JPH04250013A - 異方性樹脂磁石の成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は異方性樹脂磁石の成形金
型に係り、特に磁石特性に優れた異方性樹脂磁石を形成
するための異方性樹脂磁石の成形金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】機能部材と円筒形状の磁石とを一体的に
設けたロータ部品等を製造するために従来より種々の方
法が採用されているが、その代表令は等方性磁石を予め
製造しておき、インサート形成により樹脂製の機能部材
を一体形成する方法が知られている。

【０００３】さらに詳しくは、円筒形状の等方性焼結磁
石を射出形成金型中にセツトした後に、機械特性に優れ
た合成樹脂のポリアセタール樹脂等をキヤビテイ内に射
出して機能部材を一体形成する。その後、次工程で等方
性焼結磁石の外周面を多極着磁して完成品を得るように
している。しかしながら、このようにインサート形成に
より製造すると、樹脂製の機能部材と次工程で多極着磁
した分極位置関係の相対位置精度の確保が困難となるこ
とから、機能部材と着磁分極の位相位置を一致させるた
めに着磁したヨークを金型に配設しなければならないが
、これは金型構造の制約から実現困難である。

【０００４】さらに、インサート成形により製造すると
射出形成後に焼結磁石の割れ発生が問題となる。この割
れ発生の防止のためには、溶融樹脂の射出圧を下げたり
、射出成形金型自体に特別な工夫が必要となるが、この
ようにすると、樹脂形成される機能部材の寸法が安定し
ないことから寸法上のバラツキ発生を回避できない。 そこで、異方性樹脂磁石により機能部材と円筒形状の磁
石とを一体的に製造することにより、等方性焼結磁石を
用いて製造するよりも磁気特性に優れたロータ部品等を
製造することが提案される。

【０００５】この異方性樹脂磁石は、磁場射出成形金型
に加熱溶融状態の強磁性粉体と合成樹脂の混合物を、磁
場が印加されているキヤビテイ中に注入し、挾持性粉体
の磁化容易軸を一定方向に配向させ、次工程で着磁し磁
石化するものである。図５は異方性樹脂磁石と樹脂製機
能部材の一体物製品の外観斜視図である。本図において
、ロータ部品１は円筒形状の本体部が異方性極部２，３
が中心軸部４を中心に半分に分極着磁されている。この
異方性極部２の側面からはアーム支持部６ａが一体形成
されるとともに、アーム部６が形成されている。また、
異方性極部３の下面には突起部５が一体形成されている
。

【０００６】このようにロータ部品１を一体形成する場
合において、アーム部６と中心軸部４を結ぶ線と異方性
極部２の着磁方向とが正確に直交するように形成しなけ
ればならない場合がある。図６は図５の異方性樹脂磁石
の一体物製品を製造する従来の磁場成形金型の要部断面
図である。本図において、磁場形成金型の磁場発生手段
は図示されていないが、磁場形成金型はパーテイング面
Ｐから分かれて成形品を取り出すようにした固定金型と
可動金型とで構成されている。

【０００７】この固定金型は樹脂導入部を有した固定側
取付板１１と、固定型板１２とをボルト３８を用いて固
定して構成される一方、固定型板１２には、溶融状態に
ある樹脂の流路となるゲートＧを形成するとともに、以
降クロスハツチングして示す磁気飽和密度の高い磁性材
料からなるスプールブツシユ２１と、ランナーＲを形成
した固定駒３６が組込まれている。

【０００８】次に、可動金型は可動型板１３と受板１４
とスペーサブロツク１７とで構成されており、可動型板
１３には可動入駒３９が組込まれている。この可動入駒
３９はキヤビテイＣ中に形成される製品を押し出すエジ
エクターピン３４を挿通状態で案内する案内穴と、ゲー
トＧのアンダー部を押し出すエジエクターピン３４を挿
通状態に案内する案内穴とが穿設されている。

