JP2000069698A

JP2000069698A - アウタ―ロ―タ型モ―タ用ロ―タおよびインナ―ロ―タ型モ―タ用ステ―タ外枠およびこれらの製造方法

Info

Publication number: JP2000069698A
Application number: JP11114880A
Authority: JP
Inventors: Kurataro Matsuo; 倉太郎松尾; Atsumasa Uchiyama; 敦政内山; Shigeki Yamamoto; 茂樹山本
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1998-06-08
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】コアＭのロータ（ステータ）フレームに対す
る位置精度や真円度、および、コアＭとロータ（ステー
タ）フレームとの間の同軸度を充分に確保することがで
き、量産性にも優れる高品質のアウターロータ型モータ
用ロータおよびインナーロータ型モータ用ステータ外枠
を提供する。【解決手段】中央に中心孔５ａを有する円盤とその周
縁部に立ち上げ形成された外筒部９ａとを有する金属製
のロータフレーム３ａと、前記中心孔５ａに固定的に挿
入される中空略円筒状のボス部１１ａと、前記ボス部１
１ａの中空孔１２ａに固定的に挿入されるロータ軸１３
ａと、前記外筒部９ａの内側面１５ａに沿って圧入嵌合
される前記ロータフレーム３ａの内径よりも少し大きな
外径を有するボンド磁石製のリング状コアＭとによって
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ボンド磁石製の
リング状コアを構成要素とするアウターロータ型モータ
用ロータ、インナーロータ型モータ用ステータ外枠、お
よびこれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】代表的なモータの構造として、永久磁石
が配設されたロータ（回転子）を駆動コイルの外周側に
配置するようにしたアウターロータ型、ロータを駆動コ
イルの内側に配置するようにしたインナーロータ型など
が知られている。このうちアウターロータ型のモータは
ロータの慣性が大きく定速性に優れ、主としてＣＤ−Ｒ
ＯＭ装置やフロッピーディスクドライブ装置、ＶＴＲの
ドラム装置などに用いられる。これに対しインナーロー
タ型モータは一般にアウターロータ型モータに比べ応答
性に優れており、頻繁に正逆転を繰り返す用途に用いら
れる。

【０００３】図３はアウターロータ型モータのロータの
側断面図である。このロータＡは、中央に中心孔５ａを
有する円盤７ａとその周縁部にプレス加工により立ち上
げ形成された外筒部９ａとを有する金属製のロータフレ
ーム３ａと、圧入等により前記中心孔５ａに固定的に挿
入された中空略円筒状のボス部１１ａと、ボス部１１ａ
の中空孔１２ａに前記円盤に垂直に固定的に挿入された
ロータ軸１３ａと、外筒部９ａの内側面１５ａに接着剤
Ｃにより接合されたボンド磁石の焼成体であるリング状
のコアＭとによりこれらが一体的に回転するように構成
される。尚、リング状コアＭの内側には後述するコイル
を巻線したステータ２１ａが配設される。

【０００４】図４はこのロータＡのロータフレーム３ａ
にリング状のコアＭとステータ素子２１ａが組み込まれ
る様子を説明する概略分解斜視図である。ロータＡのロ
ータフレーム３ａの外筒部９ａの内側面１５ａにリング
状のコアＭが接着剤Ｃにより固定され、ロータ軸１３ａ
には軸受孔２３ａを介してコイルを巻設したステータ素
子２１ａが固定的に挿入されている。通電時には静止す
る駆動コイル２１ａに対してロータＡの方が回転する。

【０００５】一方、図５はインナーロータ型モータのス
テータ外枠の側断面図である。このステータ外枠Ｂは、
中央に中心孔５ｂを有する円盤７ｂとその周縁部にプレ
ス加工により立ち上げ形成された外筒部９ｂとを有する
金属製のステータフレーム３ｂと、中心孔５ｂの内側に
圧入等により固定的に挿入された中空略円筒状の軸受部
１１ｂと、外筒部９ｂの内側面１５ｂに接着剤Ｃにより
接合されるボンド磁石の焼成体であるリング状のコアＭ
とからなる。

