(57)【要約】【課題】  製造コストを低減しながら所要の保磁力および磁束密度を備えることができ、さらには磁石に生じ得る渦電流を効果的に低減することのできる複合磁石と該複合磁石を備えたモータ、および該複合磁石の製造方法を提供する。【解決手段】  磁束密度が相対的に小さく、保磁力性能が相対的に高い材料から成形された外部磁石１２と、磁束密度が相対的に大きく、保磁力性能が相対的に低い材料から成形された内部磁石１１とから複合磁石１を成形する。また、複合磁石１のうち、ステータ側の側面には複数の切り欠きを穿設することもでき、この場合には、外部磁石１２のまわりを樹脂材にて被覆することもできる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の磁石と、第一の磁石を囲繞する第二の磁石とからなり、第一の磁石は、磁束密度が相対的に高く、保磁力が相対的に低い材料から構成されており、第二の磁石は、磁束密度が相対的に低く、保磁力が相対的に高い材料から構成されていることを特徴とする複合磁石。
【請求項２】
前記第一の磁石は保磁力が１０〜２０ｋＯｅのネオジムからなり、前記第二の磁石は保磁力が２０ｋＯｅよりも大きなネオジムに、ジスプロシウムを含む重希土類元素が添加された材料からなることを特徴とする請求項１に記載の複合磁石。
【請求項３】
前記第一の磁石はアルニコからなり、前記第二の磁石は保磁力が２０ｋＯｅよりも大きなネオジムに、ジスプロシウムを含む重希土類元素が添加された材料からなることを特徴とする請求項１に記載の複合磁石。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の複合磁石において、
第二の磁石の側面には、その軸心方向に伸びる切り欠きが所定の間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする複合磁石。
【請求項５】
第二の磁石の端辺付近における切り欠きと切り欠きの間隔は、第二の磁石の中央付近における切り欠きと切り欠きの間隔に対して相対的に狭くなっていることを特徴とする請求項４に記載の複合磁石。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の複合磁石において、
第二の磁石の側面には、その軸心方向に直交する方向に伸びる切り欠きが所定の間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする複合磁石。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載の複合磁石において、
第二の磁石のまわりには樹脂の被膜が形成されており、切り欠きには該樹脂が満たされていることを特徴とする複合磁石。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の複合磁石がロータの内部に埋め込まれていることを特徴とするモータ。
【請求項９】
第一の磁石と、第一の磁石を囲繞する第二の磁石とからなり、第一の磁石は、磁束密度が相対的に高く、保磁力が相対的に低い材料から構成されており、第二の磁石は、磁束密度が相対的に低く、保磁力が相対的に高い材料から構成されている複合磁石の製造方法であって、
第一の磁石と型との間に第二の磁石の厚みを確保した姿勢で第一の磁石の圧粉体を型内に配設し、型と第一の磁石の圧粉体との間に第二の磁石を構成する粉体を充填し、型にその外側から圧力を加えて第一の磁石の圧粉体と第二の磁石の圧粉体を成形し、該第一の磁石の圧粉体と第二の磁石の圧粉体を焼結させることを特徴とする複合磁石の製造方法。
【請求項１０】
前記第一の磁石は保磁力が１０〜２０ｋＯｅのネオジムからなり、前記第二の磁石は保磁力が２０ｋＯｅよりも大きなネオジムに、ジスプロシウムを含む重希土類元素が添加された材料からなることを特徴とする請求項９に記載の複合磁石の製造方法。
【請求項１１】
前記第一の磁石はアルニコからなり、前記第二の磁石は保磁力が２０ｋＯｅよりも大きなネオジムに、ジスプロシウムを含む重希土類元素が添加された材料からなることを特徴とする請求項９に記載の複合磁石の製造方法。
