JP2019004606A - 磁石材の製造方法、モータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータに用いる磁石を容易に形成すること。【解決手段】磁石粉３１とバインダ３２を含む混合材３０を磁場成形装置４０の金型４２内に充填し、配向装置４３，４６にて混合材３０に配向磁界を印加して磁石粉３１を配向する。そして、混合材３０により可撓性を有する配向シート磁石５０を生成する。このように、可撓性を有する配向シート磁石５０の成型段階において、配向シート磁石５０を配向する。この配向シート磁石５０を円筒状のヨーク１１の内周面に取着し、着磁処理して筒状磁石１２とする。【選択図】図２

Description

本発明は、磁石材の製造方法、モータの製造方法に関する。

従来、ブラシ付モータやブラシレスモータなどのモータは、駆動用の磁石を有している。例えば、モータに含まれる回転子（ロータ）は、異方性磁石を配向処理後、着磁することで形成される（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６３−３６５０８号公報

ところで、モータに含まれるステータは、ヨーク又はケースハウジングの内周面に取着された筒状の磁石を含む。このような筒状の異方性磁石に対して十分な配向磁界を加えることが難しい場合がある。このため、十分な配向磁界を加えてモータに用いる磁石を容易に生成することが求められる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、モータに用いる磁石を容易に形成できる磁石の製造方法、モータの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決する磁石材の製造方法は、モータに含まれる磁石の製造方法であって、異方性磁石粉と可撓性バインダを含む混合材を金型内に充填し、前記金型により前記混合材をシート状に成型するとともに前記金型内の前記混合材に磁界を印加して前記異方性磁石粉を配向して可撓性を有する配向シート磁石を生成する工程を有する。

この構成によれば、シート状の磁石を成型する段階で異方性磁石粉を配向するため、環状の磁石を配向する場合と比べ、十分な配向磁界の印加が可能であり、高配向の磁石が得られる。そして、可撓性を有する配向シート磁石をロータやステータの部材、例えば円筒状のヨーク等の周面に取着することで、モータの磁石を容易に形成できる。また、異方性磁石粉と可撓性を有するバインダを含む混合材をシート状に成型する段階で配向磁界を制御することで、ラジアル配向や極異方配向等の様々な配向の筒状磁石が容易に得られる。

上記の磁石材の製造方法において、印加する磁界を制御して前記配向シート磁石を生成する工程を複数回実行して複数の配向シート磁石を生成し、前記配向シート磁石を生成する工程において、少なくとも１枚の配向シート磁石の配向が、他の配向シート磁石の配向と異なる複数の配向シート磁石を生成し、前記複数の配向シート磁石を積層する工程を有することが好ましい。

この構成によれば、少なくとも１枚の配向方向が他と異なる複数の配向シート磁石を積層して円筒状に成形することで、１枚の配向シート磁石では得られない種々な配向の磁石が得られる。

上記の磁石材の製造方法において、前記異方性磁石粉を配向して１つの方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に配列された前記配向シート磁石を生成し、前記配向シート磁石を磁極の配列方向に沿って切断加工し、前記モータのロータ又はステータの部材の周面の１周分の配向シート磁石を生成することが好ましい。

この構成によれば、配向シート磁石をロータやステータの部材の周面に取着して得られる筒状の磁石において、軸方向に沿った各磁極を有する筒状磁石が得られる。
上記の磁石材の製造方法において、前記異方性磁石粉を配向して１つの方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に配列された前記配向シート磁石を生成し、前記配向シート磁石を磁極の配列方向に対して斜めに切断加工し、前記モータのロータ又はステータの部材の周面の１周分の配向シート磁石を生成することが好ましい。

この構成によれば、配向シート磁石をロータやステータの部材の周面に取着して得られる筒状の磁石において、軸方向に対して各磁極が円周方向に傾きを有するスキューを有する磁石が容易に得られる。

