JP3389193B2

JP3389193B2 - リング状ボンド磁石空孔部の封孔処理方法および該方法により封孔処理されたリング状ボンド磁石

Info

Publication number: JP3389193B2
Application number: JP2000069816A
Authority: JP
Inventors: 吉村　　公志; 武司西内; 文秋菊井; 正宏浅野; 貴裕磯崎
Original assignee: 住友特殊金属株式会社
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2003-03-24
Anticipated expiration: 2020-03-14
Also published as: EP1049112A3; JP2001011504A; US6423369B1; KR20000071806A; CN1273426A; CN1215492C; MY120269A; EP1049112A2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リング状ボンド磁
石表面の空孔部に対して有効な封孔処理方法および該方
法により封孔処理されたリング状ボンド磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石に代表される
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石などの希土類系永久磁石は、資
源的に豊富で安価な材料が用いられ、かつ、高い磁気特
性を有していることから、今日様々な分野で使用されて
いる。近年、希土類系永久磁石が使用される電子業界や
家電業界では、部品の小型化やダウンサイジング化が進
み、それに対応して、磁石自体も小型化や複雑形状化の
必要性に迫られている。この観点から、磁性粉と樹脂バ
インダーを主成分とした、形状成形が容易なボンド磁石
が注目され、すでに各種方面で実用化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】希土類系永久磁石は、
大気中で酸化腐食されやすいＲを含む。それ故、表面処
理を行わずに使用した場合には、わずかな酸やアルカリ
や水分などの影響により表面から腐食が進行して錆が発
生し、それに伴って、磁気特性の劣化やばらつきを生じ
るという問題点を有しているので、電気めっき処理など
により磁石表面に耐食性被膜を形成させる必要がある。
しかしながら、例えば、表面に空孔部を有するボンド磁
石に直接電気めっき処理を施した場合、表面洗浄剤やめ
っき液が空孔部に侵入し、それらが残留することによ
り、磁石の腐食を招くことになる。この点を解消すべ
く、磁石表面の空孔部にガラスなどの無機物や樹脂を含
浸させるという封孔処理を行った後、電気めっき処理を
行う方法が提案されている（例えば、特開平７−２０１
６２０号公報参照）。しかしながら、封孔処理を行うに
際して、磁石を無機物成分や樹脂成分を含む水溶液に浸
漬したのでは、水分により磁石が腐食する恐れがあるの
で望ましくない。また、磁石を樹脂自体や非水溶媒を用
いた溶解液に浸漬した場合でも、浸漬過程の後に必然的
に硬化過程が必要となるので、生産工程の簡略化の観点
から望ましくない。また、上記の方法では、磁石表面の
空孔部のみに無機物や樹脂を含浸させることは不可能で
あり、磁石表面全体に無機物や樹脂からなる被着層が形
成される。この被着層は液タレなどが原因で均一に形成
されないので、たとえ続く過程において表面平滑化処理
を行ったとしても、磁石の表面精度に悪影響を及ぼし、
優れた寸法精度のめっき被膜を形成させることは困難で
ある。該被着層を除去してもよいが、生産工程の増加を
招いてしまう。また、特開平９−２０５０１３号公報に
は、ボンド磁石にブラストメディアと金属粉末を同時に
投射するか、ブラストメディアと金属粉末とボンド磁石
を容器内に入れ、容器全体を回転や振動することで、ボ
ンド磁石表面の空孔部を封孔処理する方法が記載されて
いる。しかしながら、この方法では、金属粉末がいった
ん磁石表面の空孔部に圧入されても、その後の容器内の
収容物との衝突や、容器内壁との衝突により、圧入され
た金属粉末が脱落してしまい、空孔部の封孔が十分にな
されないという問題点がある。さらに、スピンドルモー
ターなどの各種小型モーターや、アクチュエーターに用
いられるサーボモーターなどに利用されているリング状
ボンド磁石については、その外側表面（端面も含む。以
下同じ）の空孔部にはもちろんのこと、内側表面の空孔
部にも十分な封孔処理を施す必要がある。そこで本発明
は、リング状ボンド磁石表面の空孔部に対して選択的
に、かつ簡易で乾式的に行うことができ、優れた封孔効
果を発揮し、リング状ボンド磁石の表面精度に影響を及
ぼすことのない封孔処理方法を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の点に鑑
みてなされたものであり、本発明のリング状ボンド磁石
空孔部の封孔処理方法は、請求項１記載の通り、円筒形
処理容器に、表面に空孔部を有するリング状ボンド磁石
をその中心軸線方向が円筒形処理容器の中心軸線方向と
平行になるように収容するとともに無機質粉末を生成さ
せる無機質粉末生成物質を収容し、前記処理容器内に
て、処理容器をその中心軸線を中心に回転させることで
収容物に運動エネルギーを供給することにより、無機質
粉末生成物質から無機質粉末を生成させ、生成した無機
質粉末を空孔部に圧入固着させることを特徴とする。ま
た、請求項２記載の封孔処理方法は、請求項１記載の封
孔処理方法において、前記無機質粉末生成物質が金属粉
末を生成させる金属粉末生成物質であることを特徴とす
る。また、請求項３記載の封孔処理方法は、請求項２記
載の封孔処理方法において、前記金属粉末生成物質が銅
粉末を生成させる銅粉末生成物質であることを特徴とす
る。また、請求項４記載の封孔処理方法は、請求項２記
載の封孔処理方法において、前記金属粉末生成物質が長
径０．０５ｍｍ〜１０ｍｍの針状形状および／または円
柱状形状であることを特徴とする。また、請求項５記載
の封孔処理方法は、請求項１記載の封孔処理方法におい
て、前記無機質粉末生成物質が長径１ｍｍ〜１０ｍｍの
無機質粉末を焼き固めたセラミックスからなる研磨材で
あることを特徴とする。また、請求項６記載の封孔処理
方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の封孔処理方
法において、さらに油脂を処理容器内に収容することを
特徴とする。また、請求項７記載の封孔処理方法は、請
求項６記載の封孔処理方法において、油脂を含有する植
物性媒体を用いて油脂を処理容器内に収容することを特
徴とする。また、請求項８記載の封孔処理方法は、請求
項６記載の封孔処理方法において、さらに無機質粉末を
処理容器内に収容することを特徴とする。また、請求項
９記載の封孔処理方法は、請求項８記載の封孔処理方法
において、油脂により無機質粉末をその表面に被着させ
た植物性媒体を用いて無機質粉末と油脂を処理容器内に
収容することを特徴とする。また、請求項１０記載の封
孔処理方法は、請求項７または９記載の封孔処理方法に
おいて、前記植物性媒体が植物性皮屑、おが屑、もみ、
ふすま、果実の殻、トウモロコシの穂軸から選ばれる少
なくとも一つであることを特徴とする。また、請求項１
１記載の封孔処理方法は、請求項１記載の封孔処理方法
において、リング状ボンド磁石の中空部に、その中心軸
線方向と平行になるように、棒状部材を挿通配置するこ
とを特徴とする。また、本発明のリング状ボンド磁石
は、請求項１２記載の通り、請求項１記載の封孔処理方
法により封孔処理されたことを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明のリング状ボンド磁石空孔
部の封孔処理方法は、円筒形処理容器に、表面に空孔部
を有するリング状ボンド磁石をその中心軸線方向が円筒
形処理容器の中心軸線方向と平行になるように収容する
とともに無機質粉末を生成させる無機質粉末生成物質を
収容し、前記処理容器内にて、処理容器をその中心軸線
を中心に回転させることで収容物に運動エネルギーを供
給することにより、無機質粉末生成物質から無機質粉末
を生成させ、生成した無機質粉末を空孔部に圧入固着さ
せることを特徴とするものである。この方法によれば、
無機質粉末生成物質は、無機質粉末生成物質同士の衝
突、リング状ボンド磁石との衝突、処理容器内壁との衝
突などにより、無機質粉末を生成させる役割と、生成し
た無機質粉末を空孔部に圧入させるためのメディアとし
ての役割を果し、これらの役割が相まって、優れた封孔
効果を発揮する。

