JPH11206075A - 希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法 - Google Patents
希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法Info
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- JPH11206075A JPH11206075A JP10017996A JP1799698A JPH11206075A JP H11206075 A JPH11206075 A JP H11206075A JP 10017996 A JP10017996 A JP 10017996A JP 1799698 A JP1799698 A JP 1799698A JP H11206075 A JPH11206075 A JP H11206075A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正確に温度制御した熱間でホウ素−ネオジミ
ウム−鉄系磁石粉体を高度に磁化し、この磁化したホウ
素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を熱可塑性樹脂の冷却
固化により、粉体間に空隙なく強固に固定する。同時に
冷却固化過程での収縮力を磁石と回転子鉄心との間に作
用させ、両者を機械的に強固に一体化する。すなわち、
接着レスで、錆やダスト対策のための表面被覆処理工
程、着磁工程などを不要とする高信頼性、高効率モータ
のための希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法を提供
する。 【解決手段】 ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を
含む樹脂磁石の溶融ストランドを、積層電磁鋼板の回転
子鉄心磁石スロット内に均質に磁場中射出充填または磁
場中押出充填し、然る後、冷却固化する。
ウム−鉄系磁石粉体を高度に磁化し、この磁化したホウ
素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を熱可塑性樹脂の冷却
固化により、粉体間に空隙なく強固に固定する。同時に
冷却固化過程での収縮力を磁石と回転子鉄心との間に作
用させ、両者を機械的に強固に一体化する。すなわち、
接着レスで、錆やダスト対策のための表面被覆処理工
程、着磁工程などを不要とする高信頼性、高効率モータ
のための希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法を提供
する。 【解決手段】 ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を
含む樹脂磁石の溶融ストランドを、積層電磁鋼板の回転
子鉄心磁石スロット内に均質に磁場中射出充填または磁
場中押出充填し、然る後、冷却固化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同期モータや交流
サーボモータなどの高効率化のための希土類樹脂磁石埋
設型回転子の製造方法に関する。
サーボモータなどの高効率化のための希土類樹脂磁石埋
設型回転子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、省資源、省エネルギーの観点から
高信頼性、並びに高効率モータとして、積層電磁鋼板の
ような回転子鉄心の複数磁石スロットに磁石を埋設し、
磁石トルクに加えてリラクタンストルクを利用する所謂
磁石埋設型回転子を搭載したモータが注目されている。
高信頼性、並びに高効率モータとして、積層電磁鋼板の
ような回転子鉄心の複数磁石スロットに磁石を埋設し、
磁石トルクに加えてリラクタンストルクを利用する所謂
磁石埋設型回転子を搭載したモータが注目されている。
【０００３】図１，図２は、回転子鉄心に磁石を埋設し
た構成の、所謂磁石埋設型回転子の断面図である。ここ
で、図１はＵＳＰ４,１３９,７９０号公報に開示された
突極比ρ＞１の逆突極性の磁石埋設型回転子、図２はＵ
ＳＰ３,９７９,８２１号公報に開示された突極比ρ＜１
の突極性の磁石埋設型磁石回転子である。
た構成の、所謂磁石埋設型回転子の断面図である。ここ
で、図１はＵＳＰ４,１３９,７９０号公報に開示された
突極比ρ＞１の逆突極性の磁石埋設型回転子、図２はＵ
ＳＰ３,９７９,８２１号公報に開示された突極比ρ＜１
の突極性の磁石埋設型磁石回転子である。
【０００４】但し、図中、１，１ｂはスロットに埋設し
た磁石、２，２ｂは積層電磁鋼板などの回転子鉄心、
３，３ｂは回転軸スロット、４，４ｂは磁気バリアスロ
ット、５はアルミニウム２次導体スロットである。ま
た、ここで言う突極比ρとは、ｑ軸方向（ｄ軸に対し電
気角で９０度回転した方向）のインダクタンスＬｑと、
ｄ軸方向（磁極の中心とロータの中心とを結ぶ方向）の
インダクタンスＬｄとの比Ｌｑ／Ｌｄである。ＬｑとＬ
ｄに差があることは、永久磁石による磁石トルクととも
にリラクタンストルクも発生することを意味する。ここ
で、磁石トルクは、鎖交磁束ψに電気的に直角方向の電
流Ｉｑを掛け合わせることで発生する。
た磁石、２，２ｂは積層電磁鋼板などの回転子鉄心、
３，３ｂは回転軸スロット、４，４ｂは磁気バリアスロ
ット、５はアルミニウム２次導体スロットである。ま
た、ここで言う突極比ρとは、ｑ軸方向（ｄ軸に対し電
気角で９０度回転した方向）のインダクタンスＬｑと、
ｄ軸方向（磁極の中心とロータの中心とを結ぶ方向）の
インダクタンスＬｄとの比Ｌｑ／Ｌｄである。ＬｑとＬ
ｄに差があることは、永久磁石による磁石トルクととも
にリラクタンストルクも発生することを意味する。ここ
で、磁石トルクは、鎖交磁束ψに電気的に直角方向の電
流Ｉｑを掛け合わせることで発生する。
【０００５】また、リラクタンストルクはインダクタン
スと電流によって発生する磁束Ｌｄ・Ｉｄ、Ｌｑ・Ｉｑ
に各々電気的に直角な電流Ｉｑ、Ｉｄを掛合わせること
で発生する。すなわち、磁石トルクとリラクタンストル
クの和であるモータの発生トルクは下記（１）式で示さ
れる。
スと電流によって発生する磁束Ｌｄ・Ｉｄ、Ｌｑ・Ｉｑ
に各々電気的に直角な電流Ｉｑ、Ｉｄを掛合わせること
で発生する。すなわち、磁石トルクとリラクタンストル
クの和であるモータの発生トルクは下記（１）式で示さ
れる。
【０００６】 Ｔ＝ψ・Ｉｑ＋（Ｌｑ−Ｌｄ）Ｉｑ×Ｉｄ＝ψ・Ｉｃｏｓβ±（Ｉ／｜Ｉ｜） ０．５（Ｌｑ−Ｌｄ）Ｉ2×ｓｉｎ2β ………（１） 但し、（１）式中、ψ・Ｉｃｏｓβは磁石トルク、（Ｉ
／｜Ｉ｜）０．５（Ｌｑ−Ｌｄ）Ｉ2ｔ×ｓｉｎ2βはリ
ラクタンストルク、ψは鎖交磁束、Ｉは合成電流、βは
電流位相、（Ｉ／｜Ｉ｜）は符号、Ｌｄはｄ軸インダク
タンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、Ｉｑはｑ軸電流、
Ｉｄはｄ軸電流である。
／｜Ｉ｜）０．５（Ｌｑ−Ｌｄ）Ｉ2ｔ×ｓｉｎ2βはリ
ラクタンストルク、ψは鎖交磁束、Ｉは合成電流、βは
電流位相、（Ｉ／｜Ｉ｜）は符号、Ｌｄはｄ軸インダク
タンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、Ｉｑはｑ軸電流、
Ｉｄはｄ軸電流である。
【０００７】磁石トルクψ・Ｉｃｏｓβは電流と磁石に
よって発生するトルク、リラクタンストルク（Ｉ／｜Ｉ
｜）０．５（Ｌｑ−Ｌｄ）Ｉ2ｔ×ｓｉｎ2βは電機子電
流によって生成される磁束と電機子電流との相互作用に
よって得られるトルクである。そして、図１に示す突極
比ρ＞１の逆突極性ではＬｄ＜Ｌｑであり、磁石トルク
と同一方向のリラクタンストルクが発生する。このリラ
クタンストルクを利用する方が小型、高効率モータとし
て有利である。
よって発生するトルク、リラクタンストルク（Ｉ／｜Ｉ
｜）０．５（Ｌｑ−Ｌｄ）Ｉ2ｔ×ｓｉｎ2βは電機子電
流によって生成される磁束と電機子電流との相互作用に
よって得られるトルクである。そして、図１に示す突極
比ρ＞１の逆突極性ではＬｄ＜Ｌｑであり、磁石トルク
と同一方向のリラクタンストルクが発生する。このリラ
クタンストルクを利用する方が小型、高効率モータとし
て有利である。
【０００８】上記、図２の逆突極性の磁石埋設型回転子
の製造方法として、例えば特開昭６３−９８１０８号公
報には回転子鉄心としての積層電磁鋼板に設けたスキュ
ー構造の複数磁石スロットに方形棒状磁石を空隙なく挿
入する方法や、２％のエポキシ結合剤を含むＵＳＰ４,
４９６,３９６号公報に開示されたような、ホウ素−ネ
オジミウム−鉄系急冷磁石粉体を粉末形態で積層電磁鋼
板の磁石スロット内に充填して強圧縮し、さらに３００
℃でエポキシを重合硬化する、所謂、スロット内圧縮成
形磁石による方法が開示されている。
の製造方法として、例えば特開昭６３−９８１０８号公
報には回転子鉄心としての積層電磁鋼板に設けたスキュ
ー構造の複数磁石スロットに方形棒状磁石を空隙なく挿
入する方法や、２％のエポキシ結合剤を含むＵＳＰ４,
４９６,３９６号公報に開示されたような、ホウ素−ネ
オジミウム−鉄系急冷磁石粉体を粉末形態で積層電磁鋼
板の磁石スロット内に充填して強圧縮し、さらに３００
℃でエポキシを重合硬化する、所謂、スロット内圧縮成
形磁石による方法が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図１に示す突
極比ρ＞１の逆突極性（Ｌｄ＜Ｌｑ）で、磁石トルクと
同一方向のリラクタンストルクが発生する構造の磁石埋
設型回転子において、固定子側の逆磁界が入り込むｑ軸
方向の磁束は磁石に作用し易く、磁石の減磁耐力に課題
があった。
極比ρ＞１の逆突極性（Ｌｄ＜Ｌｑ）で、磁石トルクと
同一方向のリラクタンストルクが発生する構造の磁石埋
設型回転子において、固定子側の逆磁界が入り込むｑ軸
方向の磁束は磁石に作用し易く、磁石の減磁耐力に課題
があった。
【００１０】さらに、例えば、難着磁性として知られる
ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石の様な方形棒状磁石を
