JPH11186027A - ラジアル配向した磁気異方性樹脂結合型磁石及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ラジアル配向した磁気異方性樹脂結合型磁石に
ついて、高配向及び高密度を維持することにより高い磁
気特性を維持しつつ、高さアップを図る。 【解決手段】異方性磁石粉末と熱硬化性樹脂とからなる
コンパウンドを配向磁場装置を具備する予備成形装置の
予備成形型内で加熱して、熱硬化性樹脂を溶融状態とす
るとともに放射状の配向磁場を作用させて異方性磁石粉
末をラジアル配向させながら圧縮成形することにより、
複数の配向予備成形体１を同時に成形する（配向工
程）。得られた各配向予備成形体１を予備成形装置から
本成形装置の本成形型内にそれぞれ移送して積層する
（移送工程）。その後の本成形工程では、本成形型内で
半溶融半硬化状態の各配向予備成形体１を加熱するとと
もに圧縮成形することにより、熱硬化性樹脂を硬化状態
とするとともに各配向予備成形体１を圧密化しつつ一体
化して所定形状の磁気異方性樹脂結合型磁石２とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラジアル配向した
磁気異方性樹脂結合型磁石及びその製造方法に関する。
本発明に係る磁気異方性樹脂結合型磁石は、例えば、ス
テップモータ（パルスモータ）、直流モータやリニアモ
ータ等のアクチュエータについて、高性能化、高パワー
化（高トルク化）や小型化を図る際に好適に利用するこ
とが可能である。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子デバイスの小型化が進み、磁
石の磁気特性に対する要求が益々高まってきている。磁
石の磁気特性を高めるためには、磁石粉末を配向させて
磁気的に異方化することが有効である。磁石粉末を磁気
的に異方化する方法の一つとして、極異方配向法があ
り、従来より焼結フェライト磁石の分野で多用されてい
る。この方法は、成形型に電磁コイル等の磁界発生手段
を埋設し、該磁界発生手段により成形領域に配向磁場を
発生させて圧縮成形するものである。この方法をリング
形状の磁石に適用すれば、磁石粉末の配向方向と着磁方
向とが一致するため、高い磁気特性が得られるという利
点がある。

【０００３】しかし、上記極異方配向法では、配向の効
率を上げるべく電磁コイルを磁性粉末にできるだけ接近
させる必要があることから、その分、成形型として耐え
うる面圧が低下することになる。この場合、焼結フェラ
イト磁石の成形に要する圧力はせいぜい１ｔｏｎ／ｃｍ
² 程度であり、それほど問題になることはない。しか
し、磁気異方性樹脂結合型磁石（異方性ボンド磁石）の
製造においては、成形圧力として５〜１０ｔｏｎ／ｃｍ
² 程度が必要となり、この極異方配向法の利用は、実質
的に不可能となっていた。

【０００４】そのため、従来、リング形状の磁気異方性
樹脂結合型磁石の圧縮成形を行う場合、プレスの上・下
ラムに電磁石を取り付け、対向する磁力線の反発により
放射状の配向磁場（以下、放射状の配向磁場のことを、
適宜、ラジアル磁場と称する。）を形成し、このラジア
ル磁場中で磁石粉末をラジアル配向させて圧縮成形す
る、いわゆるラジアル配向法のみが用いられていた。

【０００５】ところで、上記ラジアル配向法において、
磁石の磁気特性を効率的に高めるためには、ラジアル磁
場の大きさをできるだけ大きくすることが重要となる
が、このラジアル磁場の大きさは成形しようとする磁石
のリング形状に依存する。すなわち、磁石の性能（磁気
特性）は磁石の形状因子に左右される。ここに、磁石の
形状因子として、ラジアルファクター値（Ｆ_R 値）が提
唱されている。これは、内径：ｄ、外径：Ｄ、高さ：ｈ
のリング形状を有する磁気異方性樹脂結合型磁石を考え
た場合、Ｆ_R 値＝２Ｄｈ／ｄ² で与えられる（リングの
内周が囲む面積、すなわちリングの中心孔の断面積を
Ｓ、リングの外周側面積をＡとすれば、Ｆ_R 値＝Ａ／２
Ｓで与えられる。）。そして、Ｆ_R 値＜１のとき（内径
に対して高さが比較的低いとき）は、磁束密度の確保に
より大きなラジアル磁場を発生させることができるの
で、磁石粉末は十分にラジアル配向して、十分に高い磁
気特性を有するリング形状の異方性樹脂結合型磁石とす
ることができる。一方、１＜Ｆ_R 値＜２のとき（内径に
対して高さが比較的高いとき）は、磁束密度の確保が不
十分となり十分に大きなラジアル磁場を発生させること
ができないので、磁石粉末のラジアル配向が不十分とな
り、十分に高い磁気特性を有するリング形状の磁気異方
性樹脂結合型磁石とすることができない。また、Ｆ_R 値
＞２となれば（内径に対して高さがきわめて高いと
き）、もはや磁石粉末をラジアル配向させることができ
ない。

【０００６】このように、リング形状のラジアル配向し
た磁気異方性樹脂結合型磁石においては、内径（外径）
と高さとの寸法比に制約があり、外内周差が１ｍｍ程度
の通常のリング形状磁石では、外径の約２／５以下の高
さまでしかラジアル配向させることができない（参照：
プラスチックエージ １９８８，８月号、下田達也
著）。

【０００７】そこで、リング形状のラジアル配向した磁
気異方性樹脂結合型樹脂において、磁石粉末を十分にラ
ジアル配向させて良好な磁気特性を維持しつつ、外径に
対して高さを高くすべく、以下に示す種々の方策が従来
より考えられたり、採用されたりしている。 （ａ）第１の方策は、Ｆ_R 値＜１のリング形状を有し、
したがって磁石粉末が十分にラジアル配向して十分に高
い磁気特性を有する複数個の磁気異方性樹脂結合型磁石
をそれぞれ製造した後、これらを高さ方向に重ねて接着
剤等で接合することにより、高さアップを図るものであ
る。 （ｂ）第２の方策として、特開平２−１８９０５号公報
には、異方性磁石粉末と樹脂結合剤とからなるコンパウ
ンドを成形型内に複数回に分けて供給し、コンパウンド
の供給とラジアル磁場における圧縮成形とを繰り返すこ
とにより、高さを段々と高くする技術が開示されてい
る。この公報に開示された実施例では、３０〜４０℃に
加熱されたコンパウンドを圧力：３ｔｏｎ／ｃｍ² 、配
向磁場：約１２ｋＯｅの条件でそれぞれ圧縮成形し、こ
れにより最大エネルギー積（ＢＨ）max が１２．８ＭＧ
Ｏｅの磁気異方性樹脂結合型磁石を得ることができると
されている。なお、この磁石のＦ_R 値は１．７程度であ
る。 （ｃ）第３の方策として、特開平３−２３５３１１号公
報には、異方性磁石粉末と熱硬化性樹脂とからなるコン
パウンドを加熱することなくラジアル磁場中で予備圧縮
成形し、得られた予備成形体を本成形型内で複数個積層
した状態でラジアル磁場を加えることなく予備成形圧力
とほぼ同等の圧力で本圧縮成形して、高さアップを図る
技術が開示されている。この公報に開示された実施例で
は、温度：室温、圧力：３ｔｏｎ／ｃｍ² 、配向磁場：
４ｋＯｅの条件で予備圧縮成形するとともに、温度：１
５０℃、圧力：４ｔｏｎ／ｃｍ² の条件で本圧縮成形
し、これにより最大エネルギー積（ＢＨ）max が１７Ｍ
ＧＯｅの磁気異方性樹脂結合型磁石を得ることができる
とされている。なお、この磁石のＦ_R 値は２．４程度で
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１〜第３の方策には以下に示すそれぞれの欠点があり、
いずれによっても十分に満足できる結果を得ることがで
きない。 （ａ）第１の方策では、１個の磁気異方性樹脂結合型磁
石を製造するのに要する労力に対して積層する個数倍の
労力が必要であることに加えて、各磁石を接着剤等で接
合する労力も必要であるため、製造工程が複雑であり生
産性がきわめて低いものとなる。

