JPH0744121B2

JPH0744121B2 - 永久磁石の製造方法、製造装置及び磁界中配向成形用ゴムモールド

Info

Publication number: JPH0744121B2
Application number: JP3040861A
Authority: JP
Inventors: 眞人佐川; 浩永田
Original assignee: Intermetallics Co Ltd
Current assignee: Intermetallics Co Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: JPH04363010A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は永久磁石の製造方法に関
するものであり、さらに詳しく述べるならば、永久磁石
粉末を磁界中で圧縮し配向することにより磁気特性を高
め、モータ、発電機などの電気機器に広く使用される永
久磁石を製造する方法に関するものである。さらに、本
発明は永久磁石の製造装置およびゴムモールドに関する
ものである。

【０００２】永久磁石としては、ｃ軸方向に強い磁気異
方性を有するBaO・6Fe₂O₃,SrO・6Fe₂O₃ などのマグネトプ
ランバイト型六方晶、CaCu₅ 型六方晶のｃ軸方向に強い
磁気異方性を有するSmCo₅ 合金、Th₂Zn₁₇ 型菱面体結晶
またはTh₂ Ni₁₇型六方晶のｃ軸方向に強い磁気異方性を
有するSm₂Co₁₇ 合金、およびNd₂Fe₁₄B型正方晶のｃ軸方
向に強い磁気異方性を有するNd₂Fe₁₄B合金、Ｍｎ−Ａｌ
（正方晶）、Ｍｎ−Ｂｉ（六方晶）など多数の材料があ
り、性能向上のために異方性化が通常行われている。

【０００３】

【従来の技術】永久磁石粉末に最も普通に実施される異
方性化の方法は、金属製ダイ中に充填した粉末に、粉末
の粒子が回転できる状態で（パンチにより圧力が粉末に
かかっていることもある）一定時間磁界をかけることに
よって配向させ、磁化容易方向を磁界の方向にそろえる
方法である。この配向状態のままパンチによりダイ中で
粉末をプレスして粉末を動かないように固定した圧粉体
が得られる。これを樹脂で固め、あるいは磁石粉末と樹
脂をダイプレスして固める樹脂ボンド磁石、または圧粉
体を焼結する焼結磁石が製品化されている。

【０００４】焼結磁石の製造法としては、薄いゴムモー
ルドに粉末を詰め磁界中配向した後液体媒体中にゴムモ
ールドを沈めて静水圧プレスを行い焼結を行う方法も知
られている（「新時代の磁性材料」未踏加工技術協会
編、１９８３年、２版、第４４頁）。しかし静水圧プレ
ス（ＣＩＰ）は能率が悪いためにこの方法は工業的にほ
とんど実施されていない。

【０００５】工業的によく使用される磁界中プレスには
図４８に示すような垂直ダイプレスと図４９に示すよう
な平行ダイプレスがある。図中、１ａは上パンチ、１ｂ
は下パンチ、２はダイ、３はプレスプランジャ、４は電
磁コイル、５は磁石粉末、６は磁極である。

【０００６】平行ダイプレスは扁平な磁石の主面に垂直
な方向に異方性を有する異方性磁石の製造に使用され、
垂直ダイプレスはブロック状等の磁化の方向の長さが十
分に大きい比較的単純な形状の異方性磁石の製造に使用
されている。最近の磁石の応用では、扁平形状を有し、
主面に垂直方向に磁化される磁石の需要がほとんどであ
る。そのため平行ダイプレスによる生産量は垂直ダイプ
レスによる生産量よりはるかに多い。特にフェライト磁
石はほとんどが平行ダイプレスにより生産されており、
垂直ダイプレスによる工業的生産は皆無に近いといえ
る。

【０００７】垂直ダイプレスと平行ダイプレスにより得
られた代表的磁石の代表的特性を表１に示す。

【０００８】

【表１】代表的磁石の平行プレスと垂直プレスの特性

【０００９】表１より磁界中配向法の相違により特性の
相違が見られる。すなわち、平行ダイプレスにより圧粉
された焼結磁石の磁気特性、特にBrおよび(BH)_max は垂
直ダイプレスのものよりも低くなっている。同じ磁性粉
末を使用する限り、平行ダイプレスと垂直ダイプレスと
の製法の相違による磁気特性の相違は再現性が良いの
で、磁石のメーカーはこれらのプレス方法ごとに規定し
た特性を仕様書やカタログに掲載している。

【００１０】特公昭５５−２６６０１号公報によると、
金型中にあらかじめ成形したゴム容器を入れ、このゴム
容器中に希土類コバルト合金粉末を入れてから、平行ダ
イプレスする方法が提案され、ゴム容器を圧力媒体とし
て使用する方法によると平行ダイプレスでも、垂直ダイ
プレスと同様にまで磁気特性が向上することが謳われて
いる。また、同公報ではこの方法はフェライト磁石の磁
気特性はむしろ悪くなるとの説明がある。

【００１１】表１で「フェライト湿式」とあるのは湿式
プレスにより磁界中配向した粉末を焼結した磁石を意味
する。フェライト磁石では、３０〜４０％の水を含むス
ラリー状の粉末を磁界中で成形する湿式成形技術がよく
使われている。その理由はスラリー中では磁性体粉末が
回転しやすいので、磁界中で配向したとき、乾粉を使用
するより高い配向率が得られるからである。湿式成形に
よるフェライト磁石の利点は乾式成形のものよりＢｒが
高く、（ＢＨ）_max も大きいところにある。湿式成形の
もう一つの利点は、粉末の各プレス機のダイ中への充填
が自動化しやすい点である。このような理由からフェラ
イト磁石では、湿式成形が乾式成形より多く行われてい
る。

【００１２】ここで、フェライト磁石の湿式磁界中ダイ
プレス成形の具体的方法に言及すると、スラリーはダイ
側面の孔からダイ中に注入され、上パンチ吸引口に取り
付けた紙や布の一重又は多重のフィルターを使用して、
下パンチによる圧縮と上パンチからの真空吸引により、
水分が吸引され成形される。紙などのフィルターは目詰
まりのため１回又は数回のプレスごとに交換される。

【００１３】希土類磁石粉末は、フェライト磁石粉末と
は異なって水により酸化されやすいので、スラリー化の
ために水よりも有機溶媒が使用される。しかし有機溶媒
は燃えやすく取扱が難しいので、希土類磁石では主とし
て乾式成形が使用される。特公昭６０−２４７５８号公
報は、ゴム等の弾性体のほぼ中心に穴をあけ、ここに磁
性粉末を挿入・充填し、該弾性体の周りに設けられた多
軸パンチにより等方性加圧を行い、加圧と同時に磁界を
作用させる異方性磁性体の製造方法を提案している。し
かしながらこの方法を実施するには六軸パンチが使用さ
れており、通常の上下パンチを有するダイプレス機より
も設備コストが著しく高くなり、異方性磁性体の価格も
高くなる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前掲特公昭５５−２６
６０１号公報の方法は、ゴムを圧力媒体として使用する
磁界中配向成形により、平行ダイプレスでも垂直ダイプ
レスと同等の磁気特性をもつ希土類ーコバルト永久磁石
の製造を可能にする。この方法では永久磁石粉末は、予
めダイプレス機の金型中にセットされたゴムモールドに
入れられるから、ゴムモールドに自然充填される。その
場合の密度は約１８％（希土類−コバルト合金の密度を
１００％とする）以下となる。このような粉末を、密度
が通常５０％程度である圧粉体に圧縮すると、ダイプレ
ス機内で圧粉体が割れてしまうか、あるいはゴムモール
ドが圧縮中に不均一変形し、その形状の設計変更によっ
ては修正できない程度に圧粉体が変形してしまうことが
分かった。ここで、磁石粉末の磁界中配向は、粉末の充
填密度に非常に敏感であり、自然充填よりも密度が高く
なると、磁界中配向が困難になることが知られている。
したがって従来はシェーカーなどを用いて１８％以下の
低密度に永久磁石粉末が充填されていた。

【００１５】本発明者は、ネオジウム磁石およびフェラ
イト磁石についてもゴム容器を使用する上記公報に示さ
れた方法を応用して、試作を行った。すなわち、ゴムを
ダイプレス機のパンチにより圧縮して、ゴムの弾性変形
による加圧力及びパンチによる加圧力を利用して、ゴム
内に充填した永久磁石粉末を磁界中で圧縮成形したとこ
ろ、自然充填後に圧粉を行うと同様に必ず割れ又は圧粉
体の変形が生じることを見出した。

【００１６】前掲表１を引用して説明したように、現在
のところ工業生産された磁石では、平行ダイプレスは垂
直ダイプレスより磁気特性が劣るとの認識が一般的であ
り、前掲特公昭５５−２６６０１号が教示する垂直ダイ
プレスなみの磁気特性を有する平行ダイプレス製品は市
場には提供されていない。この原因は同公報に記載され
た方法では割れ又は変形が生じて、製品が得られないこ
とに関係すると考えられる。

【００１７】したがって、本発明は、磁界中配向成形工
程においてゴムの弾性を利用して永久磁石圧粉体の配向
度を高めることにより優れた磁気特性を得るとともに、
割れや、ひび、かけなどが発生させないで永久磁石圧粉
体を得ることができる方法を提供することを第一の目的
とする。

【００１８】さらに、従来の磁界中配向ダイプレス法で
は、磁界を永久磁石粉末に印加するタイミングと、該粉
末を圧縮するタイミングを調節する必要があるため、単
なる成形用ダイプレスよりも制御が複雑になっていた。
したがって、本発明はダイプレス法の制御を単なるダイ
プレス法と同様に単純にしつつ異方性を有する永久磁石
を得るとともに、望ましくは従来の磁界中配向成形法に
よるよりも配向性にすぐれた永久磁石を得ることができ
る永久磁石の製造方法を提供することを第二の目的とす
る。

【００１９】さらにまた、前掲特公昭５５−２６６０１
号の方法は、ゴム容器はＣＩＰの圧力媒体に換わるもの
として説明されているために、磁性粉末を完全に取り囲
んでいる。したがって、このようなゴム容器は湿式ダイ
プレスに応用することができない。よって、本発明は、
湿式法による磁界中配向成形工程においてゴムの弾性を
利用して永久磁石圧粉体の配向度を高めることにより優
れた磁気特性を有する永久磁石を得るとともに、割れ
や、ひび、かけなどが発生させないで永久磁石圧粉体を
得ることができる方法を提供することを第三の目的とす
る。

【００２０】さらに、前掲特公昭５５−２６６０１号の
方法は、ゴム容器をあらかじダイプレス機内に入れ、そ
のゴム容器内に磁石粉末を入れるから、磁石粉末を入れ
るときにダイプレス機のパンチ、パンチの昇降を案内す
る柱などが粉末装入するフィーダーの邪魔になるために
能率が悪い。また、給粉、成形、圧粉体の取り出しの一
サイクルが終わるまで、次のサイクルを実施することが
できない。よって上記の方法は多数の磁石を連続生産す
るには適していない。したがって、本発明は、磁界中配
向成形工程においてゴムの弾性を利用して永久磁石圧粉
体の配向度を高めることにより優れた磁気特性を有する
永久磁石を連続生産するのに適する方法ならびに装置を
提供することを第四の目的とする。

【００２１】加えて、本発明者はゴムの弾性変形を利用
した磁界中配向成形を実施したところ、ゴムモールドの
構造によりに圧粉体の変形程度及び割れ発生の有無がか
なり影響されることを見出した。したがって、本発明は
上記方法を実施するに適するゴムモールドを提供するこ
とを第五の目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明に係るダ
イプレス機により永久磁石粉末の磁界中配向成形を行う
工程を含む永久磁石の製造方法においては、永久磁石粉
末をダイプレス機外でゴムモールド内に加振及び／又は
プッシャーによる押圧によって高密度に充填するか、あ
るいは永久磁石粉末の予備成形体をダイプレス機外でゴ
ムモールドに装填し、その後永久磁石粉末が充填もしく
は装填されたゴムモールドをダイプレス機内に配置し、
ダイプレス機のパンチにより前記ゴムモールドおよび永
久磁石粉末を圧縮して永久磁石粉末の配向圧粉体を得、
第一の目的を達成する。ここで言う「ダイプレス機外
で」とは、ゴムモールドがダイプレスのパンチの軸方向
位置からずれた位置にある状態を指し、必ずしも完全に
パンチ、ダイ、ダイホルダー、ラムなどから構成される
ダイプレス装置の外に出ていなくともよい。また、ここ
で言うゴムモールドは少なくとも側面がゴムからなるモ
ールドである。又、本発明におけるゴムモールドは、モ
ールドと一体になった底部を有するか、あるいは下パン
チもしくは片閉じダイの底部が底部の役割を担うモール
ドである。さらに本発明のゴムモールドは取り外し可能
でありかつ金属、ゴムなどの材料からなる上蓋を有する
ことがあるが、その場合ゴムモールドには上蓋も一部と
して含まれる。

【００２３】従来法による永久磁石粉末を自然充填する
方法をゴムモールドに適用すると、充填密度は希土類−
鉄−ほう素系磁石及び希土類−コバルト磁石では１８％
以下、フェライト磁石では１６％以下である。これらの
磁石の粉末は磁気特性を充分引き出すために、一般の金
属材料に比べると非常に粒径の細かい粉末であるため
に、流動性が極めて悪い。一般材料では流動性を改善す
るために相当量の潤滑剤を添加することができるが、磁
石材料では炭素等の残留が磁気特性に悪影響を及ぼすた
め、潤滑剤が添加されるとしてもその量は極めて僅かで
あり、粉末の流動性を改善できない。従って一般材料で
は粒径を粗くしたり、潤滑剤を添加することにより流動
性を改善して、自然充填でもある程度までの高密度化が
可能であるが、磁石材料では上述の理由により止むなく
流動性の悪い粉末を使うことになるため、普通充填によ
り上述の値の充填率となる。

【００２４】ゴムモールドを使用するダイプレス法にお
いて、かかる自然充填密度に粉末を充填した場合割れが
が発生する原因について図５０を参照して説明する。磁
石は扁平形状を有する磁石の例について説明する。この
場合希土類コバルト磁石では充填密度は１１〜１３％程
度になる場合が多く、粉末の圧縮成形による寸法収縮率
は３０〜４０％もの多きに達する。するとゴムモールド
の部材１０ｓ，１０ｋ，１０ｕ相互間及びゴムモールド
１０と金型間に働く摩擦力等のためにゴムモールド１０
は図５０の（ｃ）に示すように大きく変形する。この変
形のうちゴムモールドの蓋部１０ｕおよび底部１０ｋに
生じる不均一変形ｄｙはパンチによる加圧方向と平行方
向の亀裂５ｄの発生を助長し、ゴムモールドの側方部に
生ずる不均一変形ｄｘはパンチによる加圧方向と垂直方
向の亀裂５ｅの発生を助長する。また上記の不均一変形
ｄｘは成形体のエッジ部に激しい「象の足」変形を発生
させる。

