JPS5948742B2 - 磁場成形用金型 - Google Patents

磁場成形用金型

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JPS5948742B2
JPS5948742B2 JP57034049A JP3404982A JPS5948742B2 JP S5948742 B2 JPS5948742 B2 JP S5948742B2 JP 57034049 A JP57034049 A JP 57034049A JP 3404982 A JP3404982 A JP 3404982A JP S5948742 B2 JPS5948742 B2 JP S5948742B2
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shaped
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成樹脂と強磁性粉末との混練物を磁場印加状
態で射出成形し、均一にラジアル方向に配向着磁された
リング形状を有するプラスチック磁石を製造するのに適
した成形同金型に関するものである。
リング形状磁石は直流モーターや発電機、ヒステリシス
モーター、ステップモーターなどの回転機に多く用いら
れている。
現在、これらリング状製品の用途にはバリウムフェライ
トあるいはストロンチウムフェライトの焼結磁石が使用
されているが、焼結後冷却時に約20%の体積収縮があ
り、寸法精度が悪く、時にはワレが生ずる。寸法精度を
高めるために焼結体の表面を研摩加工されており、研摩
加工費が磁石の製造価格を高める原因の一つとなつてい
る。このような焼結磁石以外に強磁性粉末と合成樹脂、
ゴムなどとの混練物を射出成形や押出成形して作られた
磁石も公知である。樹脂磁石は焼結磁石と比較すると成
形品の寸法精度がよく、複雑な形状を有する製品を容易
に製造できる利点がある。しかし、プラスチック磁石は
磁化されないプラスチックを含んでいるため磁力が焼結
磁石に比べて劣る欠点があり、異方化により磁力を向上
させる試みが繰返されている。本発明はモーターに使わ
れるリング状製品を均一にラジアル異方化させ等方性焼
結フェライト磁石以上の性能を付与させることが可能で
あり、さらに多数個取りが可能な金型の構造に関するも
のである。今まで金型内にラジアル異方化させるための
着磁コイルを埋込むことが行なわれているが、多数個取
りでは金型サイズが大きくなり、必要な射出容量を有す
る成形機よりかなり大きな成形機を必要とし、金型作成
費用が高くなつたり、成形条件がつかみにくく、量産に
は向なかつた。
本発明はヨ かかる従来の欠点を解決した金型技術に関
するものである。すなわち本発明は合成樹脂と磁気異方
性を有する強磁性粉末との混練物を磁場を印加した状態
で射出成形を行い、ラジアル方向に均一に配向させ磁力
性焼結磁石と同等以上の磁力に向上、させたリング状樹
脂磁石を成形するのに金型キャビティーに磁性材と非磁
性材の部品を組み込み、ラジアル異方化を効率よく行い
、かつラジアル異方化製品の多数個取りを可能にした発
明である。即ち本発明は磁性粉末を混合したプラスチツ
ク磁石材料をリング状に成形する金型において、リング
状キヤビテイと中心を同じくし該リング状キヤビテイの
上面と接する下面の径が該リング状キヤビテイの内径と
同一か又はそれ以下であつて、磁性材の円柱又は逆円錐
状形のスプループロツク及び該スプループロツクの外周
にあつて非磁性材のスプル一外周部よりなる固定側中間
板並びに磁性材の円柱又は円錐状形のキヤビテイプロツ
ク、該キヤビテイプロツクの外周にあつて非磁性材のキ
ヤビテイ外周部、及びリング状キヤビテイと中心を同じ
くし該リング状キヤビテイの下面と接する上面の径が該
リング状キヤビテイの外径以上であつて、非磁性材の円
柱又は逆円錐状形の磁力線防止部よりなる可動側中間板
を有していることを特徴とする磁場成形用金型を提供す
るものである。本発明に使用するプラスチツク磁石材料
とはバリウムフエライト、ストロンチウムフエライト、
希土類などの強磁性粉末とポリエチレン、ポリプロピレ
ン、EVAlサーリンなどのオレフイン系樹脂、ナイロ
ン6、6,6、12、10などのポリアミド系樹脂、P
PS.PS,.PES,.PEEKなどのエンジニアリ
ングプラスチツクと混練した材料等であるが、本発明に