【０００６】この発明の封孔処理方法は表面に空孔部を
有するリング状ボンド磁石に適用される。

【０００７】ボンド磁石は、磁性粉と樹脂バインダーを
主成分とするものであれば磁気的等方性ボンド磁石であ
っても磁気的異方性ボンド磁石であってもよい。また、
樹脂バインダーにより結合形成されたものの他、金属バ
インダーや無機バインダーなどにより結合成形されたも
のであってもよい。さらに、バインダーにフィラーを含
むものであってもよい。

【０００８】希土類系ボンド磁石としては、種々の組成
のものや結晶構造のものが知られているが、これらすべ
てが本発明の対象となる。例えば、特開平９−９２５１
５号公報に記載されているような異方性Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系
ボンド磁石、特開平８−２０３７１４号公報に記載され
ているようなソフト磁性相（例えば、α−ＦｅやＦｅ_３
Ｂ）とハード磁性相（Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ）を有するＮｄ
−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石、従来から広く使用
されている液体急冷法により作成された等方性Ｎｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系磁石粉末（例えば、商品名：ＭＱＰ−Ｂ・ＭＱ
Ｉ社製）を用いたボンド磁石などが挙げられる。また、
特公平５−８２０４１号公報記載の（Ｆｅ_１−ｘＲ_ｘ）
_１−ｙＮ_ｙ（０．０７≦ｘ≦０．３，０．００１≦ｙ≦
０．２）で表されるＲ−Ｆｅ−Ｎ系ボンド磁石などが挙
げられる。

【０００９】本発明の効果は、ボンド磁石を構成する磁
性粉の組成、結晶構造、異方性の有無などにより異なる
ものではない。従って、前述のいずれのボンド磁石にお
いても目的とする効果を得ることができる。

【００１０】なお、ボンド磁石を構成する磁性粉は、希
土類系永久磁石合金を溶解し、鋳造後に粉砕する溶解粉
砕法、一度焼結磁石を作成した後、これを粉砕する焼結
体粉砕法、Ｃａ還元にて直接磁性粉を得る直接還元拡散
法、溶解ジェットキャスターで希土類系永久磁石合金の
リボン箔を得、これを粉砕・焼純する急冷合金法、希土
類系永久磁石合金を溶解し、これをアトマイズで粉末化
して熱処理するアトマイズ法、原料金属を粉末化した
後、メカニカルアロイングにて微粉末化して熱処理する
メカニカルアロイ法などの方法で得ることができる。ま
た、Ｒ−Ｆｅ−Ｎ系ボンド磁石を構成する磁性粉は、希
土類系永久磁石合金を粉砕し、これを窒素ガス中または
アンモニアガス中で窒化した後、微粉末化するガス窒化
法などの方法でも得ることができる。以下、Ｒ−Ｆｅ−
Ｂ系ボンド磁石用の磁性粉の製造を例にとって各方法の
概略を説明する。