【０００６】図６はこのステータ外枠Ｂのステータフレ
ーム３ｂにリング状のコアＭとロータ素子２１ｂが組み
込まれる様子を説明する概略分解斜視図である。ステー
タフレームの外筒部９ｂの内側面１５ｂにリング状のコ
アＭが接着剤Ｃにより固定され、軸受部１１ｂの中心孔
１２ｂには、コイルを巻設したロータ素子２１ｂの回転
軸２５ｂが回動自在に軸支されるように組み込まれる。
また、駆動コイル２１ｂのもう一方の側から突出する回
転軸２７ｂは外装円盤２９ｂの軸受部３１ｂの中心孔３
３ｂに回動自在に軸支される。また、回転軸２７ｂの途
中部分には図示しないコミュテータが装着されておりこ
のコミュテータに対してブラシ３５ｂが接触している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高速運転時
における騒音・振動の低減や回転ムラの減少など、最近
のモータに要求される性能は非常に厳しく、その製造に
際してはこのような要求を満たす高品質のものをいかに
効率よく量産するかが重要な課題となっている。

【０００８】しかしながら前述した従来の製造工程にお
いては、コアＭをアウターロータ型モータのロータフレ
ーム３ａに、もしくは、コアＭをインナーロータ型モー
タのステータフレーム３ｂに接合する際に接着剤を用い
ていたため、接着剤の硬化前後における体積変化などに
より接着剤の厚みが場所によって不均一となりやすく、
コアＭのロータフレーム３ａもしくはステータフレーム
３ｂに対する位置精度や真円度が低下し、また、コアＭ
とロータフレーム３ａ、もしくはステータフレーム３ｂ
との間の同軸度も充分に確保できず、これがモータの回
転ムラや騒音・振動を増大させる原因となっていた。

【０００９】また、接着剤を用いた場合には、片側の
接着面にプライマー処理を行い、もう片方の接着面に
接着剤を塗布し、接着位置固定用の治工具に両者を接
合し、硬化させる、という手間のかかる一連の工程を
経なければならず量産性の面でも問題があった。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、前述の位置精度や真円度、同軸度を充分に
確保することができ、量産性にも優れた高品質のアウタ
ーロータ型モータ用ロータおよびインナーロータ型モー
タ用ステータ外枠を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の請求項１に記載の発明は、アウターロータ型
モータ用ロータであって、中央に中心孔を有する円盤と
その周縁部に立ち上げ形成された外筒部とを有する金属
製のロータフレームと、前記中心孔に固定的に挿入され
る中空略円筒状のボス部と、前記ボス部の中空孔に固定
的に挿入されるロータ軸と、前記外筒部の内側面に沿っ
て圧入嵌合される前記ロータフレームの内径よりも少し
大きな外径を有するボンド磁石製のリング状コアとによ
って構成されることとする。

【００１２】このようにコアをロータフレームの内側面
に沿って圧入嵌合することで、コアの中心から放射方向
に向かって作用するコアの弾性力によりコアの外側面が
ロータフレームの内側面に自然に密着し、これにより接
着剤を用いることなく容易にコアをロータフレームに接
合させることができる。また、コアとロータフレームの
間に接着剤が介在しないので、コアとロータフレームと
の間の位置精度や真円度、コアとロータフレームとの間
の同軸度を充分に確保することができる。

【００１３】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１におけるアウターロータ型モータ用ロータであ
って、前記外筒部の前記内側面もしくは前記コアの外側
面に補強用の接着剤が塗布されてなることとする。

【００１４】また、本発明の請求項３に記載の発明は、
請求項２におけるアウターロータ型モータ用ロータであ
って、前記内側面に前記接着剤が溜まる溝部が形成され
てなることとする。