【０００９】また、この可動入駒３９の外周面にはクロ
スハツチングして示した磁性材料からなる外スペーサ３
３が組み込まれている。また、可動型板１３の中心部位
にはクロスハツチングして示した磁性材料からなる中心
スペーサ３１が組み込まれており、この中心スペーサ３
１と上記の外スペーサ３３に挟まれる位置にキヤビテイ
Ｃを形成したキヤビテイブロツク３２が設けられている
。

【００１０】以上の構成の磁場成形金型を使用して、磁
場を印加させると磁性材料からなるスプールブツシユ２
１と中心スペーサ３１と外スペーサ３３との間で磁気回
路が構成されるので、異方性樹脂磁石をキヤビテイＣ内
で形成できるものである。図７は図６の従来の磁場成形
金型のコンピユータ磁場解析図である。本図において、
磁場成形金型に軸方向にアキシヤル磁場を発生させると
、上記のスプールブツシユ２１と中心スペーサ３１とを
介して伝わつた磁力線Ｈは外スペーサ３３に対して図示
のように伝わる。キヤビテイＣは上述のように中心スペ
ーサ３１と外スペーサ３３の間に設けられるが、コンピ
ユータ磁場解析によると磁力線Ｈは中心スペーサ３１の
端部３１ａから外スペーサ３３の端部３３ａにかけてや
や斜めに伝わるとともに、残りの磁力線Ｈも斜め方向に
伝わる所謂濡れ磁束となる。

【００１１】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
述の図６，７による従来の磁場成形金型において可動型
の移動方向に沿うアキシヤル軸方向に磁場を作用させる
と、斜めに伝わる磁力線Ｈの影響により、キヤビテイＣ
に作用する端部３３ａと３１ａ間の平行磁場が乱される
結果、異方性樹脂磁石は、強磁性粉体の異方化率の低下
を招くことになり、強磁性粉体により本来達成されるべ
き残留磁束密度の確保ができない問題点があつた。また
、この磁場成形金型により製造した後に、表面残留磁束
密度を測定すると、略正弦波形の山と谷部位に相当な歪
部分が認られ、２極着磁にバラツキがあることが判明し
た。

【００１２】さらにまた、機能部材を設ける位置と樹脂
磁石の着磁方向の相対位置関係の確保が困難となる問題
があつた。したがつて、本発明の異方性樹脂磁石の成形
金型は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、異方性樹脂磁石の成形において、強磁性粉体に
より本来達成されるべき残留磁束密度の確保ができる異
方性樹脂磁石の成形金型を提供することにある。

【００１３】また、異方性樹脂磁石とともに一体形成さ
れる機能部材と異方性樹脂磁石の着磁方向の相対位置関
係を確保できる異方性樹脂磁石の成形金型を提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の異方性樹脂磁石の成形金
型は以下に示す構成を備える。すなわち、非磁性体から
なるキヤビテイ内に磁性粉体と樹脂体の混合溶融体を導
入し、かつ前記キヤビテイに対して磁場を作用させて前
記磁性粉体の配向をさせて異方性の樹脂磁石を成形する
異方性樹脂磁石の成形金型であつて、固定型側に設けら
れかつ先細り形状部を有したゲートを有する磁性体から
なるスプールブツシユと、可動型側に設けられかつ前記
スプールブツシユの前記先細り形状部に対して対向して
配設されて前記キヤビテイを縁部に配設する磁性体から
なる中心スペーサと、可動型側に設けられ前記キヤビテ
イを挟むように配設された磁性体からなる外スペーサと
、固定型に設けられ前記外スペーサに対向して配設され
る磁性体からなるスペーサとを配設してなり、前記可動
型の移動方向に印加されるアキシヤル磁場を前記キヤビ
テイに作用する平行磁場にすることで、前記磁性粉体の
配向をさせて異方性の樹脂磁石を成形する構成である。

