WO2005101614A1

WO2005101614A1 - 回転子及びその製造方法

Info

Publication number: WO2005101614A1
Application number: PCT/JP2004/018221
Authority: WO
Inventors: Masahiro Masuzawa; Shigeho Tanigawa; Masahiro Mita; Keiko Kikuchi
Original assignee: Hitachi Metals, Ltd.
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2005-10-27
Also published as: CN1757148A; CN1757148B; EP1734637A4; CN101777809A; EP1734637A1; US7981359B2; US20060170301A1

Abstract

　磁石粉末及び結合材を主とするボンド磁石部が、軟磁性粉末及び結合材を主とする軟磁性部に埋設された構造を有する回転子であって、圧縮成形法により形成され、前記ボンド磁石部の磁極面が前記軟磁性部に埋設されていることを特徴とする回転子。

Description

明細書

回転子及びその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、モータ、発電機等の高効率ィ匕に好適な永久磁石ヨーク一体型の回転子に関する。

背景技術

[0002] 永久磁石式モータには、永久磁石が回転子の外周部に配置されたいわゆる表面磁石型モータ (SPM)、及び永久磁石が回転子内部に配置された磁石埋設型モータ (IPM)等がある。

[0003] SPMは図 16に示すように、回転子表面の永久磁石 31がヨーク 32とコイル 37を有する固定子 33との間のエアギャップ 34に直接接している構造を有する。図 16に示す磁気回路は一般に表面磁石型磁気回路と呼ばれる。任意の永久磁石 31aの N極から出た磁束 Aは、矢印で示すようにエアギャップ 34を貫通し、固定子ヨーク 33a部分に達し、

1

固定子ョーク 33の部分 33b及び 33cを経由して再びエアギャップ 34を貫通し、さらに永久磁石 31b及び回転子ヨーク 32を経由して永久磁石 31aの S極へ戻る。

[0004] IPMは、図 17に示すように永久磁石 41がヨーク 42内に埋設されているので、磁石埋設型磁気回路又は内部磁石型磁気回路と呼ばれる。ヨーク 42は磁石形状の孔を有するように打ち抜、た珪素鋼板の積層体からなり、永久磁石 41はヨーク 42の孔内に収容される。永久磁石 41の N極から出た磁束 Aは、矢印で示すように回転子ヨーク 42

4

を経由して固定子 43と回転子との間のエアギャップ 44を貫通し、固定子ヨークの部分 43a、 43b、 43cを順次経由して再びエアギャップ 44を通過後、回転子ヨーク 42を経由して永久磁石 41の S極に戻る。

[0005] 図 16, 17中の B , Bはいずれも短絡した磁束の流れを示す。磁束の流れ B , Bは固

1 2 1 2 定子の磁界と関係を持たないため、トルクの発生に寄与しない。磁束の流れ B , Bの

1 2 分だけモータのトルクに寄与する磁束の流れが減少するので好ましくない。

[0006] また図 17の Aに示すようなリラクタンス効果を狙った磁石回転子の軟磁性部分の突

5

極性を利用したリラクタンスモータも多数提案されている (堺、他：「永久磁石式リラクタンス電動機の基礎特性」、平成 10年電気学会全国大会、講演番号 1002参照)。リラクタンスモータは、固定子の面から、スィッチドリラタタンスモータとシンクロナスリラクタンスモータとに大別される。スィッチドリラタタンスモータは、一般に固定子に集中巻きの卷線を有し、歯車形状の回転子が固定子の歯に磁気吸引力で吸引され、回転を行うものである。一方、シンクロナスリラクタンスモータは、一般に分布巻きの卷線を有する固定子と、内部に単数又は複数の磁気障壁を有する回転子とを有する。磁気障壁により、磁束の通りやすい d軸と磁束の通りにくい q軸が形成され、両軸のインダクタンスの差によりリラクタンストルクが発生する。

[0007] 永久磁石の比透磁率は珪素鋼等の軟磁性材の比透磁率より大幅に小さい。永久磁石と軟磁性材との比透磁率の差を利用して、永久磁石式モータ及びリラクタンスモータの両方の特性を有するモータを実現できる。また IPMでも、永久磁石を磁気障壁にみたてることにより、リラクタンストルクを発生させ、永久磁石モータとリラクタンスモータの両方の特性を有するモータを実現できる。特に磁石埋設型モータは、永久磁石が発生する磁束を有効利用することができるので、低速回転時の効率が向上しており、また副生するリラクタンストルクを利用することにより高速域までの回転能力を確保することができる。

[0008] 一方、シンクロナスリラクタンスモータを基本とした磁石埋設型モータは、 Reluctance

Permanent Magnet Motor (RPM)とも呼ばれ、マグネットトルクを主に用い、リラクタンストルクを補助的に用いている。 W. L. Soong, T. J. E. Miller: "Practical

Field-Weakening Performance of the Five Classes of Brushless Synchronous AC Motor Drive, Proceedings of European Power Electronics Conference (1993)、及び W. L. Soong, D. A. Stanton, T. J. E. Miller: "Design of a New Axi ally-Laminated Permanent Magnet Motor," Proceedings of IEEE Industry Applications Society Annual Meeting (1993)を参照。

[0009] このように永久磁石の特性が大幅に向上したことにより、永久磁石式モータとリラクタンスモータの中間の特性を有するモータが得られ、中でも永久磁石埋設型モータは、高効率及び高精度の制御特性を有するとともに、モータ特性の用途に応じた最適化が可能性であるという点で、有望である。 [0010] これに対して、現在広く使用されているモータでは、永久磁石用開口部を有する珪素鋼鈑等の薄板が積層されており、個々の部材が細い。そのため、このようなモータは高速回転用に適さない。また永久磁石を上記開口部に挿入して接着するため、永久磁石と珪素鋼鈑との間に加工公差を吸収するためのクリアランスが必要である。このクリアランスは磁気回路上エアギャップとして作用し、モータの効率を低下させる。さらにクリアランスにより永久磁石の位置精度が悪ぐ磁極ピッチのバラツキが生じるために、コギングトルクが発生する。

[0011] その上、製造コストを抑制するために、永久磁石及び珪素鋼鈑の形状を単純化し、加工を簡単にする必要がある。そのため、永久磁石及び珪素鋼鈑の極薄部分を精度良く形成するのは難しい。ところが、リラクタンストルクの活用の観点から、変形磁石の要求は今後益々増大する。このような問題を解決するために、特開平 7-169633号は、永久磁石と軟磁性材とを一体的に成形する方法を提案している。しかしこの方法は SPMにしカゝ適用できず、磁石埋設型モータの製造上の問題点を解決するものではない。

