JPWO2018117261A1 - フェライト焼結磁石、フェライト粒子、ボンド磁石、モータ及び発電機 - Google Patents

Abstract

マグネトプランバイト型の結晶構造を有するフェライト相を有するフェライト焼結磁石が提供される。Ｙを含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種の元素をＲ、並びに、Ｃａ、又はＣａとＳｒ及びＢａから選ばれる少なくとも１種とからなる元素をＡとして、組成をＲ１−ｘＡｘＦｅｍ−ｙＣｏｙで表したときに、ｘ、ｙ及びｍは、下記式（１）、（２）及び（３）を満たす。フェライト焼結磁石におけるＢの含有量はＢ２Ｏ３換算で０．１〜０．６質量％である。０．２≦ｘ≦０．８ （１）０．１≦ｙ≦０．６５ （２）３≦ｍ＜１４ （３）

Description

本開示は、フェライト焼結磁石、フェライト粒子、ボンド磁石、モータ及び発電機に関する。

フェライト焼結磁石に用いられる磁性材料として、六方晶系の結晶構造を有するＢａフェライト、Ｓｒフェライト及びＣａフェライトが知られている。このようなフェライトの結晶構造としては、マグネトプランバイト型（Ｍ型）、及びＷ型等が知られている。これらの中でも、モータ用等の磁石材料として、主にマグネトプランバイト型（Ｍ型）のフェライトが採用されている。Ｍ型フェライトは、通常ＡＦｅ_１２Ｏ_１９の一般式で表される。

フェライト焼結磁石の磁気特性の指標としては、一般に、残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（ＨｃＪ）が用いられる。従来、Ｂｒ及びＨｃＪを向上させる観点から、フェライトの構成元素とは異なる種々の元素を添加することが試みられている。例えば、特許文献１では、Ａサイトの元素の一部をＣａ及び希土類元素（Ｒ）で置換し、Ｂサイトの元素の一部をＣｏで置換することによって、磁気特性を改善することが試みられている。

国際公開第２００８／１４６７１２号

フェライト焼結磁石の主な用途であるモータ及び発電機等は、各技術分野において小型化が図られつつある。このため、内部構造が複雑化し、磁石の設置スペースも小さくなりつつある。したがって、設置スペースを低減するために厚みを小さくすることが考えられる。しかしながら、厚みを小さくすると、反磁界によってフェライト焼結磁石が減磁することが懸念される。

そこで、本発明は一つの側面において、十分に高い保磁力を有するフェライト焼結磁石を提供する。本発明は別の側面において、十分に高い保磁力を有するフェライト粒子及びそれを含むボンド磁石を提供する。本発明はさらに別の側面において、十分に高い保磁力を有するフェライト焼結磁石又はボンド磁石を備えるモータ及び発電機を提供する。

本発明は、一つの側面において、マグネトプランバイト型の結晶構造を有するフェライト相を有するフェライト焼結磁石であって、
Ｙを含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種の元素をＲ、並びに、Ｃａ、又はＣａとＳｒ及びＢａから選ばれる少なくとも１種とからなる元素をＡとして、組成をＲ_１−ｘＡ_ｘＦｅ_ｍ−ｙＣｏ_ｙで表したときに、ｘ、ｙ及びｍは、下記式（１）、（２）及び（３）を満たし、
０．２≦ｘ≦０．８ （１）
０．１≦ｙ≦０．６５ （２）
３≦ｍ＜１４ （３）
Ｂの含有量がＢ_２Ｏ_３換算で０．１〜０．６質量％であるフェライト焼結磁石を提供する。

上記フェライト焼結磁石は、十分に高い保磁力を有する。このようなフェライト焼結磁石は、例えば、モータ及び発電機等に厚みを薄くして搭載することが可能となり、モータ又は発電機等の小型化に寄与することができる。このようなフェライト焼結磁石は、モータ及び発電機のみならず、種々の用途に用いることができる。

上記フェライト焼結磁石のＢの含有量は、Ｂ_２Ｏ_３換算で０．２質量％を超え、且つ０．４質量％以下であることが好ましい。これによって、一層高い保磁力を有するフェライト焼結磁石とすることができる。また、室温における保磁力よりも、室温より低い温度における保磁力が高くなる。これによって、不可逆低温減磁を抑制することができる。さらに、室温よりも低い温度における磁気特性に一層優れるフェライト焼結磁石とすることができる。さらに、残留磁束密度の温度係数の絶対値が小さくなる。これによって温度変化による残留磁束密度の変化が小さいフェライト焼結磁石とすることができる。

上記フェライト焼結磁石は式（４）及び（５）を満たすことが好ましい。
０．２≦ｘ＜０．５５ （４）
７．５＜ｍ＜１４ （５）
上記式（４）及び（５）を満たすことによって、室温における保磁力よりも、室温より低い温度における保磁力が高くなる。これによって、不可逆低温減磁を抑制することができる。また、低温における磁気特性に一層優れるフェライト焼結磁石とすることができる。さらに、残留磁束密度の温度係数の絶対値が小さくなる。これによって温度変化による残留磁束密度の変化が小さいフェライト焼結磁石とすることができる。

本発明は、別の側面において、マグネトプランバイト型の結晶構造を有するフェライト相を有するフェライト粒子であって、Ｙを含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種の元素をＲ、並びに、Ｃａ、又はＣａとＳｒ及びＢａから選ばれる少なくとも１種とからなる元素をＡとして、組成をＲ_１−ｘＡ_ｘＦｅ_ｍ−ｙＣｏ_ｙで表したときに、ｘ、ｙ及びｍは、下記式（１）、（２）及び（３）を満たし、
０．２≦ｘ≦０．８ （１）
０．１≦ｙ≦０．６５ （２）
３≦ｍ＜１４ （３）
Ｂの含有量がＢ_２Ｏ_３換算で０．１〜０．６質量％であるフェライト粒子を提供する。

上記フェライト粒子は、十分に高い保磁力を有する。このようなフェライト粒子を用いたフェライト焼結磁石及びボンド磁石は、例えば、モータ及び発電機等に厚みを薄くして搭載することが可能となり、モータ又は発電機等の小型化に寄与することができる。このようなフェライト粒子は、フェライト焼結磁石用及びボンド磁石用のみならず、種々の用途に用いることができる。

上記フェライト粒子におけるＢの含有量は、Ｂ_２Ｏ_３換算で０．２質量％を超え、且つ０．４質量％以下であることが好ましい。これによって、保磁力を一層高くすることができる。また、室温における保磁力よりも、室温より低い温度における保磁力が高くなる。これによって、不可逆低温減磁を抑制することができる。さらに、室温よりも低い温度における磁気特性に優れるフェライト粒子とすることができる。さらに、残留磁束密度の温度係数の絶対値が小さくなる。これによって温度変化による残留磁束密度変化が小さいフェライト粒子とすることができる。

上記フェライト粒子は式（４）及び（５）を満たすことが好ましい。
０．２≦ｘ＜０．５５ （４）
７．５＜ｍ＜１４ （５）
上記式（４）及び（５）を満たすことによって、室温における保磁力よりも、室温より低い温度における保磁力が高くなる。これによって、不可逆低温減磁を抑制することができる。また、低温における磁気特性に優れるフェライト粒子とすることができる。さらに、残留磁束密度の温度係数の絶対値が小さくなる。これによって温度変化による残留磁束密度変化が小さいフェライト粒子とすることができる。

本発明は、さらに別の側面において、上記フェライト粒子を含むボンド磁石を提供する。このボンド磁石は、上記フェライト粒子を含有することから十分に高い保磁力を有する。このため、例えば、モータ及び発電機等に厚みを薄くして搭載することが可能となり、モータ又は発電機等の小型化に寄与することができる。このようなボンド磁石は、モータ及び発電機のみならず、種々の用途に用いることができる。

