JPH0518247U - ローター磁石及びそれに用いる金属部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円環状焼結磁石部品とシャフトとを金属部品
で一体化する場合に、金属部品の構造を工夫して前記焼
結磁石部品の内径寸法のばらつきを吸収する。 【構成】 径の異なる２重の円筒状部４，５を同心状に
有し、外側の円筒状部４に、軸方向に細長い第１の高さ
の突条７と、異なる第２の高さの突条８とを交互にそれ
ぞれ３個以上形成してなる金属部品２を用い、該金属部
品の中心穴９にシャフト３を圧入固着するとともに、前
記外側の円筒状部４を円環状の焼結磁石部品１の内側に
圧入固着した構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ステッピング・モーター等の小型モーター、回転センサー、タイマ ー、小型時計等に装着されるローター磁石に係り、とくに機械的強度が弱く内径 寸法精度が出しにくい極異方性焼結フェライト磁石等の焼結磁石部品を用いる場 合において、焼結磁石部品のばらつきに対応でき、焼結磁石部品とシャフトとの 固着工程が簡単で、固着強度を強くすることができるシャフト付きのローター磁 石に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、シャフト付きのローター磁石としては、本考案者が特開昭６３−１１４ ５５０号で開示したように、径の異なる２重の円筒状部を同心状に有し、外側の 円筒状部に３個以上の同一高さの突条を軸方向に形成した金属部品を用い、該金 属部品の中心穴にシャフトを圧入固着するとともに、前記外側の円筒状部を円環 状の焼結磁石部品内側に圧入して一体化する構造が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、極異方性焼結フェライト磁石等の円環状焼結磁石部品は、内径寸法 精度が出しにくく内径のばらつきが大きいため、円環状焼結磁石部品とシャフト の固定に上記従来の同一高さの突条を形成した金属部品を用いる場合、磁石部品 の内径を金属部品に対応させて研摩するか、突条の高さを内径のばらつきに対応 させて変えて形成した複数種の金属部品を準備していた。このように、磁石部品 内径を研摩加工する場合、工程が増え、コストがかかる。また、１種の焼結磁石 部品に対して複数種の金属部品を用いると、コスト高となるとともに、ローター 磁石製造時にそれぞれの焼結磁石部品の内径に合う突条を有する金属部品の選択 の手間がかかる嫌いがあった。

【０００４】 本考案は、上記の点に鑑み、円環状焼結磁石部品の内径寸法のばらつきにかか わらず、焼結磁石部品とシャフトとの固着工程が簡単で、しかも固着強度が強く 、製造上の歩留りも良好なローター磁石及びそれに用いる金属部品を提供するこ とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のローター磁石は、径の異なる２重の円筒 状部を同心状に有し、外側の円筒状部に、軸方向に細長い第１の高さの突条と、 異なる第２の高さの突条とを交互にそれぞれ３個以上形成してなる金属部品を用 い、該金属部品の中心穴にシャフトを圧入固着するとともに、前記外側の円筒状 部を円環状の焼結磁石部品内側に圧入固着した構成としている。

【０００６】 また、本考案の金属部品は、径の異なる２重の円筒状部を同心状に有し、外側 の円筒状部に、軸方向に細長い第１の高さの突条と、異なる第２の高さの突条と を交互にそれぞれ３個以上形成した構成となっている。

【０００７】

【作用】

本考案においては、径の異なる２重の円筒状部を同心状に有し、外側の円筒状 部に軸方向に細長い高さの異なる２種の突条を交互にそれぞれ３個以上形成して なる金属部品を用いて、円環状焼結磁石部品とシャフトとを一体化している。こ こで、内径寸法の大きめの円環状焼結磁石部品に対しては、前記２種の突条のう ちの高さ寸法の大きなものが当該磁石部品内面に圧接固定され、内径寸法の小さ めの円環状焼結磁石部品に対しては、前記２種の突条の両方が当該磁石部品内面 に圧接固定され、この結果、磁石部品の内径寸法のばらつきに１種類の金属部品 で対応できる。従来の構造の場合に必要な焼結磁石部品の内径研摩や複数種の金 属部品が不要である。また、固着工程が極めて簡単であり、組み立て時に大きな 衝撃が焼結磁石部品に加わることもないので、特に機械的な強度が弱く、内径寸 法精度が出しにくい極異方性(外周面の磁極を結ぶ方向に磁気異方性が存在する もの)の焼結フェライト磁石等を円環状焼結磁石部品として採用する場合に大き な効果を発揮できる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案に係るローター磁石及びそれに用いる金属部品の実施例を図面に 従って説明する。

