JPS6152143A - ステツピングモ−タのパ−マネントマグネツト・ロ−タを製造する方法 - Google Patents
ステツピングモ−タのパ−マネントマグネツト・ロ−タを製造する方法Info
- Publication number
- JPS6152143A JPS6152143A JP59173073A JP17307384A JPS6152143A JP S6152143 A JPS6152143 A JP S6152143A JP 59173073 A JP59173073 A JP 59173073A JP 17307384 A JP17307384 A JP 17307384A JP S6152143 A JPS6152143 A JP S6152143A
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- Japan
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- magnetic
- plastic
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- stepping motor
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus 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
- H01F41/02—Apparatus 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
- H01F41/0253—Apparatus 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
- H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
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。
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、ステッピングモータに使用されるパーマネン
トマグネツト・ロータ、特にプラスッチクマグネットを
材料とする場合の製法に関するものである。
トマグネツト・ロータ、特にプラスッチクマグネットを
材料とする場合の製法に関するものである。
近年、パーソナルコンピュータ、ワードフロセッサ、電
子タイプライタ及びファクシミリなどのＯＡ機器にデジ
タルアクチュエータとして大量に用いられる小型軽量な
ＰＭ（パーマネントマグネット）型ステッピングモータ
は、高出力、高応答及び高精度位置決めなどが要求され
ると共に、低価格化が要求されている。
子タイプライタ及びファクシミリなどのＯＡ機器にデジ
タルアクチュエータとして大量に用いられる小型軽量な
ＰＭ（パーマネントマグネット）型ステッピングモータ
は、高出力、高応答及び高精度位置決めなどが要求され
ると共に、低価格化が要求されている。
これらの用途に従来より使用されている。ステッピング
モータの縦断面が第５図に示しである。第６図は第５図
のＡ−Ａ断面図である。これらの図で、１は回転軸、２
ａ及び２ｂは夫々軟網板をプレス成形し回転軸１の軸心
方向に突出したｎ個の極歯を有する第一のステータボー
ル部材である。
モータの縦断面が第５図に示しである。第６図は第５図
のＡ−Ａ断面図である。これらの図で、１は回転軸、２
ａ及び２ｂは夫々軟網板をプレス成形し回転軸１の軸心
方向に突出したｎ個の極歯を有する第一のステータボー
ル部材である。
３ａ及び３ｂは同じく軟鋼板製の第２のステータボール
部材で、回転軸ｌの軸心方向にステークボール部材２ａ
及び２ｂの極歯と交互にｎ個の極歯が突出する。ステー
タポール部材２ａの極歯とステータボール部材３ａの極
歯は、夫々中間位置にｌ！ｉ！置され、ピッチＰで合計
２ｎ個の極歯を構成しつ−１つのユニットとして固着さ
れている。ステータポール部材２ｂと３ｂの８ｉ歯も同
様のｌ！ｉ！置で一つのユニー・トとして固着されてい
る。さらにステータポール部材２ａ・３ａから成るユニ
ー／ ）とステータポール部材２ｂ・３ｂから成るユニ
ットとは極歯のピッチＰの半分だけずれた配置をもちな
がら回心的に固着され、モータのステータを構成してい
