JPH0349547A - 半円筒状ラジアル異方性磁石の成形金型 - 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］ この発明は、例えば、小型直流モータに使用される半円
筒状ラジアル異方性ボンド磁石（以下、単に、このボン
ド磁石をブラマグと呼ぶ。）を軸方向磁場で射出成形に
より製造するための半円筒状ラジアル異方性磁石の成形
金型に関する。

［従来の技術］ 従来において、小型直流モータに使用している半円筒状
磁石（Ｃ形磁石）の多くは、フエライト系の異方性焼結
磁石であり、その異方化は半径方向アキシャル配向に設
定されている。

しかしながら、このような填結磁石においては、以下に
述べるような問題点が存在している。

即ち、（１）焼結後の冷却時における体積収縮率が１０
〜２０％と大きく、この為、寸法精度が悪くなる。また
、体積収縮が原因で割れが発生する。特に、異方性焼結
磁石の場合には、磁粉が配向するため、焼結時に収縮の
異方性を示し、この異方性も割れの原因となっている。

（２）寸法精度の確保のため、焼結品に研削加工を施す
必要がある。この結果、研削加工のための費用が焼結磁
石の製造コストを高める原因となっている． （３〉Ｃ形焼結磁石の場合には、その製造サイズに対し
て限界があり、例えば、加工最小板厚で１．２ｍｍ，最
大長手寸法で２２ｍｍが夫々上限値として規制されてい
る。

（４）磁場形成によるＣ形磁石の半径方向の異方化は難
しく、等方性焼結磁石を着磁によりその異方化を達成す
るようになされている。

一方、プラマグを焼結磁石と比較した場合には、下記の
ような特徴が見られるものである。

即ち、■　成形性に優れているため、填結磁石では実現
することの出来ない３次元形状、薄肉品、インサート成
形が可能となる。この結果、新しい磁石設計が可能とな
り、製品に新な付加価値を与えることが出来ることにな
る。

■　成形収縮率が０．２〜０．８％と小さいため、成形
品（ブラマグ）の寸法精度が良《なる。

■　比重が焼結磁石の０．７と小さいため、製品の軽量
化を達成さることが可能となる。

■　成形後における後仕上加工が不要となり、更に、量
産性に優れているため、コストメリットが高いものであ
る。また、複合或形による組立コストの低減をも達成す
ることが出来るものである。

［発明が解決しようとする課題］ 以上説明したような利点を考慮すると、小型直流モータ
の小型・軽量化及び原価低減のためにブラマグを使用し
た場合、填結磁石と同じ半径方向アキシャル配向では磁
力が劣るため、ブラマグのラジアル異方化が必要となる
。

しかしながら、小型・軽量化の為に小型直流モータに組
み込まれているＣ形ブラマグは、肉厚０．８ｍｍと薄肉
となり、従来の型構造では、アキシャル磁場形成による
ラジアル異方化が困難である問題点が指摘されている。

この発明は上述した課題に鑑みなされたもので、この発
明の目的は、アキシャル磁場成形により半円筒状ラジア
ル異方性磁石をその厚さに関係無くラジアル異方化させ
ることの出来る成形金型を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明
に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石の成形金型は、半
円筒状の戒形品を規定するキャビティを有し、このキャ
ビティ内に磁化可能な溶融樹脂が注入されるよう構成さ
れた成形金型であって、前記キャビティの凸状の一方の
円弧面を規定する固定側及び可動側の一方における第ｌ
の入れ子と、この一方の第１の入れ子を取り囲むように
配設された一方の第２の入れ子と、前記キャビティの一
方の円弧面の半径よりも短い他方の円弧面を規定する固
定側及び可動側の他方における第３の入れ子と、この第
３の入れ子を取り囲むように配設された他方の第４の入
れ子とを具備し、前記第１及び第３の入れ子は、強磁性
材料から形成されると共に、第２及び第４の入れ子は非
磁性材料から形成され、前記第１の入れ子は第３の入れ
子よりも、キャビティ近傍のサイズを大きく設定されて
いる事を特徴としている。

また、この発明に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石の
成形金型において、前記第１の入れ子は、断面台形状に
形成され、この台形形状における短い方の底辺により規
定される端面に、前記キャビティの一方の円弧面が形成
される事を特徴としている。

また、この発明に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石の
成形金型において、前記第ｌの入れ子は、第２の入れ子
の軸方向長さよりも長く設定された軸方向長さを有する
ように形成され、前記第３の入れ子は、第４の入れ子の
軸方向長さよりも長く設定された軸方向長さを有するよ
うに形成されている事を特徴としている。

また、この発明に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石の
成形金型において、前記キャビティの両端部は、ラジア
ル方向に沿って延出する端面から夫々規定されている事
を特徴としている。

また、この発明に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石の
成形金型は、前記第２または第４の入れ子の温度を検出
する温度検出手段を更に備えている事を特徴としている
。

更に、この発明に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石の
成形金型においては、この成形金型の周囲に配設され、
この成形金型内部にアキシャル磁場を形成する励磁コイ
ルを更に具備する事を特徴としている。

