JP2001037124A - 回転子 - Google Patents
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- JP2001037124A JP2001037124A JP11211487A JP21148799A JP2001037124A JP 2001037124 A JP2001037124 A JP 2001037124A JP 11211487 A JP11211487 A JP 11211487A JP 21148799 A JP21148799 A JP 21148799A JP 2001037124 A JP2001037124 A JP 2001037124A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 R2T14Bを主相とするとともに内径面が
無加工部分を有するR−T−B系異方性焼結リング磁石
を用いて、偏芯を抑えた高効率の回転機用回転子を提供
する。 【解決手段】 R2T14Bを主相とするとともに内径
面が無加工部分を有するR−T−B系異方性焼結リング
磁石(RはYを含む希土類元素の1種または2種以上、
TはFeまたはFeとCo)を用いたことを特徴とする
回転子。
無加工部分を有するR−T−B系異方性焼結リング磁石
を用いて、偏芯を抑えた高効率の回転機用回転子を提供
する。 【解決手段】 R2T14Bを主相とするとともに内径
面が無加工部分を有するR−T−B系異方性焼結リング
磁石(RはYを含む希土類元素の1種または2種以上、
TはFeまたはFeとCo)を用いたことを特徴とする
回転子。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、R2T14B型金
属間化合物を主相とするとともに内径面が無加工部分を
有するR−T−B系のラジアル異方性、極異方性または
径2極異方性を有する焼結リング磁石(RはYを含む希
土類元素の1種または2種以上、TはFeまたはFeと
Co)を用いて構成した高効率の回転子に関する。
属間化合物を主相とするとともに内径面が無加工部分を
有するR−T−B系のラジアル異方性、極異方性または
径2極異方性を有する焼結リング磁石(RはYを含む希
土類元素の1種または2種以上、TはFeまたはFeと
Co)を用いて構成した高効率の回転子に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、例えば回転機のコギングトルクを
抑制しかつ回転子コアへの接着作業を簡略化できる利点
から、R2T14B型金属間化合物を主相とするR−T
−B系のラジアル異方性焼結リング磁石(RはYを含む
希土類元素の1種または2種以上、TはFeまたはFe
とCo)のニーズが増大している(例えば特開平8―2
22419号公報、特開平10−55929号公報等参
照)。また、R2T14B型金属間化合物を主相とする
R−T−B系の極異方性または径2極異方性の焼結リン
グ磁石のニーズがある。図3に、R2T14B型金属間
化合物を主相とするラジアル異方性焼結リング磁石(以
後、ラジアルリングという)であって、外径(Do)と
軸方向長さ(L)との比率が(L/Do)≧0.5 で
ある長尺のラジアルリングの代表的な表面磁束密度波形
およびラジアル配向の付与状況を模式的に示す。図3に
おいて、lは焼結前の各成形体の軸方向長さに対応する
接合部間長さである。接合部は、少なくとも2つ以上の
ラジアル配向したリング状成形体(図3の場合は3つの
成形体)を軸方向に積層させて成形し、相互に接触させ
た状態で焼結することにより形成される。焼結により成
形体同士の接触部分が焼結されて接合部を形成する。こ
の焼結された接合部は配向がやや乱れており、図示する
ように接合部近傍で表面磁束密度が数十G程度落ち込む
現象が観察される。
抑制しかつ回転子コアへの接着作業を簡略化できる利点
から、R2T14B型金属間化合物を主相とするR−T
−B系のラジアル異方性焼結リング磁石(RはYを含む
希土類元素の1種または2種以上、TはFeまたはFe
とCo)のニーズが増大している(例えば特開平8―2
22419号公報、特開平10−55929号公報等参
照)。また、R2T14B型金属間化合物を主相とする
R−T−B系の極異方性または径2極異方性の焼結リン
グ磁石のニーズがある。図3に、R2T14B型金属間
化合物を主相とするラジアル異方性焼結リング磁石(以
後、ラジアルリングという)であって、外径(Do)と
軸方向長さ(L)との比率が(L/Do)≧0.5 で
ある長尺のラジアルリングの代表的な表面磁束密度波形
およびラジアル配向の付与状況を模式的に示す。図3に
おいて、lは焼結前の各成形体の軸方向長さに対応する
接合部間長さである。接合部は、少なくとも2つ以上の
ラジアル配向したリング状成形体(図3の場合は3つの
成形体)を軸方向に積層させて成形し、相互に接触させ
た状態で焼結することにより形成される。焼結により成
形体同士の接触部分が焼結されて接合部を形成する。こ
の焼結された接合部は配向がやや乱れており、図示する
ように接合部近傍で表面磁束密度が数十G程度落ち込む
現象が観察される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ラジアルリングは有用
な特長を有しており、各種磁石応用製品の高性能化、コ
ストダウンに貢献できるものとしてさらなる改良が期待
されている。ところで、高い磁気特性を維持しつつコス
トダウンを実現するには、ラジアルリングの焼結体上が
りの寸法が最終磁石製品寸法により近い(ニアネットシ
ェープである)ことが、磁石材料費および加工費の低減
上重要である。この点から、本発明者らはラジアルリン
グの内径無加工化を検討した。この検討により内径無加
工のラジアルリングの内径同軸度がばらついて、回転機
に組み込んだ場合のエアギャップ間隔が不均一になり高
効率の回転機を構成できない場合があることがわかっ
た。図4(a)は2つの接合部を有する内径無加工のラ
ジアルリングを模式的に示す。図4(b)は、図4
(a)の内径面の軸方向(位置Pから位置Qに至る)に
沿う表面粗さの測定結果を示す。図4(b)において、
Bは位置Pと位置Qを結ぶ表面粗さの測定の基準位置で
ある。Highは表面粗さの最大値(凸部)、Lowは表面粗
さの最小値(凹部)を示す。図4(b)より、2つの接
合部21、22近傍に凸部(凹部)が存在し、表面粗さ
が大きく変動している。表面粗さは0.10mmであ
る。内径無加工面の表面粗さと内径同軸度には相関が認
められ、より長尺形状のものほど内径同軸度が大きくば
らつくことが確認された。次に、本発明者らは、R2T
14B型金属間化合物を主相とし、かつ接合部を有しな
い通常のR−T−B系のラジアル異方性リング磁石(L
/Do<0.5のもの)の内径無加工化を検討した。し
かし、この場合でも内径同軸度のばらつきにより高効率
の回転機を構成できない場合があった。次に、本発明者
らは、R2T14B型金属間化合物を主相とし、かつ極
異方性または径2極異方性を有するR−T−B系焼結リ
ング磁石の内径無加工化を検討した。しかし、この場合
も内径同軸度のばらつきにより高効率の回転機を構成で
きない場合があった。本発明者らは、内径同軸度が顕著
にばらつくという性質を有する内径無加工の前記異方性
リング磁石を用いて高効率の回転機を構成することを鋭
意検討した結果、(1)前記異方性リング磁石の外周加工
面を基準にして他の回転子構成部品とともに所定の射出
成形用金型のキャビティにセットする。次に、前記異方
性リング磁石の内径無加工面とこの内径無加工面に対向
する他の回転子構成部品との間に射出充填し固化して形
成した射出成形部材により前記異方性リング磁石と他の
回転子構成部品とを抱持し、固定することにより偏芯を
抑えた回転子を構成できること、(2) 前記異方性リング
磁石の外周加工面を基準にして他の回転子構成部品とと
