JPH09162055A

JPH09162055A - 異方性焼結磁石の製造方法

Info

Publication number: JPH09162055A
Application number: JP7340011A
Authority: JP
Inventors: Koji Sato; 孝治佐藤; Takehisa Minowa; 武久美濃輪; Masato Sagawa; 眞人佐川; Hiroshi Nagata; 浩永田; Toshihiro Watanabe; 俊宏渡辺
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd; Intermetallics Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd; Intermetallics Co Ltd
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1995-12-04
Publication date: 1997-06-20
Anticipated expiration: 2015-12-04
Also published as: JP3614545B2

Abstract

(57)【要約】【解決手段】蓋部１及び底部２の磁性ゴム部１ａ，２ａ
の水平断面積の少なくとも一部が、ゴムモールドｇのキ
ャビティーｇ１に充填され永久磁石粉末ｐの上下面の面
積より小さいことを特徴とする異方性焼結磁石の製造方
法に関するものである。【効果】残留磁束密度のばらつきの少ない異方性焼結磁
石を製造することができ、その結果、製造歩留まりが向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴムモールドのキ
ャビティーに充填された永久磁石粉末を、磁場印加によ
り配向させるとともに、圧縮成形して永久磁石粉末の圧
粉体を成形し、その後、該圧粉体を焼結することによ
り、異方性焼結磁石を製造する異方性焼結磁石の製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】異方性焼結磁石としては、Ｂａフェライ
ト系、Ｓｒフェライト系などのフェライト磁石、Ｒ−Ｃ
ｏ系、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系（Ｒは、Ｙを含む希土類元素を表
す。）などの希土類磁石が広く使用されている。これら
異方性焼結磁石は、磁性を担っている各結晶粒の容易磁
化方向をある一定の方向に揃えたものであり、そのた
め、結晶粒の容易磁化方向がばらばらの方向を向いてい
る等方性磁石に比較して、その容易磁化方向に着磁され
たときに、残留磁束密度の値が大きく、従って、最大エ
ネルギー積を大きくすることができる。また、樹脂など
で結合されたボンディッド磁石と比較して、非磁性物質
の存在量が少ないため、残留磁束密度の値が大きくな
り、最大エネルギー積を大きくできる。

【０００３】上述した異方性焼結磁石は、一般には、以
下のように製造される。

【０００４】ほとんど単結晶になるまで粉砕された永久
磁石粉末を、その永久磁石粉末に外部磁場を印加するこ
とにより、各々の永久磁石粉末の磁化容易軸を外部磁場
の方向と平行な方向に揃えるとともに、圧力をかけて圧
縮し成形する。その後、圧縮成形された圧粉体を、所定
の条件で焼結して異方性焼結磁石を製造する。材料によ
っては、焼結後、熱処理を施す。

【０００５】最近、異方性焼結磁石の成形工程におい
て、ゴムモールドを用いることにより、異方性焼結磁石
の特性を飛躍的に向上させる技術が開発された（例え
ば、特開平４−３６３０１０号）。この方法は、ゴムモ
ールドのキャビティーに永久磁石粉末を充填した後、パ
ルス磁場発生コイルの中にゴムモールドを配置してパル
ス磁場を印加することにより、ゴムモールドのキャビテ
ィーに充填された永久磁石粉末を配向させるとともに、
永久磁石粉末が充填されたゴムモールドにパルス磁場印
加方向と平行方向に圧縮圧力を加えることにより、永久
磁石粉末が配向された圧粉体の成形を行うものである。
上記の圧縮圧力によるゴムモールドの変形で、ゴムモー
ルド内の永久磁石粉末は疑似等方的に成形される。この
ように疑似等方的にゴムモールド内の永久磁石粉末を成
形することにより、成形時の永久磁石粉末の配向が改善
され、その結果、残留磁束密度を向上させることが可能
となった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平４−
３６３０１０号を用いて、寸法の大きな圧粉体、特に磁
場を印加した方向に長い寸法を持つ圧粉体を成形し、該
圧粉体を焼結した際には、１つの焼結体の上端部及び下
端部の磁気特性が劣化することがあった。例えば、得ら
れた焼結体を、磁場を印加した方向に垂直な面でいくつ
かに等分に切断し、各々の切断片の磁気特性を測定する
と、成形の時に、蓋部や底部に近かった部位から切り出
された磁石片の表面の磁束が、磁石片の表と裏とで大き
く異なった値になってしまう。このように磁気特性にば
らつきがあると、製品の磁気特性の管理が難しくなり、
また、製品の歩留りが悪くなる。この問題を解決するた
めに、本出願人は、磁性を有するゴムを、ゴムモールド
のキャビティーに充填された永久磁石粉末の上下部に配
置することにより、磁気特性劣化を改善する方法を提案
した（特願平７−２７６５００号）。

