JP2003189560A

JP2003189560A - 鉄心一体型磁石ロータの製造方法および永久磁石型モータ

Info

Publication number: JP2003189560A
Application number: JP2001385819A
Authority: JP
Inventors: Fumitoshi Yamashita; 文敏山下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2003-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の鉄心一体型磁石はエポキシ樹脂増量に
よる磁石の［ＢＨ］ｍａｘ低下、磁石肉厚の増加が必要
で、磁石粉末の本来の性能をモータ特性に反映できな
い。【解決手段】磁石粉末圧粉体、鉄粉末圧粉体、回転軸
とを加熱し、３者を同時に一体的に剛体化し、鉄心一体
型磁石ロータを作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は環状または円弧状の
磁石粉末圧粉体、鉄粉末圧粉体、および回転軸とを所定
の構成に組立し、然るのち加熱によって３者を同時に一
体的に剛体化する磁石ロータの製造方法に関する。加熱
は磁石並びに鉄圧粉体に含まれるエポキシ樹脂の硬化の
ために行い、磁石を製造する工程で一挙に回転軸を含む
磁石ロータを製造する方法に関するものである。磁石、
鉄心、並びに回転軸は低熱機械的負荷によって一体的に
剛体化するので高密度で最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａ
ｘの大きな薄肉磁石を搭載した永久磁石型モータを提供
することができる。したがって、本永久磁石型モータは
出力数〜数十Ｗ級のＯＡ、ＡＶ、家電、空調機器の駆動
源として利用される表面磁石型同期モータ、および永久
磁石型ステップモータの高出力化・高効率化に寄与する
ことができる。

【０００２】

【従来の技術】ＯＡ、ＡＶ、家電、空調機器等に搭載さ
れるモータは機器の小型軽量化への対応とともに、省エ
ネルギー化のための努力がなされてきた。しかし、家庭
や工場、事務所の電力消費（約９０００億ｋＷｈ／９６
年度）の内訳をみると、何れもモータによる電力消費が
多く、全体でも５０％を超えると推定される。昨今、地
球温暖化防止、オゾン層保護など地球環境保全のうえ
で、更なる高効率モータの開発と普及が求められてい
る。モータの高効率化には損失削減または高出力化が必
要である。高出力化の鍵の一つは磁石であり、磁石素材
の性能を如何にモータ性能に反映させるかが重要であ
る。ところで、個々のモータに応用するために必要な磁
石の具備すべき条件は、空隙に必要な静磁界を与え得
る磁気特性、非可逆減磁に代表される安定性、求め
る形状に応じられる形状任意性、原料の資源確保から
実装に至るまでの総合的な経済性の４点において、最も
高い整合性を獲得しなければならない。一般にモータ効
率と小型化とは相反する関係にあり、数百Ｗ以下の比較
的小型の磁石モータでは、磁石とモータづくりとの融合
を進展させる必要がある。

【０００３】本発明の対象は、例えばＰＭ型ステップモ
ータや同期モータに一般的に用いられるロータ表面に磁
石を配置した構造の磁石ロータを対象に、磁石とモータ
づくりとの融合を図ったものである。例えば、液体エポ
キシオリゴマーを内包したカプセルを含むＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ
相を有する磁石粉末コンパウンドを鉄心の外周側面で圧
縮し、作製した鉄心一体型磁石圧粉体を加熱硬化する鉄
心一体型磁石がＭ．Ｗａｄａ，Ｆ．Ｙａｍａｓｈｉｔ
ａ，“Ｎｄ−Ｆｅ−ＢＲｅｓｉｎＢｏｎｄｅｄＭ
ａｇｎｅｔｔｏｔｈｅＢｒｕｓｈ−ｌｅｓｓＭ
ｏｔｏｒｆｏｒＨｏｍｅＡｐｐｌｉａｎｃｅＵｓ
ｅ”，Ｐｒｏｃ．１０ｔｈＩｎｔ．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ
ｏｎＲａｒｅ−ＥａｒｔｈＭａｇｎｅｔｓａｎ
ｄＴｈｅｉｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ（II），ｐ
ｐ．９１−１０１（１９８９）に記載されている。図１
は上記論文に記載されている鉄心一体型磁石の圧粉体を
粉末成形で作製する工程図である。ただし、図中Ａは充
填工程、Ｂは圧縮工程、Ｃは離型工程、Ｄは加熱処理工
程であり、１１は積層鉄心、１２はコンパウンド、１３
はダイ、１４は下コア、１５は下パンチ、１６はフィー
ダカップ、１７は上パンチ、１８は上コア、１９は磁石
圧粉体、２０は磁石圧粉体に含まれるエポキシ樹脂を加
熱硬化したのちの鉄心一体型磁石である。この磁石は回
転軸を鉄心に圧入して磁石ロータとなるが、磁石は図中
の工程に従って通常８−１０ｔｏｎ／ｃｍ²で圧縮する
ので、型から離型すると通常０．６５〜０．７０％のス
プリングバックがある。しかし、この技術は磁石のスプ
リングバックを抑えて鉄心と磁石とを接着レスとし、磁
石ロータとしての機械強度と寸法精度を確保した鉄心一
体型磁石としている。

【０００４】図２は上記、Ｒ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する磁石
粉末の含有量が９５ｗｔ．％のコンパウンドを圧縮し
て、外径４８ｍｍ積厚１１ｍｍの鉄心外周面に厚さ１ｍ
ｍの鉄心一体型磁石の磁石と鉄心との境界部分の断面図
を示す。磁石Ａと鉄心Ｂとが接着層または空隙なく一体
的に剛体化していることが了解される。

【０００５】図３は、上記外径４８ｍｍ積厚１１ｍｍの
鉄心外周に厚さ１ｍｍの環状磁石を配置した鉄心一体型
磁石において、Ｒ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する磁石粉末の含有
量に対するスプリングバック、および鉄心一体型磁石の
磁石と鉄心間の接合強さ（せん断力）の関係を示す特性
図である。図のように磁石粉末を９５ｗｔ．％以下（エ
ポキシ樹脂を５ｗｔ．％以上）とすることでスプリング
バックを通常の１／１０以下の０．０７％以下に抑制
し、磁石と鉄心との接合強さを得ていることが了解され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような磁石のスプリングバックを０．０７％以下に抑制
し、高いせん断強さの鉄心一体型磁石を作製するには磁
石に含まれるエポキシ樹脂の割合を５％以上とする必要
がある。