もに所定の接着用治具に組み込む。次に、前記異方性リ
ング磁石の内径無加工面とこの内径無加工面に対向する
他の回転子構成部品との間に接着剤を充填して固定する
ことにより偏芯を抑えた回転子を構成できること、(3)
漏れ磁束を低減して回転機の効率を高めるために、射出
成形部材または接着剤に所定量の強磁性材料粉末および
/または磁石材料粉末を含むことが有効なことを知見
し、本発明に想到した。
な特長を有しており、各種磁石応用製品の高性能化、コ
ストダウンに貢献できるものとしてさらなる改良が期待
されている。ところで、高い磁気特性を維持しつつコス
トダウンを実現するには、ラジアルリングの焼結体上が
りの寸法が最終磁石製品寸法により近い(ニアネットシ
ェープである)ことが、磁石材料費および加工費の低減
上重要である。この点から、本発明者らはラジアルリン
グの内径無加工化を検討した。この検討により内径無加
工のラジアルリングの内径同軸度がばらついて、回転機
に組み込んだ場合のエアギャップ間隔が不均一になり高
効率の回転機を構成できない場合があることがわかっ
た。図4(a)は2つの接合部を有する内径無加工のラ
ジアルリングを模式的に示す。図4(b)は、図4
(a)の内径面の軸方向(位置Pから位置Qに至る)に
沿う表面粗さの測定結果を示す。図4(b)において、
Bは位置Pと位置Qを結ぶ表面粗さの測定の基準位置で
ある。Highは表面粗さの最大値(凸部)、Lowは表面粗
さの最小値(凹部)を示す。図4(b)より、2つの接
合部21、22近傍に凸部(凹部)が存在し、表面粗さ
が大きく変動している。表面粗さは0.10mmであ
る。内径無加工面の表面粗さと内径同軸度には相関が認
められ、より長尺形状のものほど内径同軸度が大きくば
らつくことが確認された。次に、本発明者らは、R2T
14B型金属間化合物を主相とし、かつ接合部を有しな
い通常のR−T−B系のラジアル異方性リング磁石(L
/Do<0.5のもの)の内径無加工化を検討した。し
かし、この場合でも内径同軸度のばらつきにより高効率
の回転機を構成できない場合があった。次に、本発明者
らは、R2T14B型金属間化合物を主相とし、かつ極
異方性または径2極異方性を有するR−T−B系焼結リ
ング磁石の内径無加工化を検討した。しかし、この場合
も内径同軸度のばらつきにより高効率の回転機を構成で
きない場合があった。本発明者らは、内径同軸度が顕著
にばらつくという性質を有する内径無加工の前記異方性
リング磁石を用いて高効率の回転機を構成することを鋭
意検討した結果、(1)前記異方性リング磁石の外周加工
面を基準にして他の回転子構成部品とともに所定の射出
成形用金型のキャビティにセットする。次に、前記異方
性リング磁石の内径無加工面とこの内径無加工面に対向
する他の回転子構成部品との間に射出充填し固化して形
成した射出成形部材により前記異方性リング磁石と他の
回転子構成部品とを抱持し、固定することにより偏芯を
抑えた回転子を構成できること、(2) 前記異方性リング
磁石の外周加工面を基準にして他の回転子構成部品とと
もに所定の接着用治具に組み込む。次に、前記異方性リ
ング磁石の内径無加工面とこの内径無加工面に対向する
他の回転子構成部品との間に接着剤を充填して固定する
ことにより偏芯を抑えた回転子を構成できること、(3)
漏れ磁束を低減して回転機の効率を高めるために、射出
成形部材または接着剤に所定量の強磁性材料粉末および
/または磁石材料粉末を含むことが有効なことを知見
し、本発明に想到した。
【0004】本発明の課題は、 R2T14B型金属間
化合物を主相とするとともに内径面が無加工部分を有す
るR−T−B系のラジアル異方性、極異方性または径2
極異方性を有する焼結リング磁石(RはYを含む希土類
元素の1種または2種以上)を用いて、偏芯を抑えた高
効率の回転子を提供することである。
化合物を主相とするとともに内径面が無加工部分を有す
るR−T−B系のラジアル異方性、極異方性または径2
極異方性を有する焼結リング磁石(RはYを含む希土類
元素の1種または2種以上)を用いて、偏芯を抑えた高
効率の回転子を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明は、R2T14B型金属間化合物を主相とするととも
に内径面が無加工部分を有するR−T−B系のラジアル
異方性、極異方性または径2極異方性を有する焼結リン
グ磁石(RはYを含む希土類元素の1種または2種以
上、TはFeまたはFeとCo)を用いた回転子であ
る。より好ましい態様は、回転軸まわりに前記リング磁
石が配置されている回転子であって、前記リング磁石が
射出成形部材を介して固定されているものがよい。この
回転子の構成によれば、前記リング磁石の内径無加工面
の内径同軸度のばらつきを排除して、偏芯を抑えた回転
子を構成することができる。前記射出成形部材が強磁性
材料および/または磁石材料を含む場合、漏れ磁束が抑
えられて回転機の効率を向上することができる。本発明
に用いる強磁性材料として鉄粉、マグネタイト等の公知
のものを使用できる。また、本発明に用いる磁石材料と
して公知のものを使用できるが、R2T14B型金属間
化合物を主相とするR−T−B系磁石粉末(RはYを含
む希土類元素の1種または2種以上、TはFeまたはF
eとCo)および/またはTh2Zn 17型、Th2N
i17型、TbCu7型、ThMn12型のいずれかを
主相とするR−T−N系磁石粉末(RはYを含む希土類
元素の1種または2種以上、TはFeまたはFeとC
o)を用いることが回転機の効率を高めるために好まし
い。特に、前記磁石材料を用いて形成した射出成形部材
の室温における(BH)maxが4MGOe以上であるこ
とが好ましい。
明は、R2T14B型金属間化合物を主相とするととも
に内径面が無加工部分を有するR−T−B系のラジアル
異方性、極異方性または径2極異方性を有する焼結リン
グ磁石(RはYを含む希土類元素の1種または2種以
上、TはFeまたはFeとCo)を用いた回転子であ
る。より好ましい態様は、回転軸まわりに前記リング磁
石が配置されている回転子であって、前記リング磁石が
射出成形部材を介して固定されているものがよい。この
回転子の構成によれば、前記リング磁石の内径無加工面
の内径同軸度のばらつきを排除して、偏芯を抑えた回転
子を構成することができる。前記射出成形部材が強磁性
材料および/または磁石材料を含む場合、漏れ磁束が抑
えられて回転機の効率を向上することができる。本発明
に用いる強磁性材料として鉄粉、マグネタイト等の公知
のものを使用できる。また、本発明に用いる磁石材料と
して公知のものを使用できるが、R2T14B型金属間
化合物を主相とするR−T−B系磁石粉末(RはYを含
む希土類元素の1種または2種以上、TはFeまたはF
eとCo)および/またはTh2Zn 17型、Th2N
i17型、TbCu7型、ThMn12型のいずれかを
主相とするR−T−N系磁石粉末(RはYを含む希土類
元素の1種または2種以上、TはFeまたはFeとC
o)を用いることが回転機の効率を高めるために好まし
い。特に、前記磁石材料を用いて形成した射出成形部材
の室温における(BH)maxが4MGOe以上であるこ
とが好ましい。
【0006】本発明に用いるR−T−B系の焼結リング
磁石は、主成分のRとBとTとの総計を100重量%と
して、R:27〜34%(RはYを含む希土類元素の1
種または2種以上)、B:0.5〜2%、残部T(Tは
FeまたはFeとCo)からなり、R2T14B型金属
間化合物を主相とするものである。また、前記リング磁
石の総重量を100重量%としたとき、不可避不純物成
分として重量で0.6%以下(より好ましくは0.3%
以下、特に好ましくは0.2%未満)の酸素、0.2%
以下(より好ましくは0.1%以下)の炭素、0.08
%以下の窒素、0.02%以下の水素、0.2%以下
(より好ましくは0.05%以下、特に好ましくは0.
