(57)【要約】【課題】接着剤を用いることなく、軽薄短小なセグメント形状またはリング形状であるにもかかわらず、過酷な環境であっても強固に固定し得るピン貫通型ボンド磁石、このピン貫通型ボンド磁石を用いた磁石構造体、及びこのピン貫通型ボンド磁石を製造するための製造方法を提供する。【解決手段】ピン貫通型ボンド磁石１は、弓形状のボンド磁石本体１１と、両端部１２ａ，１２ｂがボンド磁石本体１１から突出した態様にてボンド磁石本体１１を一体的に貫通している２本の非磁性のピン１２，１２とを備える。圧縮成形法により、このピン貫通型ボンド磁石１を製造する。【選択図】図１
2018067635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメント形状またはリング形状のボンド磁石本体と、
両端部が前記ボンド磁石本体から突出した態様にて前記ボンド磁石本体を一体的に貫通している複数のピンと
を備えることを特徴とするピン貫通型ボンド磁石。
【請求項２】
前記ピンの体積は全体の１０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のピン貫通型ボンド磁石。
【請求項３】
前記ピンの中央部に窪みが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のピン貫通型ボンド磁石。
【請求項４】
前記ボンド磁石本体は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の磁性粉末と熱硬化性樹脂とを含むことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のピン貫通型ボンド磁石。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の単数または複数のピン貫通型ボンド磁石と、
前記単数または複数のピン貫通型ボンド磁石夫々のピンの一端部が嵌合される複数の孔を有するヨーク体と
を備えることを特徴とする磁石構造体。
【請求項６】
上パンチ、下パンチ及びダイスを有する圧縮成形装置を用いて、セグメント形状またはリング形状のボンド磁石本体に両端部を突出させて複数のピンが一体的に貫通しているピン貫通型ボンド磁石を製造するピン貫通型ボンド磁石の製造方法であって、
前記上パンチにはピンを挿通させる上パンチ穴が設けられ、前記下パンチにはピンの一端部を収容する下パンチ凹部が設けられており、
磁性粉末と熱硬化性樹脂との混錬物を作製する工程と、
前記下パンチ凹部にピンを配置する工程と、
前記下パンチを下降させて、前記ダイスと前記下パンチとの間にキャビティを形成する工程と、
形成した前記キャビティ内に、作製しておいた前記混錬物を充填する工程と、
前記ピンを上昇させて前記ピンの一部を前記上パンチ穴に挿通させる工程と、
前記上パンチを下降させて及び／または前記下パンチを上昇させて、前記キャビティ内に充填された前記混錬物を圧縮する工程と
を有することを特徴とするピン貫通型ボンド磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピン貫通型ボンド磁石、該ピン貫通型ボンド磁石を利用した磁石構造体、及び該ピン貫通型ボンド磁石を製造する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を備える回転モータ、音響スピーカーなどにあっては、接着剤を用いて永久磁石を筐体部分に接着固定させることが一般的である（特許文献１，２など）。例えば、回転モータでは、固定子鉄心の外周に複数個のセグメント形状（弓形状またはかまぼこ状）の永久磁石を接着剤で固定している。このように接着剤を用いる理由は、永久磁石が磁力を発生するための機能部材であって、ねじ、押え板などで機械的に締結可能な構造部材ではないからである。
【０００３】
接着剤の接着力は、接着剤自体の接着強度、接着面積に加えて、接着剤の塗り広げ方、両被接着物間の距離、接着面の面粗度及び濡れ性などの様々な要因によって著しく変化する。よって、このように発生する接着力のばらつきを考慮して、例えば接着面積を実際の全接触面積の１／３程度に想定したり、安全率を３倍以上に高く設定したりしている。
【０００４】
このような対策にもかかわらず、接着剤の硬化が不十分であったり、接着剤が経時変化を起こしたりした場合には、磁気的反発力、回転遠心力などの影響によって、接着固定された永久磁石が剥離して飛散することがある。
【０００５】
そこで、接着剤を用いずにセグメント形状またはリング形状の永久磁石を固定する手法が提案されている（特許文献３，４）。特許文献３では、ロータ本体の外周部に固定的に設けられた合成樹脂製の永久磁石保持部材を用い、永久磁石保持部材の軸方向に延びた隣合う棒状部の爪部の間に永久磁石を挿入して、棒状部の爪部にて永久磁石の両外縁部を保持固定している。特許文献４では、複合磁石からなる円筒体の両開口端部に、中央にシャフト孔を有する円板状のヨーク材を取付けるとともに、シャフト孔にシャフトを挿入させて一体に組み付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２３６３６６号公報
