JPH0655024B2 - 無鉄心電機子の製造方法 - Google Patents
無鉄心電機子の製造方法Info
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- JPH0655024B2 JPH0655024B2 JP19972985A JP19972985A JPH0655024B2 JP H0655024 B2 JPH0655024 B2 JP H0655024B2 JP 19972985 A JP19972985 A JP 19972985A JP 19972985 A JP19972985 A JP 19972985A JP H0655024 B2 JPH0655024 B2 JP H0655024B2
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- magnet
- resin
- commutator
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は少なくとも多極着磁磁石と磁気抵抗素子或いは
ホール素子等のセンサとを構成部材とした無鉄心モータ
の電機子製造方法に関する。
ホール素子等のセンサとを構成部材とした無鉄心モータ
の電機子製造方法に関する。
従来の技術 無鉄心モータの電機子巻線は該巻線を支持する積層鉄心
が存在しないので通常導体上に電気絶縁塗料を直接塗布
し焼付けた絶縁層外層にさらに融着膜を設けた自己融着
性絶縁電線により構成される。このような電機子巻線の
形状は無鉄心モータの設計思想に基づき偏平状からカッ
プ状に至るまで任意に選択されるものであり、更に電機
子軸、整流子或いはそれ等を組み合わせる封止樹脂部材
によって電機子が構成される。
が存在しないので通常導体上に電気絶縁塗料を直接塗布
し焼付けた絶縁層外層にさらに融着膜を設けた自己融着
性絶縁電線により構成される。このような電機子巻線の
形状は無鉄心モータの設計思想に基づき偏平状からカッ
プ状に至るまで任意に選択されるものであり、更に電機
子軸、整流子或いはそれ等を組み合わせる封止樹脂部材
によって電機子が構成される。
上記無鉄心電機子は例えば数ワットから数百ワットに至
るモータに組み込まれて幅広く実用に供されているが、
特にその応答性が極めて速い利点を生かして、例えばパ
ルスモータなどでは追従できない分野でインクリメンタ
ル動作を行わせることが多い。このような場合、無鉄心
電機子の構成部材として多極着磁した磁石或いは必要に
応じて磁気シールド材などが加わることになり、これに
伴ってモータ構成部材としては磁気抵抗素子やホール素
子などが通常加わるものである。
るモータに組み込まれて幅広く実用に供されているが、
特にその応答性が極めて速い利点を生かして、例えばパ
ルスモータなどでは追従できない分野でインクリメンタ
ル動作を行わせることが多い。このような場合、無鉄心
電機子の構成部材として多極着磁した磁石或いは必要に
応じて磁気シールド材などが加わることになり、これに
伴ってモータ構成部材としては磁気抵抗素子やホール素
子などが通常加わるものである。
第３図は電機子構成部材として磁石が加わった従来の無
鉄心電機子の要部構成を示す断面図である。図において
１は樹脂結合型磁石、１ａは樹脂結合型磁石１の構成成
分である磁気異方性定数の大きな強磁性粒子、１ｂは同
じく樹脂結合型磁石１の構成成分である樹脂マトリク
ス、２は接着剤、３は電機子巻線、４は電機子軸、５は
整流子、６は少なくとも電機子巻線３、電機子軸４並び
に整流子５とを固定化する封止樹脂部材である。
鉄心電機子の要部構成を示す断面図である。図において
１は樹脂結合型磁石、１ａは樹脂結合型磁石１の構成成
分である磁気異方性定数の大きな強磁性粒子、１ｂは同
じく樹脂結合型磁石１の構成成分である樹脂マトリク
ス、２は接着剤、３は電機子巻線、４は電機子軸、５は
整流子、６は少なくとも電機子巻線３、電機子軸４並び
に整流子５とを固定化する封止樹脂部材である。
次に上記のような従来の無鉄心電機子の製造工程の一例
を第４図で示したブロックを用いて説明する。
を第４図で示したブロックを用いて説明する。
Ｆ：ストロンチウムフェライトの如き強磁性粒子とポリ
アミド樹脂の如き熱可塑性樹脂粒子と、その他必要に応
じて加える添加剤とを常法によりペレット化する工程。
アミド樹脂の如き熱可塑性樹脂粒子と、その他必要に応
じて加える添加剤とを常法によりペレット化する工程。
Ｇ：ペレットを乾燥する工程。