おいてはこれに限定されるものではない。本発明を1実
施例を図面により詳細に説明する。
第1図は2ケ取成形用金型の断面図であり、第2図はそ
の一部拡大図である。本金型は基本構造は一般的には通
常使用されている金型即ち図面ではいわゆる3プレート
式の金型である。1ケ取とする場合は単なる2プレート
方式でスプル一もピンポイント方式でなく通常のスプル
一の形状をとればよい。
本図では磁性材よりなる固定側型板1及び固定側中間型
板2並びに非磁性材と磁性材の組合せ構造を有する固定
側中間型板3より構成された固定側と非磁性材と磁性材
との組合せ構造を有する可動側中間型板4及び磁性材よ
りなる可動側型板5,6,7より構成された可動側より
なつている。固型側型1及び固定側中間型板2は射出成
形機のノズル孔のある固定板に固定され、固定側中間型
板3は固定側と可動側を接続している支柱4本によつて
中程の位置に支えられ、可動側中間型板4及び可動側型
板5,6,7は射出成形機の可動板に固定された3プレ
ート構造となつている。スプル一8、ランナー9及びス
プル一10は固定側に図面のとおり設けられており、ラ
ンナー11を固定側と接する可動側のキヤビテイ側に例
えば四方に設けリング状キヤビテイ12ゲートを通して
材料が流れる構造となつている。この金型において本発
明の特許とするところは固定側中間型板3と可動側中間
型板4の構造にある。
即ち固定側中間型板3はリング状キヤビテイ12の上面
(図面上以下同じ)と接する下面の径がリング状キヤビ
テイ12の内径と同一か又はそれ以下であつて、材質が
磁性材であり、形状が円柱又は逆円錐状形であるスプル
ープロツク13及び該スプループロツク13の外周にあ
つて材質が非磁性材のスプル一外周部14よりなつてい
る。
又可動側中間型板は、材質が磁性材でリング状キヤビテ
イ12を有し、形状が円柱又は円錐状形であるキヤビテ
イプロツク15、該キヤビテイプロツク15の外周にあ
つて材質が非磁性材のキヤビテイ外周部16及びリング
状キヤビテイ12の下部にあつて該リング状キヤビテイ
12の下明と接する上面の径が該リング状キヤビテイ1
2の外径より大きい径であつて、材質が非磁性材で形状
が円柱又は逆円錐状形の磁力線防止部17よりなつてい
る。そして当然ながらスプループロツク13、リング状
キヤビテイ12及び磁力線防止部17の各々の中心は同
一である。次に上記金型の使用法及び効果について述べ
る。
第1図において金型が閉じられた状態でコイル(図示せ
ず)に通電し、磁場を印加する。磁力線は固定側型板1
及び固定側中間板2を通り、磁性材のスプループロツク
13によつて磁性材のリングのコア18に集中される。
磁力線は通常磁力材中を直進するが、こ\で非磁性材の
磁力線防止部17によつて直進を妨げられ最も流れやす
い磁性材のキヤビテイプロツク15のラジアル方向に流
れ、磁場の印加中に射出されたプラスチツク磁石はラジ
アル方向に配向する。ラジアル方向に流れた磁力線はさ
らにもう一度屈折し、可動板型板5,6,7を通る。こ
のような磁場印加状態で射出成形機よりプラスチツク磁
石材料が金型内射出注入される。この場合リング状キヤ
ビテイ12内でプラスチツク磁石材料の磁性粉末が磁場
の力を受けて磁力線の方向に配向する。又磁場の印加は
プラスチツク磁石材料注入後してもよい。次に磁場を除
き、型開きし冷却固化されたラジアル配向着磁されたリ
ング状のプラスチツク磁石を取り出し、リング状成形物
が直径方向に磁性粉末が均一に配向したものが得られる
。このようにして得られた磁石は2極、4極、6,8,
12,16・・・・・・6070極・・・・・・など後
着磁によつて多極化され使用される。本発明の金型の特
徴は一方向に流れる磁力線を用いてスプループロツク1
3を円柱又は逆円錐状形としリング状キヤビテイ12と
接する面の径をリング状キヤビテイ12の内径と同一又
はそれ以下にすることにより磁力線をリングのコア18
に集中させることにある。
そして磁力線防止部17を円注又は逆円錐状形とし、リ
ング状キヤビテイ12と接する面の径をリング状キヤビ
テイ12の外径より大きくすることにより、磁力線を遮
断すると共に垂直に屈折させ、更に又屈折させることに
より、磁力線が効率よくリング状キヤビテイ12内をそ
の直角方向に通るように構成していることである。磁力
線を最も効率よく集中させ成形品であるプラスチツク磁
