JPH0154950B2 - - Google Patents

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JPH0154950B2
JPH0154950B2 JP9634082A JP9634082A JPH0154950B2 JP H0154950 B2 JPH0154950 B2 JP H0154950B2 JP 9634082 A JP9634082 A JP 9634082A JP 9634082 A JP9634082 A JP 9634082A JP H0154950 B2 JPH0154950 B2 JP H0154950B2
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JP
Japan
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rotor
rotor core
pole
magnet
cylindrical body
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JP9634082A
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Japanese (ja)
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JPS58215966A (en
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Masaaki Hamano
Tamotsu Koizumi
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EMU JII KK
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EMU JII KK
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はステツピングモーター用ローターに関
するものである。更に詳しくは、ローターコアと
してラジアル方向に着磁されたプラスチツク結合
磁石を使用するステツピツングモーター用ロータ
ーに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a rotor for a stepping motor. More particularly, the present invention relates to a rotor for a stepping motor that uses radially magnetized plastic bonded magnets as the rotor core.

従来のいわゆるハイブリツド形ステツピングモ
ーターのローターの構造は第1図に示すごとく、
1の円筒状永久磁石、2のリング状積層鋼板から
なるローターコアおよび3のシヤフトから基本的
に構成されている。2の積層鋼板には4で示すよ
うな多数の外周部突極、例えば50ケの突極、を有
している。この突極がステーター(図示せず)の
突極との間にギヤツプを構成し、このギヤツプに
磁力線を流して、モーターを作動する仕組になつ
ている。ここで、鋼板を積層するのは、うず電流
による発熱損失を防止するためである。1の永久
磁石は中心にシヤフト用の穴を設けた円筒状のも
のであり、従来は一般にはフエライトや希土類合
金の焼結体で構成され、軸方向の両端にN極とS
極を夫々有するように着磁されている。このN、
S極が、その周囲に配置された積層コアの突極に
各々NとSの磁力線をもたらしている。
The structure of the rotor of a conventional so-called hybrid stepping motor is shown in Figure 1.
It basically consists of a cylindrical permanent magnet (1), a rotor core (2) made of ring-shaped laminated steel plates, and (3) a shaft. The laminated steel plate 2 has a large number of salient poles on its outer periphery as shown at 4, for example, 50 salient poles. These salient poles form a gap with the salient poles of a stator (not shown), and lines of magnetic force flow through this gap to operate the motor. Here, the reason why the steel plates are laminated is to prevent heat loss due to eddy current. The permanent magnet No. 1 is cylindrical with a shaft hole in the center, and conventionally it is generally made of a sintered body of ferrite or rare earth alloy, with N and S poles at both ends in the axial direction.
They are magnetized so that they each have a pole. This N,
The south pole brings N and S magnetic field lines to the salient poles of the laminated core arranged around it, respectively.

