ホーム > 特許ランキング > ミネベアミツミ株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022183428
(43)【公開日】2022-12-13
(54)【発明の名称】永久磁石の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01F 41/02 20060101AFI20221206BHJP
H01F 13/00 20060101ALI20221206BHJP
H01F 7/02 20060101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
H01F41/02 G
H01F13/00 350
H01F7/02 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021090739
(22)【出願日】2021-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000114215
【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001771
【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】大河原 遊
(72)【発明者】
【氏名】幸村 治洋
【テーマコード（参考）】
5E062
【Ｆターム（参考）】
5E062CD04
5E062CF05
5E062CG03
(57)【要約】 （修正有）
【課題】磁気的に異方性を有する希土類鉄系磁石に対して、多極着磁を行っても、高い着磁特性が得られる永久磁石の製造方法を提供する。
【解決手段】永久磁石の製造方法は、被着磁物１００に対して磁界を発生する着磁用永久磁石が等間隔に複数配列される界磁部６と、被着磁物のアキシャル方向において被着磁物と対向する加熱面４ａを有し、被着磁物を加熱する加熱部４とを有する着磁装置１により被着磁物に対して着磁を行う着磁工程を含む。着磁工程において、界磁部上に被着磁物を配置し、加熱部により、被着磁物を、被着磁物のキュリー点以上の温度、且つ、着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、着磁用永久磁石により、被着磁物に着磁磁界を印加する。
【選択図】図１
【解決手段】永久磁石の製造方法は、被着磁物１００に対して磁界を発生する着磁用永久磁石が等間隔に複数配列される界磁部６と、被着磁物のアキシャル方向において被着磁物と対向する加熱面４ａを有し、被着磁物を加熱する加熱部４とを有する着磁装置１により被着磁物に対して着磁を行う着磁工程を含む。着磁工程において、界磁部上に被着磁物を配置し、加熱部により、被着磁物を、被着磁物のキュリー点以上の温度、且つ、着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、着磁用永久磁石により、被着磁物に着磁磁界を印加する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被着磁物に対して磁界を発生する着磁用永久磁石が等間隔に複数配列される界磁部と、前記被着磁物のアキシャル方向において前記被着磁物と対向する加熱面を有し、前記被着磁物を加熱する加熱部とを有する着磁装置により、前記被着磁物に対して着磁を行う着磁工程を含み、
前記着磁工程において、前記界磁部上に前記被着磁物を配置し、前記加熱部により、前記被着磁物を、前記被着磁物のキュリー点以上の温度且つ前記着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、前記被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、前記着磁用永久磁石により、前記被着磁物に着磁磁界を印加し、
前記被着磁物は、平均結晶粒径が０．０２μｍ以上３．５９μｍ以下の異方性希土類鉄系磁石であり、
前記界磁部において、前記着磁用永久磁石は、前記着磁工程を得た前記被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下となるように、配列されている、
永久磁石の製造方法。
前記着磁工程において、前記界磁部上に前記被着磁物を配置し、前記加熱部により、前記被着磁物を、前記被着磁物のキュリー点以上の温度且つ前記着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、前記被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、前記着磁用永久磁石により、前記被着磁物に着磁磁界を印加し、
前記被着磁物は、平均結晶粒径が０．０２μｍ以上３．５９μｍ以下の異方性希土類鉄系磁石であり、
前記界磁部において、前記着磁用永久磁石は、前記着磁工程を得た前記被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下となるように、配列されている、
永久磁石の製造方法。
【請求項2】
被着磁物に対して磁界を発生する着磁用永久磁石が等間隔に複数配列される界磁部と、前記被着磁物のアキシャル方向において前記被着磁物と対向する加熱面を有し、前記被着磁物を加熱する加熱部とを有する着磁装置により、前記被着磁物に対して着磁を行う着磁工程を含み、
前記着磁工程において、前記界磁部上に前記被着磁物を配置し、前記加熱部により、前記被着磁物を、前記被着磁物のキュリー点以上の温度且つ前記着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、前記被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、前記着磁用永久磁石により、前記被着磁物に着磁磁界を印加し、
前記被着磁物は、熱間加工により得られた異方性希土類鉄系磁石であり、
前記界磁部において、前記着磁用永久磁石は、前記着磁工程を得た前記被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下となるように、配列されている、
永久磁石の製造方法。
前記着磁工程において、前記界磁部上に前記被着磁物を配置し、前記加熱部により、前記被着磁物を、前記被着磁物のキュリー点以上の温度且つ前記着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、前記被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、前記着磁用永久磁石により、前記被着磁物に着磁磁界を印加し、
前記被着磁物は、熱間加工により得られた異方性希土類鉄系磁石であり、
前記界磁部において、前記着磁用永久磁石は、前記着磁工程を得た前記被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下となるように、配列されている、
永久磁石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、永久磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
希土類鉄系磁石の中でも特に、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系焼結磁石は高い磁気特性を有するため、各種の機器や装置、モータに使用されている。しかしながら、高温環境下でＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系焼結磁石を用いた場合、減磁によって保磁力が低下する。このため、高温環境下での使用に対応するため、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系焼結磁石の耐熱性が求められている。一般に、磁石の保磁力を高めて耐熱性を改善しており、磁石の結晶粒子を微細化することで保磁力を高めることが知られている。磁石の結晶粒子の微細化による保磁力向上として、結晶粒径を焼結磁石よりも微細化し得る熱間加工磁石が有効な手段として知られている（例えば、非特許文献１参照）。この熱間加工磁石の結晶粒径は、焼結磁石の１／１０～１／１００で、微細化が可能になる。