【０００９】また、接着時の接着ムラ等により高さのバ
ラツキが生じやすく、高い寸法精度を得ることが困難と
なる。さらに、モータ等の回転体に磁石を適用する場合
に不可欠となる同軸度の確保が困難となり、所定の同軸
度を得るには別途後加工を施す必要がある。 （ｂ）第２の方策では、ラジアル磁場中での圧縮成形の
みによって最終成形体を得ていることから、金型上の制
約を受け、成形圧力を高くして成形体を高密度化するこ
とが困難であるという問題がある。すなわち、成形領域
で高い磁場を発生させるためには、柔らかい軟磁性材
料、非磁性材料を金型に使用しなければならない。これ
らの材料は高圧力に耐え難いため、成形体を高密度化す
ることが困難となり、ひいては高い磁気特性を得ること
が困難となる。

【００１０】また、金型内で前以て成形されて残ってい
る素形体は弾性体として振る舞うため、高さ方向で密度
ムラを生じやすく、磁気特性のムラが発生しやすいとい
う問題もある。すなわち、上記素形体上に新たに供給さ
れたコンパウンドに印加される圧力は、素形体がその一
部を吸収するため、多段階数が進むにすれて実行値が低
下していく。このため、後の段階で成形される上の部分
ほど密度が低下し、成形体全体としてみれば、密度ムラ
が発生する。したがって、一度のコンパウンドの供給及
び圧縮成形により得られたものと比較して、磁気特性の
ムラが大きくなるとともに、密度ムラの生じている界面
では機械的強度が他の部分より低下し易くなる。

【００１１】さらに、同一装置内で全く同様な操作を繰
り返すため、生産性が著しく低くなる。 （ｃ）第３の方策は、予備圧縮成形でコンパウンドを加
熱することなくラジアル磁場を加えることにより、磁石
粉末をラジアル配向させて磁石としての性能（磁気特
性）を確保するものである。このように、コンパウンド
中の熱硬化性樹脂が加熱溶融されていない状態でラジア
ル磁場を加えたとしても、磁石粉末自身の回転、移動等
の動きが熱硬化性樹脂により妨げられ易いため、磁石粉
末を十分にラジアル配向させることが困難である。この
ため、高い磁気特性を得ることが困難となる。しかも、
上記特開平３−２３５３１１号公報に開示された実施例
では、予備圧縮成形中に配向磁場：４ｋＯｅの磁界強さ
でラジアル磁場を加え、また４ｔｏｎ／ｃｍ² の圧力で
本圧縮成形すると記載されているが、高保磁力を有する
希土類磁石粉末がこのように弱い磁界強さで十分に配向
するとは考えられず、またこのように低い圧力では高密
度化することが困難である。したがって、現在、安定的
に製造し得る磁石粉末を使用した場合に、当該公報に開
示された実施例によっては、最大エネルギー積（ＢＨ）
max が１５ＭＧＯｅ程度以上の高い磁気特性を有する磁
気異方性樹脂結合型磁石を得ることができないと考えら
れる。

【００１２】本発明は、上記実情に鑑みて、以下の技術
的課題を解決すべくなされたものである。 （イ）本発明の第１の課題は、磁石粉末の高配向化及び
高密度化を維持することにより高い磁気特性を維持しつ
つ、高さアップを図ったラジアル配向した磁気異方性樹
脂結合型磁石を提供することにある。 （ロ）本発明の第２の課題は、磁石粉末の高配向化及び
高密度化を維持することにより高い磁気特性を維持する
とともに、高い同軸度を維持しつつ、高さアップを図っ
たラジアル配向した磁気異方性樹脂結合型磁石を提供す
ることにある。 （ハ）本発明の第３の課題は、磁石粉末の高配向化及び
高密度化を維持することにより高い磁気特性を維持する
とともに、高い同軸度及び高い寸法精度を維持しつつ、
高さアップを図ったラジアル配向した磁気異方性樹脂結
合型磁石を生産性高く提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、異方性磁
石粉末と熱硬化性樹脂とからなるコンパウンド中での異
方性磁石粉末の配向について検討と試作を繰り返した結
果、コンパウンド中の熱硬化性樹脂が加熱されて溶融状
態になったときに磁場を作用し圧縮成形することにより
異方性磁石粉末が容易に高配向すること、および磁場の
作用を切っても異方性磁石粉末の高配向が維持されるこ
とを発見、確認し、かかる発見に基づいて完成した磁気
異方性樹脂結合型磁石の製造方法の発明について、先に
出願した（特願平８−１７５２１７号。）。本発明は、
この先の出願に係る発明を改良することにより完成され
たものである。 （イ）上記第１の課題を解決する請求項１記載のラジア
ル配向した磁気異方性樹脂結合型磁石は、異方性磁石粉
末と熱硬化性樹脂とからなるコンパウンドを放射状の配
向磁場中で該異方性磁石粉末をラジアル配向させながら
圧縮成形して得られるラジアル配向した磁気異方性樹脂
結合型磁石であって、内径：ｄ、外径：Ｄ、高さ：ｈと
したとき、 Ｆ_R 値＝２Ｄｈ／ｄ² …（１） 上記（１）で示されるラジアルファクター値（Ｆ_R 値）
が１．０を越えるリング形状を有し、磁石の密度：
ρ_M 、異方性磁石粉末の密度：ρ_P 、熱硬化性樹脂の密
度：ρ_R、磁石の体積：Ｖ_M 、異方性磁石粉末の体積：
Ｖ_P 、熱硬化性樹脂の体積：Ｖ_Rとしたとき、 相対密度＝ρ_M ／（ρ_P ・Ｖ_P ／Ｖ_M ＋ρ_R ・Ｖ_R ／Ｖ_M ） …（２） 上記（２）式で示される相対密度が９０％以上で、Ｂ
ｒ：残留磁束密度、Ｉｓ：飽和磁化としたとき、 配向度＝Ｂｒ／４πＩｓ …（３） 上記（３）式で示される異方性磁石粉末の配向度が８０
％以上であることを特徴とする。

【００１４】このラジアル配向した磁気異方性樹脂結合
型磁石は、磁石粉末の配向度が８０％以上と高く、か
つ、相対密度が９０％以上と高いため、きわめて高い磁
気特性を発揮する。そして、このように高い磁気特性を
維持しつつ、ラジアルファクター値（Ｆ_R 値）が１．０
を越えるように高さアップが図られているため、この磁
気異方性樹脂結合型磁石をステップモータ（パルスモー
タ）、直流モータやリニアモータ等のアクチュエータに
適用すれば、アクチュエータの高性能化、高パワー化
（高トルク化）や小型化を効果的に達成することが可能
となる。 （ロ）上記第２の課題を解決する請求項２記載のラジア
ル配向した磁気異方性樹脂結合型磁石は、請求項１記載
のラジアル配向した磁気異方性樹脂結合型磁石におい
て、０．０３ｍｍ以下の高い同軸度を有することを特徴
とする。

