(57)【要約】【課題】  磁化容易軸が軸方向で配向度が高いリング状の成形体を成形可能とする。【解決手段】  金型構造としては、鉛直方向、すなわち上下に分割された上部金型１、下部金型２、及び水平方向に可動とされた左パンチ３、右パンチ４、中棒５を組み合わせた構造を有する。磁界を印加する上コイル７及び下コイル８を備え、扁平なリング状の成形体を成形するに際して、直交磁界成形が行われる。【選択図】  図１
2006278989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に分割された上部金型及び下部金型を備えるとともに、これら金型に対して略水平方向に移動可能で希土類磁石原料粉を略水平方向に加圧するパンチと、前記希土類原料粉末に対して略鉛直方向に磁界を印加する磁界印加手段とを有し、
前記上部金型、下部金型、及びパンチによって構成される成形空間内に成形時に挿入される中棒が設けられていることを特徴とする成形装置。
【請求項２】
相対向する２つのパンチを有するとともに、前記下部金型には、これらパンチが略水平方向に移動するためのスライド溝が設けられ、
前記中棒は、前記スライド溝内に挿入されることを特徴とする請求項１記載の成形装置。
【請求項３】
前記パンチは、成形された成形体を略水平方向に取り出す成形体取り出し機構として機能し、前記中棒は、成形体取り出し時にスライド溝内から後退することを特徴とする請求項２記載の成形装置。
【請求項４】
鉛直方向に分割された上部金型と下部金型間の成形空間において、前記成形空間内に中棒を挿入し、磁界印加手段により略鉛直方向に磁界を印加しながら、前記金型に対して略水平方向に移動可能なパンチにより希土類磁石原料粉を略水平方向に加圧成形することにより、リング状に成形することを特徴とする成形方法。
【請求項５】
前記中棒を前記成形空間から後退させた後、前記パンチにより、成形されたリング状の成形体を金型から略水平方向に取り出すことを特徴とする請求項４記載の成形方法。
【請求項６】
磁気吸着力又は真空吸着力を用いることにより成形されたリング状の成形体を金型から取り出すことを特徴とする請求項４記載の成形方法。
【請求項７】
金型内での成形によりリング状とされた永久磁石であって、軸方向に磁化容易軸を有するとともに、２．５Ｔの着磁磁界にて着磁したときの総フラックスに対して、１Ｔの着磁磁界にて着磁したときの総フラックスが９４％以上であることを特徴とする永久磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類磁石原料粉をリング状に加圧成形するための成形装置及び成形方法、さらには成形される成形体を焼結することにより得られるリング状の永久磁石に関するものであり、特に、配向度を向上するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネオジム鉄ボロン系やサマリウムコバルト系等の希土類焼結磁石の製造に際しては、希土類磁石原料粉を所定の形状に加圧成形した後、これを焼結することで所定形状の希土類焼結磁石を得るようにしている。この場合、前記加圧成形は、金型のダイとパンチを用い、一軸方向に圧粉成形するのが一般的である。また、高配向、高磁気特性を得ることを目的に、磁界を印加しながら前記圧粉成形を行う磁界中成形法が行われている。
【０００３】
ここで、前記磁界中成形法には、磁界印加方向と圧粉方向が直交する直交磁界成形法と、磁界印加方向と圧粉方向が同一方向である平行磁界成形法があるが、それぞれ一長一短を有しているのが実情である。例えば、磁極面積が広く、厚みが薄い偏平な希土類焼結磁石を製造しようとする場合には、希土類磁石原料粉を平板状の形状に成形する必要がある。このような形状を前記直交磁界成形法により成形しようとすると、金型ダイの開口部の幅を狭くせざるを得ず、また開口部の面積に比べ深さ方向に深くなることから、希土類磁石原料粉のダイへの均一な充填が難しくなる。均一に充填しようとすると充填時間が長くなり量産性が低下する。
【０００４】
