JP6379625B2 - 分割磁石の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の磁石片を接合した分割磁石の製造方法に関する。

ハイブリッド自動車のモーター等に使用される永久磁石にはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の焼結磁石が多く用いられ、優れた磁気特性を有することから今後も需要が増大すると考えられている。

従来のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の製造方法は、非特許文献１に記載されているように、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｂ等の原料を真空中もしくはアルゴンガス雰囲気中で溶解し、ジョークラッシャー及びジェットミル等を用いて溶解した原料を粗粉砕、微粉砕する。そして粉砕した原料を磁界中で所定の形状に成形して焼結及び熱処理し、スライサーや研削盤を用いて切断加工や研削加工を行い、表面処理、検査を行った後に着磁させている。

ネオマグ株式会社、"ネオジム磁石の製造方法シリーズ（６）"[ｏｎｌｉｎｅ]、２００９年１１月、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ:／／ｗｗｗ．ｎｅｏｍａｇ．ｊｐ／ｍａｉｌｍａｇａｚｉｎｅｓ／２００９１１／ｌｅｔｔｅｒ２００９１１．ｐｈｐ＞

永久磁石には渦電流が発生することがあり、これが損失となることから渦電流による効率悪化を防ぎ、さらに磁石の小型化、低グレード化を図るために、焼結磁石を分割した磁石片から構成することがある。

また、従来の磁石の加工には切削加工がよく用いられる。しかし、切削加工によって使用されない部分ができてしまうため、切削加工による材料歩留まりは低い。これは焼結磁石を分割した磁石片から構成した場合には、磁石片同士が接触する面も加工する必要が生じることから、より顕著になる。さらに焼結磁石には材料としてレアアースが使用されることが多いため、材料歩留まりの向上への関心は高い。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、磁石を分割して構成する場合において磁石の材料歩留まりを向上させた焼結磁石の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る製造方法によって製造した焼結磁石は、ローターコアの磁極として使用される。当該製造方法は、Ｎｄを主成分とする希土類元素Ｒを含むＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を構成する磁石粉末をプレス成形することによって磁石粉末が圧縮して形成された圧粉体を形成する。次に、焼結温度に加熱された状況下において圧粉体を焼結し、焼結磁石を構成する複数の磁石片に成形する。そして、焼結温度を超えない温度に加熱された状況下において、複数の磁石片を一組にして成形する成形型に配置し複数の磁石片を接触させた状態で加圧成形することによって複数の磁石片の寸法を矯正する。

本発明に係る分割磁石の製造方法によれば、複数の磁石片を一組にして焼結磁石の焼結温度をこえない温度で加圧成形している。そのため、寸法矯正のための加工は切削を使用せずに焼結磁石を構成する複数の磁石片の寸法を矯正することができ、複数の磁石片からなる焼結磁石の材料歩留まりを向上させることができる。また、寸法矯正工程では複数の磁石片を接触させた状態において加圧成形を行っているため、磁石片同士の接着面となる部位についても加圧成形によって寸法を矯正することができ、接着面をつくるための切削加工を廃止して材料歩留まりを向上させることができる。また、上記焼結磁石は、ローターコアの磁極の一つに使用することができる。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、本発明の実施形態１に係る焼結磁石が用いられるローターコア（回転子）について示す正面図、斜視図である。 本発明の実施形態１に係る焼結磁石の製造方法を示すフローチャートである。 図３（Ａ）は、磁石片を成形型に載置する前の状態を示す斜視図、図３（Ｂ）は磁石片を成形型に載置した状態を示す斜視図である。 図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、複数の磁石片を寸法矯正工程において接着し、接着工程まで搬送する様子を示す説明図である。 同製造方法に使用する寸法矯正装置を示す断面図である。 同寸法矯正装置を示す側面図である。 同寸法矯正装置の格納容器の内部を示す平面図である。 実施形態１の変形例１に係る焼結磁石の製造方法に使用する寸法矯正装置を示す側面図である。 同寸法矯正装置の格納容器の内部を示す平面図である。 同寸法矯正装置において焼結磁石の投入を及び取り出しを行うテーブルに設けられた位置決め固定治具について示す平面図である。 同位置決め固定治具に挟持された焼結磁石を成形型上に載置する様子を示す説明図である。 本発明の実験例１に係る焼結磁石の試験片の加熱による温度変化に伴う降伏応力と変形率の実験結果を示すグラフである。 図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）は、実施形態１の変形例２であって、寸法矯正工程後の焼結磁石を接着工程の位置まで搬送する別の形態について説明する説明図である。 図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）は、実施形態１の変形例３であって、寸法矯正工程後の焼結磁石を接着工程の位置まで搬送する別の形態について説明する説明図である。 図１５（Ａ）は、本発明の実施形態２に係る焼結磁石を構成する磁石片の寸法を矯正する前の説明図、図１５（Ｂ）は磁石片を寸法矯正した後を示す説明図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

