JP2005012047A - Hysteresis bond magnet - Google Patents

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hysteresis
magnet
bond magnet
magnetic powder
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JP2003176027A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Horai
茂 宝来
Hiroshi Yamamoto
博司 山本
Katsumi Nakai
克巳 中井
Satoru Nakatsuka
哲 中塚
Itsuro Tanaka
逸郎 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toda Kogyo Corp
Original Assignee
Toda Kogyo Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hysteresis bond magnet advantageous for a hysteresis generating device such as a torque limiter excellent in cost performance and safety. <P>SOLUTION: This hysteresis bond magnet is constituted of oxide magnetic powder 75 to 95 wt.% whose coercive force is 100 to 1,100 Oe (8.0 to 87.6 KA/m), whose mean particle diameter is 0.5 μm or larger, and whose compression density is 2.7 to 3.5 g/cm<SP>3</SP>and binder resin 25 to 5 wt.%. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒステリシスボンド磁石に関し、更に詳しくは、安価で安全性に優れ、トルクリミッター、ダンパー、ショックアブソーバー、アクセルペダル等に有用なヒステリシスボンド磁石に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の磁石としては、図6に示すように、内側に金属製ヒステリシス板1を張設した円筒状ケーシング2内に、シャフト3を挿通した焼結磁石4を回転可能に装着したトルクリミッターが知られている(例えば、特許文献1、第4頁、図4参照)。
【0003】
また、総重量に対して75〜95重量%の鋳造磁石粉体と、3〜20重量%の樹脂バインダーと、0.1〜5重量%の滑り剤と、0.5〜3重量%のカップリング剤とからなり、筒状に成形されていることを特徴とする半硬質プラスチックマグネットが提案されている(例えば、特許文献1、第4頁、図1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−243613号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のトルクリミッターは、金属製のヒステリシス板1が必要であるため、部品点数及び組立工数が多くなり、コストアップとなるという問題がある。また、部品点数及び組立工数が多くなるため、寸法誤差が生じやすく、ヒステリシス板1と焼結磁石4との間のクリアランス5を大き目に設定する必要がある。従って、ヒステリシストルクにバラツキを生じるばかりでなく、クリアランス5を大き目に設定する分だけサイズが大きくなるのを避けられず、小型化の要請を満足することが困難である。
【0006】
後者の半硬質プラスチックマグネットによれば、上記した問題は解消されるものの、鋳造磁石を粉砕した鋳造磁石粉体を使用するため、粒度分布が大きく、また粒形が尖ったり角ばった凹凸状からなり、そのため溶融成形時の流動性が悪く成形が困難で、ショートショット、ウエルドライン等の問題が生じる。成形性を改善するために鋳造磁石粉の含有量を下げると、磁気特性が低下するという新たな問題が惹き起こされる。更に、鋳造磁石を粉砕するためのエネルギー消費量が大きく、コストアップとなる。
【0007】
更にまた、鋳造磁石粉体は高価なCoやNi等を含むため、コストアップとなるばかりでなく、またNiは、例えば、製造過程で人体に触れるとカブレを起こす場合があり、労働環境上問題を含んでいる。
【0008】
本発明はかかる実情に鑑み、上記従来技術の欠点を解消し、安価で汎用的であり、安全性に優れ、汎用性の高いヒステリシスボンド磁石を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するべく鋭意研究の結果、特定の酸化物磁性粉を用いたヒステリシスボンド磁石が安価で汎用的で、且つ安全性に優れていることを見い出し本発明に到達した。
【0010】
