JP2001162652A - ボンド磁石用射出成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バリ発生が少なく、かつメンテナンスも容易
なボンド磁石用射出成形金型を提供する。 【解決手段】 非磁性体からなる分割要素２１、３４と
磁性体からなる分割要素２２、３１、３３、３６を、キ
ャビティＣ内にラジアル磁界を発生させるように配置し
た射出成形金型において、前記キャビティＣをスリーブ
３７に設けた溝４０内に設定し、キャビティＣ内から、
可動型１２の分割要素の継ぎ目を廃してバリ発生を抑制
し、摩耗寿命に対してはスリーブ３７の交換だけで対処
できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボンド磁石を射出
成形するための射出成形金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック磁石とも呼ばれるボンド磁
石は、フェライトや希土類合金の磁性粉と樹脂との混合
物を成形してなるもので、焼結磁石に比べて磁気エネル
ギー積では劣るが、耐衝撃性、加工性等に優れていると
ころから、近年、ハードディスクドライブ用モータ、自
動車用計器類のモータ等に多用されるようになってきて
いる。

【０００３】ところで、モータに使用されるボンド磁石
は、ロータの界磁用として円筒形の形態で、または円形
に組合わされる円弧形の形態で提供されていた。そして
従来、このような形態のボンド磁石を成形するための射
出成形金型としては、例えば図３および図４に示す構造
のものが用いられていた。

【０００４】図３および４において、１は固定型、２は
可動型であり、可動型２は、固定型１にパーティングラ
インＰＬで合わされ（型閉じされ）、該固定型１との間
に、成形品の形状を形づける円環状（または円弧状）の
キャビティＣを形成するようになっている。固定型１お
よび可動型２のそれぞれは分割構造となっており、その
固定型１は、内側の円盤状コア３とこのコア３を囲むリ
ング４とから、その可動型２は、ボス部５ａを有するベ
ース５と、このベース５のボス部５ａに嵌合する状態で
該ベース５上に配置された第１リング６と、この第１リ
ング６に重合され前記ボス部５ａとの間に所定の間隙を
形成する第２リング７とからそれぞれ構成されている。
可動型２におけるベース５のボス部５ａと第２リング７
との間の間隙は前記キャビティＣとして供されるもの
で、固定型１のコア３と可動型３の第１リング６とはこ
のキャビティＣの軸方向端を画定するように、可動型２
のベース５のボス部５ａと第２リング７とはキャビティ
Ｃの内・外周を画定するように配置されている。なお、
固定型１のコア３にはキャビティＣ内に、磁性粉と樹脂
との混合物を注入するためのゲート８が設けられ、ま
た、可動型２のベース５および第１リング６にはエジェ
クタピンを挿入するためのピン挿通孔９が共通に設けら
れている。

【０００５】上記した射出成形金型において、磁性粉を
ラジアル方向に配列（ラジアル配向）させたラジアル異
方性ボンド磁石を成形する場合は、キャビティＣの軸方
向端を画定する固定型１のコア４と可動型２の第１リン
グ６とを非磁性体から、キャビティＣの内・外周を画定
する可動型２のベース５（ボス部５ａ）と第２リング
７、および固定型１のリング４とを磁性体からそれぞれ
形成している。なお、図３には、説明の便宜のため、非
磁性体には実線ハッチを、磁性体には点線ハッチをそれ
ぞれ付している。しかして、この射出成形金型の周りに
はコイル１０が配設されており、いま、このコイル１０
に電流を流すと、金型内に磁界が生じ、この時、磁束
が、図４に一点鎖線の矢印線で示すように磁性体からな
る金型の分割要素すなわち可動型２のベース５、可動型
２の第２リング７および固定型１のリング４内を選択的
に流れ、この結果、キャビティＣ内にはラジアル磁界が
発生するようになる。

【０００６】射出成形に際しては、コイル１０に電流を
流すことにより予めキャビティＣ内に上記したラジアル
磁界を発生させ、この状態のもと、ゲート８を通してキ
ャビティＣ内に磁性粉末と樹脂との混合物を注入する。
すると、磁性粉末は、キャビティＣ内に発生しているラ
ジアル磁界の作用でラジアル方向に配列し、これにより
ラジアル異方性を有する円筒形乃至円弧形のボンド磁石
が得られるようになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のボンド磁石用射出成形金型によれば、可動型２
は、少なくとも３つの構成要素（ベース５、第１、第２
リング６、７）の組合せから成形品を形づけているの
で、各構成要素の寸法誤差とそれらの組立誤差とによ
り、可動型２の構成要素の合せ部（継ぎ目）および固定
型１との合せ部に、バリ発生の原因となる隙間が生じ易
くなるという問題があった。また、前記した隙間は、生
産の進行と共に摩耗が進むことで急速に拡大し、金型が
早期に寿命に達するという問題があった。また、前記し
た異常摩耗はもちろん、通常の摩耗により金型が寿命に
達した場合は、可動型２の構成要素の全て（ベース５、
第１、第２リング６、７）を交換しなければならず、メ
ンテナンス性の悪化が避けられないという問題もあっ
た。

