(57)【要約】【課題】材料歩留、良品率に優れている押出し加工により、磁気特性に優れた永久磁石を製造することのできる永久磁石の製造方法および永久磁石を提供する。【解決手段】予備成形体から押出し成形される永久磁石における押出し断面のＸ方向の寸法を絞り、これと直交するＹ方向の寸法を拡げる。これにより、予備成形体に対する永久磁石における押出し方向のひずみε1と、前記Ｙ方向のひずみε2とのひずみ比ε2／ε1が、０.２〜３.５の範囲となるよう押出し加工する。【選択図】図１
2008091867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予備成形体(18)から押出し加工により板形状の永久磁石(20)を成形するに際し、
前記予備成形体(18)における押出し断面のＸ方向の寸法を絞ると共に、該Ｘ方向と直交するＹ方向の寸法を拡げるように該予備成形体(18)を押出すようにした
ことを特徴とする永久磁石の製造方法。
【請求項２】
予備成形体(18)から押出し加工により成形された板形状の永久磁石(20)であって、
押出し加工に際して前記予備成形体(18)における押出し断面のＸ方向の寸法を絞ると共に該Ｘ方向と直交するＹ方向の寸法を拡げるように該予備成形体(18)を押出すことで、得られた永久磁石(20)における予備成形体(18)に対する押出し方向のひずみε1と前記Ｙ方向のひずみε2とのひずみ比ε2／ε1が、０.２〜３.５の範囲となっている
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、磁気特性に優れた永久磁石を押出し加工により製造する方法および押出し加工により製造された永久磁石に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱間(温間)塑性加工により磁気異方性を付与された板状、円弧状、蒲鉾状、あるいは三日月状等の板形状の希土類元素−鉄族金属−ホウ素の永久磁石が、産業上および民生用の分野で利用されている。この永久磁石は、例えば以下のようにして製造される。
【０００３】
希土類、鉄族金属およびホウ素を配合した原料を溶解し、得られた磁石合金の溶湯を銅等の回転ロールに噴出させて、ナノレベルの結晶粒からなるフレーク状の超急冷リボンを製造する。この超急冷法により得られた磁石合金粉末を所要粒径に粉砕した後、冷間プレスを行なって圧粉体とする。ついで、この圧粉体を熱間または温間プレスして高密度化し、更に熱間または温間での塑性加工を行なって所望寸法の板形状とすることで磁気異方性が与えられる。この磁気異方性を付与するための塑性加工方法としては、(1)据え込み加工、(2)押出し加工、(3)圧延加工がある。なお、塑性加工後の磁石素材は、後工程で着磁されることにより、磁気異方性を有する永久磁石として実用に供される。
【０００４】
押出し加工により、例えばリング状の永久磁石を製造する一般的なものとして、例えば特許文献１が存在する。
【特許文献１】特開平９−１２９４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記(1)据え込み加工は、高い磁気特性が得られるものの、生産性、材料歩留、良品率、製造コストの点で、(2)押出し加工や(3)圧延加工に対して劣っている。これに対し、(2)押出し加工および(3)圧延加工は、生産性、材料歩留、良品率、製造コストの点で優れているが、高い磁気特性が得られない難点がある。また、(2)押出し加工と(3)圧延加工とを比較した場合、材料歩留および良品率の点で(2)押出し加工が優れている。このように、各加工方法において特性は異なるが、工業的な見地からは、(2)押出し加工が材料歩留、良品率と生産性のバランスの良さの点で優れており、該押出し加工により板形状の永久磁石を製造したいと云う要請がある。
【０００６】
なお、前記特許文献１に開示の技術はリング状の永久磁石を製造する方法であり、板状、円弧状、蒲鉾状、あるいは三日月状等の板形状の永久磁石を製造する場合は考慮されておらず、板形状の永久磁石を押出し加工で製造するに際し、磁気特性を向上させる方法が希求されている。
【０００７】
