JP2011156863A - 磁石固定治具及び希土類磁石切断加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工中の横ずれなどを防止し、高精度な切断を高速で行うことができる、磁石の固定治具を提供する。
【解決手段】基台部１０と、希土類磁石の一端側に設けられた第１保持部１１と、他端側に設けられた第２保持部１２とを備え、基台部の上端部に溝１０ａが形成され、第１及び第２保持部の上部が櫛歯状に形成されることにより、切断具が進入可能なガイド空隙が形成され、第１及び第２保持部の上部が、先端部が内側を向いた鉤状に形成され、鉤状部１１１の先端部を基台部上に載置した希土類磁石の上部に当接させて、第１及び第２保持部の下部を内方に押圧することにより、鉤状部が弾性変形して外側に後退すると共に、櫛歯状の鉤状部の各々が希土類磁石に当接し、弾性変形の応力による復元力によって、鉤状部が希土類磁石を押圧して基台部上に固定する磁石固定治具１。
【選択図】図３

Description

本発明は、希土類磁石合金をマルチ切断する際に希土類磁石を固定するための磁石固定治具、及びこれを備える希土類磁石切断加工装置に関する。

希土類磁石の製品を製造する場合、プレス成形の段階で製品形状とほぼ同様な形状とする１個取りを行う場合と、大きなブロック状に成形し、加工工程で切断する場合（多数個取り）がある。その概念図を図１に示す。図１（Ａ）に示される１個取りの場合、成形品Ｐ１０１、焼結・熱処理品Ｐ１０２及び加工処理品（製品）Ｐ１０３において、形状と大きさがほぼ同じであり、正常な焼結をすることができれば、加工工程の負担が比較的少なく、ニアネットシェイプな焼結体を得ることができる。但し、小さい製品や磁化方向の厚みが薄い製品を製造する場合、プレス成形、焼結において正常な形状の焼結体を得ることが難しくなり、歩留まりの低下を招きやすく、ひどい場合は製造できなくなってしまう。

これに対し、図１（Ｂ）に示される多数個取りの場合、上記のような問題もなく、またプレス成形、焼結・熱処理等の工程での生産性が高く、汎用性もあるため希土類磁石製造の主流となってきている。但し、この場合、成形品Ｐ１０１及び焼結・熱処理品Ｐ１０２においては、形状と大きさがほぼ同じであるが、その後の工程である加工時に切断工程が必要であり、いかに効率よく無駄なく切断加工して、加工処理品Ｐ１０３を得ることができるかが重要なポイントとなってくる。

希土類磁石の切断加工方法としては、切断のための砥粒をワイヤーの表面に固着させ、このワイヤーを用いて切断加工するワイヤーカット法や、切断刃を用いた外周切断法、内周切断法が広く知られている。

希土類磁石の切断刃としては、薄板ドーナツ状円板の内周部分にダイヤモンド砥粒を接着したダイヤモンド砥石内周刃や、薄板円板を台板としてその外周部分にダイヤモンド砥粒を固着したダイヤモンド砥石外周刃の２種類があるが、最近では特に生産性の点から外周刃を用いた切断が主流となってきている。即ち、内周刃の場合、単刃切断であり生産性が低いのに対し、外周刃の場合、例えば、図２に示されるような、外周縁部に砥粒部５１ａを薄板ドーナツ状円板の砥石台板５１ｂに固着した外周刃５１を複数、スペーサー（図示せず）を介して回転軸（シャフト）５２に取り付け、組み上げたマルチ切断刃５を用いれば、一度に多数個取りができるいわゆるマルチ切断が可能であるためである。

このようなマルチ切断刃を使用して希土類磁石を切断加工するとき、磁石はカーボンベースなどの基板上に、ワックスなどの切断後に除去可能な接着剤で接着し、固定されることが一般的である。先ず、ワックスによる接着のためには、カーボン板と磁石を加熱し、溶かしたワックスを磁石とカーボン板の間に塗布、冷却して固める。そして、この状態で切断し、切断後は、再度加熱してワックスを溶かし、切断された磁石をカーボン板から外す。更に、この状態では、磁石にワックスが付着したままなので、溶剤などでワックスを除去する必要がある。

このように、ワックスによる接着を適用した磁石の固定は、切断以外の加熱接着、加熱剥離、洗浄という付属の工程が発生し、非常に手間がかかり、切断工程のコストアップを招いていた。この問題に対し、ワックスを用いない固定方法として、切断時に切断刃が通過できるように櫛歯状に形成した固定治具により、磁石を固定することが提案されている。

例えば、特開平６−３０４８３３号公報（特許文献１）や、特開２００１−２１２７３０号公報（特許文献２）では、治具が回転運動して保持する機構のものが提案されているが、これらは被切断物の形状や寸法が限られ、非切断物の形状毎に治具を用意する必要がある。また、治具と被切断物との間に弾性体を配置することが示されているが、このような弾性体は固定時の応力により複雑な変形をすることがあり、切断後の磁石を切断前と同じ姿勢で保持できず、傾いた切断直後の磁石と切断刃が接触し、磁石が削られて寸法精度が悪化したり、切断刃が破損したりするなどの問題があった。

また、特開２００７−４４８０６号公報（特許文献３）では、樹脂製の治具で磁石をクランプすることが提案されている。この場合、コの字状の治具に磁石を挟み込み、治具の変形により磁石を保持する形となっているが、切断刃により切断中に磁石にかかる力がコの字状の部分の下の部分を下に押し下げようとするため、コの字が広がるようになってしまい、最後まで保持することが難しい。

更に、特開２００７−４４８０６号公報（特許文献３）や、特開２０００−２８０１６０号公報（特許文献４）で提案されている治具は、切断方向が垂直方向となっており、刃の突き出し分しか切れないため、複数の被切断物を切断方向に並べて効率を上げるということもできなかった。

一方、特開２００６−６８９９８号公報（特許文献５）では、樹脂製の枠で磁石を保持する方法が提案されているが、磁石全体に枠による保持力を均一に作用させることが難しく、切断後の磁石を個別に保持することが難しい。更に、切断後の磁石の厚さが薄くなっていくと、樹脂の枠も細くなり強度が保てなくなることが問題となっていた。また、磁石の治具への出し入れもネジによる固定のため、着脱作業は面倒であった。

上記のものは、それぞれ櫛歯状の治具で被切断物をクランプする機構について示したものである。しかしながら、それぞれ先に記したように、形状が限られ、また、着脱が面倒であるという問題がある。加えて、実際にはこれらの方法を用いて被切断物である磁石を切断後まで完全に保持することは難しく、切断直後の磁石が動いて、切断後に回避中の回転する切断刃と接触し、磁石が削られてしまい、寸法悪化や、刃と干渉して磁石が割れたり、刃が損傷したりする問題があった。

特開平６−３０４８３３号公報 特開２００１−２１２７３０号公報 特開２００７−４４８０６号公報 特開２０００−２８０１６０号公報 特開２００６−６８９９８号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、希土類磁石の切断加工において、加工中及び切断終了直後の被切断物の横ずれを防止し、加工後の加工物の寸法精度を向上させることができる磁石固定治具、及びこれを備える希土類磁石切断加工装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、希土類磁石が載置される基台部と、基台部に載置された希土類磁石の切断横方向一端側に基台部と一体に又は分離可能に設けられた第１保持部と、上記切断横方向他端側に基台部と分離可能に設けられた第２保持部とを備え、基台部の少なくとも上端部に溝が形成され、第１保持部及び第２保持部の少なくとも上部が櫛歯状に形成されることにより、希土類磁石の切断具が進入可能なガイド空隙が形成され、更に、第１保持部及び第２保持部の上部が、各々先端部が内側を向いた鉤状に形成されており、希土類磁石を基台部上に載置し、鉤状部の先端部を希土類磁石の上部に当接させて、第１保持部及び第２保持部の下部を内方に押圧することにより、上記鉤状部が弾性変形して外側に後退すると共に、櫛歯状の鉤状部の各々が希土類磁石に当接し、上記弾性変形の応力による復元力によって、各々の櫛歯状の鉤状部が希土類磁石を押圧して基台部上に固定するようにした磁石固定治具によって、切断加工中の被加工物の横ずれが防止でき、より確実に被加工物を固定できることを見出した。特に、この磁石固定治具をマルチ切断砥石ブレードによる切断に用いることで、各々のガイド空隙に切断砥石ブレードの砥石外周刃を挿入した状態で切断砥石ブレードを回転させたときにも、切断加工中の被加工物の横ずれなどがなくなり、その結果、高精度な切断を高速で行うことができることを見出し、本発明をなすに至った。