【０００７】図４は上記磁石の密度と磁気特性の関係を
示す特性図である。図のように、磁石の磁気性能（残留
磁化Ｉｒと最大エネルギー積［ＢＨ］ｍａｘ）は当該磁
石の密度に依存する。例えば、エポキシ樹脂の含有量を
１．５ｗｔ．％とした合金組成Ｎｄ₁₂Ｆｅ₇₇Ｃｏ₅Ｂ₆の
Ｒ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する磁石粉末とのコンパウンドを９
８０ＭＰａで圧縮し、その磁石圧粉体のエポキシ樹脂を
加熱硬化して作製した磁石は密度６．１Ｍｇ／ｍ³、４
ＭＡ／ｍのパルス磁界で磁化した後の［ＢＨ］ｍａｘは
８３ｋＪ／ｍ³が得られる。これに対し、鉄心一体型磁
石の作製に最低限必要なエポキシ樹脂の割合５ｗｔ．％
とし、同じ合金組成Ｎｄ₁₂Ｆｅ₇₇Ｃｏ₅Ｂ₆の磁石粉末コ
ンパウンドを９８０ＭＰａで圧縮し、その磁石圧粉体の
エポキシ樹脂を加熱硬化して作製した磁石は５．４〜
５．５Ｍｇ／ｍ³以上の密度が得られない。したがっ
て、４ＭＡ／ｍのパルス磁界で磁化した後の［ＢＨ］ｍ
ａｘは５８ｋＪ／ｍ³と、密度６．１Ｍｇ／ｍ³の磁石に
比べて同一磁石粉末を使用しているにも拘らず［ＢＨ］
ｍａｘは概３０％減少する。したがって、上記技術に準
じた方法で鉄心一体型磁石を作製すると磁石の［ＢＨ］
ｍａｘの減少が避けられず、この意味から磁石粉末の本
来の性能をモータ性能に十分反映できないという課題が
あった。

【０００８】図５は永久磁石型モータなどに用いられる
代表的な磁石ロータの外観を示す。ただし、図中１は例
えばＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する磁石粉末コンパウンドを９
８０ＭＰａで圧縮し、その磁石圧粉体のエポキシ樹脂を
加熱硬化して作製した環状の磁石、２は回転軸、３は成
形材料である。この磁石ロータの作製は環状の磁石１と
ともに回転軸２を成形型キャビティに装填し、それらの
間隙にＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）などの高分子材料をマ
トリクスとしたガラス繊維強化成形材料を、例えば２２
０−２８０℃、１０００−１２００ｋｇｆ／ｃｍ²とい
う高温高圧下で射出充填し、金型内で冷却・固化するこ
とにより磁石と回転軸とを当該成形材料によって固定化
することで磁石ロータを作製していた。この場合、磁石
密度は６．１Ｍｇ／ｍ³、４ＭＡ／ｍのパルス磁界で磁
化した後の［ＢＨ］ｍａｘは８３ｋＪ／ｍ³と高性能な
磁石、或いはまた薄肉形状の磁石を金型内に装填する
と、磁石は熱機械的な負荷に耐えることができない。し
たがって、磁石ロータの歩留まりを確保するため、磁石
に含まれるエポキシ樹脂の増量、或いは磁石を厚肉化せ
ざるを得ず、磁石粉末を必要以上に消費する割に、磁石
粉末のもつ本来の磁気性能をモータ性能に十分反映でき
ないという課題があった。

【０００９】本発明の目的は磁石の製造工程に磁石ロー
タの製造工程を融合させることにより、磁石に対する熱
機械的な負荷を削減し、高密度・高磁気性能な薄肉磁石
と回転軸とを同時に鉄心と一体的に剛体化する製造方
法。更には磁石粉末本来の性能をモータ性能に十分反映
させることができる永久磁石型モータを提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は環状
または円弧状の磁石圧粉体、回転軸、鉄粉末圧粉体を磁
石ロータとしての所定の形状に組立・固定し、然るのち
３者を同時加熱する。そして、少なくとも鉄粉末圧粉体
に含まれるエポキシ樹脂の熱硬化によって磁石、圧粉鉄
心、ならびに回転軸を同時に一体的に剛体化する鉄心一
体型磁石ロータの製造方法である。とくに、３者を同時
加熱する際、少なくとも鉄粉末圧粉体に３０ｇ／ｃｍ²
以上の荷重を加えると、鉄心の寸法精度や接合強さの安
定化に効果的である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は環状または円弧状の磁石
圧粉体、回転軸、鉄粉末圧粉体を磁石ロータとしての所
定の形状に組立・固定し、然るのち３者を同時加熱す
る。そして、少なくとも鉄粉末圧粉体に含まれるエポキ
シ樹脂の熱硬化によって磁石、圧粉鉄心、ならびに回転
軸を同時に一体的に剛体化する鉄心一体型磁石ロータの
製造方法である。とくに、３者を同時加熱する際、少な
くとも鉄粉末圧粉体に３０ｇ／ｃｍ²以上の荷重を加え
ると、鉄心の寸法精度や接合強さの安定化に効果的であ
る。

【００１２】本発明で使用する鉄粉末圧粉体とは飽和磁
化１．３Ｔ以上のＦｅ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ
−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｎ、Ｆｅ−Ｂの群から選ばれる１種また
は２種以上とエポキシ樹脂、および必要に応じて適宜加
える添加剤とで構成した顆粒状の鉄粉末コンパウンドを
粉末成形したものである。鉄粉末コンパウンドのエポキ
シ樹脂は室温で固体のエポキシオリゴマーと粉末状潜在
性硬化剤から構成し、その含有量は、少なくとも３ｗ
ｔ．％以上とすることが望ましい。

【００１３】上記、鉄粉末コンパウンドは、先ず室温で
固体のエポキシオリゴマーの有機溶媒溶液で鉄粉末を湿
式混合する。次に、当該湿式混合物中の有機溶媒を加熱
除去して得られる室温で固形のブロックを解砕・分級し
て顆粒状にする。最後に粉末状潜在性硬化剤および必要
に応じて適宜加える添加剤とを乾式混合して作製する。
このような鉄粉末コンパウンドを粉末成形した鉄粉末圧
粉体を構成するエポキシ樹脂は室温で固体のエポキシオ
リゴマー、および粉末状潜在性硬化剤であるが、室温で
液体のエポキシオリゴマーを内包した単核球状マイクロ
カプセルを併用しても差し支えない。ただし、マイクロ
カプセルを併用する場合は、その均質分散を確保するた
めに、先ず鉄粉末とマイクロカプセルを乾式混合するこ
とが肝要である。次に、室温で固体のエポキシオリゴマ
ーの有機溶媒溶液で、鉄粉末とマイクロカプセルの混合
物と湿式混合し、当該湿式混合物中の有機溶媒を加熱除
去後、解砕・分級して顆粒状とし、最後に粉末状潜在性
硬化剤および必要に応じて適宜加える添加剤を乾式混合
する。