Ｈ：射出成形法など常法に従って特定な形状に成形する
工程。
工程。
Ｉ：多極着磁工程。
Ｊ：整流子と連結した電機子巻線を封止樹脂部材で固定
化する工程。
化する工程。
Ｋ：整流子片、電機子軸圧入等の電機子機械加工工程。
Ｌ：多極着磁磁石を電機子面に接着する工程。
発明が解決しようとする問題点 上記のように磁石は無鉄心電機子を完成させた時点で電
機子巻線封止樹脂部材に貼り合わせ、接着剤にて接合す
る。このため次のような難点があった。
機子巻線封止樹脂部材に貼り合わせ、接着剤にて接合す
る。このため次のような難点があった。
ａ）接合部位の信頼性の維持確保 電機子巻線封止樹脂部材は通常低圧成形可能な樹脂組成
物が用いられる。該樹脂組成物は金型との離型性確保な
どを目的として樹脂酸系とその金属塩類、炭化水素系、
樹脂酸アミド系、脂肪酸エステル系、高級アルコール系
などが用いられる。該添加剤や外部離型剤の介在は電機
子封止樹脂部材と磁石の接合部位の信頼性に重大な影響
を及ぼす。
物が用いられる。該樹脂組成物は金型との離型性確保な
どを目的として樹脂酸系とその金属塩類、炭化水素系、
樹脂酸アミド系、脂肪酸エステル系、高級アルコール系
などが用いられる。該添加剤や外部離型剤の介在は電機
子封止樹脂部材と磁石の接合部位の信頼性に重大な影響
を及ぼす。
ｂ）磁石接合部位の精度 円筒状の多極着磁磁石を接着により電機子巻線封止樹脂
部材に接合する構成では係る電機子軸に対する磁石の同
心度や直角度を高精度に維持することが困難で、このた
め磁気抵抗素子やホール素子の検出精度に重大な影響を
及ぼす恐れがあった。
部材に接合する構成では係る電機子軸に対する磁石の同
心度や直角度を高精度に維持することが困難で、このた
め磁気抵抗素子やホール素子の検出精度に重大な影響を
及ぼす恐れがあった。
本発明は上記のような多極着磁磁石を構成部材とする無
鉄心電機子の製造方法において、当該磁石の接合部の信
頼性を高めると共に高精度化を図ることにより磁気抵抗
素子やホール素子などのセンサにより検出密度を高める
と同時に、係る無鉄心電機子の製造工程の合理化を図る
ものである。
鉄心電機子の製造方法において、当該磁石の接合部の信
頼性を高めると共に高精度化を図ることにより磁気抵抗
素子やホール素子などのセンサにより検出密度を高める
と同時に、係る無鉄心電機子の製造工程の合理化を図る
ものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、強磁性粒子を熱重合性有効成分を含む樹脂マ
トリクスに分散し造粒する工程と、造粒物を特定形状に
賦形する工程と、賦形体と、整流子と、この整流子に結
線された電機子巻線とを成形型内所定位置に設置後、封
止樹脂部材を前記成形型内に射出して重合硬化させ、か
つ併行して賦形体を一体的に重合硬化させる工程と、一
体化重合硬化物に電機子軸圧入を含む機械加工を施す工
程と、重合硬化賦形体に多極着磁してセンサ用樹脂結合
型磁石とする工程とを有し、これら各工程を順次実施す
るものである。
トリクスに分散し造粒する工程と、造粒物を特定形状に
賦形する工程と、賦形体と、整流子と、この整流子に結
線された電機子巻線とを成形型内所定位置に設置後、封
止樹脂部材を前記成形型内に射出して重合硬化させ、か
つ併行して賦形体を一体的に重合硬化させる工程と、一
体化重合硬化物に電機子軸圧入を含む機械加工を施す工
程と、重合硬化賦形体に多極着磁してセンサ用樹脂結合
型磁石とする工程とを有し、これら各工程を順次実施す
るものである。
作用 上記方法によれば、電機子巻線を封止樹脂部材で固定化
するとき、磁石賦形品に対して封止樹脂部材を介して封
止圧力を伝達せしめる。磁石賦形品の構成成分と封止樹
脂部材との重合硬化過程を少なくとも部分的に重畳させ
ることにより、磁石を含む電機子構成部材を固定化する
ことができる。
するとき、磁石賦形品に対して封止樹脂部材を介して封
止圧力を伝達せしめる。磁石賦形品の構成成分と封止樹
脂部材との重合硬化過程を少なくとも部分的に重畳させ
ることにより、磁石を含む電機子構成部材を固定化する
ことができる。
実施例 以下、本発明を更に詳しく説明する。
第１図は本発明に係る電機子構成部材として磁石が加わ
った無鉄心電機子の要部構成を示す断面図である。図中
１は樹脂結合型磁石、１ａは樹脂結合型磁石の構成成分
である強磁性粒子、１ｂは同じく樹脂結合型磁石の構成
成分である樹脂マトリクス、３は電機子巻線、４は電機
子軸、５は整流子、６は少なくとも電機子巻線３、電機