即ち、本発明の請求項1に係る発明は、保磁力が100〜1100 Oe (8.0〜87.6KA/m)、平均粒径が0.5μm以上、圧縮密度が2.7〜3.5g/cm である酸化物磁性粉75〜95重量%と、バインダー樹脂25〜5重量%とからなることを特徴とするヒステリシスボンド磁石を内容とする。
【0011】
本発明の請求項2に係る発明は、酸化物磁性粉とバインダー樹脂との合計100重量%に対して、滑剤0.1〜5重量%及びカップリング剤0.5〜3重量%を含有してなる請求項1記載のヒステリシスボンド磁石を内容とする。
【0012】
本発明の請求項3に係る発明は、酸化物磁性粉が厚み方向に配向されている請求項1又は2記載のヒステリシスボンド磁石を内容とする。
【0013】
本発明の請求項4に係る発明は、作用面側が厚み方向の異方性であり、非作用面側が等方性である請求項1〜3のいずれか1項に記載のヒステリシスボンド磁石を内容とする。
【0014】
本発明の請求項5に係る発明は、作用面側が厚み方向の異方性であり、非作用面側に強磁性体が配されている請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒステリシスボンド磁石を内容とする。
【0015】
本発明の請求項6に係る発明は、円筒状又は円盤状からなる請求項1〜5のいずれか1項に記載のヒステリシスボンド磁石を内容とする。
【0016】
本発明の請求項7に係る発明は、トルクリミッター用である請求項1〜6のいずれか1項に記載のヒステリシスボンド磁石を内容とする。
【0017】
尚、本発明において、ヒステリシスボンド磁石とは、トルクリミッター、ダンパー、ショックアブソーバー、クラッチ、アクセルペダル等に要求されるヒステリシス発生装置に用いられるボンド磁石を指称する。
【0018】
【作用】
本発明のヒステリシスボンド磁石は、保磁力が100〜1100 Oe (8.0〜87.6KA/m)、平均粒径が0.5μm以上、圧縮密度が2.7〜3.5g/cm である酸化物磁性粉75〜95重量%と、バインダー樹脂25〜5重量%とからなることを特徴とし、高価なCoやNi、安全性に問題のあるNi等を使用する鋳造磁石粉体に比べて安価で且つ安全であり、汎用性のヒステリシスボンド磁石を提供することができる。
【0019】
また、酸化物磁性粉が厚み方向に配向されていることにより、ヒステリシストルクの大きいボンド磁石が得られ、更に、作用面側を厚み方向の異方性とし、非作用面を等方性とすることにより、閉ループとなり、ヒステリシストルクを増大させることができる。更にまた、非作用面側に強磁性体を配することにより、強磁性体のバックヨーク効果で閉ループとなり、ヒステリシストルクを大巾に増大させることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明における酸化物磁性粉としては、保磁力が100〜1100 Oe (8.0〜87.6KA/m)、平均粒径が0.5μm以上、圧縮密度が2.7〜3.5g/cm のものが用いられる。
【0021】
保磁力は、ともに使用される永久磁石等の残留磁気にも依存するので一概には規定しにくいが、一般に、保磁力が100 Oe (8.0KA/m)未満では、例えばトルクリミッター用に用いた場合に十分なヒステリシストルクが得られない傾向があり、一方、1100 Oe (87.6KA/m)を越えると、例えば、ヒステリシスボンド磁石とともに用いられる磁石の残留磁気が小さい場合に、コギングが生じる場合があり、スムーズなヒステリシストルクが得られない傾向がある。
【0022】
酸化物磁性粉の平均粒径が0.5μm未満では、圧縮密度を2.7〜3.5g/cm とすることが困難である。平均粒径の上限については、保磁力が100 Oe (8.0KA/m)未満とならない範囲であり、通常5μm程度である。
【0023】
酸化物磁性粉の圧縮密度が2.7g/cm 未満では、残留磁気が十分に大きくならない。一方、3.5g/cm を越えると溶融成形時の流動性が低下し成形性に支障が生じる傾向にある。これは、例えば0.2μm前後の微粉を増やすことにより対応できるが、この場合は、磁性粉の比表面積が大きくなり過ぎ、バインダー樹脂との組成物の溶融時の流動性が悪化する傾向がある。尚、残留磁気は1,500G(150mT)以上が好ましく、上限は特に制限されないが、工業的には3,000G(300mT)程度が好ましい。
【0024】
上記のような酸化物磁性粉としては、マグネトプランバイト型ストロンチウムフェライト、バリウムフェライト等が好ましく、更に、マグネタイトやY相フェライト等も使用することができる。これらは単独で又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。
【0025】