回転子鉄心に設けた磁石スロットに挿入する場合、予め
着磁した磁石を挿入するのが一般的である。その際、磁
石の一部が機械的に欠損し、破片やダストが発生する
と、当該モータの固定子との空隙部分や軸受部分などモ
ータの摺動部に飛散して重大な事故を引起こす危険性が
ある。
ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石の様な方形棒状磁石を
回転子鉄心に設けた磁石スロットに挿入する場合、予め
着磁した磁石を挿入するのが一般的である。その際、磁
石の一部が機械的に欠損し、破片やダストが発生する
と、当該モータの固定子との空隙部分や軸受部分などモ
ータの摺動部に飛散して重大な事故を引起こす危険性が
ある。
【００１１】一方、回転子鉄心としての積層電磁鋼板に
設けた複数磁石スロット内に２％のエポキシ結合剤を含
むホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体を粉末形態
で充填し、強圧縮し、さらにエポキシ結合剤を重合硬化
する。所謂、スロット内圧縮成形磁石で製造する方法
は、ホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体を強圧縮
する際に積層電磁鋼板が変形したり、積層電磁鋼板との
間に生じる摩擦による圧力損失により、圧縮圧力がスロ
ット奥深くまで伝達せず、低い圧粉体密度と低い残留磁
化Ｊｒの磁石しか得られない。
設けた複数磁石スロット内に２％のエポキシ結合剤を含
むホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体を粉末形態
で充填し、強圧縮し、さらにエポキシ結合剤を重合硬化
する。所謂、スロット内圧縮成形磁石で製造する方法
は、ホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体を強圧縮
する際に積層電磁鋼板が変形したり、積層電磁鋼板との
間に生じる摩擦による圧力損失により、圧縮圧力がスロ
ット奥深くまで伝達せず、低い圧粉体密度と低い残留磁
化Ｊｒの磁石しか得られない。
【００１２】さらに、このような状況では僅か２％のエ
ポキシ結合剤でホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉
体を完全に結合することはできず、当該磁石の機械的強
度が低いため磁石埋設型回転子全体の機械的強度に対す
る信頼性に悪影響を及ぼす。そればかりか、磁石スロッ
トの奥深くに存在するホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷
磁石粉体の防錆処理やダスト対策を施して錆やダストに
対する信頼性を確保することも困難であった。また、何
れの場合も従来からよく用いられているフェライト系磁
石に比べて著しく難着磁性であるから、ホウ素−ネオジ
ミウム−鉄系急冷磁石粉体の持つ本来の磁力を十分に活
用することもできない。
ポキシ結合剤でホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉
体を完全に結合することはできず、当該磁石の機械的強
度が低いため磁石埋設型回転子全体の機械的強度に対す
る信頼性に悪影響を及ぼす。そればかりか、磁石スロッ
トの奥深くに存在するホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷
磁石粉体の防錆処理やダスト対策を施して錆やダストに
対する信頼性を確保することも困難であった。また、何
れの場合も従来からよく用いられているフェライト系磁
石に比べて著しく難着磁性であるから、ホウ素−ネオジ
ミウム−鉄系急冷磁石粉体の持つ本来の磁力を十分に活
用することもできない。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、希土類磁石粉
体を含む樹脂磁石の溶融ストランドを回転子鉄心磁石ス
ロット内磁場中射出充填し、当該希土類粉体が磁化した
状態で冷却固化するので高信頼性、高効率のモータを提
供することができる。
体を含む樹脂磁石の溶融ストランドを回転子鉄心磁石ス
ロット内磁場中射出充填し、当該希土類粉体が磁化した
状態で冷却固化するので高信頼性、高効率のモータを提
供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、上記欠点に鑑みてなさ
れたもので、図１に示すような逆突極性（Ｌｄ＜Ｌｑ）
で、マグネットトルクと同一方向のリラクタンストルク
が発生する構造の磁石埋設型回転子において、積層電磁
鋼板のような回転子鉄心に設けた磁石スロット内に希土
類樹脂磁石の溶融ストランドを射出または押出で磁場中
埋設する磁石埋設型回転子を提供する。
れたもので、図１に示すような逆突極性（Ｌｄ＜Ｌｑ）
で、マグネットトルクと同一方向のリラクタンストルク
が発生する構造の磁石埋設型回転子において、積層電磁
鋼板のような回転子鉄心に設けた磁石スロット内に希土
類樹脂磁石の溶融ストランドを射出または押出で磁場中
埋設する磁石埋設型回転子を提供する。
【００１５】つまり、希土類磁石粉体を含む樹脂磁石の
溶融ストランドを回転子鉄心磁石スロット内へ磁場中射
出または押出で充填し、当該希土類磁石粉体が磁化した
状態で冷却固化する希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造
方法である。そして、必要に応じて磁石スロット内への
充填完了後に、充填時と同一方向の瞬間強磁界を印加し
たり、或いはまた、樹脂磁石の溶融ストランドの吐出温
度を当該希土類磁石粉体のキュリー点の温度差以上とし
て難着磁性の希土類磁石粉体の磁化を強めることもでき
る。
溶融ストランドを回転子鉄心磁石スロット内へ磁場中射
出または押出で充填し、当該希土類磁石粉体が磁化した
状態で冷却固化する希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造
方法である。そして、必要に応じて磁石スロット内への
充填完了後に、充填時と同一方向の瞬間強磁界を印加し
たり、或いはまた、樹脂磁石の溶融ストランドの吐出温
度を当該希土類磁石粉体のキュリー点の温度差以上とし
て難着磁性の希土類磁石粉体の磁化を強めることもでき
る。
【００１６】なお、上記希土類磁石粉体はホウ素−ネオ
ジミウム−鉄系磁石粉体、すなわち溶湯合金を急冷凝固
したホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体、熱間据
込み（Die-Up-Setting)または水素分解／再結晶したホ
ウ素−ネオジミウム−鉄系異方性磁石粉体などが、必要
に応じて適宜カーボンファンクショナルシラン処理して
使用される。
ジミウム−鉄系磁石粉体、すなわち溶湯合金を急冷凝固
したホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体、熱間据
込み（Die-Up-Setting)または水素分解／再結晶したホ
ウ素−ネオジミウム−鉄系異方性磁石粉体などが、必要
に応じて適宜カーボンファンクショナルシラン処理して
使用される。
【００１７】また、一方の溶融ストランド中の希土類磁
石粉体の充填キャリヤはポリアミド１２、液晶ポリマ
ー、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）の群から選
ばれる熱可塑性樹脂が使用され、磁石スロット内への充
填時には、これらの熱可塑性樹脂が希土類磁石粉体のキ
ャリヤとなり、磁石スロット内で冷却固化することで特
定方向に磁化した希土類磁石粉体を強固に固定化した希
土類樹脂磁石を構成する。
石粉体の充填キャリヤはポリアミド１２、液晶ポリマ
ー、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）の群から選
ばれる熱可塑性樹脂が使用され、磁石スロット内への充
填時には、これらの熱可塑性樹脂が希土類磁石粉体のキ
ャリヤとなり、磁石スロット内で冷却固化することで特
定方向に磁化した希土類磁石粉体を強固に固定化した希
土類樹脂磁石を構成する。
【００１８】なお、高信頼性で、しかも高効率のモータ
を提供するために１）熱可塑性樹脂で希土類磁石粉体を
電気的に絶縁し、磁石の電気抵抗を≧１０-1Ωcmとし、
一方の回転子鉄心を積層電磁鋼板とする。すると、磁石
埋設型回転子の回転による渦電流損失低減に効果的であ
る。２）回転子鉄心の磁石スロットの構成を、突極比ρ
＞１の逆突極性構造としてマグネットトルクと同一方向
のリラクタンストルクが発生する構造の磁石埋設型回転
子とする。３）必要に応じて回転子鉄心のスラスト
（軸）方向端部に係合部を設けた積層電磁鋼板の回転子
鉄心とし、当該磁石スロット内に磁場充填、冷却固化し
た希土類樹脂磁石の収縮力で磁石と回転子鉄心を機械的
に一体化する。すると、磁石埋設型回転子全体の剛性が
高まり高速回転での信頼性確保に効果的である。
を提供するために１）熱可塑性樹脂で希土類磁石粉体を
電気的に絶縁し、磁石の電気抵抗を≧１０-1Ωcmとし、
一方の回転子鉄心を積層電磁鋼板とする。すると、磁石
埋設型回転子の回転による渦電流損失低減に効果的であ
る。２）回転子鉄心の磁石スロットの構成を、突極比ρ
＞１の逆突極性構造としてマグネットトルクと同一方向
のリラクタンストルクが発生する構造の磁石埋設型回転
子とする。３）必要に応じて回転子鉄心のスラスト
（軸）方向端部に係合部を設けた積層電磁鋼板の回転子
鉄心とし、当該磁石スロット内に磁場充填、冷却固化し
た希土類樹脂磁石の収縮力で磁石と回転子鉄心を機械的
に一体化する。すると、磁石埋設型回転子全体の剛性が
高まり高速回転での信頼性確保に効果的である。
【００１９】以上のように、本発明にかかる希土類樹脂
磁石埋設型回転子の製造方法は、ホウ素−ネオジミウム
−鉄系磁石粉体の希土類元素、遷移金属元素の資源バラ
ンスが有利である。また、ホウ素−ネオジミウム−鉄系
磁石粉体を含む樹脂磁石の溶融ストランドを、積層電磁
鋼板の回転子鉄心磁石スロット内に均質に磁場中射出充
填または磁場中押出充填し、然る後、冷却固化する。す
なわち正確に温度制御した熱間でホウ素−ネオジミウム
