JPWO2004071708A1 - ワイヤソー装置およびそれを用いた焼結磁石の製造方法 - Google Patents

Abstract

固定砥粒ワイヤを用いたワイヤソー装置で希土類焼結磁石を切断加工する場合において、ワイヤを走行させるローラのプーリが摩耗することを防止するために、プーリは、複数の溝のそれぞれが形成された部分毎に互いに独立に回転し得る構造を有する。さらに、該ワイヤソー装置はリールボビンとローラの間に滑車を有し、該滑車が有する溝は非対称な断面形状を有する。また、本発明のワイヤソー装置で希土類焼結磁石を切断加工する希土類焼結磁石の製造方法においては、磁石粉末の成形隊を作製し、本発明のワイヤソー装置を乾式で用いてスライスした後、成形体を焼結する。

Description

本発明は、ワイヤソー装置およびそれを用いた焼結磁石の製造方法に関する。

希土類焼結磁石は、希土類磁石用合金（原料合金）を粉砕して形成した合金粉末をプレス成形した後、焼結工程、時効熱処理工程、および加工工程などを経て作製される。現在、希土類焼結磁石としては、希土類・コバルト系磁石と希土類・鉄・ホウ素系磁石の二種類が各分野で広く用いられている。なかでも希土類・鉄・ホウ素系磁石（以下、「Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石」と称する。Ｒは希土類元素およびイットリウムからなる群から選択された少なくとも１種の元素、Ｆｅは鉄、Ｂはホウ素である）は、種々の磁石の中で最も高い磁気エネルギー積を示し、価格も比較的安いため、各種電子機器へ積極的に採用されている。なお、Ｆｅの一部は、Ｃｏなどの遷移金属元素と置換されていても良い。また、ホウ素の半分までは炭素で置換されていても良い。
所望の形状を有する焼結磁石を作製するには、まず、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石粉末をプレス装置で圧縮成形することにより、最終的な磁石製品よりも大きいサイズの成形体を作製する。そして、成形体を焼結工程によって焼結体にした後、超硬合金製ブレードソーまたは回転砥石などによって焼結体を研削加工し、所望の形状を付与することが行われている。例えば、まずブロック形状を有する焼結体を作製した後、その焼結体をブレードソーなどでスライスすることによって複数のプレート状焼結体部分を切り出すことが行われている。
しかしながら、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石などの希土類合金磁石の焼結体は極めて硬くて脆い上に、加工負荷が大きいため、高精度の研削加工は困難な作業であり、加工時間が長くかかる。このため、加工工程が製造コスト増加の重要な原因となっている。
このような問題を解決するため、焼結前の成形体（グリーン）を研削加工することが提案されている（特開平８−６４４５１号公報および特開平８−１８１０２８号公報）。
上記特開平８−６４４５１号公報は、弓形フェライト磁石用成形体を回転砥石や回転ブラシで面取りする技術を開示している。この技術を酸化反応性の高いＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石用の粉末成形体に適用すると、回転砥石や回転ブラシと成形体との間で摩擦熱が発生するため、成形体中の希土類元素や鉄が大気雰囲気中の酸素や水分と急激に反応し、最悪の場合、成形体の発火が生じるおそれがあり、そのような事態に陥らない場合でも磁石の磁気特性が劣化してしまうことになる。
特開平８−１８１０２８号公報は、グリーン加工時における成形体の酸化を防止するため、鉱物油、合成油、または植物油中に成形体を浸漬し、その状態の成形体を回転する加工刃で切断加工する技術を開示している。