［作用］ 以上のように構成されるこの発明においては、アキシャ
ル磁場が形成されるように設定された励磁コイルを介し
て、キャビティ内の溶融樹脂を磁化する条件において、
このキャビティを通過する磁束の流れは、キャビティの
周りに配設された固定側及び可動側の第１及び第３の入
れ子を、強磁性材料から夫々形威し、第２及び第４の入
れ子を非磁性材料から夫々形成し、且つ、円弧状のキャ
ビティが突出する側に位置する第１の入れ子のキャビテ
ィ近傍のサイズを他方の側の第３の入れ子よりも大きく
規定することにより、円弧状のキャビティを放射状に通
るように、換言すれば、キャビティのラジアル方向に沿
って延出するように規定されることとなり、この結果、
溶融樹脂の中の磁性粉は、揃ってラジアル異方化される
こととなる。

［実施例］ 以下に、この発明に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石
の戒形金型の種々の実施例の構成を添付図面を参照して
、詳細に説明する。

先ず、第ＬＡ図及び第１Ｂ図を参照して、この第１の実
施例の成形金型１０により成形される成形品としての半
円筒状ラジアル異方性プラスチック磁石（以下、単にブ
ラマグと呼ぶ。）１２の形状を説明する。このブラマグ
ｌ２は、第１Ａ図に示すような、例えば、具体的な形状
に成形されるように設定されるものであり、その異方性
の配向方向は、第１Ｂ図に示すようにラジアル方向に沿
うように設定されている。尚、このブラマグｌ２の磁束
に関する仕様は、以下の第１表に示すように設定されて
いる。

（以下、余白） 第１表 尚、この第１表において、成形品における値は、実測値
を意味するものである。

次に、第２図及び第３図を参照して、上述したブラマグ
１２を一体成形するためのインサート成形金型１０の構
成を詳細に説明する。

第２図には、第１の実施例の成形金型１０を示されてい
る。この成形金型１０は、固定金型ｌ６と、この固定金
型１６に対して、軸方向に沿って、接離自在に設けられ
た可動金型１８と、この可動金型ｌ８に摺動自在に取り
付けられたエジエクタプレート２０とを具備している。

この固定金型１６は、図示しない取付部に取り付けられ
る固定側取付板２２と、この固定側取付板２２に固着さ
れ、キャビティ１４の一方の円弧面Ｌ４ａを規定するキ
ャビプレート２４とを備えている，これら固定側取付板
２２とキャビプレート２４との中心部を貫通して、スブ
ール２６ａが形成されたスプールプッシュ２６が取り付
けられている。尚、上述したキャビティ１４の一方の円
弧面１４ａは、キャビイプレート２４の金型分離面にお
いて形成された凹部の凹面から規定されている。

可動金型１８は、可動側取付板２８と、この可動側取付
板２８に複数のスベーサブロック３０を介して、離間し
て取り付けられた受板３２と、この受板３２に固着され
、固定金型１６のキャビプレート２４と密着するコアプ
レート３４とを備えている。このコアプレート３４のキ
ャビプレート２４に対向する面（即ち、コアプレート３
４において金型分離面を構成する面）には、キャビティ
１４の他方の円弧面１４ｂを規定する凸部３６が形成さ
れている。また、このコアプレート３４の上述した面に
は、キャビティ１４とスブール２６ａとを互いに連通さ
せるランナ３８及びゲート４０が形成されている。尚、
この可動金型１８は、図示しない駆動シリンダにより可
動側取付板２８を軸方向に沿って往復動ずることにより
、固定金型１６に対して接離可能になされている。

ここで、固定金型１６と可動金型１８が金型分離面にお
いて型締された状態で、上述した一方の円弧面１４ａと
他方の円弧面１４ｂとは、成形品としてのブラマグ１２
の厚さ分だけ離間するように設定されている。尚、ブラ
マグｌ２の大きい半径を有する一方の円弧面１２ａは、
キャビティ１４において一方の円弧面１４ａから規定さ
れ、また，ブラマグｌ２の小さい半径を有する方の円弧
面１２ｂは、キャビティ１４において他方の円弧面１４
ｂから規定されている。そして、この発明における重要
なポイントであるが、この成形金型１０においては、一
方の円弧面１４ａの表面積が他方の円弧面Ｌ４ｂの表面
積よりも広く設定されているものである。

上述したエジエクタプレート２０は、可動金型１８の可
動側取付板２８と受板３２との間で軸方向に沿って可動
側取付板２８とは独立した状態で移動自在に設けられて
おり、受板３２及びコアプレート３４とを貫通して配設
された３本のエジエクタビン４２ａ，４２ｂ，４２ｃを
、軸方向に沿って延出した状態で互いに平行に一体に備
えている。ここで、第ｌのエジエクタビン４２ａはキャ
ビティ１４内で固化した合或樹脂、即ち、ブラマグを離
型するために、キャビティ１４の中心部分に対応してこ
れの外周部分を規定するように配設され、第２のエジエ
クタビン４２ｂは、ランナ３８内に残留・固化した合成
樹脂を取り出すべく１本配設され、そして、第３のエジ
エクタビン４２ｃは、スプール２６ａ内に残留・固化し
た合成樹脂を取り出すべく、成形金型１０の中心部分に
対応して１本配設されている。

