JPH07131957A - 樹脂結合型マグネットローター及びその製造方法 - Google Patents

樹脂結合型マグネットローター及びその製造方法

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JPH07131957A
JPH07131957A JP5273408A JP27340893A JPH07131957A JP H07131957 A JPH07131957 A JP H07131957A JP 5273408 A JP5273408 A JP 5273408A JP 27340893 A JP27340893 A JP 27340893A JP H07131957 A JPH07131957 A JP H07131957A
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JP
Japan
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resin
powder
magnetic
magnetic powder
magnet rotor
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Application number
JP5273408A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka Sato
義隆 佐藤
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ローター組立作業における永久磁石リングの
位置決め作業がなくせるとともに、接着作業の工程も減
らすことができる樹脂結合型マグネットローターとその
製造方法を提供することを目的としている。 【構成】 磁性粉体と熱硬化性樹脂とからなる永久磁石
部分(1)と、非磁性粉体と熱硬化性樹脂とよりなる非
磁性材部分(2)が隣接状態で一体成形されている樹脂
結合型マグネットローター。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接着組立作業を簡素化
できる樹脂結合型マグネットローターとその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】フロッピーディスクドライブのヘッド駆
動に使用されるPM型ステッピングモータに用いるロー
ターは図4に示す如く、2個の永久磁石リングa,aを
用いている。このローターの組立は、図3に示すように
中間にスペーシング部b1を設けたアルミニウム製のカ
ラー部材b(以下、アルミカラーbと称す)に、両端か
ら永久磁石リングa,aを嵌め込むと同時に接着し、そ
の後、図4に示す如くローターシャフトcを挿通させて
接着するという工程を経ている。
【0003】2つのマグネットを使用する理由は、ロー
ターを囲む別々の固定子d1,d2(図5参照)をパル
ス的に励磁して微細な且つ精密なパルス動作を行うため
であり、また両マグネットを離間配置しているのは、マ
グネットに対向して配置された固定子d1,d2が励磁
する磁力が反対側のマグネットに漏れるのを防止するた
めである。
【0004】フロッピーディスクドライブの小型化、高
記憶密度化に伴って、小型且つ軽量なローターへの要望
が高まり、現在ではほとんどのPM型ステッピングモー
タのローターでは、従来のフェライト焼結磁石に代わっ
てボンド磁石(樹脂結合型永久磁石)が使用されてお
り、特に高磁力が発揮できる希土類金属、鉄及びホウ素
系のボンド磁石(樹脂結合型永久磁石)が用いられるこ
とが多くなっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】樹脂結合型永久磁石を
用いることによってローターの小型化、軽量化が可能に
はなったものの、このローターにはいまだ問題があっ
た。即ち、前記ローターでは、アルミカラーbに永久磁
石リングa,aをそれぞれ嵌合接着する必要があること
から組立作業が煩雑であり、しかも嵌合に際してはその
嵌合位置、特に固定子d1,d2との相対位置を厳密な
精度で管理する必要があるため組立作業に多大の労力を
有し、生産性が低い問題があった。また永久磁石リング
a,aとアルミカラーbとの固定に使用した接着剤が漏
出することもあった。近年のパソコン、ワープロの著し
い普及により、これら製品の基幹部品の一つであるフロ
ッピーディスクドライブのステッピングモータに関して
一層の生産性向上と低価格化が期待されており、このよ
