(57)【要約】【課題】磁石特性を低下させることなく機械強度を向上させたリング形状の永久磁石及び永久磁石の製造方法を提供する。【解決手段】磁石原料を磁石粉末に粉砕し、粉砕された磁石粉末とバインダーとを混合することによりコンパウンド１２を生成する。そして、生成したコンパウンド１２をシート状に成形したグリーンシート１４を作製する。その後、成形したグリーンシート１４に対して磁場を印加することにより磁場配向を行い、磁場配向されたグリーンシート１４の磁場配向方向を考慮しつつグリーンシート１４を変形させることによってリング成形体３１を成形する。その後、リング形状を有する複数のリング成形体３１を軸方向に並べるとともに、複数のリング成形体３１の間にワイヤー２を配置した状態で焼結することにより、ワイヤー２が内部に含まれたリング形状の永久磁石１を製造する。【選択図】図１
2015186333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング形状を有する永久磁石であって、
前記永久磁石のリング形状に対応したリング形状を有するワイヤーが内部に含まれることを特徴とする永久磁石。
【請求項２】
磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、
前記粉砕された磁石粉末とバインダーとが混合された混合物を生成する工程と、
前記混合物をリング形状の成形体に成形する工程と、
前記成形体を焼成温度で保持することにより焼結する工程と、により製造されることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石。
【請求項３】
前記成形体を焼結する工程では、リング形状を有する複数の前記成形体を軸方向に並べるとともに、複数の前記成形体の間に前記ワイヤーを配置した状態で焼結することを特徴とする請求項２に記載の永久磁石。
【請求項４】
前記ワイヤーは、ステンレス、タングステン、タンタル、又はモリブデンからなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の永久磁石。
【請求項５】
前記ワイヤーは、特に非磁性ステンレスからなることを特徴とする請求項４に記載の永久磁石。
【請求項６】
磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、
前記粉砕された磁石粉末とバインダーとが混合された混合物を生成する工程と、
前記混合物をリング形状の複数の成形体に成形する工程と、
リング形状を有する複数の前記成形体を軸方向に並べるとともに、複数の前記成形体の間にワイヤーを配置した状態で焼成温度に保持することにより焼結する工程と、を有することを特徴とする永久磁石の製造方法。
【請求項７】
前記ワイヤーは、前記成形体のリング形状に対応したリング形状を有することを特徴とする請求項６に記載の永久磁石の製造方法。
【請求項８】
前記ワイヤーは、ステンレス、タングステン、タンタル、又はモリブデンからなることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の永久磁石の製造方法。
【請求項９】
前記ワイヤーは、特に非磁性ステンレスからなることを特徴とする請求項８に記載の永久磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石及び永久磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドカーやハードディスクドライブ等に使用される永久磁石モータでは、小型軽量化、高出力化、高効率化が要求されている。ここで、永久磁石モータの一つであるＳＰＭ（表面磁石形）モータは、ロータ表面に磁石が張り付けられたモータであり、比較的安易な構成で、高出力化、高効率化が実現可能である。
【０００３】
ここで、従来のＳＰＭモータは、ロータの表面にセグメント型の複数の磁石を張り付けることにより構成される。一般的にロータと磁石は接着剤を用いて固定するが、接着剤のみによってロータに対して磁石を適切に固定することは難しかった。例えば、接着剤を多く用いれば、はみ出した接着剤がモータに悪影響を与えることとなる。一方で接着剤が少なければ高速回転するロータから磁石が外れたり、磁石の位置ズレが発生する可能性もある。
【０００４】
そこで、磁石をリング形状とし、ロータの周囲にリング形状の磁石を配置すれば、上記磁石の外れや位置ズレを防止することが可能である。例えば特開２００５−４４８２０号公報には、極異方に配向されたリング磁石をロータの周囲に配置する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−４４８２０号公報（第６〜８頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記リング磁石は、磁石の外れや位置ズレを防止することが可能な一方で、ロータの高速回転時にリング磁石が破損する虞があった。即ち、ロータが周囲のリング磁石と一体となって高速回転し、回転によって生じた遠心力がリング磁石の機械強度を上回ると、リング磁石が破壊されることとなる。その結果、ロータの回転速度を制限する必要が生じていた。
【０００７】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、磁石特性を低下させることなく機械強度を向上させることが可能であり、ＳＰＭモータ等の回転電機に用いられた場合においてロータの高速回転に伴う破壊が生じることを防止した永久磁石及び永久磁石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】
【０００８】
前記目的を達成するため本願の請求項１に係る永久磁石は、リング形状を有する永久磁石であって、前記永久磁石のリング形状に対応したリング形状を有するワイヤーが内部に含まれることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に係る永久磁石は、請求項１に記載の永久磁石であって、磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、前記粉砕された磁石粉末とバインダーとが混合された混合物を生成する工程と、前記混合物をリング形状の成形体に成形する工程と、前記成形体を焼成温度で保持することにより焼結する工程と、により製造されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る永久磁石は、請求項２に記載の永久磁石であって、前記成形体を焼結する工程では、リング形状を有する複数の前記成形体を軸方向に並べるとともに、複数の前記成形体の間に前記ワイヤーを配置した状態で焼結することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る永久磁石は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の永久磁石であって、前記ワイヤーは、ステンレス、タングステン、タンタル、又はモリブデンからなることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に係る永久磁石は、請求項４に記載の永久磁石であって、前記ワイヤーは、特に非磁性ステンレスからなることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に係る永久磁石の製造方法は、磁石原料を磁石粉末に粉砕する工程と、前記粉砕された磁石粉末とバインダーとが混合された混合物を生成する工程と、前記混合物をリング形状の複数の成形体に成形する工程と、リング形状を有する複数の前記成形体を軸方向に並べるとともに、複数の前記成形体の間にワイヤーを配置した状態で焼成温度に保持することにより焼結する工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に係る永久磁石の製造方法は、請求項６に記載の永久磁石の製造方法であって、前記ワイヤーは、前記成形体のリング形状に対応したリング形状を有することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に係る永久磁石の製造方法は、請求項６又は請求項７に記載の永久磁石の製造方法であって、前記ワイヤーは、ステンレス、タングステン、タンタル、又はモリブデンからなることを特徴とする。