【００１５】また、本発明の請求項４に記載の発明は、
インナーロータ型モータ用ステータ外枠であって、中央
に中心孔を有する円盤とその周縁部に立ち上げ形成され
た外筒部とを有する金属製のステータフレームと、前記
中心孔に固定的に挿入される中空略円筒状の軸受部と、
前記外筒部の内側面に沿って圧入嵌合される前記ステー
タフレームの内径よりも少し大きな外径を有するボンド
磁石製のリング状コアとによって構成されることとす
る。

【００１６】このようにコアをステータフレームの内側
面に沿って圧入嵌合することで、コアの中心から放射方
向に向かって作用するコアの弾性力によりコアの外側面
がステータフレームの内側面に自然に密着し、これによ
り接着剤を用いることなく容易にコアをステータフレー
ムに接合させることができる。また、コアとステータフ
レームとの間に接着剤が介在しないので、コアとステー
タフレームとの間の位置精度や真円度、コアとステータ
フレームとの間の同軸度が充分に確保される。

【００１７】また、本発明の請求項５に記載の発明は、
請求項４におけるインナーロータ型モータ用ステータ外
枠であって、前記外筒部の前記内側面もしくは前記コア
の外側面に補強用の接着剤が塗布されてなることとす
る。

【００１８】また、本発明の請求項６に記載の発明は、
請求項５におけるインナーロータ型モータ用ステータ外
枠であって、前記内側面に、前記接着剤が溜まる溝部が
形成されてなることとする。

【００１９】また、本発明の請求項７に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載のアウターロータ型モー
タ用ロータの製造方法であって、中央に中心孔を有する
円盤とその周縁部に立ち上げ形成された外筒部とを有す
る金属製のロータフレームの前記中心孔に固定的に中空
略円筒状のボス部を挿入し、前記ボス部の中空孔に固定
的にロータ軸を挿入し、前記外筒部の内側面に沿って前
記ロータフレームの内径よりも少し大きな外径を有する
ボンド磁石製のリング状コアを圧入嵌合することとす
る。

【００２０】また、本発明の請求項８に記載の発明は、
請求項４〜６のいずれかに記載のインナーロータ型モー
タ用ステータ外枠の製造方法であって、中央に中心孔を
有する円盤とその周縁部に立ち上げ形成された外筒部と
を有する金属製のステータフレームの前記中心孔に固定
的に中空略円筒状の軸受部を挿入し、前記軸受部の中空
孔に固定的にロータ軸を挿入し、前記外筒部の内側面に
沿って前記ステータフレームの内径よりも少し大きな外
径を有するボンド磁石製のリング状コアを圧入嵌合する
こととする。

【００２１】

【発明の実施の形態】＜アウターロータ型モータ用ロー
タについての実施例＞図１に本発明の一実施例によるア
ウターロータ型モータ用ロータＡの側断面図を示す。こ
の図に示すようにこのロータＡにあっては、リング状の
コアＭをロータフレーム３ａに接合するにあたり従来の
ように接着剤を用いておらず、リング状のコアＭをその
外側面１７ａがロータフレーム３ａの内側面９ａに沿う
ように圧入嵌合するようにしている。これ以外の構成に
ついては前述した従来のアウターロータ型モータ用ロー
タと同様の構成である。

【００２２】リング状コアＭはつぎのようにして作成し
た。まず、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ−ＣｏなどのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ
系の急冷リボンを５０〜３００μｍ程度に粉砕した粉体
をエポキシ樹脂と混合し、これを１００℃に１時間保っ
て溶剤をとばす。つぎに、溶剤がとんで残った混合体を
ミル粉砕して８００μｍ以下の粉体とし、この粉体を外
径φ２３、内径φ２０、高さ４ｍｍの形に圧粉成形す
る。さらに、これを２００℃で２時間熱硬化した後、バ
レル研磨により端面にＲをつけてネオジボンド磁石製の
リング状コアＭが完成する。尚、コアＭの外径はロータ
フレーム３ａの内径に対して０．０５ｍｍほど大きい寸
法とした。

