JPH071727B2 - 異方性樹脂磁石およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は円筒状又は円柱状の樹脂磁石に関するもので、
特に径方向に磁気異方性を有する異方性樹脂磁石に関す
る。

〔従来の技術〕

従来よりカメラ、複写器、その他の機器に使用されるス
テッピングモーター等に使用する、円筒状の等方性樹脂
磁石や円筒状のラジアル異方性配向樹脂磁石等の円筒状
樹脂磁石が知られている。等方性樹脂磁石は樹脂磁石材
料中の磁性粉末が不定方向に混入されており、各磁性粉
末の磁化容易軸が不定方向に向いている為、着磁後の磁
石特性が低い。

それに対して、第３図に示すようなラジアル異方性配向
樹脂磁石は、磁性粉末の磁化容易軸が円筒状樹脂磁石の
径方向に放射状に配向されており着磁後の磁石特性は等
方性樹脂磁石に比べて良好となっている。

このラジアル異方性配向の円筒状樹脂磁石を製造する方
法としては、成形時において磁性粉を径方向に磁気配向
させておき、その磁気配向にそって着磁を施すという方
法がほとんどであった。この径方向に磁気配向した樹脂
磁石は工業的生産性に優れており、かつその配向性も非
常に高くすることが容易である。しかしこの配向は直線
状一方向であるため、外周に多極着磁する際に与える磁
束の方向と配向が一致しない。そのため着磁後磁石内を
通る磁束は径方向だけになり、磁石外の磁気抵抗の大き
い空気中において磁気的に閉じることになり、その特性
は弱いものとなる。

又、さらに磁石特性の向上を図るため、第４図に示す様
に、円筒状樹脂磁石の外周方向に対して極異方性配向を
示した極異方性配向樹脂磁石が良好とされている。しか
しながらこのような従来の極異方性配向樹脂磁石は、第
４図に示すように第５図の様な極数の少ない多極の極異
方性配向品に比較して円筒状及び円柱状樹脂磁石の極数
が多極になるほど磁性粉末の配向度の低下が大きくなる
という欠点があった。すなわち多極になればなる程磁極
からの主な磁束が成形品の深い所を通らずに最短距離で
ある表面のみを通ってしまうという原理的欠陥があっ
た。よって成形品肉厚を増してマグネットの磁気特性を
アップさせて動作点を高くしようとしても表面層からの
配向の深さは変わらない為に、深い所は多極配向の場
合、等方性のまま存在してしまい大きな向上が得られ
ず、高速回転体として使用しようとした場合に於ては慣
性モーメントだけが大きくなってしまい、かえって起動
周波数、最大応答周波数が低下してしまうという結果に
なっていた。また、この方法では磁性粉を配向すること
が容易でなく生産性も悪いという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑み成されたものであり、その目
的は生産性が良くかつ径方向の磁気特性を一層向上させ
た異方性樹脂磁石を得ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、樹脂磁石である外層と、磁性粉と
鉄、コバルト、ニッケルのいずれか少なくも一つと混合
した物質を含有してなり該外層に内接して設けられた内
層とからなる異方性樹脂磁石であって、該外層が磁気異
方性配向を施されていることを特徴とする円柱状又は円
筒状の異方性樹脂磁石、および、 樹脂磁石を成形する金型のキャビティ内に、磁性粉と
鉄、コバルト、ニッケルのいずれか少なくも一つと混合
した物質と、バインダー材とを重量比で70/30〜90/10の
割合で混合して成る内側磁石を配置して、前記内側磁石
と前記金型のキャビティとの間に外側磁石を形成するた
めの樹脂成形用キャビティ部を設け、前記金型に磁気異
方性配向用の磁極部材を配置して、前記キャビティ内に
磁性材料を含んだ樹脂材料を注入すると共に、前記注入
樹脂材料の磁性材料を磁気異方性配向させ、前記内側磁
石と外側磁石が一体化した異方性樹脂磁石を製造する方
法によって達成される。

本発明の異方性樹脂磁石の一実施態様（円筒状のもの）
の概略図を第１図に示す。

図中の円筒状樹脂磁石は、径方向に磁気配向した強磁性
又は硬磁性を有する外層１（円筒状樹脂磁石）と磁性粉
と鉄、コバルト、ニッケルのいずれか少なくも一つと混
合した物質を含有する内層２とからなる。

本発明の円筒状樹脂磁石内部での磁束の流れを第２図に
示す。

矢印で示すように外層１中においては磁性粉の配向であ
る径方向（内部方向）に磁束が流れる。その磁束が内層
２に達すると、磁束は内層２中で周方向に向きを変え隣
接する極の内径側の位置まで達したところで再度径方向
（外部方向）に向きを変え隣接する極に入り込んで流れ
る。