このエジエクタプレート２０は、図示しないコイルスプ
リングにより、可動側取付板２８に圧接するよう付勢さ
れている。この圧接された状態において、第１のエジエ
クタビン４２ａの先端面は、キャビティｌ４の他の円弧
面の一部分を構或し、第２のエジエクタビン４２ｂの先
端面は、ランチ３８の底面の一部を構成している。

このエジエクタプレート２０は、前記コイルスプリング
の弾性力によって、可動金型１８の後述する離型工程時
には、途中までこの可動金型１８と一体に移動するよう
になっており、成型機に固設された図示しない突き出し
ロッドに当接した時点以後はストツブされて、コイルス
プリングを圧縮しつつ、可動金型１８に対して相対的に
図中右方向に移動するようになされている。

また、前述したキャビティ１４の形状は、第１図におい
て示したブラマグの外形形状を規定するように形成され
ている。ここで、この第１の実施例における成形金型１
０においては、第３図に示すように、キャビティプレー
ト２４は、キャビティ１４の一方の円弧面１４ａを直接
規定する固定側の第１の入れ子４４ａと、この第１の入
れ子４４ａを取り囲むように設定された固定側の第２の
入れ子４４ｂとを備えている。ここで、第１の入れ子４
４ａにおける金型分離面には、その中央部付近に、前述
した一方の円弧面Ｌ４ａを直接規定する凹部が形成され
るように設定されている。

一方、コアプレート３４は、キャビティ１４の他方の円
弧面を直接規定すると共に、固定側の第ｌの入れ子４４
ａにおいて金型分離面を規定する所の端面の面積より狭
い面積に設定された所の、金型分離面を規定する端面な
有する可動側の第３の入れ子４６ａと、この第３の入れ
子４６ａを取り囲むように設定された可動側の第４の入
れ子４６ｂとを備えている。ここで、第３の入れ子４６
ａの金型分離面には、その全面に渡り、上述した凸部３
６が形成されている。

ここで、第１の入れ子４４ａは、内方に向かうにつれて
（即ち、可動金型１８から離れる方向につれて）、徐々
にその直径を増すように設定されたテーパ面を外周面と
して備え、第２の入れ子４４ｂは、この外周面に略相補
的に係合するテーパ面を内周面として備えるように形成
されている。

一方、コアプレート３４は、キャビティ１４の他方の円
弧面を直接規定する可動側の第３の入れ子４６ａと、こ
の第３の入れ子４６ａを取り囲むように設定された可動
側の第４の入れ子４６ｂとを備えている。また、ここで
、第３の入れ子４６ａは、内方に向かうにつれて（即ち
、固定金型１６から離れる方向につれて）、徐々にその
直径を増すように設定されたテーバ面を外周面として備
え、第２の入れ子４６ｂは、この外周面に略相補的に係
合するテーバ面を内周面として備えるように形成されて
いる。

尚、この第３の入れ子４６ａが射出動作時に第４の入れ
子４６ｂから外れることが無いように、この第３の入れ
子４６ａの内方の端面ば、キャビティ部へ確実に磁束を
供給するために強磁性体からなる押え板４８により確実
に第４の入れ子４６ｂに対して固定された状態で取り付
けられている。

即ち、第１及び第３の入れ子４４ａ，４６ａは、キャビ
ティｌ４の周縁を規定する端縁から放射状に延出するテ
ーパ状の外周面を備えていると表現することが出来るも
のである。換言すれば、第１及び第３の入れ子４４ａ，
４６ｂの断面形状は、略台形状に設定されていると表現
することが出来るものである。

そして、この第１の実施例においては、キャビティ１４
内に注入されて固化しつつある溶融樹脂を所定の配向方
向で磁化させる（即ち、ラジアル異方化させる）目的で
、特に、キャビティ１４における磁気回路を構成するた
めに、固定側及び可動側の第１及び第３の入れ子４４ａ
，４６ａ、押え板４８、固定側取付板２２、受板３２、
スペーサブロック３０、及び可動側取付板２８は、共に
強磁性材料（例えば、株式会社日本製鋼所製のＬＳ２）
から形成され、また、磁束を遮蔽すると共に、キャビテ
ィｌ４において磁束密度が高まるようにするために、こ
れら第１及び第３の入れ子４４ａ，４６ａを取り囲む第
２及び第４の入れ子４４ｂ，４６ｂと、これら第１乃至
第４の入れ子４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂ以外のキ
ャビティプレート２４及びコアプレート３４の残りの部
分と、スブールプッシュ２６とは、共に非磁性材料（例
えば、日立金属株式会社製のＹＨＤ５０）から形成され
ている。

