JP2006345619A - ラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジアル磁気異方性磁石モータの高出力化とトルク脈動を低減する。
【解決手段】垂直方向の最大磁化をＭｍａｘ⊥、面内方向の最大磁化をＭｍａｘ／／としたとき、９５％の確率で圧延前後のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／の母分散、母平均に差がなく、Ｍｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／が１．４５以上、並びに垂直方向の保磁力をＨｃＪ⊥、面内方向の保磁力をＨｃＪ／／としたとき、圧延した磁石のＨｃＪ⊥／ＨｃＪ／／が０．９０±０．０１、より好ましくは、磁極中心のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／よりもと磁極間のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／を小さくした垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向をラジアル方向に転換するラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
【選択図】図１１

Description

本発明はラジアル異方性磁石モータの製造方法に関し、更に詳しくは、モータの高出力化、或いは出力特性を保ちながら薄型化などを図るとともに回転に伴うトルク脈動を低減する製造技術に関する。

メルトスパンで得られるＮｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ、αＦｅ／Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ、Ｆｅ₃Ｂ／Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ磁石材料の形態はリボンなどの薄帯や、それを粉砕したフレーク状の粉末に制限される。このため、一般に使用されるバルク状永久磁石とするには材料形態の変換、つまり何らかの方法で薄帯や粉末を特定のバルクに固定化する技術が必要となる。粉末冶金学における基本的な粉末固定手段は常圧焼結であるが、当該リボンは準安定状態に基づく磁気特性を維持する必要があるため常圧焼結の適用は困難である。そのため、もっぱらエポキシ樹脂のような結合剤で特定形状のバルクに固定化することが行われた。例えば、Ｒ．Ｗ．Ｌｅｅらは（ＢＨ）_max１１１ｋＪ／ｍ³のリボンを樹脂で固定すると（ＢＨ）_max７２ｋＪ／ｍ³の等方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ系ボンド磁石ができるとした［Ｒ．Ｗ．Ｌｅｅ，Ｅ．Ｇ．Ｂｒｅｗｅｒ，Ｎ．Ａ．Ｓｃｈａｆｆｅｌ，“Ｈｏｔ−ｐｒｅｓｓｅｄ Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ−Ｉｒｏｎ−Ｂｏｒｏｎ ｍａｇｎｅｔｓ”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，Ｖｏｌ．２１，１９５８（１９８５）］（非特許文献１参照）。

１９８６年、本発明者らは特願昭６１−３８８３０号公報によって上記メルトスパンリボンを粉砕したＮｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ磁石粉末をエポキシ樹脂で固定した（ＢＨ）_max〜７２ｋＪ／ｍ³の小口径環状等方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂボンド磁石が小型モータに有用であることを明らかにした（特許文献１参照）。その後、Ｔ．Ｓｈｉｍｏｄａも前記小口径環状等方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ系ボンド磁石の小型モータ特性をＳｍ−Ｃｏ系ラジアル異方性ボンド磁石の小型モータ特性と比較し、前者が有用であるとした［Ｔ．Ｓｈｉｍｏｄａ，“Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ ｍａｇｎｅｔ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｒａｐｉｄ−ｑｕｅｎｃｈｅｄ ｐｏｗｄｅｒ”，ＰＥＲＭＡＮＥＮＴ ＭＡＧＮＥＴＳ １９８８ ＵＰＤＡＴＥ”，Ｗｈｅｅｌｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅ ＩＮＣ （１９８８）］（非特許文献２参照）。

さらに、小型モータに有用であるという報告がＷ．Ｂａｒａｎ［“Ｃａｓｅ ｈｉｓｔｏｒｉｅｓ ｏｆ ＮｄＦｅＢ ｉｎ ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ”，Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｕｔｌｏｏｋ ｆｏｒ ＮｄＦｅＢ Ｍａｇｎｅｔｓ，Ｎｏｖ．（１９８９）］、Ｇ．Ｘ．Ｈｕａｎｇ，Ｗ．Ｍ．Ｇａｏ，Ｓ．Ｆ．Ｙｕ［“Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｌｔ−ｓｐｕｎ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｂｏｎｄｅｄ ｍａｇｎｅｔ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ−ｍｏｔｏｒ”，Ｐｒｏｃ．ｏｆ ｔｈｅ １１^th Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒａｒｅ−Ｅａｒｔｈ Ｍａｇｎｅｔｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＵＳＡ，ｐｐ．５８３−５９５（１９９０）］、Ｋａｓａｉ［“ＭＱ１，２＆３ ｍａｇｎｅｔｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｍｏｔｏｒｓ ａｎｄ ａｃｔｕａｔｏｒｓ”，Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔｓ’９２，Ｅｍｂａｓｓｙ Ｓｕｉｔｅ Ｏ’Ｈａｒｅ−Ｒｏｓｅｍｏｎｔ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，ＵＳＡ，（１９９２）］などによってなされ、１９９０年代から、主にＯＡ、ＡＶ、ＰＣおよびその周辺機器、情報通信機器の永久磁石型モータ用途の環状磁石として、広く普及した経緯がある（非特許文献３、４、５参照）。

他方では、１９８０年代からメルトスピニングによる磁石材料の研究が活発に行われ、
Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ系、Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃系、或いはそれらとαＦｅ、Ｆｅ₃Ｂ系などとの微細組織に基づく交換結合を利用したナノコンポジット材料を含め、多彩な合金組成をミクロ組織制御した材料に加え、近年ではメルトスピニング以外の急冷凝固法により、粉末形状の異なる等方性希土類磁石粉末も工業的に利用可能になっているＫａｓａｉ［“ＭＱ１，２＆３ ｍａｇｎｅｔｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｍｏｔｏｒｓ ａｎｄ ａｃｔｕａｔｏｒｓ”，Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔｓ’９２，Ｅｍｂａｓｓｙ Ｓｕｉｔｅ Ｏ’Ｈａｒｅ−Ｒｏｓｅｍｏｎｔ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，ＵＳＡ，（１９９２）］、Ｂ．Ｈ．Ｒａｂｉｎ，Ｂ．Ｍ．Ｍａ，“Ｒｅｃｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｐｏｗｄｅｒ”，１２０^th Ｔｏｐｉｃａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ
ｏｆ ｔｈｅ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ，ｐｐ．２３−２８（２００１）、Ｂ．Ｍ．Ｍａ，“Ｒｅｃｅｎｔ ｐｏｗｄｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｔ ｍａｇｎｅｑｕｅｎｃｈ”，Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔｓ ２００２，Ｃｈｉｃａｇｏ（２００２）、Ｓ．Ｈｉｒａｓａｗａ，Ｈ．Ｋａｎｅｋｉｙｏ，Ｔ．Ｍｉｙｏｓｈｉ，Ｋ．Ｍｕｒａｋａｍｉ，Ｙ．Ｓｈｉｇｅｍｏｔｏ，Ｔ．Ｎｉｓｈｉｕｃｈｉ，“Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ／ＦｅｘＢ−ｔｙｐｅ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｓｔｒｉｐ ｃａｓｔｉｎｇ”，９^th Ｊｏｉｎｔ ＭＭＭ／ＩＮＴＥＲＭＡＧ，ＣＡ（２００４）ＦＧ−０５］。また、等方性でありながら（ＢＨ）_maxが２２０ｋＪ／ｍ³に達するというＤａｖｉｅｓらの報告もある［Ｈ．Ａ．Ｄａｖｉｅｓ，Ｊ．Ｉ．Ｂｅｔａｎｃｏｕｒｔ，Ｃ．Ｌ．Ｈａｒｌａｎｄ，“Ｎａｎｏｐｈａｓｅ Ｐｒ ａｎｄ Ｎｄ／Ｐｒ ｂａｓｅｄ ｒａｒｅ−ｅａｒｔｈ−ｉｒｏｎ−ｂｏｒｏｎ ａｌｌｏｙｓ”，Ｐｒｏｃ．ｏｆ １６^th Ｉｎｔ．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｒａｒｅ−Ｅａｒｔｈ Ｍａｇｎｅｔｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｓｅｎｄａｉ，ｐｐ．４８５−４９５（２０００）］（非特許文献６、７、８、９、１０参照）。