【００１６】
更に、請求項９に係る永久磁石の製造方法は、請求項８に記載の永久磁石の製造方法であって、前記ワイヤーは、特に非磁性ステンレスからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
前記構成を有する請求項１に記載の永久磁石によれば、内部にリング形状のワイヤーを含めることによって、磁石特性を低下させることなく機械強度を向上させることが可能となる。その結果、ＳＰＭモータ等の回転電機に用いられた場合においてロータが高速回転した場合であっても、高速回転に伴う破壊が生じることを防止できる。
【００１８】
また、請求項２に記載の永久磁石によれば、磁石粉末とバインダーとの混合物を成形するので、従来の圧粉成形を行う場合と比較して任意の方向に磁化容易軸を揃えた様々な形態の永久磁石を容易に実現することが可能となる。例えば、極異方性磁石等の複雑な形状に磁化容易軸を揃える必要のある異方性磁石であっても、磁場配向の工程を簡略化することが可能となる。また、圧粉成形等を用いる場合と比較して、配向後に磁石粒子が回動することも無く、配向度についても向上させることが可能となる。
また、電流のターン数を利用できるため磁場配向を行う際の磁場強度を大きく確保することができ、且つ静磁場で長時間の磁場印加を施せるので、バラつきの少ない高い配向度を実現することが可能となる。そして、配向後に配向方向を加工することも可能であり、高配向かつバラつきの少ない配向を確保することが可能となる。
更に、バラつきの少ない高配向が実現できる事は、焼結による収縮のバラつきの低減に繋がる。即ち、焼結後の製品形状の均一性が確保できる。その結果、焼結後の外形加工に対する負担が軽減され、特に極異方リング磁石では、磁束密度の単一正弦波変動の確保に繋がる。また、量産の安定性が大きく向上する事が期待できる。
【００１９】
また、請求項３に記載の永久磁石によれば、リング形状を有する永久磁石の内部に同じくリング形状を有するワイヤーを適切に配置することが可能となる。また、ワイヤーを成形体の内部に挿入する等の煩雑な工程が不要となり、生産性についても向上させることが可能となる。
【００２０】
また、請求項４に記載の永久磁石によれば、永久磁石の内部に配置するワイヤーは、磁石原料との反応性が低いステンレス、タングステン、タンタル、又はモリブデンのいずれかとするので、磁石原料とワイヤーとの間に生じる反応を抑えることが可能となる。
【００２１】
また、請求項５に記載の永久磁石によれば、永久磁石の内部に配置するワイヤーは、特に非磁性ステンレスとするので、ワイヤーが永久磁石の磁束密度分布に悪影響を与えることについて防止できる。その結果、ワイヤーが含まれることによる永久磁石の磁石特性の低下を防止することが可能となる。
【００２２】
また、請求項６に記載の永久磁石の製造方法によれば、リング形状を有する永久磁石の内部にワイヤーを適切に配置することが可能となる。また、ワイヤーを成形体の内部に挿入する等の煩雑な工程が不要となり、生産性についても向上させることが可能となる。
また、永久磁石の内部にワイヤーを含めることによって、磁石特性を低下させることなく機械強度を向上させることが可能となる。その結果、ＳＰＭモータ等の回転電機に用いられた場合においてロータが高速回転した場合であっても、高速回転に伴う破壊が生じることを防止できる。
また、磁石粉末とバインダーとの混合物を成形するので、従来の圧粉成形を行う場合と比較して任意の方向に磁化容易軸を揃えた様々な形態の永久磁石を容易に実現することが可能となる。例えば、極異方性磁石等の複雑な形状に磁化容易軸を揃える必要のある異方性磁石であっても、磁場配向の工程を簡略化することが可能となる。また、圧粉成形等を用いる場合と比較して、配向後に磁石粒子が回動することも無く、配向度についても向上させることが可能となる。
また、電流のターン数を利用できるため磁場配向を行う際の磁場強度を大きく確保することができ、且つ静磁場で長時間の磁場印加を施せるので、バラつきの少ない高い配向度を実現することが可能となる。そして、配向後に配向方向を加工することも可能であり、高配向かつバラつきの少ない配向を確保することが可能となる。
更に、バラつきの少ない高配向が実現できる事は、焼結による収縮のバラつきの低減に繋がる。即ち、焼結後の製品形状の均一性が確保できる。その結果、焼結後の外形加工に対する負担が軽減され、特に極異方リング磁石では、磁束密度の単一正弦波変動の確保に繋がる。また、量産の安定性が大きく向上する事が期待できる。
【００２３】
また、請求項７に記載の永久磁石の製造方法によれば、リング形状の永久磁石の内部に同じくリング形状のワイヤーを含めることによって、永久磁石の機械強度を向上させることが可能となる。
【００２４】
また、請求項８に記載の永久磁石の製造方法によれば、永久磁石の内部に配置するワイヤーは、磁石原料との反応性が低いステンレス、タングステン、タンタル、又はモリブデンのいずれかとするので、磁石原料とワイヤーとの間に生じる反応を抑えることが可能となる。
【００２５】
更に、請求項９に記載の永久磁石の製造方法によれば、永久磁石の内部に配置するワイヤーは、非磁性ステンレスとするので、ワイヤーが永久磁石の磁束密度分布に悪影響を与えることについて防止できる。その結果、ワイヤーが含まれることによる永久磁石の磁石特性の低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る永久磁石を示した全体図である。
【図２】本発明に係る永久磁石のより詳細な構成を示した図である。
【図３】永久磁石の磁化容易軸方向を示した図である。
【図４】永久磁石の磁化容易軸方向を示した図である。
【図５】永久磁石によって形成される極異方配向を示した図である。
【図６】本発明に係る永久磁石の製造工程を示した説明図である。
【図７】本発明に係る永久磁石の製造工程を示した説明図である。
【図８】本発明に係る永久磁石の製造工程の内、特にグリーンシートの成形工程を示した説明図である。
【図９】グリーンシートを積層することによって作成された永久磁石と磁化容易軸方向を示した図である。
【図１０】本発明に係る永久磁石の製造工程の内、特に仮焼工程の昇温態様について説明した図である。
【図１１】本発明の変形例について示した図である。
【図１２】本発明の変形例について示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る永久磁石及び永久磁石の製造方法について具体化した一実施形態について以下に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２８】
［永久磁石の構成］
