特許 6011350 焼結体マグネットおよび焼成前予備成形体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6011350

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】焼結体マグネットおよび焼成前予備成形体

(51)【国際特許分類】

   H01F 1/11 20060101AFI20161006BHJP

   H01F 7/02 20060101ALI20161006BHJP

   H01F 41/02 20060101ALI20161006BHJP

【ＦＩ】

   H01F1/11 B

   H01F7/02 Z

   H01F41/02 G

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-4824(P2013-4824)

(22)【出願日】2013年1月15日

(65)【公開番号】特開2014-138031(P2014-138031A)

(43)【公開日】2014年7月28日

【審査請求日】2015年9月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】後藤 真史

(72)【発明者】

【氏名】小池 信太朗

(72)【発明者】

【氏名】大畑 修

(72)【発明者】

【氏名】森 宜寛

(72)【発明者】

【氏名】加藤 竜也

【審査官】 井上 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−０５４６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５８２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１４４１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０３７９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−００５３４９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ １／１１

Ｈ０１Ｆ ７／０２

Ｈ０１Ｆ ４１／０２

Ｈ０２Ｋ １５／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外面と、前記外面に対して交差する端面とを有する焼結体マグネットを製造するための焼成前予備成形体であって、
前記焼成前予備成形体は、磁性粉末とバインダ樹脂とを含む原材料を溶融させ、磁場が印加された金型のキャビティ内で射出成形して得られ、
前記外面と前記端面とが交差する部分には、前記端面に隣接して形成される第１テーパ面と、前記第１テーパ面と前記外面との間に形成される第２テーパ面とが形成してある焼成前予備成形体。

【請求項2】

前記外面に対応する内面をさらに有し、前記外面および内面が、共通する中心軸に対する異なる曲率半径の円弧面である請求項１に記載の焼成前予備成形体。

【請求項3】

前記外面の基準線に対する第１テーパ面の第１角度よりも、前記外面の基準線に対する第２テーパ面の第２角度が小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の焼成前予備成形体。

【請求項4】

前記第１角度が、３０〜６０度であり、前記第２角度は、前記第１角度よりも２０度以上小さい請求項３に記載の焼成前予備成形体。

【請求項5】

前記基準線に沿っての前記第１テーパ面の長さが、前記基準線に沿っての前記第２テーパ面の長さに比較して１／２倍〜１／１０倍の長さである請求項３または４に記載の焼成前予備成形体。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれかに記載の焼成前予備成形体を焼成して得られる焼結体マグネット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気部品あるいは電子部品などに用いられる焼結体マグネットと、そのマグネットを製造するための焼成前予備成形体に関する。

【背景技術】

【0002】

モータなどの電気部品に使用されるマグネットの形状として、円筒を円周方向に分割したＣ型形状のものが多い。Ｃ型形状のマグネットは、円弧面形状の外面と、その外面と共通する中心軸に対する異なる曲率半径の円弧面である内面とを有する。

【0003】

このようにＣ型形状をしたマグネットは、モーターに組み込まれる際、端面の欠け防止や、マグネットをケースに入れやすくするために、外面と端面との交差部に、Ｃ面（テーパ面）をつけることがある（たとえば下記の特許文献１）。

【0004】

このような従来の焼結体マグネットでは、単一のＣ面が形成されるのみである。従来の製法により得られた焼結体マグネットでは、単一のＣ面を有する焼結体マグネットでも、寸法精度を出すために加工されていたために、問題はほとんどなかった。

【0005】

しかしながら、本出願人より最近提案されているＣＩＭ成形（磁場射出成形）で得られるフェライトマグネットの製品では、成形後には加工しないことが要求され、端部のＣ面部分で、焼成後に外側に変形して凸部を形成するという課題を有していることが、本発明者等により新たに見出された。凸部は、モータなどにマグネットを組み込んだ際、ロータとマグネットとの間に必要とされるＧａｐ寸法に影響を与えるおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−２４６５２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、二次加工することなく所望の寸法精度を有する焼結体マグネットおよび焼成前予備成形体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係る焼成前予備成形体は、
外面と、前記外面に対して交差する端面とを有する焼結体マグネットを製造するための焼成前予備成形体であって、
前記焼成前予備成形体は、磁性粉末とバインダ樹脂とを含む原材料を溶融させ、磁場が印加された金型のキャビティ内で射出成形して得られ、
前記外面と前記端面とが交差する部分には、前記端面に隣接して形成される第１テーパ面と、前記第１テーパ面と前記外面との間に形成される第２テーパ面とが形成してある。