−鉄系磁石粉体を高度に磁化し、この磁化したホウ素−
ネオジミウム−鉄系磁石粉体を熱可塑性樹脂の冷却固化
により、粉体間に空隙なく強固に固定するので錆とダス
トに強い。或いは冷却固化過程での収縮力が磁石と回転
子鉄心との間に作用して機械的に強固に一体化する。し
たがって、接着レスで、錆やダスト対策のための表面被
覆処理工程、着磁工程などを不要とする高信頼性、高効
率モータのための希土類樹脂磁石埋設型回転子を製造す
ることができる。
磁石埋設型回転子の製造方法は、ホウ素−ネオジミウム
−鉄系磁石粉体の希土類元素、遷移金属元素の資源バラ
ンスが有利である。また、ホウ素−ネオジミウム−鉄系
磁石粉体を含む樹脂磁石の溶融ストランドを、積層電磁
鋼板の回転子鉄心磁石スロット内に均質に磁場中射出充
填または磁場中押出充填し、然る後、冷却固化する。す
なわち正確に温度制御した熱間でホウ素−ネオジミウム
−鉄系磁石粉体を高度に磁化し、この磁化したホウ素−
ネオジミウム−鉄系磁石粉体を熱可塑性樹脂の冷却固化
により、粉体間に空隙なく強固に固定するので錆とダス
トに強い。或いは冷却固化過程での収縮力が磁石と回転
子鉄心との間に作用して機械的に強固に一体化する。し
たがって、接着レスで、錆やダスト対策のための表面被
覆処理工程、着磁工程などを不要とする高信頼性、高効
率モータのための希土類樹脂磁石埋設型回転子を製造す
ることができる。
【００２０】以下、本発明をさらに詳しく説明する。本
発明で言う希土類磁石粉体とは、１−５ＳｍＣｏ、２−
１７ＳｍＣｏなど希土類コバルト磁石粉体や、２−１７
−３ＳｍＦｅＮなどの希土類−鉄窒化物磁石粉体も対象
となるが希土類元素、遷移金属元素などの合金組成から
みた資源バランス、当該磁石粉体固有の磁気ポテンシャ
ル、磁石埋設型回転子製造との適合性などの観点から実
質的にはホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体が好まし
い。
発明で言う希土類磁石粉体とは、１−５ＳｍＣｏ、２−
１７ＳｍＣｏなど希土類コバルト磁石粉体や、２−１７
−３ＳｍＦｅＮなどの希土類−鉄窒化物磁石粉体も対象
となるが希土類元素、遷移金属元素などの合金組成から
みた資源バランス、当該磁石粉体固有の磁気ポテンシャ
ル、磁石埋設型回転子製造との適合性などの観点から実
質的にはホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体が好まし
い。
【００２１】ここで言う、ホウ素−ネオジミウム−鉄系
急冷磁石粉体とは、例えばJ.F.Herbest,“Rare Earth-I
ron-Boron Materials ; A New Era in Permanent Magne
ts"Ann.Rev.Sci. Vol-16.(1986）に記載されているよう
にＮｄ：Ｆｅ：Ｂを２：１４：１に近い割合で含む溶湯
合金を急冷凝固し、適宜熱処理により結晶粒径２０〜１
００ｎｍのＮｄ2Ｆｅ14Ｂ相を結晶化させたもので一般
的に残留磁化Ｊｒ＝８ｋＧ，固有保磁力ＨCJ≧８ｋＯｅ
で磁気的には等方性である。
急冷磁石粉体とは、例えばJ.F.Herbest,“Rare Earth-I
ron-Boron Materials ; A New Era in Permanent Magne
ts"Ann.Rev.Sci. Vol-16.(1986）に記載されているよう
にＮｄ：Ｆｅ：Ｂを２：１４：１に近い割合で含む溶湯
合金を急冷凝固し、適宜熱処理により結晶粒径２０〜１
００ｎｍのＮｄ2Ｆｅ14Ｂ相を結晶化させたもので一般
的に残留磁化Ｊｒ＝８ｋＧ，固有保磁力ＨCJ≧８ｋＯｅ
で磁気的には等方性である。
【００２２】さらにホウ素−ネオジミウム−鉄系合金を
ベースに、その溶湯合金を急冷凝固した合金組成ＲＥｘ
−Ｆｅｙ−Ｂｚ−Ｓｉｕ−Ｔｖで示されるＦｅ３Ｂ基ホ
ウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体も、本発明で言
うホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体に含まれ
る。ただし、ＲＥはＮｄ，Ｐｒなどの希土類元素、Ｔは
Ｃｒ，Ｖなどを表す。そして特表平６−５０５３６６号
公報に開示されるように、ハード磁性相とソフト磁性相
の各スピンの交換結合により構成される磁石粉体であ
り、例えば、合金組成Ｎｄ3.5Ｄｙ1Ｆｅ73Ｃｏ3Ｇａ1Ｂ
18.5では残留磁化Ｊｒ＝１．２ｋＧ、固有保磁力ＨCJ≧
３ｋＯｅで、しかもＨCJの８０％以上まで減磁界を加え
てもＪｒの７０％以上の値までＪｒがリコイルする強い
交換スプリング磁石特性を示す。
ベースに、その溶湯合金を急冷凝固した合金組成ＲＥｘ
−Ｆｅｙ−Ｂｚ−Ｓｉｕ−Ｔｖで示されるＦｅ３Ｂ基ホ
ウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体も、本発明で言
うホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体に含まれ
る。ただし、ＲＥはＮｄ，Ｐｒなどの希土類元素、Ｔは
Ｃｒ，Ｖなどを表す。そして特表平６−５０５３６６号
公報に開示されるように、ハード磁性相とソフト磁性相
の各スピンの交換結合により構成される磁石粉体であ
り、例えば、合金組成Ｎｄ3.5Ｄｙ1Ｆｅ73Ｃｏ3Ｇａ1Ｂ
18.5では残留磁化Ｊｒ＝１．２ｋＧ、固有保磁力ＨCJ≧
３ｋＯｅで、しかもＨCJの８０％以上まで減磁界を加え
てもＪｒの７０％以上の値までＪｒがリコイルする強い
交換スプリング磁石特性を示す。
【００２３】一方、ホウ素−ネオジミウム−鉄系異方性
磁石粉体とは、例えばM.Doser,V.Panchanathan;"Pulver
izing anisotropic rapidly solidified Nd-Fe-B mater
ialsfor bonded magnet"; J.Appl.Phys.70(10),15(199
1)にあるように、ホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石
粉体をホットプレスしたフルデンス磁石を熱間据込み加
工(Dei-Up-Setting）で磁気異方化したのち、このバル
ク磁石を水素吸蔵粉砕した磁石粉体。或いはR.Nakayam
a, T.Takeshita et al; Magnetic properties and micr
ostructures of Nd-Fe-B magnet powder produced by h
ydrogen treatment., J.Appl.Phys. 70(7)(1991）に記
載されているような水素分解／再結晶磁石粉体である。
例えば、合金組成Ｎｄ12.3Ｄｙ0.3Ｆｅ64.6Ｃｏ12.3Ｂ
6.0Ｇａ0.6Ｚｒ0.1では残留磁化Ｊｒ≧１１．５ｋＧ，
固有保磁力ＨCJ≧１５ｋＯｅで磁気的に強い一軸異方性
を持っている。
磁石粉体とは、例えばM.Doser,V.Panchanathan;"Pulver
izing anisotropic rapidly solidified Nd-Fe-B mater
ialsfor bonded magnet"; J.Appl.Phys.70(10),15(199
1)にあるように、ホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石
粉体をホットプレスしたフルデンス磁石を熱間据込み加
工(Dei-Up-Setting）で磁気異方化したのち、このバル
ク磁石を水素吸蔵粉砕した磁石粉体。或いはR.Nakayam
a, T.Takeshita et al; Magnetic properties and micr
ostructures of Nd-Fe-B magnet powder produced by h
ydrogen treatment., J.Appl.Phys. 70(7)(1991）に記
載されているような水素分解／再結晶磁石粉体である。
例えば、合金組成Ｎｄ12.3Ｄｙ0.3Ｆｅ64.6Ｃｏ12.3Ｂ
6.0Ｇａ0.6Ｚｒ0.1では残留磁化Ｊｒ≧１１．５ｋＧ，
固有保磁力ＨCJ≧１５ｋＯｅで磁気的に強い一軸異方性
を持っている。
【００２４】なお、上記、ホウ素−ネオジミウム−鉄系
磁石粉体類を適度に混合しても減磁曲線に段が生じるこ
となく、それぞれのＪｒ値、ＨCJ値の中間の任意の値を
選択することができる。したがって、希土類樹脂磁石埋
設型回転子の設計思想や実使用条件に応じて高Ｊｒ型か
ら高ＨCJ型とすることができる。
磁石粉体類を適度に混合しても減磁曲線に段が生じるこ
となく、それぞれのＪｒ値、ＨCJ値の中間の任意の値を
選択することができる。したがって、希土類樹脂磁石埋
設型回転子の設計思想や実使用条件に応じて高Ｊｒ型か
ら高ＨCJ型とすることができる。
【００２５】ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を熱
可塑性樹脂、例えばポリアミド−１２粉体と混合し、当
該混合粉体をエクストルーダーで混練し、そのダイスヘ
ッドに吐出した樹脂磁石の溶融ストランドをホットカッ
ターで切断したペレットを用いて積層電磁鋼板などの回
転子鉄心の磁石スロット内へ磁場中射出充填するか、或
いは直接、溶融ストランドを回転子鉄心の磁石スロット
内へ磁場中押出充填する。そして当該希土類磁石粉体が
磁化した状態で冷却固化して磁石埋設型回転子を製造す
る。
可塑性樹脂、例えばポリアミド−１２粉体と混合し、当
該混合粉体をエクストルーダーで混練し、そのダイスヘ
ッドに吐出した樹脂磁石の溶融ストランドをホットカッ
ターで切断したペレットを用いて積層電磁鋼板などの回
転子鉄心の磁石スロット内へ磁場中射出充填するか、或
いは直接、溶融ストランドを回転子鉄心の磁石スロット
内へ磁場中押出充填する。そして当該希土類磁石粉体が
磁化した状態で冷却固化して磁石埋設型回転子を製造す
る。
【００２６】ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体の固
有保磁力ＨCJの温度係数βは単磁区臨界寸法以上ではＮ
ｄ2Ｆｅ14Ｂ結晶粒子径にもよるが−０．４〜−０．６
％／℃、キュリー温度Ｔｃは３１０〜４６５℃程度であ
