JPH05228964A - 多極異方性樹脂磁石の射出成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多極異方性樹脂磁石を一工程で製造するとと
もに、キャビティ内に強力な磁界を形成して成形品の配
向率を高くする。 【構成】 固定側励磁コイル５および可動側励磁コイル
６に互いに反対方向に通電することにより互いに逆向き
の磁束を発生させる。一対ヨーク９，１０の各突出部に
よって磁束がキャビティ１４内へ向かう磁気回路が形成
されているため、前記磁束はキャビティ１４に向かって
流れ、キャビティ１４の外周面に対して法線方向から流
入し、中心部で反発して一対のリターンヨーク１１，１
２へ流れ、さらにタイバー４を介して固定盤２および可
動盤３へそれぞれ戻る。すなわち、キャビティ１４の外
周に沿って磁束の入口と出口とが形成されて、キャビテ
ィの外周に強力な磁界のＮ極とＳ極の４極が交互に形成
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁界中で射出成形を行
い、成形品に含有されている磁粉を前記磁界の方向に配
向させる多極異方性樹脂磁石の射出成形方法およびその
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、外周に４極以上の磁極を有する円
筒状もしくは円柱状の多極異方性樹脂磁石を射出成形に
よって製造するには、大別して次に記載するような
（イ）乃至（ハ）の３通りの方法がある。

【０００３】（イ）型締された金型のキャビティ内で、
磁束をキャビティの中心部から外方に向けて放射状に流
すことにより、ラジアル配向成形品を射出成形したの
ち、着磁装置によって着磁させて多極異方性樹脂磁石を
製造する。

【０００４】（ロ）金型のキャビティ周囲に小型の励磁
コイルもしくは永久磁石を埋設した金型を使用し、該金
型のキャビティ内に所望の極数の磁極を発生させた状態
で溶融樹脂を射出充填し、成形と同時に多極配向、多極
着磁させることにより多極異方性樹脂磁石を製造する。
さらに強い磁束密度を得るために後着磁を行う場合もあ
る。

【０００５】（ハ）射出成形機の固定盤と可動盤にそれ
ぞれ設けられた励磁コイルに同方向に通電し、各コイル
の内方に同方向に磁束を発生させ、金型内に配設された
強磁性鋼と非磁性鋼を組合わせた磁気回路で前記磁束を
導くことにより、キャビティ内に所望の極数の磁界を形
成させておき、該キャビティ内に溶融樹脂を射出充填し
て成形と同時に多極配向、多極着磁させて多極異方性樹
脂磁石を製造する。さらに強い磁束密度を得るために後
着磁を行う場合もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術のう
ち、（イ）の方法では、射出成形後に着磁装置により多
極着磁を行うので、着磁装置が必要不可決であるととも
に射出成形工程に加えて着磁工程を常に必要とするため
生産性が悪い。また、磁石粒子の配向方向が着磁後の磁
界の方向と異なるため、他の方法に比較して多極異方性
樹脂磁石の表面に強い磁束密度をもたせることができな
い。

【０００７】（ロ）の方法では、金型の構造が複雑なた
め高価なものとなる。加えて、励磁コイルを埋設した場
合は、励磁コイル、電源装置および制御装置等が一つの
金型に対して一組ずつ必要となり、しかも励磁コイルは
金型内でかなりのスペースを要するので、あまり極数を
多くすることができず、多数個取りも困難である。他
方、永久磁石を埋設した場合は、永久磁石の強度が弱い
ためある程度キャビティから遠方に埋設する必要があ
る。このためキャビティ内の磁界が弱くなり、成形品の
磁石粒子の配向率が低下する。

【０００８】（ハ）の方法では、発生する磁束の方向
が、金型全体でみるとキャビティの中心軸方向となるた
め、所望の磁界を形成するように金型内の磁気回路を構
成しても、励磁コイルの電流値を上げると軸方向成分の
みが増加し、キャビティ内に形成し得る磁束密度の配向
に有効な成分はあまり大きくできない。このため配向率
も低くなる。

【０００９】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、多極異方性樹脂磁石を一
工程で製造するとともに、キャビティ内に強力な磁界を
形成して成形品の配向率を高くする多極異方性樹脂磁石
の射出成形方法およびその装置を実現することを目的と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願の多極異方性樹脂磁石の射出成形方法は、型締
装置の固定盤および可動盤にそれぞれ励磁コイルを配設
した射出成形機に金型を取付けて型締したのち、前記励
磁コイルに通電して磁束を発生させ、前記金型のキャビ
ティ内へ溶融樹脂磁石材料を射出充填する異方性樹脂磁
石の射出成形方法であって、前記励磁コイルに互いに反
対方向に通電することにより逆方向の磁束を発生させ、
前記磁束を前記キャビティの外側の軸対称部位から中心
部へ向けて導くことにより前記中心部で反発させ、該反
発した各磁束を前記キャビティの中心部からキャビティ
外方の軸対称部位へ導くための前記磁束の入口および出
口を、前記キャビティの外周面に沿ってほぼ等間隔に複
数組形成させた状態で、前記キャビティ内へ溶融樹脂磁
石材料を射出充填することを特徴とするものである。

【００１１】また、本願の多極異方性樹脂磁石の射出成
形装置は、それぞれ励磁コイルが配設された強磁性体か
らなる固定盤および可動盤と、前記可動盤を摺動自在に
案内する強磁性体からなる複数のタイバーとを備えた型
締装置と、前記励磁コイルに通電して発生させた磁束を
導く磁気回路を有する金型とを備えた異方性樹脂磁石の
射出成形装置であって、前記磁気回路は、非磁性体部材
と強磁性体からなるヨークとから形成されており、しか
も前記励磁コイルに互いに逆方向に通電して逆方向の磁
束を発生させたとき、前記逆方向の磁束を前記金型のキ
ャビティの外側の軸対称部位から中心部へ向けて導くた
めの入口となる部分と、前記キャビティの中心部から外
側の軸対称部位へ向けて導くための出口となる部分と
が、前記キャビティ外周面に沿って複数組形成され、前
記出口となる部分がそれぞれ前記タイバーに磁気的に結
合されたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】固定側励磁コイルと可動側励磁コイルからの互
いに逆方向磁束が一対の入口となる通路内で反発し、キ
ャビティの中心部へ向かい、該中心部で反発し、一対の
出口となる通路へ流出する。すなわち、磁束がキャビテ
ィを通過する際に、キャビティ外周に磁束の入口と出口
が生じる。このとき、入口がＮ極であれば出口がＳ極と
なって、キャビティ外周にＮ極とＳ極が交互に形成さ
れ、この状態で溶融樹脂磁石材料を射出充填すれば、多
極異方性樹脂磁石を成形と同時に得ることができる。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１４】図１は、本発明の多極異方性樹脂磁石射出
成形装置の一実施例の主要部を示す模式断面図、図２
は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【００１５】型締装置１は、固定側励磁コイル５が配設
された固定盤２と可動側励磁コイル６が配設された可動
盤３とを備え、前記可動盤３は複数のタイバー４に摺動
自在に案内され、図示しない型締力発生手段により固定
盤２に向けてまたはその逆方向に往復移動されて型締お
よび型開されるよう構成されており、前記固定盤２、可
動盤３および各タイバー４はすべて強磁性体である強磁
性鋼からなる。ただし、図には示さないが、配設された
励磁コイル５，６を覆うためのカバー等は、非磁性鋼製
である。

【００１６】本実施例の金型は４極配向用のものであっ
て、固定側取付板７と可動側取付板８の間に、パーティ
ングラインＰにおいて分割されてはいるが、磁気的には
一体に結合された構造のキャビティ１４、一対のヨーク
９，１０および一対のリターンヨーク１１，１２の各突
出部が嵌挿される空間部が形成された非磁性体である非
磁性鋼部材１３が配設されており、この非磁性鋼部材１
３以外はすべて強磁性体である強磁性鋼からなる。前記
一対のヨーク９，１０は非磁性鋼部材１３の中心部に形
成され円柱状のキャビティ１４の図示上下方向の外側に
あって軸対称部位に配設されており、その両端が固定側
取付板７および可動側取付板８に当接し、その中央部が
前記キャビティに向かって突出する突出部を有する形状
に構成されている。

【００１７】他方、一対のリターンヨーク１１，１２は
前記一対のヨーク９，１０に直交する方向の軸対称部位
に配設され、その先端部が前記キャビティ１４に向かっ
て突出する突出部をそれぞれ有し、タイバー４に摺動自
在であるが磁気的に結合された状態で案内されている。

【００１８】以上の説明から明らかなように、本実施例
では型締装置と金型とで磁気回路が構成されている。

【００１９】上記実施例に示した、一対のヨーク９，１
０にかえて、一対のヨーク９，１０をパーティングライ
ンＰで分割せずに一体のものとし、可動型側あるいは固
定型側に固定しておき、開閉時に他方側に固定された非
磁性鋼部材の空間部に挿入するように構成してもよい。
また、それぞれのリターンヨーク１１，１２を一体とせ
ず、金型表面で分割し、キャビティに近い部分を金型部
材の一部として形成し、タイバーに結合する部分を固定
しておいてもよい。