【００１４】上記、本発明で言うエポキシオリゴマーと
は１分子中に少なくとも２個以上のオキシラン環を有す
る化合物で、室温で固体、且つアセトンなどの有機溶媒
に易溶である必要がある。エポキシオリゴマーとして好
ましくは、分子鎖内にオキシラン環を有する下記化学構
造で表せる軟化温度７０℃以上、エポキシ当量２３５以
下のノボラック型エポキシオリゴマーを挙げることがで
きる。

【００１５】

【化１】

【００１６】次に、本発明で言う粉末状潜在性硬化剤と
はジシアンジアミドおよびその誘導体、カルボン酸ジヒ
ドラジド、ジアミノマレオニトリルおよびその誘導体の
ヒドラジドの群より選ばれた１種または２種以上などを
挙げることができる。これ等は一般に有機溶媒に難溶の
高融点化合物であるが、粒子径を数ないし数十μｍに調
整したものが好ましい。なお、ジシアンジアミド誘導体
としては、例えばｏ−トリルビグアニド、α−２・５−
ジメチルビクアニド、α−ω−ジフェニルビグアニド、
５−ヒドロキシブチル−１−ビグアニド、フェニルビグ
アニド、α−、ω−ジメチルビクアニドなどがある。更
に、カルボン酸ジヒドラジドとしてはコハク酸ヒドラジ
ド、アジピン酸ヒドラジド、イソフタル酸ヒドラジド、
ｐ−アキシ安息香酸ヒドラジドなどがある。

【００１７】次に、図６の模式図を用いて粉末状潜在性
硬化剤の役割について説明する。図中、５１は鉄粉末圧
粉体、５４は鉄粉末、５５は鉄粉末圧粉体５１のエポキ
シオリゴマー、５６は鉄粉末圧粉体５１に分散する粉末
状潜在性硬化剤である。また、５２は磁石粉末圧粉体、
５７は磁石粉末、５８は磁石粉末圧粉体５２を構成する
エポキシオリゴマー、５９は磁石粉末圧粉体５２に分散
する粉末状潜在性硬化剤を示している。上記、粉末状潜
在性硬化剤５６、５９はコンパウンド作製工程の最後に
乾式混合されたもので図のように鉄粉末圧粉体５１、お
よび磁石粉末圧粉体５２の表面や内部に均一に分散して
存在する。これらを加熱すると、エポキシ樹脂量に勝る
鉄粉末圧粉体５１の熱膨張で鉄粉末圧粉体５１と磁石粉
末圧粉体５２とに接触面５３が形成されるようになる。
そして、鉄粉末圧粉体５１と磁石粉末圧粉体５２に分散
して存在する粉末状潜在性硬化剤５６、５９はエポキシ
オリゴマー５５、５９に６０、６１のように溶け込み、
その部分から硬化する。このような硬化反応は接触面５
３に存在する粉末状潜在性硬化剤５６、５９でも引き起
こされ、エポキシオリゴマー５５、５９に相互に反応す
ることにより、鉄粉末圧粉体５１と磁石粉末圧粉体５２
とが化学的に結合するようになるのである。

【００１８】上記、鉄粉末コンパウンドの粒子径上限は
５００μｍとし、鉄基粉末コンパウンドに加える添加剤
として滑剤を必須成分とし、前記滑剤として、少なくと
もエポキシ樹脂の加熱硬化温度よりも高融点の高級脂肪
酸または高級脂肪酸金属石鹸とすることが望ましい。粒
子径上限が５００μｍ以下になるとコンパウンドの歩留
まりが低下し、５００μｍ以上になるとコンパウンドを
形成する顆粒内部のエポキシオリゴマーの架橋密度が低
下し、不均質硬化となるので好ましくない。また、図６
で説明したような鉄粉末圧粉体と磁石粉末圧粉体の接合
メカニズムが進行している最中に、高級脂肪酸または高
級脂肪酸金属石鹸の溶融物が図６の接触面５３に溶出す
ると接合強さの低下を引き起こす。このため、加熱硬化
中の滑剤は不融不溶であることが望ましい。

【００１９】上記、鉄粉末コンパウンドは、室温で少な
くとも２００ＭＰａ以上の成形圧力で圧縮成形し、空隙
率が５％以下の鉄基粉末圧粉体とすることが必要であ
る。これにより、エポキシ樹脂の加熱硬化で鉄粉末圧粉
体の外径は０．７％以上体積膨張し、その表面付近には
磁石や回転軸と接着層を形成することなく、実質的に十
分な接合強さが発現するような、樹脂量を表層付近に確
保することができるようになる。

【００２０】なお、鉄粉末圧粉体を加熱硬化した圧粉鉄
心の密度はフェライト焼結磁石の密度５．０−５．１Ｍ
ｇ／ｍ³とすることが好ましい。これより、密度を高め
ると磁石ロータのイナーシャが高くなるため、永久磁石
型モータとしての高速回転領域での制御応答性が低下す
る。また、密度の低下は鉄心の透磁率が低下するため、
永久磁石型モータとしてのステータとロータとの空隙静
磁界が低下し、出力や効率の低下を引き起こすからであ
る。したがって、鉄粉末圧粉体を加熱硬化して作製する
圧粉鉄心の直流透磁率は１０以上とすることが望まし
い。この値は純鉄の５０％以上の効果が期待できる水準
である。なお、磁石ロータの接合強さや寸法精度の確保
のためには鉄粉末圧粉体外径と磁石圧粉体内径との差を
１００μｍ以下とすることが好ましい。この水準は回転
軸を基準とした磁石ロータの外周振れが概ね５０μｍ以
下とするのに必要な数値で、得られた磁石ロータを後加
工なく、そのまま直接ステータと組み合わせ、所望の永
久磁石型モータとすることが可能になるからである。

【００２１】次に、磁石圧粉体の製造方法としては室温
で固体のエポキシオリゴマーの有機溶媒溶液で磁石粉末
を湿式混合し、当該混合物中の有機溶媒を加熱除去し、
得られた室温で固形のブロックを解砕・分級して顆粒状
とし、最後に粉末状潜在性硬化剤および必要に応じて適
宜加える添加剤とを乾式混合した磁石粉末コンパウンド
を粉末成形する。なお、磁石粉末コンパウンドの粒子径
上限が２５０μｍとすると、粉末成形で磁石圧粉体を作
製する際に例えば１ｍｍ以下の薄肉形状でも寸法精度よ
く作製することができる。このような磁石粉末コンパウ
ンドに加える添加剤として滑剤を必須成分とし、前記滑
剤としては少なくともエポキシ樹脂の加熱硬化温度より
も高融点の高級脂肪酸または高級脂肪酸金属石鹸を採用
することは鉄粉末圧粉体で説明したように、鉄粉末圧粉
体との接合強さを確保するうえで必要となる。更には、
磁石圧粉体と鉄粉末圧粉体のエポキシ樹脂構成成分を同
一とすることや、鉄粉末圧粉体のエポキシ樹脂含有量を
磁石圧粉体のエポキシ樹脂含有量の２．５倍以上とする
ことも鉄粉末圧粉体との接合強さを確保する観点から有
効である。