【０００７】本発明の目的は、上述した課題を、より確
実に改善するとともに、磁気特性の向上した異方性焼結
磁石の製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するために、第１には、蓋部及び底部のキャビテ
ィーに充填された永久磁石粉末の上下面と接する部分の
少なくとも一部が、ゴムと磁性粒子の複合体である磁性
ゴム部で形成されているとともに、側面部が磁性を有し
ないゴムで形成されたゴムモールドのキャビティーに永
久磁石粉末を充填し、その後、永久磁石粉末が充填され
前記ゴムモールドに磁場を印加するとともに、前記ゴム
モールドを圧縮することにより永久磁石粉末の圧粉体を
成形し、次いで、前記圧粉体を焼結する異方性焼結磁石
の製造方法であって、前記蓋部及び底部の磁性ゴム部の
水平断面積の少なくとも一部が、前記ゴムモールドのキ
ャビティーに充填され永久磁石粉末の上下面の面積より
小さいことを特徴とするものであり、第２には、蓋部及
び底部の磁性ゴム部のキャビティーに充填された永久磁
石粉末と接する部分の面積が、共に、前記永久磁石粉末
の上下面の面積より小さいことを特徴とするものであ
り、第３には、蓋部及び底部の磁性ゴム部のキャビティ
ーに充填された永久磁石粉末と接する部分の面積が、共
に、前記永久磁石粉末の上下面の面積と等しいか又は大
きく、且つ、前記磁性ゴム部の水平断面積の少なくとも
一部が、前記永久磁石粉末の上下面の面積より小さいこ
とを特徴とするものである。

【０００９】

【実施例】一般的に磁性体が磁化された時には、磁性体
の両端に磁極が現れ、磁性体内部の磁束は、磁性体の中
央部では磁束密度が大きく、且つ、その磁束の向きも均
一になるものの、磁性体端部では、磁束密度は中央部に
比して小さいうえに、磁束の方向も不均一である。特
に、磁極の現れる部分には、このような磁束密度の減少
と不均一、磁束方向の乱れが顕著である。この様子を模
擬的に表すと図１のようになる。このような現象は、ゴ
ムモールドのキャビティーに永久磁石粉末を充填して磁
場を印加した場合にも現れ、磁極が発生し、ゴムモール
ドのキャビティーに充填された永久磁石粉末の磁場分布
も図１のようになっているものと考えられる。

【００１０】加えて、永久磁石粉末に磁場を印加するた
めに、ソレノイドコイル内に、永久磁石粉末を配置して
ソレノイドコイルに磁場を発生させたときには、図２に
示すように、発生する磁場自身がコイルｃの中央部から
上下端に向かって広がるため、磁性体端部の磁束方向の
乱れが更に顕著となる。このように磁極が発生し、磁場
分布が乱れることにより、永久磁石粉末の容易磁化方向
が、乱れた磁場分布の方向を向いてしまい、上述した問
題点が生じていたと思われる。

【００１１】本発明により、蓋部及び底部に、その水平
断面積の一部が、ゴムモールドのキャビティーに充填さ
れ永久磁石粉末の上下面積より小さい断面積を有する磁
性ゴムを配置したゴムモールドを用いることにより、配
向磁場印加後、ソレノイドコイル上下端での磁場の乱れ
が改善され、且つ、磁極が、磁性ゴムの永久磁石粉末と
接している面の反対側の面に現れ、永久磁石粉末の表面
に現れることがなくなる。そのため、磁極付近の磁束密
度の減少と不均一及び磁束方向の乱れは、磁性ゴムの部
分に集中することになり、永久磁石粉末の部分は、その
磁極の影響が緩和され、磁束密度は均一で、また、磁束
の方向は平行となり、配向の乱れを抑えることが可能と
なる。

【００１２】本発明では、ゴムモールドを使用すること
により、特開平４−３６３０１０号に開示されている作
用効果により異方性焼結磁石の配向を高め、更に、ゴム
モールドの蓋部及び底部の少なくとも一部に、その水平
断面積が、ゴムモールドの永久磁石粉末充填部であるキ
ャビティーに充填された永久磁石粉末の水平断面積より
小さな断面積を有する磁性ゴムを配置するとともに、該
磁性ゴムを、ゴムモールドのキャビティーに充填された
永久磁石粉末と接する位置に配置することにより、蓋部
及び底部近傍の磁束の向きを中央部と平行にして、配向
のばらつきを抑えようとするものである。この際、製造
された異方性焼結磁石を、磁石配向方向に垂直な方向に
５等分に輪切りにして磁石片を切り出し、この磁石片の
上面と下面の表面の磁束密度を、ホール素子を用いて測
定し、下面の表面磁束密度と上面の表面磁束密度の比
（下面の表面磁束密度／上面の表面磁束密度）が、１．
０００±０．０３５、好ましくは、１．０００±０．０
２５の範囲内となるようにすることが望まれる。