【００１１】（溶解粉砕法）原料を溶解して鋳造後に機械的粉砕する工程による製造
法である。例えば、出発原料として、電解鉄、Ｂを含有
し残部はＦｅおよびＡｌ、Ｓｉ、Ｃなどの不純物からな
るフェロボロン合金、希土類金属、あるいはさらに、電
解Ｃｏを配合した原料粉を、高周波溶解し、その後水冷
銅鋳型に鋳造し、水素吸蔵粉砕するか、スタンプミルな
どの通常の機械的な粉砕により粗粉砕する。次の微粉砕
のプロセスとしては、ボールミル、ジェットミルなどの
乾式粉砕ならびに種々の溶媒を用いる湿式粉砕などが採
用できる。本方法により、主相が正方晶で、実質的に単
結晶ないし数個の結晶粒からなる平均粒度１μｍ〜５０
０μｍの微粉末を得ることができる。また、所要組成の
３μｍ以下の微粉砕粉を、磁界中配向成形した後、解砕
し、さらに８００℃〜１１００℃で熱処理した後、解砕
することにより、高保磁力を有した磁性粉を得ることが
できる。

【００１２】（焼結体粉砕法）所要のＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金を焼結し、再度粉砕して磁性
粉を得る方法である。例えば、出発原料として、電解
鉄、Ｂを含有し残部はＦｅおよびＡｌ、Ｓｉ、Ｃなどの
不純物からなるフェロボロン合金、希土類金属、あるい
はさらに、電解Ｃｏを配合した原料粉を、不活性ガス雰
囲気下、高周波溶解などで合金化し、スタンプミルなど
を用いて粗粉砕、さらに、ボールミルなどにより微粉砕
する。得られた微粉末を磁界下または磁界をかけずに加
圧成形し、非酸化性雰囲気である真空中や不活性ガス中
で焼結し、再度粉砕して、平均粒度０．３μｍ〜１００
μｍの微粉末を得る。この後、保磁力を高めるために、
５００℃〜１０００℃で、熱処理を施してもよい。

【００１３】（直接還元拡散法）フェロボロン粉、フェロニッケル粉、コバルト粉、鉄
粉、希土類酸化物粉などからなる少なくとも１種の金属
粉および／または酸化物粉からなる原料粉を所望する原
料合金粉末の組成に応じて選定し、上記原料粉に、金属
ＣａあるいはＣａＨ_２を上記希土類酸化物粉の還元に要
する化学量論的必要量の１．１倍〜４．０倍（重量比）
混合し、不活性ガス雰囲気中で９００℃〜１２００℃に
加熱し、得られた反応生成物を水中に投入して反応副生
成物を除去することにより、粗粉砕が不要な１０μｍ〜
２００μｍの平均粒度を有する粉末を得る。得られた粉
末は、さらに、ボールミル、ジェットミルなどの乾式粉
砕を行い微粉砕するのもよい。また、所要組成の３μｍ
以下の微粉砕粉を、磁界中配向成形した後、解砕し、さ
らに８００℃〜１１００℃で熱処理した後、解砕するこ
とにより、高保磁力を有した磁性粉を得ることができ
る。

【００１４】（急冷合金法）所要のＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金を溶解し、ジェットキャスタ
ーでメルトスピンさせて２０μｍ厚み程度のリボン箔を
得てこれを粉砕した後、焼鈍熱処理し、０．５μｍ以下
の微細結晶粒を有する粉末となす。また、上記のリボン
箔から得た微細結晶粒を有する粉末をホットプレス・温
間据え込み加工して、異方性を付与したバルク磁石を
得、これを微粉砕するのもよい。

【００１５】（アトマイズ法）所要のＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金を溶解し、細いノズルより溶
湯を落下させ、高速の不活性ガスまたは液体でアトマイ
ズし、これを篩分けまたは粉砕後、乾燥または焼鈍熱処
理して磁性粉を得る方法である。また、上記の微細結晶
粒を有する粉末をホットプレス・温間据え込み加工し
て、異方性を付与したバルク磁石を得、これを微粉砕す
るのもよい。

【００１６】（メカニカルアロイ法）所要の原料粉末を、ボールミル、振動ミル、乾式アトラ
イターなどにより、不活性ガス中で、原子レベルで混
合、非晶質化し、その後、焼鈍熱処理して磁性粉を得る
方法である。また、上記の微細結晶粒を有する粉末をホ
ットプレス・温間据え込み加工して、異方性を付与した
バルク磁石を得、これを微粉砕するのもよい。

【００１７】また、バルクや磁性粉に対して磁気的異方
性を付与する方法として、急冷合金法により得られた合
金粉をホットプレスなどにより低温で焼結し、さらに温
間据え込み加工により磁気的異方性を付与したバルク状
磁石体を粉砕する温間加工・粉砕法（特公平４−２０２
４２号公報参照）、急冷合金法により得られた合金粉を
そのまま金属製容器に充填封入し、温間圧延などの塑性
加工により磁気的異方性を付与するパック圧延法（特許
第２５９６８３５号公報参照）、合金鋳塊を熱間で塑性
加工し、その後に粉砕して磁気的異方性を有する磁性粉
を得るインゴット熱間加工・粉砕法（特公平７−６６８
９２号公報参照）、希土類系永久磁石合金を水素中で加
熱して水素を吸蔵させた後、脱水素処理し、次いで冷却
することにより磁性粉を得るＨＤＤＲ法（特公平６−８
２５７５号公報参照）などを採用することができる。な
お、磁気的異方性の付与は、上記の原料合金と異方化手
段の組合せに限られるものではなく、適宜組み合わせる
ことができる。

