＨ）を選定し、また異材種部
材として、炭素鋼（ＪＩＳ Ｓ２５Ｃ）よりなり、且つ
縦１０mm、横１０mm、長さ１５mmの短柱体を選定した。
【００２２】図２に示すように、１つの短柱体１の上に
１つの接合材２を、また接合材２の上に永久磁石３を、
さらに永久磁石３の上にもう１つの接合材２を、さらに
また接合材２の上にもう１つの短柱体１をそれぞれ重ね
合せて重ね合せ物を作製し、同様の手順で合計１０個の
重ね合せ物を作製した。次いで、これら重ね合せ物を真
空加熱炉内に設置して、加熱温度Ｔ＝５３０℃、加熱時
間ｔ＝３０分間の加熱工程、それに次ぐ炉冷よりなる接
合処理を行って、図３に示すように２つの短柱体１によ
り永久磁石３を挟むようにそれら１，３を接合材２より
形成された接合層４を介して接合した１０個の接合体５
を得た。この接合処理においては、加熱温度ＴがＴ＝５
３０℃であって、図１に示す共晶点５２０℃を超えてい
るので、接合材２は共晶組成を有することから液相状態
となる。
１つの接合材２を、また接合材２の上に永久磁石３を、
さらに永久磁石３の上にもう１つの接合材２を、さらに
また接合材２の上にもう１つの短柱体１をそれぞれ重ね
合せて重ね合せ物を作製し、同様の手順で合計１０個の
重ね合せ物を作製した。次いで、これら重ね合せ物を真
空加熱炉内に設置して、加熱温度Ｔ＝５３０℃、加熱時
間ｔ＝３０分間の加熱工程、それに次ぐ炉冷よりなる接
合処理を行って、図３に示すように２つの短柱体１によ
り永久磁石３を挟むようにそれら１，３を接合材２より
形成された接合層４を介して接合した１０個の接合体５
を得た。この接合処理においては、加熱温度ＴがＴ＝５
３０℃であって、図１に示す共晶点５２０℃を超えてい
るので、接合材２は共晶組成を有することから液相状態
となる。
【００２３】その後、各接合体５に電気Ｎｉメッキ処理
を施して、図４に示すようにその接合体５の全表面に、
Ｎｉよりなり、且つ厚さ約１０μｍの防錆膜６を形成し
た。電気Ｎｉメッキ処理条件は、メッキ浴組成：硫酸ニ
ッケル２４０ｇ／リットル、塩化ニッケル４５ｇ／リッ
トル、ホウ酸３０ｇ／リットル；メッキ浴ｐＨ：４．
５；メッキ浴温度：４５℃；電流密度：３Ａ／dm2 であ
る。
を施して、図４に示すようにその接合体５の全表面に、
Ｎｉよりなり、且つ厚さ約１０μｍの防錆膜６を形成し
た。電気Ｎｉメッキ処理条件は、メッキ浴組成：硫酸ニ
ッケル２４０ｇ／リットル、塩化ニッケル４５ｇ／リッ
トル、ホウ酸３０ｇ／リットル；メッキ浴ｐＨ：４．
５；メッキ浴温度：４５℃；電流密度：３Ａ／dm2 であ
る。
【００２４】比較のため、前記同様の永久磁石３に前記
と同一条件にて電気Ｎｉメッキ処理を施し、永久磁石３
の全表面に、Ｎｉよりなり、且つ厚さ約１０μｍの防錆
膜を形成した。そして防錆膜付永久磁石３と前記同様の
２つの短柱体１とをエポキシ樹脂系接着剤（日本チバガ
イギ社製、商品名アラルダイト）を介し重ね合せて前記
同様の重ね合せ物を作製し、同様の手順で合計１０個の
重ね合せ物を作製した。次いで、これら重ね合せ物を乾
燥炉内に設置して、加熱温度２００℃、加熱時間６０分
間の加熱工程、それに次ぐ炉冷よりなる接合処理を行っ
て、２つの短柱体１と防錆膜付永久磁石３とをエポキシ
樹脂系接着剤より形成された接着層を介して接合した前
記同様の１０個の接合体を得た。
と同一条件にて電気Ｎｉメッキ処理を施し、永久磁石３
の全表面に、Ｎｉよりなり、且つ厚さ約１０μｍの防錆
膜を形成した。そして防錆膜付永久磁石３と前記同様の
２つの短柱体１とをエポキシ樹脂系接着剤（日本チバガ
イギ社製、商品名アラルダイト）を介し重ね合せて前記
同様の重ね合せ物を作製し、同様の手順で合計１０個の
重ね合せ物を作製した。次いで、これら重ね合せ物を乾
燥炉内に設置して、加熱温度２００℃、加熱時間６０分
