JP3428002B2 - 金属リング付き磁石ロータ及びその製造方法 - Google Patents
金属リング付き磁石ロータ及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ステッピングモータ
やスピンドルモータ等に用いられる磁石ロータ、及びこ
の磁石ロータに含まれる磁石、さらにはそのような磁石
ロータの製造方法に関する。
やスピンドルモータ等に用いられる磁石ロータ、及びこ
の磁石ロータに含まれる磁石、さらにはそのような磁石
ロータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上述のような磁石ロータとして、
ホイールの外周にリング状磁石を一体的に備えたものが
ある。例えば図８に示す従来の磁石ロータでは、アルミ
ニウム製又は鉄製のホイール１００の外周にリング状磁
石１０１が接着剤で固着され、そのホイール１００の中
心部に軸１０２が挿入されている。
ホイールの外周にリング状磁石を一体的に備えたものが
ある。例えば図８に示す従来の磁石ロータでは、アルミ
ニウム製又は鉄製のホイール１００の外周にリング状磁
石１０１が接着剤で固着され、そのホイール１００の中
心部に軸１０２が挿入されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８の
磁石ロータでは、ホイール１００の加工費、材料費、接
着に要する工程等により製造コストが高く、その低廉化
が困難であった。本発明者らは、そのような状況を打開
するため、リング状磁石１０１と中心軸１０２の間に樹
脂ホイール（１００）を一体射出成形する試みを行って
きたが、射出成形時にリング状磁石１０１に割れが発生
し、実用化できない状況で現在に至っている。
磁石ロータでは、ホイール１００の加工費、材料費、接
着に要する工程等により製造コストが高く、その低廉化
が困難であった。本発明者らは、そのような状況を打開
するため、リング状磁石１０１と中心軸１０２の間に樹
脂ホイール（１００）を一体射出成形する試みを行って
きたが、射出成形時にリング状磁石１０１に割れが発生
し、実用化できない状況で現在に至っている。
【０００４】本発明はこのような割れの問題を解消し
て、樹脂の一体射出成形による磁石ロータの実用化を図
ったものである。
て、樹脂の一体射出成形による磁石ロータの実用化を図
ったものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、その割れの
問題を解消するため、リング状磁石の外周又は内周に密
着するように金属リングを配置した金属リング付き磁石
を用いることを前提とする。この金属リング付き磁石に
おけるリング状磁石は、金属リングの外周又は外周に接
するように磁石粉末を圧縮成形して形成することができ
る。
問題を解消するため、リング状磁石の外周又は内周に密
着するように金属リングを配置した金属リング付き磁石
を用いることを前提とする。この金属リング付き磁石に
おけるリング状磁石は、金属リングの外周又は外周に接
するように磁石粉末を圧縮成形して形成することができ
る。
【０００６】またリング状磁石としては圧縮成形品に限
らず、金属焼結磁石あるいはプラスチック磁石でもよ
い。要するに、金属リングとリング状磁石とが互いに密
着するように同芯的に配置されるとともに、両者と一体
化されるように樹脂ホイールが一体射出成形されて１つ
の磁石ロータとなる。磁石ロータの形態としては、内径
側を使用する例えばスピンドルモータ用のものでもよい
し、外径側を使用する例えばステッピングモータ用の磁
石ロータでもよい。
らず、金属焼結磁石あるいはプラスチック磁石でもよ
い。要するに、金属リングとリング状磁石とが互いに密
着するように同芯的に配置されるとともに、両者と一体
化されるように樹脂ホイールが一体射出成形されて１つ
の磁石ロータとなる。磁石ロータの形態としては、内径
側を使用する例えばスピンドルモータ用のものでもよい
し、外径側を使用する例えばステッピングモータ用の磁
石ロータでもよい。
【０００７】なお、圧縮成形によるリング状磁石を用い
て磁石ロータを製造する場合、金属リングの外周又は内
周に密着するように磁石粉末をキャビティに充填して圧
縮成形することによりリング状磁石を作り、このリング
状磁石及び金属リングと一体化されるように樹脂ホイー
ルを一体射出成形すればよい。この一体射出成形に際
し、リング状磁石の中心部に中心軸を配置する場合とそ
うでない場合とがある。
て磁石ロータを製造する場合、金属リングの外周又は内
周に密着するように磁石粉末をキャビティに充填して圧
縮成形することによりリング状磁石を作り、このリング
状磁石及び金属リングと一体化されるように樹脂ホイー
ルを一体射出成形すればよい。この一体射出成形に際
し、リング状磁石の中心部に中心軸を配置する場合とそ
うでない場合とがある。
【０００８】
【作用】リング状磁石に磁性金属製の金属リングが付加
されることにより、全体として機械的強度が増大し、金
属リングが射出成形時の成形圧力（内圧負荷）からリン