本発明は、さらに別の側面において、上記フェライト焼結磁石又は上記ボンド磁石を備えるモータを提供する。本発明は、さらに別の側面において、上記フェライト焼結磁石又は上記ボンド磁石を備える発電機を提供する。このようなモータ及び発電機は十分に小型化することができる。

十分に高い保磁力を有するフェライト焼結磁石を提供することができる。また、十分に高い保磁力を有するフェライト粒子及びそれを含むボンド磁石を提供することができる。さらに、十分に高い保磁力を有するフェライト焼結磁石又はボンド磁石を備えるモータ及び発電機を提供することができる。

図１は、フェライト焼結磁石又はボンド磁石の一実施形態を模式的に示す斜視図である。 図２は、モータの一実施形態を示す模式断面図である。 図３は、図２のモータのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、磁場射出成形装置の要部断面図である。 図５は、製造例８−１〜８−６において、ｍとＨｃＪ温度係数との関係を示すグラフである。

本発明の幾つかの実施形態を以下に詳細に説明する。

図１は、一実施形態に係るフェライト焼結磁石又はボンド磁石を模式的に示す斜視図である。異方性のフェライト焼結磁石１０は、端面が円弧状となるように湾曲した形状を有しており、一般にアークセグメント形状、Ｃ形形状、瓦型形状、又は弓形形状と呼ばれる形状を有している。フェライト焼結磁石１０は、例えばモータ又は発電機用の磁石として好適に用いられる。ただし、フェライト焼結磁石の形状は図１の形状に限定されるものではない。

フェライト焼結磁石及びフェライト粒子は、マグネトプランバイト型の結晶構造を有するフェライト相を有する。フェライト焼結磁石及びフェライト粒子は、磁気特性を十分に高くする観点から、主相として上記フェライト相を有することが好ましい。なお、本明細書において「主相」とはフェライト焼結磁石及びフェライト粒子に最も多く含まれる結晶相をいう。フェライト焼結磁石及びフェライト粒子は、主相とは異なる結晶相（異相）を有していてもよい。

フェライト焼結磁石及びフェライト粒子の組成は、下記一般式（Ｉ）で表したときに、下記式（１）、（２）及び（３）を満たす。一般式（Ｉ）におけるｘ、ｙ及びｍはモル基準の比率を示している。一般式（Ｉ）において、Ｒは、Ｙを含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種の元素を示し、ＡはＣａ、又はＣａとＳｒ及びＢａから選択される少なくとも１種とからなる元素を示す。
Ｒ_１−ｘＡ_ｘＦｅ_ｍ−ｙＣｏ_ｙ （Ｉ）
０．２≦ｘ≦０．８ （１）
０．１≦ｙ≦０．６５ （２）
３≦ｍ＜１４ （３）

一般式（Ｉ）におけるｘは、保磁力を一層高くする観点から、０．７以下であってもよく、０．６以下であってもよい。ｘは、同様の観点から、０．２５以上であってもよく、０．３以上であってもよい。また、ｘは、不可逆低温減磁を抑制する観点から０．５５未満であってもよく、０．５以下であってもよい。一般式（Ｉ）におけるｙは、磁気特性を一層高くする観点から、０．６以下であってもよく、０．５以下であってもよい。一般式（Ｉ）におけるｙは、同様の観点から、０．１５以上であってもよく、０．２以上であってもよい。一般式（Ｉ）におけるｍは、保磁力を一層高くする観点から、４以上であってもよく、５以上であってもよい。一般式（Ｉ）におけるｍは、同様の観点から、１３以下であってもよく、１２以下であってもよい。一般式（Ｉ）におけるｍは、不可逆低温減磁を抑制する観点から、７．５を超えることが好ましく、８以上であることがより好ましい。一般式（Ｉ）におけるｍは、保磁力を一層高くしつつ不可逆低温減磁を抑制する観点から、８〜１３であってもよく、８〜１２であってもよい。

上記フェライト焼結磁石は式（４）及び（５）を満たすことが好ましい。
０．２≦ｘ＜０．５５ （４）
７．５＜ｍ＜１４ （５）
上記式（４）及び（５）を満たすことによって、不可逆低温減磁が一層抑制され、低温における磁気特性に一層優れるフェライト焼結磁石とすることができる。

一般式（Ｉ）におけるＡは、磁気特性を高くする観点から、主成分としてＣａ又はＣａ及びＳｒを含むことが好ましい。ＡはＣａのみ、又は、Ｃａ及びＳｒのみからなっていてもよい。

着磁させたフェライト磁石の残留磁束密度は、十分に低い温度まで冷却した後、再び元の温度に戻した時に、低下してしまうことがある。これを不可逆低温減磁という。このような不可逆低温減磁は、従来のフェライト磁石の本質的な弱点である。本実施形態のフェライト焼結磁石は、十分に高い保磁力を有することから不可逆低温減磁を抑制することができる。また、ＨｃＪ温度係数を０［％／℃］以下にすることによっても、不可逆低温減磁を抑制することができる。

フェライト磁石の残留磁束密度の温度係数の絶対値は小さいほうが望ましい。これによって、温度変化に対する残留磁束密度の低下が小さいフェライト磁石が得られる。さらに、保磁力の温度係数及び残留磁束密度の温度係数が両方とも負特性の場合、フェライト焼結磁石の残留磁束密度の温度係数の絶対値は、小さい方が温度による不可逆低温減磁をより抑制することができる。

一般式（Ｉ）は、幾つかの実施形態において、一般式（ＩＩ）で表されるものであってもよい。一般式（Ｉ）におけるｘは、一般式（ＩＩ）におけるｘ１＋ｘ２に等しい。したがって、ｘの範囲に関する記載内容は、ｘ１＋ｘ２の範囲にも適用される。一般式（ＩＩ）において、Ｒは、Ｙを含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種の元素を示し、ＥはＳｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも１種の元素を示す。
Ｒ_{１−ｘ１−ｘ２}Ｃａ_ｘ１Ｅ_ｘ２Ｆｅ_ｍ−ｙＣｏ_ｙ （ＩＩ）

フェライト焼結磁石の組成は、一般式（ＩＩ）で表したときに、下記式（６）、（７）、（８）及び（９）を満たす。一般式（ＩＩ）におけるｘ１、ｘ２、ｙ及びｍは、モル基準の比率を示している。すなわち、フェライト焼結磁石の組成は、一般式（Ｉ）で表したときに式（１）を満たしつつ、一般式（ＩＩ）で表したときに式（６）、（７）、（８）及び（９）を満たすものであってもよい。
０．１≦ｘ１≦０．６５ （６）
０≦ｘ２＜０．５ （７）
０．１≦ｙ≦０．６５ （８）
３≦ｍ＜１４ （９）

一般式（ＩＩ）におけるｘ１は、保磁力を一層高くする観点から、０．７以下であってもよく、０．６以下であってもよい。ｘ１は、同様の観点から、０．２０以上であってもよく、０．３以上であってもよい。一般式（ＩＩ）におけるｘ２は、保磁力を一層高くする観点から、０．４以下であってもよく、０．３以下であってもよい。一般式（ＩＩ）におけるｘ２は、０であってもよい。

一般式（ＩＩ）におけるｙは、磁気特性を一層高くする観点から、０．６以下であってもよく、０．５以下であってもよい。一般式（ＩＩ）におけるｙは、同様の観点から、０．１５以上であってもよく、０．２以上であってもよい。一般式（ＩＩ）におけるｍは、保磁力を一層高くする観点から、４以上であってもよく、５以上であってもよい。一般式（ＩＩ）におけるｍは、同様の観点から、１３以下であってもよく、１２以下であってもよい。一般式（ＩＩ）におけるｍは、低温における磁気特性を向上する観点から、７．５を超えることが好ましく、８以上であることがより好ましい。一般式（ＩＩ）におけるｍは、保磁力を一層高くしつつ不可逆低温減磁を抑制する観点から、８〜１３であってもよく、８〜１２であってもよい。