【０００９】 図１乃至図５は本考案の実施例を示している。図１及び図２に示すように、ロ ーター磁石は、円環状の焼結磁石部品１が軟質金属製の金属部品２を介してシャ フト３と一体化された構成となっている。

【００１０】 前記焼結磁石部品１は、例えば、機械的な強度が弱く、内径寸法精度が出しに くい極異方性(外周面の磁極を結ぶ方向に磁気異方性が存在するもの)の焼結フェ ライト磁石等の円環状(円筒状)永久磁石であり、焼結後内周面は研摩加工を施し たりせずにそのまま用いる。この場合、磁石部品１は前記金属部品２の圧入側の 内径Ｄ₁よりも反対側の内径Ｄ₂の方をやや小さくして、金属部品２の圧入時に緩 みが生じないようにしている。また、内径の大きい側又は小さい側の判別が可能 なように表示溝、凹凸、ポッチ、ペイントのような印をいずれかの端面に設けて おく。

【００１１】 前記金属部品２は、図３及び図４に示すように、径の異なる２重の円筒状部４ ,５を同心状に有するもので、外側の円筒状部４と内側の円筒状部５とは連絡部 ６により一面にて連接されており、内側円筒状部５の内側は前記シャフト３が圧 入される中心穴９である。また、外側の円筒状部４の外周面には、図５に示すよ うに、軸方向に連続する幅０.５mm乃至数mmで第１の高さＨ₁(例えば約０.５mm) を有する突条７と、同幅で第１の高さＨ₁よりも低い第２の高さＨ_２(例えば約 ０.３５mm）を有する突条８とが、交互にそれぞれ少なくとも３個以上等角度間 隔で形成されている（換言すれば、高さＨ₁の第１の突条７と、Ｈ₁よりやや低い 高さＨ₂の第２の突条８が交互に隣あって形成されている。）。このＨ₁とＨ₂の 高さの差は、前記円環状磁石部品１の内径寸法のばらつき（誤差）に合わせて設 定されている。当該第１の突条７及び第２の突条８は前述した円環状磁石部品１ の内側に圧接する部分であり、突条７,８の設けられていない部分は高温時に金 属部品２が膨張した際に磁石部品１を割らないようにするための逃げとなる部分 である。

【００１２】 なお、前記金属部品２の外側円筒状部４において、連絡部６の厚みと同じかこ れよりやや小さい寸法Ｗの部分には突条７,８は形成しないでおく。これは、連 絡部６の厚み部分は、金属部品２が変形しにくい部分であり、この部分にも突条 ７,８を形成したのでは圧入時に磁石部品１に割れが発生する恐れがあるからで ある。

【００１３】 さらに、前記金属部品２の外側円筒状部４の一端縁(連絡部６のある側)をテー パー面(又は曲面)１０となる如く面取りした形状とする。これは、金属部品２の 焼結磁石部品１に対する圧入後、接着剤を効果的に注入可能とする接着剤溜まり を形成するためのものである。

【００１４】 また、前記内側円筒状部５の内周面、すなわち中心穴９の内周面の両端縁(連 絡部６のある側とない側)もテーパー面(又は曲面)１１となる如く面取りした形 状とする。これは、シャフト圧入時に入口を圧入しやすくするとともに出口にば りが飛び出ないようにするためのものである。

【００１５】 このような形状の金属部品２は、アルミ、銅、亜鉛等の軟質金属の冷間鍛造( インパクト鍛造)や鋳造等により量産性よく安価に得ることができる。

【００１６】 前記シャフト３は、例えばステンレス等の円柱状金属棒であり、前記金属部品 ２の中心穴９に圧入固着されて、金属部品２と一体化される。このとき、圧入に より生じたかすを洗浄し、必要に応じて金属部品２の両端(内側円筒状部５の両 端)をかしめて寸法Ｌを所定の寸法に設定する。これにより、軸受間寸法精度を 向上させ得る(インサート射出成型に比べ高精度)。