【0003】
この熱間加工磁石に着磁を行う必要があり、熱間加工にて作製された磁石にパルス着磁を行う手段が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の永久磁石の製造方法では、急冷法によって作成されたリボン状の薄帯を粉砕して粉体としたのち、ホットプレス加工で仮成形体を得て、その仮成形体に対して、温度７００℃で後方押し出しを行って塑性変形させて磁石素材を得ている。そして、着磁ヨークを有するコイルがパルス電源に接続された着磁装置で磁石素材を５０℃以上キュリー点以下の温度で８極の多極着磁することが記載されている。この特許文献１に記載の永久磁石は、その製造方法から、非特許文献１に記載された熱間加工磁石であり、着磁装置は、いわゆるパルス方式による着磁装置である。特許文献１には、常温において着磁して、永久磁石の磁気特性を測定したところ、最大エネルギー積は３０ＭＧ・Ｏｅ、保磁力は１２１００（Ｏｅ）であったと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平１－２９７８０７号公報
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】森田敏之、“Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁石における保磁力の温度依存性に及ぼす保磁力向上方法の影響”、大同特殊鋼技報 電気製鋼、２０１１年、第８２巻１号、ｐ．５－１０
【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、最近、熱間加工磁石の最大エネルギー積（ＭＧ・Ｏｅ）は、大きくなっており、その保磁力も１２１００（Ｏｅ）よりも高保磁力となっている。このため、特許文献１に記載された着磁方法である、「パルス電源に接続された着磁装置で磁石素材を５０℃以上キュリー点以下の温度で着磁を行う」手段では、高保磁力となっている熱間加工磁石に対して、高い着磁特性を得ることができない虞がある。
【0007】
また、最近では、モータに使用した場合、モータのコギングトルクの低減や、センサーとして利用した場合、センサーの分解能向上のために多極着磁が求められている。特許文献１のような着磁ヨークにコイルを巻回してパルス電流を印加する、いわゆるパルス着磁の場合、着磁ピッチが狭くなると、着磁ヨークに巻回するコイルの巻数やコイル径に制約があるため、着磁磁界を大きくすることができず、着磁ピッチを小さくすることができないという問題がある。
【0008】
本発明は上記の課題に鑑み、磁気的に異方性を有する希土類鉄系磁石に対して、多極着磁を行っても、高い着磁特性が得られる永久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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る永久磁石の製造方法は、被着磁物に対して磁界を発生する着磁用永久磁石が等間隔に複数配列される界磁部と、上記被着磁物のアキシャル方向において上記被着磁物と対向する加熱面を有し、上記被着磁物を加熱する加熱部とを有する着磁装置により、上記被着磁物に対して着磁を行う着磁工程を含み、上記着磁工程において、上記界磁部上に上記被着磁物を配置し、上記加熱部により、上記被着磁物を、上記被着磁物のキュリー点以上の温度且つ上記着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、上記被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、上記着磁用永久磁石により、上記被着磁物に着磁磁界を印加し、上記被着磁物は、平均結晶粒径が０．０２μｍ以上３．５９μｍ以下の異方性希土類鉄系磁石であり、上記界磁部において、上記永久磁石は、上記着磁工程を経た上記被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下となるように、配列されている。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一態様によれば、磁気的に異方性を有する希土類鉄系磁石に対して多極着磁を行っても、高い着磁特性を有する希土類鉄系磁石を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0013】
＜実施形態１の製造方法＞
実施形態１の永久磁石の製造方法は、被着磁物に対して磁界を発生する着磁用永久磁石が等間隔に複数配列される界磁部と、上記被着磁物のアキシャル方向において上記被着磁物と対向する加熱面を有し、上記被着磁物を加熱する加熱部とを有する着磁装置により、上記被着磁物に対して着磁を行う着磁工程を含む。上記着磁工程において、上記界磁部上に上記被着磁物を配置し、上記加熱部により、上記被着磁物を、上記被着磁物のキュリー点以上の温度且つ上記着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、上記被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、上記着磁用永久磁石により、上記被着磁物に着磁磁界を印加する。上記被着磁物は、平均結晶粒径が０．０２μｍ以上３．５９μｍ以下の異方性希土類鉄系磁石である。上記界磁部において、上記着磁用永久磁石は、上記着磁工程を経た上記被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下となるように、配列されている。
実施形態１の永久磁石の製造方法は、被着磁物に対して磁界を発生する着磁用永久磁石が等間隔に複数配列される界磁部と、上記被着磁物のアキシャル方向において上記被着磁物と対向する加熱面を有し、上記被着磁物を加熱する加熱部とを有する着磁装置により、上記被着磁物に対して着磁を行う着磁工程を含む。上記着磁工程において、上記界磁部上に上記被着磁物を配置し、上記加熱部により、上記被着磁物を、上記被着磁物のキュリー点以上の温度且つ上記着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、上記被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、上記着磁用永久磁石により、上記被着磁物に着磁磁界を印加する。上記被着磁物は、平均結晶粒径が０．０２μｍ以上３．５９μｍ以下の異方性希土類鉄系磁石である。上記界磁部において、上記着磁用永久磁石は、上記着磁工程を経た上記被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下となるように、配列されている。
【0014】
着磁工程では、着磁装置により、上記被着磁物に対して着磁を行う。図１は、実施形態１にて用いる着磁装置の概略構成例を示す図である。図２は、実施形態１にて用いる着磁装置の界磁部を示す斜視図である。図３は、着磁後の被着磁物を示す断面図である。図４～図６は、実施形態１にて用いる着磁装置の動作説明図である。なお、図３は、被着磁物のアキシャル方向を含む平面における断面図である。ここで、本明細書の各図のＸ方向は、実施形態１における被着磁物のラジアル方向である。Ｚ方向は、被着磁物のアキシャル方向であり、上下方向であり、Ｚ１方向が上方向であり、Ｚ２方向が下方向である。
【0015】
実施形態１にて用いる着磁装置１は、図１～図３に示すように、被着磁物１００に着磁を行い、着磁後の被着磁物（着磁後被着磁物）１００’を製造する。着磁装置１は、架台部２と、移動部３と、加熱部４と、予熱部５と、界磁部６と、位置決めピン７と、冷却部８と、制御部１０とを備える。
【0016】
架台部２は、着磁装置１の基部であり、少なくとも移動部３、加熱部４、予熱部５、界磁部６、位置決めピン７、冷却部８および制御部１０が搭載されるものである。
【0017】
