(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面が非平面であるキャビティを有する炭素材料製の本体と該キャビティの上部を覆い内面が平坦である炭素材料製の蓋を備えるモールドの該キャビティに、原料合金粉末を充填したうえで、前記本体に前記蓋を装着する充填工程と、
前記原料合金粉末を前記キャビティ内に充填したままの状態で該原料合金粉末に所定の方向の磁界を印加する配向工程と、
前記配向工程後に、前記原料合金粉末を前記キャビティ内に充填したままの状態で加熱することにより焼結し、平坦である前記蓋の前記内面と前記原料合金粉末が接触しながら焼結収縮が生じる焼結工程と、
前記充填工程と前記配向工程の間、又は前記配向工程と前記焼結工程の間に、前記モールドの上下を反転するモールド反転工程と
を有することを特徴とする焼結磁石製造方法。
【請求項２】
前記モールド反転工程を前記充填工程と前記配向工程の間に行うことを特徴とする請求項１に記載の焼結磁石製造方法。
【請求項３】
下面が非平面であるキャビティを有する本体と該キャビティの上部を覆い内面が平坦である蓋を備えるモールドの該キャビティに、原料合金粉末を充填したうえで、前記本体に前記蓋を装着する充填工程と、
前記原料合金粉末を前記キャビティ内に充填したままの状態で該原料合金粉末に所定の方向の磁界を印加する配向工程と、
前記配向工程後に、前記原料合金粉末を前記キャビティ内に充填したままの状態で加熱することにより焼結する焼結工程と、
前記充填工程と前記配向工程の間に、前記モールドの上下を反転するモールド反転工程と
を有することを特徴とする焼結磁石製造方法。
【請求項４】
前記非平面の形状が下に凸の部分円筒面状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の焼結磁石製造方法。
【請求項５】
前記配向工程において前記磁界を前記蓋の内面に垂直な方向に印加することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の焼結磁石製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転子や固定子等に使用される焼結磁石を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼結磁石を製造する際には、従来、原料の合金粉末をモールドに充填し（充填工程）、モールド内の原料合金粉末に磁界を印加することにより該原料合金粉末の粒子を配向させ（配向工程）、配向した原料合金粉末に圧力を印加することで圧縮成形体を作製し（圧縮成形工程）、与圧を解除した圧縮成形体を加熱して焼結する（焼結工程）、という方法が取られている。あるいは、充填工程後に、原料合金粉末に磁界を印加しつつプレス機で圧力を加えることにより、上記配向工程及び圧縮成形工程を同時に行う方法も取られている。いずれにせよ、プレス機を用いて圧縮成形を行うことから、本明細書ではこれらの方法を「プレス法」と呼ぶ。
【０００３】
それに対して、原料合金粉末をモールドに充填したうえで、圧縮成形を行うことなく、原料合金粉末をモールドに収容したままの状態で配向及び焼結を行うことにより焼結磁石を製造する方法が開発された（特許文献１、２参照）。本明細書では、このように圧縮成形工程を行うことなく焼結磁石を製造する方法を「PLP（Press-less Process）法」と呼ぶ。なお、PLP法では、原料合金粉末をモールドに充填する際に、圧縮成形を行う際に印加する圧力（通常、数十MPa）よりも十分に小さい圧力（おおむね2MPa以下）で原料合金粉末をモールド内に押し込んでもよい。
【０００４】
PLP法は主に以下の２つの特長を有する。第１の特長は、得られる焼結磁石の磁気特性、特に保磁力が高いことである。保磁力は、焼結磁石内の結晶粒が小さいほど高くなることが知られている。そのためには、原料合金粉末を作製する段階においてできるだけ細かくしておく必要があるが、そうすると、原料合金粉末の粒子の表面積が大きくなるため酸化し易くなる。磁石合金は、酸化すると却って保磁力及びその他の磁気特性が低下してしまったり、空気中では自然発火するおそれもあることから、低酸素雰囲気で取り扱うことが好ましい。この点、PLP法ではプレス機を使用する必要が無いことから、プレス法よりも設備を小型化することができ、設備全体を低酸素雰囲気中に配置することが容易である。従って、細かく粉砕された原料合金粉末を、酸化を防止しつつ処理することができることから、PLP法では微粉末を用いて保磁力が高い焼結磁石を得ることができる。
