JP2001028313A - プラスチック磁石の製造方法およびこの方法に用いる押出機の口金 - Google Patents
プラスチック磁石の製造方法およびこの方法に用いる押出機の口金Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気特性に優れるプラスチック磁石を、押出
成形時の成形速度に依存することなく製造し得る方途に
ついて提案する。 【解決手段】 押出機の先端に取り付けた口金に磁場を
印加しながら、該口金に押出機から磁石用コンパウンド
を押出してプラスチック磁石を成形するに当り、口金の
出口近傍では、磁場中において、磁石用コンパウンドを
口金内壁面に対して非接触で口金の出側へ導く。
成形時の成形速度に依存することなく製造し得る方途に
ついて提案する。 【解決手段】 押出機の先端に取り付けた口金に磁場を
印加しながら、該口金に押出機から磁石用コンパウンド
を押出してプラスチック磁石を成形するに当り、口金の
出口近傍では、磁場中において、磁石用コンパウンドを
口金内壁面に対して非接触で口金の出側へ導く。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、主に電子機器な
どに供する小型モータ、アクチュエータおよびエンコー
ダ等に使用するプラスチック磁石の製造方法およびこの
製造方法に使用する口金に関する。
どに供する小型モータ、アクチュエータおよびエンコー
ダ等に使用するプラスチック磁石の製造方法およびこの
製造方法に使用する口金に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック磁石、中でも長尺のプラス
チック磁石は、押し出し成形にて製造されるのが、一般
的である。すなわち、主に磁性粉末と樹脂材料との混合
物である磁石用コンパウンド（以下、コンパウンドと示
す）を押出機中で加熱加圧して軟化溶融し、該押出機の
先端に取り付けた、図１に示すような口金１から連続的
に押出して成形する際、口金１に、例えば口金１を挟ん
で対向配置した電磁石２ａおよび２ｂによって着磁ヨー
ク３ａおよび３ｂから磁場を加えて、口金１の通路４内
のコンパウンド中磁性粉末の磁化容易軸を磁場方向に揃
えることによって、磁気特性の優れたプラスチック磁石
を製造することができる。なお、着磁ヨーク３ａおよび
３ｂの周りは、非磁性金属５で囲まれている。
チック磁石は、押し出し成形にて製造されるのが、一般
的である。すなわち、主に磁性粉末と樹脂材料との混合
物である磁石用コンパウンド（以下、コンパウンドと示
す）を押出機中で加熱加圧して軟化溶融し、該押出機の
先端に取り付けた、図１に示すような口金１から連続的
に押出して成形する際、口金１に、例えば口金１を挟ん
で対向配置した電磁石２ａおよび２ｂによって着磁ヨー
ク３ａおよび３ｂから磁場を加えて、口金１の通路４内
のコンパウンド中磁性粉末の磁化容易軸を磁場方向に揃
えることによって、磁気特性の優れたプラスチック磁石
を製造することができる。なお、着磁ヨーク３ａおよび
３ｂの周りは、非磁性金属５で囲まれている。
【０００３】ここで、押出成形にて製造したプラスチッ
ク磁石の磁気特性、特に磁力は、押出成形時の成形速度
に依存し、該速度が速くなるほど、得られる磁石の磁力
が小さくなる。従って、磁気特性の優れた磁石を得るに
は、成形速度を低く抑えることが必須であり、また製造
の効率化を優先して成形速度を速くすると、得られる磁
石の性能は保証されないものであった。
ク磁石の磁気特性、特に磁力は、押出成形時の成形速度
に依存し、該速度が速くなるほど、得られる磁石の磁力
が小さくなる。従って、磁気特性の優れた磁石を得るに
は、成形速度を低く抑えることが必須であり、また製造
の効率化を優先して成形速度を速くすると、得られる磁
石の性能は保証されないものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
磁気特性に優れるプラスチック磁石を、押出成形時の成
形速度に依存することなく製造し得る方途について提案
することを目的とする。
磁気特性に優れるプラスチック磁石を、押出成形時の成
形速度に依存することなく製造し得る方途について提案