移動部３は、アキシャル方向において、被着磁物１００および加熱部４を非加熱位置と加熱位置との間で相対移動させるものである。実施形態１における移動部３は、天井板３１と、アクチュエータ３２と、加熱部取付台３３とを有する。天井板３１は、アキシャル方向において、架台部２と離間して配置されており、アクチュエータ３２および加熱部取付台３３が固定されている。アクチュエータ３２は、架台部２に対して天井板３１をアキシャル方向において相対移動させるものである。アクチュエータ３２は、例えば、油圧シリンダなどの直動機構であり、図示しない外部電力により電力が供給されるとともに、制御部１０により駆動制御が行われる。アクチュエータ３２は、架台部２と天井板３１との間に、複数配置されており、例えば、２つ、４つ配置されている。加熱部取付台３３は、加熱部４が固定されており、天井板３１の下方向側面に固定されている。
【0018】
加熱部４は、被着磁物１００に対して着磁用加熱を行う。加熱部４は、非磁性金属材料、例えば非磁性のステンレス鋼などにより構成されており、被着磁物１００を構成する磁石のキュリー点以上に被着磁物１００を加熱する。実施形態１における加熱部４は、円板状に形成され、上下方向における両面のうち、上方向側面が移動部３の加熱部取付台３３に固定されており、下方向側面が加熱面４ａである。加熱面４ａは、外径が被着磁物１００の外径よりも大きく形成されており、アキシャル方向において界磁部６の後述する載置面６ａと対向する。つまり、加熱面４ａは、アキシャル方向において、載置面６ａに載置された被着磁物１００と対向する。また、加熱面４ａは、加熱位置において、被着磁物１００と接触する。加熱部４は、１以上のヒータを有しており、図示しない外部電力により電力が供給されるとともに、制御部１０により温度制御が行われる。
【0019】
予熱部５は、被着磁物１００に対して予備用加熱を行う。予熱部５は、非磁性金属材料により構成されており、加熱位置となる前に、被着磁物１００を構成する磁石のキュリー点未満（常温よりも高い温度）に被着磁物１００を加熱する。実施形態１における予熱部５には、円柱状に形成され、界磁部６および位置決めピン７が固定される。ここで、予熱部５は、界磁部６および位置決めピン７を介して、界磁部６に載置された被着磁物１００を加熱する。予熱部５は、上下方向における両面のうち、下方向側面が架台部２に固定されており、上方向側面が載置加熱面５ａである。載置加熱面５ａは、界磁部６の外径よりも大きく形成されており、界磁部６および位置決めピン７と接触する。予熱部５は、図示しない外部電力により電力が供給されるとともに、１以上のヒータを有しており、制御部１０により温度制御が行われる。
【0020】
界磁部６は、被着磁物１００に対して磁界を発生する。実施形態１における界磁部６は、被着磁物１００に対してアキシャル方向に着磁を行う。界磁部６は、本体部６１と、フランジ部６２と、永久磁石６３，６４とを有する。本体部６１は、非磁性金属材料により構成されており、円筒形状に形成されており、上下方向における両面のうち、下方向側面が予熱部５の載置加熱面５ａに固定されており、上方向側面は被着磁物１００が載置される載置面６ａである。本体部６１は、位置決めピン７が挿入される挿入孔６ｂが形成されている。フランジ部６２は、本体部６１の下方向側端部から径方向外側に突出して形成されている。フランジ部６２は、予熱部５の載置加熱面５ａに界磁部６が載置された状態で、図示しない貫通孔に固定具、例えば締結ネジなどが挿入され、固定具が予熱部５に固定されることで、予熱部５に対して界磁部６を固定する。永久磁石６３，６４は、本体部６１の上方向側端部に埋設され、被着磁物１００に対して磁界を発生する。永久磁石６３，６４は、例えば、矩形状のサマリウムコバルト磁石（Ｓｍ－Ｃｏ磁石、キュリー温度は、通常７５０℃以上９００℃以下）である。永久磁石６３，６４は、上下方向から見た場合において、本体部６１の中心を中心として同心円に形成され、永久磁石６３が径方向内側において、周方向に等間隔に複数配列され、永久磁石６４が径方向外側において、永久磁石６３に対して径方向に離間して、周方向に等間隔に複数配列される。永久磁石６３，６４は、上方向側及び下方向側において２つ磁極（Ｓ極、Ｎ極）を有し、周方向において、交互に磁極が異なるように、本体部６１に対して埋設されている。ここでは、永久磁石６３，６４は、上方向側における磁極（例えば、Ｓ極）が周方向において隣り合う永久磁石６３，６４の上方向側における磁極と異なり（例えば、Ｎ極）、下方向側における磁極（例えば、Ｎ極）が周方向において隣り合う永久磁石６３，６４の下方向側における磁極と異なる（例えば、Ｓ極）。実施形態１における永久磁石６３，６４は、埋設される個数および周方向における厚さが異なり、周方向に配置される位置、すなわち配列ピッチが異なっている。なお、永久磁石６３，６４は、本体部６１に対して、載置面６ａに露出した状態で埋設されているが、載置面６ａに露出せず、本体部６１内部に埋設されていてもよい。より具体的には、界磁部６において、着磁用永久磁石６３，６４は、上記着磁工程を経た上記被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下となるように、好ましくは０．５ｍｍ以上２．６ｍｍ以下となるように配列されている。
【0021】
位置決めピン７は、ラジアル方向における界磁部６に対する被着磁物１００の位置を決めるため、被着磁物１００の後述する貫通孔１００ｃに挿入される。位置決めピン７は、界磁部６が予熱部５に固定された状態で、界磁部６の挿入孔６ｂに挿入されることで、予熱部５に固定される。
【0022】
冷却部８は、加熱部４により加熱された被着磁物１００を冷却する。実施形態１における冷却部８は、図示しない固定部材により、架台部２に固定されており、空気を界磁部６に載置された被着磁物１００に向けて出力する。冷却部８は、例えば、空冷ファンや、圧縮空気供給するコンプレッサーなどであり、加熱後の被着磁物１００を自然空冷ではなく、冷却効率が高い強制空冷により冷却する。冷却部８は、図示しない外部電力により電力が供給されるとともに、制御部１０により送風制御が行われる。
【0023】
制御部１０は、被着磁物１００に対して着磁を行うために、着磁装置１を制御する。制御部１０は、移動部３、加熱部４、予熱部５および冷却部８を制御するものである。制御部１０は、移動部３を駆動制御することで、界磁部６に載置された被着磁物１００に対して加熱部４を非加熱位置と加熱位置との間で相対移動させる。ここで、非加熱位置とは、アキシャル方向において被着磁物１００に対して加熱面４ａが離間、実施形態１では加熱面４ａが被着磁物１００に非接触であり、かつ加熱部４による被着磁物１００の加熱が行われない位置である（図４参照）。一方、加熱位置は、アキシャル方向において被着磁物１００に対して加熱面４ａが近接、実施形態１では加熱面４ａが被着磁物１００に接触し、加熱部４による被着磁物１００の加熱が行われる位置である（図５参照）。制御部１０は、加熱部４を温度制御することで、被着磁物１００を構成する磁石のキュリー点以上の加熱温度となるように、加熱部４を加熱する。具体的には、実施形態１では、加熱位置となる前に、キュリー点に対してプラス３０℃以上であり、３５０℃以下となるように加熱部４を加熱する。加熱温度は、被着磁物１００を構成する磁石の磁気特性劣化を抑制できる温度である。ここで、制御部１０は、加熱面４ａが被着磁物１００に接触する際の加熱部４による被着磁物１００に対する押圧力の制御を行う。制御部１０は、加熱面４ａが被着磁物１００に接触した際に、被着磁物１００の破損を抑制できる押圧力となるように、移動部３を駆動制御する。これにより、被着磁物１００の破損を抑制できるとともに、被着磁物１００と加熱部４との接触状態の均一化を図れる。制御部１０は、予熱部５を温度制御することで、加熱位置となる前に、被着磁物１００を構成する磁石のキュリー点未満の予熱温度となるように、予熱部５を加熱する。具体的には、実施形態１では、キュリー点に対してマイナス３０℃以下であり、１５０℃以上となるように予熱部５を加熱する。すなわち、好ましい予備温度Ｔの範囲はＴ＜Ｔｃ、より好ましい予備温度Ｔの範囲はＴ≦Ｔｃ－３０である。また、より具体的には、１５０℃≦Ｔ＜Ｔｃ、さらに具体的には、１５０℃≦Ｔ≦Ｔｃ－３０である。なお。Ｔｃは、被着磁物１００を構成する磁石のキュリー点である。制御部１０は、冷却部８を温度制御することで、加熱位置から非加熱位置となった後に、加熱された被着磁物１００を冷却する（図６参照）。
