CN107408853B - 稀土类永磁体形成用烧结体和具有稀土类永磁体的旋转电机 - Google Patents

Abstract

一种旋转电机和用于形成该旋转电机所使用的稀土类永磁体的稀土类永磁体形成用烧结体，旋转电机具有沿着周向配置有多个永磁体的转子。稀土类永磁体的含有稀土类物质的磁体材料粒子被烧结成形，两端部的至少一方的端面设为从该第1表面的长度方向端部向长度方向外方倾斜从而成为具有该第1表面的长度比第2表面的长度短的长度方向截面形状的预定的立体形状的第1倾斜面。稀土类永磁体具有长度方向的中央区域和从至少一方的端面起位于预定的长度方向尺寸的范围内的第1端部区域，在中央区域中，磁体材料粒子的易磁化轴被设为在与沿着长度方向延伸的第1表面实质上呈直角的方向上被取向的并行取向，在第1端部区域中，易磁化轴以弓形图案布置。

Description

稀土类永磁体形成用烧结体和具有稀土类永磁体的旋转电机

技术领域

本发明涉及具有稀土类永磁体的电动马达或发电机那样的旋转电机。另外，本发明涉及用于形成该旋转电机所使用的稀土类永磁体的稀土类永磁体形成用烧结体。稀土类永磁体形成用烧结体具有含有稀土类物质的磁体材料粒子一体地烧结而成的结构，通过使该磁体材料粒子磁化，能够形成稀土类永磁体。

背景技术

在例如日本特开平8-331783号公报(专利文献1)公知有如下结构：一种电动马达，其具备：环状的定子；以及转子，其绕沿着长度方向延伸的旋转轴线旋转自如地配置于该定子内，在该转子与该定子之间形成有气隙，其中，通过将永磁体埋入转子芯内，除了能够利用磁体扭矩之外，也能够利用磁阻扭矩。另外，在这种电动马达中，为了能够使配置于转子上的永磁体的数量减少，在日本特开平9-327139号公报(专利文献2)公开有一种结构：在转子，沿着周向等间隔地形成有多个向径向外方突出的磁极，在相邻的磁极之间配置有永磁体。在这种马达中，以隔着气隙与具有多个磁极的定子相对的方式配置有转子芯，在该转子芯，在其周向上的多个位置配置有永磁体。在专利文献1和2中作为电动马达而进行了说明，但以相同的构成也能够作为发电机工作，在此，以包括电动马达和发电机这两者的意思使用旋转电机这样的用语。

在这种旋转电机中，指出了这样的问题：由于来自定子或转子的磁通泄漏，旋转电机的效率降低。日本特开平8-308156号公报(专利文献3)公开了一种结构：为了防止从转子通过旋转轴的磁通泄漏，在旋转轴与支承该旋转轴的轴承之间阻断磁路。具体地说明，专利文献3所记载的旋转电机具有如下结构：与固定到转子的旋转轴同轴地配置穿过轴承而向外侧延伸的旋转轴，利用非磁性体的套筒将这两个旋转轴连结。另外，在日本特开2012-165490号公报(专利文献4)教导如下情况：在具有在其周向等间隔的多个位置形成有永磁体插入用的槽的转子芯的该槽内插入有永磁体的结构的旋转电机中，在转子芯与旋转轴之间形成磁阻较高的磁阻凹部，抑制磁通从转子向旋转轴泄漏。

日本特开2013-102641号公报(专利文献5)教导如下内容：在具有在转子沿着周向等间隔形成有多个向径向外方突出的磁极、在相邻的磁极之间配置有永磁体的结构的旋转电机中，通过在磁极的径向内侧配置沿着径向被磁化了的背面辅助磁体，在相邻的磁极间配置沿着周向被磁化了的极间磁体，减少磁通泄漏。而且，日本特开2000-102200号公报(专利文献6)公开了一种结构：在沿着转子的外侧周面以等间隔配置的主永磁体片各自的轴向两端部配置端面部永磁体，通过使该端面部永磁体向比主永磁体片靠径向外方的位置突出，阻挡定子的旋转磁场的磁通向旋转轴方向泄漏的情况。

日本特开2000-208322号公报(专利文献7)教导一种形成永磁体的磁粉的取向。根据该专利文献7的教导，磁体主体包括实质上相邻的第1扇形体和第2扇形体，各扇形体具有N极和S极，在该N极与S极之间具有：第1区域，其具有第1区域轴；以及第2区域，其围绕该第1区域。形成磁体的磁粉在制造时被排列，并在第1区域中，与第1区域轴实质上平行地被取向，在第2区域中，沿着相对于该第1区域轴带有角度的方向被取向。在具体的结构中，磁粉在磁体的端部区域中沿着相对于端面倾斜的方向被取向。

专利文献1～6所记载的结构均涉及磁通泄漏的抑制，但用于其对策的结构是复杂的，要求能以更简单的结构可靠地获得效果的对策。另外，对于专利文献7所记载的磁体中的磁粉的取向，存在如下问题：在磁体端部的角产生磁极，因此，出于磁通泄漏的观点考虑，不仅没有效果，反而有助于磁通泄漏。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-331783号公报

专利文献2：日本特开平9-327139号公报

专利文献3：日本特开平8-308156号公报

专利文献4：日本特开2012-165490号公报

专利文献5：日本特开2013-102641号公报

专利文献6：日本特开2000-102200号公报

专利文献7：日本特开2000-208322号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明应该解决的课题在于，提供一种旋转电机和用于形成该旋转电机所使用的稀土类永磁体的稀土类永磁体形成用烧结体，在具有沿着周向配置有多个永磁体的转子的旋转电机中，能够利用简单的结构抑制磁通泄漏。

用于解决问题的方案

为了达成上述课题，本发明在其一形态中提供一种具备稀土类永磁体的旋转电机。旋转电机具有：环状的定子；以及转子，其绕沿着长度方向延伸的旋转轴线旋转自如地配置于该定子内，并在其与该定子之间形成有气隙，在该转子以长度方向与旋转轴线平行的方式配置有稀土类永磁体。稀土类磁体具有：第1表面，其沿着上述的长度方向延伸；第2表面，其位于在厚度方向上与该第1表面隔开间隔的位置，并沿着该长度方向延伸；以及该长度方向两端部的端面，该稀土类磁体具有如下结构：该两端部的端面的至少一个端面以相对于所述定子的所对应的长度方向端面向长度方向外方突出的方式配置。稀土类永磁体是含有稀土类物质的磁体材料粒子烧结成形而成的，上述两端部的至少一方的端面设为从该第1表面的长度方向端部向长度方向外方倾斜从而成为具有该第1表面的长度比所述第2表面的长度短的长度方向截面形状的预定的立体形状的第1倾斜面。

该稀土类永磁体至少被划分成长度方向的中央区域以及从上述至少一方的端面起位于预定的长度方向尺寸的范围内的第1端部区域。并且，在该中央区域中，该中央区域所含有的磁体材料粒子的磁化轴被设为在与沿着该长度方向延伸的第1表面实质上呈直角的方向上取向的并行取向。第1端部区域所含有的磁体材料粒子的磁化轴被设为以如下方式进行会聚的取向：在与上述至少一方的端面相邻的位置处以沿着形成该端面的第1倾斜面的倾斜角的方式相对于该第1表面倾斜而指向该第1表面，在与中央区域相邻的位置以成为相对于该第1表面实质上呈直角的方向的方式指向该第1表面，在该至少一方的端面与该中央区域之间以从该端面朝向该中央区域逐渐变化的倾斜角指向该第1表面。

在本发明的上述形态中，稀土类永磁体能够设为如下结构：该长度方向两端部的另一方的端面以相对于定子的所对应的长度方向端面向长度方向外方突出的方式配置。在该情况下，该另一方的端面能够设为从该第1表面的长度方向端部向长度方向外方倾斜从而成为具有该第1表面的长度比所述第2表面的长度短的长度方向截面形状的预定的立体形状的第2倾斜面。而且，在稀土类永磁体从该另一方的端面起划分有预定的长度方向尺寸的范围内的第2端部区域，该第2端部区域所含有的磁体材料粒子的磁化轴被设为以如下方式进行会聚的取向：在与该另一方的端面相邻的位置处以沿着形成该另一方的端面的所述第2倾斜面的倾斜角的方式相对于该第1表面倾斜而指向该第1表面，在该另一方的端面与中央区域之间，以从该另一方的端面朝向中央区域逐渐变化的倾斜角指向所述第1表面。

在本发明的该形态中，优选的是，第1倾斜面相对于与第1表面正交的线的倾斜角θ₁设为5°～45°的范围。另外，优选的是，该第2倾斜面相对于与该第1表面正交的线的倾斜角θ₂设为5°～45°的范围。或者、该第1倾斜面相对于与该第1表面正交的线的倾斜角θ₁能够设为5°～15°的范围。同样地，该第2倾斜面相对于与该第1表面正交的线的倾斜角θ₂能够设为5°～15°的范围。