うな理由からローターの生産性向上は極めて重要な課題
である。本発明はかかる現況に鑑みてなされたものであ
り、ローター組立作業における永久磁石リングの位置決
め作業がなくせるとともに、接着作業の工程も減らすこ
とができる樹脂結合型マグネットローターとその製造方
法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、磁性粉体と熱硬化性樹脂とからなる永久磁
石部分と、非磁性粉体と熱硬化性樹脂とよりなる非磁性
材部分が隣接状態で一体成形されている樹脂結合型マグ
ネットローターを提案する。
【0007】非磁性粉体と熱硬化性樹脂とよりなる非磁
性材部分の代わりに熱硬化性樹脂単体よりなる非磁性材
部分を設けてもよい。
【0008】非磁性材部分と永久磁石部分の配置の具体
的形態としては、例えば非磁性材部分の両側に永久磁石
部分を配置することが採用される。
【0009】非磁性材部分に混入される非磁性粉体とし
ては、例えばステンレス粉、アルミニウム粉、銅粉の非
磁性金属粉体のうちから選択した一種が使用できる。
【0010】非磁性粉体の平均粒径は2μm〜50μm
の範囲のものを採用することが好ましい。
【0011】磁石成形体の表面にはニッケルメッキ、エ
ポキシ電着塗装、エポキシスプレー塗装、樹脂含浸等等
の防錆処理を施すことが好ましい。
【0012】磁性粉体としては、R−T−B(但し、R
はNd及び/又はPr、あるいはこれらの一部を1種又
は2種以上の他の希土類元素で置換したもの:TはFe
を主体とする3d族遷移金属元素:Bはホウ素)を主成
分とする金属間化合物磁性粉体を使用することが望まれ
る。
【0013】
【作用】本発明の樹脂結合型マグネットローターを製造
するには、磁性粉体と熱硬化性樹脂とからなる磁石原料
混合物と、非磁性粉体と熱硬化性樹脂とよりなる非磁性
粉体混合物あるいは熱硬化性樹脂粉体単体とを円筒状ダ
イス内で順次積層したうえ当該積層物を一体的に加圧し
て圧縮成形する。
【0014】積層物への加圧は総ての層を積層した後、
全層を一括加圧してもよいが、ダイス内に磁石原料混合
物又は非磁性粉体混合物を投入してダイス内に新たな層
を形成する度に、新たな層を含む全層を予備加圧して予
備成形し、この工程を必要回数繰り返した後、ダイス内
の積層物全体を最終加圧するようにしてもよい。このよ
うに予備加圧工程を設ければ、各層間の境界をより明確
化することができるとともに、境界位置の制御も容易と
なる。
【0015】このような製法によって作製された樹脂結
合型マグネットローターは、永久磁石部分と非磁性材部
分とが既に一体化しており、したがってこの一体化物に
ローターシャフトを接着固定するだけでよい。本樹脂結
合型マグネットローターは永久磁石部分を非磁性材部分
に対して精密位置決めする作業が不要であり、また永久
磁石部分と非磁性材部分との接着作業もない。
【0016】
【実施例】以下本発明の詳細を実施例に基づき説明す
る。図1は本発明の樹脂結合型マグネットローターの一
実施例である。本発明の樹脂結合型マグネットローター
Aは、磁性粉体と熱硬化性樹脂とからなる永久磁石部分
1,1を、中間分離体としての非磁性材部分2をサンド
イッチ状に挟み込んで一体成形している。図例のもの
は、永久磁石部分1,1と非磁性材部分2の合計3層か
ら構成されているが層数はこれに限定されない。磁石成
形体の表面にはニッケルメッキ、エポキシ電着塗装、エ
ポキシスプレー塗装又は各種樹脂含浸処理等の防錆措置
を施すことが好ましい。
【0017】磁性粉体としてはフェライト磁性粉、アル
ニコ磁性粉又はサマリウムコバルト磁性粉等を用いるこ
ともできるが、高磁気特性と低コストを両立させる観点
からは、R−T−B(但し、RはNd及び/又はPr、
あるいはこれらの一部を1種又は2種以上の他の希土類
元素で置換したもの:TはFeを主体とする3d族遷移
金属元素:Bはホウ素)を主成分とする金属間化合物磁
性粉体を用いることが好ましい。
【0018】希土類元素(R)としてはイットリウム
(Y)を含む希土類元素の1種以上であって、ネオジウ
ム(Nd)、プラセオジウム(Pr)、ランタン(L
a)、セリウム(Ce)、サマリウム(Sm)、ガドリ
ニウム(Gd)、プロメシウム(Pm)、ユーロピウム
(Eu)、ルテチウム(Lu)、ジスプロシウム(D
y)、テルビウム(Tb)、ホルミウム(Ho)などが
例示出来る。イットリウム(Y)は希土類元素ではない
が本発明では他の希土類元素と同様に扱える。本発明に
おいて好ましい希土類元素(R)はNdもしくはPrを
主体とするものであるが、複合希土類であるミッシュメ