【００２５】磁界中配向成形を行った磁石の圧粉成形体
では、磁界中配向成形後の脱磁が不充分であると、成形
体に磁化が残留し、これによる静磁エネルギによって圧
粉成形体内部に応力が発生する。そのために、圧粉成形
体に例え僅かな亀裂が発生しても、この応力によって亀
裂が急速に拡大し圧粉成形体が破片に割れてしまうこと
がある。このような割れはゴムモールドを使用する永久
磁石粉末のダイプレスでは非常に起こりやすくなる。特
に「象の足」変形を生じた圧粉体のエッジ部では特にこ
のような残留磁化による亀裂が発生しやすい。

【００２６】本発明においては、こうしたゴムモールド
の不均一変形と残留磁化に基づく割れや変形などを防止
するために、自然充填よりも高密度に充填する必要があ
る。高密度充填された永久磁石粉末は磁界中配向成形工
程での圧縮量が通常の方法よりも少なくなるためゴムモ
ールドの不均一変形が少なくなり、圧粉成形体の割れ及
び形状不良が防止される。又、配向に関しては後述する
圧縮成形前の磁界印加及びパンチの移動方向と直交方向
のゴムの変形により、改善が見られる。したがって高密
度充填であるにもかかわらず、従来の磁界中ダイプレス
以上の配向性が得られる。

【００２７】高密度充填のためにはゴムモールドに自然
充填された永久磁石粉末に振動を加えることにより、あ
るいはゴムモールドを振動させながら永久磁石粉末をゴ
ムモールドに給粉することにより密度を高める。あるい
はゴムモールドに自然充填された永久磁石粉末をプッシ
ャーで押しあるいは突き固めることにより充填密度を高
める。又は、加振後プッシャーによる押圧を行い充填密
度を高めることもできる。

【００２８】本発明において充填の「高密度」とは磁石
の材質の種類にかかわらず自然充填密度の１．２倍より
大の値である。自然充填密度は主として磁石粉末の粒径
により定まるが、粒径３〜４μｍの希土類磁石では１４
％であり、粒径が約０．７μｍのフェライト磁石では１
２％である。充填密度は、好ましくは、希土類−鉄−ほ
う素系磁石及び希土類−コバルト磁石では２５％以上で
あり、フェライト磁石では２０％以上である。より好ま
しい充填密度は２９％以上である。ただし、充填密度が
５０％を超えると通常の磁界強度では配向できなくなる
ので、充填密度は５０％以下が好ましい。

【００２９】上記高密度充填法以外に永久磁石粉末の予
備成形を行い上記した「高密度」を有する予備成形体を
作ることも可能である。この方法は、ダイプレス機など
の加圧機を使用し、永久磁石粉末を圧粉することにより
密度を高めるが、通常の圧粉体よりは低い密度の状態で
の加圧を行う方法である。予備成形体の密度は希土類磁
石では２５〜５０％、フェライト磁石では２０〜５０％
であることが好ましい。

【００３０】続いて、図１を参照して加振方法を具体的
に説明する。粉末受け皿９０からあらかじめ重量を測定
した永久磁石粉末５（以下「粉末５」という）をガイド
枠１００を上部に固定したゴムモールド１０に自然充填
する（図１の（ａ）参照）。粉末５はゴムモールド１０
の上面よりさらに上方まで堆積する。続いてゴムモール
ド１０を加振機４１の上に載せ、振動を加える（図１の
（ｂ）参照）。加振機４１としては電磁式もしくはクラ
ンク式加振機などにより水平方向又は上下方向の振動を
発生するものを使用することができる。振動の周波数は
特に限定されないが、例えば１〜６０Ｈｚである。加振
は給粉時より行ってもよく、また給粉終了時以降に行っ
てもよい。

【００３１】その後、粉末５がゴムモールド１０よりさ
らに上方に盛り上がっている時は、プッシャー１２１に
より粉末５の上面をゴムモールド１０の上面まで押し下
げる（図１の（ｃ）参照）。続いて、プッシャー１２１
及びガイド枠１００をゴムモールド１０から引上げる
（図１の（ｄ）参照）。

【００３２】さらに、予備成形体の製造方法の具体例を
図２を参照して説明する。予備成形体を作る加圧機は、
ダイ１２５、可動式底板からなるダイ底部１２６、パン
チ１２８より構成される。粉末受け皿９０からあらかじ
め重量を測定した粉末５をダイ空間に自然充填し（図２
の（ａ）参照）、１５ｋｇ／ｃｍ² 〜１００ｋｇ／ｃｍ
² 程度の圧力で圧縮する（図２の（ｂ）参照）。その後
加圧機の下方にゴムモールド１０を搬送し、ダイ底部１
２６を引き抜き、パンチ１２８を更に押し下げて、ゴム
モールド１０内に予備成形体１２９を落下させる（図２
の（ｃ）および（ｄ）参照）。予備成形体１２９の寸法
はゴムモールド１０の内法寸法より小さくすることが、
パルスの撃力を予備成形体１２９に効率的に加えるため
に好ましい。

【００３３】図１及び２に示されたような粉末の高密度
化およびゴムモールドへの充填を磁界中配向成形を行う
プレス機外で行うことによりプレスのアイドルタイムを
少なくして、生産性を高めることができる。図１、２と
は異なり、ゴムモールド１０をダイと一体にして、ダイ
プレス機外にて粉末の充填あるいは予備成形体の装填を
行い、その後ダイをダイプレス機にセットしてもよい。

【００３４】ゴムモールドは、一体もしくは分割型の連
続体である必要がある。ゴムモールドの間に摩擦力が生
じ変形が不均一になる場合もあり、これが好ましくない
場合もあるが、ゴムモールドをダイ中にセットすること
を容易にするために、その側方部を数個の部分（１０
ａ、１０ｂ）に分割し、ダイ中で接触し連続体となるよ
うなゴム型を使用してもよい（図３参照）。能率上は好
ましくはないが磁石粉末と直接接触しない部分では一部
に粒状、液状、ゲル状、粉末状ゴム１０ｃを使用しても
よい（図４参照）。ゴムモールドを配置するダイ空間内
の位置は製造する製品の形状に依存して粉末にできるだ
け均一な圧縮力が働くように工夫する。例えば、図５に
示すようにゴムモールド１０の内部に設けた空洞部１０
ｅに、水、油、液状ゴムなどを入れ、ゴムモールド１０
内部の応力を均一化してもよい。

【００３５】また、最も一般的な円盤状異方性磁石の場
合は、ダイの内周壁に接するようにゴムモールドを配置
すると、パンチ１の圧縮力により放射方向内向きの強い
圧縮力が発生する。この場合ゴムがダイに対して滑り、
十分に圧縮変形するように両者の間に潤滑剤、減摩剤な
どを配置することが好ましい。

【００３６】図１に示すようなゴムモールドでは図６に
示すように圧粉体５′の上下エッジに「象の足」５ａが
発生するときは、図７に示すようにゴムモールド１０ｂ
の上下端にテーパ１０ｆをつけてもよい。図中、１０ｋ
はゴムモールドの底である。

【００３７】なお、ゴムモールド内面にはＢＮ（ボロン
ナイトライド）等の潤滑剤を塗り、磁性粉末とゴムモー
ルドとの付着力を減少させ付着から起こる割れを防止す
ることができる。さらにゴムモールドの内壁を薄いゴム
で覆ったゴムモールドを使用すると、圧縮力開放の時圧
粉体にかかる応力を弱め、割れを防止することができ
る。

【００３８】磁界中配向成形は通常の方法のように、８
〜１２ｋＯｅの静磁界強度の磁界を粉末に加え、その後
消磁することにより行われる。

【００３９】続いて、好ましい圧縮条件を説明する。パ
ンチの移動方向と直交する面の粉末の圧縮比Ａ₁ はパン
チの移動方向の圧縮減面率はパンチの移動方向の圧縮比
Ｓ₀ （＝パンチの移動方向の寸法減少量／変形前の寸
法）に対して以下の範囲にあることが好ましい。

【００４０】（ａ）平行ダイプレス０＜Ａ₁ ≦６Ｓ₀ より好ましくは０．４Ｓ₀ ≦Ａ₁ ≦４Ｓ₀ である。さらに好ましくはＳ₀ ≦Ａ₁ ≦３．６Ｓ₀ である。圧縮
比とは圧縮前磁性粉体の平均寸法に対する圧縮後の磁性
圧粉体の平均寸法変化量の比率である。圧縮減面率とは
圧縮前磁性粉体の断面積に対する圧粉体の断面積減少量
の比率である、Ａ₁ ＜０．４Ｓ₀ であると顕著な磁気特
性向上効果は得られない。しかしこの範囲であっても異
形品や超薄物品の成形ができるという利点はある。０．
４Ｓ₀ ≦Ａ₁ より好ましくはＳ₀ ≦Ａ₁ であれば顕著な
磁気特性向上効果が得られる。一方、Ａ₁ があまり大き
すぎると過大なプレス圧力を必要とし、実際的ではな
い。Ａ₁ ≦６Ｓ₀ 、好ましくはＡ₁ ≦４Ｓ₀ 、より好ま
しくは、Ａ₁ ≦３．６Ｓ₀が望ましい。また、パンチの
移動方向と垂直な方向のゴムの厚さが０でない有限の値
をとれば、原理的にＡ₁ は必ず０よりは大きくできる
が、ゴム厚の絶対値が小さくなりすぎるとプレス時にゴ
ムモールドが挫屈して成形ができなくなる。ゴムの弾性
率を考慮して、挫屈を起こさずかつＡ₁ が好ましい値の
範囲に入るよう適切なゴム厚を選択する必要がある。

【００４１】（ｂ）垂直ダイプレス０＜Ａ₁ ≦４Ｓ₀ 、好ましくは、０＜Ａ₁ ≦３Ｓ₀ より
好ましくは、０＜Ａ₁ ≦２．４Ｓ₀ 垂直ダイプレスにおいては、ゴムモールドと成形体の間
に間隙が生じるために、ゴムモールドから成形体を取り
出す時の摩擦が少なくなり異形品や超薄物などこれまで
ダイプレスでは困難であった形状の成形体を製造でき
る。また平行プレスの場合と同様、ゴムモールドの挫屈
を起こさずにＡ₁ を好ましい範囲に入れるためにゴム厚
を選択する必要がある。Ａ₁ が大きすぎると過大なプレ
ス圧力が必要なことは平行ダイプレスの場合と同じであ
る。但し、直角プレスではＡ₁ が大きいと磁気特性の向
上が顕著でなくなるので、Ａ₁ の上限値は上記のように
平行プレスの場合より低く限定される。

【００４２】パンチの圧力は50kg/cm²〜5000kg/cm²の範
囲が一般に好ましい。より好ましいパンチの圧力は100k
g/cm² 〜1000kg/cm²の範囲である。この値は従来のダイ
プレスの値と一部重複しているが低くなっている。これ
はゴムの使用によりモールド全周から粉末に圧力が加え
られるために、高密度化が容易に進行するためである。
永久磁石の形状、寸法は特に制限がなく、腕時計用ロー
タ磁石、電子シリンダー錠等の超小型磁石や、ＯＡ機器
のステッピングモータ、ビデオカメラ用直流モータ、ロ
ボット用アクチュエータなどの超薄型磁石などの小型磁
石から、MRI(magnetic resonance image) などの大型磁
石を本発明により製造することができる。

【００４３】さらに図８〜１０に示すように弓形圧粉体
を作ることもできる。図８はゴム型の全体図、図９はゴ
ム型の断面図、図１０は弓形の圧粉体をそれぞれ示す。
上下パンチ（図示せず）はゴムモールド１０の上下面と
同じ形状の凹面および凸面をそれぞれ有する。さらにま
た、角柱状圧粉体を作る外形が円筒形のゴムモールド１
０（図１１）、カマボコ型（すなわち上下面のいずれか
が湾曲した直方体）圧粉体をつくるゴムモールド（図１
２）、角錐台形を作るゴムモールド（図１３）、溝付き
平板型ゴムモールド（図１４）を示す。

【００４４】ゴムモールドの設計は、複雑な形状の圧粉
体の場合、より単純な類似形状のゴムモールドで得られ
たゴムモールドの寸法と圧粉体のデータを基に、該複雑
な形状の圧粉体を成形するコンピューターシュミレーシ
ョンにより設計される。また単純な型状で、しかもゴム
モールドの外形状と圧粉体の外形状が同一の場合は以下
に示すような簡単な設計方法で大まかな寸法を予想でき
る。

【００４５】ゴムモールドの簡易設計においては、プレ
ス前後でゴムの体積は不変であり（前提１）、またプレ
ス前の磁性粉末のかさ密度対圧粉成形体のかさ密度が一
定比率である（前提２）ことを前提としてゴムモールド
の大体の寸法を設計することができる。図１５に示すよ
うなリング状ゴムモールド側方部１０ｓを使用し、円盤
状成形体１１を圧粉する場合、前提１より、ｙπ{(x₀/2)²−(x_i/2)²}＝Y_Gπ {(x₀/2)² − (ｌ_G/2)²} となる。

【００４６】前提２は未造粒の乾式フェライト粉末の場
合およそ１．９：１となるので、 yπ(x_i/2)² ：Y_Gπ (l _G/2)² ＝１．９：１である。これら二つの式より作成したい圧粉成形体のゴ
ムモールド側方部１０ｓの大体の寸法を設計することが
できる。設計後数回圧粉体の試作を行い、圧粉体のゴム
モールドからの取り出し易さ、圧粉体の寸法精度、ゴム
モールドの変形、ゴムモールドの固さなどを考慮してゴ
ムモールド側方部の寸法を調整する。

【００４７】本発明に使用するダイプレス機は、油圧プ
レスでも機械プレスでもよく小型の手動式ダイプレス機
から大型の自動ダイプレス機まであらゆるダイプレスを
使用することができるが、上下シリンダーが同時に動き
同時に加圧する両押し型のダイプレス機や上下シリンダ
ーの一方のみが動くがシリンダの動きに合わせてダイが
動くダイフロート型ダイプレス機もしくはウィズドロー
アル型プレス機を使用することが好ましい。

【００４８】以上説明したゴムモールドがパンチの移動
方向と直角方向に変形することにより永久磁石粉末の配
向度は高められる。配向度は一般にＢｒ／４πＩｓ（た
だし、Ｂｒは残留磁束密度、４πＩｓは飽和磁束密度）
である。

【００４９】以下、原則として請求項の順に本発明の構
成及び作用を説明する。請求項２の方法は、ゴムモール
ドに充填された永久磁石粉末または装填された永久磁石
粉末の予備成形体に、磁界中配向成形工程前に、磁界を
瞬間的に印加するかあるいは磁界中ダイプレスより高い
静磁界を印加することを特徴とする。すなわち、この方
法によれば、乾式成形法においてゴムモールドの開放部
からゴムモールドに永久磁石粉末を充填し又は永久磁石
粉末の予備成形体を装填した後、ゴムモールドに蓋を
し、該粉末に磁界を印加し、その後上記本発明法により
磁界中配向成形を行う。