而且，在本发明的上述形态中，该第1端部区域能够设为以相对于所述转子的所对应的长度方向端面向长度方向外方突出的方式配置的方式的结构。同样地，该第2端部区域能够设为以相对于定子的所对应的长度方向端面向长度方向外方突出的方式配置的结构。而且，在本发明的该形态中，优选的是，在将该第2表面的长度方向尺寸设为2L、将该第1端部区域的沿着该第2表面的长度方向尺寸设为a时，以满足0.1≤a/L≤0.6的条件的方式划分出该第1端部区域。而且，关于该第2端部区域，也优选的是，在将该第2端部区域的长度方向尺寸设为a时，以满足0.1≤a/L≤0.6的条件的方式划分出该第2端部区域。

本发明在另一形态中提供用于形成装入旋转电机的稀土类永磁体的稀土类永磁体形成用烧结体。通过对该烧结体进行磁化而形成的稀土类永磁体具有沿着长度方向延伸的表面，并以该表面与旋转电机的转子的旋转轴线平行的方式装入该旋转电机。本发明的该形态的稀土类磁体形成用烧结体含有磁体材料粒子，该磁体材料粒子含有稀土类物质，该稀土类磁体形成用烧结体被烧结成立体形状，该立体形状具有：第1表面，其沿着所述长度方向延伸；第2表面，其位于在厚度方向上与该第1表面隔开间隔的位置，并沿着该长度方向延伸；以及该长度方向两端部的端面。该烧结体的长度方向两端部的端面中的至少一方的端面设为从该第1表面的长度方向端部向长度方向外方倾斜从而成为具有该第1表面的长度比所述第2表面的长度短的长度方向截面形状的预定的立体形状的第1倾斜面。而且，该稀土类永磁体形成用烧结体至少被划分成长度方向的中央区域和从该至少一方的端面起位于预定的长度方向尺寸的范围内的第1端部区域，在该中央区域中，该中央区域所含有的磁体材料粒子的易磁化轴被设为在与沿着该长度方向延伸的第1表面实质上呈直角的方向上被取向的并行取向。并且，该第1端部区域所含有的磁体材料粒子的易磁化轴被设为以如下方式进行会聚的取向：在与该至少一方的端面相邻的位置处以沿着形成该端面的第1倾斜面的倾斜角的方式相对于该第1表面倾斜而指向该第1表面，在与中央区域相邻的位置处以成为与该第1表面实质上呈直角的方向的方式指向该第1表面，在该至少一方的端面与中央区域之间以从该端面朝向该中央区域逐渐变化的倾斜角指向该第1表面。

在本发明的该形态中，优选的是设为如下结构：该长度方向两端部的另一方的端面设为从该第1表面的长度方向端部向长度方向外方倾斜从而成为具有该第1表面的长度比该第2表面的长度短的长度方向截面形状的预定的立体形状的第2倾斜面。并且，优选的是设为如下结构：从该另一方的端面起划分有预定的长度方向尺寸的范围内的第2端部区域，该第2端部区域所含有的磁体材料粒子的易磁化轴被设为以如下方式进行会聚的取向：在与该另一方的端面相邻的位置处以沿着形成该另一方的端面的该第2倾斜面的倾斜角的方式相对于该第1表面倾斜而指向所述第1表面，在该另一方的端面与该中央区域之间以从该另一方的端面朝向该中央区域逐渐变化的倾斜角指向该第1表面。在该情况下，优选的是，该第1倾斜面相对于与该第1表面正交的线的倾斜角θ₁设为5°～45°的范围。另外，优选的是，该第2倾斜面相对于与该第1表面正交的线的倾斜角θ₂设为5°～45°的范围。而且，更优选的是，该第1倾斜面相对于与该第1表面正交的线的倾斜角θ₁设为5°～15°的范围。同样地，更优选的是，该第2倾斜面相对于与该第1表面正交的线的倾斜角θ₂设为5°～15°的范围。另外，优选的是，在将该第2表面的长度方向尺寸设为2L、将该第1端部区域的沿着该第2表面的长度方向尺寸设为a时，以满足0.1≤a/L≤0.6的条件的方式划分该第1端部区域。同样地，优选的是，在将该第2表面的长度方向尺寸设为2L、将该第2端部区域的沿着该第2表面的长度方向尺寸设为a时，以满足0.1≤a/L≤0.6的条件的方式划分该第2端部区域。

通过使上述的稀土类永磁体形成用烧结体磁化，能够形成稀土类永磁体。

发明的效果

对于本发明的旋转电机，配置于转子的稀土类永磁体的长度方向两端部的端面的至少一个端面以相对于定子的所对应的长度方向端面向长度方向外方突出的方式配置，含有稀土类物质的磁体材料粒子烧结成形而成的稀土类永磁体的长度方向两端部的至少一方的端面设为通过从该第1表面的长度方向端部向长度方向外方倾斜而成为具有该第1表面的长度比所述第2表面的长度短的长度方向截面形状的预定的立体形状的第1倾斜面，且该稀土类永磁体至少被划分成长度方向的中央区域和从该至少一个端面起位于预定的长度方向尺寸的范围内的第1端部区域，在该中央区域中，该中央区域所含有的磁体材料粒子的磁化轴成为在与沿着长度方向延伸的第1表面实质上呈直角的方向上被取向的并行取向，第1端部区域所含有的所述磁体材料粒子的磁化轴被设为以如下方式进行会聚的取向：在与该至少一个端面相邻的位置处以沿着形成该端面的第1倾斜面的倾斜角的方式相对于该第1表面倾斜而指向该第1表面，在与该中央区域相邻的位置以处于相对于该第1表面实质上呈直角的方向的方式指向该第1表面，在该至少一个端面与该中央区域之间以从该端面朝向该中央区域逐渐变化的倾斜角指向该第1表面。在本发明中，通过设为该结构，能够使旋转电机的轴向的磁通泄漏大幅度地减少或抑制。

另外，本发明的稀土类永磁体形成用烧结体能够通过使该烧结体进行磁化而形成在磁体材料粒子的易磁化轴方向上被磁化了的稀土类永磁体，通过将该稀土类永磁体配置于旋转电机的转子，能够形成能够使轴向的磁通泄漏大幅度地减少或抑制的旋转电机。

附图说明

图1是装入有本发明的一实施方式的稀土类永磁体的电动马达的概略俯视图。

图2是沿着图1的II-II线的电动马达的剖视图。

图3是表示图1所示的本发明的实施方式的稀土类永磁体的形状和磁化轴的取向的侧视图。

图4是表示本发明的稀土类永磁体的计算模型和比较例的图。

图5是表示图4所示的稀土类永磁体中的电动马达的平均扭矩和转子泄漏磁通的图表。

图6是表示磁体端面的倾斜角与转子泄漏磁通减少率的关系的图表。

图7是针对以往例和本发明分别表示来自转子的轴向磁通泄漏的状况的概略图。

图8是表示配置于转子的永磁体的端部区域的长度a与全长2L的1/2之比a/L同磁通泄漏减少率以及电动马达扭矩降低率之间的关系的图表。

图9是表示图3所示的永磁体形成用烧结体的制造工序的概略图，(a)～(d)是表示直到生片形成为止的各阶段。

图10是表示本实施方式中的磁体材料粒子的易磁化轴取向处理的加工用薄片的剖视图，(a)表示磁场施加时的薄片的截面形状，(b)表示在磁场施加后实施了变形处理的烧结处理用薄片的截面形状。

图11是表示预烧处理中的优选的升温速度的图表。

图12(a)是表示在本发明的实施例1中所使用的成形用模具的模腔形状的图，表示在外部磁场施加时所使用的模具。

图12(b)是表示在本发明的实施例1中所使用的成形用模具的模腔形状的图，表示中间成形用模具。

图12(c)是表示在本发明的实施例1中所使用的成形用模具的模腔形状的图，表示最终成形用模具。

图13是表示对由实施例1获得的烧结体中的易磁化轴的取向角度进行测定的位置的图。

图14是表示用于烧结体中的易磁化轴的取向角度测定的坐标轴的图，(a)是立体图，(b)是端面图。

图15是表示实施例1中的易磁化轴的取向角度的相对于设计值的偏离的图表。

具体实施方式

以下，针对图说明本发明的实施方式。在图1中示出装入有本发明的一实施方式的稀土类永磁体的旋转电机的一个例子。在本实施例中，旋转电机形成为电动马达1。参照图1，电动马达1具有：环状的定子2；以及转子3，其旋转自如地配置于该定子2内。在定子2的内周面，沿着周向等间隔、且以向半径方向内方突出的方式形成有许多磁极21。在各个磁极21分别卷绕有线圈(未图示)。在转子3的接近了其外周面的位置以周向等间隔形成有沿着轴向延伸的多个磁体插入用槽31。本发明的一实施方式的稀土类永磁体32插入各槽3。在转子3的中心部形成有沿着轴向延伸的输出轴安装用轴孔33，在该轴孔33固定地安装有电动马达1的输出轴(未图示)。