【００１３】上述した磁性を有するゴム部分（磁性ゴム
部）は、ゴムモールドの一部であるので、当然のことな
がら、ゴムとしての性質を有していなければならない。
そうでない場合には、成形性が非常に悪化し、得られる
圧粉体には、割れ、ひび、欠けなどが発生しやすくな
る。本発明の磁性ゴムは、磁性粒子と液状ゴムとを混合
して型に流し込み、その後、ゴムを硬化させることによ
って作成される。磁性粒子の飽和磁化４πＩｓと磁性粒
子とゴムとの混合割合を勘案することにより、磁性ゴム
の飽和磁化４πＩｓが調整される。

【００１４】このため、本発明に使用される磁性ゴムの
飽和磁化４πＩｓは、ゴムモールドのキャビティーに充
填した永久磁石粉末の磁化に近いほど好ましい。磁性ゴ
ムに使用される磁性粒子は、磁性体であればどのような
物質を使用してもよいが、ＦｅＣｏ合金粉末粒子の飽和
磁化４πＩｓは大きいため、所定の飽和磁化４πＩｓを
有する磁性ゴムを作製する際に、ＦｅＣｏ合金粉末粒子
の混合割合を減らすことができ、磁性ゴムのゴムとして
の性質を損なうことが少ない。更に、ＦｅＣｏ合金粉末
粒子は錆びにくく、長期に使用しても酸化することがな
いので、磁性ゴムの磁気特性の経時変化が少ない。

【００１５】次に、ゴムモールドの垂直断面図である図
３及び図４を用いて、本発明の異方性焼結磁石の製造方
法に使用される、一例としての蓋部及び底部の少なくと
も一部に、磁性ゴムが配置されたゴムモールドについて
説明する。なお、図３及び図４において、ｇは、永久磁
石粉末ｐが充填されるキャビティーｇ１を有するゴムモ
ールドであり、１は蓋部であり、２は底部であり、３は
キャビティーｇ１の側方を囲むように配置された側面部
である。また、１ａは、蓋部１に配置された磁性ゴム部
であり、２ａは、底部２に配置された磁性ゴム部であ
る。

【００１６】図３（ａ）及び（ｂ）に示されている実施
例においては、蓋部１の磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁
性ゴム部２ａの永久磁石粉充填部としてのキャビティー
ｇ１に充填された永久磁石粉末ｐと接する部分の面積
が、共に、キャビティーｇ１に充填された永久磁石粉末
ｐの上面及び下面の面積より小さい。そして、図３
（ａ）の蓋部１の磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁性ゴム
部２ａは、共に、円柱状などの柱状に形成されており、
図３（ｂ）の蓋部１の磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁性
ゴム部２ａは、共に、キャビティーｇ１から離れるに従
って、その水平断面積が拡大する逆台形状に形成されて
いる。

【００１７】図４（ａ）及び（ｂ）においては、蓋部１
の磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁性ゴム部２ａの充填さ
れた永久磁石粉末ｐと接する部分の面積が、キャビティ
ーｇ１に充填された永久磁石粉末ｐの上面及び下面の面
積と等しいか又は大きく、且つ、キャビティーｇ１から
離れるに従って、その水平断面積が縮小して台形状に形
成されている。なお、蓋部１の磁性ゴム部１ａ及び底部
２の磁性ゴム部２ａのキャビティーｇ１から最遠部の面
積が、共に、永久磁石粉充填部としてのキャビティーｇ
１に充填された永久磁石粉末ｐの上面及び下面の面積よ
り小さい。

【００１８】図３（ａ）のように、蓋部１の磁性ゴム部
１ａの全体及び底部２の磁性ゴム部２ａの全体が、充填
された永久磁石粉末ｐの上面及び下面の面積より小さい
場合、また、図３（ｂ）のように、蓋部１の磁性ゴム部
１ａ及び底部２の磁性ゴム部２ａの充填された永久磁石
粉末ｐと接する部分の面積が、充填された永久磁石粉末
ｐの上面及び下面の面積より小さく、そして、蓋部１の
磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁性ゴム部２ａの水平面積
が、永久磁石粉末ｐと接している面から離れるに従い大
きくなるような場合には、磁極発生による配向の乱れを
抑えることができる。