ところで、近年、ＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤ等のＡＶ機器等においては、扁平モータが広く使用されており、コイルと磁石が平面で対向する面対向構造のモータが多用されている。この種のモータ用途では、磁石として扁平なリング形状のものが用いられている。そして、このような扁平なリング形状の磁石の製造には、形状の制約から配向磁界方向と加圧方向が平行な平行磁界成形方法が用いられている。
【０００５】
しかしながら、平行磁界成形法で得られる成形体の配向度は、直交磁界成形法で得られる配向度に対し低い値となり、得られる永久磁石の残留磁束密度は直交磁界成形法で得られるものに対し３〜８％程度低下し、最大エネルギー積もそれに応じて低下してしまうという問題が生ずる。さらに、前記用途で使用される扁平なリング状磁石の着磁は、一般に６極〜２４極の多極に面を着磁することで行うが、Ｎ極とＳ極の境目（いわゆるニュートラルゾーン）に近い部分は、着磁磁界が低く、十分な着磁が行われないという問題もある。前記ニュートラルゾーン付近では、着磁コイルの構造上の制約により、十分な磁界を発生させることは困難になる。このため、例えば１２極に着磁した扁平なリング状磁石のモータに寄与する磁束の量は、同じサイズのリング状磁石を機械的に１２分割し、各ピース毎に単独で飽和着磁した後に組み合わせた場合の磁束の量に対して、５％〜２０％程度低下する。
【０００６】
磁石の配向度を上げて、着磁し易くすることにより、多極着磁される扁平なリング状磁石の実質利用できる磁石特性を向上させるためには、例えば、固体の中棒を備えたラバー型に磁性粉を挿入し、磁界を印加した後に、ラバー型を一軸圧縮することにより磁性粉を擬似等方圧縮させる方法も考えられる（例えば、特許文献１や特許文献２等を参照）。この方法によれば、等方圧縮することにより成形時の粉の配向の乱れが一軸圧縮に比べて緩和されるため、配向度の高い成形体が得られるものと期待される。
【特許文献１】特開平１０−４６２０４号公報
【特許文献２】特開平５−２７１７０５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この方法では、ラバー型を用いるため、寸法の整った成形体が得られず、寸法を得るための外周及び内周の研磨や研削加工等が必要になり、その結果、材料の歩留まり低下が大きく、加工コストも高くなるという問題がある。さらに、求められるような厚み方向において厚さの薄い磁石を単品で成形することは困難であり、後工程でのスライスの作業が必要となる。
【０００８】
あるいは、先端が略半円形状の上下パンチと、水平方向に可動する中棒を備えた成形装置を用い、磁界印加方向と圧粉方向が直角となる直交磁界成形法により成形することも考えられる。しかしながら、扁平なリング形状の磁石に対応して成形を行おうとすると、金型開口部が広くとれる平行磁界成形法と異なり、金型開口部が狭くなり、金型キャビティーへの原料粉の充填が困難となる。後工程でのスライス加工を前提に、厚みを厚くして金型開口部の面積を広くとる方法も考えられるが、この場合には中棒が原料粉の落下方向の中途位置にあるため、中棒の上部と下部とで原料粉を均等に充填することが困難であり、得られる成形体の均一性が悪くなって、クラックが生じ易くなるという問題が生ずる。また、成形体の不均一さにより焼結変形も大きく、外周及び内周の研磨や研削加工が必要となる。
【０００９】
前記直交磁界成形法において、中棒の使用を避け、円板状の成形体を直交磁界成形法によって成形し、成形後に中心に孔を開けて焼結を行うようにすれば、原料粉の充填の際に中棒が邪魔にならず、均一な充填が可能になるものと考えられる。しかしながら、この場合には、孔開けの分だけ材料歩留まりの低下を招く。また、成形体に機械的に孔開け加工した場合、焼結後の寸法精度が悪くなり、結局は焼結後に外周のみならず内周についても研磨、あるいは研削加工を行う必要が生じ、工程の煩雑化や材料歩留まりの低下を招くおそれもある。