图2是图1所示的电动马达1的剖视图。参照图2，在本实施方式的电动马达1中，定子2的轴向长度LS比转子3的轴向长度LR小，转子3的轴向两端部3a相对于定子2的轴向两端部2a向轴向外方突出。插入转子3的磁体插入用槽31内的稀土类永磁体32的轴向长度比该转子3的上述的轴向长度LR短，但比定子2的轴向长度LS长，该磁体32的轴向两端部的端面32a、32b位于比该定子2的轴向端部2a靠轴向外方的位置。公知有如下内容：通过如此地将配置于转子3的永磁体32的轴向端部32a设为相对于定子2的端部2a向轴向外方延伸出的结构，能够抑制该转子3的磁通从其轴向端部向外漏出的轴向磁通泄漏。在本实施例中，电动马达1构成为永磁体32插入到沿着轴向在转子3形成的磁体插入用槽31内的磁体埋入型，但具有永磁体32粘贴于转子3的周面的结构的磁体周面配置型的电动马达也是同样的。

对于本发明，与这样的永磁体配置独立地通过规定永磁体的形状和该永磁体的磁化轴的取向，来抑制磁通的轴泄漏，或者、除了这样的永磁体配置之外，还通过规定永磁体的形状和该永磁体的磁化轴的取向，来抑制磁通的轴泄漏。以下，针对磁体埋入型的电动马达对本发明的实施方式进行说明，但本发明也能够适用于磁体周面配置型的电动马达。而且，本发明并不限于电动马达，也能够适用于发电机，在本说明书中，以包括电动马达和发电机这两者的意味使用“旋转电机”这样的用语。

在本实施方式中使用的稀土类永磁体32是磁体材料的微细粒子烧结成形成一体而成的烧结磁体，如图3所示，并具有彼此平行的第1表面32c、第2表面32d、以及前述的两端部的端面32a、32b。在该稀土类永磁体32中，该端面32a形成为相对于与第1表面32c呈直角的线4倾斜了角度θ1的倾斜面。同样地，端面32b形成为相对于与第1表面32c呈直角的线4倾斜了角度θ2的倾斜面。角度θ2与角度θ1也可以相同。端面32a、32b的倾斜角θ1、θ2处于5°～45°，优选处于5°～35°，更优选处于5°～15°。其结果，稀土类永磁体32形成为具有第1表面32c比第2表面32d短的梯形的长度方向截面的形状。

例如Nd-Fe-B系磁体那样的稀土类永磁体是通过将具有预定的组成的磁体材料的粒子烧结成预定形状、并对该磁体材料粒子进行磁化而形成的。磁体材料粒子具有易磁化轴，各磁体材料粒子通过施加外部磁场而以沿着易磁化轴的方向具有磁化轴的状态被磁化。本发明不仅如上述那样规定磁体形状、而且也将构成该磁体的磁体材料粒子的磁化轴的取向设为预定的方向。详细地说明，如图3所示，稀土类永磁体32具有：从距第2表面32d的端面32a侧的端部的距离为a1的点起由与该第2表面32d呈直角地延伸的假想线5划分的第1端部区域7；从距该第2表面32d的端面32b侧的端部的距离为a2的点起由与该第2表面32d呈直角延伸的假想线6划分的第2端部区域8；以及划分于这些端部区域7、8之间的中央区域9。

在图3中示出上述的端部区域7、8和中央区域9中的磁体材料粒子的磁化轴的取向。在中央区域9中，如以箭头9a所示那样，磁化轴成为在与第2表面32d实质上呈直角的方向上指向第1表面32c的方向的并行取向。与此相对，在端部区域7中，如在图3中以箭头7a所示那样，与作为倾斜面的端面32a相邻的部位处的磁化轴的方向成为大致沿着端面32a的倾斜、以该端面32a的倾斜角θ1倾斜、从第2表面32d指向第1表面32c的倾斜取向。并且，在与中央区域9相邻的部位中，如箭头7b所示，在与第2表面32d实质上呈直角的方向上指向第1表面32c的方向。而且，从与端面32a相邻的部位到与中央区域9相邻的部位的中间的部位，设为倾斜角θ以从角θ1到0逐渐减少的方式变化的取向。同样地，在端部区域8中，如在图3中以箭头8a所示那样，与作为倾斜面的端面32b相邻的部位处的磁化轴的方向成为大致沿着端面32b的倾斜、以该端面32b的倾斜角θ2倾斜、从第2表面32d指向第1表面32c的倾斜取向。另外，如箭头8b所示，在与中央区域9相邻的部位中，在与第2表面32d实质上呈直角的方向上指向第1表面32c的方向。而且，在从与端面32b相邻的部位到与中央区域9相邻的部位的中间的部位中，设为倾斜角θ以从角θ2到0逐渐减少的方式变化的取向。

在具有上述的结构的磁体中，在磁体量相同这样的条件下，若将第2表面32d的轴向长度设为“2L”，则通过将端部区域7或8的轴向长度a1或a2与L之比k＝〔(a1或a2)/L〕的范围设为0.1～0.6，能够使转子磁通的轴向泄漏减少。比值k的值越大，由端部区域7、8中的磁化轴的倾斜取向实现的轴向磁通泄漏抑制的效果变低，在为0.6以上时，轴向磁通泄漏抑制的效果大致没有变化。在比值k比0.1小的范围内，在磁体制作上难以进行磁化轴的取向控制。

〔计算模型的设定〕

在具有图1～图3的结构的稀土类永磁体中，设定下述的条件而设为用于轴向磁通泄漏计算的计算模型。

磁体的长度是各端部的端面与轴向的表面呈直角的情况下的尺寸，在上述尺寸的情况下，各端部从定子的轴向端部各突出3mm。将此作为比较例1。对于与本发明的实施方式相对应的磁体、即在端部形成有倾斜面的磁体，以与比较例1相同的磁体量制作两个倾斜角θ不同的模型，分别设为计算模型1和2。计算模型1是将图3中示作端部区域7的距离a1的轴向长度a设为4mm、将第1表面32c侧的端部区域7的轴向长度b设为2mm的磁体的例子。与此相对，计算模型2是将轴向长度a设为3.5mm、将轴向长度b设为2.5mm的例子。在计算模型1和2中任一者中，磁体的端部区域7的部分都相对于定子的所对应的轴向端面2a向轴向外方突出。而且，为了与本发明的计算模型之间的对比，制作了比较例2和3。比较例2具有端部区域7由长度为2.395mm的直线部分和在其端部形成的曲率半径为6.68mm的圆弧状部分构成的磁体形状。与此相对，比较例3具有端部区域7由长度为2.616mm的直线部分和在其端部形成的曲率半径为10.02mm的圆弧状部分构成的磁体形状。此外，制作磁体端部位于与定子的所对应的端面相同的平面的磁体模型，作为比较例4。将本发明的实施方式中的计算模型1和2、比较例1～4的磁体端部的结构表示在图4中。

此外，卷绕于定子的各磁极的线圈是铜线，匝数是11，阻值设为0.0643。基于上述的条件设定，使用电磁场分析软件JMAG((株)JSOL制)求出来电动马达的平均扭矩和转子泄漏磁通。

在计算中，假定为：在轴向上存在计算模型的轴向长度的1.1倍的空气区域。即、假定为：在转子的轴向两端部，在该转子的外侧存在3mm的空气区域，在定子的轴向两端部，在该定子的外侧存在2.5mm的空气区域。作为计算上的驱动条件，设想了如下情况：在使振幅212、1A且实效值是150A的3相交流成为提前角β＝45°的条件下，通电了相当于1000rpm的转速的电流频率的电流。计算仅针对一个端部进行。

将计算结果表示在图5的(a)、(b)中。图5的(a)是表示电动马达的平均扭矩的图表，对于平均扭矩，比较例4最低，比较例1最高。比较例1通过设为磁体端部相对于定子端面突出的配置，呈现比比较例4高出约2.9％程度的平均扭矩。比较例2、3与比较例1相比，平均扭矩稍微变低，但其降低分别只不过约0.4％和0.2％。图5的(b)是表示来自转子的轴向泄漏磁通的图表，与比较例4相比，比较例1～3呈现泄漏磁通变低约44％。这是使磁体端部相对于定子端面突出带来的效果。而且，在本发明的计算模型1和2中，与比较例1～3相比，呈现泄漏磁通分别变低约65.5％和29.7％。这是使磁体端面倾斜的效果，根据计算模型1和2的对比推测出：端面的倾斜角越大，泄漏磁通的减少越显著。