石をラジアル方向に均一に配向させるためにはスプルー
プロツク13、キヤビテイプロツク15及G磁力線防止
部の形状は円錐状形又は逆円錐状形が好ましく又その円
錐の角度は45〜65錐が最も好ましい。更にキヤビテ
イプロツク15の上面の径Dはリング状キヤビυ
uテイ12の外径d及び高さhとすると、?=L−〜
10であることが好ましい。
この範囲以下で5〜はラジアル方向の配向度が低下し、
これ以上では複数個取金型とした場合、金型が大きくな
りすぎて好ましくない。
もう一つ重要なことはゲートのとり方であり、即ちラン
ナー11の形状を例えば十字形又は円形としゲートを4
ケ所又は全内周状とし、リングの径方向に放射状に設け
均一に配向させることにある。ゲートの大きさ、厚みは
特に限定せず、プラスチツク磁石材料が流れるように適
宜決めればよい。実施例 1 第1図のような構造の本発明の金型により、ストロンチ
ウムフエライト粉末をポリアミド6に87重量%充填し
た材料を用いて第2図に示すhとDの長さを変化させて
成形し、リング状磁石のラジアル方向の配向度をX線を
使用して測定した。
リングの外径rは221E111リングの内径は16m
111とした。その結果を第1表に示す。第1表のよう
にD−d/hが大きくなるに従つて配向度が上昇するこ
とがわかる。
しかしD−d/h=10以上になるとほとんど変化せず
、又D−d/h=1/5以下ではあまり配向度が上昇し
ない。実施例 2ストロンチウムフエライト粉末をポリ
アミド6に87重量%充填した材料を用いて外径221
1、内径16m11高さ10111の形状をD−d/h
=6の条件で射出成形し、ラジアル異方化させた成形品
と等方性の成形品をともに16極着磁し、表面の磁束を
測定した。
その結果を第3図に示す。この図のようにラジアル異方
化を行つた成形品は800ガウスを得た。それに対し、
等方性の成形品は470ガウスと明らかにラジアル方向
に配向していることがわかる。さらにラジアル異方化を
行つたリング成形品より断片を切り取り、磁力を測定し
たところ第2表のような結果を得、金型の効果が表われ
ていることがわかる。実施例 3 希土類粉末であるSmcO5,snlcO,7をポリア
ミド12に93重量%充填した材料を用いて外径22m
』内径16m1F1高さ16WL1iの形状を}ル4成
形品と等方性の成形品をともに16極着磁し、表面の磁
束を測定した。
その結果を第4図に示す。この図のようにラジアル異方
化を行つた成形品は1500ガウスを得た。それに対し
、等方性の成形品は650ガウスと明らかにラジアル配
向していることがわかる。さらにラジアル異方化を行つ
たリング成形品より断片を切り取り磁力を測定したとこ
ろ第3表のような結果を得、金型の効果が表われている
ことがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の金型の断面図、第2図は第1図の1部
拡大断面図、第3図及び第4図は本発明の金型を使用し
て得られたラジアル異方性プラスチツク磁石と従来の等
方性磁石の16極着磁した表面の磁束値の図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 磁性粉末を混合したプラスチック磁石材料をリング
    状に成形する金型において、リング状キャビティと中心
    を同じくし該リング状キャビティの上面と接する下面の
    径が該リング状キャビティの内径と同一か又はそれ以下
    であつて、磁性材の円柱又は逆円錐状形のスプルーブロ
    ツク及び該スプルーブロツクの外周にあつて非磁性材の
    スプルー外周部よりなる固定側中間型板並びに磁性材の
    円柱又は円錐状形のキャビティブロック、該キャビティ
    ブロックの外周にあつて非磁性材のキャビティ外周部、
    及びリング状キャビティと中心を同じくし該リング状キ
    ャビティの下面と接する上面の径が該リング状キャビテ
    ィの外径以上であつて、非磁性材の円柱又は逆円錐状形
    の磁力線妨止部よりなる可動側中間型板を有しているこ
    とを特徴とする磁場成形用金型。
JP57034049A 1982-03-05 1982-03-05 磁場成形用金型 Expired JPS5948742B2 (ja)

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