【００２３】このロータＡについて、リング状のコアＭ
としてほぼ真円のものを用いた場合の圧入力を測定した
ところ、その大きさは８ｋｇ重程度であった。また、コ
アＭの真円度が０．０６ｍｍ程度の場合についてリング
状コアＭの圧入力の差を測定したところ、ほぼ真円のも
のと比べ１００ｇ重程度大きかった。

【００２４】また、ロータフレーム３ａとリング状のコ
アＭとの間の固定力（ロータフレーム３ａとコアＭに逆
方向の回転力を与えた時に両者がズレない最大の力）を
測定したところ、標準的な小型モータに要求される回転
トルクを十分に上回る５０ｋｇ重程度であった。

【００２５】＜インナーロータ型モータのステータ外枠
についての実施例＞図２に本発明によるインナーロータ
型モータ用ステータ外枠Ｂの側断面図を示す。このステ
ータ外枠Ｂにおいても、前述のアウターロータ型モータ
のロータＡの場合と同じようにリング状のコアＭをその
外側面１７ｂがステータフレーム３ｂの内側面９ｂに沿
うように圧入嵌合するようにしている。尚、リング状の
コアＭは前述したアウターロータ型の場合と同様の手順
で作成し、その外径はステータフレーム３ｂの内径に対
して０．０５ｍｍほど大きい寸法とした。それ以外の構
成については前述した従来のインナーロータ型モータ用
ステータ外枠と同様の構成である。

【００２６】このステータ外枠Ｂについて、リング状の
コアＭとしてほぼ真円のものを用いた場合の圧入力を測
定したところ、その大きさは８ｋｇ重程度であった。ま
た、コアＭの真円度が０．０６ｍｍ程度の場合について
リング状コアＭの圧入力の差を測定したところ、ほぼ真
円のものと比べ１００ｇ重程度大きかった。

【００２７】また、ステータフレーム３ｂとコアＭとの
間の固定力（ロータフレーム３ｂとコアＭに逆方向の回
転力を与えた時に両者がズレない最大の力）を測定した
ところ、標準的な小型モータに要求される回転トルクを
十分に上回る５０ｋｇ重程度であった。

【００２８】＜その他の実施例＞ところで、前述の各実
施例においてはリング状コアＭをロータフレーム３ａや
ステータフレーム３ｂに圧入嵌合する際にコアＭの磁粉
やコアＭをコーティングしている樹脂が欠落してしまう
ことがあるが、ディップコートなどの薄膜コートや静電
コートなどの硬性コートを採用することでこれを防ぐこ
とができる。

【００２９】また、アウターロータ型モータ用ロータに
おけるコアＭとロータフレーム３ａ、もしくは、インナ
ーロータ型モータ用ステータ外枠におけるコアＭとフレ
ーム３ｂとの間の固着強度を増すため、外筒部９ａ，９
ｂの内側面１５a，１５ｂやコアＭの外側面１７ａ，１
７ｂに補助的に接着剤を併用するようにしてもよい。
尚、この場合には圧入により塗布した接着剤Ｃが絞り出
されてしまうことがある為、内側面１５ａ，１５ｂの所
定位置に接着剤が溜まる溝部Ｘを形成するとよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明のアウターロータ型モータ用ロー
タにあっては、コアをロータフレームの内側面に沿って
圧入嵌合するようにしているため、コアの中心から放射
方向に向かって作用するコアの弾性力によりコアの外側
面がロータフレームの内側面に自然に密着し、接着剤を
用いる従来の場合に比べて格段に工程が単純化され、量
産性に優れている。また、従来のように接着剤が介在し
ないため、コアの位置精度・真円度やコアとロータフレ
ームの同軸度も充分に確保される。

【００３１】また、本発明のインナーロータ型モータ用
ステータ外枠にあっては、コアをステータフレームの内
側面に沿って圧入嵌合するようにしているため、コアの
中心から放射方向に向かって作用するコアの弾性力によ
りコアの外側面がステータフレームの内側面に自然に密
着し、従来に比べ格段に工程が単純化され量産性に優れ
ている。また、従来のように接着剤が介在しないため、
コアの位置精度・真円度やコアとステータフレームの同
軸度も充分に確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるアウターロータ型モー
タ用ロータの側断面図である。