【0024】
ここで、被着磁物１００および着磁後被着磁物１００’は、図１、図３に示すように、リング状に形成されており、アキシャル方向における両面である下方向側面１００ａと、上方向側面１００ｂと、貫通孔１００ｃと、外周面１００ｄとを有する。被着磁物１００は、例えば、外径が１０ｍｍ以上、好ましくは、外径が１５ｍｍ以上～５０ｍｍ以下のリング状に形成されている。
【0025】
被着磁物１００は、異方性希土類鉄系磁石を含む。異方性希土類鉄系磁石としては、希土類元素（ＲＥ）として、Ｎｄと、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選択された少なくとも１種とを含み、Ｂを１原子％以上１２原子％以下含むＲＥ－Ｆｅ－Ｂ系磁石が好ましい。具体的には、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系化合物（たとえばＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ）を主相とするＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系合金を用いたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石がより好ましい。このようなＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石によれば、磁気特性に優れた永久磁石が得られる。
【0026】
また、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石において、鉄（Ｆｅ）の一部を、たとえばＣｏ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、ＭｎおよびＮｂから選択される少なくとも１種の元素で置換してもよい。なお、Ｆｅの一部をＣｏで置換すると耐熱性を改善できる。Ｆｅの一部を上記元素で置換する場合、磁気特性の低下を防ぐ観点から、Ｆｅに対する置換量は５０原子％未満が好ましく、３５原子％以下がより好ましい。このような異方性希土類鉄系磁石を用いると、上述した着磁装置１により、強力に着磁できる。
【0027】
異方性希土類鉄系磁石は、平均結晶粒径が０．０２μｍ以上３．５９μｍ以下であり、０．２９μｍ以上３．５９μｍ未満であることがより好ましい。
【0028】
異方性希土類鉄系磁石は、磁気的に異方性を有していればよく、熱間加工磁石であっても、焼結磁石であってもよい。熱間加工磁石は、例えば、粉末粒径数十μｍの多結晶粉に熱間加工を施して、配向、高密度化を行って製造される。焼結磁石は、例えば、粉末粒径数μｍの単結晶粉を磁場中で冷間成形して配向させ、焼結による高密度化を経て製造される。
【0029】
被着磁物１００のキュリー点（異方性希土類鉄系磁石のキュリー点）は、通常、２５０℃以上４００℃以下である。
【0030】
実施形態１における着磁工程では、上記界磁部上に上記被着磁物を配置し、上記加熱部により、上記被着磁物を、上記被着磁物のキュリー点以上の温度且つ上記着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、上記被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、上記着磁用永久磁石により、上記被着磁物に着磁磁界を印加する。以下に、この着磁工程について、より具体的に説明する。なお、着磁装置１は、非加熱位置となっている。また、被着磁物１００は、予め製造個数に応じてリング状に成形されている。まず、制御部１０は、図１に示すように、加熱部４および予熱部５の加熱を開始する。ここでは、制御部１０は、加熱部４を加熱温度まで加熱するとともに、予熱部５を予熱温度まで加熱する。次に、作業員は、アキシャル方向において、被着磁物１００の貫通孔１００ｃと位置決めピン７とを対向させた状態で、被着磁物１００を下方向側に移動する（同図矢印Ａ）。これにより、被着磁物１００は、図４に示すように、界磁部６の載置面６ａに載置される。このとき、作業員は、界磁部６の載置面６ａから突出する位置決めピンの上方向側端部を、被着磁物１００の貫通孔１００ｃに挿入することで、着磁装置１に対する被着磁物１００の位置決めを行う。なお、被着磁物１００の上方向側面１００ｂは、加熱部４の加熱面４ａとアキシャル方向において対向する。
【0031】
次に、制御部１０は、被着磁物１００を載置面６ａに載置してから第１所定時間Ｔ１経過後に、移動部３により、非加熱位置から加熱位置に被着磁物１００に対して加熱部４を移動させる（同図矢印Ｂ）。ここで、第１所定時間Ｔ１とは、加熱部４が加熱温度を維持しているとともに、載置面６ａに載置された被着磁物１００が界磁部６を介して予熱部５から受熱することで、被着磁物１００が常温よりも高く且つキュリー点未満の温度になるまでに十分な時間をいう。つまり、制御部１０は、非加熱位置において、加熱部４が加熱温度であるとともに、被着磁物１００が予熱されてから、被着磁物１００に対して加熱部４を加熱位置に移動させる。そして、被着磁物１００に加熱面４ａを接触させた状態で、予熱された被着磁物１００の加熱を開始する。なお、制御部１０は、移動部３により、非加熱位置から加熱位置に被着磁物１００に対して加熱部４が移動すると、予熱部５に対する加熱を終了、すなわち温度制御をＯＦＦとする。次に、制御部１０は、図５に示すように、被着磁物１００に加熱面４ａを接触させた状態で、被着磁物１００をキュリー点以上となるまで加熱をする。すなわち、被着磁物１００を、キュリー点以上であり、且つ、着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度となるまで加熱をする。次に、制御部１０は、加熱位置において、被着磁物１００の加熱を開始してから第２所定時間Ｔ２経過後に、移動部３により、加熱位置から非加熱位置に被着磁物１００に対して加熱部４を移動させる（同図矢印Ｃ）。ここで、第２所定時間Ｔ２とは、被着磁物１００がキュリー点以上となるまでに十分な時間をいう。
【0032】
次に、制御部１０は、図６に示すように、非加熱位置において、被着磁物１００に対して冷却部８により冷却を行う。次に、制御部１０は、非加熱位置において、冷却部８による冷却を開始してから第３所定時間Ｔ３経過後に、冷却部８による冷却を終了する。ここで、第３所定時間Ｔ３とは、被着磁物１００がキュリー点以上からキュリー点未満、好ましくは、キュリー点マイナス５０℃、より好ましくは、キュリー点よりも５０℃以上低い温度となるまでに十分な時間をいう。
【0033】
次に、作業員は、着磁された被着磁物１００’を取り出す。着磁装置１により、被着磁物１００に新たに着磁を行う場合、制御部１０は、既に加熱部４は加熱されているので、予熱部５の加熱を開始する。
【0034】
以上のように、実施形態１の製造方法では、被着磁物１００をキュリー点未満からキュリー点以上（且つ着磁用永久磁石のキュリー点未満）に昇温し、界磁部６により着磁磁界を印加された状態のまま、キュリー点以上からキュリー点未満に降温する。これにより、被着磁物１００に対して着磁を行い、被着磁物１００から、図３に示す着磁後被着磁物１００’（永久磁石）を製造する。着磁後被着磁物１００’は、界磁部６の永久磁石６３，６４にそれぞれ対応した領域に着磁が行われる。着磁後被着磁物１００’は、各永久磁石６３に対応する着磁領域１０１および各永久磁石６４に対応する着磁領域１０２が形成、すなわち少なくとも下方向側面１００ａにおいて、リング状に２列の多極着磁された永久磁石である。
【0035】