[0012] 磁石埋設型回転子には複数の永久磁石の間に衝突防止用及び補強用の軟磁性橋渡し部が必要であるが、永久磁石の磁束力この部分で短絡して漏れ磁束が生じ、永久磁石の磁束を無駄なく利用できない。このような問題を解決するために、特開平 8-331784号は、強磁性部と非磁性部とが共存した部材によりヨークを構成し、橋渡し部に非磁性部を形成することを提案している。しかしこの方法は加工上又は製造上の問題を解決していない。

[0013] 磁石粉末及び軟磁性粉末を一体的に圧縮成形すると、金型から圧縮成形体を取り出す際に、スプリングバックにより圧縮成形体に割れが発生するという問題がある。また割れが発生しなくても、強磁性部と非磁性部との圧着強度が弱いと、モータに組み込んだ回転子は遠心力により割れるおそれがある。

[0014] 特開 2002-134311号は、磁石挿入用開口部を有する珪素鋼鈑等の薄板を積層し、開口部にボンド磁石用コンパウンドを射出することにより、ボンド磁石をクリアランスなく回転子の内部に設ける方法を提案している。し力しこの方法では、コンパウンドの流動性を良くするために、榭脂量を多く（磁粉や鉄粉の配合量を低く)せざるを得ないため、得られる回転子の磁気特性が低いという問題がある。またモータが大型になるほど、永久磁石に流れる電流が増加し、渦電流損も増加する。渦電流損を低減させるために、三田、「表面磁石型モータの渦電流解析」、，98モータ技術シンポジウム（ 1998)は、磁石の一極を細分割し、表面塗膜や接着層で電気の流れを断ち切る必要があると記載している。し力しこの方法は手間がかかり、製造コストを増大させる。発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0015] 従って、本発明の目的は、永久磁石と軟磁性材との間にギャップがなぐ永久磁石の形状自由度が高いために永久磁石の磁力が有効に利用され、スプリングバックによる割れがなぐボンド磁石部と軟磁性部との圧着強度が高い永久磁石埋設型回転子を提供することである。

[0016] 本発明のもう一つの目的は、力かる永久磁石埋設型回転子の製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0017] すなわち、本発明の回転子は、磁石粉末及び結合材を主とするボンド磁石部が、軟磁性粉末及び結合材を主とする軟磁性部に埋設された構造を有し、圧縮成形法により形成され、前記ボンド磁石部の磁極面が前記軟磁性部に埋設されてヽることを特徴とする。

[0018] 本発明の一実施態様では、前記ボンド磁石部の端面は前記回転子の周側面に露出し、各露出端面の幅は前記回転子の全周の 2%以下である。また本発明の別の実施態様では、前記ボンド磁石部全体が前記軟磁性部内に完全に埋設されており、前記ボンド磁石部と前記回転子の周側面との間の前記軟磁性部の最薄部は 0.3— 1.5 mmの範囲内の厚さを有する。

[0019] 前記ボンド磁石部は前記回転子の中心側に凸の円弧形状であり、回転子全体で 4 一 12で偶数の磁極を有するように配置されて、るのが好ま、。前記円弧状ボンド磁石部は環状に連なって、るのが好ま、。

[0020] 前記磁石粉末の平均粒径は 50— 200 μ mであるのが好ましぐ前記軟磁性粉末の平均粒径は 1一 50 mであるのが好ましい。 [0021] 前記軟磁性部は 20 kS/m以下の電気伝導率、 1.4 T以上の Bm、及び 800 A/m以下の保磁力 Heを有するのが好ましい。前記ボンド磁石部は 0.4 T以上の残留磁束密度 Br及び 600 kA/m以上の Hcjを有するのが好ましい。前記ボンド磁石部と前記軟磁性部とのせん断強度は 10 MPa以上であるのが好まし、。

[0022] ボンド磁石部と軟磁性部とからなる回転子を製造する本発明の第一の方法は、前記ボンド磁石部を平均粒径が 50— 200 μ mの磁石粉末及び結合材を主とする磁石粉末コンパゥンドにより予備成形し、前記軟磁性部を 1一 50 mの範囲内で前記磁石粉末の平均粒径より大きい平均粒径を有する軟磁性粉末及び結合材を主とする軟磁性粉末コンパゥンドにより前記ボンド磁石部に接するように予備成形し、前記ボンド磁石部と前記軟磁性部を予備成形圧力より高い圧力で一体化することを特徴とする。

[0023] ボンド磁石部と軟磁性部とからなる回転子を製造する本発明の第二の方法は、前記ボンド磁石部を平均粒径が 50— 200 μ mの磁石粉末及び結合材を主とする磁石粉末コンパゥンドにより予備成形し、前記軟磁性部を 1一 50 mの範囲内で前記磁石粉末の平均粒径より大きい平均粒径を有する軟磁性粉末及び結合材を主とする軟磁性粉末コンパゥンドにより別途予備成形し、前記ボンド磁石部及び前記軟磁性部を組合せて、予備成形圧力より高! ヽ圧力で一体化することを特徴とする。

[0024] ボンド磁石部と軟磁性部とからなる回転子を製造する本発明の第三の方法は、前記軟磁性部を 1一 50 μ mの範囲内で前記磁石粉末の平均粒径より大きい平均粒径を有する軟磁性粉末及び結合材を主とする軟磁性粉末コンパゥンドにより予備成形し、前記ボンド磁石部を平均粒径が 50— 200 μ mの磁石粉末及び結合材を主とする磁石粉末コンパゥンドにより前記軟磁性部に接するように予備成形し、前記軟磁性部と前記ボンド磁石部とを予備成形圧力より高い圧力で一体ィ匕することを特徴とする。

[0025] いずれの回転子の製造方法においても、前記結合材として熱硬化性榭脂を使用し、前記ボンド磁石部と前記軟磁性部の一体化の後、熱硬化処理を行うのが好ましい発明の効果

[0026] 上記の通り、本発明の永久磁石埋設型回転子は、磁石粉末と結合材からなるボンド磁石部が軟磁性粉末と結合材カゝらなる軟磁性部に埋設された構造を有し、ボンド磁石部の磁極面が前記軟磁性部に実質的に埋設されているので、 (a)ボンド磁石部と軟磁性部との間に磁気抵抗となるギャップがなぐ磁束を効率良く利用でき、 (b)ボンド磁石部と周側面との間の薄肉部でも高い寸法精度が得られ、（c)リラクタンストルクを活用でき、 (d)組立て工数を削減できるという利点を有する。またボンド磁石部を所定の形状にしたり、ボンド磁石部の各露出端面の幅を回転子の全周の 2%以下にしたりすることにより、スプリングバックによる割れを防止できる。さらに磁石粉末及び軟磁性粉末の粒径を工夫することにより、ボンド磁石部と軟磁性部との圧着強度を高かめることができる。