（実施形態１）
図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、本発明の実施形態１に係る焼結磁石が用いられるローターコア（回転子）について示す正面図、斜視図、図２は本発明の実施形態１に係る焼結磁石の製造方法を示すフローチャートである。図３（Ａ）は、磁石片を成形型に載置する前の状態を示す斜視図、図３（Ｂ）は磁石片を成形型に載置した状態を示す斜視図、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、複数の磁石片を寸法矯正工程において接着し、接着工程まで搬送する様子を示す説明図である。図５は同製造方法に使用する寸法矯正装置を示す断面図、図６は同寸法矯正装置を示す側面図、図７は同寸法矯正装置の格納容器の内部を示す平面図である。

本実施形態に係る焼結磁石Ｍは、複数の磁石片Ｍ１〜Ｍ４を一組にして接着して構成される。もちろん、磁石片の個数は４つに限定されない。焼結磁石Ｍは、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように電動機などに用いられる回転子１００のスロットに挿入されたりして使用される。

（焼結磁石の製造方法）
本実施形態において焼結磁石Ｍは、図２に示すように、原料となる合金の作製（ステップＳ１）、粗粉砕（ステップＳ２）、微粉砕（ステップＳ３）、磁場中成形（ステップＳ４）、焼結（ステップＳ５）、寸法矯正（ステップＳ６）、時効熱処理（ステップＳ７）、接着（ステップＳ８）、表面処理（ステップＳ９）、検査（ステップＳ１０）、及び着磁（ステップＳ１１）の工程を経ることによって製造される。以下、製造方法について説明する。

（原料合金の作製）
原料合金の作製は、真空又は不活性ガス雰囲気中においてストリップキャスティング法又はその他の溶解法によって行われる（ステップＳ１）。本実施形態に係る焼結磁石はＮｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂを主相とし、この中のＮｄに対して粒界拡散処理等を用いてＤｙやＴｂ、Ｐｒ等を添加している。Ｎｄを主成分として上記希土類金属を添加することによって焼結磁石の保持力を向上させることができる。

（粗粉砕、微粉砕）
作製された原料合金はジョークラッシャー又はブラウンミル等を用いて粒径数百μｍ程度になるまで粗粉砕される（ステップＳ２）。粗粉砕された合金はジェットミル等によって粒径３〜５μｍ程度にまで微粉砕される（ステップＳ３）。微粉砕工程においては、特に粒径を３〜４μｍにすると保磁力を高くすることができるため好ましい。

（磁場中成形）
次に微粉砕された磁性材料を磁場中で成形し、圧粉体を得る（ステップＳ４）。圧粉体は平行磁界成形法や直交磁界成形法などの種々の方法を用いて行なうことができる。なお、本実施形態において原料合金の作製から磁場中成形までの工程を包括して圧粉体成形と称する。

（焼結）
磁場中で成形された圧粉体は真空又はアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気（以下、低酸素雰囲気と称する）中で焼結され、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石が得られる（ステップＳ５）。焼結温度は圧粉体の材料組成や粉砕方法、粒径によって前後するが、９００℃〜１１００℃程度で行われる。

（寸法矯正）
寸法矯正工程では、概して低酸素雰囲気下において図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５に示す寸法矯正部２００を構成する上金型２１３と下金型２１４によってワークＷにプレス成形を行い、焼結磁石の寸法矯正を行う（ステップＳ６）。詳細については後述する。

（時効熱処理）
寸法矯正後には低酸素雰囲気下で時効熱処理を行い、焼結磁石の保磁力を調整する（ステップＳ７）。焼結磁石の寸法矯正は時効熱処理よりも高い温度にて実施される場合があるため、時効熱処理の前に焼結磁石の寸法矯正を実施する。熱処理を行う温度は磁石の組織を変えるおそれがあり、磁石特性に影響を与える可能性があるためである。

（接着）
時効熱処理工程後、磁石片Ｍ１〜Ｍ４は接着剤によって接着される（ステップＳ８）。

（表面処理、検査、着磁）
接着工程後には、焼結磁石の錆びや腐食を防止するためにＮｉめっきなどによって表面処理を行う（ステップＳ９）。表面処理が終わったら、磁気特性や外観、及び寸法などの検査を行い（ステップＳ１０）、最後にパルス磁界や静的磁界を印加して着磁することによって焼結磁石が製造される（ステップＳ１１）。

（焼結磁石の製造装置）
次に本実施形態に係る焼結磁石の製造方法の中でも寸法矯正工程を具現化した装置について詳述する。寸法矯正工程以外の工程については従来公知の方法と同様であるため、説明を省略する。

実施形態１に係る焼結磁石の製造装置２００は、相対的に近接離間可能な上スライド２０１およびボルスタ２０２と、上スライド２０１及びボルスタ２０２に取付け及び取外しが可能なダイセット２１０とを有する。ダイセット２１０は、上ダイ２１１と、上ダイ２１１に対向して配置される下ダイ２１２と、上ダイ２１１と下ダイ２１２の位置合わせを行なう調節機構２４０と、を有する。また、ダイセット２１０は、ワークＷ（寸法矯正加工の対象となる焼結磁石）の寸法を矯正する矯正金型が設けられ下ダイ２１１に載置される格納容器２２０を有する。

格納容器２２０は、焼結磁石を加熱するヒーター２２１と、格納容器２２０の室内を低酸素雰囲気に形成するための配管ダクト２２３と、冷却部２２４と、吸着パッド２２５と、接着部２２６と、を有する。

図５において、上スライド２０１は、油圧によってボルスタ２０２に対して近接離間移動する。上スライド２０１は、ダイセット２１０の上ダイ２１１を着脱自在に固定する連結ピン２１７を有し、ボルスタ２０２は、ダイセット２１０の下ダイ２１２を着脱自在に固定する連結ピン２１７を有する。ボルスタ２０２には、寸法を矯正した後の焼結磁石を矯正金型から取り出すノックアウトバー２０３が昇降自在に設けられている。

成形型は上型２１３（第１型に相当）、下型２１４（第２型に相当）、外周型２１５（第３型に相当）から構成される。上型２１３及び下型２１４は、上スライド２０１とボルスタ２０２によって接近離間できるように構成されている。外周型２１５は、上型２１３と下型２１４とが接近離間する方向と交差する方向からワークである磁石片Ｍ１〜Ｍ４を包囲する。外周型２１５とワークＭとの距離によって、上型２１３と下型２１４による加圧成形の際にワークＭは外周型２１５と接触して加圧され、外周型２１５によってワークＭの外周を加圧することもできる。ノックアウトバー２０３及び下型２１４は、ワークＭを取り出すノックアウト機構を構成する。図５における符合２０４は、ノックアウトバー２０３を昇降駆動する油圧シリンダを示している。

ダイセット２１０は、上ダイ２１１を連結ピン２１７によって上スライド２０１に固定し、下ダイ２１２を連結ピン２１７によってボルスタ２０２に固定することによって、寸法矯正部２００に固定される。上ダイ２１１は、上スライド２０１の動作に連動する。

調節機構２４０は、下ダイ２１２に設けられたガイディングロッド２４１と、上ダイ２１１に設けられたガイディングロッド２４１をスライド移動自在に保持するガイディングシリンダ２４２と、を有する。ガイディングロッド２４１がガイディングシリンダ内を摺動することによって、上ダイ２１１と下ダイ２１２との位置合わせが行なわれる。本実施形態において、上ダイ２１１が下ダイ２１２から最も離間した場合でもガイディングロッド２４１はガイディングシリンダ２４２から外れることはなく、これによって位置精度が確保される。

また、上ダイ２１１及び下ダイ２１２は連結ピン２１７によって上スライド２０１及びボルスタ２０２に固定される。そのため、連結ピン２１７の取外しのみによってダイセット２１０の寸法矯正部２００への取付け及び取外しを容易に行うことができる。

格納容器２２０は、加工対象となる焼結磁石を低酸素雰囲気において加工するために下ダイ２１２に載置されている。配管ダクト２２３は、室内を低酸素雰囲気に形成するために真空ポンプ（不図示）に接続されている。配管経路の途中にはバルブ（不図示）が設けられ、格納容器内を真空にした後にバルブによって経路を切り替えることによって窒素ガス等の不活性ガスを格納容器内に充填することができる。室内の酸素濃度はＮｄ−Ｆｅ−Ｂの焼結磁石において１０ｐｐｍ以下、ＮｄにＤｙやＴｂ、Ｐｒ等の金属を粒界拡散処理した場合は１ｐｐｍ以下とすることが望ましい。Ｎｄに比べてＤｙやＴｂ、Ｐｒの方が酸化されやすいためである。なお、焼結磁石Ｍの磁石片Ｍ１〜Ｍ４を投入する投入口を開放して格納容器２２０の内部を大気圧に戻すこともできる。

格納容器２２０の内部には、真空状態を保持した状態で上ダイ２１１及び下ダイ２１２に取付けられた成形型が図５における上下方向から格納容器内部に挿通している。下ダイ２１２からは下型２１４が固定治具２１６によって固定されて設置され、上ダイ２１１には上型２１３が下型２１４と同様に固定治具２１６によって固定されて設置されている。また、図５において下型２１４の上には、加工対象となる焼結磁石Ｍを包囲する外周型２１５が下型２１４先端の鍔形状と係合することによって下型２１４に取り付けられる。

また、格納容器２２０には焼結工程から搬送された焼結磁石を下型上に載置し、寸法矯正後に次の焼結磁石との取替えを行う磁石投入取り外し機構が設けられている。

本実施形態において下型２１４への磁石投入取り外し機構は、グローブ２２２によって構成される。グローブ２２２は、格納容器２２０の側面に配置された、天然ゴム等の材料から構成された伸縮性のある部位である。作業者はグローブ２２２に手を入れて、格納容器２２０に焼結磁石Ｍを構成する磁石片Ｍ１〜Ｍ４を投入したり、完成した焼結磁石Ｍを格納容器２２０から取り出すことができる。

ヒーター２２１は、上型２１３、下型２１４、及び外周型２１５の付近に設けられ、上型２１３が上下にスライド移動できるように中空状に形成されている。ヒーター２２１の構成は特に限定されないが、電熱ヒーターや高周波誘導ヒーター等を挙げることができる。