先ず、本発明に係る永久磁石１の構成について説明する。図１は本発明に係る永久磁石１を示した全体図である。尚、図１に示すように本発明に係る永久磁石１は円環（リング）形状を有する極異方性リング磁石である。尚、以下の実施例では永久磁石１を極異方性リング磁石とした例について説明するが、永久磁石１の形状や配向については後述のように永久磁石の成形態様、配向態様によって適宜変更可能である。例えば、配向方向を径方向としたラジアル異方性のリング磁石や、配向方向を平行方向としたパラレル異方性のリング磁石としても良い。また、永久磁石１の形状は配置対象となる回転電機のロータに応じた形状とする。
【００２９】
また、本発明に係る永久磁石１はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石からなる。尚、各成分の含有量はＮｄ：２７〜４０ｗｔ％、Ｂ：０．８〜２ｗｔ％、Ｆｅ（電解鉄）：６０〜７０ｗｔ％とする。また、磁気特性向上の為、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｐｒ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｍｇ等の他元素を少量含んでも良い。
【００３０】
また、図１に示すように永久磁石１の内部には、永久磁石１の機械強度を上昇させる為に、永久磁石１のリング形状に対応するリング形状を有するワイヤー２が含まれる。具体的には、ワイヤー２は、永久磁石１のリング形状の内径より長く、外径よりも短い直径を有する円形状とする。但し、永久磁石１の機械強度を上昇させる為には、ワイヤー２を永久磁石１の内部側に位置させることが望ましく、例えば永久磁石１の内径と外径を加算して２で除した値を直径とした円形状とする。また、永久磁石１内に配置するワイヤー２の数は１本に限られることはない。例えば、永久磁石１のサイズが大きくなれば、それに応じてワイヤー２の数も増やすのが望ましい。尚、ワイヤー２を複数本配置する場合には、例えば各ワイヤー２を同心円状に配置する。また、ワイヤー２は後述のように同じリング形状を有する複数の成形体の間に挟んだ状態で焼結することによって、永久磁石１の内部に配置するように構成する。
【００３１】
また、ワイヤー２の材料としては、磁石原料（例えばＮｄ）と反応性の低いステンレス、タングステン、タンタル、又はモリブデンを用いる。特に非磁性の材料である非磁性ステンレスを用いることとすれば、ワイヤー２が永久磁石１の磁束密度分布に悪影響を与えることについて防止することが可能である。
【００３２】
また、図２に示すように永久磁石１は複数の扇型形状（セグメント型）の成形体（以下、セグメント型成形体３という）が円環状に組み合わされた後に互いに樹脂等からなる接着剤（例えば樹脂と溶媒の混合物）によって接合され、その後、焼結及び着磁されることによって構成されている。尚、セグメント型成形体３の接合は、接着剤以外に可塑剤、熱圧着により行うことも可能である。また、永久磁石１を構成するセグメント型成形体３の数は、永久磁石１の極数に応じた数となり、例えば永久磁石１の極数を８極とする場合には、図２に示すように８個のセグメント型成形体３から構成される。
【００３３】
また、永久磁石１を構成する各セグメント型成形体３は、後述のように磁石粉末とバインダーを混合した混合物を成形した成形体（グリーン成形体）である。尚、混合物を直接に図２に示すセグメント型形状に成形するのではなく、一旦セグメント型形状以外（例えば、シート形状、ブロック形状等）に成形し、その後に打ち抜き加工、切削加工、変形加工等を行うことによってセグメント型形状とする構成としても良い。また、特に混合物を一旦シート形状とした後にセグメント型形状に加工する構成とすれば連続工程で生産することによって生産性を向上でき、また、成形の精度についても向上させることができる。混合物をシート形状とする場合には、例えば０．０５ｍｍ〜１０ｍｍ（例えば１ｍｍ）の厚さを備えた薄膜状のシート部材とする。尚、シート形状とした場合であっても、複数枚積層することとすれば、大型の永久磁石１を製造することも可能である。
【００３４】
また、本発明に係る永久磁石１は異方性磁石であり、図３に示すように永久磁石１を構成する各セグメント型成形体３は、磁石表面を通過する集束軸Ｐに沿った一方向（図３ではリング形状の径方向）へと磁化容易軸（Ｃ軸）が集束するように配向されている。その結果、セグメント型成形体３を組み合わせたリング形状の永久磁石１の配向は、後述のように極異方性を有することとなる。
【００３５】
尚、図３に示す例では集束軸Ｐは、セグメント型成形体３の中央付近を通過するように設定しているが、中央付近ではなく右側寄り又は左側寄りに設定しても良い。また、図３に示すようにリング形状の周方向に沿って両端側から中心側へと、外周方向側に磁化容易軸（Ｃ軸）が傾斜するように配向される。より具体的には、磁化容易軸が指数曲線に沿って形成されることとなる。その結果、永久磁石１が着磁された場合に、中心方向から外周方向へと磁石内部の磁束が集中する（即ち、磁石表面の磁束密度が高くなる）こととなる。
【００３６】
また、図４に示すように、磁化容易軸が直線状に集束軸Ｐに沿った一方向へ集束するように配向しても良い。その場合であっても、セグメント型成形体３を組み合わせた永久磁石１の配向は極異方性を有することとなる。
【００３７】
また、本発明に係る永久磁石１では、後述のように磁石粉末とバインダーを混合した混合物に対して磁場を印加して配向するので、圧粉成形のように配向後に付加された圧力によって磁石粒子が回動することがなく、配向度を向上させることが可能である。また、ＰＬＰ法のように磁石粉末の密度分布にばらつきが生じることがないので、ニアネットシェイプ性が向上する。更に、製品形状（例えば図２に示すセグメント型）への成形前の混合物に対して磁場を印加して一旦配向を行った後に、混合物の磁化容易軸の方向を考慮して混合物を成形（例えば変形加工）し、製品形状へと成形することとすれば、製品形状への成形過程において磁化容易軸の方向を操作することができる。即ち、製造者の意図する方向へ磁化容易軸を適切に配向させることが可能となる。その結果、複雑な方向へと磁化容易軸を配向した永久磁石（例えば図３に示すような磁化容易軸を特定方向に集束させるように配向した極異方性リング磁石）を容易且つ精度良く実現することが可能となる。
【００３８】
尚、永久磁石１に対する磁場配向では、上述したように製品形状（例えば図２に示すセグメント型）への成形前の混合物に対して磁場を印加して一旦配向を行った後に、その後に成形を行うことによって成形体に対する磁場配向を行う構成としても良いし、製品形状へと成形した後に磁場を印加して配向を行っても良い。
【００３９】
そして、特に図３や図４に示すように磁化容易軸が配向されたセグメント型成形体３を円環状に接合した永久磁石１は、図５に示すような極異方配向を実現することが可能となる。それによって、正弦波的な磁束密度分布を得ることが可能である。そして、極異方配向を有する永久磁石１を備えた回転電機では、回転電機のトルクや発電量を向上させ、更に、トルクリップルを制限させ、回転電機の駆動制御を正確に行うことができるメリットがある。また、永久磁石１の外周表面の周方向における磁束密度分布（即ち、回転電機のエアギャップにおける磁束密度分布）の波形を理想的な正弦波形状に近づけることによって、トルクリップルをより減少させ、回転電機の静音化や低振動化を実現することが可能となる。
【００４０】
また、本発明では特に永久磁石１を製造する場合において、磁石粉末に混合されるバインダーは、樹脂や長鎖炭化水素や脂肪酸エステルやそれらの混合物等が用いられる。
更に、バインダーに樹脂を用いる場合には、構造中に酸素原子を含まず、且つ解重合性のあるポリマーを用いるのが好ましい。また、後述のように磁石粉末とバインダーとの混合物を所望形状（例えばセグメント型）に成形する際に生じた混合物の残余物を再利用する為、及び混合物を加熱して軟化した状態で磁場配向を行う為に、熱可塑性樹脂が用いられる。具体的には以下の一般式（１）に示されるモノマーから選ばれる１種又は２種以上の重合体又は共重合体からなるポリマーが該当する。
