(57)【要約】【課題】  円柱状ボンド磁石において高い磁力と低コギング性を実現させる。【解決手段】  本発明にかかる円柱状ボンド磁石の製造方法は、磁性粉末と樹脂を混練しコンパウンドを得る工程と、配向磁場を印加しながら上記コンパウンドを円柱状ボンド磁石に成形する工程と、を有する、軸方向にＮ極とＳ極とが交互に多極磁化された円柱状ボンド磁石の製造方法において、上記配向磁場は、同種の磁極が対向するように複数の磁石を接合させた配向用磁石により形成され、その配向用磁石が、上記円柱状ボンド磁石を成形するキャビティを囲むように配置されており、上記配向用磁石の磁化方向は、上記円柱状ボンド磁石の径方向に対して軸方向に傾いていることを特徴とする。【選択図】  図３
2011114300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉末と樹脂を混練しコンパウンドを得る工程と、配向磁場を印加しながら前記コンパウンドを円柱状ボンド磁石に成形する工程と、を有する、軸方向にＮ極とＳ極とが交互に多極磁化された円柱状ボンド磁石の製造方法において、
前記配向磁場は、同種の磁極が対向するように複数の磁石を接合させた配向用磁石により形成され、その配向用磁石が、前記円柱状ボンド磁石を成形するキャビティを囲むように配置されており、
前記配向用磁石の磁化方向は、前記円柱状ボンド磁石の径方向に対して軸方向に傾いていることを特徴とする円柱状ボンド磁石の製造方法。
【請求項２】
前記配向用磁石の一つの極を構成する磁石が、さらに２個以上１０個以下の磁石に分割され、その分割された各磁石の磁化方向が、前記円柱状ボンド磁石の径方向に対して軸方向に傾いている請求項１に記載の円柱状ボンド磁石の製造方法。
【請求項３】
前記配向用磁石の磁化方向は、前記円柱状ボンド磁石の径方向に対して軸方向に５°以上８５°以下傾いている請求項１または２に記載の円柱状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、軸方向にＮ極とＳ極とが交互に多極磁化された円柱状ボンド磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ用途のボンド磁石には、高い磁力が求められる他、脈動を抑制してモータの動作を滑らかにするため、低コギング性が要求される。
【０００３】
このようなボンド磁石の製造方法において、高い磁力と低コギング性とを両立させるために、ボンド磁石を成形するキャビティの周囲に配置される配向用永久磁石の一極を構成する磁石を、磁化方向の異なる複数の磁石を組み合わせて構成する方法が提案されている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００４】
この方法は、ボンド磁石を成形する金型に配置された配向用永久磁石を、磁化方向が異なる複数の永久磁石を組み合わせることで一極として構成し、且つ隣接する異極間の磁化方向を限りなく平行にしている。
【０００５】
一極を単体磁石で構成すると、隣接する異極との界面において閉回路を構成し、磁束は隣接する異極へ戻ってしまい、結果的にボンド磁石を成形するキャビティの中には磁束が出てこないこととなる。
【０００６】
そこで、特許文献１に開示された発明は、上述したような方法とすることにより、異極間同士の界面における磁気回路を無くして、高い効率で配向用永久磁石の磁束をキャビティの中に導くことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３６７８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した方法は、リング状ボンド磁石の側面の円周方向にＮ極とＳ極とを交互に多極磁化させるための製造方法に関するものであり、円柱状ボンド磁石の軸方向にＮ極とＳ極とを交互に多極磁化させるための製造方法に関するものではない。
【０００９】