しかし、この特開平８−１８１０２８号公報に記載されている技術によれば、切断後、焼結前に成形体から鉱物油などを除去する脱脂工程が不可欠であり、脱脂が不十分な場合、油に含まれる炭素が焼結過程で不純物として作用し、磁石特性を劣化させてしまう。
また、上記のブレードソーなどを用いた加工方法による場合、成形体の切断代が大きく、材料の歩留まりが悪いという問題もある。
本願出願人は、ワイヤソー装置を用いて成形体を加工することによって、上記の問題を解決できることを見出した（特願２００２−２１５９４６号（特開２００３−３０３７２８号公報）および国際出願ＰＣＴ／ＪＰ０２／０７６４３（ＷＯ０３／０１１７９３））。これらの出願に記載されている内容の全てを参考のために本明細書に援用する。
この方法によると、焼結前の比較的柔らかい状態の成形体を細いワイヤソーで加工するため、加工負荷を低減し、しかも、成形体の発熱を抑えることができる。このため、酸化しやすい磁石粉末を用いて磁石を製造する場合でも、最終的な磁石特性を劣化させることなく、加工のための時間を大幅に短縮でき、製造コストを大きく低減することができる。また、従来の回転刃による場合に比べて切断代を低減できるため、材料の歩留まりが向上する。特に、芯線の外周面に砥粒が固着されたワイヤ（以下、「固定砥粒ワイヤ」と称する。）を利用する方法は、加工効率の観点から好ましい。
しかしながら、ワイヤソー装置を用いて加工する場合、特に、固定砥粒ワイヤを用いる場合、ワイヤ（ｓａｗｉｎｇ ｗｉｒｅともいう）が断線したり、あるいはワイヤを走行させるローラのプーリが磨耗することによって、製造効率が低下するという問題がある。
この問題は、上記成形体を加工する場合に限られず、焼結体（例えば希土類焼結磁石）や他の被加工物を加工する場合にも発生する。

本発明は上記諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、ワイヤの断線および／またはプーリの磨耗を従来よりも低減させることができるワイヤソー装置およびそのようなワイヤソー装置を用いた焼結磁石の製造方法を提供することにある。
本発明のワイヤソー装置は、芯線の外周面に砥粒が固着されたワイヤと、前記ワイヤがその周辺に巻きつけられるリールボビンと、前記ワイヤを互いに略平行な複数の走行線Ｌ１からＬｎ（ｎ≧２、Ｌ１からＬｎは一方向に沿って順に番号が付される。）に沿って走行させる第１ローラおよび第２ローラとを有し、前記第１ローラは前記複数の走行線Ｌ１からＬｎにこの順で対応する複数の第１溝Ａ１からＡｎが形成された第１プーリを有し、前記第２ローラは前記複数の走行線Ｌ１からＬｎにこの順で対応する複数の第２溝Ｂ１からＢｎが形成された第２プーリを有し、前記第１および第２プーリは、前記ワイヤを第１溝Ａ１から受け入れ、第２溝Ｂｎから前記ワイヤを送り出すように配置されており、前記第１プーリは、第１溝Ａｎが形成された部分が他の部分から独立に回転し得る構造を有し、且つ、前記第２プーリは、第２溝Ｂ１が形成された部分が他の部分から独立に回転し得る構造を有していることを特徴とし、そのことによって上記目的が達成される。
ある実施形態において、前記第１プーリは、さらに第１溝Ａ１が形成された部分が他の部分から独立に回転し得る構造を有し、且つ、前記第２プーリは、さらに第２溝Ｂｎが形成された部分が他の部分から独立に回転し得る構造を有している。
ある実施形態において、前記ワイヤは双方向に走行される。
ある実施形態において、前記第１プーリは、前記複数の第１溝のそれぞれが形成された部分毎に互いに独立に回転し得る構造を有し、前記第２プーリは、前記複数の第２溝のそれぞれが形成された部分毎に互いに独立に回転し得る構造を有する。
ある実施形態において、前記複数の走行線Ｌ１からＬｎのピッチが３ｍｍ以上である。
ある実施形態において、前記第１ローラと前記第２ローラとの間隔が３００ｍｍ以下である。
ある実施形態において、ワイヤソー装置は、さらに第３ローラを有し、前記ワイヤの前記複数の走行線は、前記第１、第２および第３ローラによって規定される。