【化１】
2015186333.tif 000003
（但し、Ｒ１及びＲ２は、水素原子、低級アルキル基、フェニル基又はビニル基を表す）
【００４１】
上記条件に該当するポリマーとしては、例えばイソブチレンの重合体であるポリイソブチレン（ＰＩＢ）、イソプレンの重合体であるポリイソプレン（イソプレンゴム、ＩＲ）、１，３−ブタジエンの重合体であるポリブタジエン（ブタジエンゴム、ＢＲ）、スチレンの重合体であるポリスチレン、スチレンとイソプレンの共重合体であるスチレン−イソプレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、イソブチレンとイソプレンの共重合体であるブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレンとブタジエンの共重合体であるスチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＢＳ）、２−メチル−１−ペンテンの重合体である２−メチル−１−ペンテン重合樹脂、２−メチル−１−ブテンの重合体である２−メチル−１−ブテン重合樹脂、α−メチルスチレンの重合体であるα−メチルスチレン重合樹脂等がある。尚、α−メチルスチレン重合樹脂は柔軟性を与えるために低分子量のポリイソブチレンを添加することが望ましい。また、バインダーに用いる樹脂としては、酸素原子を含むモノマーの重合体又は共重合体（例えば、ポリブチルメタクリレートやポリメチルメタクリレート等）を少量含む構成としても良い。更に、上記一般式（１）に該当しないモノマーが一部共重合していても良い。その場合であっても、本願発明の目的を達成することが可能である。
尚、バインダーに用いる樹脂としては、磁場配向を適切に行う為に２５０℃以下で軟化する熱可塑性樹脂、より具体的にはガラス転移点又は融点が２５０℃以下の熱可塑性樹脂を用いることが望ましい。
【００４２】
一方、バインダーに長鎖炭化水素を用いる場合には、室温で固体、室温以上で液体である長鎖飽和炭化水素（長鎖アルカン）を用いるのが好ましい。具体的には炭素数が１８以上である長鎖飽和炭化水素を用いるのが好ましい。そして、後述のように磁石粉末とバインダーとの混合物を磁場配向する際には、混合物を長鎖炭化水素のガラス転移点又は融点以上で加熱して軟化した状態で磁場配向を行う。
【００４３】
また、バインダーに脂肪酸エステルを用いる場合においても同様に、室温で固体、室温以上で液体であるステアリン酸メチルやドコサン酸メチル等を用いるのが好ましい。そして、後述のように磁石粉末とバインダーとの混合物を磁場配向する際には、混合物を脂肪酸エステルの融点以上で加熱して軟化した状態で磁場配向を行う。
【００４４】
磁石粉末に混合されるバインダーとして上記条件を満たすバインダーを用いることによって、磁石内に含有する炭素量及び酸素量を低減させることが可能となる。具体的には、焼結後に磁石に残存する炭素量を２０００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下とする。また、焼結後に磁石に残存する酸素量を５０００ｐｐｍ以下、より好ましくは２０００ｐｐｍ以下とする。
【００４５】
また、バインダーの添加量は、スラリーや加熱溶融したコンパウンドを成形する際に成形体の厚み精度を向上させる為に、磁石粒子間の空隙を適切に充填する量とする。例えば、磁石粉末とバインダーの合計量に対するバインダーの比率が、１ｗｔ％〜４０ｗｔ％、より好ましくは２ｗｔ％〜３０ｗｔ％、更に好ましくは３ｗｔ％〜２０ｗｔ％とする。
【００４６】
［永久磁石の製造方法］
次に、本発明に係る永久磁石１の製造方法について図６及び図７を用いて説明する。図６及び図７は本実施形態に係る永久磁石１の製造工程を示した説明図である。
【００４７】
先ず、所定分率のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ（例えばＮｄ：３２．７ｗｔ％、Ｆｅ（電解鉄）：６５．９６ｗｔ％、Ｂ：１．３４ｗｔ％）からなる、インゴットを製造する。その後、インゴットをスタンプミルやクラッシャー等によって２００μｍ程度の大きさに粗粉砕する。若しくは、インゴットを溶解し、ストリップキャスト法でフレークを作製し、水素解砕法で粗粉化する。それによって、粗粉砕磁石粉末１０を得る。
【００４８】
次いで、粗粉砕磁石粉末１０をビーズミル１１による湿式法又はジェットミルを用いた乾式法等によって微粉砕する。例えば、ビーズミル１１による湿式法を用いた微粉砕では溶媒中で粗粉砕磁石粉末１０を所定範囲の粒径（例えば０．１μｍ〜５．０μｍ）に微粉砕するとともに溶媒中に磁石粉末を分散させる。その後、湿式粉砕後の溶媒に含まれる磁石粉末を真空乾燥などで乾燥させ、乾燥した磁石粉末を取り出す。また、粉砕に用いる溶媒の種類に特に制限はなく、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノールなどのアルコール類、酢酸エチル等のエステル類、ペンタン、ヘキサンなどの低級炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレンなど芳香族類、ケトン類、それらの混合物等が使用できる。尚、好ましくは、溶媒中に酸素原子を含まない溶媒が用いられる。
【００４９】
一方、ジェットミルによる乾式法を用いた微粉砕では、粗粉砕した磁石粉末を、（ａ）酸素含有量が実質的に０％の窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなど不活性ガスからなる雰囲気中、又は（ｂ）酸素含有量が０．０００１〜０．５％の窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなど不活性ガスからなる雰囲気中で、ジェットミルにより微粉砕し、所定範囲の粒径（例えば０．７μｍ〜５．０μｍ）の平均粒径を有する微粉末とする。尚、酸素濃度が実質的に０％とは、酸素濃度が完全に０％である場合に限定されず、微粉の表面にごく僅かに酸化被膜を形成する程度の量の酸素を含有しても良いことを意味する。
【００５０】
次に、ビーズミル１１等で微粉砕された磁石粉末を所望形状に成型する。尚、磁石粉末の成形には、磁石粉末とバインダーとを混合した混合物を成形することにより行う。以下の実施例では、混合物を一旦製品形状以外に成形した状態で磁場を印加して磁場配向を行い、その後に打ち抜き加工、切削加工、変形加工等を行うことによって製品形状（例えば図２に示すセグメント型）とする。特に、以下の実施例では混合物をシート形状のグリーン成形体（以下、グリーンシートという）に一旦成形した後に製品形状とする。また、混合物を特にシート形状に成形する場合には、例えば磁石粉末とバインダーとが混合したコンパウンドを加熱した後にシート形状に成形するホットメルト塗工や、磁石粉末とバインダーと有機溶媒とを含むスラリーを基材上に塗工することによりシート状に成形するスラリー塗工等による成形が有る。
【００５１】
以下では、特にホットメルト塗工を用いたグリーンシート成形について説明する。