[0027] 本発明の製造方法では、ボンド磁石部の形状自由度が高い。また磁石を接着固定する従来の回転子ではヨークと磁石との間に不要なエアギャップが発生する力本発明ではボンド磁石部と軟磁性部とがー体的に圧縮成形されるため、少ない榭脂量及び工数で両者の間にギャップが生じることがなぐ高性能の永久磁石埋設型回転子が得られる。またボンド磁石部からの磁束が極間のヨーク部で短絡するのも防止でき、ボンド磁石部の磁束を有効利用できる。

図面の簡単な説明

[0028] [図 1(a)]本発明の一実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

[図 1(b)]図 1(a)の永久磁石埋設型回転子を変形したときの引張応力の分布を示す概略図である。

[図 2(a)]本発明の別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

[図 2(b)]図 2(a)の永久磁石埋設型回転子を変形したときの引張応力の分布を示す概略図である。

[図 3(a)]本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

[図 3(b)]図 3(a)の永久磁石埋設型回転子を変形したときの引張応力の分布を示す概略図である。圆 4(a)]本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

圆 4(b)]図 4(a)の永久磁石埋設型回転子を変形したときの引張応力の分布を示す概略図である。

圆 5(a)]各磁極が複数の屈曲したボンド磁石部により形成された永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

[図 5(b)]各磁極が複数の円弧状ボンド磁石部により形成された永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

圆 6(a)]本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

圆 6(b)]本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

圆 6(c)]本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

圆 6(d)]本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

圆 6(e)]本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

圆 7(a)]本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

圆 7(b)]本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

圆 8(a)]本発明の永久磁石埋設型回転子を圧縮成形する装置を示す部分断面図である。

圆 8(b)]図 8(a)の圧縮成形装置における上パンチ組立体を示す斜視図である。

[図 8(c)]図 8(b)の上パンチ組立体をボンディング部成形用上パンチと軟磁性部成形用上パンチに分解した状態を示す斜視図である。

圆 9]図 8(a)の装置を用いて本発明の永久磁石埋設型回転子を圧縮成形する工程を示す横断面図である。

[図 10(a)]比較例 1の永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

[図 10(b)]図 10(a)の永久磁石埋設型回転子を変形したときの引張応力の分布を示す概略図である。

[図 11]ボンド磁石部の端面の露出率と端面での残留応力との関係を示すグラフである。

[図 12(a)]比較例 2の永久磁石埋設型回転子を示す概略断面図である。

[図 12(b)]図 12(a)の永久磁石埋設型回転子を変形したときの引張応力の分布を示す概略図である。

[図 13]軟磁性部の最薄部の厚さとそこでの残留応力との関係を示すグラフである。

[図 14]実施例 1の永久磁石埋設型回転子を有する回転機を示す断面図である。

[図 15]実施例 6の回転機の発生トルク (正規化）と電気角との関係を示すグラフである

[図 16]従来の表面磁石型永久磁石モータ (SPM)を示す断面図である。

[図 17]従来の磁石埋設型永久磁石モータ (IPM)を示す断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[1]回転子

[A]組成

(1)粉末

磁石粉末の組成は限定的ではないが、例えば Smを主とする希土類元素と、 Coを主とする遷移金属とを基本成分とする Sm-Co系磁石粉末、 R (Yを含む希土類元素の少なくとも一種)と、 T (Feを主とする遷移金属）と、 Bとを基本成分とする R-T-B系磁石粉末、 Smを主とする希土類元素と、 T (Feを主とする遷移金属）と、 Nを基本成分とする R-T-N系磁石粉末、及びこれらの混合物が好ましい。磁石粉末は等方性でも異方性でも良い。永久磁石埋設型回転子では、回転子内部で磁束が短絡するので、例えばフェライト系ボンド磁石のように残留磁束密度 Br力 4 T未満だと回転子表面に十分な磁束を得ることができない。従って、 Br≥ 0.4 T、保磁力 Hcj≥600 kA/mの希土類ボンド磁石を使用するのが好ま U、。 [0030] 軟磁性粉末としては、アトマイズ鉄粉、 Fe-Co粉、 Fe基ナノ結晶磁性粉末等が好ましい。軟磁性粉末は 20 kS/m以下の電気伝導率、 1.4 T以上の Bm、及び 800 A/m以下の Heを有するのが好ましい。電気伝導率が 20 kS/m以下であると、渦電流損を珪素鋼板の絶縁積層体とほぼ同等に低減することができる。 Bmが 1.4 T未満であると十分な磁束が得らない。 Heが 800 A/m超であるとモータ回転時のヒステリシス損が顕著で、モータ効率が著しく低い。

[0031] 磁石粉末の平均粒径は 50— 200 mであるのが好ましぐ軟磁性粉末の平均粒径は 1一 50 mで磁石粉末の平均粒径より小さいのが好ましい。磁石粉末と軟磁性粉末の粒径が異なるので、ボンド磁石部と軟磁性部の密着強度が高まり、クラックをさらに抑制できる。磁石粉末の平均粒径はより好ましくは 80— 150 mであり、軟磁性粉末の平均粒径はより好ましくは 5— 30 /z mである。

[0032] 磁石粉末及び軟磁性粉末に絶縁皮膜を形成するのが好まヽ。絶縁皮膜により電気抵抗が増加し、モータ回転時の渦電流損が低減する。

[0033] (2)結合材

結合材としては、エポキシ榭脂、フエノール榭脂、ユリア榭脂、メラミン榭脂、熱硬化性ポリエステル榭脂等の熱硬化性榭脂が好ましい。結合材は、磁石粉末 100質量部に対して 1一 5質量部が好ましぐ 1一 4質量部がより好ましい。また軟磁性粉末 100質量部に対して、 0.1— 3質量部が好ましぐ 0.5— 2質量部がより好ましい。結合材の含有量が少なすぎると、得られる回転子の機械強度は著しく低い。また結合材の含有量が多すぎると、得られる回転子の磁気特性は著しく低い。