ここで、固定側及び可動側の第２及び第４の入れ子４４
ｂ，４６ｂの長さは、非磁性材料と強磁性材料との線膨
張率の違いを考慮に入れて、固定側及び可動側の第ｌ及
び第３の入れ子４４ａ，４６ａの長さよりも短く設定さ
れ、且つ、型締された状態において、固定側における第
１の入れ子４４ａの外周面と第２の入れ子４４ｂの内周
面との間には、所定の間隙が形成されるように設定され
、また、可動側における第３の入れ子４６ａの外周面と
第４の入れ子４６ｂの内周面との間にも、所定の間隙が
形成されるように設定されている。

また、第２及び第４の入れ子４４ｂ，４６１）に組み込
まれたスプリング４４Ｓ，４６Ｓは、キャビティ温度の
変化による膨張等に対応できるように設けられており、
これらスプリング４４Ｓ，４６Ｓを設けることにより、
第２及び第４の入れ子４４ｂ，４６ｂのスラスト寸法を
シビャに設定しなくても済む効果が得られることになる
。

以上のように構成される成形金型１０を用いて、半円筒
形状のブラマグ１２を成形するための成形動作について
、以下に第４図を参照して説明する。

先ず、射出成形動作に先立ち、この成形金型１０には、
ここにアキシアル磁場を形成させるために、励磁コイル
５０が装着される。

そして、第４図に示すように、ステップＳ　Ｌ　Ｏにお
いて型閉じをし、ステップＳ１２において金型タッチし
た後、ステップＳ１４において型締を行なう。この後、
ステップ３１６において射出ノズル（図示せず）を前進
して、ステップＳ１８において、成形金型１０に、スブ
ールプッシュ２６を介して磁化可能な溶融樹脂（例えば
、磁性粉としてストロンチュウムフエライト、バインダ
としてナイロン等の合成樹脂からなるプラスチック複合
磁性材）を射出する。ここで、射出された溶融樹脂は、
スブール２６ａ１ランナ３８、ゲート４０を順次介して
、キャビティ１４内にもたらされる。

この後、ステップＳ２０において保圧して、キャビティ
１４内にもたらされた溶融樹脂は、隅々まで良好に行き
渡ることになる。そして、キャビティ１４内に溶融樹脂
が射出され終わった後、ステップＳ２２において、この
樹脂を冷却・固化し、引き続き、ステップＳ２４におい
て、型開き動作が実行される。

この型開き動作は、可動側取付板２８が、第２図中左側
に移動することにより開始される。この可動側取付板２
８の移動に伴ない、可動金型１８は、コアプレート３４
と、固定金型１６のキャビプレート２４との互いの当接
面で規定される金型分離面Ｌを境にして、固定金型１６
から分離され、ブラマグ１２は、可動金型１８に張り付
いた状態で、可動金型１８と共に、図中左側に移動する
。

そして、ステップＳ２６において、ブラマグ１２の離型
動作、即ち、キャビティ１４がらの取り出し動作が開始
される。即ち、エジエクタプレート２０は、上述したよ
うに、コイルスプリングの付勢力により、一旦、可動金
型ｌ８と共に図中左方に移動することになるが、図示し
ない付き出しロツドに当接することにより、その移動を
停止されることになる。この為、エジエクタプレート２
０に一体に取り付けられていたエジエクタビン４　２　
ａ，　４　２　ｂ，　４　２　ｃは、可動金型１８から
図中右方に相対的に突出することになる。このエジエク
タビン４　２　ａ，　４　２　ｂ，　４　２　ｃの突出
に応じて、プラマグ１２は、キャビティ１４から押し出
されて、離型されることになる。

一方、ステップＳ２０において保圧した後、ステップ３
２８において、スブール２６ａ内に残留した樹脂が可塑
化されたことが検出されると、ステップＳ３０において
、射出ノズルを成形金型１０から後退させる。ここで、
このステップＳ３０での射出ノズルの後退は、ステップ
Ｓ２４での型開きが行なわれる迄に実行されるよう設定
されている。

また、上述したステップＳ１８において溶融樹脂の射出
動作が行なわれる所定時間前において、ステップＳ３２
において、励磁コイル５０を介して、成形金型１０内で
の所定の極性での磁場発生動作が実行される。ここで、
この所定時間は、磁場発生動作が開始されてから、所望
の強さの磁場が作られるまでに必要な射出待機時間とし
て規定されている。そして、この磁場発生状態、即ち、
励磁コイル５０における励磁状態は、ステップＳ２０に
おける保圧時点まで継続される。

この後、ステップＳ３４において、励磁状態が一旦休止
され、ステップＳ２４で型開きが行なわれるまでの間に
、ステップ３３６において、ステップＳ３２で発生させ
た磁場とは逆極性の磁場を発生させ、成形金型１０全体
における磁化を減じさせる滅磁が行なわれるように設定
されている。

尚、このような減磁が行なわれたとしても、先のステッ
プＳ３２で発生した磁場により、キャビティ１４内での
樹脂における磁石としての配向方向は、既に固定されて
いるので、この減磁により、配向方向が変更または配同
率が減じることにはならないものである。

