JPH08196063A - Ｄｃモータ用界磁磁石の製造方法 - Google Patents
Ｄｃモータ用界磁磁石の製造方法Info
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- JPH08196063A JPH08196063A JP7021238A JP2123895A JPH08196063A JP H08196063 A JPH08196063 A JP H08196063A JP 7021238 A JP7021238 A JP 7021238A JP 2123895 A JP2123895 A JP 2123895A JP H08196063 A JPH08196063 A JP H08196063A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電機子に強力な磁束を及ぼすことができると
共に堅牢で長寿命に利用可能な界磁磁石を、少ない手間
数でもって製造出来てその作業コストを低く抑えること
が出来る製造方法を提供する。 【構成】 外型と内型間の成形空間に成形材料を注型す
ると、内型の外周面の着磁用磁極によりそれと対向する
部分に界磁磁極が形成されると共に、成形材料中の強磁
性材の粉体によって、成形材料の肉厚内に界磁磁極相互
を結ぶ磁路が形成される。この状態で成形材料を固化さ
せると、内周面に複数の界磁磁極を有すると共に肉厚内
にはそれらの界磁磁極相互を結ぶ磁路を備える界磁磁石
が出来上がる。
共に堅牢で長寿命に利用可能な界磁磁石を、少ない手間
数でもって製造出来てその作業コストを低く抑えること
が出来る製造方法を提供する。 【構成】 外型と内型間の成形空間に成形材料を注型す
ると、内型の外周面の着磁用磁極によりそれと対向する
部分に界磁磁極が形成されると共に、成形材料中の強磁
性材の粉体によって、成形材料の肉厚内に界磁磁極相互
を結ぶ磁路が形成される。この状態で成形材料を固化さ
せると、内周面に複数の界磁磁極を有すると共に肉厚内
にはそれらの界磁磁極相互を結ぶ磁路を備える界磁磁石
が出来上がる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＤＣモータにおいて用い
られる界磁磁石の製造方法に関する。
られる界磁磁石の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁路を構成するための筒状のヨークの内
周面に、夫々磁極を構成する為の複数の永久磁石を接着
して界磁磁石を形成している。このようにして形成され
た界磁磁石にあっては、それをＤＣモータに用いた場
合、上記磁極から強力な磁束を電機子に印加できるの
で、大きいトルクを得るようにすることが出来る特長が
ある。又製造の場合にあっては、上記磁路及び磁極に夫
々専用の材料を使用できるので、特性の良好なものを安
価な材料費で製造出来る特長がある。
周面に、夫々磁極を構成する為の複数の永久磁石を接着
して界磁磁石を形成している。このようにして形成され
た界磁磁石にあっては、それをＤＣモータに用いた場
合、上記磁極から強力な磁束を電機子に印加できるの
で、大きいトルクを得るようにすることが出来る特長が
ある。又製造の場合にあっては、上記磁路及び磁極に夫
々専用の材料を使用できるので、特性の良好なものを安
価な材料費で製造出来る特長がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のようなも
のにあっては、その製造の場合、上記ヨークに対して複
数の永久磁石の位置を決め、その状態でヨークにそれら
の磁石を接着せねばならず、非常に手間数がかかって、
人件費の高いわが国では作業コストの増大が問題となっ
ている。又上記接着の場合、接着剤が過剰であるとそれ
