特許 6647628 シャフト一体型ボンド磁石の成形方法及び製造方法

(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】6647628

(24)【登録日】2020年1月17日

(45)【発行日】2020年2月14日

(54)【発明の名称】シャフト一体型ボンド磁石の成形方法及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 41/02 20060101AFI20200203BHJP

   H01F 7/02 20060101ALI20200203BHJP

   B22F 3/00 20060101ALI20200203BHJP

   B22F 3/02 20060101ALI20200203BHJP

【ＦＩ】

   H01F41/02 G

   H01F7/02 A

   H01F7/02 E

   B22F3/00 C

   B22F3/02 K

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-172094(P2016-172094)

(22)【出願日】2016年9月2日

(65)【公開番号】特開2018-37620(P2018-37620A)

(43)【公開日】2018年3月8日

【審査請求日】2019年6月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】592064394

【氏名又は名称】小林工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】日立金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】真坂 卓也

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼山 和宏

【審査官】 久保田 昌晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１−２２０４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−１１２５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１−１０７６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−３６５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６４２３２６４（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ １／００−１／１１７、７／０２、４１／０２

Ｂ２２Ｆ ３／００−３／０２

Ｈ０２Ｋ １５／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸長方向の中央部が両端部よりも太径である円柱状のシャフトに、前記シャフトの前記中央部の全域及び前記両端部の前記中央部側の一部領域を覆って円筒状のボンド磁石が一体的に設けられているシャフト一体型ボンド磁石を成形する方法において、
円筒状のダイと、該ダイに上方向から挿通可能であって、円筒状の上パンチ及び該上パンチに挿通可能な円柱状の上コアからなる上側金型と、前記ダイに下方向から挿通可能であって、円筒状の第１下パンチ、該第１下パンチに挿通可能な第２下パンチ、及び該第２下パンチに挿通可能な円柱状の下コアからなる下側金型とを用いており、
前記第１下パンチを下降させて前記第２下パンチと前記ダイとの間に空間を形成する工程と、
前記空間内に前記ボンド磁石の材料を充填する工程と、
前記下コアを下降させて前記第２下パンチの内部を開放し、シャフトの一端部を挿入する工程と、
前記第２下パンチ及び下コアを下降させて、前記シャフトの中央部及び両端部の一部を前記材料中に埋没させる工程と、
前記上コア及び下コアにて前記シャフトを挟持しながら、前記上パンチと前記第１下パンチ及び第２下パンチにて前記材料を圧縮成形する工程と
を有することを特徴とするシャフト一体型ボンド磁石の成形方法。

【請求項2】

前記第２下パンチ及び下コアを下降させて、前記シャフトの中央部及び両端部の一部を前記材料中に埋没させる工程は、
前記上コアを前記シャフトの他端部に当接するまで下降させて前記上コア及び下コアによって前記シャフトを挟持する工程と、
前記第２下パンチを下降させながら、前記上コア及び下コアを連動して下降させて、前記シャフトの中央部及び両端部の一部を前記材料中に埋没させる工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載のシャフト一体型ボンド磁石の成形方法。

【請求項3】

前記上コアを前記シャフトの他端部に当接するまで下降させて前記上コア及び下コアによって前記シャフトを挟持する工程は、
前記上パンチを前記シャフトの他端部の一部の領域を覆う位置まで下降させる工程を含むことを特徴とする請求項２に記載のシャフト一体型ボンド磁石の成形方法。

【請求項4】

前記第２下パンチを下降させながら、前記上コア及び下コアを連動して下降させて、前記シャフトの中央部及び両端部の一部を前記材料中に埋没させる工程において、
前記上コア及び下コアを連動して下降させる際、前記上パンチをさらに連動して下降させることを特徴とする請求項３に記載のシャフト一体型ボンド磁石の成形方法。

【請求項5】

前記材料は、希土類系磁性粉末を含むことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のシャフト一体型ボンド磁石の成形方法。