しかし、工業的に利用可能な急冷凝固粉末の（ＢＨ）_maxは〜１３４ｋＪ／ｍ³、等方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂボンド磁石の（ＢＨ）_maxは、ほぼ８０ｋＪ／ｍ³と見積もられる。

上記に拘らず、本発明が対象とする永久磁石型モータは電気電子機器の高性能化のもと、更なる薄型化、小型化、高出力化、低振動騒音化、或いは位置制御の高精度化などの要求が絶えない。したがって、等方性希土類ボンド磁石の磁石粉末の（ＢＨ）_maxに代表される磁気特性の改良では、もはや当該モータの高性能化に有用と言い切れなくなりつつある。よって、このような、等方性希土類ボンド磁石モータの分野では異方性希土類ボンド磁石の永久磁石型モータへの応用の必要性が高まっている［山下文敏，“希土類磁石の電子機器への応用と展望”，文部科学省イノベ−ション創出事業／希土類資源の有効利用と先端材料シンポジウム，東京，（２００２）］（非特許文献１１参照）。

ところで、異方性希土類ボンド磁石に用いるＳｍ−Ｃｏ系磁石粉末はインゴットを粉砕しても大きな保磁力Ｈ_CJが得られる。しかし、ＳｍやＣｏは資源バランスの課題が大きく、工業材料としての汎用化には馴染まない。これに対し、ＮｄやＦｅは資源バランスの観点で有利である。しかし、Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ系合金のインゴットや焼結磁石を粉砕してもＨ_CJは小さい。このため、異方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ磁石粉末の作製に関しては、メルトスピニング材料を出発原料とする研究が先行した。

１９８９年、徳永はＮｄ₁₄Ｆｅ_80-XＢ₆Ｇａ_X（Ｘ＝０．４〜０．５）を熱間据込加工（Ｄｉｅ−ｕｐｓｅｔ）したバルクを粉砕しＨ_CJ＝１．５２ＭＡ／ｍの異方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粉末とし、樹脂で固めて（ＢＨ）_max１２７ｋＪ／ｍ³の異方性ボンド磁石を得た［徳永雅亮，“希土類ボンド磁石の磁気特性”，粉体および粉末冶金，Ｖｏｌ．３５，ｐｐ．３−７，（１９８８）］。また、１９９１年、Ｈ．ＳａｋａｍｏｔｏらはＮｄ₁₄Ｆｅ_79.8Ｂ
_5.2Ｃｕ₁を熱間圧延し、Ｈ_CJ１．３０ＭＡ／ｍの異方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粉末を作製した［Ｈ．Ｓａｋａｍｏｔｏ， Ｍ． Ｆｕｊｉｋｕｒａ ａｎｄ Ｔ． Ｍｕｋａｉ，“Ｆｕｌｌｙ−ｄｅｎｓｅ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｍａｇｎｅｔｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｆｒｏｍ ｈｏｔ−ｒｏｌｌｅｄ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｐｏｗｄｅｒｓ”，Ｐｒｏｃ．１１^th
Ｉｎｔ．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｒａｒｅ−ｅａｒｔｈ Ｍａｇｎｅｔｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ，ｐｐ．７２−８４（１９９０）］。このように、ＧａやＣｕの添加で熱間加工性を向上させ、Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ結晶粒径を制御して高Ｈ_CJ化した粉末が知られた（非特許文献１２、１３参照）。

１９９１年、Ｖ．Ｐａｎｃｈａｎａｔｈａｎらは熱間加工バルクの粉砕法とし、粒界から水素を侵入させＮｄ₂Ｆｅ₁₄ＢＨ_Xとして崩壊させ、真空加熱で脱水素したＨＤ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｄｅｃｒｅｐｉｔａｔｉｏｎ）−Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子とし、（ＢＨ）_max１５０ｋＪ／ｍ³の異方性ボンド磁石とした［Ｍ．Ｄｏｓｅｒ，Ｖ．Ｐａｎｃｈａｎａｃｔｈａｎ，ａｎｄ Ｒ．Ｋ．Ｍｉｓｈｒａ，“Ｐｕｌｖｅｒｉｚｉｎｇ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｒａｐｉｄｌｙ ｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ ｂｏｎｄｅｄ ｍａｇｎｅｔｓ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．７０，ｐｐ．６６０３−６８０５（１９９１）］（非特許文献１４参照）。

２００１年、ＩｒｉｙａｍａはＮｄ_0.137Ｆｅ_0.735Ｃｏ_0.067Ｂ_0.055Ｇａ_0.006を同法で３１０ｋＪ／ｍ³の粒子とし、（ＢＨ）_max１７７ｋＪ／ｍ³の異方性ボンド磁石に改良した［Ｔ．Ｉｒｉｙａｍａ，“Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｂｏｎｄｅｄ ＮｄＦｅＢ ｍａｇｎｅｔｓ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｈｏｔ−ｕｐｓｅｔ ｐｏｗｄｅｒｓ”，Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔ ２００２，Ｃｈｉｃａｇｏ（２００２）］（非特許文献１５参照）。

一方、ＴａｋｅｓｈｉｔａらはＮｄ−Ｆｅ（Ｃｏ）−Ｂインゴットを水素中熱処理し、Ｎｄ₂（Ｆｅ，Ｃｏ）₁₄Ｂ相の水素化（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ，Ｎｄ₂［Ｆｅ，Ｃｏ］₁₄ＢＨｘ）、６５０〜１０００℃で相分解（Ｄｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＮｄＨ₂＋Ｆｅ＋Ｆｅ₂Ｂ）、脱水素（Ｄｅｓｏｒｐｓｉｏｎ）、再結合（Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）するＨＤＤＲ法を提案し［Ｔ．Ｔａｋｅｓｈｉｔａ，ａｎｄ Ｒ．Ｎａｋａｙａｍａ，“Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ− ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｍａｇｎｅｔ ｐｏｗｄｅｒｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ”，Ｐｒｏｃ．１０^th Ｉｎｔ．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｒａｒｅ−ｅａｒｔｈ Ｍａｇｎｅｔｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｋｙｏｔｏ，ｐｐ．５５１−５６２（１９８９）］、１９９９年にはＨＤＤＲ−Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子から（ＢＨ）_max１９３ｋＪ／ｍ³の異方性ボンド磁石を作製した（非特許文献１６、１７参照）。

２００１年には、ＭｉｓｈｉｍａらによってＣｏ−ｆｒｅｅのｄ−ＨＤＤＲ Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子が報告され［Ｃ．Ｍｉｓｈｉｍａ，Ｎ．Ｈａｍａｄａ，Ｈ．Ｍｉｔａｒａｉ，ａｎｄ Ｙ．Ｈｏｎｋｕｒａ，“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ Ｃｏ−ｆｒｅｅ ＮｄＦｅＢ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍａｇｎｅｔ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｄ−ＨＤＤＲ
ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｐｏｗｄｅｒ”，ＩＥＥＥ．Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．Ｖｏｌ．３７，ｐｐ．２４６７−２４７０（２００１）］、Ｎ．Ｈａｍａｄａらは（ＢＨ）_max３５８ｋＪ／ｍ³の同ｄ−ＨＤＤＲ異方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子を１５０℃、２．５Ｔの配向磁界中、０．９ＧＰａで圧縮し、密度６．５１Ｍｇ／ｍ³、（ＢＨ）_max２１３ｋＪ／ｍ³の立方体（７ｍｍ×７ｍｍ×７ｍｍ）異方性ボンド磁石を作製している［Ｎ．Ｈａｍａｄａ，Ｃ．Ｍｉｓｈｉｍａ，Ｈ．Ｍｉｔａｒａｉ ａｎｄ Ｙ．Ｈｏｎｋｕｒａ，“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｂｏｎｄｅｄ ｍａｇｎｅｔ ｗｉｔｈ
２７ＭＧＯｅ”ＩＥＥＥ．Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，Ｖｏｌ．３９，ｐｐ．２９５３−
２９５６（２００３）］（非特許文献１８、１９参照）。しかし、立方体磁石は、一般の永久磁石型モータには適合しない。例えば、肉厚１ｍｍ程度の環状、或いは円弧状のラジアル異方性磁石として永久磁石型モータへの形状対応力を高める必要がある。