02%以下)のCaの含有が許容される。Rとして(N
d、Dy)またはDyまたは(Dy、Pr)または(N
d、Dy、Pr)が実用上選択される。R量は27〜3
4%が好ましい。 Rが27%未満では保磁力iHcが
大きく低下し、34%を超えると残留磁束密度Brが大
きく低下する。B量は0.5〜2%が好ましい。B量が
0.5%未満では十分なiHcが得られず、2%超では
Brが大きく低下する。より好ましいB量は0.8〜
1.5%である。磁気特性を改善するために、Nb,A
l,Co,Ga,Cuの1種または2種以上を適量含有
することが好ましい。Nbの含有量は0.1〜2%とさ
れる。Nbの添加により焼結過程でNbのほう化物が生
成し、結晶粒の異常粒成長を抑制する。Nb含有量が
0.1%未満では添加効果が認められず、2%超ではN
bのほう化物の生成量が多くなりBrが大きく低下す
る。Alの含有量は0.02〜2%とされる。Al含有
量が0.02%未満では添加効果が認められず、2%超
ではBrが急激に低下する。Co含有量は0.3〜5%
とされる。Co含有量が0.3%未満ではキュリー点、
Niめっきとの密着性の向上効果が顕著でなく、5%超
ではBr、iHcが大きく低下する。Ga含有量は0.
01〜0.5%とされる。Ga含有量が0.01%未満
ではiHcの向上効果が認められず、0.5%超ではB
rの低下が顕著になる。Cu含有量は0.01〜1%と
される。Cuの微量添加はiHcの向上をもたらすが、
含有量が1%を超えると添加効果は飽和する。0.01
%未満では添加効果が認められない。
磁石は、主成分のRとBとTとの総計を100重量%と
して、R:27〜34%(RはYを含む希土類元素の1
種または2種以上)、B:0.5〜2%、残部T(Tは
FeまたはFeとCo)からなり、R2T14B型金属
間化合物を主相とするものである。また、前記リング磁
石の総重量を100重量%としたとき、不可避不純物成
分として重量で0.6%以下(より好ましくは0.3%
以下、特に好ましくは0.2%未満)の酸素、0.2%
以下(より好ましくは0.1%以下)の炭素、0.08
%以下の窒素、0.02%以下の水素、0.2%以下
(より好ましくは0.05%以下、特に好ましくは0.
02%以下)のCaの含有が許容される。Rとして(N
d、Dy)またはDyまたは(Dy、Pr)または(N
d、Dy、Pr)が実用上選択される。R量は27〜3
4%が好ましい。 Rが27%未満では保磁力iHcが
大きく低下し、34%を超えると残留磁束密度Brが大
きく低下する。B量は0.5〜2%が好ましい。B量が
0.5%未満では十分なiHcが得られず、2%超では
Brが大きく低下する。より好ましいB量は0.8〜
1.5%である。磁気特性を改善するために、Nb,A
l,Co,Ga,Cuの1種または2種以上を適量含有
することが好ましい。Nbの含有量は0.1〜2%とさ
れる。Nbの添加により焼結過程でNbのほう化物が生
成し、結晶粒の異常粒成長を抑制する。Nb含有量が
0.1%未満では添加効果が認められず、2%超ではN
bのほう化物の生成量が多くなりBrが大きく低下す
る。Alの含有量は0.02〜2%とされる。Al含有
量が0.02%未満では添加効果が認められず、2%超
ではBrが急激に低下する。Co含有量は0.3〜5%
とされる。Co含有量が0.3%未満ではキュリー点、
Niめっきとの密着性の向上効果が顕著でなく、5%超
ではBr、iHcが大きく低下する。Ga含有量は0.
01〜0.5%とされる。Ga含有量が0.01%未満
ではiHcの向上効果が認められず、0.5%超ではB
rの低下が顕著になる。Cu含有量は0.01〜1%と
される。Cuの微量添加はiHcの向上をもたらすが、
含有量が1%を超えると添加効果は飽和する。0.01
%未満では添加効果が認められない。
【0007】本発明に用いる焼結リング磁石の内径同軸
度は図5に示す治具35を用いて測定する。治具35は
リングゲージ31とプラグゲージ32とからなる。プラ
グゲージ32は測定ワーク33のL寸法よりも長い突出
部32aを有する。突出部32aは焼結リング磁石製品
の内径寸法公差に対応した突出部外径寸法(Di)に形
成してある。リングゲージ31は焼結リング磁石製品の
外径寸法公差に対応した内径寸法(Do)に形成してあ
り、プラグゲージの基体部32bと所定のクリアランス
を介して挿通/脱着自在になっている。まず、測定ワー
ク33の内径部に所定寸法(Di)のプラグゲージの突
出部32aを挿通する。挿通する(Di)寸法を次第に
大きくして行き、挿通する最大寸法の(Di)を測定ワ
ーク33の内径寸法(ワーク、内径)と定義する。次
に、図5の組込み状態で、挿通する最大寸法(Di、ma
x)を求める。これらから、内径同軸度=(Di、max)
−(ワーク、内径)で定義する。
度は図5に示す治具35を用いて測定する。治具35は
リングゲージ31とプラグゲージ32とからなる。プラ
グゲージ32は測定ワーク33のL寸法よりも長い突出
部32aを有する。突出部32aは焼結リング磁石製品
の内径寸法公差に対応した突出部外径寸法(Di)に形
成してある。リングゲージ31は焼結リング磁石製品の
外径寸法公差に対応した内径寸法(Do)に形成してあ
り、プラグゲージの基体部32bと所定のクリアランス
を介して挿通/脱着自在になっている。まず、測定ワー
ク33の内径部に所定寸法(Di)のプラグゲージの突
出部32aを挿通する。挿通する(Di)寸法を次第に
大きくして行き、挿通する最大寸法の(Di)を測定ワ
ーク33の内径寸法(ワーク、内径)と定義する。次
に、図5の組込み状態で、挿通する最大寸法(Di、ma
x)を求める。これらから、内径同軸度=(Di、max)
−(ワーク、内径)で定義する。
【0008】本発明に用いる焼結リング磁石は、軸方向
の全長(L)および外径寸法(Do)が、L=3〜15
0mmでかつDo=5〜150mmのものに好適であ
り、L=5〜100mmでかつDo=10〜100mm
のものにより好適である。Do<5mmの焼結リング磁
石に良好な異方性を付与することは工業生産上困難を伴
う。また、Do>150mmの焼結リング磁石は製造上
のハンドリングに困難を伴う。また、L<3mmのもの
は実用性に乏しく、L>150mmのものは製造可能で
あるが最近の磁石応用製品の小型化のニーズに合致しな
い。
の全長(L)および外径寸法(Do)が、L=3〜15
0mmでかつDo=5〜150mmのものに好適であ
り、L=5〜100mmでかつDo=10〜100mm
のものにより好適である。Do<5mmの焼結リング磁
石に良好な異方性を付与することは工業生産上困難を伴
う。また、Do>150mmの焼結リング磁石は製造上
のハンドリングに困難を伴う。また、L<3mmのもの
は実用性に乏しく、L>150mmのものは製造可能で
あるが最近の磁石応用製品の小型化のニーズに合致しな
い。
【0009】以下、実施例により本発明を具体的に説明
するが、それら実施例により本発明が限定されるもので
はない。 (実施例1)主成分のNd,Dy,B,Feの総計を1
00重量%として、主成分組成が重量比率で30.5%
Nd−1.5%Dy−1.1%B−残部Feである合金
を粗粉砕後、不活性ガス中でジェットミル微粉砕して平
均粒径が4.3μmの原料粉を準備した。次に、所定の
成形装置を用いて、ラジアル異方性を有するリング状成
形体を3個順次成形し積層した成形体を得た。次に、前