【００１５】また、好ましくは、前記キヤビテイに前記
異方性樹脂磁石と一体成形される機能部材形成用の型部
を設けた構成である。

【００１６】

【作用】図３において、非磁性体からなるキヤビテイＣ
内に磁性粉体と樹脂体の混合溶融体を導入し、かつキヤ
ビテイＣに対してアキシヤル磁場を作用させると、固定
型側に設けられかつ先細り形状部を有したゲートを有す
る磁性体からなるスプールブツシユ２１と、可動型側に
設けられる磁性体からなる中心スペーサ３１と、可動型
側に設けられる磁性体からなる外スペーサ３３と、固定
型側に設けられる磁性体からなるスペーサ３５との間で
キヤビテイＣに作用する平行磁場が発生し、磁性粉体の
配向をさせて異方性樹脂磁石を成形するように働く。

【００１７】また、キヤビテイＣに異方性樹脂磁石と一
体成形される機能部材形成用の型部により機能部材が相
互位置関係を確保して形成される。

【００１８】

【実施例】以下に、図面を参照して、本発明の異方性樹
脂磁石の成形金型を用いて、図５において説明した異方
性樹脂磁石と樹脂製の機能部材からなるロータ部品１を
成形する例を説明する。ロータ部品１は上述のように円
筒形状の本体部が異方性極部２，３が中心軸部４を中心
に半分に分極着辞されているが、この異方性極部２の側
面からはアーム支持部６ａが一体形成されるとともに、
アーム部６が形成されている。

【００１９】また、異方性極部３の下面には突起部５が
一体形成されているが、このようにロータ部品１を一体
形成する場合において、アーム部６と中心軸部４を結ぶ
線と異方性極部２の着磁方向とが正確に一致するように
成形する場合を取り上げて説明する。図１は実施例の異
方性樹脂磁石の一体物製品を製造する磁場成形金型の要
部断面図である。本図において、磁場成形金型の磁場発
生手段は図示されていないが、磁場成形金型はパーテイ
ング面Ｐから分かれて成形品を取り出すようにした固定
金型と可動金型とで構成されている。固定金型と可動金
型は周知の構成を有してなり、可動金型は固定金型のガ
イドピン１９により摺動案内される。

【００２０】この固定金型は樹脂導入部を有した固定側
取付板１１と、固定型板１２とをボルト３８を用いて固
定して構成される一方、固定型板１２には、溶融状態に
ある樹脂の流路となるゲートＧを形成するとともに、以
降クロスハツチングして示す磁気飽和密度の高い磁性材
料からなるとともに先端を図示のように絞る形状にされ
たスプールブツシユ２１と、ランナーＲを形成した固定
駒３６が組込まれている。

【００２１】また、この固定駒３６のさらに外側には、
パーテイング面Ｐに側面が位置するようにされるクロス
ハツチングして示した磁性材料からなる上部スペーサ３
５が組み込まれている。次に、可動金型は可動型板１３
と受板１４とスペーサブロツク１７とで構成されており
、可動型板１３には可動入駒３９が組込まれている。 この可動入駒３９はキヤビテイＣ内に形成される製品を
押し出すために、非磁性体からなるエジエクターピン３
４を挿通状態で案内する案内穴と、ゲートＧのアンダー
部を押し出すために非磁性体からなるエジエクターピン
３４を夫々挿通状態で案内する案内穴が穿設されている
。

【００２２】これらのエジエクターピン３４の他端は可
動側取付板１８に固定されている上方エジエクタープレ
ート１６と上方エジエクタープレート１５によつて夫々
固定されており、型開き動作に伴つて上述の押し出し動
作をするようにしている。また、この可動入駒３９の外
周面にはクロスハツチングして示した磁性材料からなる
外スペーサ３３が組み込まれている。また、可動型板１
３の中心部位にはクロスハツチングして示した磁性材料
からなるとともに、図示のようにキヤビテイＣの離型方
向の厚さより厚い板部材からなる中心スペーサ３１が組
み込まれており、この中心スペーサ３１と上記の外スペ
ーサ３３に挟まれる位置にキヤビテイＣを形成したキヤ
ビテイブロツク３２がさらに設けられている。このキヤ
ビテイブロツク３２には異方性樹脂磁石と一体成形され
る機能部材形成用の型部（不図示）が形成されている。