間の加熱工程、それに次ぐ炉冷よりなる接合処理を行っ
て、２つの短柱体１と防錆膜付永久磁石３とをエポキシ
樹脂系接着剤より形成された接着層を介して接合した前
記同様の１０個の接合体を得た。
【００２５】接合材２を用いた各接合体５から引張り試
験用試験片Ａを作製し、またエポキシ樹脂系接着剤を用
いた各接合体から同様の引張り試験用試験片Ｂを作製し
た。次いで、各試験片Ａ，Ｂについて室温下で引張り試
験を行ったところ、表２の結果を得た。
験用試験片Ａを作製し、またエポキシ樹脂系接着剤を用
いた各接合体から同様の引張り試験用試験片Ｂを作製し
た。次いで、各試験片Ａ，Ｂについて室温下で引張り試
験を行ったところ、表２の結果を得た。
【００２６】
【表２】 表２から明らかなように、接合材２を用いた試験片Ａ
は、接合処理後に電気Ｎｉメッキ処理を行っても、その
接合材２より形成された接合層４に何等影響を与えるこ
とがないので、高い接合強度を有し、またそのばらつき
も小さい。これに対し、エポキシ樹脂系接着剤を用いた
試験片Ｂは、接合処理前に電気Ｎｉメッキ処理を行って
いることから、その防錆膜が引張り試験中に永久磁石か
ら容易に剥離し、したがって接合強度が低くなる。な
お、防錆膜を持たない永久磁石３を短柱体１にエポキシ
樹脂系接着剤を用いて接合した場合の引張強さは１．５
kgｆ／mm2 であって、試験片Ａの２分の１以下となる。
は、接合処理後に電気Ｎｉメッキ処理を行っても、その
接合材２より形成された接合層４に何等影響を与えるこ
とがないので、高い接合強度を有し、またそのばらつき
も小さい。これに対し、エポキシ樹脂系接着剤を用いた
試験片Ｂは、接合処理前に電気Ｎｉメッキ処理を行って
いることから、その防錆膜が引張り試験中に永久磁石か
ら容易に剥離し、したがって接合強度が低くなる。な
お、防錆膜を持たない永久磁石３を短柱体１にエポキシ
樹脂系接着剤を用いて接合した場合の引張強さは１．５
kgｆ／mm2 であって、試験片Ａの２分の１以下となる。
【００２７】ＮｄＦｅＢ系永久磁石、ＳｍＣｏ系永久磁
石等の希土類元素を含む永久磁石３は、接合処理時の加
熱温度ＴがＴ＞６５０℃になると、その磁気特性、特に
保磁力 IＨC （磁化の強さＩ＝０）が低下傾向となる。
ただし、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力 BＨC （磁束密
度Ｂ＝０）は殆ど変わらず、したがって最大磁気エネル
ギ積（ＢＨ）ｍａｘは略一定である。前記接合材２を用
いた接合処理において、その加熱温度ＴはＴ＝５３０℃
であってＴ≦６５０℃であるから、永久磁石３の磁気特
性を変化させるようなことはない。
石等の希土類元素を含む永久磁石３は、接合処理時の加
熱温度ＴがＴ＞６５０℃になると、その磁気特性、特に
保磁力 IＨC （磁化の強さＩ＝０）が低下傾向となる。
ただし、残留磁束密度Ｂｒおよび保磁力 BＨC （磁束密
度Ｂ＝０）は殆ど変わらず、したがって最大磁気エネル
ギ積（ＢＨ）ｍａｘは略一定である。前記接合材２を用
いた接合処理において、その加熱温度ＴはＴ＝５３０℃
であってＴ≦６５０℃であるから、永久磁石３の磁気特
性を変化させるようなことはない。
【００２８】また前記永久磁石３の濡れ性の悪さは、そ
の結晶粒界に希土類元素濃度、この実施例ではＮｄ濃度
の高い相が存在していることに起因する。前記接合材２
を用いた接合処理において、その接合材２は液相状態と
なっており、Ｎｄを主成分とするＮｄ70Ｃｕ30合金より
生じた液相は、高活性であると共に前記結晶粒界に存す
るＮｄ濃度の高い相と主成分を共通にすることから永久
磁石３に対して優れた濡れ性を発揮し、また前記高活性
化に伴い炭素鋼よりなる短柱体１に対する濡れ性も極め
て良好である。
の結晶粒界に希土類元素濃度、この実施例ではＮｄ濃度