因此，发明人等使用电磁场分析软件JMAG((株)JSOL制)来对磁通泄漏减少率与磁体端面的倾斜角θ之间的关系进行了研究。

图6是表示与比较例1进行了对比的情况的磁通泄漏减少率的图表。如图6所示，若磁体端面倾斜角θ超过5°，则磁通泄漏减少率开始增加，倾斜角在约25°附近，减少率成为约100％，成为没有磁通泄漏的状态。若倾斜角θ进一步增加，则泄漏磁通的方向反转。并且，若倾斜角θ成为45°附近，则泄漏磁通与比较例1大致相等。如根据该研究结果可知那样，优选的是，磁体端面的倾斜角θ处于5°～45°的范围，更优选的是，处于10°～35°，推荐进一步优选的是，处于15°～30°的范围。

图7是表示转子磁通泄漏的状况的概略图，图7的(a)表示比较例4中的磁通泄漏，图7的(b)表示比较例1中的磁通泄漏，图7的(c)表示本发明中的磁通泄漏。如图7的(a)所示，在比较例4的配置中，来自转子3的磁通在端面附近中与该端面平行地朝向定子2流动，一部分向轴向外方漏出。因此，如图7的(b)所示的比较例1那样，若使磁体32的端部相对于定子2的端面2a向轴向外方突出，则在端部附近，成为从转子朝向定子的磁通向轴向内方流动的倾向，向外方漏出的磁通也成为朝向轴向内方，泄漏磁通减少。而且，根据图7的(c)所示的本发明，磁体端部的磁化轴向轴向内方取向，因此，从转子3朝向定子2的端面附近的磁通成为朝向轴向内方的倾向更强，向轴向外方的磁通也更强地朝向内侧。

发明人等还对磁体32的端部区域a与第2表面32d的一半的长度L之比a/L同磁通泄漏减少率之间的关系、以及比值a/L与电动马达的扭矩之间的关系进行了研究。将结果表示在图8中。在图8中，曲线I是表示与比较例1之间的对比时的比值a/L与磁通泄漏减少率之间的关系的曲线，在比值a/L是0.1～0.6的范围内，磁通泄漏减少的效果显著地呈现。不过，在比值a/L比0.6大的范围内，磁通泄漏减少效果变得平稳。与此相对，扭矩降低率如在图8中以曲线II所示那样随着比值a/L从0.1增加而逐渐增大。因而，通过将比值a/L设为并不那么能够期待磁通泄漏减少效果的范围的0.6以上，从扭矩降低率的增大倾向来看并不优选。因而，优选的是，比值a/L的值设为0.1～0.6。比值a/L的更优选的范围是0.1～0.4。

[稀土类永磁体形成用烧结体的制造方法]

接着，参照图9对图3所示的实施方式的稀土类磁体形成用烧结体32的制造方法进行说明。图9是表示本实施方式的永磁体形成用烧结体1的制造工序的概略图。

首先，利用公知的铸造法制造由预定比率的Nd-Fe-B系合金构成的磁体材料的锭。代表性地，钕磁体所使用的Nd-Fe-B系合金具有以Nd是30wt％、作为电解铁的优选的Fe是67wt％、B是1.0wt％的比例含有的组成。接下来，使用捣碎机或破碎机等公知的手段将该锭粗粉碎成200μm左右的大小。作为代替，将锭溶解，利用带铸法制作薄片，利用氢破碎法进行粗粉化。由此，获得粗粉碎磁体材料粒子115(参照图9的(a))。

接下来，利用由珠磨机116进行的湿式法或使用了气流粉碎机的干式法等对粗粉碎磁体材料粒子115进行微粉碎。例如，在由珠磨机116进行的使用了湿式法的微粉碎中，在溶剂中将粗粉碎磁体粒子115微粉碎成预定范围的粒径(例如0.1μm～5.0μm)，使磁体材料粒子向溶剂中分散(参照图9的(b))。之后，利用真空干燥等手段使湿式粉碎后的溶剂所含有的磁体粒子干燥，将干燥后的磁体粒子取出(未图示)。在此，用于粉碎的溶剂的种类并没有特别限制，能够使用异丙醇、乙醇、甲醇等醇、乙酸乙酯等脂类、戊烷、己烷等低级烃类、苯、甲苯、二甲苯等芳香族类、酮类、它们的混合物等有机溶剂，或能够使用液化氩等无机溶剂。在该情况下，优选使用溶剂中不含有氧原子的溶剂。

另一方面，在由气流粉碎机进行的使用干式法的微粉碎中，在(a)氧含量实质上为0％的由氮气、Ar气体、He气体等非活性气体构成的气氛中，或在(b)氧含量是0.0001％～0.5％的由氮气、Ar气体、He气体等非活性气体构成的气氛中，利用气流粉碎机对粗粉碎后的磁体材料粒子115进行微粉碎，成为具有例如0.7μm～5.0μm这样的预定范围的平均粒径的微粒子。在此，氧浓度实质上为0％并不限定于氧浓度完全为0％的情况，是指也可以含有在微粉的表面极其细微地形成氧化覆膜的程度的量的氧。

接着，将被珠磨机116等微粉碎了的磁体材料粒子成形成所期望形状。为了该磁体材料粒子的成形，准备将如上述那样微粉碎后的磁体材料粒子115和粘合剂混合而成的混合物。作为粘合剂，优选使用树脂材料，在粘合剂使用树脂的情况下，优选使用在构造中不含有氧原子、且具有解聚合性的聚合物。另外，为了能够对在如后述那样将磁体粒子和粘合剂的混合物成形成例如梯形形状那样的所期望形状之际产生的混合物的残余物进行再利用、且能够以对混合物进行加热而软化后的状态进行磁场取向，优选使用热塑性树脂。具体而言，恰当地使用包括由以下的一般式(1)所示的单体形成的1种或两种以上的聚合物或共聚物的聚合物。

[化1]

(其中，R₁和R₂表示氢原子、低级烃基、苯基或乙烯基)

作为符合上述条件的聚合物，存在例如作为异丁烯的聚合物的聚异丁烯(PIB)、作为异戊二烯的聚合物的聚异戊二烯(异戊橡胶、IR)、作为1，3-丁二烯的聚合物的聚丁二烯(丁二烯橡胶、BR)、作为苯乙烯的聚合物的聚苯乙烯、作为苯乙烯和异戊二烯的共聚物的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、作为异丁烯和异戊二烯的共聚物的丁基橡胶(IIR)、作为异丁烯和苯乙烯的共聚物的苯乙烯-异丁烯-苯乙烯共聚物、作为苯乙烯和丁二烯的共聚物的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、作为苯乙烯和乙烯、丁二烯的共聚物的苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、作为苯乙烯和乙烯、丙烯的共聚物的苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物(SEPS)、作为乙烯和丙烯的共聚物的乙烯-丙烯共聚物(EPM)、使二烯单体与乙烯、丙烯一起共聚而成的EPDM、作为乙烯的聚合物的聚乙烯、作为丙烯的聚合物的聚丙烯、作为2-甲基-1-戊烯的聚合物的2-甲基-1-戊烯聚合树脂作为2-甲基-1-丁烯的聚合物的2-甲基-1-丁烯聚合树脂、作为α-甲基苯乙烯的聚合物的α-甲基苯乙烯聚合树脂等。另外，作为用于粘合剂的树脂，也可以设为将含有氧原子、氮原子的单体的聚合物或共聚物(例如、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)少量含有的构成。而且，也可以共聚一部分不符合上述一般式(1)的单体。即使是在该情况下，也可达成本发明的目的。

此外，作为用于粘合剂的树脂，为了恰当地进行磁场取向，期望的是使用在250℃以下软化的热塑性树脂、更具体而言玻化温度或流动开始温度是250℃以下的热塑性树脂。

为了使磁体材料粒子向热塑性树脂中分散，期望的是适量添加分散剂。作为分散剂，期望的是添加醇、羧酸、酮、醚、脂、胺、亚胺、酰亚胺、酰胺、氰、磷系官能团、磺酸、具有双键、三键等不饱和键的化合物、液状饱和烃化合物中的、至少一种。也可以混合使用多种。并且，如后述那样，在对磁体材料粒子和粘合剂的混合物施加磁场而对该磁体材料进行磁场取向时，以对混合物进行加热而粘合剂成分软化后的状态进行磁场取向处理。