【００１５】このラジアル配向した磁気異方性樹脂結合
型磁石は、同軸度が０．０３ｍｍ以下と高いため、上記
したモータ等の回転体に好適に利用することができる。 （ハ）上記第３の課題を解決する請求項３記載のラジア
ル配向した磁気異方性樹脂結合型磁石の製造方法は、異
方性磁石粉末と熱硬化性樹脂とからなるコンパウンドを
放射状の配向磁場中で該異方性磁石粉末をラジアル配向
させながら圧縮成形して所定形状のラジアル配向した磁
気異方性樹脂結合型磁石を製造する方法において、配向
磁場装置を具備する予備成形装置の予備成形型内で前記
コンパウンドを加熱して該熱硬化性樹脂を溶融状態とす
るとともに放射状の配向磁場を作用させて該異方性磁石
粉末をラジアル配向させながら圧縮成形することによ
り、複数の配向予備成形体を同時に成形する配向工程
と、配向工程で得られた各該配向予備成形体を該予備成
形装置から本成形装置の本成形型内にそれぞれ移送して
積層する移送工程と、該本成形型内で半溶融半硬化状態
の各該配向予備成形体を加熱するとともに圧縮成形する
ことにより、該熱硬化性樹脂を硬化状態とするとともに
各該配向予備成形体を圧密化しつつ一体化して所定形状
の磁気異方性樹脂結合型磁石とする本成形工程と、から
なることを特徴とする。

【００１６】この磁気異方性樹脂結合型磁石の製造方法
では、その配向工程において、コンパウンドを構成する
熱硬化性樹脂が溶融状態となりコンパウンドが最も低粘
性となった状態でラジアル磁場を作用させる。このた
め、コンパウンドの他の構成成分である異方性磁石粉末
は、溶融した熱硬化性樹脂の流動体としての性質に助け
られてコンパウンド中で容易に回転、移動等して磁場方
向に均一に配向する。そして、このように異方性磁石粉
末がラジアル配向した状態で、型内で圧縮成形すること
により、異方性磁石粉末のラジアル配向を維持しつつ、
次工程での搬送のために必要な強度を付与された所定寸
法の配向予備成形体が得られる。

【００１７】その後の移送工程では、得られた配向予備
成形体の複数個が予備成形装置から本成形装置の本成形
型内に移送されて積層される。ここに、溶融状態とされ
た熱硬化性樹脂が熱により硬化するためには所定の時間
を必要とし、熱硬化性樹脂が硬化する前に各配向予備成
形体は予備成形型内から本成形型内に移送される。この
配向予備成形体は異方性磁石粉末がラジアル配向してチ
ェーン状の連鎖を形成しており、連鎖を形成している異
方性磁石粉末の周囲には半溶融半硬化状態の樹脂及び微
細空間が存在している。

【００１８】その後の本成形工程では、本成形型内で半
溶融半硬化状態の各配向予備成形体が加熱されるととも
に再び圧縮成形される。これにより、未だ完全には硬化
していない熱硬化性樹脂が異方性磁石粉末間の狭い間隙
に浸透しつつ上記微細空間が押し潰されて各配向予備成
形体が圧密化されるとともに、該熱硬化性樹脂の硬化反
応の進行に伴って各配向予備成形体同士はその界面がほ
ぼ消失して一体化され、高寸法精度で高ラジアル配向し
た磁気異方性樹脂結合型磁石となる。また、本成形型内
で配向予備成形体を積層するとともに積層された各配向
予備成形体を圧縮成形により一体的に接合するため、得
られる磁気異方性樹脂結合型磁石は同軸度の高いものと
なる。なお、熱硬化性樹脂の硬化がほぼ完了した配向チ
ェーン間の未硬化分が潤滑剤として働き、本成形時に高
圧力が作用したとしても、それによって異方性磁石粉末
の配向が乱されることはない。

【００１９】このように、この製造方法では、異方性磁
石粉末の配向を配向工程の予備成形で行い、高圧縮を必
要とする圧縮成形を本成形で行い、異なる機能をそれぞ
れ異なる工程で付与している。そして、磁場配向と高圧
縮とを同時に達成しなくても、得られる磁気異方性樹脂
結合型磁石の磁気特性は変わらない。このため、この製
造方法では、成形装置を安価にすることができるととも
に、配向工程と再圧縮の本成形工程とを連続化し、同時
進行することにより、生産性を倍増することができる。
また、金型を磁場配向用と再圧縮用に分けることにより
金型の寿命が長くなる。そして得られる磁気異方性樹脂
結合型磁石は型成形されたものであり、寸法精度が高
い。

【００２０】したがって、この製造方法によれば、磁石
粉末の高配向化及び高密度化を維持することにより高い
磁気特性を維持するとともに、高い同軸度及び高い寸法
精度を維持しつつ、高さアップを図ったラジアル配向し
た磁気異方性樹脂結合型磁石を生産性高く製造すること
ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明に係るラジアル配向した磁
気異方性樹脂結合型磁石は、異方性磁石粉末と熱硬化性
樹脂とからなるコンパウンドを放射状の配向磁場中で該
異方性磁石粉末をラジアル配向させながら圧縮成形して
得られる。なお、必要に応じて、潤滑剤、カップリング
剤、硬化剤や硬化促進剤等をコンパウンド中に含ませる
ことも可能である。

【００２２】上記コンパウンドを構成する熱硬化性樹脂
は粒径４４μｍ程度以下の微粉末がよい。また、異方性
磁石粉末の粒径は４４〜４２５μｍ程度とすることがよ
い。具体的な熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂を挙げることができ
る。異方性磁石粉末としては、フェライト磁石粉末も使
用できるが、磁気特性の優れた希土類磁石粉末が好まし
い。希土類磁石としては、具体的にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系、
Ｓｍ−Ｃｏ系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系等を挙げることができ
る。

【００２３】熱硬化性樹脂の配合割合は、コンパウンド
全体を１００体積％としたとき、１０〜２０体積％とす
ることが好ましい。熱硬化性樹脂の配合割合が多いと、
得られる磁石の磁気特性が低くなる。逆に、熱硬化性樹
脂の配合割合が少ないと、成形性が悪くなるとともに後
述する配向工程での異方性磁石粉末の配向が不十分とな
り、磁気特性が低下する。

【００２４】本発明に係るラジアル配向した磁気異方性
樹脂結合型磁石は、内径：ｄ、外径：Ｄ、高さ：ｈとし
たとき、Ｆ_R 値＝２Ｄｈ／ｄ² で示されるラジアルファ
クター値（Ｆ_R 値）が１．０を越えるリング形状を有
し、また磁気異方性樹脂結合型磁石の密度：ρ_M 、異方
性磁石粉末の密度：ρ_P 、熱硬化性樹脂の密度：ρ_R 、
磁気異方性樹脂結合型磁石の体積：Ｖ_M 、異方性磁石粉
末の体積：Ｖ_P 、熱硬化性樹脂の体積：Ｖ_R としたと
き、相対密度＝ρ_M ／（ρ_P ・Ｖ_P ／Ｖ_M ＋ρ_R ・Ｖ_R
／Ｖ_M ）で示される相対密度が９０％以上で、さらにＢ
ｒ：残留磁束密度、Ｉｓ：飽和磁化としたとき、配向度
＝Ｂｒ／４πＩｓで示される異方性磁石粉末の配向度が
８０％以上であることを特徴とする。

【００２５】ここに、磁気異方性樹脂結合型磁石の密度
ρ_M は、磁気異方性樹脂結合型磁石の質量と見掛けの体
積とから求めた見掛けの密度である。上記Ｆ_R 値の上限
については、特に限定されず、本発明に係る磁気異方性
樹脂結合型磁石に要求される磁石性能（磁気特性）やサ
イズ等に応じて適宜設定可能であるが、あまりにもＦ_R
値が大きすぎると配向予備成形体の積層数が多くなり、
生産効率が低下するおそれがあるため、２程度とするこ
とが好ましい。