【図２】本発明の一実施例によるアウターロータ型モー
タ用ロータの側断面図である。

【図３】従来のアウターロータ型モータ用ロータの側断
面図である。

【図４】アウターロータ型モータ用ロータのロータフレ
ームにリング状のコアとステータ素子が組み込まれる様
子を説明する概略分解斜視図である。

【図５】従来のインナーロータ型モータ用ステータ外枠
の側断面図である。

【図６】インナーロータ型モータ用ステータ外枠のステ
ータフレームにリング状のコアとロータ素子が組み込ま
れる様子を説明する概略分解斜視図である。

【符号の説明】

３ａロータフレーム５ａ中心孔７ａ円盤９ａ外筒部１１ａボス部１２ａ中空孔１３ａロータ軸ＡロータＢステータ外枠Ｍリング状コア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央に中心孔を有する円盤とその周縁部
に立ち上げ形成された外筒部とを有する金属製のロータ
フレームと、前記中心孔に固定的に挿入される中空略円
筒状のボス部と、前記ボス部の中空孔に固定的に挿入さ
れるロータ軸と、前記外筒部の内側面に沿って圧入嵌合
される前記ロータフレームの内径よりも少し大きな外径
を有するボンド磁石製のリング状コアとによって構成さ
れることを特徴とするアウターロータ型モータ用ロー
タ。
【請求項２】前記外筒部の前記内側面もしくは前記コ
アの外側面に補強用の接着剤が塗布されてなることを特
徴とする請求項１に記載のアウターロータ型モータ用ロ
ータ。
【請求項３】前記内側面に、前記接着剤が溜まる溝部
が形成されてなることを特徴とする請求項２に記載のア
ウターロータ型モータ用ロータ。
【請求項４】中央に中心孔を有する円盤とその周縁部
に立ち上げ形成された外筒部とを有する金属製のステー
タフレームと、前記中心孔に固定的に挿入される中空略
円筒状の軸受部と、前記外筒部の内側面に沿って圧入嵌
合される前記ステータフレームの内径よりも少し大きな
外径を有するボンド磁石製のリング状コアとによって構
成されることを特徴とするインナーロータ型モータ用ス
テータ外枠。
【請求項５】前記外筒部の前記内側面もしくは前記コ
アの外側面に補強用の接着剤が塗布されてなることを特
徴とする請求項４に記載のインナーロータ型モータ用ス
テータ外枠。
【請求項６】前記内側面に、前記接着剤が溜まる溝部
が形成されてなることを特徴とする請求項５に記載のイ
ンナーロータ型モータ用ステータ外枠。
【請求項７】請求項１〜３のいずれかに記載のアウタ
ーロータ型モータ用ロータの製造方法であって、中央に
中心孔を有する円盤とその周縁部に立ち上げ形成された
外筒部とを有する金属製のロータフレームの前記中心孔
に固定的に中空略円筒状のボス部を挿入し、前記ボス部
の中空孔に固定的にロータ軸を挿入し、前記外筒部の内
側面に沿って前記ロータフレームの内径よりも少し大き
な外径を有するボンド磁石製のリング状コアを圧入嵌合
することを特徴とする。
【請求項８】請求項４〜６のいずれかに記載のインナ
ーロータ型モータ用ステータ外枠の製造方法であって、
中央に中心孔を有する円盤とその周縁部に立ち上げ形成
された外筒部とを有する金属製のステータフレームの前
記中心孔に固定的に中空略円筒状の軸受部を挿入し、前
記軸受部の中空孔に固定的にロータ軸を挿入し、前記外
筒部の内側面に沿って前記ステータフレームの内径より
も少し大きな外径を有するボンド磁石製のリング状コア
を圧入嵌合することを特徴とする。