作为与磁体材料粒子混合的粘合剂，通过使用满足上述的条件的粘合剂，能够使残存于烧结后的稀土类永磁体形成用烧结体内的碳量和氧量减少。具体而言，能够使在烧结后残存于磁体形成用烧结体内的碳量为2000ppm以下，更优选为1000ppm以下。另外，能够使在烧结后残存于磁体形成用烧结体内的氧量为5000ppm以下，更优选为2000ppm以下。

对于粘合剂的添加量，在对浆或加热熔融后的复合物进行成形的情况下，为了提高作为成形的结果获得的成形体的厚度精度，设为能够恰当地填充磁体材料粒子间的空隙的量。例如粘合剂相对于磁体材料粒子和粘合剂的合计量的比例设为1wt％～40wt％，更优选设为2wt％～30wt％，进一步优选设为3wt％～20wt％。

在以下的实施例中，在将混合物暂且成形成产品形状以外的状态下施加磁场而进行磁场磁体材料粒子的取向，之后进行烧结处理，从而成为例如图3所示的梯形形状那样的、所期望的产品形状。尤其是，在以下的实施例中，在将由磁体材料粒子和粘合剂构成的混合物即复合物117暂且成形成片形状的未烧结(日文：グリーン)成形体(以下称为“生片”)之后，成为用于取向处理的成形体形状。在将混合物特别成形成片形状的情况下，能够采用由在对例如磁体材料粒子和粘合剂的混合物即复合物117进行了加热之后成形成片形状的热熔涂布进行的成形、或、由通过将含有磁体材料粒子、粘合剂以及有机溶剂的浆涂布在基材上、成形成片状的浆涂布等进行的成形。

以下，特别对使用了热熔涂布的生片成形进行说明，但本发明并不限定于那样的特定的成形法。也可以是，例如不从复合物形成生片，而是将复合物放入成形用模具，一边从室温加热成100℃，一边以1MPa～10MPa的压力进行加压，从而进行成形。

如已述那样，通过将粘合剂与由珠磨机116等进行微粉碎后的磁体材料粒子混合，制作由磁体材料粒子和粘合剂构成的粘土状的混合物即复合物117。在此，作为粘合剂，能够如上述那样使用树脂、分散剂的混合物。例如，作为树脂，优选使用由在构造中不含有氧原子、且具有解聚合性的聚合物构成的热塑性树脂，另一方面，作为分散剂，优选添加醇、羧酸、酮、醚、脂、胺、亚胺、酰亚胺、酰胺、氰、磷系官能团、磺酸、具有双键、三键等不饱和键的化合物中的、至少一种。另外，对于粘合剂的添加量，如上述那样添加后的复合物117中的粘合剂相对于磁体材料粒子和粘合剂的合计量的比例成为1wt％～40wt％，更优选成为2wt％～30wt％，进一步优选成为3wt％～20wt％。

在此，优选根据磁体材料粒子的粒径决定分散剂的添加量，推荐的是：磁体材料粒子的粒径越小，添加量越多。作为具体的添加量，相对于100重量份磁体材料粒子设为0.1重量份～10重量份，更优选设为0.3重量份～8重量份。在添加量较少的情况下，分散效果较小，取向性有可能降低。另外，在添加量较多的情况下，有可能污染磁体材料粒子。添加到磁体材料粒子的分散剂附着于磁体材料粒子的表面，使磁体材料粒子分散，成为粘土状混合物，并且，在后述的磁场取向处理中，以辅助磁体材料粒子的转动的方式起作用。其结果，在施加了磁场之际容易地进行取向，使磁体粒子的易磁化轴方向在大致相同方向上一致、即、能够提高取向度。尤其是，在磁体材料粒子与粘合剂混合的情况下，粘合剂存在于粒子表面，因此，磁场取向处理时的摩擦力变高，因此，粒子的取向性有可能降低，添加分散剂的效果更加提高。

优选磁体材料粒子和粘合剂的混合在由氮气、Ar气体、He气体等非活性气体构成的气氛下进行。磁体材料粒子和粘合剂的混合通过将例如磁体材料粒子和粘合剂分别投入搅拌机、利用搅拌机进行搅拌来进行。在该情况下，也可以为了促进混炼性，进行加热搅拌。而且，期望的是磁体材料粒子和粘合剂的混合也在氮气、Ar气体、He气体等非活性气体构成的气氛下进行。另外，特别是在以湿式法对磁体粒子进行了粉碎的情况下，也可以是，不从用于粉碎的溶剂取出磁体粒子，将粘合剂向溶剂中添加而进行混炼，之后使溶剂挥发，获得复合物117。

接下来，通过将复合物117成形成片状，制作前述的生片。在采用热熔涂布的情况下，通过对复合物117进行加热，使该复合物117熔融，在成为具有流动性的状态之后，涂布于支承基材118上。之后，通过散热使复合物117凝固，而在支承基材118上形成纵长片状的生片119。在该情况下，将复合物117加热熔融之际的温度由于所使用的粘合剂的种类、量不同而不同，通常设为50℃～300℃。但是，需要设为比所使用的粘合剂的流动开始温度高的温度。此外，在使用浆涂布的情况下，使磁体材料粒子、粘合剂、和任意但有助于取向的添加剂向大量的溶剂中分散，将浆涂布于支承基材118上。之后，进行干燥而使溶剂挥发，从而在支承基材118上形成纵长片状的生片119。

在此，优选熔融后的复合物117的涂布方式使用狭缝式模具方式或压延辊方式等层厚控制性优异的方式。尤其是，为了实现较高的厚度精度，特别期望的是使用层厚控制性优异的、即、能够在基材的表面涂布高精度的厚度的层的方式即模具方式、逗号涂布方式。例如，在狭缝式模具方式中，利用齿轮泵加压输送加热而成为具有流动性的状态的复合物117而向模具注入，从模具喷出，从而进行涂布。另外，在压延辊方式中，以控制后的量将复合物117向加热后的两根辊的夹持间隙送入，一边使辊旋转，一边在支承基材118上涂布利用辊的热量熔融后的复合物117。作为支承基材118，优选使用例如有机硅处理聚酯膜。而且，优选的是，通过使用消泡剂或进行加热真空脱泡，以所涂布且展开的复合物117的层中不残留气泡的方式充分地进行脱泡处理。或者、不在支承基材118上进行涂布，而是一边利用挤压成型、注塑成形将熔融后的复合物117成型成片状一边向支承基材118上挤出，从而也能够在支承基材118上成形生片119。

在图9所示的实施方式中，使用狭缝式模具120来进行复合物117的涂布。期望的是，在该狭缝式模具方式的生片119的形成工序中，对涂布后的生片119的片材厚度进行实测，通过基于其实测值的反馈控制，对狭缝式模具120与支承基材118之间的夹持间隙进行调节。在该情况下，使向狭缝式模具120供给的流动性复合物117的量的变动尽量降低，抑制成例如±0.1％以下的变动，进一步期望的是，也使涂布速度的变动尽量降低，抑制成例如±0.1％以下的变动。利用这样的控制，能够使生片119的厚度精度提高。此外，所形成的生片119的厚度精度相对于例如1mm这样的设计值设为±10％以内、更优选设为±3％以内、进一步优选设为±1％以内。在压延辊方式中，同样地基于实测值对压延条件进行反馈控制，能够对向支承基材118转印的复合物117的膜厚进行控制。

期望的是生片119的厚度设定于0.05mm～20mm的范围内。若使厚度比0.05mm薄，则为了达成需要的磁体厚度，必须层叠多层，因此，生产率降低。

接着，从利用上述的热熔涂布在支承基材118上形成的生片119制作被切割出与所期望的磁体尺寸相对应的尺寸的加工用薄片123。在本实施方式中，如图10的(a)所示，加工用薄片123是具有与成为最终产品的稀土类永磁体32中的中央区域9相对应的长度方向长度的直线状区域9a以及与该直线状区域9a的两端连续的圆弧状区域7b、8b的截面形状。该加工用薄片123具有与图的纸面呈直角的方向的宽度尺寸，截面的尺寸和宽度尺寸以估计后述的烧结工序中的尺寸的缩小而在烧结工序后获得预定的磁体尺寸的方式确定。

沿着与直线状区域9a的表面呈直角的方向对图10的(a)所示的加工用薄片123施加平行磁场121。由于该磁场施加，如在图10的(a)中以箭头122所示那样，加工用薄片123所含有的磁体材料粒子的易磁化轴与磁场的方向即厚度方向平行地被取向。具体地说明，加工用薄片123收容于具有与该加工用薄片123相对应的形状的模腔的磁场施加用模具内(未图示)，通过进行加热，使加工用薄片123所含有的粘合剂软化。详细而言，将加工用薄片123加热、并使粘合剂软化直到加工用薄片123内所含有的粘合剂的粘度成为1Pa·s～1500Pa·s、更优选成为1Pa·s～500Pa·s为止。由此，磁体材料粒子能够在粘合剂内转动，能够使其易磁化轴在沿着平行磁场121的方向上取向。