上記フェライト焼結磁石は式（１０）及び（１１）を満たすことが好ましい。
０．２≦ｘ１＋ｘ２＜０．５５ （１０）
７．５＜ｍ＜１４ （１１）
上記式（１０）及び（１１）を満たすことによって、不可逆低温減磁が一層抑制され、低温における磁気特性に一層優れるフェライト焼結磁石とすることができる。

一般式（Ｉ）及び一般式（ＩＩ）に示される各元素の含有比率は、蛍光Ｘ線分析によって測定することができる。なお、一般式（Ｉ）及び一般式（ＩＩ）に示される各元素の含有比率は、通常、後述する配合工程における各原材料の配合比率と同一である。Ｂ（ホウ素）の含有量は、誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ発光分光分析）で測定することができる。

フェライト焼結磁石及びフェライト粒子におけるＢの含有量はＢ_２Ｏ_３換算で０．１〜０．６質量％である。磁気特性を一層高くする観点から、Ｂの上記含有量は、０．５質量％以下であってもよく、０．４質量％以下であってもよい。同様の観点から、Ｂの上記含有量は、０．１質量％を超えていてもよく、０．１１質量％以上であってもよく、０．１４質量％以上であってもよく、０．２質量％を超えていてもよい。また、室温における保磁力よりも、室温より低温における保磁力を十分に向上する観点から、Ｂの上記含有量は０．２０質量％を超えてもよく、０．２１質量％以上であってもよく、０．２２質量％以上であってもよい。

一般式（ＩＩ）におけるＥは、磁気特性を高くする観点から、主成分としてＳｒを含むことが好ましい。ＥはＳｒのみからなっていてもよい。

一般式（Ｉ）及び一般式（ＩＩ）におけるＲは、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）及びＳｍ（サマリウム）からなる群より選ばれる１種以上の元素を含むことが好ましく、Ｌａを含むことがより好ましい。Ｒは、Ｌａのみからなっていてもよい。

フェライト焼結磁石及びフェライト粒子は、上記一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）に示されていない元素を副成分として含有していてもよい。副成分としては、Ｓｉ及びＮａが挙げられる。これらの副成分は、例えば、それぞれの酸化物又は複合酸化物としてフェライト焼結磁石に含まれる。

フェライト焼結磁石及びフェライト粒子におけるＳｉの含有量は、ＳｉをＳｉＯ_２に換算して、例えば、０〜３質量％であってもよい。磁気特性を一層高くする観点から、フェライト焼結磁石及びフェライト粒子におけるＳｉの含有量は、ＳｉをＳｉＯ_２に換算して、０．３質量％未満であってもよい。同様の観点から、フェライト焼結磁石及びフェライト粒子におけるＳｉとＢの合計含有量は、ＳｉとＢをそれぞれＳｉＯ_２及びＢ_２Ｏ_３に換算して、０．１〜０．８質量％であってもよく、０．１〜０．６質量％であってもよく、０．２〜０．５質量％であってもよい。Ｓｉ（ケイ素）の含有量は、誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ発光分光分析）で測定することができる。フェライト焼結磁石及びフェライト粒子におけるＮａの含有量は、ＮａをＮａ_２Ｏに換算して、例えば０〜０．２質量％であってもよい。

フェライト焼結磁石及びフェライト粒子におけるＮａの含有量は、ＮａをＮａ_２Ｏに換算して、例えば０．２質量％以下であってもよく、０．０１〜０．１５質量％であってもよく、０．０２〜０．１質量％であってもよい。

フェライト焼結磁石及びフェライト粒子には、上述の成分の他に、原料に含まれる不純物又は製造設備に由来する不可避的な成分が含まれていてもよい。このような成分としては、例えば、Ｔｉ（チタン），Ｃｒ（クロム），Ｍｎ（マンガン），Ｍｏ（モリブデン），Ｖ（バナジウム）及びＡｌ（アルミニウム）等が挙げられる。これらの成分はそれぞれの酸化物又は複合酸化物としてフェライト焼結磁石及びフェライト粒子に含まれていてもよい。上述の副成分、不純物及び不可避的成分の含有量は、蛍光Ｘ線分析、又はＩＣＰ発光分光分析によって測定することができる。副成分は、フェライト焼結磁石におけるフェライト結晶粒の粒界に偏析して異相を構成してもよい。

フェライト焼結磁石におけるフェライト相を含む結晶粒（フェライト粒子）の平均粒径は、例えば５μｍ以下であってもよく、４．０μｍ以下であってもよく、０．５〜３．０μｍであってもよい。このような平均粒径を有することで、保磁力を一層高くすることができる。フェライト焼結磁石の結晶粒の平均粒径は、ＴＥＭ又はＳＥＭによるフェライト焼結磁石の断面の観察画像を用いて求めることができる。具体的には、数百個の結晶粒を含むＳＥＭ又はＴＥＭの観察画像において、画像処理を行って粒径分布を測定する。測定した個数基準の粒径分布から、結晶粒の粒径の個数基準の平均値を算出する。このようにして測定される平均値を、結晶粒の平均粒径とする。

フェライト粒子は、フェライト焼結磁石におけるフェライト相を含む結晶粒であってもよいし、粉末状であってもよい。粉末状のフェライト粒子は、例えば、後述の粉砕工程によって得ることができる。フェライト粒子の平均粒径も、フェライト焼結磁石の結晶粒の平均粒径と同様にして、ＴＥＭ又はＳＥＭによるフェライト焼結磁石の断面の観察画像を用いて求めることができる。

フェライト焼結磁石及びフェライト粒子の２０℃における保磁力は、例えば、好ましくは４９００Ｏｅ以上であり、より好ましくは５０００Ｏｅ以上である。フェライト焼結磁石の２０℃における残留磁束密度は、好ましくは３０００Ｇ以上であり、より好ましくは３５００Ｇ以上である。フェライト焼結磁石は、保磁力（ＨｃＪ）と残留磁束密度（Ｂｒ）の両方に優れることが好ましい。

フェライト焼結磁石及びフェライト粒子の−３０℃における保磁力は、例えば、好ましくは４９００Ｏｅ以上であり、より好ましくは５０００Ｏｅ以上である。−３０℃と２０℃におけるＨｃＪの値から算出されるＨｃＪ温度係数は、−０．０３〜０［％／℃］であってもよいし、−０．０１〜０［％／℃］であってもよい。これによって、実用的な残留磁束密度と保磁力を兼ね備えるとともに、不可逆低温減磁を十分に克服することができる。

フェライト焼結磁石およびフェライト粒子の残留磁束密度の温度係数の絶対値は、｜０．１８７｜［％／℃］未満であってもよいし、｜０．１７９｜［％／℃］以下であってもよい。これによって、実用的な残留磁束密度と保磁力を兼ね備えるとともに、不可逆低温減磁を十分に克服することができる。

