JP2003011171A

JP2003011171A - 射出成形方法及び射出成形用金型

Info

Publication number: JP2003011171A
Application number: JP2001200794A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Hirota; 和憲廣田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2003-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】寸法精度が高く、効率的な射出成形を実現す
る。【解決手段】金型にて形成されるキャビティ内に、ホ
ットランナー及びこれにつながるゲートを通して射出形
成に係わる材料を注入して成形体を射出成形するに当た
って、成形体の端面に相当する領域をゲートとして、そ
こから材料をキャビティ内に注入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、寸法精度が良好
で、しかも効率的に成形体を製造できる射出成形方法及
び射出成形用金型に関するものであり、とくに、熱可塑
性樹脂に磁性粉を分散させてなる永久磁石を製造対象と
する場合に有利に適合する。

【０００２】

【従来の技術】ＳｍやＮｄのような希土類金属を含む磁
性合金からなる永久磁石やＢａフェライト、Ｓｒフェラ
イト等の磁性酸化物を焼結してなる焼結磁石は、一般に
硬くて脆いため所望の形状、サイズに加工するのが難し
いという不具合がある。

【０００３】このような従来の欠点を解消するものとし
ては、上記のフェライト系あるいは希土類系の焼結磁石
を微粉末にした磁性粉を、ナイロン、ポリエチレン、Ｅ
ＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）等の熱可塑性樹
脂等の結合材（バインダ）に分散させて樹脂磁石組成物
とし、これを、成形金型を用いた射出成形法や圧縮成形
法等の常法のプラスチック成形法に従い所望の形状に成
形し、その後に着磁処理を施すボンド磁石が知られてい
る。

【０００４】このボンド磁石は、可橈性に富みゴムやプ
ラスチックと同様に扱えるうえ加工性もよいことから現
在、各分野においてこの種の磁石が広く使用されている
が、かかる磁石は、バインダが５〜１５mass％程度混合
されているためエネルギー積（ＢＨ_ｍａｘ）が焼結磁石
に比較して小さく、小型モータ用の磁石などのように薄
肉で小さくかつ高磁力を必要とする製品に使用されるも
のでは、磁性粉としてサマリウム・コバルトやネオジウ
ム・鉄・ボロン等、飽和磁束密度の高い希土類元素が用
いられている。

【０００５】上記のボンド磁石を製造するための従来装
置（射出成形装置）としては例えば図５に示すような構
成のものが知られている。射出成形装置５０において、
樹脂磁石組成物のペレットがホッパ５１から投入される
と、該ペレットはヒータ５２とスクリュー５３を備えた
加熱シリンダ５４内で加熱・混練・流動化させる可塑化
処理を受けるとともに金型６０の、スプール６１及びラ
ンナー６２を介してゲート６３から固定側金型６０ａと
可動側金型６０ｂとによって形成されるキャビティ６４
内に圧送される。

【０００６】キャビティ６４内に圧送された樹脂磁石組
成物は、金型６０に設けられた冷却水路６５を流れる冷
却水によりただちに冷却、固化され、これによって上記
樹脂磁石組成物は所望の形状を有する成形体に成形され
る。そして、型開きに際しては、締結シリンダ６６によ
って可動側金型６０ｂを移動させ、エジェクタピン６７
による押出しにて金型内の成形品を取り出すようになっ
ている。

【０００７】一方、図５（ａ）（ｂ）は圧縮成形法を適
用した従来装置の構成例を示したものであって、かかる
装置においては、まず、樹脂磁石組成物のペレット７０
Ａを下型（受け型）８０のキャビティ８１の中に入れた
のち上型（押し型）８２を下降させて型を閉じ、キャビ
ティ８１内のペレット７０Ａを加圧・加熱して可塑化さ
せることによって所望の形状になるボンド磁石７０Ｂを
得るようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のボンド磁石の製造技術においては以下に述べる
ような問題が多々残されていた。

【０００９】すなわち、射出成形法を適用して例えば振
動モータ等で使用されるような薄肉円筒状の磁石等を成
形する場合には、金型としては、図６に示すような、３
点ゲートでゲート径を小さくしてキャビティ６４内に樹
脂磁石組成物を注入する構造を採らざるを得ないが、成
形品に対するランナー重量が増えてしまう不具合があ
り、また、材料の歩留りが悪く効率的な製造がでないと
いう問題があった。