【００１８】上記の方法により得られる磁性粉の組成と
しては、例えば、Ｒ：８原子％〜３０原子％（但しＲは
Ｙを含む希土類元素の少なくとも１種、望ましくはＮ
ｄ、Ｐｒなどの軽希土類を主体として、あるいはＮｄ、
Ｐｒなどとの混合物を用いる）、Ｂ：２原子％〜２８原
子％（Ｂの一部をＣで置換することもできる）、Ｆｅ：
６５原子％〜８４原子％（Ｆｅの一部を、Ｆｅの５０％
以下のＣｏ、Ｆｅの８％以下のＮｉ、のうち少なくとも
１種で置換したものを含む）が挙げられる。

【００１９】また、得られるボンド磁石の高保磁力化、
耐食性向上のために、原料粉末に、Ｃｕ：３．５原子％
以下、Ｓ：２．５原子％以下、Ｔｉ：４．５原子％以
下、Ｓｉ：１５原子％以下、Ｖ：９．５原子％以下、Ｎ
ｂ：１２．５原子％以下、Ｔａ：１０．５原子％以下、
Ｃｒ：８．５原子％以下、Ｍｏ：９．５原子％以下、
Ｗ：９．５原子％以下、Ｍｎ：３．５原子％以下、Ａ
ｌ：９．５原子％以下、Ｓｂ：２．５原子％以下、Ｇ
ｅ：７原子％以下、Ｓｎ：３．５原子％以下、Ｚｒ：
５．５原子％以下、Ｈｆ：５．５原子％以下、Ｃａ：
８．５原子％以下、Ｍｇ：８．５原子％以下、Ｓｒ：７
原子％以下、Ｂａ：７原子％以下、Ｂｅ：７原子％以
下、Ｇａ：１０原子％以下、のうち少なくとも１種を添
加含有させることができる。

【００２０】Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系ナノコンポジット磁石用
の磁性粉は、Ｒが１原子％〜１０原子％、Ｂが５原子％
〜２８原子％、残部が実質的にＦｅからなる範囲で組成
を選定することが望ましい。

【００２１】ボンド磁石を製造する際のバインダーとし
て、樹脂バインダーを用いる場合、各成形法に適した樹
脂を用いればよい。例えば、圧縮成形に適した樹脂とし
ては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ジアリルフタレ
ートなどが挙げられる。射出成形法に適した樹脂として
は、６ナイロン、１２ナイロン、ポリフェニレンスルフ
ィド、ポリブチレンフタレートなどが挙げられる。押し
出し成形法や圧延成形法に適した樹脂としては、ポリ塩
化ビニル、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、塩素化
ポリエチレン、天然ゴム、ハイパロンなどが挙げられ
る。

【００２２】ボンド磁石の製造方法は種々知られてお
り、例えば、磁性粉、樹脂バインダー、必要に応じてシ
ラン系やチタン系のカップリング剤、成形を容易にする
潤滑剤、樹脂と無機フィラーの結合剤などを所要の配合
量にて混合し、混練した後、圧縮成形を行い、加熱して
樹脂を硬化させる圧縮成形法の他、射出成形法、押し出
し成形法、圧延成形法などが一般的である。

【００２３】無機質粉末を生成させる無機質粉末生成物
質としては、例えば、金属粉末を生成させる金属粉末生
成物質、具体的には、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、
Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌなど
から選ばれる金属粉末を生成させる金属粉末生成物質が
挙げられる。これらの金属粉末生成物質から生成される
金属粉末は、空孔部を封孔した後、酸化などがされてい
ない無垢な金属表面（新鮮表面）が引き起こす特異な表
面化学反応であるメカノケミカル（ｍｅｃｈａｎｏｃｈ
ｅｍｉｃａｌ）反応により、磁石表面全体に金属粉末か
らなる（金属粉末を形成源とする）被着層を形成するの
で、磁石表面の封孔処理と導電処理を一度に行うことが
できるという利点を有する。特に、銅粉末は、導電処理
後に行うめっき処理にて形成されるめっき被膜に対し、
導電性や耐食性などの観点から有利であり、また、コス
トの点においても望ましい。

【００２４】金属粉末生成物質は、上記の各々単一の金
属成分からなる金属粉末を生成させるものであっても、
二種類以上の金属成分を含む合金からなる金属粉末を生
成させるものであってもよい。また、上記の金属成分を
主成分とし、他の金属成分を含む合金からなる金属粉末
を生成させるものであってもよい。また、工業的生産上
不可避な不純物を含有する金属粉末を生成させるもので
あっても差し支えない。また、異なる金属粉末を生成さ
せる二種類以上の金属粉末生成物質を混合して使用して
もよいことは言うまでもない。

【００２５】金属粉末生成物質としては、所望する金属
のみからなる金属片、異種金属からなる芯材に所望する
金属を被覆した複合金属片などが用いられる。これらの
金属片は、針状（ワイヤー状）、円柱状、塊状など様々
な形状を有するが、金属粉末を効率よく生成させるため
などの観点からは、末端が鋭利な針状や円柱状のものを
用いることが望ましい。このような望ましい形状は、公
知のワイヤーカット技術を採用することで容易に得るこ
とができる。

【００２６】金属粉末生成物質の大きさ（長径）は、
０．０５ｍｍ〜１０ｍｍが望ましい。より望ましくは
０．３ｍｍ〜５ｍｍであり、さらに望ましくは０．５ｍ
ｍ〜３ｍｍである。このような大きさの金属粉末生成物
質は、長径０．１μｍ〜１０μｍの金属粉末を効率よく
生成させることができるからである。なお、金属粉末生
成物質は同一形状・同一寸法のものを使用してもよい
し、異形状・異寸法のものを混合して使用してもよい。