グ状磁石を保護し、その割れを防ぐ。しかも、リング状
磁石に磁性金属製の金属リングが密着することでヨーク
として働くため、磁束密度を向上させる等の磁石性能を
高める作用も生じる。
されることにより、全体として機械的強度が増大し、金
属リングが射出成形時の成形圧力（内圧負荷）からリン
グ状磁石を保護し、その割れを防ぐ。しかも、リング状
磁石に磁性金属製の金属リングが密着することでヨーク
として働くため、磁束密度を向上させる等の磁石性能を
高める作用も生じる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１及び図２に示す磁石ロータ１は、それの内
径側を使用するスピンドルモータ用のものである。それ
の最も内周側には円筒形態のリング状磁石２が配置さ
れ、その外側に密着するように鉄製の円筒状の金属リン
グ３が配置されて、これらが金属リング付き磁石５を構
成し、さらにこの外側から樹脂ホイール４が一体射出成
形されている。この一体射出成形によりリング状磁石
２、金属リング３及び樹脂ホイール４が互いに一体化さ
れた磁石ロータ１となっている。
明する。図１及び図２に示す磁石ロータ１は、それの内
径側を使用するスピンドルモータ用のものである。それ
の最も内周側には円筒形態のリング状磁石２が配置さ
れ、その外側に密着するように鉄製の円筒状の金属リン
グ３が配置されて、これらが金属リング付き磁石５を構
成し、さらにこの外側から樹脂ホイール４が一体射出成
形されている。この一体射出成形によりリング状磁石
２、金属リング３及び樹脂ホイール４が互いに一体化さ
れた磁石ロータ１となっている。
【００１０】リング状磁石２は、例えばＮｄ（ネオジ
ム）−Ｆｅ（鉄）−Ｂ（ホウ素）系、Ｓｍ（サマリウ
ム）−Ｃｏ（コバルト）系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ（窒素）
系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｃ−Ｎ系等の群から選ばれたいずれか
一の金属焼結磁石、あるいはプラスチック磁石、さらに
は磁石粉末を圧縮成形した圧縮成形磁石等が適宜採用さ
れる。
ム）−Ｆｅ（鉄）−Ｂ（ホウ素）系、Ｓｍ（サマリウ
ム）−Ｃｏ（コバルト）系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ（窒素）
系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｃ−Ｎ系等の群から選ばれたいずれか
一の金属焼結磁石、あるいはプラスチック磁石、さらに
は磁石粉末を圧縮成形した圧縮成形磁石等が適宜採用さ
れる。
【００１１】樹脂ホイール４の材質としては、例えばＰ
ＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、又はＰＢＴ（ポ
リブチレンテレフタレート）やＰＥＴ（ポリエチレンテ
レフタレート）、あるいはフェノール樹脂等が好適に採
用される。そして、樹脂ホイール４は金属リング３をリ
ング状磁石２と共同して包み込むように形成されるとと
もに、その内周面はリング状磁石２のそれとほぼ面一と
なるようにされている。
ＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、又はＰＢＴ（ポ
リブチレンテレフタレート）やＰＥＴ（ポリエチレンテ
レフタレート）、あるいはフェノール樹脂等が好適に採
用される。そして、樹脂ホイール４は金属リング３をリ
ング状磁石２と共同して包み込むように形成されるとと
もに、その内周面はリング状磁石２のそれとほぼ面一と
なるようにされている。
【００１２】図３及び図４は実施例２の磁石ロータ６を
示すもので、これは外径側を使用するステッピングモー
タ用磁石ロータである。図４に示すようにこの実施例で
は、円筒形態のリング状磁石２の内周面に密着するよう
に鉄製の金属リング３が同芯的に配置されて金属リング
付き磁石５が構成され、さらにこれらの中心線に沿って
中心軸７が配置されている。そしてこれらリング状磁石
２、金属リング３及び中心軸７と一体化されるように樹
脂ホイール８が一体射出成形されている。中心軸７の樹
脂接触面には、ローレット等の回転止め、ズレ止めを設
けてある。
示すもので、これは外径側を使用するステッピングモー
タ用磁石ロータである。図４に示すようにこの実施例で
は、円筒形態のリング状磁石２の内周面に密着するよう
に鉄製の金属リング３が同芯的に配置されて金属リング
付き磁石５が構成され、さらにこれらの中心線に沿って
中心軸７が配置されている。そしてこれらリング状磁石
２、金属リング３及び中心軸７と一体化されるように樹
脂ホイール８が一体射出成形されている。中心軸７の樹
脂接触面には、ローレット等の回転止め、ズレ止めを設
けてある。
【００１３】樹脂ホイール８は金属リング３をリング状
磁石２との間に包み込むように形成され、その外周面は
リング状磁石２の外周面とほぼ面一となるようにされ、
リング状磁石２の外周面が露出する状態となっている。