【００２６】上記相対密度については、相対密度が高け
れば高いほど磁気特性を高くすることができるため、可
能な限り高くすることが好ましいが、相対密度を高くす
るには成形圧力も高くする必要があり、その分金型寿命
が低下するおそれがある。このため、金型寿命の観点か
らその上限は９５％程度とされる。上記配向度について
は、配向度が高ければ高いほど磁気特性を高くすること
ができるため、可能な限り高くすることが好ましい。た
だし、配向度を高くするには、磁気誘導する金型の材質
の飽和磁束密度を高くして配向磁場を高くする必要があ
るが、飽和磁束密度を高くするとその分強度が低下し
て、配向予備成形型の耐久性が低下するおそれがある。
このため、磁気誘導を行う配向予備成形型の耐久性の観
点からその上限は９０％程度とされる。

【００２７】また、本発明に係るラジアル配向した磁気
異方性樹脂結合型磁石は、好適な態様において、０．０
３ｍｍ以下の高い同軸度を有することを特徴とする。こ
こに、同軸度とは、データム軸直線と同一直線上にある
べき軸線のデータム軸直線からの狂いの大きさをいう
（ＪＩＳ Ｂ ０６２１の幾何偏差の定義に基づく）。

【００２８】上記同軸度については、高ければ高いほど
好ましいが、金型のクリアランス等の観点からその上限
（同軸度を示す数値の下限）は０．０１ｍｍ程度とされ
る。上述の構成を有する本発明に係るラジアル配向した
磁気異方性樹脂結合型磁石は、請求項３に記載された本
発明に係るラジアル配向した磁気異方性樹脂結合型磁石
の製造方法により製造することができる。この製造方法
は、配向工程と移送工程と本成形工程とからなる。

【００２９】上記配向工程では、配向磁場装置を具備す
る予備成形装置を使用する。この予備成形装置は配向磁
場装置を組み込んだ圧縮成形装置と考えることができ
る。配向磁場装置及び圧縮成形装置共に従来より公知の
ものを使用できる。ここに、成形領域での高い配向磁場
を確保するために、予備成形型の材質を配向磁場に適し
た軟磁性体又は非磁性体とすることが好ましい。こらら
の軟磁性体又は非磁性体は、高圧力に耐えうることが困
難であるため、一般に型の材質としては好ましくない材
料である。しかし、本発明に係る配向工程では、異方性
磁石粉末のラジアル配向を維持しつつ、次工程での搬送
のために必要な強度を付与する程度の圧力で圧縮成形す
れば足りることから、軟磁性体又は非磁性体よりなる予
備成形型であっても圧縮成形時の圧力に十分に耐えう
る。なお、圧縮成形時の圧力を小さくし、型の材質とし
ては好ましくない材料で作られた予備成形型を保護する
こともできる。

【００３０】なお、配向工程では、成形する配向予備成
形体の個数に応じて予備成形装置を複数使用し、それぞ
れの予備成形装置における予備成形を同時進行させる。
この配向工程では、まず予備成形型にコンパウンドを供
給する。コンパウンドの供給量は得られる磁石の寸法精
度に影響するため正確に所定量のコンパウンドを予備成
形型に投入しなければならない。コンパウンドの加熱は
予備成形型を加熱し型から伝達される熱で加熱すること
ができる。なお、成形性に悪い影響がなければ、他の加
熱手段を採用することもできる。例えば、予めコンパウ
ンドを無加熱で加圧成形してグリーンコンパクトとし、
このグリーンコンパクトを予備成形型外で加熱し、直ち
に予備成形型に投入して配向工程を実施することもでき
る。

【００３１】磁場を作用させる時期および加圧時期は、
熱硬化性樹脂の粘度が最も低くなった時である。熱硬化
性樹脂は加熱により軟化して溶融する。その後、硬化反
応が進行し固くなる。磁場を作用させる時期および加圧
時期は、この熱硬化性樹脂が加熱されて軟化した後で、
かつ、硬化反応の進行により粘度が高くなる前とする。
なお、硬化反応の速さ、軟化した時の樹脂粘度は熱硬化
性樹脂の種類、使用する硬化促進剤等の助剤等によって
異なる。従って、使用する熱硬化性樹脂は成形タクト等
の成形条件に合わせて選択する必要がある。また、磁場
を作用させる時期および加圧時期も使用する熱硬化性樹
脂によって管理する必要がある。

【００３２】ここに、配向工程で得られた配向予備成形
体の密度及び熱硬化性樹脂の硬化度合は、本成形後に得
られる磁気異方性樹脂結合型磁石の磁気特性に影響を与
える。すなわち、配向予備成形体の密度が低すぎると、
磁気異方性樹脂結合型磁石の最大エネルギー積（ＢＨ）
max が低くなり、また高さ方向における最大エネルギー
積（ＢＨ）max の差が大きくなる。このため、配向予備
成形体の密度は、本成形工程完了により製造される磁気
異方性樹脂結合型磁石の密度に対して、８５％以上とす
ることが好ましく、９０％以上とすることが特に好まし
い。なお、配向予備成形体の密度が高めると、磁気異方
性樹脂結合型磁石の最大エネルギー積（ＢＨ）max も向
上するが、予備成形する際の成形型の寿命が短くなる。
また、本成形工程完了後の完全に硬化した熱硬化性樹脂
の硬化度合に対する配向予備成形体における熱硬化性樹
脂の硬化度合の割合（以下、「配向予備成形体の相対硬
化度」という）が低すぎる場合又は高すぎる場合は、磁
気異方性樹脂結合型磁石の最大エネルギー積（ＢＨ）ma
x が低くなる。このため、配向予備成形体の相対硬化度
は２０〜８０％とすることが好ましく、３０〜５０％と
することが特に好ましい。

【００３３】配向工程において、作用させる磁界の強さ
は８〜１２ｋＯｅ程度でよく、磁界はパルス的に作用さ
せても、静的に作用させてもよい。また、成形圧力は
１．０〜３．０ｔｏｎ／ｃｍ² 程度とすることができる
が、上述したように配向予備成形体の密度を磁気異方性
樹脂結合型磁石の密度に対して８５％以上とすべく、
２．０ｔｏｎ／ｃｍ² 以上とすることが好ましい。な
お、成形圧力が３．０ｔｏｎ／ｃｍ² を越えると、予備
成形時の成形型の寿命に低下させるおそれがある。これ
により異方性磁石粉末が十分に配向し、所定形状を持ち
かつ取り扱える程度に固い配向予備成形体が成形でき
る。なお、予備成形型からの脱型を容易にするため、異
方性磁石粉末を配向させた後減磁処理を施すこともでき
る。減磁処理は通常実施されている減磁処理をそのまま
採用できる。また、成形温度については、上述したよう
に配向予備成形体の相対硬化度を２０〜８０％とすべ
く、９５〜１６０℃とすることが好ましく、また配向予
備成形体の相対硬化度を３０〜５０％とすべく、１００
〜１２０℃とすることが特に好ましい。

【００３４】本発明の移送工程は予備成形装置で製造さ
れた配向予備成形体の複数個を予備成形装置から本成形
装置に移送して積層する工程である。この移送工程で
は、減圧吸着アタッチメント等のロボットアームを用い
て配向予備成形体を予備成形装置から本成形装置に移送
してもよいし、プレス装置のトランスファー装置のよう
に、予備成形装置と本成形装置との間に配向予備成形体
を移送する移送保持具を配置して行ってもよい。

