JPS6355922A - 円筒状樹脂結合型磁石の押出成形用金型 - 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〕 本発明は、円筒状樹脂結合型磁石の押出成形装置の金型
ｌｌｌ造に関するものである。

〔従来の技術〕

樹脂結合型磁石の成形には、射出成形法、圧縮（プレス
）成形法、押出成形法が主に用いられている。

射出成形法は、ａ性粉末と熱可塑性樹脂からなる磁石組
成物を、十分な流動性が得られる温度まで加熱した状態
で金型中に入れ、所定の形状に成形するものである。こ
の際、周囲から磁場を印加することによシ、ｇｉ性粉末
の磁化容易軸を磁場の印加されている方向に配向させ、
磁石に異方性を与えながら成形することができる。また
、圧縮成形法は、ａｌ性粉末と熱硬化性樹脂からなる磁
石組成物をプレスの金型中に入れ圧縮して成形する方法
である。この方法でも射出成形法と同様に、磁場を印加
しながら成形することで異方性磁石を製造することがで
きる。このよりに射出成形法、圧縮成形法では磁気性能
の高い製品を得ることができるが、成形工程に、磁石組
成物の型内への供給、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、基本的にパッチ式生産シス
テムであることから、その生産性には限界がある。

これに対し押出成形法は、流動状態の磁石組成物をスク
リューまたはプランジャーを使って金型中に送少込み、
この金型中を通過させることで成形する方法である。原
料の供給から製品の取シ出しまで連続して行なうことが
でき、非常に生産性の高い成形方法であるが、得られる
製品の磁気性能が低いという欠点があった。そこでこの
磁気性能を向上させるための研究、特に磁場中押出成形
法についての研究が最近多くなされている。この磁場中
押出成形法の一列として、　Ｒ，ｌｌｌ、ＪＯＨＩＪ８
ＯＮの報告（”Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｔｈｅ
　Ｘ’ｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｏｎｄｔｔｄ　Ｒ
ａｒｅ　　Ｅａｒｔｈ　−Ｃｏｂａｌｔ　　Ｍａｇｎｅ
ｔｓ’、５を五　工ｎｔｓｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｖｌｏ
ｒｋｓｈｏｐ　ｏｎ　Ｒａｒｅ　ＨａｒｔルーＣａｂａ
ｌ　ｔＭａｇｎｔｉｔｓ　ａｎｄ　Ｔｈｅｉｒ　Ａｐｐ
ｉｃａｔｉｏｎａ　１９８１）がある。

これによると、金型内の温度分布と磁場の分布を適当に
制御してやることで、磁気性能の高い磁石を得ることが
できることがわかる。しかしながら、この報告では１円
筒状磁石については何ら触れられていない。

円筒状磁石に放射状の異方性を付与させて押出成形する
方法としては１例えば特開昭５８−２１９７０５に示さ
れておシ、その金型構造は第２図に示したようになって
いる。この金型では、材料注入部外ダイ１．内ダイ３お
よび成形部外ダイ２の先端部が磁性材からできておシ、
成形部外ダイ２の残少の部分が非磁性材からできている
。この成形部外ダイ２の回シに電磁コイルを巻回し、さ
らにこの電磁コイルの回）にａｉ性体ブロックを配置す
る。これによシ閉磁気回路ｆｉｃｍ成することができ１
発生した磁束は図中の矢印のように流れるので、磁石組
成物がこの位置を通過する時に放射状に配向させられる
わけである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の金型ｍ造は以下に示すような問題
点を有している。

（１）金型と電磁コイルおよび磁性体ブロックが一体の
構造になっているため、型全体が複雑である。

特に、電磁コイルが完全に磁性体ブロックに覆われてい
るので、電磁コイルの温度上昇が大きな問題となり、こ
れを防ぐために電磁コイルの冷却に特別な配慮をする必
要がある。このことから、金型の作成に時間がかかる。

（２）外形寸法の異なる製品を成形するには新しい金型
を造らなければならないが、その場合電磁コイルおよび
磁性体ブロックも新しく造らなければならず、金型−台
にかかる費用が高い。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは放射状の配向を可能にしかつ構造
の簡単な磁場中押出成形用金型を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の円筒状樹脂結合Ｗ２Ｂ石の押出成形用金型は、
金型をｆｆｌ性材と非磁性材を組み合わせて構成するこ
とで、該金型の外側に置かれた電磁コイルから発する磁
束を誘導し、金型内の流路に放射状のｒＩＩｉ場を発生
させ、ｆｆｌ性粉末と有機結合剤からなる磁石組成物が
その位置を通過する際に、放射状に配向することを可能
ならしめることを特徴とする。

本発明に使用する金型材料は、［３’ｌＪえば磁性材と
してはＪ工Ｓ　　ＢＫＤ−６１，５ＫＤ−１１などの金
匿用鋼や工具鋼、非磁性材としては、　５ｔｒｓ３０４
などのオーステナイト系ステンレス鋼、高マンガン非Ｆ
ｉＢ性鋼、ベリリウム銅合金などがある。