【００２７】また、無機質粉末生成物質は、長径１ｍｍ
〜１０ｍｍの無機質粉末を焼き固めたセラミックスから
なる研磨材であってもよい。このような研磨材は、研磨
材から発生する研磨屑が封孔成分としての無機質粉末の
供給源として機能するからである。また、無機質粉末を
空孔部に圧入することができることに加え、磁石表面の
平滑化を行うこともできる。

【００２８】処理容器内に収容するボンド磁石と無機質
粉末生成物質の総量は、処理容器内容積の１０ｖｏｌ％
〜９０ｖｏｌ％が望ましい。処理容器内容積の１０ｖｏ
ｌ％未満では、処理量が少なすぎて実用的でないからで
ある。一方、処理容器内容積の９０ｖｏｌ％を越える
と、処理容器内での内容物の均一混合攪拌が効率よく起
こらず、無機質粉末生成物質から無機質粉末が十分に生
成されなかったり、無機質粉末が空孔部に十分に圧入固
着されなかったりする恐れがあるからである。ボンド磁
石に対する無機質粉末生成物質の収容比率は、容積比率
（磁石／無機質粉末生成物質）で３以下が望ましい。容
積比率が３を越えると、処理容器内での内容物の均一混
合攪拌が効率よく起こらず、無機質粉末が十分に生成さ
れ、無機質粉末が空孔部に十分に圧入固着されるのに時
間を要して実用的でないことに加え、ボンド磁石同士の
衝突が頻繁に起こり、磁石の割れや、磁石表面からの磁
粉の脱粒などを引き起こす恐れがあるからである。

【００２９】以上のように、本発明のリング状ボンド磁
石空孔部の封孔処理方法においては、油脂を処理容器内
に収容しなくても優れた封孔効果を得ることができる。
しかしながら、空孔部に圧入された無機質粉末をより強
固に固着させるためには、さらに油脂を処理容器内に収
容することが望ましい。処理容器内への油脂の収容は、
例えば、油脂を含浸させた植物性媒体を用いて行えばよ
い。また、油脂により無機質粉末をその表面に被着させ
た植物性媒体を用い、油脂とともに無機質粉末を処理容
器内に収容してもよい。このような植物性媒体は、メデ
ィアとしても機能する点において都合がよい。植物性媒
体の収容量は、処理容器内の収容物の総量として、処理
容器内容積の１０ｖｏｌ％〜９０ｖｏｌ％になるように
収容することが望ましい。その理由は前述の通りであ
る。また、植物性媒体と無機質粉末生成物質との収容比
率は、容積比率（植物性媒体／無機質粉末生成物質）で
０．１〜２が望ましい。容積比率が０．１未満では、植
物性媒体からの無機質粉末や油脂の供給が十分に行われ
ない恐れがあり、容積比率が２を越えると、無機質粉末
生成物質から無機質粉末が十分に生成されなかったりす
る恐れがあるからである。

【００３０】空孔部に圧入された無機質粉末を強固に固
着させるための油脂としては、ヘット、ラード、牛脂、
羊脂、鯨油、魚油、肝油、オリーブ油、あまに油、きり
油に代表されるような動植物性油脂などを使用すること
ができる。使用する油脂は、油脂により磁石が腐食する
ことのないように、ハロゲン成分の含有量が２重量％以
下のものを使用することが望ましい。また、油脂に基づ
く揮発性成分の発生を防止するために、その沸点は１７
０℃以上であることが望ましい。また、使用する油脂の
融点を調節するためにカンデリラろう、カルナバろう、
ステアリン酸などを適宜配合してもよい。

【００３１】油脂は、処理容器内にそれ自体を単独で収
容してもよい。しかしながら、植物性媒体が本来的に含
んでいる油脂を利用してもよい。また、別個の油脂を植
物性媒体に含浸させて収容してもよい。さらに、油脂を
本来的に含んでいる植物性媒体に別個の油脂を含浸させ
て収容してもよい。このように植物性媒体を利用して油
脂を供給すれば、植物性媒体がメディアとして機能する
とともに、油脂の供給源としても機能する。植物性皮
屑、おが屑、もみ、ふすま、果実の殻、トウモロコシの
穂軸（ｃｏｒｎｃｏｂ）などが植物性媒体として使用
される。また、このような植物性媒体の表面は油脂によ
る粘着力を有している。従って、この粘着力を利用して
無機質粉末をその表面に被着させた植物性媒体は、メデ
ィアとして機能するとともに、無機質粉末と油脂の供給
源としても機能する。このように無機質粉末や油脂を植
物性媒体に担持させて収容する態様を採用すれば、処理
容器内へのこれらの収容量を、植物性媒体に対する担持
量として設定すればよいことになる。従って、無機質粉
末や油脂を同時にかつ所望する比率で処理容器内に供給
することが可能となり、しかもこれらが処理容器内で容
易に均一分散するように収容することが可能となる点に
おいて都合がよい。油脂を含浸させた植物性媒体は、例
えば、植物性媒体と、植物性媒体に対して１重量％〜５
重量％の油脂を混練することにより調製することができ
る。このような植物性媒体の具体例としては、牛脂を含
浸させたトウモロコシの穂軸が挙げられる。また、油脂
により無機質粉末を表面に被着させた植物性媒体は、例
えば、植物性媒体と、植物性媒体に対して１５重量％以
下の無機質粉末と１重量％〜５重量％の油脂を混練する
ことにより調製することができる。このような植物性媒
体の具体例としては、表面に長径０．０１μｍ〜６０μ
ｍの酸化アルミニウムを牛脂により被着させたトウモロ
コシの穂軸が挙げられる。