【請求項１２】
焼結された複合磁石の第二の磁石の側面に、その軸心方向に伸びる切り欠き、またはその軸心方向に直交する方向に伸びる切り欠きを所定の間隔を置いて複数設けることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の複合磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保磁力性能や磁束密度の異なる磁石を組み合わせてなる複合磁石と該複合磁石を備えたモータ、および該複合磁石の製造方法に係り、特に、製造コストを低減しながら所要の保磁力および磁束密度を備えることができ、さらには磁石に生じ得る渦電流を効果的に低減することのできる複合磁石と該複合磁石を備えたモータ、および該複合磁石の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、排気ガスによる環境影響への問題やガソリン資源の将来的な限界への対策といった面から、電気自動車や、電気とガソリンとを適宜使い分けるハイブリット自動車が注目されており、その普及量は飛躍的に伸びている。かかる電気自動車やハイブリット自動車においては、最小限の消費電力で最大の駆動力を発揮し得る駆動用モータが極めて重要であり、自動車産業や電機産業においてはかかる駆動用モータの開発が鋭意進められているところである。尤も、かかる電機自動車やハイブリット自動車においては、燃料電池や駆動用モータが高価なものとなるため、それらの製造価格をいかに安価にできるかが、その普及量を大きく左右することとなる。
【０００３】
上記する駆動用モータの性能を向上させる、あるいはモータ製造価格を安価にするためのファクターは多様に存在するが、中でもモータのロータ内部に埋め込まれる、あるいはロータ表面に装着される磁石の改善が大きなものである。従来の磁石、例えば永久磁石においては、多少コストが高くても保磁力と磁束密度とがともに比較的高い高性能の単一材料からなる永久磁石が上記する自動車の駆動用モータに適用されており、磁石の性能とコストとの双方の最適値を求めるといった概念が存在しなかったといってもよい。尤も、性能の異なる材料からなる複合磁石を製造するよりも、単一材料からなる磁石を製造することの方が製造コストが安価となり易いという実態もある。
【０００４】
しかし、電機自動車やハイブリット自動車が主流となる近い将来、高性能の永久磁石のみから磁石を製造することの方が製造コストが高価となることは十分に予想される。したがって、モータの駆動にかかせない磁石の複数の性能のうち、磁石のどの部位でそれぞれの性能が発揮されれば所要の性能を満足できるのかを精査し、各部位に要求される性能を備えた、異なる材料から構成される磁石とすることにより、その製造コストの低減が可能となる。
【０００５】
例えば特許文献１において、高価な２つの磁石材層の間に、体積百分率で２０％以下の軟磁性材層を挟み込んだ複合磁石とそれを利用したモータが開示されている。軟磁性材層が介在することにより、複合磁石を焼結成形する場合でも２つの磁石材層が熱収縮によって剥離することを防止することが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−１１０６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示の複合磁石によれば、磁石を焼結成形する際にも各磁石材層の剥離が防止でき、軟磁性材層の分だけ磁石のコストを低減することが可能となる。しかし、軟磁性材層は磁石全体に対して体積百分率で２０％以下であるため、コストの格段の低減を図ることができないことや、磁石全体の部位ごとに、保磁力性能の高い磁石や磁束密度の高い磁石を使い分けることによって性能とコストの双方の最適値を追求するといったものではないために、その構成には多分に改善の余地が残されている。
【０００７】