特に、円柱状ボンド磁石を構成部材とするリニアモータの分野において、軸方向にＮ極とＳ極を交互に多極磁化させた円柱状ボンド磁石における高い磁力と低コギング性とを両立させることが望まれている。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、軸方向の各点において一周積算した磁束のフラックス量が大きく、かつ、軸方向の表面磁束密度分布が滑らかな曲線を描く円柱状ボンド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】
上記目的を達成するため、本発明に係る円柱状ボンド磁石の製造方法は、磁性粉末と樹脂を混練しコンパウンドを得る工程と、配向磁場を印加しながら上記コンパウンドを円柱状ボンド磁石に成形する工程と、を有する、軸方向にＮ極とＳ極とが交互に多極磁化された円柱状ボンド磁石の製造方法において、上記配向磁場は、同種の磁極が対向するように複数の磁石を接合させた配向用磁石により形成され、その配向用磁石が、上記円柱状ボンド磁石を成形するキャビティを囲むように配置されており、上記配向用磁石の磁化方向は、上記円柱状ボンド磁石の径方向に対して軸方向に傾いていることを特徴とする。
【００１２】
上記配向用磁石の一つの極を構成する磁石が、さらに２個以上１０個以下の磁石に分割され、その分割された各磁石の磁化方向が、上記円柱状ボンド磁石の径方向に対して軸方向に傾いていることが好ましい。
【００１３】
上記配向用磁石の磁化方向は、上記円柱状ボンド磁石の径方向に対して軸方向に５°以上８５°以下傾いていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の円柱状ボンド磁石の製造方法によれば、円柱状ボンド磁石の軸方向の各点において一周積算した磁力のフラックス量を大きくすることができる。そのため、リニアモータとして十分な推力を発生させることができる。また、円柱状ボンド磁石の軸方向の表面磁束密度分布が正弦波に近い。そのため、円柱状ボンド磁石を部品としてリニアモータを構成した際に、リニアモータを制止させようとするコギングトルクの発生を著しく抑制できる。したがって、可動子推力のリップル(脈動)を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明にかかる円柱状ボンド磁石の第一の製造方法における射出成形機を示す模式的な断面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる円柱状ボンド磁石の第一の製造方法における配向用磁石を示す模式的な斜視図である。
【図３】図３は、本発明にかかる円柱状ボンド磁石の製造方法における射出成形機を示す模式的な断面図である。
【図４】図４は、本発明にかかる円柱状ボンド磁石の製造方法における配向用磁石を示す模式的な斜視図である。
【図５】図５は、本発明にかかる円柱状ボンド磁石の製造方法におけるキャビティの内部で発生する磁力線の様子を説明するための模式的な断面図である。
【図６】図６は、本発明にかかる製造方法により成形された円柱状ボンド磁石の正面図である。
【図７】図７は、本発明にかかる円柱状ボンド磁石の製造方法における別の配向用磁石を示す模式的な斜視図である。
【図８】図８は、本発明にかかる実施例および比較例における配向用磁石を示す模式的な上面図である。
【図９】図９は、本発明の一実施例にかかる製造方法において成形された円柱状ボンド磁石の側面の表面磁束密度の分布を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明との比較のために示す円柱状ボンド磁石の側面の表面磁束密度の分布を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例および比較例における円柱状ボンド磁石の側面の表面磁束密度の分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明にかかる実施の形態について詳述するが、本発明の技術思想を具体化するための一例であり、本発明はこの実施の形態および実施例に限定されるものではない。
【００１７】
また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【００１８】