従って、本発明は、以下の磁石固定治具及び希土類磁石切断加工装置を提供する。
請求項１：
希土類磁石を切断加工する際に、希土類磁石を固定するための磁石固定治具であり、
希土類磁石が載置される基台部と、
基台部に載置された希土類磁石の切断横方向一端側に基台部と一体に又は分離可能に設けられた第１保持部と、
上記切断横方向他端側に基台部と分離可能に設けられた第２保持部とを備え、
基台部の少なくとも上端部に溝が形成され、第１保持部及び第２保持部の少なくとも上部が櫛歯状に形成されることにより、希土類磁石の切断具が進入可能なガイド空隙が形成された磁石固定治具であって、
第１保持部及び第２保持部の上部が、各々先端部が内側を向いた鉤状に形成されており、
希土類磁石を基台部上に載置し、鉤状部の先端部を希土類磁石の上部に当接させて、第１保持部及び第２保持部の下部を内方に押圧することにより、上記鉤状部が弾性変形して外側に後退すると共に、櫛歯状の鉤状部の各々が希土類磁石に当接し、上記弾性変形の応力による復元力によって、各々の櫛歯状の鉤状部が希土類磁石を押圧して基台部上に固定するように構成されていることを特徴とする磁石固定治具。
請求項２：
第１保持部及び第２保持部の一方又は双方が、ヤング率が５×１０³ＭＰａ以上１×１０⁵ＭＰａ以下の材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁石固定治具。
請求項３：
第１保持部及び第２保持部の一方又は双方が、ヤング率が５×１０³ＭＰａ以上１×１０⁵ＭＰａ以下であり、かつ降伏強さ又は耐力が２×１０²ＭＰａ以上の材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁石固定治具。
請求項４：
第１保持部及び第２保持部の一方又は双方が、鉤状部が上記弾性変形した後、該弾性変形の応力が保持部を形成する材料の降伏強さ又は耐力を超えないように鉤状部の後退を制限するストッパーを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の磁石固定治具。
請求項５：
上記ストッパーとして、鉤状部の下方にストッパー部が連設され、該ストッパー部は、鉤状部が上記弾性変形する前の、鉤状部の先端部が希土類磁石に当接した状態では、希土類磁石と離間するように設けられ、鉤状部が弾性変形して外側に所定量後退したとき、ストッパー部が希土類磁石と当接して、鉤状部の更なる後退を制限するように構成されていることを特徴とする請求項４記載の磁石固定治具。
請求項６：
ストッパー部が、鉤状部より弾性変形しにくい形状及び／又は寸法に形成されていることを特徴とする請求項５記載の磁石固定治具。
請求項７：
請求項１乃至３のいずれか１項記載の磁石固定治具が希土類磁石の切断横方向に複数個連設されたマルチ固定治具であって、鉤状部が弾性変形して外側に所定量後退したとき、磁石固定治具間で隣接する鉤状部の後部が互いに当接して、上記弾性変形の応力が保持部を形成する材料の降伏強さ又は耐力を超えないように、鉤状部の後退を制限するように構成されていることを特徴とする磁石固定治具。
請求項８：
第１保持部と第２保持部とが交互に配置されるように、磁石固定治具が連設されていることを特徴とする請求項７記載の磁石固定治具。
請求項９：
第１保持部の鉤状部及び第２保持部の鉤状部のうちの一方が他方より、上記弾性変形によってより後退する形状及び／又は寸法に形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の磁石固定治具。
請求項１０：
請求項１乃至９のいずれか１項記載の磁石固定治具を備えることを特徴とする希土類磁石切断加工装置。
請求項１１：
上記切断具が、薄板円板状又は薄板ドーナツ円板状の台板の外周縁部に砥石外周刃を備える切断砥石ブレードを回転軸にその軸方向に沿って所定の間隔で複数配列してなるマルチ切断砥石ブレードであることを特徴とする請求項１０記載の希土類磁石切断加工装置。

本発明によれば、希土類磁石のマルチ切断において、ワックス接着を行うことなく、従来に比べて簡単な治具で磁石を固定でき、更に加工中のワークの横ずれなどを防止することができるため、高精度な切断を高速で行うことができ、産業上その利用価値は極めて大きい。

希土類磁石の製造のプレス成形、焼結・熱処理及び加工における形状の変化を説明する概念図である。 マルチ切断砥石ブレードの一例を示す斜視図である。 本発明の磁石固定治具の一例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は、第１保持部及び第２保持部が希土類磁石に当接した状態を示す斜視図、（Ｃ）は、（Ｂ）の正面図である。 磁石固定治具の基台部、第１保持部及び第２保持部の分解斜視図である。 図３の磁石固定治具により希土類磁石を固定する動作を示す図であり、（Ａ）は第１保持部及び第２保持部が希土類磁石に当接した状態を示す正面図、（Ｂ）は希土類磁石が押圧されて固定された状態を示す正面図である。 本発明の磁石固定治具の他の例を示す図であり、（Ａ）は第１保持部及び第２保持部が希土類磁石に当接した状態を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図、（Ｃ）は希土類磁石が押圧されて固定された状態を示す正面図である。 図３の磁石固定治具が希土類磁石の切断横方向に連設されたマルチ固定治具を示す図であり、（Ａ）は第１保持部及び第２保持部が希土類磁石に当接した状態を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の部分正面図、（Ｃ）は希土類磁石が押圧されて固定された状態を示す部分正面図である。 本発明の磁石固定治具の別の例を示す図であり、（Ａ）は第１保持部及び第２保持部が希土類磁石に当接した状態を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。 研削液供給ノズルの一例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は（Ａ）のＸ部の拡大図である。 図９の研削液供給ノズルを示す別の図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）中のＣ−Ｃ線に沿った断面図、（Ｄ）は（Ａ）中のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。 研削液供給ノズルのスリットに図２のマルチ切断砥石ブレードを挿入した状態を示す斜視図である。 マルチ切断砥石ブレード及び研削液供給ノズルを用いて希土類磁石を切断する状態を示す斜視図である。 実施例及び比較例で用いた磁石固定治具の保持部の寸法を示す図である。

以下、本発明につき、図面を参照して、更に詳しく説明する。
本発明の固定治具は、希土類磁石（特に、希土類焼結磁石）等の被切断物を切断して、所望の大きさに加工する際に、被切断物をワイヤーソー、砥石外周刃ブレードなどの切断具に際して固定するための治具である。

本発明の磁石固定治具は、基台部と第１保持部と第２保持部とを備える。基台部は、切断する希土類磁石が載置される本体であり、第１保持部及び第２保持部は、基台部に対し、磁石の切断横方向の両端側に各々設けられる。第１保持部は、基台部の一端側に基台部と一体に又は分離可能に設けられ、第２保持部は、他端側に基台部と分離可能に設けられ、第１保持部及び第２保持部は、希土類磁石をその切断横方向両端側から挟持して、基台部上に固定する。

具体的には、例えば、図３，４に示されるようなものが挙げられ、図３，４は、本発明の磁石固定治具の態様の一例を示す図である。磁石固定治具１は、基台部１０と、基台部１０に載置された直方体形状の希土類磁石ｍの、その切断横方向（図３中、矢印で示される方向）両端側に設けられた第１保持部１１と第２保持部１２とを備える。この場合、基台部１０、第１保持部１１及び第２保持部１２は、リニアガイド機構２上に設置されており、希土類磁石ｍの着脱時及び固定時において、希土類磁石ｍの切断横方向にのみ移動が許容されており、第１保持部１１及び第２保持部１２は、前後方向に転倒しないようになっている。