ある実施形態において、前記リールボビンと前記第１ローラまたは第２ローラとの間に滑車をさらに有し、前記滑車が有する溝は、非対称な断面形状を有する。
ある実施形態において、ワイヤソー装置は、前記リールボビンと前記第１ローラとの間に張力調整装置をさらに備える。
本発明の焼結磁石の製造方法は、磁石粉末の成形体を作製する工程と、上記のいずれかのワイヤソー装置を用いて前記成形体を加工する工程と、前記成形体を焼結する工程とを包含することを特徴とする。
ある実施形態において、前記成形体を加工する工程は、前記成形体を複数の部分にスライスする工程を包含する。
ある実施形態において、前記ワイヤソー装置を用いて前記成形体を加工する工程は、乾式で実行される。

図１は、本発明による実施形態のワイヤソー装置１００の構成を模式的に示す図である。
図２は、ワイヤソー装置１００において固定砥粒ワイヤ１１の走行線を規定するローラ部の構成を模式的に示す図である。
図３は、ワイヤソー装置１００の第１ローラ１３の構成を模式的に示す図である。
図４は、本発明による他の実施形態のワイヤソー装置１２０の構成を模式的に示す図である。
図５は、本発明による実施形態のワイヤソー装置１００の固定滑車２６の好ましい溝構造を模式的に示す図である。

以下では、磁石粉末の成形体を焼結前にワイヤソーを用いて加工するために好適に用いられるワイヤソー装置を例に本発明の実施形態を説明する。
図１および図２を参照しながら、本発明による実施形態のワイヤソー装置１００の構成を説明する。図１は、ワイヤソー装置１００を模式的に示す図であり、図２はワイヤソー装置１００において固定砥粒ワイヤの走行線を規定するローラ部分の構成を模式的に示す図である。
ワイヤソー装置１００は、図１に示すように、固定砥粒ワイヤ１１と、ワイヤ１１がその周辺に巻きつけられるリールボビン（貯線ドラム）１２と、ワイヤ１１を互いに略平行な複数の走行線（図２のＬ１〜Ｌ５）に沿って走行させる第１ローラ１３および第２ローラ１４とを有する。ワイヤ１１は第１ローラ１３と第２ローラ１４との間に多条に配設され、この一対のローラ１３および１４の間に張設されたワイヤ１１を走行させながらワークピース（ここでは成形体）１を切削加工する。リールボビン１２は、回転軸が駆動モータ（不図示）に接続されており、双方向（正逆方向）に回転可能で、ワイヤ１１を双方向に走行させることができる。なお、ここでいうワイヤ１１の走行線Ｌ１〜Ｌ５は、ワイヤ１１の走行経路の内、ワークピース１を加工する（ワークピース１に接触する）領域を走行するワイヤ１１の位置（軌跡）を指す。
ワークピース１は、支持台３０上に載置され、移動装置（不図示）によって、走行しているワイヤ１１に向かって直線的に移動させられる（一定の切断荷重で押し当てられる）。
ワイヤソー装置１００は、必要に応じて、リールボビン１２から送り出されたワイヤ１１を第１ローラ１３に導くための固定滑車２５と、第２ローラ１４から送り出されたワイヤ１１をリールボビン１２に導くための固定滑車２６をさらに有する。また、リールボビン１２と固定滑車２５との間に、張力調整装置２０が設けられていることが好ましい。張力調整装置２０は、例えば、２つの固定滑車２１および２２と、これらの間に配置された可動滑車２３とを備えている。張力調節装置２０は、ワイヤ１１が巻き掛けられた可動滑車２３に対して、図１中に白抜き矢印で示した方向への付勢力Ｐを与えることによって、ワイヤ１１に張力を付与し、これにより、ワイヤ１１の弛みを防止することができる。さらに、張力調節装置２０は、ワークピース１の押し当てなどによってワイヤ１１に所定以上の張力が働く場合には、上記付勢力Ｐに対抗して可動滑車２３が上方（白抜き矢印の反対方向）に移動することができるように構成されている。これにより、ワイヤ１１に加えられる張力を緩和しながら、ワイヤ１１がワークピース１に対して与える圧力を平衡に保つ。すなわち、ワークピース１に対して一定の圧力でワイヤ１１の押し当てを行うことができる。