る。
有保磁力ＨCJの温度係数βは単磁区臨界寸法以上ではＮ
ｄ2Ｆｅ14Ｂ結晶粒子径にもよるが−０．４〜−０．６
％／℃、キュリー温度Ｔｃは３１０〜４６５℃程度であ
る。
【００２７】本発明は、上記希土類磁石粉体を含む樹脂
磁石の溶融ストランドを回転子鉄心の磁石スロット内へ
磁場中射出または押出しで充填し、当該希土類磁石粉体
が磁化した状態で冷却固化する希土類樹脂磁石埋設型回
転子の製造方法であり、必要に応じて磁石スロットへの
充填完了後に、充填時と同一方向の瞬間強磁界を印加し
たり、或いはまた、溶融ストランドの吐出温度を当該希
土類磁石粉体のキュリー温度以上として希土類磁石粉体
の磁化を強めることもできる。
磁石の溶融ストランドを回転子鉄心の磁石スロット内へ
磁場中射出または押出しで充填し、当該希土類磁石粉体
が磁化した状態で冷却固化する希土類樹脂磁石埋設型回
転子の製造方法であり、必要に応じて磁石スロットへの
充填完了後に、充填時と同一方向の瞬間強磁界を印加し
たり、或いはまた、溶融ストランドの吐出温度を当該希
土類磁石粉体のキュリー温度以上として希土類磁石粉体
の磁化を強めることもできる。
【００２８】この方法は、ポリアミド−１２のような溶
融熱可塑性樹脂がキャリヤになってホウ素−ネオジミウ
ム−鉄系磁石粉体を積層電磁鋼板の回転子鉄心磁石スロ
ット内に空隙なく充填することができる。そして熱可塑
性樹脂の冷却固化の収縮力の作用により、磁石粉体を磁
石スロット内で強固に固定化すると同時に、当該磁石と
積層電磁鋼板とを機械的に一体化することができる。
融熱可塑性樹脂がキャリヤになってホウ素−ネオジミウ
ム−鉄系磁石粉体を積層電磁鋼板の回転子鉄心磁石スロ
ット内に空隙なく充填することができる。そして熱可塑
性樹脂の冷却固化の収縮力の作用により、磁石粉体を磁
石スロット内で強固に固定化すると同時に、当該磁石と
積層電磁鋼板とを機械的に一体化することができる。
【００２９】したがって、希土類磁石粉体を強圧縮する
ことで積層電磁鋼板を変形させることなく、また磁石ス
ロット内奥深くまで均質に破損なしに磁化した磁石を埋
設することができる。さらに、磁石スロット内に埋設し
た磁石は希土類磁石粉体が、ほぼ完全に冷却固化した熱
可塑性樹脂で覆われているため破損やダストが発生する
危惧もなく、耐錆性確保のための特別な表面被覆も不要
である。
ことで積層電磁鋼板を変形させることなく、また磁石ス
ロット内奥深くまで均質に破損なしに磁化した磁石を埋
設することができる。さらに、磁石スロット内に埋設し
た磁石は希土類磁石粉体が、ほぼ完全に冷却固化した熱
可塑性樹脂で覆われているため破損やダストが発生する
危惧もなく、耐錆性確保のための特別な表面被覆も不要
である。
【００３０】上記、磁石を埋設する回転子鉄心の磁石ス
ロット形状は、本発明にかかる希土類樹脂磁石埋設型回
転子を、どのような駆動方式のモータとするかで異なる
が、突極比ρ＞１の逆突極性（Ｌｄ＜Ｌｑ）として、磁
石トルクと同一方向のリラクタンストルクが発生する構
成とすることは小型、高効率モータを提供するうえで重
要である。
ロット形状は、本発明にかかる希土類樹脂磁石埋設型回
転子を、どのような駆動方式のモータとするかで異なる
が、突極比ρ＞１の逆突極性（Ｌｄ＜Ｌｑ）として、磁
石トルクと同一方向のリラクタンストルクが発生する構
成とすることは小型、高効率モータを提供するうえで重
要である。
【００３１】次に、本発明で言う回転子鉄心は打抜き加
工などで所定形状の複数磁石スロットを設けた積層電磁
鋼板が好適である。この理由は樹脂磁石の溶融ストラン
ドを磁石スロット内に磁場中充填した後の、冷却固化過
程で磁石と回転子鉄心を機械的に一体化することができ
ることと、渦電流損失低減のためである。また、図１，
図２のように磁石を埋設する磁石スロット以外に回転軸
スロット、磁気抵抗バリアスロット、アルミニウム２次
導体スロットなどを設けた構造であっても差し支えな
い。
工などで所定形状の複数磁石スロットを設けた積層電磁
鋼板が好適である。この理由は樹脂磁石の溶融ストラン
ドを磁石スロット内に磁場中充填した後の、冷却固化過
程で磁石と回転子鉄心を機械的に一体化することができ
ることと、渦電流損失低減のためである。また、図１，
図２のように磁石を埋設する磁石スロット以外に回転軸
スロット、磁気抵抗バリアスロット、アルミニウム２次
導体スロットなどを設けた構造であっても差し支えな
い。
【００３２】次に、当該回転子鉄心の複数磁石スロット
内にホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を含む樹脂磁
石の溶融ストランドを磁場中射出充填または押出充填に
より、空隙なく均質に埋設するための好適な熱可塑性樹
脂としてはポリアミド−１２、ＰＰＳ（ポリフェニレン
サルファイド）を挙げることができる。
内にホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を含む樹脂磁
石の溶融ストランドを磁場中射出充填または押出充填に
より、空隙なく均質に埋設するための好適な熱可塑性樹
脂としてはポリアミド−１２、ＰＰＳ（ポリフェニレン
サルファイド）を挙げることができる。
【００３３】次に、ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉
体の表面処理に使用するカーボンファンクショナルシラ
ンとは下記（３）式で示される。
体の表面処理に使用するカーボンファンクショナルシラ
ンとは下記（３）式で示される。
【００３４】ＹＲＳｉＸ3………（３） 但し、上式中Ｙは加水分解基、Ｘは有機官能基、Ｒは脂
肪族残基であり、γ−グリシドキシプロピルトリエトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ
−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエト
キシシランなどが好ましく用いられる。この様なカーボ
ンファンクショナルシランでホウ素−ネオジミウム−鉄
系磁石粉体の表面処理を行う理由は、当該粉体の酸化を
抑制し、磁場中射出充填或いは磁場中押出充填時の熱安
定性を確保しつつ、冷却固化したホウ素−ネオジミウム
−鉄系磁石粉体の固定を、より強固にするためである。
実際の表面処理では加水分解基の分解を促進させるべく
水を併用し、低級アルコール類を溶媒としてホウ素−ネ
オジミウム−鉄系磁石粉体表面に単分子膜以上のカーボ
ンファンクショナルシランを成膜することが好ましい。
肪族残基であり、γ−グリシドキシプロピルトリエトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ
−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエト
キシシランなどが好ましく用いられる。この様なカーボ
ンファンクショナルシランでホウ素−ネオジミウム−鉄
系磁石粉体の表面処理を行う理由は、当該粉体の酸化を
抑制し、磁場中射出充填或いは磁場中押出充填時の熱安
定性を確保しつつ、冷却固化したホウ素−ネオジミウム
−鉄系磁石粉体の固定を、より強固にするためである。
実際の表面処理では加水分解基の分解を促進させるべく
水を併用し、低級アルコール類を溶媒としてホウ素−ネ
オジミウム−鉄系磁石粉体表面に単分子膜以上のカーボ
ンファンクショナルシランを成膜することが好ましい。
【００３５】以上のように、本発明にかかる希土類樹脂
磁石埋設型回転子の製造方法は、ホウ素−ネオジミウム
−鉄系磁石粉体の希土類元素、遷移金属元素の資源バラ
ンスが有利である。また、ホウ素−ネオジミウム−鉄系
磁石粉体を含む樹脂磁石の溶融ストランドを、積層電磁
鋼板のような回転子鉄心磁石スロット内に均質に磁場中
射出充填または磁場中押出充填し、然る後、冷却固化す
る。すなわち正確に温度制御した熱間で高ＨCJ型のホウ
素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体であっても高度に磁化
することができる。また、磁化したホウ素−ネオジミウ
ム−鉄系磁石粉体を熱可塑性樹脂の冷却固化により、粉
体間に空隙なく強固に固定するので錆とダストに強い。
或いは冷却固化過程での収縮力が磁石と回転子鉄心との
間に作用して機械的に磁石と回転子鉄心とが強固に一体
化する。したがって、接着レスで、錆やダスト対策のた
めの表面被覆処理工程、着磁工程などを不要とする高信
頼性、高効率モータのための希土類樹脂磁石埋設型回転
子を製造することができる。
磁石埋設型回転子の製造方法は、ホウ素−ネオジミウム
−鉄系磁石粉体の希土類元素、遷移金属元素の資源バラ
ンスが有利である。また、ホウ素−ネオジミウム−鉄系
磁石粉体を含む樹脂磁石の溶融ストランドを、積層電磁
鋼板のような回転子鉄心磁石スロット内に均質に磁場中
射出充填または磁場中押出充填し、然る後、冷却固化す
る。すなわち正確に温度制御した熱間で高ＨCJ型のホウ
素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体であっても高度に磁化
することができる。また、磁化したホウ素−ネオジミウ
ム−鉄系磁石粉体を熱可塑性樹脂の冷却固化により、粉
体間に空隙なく強固に固定するので錆とダストに強い。
或いは冷却固化過程での収縮力が磁石と回転子鉄心との
間に作用して機械的に磁石と回転子鉄心とが強固に一体
化する。したがって、接着レスで、錆やダスト対策のた
めの表面被覆処理工程、着磁工程などを不要とする高信
頼性、高効率モータのための希土類樹脂磁石埋設型回転
子を製造することができる。
【００３６】以下、本発明をさらに詳しく説明する。但
し、本発明は実施例に限定されるものではない。
し、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００３７】［ペレットの製造］合金組成Ｎｄ12Ｆｅ77
Ｃｏ5Ｂ6，および合金組成、Ｎｄ13.8Ｆｅ80.0Ｂ6.2を
急冷凝固し、非晶質部分を結晶化した。この、ホウ素−
ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体Ａ1，Ａ2の５０ｋＯｅ
パルス着磁後のＶＳＭによる残留磁化Ｊｒは各々８．