記積層成形体を約5×10−4Torrの真空中で11
00℃で2時間加熱して焼結した。次にAr雰囲気中で
900℃で2時間加熱後600℃まで冷却し、続いて6
00℃で2時間加熱後室温まで冷却する熱処理を行っ
た。次に、端面および外周面を加工(内径面は無加工)
後、電着により熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂)をコーテ
ィングして、図3に示されるものと略同様の焼結した2
つの接合部を有する外径30mm、内径24.8mm、
長さ(L)30mmのラジアルリングを得た。次に、T
h2Zn17型の硬質磁性相を主相とし、Sm9.1F
e76.8Mn0.5N13.6(原子%)で示される
主成分組成を有する平均粒径2.9μmの窒化磁石粉末
90重量部とアミノシラン系カップリング剤0.5重量
部とナイロン12粉末9.5重量部とを配合し、Ar雰
囲気のニーダーにより加熱混練し、コンパウンドAを作
製した。次に、射出成形用金型のキャビティ(図示省
略)に、中心にシャフト41が挿通・固着された強磁性
の回転子コア42(SS400製)と、回転子コア42
と所定の空隙を隔てて前記ラジアルリング44(内径同
軸度が0.03mmのもの)が対向するように配置し
た。この場合、シャフト41の回転軸とラジアルリング
44の外周面基準の回転軸とが同軸になるように配置し
た。続いて、射出成形機(図示省略)にコンパウンドA
を投入してバインダーのナイロン12を加熱溶融後、ラ
ジアルリング44と回転子コア42との間に溶融したコ
ンパウンドAを射出充填し固化した。この結果、図1に
示すように、回転子コア42とラジアルリング44とが
コンパウンドAからなる射出成形部材43により抱持、
固定されるとともに両者の相対的な偏芯が抑えられた回
転子45が得られた。射出成形によりリング磁石44の
上端側および下端側にもコンパウンドAが被覆されて、
上端側および下端側の固化部分43a、43cならびに
43bによりリング磁石44と回転子コア42とが一体
的に抱持固定された。次に、リング磁石44の外周面に
対称4極着磁を施して界磁磁極を形成した。また、回転
子45の上端側のコンパウンド被覆部分43aに対称1
6極着磁を施して信号磁極を形成した。次に、この回転
子45を図6に示すブラシレスDCモータ70に組み込
んだときのエアギャップ69の間隔とブラシレスDCモ
ータ70の最高効率との相関を評価した結果を図7に示
す。モータの最高効率は下記式で定義される。最高効率
=回転数1500r.p.m.以下で評価した、 {(出力)/(入力)×100(%)}の最大値 入力(W)=固定子巻線64に通電される、印加電流I
(A)×印加電圧(V) 出力(W)=トルク(kgf・cm)×回転数(r.p.
m.)×0.01027 図7より、回転子45を組み込んだブラシレスDCモー
タ70の最高効率は、エアギャップ間隔が1mmで82
%、エアギャップ間隔が0.3mmで90%になり、十
分実用に耐えることが確認された。このエアギャップ間
隔は対向する回転子と固定子との間隔の最大値および最
小値を測定し、平均した値である。 (実施例2)実施例1で作製したラジアルリングのう
ち、内径同軸度が0.28mmの内径無加工品を用いた
以外は実施例1と同様にしてモータの最高効率を評価し
た。その結果、実施例1と同等の良好な結果が得られ
た。 (比較例1)中心にシャフト41が挿通・固着された強
磁性の回転子コア42(SS400製)の外周面および
実施例1で作製したラジアルリング44’(内径同軸度
が0.28mmのもの)の内径無加工面に各々エポキシ
系接着剤53を塗布後、図2の構造に手で組み込んで接
着し、回転子55を作製した。次に、図6のブラシレス
DCモータ70の回転子45に替えて、前記回転子55
を組み込んでブラシレスDCモータを形成した。以降は
実施例1と同様にしてモータの最高効率を評価した。そ
の結果、ギャップ1mmでは実施例1と同等のモータの
最高効率が得られたが、ギャップ0.3mmでは起動時
に回転子55と固定子75とが接触するトラブルが発生
した。
するが、それら実施例により本発明が限定されるもので
はない。 (実施例1)主成分のNd,Dy,B,Feの総計を1
00重量%として、主成分組成が重量比率で30.5%
Nd−1.5%Dy−1.1%B−残部Feである合金
を粗粉砕後、不活性ガス中でジェットミル微粉砕して平
均粒径が4.3μmの原料粉を準備した。次に、所定の
成形装置を用いて、ラジアル異方性を有するリング状成
形体を3個順次成形し積層した成形体を得た。次に、前
記積層成形体を約5×10−4Torrの真空中で11
00℃で2時間加熱して焼結した。次にAr雰囲気中で
900℃で2時間加熱後600℃まで冷却し、続いて6
00℃で2時間加熱後室温まで冷却する熱処理を行っ
た。次に、端面および外周面を加工(内径面は無加工)
後、電着により熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂)をコーテ
ィングして、図3に示されるものと略同様の焼結した2
つの接合部を有する外径30mm、内径24.8mm、
長さ(L)30mmのラジアルリングを得た。次に、T
h2Zn17型の硬質磁性相を主相とし、Sm9.1F
e76.8Mn0.5N13.6(原子%)で示される
主成分組成を有する平均粒径2.9μmの窒化磁石粉末
90重量部とアミノシラン系カップリング剤0.5重量
部とナイロン12粉末9.5重量部とを配合し、Ar雰
囲気のニーダーにより加熱混練し、コンパウンドAを作
製した。次に、射出成形用金型のキャビティ(図示省
略)に、中心にシャフト41が挿通・固着された強磁性
の回転子コア42(SS400製)と、回転子コア42
と所定の空隙を隔てて前記ラジアルリング44(内径同
軸度が0.03mmのもの)が対向するように配置し
た。この場合、シャフト41の回転軸とラジアルリング
44の外周面基準の回転軸とが同軸になるように配置し
た。続いて、射出成形機(図示省略)にコンパウンドA
を投入してバインダーのナイロン12を加熱溶融後、ラ
ジアルリング44と回転子コア42との間に溶融したコ
ンパウンドAを射出充填し固化した。この結果、図1に
示すように、回転子コア42とラジアルリング44とが
コンパウンドAからなる射出成形部材43により抱持、
固定されるとともに両者の相対的な偏芯が抑えられた回
転子45が得られた。射出成形によりリング磁石44の
上端側および下端側にもコンパウンドAが被覆されて、
上端側および下端側の固化部分43a、43cならびに
43bによりリング磁石44と回転子コア42とが一体
的に抱持固定された。次に、リング磁石44の外周面に
対称4極着磁を施して界磁磁極を形成した。また、回転
子45の上端側のコンパウンド被覆部分43aに対称1
6極着磁を施して信号磁極を形成した。次に、この回転
子45を図6に示すブラシレスDCモータ70に組み込
んだときのエアギャップ69の間隔とブラシレスDCモ
ータ70の最高効率との相関を評価した結果を図7に示
す。モータの最高効率は下記式で定義される。最高効率
=回転数1500r.p.m.以下で評価した、 {(出力)/(入力)×100(%)}の最大値 入力(W)=固定子巻線64に通電される、印加電流I
(A)×印加電圧(V) 出力(W)=トルク(kgf・cm)×回転数(r.p.