フェライト焼結磁石は、例えば、モータ又は発電機に用いることができる。より具体的には、フューエルポンプ用、パワーウィンドウ用、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）用、ファン用、ワイパ用、パワーステアリング用、アクティブサスペンション用、スタータ用、ドアロック用、電動ミラー用等の自動車用モータの磁石として使用することができる。また、ＦＤＤスピンドル用、ＶＴＲキャプスタン用、ＶＴＲ回転ヘッド用、ＶＴＲリール用、ＶＴＲローディング用、ＶＴＲカメラキャプスタン用、ＶＴＲカメラ回転ヘッド用、ＶＴＲカメラズーム用、ＶＴＲカメラフォーカス用、ラジカセ等キャプスタン用、ＣＤ／ＤＶＤ／ＭＤスピンドル用、ＣＤ／ＤＶＤ／ＭＤローディング用、ＣＤ／ＤＶＤ光ピックアップ用等のＯＡ／ＡＶ機器用モータの磁石として使用することができる。さらに、エアコンコンプレッサー用、冷凍庫コンプレッサー用、電動工具駆動用、ドライヤーファン用、シェーバー駆動用、電動歯ブラシ用等の家電機器用モータの磁石としても使用することができる。さらにまた、ロボット軸、関節駆動用、ロボット主駆動用、工作機器テーブル駆動用、工作機器ベルト駆動用等のＦＡ機器用モータの磁石としても使用することが可能である。

フェライト粒子は、十分に高い保磁力を有する。このようなフェライト粒子を含むフェライト焼結磁石及びボンド磁石は、モータ及び発電機等の小型化のために厚みを薄くして搭載しても、モータ又は発電機等の効率を十分に高水準に維持することができる。フェライト粒子を含むフェライト焼結磁石及びボンド磁石は、上述の各用途に好適に使用することができる。

図２は、モータの一実施形態を示す模式断面図である。本実施形態のモータ３０は、フェライト焼結磁石１０を備える。モータ３０は、ブラシ付き直流モータであり、有底筒状のハウジング３１（ステータ）と、ハウジング３１の内周側に同心に配置された回転可能なロータ３２と、を備える。ロータ３２は、ロータ軸３６とロータ軸３６上に固定されたロータコア３７とを備える。ハウジング３１の開口部にはブラケット３３が嵌め込まれており、ロータコアは、ハウジング３１とブラケット３３とで形成される空間内に収容されている。ロータ軸３６は、互いに対向するように、ハウジング３１の中心部とブラケット３３の中心部にそれぞれ設けられた軸受３４，３５によって回転可能に支持されている。ハウジング３１の筒部分の内周面には、２個のＣ型のフェライト焼結磁石１０が互いに対向するように固定されている。

図３は、図２のモータ３０のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。モータ用磁石としてのフェライト焼結磁石１０は、その外周面を接着面として、ハウジング３１の内周面上に接着剤で接着されている。フェライト焼結磁石１０は、厚みを薄くすること可能であることから、ハウジング３１とロータ３２の隙間を十分に小さくすることができる。したがって、モータ３０は、その性能を維持しながら小型化することができる。

次に、ボンド磁石の実施形態を以下に説明する。一実施形態に係るボンド磁石２０は、端面が円弧状となるように湾曲した形状を有しており、一般にアークセグメント形状、Ｃ形形状、瓦型形状、又は弓形形状と呼ばれる形状を有している。ボンド磁石２０は、例えばモータ又は発電機用の磁石として好適に用いられる。ただし、本実施形態のボンド磁石の形状は図１の形状に限定されない。

本実施形態のボンド磁石は、樹脂と当該樹脂に固着している上記フェライト粒子とを含有する。樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、多芳香族環を有する樹脂、トリアジン環を有する樹脂（トリアジン樹脂）等の熱硬化性樹脂；スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ナイロン等のポリアミド系のエラストマー、アイオノマー、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体等の熱可塑性樹脂が挙げられる。

ボンド磁石における樹脂の含有率は、優れた磁気特性と優れた形状保持性とを両立させる観点から、例えば０．５〜１０質量％であってもよく、１〜５質量％であってもよい。ボンド磁石における樹脂の含有率は、製造時に用いる樹脂を含有する溶液中の樹脂濃度や、成形体作製時の成形圧力を変えることによって調整することができる。同様の観点から、ボンド磁石におけるフェライト粒子の含有率は、例えば９０〜９９．５質量％であってもよく、９５〜９９質量％であってもよい。

次に、フェライト粒子、フェライト焼結磁石及びボンド磁石の製造方法の一例を説明する。以下に説明する製造方法は、配合工程、仮焼工程、粉砕工程、成形工程及び焼成工程を含む。各工程の詳細を以下に説明する。

配合工程では、複数の原材料を配合して原料組成物を得る。原材料としては、一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）に示す元素及びホウ素からなる群から選ばれる少なくとも一つを構成元素とする１種又は２種以上を含む化合物（原料化合物）が挙げられる。原料化合物は、例えば粉末状のものが好適である。原料化合物としては、酸化物、又は焼成により酸化物となる化合物（炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等）が挙げられる。例えばＳｒＣＯ_３、Ｌａ（ＯＨ）_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＢａＣＯ_３、ＣａＣＯ_３、Ｃｏ_３Ｏ_４、及びＢ_２Ｏ_３等が例示できる。原料化合物の粉末の平均粒径は、例えば、配合を容易にする観点から、例えば０．１〜２．０μｍ程度である。

酸化ホウ素等のホウ素化合物は、他の原材料に比べて水に溶けやすく且つ加熱条件下で飛散し易い傾向にある。このため、フェライト焼結磁石及びフェライト粒子等の目的生成物におけるホウ素の含有割合に比べて、配合工程の原料組成物におけるホウ素化合物の配合割合を多くする必要がある。上記含有割合に対する配合割合の比率は、例えば１２０〜３００％である。

配合工程では、必要に応じて、副成分の原料化合物（元素単体、酸化物等）を配合してもよい。原料組成物は、例えば、各原材料を、所望とするフェライト焼結磁石が得られるように秤量し、混合した後、湿式アトライタ、ボールミル等を用い、０．１〜２０時間程度、混合、粉砕処理することにより原料組成物を得ることができる。

仮焼工程では、配合工程で得られた原料組成物を仮焼する。仮焼は、例えば、空気等の酸化性雰囲気中で行うことが好ましい。仮焼の温度は、例えば１１００〜１４００℃であってもよく、１１００〜１３００℃であってもよい。仮焼の時間は、例えば１秒間〜１０時間であってもよく、１秒間〜３時間であってもよい。仮焼により得られる仮焼粉（フェライト粒子）におけるフェライト相（Ｍ相）の比率は、例えば７０体積％以上であってもよく、７５体積％以上であってもよい。このフェライト相の比率は、フェライト焼結磁石におけるフェライト相の比率と同様にして求めることができる。

粉砕工程では、仮焼工程により顆粒状や塊状となった仮焼粉を粉砕する。このようにしてフェライト粒子が得られる。粉砕工程は、例えば、仮焼粉を粗い粉末となるように粉砕（粗粉砕工程）した後、これを更に微細に粉砕する（微粉砕工程）、２段階の工程に分けて行ってもよい。

粗粉砕は、例えば、振動ミル等を用いて、仮焼粉の平均粒径が０．５〜５．０μｍとなるまで行うことができる。微粉砕では、粗粉砕で得られた粗粉を、さらに湿式アトライタ、ボールミル、ジェットミル等によって粉砕する。微粉砕では、得られる微粉（フェライト粒子）の平均粒径が、例えば０．０８〜２．０μｍ程度となるように粉砕を行う。微粉の比表面積（例えばＢＥＴ法により求められる。）は、例えば７〜１２ｍ^２／ｇ程度とする。好適な粉砕時間は、粉砕方法によって異なり、例えば湿式アトライタの場合、３０分間〜１０時間であり、ボールミルによる湿式粉砕では１０〜５０時間である。フェライト粒子の比表面積は、市販のＢＥＴ比表面積測定装置（Ｍｏｕｎｔｅｃｈ製、商品名：ＨＭ Ｍｏｄｅｌ−１２１０）を用いて測定することができる。