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】発明者らは、プラスチッ
ク磁石の磁気特性が押出成形速度に依存する原因を解明
したところ、磁場が印加された口金内をコンパウンドが
流動する際、このコンパウンドの流れが口金内壁から離
れるほど速くなる、いわゆる層流にあることを見出し
た。すなわち、図２に示すように、口金１の通路４内を
流れるコンパウンド６は、通路４内壁付近では該内壁と
の摩擦によって流動が遅くなり、内壁から離れるに従っ
て流動は速くなる。このように、通路４におけるコンパ
ウンド６の流動速度に差が生じてコンパウンド６が層状
の流れを形成すると、この流れを横切る向きに印加した
磁場をコンパウンド６の断面において均等に作用させる
ことが難しくなり、とりわけ通路４の内壁付近を流れる
コンパウンドの表層域においては、磁場による磁性粉末
の配向に乱れが生じる。このコンパウンドの表層域は、
成形品の磁気特性に最も大きな影響を与える領域である
から、ここでの磁性粉末の配向に乱れが生じることは、
成形品そのものの磁気特性の低下につながるのである。
ク磁石の磁気特性が押出成形速度に依存する原因を解明
したところ、磁場が印加された口金内をコンパウンドが
流動する際、このコンパウンドの流れが口金内壁から離
れるほど速くなる、いわゆる層流にあることを見出し
た。すなわち、図２に示すように、口金１の通路４内を
流れるコンパウンド６は、通路４内壁付近では該内壁と
の摩擦によって流動が遅くなり、内壁から離れるに従っ
て流動は速くなる。このように、通路４におけるコンパ
ウンド６の流動速度に差が生じてコンパウンド６が層状
の流れを形成すると、この流れを横切る向きに印加した
磁場をコンパウンド６の断面において均等に作用させる
ことが難しくなり、とりわけ通路４の内壁付近を流れる
コンパウンドの表層域においては、磁場による磁性粉末
の配向に乱れが生じる。このコンパウンドの表層域は、
成形品の磁気特性に最も大きな影響を与える領域である
から、ここでの磁性粉末の配向に乱れが生じることは、
成形品そのものの磁気特性の低下につながるのである。
【０００６】しかし、この押出成形において口金内を通
るコンパウンドに層流が発生することは、程度の差はあ
っても不可避であるから、この層流自体を抑制すること
よりも、層流に影響されずに磁場配向を行うことを主眼
として、種々の手法を検討したところ、この発明を完成
するに到った。
るコンパウンドに層流が発生することは、程度の差はあ
っても不可避であるから、この層流自体を抑制すること
よりも、層流に影響されずに磁場配向を行うことを主眼
として、種々の手法を検討したところ、この発明を完成
するに到った。
【０００７】すなわち、この発明の要旨構成は、次のと
おりである。 (1) 押出機の先端に取り付けた口金に磁場を印加しなが
ら、該口金に押出機から磁石用コンパウンドを押出して
プラスチック磁石を成形するに当り、口金の出口近傍で
は磁石用コンパウンドを口金内壁面に対して非接触で口
金の出側へ導くことを特徴とするプラスチック磁石の製
造方法。
おりである。 (1) 押出機の先端に取り付けた口金に磁場を印加しなが
ら、該口金に押出機から磁石用コンパウンドを押出して
プラスチック磁石を成形するに当り、口金の出口近傍で
は磁石用コンパウンドを口金内壁面に対して非接触で口
金の出側へ導くことを特徴とするプラスチック磁石の製
造方法。
【０００８】(2) 上記(1) において、非接触の道程が、
口金の出口端から口金の内部へ、得られる成形体断面の
磁場印加方向の長さ以上はあることを特徴とするプラス
チック磁石の製造方法。
口金の出口端から口金の内部へ、得られる成形体断面の
磁場印加方向の長さ以上はあることを特徴とするプラス
チック磁石の製造方法。
【０００９】(3) 押出機の先端に取り付けられ、該押出
機から押出された磁石コンパウンドを通路に通してコン
パウンドに所望の形状を与える口金であって、該通路の
出口側に、通路より大きな断面形状で通路と同軸上に延
びて通路および出口の間を連絡する着磁ゾーンを有する
ことを特徴とする押出機の口金。
機から押出された磁石コンパウンドを通路に通してコン
パウンドに所望の形状を与える口金であって、該通路の
出口側に、通路より大きな断面形状で通路と同軸上に延