２、７．９ｋＧ、固有保磁力ＨCJは各々９．４、１６．
８ｋＯｅであった。
Ｃｏ5Ｂ6，および合金組成、Ｎｄ13.8Ｆｅ80.0Ｂ6.2を
急冷凝固し、非晶質部分を結晶化した。この、ホウ素−
ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体Ａ1，Ａ2の５０ｋＯｅ
パルス着磁後のＶＳＭによる残留磁化Ｊｒは各々８．
２、７．９ｋＧ、固有保磁力ＨCJは各々９．４、１６．
８ｋＯｅであった。
【００３８】一方、合金組成Ｎｄ12.3Ｄｙ0.3Ｆｅ64.6
Ｃｏ12.3Ｂ6.0Ｇａ0.6Ｚｒ0.1を水素分解／再結晶した
ホウ素−ネオジミウム−鉄系異方性磁石粉体ＢのＪｒは
１１．８ｋＧ，固有保磁力ＨCJは１５．２ｋＯｅであっ
た。
Ｃｏ12.3Ｂ6.0Ｇａ0.6Ｚｒ0.1を水素分解／再結晶した
ホウ素−ネオジミウム−鉄系異方性磁石粉体ＢのＪｒは
１１．８ｋＧ，固有保磁力ＨCJは１５．２ｋＯｅであっ
た。
【００３９】上記ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体
Ａ1，Ａ2およびＢを窒素雰囲気中で１０５μｍに粗粉砕
したところ、Ａ1，Ａ2は何れも比表面積は０．０５〜
０．０７ｇ／ｍ2、Ｂは０．０８〜０．０９ｇ／ｍ2であ
った。この比表面積に基づき単分子膜を形成する量のγ
−アミノプロピルトリメトキシシラン（2ＨＮ−Ｃ3Ｈ6
−Ｓｉ［ＯＣＨ3］3、比重ｄ25℃０．９４、分子量２２
１．３、単分子膜被覆面積３３２ｍ2／ｇ）を使用し
た。すなわち、磁石粉体１００ｇに対し、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン０．００２２ｇの−ＯＣＨ3
基を加水分解し、−ＳｉＯＨ基とするために必要なイオ
ン交換水０．００５ｇをエタノール０．２４３ｇで希釈
し、混合した後、１３０℃に加熱した。すると赤外分光
分析（ＩＲ）で−ＯＣＨ3基の吸収スペクトル（νCH２
８４５cm-1）が消滅し、−ＳｉＯＨ基（νCH３３５０cm
-1）を確認した。すなわち、本発明で言うカーボンファ
ンクショナルシラン処理したホウ素−ネオジミウム−鉄
系磁石粉体を得た。
Ａ1，Ａ2およびＢを窒素雰囲気中で１０５μｍに粗粉砕
したところ、Ａ1，Ａ2は何れも比表面積は０．０５〜
０．０７ｇ／ｍ2、Ｂは０．０８〜０．０９ｇ／ｍ2であ
った。この比表面積に基づき単分子膜を形成する量のγ
−アミノプロピルトリメトキシシラン（2ＨＮ−Ｃ3Ｈ6
−Ｓｉ［ＯＣＨ3］3、比重ｄ25℃０．９４、分子量２２
１．３、単分子膜被覆面積３３２ｍ2／ｇ）を使用し
た。すなわち、磁石粉体１００ｇに対し、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン０．００２２ｇの−ＯＣＨ3
基を加水分解し、−ＳｉＯＨ基とするために必要なイオ
ン交換水０．００５ｇをエタノール０．２４３ｇで希釈
し、混合した後、１３０℃に加熱した。すると赤外分光
分析（ＩＲ）で−ＯＣＨ3基の吸収スペクトル（νCH２
８４５cm-1）が消滅し、−ＳｉＯＨ基（νCH３３５０cm
-1）を確認した。すなわち、本発明で言うカーボンファ
ンクショナルシラン処理したホウ素−ネオジミウム−鉄
系磁石粉体を得た。
【００４０】次いで、上記ホウ素−ネオジミウム−鉄系
磁石粉体Ａ1またはＢと、ポリアミド−１２粉体、ステ
アリン酸カルシウム粉体、ヒドラジン系酸化防止剤を、
各々９１：７．９：０．０５：０．０５（重量比）に計
量し、ヘンシェルミキサーを用いて均質になるまで混合
した。また、ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ2
と、ＰＰＳ粉体、ステアリン酸カルシウム粉体、ヒドラ
ジン系酸化防止剤を、各々９５：４．９：０．０５：
０．０５（重量比）に計量し、ヘンシェルミキサーを用
いて均質になるまで混合した。
磁石粉体Ａ1またはＢと、ポリアミド−１２粉体、ステ
アリン酸カルシウム粉体、ヒドラジン系酸化防止剤を、
各々９１：７．９：０．０５：０．０５（重量比）に計
量し、ヘンシェルミキサーを用いて均質になるまで混合
した。また、ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ2
と、ＰＰＳ粉体、ステアリン酸カルシウム粉体、ヒドラ
ジン系酸化防止剤を、各々９５：４．９：０．０５：
０．０５（重量比）に計量し、ヘンシェルミキサーを用
いて均質になるまで混合した。
【００４１】次いで、スクリュー径２０mmの単軸エクス
トルーダを用い、ポリアミド−１２では２８０℃、ＰＰ
Ｓでは３４０℃で溶融混練し、ダイスヘッドから吐出し
たホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を含む樹脂磁石
の溶融ストランドをホットカットしてペレットを得た。
トルーダを用い、ポリアミド−１２では２８０℃、ＰＰ
Ｓでは３４０℃で溶融混練し、ダイスヘッドから吐出し
たホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を含む樹脂磁石
の溶融ストランドをホットカットしてペレットを得た。
【００４２】［希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造１］
図３のような突極比ρ＞１の逆突極性（Ｌｄ＜Ｌｑ）
で、マグネットトルクと同一方向のリラクタンストルク
が発生する構造に８極のアーク状磁石スロットｂ２と回
転軸スロットｂ３を設けた板厚０．５mm、外径８０mmの
打抜き電磁鋼板ｂ１を用意した。そして、この電磁鋼板
ｂ１を５０mmに積層して回転子鉄心ｂ０とした。但し、
この磁石スロットは幅３．５および１．８mmの円弧状で
１極当たりが２層構造になっている。
図３のような突極比ρ＞１の逆突極性（Ｌｄ＜Ｌｑ）
で、マグネットトルクと同一方向のリラクタンストルク
が発生する構造に８極のアーク状磁石スロットｂ２と回
転軸スロットｂ３を設けた板厚０．５mm、外径８０mmの
打抜き電磁鋼板ｂ１を用意した。そして、この電磁鋼板
ｂ１を５０mmに積層して回転子鉄心ｂ０とした。但し、
この磁石スロットは幅３．５および１．８mmの円弧状で
１極当たりが２層構造になっている。
【００４３】図４は、本発明にかかる磁場中射出充填装
置の要部構成図である。但し、図中１は射出スクリュ
ー、２は加熱シリンダー、３は射出ノズル、４は１極当
たり５０turnの励磁コイル、５は非磁性部材と磁性部材
とを組合わせた金型で励磁コイル４を内臓し、回転子鉄
心ｂ０を装填できるキャビティを備えている。６は金型
５に設けた冷却管、７は金型５の型締めと開放を行う油
圧シリンダーである。さらに、直流電源８１とパルス電
源８２は切替えスイッチを介して励磁コイル４と電気的
に接続されている。
置の要部構成図である。但し、図中１は射出スクリュ
ー、２は加熱シリンダー、３は射出ノズル、４は１極当
たり５０turnの励磁コイル、５は非磁性部材と磁性部材
とを組合わせた金型で励磁コイル４を内臓し、回転子鉄
心ｂ０を装填できるキャビティを備えている。６は金型
５に設けた冷却管、７は金型５の型締めと開放を行う油
圧シリンダーである。さらに、直流電源８１とパルス電
源８２は切替えスイッチを介して励磁コイル４と電気的
に接続されている。
【００４４】図５は、図４のＡ−Ａ’断面構成図であ
る。金型５は非磁性部材５１と磁性部材５２とで構成さ
れ、励磁コイル４を回転子鉄心の回転軸スロットｂ３に
対して放射状に配置されている。そして励磁コイル４は
非磁性絶縁部材５３により固定している。また、冷却管
６は励磁コイル４の外側に近接配置している。
る。金型５は非磁性部材５１と磁性部材５２とで構成さ
れ、励磁コイル４を回転子鉄心の回転軸スロットｂ３に
対して放射状に配置されている。そして励磁コイル４は
非磁性絶縁部材５３により固定している。また、冷却管
６は励磁コイル４の外側に近接配置している。
【００４５】そして、直流電源８１またはパルス電源８
２から励磁コイル４に通電すると、励磁コイル４の発生
磁束は、回転子鉄心ｂ０を構成する電磁鋼板ｂ１を通過
して磁石スロットｂ２に磁場をつくる。
２から励磁コイル４に通電すると、励磁コイル４の発生
磁束は、回転子鉄心ｂ０を構成する電磁鋼板ｂ１を通過
して磁石スロットｂ２に磁場をつくる。
【００４６】上記回転子鉄心ｂ０を図４の磁場中射出充
填装置の金型５のキャビティに装填し、油圧シリンダー
７で金型５を型締めした。そしてカーボンファンクショ
ナルシラン処理したホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉
体Ａ1またはＢを含むポリアミド−１２ペレットａ１を
射出スクリュー１の回転と２８０℃に加熱したシリンダ
ー２からの熱伝導で可塑化したポリアミド−１２ペレッ
トａ２とし、これを射出スクリュー１の後退により射出
ノズル３へ移送した。
填装置の金型５のキャビティに装填し、油圧シリンダー
７で金型５を型締めした。そしてカーボンファンクショ
ナルシラン処理したホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉
体Ａ1またはＢを含むポリアミド−１２ペレットａ１を
射出スクリュー１の回転と２８０℃に加熱したシリンダ
ー２からの熱伝導で可塑化したポリアミド−１２ペレッ
トａ２とし、これを射出スクリュー１の後退により射出
ノズル３へ移送した。
【００４７】次に、直流電源８１から直流電流（ｍａｘ
１００Ａ）を励磁コイル４に通電し、回転子鉄心の磁石
スロットｂ２に１０ｋＯｅの連続磁場を発生させた。そ
して、回転停止した射出スクリュー１を射出ノズル３方
向へ前進させ、射出ノズル３から希土類磁石のポリアミ
ド−１２溶融ストランドを吐出した。吐出したポリアミ
ド−１２溶融ストランドは金型５に設けたスプルー、ラ
ンナー、ゲートを介して直接回転子鉄心の磁石スロット
ｂ２に磁場中射出充填した。
１００Ａ）を励磁コイル４に通電し、回転子鉄心の磁石
スロットｂ２に１０ｋＯｅの連続磁場を発生させた。そ
して、回転停止した射出スクリュー１を射出ノズル３方
向へ前進させ、射出ノズル３から希土類磁石のポリアミ
ド−１２溶融ストランドを吐出した。吐出したポリアミ
