JPH02251116A - 円筒状樹脂結合型磁石の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野１ 本発明は、電子機器などに使われる小型モータやエンコ
ーダ等に利用される円筒状樹脂結合型磁石の押出成形を
用いた製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

円筒状樹脂結合型磁石の成形には、射出成形法、圧縮成
形法、押出成形法が主に用いられている。これらの成形
法のうち、射出成形法と圧縮成形法は、成形工程に磁石
組成物の型内への充填、成形、成形品の取り出しという
一定のサイクルが必要であり、基本的にバッチ式生産シ
ステムであることから、その生産性には限界がある。ま
た、最近需要が増えている寸法の長い磁石の成形に対し
ても、原料の充填、成形品の取り出しができない、磁気
特性が低下する等の理由で、その成形品の長さには限界
があるという欠点を有している。

そのため、原料の供給から成形品の取り出しまで連続し
て行うことができ、寸法の長い磁石も成形できる押出成
形法が用いられることが多（なった。特に、従来低いと
されていた磁気特性を向上させるため、例えば特開昭５
８−２１９７０５号公報に示されているようなｍ場中押
出成形法が行われるようになった。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、上記の製造方法は以下に示すような課題
を有している。

（１）従来の磁場中押出成形法では、金型に電磁コイル
を取付けであるだけで、できた成形品の脱磁に関しては
考慮されていない。しかるに、成形品に磁気が残ってい
る場合、切断時にカッターや他の磁性体に付着してしま
うなど、後工程で非常に取り扱い難い。また、この磁石
に所定の着磁を施す場合に、この残留磁気が着磁のバラ
ンスに悪影響を及ぼす。

（２）押出成形品の脱磁まで考慮にいれた成形方法の例
としては、特開昭６０−２１７６１７号公報に開示され
ている。しかしながら、この場合の脱磁コイルは金型の
先端に設置□されているので、金型が非常に大型なもの
となり成形性が悪い。特に、金型内の原料コンパウンド
の流路が長くなっているので、成形速度が遅くまた成形
そのものも難しい。

そこで本発明はこのような課題を解決するもので、その
目的とするところは円筒状樹脂結合型磁石を生産性良く
製造する方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段１ 本発明の円筒状樹脂結合型ｌｉＲ石の製造方法は、磁石
粉末と有機物樹脂および必要ならば添加剤を加えた組成
からなる円筒状樹脂結合型６ｎ石を押出成形法で製造す
る方法であって、金型の外周に電磁コイルを設置し、こ
れにより金型内に５ｎ界を印加しながら成形するととも
に、上記電磁コイルの前方に空心の電磁コイルを設置し
、該電磁コイル内に脱磁用磁界を発生させ、押し出され
た成形品を脱磁することを特徴とする。

［イ乍　用］ 本発明に使用する磁石粉末としては、フェライト粉末や
、基本組成を希土類金属とコバルト、鉄を主体とする遷
移金属からなる組成とする磁石粉末、あるいは基本組成
を希土類金属と鉄を主体とする遷移金属およびホウ素か
らなる組成とする磁石粉末、等のいわゆる希土類磁石粉
末などがある。有機物樹脂は、熱可塑性樹脂でも熱硬化
性樹脂でもよく、熱可塑性樹脂としては、例えばポリプ
ロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニ
レンサルファイド等のプラスチック、塩素化ポリエチレ
ン、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のエラス
トマー、合成ゴムなどがある。熱硬化性樹脂としては、
例えばエチレン系不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂などがある。また添加剤としては、成形時の押出抵抗
を減らすための金属石けん、ワックスなどの滑剤や、熱
硬化性樹脂に対しては、パーオキサイド類などの架橋反
応を促進する添加剤なども用いることができる。これら
磁石粉末と有機物樹脂とを、必要ならば添加剤も加えて
、充分に混合する。次にこの混合物を、混線機にて有機
物樹脂が溶融する温度以上に加熱して充分混練した後造
粒する。造粒した磁石組成物を押出成形機に投入してシ
リンダ内で加熱流動状態としてスクリューまたはプラン
ジャーにて金型中に送り込む。金型内に注入された磁石
組成物は、磁場を印加された金型中を通過することで、
原料中の磁石粉末の磁化容易軸が磁場の方向に揃えられ
て（配向されて）成形される。成形品は、磁石組成物が
金型内に形成された磁場中にある時に、冷却硬化されて
押し出される。この押し出された成形品は、次に脱磁用
の電磁コイル内を通過し、減衰磁界を加えられて脱磁さ
れる。このようにして円筒状樹脂結合型磁石を製造する
。

［実　施　例］ 以下本発明について実施例に基づき詳細に説明する。

組成がＳ　ｍ　（ＣＯＯ，Ｇ７２　Ｃｕｏ、ｏａＦ　ｅ
ｏ２゜Ｚ　ｒ　ｏ、　ｏｚｓ　）　ｅ３．、となるよう
に原料を溶解、鋳造後、できたインゴットを熱処理して
６社気的に硬化させ、その後、該インゴットを粉砕して
平均粒径が１０μｍの磁石粉末を得た。この粉末の保磁
力ｉＨｃは８ｋＯｅであった。これを粉末Ａとする。ま
た、他の種類の粉末としで、以下の方法で作製した粉末
を得た。