また、冷却部２２４は、寸法矯正の終わった磁石片Ｍ１〜Ｍ４に冷却ガスなどの媒体を吹き付けて磁石片Ｍ１〜Ｍ４を冷却する。冷却部２２４は、冷却ガスを流通させるパイプなどで構成することができるが、これに限定されない。

吸着パッド２２５は、例えば格納容器２２０の内部に配置されて、寸法矯正工程後の磁石片Ｍ１〜Ｍ４を接着を行う場所まで搬送する。接着部２２６は、ノズルタイプの構成で、吸着パッド２２５によって搬送された磁石片Ｍ１〜Ｍ４を接触面において接着して焼結磁石Ｍとする。

（寸法矯正工程から接着工程までの詳述）
次に寸法矯正工程から接着工程までの工程について詳述する。本実施形態において焼結磁石Ｍは、複数の磁石片Ｍ１〜Ｍ４によって構成される。焼結工程において焼結された磁石片Ｍ１〜Ｍ４は、格納容器２２０の内部であって、外周型２１５を設置した状態で下型２１４に載置される。その後、格納容器２２０に真空引き、又は不活性ガスを充填して低酸素雰囲気とする。そして、上型２１３、下型２１４、外周型２１５、及びワークＭを６２０℃〜１０００℃に加熱する。

そして、下型２１４に向って上型２１３を接近させ、約６２０℃〜約１０００℃に加温された状態でプレス成形を行う。詳細については後述する。約６２０℃〜約１０００℃の温度範囲は、焼結磁石の磁石片Ｍ１からＭ４の磁石特性を変えない程度の範囲（焼結温度超えない範囲）であり、このような温度でプレス成形を行うことによって切削加工を行わずに磁石片Ｍ１〜Ｍ４の寸法矯正を行うことができる。なお、６２０℃〜１０００℃の範囲であっても焼結磁石自身の熱変形や酸化の促進を防止することを考慮して８００℃以下で実施すると、より好ましい。また、プレスの際に負荷する圧力は、焼結磁石の加熱によって磁石の降伏応力が低下することを考慮しつつ、降伏応力に達しない圧力で加圧する。

寸法矯正の際に磁石片Ｍ１〜Ｍ４は、接触した状態でプレス成形されており、それによって、接着工程において隣接する磁石片との接着面となる箇所をもプレス成形によって加工することができ、この点についても切削加工を不要にして材料歩留まりを向上させることができる。

プレス加工が終了後、ワークＭは上型２１３を下死点に保持した状態でヒーター２２１によって寸法矯正より低い温度に調整し、所定時間時効熱処理を行う。上記工程によって焼結磁石の組織の相対密度が向上し、残留磁束密度や機械強度等が向上する。

その後、冷却部２２４によって型２１３、２１４、２１５及びワークＭを冷却する。そして、ノックアウト機構によってワークＭを取り出し、吸着パッド２２５によって磁石片Ｍ１〜Ｍ４の順列を保ちつつ接着位置まで搬送し、接着を行う。

その後、グローブ２２２によって下型２１４に未加工のワークＭを新たに載置する。ワークＭの移動が完了したらプレス装置本体２００を再び起動させる。

以降は、上型２１３、下型２１４、外周型２１５及びワークＭの加熱、プレス加工、時効熱処理、冷却、加工後のワークＭの取り出し、接着、未加工のワークＭの取り付けを繰り返し、全てのワークＭの加工が終了したら格納容器２２０を開放し、グローブ２２２を用いて加工済みのワークＭを取り出す。

次に本実施形態に係る作用効果について説明する。電動機などに使用される焼結磁石は仕上げ加工などが切削加工によって行われることが多いものの、材料がレアアースから構成されているため、材料歩留まりの向上が求められる。また、磁石に発生する渦電流による効率の悪化を防ぐために焼結磁石を分割した磁石片から構成することがある。この場合、磁石片同士は接着されることが多く、焼結磁石をひとつの磁石から構成する場合に比べて磁石片同士の接着面をも切削する必要が生じ、さらに歩留まりの向上が求められる。

これに対し本実施形態に係る焼結磁石の製造方法によれば、複数の磁石片Ｍ１〜Ｍ４を一組して焼結温度を越えない温度において上型２１３、下型２１４によって加圧成形を行っている。そのため、磁石片Ｍ１〜Ｍ４は切削加工を行わずに寸法を矯正できることから、材料歩留まりを向上させることができる。また、寸法矯正工程では磁石片Ｍ１〜Ｍ４を相互に接着する接着面についても加圧成形によって矯正できるため、接着面においても切削加工を廃止して材料歩留まりを向上させることができる。

また、本実施形態に係る焼結磁石は、電動機に含まれるローター（回転子）に使用することができる。

また、寸法矯正工程では、磁石片Ｍ１〜Ｍ４を相互に接触させた状態で加圧成形を行うことから、磁石片同士の接着面となる部位についても加圧成形によって形状が寸法を矯正することができ、接着面をつくるための切削加工を廃止して材料歩留まりを向上させることができる。

また、接着工程では寸法矯正工程において並べれた磁石片Ｍ１〜Ｍ４の配列と同じ配列で接着を行うように構成している。そのため、加圧成形の際に成形された状態で接着を行って焼結磁石とすることができ、さらなる切削加工や加圧成形を行う必要がない分、タクトタイムやコスト削減に寄与することができる。

また、寸法矯正工程ではワークＭを挟んで接近離間する上型２１３と下型２１４の他に上型２１３と下型２１４とが接近離間する方向と交差する方向に外周型２１５を配置して加圧成形の際に焼結磁石Ｍの外形を矯正するように構成すれば、上型２１３と下型２１４による加圧成形に加えて焼結磁石Ｍの外形の形状の形状をさらに精密に仕上げることができる。

また、寸法矯正工程は、低酸素雰囲気によって行われるように構成しているため、寸法矯正によって磁石特性が低下することを抑制することができる。

（実施形態１の変形例１）
図８は、実施形態１の変形例１に係る焼結磁石の製造方法に使用する寸法矯正装置を示す側面図、図９は同寸法矯正装置の格納容器内部を示す平面図、図１０は同寸法矯正装置において焼結磁石の投入及び取り外しを行うテーブルに設けられた位置決め固定治具について示す平面図、図１１は同位置決め固定治具に挟持された焼結磁石を成形型上に載置する様子を示す説明図である。

実施形態１ではグローブ２２２を用いて焼結磁石を構成する磁石片Ｍ１〜Ｍ４の投入及び焼結磁石Ｍの取り外しを行うと説明したが、以下のようにロータリーテーブル２２７を採用することもできる。

ロータリーテーブル２２７にはワークＭを挟持して下型２１４の設置位置に位置決めして載置する位置決め固定治具２２７Ａ〜２２７Ｇ（７箇所）が設けられている。位置決め固定治具２２７Ａ〜２２７Ｇは、ワークＭを保持した状態から下型２１４にワークＭを載置するためにワークＭの保持及び保持の解除を行う押さえピン２２８と、押さえピン２２８の移動空間を構成する駆動シリンダ２２９と、を設けている。

本変形例１に係る焼結磁石の寸法矯正は以下のように行う。まず、ワークＭをロータリーテーブル２２７の位置決め固定治具２２７Ａ〜２２７Ｇにセットして押さえピン２２８に保持させておく。次に格納容器を密閉し、真空引き又は不活性ガスの充填を行い、押さえピン２２８によるワークＭ（Ｍ１〜Ｍ４）の保持を解除して下型２１４にワークＭを載置する。