びて通路および出口の間を連絡する着磁ゾーンを有する
ことを特徴とする押出機の口金。
【００１０】
【発明の実施の形態】さて、この発明のプラスチック磁
石の製造方法について、図面を参照して詳しく説明す
る。まず、押出成形の基本は、図１に示したところと同
様である。すなわち、コンパウンドを押出機の先端に取
り付けた口金１から連続的に押出して成形する際、口金
１に磁場を加えて、口金１の通路４を通過するコンパウ
ンド６中の磁性粉末の磁化容易軸を磁場方向に揃える。
石の製造方法について、図面を参照して詳しく説明す
る。まず、押出成形の基本は、図１に示したところと同
様である。すなわち、コンパウンドを押出機の先端に取
り付けた口金１から連続的に押出して成形する際、口金
１に磁場を加えて、口金１の通路４を通過するコンパウ
ンド６中の磁性粉末の磁化容易軸を磁場方向に揃える。
【００１１】ここで、押出機の先端に取り付けた口金１
の出口近傍では、コンパウンド６を通路４の内壁面に対
して非接触で口金１の出側へ導くことが、肝要である。
具体的には、図３に示すように、口金１の通路４の出口
近傍部分において、通路径を均等に延ばして相似の通路
に拡大し、通路４の延長経路４ａの外側に空間を有す
る、着磁ゾーン７を形成する。この着磁ゾーン７では、
通路４を通過して所望の形状が与えられた成形体６ａを
口金内壁と非接触下で移動させる過程で磁場を印加する
ことができる。
の出口近傍では、コンパウンド６を通路４の内壁面に対
して非接触で口金１の出側へ導くことが、肝要である。
具体的には、図３に示すように、口金１の通路４の出口
近傍部分において、通路径を均等に延ばして相似の通路
に拡大し、通路４の延長経路４ａの外側に空間を有す
る、着磁ゾーン７を形成する。この着磁ゾーン７では、
通路４を通過して所望の形状が与えられた成形体６ａを
口金内壁と非接触下で移動させる過程で磁場を印加する
ことができる。
【００１２】すなわち、図４に示すように、着磁ゾーン
７では成形体６ａと口金内壁とが接触しないために、成
形体６ａに上述した層流が発生することがなく、成形体
６ａに流動速度差がない状態において、磁場を加えるこ
とができる。従って、コンパウンド６を通路４に通過さ
せた際に、コンパウンド６中で磁場方向に揃わない磁性
粉末は、着磁ゾーン７において層流のない環境下で再び
磁場に晒される結果、磁性粉末の乱れた配向を磁場方向
に確実に揃えることができる。
７では成形体６ａと口金内壁とが接触しないために、成
形体６ａに上述した層流が発生することがなく、成形体
６ａに流動速度差がない状態において、磁場を加えるこ
とができる。従って、コンパウンド６を通路４に通過さ
せた際に、コンパウンド６中で磁場方向に揃わない磁性
粉末は、着磁ゾーン７において層流のない環境下で再び
磁場に晒される結果、磁性粉末の乱れた配向を磁場方向
に確実に揃えることができる。
【００１３】この着磁ゾーン７の長さは、図４に示すよ
うに、成形体６ａの軸方向と直交する断面の磁場印加方
向の長さＤ以上であることが好ましい。なぜなら、口金
出口は、着磁ヨーク３ａおよび３ｂの端部であり、これ
ら端部では、磁場が小さくなっていくため、非接触な着
磁ゾーン７の長さＬを少なくとも上記の長さＤ以上にし
て、磁場を成形体６ａの径方向に確実に作用させる必要
があるからである。
うに、成形体６ａの軸方向と直交する断面の磁場印加方
向の長さＤ以上であることが好ましい。なぜなら、口金
出口は、着磁ヨーク３ａおよび３ｂの端部であり、これ
ら端部では、磁場が小さくなっていくため、非接触な着
磁ゾーン７の長さＬを少なくとも上記の長さＤ以上にし
て、磁場を成形体６ａの径方向に確実に作用させる必要
があるからである。
【００１４】同様に、着磁ゾーン７の径は、成形体６ａ
断面の磁場印加方向の長さＤ＋１０ｍｍ以下であること
が好ましい。なぜなら、Ｄ＋１０ｍｍをこえると、磁極
間の距離が大きくなりすぎて着磁ゾーンの磁力が低下す
るため、着磁ゾーンの効果が小さくなるからである。
断面の磁場印加方向の長さＤ＋１０ｍｍ以下であること
が好ましい。なぜなら、Ｄ＋１０ｍｍをこえると、磁極
間の距離が大きくなりすぎて着磁ゾーンの磁力が低下す
るため、着磁ゾーンの効果が小さくなるからである。
【００１５】また、口金に印加する磁場は、この種の磁