【００１０】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、リング形の成形体の軸方向において配向度の高い成形を行うことが可能であり、成形も容易で、装置構成も簡略化することが可能な成形装置及び成形方法を提供することを目的とする。また、本発明は、材料歩留まりの低下を抑えることができ、成形後に機械的な孔開け加工を行うことも不要な成形装置及び成形方法を提供することを目的とする。さらに本発明は、これらにより、多極に面を着磁することが可能で、面対向構造のモータ等に適用した場合に寄与する磁束の量が大きなリング状の永久磁石を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の目的を達成するために、本発明の成形装置は、鉛直方向に分割された上部金型及び下部金型を備えるとともに、これら金型に対して略水平方向に移動可能で希土類磁石原料粉を略水平方向に加圧するパンチと、前記希土類原料粉末に対して略鉛直方向に磁界を印加する磁界印加手段とを有し、前記上部金型、下部金型、及びパンチによって構成される成形空間内に成形時に挿入される中棒が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の成形方法は、鉛直方向に分割された上部金型と下部金型間の成形空間において、前記成形空間内に中棒を挿入し、磁界印加手段により略鉛直方向に磁界を印加しながら、前記金型に対して略水平方向に移動可能なパンチにより希土類磁石原料粉を略水平方向に加圧成形することにより、リング状に成形することを特徴とする。
【００１３】
本発明の成形装置、成形方法では、鉛直方向に分割された上部金型と下部金型間の空間において、磁界印加手段により略鉛直方向に磁界を印加しながら、前記金型に対して略水平方向に移動可能なパンチにより希土類磁石原料粉を加圧成形する。このとき、開口部が広く取れる方向が上に向くように金型を設計することで、希土類磁石原料粉の充填が容易なものとなる。また、前記の通り、鉛直方向に磁界を印加するとともに、圧粉を行うパンチを水平方向に駆動するので、磁界印加方向と圧粉方向とが直交する。したがって、原料粉（希土類磁石原料粉）の充填し易さと、直交磁界成形法における高配向が両立される。
【００１４】
また、本発明の成形装置、成形方法では、成形空間に中棒を挿入してリング状の成形体の中心孔を形成するようにしている。この場合、２つの相対するパンチの先端位置を中棒の位置に対して略均等にして原料粉を充填すれば、中棒を中心として両パンチ側に均一に磁性粉を充填できる。さらに、２つのパンチを均等に加圧すれば、得られる成形体も中棒を中心として両パンチ側において均等な成形体が得られる。前記原料粉の充填は、前記の通り、平行磁界成形法と同様な容易さとスピードで行なうことができ、単品成形も可能であるため、後工程でのスライスも不要となる。当然のことながら、前記中棒を用いることで、機械的な孔開け加工も不要であり、材料歩留まりや製造工程の簡略化という点でも利点を有する。
【００１５】
以上の成形装置及び成形方法により得られる成形体の配向度は、配向度の高い成形が可能な直交磁界成形法により得られるものと同様となり、これを焼結して得られる磁石の残留磁束密度が高くなるばかりではなく、着磁され易くなるため、特に多極着磁を行う用途では、ニュートラルゾーン付近の着磁量も増加し、実効的な磁束量が大幅に増加する。このようなリング状の永久磁石はこれまで実現された例がなく、これを規定したのが本願の請求項７記載の発明である。すなわち、本発明の永久磁石は、金型内での成形によりリング状とされた永久磁石であって、軸方向に磁化容易軸を有するとともに、２．５Ｔの着磁磁界にて着磁したときの総フラックスに対して、１Ｔの着磁磁界にて着磁したときの総フラックスが９４％以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の成形装置、成形方法によれば、平行磁界成形法における原料粉の充填し易さと、直交磁界成形法における高配向とを両立することができ、リング形の成形体の軸方向において配向度の高い成形を容易に行うことが可能である。また、装置構成も簡略化することが可能であり、材料歩留まりの低下を抑えることができ、成形後に機械的な孔開け加工を行う必要もなく、工程の簡略化や製造コストの削減を図ることが可能である。
【００１７】