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、磁石の部位ごとに要求される保磁力や磁束密度を確保しながら各部位ごとに磁石の材料を変更することにより、その製造コストの低減と性能確保の双方を満足することのできる複合磁石と該複合磁石を備えたモータ、および該複合磁石の製造方法を提供することを目的とする。また、磁石に生じ得る渦電流を効果的に低減することのできる複合磁石と該複合磁石を備えたモータ、および該複合磁石の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成すべく、本発明による複合磁石は、第一の磁石と、第一の磁石を囲繞する第二の磁石とからなり、第一の磁石は、磁束密度が相対的に高く、保磁力が相対的に低い材料から構成されており、第二の磁石は、磁束密度が相対的に低く、保磁力が相対的に高い材料から構成されていることを特徴とする。
【０００９】
例えば、内磁型の磁石（ロータ内部に磁石が埋め込まれている）において、磁石の側面付近（ステータ側の側面や、該ステータ側の側面に直交する短辺側の側面）には、ステータ側から入ってくる外部磁界が磁石の内部に比して相対的に強いため、磁力を保持するために高い保磁力が要求される。一方、磁石の内部においては、外部磁界が相対的に弱いことからその側面付近ほどの保磁力は必要なく、その一方でモータのトルク性能に寄与する高い磁束密度が要求される。この保磁力と磁束密度に関しては、いずれの磁石材料を取ってみても、一方が強ければ他方が相対的に弱くなるといった傾向があり、双方の性能をともに適度に満足しうる磁石（保磁力と磁束密度との積からなる最大エネルギー積の高い磁石）、例えばネオジム系磁石はコストが高価となる。なお、ネオジム系の磁石といっても、その保磁力性能によってそのコストは多様である。
【００１０】
本発明においては、第一の磁石と第二の磁石という２つの磁石を組み合わせ、第二の磁石が第一の磁石の外側を囲繞するように構成されている。そして、上記する磁石の有する保磁力と磁束密度といった性能を勘案して、外部磁界の影響が強く高い保磁力が要求される複合磁石の外側部分（第二の磁石）には、複合磁石の内側の部分（第一の磁石）に対して相対的に保磁力が高く、相対的に磁束密度の低い磁石材料を使用し、外部磁界の影響をそれ程受けない磁石内部には、磁石の外側に対して相対的に保磁力が低く、相対的に磁束密度の高い磁石材料を使用するものである。このように、磁石の部位ごとに要求される性能に応じて材質の異なる材料から磁石を形成することにより、磁石の要求性能を満たしながら製造コストを低減することが可能となる。これは、高い保磁力と磁束密度が要求される、例えばハイブリット車用のモータに使用される磁石に好適であり、その製造数が増加するにつれて、高価な単一材料から磁石を製造する場合に比して製造コストが低減できるものである。
【００１１】
なお、使用される磁石材料は特に限定するものではないが、既述するようなネオジム系磁石や、サマリウム系磁石、セリウム系磁石、アルニコ、フェライトなどがあり、それぞれの材料においても、成分組成の相違により、保磁力性能や磁束密度が多様に相違する。
【００１２】
また、本発明による複合磁石の他の実施形態において、前記第一の磁石は保磁力が１０〜２０ｋＯｅのネオジムからなり、前記第二の磁石は保磁力が２０ｋＯｅよりも大きなネオジムに、ジスプロシウムを含む重希土類元素が添加された材料からなることを特徴とする。
【００１３】
既述するように、複合磁石の外側を構成する第二の磁石には、少なくとも第一の磁石に比して高い保磁力を備えた材料を使用する。本発明において使用する磁石材料は、ネオジムであるが、第一の磁石と第二の磁石で、それぞれ保磁力の相違する２種類のネオジムを使用するものである。なお、保磁力が高くなるに従いその材料コストも高くなることを付言しておく。また、既述するように、保磁力の増加に伴って磁束密度は低減するものである。
【００１４】
ネオジムの保磁力性能は、少なくとも１０ｋＯｅ以上であるが、現在その測定可能な最大値は４０〜５０ｋＯｅである。そこで、相対的に高い保磁力が要求される第二の磁石には、保磁力が２０ｋＯｅよりも大きなネオジムを使用する。一方、第一の磁石には、保磁力が１０〜２０ｋＯｅのネオジムを使用することで、複合磁石全体の材料コストを低減できる。また、保磁力の性能の相違に伴い、第一の磁石の磁束密度は、第二の磁石の磁束密度に対して相対的に高いものとなる。