【００２３】以上の構成の磁場成形金型を使用して、型
開き方向に沿うアキシヤル方向に磁場を印加させると上
述のスプールブツシユ２１と中心スペーサ３１と、スペ
ーサ３５と外スペーサ３３の間で磁気回路が構成される
ので、異方性樹脂磁石をキヤビテイＣ内において形成す
ることができる。次に、図２は図１のパーテイング面Ｐ
から可動金型側を見た要部平面図である。本図において
、キヤビテイＣは８角形の中心スペーサ３１の対称辺の
近傍に２箇所形成されている。このキヤビテイＣを形成
するキヤビテイブロツク３２は図示のように型締め可能
に分割される第１キヤビテイブロツク３２ａと、第２キ
ヤビテイブロツク３２ｂとから形成されており、図中下
側のキヤビテイブロツク３２は型開きの状態を示してい
る。

【００２４】一方、外スペーサ３３はその端部３３ａが
キヤビテイＣに対して角度Ａを形成した形状をなしてお
り、磁束がキヤビテイＣに集中できるようにしている。 この角度Ａは所定角度の５２．２×２度以上に設定して
も、それ以上の磁束集中ができないことが知られている
ことから例えば１００度前後に設定される。図３は図１
の磁場成形金型のコンピユータ磁場解析図である。本図
において、磁場成形金型に軸方向にアキシヤル磁場を発
生させると、上記のスプールブツシユ２１と中心スペー
サ３１とを介して伝わつた磁力線Ｈは、スペーサ３５と
外スペーサ３３に対して図示のように伝わる。

【００２５】図３から明らかなように、スプールブツシ
ユ２１からは斜め方向にスペーサ３５に直接向かう磁力
線Ｈである所謂漏れ磁束が認められる。また、中心スペ
ーサ３１の端部３１ａと外スペーサ３３の端部３３ａと
、スペーサ３５の端部３５ａの間においては図示のよう
な平行な磁力線Ｈが集合して平行磁束が形成される。 異方性樹脂磁石用のキヤビテイＣは上述のように中心ス
ペーサ３１と外スペーサ３３の間に設けられるが、キヤ
ビテイＣを貫く磁束は全て平行になるようにコンピユー
タ磁場解析されている。

【００２６】そこで、強磁性粉体としてフエライト粒子
を用いて合成樹脂と混合して、実際紙に異方性樹脂磁石
を成形後に、振動試料型磁力計により磁化曲線を得た結
果、理想的な磁気特性が得られることが判明した。この
磁化曲線性からフエライト粒子の異方化率を計算すると
、８３．３％であり、フエライト粒子により得ることが
できる最高の残留磁束密度の確保ができることが分かつ
た。また、ロータ部品１の表面残留速度密度を測定する
と、略正弦波形を呈しており２極着磁が略完璧状態で行
なわれていることが判明した。

【００２７】図４は以上説明の磁場形成金型を使用して
ロータ部品１を製造するフローチヤート図である。この
フローチヤートは磁場形成金型における極一般的なフロ
ーであることから、その特徴部分についてのみ説明する
と、ステツプＳ１からステツプＳ４において溶融樹脂の
注入準備が整うと、型開き方向に沿うアキシヤル磁場が
ステツプＳ５において発生され上記のフエライト粒子の
方向を整える準備をする。

【００２８】その後、ステツプＳ６において樹脂注入が
なされ、ステツプＳ８において磁場が解除されて、ステ
ツプＳ１１において減磁が行なわれ、逆極性の磁界が発
生される。このように逆極性の磁界を作用させることで
、異方性着辞された製品を完全に脱磁することで、製品
が型内において磁力により吸着されて取り出す際のトラ
ブル発生を防止する。この後に、ステツプＳ１３におい
て、型開され、ステツプＳ１４において、製品のロータ
磁石１が取り出される。