一方、２００１年、ＲＤ（Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ＆Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）−Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃微粉末を用いた（ＢＨ）_max〜１１９ｋＪ／ｍ³の射出成形ボンド磁石が報告された［川本淳，白石佳代，石坂和俊，保田晋一，“１５ＭＧＯｅ級ＳｍＦｅＮ射出成形コンパウンド”，電気学会マグネティックス研究会，（２００１）ＭＡＧ−０１−１７３］。２００２年、Ｏｈｍｏｒｉにより（ＢＨ）_max３２３ｋＪ／ｍ³の耐候性付与ＲＤ−Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃微粉末を使用した（ＢＨ）_max１３６ｋＪ／ｍ³の射出成形による異方性磁石も報告された［Ｋ．Ｏｈｍｏｒｉ，“Ｎｅｗ ｅｒａ ｏｆ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｂｏｎｄｅｄ ＳｍＦｅＮ ｍａｇｎｅｔｓ”，Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔ ２００２，Ｃｈｉｃａｇｏ（２００２）］。このような射出成形ラジアル異方性による（ＢＨ）_max８０ｋＪ／ｍ³の異方性Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃ボンド磁石を応用した表面磁石（ＳＰＭ）ロータを用いることで、フェライト焼結磁石モータに対して高効率化を実現した報告もある［松岡篤，山崎東吾，川口仁，“送風機用ブラシレスＤＣモータの高性能化検討”，電気学会回転機研究会，（２００１）ＲＭ−０１−１６１］。（非特許文献２０、２１、２２参照）。

しかし、ラジアル配向磁界は成形型リングキャビティが小口径化（或いは、長尺化）すると、起磁力の多くが漏洩磁束として消費されるため配向磁界が減少する。したがって、配向度の低下に伴って、ボンド磁石や焼結磁石に拘らず小口径化に伴って（ＢＨ）_maxが減少する［例えば、清水元治，平井伸之，“Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結型異方性リング磁石”，日立金属技報，Ｖｏｌ．６，ｐｐ．３３−３６（１９９０）］。また、均質なラジアル磁界の発生は困難で等方性ボンド磁石に比べて生産性が低い課題もある（非特許文献２３参照）。