本発明に用いられるバインダー樹脂としては、例えば、ポリアミド6、ポリアミド12、ポリアミド66、芳香環を含む芳香族ポリアミドなどのポリアミド系樹脂;ポリ塩化ビニル樹脂,塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン及びポリプロピレンなどを単独又は共重合したポリオレフィン系樹脂;ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、塩素化ポリエチレン(CPE)樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン樹脂(デュポン社の商品名「ハイパロン」)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、液晶樹脂、エポキシ系樹脂,フエノール系樹脂等;イソプレン、ネオプレン、スチレンブタジエン、ブタジエン、アクリロニトリルブタジエンなどのゴム;オレフィン系エチレン−プロピレン−ジエン−メチレン(EPDM)、ウレタン系、ポリエステル系などののエラストマー等が使用でき、これらは単独で又は必要により2種以上混合して用いられる。これらの中で、ポリアミド樹脂、ABS樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、PPS樹脂、液晶樹脂、エラストマーが好ましい。
【0026】
本発明のヒステリシスボンド磁石は、酸化物磁性粉75〜95重量%とバインダー樹脂25〜5重量%とからなる。酸化物磁性粉が75重量%未満では実用に耐えるヒステリシストルクが得られず、一方、95重量%を越えると、成形時の流動性が低下し、成形品にウエルドラインが発生して機械的強度の大巾な低下を惹き起こしたり、また磁性粉の配向度の低下を招き、十分なヒステリシストルクが得られない。
【0027】
本発明のヒステリシスボンド磁石は、必要に応じて、滑剤及びカップリング剤を含有することができる。
滑剤としては、ステアリン酸鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ラウリン酸カルシウム、リノール酸亜鉛等の脂肪酸塩、ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、オレイン酸等の脂肪酸類、パラフィンワックス、流動パラフィン、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナウバ等のワックス類等が挙げられ、これらは単独で又は必要に応じ組み合わせて用いられる。
【0028】
カップリング剤としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル)チタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート等のチタネート系カップリング剤等が挙げられ、これらは磁性粉の種類とバインダー樹脂の種類に応じて選択され、単独で又は必要に応じ組み合わせて用いられる。
【0029】
滑剤は、酸化物磁性粉とバインダー樹脂との合計100重量%に対して、通常、0.1〜5重量%用いられる。滑剤が0.1重量%未満では金型からの離型が困難となる場合があり、生産性が低下してコストアップを招いたり、離型時に成形品の表面がえぐり取られることがあり、この場合には該部分から機械的強度の低下及びヒステリシストルクの低下をもたらす場合がある。一方、5重量%を越えると成形品表面からのブリードを惹き起こしたり、機械的強度の低下をもたらす場合がある。
【0030】
カップリング剤は、酸化物磁性粉とバインダー樹脂との合計100重量%に対して、通常、0.5〜3重量%用いられる。カップリング剤が0.5重量%未満では、添加効果が十分に得られない場合があり、一方、3重量%を越えると成形時の熱による分解により発泡が起こり、機械的強度の低下を伴う場合がある。
【0031】
本発明のヒステリシスボンド樹脂は、更に、通常使用される可塑剤、抗酸化剤、安定剤等を含有させても差し支えない。
【0032】
本発明のヒステリシスボンド磁石は、上記の如き樹脂組成物を射出成形、押出成形等により円筒状、円盤状等に成形される。本発明のヒステリシスボンド磁石は、磁性粉が厚み方向に配向されていることが好ましい。この場合、作用面側が厚み方向に異方性化され、その反対面側の非作用面側が等方性とされることにより、等方性である反対面側がバックヨークの役割を果たして磁場を大きくし、ヒステリシストルクを増大することができる。更に、ヒステリシスボンド磁石の作用面側が厚み方向に異方性化され、その反対面側の非作用面側に、鉄板等の強磁性体を配することにより、強磁性体のバックヨーク効果によってヒステリシストルクを増大させることができる。
【0033】
上記の如くして得られる本発明のヒステリシスボンド磁石は、トルクリミッター、ダンパー、ショックアブソーバー、クラッチ、アクセルペダル等のヒステリシス発生装置用として有用である。
【0034】
本発明のヒステリシスボンド磁石とともに用いられる磁石としては、通常、永久磁石が用いられ、焼結磁石、ボンド磁石のいずれでもよい。しかしながら、焼結磁石は、そのままでは寸法精度に劣るため、ヒステリシスボンド磁石との間のクリアランスを大き目に設定する必要があり、従って、ヒステリシストルクにバラツキを生じるばかりでなく、クリアランスを大き目に設定する分だけサイズが大きくなるのを避けられず、小型化の要請を満足することが困難である。この問題は、焼結磁石を研磨して寸法精度を高めることにより解決されるが、別途研磨工程が必要となるので、それだけコストアップとなる。また、割れや欠けが発生し易いという欠点もある。
これに対して、ボンド磁石は上記のような問題がなく、成形性及び寸法精度に優れ、割れや欠けが発生し難い点で好適である。