【００２９】この後に、製品に再度アキシヤル磁場を作
用させて、着磁を行なうことで、図５に示したロータ磁
石１を得るが、この再度アキシヤル磁場をする際には、
フエライト粒子の異方化率は上記のように最高にされて
いるので、フエライト粒子により得ることができる最高
の残留磁束密度の確保ができる。さらに、機能部材を一
体形成する雌型部を固定駒３６もしくは入駒３９に形成
することにより、キヤビテイＣにおいて形成される異方
性樹脂磁石とともに一体形成される機能部材と異方性樹
脂磁石の着磁方向の相対位置関係を確保できるようにな
る。さらにまた、機能部材と異方性磁石とが一体形成さ
れて工程短縮となる。

【００３０】尚、以上の説明では製品例として機能部品
を一体形成したロータ磁石であつてシヤツタ開閉に用い
られる例についてのみ述べたが、これに限定されず各種
メータ用のインジケータ回動部品や、レンズ系のアイリ
ス駆動用等他にも多数あることは勿論であり、要は機能
部材と異方性磁石とが一体形成される製品の製造に特に
有効である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、異
方性樹脂磁石の成形において、強磁性粉体により本来達
成されるべき残留磁束密度の確保ができる異方性樹脂磁
石の成形金型を提供することができる。また、異方性樹
脂磁石とともに一体形成される機能部材と異方性樹脂磁
石の着磁方向の相対位置関係を確保できる異方性樹脂磁
石の成形金型を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の異方性樹脂磁石の一体物製品を製造す
る磁場成形金型の要部断面図である。

【図２】図２は図１のパーテイング面から可動金型側を
見た要部平面図である。

【図３】図１の磁場成形金型のコンピユータ磁場解析図
である。

【図４】磁場成形金型を使用してロータ部品１を製造す
るフロー図である。

【図５】異方性樹脂磁石と樹脂製機能部材の一体物製品
の外観斜視図である。

【図６】従来例の異方性樹脂磁石の一体物製品を製造す
る磁場成形金型の要部断面図である。

【図７】図６の磁場成形金型のコンピユータ磁場解析図
である。

【符号の説明】

１　　　　ロータ磁石 ２　　　　異方性極部 ３　　　　異方性極部 ２１　　スプールブツシユ ３１　　中心スペーサ ３２　　キヤビテイブロツク ３３　　外スペーサ ３５　　スペーサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　非磁性体からなるキヤビテイ内に磁性
   粉体と樹脂体の混合溶融体を導入し、かつ前記キヤビテ
   イに対して磁場を作用させて前記磁性粉体の配向をさせ
   て異方性の樹脂磁石を形成する異方性樹脂磁石の成形金
   型であつて、固定型側に設けられかつ先細り形状部を有
   したゲートを有する磁性体からなるスプールブツシユと
   、可動型側に設けられかつ前記スプールブツシユの前記
   先細り形状部に対して対向して配設されて前記キヤビテ
   イを縁部に配設する磁性体からなる中心スペーサと、可
   動型側に設けられ前記キヤビテイを挟むように配設され
   た磁性体からなる外スペーサと、固定型側に設けられ前
   記外スペーサに対向して配設される磁性体からなるスペ
   ーサとを配設してなり、前記可動型の移動方向に印加さ
   れるアキシヤル磁場を前記キヤビテイに作用する平行磁
   場にすることで、前記磁性粉体の配向をさせて異方性の
   樹脂磁石を形成することを特徴とする異方性樹脂磁石の
   成形金型。
2. 【請求項２】　　前記中心スペーサと外スペーサとの間
   に構成される磁気回路のスラスト方向の厚みを前記キヤ
   ビテイの厚みよりも大きくしたことを特徴とする請求項
   １の異方性樹脂磁石の成形金型。
3. 【請求項３】　　前記キヤビテイに前記異方性磁石と一
   体形成される機能部材形成用の型部を設けたことを特徴
   とする請求項１の異方性樹脂磁石の成形金型。