以下に、この第１の実施例でのキャビティ１４内での樹
脂における磁石としての配向方向の規定動作、即ち、キ
ャビティｌ４内での樹脂へのラジアル異方化について詳
細に説明する。

先ず、上述した励磁コイル５０に電流を通して励磁する
ことにより、成形金型１０には、アキシヤル磁場が形成
されることになるが、上述したように、キャビティ１４
を直接規定する固定側及び可動側の第１及び第３の入れ
子４４ａ，４４ｂは、強磁性材料から形戒され、これら
第１及び第３の入れ子４４ａ，４６ａを取り囲む固定側
及び可動側の第２及び第４の入れ子４４ｂ，４６ｂは、
非磁性材料から形成されているので、第５図においてコ
ンピュータによりシミュレーションした結果として示す
ように、成形金型１０には、キャビティ１４に一旦集中
する磁束の流れが形成されることになる。

尚、この第５図においては、左半分において、第２図に
示す成形金型１０の断面方向と同一の方向から見た状態
が示されており、右半分においては、左半分で見た状態
と直交する断面方向から見た状態が示されている。

そして、特に、この第１の実施例においては、キャビテ
ィ１４の一方の円弧面１４ａを規定する固定側の第１の
入れ子４４ａにおける金型分離面の面積が、キャビティ
の他方の円弧面１４ｂを規定する可動側の第１の入れ子
４６ａにおける金型分離面の面積よりも広く設定されて
おり、且つ、このキャビティ１４は、固定金型１６に向
けて突出するように設定されている。そして、更に、キ
ャビティ１４が突出する側である固定側の第１の入れ子
４４ａは、可動金型１８から離れるに従い徐々にその直
径を増すように設定されたテーバ面を外側面として有す
る円錐台形状（換言すれば、断面台形状）に設定されて
いる。

この結果、キャビティ１４内を通る磁束の流れを詳細に
検討すると、可動側からの磁束の流れは、キャビティ１
４内を通り過ぎた後で、可動側の第１の入れ子４４ａに
おいて放射状に広がることになる。即ち、キャビティ１
４内を通る磁束の流れは、半径方向に沿う状態となる。

このようにして、この第１の実施例においては、キャビ
ティ１４内の磁束の流れは、ラジアル方向に規定され、
キャビティ１４内に充填された磁化可能な溶融樹脂（磁
性粉としてストロンチュウムフエライト、バインダとし
てナイロン等の合成樹脂からなるプラスチック複合磁性
材）中のフエライト磁性粉は、揃ってラジアル異方化さ
れることとなる。

尚、この第５図は、コンピュータシミュレーション結果
が示されており、このコンピュータシミュレーションに
おける有限要素法での成形金型１０全体のメッシュ切り
の状態は、第６図に示すように設定されている。

次に、このコンピュータシミュレーション結果に基づく
、ブラマグ１２のラジアル異方化の達成状態を数値的に
、第７図乃至第１０図を参照して検証する。

先ず、この数値的検証に先立ち、第７図に示すように、
キャビティ１４に２２個のメッシュポイントＮｏ．ｌ〜
Ｎｏ．２２を設定する。これらメッシュポイントＮｏ．
１〜Ｎｏ．２２は、以下の第２表に示す位置に設定され
ている。

（以下、余白） 第２表 尚、この第２表において、符合Ｘは、キャビティ１４の
一方及び他方の円弧面１４ａ，１４ｂの円弧中心Ｏから
のＸ軸に沿う距離、符合Ｙは、円弧中心Ｏからのｙ軸方
向に沿う距離、そして、θは、円弧中心Ｏを通る半径の
Ｘ軸からの角度を、夫々示している。

そして、これら２２個のメッシュポイントＮｏ．１〜Ｎ
ｏ．２２におけるコイル電流と磁束の傾きとの関係が、
コンピュータシュミレーションの結果、以下の第３表に
示されるように得られる。

更に、各メッシュにおける磁束密度の値が、同様にコン
ピュータシュミレーショウの結果、以下の第４表に示さ
れるように得られる。ここで、その代表例として、メッ
シュポイントＮＯ．２とＮｏ．６における結果が、第８
図に示されている。

第３表 第４表 次に、コイル電流と磁束の傾きとの関係から、このよう
な各メッシュポイントにおけるコイル電流の違いによる
磁束の傾きの差を算出する。ここで、磁束の傾きの差は
、そのメッシュポイントにおける最大の磁束の傾きの値
と、最小の磁束の傾きの値との差から算出する。この算
出結果を第９図に示す。ここで、第９図（Ａ）は、メッ
シュポイントＮｏ．１−Ｎｏ．１１までを示しており、
第９図（Ｂ）は、メッシュポイントＮｏ．１２〜Ｎｏ．
２２までを示している。

この第９図に示す結果から、キャビティ１４の両端部を
除く中間部においては、コイル電流の違いにより、磁束
の傾きに差は生じないことが分かる。これは、コイル電
流を変化させたとしても、磁束の流れの道筋が相対的に
変化しないからであると考えられる。しかしながら、キ
ャビティ１４の両端部においては、コイル電流の違いに
より、磁束の傾きに差が顕著に現れることが分かる。こ
のキャビティｌ４の両端部にいて磁束の傾きに差が発生
する原因としては、このキャビティ１４を両端部を通る
磁束の流れが、この両端部に段部が存在するため、コイ
ル電流の強さを変化させることにより乱されるからであ
ると考えられる。