【0035】
このようなボンド磁石の磁性粉としては、上記したフェライト系磁性粉の他、サマリュウム−コバルト系磁性粉やネオジム−鉄−ボロン系磁性粉、サマリュウム−鉄−窒素系磁性粉等の希土類系磁性粉など、従来公知の異方化永久磁性粉が挙げられ、これらは単独で又は必要により2種以上組み合わせて使用できる。バインダー樹脂は、上記したヒステリシスボンド磁石と同じものが用いられる。配合割合は磁性粉が40〜70体積%、バインダー樹脂が60〜30体積%が好ましい。磁性粉が40体積%未満では磁気特性が不十分で、一方、70体積%を越えると成形性が悪くなる。
【0036】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されないことはいうまでもない。
【0037】
実施例1
本実施例は、トルクリミッターとして用いられるヒステリシスボンド磁石で、酸化物磁性粉として、保磁力が500 Oe (39.8KA/m)、平均粒径が1.2μm、圧縮密度が3.0g/cm のマグネトプランバイト型ストロンチウムフェライト85重量%と、バインダー樹脂としてポリアミド66 14重量%、滑剤としてステアリン酸鉛及びカップリング剤としてビニルトリクロルシランを、それぞれ0.3重量%及び0.7重量%からなる磁石組成物を磁場配合射出成形金型により射出成形した。得られたヒステリシスボンド磁石6は、図1に示すように、円筒状(内径19mm、外径21mm、長さ21mm)からなり、その磁性粉の配向を波線で示す。
【0038】
実施例2
本実施例は、実施例1に示したヒステリシスボンド磁石において、図2に示すように、作用面側(図では内側)7が異方性化され、その反対面側の非作用面側(外側)8が等方性とされている他は実施例1と同様である。等方性である反対面側8はバックヨークの役割を果たして磁場を大きくし、ヒステリシストルクを増大させる効果が得られる。
図3は、円筒状のヒステリシスボンド磁石6内に円柱状(直径18.5mm、長さ21mm)の永久磁石9が装着された状態を示し、ヒステリシスボンド磁石6の配向及び永久磁石9の着磁パターンを波線で示す。
【0039】
実施例3
本実施例は、実施例1に示したヒステリシスボンド磁石において、図4に示すように、ヒステリシスボンド磁石6の作用面側(図では内側)7が厚み方向の異方性化され、その反対面側(外側)の非作用面側8に、強磁性体(鉄板、厚み0.5mm)10が配されている他は実施例1と同様である。強磁性体10のバックヨーク効果によって、ヒステリシストルクを増大させる効果が得られる。
図5は、円筒状のヒステリシスボンド磁石6内に円柱状の永久磁石9が装着された状態を示し、ヒステリシスボンド磁石6の配向及び永久磁石9の着磁パターンを波線で示す。
【0040】
【発明の効果】
叙上のとおり、本発明のヒステリシスボンド磁石は、安価で安全性に富み、汎用性のトルクリミッター、ダンパー、ショックアブソーバー、クラッチ、アクセルペダル等のヒステリシス発生装置用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のヒステリシスボンド磁石の一例を示す断面図である。
【図2】本発明のヒステリシスボンド磁石の他の例を示す断面図である。
【図3】図2のヒステリシスボンド磁石内に永久磁石を装着した状態を示す概略図である。
【図4】本発明のヒステリシスボンド磁石の更に他の例を示す断面図である。
【図5】図4のヒステリシスボンド磁石内に永久磁石を装着した状態を示す概略図である。
【図6】従来のトルクリミッターを示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 ヒステリシス板
2 ケーシング
3 シャフト
4 焼結磁石
5 クリアランス
6 ヒステリシスボンド磁石
7 作用面側
8 非作用面側
9 永久磁石
10 強磁性体
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hysteresis bond magnet, and more particularly, to a hysteresis bond magnet that is inexpensive and excellent in safety and is useful for a torque limiter, a damper, a shock absorber, an accelerator pedal, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of magnet, as shown in FIG. 6, a torque in which a sintered magnet 4 inserted through a shaft 3 is rotatably mounted in a cylindrical casing 2 in which a metal hysteresis plate 1 is stretched inside. Limiters are known (see, for example, Patent Document 1, page 4, FIG. 4).
