JPS59168620A - 磁場射出成形用金型構造 - Google Patents

磁場射出成形用金型構造

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JPS59168620A
JPS59168620A JP4202183A JP4202183A JPS59168620A JP S59168620 A JPS59168620 A JP S59168620A JP 4202183 A JP4202183 A JP 4202183A JP 4202183 A JP4202183 A JP 4202183A JP S59168620 A JPS59168620 A JP S59168620A
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magnetic field
yokes
mold
magnetizing
yoke
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Eisaku Fujimoto
栄作 藤本
Takahiro Motone
元根 隆博
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0013Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fillers dispersed in the moulding material, e.g. metal particles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets

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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】 この発明は、多極異方性樹脂磁石の多数個取りを可能と
した磁場射出成形用金型構造に関するものである。
フェライト磁石粉末のような強磁性粉末を熱可塑性合成
樹脂(またはゴム)に混合し、所定形状に成形した後こ
れを着磁して等方性の樹脂磁石(またはゴム磁石)を製
造する方法は、既に広く知られ実用化されるに至ってい
る。近時、前記樹脂磁石の磁気特性を更に向」ニさせる
ために種々の研究がなされ、その研究の発展として、磁
石粉末の磁化容易軸を磁化方向に配向させて異方化する
技術の開発かなされている。この磁石を異方化する方法
としては、粒子に剪断応力を機械的に作用させたり、射
出成形金型に磁場を形成したりする方法があり、殊に後
者の方法が工業的に広〈実施化されている。
これば、磁気異方性定数の大きい強磁性粉末と合成樹脂
との混合物を加熱溶融し、この溶融混合物を磁場形成し
た金型のキャビティに射出して、磁石粉末粒子の磁化容
易軸を前記磁場の作用下に−・定方向に配向させて、磁
気特性の優れた異方性樹脂磁石を製造するというもので
ある。
ところで、このいわゆる磁場射出成形により異方性樹脂
磁石を製造するに際して従来は、第1図に示すように、
金型に画成したキャビティ10の半径方向外周に[l極
の着磁ヨーク12が列内的に配設されるが、磁界発生用
の励磁コイル14は1つの着磁ヨークに対応的に1個必
要であった。このため、スペースが極めて限られた金型
中で、着磁ヨークに刻応的に71個の励磁コイルを組込
むことは機織構成的に限界かあり、従って1回の射出成
形で金型から多極異方性樹脂磁石の多数個取りをするこ
とは非ツ:(に困難であった。
本発明は、磁場射出成形により多極異方付樹脂砂Xr〒
を製造する際に内在している前記難点に鑑み、これを克
服するべく案出されたものであって、金型中のt51数
のキャビティに多極磁界を印加するための着磁ヨークの
配列に工夫を加えることにより、従来着磁ヨークの極数
に対応してn個必要とさ」していた励磁コイルの配設数
を低減させ、スペースの限らAした金型に才jける多極
異方性樹脂磁石の多数個取りを実現し、併せて製造コス
トの減少および稼動効率の向上を図ることを目的とする
前記目的を達成するため本発明に係る磁場射出成形用金
型構造は、金型に4つのキャビティを所定配列で両成し
、隣接し合うキャビティを金型内において磁気的に接続
する2つの共通着磁ヨークおよび−・端部を金型外方に
延出させた2つの独立着磁1−りの各端部を前記各キャ
ビティの内側に夫々所定の位相角で臨ませ、前記共通着
磁ヨークおよび独立着磁ヨークを磁界発生源に接続して
各キャビティに磁場を形成するよう構成したことを特徴
どする。
この場合、前記磁界発生源は」11通着磁ヨークから金
型外方へ導出した磁界誘導用ヨークとその両側に位置す
る一対の独立着磁ヨークの夫々に配設した励磁コイルで
構成され、磁界誘導用ヨークに配設された励磁コイルの
巻数は各独立着磁ヨークに配設された励磁コイルの巻数
の2倍に設定してオンけはりTi商である。
更に、前記磁界発生源は金型外方に延出している2つの
独立着磁ヨークの夫々に配設した励磁コイルで構成さJ
すると共にこの励磁コイルで発生した磁界は金型外方へ
導出した磁界誘導用ヨークを介して前記共通、?′i磁
ヨークに分配され、各励磁コイルの巻数比は1:1に設
定されるよう構成しても、同様に好結果か得られる。
次に、本願の発明に係る磁場射出成形用金型構造に−)
き、好適な実施例を挙げて添付図面を参照しながら以下
許に111に説明する。第2図は本発明に係る金型構造
の第1実施例の平面図であって、参照符号1 (3は、
例えはオーステナイ1−系ステンレスの如き非磁性体を
材質とする磁場射出成形用金型を示し、この金型16の
分割平面内には所定配列で4つのキャビティ18a乃至
18dが画成されている。すなわち本実施例の場合、金
型16の分割平面に仮想的に設けた正方形の各頂点に夫
々のキャビティ18が位置するよう設定されて、合計4
つのキャビティが画成されている。
前記キャビティ18は、例えばモータ等の回転電機用ロ
ータを製造するのに適した円筒状に形成されており、各
キャビティ18の半径方向外周には、強磁性体からなる
着磁ヨーク20が夫々90゜の位相角で順次配設されて
いる。すなわち、キャビティ18当り4つの着磁ヨーク
20a乃至20bがその先端をキャビティ内に臨ませる
と共に、該ヨークの端面がキャビティ内周壁面の一部を
形成するようになっている。そして、各キャビティ18
に配設した4つの着磁ヨークの内2つの着磁1−り20
aおよび20dは、夫々隣接し合うキャビティ18に各
端部を臨ませかつ金型16内に位置する共通着磁ヨーク
となり、残りの2つの着磁ヨーク20bおよび20cは
、夫々前記共通着磁ヨーク20aおよび20dに対し夫
々29−0°の位相角て金型16外方に延出する独立の
着磁ヨークとなっている。例えば、第2図においてキャ
ビティ18aについて観察すれは、該キャビティ18a
に一端部を臨ませている着磁ヨーク20aは、前記キャ
ビティ18aの正方形の一方の辺方向に位置する隣接キ
ャビティ18bにその他端部を臨ませているから共通着
磁ヨークとなっている。同しくキャビティ18aに一端
部を臨ませている着磁ヨーク20dも、前記キャビティ
18aの正方形の他方の辺方向に位置する隣接キャビテ
ィ18dにその他端部を臨ませているから共通着磁ヨー
クとなっている。そして、キャビティ18aにおいて残
りの2つの着磁ヨーク20bおよび20cが、金型I6
外方に延出している独立着磁ヨークとなることは、先に
述べた通りである。
次に、金型16内に位置する前記共通着磁ヨーク20a
、20dには、夫々その中央部において磁界誘導用ヨー
ク22が分岐されて、前記金型16の外方へ延出してい
る。従って、この磁界誘導用ヨーク22は、第2図から
判明するように1例えば隣接し合うキャビティ18a、
18dから金型16の外方l\夫々延出する各独立着磁
ヨーク20c。
20cの中間に位置していることになる(換言すれば、
磁界誘導用ヨーク22は、金型16の外方にあって両側
に各独立着磁ヨーク20cを位置させているものである
)。また金型16の外方に延出している中間の磁界誘導
用ヨーク22の他端部は、その両側に位置する−・対の
独立着磁ヨーク20.20を直角に折曲して形成した連
結ヨーク24.24に夫々接続されて、第2図に示すよ
うに磁気閉ループを形成するようになっている。
このように構成される磁界誘導用ヨーク22と、独立着
磁ヨーク20には、各キャビティ18に磁場を形成する
ために、励磁コイル26が配設されている。すなわち、
第2図に示す実施例では、励磁コイル26は中間の磁界
誘導用ヨーク22およびのその両側に位置する一対の独
立着磁ヨーク20.20に夫々配設されるようになって
いる(この場合は、分割巻された励磁コイル2Gか各キ
ャビティ当り3個配設され、金型全体では12個あるこ