【０００５】
PLP法の第２の特長は、機械加工を行うことなく、最終製品に近い形状の焼結磁石を得ることができる点にある。プレス法では、原料合金粉末をプレス成形する必要があるため、焼結工程を経た段階で得られる焼結体の形状は、プレス機の１対のパンチに対応した平行な２平面を有するものに限られる。従って、それ以外の形状の焼結磁石を製造するためには、得られた焼結体に対して機械加工を行わなければならない。それに対してPLP法では、焼結工程を経た段階で得られる焼結体は、モールドのキャビティとほぼ同じ形状（ニアネットシェイプと呼ばれる）になる（特許文献１）。そのため、モールドのキャビティの形状を最終製品の形状に合わせておくことにより、機械加工を行うことなく、目的の形状を有する焼結磁石を得ることができる。
【０００６】
一般に焼結の際に焼結体は収縮するため、焼結後の焼結体（及び焼結磁石）はモールドのキャビティよりも小さくなる。この焼結収縮が生じる際に焼結体とモールドの間に摩擦が生じるため、特許文献２では、モールドの少なくとも一部、特に底板の材料に、焼結体との摩擦が小さい炭素材料を用いている。同文献にはその一例として、直方体のキャビティを有するステンレス鋼製の本体と炭素繊維強化炭素複合材（C/Cコンポジット）製の蓋から成るモールドの該キャビティに原料合金粉末を充填して蓋を取り付け、配向工程を行った後に、モールドの上下を反転させることにより、炭素材料製の蓋をモールドの底板として使用することが記載されている。この方法によれば、特殊な素材であって高価である炭素繊維強化炭素複合材が蓋にしか用いられないため、コストを抑えることができる。
【０００７】
PLP法が上記２つの特長を有することから、同法により製造される焼結磁石は特に、モータの回転子や固定子に好適に用いることができる。以下、焼結磁石を回転子に用いる場合（固定子が電磁石である場合）について説明するが、焼結磁石を固定子に用いる場合（回転子が電磁石である場合）も同様である。
【０００８】
モータが回転する間、回転子は、固定子が生成する外部磁界の中で運動するため、回転子の磁石に印加される外部磁界は方向が激しく変動する。回転子に用いられる焼結磁石は、このような環境において外部磁界に抗して磁化が維持されなければならず、その能力を示す保磁力が高くなければならない。また、自動車用のモータの場合、回転子は使用中に温度が常温から200℃程度まで上昇するため、当該温度範囲全体に亘って高い保磁力を有する焼結磁石が求められている。このような保磁力が高い焼結磁石は、上記第１の特長により、PLP法によって好適に作製することができる。
【０００９】
また、回転子では一般に、例えば特許文献３に示されているように、焼結磁石は部分円筒面状の表（おもて）面を有するものを複数個組み合わせて、回転子全体として表面が円筒面となるように用いられる。焼結磁石の裏面（表面に対向する面）は、表面と同様の部分円筒面状であってもよいが、特許文献３では平面状となっており、焼結磁石全体では回転子の回転方向の中央付近では厚く両端付近では薄い凸形状となっている。この焼結磁石は、配向工程において厚み方向に磁界が印加され、厚み方向に磁化が付与される。このような形状の焼結磁石は、下向きに凸の形状であるキャビティを有する本体と、平坦な押圧面を有する蓋から成るモールドを用いることにより、上記第２の特長により、PLP法によって好適に作製することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開2006-019521号公報
【特許文献２】特開2009-049202号公報
【特許文献３】特開2015-050880号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の形状の焼結磁石をPLP法で作製したところ、直方体の焼結磁石を同法で作製した場合よりも高い確率で割れが生じ、歩留まりが低くなった。
【００１２】