【0009】

本発明に係る焼成前予備成形体では、端部のＣ面部分（外面と端面との交差部）において、少なくとも二段階のテーパ面が形成してある。このため本発明では、磁性粉末とバインダ樹脂とを含む原材料を溶融させ、磁場が印加された金型のキャビティ内で射出成形するＣＩＭ成形を行ったとしても、端部のＣ面部分で、焼成後に外側に形成される凸部を小さくすることができ、二次加工することなく所望の寸法精度を維持することができる。所望の寸法精度とは、外面における凹凸差の最大を０．０５ｍｍ未満、好ましくは０．０２５ｍｍ以下にすることである。

【0010】

なお、単一のテーパ面が形成してある従来の予備成形体では、端部のＣ面部分で、焼成後に外側に変形して凸部を形成する理由としては、次の点が考えられる。フェライトマグネット材料は、Ｃ軸方向とＣ軸に垂直な方向で、縮率が倍近く異なる。ＣＩＭ成形では、金型への射出時における材料の流動性や、磁場を印加しながら射出成形を行うなどの理由から、端部のＣ面部分では、マグネット粒子の配向方向が、外面からＣ面に沿って急に変化する。そのため、その予備成形体を焼成する際に、縮率差の影響を受けて、外側に大きく変形して、外面よりも大きく突出する凸部を形成すると考えられる。

【0011】

本発明では、少なくとも二段階のテーパ面が形成してあるため、ＣＩＭ成形を行ったとしても、マグネット粒子の配向方向が少なくとも二段階に緩やかに変化する。そのため、端部のＣ面部分では、焼成後にも凸部をほとんど形成しないか、あるいは形成されたとしてもかなり小さい。本発明者等の実験によれば、少なくとも二段階のテーパ面を形成した予備成形体を焼成する場合には、外面における凹凸差の最大を０．０５ｍｍ以下にできることが確認された。これに対して、従来の単一のテーパ面が形成された予備成形体では、外面よりも突出する凸部が検出され、外面における凹凸差の最大が０．０７５ｍｍ以上となり、凸部を加工して除去するなどの必要性があることが確認されている。

【0012】

好ましくは、前記外面に対応する内面をさらに有し、前記外面および内面が、共通する中心軸に対する異なる曲率半径の円弧面である。このような形状の予備成形体を焼成して得られる焼結体マグネットは、円筒状ケーシングの内部に収容されて、モータ用マグネットとして好適に用いることができる。

【0013】

好ましくは、前記外面の基準線に対する第１テーパ面の第１角度よりも、前記外面の基準線に対する第２テーパ面の第２角度が小さい。このように構成することで、外面から端面に向けて、マグネット粒子の配向方向が少なくとも二段階にさらに緩やかに変化させることが可能になり、焼成後のマグネットでは、二次加工することなく所望の寸法精度を有することが容易となる。

【0014】

好ましくは、前記第１角度が、３０〜６０度であり、前記第２角度は、前記第１角度よりも２０度以上小さい。このように構成することで、外面から端面に向けて、マグネット粒子の配向方向が少なくとも二段階にさらに緩やかに変化させることが可能になり、焼成後のマグネットでは、二次加工することなく所望の寸法精度を有することがさらに容易となる。

【0015】

好ましくは、前記基準線に沿っての前記第１テーパ面の長さが、前記基準線に沿っての前記第２テーパ面の長さに比較して１／２倍〜１／１０倍の長さである。このように構成することで、外面から端面に向けて、マグネット粒子の配向方向が少なくとも二段階にさらに緩やかに変化させることが可能になり、焼成後のマグネットでは、二次加工することなく所望の寸法精度を有することがさらに容易となる。

【0016】

本発明に係る焼結体マグネットは、上記に記載の焼成前予備成形体を焼成して得られる焼結体マグネットである。本発明の焼結体マグネットは、たとえばモータのケーシング内などに好適に取り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は本発明の一実施形態に係る焼成前予備成形体の斜視図である。

【図2】図２は図１に示す予備成形体の要部拡大断面図である。

【図3】図３は磁場射出成形を示す概略図である。

【図4】図４は図１に示す予備成形体を焼成して得られた焼結体マグネットの使用例を示す断面図である。

【図5】図５は本発明の他の実施形態に係る焼成前予備成形体の斜視図である。

【図6】図６は従来例の焼結体マグネットの要部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る焼結体マグネットを製造するための焼結前予備成形体２０は、図３に示す磁場射出成形装置２により製造される。まず磁場射出成形を行うための磁場射出成形装置２について説明する。