在此，用于对加工用薄片123进行加热的温度和时间由于所使用的粘合剂的种类和量的不同而不同，成为例如40℃～250℃，且0.1分钟～60分钟。不管怎样，为了使加工用薄片123内的粘合剂软化，加热温度都需要设为所使用的粘合剂的玻化温度或流动开始温度以上的温度。作为用于对加工用薄片123进行加热的手段，存在由例如热板进行的加热、或将有机硅油那样的热介质用于热源的方式。磁场施加时的磁场的强度设为5000[Oe]～150000[Oe]、优选的是能够设为10000[Oe]～120000[Oe]。其结果，如图10的(a)所示，加工用薄片123所含有的磁体材料结晶的易磁化轴与沿着平行磁场121的方向平行地被取向。也能够设为在该磁场施加工序中对多个加工用薄片123同时施加磁场的结构。为此，使用具有多个模腔的模具、或者、排列多个模具而同时施加平行磁场121即可。对加工用薄片123施加磁场的工序既可以与加热工序同时进行，也可以在进行了加热工序之后且在加工用薄片123的粘合剂凝固之前进行。

接着，将通过图10的(a)所示的磁场施加工序使磁体材料粒子的易磁化轴如箭头122所示那样平行取向后的加工用薄片123从磁场施加用模具取出，移向具有图10的(b)所示的细长的长度方向尺寸的梯形模腔124的最终成形用模具内，成形成烧结处理用薄片125。通过该成形，加工用薄片123成为两端的圆弧状区域7b、8b相对于中央的直线状区域9a呈直线状连续的形状，同时，在两端部形成倾斜面125a、125b。在通过该成形工序形成的烧结处理用薄片125中，中央的直线状区域9a所含有的磁体材料粒子的易磁化轴维持成沿着厚度方向平行地取向的并行取向状态，而在两端的区域7b、8b中，图10的(a)所示的朝上凸起的形状变形成与中央的直线状区域连续的直线形状，结果如图10的(b)所示，易磁化轴在与端面125a、125b相邻的部位处成为大致沿着该端面的倾斜取向，在与中央区域9a相邻的部位处，成为大致沿着该中央区域9a中的并行取向的取向。并且，在从与端面125a、125b相邻的部位到与中央区域9a相邻的部位的中间区域中，成为倾斜角从端面附近的倾斜取向起逐渐减少的取向。

将磁体材料粒子的易磁化轴如此被取向的取向后的烧结处理用薄片125在调节成大气压、或者、比大气压高的压力或低的压力(例如、1.0Pa或1.0MPa)的非氧化性气氛中以粘合剂分解温度保持几小时～几十小时(例如5小时)，从而进行预烧处理。在该处理中，推荐使用氢气氛或氢与非活性气体的混合气体气氛。在基于氢气氛进行预烧处理的情况下，预烧中的氢的供给量设为例如5L/min。通过进行预烧处理，粘合剂所含有的有机化合物由于解聚合反应、其他的反应而分解成单体，并能够使其飞散而去除。即、进行使残存于烧结处理用薄片125的碳的量减少的处理即脱碳处理。另外，期望的是预烧处理以残存于烧结处理用薄片125内的碳的量为2000ppm以下、更优选的是1000ppm以下的条件进行。由此，能够利用之后的烧结处理使烧结处理用薄片125的整体致密地烧结，能够抑制残留磁通密度和顽磁力的降低。此外，在将进行上述的预烧处理之际的加压条件设为比大气压高的压力的情况下，期望的是将压力设为15MPa以下。在此，只要加压条件设为比大气压高的压力、更具体而言设为0.2MPa以上，就特别能够期待残存碳量减轻的效果。

粘合剂分解温度能够基于粘合剂分解生成物和分解残渣的分析结果决定。粘合剂分解温度由于粘合剂的种类的不同而不同，但设为200℃～900℃、更优选设为400℃～600℃，设为例如450℃即可。

在上述的预烧处理中，与一般的稀土类磁体的烧结处理相比较，优选减小升温速度。具体而言，通过将升温速度设为2℃/min以下、例如1.5℃/min，能够获得优选的结果。因而，在进行预烧处理的情况下，如图11所示那样以2℃/min以下的预定的升温速度进行升温，在达到预先设定好的设定温度(粘合剂分解温度)之后，以该设定温度保持几小时～几十小时，从而进行预烧处理。如此地在预烧处理中减小升温速度，从而烧结处理用薄片125内的碳不会被急剧地去除，而被阶段性地去除，因此，能够使残量碳减少到充分的水平，能够使烧结后的永磁体形成用烧结体的密度上升。即、通过使残留碳量减少，能够使永磁体中的空隙减少。只要如上述那样将升温速度设为2℃/min左右，就能够使烧结后的永磁体形成用烧结体的密度为98％以上(7.40g/cm³以上)，能够期待在磁化后的磁体中达成较高的磁体特性。

接下来，进行烧结处理，在该烧结处理中，对由预烧处理预烧后的烧结处理用薄片125进行烧结。作为烧结处理，也能够采用真空中的无加压烧结法，但在本实施方式中，优选采用于在沿着与图10的纸面呈直角的方向上进行了单轴加压的状态下对烧结处理用薄片125进行烧结的单轴加压烧结法。在该方法中，向具有与在图10的(b)中以附图标记“124”表示的形状相同的形状的模腔的烧结用模具(未图示)内装填烧结处理用薄片125，合模，一边在与图10的纸面呈直角的方向上进行加压一边进行烧结。详细地说明，使用单轴加压烧结，在该单轴加压烧结中，在将由烧结处理用薄片125形成的稀土类永磁体收容到图1所示的磁体插入用槽31时，在成为与转子3的旋转轴向正交的方向的方向上、在对烧结处理用薄片125进行了加压的状态下进行烧结。作为该加压烧结技术，也可以采用例如热压烧结、热等静压(HIP)烧结、超高压合成烧结、气体加压烧结、放电等离子体(SPS)烧结等公知的技术中的任一种。尤其是，优选使用能够沿着单轴方向进行加压且通过通电烧结执行烧结的热压烧结。此外，在以热压烧结进行烧结的情况下，优选的是，将加压压力设为例如0.01MPa～100MPa，在几Pa以下的真空气氛中以3℃/分～30℃/分、例如10℃/分的升温速度使温度上升到900℃～1000℃、例如940℃，之后，保持到加压方向的每10秒的变化率变成0为止。该保持时间通常是5分钟左右。接下来进行冷却，再次进行热处理：升温成300℃～1000℃而保持在该温度两个小时。这样的烧结处理的结果，从烧结处理用薄片125制造作为本发明的一实施方式的稀土类永磁体形成用烧结体。如此，根据于在与图10的纸面正交的方向上对烧结处理用薄片125进行了加压的状态下进行烧结的单轴加压烧结法，不用担心对烧结处理用薄片125内的磁体材料粒子赋予的易磁化轴的取向变化。

该稀土类永磁体形成用烧结体以未磁化的状态插入图1所示的转子3的磁体插入用槽31内。之后，对插入到该槽31内的稀土类永磁体形成用烧结体沿着其中所含有的磁体材料粒子的易磁化轴即C轴进行磁化。具体地说明，以N极和S极沿着转子3的周向交替配置的方式对插入到转子3的多个槽31的多个稀土类永磁体形成用烧结体进行磁化。其结果，能够制造稀土类永磁体形成用烧结体被磁化了的稀土类永磁体32。此外，稀土类永磁体形成用烧结体的磁化也可以使用例如磁化线圈、磁化磁轭、电容器式磁化电源装置等公知的手段中的任一者。另外，稀土类永磁体形成用烧结体也可以在插入槽31之前进行磁化而形成稀土类永磁体，将该磁化后的磁体插入槽31。

之后，通过将定子2和旋转轴(未图示)等马达构成构件组装于转子3，制造所期望的电动马达、例如IPM马达。

如以上详细地说明那样，在本实施方式的稀土类永磁体形成用烧结体的制造方法中，将磁体材料粉碎成磁体材料的微细粒子，将粉碎后的磁体材料粒子和粘合剂进行混合，从而生成复合物117。并且，将所生成的复合物117成形成片状而制作生片119。之后，将成形后的生片119切割成预定尺寸的薄片，并成形成所期望形状而形成加工用薄片123，通过在厚度方向上对该加工用薄片123施加平行磁场，使磁体材料粒子的易磁化轴在平行磁场的作用下取向，通过使取向处理后的加工用薄片123变形成预定的形状，而成形成产品形状而形成烧结处理用薄片125。之后，在非加压状态下，或在与图10的纸面直角的方向的1轴加压状态下进行烧结，从而制造稀土类永磁体形成用烧结体。在通过对如此获得的永磁体形成用烧结体进行磁化而制造的稀土类永磁体32中，端部区域中的磁体材料粒子的磁化轴在与作为倾斜面的端面相邻的部位处在大致沿着该端面的倾斜的方向上取向，在与中央区域相邻的部位处在大致沿着该中央区域的并行取向的方向上取向。并且，在中间的部位，从端部的倾斜取向到接近中央区域的部位的并行取向为止，成为倾斜角逐渐减少的取向。其结果，转子的轴向磁通泄漏大幅度地减少。

