JP2020079443A - 極異方性環状ボンド磁石成形体用金型の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Tc=T×(α1/100−α2/100)
により成形体の収縮長Tcを求める工程、
(2)収縮率α2と、作製しようとする極異方性環状ボンド磁石成形体の半径Dから、下記式:
Dm=D/(1−α2/100)
により金型キャビティの磁極部半径Dmを求める工程、および、
(3)Tc、Dmおよび作製しようとする極異方性環状ボンド磁石成形体の磁極数Pから金型キャビティの外周形状を規定する工程
を含む極異方性環状ボンド磁石成形体用金型の製造方法に関する。
(1)磁場に垂直方向の成形品の収縮率α1、平行方向の収縮率α2、作製しようとする極異方性環状ボンド磁石成形体の肉厚Tから、下記式:
Tc=T×(α1/100−α2/100)
により成形体の収縮長Tcを求める工程、
(2)収縮率α2と、作製しようとする極異方性環状ボンド磁石成形体の半径Dから、下記式:
Dm=D/(1−α2/100)
により金型キャビティの磁極部半径Dmを求める工程、および、
(3)Tc、Dmおよび作製しようとする極異方性環状ボンド磁石成形体の磁極数Pから金型キャビティの外周形状を規定する工程
を含むことを特徴とする。
工程(1)では、磁場に垂直方向の成形品の収縮率α1、平行方向の収縮率α2、作製しようとする極異方性環状ボンド磁石成形体の肉厚T(=D−I)から、下記式:
Tc=T×(α1/100−α2/100)
により成形体の収縮長Tcを求める。収縮長Tcは、磁極部と磁極間部の収縮差を表す。計算に用いる磁場に垂直方向の収縮率α1(%)、平行方向の収縮率α2(%)は、金型内で実際の成形時に印加する磁場を印加しながら、ボンド磁石成形体用組成物を同じような射出成形温度で成形して得られた成形品の寸法と金型寸法から求める。使用する樹脂組成物は、該金型で実際に成形するボンド磁石成形用組成物と実質的に同じ組成物であれば良い。実質的に同じとは、同じマトリックス樹脂と、同じ磁性材料を使用し、該磁性材料を同程度の含有量で含有することを意味する。任意成分等は配合量も少なく、収縮率に大きな影響を与えないため、必ずしも同じ成分を同量含む必要はない。収縮率の測定に使用する成形品の形状は、配向磁場に垂直方向および平行方向の収縮率が測定できれば特に限定されず、例えば角柱、円柱、球状、環状等が挙げられる。印加する磁場強度も、該金型で実際に成形する際に印加する磁場強度と同程度であれば問題ない。
工程(2)では、収縮率α2と、作製しようとする極異方性環状ボンド磁石成形体の半径Dから、下記式:
Dm=D/(1−α2/100)
により金型キャビティの磁極部半径Dmを求める。
工程(3)では、Tc、Dmおよび作製しようとする極異方性環状ボンド磁石成形体の磁極数Pから金型キャビティの外周形状を規定する。ここで、金型キャビティの外周形状とは、図3に示すような金型の場合、隔壁4において、射出成形する際に組成物と接する内面側の周形状をいう。
r=(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)
(ただし、βは補正係数であり、0.7≦β≦1.0である。)
で表される。ここで、Dmは磁極部半径、(Dm+β×Tc/2)が磁極間部半径に該当する。磁極間部半径(Dm+β×Tc/2)に、磁極数Pによって周期的に変動する変動半径(β×Tc/2)sin(Pθ)を加えることにより、外周形状が極座標により規定される。
x={(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)}×cosθ
y={(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)}×sinθ
(ただし、βは補正係数であり、0.7≦β≦1.0で、0≦θ≦2πである。)
で表される。βは0.7以上1.0以下であるが、0.9以上が好ましい。βの詳細は前述した通りである。
キャビティ外周部の極座標(r,θ)が、金型キャビティ中心部を原点として、下記式:
r=(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)
(式中、磁場に垂直方向の成形品の収縮率をα1、平行方向の収縮率をα2、作製する極異方性環状ボンド磁石成形体の肉厚をT、磁極数をP、極異方性環状ボンド磁石成形体の半径をDとし、得られる成形体の収縮長TcはT×(α1/100−α2/100)であり、金型キャビティの磁極部半径DmはD/(1−α2/100)で求められ、βは補正係数であり、0.7≦β≦1.0である。)
により規定されることを特徴とする。数式や、変数、定数等は前述した通りである。
キャビティ外周部の直交座標(x、y)が、金型キャビティ中心部を原点として、下記式:
x={(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)}×cosθ
y={(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)}×sinθ