る。４ａはステータポール部材２ａに固着された側板、
４ｂはステータポール部材２ｂに固着された鋼板で、そ
れぞれの中心には貫通孔が設けられ、例えば含油軸受５
ａ・５ｂにより軸ｌが支持されている。なお、側板４ａ
には複数の取付孔５があけられている。６ａ及び６ｂは
ボビン、７ａ及び７ｂはそれぞれ２相の励磁用コイルで
、バイファイラ！！５４相コイルを構成し、引出し線８
＆及び８ｂで外部に引きだされパルス発振夾源（不図示
）に接続される。
部材で、回転軸ｌの軸心方向にステークボール部材２ａ
及び２ｂの極歯と交互にｎ個の極歯が突出する。ステー
タポール部材２ａの極歯とステータボール部材３ａの極
歯は、夫々中間位置にｌ！ｉ！置され、ピッチＰで合計
２ｎ個の極歯を構成しつ−１つのユニットとして固着さ
れている。ステータポール部材２ｂと３ｂの８ｉ歯も同
様のｌ！ｉ！置で一つのユニー・トとして固着されてい
る。さらにステータポール部材２ａ・３ａから成るユニ
ー／ ）とステータポール部材２ｂ・３ｂから成るユニ
ットとは極歯のピッチＰの半分だけずれた配置をもちな
がら回心的に固着され、モータのステータを構成してい
る。４ａはステータポール部材２ａに固着された側板、
４ｂはステータポール部材２ｂに固着された鋼板で、そ
れぞれの中心には貫通孔が設けられ、例えば含油軸受５
ａ・５ｂにより軸ｌが支持されている。なお、側板４ａ
には複数の取付孔５があけられている。６ａ及び６ｂは
ボビン、７ａ及び７ｂはそれぞれ２相の励磁用コイルで
、バイファイラ！！５４相コイルを構成し、引出し線８
＆及び８ｂで外部に引きだされパルス発振夾源（不図示
）に接続される。
１０は外周に２ｎ極の磁極をもつ、例えば焼結フェライ
ト製の円筒状の永久磁石で外周の磁極面はステータポー
ル部材２ａ・３ａ及び２ｂ・３ｂの極歯の内側に０．２
〜０．４ｍｍの隙間をもって同心的に配置されている。
ト製の円筒状の永久磁石で外周の磁極面はステータポー
ル部材２ａ・３ａ及び２ｂ・３ｂの極歯の内側に０．２
〜０．４ｍｍの隙間をもって同心的に配置されている。
１１は円筒状の中間部材で、外径部は永久磁石１０に嵌
込まれ、内径部には回転＠１目を嵌込んで、それぞれが
接着されている０以上の永久磁石１０、回転軸１及び中
間部材１１でモータのロータが構成されている。中間部
材１１の両端面１１ａ及びｌｌｂはスラスト軸受用の軸
受面になっている。１２はステータに対するロータの軸
方向の位置決めをするため回転軸１に嵌められた複数個
の間座で、ロータ側スラスト軸受面１１ａ・ｌｌｂとス
テータ側の一対の軸受５ａ・５ｂとが直接接触すること
による回転時の摩擦を軽減している。１３は複数の間座
１２の中間に配置された、例えば波状の板バネでロータ
の軸方向のガタを吸収するものである。
込まれ、内径部には回転＠１目を嵌込んで、それぞれが
接着されている０以上の永久磁石１０、回転軸１及び中
間部材１１でモータのロータが構成されている。中間部
材１１の両端面１１ａ及びｌｌｂはスラスト軸受用の軸
受面になっている。１２はステータに対するロータの軸
方向の位置決めをするため回転軸１に嵌められた複数個
の間座で、ロータ側スラスト軸受面１１ａ・ｌｌｂとス
テータ側の一対の軸受５ａ・５ｂとが直接接触すること
による回転時の摩擦を軽減している。１３は複数の間座
１２の中間に配置された、例えば波状の板バネでロータ
の軸方向のガタを吸収するものである。
永久磁石１０は、一般的にはバリウムフェライト或はス
トロンチウムフェライト等の材料をプレス成形し、焼成
したものであるが、収ｌｌ１ｌ率が１５〜３０％と大き
いこともあって、成形品のま−では外径寸法、長さ寸法
とも精度が悪く、後加工が必要となる。一方、焼結フェ
ライト磁石は硬い材料であるから、成形品は切削加工が
できず、研削加工をしなければならない、そのため加工
コストが高いものとなる。また加工中にかけたり、割れ
たりして加工歩留りが悪いという欠点がある。加工中の
強度を増すため、成形品を必要以上に厚肉につくり、研
削加工をしているが、結果的にロータの重量が増し、慣
性回転が大きくなってしまう、このような理由により焼
結フェライトｆｆ１石を用いたロータの慣性を小さくす
ることが難しく。
トロンチウムフェライト等の材料をプレス成形し、焼成
したものであるが、収ｌｌ１ｌ率が１５〜３０％と大き
いこともあって、成形品のま−では外径寸法、長さ寸法