ここまでは中央が厚く両端が薄い凸形状の焼結磁石を作製する場合について説明したが、逆に中央が薄く両端が厚い凹形状等の、厚さが一様でない形状を有する焼結磁石全般において、直方体等の一様な厚さを有する焼結磁石よりも、割れによって歩留まりが低くなることも考えられる。
【００１３】
本発明が解決しようとする課題は、厚さが一様でない形状を有する焼結磁石を高い歩留まりで製造することができる焼結磁石製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、凸形状の焼結磁石の割れを解析する中で、割れは凸形状の中央付近よりも端付近において多く発生していることを発見した。
【００１５】
そこで本発明者は、キャビティの形状及び焼結時の収縮率に基づいて、焼結後の焼結体の形状をシミュレーションで求めた。ここで焼結時の収縮率は原料合金粉末の配向方向に大きいという方向依存性を有することが知られている。例えば、希土類元素R、鉄Fe及び硼素Bから成るR2Fe14Bを主相とするRFeB系焼結磁石において、焼結温度が985℃であって充填密度が3.4g/cm3である場合に実験で求められた収縮率は、原料合金粉末の配向方向には約35％、それに垂直な方向には約14％である。配向の方向を蓋の押圧面に垂直としてこの収縮率を用いて得られる焼結体の形状をシミュレーションで求めた結果、図１(a)に二点鎖線で示したものとなった。このシミュレーション結果を、実際の工程に合わせてキャビティの凸形状を下方にして描いたところ、図１(b)に示すように、焼結体（二点鎖線）は両端付近においてのみキャビティ（実線）に接し（保持され）、中央付近はキャビティ面から浮くことが判明した。
【００１６】
そこで焼結工程後の焼結磁石を詳細に観察したところ、図２に示すように、凸形状の端付近（同図において実線で楕円状に囲んで示したところ）には焼結磁石が接触していた跡があるのに対して、凸形状の中央付近にはそのような跡がほとんどないことが確認された。
【００１７】
これらの事実より、焼結工程において焼結収縮が生じた結果、焼結体は凸形状の両端付近においてのみキャビティと接し、そこにおいて滑り（摩擦）が生じることにより、その付近において割れが多く発生したものと考えられる。
【００１８】
そこで本発明者は、キャビティの非平面側ではなく平面側を下向きとした状態で焼結工程を行えば、局部的な滑り（摩擦）による焼結体の割れを防止できると考え、本発明を成すに至った。
【００１９】
上記課題を解決するために成された本発明に係る焼結磁石製造方法の第１の態様は、
下面が非平面であるキャビティを有する炭素材料製の本体と該キャビティの上部を覆い内面が平坦である炭素材料製の蓋を備えるモールドの該キャビティに、原料合金粉末を充填したうえで、前記本体に前記蓋を装着する充填工程と、
前記原料合金粉末を前記キャビティ内に充填したままの状態で該原料合金粉末に所定の方向の磁界を印加する配向工程と、
前記配向工程後に、前記原料合金粉末を前記キャビティ内に充填したままの状態で加熱することにより焼結し、平坦である前記蓋の前記内面と前記原料合金粉末が接触しながら焼結収縮が生じる焼結工程と、
前記充填工程と前記配向工程の間、又は前記配向工程と前記焼結工程の間に、前記モールドの上下を反転するモールド反転工程と
を有することを特徴とする。
また、本発明に係る焼結磁石製造方法の第２の態様は、
下面が非平面であるキャビティを有する本体と該キャビティの上部を覆い内面が平坦である蓋を備えるモールドの該キャビティに、原料合金粉末を充填したうえで、前記本体に前記蓋を装着する充填工程と、
前記原料合金粉末を前記キャビティ内に充填したままの状態で該原料合金粉末に所定の方向の磁界を印加する配向工程と、
前記配向工程後に、前記原料合金粉末を前記キャビティ内に充填したままの状態で加熱することにより焼結する焼結工程と、
前記充填工程と前記配向工程の間に、前記モールドの上下を反転するモールド反転工程と
を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、第１の態様では充填工程と配向工程の間、又は配向工程と焼結工程の間に、第２の態様では充填工程と配向工程の間に、モールドの上下を反転し、蓋の内面を下側にすることにより、焼結工程において、平坦である蓋の内面と原料合金粉末が該内面の全面において接触しながら焼結収縮が生じる。その結果、焼結体の下面の局部的な滑り（摩擦）による割れの発生を防止することができる。