微粉砕工程では、焼成後に得られる焼結体の磁気的配向度を高めるため、例えば一般式Ｃ_ｎ（ＯＨ）_ｎＨ_ｎ＋２で示される多価アルコールを添加してもよい。一般式におけるｎは、例えば４〜１００であってもよく、４〜３０であってもよい。多価アルコールとしては、例えばソルビトールが挙げられる。また、２種類以上の多価アルコールを併用してもよい。さらに、多価アルコールに加えて、他の公知の分散剤を併用してもよい。

多価アルコールを添加する場合、その添加量は、添加対象物（例えば粗粉）に対して、例えば０．０５〜５．０質量％であってもよく、０．１〜３．０質量％であってもよい。なお、微粉砕工程で添加した多価アルコールは、後述する焼成工程で熱分解して除去される。

粗粉砕工程及び／又は微粉砕工程では、副成分としてＳｉＯ_２等の粉末を添加してもよい。このような副成分を添加することによって、焼結性を向上すること、及び磁気特性を向上することができる。ただし、磁気特性を十分に高くする観点から、ＳｉＯ_２の添加量は過剰にならないようにすることが好ましい。なお、これらの副成分は、湿式で成形を行う場合にスラリーの溶媒とともに流出することがあるため、フェライト焼結磁石１０における目標の含有量よりも多めに配合することが好ましい。

成形工程では、粉砕工程で得られたフェライト粒子を、磁場中で成形して、成形体を得る。成形は、乾式成形及び湿式成形のいずれの方法でも行うことができる。磁気的配向度を高くする観点からは、湿式成形で行うことが好ましい。

湿式成形により成形する場合は、例えば上述した微粉砕工程を湿式で行うことでスラリーを得た後、このスラリーを所定の濃度に濃縮して、湿式成形用スラリーを得る。この湿式成形用スラリーを用いて成形を行うことができる。スラリーの濃縮は、遠心分離又はフィルタープレス等によって行うことができる。湿式成形用スラリーにおけるフェライト粒子の含有量は、例えば３０〜８０質量％である。スラリーにおいて、フェライト粒子を分散する分散媒としては例えば水が挙げられる。スラリーには、グルコン酸、グルコン酸塩、ソルビトール等の界面活性剤を添加してもよい。分散媒としては非水系溶媒を使用してもよい。非水系溶媒としては、トルエンやキシレン等の有機溶媒を使用することができる。この場合には、オレイン酸等の界面活性剤を添加してもよい。なお、湿式成形用スラリーは、微粉砕後の乾燥状態のフェライト粒子に、分散媒等を添加することによって調製してもよい。

湿式成形では、次いで、この湿式成形用スラリーに対し、磁場中成形を行う。その場合、成形圧力は、例えば９．８〜４９ＭＰａ（０．１〜０．５ｔｏｎ／ｃｍ^２）である。印加する磁場は、例えば３９８〜１１９４ｋＡ／ｍ（５〜１５ｋＯｅ）である。

焼成工程では、成形工程で得られた成形体を焼成してフェライト焼結磁石を得る。成形体の焼成は、大気中等の酸化性雰囲気中で行うことができる。焼成温度は、例えば１０５０〜１２７０℃であってもよく、１０８０〜１２４０℃であってもよい。また、焼成時間（焼成温度に保持する時間）は、例えば０．５〜３時間である。

焼成工程では、焼結温度まで到達させる前に、例えば室温から１００℃程度まで、０．５℃／分程度の昇温速度で加熱してもよい。これによって、焼結が進行する前に成形体を十分に乾燥することができる。また、成形工程で添加した界面活性剤を十分に除去することができる。なお、これらの処理は、焼成工程のはじめに行ってもよく、焼成工程よりも前に別途行っておいてもよい。

このようにしてフェライト焼結磁石を製造することができる。フェライト焼結磁石ではなく、ボンド磁石を製造する場合は、上述の成形工程で得られた成形体に樹脂を含浸させ、加熱して樹脂を硬化することによりボンド磁石を得ることができる。具体的には、成形体を予め調製した樹脂含有溶液に浸漬し、密閉容器中で減圧することによって脱泡させて樹脂含有溶液を成形体の空隙内に浸透させる。その後、成形体を樹脂含有溶液中から取り出し、成形体の表面に付着した余剰の樹脂含有溶液を取り除く。余剰の樹脂含有溶液を取り除くには遠心分離機などを用いればよい。

樹脂含有溶液に浸漬する前に成形体を密閉溶液中に入れ減圧雰囲気に保持しつつトルエン等の溶剤に浸漬することによって、脱泡が促進されて樹脂の含浸量を増やすことが可能となり、成形体中の空隙を減らすことができる。

フェライト粒子、フェライト焼結磁石及びボンド磁石の製造方法は、上述の例に限定されない。例えば、ボンド磁石を製造する場合、上述した粉砕工程までを行った後、得られたフェライト粒子と樹脂とを混合し、これを磁場中で成形して、フェライト粒子と樹脂とを含むボンド磁石を得てもよい。

また例えば、成形工程及び焼成工程は、以下の手順で行ってもよい。すなわち、成形工程は、ＣＩＭ（Ｃｅｒａｍｉｃ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ（セラミック射出成形）成形法、又は、ＰＩＭ（Ｐｏｗｄｅｒ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ、粉末射出成形の一種）で行ってもよい。ＣＩＭ成形法では、まず、乾燥させたフェライト粒子をバインダ樹脂とともに加熱混練してペレットを形成する。このペレットを、磁場が印加された金型内で射出成形して予備成形体を得る。この予備成形体を脱バインダ処理することによって成形体が得られる。より詳細な手順を以下に説明する。

湿式粉砕で得られたフェライト粒子を含む微粉砕スラリーを乾燥させる。乾燥温度は、好ましくは８０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１２０℃である。乾燥時間は、好ましくは１〜４０時間、より好ましくは５〜２５時間である。乾燥後の磁性粉末の一次粒子の平均粒径は、好ましくは０．０８〜２μｍ、より好ましくは０．１〜１μｍである。

乾燥後のフェライト粒子を、バインダ樹脂、ワックス類、滑剤、可塑剤、及び昇華性化合物等の有機成分と共に混練し、ペレタイザなどで、ペレットに成形する。有機成分は、成形体中に好ましくは３５〜６０体積％、より好ましくは４０〜５５体積％含まれる。混練は、例えば、ニーダーなどで行えばよい。ペレタイザとしては、例えば、２軸１軸押出機が用いられる。混練及びペレット成形は、使用する有機成分の溶融温度に応じて、加熱しながら実施してもよい。

バインダ樹脂としては、熱可塑性樹脂などの高分子化合物が用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、アタクチックポリプロピレン、アクリルポリマー、ポリスチレン、及びポリアセタール等が挙げられる。

ワックス類としては、カルナバワックス、モンタンワックス、蜜蝋などの天然ワックス以外に、パラフィンワックス、ウレタン化ワックス、及びポリエチレングリコール等の合成ワックスが用いられる。

滑剤としては、例えば、脂肪酸エステル等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、フタル酸エステルが挙げられる。

バインダ樹脂の添加量は、フェライト粒子１００質量％に対して、好ましくは３〜２０質量％である。ワックス類の添加量は、フェライト粒子１００質量％に対して、好ましくは３〜２０質量％である。滑剤の添加量は、フェライト粒子１００質量％に対して、好ましくは０．１〜５質量％である。可塑剤の添加量は、バインダ樹脂１００質量％に対して、好ましくは０．１〜５質量％である。