とも精度が悪く、後加工が必要となる。一方、焼結フェ
ライト磁石は硬い材料であるから、成形品は切削加工が
できず、研削加工をしなければならない、そのため加工
コストが高いものとなる。また加工中にかけたり、割れ
たりして加工歩留りが悪いという欠点がある。加工中の
強度を増すため、成形品を必要以上に厚肉につくり、研
削加工をしているが、結果的にロータの重量が増し、慣
性回転が大きくなってしまう、このような理由により焼
結フェライトｆｆ１石を用いたロータの慣性を小さくす
ることが難しく。
ステッピングモータの高応答性と高速性の改善をはばむ
という欠点をもっていた。
という欠点をもっていた。
中間部材１１は、アルミ合金などが用いられているが、
焼結フェライト永久磁石１０との熱膨張係数の違いを考
慮して、嵌合部のギャップをや覧大きくとっている。永
久磁石１０と中間部材１１は、回転軸ｌに対する永久磁
石１０の外径部の偏心が最小になるように、治具を用い
て保持し、回転軸ｌ・中間部材１１・永久磁石ＩＯの嵌
合部に接着剤を充填している。それがために、加工時間
がか−り一層コスト高となっている。
焼結フェライト永久磁石１０との熱膨張係数の違いを考
慮して、嵌合部のギャップをや覧大きくとっている。永
久磁石１０と中間部材１１は、回転軸ｌに対する永久磁
石１０の外径部の偏心が最小になるように、治具を用い
て保持し、回転軸ｌ・中間部材１１・永久磁石ＩＯの嵌
合部に接着剤を充填している。それがために、加工時間
がか−り一層コスト高となっている。
本発明は、従来より使用され上記のような不便があるフ
ェライト磁石などのロータを廃し、プラスチックマグネ
ットを用いようとする際に、その効率的な製造方法を得
ようとするものである。
ェライト磁石などのロータを廃し、プラスチックマグネ
ットを用いようとする際に、その効率的な製造方法を得
ようとするものである。
中心部に回転軸をインサートし、外周面を着磁器に対向
させて外周着磁しながら、磁気異方性磁性粉を含有した
プラスチックで一体に磁場中成形する。
させて外周着磁しながら、磁気異方性磁性粉を含有した
プラスチックで一体に磁場中成形する。
このように磁気異方性磁性粉の結晶軸が着磁器から発生
した磁界に沿って配向されつ賢、磁極力く形成され、パ
ーマネントマグネットφロータの製造がなされる。
した磁界に沿って配向されつ賢、磁極力く形成され、パ
ーマネントマグネットφロータの製造がなされる。
第り図は本発明を適用する製造方法の実施例を説明する
図で、ロータを一体磁場成形するときの状態をロータ軸
の軸線方向から見たものである。
図で、ロータを一体磁場成形するときの状態をロータ軸
の軸線方向から見たものである。
第２図は第１図のＢ−Ｂ断面図である。
これらの図に示す成形型は１例えばベリリウム銅などの
非磁性体金型部材２６ａと同じく非磁性体金型部材２６
ｂからなる０円筒形の金型部材２６ａの外周外側には、
着磁コイル２７をヨーク極２８に巻いた円筒形の着磁器
２９が同心的に配設される。金型部材２６ｂの中心に回
転軸２０を配置しておき、例えばフェライト系の磁気異
方性強磁性体粉とバインダのブラスチフク約４０％（体
積比）を混合したものを、注入し成形する（注入ロ不図
示）、注入しているときに（プラスチックは溶融状態）
着磁コイル２７には直流電流が流されている。すると着
磁器２９の働きにより、プラスチックをバインダとした
磁気異方性の磁性粉は結晶が図示の磁路３４に沿って配
向するとともに、プラスチッマグネット２１の外周部に
は、所望のＮＳ極が配列し多極着磁される。なお回転軸
２０の外周の１部には、例えばローレット２０ａが設け
られて、プラスチックマグネッ）２１の内円筒２２の内
周部分のプラスチックマグネットには立上り連結部２４
があり、そこに比較的薄肉の外円筒２３が形成されてい
る。また円周の１７４ピツチ毎に補強壁が設けられる。
非磁性体金型部材２６ａと同じく非磁性体金型部材２６
ｂからなる０円筒形の金型部材２６ａの外周外側には、
着磁コイル２７をヨーク極２８に巻いた円筒形の着磁器
２９が同心的に配設される。金型部材２６ｂの中心に回
転軸２０を配置しておき、例えばフェライト系の磁気異
方性強磁性体粉とバインダのブラスチフク約４０％（体
積比）を混合したものを、注入し成形する（注入ロ不図
示）、注入しているときに（プラスチックは溶融状態）
着磁コイル２７には直流電流が流されている。すると着