【００３２】上記において使用しうる無機質粉末として
は、例えば、酸化アルミニウムや酸化ジルコニウムや酸
化マグネシウムなどの金属酸化物の粉末、炭化珪素など
の金属炭化物の粉末、窒化アルミニウムなどの金属窒化
物の粉末、炭窒化アルミニウムチタンや炭窒化アルミニ
ウムや炭窒化珪素などの金属炭窒化物の粉末、金属の粉
末（例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌなどの粉末：
これらの金属成分を含む合金であってもよい）が挙げら
れる。これらの中では、コストなどの観点からは酸化ア
ルミニウム粉末や銅粉末を使用することが望ましい。な
お、無機質粉末は、二種類以上の無機質粉末を混合して
使用してもよいことは言うまでもない。無機質粉末は、
同一形状・同一寸法のものを使用してもよいし、異形状
・異寸法のものを混合して使用してもよいが、その大き
さは長径０．０１μｍ〜６０μｍが望ましい。

【００３３】なお、処理時間は、処理量にも依存する
が、一般的には１時間程度〜１０時間程度である。

【００３４】リング状ボンド磁石表面の空孔部の封孔処
理を行う本発明においては、円筒形処理容器にリング状
ボンド磁石を、その中心軸線方向が円筒形処理容器の中
心軸線方向と平行になるように収容し、この円筒形処理
容器を、その中心軸線を中心に回転させることにより、
収容物への運動エネルギーの供給を行う。このようにす
れば、Ｌ／Ｄ（Ｌは磁石の中心軸線方向の長さを表しＤ
は磁石の内径を表す）値が大きいリング状ボンド磁石で
あっても、その外側表面の空孔部にはもちろんのこと、
内側表面の空孔部にも簡易に、しかも十分に封孔処理を
施すことができる。図１にこの方法に使用される装置の
一例を一部透視図として示す。

【００３５】図１に示す装置は、円筒形処理容器（以
下、単に容器ともいう）１を、その中心軸線を中心に回
転させるための装置であり、その手段として、２本のロ
ーラー２−ａ・２−ｂを、図示されていない回転式ボー
ルミル用装置などを用いて同一方向に回転させる方法を
採用している。また、容器１内の収容物は、リング状ボ
ンド磁石３と、無機質粉末生成物質４である。

【００３６】容器１は金属製でも樹脂製でもよいが、リ
ング状ボンド磁石表面の空孔部に圧入固着させたい無機
質粉末と同一成分からなるものを使用することが望まし
い。容器１の内壁と収容物との衝突により、容器自体か
ら粉末などが発生しても、無機質粉末と同一成分なら
ば、収容物との関係において不純物とはならないからで
ある。

【００３７】容器１へのリング状ボンド磁石３の収容方
法は、図１のように、磁石３の中心軸線方向が容器１の
中心軸線方向と平行になるように収容する。図１ではリ
ング状ボンド磁石３を容器内に１個しか収容していない
が、２個以上並べて収容してもよいことはいうまでもな
い。複数個を並べて収容すれば、その整列効果により、
磁石同士の衝突を抑制し、磁石表面の荒れを防止するこ
とができる他、一定のスペースにおける積載効率の点に
おいて優れた効果を得ることができる。また、直径が異
なる複数個のリング状ボンド磁石を重ねて（即ち、大き
な方の磁石の中空部に小さい方の磁石を入れて）収容し
てもよい。

【００３８】容器１へのリング状ボンド磁石３の収容に
際しては、磁石３の中空部に、磁石３の中心軸線方向と
平行になるように、棒状部材５を挿通配置することが望
ましい（図２参照）。この棒状部材の存在により、リン
グ状ボンド磁石の容器内における挙動を沈静化できるの
で、磁石を複数個収容した場合においては、磁石同士の
衝突を抑制し、磁石表面の荒れを防止する効果がある。
また、この棒状部材は、無機質粉末を空孔部に圧入させ
るためのメディアとしても機能する点において都合がよ
い。なお、この棒状部材は金属製でも樹脂製でもよい
が、リング状ボンド磁石表面の空孔部に圧入固着させた
い無機質粉末と同一成分からなるものを使用することが
望ましい。

【００３９】容器１を２本のローラー２−ａ・２−ｂに
よりその中心軸線を中心に回転させると（図１矢印参
照）、無機質粉末生成物質４はリング状ボンド磁石３に
対して容器の回転方向と同じ方向に流動する。その結
果、無機質粉末生成物質４から生成した無機質粉末が磁
石表面の空孔部に効率よく圧入され、強固に固着され
る。とりわけ、リング状ボンド磁石３の中空部内を流動
する無機質粉末生成物質４は、磁石の内側表面に対して
流動状態で接触するので、内側表面の空孔部への無機質
粉末の圧入固着に有利に働く。

【００４０】容器の回転数は、リング状ボンド磁石表面
の空孔部に対して無機質粉末生成物質を効率よく、しか
も均一に流動接触させるという点において、５０ｒｐｍ
以上が望ましい。容器の回転数が速くなるにつれて、リ
ング状ボンド磁石の中空部内に位置する無機質粉末生成
物質は、効率よく磁石の内側表面に対して流動状態で接
触するようになるので、内側表面の空孔部への無機質粉
末の圧入固着に有利に働く。しかしながら、過度の回転
を容器に加えると、磁石と容器内面や収容物との激しい
衝突が起こり、磁性粉が脱粒したり、圧入固着された無
機質粉末が脱落したりする恐れがある。従って、容器の
回転数は３００ｒｐｍ以下が望ましい。