【００２２】次に、好ましい磁石について説明する。本
発明で好ましい磁石圧粉体とはＲ−ＴＭ−Ｂ系合金（た
だし、Ｒは１０〜２０ａｔ．％で、Ｙを含む希土類元素
のうち少なくとも１種、ＴＭでＦｅまたはＦｅの一部を
Ｃｏで置換したもの、Ｂは５〜２０ａｔ．％）からなる
磁石粉末とエポキシ樹脂とのコンパウンドを所定形状に
成形した磁石粉末を主成分とする圧粉体である。磁石粉
末は少なくともＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有し、磁石密度が５．
９−６．１Ｍｇ／ｍ³、４ＭＡ／ｍパルス着磁後の保磁
力Ｈｃｉ６３６−８００ｋＡ／ｍ、最大エネルギー積
（ＢＨ）ｍａｘ７６−８２ｋＪ／ｍ³が好ましい磁石特
性の一例として例示することができる。このような磁石
は、例えば極間距離２．３ｍｍ以上で着磁した鉄心一体
型磁石ロータとし、永久磁石型モータとすることが望ま
しい。一方、αＦｅ相とＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相とを有するナノ
コンポジット磁石粉末の場合には、磁石密度５．９−
６．１Ｍｇ／ｍ³、４ＭＡ／ｍパルス着磁後の保磁力Ｈ
ｃｉ５５０−６００ｋＡ／ｍ、最大エネルギー積（Ｂ
Ｈ）ｍａｘ７６−８２ｋＪ／ｍ³が好ましい磁石特性の
一例として例示することができる。このような磁石は、
極間距離が２ｍｍ以下の鉄心一体型磁石ロータとして、
永久磁石型モータに搭載するとモータの高出力化に効果
的である。

【００２３】

【実施例】次に、本発明を実施例にて更に詳しく説明す
る。ただし本発明の実施の形態は実施例に限定されるも
のではない。

【００２４】［磁石粉末コンパウンドの作製］磁石粉末コンパウンドＡ先ず、合金組成Ｎｄ₁₂Ｆｅ₇₇Ｃｏ₅Ｂ₆、Ｒ₂ＴＭ₁₄Ｂ相
を有する磁石粉末を室温で固体のエポキシオリゴマーで
顆粒とする。ここでは、予めエポキシオリゴマー（ポリ
グリシジルエーテル−ｏ−クレゾール−フォルムアルデ
ヒドノボラック、軟化温度８０℃、エポキシ当量２１５
〜２３５、比重１．２１）を有機溶媒（アセトン）に完
溶させ、その５０ｗｔ．％溶液を所定量の磁石粉末と湿
式混合した。この湿式混合物を８０℃に加熱して溶媒を
除去し、得られた固形ブロックを解砕して粒径５３〜２
５０μｍの顆粒とした。なお、この段階での顆粒は磁石
とエポキシオリゴマーのみである。したがって、例えば
溶媒除去のための加熱時にエポキシオリゴマーの硬化反
応は起こり得ない。

【００２５】次に上記、粒径５３〜２５０μｍの顆粒、
粉末状潜在性硬化剤、および滑剤とを乾式混合した。た
だし、粉末状潜在性硬化剤としては、１、２−ドデカン
酸エステル１ｍｏｌと、アクリル酸エステル２ｍｏｌの
付加反応生成物にヒドラジンを反応させて得られる平均
粒子径３０〜５０μｍの下記化学構造の酸ヒドラジドを
使用した。

【００２６】（ＮＨ₂ＮＨＣＯＣＨ₂ＣＨ₂）₂Ｎ（Ｃ
Ｈ₂）₁₁ＣＯＮＨＮＨ₂ なお、この化合物の融点は１２０〜１３０℃である。エ
ポキシオリゴマーとの配合は全エポキシ当量に対するア
ミノ活性水素当量か、あるいは化学当量比よりも僅かに
粉末状潜在性硬化剤を増量した方が、高い架橋密度が得
られる傾向にある。ここでの実際のエポキシオリゴマー
に対する混合割合は概ね０．１０２〜０．６１３ｗｔ．
％である。また、滑剤は平均粒子径５μｍのステアリン
酸カルシウム粉末で、顆粒１００重量部に対して０．２
重量部とした。

【００２７】以上の磁石粉末コンパウンドの歩留りは１
０ｋｇバッチ処理で９８％であった。

【００２８】磁石粉末コンパウンドＡ前項と同じ合金組成Ｎｄ₁₂Ｆｅ₇₇Ｃｏ₅Ｂ₆、Ｒ₂ＴＭ₁₄
Ｂ相を有する磁石粉末と下記構造で表されるマイクロカ
プセルをニーダに仕込み、ブレイドを回転して乾式混合
した。その後、予めエポキシオリゴマー（ジグリシジル
エーテルビスフェノールＡ、軟化温度９５℃、エポキシ
当量１０４０、比重１．２０）を有機溶媒（アセトン）
に完溶させ、その５０ｗｔ．％溶液を所定量の磁石粉末
と湿式混合した。この湿式混合物を８０℃に加熱して溶
媒を除去し、得られた固形ブロックを解砕して粒径５３
〜２５０μｍの顆粒とした。なお、この段階での顆粒は
磁石とエポキシオリゴマーのみである。したがって、例
えば溶媒除去のための加熱時にエポキシオリゴマーの硬
化反応は起こり得ない。

【００２９】

【化２】

【００３０】次に上記、粒径５３〜２５０μｍの顆粒、
粉末状潜在性硬化剤、および滑剤とを乾式混合した。た
だし、粉末状潜在性硬化剤としては、１、２−ドデカン
酸エステル１ｍｏｌと、アクリル酸エステル２ｍｏｌの
付加反応生成物にヒドラジンを反応させて得られる平均
粒子径３０〜５０μｍの下記化学構造の酸ヒドラジドを
使用した。

【００３１】（ＮＨ₂ＮＨＣＯＣＨ₂ＣＨ₂）₂Ｎ（Ｃ
Ｈ₂）₁₁ＣＯＮＨＮＨ₂ なお、この化合物の融点は１２０〜１３０℃である。エ
ポキシオリゴマーとの配合は全エポキシ当量に対するア
ミノ活性水素当量か、あるいは化学当量比よりも僅かに
粉末状潜在性硬化剤を増量した方が、高い架橋密度が得
られる傾向にある。ここでの実際のエポキシオリゴマー
に対する混合割合は概ね０．１０２〜０．６１３ｗｔ．
％である。また、滑剤は平均粒子径５μｍのステアリン
酸カルシウム粉末で、顆粒１００重量部に対して０．２
重量部とした。この磁石粉末コンパウンドの歩留りは１
０ｋｇバッチ処理で９９％であった。