の高い相が存在していることに起因する。前記接合材２
を用いた接合処理において、その接合材２は液相状態と
なっており、Ｎｄを主成分とするＮｄ70Ｃｕ30合金より
生じた液相は、高活性であると共に前記結晶粒界に存す
るＮｄ濃度の高い相と主成分を共通にすることから永久
磁石３に対して優れた濡れ性を発揮し、また前記高活性
化に伴い炭素鋼よりなる短柱体１に対する濡れ性も極め
て良好である。
【００２９】したがって、前記のような接合材２を用い
ることによって、永久磁石３の磁気特性を損うことな
く、その永久磁石３と短柱体１とを強固に接合すること
ができる。
ることによって、永久磁石３の磁気特性を損うことな
く、その永久磁石３と短柱体１とを強固に接合すること
ができる。
【００３０】また接合材２を用いた防錆膜６付接合体５
について、それを、６０℃、相対湿度９０％の環境に３
０日間保持する耐食試験を行ったところ、Ａｌ製防錆膜
６が耐食性を発揮することから永久磁石３に錆の発生は
全然認められなかった。 〔実施例２〕異材種部材として、図５，６に示すように
厚さ０．３mmの冷間圧延鋼板から打抜かれた複数のセグ
メント７よりなる円筒状成層鉄心（積層体）８を選定し
た。各セグメント７は図に省略したかしめ手段により接
合されている。この成層鉄心８はブラシレスモータにお
けるロータに用いられるもので、外周面にその母線方向
に延びる複数の溝９を有する。各溝９は永久磁石を接合
するために用いられるもので、幅２０mm、深さ１mm、長
さ１００mmである。
について、それを、６０℃、相対湿度９０％の環境に３
０日間保持する耐食試験を行ったところ、Ａｌ製防錆膜
６が耐食性を発揮することから永久磁石３に錆の発生は
全然認められなかった。 〔実施例２〕異材種部材として、図５，６に示すように
厚さ０．３mmの冷間圧延鋼板から打抜かれた複数のセグ
メント７よりなる円筒状成層鉄心（積層体）８を選定し
た。各セグメント７は図に省略したかしめ手段により接
合されている。この成層鉄心８はブラシレスモータにお
けるロータに用いられるもので、外周面にその母線方向
に延びる複数の溝９を有する。各溝９は永久磁石を接合
するために用いられるもので、幅２０mm、深さ１mm、長
さ１００mmである。
【００３１】実施例１同様の、共晶組成を有するＮｄ70
Ｃｕ30合金インゴットにマイクロカッタによる切断加工
を施して、Ｎｄ70Ｃｕ30合金よりなり、且つ縦１００m
m、横２０mm、厚さ０．３mmの薄板状接合材２を得た。
Ｃｕ30合金インゴットにマイクロカッタによる切断加工
を施して、Ｎｄ70Ｃｕ30合金よりなり、且つ縦１００m
m、横２０mm、厚さ０．３mmの薄板状接合材２を得た。
【００３２】また永久磁石３として、縦１００mm、横２
０mm、厚さ６mmのＮｄＦｅＢ系永久磁石（住友特殊金属
社製、商品名ＮＥＯＭＡＸ−２８ＵＨ）を選定した。
０mm、厚さ６mmのＮｄＦｅＢ系永久磁石（住友特殊金属
社製、商品名ＮＥＯＭＡＸ−２８ＵＨ）を選定した。
【００３３】図７に示すように、成層鉄心８の各溝９に
接合材２および永久磁石３を、接合材２、永久磁石３の
順に嵌合し、次いで成層鉄心８に耐熱性バンド１０を巻
着して、そのバンド１０により各永久磁石３および接合
材２を成層鉄心８に固定した。その後、成層鉄心８を真
空加熱炉内に設置して、加熱温度Ｔ＝５３０℃、加熱時
間ｔ＝２０分間の加熱工程、それに次ぐ炉冷よりなる接
合処理を行って、図８に示すように各永久磁石３を接合
材２より形成された接合層４を介して成層鉄心８に接合
した接合体５を得た。
接合材２および永久磁石３を、接合材２、永久磁石３の
順に嵌合し、次いで成層鉄心８に耐熱性バンド１０を巻
着して、そのバンド１０により各永久磁石３および接合
材２を成層鉄心８に固定した。その後、成層鉄心８を真
空加熱炉内に設置して、加熱温度Ｔ＝５３０℃、加熱時