【請求項6】

請求項１から５の何れかに記載のシャフト一体型ボンド磁石の成形方法により成形された成形体に熱処理を施すことを特徴とするシャフト一体型ボンド磁石の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、各種モータに利用されるシャフト一体型ボンド磁石を成形する成形方法、及び該成形方法を利用するシャフト一体型ボンド磁石の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

磁性粉末と、該磁性粉末の結合剤としての樹脂とを固化成形してなるボンド磁石は、焼結磁石に比べて、寸法精度が高く、形状自由度が高いという利点がある。このような円筒状のボンド磁石にロータ軸となるシャフトを装入させて一体化したシャフト一体型ボンド磁石は、電子機器、カメラ、自動車などにおける各種モータに利用されている。

【0003】

シャフト一体型ボンド磁石の製造方法として、特許文献１には、圧縮成形装置の金型内に、ロータ軸が装入されたロータ継鉄からなる支持部材を配設し、支持部材周囲にネオジウム−鉄−ボロン系磁性粉末及びエポキシ系樹脂からなる磁性組成物を供給し、加圧成形することが記載されている。

【0004】

特許文献１に記載の方法によれば、シャフト一体型ボンド磁石を比較的容易に製造することができる。また、圧縮成形装置を用いるため、磁性粉末と結合剤とを混合してなる磁性組成物における磁性粉末の重量比率及び体積比率を高くすることができる。そのため、モータの小型化、高性能化を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平６−１４０２３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１によって得られるシャフト一体型ボンド磁石では、シャフトの軸方向中央の太径部分（ロータ鉄心に該当）の外周面のみにボンド磁石が配置されているため、シャフトとボンド磁石との間の軸方向への抜け強度が十分ではない。よって、ロータ鉄心の外周部表面にＵ溝などの加工を施すことにより抜け強度を向上させる必要があり、加工コストが増加するという問題がある。また、シャフトとボンド磁石との結合部になんらかの力が加わった場合、結合力が大幅に低下する可能性があるという問題もある。

【0007】

シャフト一体型ボンド磁石は、金型内に挿入したシャフト（ロータ軸を有するロータ鉄心）の周りに磁性粉末と樹脂との混合物を注入して一体化するいわゆるインサート成形や射出成形によって製造することも可能である。しかしながら、インサート成形や射出成形では、注入または射出する磁性粉末と樹脂との混合物の流動性を高めるために、混合物中における樹脂の重量比率及び体積比率を高くする必要がある。従って、磁性粉末の重量比率および体積比率が低くなるため、小型モータ用または高性能モータ用のシャフト一体型ボンド磁石を製造することは困難であるという問題がある。

【0008】

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、シャフトとボンド磁石との結合力が高く、シャフトとボンド磁石との間の軸方向への抜け強度に優れており、また、ボンド磁石における磁性粉末の重量比率及び体積比率が高いシャフト一体型ボンド磁石を、容易に成形できるシャフト一体型ボンド磁石の成形方法、及び、該成形方法を利用するシャフト一体型ボンド磁石の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係るシャフト一体型ボンド磁石の成形方法は、軸長方向の中央部が両端部よりも太径である円柱状のシャフトに、前記シャフトの前記中央部の全域及び前記両端部の前記中央部側の一部領域を覆って円筒状のボンド磁石が一体的に設けられているシャフト一体型ボンド磁石を成形する方法において、円筒状のダイと、該ダイに上方向から挿通可能であって、円筒状の上パンチ及び該上パンチに挿通可能な円柱状の上コアからなる上側金型と、前記ダイに下方向から挿通可能であって、円筒状の第１下パンチ、該第１下パンチに挿通可能な第２下パンチ、及び該第２下パンチに挿通可能な円柱状の下コアからなる下側金型とを用いており、前記第１下パンチを下降させて前記第２下パンチと前記ダイとの間に空間を形成する工程と、前記空間内に前記ボンド磁石の材料を充填する工程と、前記下コアを下降させて前記第２下パンチの内部を開放し、シャフトの一端部を挿入する工程と、前記第２下パンチ及び下コアを下降させて、前記シャフトの中央部及び両端部の一部を前記材料中に埋没させる工程と、前記上コア及び下コアにて前記シャフトを挟持しながら、前記上パンチと前記第１下パンチ及び第２下パンチにて前記材料を圧縮成形する工程とを有することを特徴とする。