【特許文献２】特開２００２−５８１８３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０７０７５号公報
【特許文献４】特開平３−１２４２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
永久磁石の高磁力化に伴って、その形状は軽薄短小化が進んでいる。よって、薄肉であるセグメント形状の永久磁石にあっては、特許文献３に記載のように磁極面以外の外縁部だけで保持固定することは困難である。なぜなら、外縁部だけで保持固定する場合には、固定される永久磁石に曲げ、ねじりなどの応力集中が生じて、永久磁石が破損してしまうからである。特許文献４の構成では、複合磁石、ヨーク材及びシャフトを一体的に組み付けて固定しているので、特許文献３と同様に、固定される複合磁石に曲げ、ねじりなどの応力集中が生じて、複合磁石が破損してしまう。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、接着剤を用いることなく、軽薄短小なセグメント形状またはリング形状であるにもかかわらず、また過酷な環境であっても強固に固定し得るピン貫通型ボンド磁石、このピン貫通型ボンド磁石を利用した磁石構造体、及びこのピン貫通型ボンド磁石を製造するための製造方法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】
【０００９】
本発明に係るピン貫通型ボンド磁石は、セグメント形状またはリング形状のボンド磁石本体と、両端部が前記ボンド磁石本体から突出した態様にて前記ボンド磁石本体を一体的に貫通している複数のピンとを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明のピン貫通型ボンド磁石にあっては、セグメント形状（例えば、弓形状またはかまぼこ状）またはリング形状のボンド磁石本体に複数のピンが一体的に貫通されており、ピンの両端部はボンド磁石本体から突出している。ボンド磁石本体とピンとの締結力は、互いの接触面に応力集中することなく磁石全体に均一に分散する。よって、ボンド磁石本体が破損してしまうことはない。貫通するピンの太さ、本数を調整することによって、所望の締結力を得ることが可能である。
【００１１】
本発明に係るピン貫通型ボンド磁石は、前記ピンの体積は全体の１０％以下であることを特徴とする。
【００１２】
本発明のピン貫通型ボンド磁石にあっては、ピンの体積が磁石全体の体積の１０％以下である。よって、ピンを設けることによる磁気特性の劣化を抑制できる。
【００１３】
本発明に係るピン貫通型ボンド磁石は、前記ピンの中央部に窪みが形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明のピン貫通型ボンド磁石にあっては、ピンの長手方向中央部に窪みが形成されている。よって、ボンド磁石本体からのピンの抜けが防止される。
【００１５】
本発明に係るピン貫通型ボンド磁石は、前記ボンド磁石本体が、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の磁性粉末と熱硬化性樹脂とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明のピン貫通型ボンド磁石にあっては、圧縮成形に適するべく、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の磁性粉末と熱硬化性樹脂との混錬物にてボンド磁石本体を構成する。
【００１７】
本発明に係る磁石構造体は、上述したような単数または複数のピン貫通型ボンド磁石と、前記単数または複数のピン貫通型ボンド磁石夫々のピンの一端部が嵌合される複数の孔を有するヨーク体とを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の磁石構造体にあっては、ピン貫通型ボンド磁石の各ピンの一端部を対応するヨーク体の孔に嵌合して構成される。よって、ピン貫通型ボンド磁石は、接着剤を用いることなく機械的にヨーク体に強固に締結される。
【００１９】