この第９図に示すように、キャビティｌ４の両端部を除
く部分においては、コイル電流の違いにより磁束の傾き
に差が生じないということを確認した上で、第１０図に
、各メッシュポイントにおける磁束の傾きと磁束密度と
の比較した状態を示している。ここで、第１０図（Ａ）
は、メッシュポイントＮｏ．１〜Ｎｏ．１１までを示し
ており、第１０図（Ｂ）は、メッシュポイントＮｏ．１
２〜Ｎｏ．２２までを示している。

この第１０図において、×一Ｘ線は、磁束密度を示して
おり、△一△線は磁束の傾きを示しており、そして、○
−○線は円弧中心Ｏから各メッシュポイントへ引いた線
分のＸ軸に対する傾きを示している。即ち、この○−○
線のＸ軸に対する傾きが、そのメッシュポイントにおけ
るラジアル方向の角度を示すことを意味することになる
。

換言すれば、この第″１０図において、△一Δ線と〇一
〇線とが一致する範囲において、磁束の流れは、ラジア
ル方向に沿って規定されていることを意味することにな
る。この結果、このような磁束の流れが規定されている
磁場において、キャビティｌ４内で磁化された樹脂（磁
性扮としてストロンチュウムフエライト、バインダとし
てナイロン等の合成樹脂からなるプラスチック複合磁性
材）中のフエライト磁性粉は、揃ってラジアル異方化さ
れることとなる。

以上詳述したように、この第１の実施例の成形金型１０
においては、アキシャル磁場が形成されるように設定さ
れた励磁コイル５０を介して、キャビティ１４内の溶融
樹脂（磁性粉としてストロンチュウムフエライト、バイ
ンダとしてナイロン等の合成樹脂からなるプラスチック
複合磁性材）を磁化する条件において、このキャビティ
ｌ４を通過する磁束の流れを、上述したように、キャビ
ティ１４の周りに配設された固定側及び可動側の第１及
び第３の入れ子４４ａ，４６ａを、強磁性材料から夫々
形成し、第２及び第４の入れ子４４ｂ，４６ｂを、非磁
性材料から夫々形成し、且つ、円弧状のキャビティ１４
が突出する側である固定側の第１の入れ子４４ａを可動
側の第１の入れ子４６ａよりも大きく規定している。

この結果、磁束の流れの方向は、半円筒状のキャビティ
１４を放射状に通るように、換言すれば、キャビティ１
４のラジアル方向に沿って延出するように規定されるこ
ととなり、従って、溶融樹脂（滋性粉としてストロンチ
ュウムフエライト、バインダとしてナイロン等の合戊樹
脂からなるプラスチック複合磁性材）の中のストロンチ
ウムフエライト等の磁性粉は、揃ってラジアル異方化さ
れることとなる。そして、その配向率は、第１表に示す
ように、成形品において、８６〜９０％の高率に維持さ
れることになる。

即ち、この第１の実施例の成形金型１０によれば、高い
配向率でラジアル異方化した状態で、即ち、溶融樹脂（
ストロンチュウムフエライト）の中のフエライト磁性粉
を殆ど揃ってラジアル異方化した状態で、半円筒形状の
ブラマグ１２を射出成形により形成することが出来るこ
とになる。

換言すれば、この第ｌの実施例においては、この成形金
型１０にアキシャル磁場を印加することにより、キャビ
ティｌ４内においては、磁束の流れる方向が、ラジアル
方向に沿うように規制されることになる。

また、この第１の実施例においては、従来では不可能と
されていた薄肉ブラマグのラジアル異方化が可能となり
、このように形威された半円筒状のブラマグ１４を小型
直流モータに実装して、そのモータ特性を測定した所、
焼結磁石を組み込んだ小型直流モータと略同様の測定結
果を得ることが出来た。換言すれば、この成形金型１０
によれば、焼結磁石と略同様のモータ性能を有しつつ、
ブラマグが従来より有している種々の利点をそのまま備
えた状態で、成形品を成形することが出来ることになる
。

即ち、この第１の実施例の成形金型１０においては、焼
結磁石の約半分のコストでブラマグ１２を成形すること
が出来ると共に、焼結磁石の持つ脆弱性や欠け易さを持
たず、成形品の歩留りを高めることが可能となり、非常
に経済性の高いものである。また、従来に比して、薄肉
のブラマグ１２が成形可能となるため、モータを更に小
型化することが出来ることになると共に、焼結磁石に比
べて比重が小さいため、モータの軽量化を達成すること
が可能となる効果を得ることが出来るものである。