しかしながら、従来のローターには以下に述べ
る欠点がある。第1図2の積層コアはN、S両極
用ともそれぞれ通常少くとも10枚以上のコア片の
接着による積層となつているが、前述のローター
とステーター間のギヤツプはモーターの回転特性
を良くするために通常0.5mm以下と極めて小さく
してある。ところが、10枚以上のコア片を積層す
るため、コア片の寸法誤差などによつて、突極部
の外周部に凹凸が生じることが多い。この凹凸は
ギヤツプを不均一にするので、モーター性能の低
下あるいは著しい時はスーテーターに接触する危
険性もある。このため、従来は、積層した突極部
を種々の方法で研削して凹凸のない滑らかな突極
に仕上げる必要があつた。即ち、精度よく積層す
る工程と積層後の研削仕上げ工程が必要であつ
た。また、永久磁石についても、本来シリンダー
状磁石の磁束は軸方向の両端面に磁束が集中する
ような着磁がなされている。ところが、第1図に
示すように、実際にはローターコア突極に、磁束
を導く必要があるので、永久磁石の両端に近い円
周方向から磁束を取り出すことになる。このた
め、無理に磁束方向を曲げることになり、磁気回
路的見地からはろう洩磁束の大きいものとなり、
永久磁石から発生する磁束を十分に活用していな
いものであつた。したがつて、高性能な永久磁石
を用いても、ローターとステーター間のギヤツプ
を通過する磁束密度は小さなものになり、結果と
してモーター性能はさほど向上しないという欠点
があつた。さらに、従来用いられている焼結体の
永久磁石では、その硬くてもろい性質の故にシヤ
フト用の穴あけを精度よく行なうためには多くの
工程を必要とする上に、歩留りも悪いという欠点
があつた。さらに、シヤフト用の穴ぐりだけでな
く、磁石の外径寸法や長さを精度よく出すときに
も同じような問題が生じていた。また、永久磁石
をシヤフトに組み合せるときには、回転ムラを抑
えるために直接叩き込みかん合するのが理想であ
るが、実際は焼結体磁石であるため割れ欠けし易
いので、予め精度よく仕上げた比較的やわらかい
金属例えばアルミ製筒体等を磁石の中穴に差し込
んでおき、シヤフトと強制かん合しているのが通
常である。なお、一部に接着剤を用いて組み合せ
る方法も行われているが、この方法では接着剤の
つきむらにより、回転精度のよいローターを得る
ことは難しい。次に、前記のようにして仕上げら
れた各部品を組み立ててローターとするときも、
回転精度をよくするため、即ち回転ぶれを極小に
抑えるために、組み立て工程自体に特殊な治工具
を要するのが通常であり、高度な技術を必要とし
ていた。さらに、一般にローター全体の重量が大
きくなればなる程慣性モーメントが大きくなり、
低消費電流ではモーターを作動させにくい性質が
あるが、前記の従来のローターの構成では、総て
が金属製であり、ローター重量はかなり大きくな
らざるを得なく、低消費電流化するには不向きで
あつた。
However, conventional rotors have the following drawbacks. The laminated core shown in Fig. 1 and 2 for both N and S poles is usually made of at least 10 or more core pieces glued together, but the aforementioned gap between the rotor and stator improves the rotational characteristics of the motor. Therefore, it is usually extremely small, less than 0.5 mm. However, since ten or more core pieces are laminated, irregularities often occur on the outer periphery of the salient pole due to dimensional errors in the core pieces. This unevenness makes the gap uneven, so if the motor performance deteriorates or is severe, there is a risk of contact with the stator. For this reason, conventionally, it has been necessary to grind the laminated salient pole portions using various methods to obtain a smooth salient pole without unevenness. That is, a process of laminating with high precision and a finishing process of grinding after lamination were required. In addition, permanent magnets are originally magnetized so that the magnetic flux of a cylindrical magnet is concentrated on both end faces in the axial direction. However, as shown in FIG. 1, since it is actually necessary to guide the magnetic flux to the salient poles of the rotor core, the magnetic flux is extracted from the circumferential direction near both ends of the permanent magnet. For this reason, the direction of the magnetic flux is forced to bend, and from the standpoint of the magnetic circuit, leakage magnetic flux becomes large.
The magnetic flux generated from the permanent magnet was not fully utilized. Therefore, even if high-performance permanent magnets were used, the magnetic flux density passing through the gap between the rotor and stator would be small, resulting in a drawback that the motor performance would not improve much. Furthermore, due to the hard and brittle nature of conventional sintered permanent magnets, many steps are required to accurately drill holes for shafts, and the yield is also low. Ta. Furthermore, similar problems have arisen not only when drilling holes for shafts, but also when determining the outer diameter and length of magnets with high accuracy. In addition, when assembling a permanent magnet with a shaft, it is ideal to directly hammer it into place in order to prevent uneven rotation, but in reality, since it is a sintered magnet, it is prone to cracking and chipping, so Usually, a soft metal such as an aluminum cylinder is inserted into a hole in the magnet and forcefully engaged with the shaft. Note that a method of combining parts using an adhesive has also been used, but with this method, it is difficult to obtain a rotor with good rotational accuracy due to uneven application of the adhesive. Next, when assembling the parts finished as described above to form a rotor,
In order to improve rotational accuracy, that is, to minimize rotational wobbling, the assembly process itself usually requires special jigs and tools, and requires advanced technology. Furthermore, in general, the greater the weight of the entire rotor, the greater the moment of inertia.
It is difficult to operate the motor with low current consumption, but with the conventional rotor configuration described above, everything is made of metal and the weight of the rotor must be quite large, making it unsuitable for reducing current consumption. It was hot.