すなわち本発明は、前述した従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、材料歩留、良品率に優れている押出し加工により磁気特性に優れた永久磁石を製造することのできる永久磁石の製造方法および押出し加工により製造された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】
【０００８】
前述した課題を解決し、所期の目的を達成するため、本発明に係る永久磁石の製造方法は、
予備成形体から押出し加工により板形状の永久磁石を成形するに際し、
前記予備成形体における押出し断面のＸ方向の寸法を絞ると共に該Ｘ方向と直交するＹ方向の寸法を拡げるように該予備成形体を押出すようにした。
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、予備成形体における押出し断面のＸ方向の寸法を絞ると共にＹ方向の寸法を拡げるように押出すことで、据え込み加工と同等、あるいはそれ以上の高い磁気特性が得られる永久磁石を製造できる。
【００１０】
また前述した課題を解決し、所期の目的を達成するため、本願の別発明に係る永久磁石は、
予備成形体から押出し加工により成形された板形状の永久磁石であって、
押出し加工に際して前記予備成形体における押出し断面のＸ方向の寸法を絞ると共に該Ｘ方向と直交するＹ方向の寸法を拡げるように該予備成形体を押出すことで、得られた永久磁石における予備成形体に対する押出し方向のひずみε1と前記Ｙ方向のひずみε2とのひずみ比ε2／ε1が、０.２〜３.５の範囲となっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、予備成形体に対する永久磁石のひずみ比が、０.２〜３.５の範囲となるよう塑性加工されていることで、据え込み加工で製造されたと同等、あるいはそれ以上の高い磁気特性を有する永久磁石が得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る永久磁石の製造方法によれば、磁気特性に優れた永久磁石を低コストで製造し得る。
また、本発明に係る永久磁石によれば、優れた磁気特性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明に係る永久磁石の製造方法および永久磁石につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１および図２は、永久磁石の製造方法に用いる押出し金型の好適な実施例を示すものであって、ダイスホルダ９に装着された押出し金型１０には、貫通孔１２、テーパ孔１４および等形通孔１６が直列に形成されている。そして、貫通孔１２に装填した予備成形体１８を押圧パンチ(図示せず)により押圧プレスすることで、該成形体１８がテーパ孔１４および等形通孔１６に押出されて、板形状の永久磁石(磁石素材)２０に成形される。なお、予備成形体１８は、前述したように、希土類、鉄族金属およびホウ素を配合した原料を溶解して得られた溶湯を回転ロールに噴出させて、フレーク状の超急冷リボンを製造し、この磁石合金粉末を所要粒径に粉砕した後、冷間プレスを行なって圧粉体とし、更にこの圧粉体を熱間または温間プレスして高密度化することで得られる。また予備成形体１８としては、図８(ａ)に示す如く、厚みＴ、幅Ｗ、長さＬで、断面長方形(長さ方向に直交する断面が長方形)のものが用いられる。なお、希土類としては、Ｙ、ランタノイドを採用可能であるが、特にＮｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｔｂ、もしくはこれらの２種以上の混合物を好適に採用できる。また鉄族金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉを採用可能であるが、特にＦｅ、Ｃｏ、もしくは両者の混合物を好適に採用できる。なお、塑性加工性(割れ防止)を向上する目的で、必要に応じてＧａを添加してもよい。
【００１５】