さらに、これら成形装置、成形方法により作製される本発明の永久磁石は、軸方向の配向度が高く、多極に面着磁した場合にも実効的な磁束量が大きいため、例えば面対向構造のモータ等に用いた場合、その性能を大幅に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した成形装置及びその成形方法、これにより作製される永久磁石について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
本実施形態の成形装置は、直交磁界成形法により成形を行う成形装置である。図１は、本実施形態の成形装置の概略構成を示すものであり、金型構造としては、鉛直方向、すなわち上下に分割された上部金型１、下部金型２、及び水平方向に可動とされた左パンチ３、右パンチ４、さらには中棒５を組み合わせた構造とされている。
【００２０】
ここで、上部金型１及び下部金型２は、臼型と称される金型であり、成形の際に閉空間を形成する。本実施形態の成形装置では、リング状の成形体を成形する場合に、面積の大きな主面の面出しを行う。したがって、上部金型１の下面（下部金型２との対向面）は、平坦面である。
【００２１】
一方、下部金型２は、先の上部金型１と同様、成形体の反対側の主面の面出しを行うものであるが、前記左パンチ３及び右パンチ４の移動（スライド）をガイドするスライド溝２ａが形成されている。このスライド溝２ａの幅や深さは、前記左パンチ３、右パンチ４の幅や厚さとほぼ同じであり、これによってリング状の成形体の径や厚さが決まる。
【００２２】
左パンチ３及び右パンチ４は、加圧手段に相当するもので、前記スライド溝２ａ内において水平方向に移動し、前記上部金型１と下部金型２間の空間に充填された希土類磁石原料粉を加圧成形する。したがって、成形の際には、加圧力は水平方向に加わることになる。具体的には、中棒５を中心として両方のパンチ３，４で略均一に原料粉を加圧する。
【００２３】
成形に際しては、前記左パンチ３や右パンチ４の先端の形状によって成形される成形体の平面形状が決まり、本発明の場合、リング状の成形体を成形するので、左パンチ３、右パンチ４の先端面の形状を円弧状とする。
【００２４】
また、リング状の成形体の成形に際して、中心孔は前記中棒５によって形成される。したがって、中棒５の断面形状は円形とし、中棒５の全体形状は円柱状とする。この中棒５は、上下に可動とされており、成形時に前記下部金型２のスライド溝２ａ内に挿入され、成形される成形体に中心孔を形成する。
【００２５】
本実施形態の成形装置には、図１においては図示を省略するが、鉛直方向に磁界を印加する磁界発生用コイルが設置されており、成形の際に成形体には鉛直方向に磁界が印加される。成形の際には、前記左パンチ３及び右パンチ４によって加圧力が水平方向に加わることから、磁界印加方向と圧粉方向が直交する直交磁界成形法により成形が行われることになる。
【００２６】
また、前記金型構造において、希土類磁石原料粉は、上部金型１を上昇させ、下部金型２のスライド溝２ａと左パンチ３、右パンチ４、及び中棒５で構成される空間内に充填することになるが、その開口部の面積は、成形体の主面に対応して広く取ることができ、充填を容易に行うことができる。
【００２７】
成形後には、左パンチ３及び右パンチ４を前記スライド溝２ａ内でスライドさせ、成形体６をこれらパンチ３，４で挟み込んだ状態で水平方向に移動し、例えば図２に示すように、上部金型１及び下部金型２で構成される閉空間から成形体６を取り出す。したがって、前記左パンチ３及び右パンチ４は、成形体６を取り出すための成形体取り出し機構としても機能することになる。
【００２８】
この時、例えば下部金型２のスライド溝２ａの底面と同一平面を構成する支持テーブルを下部金型２と隣接して設け、スライド溝２ａの底面、及び支持テーブルの上面で成形体６の底面が支持された状態で前記パンチ３，４により水平移動すれば、成形体６に局所的な力が加わることがなく、成形体６の不用意な破損を防止することができる。
【００２９】