磁器２９の働きにより、プラスチックをバインダとした
磁気異方性の磁性粉は結晶が図示の磁路３４に沿って配
向するとともに、プラスチッマグネット２１の外周部に
は、所望のＮＳ極が配列し多極着磁される。なお回転軸
２０の外周の１部には、例えばローレット２０ａが設け
られて、プラスチックマグネッ）２１の内円筒２２の内
周部分のプラスチックマグネットには立上り連結部２４
があり、そこに比較的薄肉の外円筒２３が形成されてい
る。また円周の１７４ピツチ毎に補強壁が設けられる。
このようにして製造されたパーマネントマグネツト・ロ
ータが組込まれて、第４図に示すスッテッピングモータ
になる。
ータが組込まれて、第４図に示すスッテッピングモータ
になる。
以上のようにして製造されたパーマネントマグネツト・
ロータ２１は、外周部が所望のＮＳ極に磁化されている
が、さらに以下に示すような工程を通ってもよい、外周
部の着磁を一旦脱磁したロータを、第３図に示すように
、着磁コイル３１をヨーク極３２に巻いた円筒形の着磁
治具３３に、同心的に配置し、再度外周着磁してもよい
。
ロータ２１は、外周部が所望のＮＳ極に磁化されている
が、さらに以下に示すような工程を通ってもよい、外周
部の着磁を一旦脱磁したロータを、第３図に示すように
、着磁コイル３１をヨーク極３２に巻いた円筒形の着磁
治具３３に、同心的に配置し、再度外周着磁してもよい
。
ヨーク極３２のピッチは、プラスチックマグネットの磁
気異方性体の結晶配向ピッチと同一にしてあり、再度外
周着磁されたＮＳ極も所望の通りになる。
気異方性体の結晶配向ピッチと同一にしてあり、再度外
周着磁されたＮＳ極も所望の通りになる。
第４図に示すスフチッピングモータでは、内筒２２端部
がスラスト軸受は面になっている。その他の構成は第９
図・第６図の従来のモータと同一・であるから説明を省
略する。
がスラスト軸受は面になっている。その他の構成は第９
図・第６図の従来のモータと同一・であるから説明を省
略する。
このようなステッピングモータで、発振電源から送られ
てくる直列パルス信号を駆動回路がモータの励磁コイル
７ａ・７ｂの各相に配分して電流を流す、＠、も一般的
な二相励磁方式では、励磁コイル７ａの１層と励磁コイ
ル７ｂの１層の組合せで同時に励磁される。それにより
ステータボール部材２ａ＠３ｂ或は２ｂ脅３ｂのそれぞ
れ２層個の極歯が励磁され、プラスチックマグネット２
１の２層個の磁極を引きつける。このときのステップ角
はピッチＰの部分の−となる。励磁コイル７ａ及び７ｂ
の各１層のコイルがある組合せで次々と交互に励磁され
ると、プラスチックマグネット２１はステップ移動をし
、ロータが回転する。
てくる直列パルス信号を駆動回路がモータの励磁コイル
７ａ・７ｂの各相に配分して電流を流す、＠、も一般的
な二相励磁方式では、励磁コイル７ａの１層と励磁コイ
ル７ｂの１層の組合せで同時に励磁される。それにより
ステータボール部材２ａ＠３ｂ或は２ｂ脅３ｂのそれぞ
れ２層個の極歯が励磁され、プラスチックマグネット２
１の２層個の磁極を引きつける。このときのステップ角
はピッチＰの部分の−となる。励磁コイル７ａ及び７ｂ
の各１層のコイルがある組合せで次々と交互に励磁され
ると、プラスチックマグネット２１はステップ移動をし
、ロータが回転する。
本発明を適用する方法で製造されたステッピングモータ
のパーマネントマグネツト・ロータは磁気異方性磁性粉
の結晶ａｌ＋は磁場成形により配向性を良くできるから
、磁力の強いものにでき、駆動効率が高いものとなる。
のパーマネントマグネツト・ロータは磁気異方性磁性粉
の結晶ａｌ＋は磁場成形により配向性を良くできるから
、磁力の強いものにでき、駆動効率が高いものとなる。
また回転軸と一体成形されるから、加工工数が非常に小
さくなり、大幅なコストダウンが可能となる。
さくなり、大幅なコストダウンが可能となる。
第１図・第２図は本発明を適用する製造方法の実施例を
説明する図、ｍ３図は別な実施例を説明する図、第４図
は本発明により製造されたロータを使用したステッピン
グモータの実施例断面図、第５図は従来のモータの縦断
面、第６図はそのＡ−Ａ断面図である。 ２０は回転軸、２１はプラスチックマグネットロータ、
２２は内側筒、２３は外側筒、２６ａ・２６ｂは非磁性
体金型、２９は着磁器である。 第１図 第３図 第２図 第４図
説明する図、ｍ３図は別な実施例を説明する図、第４図
