(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着磁界４ＭＡ／ｍパルス着磁後の保磁力Ｈｃｉ６００ｋＡ／ｍ以上、残留磁化Ｉｒ９４０ｍＴ以上、最大エネルギー積（ＢＨ）max１３５ｋＪ／ｍ3以上の、αＦｅ相とＲ2Ｆｅ14Ｂ相を有するナノコンポジットが含まれる磁気的な等方性の結晶化急冷薄帯の粗粉砕粉末と結合剤とのコンパウンドを圧縮成形し、その圧粉体を加熱硬化したボンド磁石を着磁界Ｈｍ０．６−１．６ＭＡ／ｍの不飽和着磁領域で磁極を付与し、磁石ロータとした永久磁石型モータ。
【請求項２】
着磁界４ＭＡ／ｍパルス着磁後の保磁力Ｈｃｉ６００ｋＡ／ｍ以上、残留磁化Ｉｒ９４０ｍＴ以上、最大エネルギー積（ＢＨ）max１３５ｋＪ／ｍ3以上の、αＦｅ相とＲ2Ｆｅ14Ｂ相を有するナノコンポジットが含まれる磁気的な等方性の結晶化急冷薄帯の粗粉砕粉末と結合剤とのコンパウンドを圧縮成形し、その圧粉体を加熱硬化したボンド磁石を着磁界Ｈｍ０．６−１．６ＭＡ／ｍで磁極を付与し、永久磁石界磁とした永久磁石モータ。
【請求項３】
結合剤が固体エポキシオリゴマー、液体エポキシオリゴマー内包マイクロカプセル、潜在性粉末硬化剤を主成分としたエポキシ樹脂である請求項１または２記載の永久磁石モータ。
【請求項４】
マイクロカプセルの液体エポキシオリゴマー内包量が８０ｗｔ％以上である請求項１または２に記載の永久磁石モータ。
【請求項５】
マイクロカプセルがメラミン樹脂である請求項１〜４のいずれか１項に記載の永久磁石モータ。
【請求項６】
マイクロカプセルの液体エポキシオリゴマーがエポキシ当量約１９０のジグリシジルエーテルビスフェノールＡである請求項１〜５のいずれか１項に記載の永久磁石モータ。
【請求項７】
圧縮成形の圧力でマイクロカプセルを破壊し、系外に流出した内包液体エポキシオリゴマーを固体エポキシオリゴマーと同時に加熱硬化したボンド磁石である請求項１、２、３のいずれか１項に記載の永久磁石モータ。
【請求項８】
ボンド磁石の表層のエポキシ樹脂量が１０％以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の永久磁石モータ。
【請求項９】
磁石がコーティングレスである請求項１、２および６のいずれか１項に記載の永久磁石モータ。
【請求項１０】
圧粉体に回転軸を挿入し、圧粉体の加熱硬化と同時に回転軸を一体的
に剛体化する請求項１および３〜６のいずれか１項に記載の永久磁石モータ。
【請求項１１】
ボンド磁石の密度が６±０．１Ｍｇ／ｍ3である請求項１または２記載の永久磁石モータ。
【請求項１２】
ボンド磁石が残留磁化Ｉｒ７２０ｍＴ以上、（ＢＨ）max８０ｋＪ／ｍ3以上である請求項１または２記載の永久磁石モータ。
【請求項１３】
最大出力が２００ｍＷ以下である請求項１または２記載の永久磁石モータ
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ｍＷ級出力の永久磁石型モータの高出力化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＡ、ＡＶ、情報通信機器等に搭載されるｍＷ級出力の小型永久磁石型モータは当該機器の小型軽量化に伴うモータ体格の減少とともに高効率化が求められている。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永久磁石であり、磁石粉末の磁気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、▲１▼空隙に必要な静磁界を与え得る磁気特性、▲２▼非可逆減磁に代表される安定性、▲３▼求める形状に応じられる形状任意性、▲４▼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、最も高い整合性を確保することである。
【０００３】
ところで、モータの体格を１／１０とすると出力は１／１０００となる。このように、モータの出力と体格にはスケーリング則が成立する。とくに出力がｍＷ級の本発明が対象とするｍＷ級出力の永久磁石モータは、体格の減少による出力低下が顕著であるため磁石とモータづくりとの融合を一層進展させる必要がある。