【００１５】
また、第二の磁石には、保磁力が２０ｋＯｅよりも大きなネオジムにジスプロシウムやテルビウムなどの重希土類元素が添加されている。ジスプロシウムやテルビウムを添加することにより、磁石の耐熱性を向上させることができる。磁石は高温雰囲気下においてその保磁力や磁束密度の双方が低下するため、特に、モータの温度上昇が激しいハイブリット車用のモータには、本発明の複合磁石は好適である。
【００１６】
また、本発明による複合磁石の他の実施形態において、前記第一の磁石はアルニコからなり、前記第二の磁石は保磁力が２０ｋＯｅよりも大きなネオジムに、ジスプロシウムを含む重希土類元素が添加された材料からなることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、高い保磁力が要求されない第一の磁石において保持力性能が低いアルニコを使用するものであり、複合磁石の製造コストを格段に低減することが可能となる。
【００１８】
なお、他の実施形態としては、アルニコのほかに、さらに低価格なフェライトを使用することもできる。
【００１９】
また、本発明による複合磁石の他の実施形態は、前記複合磁石において、第二の磁石の側面には、その軸心方向に伸びる切り欠きが所定の間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする。
【００２０】
ロータ内部に磁石が埋め込まれてなる磁石埋込み型ロータであっても、ロータ表面に磁石が接着されてなる表面型ロータであっても、該ロータの回転に伴って磁石に入ってくる磁束が変化することからその表面（ステータ側の側面）には渦電流が生じ易い。渦電流によって生じる発熱により、モータのトルク性能が阻害されることから、モータのトルク性能を確保するためには磁石表面に生じ得る渦電流を可及的に低減することが望まれる。なお、渦電流は、磁束密度や、部材の厚み、部材の幅などに比例して大きくなる傾向がある。
【００２１】
そこで、本発明では、複合磁石の外側部分である第二の磁石の側面に、その軸心方向に伸びる切り欠きを間隔を置いて複数設けることにより、複合磁石のステータ側側面を複数に縁切りして渦電流を低減するものである。なお、切り欠きの幅を大きくしすぎると、磁石に入る外部磁束量が低減し、結果としてモータのトルク性能を低減してしまうため、切り欠きの幅は可及的に狭い方が望ましい。
【００２２】
また、本発明による複合磁石の他の実施形態において、第二の磁石の端辺付近における切り欠きと切り欠きの間隔は、第二の磁石の中央付近における切り欠きと切り欠きの間隔に対して相対的に狭くなっていることを特徴とする。
【００２３】
ステータ側から入ってくる外部磁界は、磁石の側面、特に磁石の短辺を構成する端部付近に卓越する傾向があるため、切り欠き同士の間隔を、磁石側面の中央付近よりも端部付近において狭くすることにより、渦電流を効果的に低減することができる。
【００２４】
また、本発明による複合磁石の他の実施形態は、前記複合磁石において、第二の磁石の側面には、その軸心方向に直交する方向に伸びる切り欠きが所定の間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする。
【００２５】
第二の磁石の側面には、既述するような磁石の軸心方向に伸びる切り欠きのほかに、本発明のように磁石の軸心方向に直交する方向に伸びる切り欠きであっても同様の渦電流低減効果が得られる。
【００２６】
また、本発明による複合磁石の他の実施形態は、前記複合磁石において、第二の磁石のまわりには樹脂の被膜が形成されており、切り欠きには該樹脂が満たされていることを特徴とする。
【００２７】
第二の磁石の側面に複数の切り欠きを設けることにより、複合磁石の耐食性と剛性が低減する可能性がある。そこで、本発明においては、第二の磁石のまわりに樹脂の被膜を形成することにより、切り欠き部分に樹脂が満たされた状態で樹脂が硬化し、したがって複合磁石全体の耐食性の低減や剛性の低減を防止することができる。なお、かかる樹脂は特に限定するものではないが、例えばフェノール樹脂などを使用することができる。
