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公開番号2025039991
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023146618
出願日2023-09-11
発明の名称積層磁石及びモーター
出願人日本特殊陶業株式会社,NDFEB株式会社,株式会社エフ・シー・シー
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類H01F 7/02 20060101AFI20250314BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】過剰に重希土元素を使用することなく効率よく耐熱性を持たせることが可能な新規な積層磁石を提供する。
【解決手段】積層磁石10は、希土類元素を含む板磁石11が3以上用いられている。板磁石11は、上底面11A1、下底面11A2、及び側面11Bを有する。積層磁石10は、板磁石11と、絶縁接合層13と、が交互に積層されている。板磁石11のうち、最上位に位置する最上位磁石111及び最下位に位置する最下位磁石113を除いた中間磁石112のいずれかである特定中間磁石112Aについて、測定方法(1)による第1拡散深さαμmと、測定方法(2)による第2拡散深さβμmが、0.35≦β/α≦0.50を満たす。条件(3)～(6)を満たす第1領域R1における重希土類元素の量をγ質量%とし、条件(7)～(8)を満たす第2領域R2における重希土類元素の量をδ質量%とした場合に、γ/δ≧5.0を満たす。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
上底面、下底面、及び側面を有し、希土類元素を含む板磁石が３以上用いられてなり、
前記板磁石と、絶縁接合層と、が交互に積層された積層磁石であって、
前記板磁石のうち、最上位に位置する最上位磁石及び最下位に位置する最下位磁石を除いた中間磁石のいずれかである特定中間磁石について、
前記積層磁石の重心を通り積層方向に延びる仮想直線をとり、前記仮想直線を含む仮想平面で、前記積層磁石の断面積が最も小さくなるように切断した断面を観察した場合に、
以下の測定方法（１）による第１拡散深さαμｍと、以下の測定方法（２）による第２拡散深さβμｍが、
０．３５≦β／α≦０．５０
を満たし、
下記条件（３）～（６）を満たす第１領域における重希土類元素の量をγ質量％とし、
下記条件（７）～（８）を満たす第２領域における前記重希土類元素の量をδ質量％とした場合に、
γ／δ≧５．０
を満たす、積層磁石。
測定方法（１）：前記断面に現れる前記特定中間磁石の平面図形の重心を通り、かつ前記積層方向に延びる直線上を、前記上底面から平面図形の重心までの間についてライン分析し、その間の最大強度が１となるように規格化した前記重希土類元素の強度の第１プロファイルを得る。前記上底面の位置と、前記重希土類元素の強度がはじめて０．７となる位置との距離を第１拡散深さαμｍとする。
測定方法（２）：前記断面に現れる前記特定中間磁石の平面図形の重心を通り、かつ前記積層方向と直交する方向に延びる直線上を、前記側面から平面図形の重心までの間についてライン分析し、その間の最大強度が１となるように規格化した前記重希土類元素の強度の第２プロファイルを得る。前記側面の位置と、前記重希土類元素の強度がはじめて０．７となる位置との距離を第２拡散深さβμｍとする。
条件（３）：前記第１領域は、前記特定中間磁石と前記絶縁接合層との界面から前記特定中間磁石側に存在する。
条件（４）：前記第１領域は、前記積層方向に１０μｍ、かつ前記積層方向に直交する方向に５０μｍの長方形である。
条件（５）：前記断面に現れる前記特定中間磁石の平面図形の重心を通り、かつ前記積層方向に延びる直線を引くと、前記長方形の中心は、前記直線上に存在する。
条件（６）：前記長方形は、前記絶縁接合層に接している。
条件（７）：前記第２領域は、前記積層方向に１０μｍ、かつ前記積層方向に直交する方向に５０μｍの長方形である。
条件（８）：前記長方形の中心は、前記断面に現れる前記特定中間磁石の平面図形の重心に位置する。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記特定中間磁石では、前記上底面と前記側面の角部、又は前記下底面と前記側面の角部が、前記重希土類元素の量が最大となる部位となっている、請求項１に記載の積層磁石。
【請求項３】
前記板磁石と前記絶縁接合層との前記界面から前記特定中間磁石側の深さ１０μｍまでの範囲には、周期表第２Ａ族金属元素が存在している、請求項１又は請求項２に記載の積層磁石。
【請求項４】
金属元素のフッ化物粒子が、前記重希土類元素と２種以上の金属成分を含む相と接している、請求項１又は請求項２に記載の積層磁石。
【請求項５】