[0003]
Also, 75 to 95% by weight of cast magnet powder, 3 to 20% by weight of resin binder, 0.1 to 5% by weight of slip agent, and 0.5 to 3% by weight of cup based on the total weight. A semi-rigid plastic magnet made of a ring agent and formed into a cylindrical shape has been proposed (see, for example, Patent Document 1, page 4, FIG. 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-243613
[Problems to be solved by the invention]
However, since the former torque limiter requires the metal hysteresis plate 1, the number of parts and the number of assembling steps are increased, resulting in an increase in cost. Further, since the number of parts and the number of assembly steps increase, a dimensional error is likely to occur, and the clearance 5 between the hysteresis plate 1 and the sintered magnet 4 needs to be set large. Accordingly, not only does the hysteresis torque vary, but the size of the hysteresis 5 is inevitably increased by setting the clearance 5 larger, and it is difficult to satisfy the demand for downsizing.
[0006]
According to the latter semi-rigid plastic magnet, the above-mentioned problems can be solved, but since the cast magnet powder obtained by pulverizing the cast magnet is used, the particle size distribution is large, and the particle shape is sharp and uneven. Therefore, the fluidity at the time of melt molding is poor and molding is difficult, and problems such as short shots and weld lines occur. If the content of the cast magnet powder is reduced to improve the moldability, a new problem is caused that the magnetic properties are lowered. Furthermore, the energy consumption for pulverizing the cast magnet is large, which increases the cost.
[0007]
Furthermore, since the cast magnet powder contains expensive Co, Ni, etc., not only the cost increases, but Ni may cause, for example, blurring when touching the human body during the manufacturing process. Is included.
[0008]
In view of such circumstances, the present invention provides a hysteresis bond magnet that eliminates the drawbacks of the above prior art, is inexpensive and versatile, has excellent safety, and is highly versatile.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a hysteresis bonded magnet using a specific oxide magnetic powder is inexpensive, versatile, and excellent in safety, and has reached the present invention. .
[0010]
That is, the invention according to claim 1 of the present invention has a coercive force of 100 to 1100 Oe (8.0 to 87.6 KA / m), an average particle size of 0.5 μm or more, and a compression density of 2.7 to 3. A hysteresis bond magnet comprising 75 to 95% by weight of oxide magnetic powder of 5 g / cm 3 and 25 to 5% by weight of a binder resin is included.
[0011]
The invention according to claim 2 of the present invention contains 0.1 to 5% by weight of a lubricant and 0.5 to 3% by weight of a coupling agent with respect to 100% by weight of the total of the oxide magnetic powder and the binder resin. The hysteresis bonded magnet according to claim 1 is included.
[0012]
The invention according to claim 3 of the present invention includes the hysteresis bonded magnet according to claim 1 or 2, wherein the oxide magnetic powder is oriented in the thickness direction.
[0013]
The invention according to claim 4 of the present invention includes the hysteresis bonded magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein the working surface side is anisotropic in the thickness direction and the non-working surface side is isotropic. And
[0014]
The invention according to claim 5 of the present invention is the hysteresis according to any one of claims 1 to 4, wherein the working surface side is anisotropic in the thickness direction, and the ferromagnetic material is arranged on the non-working surface side. Includes bonded magnets.
[0015]
The invention according to claim 6 of the present invention includes the hysteresis bonded magnet according to any one of claims 1 to 5, which has a cylindrical shape or a disk shape.
[0016]
The invention according to claim 7 of the present invention is for a torque limiter, and includes the hysteresis bond magnet according to any one of claims 1 to 6.
[0017]
In the present invention, the hysteresis bonded magnet refers to a bonded magnet used in a hysteresis generator required for a torque limiter, a damper, a shock absorber, a clutch, an accelerator pedal, and the like.
[0018]
[Action]
The hysteresis bonded magnet of the present invention has a coercive force of 100 to 1100 Oe (8.0 to 87.6 KA / m), an average particle size of 0.5 μm or more, and a compression density of 2.7 to 3.5 g / cm 3 . It consists of 75 to 95% by weight of certain oxide magnetic powder and 25 to 5% by weight of binder resin. Compared to cast magnet powder using expensive Co or Ni, Ni that has a safety problem, etc. Therefore, it is possible to provide a hysteresis bond magnet that is inexpensive, safe, and versatile.
[0019]
Also, since the oxide magnetic powder is oriented in the thickness direction, a bonded magnet having a large hysteresis torque is obtained, and the working surface side is made anisotropic in the thickness direction, and the non-working surface is made isotropic. By this, it becomes a closed loop and a hysteresis torque can be increased. Furthermore, by providing a ferromagnetic material on the non-working surface side, a closed loop is formed by the back yoke effect of the ferromagnetic material, and the hysteresis torque can be greatly increased.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The oxide magnetic powder in the present invention has a coercive force of 100 to 1100 Oe (8.0 to 87.6 KA / m), an average particle size of 0.5 μm or more, and a compression density of 2.7 to 3.5 g / cm. Three are used.