【００５０】磁石粉末を著しく高密度にゴムモールドに
充填すると、充填密度が高くなればなるほど、特に２９
％以上では粉末粒子間に働く摩擦力が大きくなり、通常
の磁界中ダイプレス法で使用されている静磁界（８〜１
２ｋＯｅ）では摩擦に打ち勝って粉末を配向させるのに
十分な回転力を与えることが困難になる。この結果圧粉
体の配向度は低下する。請求項２の方法では、ゴムモー
ルドを磁界中配向成形する前に、ゴムモールド中の磁石
粉末に瞬間的磁界をあるいは磁界中配向成形工程よりも
高い磁界を印加することによって粉末に十分な回転力が
発生され、粉末の配向状態を変える。磁石粉末はその後
ダイプレス機でゴムモールド内で再び磁界を印加される
が、そのときは充填密度が例えば２９％以上と著しく高
くとも、極めて良好な配向度が再現性よく得られる。配
向度を向上させるためには、予備磁界印加における回転
力は撃力として与えることが好ましい。磁界は５ｋＯｅ
〜１００ｋＯｅ、好ましくは１０ｋＯｅ以上、特に１５
ｋＯｅ以上の高磁界を１μｓｅｃ〜１ｓｅｃのパルスと
して少なくとも１回、好ましくは２回以上磁石粉末に印
加することが望ましい。またパルス磁界は立ち上がりの
磁界の強さ変化が急激であることが重要であり、所定強
度に到達後は磁界強さは一定でもあるいは徐々に減少し
てもよい。

【００５１】また、著しく高い密度に充填された粉末を
そのまま圧縮すると粉末の変形が不均一になるが、上記
のように事前に磁界を印加することにより、粉末は解砕
され、粉末が充填時される時にゴムモールド内において
局部的に粗密がある充填状態から均一な充填状態に変化
する。粗密がある充填状態ではダイプレスにおいて変形
する時に、成形体が鋭いコーナーを有する等不均一変形
を起こしやすい形状であるときは、割れや欠けが圧粉体
に起こり、また焼結体の変形が起こって機械加工の削り
代を多く取らなければならないなどの問題が起こる。し
かし均一充填状態の粉末をゴムモールド内で変形するこ
とはこの問題の対策として有効である。

【００５２】以上請求項２に関連して述べた方法は予備
成形体にも同様に当てはまる。予備成形体は磁石粉末の
加振装置よりも高価な装置を使用するので、粉末の密度
を高めることによって割れや欠けなどを出来るだけ起こ
さないようにすることが望ましいが、そうすると配向度
の低下が起こるので、この対策として予備磁界印加が有
効である。

【００５３】請求項２の方法を実施する装置の具体例を
図１６を参照して説明する。図の右半分に示されるのは
磁石粉末を充填しダイプレスに挿入するためのラインで
あって、４ａはダイの外で磁石粉末を解砕し、配向する
パルスを発生させる電磁コイル、４０はコンベヤー、４
１はコンベヤー４０の裏側に摺動可能に接触している加
振機、４２は磁石粉末のフィーダーである。加振機４１
はゴムモールドの側方から接触させてもよい。このライ
ンでは、先ず、停止したコンベヤー４０の上に載せられ
た底付きゴムモールド１０ｉに磁石粉末５をフィーダー
４２から注入し、注入と同時に加振機４１により底付き
ゴムモールド１０ｉを揺すって、磁石粉末５の充填密度
を高める。矢印方向にコンベヤー４０が回転すると、底
付きゴムモールド１０ｉがゴム蓋１０ｈのセット場所ま
で移動し、次にコンベヤー４０が停止し、油圧シリンダ
ー５２のピストンロッド５３が下降し蓋を底付きゴムモ
ールド１０ｉに嵌込む。さらにコンベヤー４０が回転す
ると、ゴム蓋１０ｈ付きゴムモールド１０ｉ（以下、ゴ
ムモールド１０ｈ，ｉという）は磁界コイル４ａ，４ａ
の中間に移動し、そしてパルス磁界が磁石粉末５に印加
される。配向された磁石粉末５を入れたゴムモールド１
０ｈ，ｉはコンベヤー４０およびダイ２の上部と同じレ
ベルに設けられた台４４の上を、図示されないプッシュ
ロッドなどによりダイ２に向かって滑って行く。以上の
一連の操作の所要時間は例えば以下のとおりである。

【００５４】（イ）フィーダー４２からの注入：０．５
〜３０秒（ロ）加振：１〜３０秒（ハ）コンベヤー回転（フィーダー４２から油圧シリン
ダーの位置への移動）：１〜１０秒（ニ）蓋１０ｈの嵌込み：１〜３０秒（ホ）コンベヤー回転（油圧シリンダから電磁コイルの
位置への移動）：１〜１０秒（ヘ）パルス磁界印加：１〜１０秒（ト）コンベヤー回転（電磁コイルからダイ２への移
動）：１〜１０秒

【００５５】以上の一連の操作（イ）〜（ト）は制御ユ
ニット５０によりタイミング及び所要時間が制御され
る。すなわち、（イ）、（ロ）、（ニ）、（ヘ）の操作
中はコンベヤー４０が回転しないように、コンベヤー４
０が停止してからこれらの操作が開始するように、制御
ユニット５０は指令を発する。また、（ハ）、（ホ）、
（ト）のコンベヤー回転は同期して行うことが必要であ
る。上述の例では（ヘ）の所要時間が最短であるので、
最長の（ロ）が終了するまで（ハ）のコンベヤー移動は
開始しない。このような待機と同期運動の指令も制御ユ
ニット５０が行う。

【００５６】図１６において、５１はフィーダー４２の
内部に設けられたスクリューロッド（図示せず）を回転
させるモーターである。制御ユニット５０からの指令に
よりモーターはスクリューロッドを所定数回転させ、ス
クリュー間隙に巻き込まれた粉末が回転量に応じてゴム
モールド内へ定量供給される。５５はパルス励磁電源で
あり、制御ユニット５０により、設定された電力、所望
時間およびタイミングでパルスを発生する。

【００５７】モーターが所定量回転し終わると同時にフ
ィーディング終了信号を発生させ、制御ユニット５０に
送る。フィーディング終了信号が制御ユニット５０に入
力されるとコンベヤー４０が移動可能になる。４１、５
４、５５からも該当操作の終了信号が制御ユニット５０
に入ると、コンベ−ヤー５０は矢印の方向に所定距離移
動し、停止する。なお、コンベヤー４０を複数の金属チ
ェーン又はベルトを配列して構成し、二つのチェーン間
に設けた電磁スイッチあるいは誘電率のセンサ−などが
ゴムモールド１０ｈ，ｉを機械的にあるいは物理的に検
出した時にコンベヤー４０を停止させると、ゴムモール
ド１０ｈ，ｉが所定位置に正確に停止する。ダイプレス
後はゴムモールド１０ｈ，ｉは下パンチ１ｂにより押し
上げられ、図の紙面と直交方向のコンベヤによりダイプ
レスから搬出される。

【００５８】請求項３の方法は請求項２の磁界印加を行
い、ダイプレスではゴムモールドを使用して高密度充填
粉末もしくは予備成形体の無磁界中成形を行うことを骨
子とする方法であり、ダイプレス機（図１６参照）をコ
イル４およびその励磁電源が無いものとするか、あるい
はこれらを消磁用の低磁界用とした単純なプレス機とし
て第二の目的を達成するものである。この方法によれ
ば、ダイプレス機の構造は単純になり又ダイプレスの能
率は高められる。また、成形時に磁界を印加しないの
で、プレス時間を短縮できる。消磁も同様に省略するこ
とは可能であるが、成形体に磁化が残留するために割れ
などに影響するその形状・寸法を考慮して消磁を省略す
るか否かを定める。

【００５９】請求項３において無磁界中成形とは、ダイ
プレス機に隣接するパルス磁界発生装置や電源、電動機
などによる漏洩磁界や地磁気等による不可避的磁界は磁
石粉末にかかっているが、配向のためのコイル４などの
手段を使用しない成形法を意味する。

【００６０】上記の方法では、ゴムモールドを使用す
る、パンチの移動と直行方向の圧縮により、パルスによ
る解砕時の予備配向が乱れ難いので、プレス時に配向の
ための磁界を粉末に印加しなくとも、従来の平行ダイプ
レスによる磁石製品とは同等の十分な磁気特性が得られ
る。すなわち、磁界配向の方向がパンチの移動方向と同
じ場合、粉末の粒子は上下パンチにより座屈させられる
ような力を受ける。本発明ではパンチの移動と直交方向
の圧縮力はかかる座屈を妨げるように、すなわち粉末粒
子を上下パンチの方向に維持するように、働くので、従
来の平行ダイプレスよりも良好な配向性が得られる。な
お圧縮中に磁界を印加すると良好な配向性がばらつくこ
となく安定して得られる。

【００６１】以下、請求項４以降のダイプレス法を説明
するが、これらの方法は特に断らない限り、磁界中ダイ
プレス法にも無磁界中ダイプレス法の何れにも適用され
る。

【００６２】請求項４記載の方法では、ゴムモールド
と、上下パンチのいずれか一方の間に前記ゴムモールド
よりも硬質の弾性体からなるバックアッププレートを配
置する。バックアッププレートの使用例を図１７により
説明する。ダイ２中に配置されたゴムモールド１０を直
接パンチ１ａ，１ｂで加圧すると、特にゴムが軟質の場
合はゴムがダイ２とパンチ２ａ，２ｂの隙間に塑性流動
して（図１７の（ａ）の矢印参照）、噛み込みを生じ
る。この結果、パンチ１ａ，１ｂがダイ２から抜き取り
にくくなり、またゴムモールド１０が損傷する。したが
って、図１７の（ｂ）に示すように、ゴムモールド１０
と、上パンチ１ａと下パンチ１ｂの両者のにゴムモール
ド１０よりも硬質のゴムからなるバックアッププレート
１２を配置すると、パンチ１ａおよび１ｂによる圧下に
よってバックアッププレート１２が弾性変形して、パン
チ１ａ，１ｂとダイ２の間の隙間をシールする。また、
バックアッププレート１２は上パンチ１ａにのみ取り付
けてもよく、図１７の（ｃ）に示すように、上下パンチ
１ａ，１ｂのエッジに窪みを設けて、そこにリング上の
バックアッププレート１２を取り付けてもよい。

【００６３】バックアッププレート１２は図１７の
（ｄ）のようにゴムモールドの外周部上下端にリング状
のものをはめ込んでもよい。図１８は本発明の実施例に
係る装置の平面図、図１９は図１８の側面図、但し一部
断面図である。この装置では、ダイを円盤状回転ダイ２
ａとし、穿設した複数個（図面では２個のみが示されて
いるが３個以上でもよい）の円筒形孔部により形成し、
それぞれのダイが円形経路に沿って移動するように回転
ダイ２ａをモーター９１により回動させ、上下パンチ１
ａ，１ｂをダイ内に上下から奘入する第一の位置Ｐ₁ に
設け、第二の位置Ｐ₂ で回転ダイに磁石粉末をゴムモー
ルドともに奘入するモールドローダー７０を設け、さら
に、第三の位置Ｐ₃ において回転ダイ２ａから圧粉成形
体を包含するゴムモールドを取り出す取出器７８，８４
を設けている。回転ダイ２ａはモーター９１によりＰ
₁ ，Ｐ₃ ，Ｐ₂ を順次循環される。

【００６４】円盤ダイ２ａはすべてが高価なダイス鋼で
なくパンチと接触する周囲だけ使用すればよく、他は軽
量化低コスト化の為に、その一部をプラスチック、鉄等
を使用できる。モールドローダー７０は２基のシリンダ
ー７１、８０により駆動される。シリンダー７１は先端
に吸引口を取り付けた中空ロッド７９を前進後退させ
る。図１９の位置では右側に示されたゴムモールド１０
がダイ中に挿入されている。シリンダー８０はそのピス
トン８２に固着されたシリンダー７１を全体として昇降
させる。上昇状態では、吸引口はコンベヤー４０上でゴ
ムモールド１０を吸引し、その後上昇状態のままピスト
ン７９が前進し、ダイの上方まで移動する。その後シリ
ンダー７１は下降し、ダイ中にゴムモールド１０を挿入
する。７６、８１は油圧ユニットである。７５は固定カ
ムであって、回転ダイ２ａが回転すると、ダイ中に設け
られた昇降底２ｄが固定カム７５の上面輪郭に沿って図
２０に示すように摺動する。すなわち、まずプレス中に
はダイは固定カム７５からは完全にはなれているが
（（ａ）図参照）、次に固定カム７５の裾の部分に乗り
（（ｂ）図参照）さらに山の斜面に沿って上昇し
（（ｃ，ｄ図参照））、頂上の平坦部に達すると、圧粉
成形体を内部に配置したゴムモールド１０は回転ダイ２
ａの上面と同じレベルに達する（（ｅ）図参照）。この
時ゴムモールドは第三の位置Ｐ₃ に達している（図１９
参照）。その後再び昇降底２ｄは下降するので、未成形
の磁石粉末をダイに受け入れできるようになる（（ｆ）
図参照）。

【００６５】第二の位置Ｐ₂ 近傍に末端が位置する第一
のコンベヤー４０を設け、第一のコンベヤー４０により
磁石粉末を充填したゴムモールドを搬送する。第一のコ
ンベヤー４０の所定位置にパルス磁界発生器４ａを設
け，別の位置に底付き型に蓋を押圧するモールドローダ
ー７０を設け、さらに別の位置に磁石粉末末のフィーダ
ー４２を設ける。

【００６６】第三の位置Ｐ₃ 近傍に末端が位置する第二
のコ−ンベヤー１４０を設けている。ゴムモールド１０
は回転ダイ２ａの回転運動によってゴムモールド回収板
７８に沿って案内され、さらに固定式の台８４上を若干
滑って第二のコンベヤー１４０上に受け渡される。

【００６７】請求項５記載の方法では、ゴムモールドに
希土類永久磁石粉末を不活性ガスの存在下で充填または
装填することにより、粉末の酸化を防止する。この実施
態様では図１及び２に示す工程を図２１の（ａ）に示す
ように不活性ガスを充満したチャンバー９５内で行う。
その後、図２１の（ｂ）に示すようにゴムモールド１０
をダイプレス機にセットし、ダイプレスを行い、（ｃ）
に示すようにダイプレス機からゴムモールド１０を取り
出す。このようにすると、酸化し易い希土類粉末の酸化
を避け、磁気特性を良好に保つことができる。この方法
は、無酸素雰囲気中でジェットミル粉砕した磁石粉末に
提供すると格段の利益が得られる。この粉砕法は、酸素
量を検出限界以下にしたＮ₂ 雰囲気を使用するので得ら
れた粉末は酸素量が低く、すぐれた磁気特性を発揮する
可能性はあるが、一方で極めて活性であり空気中で直ち
に発火し、取り扱いが困難である。

【００６８】請求項５の方法によると、かかる高活性粉
末を利用しそのすぐれた磁気特性を引き出すとともに、
ゴムモールドの変形による磁気特性向上の効果と相まっ
て、極めて良好な磁気特性を得ることができる。