子軸４並びに整流子５とを固定化する封止樹脂部材であ
る。
った無鉄心電機子の要部構成を示す断面図である。図中
１は樹脂結合型磁石、１ａは樹脂結合型磁石の構成成分
である強磁性粒子、１ｂは同じく樹脂結合型磁石の構成
成分である樹脂マトリクス、３は電機子巻線、４は電機
子軸、５は整流子、６は少なくとも電機子巻線３、電機
子軸４並びに整流子５とを固定化する封止樹脂部材であ
る。
次に上記のような本発明に係る無鉄心電機子の製造方法
の一例を第２図で示したブロックを用いて説明する。
の一例を第２図で示したブロックを用いて説明する。
Ａ：ストロンチウムフェライトの如き強磁性粒子を、少
なくとも熱重合性有効成分を含有する樹脂マトリクスに
常法に従って分散、造粒する工程。
なくとも熱重合性有効成分を含有する樹脂マトリクスに
常法に従って分散、造粒する工程。
Ｂ：上記造粒物を特定な形状に賦形する工程。
Ｃ：整流子と連結した電機子巻線を封止樹脂部材で固定
化するとき、磁石賦形品に対して当該封止樹脂部材を介
して封止圧力を伝達せしめる。そして磁石賦形品の構成
成分である熱重合性有効成分と封止樹脂部材との重合硬
化過程を少なくとも部分的に重畳させることにより磁石
を含む電機子構成部材を固定化せしめる工程。
化するとき、磁石賦形品に対して当該封止樹脂部材を介
して封止圧力を伝達せしめる。そして磁石賦形品の構成
成分である熱重合性有効成分と封止樹脂部材との重合硬
化過程を少なくとも部分的に重畳させることにより磁石
を含む電機子構成部材を固定化せしめる工程。
Ｄ：整流子片、電機子軸圧入等の機械加工時に必要に応
じて磁石部分を機械的加工する工程。
じて磁石部分を機械的加工する工程。
Ｅ：多極着磁工程。
上記のように磁石も整流子と連結した電機子巻線と共に
封止樹脂部材により固定化されることになるため電機子
製造工程が大幅に合理化されることは明らかである。ま
た磁石の成形は電機子巻線の固定化と同時に行われるた
め当該電機子に固定化された磁石は極めて接合力が高
く、且つ電機子に対する相対位置は極めて高精度なもの
となる。更に電機子軸に対する磁石の相対位置は例示の
如く当該電機子の機械加工工程で未だ未着磁であるため
容易に切削加工で一定位置にすることもできる。
封止樹脂部材により固定化されることになるため電機子
製造工程が大幅に合理化されることは明らかである。ま
た磁石の成形は電機子巻線の固定化と同時に行われるた
め当該電機子に固定化された磁石は極めて接合力が高
く、且つ電機子に対する相対位置は極めて高精度なもの
となる。更に電機子軸に対する磁石の相対位置は例示の
如く当該電機子の機械加工工程で未だ未着磁であるため
容易に切削加工で一定位置にすることもできる。
次に本発明に係る重要な構成部材を更に詳しく説明す
る。
る。
先ず本発明で言う磁石賦形品とは該磁石の熱重合性有効
成分を含む樹脂マトリクスが未硬化段階でさえあれば、
その構成や賦形手段を特定するものではない。しかし通
常強磁性粒子はマグネットプランバイト型フェライトが
８０〜９０重量％、樹脂マトリクスが２０〜１０重量％
が好ましい。また樹脂マトリクス中の熱重合性成有効成
分は、少なくとも樹脂マトリクスを熱重合により不溶、
不融に至らしめるものであれば、その構成を特定するも
のではない。しかし、好ましくは当該熱重合性官能基と
してアリル基を含むものである。アリル基は例えば重合
開始剤のラジカルによって活性化されても退化性連鎖移
動反応により室温域では重合が極めて不活性であるため
保存性が極めて良好なため磁石賦形品の取り扱いが極め
て容易であるからである。
成分を含む樹脂マトリクスが未硬化段階でさえあれば、
その構成や賦形手段を特定するものではない。しかし通
常強磁性粒子はマグネットプランバイト型フェライトが
８０〜９０重量％、樹脂マトリクスが２０〜１０重量％
が好ましい。また樹脂マトリクス中の熱重合性成有効成
分は、少なくとも樹脂マトリクスを熱重合により不溶、
不融に至らしめるものであれば、その構成を特定するも
のではない。しかし、好ましくは当該熱重合性官能基と
してアリル基を含むものである。アリル基は例えば重合
開始剤のラジカルによって活性化されても退化性連鎖移
動反応により室温域では重合が極めて不活性であるため
保存性が極めて良好なため磁石賦形品の取り扱いが極め
て容易であるからである。
尚、本発明に係る無鉄心電機子において磁石と電機子巻
線封止樹脂部材との接合箇所の一部または全面に必要に
応じて磁気シールドを目的とした層を形成することもで