【００２１】
第２の態様では、モールド反転工程は、前記充填工程と前記配向工程の間に行う。このようにモールドを反転してから配向工程を行うことにより、モールドの反転時に配向が乱れることを防ぐことができる。第１の態様では、モールド反転工程は、前記充填工程と前記配向工程の間に行うことが望ましい。
【００２２】
第１の態様では、蓋の材料は、焼結収縮時に内面の全面に生じる摩擦を低減するという点で、炭素材料である。
【００２３】
キャビティの下面の形状は非平面であれば限定されないが、モータの回転子に用いる焼結磁石を製造する場合には、当該形状を下に凸の部分円筒面状とすることが望ましい。
【００２４】
焼結工程における磁界の印加方向は特に限定されないが、モータの回転子に用いる焼結磁石を製造する場合には、当該方向を前記蓋の内面に垂直な方向（モールドの上下方向）とすることが望ましい。
【００２５】
本発明において、蓋の内面は、多少の凹凸があっても許容されるが、鏡面であることが望ましい。
【００２６】
本発明に係る方法により製造される焼結磁石の組成は特に限定されない。残留磁束密度や最大エネルギー積が大きい、前述のRFeB系焼結磁石や、希土類元素R及びコバルトCoから成るRCo5やR2Co17を主相とするRCo系焼結磁石も、本発明の方法により好適に製造することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、製造しようとする焼結磁石の厚み方向の一方の面を平面とし、焼結時に該平面が下側となるように焼結工程前にモールドの上下を反転することによって焼結体の下面の局部的な滑り（摩擦）による割れの発生が防止されるため、厚さが一様でない焼結磁石を高い歩留まりで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】非平面と平面が対向する形状を有する焼結磁石を作製する際の、焼結前と焼結後の形状の相違を示すシミュレーション結果(a)、及び従来の製造方法により生じる問題点を示すシミュレーション結果を示す図。
【図２】従来の方法で、非平面と平面が対向する形状を有する焼結磁石を作製した場合につき、使用後のモールドにおけるキャビティの下面を示す写真。
【図３】本発明に係る焼結磁石製造方法の実施例で用いるモールドを示す上面図(a)、正面図(b)及び側面図(c)。
【図４】本実施例の焼結磁石製造方法で用いるモールドの、モールド反転工程の前(a)及び後(b)における使用状態を示す縦断面図。
【図５】本実施例(a)及び変形例(b)の焼結磁石製造方法を示すフローチャート。
【図６】本実施例の方法により焼結磁石を作製する実験を行った際に用いた3種類のモールドのキャビティの形状を示す縦断面図。
【図７】図６(b)に示す形状のキャビティを用いて焼結磁石を作製する際の、焼結前と焼結後の形状の相違を示すシミュレーション結果(a)、及び従来の製造方法により生じる問題点を示すシミュレーション結果を示す図。
【図８】図６(a)に示す形状のキャビティを用いて作製したRFeB系焼結磁石の良品率（歩留まり）を示すグラフ。
【図９】図６(b)に示す形状のキャビティを用いて作製したRFeB系焼結磁石の良品率（歩留まり）を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明に係る焼結磁石製造方法の実施例を、図３〜図９を用いて説明する。
【００３０】
本実施例の焼結磁石製造方法では、図３に示す形状のモールド１０を用いる。このモールド１０は、複数個の焼結磁石を同時に製造するためのものである。モールド１０には、板状の本体１１に空間１１１が縦に３個、横に６個、２次元状に配置されている。空間１１１は本体１１の上面側に開口を有し、底部は下に凸の部分円筒面状の曲面形状を呈する（図３(c)に破線で示した曲線）。
【００３１】
このモールド１０は、図４(a)に示すように、複数個の本体１１を重ねて使用するものである。本体１１の下面は平坦になっており、本体１１を重ねることにより、空間１１１の底面及び側面、並びに本体１１の下面で囲まれたキャビティ１３が形成される。従って、本体１１の下面は、各キャビティ１３における蓋の役割を有する。以下、空間１１１の底部の曲面をキャビティ１３の「曲面」、空間１１１の上部を覆う本体１１の下面をキャビティ１３の「平坦面」と呼ぶ。なお、最上段の本体１１に設けられた空間１１１には、図４に示すように、モールド１０とは別の平板状の蓋１８を載置する。