第１保持部及び第２保持部は、少なくともその上部が、各々先端部が内側（希土類磁石側）を向いた鉤状に形成されており、第１保持部及び第２保持部は、各々の鉤状に形成された部分（鉤状部）の先端部が、基台部上に載置された希土類磁石の上部（上面、又は側面上部）に当接するようになっている。

具体的には、例えば、図３，４に示される磁石固定治具の場合、第１保持部１１の上部及び第２保持部１２の上部が断面逆Ｌ字型の鉤状となっており（この場合、第１保持部１１及び第２保持部１２全体としても、断面逆Ｌ字型の鉤状となっている）、内側（希土類磁石側）を向いた各々の鉤状部１１１，１２１の先端部が、直方体形状の希土類磁石ｍの側面上部）に当接するようになっている。

基台部の少なくとも上端部には溝が形成され、また、第１保持部及び第２保持部各々の少なくとも上部は櫛歯状に形成される。この基台部の溝と、第１保持部及び第２保持部の各櫛歯片間の空隙とは対応しており、これらは、希土類磁石を切断する際、切断具が進入可能なガイド空隙として形成されている。

具体的には、例えば、図３，４に示される磁石固定治具の場合、基台部１０の上端部には、希土類磁石の切断方向に沿って、希土類磁石の切断サイズに応じた所定本数（図３，４に示される磁石固定治具の場合、３９本であるが、その数は限定されない）の溝１０ａが形成されている。また、第１保持部１１及び第２保持部１２は、それぞれ鉤状部１１１，１２１を含む上部から中央部にかけて櫛歯状に形成され、各櫛歯片間の空隙（スリット）１１ａ，１２ａが、溝１０ａに対応した間隔で、所定本数（図３，４に示される磁石固定治具の場合、各々３９本であるが、その数は限定されない）形成されている。

これら基台部、第１保持部及び第２保持部を備える磁石固定治具により、希土類磁石を固定する場合、まず、希土類磁石を基台部に載せ、第１保持部及び第２保持部の鉤状部の先端部を希土類磁石の上部に当接させる。ここで、第１保持部が基台部と一体に設けられている場合は、希土類磁石の一端側に、第１保持部の鉤状部の先端部が当接するように基台部に載置してから、希土類磁石の他端側に第２保持部の鉤状部の先端部を当接させる。

そして、第１保持部及び第２保持部の下部をそれらの外側から内方に押圧手段によって押圧することにより、希土類磁石を第１保持部及び第２保持部で押圧する。このとき、第１保持部及び第２保持部の各々の鉤状部が弾性変形して外側に後退すると共に、櫛歯状の鉤状部の各々が希土類磁石に当接し、この弾性変形の応力が発生し、この応力による復元力によって、各々の櫛歯状の鉤状部が希土類磁石を押圧して、希土類磁石が基台部上に固定される。

例えば、図３，４に示される磁石固定治具の場合、基台部１０上に載置された希土類磁石ｍには、第１保持部１１及び第２保持部１２の鉤状部１１１，１２１の先端部が当接し、図５（Ａ）に示されるように、第１保持部１１及び第２保持部１２の下部をそれらの希土類磁石の切断横方向の外側から押圧すると、図５（Ｂ）に示されるように、第１保持部１１及び第２保持部１２の鉤状部１１１，１２１が弾性変形して、鉤状部１１１，１２１が、第１保持部１１及び第２保持部１２の下部に対して外側に後退し（外側に傾き）、櫛歯状の鉤状部１１１，１２１の各々が希土類磁石に当接し、この弾性変形の応力による復元力によって、各々の櫛歯状の鉤状部１１１，１２１（図３，４に示されるものの場合、第１保持部１１側と第２保持部側とで計８０本の鉤状部）が希土類磁石ｍを内方に押圧して、希土類磁石ｍが基台部１０上に固定される。この場合、第１保持部１１及び第２保持部１２を押圧手段（図示せず）によって押圧する前（鉤状部が希土類磁石を押圧する前）の状態では、第１保持部及び第２保持部は、それらの鉤状部の先端部のみで、希土類磁石と接触するようになっており、基台部１０と第２保持部１２とが離間した状態となっている。

本発明の磁石固定治具では、押圧前の状態では、櫛歯状の鉤状部１１１，１２１（図３，４に示されるものの場合、８０本の鉤状部）のうちの、第１保持部１１及び第２保持部１２側で、各々一部のみが希土類磁石と接触する状態であってよく、押圧によって鉤状部１１１，１２１が後退して、希土類磁石ｍが固定されたときに、全ての櫛歯状の鉤状部が希土類磁石ｍと接触するようにすることができる。

押圧手段としては、エアシリンダ、カムクランプなどを使用することができるが、これに限定されるものではなく、空気圧や油圧などを利用したもの、ネジ止めなどによって、押圧力を維持させるものであってもよい。

本発明の磁石固定治具では、このように、保持部の上部に形成された鉤状部の後退によって生じる押圧力により、希土類磁石を固定する。そのため、第１保持部及び第２保持部を押圧する前（鉤状部が希土類磁石を押圧する前）の状態では、第１保持部及び第２保持部は、それらの鉤状部の先端部以外は、希土類磁石と接触しないようにする。また、第１保持部及び第２保持部を押圧する前の状態では、第１保持部が基台部と一体に設けられている場合は、第２保持部が、第１保持部が基台部と分離可能に設けられている場合は、第１保持部及び第２保持部の一方又は双方が、基台部と離間するように設けられる。その間隔は、保持部が押圧されて基台部と近づくとともに保持部の上部に形成された鉤状部が、希土類磁石の固定に必要な所定量後退することが可能な距離に形成される。

保持部を押圧する際は、保持部の鉤状部の上述した外側への後退が可能となるような箇所を押圧することが必要であり、具体的には、例えば、保持部の下部、特に、鉤状部以外の部分を外側から押圧することが必要である。また、保持部の下部への押圧によって、保持部自体が外側に転倒することがないようにする必要がある。そのためには、例えば、保持部の上部に形成された鉤状部が、希土類磁石の固定に必要な所定量後退したときに、保持部と基台部とが接触するように（上述した保持部と基台部との間隔がなくなるように）することができる。また、必要に応じて、保持部と基台部との間に、所定の長さのスペーサーを設けてもよい。

また、保持部を、例えば、第１保持部及び第２保持部の双方を、希土類磁石の切断横方向にのみ移動可能なように、その動きを規制することでもよい。例えば、図３，４に示されるように、第１及び第２保持部１１，１２を希土類磁石の切断横方向にのみ移動するリニアスライド機構２の上に固定すれば、第１及び第２保持部１１，１２の下部への押圧によって、基台部１０と第１及び第２保持部１１，１２とが離間していても、第１及び第２保持部１１，１２が転倒することがない。更に、様々な切断寸法の磁石に対して使用することが可能となり、希土類磁石の着脱においても簡便で好ましい。切断方向の磁石寸法が大きくなった場合には、基台部を長いものに交換するか、基台部を複数組み合わせて磁石の長さ相当にすることで対応可能となる。

本発明の磁石固定治具においては、第１保持部及び第２保持部の一方又は双方が、ヤング率が５×１０³ＭＰａ以上１×１０⁵ＭＰａ以下の材料で形成されていることが好ましい。例えば、図５（Ｂ）に示されるように、保持部の鉤状部で希土類磁石を挟持して固定した状態では、各々の鉤状部が弾性変形して外側に後退し、外方にのけぞった変形を示す。鉤状部の弾性変形が大きすぎると、鉤状部の傾きが大きくなり、鉤状部からの希土類磁石の切断横方向への押圧力が不足して、切断時に希土類磁石が治具から外れてしまうおそれがある。

