(57)【要約】【課題】絶縁性及び耐熱性を備え、コストを削減できる永久磁石及びそれを用いたモータを提供する。【解決手段】酸変性ポリプロピレン等の熱接着樹脂層４と、二軸延伸ポリエチレンナフタレート等の耐熱性樹脂層５とを積層したシート状の包材３により、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系の永久磁石素体２の表面を被覆した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱接着樹脂層と耐熱性樹脂層とを積層したシート状の包材により永久磁石素体の表面を被覆したことを特徴とする永久磁石。
【請求項２】
前記耐熱性樹脂層の両面に前記熱接着樹脂層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石。
【請求項３】
前記耐熱性樹脂層の片面に前記熱接着樹脂層を設け、前記耐熱性樹脂層の耐熱温度を２００℃以上にするとともに、前記熱接着樹脂層の融点を９０〜１５０℃にしたことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石。
【請求項４】
前記熱接着樹脂層が酸変性ポリオレフィンから成ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の永久磁石。
【請求項５】
前記熱接着樹脂層が酸変性ポリプロピレンから成り、前記耐熱性樹脂層が二軸延伸ポリエチレンナフタレートから成ることを特徴とする請求項４に記載の永久磁石。
【請求項６】
前記耐熱性樹脂層と前記熱接着樹脂層とをアミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物及びリン化合物を含む接着層を介して積層したことを特徴とする請求項５に記載の永久磁石。
【請求項７】
前記永久磁石素体がＲ−Ｆｅ−Ｂ系（Ｒは希土類元素）であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の永久磁石。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の永久磁石を備えたことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁性及び耐熱性を備えた永久磁石及びそれを用いたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの電化製品には永久磁石を備えたモータが使用されている。また、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド式電気自動車（ＨＥＶ）には駆動用やホイル組込用等の様々な部位に永久磁石を備えたモータが使用されている。これらの永久磁石は、渦電流発生を防止してモータ効率を向上するため絶縁性が求められる。
【０００３】
また、これらの製品内にはモータを配置するスペース内の温度上昇を防止するためにファン等の冷却装置が設けられており、これらの小型化を阻害する。このため、冷却装置を省くことのできる耐熱性を備えたモータが求められる。更に、電気自動車やハイブリッド式電気自動車の駆動手段としてエンジンルーム等に配置されるモータの周辺温度は約２００℃以上の高温状態に達する。このため、より高い耐熱性を備えたモータが必要とされている。
【０００４】
従来の永久磁石は特許文献１〜４に開示されている。これらの永久磁石はＲ−Ｆｅ−Ｂ系（Ｒは希土類元素）永久磁石素体の表面に下地金属膜を形成し、下地金属膜上にポリイミド膜を形成する。これにより、絶縁性及び耐熱性を備えた永久磁石を得ることができる。
【特許文献１】特開平９―２６０１２０号公報（第２頁−第５頁）
【特許文献２】特開平８―２７９４０７号公報（第２頁−第６頁）
【特許文献３】特許第３６５４８０７号公報（第２頁−第８頁）
【特許文献４】特開２００１−１６７９１７号公報（第２頁−第９頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の永久磁石によると、下地金属膜はメッキや蒸着等により形成され、ポリイミド膜は蒸着重合法や塗布後に熱硬化して形成される。このため、製造工程が複雑で高価な設備を必要とし、永久磁石及びモータのコストが高くなる問題があった。また、永久磁石の一部に被膜を形成する場合には、マスクスパッタリングによる成膜やエッチングによる被膜除去等を行う必要がある。このため、設備や工数が増加し、永久磁石及びモータが更に高価になる問題があった。
【０００６】