とになる)。各励磁コイル26は、キャビティ18に有
効な磁場を形成するために、1つの着磁ヨーク20につ
き少くとも7,000ガウス以上の起磁力をり、えるも
のであることが要求される。
しかし磁界誘導用ヨーク22に配設された励磁コイル2
6が発生する磁界は、共通着磁ヨーク20a(または2
0d)の両端部に分配されるため、独立着磁ヨーク20
c(または20b)の励磁コイル26の起磁力の2倍の
1.4,000ガウス以上が必要どされる。従って、磁
界誘導用ヨーク22に配設された励磁コイル26の巻数
(例えば800ターン)は、各独立着磁ヨーク20に配
設された励磁コイル26の巻数(例えば400ターン)
の2倍に設定されている。
なお、第3図に本発明に係る磁場射出成形用金型構造の
第2実施例を示す。これは、励磁コイルの配設形態か第
1実施例と相違するだけで、他の構造は全く同しである
。すなわち本実施例では、励磁コイル26は名独立着磁
ヨーク20.20を直角に折曲して形成した連結ヨーク
24.2/Iの夫々に配設されていて、この2つの励磁
コイル26.26で発生した磁界を前記磁界誘導用ヨー
クを介して前記共通着磁ヨークに分配するようになっテ
イル。(この場合は、分割巻された励磁コイル26が各
キャビティ当り2個配設され、金型全体では8個あるこ
とになる)。このとき、各励磁コイル26は夫々少くと
も14,000ガウス以」二の起磁力を発生するものと
し、がっ各コイル巻数比は1:1(例えば1.000タ
ーンずつ)に設定されている。
第2図および第3図に示す構成を有する金型の縦断面を
第4図に例示する。すなわち、円筒状キャビティ18の
開口部上方には、該開口部を開閉自在に閉塞する非磁性
体からなる可動金型28が昇降自在に配設されている。
この可動金型28がキャビティ18の開口部に臨む部分
には、キャビティ内方に向けて若干突出する円錐台形状
の隆起部30が一体的に形成され、この隆起部3oに後
述する溶融混合物射出用のピンポインI・ゲート;(2
が垂直に穿設されている。また、可動金型28のに方に
は非磁性体からなる更に別の可動金型34が昇降自在に
配設され、可動金型28の頂部および可動金型34の合
わ廿境界面には、図示の如くランナ36が形成されると
共に、このランナ36は可動金型34に穿設したスプル
ー38およびノズル口40に連通接続している。なお、
各金型28および34を構成する非磁性体としては、例
えばオーステナイト系ステンレスが好適に使用される。
また円筒状キャビティ18の底部42を形成する金型1
6には、その底部中央において、後述する如くロータ回
転軸44を挿通するための貫通孔46が垂直に穿設され
ている。この場合1貫通孔46の内径は回転軸44の外
径に対し2/100乃至3/100程度の環状細隙が形
成されるよう予め寸法設定してあり、更に貫通孔46の
略中間から下方には大径の段イ」孔部48が一体的に形
成しである。
これは射出成形後にロータを脱型するに際し、回転軸4
4が貫通孔46内壁に接触する摩擦抵抗を軽減させるた
めである。また、前記中心貫通孔46の周囲に隣接して
複数の貫通孔50が穿設され(第5図)、この貫通孔5
0にノックアウトピン52が昇降自在に挿通され、キャ
ビティ18中に突出可能となっている。
なお、中心貫通孔46の外部開放端には、当板54を着
脱自在に位置させ、この当板54により回転軸44のキ
ャビティ中での位置規制をさせるのが好ましい。
本発明に係る磁場射出成形用金型構造は、このように構
成したから、第1実施例および第2実施例の何れの場合
も励磁コイル26を付勢して磁界を励起してやれば、該
磁界は各閉ループを介して着磁ヨーク20a乃至20d
に誘導され、該ヨーク先端を臨ませたキャビティ18に
有効磁場が形成される。
そこで、本発明に係る金型構造を使用して回転電機用磁
石ロータを製造する場合につき次間する。
先ず、第4図に示す如く円筒状キャビティ18の底部に
穿設した貫通孔46中に回転軸44を挿通して、該回転
軸44の軸心をキャビティ18の軸心と一致させる。こ
の場合、中心貫通孔46の下部開口を当板54により閉
塞することにより、回転軸44の端部はこの当板54に
当接して所定位置規制がなされ、従って回転軸44は常
に所定寸法長だけ該キャビティ18中に臨むようセット
されることになる。
次いで、磁気異方性定数の大きい強磁性粉末と合成樹脂
とからなる混合物を加熱溶融し、この溶融混合物を前記