前記成形体６の取り出しに際しては、前述のように、急激に圧力が開放されることに起因して、成形体にラミネートクラックと称されるクラックが発生する場合がある。そこで、これを回避するために、前記のように２つのパンチ３，４で挟み込んだ状態で成形体６を水平方向に取り出すとともに、取り出しに際して２つのパンチ３，４により成形体６に所定の加圧力を加えるようにする。これにより、前記急激な圧力の開放が緩和され、クラックの発生が抑制される。なお、前記のように水平移動に際して２つのパンチ３，４により成形体６に所定の加圧力を加えるには、例えばこれらパンチ３，４のどちらか一方または両方にダンパやクッションを設けておき、これらダンパやクッションの弾性力により前記加圧力を加えるようにするのが簡便である。ここで、所定の加圧力とは、一定の圧力でも良いが、成形体の抜き出し量に応じて漸減していくことが好ましい。
【００３０】
あるいは、金型に抜きテーパを設けて、前記ラミネートクラックを抑制するようにしてもよい。前記構造の金型の場合には、下部金型２のスライド溝２ａにテーパを設ければよい。この場合、成形体６の取り出し方向においてスライド溝２ａの次第に幅が広がるように抜きテーパを形成する。なお、前記テーパとしては、非常に僅かな寸法差のテーパを付加すればよい。具体的な数値としては、例えば前記スライド溝２ａの長さ１００ｍｍ当たり０．０２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。テーパの設計としては、これに限らず、金型の閉空間の寸法や成形する材料等に応じて適宜設定すればよい。
【００３１】
以上が本実施形態の成形装置の構成であるが、次に、この成形装置を用いた成形方法について説明する。
【００３２】
本実施形態の成形装置、成形方法は、リング状の永久磁石（例えばリング状の希土類焼結磁石）の製造において、原料粉の成形に適用される。製造対象となる希土類焼結磁石は、希土類元素Ｒ、遷移金属元素Ｔ及びホウ素Ｂを主成分とするものであり、磁気特性に非常に優れることから、各種デバイスに用いた場合、その小型化、高性能化を実現することができる。なお、原料粉は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系に限らずサマリウムコバルト系希土類合金、或いはフェライト等の磁性酸化物を用いる場合にも適用できる。
【００３３】
製造する希土類焼結磁石の磁石組成は特に限定されず、用途等に応じて任意に選択すればよい。例えば、希土類元素Ｒとは、具体的にはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ又はＬｕのことをいい、これらから１種又は２種以上を用いることができる。中でも、資源的に豊富で比較的安価であることから、希土類元素Ｒとしての主成分をＮｄとすることが好ましい。また、遷移金属元素Ｔは、従来から用いられている遷移金属元素をいずれも用いることができ、例えばＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等から１種又は２種以上を用いることができる。これらの中では、焼結性の点からＦｅ、Ｃｏが好ましく、特に磁気特性の点からＦｅを主体とすることが好ましい。また、前記希土類元素Ｒ、遷移金属元素Ｔ及びホウ素Ｂの他、保磁力等の特性改善を目的として、例えばＡｌ等の元素を添加してもよい。これらの元素の他、不可避的不純物又は微量添加物として、例えば炭素や酸素等が含有されていてもよい。
【００３４】
前記のような希土類焼結磁石の製造には、粉末冶金法が用いられ、その製造プロセスは、例えば、合金化工程、粗粉砕工程、微粉砕工程、磁場中成形工程、焼結工程、時効工程、機械加工工程、被膜形成工程等により構成される。
【００３５】
本発明の成形装置や成形方法は、前記磁場中成形工程に適用され、希土類磁石原料粉を所定の方向に配向した状態でリング状に成形する。成形した成形体は、次の焼結工程に供され、焼結が行われる。
【００３６】
図３ａ〜図３ｅは、図１に示す成形装置を用いて希土類磁石原料粉を成形する手順を示すものである。図３ａ〜図３ｅにおいては、成形時に磁界を印加する上コイル７及び下コイル８が示されており、これらコイル７，８によって鉛直方向（図中上下方向）に磁界が印加される。また、下部金型２に隣接して支持テーブル９が設けられており、この支持テーブル９の上面は下部金型２のスライド溝２ａの底面と同一平面を構成している。
【００３７】