【００３２】上記磁石粉末コンパウンド２種の粉末成形
性と顆粒の粒度分布を（表１）、（表２）に示す。表か
ら、本発明に掛かる磁石粉末コンパウンドは粉末流動性
などの数値から、何れも粉末成形性を備えている。

【００３３】

【表１】

【００３４】次に、上記磁石粉末コンパウンドを圧縮圧
力を変化させて圧粉体とし、圧粉体のエポキシ樹脂を加
熱硬化して作製した磁石の４ＭＡ／ｍパルス着磁後の磁
気特性を密度とともに示す。９８０ＭＰａの圧縮圧力で
作製した本磁石は密度６．００Ｍｇ／ｍ³が容易に得ら
れ、その結果、８０ｋＪ／ｍ³の最大エネルギー積が得
られる。

【００３５】

【表２】

【００３６】［鉄粉末コンパウンドの製造］鉄粉末コン
パウンドは前項の磁石粉末を噴霧鉄粉に代替し、エポキ
シ樹脂の含有量を６．５ｗｔ．％とした。なお、本コン
パウンドは１０ｋｇバッチ処理を２回実施したが、その
歩留り９９±１％内であった。

【００３７】鉄粉末コンパウンドの粉末成形性、硬化時
の膨張率、圧環強度、密度を（表３）に示す。表のよう
に鉄粉末コンパウンドを４００ＭＰａで圧縮した鉄粉末
圧粉体は１３０℃で１時間の加熱硬化によって概ね０．
７５％直径が膨張する。

【００３８】

【表３】

【００３９】［圧粉体の製造］本実施例で使用した磁石
粉末圧粉体、および鉄粉末圧粉体成形型の要部寸法を図
７（ａ）（ｂ）に示す。なお、磁石粉末圧粉体は６．８
−６．９ｇの磁石粉末コンパウンドを図７（ａ）で構成
したキャビティに充填し、９８０ＭＰａで圧縮して作製
した。鉄粉末圧粉体は２６．７−２６．８ｇの鉄粉末コ
ンパウンドを、図７（ｂ）と直径２．９９５ｍｍの軸と
で構成したキャビティに充填し、４００ＭＰａで圧縮し
て作製した。

【００４０】［鉄心一体型磁石ロータの作製］本実施例
では６．８−６．９ｇの磁石粉末圧粉体７１ａと２６．
８−２６．９ｇの鉄粉末圧粉体７２ａを個別に作製し、
それらと直径２．９９５ｍｍの回転軸７３とを図８のよ
うに組合せ、エポキシ樹脂の加熱硬化によって磁石ロー
タを作製した。なお、本実験では作製した鉄粉末圧粉体
の両端面をテフロン（登録商標）処理した治具で挟み込
むように回転軸とともに磁石ロータ形状に組立・固定
し、然るのち加熱硬化した。

【００４１】図９は鉄粉末圧粉体、磁石粉末圧粉体各１
個と回転軸との組合せ、または鉄粉末圧粉体のみを加熱
した場合の接合強度、鉄粉末圧粉体のみの外径膨張率を
温度に対してプロットした特性図である。鉄粉末圧粉体
はエポキシ樹脂が硬化する約１２０℃付近から膨張が観
測され、その大きさは温度に依存することが了解され
る。磁石と鉄心の接合強度（せん断破壊荷重）は１４０
℃付近から大きく増加するが、軸と鉄心の接合強度は緩
やかに上昇した。磁石と鉄心の接合強度が１４０℃付近
で増加する原因は鉄粉末圧粉体に含まれるエポキシ樹脂
の硬化発熱の内部蓄熱増加と推察される。この場合の均
質な硬化反応には加熱温度１２０−１４０℃が必要であ
る。

【００４２】図１０は軸方向寸法と磁石直径の膨張率の
加熱温度依存性を示す特性図である。図から明らかなよ
うに、加熱時に鉄粉末圧粉体に荷重（１２０ｇ）を加え
ると１４０℃以上で鉄粉末圧粉体の膨張率の顕著な増加
が抑制される。また、１３０℃では荷重の有無に拘ら
ず、鉄心の膨張率がほぼ一定になる。一方、磁石直径
（磁石外径）の膨張率は１２５−１３０℃付近で極小と
なること、加熱時に鉄粉末圧粉体（圧粉鉄心）に錘を加
えると、同じ温度で比較すると膨張率が減少することが
明らかになった。一方、過熱による鉄粉末圧粉体（圧粉
鉄心）の膨張が磁石の亀裂発生の原因となることがあ
る。磁石の亀裂発生を抑えるには、鉄粉末圧粉体（圧粉
鉄心）に含まれるエポキシ樹脂の硬化発熱の内部蓄熱に
よる膨張を抑えることが有効であった。

【００４３】次に、本実施例における最適硬化温度１３
０℃で、荷重の最適化を図る検討を加えた。図１１は、
図８のような鉄心一体型磁石ロータの鉄粉末圧粉体２個
に加える荷重に対する寸法変化を示す特性図である。図
のように、加熱硬化による鉄心一体型磁石ロータの直径
（磁石外径）寸法変化率は荷重の影響を殆ど受けない。
しかし、鉄心一体型磁石ロータ（圧粉鉄心）の軸方向寸
法変化率は荷重が１２０ｇを超えると減少に転じる。そ
して、荷重３２０ｇ（３０ｇ／ｃｍ²以上）になると、
硬化による鉄心一体型磁石ロータ（圧粉鉄心）の軸方向
寸法変化率はほぼゼロとなる。したがって、鉄心一体型
磁石ロータの軸方向寸法精度は最適硬化温度（１３０
℃）、加熱硬化時に鉄粉末圧粉体に加える最適荷重値が
存在する。

【００４４】以上のように、本実施例では最適硬化温度
（１３０℃）、最適荷重（３０ｇ／ｃｍ²以上）を用い
ると鉄心一体型磁石ロータの寸法精度の確保に効果があ
ることが判ったので、さらに硬化時間（加熱時間）の検
討を加えた。図１２は硬化時間に対して、鉄心一体型磁
石ロータ直径（磁石外径）、軸方向寸法変化率を示す特
性図である。鉄心一体型磁石ロータ直径（磁石外径）変
化率は加熱時間に対してほぼ一定である。また、軸方向
寸法変化率は磁石ロータ直径（磁石外径）変化率に比べ
て変動は大きいが、絶対値は１／２以下と少ない。