【０００４】
上記、ｍＷ級出力の永久磁石型モータのための高性能磁石として、Ｒ2ＴＭ14Ｂ（ＲはＮｄ／Ｐｒ、ＴＭはＦｅ／Ｃｏ）単相磁石粉末をエポキシ樹脂で固めた磁石が広く知られている。ここでＲ2ＴＭ14Ｂ単相磁石粉末として合金組成Ｎｄx（Ｆｅ0.8，Ｃｏ0.2）balanceＢ6，（Ｘ＝１１〜１６）をエポキシ樹脂で固めた密度６Ｍｇ／ｍ3の磁石の保磁力Ｈｃｉに対する最大エネルギー積（ＢＨ）max、角型性（Ｈｋ／Ｈｃｉ）、着磁性（１．６ＭＡ／ｍと４ＭＡ／ｍパルス着磁後の（ＢＨ）maxの比）を図１に示す。図のように、Ｒ2ＴＭ14Ｂ単相磁石粉末をエポキシ樹脂で固めた磁石の着磁性はＨｃｉの減少に伴って良化するが、（ＢＨ）maxはＨｃｉ８００ｋＡ／ｍ付近でピークを示し、それより低いＨｃｉでは（ＢＨ）maxが急減する。従って、出力がｍＷ級の本発明が対象とする体格の小さな永久磁石型モータのための高性能磁石としては、もっぱら８００−１０００ｋＡ／ｍ付近のＨｃｉが得られるＸ＝１２、すなわち、Ｎｄ2（Ｆｅ、Ｃｏ）14Ｂ化学量論組成に近い単相磁石粉末が一般に使用される。
【０００５】
モータ体格の減少が進展する永久磁石型モータにおいて、上記のようなＮｄ2（Ｆｅ、Ｃｏ）14Ｂ化学量論組成に近い単相磁石粉末で、磁石粉末のもつ磁気性能をモータ性能に十分に反映させることにより、モータの高出力化、高効率化を図る動きとしては、例えばＦ．Ｙａｍａｓｈｉｔａ、Ｙ．Ｓａｓａｋｉ、Ｈ．Ｆｕｋｕｎａｇａ、“Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ  Ｔｈｉｎ  Ａｒｃ−ｓｈａｐｅｄ  Ｂｏｎｄｅｄ  Ｍａｇｎｅｔｓ  ｆｏｒ  Ｓｍａｌｌ  ＤＣ  Ｍｏｔｏｒｓ  Ｐｒｅｐａｒｅｄ  ｂｙ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ  Ｐｒｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｅｔａｌ  Ｉｏｎ−ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  Ｐｕｎｃｈｅｓ”、日本応用磁気学会誌、Ｖｏｌ．２５、Ｎｏ．４−２、ｐｐ．６８３−６８６（２００１）．に記載されているように、出力２００ｍＷ級の永久磁石界磁型直流モータに搭載する円弧状磁石において、合金組成Ｎｄ12Ｆｅ77Ｃｏ5Ｂ6のＲ2ＴＭ14Ｂ化学量論組成に近い単相磁石粉末とエポキシ樹脂を主成分としたコンパウンドを粉末成形し、当該圧粉体のエポキシ樹脂を加熱硬化した円弧状のボンド磁石が、同一磁石粉末の押出成形磁石を基準としたモータ効率を約８％改善している。
【０００６】
以上のように、永久磁石型モータの体格減少とともに低下するモータの出力低下を補い、ひいては出力改善に基づく高効率化の実現は磁石とモータづくりの融合の重要性を示す例である。
【０００７】
【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作製手段のみでは永久磁石型モータの体格減少に伴ったモータ出力の低下を補いきれないことが多い。例えば、合金組成Ｎｄ12Ｆｅ77Ｃｏ5Ｂ6のＲ2ＴＭ14Ｂ単相磁石粉末とエポキシ樹脂とのコンパウンドを９８０ＭＰａで圧縮し、当該圧粉体のエポキシ樹脂を加熱硬化して作製したボンド磁石は密度６．０Ｍｇ／ｍ3、４ＭＡ／ｍのパルス磁界で磁化した後の（ＢＨ）maxは８０ｋＪ／ｍ3が得られる。しかしながら、モータの体格減少が進むと、モータに実装した磁石を十分磁化するに必要な、例えば４ＭＡ／ｍの着磁界での磁化が困難となる場合が多くなる。この場合、磁石粉末の磁気性能をモータ性能に十分反映させることはできない。例えば、ＰＭ型ステップモータではモータの直径の減少（体格の減少）に応じて磁石ロータの外周面の磁極間距離が狭まることになる。ステッピングモータは１パルス電流に対応する励磁コイルの起磁力により１ステップ角だけ磁石ロータが変位する。したがって、モータ体格に拘らず磁極の数は一般に１０、１２、２４極である。また、磁極数を増加すれば変位角が狭まって分解能が高まる効果もある。しかし、モータ直径（体格）の減少や磁極数の増加によって磁極間距離が狭まると磁石を磁化する際の、着磁電流の導体径が細くなる（通常１極あたり１巻きの巻線を施す）。