前記フッ化物粒子の平均粒子径は、２．０μｍ以上８．０μｍ以下である、請求項４に記載の積層磁石。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の積層磁石を有する、モーター。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、積層磁石及びモーターに関する。
続きを表示（約 4,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、希土類永久磁石の製造方法を開示する。この希土類永久磁石の製造方法は、希土類元素のフッ化物を含有する粉末を当該焼結磁石体の表面に存在させた状態で、当該焼結磁石体及び粉末を当該焼結磁石体の焼結温度以下の温度で熱処理を施すことにより、当該粉末に含まれていた希土類元素を当該焼結磁石体に吸収させる。
また、複数の希土類磁石を用いた、積層磁石も提案されている（例えば、特許文献２－３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１４７６３４号公報
特開２００７－２６６２００号公報
特開２０２０－４１０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、積層磁石には種々の要求がある。例えば、過剰に重希土元素を使用することなく効率よく耐熱性を持たせることが可能な新規な積層磁石が望まれている。
本開示は、上記実情を鑑みてなされたものであり、過剰に重希土元素を使用することなく効率よく耐熱性を持たせることが可能な新規な積層磁石を提供することを目的とする。本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
〔１〕上底面、下底面、及び側面を有し、希土類元素を含む板磁石が３以上用いられてなり、
前記板磁石と、絶縁接合層と、が交互に積層された積層磁石であって、
前記積層磁石の重心を通り積層方向に延びる仮想直線をとり、前記仮想直線を含む仮想平面で、前記積層磁石の断面積が最も小さくなるように切断した断面を観察した場合に、
前記板磁石のうち、最上位に位置する最上位磁石及び最下位に位置する最下位磁石を除いた中間磁石のいずれかである特定中間磁石について、
以下の測定方法（１）による第１拡散深さαμｍと、以下の測定方法（２）による第２拡散深さβμｍが、
０．３５≦β／α≦０．５０
を満たし、
下記条件（３）～（６）を満たす第１領域における重希土類元素の量をγ質量％とし、
下記条件（７）～（８）を満たす第２領域における前記重希土類元素の量をδ質量％とした場合に、
γ／δ≧５．０
を満たす、積層磁石。
測定方法（１）：前記断面に現れる前記特定中間磁石の平面図形の重心を通り、かつ前記積層方向に延びる直線上を、前記上底面から平面図形の重心までの間についてライン分析し、その間の最大強度が１となるように規格化した前記重希土類元素の強度の第１プロファイルを得る。前記上底面の位置と、前記重希土類元素の強度がはじめて０．７となる位置との距離を第１拡散深さαμｍとする。
測定方法（２）：前記断面に現れる前記特定中間磁石の平面図形の重心を通り、かつ前記積層方向と直交する方向に延びる直線上を、前記側面から平面図形の重心までの間についてライン分析し、その間の最大強度が１となるように規格化した前記重希土類元素の強度の第２プロファイルを得る。前記側面の位置と、前記重希土類元素の強度がはじめて０．７となる位置との距離を第２拡散深さβμｍとする。
条件（３）：前記第１領域は、前記特定中間磁石と前記絶縁接合層との界面から前記特定中間磁石側に存在する。
条件（４）：前記第１領域は、前記積層方向に１０μｍ、かつ前記積層方向に直交する方向に５０μｍの長方形である。
条件（５）：前記断面に現れる前記特定中間磁石の平面図形の重心を通り、かつ前記積層方向に延びる直線を引くと、前記長方形の中心は、前記直線上に存在する。
条件（６）：前記長方形は、前記絶縁接合層に接している。
条件（７）：前記第２領域は、前記積層方向に１０μｍ、かつ前記積層方向に直交する方向に５０μｍの長方形である。
条件（８）：前記長方形の中心は、前記断面に現れる前記特定中間磁石の平面図形の重心に位置する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、過剰に重希土元素を使用することなく効率よく耐熱性を持たせることが可能な新規な積層磁石を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
積層磁石の一例を模式的に表す斜視図である。
積層磁石の上面図である。
図２の積層磁石を仮想平面で切断した断面図である。
図３の一部を拡大して示す拡大図である。
板磁石における第１拡散深さと第２拡散深さの測定方法を説明するための図である。
特定中間磁石における第１領域と第２領域を説明するための図である。
特定中間磁石における第１領域を説明するための図である。
板磁石と絶縁接合層の界面付近を拡大して示す拡大図である。