前記押出し金型１０は、図８(ａ)に示すように押出し方向と直交する断面(押出し断面)が長方形の予備成形体１８を、厚み(Ｘ方向)Ｔ1に対して幅(Ｙ方向)Ｗ1が長い断面矩形板状の永久磁石２０(図８(ｂ)参照)に成形するよう形成されたものである。すなわち、押出し方向に所定長さで延在する前記貫通孔１２が形成された入側金型２２と、該入側金型２２の出側に配置されて、貫通孔１２に連通する前記テーパ孔１４が形成された成形ダイス２４とから押出し金型１０が構成され、該成形ダイス２４にはテーパ孔１４に連通する前記等形通孔１６が出側に形成されている。
【００１６】
前記入側金型２２に形成される貫通孔１２は、押出し方向と直交する断面におけるＸ方向およびこれと直交するＹ方向の各寸法が、前記予備成形体１８の厚みＴおよび幅Ｗと略同一寸法となる長方形に形成され、貫通孔１２に対して予備成形体１８は厚み方向をＸ方向および幅方向をＹ方向に一致させた状態で長さ方向(Ｘ方向およびＹ方向と直交するＺ方向)に沿って装填される。また前記成形ダイス２４の出側に形成される等形通孔１６は、押出し方向と直交する断面におけるＸ方向およびこれと直交するＹ方向の各寸法が、図８(ｂ)に示す製造する永久磁石２０の押出し方向と直交する断面(押出し断面)での寸法における厚みＴ1および幅Ｗ1と同一に設定された矩形状に形成されている。これに対し、前記成形ダイス２４に形成されるテーパ孔１４については、図３〜図６に示すように、該テーパ孔１４における入口２４ａは、Ｘ方向およびＹ方向の各寸法が貫通孔１２の対応する方向と同一となる長方形(Ｘ方向の寸法がＴでＹ方向の寸法がＷ)に形成されると共に、該テーパ孔１４の出側２４ｂは、Ｘ方向およびＹ方向の各寸法が等形通孔１６の対応する方向と同一の矩形状(Ｘ方向の寸法がＴ1でＹ方向の寸法がＷ1)に形成されている。そして、テーパ孔１４において、入口２４ａから出側２４ｂに向けて、Ｘ方向は絞られ(図４参照)、Ｙ方向は拡げられる(図３参照)ように、テーパが形成されている。すなわち、実施例の押出し金型１０で押出し加工される断面長方形の予備成形体１８は、図７に示す如く、Ｘ方向が絞られ、Ｙ方向が拡げられることで、断面矩形板状の永久磁石２０に成形される。言い替えれば、Ｘ方向は押出し加工に際して予備成形体１８を絞る方向であり、Ｙ方向は押出し加工に際して予備成形体１８が拡がる方向である。この場合に、永久磁石２０は、最大圧縮方向であるＸ方向に磁気異方化される。
【００１７】
なお、前記テーパ孔１４は、曲面形状で滑らかに傾斜するよう設定され、予備成形体１８の円滑な塑性加工を達成し得るようにしてある。また実施例の成形ダイス２４では、前記入口２４ａは、対応する貫通孔１２と同一寸法で軸方向に所定長さで延在するよう形成され、入口２４ａと傾斜面との連接部も所要曲率の曲面に形成されて、予備成形体１８の円滑な塑性加工を図るようにしている。また、テーパ孔１４の出側２４ｂは、等形通孔１６に対して滑らかに連続して、予備成形体１８の円滑な塑性加工を図るようになっている。
【００１８】
前記予備成形体１８、押出し金型１０における貫通孔１２、テーパ孔１４および等形通孔１６のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各寸法は、予備成形体１８に対して押出し成形された永久磁石２０の押出し方向のひずみε1と、Ｙ方向のひずみε2とのひずみ比ε2／ε1が、０.２〜３.５の範囲、好ましくは０.４〜１.６の範囲となるよう設定される。すなわち、厚みＴ1、幅Ｗ1で長さＬ1の板形状の永久磁石２０を、実施例１のように厚みＴ、幅Ｗで長さＬの断面長方形の予備成形体１８から成形する場合は、下記の式１で示す関係となるように、予備成形体１８、貫通孔１２、テーパ孔１４および等形通孔１６の前記各方向の寸法が設定される。
ε2／ε1＝ｌｎ(Ｗ1／Ｗ)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)＝０.２〜３.５・・・(式１)
ｌｎ：自然対数
【００１９】