[0034] [B]構造

IPM回転子はリラクタンストルクを活用するので、 SPM回転子より優れたモータ出力を生じることができる。しかしリラクタンストルクを活用すると回転子のヨークに過大な交番磁界がかかるので、渦電流損が顕著になる。渦電流損を避けるため、ボンド磁石部と軟磁性部との一体成形品からなる回転子では電気伝導率を著しく低減する必要がある。従って、本発明の回転子の周側面は薄い軟磁性部で覆われている必要がある。この場合、軟磁性部の電気伝導率は 20 kS/m以下であるのが好ましい。

[0035] IPMタイプの回転子は磁束の短絡を防ぐため、ボンド磁石部と周側面との間の軟磁性部を薄肉にするのが好ましい。磁石を珪素鋼板等力なる軟磁性部の開口部に挿入する構造の回転子では、機械的強度を確保するために磁石と周側面との間の珪素鋼板部分を余り薄くできない。これに対して、ボンド磁石部と軟磁性部とがー体成形された構造を有する本発明の回転子では、薄肉部の設計の自由度が大きぐ薄肉部の厚さの制約が小さい。具体的には、軟磁性部の最薄部（ボンド磁石部の外面と回転子の周側面との間）の厚さは 0.3— 1.5 mmの範囲内であるのが好ましい。

[0036] (1)実施態様

図 1(a)は本発明の一実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す。この実施態様の回転子は、端部 laより中央部 lbが厚い円弧状ボンド磁石部 1が軟磁性部 2に埋設され、磁極間で磁束の短絡がないように隣接するボンド磁石部 1, 1の端部 la, laが離隔しており、かつ各端面 lcが周側面 4に露出した構造を有する。ボンド磁石部 1は着磁方向に厚くして磁力を確保するため、中央部 lbは端部 laより十分に厚い。回転子の中心には、軟磁性部 2に密着した回転軸 3が設けられている。また端面 lcの露出率は 2%以下であるのが好まし、。

[0037] 図 1(b)は図 1(a)の回転子を変形したときの引張応力の分布を示す。なお応力分布を示す図ではいずれも、変位量は 2000倍に拡大してある。図 1(b)力明らかなように、最も応力が力かる部分は磁石の露出端面 lcである。ボンド磁石部 1は、回転子が 4 一 12で偶数の磁極を有するように配置するのが好ましい。円弧状ボンド磁石部 1が環状に連なると、ボンド磁石部 1の端面 (磁極面） lcの面積率が大きくなり、磁束量が多くなるとともに、リラクタンス効果も得られるので好ましい。

[0038] 図 2(a)は本発明の別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す。円弧状ボンド磁石部 1の端面 lcは周側面 4に露出せず、ボンド磁石部 1の端面 lcと周側面 4との間における軟磁性部 2の最薄部 2aは 0.3— 1.5 mmと薄い。図 2(b)に示すように、この回転子で最も引張応力が力かる部分は軟磁性部 2の最薄部 2aである。

[0039] 図 3(a)は、長方形の軸方向断面形状を有するボンド磁石部 1が、端部 la間にギヤップをおいて、軟磁性部 2に埋設された構造の回転子を示す。図 3(b)は図 3(a)の回転子を変形したときの弓 I張応力の分布を示す。ボンド磁石部 1の端部 1 aと周側面 4との間における軟磁性部 2の最薄部 2aに最も弓 I張応力がかかる。 [0040] 図 4(a)は扇状のボンド磁石部 1が軟磁性部 2に埋設された構造の回転子を示す。ボンド磁石部 1は、回転子の周側面 4に沿った円弧状辺と直線状底辺とを有する断面形状を有する。図 4(b)は図 4(a)の回転子を変形したときの引張応力の分布を示す。図 4(b)力も明らかなように、ボンド磁石部 1と周側面 4との間における軟磁性部 2の薄肉部 2aに最も I張応力がかかる。

[0041] 図 5(a)は各磁極が複数の屈曲したボンド磁石部 1A, 1Bにより形成された本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示し、図 5(b)は各磁極が複数の円弧状ボンド磁石部 1A, IB, 1Cにより形成された本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す。図 5(a)及び図 5(b)に示すような層状のボンド磁石部を有する回転子は、図 1に示すような単層のボンド磁石部を有する回転子より大きなリラクタンストルクを発生させることができる。

[0042] 図 6(a)—図 6(e)はそれぞれ本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す。いずれの回転子も、ボンド磁石部 1と回転子の周側面 4との間に軟磁性部 2の最薄部 2aを有する。なお図 6(c)における参照番号 37は孔を示し、図 6(d)における参照番号 2bは非磁性体を示す。

[0043] 図 7(a)及び図 7(b)はそれぞれ本発明のさらに別の実施態様による永久磁石埋設型回転子を示す。いずれの回転子も、ボンド磁石部 1と回転子の周側面 4との間に軟磁性部 2の最薄部 2aを有する。なお参照番号 2bは非磁性体を示す。

[0044] (2)ボンド磁石部の端面の露出率

500— 1000 MPa程の高圧で圧縮成形すると、スプリングバックによるクラックの発生が著しい。これは、スプリングバックによる膨張が軟磁性部では約 0.3%であるのに対し、ボンド磁石部では約 0.9%と異なるため、得られる回転子に応力が残留するためである。軟磁性部の引張強度は約 50 MPaであるのに対し、ボンド磁石部の引張強度は約 25 MPaと小さいため、ボンド磁石部にクラックが発生する。残留応力を所望の値以下にするために詳細な検討を行った結果、ボンド磁石部の端面が回転子の周側面に露出する回転子の場合、各露出端面の幅が回転子の全周の 2%以下であればクラックの発生がないことが分った。この割合はボンド磁石部の形状によらずほぼ一定であることが分った。例えば図 6に示す残留応力と端面の露出率とのグラフでは、ボンド磁石部の形状が異なっても残留応力の変化は曲線一本分程度しかない。これは、応力が集中する部分は回転子の外周面付近であるからである。このため、回転子の外周面での残留応力を低減させれば、クラックを抑制できる。

[0045] (3)軟磁性部の最薄部

回転子内部にボンド磁石部全体が埋設された構造の回転子の場合、ボンド磁石部と回転子の周側面との間の前記軟磁性部の最薄部の厚さは 0.3— 1.5 mmの範囲内であるのが好ましい。最薄部の厚さが 0.3 mm未満では成形が困難であるだけでなぐ最薄部に残留応力が集中して、回転子にクラックが生じる。また最薄部が 1.5 mmを超えると、最薄部で磁束が短絡し、回転子の磁気特性が低下する。最薄部の好ましい厚さはボンド磁石部の形状にほとんど依存しないことが分った。回転子の外径は 15— 150 mm程度であるのが実用上好ましい。