石の製造における一般に従えばよい。例えば、5000 Gau
ss以上の磁場を印加すればよい。
石の製造における一般に従えばよい。例えば、5000 Gau
ss以上の磁場を印加すればよい。
【００１６】なお、通路４を通過して所望の形状が与え
られた成形体６ａは、口金の出側において、例えばコン
ベア型式の引き取り機にて水平方向に搬送される。
られた成形体６ａは、口金の出側において、例えばコン
ベア型式の引き取り機にて水平方向に搬送される。
【００１７】ちなみに、コンパウンドの原料としては、
通常用いられている磁性粉末および樹脂を含有し、必要
に応じて各種添加剤を加えたものを、使用すればよい。
例えば、磁性粉末には、フェライトや希土類の粉末を用
いることができる。また、熱可塑性樹脂として、ポリア
ミド、ポリフェニレンサルファイド、塩素化ポリエチレ
ンや合成ゴムが、熱硬化性樹脂として、エチレン系不飽
和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂またはフェノール樹
脂が、それぞれ有利に適合する。
通常用いられている磁性粉末および樹脂を含有し、必要
に応じて各種添加剤を加えたものを、使用すればよい。
例えば、磁性粉末には、フェライトや希土類の粉末を用
いることができる。また、熱可塑性樹脂として、ポリア
ミド、ポリフェニレンサルファイド、塩素化ポリエチレ
ンや合成ゴムが、熱硬化性樹脂として、エチレン系不飽
和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂またはフェノール樹
脂が、それぞれ有利に適合する。
【００１８】
【実施例】図３に示した口金が取り付けられた押出機を
用いて、下記の条件に従って、プラスチック磁石を製造
した。なお、口金は、径が６×６mmの通路４の出側に、
径が９×９mmおよび長さが30mmの着磁ゾーン７を備え
る。
用いて、下記の条件に従って、プラスチック磁石を製造
した。なお、口金は、径が６×６mmの通路４の出側に、
径が９×９mmおよび長さが30mmの着磁ゾーン７を備え
る。
【００１９】記 〔コンパウンド〕 ストロンチュウムフェライト（戸田工業製MA951 ）：9
1.0wt％ 塩化ビニル樹脂：3.0wt ％ エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂：3.0wt ％および 可塑剤：3.0wt ％ の混練物をペレタイズして使用。 〔温度〕 押出機のシリンダー部：138 ℃ 口金：138 ℃ 〔成形速度〕 １〜７ｍ／min 〔磁場〕 口金：10000Gauss 〔押出圧力〕 80〜130dyn／cm2
1.0wt％ 塩化ビニル樹脂：3.0wt ％ エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂：3.0wt ％および 可塑剤：3.0wt ％ の混練物をペレタイズして使用。 〔温度〕 押出機のシリンダー部：138 ℃ 口金：138 ℃ 〔成形速度〕 １〜７ｍ／min 〔磁場〕 口金：10000Gauss 〔押出圧力〕 80〜130dyn／cm2
【００２０】また、比較として、図１に示した従来の口
金が取り付けられた押出機を用いて、上記と同様の条件
にてプラスチック磁石を製造した。なお、口金は、径が
６×６mmおよび長さが85mmの通路３をそなえる。
金が取り付けられた押出機を用いて、上記と同様の条件
にてプラスチック磁石を製造した。なお、口金は、径が
６×６mmおよび長さが85mmの通路３をそなえる。
【００２１】かくして種々の成形速度の下で得られた各
成形物の表面磁力を測定した結果について、図５に示
す。同図から、この発明に従って得られた成形物は、従
来法による成形物に比較して、80〜100Gaussほど高い磁
力が得られ、また成形速度に対する依存性も少ないこと
がわかる。
成形物の表面磁力を測定した結果について、図５に示
す。同図から、この発明に従って得られた成形物は、従
来法による成形物に比較して、80〜100Gaussほど高い磁
力が得られ、また成形速度に対する依存性も少ないこと
がわかる。
【００２２】
【発明の効果】この発明によれば、押出成形時の成形速
度に依存することなく、磁気特性に優れた、とりわけ表
面磁力の高いプラスチック磁石が、確実に製造されるか