そして、ひずみ比ε2／ε1を前記式１に示す範囲に収めることで、押出し加工で得られる永久磁石２０の残留磁束密度(Ｂｒ)、ＩＨ曲線の保磁力(ｉＨｃ)および最大エネルギー積((ＢＨ)ｍａｘ)等の磁気特性は、据込み加工で製造した永久磁石の磁気特性と同等、あるいはそれ以上に向上する。更に、ひずみ比ε2／ε1を０.４〜１.６の範囲とすることで、得られる永久磁石２０の磁気特性がより向上する。すなわち、塑性加工により永久磁石２０に与えられる押出し方向のひずみε1と、Ｙ方向のひずみε2とを等しくすることで、Ｘ方向の磁気異方化度が高まり、高い磁気特性が得られるものである。従って、ひずみ比ε2／ε1を１とすることで、磁気特性は最も向上する。なお、ひずみ比ε2／ε1が前記範囲外となる場合は、Ｘ方向の磁気異方化度が低く、高い磁気特性が得られなくなる。
【００２０】
〔実験例１〕
Ｎｄ：２９.５質量％、Ｃｏ：５質量％、Ｂ：０.９質量％、Ｇａ：０.６質量％、残部が実質的にＦｅからなる磁性合金を溶製し、単ロール法で急冷して厚さ２５μｍ、平均結晶粒径０.１μｍ以下の磁性薄帯を得た。更に、この磁性薄帯を粉砕して２００μｍ以下の長さの磁性粉体を得た。この磁性粉体を冷間で圧粉成形し、更にＡｒ雰囲気下において温度８００℃、圧力２００ＭＰａでホットプレスを行ない、厚みＴ＝３６ｍｍ、幅Ｗ＝１９ｍｍ、長さＬ＝２５ｍｍの断面長方形の予備成形体１８を製造した。このときの予備成形体１８の平均結晶粒径は０.１μｍであった。また予備成形体１８の嵩密度／磁性粉体の真密度は０.９９９であった。なお、実験例１では、定形の予備成形体１８から押出し成形される永久磁石２０における前記ひずみ比ε2／ε1を変えることで、該ひずみ比ε2／ε1の影響を検証した。
【００２１】
すなわち、前記予備成形体１８に対して、押出し後の厚みＴ1が８ｍｍとなり、なおかつひずみ比ε2／ε1が０.１となる比較例１、ひずみ比ε2／ε1が０.２となる発明例１、ひずみ比ε2／ε1が０.４となる発明例２、ひずみ比ε2／ε1が０.８となる発明例３、ひずみ比ε2／ε1が１.０となる発明例４、ひずみ比ε2／ε1が１.６となる発明例５、ひずみ比ε2／ε1が２.０となる発明例６、ひずみ比ε2／ε1が３.５となる発明例７、およびひずみ比ε2／ε1が４.０となる比較例２の、夫々の永久磁石２０が得られるように貫通孔１２、テーパ孔１４および等形通孔１６を設計した押出し金型１０で、予備成形体１８を押出し加工した。そして、得られた各例につき、同一条件で磁化した永久磁石のＸ方向の残留磁束密度(Ｂｒ)、ＩＨ曲線の保磁力(ｉＨｃ)および最大エネルギー積((ＢＨ)ｍａｘ)を測定し、その結果を表１に示した。また、発明例１〜７および比較例１,２の各予備成形体１８および得られた永久磁石２０の寸法を表２に示す。
【００２２】
なお、押出し加工時の予備成形体１８および押出し金型１０の温度は８００℃とし、加工機としては８０トン油圧プレスを用いた。また、発明例１〜７および比較例１,２の各永久磁石２０の磁気特性の具体的な測定については、永久磁石２０の幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×８ｍｍとなる磁気測定試料を採取し、該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを使用した。そして、前記着磁により飽和磁化に達している各磁気測定試料について、ＢＨトレーサーにて磁気特性を測定した。なお、発明例４の磁気測定試料を用いて、その結晶粒の組織を観察すると偏平形状になっており、その大きさはＸ方向で平均０.１μｍ、Ｙ方向で平均０.５μｍであった。
【００２３】
ここで、前記発明例１〜７の最大圧縮ひずみ(すなわち厚み方向のひずみ)と同一の最大圧縮ひずみとなるよう据え込み加工、圧延加工および前方押出し加工により成形した永久磁石２０の各磁気特性を、参考例として併せて示す。各参考例における加工条件および磁気特性の測定条件は、以下の通りである。
【００２４】
据え込み加工については、直径Ｄ＝２５ｍｍ、厚みＴ＝３６ｍｍの円柱形状の予備成形体１８を、上下の平金型で押し潰して、厚みＴ1＝８ｍｍまで成形することで永久磁石２０を得た。なお、据え込み加工時の予備成形体１８および上下の平金型の温度は８００℃とし、加工機としては２００トン油圧プレスを用いた。また得られた永久磁石２０は、直径Ｄ1＝φ５３ｍｍであったが、金型に接していない自由表面からの割れが大きく、全体の５割程度しか正常な部分が得られなかった。そこで、中央部の正常な部分から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×８ｍｍの磁気測定試料を採取し、３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものについて、ＢＨトレーサーにて磁気特性を測定した。なお、据え込み加工の例においては、最大磁気異方化方向である、最も圧縮ひずみが加えられた厚み方向の磁気特性を表１に示す。