【００３５】なお、配向予備成形体が加熱されており、
硬化反応が進行しているため、できるだけ早く本成形を
行うのが好ましい。このため移送工程は迅速に行うのが
望ましい。本発明の本成形工程は、本成形型内で半溶融
半硬化状態の各配向予備成形体を加熱するとともに圧縮
成形することにより、熱硬化性樹脂を硬化状態とすると
ともに各配向予備成形体を圧密化しつつ一体化して所定
形状の磁気異方性樹脂結合型磁石とするものである。こ
の本成形工程では本成形装置を使用する。この本成形装
置は通常の圧縮成形装置をそのまま使用してもよい。本
成形工程では配向工程における成形圧力より強い圧力を
作用させるようにするのが好ましい。また、加熱圧縮成
形条件については、熱硬化性樹脂による異方性磁石粉末
の固定がより確実となるように、温度、圧力、時間を最
適化する。具体的には、温度：１５０〜１８０℃、圧
力：７．０〜１０．０Ｔｏｎ／ｃｍ²、時間：３〜１０
秒の加圧持続が好ましい。なお、この本成形工程では、
各配向予備成形体は１０％程度以上の圧縮率（圧縮成形
前の配向予備成形体の比容積：Ｖ_b 、圧縮成形後の配向
予備成形体の比容積：Ｖ_a としたとき、｛（Ｖ_b −
Ｖ_a ）／Ｖ_b ｝×１００（％）の値が１０％以上）で圧
縮される。

【００３６】本成形工程でも成形型を加熱し、成形型で
配向予備成形体をさらに加熱するのが好ましい。本成形
装置から取り出した後、得られた磁気異方性樹脂結合型
磁石を加熱炉中に入れ、さらに加熱して熱硬化性樹脂の
硬化を完了させる後加熱工程を実施してもよい。また、
得られた磁気異方性樹脂結合型磁石の着磁を行う着磁工
程を実施することもできる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。 （実施例１）磁気合金の化学組成が、Ｎｄ：１２．７
（ａｔ％）、Ｂ：６．０（ａｔ％）、Ｃｏ：１７．１
（ａｔ％）、Ｇａ：０．３（ａｔ％）、Ｚｒ：０．１
（ａｔ％）、Ｆｅ：残り（合金全体で１００原子％）と
なる合金原料をボタンアーク溶解炉にて溶解・鋳造して
インゴットを作製した。得られた合金のインゴットを１
１００℃で４０時間の均質化処理を施した。

【００３８】均質化処理後のインゴットを３０ｍｍ程度
の塊に粗砕した後、水素ガス吸蔵処理を施した。この水
素ガス吸蔵処理は、水素ガス圧力０．５ｋｇ／ｃｍ² の
雰囲気下で室温から８００℃まで約１時間かけて昇温
し、８００℃で３時間保持することにより行った。その
後、５×１０^-5Ｔｏｒｒの真空雰囲気下で８００℃にて
３０分間保持して脱水素処理を行い、室温に急冷した。
得られた原料合金は、乳鉢で軽く粉砕して、異方性磁石
粉末を得た。

【００３９】得られた異方性磁石粉末は、最大エネルギ
ー積（（ＢＨ）max ）が３４ＭＧＯｅ、残留磁束密度
（Ｂｒ）が１３．０ｋＧ、保磁力（ｉＨｃ）が１２．５
ｋＯｅ、粒径が４４〜１８０μｍであった。一方、主剤
としてのエポキシ樹脂粉末（油化シェル社製の商品名
「エピコート１００４」）と、硬化剤としてのジアミノ
ジフェニルメタン（ＤＤＭ）（和光純薬工業社製）とを
加熱混合した後に粉砕して、粒径４４μｍ以下の熱硬化
性樹脂粉末とした。

【００４０】上記異方性磁石粉末を８０ｖｏｌ％、上記
熱硬化性樹脂粉末を２０ｖｏｌ％の配合比でそれぞれ秤
量して混合し、これにシラン系カップリング剤を０．３
重量％添加、混合してコンパウンドを得た。本実施例で
は図１に示す磁気異方性樹脂結合型磁石の製造装置を使
用した。この装置は、配向磁場装置１０を具備する予備
成形装置２０と本成形装置４０とからなる。

【００４１】予備成形装置２０は、加熱源（ロッドヒー
タ）２１を内蔵し中央に貫通孔からなる成形孔２３を区
画する筒状の予備成形ダイ２２と、成形孔２３内に上側
開口から挿入される筒状の上パンチ２４と、成形孔３内
に下側開口から挿入される筒状の下パンチ２５と、上パ
ンチ２４内に上側開口から挿入可能な円柱状の上コア２
６と、下パンチ２５内に下側開口から挿入可能で上コア
２６と当接する円柱状の下コア２７と、上パンチ２４の
上端に溶接して一体化されている上パンチ基部２８と、
下パンチ２７の下端にネジ止めして一体化されている下
パンチ基部２９と、上コア２６及び下コア２７を互いに
近接する方向に加圧するコア加圧装置３０と、上パンチ
基部２８及び下パンチ基部２９を互いに近接する方向に
加圧するパンチ加圧装置３１とからなる。ここに、上記
上パンチ基部２８及び下パンチ基部２９は、それぞれ上
可動磁極及び下可動磁極として機能する。

【００４２】配向磁場装置１０は、上可動磁極としての
上パンチ基部２８及び下可動磁極としての下パンチ基部
２９にそれぞれ磁気を供給する上電磁コイル１１及び下
電磁コイル１２を備えている。ここに、予備成形ダイ２
２、上コア２６、下コア２７、上可動磁極としての上パ
ンチ基部２８及び下可動磁極としての下パンチ基部２９
は軟磁性材料としてのパーメンジュールで形成されてお
り、上パンチ２４及び下パンチ２５は非磁性プレス鋼
（ＨＰＭ７５）で形成されている。

【００４３】この予備成形装置２０では、上電磁コイル
１１から出る磁力線は上可動磁極としての上パンチ基部
２８及び上コア２６を通り、上コア２６から遠心方向に
放射状に成形孔２３を通り予備成形ダイ２２に入る。そ
して予備成形ダイ２２より上電磁コイル１１に戻る。一
方、下電磁コイル１２から出る磁力線は下可動磁極とし
ての下パンチ基部２９及び下コア２７を通り上コア２６
に入る。そして上コア２６から遠心方向に放射状に成形
孔５３を通り予備成形ダイ２２に入る。そして予備成形
ダイ２２より下電磁コイル１２に戻る。このように、こ
の予備成形装置２０ではその成形孔２３には磁力線が遠
心方向に放射線状に伸びてラジアル磁場が形成される。
このため、内周面側が一方の磁極となり外周面側が他方
の磁極となる配向予備成形体が成形できる。

【００４４】なお、予備成形装置２０は成形する配向予
備成形体の個数分だけ準備し、それぞれの予備成形装置
２０における予備成形は同時に進行される。本成形装置
４０は、加熱源４１をもち中央に貫通孔からなる成形孔
４３を区画する筒状の本成形ダイ４２と、成形孔４３内
に上側開口から挿入される筒状の上パンチ４４と、成形
孔４３内に下側開口から挿入される筒状の下パンチ４５
と、上パンチ４４内に上側開口から挿入可能な円柱状の
上コア４６と、下パンチ４５内に下側開口から挿入可能
で上コア４６と当接する円柱状の下コア４７と、上パン
チ４４の上端にネジ止めして一体化されている上パンチ
基部４８と、下パンチ４５の下端に溶接して一体化され
ている下パンチ基部４９と、上コア４６及び下コア４７
を互いに近接する方向に加圧するコア加圧装置５０と、
上パンチ基部４８及び下パンチ基部４９を互いに近接す
る方向に加圧するパンチ加圧装置５１とからなる。この
本成形装置４０は予備成形装置２０で着磁された配向予
備成形体をより高圧で圧縮成形するもので、配向磁場装
置は設けられていない。なお、本成形ダイ４２、上パン
チ４４及び下パンチ４５は合金工具鋼（ＳＫＤ６１）で
形成されている。