【００６９】以上の方法によって得られた圧粉体に公知
の方法で焼結を施し、必要により熱処理も施して、焼結
永久磁石を製造することができる。また、樹脂と磁石粉
末を圧粉することによって樹脂結合磁石を製造すること
ができる。

【００７０】請求項８記載の方法では、ゴムモールドへ
の永久磁石粉末の高密度充填、磁界印加、ダイプレス、
及び圧粉成形体のゴムモールドからの取りだし、をゴム
モールドを搬送する周回経路で順次繰り返し行う構成と
し、請求項２９の装置では、ゴムモールドを周回させる
経路に沿って、永久磁石粉末をゴムモールドに供給する
フィーダー、プッシャー、磁界発生器、ダイプレス、及
び圧粉成形体をゴムモールドから取りだす治具を順次配
列した構成とし、第四の目的を達成する。また、請求項
３０の装置では、プッシャーに代えてもしくはプッシャ
ーとともに加振気を前記フィーダーの位置もしくはフィ
ーダーと磁界発生器の中間の位置に配列する。

【００７１】これらの構成の一実施例を図２２を参照と
して説明する。ゴムモールド１０ｉ（図２３参照）のゴ
ム自体は底なしモールドを形成し、ゴムモールドの開放
底部は回転ダイ２ａの一部に閉じられている。したがっ
て、回転ダイ２ａがゴムモールドの底部を構成してい
る。ゴムモールド１０ｉがリング状回転ダイ４０上で順
次回転移動しながらフィーダー４２による粉末のゴムモ
ールド１０ｉへの充填、Ｃの位置で行われる蓋１０ｕの
はめこみ（図示せず）、電磁コイル４ａによるパルス配
向、磁界中ダイプレス装置６０によるダイプレス、蓋１
０ｕの取りはずし（Ｆの位置で行われる）、成形体取り
出し装置６２による成形体の取りだしなどの一連の操作
（Ａ〜Ｈ）を行うことができる。

【００７２】取り外された蓋１０ｕはリニヤートランス
ポーター１４０により蓋はめ込み場所Ｃに戻される。リ
ニヤートランスポーター１４０（図２４参照）は吸引口
１４０ａを移動させるレールより構成されている。吸引
口１４０ａは吸気ポンプと連通され、またレールに可動
に装着されたモーター（図示せず）により上蓋を吸着し
てレールを走行する。

【００７３】磁界中ダイプレス装置６０は上下パンチ、
電磁コイルなどから構成されている。成形体取り出し装
置６２は、シャフト６５の周りを一定角度振回しうる電
磁石よりなるアーム６４を含んでなり、、励起された電
磁石が異方性を付与された圧粉体６３をコンベヤー４０
上にて吸収し、振回後電磁石の電源が切られると成形体
を別のコンベヤー６６上に載せるように動作する。

【００７４】図２２において、１５０はエアーピスト
ン、１５１はエアーユニット、１５２は電磁石、１５３
は電磁石励磁電源である。電磁石１５２は圧粉体をダイ
から取り出した後、ダイキャビティ上方に移動し、そし
て電源１５３により励磁されて、磁力によりゴムモール
ド内に残存する永久磁石残粉を吸引して、ゴムモールド
の清掃を必要により行う。

【００７５】なお圧粉成形後ゴムモールド１０ｉは原形
に復帰するので圧粉体６３の周りにリング状間隙１０ｒ
が作られる。この間隙１０ｒは上記した吸引により圧粉
体６３をゴムモールド１０ｉから取り出すのに十分な大
きさを有する。６６は制御ユニット５０により駆動され
るステップモータ６７により駆動されるコンベヤーであ
る。アーム６４が該コンベヤー６６上方に振回、圧粉体
６３をコンベヤー６６上に載せた後に、コンベヤー６６
が移動する。かかる一連の動作は制御ユニット５０によ
り制御される。

【００７６】ダイプレスの中でゴムモールドセット、磁
界中プレス、ゴムモールド取り出しと三つの工程を行う
方法と比較すると、図２２の方法は、ダイプレスでは磁
界中プレスのみを行い、他の部分で同時にゴムモールド
セット及びゴムモールド取り出しが行えるので、一つの
プレスサイクルが大変短くなり、大量生産用の装置とし
て好ましい。

【００７７】図２２に示される無終端経路式ダイプレス
法により永久磁石を量産する場合、各工程の所要時間は
例えば以下のとおりである。（ａ）給粉、振動、プッシャー（図２２のＡで行われ
る）から（ｂ）まで−１５秒（ｂ）上蓋取り付け（Ｃで行われる）−５秒（ｃ）パルス磁界印加（Ｄで行われる）−１０秒（ｄ）ダイプレス（Ｅで行われる）−１５秒（ｅ）上蓋取り外し（Ｆで行われる）−５秒（ｆ）圧粉体の取り出し及びゴムモールド清掃（Ｇで行
われる）−１０秒最長の所要時間は１５秒であり、（ａ）〜（ｆ）の各工
程から次の工程への２秒の搬送時間であるから１７秒毎
に１個の圧粉体が作られる。

【００７８】続いて、ダイ中で粉末を充填する通常のダ
イプレスの所要時間を示す。（ａ）フィーダーによる粉末の充填−１０秒（ｂ）上パンチ下降（上パンチがフィーダーから退避し
ていた位置からダイ内まで下降する）−５秒（ｃ）プレス（静磁場印加、上下パンチにて加圧、逆磁
界印加−２７秒（ｄ）逃げ調整−５秒（ｅ）圧粉体取り出し−１０秒（ａ）〜（ｅ）の合計５７秒、通常のダイプレス法では
全工程（ａ）〜（ｅ）が終了するまで最初の工程（ａ）
を開始することができない。したがって、１個の圧粉体
をつくるために５７秒もの長い時間が必要である。

【００７９】本発明法においては、ゴムモールドへの永
久磁石粉末の給粉と、ゴムモールドへの高密度充填は同
一場所で行うことが好ましい。給粉はガイド枠１００
（図１参照）を利用して行うが、プッシャーなどによる
高密度充填を給粉と別の場所で行うと、ガイドプレート
を給粉場所からプッシィング場所まで移動させる必要が
出てくる。このようにするとガイドプレートの必要個数
が増え、装置の複雑化を招く。

【００８０】さらに図２２に示されるようにフィーダー
４２から粉末を直接ゴムモールド１０に供給するより
も、フィーダーから粉末を、必要ならば粉末の塊を篩い
分けるメッシュを通して、一旦別の容器に供給し、精密
に粉末を秤量した後に、その容器からゴムモールドに粉
末を供給することが好ましい。永久磁石粉末の流動性が
非常に低いためにフィーダーから正確な重量の粉末を直
接ゴムモールドに供給することは困難であるから、上記
のように別の容器を使用することが好ましい。

【００８１】請求項１０の方法及び請求項３１の装置で
は、不活性ガスチャンバー内に前記周回経路を収納する
ことにより請求項５記載の方法によって得られるのと同
等の効果を得、高性能の希土類磁石を能率よく製造する
手段を得る。Ｎｄ₂ Ｆｅ₁₄Ｂ、Ｓｍ−Ｃｏなどの永久磁
石粉末は極めて酸化し易く、粉末が酸化することにより
磁気特性が直ちに劣化する。これを防止するために、ゴ
ムモールドが不活性ガスが充満したドーム状の覆いの中
を移動させる。ドーム状の覆いは周回経路に添ったリン
グ状とするかあるいは周回経路とその中心空間を被覆す
る円盤もしくは楕円盤状とすることができる。

【００８２】請求項９記載の方法及び請求項３２記載の
装置では、ゴムモールドへの予備圧粉体の装填、磁界印
加、ダイプレス、及び圧粉成形体のゴムモールドからの
取りだし、をゴムモールドを搬送する周回経路で、順次
繰り返し行う構成とする。これらの発明は図２２のフィ
ーダー４２に代えて、予備成形体をゴムモールドへ装填
する装置１２５、１２８（図２参照）を配置する。

【００８３】−湿式成形法− 以上説明した本発明の構成は乾式成形法にも湿式成形法
にも該当するが、ここでは湿式成形法の特長とするとこ
ろを説明する。湿式成形法ではスラリー状の磁石粉末を
使用する。スラリー中の水または有機溶媒と磁石粉末の
割合は公知のものでよく、特に限定されないが重量比で
水２〜４に対して磁石粉末が８〜６の割合が好ましい。

【００８４】湿式成形法では水または有機溶媒を圧縮が
完了するまでにスラリーから除去する必要があるが、ゴ
ムモールドに穴を開けてここから水などを吸い出すこと
は困難であるので、一方のパンチからフィルターを通じ
て、スラリー中の水などを吸い出すことが不可欠であ
る。そこで、本発明の湿式成形法では、上蓋をもたず側
方又は側方と底部にゴムをもつゴムモールドをフィルタ
ーを介して吸水孔を有する上パンチで加圧することによ
りスラリー中の水分を吸水孔からゴムモールド外へ排出
するしつつ、磁界中配向成形を行う。この場合上蓋をも
たないゴムモールドを使用するので、従来の擬似ＣＩＰ
とは異なり磁石粉末の一部だけがゴムモールド（圧力伝
達媒体）により囲まれているので圧縮の等方性がやや小
さいが、粉末粒子間の摩擦が水や溶媒の存在により小さ
くなっているために、十分な配向性が得られる。また側
方からの圧縮によって排水速度が極めて大きくなり、大
幅に能率が向上する。

【００８５】また、フィルターとしては紙、布フィルタ
ーもしくは石膏などのセラミックフィルターを使用す
る。さらに、ゴムモールドへのスラリーの充填・圧縮方
法としては、ダイの外でゴムモールドにあらかじめスラ
リーを注入しておき、その後ゴムモールドをダイ中に入
れて、パンチによりゴムモールドとスラリーを圧縮する
か、あるいはダイ中にあらかじめゴムモールドをいれて
おき、スラリーをその型に注入する方法が可能である。
スラリーをゴムモールドに充填するのに：ゴムモールド
内を−予め真空引きした後、スラリーを充填する；ゴム
モールドにスラリーを注入した後にゴムモールド中のス
ラリーを真空又は減圧下に置く；ゴムモールド中にスラ
リーを高圧注入する等の処理をすれば、ゴムモールド表
面に気泡が残留せず、これにより発生する不良を低減す
ることができる。

【００８６】請求項１６〜１９は第三の目的を達成する
湿式ダイプレス法の発明に関する。ダイプレス機が湿式
ダイプレス機である場合ゴムモールドから水を吸引する
装置を設けることが必要になる。このためには、上パン
チに、ポンプに連通した吸水孔を設けて吸引を行うこと
が必要である。したがって、本発明に係る湿式ダイプレ
ス法は、吸水孔を備えた上パンチとフィルターを有する
ダイプレス機により永久磁石粉末のスラリーを圧縮し、
磁界中配向成形を行う工程を含む永久磁石の製造方法に
おいて、ダイプレス機内でまたは外で永久磁石粉末のス
ラリーを充填し、少なくとも側面部がゴムからなり、上
部が開放されたゴムモールドをダイプレス機内に配置
し、前記上パンチと前記ゴムモールドの開放部の間にフ
ィルターを配置し、前記圧縮に際して前記ゴムモールド
および永久磁石粉末を圧縮するとともに、前記フィルタ
ーおよび前記吸水孔を介してスラリー中の水分又は溶媒
を排出する構成とする。この方法によりゴムの弾性を利
用して配向性を高める湿式磁界中配向成形が実施可能に
なる。

【００８７】この吸水孔は磁石粉末より小さい径とすれ
ば、水だけを吸収できるがポンプの効率が極端に低下し
て実際的ではないので、吸水孔は例えば１ｍｍ以上の大
径とし、上パンチとダイの間に多孔質セラミック、紙、
布などよりなるフィルターを設けることが好ましい。ま
た、ゴムモールドにダイプレス機外で磁石粉末のスラリ
ーを充填するためのフィーダーを設けることができる。

【００８８】図２５は湿式ダイプレス装置の一例を示す
図面である。図中、３０は磁場電源、３１は油圧ユニッ
ト、３２、３３は油圧シリンダー、３４は吸水紙、吸水
布などからなるフィルター、３５はフィルター３４を巻
き付けるロール、３６は上パンチ１ａの先端に穿孔され
た吸水孔、３８は吸水ポンプ、３９は吸水ポンプ３８の
駆動源であるモーター、４２は原料のフィーダーであ
る。上記以外の参照数字は図１６の場合と同じ要素を示
す。

【００８９】原料フィダー４２は、スラリーを高圧圧送
する必要がある場合は図示されない圧縮空気源と連通さ
れており、またスラリーをゴムモールド１０に供給した
後パンチの圧縮領域外に退避する。油圧ユニット３１か
ら油圧シリンダー３２に送られる圧力媒体の作用によ
り、フィルター３４は上パンチ１ａと共に、先端がダイ
２との間を密閉するまで下降される。続いて、下パンチ
１ｂが上昇し、同時にポンプ３８が吸水孔３６を通して
スラリー中の水を吸い上げる。吸い上げが完了すると下
パンチ１ｂがさらに上昇し、圧縮を行う。

【００９０】磁場電源３０は上パンチ１ａがダイ２との
間を密閉後励起され、コイル４が発生する磁界は上下パ
ンチ１ａ，１ｂを通り磁石粉末を配向する。ダイプレス
終了後は上記動作とは逆の動作が行われ、さらにロール
３５が回転し、フィルタ−３４を未使用面が出るまで巻
き取る。

【００９１】図２６は、フィルター３４がセラミックで
ある場合の図２５と同様の装置の要部を示す図面であ
る。この装置ではセラミックの内外面に連続した孔を吸
水孔として利用し、ダイプレス後に吸水孔に高圧空気を
吹き出して磁石粉末による目詰まりを取り除き、フィル
ターを何回も使用する。セラミックスフィルターとして
非常に安価に入手できる石膏製フィルターや、耐久性、
吸水性向上の為に二層構造をもったフィルターを使用す
ることができる。

【００９２】図２７は図２５の装置の動作を説明するグ
ラフである。まず、上パンチ１ａが上限から下限まで下
降し、停止するとほぼ同時に電源が励起され、その直後
に吸水ポンプが付勢される。すなわち、磁場電源により
正磁場が磁石粉末に加えられ、磁石粉末が配向し、また
配向中に吸水ポンプによりスラリーから水分が取り除か
れる。真空ポンプの付勢と同時に下パンチが上昇を開始
して、スラリーから水分を押し出す。さらに下パンチを
上限まで上昇させて、磁石粉末を所望の密度に圧縮す
る。その後磁場電源を除勢し、再び励起して正磁場より
弱い逆磁場を発生させて、以降の取扱が容易なように磁
石粉末の残留磁束密度を低下させる。以上の処理の間真
空ポンプは付勢状態を保ち、水分をさらに取り除く。真
空ポンプ、励磁電源及び下パンチをすべて除勢した後、
上パンチを上昇させ、加圧ガスをフィルターから吹き出
して目詰まりを取り除く。

【００９３】以上の一連の動作は、マイコンなどの制御
ユニットにパンチの位置、ポンプの圧力、磁場の強さな
どを入力して、図２７のどの段階にあるかをモニタし、
次の段階の指令を、磁場電源、ポンプ、パンチなどに与
える制御により行われる。また、それらの動作をはじめ
からルーチン化したシーケンス制御を行ってもよい。

【００９４】請求項１７記載の方法では、ゴムモールド
に充填されたスラリーの上面の形状が上パンチの下面の
形状とほぼ一致するようにスラリーをゴムモールドに充
填する。スラリーの上面がゴムモールドの上面より低い
と、ゴムモールドの上部が大きく変形し、圧粉体に割れ
が発生する。一方、スラリーがゴムモールドよりも盛り
上がっていると、プレスされたスラリーがゴムモールド
上にはみ出してバリ５ｇ（図２８参照）を発生させる。
特に、上パンチ１ａの形状が図２９に示すように曲面で
あるときは、スラリー１５のはみ出しが起こりやすいの
で、スラリー１５の上面形状を上パンチ１ａの下面形状
と一致させることが好ましい。ただし、スラリーが不定
形であるので、その表面に多少の凹凸が生じるのはやむ
を得ないが、水分、溶媒等の量を例えば６０重量％以上
と多くして、スラリー上面にできるだけ「だれ」が生じ
ないようにすることが好ましい。上記の方法を実施する
ための好ましい治具は図３０に１０５として示されたガ
イドプレートであり、ガイドプレート１０５を用いてス
ラリーを、注入口１０７より注入し、その後ガイドプレ
ート１０５を矢印方向に移動させて、スラリーを擦り切
りにする。あるいはガイドプレート１０５を引上げる。

【００９５】請求項１８記載の方法では、メチルアルコ
ール、エチルアルコールなどの消泡剤を添加したスラリ
ーを使用することによって、泡の発生を防止する。この
泡はスラリー中あるいはゴムモールドのキャビティ内の
空気が原因でゴムモールドの表面に出来易く、圧粉体の
表面に凹部などの表面欠陥を生じるので、消泡剤により
泡をつくらないようにすることが好ましい。請求項１９
の方法では、請求項１８と同様に泡を作らないことを目
的としており、スラリーの充填前または後にゴムモール
ド内面を減圧処理する。スラリー充填前の真空排気方法
を図３１に、スラリー充填後の真空排気法を図３２に示
す。図中、９２は蓋、９３は真空チャンバーである。吸
引口９４から真空吸引後にゴムモールド１０が再び大気
にさらされることはあるが、気泡はほとんど発生しな
い。

【００９６】スラリー上面の形状調整および減圧処理を
行う装置の具体例を図３３に示す。ゴムモールド１０は
ゴムモールド固定台１３１及び側面押さえ１３１により
固定されている。側面押さえ１３１にはパッキング１３
３を介してアクリル樹脂製真空容器１３２が気密に固定
されている。真空容器１３２の上部中心に形成された孔
部にパッキング１３４を介してピストン１３５が気密に
かつ昇降可能に装着されている。ピストン１３５の真空
容器１３２の外にある部分にはカラー１３７が固着さ
れ、このカラー１３７と真空容器上部の間にはバネ１３
６がピストン１３５を常時上向きに付勢している。ピス
トン１３５の先端にはストッパ１４２が取りつけられ、
その内部にはスラリー供給管１３８が固着されている。
スラリー供給管１３８はパッキング１３９を介して真空
容器１３２に気密にかつ出し入れ可能に取りつけられて
おり、したがってピストン１３５の上下に伴って上下す
る。１４０は好ましくはフッ素樹脂などの水とのぬれ性
が小さい材料である離型材よりなる離型板１４１を固着
した強化板であり、その上部中心は電磁バルブ１４９で
開閉できる通路になっている。離型板１４１の下面はダ
イプレス機の上パンチの下面と同一形状になっている。

【００９７】図３２に示される装置の動作方法は以下の
とおりである。すなわち、ピストン１３５を強化板１４
０と接続し、あらかじめ電磁弁１４９を閉じておき、ピ
ストン１３５に接続された強化板１４０を吸引し、点線
で示された位置まで引上げる。次に、エアー導入ポート
１４５を閉じ、真空ポート１４４から真空容器１３２内
を真空排気する。その後、ピストン１３５を下降させ、
強化板１４０とゴムモールド１０を加圧接触させ、真空
容器１３２外からの遠隔操作により電磁弁１４１を開放
し、そしてスラリーをスラリー供給管１３８からゴムモ
ールド１０内に高圧ガスにより供給する。その後、エア
ー導入ポート１４５から空気を真空容器１３２内に送
り、ピストン１３５を上昇させ、ストッパ１４２に真空
容器１３２を引掛けて持ち上げる。

【００９８】図２５、図２６及び図３３で示されるスラ
リーの流動充填に代えてスラリーの予備成形体をゴムモ
ールドにより均一に装入充填することができる（請求項
２７の方法）。予備成形スラリーの装入に使用する装置
の一例を図３４に示す。図中、ピストン１５１は壁部
材、１５２、１５３に対して摺動してスラリー１５を圧
縮し、スラリー成形器１６０の出口から予備成形体１５
ａとして押し出す（（ａ）参照）。スラリー成形器１６
０は上記１５１、１５２、１５３の部材より構成される
押出器である。予備成形体１５ａは以下説明する１５
７、１５８、１５９、１６１より構成される装置により
ゴムモールド１０ｓ、１０ｋに装入される。予備成形体
１５ａは引込み式底部１５９上に押出され、次にカッタ
ー１５８を下降させて切断される。切断後プッシャー１
５７をカッター１５８、壁部材１６１に摺動させて下降
させ、予備成形体１５ａの上面に突き当たったときに下
降を停止する（（ｂ）参照）。次に引込み式底部１５９
を後退させ、プッシャー１５７によりゴムモールド１０
ｓ、１０ｋ内に予備成形体１５ａを押し込む（（ｃ）参
照）。

【００９９】続いて、周回経路において各工程を行う湿
式装置の具体例を図３５を参照して説明する。なお、図
３５の参照符号で図２２、図３３と同一のものは同一の
部材を意味している。

【０１００】例えば図３３に示されるスラリー充填装置
をＡで示される位置に設置し、スラリーの充填と真空吸
引をＡの位置で行なうか、あるいはＡの位置ではスラリ
ーの充填のみを行い、Ｂの位置で真空吸引を行う。１６
５は真空吸引を行うポンプであり、また１６６はスラリ
ーを圧送するエアーニットである。ＡおよびＢの位置に
は真空チャンバー１３２は設置しなくともよい。又Ａの
位置には図３４に示されるスラリーの予備成形体を設置
することができる。

【０１０１】続いて、周回経路で湿式成形法の各工程を
行う請求項２６の方法の所要時間の一例を示す。（ａ）スラリー充填（真空吸引を含む）−１５秒（ｂ）プレス（上パンチ下降、静磁界印加、脱水加圧、
逆磁界印加及び上パンチ上昇の各操作が行われる）−２
０秒（ｃ）圧粉体の取りだし（ゴムモールド清掃を含む）−
１０秒上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各工程の間ではゴムモー
ルドの搬送が行われ、その所要時間は３秒である。最長
の所要時間は２０秒であり、また搬送時間が３秒である
から２３秒毎に１個の圧粉体が作られる。

【０１０２】続いて、スラリーをダイ中に充填する通常
のダイプレスの場合の各工程の所要時間の一例を示す。（ａ）上パンチ下降−５秒（ｂ）スラリー充填−５秒（ｃ）プレス（静磁界印加、脱水加圧及び逆磁界印加の
各操作が行われる）−９０秒（ｄ）上パンチ上昇−５秒（ｅ）圧粉体取り出し−１０秒合計所要時間は１１５秒である。通常のダイプレスでは
圧粉体の割れなどを防止するために、脱水工程において
ゆっくり脱水することが必要である。これに対して、本
発明ではゴムモールドがパンチの移動方向と直交方向に
かつモールド空隙に向かって変形するために、水分等の
排出が促進され、また粉末とダイとの摩擦もなく、その
結果プレス工程が短時間で行われる。さらに、本発明で
は各工程を同時に実施することができるため、圧粉体の
生産性が極めて高い。

【０１０３】請求項１４（乾式法）及び請求項２３（湿
式法）はリングなどの中空体の製造方法に関し、ゴムモ
ールドが中空部形成のために該ゴムモールドより硬質の
材料からなるマンドレルを備えている構成とする。この
構成とは逆にマンドレルが軟質であると、パンチの加圧
力により圧粉体と一緒にマンドレルが径方向に収縮し、
次にパンチを後退させ、ゴムモールドと圧粉体に加えら
れていた荷重を除くと、マンドレル１０ｍが収縮した圧
粉体５の中心穴を押し広げるように膨張する（図３６参
照）。この結果圧粉体５′に割れが発生する。したがっ
てマンドレル１０ｍ（図３６参照）は側方部１０ｓより
も硬質であることが好ましい。

【０１０４】中空形状の磁石は放射方向に配向したラジ
アル異方性、厚み方向に配向したアキシャル異方性など
を付与される。

【０１０５】図３７はマンドレルを使用して図３８に示
すような二つの中空部を有する圧粉体を作る成形法の一
具体例を示し、マンドレル１０ｍ，１０ｍ’を金属から
構成し、マンドレル１０ｍが入る凹部１ａ’を上パンチ
１ａの中に形成している。続いて、乾式ダイプレスおよ
び湿式ダイプレスならびに、すべての形状の圧粉体に共
通するゴムモールドの好ましい実施態様を説明する。

【０１０６】その第一は、ゴムモールドがゴムモールド
内面のうち上下面の少なくとも一方を形成する材料（上
面を形成する材料を蓋部、下面を形成する材料を底部と
呼ぶ）が前記内面の側面部を形成する材料（これを側方
部と呼ぶ）よりも硬質であるように構成したものであ
る。この構成とは逆に、底部が軟質で、側方部が硬質で
あると、図５０の（ｃ）で示した不均一変形に加え図３
９に模式的に示すように、側方部１０ｓの変形に伴って
底部１０ｋが縮もうとし、しわが底部１０ｋ表面に発生
する。このしわがクラックの起点になり、圧粉体５′が
割れてしまう。また軟質材は、表面に粉末が噛み込まれ
やすく、また圧粉体とモールドとの間の摩擦も大であ
る。さらに、パンチによる圧力を取り除いた時、軟質の
底部１０ｋは元の形状に戻ろうとし、逆変形するが、こ
のとき底部のゴムが圧粉体５′とかみ込んで逆変形に追
随させようとし、圧粉体５′が割れに至る。これらのこ
とが圧粉体の割れを生じさせる原因となる。側方部１０
ｓと底部１０ｋの硬さが同じ場合は、パンチによる圧縮
量が多くなると同様に割れの危険が高まる。したがっ
て、本発明では底部および／または蓋部を側方部より硬
いゴムとするか、あるいは底部および／または蓋部を金
属もしくは硬い樹脂とする。

【０１０７】第二のゴムモールドにおいては、ゴムモー
ルドの蓋部もしくは底部の少なくとも一方の厚み（ｔ、
単位ｍｍ）が式：ｔ≦１６ｈ／Ｄ（ただし、ｈは圧粉体
の厚み、Ｄは圧粉体の断面積の正の平方根である）で表
されるように構成する。ここで蓋部もしくは底部の厚み
及び圧粉体の厚みとはパンチによる加圧方向の厚みを言
い、圧粉体の断面積とはパンチによる加圧方向に直交す
る圧粉体の断面積を言う。圧粉体の面積が大になる（式
の右辺が小さくなる）ほど、ゴムが逆変形する時の力が
大きくなり、圧粉体が割れやすくなるので、ゴムモール
ドの蓋部および底部の厚みを小さくする。底部１０ｋの
厚みを小さくすることを示す図３９において、底部１０
ｋは上パンチ１ａの加圧力Ｐａとその反作用Ｐｂにより
押さえつけられている。一方、底部１０ｋにしわを作る
力はゴムモールドの側方部１０ｓおよび粉末５が断面積
を小さくするように縮小する力Ｐｃである。底部１０ｋ
の厚みが小さくなるほど前者の押さえつけ力Ｐａ、Ｐｂ
が大になり、後者の力Ｐｃを上回ると、しわが発生しな
くなる。また、上記の式の係数１６は下記の実験の結果
割れ発生有無に対して臨界的であることが見出された。
後述の図４０の（ｅ）及び（ｇ）の形状をもつゴムモー
ルド（寸法３０×３０×５ｍｍ、ｈ／Ｄ＝０．１７）を
用いてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を１．０ｔ／ｃｍ² の
圧力で成形した。この成形を、ゴムモールドの底部厚み
（ｔ）を０．５〜３．５ｍｍの範囲で変化させて、各厚
みにつき１０回行い、１０個の成形体を作製した。その
結果、次の割れ個数が得られた。ｔ＝０．５、１．０、
１．５ｍｍ、０個；ｔ＝２．０ｍｍ、１個；ｔ＝２．５
ｍｍ、４個；ｔ＝３．０ｍｍ，１０個。この割れ調査結
果より上記した係数１６が求められた。

【０１０８】図４１の（ａ）〜（ｋ）に、図３９、図４
０に示された二つの方法を具体化したゴムモールドの例
を示す。図中ハッチングは金属または硬質ゴムを示す。
（ａ）は上蓋１０ｕを軟質ゴム、側方部１０ｓを軟質ゴ
ム、底部１０ｋを硬質ゴムまたは金属とした例である。
（ｂ）は上蓋１０ｕを軟質ゴム、側方部１０ｓを軟質ゴ
ム、底部１０ｋを硬質ゴムまたは金属とした例である。
（ｃ）は上蓋１０ｕを上記の式を満たす薄い（以下、単
に「薄い」という）軟質ゴム、側方部１０ｓを軟質ゴ
ム、底部１０ｋを硬質ゴムまたは金属とした例である。
（ｄ）は上蓋１０ｕを上記の式を満たす薄い（以下、単
に「薄い」という）軟質ゴム、側方部１０ｓ及び底部１
０ｋを一体の軟質ゴムとした例である。（ｅ）は上蓋１
０ｕを硬質ゴムまたは金属、側方部１０ｓおよび底部１
０ｋを一体の軟質ゴムとした例である。（ｆ）は上蓋１
０ｕを軟質ゴムまたは金属、側方部１０ｓおよび薄い底
部１０ｋを一体の軟質ゴムとした例である。（ｇ）は上
蓋１０ｕを硬質ゴムまたは金属、側方部１０ｓおよび薄
い底部１０ｋを一体の軟質ゴムとした例である。（ｈ）
は上蓋１０ｕを薄い軟質ゴム、側方部１０ｓおよび薄い
底部１０ｋを一体の軟質ゴムとした例である。（ｉ）は
上蓋１０ｕを硬質ゴムまたは金属、側方部１０ｓを軟質
ゴム、底部１０ｋを硬質ゴムまたは金属とした例であ
る。（ｊ）は上蓋なし、側方部１０ｓを軟質ゴム、底部
１０ｋを側方部の切り欠きに固定した硬質ゴムまたは金
属とした例である。（ｋ）は硬質ゴムまたは金属の底部
１０ｋを側方部１０ｓで側面と下面から取り囲んだ例で
ある。底部が薄い場合は、底部下側を金属もしくは硬質
ゴムなど、底部上側より硬質の材料で補強することがで
きる。（ｌ）は（ｉ）の上蓋１０ｕに下向きの突起を設
け、プレス機外で上蓋により粉末を高密度に圧縮し、
（ｌ）に示された状態でプレスする例である。

