[發明專利]稀土類永磁體

無效

• 申請號: 201010104393.2
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN101794657A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 萩原淳;永井武司;小松敏泰;真谷康隆;久保田誠;西山忠夫;岡田秀德
• 申請（專利權）人: TDK株式會社;本田技研工業株式會社
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02;H01F1/057;H02K15/03
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝

技術領域

本發明涉及插入到汽車用IPM型電動機的轉子軛中的槽中的稀土類永磁體。

背景技術

作為稀土類永磁體，R-Fe-B系稀土類永磁體(R是稀土元素)是公知的。作為高質量永磁體，R-Fe-B系稀土類永磁體用于要求這種高質量的電動汽車或混合動力車。但是，由于R-Fe-B系稀土類永磁體包含容易氧化的稀土元素和鐵作為主要成分，所以存在如下的問題：其抗腐蝕性相對較低，并由于腐蝕而引起磁性的劣化和偏差。

另外，由于電動汽車或混合動力車的電動機要求高性能，所以在許多情況下采用了內部永磁體(IPM)型電動機。IPM型電動機具有這樣的轉子結構，其中磁體插入到設置在軛內的槽中，軛是通過層疊硅鋼片而形成的。由于軛是通過對沖孔的硅鋼片進行層疊而制造的，所以在槽的表面上可能出現諸如沖孔刃的污損或刮擦的凹凸。因此，當將表面涂有抗腐蝕層的R-Fe-B系永磁體插入槽中時，該抗腐蝕層可能被這種凹凸而刮擦。結果，磁體的抗腐蝕存在問題，使得磁氣特性和電動機特性可能劣化。另外，由于IPM型電動機的旋轉達6000rpm以上，所以在旋轉過程中，對槽中的磁體施加大的離心力以及磁體的大的磁吸引力。

因此，磁體在槽中在徑向上移動，使得磁體可能與軛碰撞。結果，也存在如下的問題：涂層被刮擦或磨損，并且涂層中出現裂紋。

由于該原因，在汽車用IPM型電動機的R-Fe-B系永磁體的表面處理中，除了抗腐蝕性(不易腐蝕的性質)之外，還需要抗磨損性(不易磨損的性質)和抗沖擊性(不易破裂的性質)。

為了提高抗腐蝕性、抗磨損性和抗沖擊性，提出了如下技術：在稀土類永磁體的表面上形成由抗氧化金屬構成的保護層。例如，日本特開平(JP-A)9-7810號公報公開了一種疊層涂層，通過組合低硬度不光亮Ni涂膜和高硬度光亮Ni涂膜而形成該疊層涂層，以提高抗腐蝕性并且保證抗磨損性。另外，日本特開(JP-A)2003-97429號公報公開了一種Ni-P涂層，該Ni-P涂層形成鐵系燒結材料的表面上，具有大約690至820的維氏硬度，以提高鐵系燒結材料的抗磨損性。

但是，在JP-A?9-7810號公報和JP-A?2003-97429號公報中公開的稀土類永磁體不能同時滿足抗腐蝕性、抗磨損性和抗沖擊性的全部要求。因此，需要滿足全部這些要求的稀土類永磁體。

發明內容

本發明旨在提供對于汽車用IPM型電動機來說最優的稀土類永磁體，其能夠提高抗腐蝕性、抗磨損性和抗沖擊性。

根據本發明的實施方式，提供一種插入到汽車用IPM型電動機的轉子軛中的槽中的稀土類永磁體，其中，在R-Fe-B系永磁體(R是稀土元素)的表面上形成有厚度為15μm以上并且30μm以下的單層電鍍Ni涂膜，其中，所述電鍍Ni涂膜具有維氏硬度為300以上并且600以下的高硬度區域、以及維氏硬度為150以上并且300以下的低硬度區域，并且其中所述高硬度區域和所述低硬度區域混合布置在二維平面中。

在本發明中，優選的是，所述高硬度區域中的維氏硬度為350以上并且600以下，所述低硬度區域中的維氏硬度為150以上并且250以下。根據該結構，可以實現高性能涂層，該涂層具有作為沖擊吸收材料的功能和作為具有高硬度和優異可滑動性的抗磨損材料的功能。

在本發明中，優選的是，所述電鍍Ni涂膜具有柱狀晶體結構。由于晶體結構，可以可靠地覆蓋具有大晶粒和粗糙表面的磁體本體的晶界(grain?boundary)部分，使得可以可靠地掩埋針孔(pinhole)。

按照該方式，根據本發明，在稀土類永磁體的表面上形成有電鍍Ni涂膜，該電鍍Ni涂膜具有作為沖擊吸收材料的功能和作為具有高硬度和優異可滑動性的抗磨損材料的功能。因此，即使在稀土類永磁體用于插入到汽車用IPM型電動機的轉子軛的槽中的情況下，也可以抑制由涂層的刮擦所引起的磁體基部的暴露以及涂層的裂紋，這可以為磁體提供優異的抗腐蝕性、抗磨損性和抗沖擊性。

附圖說明

結合附圖，根據對特定優選實施方式的以下描述，本發明的上述特征和優點將變得更明顯，在附圖中：

圖1是例示采用了根據本發明的稀土類永磁體的IPM型電動機的結構的分解立體圖；

圖2是例示IPM型電動機的主要部分的正面圖；

圖3是例示根據本發明實施方式的稀土類永磁體的結構的示意性截面圖；以及

圖4是例示保護層的截面中的維氏硬度分布的示意圖。

具體實施方式

下面將參考附圖來詳細地描述本發明的優選實施方式。