以下、高い磁力と低コギング性とを両立させる本形態の円柱状ボンド磁石の製造方法について詳述する。
【００１９】
まず、磁性粉末と樹脂を混練しコンパウンドを得る工程と、配向磁場を印加しながらコンパウンドを円柱状ボンド磁石に成形する工程と、を有する円柱状ボンド磁石の製造方法について、配向磁場を、同種の磁極が対向するように複数の磁石を接合させた配向用磁石により形成するとともに、その配向用磁石を、円柱状ボンド磁石を成形するキャビティを囲むように配置することにより、高い磁力を有する円柱状ボンド磁石が得られる方法（以下、「第一の製造方法」と呼ぶ。）を見出した。
【００２０】
図１は、第一の製造方法にかかる円柱状ボンド磁石を製造するための装置を示す模式的な断面図である。図２は、図１の装置を構成する金型に配置された配向用磁石の模式的な斜視図を示す。なお、図２では、簡単のため、図１で示したエジェクターピン１０３や金型１０４に配置された隔壁１０７は図示していない。図１０は、第一の製造方法により成形した円柱状ボンド磁石の軸方向に測定した表面磁束密度分布のグラフを示す。
【００２１】
第一の製造方法にかかる柱状ボンド磁石の製造方法により、従来よりも高い磁力で、円柱状ボンド磁石の側面の軸方向にＮ極とＳ極とを交互に発生させることができる。
【００２２】
すなわち、図１に示されるように、磁性粉末と樹脂からなるコンパウンドをゲート１０６からキャビティ１０５の内部に充填し、配向用磁石１０１、１０２により囲まれたキャビティ１０５の内部で成形する。これにより、コンパウンド中の磁性粉末は、配向用磁石１０１、１０２によってキャビティ１０５の内部に形成される磁力線によって配向され、柱状ボンド磁石の軸方向の側面にＮ極とＳ極が交互に形成された柱状の交互多極磁石が得られる。
【００２３】
図１および図２に示されるように、これらの配向用磁石１０１、１０２は、金型１０４の内部で同種の磁極が対向するように配置されているので、キャビティ内部には、磁性粉末を十分に配向させるだけの強い磁場が発生している。
【００２４】
この第一の製造方法における配向用磁石について、本発明の比較例として、より詳細に説明する。図２に示されるように、配向用磁石１０１、１０２は、少なくとも複数の小磁石１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂの集合体からなる。これらの小磁石は、それぞれキャビティ１０５の外周を形作る半円形状の切り欠き部を有しており、全体の外形がほぼ直方体である。これらの小磁石１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂは、小磁石１０１ａ（１０２ａ）と小磁石１０１ｂ（１０２ｂ）の同種の磁極が対向するように配列され、固定された一対の接合体として構成される。さらに、配向用磁石１０１は、配向用磁石１０２と、同種の磁極が対向するように向かい合わせに配置されて、切り欠き部の形状によりキャビティ１０５の形状が形作られる。
【００２５】
このような配向用磁石を利用して、上述したような第一の製造方法により、円柱状ボンド磁石の軸方向にＮ極とＳ極とが交互に、高い磁力で多極磁化された円柱状ボンド磁石が得られることを見出した。
【００２６】
この第一の製造方法は、円柱状ボンド磁石の軸方向の配向ピッチを狭くしようと思うと、必然的に配向用磁石を構成する小磁石の厚みが小さくなる。そのため、配向用磁石による磁場が小さくなってしまい、最終的な円柱状ボンド磁石の磁力が小さくなる。よって、配向ピッチを狭くしようとしたときでも、さらなる磁力の向上が望まれる。
【００２７】
本発明者は、さらに高い磁力と低コギング性とを両立させるため、上述の第一の製造方法について種々の検討を行い、以下に詳述する本発明の第二の製造方法を見出した。
【００２８】