次に、図２を参照しながら、第１ローラ１３および第２ローラ１４を含むローラ部の構成を説明する。
第１ローラ１３は走行線Ｌ１からＬ５にこの順で対応する第１溝Ａ１からＡ５が形成された第１プーリ１３Ａを有する。第２ローラ１４は走行線Ｌ１からＬ５にこの順で対応する第２溝Ｂ１からＢ５が形成された第２プーリ１４Ａを有する。ワイヤ１１は、第１プーリ１３Ａの溝Ａ１〜Ａ５と、第２プーリ１４Ａの溝Ｂ１からＢ５に順次巻き掛けられ、互いに略平行な走行線Ｌ１〜Ｌ５を形成する。
走行線Ｌ１からＬｎ（および対応する溝Ａ１からＡ５、溝Ｂ１からＢ５）の番号（１からｎ）は、一方向に沿って順に番号が付される。ここでは、図１に示した構成において第１ローラ１３および第２ローラ１４が固定されている側（ローラの内側ということがある。）から最も外側に向かって順に番号付し、第１ローラ１３の溝Ａ１からワイヤ１１を供給する場合を正方向とする例を示すが、これに限られない。例えば、図２に示した構成においてワイヤ１１の走行方向を逆にした構成は、図２に示した構成を紙面に垂直な軸を中心に１８０°回転させた構成と等価である。すなわち、図２において第１ローラ１３と第２ローラ１４とを入れ替え、走行線Ｌ１〜Ｌ５および対応する溝の番号を、右から順に１〜５と付したものに相当する。このように走行線Ｌ１〜Ｌ５の番号は、一方向に沿って順に番号が付されていれば、どちら側から付してもよい。
滑車２５を介して第１プーリ１３Ａに供給されるワイヤ１１は、まず溝Ａ１に受容され、溝Ａ１に対向する位置にある第２プーリ１４Ａの溝Ｂ１に掛けられ、次に、第１プーリ１３Ａの溝Ａ２に掛けられ、以下、順に、第２プーリ１４Ａの溝Ｂ５まで導かれ、溝Ｂ５から滑車２６へと送られる。すなわち、ワイヤ１１が掛けられる溝の順序は、Ａ１−Ｂ１−Ａ２−Ｂ２−Ａ３−Ｂ３−Ａ４−Ｂ４−Ａ５−Ｂ５であり、Ａ１−Ｂ１、Ａ２−Ｂ２、Ａ３−Ｂ３、Ａ４−Ｂ４およびＡ５−Ｂ５で、それぞれ走行線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５が規定される。
ここで、本発明による実施形態のワイヤソー装置１００においては、第１プーリ１３Ａは、溝Ａ５が形成された部分１３ｅが他の部分１３ａ〜１３ｄから独立に回転し得る構造を有し、且つ、第２プーリ１４Ａは、溝Ｂ１が形成された部分１４ａが他の部分１４ｂ〜１４ｅから独立に回転し得る構造を有している。図２に示した例では、第１プーリ１３Ａは各溝Ａ１〜Ａ５がそれぞれ形成された部分１３ａ〜１３ｅがそれぞれ独立に回転し得る構造を有し、第１プーリ１４Ａは各溝Ｂ１〜Ｂ５がそれぞれ形成された部分１４ａ〜１４ｅがそれぞれ独立に回転し得る構造を有している。
これは、従来の一体ものとして構成されたプーリを用いたときに起こるワイヤの断線やプーリの磨耗の原因を調査した結果得られた知見に基づいている。
従来のプーリ（図２において、１３ａ〜１３ｅおよび１４ａ〜１４ｅが一体に形成されたもの）を用いると、溝Ａ５が形成された部分および溝Ｂ１が形成された部分において、プーリの磨耗が激しく起こり、プーリの材料や使用条件によっては、溝Ａ５および溝Ｂ１の底（切り欠きの先端）からクラックが生成する場合があった。
これは、溝Ａ５および溝Ｂ１において、プーリがワイヤ１１から強い力を受けているためと考えられる。図２からわかるように、隣接する走行線間を繋ぐ掛かり関係は、Ｂ１−Ａ２、Ｂ２−Ａ３、Ｂ３−Ａ４およびＢ４−Ａ５であり、これらの溝を掛けるワイヤ１１は、ワイヤ１１の走行線Ｌ１〜Ｌ５に対して傾斜している。このうち、溝Ｂ１はワイヤ１１の受け入れ側に最も近く、溝Ａ５はワイヤ１１の送り出し側に最も近いため、ワイヤ１１に掛かる張力の変化が激しいと考えられる。ワイヤ１１を逆方向に走行させた場合は、溝Ａ５がワイヤ１１の受け入れ側に最も近く、溝Ｂ１がワイヤ１１の送り出し側に最も近い位置となる。