【００３２】
本体１１及び蓋１８の材料にはいずれも、本実施例では炭素繊維強化炭素複合材を用いる。
【００３３】
図４及び図５(a)を参照しつつ、本実施例の焼結磁石製造方法を説明する。
まず、複数個のモールド１０の各空間１１１に、該空間１１１を丁度満たすように焼結磁石の原料合金粉末を供給する。その際、圧縮成形を行う際に印加する圧力よりも十分に小さい圧力（おおむね2MPa以下）で原料合金粉末を空間１１１内に押し込んでもよい。このように押し込まれたときの原料合金粉末の充填密度は、低すぎると（本発明の方法を用いるか否かに関わらず）焼結体の割れが発生する確率が高くなり、高すぎると後述の配向工程において配向し難くなる。例えばRFeB系焼結磁石では、充填密度は3.35〜3.60g/cm3とすることが望ましい。そして、図４(a)に示すように、複数個のモールド１０を重ねることにより、各空間１１１においてキャビティ１３が形成される（充填工程、図５(a)のステップＳ１）。原料合金粉末は、従来と同様の方法により作製すればよい。例えば特許文献１では、ストリップキャスト法により作製されたRFeB系の合金塊を水素吸蔵法により粗粉砕した後、ジェットミルにより平均粒径が数μm（一例ではレーザ法により測定される中央値で3μm以下）となるように微粉砕することにより作製される。なお、前述の通り、最上段の本体１１の上には蓋１８を載置する。
【００３４】
次に、図４(b)に示すように、複数個積層されたモールド１０の全体を上下反転させる（モールド反転工程、ステップＳ２）。これにより、キャビティ１３では平坦面が下面、曲面が上面となる。この（原料合金粉末をキャビティ１３内に充填したままの）状態で、モールド１０に対して、平坦面に垂直な方向に磁界を印加することにより、原料合金粉末中の結晶の磁化容易軸が当該方向を向くように原料合金粉末を配向する（配向工程、ステップＳ３）。その際、パルス磁界を用いて数テスラ程度の強い磁界を印加することが望ましい。なお、図５(b)に示すように、先に配向工程を行ってからモールド反転工程を行うことも可能であるが、モールド反転工程時に配向が乱れることを防止するために、図５(a)に示すように、先にモールド反転工程を行ってから配向工程により原料合金粉末を配向する方が望ましい。
【００３５】
続いて、複数個積層されたモールド１０全体を焼結炉に入れ、原料合金粉末をキャビティ１３内に充填したままの状態で加熱することにより、キャビティ１３内の原料合金粉末を焼結する（焼結工程、ステップＳ４）。例えばRFeB系焼結磁石では、焼結温度は800〜1100℃とすることができるが、この温度が高すぎると結晶粒が成長することで保磁力が低下するため、1000℃以下とすることが望ましい。
【００３６】
本実施例では、ここまでに述べた焼結工程までの各工程のいずれにおいても、合金粉末に対して圧縮成形を行うことはない（PLP法）。
【００３７】
焼結工程の終了後、モールド１０から焼結体を取り出し、所定の後処理を行う（後処理工程、ステップＳ５）ことにより、焼結磁石が完成する。
【００３８】
後処理には、粒界拡散処理、着磁等の処理がある。粒界拡散処理はRFeB系焼結磁石の製造時に行われる処理であり、Dy, Tb, Hoのうちのいずれか1種又は複数種から成る重希土類元素RHを含有する粉末等を焼結体の表面に付着させた状態で700〜950℃の温度に加熱することにより、RHを焼結体の粒界に拡散するというものである。粒界拡散処理を行うことにより、RFeB系焼結磁石の残留磁束密度や最大エネルギー積が低下することなく保磁力が向上する。着磁は、焼結工程が終了した時点では、同工程において高温に加熱されたことによって磁化が消失していることから、焼結体に再度、平坦面に垂直な磁界を印加することにより、焼結体を磁化させるものである。なお、着磁を行ってから多数の焼結磁石を出荷すると、輸送時に焼結磁石が生成する磁界によって周囲に悪影響を及ぼすおそれがあるため、焼結磁石の生産者は着磁を行うことなく出荷し、モータ等の焼結磁石を使用する装置の生産者が着磁を行うようにしてもよい。なお、従来のプレス法では、後処理として、目的とする製品の最終形状に焼結体を加工するための研磨を行うが、本実施例ではPLP法を用いることにより形状加工のための研磨を不要としている。
【実施例】
【００３９】
次に、上記方法によりRFeB系焼結磁石を製造する実験、及びシミュレーションを行った結果を説明する。
実験では、それぞれ図６に示すキャビティ１３Ａ、１３Ｂを有する2種のモールドを用いた。図６(a)に示すキャビティ１３Ａでは、図１に示したシミュレーションで用いたものと同じく、部分円筒面１３１Ａと、それに対向する平坦面１３３Ａを有する。図６(b)に示すキャビティ１３Ｂでは、曲面は部分円筒面１３１Ｂと、その両端に設けられた、平坦面１３３Ｂに対して傾斜した平面を有するテーパ部１３２Ｂを有し、キャビティ１３Ｂの両端では、テーパ部１３２Ｂが平坦面１３３Ｂに垂直な面１３４Ｂと交差している。テーパ部１３２Ｂは、作製された焼結磁石をモータの回転子に取り付ける際に、焼結磁石を押さえつける治具と接触する面を焼結磁石に形成するために設けられている。
【００４０】
キャビティ１３Ｂにつき、図１（キャビティ１３Ａの場合）と同様のシミュレーションを行った結果を図７に示す。図７(b)に示すように、図１と同様に、焼結体（二点鎖線）は両端付近においてのみキャビティ（実線）に接し（保持され）、中央付近はキャビティ面から浮く。そのため、キャビティ１３Ａの場合と同様に、キャビティ１３Ｂを用いて従来の方法のように図７(b)の向きのままで焼結磁石を製造すると、焼結工程において焼結収縮が生じることにより、キャビティと接している両端付近においてのみ滑り（摩擦）が生じ、その付近において割れが発生してしまう。
【００４１】
本実施例の実験では、充填密度が異なる複数の条件の各々において、図５(a)に示した工程でRFeB系焼結磁石を製造した。そして、割れの無い良品の個数を、作製した焼結磁石全体の個数で除した良品率を求めた。この実験結果を、キャビティ１３Ａの場合について図８に、キャビティ１３Ｂの場合について図９に、それぞれ示す。各図には比較例として、同じキャビティを用いて、モールド反転工程を行わずにキャビティの曲面を下側としたままの状態で焼結を行った場合の良品率を示す。
【００４２】
キャビティ１３Ａを用いた場合、図８より、良品率は全体として本実施例の方が比較例よりも高く、特に充填密度が最適範囲（3.35〜3.6g/cm3）内である3.6g/cm3である場合に、比較例では約67％であるのに対して、本実施例では100％（試料数30個）という優れた良品率が得られた。
【００４３】
なお、充填密度が3.7〜3.9g/cm3である場合には、本実施例だけではなく比較例においても100％の良品率が達成されているが、これらは充填密度が最適範囲よりも高く、配向工程において原料合金粉末が配向し難いため、残留磁束密度や最大エネルギー積が低くなる。
【００４４】
キャビティ１３Ｂを用いた場合にも、図９に示すように、良品率は全体として本実施例の方が比較例よりも高い。また、充填密度が最適範囲内のときには、本実施例では全ての充填密度において100％（試料数は12〜17個）という優れた良品率が得られた。
【００４５】
本発明は上記実施例には限定されない。
例えば、上記実施例ではキャビティの曲面を、モールドを反転する前において下に凸の形状としたが、上に凸の曲面や、それらよりも複雑な形状の曲面を有する場合にも、本発明を適用することができる。
モールド１０の本体１１に設ける空間１１１の個数は前述の縦に３個、横に６個には限られず、１個を含む任意の個数とすることができる。また、モールド１０のように複数個の本体を重ねて使用するモールドには限定されず、１個の本体のみを用いてもよい。
モールド１０の材料は、本実施例ではいずれも炭素繊維強化炭素複合材を用いたが、黒鉛等の他の炭素材料を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０…モールド
１１…モールドの本体
１１１…空間
１３、１３Ａ、１３Ｂ…キャビティ
１３１Ａ、１３１Ｂ…部分円筒面
１３２Ｂ…テーパ部
１３３Ａ、１３３Ｂ…平坦面
１３４Ｂ…平坦面に垂直な面
１８…最上段のモールドの本体の上に取り付ける蓋
【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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