上記課題を解決するモータの製造方法は、筒状磁石を有するモータの製造方法であって、異方性磁石粉と可撓性バインダを含む混合材を金型内に充填し、前記金型により前記混合材をシート状に成型するとともに前記金型内の前記混合材に磁界を印加して前記異方性磁石粉を配向して可撓性を有する配向シート磁石を生成する工程と、前記配向シート磁石をロータ又はステータの部材の周面に取着する工程と、前記配向シート磁石を着磁処理して前記筒状磁石とする工程と、を有する。

この構成によれば、シート状の磁石を成型する段階で異方性磁石粉を配向するため、環状の磁石を配向する場合と比べ、十分な配向磁界の印加が可能であり、高配向の磁石が得られる。そして、可撓性を有する配向シート磁石をロータやステータの部材、例えば円筒状のヨーク等の周面に取着することで、モータの磁石を容易に形成できる。また、異方性磁石粉と可撓性を有するバインダを含む混合材をシート状に成型する段階で配向磁界を制御することで、ラジアル配向や極異方配向等の様々な配向の筒状磁石が容易に得られる。

上記のモータの製造方法において、印加する磁界を制御して前記配向シート磁石を生成する工程を複数回実行して複数の配向シート磁石を生成し、前記配向シート磁石を生成する工程において、少なくとも１枚の配向シート磁石の配向が、他の配向シート磁石の配向と異なる複数の配向シート磁石を生成し、前記複数の配向シート磁石を積層する工程を有し、積層した前記複数の配向シート磁石をロータ又はステータの部材の周面に取着し、前記複数の配向シート磁石を着磁処理して前記筒状磁石とすることが好ましい。

この構成によれば、少なくとも１枚の配向方向が他と異なる複数の配向シート磁石を積層して円筒状に成形することで、１枚の配向シート磁石では得られない種々な配向の磁石を含むモータが得られる。

上記のモータの製造方法において、前記配向シート磁石を切断加工して前記ロータ又は前記ステータの部材の周面の１周分の配向シート磁石を生成し、前記１周分の配向シート磁石を前記部材の周面に取着し、前記１周分の配向シート磁石を着磁処理して前記筒状磁石とすることが好ましい。

この構成によれば、配向シート磁石をロータやステータの部材の周面に取着して得られる筒状の磁石が容易に得られる。

本発明の磁石材の製造方法、モータの製造方法によれば、モータに用いる磁石を容易に形成できる。

第１実施形態のモータの概略説明図。 （ａ）〜（ｄ）は配向シート磁石とその配向シート磁石を用いたステータの製造工程の概略説明図。 （ａ）〜（ｃ）は配向シート磁石の配向状態を示す説明図。 （ａ）は切断加工する配向シート磁石の説明図、（ｂ）は切断加工後の配向シート磁石の説明図、（ｃ）は筒状磁石の説明図。 （ａ）は切断加工する配向シート磁石の説明図、（ｂ）は切断加工後の配向シート磁石の説明図、（ｃ）は筒状磁石の説明図。 （ａ）は第２実施形態のモータの概略説明図、（ｂ）は第２実施形態の筒状磁石を展開して示す説明図。 （ａ）は積層する配向シート磁石の説明図、（ｂ）は積層した配向シート磁石の説明図。 筒状の磁石に対する極異方配向を示す説明図。 （ａ）（ｂ）は筒状の磁石に対する極異方配向を示す説明図。

以下、各形態を説明する。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態のモータ１は、ステータ１０とロータ２０とを有している。ステータ１０は、筒状のヨーク１１と、ヨーク１１の内周面に取着された筒状磁石１２とを含む。図１において、筒状磁石１２は、ラジアル配向され、内周面において周方向にＮ極とＳ極とが交互に並ぶように着磁されている。この筒状磁石１２は、可撓性を有する磁石材としての配向シート磁石により構成される。配向シート磁石は、可撓性を有し、略平板状に形成される。また、配向シート磁石は、略平板状の状態で所望の配向を有している。この配向シート磁石をヨーク１１の内周面１１ａに沿って配設する。その後、着磁処理して筒状磁石１２とする。