リールボビン１２の回転によって走行させられるワイヤ１１は、プーリに接触し、プーリの表面との摩擦抵抗（砥粒がプーリの表面に噛み込む）を通じて力をプーリに伝達し、プーリを回転させながら走行する。走行するワイヤ１１にとってプーリは負荷となる。もちろん、ワークピース１を切削している際には、ワークピース１が負荷となる。従って、リールボビン１２で巻き取られることによって決まるワイヤ１１の走行速度と、第１プーリと第２プーリとの間を走行するワイヤ１１の走行速度にずれが生じ、このずれによる張力の偏りが溝Ｂ１および溝Ａ５において最も大きい。その結果、溝Ｂ１および溝Ａ５において、プーリの磨耗が最も激しくなると考えられる。
上述のようにして発生するワイヤ１１に対する張力の偏りを無くすために、溝毎に独立に回転できるように分断した構造を有するのが図２に示した第１プーリ１３Ａおよび第２プーリ１４Ａである。ワイヤ１１に掛かる負荷は場所によって異なるので、図２に示したように、全ての溝毎にプーリを分断した構成が最も好ましいが、溝Ｂ１および溝Ａ５だけを他の部分から分断するだけでも、従来のプーリよりも磨耗を低減することができる。
実際に、図２に示した構成を有するプーリ１３Ａおよび１４Ａを作製し、焼結磁石用の成形体を切断したところ、第１プーリ１３Ａおよび第２プーリ１４Ａのそれぞれの部分（１３ａ〜１３ｅおよび１４ａ〜１４ｅ）が互いに異なる速度で回転することが確認された。また、溝Ａ５を有する部分１３ｅと溝Ｂ１を有する部分１４ａが他の部分との速度の差が大きいことが認められた。従って、少なくとも溝Ａ５を有する部分１３ｅと溝Ｂ１を有する部分１４ａが他の部分から独立に回転できる構造とすることによって、プーリの磨耗を低減できる。
さらに、図２に示した分割構造を有するプーリ１３Ａおよび１４Ａを用いた場合は、それぞれが一体に形成された従来のプーリを用いた場合に比べ、ワイヤの断線が発生する頻度が著しく減少した。従って、ワイヤの断線も、上述したプーリの磨耗と同様に、溝Ａ５および溝Ｂ１における張力の偏りが主な原因と考えられる。
図２に示したローラ１３は、例えば、図３に示す構造を有している。勿論、図に示したローラ１４もローラ１３と同じ構造のものを用いることができる。
ローラ１３は、中心軸６２に挿入されたボビン５２と、止め板５４と、プーリ１３Ａを有している。ボビン５２はボールベアリングを有し、中心軸６２の周りに自由に回転できる構造を備えている。止め板５４は、ボルト５５によってボビン５２に固定されている。ワッシャ５３によって、止め板５３と、止め板５３に対向するボビンの受け部５２ａとの間隔が規定さており、プーリ１３Ａと止め板５３および受け部５２ａとの間にクリアランスｇ（例えば０．１ｍｍ）が形成される。プーリ１３Ａは上述したように部分１３ａ〜１３ｅに分割されており、それぞれの部分がボビン５２の円筒部５２ｂの周りに自由に回転できる。
なお、隣接するプーリの部分間の摩擦力によって、プーリの部分が独立にスムーズに回転しない場合には、例えば、隣接する部分の間隙４２に板ベアリングを設けることが好ましい。特に、上述したように、部分１３ａ／１３ｂ間や部分１３ｄ／１３ｅ間では回転速度の差が大きいので、これらの間には板ベアリングなどによって摩擦抵抗を減少させることが好ましい。
ここで、希土類磁石粉末の成形体の切断に用いたワイヤソー装置１００において、ローラ１３およびローラ１４の外径（図２中のＤ）、すなわち、プーリ１３Ａおよび１４Ａの外径は１０５ｍｍ、ローラ１３とローラ１４との中心間距離（図２中のＬ）は約２５０ｍｍ、リールボビンの直径は１００ｍｍで、約１００ｍのワイヤ１１を用いた。また、走行線Ｌ１〜Ｌ５のピッチは８ｍｍとした。