【００２８】
また、本発明によるモータは、前記複合磁石がロータの内部に埋め込まれていることを特徴とする。
【００２９】
既述するように経済的で、かつ高い保磁力と磁束密度を有し、さらには渦電流を効果的に低減できる複合磁石をロータ内部に埋め込むことにより、経済的で高性能のモータを製作することが可能となり、かかるモータは、特に、今後、大幅な需要が期待されるハイブリット自動車や電気自動車に好適である。
【００３０】
また、本発明による複合磁石の製造方法は、第一の磁石と、第一の磁石を囲繞する第二の磁石とからなり、第一の磁石は、磁束密度が相対的に高く、保磁力が相対的に低い材料から構成されており、第二の磁石は、磁束密度が相対的に低く、保磁力が相対的に高い材料から構成されている複合磁石の製造方法であって、第一の磁石と型との間に第二の磁石の厚みを確保した姿勢で第一の磁石の圧粉体を型内に配設し、型と第一の磁石の圧粉体との間に第二の磁石を構成する粉体を充填し、型にその外側から圧力を加えて第一の磁石の圧粉体と第二の磁石の圧粉体を成形し、該第一の磁石の圧粉体と第二の磁石の圧粉体を焼結させることを特徴とする。
【００３１】
本発明は既述する複合磁石の製造方法に関するものであり、例えば、公知の圧粉成形および焼結によって複合磁石を製造することができる。
【００３２】
また、本発明による複合磁石の製造方法の他の実施形態において、前記第一の磁石は保磁力が１０〜２０ｋＯｅのネオジムからなり、前記第二の磁石は保磁力が２０ｋＯｅよりも大きなネオジムに、ジスプロシウムを含む重希土類元素が添加された材料からなることを特徴とする。
【００３３】
さらに、本発明による複合磁石の製造方法の他の実施形態において、前記第一の磁石はアルニコからなり、前記第二の磁石は保磁力が２０ｋＯｅよりも大きなネオジムに、ジスプロシウムを含む重希土類元素が添加された材料からなることを特徴とする。
【００３４】
また、本発明による複合磁石の製造方法の他の実施形態は、焼結された複合磁石の第二の磁石の側面に、その軸心方向に伸びる切り欠き、またはその軸心方向に直交する方向に伸びる切り欠きを所定の間隔を置いて複数設けることを特徴とする。
【００３５】
本発明は、複合磁石が焼結された後で、例えば切断刃を使用して所望の切り欠きを穿設する方法である。なお、他の実施形態としては、予め型の内壁面に縦方向または横方向に伸びる切り欠き用の板材（板材の型内壁面からの突出長は、第二の磁石の厚み程度）を所望数だけ取り付けておき、型と第一の磁石の圧粉体との間に第二の磁石を構成する粉体を充填加圧して焼結する方法であってもよい。
【発明の効果】
【００３６】
以上の説明から理解できるように、本発明の複合磁石およびその製造方法によれば、磁石の部位ごとに要求される保磁力と磁束密度に応じて磁石材料を相違させることで、磁石の製造コストを低減しながら所要の磁石性能（保磁力や磁束密度）を確保することができる。さらに、本発明の複合磁石およびその製造方法によれば、複合磁石の側面に複数の切り欠きを設けることにより、側面で卓越する渦電流を可及的に低減することができる。また、本発明のモータによれば、上記する複合磁石がロータ内部に埋め込まれているため、高い信頼性とトルク性能を確保しながらもその製造コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明のモータの一実施形態の平面図を、図２は、図１のＩＩ部分の拡大平面図を、図３は、図２のＸラインおよびＹラインにおける外部磁界を模式的に示したグラフを、図４は、２種類の磁石の材質を、保持力特性と磁束密度の関係で示したグラフをそれぞれ示している。図５〜図８はそれぞれ、本発明の複合磁石の実施形態を示した斜視図である。
【００３８】