すなわち、本発明にかかる第二の製造方法は、円柱状ボンド磁石の軸方向の表面磁束密度の分布パターンを、第一の製造方法によって得られた円柱状ボンド磁石の分布パターンよりも滑らかなパターンとすることを目的とするものである。もし仮に、表面磁束密度の分布パターンが滑らかでなく、軸方向の表面磁束密度の分布が急激に変わる部位があると、円柱状ボンド磁石を部品としてリニアモータを構成した場合に、リニアモータを制止させようとするコギングトルクが発生することがある。さらに、可動子推力のリップル(脈動)が起こることがある。また、軸方向の各点において、１周分の表面磁束を積算した総フラックス量が小さいと、ロッドモータとして用いた場合に、十分な推力を発生させられないという問題が生じる。本発明は、これらの問題を解決することを目的とする。
【００２９】
図３は、本発明にかかる円柱状ボンド磁石の製造方法における射出成形機の内部を示す模式的な断面図である。また、図６は、本発明にかかる製造方法により成形された円柱状ボンド磁石の正面図である。なお、図６中に、本発明にかかる製造方法により成形される円柱状ボンド磁石の「軸方向」および「径方向」を示す。
【００３０】
本発明の円柱状ボンド磁石は、図３に示されるような射出成形機によって成形される。つまり、一回の成形工程で、溶融状コンパウンドのキャビティへの充填、コンパウンド中の樹脂の固化、成形体である円柱状ボンド磁石の取り出しが行われる。図３に示されるように、射出成形機の内部には、成形体の型枠となるキャビティ１０５と、キャビティ１０５を囲むように設けられた配向用磁石２０１、２０２と、キャビティ１０５と配向用磁石２０１、２０２とを隔てる隔壁１０７と、固化された成形体を押し出すだめのエジェクターピン１０３が設けられている。ここで、配向用磁石２０１、２０２は、キャビティの内部に充填された溶融状のコンパウンドに含まれる磁性粉末を配向させる役割を有する。
【００３１】
図５は、配向用磁石によってキャビティの内部で発生する磁力線を説明するための模式的な断面図である。配向用磁石２０１と配向用磁石２０２との間に描いた矢印は、配向用磁石２０１、２０２からそれぞれ発生した磁力線の様子を示す。図３に示すキャビティ１０５の内部に充填されたコンパウンド中の磁性粉末は、図５に示されるような磁力線の影響を受けて配向する。そして、図６に示されるように、本発明の製造方法により成形された円柱状ボンド磁石１００は、その表面から磁力線を発生する。
【００３２】
本発明にかかる円柱状ボンド磁石の製造方法における装置は、配向用磁石の構成が異なる他は、第一の製造方法における円柱状ボンド磁石の製造方法における装置と同じである。図４は、本発明にかかる配向用磁石２０１、２０２の全体像を示す模式的な斜視図である。以下、本発明にかかる円柱状ボンド磁石の製造方法における配向用磁石について説明する。
【００３３】
図４に示されるように、本発明にかかる配向用磁石２０１、２０２は、上述した第一の製造方法における配向用磁石１０１、１０２と同様に、端部から見てコ字状である、小磁石２０１ａ、２０１ｂ、２０２ａ、２０２ｂの集合体であるが、第一の製造方法における配向用磁石１０１、１０２と異なる点として、各小磁石の磁化方向が、成形体である円柱状ボンド磁石の径方向に対して、円柱状ボンド磁石の軸方向に傾いている。この傾きは、５°以上８５°以下とすることが好ましい。さらに、３０°以上８５°以下とすることが好ましく、６０°以上８５°以下とすることがより好ましい。高い磁束を効率良くキャビティの方向に導くことができるからである。
【００３４】
図４中の小磁石２０１ａ、２０１ｂ、２０２ａ、２０２ｂの各上面に描いた矢印は、第二の製造方法における配向用磁石２０１、２０２の磁化方向を示しており、矢印の先端側がＮ極、根元側がＳ極を示している。上述した第一の製造方法における配向用磁石を構成する小磁石の磁化方向は、円柱状ボンド磁石の軸方向に平行であるが、第二の製造方法における配向用磁石を構成する小磁石は、図４に示されるように、その上面の略矩形（長方形）の対角線に平行な方向に斜めに磁化されている。さらに、小磁石２０１ａ、２０２ａは、小磁石２０１ｂ、２０２ｂと同種の磁極が対向するように互いに接着されて固定されており、一対の接合体を構成している。このように構成された一対の接合体は、同種の磁極が対向するように配置される。
【００３５】