本発明に係るピン貫通型ボンド磁石の製造方法は、上パンチ、下パンチ及びダイスを有する圧縮成形装置を用いて、セグメント形状またはリング形状のボンド磁石本体に両端部を突出させて複数のピンが一体的に貫通しているピン貫通型ボンド磁石を製造するピン貫通型ボンド磁石の製造方法であって、前記上パンチにはピンを挿通させる上パンチ穴が設けられ、前記下パンチにはピンの一端部を収容する下パンチ凹部が設けられており、磁性粉末と熱硬化性樹脂との混錬物を作製する工程と、前記下パンチ凹部にピンを配置する工程と、前記下パンチを下降させて、前記ダイスと前記下パンチとの間にキャビティを形成する工程と、形成した前記キャビティ内に、作製しておいた前記混錬物を充填する工程と、前記ピンを上昇させて前記ピンの一部を前記上パンチ穴に挿通させる工程と、前記上パンチを下降させて及び／または前記下パンチを上昇させて、前記キャビティ内に充填された前記混錬物を圧縮する工程とを有することを特徴とする。
【００２０】
本発明のピン貫通型ボンド磁石の製造方法にあっては、下パンチ凹部にピンを配置した後、下パンチを下降させて形成したダイスと下パンチとの間のキャビティ内に、磁性粉末と熱硬化性樹脂との混錬物を充填し、ピンを上昇させてその一部を上パンチ穴に挿通させた後に、上パンチを下降及び／または下パンチを上昇させて混錬物を圧縮する。よって、バインダーとして熱硬化性樹脂を含む上述したようなピン貫通型ボンド磁石を精度良く製造できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、接着剤を用いることなく強固に固定でき、軽薄短小なセグメント形状（弓形状またはかまぼこ状）またはリング形状であるにもかかわらず、過酷な環境においても剥離し難いピン貫通型ボンド磁石を提供することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、接着剤を用いずに、ボンド磁石とヨーク体とが強固に締結されている磁石構造体を提供することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、上記のようなピン貫通型ボンド磁石を精度良く製造できるピン貫通型ボンド磁石の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るピン貫通型ボンド磁石の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るピン貫通型ボンド磁石の構成を示す断面図である。
【図３】ピンの形状を示す斜視図である。
【図４】圧縮成形法によるピン貫通型ボンド磁石の製造方法の工程を示す図である。
【図５】圧縮成形法によるピン貫通型ボンド磁石の製造方法の工程を示す図である。
【図６】射出成形法によるピン貫通型ボンド磁石の製造方法を示す図である。
【図７】本発明に係る磁石構造体の一例を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る磁石構造体の一例を示す分解図である。
【図９】本発明に係る磁石構造体の他の例を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る磁石構造体の他の例を示す分解図である。
【図１１】本発明に係る磁石構造体のさらに他の例を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る磁石構造体のさらに他の例を示す分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２６】
図１及び図２は、本発明に係るピン貫通型ボンド磁石の構成を示す斜視図及び断面図である。ピン貫通型ボンド磁石１は、ボンド磁石本体１１と、２本のピン１２とから構成されている。
【００２７】
ボンド磁石本体１１は全体として軽薄短小な弓形状をなしており、例えば、その厚さｔは１．５ｍｍ〜５ｍｍであって、その周方向の長さＬは３０ｍｍ〜５０ｍｍであり、その長手方向の長さは４０ｍｍ程度である。ボンド磁石本体１１は、磁性粉末と樹脂（バインダー）との混錬物を硬化して構成される。なお、使用する磁性粉末及び樹脂の材料の詳細に関しては、後述する。
【００２８】
ボンド磁石本体１１の周方向の対称な位置には、ボンド磁石本体１１をその長手方向に貫通した態様で２本のピン１２，１２がボンド磁石本体１１と一体的に設けられている。各ピン１２の両端部（一方の端部１２ａ，他方の端部１２ｂ）は、ボンド磁石本体１１から突出している。
【００２９】
図３は、ピン１２の形状を示す斜視図である。ピン１２は、磁性ピンまたは非磁性ピン何れであってもよいが、非磁性の焼入鋼を用いることが好ましく、例えば、ステンレス鋼であるＳＵＳ４２０Ｊ２を使用する。ピン１２として焼入鋼を用いることにより、ボンド磁石全体の強度は高くなる。ピン１２は、長尺な円柱状（直径ｄ：０．５ｍｍ〜２ｍｍ、長さＬ′：５０ｍｍ程度）をなしている。ピン１２の長手方向中央部には、周方向の全域または一部域にわたって窪み１２ｃが形成されてあって、ピン貫通型ボンド磁石１におけるピン１２の抜け止めが施されている。なお、ボンド磁石本体１１とのピン１２の接触面に、結合度を高めるために、ローレット加工、ブラスト加工などの加工処理が施されていても良い。また、ピン１２の接触面の形状を四角柱状等の多角柱状または楕円柱状などにするのでもよい。