間ｔ＝２０分間の加熱工程、それに次ぐ炉冷よりなる接
合処理を行って、図８に示すように各永久磁石３を接合
材２より形成された接合層４を介して成層鉄心８に接合
した接合体５を得た。
【００３４】さらに、接合体５にイオンプレーティング
を施して、図９に示すようにその接合体５の全表面に、
Ａｌよりなり、且つ厚さ約１０μｍの防錆膜６を形成し
た。イオンプレーティングの条件は、電源電圧３ｋＶ、
Ａｒ雰囲気１０-3Torr、Ａｌインゴットの純度９９．９
％、Ａｌインゴットの加熱温度１３００℃である。
を施して、図９に示すようにその接合体５の全表面に、
Ａｌよりなり、且つ厚さ約１０μｍの防錆膜６を形成し
た。イオンプレーティングの条件は、電源電圧３ｋＶ、
Ａｒ雰囲気１０-3Torr、Ａｌインゴットの純度９９．９
％、Ａｌインゴットの加熱温度１３００℃である。
【００３５】実施例１同様に、防錆膜６付接合体５につ
いて、それを、６０℃、相対湿度９０％の環境に３０日
間保持する耐食試験を行ったところ、Ａｌ製防錆膜６が
耐食性を発揮することから各永久磁石３に錆の発生は全
然認められなかった。
いて、それを、６０℃、相対湿度９０％の環境に３０日
間保持する耐食試験を行ったところ、Ａｌ製防錆膜６が
耐食性を発揮することから各永久磁石３に錆の発生は全
然認められなかった。
【００３６】また防錆膜６付接合体５は実施例１同様の
高い接合強度を有し、これは回転数が１００００rpm 以
上である高速回転ブラシレスモータの実現を可能にする
ものである。
高い接合強度を有し、これは回転数が１００００rpm 以
上である高速回転ブラシレスモータの実現を可能にする
ものである。
【００３７】比較のため、前記同様の永久磁石３を前記
同様の成層鉄心８にエポキシ樹脂系接着剤（日本チバガ
イギ社製、商品名アラルダイト）を介し前記同様の手段
により固定し、次いで、成層鉄心８を乾燥炉内に設置し
て、加熱温度２００℃、加熱時間６０分間の加熱工程、
それに次ぐ炉冷よりなる接合処理を行って、各永久磁石
３をエポキシ樹脂系接着剤より形成された接着層を介し
て成層鉄心８に接合した接合体を得た。
同様の成層鉄心８にエポキシ樹脂系接着剤（日本チバガ
イギ社製、商品名アラルダイト）を介し前記同様の手段
により固定し、次いで、成層鉄心８を乾燥炉内に設置し
て、加熱温度２００℃、加熱時間６０分間の加熱工程、
それに次ぐ炉冷よりなる接合処理を行って、各永久磁石
３をエポキシ樹脂系接着剤より形成された接着層を介し
て成層鉄心８に接合した接合体を得た。
【００３８】この接合体に、前記と同一条件にてＡｌイ
オンプレーティングを施したところ、接着層、したがっ
てエポキシ樹脂系接着剤が熱分解し、その結果、永久磁
石３が成層鉄心８より脱落した。また接合体に電気Ｎｉ
メッキ処理を施したところ、メッキ浴とエポキシ樹脂接
着剤とが反応するため前記同様に永久磁石３が成層鉄心
８から脱落した。 〔実施例３〕実施例２同様に、異材種部材として、図
５，６に示すように厚さ０．３mmの冷間圧延鋼板から打
抜かれた複数のセグメント７よりなる円筒状成層鉄心８
を選定した。外周面母線方向に延びる各溝９は実施例２
同様に永久磁石３を接合するために用いられるもので、
幅２０mm、深さ１mm、長さ１００mmである。
オンプレーティングを施したところ、接着層、したがっ
てエポキシ樹脂系接着剤が熱分解し、その結果、永久磁
石３が成層鉄心８より脱落した。また接合体に電気Ｎｉ
メッキ処理を施したところ、メッキ浴とエポキシ樹脂接
着剤とが反応するため前記同様に永久磁石３が成層鉄心
８から脱落した。 〔実施例３〕実施例２同様に、異材種部材として、図
５，６に示すように厚さ０．３mmの冷間圧延鋼板から打
抜かれた複数のセグメント７よりなる円筒状成層鉄心８
を選定した。外周面母線方向に延びる各溝９は実施例２