本発明は、このような従来のローターの有する
欠点を根本的に解決した新規なステツピングモー
ター用ローターを提供することを目的とする。以
下に本発明の詳細について具体的に説明し、本発
明の内容と利点を明らかにする。本発明は、永久
磁石を使用するローターを有するステツピングモ
ーターにおいて、該ローターが外周部に多数個の
突極を有しラジアル方向に着磁されたリング状プ
ラスチツク結合磁石からなるローターコア、回転
シヤフトおよび該ローターと該シヤフトを接続す
る筒体より成ることを特徴とするステツピングモ
ーター用ローターを提供するものである。又、本
発明は、場合によつては前記筒体を省略し、リン
グ状プラスチツク結合磁石からなるローターコア
が直接回転シヤフトに接続されていることを特徴
とするステツピングモーター用ローターを提供す
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a new stepping motor rotor that fundamentally solves the drawbacks of conventional rotors. The details of the present invention will be specifically explained below to clarify the contents and advantages of the present invention. The present invention provides a stepping motor having a rotor using permanent magnets, in which the rotor has a rotor core composed of a ring-shaped plastic bonded magnet magnetized in the radial direction and has a large number of salient poles on the outer periphery, and a rotating shaft. The present invention also provides a stepping motor rotor comprising a cylindrical body connecting the rotor and the shaft. The present invention also provides a rotor for a stepping motor, characterized in that the cylindrical body is omitted in some cases, and a rotor core made of a ring-shaped plastic bonded magnet is directly connected to a rotating shaft. It is.

本発明で用いるプラスチツクの結合磁石とは、
永久磁石材料の粉末がプラスチツクにより結合さ
れてなる磁石である。永久磁石材料としては、フ
エライト、希土類合金、アルニコ、Mn−Al合金
などが挙げられるが、通常はBaフエライト、Sr
フエライトおよびSmCO5、やSm2(Co、Fe、Cu、
M)17、MはZr、Hf、Tiなど、で例示される希土
類合金を用いたものが磁気特性その他の理由から
好適である。結合剤として用いられるプラスチツ
クとしては熱可塑性のものも、熱硬化性のものも
使用されており、熱可塑性プラスチツクとして
は、例えばポリエチレン、エチレンビニルアセテ
ート(EVA)、ナイロン、ポリプロピレン、変性
ポリオレフインポリフエニレンサルフアイドなど
が挙げられる。熱硬化性プラスチツクとしては例
えばエポキシ、フエノールなどが挙げられる。プ
ラスチツクによる磁石材料粉末の結合を行わしめ
る磁石成形方法としては、射出成形法、圧縮成形
法、押出し成形法、熱プレス法、含浸処理法なが
用いられている。
The plastic bonded magnet used in the present invention is:
A magnet made of powdered permanent magnetic material bonded with plastic. Permanent magnet materials include ferrite, rare earth alloys, alnico, Mn-Al alloy, etc., but Ba ferrite and Sr are usually used.
Ferrite and SmCO 5 , Sm 2 (Co, Fe, Cu,
M) 17 , M is preferably a rare earth alloy such as Zr, Hf, Ti, etc. from the viewpoint of magnetic properties and other reasons. Both thermoplastic and thermosetting plastics are used as binders. Examples of thermoplastic plastics include polyethylene, ethylene vinyl acetate (EVA), nylon, polypropylene, and modified polyolefins. Examples include Fuaidh. Examples of thermosetting plastics include epoxy and phenol. Injection molding, compression molding, extrusion molding, hot pressing, and impregnating methods are used as magnet molding methods for bonding magnet material powders using plastic.

これらの方法により得られるプラスチツク結合
磁石は、従来の焼結法による磁石にくらべて、寸
法精度に優れているという特徴を有している。
Plastic bonded magnets obtained by these methods are characterized by superior dimensional accuracy compared to magnets produced by conventional sintering methods.