【0019】

磁場射出成形装置２は、ペレット１０が投入されるホッパ４を有する押出機６と、押出機６から押し出されたペレット１０の溶融物をキャビティ１２内で成形するための金型装置８とを有する。この磁場射出成形装置は、ＣＩＭ（ceramic injection molding）成形を利用した成形装置である。

【0020】

図示省略してあるが、金型装置８には、磁場印加手段としての電磁コイルまたは磁石が配置してあり、キャビティ１２内には、キャビティ１２の厚み方向（円弧の半径方向）に磁力線が発生するようになっている。

【0021】

本実施形態に係る焼結体マグネットの製造方法では、まず、磁性粉末の原料粉末を準備する。磁性粉末の原料粉末としては、特に限定されないが、好ましくは、フェライトが用いられ、特に、マグネトプランバイト型のＭ相、Ｗ相等の六方晶系のフェライトが好ましく用いられる。

【0022】

このようなフェライトとしては、特に、ＭＯ・ｎＦｅ_２ Ｏ_３ （Ｍは好ましくはＳｒおよびＢａの１種以上、ｎ＝４．５〜６．５）であることが好ましい。このようなフェライトには、さらに、希土類元素、Ｃａ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｚｒ等が含有されていてもよい。

【0023】

特に、下記に示すＡ，Ｒ，ＦｅおよびＭを構成元素として含む六方晶マグネトプランバイト型（Ｍ型）フェライトを主相に有するフェライトが好ましい。ただし、Ａは、Ｓｒ、Ｂａ、ＣａおよびＰｂから選択される少なくとも１種の元素であり、Ｒは、希土類元素（Ｙを含む）およびＢｉから選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍは、Ｃｏおよび／またはＺｎである。これらのＡ，Ｒ，ＦｅおよびＭそれぞれの金属元素の総計の構成比率が、全金属元素量に対し、
Ａ：１〜１３原子％、
Ｒ：０．０５〜１０原子％、
Ｆｅ：８０〜９５原子％、
Ｍ：０．１〜５原子％である。

【0024】

このフェライトにおいて、ＲがＡサイトに存在するとし、ＭがＦｅのサイトに存在するとした場合におけるフェライトの組成式は、下記の式１に示すように表すことができる。なお、ｘ、ｙ、ｚは上記の量から計算される値である。

【0025】

Ａ_１−ｘ Ｒ_ｘ （Ｆｅ_１２−ｙＭ_ｙ ）_ｚ Ｏ_１９ …式１

【0026】

このような異方性フェライトの原料粉末を製造するには、フェライト組成物の原料の酸化物、または焼成により酸化物となる化合物を仮焼前に混合し、その後仮焼を行う。仮焼は、大気中で、例えば１０００〜１３５０°Ｃで、１秒間〜１０時間、特にＭ型のＳｒフェライトの微細仮焼粉を得るときには、１０００〜１２００℃で、１秒間〜３時間程度行えばよい。

【0027】

このような仮焼粉は、実質的にマグネトプランバイト型のフェライト構造をもつ顆粒状粒子から構成され、その一次粒子の平均粒径は０．１〜１μｍ、特に０．１〜０．５μｍであることが好ましい。平均粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定すればよく、その変動係数ＣＶは８０％以下、一般に１０〜７０％であることが好ましい。また、飽和磁化σｓは６５〜８０ｅｍｕ／ｇ、特にＭ型Ｓｒフェライトでは６５〜７１．５ｅｍｕ／ｇ、保磁力ＨｃＪは２０００〜８０００Ｏｅ、特にＭ型Ｓｒフェライトでは４０００〜８０００Ｏｅであることが好ましい。

【0028】

この実施形態では、このようにして製造された仮焼粉を、必要に応じて、乾式粗粉砕し、その後に、湿式粉砕を一回以上行う。

【0029】

乾式粗粉砕工程では、通常、ＢＥＴ比表面積が２〜１０倍程度となるまで粉砕する。粉砕後の平均粒径は、０．１〜１μｍ程度、ＢＥＴ比表面積は４〜１０ｍ２ ／ｇ程度であることが好ましく、粒径のＣＶは８０％以下、特に１０〜７０％に維持することが好ましい。粉砕手段は特に限定されず、例えば乾式振動ミル、乾式アトライター（媒体撹拌型ミル）、乾式ボールミル等が使用できるが、特に乾式振動ミルを用いることが好ましい。粉砕時間は、粉砕手段に応じて適宜決定すればよい。