[0021]
The coercive force depends on the residual magnetism such as the permanent magnet used together, and thus it is difficult to define it generally. However, generally, when the coercive force is less than 100 Oe (8.0 KA / m), it is used for a torque limiter, for example. However, if it exceeds 1100 Oe (87.6 KA / m), cogging occurs when the residual magnetism of the magnet used together with the hysteresis bonded magnet is small, for example. In some cases, there is a tendency that a smooth hysteresis torque cannot be obtained.
[0022]
When the average particle size of the oxide magnetic powder is less than 0.5 μm, it is difficult to set the compression density to 2.7 to 3.5 g / cm 3 . The upper limit of the average particle diameter is a range where the coercive force does not become less than 100 Oe (8.0 KA / m), and is usually about 5 μm.
[0023]
When the compression density of the oxide magnetic powder is less than 2.7 g / cm 3 , the residual magnetism is not sufficiently increased. On the other hand, when it exceeds 3.5 g / cm 3 , the fluidity at the time of melt molding is lowered and the moldability tends to be impaired. This can be dealt with, for example, by increasing the fine powder of around 0.2 μm, but in this case, the specific surface area of the magnetic powder becomes too large, and the fluidity at the time of melting the composition with the binder resin tends to deteriorate. . The residual magnetism is preferably 1,500 G (150 mT) or more, and the upper limit is not particularly limited, but is preferably about 3,000 G (300 mT) industrially.
[0024]
As the above oxide magnetic powder, magnetoplumbite type strontium ferrite, barium ferrite and the like are preferable, and magnetite, Y-phase ferrite and the like can also be used. These may be used alone or in combination of two or more as required.
[0025]
Examples of the binder resin used in the present invention include polyamide resins such as polyamide 6, polyamide 12, polyamide 66, aromatic polyamide containing an aromatic ring; polyvinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, poly Polyolefin resins obtained by singly or copolymerizing methyl methacrylate resin, polystyrene resin, polyethylene and polypropylene; polyurethane resins, silicone resins, polycarbonate resins, polybutylene terephthalate (PBT), polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyether ethers Ketone (PEEK) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, chlorinated polyethylene (CPE) resin, chlorosulfonated polyethylene resin (trade name “Hypalon” from DuPont) ), Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, liquid crystal resin, epoxy resin, phenol resin, etc .; rubber such as isoprene, neoprene, styrene butadiene, butadiene, acrylonitrile butadiene; olefin ethylene-propylene-diene-methylene (EPDM) ), Urethane-based, polyester-based elastomers, and the like can be used, and these can be used alone or in admixture of two or more. Among these, polyamide resin, ABS resin, polyvinyl chloride resin, PPS resin, liquid crystal resin, and elastomer are preferable.
[0026]
The hysteresis bonded magnet of the present invention comprises 75 to 95% by weight of oxide magnetic powder and 25 to 5% by weight of binder resin. If the oxide magnetic powder is less than 75% by weight, a hysteresis torque that can withstand practical use cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 95% by weight, the fluidity at the time of molding deteriorates, and a weld line is generated in the molded product, resulting in mechanical strength. Of the magnetic powder or the orientation of the magnetic powder is lowered, and a sufficient hysteresis torque cannot be obtained.
[0027]
The hysteresis bonded magnet of the present invention can contain a lubricant and a coupling agent as required.
As lubricants, fatty acid salts such as lead stearate, calcium stearate, barium stearate, magnesium stearate, calcium laurate, zinc linoleate, fatty acids such as stearic acid, lauric acid, palmitic acid, oleic acid, paraffin wax, fluid Examples include waxes such as paraffin, polyethylene wax, polypropylene wax and carnauba, and these are used alone or in combination as necessary.
[0028]
As the coupling agent, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) ) Silanes such as γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane Coupling agent, isopropyltriisostearoyl titanate, isopropyltri (N-aminoethyl) titanate, isopropyltris (dioctylpyrophosphate) titanate, tetraisopropylbis (dioctylphosphine) Ito) titanate, tetraisopropyl titanate, tetrabutyl titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl phosphite) titanate, isopropyl trioctanoyl titanate, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl tri (dioctyl phosphate) titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) Ethylene titanate, isopropyl dimethacrylisostearoyl titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl phosphite) titanate, isopropyl tricumyl phenyl titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, isopropyl Titanate coupling agents such as isostearoyl diacryl titanate These are selected according to the kind of magnetic powder and the kind of binder resin, and are used alone or in combination as necessary.