図８（ａ）は、本発明との比較のために示す配向用磁石を構成する小磁石１０１ａ、１０１ｂの上面図であり、図８（ｂ）は、本発明の一実施例にかかる配向用磁石を構成する小磁石２０１ａ、２０１ｂの上面図である。また、図８（ｃ）は、本発明の別の一実施例にかかる配向用磁石を構成する小磁石２０１ａ、２０１ｂの上面図である。さらに、各上面図（ａ）乃至（ｃ）に描かれた矢印は、図４中に描かれた矢印と同様に、磁化方向を示しており、各上面図（ｂ）および（ｃ）に描かれた矢印は、各小磁石の上面矩形の対角線に平行な方向を向いている。
【００３６】
本発明の別の実施例にかかる配向用磁石を構成する小磁石２０１ａ、２０１ｂは、その厚み（成形される円柱状ボンド磁石の軸方向に測定した長さ：ｔ）を、図８（ｂ）の小磁石２０１ａ、２０１ｂを基準にして１．５倍（図８（ｃ））に仮想的に変更して磁化方向を規定したものである。すなわち、図８（ｃ）中に描かれた点線は、それぞれ小磁石の厚み方向の仮想的な増加分を示す。そして、図８（ｃ）に示される小磁石２０１ａ、２０１ｂは、実際の小磁石の厚みは一定にして、仮想的に厚みを増加させた上面矩形の対角線に平行な方向に磁化方向が向けられるように形成させたものである。
【００３７】
図８（ａ）に示される小磁石１０１ａ、１０１ｂでは、互いに向き合った磁化方向が円柱状ボンド磁石の軸方向に平行であり、配向用磁石１０１を構成したときに、キャビティの方向に導かれる磁束が不十分である。一方、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示される小磁石２０１ａ、２０１ｂとすることにより、すなわち、小磁石の厚みの１．０倍以上１．５倍以下の範囲で上面矩形の対角線方向に磁化方向を形成することにより、配向用磁石２０１を構成したときに、キャビティの方向に磁束を十分に導くことができる。したがって、円柱状ボンド磁石を配向させる高い磁場が得られるとともに、効率よくキャビティの方向に磁束を導くことができる。
【００３８】
図３に示されるように、それぞれの配向用磁石２０１、２０２は、射出成形機の金型１０４の内部に収容され、キャビティ１０５を取り囲むように設置される。キャビティ１０５を囲むように配向用磁石２０１、２０２を配置させることで、円柱状ボンド磁石の全側面を軸方向に多極磁化させることができる。また、配向用磁石に用いられる個々の磁石の幅によって、作製される円柱状ボンド磁石の配向ピッチが決まる。
【００３９】
ここで、本明細書中における「配向ピッチ」とは、Ｎ極の表面磁束密度が最大となる位置と、それと隣り合うＳ極の表面磁束密度が最大となる位置との距離とする。すなわち、配向ピッチとは、異なる磁極の間隔のことである。円柱状ボンド磁石の配向ピッチは、実用性や製造の容易性の面から、０．５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下であることが好ましい。配向ピッチが０．５ｍｍより小さいと、それにあわせて配向用磁石を構成する小磁石の厚みも薄くする必要があり、加工および、金型内部への配向用磁石の組みつけが非常に困難になるため、現実的ではない。また、各磁極における磁力も弱くなる。また、配向ピッチが３０ｍｍより大きい場合、本発明による方法でなく、複数の焼結磁石を繋げる方法によっても容易に製造できるので、手早く容易に製造できるという本発明の利点が生かされない上に、磁極間の距離が大きくなるため、円柱状磁石をリニアモータの構成部材として使用した場合に、動作の精密さに悪影響を与えることになる。
【００４０】
配向用磁石を構成する磁石の材料は、残留磁束密度Ｂｒが１Ｔ以上のものが好ましく、例えば、ＮｄＦｅＢ焼結磁石とすることが好ましい。磁力の大きい磁石を使うと、キャビティ内部に発生する磁力が強くなり、円柱状ボンド磁石の磁力も強くなるからである。
【００４１】
図７は、本発明の円柱状ボンド磁石の製造方法における別の形態の配向用磁石を示す模式的な斜視図である。図７中における矢印の方向は、図４と同様に配向用磁石の磁化方向を示す。なお、簡単のため、配向用磁石３０１（３０２）を構成する各小磁石３０１ａ、３０１ｂ（３０２ａ、３０２ｂ）のうち、小磁石３０１ｂについてのみ磁化方向を示す。
【００４２】