【0030】

乾式粗粉砕には、仮焼体粒子に結晶歪を導入して保磁力ＨｃＢを小さくする効果もある。保磁力の低下により粒子の凝集が抑制され、分散性が向上する。また、配向度も向上する。粒子に導入された結晶歪は、後の焼結工程において解放され、これによって本来の硬磁性に戻って永久磁石となる。

【0031】

乾式粗粉砕の後、仮焼体粒子と水とを含む粉砕用スラリーを調製し、これを用いて湿式粉砕を行う。粉砕用スラリー中の仮焼体粒子の含有量は、１０〜７０重量％程度であることが好ましい。湿式粉砕に用いる粉砕手段は特に限定されないが、通常、ボールミル、アトライター、振動ミル等を用いることが好ましい。粉砕時間は、粉砕手段に応じて適宜決定すればよい。

【0032】

本実施形態では、湿式粉砕に際して、界面活性剤を添加する。界面活性剤としては、具体的にはソルビトール、マンニトールが好ましい。

【0033】

本発明で用いる界面活性剤は、粉砕によるメカノケミカル反応で、その構造が変化する可能性がある。さらに例えば、加水分解反応などにより、この実施形態で用いる界面活性剤と同一の有機化合物を生成するような化合物、例えばエステルなどを添加することによっても本発明の目的を達成できる可能性もある。なお、界面活性剤は２種以上を併用してもよい。

【0034】

界面活性剤の添加時期は特に限定されず、乾式粗粉砕時に添加してもよく、湿式粉砕時の粉砕用スラリー調製の際に添加してもよく、一部を乾式粗粉砕の際に添加し、残部を湿式粉砕の際に添加してもよい。あるいは、湿式粉砕後に撹拌などによって添加してもよい。

【0035】

湿式粉砕後、磁性粉末を乾燥させる。乾燥温度は、好ましくは８０〜１５０°Ｃ、さらに好ましくは１００〜１２０°Ｃである。また、乾燥時間は、好ましくは６０〜６００分、さらに好ましくは３００〜６００分である。

【0036】

乾燥後の磁性粉末粒子の平均粒径は、好ましくは０．０３〜０．７μｍの範囲内、さらに好ましくは０．１〜０．５μｍの範囲内である。乾燥後の磁性粉末には、界面活性剤が付着している。乾燥後の磁性粉末に界面活性剤が付着していることは、熱重量・示差熱同時分析（ＴＧ−ＤＴＡ）により確認される。

【0037】

この乾燥後の磁性粉末を、バインダ樹脂、ワックス類、滑剤、可塑剤、昇華性化合物などと共に混練し、ペレタイザなどで、ペレットに成形する。混練は、たとえばニーダーなどで行う。ペレタイザとしては、たとえば１軸や２軸の押出機が用いられる。

【0038】

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、熱可塑性樹脂としては、たとえばポリエチレン、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、ポリアセタールなどが用いられる。

【0039】

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、ポリエチレングリコールなどの合成ワックスが用いられる。

【0040】

滑剤としては、たとえば脂肪酸エステルなどが用いられ、可塑剤としては、フタル酸エステルが用いられる。

【0041】

バインダ樹脂の添加量は、磁性粉体１００重量部に対して、好ましくは５〜２０重量部、ワックス類の添加量は、好ましくは５〜２０重量部、滑剤の添加量は、好ましくは０．１〜５重量部である。可塑剤の添加量は、バインダ樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．１〜５重量部である。

【0042】

本実施形態では、図１に示す磁場射出成形装置２を用いて、このようなペレット１０を、金型装置８内に射出成形する。金型装置８内への射出前に、金型装置８は閉じられ、内部にキャビティ１２が形成され、金型装置８には磁場が印加される。なお、ペレット１０は、押出機６の内部で、たとえば１６０〜２３０°Ｃに加熱溶融され、スクリューにより金型装置８のキャビティ１２内に射出される。金型装置８の温度は、２０〜８０°Ｃである。金型装置８への印加磁場は５〜１５ｋＯｅ程度とすればよい。

【0043】

射出成形の終了後に、金型装置８の型開きを行い、キャビティ１２の形状に対応する焼成前予備成形体を取り出す。その後に、キャビティ１２に対応する形状の予備成形体を、脱バインダ処理する。