なお、このリング状磁石２の外周面にも樹脂が回るよう
にして、そのリング状磁石２及び金属リング３を共に包
み込むように射出成形することもできる。また、樹脂ホ
イール８の両端面には凹み部９が形成されて樹脂容積が
小さくされており、射出成形時に金属リング３及びリン
グ状磁石２に及ぶ内圧負荷を軽減している。
磁石２との間に包み込むように形成され、その外周面は
リング状磁石２の外周面とほぼ面一となるようにされ、
リング状磁石２の外周面が露出する状態となっている。
なお、このリング状磁石２の外周面にも樹脂が回るよう
にして、そのリング状磁石２及び金属リング３を共に包
み込むように射出成形することもできる。また、樹脂ホ
イール８の両端面には凹み部９が形成されて樹脂容積が
小さくされており、射出成形時に金属リング３及びリン
グ状磁石２に及ぶ内圧負荷を軽減している。
【００１４】リング状磁石２、金属リング３及び樹脂ホ
イール８の材質等は実施例１と同様であるが、リング状
磁石２を圧縮成形により得る場合は、例えば図５に示す
ようにすればよい。ここで、コア１０に金属リング３が
保持されるとともに、この金属リング３の外周面とダイ
ス型１３及び下パンチ１１とで形成される円環状の空間
に磁石粉末が充填され、これが上パンチ１２の下降によ
り、例えば１５ton／cm2程度の圧力で圧縮成形される。
その結果、金属リング３に密着したリング状磁石２が得
られるが、その後、このような金属リング付き磁石５は
約１２０℃程度に加熱され、リング状磁石２（圧縮成形
された磁石粉末）が熱硬化する。金属リング３の内側に
磁石粉末が圧縮成形されてリング状磁石２を得る場合で
も、上述と実質的に同様である。この方法によれば、リ
ング状磁石２の圧縮成形及びこれと金属リング３との一
体化を同時に行うことができる。
イール８の材質等は実施例１と同様であるが、リング状
磁石２を圧縮成形により得る場合は、例えば図５に示す
ようにすればよい。ここで、コア１０に金属リング３が
保持されるとともに、この金属リング３の外周面とダイ
ス型１３及び下パンチ１１とで形成される円環状の空間
に磁石粉末が充填され、これが上パンチ１２の下降によ
り、例えば１５ton／cm2程度の圧力で圧縮成形される。
その結果、金属リング３に密着したリング状磁石２が得
られるが、その後、このような金属リング付き磁石５は
約１２０℃程度に加熱され、リング状磁石２（圧縮成形
された磁石粉末）が熱硬化する。金属リング３の内側に
磁石粉末が圧縮成形されてリング状磁石２を得る場合で
も、上述と実質的に同様である。この方法によれば、リ
ング状磁石２の圧縮成形及びこれと金属リング３との一
体化を同時に行うことができる。
【００１５】このような金属リング付き磁石５を得た
後、例えば図２や図４に示すように樹脂ホイール４又は
８を一体射出成形すればよい。
後、例えば図２や図４に示すように樹脂ホイール４又は
８を一体射出成形すればよい。
【００１６】なお、図６は図２に示す磁石ロータ１のた
めの射出成形を、また図７は図４に示す磁石ロータ６の
ための射出成形をそれぞれ示すものである。図６では、
リング状磁石２の外周に金属リング３が密着させられた
金属リング付き磁石５が、金型１５及び１６で形成され
るキャビティＣ内に配置され、ノズル１７から樹脂が射
出されることにより、図２に示すような磁石ロータ１と
なる。図７では、リング状磁石２の内周面に金属リング
３が密着させられた金属リング付き磁石５が、金型１５
及び１６で形成されるキャビティＣ内に配置されるとと
もに、この中心部を貫通するように中心軸７が配置され
た状態で、ノズル１７から樹脂が射出されることによ
り、図４に示すような磁石ロータ６が得られる。なお、
いずれの場合にも金属リング付き磁石５がキャビティＣ
内で軸方向に移動しないよう、ノズル１７と反対側に、
射出される樹脂と同様の材質の樹脂片を予めセットして
おく。
めの射出成形を、また図７は図４に示す磁石ロータ６の
ための射出成形をそれぞれ示すものである。図６では、
リング状磁石２の外周に金属リング３が密着させられた
金属リング付き磁石５が、金型１５及び１６で形成され
るキャビティＣ内に配置され、ノズル１７から樹脂が射
出されることにより、図２に示すような磁石ロータ１と
なる。図７では、リング状磁石２の内周面に金属リング
３が密着させられた金属リング付き磁石５が、金型１５
及び１６で形成されるキャビティＣ内に配置されるとと
もに、この中心部を貫通するように中心軸７が配置され
た状態で、ノズル１７から樹脂が射出されることによ
り、図４に示すような磁石ロータ６が得られる。なお、
いずれの場合にも金属リング付き磁石５がキャビティＣ
内で軸方向に移動しないよう、ノズル１７と反対側に、
射出される樹脂と同様の材質の樹脂片を予めセットして
おく。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、リング状磁石に金属リ
ングが密着させられることで、樹脂ホイールの射出成形
時にその金属リングがリング状磁石を射出圧力（内圧負
荷）から保護し、そのリング状磁石の割れを防ぐ。この
効果は金属リングがリング状磁石の外側に配置される場