【００４１】本発明の封孔処理方法により表面の空孔部
が封孔処理されたリング状ボンド磁石に対しては、後の
工程において、優れた寸法精度の耐食性被膜を形成する
ことができる。耐食性被膜の形成方法は特段限定される
ものではなく、自体公知の電気めっき処理法などを採用
することができる。代表的な電気めっき処理法として
は、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｐｔなどから選ばれた少なくとも一種
の金属または金属の合金（Ｂ、Ｓ、Ｐを含有していても
よい）を用いためっき法などが挙げられる。めっき厚
は、５０μｍ以下、望ましくは１０μｍ〜３０μｍであ
る。

【００４２】電気Ｎｉめっき処理を行う場合、洗浄、電
解Ｎｉめっき、洗浄、乾燥の工程で行うことが望まし
い。めっき浴槽は磁石の形状に応じて種々の浴槽が使用
でき、リング状ボンド磁石に対しては、ひっかけめっき
処理用浴槽やバレルめっき処理用浴槽を用いることが望
ましい。めっき浴としては、ワット浴、スルファミン酸
浴、ウッド浴などの公知のめっき浴を使用すればよい。
陽極には電解Ｎｉ板を用いるが、Ｎｉの溶出を安定させ
るために、電解Ｎｉ板としてＳを含有したエストランド
ニッケルチップを使用するのが望ましい。以下、本発明
の詳細を具体的実施例に基づき説明する。

【００４３】

【実施例】参考例１：急冷合金法で作製した、Ｎｄ：１２原子％、Ｆｅ：７７
原子％、Ｂ：６原子％、Ｃｏ：５原子％の組成からなる
平均長径１５０μｍの合金粉末にエポキシ樹脂を２ｗｔ
％加えて混練し、６８６Ｎ／ｍｍ^２の圧力で圧縮成形し
た後、１５０℃で１時間キュアし、外径２０ｍｍ×内径
１８ｍｍ×長さ３ｍｍのリング状ボンド磁石を作製し
た。得られたリング状ボンド磁石（素材上がり）の特性
は、Ｂｒ：０．６７Ｔ、（ＢＨ）ｍａｘ：７０．８ｋＪ
／ｍ^３、ＨｃＪ：７１１ｋＡ／ｍであった。

【００４４】実施例１：容積４０ミリリットルの銅製円筒形容器（内径３２ｍｍ
×長さ５０ｍｍ）に、参考例１で作製されたリング状ボ
ンド磁石１４個（重量１８ｇ）を、その中心軸線方向が
円筒形容器の中心軸線方向に平行になるように収容し
た。また、磁石の中空部に銅製パイプ（直径８ｍｍ×長
さ４５ｍｍ）を挿通配置した。さらに、セラミックスメ
ディア（酸化アルミニウムを主成分とする砥粒を焼結し
て長径５ｍｍ〜７ｍｍの粒状に固めて作製：真比重２．
９〜３．１ｇ／ｃｍ^３）と、酸化アルミニウム粉末を牛
脂により表面に被着させたトウモロコシの穂軸（長径１
ｍｍ〜２ｍｍのトウモロコシの穂軸に対して１０重量％
の酸化アルミニウム＃８００（長径２０μｍ以下）と３
重量％の牛脂を混練して作製）を、容積比１：１で配合
したものを容器内容積の３０ｖｏｌ％収容した（リング
状ボンド磁石を含めた合計収容量は容器内容積の３６ｖ
ｏｌ％）。回転式ボールミル装置を用い、この円筒形容
器を１５０ｒｐｍでその中心軸線を中心に２時間回転さ
せた。その結果、空孔部に酸化アルミニウム粉末が圧入
固着されたリング状ボンド磁石が得られた。電子顕微鏡
による表面観察から、空孔部に圧入固着されている酸化
アルミニウム粉末の多くは、長径５μｍ程度のものであ
ることがわかった。

【００４５】実施例２：参考例１で作製されたリング状ボンド磁石を用い、実施
例１のセラミックスメディアを、直径０．６ｍｍ×長さ
０．６ｍｍの短円柱状銅粉末生成物質（ワイヤーをカッ
トしたもの）に代えたこと以外は実施例１と同様に処理
を行い、空孔部に短円柱状銅粉末生成物質から生成され
た銅粉末と酸化アルミニウム粉末が圧入固着されたリン
グ状ボンド磁石を得た。電子顕微鏡による表面観察か
ら、空孔部に圧入固着されている銅粉末の多くは、長径
１μｍ〜２μｍ程度のものであり、酸化アルミニウム粉
末の多くは、長径５μｍ程度のものであることがわかっ
た。

【００４６】実施例３：参考例１で作製されたリング状ボンド磁石を用い、実施
例１において、セラミックスメディアと、酸化アルミニ
ウム粉末を牛脂により表面に被着させたトウモロコシの
穂軸を、容積比１：１で配合したものを容器内容積の３
０ｖｏｌ％収容した代わりに、直径０．６ｍｍ×長さ
０．６ｍｍの短円柱状銅粉末生成物質（ワイヤーをカッ
トしたもの）と、牛脂を含浸させたトウモロコシの穂軸
（長径１ｍｍ〜２ｍｍのトウモロコシの穂軸に対して
１．４重量％の牛脂を混練して作製）を、容積比１：１
で配合したものを容器内容積の３０ｖｏｌ％収容し、処
理時間を４時間としたこと以外は実施例１と同様に処理
を行い、空孔部に短円柱状銅粉末生成物質から生成され
た銅粉末が圧入固着されるとともに、磁石表面全体に銅
粉末からなる（銅粉末を形成源とする）被着層を有する
リング状ボンド磁石を得た。電子顕微鏡による破断面観
察から、空孔部に圧入固着されている銅粉末の多くは、
長径１μｍ〜２μｍ程度のものであることがわかった。