例えば、合金組成Ｎｄ12Ｆｅ77Ｃｏ5Ｂ6のＲ2ＴＭ14Ｂ単相磁石粉末とエポキシ樹脂との磁石に必要なパルス電流波高値Ｉｐは１７〜２５ｋＡ（導体の電流密度〜２２ｋＡ／ｍｍ2）であるが、仮に磁極間距離を１．２５ｍｍとすると、パルス電流波高値Ｉｐの許容限界は着磁ヨークの耐久性を考慮すると６．７ｋＡ（導体の電流密度〜２２ｋＡ／ｍｍ2）程度に制限される。換言すると、４ＭＡ／ｍのような十分な着磁界は不可能で、０．６−１．６ＭＡ／ｍ（１５−４０％）の所謂、不飽和着磁界領域での磁石粉末の磁気性能を、モータ性能に反映させなければならない著しくモータ体格が減少した永久磁石型モータが求められている。
【０００８】
一方、着磁界が０．６−１．６ＭＡ／ｍのような不飽和着磁領域では、例えば小原、植田、山下、“Ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ材料を用いたボンド磁石と応用”、日本応用磁気学会第１９回学術講演会，（１９９５）２３ａＧ−９．に記載されているようにＲ2ＴＭ14Ｂ単相磁石粉末に比べて１／２以下の保磁力Ｈｃｉ値、１．０５〜１．０７倍の残留磁化Ｉｒ値をもつαＦｅ／Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ系ナノコンポジット磁石粉末をエポキシ樹脂で固めた磁石を検討し、当該磁石の外周面をパルス電流波高値Ｉｐ＝３ｋＡ（導体の電流密度２２ｋＡ／ｍｍ2）、磁極５０極（磁極間距離０．８ｍｍ）とすると、Ｒ2Ｆｅ14Ｂ単相磁石粉末をエポキシ樹脂で固めた磁石と比較し、１．１８倍の磁束量が得られるとしている。しかしながら、この磁石は初期不可逆減磁に代表される磁気的な安定性に乏しい。したがって、熱安定性を兼ね備えたｍＷ級出力の永久磁石型モータの小型化・高出力化を実現するための磁石が求められる。
【０００９】
本発明は、熱安定性を兼ね備えた磁石粉末本来の磁気性能をモータ性能に十分に反映させることによるｍＷ級出力の永久磁石型モータの体格減少・高出力化・高効率化への対応を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の永久磁石型モータは着磁界４ＭＡ／ｍパルス着磁後の保磁力Ｈｃｉ６００ｋＡ／ｍ以上、残留磁化Ｉｒ９４０ｍＴ以上、最大エネルギー積（ＢＨ）max１３５ｋＪ／ｍ3以上の磁気的な等方性の結晶化急冷薄帯を出発原料とし、その粗粉砕粉末と結合剤とのコンパウンドを圧縮成形し、得られた圧粉体のエポキシ樹脂を加熱硬化した磁石を着磁界Ｈｍ０．６−１．６ＭＡ／ｍの不飽和着磁領域で磁極を付与し、磁石ロータ或いは永久磁石界磁としたｍＷ級出力の永久磁石型モータである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の永久磁石型モータは着磁界４ＭＡ／ｍパルス着磁後の保磁力Ｈｃｉ６００ｋＡ／ｍ以上、残留磁化Ｉｒ９４０ｍＴ以上、最大エネルギー積（ＢＨ）max１３５ｋＪ／ｍ3以上の磁気的な等方性の結晶化急冷薄帯を出発原料とし、その粗粉砕粉末と結合剤とのコンパウンドを圧縮成形し、得られた圧粉体のエポキシ樹脂を加熱硬化した磁石を着磁界Ｈｍ０．６−１．６ＭＡ／ｍの不飽和着磁領域で磁極を付与し、磁石ロータ或いは永久磁石界磁としたｍＷ級出力の永久磁石型モータである。
【００１２】
本発明で言う結晶化急冷薄帯は磁気的に等方性のαＦｅ相とＲ2Ｆｅ14Ｂ相のナノコンポジットが含まれる必要はあるが、結晶粒子径が６０ｎｍ以下のＲ2Ｆｅ14Ｂ単相薄帯との混合物であっても差し支えない。それらの急冷薄帯の粗粉砕粉末は３８μｍ以下微粉末を除去すると減磁曲線の角型性（Ｈｋ／Ｈｃｉ）の低下を抑えて、高い（ＢＨ）maxを得るのに効果的である。
【００１３】
一方、本発明で言う結合剤は固体エポキシオリゴマー、液体エポキシオリゴマー内包マイクロカプセル、潜在性粉末硬化剤を主成分としたエポキシ樹脂とすることが望ましい。ここで、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あり、室温で固体のエポキシオリゴマーとして好ましくは、アセトンなどの有機溶媒に易溶で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。