合でも内側に配置される場合でも生じる。しかも、金属
リングには磁性金属製のものが使用されるため、リング
状磁石にその金属リングが密着することでリング状磁石
の磁石性能が向上する効果も得られる。
ングが密着させられることで、樹脂ホイールの射出成形
時にその金属リングがリング状磁石を射出圧力（内圧負
荷）から保護し、そのリング状磁石の割れを防ぐ。この
効果は金属リングがリング状磁石の外側に配置される場
合でも内側に配置される場合でも生じる。しかも、金属
リングには磁性金属製のものが使用されるため、リング
状磁石にその金属リングが密着することでリング状磁石
の磁石性能が向上する効果も得られる。
【００１８】なお、リング状磁石の内側又は外側に磁石
粉末を圧縮成形して金属リング付き磁石とした発明で
は、金属焼結等に比べて簡単にリング状磁石を形成しな
がら、金属リングによりその強度が確保されることとな
る。
粉末を圧縮成形して金属リング付き磁石とした発明で
は、金属焼結等に比べて簡単にリング状磁石を形成しな
がら、金属リングによりその強度が確保されることとな
る。
【図１】実施例１の磁石ロータの斜視図。
【図２】その断面図。
【図３】実施例２の磁石ロータの斜視図。
【図４】その断面図。
【図５】金属リングと一体的にリング状磁石を圧縮成形
する工程説明図。
する工程説明図。
【図６】実施例１に対応する射出成形の説明図。
【図７】実施例２に対応する射出成形の説明図。
【図８】従来例の説明図。
１、６ 磁石ロータ
２ リング状磁石
３ 金属リング
４、８ 樹脂ホイール
５ 金属リング付き磁石
７ 中心軸
１５、１６ 射出成形金型
１７ ノズル
Ｃ キャビティ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 15/03
H02K 1/27 501
H02K 21/14
Claims (10)
- 【請求項１】 最も内周側には円筒形態のリング状磁石
が配置され、その外側に密着するように円筒状の金属リ
ングが配置されて、これらが金属リング付き磁石を構成
し、さらにその金属リング付き磁石の外側から樹脂ホイ
ールが一体射出成形されて、この一体射出成形により前
記リング状磁石、金属リング及び樹脂ホイールが互いに
一体化されるとともに、前記樹脂ホイールは前記金属リ
ングを前記リング状磁石と共同して包み込むように形成
されたことを特徴とする金属リング付き磁石ロータ。 - 【請求項２】 前記樹脂ホイールの内周面はリング状磁
石のそれとほぼ面一になるようにされ、そのリング状磁
石の内周面が露出する状態となっている請求項１に記載
の金属リング付き磁石ロータ。 - 【請求項３】 円筒形態のリング状磁石の内周面に密着
するように金属リングが同芯的に配置されて金属リング
付き磁石が構成され、さらにこれらの中心線に沿って中
心軸が配置され、これらリング状磁石、金属リング及び
中心軸と一体化されるように樹脂ホイールが一体射出成
形されており、かつ、前記樹脂ホイールは前記金属リン
グを前記リング状磁石との間に包み込むように形成され
たことを特徴とする金属リング付き磁石ロータ。 - 【請求項４】 前記樹脂ホイールの外周面はリング状磁
石の外周面とほぼ面一になるようにされ、リング状磁石
の外周面が露出する状態となっている請求項３に記載の
金属リング付き磁石ロータ。 - 【請求項５】 前記樹脂ロータの両端面には凹み部が形
成されて、樹脂容積が小さくされるとともに、射出成形
時に前記金属リング及びリング状磁石に作用する内圧負
荷を軽減している請求項３又は４に記載の金属リング付
き磁石ロータ。 - 【請求項６】 請求項１又は２に記載の金属リング付き
磁石ロータを製造するにおいて、前記リング状磁石を圧
縮成形により得るために、前記金属リングの内周面の側
に形成される円環状の空間に磁石粉末が充填され、この
磁石粉末が圧縮成形され、その結果、該金属リングの内
周面に密着したリング状磁石が得られて両者の合体物と
しての金属リング付き磁石とされ、その後、該金属リン
グ付き 磁石が加熱され、前記圧縮成形された磁石粉末か
らなるリング状磁石が熱硬化し、さらにその金属リング
付き磁石が、金型内に形成されたキャビティに配置さ
れ、そのキャビティに樹脂が射出されることにより、こ
の金属リング付き磁石の外側から樹脂ホイールが一体射
出成形されて、この一体射出成形により前記リング状磁
石、金属リング及び樹脂ホイールを互いに一体化すると
ともに、前記樹脂ホイールを構成する樹脂が、前記金属
リングを前記リング状磁石と共同して包み込むように射
出されることを特徴とする金属リング付き磁石ロータの
製造方法。 - 【請求項７】 前記樹脂ホイールを構成する樹脂が、そ
の樹脂ホイールの内周面と前記リング状磁石の内周面と
がほぼ面一になるように射出される請求項６に記載の金
属リング付き磁石ロータの製造方法。 - 【請求項８】 請求項３ないし５のいずれか１項に記載
の金属リング付き磁石ロータを製造するにおいて、前記
リング状磁石を圧縮成形により得るために、前記金属リ
ングの外周面の側に形成された円環状の空間に磁石粉末