【００１９】例えば、図５に示されているように、蓋部
１の磁性ゴム部１ａの全体及び底部２の磁性ゴム部２ａ
の全体が、充填された永久磁石粉末ｐの上面及び下面の
面積より大きいと、磁場が印加された際、永久磁石粉充
填部としてのキャビティーｇ１の上下縁部ｇ２，ｇ３に
沿って充填された永久磁石粉末ｐが、充填された永久磁
石粉末ｐの上面及び下面の面積より大きい蓋部１の磁性
ゴム部１ａ及び底部２の磁性ゴム部２ａの周面方向へ移
動しようとし、その結果、成形された圧粉体の上下角部
の永久磁石粉末ｐの密度が下がり、成形された圧粉体の
密度が不均一になる。なお、４は、永久磁石粉末ｐを配
向させるためのパルス磁場発生コイルである。

【００２０】図３に示されている実施例においては、蓋
部１の磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁性ゴム部２ａの充
填された永久磁石粉末ｐと接する部分の面積（Ｓｇ）
が、充填された永久磁石粉末ｐの上面及び下面の面積
（Ｓｐ）と等しい又は小さい、即ち、Ｓｐ≧Ｓｇであ
り、且つ、蓋部１の磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁性ゴ
ム部２ａの水平断面積が、永久磁石粉末ｐと接している
面から離れるに従い大きくなるか、或いは、変わらない
例が示されている。

【００２１】図４に示されている実施例においては、蓋
部１の磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁性ゴム部２ａの充
填された永久磁石粉末ｐと接する部分の面積（Ｓｇ）
が、充填された永久磁石粉末ｐの上面及び下面の面積
（Ｓｐ）と等しいか又は大きい、即ち、Ｓｇ≧Ｓｐであ
り、且つ、蓋部１の磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁性ゴ
ム部２ａの水平断面積が、永久磁石粉末ｐと接している
面から離れるに従い小さくなっている。このように構成
することにより、外側に広がろうとする磁束の向きを、
充填された永久磁石粉末ｐの垂直中心軸に沿う方向に矯
正することができ、磁束密度及び磁束方向の均一性を向
上することができる。

【００２２】蓋部１の磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁性
ゴム部２ａの寸法は、磁性ゴム部１ａ、２ａの最小水平
断面積（Ｓｇ）と、充填された永久磁石粉末ｐの上面及
び下面の面積（Ｓｐ）の比（Ｓｇ／Ｓｐ）が、１以下で
あれば優れた効果を示すが、比（Ｓｇ／Ｓｐ）が小さす
ぎると、磁性ゴムとしての効果が小さくなるので、図３
（ａ）及び（ｂ）のように、蓋部１の磁性ゴム部１ａ及
び底部２の磁性ゴム部２ａの充填された永久磁石粉末ｐ
と接する部分の面積（Ｓｇ）が、充填された永久磁石粉
末ｐの上面及び下面の面積（Ｓｐ）より小さい場合に
は、上記の比（Ｓｇ／Ｓｐ）が０．５〜０．９であるこ
とが好ましい。

【００２３】また、図４に示されているように、蓋部１
の磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁性ゴム部２ａの充填さ
れた永久磁石粉末ｐと接する部分の面積（Ｓｇ）が、充
填された永久磁石粉末ｐの上面及び下面の面積（Ｓｐ）
と等しいか又は大きく、且つ、蓋部１の磁性ゴム部１ａ
及び底部２の磁性ゴム部２ａの水平断面積が、永久磁石
粉末ｐと接している面から離れるに従い小さくなってい
る場合には、蓋部１の磁性ゴム部１ａ及び底部２の磁性
ゴム部２ａの最小水平断面積（Ｓｇ）と充填された永久
磁石粉末ｐの上面及び下面の面積（Ｓｐ）との比（Ｓｇ
／Ｓｐ）が０．１〜０．８であることが好ましい。

【００２４】磁性ゴムに使用される磁性粒子の粒径は、
０．５〜１００μｍであることが好ましい。磁性粒子の
粒径が０．５μｍ未満の場合には、磁性粒子が酸化しや
すくなり、長期の使用には耐えない。また、磁性粒子の
粒径が１００μｍを越えると、ゴムと混合し、ゴムを硬
化させている間に、粒子自体の重さにより沈降してしま
い、均一な性質をもった磁性ゴムを作成することが困難
である。

【００２５】磁性ゴムに使用されるゴムとしては、シリ
コーンゴムを使用することが好ましい。シリコーンゴム
は、長期間使用しても変形が少なく、また、応力がかか
った際の変形量もまた経時変化が少ないため、長期にわ
たって使用することが可能となるからである。

【００２６】また、蓋部と底部のどちらか一方が磁性ゴ
ムでなく、磁性を示さない通常のゴムからなっている場
合には、磁場印加時に、ゴムモールド内の磁場勾配を緩
和させることができず、また、磁性ゴムのない方に磁極
が発生してしまい、本発明の効果を得ることができない
ので、蓋部と底部の両方の、少なくとも一部が磁性ゴム
からなっていることが本発明では重要なことである。