【0044】

脱バインダ処理は、大気中または窒素中において１３０〜６００°Ｃの温度での熱処理である。次いで焼結工程において、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１１６０〜１２２０℃の温度で０．２〜３時間程度焼結して、異方性フェライト磁石を得る。

【0045】

本実施形態の方法では、金型内で磁性粉末が磁場に対応して均一に分散して流動し、磁力線の方向に沿う磁場配向が良好に行われる。すなわち、本実施形態の方法では、従来の湿式成形法と異なり、磁場配向を乱すような圧力が作用しないので、配向度が向上する。

【0046】

したがって、最終的に得られる焼結磁石の配向度が向上する。なお、磁石の配向度とは、飽和磁化（Ｉｓ）に対する残留磁化（Ｉｒ）の比（Ｉｒ／Ｉｓ）である。磁石の配向度は、磁場射出成形後の予備成形体における磁性粉末の磁場配向度合いに比例する。

【0047】

また本実施形態の方法では、バインダ樹脂が磁性粉末粒子間に介在した状態で予備成形体となるため、磁性粉末が均等に分散した予備成形体を得ることができ、その予備成形体を焼成して得られる焼結磁石の磁気特性が均一になる。

【0048】

さらに本実施形態の方法では、射出成形に際して、溶融したバインダ樹脂を搬送媒体とすることで、磁性粉末粒子間の凝集を防止すると共に、搬送経路接触面への粒子の付着を防止しながら、磁性粉末を金型の内部に搬送することができる。

【0049】

しかも、図１に示す金型装置８内での磁場による磁性粉末の配向時には、搬送媒体を除去する必要がない。そのため、本実施形態の方法では、狭いキャビティ１２へ磁性粉末を均一に充填させることが可能であると共に、１ショットに要する時間が短く生産性に優れている。しかも、本実施形態の方法では、搬送媒体を除去するための流路に目詰まりが生じることもないと共に、脱気処理などの問題が生じない。その結果、比較的に薄型の焼結磁石を高生産性で製造することが可能になる。

【0050】

さらに本実施形態の方法では、粉砕工程の最終結果物として得られる磁性粉末が、湿式粉砕用の溶媒中に分散することで、粉末粒子の凝集がほぐれて粒子間に溶媒が介在する。その状態で、界面活性剤を磁性粉末へ付着させることにより、仮に乾燥後の磁性粉末が再凝集しても、磁性粉末粒子間へは界面活性剤が挟み込まれることになる。そのため、再凝集した顆粒（磁性粉末粒子の集合体）が、後工程（混練・成形）で磁性粉末粒子へ分解し易くなる。

【0051】

本実施形態の方法により得られる焼成前予備成形体は、図３に示す装置２のキャビティ１２の内周面形状を規定することにより得られ、図１に示すように、全体としては、円筒を周方向に分割した円弧形状（Ｃ形）を有し、円弧状の外周面２２と、その外周面２２に対応する内周面２４とを有する。図２に示すように、外周面２２と内周面２４とは、共通する中心軸Ｏに対する異なる曲率半径Ｒ１，Ｒ２の円弧面となっている。曲率半径Ｒ１を曲率半径Ｒ２で引いた値が、成形体２０の主要部分径方向の厚みとなる。

【0052】

本実施形態では、予備成形体２０の中心軸Ｏに沿っての両端に、それぞれ軸端面２６が形成される。また、予備成形体２０の円周方向に沿っての両端には、周方向端部２８が形成してある。

【0053】

本実施形態では、外周面２２と軸端面２６とが交差する交差部３０には、軸端面２６に隣接する第１テーパ面３２と、第１テーパ面３２と外周面２２との間で外周面２２に隣接する第２テーパ面３４とが形成してある。

【0054】

本実施形態では、外周面２２の基準線２２ａに対する第１テーパ面３２の第１角度θ１よりも、外周面２２の基準線２２ａに対する第２テーパ面３４の第２角度θ２が小さい。なお、外周面の基準線とは、外周面２２の設計面に含まれる線であり、本実施形態では、中心軸Ｏと平行な線であり、端面２６に対して略直交する。

