JP5530707B2 - 円柱状ボンド磁石およびその製造方法並びに製造装置 - Google Patents
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Description
異方性SmFeN磁性粉末をエチルシリケートおよびシラン系のカップリング剤で表面処理をする。表面処理を施したSmFeN磁性粉末9137gと12ナイロン863gをミキサーで混合する。得られた混合粉を、混練機を用いて220℃で混練し、ストランド状のコンパウンドを押出し、冷却後、適当なサイズに切断してコンパウンドを得る。
上記で作製したコンパウンドを原料として、射出成形機で、円柱状の交互多極磁石を作製する。キャビティは、直径5mm、高さ30mmとする。図1および図2および図3に示されるように、各実施例で使用した金型104は、内部に配向用の永久磁石を配置しており、配向用の永久磁石とキャビティ105を隔てる隔壁の厚み(t)を変更した以外は、全て同じ金型を使用した。各実施例および比較例の隔壁の厚みは、以下の表1に示す通りである。各実施例および比較例の隔壁の厚みにおける、キャビティ、配向用磁石および隔壁の位置関係は、図7(a)〜図7(f)に示す通りである。
図5に示した着磁コイルを用いて、上記で得た、円柱状のボンド磁石を着磁する。着磁ピッチは、成形時の配向ピッチと同じ5mmとする。本実施例における着磁の条件は、静電容量が500μF、充電電圧が1500V、パルス着磁である。本実施例における着磁コイルは、図5に示されるように、非磁性のボビン109の側面に被覆銅線110を巻回した後、一定の間隔をおいて、先に巻回した被覆銅線とは逆方向に巻回して形成させたものである。
表1に示したように、金型内部のキャビティと配向用永久磁石を隔てる隔壁の厚みを変更して、各実施例および比較例それぞれで円柱状のボンド磁石を得た。隔壁の厚みが0.08mmでは、成形を試みたものの、隔壁が破損してしまい成形ができなかった。図6に得られた円柱状ボンド磁石の概略正面図を示した。得られた円柱状ボンド磁石は、N極とS極が交互に多極着磁されている。各実施例および比較例で得た円柱状のボンド磁石の全てに対して、図6の点P(N極)での外周360度の表面磁束密度を測定する。図8に、各実施例および比較例で得た円柱状ボンド磁石に対する表面磁束密度分布をグラフで示す。図8によれば、外周において2箇所、表面磁束密度が小さくなる箇所が見られた。これは、パーティングライン108(金型の合わさり目)に対応しており、配向用の永久磁石が存在しないためである。隔壁が小さくなっても、この部分の表面磁束密度は大きな増加は見られなかった。一方で、隔壁の厚みが小さくなるにつれてパーティングライン108から90°ずれた位置での表面磁束密度は大きくなり、磁力向上の効果が見られた。
101a、101b、102a、102b…小磁石
103…エジェクタピン
104…金型
105…キャビティ
106…ゲート
107…隔壁
108…パーティングライン
109…ボビン
110…被覆銅線
111…柱状ボンド磁石
Claims (8)
- 長手方向に沿ってN極とS極とが交互に出現するように形成された円柱状ボンド磁石であって、
円柱状ボンド磁石の円周に沿って表面磁束密度を測定した表面磁束密度分布プロファイルにおいて、最大表面磁束密度が200mT以上であり、表面磁束密度の最大値と表面磁束密度の最小値との比が1.7以上2.0未満であることを特徴とする円柱状ボンド磁石。 - 請求項1に記載の円柱状ボンド磁石であって、
前記表面磁束密度分布プロファイルが、前記円柱状ボンド磁石の円状断面において中心を通る第一方向に長く、前記第一方向と略直交する第二方向において窪み状を示す眼鏡状に形成されてなることを特徴とする円柱状ボンド磁石。 - 請求項1または2に記載の円柱状ボンド磁石であって、
端面に貫通孔を有しない中実の円柱状に形成してなることを特徴とする円柱状ボンド磁石。 - 請求項1から3のいずれか一に記載の円柱状ボンド磁石であって、
円柱状側面を一体的に成形してなることを特徴とする円柱状ボンド磁石。 - 磁性粉末と樹脂を混練しコンパウンドを得る工程と、
配向磁場を印加しながら前記コンパウンドを柱状ボンド磁石に成形する工程と、
を含む円柱状ボンド磁石の製造方法であって、
前記配向磁場は、同種の磁極が対向するように複数の永久磁石を接合させた配向用磁石により形成され、その配向用磁石が、前記円柱状ボンド磁石に成形するキャビティを取り囲むように配置されており、
前記配向用磁石と前記キャビティは、非磁性材料からなる隔壁によって隔てられ、その隔壁の厚みが、0.1mm以上、2.5mm以下であることを特徴とする円柱状ボンド磁石の製造方法。 - 請求項5に記載の円柱状ボンド磁石の製造方法であって、
前記隔壁の厚みが、0.2mm以上、2.2mm以下であることを特徴とする円柱状ボンド磁石の製造方法。 - 長手方向に沿ってN極とS極とが交互に出現するように形成された円柱状ボンド磁石の製造装置であって、
円柱状ボンド磁石を構成するコンパウンドを注入するための、内面を成形面とし、かつ成形面の一部に凹部を設けた金型と、
前記金型の成形面で長手方向に沿って配向磁場を印加するよう、前記凹部に挿入される、N極とS極とが交互に出現するように積層された配向用磁石と、
前記配向用磁石を前記凹部に挿入した状態で、前記金型の成形面を閉塞する隔壁と、
を備え、
前記金型、配向用磁石及び隔壁を一対に対向させて、円柱状ボンド磁石を構成するコンパウンドを注入するための成形面を形成するよう構成しており、
前記隔壁の厚みが、0.1mm以上、2.5mm以下であることを特徴とする円柱状ボンド磁石の製造装置。 - 請求項7に記載の円柱状ボンド磁石の製造装置であって、
前記配向用磁石を前記凹部に挿入した状態で、前記配向用磁石及び金型の表面の少なくとも一部が、略同一面の円弧状を形成し、
さらに前記隔壁が、該円弧状と略一致する円弧状に少なくとも一部を形成してなることを特徴とする円柱状ボンド磁石の製造装置。
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