その後、実施形態１と同様に上型２１３、下型２１４、外周型２１５及びワークＭ１〜Ｍ４を加熱して所定の温度まで加温し、温度が保持された状態においてプレス加工を行う。プレス加工後、型２１３、２１４、２１５及びワークＭ１〜Ｍ４には、時効熱処理が行われる。その後、磁石片Ｍ１〜Ｍ４はノックアウトバー２０３及び下型２１４によって取り出される。そして、ワークＭ１〜Ｍ４はロータリーテーブル２２７の位置決め固定治具２２７Ａ〜２２７Ｇの押さえピン２２８によって再び固定され、ロータリーテーブル２２７が回転して次のワークＭ１〜Ｍ４が下型２１４の真上にセットされる。

加工されたワークＭ１〜Ｍ４は、ロータリーテーブル２２７付近の冷却部２２４がセットされた位置決め固定治具２２７Ｇにて冷却ガスが噴射されることによって冷却される。その後、磁石片Ｍ１〜Ｍ４は、接着工程の位置まで吸着パッド２２５によって搬送され、接着部２２６によって接着される。以降は、上記ワークＭ１〜Ｍ４の加熱、プレス加工、時効熱処理、取り出し、冷却、接着及び次のワークＭ１〜Ｍ４のセットを繰り返し、全てのワークＭ１〜Ｍ４の加工が終了したら格納容器２２０を開放し、加工されたワークＭを取り出す。

以上説明したように実施形態１の変形例１に係る焼結磁石の製造方法によれば、ロータリーテーブル２２７を使用して自動でワークＭ１〜Ｍ４を型内に投入及び取り外しができるように構成して、作業性を向上させることができる。

（実施形態１の変形例２、３）
図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）は、実施形態１の変形例２、図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）は実施形態１の変形例３であって、寸法矯正工程後の焼結磁石を接着工程の位置まで搬送する別の形態について説明する説明図である。

（変形例２）
実施形態１では、吸着パッド２２５が、加圧成形後の磁石片Ｍ１〜Ｍ４を吸着して接着工程の位置へと搬送する実施形態について説明したが、これに限定されない。磁石片Ｍ１〜Ｍ４は、図１３に示すように、直進的に磁石片Ｍ１〜Ｍ４を接着工程の位置へと移動させる押し機２３１（プッシャーとも呼ばれる）と、押し機２３１によって押された磁石片Ｍ１〜Ｍ４を接着工程の位置まで搬送するコンベヤ２３２とによって構成してもよい。

（変形例３）
また、寸法矯正されて冷却された磁石片Ｍ１〜Ｍ４を一旦在庫として保管する場合、図１４に示すように、テープ２３３によって仮止めして保管するようにしてもよい。

（実施形態２）
図１５（Ａ）は、本発明の実施形態２に係る焼結磁石を構成する磁石片の寸法を矯正する前の説明図、図１５（Ｂ）は磁石片を寸法矯正した後を示す説明図である。

実施形態１では、図４に示すように、寸法矯正のされていない磁石片Ｍ１〜Ｍ４が地面に対して水平に（又はプレス成形する方向と交差する方向に）並べられる実施形態について説明したが、これに限定されない。図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に示すように、磁石片Ｍ１〜Ｍ４は、接近離間する上型２１３、下型２１４の接近離間する方向（図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）の上下方向、垂直方向）に配置するように構成してもよい。この場合、外周型２１５は、磁石片Ｍ１〜Ｍ４を並べた形状に即した凹部を有する。焼結磁石Ｍは、実施形態１のように磁石片Ｍ１〜Ｍ４を水平に並べた場合だけでなく実施形態２に示すように磁石片Ｍ１〜Ｍ４を鉛直に並べてプレス成形した場合によっても製造することができる。

（実験例１）
次に焼結磁石の製造方法において、寸法矯正工程時に行うプレス加工の成形温度に関する実験を行ったので説明する。

本実験では焼結磁石の試験片（厚さ３．８ｍｍ、断面が長さ６ｍｍ×６ｍｍ）に図５と同じ上スライド、ボルスタ、及び外周金型を用いて磁石試験片を固定し、加圧しながら温度を室温から上昇させ、試験片の変形量を測定した。実験例１に係る焼結磁石の金属はＦｅ７０％、Ｎｄ２２％、Ｂ０．４％、Ｄｙ２．５％、Ｐｒ２．５％から構成される。表１は実験１に係る焼結磁石片を加温、加圧させていった場合の成形温度と変形率（％）の表、図１１は表１をグラフ化したものである。