が磁極の内周面に垂れ、そこに膨出部ができてしまって
上記電機子の回動を阻害する不良品となったり、反対に
過少であると、モータへの使用時において振動が加わる
ことによって永久磁石が脱落する危険が高まるため、上
記接着剤の使用量の選定に非常に慎重を要し、この面で
も作業コストの増大をもたらす問題点があった。
のにあっては、その製造の場合、上記ヨークに対して複
数の永久磁石の位置を決め、その状態でヨークにそれら
の磁石を接着せねばならず、非常に手間数がかかって、
人件費の高いわが国では作業コストの増大が問題となっ
ている。又上記接着の場合、接着剤が過剰であるとそれ
が磁極の内周面に垂れ、そこに膨出部ができてしまって
上記電機子の回動を阻害する不良品となったり、反対に
過少であると、モータへの使用時において振動が加わる
ことによって永久磁石が脱落する危険が高まるため、上
記接着剤の使用量の選定に非常に慎重を要し、この面で
も作業コストの増大をもたらす問題点があった。
【０００４】本願発明のＤＣモータ用界磁磁石の製造方
法は上記従来技術の問題点（技術的課題）を解決する為
に提供するものである。第１の目的は、電機子に強力な
磁束を及ぼして大きいトルクの発生を可能に出来るよう
にした界磁磁石を製造できるようにすることである。第
２の目的は、堅牢で長寿命に利用可能な界磁磁石を製造
できるようにすることである。第３の目的は、上記のよ
うな界磁磁石を、少ない手間数でもって製造出来てその
作業コストを低く抑えることが出来る製造方法を提供す
ることである。他の目的及び利点は図面及びそれに関連
した以下の説明により容易に明らかになるであろう。
法は上記従来技術の問題点（技術的課題）を解決する為
に提供するものである。第１の目的は、電機子に強力な
磁束を及ぼして大きいトルクの発生を可能に出来るよう
にした界磁磁石を製造できるようにすることである。第
２の目的は、堅牢で長寿命に利用可能な界磁磁石を製造
できるようにすることである。第３の目的は、上記のよ
うな界磁磁石を、少ない手間数でもって製造出来てその
作業コストを低く抑えることが出来る製造方法を提供す
ることである。他の目的及び利点は図面及びそれに関連
した以下の説明により容易に明らかになるであろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明におけるＤＣモータ用界磁磁石の製造方法
は、非磁性材料製の外型と、上記外型の内側に環状の成
形空間を隔てて存置されかつ外周面には複数の着磁用磁
極を備えている内型とを準備し、界磁磁石形成用の強磁
性材の粉体とその粉体の結合用の結合剤とを混合した成
形材料を上記成形空間に注型して、該注型された成形材
料において上記各着磁用磁極と夫々対向する部分には上
記各着磁用磁極により界磁磁極を形成せしめると共に、
該成形材料の肉厚内には、成形材料中の強磁性材の粉体
により、上記形成された界磁磁極相互を結ぶ磁路を形成
せしめ、上記注型した成形材料を固化させて、内周面に
複数の界磁磁極を有すると共に肉厚内にはそれらの界磁
磁極相互を結ぶ磁路を備える界磁磁石を形成するもので
ある。
に、本願発明におけるＤＣモータ用界磁磁石の製造方法
は、非磁性材料製の外型と、上記外型の内側に環状の成
形空間を隔てて存置されかつ外周面には複数の着磁用磁
極を備えている内型とを準備し、界磁磁石形成用の強磁
性材の粉体とその粉体の結合用の結合剤とを混合した成
形材料を上記成形空間に注型して、該注型された成形材
料において上記各着磁用磁極と夫々対向する部分には上
記各着磁用磁極により界磁磁極を形成せしめると共に、
該成形材料の肉厚内には、成形材料中の強磁性材の粉体
により、上記形成された界磁磁極相互を結ぶ磁路を形成
せしめ、上記注型した成形材料を固化させて、内周面に
複数の界磁磁極を有すると共に肉厚内にはそれらの界磁