実施形態１の製造方法によれば、磁気的に異方性を有する希土類鉄系磁石に対して多極着磁を行っても、高い着磁特性を有する永久磁石が得られる。具体的には、実施形態１の製造方法により得られた着磁後被着磁物１００’は、極ピッチが０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、好ましくは０．５ｍｍ以上２．６ｍｍ以下である。狭い極ピッチの場合も高い着磁特性を示す。ここで、リング状の着磁後被着磁物１００’における極ピッチは、センシングなど実際に用いる位置における隣接する極間の円弧長さである。なお、センシングなど実際に用いる位置は、通常、着磁後被着磁物１００’が表すリングの中心から２．５ｍｍ以上４２．５ｍｍ以下である。一方、従来のパルス着磁によって、上記被着磁物を用いて、上記ピッチを有する着磁後被着磁物を作製する場合は、実施形態１の製造方法に比較して、着磁特性は低くなる。
【0036】
なお、着磁後の被着磁物１００’は、加熱部４により、被着磁物１００をアキシャル方向において加熱、すなわち加熱面４ａと被着磁物１００の上方向側面１００ｂとを対向させて加熱するため、アキシャル方向における両面のうち、一方の面である上方向側面１００ｂがラジアル方向における外周面１００ｄに対して酸化被膜の膜厚が厚くなる。結果として、着磁後の被着磁物１００’は、外周面１００ｄよりも上方向側面１００ｂにおいてＮｄ量が増大し、Ｎｄの偏析が多く生じることが確認できる。
【0037】
実施形態１の製造方法では、加熱位置において非加熱位置よりも、アキシャル方向において被着磁物１００に対して加熱部４の加熱面４ａが近接することで、アキシャル方向において加熱部４により被着磁物１００の加熱が行われる。従って、加熱部４により、被着磁物１００をラジアル方向、すなわち加熱面４ａと被着磁物１００の外周面１００ｄとを対向させて加熱する場合と比較して、被着磁物１００をアキシャル方向、すなわち加熱面４ａと被着磁物１００の上方向側面１００ｂとを対向させて加熱する場合は、被着磁物１００に対する加熱ムラを抑制でき、被着磁物１００に対する加熱の不均質を抑制できる。特に、大きい被着磁物１００は、小さい被着磁物１００よりも熱容量が大きい。小さい被着磁物１００は、熱し易く、冷め易いため、被着磁物１００での温度分布に偏りが生じ難いが、被着磁物が大きく、例えば大径になると、被着磁物１００に加熱の不均質が生じ易くなる。大きい被着磁物１００の場合において、加熱の不均質の発生を抑制するために、加熱温度をさらに高温にしたり、または第２所定時間Ｔ２を長くしたりすることも可能であるが、被着磁物１００を構成する磁石の磁気特性劣化が生じる虞がある。しかしながら、実施形態１の製造方法では、大きい被着磁物１００であっても、被着磁物１００をアキシャル方向、すなわち加熱面４ａと被着磁物１００の上方向側面１００ｂとを対向させて加熱するので、加熱温度が高温でなくても、また、第２所定時間Ｔ２が長くなくても、被着磁物１００に対する加熱の不均質を抑制することができる。これにより、界磁部６により着磁磁界を印加された状態における被着磁物１００の温度不均一を抑制することができるので、被着磁物１００の着磁特性の均一性を図れる。
【0038】
＜実施形態２の製造方法＞
実施形態２の永久磁石の製造方法は、被着磁物に対して磁界を発生する着磁用永久磁石が等間隔に複数配列される界磁部と、上記被着磁物のアキシャル方向において上記被着磁物と対向する加熱面を有し、上記被着磁物を加熱する加熱部とを有する着磁装置により、上記被着磁物に対して着磁を行う着磁工程を含む。上記着磁工程において、上記界磁部上に上記被着磁物を配置し、上記加熱部により、上記被着磁物を、上記被着磁物のキュリー点以上の温度且つ上記着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、上記被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、上記着磁用永久磁石により、上記被着磁物に着磁磁界を印加する。上記被着磁物は、熱間加工により得られた異方性希土類鉄系磁石である。上記界磁部において、上記着磁用永久磁石は、上記着磁工程を経た上記被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下となるように、配列されている。
実施形態２の永久磁石の製造方法は、被着磁物に対して磁界を発生する着磁用永久磁石が等間隔に複数配列される界磁部と、上記被着磁物のアキシャル方向において上記被着磁物と対向する加熱面を有し、上記被着磁物を加熱する加熱部とを有する着磁装置により、上記被着磁物に対して着磁を行う着磁工程を含む。上記着磁工程において、上記界磁部上に上記被着磁物を配置し、上記加熱部により、上記被着磁物を、上記被着磁物のキュリー点以上の温度且つ上記着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度まで昇温した後、上記被着磁物のキュリー点未満の温度まで降温させるように加熱するとともに、上記着磁用永久磁石により、上記被着磁物に着磁磁界を印加する。上記被着磁物は、熱間加工により得られた異方性希土類鉄系磁石である。上記界磁部において、上記着磁用永久磁石は、上記着磁工程を経た上記被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下となるように、配列されている。
【0039】
以下、実施形態２の製造方法について、実施形態１の製造方法と異なる点について説明し、同じ点については説明を省略または簡略化する。実施形態２の製造方法に用いる着磁装置は、実施形態１で用いる着磁装置１とは、界磁部が異なる。実施形態２に用いる界磁部においては、着磁用永久磁石（具体的には、永久磁石６３，６４）は、上記着磁工程を経た上記被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下となるように、好ましくは０．５ｍｍ以上３．１ｍｍ以下となるように配列されている。
【0040】
実施形態２では、被着磁物に含まれる異方性希土類鉄系磁石は、磁気的に異方性を有しており、熱間加工により得られる。熱間加工磁石は、例えば、粉末粒径数十μｍの多結晶粉に熱間加工を施して、配向、高密度化を行って製造される。実施形態２で用いる異方性希土類鉄系磁石は、平均結晶粒径が０．０２μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。被着磁物のキュリー点（異方性希土類鉄系磁石のキュリー点）は、通常、２５０℃以上４００℃以下である。
【0041】
実施形態２の製造方法によっても、磁気的に異方性を有する希土類鉄系磁石に対して多極着磁を行っても、高い着磁特性を有する永久磁石が得られる。具体的には、実施形態２の製造方法により得られた着磁後被着磁物は、極ピッチが０．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下であり、好ましくは０．５ｍｍ以上３．１ｍｍ以下である。狭い極ピッチの場合も高い着磁特性を示す。ここで、リング状の着磁後被着磁物における極ピッチは、センシングなど実際に用いる位置における隣接する極間の円弧長さである。一方、従来のパルス着磁によって、上記被着磁物を用いて、上記ピッチを有する着磁後被着磁物を作製する場合は、実施形態２の製造方法に比較して、着磁特性は低くなる。
【0042】
＜変形例１＞
実施形態１、２の製造方法に対して、着磁装置を下記の着磁装置に変更して行ってもよい。図７は、変形例１にて用いる着磁装置の概略構成例を示す図である。図８～図１０は、変形例１にて用いる着磁装置の動作説明図である。ここで、本明細書の各図のＸ方向は、変形例１における被着磁物のラジアル方向である。Ｚ方向は、被着磁物のアキシャル方向であり、上下方向であり、Ｚ１方向が上方向であり、Ｚ２方向が下方向である。
実施形態１、２の製造方法に対して、着磁装置を下記の着磁装置に変更して行ってもよい。図７は、変形例１にて用いる着磁装置の概略構成例を示す図である。図８～図１０は、変形例１にて用いる着磁装置の動作説明図である。ここで、本明細書の各図のＸ方向は、変形例１における被着磁物のラジアル方向である。Ｚ方向は、被着磁物のアキシャル方向であり、上下方向であり、Ｚ１方向が上方向であり、Ｚ２方向が下方向である。
【0043】
変形例１にて用いる着磁装置１が実施形態１，２にて用いる着磁装置１と異なる点は、界磁部６に非磁性材料からなるスペーサ１１を載置し、スペーサ１１が界磁部６と被着磁物１００との間に介装した構成となる点である。また、被着磁物１００がスペーサ１１を介して界磁部６により着磁される点が異なる。なお、変形例１にて用いる着磁装置１の基本的構成は、実施形態１，２にて用いる着磁装置１の基本的構成と同一であるため、同一符号の構成について省略または簡略化して説明する。
【0044】
スペーサ１１は、界磁部６の載置面６ａに載置され、界磁部６と被着磁物１００との間に介装される部材である。スペーサ１１は、例えば、非磁性金属材料でリング状に形成されている。非磁性金属材料で薄くできる材料として、例えば、非磁性のステンレス鋼、チタン合金、真鍮などが挙げられ、スペーサ１１は、これらにより構成されていることが好ましい。なお、加熱されるため、３５０℃°以上の耐熱性を有していれば、非磁性金属材料に限定されない。例えば、非磁性のセクラミックスでもよい。
【0045】
このスペーサ１１の外径は、界磁部６の載置面６ａと同じである。また、スペーサ１１のアキシャル方向の厚さは０．７ｍｍ以下に形成されていることが好ましく、０．３ｍｍ以下に形成されていることがより好ましい。スペーサ厚は、０．７ｍｍよりも大きくなると、被着磁物を着磁（磁化）することが難しくなる場合がある。この非磁性金属材料のスペーサ１１を界磁部６と被着磁物１００との間に介装することによって、被着磁物１００に着磁した後、着磁された被着磁物１００’と界磁部６との間の吸着力を低減できる。この結果、被着磁物１００’を界磁部６から容易に取り去ることができる。さらに、被着磁物１００’を界磁部６から取り去る際、被着磁物１００’の一部に欠けが生じることや、被着磁物１００’のエッジで、界磁部６の載置面６ａに露出する永久磁石であるＳｍ－Ｃｏ磁石を傷付けることを防止できる。
【0046】
次に、変形例１における着磁装置１による着磁工程について説明する。なお、着磁装置１は、非加熱位置となっている。まず、制御部１０は、図８に示すように、加熱部４および予熱部５の加熱を開始する。ここでは、制御部１０は、加熱部４を加熱温度まで加熱するとともに、予熱部５を予熱温度まで加熱する。次に、作業員は、アキシャル方向において、被着磁物１００の貫通孔１００ｃと位置決めピン７とを対向させた状態で、被着磁物１００を下方向側に移動する（同図矢印Ａ）。これにより、被着磁物１００は、図８に示すように、位置決めピン７に挿入されて界磁部６の載置面６ａに載置されたスペーサ１１上に、載置される。このとき、作業員は、界磁部６の載置面６ａおよびスペーサ１１から突出する位置決めピンの上方向側端部を、被着磁物１００の貫通孔１００ｃに挿入することで、着磁装置１に対する被着磁物１００の位置決めを行う。
【0047】
次に、制御部１０は、被着磁物１００が載置面６ａ上のスペーサ１１に載置してから第１所定時間Ｔ１経過後に、移動部３により、非加熱位置から加熱位置に被着磁物１００に対して加熱部４を移動させる（同図矢印Ｂ）。ここで、第１所定時間Ｔ１とは、加熱部４が加熱温度を維持しているとともに、スペーサ１１に載置された被着磁物１００が界磁部６およびスペーサ１１を介して予熱部５から受熱することで、被着磁物１００が常温よりも高いキュリー点未満の温度にすることができるまでに十分な時間をいう。つまり、制御部１０は、非加熱位置において、加熱部４が加熱温度であるとともに、被着磁物１００が予熱されてから、被着磁物１００に対して加熱部４を加熱位置に移動させる。そして、被着磁物１００に加熱面４ａを接触させた状態で、予熱された被着磁物１００の加熱を開始する。なお、制御部１０は、移動部３により、非加熱位置から加熱位置に被着磁物１００に対して加熱部４が移動すると、予熱部５に対する加熱を終了、すなわち温度制御をＯＦＦとする。次に、制御部１０は、図９に示すように、被着磁物１００に加熱面４ａを接触させた状態で、被着磁物１００をキュリー点以上となるまで加熱をする。すなわち、被着磁物１００を、キュリー点以上であり、且つ、着磁用永久磁石のキュリー点未満の温度となるまで加熱をする。次に、制御部１０は、加熱位置において、被着磁物１００の加熱を開始してから第２所定時間Ｔ２経過後に、移動部３により、加熱位置から非加熱位置に被着磁物１００に対して加熱部４を移動させる（同図矢印Ｃ）。ここで、第２所定時間Ｔ２とは、被着磁物１００がキュリー点以上となるまでに十分な時間をいう。
【0048】
次に、制御部１０は、図１０に示すように、非加熱位置において、被着磁物１００に対して冷却部８により冷却を行う。次に、制御部１０は、非加熱位置において、冷却部８による冷却を開始してから第３所定時間Ｔ３経過後に、冷却部８による冷却を終了する。ここで、第３所定時間Ｔ３とは、被着磁物１００がキュリー点以上からキュリー点未満、好ましくは、キュリー点マイナス５０℃となるまでに十分な時間をいう。
【0049】
次に、作業員は、着磁された被着磁物１００’を取り出す。上述のように、スペーサ１１が界磁部６と被着磁物１００’との間に介装されているため、被着磁物１００’を界磁部６から容易に取り去ることができる。さらに、被着磁物１００’の一部に欠けが生じることや、界磁部６の載置面６ａに露出する永久磁石であるＳｍ－Ｃｏ磁石を傷付けることを防止できる。
【0050】
変形例１の製造方法によれば、実施形態１，２と同様に、磁気的に異方性を有する希土類鉄系磁石に対して多極着磁を行っても、高い着磁特性を有する永久磁石が得られる。具体的には、実施形態１と同様の被着磁物を用いると、得られる着磁後被着磁物は、極ピッチが０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、好ましくは０．５ｍｍ以上２．６ｍｍ以下である。なお、この場合は、界磁部において、上記着磁用永久磁石は、上記着磁工程を経た上記被着磁物における極ピッチが上記範囲となるように、配列されている。あるいは、実施形態２と同様の被着磁物を用いると、得られる着磁後被着磁物は、極ピッチが０．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下であり、好ましくは０．５ｍｍ以上３．１ｍｍ以下である。なお、この場合も、界磁部において、上記着磁用永久磁石は、上記着磁工程を経た上記被着磁物における極ピッチが上記範囲となるように、配列されている。
【0051】
＜変形例２＞
実施形態１，２の製造方法では、被着磁物１００に対してアキシャル方向に着磁を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ラジアル方向に着磁を行ってもよい。図１１は、変形例２にて用いる着磁装置の概略構成例を示す図である。図１２は、変形例２にて用いる着磁装置の界磁部を示す斜視図である。
実施形態１，２の製造方法では、被着磁物１００に対してアキシャル方向に着磁を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ラジアル方向に着磁を行ってもよい。図１１は、変形例２にて用いる着磁装置の概略構成例を示す図である。図１２は、変形例２にて用いる着磁装置の界磁部を示す斜視図である。
【0052】
変形例２にて用いる着磁装置１が実施形態１，２にて用いる着磁装置１と異なる点は、界磁部９が被着磁物１００に対してラジアル方向に着磁を行う構成である点である。また、予熱部５が界磁部９を介して、すなわち間接的に被着磁物１００に予熱を行うのではなく、直接予熱を行う点が異なる。なお、変形例２にて用いる着磁装置１の基本的構成は、実施形態１，２にて用いる着磁装置１の基本的構成と同一であるため、同一符号の構成について省略または簡略化して説明する。
【0053】
加熱部４は、本体部４１と突出部４２とを有する。本体部４１は、円板状に形成され、上下方向における両面のうち、上方向側面が移動部３の加熱部取付台３３に固定されており、下方向側面から突出部４２が下方向に突出して形成されている。突出部４２は、上下方向における下方向側面が加熱面４ａである。加熱面４ａは、界磁部９の挿入孔９ｂの径よりも小さい径で構成されている。
【0054】
予熱部５は、上方向側面が載置加熱面５ａであり、２段に形成されている。載置加熱面５ａのうち、上方向側の１段目において被着磁物１００が載置加熱され、下方向側の２段目において界磁部９が載置加熱される。
【0055】