【００１７】 前記円環状焼結磁石部品１と、上記のシャフト３と一体化された金属部品２は 、磁石部品１の向きを前述の表示溝等で判別して、その磁石部品１の内径が大き い端部から内径が小さくなる端部へ向けて、上記のシャフト３を一体化した金属 部品２を磁石部品１の内側に圧入することで、磁石部品１とシャフト３が金属部 品２を介して一体化される。この際、金属部品２の外側円筒状部４に形成された 高さの異なる第１の突条７及び第２の突条８は、磁石部品１の内径より突出する 部分が内周端縁で削り取られながら内部に入り込み、磁石部品１の内面に圧接す る。ここで、磁石部品１の内径のばらつきにより削り取られかたが異なり、内径 が第２の突条８の外接円より大きい場合、該第２の突条８と接触せずに高い方の 第１の突条７だけが削られ、内径が第２の突条８の外接円以下の場合、両方の突 条７,８が削られて圧入されるようになっており、磁石部品１の内径の大きさに 対応して突条７,８が削られて内面に圧接する。また、磁石部品１の内径が大き い端部から内径が小さくなる端部へ向けて圧入するので、圧入後に金属部品２に 緩みは発生しない。

【００１８】 また、上述の金属部品２の圧入固着操作を、円環状磁石部品１の外周面を基準 とし、該外周面中心とシャフト３の中心とを一致させた状態で実行することによ り、シャフト３の中心精度を向上させることができる。この精度は、従来のイン サート射出成型の場合よりも高精度とすることができる。すなわち、外側円筒状 部４の異なる高さを有する第１の突条７及び第２の突条８の存在により磁石部品 １内径の公差を吸収でき、突条７,８の部分の変形により磁石部品１内面に金属 部品２を確実に圧接させることができる。

【００１９】 円環状磁石部品１と金属部品２の圧入固定後、圧入により生じた削りかすの除 去を行う。そして、金属部品２のテーパー面１０を形成した側を上にし、テーパ ー面１０近傍より熱硬化性接着剤(例えばエポキシ系１液性接着剤)１２を注入し 、高温雰囲気中(例えば１２０℃で１時間)で前記金属部品２を加熱膨張させた状 態で前記熱硬化性接着剤１２を硬化させて前記磁石部品１と金属部品２とを接着 する。この際、前記テーパー面１０によるくぼみが接着剤溜まりとなり、接着剤 の溢れを防止するとともに、接着剤を金属部品２と磁石部品１内面との間隙に効 果的に浸透させることができる。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、径の異なる２重の円筒状部を同心状に 有し、外側の円筒状部に軸方向に細長い高さの異なる２種の突条を交互に形成し てなる金属部品を用いて、該金属部品を介し円環状焼結磁石部品とシャフトとを 圧入固着して一体化する構成で、前記高さの異なる２種の突条が円環状焼結磁石 部品の内径寸法のばらつきに対応して該磁石部品の内面に圧接して固着している ので、従来構造で必要であった焼結磁石部品の内径研摩や複数種の金属部品が不 要になり、コスト低減及び工数削減が図れる。また、固着工程が極めて簡単で十 分な固着強度があり、組み立て時に大きな衝撃が焼結磁石部品に加わることもな いので、歩留りの向上が図れ、特に機械的な強度が弱く、内径寸法精度が出しに くい極異方性(外周面の磁極を結ぶ方向に磁気異方性が存在するもの)の焼結フェ ライト磁石等を円環状焼結磁石部品として採用する場合に大きな効果を発揮でき る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るローター磁石の実施例を示す平面
図である。

【図２】同正断面図である。

【図３】前記実施例で用いた金属部品を示す平面図であ
る。

【図４】同正断面図である。

【図５】金属部品の第１の突条及び第２の突条を示す部
分拡大図である。

【符号の説明】

１ 円環状焼結磁石部品 ２ 金属部品 ３ シャフト ４ 外側円筒状部 ５ 内側円筒状部 ６ 連絡部 ７ 第１の突条 ８ 第２の突条 ９ 中心穴

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 径の異なる２重の円筒状部を同心状に有
   し、外側の円筒状部に、軸方向に細長い第１の高さの突
   条と、異なる第２の高さの突条とを交互にそれぞれ３個
   以上形成してなる金属部品を用い、該金属部品の中心穴
   にシャフトを圧入固着するとともに、前記外側の円筒状
   部を円環状の焼結磁石部品内側に圧入固着したことを特
   徴とするローター磁石。
2. 【請求項２】 径の異なる２重の円筒状部を同心状に有
   し、外側の円筒状部に、軸方向に細長い第１の高さの突
   条と、異なる第２の高さの突条とを交互にそれぞれ３個
   以上形成してなることを特徴とする金属部品。