实施例

〔实施例1〕

按照以下的顺序制作了图3所示的形状的稀土类烧结磁体。

＜粗粉碎>

在室温下使氢吸藏于利用带铸法获得的、合金组成A(含有Nd：23.00wt％、Pr：6.75wt％、B：1.00wt％、Ga：0.10wt％、Nb：0.2wt％、Co：2.0wt％、Cu：0.10wt％、Al：微量、剩余部分Fe、其他不可避免的杂质)的合金，在0.85MPa的条件下保持了1天。之后，一边以液化Ar进行冷却，一边在0.2MPa的条件下保持1天，从而进行氢破碎而获得了合金粗粉。

＜微粉碎>

向100重量份的氢破碎后的合金粗粉混合1.5kg的Zr珠(2φ)，并投入罐容量为0.8L的球磨机(产品名：アトライタ0.8L、NIPPON COKE&ENGINEERING.CO.,LTD制)，以500rpm的转速粉碎了两个小时。作为粉碎时的粉碎助剂，添加10重量份的苯，另外，使用了液化Ar作为溶剂。

＜混练>

针对100重量份的粉碎后的合金粒子，添加6.7重量份的1-十八炔和57重量份的聚异丁烯(PIB)B150的甲苯溶液(7重量％)，利用混合器(装置名：TX-0.5、井上制作所制)在70℃的减压加热搅拌条件下将甲苯去除之后、进而，进行两个小时的混练，制作了粘土状的复合材料。

＜磁场取向>

将在该混练工序制作成的复合材料收纳于具有与图12(a)所示的形状相同的形状的模腔的不锈钢(SUS)制的模具，在形成了第1成形体之后，通过利用超导电磁体线圈(装置名：JMTD-12T100、JASTEC制)从外部施加平行磁场，进行了取向处理。一边施加12T的外部磁场、一边以80℃进行10分钟该取向处理，以与作为最短的边方向的梯形的厚度方向平行的方式施加了外部磁场。在保持于取向处理的温度的状态下，从电磁体线圈取出复合材料，之后，通过施加反向磁场，实施了脱磁处理。一边使强度从-0.2T变化到+0.18T、进一步变化到-0.16T，一边递减到零磁场，从而进行了反向磁场的施加。

＜变形工序>

在取向处理后，从取向处理用的模具将成形好的复合材料的成形加工用片材取出，更换成图12(a)所示的、具有比端部圆弧形状浅的端部圆弧形状的模腔的不锈钢(SUS)制的中间成形用模具(图12(b))，一边加温成60℃一边加压，进行了变形处理。进而，将成形好的该成形加工用片材取出，更换成具有图12(c)所示的形状的模腔的不锈钢(SUS)制的最终成形模具，一边加温成60℃一边进行加压，进行了变形。在变形后，将复合材料的片材从SUS模具取出，插入到具有与图12(c)相同形状的模腔的石墨模具。石墨模具的模腔的宽度方向尺寸、即、与图12(c)的纸面正交的方向上的尺寸比成型好的梯形形状复合物的宽度方向尺寸大20mm左右，以位于模腔的中央部的方式插入了复合材料。在石墨模具预先涂敷有BN(氮化硼)粉末作为起模材料。

＜脱油工序>

在真空气氛下对插入到石墨模具的复合物进行脱油处理。作为排气泵，使用旋转式泵，以0.9℃/min的升温速度从室温升温到100℃，在100℃的温度下保持40h。利用该工序，能够通过挥发将取向润滑剂、增塑剂那样的油成分去除。

＜预烧(脱碳)工序>

在0.8Mpa的氢加压气氛下对变形后的成形加工用片材进行了脱碳处理。在该处理中，以6.3℃/min的升温速度从室温升温到400℃，在400℃的温度下保持两个小时。该处理中的氢流量是2L/min～3L/min。

＜烧结>

在脱碳工序后，将具有与图12(c)相同的截面形状的石墨制的压模插入石墨模具，通过对该压模施加加压力，进行了真空气氛下的加压烧结。加压方向是与易磁化轴的取向方向垂直的方向、即、与复合材料片材的宽度方向平行的方向。在进行烧结之际，一边施加50kgf的加压力作为初始载荷，一边以22.7℃/min的升温速度升温到700℃，之后，在50kgf的加压下，以8.3℃/min的升温速度升温到作为最终烧结温度的950℃，在950℃的温度下保持5min。

＜退火>

在花费0.5小时将利用烧结工序获得的烧结体从室温升温到500℃之后，以500℃保持1小时，之后进行骤冷，从而进行退火，获得了稀土类磁体形成用烧结体。

＜取向轴角度的测定>

在利用SiC纸的研磨、抛光轮的研磨、以及铣削对烧结体的表面实施了表面处理后，利用具备EBSD检测器(装置名：AZtecHKL EBSD NordlysNano Integrated、OxfordInstruments制)的SEM(装置名：JSM-7001F、日本电子制)测定了所获得的烧结体中的易磁化轴的取向轴角度。作为替代，该测定也能够使用具备EDAX社制的EBSD检测器(HikariHigh Speed EBSD Detector)的扫描电子显微镜(ZEISS社制SUPRA40VP)。此外，以35μm的视角、0.2μm间距进行了EBSD的分析。为了使分析精度提高，对具有至少30个烧结粒子的区域进行了分析。

在实施例1中，将作为烧结体的梯形磁体在宽度方向的中央切断，在作为其截面的长度方向截面中进行测定。将测定部位表示在图13中。沿着该截面的厚度方向的中央，在左侧距长度方向中央12mm的位置(a)、左侧距长度方向中央10mm的位置(b)、左侧距长度方向中央8mm的位置(c)、左侧距长度方向中央6mm的位置(d)、左侧距长度方向中央4mm的位置(e)、左侧距长度方向中央2mm的位置(f)、长度方向中央的位置(g)、右侧距长度方向中央2mm的位置(h)、右侧距长度方向中央4mm的位置(i)、右侧距长度方向中央6mm的位置(j)、右侧距长度方向中央8mm的位置(k)、右侧距长度方向中央10mm的位置(l)、右侧距长度方向中央的12mm的位置(m)合计12处进行了测定。

在各测定位置处，将易磁化轴即结晶C轴(001)以最高频度朝着的方向设为该位置处的取向轴角度。如图14所示，在梯形底面设定由A2轴和与其正交的A3轴向构成的正交坐标，将包括该正交坐标在内的面设为基准面，在厚度方向上设定与该A2轴和A3轴正交的A1轴，求出来从A1轴向A3轴方向的取向轴的偏离角α、以及从A1轴向A2轴方向的取向轴的偏离角θ+β。

在包括A1轴和A2轴在内的平面中，在任一分析位置处，易磁化轴的预定的取向方向都位于包括该A1轴和A2轴在内的平面内。因而，倾斜角α成为相对于易磁化轴的预定的取向方向的位移量、即“偏离角”。另外，与角β相关联地使用的角θ是任意的分析位置处的、设计好的易磁化轴的取向方向与A1轴之间的角度，因而，角β是该分析位置处的相对于取向轴的预定取向方向的位移量、即“偏离角”。将所获得的实施例1的评价结果表示在表1中。

[表1]

在中央区域(测定部位e、f、g、h、i)中，该中央区域所含有的磁体材料粒子的易磁化轴在相对于沿着宽度方向延伸的烧结体部分的一表面实质上呈直角的方向上取向，在第1端部区域和第2端部区域的一者或两者中，该区域所含有的磁体材料粒子的易磁化轴在以指向该一表面的磁体材料粒子的密度比中央区域的该密度高的方式进行会聚的方向上取向(测定部位a、b、c、d、j、k、l、m)。