磁極相互を結ぶ磁路を備える界磁磁石を形成するもので
ある。
【０００６】
【作用】外型と内型間の成形空間に成形材料を注型する
と、内型の外周面の着磁用磁極によりそれと対向する部
分に界磁磁極が形成されると共に、上記成形材料中の強
磁性材の粉体によって、成形材料の肉厚内に上記界磁磁
極相互を結ぶ磁路が形成される。この状態で成形材料を
固化させると、内周面に複数の界磁磁極を有すると共に
肉厚内にはそれらの界磁磁極相互を結ぶ磁路を備える界
磁磁石が出来上がる。出来上がった界磁磁石をＤＣモー
タに使用した状態においては、上記磁路が上記界磁磁極
相互間において磁束を磁気抵抗少なく通すので、上記界
磁磁極から電機子には強力な磁束が及ぼされ、大きな回
動トルクの発生を可能にする。
と、内型の外周面の着磁用磁極によりそれと対向する部
分に界磁磁極が形成されると共に、上記成形材料中の強
磁性材の粉体によって、成形材料の肉厚内に上記界磁磁
極相互を結ぶ磁路が形成される。この状態で成形材料を
固化させると、内周面に複数の界磁磁極を有すると共に
肉厚内にはそれらの界磁磁極相互を結ぶ磁路を備える界
磁磁石が出来上がる。出来上がった界磁磁石をＤＣモー
タに使用した状態においては、上記磁路が上記界磁磁極
相互間において磁束を磁気抵抗少なく通すので、上記界
磁磁極から電機子には強力な磁束が及ぼされ、大きな回
動トルクの発生を可能にする。
【０００７】
【実施例】以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。ＤＣモータの一例として自動車のウォッシャーポン
プ用のモータを示す図１乃至図４において、ＤＣモータ
は固定子Ａと、固定子に対して回動作用を行う回転子Ｂ
と、固定子の側からその回転子へ向けての通電の為の通
電機構Ｃとから構成している。先ず固定子Ａについて説
明する。該固定子Ａは回転子の支持、回転子への磁束の
印加の機能の他、回転子及び通電機構を収納するケース
としての機能をも果たすためのものであり、上記回転子
及び通電機構を収納した状態での組立を可能にする為
に、凹状の本体A1とその開口部に合着させることによっ
てそこを塞ぐようにしたカバーA2とで構成している。上
記本体A1は、円筒状の界磁磁石１と、その一端に設けた
軸受部２と、他端に設けたカバーA2との嵌合部３とを含
む。上記界磁磁石１は、上記回転子における電機子への
磁束の印加を行う為のものであり、内周面1bにはその内
側の電機子存置用空間７に磁束Φ１（図では概略のみを
示す）を及ぼす為の複数例えば二つの界磁磁極４，５を
備えている。これらの界磁磁極４，５は一方例えば界磁
磁極５が磁束Φ１を放出する為のＮ極で、他方例えば界
磁磁極４がその磁束Φ１を受け入れる為のＳ極である。
これら何れの界磁磁極４，５も、上記磁束Φ１によって
回転子に発生させる回動トルクの向上のために、各々の
ほぼ全域においてほぼ均一な磁束密度の磁束を放出する
（受け入れる）ようにしている。尚上記ほぼ均一な磁束
密度とは、高低の偏差が約５０％以内をいう。上記界磁
磁石１の肉厚T1内は上記両界磁磁極４，５間において磁
束Φ２（図では概略のみを示す）を磁気抵抗少なく通す
（橋渡しする）為の磁路６となっている。上記界磁磁石
１は、本体A1のケースとしての機能の面においてはケー
スの周壁として機能している。次に軸受部２は回転子Ｂ
の回転軸20を支承する為の部分で、回転軸20に対する耐
磨耗性を高める為に軸受部材８を備えている。軸受部材
８としては回転軸20との磁気的な吸着の防止のために非
磁性材例えば真鍮製のものを用いている。又上記軸受部
２には該モータを種々の装置に取付ける為の取付部とし
て例示するねじ孔９を備えさせている。更に、該軸受部
２は、本体A1のケースとしての機能の面においては底壁
として機能している。次に嵌合部３は環状に形成してお