一方、あまりにも弾性変形を許容せず、非常に強固な材料で形成した場合も、希土類磁石の寸法のばらつきに対応できなくなり、必要な保持が得られなくなるおそれがある。上述したように、保持部の鉤状部は、弾性変形して外側に後退し、外方にのけぞった変形を示すため、希土類磁石と保持部との接触は、通常面ではなく、鉤状部の先端面の下辺部などの線接触又は点接触と考えられる。更に、磁石表面及び保持部表面の微細な凹凸を考慮した場合、実際に接触する範囲は、更に限られているものと考えられる。

被切断物である希土類磁石は、寸法加工したものであっても、通常、希土類磁石内の位置によって少なくとも数μｍ程度の寸法のばらつきがある。保持部の鉤状部が、適度に弾性変形する材料で形成されていれば、希土類磁石の寸法のばらつきに応じて、櫛歯状の鉤状部の各々の歯が希土類磁石と接して保持することが可能である。本発明の磁石固定治具の場合、希土類磁石の寸法にばらつきがあっても、保持部を押圧して、鉤状部が弾性変形して後退すると共に、希土類磁石の寸法のばらつきに応じて、各々の櫛歯状の鉤状部が希土類磁石と順に当接して、各々の鉤状部の弾性変形の応力による復元力によって、全ての櫛歯状の鉤状部が希土類磁石を押圧するようになる。

一方、ほとんど弾性変形しない強固な材料で保持部の鉤状部を形成した場合、一部の歯のみが希土類磁石と接した状態、又は一部の歯のみが希土類磁石を強固に押圧し、残部の歯は十分に押圧しない状態となってしまう。この状態であっても、希土類磁石が切断されて各片に分離されるまでは、上記一部の歯で１つの希土類磁石の全体が保持される。しかし、希土類磁石が切断されて各片に分離する直前から分離後には、個々の磁石片を保持する必要があるにもかかわらず、希土類磁石と接触していなかった残部の歯に対向する磁石片は押圧されていない状態、又は十分に押圧されていない状態であるため、この部分が、例えば切断時に希土類磁石に吹き付けられる研削液等の圧力によって、治具からずれたり、外れたりするおそれがある。磁石片のずれは、寸法精度の低下を引き起こし、また、切断後に磁石片が外れて切断具と接触すると、磁石片や切断具の破損を引き起こす。

更に、保持部の鉤状部で希土類磁石を強く押圧して保持すると共に、弾性変形の際の鉤状部の後退距離を十分に確保するには、第１保持部及び第２保持部を形成する材料を、降伏強さ又は耐力が十分に大きいものとすることが好ましい。特に、上述した希土類磁石内の位置による寸法のばらつきを考慮すると、保持部を押圧して櫛歯状の鉤状部の全ての歯が希土類磁石に当接した状態で、最も変形が大きい歯であっても弾性変形領域にある必要がある。降伏強さ又は耐力が小さいと、鉤状部が大きく変形したときに、弾性変形領域から塑性変形領域に移行して、鉤状部が変形したままとなってしまい、希土類磁石を固定するための復元力が得られなくなってしまう。そのため、第１保持部及び第２保持部の一方又は双方を、降伏強さ又は耐力が２×１０²ＭＰａ以上の材料で形成することが好ましい。更に、磁石固定治具を繰り返し使用する観点からは、第１保持部及び第２保持部の一方又は双方を、疲れ強さが８×１０¹ＭＰａ以上の材料で形成することが好ましい。

磁石固定治具の材質は、特に限定されないが、高強度エンジニアリングプラスチックや、鉄、ステンレス、アルミ、真鍮などの金属又は合金材料が好ましい。

上述した希土類磁石内の位置による寸法のばらつきの観点から、寸法加工したものを切断する場合であれば、鉤状部の後退前後の変形量が、第１保持部及び第２保持部の合計で０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下、好ましくは０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の範囲において、弾性変形が維持されるように形成することが好ましい。この変形量として具体的には、希土類磁石と鉤状部との接触部分における、鉤状部の希土類磁石の切断横方向の移動距離で表すことができる。

一方、寸法加工する前の焼結直後の希土類焼結磁石などを切断する場合は、寸法のばらつきがより大きいため、上記変形量が、第１保持部及び第２保持部の合計で０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲において、弾性変形が維持されるように形成することが好ましい。上記範囲で弾性変形が維持できるようにするためには、保持部、特に鉤状部の材料の物性を選定すると共に、保持部、特に鉤状部の高さや幅（鉤状部が後退する方向の幅）を適宜設定すればよい。

なお、変形量の設定と、鉤状部の形状の設計は、一般の線形静解析によっても可能である。変形量は磁石の寸法ばらつきに相当する量が適当量であり、鉤状部を形成する材料の降伏強さ又は耐力を超えない範囲であれば、磁石の寸法ばらつきに相当する量より若干大きいものであってもよいが、それを超える過剰な変形は不要である。過剰に変形すると、応力が降伏強さ又は耐力を超えるものとなり、鉤状部が破壊されることになる。

また、第１保持部の鉤状部及び第２保持部の鉤状部のうちの一方が他方より、弾性変形によってより後退する形状及び／又は寸法に形成することが好適である。一方の保持部をより弾性変形しやすいようにしておくと、一方の保持部で、上述した被切断物である希土類磁石の寸法のばらつきに対応できる十分な弾性変形量を確保し、他方の保持部を、弾性変形量を少なくして、固定の支点として機能させることができ、希土類磁石の切断前後のいずれの段階においても安定した希土類磁石の固定が可能となる。

この磁石固定治具の各々のガイド空隙には、切断具が挿入され、例えば、外周刃の切断砥石ブレードを用いる場合、各々の切断砥石ブレードの間隔に対応するように設定され、直線状に互いに平行が挿入される。従って、ガイド空隙の幅は、上述した切断砥石ブレードの砥石部に応じた幅に形成される。

磁石切断時には研削液が供給されるが、外周刃の切断砥石ブレードを用いる場合、切断砥石ブレードの外周部に接触した研削液が、切断砥石ブレードの表面（外周部）に同伴されて磁石固定治具のガイド空隙に入り、更に、希土類磁石側に移動することで切断加工点に供給される。そのため、ガイド空隙の幅は、切断砥石ブレードの幅（即ち、砥石外周刃の幅）より広く形成する必要がある。ガイド空隙の幅があまり広いと、研削液が効果的に切断砥石ブレード側に供給できないため、磁石固定治具のガイド空隙の幅（櫛歯片の間隔）は、切断砥石ブレードの砥石外周刃の幅Ｗに対して、Ｗｍｍを超えて、好ましくは（Ｗ＋０．１）ｍｍ以上で、（Ｗ＋６）ｍｍ以下であることが好ましい。

一方、希土類磁石を固定した状態でのガイド空隙の長さ（希土類磁石の切断横方向の長さ）は、希土類磁石を固定した状態の希土類磁石からの長さで１ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上で、１００ｍｍ以下であることが好ましい。ガイド空隙の長さが１ｍｍ未満の場合、研削液を被切断物である希土類磁石へと供給する際の研削液の飛散をガードしたり、研削液を保持したりする効果が低くなる。ガイド空隙の長さが１００ｍｍを超えても、研削液を切断加工部に供給する効果が更に向上することはなく、切断加工装置をいたずらに大型化するのみである。また、ガイド空隙の深さ（高さ）は、希土類永久磁石の高さに応じて適宜設定されるが、磁石を切断しきる必要がある以上、固定される希土類永久磁石の下面の位置より若干深く形成することが好ましく、１ｍｍ以上、特に５ｍｍ以上までの深さがあることが好ましい。