本発明におけるプラスチツク結合磁石の外周部
に設ける多数個の突極は第1図の4に示した如き
ものであり、突極として、N極又はS極としての
働きをすれば良く、形状、寸法、突極の数などは
限定されるものではない。また、この突極は上記
成形法で磁石成形する際に、同時に形成され、金
型やプレス型あるいはプラスチツク型やセラミツ
ク型に突極を形成できるような加工を施こしてお
く。その理由は、前記従来法の欠点で述たよう
に、突極は凹凸がなく精度の良いものが不可欠で
あるからであり、磁石成形時に突極も形成する方
が高精度のものが作られ、しかも研削などの後加
工を必要としない有利さがあるからである。
The large number of salient poles provided on the outer periphery of the plastic bonded magnet in the present invention are as shown in 4 in FIG. , the number of salient poles, etc. are not limited. Further, the salient poles are formed at the same time as the magnet is molded by the above-mentioned molding method, and a metal mold, press mold, plastic mold, or ceramic mold is processed to form the salient poles. The reason for this is that, as mentioned above in the drawbacks of the conventional method, it is essential that the salient poles have good precision without any unevenness, and it is better to form the salient poles during magnet molding because it is better to form the salient poles when molding the magnet. Moreover, it has the advantage of not requiring post-processing such as grinding.

ラジアル方向の着磁とは、リング状磁性体にお
いて円の中心から外に向つて放射状に磁力線が出
るように磁化することをいう。従つて、リング状
磁石では、内周部がN極又はS極、外周部が逆に
S極又はN極となり、リングの外径と内径との中
間が円状の磁気的中性点となる。
Radial magnetization refers to magnetizing a ring-shaped magnetic body so that lines of magnetic force radiate outward from the center of the circle. Therefore, in a ring-shaped magnet, the inner circumference becomes the N pole or S pole, the outer circumference becomes the S pole or N pole, and the middle between the outer diameter and the inner diameter of the ring becomes a circular magnetic neutral point. .

従来は、シヤスト軸方向に磁石が着磁されてお
り、このため磁束を取り出す方向と着磁の方向と
が異なり、ろう洩磁束が多く、効率が悪かつた。
これに対して、本発明の如く、ラジアル方向に着
磁されたリング状の磁石を用ると、着磁方向と同
一の方向で磁束を利用することになり、ろう洩が
少なく、効率の良い磁気利用ができる。
Conventionally, the magnet was magnetized in the direction of the shaft axis, and therefore the direction in which the magnetic flux was extracted was different from the direction of magnetization, resulting in a large amount of leakage magnetic flux and poor efficiency.
On the other hand, if a ring-shaped magnet magnetized in the radial direction is used as in the present invention, the magnetic flux is used in the same direction as the magnetization direction, resulting in less leakage and higher efficiency. Can be used magnetically.

着磁は前記磁石成形時に行なつてもよいし、成
形後行なつてもよい。また、磁石成形時に磁性粉
を整列配向させた、いわゆる異方性磁石を用いる
方が高性能な磁石となるので、モーター性能上有
利である。勿論、等方性磁石を用いてもモーター
性能上の目的が達せられる時は、何らさしつかえ
ない。
Magnetization may be performed during the magnet molding or after molding. Furthermore, the use of so-called anisotropic magnets in which magnetic powder is aligned and oriented during magnet molding results in higher performance magnets, which is advantageous in terms of motor performance. Of course, there is nothing wrong with using an isotropic magnet if the objective in terms of motor performance can be achieved.

一般に、焼結磁石では細かい突極の形成が困難
であり、更に、ラジアル方向の異方性をもたせよ
うとすると焼結過程で割れが生じる。このため、
従来は、円筒状焼結磁石に、リング状積層鋼板か
らなるローターコアを取り付けていた。本発明に
よると、磁石としてプラスチツク結合磁石を用い
る。これによつて、ラジアル方向に着磁された磁
石自体の外周部に多数個の突極を形成することが
できる。
Generally, it is difficult to form fine salient poles in a sintered magnet, and furthermore, if an attempt is made to provide radial anisotropy, cracks will occur during the sintering process. For this reason,
Conventionally, a rotor core made of ring-shaped laminated steel plates was attached to a cylindrical sintered magnet. According to the invention, plastic bonded magnets are used as magnets. Thereby, a large number of salient poles can be formed on the outer periphery of the magnet itself, which is magnetized in the radial direction.

また、このプラスチツク結合磁石をローターコ
アとして、そのまま用いるが、この磁石はプラス
チツクを含んでいるため、少くとも良導電体では
なくなるので、従来のローターのごとくうず電流
による発熱を防止するための鋼板の積層といつた
ような措置をとる必要はなく、一体物のプラスチ
ツク結合磁石がそのまま使用できる有利さがあ
る。さらに、プラスチツク結合磁石はある程度の
弾性を有しているため、筒体又はシヤフトと叩き
込みかん合する際に割れや欠けが生じにくい利点
を有しており、取扱い容易である。
In addition, this plastic bonded magnet is used as it is as a rotor core, but since this magnet contains plastic, it is not a good conductor at least, so unlike conventional rotors, a steel plate is used to prevent heat generation due to eddy current. There is no need to take measures such as lamination, and the advantage is that the one-piece plastic bonded magnet can be used as is. Furthermore, since the plastic bonded magnet has a certain degree of elasticity, it has the advantage of being less prone to cracking or chipping when it is hammered into engagement with a cylinder or shaft, and is easy to handle.

回転シヤフトは従来のローターに用いられてい
たものと同様な金属・合金を材料とするものを本
発明においてもそのまま使用する。
The rotating shaft is made of the same metals and alloys as those used in conventional rotors, and is used in the present invention as is.

本発明において、ローターコアとシヤフトを接
続する筒体は、比較的大きなステツピングモータ
ーの場合、シヤフトに直接にプラスチツク結合磁
石を接続すると、磁石寸法を大きくしなければな
らない等の不経済さを除くために用いるものであ
る。したがつて、小さなステツピングモーターの
場合や磁石寸法が大きくなつても差しつかえない
場合は、この筒体は用いなくてもよいことがあ
る。筒体の材料は金属、プラスチツク、セラミツ
ク等あるいはその組合せを問わないが、N極用と
S極用のローターコアの間と筒体とで磁気回路を
構成しようとするときは、強磁性体の金属あるい
はセラミツクス製の筒体を少くとも一部に用いる
とよく、モーター性能の向上に役立つ。また、ロ
ーター全体の重量を軽減したいときは、プラスチ
ツク製の筒体を少くとも一部に用いるとよい。プ
ラスチツク製筒体を用いる場合は、前記のプラス
チツク結合磁石や強磁性体の筒体との二色成形や
インサート法、アウトサート法などによる一体成
形も可能であり、金属やセラミツクの筒体の場合
でもインサート法、アウトサート法などによつて
十分密着性のよい磁石と筒体の一体物を得ること
が可能である。
In the present invention, the cylindrical body that connects the rotor core and the shaft eliminates uneconomical problems such as the need to increase the size of the magnet if a plastic bonded magnet is directly connected to the shaft in the case of a relatively large stepping motor. It is used for this purpose. Therefore, in the case of a small stepping motor or in cases where the magnet size can be increased, this cylindrical body may not be necessary. The material of the cylindrical body can be metal, plastic, ceramic, etc., or a combination thereof, but when trying to construct a magnetic circuit between the rotor cores for N and S poles and the cylindrical body, ferromagnetic materials are used. It is best to use at least a portion of the cylinder made of metal or ceramics, which helps improve motor performance. Furthermore, if it is desired to reduce the weight of the rotor as a whole, it is advisable to use a plastic cylinder for at least part of the rotor. When using a plastic cylindrical body, integral molding with the above-mentioned plastic bonded magnet or ferromagnetic cylindrical body by two-color molding, insert method, outsert method, etc. is also possible; in the case of a metal or ceramic cylindrical body, However, it is possible to obtain a magnet-cylindrical body with sufficiently good adhesion by using the insert method, outsert method, etc.

本発明のステツピングモーター用ローターの3
つの具体例の断面図を第2A図、第2B図及び第
2C図に示す。
Stepping motor rotor 3 of the present invention
Cross-sectional views of two specific examples are shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C.

第2A図は筒体2が二つのローターコア1の
夫々に組合わされたもので、3はシヤフトであ
る。
In FIG. 2A, a cylinder 2 is assembled to each of two rotor cores 1, and 3 is a shaft.

第2B図は筒体2が共通でローターコア両方用
に使われているもの、第2C図は筒体なしで、直
接ローターコアがシヤフトに組合されているもの
である。
Fig. 2B shows a case in which the cylinder 2 is common and is used for both rotor cores, and Fig. 2C shows a case in which there is no cylinder and the rotor core is directly assembled to the shaft.

組合せ方法は、少くともシヤフトと筒体は強制
かん合がより好適である。前述のプラスチツク結
合磁石と筒体の一体物が成形によつて得られる場
合は、筒体とシヤフトのかん合だけで、ローター
の組立ては完了する。あるいは、より有利には、
プラスチツク結合磁石を成形する際にシヤフトも
しくはシヤフトと筒体までもインサート成形する
ことにより一回の成形工程でローター全体を完成
させることも可能である。
As for the combination method, it is more preferable to forcibly engage at least the shaft and the cylindrical body. If the above-mentioned plastic bonded magnet and cylinder are integrally formed by molding, assembly of the rotor is completed by simply mating the cylinder and the shaft. Or, more advantageously,
It is also possible to complete the entire rotor in one molding process by insert molding the shaft or even the shaft and cylinder when molding the plastic bonded magnet.

上記3つの具体例のいずれにおいても、N極用
及びS極用の2つのローターコアを単一の型を用
いて同時に成形することもできる。この場合、N
極用突極とS極用突極の相対的位置の精度が優れ
たローターを容易に得ることができる。
In any of the above three specific examples, two rotor cores for the north pole and the south pole can be simultaneously molded using a single mold. In this case, N
A rotor with excellent relative positional accuracy between the pole salient pole and the S pole salient pole can be easily obtained.

以上述べて来たごとく、本発明のローターは、
ローターコアにプラスチツク結合された寸法精度
のよい永久磁石を用いることによつて従来のロー
ターの欠点を克服し、さらに種々の利点を有する
ことが特徴となつている。
As stated above, the rotor of the present invention is
By using permanent magnets with high dimensional accuracy that are plastic bonded to the rotor core, the disadvantages of conventional rotors are overcome, and the rotor is characterized by various advantages.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。
The present invention will be specifically described below with reference to Examples.

実施例 1 第3図を参照して実施例1を説明する。Example 1 Example 1 will be described with reference to FIG.

希土類磁性粉末(2−17型化合物)とナイロン
12とを熱混練して得た磁粉93重量%を含むペレ
ツトを射出成形して、外径22ミリ、内径14ミリ、
巾5ミリで外周部に50ケの突極を有する平歯車状
のローター1対を作製した。予め射出成型用の金
型に電磁石を組込んでおき、射出と同時に金型キ
ヤビテーシヨンにラジアル方向に磁場をかけれ。
こうして、消磁後に取り出したローターコア1
は、磁性粒子がラジアル方向に配向している。ロ
ーターコアの一方の突極にN極、他の1つにS極
が出るようにパルス着磁した。NおよびS極の表
面磁束密度は1300〜1400ガウスであつた。次に鉄
合金(SS−41)製で外径14ミリ、内径10ミリ、
長さ13ミリの中央部に突起を有する筒体2A、お
よびPBT樹脂製で外径10ミリ、内径5ミリ、長
さ13ミリの筒体2Bを作製した。これらと、ステ
ンレス(SUS316)製のシヤフト3(直径5ミ
リ)を強制かん合により組立てた。
A pellet containing 93% by weight of magnetic powder obtained by hot kneading rare earth magnetic powder (2-17 type compound) and nylon 12 was injection molded to form a pellet with an outer diameter of 22 mm and an inner diameter of 14 mm.
A pair of spur gear-shaped rotors with a width of 5 mm and 50 salient poles on the outer periphery were fabricated. An electromagnet is installed in the injection mold in advance, and a magnetic field is applied to the mold cavity in the radial direction at the same time as injection.
In this way, the rotor core 1 taken out after demagnetization
The magnetic particles are oriented in the radial direction. The rotor core was pulse magnetized so that one salient pole had an N pole and the other salient pole had a S pole. The surface magnetic flux density of the N and S poles was 1300-1400 Gauss. Next, it is made of iron alloy (SS-41) with an outer diameter of 14 mm and an inner diameter of 10 mm.
A cylindrical body 2A having a length of 13 mm and a protrusion in the center, and a cylindrical body 2B made of PBT resin and having an outer diameter of 10 mm, an inner diameter of 5 mm, and a length of 13 mm were manufactured. These and the shaft 3 (diameter 5 mm) made of stainless steel (SUS316) were assembled by forced engagement.

この実施例では、シヤフト3を中心として、外
周部のコアに向うにつれて、金属−プラスチツク
−金属−プラスチツクという順の組合せになつて
いるため、叩き込みかん合が無理なく行なえるこ
とが特徴である。従来品のローターで第1図に示
した構造を有し、各寸法がほぼ等しいものと本実
施例品とを比較すると、重量では本実施例品の方
が40%減小しており、表面磁束密度は3〜4倍も
高くなつている。従つて、本発明品は、軽量化に
よる消費電流の低減と、高磁束化によるモーター
性能の向上とを併せもたらすローターとなつてい
る。
In this embodiment, since the combinations are arranged in the order of metal-plastic-metal-plastic from the shaft 3 toward the core at the outer periphery, a feature is that the hammer-fitting can be performed easily. Comparing the rotor of this example with a conventional rotor having the structure shown in Fig. 1 and having almost the same dimensions, the weight of the rotor of this example is 40% smaller, and the surface The magnetic flux density has become 3 to 4 times higher. Therefore, the product of the present invention is a rotor that combines reduced current consumption due to weight reduction and improved motor performance due to increased magnetic flux.

実施例 2 第4図及び第5図を参照して、実施例2を説明
する。
Example 2 Example 2 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

実施例1と同様な方法で、50ケの突極を有す
る、外径15mmの第4図の如きプラスチツクの結合
希土類合金磁石を1対作製した。これをラジアル
方向に着磁したのち、シヤフトに強制かん合させ
た(第5図)。本実施例は筒体を省略した例であ
るが、N−S極間で磁気回路のしや断もなく、軽
量・高性能なローターとなつている。なお、ロー
ターコアの磁石の特性がモーター性能に十分対応
できる場合は、敢えて磁気回路を構成する必要の
ないことはいうまでもない。
A pair of plastic bonded rare earth alloy magnets having 50 salient poles and having an outer diameter of 15 mm as shown in FIG. 4 were prepared in the same manner as in Example 1. After this was magnetized in the radial direction, it was forcibly fitted to the shaft (Fig. 5). Although this embodiment is an example in which the cylindrical body is omitted, there is no break in the magnetic circuit between the north and south poles, resulting in a lightweight, high-performance rotor. It goes without saying that if the characteristics of the magnets in the rotor core are sufficiently compatible with the motor performance, there is no need to construct a magnetic circuit.

実施例 3 ローターコアのN極とS極との相対的位置の精
度が優れているローターを作る目的で、射出成形
用金型の同一キヤビテーシヨン内に、N極用突極
とS極用突極とを形成するような加工を施こした
上、更に筒体も同時に成形できるような二色一体
成形用金型を用意した。最初にPBT樹脂の成形
を行なつたのち、PBT部分をキヤビテーシヨン
を残したまま、直ちに磁性粉末混練ペレツトの磁
場中成形を行つた。かくして、射出成形により、
第6図に示すような、プラスチツク結合磁石より
なる1対のローターコア(N極用とS極用)およ
び筒体(PBT樹脂製)とが、一体成形されたも
のを得た。
Example 3 In order to produce a rotor with excellent relative positional accuracy between the N and S poles of the rotor core, a salient pole for the N pole and a salient pole for the S pole were placed in the same cavity of an injection mold. A two-color mold for integral molding was prepared, which could be used to form the cylindrical body and the cylindrical body at the same time. After the PBT resin was first molded, a magnetic powder kneaded pellet was immediately molded in a magnetic field while leaving the cavitation on the PBT portion. Thus, by injection molding,
As shown in FIG. 6, a pair of rotor cores (for N and S poles) made of plastic bonded magnets and a cylindrical body (made of PBT resin) were integrally molded.

本実施例のような成形法によれば、N極用突極
とS極用突極との相対的位置(突極がズレなく対
向している場合や半ピツチ分ずれて対向している
場合の位置関係)が、精度よく組合された一体物
を得ることができ、従来の如く、N極用ローター
コアとS極用ローターコアを別々に作つた場合の
ように組立て時に1回1回、相対的な位置出しに
特別な注意を払う必要がなく、回転精度の良い、
しかも量産性に優れたローターを得ることができ
る。また、本実施例においては二色成形法を用い
たが、ローター全体が小さいものである場合は、
ローターコアと筒体の双方を磁石を構成する材料
からのみなるもので形成される場合もある。
According to the molding method of this example, the relative position of the salient pole for N pole and the salient pole for S pole (when the salient poles face each other without any deviation or when they face each other with a half pitch difference) positional relationship), it is possible to obtain an integrated product that is assembled with precision, and unlike the conventional case where the N-pole rotor core and the S-pole rotor core were made separately, it is not necessary to assemble them once at a time. No need to pay special attention to relative positioning, good rotational accuracy,
Moreover, it is possible to obtain a rotor that is excellent in mass production. In addition, although the two-color molding method was used in this example, if the entire rotor is small,
In some cases, both the rotor core and the cylindrical body are made of only the material constituting the magnet.