【００４５】上記構成の製造装置を用い、図２に斜視図
を示すリング状の磁気異方性樹脂結合型磁石を製造し
た。 （配向工程）まず、各予備成形装置２０を用いて、温
度：１２０℃、圧力：３．０ｔｏｎ／ｃｍ² 、配向磁
場：１０ｋＯｅの予備成形条件で前記コンパウンドから
２個の配向予備成形体１を同時に成形した。この際の成
形タイミングは、以下のとおりである。すなわち、コン
パウンドを供給してから１０秒間静置してコンパウンド
を所定温度とした後、磁場を投入した。磁場を投入して
からさらに１０秒間磁場を作用させ続けて保持した後、
磁場を作用させ続けながら５秒間加圧維持した。

【００４６】ここに、得られた配向予備成形体１の外形
寸法は、外径（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径（ｄ）：１
９．５ｍｍ、高さ（ｈ）：５．５ｍｍである。 （移送工程）得られた２個の配向予備成形体１を、減圧
吸着アタッチメントを用いて予備成形装置２０から本成
形装置４０に移送して積層した。

【００４７】（本成形工程）そして、本成形装置４０を
用いて、温度：１５０℃、圧力：１０．０ｔｏｎ／ｃｍ
² の本成形条件で、積層された配向予備成形体１を本成
形した。この際の成形タイミングは、以下のとおりであ
る。すなわち、配向予備成形体１の積層が完了してから
１０秒間静置して各配向予備成形体１を所定温度とした
後、１０秒間加圧維持した。

【００４８】ここに、得られた磁気異方性樹脂結合型磁
石２の外形寸法は、外径（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径
（ｄ）：１９．５ｍｍ、高さ（ｈ）：１０．０ｍｍであ
る。 （実施例２）配向予備成形体１の積層数を４個として、
得られる磁気異方性樹脂結合型磁石２の外形寸法を外径
（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径（ｄ）：１９．５ｍｍ、高
さ（ｈ）：２０．０ｍｍとすること以外は、上記実施例
１と同様である。

【００４９】（実施例３）配向予備成形体１の外形寸法
を外径（Ｄ）：３０．１ｍｍ、内径（ｄ）：２７．７ｍ
ｍ、高さ（ｈ）：１１．０ｍｍとして、得られる磁気異
方性樹脂結合型磁石２の外形寸法を外径（Ｄ）：３０．
１ｍｍ、内径（ｄ）：２７．７ｍｍ、高さ（ｈ）：２
０．０ｍｍとすること以外は、上記実施例１と同様であ
る。

【００５０】（実施例４）配向予備成形体１の積層数を
４個として、得られる磁気異方性樹脂結合型磁石２の外
形寸法を外径（Ｄ）：３０．１ｍｍ、内径（ｄ）：２
７．７ｍｍ、高さ（ｈ）：３０．０ｍｍとすること以外
は、上記実施例３と同様である。 ［第１の比較例］この比較例は、１個の配向予備成形体
を積層することなくそのまま本成形したものである。

【００５１】（比較例１）上記実施例１と同様の方法及
び予備成形条件で、上記実施例１で準備したコンパウン
ドから外形寸法が外径（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径
（ｄ）：１９．５ｍｍ、高さ（ｈ）：５．５ｍｍの配向
予備成形体を１個成形した。そして、この配向予備成形
体を上記実施例１と同様の本成形条件で本成形して、外
形寸法が外径（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径（ｄ）：１
９．５ｍｍ、高さ（ｈ）：５．０ｍｍの磁気異方性樹脂
結合型磁石を製造した。

【００５２】（比較例２）配向予備成形体の外形寸法を
外径（Ｄ）：３０．１ｍｍ、内径（ｄ）：２７．７ｍ
ｍ、高さ（ｈ）：１１．０ｍｍとして、磁気異方性樹脂
結合型磁石の外形寸法を外径（Ｄ）：３０．１ｍｍ、内
径（ｄ）：２７．７ｍｍ、高さ（ｈ）：１０．０ｍｍと
すること以外は、上記比較例１と同様である。

【００５３】［第２の比較例］この比較例は、Ｆ_R 値が
１．０以下のリング形状の磁気異方性樹脂結合型磁石を
複数個積層し、各磁気異方性樹脂結合型磁石を接着剤で
接合して一体化することにより、Ｆ_R 値が１．０を越え
るリング形状の磁気異方性樹脂結合型磁石を製造するも
のである。

【００５４】（比較例３）上記実施例１と同様の方法及
び予備成形条件で、上記実施例１で準備したコンパウン
ドから外形寸法が外径（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径
（ｄ）：１９．５ｍｍ、高さ（ｈ）：５．５ｍｍの配向
予備成形体を複数個成形した。そして、各配向予備成形
体を上記実施例１と同様の本成形条件で本成形した。得
られた磁気異方性樹脂結合型磁石を２個積層し、接着剤
で接合して一体化することにより、外形寸法が外径
（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径（ｄ）：１９．５ｍｍ、高
さ（ｈ）：１０．０ｍｍの磁気異方性樹脂結合型磁石を
製造した。

【００５５】（比較例４）配向予備成形体の積層数を４
個として、最終的に得られる磁気異方性樹脂結合型磁石
の外形寸法を外径（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径（ｄ）：
１９．５ｍｍ、高さ（ｈ）：２０．１ｍｍとすること以
外は、上記比較例１と同様である。 （比較例５）配向予備成形体の外形寸法を外径（Ｄ）：
３０．１ｍｍ、内径（ｄ）：２７．７ｍｍ、高さ
（ｈ）：１１．０ｍｍとするとともに、配向予備成形体
の積層数を２個として、最終的に得られる磁気異方性樹
脂結合型磁石の外形寸法を外径（Ｄ）：３０．１ｍｍ、
内径（ｄ）：２７．７ｍｍ、高さ（ｈ）：２０．１ｍｍ
とすること以外は、上記比較例１と同様である。

【００５６】（比較例６）配向予備成形体の積層数を３
個として、最終的に得られる磁気異方性樹脂結合型磁石
の外形寸法を外径（Ｄ）：３０．１ｍｍ、内径（ｄ）：
２７．７ｍｍ、高さ（ｈ）：３０．１ｍｍとすること以
外は、上記比較例５と同様である。 ［第３の比較例］この比較例は、コンパウンドを成形型
内に複数回に分けて供給し、コンパウンドの供給とラジ
アル磁場における圧縮成形とを繰り返すことにより、高
さを段々と高くして最終的にＦ_R 値が１．０を越えるリ
ング形状の磁気異方性樹脂結合型磁石を製造するもので
ある。

【００５７】（比較例７）上記実施例１で用いた予備成
形装置２０を用いて、温度：１５０℃、圧力：３．０ｔ
ｏｎ／ｃｍ² 、配向磁場：１０ｋＯｅの成形条件で、上
記実施例１で準備したコンパウンドから磁気異方性樹脂
結合型磁石を製造した。この際、コンパウンドの供給と
ラジアル磁場における圧縮成形とを繰り返しことによ
り、高さを段々と高くして最終的に外形寸法が外径
（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径（ｄ）：１９．５ｍｍ、高
さ（ｈ）：１０．０ｍｍの磁気異方性樹脂結合型磁石を
製造した。

【００５８】（比較例８）成形圧力を６．０ｔｏｎ／ｃ
ｍ² とするとともに、最終的な外形寸法を外径（Ｄ）：
２１．９ｍｍ、内径（ｄ）：１９．５ｍｍ、高さ
（ｈ）：２０．１ｍｍとすること以外は、上記比較例７
と同様である。 （比較例９）最終的な外形寸法を外径（Ｄ）：３０．１
ｍｍ、内径（ｄ）：２７．７ｍｍ、高さ（ｈ）：２０．
１ｍｍとすること以外は、上記比較例７と同様である。