しかし、仮に半径方向の磁気特性が形状に依存せず、均質配向が可能で、且つ高い生産性が実現できれば永久磁石型モータの高性能化に有用な高（ＢＨ）_maxラジアル磁気異方性磁石の普及が期待される。そこで、本発明者らは、結合剤と磁石粉末とのコンパウンドを圧縮成形し、自己組織化後に形成した結合剤の架橋間巨大分子を機械的に延伸し、面垂直磁気異方性薄板磁石の可撓性を制御し、その可撓性を利用して、磁気異方性の方向をラジアル方向に転換するラジアル磁気異方性磁石の作製技術、並びにその磁気特性を開示した［Ｆ．Ｙａｍａｓｈｉｔａ，Ｓ．Ｔｓｕｔｓｕｍｉ，Ｈ．Ｆｕｋｕｎａｇａ，”Ｒａｄｉａｌｌｙ Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｒｉｎｇ− ｏｒ Ａｒｃ−Ｓｈａｐｅｄ Ｒａｒｅ−Ｅａｒｔｈ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔｓ Ｕｓｉｎｇ Ｓｅｌｆ−Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．４ ｐｐ．２０５９−２０６４（２００４）］。これにより、小口径化（或いは、長尺化）してもラジアル方向の磁気特性が、殆ど低下しないラジアル磁気異方性磁石が製造できるようになった。（非特許文献２４参照）。
特開昭６２−１９６０５７号公報 Ｒ．Ｗ．Ｌｅｅ，Ｅ．Ｇ．Ｂｒｅｗｅｒ，Ｎ．Ａ．Ｓｃｈａｆｆｅｌ，"Ｈｏｔ−ｐｒｅｓｓｅｄ Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ−Ｉｒｏｎ−Ｂｏｒｏｎ ｍａｇｎｅｔｓ"ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，Ｖｏｌ．２１，１９５８（１９８５） Ｔ．Ｓｈｉｍｏｄａ，"Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ ｍａｇｎｅｔ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｒａｐｉｄ−ｑｕｅｎｃｈｅｄ ｐｏｗｄｅｒ"，ＰＥＲＭＡＮＥＮＴ ＭＡＧＮＥＴＳ １９８８ ＵＰＤＡＴＥ"，Ｗｈｅｅｌｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅ ＩＮＣ （１９８８） Ｗ．Ｂａｒａｎ"Ｃａｓｅ ｈｉｓｔｏｒｉｅｓ ｏｆ ＮｄＦｅＢ ｉｎ ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ"，Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｕｔｌｏｏｋ ｆｏｒ ＮｄＦｅＢ Ｍａｇｎｅｔｓ，Ｎｏｖ．（１９８９） Ｇ．Ｘ．Ｈｕａｎｇ，Ｗ．Ｍ．Ｇａｏ，Ｓ．Ｆ．Ｙｕ"Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｌｔ−ｓｐｕｎ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｂｏｎｄｅｄ ｍａｇｎｅｔ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ−ｍｏｔｏｒ"，Ｐｒｏｃ．ｏｆ ｔｈｅ １１th Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒａｒｅ−Ｅａｒｔｈ Ｍａｇｎｅｔｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＵＳＡ，ｐｐ．５８３−５９５（１９９０） Ｋａｓａｉ"ＭＱ１，２＆３ ｍａｇｎｅｔｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｍｏｔｏｒｓ ａｎｄ ａｃｔｕａｔｏｒｓ"，Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔｓ’９２，Ｅｍｂａｓｓｙ Ｓｕｉｔｅ Ｏ’Ｈａｒｅ−Ｒｏｓｅｍｏｎｔ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，ＵＳＡ，（１９９２） Ｋａｓａｉ"ＭＱ１，２＆３ ｍａｇｎｅｔｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｍｏｔｏｒｓ ａｎｄ ａｃｔｕａｔｏｒｓ"，Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔｓ’９２，Ｅｍｂａｓｓｙ Ｓｕｉｔｅ Ｏ’Ｈａｒｅ−Ｒｏｓｅｍｏｎｔ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，ＵＳＡ，（１９９２） Ｂ．Ｈ．Ｒａｂｉｎ，Ｂ．Ｍ．Ｍａ，"Ｒｅｃｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｐｏｗｄｅｒ"，１２０th Ｔｏｐｉｃａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｆ ｔｈｅ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ，ｐｐ．２３−２８（２００１） Ｂ．Ｍ．Ｍａ，"Ｒｅｃｅｎｔ ｐｏｗｄｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｔ ｍａｇｎｅｑｕｅｎｃｈ"，Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔｓ ２００２，Ｃｈｉｃａｇｏ（２００２） Ｓ．Ｈｉｒａｓａｗａ，Ｈ．Ｋａｎｅｋｉｙｏ，Ｔ．Ｍｉｙｏｓｈｉ，Ｋ．Ｍｕｒａｋａｍｉ，Ｙ．Ｓｈｉｇｅｍｏｔｏ，Ｔ．Ｎｉｓｈｉｕｃｈｉ，"Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ／ＦｅｘＢ−ｔｙｐｅ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｓｔｒｉｐ ｃａｓｔｉｎｇ"，９th Ｊｏｉｎｔ ＭＭＭ／ＩＮＴＥＲＭＡＧ，ＣＡ（２００４）ＦＧ−０５ Ｈ．Ａ．Ｄａｖｉｅｓ，Ｊ．Ｉ．Ｂｅｔａｎｃｏｕｒｔ，Ｃ．Ｌ．Ｈａｒｌａｎｄ，"Ｎａｎｏｐｈａｓｅ Ｐｒ ａｎｄ Ｎｄ／Ｐｒ ｂａｓｅｄ ｒａｒｅ−ｅａｒｔｈ−ｉｒｏｎ−ｂｏｒｏｎ ａｌｌｏｙｓ"，Ｐｒｏｃ．ｏｆ １６th Ｉｎｔ．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｒａｒｅ−Ｅａｒｔｈ Ｍａｇｎｅｔｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｓｅｎｄａｉ，ｐｐ．４８５−４９５（２０００） 山下文敏，"希土類磁石の電子機器への応用と展望"，文部科学省イノベ−ション創出事業／希土類資源の有効利用と先端材料シンポジウム，東京，（２００２） 徳永雅亮，"希土類ボンド磁石の磁気特性"，粉体および粉末冶金，Ｖｏｌ．３５，ｐｐ．３−７，（１９８８） Ｈ．Ｓａｋａｍｏｔｏ， Ｍ． Ｆｕｊｉｋｕｒａ ａｎｄ Ｔ． Ｍｕｋａｉ，"Ｆｕｌｌｙ−ｄｅｎｓｅ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｍａｇｎｅｔｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｆｒｏｍ ｈｏｔ−ｒｏｌｌｅｄ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｐｏｗｄｅｒｓ"，Ｐｒｏｃ．１１th Ｉｎｔ．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｒａｒｅ−ｅａｒｔｈ Ｍａｇｎｅｔｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ，ｐｐ．７２−８４（１９９０） Ｍ．Ｄｏｓｅｒ，Ｖ．Ｐａｎｃｈａｎａｃｔｈａｎ，ａｎｄ Ｒ．Ｋ．Ｍｉｓｈｒａ，"Ｐｕｌｖｅｒｉｚｉｎｇ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｒａｐｉｄｌｙ ｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ ｂｏｎｄｅｄ ｍａｇｎｅｔｓ"，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．７０，ｐｐ．６６０３−６８０５（１９９１） Ｔ．Ｉｒｉｙａｍａ，"Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｂｏｎｄｅｄ ＮｄＦｅＢ ｍａｇｎｅｔｓ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｈｏｔ−ｕｐｓｅｔ ｐｏｗｄｅｒｓ"，Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔ ２００２，Ｃｈｉｃａｇｏ（２００２） Ｔ．Ｔａｋｅｓｈｉｔａ，ａｎｄ Ｒ．Ｎａｋａｙａｍａ，"Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ− ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｍａｇｎｅｔ ｐｏｗｄｅｒｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ"，Ｐｒｏｃ．１０th Ｉｎｔ．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｒａｒｅ−ｅａｒｔｈ Ｍａｇｎｅｔｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｋｙｏｔｏ，ｐｐ．５５１−５６２（１９８９） Ｋ．Ｍｏｒｉｍｏｔｏ，Ｒ．Ｎａｋａｙａｍａ，Ｋ．Ｍｏｒｉ，Ｋ．Ｉｇａｒａｓｈｉ，Ｙ．Ｉｓｈｉｉ，Ｍ．Ｉｔａｋｕｒａ，Ｎ．Ｋｕｗａｎｏ，Ｋ．Ｏｋｉ，"Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ−ｂａｓｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｏｗｄｅｒ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｒｅｍａｎｅｎｃｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＨＤＤＲ ｐｒｏｃｅｓｓ"，ＩＥＥＥ．Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，Ｖｏｌ．３５，ｐｐ．３２５３−３２５５（１９９９） Ｃ．Ｍｉｓｈｉｍａ，Ｎ．Ｈａｍａｄａ，Ｈ．Ｍｉｔａｒａｉ，ａｎｄ Ｙ．Ｈｏｎｋｕｒａ，"Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ Ｃｏ−ｆｒｅｅ ＮｄＦｅＢ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍａｇｎｅｔ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｄ−ＨＤＤＲ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｐｏｗｄｅｒ"，ＩＥＥＥ．Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．Ｖｏｌ．３７，ｐｐ．２４６７−２４７０（２００１） Ｎ．Ｈａｍａｄａ，Ｃ．Ｍｉｓｈｉｍａ，Ｈ．Ｍｉｔａｒａｉ ａｎｄ Ｙ．Ｈｏｎｋｕｒａ，"Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｂｏｎｄｅｄ ｍａｇｎｅｔ ｗｉｔｈ ２７ＭＧＯｅ"ＩＥＥＥ．Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，Ｖｏｌ．３９，ｐｐ．２９５３−２９５６（２００３） 川本淳，白石佳代，石坂和俊，保田晋一，"１５ＭＧＯｅ級ＳｍＦｅＮ射出成形コンパウンド"，電気学会マグネティックス研究会，（２００１）ＭＡＧ−０１−１７３ Ｋ．Ｏｈｍｏｒｉ，"Ｎｅｗ ｅｒａ ｏｆ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｂｏｎｄｅｄ ＳｍＦｅＮ ｍａｇｎｅｔｓ"，Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔ ２００２，Ｃｈｉｃａｇｏ（２００２） 松岡篤，山崎東吾，川口仁，"送風機用ブラシレスＤＣモータの高性能化検討"，電気学会回転機研究会，（２００１）ＲＭ−０１−１６１ 清水元治，平井伸之，"Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結型異方性リング磁石"，日立金属技報，Ｖｏｌ．６，ｐｐ．３３−３６（１９９０） Ｆ．Ｙａｍａｓｈｉｔａ，Ｓ．Ｔｓｕｔｓｕｍｉ，Ｈ．Ｆｕｋｕｎａｇａ，"Ｒａｄｉａｌｌｙ Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｒｉｎｇ− ｏｒ Ａｒｃ−Ｓｈａｐｅｄ Ｒａｒｅ−Ｅａｒｔｈ Ｂｏｎｄｅｄ Ｍａｇｎｅｔｓ Ｕｓｉｎｇ Ｓｅｌｆ−Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ"，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．４ ｐｐ．２０５９−２０６４（２００４）

例えば、自己組織化した結合剤を含む（ＢＨ）_max＝１６２ｋＪ／ｍ³、厚さ０．９７ｍｍの薄板状の異方性希土類ボンド磁石を非等方的に延伸し、内半径３．５５ｍｍ、外半径３．６５ｍｍ、最大肉厚０．８８ｍｍ、長さ１０ｍｍの円弧状とする。この磁石を４ＭＡ／ｍのパルス磁界で磁化したときの磁束は（ＢＨ）_max７２ｋＪ／ｍ³の等方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂボンド磁石の磁束量に対して１．５３倍となり、永久磁石型モータの起動トルクを１．４倍以上高める。しかしながら、モータの回転に伴うトルク脈動も１５倍以上に増大す
る欠点がある。

