(57)【要約】【課題】十分な保磁力を持つ永久磁石を提供する。【解決手段】母材１１の表面からジスプロシウム（Ｄｙ）１２を熱処理により拡散浸透させた後、熱処理によって発生する熱歪を除去加工する永久磁石の加工方法であって、熱歪の除去加工代が大きいと予想される部分に、高保磁力となるテルビウム（Ｔｂ）１３を塗布してから熱処理および熱歪の除去加工を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材表面から第１の重希土類を熱処理により拡散浸透させた後、熱処理によって発生する熱歪を除去加工する永久磁石の加工方法であって、
熱歪の除去加工代が大きいと予想される部分に、高保磁力となる第２の重希土類を塗布してから熱処理および熱歪の除去加工を行うことを特徴とする永久磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、母材の表面から重希土類を拡散浸透させる永久磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石をロータ内部に埋め込んだ磁石埋め込み型モータ（ＩＰＭモータ）はコイルの永久磁石の吸引力や反発力に起因するマグネットトルクに加えてリラクタンストルクを得ることができるため、永久磁石モータをロータ表面に取り付けた表面磁石型モータ（ＳＰＭモータ）に比較して高トルクかつ高効率であり、ハイブリッド車両や電気自動車に多く用いられている。
【０００３】
これらのモータに使用される永久磁石には、希土類磁石が一般的に使用されている。この希土類磁石は、ジスプロシウム（Ｄｙ）や、テルビウム（Ｔｂ）を加えることによってその保磁力を高めることがある。しかし、これらの希土類は非常に高価であることから、ロータの製造コストが高くなってとしまうという問題があった。
そこで永久磁石の表面にジスプロシウム（Ｄｙ）をスパッタ処理或いは蒸着等によって成膜し、その後に加熱処理してジスプロシウム（Ｄｙ）を永久磁石の表面から拡散浸透させて保磁力を向上させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１９１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、ネオジウム磁石のような希土類磁石は、特異な熱膨張特性を示す。ネオジウム磁石は、磁化容易軸と平行な方向には正の熱膨張係数を持ち、磁化容易軸と垂直な方向には負の熱膨張係数を持つ。従って、熱処理の際に磁石の温度が上昇すると、磁化容易軸と平行な方向には膨張し、磁化容易軸と垂直な方向には収縮するという変形をする。このため、例えば、上下に磁化容易軸が通っている直方体の磁石を熱処理した場合には、磁化容易軸と平行となっている周囲の４面は膨張し、磁化容易軸と垂直面となる上下の２面は収縮する。この結果、熱処理の磁石は直方体の上下面の四周が中央部に比べて盛り上るように変形する。
【０００６】
磁石は特定のスロットに挿入した際にエアギャップ外れによる磁石性能不良を起こさないように、その外面の形状を所定の寸法となるように、この熱歪を除去する除去加工を行うことが必要である。ところが、この除去加工を行った場合には、表面から拡散浸透させたジスプロシウム（Ｄｙ）の拡散浸透部分が除去されてしまい、この部分の保磁力が不足してしまう場合があった。
【０００７】
本発明は、十分な保磁力を持つ永久磁石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】
母材表面から第１の重希土類を熱処理により拡散浸透させた後、熱処理によって発生する熱歪を除去加工する永久磁石の加工方法であって、熱歪の除去加工代が大きいと予想される部分に、高保磁力となる第２の重希土類を塗布してから熱処理および熱歪の除去加工を行うことを特徴とする永久磁石の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、十分な保磁力を持つ永久磁石を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における永久磁石の加工工程を模試的に示す説明図である。
