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1、(10)申请公布号 CN 103762762 A (43)申请公布日 2014.04.30 CN 103762762 A (21)申请号 201310701225.5 (22)申请日 2009.03.17 2008-069403 2008.03.18 JP 200980109638.6 2009.03.17 H02K 1/27(2006.01) H01F 1/08(2006.01) H02K 15/03(2006.01) (71)申请人 日东电工株式会社 地址 日本, 大阪 申请人 丰田自动车株式会社 (72)发明人 尾关出光 久米克也 中山纯一 福田佑纪 星野利信 堀尾友和 中村贤治 (74。
2、)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 王海川 穆德骏 (54) 发明名称 电动机用永久磁铁及电动机用永久磁铁的制 造方法 (57) 摘要 本发明涉及电动机用永久磁铁及电动机用永 久磁铁的制造方法。本发明涉及用于埋设到永磁 电动机中的永久磁铁, 包含层叠的多个片状磁铁 和在所述层叠的多个片状磁铁间配置的绝缘层。 本发明由于具有所述构成, 因此可以防止永久磁 铁温度上升和矫顽力下降, 可以提供高输出的小 型电动机。 另外, 不需要以往进行的烧结后的修正 加工, 能够简化制造工序, 可以以高尺寸精度将永 久磁铁成形。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (5。
3、1)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 9 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书9页 附图7页 (10)申请公布号 CN 103762762 A CN 103762762 A 1/1 页 2 1. 一种电动机用永久磁铁的制造方法, 制造用于埋设到永磁电动机中的电动机用永久 磁铁, 该方法包括以下工序 : 制成磁铁粉末的浆料的工序, 将所述浆料成形为片状制作磁铁粉末的生片的工序, 和 将所述磁铁粉末的生片与绝缘层交替地多层重叠并烧结的工序。 2. 一种电动机用永久磁铁的制造方法, 制造用于埋设到永磁电动机中的电动机用永久 磁。
4、铁, 该方法包括以下工序 : 制成磁铁粉末的浆料的工序, 将所述浆料成形为片状制作磁铁粉末的生片的工序, 通过将所述磁铁粉末的生片烧结来制造片状磁铁的工序, 和 将多个所述片状磁铁与绝缘层交替地多个重叠的工序。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的电动机用永久磁铁的制造方法, 其中, 所述磁铁粉末包含 Nd 基磁铁粉末。 4. 如权利要求 1 所述的电动机用永久磁铁的制造方法, 其中, 所述绝缘层包含陶瓷生片。 5. 如权利要求 2 所述的电动机用永久磁铁的制造方法, 其中, 所述绝缘层包含将片状磁铁接合的树脂。 6. 一种电动机用永久磁铁, 用于埋设到永磁电动机中, 所述永久磁铁通过电动机用。
5、永 久磁铁的制造方法制造, 所述电动机用永久磁铁的制造方法包括如下工序 : 制成磁铁粉末的浆料的工序, 将所述浆料成形为片状制作磁铁粉末的生片的工序, 和 将所述磁铁粉末的生片与绝缘层交替地多层重叠并烧结的工序。 7. 一种电动机用永久磁铁, 用于埋设到永磁电动机中, 所述永久磁铁通过电动机用永 久磁铁的制造方法制造, 所述电动机用永久磁铁的制造方法包括如下工序 : 制成磁铁粉末的浆料的工序, 将所述浆料成形为片状制作磁铁粉末的生片的工序, 通过将所述磁铁粉末的生片烧结来制造片状磁铁的工序, 和 将多个所述片状磁铁与绝缘层交替地多个重叠的工序。 8. 如权利要求 6 或 7 所述的电动机用永久。
6、磁铁, 其中, 所述磁铁粉末包含 Nd 基磁铁粉末。 9. 如权利要求 6 所述的电动机用永久磁铁, 其中, 所述绝缘层包含陶瓷生片。 10. 如权利要求 7 所述的电动机用永久磁铁, 其中, 所述绝缘层包含将片状磁铁接合的树脂。 权 利 要 求 书 CN 103762762 A 2 1/9 页 3 电动机用永久磁铁及电动机用永久磁铁的制造方法 0001 本申请为申请号为 200980109638.6 的中国专利申请的分案申请。 技术领域 0002 本发明涉及埋设到永磁电动机中的电动机用永久磁铁及电动机用永久磁铁的制 造方法。 背景技术 0003 近年来, 在混合动力车或硬盘驱动器等中使用的永。