[0046] (4)密度

500— 1000 MPaの高圧で圧縮成形した回転子の密度は、例えば RTB系ボンド磁石部では 5.5— 6.0

RTN系ボンド磁石部では 5.4— 6.0 Mg/m³であり、 Fe粉の軟磁性部では 6.0— 6.5MgZm³である。

[0047] [2]製造方法

本発明の永久磁石埋設型回転子は、下記の三通りの方法により製造することができる。

[0048] (1)磁石粉末 Z熱硬化性結合材の予備成形体を金型内に配置し、軟磁性粉末と熱硬化性結合材とを主とするコンパゥンドを金型内に供給して予備成形し、次いで予備成形圧力より大きい圧力を印加して一体化し、最後に硬化する方法。

[0049] (2)磁石粉末 Z熱硬化性結合材の予備成形体及び軟磁性粉末 Z熱硬化性結合材の予備成形体を別個に形成し、両予備成形体を組合せて金型内に配置し、予備成形圧力より大きい圧力を加えて一体化し、最後に硬化する方法。

[0050] (3)軟磁性粉末 Z熱硬化性結合材の予備成形体を金型内に配置し、磁石粉末と熱硬化性結合材とを主とするコンパゥンドを金型内に供給して予備成形し、次いで予備成形圧力より大きい圧力を印加して一体化し、最後に硬化する方法。

[0051] このうち、ボンド磁石部と軟磁性部との密着性が高いという理由で、方法 (1)が最も好ましい。そこで方法 (1)を中心に、本発明の製造方法を詳細に説明するが、この説明は他の方法 (2)及び (3)〖こも矛盾がない限りそのまま適用できる。

[0052] [A]コンパウンドの作製

磁石粉末 (特に希土類磁石粉末)と結合材を主とする磁石粉末コンパゥンド、及び軟磁性粉末と結合材を主とする軟磁性粉末コンパゥンドを作製する。各コンパウンド中に、酸ィ匕防止剤及び潤滑剤を添加しても良い。その他に、コンパウンドに安定化剤、成形助剤等を添加しても良い。

[0053] 酸化防止剤は、磁石粉末及び軟磁性粉末の酸化を防止して、これらの粉末の磁気特性の低下を防ぐとともに、コンパウンドの混練及び成形に対する熱的安定性を向上させ、少ない結合材量でも良好な成形性を保つことを可能にする。酸化防止剤としては、例えば、トコフエロール、アミン系化合物、アミノ酸系化合物、ニトロカルボン酸類、ヒドラジンィ匕合物、シアンィ匕合物、硫ィ匕物等の金属イオン、特に Fe成分に対しキレ一トイ匕合物を生成するキレート化剤等が使用できる。

[0054] 潤滑剤は、混練及び成形の際にコンパウンドの流動性を向上させるので、少な、結合材量でも良好な成形性を保つことを可能にする。潤滑剤としては、ステアリン酸等の脂肪酸又はその金属塩、シリコーンオイル、各種ワックス等が使用できる。

[0055] [B]圧縮成形装置

図 1(a)に示す回転子を例にとって、本発明の回転子を圧縮成形する装置を図 8(a) -(c)により説明する。圧縮成形装置 10は、金型 11と、その内部に保持されたボンド磁石部 1を圧縮成形する上下パンチ 13, 13 'と、軟磁性部 2を圧縮成形する上下パンチ 14, 14'と、成形体中央に開口部を形成するコアピン 15とを有するいわゆる複動プレスである。

[0056] 図 8(b)は上パンチ 13, 14の組立体 16を示し、図 8(c)は組立体 16中の上パンチ 13 ( ボンド磁石部 1の成形用）と上パンチ 14 (軟磁性部 2の成形用）を示す。下パンチ 13 ' , 14'の組立体（図示せず)も基本的に上パンチ組立体 16と同じ構造を有する。圧縮成形装置 10は、 4つのボンド磁石部 1に対応して、それぞれ 4本の上パンチ 13及び下パンチ 13 'を有する。また上パンチ 14は上パンチ 13に対応する 4つの開口部 14aを有する円筒形である。 [0057] 金型キヤビティの上部に急激なスプリングバックの発生を抑制するテーパ部を設けたり、キヤビティの面粗さを小さくして摩擦抵抗を低減したり、潤滑剤等により摩擦抵抗を低減したりすることにより、スプリングバックにより回転子にクラックが発生するのを抑帘 Uすることができる。

[0058] [C]圧縮成形法

(1)方法 (1)

図 8に示す圧縮成形装置 10により、上記方法 (1)により回転子を製造するには、図 9 に示すように、以下の操作を行う。

[0059] (a)工程 (a)

下パンチ 13 'を下げてボンド磁石部成形用キヤビティを形成し、そこに平均粒径が 50— 200 μ mの磁石粉末 100質量部及び熱硬化性榭脂からなる結合材 1一 5質量部を主とする磁石粉末コンパゥンド 17を供給する。

[0060] (b)工程 (b)

上パンチ 13を下降させて、磁石粉末コンパウンド 17を例えば 200 MPaの圧力で予備成形し、回転子の目標厚さより厚いボンド磁石部 1を形成する。

[0061] (c)工程 (c)

下パンチ 14'を下パンチ 13 'の位置まで下げて、軟磁性部 2を成形するためのキヤビティを形成し、そこに平均粒径力 1一 50 mの軟磁性粉末 100質量部及び熱硬化性榭脂からなる結合材 0.3— 2質量部を主とする軟磁性粉末コンパゥンド 18を充填する。

[0062] (d)工程 (d)

上パンチ 14を上パンチ 13と同じ位置まで下降させて、軟磁性粉末コンパウンド 18の予備成形を行い、軟磁性部 2を成形する。この予備成形により、軟磁性部 2はボンド磁石部 1に密着する。

[0063] (e)工程）

上パンチ 13及び 14をさらに下降させることにより、ボンド磁石部 1と軟磁性部 2を予備成形圧力より高い圧力（例えば 1000 MPa)で本成形を行ない、ボンド磁石部 1と軟磁性部 2を一体ィ匕させる。このとき、ボンド磁石部 1と軟磁性部 2とのスプリングバックの差を加味して、上パンチ 13, 14と下パンチ 13 ' , 14'に僅かな段差を設けておくと、両者の厚さを最終的に揃えることができる。異方性磁石粉末を用いる場合、少なくとも本成形時に磁界を印加する。

[0064] 結合材としてエポキシ榭脂のような熱硬化性榭脂を使用する場合、磁石粉末コンパゥンド 17及び軟磁性粉末コンパゥンド 18の予備成形は常温で行うことができる。し力し、充填密度を上げるために 120°C程度までに加熱しても良!、。