【００３０】
ボンド磁石本体１１に使用する磁性粉末について説明する。磁性粉末としては、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金を用いる。Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金は、Ｒ2 Ｔ14Ｂ型の化合物相が主相として５０体積％以上を占める合金である。なお、Ｒは希土類元素であり、Ｎｄ（ネオジム）またはＰｒ（プラセオジム）の少なくともいずれか一方が含まれている。
【００３１】
Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金におけるＲの含有量は、質量％において、２３質量％以上４０質量％以下が好ましく、より好ましくは２６質量％以上３４質量％以下である。Ｒの含有量が２３質量％未満では、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の保磁力が低下してしまう。一方、Ｒの含有量が４０質量％を超えると主相（Ｒ2 Ｔ14Ｂ型の化合物相）の比率が低下し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の磁化が小さくなってしまう。
【００３２】
Ｔは、鉄属元素であり、Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）及びＮｉ（ニッケル）が該当する。なお、Ｆｅの替わりにＣｏを添加すると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金のキュリー点が上昇するとともに、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の磁気的な異方性をより得やすくなり、高い磁化が得られる。なお、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の磁化の低下を抑制するために、Ｃｏの添加はＴのうち５０質量％以下であることが好ましい。また、Ｆｅの替わりにＮｉを少量添加すると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の磁気的な異方性をより得やすくなり、高い磁化が得られる。なお、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の磁化の低下を抑制するために、Ｎｉの添加はＴのうち５質量％以下であることが好ましい。
【００３３】
また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金におけるＴの含有量は、質量％において、５７質量％以上７６質量％以下が好ましい。Ｔの含有量が５７質量％未満では、主相の比率が低下し、磁化が小さくなってしまう。一方、Ｔの含有量が７６質量％を超えるとＲ−Ｔ−Ｂ系合金に磁気的にソフトの相が生成し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の保磁力が低下してしまう。
【００３４】
Ｂ（ボロン）はＣ（炭素）で一部または全部置換されてもよい。なお、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金におけるＢの含有量は、質量％において、０．６質量％以上１．６質量％以下が好ましい。Ｂの含有量が０．６質量％未満では、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金に磁気的にソフトの相が生成し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の保磁力が低下してしまう。一方、Ｂの含有量が１．６質量％を超えると主相の比率が低下し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の磁化が小さくなってしまう。
【００３５】
また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金に、磁気的な異方性の向上、または、保磁力の向上のために、必要に応じて他の元素を添加してもよい。磁気的な異方性の向上に効果がある添加元素としては、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）及びＨf（ハフニウム）などがある。また、保磁力の向上に効果がある添加元素としては、Ｃｕ（銅）及びＡｌ（アルミニウム）などがある。このほか、その他必要に応じて、Ｓｉ（ケイ素）、Ｔｉ（チタン）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、Ｐｂ（鉛）などをＲ−Ｔ−Ｂ系合金に添加してもよい。