7、磁电动机, 要求小型轻量化、 高 输出化、 高效率化。 这样的永磁电动机如专利文献1(日本特开2007-306735号公报)所示, 具有在转子的外周面埋设永久磁铁, 在定子的内周面配置线圈的结构。 0004 而且, 上述永磁电动机中在实现小型轻量化、 高输出化、 高效率化时, 对埋设在永 磁电动机中的永久磁铁, 要求进一步提高磁特性。 另外, 作为永久磁铁有铁氧体磁铁、 Sm-Co 基磁铁、 Nd-Fe-B 基磁铁、 Sm2Fe17Nx基磁铁等, 特别是矫顽力高的 Nd-Fe-B 基磁铁作为永磁 电动机用的永久磁铁使用。 0005 在此, 作为永磁电动机中使用的永久磁铁的制造方法, 一般使用粉。
8、末烧结法。在 此, 粉末烧结法如图 9 所示首先将原料用喷射磨机 ( 干式粉碎 ) 粉碎来制造磁铁粉末。然 后, 将该磁铁粉末放入模具中, 从外部施加磁场的同时模压成形为所需的形状。然后, 将成 形为所需形状的固形磁铁粉末在预定温度 ( 例如, Nd-Fe-B 基磁铁为 1100 ) 烧结来制造。 0006 在此, 近年来对永磁电动机的小型轻量化要求在提高, 但是在将永磁电动机小型 化的情形下, 为了保持与小型化之前同样的转矩, 需要使转子高速旋转。而且, 进行高速旋 转时, 电动机中埋设的永久磁铁中产生涡电流。将通过上述粉末烧结法一体成形的永久磁 铁用于永磁电动机时, 该涡电流在整个永久磁铁。
9、中产生。 0007 而且, 在永久磁铁内产生涡电流时, 永久磁铁的温度上升。另外, 永久磁铁的温度 上升时, 矫顽力下降, 因此电动机转矩也下降。 0008 因此, 在专利文献 2( 日本特开 2001-25189 号公报 ) 中, 记载了以在多个 Nd 磁铁 间配置绝缘性高的铁氧体磁铁的方式一体形成的永久磁铁。具有这样的构成的永久磁铁, 在产生涡电流时涡电流留在由铁氧体磁铁划分的各 Nd 磁铁内, 因此可以减小涡电流。 0009 专利文献 1 : 日本特开 2007-306735 号公报 ( 第 4 页第 6 页, 图 1) 0010 专利文献 2 : 日本特开 2001-25189 号公报。
10、 ( 第 3 页第 4 页, 图 2) 发明内容 0011 在此, 所述专利文献 2 记载的永久磁铁, 使用了 Nd 磁铁粉末和铁氧体磁铁粉末这 两种磁铁粉末、 这一点上存在不同, 但是其仍然使用图 9 所示的粉末烧结法。而且, 通过该 粉末烧结法制造永久磁铁时存在以下问题。 即, 在粉末烧结法中为了进行磁场取向, 需要在 模压成形的磁铁粉末中确保一定的空隙率。而且, 将具有一定空隙率的磁铁粉末进行烧结 时, 很难使烧结时产生的收缩均匀地进行, 烧结后产生翘曲或凹陷等变形。另外, 磁铁粉末 说 明 书 CN 103762762 A 3 2/9 页 4 的模压时产生压力不均匀, 因此烧结后的磁铁。
11、产生疏密, 在磁铁表面产生应变。因此, 以往 需要预先假定磁铁表面产生变形, 并以比所需形状稍大的尺寸将磁铁粉末压缩成形。 而且, 烧结后进行金刚石切削研磨作业, 进行修正为所需形状的加工。 结果使得制造工序增加, 并 且有可能所制造的磁铁的品质下降。 0012 本发明为了解决前述现有问题而作出, 目的在于提供烧结收缩变得均匀, 烧结后 不容易产生翘曲或凹陷等变形, 另外即使在将埋设有永久磁铁的永磁电动机高速旋转的情 形下, 也能够减小永久磁铁内产生的涡电流, 因此可以防止永久磁铁的温度上升及矫顽力 的下降, 可以提供高转矩小型电动机的电动机用永久磁铁及电动机用永久磁铁的制造方 法。 0013。
12、 即, 本发明涉及以下 (1) (13)。 0014 (1) 一种电动机用永久磁铁, 用于埋设到永磁电动机中, 所述永久磁铁包含 : 0015 层叠的多个片状磁铁, 和 0016 在所述层叠的多个片状磁铁间配置的绝缘层, 0017 所述片状磁铁包含 Nd 基磁铁, 0018 在构成所述片状磁铁的 Nd 磁铁粒子的表面形成有 Dy 化合物的层或 Tb 化合物的 层。 0019 (2) 如 (1) 所述的电动机用永久磁铁, 其中, 0020 所述绝缘层包含与所述片状磁铁一起烧结的陶瓷生片。 0021 (3) 如 (1) 或 (2) 所述的电动机用永久磁铁, 其中, 0022 所述绝缘层包含将烧结的。