次に、図４に示す磁場射出成形装置４０を用いて、ペレット４１を金型４８内に射出成形する。金型４８への射出前に、金型４８は閉じられ、内部にキャビティ４２が形成された状態で金型４８には磁場が印加される。ペレット４１は、押出機４６の内部で、たとえば１６０〜２３０℃に加熱溶融され、スクリューにより金型４８のキャビティ４２内に射出される。金型４８の温度は、例えば２０〜８０℃である。金型４８への印加磁場は３９８〜１５９２ｋＡ／ｍ（５〜２０ｋＯｅ）程度とすればよい。このようにして磁場射出成形装置４０によって予備成形体が得られる。

得られた予備成形体を、大気中又は窒素中において１００〜６００℃の温度で熱処理して、脱バインダ処理を行って成形体を得る。有機成分を複数種使用している場合、脱バインダ処理を複数回に分けて実施してもよい。

次いで焼成工程において、脱バインダ処理した成形体を、例えば、大気中で好ましくは１１００〜１２５０℃、より好ましくは１１６０〜１２３０℃の温度で０．２〜３時間程度焼結して、フェライト焼結磁石１０を得る。

以上、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、フェライト焼結磁石１０及びボンド磁石２０の形状は、図１の形状に限定されず、上述の各用途に適した形状に適宜変更することができる。また、モータについても、図２，３の実施形態に限定されるものではなく、別の形態のモータであってもよい。

本発明の内容を実施例及び比較例を参照してさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［フェライト焼結磁石の製造］
（製造例１−１〜１−１３）
原材料として、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）、酸化コバルト（Ｃｏ_３Ｏ_４）、水酸化ランタン（Ｌａ（ＯＨ）_３）を準備した。これらの原材料を、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成が、表１のとおりになるように配合した。このようにして得られた配合物に対して酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）を所定量添加し、湿式アトライタを用いて１０分間の混合及び粉砕を行ってスラリーを得た（配合工程）。製造例１−１〜１−１３では、互いに異なる組成を有するフェライト焼結磁石が得られるように、表１に示すとおりに各原材料の配合比を変更した。

このスラリーを乾燥した後、大気中、１３００℃で２時間保持する仮焼を行って仮焼粉を得た（仮焼工程）。得られた仮焼粉を、小型ロッド振動ミルで１０分間粗粉砕して粗粉を得た。この粗粉に対して、０．２質量％の酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を添加した。その後、湿式ボールミルを用いて３５時間微粉砕し、フェライト粒子を含むスラリーを得た（粉砕工程）。

微粉砕後に得られたスラリーを、固形分濃度が７３〜７５％となるように調整して湿式成形用スラリーとした。この湿式成形用スラリーを、湿式磁場成型機を使用して、７９６ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）の印加磁場中で成形し、直径３０ｍｍ×厚み１５ｍｍの円柱状を有する成形体を得た（成形工程）。得られた成形体を、大気中、室温にて乾燥し、次いで大気中、１１８０℃で１時間保持する焼成を行った（焼成工程）。このようにして円柱状のフェライト焼結磁石を得た。

［フェライト焼結磁石の評価１］
＜磁気特性の評価＞
フェライト焼結磁石の上下面を加工した後、最大印加磁場２９ｋＯｅのＢ−Ｈトレーサを用いて、２０℃における磁気特性を測定した。これによって、残留磁束密度［Ｂｒ（Ｇ）］及び保磁力［ＨｃＪ（Ｏｅ）］を求めた。これらの結果を表１に示す。

＜組成分析＞
フェライト焼結磁石におけるＢ（ホウ素）及びＳｉ（ケイ素）の含有量を以下の手順で測定した。フェライト焼結磁石の試料０．１ｇを、過酸化ナトリウム１ｇ及び炭酸ナトリウム１ｇと混合して加熱し融解した。融解物を、純水４０ｍｌ及び塩酸１０ｍｌの溶液に溶解した後、純水を加えて１００ｍｌの溶液とした。この溶液を用いて、ＩＣＰ発光分光分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ）によってホウ素のＢ_２Ｏ_３換算の含有量、及びケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量を求めた。ＩＣＰ発光分光分析には島津製作所製の分析装置（装置名：ＩＣＰＳ ８１００ＣＬ）を用い、測定にあたってはマトリックスマッチングを行った。上記一般式（Ｉ）又は式（ＩＩ）におけるｘ，ｙ，ｍ，ｘ１及びｘ２は、配合工程における原材料の配合比率に基づいて算出した。これらの結果を表１に示す。なお、各表中の「Ａ」，「Ｅ」は、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）におけるＡ，Ｅに対応する。また、実施例及び比較例の区別を、各表の備考欄に示した。

表１に示すとおり、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が０．１質量％未満である製造例１−１，１−２は、保磁力が低かった。Ｂ_２Ｏ_３の含有量が０．６質量％を超える製造例１−１１〜１−１３は、残留磁束密度及び保磁力の両方が低かった。一方、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が０．１〜０．６質量％である製造例１−３〜１−９は、十分に高い保磁力を有することが確認された。また、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が０．１質量％を超え、且つ０．４質量％以下である製造例１−３〜１−７は、十分に高い保磁力と高い残留磁束密度を兼ね備えることが確認された。製造例１−１〜１−１３におけるケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量は、０．２質量％であった。

（製造例２−１〜２−９）
製造例１−１〜１−１３で用いた原材料を、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成が表２のとおりになるように配合して配合物を調製した。製造例２−２及び製造例２−４では、Ｂ_２Ｏ_３を上記配合物に対して、約０．６質量％の割合で配合した。このように配合割合を変更したこと以外は、製造例１−１〜１−１３と同様にしてフェライト焼結磁石を製造し、評価を行った。結果を表２に示す。

製造例２−１〜２−９におけるケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量は、０．２質量％であった。表２に示すとおり、Ｂ_２Ｏ_３を所定量含むとともに、Ｃａを所定量含む製造例２−４〜２−９は、Ｃａを含まない製造例２−１，２−２及びＢ_２Ｏ_３を含有しない製造例２−３よりも十分に高い保磁力を有していた。このことから、単にＢ_２Ｏ_３を含有するだけではなく、フェライト焼結磁石を、Ｃａを含む所定の組成とすることによって保磁力が向上することが確認された。

（製造例３−１〜３−４）
製造例２−１〜２−４で用いた原材料のうち、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）に代えて炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）を用い、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成が、表３のとおりになるように配合して配合物を調製した。製造例３−２及び製造例３−４では、上記配合物に対して、Ｂ_２Ｏ_３を約０．６質量％の割合で配合した。このように配合割合を変更したこと以外は、製造例１−１〜１−１３と同様にしてフェライト焼結磁石を製造し、評価を行った。結果を表３に示す。

製造例３−１〜３−４におけるケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量は、０．２質量％であった。表３に示すとおり、Ｂ_２Ｏ_３を所定量含むとともに、Ｃａを所定量含む製造例３−４は、Ｃａを含まない製造例３−１，３−２及びＢ_２Ｏ_３を含有しない製造例３−３よりも十分に高い保磁力を有していた。また、表２と表３の対比から、Ａ元素がＳｒである場合とＢａである場合を比較すると、残留磁束密度は殆ど変わらないものの、ＢａよりもＳｒの方が保磁力を高くできることが確認された。

（製造例４−１〜４−５）
製造例１−１〜１−１３で用いた原材料を、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成が表４のとおりになるように配合して配合物を調製した。製造例４−１では、Ｂ_２Ｏ_３を上記配合物に対して約０．０６質量％の割合で配合した。製造例４−２〜４−５では、Ｂ_２Ｏ_３を上記配合物に対して約０．６質量％の割合で配合した。このように配合割合を変更したこと以外は、製造例１−１〜１−１３と同様にしてフェライト焼結磁石を製造し、評価を行った。結果を表４に示す。