[0065] 上パンチ 13, 14を引き上げた後、下パンチ 13' , 14'を上昇させて、成形装置 10から成形体を取り出す。得られた成形体を 250°C以下の温度に加熱し、硬化させる。成形体に回転軸 3を一体的に装着し、着磁することにより、永久磁石ヨーク一体型の回転子を得る。

[0066] この圧縮成形法によれば、単一の装置内に磁石粉末コンパゥンド 17及び軟磁性粉末コンパゥンド 18を供給し、予備成形と本成形を逐次行うので、接着及び組立て工程を要せず、ボンド磁石部 1が完全に軟磁性部 2に囲まれた構造の永久磁石埋設型回転子を低コストで得ることができる。

[0067] 予備成形と本成形を分けることにより、ボンド磁石部 1と軟磁性部 2の圧着強度を高めることができる。特に粒径の粗!、磁石粉末を含有する磁石粉末コンパゥンドを先に予備成形し、粒径の細力ゝな軟磁性粉末を含有する軟磁性粉末コンパウンドを後から注入する方法 (1)を採用すると、軟磁性粉末の一部がボンド磁石部 1に入り込み、ボンド磁石部 1と軟磁性部 2の圧着強度が高い回転子が得られる。これに対して、接着剤により磁石を軟磁性部に接合した従来の回転子では、接着層の厚さがばらついたり、接着面の粗さにより接着強度が変わったりして、磁石の位置精度が低いだけでなぐ安定した接着強度を得ることが難しい。 10 MPa以上の接着強度を有する仕様の回転子でも、実際には 5 MPa以上の接着強度を有さないことが多い。これに対して、本発明の方法により得られた回転子では、ボンド磁石部 1と軟磁性部 2の圧着強度はせん断応力で 10 MPa以上、さらには 15 MPa以上である。

[0068] (2)方法 (2)

平均粒径が 50— 200 μ mの磁石粉末及び熱硬化性榭脂からなる結合材を主とする磁石粉末コンパウンドによりボンド磁石部を予備成形し、また平均粒径力 S1— 50 m の軟磁性粉末及び熱硬化性榭脂からなる結合材を主とする軟磁性粉末コンパゥンドにより軟磁性部を別途予備成形し、ボンド磁石部及び軟磁性部を金型内で組合せて、予備成形圧力より高い圧力で一体ィ匕し、最後に熱硬化させる。この方法ではコアピンを複雑に作動する必要がないため、成形時間が大幅に短縮される。この方法により得られる回転子では、ボンド磁石部と軟磁性部の圧着強度はせん断応力で 5 MPa以上、さらには 5.5 MPa以上である。

[0069] (3)方法 (3)

軟磁性粉末コンパゥンドの予備成形の後に磁石粉末コンパゥンドを供給する。この方法により得られる回転子ではボンド磁石部と軟磁性部との圧着強度が低いものの、キヤビティ内で予備成形体の保持が不要であるので、極めて薄肉のボンド磁石部を形成する場合に有効である。また回転軸をキャリア内に載置することにより、一回の圧縮成形により回転軸が一体ィ匕した回転子を得ることができる。

[0070] 上記製造方法にお!、て、各磁極を複数のボンド磁石部で形成するように、金型内に磁石粉末コンパゥンド用のキヤビティを半径方向に複数形成し、それらの周囲に低電気伝導率の軟磁性粉末コンパゥンドを供給すると、電気抵抗が高!ヽために渦電流損が低減した回転子を得ることができる。従来の方法では、渦電流損を低減させるために、表面塗装した複数の磁石を接着により組立てて各磁極を形成するので、工程数が多ぐ製造コストが高い。これに対して、本発明の方法では、ボンド磁石部と軟磁性部とを一体的に製造できるため、工程数が少なぐ製造コストが低い。モータが大型化するほど永久磁石に流れる電流が増加し、渦電流損も増加するため、本発明の方法は特に大型モータ用回転子の製造に好適である。

[0071] 本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

[0072] 実施例 1,比較例 1

スプリングバックによる回転子のクラックの発生を抑制するため、回転子及びボンド磁石部の形状を種々変更した。図 10(a)に示す比較例 1の回転子 (クラックが発生するおそれがある）は、ボンド磁石部 1と軟磁性部 2と力もなる断面形状を有し、ボンド磁石部 1は回転子の中心側に凸の円弧形状が環状に連なつて、る。ボンド磁石部 1の連結端部は回転子の周側面に露出して、る。 [0073] 磁石粉末 100質量部に 3質量部のエポキシ榭脂（結合材)を添加して磁石粉末コンノゥンドを作製し、また軟磁性粉末 100質量部に 1.1質量部のエポキシ榭脂を添加して軟磁性粉末コンパゥンドを作製した。潤滑剤としてステアリン酸カルシウムを各粉末

100質量部に対して 0.3質量部添加した。

[0074] 得られた回転子は 50 mmの外径及び 100 mmの軸方向長さを有し、ボンド磁石部 1 の厚さは 5 mmであった。ボンド磁石部 1の露出端面は幅広ぐ回転子の全周に対する各露出端面 lcの幅の比（露出率）は 3.8%であった。図 8(b)は図 8(a)の回転子を変形したときの弓 I張応力の分布を示す。最も弓 I張応力がカゝかる部分はボンド磁石部 1の露出端面 lcであり、そこでの引張応力は 200 MPaであった。

[0075] 一方、図 1(a)に示すように、中央部が 5 mmと最も厚く、端部が 1 mmと最も薄い円弧状ボンド磁石部 1が軟磁性部 2に埋設され、磁極間で磁束の短絡がないように隣接するボンド磁石部 1, 1の端部 la, laが離隔しており、かつ各端面 lcが周側面 4に露出した構造の実施例 1の回転子を設計した。ボンド磁石部 1の露出端面 lcの露出率は 0.6 %であった。図 1(b)に示すように、最も引張応力が力かる部分はボンド磁石部 1の露出端面 lcであり、その部分での引張応力は 2 MPaであった。

[0076] 図 11は露出率と露出端面での最大残留応力との関係を示す。軟磁性部 2の引張強度は約 25 MPaであるので、残留応力が約 20 MPa以下となるように設計すると、露出率は 2%以下とすべきであることが分かる。