【０１０９】図４２の（ａ）には図４１の（ｅ）と同じ
作用を有するゴムモールドを示す。この（ａ）のゴムモ
ールドでは上パンチ１ａが上蓋１０ｕの作用を営み、圧
粉体の割れを防止する（請求項１２、２０の方法）。さ
らに図４２の（ｂ）には図４１の（ｉ）における上蓋１
０ｕ、底部１０ｋの作用をそれぞれ上パンチ１ａ及び下
パンチ１ｂが営むゴムモールドの例を示す。さらに図４
２の（ｃ）には上パンチ１ａ及び下パンチ１ｂが硬質材
料であり、硬質上蓋１０ｕ（例えば図４１の（ｅ）参
照）の作用を営むゴムモールドの例が示されている。パ
ンチ先端部は金属以外の硬質材料で構成されていてもよ
い。

【０１１０】図４３に示される圧粉成形体５′のエッジ
５ｅが鋭い場合あるいはゴムモールドの均一変形度が劣
る場合は、圧粉成形体のコーナー部分は、機械的衝撃に
対して弱くまた特に自動化工程におけるロボットによる
ハンドリングや搬送時の機器による蹴りだしによって欠
けが発生しやすい。また鋭いコーナーは磁界中配向成形
後に消磁を行っても磁化が残留しやすく、機械的強度が
低下する。図４４の（ａ）は磁界中配向成形においてコ
ーナー部５ｅが割れていることを示す。消磁後にはコー
ナー部５ｅには僅かな磁化が残留していれば、図４４の
（ｂ）に示すようにコーナー部５ｅが脱落して反転し、
コーナー部５ｅと圧粉成形体５′本体と異極どうしが引
き合い、これらは内部に蓄えたエネルギを解放しようと
するために、磁界中配向成形中よりも一層消磁後に欠け
が起こりやすい。このような欠けを防止し且つ圧粉成形
体のコーナーを丸くするためには、図４５に示すように
ゴムモールド１０ｓに湾曲部１０ｒを設けることが好ま
しい。湾曲部１０ｒはゴムモールドが粉末と面する面に
おいて上下のいずれか一方または両方の末端部である。
湾曲部１０ｒの曲率半径は約０．１〜５ｍｍであること
が好ましい。以下実施例により本発明を詳しく説明す
る。

【０１１１】実施例１（Nd-Fe-B 焼結磁石）使用したゴムモールドを図４６に示す。上蓋１０ｕは金
属製、側方部１０ｓおよび底板部１０ｋは一体の軟質ウ
レタンゴム（硬度４０）とし、底部１０ｋの下にゴムの
噛み込み防止用として硬質ウレタンゴム製（硬度９０）
のバックアッププレート１２を配置した。モールドキャ
ビティの形状は３０ｍｍ，３０ｍｍ，５ｍｍであった。

【０１１２】金属ネオジウム(Nd)，電解鉄(Fe)，金属ほ
う素(B) 、金属ディスプロシウム（Dy) をNd_13.8Dy_0.4F
e_78.2B_7.6 の組成に配合後、アルゴンガス中でアーク溶
解してインゴットを作成した。このインゴットをスタン
プミルで平均粒径が２０μｍになるように粗粉砕し、次
にジェットミルで平均粒径が３．０μｍになるように微
粉砕した。この微粉末を上記のゴムモールド１０ｓ、１
０ｋに振動及びプッシャー押圧を加えて、充填密度が
１．０〜４．２ｇ／ｃｍ²（１３〜５６％）になるよう
に充填した。ゴムモールド１０ｓ、１０ｋに上蓋１０ｕ
を被せ、４０ｋＯｅのパルス磁界を５μ秒間５回加え
た。その後、ゴムモールドをダイプレス機内に配置し、
１２ｋＯｅの磁界を掛けながら、０．８ｔｏｎ／ｃｍ²
の圧力で平行プレス成形を行った。圧粉成形体を１１０
０℃で２時間焼結した後、６５０℃で１時間時効処理を
行った。その後磁気特性を評価した結果を表２に示す。

【０１１３】

【表２】充填密度１．０ｇ／ｃｃは自然充填による比較例であ
る。われ、欠け判定基準（ｎ＝５０）〇われ、欠けが発生しない △ 全数の１０％未満のわれ欠けが発生 × 全数の１０％以上のわれ欠けが発生変形判定基準（ｎ＝５０） ×−不均一変形が著しく後の加工による寸法調整が不可
能、ゴムモールドを改良しても改善が困難：△−若干不
均一変形があるが、後の加工による寸法調整により補え
る程度：○−ほとんど不均一変形しない、若干の不均一
変形が残るがゴムモールドの内側面の形を若干変えるだ
けで、ほぼ完全な成形体が得られる。

【０１１４】実施例２（Sm-Co 焼結磁石）ゴムモールドは実施例１におけるものを使用した。原料
として、Sm(Co_0.72Fe_0.2Cu_0.06Zr_0.03)_7.3の組成をもつ
インゴットを使用した。このインゴットをスタンプミル
で平均粒径が２５μｍになるように粗粉砕し、次にジェ
ットミルで平均粒径が３．５μｍになるように微粉砕し
た。

【０１１５】この微粉末を上記のゴムモールド１０ｓ、
１０ｋに振動及びプッシャー押圧を加えて、充填密度が
１．１〜４．９ｇ／ｃｍ² （１３〜５８％）になるよう
に充填した。ゴムモールド１０ｓ、１０ｋに上蓋１０ｕ
を被せ、４０ｋＯｅのパルス磁界を５μ秒間５回加え
た。その後、ゴムモールドをダイプレス機内に配置し、
１２ｋＯｅの磁界を掛けながら、０．８ｔｏｎ／ｃｍ²
の圧力で平行プレス成形を行った。得られた微粉末に上
述の条件で乾式プレスを施し、成形体を１２１５℃で１
時間焼結し、１１７０℃で１時間溶体化処理を行い、そ
の後８５０℃で２時間時効処理後徐冷した。その後磁気
特性を評価した結果を表３に示す。

【０１１６】

【表３】充填密度１．１ｇ／ｃｃは自然充填による比較例であ
る。われ、欠け判定基準（ｎ＝５０）〇われ、欠けが発生しない △ 全数の１０％未満のわれ欠けが発生 × 全数の１０％以上のわれ欠けが発生変形判定基準（ｎ＝５０）実施例１と同じ

【０１１７】実施例３（フェライト焼結永久磁石）ゴムモールドは実施例１におけるものを使用した。原料
としては工業用炭酸ストロンチウム（SrCO₃), 工業用酸
化第２鉄（Fe₂O₃)を使用した。これら原料をモル比で
１：５．９に配合し、５時間ボールミルで粉砕、混合
後、１２７０℃で１時間仮焼した。仮焼後の試料をスタ
ンプミルで平均粒径が４μｍになるように粗粉砕し、次
にボールミルで平均粒径が０．７μｍになるように微粉
砕した。得られた微粉砕粉を、乾式プレスを施すものは
大気中で乾燥した後解砕した。この微粉末をゴムモール
ド１０ｓ、１０ｋに振動及びプッシャー押圧を加えて、
充填密度が０．６〜２．８ｇ／ｃｍ² （１２〜４４％）
になるように充填した。

【０１１８】ゴムモールド１０ｓ、１０ｋに上蓋１０ｕ
を被せ、４０ｋＯｅのパルス磁界を５μ秒間５回加え
た。その後、ゴムモールドをダイプレス機内に配置し、
１２ｋＯｅの磁界を掛けながら、０．８ｔｏｎ／ｃｍ²
の圧力で平行プレス成形を行った。圧粉体を１２００℃
で焼結した後に、磁気特性を測定した。実験結果を表４
に示す。

【０１１９】

【表４】充填密度０．６ｇ／ｃｃは自然充填による比較例であるわれ、欠け判定基準（ｎ＝５０）〇われ、欠けが発生しない △ 全数の１０％未満のわれ欠けが発生 × 全数の１０％以上のわれ欠けが発生変形判定基準（ｎ＝５０）実施例１と同じ

【０１２０】実施例４（Ｓｍ−Ｃｏボンド磁石）原料として、Sm(Co_0.72Fe_0.2Cu_0.06Zr_0.03)_7.3の組成を
もつ、平均粒径が２０μｍ、保磁力ｉＨｃが１５．５ｋ
Ｏｅのボンド磁石用粉末を使用した。この粉末をエポキ
シ樹脂粉末とともにゴムモールド１０ｓ、１０ｋ（図４
６参照）に振動及びプッシャー押圧を加えて、充填密度
が１．４〜５．５ｇ／ｃｍ² （１８〜６５％）になるよ
うに充填した。ゴムモールド１０ｓ、１０ｋに上蓋１０
ｕを被せ、４０ｋＯｅのパルス磁界を５μ秒間５回加え
た。その後、ゴムモールドをダイプレス機内に配置し、
１２ｋＯｅの磁界を掛けながら、１ｔｏｎ／ｃｍ² の圧
力で平行プレス成形を行った。圧粉体を１２０℃で１時
間キュアリングした後に、磁気特性を測定した。実験結
果を表５に示す。

【０１２１】

【表５】充填密度１．５ｇ／ｃｃは自然充填による比較例であ
る。われ、欠け判定基準（ｎ＝５０）〇われ、欠けが発生しない △ 全数の１０％未満のわれ欠けが発生 × 全数の１０％以上のわれ欠けが発生変形判定基準（ｎ＝５０）前回実施例１と同じ

【０１２２】実施例５原料として、平均粒径１．３５μｍ、保磁力２．７ｋＯ
ｅの（戸田工業製）フェライトボンド磁石用微粉末を使
用した。これらの原料粉末を解砕した後、エポキシ樹脂
を０．５重量％添加し、充填密度が０．６〜２．２ｇ／
ｃｍ³ （１２〜４４％）になるように振動及びプッシャ
により図４６に示すゴムモールド１０ｓ，１０ｋに充填
した。ゴムモールド１０ｓ、１０ｋに上蓋１０ｕを被
せ、４０ｋＯｅのパルス磁界を５μ秒間５回加えた。そ
の後、ゴムモールドをダイプレス機内に配置し、１２ｋ
Ｏｅの磁界を掛けながら、０．８ｔｏｎ／ｃｍ² の圧力
で平行プレス成形を行った。得られた成形体を１２０℃
で２時間キュアリングした後に、磁気特性を測定した。
実験結果を表６に示す。

【０１２３】

【表６】充填密度０．６ｇ／ｃｃは自然充填による比較例であるわれ、欠け判定基準（ｎ＝５０）〇われ、欠けが発生しない △ 全数の１０％未満のわれ欠けが発生 × 全数の１０％以上のわれ欠けが発生変形判定基準（ｎ＝５０）実施例１による

【０１２４】実施例６実施例１〜５において、充填密度がそれぞれ下記の値に
なるように粉末を通常のダイプレス機のダイ（ゴムモー
ルドなし）中に充填し、１．５ｔ／ｃｍ² の圧力で平行
ダイプレスを行った他は、それぞれの実施例と同様に処
理して永久磁石を製造した。本発明実施例との比較を表
７に示す。この実施例及び比較例の磁石粉末は同一組成
であり同一処理プロセスを経たものである。したがって
これらの磁石粉末の４πＩｓは同じである。したがって
平行ダイプレス法よりもＢｒが約７％高い本発明の方法
により各種永久磁石の配向度が平行ダイプレス法よりも
高められることが明らかである。なおｉＨｃに関しては
本発明法と平行ダイプレス法では１％程度の差がある。
しかしｉＨｃは非常にばらつきやすくこれらの方法によ
る有意差は認められない。

【０１２５】

【表７】

【０１２６】実施例７金属ネオジウム(Nd)，電解鉄(Fe)，金属ほう素(B) 、金
属ディスプロシウム（Dy) をNd₁₃Dy_0.5Fe_79.5B_7.6 の組
成に配合後、アルゴンガス中でアーク溶解してインゴッ
トを作成した。このインゴットを不活性ガス中でスタン
プミルで平均粒径が２０μｍになるように粗粉砕し、次
にＯ₂ 濃度検出限界以下の窒素ガス雰囲気中でジェット
ミルで平均粒径が３．０μｍになるように微粉砕した。
この微粉末を上記のゴムモールド１０ｓ、１０ｋに振動
及びプッシャー押圧を加えて、充填密度が２．６ｇ／ｃ
ｍ² （３４％）になるように窒素ガスチャンバー中で充
填した。一方大気中での充填も試みたが粉末が発火し、
以降の続行が不可能であった。ゴムモールド１０ｓ、１
０ｋに上蓋１０ｕ（図４６参照）を被せ、４０ｋＯｅの
パルス磁界を５μ秒間５回加えた。その後、ゴムモール
ドをダイプレス機内に配置し、１２ｋＯｅの磁界を掛け
ながら、０．８ｔｏｎ／ｃｍ² の圧力で平行プレス成形
を行った。圧粉成形体を１１００℃で２時間焼結した
後、６３０℃で１時間時効処理を行った。その後磁気特
性を評価したところ、Ｂｒ＝１３．９ｋＯｅ，（ＢＨ）
_max ＝４５．１ＭＧＯｅ，ｉＨｃ＝１２．８ｋＯｅが得
られた。また、焼結体の酸素濃度は２６８０ｐｐｍであ
った。

【０１２７】実施例８（フェライト湿式磁石）工業用炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ₅ ）、工業用酸化
第二鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）をモル比で１：５．９５に配合し
６時間ボールミルで粉砕後、１２６０℃で２時間仮焼し
た。仮焼後の試料を粗粉砕し、その後平均粒径が０．７
５μｍになるように微粉砕した。得られた微粉砕をスラ
リー濃度（全重量に対するフェライト微粉の重量％）が
７１％になるように調節したスラリーを使用した。

【０１２８】図２５に示したような布及び紙製のフィル
ター３４と真空吸引装置、スラリー注入装置を備えた図
２５に示す湿式ダイプレス装置、及び図２６に示したよ
うなセラミックス製のフィルター３４を装着した湿式ダ
イプレスを使用して、図１０に示すような弓形圧粉体を
製造した。スラリー注入はダイプレス外部で行う方式、
及び予めダイ内に配置されたゴムモールドの上方法より
注入する方式（図２５参照）あるいはダイプレス機の外
部でゴムモールドにスラリーを注入する方式を採用し
た。すなわち従来の湿式ダイプレスのようにダイ内側面
よりの注入システムは利用しなかった。圧縮成形は各プ
レス工程のタイミングを微調整し、あらかじめプレス工
程が相互に干渉したり、あるいは余分の待ち時間が生じ
ないように、工程設計をした後に行った。