櫛歯片の幅（希土類磁石の切断面と直交する方向の幅）は、被切断物の切断後の磁石片の幅以下であり、磁石片の幅との差が、１ｍｍ以下が好ましく、更に好ましくは０．５ｍｍ以下であり、その差は小さければ小さいほど、切断砥石ブレードのブレを抑制することができるため好ましい。櫛歯片（保持部）の高さは、鉤状部が希土類磁石を高い位置で挟持する方が、より効果的な固定が可能であり、切断時に切断砥石ブレードの回転軸に接触しない高さに適宜設定すればよい。また、切断される希土類磁石の高さより切断砥石ブレードの切断可能距離（回転軸から外周までの距離）を若干長く設定して切断することが、切断砥石ブレードの希土類磁石切断時のブレの抑制により効果的である。そのため、櫛歯片（保持部）の上端の高さを、切断される希土類磁石と同じ高さか、切断される希土類磁石に対し±１０ｍｍ以下の範囲に設定することが好ましい。

磁石固定治具のガイド空隙は、予め形成しておくこともできるが、希土類磁石を切断する最初のサイクルにおいて、希土類磁石又はダミーの被切断物を固定した状態で希土類磁石又はダミーの被切断物を切断し、この際に、ガイド空隙を形成するいわゆる共切りによって形成してもよい。

本発明の磁石固定治具には、第１保持部及び第２保持部の一方又は双方が、鉤状部が上記弾性変形した後、該弾性変形の応力が保持部を形成する材料の降伏強さ又は耐力を超えないように鉤状部の後退を制限するストッパーを形成することが好適である。この場合、ストッパー部は、鉤状部より弾性変形しにくい形状及び／又は寸法に形成されていることが必要である。

ストッパーは、例えば、第１保持部及び第２保持部の一方又は双方の鉤状部の下方に連設することができる。具体的には、例えば、図６（Ａ）に示されるように、第２保持部１２の鉤状部１２１を、切断される希土類磁石ｍの下端面より高い位置に設け、ストッパー部１２２を、鉤状部１２１の先端部が希土類磁石ｍに当接した状態（保持部を押圧する前の鉤状部が弾性変形する前）では、希土類磁石ｍと離間するように設ける。この場合、第２保持部１２全体の断面形状は略コ字状となっており、ストッパー部１２２の希土類磁石の切断横方向の幅が、断面略逆Ｌ字状の鉤状部１２１の、希土類磁石ｍと当接している上部（頭部）１２１ａの幅より若干短く形成され、更に、鉤状部１２１の下部（支柱部）１２１ｂの幅は更に短くなっている。

図６に示される磁石固定治具の場合、基台部１０上に載置された希土類磁石ｍには、第１保持部１１及び第２保持部１２の鉤状部１１１，１２１の先端部が当接し、図６（Ｂ）に示されるように、第１保持部１１及び第２保持部１２の下部をそれらの希土類磁石の切断横方向の外側から押圧すると、図６（Ｃ）に示されるように、第１保持部１１及び第２保持部１２の鉤状部１１１，１２１が弾性変形して、鉤状部１１１，１２１が、第１保持部１１及び第２保持部１２の下部に対して外側に後退し（外側に傾き）、この弾性変形の応力による復元力によって、各々の鉤状部の先端部１１１，１２１が希土類磁石ｍを内方に押圧して、希土類磁石ｍが基台部１０上に固定される。この場合、鉤状部１２１が弾性変形して外側に所定量後退すると、図６（Ｃ）に示されるように、ストッパー部１２２が希土類磁石ｍと当接するが、鉤状部１２１の支柱部１２１ｂの幅より、ストッパー部１２２の幅が大きく、ストッパー部１２２は鉤状部１２１の支柱部１２１ｂより弾性変形しにくく形成されているため、ストッパー部１２２はほとんど弾性変形することがなく、ストッパー部１２２が希土類磁石ｍと当接すると、鉤状部１２１の更なる後退が制限される。

このように鉤状部の後退を制限するストッパーを設けることにより、鉤状部の変形が弾性変形領域を超えて塑性変形領域に移行することがなく、保持部の破損を防止することができ、また、固定する希土類磁石に過度の力が与えられることも防止できる。

本発明の磁石固定治具は、上述した基台部と第１保持部と第２保持部とを備える磁石固定治具を希土類磁石の切断横方向に複数個連設してマルチ固定治具とすることも好適である。この場合、鉤状部が弾性変形して外側に所定量後退したとき、磁石固定治具間で隣接する鉤状部の後部が互いに当接して、弾性変形の応力が、鉤状部（保持部）を形成する材料の降伏強さ又は耐力を超えないように、鉤状部の後退を制限するよう構成することが好ましい。

このようなマルチ固定治具としては、例えば、図７（Ａ）に示されるように磁石固定治具１を希土類磁石ｍの切断横方向に複数個連設したもの（図７（Ａ）の場合は５個であるが、これに限定されるものではない）が挙げられる。この場合、図７（Ｂ）に示されるように、磁石固定治具が連設されたマルチ固定治具の両端側から、両端の第１保持部１１及び第２保持部１２の下部をそれらの希土類磁石の切断横方向の外側から押圧すると、図７（Ｃ）に示されるように、マルチ固定治具の両端の第１保持部１１及び第２保持部１２の鉤状部１１１，１２１が弾性変形して、鉤状部１１１，１２１が、第１保持部１１及び第２保持部１２の下部に対して外側に後退し（外側に傾き）、この弾性変形の応力による復元力によって、各々の鉤状部の先端部１１１，１２１が希土類磁石ｍを内方に押圧して、希土類磁石ｍが基台部１０上に固定される。

特に、図７に示されるマルチ固定治具の場合、磁石固定治具１間には、隣接する保持部の下部に接して、所定厚さのスペーサー２１が設けられている。このようなスペーサー２１を用いて、隣接する保持具を所定の間隔を設けると共に、押圧時に保持具を転倒させないようにすれば、マルチ固定治具の両端以外の鉤状部１１１及び鉤状部１２１も弾性変形して外側に所定量後退し、鉤状部１１１及び鉤状部１２１が後退すると、図７（Ｃ）に示されるように、磁石固定治具１間で隣接する鉤状部１１１及び鉤状部１２１の後部が互いに当接して、鉤状部１１１及び鉤状部１２１の更なる後退が制限される。そして、スペーサー２１の厚さを適宜調整することにより、弾性変形の応力が、鉤状部（保持部）を形成する材料の降伏強さ又は耐力を超えないようすることができる。この場合、磁石固定治具間で隣接する鉤状部が、互いに他のストッパーとして作用することから、鉤状部の変形が弾性変形領域を超えて塑性変形領域に移行することがなく、保持部の破損を防止することができ、また、固定する希土類磁石に過度の力が与えられることも防止できる。

このようなマルチ固定治具にあっては、第１保持部同士が隣接する配置としても、第２保持部同士が隣接する配置としてもよいが、特に、第１保持部と第２保持部とを交互に配置することが、複数固定される希土類磁石を均等な力で保持でき、また、上述したストッパーとしての作用が均等に得られる点から好ましい。

上述したストッパーとしての作用を適用する場合、第１保持部の鉤状部及び第２保持部の鉤状部のうちの一方が他方より、弾性変形によってより後退する形状及び／又は寸法に形成することは、特に有効である。一方の保持部をより弾性変形しやすいようにしておくと、ストッパーにより鉤状部の後退が制限されるまでの距離の設定範囲が広がり、また、マルチ固定治具の場合は、主に弾性変形しにくい他方の保持部を、一方の保持部のストッパーとして機能させることができ、その場合、希土類磁石が切断されて各々の磁石片となった後、希土類磁石の切断横方向に隣接する磁石片の固定状態の影響を受けにくいため有利である。

更に、本発明の磁石固定治具で固定する希土類磁石は、上述した例に示されるような直方体形状のものに限られず、図８に示される略半円筒状（断面略弓形状）のような曲面を有するものであってもよく、円柱形状や半円柱形状のものでも、三角柱形状などの多角柱形状のものであってもよい。また、図８に示されるように、被切断物の形状に応じて、鉤状部が希土類磁石に当接する部分の形状を被切断物の表面形状にしてもよい。

特に、切断する希土類磁石の上面が、曲面や斜面など水平面でない場合には、図８で示される略半円筒状の希土類磁石のように、被切断物の上面、特に、上面の内側に第１保持部及び第２保持部の鉤状部が接するようにすれば、より確実な固定が可能となる。