【００２７】更に、蓋部及び底部に配置される磁性ゴム
の厚み或いは高さは、５ｍｍ以上あることが好ましい。
磁性ゴムの厚みが５ｍｍ未満では、パルス磁場印加時
に、ゴムモールド内の磁場勾配を緩和させることができ
ず、本発明の効果を得ることができない。なお、磁性ゴ
ムの厚み或いは高さとは、磁性ゴムのダイプレス機など
による圧縮応力印加方向の長さのことを指している。

【００２８】本発明の対象となる異方性焼結磁石として
は、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライトなどのフェライト
磁石、Ｒ−Ｃｏ系、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系などの希土類磁石が
ある。これらの磁石は以下のように製造される。

【００２９】フェライト磁石は、酸化鉄、酸化バリウ
ム、炭酸ストロンチウムなどの原料を、最終組成が、Ｍ
Ｏ・６Ｆｅ₂０₃（Ｍは、Ｂａ、Ｓｒなど）に近い組成
になるように秤量、混合し、９００〜１２００℃で１〜
５時間程度焼成して固相反応を起こさせ、Ｂａフェライ
ト、Ｓｒフェライトなどの焼成品を作製する。次いで、
得られたフェライトを１μｍ以下に微粉砕し、配向磁場
を印加して圧縮成形し、圧粉体を得る。その際、圧縮に
より、永久磁石粉末の容易磁化方向を磁場方向に向ける
のが困難になる場合もあり、この場合には、フェライト
磁石粉末を適当な液体に懸濁させてスラリー状にして磁
場成形を行う湿式成形を行うこともある。次いで、１０
００〜１３００℃で１〜５時間程度焼結を行い、フェラ
イト磁石を得る。

【００３０】Ｒ−Ｃｏ系希土類磁石は、ＲＣｏ₅系、Ｒ
₂Ｃｏ₁₇系などがある。Ｒ₂Ｃｏ₁₇系希土類磁石は、通
常、重量百分率で、２０／２８％のＲ、５〜３０％のＦ
ｅ、３〜１０％のＣｕ、１〜５％のＺｒ、残部Ｃｏから
なり、以下のような製造法により製造される。微粉砕さ
れたＲ₂Ｃｏ₁₇系合金は、磁場中で圧縮成形され、その
後、１１００〜１２５０℃で０．５〜５時間焼結され、
次いで、焼結温度よりも０〜５０℃低い温度で０．５〜
５時間溶体化され、そして、最後に時効処理が施され
る。時効処理は、通常、初段時効として７００〜９００
℃で一定の時間保持し、その後、連続冷却又は多段時効
を行う。

【００３１】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石は、通常、重量
百分率で、５〜４０％のＲ、５０〜９０％のＦｅ、０．
２〜８％のＢからなる。磁気特性を改善するために、
Ｃ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，
Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｈ
ｆ，Ｔａ，Ｗなど添加元素を加えることが多い。これら
添加物の添加量は、Ｃｏの場合には、３０重量％以下、
その他の元素の場合には、８重量％以下とするのが普通
である。これ以上の添加物を加えると、逆に磁気特性を
劣化させてしまう。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石の製造方
法は以下の通りである。原料金属を秤量して溶解、鋳造
し、得られた合金を平均粒径１〜２０μｍになるまで粉
砕する。続いて、この粉砕粉を磁場中で圧縮成形し、１
０００〜１２００℃で０．５〜５時間焼結を行う。最後
に４００〜１０００℃で時効処理を行い、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ
系希土類磁石を得る。

【００３２】（実施例１、実施例２、比較例１）原子％
でＮｄ_13.5Ｄｙ₁Ｆｅ₇₈Ｂ_6.5Ａｌ₁の合金を、純度９
９．９ｗｔ％以上の各原料金属を誘導加熱高周波溶解炉
を用いてアルゴン雰囲気中で溶解、鋳造し作製した。こ
の合金インゴットを，アルゴン雰囲気中１１００℃で２
４時間の均質化熱処理を行った後、アルゴン雰囲気中で
ジョークラッシャー、ブラウンミルを用いて粗粉砕し、
次いで、窒素ガスを用いたジェットミルで微粉砕を行
い、平均粒径５μｍのＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石粉末を作
製した。