【０１２９】また各試料の成形はすべて１００回づつ行
い、ヒビ割れ等の不良発生率を調査した。比較のため従
来の湿式平行ダイプレス（ゴムモールドを用いず）によ
り成形を１００回行った。また焼結磁石の密度及びその
磁気特性はプレスサイクル５回に１回ごとにサンプリン
グを行い１２３５℃で１．５時間焼結した後の値の平均
値を用いた。磁気特性は弓型磁石から試験片を切り出
し、加工を行い、Ｂ−Ｈトレーサーにて磁気特性を評価
した。その結果を表８に示す。

【０１３０】

【表８】

【０１３１】表８より、本発明法によれば、割れが少な
くなり、またＢｒおよび(BH)_max が高められることが明
らかである。

【０１３２】実施例９（フィルタの耐久性試験）実施例８に用いた石膏製フィルター、及び通気性の異な
る二層からなり、スラリーに面する側の通気性が低い二
層構造をもったフィルターを用い、石膏製フィルターの
場合は１００回、二層構造セラミックフィルターの場合
は１万回繰り返し成形を行い、各フィルターの耐久性を
調査した。

【０１３３】石膏フィルターは最初の１〜２０回まで及
び２１〜１００回までのプレス時と二層構造セラミック
フィルターは最初の１００回と最後の１００回のプレス
時の不良発生率及び１２３５℃で１．５時間焼結した後
の磁石の磁気特性を評価した結果を表９に示す。

【０１３４】

【表９】

【０１３５】セラミックフィルターは紙や布フィルター
と比較してプレス後の紙や布の巻き取りが不要な為、上
パンチ周辺部の装置が簡単になり量産時のトラブルが少
なくなる。また、紙や布フィルターは良質な材料を毎回
取り替えなくてはならず非常にコストがかかるが、セラ
ミックフィルターは繰り返し連続使用が可能となるため
コスト的にも非常に有利である。またセラミックフィル
ターにより製造した焼結体の表面は平滑であり、加工時
の取代が少なくてすみ歩留まりが向上する。

【０１３６】二層構造セラミックフィルターは１万回以
上使用でき十分に量産性がある。石膏製フィルターでは
１００回程度しか使用できないが、きわめて安価なため
数１０回プレスを行うごとに取り替えても十分量産性は
ある。

【０１３７】実施例１０実施例８で用いたスラリーを乾燥させ、ボールミル中で
１時間解砕を行い、乾式粉を作成した。この乾粉のかさ
密度を測定したところ０．８０ｇ／ｃｍ³ であった。こ
の乾粉を外径２３．９５ｍｍ、内径１２ｍｍ、高さ１０
ｍｍのシリコンゴム製ゴムモールドに入れ下記の手法を
必要に応じて組み合わせて行い、ゴムモールドの上限ま
で入る粉の量を調整し、ゴムモールド中の粉末のかさ密
度（ｇ／ｃｍ³ ）が磁界中成形に及ぼす影響を調べた。

【０１３８】工程加振機（バイブレーター）上に乗せ、振動より充填密
度を上げる。タッピング機に入れ、タッピングにより
充填密度を上げる。磁界を加え、粉末か磁界に吸引さ
れる力及び粉末同志が磁力により吸引される力により充
填密度を上げる。磁界中で容易に解砕できる程度に造
粒された造粒粉を使用する。磁界中で配向した状態で
比較的固く造粒した造粒粉を使用する。磁石粉末を数
１０ｋｇ／ｃｍ² 以下の圧力で予備成形的な加圧成形を
行い、充填密度を高める。また５μｓｅｃのパルス（４
０ｋＯｅ）を５回印加し、焼結磁石の特性を確認する為
に圧粉体を１２３０℃で２時間焼結を行い、最大エネル
ギー積（ＭＧＯｅ）を調べた。

【０１３９】

【表１１】以下の基準によりワレ、ヒビの発生を判定した。 ×−５％以上のわれ、ヒビが発生：△−割れ、又はヒビ
発生が５％；○−割れ、又はヒビがほとんど発生しない以下の基準により圧粉体の不均一変形を判定した。 ×−不均一変形が著しく後の加工による寸法調整が不可
能、ゴムモールドを改良しても改善が困難：△−若干不
均一変形があるが、後の加工による寸法調整により補え
る程度：○−ほとんど不均一変形しない、若干の不均一
変形が残るがゴムモールドの内側面の形を若干変えるだ
けで、ほぼ完全な成形体が得られる

【０１４０】実施例１１実施例１で作成した微粉末を用い、図１６に略図を示す
本発明の一連の乾式平行プレス装置により成形した。ま
た、図４７の平面図に示すように磁界（Ｈ）の方向とゴ
ムモールド１０の方向を設定した。その後は実施例１と
同一条件で、焼結磁石を１００個作成した。その磁気特
性を表１２に示した。

【０１４１】

【表１２】この方法によれば安定した特性をもつ磁石の連続生産
が可能になり、工程の自動化ができる。

【０１４２】実施例１２市販フェライト磁石のスラリー原料を入手し、通常の平
行ダイプレスと本発明の実施例３によるダイプレスを行
い、それぞれの方法による圧粉成形体を焼結した。焼結
磁石の磁気特性を以下に示す。

【０１４３】

【表１３】

【０１４４】この実施例と実施例３の表４を比較する
と、表１３の比較例の（ＢＨ）_max は実施例８の「本発
明法」の値に等しいことが分かる。本実施例１１では原
料として磁性特性がすぐれたフェライト粉を使用したた
め、比較例でも良好な値が得られた。本発明法の（Ｂ
Ｈ）_max は比較例より約１０％高く、磁気特性がすぐれ
た磁性粉を使用することにより極めてすぐれた（ＢＨ）
_max が得られることが分かる。

【０１４５】実施例１３市販のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石の原料を入手し、従来の平行
ダイプレスと本発明の実施例１による平行ダイプレスを
行い、それぞれの方法による圧粉成形体を焼結した。焼
結磁石の磁気特性を以下に示す。

【０１４６】

【表１４】本実施例１３では原料として磁性特性がすぐれたＮｄ
−Ｆｅ−Ｂ粉を使用したため、比較例でも良好な値が得
られた。本発明法の（ＢＨ）_max は比較例より約１４％
高く、磁気特性がすぐれた磁性粉を使用することにより
極めてすぐれた（ＢＨ）_max が得られることが分かる。

【０１４７】実施例１４実施例１の方法において、充填密度、パルス磁界による
解砕の有無が磁気特性に及ぼす影響を調査した。結果を
表１５に示す。

【０１４８】

【表１５】表１５より充填密度が高いと予備パルス磁界印加が配向
性向上に有効であることが分かる。

【０１４９】実施例１５実施例２の方法において充填密度及びパルス磁界による
解砕の有無が磁気特性に及ぼす影響を調査した。結果を
表１６に示す。

【０１５０】

【表１６】表１６より充填密度が高いと予備パルス磁界印加が配向
性向上に有効であることが分かる。

【０１５１】実施例１６実施例３において、充填密度及びパルス磁界による解砕
の有無が磁気的性質に及ぼす影響を調査した。結果を表
１７に示す。

【０１５２】

【表１７】

【０１５３】実施例１７微粉砕工程まで及び焼結以降の工程は実施例１〜５と同
一方法及び条件で永久磁石の製造を行った。比較例及び
実施例Ａ、Ｂについては下記の処理を行った。比較例−平行磁界中ダイプレス（プレス圧力１．５ｔ／
ｃｍ² 、磁界１２ｋＯｅ）実施例Ａ−４０ｋＯｅのパルス磁界を５μｓｅｃで５回
高密度充填粉末に印加し、次に磁界なし、ゴムモールド
使用ダイプレスを行った。プレス圧力は１．０ｔ／ｃｍ
² 、プレス方向はパルス磁界印加方向と同一であった。実施例Ｂ−実施例Ａと同一のパルス磁界印加を行い、次
にプレス圧力１．０ｔ／ｃｍ² 、磁界１２ｋＯｅの平行
ダイプレスを行った。得られた永久磁石の磁気特性を表１８および表１９に示
す。

【０１５４】

【表１８】

【０１５５】

【表１９】

【０１５６】表１８及び表１９より、本発明法（実施例
Ａ）によれば比較例（従来の平行磁界中ダイプレス）よ
りもすぐれた磁気特性が得られることが分かる。しか
し、無磁界中プレス法（実施例Ａ）よりも磁界中配向方
法（実施例Ｂ）の方が磁気特性が安定している。

【０１５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ゴムの
弾性を利用してプレスを行い圧粉成形体の配向を高める
際に圧粉成形体に割れ、欠け、ひび、変形などが起こる
ことを見出し、かかる割れなどによる製品不良を防止し
て磁気的に配向された製品を提供することを共通の特徴
とする。

【０１５８】従来、磁石材料の磁界中配向成形法ではダ
イ中の充填密度を自然充填程度の低密度にしないと十分
な配向性が得られないと考えられていたが、意外にもゴ
ムの弾性を又はゴム弾性と圧縮成形前の磁界印加を利用
すれば高密度充填でも十分な配向性が得られる。又、高
密度に充填された粉末をゴムモールドで圧縮すると割れ
などの欠陥が防止される。

【０１５９】ゴムの弾性を利用して、第一の目的を達成
する磁界中配向成形法では磁気特性は通常のダイプレス
品より優れており、特に、平行ダイプレス製品は通常の
垂直ダイプレス製品と同等もしくはそれを上回る特性を
発揮する。但し、粉末の充填方法に工夫をしないと割れ
などの問題によって、製品が得られないのでゴムの弾性
を利用する方法は磁気特性向上の潜在的可能性があった
が、それが実際には利用できなかった。第一の目的を達
成する本発明によれば、以下説明するような特性が向上
した永久磁石を提供することができる。

【０１６０】Ｎｄ₂ Ｆｅ₁₄Ｂ磁石は小型モーターやアク
チュエーターに多量に使用されている。これらの用途で
はそのほとんどが着磁方向の厚みが小さい扁平な形状を
有しており、生産性の観点からそれらの多くが平行ダイ
プレスにより製造されてきた。しかし平行ダイプレス特
有の低い磁気特性により、現状の量産水準では最高の磁
気特性を示す粉末を用いても、３５ＭＧＯｅを得るのが
限界であった。しかし本発明法による大幅な磁気特性向
上により、従来のダイプレス法により量産される磁石で
は達成不可能であった４０ＭＧＯｅの高特性、特に無酸
素粉末を使用する場合は４５ＭＧＯｅを得ることが可能
となった。

【０１６１】第二の目的を達成する本発明法によれば、
ダイプレス機の構造が簡単になり、また、ダイプレス機
外でダイプレスと同時に磁界印加を行うことにより磁界
中配向成形の生産性が高められる。さらに、粉末の充填
密度を適切に定めることにより、第一の目的を達成する
発明のように高い磁気特性を得ることができる。

【０１６２】第三の目的を達成する本発明の湿式法によ
りゴムモールドを使用する湿式磁界中ダイプレス法が始
めて可能になり、かつ磁気特性が向上した。

【０１６３】さらに従来湿式法で多く生産されていたフ
ェライト磁石では（ＢＨ）_max ５ＭＧＯｅの磁気特性は
工業生産では得られなかったが、（ＢＨ）_max ≒４．５
ＭＧＯｅの磁気特性をダイプレス法により達成すること
ができる粉末に１０％の特性向上をもたらす本発明法を
適用することにより（ＢＨ）_max ＝５ＭＧＯｅのフェラ
イト磁石を工業生産で製造することができる。現在４．
５ＭＧＯｅのフェライト磁石は通常のダイプレス法を用
いて量産されている。（ＢＨ）_max ＝４．５ＭＧＯｅは
現在までの技術では限界に近いが、本発明法を適用すれ
ば（ＢＨ）_max＝５ＭＧＯｅが可能となる。フェライト
磁石は長い歴史を持っているため多くの改良が既に出つ
くして（ＢＨ）_max の改良は限界に達していた。本発明
法はこの限界を大きく破る突破口を開いた。又、スラリ
ー中の排水が速いために通常の湿式法に比べて高能率で
圧縮成形が可能になる。

【０１６４】第四の目的を達成する本発明によれば、ゴ
ムモールドを周回経路で移動させている過程で、（無）
磁界中ダイプレス以外の操作を済ませてしまうために、
従来法と比較して著しく生産性が向上する。

【０１６５】第五の目的を達成するゴムモールドは圧粉
成形時に生じる成形体の亀裂、割れ、変形などに対して
非常に有効である。また圧粉成形体のエッジの部分を成
形するゴムモールドの部分が面取りされた状態になって
いる（請求項３８）と、特に磁化が残留しやすいエッジ
の部分の割れなどを防止できる。したがって圧粉成形体
の自動化工程におけるロボットによる取り扱いやけり出
しに際して割れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】永久磁石粉末を高密度に充填する方法の説明図
である。

【図２】永久磁石粉末の予備圧粉体をつくる方法の説明
図である。

【図３】分割ゴムモールドの図である。

【図４】ゴムモールドの実施例を示す図である。

【図５】ゴムモールドの実施例を示す図である。

【図６】圧粉成形体の形状の説明図である。

【図７】ゴムモールドの実施例を示す図である。

【図８】弓形圧粉体成形用ゴムモールドの実施例の説明
図である。

【図９】図８のゴムモールドの断面図である。

【図１０】弓形圧粉体の図である。

【図１１】角型を成形するゴムモールドの実施例を示す
図である。

【図１２】カマボコ型を成形するゴムモールドの実施例
を示す図である。

【図１３】角錐型を成形するゴムモールドの実施例を示
す図である。

【図１４】溝付き平板を成形するゴムモールドの実施例
を示す図である。

【図１５】ゴムモールドの設計方法の説明図である。

【図１６】乾式ダイプレス装置の図である。

【図１７】粉末の噛み込みを防止する方法の説明図であ
る。

【図１８】乾式ダイプレス装置の図である。

【図１９】図１８の乾式ダイプレス装置の一部断面図で
ある。

【図２０】図１８の乾式ダイプレス装置におけるカムの
動作を説明する図である。

【図２１】不活性ガス雰囲気中で磁石粉末をゴムモール
ドに充填する方法の説明である。

【図２２】周回経路を利用した乾式ダイプレス装置の図
である。

【図２３】ゴムモールドの実施例を示す図である。

【図２４】リニアートランスポーターの図である。

【図２５】湿式成形装置の図である。

【図２６】弓形圧粉体を成形する湿式成形装置（セラミ
ックスフィルター使用）の要部を示す図である。

【図２７】図２５の湿式成形法の各工程の説明図であ
る。

【図２８】ばりの発生の説明図である。

【図２９】湿式成形法におけるスラリーの充填法の説明
図である。

【図３０】湿式成形法におけるスラリーの充填法の説明
図である。

【図３１】ゴムモールドの減圧処理法の説明図である。

【図３２】ゴムモールドの真空処理法の説明図である。

【図３３】ゴムモールドを真空処理しかつゴムモールド
へスラリーを充填する方法の説明図である。

【図３４】スラリーを成形する方法の説明図である。

【図３５】湿式周回装置の平面図である。

【図３６】中空体の成形方法の説明図である。

【図３７】マンドレルを備えたゴムモールドの図であ
る。

【図３８】図３７のゴムモールドで成形される圧粉体の
図である。

【図３９】しわによる割れの発生の説明図である。

【図４０】ゴムモールドに働く力の説明図である。

【図４１】材質、厚みを各部で変えたゴムモールドの図
である。

【図４２】上部及び下部が開放されたゴムモールドの図
である。

【図４３】圧粉成形体の図である。

【図４４】圧粉成形体のコーナーに発生する割れの説明
図である。

【図４５】ゴムモールドの実施例を示す図である。

【図４６】実施例１〜５で使用したゴムモールドの図で
ある。

【図４７】磁界の方向の説明図である。

【図４８】従来の垂直ダイプレス法を実施する装置の模
式図である。

【図４９】従来の平行ダイプレス法を実施する装置の模
式図である。

【図５０】ゴムモールドを使用する粉末の圧縮変形の際
の割れ発生の説明図である。

【符号の説明】

１ａ上パンチ１ｂ下パンチ２ダイ３プレスプランジャ４電磁コイル５磁性粉末６磁極１０ゴムモールド３０磁場電源３１油圧ユニット３２油圧シリンダー３４フィルター４０コンベヤー４２フィーダー４５フィーダー５０制御ユニット６０磁界中プレス装置６２成形体取り出し装置６３圧粉体６６コンベヤー７０プッシャー７１シリンダー７５固定カム７６油圧ユニット７８ゴムモールド取出器７９中空ロッド８０シリンダー８１油圧ユニット８２ピストン８４ゴムモールド取出器９０粉末受け皿９２蓋９３真空チャンバー９４吸引口９５チャンバー１００ガイド枠１０５ガイドプレート１０７注入口１２５装填装置１２８装填装置１３２真空容器１３３パッキング１３４パッキング１３５ピストン１３６バネ１３７カラー１３８スラリー供給管１３９パッキング１４０第二コンベヤー１４１離型板１４２ストッパ１４４真空ポート１４５エアー導入ポート１５０エアーピストン１５１エアーユニット１５２電磁石１５３電磁石励磁電源１５７プッシャー１５８カッター１５９引込式底部１６５ポンプ１６６エアーユニット