図１は、内磁型のリラクタンスモータ１０を示したものである。モータ１０は、駆動用シャフトと一体化してその内部に複数の複合磁石１，１，…が埋め込まれてなるロータ２と、ロータ２の外周に配設されるステータ３とから大略構成されており、ステータのティースのまわりに装着された図示しないコイルに逐次電流を流すことによって磁界（矢印Ｘ）を形成し、かかる磁界（外部磁界）が複合磁石１，１，…に吸引力を作用させることにより、ロータ２は矢印Ｙ方向に回転することができる。
【００３９】
図１のＩＩ部分の拡大図が図２に示されている。複合磁石１は、内部磁石１１（第一の磁石）と外部磁石１２（第二の磁石）とから構成されている。ここで、内部磁石１１および外部磁石１２は、それぞれが有する保磁力性能と磁束密度が異なる材料から成形されている（かかる材料は後述する）。図２からも明らかなように、外部磁石１２のステータ側の側面には、ステータ側から外部磁界が直接入ってくるため、かかる側面には少なくとも高い保磁力性能が要求される。
【００４０】
図２のＸラインおよびＹラインにおける外部磁界（Ｈ）を、複合磁石１のＰ点付近からＱ点付近までの間で模式的にグラフ化すると図３のようになる。Ｐ点、Ｑ点付近では、平面視で磁石の長手方向に直交する方向から入ってくる外部磁界に加えて、湾曲軌跡で入ってくる、いわゆる無効磁束の存在により、トータルの外部磁界強度が大きくなる。したがって、保磁力性能の高い外部磁石１２は、ステータ側に対向する側面〜磁石の短辺部分にわたって必要とされるため、本発明においては、外部磁石１２を中空の矩形柱体に成形し、その内部に矩形柱体の内部磁石１１を配設して複合磁石１を構成させている。
【００４１】
既述するように、磁石の有する保磁力性能と磁束密度の関係は、一方が高くなると他方が低下するといった関係にあり、かかる関係を図４のグラフに示している。図４には、相対的に保磁力性能に優れた磁石（グラフＹ）と、相対的に高い磁束密度を有する磁石（グラフＸ）を模式的に示している。磁束密度の大小はモータのトルク性能に寄与するものであり、保磁力の大小は減磁し易いか否かのファクターとなる。また、保磁力性能の優れた磁石は一般に高価となる。
【００４２】
そこで、本発明における複合磁石１は、保磁力性能に優れた磁石（図４のグラフＹ）を外部磁石として使用し、磁束密度の高い磁石（図４のグラフＸ）を内部磁石として使用することにより、複合磁石の製造コストを極力低減しながら、保磁力性能と磁束密度といった双方の性能を可及的に満足させ得る複合磁石とするものである。
【００４３】
例えば、内部磁石１１を保磁力が１０〜２０ｋＯｅのネオジムから成形し、外部磁石１２を保磁力が２０ｋＯｅのネオジムから成形することができる。ここで、外部磁石１２には、保磁力が２０ｋＯｅのネオジムにジスプロシウムやテルビウムなどの重希土類元素を添加することにより、複合磁石１の耐熱性を向上させ、モータ駆動時の発熱によって複合磁石の保磁力と磁束密度の双方の低減を防止することができる。
【００４４】
なお、複合磁石の製造コストをさらに低減するために、内部磁石は、ネオジムに代えて、アルニコやフェライト系磁石を使用することもできる。
【００４５】
複合磁石１の製造方法は、例えば、内部磁石の圧粉体を型内に配設し、型と内部磁石の圧粉体との間に外部磁石を構成する粉体を充填し、型にその外側から圧力を加えて内部磁石の圧粉体と外部磁石の圧粉体を成形し、これらを焼結させることによって製造することができる。
【００４６】
図５は、複合磁石の他の実施形態を示したものであり、この複合磁石１ａでは、外部磁石１２のステータ側の側面に、磁石の長手方向に沿った複数の切り欠き１２ａ，１２ａ，…が穿設されている。これは、ロータの回転に伴って複合磁石に入ってくる外部磁界の大きさが変化することにより、複合磁石の側面に生じる渦電流を効果的に低減するために設けられたものである。磁石はバルク材であることから渦電流が生じ易いため、複合磁石の側面を複数に縁切りすることで該渦電流を低減することが可能となる。なお、渦電流は、部材の厚みに比例して大きくなるものである。
【００４７】
一方、図６に示す複合磁石１ｂは、そのステータ側の側面に穿設された切り欠き１２ａ，１２ａ，…の間隔を変化させたものである。これは、図３でも説明したように、複合磁石の側面に作用する外部磁界が磁石の端部付近で大きくなることから、磁石側面の中央から端部付近にいくにしたがって切り欠き１２ａ，１２ａ間の間隔を狭めることにより、渦電流の発生をさらに効果的に抑制することができる。