また、この第１の実施例の成形金型１０においては、強
磁性材料と非磁性材料との熱膨張係数が異なることを配
慮して、キャビティｌ４を直接構成するように強磁性材
料から形成された固定側及び可動側の第ｌの入れ子４４
ａ，４６ａの軸方向の長さを、これら第１の入れ子４４
ａ，４．６ａを取り囲むように非磁性材料から形成され
た固定側及び可動側の第２の入れ子４４ｂ，４６ｂの軸
方向の長さよりも長く設定し、所定の加熱状態において
、成形金型ｌＯが全体として、隙間のない状態で密着す
るように設定されている。この結果、成形動作時に不可
欠となる熱が成形金型１０にかけられたとしても、成形
品にパリを発生させることない成形金型１０が提供され
ることになる。

更に、この第１の実施例の成形金型１０により成形され
た成形品（ブラマグ）．１２は、後加工無しで、寸法精
度を０．０２以内に抑えることが可能となるものである
。

この発明は、上述した第１の実施例の構成に限定される
ことなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
可能であることは言うまでもない。

例えば、上述した第１の実施例においては、その金型加
工の容易性から、即ち、金型分離面に対して直交する端
面な形成することは容易に行なえるので、キャビティ１
４は、その両端部に、ラジアル方向に対して段部を備え
る状態で形成されるように説明したが、この発明はこの
ような構成に限定されることなく、第１１図に第２の実
施例として示すように、キャビティ１４の両端部を夫々
規定する端面１４ｃを、キャビティ１４のラジアル方向
に沿うように形成することにより、キャビティ１４の両
端部における磁束の流れが乱されることなく形威される
ことになる。具体的には、この第２の実施例においては
、キャビティｌ４の両端部を夫々規定する端面１４ｃが
形成される所の、可動側の第１の入れ子４６ａにおける
金型分離面を、キャビティ１４のラジアル方向に沿わせ
ると共に、固定側の第１の入れ子４４ａにおける金型分
離面を、この可動側の第１の入れ子４６ａにおける金型
分離面と整合した状態で、キャビティｌ４のラジアル方
向に沿って延出するように構成されている。

この結果、この第２の実施例においては、キャビティ１
４を通る磁束の流れの方向が、両端部において乱される
こと無く、全域に渡ってキャビティ１４のラジアル方向
に沿うことになり、ブラマグｌ２におけるラジアル異方
化が更に高い配同率で容易に達成されることになる。

また、上述した第１の実施例においては、強磁性材料と
非磁性材料との熱膨張係数の差を吸収するために、第１
の入れ子４４ａの軸方向長さを第２の軸方向長さよりも
長く設定するように説明したが、第１２図に第３の実施
例として示すように、この成形金型１０は、第４の入れ
子４６ｂの温度を測定するための温度センサ５２を更に
備えるように構成しても良い。このように温度センサ５
２を備えた状態で、この第４の入れ子４６ｂの温度が所
定の温度に達した事が検出された後において、ステップ
Ｓ１８における射出動作を実行するように設定すること
により、第１及び第２の入れ子４４ａ，４４ｂ間に設定
された間隙及び第３及び第４の入れ子４６ａ，４６ｂ間
に設定された間隙に、溶融樹脂が流れ込み、パリを形成
することが確実に防止されることになる効果が達威され
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明に係わる半円筒状ラジア
ル異方性磁石の成形金型は、半円筒状の戊形品を規定す
るキャビティを有し、このキャビティ内に磁化可能な溶
融樹脂が注入されるよう構成された成形金型であって、
前記キャビティの凸状の一方の円弧面を規定する固定側
及び可動側の一方における第１の入れ子と、この一方の
第１の入れ子を取り囲むように配設された一方の第２の
入れ子と、前記キャビティの一方の円弧面の半径よりも
短い他方の円弧面を規定する固定側及び可動側の他方に
おける第３の入れ子と、この第３の入れ子を取り囲むよ
うに配設された他方の第４の入れ子とを具備し、前記第
１及び第３の入れ子は、強磁性材料から形成されると共
に、第２及び第４の入れ子は非磁性材料から形成され、
前記第１の入れ子は第３の入れ子よりも、キャビティ近
傍のサイズを大きく設定されている事を特徴としている
。

また、この発明に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石の
成形金型において、前記第１の入れ子は、断面台形状に
形成され、この台形形状における短い方の底辺により規
定される端面に、前記キャビティの一方の円弧面が形成
される事を特徴としている。

また、この発明に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石の
成形金型において、前記第１の入れ子は、第２の入れ子
の軸方向長さよりも長く設定された軸方向長さを有する
ように形成され、前記第３の入れ子は、第４の入れ子の
軸方向長さよりも長く設定された軸方向長さを有するよ
うに形戊されている事を特徴としている。

また、この発明に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石の
成形金型において、前，記キャビティの両端部は、ラジ
アル方向に沿って延出する端面から夫々規定されている
事を特徴としている。

また、この発明に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石の
成形金型は、前記第２または第４の入れ子の温度を検出
する温度検出手段を更に備えている事を特徴としている
。

更に、この発明に係わる半円筒状ラジアル異方性磁石の
成形金型においては、この成形金型の周囲に配設され、
この成形金型内部にアキシャル磁場を形成する励磁コイ
ルを更に具備する事を特徴としている。