【0010】

本発明にあっては、外側の円筒状の上パンチと内側の円柱状の上コアとの二重構造である上側金型、外側から順に円筒状の第１下パンチと円筒状の第２下パンチと円柱状の下コアとの三重構造である下側金型、及び、上側金型及び下側金型が挿通されるダイを組み合わせた成形装置を利用する。

【0011】

まず、第１下パンチを下降させて第２下パンチとダイとの間に空間を形成して、その空間内にボンド磁石の材料（磁性粉末と結合剤（樹脂）との混合物）を充填する。次いで、下コアを下降させて第２下パンチの内部を開放し、開放した空間にシャフトの一端部を挿入する。次いで、第２下パンチ及び下コアを下降させて、シャフトの中央部及び両端部の一部をボンド磁石の材料に埋没させる。次いで、上コア及び下コアにてシャフトを挟持しながら、上パンチと第１下パンチ及び第２下パンチとによりボンド磁石の材料を上下方向から圧縮して、シャフト一体型ボンド磁石を成形する。

【0012】

本発明では、シャフト中央の太径部（ロータ鉄心）だけでなく、シャフト両端部の一部領域までボンド磁石で覆われたシャフト一体型ボンド磁石が得られる。よって、シャフトとボンド磁石との結合力は高く、シャフトとボンド磁石との間の軸方向への抜け強度に優れている。また、本発明では、圧縮成形であるため、インサート成形または射出成形のように材料（磁性粉末と結合剤（樹脂）との混合物）の流動性が要求されないので、混合物中における磁性粉末の重量比率及び体積比率を高くすることが可能となる。

【0013】

本発明にかかるシャフト一体型ボンド磁石の成形方法は、前記第２下パンチ及び下コアを下降させて、前記シャフトの中央部及び両端部の一部を前記材料中に埋没させる工程は、前記上コアを前記シャフトの他端部に当接するまで下降させて前記上コア及び下コアによって前記シャフトを挟持する工程と、前記第２下パンチを下降させながら、前記上コア及び下コアを連動して下降させて、前記シャフトの中央部及び両端部の一部を前記材料中に埋没させる工程とを含むことを特徴とする。

【0014】

本発明にあっては、シャフトの中央部及び両端部の一部を前記材料中に埋没させる際に、上コアをシャフトの他端部に当接するまで下降させて前記上コア及び下コアによって前記シャフトを挟持する工程と、前記第２下パンチを下降させながら、前記上コア及び下コアを連動して下降させる工程との２段階に分ける。よって、シャフトの中央部及び両端部の一部を前記材料中に確実に埋没させることができる。

【0015】

本発明にかかるシャフト一体型ボンド磁石の成形方法は、前記上コアを前記シャフトの他端部に当接するまで下降させて前記上コア及び下コアによって前記シャフトを挟持する工程は、前記上パンチを前記シャフトの他端部の一部の領域を覆う位置まで下降させる工程を含むことを特徴とする。

【0016】

本発明にあっては、上コアをシャフトの他端部に当接するまで下降させて上コア及び下コアによってシャフトを挟持する際、上パンチをシャフトの他端部の一部の領域を覆う位置まで下降させる。よって、上パンチ及び上コアならびに第２下パンチ及び下コアによってシャフトを確実に保持することができる。

【0017】

本発明にかかるシャフト一体型ボンド磁石の成形方法は、前記第２下パンチを下降させながら、前記上コア及び下コアを連動して下降させて、前記シャフトの中央部及び両端部の一部を前記材料中に埋没させる工程において、前記上コア及び下コアを連動して下降させる際、前記上パンチをさらに連動して下降させることを特徴とする。