同様に永久磁石３を接合するために用いられるもので、
幅２０mm、深さ１mm、長さ１００mmである。
【００３９】Ｎｄ70Ｃｕ25Ａｌ5 合金インゴットを、幅
０．２mm、長さ２０mmの噴出口を持つ石英ノズル内に投
入して溶解し、次いで約６５０℃の溶湯を噴出圧１kgｆ
／cm 2 にて、回転するＣｕロール外周面に噴出して幅２
０mm、厚さ０．０４mmの長尺薄帯を得た。その後、長尺
薄帯をはさみを用いて裁断し、縦１００mm、横２０mm、
厚さ０．０４mmの極薄板状接合材２を得た。
０．２mm、長さ２０mmの噴出口を持つ石英ノズル内に投
入して溶解し、次いで約６５０℃の溶湯を噴出圧１kgｆ
／cm 2 にて、回転するＣｕロール外周面に噴出して幅２
０mm、厚さ０．０４mmの長尺薄帯を得た。その後、長尺
薄帯をはさみを用いて裁断し、縦１００mm、横２０mm、
厚さ０．０４mmの極薄板状接合材２を得た。
【００４０】また永久磁石３として、実施例２同様に縦
１００mm、横２０mm、厚さ６mmのＮｄＦｅＢ系永久磁石
（住友特殊金属社製、商品名ＮＥＯＭＡＸ−２８ＵＨ）
を選定した。
１００mm、横２０mm、厚さ６mmのＮｄＦｅＢ系永久磁石
（住友特殊金属社製、商品名ＮＥＯＭＡＸ−２８ＵＨ）
を選定した。
【００４１】図７に示すように、成層鉄心８の各溝９に
接合材２および永久磁石３を、接合材２、永久磁石３の
順に嵌合し、次いで成層鉄心８に耐熱性バンド１０を巻
着して、そのバンド１０により各永久磁石３および接合
材２を成層鉄心８に固定した。その後、成層鉄心８を真
空加熱炉内に設置して、加熱温度Ｔ＝５２０℃、加熱時
間ｔ＝５分間の加熱工程、それに次ぐ炉冷よりなる接合
処理を行って、図８に示すように各永久磁石３を接合材
２より形成された接合層４を介して成層鉄心８に接合し
た接合体５を得た。
接合材２および永久磁石３を、接合材２、永久磁石３の
順に嵌合し、次いで成層鉄心８に耐熱性バンド１０を巻
着して、そのバンド１０により各永久磁石３および接合
材２を成層鉄心８に固定した。その後、成層鉄心８を真
空加熱炉内に設置して、加熱温度Ｔ＝５２０℃、加熱時
間ｔ＝５分間の加熱工程、それに次ぐ炉冷よりなる接合
処理を行って、図８に示すように各永久磁石３を接合材
２より形成された接合層４を介して成層鉄心８に接合し
た接合体５を得た。
【００４２】さらに、接合体５にイオンプレーティング
を施して、図９に示すようにその接合体５の全表面に、
Ａｌよりなり、且つ厚さ約１０μｍの防錆膜６を形成し
た。イオンプレーティングの条件は、実施例２同様に、
電源電圧３ｋＶ、Ａｒ雰囲気１０-3Torr、Ａｌインゴッ
トの純度９９．９％、Ａｌインゴットの加熱温度１３０
０℃である。
を施して、図９に示すようにその接合体５の全表面に、
Ａｌよりなり、且つ厚さ約１０μｍの防錆膜６を形成し
た。イオンプレーティングの条件は、実施例２同様に、
電源電圧３ｋＶ、Ａｒ雰囲気１０-3Torr、Ａｌインゴッ
トの純度９９．９％、Ａｌインゴットの加熱温度１３０
０℃である。
【００４３】実施例２同様に、防錆膜６付接合体５につ
いて、それを、６０℃、相対湿度９０％の環境に３０日
間保持する耐食試験を行ったところ、Ａｌ製防錆膜６が
耐食性を発揮することから各永久磁石３に錆の発生は全
然認められなかった。
いて、それを、６０℃、相対湿度９０％の環境に３０日
間保持する耐食試験を行ったところ、Ａｌ製防錆膜６が
耐食性を発揮することから各永久磁石３に錆の発生は全
然認められなかった。
【００４４】また防錆膜６付接合体５は実施例１同様の
高い接合強度を有し、これは、実施例２同様に、回転数
が１００００rpm 以上である高速回転ブラシレスモータ
の実現を可能にするものである。
高い接合強度を有し、これは、実施例２同様に、回転数
が１００００rpm 以上である高速回転ブラシレスモータ