【００１０】この点に関しては、サイドゲード方式を採
用することも考えられるが、サイドゲート方式で成形し
た場合にはゲートの後処理が必要となるため、大量生産
には不向きであった。

【００１１】一方、圧縮成形法を適用した場合では、得
られた成形体に必ずコーティング理を施す必要があり、
一度に多数個成形するのが難しいことに加え、圧縮成形
法は射出成形法に比較して寸法精度が悪く、とくに小型
の磁石を精度よく効率的に作製するのは困難であった。

【００１２】本発明の課題は、小型磁石や薄肉磁石の如
き成形体を精度よく、しかも効率的に製造できる新規な
射出成形方法及び射出成形用金型を提案するところにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、金型にて形成
されるキャビティ内に、ホットランナー及びこれにつな
がるゲートを通して射出形成に係わる材料を注入して成
形体を射出成形するに当たり、成形体の端面に相当する
領域をゲートとして、そこから材料をキャビティ内に注
入することを特徴とする射出成形方法である。

【００１４】上記の構成において成形体は、中空または
中実の円筒体若しくはＣ字状の断面を有するものがとく
に有利に適合する。

【００１５】射出成形に係わる材料は、磁石組成物であ
るのが好ましく、該磁石組成物は樹脂バインダに磁性粉
を分散させたものが本発明に有利に適合する。

【００１６】磁性粉は希土類磁性合金とするのが好まし
い。

【００１７】また、本発明は、固定側金型と可動側金型
との組み合わせになる射出成形用金型であって、射出成
形に係わる材料を、固定側金型及び可動側金型によって
形成されたキャビティにゲートを介して送給するホット
ランナーと、このホットランナー内で往復移動可能で該
ゲートの開放、閉塞を司るスリーブバルブピンとを備
え、該スリーブバルブピンは、ゲートの閉塞時にキャビ
ティと協働して成形体の端面を形作る先端部を有するこ
とを特徴とする射出成形用金型である。

【００１８】上記の構成になる金型においてキャビティ
は、中空または中実の円筒体若しくはＣ字状の断面を有
する成形体を形作る空間領域を有するものが好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明をより
具体的に説明する。図１（ａ）（ｂ）、図２は本発明に
従う射出成形用金型の構成を、成形に係わる材料（磁石
組成物）のキャビティへの供給前と供給後の状態を、そ
の断面でそれぞれ示したものであり、ここで示した金型
は振動モータの磁石として使用される、図３に示すよう
な中空の円筒体を成形体Ｍとして製造するものを例とし
ている。

【００２０】図において１は固定側金型、２は可動側金
型であり、固定側金型１と可動側金型２との組み合わせ
にて成形すべき成形体のキャビティＣを形成する。

【００２１】また、３は磁石組成物を材料としてそれを
キャビティＣにゲートｇを介して送給するホットランナ
ーである。ゲートｇは成形体の端面に相当する領域に位
置しており、ホットランナー３はその内部において往復
移動（上下移動）可能でゲートｇへの適合による閉塞と
その離反による開放とを司るスリーブバルブピン３ａを
備えている。ホットランナー３とスリーブバルブピン３
ａとの相互間にて材料の流路ｒが形成され、スリーブバ
ルブピン３ａの先端はゲートｇの閉塞時にキャビティＣ
と協働して成形体の端面を形作る先端部を有している。

【００２２】また、４は中子として機能する固定ピン、
５は射出成形後に成形体をキャビティＣから取り出すた
めの押出しスリーブであって、この押出しスリーブ５は
図示はしないがその他端に油圧あるいはエアー圧による
駆動機構が備えられていて、固定ピン５の軸心に沿って
進退移動させることができるようになっている。

【００２３】上掲図１、図２に示した構成になる金型を
用いて中空の円筒体からなるモータ用磁石を製造するに
は以下の要領に従う。

【００２４】まず、ホッパより磁石組成物のペレットを
投入するとともに、加熱シリンダ内で加熱、混練、流動
化させたのち（図４参照）、所定の圧力でもって、流路
ｒ、ゲートｇを通してキャビティＣ内に流動化させた材
料を注入する（図１（ａ）中矢印参照）。