【００５９】（比較例１０）成形圧力を６．０ｔｏｎ／
ｃｍ² とするとともに、最終的な外形寸法を外径
（Ｄ）：３０．１ｍｍ、内径（ｄ）：２７．７ｍｍ、高
さ（ｈ）：３０．１ｍｍとすること以外は、上記比較例
７と同様である。 ［第４の比較例］この比較例は、コンパウンドを加熱す
ることなくラジアル磁場中で予備圧縮成形し、得られた
予備成形体を本成形型内で複数個積層した状態でラジア
ル磁場を加えることなく予備成形圧力とほぼ同等の圧力
で本圧縮成形することにより高さアップを図って、最終
的にＦ_R 値が１．０を越えるリング形状の磁気異方性樹
脂結合型磁石を製造するものである。

【００６０】（比較例１１）上記実施例１で用いた予備
成形装置２０を用いて、温度：室温、圧力：３．０ｔｏ
ｎ／ｃｍ² 、配向磁場：４ｋＯｅの予備成形条件で、上
記実施例１で準備したコンパウンドから配向予備成形体
を複数個成形した。この配向予備成形体は、上記実施例
１で成形した配向予備成形体１と同様の外形寸法（外径
（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径（ｄ）：１９．５ｍｍ、高
さ（ｈ）：５．５ｍｍ）を有する。そして、上記実施例
１で用いた本成形装置４０を用い、得られた各配向予備
成形体を２個積層した状態で、温度：１５０℃、圧力：
４．０ｔｏｎ／ｃｍ² の本成形条件で本成形して、外形
寸法が外径（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径（ｄ）：１９．
５ｍｍ、高さ（ｈ）：１０．０ｍｍの磁気異方性樹脂結
合型磁石を製造した。

【００６１】（比較例１２）配向予備成形体の積層数を
４個として、得られる磁気異方性樹脂結合型磁石の外形
寸法を外径（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径（ｄ）：１９．
５ｍｍ、高さ（ｈ）：２０．１ｍｍとすること以外は、
上記比較例１１と同様である。 （比較例１３）配向予備成形体の外形寸法を外径
（Ｄ）：３０．１ｍｍ、内径（ｄ）：２７．７ｍｍ、高
さ（ｈ）：１１．０ｍｍとするとともに、配向予備成形
体の積層数を２個として、得られる磁気異方性樹脂結合
型磁石の外形寸法を外径（Ｄ）：３０．１ｍｍ、内径
（ｄ）：２７．７ｍｍ、高さ（ｈ）：２０．１ｍｍとす
ること以外は、上記比較例１１と同様である。

【００６２】（比較例１４）配向予備成形体の積層数を
３個として、得られる磁気異方性樹脂結合型磁石２の外
形寸法を外径（Ｄ）：３０．１ｍｍ、内径（ｄ）：２
７．７ｍｍ、高さ（ｈ）：３０．１ｍｍとすること以外
は、上記比較例１３と同様である。 （評価）上記実施例１〜６及び比較例１〜１４の磁気異
方性樹脂結合型磁石について、Ｆ_R 値、同軸度、最大エ
ネルギー積（ＢＨ）max 、高さ方向における最大エネル
ギー積（ＢＨ）max の分布、密度、相対密度、及び配向
度を調べた。その結果を表１及び表２にそれぞれ示す。

【００６３】ここに、最大エネルギー積（ＢＨ）max
は、磁気異方性樹脂結合型磁石の一部を切り出した後、
ＶＳＭ振動型磁力計により調べた。そして、高さ方向に
おける最大エネルギー積（ＢＨ）max の分布について
は、磁石の高さ方向において、（ＢＨ）max が最大にな
る部位での最大値と、（ＢＨ）max が最小になる部位で
の最小値との差を求め、この差の（ＢＨ）max の平均値
に対する割合を求め、これを（ＢＨ）max の差（％）と
して求めた。したがって、（ＢＨ）max の差の値が大き
ければ、高さ方向において最大エネルギー積（ＢＨ）ma
x が部位によって大きくばらつくことを示す。また、表
１及び表２に示す最大エネルギー積（ＢＨ）max の値
は、最大エネルギー積（ＢＨ）max の平均値である。

【００６４】同軸度は、真円度計（ミツトヨ製、「ラウ
ンドテスター」）により測定した。密度は磁気異方性樹
脂結合型磁石の質量と見掛けの体積とから求めた見掛け
の密度である。また、相対密度は前述の（２）式から求
めた値である。配向度は、残留磁束密度Ｂｒ及び飽和磁
化ＩｓをＶＳＭ振動型磁力計により調べ、これらの測定
値を基に前述の（３）式から求めた値である。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【表２】

【００６７】表１から明らかなように、本実施例１〜４
の磁気異方性樹脂結合型磁石は、同軸度が０．０２〜
０．０３ｍｍと高く、最大エネルギー積（ＢＨ）max が
１７．３ＭＧＯｅ以上と大きく、最大エネルギー積（Ｂ
Ｈ）max の差が５．７％以下と小さく、密度が６．１３
ｇ／ｃｍ³ と高く、相対密度が９３％以上と高く、配向
度が８０％以上と高かった。したがって、本実施例の製
造方法により、Ｆ_R 値が１．０を越えるようなリング形
状であっても、磁気特性、同軸度及び寸法精度が高く、
また磁気特性が高さ方向において均一な磁気異方性樹脂
結合型磁石を提供することが可能となる。

【００６８】これに対し、表２から明らかなように、積
層した磁気異方性樹脂結合型磁石を接着剤で接合した第
２の比較例に係る比較例３〜６では、同軸度が０．１０
ｍｍ以上と低く、また最大エネルギー積（ＢＨ）max の
差が７．０％以上と大きかった。また、コンパウンドの
供給とラジアル磁場における圧縮成形とを繰り返して製
造した第３の比較例に係る比較例７〜１０では、最大エ
ネルギー積（ＢＨ）maxが１５．３ＭＧＯｅ以下と小さ
く、最大エネルギー積（ＢＨ）max の差が９．５％以上
と大きく、密度が５．８５ｇ／ｃｍ³ と低く、相対密度
が８９％以上と低く、配向度が７２％以下と低かった。
最大エネルギー積（ＢＨ）max が小さいのは、密度及び
相対密度が低く、また配向度も低いことに因る。最大エ
ネルギー積（ＢＨ）max の差が大きく、高さ方向におい
て（ＢＨ）max の値がばらつくのは、高さ方向で密度ム
ラが生じていることに因るものと考えられる。密度及び
相対密度が低いのは、ラジアル磁場中での圧縮成形のみ
によって最終成形体を得る製造方法では、金型上の制約
を受けるため、成形圧力を高くできないことに因る。配
向度が低いのは、圧力の繰り返し印加により配向を乱し
たためと考えられる。

【００６９】また、コンパウンドを加熱することなくラ
ジアル磁場中で予備圧縮成形し、得られた予備成形体を
本成形型内で複数個積層した状態でラジアル磁場を加え
ることなく本圧縮成形して製造した第４の比較例に係る
比較例１１〜１４では、最大エネルギー積（ＢＨ）max
が１４．５ＭＧＯｅ以下と小さく、密度が５．６０ｇ／
ｃｍ³ と低く、相対密度が８５％以上と低く、配向度が
７２％以下と低かった。最大エネルギー積（ＢＨ）max
が小さいのは、密度及び相対密度が低く、また配向度も
低いことに因る。密度及び相対密度が低いのは、本圧縮
成形時の成形圧力が低いことに因る。なお、第４の比較
例で示した製造方法は、配向工程での予備圧縮成形で磁
石としての機能（磁気特性）を確保し、本成形で積層さ
れた予備成形体を加熱、圧縮して一体化させるものであ
る。このような方法では、本成形時に未硬化樹脂分が溶
融して潤滑作用と強く働き、また空気の逃げ道が形成さ
れるので、熱硬化性樹脂の硬化が比較的進行してそのま
まの形で維持され易い配向チェーンが形成される本実施
例の方法と比較して、本成形時に高圧力が付与されるこ
とにより磁石粉末の配向が乱され易い。このため、第４
の比較例で示した方法では、本成形時に高圧力を付与す
ることが困難である。配向度が低いのは、配向工程での
予備圧縮成形時にコンパウンド中の熱硬化性樹脂が加熱
溶融されていない状態でラジアル磁場を加えているた
め、磁石粉末自身の回転、移動等の動きが熱硬化性樹脂
により妨げられ易いことに因る。