【００３６】
なお、添加元素は、１種または２種以上を組み合わせて添加することが可能である。Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金における添加元素の添加量は、上記効果を目的として添加する場合、７．６質量％以下（または５ａｔ％以下）にすることが好ましい。Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金への添加元素の添加量が７．６質量％を超えると、主相の比率が低下し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金の磁化が小さくなってしまう。
【００３７】
次に、ボンド磁石本体１１に使用され、上述したような磁性粉末（Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金）を固化させるバインダー（結合剤）としての樹脂について説明する。樹脂の種類は、ピン貫通型ボンド磁石１の製造方法（圧縮成形法、射出成形法、押出成形法、シート成形法）に応じて、適宜選択される。
【００３８】
即ち、圧縮成形によりピン貫通型ボンド磁石１を製造する場合には、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が使用される。この際、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金とピンとの結合度が低下することを抑制するために、ボンド磁石本体１１における熱硬化性樹脂の含有率は、１質量％以上であることが好ましい。また、ピン貫通型ボンド磁石１の磁気エネルギーの低下を抑制するために、熱硬化性樹脂の含有率は、２．５質量％以下であることが好ましい。
【００３９】
射出成形によりピン貫通型ボンド磁石１を製造する場合には、ポリアミド樹脂またはポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）などの熱可塑性樹脂が使用される。また、押出成形によりピン貫通型ボンド磁石１を製造する場合には、ポリアミド樹脂または熱可塑性エラストマなどの熱可塑性樹脂が使用される。シート成形によりピン貫通型ボンド磁石１を製造する場合には、熱可塑性エラストマなどの熱可塑性樹脂が使用される。なお、磁気特性の低下を抑えるために、ボンド磁石本体１１における熱可塑性樹脂（射出成形、押出成形及びシート成形の場合）の含有率は、５０質量％以下であることが好ましい。また、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金とピンとの結合度が低下することを抑制するために、熱可塑性樹脂の含有率は、４０質量％以上であることが好ましい。
【００４０】
以下、ピン貫通型ボンド磁石１を製造する方法について説明する。まず、圧縮成形法にてピン貫通型ボンド磁石１を製造する例について説明する。
【００４１】
まず、ボンド磁石用磁粉を作製する。所定の組成を有するＲ−Ｔ−Ｂ系合金を溶融させた後に、超急冷法（ジェットキャスティングまたはストリップキャスティングなど）によってＲ−Ｔ−Ｂ系合金を薄帯化する。そして、薄帯化したＲ−Ｔ−Ｂ系合金を、所定の粒径になるように、粉砕機により粉末化する。磁気特性を確定するための熱処理を行って、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金から構成された磁性粉末を得る。得られた磁性粉末とバインダー（結合剤）としての熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）とを混練機を用いて混合することによってボンド磁石用磁粉を作製する。ボンド磁石用磁粉の粒径は、篩による分級から求めた５０％質量粒径が１０μｍから２００μｍとすることが好ましく、５０μｍから１５０μｍとすることがさらに好ましい。上記粒度のボンド磁石用磁粉により、後述する複数本のピンが配置されたキャビティ内に、フィーダにて押し込んでも複数本のピンを倒さずに充填できる。また、成形工程でピンとパンチ表面の凹部との間にボンド磁石用磁粉が噛みこまない。さらに、プレス成形時にピン表面（特にピンの窪み）にも隙間なく充填されていることでピンとボンド磁石とを強固に接続することもできる。
【００４２】
ピン１２を準備する。ステンレスなどの非磁性の線材を所定寸法に裁断して２本のピン１２を得る。各ピン１２の中央部には、研磨、酸処理などにより、窪み１２ｃを形成しておく。ボンド磁石本体１１とのピン１２の接触面との結合度を高めるため、窪み１２ｃの深さは１００μｍから５００μｍであることが好ましい。さらに、ピン１２の接触面に、結合度を高めるために、ローレット加工、ブラスト加工などの加工処理を施すことが好ましい。また、ピン１２の接触面の形状を四角柱状等の多角柱状または楕円柱状などにするのでもよい。