ド−１２溶融ストランドは金型５に設けたスプルー、ラ
ンナー、ゲートを介して直接回転子鉄心の磁石スロット
ｂ２に磁場中射出充填した。
【００４８】磁石スロットｂ２への磁場中射出充填の完
了は射出スクリュー１の位置または圧力センサーで検知
できる。ポリアミド−１２可塑化ペレットａ２は磁石ス
ロットｂ２中でポリアミド−１２が冷却固化し、既に磁
化したホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体は、そのま
ま磁石スロットに埋設された希土類磁石ａ０となる。こ
の際に磁場中射出充填したこの段階で、直流電源８１か
ら励磁コイル４への連続通電からパルス電源８２のパル
ス通電（波高値Ｉｐ１５ｋＡ）に切替える。すると、パ
ルス通電により励磁コイル４には、磁化方向と同一の≧
２０ｋＯｅの瞬間強磁界が加わりホウ素−ネオジミウム
−鉄系磁石粉体の磁化は、さらに高まる。
了は射出スクリュー１の位置または圧力センサーで検知
できる。ポリアミド−１２可塑化ペレットａ２は磁石ス
ロットｂ２中でポリアミド−１２が冷却固化し、既に磁
化したホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体は、そのま
ま磁石スロットに埋設された希土類磁石ａ０となる。こ
の際に磁場中射出充填したこの段階で、直流電源８１か
ら励磁コイル４への連続通電からパルス電源８２のパル
ス通電（波高値Ｉｐ１５ｋＡ）に切替える。すると、パ
ルス通電により励磁コイル４には、磁化方向と同一の≧
２０ｋＯｅの瞬間強磁界が加わりホウ素−ネオジミウム
−鉄系磁石粉体の磁化は、さらに高まる。
【００４９】図５はホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉
体Ａを含む希土類樹脂磁石を磁石スロットに埋設した磁
石埋設型回転子と積層電磁鋼板からなる回転子鉄心との
境界部分のマクロ組織をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観
察した断面図である。
体Ａを含む希土類樹脂磁石を磁石スロットに埋設した磁
石埋設型回転子と積層電磁鋼板からなる回転子鉄心との
境界部分のマクロ組織をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観
察した断面図である。
【００５０】図から明らかなように希土類樹脂磁石は積
層電磁鋼板を強圧縮により変形させることなく、当該磁
石スロット奥深くまで均質に磁場中充填され、ホウ素−
ネオジミウム−鉄系磁石粉体はポリアミド−１２により
空隙なく強固に固定されている。またポリアミド−１２
の冷却固化に伴う収縮力は積層電磁鋼板ｂ２からなる回
転子鉄心と希土類磁石とを機械的に強固に一体化してい
る。したがって、磁気回路として高いパーミアンス係数
を確保することができる。さらに、磁石スロット内に埋
設した希土類樹脂磁石は磁石粉体が、ほぼ完全に冷却固
化したポリアミド−１２で覆われているため破損やダス
トが発生する危惧もなく、耐錆性確保のための特別な表
面被覆も不要である。
層電磁鋼板を強圧縮により変形させることなく、当該磁
石スロット奥深くまで均質に磁場中充填され、ホウ素−
ネオジミウム−鉄系磁石粉体はポリアミド−１２により
空隙なく強固に固定されている。またポリアミド−１２
の冷却固化に伴う収縮力は積層電磁鋼板ｂ２からなる回
転子鉄心と希土類磁石とを機械的に強固に一体化してい
る。したがって、磁気回路として高いパーミアンス係数
を確保することができる。さらに、磁石スロット内に埋
設した希土類樹脂磁石は磁石粉体が、ほぼ完全に冷却固
化したポリアミド−１２で覆われているため破損やダス
トが発生する危惧もなく、耐錆性確保のための特別な表
面被覆も不要である。
【００５１】次に、上記回転子鉄心の磁石スロットに埋
設した磁化したままの希土類樹脂磁石を径５mm高さ２mm
に切出して振動型試料磁力計：ＶＳＭ（測定磁界±１５
ｋＯｅ）で室温の磁気特性とアルキメデス法による密度
を（表１）に示す。なお、表中ＨCJ欄の（％）は、磁化
冷却固化した磁石スロット内の希土類樹脂磁石の磁化率
を示す。すなわち、磁場中射出充填と、充填後の熱間パ
ルス電流による同一方向瞬間強磁界による磁石粉体への
磁化率を、もとのホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体
の固有保磁力ＨCJで除した、所謂、着磁率である。
設した磁化したままの希土類樹脂磁石を径５mm高さ２mm
に切出して振動型試料磁力計：ＶＳＭ（測定磁界±１５
ｋＯｅ）で室温の磁気特性とアルキメデス法による密度
を（表１）に示す。なお、表中ＨCJ欄の（％）は、磁化
冷却固化した磁石スロット内の希土類樹脂磁石の磁化率
を示す。すなわち、磁場中射出充填と、充填後の熱間パ
ルス電流による同一方向瞬間強磁界による磁石粉体への
磁化率を、もとのホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体
の固有保磁力ＨCJで除した、所謂、着磁率である。
【００５２】
【表１】 ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体は磁石埋設型回転
子の加工段階で、やや磁気特性が低下するが、磁場中射
出充填と、充填後の熱間パルス電流による同一方向瞬間
強磁界による磁化で、もとの磁石粉体のＨCJの９５％程
度、すなわち、ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体本
来の磁力を十分に引き出すことができる。なお、上記回
転子鉄心磁石スロット内の希土類樹脂磁石の電気抵抗を
四探針法で測定したところ４〜７×１０-1Ωcmであっ
た。
子の加工段階で、やや磁気特性が低下するが、磁場中射
出充填と、充填後の熱間パルス電流による同一方向瞬間
強磁界による磁化で、もとの磁石粉体のＨCJの９５％程
度、すなわち、ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体本
来の磁力を十分に引き出すことができる。なお、上記回
転子鉄心磁石スロット内の希土類樹脂磁石の電気抵抗を
四探針法で測定したところ４〜７×１０-1Ωcmであっ
た。
【００５３】［希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造２］
図６は、本発明にかかる磁場中押出充填装置の要部構成
図である。
図６は、本発明にかかる磁場中押出充填装置の要部構成
図である。
【００５４】但し、図中１は押出スクリュー、２は加熱
シリンダー、３は押出ノズル、４は１極当たり５０turn
の励磁コイル、５は非磁性部材と磁性部材とを組合わせ
た金型で励磁コイル４を内臓し、回転子鉄心ｂ０を装填
できるキャビティを備えている。６は金型５に設けた冷
却管、７は金型５の型締めと開放を行う油圧シリンダー
である。さらに、直流電源８１とパルス電源８２は切替
えスイッチを介して励磁コイル４と電気的に接続されて
いる。
シリンダー、３は押出ノズル、４は１極当たり５０turn
の励磁コイル、５は非磁性部材と磁性部材とを組合わせ
た金型で励磁コイル４を内臓し、回転子鉄心ｂ０を装填
できるキャビティを備えている。６は金型５に設けた冷
却管、７は金型５の型締めと開放を行う油圧シリンダー
である。さらに、直流電源８１とパルス電源８２は切替
えスイッチを介して励磁コイル４と電気的に接続されて
いる。
【００５５】図５は、図６のＡ−Ａ’断面構成図であ
る。金型５は非磁性部材５１と磁性部材５２とで構成さ
れ、励磁コイル４を回転子鉄心の回転軸スロットｂ３に
対して放射状に配置されている。そして励磁コイル４は
非磁性絶縁部材５３により固定している。また、冷却管
６は励磁コイル４の外側に近接配置している。
る。金型５は非磁性部材５１と磁性部材５２とで構成さ
れ、励磁コイル４を回転子鉄心の回転軸スロットｂ３に
対して放射状に配置されている。そして励磁コイル４は
非磁性絶縁部材５３により固定している。また、冷却管
６は励磁コイル４の外側に近接配置している。
【００５６】そして、直流電源８１またはパルス電源８
２から励磁コイル４に通電すると、励磁コイル４の発生
磁束は、回転子鉄心ｂ０を構成する電磁鋼板ｂ１を通過
して磁石スロットｂ２に磁場をつくる。
２から励磁コイル４に通電すると、励磁コイル４の発生
磁束は、回転子鉄心ｂ０を構成する電磁鋼板ｂ１を通過
して磁石スロットｂ２に磁場をつくる。
【００５７】上記回転子鉄心ｂ０を図４の磁場中押出充
填装置の金型５のキャビティに装填し、油圧シリンダー
７で金型５を型締めした。そしてカーボンファンクショ
ナルシラン処理したホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉
体Ａ2を含むＰＰＳペレットａ１を押出スクリュー１の
回転と３４０℃に加熱したシリンダー２からの熱伝導で
可塑化したペレットａ２とし、押出スクリュー１の後退
によりＰＰＳ可塑化ペレットａ２を押出ノズル３へ移送
した。なお、ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ2
はコバルトフリーで、走査型熱量計（ＤＳＣ）によれ
ば、そのキュリー温度Ｔｃは３１０℃±１０degであ
る。
填装置の金型５のキャビティに装填し、油圧シリンダー
７で金型５を型締めした。そしてカーボンファンクショ
ナルシラン処理したホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉
体Ａ2を含むＰＰＳペレットａ１を押出スクリュー１の
回転と３４０℃に加熱したシリンダー２からの熱伝導で
可塑化したペレットａ２とし、押出スクリュー１の後退
によりＰＰＳ可塑化ペレットａ２を押出ノズル３へ移送
した。なお、ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ2
はコバルトフリーで、走査型熱量計（ＤＳＣ）によれ
ば、そのキュリー温度Ｔｃは３１０℃±１０degであ
る。
【００５８】次に、直流電源８１から直流電流（ｍａｘ
１００Ａ）を励磁コイル４に通電し、回転子鉄心の磁石