【００４８】
図７では、切り欠き１２ａ，１２ａ、…を側面に水平方向に穿設してなる複合磁石１ｃが示されており、このように切り欠き１２ａ，１２ａ，…を設けることによっても、磁石尺の側面を複数に縁切りできることから渦電流の低減を図ることができる。
【００４９】
最後の実施形態として、図５に示す複合磁石のまわりをフェノール樹脂などの樹脂材１３にて被覆してなる複合磁石１ｄが図８に示されている。これは、磁石側面に複数の切り欠き１２ａ，１２ａ，…を設けることにより、複合磁石全体の剛性低下や耐食性低下の防止を図ることができる。なお、図６，７に示す複合磁石１ｂ、１ｃのまわりに樹脂材を被覆してなる実施形態であってもよい。
【００５０】
なお、切り欠き１２ａ，１２ａ、…は、切断刃を使用しながら、所定の間隔および所定の切り欠き幅にて焼結後の複合磁石の側面に設けることができる。
【００５１】
発明者等は、従来の単一材料からなる磁石をロータに備えたモータと、本発明の複合磁石をロータに備えたモータとで、高負荷時の耐久時間と最大トルク、および材料コストの比較をおこなった。この解析結果とコスト比較結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
ここで、Ｘ材料とは、保磁力が１０〜２０ｋＯｅのネオジムにジスプロシウムやテルビウムなどの重希土類元素が添加された材料であり、Ｙ材料とは、保磁力が２０ｋＯｅよりも大きなネオジムにＸ材料と同様の重希土類元素が添加された材料である。また、本発明とは、内部磁石としてＸ材料を使用し、外部磁石としてＹ材料を使用したものであり、Ｘ材料からなる従来磁石に対する比率で表している。さらに、本発明においては、内部磁石と外部磁石の平面視における面積比を１：１としている。
【００５４】
原材料比と最大トルク、および耐久時間のすべてのファクターを総合的に勘案した場合には、本発明の複合磁石が最も優れていることが理解できる。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。例えば、複合磁石は、２つの性能の異なる磁石の組み合わせのほかに、３つ以上の性能の異なる磁石の組み合わせであってもよい。
【００５６】
この場合であっても、複合磁石の外側を構成する磁石には保磁力が相対的に高い材質の磁石を使用し、複合磁石の内部にいくにしたがって保磁力が相対的に低くなる一方で磁束密度が相対的に高くなるような構成であることが望ましい。さらには、単一材料の磁石を使用しながらも、外側は保持力が高くなり（そこでは磁束密度が相対的に低い）、内部にいくにしたがって磁束密度が高くなるように（そこでは保磁力が相対的に低い）、材質を連続的に変化させる製造工程を経た磁石を使用することによって本発明の目的を達成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のモータの一実施形態の平面図。
【図２】図１のＩＩ部分の拡大平面図。
【図３】図２のＸラインおよびＹラインにおける外部磁界を模式的に示したグラフ。
【図４】２種類の磁石の材質を、保持力特性と磁束密度の関係で示したグラフ。
【図５】本発明の複合磁石の一実施形態を示した斜視図。
【図６】本発明の複合磁石の他の実施形態を示した斜視図。
【図７】本発明の複合磁石の他の実施形態を示した斜視図。
【図８】本発明の複合磁石の他の実施形態を示した斜視図。
【符号の説明】
【００５８】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…複合磁石、１１…内部磁石（第一の磁石）、１２…外部磁石（第二の磁石）、１２ａ…切り欠き、１３、樹脂被膜、２…ロータ、３…ステータ、１０…モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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