【0018】

本発明にあっては、第２下パンチを下降させながら、上コア及び下コアを連動して下降させて、シャフトの中央部及び両端部の一部を材料中に埋没させる際、上コア及び下コアを連動して下降させるとともに、上パンチをさらに連動して下降させる。よって、上パンチ及び上コアならびに第２下パンチ及び下コアによってシャフトを確実に保持することができる。

【0019】

本発明に係るシャフト一体型ボンド磁石の成形方法は、前記材料は、希土類系磁性粉末を含むことを特徴とする。

【0020】

本発明にあっては、ボンド磁石の材料に含まれる磁性粉末として、希土類系磁性粉末を用いる。よって、小型であっても、磁気特性に優れたシャフト一体型ボンド磁石が得られる。

【0021】

本発明に係るシャフト一体型ボンド磁石の製造方法は、上述したようなシャフト一体型ボンド磁石の成形方法により成形された成形体に熱処理を施すことを特徴とする。

【0022】

本発明にあっては、上述した成形方法で得られた成形体を加熱し、樹脂を硬化させてシャフト一体型ボンド磁石を製造する。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、シャフトとボンド磁石との結合力が高く、シャフトとボンド磁石との間の軸方向への抜け強度に優れたシャフト一体型ボンド磁石を、容易に成形することができる。また、圧縮成形を用いるため、ボンド磁石における磁性粉末の重量比率及び体積比率を高くすることができるので、小型でも良好な磁気特性を有するシャフト一体型ボンド磁石を製造でき、適用される各種モータの小型化及び高性能化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明に係るシャフト一体型ボンド磁石の製造方法により製造されるシャフト一体型ボンド磁石を示す斜視図である。

【図2】本発明に係るシャフト一体型ボンド磁石の製造方法により製造されるシャフト一体型ボンド磁石を示す断面図である。

【図3】本発明に係るシャフト一体型ボンド磁石の成形方法の手順を示す断面図である。

【図4】本発明に係るシャフト一体型ボンド磁石の成形方法の手順を示す断面図である。

【図5】本発明に係るシャフト一体型ボンド磁石の成形方法の手順を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

【0026】

まず、本発明にて製造されるシャフト一体型ボンド磁石の構成について説明する。図１及び図２は、本発明に係るシャフト一体型ボンド磁石の製造方法により製造されるシャフト一体型ボンド磁石を示す斜視図及び断面図である。

【0027】

図１及び図２にあって、シャフト一体型ボンド磁石１は、シャフト２とボンド磁石３とを一体化して構成されている。シャフト２は、全体として円柱状をなしており、その軸長方向の中央部２ａが両端部よりも太径となっている。シャフト２の太径の中央部２ａ（ロータ鉄心）の全域の外周面、ならびに、両端部（一端部２ｂ及び他端部２ｃ）の中央部側の一部の領域の外周面を覆う態様にて、ボンド磁石３が一体的に設けられている。

【0028】

このシャフト一体型ボンド磁石１がモータに適用される場合に、シャフト２は、ロータ軸を有するロータ鉄心の構成をなしており、太径の中央部２ａがロータ鉄心として機能する。

【0029】

このようなシャフト２は、以下のようにして作製される。例えば、素材（丸棒など）からロータ鉄心及びロータ軸の一体物を加工（削りだしなど）または成形してシャフト２を作製する。または、ロータ鉄心の軸方向中心に貫通孔を形成し、この貫通孔にロータ軸を挿入して、シャフト２を作製しても良い。あるいは、ロータ鉄心の両端部に嵌合穴を形成し、これらの嵌合穴それぞれにロータ軸を嵌合して、作製しても良い。

【0030】

ロータ鉄心の材料としては、珪素鋼板の積層体、アルミニウム合金などを使用でき、ロータ軸の材料としては、アルミニウム合金、ステンレス鋼などを使用できる。ロータ鉄心とロータ軸とは、同一種の材料であっても良く、異なった材料であっても良い。また、ロータ鉄心及びロータ軸の材料として、樹脂あるいは樹脂と金属粉末や合金粉末との複合材料（樹脂鉄心）を用いても良い。