【００３３】これをゴムモールドのキャビティーに、Ｒ
−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石粉末を３ｇ／ｃｃの充填密度に充
填し、５Ｔのパルス磁場を印加した後、０．８ｔｏｎ／
ｃｍ²の圧力でゴムモールドを圧縮した。パルス磁場印
加方向は、円柱状試料の軸方向であり、圧力印加方向も
同一方向である。ここで、用いたゴムモールドの側面部
はシリコーンゴムのみからなっており、磁性ゴムではな
い。また、蓋部及び底部に配置される磁性ゴムは、平均
粒径１０μｍのＦｅ₅₀Ｃｏ₅₀合金粉末粒子をシリコーン
ゴムに混合して硬化させたもので、飽和磁化４πＩｓが
４０００ガウスの磁気特性を有している。なお、ゴムモ
ールドの形状は、外径が６０ｍｍ、内径が４０ｍｍ及び
高さが７０ｍｍの円筒状である。磁性ゴムは、実施例１
においては、図３（ａ）に示されているような、径が、
３３ｍｍ及び高さが１０ｍｍの円柱状の形状であり、実
施例２においては、図４（ａ）に示されているような、
上径が３３ｍｍ、下径が４０ｍｍ及び高さが１０ｍｍの
円錐台形状である。

【００３４】得られた圧粉体を真空中にて１０６０℃で
９０分焼結し、その後、更に、５４０℃で時効熱処理を
行って、円柱状Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を作製した。得
られた円柱状焼結磁石を５等分に輪切りにし、磁石片の
上面と下面の表面の磁束密度をホール素子を用いて測定
し、その結果を、下面の表面磁束密度と上面の表面磁束
密度の比（下面／上面）で表し、表１に記した。また、
表１に、圧粉体の角部のかけ発生率（試験した圧粉体全
体の個数に対する、かけが発生した圧粉体の個数の比）
も合わせて記した。

【００３５】また、表１には、比較例１として、実施例
１のゴムモールドの蓋部と底部に径６０ｍｍ及び高さ１
０ｍｍの円柱状の磁性ゴムを配置し、ゴムモールドの側
面部を同様にシリコーンゴムとして、実施例１と同じ実
験を行い、その結果を記した。なお、表１において、
「上」、「上中」、「中央」、「下中」、「下」とは、
５等分された円柱状焼結磁石の５つの輪切り片の、ゴム
モールドのキャビティーに充填されていた時点におけ
る、蓋部から底部方向への位置を示す。従って、「上」
は、蓋部に一番近い輪切り片を指し、「中央」は、５等
分された円柱状焼結磁石の５つの輪切り片の真ん中に位
置する輪切り片を指し、また、「下」は、底部に一番近
い輪切り片を指す。以下、表３及び表４においても、同
様である。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１より、蓋部及び底部に、その水平断面
積の一部が、ゴムモールドのキャビティーに充填され永
久磁石粉末の上下面の面積より小さい断面積を有する磁
性ゴムを配置したゴムモールドを用いることにより、蓋
部及び底部に近い部分の磁石片の表面と裏面の磁気特性
のばらつきが、より効果的に抑えられ、特に、円錐台形
状の磁性ゴムを用いたものでは、かけの発生を効果的に
防ぐことができることが分かる。

【００３８】（実施例３）シリコーンゴムと平均粒径１
０μｍのＦｅ₅₀Ｃｏ₅₀の合金粉末を混合し、飽和磁化４
πＩｓが４０００ガウスで、寸法の異なる円柱形状の磁
性ゴムを作製し、これを実施例１と同様の、外径が６０
ｍｍ、内径が４０ｍｍ及び高さが７０ｍｍの円筒状のゴ
ムモールドの蓋部及び底部の充填された永久磁石粉末と
接する位置に配置し、実験を行った。１つの円柱状焼結
磁石より切り出した５つの磁石片のうち、上述した表１
の「上」の部分の磁石片の上面と下面の表面磁束密度を
測定し、表２において、表面磁束密度（下面／上面）と
して記した。また、表２には、円柱状磁性ゴムの径とゴ
ムモールドのキャビティーに充填された円柱状の永久磁
性粉末の径の比が、磁性ゴムの径（磁性ゴム／充填部
径）として記されている。

【００３９】

【表２】

【００４０】表２より、磁性ゴムの径（磁性ゴム／充填
部径）、即ち、円柱状磁性ゴムの径とゴムモールドのキ
ャビティーに充填された円柱状の永久磁性粉末の径の比
が、１以下の範囲で、蓋部に近い部分の磁石片の表面と
裏面の磁気特性のばらつきが抑えられていることが分か
る。また、特に、磁性ゴムの径（磁性ゴム／充填部径）
がこの範囲で効果が大きいことが分かる。

【００４１】（実施例４、実施例５、比較例２）合金組
成が重量％でＳｍ２６％、Ｆｅ１４％、Ｃｕ５％、Ｚｒ
３％、残部Ｃｏとなるように原料金属を秤量した後、こ
れらを誘導加熱高周波溶解炉を用いてアルゴン雰囲気中
で溶解し、鋳造して合金インゴットを作製した。この合
金インゴットを、アルゴン雰囲気中でジョークラッシャ
ー、ブラウンミルを用いて粗粉砕し、次いで、窒素ガス
を用いたジェットミルで微粉砕を行い、平均粒径５μｍ
のＲ₂Ｃｏ₁₇系永久磁石粉末を作製した。