の実現を可能にするものである。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、前記のように特定され
た接合材を用いることによって永久磁石と異材種部材と
を強固に加熱接合することができる。
た接合材を用いることによって永久磁石と異材種部材と
を強固に加熱接合することができる。
【００４６】また、前記接合材より形成された接合層は
金属質であって処理条件に関する制約が少ないので防錆
処理を容易に適用することができる。
金属質であって処理条件に関する制約が少ないので防錆
処理を容易に適用することができる。
【図１】Ｃｕ−Ｎｄ系状態図の要部を示す。
【図２】永久磁石、短柱体および接合材の重ね合せ関係
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図３】接合体の斜視図である。
【図４】防錆膜を形成された接合体の要部破断部分斜視
図である。
図である。
【図５】成層鉄心の端面図で、図６の５−５矢視図に相
当する。
当する。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】永久磁石、成層鉄心および接合材の重ね合せ関
係を示す拡大部分端面図である。
係を示す拡大部分端面図である。
【図８】接合体の拡大部分端面図である。
【図９】防錆膜を形成された接合体の要部破断端面図で
ある。
ある。
１ 短柱体（異材種部材） ２ 接合材 ３ 永久磁石 ４ 接合層 ５ 接合体 ６ 防錆膜 ８ 成層鉄心（異材種部材、積層体）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年２月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】
【表１】 また希土類元素系合金における亜、過共晶合金としては
以下のものを挙げることができる。各化学式において、
数値の単位は原子％である（これは以下同じ）。Ｎｄ60
Ｃｕ40合金、Ｎｄ80Ｃｕ20合金、Ｎｄ50Ｃｕ50合金、Ｎ
ｄ90Ａｌ10合金、Ｎｄ80Ｃｏ20合金、Ｓｍ75Ｃｕ25合
金、Ｓｍ65Ｃｕ35合金、Ｌａ85Ｇａ15合金。さらに三元
系合金としては、Ｎｄ65Ｆｅ5 Ｃｕ30合金（液相発生温
度５０１℃）およびＮｄ70Ｃｕ25Ａｌ5 合金（液相発生
温度４７４℃）を挙げることができる。
以下のものを挙げることができる。各化学式において、
数値の単位は原子％である（これは以下同じ）。Ｎｄ60
Ｃｕ40合金、Ｎｄ80Ｃｕ20合金、Ｎｄ50Ｃｕ50合金、Ｎ
ｄ90Ａｌ10合金、Ｎｄ80Ｃｏ20合金、Ｓｍ75Ｃｕ25合
金、Ｓｍ65Ｃｕ35合金、Ｌａ85Ｇａ15合金。さらに三元
系合金としては、Ｎｄ65Ｆｅ5 Ｃｕ30合金（液相発生温
度５０１℃）およびＮｄ70Ｃｕ25Ａｌ5 合金（液相発生
温度４７４℃）を挙げることができる。
Claims (5)
- 【請求項１】 合金元素ＡＥとしてＣｕ、Ａｌ、Ｇａ、
Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｂｉ、ＣｄおよびＩｎから選択される
少なくとも一種を５原子％≦ＡＥ≦５０原子％含有する
希土類元素系合金より構成された接合材（２）を、永久
磁石（３）と異材種部材（１，８）との間に介在させる
工程と、前記接合材（２）を加熱してその接合材（２）
より液相を生じさせることにより接合層（４）を形成す
ると共にその接合層（４）を介し前記永久磁石（３）と
異材種部材（１，８）とを接合して接合体（５）を得る
工程と、前記接合体（５）の前記永久磁石（３）に防錆
処理を施す工程と、を用いることを特徴とする、防錆能
を備えた永久磁石と異材種部材とよりなる接合体の製造
方法。 - 【請求項２】 前記異材種部材は鋼板よりなる積層体