り、外周面にはカバーA2との結合用の係止爪11と、本体
A1とカバーA2との回転方向の位置合わせの為の嵌合片12
とを備えている。
る。ＤＣモータの一例として自動車のウォッシャーポン
プ用のモータを示す図１乃至図４において、ＤＣモータ
は固定子Ａと、固定子に対して回動作用を行う回転子Ｂ
と、固定子の側からその回転子へ向けての通電の為の通
電機構Ｃとから構成している。先ず固定子Ａについて説
明する。該固定子Ａは回転子の支持、回転子への磁束の
印加の機能の他、回転子及び通電機構を収納するケース
としての機能をも果たすためのものであり、上記回転子
及び通電機構を収納した状態での組立を可能にする為
に、凹状の本体A1とその開口部に合着させることによっ
てそこを塞ぐようにしたカバーA2とで構成している。上
記本体A1は、円筒状の界磁磁石１と、その一端に設けた
軸受部２と、他端に設けたカバーA2との嵌合部３とを含
む。上記界磁磁石１は、上記回転子における電機子への
磁束の印加を行う為のものであり、内周面1bにはその内
側の電機子存置用空間７に磁束Φ１（図では概略のみを
示す）を及ぼす為の複数例えば二つの界磁磁極４，５を
備えている。これらの界磁磁極４，５は一方例えば界磁
磁極５が磁束Φ１を放出する為のＮ極で、他方例えば界
磁磁極４がその磁束Φ１を受け入れる為のＳ極である。
これら何れの界磁磁極４，５も、上記磁束Φ１によって
回転子に発生させる回動トルクの向上のために、各々の
ほぼ全域においてほぼ均一な磁束密度の磁束を放出する
（受け入れる）ようにしている。尚上記ほぼ均一な磁束
密度とは、高低の偏差が約５０％以内をいう。上記界磁
磁石１の肉厚T1内は上記両界磁磁極４，５間において磁
束Φ２（図では概略のみを示す）を磁気抵抗少なく通す
（橋渡しする）為の磁路６となっている。上記界磁磁石
１は、本体A1のケースとしての機能の面においてはケー
スの周壁として機能している。次に軸受部２は回転子Ｂ
の回転軸20を支承する為の部分で、回転軸20に対する耐
磨耗性を高める為に軸受部材８を備えている。軸受部材
８としては回転軸20との磁気的な吸着の防止のために非
磁性材例えば真鍮製のものを用いている。又上記軸受部
２には該モータを種々の装置に取付ける為の取付部とし
て例示するねじ孔９を備えさせている。更に、該軸受部
２は、本体A1のケースとしての機能の面においては底壁
として機能している。次に嵌合部３は環状に形成してお
り、外周面にはカバーA2との結合用の係止爪11と、本体
A1とカバーA2との回転方向の位置合わせの為の嵌合片12
とを備えている。
【０００８】上記のような構成の本体A1は、その製造を
簡易に行い得るようにする為と上記界磁磁石１に上記界
磁磁極４，５及び磁路６を具備させる為に、上記界磁磁
極４，５及び磁路６の形成の為の強磁性材の粉体と、そ
の粉体を結合させる為の結合剤とを混合し、その混合さ
れた成形材料を、磁力を印加した状態で成形して構成し
ている。上記強磁性材の粉体としては、上記界磁磁極
４，５に必要とする磁力及び磁路６に必要とする透磁性
を得る為に、フェライト系磁粉、アルニコ系磁粉、サマ
リウム−コバルト系磁粉、ネオジウム−鉄−ボロン系磁
石等の希土類系磁粉等が、上記必要とする磁力の強さ及
び透磁性に応じて選択される。又上記結合剤としては、
ケースの本体A1として必要とする機械的強度を得る為
に、ナイロン−６、ナイロン−１２、ナイロン−６６、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
カーボネート、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＡＢＳ、ＡＳ樹脂等の
合成樹脂が、上記必要とする強度に応じて選択される。
上記粉体と結合剤の配合比は、必要とする磁力の強さと
機械的強度に応じて決められ、例えば前者が８０〜９５