本発明は、絶縁性及び耐熱性を備え、コストを削減できる永久磁石及びそれを用いたモータ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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の永久磁石は、熱接着樹脂層と耐熱性樹脂層とを積層したシート状の包材により永久磁石素体の表面を被覆したことを特徴としている。
【０００８】
この構成によると、永久磁石素体の表面がシート状の包材により被覆される。包材はポリプロピレン（ＰＰ）や酸変性ポリオレフィン等から成る熱接着樹脂層と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や二軸延伸ポリエチレンナフタレート等から成る耐熱性樹脂層とを積層して形成される。包材の端部と端部を熱接着樹脂層により接着して永久磁石素体を被覆してもよく、熱接着樹脂層により包材を永久磁石素体の表面に接着して永久磁石素体を被覆してもよい。
【０００９】
また本発明は、上記構成の永久磁石において、前記耐熱性樹脂層の両面に前記熱接着樹脂層を設けたことを特徴としている。この構成によると、包材の表面の熱接着樹脂層と裏面の熱接着樹脂層とを重ねて接着して永久磁石素体を被覆できる。
【００１０】
また本発明は、上記構成の永久磁石において、前記耐熱性樹脂層の片面に前記熱接着樹脂層を設け、前記耐熱性樹脂層の耐熱温度を２００℃以上にするとともに、前記熱接着樹脂層の融点を９０〜１５０℃にしたことを特徴としている。この構成によると、永久磁石の耐熱温度を２００℃以上にしてＥＶ駆動用やＨＥＶ駆動用のモータに永久磁石を使用できるとともに、永久磁石の包材を９０〜１５０℃の雰囲気で熱接着樹脂層を軟化して接着できる。
【００１１】
また本発明は、上記構成の永久磁石において、前記熱接着樹脂層が酸変性ポリオレフィンから成ることを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成の永久磁石において、前記熱接着樹脂層が酸変性ポリプロピレンから成り、前記耐熱性樹脂層が二軸延伸ポリエチレンナフタレートから成ることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の永久磁石において、前記耐熱性樹脂層と前記熱接着樹脂層とをアミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物及びリン化合物を含む接着層を介して積層したことを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の永久磁石において、前記永久磁石素体がＲ−Ｆｅ−Ｂ系（Ｒは希土類元素）であることを特徴としている。
【００１５】
また本発明のモータは、上記各構成の永久磁石を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、熱接着樹脂層と耐熱性樹脂層とを積層したシート状の包材により永久磁石素体の表面を被覆したので、絶縁性及び耐熱性を備えた永久磁石を簡単に得ることができ、永久磁石や電気自動車やハイブリッド式電気自動車の駆動等に用いられるモータのコストを削減することができる。また、永久磁石の一部に簡単に被覆することができ、一部を絶縁及び耐熱された永久磁石のコストを削減することができる。
【００１７】
また本発明によると、耐熱性樹脂層の両面に熱接着樹脂層を設けたので、包材の表面と裏面とを重ねて簡単に接着することができる。従って、永久磁石から接着部分が突出されず、永久磁石の小型化を図ることができる。
【００１８】
また本発明によると、耐熱性樹脂層の片面に熱接着樹脂層を設け、耐熱性樹脂層の耐熱温度を２００℃以上にするとともに、熱接着樹脂層の融点を９０〜１５０℃にしたので、耐熱性樹脂層により断熱される熱接着樹脂層を低温で接着することができる。従って、永久磁石の耐熱温度を２００℃以上にしてＥＶ駆動用やＨＥＶ駆動用のモータに永久磁石を使用できるとともに、簡単に永久磁石素体を被覆することができる。
【００１９】
また本発明によると、熱接着樹脂層が酸変性ポリオレフィンから成るので、合金から成る永久磁石素体と包材との接着力を向上することができる。
【００２０】
また本発明によると、耐熱性樹脂層が二軸延伸ポリエチレンナフタレートから成るので、包材の水蒸気バリア性及び酸素バリア性を向上して永久磁石の耐食性を向上することができる。また、熱接着樹脂層が酸変性ポリプロピレンから成るので、二軸延伸ポリエチレンナフタレートと熱接着樹脂層との間で高い層間接着強度を得ることができる。
【００２１】