この配向シート磁石の製造工程と、配向シート磁石を用いた筒状磁石１２の製造工程を説明する。
図２（ａ）に示すように、磁石粉３１とバインダ３２を含む混合材３０を生成する。磁石粉３１は、例えば異方性磁石粉である。異方性磁石粉として、ネオジム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石、フェライト磁石、サマリウム鉄窒素（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ）系磁石、サマリウムコバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）系磁石、等の磁石粉である。バインダ３２は、可撓性を有する結合材であり、例えばゴム等を用いることができる。なお、図２（ａ）ではバインダ３２としては、液状のバインダを示しているが、固体状のバインダを用いることもできる。なお、混合材３０に添加剤３３を付加してもよい。添加剤３３は、例えばカップリング材、滑材、等である。

図２（ｂ）に示すように、磁場成形装置４０のタンク４１に混合材３０が蓄えられる。そして、混合材３０をタンク４１から金型４２に充填する。タンク４１において、混合材３０に含まれる磁石粉３１が均一に分散されている。なお、図２（ｂ）において、各磁石粉３１に示す矢印は、各磁石粉３１の配向方向を示す。

金型４２は、混合材３０をシート状に成型するものである。金型４２は、非磁性体で磁場を通すものである。金型４２の上方及び下方には配向装置４３，４６が設けられている。配向装置４３，４６は、金型４２内の混合材３０に磁界を印加するものである。本実施形態において、配向装置４３は、コア４４と、コア４４に巻回されたコイル４５ａ，４５ｂを有している。配向装置４３は、コア４４の磁極４４ａ，４４ｂを金型４２に向けて配設されている。同様に、配向装置４６は、コア４７と、コア４７に巻回されたコイル４８ａ，４８ｂを有している。配向装置４６は、コア４７の磁極４７ａ，４７ｂを金型４２に向けて配設されている。

配向装置４３，４６は、コイル４５ａ，４５ｂ，４８ａ，４８ｂの印加電流の向き、印加電流の大きさ、等に応じた磁界を発生する。この磁界により、金型４２の中の混合材３０に含まれる磁石粉３１が配向される。コイル４５ａ，４５ｂ，４８ａ，４８ｂが巻回されたコア４４，４７の磁極４４ａ，４４ｂ，４７ａ，４７ｂの位置、コイル４５ａ，４５ｂ，４８ａ，４８ｂの印加電流の向き、印加電流の大きさを適宜設定することにより、混合材３０に含まれる磁石粉３１の配向を制御できる。図２（ｂ）では、配向装置４３を制御し、混合材３０の磁石粉３１を極異方配向（一方の面に磁極が生じ、他方の面に磁極が生じない配向）している状態が示されている。なお、金型４２の入部を強磁性体とし、磁束を制御してもよい。

また、磁場成形装置４０は、処理機４９を含む。この処理機４９は、混合材３０の固化（例えばバインダ３２の架橋）に必要なエネルギを混合材３０に印加するものである。エネルギとして、高周波、電子線、熱、等を用いることができる。この磁場成形装置４０により、図２（ｃ）に示す配向シート磁石５０を得る。

図２（ｃ）に示す配向シート磁石５０は、長方形板状であり、例えば上面において長辺に沿ってＮ極とＳ極とが交互に配向されている。磁極の配列方向において、Ｎ極とＳ極の大きさ（磁極幅）は、配向装置４３，４６の磁極４４ａ，４４ｂ，４７ａ，４７ｂの位置（間隔）によって設定される。つまり、配向装置４３，４６の磁極４４ａ，４４ｂ，４７ａ，４７ｂの数（極数）、間隔（極ピッチ）を設定することにより、任意の磁極幅の配向シート磁石５０が得られる。また、図２（ｂ）に示す配向装置４３のコイル４５ａ，４５ｂ，４８ａ，４８ｂの印加電流の方向、大きさを設定することにより、任意の配向を有する配向シート磁石５０が得られる。

なお、図２（ｂ）に示す配向装置４３，４６は、金型４２の中の混合材３０、つまり金型４２により成型される配向シート磁石５０に配向磁界を加える装置の概略を示すものであり、形状、磁極の数、等はこれに限定されない。また、配向装置４３，４６の少なくとも一方は、金型４２に埋め込まれていてもよい。また、配向装置４３，４６として、永久磁石を用いることもできる。永久磁石として、例えば焼結磁石（例えば、希土類焼結磁石）を用いることができる。