タルやジジムあるいは他の希土類元素を含んでもかまわ
ない。
【0019】また金属間化合物磁性粉体はその粒子径が
1〜1000μm以下であることが成形性から好まし
く、700μm以下にすることがより好ましい。
【0020】表面磁束密度を増加させる目的で、R−T
−Bを主成分とする金属間化合物磁性粉体のTの一部を
コバルトで置換することも適宜採用される。
【0021】熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が例示でき
るが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
【0022】非磁性材部分2としては、非磁性粉体と熱
硬化性樹脂とよりなる非磁性粉体混合物を用いる場合
と、熱硬化性樹脂粉体単体を用いる場合とがある。圧縮
成形に適した粒径の粉体を造粒する観点からは非磁性粉
体を混合したものを用いる方が好ましい。熱硬化性樹脂
としては永久磁石部分1,1と非磁性材部分2との結合
強度を高める観点からは永久磁石部分1,1のバインダ
ーとして用いた熱硬化性樹脂と同じものを共通使用する
ことが好ましい。
【0023】非磁性粉体としては、ステンレス粉、アル
ミニウム粉、銅粉の非磁性金属粉体のうちから選択した
一種又は複数種が使用できる。また非金属粉体を使用す
ることもできる。非磁性粉体の平均粒径は2μm〜50
μmの範囲に設定することが好ましい。2μm未満の場
合及び50μmを超えた場合のいずれにおいても、粉体
の流動性が低下して非磁性粉体及び熱硬化性樹脂の高密
度充填が困難になる。
【0024】このような構成の樹脂結合型マグネットロ
ーターAの成形は図2に示すように同一の金型内に磁石
原料混合物1´と非磁性粉体混合物2´を投入して圧縮
成形することが最も簡単である。即ち、円筒状のダイス
3と当該ダイス3の中央に配置されたコア4よりなる金
型内に先ず磁石原料混合物1´を供給し、次に非磁性粉
体混合物2´を供給し、そのあと再び磁石原料混合物1
´を供給して金型内に粉体層3層の積層状態を実現した
うえ、この状態の積層物を上下に位置するパンチ5,6
によって加圧する。そして加圧成形後、熱硬化性樹脂の
硬化し得る温度条件下で成形体を熱硬化させる。この
後、必要極数の着磁を行ったのち硬化したサンドイッチ
状のリング成形体の表面にニッケルメッキ、エポキシ電
着塗装、エポキシスプレー塗装、又は各種樹脂含浸処理
等の防錆措置を施して完成させる。防錆処理は必須では
ないが、防錆処理を行った後、モータ内に組み込むこと
によって、発錆による磁力低下が防げるとともに錆に起
因する回転駆動系への悪影響も防止できる。
【0025】上述したものでは、積層物への加圧は総て
の層を積層した後、全層を一括加圧しているが、ダイス
内に磁石原料混合物1´又は非磁性粉体混合物2´を投
入してダイス内に新たな層を形成する度に、新たな層を
含む全層を予備加圧して予備成形し、この工程を必要回
数繰り返した後、ダイス内の積層物全体を最終加圧する
ようにしてもよい。このように予備加圧工程を設けれ
ば、各層間の境界をより明確化することができるととも
に、境界位置の制御も容易になる。
【0026】<実施例1>NdFeB系磁性粉、エポキ
シ樹脂バインダー、ステアリン酸マグネシウム(滑剤)
をメチルエチルケトンの存在下にて均一混合したのち、
加熱乾燥させて磁石原料混合物を得た。一方、平均粒径
20μmのステンレス粉とエポキシ樹脂バインダー、ス
テアリン酸マグネシウムをメチルエチルケトンの存在下
にて均一混合したのち、加熱乾燥させて非磁性粉体混合
物を得た。これらの原料を、ダイス内径8mm、コア外
径3mmの金型を使用して8ton/cm2 の加圧力で
圧縮成形し、更に150℃、2時間、加熱硬化させて3
層構造のリング状成形体を得た。得られたリング状成形
体の各層境界面の強度について調べたところ実用上、十
分な強度を有していることが確かめられた。また着磁後
の総磁束量も、従来品であるアルミカラーに2個のリン
グ磁石を分離接着したものとの大きな差異は認められな
かった。
【0027】
【発明の効果】本発明の樹脂結合型マグネットローター
は、成形金型から取り出した状態において永久磁石部分
と非磁性材部分とが既に一体化している。したがって永
久磁石部分を非磁性材部分に対して精密位置決めする作
業が不要であり、また永久磁石部分と非磁性材部分との
接着作業も不要であり、生産性向上に寄与できる。
【0028】また、磁石成形体の表面にニッケルメッ
キ、エポキシ電着塗装、エポキシスプレー塗装又は樹脂
含浸等の防錆処理を施した場合は、長期間にわたる発錆