重量％、後者が２０〜５重量％である。上記本体A1の外
径は、必要とする大きさのモータに応じた寸法にされ、
又界磁磁石１の肉厚T1の寸法は上記界磁磁極４，５に要
求される磁力の強さに応じて決められる。例えば本例で
は外径は３０mm、厚さT1は４mmであり、界磁磁極４，５
の磁力の強さは約１２００ガウスである。尚上記のよう
な材料を成形することによって形成された本体A1の外周
面にあっては、上記結合材が防錆機能を発揮するので、
成形後の外周面の別途の防錆処理例えば塗装が不要であ
る。又上記構成の本体A1の比重は、用いる成形材料に応
じて３．４〜６．０程度となる。特に上記粉体としてフ
ェライト系磁粉を用いた場合は比重３．５程度となり、
軽量化を図ることが出来る。
簡易に行い得るようにする為と上記界磁磁石１に上記界
磁磁極４，５及び磁路６を具備させる為に、上記界磁磁
極４，５及び磁路６の形成の為の強磁性材の粉体と、そ
の粉体を結合させる為の結合剤とを混合し、その混合さ
れた成形材料を、磁力を印加した状態で成形して構成し
ている。上記強磁性材の粉体としては、上記界磁磁極
４，５に必要とする磁力及び磁路６に必要とする透磁性
を得る為に、フェライト系磁粉、アルニコ系磁粉、サマ
リウム−コバルト系磁粉、ネオジウム−鉄−ボロン系磁
石等の希土類系磁粉等が、上記必要とする磁力の強さ及
び透磁性に応じて選択される。又上記結合剤としては、
ケースの本体A1として必要とする機械的強度を得る為
に、ナイロン−６、ナイロン−１２、ナイロン−６６、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
カーボネート、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＡＢＳ、ＡＳ樹脂等の
合成樹脂が、上記必要とする強度に応じて選択される。
上記粉体と結合剤の配合比は、必要とする磁力の強さと
機械的強度に応じて決められ、例えば前者が８０〜９５
重量％、後者が２０〜５重量％である。上記本体A1の外
径は、必要とする大きさのモータに応じた寸法にされ、
又界磁磁石１の肉厚T1の寸法は上記界磁磁極４，５に要
求される磁力の強さに応じて決められる。例えば本例で
は外径は３０mm、厚さT1は４mmであり、界磁磁極４，５
の磁力の強さは約１２００ガウスである。尚上記のよう
な材料を成形することによって形成された本体A1の外周
面にあっては、上記結合材が防錆機能を発揮するので、
成形後の外周面の別途の防錆処理例えば塗装が不要であ
る。又上記構成の本体A1の比重は、用いる成形材料に応
じて３．４〜６．０程度となる。特に上記粉体としてフ
ェライト系磁粉を用いた場合は比重３．５程度となり、
軽量化を図ることが出来る。
【０００９】次にカバーA2は上記軸受部２に対応しても
う一つの軸受部としても機能させる為のものであり、中
心部には前記軸受部材８と同様の目的の軸受部材14を備
えている。15は上記嵌合部３を嵌合させる為の嵌合溝
で、嵌合部３に対応して環状に形成している。その内周
壁面15ａの直径は嵌合部３の内周面3aと隙間無くしっく
りと嵌合可能な寸法に形成している。16は嵌合溝15の外
壁部材を示し、上記係止爪11を係合させる為の係合孔17
と嵌合片12を嵌合させる為の嵌合凹部18とを各々の対応
位置に形成している。上記のような構成のカバーA2は、
上記通電機構Ｃにおける後述のブラシを電気的に絶縁状
態で支承する為に、絶縁材料例えば上記結合剤として示
したような材料を成形して構成している。
う一つの軸受部としても機能させる為のものであり、中
心部には前記軸受部材８と同様の目的の軸受部材14を備
えている。15は上記嵌合部３を嵌合させる為の嵌合溝
で、嵌合部３に対応して環状に形成している。その内周
壁面15ａの直径は嵌合部３の内周面3aと隙間無くしっく