【００４５】以上により鉄心一体型磁石ロータの外径は
３０．１００±０．０１ｍｍ、軸方向寸法は１８．８０
±０．０６ｍｍ（ｎ＝５０）であった。この寸法精度は
後加工なしで、そのまま直接ステータに組み込んで永久
磁石型モータとすることができる高度な水準と言える。

【００４６】図１３（ａ）（ｂ）は上記、鉄心一体型磁
石ロータの磁石と鉄心の接合部分の断面図である。図に
おいて８１は鉄心、８２は磁石であり、図１３（ｂ）は
図１３（ａ）のＣ部を拡大したものである。厚さ３８−
４０μｍの磁石粉末の境界に存在するエポキシ樹脂層は
厚さ０．３μｍと推定されるが、鉄心と磁石の境界部分
もそれとほぼ同等な間隙で接合されていることが了解さ
れる。

【００４７】図１４は鉄粉末圧粉体のエポキシ樹脂量に
対する鉄心と磁石の接合強さを示す特性図である。図に
おいて９１は鉄粉末圧粉体の加熱硬化による膨張率、９
２は磁石粉末圧粉体の加熱硬化による膨張率、９３は両
者の接合強さを示す。ただし、鉄粉末圧粉体の圧縮圧力
は４００ＭＰａ、磁石粉末圧粉体は９８０ＭＰａで一定
である。図のように両圧粉体の膨張率がほぼ重なり合う
Ｐ点付近で接合強さが発現し、鉄粉末圧粉体の膨張率が
増加すると、それに応じて接合強さも増加する。すなわ
ち、磁石が９８０ＭＰａの圧縮圧力で５．９−６．０Ｍ
ｇ／ｍ³の密度を得るためには、磁石粉末圧粉体のエポ
キシ樹脂を３ｗｔ．％以下とする必要があるが、その磁
石と一体的に剛体化するための鉄粉末圧粉体に必要なエ
ポキシ樹脂は３ｗｔ．％以上と言える。

【００４８】図１５は７．５ｗｔ．％の鉄粉末圧粉体を
加熱硬化した鉄心の外周表面から内径方向へのエポキシ
樹脂の分布を示す特性図である。図のように、鉄粉末圧
粉体を加熱硬化すると鉄心表面のエポキシ樹脂が内部に
比べて著しく高濃度となる。

【００４９】図１６は圧縮圧力の異なる７．５ｗｔ．％
の鉄粉末圧粉体を加熱硬化した鉄心外周表面のエポキシ
樹脂の量を示す特性図である。図において９５は鉄粉末
圧粉体表面、９６は加熱硬化した鉄心である。図から明
らかなように、鉄粉末コンパウンドに加える圧縮圧力は
３００ＭＰａ以上、好ましくは４００ＭＰａ以上である
ことが了解される。なお、４００ＭＰａ以上で圧縮した
鉄粉末圧粉体に存在する空隙率は５％以下に低減する。
この空隙率の低下が加熱硬化によって鉄心表面のエポキ
シ樹脂が高濃度になる理由から、鉄粉末コンパウンドの
圧縮圧力を４００ＭＰａ以上、或いは鉄粉末圧粉体の空
隙率を５％以下とすることが望ましい。

【００５０】［圧粉鉄心と軸の接合強度］前項で示した
鉄心一体型磁石ロータの鉄心と回転軸（直径２．９９５
ｍｍ）の接合強度を検討した。ただし、測定は室温（２
４℃）で鉄心の端面を固定し、逆側の軸端をクロスヘッ
ド速度５ｍｍ／ｍｉｎで荷重を加えたときの最大応力
（ｋｇｆ）をせん断強さとして求めた。図１７は加熱硬
化温度に対する鉄心一体型磁石ロータの鉄心と回転軸と
のせん断強さを示す特性図である。ただし、加熱時間は
１ｈ荷重（１２０ｇ）である。図のように１２０℃の寸
法変化率から最適加熱温度（１３０℃）まで、せん断強
さは増加する。しかし、１３０−１４０℃ではほぼ一定
となる。回帰直線を求めると図のように本実施例で過熱
による不均一硬化が認められた１５０℃のせん断強さは
減少に転じる。したがって、鉄心一体型磁石ロータの鉄
心と回転軸とのせん断強さは、寸法変化率から求めた最
適加熱温度（１３０℃）と一致している。

【００５１】次に、図１８は最適加熱温度（１３０℃）
での加熱時間に対する鉄心一体型磁石ロータの鉄心と回
転軸とのせん断強さを示す特性図である。ただし、本実
施例で実際の鉄心一体型磁石ロータの鉄粉末圧粉体内部
（表面からの深さ５〜１０ｍｍ）の温度上昇を実測した
ところ、加熱後３０ｍｉｎで１３０℃±１ｄｅｇに達す
るので、硬化時間として表現する場合は加熱時間から３
０ｍｉｎを差し引く必要がある。図のように、鉄心一体
型磁石ロータの鉄心と回転軸とのせん断強さは１３０℃
で１５−３０ｍｉｎ（加熱時間４５−６０ｍｉｎ）で最
適化された。また、最適化された硬化における磁石ロー
タの鉄心と回転軸とのせん断強さは３００ｋｇｆ以上の
値が得られており、この水準は実用上支障ない。

【００５２】図１９は最適加熱条件１３０℃−１ｈｒと
した鉄心一体型磁石ロータの加熱硬化時の荷重の影響を
示す特性図である。最適化した加熱硬化条件における鉄
心一体型磁石ロータの鉄心と回転軸とのせん断強さは荷
重３２０ｇ（３０ｇ／ｃｍ²以上）で３００ｋｇｆ以上
となった。

【００５３】図２０は回転軸の直径が減少したときの鉄
心一体型磁石ロータの鉄心と回転軸とのせん断強さの関
係を示す特性図である。ただし、この試料は鉄心と磁石
とが回転軸に各１個の構成で一体的に剛体化されたもの
で、本実施例における通常の鉄心一体型磁石ロータとは
構成が異なる（実際の、鉄心一体型磁石ロータの強さの
約１／２相当）。図のように、軸の直径の減少に伴って
鉄心と回転軸とのせん断強さは減少する。しかしなが
ら、４μｍ程度の軸径の減少ならば、実際の鉄心一体型
磁石ロータでは２５０ｋｇｆ以上のせん断強さが得られ
る。

【００５４】図２１は鉄心一体型磁石ロータの鉄心と回
転軸との境界部分の断面図である。図中９７は鉄粉末、
９８はエポキシ樹脂、９９は回転軸である。図１３
（ａ）（ｂ）で示した鉄心一体型磁石ロータの磁石と鉄
心の接合部分の断面図と比べるとエポキシ樹脂９８が不
連続接着層を形成していることが判る。