[0029]
The lubricant is usually used in an amount of 0.1 to 5% by weight based on 100% by weight of the total of the oxide magnetic powder and the binder resin. If the lubricant is less than 0.1% by weight, it may be difficult to release from the mold, resulting in decreased productivity and increased cost, or the surface of the molded product may be removed at the time of release. In this case, the mechanical strength and hysteresis torque may be reduced from the portion. On the other hand, if it exceeds 5% by weight, bleeding from the surface of the molded product may be caused or mechanical strength may be lowered.
[0030]
The coupling agent is usually used in an amount of 0.5 to 3% by weight based on 100% by weight of the total of the oxide magnetic powder and the binder resin. If the coupling agent is less than 0.5% by weight, the effect of addition may not be sufficiently obtained. On the other hand, if it exceeds 3% by weight, foaming occurs due to thermal decomposition during molding, resulting in a decrease in mechanical strength. There is a case.
[0031]
The hysteresis bond resin of the present invention may further contain a commonly used plasticizer, antioxidant, stabilizer and the like.
[0032]
The hysteresis bond magnet of the present invention is formed into a cylindrical shape, a disk shape, or the like by injection molding, extrusion molding or the like from the resin composition as described above. In the hysteresis bond magnet of the present invention, the magnetic powder is preferably oriented in the thickness direction. In this case, the working surface side is anisotropic in the thickness direction, and the non-working surface side on the opposite side is made isotropic, so that the isotropic opposite surface side serves as a back yoke to increase the magnetic field. In addition, the hysteresis torque can be increased. Furthermore, the working surface side of the hysteresis bonded magnet is anisotropy in the thickness direction, and a ferromagnetic material such as an iron plate is disposed on the non-working surface side opposite to the hysteresis surface, thereby providing hysteresis due to the back yoke effect of the ferromagnetic material. Torque can be increased.
[0033]
The hysteresis bond magnet of the present invention obtained as described above is useful for hysteresis generators such as torque limiters, dampers, shock absorbers, clutches, accelerator pedals and the like.
[0034]
As a magnet used with the hysteresis bonded magnet of the present invention, a permanent magnet is usually used, and either a sintered magnet or a bonded magnet may be used. However, since the sintered magnet is inferior in dimensional accuracy as it is, it is necessary to set a large clearance with the hysteresis bond magnet. Therefore, not only does the hysteresis torque vary, but also the clearance is set large. It is inevitable that the size will increase by the amount, and it is difficult to satisfy the demand for miniaturization. This problem can be solved by polishing the sintered magnet to increase the dimensional accuracy. However, since a separate polishing step is required, the cost increases accordingly. There is also a drawback that cracks and chips are likely to occur.
On the other hand, the bonded magnet is suitable in that it does not have the above-described problems, is excellent in moldability and dimensional accuracy, and is less likely to be cracked or chipped.
[0035]
In addition to the above-mentioned ferrite magnetic powder, rare earth magnetic powder such as samarium-cobalt magnetic powder, neodymium-iron-boron magnetic powder, samarium-iron-nitrogen magnetic powder, etc. Conventionally known anisotropic permanent magnetic powders can be used, and these can be used alone or in combination of two or more if necessary. The same binder resin as the above-described hysteresis bond magnet is used. The blending ratio is preferably 40 to 70% by volume for magnetic powder and 60 to 30% by volume for binder resin. If the magnetic powder is less than 40% by volume, the magnetic properties are insufficient.
[0036]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, it cannot be overemphasized that this invention is not limited only to this Example.
[0037]
Example 1
This example is a hysteresis bond magnet used as a torque limiter, and as a magnetic oxide powder, the coercive force is 500 Oe (39.8 KA / m), the average particle size is 1.2 μm, and the compression density is 3.0 g / cm. 3 magnetoplumbite type strontium ferrite 85 wt%, polyamide 66 14 wt% as binder resin, lead stearate as lubricant and vinyltrichlorosilane as coupling agent from 0.3 wt% and 0.7 wt% respectively The resulting magnet composition was injection molded with a magnetic field compounding injection mold. As shown in FIG. 1, the obtained hysteresis bond magnet 6 has a cylindrical shape (inner diameter: 19 mm, outer diameter: 21 mm, length: 21 mm), and the orientation of the magnetic powder is indicated by a wavy line.