可動金型34のノズル口40から注入し、スプルー36
およびピンポイントゲート32を介して円筒状キャビテ
ィ18中に射出する。
また、これと同期して前述の如く励磁コイル26を付勢
し、前記着磁ヨーク20a乃至20dを介してキャビテ
ィ18に半径方向外方から強磁界を印加する。このよう
に磁石粉末と合成樹脂との混合物が溶融状態にあり、粉
子配列が固まっていない間に複数極の磁界が印加される
ことにより、粉末粉−fの磁化容易軸は磁化方向に配向
され、磁気特性の16れた多(耐異方性樹脂磁石(本実
施例の場合、回転?11機用の円筒形磁石ロータ)が得
られる。
このように本発明に係る金型構造によれば、着磁ヨ−り
の配列を工夫したことにより、従来は着磁ヨークの極数
Xキャビティ数だけ必要としていた励磁コイルの数を低
減させることできる。
すなわち、異方性樹脂磁石の4個取りに際し本来16個
必要であった励磁コイルの数を、第1実施例の場合は1
2個に、また第2実施例では8個に低減させることがで
き,限られた金型スペース内で各キャビティに容易に多
極磁界を印加して、多極異方化された樹脂磁石の4個取
りを実現し、併せて製造コストの減少と稼動効率の向上
を達成し得る等、多くの有益な効果を奏するものである
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術に係る磁場射出成形用金型により異方
性樹脂磁石を製造する際の着磁ヨークと励磁コイルとの
配設例を示す概略説明図、第2図は本発明に係る磁場射
出成形用金型構造の第1実施例の平面図、第3図は本発
明に係る金型構造の第2実施例の平面図、第4図は本発
明に係る磁場射出成形用金型構造の好適実施例の縦断面
図、第5図は第4図のΔ−A線横線面断面図る。 16・・・・金型     ]8・・・・キャビティ2
0a、20d・・・・共通着磁ヨーク20b、20c・
・・独立着磁ヨーク 22・・・磁界誘導用ヨーク 26・・・・励磁コイル 特許出願人  大同特殊鋼株式会社

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)全型に4つのキャビティを所定配列で画成し、隣
    接し合うキャビティを金型内において磁気的に接続する
    2つの共通着磁ヨークおよび一端部を金型外方に延出さ
    せた2つの独立着磁ヨークの各端部を前記各キャビティ
    の内側に夫々所定の位相角で臨ませ、1)i記共通着磁
    ヨークおよび独立着磁ヨークを磁界発生源に接続して各
    キャビティに磁場を形成するよう構成したことを特徴と
    する磁場射出成形用金型構造。
  2. (2)前記磁界発生源は共通着磁1−夕から金型外方へ
    導出した磁界誘導用ヨークとその両側に位置する一対の
    独立着磁ヨークの夫々に配設した励磁コイルで構成され
    、磁界誘導用ヨークに配設された励磁コイルの巻数は各
    独立着磁ヨークに配設された励磁コイルの巻数の2倍に
    設定されている特許請求の範囲第1項記載の磁場射出成
    形用金型構造。
  3. (3)前記磁界発生源は金型外方に延出している2つの
    独立着磁ヨークの夫々に配設した励磁コイルで構成され
    ると共にこの励磁コイルで発生した磁界は金型外方へ導
    出した磁界誘導用ヨークを介して前記共通着磁ヨークに
    分配され、各励磁コイルの巻数比は1:1に設定されて
    いる特許請求の範囲第1項記載の磁場射出成形用金型構
    造。
JP4202183A 1983-03-14 1983-03-14 磁場射出成形用金型構造 Granted JPS59168620A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS634606A (ja) * 1986-06-25 1988-01-09 Denki Kagaku Kogyo Kk 同時多極着磁射出成形用型及びこれを用いた同時多極着磁成形方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS634606A (ja) * 1986-06-25 1988-01-09 Denki Kagaku Kogyo Kk 同時多極着磁射出成形用型及びこれを用いた同時多極着磁成形方法

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