表１及び図１１より、実験例１に係るＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は６２０度より塑性変形が起こることがわかった。以上より、６２０℃以上であればプレス加工で焼結磁石の寸法矯正が行えることになるが、上記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の焼結温度は１０００℃となっている。６２０℃以上であっても成形温度が焼結温度を超えると焼結磁石の組織や磁気特性が変化してしまうため、上記実施形態に係る寸法矯正工程は６２０℃から焼結温度を超えない１０００℃の範囲において行うことが好ましいことがわかった。また、この場合にプレス加工を行って、磁石が塑性変形する降伏応力は表１より３６ＭＰａ〜２６２ＭＰａになることがわかった。

本発明は、上述した実施形態にのみ限定されず、特許請求の範囲において種々の変更が可能である。

型２１３、２１４は、上下方向（鉛直方向）に接近離間する実施形態について説明したが、これに限定されない。型２１３、２１４は水平方向に接近離間するように構成してもよい。

１００ 回転子、
２００ 寸法矯正部、
２０１ 上スライド、
２０２ ボルスタ、
２０３ ノックアウトバー、
２０４ 油圧シリンダ、
２１０ ダイセット、
２１１ 上ダイ、
２１２ 下ダイ、
２１３ 上型（第１型）、
２１４ 下型（第２型）、
２１５ 外周型（第３型）、
２１６ 固定治具、
２１７ 連結ピン、
２２０ 格納容器、
２２１ ヒーター、
２２３ 配管ダクト
２２４ 冷却部、
２２５ 吸着パッド、
２２６ 接着部、
２３１ 押し機、
２３２ コンベヤ、
２３３ （仮止め）テープ、
２４０ 調節機構、
２４１ ガイディングロッド、
２４２ ガイディングシリンダ、
Ｍ ワーク（焼結磁石）、
Ｍ１〜Ｍ４ 磁石片。

Claims (5)

1. ローターコアの磁極として使用される焼結磁石の製造方法であって、
   Ｎｄを主成分とする希土類元素Ｒを含むＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を構成する磁石粉末をプレス成形することによって前記磁石粉末が圧縮して形成された圧粉体を成形する工程と、
   焼結温度に加熱された状況下において前記圧粉体を焼結して焼結磁石を構成する複数の磁石片を成形する焼結工程と、
   前記焼結温度を超えない温度に加熱された状況下において複数の前記磁石片を一組にして成形する成形型に配置し、複数の前記磁石片を接触させた状態で加圧成形することによって複数の前記磁石片の寸法を矯正する寸法矯正工程と、を有する焼結磁石の製造方法。
2. 前記複数の磁石片を接着する接着工程をさらに有し、
   前記複数の磁石片は、前記寸法矯正工程において並べられた配列と同じ状態で接着される請求項１に記載の焼結磁石の製造方法。
3. 前記成形型は、相対的に接近離間が可能な第１型と第２型とを有し、
   前記複数の磁石片は、前記第１型と前記第２型との間に配置され、かつ、地面に対して水平又は垂直に並べて配置される請求項１または２に記載の焼結磁石の製造方法。
4. 前記第１型と前記第２型の接近離間する方向と交差する方向に配置される第３型を更に有し、
   前記寸法矯正工程の際に前記第３型によって前記複数の磁石片の寸法が矯正される請求項３に記載の焼結磁石の製造方法。
5. 前記寸法矯正工程は、低酸素雰囲気において行われる請求項１から４のいずれか１項に記載の焼結磁石の製造方法。