【図２】本発明の他の実施形態における永久磁石の加工工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１（ａ）に示すように、例えば、ネオジウム磁石のような磁石の母材１１を準備する。そして、図１（ｂ）に示すようにその表面に第１の重希土類であるジスプロシウム（Ｄｙ）１２と、より保磁力向上作用が大きい第２の重希土類であるテルビウム（Ｔｂ）１３とを塗布する。図１（ｃ）に示すように、熱処理後に上面の中央部分１４ａと下面の両側部分１４ｂが盛り上がった変形となり、この部分は除去加工されてしまう除去加工代となる部分であることから、図１（ｃ）に示す上面の中央部分１４ａとなる図１（ｂ）に示す上面中央部と図１（ｃ）に示す下面の両側部分１４ｂとなる図１（ｂ）に示す下面両側部分には表面が除去加工された場合でも、十分な保磁力を確保することができるように、より保磁力向上作用が大きい第２の重希土類であるテルビウム（Ｔｂ）１３を塗布し、それ以外の部分には第１の重希土類であるジスプロシウム（Ｄｙ）１２を塗布する。
【００１２】
塗布後、熱処理を行うと、先にも説明したように、上面の中央部分１４ａと下面の両側部分１４ｂとは図１（ｃ）に示すように表面から盛り上がってくる。そして、その盛り上がりの部分の高さＡ１，Ａ２を除去加工代として各表面の加工が行われる。この加工によって図１（ｃ）に示す中央部分１４ａと下面の両側部分１４ｂは除去され、その上下面は図１（ｄ）に示すような平面の除去加工後表面１５となり厚さはＴ０となる。しかし、除去加工によって除去される除去加工代の部分には、より保磁力が大きくなるような第２の重希土類であるテルビウム（Ｔｂ）１３が塗布されているため、加工後の磁石の保磁力が低くなる部分ができることが抑制され、その保磁力の分布或いは重希土類の濃度分布は図１（ｅ）に示す計画した状態と略同一となり、十分な保磁力を持つ永久磁石とすることができる。なお、図１（ａ）から図１（ｅ）において、母材１１の内部の線は保磁力の分布を示す等保磁力分布線であり、母材１１に内部側から外部側に向かうにつれて保磁力が大きくなっていることをしめしている。
【００１３】
図２を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。先に示した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図２（ａ）はネオジウム磁石のような磁石の母材１１の熱変形を模試的に示す斜視図である。磁化容易軸１６の方向が図２（ａ）に示すように、上下方向となっている。直方体のネオジウム磁石の母材１１は、温度が上昇すると、磁化容易軸１６と平行な方向には正の熱膨張係数を持ち、磁化容易軸１６と垂直な方向には負の熱膨張例数を持つ。従って、熱処理の際に磁石の温度が上昇すると、磁化容易軸１６と平行な方向には膨張し、磁化容易軸１６と垂直な方向には収縮するという変形をする。このため、図２（ａ）に示すように、磁化容易軸１６と平行となっている周囲の４側面は膨張し、磁化容易軸１６と垂直面となる上下の２面は収縮する。この結果、図２（ａ）に示すように、熱処理の磁石は直方体の上下面の四周が中央部に比べて盛り上るように変形する。そして、この熱歪を除去する除去加工を行った場合には図２（ｂ）に示すように、直方体の磁石の四周の上下面の高さＡ３，Ａ４の部分が除去加工代として削りとられることとなる。このため、図２（ａ）の斜線部で示すように、母材１１の上下の表面の四周に、より保磁力向上作用が大きい第２の重希土類であるテルビウム（Ｔｂ）１３を塗布し、それ以外の部分には第１の重希土類であるジスプロシウム（Ｄｙ）１２を塗布するようにすることによって、熱歪除去加工後でも十分な保磁力を確保することができる磁石を得ることができる。
【００１４】
以上、説明した各実施形態では、例えば、磁石の中央、或いは周辺部分により保磁力向上作用が大きい第２の重希土類であるテルビウム（Ｔｂ）１３を塗布し、それ以外の部分には第１の重希土類であるジスプロシウム（Ｄｙ）１２を塗布することとして説明したが、熱歪の形状と熱歪を除去する除去加工の際に削りとられることとなる加工代の位置、大きさを事前に試験等で確認し、除去加工代が大きくなると予想される部分の近傍により保磁力向上作用が大きい第２の重希土類であるテルビウム（Ｔｂ）１３を塗布し、それ以外の部分には第１の重希土類であるジスプロシウム（Ｄｙ）１２を塗布することとしてもよい。
【符号の説明】
【００１５】
１１  母材、１２  ジスプロシウム（Ｄｙ）、１３  テルビウム（Ｔｂ）、１４ａ  中央部分、１４ｂ  下面両側部分、１５、除去加工後表面、１６  磁化容易軸、Ａ１〜Ａ４  高さ。
【図１】
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【図２】
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