m.)×0.01027 図7より、回転子45を組み込んだブラシレスDCモー
タ70の最高効率は、エアギャップ間隔が1mmで82
%、エアギャップ間隔が0.3mmで90%になり、十
分実用に耐えることが確認された。このエアギャップ間
隔は対向する回転子と固定子との間隔の最大値および最
小値を測定し、平均した値である。 (実施例2)実施例1で作製したラジアルリングのう
ち、内径同軸度が0.28mmの内径無加工品を用いた
以外は実施例1と同様にしてモータの最高効率を評価し
た。その結果、実施例1と同等の良好な結果が得られ
た。 (比較例1)中心にシャフト41が挿通・固着された強
磁性の回転子コア42(SS400製)の外周面および
実施例1で作製したラジアルリング44’(内径同軸度
が0.28mmのもの)の内径無加工面に各々エポキシ
系接着剤53を塗布後、図2の構造に手で組み込んで接
着し、回転子55を作製した。次に、図6のブラシレス
DCモータ70の回転子45に替えて、前記回転子55
を組み込んでブラシレスDCモータを形成した。以降は
実施例1と同様にしてモータの最高効率を評価した。そ
の結果、ギャップ1mmでは実施例1と同等のモータの
最高効率が得られたが、ギャップ0.3mmでは起動時
に回転子55と固定子75とが接触するトラブルが発生
した。
【0010】次に、図1の回転子45において、射出成
形部材43の材質を変えた場合のモータの最高効率(エ
アギャップ間隔0.3mm)を評価した結果を説明す
る。 (実施例3〜10)実施例3では、MQI社製のMQA
−T材(Nd−Fe−B系磁石)粉末を用いて表1の配
合でコンパウンドを作製した。次に、実施例1で作製し
たラジアルリングのうち、内径同軸度が0.28mmの
ものを用い、かつ表1のコンパウンドを用いた以外は実
施例1と同様にして回転子を作製した。続いて作製した
回転子をモータに組み込んで最高効率を評価した。結果
を表1に示す。実施例4では、コンパウンドAに配合し
たSm−Fe−Mn−N系磁石粉末とMQA−T材(N
d−Fe−B系磁石)粉末とを同重量配合して作製した
コンパウンドを用いた以外は実施例3と同様にしてモー
タの最高効率を評価した。結果を表1に示す。実施例
5、6、7ではそれぞれコンパウンドA、実施例3のコ
ンパウンド、実施例4のコンパウンドを用いてラジアル
配向磁場を印加しつつ射出成形した。なお、回転子の上
端側および下端側を被覆した射出成形部材の着磁は行わ
ず、信号磁極は形成しなかった。それ以外は実施例3と
同様にしてモータの最高効率を評価した。結果を表1に
示す。実施例8では異方性ボンド磁石用のSrフェライ
ト粉末を用いてラジアル配向磁場を印加しつつ射出成形
した。この場合も信号磁極の着磁は行わなかった。前記
以外は実施例3と同様にしてモータの最高効率を評価し
た。結果を表1に示す。実施例9では強磁性のマグネタ
イト粒子を用いて射出成形した。それ以外は実施例3と
同様にしてモータの最高効率を評価した。結果を表1に
示す。実施例10ではアミノシランで表面処理したナイ
ロン12樹脂のみで射出成形した。それ以外は実施例3
と同様にしてモータの最高効率を評価した。結果を表1
に示す。表1より、実施例3〜10のいずれでも内径同
軸度が0.28mmという内径無加工のラジアルリング
を用いたにもかかわらず、平均のエアギャップ間隔が
0.3mmにされたブラシレスDCモータの駆動時に回
転子と固定子とが接触するトラブルは発生しなかった。
また、実用に耐えるモータの最高効率が得られた。さら
に、実施例3〜9と実施例10との比較から、射出成形
部材が強磁性材料または磁石材料を含む場合に最高効率
が改善されることがわかる。特に、射出成形部材が磁石
材料を含む場合の改善効果が顕著である。この最高効率
の改善効果は、回転子のラジアルリングから発した磁束
が強磁性材料または磁石材料を含む射出成形部材を通る
閉磁路を形成し、モータの最高効率に寄与しない漏れ磁
束が抑えられるからである。さらには、磁石材料を含む
射出成形部材自体がモータの最高効率に寄与する有効磁
束を発するからである。
形部材43の材質を変えた場合のモータの最高効率(エ
アギャップ間隔0.3mm)を評価した結果を説明す
る。 (実施例3〜10)実施例3では、MQI社製のMQA
−T材(Nd−Fe−B系磁石)粉末を用いて表1の配
合でコンパウンドを作製した。次に、実施例1で作製し
たラジアルリングのうち、内径同軸度が0.28mmの
ものを用い、かつ表1のコンパウンドを用いた以外は実
施例1と同様にして回転子を作製した。続いて作製した
回転子をモータに組み込んで最高効率を評価した。結果
を表1に示す。実施例4では、コンパウンドAに配合し
たSm−Fe−Mn−N系磁石粉末とMQA−T材(N
d−Fe−B系磁石)粉末とを同重量配合して作製した
コンパウンドを用いた以外は実施例3と同様にしてモー
タの最高効率を評価した。結果を表1に示す。実施例
5、6、7ではそれぞれコンパウンドA、実施例3のコ
ンパウンド、実施例4のコンパウンドを用いてラジアル
配向磁場を印加しつつ射出成形した。なお、回転子の上
端側および下端側を被覆した射出成形部材の着磁は行わ
ず、信号磁極は形成しなかった。それ以外は実施例3と
同様にしてモータの最高効率を評価した。結果を表1に
示す。実施例8では異方性ボンド磁石用のSrフェライ
ト粉末を用いてラジアル配向磁場を印加しつつ射出成形
した。この場合も信号磁極の着磁は行わなかった。前記
以外は実施例3と同様にしてモータの最高効率を評価し
た。結果を表1に示す。実施例9では強磁性のマグネタ
イト粒子を用いて射出成形した。それ以外は実施例3と
同様にしてモータの最高効率を評価した。結果を表1に
示す。実施例10ではアミノシランで表面処理したナイ
ロン12樹脂のみで射出成形した。それ以外は実施例3
と同様にしてモータの最高効率を評価した。結果を表1
に示す。表1より、実施例3〜10のいずれでも内径同
軸度が0.28mmという内径無加工のラジアルリング
を用いたにもかかわらず、平均のエアギャップ間隔が
0.3mmにされたブラシレスDCモータの駆動時に回
転子と固定子とが接触するトラブルは発生しなかった。
また、実用に耐えるモータの最高効率が得られた。さら
に、実施例3〜9と実施例10との比較から、射出成形
部材が強磁性材料または磁石材料を含む場合に最高効率
が改善されることがわかる。特に、射出成形部材が磁石
材料を含む場合の改善効果が顕著である。この最高効率
の改善効果は、回転子のラジアルリングから発した磁束
が強磁性材料または磁石材料を含む射出成形部材を通る
閉磁路を形成し、モータの最高効率に寄与しない漏れ磁
束が抑えられるからである。さらには、磁石材料を含む
射出成形部材自体がモータの最高効率に寄与する有効磁
束を発するからである。
【0011】
【表1】
【0012】射出成形部材の材質(配合)は上記実施例
に限定されるものではない。例えば、他の熱可塑性樹脂
(EEA樹脂等)を用いることができる。あるいは、強
磁性材料粉末(鉄粉等)を30〜90重量部と熱可塑性
樹脂(ポリアミド樹脂等)を70〜10重量部の比率で
配合することがよい。強磁性材料粉末の比率が30重量
部未満ではモータの最高効率を改善することが困難であ
り、90重量%超とすると射出成形部材による抱持固定
力が乏しくなり、回転子の耐久性が劣化する。あるい
は、磁石材料粉末を10〜90重量部と熱可塑性樹脂
(ポリアミド樹脂等)とを90〜10重量部の比率で配
合することがよい。磁石材料粉末の比率が10重量部未
満ではモータの最高効率を改善することが困難であり、
90重量%超とすると射出成形部材による抱持固定力が
乏しくなり、回転子の耐久性が劣化する。磁気特性でい
えば、射出成形部材の室温の(BH)maxが4MGOe
以上である実施例1〜7の場合が特に好ましい。また、
射出成形に有効な表面処理剤(チタネート系カップリン
グ剤等)を射出成形用樹脂またはコンパウンドの総重量
に対して1重量%以下添加してもよい。また、潤滑油
(シリコーンオイル等)または金属石鹸(ステアリン酸
塩等)に代表される潤滑剤を射出成形用樹脂またはコン