スロットｂ２に１０ｋＯｅの連続磁場を発生させた。そ
して、回転停止した押出スクリュー１を押出ノズル３方
向へ前進させて押出ノズル３から希土類磁石のＰＰＳ溶
融ストランドを吐出した。ホウ素−ネオジミウム−鉄系
磁石粉体Ａ2のキュリー温度以上に加熱したＰＰＳ溶融
ストランドは回転子鉄心の磁石スロットｂ２に直接磁場
中押出充填される。なお、充填時に電磁鋼板ｂ１に接す
るＰＰＳ溶融ストランドは磁石スロット内部よりも急速
に冷却固化するもののキュリー温度以下に達するまでに
磁化することができる。
１００Ａ）を励磁コイル４に通電し、回転子鉄心の磁石
スロットｂ２に１０ｋＯｅの連続磁場を発生させた。そ
して、回転停止した押出スクリュー１を押出ノズル３方
向へ前進させて押出ノズル３から希土類磁石のＰＰＳ溶
融ストランドを吐出した。ホウ素−ネオジミウム−鉄系
磁石粉体Ａ2のキュリー温度以上に加熱したＰＰＳ溶融
ストランドは回転子鉄心の磁石スロットｂ２に直接磁場
中押出充填される。なお、充填時に電磁鋼板ｂ１に接す
るＰＰＳ溶融ストランドは磁石スロット内部よりも急速
に冷却固化するもののキュリー温度以下に達するまでに
磁化することができる。
【００５９】磁石スロットｂ２への磁場中押出充填の完
了は押出スクリュー１の位置または圧力センサーで検知
できる。ＰＰＳ可塑化ペレットａ２は磁石スロットｂ２
内で回転子鉄心の接触面から固化冷却が進み、ＰＰＳで
固定化したホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ2の
キュリー温度以下になる。すると、ホウ素−ネオジミウ
ム−鉄系磁石粉体は磁石スロット内で磁化されながら回
転子鉄心の磁石スロットに埋設された希土類磁石ａ０と
なる。この際にホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ
2のキュリー温度以下に達した段階で直流電源８１から
励磁コイル４への連続通電からパルス電源８２のパルス
通電（波高値Ｉｐ１５ｋＡ）に切替える。すると、パル
ス通電により励磁コイル４には、磁化方向と同一の≧２
０ｋＯｅの瞬間強磁界が加わりホウ素−ネオジミウム−
鉄系磁石粉体の磁化は、さらに高まる。
了は押出スクリュー１の位置または圧力センサーで検知
できる。ＰＰＳ可塑化ペレットａ２は磁石スロットｂ２
内で回転子鉄心の接触面から固化冷却が進み、ＰＰＳで
固定化したホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ2の
キュリー温度以下になる。すると、ホウ素−ネオジミウ
ム−鉄系磁石粉体は磁石スロット内で磁化されながら回
転子鉄心の磁石スロットに埋設された希土類磁石ａ０と
なる。この際にホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ
2のキュリー温度以下に達した段階で直流電源８１から
励磁コイル４への連続通電からパルス電源８２のパルス
通電（波高値Ｉｐ１５ｋＡ）に切替える。すると、パル
ス通電により励磁コイル４には、磁化方向と同一の≧２
０ｋＯｅの瞬間強磁界が加わりホウ素−ネオジミウム−
鉄系磁石粉体の磁化は、さらに高まる。
【００６０】次に、上記回転子鉄心の磁石スロットに埋
設した磁化したままの希土類樹脂磁石を径５mm高さ２mm
に切出して振動型試料磁力計：ＶＳＭ（測定磁界±１５
ｋＯｅ）で室温の磁気特性とアルキメデス法による密度
を（表２）に示す。なお、表中ＨCJ欄の（％）は、磁化
冷却固化した磁石スロット内の希土類樹脂磁石の磁化率
を示す。すなわち、磁場中押出充填と、充填後の熱間パ
ルス電流による同一方向瞬間強磁界による磁石粉体への
磁化率を、もとのホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体
の固有保磁力ＨCJで除した値、所謂、着磁率である。
設した磁化したままの希土類樹脂磁石を径５mm高さ２mm
に切出して振動型試料磁力計：ＶＳＭ（測定磁界±１５
ｋＯｅ）で室温の磁気特性とアルキメデス法による密度
を（表２）に示す。なお、表中ＨCJ欄の（％）は、磁化
冷却固化した磁石スロット内の希土類樹脂磁石の磁化率
を示す。すなわち、磁場中押出充填と、充填後の熱間パ
ルス電流による同一方向瞬間強磁界による磁石粉体への
磁化率を、もとのホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体
の固有保磁力ＨCJで除した値、所謂、着磁率である。
【００６１】
【表２】 ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体は磁石埋設型回転
子の加工段階で、やや磁気特性が低下する。しかし、高
ＨCJ型ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体であって
も、当該磁石粉体のキュリー温度以下で、連続磁場また
は／および熱間パルス電流による瞬間強磁界で、もとの
磁石粉体のＨCJの実に９８．２％の磁化を与えることが
できる。なお、上記回転子鉄心磁石スロット内の希土類
樹脂磁石の電気抵抗を四探針法で測定したところ２〜５
×１０-1Ωcmであった。
子の加工段階で、やや磁気特性が低下する。しかし、高
ＨCJ型ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体であって
も、当該磁石粉体のキュリー温度以下で、連続磁場また
は／および熱間パルス電流による瞬間強磁界で、もとの
磁石粉体のＨCJの実に９８．２％の磁化を与えることが
できる。なお、上記回転子鉄心磁石スロット内の希土類
樹脂磁石の電気抵抗を四探針法で測定したところ２〜５
×１０-1Ωcmであった。
【００６２】［比較例１］４−４’ジフェニルメタンジ
イソシアネートの−ＮＣＯ基をメチルエチルケトンオキ
シムで封止したブロックイソシアネートと分子中にアル
コール性水酸基を有するジグリシジルエーテルビスフェ
ノールＡ型固体エポキシとを化学当量比（ＮＣＯ／ＯＨ
＝１）としたアセトン溶液と、ホウ素−ネオジミウム−
鉄系磁石粉体Ａ1とを湿式混合した。その後、アセトン
を揮発させ２重量％の固体エポキシバインダーを含有す
るホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ11とした。
イソシアネートの−ＮＣＯ基をメチルエチルケトンオキ
シムで封止したブロックイソシアネートと分子中にアル
コール性水酸基を有するジグリシジルエーテルビスフェ
ノールＡ型固体エポキシとを化学当量比（ＮＣＯ／ＯＨ
＝１）としたアセトン溶液と、ホウ素−ネオジミウム−
鉄系磁石粉体Ａ1とを湿式混合した。その後、アセトン
を揮発させ２重量％の固体エポキシバインダーを含有す
るホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ11とした。
【００６３】図３の積層電磁鋼板の回転子鉄心磁石スロ
ットにホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ11を粉末
形態で充填し、６ton／cm2の圧力で強圧縮した。ホウ素
−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体Ａ11を強圧縮すると
積層電磁鋼板が変形し、積層電磁鋼板との間に生じる摩
擦による圧力損失により、圧縮圧力がスロット奥深くま
で伝達せず、回転子鉄心端面から２０mm以上深いところ
ではグリーン体とすることもできなかった。すなわち、
この方法は回転子鉄心とホウ素−ネオジミウム−鉄系急
冷磁石粉体Ａ11とを確かに空隙なく満たすけれども、ホ
ウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体Ａ11自体を空隙
なく磁石スロットに充填することはできない。
ットにホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体Ａ11を粉末
形態で充填し、６ton／cm2の圧力で強圧縮した。ホウ素
−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体Ａ11を強圧縮すると
積層電磁鋼板が変形し、積層電磁鋼板との間に生じる摩
擦による圧力損失により、圧縮圧力がスロット奥深くま
で伝達せず、回転子鉄心端面から２０mm以上深いところ
ではグリーン体とすることもできなかった。すなわち、
この方法は回転子鉄心とホウ素−ネオジミウム−鉄系急
冷磁石粉体Ａ11とを確かに空隙なく満たすけれども、ホ
ウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体Ａ11自体を空隙
なく磁石スロットに充填することはできない。
【００６４】また、当該磁石の機械的強度が低いため磁
石埋設型回転子全体の機械的強度に対する信頼性に悪影
響を及ぼす。そればかりか、回転子鉄心の磁石スロット
の奥深くに存在するホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁
石粉体の防錆処理やダスト対策を施して錆やダストに対
する信頼性を確保することも困難であった。また、何れ
の場合も従来からよく用いられているフェライト系磁石
に比べて著しく難着磁性であるから、ホウ素−ネオジミ
ウム−鉄系急冷磁石粉体の持つ本来の磁力を十分に活用
することもできない。なお、上記回転子鉄心端面付近の
磁石スロット内の希土類樹脂磁石の電気抵抗を四探針法
で測定したところ１０-2Ωcmであった。したがって、ホ
ウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体の持つ本来の磁
力を十分に活用して高信頼性、並びに高効率モータのた
めの希土類樹脂磁石埋設型回転子を製造することができ
ない。
石埋設型回転子全体の機械的強度に対する信頼性に悪影
響を及ぼす。そればかりか、回転子鉄心の磁石スロット
の奥深くに存在するホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁
石粉体の防錆処理やダスト対策を施して錆やダストに対
する信頼性を確保することも困難であった。また、何れ
の場合も従来からよく用いられているフェライト系磁石