【００４３】
圧縮成形法にあって使用する圧縮成形装置を準備する。図４及び図５は、圧縮成形法によるピン貫通型ボンド磁石１の製造方法の工程を示す図である。
【００４４】
図４Ａは圧縮成形装置の構成を示しており、圧縮成形装置は、円筒状のダイス２１と、上パンチ２２と、下パンチ２３とを備えている。上パンチ２２の成形面には、長手方向に適長延在する２つの上パンチ穴２２ａが形成されている。上パンチ穴２２ａには、後述するようにピン１２が挿通され、上パンチ穴２２ａの長さは、圧縮成形時にピン１２と上パンチ２２とが干渉しない程度である。上パンチ穴２２ａには、成形面側が広がるようにテーパ２２ｂが付けられている。このテーパ角度は、上パンチ２２の成形面に延びている上パンチ穴２２ａの側面に対して３〜１０度は必要であるが、これは圧縮成形装置の金型組付け精度に依存する。また、上パンチ穴２２ａの上パンチ成形面に占める割合は、１％以上１０％以下にすることが好ましい。１０％を超えると、ピン１２があることで圧縮成形したボンド磁石の強度を高めるが、非磁性からなるピン１２の占有率が高くなることでボンド磁石の特性が下がってしまう恐れがある。
【００４５】
一方、下パンチ２３の成形面には、所定深さの２つの下パンチ凹部２３ａが形成されており、下パンチ凹部２３ａには、後述するようにピン１２の端部が収容される。なお、下パンチ凹部２３ａの底部が、下パンチ２３とは独立して上昇、下降できるようになっている。
【００４６】
図４Ｂに示す如く、２本のピン１２夫々の一端部を下パンチ２３の下パンチ凹部２３ａに収容して、圧縮成形装置の下パンチ２３の成形面に２本のピン１２を配置する。この際、上パンチ穴２２ａにピン１２が挿通され得るように、ピン１２の位置調整を行う。図４Ｃに示す如く、下パンチ２３を下降させて、ダイス２１と下パンチ２３との間にキャビティ２４を形成する。
【００４７】
次いで、図５Ａに示す如く、形成したキャビティ２４に、磁性粉末と熱硬化性樹脂との混練物である作製しておいたボンド磁石用磁粉２５を充填する。充填方法は特に制限されないが、均一に充填するため、下面に開口部を有し上部ないしは後部の供給管接続開口部に原料粉末供給管が接続された前後動するフィーダ本体に原料粉末が供給され、前記フィーダ本体がダイ上に前進して該ダイ内に形成された開口穴に前記原料粉末を充填した後、後退する粉末成形装置におけるフィーダであるすり切りフィーダ（例えば、特開平９−３２７７９８号公報、特開平１０−１１８７９４号公報、特開２０１０−２４０６９７号公報など）を用いることが好ましい。充填後、図５Ｂに示す如く、ピン１２のみを適長上昇させる。図５Ｃ及びＤに示す如く、上パンチ２２を下降させて、上パンチ穴２２ａにピン１２を挿通させた状態で、所定密度までボンド磁石用磁粉２５を圧縮する。なお、上パンチ２２を下降させてボンド磁石用磁粉２５を圧縮することとしたが、下パンチ２３を上昇させてボンド磁石用磁粉２５を圧縮してもよく、または、上パンチ２２の下降及び下パンチ２３の上昇を同時に行ってボンド磁石用磁粉２５を圧縮してもよい。
【００４８】
次いで、上パンチ２２及び下パンチ２３を、ピン１２が一体化したピン貫通型ボンド磁石１を保持した状態で、上昇させる。ピン貫通型ボンド磁石１をダイス２１表面に出し、上パンチ２２をさらに上昇させてから、製造されたピン貫通型ボンド磁石１を取り出す。取り出したピン貫通型ボンド磁石１は、熱処理を行う。熱処理温度は、好ましくは１５０℃から４００℃の範囲内であり、また、熱処理の時間は、好ましくは１分から４時間である。
【００４９】
次に、射出成形法にてピン貫通型ボンド磁石１を製造する例について説明する。
【００５０】
まず、ボンド磁石用磁粉を作製する。所定の組成を有するＲ−Ｔ−Ｂ系合金を溶融させた後に、超急冷法（ジェットキャスティングまたはストリップキャスティングなど）によってＲ−Ｔ−Ｂ系合金を薄帯化する。そして、薄帯化したＲ−Ｔ−Ｂ系合金を、所定の粒径（好ましくは、１００μｍ程度）になるように、粉砕機により粉末化する。磁気特性を確定するための熱処理を行って、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金から構成された磁性粉末を得る。得られた磁性粉末とバインダーとしての熱可塑性樹脂（例えば、ポリアミド樹脂）とを混練機を用いて混合することによってボンド磁石用ペレットを作製する。
【００５１】
ピン１２を準備する。ステンレスなどの非磁性の線材を所定寸法に裁断して２本のピン１２を得る。各ピン１２の中央部には、研磨、酸処理などにより、窪み１２ｃを形成しておく。
【００５２】
射出成形にあって使用する射出成形装置を準備する。図６は、射出成形法によるピン貫通型ボンド磁石の製造方法を示す図である。射出成形装置は、作製された一対の割り金型３１，３１とゲート３２とを備える。