図２（ｄ）に示すように、配向シート磁石５０をヨーク１１の内周面に取着する。そして、配向シート磁石５０を図示しない着磁装置にて着磁する。これにより、所望の筒状磁石１２が得られる。

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、配向シート磁石における配向例を示す。図３（ａ）に示す配向シート磁石５１の配向は、両主面に磁極が現れ、厚さ方向に配向された、ラジアル配向である。

図３（ｂ）に示す配向シート磁石５２の配向は、一方の主面（図３（ｂ）において上面）にのみ磁極が現れる、極異方配向である。
図３（ｃ）に示す配向シート磁石５３の配向は、両主面に磁極が現れるとともに、磁極間において主面に沿った配向を含む、ハルバッハ配向である。

図３（ａ）に示すラジアル配向の配向シート磁石５１の場合、この配向シート磁石５１の上面又は下面を図２（ｄ）に示すヨーク１１の内周面に向けて、配向シート磁石５１をヨーク１１の内周面に取着する。これにより、配向シート磁石５１による筒状磁石１２とヨーク１１とを有するステータ１０（図１参照）が得られる。

図３（ｂ）に示す極異方配向の配向シート磁石５２の場合、この配向シート磁石５２の下面を図２（ｄ）に示すヨーク１１の内周面に向けて、配向シート磁石５２をヨーク１１の内周面に取着する。なお、極異方配向の配向シート磁石５２の場合、取着する部材は、非磁性体としてもよい。例えば、非磁性体のケースハウジングの内周面に配向シート磁石５２を取着することで、ステータが得られる。

図３（ｃ）に示すハルバッハ配向の配向シート磁石５３の場合、この配向シート磁石５３の上面又は下面を図２（ｄ）に示すヨーク１１の内周面に向けて、配向シート磁石５３をヨーク１１の内周面に取着する。ハルバッハ配向の配向シート磁石５３を用いた場合、ステータの周方向における磁束密度分布を略正弦波とすることができる。

なお、取着する部材の大きさに応じて配向シート磁石５０（５１〜５３）を切断加工することが好ましい。
図４（ａ）に示すように、配向シート磁石５１を、磁極（Ｎ極、Ｓ極）の配列方向（２点鎖線にて示す方向）に沿って切断加工し、図４（ｂ）に示す長方形状の配向シート磁石５１ａを得る。この配向シート磁石５１ａの長手方向（図４（ｂ）において左右方向の）を周方向とし、周方向と直交する方向（図４（ｂ）において上下方向）を幅方向とする。周方向の長さを図２（ｄ）に示すヨーク１１の内周面の１周分とする。図４（ｃ）に示すように、この配向シート磁石５１ａを丸めた円筒状の磁石とする。これにより、図２（ｄ）に示すヨーク１１の内周面に対して過不足なく配向シート磁石５１ａが取着される。

図５（ａ）に示すように、配向シート磁石５０を、磁極（Ｎ極、Ｓ極）の配列方向に対して傾いた方向（２点鎖線にて示す）に切断加工し、図５（ｂ）に示す平行四辺形状の配向シート磁石５１ｂを得る。この配向シート磁石５１ｂの辺の長さ（図５（ｂ）において左右方向の辺の長さ）を図２（ｄ）に示すヨーク１１の内周面の１周分とする。図５（ｃ）に示すように、この配向シート磁石５１ｂを丸めた円筒状の磁石とする。

これにより、図２（ｄ）に示すヨーク１１の内周面に対して過不足なく配向シート磁石５１ｂが取着される。また、この円筒状の磁石（配向シート磁石５１ｂ）は、軸方向（図５（ｂ）の幅方向）に対して周方向に傾きを有するスキューされている。そして、この筒状磁石１２を有するモータでは、磁極（Ｎ極、Ｓ極）のスキューによって極切替時の磁束の変化が滑らかとなる。従って、モータにおけるコギングトルクの増加を抑制できる。