ワイヤ１１としては、ダイヤモンド砥粒をピアノ線に電着によって固定した電着砥粒ワイヤを用いた。ピアノ線の芯線径０．１８ｍｍ、外径０．２４ｍｍ、破断荷重約１０ｋｇｆ、ダイヤモンド砥粒の粒径４０μｍ〜６０μｍ（平均粒径４２μｍ）のワイヤを用いた。なお、ワイヤ１１に印加される張力は、約１５Ｎに設定し、ワイヤ１１の走行速度は約２３０ｍ／ｍｉｎとした。また、走行方向の反転周期は約２０〜３０秒とした。
プーリ１３Ａおよび１４Ａは、ポリエチレンやポリウレタンあるいはアセタール樹脂（例えばジュラコン（商品名））などのプラスチック材料で形成する。プラスチック材料の種類によってワイヤ１１との摩擦力（噛み込み程度）が変わるので、実際の切断条件（被切削材料、ワイヤ１１の種類（太さ等）、切断荷重、切断速度、ワイヤの走行速度、隣接走行線間を渡すワイヤのなす角）などの応じて、適宜選択すれば良い。ここでは、ポリエチレン製のプーリ１３Ａおよび１４Ａを用いて、ワイヤ１１を案内するための溝の幅は約４ｍｍ、深さｄは約３ｍｍ、開き角θは約７０度とした（図２参照）。
加工対象の成形体（グリーン）は、２６質量％（Ｎｄ＋Ｐｒ）、５質量％Ｄｙ、１質量％Ｂ、１質量％Ｃｏ、０．２質量％Ａｌ、０．１質量％Ｃｕ、残部Ｆｅの合金組成を有する磁石粉末（ＦＳＳＳ粒径：３．０〜３．２μｍ）を公知のプレス装置を用いて成形したものである。磁石粉末を磁界配向させるための印加磁界は１．２Ｔ程度とした。このようにして得られた略直方体の成形体を約６０ｍｍ×約３０ｍｍ×約８ｍｍ（厚さ）の６枚の成形体片にスライスした。磁石粉末の密度は約７．５ｇ／ｃｍ^３、成形体密度は約４．２ｇ／ｃｍ^３であった。
図２に示した分割プーリを有するローラ１３および１４を用いた場合、プーリは約３００時間の加工時間まで使用できた。またこの間、ワイヤ１１の断線は発生しなかった。これに対し、従来の分割されていないプーリを用いた比較実験では、加工時間が約２０時間でプーリの磨粍が顕著となり使用できなくなった。また、この間にワイヤの断線が頻発した。
このことからもわかるように、分割プーリを用いることによって、プーリの磨粍が抑制されるとともに、ワイヤの断線も抑制される。勿論、プーリの寿命はその材料の物性（ワイヤとの摩擦力の大きさに影響する。）にも依存する。従って、本実施形態で例示したように、比較的短いワイヤを用いて低負荷で加工する場合は、ワイヤの寿命が比較的長いので、プーリの寿命を優先するように材料を選定することが好ましい。
一方、希土類焼結磁石をスライス加工するときのように（例えば、特開２０００−１４１１９９号公報参照。この公報に記載されている全ての内容を参考のために本明細書に援用する。）に適用することもできる。比較的長いワイヤ（例えば長さ数ｋｍ）を用いて高負荷で加工する場合は、ワイヤの寿命が比較的短い反面、ワイヤのセットに時間が掛かるので、ワイヤが断線すると加工効率が著しく低下する。このような場合には、プーリの寿命よりもワイヤの断線の発生を抑制するように、プーリの材料を選定することが好ましい。
いずれにしても、本発明の実施形態による分割プーリ（典型的にはワイヤの走行線毎に独立して回転できるプーリ）を用いることによって、ワイヤに掛かる張力の偏りを低減することができるので、プーリの磨耗（およびクラック）の発生および／またはワイヤの断線の発生を抑制することができる。
本発明による効果は、ワイヤに張力の偏りが発生しやすい場合に有効であり、例示したように、ワイヤの走行線の間隔（ピッチ）が広く（例えば３ｍｍ以上）、隣接ローラ間の距離Ｌが短い（例えば３００ｍｍ以下）場合に有効である。すなわち、隣接走行線間を渡すワイヤのなす角（≒ｔａｎ^−１（ピッチ／ローラ間距離））が大きい程（例えば、０．６°以上、特に例示したように１．８°以上）、有効である。また、ローラとワイヤとの摩擦力（噛み込み）が大きい程有効なので、切削加工時に潤滑液を用いない場合の方が顕著な効果が得られる。