パウンドの総重量に対して1重量%以下添加してもよ
い。また、希土類磁石粉末を用いる場合、その総重量に
対して酸化防止剤を1重量%以下添加してもよい。
に限定されるものではない。例えば、他の熱可塑性樹脂
(EEA樹脂等)を用いることができる。あるいは、強
磁性材料粉末(鉄粉等)を30〜90重量部と熱可塑性
樹脂(ポリアミド樹脂等)を70〜10重量部の比率で
配合することがよい。強磁性材料粉末の比率が30重量
部未満ではモータの最高効率を改善することが困難であ
り、90重量%超とすると射出成形部材による抱持固定
力が乏しくなり、回転子の耐久性が劣化する。あるい
は、磁石材料粉末を10〜90重量部と熱可塑性樹脂
(ポリアミド樹脂等)とを90〜10重量部の比率で配
合することがよい。磁石材料粉末の比率が10重量部未
満ではモータの最高効率を改善することが困難であり、
90重量%超とすると射出成形部材による抱持固定力が
乏しくなり、回転子の耐久性が劣化する。磁気特性でい
えば、射出成形部材の室温の(BH)maxが4MGOe
以上である実施例1〜7の場合が特に好ましい。また、
射出成形に有効な表面処理剤(チタネート系カップリン
グ剤等)を射出成形用樹脂またはコンパウンドの総重量
に対して1重量%以下添加してもよい。また、潤滑油
(シリコーンオイル等)または金属石鹸(ステアリン酸
塩等)に代表される潤滑剤を射出成形用樹脂またはコン
パウンドの総重量に対して1重量%以下添加してもよ
い。また、希土類磁石粉末を用いる場合、その総重量に
対して酸化防止剤を1重量%以下添加してもよい。
【0013】(実施例11)実施例1で作製した微粉砕
粉を用いてラジアル異方性の成形体を成形した。以後は
実施例1と同様にして、焼結、熱処理、端面および外周
面の加工、エポキシ樹脂コーティングを行い、焼結した
接合部を有しない、外径30mm、内径24.8mm、
長さ(L)10mmの内径無加工のラジアルリング(内
径同軸度0.21mm)を得た。また、前記微粉砕粉を
用いて、極異方性および径2極異方性を有する成形体を
成形した。以降は実施例1と同様にして、焼結、熱処
理、端面および外周面の加工、エポキシ樹脂コーティン
グを行い、焼結した接合部を有しない、内径無加工の、
外径30mm、内径24.8mm、長さ(L)10mm
の極異方性焼結リング磁石(外周面側に対称4極の異方
性を付与したもの、内径同軸度は0.21mm、以後極
異方性リングという)、径2極異方性焼結リング磁石
(内径同軸度は0.21mm、以後、径2極リングとい
う)を作製した。実施例1のラジアルリングに替えて前
記のラジアルリング、極異方性リングを各々用いた以外
は、実施例1と同様にしてブラシレスDCモータを構成
し、最高効率(エアギャップ間隔0.3mm)を評価し
た。また、前記の径2極リングを用いた以外は実施例1
と同様にして回転子を形成した。続いて所定のブラシモ
ータに前記回転子を組み込み、最高効率(エアギャップ
間隔0.3mm)を評価した。その結果、いずれの場合
でも90.0%以上の最高効率が得られた。 (比較例2)比較例1のラジアルリングに替えて、実施
例11で作製したラジアルリング、極異方性リング、径
2極リングを各々用いた以外は比較例1と同様にして接
着剤を塗布し、手で接着作業を行い回転子を構成した。
以降は実施例11と同様にして各モータの最高効率の評
価を試みたが、各モータの駆動時にいずれも回転子と固
定子とが接触するトラブルを発生した。
粉を用いてラジアル異方性の成形体を成形した。以後は
実施例1と同様にして、焼結、熱処理、端面および外周
面の加工、エポキシ樹脂コーティングを行い、焼結した
接合部を有しない、外径30mm、内径24.8mm、
長さ(L)10mmの内径無加工のラジアルリング(内
径同軸度0.21mm)を得た。また、前記微粉砕粉を
用いて、極異方性および径2極異方性を有する成形体を
成形した。以降は実施例1と同様にして、焼結、熱処
理、端面および外周面の加工、エポキシ樹脂コーティン
グを行い、焼結した接合部を有しない、内径無加工の、
外径30mm、内径24.8mm、長さ(L)10mm
の極異方性焼結リング磁石(外周面側に対称4極の異方
性を付与したもの、内径同軸度は0.21mm、以後極
異方性リングという)、径2極異方性焼結リング磁石
(内径同軸度は0.21mm、以後、径2極リングとい
う)を作製した。実施例1のラジアルリングに替えて前
記のラジアルリング、極異方性リングを各々用いた以外
は、実施例1と同様にしてブラシレスDCモータを構成
し、最高効率(エアギャップ間隔0.3mm)を評価し
た。また、前記の径2極リングを用いた以外は実施例1
と同様にして回転子を形成した。続いて所定のブラシモ
ータに前記回転子を組み込み、最高効率(エアギャップ
間隔0.3mm)を評価した。その結果、いずれの場合
でも90.0%以上の最高効率が得られた。 (比較例2)比較例1のラジアルリングに替えて、実施
例11で作製したラジアルリング、極異方性リング、径
2極リングを各々用いた以外は比較例1と同様にして接
着剤を塗布し、手で接着作業を行い回転子を構成した。
以降は実施例11と同様にして各モータの最高効率の評
価を試みたが、各モータの駆動時にいずれも回転子と固
定子とが接触するトラブルを発生した。
【0014】(実施例12)内径無加工の焼結リングを
接着剤で固定し、偏芯を抑えた回転子を構成した実施例
を説明する。図8に、本発明の回転子の接着作業に使用
する治具110を示す。治具110は、底部110cと
突出部110a、110bとを有する。接着剤が固着し
ないように、治具110の表面にはテフロン(登録商
標)コーティング115が施してある。突出部110b
の外径は回転子コア112の内径寸法公差内でほぼクリ
アランスが無い状態で挿通する寸法に形成してある。ま
た、突出部110aの内径は焼結リング111の加工し
た外周面(基準面)がほぼクリアランスが無い状態で挿
通する寸法に形成してある。この治具110に、回転子
コア112と実施例11で作製した3種の内径無加工の
焼結リング111とを順次セットし、液状のエポキシ樹
脂118を流しこんで所定時間放置し、固化して回転子
を形成した。以降は、実施例11と同様にしてモータに
組み込んで最高効率を評価した。その結果、88.0〜
88.7%という最高効率が得られた。 (実施例13)実施例12において、液状エポキシ樹脂
に替えて、液状エポキシ樹脂100重量部に対して鉄粉
を35重量部配合したものを、回転子コア112の外周
面と焼結リング111の内径無加工面との間に充填して
固化し、回転子を形成した。以降は実施例11と同様に
してモータに組み込み、最高効率を評価した。その結
果、最高効率は88.3〜88.9%に向上した。 (実施例14)実施例12において、液状エポキシ樹脂
に替えて、液状エポキシ樹脂100重量部に対して実質
的にTh2Zn17型結晶構造を有し、原子%で示され
る主成分組成が Sm8.1FebalTi2.7B
2.0N12.5 であり、平均結晶粒径が0.23μ
m、平均粉末粒径が30.5μmである等方性の窒化磁
石粉末を35重量部配合したものを、回転子コア112
の外周面と焼結リング111の内径無加工面との間に充
填して固化し、回転子を形成した。以降は実施例11と
同様にしてモータに組み込み、最高効率を評価した。そ
の結果、最高効率は89.6〜89.8%に向上した。
接着剤で固定し、偏芯を抑えた回転子を構成した実施例
を説明する。図8に、本発明の回転子の接着作業に使用
する治具110を示す。治具110は、底部110cと
突出部110a、110bとを有する。接着剤が固着し
ないように、治具110の表面にはテフロン(登録商
標)コーティング115が施してある。突出部110b
の外径は回転子コア112の内径寸法公差内でほぼクリ
アランスが無い状態で挿通する寸法に形成してある。ま
た、突出部110aの内径は焼結リング111の加工し
た外周面(基準面)がほぼクリアランスが無い状態で挿
通する寸法に形成してある。この治具110に、回転子
コア112と実施例11で作製した3種の内径無加工の
焼結リング111とを順次セットし、液状のエポキシ樹