【００１４】
【化１】
0004089220.tif 000002
【００１５】
一方、マイクロカプセルに内包する室温で液体のエポキシオリゴマーとは下記化学構造で表すことができるビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの縮合体で、エポキシ当量１７０−１９０のジグリシジルエーテルビスフェノールＡなど、低粘度のエポキシオリゴマーが好ましい。
【００１６】
【化２】
0004089220.tif 000003
【００１７】
上記、液体エポキシオリゴマーのカプセル内包量は７０ｗｔ．％以上とする。内包量は増量した方が本発明の目的に適うが、内包量が９０ｗｔ．％を超えると、機械的に破損し易くなるため磁石粉末とのコンパウンド作製時にセル系外に流出する場合があるので好ましくない。また、セルの材質はアセトンなど有機溶媒に不溶のメラミン樹脂で構成するとコンパウンドを作製する段階でセルが有機溶媒に侵されてエポキシオリゴマーのセル系外への流出を防ぐことができる。
【００１８】
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。
【００１９】
以上のようなコンパウンドを圧縮すると成形圧力でセルが破壊し、セル系外に内包液体エポキシオリゴマーが流出した圧粉体を作製することができる。セル系外に流出した液体エポキシオリゴマーは成形圧力で破砕された磁石粉末の新生面や圧粉体表面を再び濡らす。このような圧粉体を加熱して圧粉体に分散した潜在性粉末硬化剤で固体エポキシオリゴマーと同時に液体エポキシ樹脂を硬化すると磁石表面近傍にはエポキシ樹脂が高濃度で存在するようになり、その濃度が１０％以上になるよう調整することができる。これにより、防錆能が高まり、一般の磁石に行うエポキシ樹脂の電着塗装やスプレーコートを行うことなく、永久磁石型モータの磁石ロータや永久磁石界磁として実装することが可能となる。膜厚１０−２０μｍの電着塗装やスプレーコートを行うことなく、磁石をそのまま直接永久磁石型モータの磁石ロータや永久磁石界磁として実装できるということは、その分、対向する固定子や電機子との空隙距離を狭めることができる。これにより、空隙磁束密度は、およそ５％向上する。
【００２０】
さらに、本発明では圧粉体を作製する際、圧縮圧力でセル系外に流出した液体エポキシオリゴマーが圧粉体表面を再び濡らすので、圧粉体に回転軸を直接挿入し、圧粉体の加熱硬化と同時に接着剤を用いることなく圧粉体と回転軸とを一体的に剛体化することができる。
【００２１】
以上のような密度６±０．１Ｍｇ／ｍ3、残留磁化Ｉｒ７２０ｍＴ以上、（ＢＨ）max８０ｋＪ／ｍ3以上である磁石を最大出力２００ｍＷ以下の永久磁石型モータに搭載すると高出力、高効率化を促進することができる。
【００２２】
【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。
【００２３】
［急冷薄帯と磁石特性］
Ｒ2Ｆｅ14Ｂ（ＲはＮｄ／Ｐｒ）化学量論組成に近い急冷薄帯、およびそれよりＲが少なく、Ｒ2Ｆｅ14Ｂ相とαＦｅ相とのナノコンポジット急冷薄帯６種類を準備した。次に、それらの急冷薄帯を２５０μｍ以下に粗粉砕し、５３μｍ以下の微粉末を除去した磁石粉末とした。更に、前記磁石粉末とエポキシ樹脂とで作製したコンパウンドを９８０ＭＰａで圧縮し、最後に１４０℃でエポキシ樹脂を加熱硬化し、密度６Ｍｇ／ｍ3、直径５ｍｍ長さ５ｍｍの円柱磁石を作製した。
【００２４】
上記、薄帯の合金組成、および薄帯と磁石の４ＭＡ／ｍパルス着磁後の磁気特性を（表１）に示す。また、図２は（表１）に対応する磁石を電磁石に挟み、任意の外部磁界Ｈｍを加えたのちの残留磁化Ｉｒを外部磁界Ｈｍに対してプロットした特性図である。合金組成Ｎｄ12Ｆｅ77Ｃｏ5Ｂ6のＲ2Ｆｅ14Ｂ単相磁石粉末からなる急冷薄帯の磁気特性を基準とすれば、（表１）のＲ2Ｆｅ14Ｂ相とαＦｅ相とのナノコンポジット急冷薄帯は保磁力Ｈｃｉは、何れも小さい。しかし、表中ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−Ａで示した急冷薄帯は何れも高いＩｒと（ＢＨ）maxを示している。なお、磁石のＨｃｉ、Ｉｒ、（ＢＨ）maxは何れも薄帯よりも低下するが傾向は同じである。