なお、図５（ｂ）では平行四辺形状の配向シート磁石５１ｂを生成したが、切断加工により得る配向シート磁石の形状を長方形状としてもよい。この場合でも、配向シート磁石の主面において、切断加工した辺に対して直角を成す方向を軸方向とするように配向シート磁石を丸めて筒状磁石を生成する。このように生成した筒状磁石においても、軸方向に対して周方向に傾きを有するスキュー配向された筒状磁石を得ることができる。そして、この筒状磁石を有するモータでは、スキュー配向によって極切替時の磁束の変化が滑らかとなる。このため、モータにおけるコギングトルクの増加を抑制できる。

なお、配向シート磁石５０を切断するに際して、配向シート磁石５０を脱磁処理することが好ましい。脱磁処理によって、配向シート磁石５１を切断する工具や切り屑等が配向シート磁石５１に付着することを抑制できる。そして、切断後の配向シート磁石５１ａ，５１ｂ（図４（ｂ）、図５（ｂ）参照）を図２（ｄ）に示すヨーク１１の内周面に取着する。そして、図示しない着磁装置により配向シート磁石５１ａ，５１ｂを着磁処理して筒状磁石１２とする。そして、着磁後のこれにより、円筒状の磁石材料を配向処理後着磁する場合と比べ、容易に筒状磁石１２が得られる。

なお、図４（ａ）〜図４（ｂ），図５（ａ）〜図５（ｃ）では、ラジアル配向の配向シート磁石５１を切断加工する例を示した。図３（ｂ）に示す極異方配向の配向シート磁石５２や、図３（ｃ）に示すハルバッハ配向の配向シート磁石５３も同様に切断加工することができる。

（作用）
先ず、比較例の配向方法を説明する。なお、ここでは、極異方性の筒状磁石を得る場合を説明する。

図８は、環状の磁石６１の外周面にのみ磁極が現れる極異方配向（外周極異方配向）にて配向する場合を示す。この配向装置７１は、環状の磁石６１の径方向外側に配置された複数のコア７１ａと、各コア７１ａに巻回されたコイル７１ｂとを有している。複数のコア７１ａに供給する電流により配向磁界７１ｃを発生し、環状の磁石６１を配向する。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、環状の磁石６２の内周面にのみ磁極が現れる極異方配向（内周極異方配向）にて配向する場合を示す。図９（ａ）に示す配向装置７２は、環状の磁石６２の内側に配置されたコア７２ａと、コア７２ａに巻回された複数のコイル７２ｂとを有している。各コイル７２ｂに電流を供給し、発生する配向磁界７２ｃにより環状の磁石６２を配向する。図９（ｂ）に示す配向装置７３は、永久磁石により環状の磁石６２を配向する。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、内周極異方配向する場合、環状の磁石６２の内側に配向装置７２，７３を配置する必要がある。しかし、内径の小さな環状の磁石６２を配向する場合、配向装置７２，７３が小さくなって十分な配向磁界を環状の磁石６２に加えることができない。

本実施形態の場合、上述したように、可撓性を有する配向シート磁石５０（５１〜５３）の成型段階において、配向シート磁石５０（５１〜５３）を配向する。このため、配向シート磁石５０（５１〜５３）に対して十分な配向磁界を加えることができる。そして、このように配向した配向シート磁石５０（５１〜５３）を用いることで、例えば内周極異方配向の磁石を容易に形成できる。また、配向シート磁石５１を切断加工して配向シート磁石５１ａ，５１ｂを得る場合も同様に、切断加工後の平板状である段階で配向することで、十分な配向磁界を加えることができる。

また、上述の比較例の配向方法では、外周極異方配向と内周極異方配向とで異なる配向装置７１〜７３を必要とする。これに対し、本実施形態では、可撓性を有する配向シート磁石５０の成型段階において、配向シート磁石５０を配向する。例えば、極異方配向した配向シート磁石５２を用い、磁極を内周側とするように配向シート磁石５２を成形することにより、内周極異方配向の筒状の磁石が得られる。また、磁極を外周側とするように配向シート磁石５２を成形することにより、外周極異方配向の筒状の磁石が得られる。つまり、可撓性を有する配向シート磁石５２により、内周極異方配向の筒状の磁石と、外周極異方配向の筒状の磁石とを得ることができる。