界磁部９は、被着磁物１００に対して磁界を発生する。変形例２における界磁部９は、被着磁物１００に対してラジアル方向に着磁を行い、本体部９１と、フランジ部９２と、永久磁石９３とを有する。本体部９１は、非磁性金属材料により構成されており、円筒形状に形成されており、上下方向における両面のうち、下方向側面が予熱部５の載置加熱面５ａの２段目に固定されており、上方向側面９ａが天井板３１とアキシャル方向において対向している。本体部９１は、被着磁物１００が挿入される挿入孔９ｂが形成されている。フランジ部９２は、本体部９１の下方向側端部から径方向外側に突出して形成されている。フランジ部９２は、予熱部５の載置加熱面５ａの２段目に界磁部９が載置された状態で、図示しない貫通孔に固定具、例えば締結ネジなどが挿入され、固定具が予熱部５に固定されることで、予熱部５に対して界磁部９を固定する。永久磁石９３は、径方向において本体部９１の挿入孔９ｂ側に埋設され、被着磁物１００に対して磁界を発生し、例えば、矩形状のＳｍ－Ｃｏ磁石である。永久磁石９３は、上下方向から見た場合において、本体部９１の中心を中心として同心円に形成され、周方向に等間隔に複数配列される。永久磁石９３は、径方向内側および径方向外側において２つ磁極（Ｓ極、Ｎ極）を有し、周方向において、交互に磁極が異なるように、本体部９１に対して埋設されている。ここでは、永久磁石９３は、径方向内側における磁極（例えば、Ｓ極）が周方向において隣り合う永久磁石９３の径方向内側における磁極と異なり（例えば、Ｎ極）、径方向外側における磁極（例えば、Ｎ極）が周方向において隣り合う永久磁石９３の径方向外側における磁極と異なる（例えば、Ｓ極）。なお、永久磁石９３は、本体部９１において、挿入孔９ｂに露出した状態で埋設されているが、挿入孔９ｂに露出せず、本体部９１内部に埋設されていてもよい。
【0056】
次に、変形例２における着磁装置１による着磁工程について説明する。なお、実施形態１，２における着磁装置１による着磁工程と同一の部分は、省略または簡略化して説明する。まず、制御部１０は、加熱部４および予熱部５の加熱を開始する。次に、作業員は、アキシャル方向において、被着磁物１００と界磁部９の挿入孔９ｂとを対向させた状態で、被着磁物１００を下方向側に移動し、被着磁物１００を界磁部９の挿入孔９ｂに挿入し、予熱部５の載置加熱面５ａの１段目に載置する。このとき、作業員は、被着磁物１００を挿入孔９ｂに挿入することで、着磁装置１に対する被着磁物１００の位置決めを行う。なお、被着磁物１００は、外周面１００ｄが径方向、すなわちラジアル方向において界磁部９と対向し、上方向側面１００ｂが加熱部４の加熱面４ａとアキシャル方向において対向する。
【0057】
次に、制御部１０は、被着磁物１００が載置加熱面５ａに載置してから第１所定時間Ｔ１経過後に、移動部３により、非加熱位置から加熱位置に被着磁物１００に対して加熱部４を移動させ、予熱された被着磁物１００の加熱を開始し、加熱位置において、被着磁物１００の加熱を開始してから第２所定時間Ｔ２経過後に、移動部３により、加熱位置から非加熱位置に被着磁物１００に対して加熱部４を移動させる。制御部１０は、非加熱位置において、被着磁物１００に対して冷却部８により冷却を行い、非加熱位置において、冷却部８による冷却を開始してから第３所定時間Ｔ３経過後に、冷却部８による冷却を終了する。次に、作業員は、着磁された被着磁物１００’を取り出す。
【0058】
以上のように、変形例２の製造方法では、被着磁物１００をキュリー点未満からキュリー点以上（且つ着磁用永久磁石のキュリー点未満）に昇温し、界磁部９により着磁磁界を印加された状態のまま、キュリー点以上からキュリー点未満に降温する。これにより、被着磁物１００に対して着磁を行い、被着磁物１００から着磁後被着磁物（永久磁石）を製造する。着磁後被着磁物は、界磁部９の永久磁石９３にそれぞれ対応した領域に着磁が行われる。変形例２における着磁後被着磁物は、各永久磁石９３に対応する着磁領域が形成、すなわち少なくとも外周面１００ｄにおいて、１列の多極着磁された永久磁石である。
【0059】
変形例２の製造方法によれば、実施形態１，２と同様に、磁気的に異方性を有する希土類鉄系磁石に対して多極着磁を行っても、高い着磁特性を有する永久磁石が得られる。具体的には、実施形態１と同様の被着磁物を用いると、得られる着磁後被着磁物は、極ピッチが０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、好ましくは０．５ｍｍ以上２．６ｍｍ以下である。なお、この場合は、界磁部において、上記着磁用永久磁石は、上記着磁工程を経た上記被着磁物における極ピッチが上記範囲となるように、配列されている。あるいは、実施形態２と同様の被着磁物を用いると、得られる着磁後被着磁物は、０．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下であり、好ましくは０．５ｍｍ以上３．１ｍｍ以下である。なお、この場合も、界磁部において、上記着磁用永久磁石は、上記着磁工程を経た上記被着磁物における極ピッチが上記範囲となるように、配列されている。ここで、リング状の着磁後被着磁物における極ピッチは、上方向側面１００ｂの周方向における隣接する極間の円弧長さである。
【0060】
なお、上記実施形態および変形例においては、加熱部４が加熱位置となる前に加熱温度に到達しているがこれに限定されるものではなく、非加熱位置において加熱温度よりも低い待機温度に加熱しておき、加熱位置において、被着磁物１００に加熱面４ａが接触した状態で待機温度から加熱温度まで昇温してもよい。
【0061】
上記実施形態および変形例においては、被着磁物はリング形状であるが、これに限らず、棒状であってもよい。この場合は、着磁装置の界磁部の形状も棒状とすることで、棒状の着磁後被着磁物が得られる。
【0062】
［実施例］
［計算モデル］
計算モデルとして、外径Φ１０ｍｍ／内径Φ１．０ｍｍ（肉厚４．５ｍｍ）のリング磁石に対する外周からの多極着磁を想定した。
表１のように、着磁極数（６０極～１０極）を設定して極ピッチ（０．５ｍｍ～３．１ｍｍ）を決めた。
［計算モデル］
計算モデルとして、外径Φ１０ｍｍ／内径Φ１．０ｍｍ（肉厚４．５ｍｍ）のリング磁石に対する外周からの多極着磁を想定した。
表１のように、着磁極数（６０極～１０極）を設定して極ピッチ（０．５ｍｍ～３．１ｍｍ）を決めた。
【0063】
【表1】
【0064】
それぞれについて、下記式で表される着磁指数を算出した。
着磁指数［－］＝各着磁ピッチ時の表面磁束の最大値［ｍＴ］／被着磁磁石の残留磁気分極Ｊｒ［Ｔ］
なお、上記式で算出した着磁指数の値が大きいほど、着磁特性に優れるといえる。
また、被着磁物の材料ごと、実測した着磁率を用いて補正を行った。
着磁指数［－］＝各着磁ピッチ時の表面磁束の最大値［ｍＴ］／被着磁磁石の残留磁気分極Ｊｒ［Ｔ］
なお、上記式で算出した着磁指数の値が大きいほど、着磁特性に優れるといえる。
また、被着磁物の材料ごと、実測した着磁率を用いて補正を行った。
【0065】
［実験例１－１］
実験例１－１では、実施形態１で説明した永久磁石の製造方法の場合について、着磁指数を算出した。
具体的には、下記の場合について、着磁指数を算出した。
着磁装置：図１に示す着磁装置。ただし、界磁部において、図２における永久磁石６３は配列されておらず、永久磁石６４のみが配列されている場合を想定した。
着磁用永久磁石：サマリウムコバルト磁石（Ｓｍ－Ｃо磁石）。
着磁条件：３３０℃（キュリー点＋１５℃の温度）まで昇温し、１５０℃（キュリー点－５０℃よりも低い温度）まで降温させる間、着磁磁界を印加した場合を想定。
被着磁物：平均結晶粒径０．２９μｍ、１．５０μｍ、２．５０μｍ、３．５９μｍ、５．３７μｍ、６．２３μｍの異方性希土類鉄系磁石（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石）を含む被着磁物を想定。
実験例１－１では、実施形態１で説明した永久磁石の製造方法の場合について、着磁指数を算出した。
具体的には、下記の場合について、着磁指数を算出した。
着磁装置：図１に示す着磁装置。ただし、界磁部において、図２における永久磁石６３は配列されておらず、永久磁石６４のみが配列されている場合を想定した。