【0031】

ボンド磁石３は、材料となる磁性粉末及び樹脂の混合物（磁性組成物）を圧縮成形して形成される。なお、本発明で用いる磁性粉末及び樹脂の具体例については後述する。

【0032】

次に、本発明に係るシャフト一体型ボンド磁石の成形方法の工程について、その手順を示す図３−図５を参照して説明する。

【0033】

図３Ａは、本発明の成形方法において使用する成形装置の成形動作の開始位置（以下「定位置」という）を示している。この成形装置は、円筒状のダイ１０と、上側金型２０と、下側金型３０とを備えている。

【0034】

上側金型２０は、ダイ１０の内径にほぼ等しい外径を有する長尺円筒状の上パンチ２１と、上パンチ２１の内径にほぼ等しい径を有する長尺円柱状の上コア２２とを備えた二重構成であり、ダイ１０内を上方向から挿通可能である。上パンチ２１はダイ１０内を上下方向に挿通可能であって、上コア２２は上パンチ２１内を上下方向に挿通可能である。上パンチ２１の移動（上昇／下降）と、上コア２２の移動（上昇／下降）とは、互いに独立して行える。

【0035】

下側金型３０は、ダイ１０の内径にほぼ等しい外径を有する長尺円筒状の第１下パンチ３１と、第１下パンチ３１の内径にほぼ等しい外径を有する長尺円筒状の第２下パンチ３２と、第２下パンチ３２の内径にほぼ等しい直径を有する長尺円柱状の下コア３３とを備えた三重構成であり、ダイ１０内を下方向から挿通可能である。第１下パンチ３１はダイ１０内を上下方向に挿通可能であって、第２下パンチ３２は第１下パンチ３１内を上下方向に挿通可能であり、下コア３３は第２下パンチ３２内を上下方向に挿通可能である。第１下パンチ３１の移動（上昇／下降）と、第２下パンチ３２の移動（上昇／下降）と、下コア３３の移動（上昇／下降）とは、互いに独立して行える。

【0036】

まず、図３Ｂに示す如く、第１下パンチ３１を下降させて第２下パンチ３２とダイ１０との間に空間４１を形成する。次いで、図３Ｃに示す如く、この空間４１内にボンド磁石３の材料４２（磁性粉末及び樹脂の混合物（磁性組成物））を充填する。このときの下降距離ｄ１（空間４１の深さ）は、製造されるシャフト一体型ボンド磁石１におけるボンド磁石３の長さ（図２に示す長さＬ１）と、後述する圧縮成形工程での材料４２の圧縮率とを考慮して決定される。

【0037】

次に、図４Ａに示す如く、下コア３３を下降させて第２下パンチ３２の内部に開放部４３を形成する。このときの下降距離ｄ２（開放部４３の長さ）は、シャフト一体型ボンド磁石１において外周面がボンド磁石３で覆われないシャフト２の一端部２ｂの領域の長さを考慮して決定される。すなわち、図２に示す長さＬ２及びＬ３と前記圧縮率とを考慮して決定される。

【0038】

次いで、図４Ｂに示す如く、予め準備しておいたシャフト２の一端部２ｂの一部を、開放部４３に挿入する。この際、シャフト２は、シャフト２の一端部２ｂの一端面が下コア３３に当接するまで下降させる。シャフト２は、自重によって下降させてもよいし、手動あるいは専用治具（専用装置）などを用いて下降させてもよい。

【0039】

次に、図４Ｃに示す如く、上パンチ２１及び上コア２２を下降させる。上コア２２はシャフト２の他端部２ｃの一端面に当接するまで下降させて上コア２２と下コア３３によってシャフト２を挟持する。また、上パンチ２１はシャフト２の他端部２ｃの一部の領域を覆う位置まで下降させる。上パンチ２１の下降位置は、シャフト一体型ボンド磁石１において外周面がボンド磁石３で覆われないシャフト２の他端部２ｃの領域の長さを考慮して決定される。すなわち、図２に示す長さＬ５及びＬ６と前記圧縮率とを考慮して決定される。