なお、外周極異方配向の磁石は、ロータに用いることができる。例えば、ロータに含まれる部材（例えば、ロータコア）の外周面に配向シート磁石５０（５１〜５３）を取着する。例えば、図３（ｂ）に示す極異方配向の配向シート磁石５２を用いる場合、ロータに含まれる部材（例えば、ロータコア）に非磁性体を用いることができる。図３（ｂ）において、配向シート磁石５２の下面をロータの部材の外周面に向けて、その部材に配向シート磁石５２を取着する。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１−１）磁石粉３１とバインダ３２を含む混合材３０を磁場成形装置４０の金型４２内に充填し、配向装置４３，４６にて混合材３０に配向磁界を印加して磁石粉３１を配向する。そして、混合材３０により可撓性を有する配向シート磁石５０を生成する。このように、可撓性を有する配向シート磁石５０（５１〜５３）の成型段階において、配向シート磁石５０（５１〜５３）を配向する。このため、配向シート磁石５０（５１〜５３）に対して十分な配向磁界を加えることができる。

（１−２）配向した配向シート磁石５０（５１〜５３）を用いることで、例えば内周極異方配向の磁石を容易に形成できる。また、配向シート磁石５１を切断加工して配向シート磁石５１ａ，５１ｂを得る場合も同様に、切断加工後の平板状である段階で配向することで、十分な配向磁界を加えることができる。

（１−３）可撓性を有する配向シート磁石５０の成型段階において、配向シート磁石５０を配向する。例えば、極異方配向した配向シート磁石５２を用い、磁極を内周側とするように配向シート磁石５２を成形することにより、内周極異方配向の筒状の磁石が得られる。また、磁極を外周側とするように配向シート磁石５２を成形することにより、外周極異方配向の筒状の磁石が得られる。つまり、可撓性を有する配向シート磁石５２により、内周極異方配向の筒状の磁石と、外周極異方配向の筒状の磁石とが得られる。

（１−４）配向シート磁石５１を、磁極（Ｎ極、Ｓ極）の配列方向に沿って切断加工し、長方形状の配向シート磁石５１ａを得る。この配向シート磁石５１ａの長手方向を周方向とし、周方向の長さをヨーク１１の内周面の１周分とする。これにより、ヨーク１１の内周面に対して過不足なく配向シート磁石５１ａを取着できる。

（１−５）配向シート磁石５１を、磁極（Ｎ極、Ｓ極）の配列方向に対して傾いた方向に切断加工し、平行四辺形状の配向シート磁石５１ｂを得る。この配向シート磁石５１ｂの辺の長さをヨーク１１の内周面の１周分とする。これにより、ヨーク１１の内周面に取着した筒状磁石（配向シート磁石５１ｂ）は、軸方向に対して周方向に傾きを有するスキューされている。そして、この筒状磁石１２を有するモータでは、磁極（Ｎ極、Ｓ極）のスキューによって極切替時の磁束の変化が滑らかとなる。従って、モータにおけるコギングトルクの増加を抑制できる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態を説明する。
なお、この実施形態において、上記実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明を省略する。

図６（ａ）に示すように、本実施形態のモータ１０１は、ステータ１１０とロータ２０とを有している。ステータ１１０は、筒状のヨーク１１と、ヨーク１１の内周面に取着された筒状磁石１２０とを含む。図６（ａ）において、筒状磁石１２０は、径方向に積層された複数枚（本実施形態では３枚）の配向シート磁石１２１，１２２，１２３により構成されている。図６（ｂ）は、筒状磁石１２０を展開した状態を示し、各配向シート磁石１２１，１２２，１２３の配向状態を示す。