図７に示されるように、配向用磁石３０１（３０２）を構成する各小磁石３０１ａ、３０１ｂ（３０２ａ、３０２ｂ）をさらに分割して、分割されたそれぞれの磁石の磁化方向を円柱状ボンド磁石の軸方向に傾くように綿密に計算しながら加工し、配向用磁石として組み立てをすることもできる。この場合、分割数は実用性や製造の容易性の面から、２個以上１０個以下であることが好ましい。分割数を増やすほど、最終的に成形される円柱状ボンド磁石の軸方向の各点における、円周方向の表面磁束密度の総和が大きくなるため好ましい。しかし、分割数が極端に増えると、配向用磁石を加工する時の寸法精度と磁化方向の制御が困難になる上に、配向用磁石を金型の内部に組み込む作業が、寸法精度の問題から、および、磁石の磁化方向に逆らって組み込む本発明の性質上困難になるため、現実的ではない。
【００４３】
また、配向用磁石の異極間の境界を円柱状ボンド磁石の軸方向に対して傾けることにより、円柱状ボンド磁石のＮ極とＳ極の境目を斜めにスキューさせても良い。このスキューさせることにより、極ごとにわずかに生じる磁力のばらつきを吸収でき、円柱状磁石の表面に生じる磁力分布を均一なものとすることができる。特に、リニアモータの構成部材としたときに、モータの動作を滑らかなものとすることができる。
【００４４】
また、本発明の製造方法により得られた円柱状ボンド磁石は、成形後、必要に応じて、着磁処理を行ってもよい。この着磁処理を行うことで、円柱状ボンド磁石の磁力をより強力なものとすることができる。
【００４５】
本発明の配向用磁石を用いた成形法及び成形材料については、特に限定されないが、成形法としては、射出成形、圧縮成形または押出成形が好ましい。
【００４６】
本発明で用いられる磁性粉末は、異方性又は等方性の磁性粉末が適用可能である。例えば、異方性磁性粉末としては、フェライト系、ＳｍＣｏ５系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系などが挙げられる。等方性磁性粉末としては、Ｓｍ−Ｃｏ系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系などが挙げられる。磁力の強い円柱状ボンド磁石を作製する必要がある場合には、異方性磁性粉末を用いることが好ましい。特に、成形性を考慮するとＳｍＦｅＮ系が好ましい。これは、異方性磁性粉末は、配向の際に印加される磁場によって、磁化方向が非常に揃いやすく、結果的に円柱状ボンド磁石の磁力が強くなるためである。上記の磁性粉末は一種類単独でも二種以上を混合物としても使用可能である。また必要に応じて耐酸化処理やカップリング処理を施しても良い。
【００４７】
本発明で用いられる樹脂としては、上述の成形法に使用可能な材料であれば特に制限はなく、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂や、エステル系、ポリアミド系などの熱可塑性エラストマーを使用することができる。また、これらを適宜混合して使用することも可能である。
【００４８】
磁性粉末と樹脂の配合比率は、樹脂の種類にもよるが、円柱状ボンド磁石全体に対する磁性粉末の割合が４５〜６５ｖｏｌ％とすることが望ましい。また、酸化防止剤、滑剤等をさらに混合することもできる。
【００４９】
以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。
【実施例】
【００５０】
１．円柱状ボンド磁石の作製
＜実施例１＞
（磁性粉末の準備）
磁性粉末には、異方性のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性粉末（平均粒子径３μｍ）を用いた。
（コンパウンドの作製）
上記のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性粉末を、エチルシリケートおよびシランカップリング剤で表面処理をした。表面処理を行ったＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性粉末９１３７ｇと１２ナイロン８６３ｇをミキサーで混合した。得られた混合粉を、２軸混練機を用いて２２０℃で混練し、冷却後適当な大きさに切断しコンパウンドを得た。
（円柱状ボンド磁石の作製）
