JPH03190541A - プラスチックマグネットローター及びその製造方法 - 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〉 本発明は、ファクシミリやパーソナルコンピュータ、あ
るいはワードプロセッサなどのＯＡ機器に使用されてい
る、ステッピングモーターのローター（回転子）に係わ
り、特にローターのマグネット部分が、例えば射出成形
方法によって製造されているプラスチックマグネットロ
ーター及びその製造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 プラスチックマグネットローラー、所謂プラマグロータ
ーの製造方法としては、従来、第３図に示すような金属
スリーブ２の外周部に、プラマグｌを射出成形方法で成
形し、次いで金属シャフトを該金属スリーブに挿入・固
定する方法、または第２図に示すように、金属シャフト
の外周部に直接プラマグを射出成形する方法などがある
。

しかし、プラマグと金属との熱膨張率の相違や、ブラツ
クの射出成形時の成形歪などが原因で、クランクにクラ
ンクが発生することが間々あった。

クランクの組成は、その磁気特性を高める目的で、プラ
スチックにフェライトや希土類磁性粉体を高い比率で含
むため、機械的強度がプラスチック自身の強度よりも低
下し、クラックが発生し易い。

−度クラックが発生すれば、クランクと金属スリーブあ
るいは金属シャフトとの接合強度が低下し、ローターと
しての長期信頼性が失われる。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、クラックの発生しにくい構造のプラス
チックマグネットローター及びその製造方法を提案する
ことである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、金属シャフトの外周にプラスチックマグネッ
トを配して成るプラスチックマグネットローターにおい
て、該プラスチックマグネットと該金属シャフトとの間
に樹脂層を介在させたことを特徴とするプラスチックマ
グネットローターであり、また樹脂で構成された円筒の
外周部にプラスチックマグネットを射出成形法により一
体成形し、次いで該円筒内面に金属シャフトを挿入・固
定することを特徴とするプラスチックマグネットロータ
ーの製造方法であり、また金属シャフトを樹脂で構成さ
れた円筒内面に挿入したのち、該円筒の外周部にプラス
チックマグネットを射出成形法により一体成形すること
を特徴とするプラスチックマグネットローターの製造方
法である。

く作用〉 本発明者らはプラスチックマグネットローターの構造及
びその製造方法について種々検討したところ、クランク
発生の主要な原因はブラツクの熱膨張率と金属シャフト
又は金属スリーブの熱膨張率の差にあることをつきとめ
た。

因みに、たとえば、フェライト磁性粉体の体積含率が６
０〜６７％相当で、ポリアミド１２樹脂をバインダーと
する典型的なブラツクの熱膨張率は４．５〜５Ｘ１０−
’／”Ｃであるが、一般にスリーブとして使用されるア
ルミニウム金属のそれは、２Ｘ１０−’／℃である。第
３図において、成形時の熱覆歴による歪量は（４，５−
２，０）　ｘｌＯ−’ｘ　（２００−２０）”ＣＬｉＯ
，００４５（０，４５％）となる、従って、アルミカラ
ーインサート成形時、カラー外径４１ＩＩｌφ、成形ブ
ラマグ外径８ＩＩＩｌφとした場合、アルミカラー外周
部の変形量は４×πＸ０．００４５″；　０．０５６閣
、成形品外周部（ブラツク）の変形量は８×πＸ０．０
０４５−０．１１ｍとなる。ここに、クランクが金型内
へ射出され、冷却によって形状が固定される温度を２０
０℃、室温を２０″Ｃとした。このような、大きな歪を
受けたクランクがその歪を、「クラック」として解放す
るものと考えられる。

そこで本発明は、金属シャフトとクランクとの間に歪や
応力のクツション層、すなわち樹脂層を設けることによ
りこれを回避した。樹脂はシャフトとクランクとの接合
部としての機械的強度があり、かつシャフトとクランク
との間の歪や応力を緩和することの出来るものであれば
特に限定されない。

一般に樹脂は、汎用の熱可塑性樹脂や熱硬化性クランク
ローターとしての磁気的特性を維持向上させるために、
樹脂中に磁性粉体を含ませることもできる。その場合、
該磁性粉体の含率を、該プラスチックマグネット部の含
率より好適には１０〜２０％以上低いコンパウンドにす
ることが望ましい。

また樹脂中に適当なフィラー（増量材）や繊維などの補
強材を含ませることもできる。

次に本発明に係わるクランクローターの製造方法につい
て述べる。

まず、樹脂で作られたカラーの外周部にクランクを射出
成形により成形一体化した後、そのカラー内周面と金属
シャフトとを嵌合、又は、接着によって接合するもので
ある。この場合、樹脂は、クランクの射出成形時の熱に
よって軟化し、ブラツクの熱収縮に対応し°Ｃ１その歪
や応力を緩和しているので、該マグネット部が割れるこ
とは無い。

他の製造方法は、金属シャフトの外周部に、樹脂製の円
筒物又はチューブを配置した伏Ｂ（両者間は嵌合又は接
着していても、いなくても良い。

）で、金型内に装着し、該樹脂製円筒物又はチューブの
外周部にプラスチックマグネットを射出成形法により成
形するものである。チューブと金属シャフト間にわずか
にクリアランスがあってもブラツクの射出成形時の熱と
圧力によって該円筒物もしくは、チューブは金属シャフ
トを把持する。

こうして、金属シャフトと樹脂部分及びプラスチックマ
グネットとは一体化される。

このとき金属シャフトの適切な位置に、凹みや突起又は
Ｄカットあるいはローレット加工その他を設けておけば
、金属シャフトと樹脂部分との、いわゆる組付強度が強
くなって好都合である。該金属シャフトに、樹脂との接
着力を高める表面処理剤やプライマー等をあらかじめ塗
布しておくことは、更に好ましい。

同様に、該円筒物もしくはチューブの外周部に適当な凹
凸をつけておけば、樹脂とブラツクとの間の組付強度が
向上する。

また本発明において、樹脂と、ブラツクのバインダー樹
脂とが相容性の良い樹脂を用いることば、接着力を向上
させるので好ましい。たとえば、通常ブラフグの有機バ
インダーとしてナイロン６やナイロン１２（ポリアミド
１２）が使用されているが、その場合、樹脂層としてそ
れぞれ、ナイロン６、又はナイロン１２を採用すればブ
ラツクの射出成形時の熱によって樹脂の外周表面層が溶
融し強固に接合される。ポリアミド樹脂は、接着力の強
い樹脂であり、本発明に適している。

本発明に適した樹脂は、ポリアミド樹脂、ポリカーボネ
ート、ポリブチレンチレフクレート、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリエチレン、ポリプロピレン、酢酸ビニ
ル、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、ポリエステ
ル、その他、エチレンエチルアクリレート、ポリエーテ
ルエーテルケトン液晶樹脂などの熱可塑性樹脂、また、
更に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、その他ジフリルフタレート樹脂などの熱硬化
性樹脂が採用される。

本発明に採用されるブラツクとは、上記した樹脂中にバ
リウムフェライト又はストロンチエラムフェライト粉末
、あるいはサマリュムコバルト合金磁石粉末、又はネオ
ジウム、鉄、ボロン系合金磁石粉末などを混合した硬質
磁性ブラツクやＭｎＺｎフェライト粉末や金Ｒ（Ｆｅ、
　Ｇｏ、　Ｎｉセンダスト合金など）粉末などを混合し
た、所謂軟質磁性ブラフグであってもよい、また、添加
物の形状は粉末に限らずフレーク状、あるいは針状なと
であってもよい。

次に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。

〈実施例〉 磁性粉末（ストロンチウムフェライト又は鉄粉）を、シ
ランカップリング剤（Ａ−１１００）　０．２部で処理
した後、所定の体積含率になるようにナイロン樹脂又は
、ＰＰＳ　　（ポリフェニレンサルファイド）樹脂と混
合・分散せしめたベレットを得た。

外周が８又は２０■の成形体用の金型（極異方化用及び
等力比用）内にあらかじめ用意してあったアルミ金属製
カラー（φ４×φ３）及びナイロン製カラー（φ４×φ
３）などを設置し、その外周部に上記ベレットを射出成
形機により射出成形した。

次いで５ｔＪＳ４２０ＪＺシャフトを内挿接合し、一体
化した。実施例５．６．７．８では所定のシャフトとそ
の外周になる所定の樹脂製のカラーを同時に金型内にセ
ットし、該樹脂製カラーの外周部にブラツクを射出成形
した。

その結果を第１表に示す。

本発明のブラマグローターはクラック発生率が小さく長
期信転性の高いものが得られた。

〈発明の効果〉 上述の如く、本発明によれば、その磁気特性及び機械特
性を低下させることなく、クラック発生の殆どないプラ
スチックマグネットローラーを製造することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるローターの断面図、第２図及び第
３図は、従来の方式のローターの断面図である。 ■・・・プラマグ、　　　　２・・・金属性カラー３・
・・金属性シャフト・、４・・・樹脂層。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属シャフトの外周にプラスチックマグネットを配
   して成るプラスチックマグネットローターにおいて、該
   プラスチックマグネットと該金属シャフトとの間に樹脂
   層を介在させたことを特徴とするプラスチックマグネッ
   トローター。 ２、樹脂で構成された円筒の外周部にプラスチックマグ
   ネットを射出成形法により一体成形し、次いで該円筒内
   面に金属シャフトを挿入・固定することを特徴とするプ
   ラスチックマグネットローターの製造方法。 ３、金属シャフトを樹脂で構成された円筒内面に挿入し
   たのち、該円筒の外周部にプラスチックマグネットを射
   出成形法により一体成形することを特徴とするプラスチ
   ックマグネットローターの製造方法。