すなわち、内層２の層はバックヨークの役目を果たし、
本発明の異方性樹脂磁石内において磁束が磁気的に閉じ
た回路を作り磁気性能を向上させるものである。

この内層に、磁性粉と鉄、コバルト、ニッケルのいずれ
か少なくも一つと混合した物質を含有させているのは、
磁気抵抗を小さくし磁束が通りやすくするためである。

本発明の異方性樹脂磁石の内層は、上記のような円筒状
に限らず、円柱状であってもよい。

本発明の異方性樹脂磁石の外層は、磁性粉とバインダー
を主成分としてなり、その他、滑剤等が添加される。

磁性粉としては、フェライトや希土類系金属のサマリウ
ムコバルト等が使用できるが、着磁のためのエネルギー
が少なくてすむフェライトが好適に使用される。使用さ
れる具体的なフェライトとしてはストロンチウムフェラ
イトやバリウムフェライト等が挙げられる。

バインダーとしてはポリアミド、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリフェニレンサルファイド等の従来公知の任
意の樹脂磁石用のバインダー材料が使用される。バイン
ダーと磁性粉の配合割合はおよそ30/70〜10/90の範囲で
ある。

滑剤としては、ステアリン酸金属塩やビスアミド系等が
使用され、また表面処理剤としてシラン系およびチタネ
ート系等が使用される。

本発明の異方性樹脂磁石の内層は、磁性粉と鉄、コバル
ト、ニッケルのいずれか少なくも一つと混合した物質と
バインバー等よりなる。この物質とバインダーとの混合
割合（重量比）は70/30〜90/10くらいが好ましい。

バインダーとしては外層に含有されうる材料と同じもの
が使用される。

本発明の異方性樹脂磁石は、インサート成形に基づく本
発明の製造方法により得られる。また、これ以外の方
法、例えば２色成形等の方法により内層と外層を一体成
形したり、該方法により別々に成形された内層と外層を
はめ合わせる等の簡単な方法によっても製造可能であ
る。ただし接着等による方法では、接着面の寸法精度を
高くする必要があり、また中間の接着層による磁場の影
響に悪い結果を引き起こす。一方、インサート成形に基
づく本発明の製造方法によれば、密着性が良く、磁場の
磁束への悪影響も無く、インサートによる外側磁石部分
の成形後の収縮作用による内側磁石と外側磁石の結合が
強まり、磁場回路の一体化が可能となる。

以上説明したように本発明の異方性樹脂磁石は内径側に
強磁性物質と軟磁性物質の両方を含有する層を設けてい
るため、バックヨークを設けたことになり、磁石として
の性能が高い。

〔発明の効果〕

本発明の異方性樹脂磁石は、 ・磁束が閉じているため径方向の磁気性能が強い、 ・径が大きくても、多極に着磁しても、磁束が樹脂磁石
の中心部まで達するので磁気性能が弱くならない、 ・磁束が閉じたものでありながら、製造方法が簡単であ
る、 等の効果がある。また、本発明の製造方法によれば、密
着性が良く、磁場の磁束への悪影響も無く、インサート
による外側磁石部分の成形後の収縮作用による内側磁石
と外側磁石の結合が強まり、磁場回路の一体化が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の異方性樹脂磁石の概略図であり、第２
図は磁石中の磁束の流れを表す模式図であり。第３図は
ラジアル異方性配向樹脂磁石、第４図は極異方性配向樹
脂磁石（多極）、第５図は極異方性配向樹脂磁石（４
極）である。 1:径方向に磁気配向した円筒状樹脂磁石（外層） 2:強磁性と軟磁性の両方を有する物質よりなる、層（内
層） N:N極 S:S極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂磁石である外層と、磁性粉と鉄、コバ
   ルト、ニッケルのいずれか少なくも一つと混合した物質
   を含有してなり該外層に内接して設けられた内層とから
   なる異方性樹脂磁石であって、該外層が磁気異方性配向
   を施されていることを特徴とする円柱状又は円筒状の異
   方性樹脂磁石。
2. 【請求項２】樹脂磁石を成形する金型のキャビティ内
   に、磁性粉と鉄、コバルト、ニッケルのいずれか少なく
   も一つと混合した物質と、バインダー材とを重量比で70
   /30〜90/10の割合で混合して成る内側磁石を配置して、 前記内側磁石と前記金型のキャビティとの間に外側磁石
   を形成するための樹脂成形用キャビティ部を設け、前記
   金型に磁気異方性配向用の磁極部材を配置して、 前記キャビティ内に磁性材料を含んだ樹脂材料を注入す
   ると共に、前記注入樹脂材料の磁性材料を磁気異方性配
   向させ、前記内側磁石と外側磁石を一体化して円柱状又
   は円筒状の異方性樹脂磁石を製造する方法。