磁石の平均配向度の測定方法を説明するための図である。
積層磁石の他の例１を模式的に表す斜視図である。
積層磁石の他の例１の上面図である。
図１０の積層磁石を仮想平面で切断した断面図である。
他の例１において、板磁石の平均配向度の測定方法を説明するための図である。
平均配向度を測定するための各部分を模式的に表す図である。
モーターの一部を模式的に表す断面図である。
ローターの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ここで、本開示の望ましい例を示す。
〔２〕前記特定中間磁石では、前記上底面と前記側面の角部、又は前記下底面と前記側面の角部が、前記重希土類元素の量が最大となる部位となっている、〔１〕に記載の積層磁石。
〔３〕前記板磁石と前記絶縁接合層との前記界面から前記特定中間磁石側の深さ１０μｍまでの範囲には、周期表第２Ａ族金属元素が存在している、〔１〕又は〔２〕に記載の積層磁石。
〔４〕金属元素のフッ化物粒子が、前記重希土類元素と２種以上の金属成分を含む相と接している、〔３〕に記載の積層磁石。
〔５〕前記フッ化物粒子の平均粒子径は、２．０μｍ以上８．０μｍ以下である、〔４〕に記載の積層磁石。
〔６〕〔１〕から〔５〕のいずれかに記載の積層磁石を備える、モーター。
【０００９】
以下、本開示を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「－」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０－２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０－２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。また、本明細書において、各数値範囲の上限値及び下限値は、任意に組み合わせることができる。以下、各図におけるＺ軸方向は、積層磁石１０の積層方向（第１の方向）である。Ｚ軸方向と直交する一の方向をＸ軸方向（第２の方向とも称する）とし、Ｚ軸方向及びＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。
【００１０】
１．積層磁石１０
図１から図３に示すように、積層磁石１０は、希土類元素を含む板磁石１１が３以上用いられている。板磁石１１は、上底面１１Ａ１、下底面１１Ａ２、及び側面１１Ｂを有する。積層磁石１０は、板磁石１１と、絶縁接合層１３と、が交互に積層されている。積層磁石１０の重心Ｇ１を通り積層方向に延びる仮想直線Ｌ１をとり、仮想直線Ｌ１を含む仮想平面ＶＰで、積層磁石１０の断面積が最も小さくなるように切断した断面を観察した場合に、板磁石１１のうち、最上位に位置する最上位磁石１１１及び最下位に位置する最下位磁石１１３を除いた中間磁石１１２のいずれかである特定中間磁石１１２Ａについて、測定方法（１）による第１拡散深さαμｍと、測定方法（２）による第２拡散深さβμｍが、
０．３５≦β／α≦０．５０
を満たす。
条件（３）～（６）を満たす第１領域Ｒ１における重希土類元素の量をγ質量％とし、
条件（７）～（８）を満たす第２領域Ｒ２における重希土類元素の量をδ質量％とした場合に、
γ／δ≧５．０
を満たす。
測定方法（１）：断面に現れる特定中間磁石１１２Ａの平面図形の重心Ｇ２を通り、かつ積層方向に延びる直線Ｌ２上を、上底面１１Ａ１から平面図形の重心Ｇ２までの間についてライン分析し、その間の最大強度が１となるように規格化した重希土類元素の強度の第１プロファイルを得る。上底面１１Ａ１の位置と、重希土類元素の強度がはじめて０．７となる位置との距離を第１拡散深さαμｍとする。
測定方法（２）：断面に現れる特定中間磁石１１２Ａの平面図形の重心Ｇ２を通り、かつ積層方向と直交する方向に延びる直線Ｌ３上を、側面１１Ｂから平面図形の重心Ｇ２までの間についてライン分析し、その間の最大強度が１となるように規格化した前記重希土類元素の強度の第２プロファイルを得る。側面１１Ｂの位置と、重希土類元素の強度がはじめて０．７となる位置との距離を第２拡散深さβμｍとする。
条件（３）：前記第１領域は、前記特定中間磁石と前記絶縁接合層との界面から前記特定中間磁石側に存在する。
条件（４）：前記第１領域は、前記積層方向に１０μｍ、かつ前記積層方向に直交する方向に５０μｍの長方形である。
条件（５）：前記断面に現れる前記特定中間磁石の平面図形の重心を通り、かつ前記積層方向に延びる直線を引くと、前記長方形の中心は、前記直線上に存在する。
条件（６）：前記長方形は、前記絶縁接合層に接している。
条件（７）：前記第２領域は、前記積層方向に１０μｍ、かつ前記積層方向に直交する方向に５０μｍの長方形である。
条件（８）：前記長方形の中心は、前記断面に現れる前記特定中間磁石の平面図形の重心に位置する。
（【００１１】以降は省略されています）

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