仮に、磁石形状と鉄心を含む磁気回路の構成が同じであれば、鉄心と磁石との空隙磁束密度は概ね磁石の（ＢＨ）_maxの比の平方根に比例するから、等方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂボンド磁石を使用した永久磁石型モータの高出力化、或いは、薄型軽量化が可能となる。しかしながら、反面、高（ＢＨ）_maxのラジアル磁気異方性磁石モータは多極着磁した磁極間で略１８０度の磁化反転が起こる。従って、鉄心と磁石との空隙磁束密度分布は矩形波状となる。

一方、本発明で比較対象とする等方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂボンド磁石は多極着磁の際、多極着磁した環状磁石の各磁極中心に磁化が集中するような磁化パターンとなり、磁極間ではラジアル方向磁化ではなく、面内方向の磁化成分が増す。このため、鉄心と磁石との空隙磁束密度分布は擬似正弦波状となる。

上記のように、ラジアル磁気異方性磁石モータは等方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂボンド磁石モータに比べて略１．４倍の高出力化や３０％程度の薄型軽量化が期待できるものの、強い静磁界と矩形波状の空隙磁束密度分布はモータの回転に伴うトルク脈動を必然的に増加させる。トルク脈動とは磁石と対向する鉄心外周表面に、電磁巻線を配置する固定子と組み合わせるモータの構造上、磁石との対向面の鉄心にはティ−スとスロットが必須となる。このため、モータの回転に伴ってパ−ミアンス係数Ｐｃが必然的に変化するためのトルク脈動である。加えて、上記のような円弧状磁石では、１）磁石の内外周曲率半径を偏心させて磁極中心と磁極間とを不等肉厚とする。２）磁石の磁極間に相当する周方向両端面の角を落して不等肉厚とするなど、磁石の形状（パーミアンス）を変えることで鉄心と円弧状磁石の空隙磁束密度分布を正弦波状に近づけることが可能である。（例えば、中省吾「小型モータにおける永久磁石の応用」、小型モータ技術シンポジウム予稿集，ｐ７，昭５８年）。

しかしながら、環状磁石に多極着磁を施す場合には円弧状磁石のような研削加工などの手段で磁石形状（パーミアンス）を正確に変えることは困難な場合が多い。したがって、軸方向基準で鉄心、または磁石の磁極の何れかをスキューするのが普通である。しかし、鉄心、或いは磁石の軸方向距離が例えば約１ｍｍまで薄型化するとなると軸方向基準としたスキューが困難となる。すなわち、高（ＢＨ）_maxのラジアル磁気異方性磁石モータは出力的には薄型化が可能であるが、磁石の偏肉化や磁極スキューなど従来技術の組み合わせによって鉄心と磁石との空隙磁束密度を正弦波状に近づけることが実質的に困難となる。
本発明は高い（ＢＨ）ｍａｘを維持し、垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向をラジアル方向に転換する技術、並びに磁極間配向制御の具体的条件の開示により、磁極中心部分で発生する鉄心との空隙部分の静磁界の強さを保つことでモータの出力特性の低下を抑制する。加えて、鉄心と磁石との空隙磁束密度分布を正弦波状に近づけてトルク脈動を低減し、低振動騒音、或いは位置制御精度の低下を抑制し得るラジアル磁気異方性磁石モータの提供を目的とする。とくに、出力特性を維持しつつ薄型化が望まれる各種記録媒体のスピンドルモータのように、磁石の偏肉化や磁極のスキュー付与など従来技術の組み合わせでは困難なものであっても、鉄心と磁石との空隙磁束密度を正弦波状に近づけることを可能とする。

本発明は垂直方向の最大磁化をＭｍａｘ⊥、面内方向の最大磁化をＭｍａｘ／／としたとき、９５％の確率で圧延前後のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／の母分散、母平均に差がない垂直磁気異方性薄板磁石とする。とくに、Ｍｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／が１．４５以上、並びに垂直方向の保磁力をＨｃＪ⊥、面内方向の保磁力をＨｃＪ／／としたとき、ＨｃＪ⊥
／ＨｃＪ／／が０．９０±０．０１の条件で圧延した垂直磁気異方性薄板磁石とし、その異方性の方向をラジアル方向に転換するラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法である。

更に好ましい形態は磁極中心のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／よりも、磁極間のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／を小さくした垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向をラジアル方向に転換するラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法である。

より好ましくは磁極中心の磁石の厚さが１．３５ｍｍ以下で磁石粉末が単磁区粒子型Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃微粉末と多結晶集合型Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子との混合によって磁極部分の（ＢＨ）_maxを１４０ｋＪ／ｍ³以上とするラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法である。これにより、高（ＢＨ）_maxで薄型化、小型化、高出力化とともにモータのトルク脈動を抑制し、モータの薄型化、小型化、高出力化、低振動騒音化、並びに位置制御性の向上に対応できる。

本発明は、結合剤と磁石粉末とのコンパウンドを圧縮成形して作製した垂直磁気異方性薄板磁石を自己組織化し、架橋間巨大分子鎖を形成する。そして、垂直方向の最大磁化をＭｍａｘ⊥、面内方向の最大磁化をＭｍａｘ／／としたとき、９５％の確率で圧延前後のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／の母分散、母平均に差がない垂直磁気異方性薄板磁石とする。更に、Ｍｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／が１．４５以上、並びに垂直方向の保磁力をＨｃＪ⊥、面内方向の保磁力をＨｃＪ／／としたとき、ＨｃＪ⊥／ＨｃＪ／／が０．９０±０．０１で圧延した垂直磁気異方性薄板磁石とし、その異方性の方向をラジアル方向に転換して多極着磁するラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法である。

更に好ましい形態は磁極中心のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／よりもと磁極間のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／を小さくした垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向をラジアル方向に転換し、多極着磁したラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法である。

より好ましくは磁極中心の磁石の厚さが１．３５ｍｍ以下で磁石粉末が単磁区粒子型Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃微粉末と多結晶集合型Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子との混合で、架橋間巨大分子を含む磁石の磁極部分の（ＢＨ）_maxが１４０ｋＪ／ｍ³以上であるラジアル磁気異方性磁石モータである。これにより、高（ＢＨ）_maxで薄型化、小型化、高出力化が可能なラジアル磁気異方性磁石モータのトルク脈動を抑制し、モータの薄型化、小型化、高出力化、低振動騒音化、並びに位置制御性の向上にも対応できる。

先ず、本発明にかかる磁石に好適な異方性希土類磁石粉末について説明する。

本発明で言う多結晶集合型Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子とはＨＤＤＲ処理（水素分解／再結合）、すなわち、希土類−鉄系合金（Ｒ₂［Ｆｅ，Ｃｏ］₁₄Ｂ）相の水素化（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ，Ｒ₂［Ｆｅ，Ｃｏ］₁₄ＢＨｘ）、６５０〜１０００℃での相分解（Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＲＨ₂＋Ｆｅ＋Ｆｅ₂Ｂ）、脱水素（Ｄｅｓｏｒｐｓｉｏｎ）、再結合（Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）する、所謂ＨＤＤＲ処理などで作製した磁石粉末を言う。

ここで必須元素Ｒは、１０原子％未満では結晶構造がα−Ｆｅと同一構造の立方晶組織となるため、高磁気特性、特に高保磁力Ｈ_CJが得られず、３０原子％を超えるとＲリッチな非磁性相が多くなり、飽和磁化Ｊｓが低下する。よって、Ｒは１０〜３０原子％の範囲が望ましい。加えて必須元素Ｂは、２原子％未満では菱面体構造が主相となり、高い保磁
力Ｈ_CJは得られず、２８原子％を超えるとＢリッチな非磁性相が多くなり、飽和磁化Ｊｓが低下する。よって、Ｂは２〜２８原子％の範囲が望ましい。