例示した成形体のスライス加工において潤滑剤（例えばイソパラフィン）を使用すると、焼結前に潤滑剤を完全に除去することが困難であり、最終的な焼結磁石に不純物炭素として残存し、磁気特性を低下させる恐れがあるために、乾式加工することが好ましい。従って、本発明の効果が顕著に得られる。
なお、本発明は上記の実施形態に限られず、張力の偏りが発生しやすい固定砥粒ワイヤを用いたワイヤソー装置に広く適用することができる。
例えば、図４に示すように、ワイヤ１１を互いに略平行な複数の走行線に沿って走行させるローラを４本（第１ローラ１３、第２ローラ１４、第３ローラ１５および第４ローラ１５）を有するワイヤソー装置１２０に本発明を適用することができる。
ワイヤソー装置１２０においては、４本のローラ１３〜１６のうち、走行線の両端に位置し、走行線を実質的に規定し、成形体１を切削加工する際に最も負荷が掛かる第１ローラ１３および第２ローラ１４に分割プーリを設けることが好ましい。勿論、４本のローラ全てに分割プーリを設けても良いし、第３および第４ローラについては、最も外側だけを分割プーリにしても良い。
一般に、ワイヤ１１を走行させるローラの数が増えるほど、ワイヤに掛かる張力の偏りは分散される傾向にあるので、本発明はローラの数が２本のワイヤソー装置において最も効果が顕著である。
上述したように、分割プーリを用いることによって、プーリからワイヤに掛かる張力の偏りを低減することができるので、プーリの磨耗の発生および／またはワイヤの断線の発生を抑制することができるが、ローラとリールボビンの間に設けられる滑車（例えば、図１に示したワイヤソー装置１００の固定滑車２６）からワイヤ１１に掛かる張力に偏りが生じることがある。
一般に、滑車に設けるられる溝は、溝の中心に対して左右対称な形状を有しているが、図５に模式的に示すように、例えば固定滑車２６においては、溝２６Ａの断面形状を非対称とし、ワイヤ１１を巻き掛ける側の斜面２６ａの幅を反対側の斜面２６ｂの幅よりも小さい構成、言いかえると、斜面２６ａ側の傾斜角θａが斜面２６ｂ側の傾斜角θｂよりも小さい構成とすることが好ましい。
固定滑車２６に巻き掛けられるワイヤ１１は、走行中に溝２６Ａの斜面２６ａに当り、斜面２６ａに転がるように溝２６Ａの底部に導かれる。ワイヤ１１が斜面２６ａを転がる過程で、ワイヤ１１が捻じれる。捻じれ量が多いほどワイヤ１１の断線が発生し易くなる。上述のように、溝２６Ａの断面形状を非対称とし、巻き掛けられたワイヤ１１が当接し、転がる方の斜面を他方の斜面よりも幅を狭くすれば、ワイヤ１１の捻じれ量が低減され、その結果、ワイヤ１１の断線の発生を抑制することができる。例えば、溝２６Ａの幅を５ｍｍ、溝の深さを３ｍｍとした場合、溝の中心を斜面２６ａ側に約１ｍｍずらすことによって、断面形状が対称な溝構造（斜面の幅２．５ｍｍ、傾斜角４０°）を採用した上記の実施形態に比べて、更に断線発生の頻度を低下させることができた。なお、このときの、斜面２６ａの幅は１．５ｍｍ、斜面２６ｂの幅は３．５ｍｍ、傾斜角θａは２８°、傾斜角θｂは４８°であった。
ここでは、図１に示したワイヤソー装置１００において、第２ローラ１４から送り出されたワイヤ１１をリールボビン１２に導くための固定滑車２６の溝２６Ａについて説明したが、非対称な断面形状を有する溝は、この例に限れず、ワイヤソー装置１００およびワイヤソー装置１２０の、他の固定滑車あるいは可動滑車、さらにはプーリの溝に適用することもできる。なお、滑車やローラに設けられる溝の何れの面の幅を狭くするかは、その構造に応じて、適宜決められる。なお、ここで例示したワイヤソー装置１００においては、切断中のワイヤに対する発生応力と、リールボビン１２、ローラ１３および１４、固定滑車２５、２６の配置関係から、固定滑車２６の溝２６Ａからワイヤ１１が受ける捻じれ量が多いため、少なくとも固定滑車２６の溝２６Ａの断面形状を非対称とすることが好ましい。