【００４２】実施例４としての磁性ゴムは、実施例１と
同様に、図３（ａ）に示されているような、径が、３３
ｍｍ及び厚さが１０ｍｍの円柱状の形状であり、実施例
５においては、図４（ａ）に示されているような、上径
が３３ｍｍ、下径が４０ｍｍ及び高さが１０ｍｍの円錐
台形状である。圧縮成形の際の圧力は、１．０ｔｏｎ／
ｃｍ²であり、その他の条件は、実施例１と同じであ
る。

【００４３】圧縮成形された圧粉体を、アルゴン雰囲気
下で１２００℃で焼結し、１１８０℃で溶体化した。時
効熱処理は、先ず、初段時効として８５０℃で２時間保
持した後、１℃／分の冷却速度で４００℃まで連続冷却
を行い、その後、急冷した。得られたＲ₂Ｃｏ₁₇系焼結
磁石を実施例１と同様に５等分し、１つの焼結体より切
り出した５つの磁石片の上面と下面の表面磁束密度を測
定し、表面磁束密度の下面／上面の値を記した。その結
果を、表３に示す。また、圧粉体の角部のかけ発生率も
合わせて記した。

【００４４】比較例２として、ゴムモールドの蓋部と底
部に、径６０ｍｍ及び高さ１０ｍｍの円柱状の磁性ゴム
を配置し、ゴムモールドの側面部をシリコームゴムと
し、同様の実験を行い、その結果を合わせて表３に記し
た。

【００４５】

【表３】

【００４６】表３より、Ｒ₂Ｃｏ₁₇系焼結磁石において
も、蓋部及び底部に、その水平断面積の一部が、ゴムモ
ールドのキャビティーに充填され永久磁石粉末の上下面
の面積より小さい断面積を有する磁性ゴムを配置したゴ
ムモールドを用いることにより、蓋部及び底部に近い部
分の磁石片の表面と裏面の磁気特性のばらつきが、より
効果的に抑えられ、特に、円錐台形状の磁性ゴムを用い
たものでは、かけの発生を効果的に防ぐことができるの
が分かる。

【００４７】（実施例６、実施例７、比較例３）炭酸ス
トロンチウム（ＳｒＣＯ₃）及び酸化第２鉄（Ｆｅ₂０
₃）をモル比で１：５．９の割合で混合し、ボールミル
で８時間、粉砕、混合した後、１０８０℃で１時間焼成
し、次いで、スタンプミル、ボールミルを用いて粉砕を
行い、平均粒径が０．８μｍのＳｒフェライト磁石粉末
を作製した。この粉末を、実施例１と同じ方法で、実施
例６としての径３３ｍｍ及び高さ１０ｍｍの円柱状及び
実施例７としての上径３３ｍｍ、下径４０ｍｍ及び高さ
１０ｍｍの円錐台形状の磁性ゴムを用いたゴムモールド
内に充填し、０．８ｔｏｎ／ｃｍ²の圧力でゴムモール
ドを圧縮し成形を行った。

【００４８】上記のようにして成形された圧粉体を、１
２５０℃で焼結し、Ｓｒフェライト焼結磁石を作製し
た。

【００４９】得られたＳｒフェライト焼結磁石を、実施
例１と同様に５等分し、１つの円柱状焼結体より切り出
した５つの磁石片の上面と下面の表面磁束密度を測定
し、下面／上面の値を記した。その結果を、表４に示
す。

【００５０】比較例３として、ゴムモールドの蓋部と底
部に、径６０ｍｍ及び高さ１０ｍｍの円柱状の磁性ゴム
を配置するとともに、ゴムモールドの側面部をシリコー
ンゴムとし、同様の実験を行い、その結果を併せて表４
に記した。

【００５１】

【表４】

【００５２】表４より、フェライト系焼結磁石において
も、蓋部及び底部に、その水平断面積の一部が、ゴムモ
ールドのキャビティーに充填され永久磁石粉末の上下面
の面積より小さい断面積を有する磁性ゴムを配置したゴ
ムモールドを用いることにより、蓋部及び底部に近い部
分の磁石片の表面と裏面の磁気特性のばらつきが、より
効果的に抑えられ、特に、円錐台形状の磁性ゴムを用い
たものでは、かけの発生を効果的に防ぐことができるの
が分かる。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載する効果を奏することができ
る。

【００５４】本発明により、残留磁束密度のばらつきの
少ない異方性焼結磁石を製造することができ、その結
果、製造歩留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は磁化された磁性体の磁束分布を示す模擬
図である。