以上述べて来たように、本発明はプラスチツク
結合磁石をローターコアとして用いることによ
り、ローターの軽量化ひいては消費電力の低減、
ローターとステーターの間のギヤツプに生じる磁
束密度の増大ひいてはモーター性能の向上、ロー
ターの各パーツの製造工程の簡略化、ローターの
組立ての簡易化など数々の利点をもたらす発明で
ある。
As described above, the present invention uses plastic bonded magnets as the rotor core to reduce the weight of the rotor and thus reduce power consumption.
This invention brings about a number of advantages, including an increase in the magnetic flux density generated in the gap between the rotor and stator, which in turn improves motor performance, simplifies the manufacturing process for each rotor part, and simplifies rotor assembly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、従来のローターを示す簡略図。第2
A図、第2B図及び第2C図は、本発明3つの具
体例に従うロータの断面図。第3図は、本発明の
第1の実施例に従うロータの断面図。第4図及び
第5図は、本発明の第2の実施例に従つて形成さ
れたローターコア及びロータの簡略図。第6図
は、本発明の第3の実施例に従つて形成されたロ
ーターの簡略図。 1……ローターコア、2……筒体、3……シヤ
フト。
FIG. 1 is a simplified diagram showing a conventional rotor. Second
Figures A, 2B and 2C are cross-sectional views of rotors according to three embodiments of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of a rotor according to a first embodiment of the invention. 4 and 5 are simplified illustrations of a rotor core and rotor formed in accordance with a second embodiment of the invention. FIG. 6 is a simplified diagram of a rotor formed in accordance with a third embodiment of the invention. 1...Rotor core, 2...Cylinder body, 3...Shaft.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ステツピングモーター用ローターにおいて、
回転シヤフトと、該回転シヤフトに取り付けられ
たローターコアとを具備し、該ローターコアが外
周部に多数個の突極を有しラジアル方向に着磁さ
れたリング状のプラスチツク結合磁石よりなるこ
とを特徴とするローター。 2 該ローターコアが筒体を介して該回転シヤフ
トに取り付けられている特許請求の範囲第1項記
載のローター。 3 該ローターコアが、該回転シヤフトの軸方向
に相互に間隔を置いて配置されたN極用ローター
コアとS極用ローターコアとを含み、該N極用ロ
ーターコアと該S極用ローターコアとが一体成形
で形成されている特許請求の範囲第1項記載のロ
ーター。 4 該ローターコアが、該回転シヤフトの軸方向
に相互に間隔を置いて配置されたN極用ローター
コアとS極用ローターコアとを含み、該N極用ロ
ーターコアと該S極用ローターコアと該筒体とが
一体成形で形成されている特許請求の範囲第2項
記載のローター。
[Claims] 1. In a stepping motor rotor,
The rotor core comprises a rotating shaft and a rotor core attached to the rotating shaft, and the rotor core is made of a ring-shaped plastic bonded magnet having a large number of salient poles on the outer periphery and magnetized in the radial direction. Features a rotor. 2. The rotor according to claim 1, wherein the rotor core is attached to the rotating shaft via a cylinder. 3. The rotor core includes a N-pole rotor core and a S-pole rotor core that are spaced apart from each other in the axial direction of the rotating shaft, and the N-pole rotor core and the S-pole rotor core The rotor according to claim 1, wherein the rotor and the rotor are integrally formed. 4. The rotor core includes a N-pole rotor core and a S-pole rotor core that are spaced apart from each other in the axial direction of the rotating shaft, and the N-pole rotor core and the S-pole rotor core 3. The rotor according to claim 2, wherein the cylindrical body and the cylindrical body are integrally formed.
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