先ず、ビーズミル１１等で微粉砕された磁石粉末にバインダーを混合することにより、磁石粉末とバインダーからなる粉末状の混合物（コンパウンド）１２を作製する。ここで、バインダーとしては、上述したように樹脂や長鎖炭化水素や脂肪酸エステルやそれらの混合物等が用いられる。例えば、樹脂を用いる場合には構造中に酸素原子を含まず、且つ解重合性のあるポリマーからなる熱可塑性樹脂を用い、一方、長鎖炭化水素を用いる場合には、室温で固体、室温以上で液体である長鎖飽和炭化水素（長鎖アルカン）を用いるのが好ましい。また、脂肪酸エステルを用いる場合には、ステアリン酸メチルやドコサン酸メチル等を用いるのが好ましい。また、バインダーの添加量は、上述したように添加後のコンパウンド１２における磁石粉末とバインダーの合計量に対するバインダーの比率が、１ｗｔ％〜４０ｗｔ％、より好ましくは２ｗｔ％〜３０ｗｔ％、更に好ましくは３ｗｔ％〜２０ｗｔ％となる量とする。
【００５２】
また、上記コンパウンド１２には、後に行われる磁場配向工程での配向度を向上させる為に配向を助長する添加剤を添加しても良い。配向を助長する添加剤としては例えば炭化水素系の添加剤が用いられ、特に極性を有する（具体的には酸解離定数ｐＫａが４１未満の）添加剤を用いるのが望ましい。また、添加剤の添加量は磁石粉末の粒子径に依存し、磁石粉末の粒子径が小さい程、添加量を多くする必要がある。具体的な添加量としては、磁石粉末に対して０．１部〜１０部、より好ましくは１部〜８部とする。そして、磁石粉末に添加された添加剤は、磁石粒子の表面に付着し、後述の磁場配向処理において、磁石粒子の回動を補助する役目を有する。その結果、磁場を印加した際に配向が容易に行われ、磁石粒子の磁化容易軸方向を同一方向に揃えること（即ち、配向度を高くすること）が可能となる。特に、磁石粉末にバインダーを添加する場合には、粒子表面にバインダーが存在するため、配向時の摩擦力が上がり、粒子の配向性が低下する為、添加剤を添加する効果がより大きくなる。
【００５３】
尚、バインダーの添加は、窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなど不活性ガスからなる雰囲気で行う。尚、磁石粉末とバインダーの混合は、例えば磁石粉末とバインダーをそれぞれ攪拌機に投入し、攪拌機で攪拌することにより行う。また、混練性を促進する為に加熱攪拌を行っても良い。また、磁石粉末とバインダーの混合は、窒素ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなど不活性ガスからなる雰囲気で行うことが望ましい。また、特に磁石粉末を湿式法で粉砕した場合においては、粉砕に用いた溶媒から磁石粉末を取り出すことなくバインダーを溶媒中に添加して混練し、その後に溶媒を揮発させ、後述のコンパウンド１２を得る構成としても良い。
【００５４】
続いて、コンパウンド１２をシート状に成形することによりグリーンシートを作成する。特に、ホットメルト塗工では、コンパウンド１２を加熱することによりコンパウンド１２を溶融し、流体状にしてからセパレータ等の支持基材１３上に塗工する。その後、放熱して凝固させることにより、支持基材１３上に長尺シート状のグリーンシート１４を形成する。尚、コンパウンド１２を加熱溶融する際の温度は、用いるバインダーの種類や量によって異なるが５０〜３００℃とする。但し、用いるバインダーの融点よりも高い温度とする必要がある。尚、スラリー塗工を用いる場合には、多量の溶媒中に磁石粉末とバインダー（更に配向を助長する添加剤を含めても良い）を分散させ、スラリーをセパレータ等の支持基材１３上に塗工する。その後、乾燥して溶媒を揮発させることにより、支持基材１３上に長尺シート状のグリーンシート１４を形成する。
【００５５】
ここで、溶融したコンパウンド１２の塗工方式は、スロットダイ方式やカレンダーロール方式等の層厚制御性に優れる方式を用いることが好ましい。特に、高い厚み精度を実現する為には、特に層厚制御性に優れた（即ち、基材の表面に高精度の厚さの層を塗工できる方式）であるダイ方式やコンマ塗工方式を用いることが望ましい。例えば、スロットダイ方式では、加熱して流体状にしたコンパウンド１２をギアポンプにより押し出してダイに挿入することにより塗工を行う。また、カレンダーロール方式では、加熱した２本ロールのギャップにコンパウンド１２を一定量仕込み、ロールを回転させつつ支持基材１３上にロールの熱で溶融したコンパウンド１２を塗工する。また、支持基材１３としては、例えばシリコーン処理ポリエステルフィルムを用いる。更に、消泡剤を用いたり、加熱真空脱泡を行うこと等によって展開層中に気泡が残らないよう充分に脱泡処理することが好ましい。また、支持基材１３上に塗工するのではなく、押出成型や射出成形によって溶融したコンパウンド１２をシート状に成型するとともに支持基材１３上に押し出すことによって、支持基材１３上にグリーンシート１４を成形する構成としても良い。
【００５６】
また、スロットダイ方式によるグリーンシート１４の形成工程では、塗工後のグリーンシート１４のシート厚みを実測し、実測値に基づいてダイ１５と支持基材１３間のギャップＤをフィードバック制御することが望ましい。また、ダイ１５に供給する流体状のコンパウンド１２の量の変動は極力低下させ（例えば±０．１％以下の変動に抑える）、更に塗工速度の変動についても極力低下させる（例えば±０．１％以下の変動に抑える）ことが望ましい。それによって、グリーンシート１４の厚み精度を更に向上させることが可能である。尚、形成されるグリーンシート１４の厚み精度は、設計値（例えば１ｍｍ）に対して±１０％以内、より好ましくは±３％以内、更に好ましくは±１％以内とする。尚、他方のカレンダーロール方式では、カレンダー条件を同様に実測値に基づいて制御することで、支持基材１３へのコンパウンド１２の転写膜厚を制御することが可能である。
【００５７】
尚、グリーンシート１４の設定厚みは、０．０５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で設定することが望ましい。厚みを０．０５ｍｍより薄くすると、多層積層しなければならないので生産性が低下することとなる。
【００５８】
次に、上述したホットメルト塗工によって支持基材１３上に形成されたグリーンシート１４の磁場配向を行う。具体的には、先ず支持基材１３とともに連続搬送されるグリーンシート１４を加熱することによりグリーンシート１４を軟化させる。具体的には、グリーンシート１４の粘度が１〜１５００Ｐａ・ｓ、より好ましくは１〜５００Ｐａ・ｓとなるまで軟化させる。それによって、磁場配向を適切に行わせることが可能となる。
【００５９】
尚、グリーンシート１４を加熱する際の温度及び時間は、用いるバインダーの種類や量によって異なるが、例えば１００〜２５０℃で０．１〜６０分とする。但し、グリーンシート１４を軟化させる為に、用いるバインダーのガラス転移点又は融点以上の温度とする必要がある。また、グリーンシート１４を加熱する加熱方式としては、例えばホットプレートによる加熱方式や熱媒体（シリコーンオイル）を熱源に用いた加熱方式が有る。次に、加熱により軟化したグリーンシート１４の面内方向且つ長さ方向に対して磁場を印加することにより磁場配向を行う。印加する磁場の強さは５０００[Oe]〜１５００００[Oe]、好ましくは、１００００[Oe]〜１２００００[Oe]とする。その結果、グリーンシート１４に含まれる磁石結晶のＣ軸（磁化容易軸）が一方向に配向される。尚、磁場を印加する方向としてはグリーンシート１４の面内方向且つ幅方向に対して磁場を印加することとしても良い。また、複数枚のグリーンシート１４に対して同時に磁場を配向させる構成としても良い。
【００６０】
更に、グリーンシート１４に磁場を印加する際には、加熱工程と同時に磁場を印加する工程を行う構成としても良いし、加熱工程を行った後であってグリーンシートが凝固する前に磁場を印加する工程を行うこととしても良い。また、ホットメルト塗工により塗工されたグリーンシート１４が凝固する前に磁場配向する構成としても良い。その場合には、加熱工程は不要となる。
【００６１】