製造例４−１〜４−５におけるケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量は、０．２質量％であった。表４のうち、製造例４−２〜４−５は、フェライト焼結磁石のＢ元素であるＦｅの割合が変化した場合の磁気特性の変化を示している。ＢのＢ_２Ｏ_３換算の含有量が０．２２質量％の場合、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）におけるｍ−ｙの値が変化しても、保磁力を十分に高くできることが確認された。ただし、ｍ−ｙの値が過大になるとＢｒが低下する傾向にあった。

製造例４−１と製造例４−４の組成は、Ｂの含有量の点でのみ互いに異なっている。これらの結果の対比からも、Ｂの含有量をＢ_２Ｏ_３換算で０．１質量％以上にすることによって、保磁力を十分に高くできることが確認された。

（製造例５−１〜５−２）
製造例１−１〜１−１３で用いた原材料を、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成が、表５のとおりになるように配合して配合物を調製した。製造例５−１、製造例５−２では、上記配合物に対してＢ_２Ｏ_３を０．６質量％の割合で配合した。このように配合割合を変更したこと以外は、製造例１−１〜１−１２と同様にしてフェライト焼結磁石を製造し、評価を行った。結果を表５に示す。

製造例５−１〜５−２におけるケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量は、０．２質量％であった。表５に示す製造例５−１及び製造例５−２は、表４の製造例４−２〜４−５に比べて、Ｒの割合が増え、Ｆｅ及びＡ元素の割合が少なくなっている。表５に示す製造例においても、高い保磁力を有するフェライト焼結磁石が得られることが確認された。

（製造例６−１〜６−５）
製造例１−１〜１−１３で用いた原材料を、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成が表６のとおりになるように配合して配合物を調製した。製造例６−１では、Ｂ_２Ｏ_３を上記配合物に対して約０．０６質量％の割合で配合した。製造例６−２〜６−５ではＢ_２Ｏ_３を上記配合物に対して約０．６質量％の割合で配合した。このように配合割合を変更したこと以外は、製造例１−１〜１−１３と同様にしてフェライト焼結磁石を製造し、評価を行った。結果を表６に示す。

製造例６−１〜６−５におけるケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量は、０．２質量％であった。表６に示す製造例６−１〜製造例６−５は、表５の製造例５−１〜５−２に比べて、Ｒの割合がさらに増え、Ａ元素の割合がさらに少なくなっている。製造例６−１〜６−５は、フェライト焼結磁石のＢ元素であるＦｅの割合が変化した場合の磁気特性の変化を示している。Ｂ（ホウ素）のＢ_２Ｏ_３換算の含有量が０．２２質量％の場合、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）におけるｍ−ｙの値が変化しても、保磁力を十分に高く維持することできた。そして、ｍの値が概ね６．５〜８．５の場合に、残留磁束密度も高くできることが確認された。

製造例６−１と製造例６−４の組成は、Ｂの含有量の点でのみ互いに異なっている。これらの結果の対比からも、Ｂの含有量をＢ_２Ｏ_３換算で０．１質量％以上にすることによって、保磁力を十分に高くできることが確認された。

（製造例７−１〜７−３）
製造例１−１〜１−１３で用いた原材料を、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成が、表７のとおりになるように配合して配合物を調製した。製造例７−１〜製造例７−３では、Ｂ_２Ｏ_３を上記配合物に対して約０．６質量％の割合で配合した。このように配合割合を変更したこと以外は、製造例１−１〜１−１２と同様にしてフェライト焼結磁石を製造し、評価を行った。結果を表７に示す。

製造例７−１〜７−３におけるケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量は、０．２質量％であった。表７に示す製造例７−１〜製造例７−３は、表６の製造例６−１〜製造例６−５に比べて、Ｒの割合がさらに増え、Ａ元素の割合がさらに少なくなっている。製造例７−１〜７−３は、フェライト焼結磁石のＢ元素であるＦｅの割合が変化した場合の磁気特性の変化を示している。Ｂ（ホウ素）のＢ_２Ｏ_３換算の含有量が０．２２質量％の場合、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）におけるｍ−ｙの値が変化しても、十分に高い保磁力を維持することができた。

（製造例８−１〜８−６）
製造例１−１〜１−１３で用いた原材料を、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成が表８のとおりになるように配合して配合物を調製した。製造例８−１〜製造例８−６では、Ｂ_２Ｏ_３を上記配合物に対して約０．６質量％の割合で配合した。このように配合割合を変更したこと以外は、製造例１−１〜１−１３と同様にしてフェライト焼結磁石を製造し、評価を行った。結果を表８に示す。

製造例８−１〜８−６におけるケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量は、０．２質量％であった。表８に示す製造例８−１〜製造例８−６は、表５の製造例５−１〜製造例５−２に比べて、Ｃｏの割合が増えている。表８に示すＣｏの割合であっても、十分に高い保磁力を有するフェライト焼結磁石とすることができた。製造例８−１〜製造例８−６は、フェライト焼結磁石のＢ元素であるＦｅの割合が変化した場合の磁気特性の変化を示している。Ｂ（ホウ素）のＢ_２Ｏ_３換算の含有量が０．２２質量％の場合、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）におけるｍ−ｙの値が変化しても、十分に高い保磁力を維持することができた。

（製造例９−１〜９−２）
製造例１−１〜１−１３で用いた原材料を、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成が表９のとおりになるように配合して配合物を調製した。製造例９−１，９−２では、Ｂ_２Ｏ_３を上記配合物に対して約０．６質量％の割合で配合した。このように配合割合を変更したこと以外は、製造例１−１〜１−１３と同様にしてフェライト焼結磁石を製造し、評価を行った。結果を表９に示す。

製造例９−１〜９−２におけるケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量は、０．２質量％であった。表９に示す製造例９−１，９−２は、表５の製造例５−１，５−２に比べて、Ｃｏの割合が減っている。表９に示すＣｏの割合であっても、十分に高い保磁力を有するフェライト焼結磁石とすることができた。製造例９−１，９−２は、フェライト焼結磁石のＢ元素であるＦｅの割合が変化した場合の磁気特性の変化を示している。Ｂ（ホウ素）のＢ_２Ｏ_３換算の含有量が０．２２質量％の場合、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）におけるｍ−ｙの値が変化しても、十分に高い保磁力を維持することができた。

（製造例１０−１〜１０−２）
製造例１−１〜１−１３で用いた原材料を、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成が表１０のとおりになるように配合して配合物を調製した。製造例１０−１，１０−２では、Ｂ_２Ｏ_３を上記配合物に対して約０．５５質量％の割合で配合した。このように配合割合を変更したこと、及び焼成工程における温度を１２００℃にしたこと以外は、製造例１−１〜１−１３と同様にしてフェライト焼結磁石を製造し、評価を行った。結果を表１０に示す。

製造例１０−１〜１０−２におけるケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量は、０．２質量％であった。表１０に示す製造例１０−１〜製造例１０−２は、表７の製造例７−１〜製造例７−３に比べて、Ｒの割合がさらに増え、Ａ元素の割合がさらに少なくなっている。製造例１０−１及び製造例１０−２においても十分に高い保磁力を有することが確認された。

（製造例１１−１）
製造例１−１〜１−１３で用いた原材料を、一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成が表１１のとおりになるように配合して配合物を調製した。製造例１１−１では、Ｂ_２Ｏ_３を上記配合物に対して約０．６質量％の割合で配合した。このように配合割合を変更したこと以外は、製造例１−１〜１−１３と同様にしてフェライト焼結磁石を製造し、評価を行った。結果を表１１に示す。表１１には、Ｒの割合等の影響を示すため、上述の表の何れかに記載された他の製造例の結果も併せて示した。