りと嵌合可能な寸法に形成している。16は嵌合溝15の外
壁部材を示し、上記係止爪11を係合させる為の係合孔17
と嵌合片12を嵌合させる為の嵌合凹部18とを各々の対応
位置に形成している。上記のような構成のカバーA2は、
上記通電機構Ｃにおける後述のブラシを電気的に絶縁状
態で支承する為に、絶縁材料例えば上記結合剤として示
したような材料を成形して構成している。
【００１０】次に回転子ＢはＤＣモータにおいて周知の
構成のものであり、符号20〜24で示す部材から構成して
いる。即ち、20は回転軸、21は電機子で、22は回転軸20
に取付けた電機子鉄心、23はその磁極、24は電機子巻線
を夫々示す。上記電機子21の磁極23の数は本例では５極
の例を示すがその他３極、７極等種々のものがある。
構成のものであり、符号20〜24で示す部材から構成して
いる。即ち、20は回転軸、21は電機子で、22は回転軸20
に取付けた電機子鉄心、23はその磁極、24は電機子巻線
を夫々示す。上記電機子21の磁極23の数は本例では５極
の例を示すがその他３極、７極等種々のものがある。
【００１１】次に通電機構ＣはＤＣモータにおいて周知
の構成のものであり、カバーA2に取付けた整流ブラシ26
と回転軸20に取付けた整流子27とから構成している。尚
28は電力を入力する為の入力端子で、ブラシ26と一体に
形成している。又整流子27は絶縁材製の整流子スリーブ
29と上記磁極23の数に対応する数の整流子片30とで構成
しており、各整流子片30には電機子巻線24の線端がＤＣ
モータにおいて通常知られているように接続してある。
の構成のものであり、カバーA2に取付けた整流ブラシ26
と回転軸20に取付けた整流子27とから構成している。尚
28は電力を入力する為の入力端子で、ブラシ26と一体に
形成している。又整流子27は絶縁材製の整流子スリーブ
29と上記磁極23の数に対応する数の整流子片30とで構成
しており、各整流子片30には電機子巻線24の線端がＤＣ
モータにおいて通常知られているように接続してある。
【００１２】次に上記ＤＣモータの作動を説明する。界
磁磁石１の界磁磁極４，５からは電機子存置用空間７に
磁束Φ１が及ぼされている。一対の端子28に直流電流を
供給すると、その直流電流は整流ブラシ26及びそれに接
触する整流子片30を経て電機子巻線24に流れ、電機子21
の磁極23から上記磁束Φ１と交差する磁束が生ずる。そ
の結果電機子21に回動トルクが発生し、回転子Ｂが回動
する。この場合、周知の如く回転子Ｂの回動に伴い整流
子27によって複数の電機子巻線24への通電が切り替えら
れ、常に同方向の回動トルクが生じ、回転子Ｂの回動が
継続される。
磁磁石１の界磁磁極４，５からは電機子存置用空間７に
磁束Φ１が及ぼされている。一対の端子28に直流電流を
供給すると、その直流電流は整流ブラシ26及びそれに接
触する整流子片30を経て電機子巻線24に流れ、電機子21
の磁極23から上記磁束Φ１と交差する磁束が生ずる。そ
の結果電機子21に回動トルクが発生し、回転子Ｂが回動
する。この場合、周知の如く回転子Ｂの回動に伴い整流
子27によって複数の電機子巻線24への通電が切り替えら
れ、常に同方向の回動トルクが生じ、回転子Ｂの回動が
継続される。
【００１３】上記のような作動を行う場合、界磁磁石１
においては、磁路６において界磁磁極４，５間の磁束Φ
２の伝達が磁気抵抗少なく行われるので、上記空間７に
強い磁束磁束Φ１を印加することが出来、従って上記電
機子21に大きなトルクを発生させることが出来る。
においては、磁路６において界磁磁極４，５間の磁束Φ
２の伝達が磁気抵抗少なく行われるので、上記空間７に
強い磁束磁束Φ１を印加することが出来、従って上記電
機子21に大きなトルクを発生させることが出来る。
【００１４】次に上記本体A1の製造の為に用いる成形型