【００２５】
圧延加工については、幅方向に１０列、長さ方向に１０列の合計１００個の予備成形体１８を並べ、これらの予備成形体群の全面を、厚さ１０ｍｍの軟鉄の板で覆って溶接し完全密閉した圧延ビレットを用いて実施した。なお、圧延時の温度低下の防止、自由表面の割れの防止、多数個取りを同時に実現する目的で、前記の構造の圧延ビレットを用いた。また１個の予備成形体１８は、厚みＴ＝３６ｍｍ、幅Ｗ＝１９ｍｍ、長さＬ＝２５ｍｍの寸法のものを使用した。圧延機には２０００トンのリバース式４段圧延機を使用し、１０パスの圧延を繰り返して軟鉄部を除く永久磁石部の厚みＴ1を８ｍｍとした。このときの圧延ビレットの初期温度は８００℃、ロールの温度は室温とした。なお、得られた１００個の永久磁石２０は、幅方向、長さ方向の配置の違いで磁気特性にバラツキを持っており、その中で最も特性が良いものは、幅方向では中央近傍、長さ方向では１パス目の先端側に配置された永久磁石２０であった。そこで、当該位置の永久磁石２０を用いて磁気特性を測定した。具体的には、永久磁石２０の寸法は、幅Ｗ1＝１９.５ｍｍ、長さＬ1＝１０９.６ｍｍであり、該永久磁石２０の幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×８ｍｍとなる磁気測定試料を採取し、３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものについて、ＢＨトレーサーにて磁気特性を測定した。この圧延加工の例においても、厚み方向が最大磁気異方化方向であるので、該厚み方向の磁気特性を表１に示す。
【００２６】
前方押出し加工については、従来技術として用いられてきた押出し方法であり、一般的にはＸ方向を絞ると同時にＹ方向も同じ量だけ絞る成形方法である。そこで、厚みＴ＝３６ｍｍ、幅Ｗ＝３６ｍｍ、長さＬ＝２５ｍｍの寸法の予備成形体１８から、厚みＴ1＝８ｍｍ、幅Ｗ1＝８ｍｍ、長さＬ1＝５０６ｍｍの永久磁石２０を成形した。なお、寸法以外の金型構成、押出し条件は実験例１と同一である。得られた永久磁石２０の長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×８ｍｍとなる磁気測定試料を採取し、３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものについて、ＢＨトレーサーにて磁気特性を測定した。前方押出し加工において、最も大きな圧縮ひずみが加えられた方向は、厚み方向と幅方向の二方向で、同じ量だけひずみが加えられており、最大磁気異方化方向である厚み方向、幅方向の磁気特性も同じ値を示したので、その結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
2008091867.tif 000003
【００２８】
【表２】
2008091867.tif 000004
【００２９】
〔実験例２〕
Ｎｄ：２６.８質量％、Ｐｒ：０.１質量％、Ｄｙ：３.６質量％、Ｃｏ：６質量％、Ｂ：０.８９質量％、Ｇａ：０.５７質量％、残部が実質的にＦｅの磁性合金を用い、前記実験例１と同一条件で製造した同一寸法の予備成形体１８に対し、前記発明例４と同じく、押出し後の厚みＴ1が８ｍｍで、ひずみ比ε2／ε1が１.０となるよう押出し成形された永久磁石２０の磁気特性を、表１に発明例８として示す。また、発明例８における予備成形体１８および得られた永久磁石２０の寸法を表２に示した。なお、押出し成形の条件および磁気特性の測定の具体的な方法は、実験例１と同じである。
【実施例２】
【００３０】