一方、必須元素Ｆｅは、６５原子％未満では飽和磁化Ｊｓが低下し、８０原子％を超えると高い保磁力Ｈ_CJが得られない。よって、Ｆｅは６５〜８０原子％が望ましい。また、Ｆｅの一部をＣｏで置換することは、磁石粉末の磁気特性を損なうことなく、キュリー温度Ｔｃの上昇によって実使用温度範囲の残留磁化Ｊｒの温度係数を改善できる。しかしながら、ＣｏのＦｅ置換量が２０原子％を超えると飽和磁化Ｊｓが減少する。すなわち、Ｃｏ置換量が５〜１５原子％の範囲では、残留磁化Ｊｒが一般に増加するため、高（ＢＨ）_maxを得るには好ましい。

他方では、Ｒ、Ｂ、Ｆｅのほか、工業的生産上不可避な不純物の存在は許容できる。例えば、Ｂの一部を４重量％以下のＣ、或いはＰ、Ｓ、Ｃｕの中、少なくとも１種、合計量で２重量％以下の存在は一般的な許容範囲である。

更に、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｈｆのうち少なくとも１種は、当該粉末の保磁力Ｈ_CJ、減磁曲線の角型性Ｈｋ／Ｈ_CJなどの改善のために適宜添加することができる。また、組成の１０原子％〜３０原子％を占める希土類元素Ｒは、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｂの中、少なくとも１種、或いは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙの中、少なくとも１種を含む。通常Ｒのうち１種をもって足りるが、実用上は２種以上の混合物（ミッシュメタル、シジム等）を使用することもできる。なお、このＲは工業上入手可能な範囲で製造上不可避な不純物を含有できる。

次に、本発明で言う単磁区粒子型Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃微粉末とは、例えば、特開平２−５７６６３号公報に記載される溶解鋳造法、特許第１７０２５４４１号や特開平９−１５７８０３号公報などに開示される還元拡散法より、Ｒ−Ｆｅ系合金、又はＲ−（Ｆｅ、Ｃｏ）系合金を製造し、これを窒化した後、微粉砕して得られる。微粉砕はジェットミル、振動ボールミル、回転ボールミルなど、公知の技術を適用でき、フィッシャー平均粒径で１．５μｍ以下、好ましくは１．２μｍ以下となるように微粉砕したものを言う。なお、微粉末は発火防止などハンドリング性を向上させるため、例えば特開昭５２−５４９９８号公報、特開昭５９−１７０２０１号公報、特開昭６０−１２８２０２号公報、特開平３−２１１２０３号公報、特開昭４６−７１５３号公報、特開昭５６−５５５０３号公報、特開昭６１−１５４１１２号公報、特開平３−１２６８０１号公報等に開示されているような、湿式ないし乾式処理による徐酸化皮膜を表面に形成したものが望ましい。また、特開平５−２３０５０１号公報、特開平５−２３４７２９号公報、特開平８−１４３９１３号公報、特開平７−２６８６３２号公報や、日本金属学会講演概要（１９９６年春期大会、Ｎｏ．４４６、ｐ１８４）等に開示されている金属皮膜を形成する方法や、特公平６−１７０１５号公報、特開平１−２３４５０２号公報、特開平４−２１７０２４号公報、特開平５−２１３６０１号公報、特開平７−３２６５０８号公報、特開平８−１５３６１３号公報、特開平８−１８３６０１号公報等による無機皮膜を形成する方法など、１種以上の表面処理Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃微粉末であっても差支えない。

次に、架橋間巨大分子の形成を図１の分子構造の概念図を用いて説明する。ただし、図において、Ａは磁石粉末固定成分としてのオリゴマーで、例えば、エポキシ当量２０５〜２２０ｇ／ｅｑ，融点７０−７６℃のノボラック型エポキシ。Ｂは架橋間巨大分子Ｄを形成する線状高分子で、例えば、融点８０℃，分子量４０００〜１２０００のポリアミド。Ｃはケミカルコンタクトで、例えば、融点８０〜１００℃のイミダゾール誘導体である。

本発明では、例えば、単磁区粒子型Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃微粉末３８．２０重量部、多結晶集
合型Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子５７．４４重量部にオリゴマーＡを１重量部表面被覆し、１２０〜１３０℃でポリマーＢと溶融混練したのち、室温に冷却して粗粉砕し、ケミカルコンタクトＣを０．２８重量部混合したコンパウンドを１６０℃の成形型キャビティに充填し、１．５ＭＡ／ｍ以上の平行磁界中、５０ＭＰａで圧縮成形し、１５０℃で２０ｍｉｎ程度の熱処理によって架橋間巨大分子Ｄを含む厚さ１．３５ｍｍ以下の垂直磁気異方性薄板磁石を作製する。

圧縮成形した厚さ１．１５ｍｍ×幅６ｍｍ×長さ６０ｍｍの熱処理前の２０℃での引張強度は約１．８ＭＰａであるが、２０ｍｉｎ熱処理したとき，加熱温度が１２０℃を越えるとケミカルコカタクトＣを中心に，オリゴマーＡ，ポリマーＢ間で架橋反応が起こって室温での引張強度が増加し始める。そして、１５０℃で９ＭＰａを越え、１６０−２００℃では約９．５ＭＰａで飽和する。このように、最適化した熱処理によって磁石の引張強度は熱処理前の５倍以上に達する。この例では、オリゴマーＡのエポキシ基とポリマーＢのアミノ活性水素（−ＮＨＣＯ−）の直接反応もあるが、主反応はケミカルコンタクトＣ（イミダゾール誘導体）のアミノ活性水素と思われる。

上記架橋反応によって、結合剤は３次元網目構造となる。とくに、オリゴマーＡは，その極性と高い架橋密度で磁石粉末を強固に接着固定する。また、一方のポリマーＢは架橋間巨大分子Ｄを形成する。そして、この架橋間巨大分子Ｄが薄板磁石に含まれることによって薄板磁石の圧延が可能となる。また、圧延による架橋間巨大分子Ｄの延伸が薄板磁石の可撓性の担い手となり、異方性の方向をラジアル方向に転換できる。

上記磁石において、本発明では垂直方向の最大磁化をＭｍａｘ⊥、面内方向の最大磁化をＭｍａｘ／／としたとき、圧延前後のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／の母分散、母平均に確率９５％で差がなく、それらのＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／が１．４５以上、並びに垂直方向の保磁力をＨｃＪ⊥、面内方向の保磁力をＨｃＪ／／としたとき、圧延前後のＨｃＪ⊥／ＨｃＪ／／が０．９０±０．０１とする。

本発明は、上記のように圧延した垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向をラジアル方向に転換するラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法である。

本発明で更に好ましい磁石形態として磁極中心のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／よりも磁極間のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／を小さくした垂直磁気異方性薄板磁石の磁気異方性の方向をラジアル方向に転換するラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法である。

これにより、高（ＢＨ）_maxで薄型化、小型化、高出力化が可能なモータのトルク脈動を抑制し、モータの薄型化、小型化、高出力化、低振動騒音化、並びに位置制御性の向上に対応できる。

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明する。ただし、本発明は実施例に限定されない。

［１．垂直異方性薄板磁石の作製］
単磁区粒子型Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃微粉末３８．２０重量部、多結晶集合型Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子５７．４４重量部にオリゴマーＡを１重量部表面被覆し、１２０〜１３０℃でポリマーＢと溶融混練したのち、室温に冷却して粗粉砕し、ケミカルコンタクトＣを０．２８重量部混合したコンパウンドを１６０℃の成形型キャビティに充填し、１．５ＭＡ／ｍ以上の平行磁界中、５０ＭＰａで圧縮成形し、１５０℃で２０ｍｉｎ程度の熱処理によって架橋間巨大分子鎖Ｄを含む厚さ１．３ｍｍ以下の垂直磁気異方性薄板磁石を作製した。なお、
得られた磁石の室温における引張強さは９．２ＭＰａであった。