次に、図８を用いてグリーンシート１４の加熱工程及び磁場配向工程についてより詳細に説明する。図８はグリーンシート１４の加熱工程及び磁場配向工程を示した模式図である。尚、図８に示す例では、加熱工程と同時に磁場配向工程を行う例について説明する。
【００６２】
図８に示すように、上述したスロットダイ方式により塗工されたグリーンシート１４に対する加熱及び磁場配向は、ロールによって連続搬送された状態の長尺シート状のグリーンシート１４に対して行う。即ち、加熱及び磁場配向を行う為の装置を塗工装置（ダイ等）の下流側に配置し、上述した塗工工程と連続した工程により行う。
【００６３】
具体的には、ダイ１５やコーティングロール２２の下流側において、搬送される支持基材１３及びグリーンシート１４がソレノイド２５内を通過するようにソレノイド２５を配置する。更に、ホットプレート２６をソレノイド２５内においてグリーンシート１４に対して上下一対に配置する。そして、上下一対に配置されたホットプレート２６によりグリーンシート１４を加熱するとともに、ソレノイド２５に電流を流すことによって、長尺シート状のグリーンシート１４の面内方向（即ち、グリーンシート１４のシート面に平行な方向）で且つ長さ方向に磁場を生じさせる。それによって、連続搬送されるグリーンシート１４を加熱により軟化させるとともに、軟化したグリーンシート１４の面内方向且つ長さ方向（図８の矢印２７方向）に対して磁場を印加し、グリーンシート１４に対して適切に均一な磁場を配向させることが可能となる。特に、磁場を印加する方向を面内方向とすることによって、グリーンシート１４の表面が逆立つことを防止できる。
また、磁場配向した後に行うグリーンシート１４の放熱及び凝固は、搬送状態で行うことが好ましい。それによって、製造工程をより効率化することが可能となる。
【００６４】
尚、磁場配向をグリーンシート１４の面内方向且つ幅方向に対して行う場合には、ソレノイド２５の代わりに搬送されるグリーンシート１４の左右に一対の磁場コイルを配置するように構成する。そして、各磁場コイルに電流を流すことによって、長尺シート状のグリーンシート１４の面内方向で且つ幅方向に磁場を生じさせることが可能となる。
【００６５】
また、磁場配向をグリーンシート１４の面に対して垂直方向とすることも可能である。磁場配向をグリーンシート１４の面に対して垂直方向に行う場合には、例えばポールピース等を用いた磁場印加装置により行う。尚、磁場配向方向をグリーンシート１４の面に対して垂直方向とする場合には、グリーンシート１４に対して支持基材１３が積層された反対側の面にもフィルムを積層することが好ましい。それによって、グリーンシート１４の表面の逆立ちを防止することが可能となる。
【００６６】
また、上述したホットプレート２６による加熱方式の代わりに熱媒体（シリコーンオイル）を熱源とした加熱方式を用いても良い。
【００６７】
ここで、ホットメルト成形を用いずに一般的なスロットダイ方式やドクターブレード方式等によりスラリー等の流動性の高い液状物によってグリーンシート１４を成形した場合には、磁場の勾配が生じているところにグリーンシート１４が搬入されると、磁場が強い方にグリーンシート１４に含まれる磁石粉末が引き寄せられることとなり、グリーンシート１４を形成するスラリーの液寄り、即ち、グリーンシート１４の厚みの偏りが生じる虞がある。それに対して、本発明のようにコンパウンド１２をホットメルト成形によりグリーンシート１４に成形する場合には、室温付近での粘度は数万〜数十万Ｐａ・ｓに達し、磁場勾配通過時の磁性粉末の寄りが生じることが無い。更に、均一磁場中に搬送され、加熱されることでバインダーの粘度低下が生じ、均一磁場中の回転トルクのみで、一様なＣ軸配向が可能となる。
【００６８】
また、ホットメルト成形を用いずに一般的なスロットダイ方式やドクターブレード方式等により有機溶媒を含むスラリー等の流動性の高い液状物によってグリーンシート１４を成形した場合には、厚さ１ｍｍを越えるシートを作成しようとすると乾燥時においてスラリー等に含まれる有機溶媒が気化することによる発泡が課題となる。更に、発泡を抑制する為に乾燥時間を長時間化すれば、磁石粉末の沈降が生じ、それに伴って重力方向に対する磁石粉末の密度分布の偏りが生じ、焼成後の反りの原因となる。従って、スラリーからの成形では、厚みの上限値が実質上規制される為、１ｍｍ以下の厚みでグリーンシートを成形し、その後に積層する必要がある。しかし、その場合にはバインダー同士の絡まり合いが乏しくなり、その後の脱バインダー工程（仮焼処理）で層間剥離を生じ、それがＣ軸（磁化容易軸）配向性の低下、即ち残留磁束密度（Ｂｒ）の低下原因となる。それに対して、本発明のようにコンパウンド１２をホットメルト成形によりグリーンシート１４に成形する場合には、有機溶媒を含まないので、厚さ１ｍｍを越えるシートを作成した場合でも上述したような発泡の懸念が解消する。そして、バインダーが十分に絡まり合った状態にあるので、脱バインダー工程での層間剥離が生じる虞が無い。
【００６９】
また、複数枚のグリーンシート１４に対して同時に磁場を印加させる場合には、例えばグリーンシート１４を複数枚（例えば６枚）積層した状態で連続搬送し、積層したグリーンシート１４がソレノイド２５内を通過するように構成する。それによって生産性を向上させることが可能となる。
【００７０】
そして、図８に示す方法によりグリーンシート１４の磁場配向を行った後に、グリーンシート１４に荷重をかけてグリーンシート１４を変形させ、製品形状へと成形する。尚、上記変形によって、最終的な製品で要求される磁化容易軸の方向となるように磁化容易軸の方向を変位させる。それによって、図３に示すように集束軸Ｐに沿った方向へと磁化容易軸が集束するように磁化容易軸の方向を操作することが可能となる。尚、グリーンシート１４は変形させる前に、最終製品形状と最終製品で要求される磁化容易軸の方向を考慮した形状（即ち、変形させることによって最終製品形状した場合に最終製品で要求される磁化容易軸の方向が実現できる形状）に予め打ち抜き、その後に変形させる。
また、大きな形状の磁石を製造する場合には、同形状に変形させた複数枚のグリーンシート１４を積層し、樹脂などで互いに固定することにより成形しても良い。例えば、図３に示すように集束軸Ｐに沿った一方向へ磁化容易軸（Ｃ軸）が集束するように配向した永久磁石１を製造する場合には、図９に示すように面内方向に磁場配向されたグリーンシート１４を厚み方向の断面が円弧形状となるように湾曲させ、積層する。その結果、図３に示すような配向を実現することが可能となる。尚、グリーンシート１４を変形した後に積層しても良いし、積層した後に変形させても良い。
【００７１】
また、以下の方法により磁場配向及び成形体への成形を行っても良い。
先ず、円筒形状を有する型の周囲に、適度な長さに切断した磁場配向を行う前のシート状のグリーンシート１４を巻き付ける。そして、型に巻き付けた状態のグリーンシート１４に対して、グリーンシート１４の面に対向する一方向から磁場を印加する。その結果、グリーンシート１４に含まれる各磁石粒子の磁化容易軸が、磁場の印加方向に沿って平行に配向される。その後、グリーンシート１４に対して荷重をかけて変形させることにより製品形状へと成形するとともに、該変形によって集束軸Ｐに沿った一方向へ磁化容易軸が集束するように磁化容易軸の方向を補正する。例えば、図３に示すようなセグメント型を製品形状とする場合には、型に沿って湾曲状態となっているグリーンシート１４を直線状にするとともに、幅方向の左右から荷重をかけてセグメント型形状とする。その結果、グリーンシート１４の変形に伴ってグリーンシート１４の磁化容易軸の方向も補正され、図３に示すような配向を実現することが可能となる。尚、グリーンシート１４は１枚のみを変形させても良いし、複数枚積層させた状態で変形させても良い。
