(57)【要約】【課題】  磁気特性・耐熱性に優れ好適なリング形若しくは円筒形とすることができかつ軽量化することが可能なマグネットを提供する。【解決手段】  ネオジウム−鉄−ボロン系、サマリウム−鉄−窒素系等の希土類磁性粉を粉末冶金法により円弧状に成形し、これを高温で焼結して円弧状の成形焼結品とし、この４個の円弧状磁石２を成形型内に間隔を設けて配置する。この成形型内にグラスファイバーを混入したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなる溶融した合成樹脂材を射出成形機でインサート成形することにより、円弧状磁石２と合成樹脂体３とは分離する恐れなく係合してリング形に一体的に形成される。【選択図】図１
2007215342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の磁石と、該磁石の間を連結する合成樹脂体により全体を中空円形体としたことを特徴とするマグネット。
【請求項２】
中空円形体はリング形としたことを特徴とする請求項１記載のマグネット。
【請求項３】
中空円形体は円筒形としたことを特徴とする請求項１記載のマグネット。
【請求項４】
磁石はネオジウム−鉄−ボロン系焼結磁石、サマリウム−鉄−窒素系焼結磁石等の希土類焼結磁石からなることを特徴とする請求項１記載のマグネット。
【請求項５】
合成樹脂体はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂若しくはグラスファイバーを混入したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を用いることを特徴とする請求項１記載のマグネット。
【請求項６】
磁石と合成樹脂体の接合部分には互いに係合する係合部を備えてなることを特徴とする請求項１記載のマグネット。
【請求項７】
磁石は円弧状磁石からなることを特徴とする請求項１記載のマグネット。
【請求項８】
複数個の磁石の間を合成樹脂体により連結して中空円形体に一体化すべくインサート成形することを特徴とするマグネットの製造方法。
【請求項９】
円弧状磁石を複数個成形型内に間隔を設けて配置し、前記成形型内にポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂若しくはグラスファイバーを混入したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなる溶融した合成樹脂材をインサート成形することにより複数個の円弧状磁石の間を合成樹脂体により連結し中空円形体のマグネットとすることを特徴とするマグネットの製造方法。
【請求項１０】
円弧状磁石は、希土類磁性粉を粉末冶金法により円弧状に成形して高温で焼結させた成形焼結品とすることを特徴とする請求項９記載のマグネットの製造方法。
【請求項１１】
中空円形体はリング形としたことを特徴とする請求項８又は９記載のマグネットの製造方法。
【請求項１２】
中空円形体は円筒形としたことを特徴とする請求項８又は９記載のマグネットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力用モーターのローター等に使用されるリング形若しくは円筒形のマグネットに係り、特に効率的で磁気特性に優れたマグネットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、モーターのローター等に使用されるマグネットとしては、フェライト等の磁性粉とゴム系合成樹脂材を混練して板状にしたボンド磁石をリング形若しくは円筒形に巻回したものや、フェライト等の磁性粉と合成樹脂材を混練してリング形若しくは円筒形にプレス成形し、これを円筒内周面多極に着磁したフェライト磁石が存在している。
【特許文献１】実開昭６２−１８５４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来のフェライト磁石は、残留磁束密度、保磁力、最大エネルギー積などの磁気特性が希土類磁石と比較して弱く、パワーを必要とする動力用モーターには適していなく、またボンド磁石は容易に得られるものの耐熱性に劣ることから高温環境下で用いるマグネットとしては適していなかった。例えば、自動車のエンジン近傍に設置されるマグネットとしては、約１５０℃の高温に耐える必要があった。
さらに、プレス成形で得られるリング形若しくは円筒形のマグネットは、プレス成形の条件からして筒の高さをあまり高くすることができないことから、長い円筒形のマグネットが必要な場合には、プレス成形した短い円筒形のマグネットを複数つなぎ合わせるという多大な手間が必要となっていた。
また、希土類の焼結磁石を用いれば磁気特性が優れたマグネットとすることが可能であるが、この全体が焼結磁石からなるリング形若しくは円筒形マグネットだと交流磁界がかかると磁石に渦電流が発生して渦電流損失が生じるとともに、特にこのマグネットをローターとして用いる場合にはその重量が重くなってモーター性能に影響することも問題となっていた。
【０００４】
そこで本発明は、磁気特性・耐熱性に優れ好適なリング形若しくは円筒形とすることができかつ軽量化することが可能なマグネットを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を達成するため、本発明のマグネットは、複数個の磁石と、該磁石の間を連結する合成樹脂体により全体を中空円形体としたことを特徴とする。