【００２５】材料の注入を終えたのちは、図２に示す如
く、スリーブバルブピン３ａを固定ピン４の軸心に沿っ
て下降させその先端部をゲートｇに適合させる。

【００２６】このとき、スリーブバルブピン３ａの先端
部はキャビティＣと協働して成形すべき成形体の端面を
直接形作る。

【００２７】キャビティＣ内における材料の冷却、固化
後に可動側金型２の移動により型開きを行い、押出しス
リーブ５を駆動させて型内の成形体を上方に向けて押し
出し、次いで、周知の着磁機によって着磁してモータの
磁石に供する。

【００２８】上記のように、本発明においては、成形体
の端面に相当する領域をゲートｇとしてそこから成形に
係わる材料をキャビティＣ内に供給するものであって、
成形体の端面をＰＬ（パーティングライン）と一致させ
ることができるので、ばりが生じにくく材料の歩留りが
改善されるとともに、成形体の寸法（外径、内径）も安
定することになる。また、ゲートｇの跡が成形体の端面
全体となるため、磁石の品質低下（磁力の低下）を伴う
ことがない。

【００２９】上掲図１、図２においては、成形体を中空
の円筒体を例として示したが、本発明はこれのみに限定
されるものではなく、中実の円筒体あるいはＣ字状の断
面を有するもの（薄肉磁石等）など、必要に応じて種々
の形状を有するものが適用できる。

【００３０】磁性粉としては例えばＮｄ−Fe−Ｂ合金等
の希土類磁性合金の粉末を用いることができる。また、
バインダとしてはナイロン等の熱可塑性樹脂を用いるこ
とができ、この点に関しても本発明ではとくに限定され
るもではなく、用途に応じて適切な材料が選択できる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、成形体の端面に相当す
る領域をゲートとしてそこからキャビティ内に材料を供
給するのでランナーの簡素化が可能であり、また、成形
体の端面をＰＬと一致させることができるので、ばりが
生じにくく材料の歩留りの改善に有利であり寸法精度の
安定化を図ることができる。

【００３２】また、ゲートの跡が成形体の端面全体とな
るため、磁石の品質低下（磁力の低下）を伴うことがな
い。

【００３３】さらに、本発明によれば、一度に複数個の
成形体を成形する、いわゆる多数個取りが可能であり、
また、ハイサイクルによる成形が可能なので効率の高い
製造が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施に使用して好適な射出
成形用金型の構成をその断面で示した図であり、（ｂ）
は（ａ）のＡ−Ａ断面を示した図である。

【図２】本発明の実施に使用して好適な射出成形用金
型の構成をその断面で示した図である。

【図３】成形体の外観斜視図である。

【図４】射出成形法を適用した従来装置の構成例を示
した図である。

【図５】（ａ）（ｂ）は圧縮成形法を適用した従来装置
の構成例を示した図である。

【図６】従来装置で使用されているゲートの要部拡大
図である。

【符号の説明】

１固定側金型２可動側金型３ホットランナー３ａスリーブバルブピン４固定ピン５押出しスリーブＣキャビティｇゲートｒ流路Ｍ中空の円筒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型にて形成されるキャビティ内に、ホ
ットランナー及びこれにつながるゲートを通して射出形
成に係わる材料を注入して成形体を射出成形するに当た
り、成形体の端面に相当する領域をゲートとして、そこから
材料をキャビティ内に注入することを特徴とする射出成
形方法。
【請求項２】成形体が、中空または中実の円筒体若し
くはＣ字状の断面を有するものである、請求項１記載の
射出成形方法。
【請求項３】射出成形に係わる材料が、磁石組成物で
ある、請求項１記載の射出成形方法。
【請求項４】磁石組成物が、樹脂バインダに磁性粉を
分散させたものである、請求項３記載の射出成形方法。
【請求項５】磁性粉が希土類磁性合金である請求項４
記載の射出成形方法。
【請求項６】固定側金型と可動側金型との組み合わせ
になる射出成形用金型であって、射出成形に係わる材料を、固定側金型及び可動側金型に
よって形成されたキャビティにゲートを介して送給する
ホットランナーと、このホットランナー内で往復移動可
能で該ゲートの開放、閉塞を司るスリーブバルブピンと
を備え、該スリーブバルブピンは、ゲートの閉塞時にキャビティ
と協働して成形体の端面を形作る先端部を有することを
特徴とする射出成形用金型。
【請求項７】キャビティが、中空または中実の円筒体
若しくはＣ字状の断面を有する成形体を形作る空間領域
を有する、請求項６記載の射出成形金型。