に比べて著しく難着磁性であるから、ホウ素−ネオジミ
ウム−鉄系急冷磁石粉体の持つ本来の磁力を十分に活用
することもできない。なお、上記回転子鉄心端面付近の
磁石スロット内の希土類樹脂磁石の電気抵抗を四探針法
で測定したところ１０-2Ωcmであった。したがって、ホ
ウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体の持つ本来の磁
力を十分に活用して高信頼性、並びに高効率モータのた
めの希土類樹脂磁石埋設型回転子を製造することができ
ない。
【００６５】［比較例２］希土類樹脂磁石埋設型回転子
の製造２と磁場なし以外は同一条件で作成したものを、
室温で瞬間強磁界（波高値Ｉｐ１５ｋＡ）で着磁した
が、磁石の固有保磁力ＨCJは１２．５ｋＯｅしか得られ
ず、着磁率では７４％程度でしかなかった。したがっ
て、ホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体の持つ本
来の磁力を十分に活用して高信頼性、並びに高効率モー
タのための希土類樹脂磁石埋設型回転子を製造すること
ができない。
の製造２と磁場なし以外は同一条件で作成したものを、
室温で瞬間強磁界（波高値Ｉｐ１５ｋＡ）で着磁した
が、磁石の固有保磁力ＨCJは１２．５ｋＯｅしか得られ
ず、着磁率では７４％程度でしかなかった。したがっ
て、ホウ素−ネオジミウム−鉄系急冷磁石粉体の持つ本
来の磁力を十分に活用して高信頼性、並びに高効率モー
タのための希土類樹脂磁石埋設型回転子を製造すること
ができない。
【００６６】
【発明の効果】以上のように、本願請求項１〜１１、１
３記載の発明にかかる希土類樹脂磁石埋設型回転子の製
造方法は、ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体の希土
類元素、遷移金属元素の資源バランスが有利である。ま
た、ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を含む樹脂磁
石の溶融ストランドを、積層電磁鋼板のような回転子鉄
心磁石スロット内に均質に磁場中射出充填または磁場中
押出充填し、然る後、冷却固化する。すなわち正確に温
度制御した熱間で高ＨCJ型のホウ素−ネオジミウム−鉄
系磁石粉体であっても高度に磁化することができる。ま
た、磁化したホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を熱
可塑性樹脂の冷却固化により、粉体間に空隙なく強固に
固定するので錆とダストに強い。或いは冷却固化過程で
の収縮力が磁石と回転子鉄心との間に作用して機械的に
磁石と回転子鉄心とが強固に一体化する。したがって、
接着レスで、錆やダスト対策のための表面被覆処理工
程、着磁工程などを不要とする高信頼性、高効率モータ
のための希土類樹脂磁石埋設型回転子を製造することが
できる。
３記載の発明にかかる希土類樹脂磁石埋設型回転子の製
造方法は、ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体の希土
類元素、遷移金属元素の資源バランスが有利である。ま
た、ホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を含む樹脂磁
石の溶融ストランドを、積層電磁鋼板のような回転子鉄
心磁石スロット内に均質に磁場中射出充填または磁場中
押出充填し、然る後、冷却固化する。すなわち正確に温
度制御した熱間で高ＨCJ型のホウ素−ネオジミウム−鉄
系磁石粉体であっても高度に磁化することができる。ま
た、磁化したホウ素−ネオジミウム−鉄系磁石粉体を熱
可塑性樹脂の冷却固化により、粉体間に空隙なく強固に
固定するので錆とダストに強い。或いは冷却固化過程で
の収縮力が磁石と回転子鉄心との間に作用して機械的に
磁石と回転子鉄心とが強固に一体化する。したがって、
接着レスで、錆やダスト対策のための表面被覆処理工
程、着磁工程などを不要とする高信頼性、高効率モータ
のための希土類樹脂磁石埋設型回転子を製造することが
できる。
【００６７】請求項１２記載の発明は、磁石埋設型回転
子全体の剛性が高まり高速回転での信頼性が高まる。
子全体の剛性が高まり高速回転での信頼性が高まる。
【図１】永久磁石を埋設した構成の磁石回転子の断面図
【図２】永久磁石を埋設した構成の磁石回転子の断面図
【図３】突極比ρ＞１の磁石スロットと回転軸スロット
を設けた打抜き電磁鋼板を示す図
を設けた打抜き電磁鋼板を示す図
【図４】磁場中射出充填装置の要部構成図
【図５】磁場中射出／押出充填装置の要部断面図
【図６】磁石と積層電磁鋼板との境界部分の断面図
【図７】磁場中押出充填装置の要部構成図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 直 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (13)
- 【請求項１】希土類磁石粉体を含む樹脂磁石の溶融スト
ランドを回転子鉄心磁石スロット内へ磁場中射出充填
し、当該希土類磁石粉体が磁化した状態で冷却固化する
希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法。 - 【請求項２】希土類磁石粉体を含む樹脂磁石の溶融スト
ランドを回転子鉄心磁石スロット内へ磁場中押出充填
し、当該希土類磁石粉体が磁化した状態で冷却固化する
希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法。 - 【請求項３】回転子鉄心磁石スロット内に希土類磁石粉
体を含む溶融ストランドの磁場中充填が完了した後、充
填時と同一方向の瞬間強磁界を印加して磁石スロット内
の希土類磁石粉体の磁化を強める請求項１または２記載
の希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法。 - 【請求項４】希土類磁石粉体を含む樹脂磁石の溶融スト
ランドを回転子鉄心磁石スロット内へ磁場中射出または
押出充填する際に、溶融ストランドの吐出温度が当該希
土類磁石粉体のキュリー温度以上で、当該キュリー温度
以下に冷却固化される段階で磁石スロット内の希土類磁
石粉体を磁化する希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方
法。 - 【請求項５】希土類磁石粉体が、ホウ素−ネオジミウム
−鉄系急冷磁石粉体である請求項１、２または３記載の
希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法。 - 【請求項６】希土類磁石粉体が、ホウ素−ネオジミウム
−鉄系異方性磁石粉体である請求項１または２記載の希
土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法。 - 【請求項７】ホウ素−ネオジミウム−鉄系異方性磁石粉
体が水素分解／再結晶したホウ素−ネオジミウム−鉄系
異方性磁石粉体である請求項６記載の希土類樹脂磁石埋
設型回転子の製造方法。 - 【請求項８】溶融ストランド中の希土類磁石粉体キャリ
ヤがポリアミド１２、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファ
イド）から選ばれる熱可塑性樹脂である請求項１または
２記載の希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法。 - 【請求項９】カーボンファンクショナルシラン処理した
希土類磁石粉体である請求項１または２記載の希土類樹
脂磁石埋設型回転子の製造方法。 - 【請求項１０】回転子鉄心磁石スロット内の希土類樹脂
磁石の電気抵抗が≧１０-1Ωcmである請求項１または２
記載の希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法。 - 【請求項１１】回転子鉄心を積層電磁鋼板とし、磁石ス
ロット内に磁場充填、冷却固化した希土類樹脂磁石の収
縮力で機械的に一体化する請求項１または２記載の希土
類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法。 - 【請求項１２】回転子鉄心のスラスト（軸）方向端部に
係合部を設け、磁石スロット内に磁場充填、冷却固化し
た希土類樹脂磁石の収縮力で回転子全体の剛性を高める
請求項１または２記載の希土類樹脂磁石埋設型回転子の
製造方法。 - 【請求項１３】回転子鉄心磁石スロットの構成が、突極
比ρ＞１の逆突極性構造である請求項１または２記載の
希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10017996A JPH11206075A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10017996A JPH11206075A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11206075A true JPH11206075A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11959344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10017996A Withdrawn JPH11206075A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 希土類樹脂磁石埋設型回転子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11206075A (ja) |
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- 1998-01-13 JP JP10017996A patent/JPH11206075A/ja not_active Withdrawn
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