なお、図６〜８において、上述した以外の磁石固定治具の各部の構成は、図３と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

従来、希土類磁石のマルチ切断加工においては、希土類磁石をカーボンベース等の基板上に、ワックス等の希土類磁石の切断後に除去可能な接着剤を用いて希土類磁石を接着し、基板を固定して切断する方法が採られていた。これに対して、本発明の磁石固定治具を用いて、希土類磁石を挟み込んで固定することで、従来のような接着、剥離、洗浄の工程を省略し、加工の省力化を図ることができる。また、本発明の磁石固定治具を使用して切断すると、加工時のワークの横ずれが規制され、精度よい切断加工が可能となる。

このような本発明の磁石固定治具は、希土類磁石切断加工装置における磁石固定治具として好適である。

本発明の磁石固定治具を用いて希土類磁石を切断する場合、磁石固定治具で希土類磁石を固定し、切断具を各々のガイド空隙に挿入した状態で、切断具を希土類磁石に接触させて、切断具と希土類磁石（磁石固定治具）とを相対的に移動させることにより、希土類磁石を切断することができる。

本発明において、希土類磁石は、上述した磁石固定治具に固定し、薄板円板状又は薄板ドーナツ円板状の台板の外周縁部に砥石外周刃を備える切断砥石ブレードを回転軸にその軸方向に沿って所定の間隔で複数配列し、上記複数の切断砥石ブレードを回転させて切断するマルチ切断加工によって切断加工することが好適である。

このマルチ切断加工には、従来公知の外周刃切断用の切断砥石ブレードを用いることができ、例えば、図２に示されるような、外周縁部に砥粒部（砥石外周刃）５１ａを薄板ドーナツ状円板の台板５１ｂに固着した外周刃（切断砥石ブレード）５１を複数（図２に示されているものの場合は１９であり、その数は限定されないが、通常は２〜１００である）、スペーサー（図示せず）を介して回転軸（シャフト）５２に取り付け、組み上げたマルチ切断刃（マルチ切断砥石ブレード）５を用いることができる。外周刃（切断砥石ブレード）の枚数は、通常、磁石固定治具のガイド空隙と同数（例えば、３９本のガイド空隙を有する図３，４で示した磁石固定治具では３９）のものを用いる。

台板の大きさは、特に限定されるものではないが、外径が８０〜２００ｍｍ、好ましくは１００〜１８０ｍｍ、厚みが０．１〜１．０ｍｍ、特に０．２〜０．８ｍｍのものが好ましく、台板が薄板ドーナツ円板状の場合、内穴の直径が３０〜８０ｍｍ、好ましくは４０〜７０ｍｍの寸法を有するものであることが好ましい。

台板の厚さ方向に沿った砥粒部（砥石外周刃）の幅は、（台板の厚さ＋０．０１）ｍｍ〜（台板の厚さ＋４）ｍｍ、特に（台板の厚さ＋０．０２）ｍｍ〜（台板の厚さ＋２）ｍｍとすることが好適である。また、砥粒部（砥石外周刃）の台板より先方に突出している突出部の突出長さは、固定する砥粒の大きさによるが、０．１〜１０ｍｍ、特に０．３〜８ｍｍであることが好ましい。更に、台板の径方向に沿った砥粒部（砥石外周刃）の幅は０．１〜１０ｍｍ、特に０．３〜８ｍｍであることが好ましい。

また、各々の切断砥石ブレードの間隔は、必要となる切断後の希土類磁石の厚さによって適宜設定されるが、切断刃のブレを考慮して切断後の希土類磁石の厚さより若干広く（例えば０．０１〜０．４ｍｍ広く）設定することが好ましい。

切削時の切断砥石ブレードの回転数は、例えば１，０００〜１５，０００ｒｐｍ、特に３，０００〜１０，０００ｒｐｍとすることが好適である。

マルチ切断砥石ブレードを用いて希土類磁石を切断する場合、磁石固定治具で希土類磁石を固定し、マルチ切断砥石ブレードの各々の切断砥石ブレードの外周部を磁石固定治具の各々のガイド空隙に挿入した状態で、研削液を供給し、切断砥石ブレードを回転させながら、その砥粒部を希土類磁石に接触させて、マルチ切断砥石ブレードと希土類磁石（磁石固定治具）とを相対的に移動させて（希土類磁石の長さ方向、希土類磁石の厚さ方向又はそれら双方に移動させて）、希土類磁石を切削することにより、希土類磁石を切断することができる。

より具体的には、マルチ切断砥石ブレード及び希土類磁石を固定した磁石固定治具のいずれか又は双方を切断横方向に相対的に移動させながら、回転する切断砥石ブレードの砥石外周刃で希土類磁石を切削し、希土類磁石と接触しない位置で切断縦方向に相対的に移動させた後、更に、切断横方向に相対的に移動させながら切削する操作を１回又は２回以上繰り返すことにより、希土類磁石を切断することができる。

高速で回転する切断砥石ブレードの周りには、空気の流れが発生する。この流れは、特に切断砥石ブレードの外周縁部（砥石外周刃）を取り囲むように存在するため、切断砥石ブレードの砥石外周刃に研削液を直接噴射すると、研削液はこの空気の流れに接して研削液が飛散し、空気層に研削液の接触が邪魔されて効率的な供給ができない。これに対して、切断砥石ブレードの外周部を磁石固定治具のガイド空隙に挿入すると、磁石固定治具本体（即ち、溝を囲む部分）によって空気の流れが遮断され、ガイド空隙に流入した研削液が空気層に邪魔されることなく、切断砥石ブレードの外周部に接触するようになる。

各々の切断砥石ブレードの外周部と接触した研削液は、回転する各々の切断砥石ブレードの表面（外周面及び表裏面の外周部）に同伴され、切断砥石ブレードの回転の遠心力によって各々の切断砥石ブレードの砥石外周刃側に移動する。そして、砥石外周刃側に移動した研削液は、切断砥石ブレードの回転と共に、希土類磁石の各々の切断加工点に移動し、研削液が切断加工点に効率よく、かつ確実に供給され、その結果、研削液の供給量を低減することができる。また、加工部を効果的に冷却することも可能である。

更に、希土類磁石のマルチ切断加工においては、切断砥石ブレードに研削液を供給して切断が行われるが、本発明においては、一端側に研削液の導入口が形成され、他端側に上記各々の切断砥石ブレードに対応する複数のブレード挿入用スリットが形成され、かつ上記各々のスリットに各々の切断砥石ブレードの外周部を挿入可能に構成された研削液供給ノズルを用いることが好ましい。

例えば、図９，１０に示されるように、研削液供給ノズル６は、中空の研削液供給ノズル本体６ａと、研削液の導入流路６ｂで構成され、研削液の導入流路６ｂは、一端が開口して研削液の導入口６２をなし、また、他端は研削液供給ノズル本体６ａの一端側の側面に取付けられ、研削液供給ノズル本体６ａの中空部（液だまり）６３と連通している。一方、研削液供給ノズル本体６ａは、他端側に切断砥石ブレードの数に応じてこれに対応する数（通常は、マルチ切断砥石ブレードの切断砥石ブレードの数と同数で複数個であり、その数は限定されないが、通常は２〜１００である）のスリット６１が形成されている。なお、スリットから噴出する研削液の量を調整するため、ノズル使用時にブレードが挿入されていないスリットが残るように、スリットの数がブレードの数より多くなるようにしてもよい。

この研削液供給ノズル６の各々のスリット６１には、後述するように各々の切断砥石ブレードの外周部が挿入される。従って、スリット６１の間隔は、上述したマルチ切断砥石ブレードの個々の切断砥石ブレードの間隔に対応するように設定され、直線状に互いに平行に形成される。