また本発明によると、耐熱性樹脂層と熱接着樹脂層とをアミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物及びリン化合物を含む接着層を介して積層したので、二軸延伸ポリエチレンナフタレートと酸変性ポリプロピレンとの間の層間接着強度をより向上することができる。
【００２２】
また本発明によると、永久磁石素体をＲ−Ｆｅ−Ｂ系にしたので、永久磁石の磁気特性が優れ、高効率のモータを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１、図２は第１実施形態の永久磁石を示す斜視図及び断面図である。永久磁石１は角柱状の永久磁石素体２の表面がシート状の包材３で被覆されている。永久磁石素体２は円柱状、球状、アーチ状等の他の形状であってもよい。永久磁石素体２はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ等のＲ−Ｆｅ−Ｂ系や、Ｓｍ−Ｃｏ等のＲ−Ｃｏ系（Ｒは希土類元素）の希土類磁石等から成っている。
【００２４】
永久磁石１を電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド式電気自動車（ＨＥＶ）の駆動用のモータに使用する場合は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系の永久磁石素体２を用いるとよい。これにより、比較的安価に磁気特性に優れた永久磁石１を得ることができ、高効率のモータを低価格で実現することができる。
【００２５】
包材３は耐熱性樹脂層５の片面に接着層（不図示）を介して熱接着樹脂層４が積層されている。接着層は耐熱性樹脂層５上に塗布され、焼き付け乾燥される。接着層の乾燥後、接着層上に熱接着樹脂層４がＴダイ押出機で押出し塗布され、包材３が形成される。耐熱性樹脂層５及び熱接着樹脂層４はそれぞれ厚みが例えば１２μｍ及び３０μｍの樹脂材料から成り、高い絶縁性を有する。従って、永久磁石素体２を容易に外部から電気的に絶縁することができる。
【００２６】
永久磁石１は包材３の端部の熱接着樹脂層４同士を接着した接着部３ａ、３ｂにより密封される。熱接着樹脂層４により包材３を永久磁石素体２に接着してもよく、包材３と永久磁石素体２とを接着しなくてもよい。
【００２７】
耐熱性樹脂層５には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ（登録商標））、ポリアセタール（ＰＯＭ）、環状ポリオレフィン、ポリプロピレン（ＰＰ）等の無延伸または延伸フィルムを用途に応じて用いることができる。
【００２８】
耐熱温度が２００℃以上の材料を耐熱性樹脂層５に選択すると、永久磁石１の耐熱温度を２００℃以上にできる。これにより、高温となるＥＶ駆動用やＨＥＶ駆動用のモータに永久磁石１を使用することができる。
【００２９】
また、二軸延伸ポリエチレンナフタレートは融点が２６９℃、水蒸気透過度が６．７ｇ／（ｍ2・２４ｈｒ）である（厚み２５μｍ、測定方法はＪＩＳＺ０２０８準拠）。このため、二軸延伸ポリエチレンナフタレートは耐熱温度及び水蒸気バリア性が高く、更に酸素バリア性が高い。従って、耐熱性樹脂層５を二軸延伸ポリエチレンナフタレートにすると、永久磁石素体２の錆や酸化を防止して永久磁石１の耐食性を向上できるのでより望ましい。
【００３０】
熱接着樹脂層４は加熱により軟化する熱可塑性樹脂から成り、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィンや、酸変性ポリプロピレン等の酸変性ポリオレフィンを用途に応じて用いることができる。熱接着樹脂層４は耐熱性樹脂層５により断熱される。このため、耐熱温度が２００℃以上の耐熱性樹脂層５により永久磁石１の耐熱温度を２００℃以上にする場合は、融点が９０〜１５０℃の材料を熱接着樹脂層４として選択することができる。これにより、熱接着樹脂層４を低温で接着することができ、簡単に永久磁石素体２を被覆することができる。
【００３１】
また、酸変性ポリオレフィンは金属との接着力大きいため、熱接着樹脂層４として酸変性ポリオレフィンを用いると、合金から成る永久磁石素体２に包材３を強固に接着することができる。
【００３２】
耐熱性樹脂層５と熱接着樹脂層４との間の接着層として、トリフェニルメタン−４，４'，４"−トリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、トリス（Ｐ−イソシアネートフェニル）チオフォスフェイト、ポリエチレンイミンと主剤としてポリカルボジイミドを架橋剤とした二液硬化型の材料、アミノ化フェノール重合体と三価クロム化合物とリン化合物を含む材料等を用いることができる。
【００３３】