【０００６】
また、中空円形体はリング形としたことを特徴とする。
【０００７】
また、中空円形体は円筒形としたことを特徴とする。
【０００８】
また、磁石はネオジウム−鉄−ボロン系焼結磁石、サマリウム−鉄−窒素系焼結磁石等の希土類焼結磁石からなることを特徴とする。
【０００９】
また、合成樹脂体はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂若しくはグラスファイバーを混入したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を用いることを特徴とする。
【００１０】
また、磁石と合成樹脂体の接合部分には互いに係合する係合部を備えてなることを特徴とする。
【００１１】
また、磁石は円弧状磁石からなることを特徴とする。
【００１２】
または、本発明のマグネットの製造方法は、複数個の磁石の間を合成樹脂体により連結して中空円形体に一体化すべくインサート成形することを特徴とする。
【００１３】
または、円弧状磁石を複数個成形型内に間隔を設けて配置し、前記成形型内にポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂若しくはグラスファイバーを混入したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなる溶融した合成樹脂材をインサート成形することにより複数個の円弧状磁石の間を合成樹脂体により連結し中空円形体のマグネットとすることを特徴とする。
【００１４】
また、円弧状磁石は、希土類磁性粉を粉末冶金法により円弧状に成形して高温で焼結させた成形焼結品とすることを特徴とする。
【００１５】
また、中空円形体は円筒形としたことを特徴とする。
【００１６】
また、中空円形体はリング形としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成によれば、本願発明のマグネットは、複数個の磁石と、該磁石の間を連結する合成樹脂体により全体を中空円形体としたことで、従来一体的な中空円形体であったマグネットが分割され磁石に発生する渦電流を低減し、渦電流損失の少ない磁気特性に優れたマグネットが得られるとともに、磁石の重量を低減して軽量化とコスト削減にも寄与することができる。
【００１８】
また、磁石はネオジウム−鉄−ボロン系焼結磁石、サマリウム−鉄−窒素系焼結磁石等の希土類焼結磁石からなることで、優れた磁気特性のマグネットが得られるとともに、必要な磁気特性に応じて磁石の量を低減することで軽量なマグネットとすることが可能である。
【００１９】
また、合成樹脂体はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂若しくはグラスファイバーを混入したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を用いることで、耐熱性と強度に優れることにより、従来のボンド磁石では困難であったモーターの発熱を含む高温環境にも耐え得る好適なマグネットとすることができる。
【００２０】
また、磁石と合成樹脂体の接合部分には互いに係合する係合部を備えてなることで、磁石と合成樹脂体は分離する恐れなく一体的に係合する。
【００２１】
また、本願発明のマグネットの製造方法によれば、複数個の磁石の間を合成樹脂体により連結して中空円形体に一体化すべくインサート成形することで、複数個の磁石を手作業で接着する等の手間がいらず、さらに接着外れが生じることなく確実に一体化することが可能となる。
【００２２】
また、円弧状磁石を複数個成形型内に間隔を設けて配置し、前記成形型内にポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂若しくはグラスファイバーを混入したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなる溶融した合成樹脂材をインサート成形することにより複数個の円弧状磁石の間を合成樹脂体により連結し中空円形体のマグネットとすることで、磁石が分割され磁石に発生する渦電流を低減し、渦電流損失の少ない磁気特性に優れたマグネットが得られるとともに、磁石の重量を低減して軽量化とコスト削減にも寄与することができる。
【００２３】