希土類磁石原料粉の成形に際しては、先ず、図３ａに示すように、上部金型１を上昇させるとともに、中棒５を下部金型２のスライド溝２ａ内に挿入しておき、原料粉１１が収容され底面が開放されたフィーダーボックス１０を往復動させることで、原料粉１１を下部金型２と左右両パンチ３，４、中棒５で囲まれた空間に、いわゆるスリきり状態となるように充填する。この時、下部金型２と左右両パンチ３，４で囲まれた空間の開口面積は、偏平な成形体の主面に対応して大きく取られており、例えば偏平なリング状の成形体を縦方向に配置した場合の開口と比べて格段に広くすることができるとともに、深さ方向にも浅くでき、原料粉１１を容易に充填することができる。また、原料粉１１の充填に際して、前記中棒５は何ら妨げとなることはなく、前記成形空間に均等に原料粉１１の充填が行われる。なお、フィーダボックス１０を往復動させるときには中棒５の上面をスライド溝２ａと同一面に下げておき、スリきり直前に図３ａに示す位置に押し上げても良い。この場合、上部金型１と中棒５との間に原料粉１１が挟み込まれることがないように、中棒先端の材料粉を取り除く手段を設けたり、中棒先端を円錐状に形成すると良い。
【００３８】
次に、図３ｂに示すように、上部金型１の下面が下部金型２の上面に突き当たるまで上部金型１を下降し、上部金型１、下部金型２、左右パンチ３，４、及び中棒５によって囲まれる閉空間を形成する。前記工程で充填された原料粉１１は、この閉空間に収容されることになる。
【００３９】
続いて、図３ｃに示すように、この状態（原料粉１１が閉空間に収容された状態）で左パンチ３を図中右方向に、また右パンチ４を図中左方向に移動し、前記充填した原料粉１１を左右から加圧して圧粉する。これにより、リング状の成形体６が形成される。この時、前記上コイル７及び下コイル８により、原料粉１１に対して鉛直方向に磁界を印加する。磁界印加方向は、前記左右のパンチ３，４による加圧方向とは直交する方向であり、したがって、直交磁界成形が行われる。
【００４０】
前記圧粉に際して、左右パンチ３，４による加圧圧力は、使用する原料粉１１の種類、大きさ、形状等に応じて適宜設定すればよいが、通常は３０ＭＰａ〜２００ＭＰａ程度である。印加する磁界の強さも、同様に、使用する原料粉１１に応じて適宜設定すればよく、例えば０．８Ｔ〜２．０Ｔ程度に設定すればよい。この左右パンチ３，４による加圧では、中棒５を中心にして、左右均等に加圧力が加わるため、成形体１の均一性を良好なものとすることができる。
【００４１】
成形体６の成形の後、図３ｄに示すように、中棒５を下降させて成形空間（成形体６）から抜き去り、図３ｅに示すように、左パンチ３及び右パンチ４で挟み込んだ状態で成形体６を図中左方向に水平移動させ、上部金型１と下部金型２の間の閉空間から取り出す。このとき、成形体６は、下部金型２のスライド溝２の底面、あるいは支持テーブル９の上面に接した状態（支持された状態）で水平移動され、取り出しの際に不用意な力が加わって成形体６を破損するというような事態が回避される。また、成形体６の水平移動の際に、左右パンチ３，４によって成形体６にある程度の加圧力を加えることで、あるいは下部金型２のスライド溝２ａに抜きテーパを付与しておくことで、取り出しの際のラミネートクラックの発生も抑制することができる。
【００４２】
なお、成形体６の取り出し方法は、これに限られるものではなく、例えば上部金型１を上昇させ、磁気吸引力又は真空吸着力等を利用して取り出すこともできる。この場合には、成形後、左右パンチ３，４や下部金型２のスライド溝２ａの側壁部分を後退させ、磁石等によって成形体６を磁気吸引して取り出せばよい。前記取り出し方法を採用した場合には、前記中棒５が取り出しの妨げとなることがないので、可動とする必要がなく、下部金型２に固定することも可能である。
【００４３】
作製されるリング状の成形体６は、焼結されてリング状の永久磁石とされる。図４に示すように、リング状の永久磁石２０は、中心軸方向、すなわち厚さ方向に磁化容易軸を持ち、この方向での配向度に優れるものである。また、着磁し易く、多極に面着磁した場合に、ニュートラルゾーン近傍においても十分な着磁が行われる。したがって、例えば、２．５Ｔの着磁磁界にて着磁したときの総フラックスに対して、１Ｔの着磁磁界にて着磁したときの総フラックスが９４％以上になるような、優れた着磁率を有するリング状の永久磁石を実現することが可能である。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を適用した具体的な実施例について、実験結果に基づいて説明する。