が充填され、この磁石粉末が圧縮成形されて、その結
果、該金属リングの外周面に密着したリング状磁石が得
られて両者の合体物としての金属リング付き磁石とさ
れ、その後、該金属リング付き磁石が加熱され、前記圧
縮成形された磁石粉末からなるリング状磁石が熱硬化
し、さらにその金属リング付き磁石が、金型内に形成さ
れたキャビティに配置されるとともに、そのキャビティ
の中心部を貫通するように中心軸が配置された状態で、
そのキャビティに樹脂が射出されることにより、この金
属リング付き磁石の内側から樹脂ホイールが一体射出成
形されて、この一体射出成形により前記リング状磁石、
金属リング、中心軸及び樹脂ホイールを互いに一体化す
るとともに、前記樹脂ホイールを構成する樹脂が、前記
金属リングを前記リング状磁石と共同して包み込むよう
に射出されることを特徴とする金属リング付き磁石ロー
タの製造方法。 - 【請求項９】 前記樹脂ホイールを構成する樹脂が、そ
の樹脂ホイールの外周面と前記リング状磁石の外周面と
ほぼ面一になるように射出される請求項８に記載の金属
リング付き磁石ロータの製造方法。 - 【請求項１０】 前記金属リング付き磁石が前記キャビ
ティ内で移動しないように、樹脂を射出するノズルとは
反対側に、射出される樹脂と同様の材質の樹 脂片を予め
セットした上で一体射出成形を行う請求項６ないし９の
いずれか１項に記載の金属リング付き磁石ロータの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24068693A JP3428002B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 金属リング付き磁石ロータ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24068693A JP3428002B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 金属リング付き磁石ロータ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0775295A JPH0775295A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3428002B2 true JP3428002B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=17063204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24068693A Expired - Fee Related JP3428002B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 金属リング付き磁石ロータ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428002B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100498299B1 (ko) * | 1998-09-24 | 2005-10-04 | 엘지전자 주식회사 | 리니어 모터의 가동자 제조방법 |
| KR100417378B1 (ko) * | 2000-01-12 | 2004-02-05 | 선온웰스 일렉트릭 머신 인더스트리 컴퍼니 리미티드 | 모터 로터 및 그 제조방법 |
| DE102018200077A1 (de) * | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Robert Bosch Gmbh | Rotor für einen bürstenlosen Gleichstrommotor, insbesondere für einen Innenläufer-Elektromotor, und Elektromotor mit einem solchen Rotor |
| US11509193B2 (en) | 2019-12-19 | 2022-11-22 | Black & Decker Inc. | Power tool with compact motor assembly |
| US11705778B2 (en) | 2019-12-19 | 2023-07-18 | Black & Decker Inc. | Power tool with compact motor assembly |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP24068693A patent/JP3428002B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0775295A (ja) | 1995-03-17 |
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