[0077] 比較例 2

図 12に示すようにボンド磁石部 1及び軟磁性部 2を有し、ボンド磁石部 1の端部に切れ込み部 7が設けられた回転子を設計した。回転子の外径は 50 mm,ボンド磁石部 1 の厚さは 5 mmであった。ボンド磁石部 1は長方形の軸方向断面形状を有し、各端面 lcは切れ込み部 7に露出していた。ボンド磁石部 1の各端面 lcの露出率は 3.5%であつた。各端面 lcの露出率は、図 12において、切れ込み部 7の長さを含めた外周の全長に対するボンド磁石部 1の各露出面 lcの長さの比である。図 12に示す形状では、最も弓 I張応力が力かる部分はボンド磁石部 1の露出端面 lcであり、その部分での弓 I 張応力は 183 MPaであった。

[0078] 露出率と露出端面での最大残留応力との関係を解析したところ、僅かな違いはある力図 11に示すのとほぼ同じ関係を有することが分った。ボンド磁石部 1の中央部や端部の肉厚を変更して同様に応力解析をしたところ、同様の結果が得られた。

[0079] 実施例 2

ボンド磁石部 1の端面 lcが周側面 4に露出せず、ボンド磁石部 1の端面 lcと周側面 4 との間における軟磁性部 2の最薄部 2aが 0.3 mmと薄い図 2(a)に示す回転子では、最も引張応力が力かる最薄部 2aでの引張応力は 19 MPaであった。図 10及び 12に示す比較例 1及び 2の回転子では、軟磁性部 2がボンド磁石部 1により内周側と外周側に分離されており、外周側の軟磁性部 2は自由に膨張し得るので残留応力が緩和されると予想されたが、実際は図 2(a)に示す形状の回転子の方がクラックが抑えられることが分った。

[0080] 図 13は最薄部 2aの厚さとそこでの最大残留応力との関係を示す。軟磁性部 2の引張強度は約 25 MPaであるので、残留応力が約 20 MPa以下となるように設計すると、最薄部 2aは 0.3 mm以上とする必要がある。しかし、最薄部 2aの厚さ力 5 mmを超えると最薄部 2aでの磁束の短絡が著しいため、最薄部 2aの厚さは 1.5 mm以下とする必要がある。

[0081] 実施例 3

図 3(a)は、長方形の軸方向断面形状を有するボンド磁石部 1が、端部 la, la間にギヤップをおいて、軟磁性部 2に埋設された構造の回転子を示す。回転子の外径は 50 mm、ボンド磁石部 1の厚さは 5 mm、横幅は 25 mmであった。軟磁性部 2の最薄部 2aの厚さは 1.3 mmであった。図 3(b)は図 3(a)の回転子を変形したときの引張応力の分布を示す。最も引張応力がかかる部分はヨーク最薄部 2aであり、その部分での引張応力は 11 MPaであった。

[0082] 最薄部 2aとそこでの最大残留応力の関係を解析したところ、僅かな違いはあるが、図 13とほぼ同様の関係を示すことが分った。ボンド磁石部の肉厚を変更して応力解祈しても、同様の結果が得られた。

[0083] 実施例 4

図 4(a)は回転子の外周に沿った円弧状辺と直線状底辺とを有する断面形状を有するボンド磁石部 1が軟磁性部 2に全体的に埋設された構造の回転子を示す。回転子の外径は 50 mm、ボンド磁石部 1の最大幅は 7 mm、底辺の長さは 35 mmであった。ボンド磁石部 1の外側の軟磁性部 2は厚さ 1 mmの薄肉部 2aであった。図 4(b)は図 4(a) の回転子を変形したときの引張応力の分布を示す。最も引張応力がかかる部分は軟磁性部 2の薄肉部 2aであり、その部分での引張応力は 11 MPaであった。

[0084] 薄肉部 2aとそこでの最大残留応力の関係を解析したところ、僅かな違いはあるが、図 13とほぼ同様の関係を示すことが分った。ボンド磁石部の肉厚を変更して応力解祈しても、同様の結果が得られた。

実施例 1一 4の回転子を比較すると、表 1に示すように、ボンド磁石部の回転子に対する面積比 (横断面図上で測定）はほぼ同等でありながら、モータ出力は実施例 1が最も高かった。これから、実施例 1の回転子は最も優れた構造を有することが分る。

[0085] [表 1]

[0086] 実施例 5

平均粒径が 96.9 /z m ^ympatec製、 HEROS RODOSにより測定）の NdFeB磁石粉末、平均粒径が 31.2 μ mの純鉄粉末、エポキシ榭脂（結合材）、及びステアリン酸力ルシゥム (潤滑剤）を用いて、下記の三通りの方法 (a)— (c)で図 1(a)に示す同一形状の回転子を製造した。磁石粉末コンパゥンドは、磁石粉末 100質量部に対して、ェポキシ榭脂を 3質量部添加し、ステアリン酸カルシウムを 0.5質量部添加することにより得られた。軟磁性粉末コンパゥンドは、軟磁性粉末 100質量部に対して、エポキシ榭脂を 1.1質量部添加し、ステアリン酸カルシウムを 0.5質量部添加することにより得られた。予備成形圧力は 200 MPaとし、予備成形温度は常温であった。一体成形圧力は 1000 MPaとした。硬化処理は 170°Cに 2時間加熱することにより行い、常温まで 30分で冷却した。

[0087] (a)磁石粉末 Z結合材の予備成形体を金型内に配置し、軟磁性粉末と結合材とを主とするコンパゥンドを金型内に供給して予備成形し、次いで予備成形圧力より大きい圧力を印加して一体化し、最後に硬化する方法。

[0088] (b)磁石粉末 Z結合材の予備成形体及び軟磁性粉末 Z結合材の予備成形体を別個に形成し、両予備成形体を組合せて金型内に配置し、予備成形圧力より大きい圧力を加えて一体化し、最後に硬化する方法。

[0089] (c)軟磁性粉末 Z結合材の予備成形体を金型内に配置し、磁石粉末と結合材とを主とするコンパゥンドを金型内に供給して予備成形し、次いで予備成形圧力より大きい圧力を印加して一体化し、最後に硬化する方法。

[0090] 得られた各回転子からボンド磁石部及び軟磁性部を部分的に切出し、それぞれの磁気特性を評価した。ボンド磁石部では、 Br≥ 0.6 T,及び Hcj≥700 kA/mであり、また軟磁性部では、 Bm≥1.4 T,及び Hc≤800 A/mであった。またボンド磁石部と軟磁性部との圧着強度として、ボンド磁石部と軟磁性部の界面の引張り強度を JIS-K7113 に従って小形試験片で測定した。結果を表 2に示す。

[0091] [表 2]