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ３０Ｂ 11/00 Ａ 9347−4Ｅ 15/02 Ｚ 8718−4ＥＨ０１Ｆ 1/08 Ｈ０１Ｆ 1/08 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイプレス機により永久磁石粉末の磁界
中配向成形を行う工程を含む永久磁石の製造方法におい
て、永久磁石粉末をダイプレス機外で少なくとも側面部
がゴムからなりかつ、底を有するモールド内に加振及び
／又はプッシャーによる押圧によって高密度に充填する
か、あるいは永久磁石粉末の予備圧粉体をダイプレス機
外で、少なくとも側面部がゴムからなりかつ底を有する
ゴムモールドに装填し、その後前記永久磁石粉末が充填
もしくは装填された前記ゴムモールドをダイプレス機内
に配置し、ダイプレス機のパンチにより前記ゴムモール
ドおよび永久磁石粉末を圧縮して永久磁石粉末の圧粉体
を得ることを特徴とする永久磁石の製造方法。
【請求項２】前記ゴムモールドに前記加振及び／又は
押圧によって永久磁石粉末を高密度充填しあるいは前記
予備圧粉体を装填し、次にゴムモールドの上部開放部に
蓋をかぶせ、その後永久磁石粉末または予備成形体に磁
界中配向成形工程前に、磁界を瞬間的に印加するか又は
磁界中配向成形工程より強い静磁界を印加することを特
徴とする請求項１記載の永久磁石の製造方法。
【請求項３】ダイプレス機により永久磁石粉末の配向
成形を行う工程を含む永久磁石の製造方法において、永
久磁石粉末をダイプレス機外で、少なくとも側面部がゴ
ムからなりかつ底を有するモールド内に自然充填し次に
加振及び／又はプッシャーによる押圧によって高密度に
充填するか、あるいは永久磁石粉末の予備圧粉体をダイ
プレス機外で少なくとも側面部がゴムからなりかつ底を
有するゴムモールドに装填し、続いてゴムモールドの上
部開放部に蓋をかぶせ、その後永久磁石粉末または予備
圧粉体に磁界を瞬間的に印加し、その後前記永久磁石粉
末が充填もしくは装填されたゴムモールドをダイプレス
機内に配置し、ダイプレス機のパンチにより前記ゴムモ
ールドおよび永久磁石粉末を無磁界中で圧縮することを
特徴とする永久磁石の製造方法。
【請求項４】前記ゴムモールドと、上下パンチのいず
れか少なくとも一方の間にゴムモールドよりも硬質の弾
性体からなるバックアッププレートを配置し、パンチに
よりバックアッププレートを圧縮することを特徴とする
請求項１から３までの何れか１項記載の永久磁石の製造
方法。
【請求項５】前記ゴムモールドに希土類永久磁石粉末
又は予備成形体を不活性ガスの存在下で充填または装填
することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１
項記載の永久磁石の製造方法。
【請求項６】請求項１から５までのいずれか１項記載
の方法によるプレス成形工程後に、圧粉体の焼結を行う
ことを特徴とする永久磁石の製造方法。
【請求項７】ゴムモールドへ永久磁石粉末とともに樹
脂を充填することを特徴とする請求項１から５までのい
ずれか１項記載の永久磁石の製造方法。
【請求項８】ゴムモールドへの永久磁石粉末の自然充
填後に行うゴムモールドへの高密度充填、請求項２又は
３記載の磁界印加、ダイプレス、及び圧粉成形体のゴム
モールドからの取りだし、をゴムモールドを搬送する周
回経路で順次繰り返し行うことを特徴とする請求項２か
ら７までの何れか１項記載の永久磁石の製造方法。
【請求項９】ゴムモールドへの予備圧粉体の装填、請
求項２または３記載の磁界印加、ダイプレス、及び圧粉
成形体のゴムモールドからの取りだし、をゴムモールド
を搬送する周回経路で順次繰り返し行うことを特徴とす
る永久磁石の製造方法。
【請求項１０】前記ゴムモールドの周回経路内での搬
送を不活性ガスチャンバー内で行うことを特徴とする請
求項８又は９記載の永久磁石の製造方法。
【請求項１１】ゴムモールドがダイプレス機の上下パ
ンチと面する上下側の少なくとも一方の側の材料が、ゴ
ムモールドがダイプレス機のダイに面する側方側のゴム
よりも硬質であることを特徴とする請求項１から１０ま
でのいずれか１項記載の永久磁石の製造方法。
【請求項１２】上部又は上下部が開放されたゴムモー
ルドの少なくとも一方の開放口を有する面をパンチで直
接加圧することを特徴とする請求項１から１１までのい
ずれか１項記載の永久磁石の製造方法。
【請求項１３】前記ゴムモールドの上蓋部もしくは底
部の少なくとも一方の厚み（ｔ、単位ｍｍ）が式：ｔ≦
１６ｈ／Ｄ（ただし、ｈは圧粉体の厚み、Ｄは圧粉体の
断面積の正の平方根である）で表されることを特徴とす
る請求項１から１２までのいずれか１項記載の永久磁石
の製造方法。
【請求項１４】前記圧粉体が中空体であり、前記ゴム
モールドが中空部形成のために該ゴムモールドより硬質
の材料からなるマンドレルを備えていることを特徴とす
る請求項１から１３までのいずれか１項記載の永久磁石
の製造方法。
【請求項１５】前記ゴムモールドがその内側面の末端
部でかつ上面側および下面側の少なくとも一方において
粉末側に湾曲している湾曲部を有することを特徴とする
請求項１から１４までのいずれか１項記載の永久磁石の
製造方法。
【請求項１６】吸水孔を備えた上パンチとフィルター
を有するダイプレス機により永久磁石粉末を圧縮し、ス
ラリーの磁界中配向成形を行う工程を含む永久磁石の製
造方法において、ダイプレス機内でまたは外で永久磁石
粉末のスラリーを充填し、少なくとも側面部がゴムから
なり、上部が開放されかつ底を有するゴムモールドをダ
イプレス機内に配置し、前記上パンチと前記ゴムモール
ドの開放部の間にフィルターを配置し、前記圧縮に際し
て前記ゴムモールドおよび永久磁石粉末を圧縮するとと
もに、前記フィルターおよび前記吸水孔を介してスラリ
ー中の水分又は溶媒を排出することを特徴とする永久磁
石の製造方法。
【請求項１７】ゴムモールドに充填されたスラリーの
上面の形状が上パンチの下面の形状とほぼ一致するよう
にスラリーをゴムモールドに充填することを特徴とする
請求項１６記載の永久磁石の製造方法。
【請求項１８】消泡剤を添加したスラリーを使用する
ことを特徴とする請求項１６又は１７記載の永久磁石の
製造方法。
【請求項１９】ゴムモールドへスラリーを充填する前
又は後にゴムモールド内を真空減圧処理することを特徴
とする請求項１６から１８までのいずれか１項記載の永
久磁石の製造方法。
【請求項２０】上部が開放されたゴムモールドの上面
を金属パンチで直接加圧する請求項１６〜１９までの何
れか１項記載の永久磁石の製造方法。
【請求項２１】ゴムモールドがダイプレス機の下パン
チと面する側の材料が、ゴムモールドがダイプレス機の
ダイに面する側方側のゴムよりも硬質であることを特徴
とする請求項１６から１９までのいずれか１項記載の永
久磁石の製造方法。
【請求項２２】前記ゴムモールドの底部の厚み（ｔ、
単位ｍｍ）が式：ｔ≦１６ｈ／Ｄ（ただし、ｈは圧粉体
の厚み、Ｄは圧粉体の断面積の正の平方根である）で表
されることを特徴とする請求項１６から２１までのいず
れか１項記載の永久磁石の製造方法。
【請求項２３】前記圧粉体が中空体であり、前記ゴム
モールドが中空部形成のために該ゴムモールドより硬質
の材料からなるマンドレルを備えていることを特徴とす
る請求項１６から２２までのいずれか１項記載の永久磁
石の製造方法。
【請求項２４】請求項１６記載の方法のゴムモールド
への充填、請求項１６記載の圧縮及び水分又は溶媒の排
出、圧粉成形体のゴムモールドからの取りだし、をゴム
モールドを周回経路に沿って搬送しながら、順次繰り返
し行うことを特徴とする永久磁石の製造方法。
【請求項２５】請求項１６記載の方法のゴムモールド
への充填、請求項１６記載の圧縮及び水分又は溶媒の排
出、圧粉成形体のゴムモールドからの取りだし、及び請
求項１９記載の減圧処理を、ゴムモールドを周回経路に
沿って搬送しながら、順次繰り返し行うことを特徴とす
る永久磁石の製造方法。
【請求項２６】請求項１６記載の方法のゴムモールド
への充填、請求項１９記載の減圧処理、請求項１６記載
の圧縮および水分又は溶媒の排出、圧粉成形体のゴムモ
ールドからの取りだし、をゴムモールドを周回経路に沿
って搬送しながら、順次繰り返し行うことを特徴とする
永久磁石の製造方法。
【請求項２７】前記スラリーに換えてスラリーを予備
成形した成形体スラリーを使用する請求項１６から２６
までのいずれか１項記載の永久磁石の製造方法。
【請求項２８】前記ゴムモールドがその内側面の末端
部でかつ上面側および下面側の少なくとも一方において
粉末側に湾曲している湾曲部を有することを特徴とする
請求項１６から２７までのいずれか１項記載の永久磁石
の製造方法。
【請求項２９】少なくとも側面部がゴムからなりかつ
底を有するゴムモールドを周回させる経路に沿って、永
久磁石粉末をゴムモールドに自然充填させるフィーダ
ー、プッシャーもしくは加振機、磁界発生器、ダイプレ
ス、及び圧粉成形体をゴムモールドからの取りだす治具
を順次配列したことを特徴とする永久磁石の製造装置。
【請求項３０】不活性ガスチャンバー内にて前記モール
ドを周回させる請求項２９記載の永久磁石製造装置。
【請求項３１】少なくとも側面部がゴムからなりかつ
底を有するゴムモールドを周回させる経路に沿って、永
久磁石粉末の予備圧粉体のローダー、磁界を印加するパ
ルス発生器、ダイプレス、及び圧粉成形体をゴムモール
ドからの取りだす治具を順次配列したことを特徴とする
永久磁石の製造装置。
【請求項３２】少なくとも側面部がゴムからなり、上
部が開放されかつ底を有するゴムモールドを周回させる
経路に沿って、永久磁石粉末のスラリーをゴムモールド
に自然充填させるフィーダーもしくはスラリー成形体を
ゴムモールドに装填するローダー、ダイプレス、及び圧
粉成形体をゴムモールドからの取りだす治具を順次配列
したことを特徴とする永久磁石の製造装置。
【請求項３３】少なくとも側面部がゴムからなり、上
部が開放されかつ底を有するゴムモールドを周回させる
経路に沿って、永久磁石粉末のスラリーをゴムモールド
に自然充填させるフィーダーもしくはスラリー成形体を
ゴムモールドに装填するローダー、ダイプレス、圧粉成
形体をゴムモールドからの取りだす治具、及びゴムモー
ルドを減圧処理するポンプを順次配列したことを特徴と
する永久磁石の製造装置。
【請求項３４】少なくとも側面部がゴムからなり、上
部が開放されかつ底を有するゴムモールドを周回させる
経路に沿って、永久磁石粉末のスラリーをゴムモールド
に自然充填させるフィーダーもしくはスラリー成形体を
ゴムモールドに装填するローダー、ゴムモールド内面を
減圧処理するポンプ、ダイプレス、及び圧粉成形体をゴ
ムモールドからの取りだす治具を順次配列したことを特
徴とする永久磁石の製造装置。
【請求項３５】少なくとも側面部がゴムからなりか
つ、ゴムモールドの上蓋部もしくは底部の少なくとも一
方の材料が、ゴムモールドがダイプレス機のダイに面す
る側方側のゴムよりも硬質であることを特徴とする永久
磁石の圧粉体製造用ゴムモールド。
【請求項３６】少なくとも側面部がゴムからなり、ゴ
ムモールドの上蓋部もしくは底部の少なくとも一方の厚
み（ｔ）が式：ｔ≦１６ｈ／Ｄ（ただし、ｈは圧粉体の
厚み、Ｄは圧粉体の断面積の正の平方根である）で表さ
れることを特徴とする永久磁石の圧粉体製造用ゴムモー
ルド。
【請求項３７】圧粉体が中空体であり、ゴムモールド
が中空部形成のために該ゴムモールドより硬質の材料か
らなるマンドレルを備えていることを特徴とする請求項
３５又は３６記載の永久磁石製造用ゴムモールド。
【請求項３８】前記ゴムモールドが内側面の末端部で
かつ上面側および下面側の少なくとも一方において粉末
側に湾曲した湾曲部を有することを特徴とする請求項３
５から３７までのいずれか１項記載の永久磁石の圧粉体
製造用ゴムモールド。