ここで、スリットに挿入される切断砥石ブレードの外周部は、切断砥石ブレードと接触した研削液を、切断砥石ブレードの表面（外周部）に同伴させて研削液を希土類磁石の各々の切断加工点に供給することになる。そのため、スリットの幅は、切断砥石ブレードの幅（即ち、砥石外周刃の幅）より広く形成する必要がある。スリットの幅があまり広いと、研削液が効果的に切断砥石ブレード側に供給できず、スリットから流下する量が多くなるだけであるため、研削液供給ノズルのスリットの幅は、切断砥石ブレードの砥石外周刃の幅Ｗに対して、Ｗｍｍを超えて、好ましくは（Ｗ＋０．１）ｍｍ以上で、（Ｗ＋６）ｍｍ以下であることが好ましい。

研削液供給ノズルのスリット形成部６１ａの肉厚は、肉厚が薄い場合、強度が弱くスリットが、切断刃等との接触により容易に変形してしまい、安定した研削液の供給ができないおそれがあり、厚すぎると研削液供給ノズル内部の流路が確保できない場合や、切断砥石ブレードの外周部を挿入しても、切断砥石ブレードの外周部が、研削液供給ノズルの内部で研削液と十分接触した状態にできない場合が生じるおそれがある。そのため、研削液供給ノズル材質にもよるが、プラスチック素材であれば０．５〜１０ｍｍ、金属素材であれば０．１〜５ｍｍであることが好ましい。

一方、スリットの長さは、切断砥石ブレードの外周部を挿入したとき、切断砥石ブレードの外周部が、研削液供給ノズルの内部で研削液と十分接触した状態にできるような長さに形成され、通常、切断砥石ブレードの台板の外径の２〜３０％程度の長さが好適である。また、スリットは、切断砥石ブレードの外周部を挿入した状態で、スリットが切断砥石ブレードと接触しない程度でほぼ塞がれるようにすることが好ましいが、研削液の一部を切断砥石ブレードや、切断する希土類磁石や、磁石固定治具に直接噴射するために、切断砥石ブレードの外周部を挿入した状態で、スリットの長さ方向基端部に切断砥石ブレードで塞がれていない部分を残すようにしてもよい。

研削液供給ノズルを用いて希土類磁石を切断する場合、図１１，１２に示されるように、マルチ切断砥石ブレード５の各々の切断砥石ブレード５１の外周部を研削液供給ノズル６の各々のスリット６１に挿入した状態で、研削液供給ノズルに導入口６２から研削液を導入して各々のスリット６１から研削液を噴出させながら切断砥石ブレード５１を回転させ、切断砥石ブレード５１の砥石外周刃５１ａにより希土類磁石ｍを切削することができる。研削液供給ノズルは、切断砥石ブレードを介して希土類磁石と向かい合わせて配置してもよく、また、希土類磁石の上方に研削液供給ノズルに配置したとき、切断砥石ブレードが、研削液供給ノズルのスリットを上方から下方に通過する位置に配置しても、下方から上方に通過する位置に配置してもよい。なお、図１１，１２において、マルチ切断砥石ブレード５の各部の構成は、図２と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

このように、マルチ切断砥石ブレードと研削液供給ノズルと希土類磁石とを配置し、マルチ切断砥石ブレード及び研削液供給ノズルと、希土類磁石とのいずれか又は双方を、マルチ切断砥石ブレードを回転させながら、その砥粒部を希土類磁石に接触させて相対的に移動させる（希土類磁石の長さ方向、希土類磁石の厚さ方向又はそれら双方に移動させる）ことにより、希土類磁石を切削することができる。このようにして希土類磁石を切断すると、スリットにより、各々の切断砥石ブレードの回転軸方向のぶれが規制され、精度よい切断加工が可能となる。

切断砥石ブレードの外周部を研削液供給ノズルのスリットに挿入した状態で、研削液供給ノズルの内部で研削液と接触させるようにすると、研削液供給ノズル本体（即ち、スリットを囲む部分）によって空気の流れが遮断され、研削液が空気層に邪魔されることなく切断砥石ブレードの外周部に接触するようになる。そして、上述した研削液供給ノズルと磁石固定治具との双方を用いれば、それらの相乗作用により、特に効果的、かつ確実に研削液を切削加工点に供給することができる。

上述した研削液供給ノズルを用いる場合、研削液供給ノズルのスリットと磁石固定治具のガイド空隙とを連通させて用いることが好ましいが、研削液供給ノズルのスリットと磁石固定治具のガイド空隙との間は、あまり離れていない方が、切断砥石ブレードの表面への同伴による研削液の供給に有利である一方、近接しすぎていると、マルチ切断砥石ブレード、希土類磁石の移動や、研削液の噴射、排出等の障壁になる場合があるので、研削液供給ノズルのスリットと磁石固定治具のガイド空隙との距離は、切断終了時に研削液供給ノズルと磁石固定治具の上端又は切断される希土類磁石の上端との距離が１〜５０ｍｍとなるように（例えば、切断終了時に研削液供給ノズルが磁石固定治具の上面より１〜５０ｍｍ高く位置するように）することが好適である。

本発明は、希土類磁石を好適な切断の対象とし、この被切断物である希土類磁石（希土類焼結磁石）は、特に限定されるものではないが、一例を挙げれば、特にＲ−Ｆｅ−Ｂ系（ＲはＹを含む希土類元素のうちの少なくとも１種、以下同じ）の希土類磁石（希土類焼結磁石）の切断に好適に適用できる。

Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石としては、質量百分率で５〜４０％のＲ、５０〜９０％のＦｅ、０．２〜８％のＢを含有するもの、更に、磁気特性や耐食性を改善するために、必要に応じてＣ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどの添加元素の１種以上を含むものが好適である。これらの添加元素の添加量は、Ｃｏの場合は３０質量％以下、その他の元素の場合は８質量％以下が通常である。添加元素をこれ以上加えると逆に磁気特性を劣化させてしまう。

Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石は、例えば、原料金属を秤量して、溶解、鋳造し、得られた合金を平均粒径１〜２０μｍまで微粉砕し、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類永久磁石粉末を得、その後、磁場中で成形し、次いで１，０００〜１，２００℃で０．５〜５時間焼結し、更に４００〜１，０００℃で熱処理して製造することが可能である。

なお、被切断物である希土類磁石の大きさは、特に限定されないが、好適な大きさは、長さ（切断横方向）が１０〜１００ｍｍ、幅（切断面と直交する方向）が１０〜１００ｍｍ、高さ（切断縦方向）が５〜５０ｍｍである。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の例に制限されるものではない。

［実施例１］
超硬合金（ＷＣ−９０質量％／Ｃｏ−１０質量％の組成）製の１２０ｍｍφ×４０ｍｍφ×０．３５ｍｍｔのドーナツ円板状台板の外周縁部にレジンボンド法によりダイヤモンド砥粒を固着（平均粒径１５０μｍの人工ダイヤモンドを体積含有率で２５％含有させた）させてこれを砥石部（砥石外周刃）とし、外周切断刃（切断砥石ブレード）を作製した。砥石部の台板からの突き出しは片側０．０５ｍｍ、即ち、砥石部の幅（台板の厚さ方向の幅）は０．４５ｍｍとした。

この外周切断刃を用いて、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石を被切断物として切断試験を行った。切断試験は次のような条件で行った。外周切断刃を、スペーサーを挟んで２．１ｍｍ間隔で３９枚組んでマルチ切断砥石ブレードとした。スペーサーは８０ｍｍφ×４０ｍｍφ×２．１ｍｍｔのものを用いた。これは、切断後の希土類磁石の厚さを２．０ｍｍｔとする設定である。

また、被切断物であるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石は長さ１００ｍｍ×幅３０ｍｍ×高さ１７ｍｍに竪両頭研磨機を用いて±０．０５ｍｍの精度に加工したものを用いた。この希土類焼結磁石を外周切断刃で切断し、一度に２．０ｍｍ厚の製品（磁石片）を上記長さ方向に沿って多数個取りするが、この場合、磁石１ブロックから両端の２枚を除く３８枚を得る３８枚取りである。