可知：作为相对于作为取向轴角度的设计值的θ的“偏离角”的β在任一测定位置都小，成为设计那样的取向轴角度(图15)。

另外，倾斜角θ₁、θ₂是20°，在与长度方向两端面相邻的位置处易磁化轴以沿着端面的倾斜角的方式相对于该第1表面倾斜。

另外，通过对稀土类永磁体形成用烧结体的端面进行研磨，也能够使与端面相邻的位置处的易磁化轴的倾斜角与端面的倾斜角实质上相同。

附图标记说明

1、旋转电机；2、定子；2a、端面；3、转子；3a、端面；7、8、端部区域；9、中央区域；31、磁体插入用槽；32、磁体永磁体；32a、32b、磁体端面；32c、第1表面；32d、第2表面；117、复合物；118、支承基材；119、生片；120、狭缝式模具；123、加工用薄片；125、烧结处理用薄片；C、易磁化轴；θ、倾斜角。

Claims (18)

1.一种旋转电机，其具有：环状的定子；以及转子，其绕沿着长度方向延伸的旋转轴线旋转自如地配置于该定子内，并在其与该定子之间形成有气隙，在所述转子，以长度方向与所述旋转轴线平行的方式配置有稀土类永磁体，所述稀土类磁体具有：第1表面，其沿着所述长度方向延伸；第2表面，其位于在厚度方向上与该第1表面隔开间隔的位置，并沿着该长度方向延伸；以及该长度方向两端部的端面，所述稀土类磁体具有如下结构：该两端部的端面的至少一个端面以相对于所述定子的所对应的长度方向端面向长度方向外方突出的方式配置，该旋转电机的特征在于，

所述稀土类永磁体是含有稀土类物质的磁体材料粒子烧结成形而成的，所述两端部的至少一方的端面设为从该第1表面的长度方向端部向长度方向外方倾斜从而成为具有该第1表面的长度比所述第2表面的长度短的长度方向截面形状的预定的立体形状的第1倾斜面，

所述稀土类永磁体至少划分成长度方向的中央区域以及从所述至少一方的端面起位于预定的长度方向尺寸的范围内的第1端部区域，

在所述中央区域中，该中央区域所含有的所述磁体材料粒子的磁化轴成为在与沿着所述长度方向延伸的所述第1表面实质上呈直角的方向上被取向的并行取向，

所述第1端部区域所含有的所述磁体材料粒子的磁化轴被设为以如下方式进行会聚的取向：在与所述至少一方的端面相邻的位置处以沿着形成所述端面的所述第1倾斜面的倾斜角的方式相对于所述第1表面倾斜而指向所述第1表面，在与所述中央区域相邻的位置处以成为相对于所述第1表面实质上呈直角的方向的方式指向该第1表面，在所述至少一方的端面与所述中央区域之间以从所述端面朝向所述中央区域逐渐变化的倾斜角指向所述第1表面。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述稀土类永磁体以所述长度方向两端部的另一方的端面相对于所述定子的所对应的长度方向端面向长度方向外方突出的方式配置，所述另一方的端面设为从该第1表面的长度方向端部向长度方向外方倾斜从而成为具有该第1表面的长度比所述第2表面的长度短的长度方向截面形状的预定的立体形状的第2倾斜面，从所述另一方的端面起划分有预定的长度方向尺寸的范围内的第2端部区域，所述第2端部区域所含有的所述磁体材料粒子的磁化轴被设为以如下方式进行会聚的取向：在与所述另一方的端面相邻的位置处以沿着形成所述另一方的端面的所述第2倾斜面的倾斜角的方式相对于所述第1表面倾斜而指向所述第1表面，在所述另一方的端面与所述中央区域之间以从所述另一方的端面朝向所述中央区域逐渐变化的倾斜角指向所述第1表面。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述第1倾斜面相对于与所述第1表面正交的线的倾斜角θ₁处于5°～45°的范围。

4.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

所述第2倾斜面相对于与所述第1表面正交的线的倾斜角θ₂处于5°～45°的范围。

5.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述第1倾斜面相对于与所述第1表面正交的线的倾斜角θ₁处于5°～15°的范围。

6.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

所述第2倾斜面相对于与所述第1表面正交的线的倾斜角θ₂处于5°～15°的范围。

7.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述第1端部区域以相对于所述转子的所对应的长度方向端面向长度方向外方突出的方式配置。

8.根据权利要求2、4或6所述的旋转电机，其特征在于，

所述第2端部区域以相对于所述转子的所对应的长度方向端面向长度方向外方突出的方式配置。

9.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

在将所述第2表面的长度方向尺寸设为2L、将所述第1端部区域的沿着所述第2表面的长度方向尺寸设为a时，以满足0.1≤a/L≤0.6的条件的方式划分出所述第1端部区域。

10.根据权利要求2、4或6所述的旋转电机，其特征在于，

在将所述第2表面的长度方向尺寸设为2L、将所述第2端部区域的沿着所述第2表面的长度方向尺寸设为a时，以满足0.1≤a/L≤0.6的条件的方式划分出所述第2端部区域。

11.一种稀土类永磁体形成用烧结体，其用于形成稀土类永磁体，该稀土类永磁体具有沿着长度方向延伸的表面，并以该表面与旋转电机的转子的旋转轴线平行的方式装入该旋转电机，其特征在于，

所述稀土类磁体形成用烧结体含有磁体材料粒子，该磁体材料粒子含有稀土类物质，所述稀土类磁体形成用烧结体被烧结成立体形状，该立体形状具有：第1表面，其沿着所述长度方向延伸；第2表面，其位于在厚度方向上与该第1表面隔开间隔的位置，并沿着该长度方向延伸；以及该长度方向两端部的端面，

所述长度方向两端部的端面中的至少一方的端面设为从该第1表面的长度方向端部向长度方向外方倾斜从而成为具有该第1表面的长度比所述第2表面的长度短的长度方向截面形状的预定的立体形状的第1倾斜面，

所述稀土类永磁体形成用烧结体被至少划分成长度方向的中央区域以及从所述至少一方的端面起位于预定的长度方向尺寸的范围内的第1端部区域，

在所述中央区域中，该中央区域所含有的所述磁体材料粒子的易磁化轴成为在与沿着所述长度方向延伸的所述第1表面实质上呈直角的方向上被取向的并行取向，

所述第1端部区域所含有的所述磁体材料粒子的易磁化轴被设为以如下方式进行会聚的取向：在与所述至少一方的端面相邻的位置处以沿着形成所述端面的所述第1倾斜面的倾斜角的方式相对于所述第1表面倾斜而指向所述第1表面，在与所述中央区域相邻的位置以成为相对于所述第1表面实质上呈直角的方向的方式指向该第1表面，在所述至少一方的端面与所述中央区域之间以从所述端面朝向所述中央区域逐渐变化的倾斜角指向所述第1表面。

12.根据权利要求11所述的稀土类永磁体形成用烧结体，其特征在于，

所述长度方向两端部的另一方的端面设为从该第1表面的长度方向端部向长度方向外方倾斜从而成为具有该第1表面的长度比所述第2表面的长度短的长度方向截面形状的预定的立体形状的第2倾斜面，从所述另一方的端面起划分有预定的长度方向尺寸的范围内的第2端部区域，所述第2端部区域所含有的所述磁体材料粒子的易磁化轴被设为以如下方式进行会聚的取向：在与所述另一方的端面相邻的位置处以沿着形成所述另一方的端面的所述第2倾斜面的倾斜角的方式相对于所述第1表面倾斜而指向所述第1表面，在所述另一方的端面与所述中央区域之间以从所述另一方的端面朝向所述中央区域逐渐变化的倾斜角指向所述第1表面。

13.根据权利要求11或12所述的稀土类永磁体形成用烧结体，其特征在于，

所述第1倾斜面相对于与所述第1表面正交的线的倾斜角θ₁处于5°～45°的范围。

14.根据权利要求12所述的稀土类永磁体形成用烧结体，其特征在于，

所述第2倾斜面相对于与所述第1表面正交的线的倾斜角θ₂处于5°～45°的范围。

15.根据权利要求11或12所述的稀土类永磁体形成用烧结体，其特征在于，

所述第1倾斜面相对于与所述第1表面正交的线的倾斜角θ₁处于5°～15°的范围。

16.根据权利要求12所述的稀土类永磁体形成用烧结体，其特征在于，

所述第2倾斜面相对于与所述第1表面正交的线的倾斜角θ₂处于5°～15°的范围。

17.根据权利要求11或12所述的稀土类永磁体形成用烧结体，其特征在于，

在将所述第2表面的长度方向尺寸设为2L、将所述第1端部区域的沿着所述第2表面的长度方向尺寸设为a时，以满足0.1≤a/L≤0.6的条件的方式划分出所述第1端部区域。

18.根据权利要求12所述的稀土类永磁体形成用烧结体，其特征在于，

在将所述第2表面的长度方向尺寸设为2L、将所述第2端部区域的沿着所述第2表面的长度方向尺寸设为a时，以满足0.1≤a/L≤0.6的条件的方式划分出所述第2端部区域。

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