ただし、多結晶集合型Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子は合金組成Ｎｄ_12.3Ｄｙ_0.3Ｆｅ_64.7Ｃｏ_12.3Ｂ_6.0Ｇａ_0.6Ｚｒ_0.1のＨＤＤＲ処理粒子、オリゴマーＡはエポキシ当量２０５〜２２０ｇ／ｅｑ，融点７０−７６℃のポリグリシジルエ−テル−ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ、ポリマーＢは融点８０℃、酸価１０以下、アミン価２０以下、分子量４０００〜１２０００のポリアミド粉末、ケミカルコンタクトＣは平均粒子径３μｍ、融点８０−１００℃のイミダゾール誘導体である。

［２．垂直磁気異方性薄板磁石の磁気特性］
図２は磁石（試料形状８×３．５×８ｍｍ、パーミアンス係数Ｐｃ≒５．３６）を４ＭＡ／ｍでパルス着磁し、試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いて反磁界係数Ｎを０．１５７とし反磁界補正した減磁曲線の温度依存性を示す。図のようにＳｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃／Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄ＢとＮｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂボンド磁石の室温の減磁曲線は残留磁化ＪｒからＢ／μ₀Ｈ＝１付近まで、ほぼ一致し、その（ＢＨ）ｍａｘは、ほぼ１６０ｋＪ／ｍ³であった。しかし、減磁曲線の角型性（Ｈｋ／ＨｃＪ）は温度上昇に伴って差が生じ、Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃／Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄ＢはＮｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ磁石よりＨｋ／ＨｃＪの劣化が少ない。

図３は５０ＭＰａで成形した磁石の破断面を示す。Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子はＳｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃微粉末よって隔離され、Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子の成形加工での破砕や表面の損傷が抑制されるため、高温下での減磁曲線のＨｋ／ＨｃＪが良化する。なお、１．５ＧＰａで成形したＳｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃／Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂボンド磁石はＮｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子の破砕による新生面や表面欠陥の影響でＨｋの良化は観測されない（Ｋ．Ｎｏｇｕｃｈｉ，Ｋ．Ｍａｃｈｉｄａ，Ｇ．Ａｄａｃｈｉ，“Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−ｔｙｐｅ ｂｏｎｄｅｄ ｍａｇｎｅｔｓ ｏｆ Ｓｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎｘ ａｎｄ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ＨＤＤＲ ｐｏｗｄｅｒｓ”，Ｐｒｏｃ．１６ｔｈ Ｉｎｔ．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ ＲＥ Ｍａｇｎｅｔｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｐｐ．８４５−８５４，２０００）。

図４は本実験に用いた厚さ１０２９μｍの垂直磁気異方性薄板磁石と同一条件で作製した厚さ４００−１３５０μｍ薄板磁石の密度と（ＢＨ）ｍａｘの関係を示す。ただし、図中、１は添加剤ＰＥＳＴＥを含む標準組成薄板磁石であり、２はＰＥＳＴＥを含まない。また、３は比較としての厚さ３５０μｍ、密度４．７９Ｍｇ／ｍ³、（ＢＨ）ｍａｘ９４．７ｋＪ／ｍ³のＳｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃射出成形ボンド磁石である。（Ｋ．Ｏｈｍｏｒｉ，Ｓ．Ｈａｙａｓｈｉ，Ｓ．Ｙｏｓｈｉｚａｗａ，“Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｅｄ Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍａｇｎｅｔｓ ｕｓｉｎｇ ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｒｅｓｉｎ”，Ｐｒｏｃ．Ｒａｒｅ−Ｅａｒｔｈｓ’０４
ｉｎ ＮＡＲＡ，（２００４）ＪＯ−０２）図からＳｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃射出成形ボンド磁石３に比べるとＮｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子を含む薄板磁石１、２の密度は高い。また、薄板磁石２に比べ１の密度は５．７２−５．９４Ｍｇ／ｍ³と安定し、しかも最小厚さは薄板磁石２の１／２の４００μｍまで作製可能である。また、同一密度で（ＢＨ）ｍａｘを比較すると標準組成薄板磁石１が２よりも、ほぼ１０ｋＪ／ｍ³高い値が得られている。これは、アキシャル磁界（１．４ＭＡ／ｍ）中で成形加工するとき、図５（ｂ）のように溶融流動の際に速度勾配が生じると見掛けの溶融粘度が増加し、材料と成形型の間にせん断応力が生じる。このせん断応力が薄肉化や配向を阻むと考えられる。標準組成薄板磁石１は添加剤ＰＥＳＴＥの無極性長鎖脂肪族炭化水素の外部滑性作用で図５（ａ）のように滑りを伴う溶融流動となる（Ｆ．Ｙａｍａｓｈｉｔａ，Ｈ．Ｆｕｋｕｎａｇａ：“Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｒａｒｅ−ｅａｒｔｈ ｔｈｉｎ ｂｏｎｄｅｄ ｍａｇｎｅｔｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｓｌｉｐ−ｆｌｏｗ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．４１，（ｉｎ ｐｒｅｓｓ
）。

上記効果はＤｉｅ−ｕｐｓｅｔ Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄ＢにおけるＧａ（Ｍ．Ｔｏｋｕｎａｇａ，Ｎ．Ｎｏｚａｗａ，Ｋ．Ｉｗａｓａｋｉ，Ｍ．Ｅｎｄｏｈ，Ｓ．Ｔａｎｉｇａｗａ，ａｎｄ Ｈ．Ｈａｒａｄａ，“Ｇａ ａｄｄｅｄ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｓｉｎｔｅｒｅｄ ａｎｄ ｄｉｅ−ｕｐ ｓｅｔ ｍａｇｎｅｔｓ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．２５，ｐｐ．３５６１−３５６６，（１９８９）．２６）、Ｃｕ（Ｔ．Ｍｕｋａｉ，Ｙ．Ｏｋａｚａｋｉ，Ｈ．Ｓａｋａｍｏｔｏ，Ｍ．Ｆｕｊｉｋｕｒａ，ａｎｄ Ｔ．Ｉｎａｇｕｍａ，“Ｆｕｌｌｙ−ｄｅｎｓｅ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ ｍａｇｎｅｔｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｆｒｏｍ ｈｏｔ−ｒｏｌｌｅｄ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｐｏｗｄｅｒｓ”，Ｐｒｏｃ．１１ｔｈ Ｉｎｔ．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ ＲＥ Ｍａｇｎｅｔｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｐｐ．７２−８４（１９９０））の添加による加工性の向上と同様に本磁石も配向と薄肉化に有効である。

［３．圧延による異方性変化］
図６は本発明にかかる磁石の圧延を示す。図中１は直径９０ｍｍの等速圧延ロール、２は圧延によって磁石に含まれる架橋間巨大分子を一軸延伸する状態、３は延伸方向に生じる可撓性を利用して磁石の異方性の方向を面垂直からラジアル方向に転換した状態を示すが、このような可撓性の発現には圧下率３−５％を要する。

図７は厚さ０．８５〜２．５０ｍｍの磁石を、予め４ＭＡ／ｍでパルス磁化し、８０℃で圧延したときの磁束変化を圧延前２．５ｍｍの磁束を基準に規格化した結果を示す。図において記号□は圧延前、○は圧延後の磁束を示す。また、図中の曲線は圧延前の磁束の厚さ依存性を示している。厚さ２．１〜２．５ｍｍの磁石の磁束を圧延前の磁束を示す曲線と比較すると顕著な磁束の減少が見られる。これは、圧延による磁石粉末の配向の乱れと推察される。これに対し、厚さ０．８５〜１．３５ｍｍの範囲では圧延前後の磁束がほぼ一致している。