被切断物であるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石は、図３に示される磁石固定治具を用いて固定した。第１保持部及び第２保持部の各部の長さは、図１３（Ａ）に示されるとおりとし、ヤング率が７．３０×１０⁴ＭＰａ、耐力が４．１２×１０²ＭＰａであるアルミ合金で作製した。この場合、第２保持部の鉤状部が第１保持部の鉤状部より弾性変形しやすい構造となっている。

第１及び第２保持部への押圧は、第１保持部側をボルトで移動しないように固定し、第２保持部側をエアシリンダで押圧することにより、磁石固定治具の両端側から押圧されるようにした。エアシリンダの圧力を上げ、第１及び第２保持部の鉤状部の変形量が合わせて０．０５ｍｍとなるようにして、希土類磁石を固定した。

切断操作は以下のとおりとした。
使用する研削液は３０Ｌ／ｍｉｎとした。まず、マルチ切断砥石ブレードを第２保持部上でＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石側に降下させ、各々の外周切断刃をその外周から２ｍｍ各々のガイド空隙に挿入し、マルチ切断砥石ブレードを７，０００ｒｐｍで回転させ、研削液を研削液供給ノズルから供給しながら、１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で第１保持部側へ移動させて切削し、更に、マルチ切断砥石ブレードの高さを変えずに、上記一方の磁石固定治具側に戻して、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石に切断溝（深さ２ｍｍ）を形成した。

次に、第２保持部上で、マルチ切断砥石ブレードをＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石側に１６ｍｍ降下させ、マルチ切断砥石ブレードを７，０００ｒｐｍで回転させ、研削液を研削液供給ノズルから供給しながら、２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で第１保持部側へ移動させて切削し、更に、マルチ切断砥石ブレードの高さを変えずに、第２保持部側に戻し、磁石の切断を完了した。上記の加工で得られた加工後の磁石片の厚さを、四角形の四隅と中央部で測定し、それら測定値の最大値と最小値の差を寸法のバラツキとして評価した。結果を表１に示す。

［実施例２］
希土類磁石を図６に示される磁石固定治具を用いて固定した以外は実施例１と同様にして切断し、寸法のバラツキを評価した。結果を表１に示す。なお、第１保持部及び第２保持部の各部の長さは図１３（Ｂ）に示されるとおりとした。

［実施例３］
希土類磁石を図７に示されるマルチ固定治具を用いて固定した以外は実施例１と同様にして切断し、寸法のバラツキを評価した。結果を表１に示す。なお、マルチ固定治具を構成する個々の磁石固定治具は実施例１と同様のものを用い、スペーサーの厚さは０．１ｍｍとした。

［比較例１］
カーボン板にワックスを用いて接着する従来の方法で希土類磁石を固定し、実施例１と同様にして切断し、寸法のバラツキを評価した。結果を表１に示す。

［比較例２］
第１保持部及び第２保持部を、ヤング率が１．９３×１０⁵ＭＰａのＳＵＳ３０４で作製した以外は実施例１と同様にして切断し、寸法のバラツキを評価した。結果を表１に示す。この場合、エアシリンダの圧力を上げても、第１及び第２保持部の鉤状部の変形量は合わせて０．０１ｍｍに到達することはなく、櫛歯状の鉤状部の一部は希土類磁石を押圧していない状態であることが感圧紙を鉤状部と希土類磁石との間に設置することにより確認された。また、切断終了後にいくつかの磁石片が磁石固定治具から外れていた。更に、外れた際に切断刃と接触したため一部で磁石が削られ、欠けが生じていた。

１ 磁石固定治具
１０ 基台部
１０ａ 溝
１１ 第１保持部
１１１ 鉤状部
１１ａ スリット
１２ 第２保持部
１２１ 鉤状部
１２１ａ 頭部
１２１ｂ 支柱部
１２２ ストッパー部
１２ａ スリット
２ リニアガイド機構
２１ スペーサー
５ マルチ切断砥石ブレード（マルチ切断刃）
５１ 切断砥石ブレード（外周刃）
５１ａ 砥石外周刃（砥粒部）
５１ｂ 台板
５２ 回転軸（シャフト）
６ 研削液供給ノズル
６ａ 研削液供給ノズル本体
６ｂ 導入流路
６１ スリット
６１ａ スリット形成部
６２ 研削液導入口
６３ 流路（液だまり）
ｍ 希土類磁石
Ｐ１０１ 成形品
Ｐ１０２ 焼結・熱処理品
Ｐ１０３ 加工処理品（製品）

Claims (11)

1. 希土類磁石を切断加工する際に、希土類磁石を固定するための磁石固定治具であり、
   希土類磁石が載置される基台部と、
   基台部に載置された希土類磁石の切断横方向一端側に基台部と一体に又は分離可能に設けられた第１保持部と、
   上記切断横方向他端側に基台部と分離可能に設けられた第２保持部とを備え、
   基台部の少なくとも上端部に溝が形成され、第１保持部及び第２保持部の少なくとも上部が櫛歯状に形成されることにより、希土類磁石の切断具が進入可能なガイド空隙が形成された磁石固定治具であって、
   第１保持部及び第２保持部の上部が、各々先端部が内側を向いた鉤状に形成されており、
   希土類磁石を基台部上に載置し、鉤状部の先端部を希土類磁石の上部に当接させて、第１保持部及び第２保持部の下部を内方に押圧することにより、上記鉤状部が弾性変形して外側に後退すると共に、櫛歯状の鉤状部の各々が希土類磁石に当接し、上記弾性変形の応力による復元力によって、各々の櫛歯状の鉤状部が希土類磁石を押圧して基台部上に固定するように構成されていることを特徴とする磁石固定治具。
2. 第１保持部及び第２保持部の一方又は双方が、ヤング率が５×１０³ＭＰａ以上１×１０⁵ＭＰａ以下の材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁石固定治具。
3. 第１保持部及び第２保持部の一方又は双方が、ヤング率が５×１０³ＭＰａ以上１×１０⁵ＭＰａ以下であり、かつ降伏強さ又は耐力が２×１０²ＭＰａ以上の材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁石固定治具。
4. 第１保持部及び第２保持部の一方又は双方が、鉤状部が上記弾性変形した後、該弾性変形の応力が保持部を形成する材料の降伏強さ又は耐力を超えないように鉤状部の後退を制限するストッパーを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の磁石固定治具。
5. 上記ストッパーとして、鉤状部の下方にストッパー部が連設され、該ストッパー部は、鉤状部が上記弾性変形する前の、鉤状部の先端部が希土類磁石に当接した状態では、希土類磁石と離間するように設けられ、鉤状部が弾性変形して外側に所定量後退したとき、ストッパー部が希土類磁石と当接して、鉤状部の更なる後退を制限するように構成されていることを特徴とする請求項４記載の磁石固定治具。
6. ストッパー部が、鉤状部より弾性変形しにくい形状及び／又は寸法に形成されていることを特徴とする請求項５記載の磁石固定治具。
7. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の磁石固定治具が希土類磁石の切断横方向に複数個連設されたマルチ固定治具であって、鉤状部が弾性変形して外側に所定量後退したとき、磁石固定治具間で隣接する鉤状部の後部が互いに当接して、上記弾性変形の応力が保持部を形成する材料の降伏強さ又は耐力を超えないように、鉤状部の後退を制限するように構成されていることを特徴とする磁石固定治具。
8. 第１保持部と第２保持部とが交互に配置されるように、磁石固定治具が連設されていることを特徴とする請求項７記載の磁石固定治具。
9. 第１保持部の鉤状部及び第２保持部の鉤状部のうちの一方が他方より、上記弾性変形によってより後退する形状及び／又は寸法に形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の磁石固定治具。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項記載の磁石固定治具を備えることを特徴とする希土類磁石切断加工装置。
11. 上記切断具が、薄板円板状又は薄板ドーナツ円板状の台板の外周縁部に砥石外周刃を備える切断砥石ブレードを回転軸にその軸方向に沿って所定の間隔で複数配列してなるマルチ切断砥石ブレードであることを特徴とする請求項１０記載の希土類磁石切断加工装置。

Images