射出成形機の金型のキャビティには、内径５ｍｍ、全長７０ｍｍの円柱状のものを使用した。配向用磁石には、市販のＮｄＦｅＢ焼結磁石（Ｂｒ＝１．３５Ｔ）を使用した。配向用磁石を構成する個々の小磁石として、幅が２．５ｍｍのものを使用した。図４に示すように、各小磁石の磁化方向を、成形される円柱状ボンド磁石の径方向に対して、軸方向に７６°だけ傾けて加工した小磁石同士を接着させ、配向用磁石を作製した。そして、図３に示すように、キャビティ１０５を囲むように配向用磁石２０１、２０２を設置した。射出成形機の金型内部に配置した配向用磁石２０１、２０２により、コンパウンドに磁場を印加させながら、コンパウンドを円柱状ボンド磁石に成形した。
【００５１】
射出成形機の条件として、コンパウンドを溶融させるシリンダーの温度を２３０℃、キャビティ温度を９０℃に設定した。さらに、射出成形時の条件について、射出圧を１００ＭＰａ、射出速度を８０ｍｍ／ｓ、冷却時間を８秒とした。このように条件を設定した一回の射出成形によって、直径が５ｍｍ、全長が７０ｍｍ、配向ピッチが５ｍｍの円柱状ボンド磁石を得た。
＜実施例２＞
本実施例は、図７に示すように、各小磁石３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂをそれぞれ５個に分割して、磁石の磁化方向を円柱状ボンド磁石の軸方向に傾けた複数の磁石を接着させたものを配向用磁石とした。その他は、実施例１と同様にして、直径５ｍｍ、全長７０ｍｍ、配向ピッチ５ｍｍの円柱状ボンド磁石を得た。
＜比較例１＞
本発明の比較例は、図２に示すように、同種の磁極が対向するように磁石同士を接着させたものを配向用磁石とした。ここで、配向用磁石の磁化方向は、円柱状ボンド磁石の径方向に垂直であり、円柱状ボンド磁石の軸方向に平行である。配向用磁石を構成する個々の小磁石として、幅が５ｍｍのものを使用した。それ以外は、実施例1と同様にして、直径が５ｍｍ、全長が７０ｍｍ、配向ピッチが５ｍｍの円柱状ボンド磁石を得た。
２.磁気特性の評価
各実施例および比較例で成形した円柱状ボンド磁石の側面を、円柱状ボンド磁石の軸方向にガウスメーターで走査することにより、円柱状ボンド磁石の長さ方向の表面磁束密度分布を測定した。その結果を、図９乃至図１０に示す。
【００５２】
図９に示される実施例１および実施例２は、図１０に示される比較例１と比較して、ピークの表面磁束密度が大きく、波形が正弦波により近い形状となっているのが分かる。
【００５３】
次に、成形した円柱状ボンド磁石の側面において、ピークトップの位置を径方向にガウスメーターで走査することにより、１周の表面磁束密度分布を測定した。図１１は、円柱状ボンド磁石の円状断面の円周に沿って、反時計回りに角度を変化させて測定した結果を示す。図１１に示されるように、比較例の円柱状ボンド磁石においては、配向用磁石１０１と配向用磁石１０２の合わさり目に相当する個所（二箇所）で磁力の低下が見られるが、実施例１、２は、比較例よりも略全ての個所で磁力が高くなっていることが分かる。また、実施例２では実施例１よりも磁力が高くなっていることが分かる。
【００５４】
また、表面磁束密度の平均値を計算し、以下の表１に示す。表１によると、実施例１および実施例２では、比較例１と比較して、表面磁束密度が高く、均一な磁力が得られ、表面磁束密度の平均値も高いことが分かる。
【００５５】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の円柱状ボンド磁石は、異物除去装置やリニアモータ用の永久磁石材料として利用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１００・・・円柱状ボンド磁石、１０１、１０２、２０１、２０２、３０１、３０２・・・配向用磁石、１０３・・・エジェクターピン、１０４・・・金型、１０５・・・キャビティ、１０６・・・ゲート、１０７・・・隔壁。
【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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