図６（ａ）において内側から外側に向かって順に第１配向シート磁石１２１、第２配向シート磁石１２２、第３配向シート磁石１２３とする。
図７（ａ）に示すように、第１配向シート磁石１２１は、ラジアル配向されている。つまり、第１配向シート磁石１２１は、内周面と外周面とに磁極が現れ、内周面において周方向にＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配向されている。第２配向シート磁石１２２は、第１配向シート磁石１２１と同様に、ラジアル配向されている。第３配向シート磁石１２３は、極異方配向されている。つまり、第３配向シート磁石１２３は、内周面に磁極が現れ、内周面において周方向にＮ極とＳ極とが交互に並ぶように配向されている。第１〜第３配向シート磁石１２１〜１２３において、磁極の配列ピッチは、互いに等しい。従って、図７（ｂ）に示すように、第１〜第３配向シート磁石１２１〜１２３を積層して得られる筒状磁石１２０は、内周面に磁極が現れ、長磁路（高パーミアンス）の極異方配向である筒状の磁石である。このように、複数の配向シート磁石を積層することにより、長磁路化（高パーミアンス化）することができる。

なお、第１〜第３配向シート磁石１２１〜１２３を積層して得られる配向シート磁石を、第１配向シート磁石１２１を外周側とするように円筒状に成形してもよい。この場合、外周面に磁極が現れ、長磁路（高パーミアンス）の極異方配向である筒状の磁石が得られる。

また、各配向シート磁石１２１〜１２３を、上述の図４（ａ）及び図４（ｂ）、又は図５（ａ）及び図５（ｂ）と同様に、切断加工してもよい。例えば、第１〜第３配向シート磁石１２１〜１２３を積層して得られる配向シート磁石（図７（ｂ）参照）を切断加工してもよい。また、各配向シート磁石１２１〜１２３を個別に切断加工し、加工後の配向シート磁石を積層してもよい。

図５（ａ）及び図５（ｂ）と同様に切断加工することにより、長磁路（高パーミアンス）でスキューされた筒状磁石が得られる。この磁石を用いたモータでは、高磁束であり、コギングトルクの増加が抑制できる。

なお、配向シート磁石１２１〜１２３を切断するに際して、配向シート磁石１２１〜１２３を脱磁処理することが好ましい。脱磁処理によって、配向シート磁石１２１〜１２３を切断する工具や切り屑等が配向シート磁石１２１〜１２３に付着することを抑制できる。そして、切断後の配向シート磁石１２１〜１２３を図６（ａ）に示すヨーク１１の内周面に取着する。そして、図示しない着磁装置を用いて配向シート磁石１２１〜１２３を着磁処理する。これにより、円筒状の磁石材料を配向処理後着磁する場合と比べ、容易に筒状磁石１２０が得られる。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（２−１）所望の配向に配向された複数の配向シート磁石１２１〜１２３を生成する。配向シート磁石１２１〜１２３は、磁場成形装置４０において、印加する磁界を制御して得られる。これらの配向シート磁石１２１〜１２３を積層し、積層した配向シート磁石１２１〜１２３をヨーク１１の内周面に取着して筒状磁石１２０とする。これにより、１枚の配向シート磁石では得られない種々な配向の筒状磁石１２０が得られる。

（２−２）ラジアル配向の配向シート磁石１２１，１２２と、極異方配向の配向シート磁石１２３を積層して筒状磁石１２０とした。この筒状磁石１２０は、内周面に磁極が現れ、長磁路（高パーミアンス）の極異方配向である筒状の磁石である。このように、複数の配向シート磁石を積層することにより、長磁路化（高パーミアンス化）することができる。

（２−３）配向シート磁石１２１〜１２３を、磁極の配列方向に対して斜めに切断加工し、加工後の配向シート磁石をヨーク１１の内周面に取着する。これにより、長磁路（高パーミアンス）でスキューされた筒状磁石が得られる。この磁石を用いたモータでは、高磁束であり、コギングトルクの増加が抑制できる。

（変形例）
尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記各実施形態に対し、磁石を有するロータを構成してもよい。例えば、ロータに含まれる部材（例えば、ロータコア）の外周面に配向シート磁石５０（５１〜５３）を取着する。例えば、図３（ｂ）に示す極異方配向の配向シート磁石５２を用いる場合、ロータに含まれる部材（例えば、ロータコア）に非磁性体を用いることができる。図３（ｂ）において、配向シート磁石５２の下面をロータの部材の外周面に向けて、その部材に配向シート磁石５２を取着する。同様に、第２実施形態のように、積層した複数の配向シート磁石を有するロータとしてもよい。