【図２】図２はコイル内の磁束分布を示す模擬図であ
る。

【図３】図３は本発明の異方性焼結磁石の製造方法に使
用される一例としてのゴムモールドの垂直断面図であ
る。

【図４】図４は図３と同様の本発明の異方性焼結磁石の
製造方法に使用される一例としてのゴムモールドの垂直
断面図である。

【図５】従来の異方性焼結磁石の製造方法に使用される
ゴムモールド等の垂直断面図である。

【符号の説明】

ｇ・・・・・ゴムモールドｇ１・・・・キャビティーｐ・・・・・永久磁石粉末１・・・・・蓋部２・・・・・底部３・・・・・側面部

【手続補正書】

【提出日】平成８年２月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】例えば、図５に示されているように、蓋部
１の磁性ゴム部１ａの全体及び底部２の磁性ゴム部２ａ
の全体が、充填された永久磁石粉末ｐの上面及び下面の
面積より大きいと、磁場が印加された際、永久磁石粉充
填部としてのキャビティーｇ１の上下縁部ｇ２，ｇ３を
通る磁力線は、蓋部１の磁性ゴム部１ａ及び底部２の縁
に向かって広がるために、キャビティーｇ１の上下縁部
ｇ２，ｇ３における配向の乱れを抑えることができな
い。なお、４は、永久磁石粉末ｐを配向させるためのパ
ルス磁場発生コイルである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】得られた圧粉体を真空中にて１０６０℃で
９０分焼結し、その後、更に、５４０℃で時効熱処理を
行って、円柱状Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を作製した。得
られた円柱状焼結磁石を５等分に輪切りにし、磁石片の
上面と下面の表面の磁束密度をホール素子を用いて測定
し、その結果を、下面の表面磁束密度と上面の表面磁束
密度の比（下面／上面）で表し、表１に記した。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】

【表１】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】圧縮成形された圧粉体を、アルゴン雰囲気
下で１２００℃で焼結し、１１８０℃で溶体化した。時
効熱処理は、先ず、初段時効として８５０℃で２時間保
持した後、１℃／分の冷却速度で４００℃まで連続冷却
を行い、その後、急冷した。得られたＲ_２Ｃｏ_１７系焼
結磁石を実施例１と同様に５等分し、１つの焼結体より
切り出した５つの磁石片の上面と下面の表面磁束密度を
測定し、表面磁束密度の下面／上面の値を記した。その
結果を、表３に示す。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】

【表３】

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】

【表４】

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５２】表４より、フェライト系焼結磁石において
も、蓋部及び底部に、その水平断面積の一部が、ゴムモ
ールドのキャビティーに充填され永久磁石粉末の上下面
の面積より小さい断面積を有する磁性ゴムを配置したゴ
ムモールドを用いることにより、蓋部及び底部に近い部
分の磁石片の表面と裏面の磁気特性のばらつきが、より
効果的に抑えられることが分かる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者美濃輪武久福井県武生市北府２丁目１番５号信越化学工業株式会社磁性材料研究所内 (72)発明者佐川眞人京都府京都市西京区松室追上町22番地の１エリーパート２ 401号インターメタリックス株式会社内 (72)発明者永田浩京都府京都市西京区松室追上町22番地の１エリーパート２ 401号インターメタリックス株式会社内 (72)発明者渡辺俊宏京都府京都市西京区松室追上町22番地の１エリーパート２ 401号インターメタリックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蓋部及び底部のキャビティーに充填された
永久磁石粉末の上下面と接する部分の少なくとも一部
が、ゴムと磁性粒子の複合体である磁性ゴム部で形成さ
れているとともに、側面部が磁性を有しないゴムで形成
されたゴムモールドのキャビティーに永久磁石粉末を充
填し、その後、永久磁石粉末が充填され前記ゴムモール
ドに磁場を印加するとともに、前記ゴムモールドを圧縮
することにより永久磁石粉末の圧粉体を成形し、次い
で、前記圧粉体を焼結する異方性焼結磁石の製造方法で
あって、前記蓋部及び底部の磁性ゴム部の水平断面積の
少なくとも一部が、前記ゴムモールドのキャビティーに
充填され永久磁石粉末の上下面の面積より小さいことを
特徴とする異方性焼結磁石の製造方法。
【請求項２】蓋部及び底部の磁性ゴム部のキャビティー
に充填された永久磁石粉末と接する部分の面積が、共
に、前記永久磁石粉末の上下面の面積より小さいことを
特徴とする請求項１に記載の異方性焼結磁石の製造方
法。
【請求項３】蓋部及び底部の磁性ゴム部のキャビティー
に充填された永久磁石粉末と接する部分の面積が、共
に、前記永久磁石粉末の上下面の面積と等しいか又は大
きく、且つ、前記磁性ゴム部の水平断面積の少なくとも
一部が、前記永久磁石粉末の上下面の面積より小さいこ
とを特徴とする請求項１に記載の異方性焼結磁石の製造
方法。