[0092] 実施例 6

図 14は、実施例 1の永久磁石埋設型回転子を組み込んだ回転機を示す。回転子の周囲を電気伝導率が 20 kS/m以下の軟磁性材で取り囲んでいる。なお図中、 Aは

2 マグネットトルクを発生する磁気回路を示し、 Aはリラクタンストルクを発生する磁気回

3

路を示す。

[0093] 等方性の Nd-Fe-B系磁石粉末 100重量部とエポキシ榭脂 2重量部を含有する磁石粉末コンパゥンド、絶縁皮膜をコーティングした純鉄粉 100重量部とエポキシ榭脂 2重量部を含有する軟磁性粉末コンパゥンドを使用し、 200 MPaの予備成形圧力及び 1000 MPaの本成形圧力の条件で、図 9に示す方法により回転子を作製した。硬化処理は 170°Cに 2時間加熱することにより行い、常温まで 30分で冷却した。得られた永久磁石埋設型回転子に回転軸を設け、ボンド磁石部のほぼ厚さ方向に着磁した。

[0094] 上記回転子を 6個のスロット及び Y結線した卷線を有する固定子と組合せ、卷線に 120° 矩形波を通電し、回転トルクを測定した。各スロット中を流れるアンペアターン数は 300 ATとした。ボンド磁石部を部分的に切出して磁気特性を評価したところ、 Br ≥0.6 T,及び Hcj≥700 kA/mであった。また軟磁性部を部分的に切りだして磁気特性を評価したところ、 Bm≥1.4 T,及び Hc≤800 A/mであった。

[0095] この回転機の発生トルクを測定した。電気角に対する正規化されたトルクの関係を図 15に示す。通常の永久磁石式回転子を用いる場合、永久磁石が発生する磁界が固定子コイルと交鎖することにより回転トルクを発生するため、トルク発生の中心角度は電気角で 90 deg及び 270 degであるが、本発明の回転子ではリラクタンストルクも発生するため、最大トルク発生の中心角度がほぼ 100° と 280° に移動していることが分る。

Claims

請求の範囲

[1] 磁石粉末及び結合材を主とするボンド磁石部が、軟磁性粉末及び結合材を主とする軟磁性部に埋設された構造を有する回転子であって、圧縮成形法により形成され、前記ボンド磁石部の磁極面が前記軟磁性部に実質的に埋設されていることを特徴とする回転子。

[2] 請求項 1に記載の回転子にお!、て、前記ボンド磁石部の端面が前記回転子の周側面に露出し、各露出端面の幅が前記回転子の全周の 2%以下であることを特徴とする回転子。

[3] 請求項 1に記載の回転子において、前記ボンド磁石部全体が前記軟磁性部内に埋設されており、前記ボンド磁石部と前記回転子の周側面との間の前記軟磁性部の最薄部が 0.3— 1.5 mmの範囲内の厚さを有することを特徴とする回転子。

[4] 請求項 1一 3のいずれかに記載の回転子において、前記ボンド磁石部は前記回転子の中心側に凸の円弧形状であり、回転子が 4一 12で偶数の磁極を有するように配置されて、ることを特徴とする回転子。

[5] 請求項 4に記載の回転子において、前記円弧状ボンド磁石部は環状に連なっていることを特徴とする回転子。

[6] 請求項 1一 5のいずれかに記載の回転子において、前記磁石粉末の平均粒径が 50 一 200 mであり、前記軟磁性粉末の平均粒径カ^ー 50 mであることを特徴とする回転子。

[7] 請求項 1一 6のいずれかに記載の回転子において、前記軟磁性部は 20 kS/m以下の電気伝導率、 1.4 T以上の Bm、及び 800 A/m以下の保磁力 Heを有することを特徴とする回転子。

[8] 請求項 1一 7のいずれかに記載の回転子において、前記ボンド磁石部が 0.4 T以上の残留磁束密度 Br及び 600 kA/m以上の Hcjを有することを特徴とする回転子。

[9] 請求項 1一 8の、ずれかに記載の回転子にぉ、て、前記ボンド磁石部と前記軟磁性部とのせん断強度が 10 MPa以上であることを特徴とする回転子。

[10] ボンド磁石部と軟磁性部とからなる回転子の製造方法であって、前記ボンド磁石部を平均粒径が 50— 200 μ mの磁石粉末及び結合材を主とする磁石粉末コンパゥンドにより予備成形し、前記軟磁性部を 1一 50 mの範囲内で前記磁石粉末の平均粒径より大きい平均粒径を有する軟磁性粉末及び結合材を主とする軟磁性粉末コンパゥンドにより前記ボンド磁石部に接するように予備成形し、前記ボンド磁石部と前記軟磁性部を予備成形圧力より高い圧力で一体化することを特徴とする回転子の製造方法

[11] 請求項 10に記載の回転子の製造方法において、前記結合材として熱硬化性榭脂を使用し、前記ボンド磁石部と前記軟磁性部の一体化の後、熱硬化処理を行うことを特徴とする回転子の製造方法。

[12] ボンド磁石部と軟磁性部とからなる回転子の製造方法であって、前記ボンド磁石部を平均粒径が 50— 200 μ mの磁石粉末及び結合材を主とする磁石粉末コンパゥンド〖こより予備成形し、前記軟磁性部を 1一 50 mの範囲内で前記磁石粉末の平均粒径より大きい平均粒径を有する軟磁性粉末及び結合材を主とする軟磁性粉末コンパゥンドにより別途予備成形し、前記ボンド磁石部及び前記軟磁性部を組合せて、予備成形圧力より高い圧力で一体化することを特徴とする回転子の製造方法。

[13] 請求項 12に記載の回転子の製造方法において、前記結合材として熱硬化性榭脂を使用し、前記ボンド磁石部と前記軟磁性部の一体化の後、熱硬化処理を行うことを特徴とする回転子の製造方法。

[14] ボンド磁石部と軟磁性部とからなる回転子の製造方法であって、前記軟磁性部を 1一 50 μ mの範囲内で前記磁石粉末の平均粒径より大きい平均粒径を有する軟磁性粉末及び結合材を主とする軟磁性粉末コンパゥンドにより予備成形し、前記ボンド磁石部を平均粒径が 50— 200 μ mの磁石粉末及び結合材を主とする磁石粉末コンパゥンドにより前記軟磁性部に接するように予備成形し、前記軟磁性部と前記ボンド磁石部とを予備成形圧力より高い圧力で一体化することを特徴とする回転子の製造方法。

[15] 請求項 14に記載の回転子の製造方法において、前記結合材として熱硬化性榭脂を使用し、前記ボンド磁石部と前記軟磁性部の一体化の後、熱硬化処理を行うことを特徴とする回転子の製造方法。