従って、この発明によれば、アキシャル磁場成形により
半円筒状ラジアル異方性磁石をその厚さに関係無くラジ
アル異方化させることの出来る半円筒状ラジアル異方性
磁石の成形金型が提供されることにーなろ。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はこの発明に係る成形金型により成形されるブ
ラマグの構成を示す斜視図； 第１Ｂ図は異方性の配向方向を示す断面図；第２図は第
１図に示すブラマグを成形するための、この発明に係わ
る第１の実施例の成形金型の構成を示す断面図； 第３図は成形金型における第１乃至第４の入れ子の構成
を示す断面図； 第４図は成形装置における成形動作の手順を示すブロッ
ク図； 第５図は成形金型に作用する磁場の発生状態（磁束の流
れ）をコンピュータによるシュミレーション結果として
示す図； 第６図は第５図におけるコンピュータシミュレーション
を行なうために、成形金型を有限要素法によりメッシュ
した状態を示す図： 第７図はキャビティのメッシュポイントを示す図； 第８図はコイル電流と磁束の傾きとの関係を示す線図； 第９図はコイル電流の違いによる磁束の傾きの差を示す
線図； 第１０図は各メッシュポイントにおける磁束の傾きと磁
束密度との比較した状態を示す線図；第１ｌ図はこの発
明に係わる成形金型の第２の実施例の構成を概略的に示
す断面図；そして、第１２図はこの発明に拘る成形金型
の第３の実施例の構成を概略的に示す断面図である。 図中、１０・・・成形金型、１２・・・成形品（ブラマ
グ），１２ａ・・・大径側の一方の円弧面、１２ｂ・・
・小径側の他方の円弧面、ｌ４・・・キャビティ，１４
ａ・・・一方の円弧面、１４ｂ・・・他方の円弧面、１
６・・・固定金型、ｌ８・・・可動金型、２０・・・エ
ジエクタプレート、２２・・・固定側取付板、２４・・
・キャビティプレート、２４ａ・・・取り付け面、２６
・・・スブールプッシュ、２６ａ・・・スブール、２８
・・・可動側取付板、３０・・・スペーサブロック、３
２・・・受板、３４・・・コアプレート、３６・・・凸
部、３８・・・ランナ、４　０　・・・ゲート、４　２
　ａ　；　４　２　ｂ　；　４　２　ｃ　−エジエクタ
ビン、４４ａ・・・固定側の第１の入れ子、４４ｂ・・
・固定側の第２の入れ子、４６ａ・・・可動側の第３の
入れ子、４６ｂ・・・可動側の第４の入り子、４８・・
・押え板、５０・・・励磁コイル、５２・・・温度セン
サである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）半円筒状の成形品を規定するキヤビテイを有し、
   このキヤビテイ内に磁化可能な溶融樹脂が注入されるよ
   う構成された成形金型であつて、前記キヤビテイの凸状
   の一方の円弧面を規定する固定側及び可動側の一方にお
   ける第１の入れ子と、 この一方の第１の入れ子を取り囲むように配設された一
   方の第２の入れ子と、 前記キヤビテイの一方の円弧面の半径よりも短い他方の
   円弧面を規定する固定側及び可動側の他方における第３
   の入れ子と、 この第３の入れ子を取り囲むように配設された他方の第
   ４の入れ子とを具備し、 前記第１及び第３の入れ子は、強磁性材料から形成され
   ると共に、第２及び第４の入れ子は非磁性材料から形成
   され、 前記第１の入れ子は第３の入れ子よりも、キヤビテイ近
   傍のサイズを大きく設定されている事を特徴とする半円
   筒状ラジアル異方性磁石の成形金型。
2. （２）前記第１の入れ子は、断面台形状に形成され、こ
   の台形形状における短い方の底辺により規定される端面
   に、前記キヤビテイの一方の円弧面が形成される事を特
   徴とする請求項第１項に記載の半円筒状ラジアル異方性
   磁石の成形金型
3. （３）前記第１の入れ子は、第２の入れ子の軸方向長さ
   よりも長く設定された軸方向長さを有するように形成さ
   れ、前記第３の入れ子は、第４の入れ子の軸方向長さよ
   りも長く設定された軸方向長さを有するように形成され
   ている事を特徴とする請求項第１項または第２項に記載
   の半円筒状ラジアル異方性磁石の成形金型。
4. （４）前記キヤビテイの両端部は、ラジアル方向に沿つ
   て延出する端面から夫々規定されている事を特徴とする
   請求項第１項に記載の半円筒状ラジアル異方性磁石の成
   形金型。
5. （５）前記第２または第４の入れ子の温度を検出する温
   度検出手段を更に備えている事を特徴とする請求項第１
   項に記載の半円筒状ラジアル異方性磁石の成形金型。
6. （６）この成形金型の周囲に配設され、この成形金型内
   部にアキシヤル磁場を形成する励磁コイルを更に具備す
   る事を特徴とする請求項第１項に記載の半円筒状ラジア
   ル異方性磁石の成形金型。