実施例１では断面長方形の予備成形体１８から板形状の永久磁石２０を製造する場合で説明したが、図９(ａ),(ｂ)に示す如く、円柱形状の予備成形体１８から板形状の永久磁石２０を製造するものであってもよい。すなわち、厚みＴ1、幅Ｗ1で長さＬ1の板形状の永久磁石２０を、直径(Ｘ方向およびＹ方向)Ｄ、長さ(Ｚ方向)Ｌの円柱形状の予備成形体１８から押出し成形するに際し、そのひずみ比ε2／ε1＝ｌｎ(Ｗ1／Ｄ)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)が、０.２〜３.５の範囲、好ましくは０.４〜１.６の範囲となるよう貫通孔１２、テーパ孔２８および等形通孔３０等の各寸法を設定することで、実施例１と同様の作用効果が得られる。ちなみに、実施例２の永久磁石２０を製造するための成形ダイス２６では、図１０に示す如く、テーパ孔２８は、入口２８ａが予備成形体１８と同一直径の円形に形成されると共に、該テーパ孔２８の出側２８ｂおよび等形通孔３０が、永久磁石２０と同一のＸ方向の寸法がＴ1でＹ方向の寸法がＷ1の矩形状に形成されていればよい。
【００３１】
〔実験例３〕
前記実験例１と同一組成の磁性合金を用い、実験例１と同一条件で製造した直径Ｄ＝１４.５ｍｍ、長さＬ＝２２.５ｍｍの円柱形状の予備成形体１８に対し、押出し後の厚みＴ1が３ｍｍとなり、なおかつひずみ比ε2／ε1が１.０となるよう押出し成形された永久磁石２０のＸ方向の磁気特性を、表１に発明例９として示した。また、発明例９における予備成形体１８および得られた永久磁石２０の寸法を表３に示した。なお、発明例９の永久磁石２０の磁気特性の具体的な測定については、永久磁石２０の幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さ×厚みが８ｍｍ×８ｍｍ×３ｍｍとなる磁気測定試料を採取し、該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを、ＢＨトレーサーにて測定した。
【００３２】
【表３】
2008091867.tif 000005
【実施例３】
【００３３】
実施例３は、図１１(ａ),(ｂ)に示す如く、厚み(Ｘ方向)Ｔ、幅(Ｙ方向)Ｗで長さ(Ｚ方向)Ｌの断面長方形の予備成形体１８から、厚み(Ｘ方向)Ｔ1、外周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、内周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1の断面円弧状の永久磁石２０を押出し成形する場合を示す。この実施例３においては、押出し成形するに際し、ひずみ比ε2／ε1＝ｌｎ(((Ｗ1＋Ｗ2)／２)／Ｗ)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)が、０.２〜３.５の範囲、好ましくは０.４〜１.６の範囲となるよう貫通孔１２、テーパ孔１４および等形通孔１６等の各寸法を設定することで、実施例１と同様の作用効果が得られる。なお、実施例３の場合における磁気異方化方向は、円弧に沿って直角なラジアル方向となる。
【００３４】
〔実験例４〕
前記実験例１と同一組成の磁性合金を用い、実験例１と同一条件で製造した厚みＴ＝２４ｍｍ、幅Ｗ＝２３ｍｍ、長さＬ＝２５ｍｍの断面長方形の予備成形体１８に対し、厚みＴ1＝８ｍｍ、円弧長((Ｗ1＋Ｗ2)／２)＝４０ｍｍ、円弧半径Ｒ1＝４０ｍｍとなり、なおかつひずみ比ε2／ε1が１.０となるよう断面円弧状に押出し成形された永久磁石２０の磁気特性を、表１に発明例１０として示した。また、発明例１０における予備成形体１８および得られた永久磁石２０の寸法を表４に示した。なお、発明例１０の永久磁石２０の磁気特性の具体的な測定については、永久磁石２０の幅中央部でかつ長さ中央部から、幅×長さが８ｍｍ×８ｍｍのものを切り出した後、円弧になった部分を厚み方向の両端面において片側約０.５ｍｍづつ削って厚み７ｍｍの磁気測定試料を採取し、該試料を３.２ＭＡ／ｍの磁界中で着磁したものを、ＢＨトレーサーにて測定した。
【００３５】
【表４】
2008091867.tif 000006
【００３６】