【００７０】［第２の実施例］前述の第１の実施例に係
る実施例２において、配向工程における成形条件（温
度、圧力）を種々変更して、配向予備成形体の密度及び
相対硬化度を種々変更し、磁気異方性樹脂結合型磁石の
磁気特性に対する影響を調べた。 （実施例２）前述の実施例２の配向工程における成形条
件は、温度：１２０℃、圧力３．０ｔｏｎ／ｃｍ² 、配
向磁場：１０ｋＯｅであり、本成形工程における成形条
件は温度：１５０℃、圧力：１０．０ｔｏｎ／ｃｍ² で
ある。なお、実施例２で得られた磁気異方性樹脂結合型
磁石の外形寸法は、外径（Ｄ）：２１．９ｍｍ、内径
（ｄ）：１９．５ｍｍ、高さ（ｈ）：２０．０ｍｍであ
る。

【００７１】（実施例５）配向工程における成形条件を
温度：１００℃とすること以外は、上記実施例２と同様
である。 （実施例６）配向工程における成形条件を温度：１６０
℃とすること以外は、上記実施例２と同様である。

【００７２】（実施例７）配向工程における成形条件を
温度：８０℃とすること以外は、上記実施例２と同様で
ある。 （実施例８）配向工程における成形条件を圧力：１．５
ｔｏｎ／ｃｍ² とすること以外は、上記実施例２と同様
である。

【００７３】（実施例９）配向工程における成形条件を
圧力：４．０ｔｏｎ／ｃｍ² とすること以外は、上記実
施例２と同様である。 （評価）上記実施例２、５〜９について、配向工程後に
得られた配向予備成形体１の密度、最大エネルギー積
（ＢＨ）max 及び相対硬化度を調べた。なお、相対硬化
度は、ゲル抽出法による定量分析で測定することにより
調べた。さらに、本成形工程後に得られた磁気異方性樹
脂結合型磁石の密度、最大エネルギー積（ＢＨ）max 及
び最大エネルギー積（ＢＨ）max の差を調べた。これら
の結果を表３に示す。なお、表３中、配向予備成形体の
密度における括弧内の数値は、磁気異方性樹脂結合型磁
石の密度に対する配向予備成形体１の密度の割合であ
る。

【００７４】

【表３】

【００７５】表３から明らかなように、配向工程での予
備成形時の成形圧力が１．５ｔｏｎ／ｃｍ² と低く、こ
のため配向予備成形体１の密度が５．０５ｇ／cm² （磁
気異方性樹脂結合型磁石の密度に対する割合は８４％）
と低い実施例８は、磁気異方性樹脂結合型磁石の最大エ
ネルギー積（ＢＨ）max が１５．８ＭＧＯｅと他のもの
と比べて低くなり、また高さ方向における最大エネルギ
ー積（ＢＨ）max の差も他のものと比べて大きくなる。
これにより、配向工程での予備成形時の成形圧力を２．
０ｔｏｎ／ｃｍ² 程度以上、より好ましくは３．０ｔｏ
ｎ／ｃｍ² 程度として、配向予備成形体１の密度を５．
５ｇ／ｃｍ³ 程度以上（磁気異方性樹脂結合型磁石の密
度に対する配向予備成形体１の密度割合を８５程度％以
上）とすることが好ましいことがわかる。

【００７６】また、配向工程での成形温度が８０℃と低
く、このため配向予備成形体１の相対硬化度が１０％と
低い実施例７、及び成形温度が１６０℃と高く、このた
め相対硬化度が５０％と高い実施例６は、相対硬化度が
３０〜５０％の実施例２及び５と比べて、いずれも最大
エネルギー積（ＢＨ）max が低くなる。これにより、配
向工程での予備成形時の成形温度を１００〜１２０℃程
度として、配向予備成形体１の相対硬化度を３０〜５０
％とすることが特に好ましいことがわかる。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る磁気
異方性樹脂結合型磁石の製造方法により、磁石粉末の高
配向化及び高密度化を維持することにより高い磁気特性
を維持するとともに、高い同軸度及び高い寸法精度を維
持しつつ、高さアップを図ったラジアル配向した磁気異
方性樹脂結合型磁石を生産性高く提供することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係り、磁気異方性樹脂結合
型磁石の製造に用いた成形機の断面模式図である。

【図２】 本発明の実施例に係り、磁気異方性樹脂結合
型磁石の製造方法を模式的に説明する斜視図である。

【符号の説明】 １…配向予備成形体 ２…磁気異方性樹脂結合
型磁石 １０…配向磁場装置 ２０…予備成形装置 ４０…本成形装置 ２２…予備成形ダイ ４２…本成形ダイ １１，１２…電磁コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異方性磁石粉末と熱硬化性樹脂とからなる
   コンパウンドを放射状の配向磁場中で該異方性磁石粉末
   をラジアル配向させながら圧縮成形して得られるラジア
   ル配向した磁気異方性樹脂結合型磁石であって、 内径：ｄ、外径：Ｄ、高さ：ｈとしたとき、 Ｆ_R 値＝２Ｄｈ／ｄ² …（１） 上記（１）で示されるラジアルファクター値（Ｆ_R 値）
   が１．０を越えるリング形状を有し、 磁石の密度：ρ_M 、異方性磁石粉末の密度：ρ_P 、熱硬
   化性樹脂の密度：ρ_R、磁石の体積：Ｖ_M 、異方性磁石
   粉末の体積：Ｖ_P 、熱硬化性樹脂の体積：Ｖ_Rとしたと
   き、 相対密度＝ρ_M ／（ρ_P ・Ｖ_P ／Ｖ_M ＋ρ_R ・Ｖ_R ／Ｖ_M ） …（２） 上記（２）式で示される相対密度が９０％以上で、 Ｂｒ：残留磁束密度、Ｉｓ：飽和磁化としたとき、 配向度＝Ｂｒ／４πＩｓ …（３） 上記（３）式で示される異方性磁石粉末の配向度が８０
   ％以上であることを特徴とするラジアル配向した磁気異
   方性樹脂結合型磁石。
2. 【請求項２】０．０３ｍｍ以下の高い同軸度を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載のラジアル配向した磁気異
   方性樹脂結合型磁石。
3. 【請求項３】異方性磁石粉末と熱硬化性樹脂とからなる
   コンパウンドを放射状の配向磁場中で該異方性磁石粉末
   をラジアル配向させながら圧縮成形して所定形状のラジ
   アル配向した磁気異方性樹脂結合型磁石を製造する方法
   において、 配向磁場装置を具備する予備成形装置の予備成形型内で
   前記コンパウンドを加熱して該熱硬化性樹脂を溶融状態
   とするとともに放射状の配向磁場を作用させて該異方性
   磁石粉末をラジアル配向させながら圧縮成形することに
   より、複数の配向予備成形体を同時に成形する配向工程
   と、 配向工程で得られた各該配向予備成形体を該予備成形装
   置から本成形装置の本成形型内にそれぞれ移送して積層
   する移送工程と、 該本成形型内で半溶融半硬化状態の各該配向予備成形体
   を加熱するとともに圧縮成形することにより、該熱硬化
   性樹脂を硬化状態とするとともに各該配向予備成形体を
   圧密化しつつ一体化して所定形状の磁気異方性樹脂結合
   型磁石とする本成形工程と、 からなることを特徴とするラジアル配向した磁気異方性
   樹脂結合型磁石の製造方法。