（８）である、請求項１記載の防錆能を備えた永久磁石
と異材種部材とよりなる接合体の製造方法。 - 【請求項３】 前記防錆処理に用いられる防錆材はＡ
ｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、ＡｕおよびＴｉＮから選択され
る一種である、請求項１または２記載の防錆能を備えた
永久磁石と異材種部材とよりなる接合体の製造方法。 - 【請求項４】 前記防錆処理は気相メッキ処理または電
気メッキ処理の一方である、請求項３記載の防錆能を備
えた永久磁石と異材種部材とよりなる接合体の製造方
法。 - 【請求項５】 前記異材種部材は、回転電機のロータ用
成層鉄心（８）である、請求項１，２，３または４記載
の防錆能を備えた永久磁石と異材種部材とよりなる接合
体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26029294A JPH08118066A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 防錆能を備えた永久磁石と異材種部材とよりなる接合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26029294A JPH08118066A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 防錆能を備えた永久磁石と異材種部材とよりなる接合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08118066A true JPH08118066A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17346025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26029294A Pending JPH08118066A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 防錆能を備えた永久磁石と異材種部材とよりなる接合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08118066A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105081498A (zh) * | 2015-09-09 | 2015-11-25 | 钢铁研究总院 | 一种烧结SmCo永磁体焊接方法 |
| CN106736003A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-31 | 常熟市华银焊料有限公司 | 低熔点低镉银钎料 |
-
1994
- 1994-10-25 JP JP26029294A patent/JPH08118066A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105081498A (zh) * | 2015-09-09 | 2015-11-25 | 钢铁研究总院 | 一种烧结SmCo永磁体焊接方法 |
| CN106736003A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-31 | 常熟市华银焊料有限公司 | 低熔点低镉银钎料 |
| CN106736003B (zh) * | 2016-12-15 | 2019-01-22 | 常熟市华银焊料有限公司 | 低熔点低镉银钎料 |
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