ところで、小型モータに使われる等方性Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂボンド磁石の厚さは、ほぼ１ｍｍである。そこで、厚さ約１０２９μｍの垂直磁気異方性薄板磁石を厚さ約８３０μｍ（圧下率０〜２０％）まで圧延したときのＭ−Ｈループの一例を図８に示す。ただし、磁石（５ｍｍ×５ｍｍ）の圧下率は７水準、各水準の試料数ｎは５とし、全ての試料の垂直方向と面内方向のＭ−ＨループをＶＳＭ（最大測定磁界Ｈｍ＝２．４ＭＡ／ｍ）により測定したものである。図８において最大測定磁界Ｈｍ付近で見られる垂直方向の磁化Ｍ⊥、面内方向の磁化Ｍ／／の減少はミラー効果による。なお、Ｍ−Ｈループは反磁界補正していない。

表１は圧下率７水準、各水準のｎ＝５全てのＭ−Ｈループから求めた垂直方向の保磁力ＨｃＪ⊥、面内方向の保磁力ＨｃＪ／／、垂直方向の最大磁化Ｍｍａｘ⊥、面内方向の最大磁化Ｍｍａｘ／／などを一括して示す。

次に、圧延による垂直磁気異方性薄板磁石の異方性変化の詳細を明らかにするため、先ず、垂直方向の最大磁化Ｍｍａｘ⊥、面内方向の最大磁化Ｍｍａｘ／／により、Ｍｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／を評価した。ただし、磁化のミラー効果補正には試料とほぼ同形状の標準Ｎｉが必要なので、ここでのＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／の値は図８のミラー効果が生じる前での最大磁界での磁化とした。

図９はＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／の圧下率依存性を示す。磁気的に等方性の磁石では面垂直方向は反磁界の影響が強い。このため、本実験のように反磁界補正なしの状態ではＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／＝０．９であった。このことより、Ｍｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／が０．９以上であれば垂直方向へ異方化していることになる。また、Ｍｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／値が大きくなる程、垂直方向への異方化が大きいことを意味する。図のように本実験では圧下率０％の試料でもＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／の平均値は１．４５以上あるが、圧下率が大きくなる程、その値は低下している。しかしながら、図６、図中３のように、延伸方向の可撓性を利用して異方性の方向を面垂直からラジアル方向に転換するには３−５％程度の圧下率でよい。

そこで、表１に示した圧下率０と５．１１％のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／の母分散と母平均の差の検定を行うとＦｏ＝４．８３＜Ｆ（４，４；０．０２５）＝９．６０、ｔｏ＝０．６７９＜ｔ（８，０．１０）＝１．８６０となり、危険率５％で両者共に差はなく、異方性は変化しない。また、圧下率０と７．２１％のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／の母分散と母平均の差の検定を行うとＦｏ＝１．７０８＜Ｆ（４，４；０．０２５）＝９．６０、ｔｏ＝４．０７８＞ｔ（８，０．１０）＝１．８６０となり、危険率５％で母分散に差はないが、母平均には差がでる。更に、圧下率が増すと異方性に変化があることが明らかとなった。

続いて、本実験のような垂直異方性薄板磁石で垂直方向の保磁力をＨｃＪ⊥、面内方向の保磁力をＨｃＪ／／とすると図８に示したＭ−Ｈループから明らかなように、ＨｃＪ⊥≦ＨｃＪ／／なる関係が読み取れる。そこで、から、ＨｃＪ⊥／ＨｃＪ／／を評価した。

図１０はＨｃＪ⊥／ＨｃＪ／／の圧下率依存性を示す。反磁界の影響に係わらず磁気的に等方性の磁石ではＨｃＪ／／／ＨｃＪ⊥は１となる。しかし、本実験では圧下率０〜１５％の範囲でＨｃＪ⊥／ＨｃＪ／／の平均値は０．９０±０．０１となり、圧下率が１５％を越えたとき１に近づく傾向が見られた。

以上のように、リジッドな薄板磁石の異方性の方向を面垂直からラジアル方向に転換するには３−５％の圧下率を要するが、図１１（ａ）のように異方性の程度を維持しながら可撓性を制御できる。また、多極着磁を想定したとき、磁極間部分の圧下率を１５％以上に設定することで、図１１（ｂ）の概念図のように当該部分のみ磁気的に等方性に近づける磁極間の配向制御も可能となる。加えて、磁極間と鉄心との空隙距離が増すためにラジアル異方性磁石と鉄心との磁束密度分布が正弦波状に近づけることができる。

したがって、モータの高出力化、或いは出力特性を保ちながら薄型化などを図るとともに回転に伴うトルク脈動を低減することができる。なお、本ラジアル磁気異方性磁石モータは多極着磁するが、着磁は異方性の方向をラジアル方向へ転換する前後の何れであっても差し支えない。

本発明の、ラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法は、モータの薄型化、小型化、高出力化、低振動騒音化、並びに位置制御性の向上に有用である。

架橋間巨大分子鎖の分子構造概念図 バルク磁石の減磁曲線を示す特性図 垂直磁気異方性薄板磁石の破断面図 薄板磁石の密度と（ＢＨ）ｍａｘの関係を示す特性図 滑りを伴う溶融流動の概念図 圧延を示す外観図 圧延前後の磁石厚さと磁束の関係を示す特性図 圧延前後の垂直方向、並びに面内方向のＭ−Ｈ曲線を示す特性図 垂直方向の最大磁化Ｍｍａｘ⊥と面内方向の最大磁化Ｍｍａｘ／／の比と圧下率依存性を示す特性図 垂直方向の保磁力ＨｃＪ⊥と面内方向の保磁力ＨｃＪ／／の比の圧下率依存性を示す特性図 圧延による異方性と可撓性の同時制御、極間異方性制御の概念図

符号の説明

Ａ オリゴマー
Ｂ ポリマー
Ｃ ケミカルコンタクト
Ｎ 磁極の種類（矢印の向きは磁石の磁化方向）
Ｓ 磁極の種類（矢印の向きは磁石の磁化方向）
ＨｃＪ⊥ 垂直方向の保磁力
ＨｃＪ／／ 面内方向の保磁力
Ｍｍａｘ⊥ 垂直方向の最大磁化
Ｍｍａｘ／／ 面内方向の最大磁化

Claims (6)

1. 垂直方向の最大磁化をＭｍａｘ⊥、面内方向の最大磁化をＭｍａｘ／／としたとき、圧延前後のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／の母分散、母平均に確率９５％で差がない垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向をラジアル方向に転換するラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
2. Ｍｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／の下限が１．４５、並びに垂直方向の保磁力をＨｃＪ⊥、面内方向の保磁力をＨｃＪ／／としたとき、ＨｃＪ⊥／ＨｃＪ／／が０．９０±０．０１である垂直磁気異方性薄板磁石の異方性の方向をラジアル方向に転換する請求項１記載のラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
3. 磁極中心のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／よりも、磁極間のＭｍａｘ⊥／Ｍｍａｘ／／を小さくした垂直磁気異方性薄板磁石の磁気異方性の方向をラジアル方向に転換する請求項１記載のラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
4. 磁極中心の磁石の厚さを１．３５ｍｍ以下とする請求項１記載のラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
5. 磁石粉末がＳｍ₂Ｆｅ₁₇Ｎ₃微粉末と多結晶集合型Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ粒子との混合磁石とする請求項１記載のラジアル磁気異方性磁石モータの製造方法。
6. 磁極部分の最大エネルギー積（ＢＨ）_maxが１４０ｋＪ／ｍ³以上である請求項１記載のラジアル磁気異方性磁石モータ。
   
   

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