【０００８】さらに、ラジアル異方性ボンド磁石を成形
する場合、成形後に、可動型２の構成要素である磁性体
（ベース２と第２リング７）から成形品に直接吸引力が
作用しているため、エジェクタピンによる成形品の、型
内からの払い出しが困難となり、成形品に歪みが発生し
易くなるという問題があった。また、バリが発生してい
る場合は、前記払い出しに際し、成形品からバリが分離
して金型内面に張付く現象もしばしば起こり、金型内か
らバリを除去する面倒なバリ取り作業が必要になるとい
う問題もあった。

【０００９】本発明は、上記した問題点を解決すること
を課題としてなされたもので、その第１の目的とすると
ころは、成形品に対するバリ発生を抑制すると共に、金
型の寿命延長を達成し、金型交換にも簡単に対処し得る
ボンド磁石用射出成形金型を提供することにある。ま
た、第２の目的とするところは、上記第１の目的に加
え、成形品の円滑な払い出しを可能にし、もって品質並
びに製造性の向上に大きく寄与するボンド磁石用射出成
形金型を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るための第１の本発明は、ボンド磁石用射出成形金型に
おいて、固定型と可動型との合せ部に形成されるキャビ
ティを、可動型に組込まれたスリーブの溝内に設定した
ことを特徴とする。本第１の発明において、上記スリー
ブに形成する溝は、成形すべきボンド磁石の形状に合せ
て、例えば、円環状あるいは円弧状とすることができ
る。このように構成したボンド磁石用射出成形金型にお
いては、キャビティがスリーブの溝内に設定されている
ので、キャビティから、バリ発生の原因となる可動型の
継ぎ目がなくなる。

【００１１】上記第１の発明において、上記可動型は、
円盤状の上コアと、該上コアの下面に接触して該上コア
に重合一体化された下コアと、該下コアの外周に嵌合し
た第１リングと、該第１リングに重合一体化され、前記
上コアとの間に所定の間隙を形成して配置された第２リ
ングと、該第２リングと前記上コアとの間隙に配置され
たスリーブとからなり、上記固定型は、前記スリーブの
外径より大きい直径を有する円盤状コアと該円盤状コア
の外周に嵌合されたリングとからなり、型閉じ状態にお
いて、前記固定型の円盤状コアが前記可動型のスリーブ
の上に中心軸を同じくして接触し、かつ前記固定型のリ
ングが前記可動型の第２リングの上部に中心軸を同じく
して接触する構成とすることができる。

【００１２】上記第２の目的を達成するための第２の発
明は、上記第１の発明における可動型のスリーブおよび
第１リングと固定型の円盤状コアとが非磁性体からな
り、可動型の上コア、下コアおよび第２リングと固定型
のリングとが磁性体からなることを特徴とする。この第
２の発明の構成によれば、スリーブが非磁性体からなっ
ているので、ラジアル異方性ボンド磁石を成形する際、
磁性体から成形品に作用する吸引力が緩和され、その払
い出しが容易となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。

【００１４】図１および２は、本発明の一つの実施の形
態としての射出成形金型を示したものである。なお、本
実施の形態はラジアル異方性ボンド磁石の成形用として
構成したものである。両図において、１１は固定型、１
２は可動型で、固定型１１は取付板１３を介して射出成
形機の固定盤（図示略）に、可動型１２はスペーサ１４
および取付板１５を介して射出成形機の可動盤（図示
略）にそれぞれ取付けられるようになっている。射出成
形機には、固定型１１および可動型１２内（金型内）に
磁界を発生させるためのコイル１６、１７が配設されて
おり、これらコイル１６、１７には、前記金型内に軸方
向の同じ向きの磁界を発生させるように同じ向きの電流
が供給されるようになっている。

【００１５】上記固定型１１は、円盤状コア２１とこの
コア２１に嵌合されたリング２２とからなっている。リ
ング２２には複数のねじ穴２３が設けられており、リン
グ２２は、そのねじ穴２３にねじ込んだボルト２４を利
用して前記取付板１３に固定されている。コア２１とリ
ング２２とは、相互に段差部２５を介して位置決めされ
ており、前記取付板１３にリング２２を固定した状態に
おいて、該段差部２５により内側のコア２１が取付板１
３に押えられ、これによりコア２１とリング２２とは一
体的に取付板１３に固定されるようになる。