耐熱性を有する二軸延伸ポリエチレンナフタレートは接着層を適切に選択することにより酸変性ポリプロピレンと高い層間接着強度が得られる。このため、耐熱性樹脂層５を二軸延伸ポリエチレンナフタレートにした場合は、熱接着樹脂層４を酸変性ポリプロピレンにすると層間の接着強度が向上するためより望ましい。特に、アミノ化フェノール重合体と三価クロム化合物とリン化合物を含む接着層は、二軸延伸ポリエチレンナフタレートと酸変性ポリプロピレンとの層間接着強度を著しく向上することができる。
【００３４】
本実施形態によると、熱接着樹脂層４と耐熱性樹脂層５とを積層したシート状の包材３により永久磁石素体２の表面を被覆したので、絶縁性及び耐熱性を備えた永久磁石１を簡単に得ることができる。従って、永久磁石をコスト削減できるとともに、電化製品に使用されるモータ、電気自動車やハイブリッド式電気自動車の駆動用やホイル組込用等に使用されるモータのコストを削減することができる。
【００３５】
次に、図３、図４は第２実施形態の永久磁石を示す斜視図及び断面図である。また、図５は図４のＡ部詳細図である。説明の便宜上、前述の図１〜図２に示す第１実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本実施形態の永久磁石１は、耐熱性樹脂層５の両面に熱接着樹脂層４を設けた包材３により永久磁石素体２が被覆されている。
【００３６】
これにより、永久磁石素体２の周囲を覆う包材３は折り畳まれ、包材３は表面と裏面とを重ねた接着部３ｃで接着されている。また、折り畳んだ部分（図中、Ｂ部）についても包材３の表面と裏面とが重ねて接着されている。永久磁石素体２、耐熱性樹脂層５及び熱接着樹脂層４の材料やその他の部分は第１実施形態と同様である。
【００３７】
本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果に加え、耐熱性樹脂層５の両面に熱接着樹脂層４を設けたので、包材３の表面と裏面とを重ねて簡単に接着することができる。従って、永久磁石１から接着部３ａ、３ｂ（図１参照）が突出されず、永久磁石１の小型化を図ることができる。これにより、本実施形態の永久磁石１を用いたモータを小型化することができる。
【００３８】
次に、図６は第３実施形態の永久磁石を示す斜視図である。説明の便宜上、前述の図１〜図２に示す第１実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本実施形態は円柱状の永久磁石素体２の周面が第１実施形態と同様の包材３で被覆されている。永久磁石素体２、耐熱性樹脂層５及び熱接着樹脂層４の材料やその他の部分は第１実施形態と同様である。
【００３９】
包材３は熱接着樹脂４により永久磁石素体２の周面に接着されている。これにより、永久磁石１の一部に簡単に被覆することができ、一部を絶縁及び耐熱された永久磁石１のコストを削減することができる。また、接着部３ａ、３ｂ（図１参照）が突出されず、永久磁石１の小型化を図ることができる。これにより、本実施形態の永久磁石１を用いたモータを小型化することができる。
【００４０】
尚、熱接着樹脂４として合金から成る永久磁石素体２との接着強度の大きい酸変性ポリオレフィンを用いるとより望ましい。また、第２実施形態と同様に、耐熱性樹脂５の両面に熱接着樹脂４を設けた包材３を用いてもよい。加えて、複数の包材３により永久磁石素体２の全面に接着してもよく、この場合、耐熱性樹脂５の両面に熱接着樹脂４を設けた包材３を互いに接着してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によると、絶縁性、耐熱性及び耐食性の必要な永久磁石に利用することができる。また本発明によると、電化製品に使用されるモータ、電気自動車やハイブリッド式電気自動車の駆動用やホイルに組み込まれるモータ等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態の永久磁石を示す斜視図
【図２】本発明の第１実施形態の永久磁石を示す断面図
【図３】本発明の第２実施形態の永久磁石を示す斜視図
【図４】本発明の第２実施形態の永久磁石を示す断面図
【図５】図４のＡ部詳細図
【図６】本発明の第３実施形態の永久磁石を示す斜視図
【符号の説明】
【００４３】
１    永久磁石
２    永久磁石素体
３    包材
３ａ、３ｂ、３ｃ  接着部
４    熱接着樹脂層
５    耐熱性樹脂層
【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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