脂118を流しこんで所定時間放置し、固化して回転子
を形成した。以降は、実施例11と同様にしてモータに
組み込んで最高効率を評価した。その結果、88.0〜
88.7%という最高効率が得られた。 (実施例13)実施例12において、液状エポキシ樹脂
に替えて、液状エポキシ樹脂100重量部に対して鉄粉
を35重量部配合したものを、回転子コア112の外周
面と焼結リング111の内径無加工面との間に充填して
固化し、回転子を形成した。以降は実施例11と同様に
してモータに組み込み、最高効率を評価した。その結
果、最高効率は88.3〜88.9%に向上した。 (実施例14)実施例12において、液状エポキシ樹脂
に替えて、液状エポキシ樹脂100重量部に対して実質
的にTh2Zn17型結晶構造を有し、原子%で示され
る主成分組成が Sm8.1FebalTi2.7B
2.0N12.5 であり、平均結晶粒径が0.23μ
m、平均粉末粒径が30.5μmである等方性の窒化磁
石粉末を35重量部配合したものを、回転子コア112
の外周面と焼結リング111の内径無加工面との間に充
填して固化し、回転子を形成した。以降は実施例11と
同様にしてモータに組み込み、最高効率を評価した。そ
の結果、最高効率は89.6〜89.8%に向上した。
【0015】(実施例15)次に、回転子コアを用いな
い回転子の実施例を説明する。実施例1で作製したラジ
アルリング(内径同軸度が0.28mmの内径無加工
品)とシャフトとを、前記のラジアルリングの加工した
外周面とシャフトの回転軸とが同軸になるようにして射
出成形用金型のキャビティ(図示省略)にセットした。
次に、所定の射出成形機(図示省略)に実施例1で作製
したコンパウンドAを投入してバインダーのナイロン1
2を加熱溶融後、前記のラジアルリングとシャフトとの
間に溶融したコンパウンドAを射出充填し固化した。こ
の結果、図9に示すように、シャフト11とラジアルリ
ング13とがコンパウンドAからなる射出成形部材12
により抱持、固定されるとともに両者の相対的な偏芯が
抑えられた回転子15が得られた。射出成形によりラジ
アルリング13の上端側および下端側の一部にもコンパ
ウンドAが被覆されて、ラジアルリング13とシャフト
11とが一体的に抱持固定された。次に、ラジアルリン
グ13の外周面に対称4極着磁(図示省略)を施して界
磁磁極を形成した。射出成形部材12はシャフト11を
抱持固定する12a部と、ラジアルリング13を抱持固
定する12c部と、12a部と12c部とを接続する1
2b部とからなる。14はゲートである。次に、図6に
おいて、回転子45に替えて回転子15を組み込んでブ
ラシレスDCモータを構成し、以降は実施例1と同様に
してモータの最高効率(エアギャップ間隔0.3mm)
を評価した。その結果、89.5%という最高効率が得
られた。このように、回転子コアを用いない場合でも8
9.5%以上の高効率のモータを構成できることがわか
った。
い回転子の実施例を説明する。実施例1で作製したラジ
アルリング(内径同軸度が0.28mmの内径無加工
品)とシャフトとを、前記のラジアルリングの加工した
外周面とシャフトの回転軸とが同軸になるようにして射
出成形用金型のキャビティ(図示省略)にセットした。
次に、所定の射出成形機(図示省略)に実施例1で作製
したコンパウンドAを投入してバインダーのナイロン1
2を加熱溶融後、前記のラジアルリングとシャフトとの
間に溶融したコンパウンドAを射出充填し固化した。こ
の結果、図9に示すように、シャフト11とラジアルリ
ング13とがコンパウンドAからなる射出成形部材12
により抱持、固定されるとともに両者の相対的な偏芯が
抑えられた回転子15が得られた。射出成形によりラジ
アルリング13の上端側および下端側の一部にもコンパ
ウンドAが被覆されて、ラジアルリング13とシャフト
11とが一体的に抱持固定された。次に、ラジアルリン
グ13の外周面に対称4極着磁(図示省略)を施して界
磁磁極を形成した。射出成形部材12はシャフト11を
抱持固定する12a部と、ラジアルリング13を抱持固
定する12c部と、12a部と12c部とを接続する1
2b部とからなる。14はゲートである。次に、図6に
おいて、回転子45に替えて回転子15を組み込んでブ
ラシレスDCモータを構成し、以降は実施例1と同様に
してモータの最高効率(エアギャップ間隔0.3mm)
を評価した。その結果、89.5%という最高効率が得
られた。このように、回転子コアを用いない場合でも8
9.5%以上の高効率のモータを構成できることがわか
った。
【0016】上記実施例ではモータの場合を記載した
が、本発明の回転子を発電機に用いれば、内径無加工部
分を有する安価なR−T−B系異方性リング磁石を用い
た高効率の発電機を構成することができる。
が、本発明の回転子を発電機に用いれば、内径無加工部
分を有する安価なR−T−B系異方性リング磁石を用い
た高効率の発電機を構成することができる。
【0017】
【発明の効果】以上記述の通り、本発明によれば、内径
無加工部分を有する安価なR−T−B系の異方性焼結リ
ング磁石を用いて偏芯をエアギャップ間隔の0.3mm
未満に抑えた有用な回転子を提供することができる。
無加工部分を有する安価なR−T−B系の異方性焼結リ
ング磁石を用いて偏芯をエアギャップ間隔の0.3mm
未満に抑えた有用な回転子を提供することができる。
【図1】本発明の回転子の一例を示す斜視図(a)およ
び縦断面図(b)を示す。
び縦断面図(b)を示す。
【図2】比較例の回転子の縦断面図である。
【図3】本発明に用いる代表的なラジアルリングの接合
部と表面磁束密度波形の相関、配向状態を示す模式図で
ある。
部と表面磁束密度波形の相関、配向状態を示す模式図で
ある。
【図4】本発明に用いるラジアルリングの内径無加工品
を示す模式図(a)、内径無加工面の軸方向の表面粗さ
の測定結果の一例を示す図(b)である。
を示す模式図(a)、内径無加工面の軸方向の表面粗さ
の測定結果の一例を示す図(b)である。
【図5】本発明に用いるR−T−B系異方性焼結リング
磁石の内径寸法、内径同軸度の測定要領を説明する図で
ある。
磁石の内径寸法、内径同軸度の測定要領を説明する図で
ある。
【図6】本発明の回転子を用いたモータの一例を示す要
部断面図である。
部断面図である。
【図7】本発明の回転子を用いたモータのエアギャップ
間隔と最高効率の相関の一例を示す図である。
間隔と最高効率の相関の一例を示す図である。
【図8】本発明に用いる接着用治具の一例を示す要部断
面図である。
面図である。
【図9】本発明の他の回転子の一例を示す要部断面図で
ある。
ある。
11、41 シャフト、12,43 射出成形部材、1
3,44,44’ 焼結リング磁石、14 ゲート、1
5,45,55 回転子、35,110 治具、42,
112 回転子コア、46 信号磁極、53,118
接着剤、63 固定子コア、64 固定子巻線、65
固定子磁極、69 エアギャップ、70 モータ、75
固定子。
3,44,44’ 焼結リング磁石、14 ゲート、1
5,45,55 回転子、35,110 治具、42,
112 回転子コア、46 信号磁極、53,118
接着剤、63 固定子コア、64 固定子巻線、65
固定子磁極、69 エアギャップ、70 モータ、75
固定子。
Claims (10)
- 【請求項1】 R2T14B型金属間化合物を主相とす
るとともに内径面が無加工部分を有するR−T−B系の
ラジアル異方性、極異方性または径2極異方性を有する
焼結リング磁石(RはYを含む希土類元素の1種または
2種以上、TはFeまたはFeとCo)を用いたことを
特徴とする回転子。 - 【請求項2】 回転軸まわりに前記リング磁石が配置さ
れている回転子であって、前記リング磁石が射出成形部
材を介して固定されている請求項1に記載の回転子。 - 【請求項3】 射出成形部材が実質的に熱可塑性樹脂か
らなる請求項2に記載の回転子。 - 【請求項4】 射出成形部材が実質的に強磁性材料と熱
可塑性樹脂とからなる請求項2に記載の回転子。 - 【請求項5】 射出成形部材が実質的に磁石材料と熱可