は本発明により製造されたロータを使用したステッピン
グモータの実施例断面図、第５図は従来のモータの縦断
面、第６図はそのＡ−Ａ断面図である。 ２０は回転軸、２１はプラスチックマグネットロータ、
２２は内側筒、２３は外側筒、２６ａ・２６ｂは非磁性
体金型、２９は着磁器である。 第１図 第３図 第２図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、中心部に回転軸をインサートし、外周面を着磁器に
対向させ外周着磁しながら、磁気異方性磁性粉を含有し
たプラスチツクで一体に磁場中成形することを特徴とす
るステツピングモータのパーマネントマグネツト・ロー
タを製造する方法。 ２、前記磁場中成形をしてから一旦脱磁し、再度外周着
磁をすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ステツピングモータのパーマネントマグネツト・ロータ
を製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59173073A JPS6152143A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | ステツピングモ−タのパ−マネントマグネツト・ロ−タを製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59173073A JPS6152143A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | ステツピングモ−タのパ−マネントマグネツト・ロ−タを製造する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6152143A true JPS6152143A (ja) | 1986-03-14 |
Family
ID=15953700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59173073A Pending JPS6152143A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | ステツピングモ−タのパ−マネントマグネツト・ロ−タを製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6152143A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02125582U (ja) * | 1990-03-28 | 1990-10-16 | ||
| EP1179883A2 (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Polarizing device for a permanent magnet rotor |
-
1984
- 1984-08-20 JP JP59173073A patent/JPS6152143A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02125582U (ja) * | 1990-03-28 | 1990-10-16 | ||
| EP1179883A2 (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Polarizing device for a permanent magnet rotor |
| EP1179883A3 (en) * | 2000-08-10 | 2003-10-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Polarizing device for a permanent magnet rotor |
| US6744341B2 (en) | 2000-08-10 | 2004-06-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Polarizing device for a permanent magnet rotor |
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