[0038]
Example 2
In this embodiment, in the hysteresis bonded magnet shown in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the working surface side (inner side in the figure) 7 is anisotropy, and the non-working surface side (outer side) on the opposite surface side. ) 8 is the same as in Example 1 except that 8 is isotropic. The isotropic opposite surface side 8 plays the role of a back yoke to increase the magnetic field and increase the hysteresis torque.
FIG. 3 shows a state in which a columnar (diameter 18.5 mm, length 21 mm) permanent magnet 9 is mounted in a cylindrical hysteresis bond magnet 6. The orientation of the hysteresis bond magnet 6 and the magnetization of the permanent magnet 9 are illustrated. The pattern is indicated by a wavy line.
[0039]
Example 3
In this embodiment, the hysteresis bonded magnet shown in the first embodiment is made anisotropic on the working surface side (inner side in the figure) 7 of the hysteresis bonded magnet 6 in the thickness direction as shown in FIG. Example 1 is the same as Example 1 except that a ferromagnetic material (iron plate, thickness 0.5 mm) 10 is arranged on the non-working surface side 8 on the side (outside). The effect of increasing the hysteresis torque is obtained by the back yoke effect of the ferromagnetic body 10.
FIG. 5 shows a state in which a cylindrical permanent magnet 9 is mounted in a cylindrical hysteresis bond magnet 6, and the orientation of the hysteresis bond magnet 6 and the magnetization pattern of the permanent magnet 9 are indicated by wavy lines.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, the hysteresis bonded magnet of the present invention is inexpensive and rich in safety, and is useful for a hysteresis generator such as a general-purpose torque limiter, damper, shock absorber, clutch, accelerator pedal and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a hysteresis bonded magnet of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the hysteresis bonded magnet of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a state where a permanent magnet is mounted in the hysteresis bond magnet of FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing still another example of the hysteresis bonded magnet of the present invention.
5 is a schematic view showing a state in which a permanent magnet is mounted in the hysteresis bond magnet of FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a conventional torque limiter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hysteresis board 2 Casing 3 Shaft 4 Sintered magnet 5 Clearance 6 Hysteresis bond magnet 7 Working surface side 8 Non-working surface side 9 Permanent magnet 10 Ferromagnetic material

Claims (7)

保磁力が100〜1100 Oe (8.0〜87.6KA/m)、平均粒径が0.5μm以上、圧縮密度が2.7〜3.5g/cm である酸化物磁性粉75〜95重量%と、バインダー樹脂25〜5重量%とからなることを特徴とするヒステリシスボンド磁石。Oxide magnetic powder 75 to 95 having a coercive force of 100 to 1100 Oe (8.0 to 87.6 KA / m), an average particle size of 0.5 μm or more, and a compression density of 2.7 to 3.5 g / cm 3. A hysteresis bond magnet comprising: wt% and a binder resin of 25 to 5 wt%. 酸化物磁性粉とバインダー樹脂との合計100重量%に対して、滑剤0.1〜5重量%及びカップリング剤0.5〜3重量%を含有してなる請求項1記載のヒステリシスボンド磁石。The hysteresis bond magnet according to claim 1, comprising 0.1 to 5% by weight of a lubricant and 0.5 to 3% by weight of a coupling agent with respect to 100% by weight of the total of the oxide magnetic powder and the binder resin. 酸化物磁性粉が厚み方向に配向されている請求項1又は2記載のヒステリシスボンド磁石。The hysteresis bond magnet according to claim 1 or 2, wherein the oxide magnetic powder is oriented in the thickness direction. 作用面側が厚み方向の異方性であり、非作用面側が等方性である請求項1〜3のいずれか1項に記載のヒステリシスボンド磁石。The hysteresis bond magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein the working surface side is anisotropic in the thickness direction and the non-working surface side is isotropic. 作用面側が厚み方向の異方性であり、非作用面側に強磁性体が配されている請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒステリシスボンド磁石。The hysteresis bond magnet according to any one of claims 1 to 4, wherein the working surface side is anisotropic in the thickness direction, and a ferromagnetic material is disposed on the non-working surface side. 円筒状又は円盤状からなる請求項1〜5のいずれか1項に記載のヒステリシスボンド磁石。The hysteresis bond magnet according to any one of claims 1 to 5, comprising a cylindrical shape or a disk shape. トルクリミッター用である請求項1〜6のいずれか1項に記載のヒステリシスボンド磁石。The hysteresis bond magnet according to any one of claims 1 to 6, which is used for a torque limiter.
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