【００４５】
実施例
組成がＮｄ３０質量％−Ｄｙ２．５質量％−Ｂ１質量％−Ｃｏ０．５質量％−残部Ｆｅとなるように合金を溶解し、水素吸蔵・放出による粗粉砕及び窒素ガスを用いたジェットミルによる微粉砕を行って材料微粉末（原料粉）を得た。これを、先の実施形態の成形装置を用いて成形した。
【００４６】
成形に際しては、下部金型と左右パンチ、及び中棒からなる金型空間に、フィーダー振幅及びすり切りによって原料粉を充填した。原料粉の充填は容易に行うことができた。原料粉の充填の後、上部金型を下降させ、次いで磁界を印加しながら左右パンチにより圧粉し、直交磁界成形を行った。成形時の印加磁界強度は１．２Ｔ，１．５Ｔ，１．８Ｔとし、左右パンチの圧粉の圧力は１５０ＭＰａとし、外径３０ｍｍ×内径２０ｍｍ×厚み２．５ｍｍのリング状の成形体を得た。
【００４７】
次に、成形体を最高温度１１００℃で２時間の真空焼結を行なった後、８５０℃、１時間、及び６００℃、１時間の時効処理を行った。外径及び厚みを研削加工して寸法を揃えた後、その磁気特性を測定した。次に、電磁石の閉磁路中で作製したリング状永久磁石に対し、１．０Ｔ及び２．５Ｔの着磁磁界で着磁し、コイルとフラックスメータを用いて引き抜き法にてフラックスを測定した。
【００４８】
比較例
図５に示す成形装置を用い、他は実施例と同様にしてリング状の永久磁石を作製した。図５に示す成形装置は、印加磁界方向と加圧方向が平行な平行磁界成形装置である。具体的には、臼１０１と下パンチ１０２，中棒１０３により構成される円環状の成形空間にリング状の上パンチ１０４を挿入し、上方から加圧することにより原料粉の成形を行う。磁界印加方向は図中上下方向である。そして、実施例と同様、作製したリング状の永久磁石のフラックスを測定した。
【００４９】
評価
実施例及び比較例について、磁気特性とフラックスの測定結果を表1に示す。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
一般に２．５Ｔの着磁磁界で着磁された状態が、飽和着磁とみなせる。２．５Ｔで着磁した場合のフラックスを１００として、１．０Ｔの低い着磁磁界で着磁したときのフラックスの割合を着磁率と定義すると、比較例では９４％未満であるのに対し、実施例では９４％以上となっている。実施例は、飽和着磁でのフラックスが高いばかりではなく、低い着磁磁界でも高いフラックスを示す。着磁磁界を低く抑えられることは、着磁ヨークの寿命を延ばしたり、着磁スピードを上げたりできることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明を適用した成形装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】成形体の取り出し状態を示す斜視図である。
【図３ａ】本発明を適用した成形装置による成形プロセスを示す図であり、原料粉充填工程を示す図である。
【図３ｂ】閉空間形成工程を示す図である。
【図３ｃ】左右パンチによる磁界中圧粉工程を示す図である。
【図３ｄ】中棒後退工程を示す図である。
【図３ｅ】成形体取り出し工程を示す図である。
【図４】作製したリング状永久磁石の概略斜視図である。
【図５】比較例で用いた成形装置の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  上部金型、２  下部金型、２ａ  スライド溝、３  左パンチ、４  右パンチ、５  中棒、６  成形体、７  上コイル、８  下コイル、９  支持テーブル、１０  フィーダーボックス、１１  原料粉、２０  リング状永久磁石
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図４】
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【図５】
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