【００１６】一方、可動型１２は、薄肉円盤状の上コア
３１と、この上コア３１にボルト３２により重合一体化
された厚肉の円盤状下コア３３と、下コア３３に嵌合さ
れた厚肉の第１リング３４と、この第１リング３４にボ
ルト３５により重合一体化され、前記上コア３１との間
に所定の間隙を形成する第２リング３６と、この第２リ
ング３６と上コア３１との間隙に配置されたスリーブ３
７とから概略構成されている。下コア３３と第１リング
３４とは相互に段差部３８を介して位置決めされ、両者
は、受け板３９を介して前記スペーサ１４に一体的に固
定されている。

【００１７】上記スリーブ３７の底部には半径方向の内
外へ拡張するフランジ３７ａが設けられており、スリー
ブ３７は、そのフランジ３７ａが上コア３１と下コア３
３との間並びに第１リング３４と第２リング３６との間
に挟持されることで位置固定されるようになっている。
しかして、このスリーブ３７の周壁には円環状の溝４０
が形成されており、この溝４０は、型閉じ状態において
その上端開口が前記固定型１１のコア２１により閉塞さ
れるようになっている。溝４０は、成形すべきボンド磁
石と同似形状をなすようにその大きさが設定されてお
り、したがって、溝４０の内部は、そのままキャビティ
Ｃとして供されるようになる。なお、スリーブ３７は、
溝４０の周りに必要最小限の厚さ（0.2 〜5.0 mm程度）
の壁を残すようにその肉厚が設定されている。

【００１８】ここで、固定型１１のコア２１には、前記
スリーブ３７の溝４０内に連通可能な複数のゲート４１
が設けられ、前記取付板１３には、前記ゲート４１に連
通するランナ４２とこのランナ４２に連通するスプル４
３とが設けられている。また、前記スリーブ３７の溝４
０の底には複数のピン挿通孔４４が穿設されており、こ
のピン挿通孔４４には、前記スペーサ１４の内部に配設
したエジェクタプレート４５から延ばしたエジェクタピ
ン４６の先端部が挿入されている。エジェクタプレート
４５は、アクチュエータ（図示略）によって駆動される
ようになっており、常時は、エジェクタピン４６の先端
を、丁度スリーブ３７の溝４０の底面に一致させるよう
に位置決めされている。

【００１９】上記した射出成形金型において、溝４０を
有するスリーブ３７と、このスリーブ３７の上端に当接
する固定型１１のコア２１と、スリーブ３７の底面に接
触する可動型１２の第１リング３４とは非磁性体から形
成され、一方、スリーブ３７の内周面に接触する可動型
２の上コア３１と、この上コア３１に重合する下コア３
３と、この下コア３３に接触する受け板３９と、スリー
ブ３７の外周面に接触する可動型１２の第２リング３６
と、この第２リング３６に当接する固定型１６のリング
２２とは磁性体から形成されている。なお、図１には、
説明の便宜のため、非磁性体には実線ハッチを、磁性体
には点線ハッチをそれぞれ付している。

【００２０】以下、上記のように構成した射出成形金型
を含む射出成形機によるボンド磁石の成形方法を説明す
る。射出成形に際しては、可動型１２を固定型１１に突
合せて型閉じを行う。そして、この型閉じ完了と同じ
に、固定側のコイル１６と可動側のコイル１７とに電流
を流し、金型内に磁界を発生させる。すると、磁力線
は、図１に一点鎖線の矢印線で示すように、可動型１２
および固定型１１の構成要素のうち、磁性体からなる構
成要素、すなわち可動型１２の下コア３３、上コア３
１、第２リング３６と、固定型１１のリング２２とを選
択的に流れ、この結果、スリーブ３７の溝４０内に設定
されたキャビティＣ内にはラジアル磁界が発生するよう
になる。

【００２１】次に、磁性粉末と樹脂との混合物（溶融
物）を射出機構（図示略）から固定側のスプール４３お
よびランナ４２、固定型１１内のゲート４１を経てキャ
ビティＣ内に注入する。すると、磁性粉末は、キャビテ
ィＣに発生しているラジアル磁界の作用でラジアル方向
に配列し、これによりラジアル異方性を有する円筒形の
成形品すなわちボンド磁石が得られるようになる。この
成形後は、可動型１２の後退により固定型１１から可動
型１２を型開きし、型開き完了と同時にエジェクタ用の
アクチュエータを作動させてエジェクタプレート４５を
移動させる。すると、エジェクタピン４６がキャビティ
Ｃ内に突出して、成形品としてのボンド磁石を可動型１
２から払い出し、これにて成形は終了する。