【００５３】
一方の割り金型３１を開いて２本のピン１２を設置した後、割り金型３１を閉じるとキャビティ３３が形成される。作製しておいたボンド磁石用ペレットを熱で溶融し、溶融した原料をゲート３２を介してキャビティ３３に流し込む。原料をキャビティ３３へ流し終えた後、原料が冷えて固化するまで待つ。また、成形体のヒケなどを防止するために、必要に応じて割り金型３１を加熱または冷却する。ゲート３２を切断してから両方の割り金型３１を開き、ピン１２が一体化したピン貫通型ボンド磁石１を取り出す。
【００５４】
以下、ピン貫通型ボンド磁石１を利用した磁石構造体について説明する。図７及び図８は、本発明に係る磁石構造体の一例を示す斜視図及び分解図である。
【００５５】
この磁石構造体２は、上述したようなセグメント形状の８個のピン貫通型ボンド磁石１が、円形に連ねて配置されており、各ピン１２の一方の端部１２ａが、円環状のヨーク材４１の対応する孔４２に嵌合され、各ピン１２の他方の端部１２ｂが、有底円筒状の容器４３の対応する孔４４に嵌合された構成を有している。
【００５６】
また、図９及び図１０は、本発明に係る磁石構造体の他の例を示す斜視図及び分解図である。この磁石構造体３は、上述したようなセグメント形状の８個のピン貫通型ボンド磁石１が、円形に連ねて配置されており、各ピン１２の一方の端部１２ａが、上側の円環状のヨーク材４５の対応する孔４６に嵌合され、各ピン１２の他方の端部１２ｂが、下側の円環状のヨーク材４７の対応する孔４８に嵌合された構成を有している。この例では、複数のピン貫通型ボンド磁石１による円環配列を一段だけ設けることとしたが、ヨーク材を介して複数段にわたって円環配列を設けるようにしてもよい。
【００５７】
また、図１１及び図１２は、本発明に係る磁石構造体のさらに他の例を示す斜視図及び分解図である。この磁石構造体４は、図９及び図１０の例とは孔の数は異なるが、８本のピン１２を有する１個のリング形状のピン貫通型ボンド磁石１における各ピン１２の一方の端部１２ａが、円環状のヨーク材４１の対応する孔４２に嵌合され、各ピン１２の他方の端部１２ｂが、有底円筒状の容器４３の対応する孔４４に嵌合された構成を有している。このようなリング形状のピン貫通型ボンド磁石１は、リング形状にあらかじめ一体成形されており、磁石内径が１０ｍｍから１００ｍｍのボンド磁石を使用する比較的小型のモータ用に適している。さらに、磁石が厚い場合、磁石の減磁、磁束量を考慮して、ピン１２は磁性ピン（例えば、鉄ピン）を用いてもよい。
【００５８】
なお、図示は省略するが、図９及び図１０の例に類似して、孔の数は異なるが、８本のピン１２を有する１個のリング形状のピン貫通型ボンド磁石１における各ピン１２の一方の端部１２ａを上側の円環状のヨーク材４５の対応する孔４６に嵌合させ、各ピン１２の他方の端部１２ｂを下側の円環状のヨーク材４７の対応する孔４８に嵌合させて、磁石構造体を構成してもよい。
【００５９】
このような磁石構造体２，３または４にあっては、複数または単数のピン貫通型ボンド磁石１で囲まれた内部空間内に電機子が配設されて、磁石モータが構成される。なお、これとは逆に、複数または単数のピン貫通型ボンド磁石１の円環配列の外側に電機子を設けるようにしてもよい。
【００６０】
なお、上述した実施の形態では、１個のセグメント形状のピン貫通型ボンド磁石１が２本のピン１２を有し、１個のリング形状のピン貫通型ボンド磁石１が８本のピン１２を有する構成について説明したが、１個のセグメント形状のピン貫通型ボンド磁石１に備えられるピン１２の本数は３本以上であってもよく、１個のリング形状のピン貫通型ボンド磁石１に備えられるピン１２の本数は８本以外であってもよい。
【００６１】
また、上述した実施の形態では、セグメント形状として、ボンド磁石本体１１が弓形状をなす構成について説明したが、ボンド磁石本体はかまぼこ状をなしていてもよい。また、前述したように、ボンド磁石本体１１はリング形状であってもよい。軽薄短小な形状（セグメント形状またはリング形状）をなすすべてのボンド磁石に、本発明は適用可能である。
【００６２】
なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６３】
１  ピン貫通型ボンド磁石
２，３，４  磁石構造体
１１  ボンド磁石本体
１２  ピン
１２ａ  一方の端部
１２ｂ  他方の端部
１２ｃ  窪み
２１  ダイス
２２  上パンチ
２２ａ  上パンチ穴
２３  下パンチ
２３ａ  下パンチ凹部
２４  キャビティ
２５  ボンド磁石用磁粉
４１，４５，４７  ヨーク材
４２，４６，４８  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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