またここで言う磁性粉末とは、強磁性であれば何でも良
いが、特に磁気的性質の優れている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
する金属間化合物磁性粉が望ましい、有機結合剤とは、
配向部で十分な流動性を示すものであれば何でも良く１
例えば、フェノール樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリプロピ
レン、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＢＶＡ）、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
等の熱可塑ａ樹脂、塩素化ポリエチレン等のエラストマ
ー、合成ゴムなどがある。これら磁性粉と有機結合剤は
混練機にて十分混練された後、小粒にして押出成形機に
投入される。投入された磁石組成物は、スクリューまた
はプランジャーにて本発明からなる金型中に送シ込まれ
る。

この際、有機結合剤が熱可塑性の場合は、加熱して流動
状態にしておく、金型内に注入された磁石組成物は、金
型内を通過する時に放射状の配向を付与されながら成形
され、金型の出口付近で固化されながら押し出されてく
る。このようＫして円筒状樹脂結合型磁石が成形される
。

〔実施列〕

第１図は本発明の金型構造を示す図である１本金型は、
外ダイ（材料注入部外ダイｌおよび成形部外ダイ２）と
内ダイ３によって構成されている。

材料注入部外ダイｌは非磁性材でできておシ、成形部外
ダイ２も非磁性材からできているが、先端の一部に磁束
を誘導するためのリング状の磁性材２αが取り付けられ
ている。内ダイ３は磁性材からできているが、その先端
には非磁性材３ａが取シ付けられている。磁石組成物は
、外ダイ１．２と内ダイ３との間の空間を通過すること
によって円筒状に成形される。金型の温度調整はヒータ
ー５によって行なう１本金型の外側におかれた電磁コイ
ル４に電流ｆ：流すと１発生する磁束は透ｔｆｉ率の高
い磁性材中を通シ易いため１図中の矢印のように流れる
。このため、内ダイ３と成形部外ダイ２に取υ付けられ
た磁性材のリング２αとの間の空間に、放射状の磁場が
印加されるわけである。

本発明の金型は、従来列のように電磁コイルと金型が一
体にはなっていないので、ｍｅが簡単である。そのため
金型の製作に要する時間も費用も少くて済む、また、成
形品の寸法変更等で金型を新しく造る場合も、電磁コイ
ルは共通で使えるので経済的である。これによシ、成形
磁石のコストの低減が期待できるわけである。以下に具
体的な実施列について説明する。

組成がＳｍ（ＣＯｃｈｓｙｚ　’４ｏ、ｏａ　’ｆ’ｇ
　ｏ、ｎ　Ｚ？’１１．０２１　）ｓ、ａで平均粒径が
ｎμ溝の磁性粉が９３重量％と、熱可塑性樹脂であるナ
イロン−１２が７重ｆチからなる磁石組成物を、混練機
にて２００℃で混練した後、径が３〜６ｙｕｘの粒状に
する。こｔ′Ｅ、ラスクリユー式の押出成形機に投入し
て、２５０℃で金型内に注入し成形した。金型は、磁性
材としてダイス鋼の５ＸＤ−６１非ｆｆｉ性材としてス
テンレス鋼の５Ｏ８３０３を用いて造られておシ、成形
品の寸法は外径２２ｕ、内径２１　ｍの円筒である。電
磁コイルは導線の巻数が３００回のものを用いた１本金
型を使用した場合の、電磁コイルに流す電流と全型内配
向部での磁場強度との関係は第３図に示すようであシ、
十分に高い磁場が得られることがわかる１本成形におい
てはｓ　１５Ｋｏ、の強さの磁場を印加し。

磁性粉の配向を行なった。得られた試料の磁気性能を第
１表に示す。

第　　１　　表 第１表において比較列として示したのは、磁場を印加せ
ずに押出成形した等方性の試料の磁気性能である。この
表かられかるように、本発明の金型を用いて押出成形す
ることによフ、残留磁束密度Ｂｒおよび保持力ｂＨｃは
約８０チ上昇し％最大エネルギー積（ＢＨ）　ｒｒｕｘ
ｘはおよそ３倍になった。これは金型内で磁性粉が十分
に配向されたためと考えられる。

〔発明の効果〕

以上述べたよりに本発明の金型を用いて押出成形するこ
とＫより、磁気性能の高い円筒形状の永久磁石を安価に
製造することができ、小型、精密でかつ高性能が要求さ
れる。マグロール、ステッピングそ一タ、ＤＣモータ、
センサー、プリンターヘッド等に広く利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の円筒状樹脂結合型磁石の押出成形用金
型構造を示す図。 第２図は従来の円筒状土石の磁場中押出成形用金型ｆｌ
Ｉ造を示す図。 第３図は電磁コイルに流れ電流と金型内の流路に印加さ
れる磁場の強度との関係を示す図。 ｌ−善・材料注入部外ダイ ２・・―成形部外ダイ ３・・―内ダイ ４−・Φ重みコイル ５・・・ヒーター ６・１１１１磁性体ブロック 以　　　と 出願人　セイコーエプソン株式会社 Ｄ　　　　２０　　４ｏ　　　ｄａ　　　８０　　（Ａ
）１１シ　　ジノ１− 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　磁性粉末と有機結合剤からなる磁石組成物の押出成形
   用金型において、該金型を磁性材と非磁性材を組み合わ
   せて構成することで、該金型の外側に置かれた電磁コイ
   ルから発する磁束を誘導し、金型内の流路に放射状の磁
   場を発生させ、該磁石組成物がその位置を通過する際に
   放射状に配向することを可能ならしめることを特徴とす
   る円筒状樹脂結合型磁石の押出成形用金型。