以上、酸化しやすく、加工しにくいＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石について本発明を説明してきたが、本発明を他の材料からなる希土類焼結磁石や他の焼結磁石の製造方法に適用することも可能である。
また、成形体を切断する例を説明したが、ワイヤソーに対して成形体をＮＣ制御によって２次元または３次元的に相対移動させながら切削加工することによって、成形体の外形加工に利用することもできる。これによって、弓形形状やかまぼこ形状等、任意の形状に成形体を切り出すことができる。

本発明によると、ワイヤソー装置におけるワイヤの断線および／またはプーリの磨耗を従来よりも低減させることができる。その結果、本発明によるワイヤソー装置を用いると、従来よりも高い効率で焼結磁石を製造することができる。

Claims (12)

1. 芯線の外周面に砥粒が固着されたワイヤと、
   前記ワイヤがその周辺に巻きつけられるリールボビンと、
   前記ワイヤを互いに略平行な複数の走行線Ｌ１からＬｎ（ｎ≧２、Ｌ１からＬｎは一方向に沿って順に番号が付される。）に沿って走行させる第１ローラおよび第２ローラとを有し、
   前記第１ローラは前記複数の走行線Ｌ１からＬｎにこの順で対応する複数の第１溝Ａ１からＡｎが形成された第１プーリを有し、前記第２ローラは前記複数の走行線Ｌ１からＬｎにこの順で対応する複数の第２溝Ｂ１からＢｎが形成された第２プーリを有し、
   前記第１および第２プーリは、前記ワイヤを第１溝Ａ１から受け入れ、第２溝Ｂｎから前記ワイヤを送り出すように配置されており、
   前記第１プーリは、第１溝Ａｎが形成された部分が他の部分から独立に回転し得る構造を有し、且つ、前記第２プーリは、第２溝Ｂ１が形成された部分が他の部分から独立に回転し得る構造を有している、ワイヤソー装置。
2. 前記第１プーリは、さらに第１溝Ａ１が形成された部分が他の部分から独立に回転し得る構造を有し、且つ、前記第２プーリは、さらに第２溝Ｂｎが形成された部分が他の部分から独立に回転し得る構造を有している、請求項１に記載のワイヤソー装置。
3. 前記ワイヤは双方向に走行される、請求項２に記載のワイヤソー装置。
4. 前記第１プーリは、前記複数の第１溝のそれぞれが形成された部分毎に互いに独立に回転し得る構造を有し、前記第２プーリは、前記複数の第２溝のそれぞれが形成された部分毎に互いに独立に回転し得る構造を有する、請求項１から３のいずれかに記載のワイヤソー装置。
5. 前記複数の走行線Ｌ１からＬｎのピッチが３ｍｍ以上である、請求項１から４のいずれかに記載のワイヤソー装置。
6. 前記第１ローラと前記第２ローラとの間隔が３００ｍｍ以下である、請求項５に記載のワイヤソー装置。
7. さらに第３ローラを有し、前記ワイヤの前記複数の走行線は、前記第１、第２および第３ローラによって規定される、請求項１から６のいずれかに記載のワイヤソー装置。
8. 前記リールボビンと前記第１ローラまたは第２ローラとの間に滑車をさらに有し、前記滑車が有する溝は、非対称な断面形状を有する、請求項１から７のいずれかに記載のワイヤソー装置。
9. 前記リールボビンと前記第１ローラとの間に張力調整装置をさらに備える、請求項１から８のいずれかに記載のワイヤソー装置。
10. 焼結磁石の製造方法であって、
    磁石粉末の成形体を作製する工程と、
    請求項１から９のいずれかに記載のワイヤソー装置を用いて前記成形体を加工する工程と、
    前記成形体を焼結する工程と、
    を包含する焼結磁石の製造方法。
11. 前記成形体を加工する工程は、前記成形体を複数の部分にスライスする工程を包含する、請求項１０に記載の焼結磁石の製造方法。
12. 前記ワイヤソー装置を用いて前記成形体を加工する工程は、乾式で実行される、請求項１０または１１に記載の焼結磁石の製造方法。

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