【００４７】実施例４：参考例１で作製されたリング状ボンド磁石を用い、実施
例１において、セラミックスメディアと、酸化アルミニ
ウム粉末を牛脂により表面に被着させたトウモロコシの
穂軸を、容積比１：１で配合したものを容器内容積の３
０ｖｏｌ％収容した代わりに、直径０．６ｍｍ×長さ
０．６ｍｍの短円柱状銅粉末生成物質（ワイヤーをカッ
トしたもの）を容器内容積の３０ｖｏｌ％収容したこと
以外は実施例１と同様に処理を行い、空孔部に短円柱状
銅粉末生成物質から生成された銅粉末が圧入固着される
とともに、磁石表面全体に銅粉末からなる（銅粉末を形
成源とする）被着層を有するリング状ボンド磁石を得
た。電子顕微鏡による破断面観察から、空孔部に圧入固
着されている銅粉末の多くは、長径１μｍ〜２μｍ程度
のものであることがわかった。

【００４８】

【発明の効果】円筒形処理容器に、表面に空孔部を有す
るリング状ボンド磁石をその中心軸線方向が円筒形処理
容器の中心軸線方向と平行になるように収容するととも
に無機質粉末を生成させる無機質粉末生成物質を収容
し、前記処理容器内にて、処理容器をその中心軸線を中
心に回転させることで収容物に運動エネルギーを供給す
ることにより、無機質粉末生成物質から無機質粉末を生
成させ、生成した無機質粉末を空孔部に圧入固着させる
ことを特徴とする本発明のリング状ボンド磁石空孔部の
封孔処理方法によれば、無機質粉末生成物質は、無機質
粉末生成物質同士の衝突、リング状ボンド磁石との衝
突、処理容器内壁との衝突などにより、無機質粉末を生
成させる役割と、生成した無機質粉末を空孔部に圧入さ
せるためのメディアとしての役割を果し、これらの役割
が相まって、優れた封孔効果を発揮する。従って、リン
グ状ボンド磁石空孔部に対して選択的に、かつ簡易で乾
式的に、優れた封孔効果を発揮する処理が可能となり、
リング状ボンド磁石の表面精度に影響を及ぼさず、後の
工程で優れた寸法精度のめっき被膜などの耐食性被膜を
形成させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面処理方法に使用される装置の一
例の一部透視図。

【図２】本発明の被処理物への棒状部材の配置方法を
示す図。

【符号の説明】

１処理容器２−ａ、２−ｂローラー３リング状ボンド磁石４無機質粉末生成物質５棒状部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菊井文秋大阪府三島郡島本町江川２丁目15番17号住友特殊金属株式会社山崎製作所内 (72)発明者浅野正宏大阪府三島郡島本町江川２丁目15番17号住友特殊金属株式会社山崎製作所内 (72)発明者磯崎貴裕大阪府三島郡島本町江川２丁目15番17号住友特殊金属株式会社山崎製作所内 (56)参考文献特開平５−138525（ＪＰ，Ａ) 特開平９−162056（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形処理容器に、表面に空孔部を有す
るリング状ボンド磁石をその中心軸線方向が円筒形処理
容器の中心軸線方向と平行になるように収容するととも
に無機質粉末を生成させる無機質粉末生成物質を収容
し、前記処理容器内にて、処理容器をその中心軸線を中
心に回転させることで収容物に運動エネルギーを供給す
ることにより、無機質粉末生成物質から無機質粉末を生
成させ、生成した無機質粉末を空孔部に圧入固着させる
ことを特徴とするリング状ボンド磁石空孔部の封孔処理
方法。
【請求項２】前記無機質粉末生成物質が金属粉末を生
成させる金属粉末生成物質であることを特徴とする請求
項１記載の封孔処理方法。
【請求項３】前記金属粉末生成物質が銅粉末を生成さ
せる銅粉末生成物質であることを特徴とする請求項２記
載の封孔処理方法。
【請求項４】前記金属粉末生成物質が長径０．０５ｍ
ｍ〜１０ｍｍの針状形状および／または円柱状形状であ
ることを特徴とする請求項２記載の封孔処理方法。
【請求項５】前記無機質粉末生成物質が長径１ｍｍ〜
１０ｍｍの無機質粉末を焼き固めたセラミックスからな
る研磨材であることを特徴とする請求項１記載の封孔処
理方法。
【請求項６】さらに油脂を処理容器内に収容すること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の封孔処
理方法。
【請求項７】油脂を含有する植物性媒体を用いて油脂
を処理容器内に収容することを特徴とする請求項６記載
の封孔処理方法。
【請求項８】さらに無機質粉末を処理容器内に収容す
ることを特徴とする請求項６記載の封孔処理方法。
【請求項９】油脂により無機質粉末をその表面に被着
させた植物性媒体を用いて無機質粉末と油脂を処理容器
内に収容することを特徴とする請求項８記載の封孔処理
方法。
【請求項１０】前記植物性媒体が植物性皮屑、おが
屑、もみ、ふすま、果実の殻、トウモロコシの穂軸から
選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項
７または９記載の封孔処理方法。
【請求項１１】リング状ボンド磁石の中空部に、その
中心軸線方向と平行になるように、棒状部材を挿通配置
することを特徴とする請求項１記載の封孔処理方法。
【請求項１２】請求項１記載の封孔処理方法により封
孔処理されたことを特徴とするリング状ボンド磁石。