製造例１１−１におけるケイ素のＳｉＯ_２換算の含有量は、０．２質量％であった。

（製造例１２−１〜１２−３）
製造例１２−１〜１２−３では、粉砕工程で添加する酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の添加割合を、表１２に示すとおり粗粉に対して０．３〜０．６質量％としたこと以外は、製造例８−４と同様にしてフェライト焼結磁石を製造し、評価を行った。結果を表１２に示す。表１２には、製造例８−４の結果も併せて示した。なお、製造例１２−１〜１２−３の一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）の組成は、製造例８−４と同じである。

表１２に示す結果から、ＳｉＯ_２の含有量を低くした方が磁気特性を高くできることが確認された。

［フェライト焼結磁石の評価２］
＜磁気特性の評価＞
上述の製造例８−１〜８−６で作製したフェライト焼結磁石の磁気特性の温度依存性を評価した。評価には、上述の［フェライト焼結磁石の評価１］で用いたフェライト焼結磁石の試料を用いた。チラーとペルチェ素子を使用した冷却装置を用いて、作製したフェライト焼結磁石の試料と、ＢＨトレーサの試料測定周辺部及び雰囲気を−３０℃に冷却した。試料及び測定周辺部の温度が安定した後、［フェライト焼結磁石の評価１］と同様にして磁気特性を測定した。これによって、−３０℃における残留磁束密度［Ｂｒ（Ｇ）］及び保磁力［ＨｃＪ（Ｏｅ）］を測定した。これらの結果を表１３に示す。

表１３中、ＨｃＪ温度係数及びＢｒ温度係数は、以下の式によって求められる値である。
ＨｃＪ温度係数（％／℃）＝［ＨｃＪ_{（２０℃）−}ＨｃＪ_{（−３０℃）}］／５０（℃）／ＨｃＪ_{（２０℃）}×１００
Ｂｒ温度係数（％／℃）＝［Ｂｒ_{（２０℃）}−Ｂｒ_{（−３０℃）}］／５０（℃）／Ｂｒ_{（２０℃）}×１００
上式中、ＨｃＪ_{（２０℃）}及びＨｃＪ_{（−３０℃）}は、それぞれ２０℃及び−３０℃におけるＨｃＪ（Ｏｅ）を示す。Ｂｒ_{（２０℃）}及びＢｒ_{（−３０℃）}は、それぞれ２０℃及び−３０℃におけるＢｒ（Ｇ）を示す。

製造例８−２〜８−６では、ＨｃＪ温度係数及びＢｒ温度係数の両方が負の値であった。このことから、低温特性に十分に優れることが確認された。図５は、ｍの値とＨｃＪ温度係数の値との関係を示すグラフである。図５に示すとおり、フェライト焼結磁石の組成におけるｍを、７．５を超える範囲にすることによって、ＨｃＪ温度係数を十分に小さくできることが確認された。さらに、Ｂｒ温度係数の絶対値を十分に小さくできることが確認された。

その他の製造例のフェライト磁石についても、−３０℃における残留磁束密度［Ｂｒ（Ｇ）］及び保磁力［ＨｃＪ（Ｏｅ）］を測定し、上述のＨｃＪ温度係数及びＢｒ温度係数を求めた。これらの結果を、表１４〜表１６に示す。

表１４に示すとおり、Ｂ_２Ｏ_３換算のＢの含有量を、０．１１を超える範囲にすることによって、ＨｃＪ温度係数が小さくなり、低温特性が向上することが確認された。Ｂ_２Ｏ_３換算のＢの含有量を０．２質量％を超える範囲にすることによって、ＨｃＪ温度係数が負特性を示し、かつ、Ｂｒ温度係数の絶対値が｜０．１８｜［％／℃］未満を示し、不可逆低温減磁が発生しないことが確認された。

表１５に示すとおり、フェライト焼結磁石の組成におけるＲ（１−ｘ）を、０．４５を超える範囲、すなわち、ｘを０．５５未満にすることによって、ＨｃＪ温度係数が負特性を示し、かつ、Ｂｒ温度係数の絶対値が｜０．１８｜［％／℃］未満を示し、不可逆低温減磁が発生しないことが確認された。

表１６に示すとおり、フェライト焼結磁石の組成におけるＣｏ（ｙ）を０．２〜０．４にすることによって、ＨｃＪ温度係数が負特性を示し、かつ、Ｂｒ温度係数の絶対値が｜０．１８｜［％／℃］未満を示し、不可逆低温減磁を十分に抑制できることが確認された。

本開示によれば、十分に高い保磁力を有するフェライト焼結磁石が提供される。また、十分に高い保磁力を有するフェライト粒子及びこれを含むボンド磁石が提供される。さらに、上記フェライト焼結磁石又は上記ボンド磁石を備えるモータ及び発電機が提供される。

１０…フェライト焼結磁石、２０…ボンド磁石、３０…モータ、３１…ハウジング、３２…ロータ、３３…ブラケット、３４，３５…軸受、３６…ロータ軸、３７…ロータコア、４０…磁場射出成形装置、４１…ペレット、４２…キャビティ、４６…押出機、４８…金型。

樹脂含有溶液に浸漬する前に成形体を密閉容器中に入れ減圧雰囲気に保持しつつトルエン等の溶剤に浸漬することによって、脱泡が促進されて樹脂の含浸量を増やすことが可能となり、成形体中の空隙を減らすことができる。

Claims (11)

1. マグネトプランバイト型の結晶構造を有するフェライト相を有するフェライト焼結磁石であって、
   Ｙを含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種の元素をＲ、並びに、Ｃａ、又はＣａとＳｒ及びＢａから選ばれる少なくとも１種とからなる元素をＡとして、組成をＲ_１−ｘＡ_ｘＦｅ_ｍ−ｙＣｏ_ｙで表したときに、ｘ、ｙ及びｍは、下記式（１）、（２）及び（３）を満たし、
   ０．２≦ｘ≦０．８ （１）
   ０．１≦ｙ≦０．６５ （２）
   ３≦ｍ＜１４ （３）
   Ｂの含有量がＢ_２Ｏ_３換算で０．１〜０．６質量％であるフェライト焼結磁石。
2. Ｂの含有量がＢ_２Ｏ_３換算で０．２質量％を超え、且つ０．４質量％以下である、請求項１に記載のフェライト焼結磁石。
3. 下記式（４）及び（５）を満たす、請求項１又は２に記載のフェライト焼結磁石。
   ０．２≦ｘ＜０．５５ （４）
   ７．５＜ｍ＜１４ （５）
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のフェライト焼結磁石を備えるモータ。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のフェライト焼結磁石を備える発電機。
6. マグネトプランバイト型の結晶構造を有するフェライト相を有するフェライト粒子であって、
   Ｙを含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種の元素をＲ、並びに、Ｃａ、又はＣａとＳｒ及びＢａから選ばれる少なくとも１種とからなる元素をＡとして、組成をＲ_１−ｘＡ_ｘＦｅ_ｍ−ｙＣｏ_ｙで表したときに、ｘ、ｙ及びｍは、下記式（１）、（２）及び（３）を満たし、
   ０．２≦ｘ≦０．８ （１）
   ０．１≦ｙ≦０．６５ （２）
   ３≦ｍ＜１４ （３）
   Ｂの含有量がＢ_２Ｏ_３換算で０．１〜０．６質量％であるフェライト粒子。
7. Ｂの含有量がＢ_２Ｏ_３換算で０．２質量％を超え、且つ０．４質量％以下である、請求項６に記載のフェライト粒子。
8. 下記式（４）及び（５）を満たす、請求項６又は７に記載のフェライト粒子。
   ０．２≦ｘ＜０．５５ （４）
   ７．５＜ｍ＜１４ （５）
9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載のフェライト粒子を含むボンド磁石。
10. 請求項９に記載のボンド磁石を備えるモータ。
11. 請求項９に記載のボンド磁石を備える発電機。

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