また、荷重をかけて変形させる前のグリーンシート１４の形状は円筒形状以外の形状であっても良い。例えば、弓型形状、扇型形状、直方体形状であっても良い。
【００７２】
また、製品形状に対応する成形体を成形した後に、成形体に磁場を印加して磁場配向を行う構成としても良い。例えば、ソレノイドコイルの一方の開口を成形体に対向して隣接して配置し、ソレノイドコイルに電流を流すことによって形成される磁場を成形体に印加する。尚、ソレノイドコイルの開口付近では、磁力線が左右方向に拡散する磁場が形成される。従って、成形体は、図３に示すように集束軸Ｐに沿った一方向へ磁化容易軸（Ｃ軸）が集束するように配向される。また、ソレノイドコイルの代わりに、永久磁石や電磁石を用いて配向しても良い。更に、混合物をリング形状に成形した後に、成形体に磁場を印加して磁場配向を行う構成としても良い。
【００７３】
その後、上記工程によりセグメント型に成形され、且つ集束軸Ｐに沿った一方向へ磁化容易軸が集束するように配向された成形体３０を円環状に接合する。それによって、リング形状の成形体（以下、リング成形体３１という）を作製する。尚、リング成形体３１の接合は、接着剤、可塑剤、熱圧着により行われる。
【００７４】
続いて、上記工程により製造された同形状のリング成形体３１を２つ用意し、２つのリング成形体３１を軸方向に並べるとともに、２つのリング成形体３１の間にワイヤー２を配置する。尚、ワイヤー２は、リング成形体３１の形状に対応する形状とし、リング成形体３１のリング形状の内径より長く、外径よりも短い直径を有する円形状（例えばリング成形体３１の内径と外径を加算して２で除した値を直径とした円形状）とする。また、ワイヤー２の材料としては、磁石原料（例えばＮｄ）と反応性の低いステンレス、タングステン、タンタル、又はモリブデンを用いる。特に非磁性の材料である非磁性ステンレスを用いることとすれば、ワイヤー２が永久磁石１の磁束密度分布に悪影響を与えることについて防止することが可能である。
【００７５】
そして、２つのリング成形体３１の間にワイヤー２を配置した状態で、互いの当接面を接着剤、可塑剤、熱圧着等により接合することによって、ワイヤー２が内部に固定された一体形状の成形体（最終製品形状）とする。尚、焼結前のリング成形体３１の接合処理は行わない構成としても良い。その場合であっても、例えば焼結処理の工程でリング成形体３１が互いに接合され、最終的にワイヤー２が内部に固定された一体形状の永久磁石１を製造することが可能である。
【００７６】
続いて、ワイヤー２を間に挟み込んだリング成形体３１を大気圧、又は大気圧より高い圧力や低い圧力（例えば、１．０Ｐａや１．０ＭＰａ）に加圧した非酸化性雰囲気（特に本発明では水素雰囲気又は水素と不活性ガスの混合ガス雰囲気）においてバインダー分解温度で数時間〜数十時間（例えば５時間）保持することにより仮焼処理を行う。尚、仮焼処理はワイヤー２を配置する前のリング成形体３１、又はリング形状とする前のセグメント型の成形体３０に対して行う構成としても良い。水素雰囲気下で行う場合には、例えば仮焼中の水素の供給量は５Ｌ／ｍｉｎとする。仮焼処理を行うことによって、バインダー等の有機化合物を解重合反応等によりモノマーに分解し飛散させて除去することが可能となる。即ち、リング成形体３１中の炭素量を低減させる所謂脱カーボンが行われることとなる。また、仮焼処理は、リング成形体３１中の炭素量が２０００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下とする条件で行うこととする。それによって、その後の焼結処理でリング成形体３１の全体を緻密に焼結させることが可能となり、残留磁束密度や保磁力を低下させることが無い。また、上述した仮焼処理を行う際の加圧条件を大気圧より高い圧力で行う場合には、１５ＭＰａ以下とすることが望ましい。尚、加圧条件は大気圧より高い圧力、より具体的には０．２ＭＰａ以上とすれば特に炭素量軽減の効果が期待できる。
【００７７】
尚、バインダー分解温度は、バインダー分解生成物および分解残渣の分析結果に基づき決定する。具体的にはバインダーの分解生成物を補集し、モノマー以外の分解生成物が生成せず、かつ残渣の分析においても残留するバインダー成分の副反応による生成物が検出されない温度範囲が選ばれる。バインダーの種類により異なるが２００℃〜９００℃、より好ましくは４００℃〜６００℃（例えば４５０℃）とする。
【００７８】
また、上記仮焼処理は、一般的な磁石の焼結を行う場合と比較して、昇温速度を小さくするのが好ましい。具体的には、昇温速度を２℃／ｍｉｎ以下（例えば１．５℃／ｍｉｎ）とする。従って、仮焼処理を行う場合には、図１０に示すように２℃／ｍｉｎ以下の所定の昇温速度で昇温し、予め設定された設定温度（バインダー分解温度）に到達した後に、該設定温度で数時間〜数十時間保持することにより仮焼処理を行う。上記のように仮焼処理において昇温速度を小さくすることによって、リング成形体３１中の炭素が急激に除去されず、段階的に除去されるので、焼結後の永久磁石の密度を上昇させる（即ち、永久磁石中の空隙を減少させる）ことが可能となる。そして、昇温速度を２℃／ｍｉｎ以下とすれば、焼結後の永久磁石の密度を９５％以上とすることができ、高い磁石特性が期待できる。
【００７９】
また、仮焼処理によって仮焼されたリング成形体３１を続いて真空雰囲気で保持することにより脱水素処理を行っても良い。脱水素処理では、仮焼処理によって生成されたリング成形体３１中のＮｄＨ３（活性度大）を、ＮｄＨ３（活性度大）→ＮｄＨ２（活性度小）へと段階的に変化させることによって、仮焼処理により活性化されたリング成形体３１の活性度を低下させる。それによって、仮焼処理によって仮焼されたリング成形体３１をその後に大気中へと移動させた場合であっても、Ｎｄが酸素と結び付くことを防止し、残留磁束密度や保磁力を低下させることが無い。また、磁石結晶の構造をＮｄＨ２等からＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ構造へと戻す効果も期待できる。
【００８０】
続いて、仮焼処理によって仮焼されたリング成形体３１を焼結する焼結処理を行う。尚、リング成形体３１の焼結方法としては、真空中での無加圧焼結、一軸方向に加圧した状態で焼結する一軸加圧焼結、２軸方向に加圧した状態で焼結する２軸加圧焼結、等方に加圧した状態で焼結する等方加圧焼結等がある。例えば、ワイヤー２を間に挟み込んだリング成形体３１を軸方向（ｚ軸方向）に加圧した状態で焼結する一軸加圧焼結を用いる。また、加圧焼結としては、例えば、ホットプレス焼結、熱間静水圧加圧（ＨＩＰ）焼結、超高圧合成焼結、ガス加圧焼結、放電プラズマ（ＳＰＳ）焼結等がある。但し、一軸方向に加圧可能であって且つ通電焼結により焼結するＳＰＳ焼結を用いることが好ましい。尚、ＳＰＳ焼結で焼結を行う場合には、加圧値を例えば０．０１ＭＰａ〜１００ＭＰａとし、数Ｐａ以下の真空雰囲気で９４０℃まで１０℃／分で上昇させ、その後５分保持することが好ましい。その後冷却し、再び３００℃〜１０００℃で２時間熱処理を行う。そして、焼結の結果、焼結体が製造される。
【００８１】