【００５５】［鉄心の直流比透磁率と磁石］図２２は鉄
心の直流比透磁率と鉄心一体型磁石ロータの全磁束量の
比の関係を示す特性図である。ただし、磁石は密度５．
９−６．１Ｍｇ／ｍ³、４ＭＡ／ｍパルス着磁後の保磁
力Ｈｃｉ６３６−８００ｋＡ／ｍ、最大エネルギー積
（ＢＨ）ｍａｘ７６−８２ｋＪ／ｍ³であり、直径１８
ｍｍの外周面に２４極の多極着磁（極間距離２．３ｍ
ｍ）を施したものである。図中Ａは非磁性、Ｂは純鉄、
Ｃは最適化された本発明に掛かる鉄粉末コンパウンドか
ら作成した鉄粉末圧粉体を加熱硬化して作製したもので
ある。なお、全磁束量はＢの値で規格化している。図か
ら明らかなように、鉄粉の作製法（噴霧鉄粉、電解鉄
粉）や粉末粒子径によらず、密度５．０−５．１Ｍｇ／
ｍ³の鉄心の直流比透磁率は全て１０以上の値が得ら
れ、純鉄Ａに比較しても５０％以上の磁束が改善され
る。

【００５６】一方、磁石粉末がαＦｅ相とＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ
相とを有するナノコンポジット磁石粉末の場合には、密
度５．９−６．１Ｍｇ／ｍ³、４ＭＡ／ｍパルス着磁後
の保磁力Ｈｃｉ５５０−６００ｋＡ／ｍ、最大エネルギ
ー積（ＢＨ）ｍａｘ７６−８２ｋＪ／ｍ³が好ましい磁
石特性の一例として例示することができる。このような
磁石は例えば直径１８ｍｍの磁石の外周面に４８極の着
磁（極間距離１．２ｍｍ）を施した場合には、着磁界が
１．２−１．６ＭＡ／ｍ程度に制約されるため、鉄心一
体型磁石ロータの全磁束量は密度５．９−６．１Ｍｇ／
ｍ³、４ＭＡ／ｍパルス着磁後の保磁力Ｈｃｉ６３６−
８００ｋＡ／ｍ、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ７６
−８２ｋＪ／ｍ³の磁石を使った鉄心一体型磁石ロータ
に比べて全磁束量が、１０−２０％改善されるからであ
る。極間距離が２ｍｍ以下の鉄心一体型磁石ロータの磁
石としては磁石粉末がαＦｅ相とＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相とを有
するナノコンポジット磁石粉末を主成分とすることが好
ましい。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば磁石ロータを製造する際
の熱機械的負荷が大幅に削減されるため、磁石の密度に
よる磁気特性の低下、肉厚を増すことなく、高い寸法精
度の磁石ロータと、それを用いた永久磁石型モータを製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の工程図