表１に示す実験結果から、ひずみ比ε2／ε1について、０.２≦ε2／ε1≦３.５の範囲に設定することで、磁気特性が向上することが確認され、０.４≦ε2／ε1≦１.６の範囲とすることで、磁気特性が更に向上することが確認された。更には、ひずみ比ε2／ε1が１に近づくにつれて、磁気特性が最も向上することが確認された。また、発明例１〜１０の永久磁石２０は、何れも外観は良好であり、切捨てが必要な部分は、長さ方向の最先端部および最後端部の夫々約２ｍｍを除いて皆無であった。更に、浸透探傷試験および過流探傷試験の結果、表面割れおよび内部割れの発生は確認されなかった。すなわち、本発明によれば、高い磁気特性を有する永久磁石を、生産性、材料歩留、良品率および製造コストの点で優れている押出し加工により製造し得ることが確認された。
【００３７】
〔変更例〕
本願は前述した各実施例の構成に限定されるものでなく、その他の構成を適宜に採用することができる。
１．図１２(ａ)に示す如く、短軸Ｄ1、長軸Ｄ2で長さ(Ｚ方向)Ｌの断面楕円形の予備成形体１８から、図１２(ｂ)に示すように、最大厚み(Ｘ方向)Ｔ1、円弧辺の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、直線辺の幅(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1の断面蒲鉾形、または図１２(ｃ)に示すように、最大厚み(Ｘ方向)Ｔ1、外周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ1、内周側の円弧長(Ｙ方向)Ｗ2で長さ(Ｚ方向)Ｌ1の断面三日月形の永久磁石２０を製造するものであってもよい。この場合は、ひずみ比ε2／ε1＝ｌｎ(((Ｗ1＋Ｗ2)／２)／Ｄ2)／ｌｎ(Ｌ1／Ｌ)が、０.２〜３.５の範囲、好ましくは０.４〜１.６の範囲となるよう貫通孔１２、テーパ孔１４および等形通孔１６等の各方向の寸法を設定することで、前述した各実施例と同様の作用効果が得られる。ここで、断面楕円形の予備成形体１８から断面蒲鉾形あるいは断面三日月形の永久磁石２０を製造する場合における予備成形体１８のＸ方向およびＹ方向は、得られる永久磁石２０の厚みＴ1、幅(円弧長)Ｗ1,Ｗ2の関係によって決まる。すなわち、短軸Ｄ1がＸ方向で長軸Ｄ2がＹ方向となる場合と、短軸Ｄ1がＹ方向で長軸Ｄ2がＸ方向となる場合とがある。ちなみに、この関係は楕円形から矩形に成形する場合で考えても同様であるので、その具体例を表５に示す。
【００３８】
【表５】
2008091867.tif 000007
２．予備成形体および永久磁石の断面形状に関しては、各実施例で示した以外の形状であってもよい。また、予備成形体と永久磁石の断面の組合わせについては、実施例の組合わせ以外であってもよい。
３．実施例１の成形ダイスでは、そのテーパ孔の入口を、貫通孔に対して等形となる部分を所定長さで形成したが、貫通孔の端にテーパが直接連続するようにテーパ孔を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１に係る押出し金型を示す縦断正面図である。
【図２】実施例１に係る押出し金型を示す縦断側面図である。
【図３】実施例１に係る成形ダイスを拡大して示す縦断正面図である。
【図４】実施例１に係る成形ダイスを拡大して示す縦断側面図である。
【図５】実施例１に係る成形ダイスの平面図である。
【図６】実施例１に係る成形ダイスの底面図である。
【図７】実施例１に係る押出し金型により予備成形体から永久磁石が押出し成形される塑性加工状態を示す説明図である。
【図８】実施例１に係る予備成形体および対応する永久磁石の関係を示す概略図である。
【図９】実施例２に係る予備成形体および対応する永久磁石の関係を示す概略図である。
【図１０】実施例２に係る予備成形体から永久磁石を製造する成形ダイスを示す平面図である。
【図１１】実施例３に係る予備成形体および対応する永久磁石の関係を示す概略図である。
【図１２】変更例に係る予備成形体および対応する２つの永久磁石の関係を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１８ 予備成形体，２０ 永久磁石
【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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