その後、極異方性となるようにＣ軸に沿って着磁を行う。その結果、極異方性リング磁石である永久磁石１を製造することが可能となる。尚、永久磁石１の着磁には、例えば着磁コイル、着磁ヨーク、コンデンサー式着磁電源装置等が用いられる。尚、永久磁石１の着磁は、回転電機のロータに配置した後に行う構成としても良い。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態に係る永久磁石１及び永久磁石１の製造方法では、磁石原料を磁石粉末に粉砕し、粉砕された磁石粉末とバインダーとを混合することによりコンパウンド１２を生成する。そして、生成したコンパウンド１２をシート状に成形したグリーンシート１４を作製する。その後、成形したグリーンシート１４に対して磁場を印加することにより磁場配向を行い、磁場配向されたグリーンシート１４の磁場配向方向を考慮しつつグリーンシート１４を変形させることによってリング成形体３１を成形する。その後、リング形状を有する複数のリング成形体３１を軸方向に並べるとともに、複数のリング成形体３１の間にワイヤー２を配置した状態で焼結することにより、ワイヤー２が内部に含まれたリング形状の永久磁石１を製造する。そして、製造された永久磁石１の内部にリング形状のワイヤー２を含めることによって、磁石特性を低下させることなく機械強度を向上させることが可能となる。その結果、ＳＰＭモータ等の回転電機に用いられた場合においてロータが高速回転した場合であっても、高速回転に伴う破壊が生じることを防止できる。
また、磁石粉末とバインダーとの混合物を成形するので、従来の圧粉成形を行う場合と比較して任意の方向に磁化容易軸を揃えた様々な形態の永久磁石を容易に実現することが可能となる。例えば、極異方性磁石等の複雑な形状に磁化容易軸を揃える必要のある異方性磁石であっても、磁場配向の工程を簡略化することが可能となる。また、圧粉成形等を用いる場合と比較して、配向後に磁石粒子が回動することも無く、配向度についても向上させることが可能となる。
また、電流のターン数を利用できるため磁場配向を行う際の磁場強度を大きく確保することができ、且つ静磁場で長時間の磁場印加を施せるので、バラつきの少ない高い配向度を実現することが可能となる。そして、配向後に配向方向を加工することも可能であり、高配向かつバラつきの少ない配向を確保することが可能となる。
更に、バラつきの少ない高配向が実現できる事は、焼結による収縮のバラつきの低減に繋がる。即ち、焼結後の製品形状の均一性が確保できる。その結果、焼結後の外形加工に対する負担が軽減され、特に極異方リング磁石では、磁束密度の単一正弦波変動の確保に繋がる。また、量産の安定性が大きく向上する事が期待できる。
また、リング形状を有する永久磁石１の内部に同じくリング形状を有するワイヤー２を適切に配置することが可能となる。また、ワイヤー２を成形体の内部に挿入する等の煩雑な工程が不要となり、生産性についても向上させることが可能となる。
また、リング成形体３１を間にワイヤー２を挟み込んだ状態でリング形状の軸方向に加圧して焼結すれば、焼結に伴う成形体の収縮が均一となることにより、焼結後の反りや凹みなどの変形が生じることを防止できる。また、特に永久磁石１の内部にワイヤー２を含めた状態であっても、適切に焼結を行うことができ、磁石特性を低下させることなくリング磁石を精度よく製造することが可能となる。
また、永久磁石の内部に配置するワイヤー２は、磁石原料との反応性が低いステンレス、タングステン、タンタル、又はモリブデンのいずれかとするので、磁石原料とワイヤー２との間に生じる反応を抑えることが可能となる。
また、永久磁石の内部に配置するワイヤー２は、特に非磁性ステンレスとするので、ワイヤー２が永久磁石１の磁束密度分布に悪影響を与えることについて防止できる。その結果、ワイヤー２が含まれることによる永久磁石１の磁石特性の低下を防止することが可能となる。
【００８３】
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、磁石粉末の粉砕条件、混練条件、成形条件、磁場配向工程、仮焼条件、焼結条件などは上記実施例に記載した条件に限られるものではない。例えば、上記実施例ではビーズミルを用いた湿式粉砕により磁石原料を粉砕しているが、ジェットミルによる乾式粉砕により粉砕することとしても良い。また、仮焼を行う際の雰囲気は非酸化性雰囲気であれば水素雰囲気以外（例えば窒素雰囲気、Ｈｅ雰囲気等、Ａｒ雰囲気等）で行っても良い。また、仮焼処理を省略しても良い。その場合には、焼結処理の過程で脱炭素が行われることとなる。
【００８４】
また、上記実施例では、磁石粉末とバインダーとの混合体を一旦シート形状のグリーン成形体に成型した後に磁場配向を行う構成としているが、シート形状以外の形状に成型した後に磁場配向を行う構成としても良い。例えば、ブロック形状のグリーン成形体に成型しても良い。そして、磁場配向されたブロック形状のグリーン成形体を更に加工することによってセグメント型形状の成形体３０へと成形する。
【００８５】
また、上記実施例では、磁石粉末とバインダーとの混合体に対して磁場配向を行った後に、セグメント型形状の成形体３０へと成形する構成としているが、セグメント型形状の成形体３０に成型した後に磁場配向を行っても良い。また、磁場の配向方向は最終的に製造するリング磁石の種類によって変更する。例えば、ラジアル異方性のリング磁石やパラレル異方性のリング磁石を製造する場合には、円環状に接合した場合にラジアル異方性やパラレル異方性を示すように配向方向を設計する。
【００８６】
また、上記実施例では、２つのリング成形体３１の間にワイヤー２を配置して焼結する構成としているが、リング成形体３１の数は３以上としても良い。例えば図１１に示すように３つのリング成形体３１の間にそれぞれワイヤー２を配置して焼結する構成としても良い。また、図１２に示すようにリング成形体３１の間に同心円状にワイヤー２を複数配置する構成としても良い。また、ワイヤー２の形状は永久磁石１の機械強度を上昇できるのであれば必ずしもリング形状である必要はなく、多角形形状や直線形状としても良い。
【００８７】
更に、上記実施例では、磁石粉末を複数のセグメント型形状に成形した後に、それらを接合してリング形状としているが、磁石粉末をセグメント型形状とせずに直接リング形状に成型するように構成しても良い。その場合には、磁場配向されたグリーンシート１４を打ち抜き加工等することによりリング形状に成形しても良いし、混合物をリング形状に成形した後に磁場配向しても良い。
【００８８】
また、上記実施例では、磁石粉末を成形した後に水素雰囲気又は水素と不活性ガスの混合ガス雰囲気において仮焼を行っているが、成形前の磁石粉末に対して仮焼処理を行い、仮焼体である磁石粉末を成形体に成形し、その後に焼結を行うことによって永久磁石を製造することとしても良い。このような構成とすれば、粉末状の磁石粒子に対して仮焼を行うので、成形後の磁石粒子に対して仮焼を行う場合と比較して、仮焼対象となる磁石の表面積を大きくすることができる。即ち、仮焼体中の炭素量をより確実に低減させることが可能となる。但し、バインダーを仮焼処理で熱分解させる為に、成形後に仮焼処理を行うことが望ましい。
【００８９】
また、本発明ではＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を例に挙げて説明したが、他の磁石（例えばサマリウム系コバルト磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石等）を用いても良い。また、磁石の合金組成は本発明ではＮｄ成分を量論組成より多くしているが、量論組成としても良い。
【符号の説明】
【００９０】
１          永久磁石
２          ワイヤー
１１        ビーズミル
１２        コンパウンド
１３        支持基材
１４        グリーンシート
１５        ダイ
２５        ソレノイド
２６        ホットプレート
３０        成形体
３１        リング成形体
【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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