【図２】従来技術の磁石と鉄心との境界部分の断面の顕
微鏡写真

【図３】従来技術のスプリングバック、せん断力の関係
を示す特性図

【図４】磁石の密度と磁気特性の関係を示す特性図

【図５】永久磁石型ロータに使用される回転子の外観図

【図６】粉末状潜在性硬化剤の役割を示す模式図

【図７】（ａ）磁石粉末圧粉体成形型の要部寸法図（ｂ）鉄粉末圧粉体成形型の要部寸法図

【図８】鉄心一体型磁石ロータの作製方法を示す斜視外
観図

【図９】接合強さ、鉄粉末圧粉体の膨張率の温度依存性
を示す特性図

【図１０】軸方向寸法と磁石直径の膨張率の加熱温度依
存性を示す特性図

【図１１】荷重に対する寸法変化率を示す特性図

【図１２】硬化時間に対するロータ直径、軸方向寸法変
化率を示す特性図

【図１３】（ａ）鉄心一体型磁石ロータの磁石と鉄心の
接合部断面の顕微鏡写真（ｂ）同Ｃ部の顕微鏡写真

【図１４】鉄粉末圧粉体のエポキシ樹脂量に対する鉄心
−磁石の接合強さを示す特性図

【図１５】鉄心の外周表面から内径方向へのエポキシ樹
脂の分布を示す特性図

【図１６】鉄心外周表面のエポキシ樹脂の量を示す特性
図

【図１７】加熱硬化温度と鉄心−回転軸のせん断強さを
示す特性図

【図１８】加熱時間に対する鉄心−回転軸とのせん断強
さを示す特性図

【図１９】加熱硬化時の荷重と鉄心−回転軸のせん断強
さの関係を示す特性図

【図２０】回転軸の直径と鉄心−回転軸のせん断強さの
関係を示す特性図

【図２１】鉄心と回転軸との境界部分の断面の顕微鏡写
真

【図２２】透磁率と全磁束量の比の関係を示す特性図

【符号の説明】

１磁石２回転軸３成形材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｈ０１Ｆ 1/08 Ｈ０１Ｆ 1/08 ＡＦターム(参考） 5E040 AA04 AA11 AA14 AA19 BB03 CA01 HB07 HB17 NN06 5E062 CC05 CD05 CE04 5H002 AA01 AA07 AB01 AC07 5H622 AA03 CA01 CA05 CB06 DD02 PP20 QA02 QA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環状の磁石圧粉体に回転軸を備えた鉄粉
末圧粉体を挿入し、３者を加熱することにより磁石圧粉
体、鉄粉末圧粉体、回転軸とに接触面を形成せしめ、少
なくとも鉄粉末圧粉体に含まれるエポキシ樹脂の熱硬化
によって磁石、圧粉鉄心、ならびに回転軸を同時に一体
的に剛体化する鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項２】円弧状の磁石圧粉体に回転軸を備えた鉄
粉末圧粉体を固定し、３者を加熱することにより磁石圧
粉体、鉄粉末圧粉体、回転軸とに接触面を形成せしめ、
少なくとも鉄粉末圧粉体に含まれるエポキシ樹脂の熱硬
化によって磁石、圧粉鉄心、ならびに回転軸を同時に一
体的に剛体化する鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項３】環状または円弧状の磁石圧粉体に回転軸
を備えた鉄粉末圧粉体を挿入または固定し、少なくとも
鉄粉末圧粉体に３０ｇ／ｃｍ²以上の荷重を加えながら
３者を加熱することにより磁石、圧粉鉄心、ならびに回
転軸を同時に一体的に剛体化する請求項１または請求項
２記載の鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項４】鉄粉末圧粉体が飽和磁化１３ｋＧ以上の
Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−
Ｎ、Ｆｅ−Ｂの群から選ばれる１種または２種以上とエ
ポキシ樹脂、および必要に応じて適宜加える添加剤とで
構成した顆粒状のコンパウンドを圧縮成形したものであ
る請求項１または請求項２記載の鉄心一体型磁石ロータ
の製造方法。
【請求項５】鉄粉末圧粉体を構成するエポキシ樹脂が
室温で固体のエポキシオリゴマーと粉末状潜在性硬化剤
から構成され、その含有量が少なくとも３ｗｔ．％以上
である請求項１または請求項２記載の鉄心一体型磁石ロ
ータの製造方法。
【請求項６】室温で固体のエポキシオリゴマーの有機
溶媒溶液で鉄粉末を室温で湿式混合し、当該湿式混合物
中の有機溶媒を加熱除去した固形ブロックを解砕・分級
して顆粒状とし、最後に粉末状潜在性硬化剤および必要
に応じて適宜加える添加剤とを乾式混合した鉄粉末コン
パウンドを粉末成形した鉄粉末圧粉体である請求項５記
載の鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項７】鉄粉末圧粉体を構成するエポキシ樹脂が
室温で固体のエポキシオリゴマー、室温で液体のエポキ
シオリゴマーを内包した単核球状マイクロカプセル、お
よび粉末状潜在性硬化剤であり、その含有量が少なくと
も３ｗｔ．％以上である請求項５記載の鉄心一体型磁石
ロータの製造方法。
【請求項８】鉄粉末と室温で液体のエポキシオリゴマ
ーを内包した単核球状マイクロカプセルを乾式混合し、
次いで室温で固体のエポキシオリゴマーの有機溶媒溶液
で、鉄粉末とマイクロカプセルの混合物と室温で湿式混
合し、当該湿式混合物中の有機溶媒を加熱除去した固形
ブロックを解砕・分級して顆粒状とし、最後に粉末状潜
在性硬化剤および必要に応じて適宜加える添加剤とを乾
式混合した鉄粉末コンパウンドを粉末成形した鉄粉末圧
粉体である請求項１または請求項２記載の鉄心一体型磁
石ロータの製造方法。
【請求項９】鉄粉末コンパウンドの粒子径上限が５０
０μｍである請求項６または請求項８記載の鉄心一体型
磁石ロータの製造方法。
【請求項１０】鉄粉末コンパウンドに加える添加剤と
して滑剤を必須成分とし、前記滑剤として、少なくとも
エポキシ樹脂の加熱硬化温度よりも高融点の高級脂肪酸
または高級脂肪酸金属石鹸とした請求項１または請求項
２記載の鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項１１】少なくとも成形圧力２００ＭＰａ以上
で鉄粉末コンパウンドを圧縮した鉄粉末圧粉体である請
求項１または請求項２記載の鉄心一体型磁石ロータの製
造方法。
【請求項１２】鉄粉末圧粉体の空隙率が５％以下であ
る請求項１または請求項２記載の鉄心一体型磁石ロータ
の製造方法。
【請求項１３】鉄粉末圧粉体の加熱硬化前後で外径
０．７％以上体積膨張するように加熱温度を選択した請
求項１または請求項２記載の鉄心一体型磁石ロータの製
造方法。
【請求項１４】鉄粉末圧粉体を加熱硬化した圧粉鉄心
の密度が５．０−５．１Ｍｇ／ｍ³である請求項１また
は請求項２記載の鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項１５】鉄粉末圧粉体を加熱硬化した圧粉鉄心
の直流比透磁率が１以上である請求項１または請求項２
記載の鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項１６】磁石圧粉体内径と鉄粉末圧粉体外径と
差を１００μｍ以下とした請求項１または請求項２記載
の鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項１７】室温で固体のエポキシオリゴマーの有
機溶媒溶液で磁石粉末を室温で湿式混合し、当該混合物
中の有機溶媒を加熱除去した固形ブロックを解砕・分級
して顆粒状とし、最後に粉末状潜在性硬化剤および必要
に応じて適宜加える添加剤とを乾式混合した磁石粉末コ
ンパウンドを粉末成形した磁石粉末圧粉体である請求項
１または請求項２記載の鉄心一体型磁石ロータの製造方
法。
【請求項１８】磁石粉末コンパウンドの粒子径上限が
２５０μｍである請求項１７記載の鉄心一体型磁石ロー
タの製造方法。
【請求項１９】磁石粉末コンパウンドに加える添加剤
として滑剤を必須成分とし、前記滑剤として、少なくと
もエポキシ樹脂の加熱硬化温度よりも高融点の高級脂肪
酸または高級脂肪酸金属石鹸とした請求項１または請求
項２記載の鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項２０】磁石圧粉体と鉄粉末圧粉体のエポキシ
樹脂構成成分が同一である請求項１または請求項２記載
の鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項２１】鉄粉末圧粉体のエポキシ樹脂含有量が
磁石圧粉体のエポキシ樹脂含有量の２．５倍以上である
請求項１または請求項２記載の鉄心一体型磁石ロータの
製造方法。
【請求項２２】磁石圧粉体の磁石粉末がＲ−ＴＭ−Ｂ
系合金（ただし、Ｒは１０〜２０ａｔ．％で、Ｙを含む
希土類元素のうち少なくとも１種、ＴＭでＦｅまたはＦ
ｅの一部をＣｏで置換したもの、Ｂは５〜２０ａｔ．
％）である請求項１または請求項２記載の鉄心一体型磁
石ロータの製造方法。
【請求項２３】磁石粉末がＲ₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有する磁
石粉末である請求項２２記載の鉄心一体型磁石ロータの
製造方法。
【請求項２４】磁石が密度５．９−６．１Ｍｇ／
ｍ³、４ＭＡ／ｍパルス着磁後の保磁力Ｈｃｉ６３６−
８００ｋＡ／ｍ、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ７６
−８２ｋＪ／ｍ³である請求項２１または請求項２２記
載の鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項２５】磁石の外周面を極間距離２ｍｍ以上で
着磁した請求項２４記載の鉄心一体型磁石ロータの製造
方法。
【請求項２６】磁石圧粉体の磁石粉末がαＦｅ相とＲ
₂ＴＭ₁₄Ｂ相を有するナノコンポジット磁石粉末である
請求項１または請求項２または請求項２２記載の鉄心一
体型磁石ロータの製造方法。
【請求項２７】磁石が密度５．９−６．１Ｍｇ／
ｍ³、４ＭＡ／ｍパルス着磁後の保磁力Ｈｃｉ５５０−
６００ｋＡ／ｍ、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ７６
−８２ｋＪ／ｍ³である請求項１、２、２６のいずれか
１項に記載の鉄心一体型磁石ロータの製造方法。
【請求項２８】磁石の極間距離が２ｍｍ以下である請
求項２６または請求項２７記載の鉄心一体型磁石ロータ
の製造方法。
【請求項２９】請求項１、２、２６、２７、２８のい
ずれか１項に記載の磁石ロータを搭載した永久磁石型モ
ータ。