【0055】

第１角度θ１は、好ましくは３０〜６０度であり、第２角度θ２は、第１角度よりも２０度以上小さいことが好ましい。好ましくは、基準線２２ａに沿っての第１テーパ面３２の長さＬ１が、基準線２２ａに沿っての第２テーパ面３４の長さＬ２に比較して１／２倍〜１／１０倍（Ｌ１／Ｌ２）の長さである。これらテーパ面３２および３４の合計長さＬ３、すなわち交差部３０の基準線２２ａに沿っての長さＬ３は、成形体２０の基準線２２ａに沿っての全長Ｌ０の１／１６〜１／５が好ましい。

【0056】

本実施形態では、交差部３０には、２つのテーパ面３２および３４が形成してあるが、これらのテーパ面の間に、第３のテーパ面を形成することなどにより、３つ以上のテーパ面を形成しても良い。

【0057】

本実施形態に係る焼成前予備成形体２０では、外周面２２と軸端面２６との交差部３０において、少なくとも二段階のテーパ面が形成してある。このため、図３に示す装置によりＣＩＭ成形を行い、その後に焼成したとしても、図６の点線で示すように、交差部３０では、焼成後に外側に形成される凸部を小さくすることができ、二次加工することなく所望の寸法精度を維持することができる。所望の寸法精度とは、外周面２２における凹凸差の最大Δｈを０．０５ｍｍ以下、好ましくは０．０２５ｍｍ以下にすることである。

【0058】

なお、単一のテーパ面が形成してある従来の予備成形体では、図６に示すように、交差部３０で、焼成後に外側に大きく変形して凸部３０ａが形成される理由としては、次の点が考えられる。フェライトマグネット材料は、Ｃ軸方向とＣ軸に垂直な方向で、縮率が倍近く異なる。ＣＩＭ成形では、金型への射出時における材料の流動性や、磁場を印加しながら射出成形を行うなどの理由から、交差部３０では、マグネット粒子の配向方向が、外周面からテーパ面に沿って急に変化する。そのため、その予備成形体を焼成する際に、縮率差の影響を受けて、外側に大きく変形して、外面よりも大きく突出する凸部３０ａを形成すると考えられる。

【0059】

本実施形態では、図２に示すように、焼成前の成形体２０の段階で、少なくとも二段階のテーパ面３２，３４が形成してあるため、ＣＩＭ成形を行ったとしても、マグネット粒子の配向方向が少なくとも二段階に緩やかに変化する。そのため、交差部３０では、焼成後にも凸部３０ａをほとんど形成しないか、あるいは形成されたとしてもかなり小さい。本発明者等の実験によれば、少なくとも二段階のテーパ面を形成した予備成形体２０を焼成する場合には、外面における凹凸差の最大を０．０１ｍｍ以下にできることが確認された。これに対して、従来の単一のテーパ面が形成された予備成形体では、外面よりも突出する凸部３０ａが検出され、外面における凹凸差の最大Δｈが０．０７５ｍｍよりも大きくなり、凸部３０ａを加工して除去するなどの必要性があることが確認されている。

【0060】

本実施形態に係る焼結体マグネットは、上記に記載の焼成前予備成形体２０を焼成して得られる焼結体マグネットである。そのため、本実施形態の成形体２０を焼成して得られる焼結体マグネットは、たとえば図４に示すように、モータのケーシング７０内などに好適に取り付けることができる。

【0061】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

【0062】

たとえば、上述した実施形態では、内周面２４と端面２６との交差部４０には、単一のテーパ面が形成してあるが、交差部３０と同様な二段階以上のテーパ面を形成しても良い。また、本発明では、相互に近接する２つのテーパ面３２，３４は、必ずしも直接に交差する必要はなく、これらのテーパ面３２，３４は曲面でつなぐようにしても良い。さらに、周方向端部２８にも、交差部３０と同様な二段階以上のテーパ面を形成しても良い。

【0063】

また、本発明の焼成前予備成形体は、図１に示す形状に限定されず、図５に示すリーフ形状の予備成形体２０ａ、あるいはその他の形状の成形体であっても良い。なお、磁場射出成形により形成される成形体では、外周面と軸端面との交差部に、単一のテーパ面を形成した場合に、外周面から突出する凸部が形成されやすい。そのため、本発明では、外周面と軸端面との交差部に、上述したように、二段階以上のテーパ面を形成することで、特に有効である。

【符号の説明】

【0064】

２０，２０ａ… 焼成前予備成形体
２２… 外周面
２４… 内周面
２６… 軸端面
３０… 交差部
３０ａ… 凸部
３２… 第１テーパ面
３４… 第２テーパ面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】