【００２５】
図２からｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−Ａの磁化曲線はｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−Ｂに比べると低磁界での立ち上りが遅いが、Ｒ2Ｆｅ14Ｂ単相磁石よりも急峻に立ち上がる。また、４種類のｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−Ａは、（表１）のように合金組成は異なるが何れも同じ傾向で、外部磁界Ｈｍ０．４ＭＡ／ｍ付近から１．６ＭＡ／ｍの不飽和着磁領域でＲ2Ｆｅ14Ｂ単相磁石よりも高い磁化が得られる。
【００２６】
【表１】
0004089220.tif 000004
【００２７】
図３は保磁力Ｈｃｉ２５０−９５０ｋＡ／ｍのαＦｅ／Ｒ2Ｆｅ14ＢナノコンポジットおよびＲ2Ｆｅ14Ｂ単相磁石の保磁力Ｈｃｉに対する不可逆減磁率を減磁の要因に対してプロットした特性図である。ただし、図のＲｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎ  ｃｏｅｃｉｖｉｔｙは保磁力Ｈｃｉの減少による減磁率、Ｃｈａｎｇｅ  ｉｎ  ｓｑｕａｒｅｎｅｓｓは減磁曲線の角型性（Ｈｋ／Ｈｃｉ）の劣化による減磁率を示している。図のように、角型性（Ｈｋ／Ｈｃｉ）の劣化による減磁はＨｃｉが５５０ｋＡ／ｍ付近でほぼ消滅し、それ以上では保磁力Ｈｃｉが磁石の熱安定性の一つである不可逆減磁率を律則するようになる。
【００２８】
図４は保磁力Ｈｃｉが６２６ｋＡ／ｍ以上のナノコンポジット磁石を０．８−１．６ＭＡ／ｍで磁化した際に得られる磁束量と不可逆減磁率を保磁力Ｈｃｉの異なるＲ2ＴＭ14Ｂ単相磁石のそれと比較した特性図である。Ｒ2ＴＭ14Ｂ単相磁石はＨｃｉの減少に伴って磁束量、不可逆減磁率が増加する。しかし、ナノコンポジット磁石は保磁力Ｈｃｉの割に不可逆減磁率が小さく、その水準はＨｃｉ７３０ｋＡ／ｍのＲ2ＴＭ14Ｂ単相磁石に等しく、磁束量は最高１２５％程度増加する。
【００２９】
図５は直径４．１ｍｍ、長さ６ｍｍ、内径２ｍｍの磁石の外周面に１．２ＭＡ／ｍの外部磁界で１０極の磁極を設けたＰＭステッピングモータの磁石ロータの全磁束量に対する不可逆減磁率と保磁力Ｈｃｉ（４ＭＡ／ｍ）の関係を示す特性図である。ただし、試料は（表１）に示すｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−Ａのうち、最もＨｃｉの高い磁石と低い磁石、およびＲ2ＴＭ14Ｂ単相磁石である。ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−Ａのうち最も高いＨｃｉを示す磁石はＲ2ＴＭ14Ｂ単相磁石と同等の不可逆減磁率であり、この傾向は図４ともよく一致した結果である。すなわち、（表１）のように磁気特性から同じｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−Ａに分類される磁石でも、実際の不可逆減磁に代表される熱安定性は大きく異なることが判る。
【００３０】
図６は上記磁石を実装したステッピングモータのパルスレートとトルクの関係を示す特性図である。図のようにｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−Ａのうち最も高いＨｃｉを示す磁石はＲ2ＴＭ14Ｂ単相磁石に比べ１０−１５％程度高出力化している。しかしながら、ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−Ａで最も低いＨｃｉを示す磁石はＲ2ＴＭ14Ｂ単相磁石とほぼ同一であり、高出力化することはできない。したがって、熱安定性を兼ね備えたモータ体格の減少や高出力化、高効率化には５３３ｋＡ／ｍの保磁力Ｈｃｉでは不足で、６００ｋＡ／ｍ以上が必要である。
【００３１】
［磁石の作製］