【００２０】本実施例の磁束経路は次に記載するような
ものとなる。

【００２１】固定側励磁コイル５および可動側励磁コイ
ル６に互いに反対方向に通電することによりこれらの内
側に互いに逆向きの磁束を発生させる。すると、固定側
励磁コイル５により固定盤２内に発生した磁束は、固定
側取付板７から一対のヨーク９，１０へと導かれる。他
方、可動側励磁コイル６により可動盤３内に発生した磁
束は、可動側取付板８から一対のヨーク９，１０へと導
かれる。その結果、一対のヨーク９，１０内において両
磁束は反発し外側へ放射状に広がろうとするが、一対の
ヨーク９，１０の各突出部によって磁束がキャビティ１
４内に向かう磁気回路が形成されているため、磁束はキ
ャビティ１４に向かって流れ、キャビティ１４の外周面
に対し法線方向から流入し、さらにキャビティ１４内の
中心部で互いに反発し一対のリターンヨーク１１，１２
へ流れる。各リターンヨーク１１，１２はタイバー４に
磁気的に結合されているので各リターンヨーク１１，１
２からの磁束はタイバー４内を固定盤側と可動盤側へ分
かれ、固定盤２と可動盤３へそれぞれ戻る。

【００２２】すなわち、磁束がキャビティ１４を通過す
る際にキャビティ１４の外周に沿ってほぼ４等分の間隔
で磁束の入口と出口とが形成され、このとき、入口がＮ
極であれば出口はＳ極となり、図３に示すようにキャビ
ティ１４の外周に強力な磁界のＮ極とＳ極の４極が交互
に形成される。

【００２３】上述のように、型締された金型のキャビテ
ィ内に溶融樹脂磁石材料を射出充填したのち、冷却する
と、外周にＮ極とＳ極が交互に形成された４極の異方性
樹脂磁石を一工程で射出成形することができる。

【００２４】なお、上記実施例では、極数を４極とした
が、これ以外の極数でもよく、また、キャビティの形状
も円柱状のもの以外の所望の形状とすることができる。
さらに、インサート等を有する成形品であっても本発明
は有効である。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。

【００２６】キャビティの外周にＮ極とＳ極を交互に形
成しているため、キャビティ内に溶融樹脂磁石材料を射
出充填すると、磁石粒子は成形品の外周にＮ極、Ｓ極を
形成するように配向され、そのまま冷却固化して多極異
方性樹脂磁石とすることができる。すなわち、多極異方
性樹脂磁石を一工程で射出成形することができるため、
従来例の如く着磁装置によって別工程で着磁させる必要
はなくなるとともに、金型の構造も簡単なものでよいの
で金型の製造コストを低減する。

【００２７】また、ヨーク等を構成する強磁性体が磁気
飽和を生じない限り、励磁コイルの電流値を増大させ
て、キャビティ内の磁界を強くすることができるので、
成形品の磁気粒子の配向率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の主要部を示す模式断面図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】図１に示す実施例のキャビティを通過する磁束
の流れを示す説明図である。

【符号の説明】

１ 型締装置 ２ 固定盤 ３ 可動盤 ４ タイバー ５ 固定側励磁コイル ６ 可動側励磁コイル ７ 固定側取付板 ８ 可動側取付板 ９，１０ ヨーク １１，１２ リターンヨーク １３ 非磁性鋼部材 １４ キャビティ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型締装置の固定盤および可動盤にそれぞ
   れ励磁コイルを配設した射出成形機に金型を取付けて型
   締したのち、前記励磁コイルに通電して磁束を発生さ
   せ、前記金型のキャビティ内へ溶融樹脂磁石材料を射出
   充填する異方性樹脂磁石の射出成形方法であって、 前記励磁コイルに互いに反対方向に通電することにより
   逆方向の磁束を発生させ、前記磁束を前記キャビティの
   外側の軸対称部位から中心部へ向けて導くことにより前
   記中心部で反発させ、該反発した各磁束を前記キャビテ
   ィの中心部からキャビティ外方の軸対称部位へ導くため
   の前記磁束の入口および出口を、前記キャビティの外周
   面に沿ってほぼ等間隔に複数組形成させた状態で、前記
   キャビティ内へ溶融樹脂磁石材料を射出充填することを
   特徴とする多極異方性樹脂磁石の射出成形方法。
2. 【請求項２】 それぞれ励磁コイルが配設された強磁性
   体からなる固定盤および可動盤と、前記可動盤を摺動自
   在に案内する強磁性体からなる複数のタイバーとを備え
   た型締装置と、前記励磁コイルに通電して発生させた磁
   束を導く磁気回路を有する金型とを備えた異方性樹脂磁
   石の射出成形装置であって、 前記磁気回路は、非磁性体部材と強磁性体からなるヨー
   クとから形成されており、しかも前記励磁コイルに互い
   に逆方向に通電して逆方向の磁束を発生させたとき、前
   記逆方向の磁束を前記金型のキャビティの外側の軸対称
   部位から中心部へ向けて導くための入口となる部分と、
   前記キャビティの中心部から外側の軸対称部位へ向けて
   導くための出口となる部分とが、前記キャビティ外周面
   に沿って複数組形成され、前記出口となる部分がそれぞ
   れ前記タイバーに磁気的に結合されたことを特徴とする
   多極異方性樹脂磁石の射出成形装置。