ら、高品質のプラスチック磁石を安定して供給すること
ができる。
度に依存することなく、磁気特性に優れた、とりわけ表
面磁力の高いプラスチック磁石が、確実に製造されるか
ら、高品質のプラスチック磁石を安定して供給すること
ができる。
【図１】 押出成形に使用する従来の口金を示す図であ
る。
る。
【図２】 従来の口金内の通路を通過するコンパウンド
の流動を示す模式図である。
の流動を示す模式図である。
【図３】 この発明の口金を示す図である。
【図４】 この発明の口金内の通路を通過するコンパウ
ンドの流動を示す模式図である。
ンドの流動を示す模式図である。
【図５】 成形物の表面磁力と成形速度との関係を示す
図である。
図である。
１ 口金 ２ａ，２ｂ 電磁石 ３ａ，３ｂ 着磁ゾーン ４ 通路 ５ 非磁性金属 ６ コンパウンド ６ａ 成形体 ７ 着磁ゾーン
Claims (3)
- 【請求項１】 押出機の先端に取り付けた口金に磁場を
印加しながら、該口金に押出機から磁石用コンパウンド
を押出してプラスチック磁石を成形するに当り、口金の
出口近傍では、磁場中において、磁石用コンパウンドを
口金内壁面に対して非接触で口金の出側へ導くことを特
徴とするプラスチック磁石の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、非接触の道程が、口
金の出口端から口金の内部へ、得られる成形体断面の磁
場印加方向の長さ以上はあることを特徴とするプラスチ
ック磁石の製造方法。 - 【請求項３】 押出機の先端に取り付けられ、該押出機
から押出された磁石コンパウンドを通路に通してコンパ
ウンドに所望の形状を与える口金であって、該通路の出
口側に、通路より大きな断面形状で通路と同軸上に延び
て通路および出口の間を連絡する着磁ゾーンを有するこ
とを特徴とする押出機の口金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20146699A JP2001028313A (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | プラスチック磁石の製造方法およびこの方法に用いる押出機の口金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20146699A JP2001028313A (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | プラスチック磁石の製造方法およびこの方法に用いる押出機の口金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001028313A true JP2001028313A (ja) | 2001-01-30 |
Family
ID=16441563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20146699A Pending JP2001028313A (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | プラスチック磁石の製造方法およびこの方法に用いる押出機の口金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001028313A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3495782B1 (en) * | 2004-01-22 | 2023-06-14 | Nsk Ltd. | Magnetic encoder and bearing |
-
1999
- 1999-07-15 JP JP20146699A patent/JP2001028313A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3495782B1 (en) * | 2004-01-22 | 2023-06-14 | Nsk Ltd. | Magnetic encoder and bearing |
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