先ず、αＦｅ相とＲ2ＴＭ14Ｂ相を有する急冷薄帯を１５０μｍ以下に粗粉砕し、５３μｍ以下の微粉末を除去した磁石粉末とした。この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。ただし、カプセルに内包した液体エポキシオリゴマーはエポキシ当量約１９０のジグリシジルエーテルビスフェノールＡ、内包量は８０ｗｔ．％である。その後、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５３〜２５０μｍの顆粒とした。なお、この段階での顆粒は磁石粉末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。
【００３２】
上記、顆粒の配合は磁石粉末９８．５％、固体エポキシオリゴマー０．５％、液体エポキシオリゴマー内包カプセル１％である。このように、固体エポキシオリゴマーは磁石粉末とカプセルとの分離を防止するための結着剤としての役割があり、顆粒を形成する必要最低限度でよい。
【００３３】
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。
【００３４】
【化３】
0004089220.tif 000005
【００３５】
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重量部を添加した。
【００３６】
上記コンパウンドのＪＩＳ  Ｚ２５０１による粉末流動性は４５ｓｅｃ／５０ｇ、手で掴んでも粘り気のない乾いた顆粒であった。次に、本実施例で示した磁気特性測定用の直径５ｍｍの円柱磁石、および直径４．１ｍｍ、長さ６ｍｍ、内径２ｍｍのステッピングモータ用磁石を作製した。圧粉体はコンパウンドを、それぞれ９８０ＭＰａで圧縮した。この圧粉体は圧縮時の圧力でセルが破壊し、内包液体エポキシオリゴマーのセル系外への流出で表面には湿り気があった。そこで、ステッピングモータ用磁石に直径２ｍｍの回転軸を挿入して１４０℃−１ｈｒの加熱硬化を行うと、磁石と回転軸とは一体的に剛体化しており、磁石から回転軸を抜くには６０ｋｇｆ以上の荷重が必要であった。なお、前記回転軸と一体化的に剛体化した磁石ロータは８０℃、９０％ＲＨの高温高湿環境下で５０ｈｒｓ放置しても、磁石に錆びが発生することはなかった。したがって、電着塗装やスプレー塗装などのコーティングにより磁石表面に１０−２０μｍのエポキシ樹脂保護膜を形成させることなく、そのままモータに実装することが可能となる。保護膜２０μｍ相当分を磁石とすると空隙磁束密度は５％程度向上する。
【００３７】
図７は上記磁石表面から深さ方向へのエポキシ樹脂の濃度分布を示す特性図である。図のように表面近傍のエポキシ樹脂濃度は、その平均よりも著しく高濃度であることがわかる。この現象はマイクロカプセルに内包した低粘度エポキシオリゴマーが圧縮時にコンパウンドの顆粒の境界から成形型表面に絞り出されているためと説明できる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば熱安定性を兼ね備えた磁石粉末本来の磁気性能をモータ性能に十分に反映させることにより、ｍＷ級出力の永久磁石型モータの体格減少・高出力化・高効率化対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｒ2ＴＭ14Ｂ単相磁石の保磁力対（ＢＨ）max、（Ｈｋ／Ｈｃｉ）、着磁性を示す特性図
【図２】外部磁界Ｈｍ対残留磁化Ｉｒを示す特性図
【図３】保磁力Ｈｃｉ対不可逆減磁率を示す特性図
【図４】保磁力Ｈｃｉ対磁束量と不可逆減磁率を示す特性図
【図５】保磁力Ｈｃｉ対全磁束量に対する不可逆減磁率の関係を示す特性図
【図６】ステッピングモータのパルスレートとトルクの関係を示す特性図
【図７】磁石表面から深さ方向へのエポキシ樹脂の濃度分布を示す特性図
【図１】
0004089220.tif 000006
【図２】
0004089220.tif 000007
【図３】
0004089220.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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