【0040】

なお、図４Ａから図４Ｂに基づく前記実施の形態に代えて、図４Ａにおいて、下コア３３を下降させて第２下パンチ３２の内部に開放部４３を形成する際、その下降距離ｄ２（開放部４３の長さ）を、シャフト一体型ボンド磁石１において外周面がボンド磁石３で覆われないシャフト２の一端部２ｂの領域の長さ（図２に示す長さＬ２）と外周面がボンド磁石３で覆われる領域の長さ（図２に示す長さＬ３）との合計に対応する長さとしても良い。このとき、図４Ｂにおいて、シャフト２の一端部２ｂの全部が開放部４３に挿入されることとなり、結果として、シャフト２の一端部２ｂ及び中央部２ａの境界と、充填した材料４２の上面と、第２下パンチ３２の上面と、ダイ１０の上面とは、上下方向で同じ位置になる。

【0041】

次いで、図４Ｄに示す如く、第２下パンチ３２を下降させながら、上コア２２及び下コア３３を連動して下降させる。このとき、上パンチ２１をさらに連動して下降させる。そして、図５Ａに示す如く、シャフト２の一端部２ｂの一部、中央部２ａ及び他端部２ｃの一部を材料４２中に埋没させる。このときの上コア２２及び下コア３３ならびに上パンチ２１の下降距離（図４Ｃの上コア２２及び下コア３３並びに上パンチ２１の位置から図５Ａの上コア２２及び下コア３３並びに上パンチ２１の位置までの距離）は、シャフト２の一端部２ｂ及び他端部２ｃの外周面がボンド磁石３で覆われる領域の長さ（図２に示す長さＬ３及びＬ５）、及び前記圧縮率を考慮して決定される。

【0042】

図５Ａに示す如く、上パンチ２１は、材料４２の上面に当接するまで、もしくはダイ１０の上面まで下降させる。この結果、シャフト２及び材料４２は、上側金型２０と下側金型３０とで封止された状態となる。

【0043】

なお、図４Ｃから図５Ａに基づく前記実施の形態においては、第２下パンチ３２を下降させる際、第１下パンチ３１の下降位置まで下降（図３Ｂに示す下降距離ｄ１だけ下降）させているが、シャフト一体型ボンド磁石の形状などに応じて、第２下パンチ３２の下降位置を、第１下パンチ３１の下降位置よりも上または下に位置させてもよい。

【0044】

また、図４Ｃから図５Ａに基づく前記実施の形態において、予め上コア２２と下コア３３によってシャフト２を挟持して、第２下パンチ３２を下降させながら、上コア２２及び下コア３３を連動して下降させて、シャフト２の一端部２ｂの一部、中央部２ａ及び他端部２ｃの一部を材料４２中に埋没させる工程に代えて、予め上コア２２と下コア３３によってシャフト２を挟持せず、第２下パンチ３２を下降させながら、下コア３３のみを下降させて、下コア３３上にシャフト２が載置された状態で自重によって下降させてもよい。また、シャフト２の下降は手動あるいは専用治具（専用装置）などを用いて行ってもよい。

【0045】

次いで、図５Ｂに示す如く、ダイ１０を下降させるとともに、上コア２２と下コア３３によってシャフト２を挟持しながら上コア２２と下コア３３及び上パンチ２１を下降させる。ダイ１０の下降によって、第１下パンチ３１及び第２下パンチ３２が相対的に上昇することになる。そして、上パンチ２１と第１下パンチ３１及び第２下パンチ３２とにより材料４２を、下方向と上方向との２方向から圧縮して、シャフト２及び材料４２を一体化して成形する。なお、ダイ１０を下降させることとしたが、第１下パンチ３１及び第２下パンチ３２を、直接上昇させるようにしても良い。図５Ｂに基づく前記実施形態において、ダイ１０の下降距離と上コア２２と下コア３３の下降距離は同じであってもよいし、異なっていてもよい。ダイ１０、上コア２２と下コア３３、上パンチ２１の下降距離、あるいは第１下パンチ３１及び第２下パンチ３２を上昇させる場合の上昇距離などは、後述する成形品４４の形状などを考慮して決定すればよい。