13、所述多个片状磁铁接合的树脂。 0023 (4) 一种电动机用永久磁铁的制造方法, 制造用于埋设到永磁电动机中的电动机 用永久磁铁, 该方法包括以下工序 : 0024 制成磁铁粉末的浆料的工序, 0025 将所述浆料成形为片状制作磁铁粉末的生片的工序, 和 0026 将所述磁铁粉末的生片与绝缘层交替地多层重叠并烧结的工序。 0027 (5) 一种电动机用永久磁铁的制造方法, 制造用于埋设到永磁电动机中的电动机 用永久磁铁, 该方法包括以下工序 : 0028 制成磁铁粉末的浆料的工序, 0029 将所述浆料成形为片状制作磁铁粉末的生片的工序, 0030 通过将所述磁铁粉末的生片烧结来制造片状磁铁的。
14、工序, 和 0031 将多个所述片状磁铁与绝缘层交替地多个重叠的工序。 0032 (6) 如 (4) 或 (5) 所述的电动机用永久磁铁的制造方法, 其中, 0033 所述磁铁粉末包含 Nd 基磁铁粉末。 0034 (7) 如 (4) 所述的电动机用永久磁铁的制造方法, 其中, 0035 所述绝缘层包含陶瓷生片。 0036 (8) 如 (5) 所述的电动机用永久磁铁的制造方法, 其中, 0037 所述绝缘层包含将片状磁铁接合的树脂。 0038 (9) 一种电动机用永久磁铁, 用于埋设到永磁电动机中, 所述永久磁铁通过电动机 用永久磁铁的制造方法制造, 所述电动机用永久磁铁的制造方法包括如下工序。
15、 : 说 明 书 CN 103762762 A 4 3/9 页 5 0039 制成磁铁粉末的浆料的工序, 0040 将所述浆料成形为片状制作磁铁粉末的生片的工序, 和 0041 将所述磁铁粉末的生片与绝缘层交替地多层重叠并烧结的工序。 0042 (10) 一种电动机用永久磁铁, 用于埋设到永磁电动机中, 所述永久磁铁通过电动 机用永久磁铁的制造方法制造, 所述电动机用永久磁铁的制造方法包括如下工序 : 0043 制成磁铁粉末的浆料的工序, 0044 将所述浆料成形为片状制作磁铁粉末的生片的工序, 0045 通过将所述磁铁粉末的生片烧结来制造片状磁铁的工序, 和 0046 将多个所述片状磁铁与绝。
16、缘层交替地多个重叠的工序。 0047 (11) 如 (9) 或 (10) 所述的电动机用永久磁铁, 其中, 0048 所述磁铁粉末包含 Nd 基磁铁粉末。 0049 (12) 如 (9) 所述的电动机用永久磁铁, 其中, 0050 所述绝缘层包含陶瓷生片。 0051 (13) 如 (10) 所述的电动机用永久磁铁, 其中, 0052 所述绝缘层包含将片状磁铁接合的树脂。 0053 根据具有前述 (1) 的构成的电动机用永久磁铁, 通过将中间配置有绝缘层的多个 片状磁铁层叠而构成电动机用永久磁铁, 因此, 即使在将埋设有永久磁铁的永磁电动机高 速旋转的情形下, 也能够减小永久磁铁内产生的涡电流。。
17、 因此, 可以防止永久磁铁的温度上 升及矫顽力下降, 可以提供高输出的小型电动机。 0054 另外, 通过将多个片状磁铁层叠而构成永久磁铁, 因此烧结收缩变小, 烧结后不容 易产生翘曲或凹陷等变形。 另外, 模压时无压力不均匀, 不需要以往进行的烧结后的修正加 工, 能够简化制造工序。由此, 可以以高尺寸精度将永久磁铁成形。 0055 另外, 根据前述 (1) 的电动机用永久磁铁, 特别是对于能够确保高矫顽力的 Nd 基 磁铁, 即使是在将永磁电动机高速旋转的情形下, 也能够减小磁铁内产生的涡电流。因此, 可以提供小型且高输出的电动机。 0056 另外, 根据前述 (2) 的电动机用永久磁铁,。
18、 通过在磁铁粉末的生片的烧结时对作 为绝缘层的陶瓷生片也一并烧结, 由此形成多个片状磁铁层叠的永久磁铁, 因此烧结后不 必将片状磁铁与绝缘层接合, 可以简化的工序制造多个片状磁铁层叠而成的永久磁铁。 0057 另外, 根据前述 (3) 的电动机用永久磁铁, 在片状磁铁的成形后通过绝缘层的树 脂将各片状磁铁接合, 因此可以通过利用直接使用现有烧结条件等制作的永久磁铁和树脂 的简单结构来减小磁铁内产生的涡电流。 0058 另外, 根据前述 (4) 的电动机用永久磁铁的制造方法, 通过制成磁铁粉末的浆料, 将制成的浆料成形为片状而制作磁铁粉末的生片, 将磁铁粉末的生片与绝缘层交替地多层 重叠并烧结从。