(式中、磁場に垂直方向の成形品の収縮率をα1、平行方向の収縮率をα2、作製する極異方性環状ボンド磁石成形体の肉厚をT、磁極数をP、極異方性環状ボンド磁石成形体の半径をDとし、得られる成形体の収縮長TcはT×(α1/100−α2/100)であり、金型キャビティの磁極部半径DmはD/(1−α2/100)で求められ、βは補正係数であり、0.7≦β≦1.0で、0≦θ≦2πである。)
により規定されることを特徴とする。数式や、変数、定数等は前述した通りである。
ボンド磁石用組成物の製造
サマリウム鉄窒素磁性粉末(平均粒径3μm)91.96質量%に対して12ナイロン樹脂粉末7.74質量%、フェノール系酸化防止剤粉末0.3質量%をミキサーで混合した後、混合粉を二軸混練機に投入し、210℃にて混練して混練物を得た。得られた混練物を冷却後、適当な大きさに切断しボンド磁石用組成物を得た。
Φ10mm×7mmの成形品を作製する金型において、716kA/mの磁場を印加しながら、250℃で射出成形し、該組成物の収縮率を測定した。磁場に平行方向の収縮率α2は0.3%、磁場に垂直方向の収縮率α1は1.0%であった。
r=(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)
(ただし、βは1.0とした。)
で求められる内面側の外周形状を有する隔壁を作製した。Tcは0.035mm、Dmは25.075mmであった。
2:配向用磁石
3:金属鋼材(磁性鋼材)
4:隔壁(非磁性鋼材)
5:ボンド磁石成形体
Claims (6)
- (1)磁場に垂直方向の成形品の収縮率α1、平行方向の収縮率α2、作製しようとする極異方性環状ボンド磁石成形体の肉厚Tから、下記式:
Tc=T×(α1/100−α2/100)
により成形体の収縮長Tcを求める工程、
(2)収縮率α2と、作製しようとする極異方性環状ボンド磁石成形体の半径Dから、下記式:
Dm=D/(1−α2/100)
により金型キャビティの磁極部半径Dmを求める工程、および、
(3)Tc、Dmおよび作製しようとする極異方性環状ボンド磁石成形体の磁極数Pから金型キャビティの外周形状を規定する工程
を含む極異方性環状ボンド磁石成形体用金型の製造方法。 - 工程(3)において、金型キャビティ中心部を原点として、下記式:
r=(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)
(ただし、βは補正係数であり、0.7≦β≦1.0である。)
で表されるキャビティ外周部の極座標(r,θ)により金型キャビティの外周形状を規定する請求項1に記載の極異方性環状ボンド磁石成形体用金型の製造方法。 - 工程(3)において、金型キャビティ中心部を原点として、下記式:
x={(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)}×cosθ
y={(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)}×sinθ
(ただし、βは補正係数であり、0.7≦β≦1.0で、0≦θ≦2πである。)
で表されるキャビティ外周部の直交座標(x、y)により金型キャビティの外周形状を規定する請求項1または2に記載の極異方性環状ボンド磁石成形体用金型の製造方法。 - キャビティ外周部の極座標(r,θ)が、金型キャビティ中心部を原点として、下記式:
r=(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)
(式中、磁場に垂直方向の成形品の収縮率をα1、平行方向の収縮率をα2、作製する極異方性環状ボンド磁石の肉厚をT、磁極数をP、極異方性環状ボンド磁石成形体の半径をDとし、得られる成形体の収縮長TcはT×(α1/100−α2/100)であり、金型キャビティの磁極部半径DmはD/(1−α2/100)で求められ、βは補正係数であり、0.7≦β≦1.0である。)
により規定される極異方性環状ボンド磁石成形体用金型。 - キャビティ外周部の直交座標(x、y)が、金型キャビティ中心部を原点として、下記式:
x={(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)}×cosθ
y={(Dm+β×Tc/2)+(β×Tc/2)sin(Pθ)}×sinθ
(式中、磁場に垂直方向の成形品の収縮率をα1、平行方向の収縮率をα2、作製する極異方性環状ボンド磁石の肉厚をT、磁極数をP、極異方性環状ボンド磁石成形体の半径をDとし、得られる成形体の収縮長TcはT×(α1/100−α2/100)であり、金型キャビティの磁極部半径DmはD/(1−α2/100)で求められ、βは補正係数であり、0.7≦β≦1.0で、0≦θ≦2πである。)
により規定される極異方性環状ボンド磁石成形体用金型。 - 請求項4または5に記載の極異方性環状ボンド磁石成形体用金型を使用して、ボンド磁石用組成物を射出成形する工程を含む極異方性環状ボンド磁石成形体の製造方法。
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