着磁用永久磁石：サマリウムコバルト磁石（Ｓｍ－Ｃо磁石）。
着磁条件：３３０℃（キュリー点＋１５℃の温度）まで昇温し、１５０℃（キュリー点－５０℃よりも低い温度）まで降温させる間、着磁磁界を印加した場合を想定。
被着磁物：平均結晶粒径０．２９μｍ、１．５０μｍ、２．５０μｍ、３．５９μｍ、５．３７μｍ、６．２３μｍの異方性希土類鉄系磁石（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石）を含む被着磁物を想定。
【0066】
［実験例１－２］
実験例１－２では、従来のパルス着磁による永久磁石の製造方法の場合について、着磁指数を算出した。
着磁治具：計算に必要な着磁治具寸法は、経験的に妥当な数値を設定。
着磁条件：一般的な生産条件（最大値）として、電流密度１６ｋＡ／ｍｍ2に設定。
被着磁物：平均結晶粒径０．２９μｍ、１．５０μｍ、２．５０μｍ、３．５９μｍ、５．３７μｍ、６．２３μｍの異方性希土類鉄系磁石（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石）を含む被着磁物を想定。
実験例１－２では、従来のパルス着磁による永久磁石の製造方法の場合について、着磁指数を算出した。
着磁治具：計算に必要な着磁治具寸法は、経験的に妥当な数値を設定。
着磁条件：一般的な生産条件（最大値）として、電流密度１６ｋＡ／ｍｍ2に設定。
被着磁物：平均結晶粒径０．２９μｍ、１．５０μｍ、２．５０μｍ、３．５９μｍ、５．３７μｍ、６．２３μｍの異方性希土類鉄系磁石（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石）を含む被着磁物を想定。
【0067】
実験例１－１、１－２について、極ピッチごとに、平均結晶粒径に対する算出した着磁指数の値をまとめた。すなわち、図１３～図１９は、極ピッチ０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．６ｍｍ、２．０ｍｍ、２．６ｍｍ、３．１ｍｍのときについて、平均結晶粒径に対する着磁指数の算出値を示した図である。
これらの図から、図１に示す着磁装置を用いた永久磁石の製造方法において、従来のパルス着磁による永久磁石の製造方法に比較して、下記条件１、２を満たす場合に、特に優れた着磁特性を示すことが分かる。
条件１「界磁部の着磁用永久磁石は、着磁工程を得た被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以上２．６ｍｍ以下となるように配列されていること」
条件２「被着磁物の平均結晶粒径が０．０２μｍ以上３．５９μｍ以下、好ましくは０．２９μｍ以上３．５９μｍ未満の異方性希土類鉄系磁石であること」
これらの図から、図１に示す着磁装置を用いた永久磁石の製造方法において、従来のパルス着磁による永久磁石の製造方法に比較して、下記条件１、２を満たす場合に、特に優れた着磁特性を示すことが分かる。
条件１「界磁部の着磁用永久磁石は、着磁工程を得た被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以上２．６ｍｍ以下となるように配列されていること」
条件２「被着磁物の平均結晶粒径が０．０２μｍ以上３．５９μｍ以下、好ましくは０．２９μｍ以上３．５９μｍ未満の異方性希土類鉄系磁石であること」
【0068】
［実験例２－１］
実験例２－１では、実施形態２で説明した永久磁石の製造方法の場合について、着磁指数を算出した。
具体的には、下記の場合について、着磁指数を算出した。
着磁装置：図１に示す着磁装置。ただし、界磁部において、図２における永久磁石６３は配列されておらず、永久磁石６４のみが配列されている場合を想定した。
着磁用永久磁石：サマリウムコバルト磁石（Ｓｍ－Ｃо磁石）。
着磁条件：３３０℃（キュリー点＋１５℃の温度）まで昇温し、１５０℃（キュリー点－５０℃よりも低い温度）まで降温させる間、着磁磁界を印加した場合を想定。
被着磁物：熱間加工磁石（平均結晶粒径０．２９μｍ）の異方性希土類鉄系磁石（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石）を含む被着磁物を想定。
実験例２－１では、実施形態２で説明した永久磁石の製造方法の場合について、着磁指数を算出した。
具体的には、下記の場合について、着磁指数を算出した。
着磁装置：図１に示す着磁装置。ただし、界磁部において、図２における永久磁石６３は配列されておらず、永久磁石６４のみが配列されている場合を想定した。
着磁用永久磁石：サマリウムコバルト磁石（Ｓｍ－Ｃо磁石）。
着磁条件：３３０℃（キュリー点＋１５℃の温度）まで昇温し、１５０℃（キュリー点－５０℃よりも低い温度）まで降温させる間、着磁磁界を印加した場合を想定。
被着磁物：熱間加工磁石（平均結晶粒径０．２９μｍ）の異方性希土類鉄系磁石（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石）を含む被着磁物を想定。
【0069】
［実験例２－２］
実験例２－２では、従来のパルス着磁による永久磁石の製造方法の場合について、着磁指数を算出した。
着磁治具：計算に必要な着磁治具寸法は、経験的に妥当な数値を設定。
着磁条件：一般的な生産条件（最大値）として、電流密度１６ｋＡ／ｍｍ2に設定。
被着磁物：熱間加工磁石（平均結晶粒径０．２９μｍ）の異方性希土類鉄系磁石（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石）を含む被着磁物を想定。
実験例２－２では、従来のパルス着磁による永久磁石の製造方法の場合について、着磁指数を算出した。
着磁治具：計算に必要な着磁治具寸法は、経験的に妥当な数値を設定。
着磁条件：一般的な生産条件（最大値）として、電流密度１６ｋＡ／ｍｍ2に設定。
被着磁物：熱間加工磁石（平均結晶粒径０．２９μｍ）の異方性希土類鉄系磁石（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石）を含む被着磁物を想定。
【0070】
実験例２－１、２－２について、極ピッチに対する算出した着磁指数の値をまとめた。すなわち、図２０は、極ピッチに対する着磁指数の算出値を示した図である。
この図から、図１に示す着磁装置を用いた永久磁石の製造方法において、従来のパルス着磁による永久磁石の製造方法に比較して、下記条件１、２を満たす場合に、特に優れた着磁特性を示すことが分かる。
条件１「界磁部の着磁用永久磁石は、着磁工程を得た被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以上３．１ｍｍ以下となるように配列されていること」
条件２「熱間加工により得られた異方性希土類鉄系磁石であること」
この図から、図１に示す着磁装置を用いた永久磁石の製造方法において、従来のパルス着磁による永久磁石の製造方法に比較して、下記条件１、２を満たす場合に、特に優れた着磁特性を示すことが分かる。
条件１「界磁部の着磁用永久磁石は、着磁工程を得た被着磁物における極ピッチが０．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以上３．１ｍｍ以下となるように配列されていること」
条件２「熱間加工により得られた異方性希土類鉄系磁石であること」
【0071】
なお、図２０には、実測値も併せて示した。具体的には、実験例２－１については、極ピッチ０．５ｍｍ、０．８ｍｍのときの実測値、実験例２－２については、極ピッチ１．６ｍｍ、２．０ｍｍのときの実測値も併せて示した。計算モデルによって得られた算出値は、実測値と高い相関を示すことが分かる。
【符号の説明】
【0072】
１ 着磁装置、２ 架台部、３ 移動部、４ 加熱部、４ａ 加熱面、５ 予熱部、６ 界磁部、６３，６４ 永久磁石、７ 位置決めピン、８ 冷却部、９ 界磁部、１０ 制御部、１１ スペーサ、１００ 被着磁物、１００’ 着磁後の被着磁物、１００ｂ 上方向側面（一方の面）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】