塑性樹脂とからなる請求項2に記載の回転子。 - 【請求項6】 磁石材料がR2T14B型金属間化合物
を主相とするR−T−B系磁石粉末(RはYを含む希土
類元素の1種または2種以上、TはFeまたはFeとC
o)および/またはTh2Zn17型、Th2Ni17
型、TbCu 7型、ThMn12型のいずれかを主相と
するR−T−N系磁石粉末(RはYを含む希土類元素の
1種または2種以上、TはFeまたはFeとCo)であ
り、射出成形部材の室温における(BH)maxが4MG
Oe以上である請求項5に記載の回転子。 - 【請求項7】 回転軸まわりに前記リング磁石が配置さ
れている回転子であって、前記リング磁石が接着剤を介
して固定されている請求項1に記載の回転子。 - 【請求項8】 接着剤中に強磁性材料を含む請求項7に
記載の回転子。 - 【請求項9】 接着剤中に磁石材料を含む請求項7に記
載の回転子。 - 【請求項10】 接着剤中に含まれる磁石材料がR2T
14B型金属間化合物を主相とするR−T−B系磁石粉
末(RはYを含む希土類元素の1種または2種以上、T
はFeまたはFeとCo)および/またはTh2Zn
17型、Th2Ni17型、TbCu7型、ThMn
12型のいずれかを主相とするR−T−N系磁石粉末
(RはYを含む希土類元素の1種または2種以上、Tは
FeまたはFeとCo)である請求項9に記載の回転
子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11211487A JP2001037124A (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11211487A JP2001037124A (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 回転子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001037124A true JP2001037124A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16606777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11211487A Pending JP2001037124A (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 回転子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001037124A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1553678A1 (en) * | 2002-08-16 | 2005-07-13 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Magnet of dynamo-electric machine |
JP2007068270A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Aisin Seiki Co Ltd | モータ用部品 |
US7394174B2 (en) * | 2001-12-21 | 2008-07-01 | Johnson Electric S.A. | Brushless D.C. motor |
CN100431062C (zh) * | 2002-10-08 | 2008-11-05 | 日立金属株会社 | 烧结型R-Fe-B系永磁体及其制造方法 |
KR101296742B1 (ko) * | 2012-01-02 | 2013-08-20 | 동양기전 주식회사 | 직류 모터 장치용 회전자 및 그 회전자를 포함한 직류 모터 장치 |
CN104067483A (zh) * | 2012-01-26 | 2014-09-24 | 三菱电机株式会社 | 同步电动机的转子及其制造方法、以及同步电动机 |
JP2018038161A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 株式会社ダイドー電子 | Ipmモータ |
CN108809011A (zh) * | 2017-04-27 | 2018-11-13 | 塔科意大利股份有限公司 | 用于制造由稀土元素制成的防水磁性转子的方法 |
CN112908663A (zh) * | 2019-11-19 | 2021-06-04 | 中核(天津)科技发展有限公司 | 改善环形磁体磁偏心的方法、固定有调心环的环形磁体及其应用 |
JP7394428B1 (ja) * | 2023-10-03 | 2023-12-08 | マグネデザイン株式会社 | ブラシレスspmモータおよびその回転子の製造方法 |
JP7426569B1 (ja) | 2023-09-28 | 2024-02-02 | マグネデザイン株式会社 | 表面磁石型同期機、その回転子および回転子の製造方法 |
-
1999
- 1999-07-27 JP JP11211487A patent/JP2001037124A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7394174B2 (en) * | 2001-12-21 | 2008-07-01 | Johnson Electric S.A. | Brushless D.C. motor |
EP1553678A1 (en) * | 2002-08-16 | 2005-07-13 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Magnet of dynamo-electric machine |
EP1553678A4 (en) * | 2002-08-16 | 2007-05-02 | Yamaha Motor Co Ltd | MAGNET OF AN ELECTRIC DYNAMOMA MACHINE |
CN100431062C (zh) * | 2002-10-08 | 2008-11-05 | 日立金属株会社 | 烧结型R-Fe-B系永磁体及其制造方法 |
JP2007068270A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Aisin Seiki Co Ltd | モータ用部品 |
KR101296742B1 (ko) * | 2012-01-02 | 2013-08-20 | 동양기전 주식회사 | 직류 모터 장치용 회전자 및 그 회전자를 포함한 직류 모터 장치 |
CN104067483A (zh) * | 2012-01-26 | 2014-09-24 | 三菱电机株式会社 | 同步电动机的转子及其制造方法、以及同步电动机 |
JP2018038161A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 株式会社ダイドー電子 | Ipmモータ |
CN108809011A (zh) * | 2017-04-27 | 2018-11-13 | 塔科意大利股份有限公司 | 用于制造由稀土元素制成的防水磁性转子的方法 |
CN112908663A (zh) * | 2019-11-19 | 2021-06-04 | 中核(天津)科技发展有限公司 | 改善环形磁体磁偏心的方法、固定有调心环的环形磁体及其应用 |
JP7426569B1 (ja) | 2023-09-28 | 2024-02-02 | マグネデザイン株式会社 | 表面磁石型同期機、その回転子および回転子の製造方法 |
JP7394428B1 (ja) * | 2023-10-03 | 2023-12-08 | マグネデザイン株式会社 | ブラシレスspmモータおよびその回転子の製造方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040525 |