【００２２】上記成形に際しては、キャビティＣ内から
バリ発生の原因となる可動型１２の継ぎ目（合せ部）が
一切排除されているので、キャビティＣ内では全くバリ
が発生せず、しかも、キャビティＣを画定するスリーブ
３７は非磁性体からなっているので、成形品に磁性体か
ら作用する吸引力が緩和される。したがって、可動型１
２からの成形品の払い出しは極めて円滑となり、成形品
に歪みが発生することはない。しかも、キャビティＣを
画定するスリーブ３７の摩耗進行もわずかとなって金型
寿命が大幅に延長し、その上、金型が寿命に達した場合
は、スリーブ３７のみを交換すればよいので、メンテナ
ンスも極めて簡単となる。

【００２３】ここで、上記実施の形態においては、ラジ
アル異方性ボンド磁石の成形用としての射出成形金型を
示したが、本発明は、その他の異方性ボンド磁石はもと
より、磁性粉末に磁気的な配向を与えない等方性のボン
ド磁石の成形にも利用できるはことはもちろんである。

【００２４】

【発明の効果】以上、説明したように、第１の発明によ
れば、バリ発生が著しく抑制されるばかりか、金型寿命
が大幅に延長する効果を奏し、しかも、金型交換に際し
てはスリーブのみの交換で対処できるのでメンテナンス
性が著しく向上する、という優れた効果を奏するものと
なる。また、第２の発明によれば、成形品の払い出しが
極めて容易となって、品質的に優れたラジアル異方性ボ
ンド磁石を高能率に生産できるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態であるボンド磁石用
射出成形金型の構造を示す断面図である。

【図２】図１に示した射出成形金型の分解斜視図であ
る。

【図３】従来のボンド磁石用射出成形金型の構造を示す
断面図である。

【図４】図３に示した射出成形金型の分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１１ 固定型 １２ 可動型 ２１ 固定型のコア ２２ 固定型のリング ３１ 可動型の上コア ３３ 可動型の下コア ３４ 可動型の第１リング ３６ 可動型の第２リング ３７ スリーブ ４０ スリーブの溝 Ｃ キャビティ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬口 寛 静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−１ ミネベ ア株式会社浜松製作所内 (72)発明者 谷 正次 静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−１ ミネベ ア株式会社浜松製作所内 Ｆターム(参考） 4F202 AE04 AM33 CA11 CB01 CK11 CK43

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型と可動型との合せ部に形成され
   る、成形品の形状を形づけるキャビティ内に磁性粉と樹
   脂との混合物を充填し、成形するボンド磁石用射出成形
   金型において、前記キャビティを、前記可動型の一部を
   構成するスリーブの溝内に設定したことを特徴とするボ
   ンド磁石用射出成形金型。
2. 【請求項２】 スリーブの溝が、円環状をなすことを特
   徴とする請求項１に記載のボンド磁石用射出成形金型。
3. 【請求項３】 スリーブの溝が、円弧状をなし、該溝が
   １つまたは複数配設されることを特徴とする請求項１に
   記載のボンド磁石用射出成形金型。
4. 【請求項４】 可動型は、円盤状の上コア(31)と、該上
   コアの下面に接触して該上コアに重合一体化された下コ
   ア(33)と、該下コアの外周に嵌合した第１リング(34)
   と、該第１リングに重合一体化され、前記上コアとの間
   に所定の間隙を形成して配置された第２リング(36)と、
   該第２リングと前記上コアとの間隙に配置されたスリー
   ブ(37)とからなり、固定型は、前記スリーブ(37)の外径
   より大きい直径を有する円盤状コア(21)と該円盤状コア
   の外周に嵌合されたリング(22)とからなり、型閉じ状態
   において、前記固定型の円盤状コア(21)が前記可動型の
   スリーブ(37)の上に中心軸を同じくして接触し、かつ前
   記固定型のリング(22)が前記可動型の第２リング(36)の
   上部に中心軸を同じくして接触することを特徴とする請
   求項１乃至３の何れか１項に記載のボンド磁石用射出成
   形金型。
5. 【請求項５】 可動型のスリーブ(37)および第１リング
   (34)と固定型の円盤状コア(21)とが非磁性体からなり、
   可動型の上コア(31)、下コア(33)および第２リング(36)
   と固定型のリング(22)とが磁性体からなることを特徴と
   する請求項４に記載のボンド磁石用射出成形金型。