きる。接合筒所全面に磁気シールド層を設ける場合は磁
石の構成成分と同様な樹脂マトリクスにＦｅ，Ｓｉ−Ｆ
ｅＭｎ−Ｚｎフェライト粒子を分散させたのち本発明に
係る磁石賦形品と互いに積層して電機子製造工程に供す
る。また一部分に磁気シールド層を設ける場合には板状
の軟磁性材を使用することもできる。
線封止樹脂部材との接合箇所の一部または全面に必要に
応じて磁気シールドを目的とした層を形成することもで
きる。接合筒所全面に磁気シールド層を設ける場合は磁
石の構成成分と同様な樹脂マトリクスにＦｅ，Ｓｉ−Ｆ
ｅＭｎ−Ｚｎフェライト粒子を分散させたのち本発明に
係る磁石賦形品と互いに積層して電機子製造工程に供す
る。また一部分に磁気シールド層を設ける場合には板状
の軟磁性材を使用することもできる。
以下本発明を実施例により説明する。
［実施例］ ストロンチウムフェライト８５重量％含有複合樹脂脂粒
子を常法により作成した。但し樹脂マトリクスは不飽和
ポリエステルアルキド８０重量部、ジアリルフタレート
モノマ２０重量部、ジクミルパーオキサイド１重量部、
ベヘニン酸モノグリセライド１０重量部、ステアリン酸
カルシウム１重量部から成る。（工程Ａ） 上記２０ｍｅｓｈスルーの造粒物を外径４０mm、内径３
５mm、高さ５mmのリング状に室温下、油圧プレスにて賦
形した。（工程Ｂ） 上記磁石賦形品と整流子、電機子巻線を金型キャビティ
内にセットし、封止樹脂部材を直ちに射出した。４０ｓ
ｅｃ後に磁石と電機子巻線、整流子とが固定化された。
（工程Ｃ） 整流子片、電機子軸圧入等の機械加工（工程Ｄ）を径て
磁石に１００極着磁を施こした。（工程Ｅ） ［比較例］ ストロンチウムフェライト８５重量％含有ポリアミド複
合ペレットを常法により作成した。（工程Ｆ） 上記ペレットを１２０℃で２時間乾燥（工程Ｇ）したの
ち射出成形法により外径４０mm内径３５mm厚さ５mmの磁
石成形品とし（工程Ｈ）、１００極着磁した。（工程
Ｉ） 一方、整流子と連結した電機子巻線を封止用樹脂部材で
実施例と同様に固定化し（工程Ｊ）、該電機子を機械加
工し（工程Ｋ）更に着磁磁石を治具を用いて接着した。
子を常法により作成した。但し樹脂マトリクスは不飽和
ポリエステルアルキド８０重量部、ジアリルフタレート
モノマ２０重量部、ジクミルパーオキサイド１重量部、
ベヘニン酸モノグリセライド１０重量部、ステアリン酸
カルシウム１重量部から成る。（工程Ａ） 上記２０ｍｅｓｈスルーの造粒物を外径４０mm、内径３
５mm、高さ５mmのリング状に室温下、油圧プレスにて賦
形した。（工程Ｂ） 上記磁石賦形品と整流子、電機子巻線を金型キャビティ
内にセットし、封止樹脂部材を直ちに射出した。４０ｓ
ｅｃ後に磁石と電機子巻線、整流子とが固定化された。
（工程Ｃ） 整流子片、電機子軸圧入等の機械加工（工程Ｄ）を径て
磁石に１００極着磁を施こした。（工程Ｅ） ［比較例］ ストロンチウムフェライト８５重量％含有ポリアミド複
合ペレットを常法により作成した。（工程Ｆ） 上記ペレットを１２０℃で２時間乾燥（工程Ｇ）したの
ち射出成形法により外径４０mm内径３５mm厚さ５mmの磁
石成形品とし（工程Ｈ）、１００極着磁した。（工程
Ｉ） 一方、整流子と連結した電機子巻線を封止用樹脂部材で
実施例と同様に固定化し（工程Ｊ）、該電機子を機械加
工し（工程Ｋ）更に着磁磁石を治具を用いて接着した。
以上の工程を経て得られた無鉄心電機子の特性を以下に
説明する。
説明する。
Ａ）磁石の接合強度。
剪断力に対し実施例では３００kgに耐えるが比較例では
２０〜３０kgであった。
２０〜３０kgであった。
Ｂ）極間誤差。
電機子軸基準で１００極ラジアル着磁した極間誤差は実
施例で３６０゜／１００±0.01％以内、比較例で３６０
゜／１００±２％以内であった。
施例で３６０゜／１００±0.01％以内、比較例で３６０
゜／１００±２％以内であった。
Ｃ）電機子軸基準の精度。
電機子軸基準で磁石外周の同心度は実施例で0.01以内、
比較例で0.06であった。
比較例で0.06であった。
Ｄ）磁石の磁気特性。
磁石外周上オープンでの磁束密度は７００〜８００ガウ
スであり、実施例と比較例との間に有意差はなかった。
スであり、実施例と比較例との間に有意差はなかった。
発明の効果 以上の実施例で明らかな如く、本発明に係る多極着磁磁
石を構成部材とする無鉄心電機子の製造方法により、当
該磁石接合部の信頼性が高まるとともに、高精度化が図
れるので、モータとしての信頼性並びに制御機能を大幅