19、而制造电动机用永久磁铁, 因此烧结后不必将片状磁铁与绝缘层接合, 可以 简化的工序制造多个片状磁铁层叠而成的永久磁铁。 0059 而且, 在将埋设有所制造的永久磁铁的永磁电动机高速旋转的情形下, 也能够减 小永久磁铁内产生的涡电流。 因此, 可以防止永久磁铁的温度上升及矫顽力的下降, 可以提 供高输出的小型电动机。 0060 另外, 烧结引起的永久磁铁的收缩变得均匀, 由此烧结后不产生翘曲或凹陷等变 说 明 书 CN 103762762 A 5 4/9 页 6 形。另外, 模压时无压力不均匀, 因此不需要以往进行的烧结后的修正加工, 可以简化制造 工序。由此, 可以以高尺寸精度将永久磁铁成形。。
20、 0061 另外, 根据前述 (5) 的电动机用永久磁铁的制造方法, 通过制成磁铁粉末的浆料, 将制成的浆料成形为片状而制作磁铁粉末的生片, 将磁铁粉末的生片烧结从而制造片状磁 铁, 将多个片状磁铁与绝缘层交替地多个重叠从而制造电动机用永久磁铁, 因此可以通过 利用直接使用现有烧结条件等制作的永久磁铁和绝缘层的简单结构来减小磁铁内产生的 涡电流。 0062 而且, 在将埋设有所制造的永久磁铁的永磁电动机高速旋转的情形下, 也能够减 小永久磁铁内产生的涡电流。 因此, 可以防止永久磁铁的温度上升及矫顽力的下降, 可以提 供高输出的小型电动机。 0063 另外, 烧结引起的永久磁铁的收缩变得均匀,。
21、 由此烧结后不产生翘曲或凹陷等变 形。另外, 模压时无压力不均匀, 因此不需要以往进行的烧结后的修正加工, 可以简化制造 工序。由此, 可以以高尺寸精度将永久磁铁成形。 0064 另外, 根据前述 (6) 的电动机用永久磁铁的制造方法, 特别是在制造能够确保高 矫顽力的 Nd 基磁铁时, 可以制造出即使在将永磁电动机高速旋转的情形下仍减小了磁铁 内产生的涡电流的 Nd 基磁铁。 0065 另外, 根据前述 (7) 的电动机用永久磁铁的制造方法, 在磁铁粉末的生片烧结时, 对于作为绝缘层的陶瓷生片也一并烧结, 由此形成多个片状磁铁层叠而成的永久磁铁, 因 此烧结后不必将片状磁铁与绝缘层接合, 可。
22、以简化的工序制造多个片状磁铁层叠而成的永 久磁铁。 0066 另外, 根据前述 (8) 的电动机用永久磁铁的制造方法, 由于在片状磁铁的成形后 由作为绝缘层的树脂将各片状磁铁接合, 因此, 可以通过利用直接使用现有烧结条件等制 作的永久磁铁和树脂的简单制造工序, 来制造多个片状磁铁层叠而成的永久磁铁。 0067 另外, 根据前述 (9) 的电动机用永久磁铁, 即使在将埋设有永久磁铁的永磁电动 机高速旋转的情形下, 也能够减小永久磁铁内产生的涡电流。 因此, 可以防止永久磁铁的温 度上升及矫顽力的下降, 可以提供高输出的小型电动机。 0068 另外, 烧结引起的永久磁铁的收缩变得均匀, 由此烧结。
23、后不产生翘曲或凹陷等变 形。另外, 模压时无压力不均匀, 因此不需要以往进行的烧结后的修正加工, 可以简化制造 工序。由此, 可以以高尺寸精度将永久磁铁成形。 0069 另外, 根据前述 (10) 的电动机用永久磁铁, 即使在将埋设有永久磁铁的永磁电动 机高速旋转的情形下, 也能够减小永久磁铁内产生的涡电流。 因此, 可以防止永久磁铁的温 度上升及矫顽力的下降, 可以提供高输出的小型电动机。 0070 另外, 烧结引起的永久磁铁的收缩变得均匀, 由此烧结后不产生翘曲或凹陷等变 形。另外, 模压时无压力不均匀, 因此不需要以往进行的烧结后的修正加工, 可以简化制造 工序。由此, 可以以高尺寸精度。
24、将永久磁铁成形。 0071 另外, 根据前述(11)的电动机用永久磁铁, 特别是对于能够确保高矫顽力的Nd基 磁铁, 即使在将永磁电动机高速旋转的情形下, 也可以减小磁铁内产生的涡电流。因此, 可 以提供小型且高输出的电动机。 0072 另外, 根据前述 (12) 的电动机用永久磁铁, 通过在磁铁粉末的生片烧结时对作为 说 明 书 CN 103762762 A 6 5/9 页 7 绝缘层的陶瓷生片也一并烧结, 由此形成多个片状磁铁层叠而成的永久磁铁, 因此烧结后 不必将片状磁铁与绝缘层接合, 可以简化的工序制造多个片状磁铁层叠而成的永久磁铁。 0073 另外, 根据前述 (13) 的电动机用永。
25、久磁铁, 由于在片状磁铁的成形后由作为绝缘 层的树脂将各片状磁铁接合, 因此, 可以通过利用直接使用现有烧结条件等制作的永久磁 铁和树脂的简单结构来减小磁铁内产生的涡电流。 附图说明 0074 图 1 是示出本发明实施方式的永磁电动机的内部构成的图。 0075 图 2 是示出本发明实施方式的永久磁铁的整体图。 0076 图 3 是将本发明实施方式的永久磁铁的一部分放大示出的示意图。 0077 图 4 是将以往的永久磁铁与本申请发明的永久磁铁中产生的涡电流进行比较的 图。 0078 图 5 是放大示出构成永久磁铁的 Nd 磁铁粒子的图。 0079 图 6 是示出铁磁体的磁滞曲线的图。 0080 。
26、图 7 是示出铁磁体的磁畴结构的示意图。 0081 图 8 是示出本发明实施方式的永久磁铁制造工序的说明图。 0082 图 9 是示出以往的永久磁铁制造工序的说明图。 0083 标号说明 0084 1 永久磁铁 0085 2 永磁电动机 0086 21 片状磁铁 0087 22 陶瓷绝缘层 0088 41 浆料 0089 42 生片 具体实施方式 0090 以下, 对本发明的电动机用永久磁铁及电动机用永久磁铁的制造方法, 参照附图 对于具体的一个实施方式进行详细说明。首先, 基于图 1 对埋设有本实施方式的永久磁铁 1 的永磁电动机 2 的构成进行说明。图 1 是示出本发明实施方式的永磁电动机。
27、 2 的内部构 成的图。 0091 如图 1 所示, 永磁电动机 2 基本上由定子 3 和在定子 3 的内部以可旋转方式配置 的转子 4 构成。 0092 首先, 对定子 3 进行说明, 定子 3 由定子铁芯 11 和卷装在定子铁芯 11 上的许多定 子卷线 12 构成。另外, 预定数量的定子卷线 12 在定子 3 的内周面上等间隔配置, 定子卷线 12 通电时, 产生用于使转子 4 旋转的旋转磁场。 0093 另一方面, 对转子 4 进行说明, 转子 4 由转子主体 15、 与转子主体 15 连接的轴 16、 在转子主体 15 的内部且在轴 16 的外侧呈大致 V 字形配置的多个 ( 图 1。
28、 中为 16 个 ) 的永 久磁铁 1 构成。另外, 永久磁铁 1 以极性在圆周方向交替不同的方式配置, 基于由定子卷线 12 产生的旋转磁场而产生吸引力和排斥力。而且, 转子 4( 即, 轴 16) 基于产生的吸引力和 说 明 书 CN 103762762 A 7 6/9 页 8 排斥力而旋转。 0094 永久磁铁的构成 0095 以下, 使用图2图7对埋设在永磁电动机2中的永久磁铁1的构成进行说明。 另 外, 埋设在永磁电动机 2 中的多个永久磁铁 1 基本全部具有相同结构。因此, 以下仅举在埋 设的多个永久磁铁 1 内的一个永久磁铁 1 为例进行说明。 0096 本实施方式的永久磁铁1为。
29、Nd-Fe-B基磁铁。 另外, 添加有用于提高永久磁铁1矫 顽力的 Dy( 镝 )。另外, 各成分的含量为 Nd:27 30wt%、 Dy( 或 Tb):0.01 8wt%、 B:1 2wt%、 Fe( 电解铁 ):60 70wt%。另外如图 2 所示, 永久磁铁 1 通过多个片状磁铁 21 层叠 而构成。图 2 是示出本发明实施方式的永久磁铁 1 的整体图。 0097 在此, 对构成永久磁铁 1 的片状磁铁 21 进行说明, 片状磁铁 21 是具有 0.1mm 3mm 厚度 ( 图 2 中为 2mm) 的片状永久磁铁。而且, 如后所述, 通过由制成浆料状态的 Nd 磁 铁粉末成形为生片、 并。
30、对该生片烧结来制作。另外, 通过多个片状磁铁 21 层叠而形成的永 久磁铁 1, 具有 10mm5mm50mm 的长方体形状。 0098 然后, 使用图 3 对构成永久磁铁 1 的片状磁铁 21 的层叠方式进行详细说明。图 3 是将本发明实施方式的永久磁铁 1 的一部分放大示出的示意图。 0099 如图 3 所示, 在永久磁铁 1 中, 在层叠的各片状磁铁 21 之间配置有由薄膜状陶瓷 生片烧结而得到的陶瓷绝缘层 22 作为绝缘层。另外, 陶瓷绝缘层 22 通过如下方法成形 : 在 将由 Nd 磁铁粉末成形的生片烧结前, 预先在生片间夹入陶瓷生片, 在将磁铁粉末的生片与 陶瓷生片交替重叠的状态。
31、下将生片一起烧结。由此, 在烧结后, 在各片状磁铁 21 与陶瓷绝 缘层 22 接合的状态下, 一体地形成永久磁铁 1。 0100 另外, 作为绝缘层, 可以使用环氧树脂等耐热胶粘树脂代替陶瓷绝缘层22。 在使用 环氧树脂的情形下, 首先, 将由 Nd 磁铁粉末成形的生片烧结从而形成多个片状磁铁 21, 然 后在各片状磁铁 21 之间涂布环氧树脂将各片状磁铁 21 接合, 由此形成永久磁铁 1。 0101 而且, 如上所述, 由夹有绝缘层的多个片状磁铁21形成永久磁铁1时, 可以减小片 状磁铁 21 中产生的涡电流。图 4 是以往的永久磁铁与本申请发明的永久磁铁中产生的涡 电流进行比较的图。 。
32、0102 在此, 如已在图 9 中作为现有技术示出, 预先将磁铁粉末压缩成形为长方体形状 并进行烧结而制造的一体成形的永久磁铁 31, 在将该永久磁铁 31 用于永磁电动机 2 时, 则 如图 4 所示那样在整个永久磁铁 31 的内部产生涡电流。在此, 近年来, 永磁电动机 2 的小 型轻量化要求正在提高, 但是在将永磁电动机 2 小型化的情形下, 为了保持与小型化前相 同的转矩, 需要将轴 16 高速旋转。而且, 进行高速旋转时, 埋设在电动机中的永久磁铁中产 生涡电流, 永久磁铁的温度上升。对于永久磁铁而言, 温度上升时矫顽力下降, 因此希望防 止涡电流的产生。 0103 在此, 本实施方。
33、式的永久磁铁 1, 如上所述由夹有绝缘层的多个片状磁铁 21 形成。 因此, 通过将永久磁铁 1 用于永磁电动机 2, 即使在产生涡电流的情形下, 如图 4 所示, 由作 为绝缘层的陶瓷绝缘层 22 将涡电流路径阻断。因此, 能够减小永久磁铁 1 内部产生的涡电 流的规模, 即使在将永磁电动机 2 高速旋转的情形下, 也可以抑制永久磁铁的温度上升。 0104 另外, 本实施方式的永久磁铁 1, 如图 5 所示通过在构成永久磁铁 1 的 Nd 磁铁粒 子 35 的表面涂布 Dy 层 36, 可以提高永久磁铁 1 的矫顽力。图 5 是放大示出构成永久磁铁 说 明 书 CN 103762762 A 。
34、8 7/9 页 9 1 的 Nd 磁铁粒子的图。 0105 以下, 使用图 6 和图 7 对通过 Dy 层 36 提高永久磁铁 1 的矫顽力的机理进行说明。 图 6 是示出铁磁体的磁滞曲线的图, 图 7 是示出铁磁体的磁畴结构的示意图。 0106 如图 6 所示, 永久磁铁的矫顽力, 在从被磁化的状态向反方向施加磁场时, 为使磁 极化为 0( 即, 反磁化 ) 所需要的磁场的强度。因此, 如果能够抑制反磁化, 则能够得到高矫 顽力。另外, 磁体的磁化过程中, 基于磁矩的旋转而旋转磁化时, 具有磁畴的边界即磁畴壁 ( 包括 90磁畴壁和 180磁畴壁 ) 发生移动的磁畴壁移动。 0107 在此,。
35、 本实施方式中, 如后所述在通过湿式粉碎将磁铁粉末细粉碎时, 添加微量 ( 例如, 相对于磁铁粉末为 0.01 8wt%( 相对于 Nd 的 Dy 添加量, 特别是添加 Dy 化合物的 情形下以Dy的分配重量进行换算)的Dy化合物和分散剂。 由此, 在此后将添加有Dy化合 物的磁铁粉末烧结时, 通过湿式分散使得 Dy 化合物均匀地附着至 Nd 磁铁粒子 35 的粒子表 面, 形成图 5 所示的 Dy 层 36。结果, 如图 7 所示, 在磁铁粒子的界面处, Dy 不均匀地存在, 能够提高永久磁铁 1 的矫顽力。 0108 另外, 本实施方式中, 如果将 Dy 化合物与磁铁原料一起在溶剂中湿式混。
36、合得到的 生片在适当的焙烧条件下进行焙烧, 则能够防止 Dy 扩散渗透 ( 固溶化 ) 到磁铁粒子 35 内。 在此已经知道, Dy 扩散渗透到磁铁粒子 35 内时, 则该磁铁的剩余磁化 ( 磁场的强度为 0 时 的磁化 ) 下降。因此在本实施方式中, 能够防止永久磁铁 1 的剩余磁化下降。 0109 另外, Dy 层 36 不必是仅由 Dy 化合物构成的层, 也可以是包含 Dy 与 Nd 的混合物 的层。另外, 通过添加 Tb( 铽 ) 化合物代替 Dy 化合物, 也可以同样地提高永久磁铁 1 的矫 顽力。在添加 Tb 的情形下, 在 Nd 磁铁粒子 35 的表面同样地形成 Tb 化合物的层。
37、。而且, 通 过形成 Tb 层, 能够进一步提高永久磁铁 1 的矫顽力。 0110 永久磁铁的制造方法 0111 以下, 使用图 8 对本实施方式的永久磁铁 1 的制造方法进行说明。图 8 是示出本 发明实施方式的永久磁铁 1 的制造工序的说明图。 0112 首先, 制造以wt%计包含Nd2730%-Fe6070%-B12%的锭。 之后, 用捣磨机或 压碎机将锭粗粉碎至约 200m 的大小。然后, 利用珠磨机通过湿式法将粗粉碎后的磁铁粉 末细粉碎至约 0.3 约 5m 的大小, 并且使磁铁粉末分散至溶液中, 从而制作粉浆 ( )。另外在湿式粉碎中, 相对于 5kg 磁铁粉末使用 4kg 甲苯作。
38、为溶剂, 并且添加 0.05kg 磷酸酯类分散剂作为分散剂。另外在湿式粉碎中, 相对于磁铁粉末添加 0.01 8wt% 的 Dy 化合物。由此, 将 Dy 化合物与磁铁粉末一起分散至溶剂中。另外, 详细的分散条件如下所 述。 0113 分散装置 : 珠磨机 0114 分散介质 : 二氧化锆珠 0115 在此, 作为添加的 Dy 化合物, 优选使用可溶于浆料的溶剂中的物质。例如有含 Dy 有机物, 更具体地有含有镝阳离子的有机酸盐 ( 脂肪族羧酸盐、 芳香族羧酸盐、 脂环族羧酸 盐、 烷基芳香族羧酸盐 )、 含有镝阳离子的有机络合物 ( 乙酰丙酮合物、 酞菁络合物、 部花青 络合物等 )、 上述。
39、以外的有机金属化合物。 0116 另外, 即使不溶于溶剂, 通过在湿式分散时添加粉碎至细粒子的Dy或Dy化合物并 且均匀地分散, 也可以均匀附着至 Nd 磁铁粒子的表面。 说 明 书 CN 103762762 A 9 8/9 页 10 0117 另外, 作为粉碎中使用的溶剂, 没有特别限制, 可以使用异丙醇、 乙醇、 甲醇等醇 类, 戊烷、 己烷等低级烃类, 苯、 甲苯、 二甲苯等芳香族类, 酮类, 以及它们的混合物等, 特别 优选异丙醇等。 0118 磁铁粉末的分散后, 将树脂粘合剂添加至该制作的粉浆中并混合。 接着, 将磁铁粉 末与树脂粘合剂混练, 得到浆料 41。另外, 作为树脂粘合剂使。
40、用的材料没有特别限制, 有各 种热塑性树脂单独或混合物、 或者各种热固性树脂单独或混合物, 其各自的物性、 性状等只 要在得到所需特性的范围内即可。例如有甲基丙烯酸酯类树脂。 0119 接着, 由得到的浆料 41 形成生片 42。作为生片 42 的形成方法, 例如, 可以通过以 适当的方式根据需要将得到的浆料 41 涂布至隔膜等支撑基材上并使其干燥的方法等来进 行。另外, 涂布方式优选刮刀法等层厚控制性优良的方式。另外, 优选与消泡剂组合使用等 从而进行充分地脱泡处理以使得铺展层中不残留气泡。另外, 详细的涂布条件如下所述。 0120 涂布方式 : 刮刀法 0121 间隙 : 1mm 0122。
41、 支撑基材 : 有机硅处理后的聚酯薄膜 0123 干燥条件 : 90 10 分钟, 然后 130 30 分钟 0124 另外, 对涂布至支撑基材上的生片 42 沿与运送方向交叉的方向施加脉冲磁场。由 此, 使磁场以所需的方向取向。另外, 使磁场取向的方向, 需要考虑由生片 42 成形的永久磁 铁 1 所要求的磁场方向后确定。 0125 然后, 将由浆料 41 形成的生片 42 分割为 10mm5mm2mm 的平板形状。之后, 在 分割的生片间配置另外由陶瓷粉末制作的陶瓷生片, 在将磁铁粉末的生片与陶瓷生片交替 多个层叠的状态 ( 参考图 3) 下, 在 1100烧结约 1 小时。另外, 烧结在。
42、 Ar 气氛或者真空气 氛中进行。并且烧结的结果是, 制造出包含层叠的多个片状磁铁 21 的永久磁铁 1。 0126 另外, 在使用环氧树脂代替陶瓷绝缘层 22 作为绝缘层的情形下, 首先, 将由浆料 形成的生片烧结以制作片状磁铁21。 之后, 在各片状磁铁21之间涂布环氧树脂将各片状磁 铁 21 接合, 由此制造片状磁铁 21 与绝缘层交替层叠的永久磁铁 1。 0127 如上所述, 本实施方式的永久磁铁 1 及永久磁铁 1 的制造方法中, 将以 wt% 计包含 Nd2730%-Fe6070%-B12%的磁铁原料在溶剂中进行湿式粉碎, 在粉碎后的磁铁粉末 中添加树脂粘合剂, 通过将磁铁粉末与树。
43、脂粘合剂混练而制成浆料 41, 将制成的浆料成形 为片状而得到生片 42, 在将所述生片 42 与作为绝缘层的陶瓷绝缘层 22 交替多个层叠的状 态(参考图3)下烧结从而制造永久磁铁1, 因此, 即使在将埋设有永久磁铁1的永磁电动机 2 高速旋转的情形下, 也能够减小永久磁铁 1 内产生的涡电流。因此, 可以防止永久磁铁 1 的温度上升和矫顽力下降, 可以提供高输出的小型电动机。 0128 另外, 特别是对于能够确保高矫顽力的 Nd 基磁铁, 即使是在将永磁电动机高速旋 转的情形下, 也能够减小磁铁内产生的涡电流。 0129 另外, 磁铁粉末的生片 42 的烧结时, 由于对作为绝缘层的陶瓷生片。