・上記第２実施形態では、ラジアル配向の配向シート磁石１２１，１２２と極異方配向の配向シート磁石１２３を積層して１枚の配向シート磁石とした。これに対し、図３（ｃ）に示すハルバッハ配向の配向シート磁石５３を他の配向シート磁石と組み合わせて積層してもよい。このように、配向が異なる配向シート磁石を積層することにより、１枚の配向シート磁石では得られない複雑な配向の磁石が得られる。

・上記第２実施形態では、３枚の配向シート磁石１２１〜１２３を積層したが、２枚又は４枚以上の配向シート磁石を積層してもよい。

１０，１１０…ステータ、１１…ヨーク、１２，１２０…筒状磁石、２０…ロータ、３１…磁石粉、３２…バインダ、４０…磁場成形装置、４２…金型、４３，４６…配向装置、５０，５１〜５３，１２１〜１２３…配向シート磁石。

Claims (7)

1. モータに含まれる磁石材の製造方法であって、
   異方性磁石粉と可撓性バインダを含む混合材を金型内に充填し、前記金型により前記混合材をシート状に成型するとともに前記金型内の前記混合材に磁界を印加して前記異方性磁石粉を配向して可撓性を有する配向シート磁石を生成する工程を有する、磁石材の製造方法。
2. 印加する磁界を制御して前記配向シート磁石を生成する工程を複数回実行して複数の配向シート磁石を生成し、
   前記配向シート磁石を生成する工程において、少なくとも１枚の配向シート磁石の配向が、他の配向シート磁石の配向と異なる複数の配向シート磁石を生成し、
   前記複数の配向シート磁石を積層する工程を有すること、
   を特徴とする請求項１に記載の磁石材の製造方法。
3. 前記異方性磁石粉を配向して１つの方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に配列された前記配向シート磁石を生成し、
   前記配向シート磁石を磁極の配列方向に沿って切断加工し、前記モータのロータ又はステータの部材の周面の１周分の配向シート磁石を生成すること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の磁石材の製造方法。
4. 前記異方性磁石粉を配向して１つの方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に配列された前記配向シート磁石を生成し、
   前記配向シート磁石を磁極の配列方向に対して斜めに切断加工し、前記モータのロータ又はステータの部材の周面の１周分の配向シート磁石を生成すること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の磁石材の製造方法。
5. 筒状磁石を有するモータの製造方法であって、
   異方性磁石粉と可撓性バインダを含む混合材を金型内に充填し、前記金型により前記混合材をシート状に成型するとともに前記金型内の前記混合材に磁界を印加して前記異方性磁石粉を配向して可撓性を有する配向シート磁石を生成する工程と、
   前記配向シート磁石をロータ又はステータの部材の周面に取着する工程と、
   前記配向シート磁石を着磁処理して前記筒状磁石とする工程と、
   を有するモータの製造方法。
6. 印加する磁界を制御して前記配向シート磁石を生成する工程を複数回実行して複数の配向シート磁石を生成し、
   前記配向シート磁石を生成する工程において、少なくとも１枚の配向シート磁石の配向が、他の配向シート磁石の配向と異なる複数の配向シート磁石を生成し、
   前記複数の配向シート磁石を積層する工程を有し、
   積層した前記複数の配向シート磁石をロータ又はステータの部材の周面に取着し、前記複数の配向シート磁石を着磁して前記筒状磁石とすること、
   を特徴とする請求項５に記載のモータの製造方法。
7. 前記配向シート磁石を切断加工して前記ロータ又は前記ステータの部材の周面の１周分の配向シート磁石を生成し、前記１周分の配向シート磁石を前記部材の周面に取着し、前記１周分の配向シート磁石を着磁処理して前記筒状磁石とすること、を特徴とする請求項５又は６に記載のモータの製造方法。