に改善することができる。更に無鉄心電機子の製造工程
を大幅に合理化できるため、この産業的価値は大きいも
のがある。
石を構成部材とする無鉄心電機子の製造方法により、当
該磁石接合部の信頼性が高まるとともに、高精度化が図
れるので、モータとしての信頼性並びに制御機能を大幅
に改善することができる。更に無鉄心電機子の製造工程
を大幅に合理化できるため、この産業的価値は大きいも
のがある。
第１図（ａ）は本発明の無鉄心電機子の半断面図、第１
図（ｂ）は同要部の拡大断面図、第２図は同無鉄心電機
子の製造工程を示すブロック図、第３図（ａ），（ｂ）
は従来の無鉄心電機子の半断面図および要部拡大断面
図、第４図は同無鉄心電機子の製造工程を示すブロック
図である。 １……磁石、１ａ……磁性粒子、１ｂ……樹脂マトリク
ス、３……電機子巻線、６……封止樹脂部材。
図（ｂ）は同要部の拡大断面図、第２図は同無鉄心電機
子の製造工程を示すブロック図、第３図（ａ），（ｂ）
は従来の無鉄心電機子の半断面図および要部拡大断面
図、第４図は同無鉄心電機子の製造工程を示すブロック
図である。 １……磁石、１ａ……磁性粒子、１ｂ……樹脂マトリク
ス、３……電機子巻線、６……封止樹脂部材。
Claims (2)
- 【請求項１】強磁性粒子（１ａ）を熱重合性有効成分を
含む樹脂マトリクス（１ｂ）に分散し造粒する工程と、
造粒物を特定形状に賦形する工程と、賦形体と、整流子
（５）と、この整流子に結線された電機子巻線（３）と
を成形型内所定位置に設置後、封止樹脂部材（６）を前
記成形型内に射出して重合硬化させ、かつ併行して賦形
体を一体的に重合硬化させる工程と、一体化重合硬化物
に電機子軸（４）圧入を含む機械加工を施す工程と、重
合硬化賦形体に多極着磁してセンサ用樹脂結合型磁石
（１）とする工程とを有し、 これら各工程を順次実施する 無鉄心電機子の製造方法。 - 【請求項２】センサ用樹脂結合型磁石（１）は、構成成
分である熱重合性有効成分を含む樹脂マトリクス（１
ｂ）の重合硬化過程に関与する反応基質が、少なくとも
アリル基（−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ２）を含む 特許請求の範囲第(1)項記載の無鉄心電機子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19972985A JPH0655024B2 (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 無鉄心電機子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19972985A JPH0655024B2 (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 無鉄心電機子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6260454A JPS6260454A (ja) | 1987-03-17 |
| JPH0655024B2 true JPH0655024B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=16412644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19972985A Expired - Lifetime JPH0655024B2 (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 無鉄心電機子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655024B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5753033B2 (ja) * | 2011-09-05 | 2015-07-22 | 京セラケミカル株式会社 | 樹脂組成物およびコイル |
-
1985
- 1985-09-10 JP JP19972985A patent/JPH0655024B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6260454A (ja) | 1987-03-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |