(57)【要約】【課題】  従来のネオジム系磁石の製造方法においては、磁界内プレス工程において部材にかかる磁束の方向が一様になるように設計されていたが後の焼結工程において部材にたわみが生じており、このたわみによる磁化方向の倒れを考慮せずに切り出し工程を行っていたため磁石外形に対して磁化方向が傾いていた。【解決手段】  本発明では焼結後のたわみを考慮して切り出し工程を行うので、磁石外形に対して磁化方向倒れの少ない磁石を製造することができる。また第２の発明では、焼結後にある水平面内に磁石を置いた時に磁化方向がほぼ水平になるように磁界内プレス工程において部材にかかる磁束を設計しているので、焼結後に外形基準で切り出し工程を行えば磁石外形に対して磁化方向倒れの少ない磁石を製造することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を磁界内中でプレスした後に焼結して原型部材を得る磁石製造工程において、焼結後のたわみ形状に沿って原型部材を切り出して所定寸法に加工することを特徴とする磁石製造方法。
【請求項２】
原料を磁界内中でプレスした後に焼結して原型部材を得る磁石製造工程において、焼結後の原型部材を水平面上に置いた時に磁化方向がほぼ水平になるように磁界内プレス工程の磁束方向を定めたことを特徴とする磁石製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はネオジム系の焼結型磁石製造方法に関する。特に、磁力が強く、磁石外形に対して磁化方向の倒れが少ない磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネオジム系磁石は磁力の強さから産業的に広く使われている。ネオジム系焼結型の磁石製造工程を図８に示す。原料はネオジム、鉄、ホウ素などからなり、これらを溶解後に粉砕して調合する。磁石の形の大まかな成型は、金型に原料を入れプレスすることにより行われる。このとき、金型ごと磁界中に置き、磁束をかけながらプレスをすることで原料の結晶粒の方向が磁束方向に揃い、磁化方向が定まる。プレス中の磁束を生じさせる方法としては、電気コイルを用いるのが一般的である。次に、プレス後の部材を焼結することにより強固な塊状の部材となる。次に、部材に対して研削加工などにより所定の寸法に仕上げ加工を行う。この時点では着磁されておらず、磁石にはなっていない。空芯コイルを用いた着磁機に部材を挿入し、磁気飽和以上の磁束を部材にかけることにより着磁を行う。
【０００３】
磁石製造工程において効率を上げるため、一つの金型による成型部材から切り分けることにより複数の磁石を製造するいわゆる多数個取りを行うのが一般的である。前述したようにプレス後の部材の磁化方向は、プレス中に部材に加わる磁束方向により定まる。電気コイルで磁束を得る場合、プレス中の磁束は一様ではなく場所により傾きが生じることが考えられる（図９参照）。よって多数個取りを行った場合、その磁石個体が磁界内プレス中にどの場所に位置していたかで磁化方向が異なってしまう。
【０００４】
最近ではＭＲＩなどの医療機器や、高推力を出すリニアモータに用いる磁石において、磁石外形に対する磁化方向倒れの条件が厳しくなってきている。磁化方向倒れは、前者では測定精度の悪化に影響し、後者では推力低下や他成分力の発生などが考えられる。両者において磁化方向倒れは角度にして１度以内に抑えるのが望ましい。この条件を達成するため、金型の大きさや配置および磁束を生じさせる電気コイルの大きさや配置を工夫し、多数個取りの場合にどの位置でも傾きの無い理想的な磁化方向になるように磁界内プレス工程を設計している。
【特許文献１】特開２００１−３４２５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
磁界内プレス加工された部材は、切り分ける前に焼結の工程が入る。焼結後の部材は図１０のようなたわみの変形を生じる。これは部材の中心部と外側で、焼結する際の収縮の度合いが異なるためである。磁化方向はこのたわみとともにずれてしまう（図１０下側参照）。従来の切り出し工程ではたわみを考慮せずに行っている。図の部材から３個の磁石を切り出すことを考える。図１１のように、加工する上で部材の座りの良い下面を基準にし、上面側の１１３の部分を削り取る。上下反転し、加工を行った上面側を基準にして１１４の部分を削り取る。次に、側面の１１５、１１６および紙面手前側と奥側に相当する不図示の側面部を削りとる。最後に図１１中の点線で切断し３個に切り分け、必要に応じて個々に仕上げの寸法出し加工を行う。結果として、中央に位置していた磁石（図中１２）には磁化方向倒れは生じないが、両端の磁石（図中１１、１３）では磁化方向が外形に対して傾いてしまう（図１１下側参照）。このように、磁界内プレス加工での磁束分布に注意を払っても、焼結後の撓みを考慮せずに切り出しを行った場合には磁石の磁化方向が傾いてしまう問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を克服するため本発明の第１の発明では、原料を磁界内中でプレスした後に焼結して原型部材を得る磁石製造工程において、焼結後のたわみ形状に沿って原型を切り出して所定寸法に加工することを特徴としている。また第２の発明では、原料を磁界内中でプレスした後に焼結して原型を得る磁石製造工程において、焼結後の原型部材を水平面上に置いた時に磁化方向がほぼ水平になるように磁界内プレス工程の磁束方向を定めたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
第１の発明の磁石製造方法を用いると、焼結後のたわみ形状に沿って原型部材を切り出しているので、切り出し後の外形に対して磁化方向が合っており磁化方向倒れの少ない磁石を製造することができる。
【０００８】
第２の発明の磁石製造方法を用いると、焼結後の原型部材を水平面上に置いた時に磁化方向がほぼ水平になるように磁界内プレス工程の磁束方向を定めているので、原型部材の外形を基準に切り出しを行えば磁化方向倒れの少ない磁石を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施例１）
図１は本発明の第１発明を表した図である。この図の説明は後述するので、それまでの工程を説明する。ネオジム磁石の製造工程の大まかな流れに関しては前述した通りである。磁界内プレス工程において、金型の大きさと配置および磁束を生じさせる電気コイルの大きさと配置を工夫し、部材に加わる磁界はどの位置でも傾きの無い、理想に近い状態に設計されている（図２参照）。プレス後の焼結工程により図３（ｂ）のように部材１２はたわみを生じる。焼結後の部材から３個の磁石をとることを想定する。図１のように部材のたわみと磁化方向を考慮し、たわみに沿う形で切断線４および切断線５の箇所で切断する。磁石１用に切り出した部材で説明する。磁化方向は部材のたわみ形状とほぼ一致するので、図４のように水平面上に置いた場合、磁化方向はほぼ水平となる。下面を基準にして１３の部分を削り、上下反転して１４の部分を削る。さらに側面の１５と１６および紙面手前側と奥側に相当する不図示の側面部を削ることにより磁石１の外形が出来上がる。結果として磁石１の磁化方向は外形に対して傾きを抑えることができる。磁石２、３についても同様に下面基準で上面を削り、上下反転して下面を削り、次いで側面を削る工程を行えば、外形に対して磁化方向の倒れの少ない磁石を製造することができる。加工条件を整えれば、外形に対して磁化方向の倒れを１度以内にすることも可能である。
【００１０】
（実施例２）
本発明の第２の発明の実施例を説明する。磁界内プレス工程において、金型の大きさと配置および磁束を生じさせる電気コイルの大きさと配置を工夫し、図５のように部材１９に対して円弧状に磁束が通るようにする。焼結工程により部材は図６（ｂ）のように撓む。このとき、焼結後の原型部材を水平に置いた時、磁化方向もほぼ水平になるように、図５の磁束の円弧形状を合わせる。焼結時のたわみ方は再現性があるので、たわみを調べる試験片を前もって作成して実際に焼結し、そのたわみを元に磁界内プレス工程の磁束を設計すればよい。焼結後の部材から３個の磁石をとることを想定する。この場合の磁石切だし方法は従来用いられているものと同じである。図７のように下面基準２３の部分を削り、上下反転して２４の部分を削る。さらに側面の２５と２６及び紙面手前側と奥側に相当する側面部を削る。次に図７中の点線で磁石を３個（３１、３２、３３）に切り分け、必要に応じてそれぞれ仕上げ加工を行う。この場合でも全ての磁石において、外形に対して磁化方向の倒れを少なくすることができる。磁界内プレス加工条件を整えれば、外形に対して磁化方向の倒れを１度以内にすることも可能である。また、第２の発明を用いた場合、多数個取りではなく金型から１個の磁石を作る場合に、外形に対して磁化方向が磁石内部から端部まで一様に傾きの少ない磁石を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の発明における、磁石の切り出し方を示した図
【図２】第１の発明における、磁界内プレス工程での部材に加わる磁束を示した図
【図３】第１の発明における、焼結工程後に生じるたわみを示した図
【図４】第１の発明の切り出し方法を用いた部材を示した図
【図５】第２の発明における、磁界内プレス工程での部材に加わる磁束を示した図
【図６】第２の発明における、焼結工程後に生じるたわみを示した図
【図７】第２の発明における、磁石切だし方法を示した図
【図８】ネオジム磁石の製造工程
【図９】磁界内プレス工程での部材に加わる磁束を示した図
【図１０】焼結工程後に生じるたわみを示した図
【図１１】従来の磁石切だし方法を示した図
【符号の説明】
【００１２】
１、２、３、８、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１９、２１、２２、２３、２４、２５、２６、３１、３２、３３、１０１、１０２、１０３、１１３、１１４、１１５、１１６  磁石部材
４、５  切断線
７、１７  コイル
【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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