【0046】

次に、図５Ｃに示す如く、ダイ１０、上パンチ２１、上コア２２、第１下パンチ３１、第２下パンチ３２、及び下コア３３を全て上昇させる。この際、ダイ１０、第１下パンチ３１、及び第２下パンチ３２が定位置に戻るまで、上昇動作を行う。次いで、図５Ｄに示す如く、上パンチ２１及び上コア２２を更に上昇させて定位置まで戻す。その後、成形品４４を下側金型３０から取り出して、成形処理を終了する。なお、図５Ｂから図５Ｄに基づく前記実施の形態に代えて、ダイ１０のみを下降させて成形品４４を下側金型３０から取り出した後、ダイ１０、上パンチ２１、上コア２２、第１下パンチ３１、第２下パンチ３２、及び下コア３３の全てを定位置に戻るように動作させてもよい。

【0047】

取り出された成形品４４は、樹脂が硬化されていないので、取り出した成形品４４に熱処理を施して、樹脂を硬化させる。これにより、所望の形状をなすシャフト一体型ボンド磁石１が得られる。

【0048】

以下、本発明のシャフト一体型ボンド磁石の成形方法に使用されるボンド磁石３の材料４２に関して説明する。材料４２は、前述したように、磁性粉末及び樹脂の混合物（磁性組成物）である。

【0049】

磁性粉末として、希土類系磁性粉末、フェライト磁性粉末などを使用することができる。希土類系磁性粉末としては、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁性粉末（Ｒは少なくとも一種の希土類元素であってＮｄ、Ｐｒのいずれか一方を必ず含む、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏ、Ｂは硼素であって一部をＣ（炭素）で置換できる）、Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁性粉末（Ｒは少なくとも一種の希土類元素であってＳｍを必ず含む、Ｔは鉄族元素、Ｎは窒素である）などがあげられる。適用対象となるモータの小型化または高性能化を図るという目的を考慮すれば、優れた磁気特性を有するボンド磁石を製造することができる希土類系磁性粉末が適しており、特に、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁性粉末が適している。以下、Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁性粉末を例にあげて、好ましい態様を説明する。

【0050】

Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁性粉末の形状は、好ましくは扁平形状（例えば、粉末粒子の形状アスペクト比＝短径／長径が０．３以下）である。扁平形状を有するＲ−Ｔ−Ｂ系磁性粉末を用いることにより、材料４２（磁性粉末及び樹脂の混合物）の圧縮成形の際に、磁性粉末が積層し易くなる。また、成形時に磁性粉末間に空隙または樹脂溜まりができ難くなり、高密充填が可能となるので、密度が高く、機械的強度も高いシャフト一体型ボンド磁石を製造することができる。

【0051】

Ｒ−Ｔ−Ｂ系磁性粉末の平均粒子径は、好ましくは２０μｍ以上３００μｍ以下であり、より好ましくは４０μｍ以上２５０μｍ以下である。

【0052】

一方、本発明に用いる樹脂は、一般的なボンド磁石に用いられる熱硬化性樹脂であって、好ましい樹脂として、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。

【0053】

なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0054】

１ シャフト一体型ボンド磁石
２ シャフト
２ａ 中央部
２ｂ 一端部
２ｃ 他端部
３ ボンド磁石
１０ ダイ
２０ 上側金型
２１ 上パンチ
２２ 上コア
３０ 下側金型
３１ 第１下パンチ
３２ 第２下パンチ
３３ 下コア
４１ 空間
４２ 材料
４３ 開放部
４４ 成形品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】