Ｎ　ｄ　＋３Ｆ　ｅ　ａ□７Ｂ４３の組成となるように
原料を溶解、鋳造し、得られたインゴットから急冷薄帯
製造装置を用い、アルゴンガス雰囲気中で急冷薄帯を作
製した。この急冷薄帯を軽く粉砕し、型の中にいれてア
ルゴンガス雰囲気中、７００〜８００℃の温度で短時間
に２０　ｋ　ｇ　／　ｍ　ｍ　２の圧力で高温圧縮成形
を施した。得られた圧密体は密度がほぼ１００％であっ
た。この圧密体を、再びアルゴンガス雰囲気中７００〜
８００°Ｃの温度で、１０ｋｇ／ｍｍ２の圧力で最初の
圧縮方向と垂直な方向に高温圧縮成形を施した。（すな
わち、ダイアップセットを施した。）得られたバルク状
磁石を粉砕し、平均粒径が２０１１ｍの磁石粉末を得た
。この粉末の保磁力ｉＨｃは１２ｋＯｅであった。この
粉末を粉末Ｂとする。

粉末Ａとナイロン−１２の粉末およびステアリン酸亜鉛
粉末を、それぞれの比率が９２重量％、７．９重量％お
よび０１重量％となるように混合した。また、粉末Ｂと
上記の樹脂粉末および添加剤をそれぞれの比率が９１．
８．８．０，２重量％となるように混合した。これらの
混合物を、２軸押用混練機にて２６０°Ｃで混練した。

この混線物を外径が１〜１０ｍｍの粒に造粒して原料コ
ンパウンドとし、押出成形機にて円筒状磁石に成形した
。この成形方法について、第１図に基づいて説明する。

押出成形機は、材料投入部であるホッパー１０１、シリ
ンダ１０２、スクリュー１０３、シリンダ部に金型を取
付けるためのアダプタープレート１０４、金型１０５お
よびスクリュー駆動用モーク（図には記入していない）
から成っており、金型の外側には、金型内に磁場を印加
するための電磁コイル１０９が配置され、さらにその前
方には、脱磁用電磁コイル１１０が設置されている。こ
の押出成形機に、造粒した前記原料コンパウンド１１１
を投入した。この原料コンパウンドを、シリンダ１０２
内にて２６０℃に加熱し、流動状態として金型１０５内
を通過させた。

この金型の構造については第２図に示す。

金型は、外ダイ２０１とマンドレル２０２で構成されて
いる。外グイは非磁性材で作られているが、先端部に磁
束を誘導するためのリング状の磁性材２０１ａが取付け
られている。また、マンドレルも非磁性材からできてお
り、やはりその先端には磁性材２０２ａが取付けられて
いる。金型の外側に設置された電磁コイルに電流を流す
と、発生する磁束は透磁率の高い磁性材中を通り易いた
め図中の矢印Ｈのように流れる。このため、マンドレル
の磁性材部２０２ａと外タイに取付けられた磁性材のリ
ング２０１ａとの間の空間（以下配向部と呼ぶ）に、放
射状の磁場が発生する。よって、磁石組成物が配向部を
通過する時に、磁石粉末が配向されながら成形される。

本実施例において、成形磁場は１４ｋＯｅ成形時の金型
の温度は２５０℃であり、冷却は金型出口の部分で強制
空冷することにより行った。これにより、配向した原料
コンパウンドは金型出口で冷却硬化されて押出成形され
た。脱磁は、脱磁用コイルに減衰させたパルス電流を流
すことにより脱磁磁場を発生させて行った。脱磁磁場の
大きさは３０ｋＯｅで、これを８００ｍ５ｅｃで減衰さ
せた。この磁場を１５ｓｅｃ毎に脱磁用コイルに発生さ
せ、連続して脱磁を行った。成形品の寸法は、外径３０
　ｍ　ｍ、内径２９　ｍ　ｍであった。第１表に、脱磁
を行った場合と行わない場合の、成形品の表面磁束密度
について示す。

第１表 第１表から明らかなように、本発明の方法を用いること
により成形品に残った表面磁束密度を、６〜７％に減少
させることができた。そのため、従来の方法に比べて、
切断工程などでの作業性が大きく向上した。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の製造方法を用いることにより
、磁気性能の高い円筒状樹脂結合型磁石を生産性良く、
安価に製造することができる。この製造方法による磁石
は、小型精密でかつ高性能が要求されるステッピングモ
ーフ、ＤＣモータ、センサー、マグロール等に広く利用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いた押出成形装置の１実施例を示す
図。 第２図は本発明における円筒状樹脂結合型磁石の磁場中
押出成形用金型構造の１実施例を示す図。 １０１　　・　・ １０２　・　・ １０３　・ １０４　　・　・ １０５　・　・ １０６、１ ・・ホッパー ・・シリンダ ・・スクリュー ・・アダプタープレート ・・金型 ０７．１０８ ■ １１０　・　・ １１１　　・　・ １１２　　　・ ２０１　　・　・ ２０１　ａ ２０２　・　・ ２０２　ａ　・ Ｈ・　・　・　・ ・ヒータ 電磁コイル ・原料コンパウンド ・磁石成形体 外グイ ・外ダイ部磁性材 ・マンドレル ・マンドレル部磁性材 ・磁束の流れ 以 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　磁石粉末と有機物樹脂および必要ならば添加剤を加え
   た組成からなる円筒状樹脂結合型磁石を押出成形法で製
   造する方法において、金型の外周に電磁コイルを設置し
   、これにより金型内に磁界を印加しながら成形するとと
   もに、上記電磁コイルの前方に空心の電磁コイルを設置
   し、該電磁コイル内に脱磁用磁界を発生させ、押し出さ
   れた成形品を脱磁することを特徴とする円筒状樹脂結合
   型磁石の製造方法。