また、円弧状磁石は、希土類磁性粉を粉末冶金法により円弧状に成形して高温で焼結させた成形焼結品とすることで、優れた磁気特性のマグネットが得られるとともに、必要な磁気特性に応じて磁石の量を低減することで軽量なマグネットとすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明のマグネットの第１の実施例を示し、主にモーターに用いられるマグネット１は中空円形体の一つの形態である円弧状の外周面２ａと円弧状の内周面２ｂを備えたリング形の部分を構成するネオジウム−鉄−ボロン系焼結磁石、サマリウム−鉄−窒素系焼結磁石等の希土類焼結磁石からなる４個の円弧状磁石２の隣接相互間を、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂若しくはグラスファイバーを混入したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなる合成樹脂体３により連結してリング形としたものである。このポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂は、２００℃以上で連続使用が可能な耐熱性と、広い温度範囲での高い機械的強度を有し、グラスファイバーを混入した場合にはさらに優れた寸法安定性を発揮するものである。図中４は、円弧状磁石２の一方の側端面に凹設された係合部、５は円弧状磁石２の他方の側端面に凸設された係合部であり、この係合部４内に合成樹脂体３が入り込みつつ、合成樹脂体３内に係合部５が入り込む構造となっている。尚、本実施例にあっては、ヨーク等の部材を図面から除外し、マグネット部分について説明する。また、マグネット１は、短径からなる円筒状のリングマグネットに限定されるものではなく、断面略円形状のリング形マグネットも含まれる。
【００２５】
このマグネット１の製造方法としては、まずネオジウム−鉄−ボロン系、サマリウム−鉄−窒素系等の希土類磁性粉を粉末冶金法によりリング形の部分を構成する円弧状に成形し、これを高温で焼結させることで円弧状の成形焼結品を形成する。この円弧状の焼結品を４個用意し、成形型内に間隔を設けて配置する。そして、この成形型内にポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂若しくはグラスファイバーを混入したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなる溶融した合成樹脂材を射出成形機でインサート成形することにより、４個の円弧状磁石２の隣接相互間を合成樹脂体３により連結した一体的なリング形に形成され、そして磁気異方性を備えるべく磁場配向させて円弧状磁石２を着磁することでマグネット１が得られものである。このネオジウム−鉄−ボロン系焼結磁石にあっては、最大エネルギー積が４０〜５０ＭＧＯｅという優れた磁気特性を示すものであって、ボンド磁石やコンプレッション成形したフェライト磁石における最大エネルギー積が１．６〜２．６ＭＧＯｅ程度の磁気特性と比較して格段の性能である。また、このインサート成形により、前述した円弧状磁石２の係合部４、係合部５と、合成樹脂体３とが互いに係合して、これにより円弧状磁石２と合成樹脂体３とが分離する恐れなくリング形に一体的に形成されるものである。この円弧状磁石２の係合部４、係合部５の形状にあっては、勿論この形状に限定されることはなく、凹凸が噛み合って係合するものであればどのような構造であってもよいものである。また、円弧状磁石２と合成樹脂体３の寸法比率にあっても、特に図示するように限定するものではなく、小径な磁石とこれと比べて大径な合成樹脂体としたり、逆に大径な磁石とこれと比べて小径な合成樹脂体としたりすることも可能である。
本実施例にあっては合成樹脂体３も円弧状磁石２同様に円弧状としているが、円弧状に限らず複数個の円弧状磁石２の間を連結し結果的にリング状又は円筒形状のマグネット１が形成されれば必ずしも円弧状に限定されるものではない。
【００２６】
図２は、本発明のマグネットの第２の実施例を示し、第１の実施例のリング形のマグネット１よりも筒の高さを高くした円筒形としたものであり、それ以外の構成については第１の実施例と同様である。このマグネット６によれば、円弧状の外周面７ａと円弧状の内周面７ｂを備えたネオジウム−鉄−ボロン系焼結磁石、サマリウム−鉄−窒素系焼結磁石等の希土類焼結磁石からなる４個の円弧状磁石７の隣接相互間を、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂若しくはグラスファイバーを混入したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなる合成樹脂体８により連結して円筒形とするものである。図中９は、円弧状磁石７の一方の側端面に凹設された係合部、１０は円弧状磁石７の他方の側端面に凸設された係合部であり、この係合部９内に合成樹脂体８が入り込みつつ、合成樹脂体８内に係合部１０が入り込む構造となっている。その製造方法にあっては、前述した第１の実施例と同様にインサート成形するものである。
【００２７】
尚、上述した各実施例にあっては、円弧状磁石の数を４個として説明したが、勿論これ以外の適宜な個数でもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のマグネットの第１の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明のマグネットの第２の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  マグネット
２  円弧状磁石
２ａ  外周面
２ｂ  内周面
３  合成樹脂体
４  係合部
５  係合部
６  マグネット
７  円弧状磁石
７ａ  外周面
７ｂ  内周面
８  合成樹脂体
９  係合部
１０  係合部
【図１】
2007215342.tif 000003
【図２】
2007215342.tif 000004