防止効果が発揮され、表面磁束密度の低下や錆による回
転駆動障害が回避される。
【0029】また、本発明の製造方法によれば永久磁石
部分と非磁性材部分とが一体化された樹脂結合型マグネ
ットローターを簡易に得ることができる。更にダイス内
に新たな層を積層する度に予備加圧する手法を採用する
ことにより、各層間の境界をより明確化することができ
るとともに、境界位置の制御も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の樹脂結合型マグネットローターの一
実施例の斜視図
【図2】 樹脂結合型マグネットローターの製造方法の
概略を示す説明図
【図3】 従来のマグネットローターの分解斜視図
【図4】 同マグネットローターの正面図
【図5】 同マグネットローターと固定子との関係を示
す説明図
【符号の説明】
A 樹脂結合型マグネットローター 1 永久磁石部分 2 非磁性材部分 1´磁石原料混合物 2´非磁性粉体混合
物 3 ダイス 4 コア 5,6 パンチ a 永久磁石リング b アルミカラー b1 スペーシング部 c ローターシャ
フト d1,d2 固定子

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性粉体と熱硬化性樹脂とからなる永久
    磁石部分と、非磁性粉体と熱硬化性樹脂とよりなる非磁
    性材部分が隣接状態で一体成形されている樹脂結合型マ
    グネットローター。
  2. 【請求項2】 非磁性粉体と熱硬化性樹脂とよりなる非
    磁性材部分の代わりに熱硬化性樹脂単体よりなる非磁性
    材部分を設けてなる請求項1記載の樹脂結合型マグネッ
    トローター。
  3. 【請求項3】 非磁性材部分の両側に永久磁石部分を配
    置してなる請求項1又は2記載の樹脂結合型マグネット
    ローター。
  4. 【請求項4】 非磁性粉体として非磁性金属粉体を用
    い、且つその非磁性金属粉体が、ステンレス粉、アルミ
    ニウム粉、銅粉の非磁性金属粉体のうちから選択した一
    種である請求項1又は3記載の樹脂結合型マグネットロ
    ーター。
  5. 【請求項5】 非磁性粉体の平均粒径が2μm〜50μ
    mである請求項1、3又は4記載の樹脂結合型マグネッ
    トローター。
  6. 【請求項6】 磁石成形体の表面にニッケルメッキ、エ
    ポキシ電着塗装、エポキシスプレー塗装又は樹脂含浸等
    の防錆処理を施してなる請求項1、2、3、4又は5記
    載の樹脂結合型マグネットローター。
  7. 【請求項7】 磁性粉体が、R−T−B(但し、RはN
    d及び/又はPr、あるいはこれらの一部を1種又は2
    種以上の他の希土類元素で置換したもの:TはFeを主
    体とする3d族遷移金属元素:Bはホウ素)を主成分と
    する金属間化合物磁性粉体である請求項1、2、3、
    4、5又は6記載の樹脂結合型マグネットローター。
  8. 【請求項8】 磁性粉体と熱硬化性樹脂とからなる磁石
    原料混合物と、非磁性粉体と熱硬化性樹脂とよりなる非
    磁性粉体混合物とを円筒状ダイス内で順次積層したうえ
    当該積層物を一体的に加圧して圧縮成形してなる樹脂結
    合型マグネットローターの製造方法。
  9. 【請求項9】 ダイス内に磁石原料混合物又は非磁性粉
    体混合物を投入してダイス内に新たな層を形成する度
    に、新たな層を含む全層を予備加圧して予備成形し、こ
    の工程を必要回数繰り返した後、円筒状ダイス内の積層
    物全体を最終加圧してなる請求項8記載の樹脂結合型マ
    グネットローターの製造方法。
  10. 【請求項10】 磁性粉体と熱硬化性樹脂とからなる磁
    石原料混合物と、熱硬化性樹脂粉体単体とを円筒状ダイ
    ス内で順次積層したうえ当該積層物を一体的に加圧して
    圧縮成形してなる樹脂結合型マグネットローターの製造
    方法。
JP5273408A 1993-11-01 1993-11-01 樹脂結合型マグネットローター及びその製造方法 Pending JPH07131957A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010273426A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Toshiba Corp 永久磁石モータ
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