JPH0965622A - 高効率ロータ用部品及びロータ - Google Patents

高効率ロータ用部品及びロータ

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JPH0965622A
JPH0965622A JP7214668A JP21466895A JPH0965622A JP H0965622 A JPH0965622 A JP H0965622A JP 7214668 A JP7214668 A JP 7214668A JP 21466895 A JP21466895 A JP 21466895A JP H0965622 A JPH0965622 A JP H0965622A
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metal plating
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誠 牛嶋
Junichi Watanabe
渡辺  純一
Kenichi Kawada
建一 川田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータ効率を改善したロータ用部品及びロー
タを提供する。 【構成】 円筒形又は扇形のロータ用部品の表面に形成
された耐酸化性金属めっき被膜の外径又は外R側と内径
又は内R側の膜厚を所定の範囲にすることにより実用的
な耐食性を確保し、かつめっき被膜によるモータ効率の
低下を小さくした円筒形又は扇形のロータ用部品を提供
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はR−TM−B系永久磁石
体で構成された円筒形又は扇形のロータ用部品であっ
て、その表面に形成する金属めっき被膜の厚さを制御す
ることでロータ用部品の実用的な耐食性を確保し、かつ
金属めっき被膜によるモータ効率の低下を著しく改善し
たものに関する。
【0002】
【従来の技術】電気、電子機器の高性能・小型化に伴
い、これら機器の一部品として使用される永久磁石にも
同様の要求が高まっている。これらの要求に対応できる
高性能永久磁石としてR−TM−B系永久磁石(ここで
は、RはYを含む希土類元素の1種又は2種以上の組合
せであり、TMはFe,Co,Ni,Ga,Al,T
i,V,Cr,Mn,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,
Ge,Sb,Sn,Biの内の1種又は2種類以上の組
合せ。Bはホウ素である。)が開発され、着実にその生
産量を伸ばしている。しかし、R−TM−B系永久磁石
には、主成分として鉄、ネオジウムが大量に含まれてい
るため、極めて錆やすいという問題点があった。そのた
め耐食性を改善するために、R−TM−B系永久磁石体
表面に耐酸化性の被膜を設ける手段がとられてきた。被
膜層の種類としては金属めっき、樹脂、金属蒸着等が提
案されており、それぞれ実用化されている。このうち金
属めっき被膜は耐酸化性樹脂と比較して表面被覆層の機
械的強度に優れており、また被覆層自体の吸湿性がほと
んどないという長所を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】金属めっきしたR−T
M−B系磁石の耐食性は金属めっきの膜厚に依存してい
る。図1には塩水噴霧試験でのR−TM−B系磁石の錆
の発生率とR−TM−B系磁石にめっきされたNiめっ
きの膜厚の関係を示す。なお、試験条件は5%NaC
l、35℃、100hである。錆は10μm未満のめっ
き膜厚の磁石で発生しており、実用的な耐食性を確保す
るには10μm以上のめっき膜厚が必要であることがわ
かる。一方、高性能R−TM−B系永久磁石体をモータ
等の回転機に応用することで高能率化、小型化が可能と
なることからその適用が拡大している。図2にはインナ
ーロータ型モータの構成例を示す。本形式のモータでは
永久磁石体で構成されたロータ用部品(4)はロータヨ
ーク(3)と共に回転する形で使用されるため、ロータ
用部品とロータヨークは接着一体化される。この際、モ
ータの回転効率をできるだけ高めるにはロータ用部品と
ロータヨーク間のクリヤランス(5)は極力小さくなる
ように一体化されなければならない。このため、ロータ
用部品の内径寸法とロータヨーク外径寸法間のクリヤラ
ンスは可能な限り小さく設計されなければならない。し
かしながら、R−TM−B系永久磁石体においては実用
的な耐食性を得るために磁石体表面に耐酸化性被膜を形
成しなければならず、この被膜がクリヤランス(5)と
同様にモータ効率の低下の原因となるという問題点があ
る。図3は永久磁石体内径中央部のNiめっき膜厚とモ
ータ効率の低下率の関係を示す。なお、ステータヨーク
(1)内径とロータ用部品(4)外径間の空隙(2)は
0.3mmであり、ロータヨーク(3)外径とロータ用
部品(4)内径間のクリヤランスが20μmである。め
っきの膜厚が厚くなるにしたがってモータ効率は低下す
るが、特にNiめっき膜厚が10μm以上になると著し
く低下することがわかる。以上のことより従来技術では
実用的な耐食性を確保し、かつ磁気特性の低下が小さい
内径接着型のR−TM−B系磁石によりなるロータ用部
品を提供することは困難であり、そのいずれか一方を犠
牲にするしかなかった。本発明の目的はR−TM−B系
磁石によりなるロータ用部品の耐酸化性金属めっき被膜
によるモータ効率の低下を改善し、かつ実用的な耐食性
を確保した円筒形又は扇形のロータ用部品を提供するこ
とである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題点
を解決するために鋭意検討の結果、磁気特性を低下させ
ず、実用上充分な耐食性を得るにはR−TM−B系磁石
によりなるロータ用部品の外径又は外R側と内径又は内
R側の耐酸化性金属めっき被膜の膜厚をそれぞれ一定の
範囲に設定すればよいことを見出した。したがって、本
発明では重量比でR(ここでRはYを含む希土類元素の
1種又は2種以上の組合せ)5〜40%、TM(ここで
TMはFe,Co,Ni,Ga,Al,Ti,V,C
r,Mn,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,Ge,S
b,Sn,Biの内の1種又は2種類以上の組合せ。)
50〜90%、B(ホウ素)0.2〜8%からなる永久
磁石体で構成された円筒形又は扇形のロータ用部品の内
径又は内R側が空気遮断性と破水性を有する接着剤を介
してロータヨークと一体接着された円筒形又は扇形のロ
ータ用部品において前記ロータ用部品表面に形成された
耐酸化性の金属めっき被膜の外径又は外R中央部の膜厚
が10μm以上50μm以下であり、かつ、内径又は内
R中央部の膜厚が10μm未満である、という技術的手
段を採用した。
【0005】
【作用】円筒形又は扇形のR−TM−B系磁石によりな
るロータ用部品の外径又は外R側は大気中に露出してい
るが、この部分の実用的な耐食性を確保するには10μ
m以上50μm以下の耐酸化性金属めっき被膜を形成す
ればよい。なお、10μm未満の膜厚では充分な耐食性
が得られない。また、膜厚が50μmを越えると寸法精
度が悪くなり、特に外形側端部にめっきが厚く付きすぎ
てステータヨークとR−TM−B系磁石によりなるロー
タ用部品間の空隙の確保が困難となり、ロータが回転し
ない恐れがあり、実用的でない。一方、ロータ用部品内
径又は内R側の耐食性は前記ロータ用部品をロータヨ−
クと接着する際、空気遮断性と破水性を有する接着剤で
接着することにより、接着剤ならびに接着されたロータ
ヨークにより保護されるので、耐酸化被膜が薄い場合で
も実用的な耐食性が確保され、しかもモータの回転効率
を損なわない。なお、金属めっき被膜として強磁性体被
膜、例えばCo−Ni膜、Co−Ni−P膜等をめっき
により形成するとさらに磁気特性の低下を小さくするこ
とができる。
【0006】
【実施例】本発明の効果を実施例により具体的に説明す
る。Nd(Fe0.7Co0.20.07Ga0.036.5なる組
成の合金をア−ク溶解にて作製し、得られたインゴット
をスタンプミル及びディスクミルで粗粉砕した。その
後、N2ガスを粉砕媒体としてジェットミルで微粉砕を
行い、粉砕粒度3.5μmの微粉砕粉を得た。得られた
原料粉を15kOeの磁場中で横磁場成形した。成形圧
力は2ton/cm2であった。その後、成形体を真空
中で1100℃×2時間焼結した。さらに900℃のア
ルゴン雰囲気中に2時間加熱保持した後に急冷し、温度
を600℃に保持したアルゴン雰囲気中で1時間保持し
た。その後、焼結体を30φ×25φ×30tの円筒形
に加工した。こうして得られた試料について、耐酸化性
の金属めっき被膜として電気めっきによるニッケル層を
ワット浴にて形成した。なお、めっきの際、遮蔽板又は
補助陰極を用いて内径側ニッケル被膜の厚さを調節し、
外径側、内径側中央部の金属めっき被膜の厚さの異なる
試料を作成した。また、作成した試料のめっき膜厚は試
料を埋め込み研磨後、断面写真を取り、測定を行った。
得られた試料の内径とロータヨーク外径をエポキシ系の
樹脂で接着後、耐食性の評価を行った。耐食性の評価は
試料の内径側にロータヨークを接着した状態で塩水噴霧
試験(5%NaCl、35℃、100h)と恒温恒湿試
験(80℃、90%RH、500h)を行った。なお、
内径側の錆の有無の確認は耐食試験後、試料を500℃
に加熱してエポキシ樹脂を蒸発させてロータヨークを取
り外した後、フェロキシル試験を行って確認した。表1
に耐食性の評価結果を示す。R−TM−B系磁石により
なるロータ用部品とロータヨーク外径を空気遮断性と破
水性を有するエポキシ系接着剤で接着することにより、
ロータ用部品の内径側めっき厚が磁気特性劣化の小さい
10μm未満であっても実用上問題のない耐食性が得ら
れることがわかる。なお、比較例1では外径側のめっき
厚が10μm未満なので外径側で発錆した。比較例2で
は内径側にロータヨークを接着していないため、内径側
で発錆した。比較例3では内外径ともにめっき厚が10
μm以上であるため、耐食性は確保しているが、図3に
示したように内径側めっき膜厚が厚いため磁気特性の低
下が著しい。
【0007】
【表1】 なお、本実施例は耐酸化性被膜がニッケルめっきの例を
示したが、他の耐酸化性金属めっき被膜を使用した場合
でも内外径のめっき膜厚を本発明の膜厚範囲とすること
で同様の効果が得られる。また、本実施例では円筒形の
ロータ用部品の例を示したが、扇形のロータ用部品の場
合でも同様の効果が得られる。さらに本実施例では空気
遮断性と破水性を有する接着剤としてエポキシ系接着剤
を用いたが、その他の空気遮断性と破水性を有する接着
剤を用いても同様の効果を得ることができる。
【0008】
【発明の効果】本発明は、上記のような構成及び作用で
あることから、耐酸化性金属めっき被膜の内外径の厚さ
を所定の範囲とすることにより、実用的な耐食性を確保
し、かつ金属めっき被膜による磁気特性の低下の小さい
円筒形及び扇形のロータ用部品を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関わるNiめっき被膜の膜厚と耐食性
の関係を示す。
【図2】本発明に関わるインナーロータ型モータの構成
例を示す。
【図3】本発明に関わるロータ用部品内径側のNiめっ
き被膜の膜厚とモータ効率の関係を示す。
【符号の説明】
1 ステータヨーク、 2 外径間の空隙、 3 ロー
タヨーク、4 ロータ用部品、 5 クリヤランス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量比でR(ここでRはYを含む希土類
    元素の1種又は2種以上の組合せ)5〜40%、TM
    (ここでTMはFe,Co,Ni,Ga,Al,Ti,
    V,Cr,Mn,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,G
    e,Sb,Sn,Biの内の1種又は2種類以上の組合
    せ。)50〜90%、B(ホウ素)0.2〜8%からな
    る永久磁石体で構成された円筒形又は扇形のロータ用部
    品の内径又は内R側が空気遮断性と破水性を有する接着
    剤を介してロータヨークと一体接着された円筒形又は扇
    形のロータ用部品において前記ロータ用部品表面に形成
    された耐酸化性の金属めっき被膜の外径又は外R中央部
    の膜厚が10μm以上50μm以下であり、かつ、内径
    又は内R中央部の膜厚が10μm未満であることを特徴
    とする円筒形又は扇形の高効率ロータ用部品。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の耐酸化性の金属めっき被
    膜が強磁性体の金属めっきであることを特徴とする円筒
    形又は扇形のロータ用部品。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の高効率ロータ用部品を用
    いたことを特徴とするロータ。
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