44、一并烧结, 由 此形成多个片状磁铁21层叠而成的永久磁铁1, 因此烧结后不需要将片状磁铁21与绝缘层 接合, 可以简化的工序制造多个片状磁铁 21 层叠而成的永久磁铁 1。 0130 另外, 片状磁铁的成形后, 若通过用作为绝缘层的环氧树脂将各片状磁铁接合来 制造永久磁铁 1, 则可以通过利用直接使用现有烧结条件等制作的永久磁铁和环氧树脂的 说 明 书 CN 103762762 A 10 9/9 页 11 简单结构来减小磁铁内产生的涡电流。 0131 另外, 通过将生片 42 烧结来制造永久磁铁 1, 因此烧结引起的收缩变得均匀, 由此 烧结后不产生翘曲或凹陷等变形。 另外, 模压时无压力不均。
45、匀, 因此不需要以往进行的烧结 后的修正加工, 能够简化制造工序。因此, 可以以高尺寸精度将永久磁铁 1 成形。 0132 另外, 本发明不限于前述实施例, 不用说在不脱离本发明要旨的范围内可以进行 各种改良、 变形。 0133 例如, 作为本实施方式中将磁铁粉末和Dy化合物分散至溶剂中的方法是如图8所 示, 将粗粉碎后的磁铁粉末与 Dy 化合物一起在溶剂中进行湿式粉碎, 由此在溶剂中分散, 但也可以通过下述的方法进行。 0134 (1) 首先, 使用球磨机或喷射磨机等将粗粉碎后的磁铁粉末进行干式粉碎, 从而细 粉碎至约 0.3 约 5m 的大小。 0135 (2)然后, 将细粉碎后的磁铁粉末。
46、添加至溶剂中, 并使其在溶剂中均匀分散。 此时, 将分散剂和 Dy 化合物也添加至溶剂中。 0136 (3) 将在溶剂中分散的磁铁粉末与树脂粘合剂混练, 得到浆料 41。 0137 后面通过进行与本实施方式同样的处理, 可以制造具有与本实施方式同样构成的 永久磁铁。 0138 另外, 本实施方式中, 首先将包含Nd-Fe-B的锭粉碎, 之后添加Dy化合物并分散至 溶剂中, 然后制作生片, 但是, 也可以将预先含有 Dy 的包含 Nd-Fe-Dy-B 的锭粉碎并分散至 溶剂中, 然后制作生片。但是, 在此情形下锭中所含的 Dy 量相对于 Nd 需要为 20 30wt%。 0139 另外, 本实施。
47、方式中以安装在混合动力车上的永磁电动机 2 中埋设的永久磁铁为 例进行了说明, 但是, 当然也可以应用于手机上安装的振动电动机、 用于驱动硬盘驱动器的 磁头的音圈电动机、 使硬盘驱动器的盘旋转的主轴电动机等永磁电动机中埋设的永久磁 铁。 0140 另外, 磁铁粉末的粉碎条件、 混练条件、 烧结条件等不限于上述实施例所记载的条 件。 0141 参考特定的方式对本发明进行了详细说明, 但是, 对于本领域技术人员显而易见 的是, 在不偏离本发明精神和范围的情形下可以进行各种变更或修正。 0142 本申请基于 2008 年 3 月 18 日提出的日本专利申请 ( 日本特愿 2008-069403), 。
48、该 申请的内容通过引用并入本说明书。 0143 另外, 在此所引用的全部参考文献作为整体并入本说明书。 0144 产业实用性 0145 根据本发明, 由于通过在中间配置有绝缘层的多个片状磁铁层叠而构成电动机用 永久磁铁, 因此即使是在将埋设有永久磁铁的永磁电动机高速旋转的情形下, 也能够减小 永久磁铁内产生的涡电流。 因此, 可以防止永久磁铁的温度上升及矫顽力的下降, 可以提供 高输出的小型电动机。另外, 本发明由于具有所述构成, 因此烧结引起的收缩变小, 烧结后 难以产生翘曲或凹陷等变形。 另外, 模压时无压力不均匀, 不需要以往进行的烧结后的修正 加工, 能够简化制造工序。因此, 可以以高尺寸精度将永久磁铁成形。 说 明 书 CN 103762762 A 11 1/7 页 12 图 1 说 明 书 附 图 CN 103762762 A 12 2/7 页 13 图 2 说 明 书 附 图 CN 103762762 A 13 3/7 页 14 图 3 说 明 书 附 图 CN 103762762 A 14 4/7 页 15 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103762762 A 15 5/7 页 16 图 6 说 明 书 附 图 CN 103762762 A 16 6/7 页。