が示される図５及び図６について説明する。成形型Ｄは
本体A1の外周面の成形の為の外型D1と内周面の成形の為
の内型D2とを含み、両者D1，D2間に本体A1の成形空間D3
が形成されている。外型D1は成形された本体A1の脱型を
可能にする為に、相互に分離可能な第１要素31と第２要
素32とから構成している。第１要素31は例えば固定の上
金型であり、本例では界磁磁石１と軸受部２の成形の為
のものである。該第１要素31は、本体A1の成形の際に後
述の着磁用磁極からの磁束の略全量を、成形中の界磁磁
石１の肉厚内だけを通して外に漏らさぬようにする為
に、非磁性材例えば非磁性超硬鋼Ｎ−７で構成してい
る。その他非磁性ステンレス鋼、ベリリウム銅合金、ハ
イマンガン鋼、青銅、真鍮、銅などで形成したものであ
っても良い。該第１要素31において、33は界磁磁石１の
外周面の成形面、34は軸受部２の外面の成形面、35は取
付部９の下孔の形成の為の突片、36は成形空間D3に成形
材料を注型する為のゲート口を夫々示す。次に第２要素
32は例えば可動の下金型であり、本例では嵌合部３の成
形の為のものである。該第２要素32は、上記第１要素31
と同様の目的の為に非磁性材料製である。37は該第２要
素32において前記嵌合部３の外周面の成形面を示す。尚
38は前記係止爪11の形成の為の中子で、第２要素32に矢
印方向への進退を自在に備えさせている。39は成形され
た本体A1の脱型の為の突き出しピンで、非磁性材料製で
ある。
が示される図５及び図６について説明する。成形型Ｄは
本体A1の外周面の成形の為の外型D1と内周面の成形の為
の内型D2とを含み、両者D1，D2間に本体A1の成形空間D3
が形成されている。外型D1は成形された本体A1の脱型を
可能にする為に、相互に分離可能な第１要素31と第２要
素32とから構成している。第１要素31は例えば固定の上
金型であり、本例では界磁磁石１と軸受部２の成形の為
のものである。該第１要素31は、本体A1の成形の際に後
述の着磁用磁極からの磁束の略全量を、成形中の界磁磁
石１の肉厚内だけを通して外に漏らさぬようにする為
に、非磁性材例えば非磁性超硬鋼Ｎ−７で構成してい
る。その他非磁性ステンレス鋼、ベリリウム銅合金、ハ
イマンガン鋼、青銅、真鍮、銅などで形成したものであ
っても良い。該第１要素31において、33は界磁磁石１の
外周面の成形面、34は軸受部２の外面の成形面、35は取
付部９の下孔の形成の為の突片、36は成形空間D3に成形
材料を注型する為のゲート口を夫々示す。次に第２要素
32は例えば可動の下金型であり、本例では嵌合部３の成
形の為のものである。該第２要素32は、上記第１要素31
と同様の目的の為に非磁性材料製である。37は該第２要
素32において前記嵌合部３の外周面の成形面を示す。尚
38は前記係止爪11の形成の為の中子で、第２要素32に矢
印方向への進退を自在に備えさせている。39は成形され
た本体A1の脱型の為の突き出しピンで、非磁性材料製で
ある。
【００１５】次に内型D2は着磁用磁石を仕込む為に外側
の第１要素41と内側の第２要素42とから構成し、両者間
に着磁用磁石43，44を備えさせている。上記第１要素41
及び第２要素42は共に着磁用磁石43，44からの磁束を遮
らぬようにする為に非磁性材料で形成している。45〜47
は第１要素41の外周面の成形面を示し、45は界磁磁石１
の内周面の成形面、46は軸受部２の内面の成形面、47は
嵌合部３の内周面の成形面を夫々示す。尚48は軸受部材
８の保持部を示す。49は第１要素41における保護壁を示
し、着磁用磁石43，44の脱落防止及び本体A1の成形の際
の磁石43，44の破損防止のための部分であり、成形空間
D3に注型された成形材料の圧力が直接に磁石43，44に加
わらぬようにしてそれらの磁石43，44の破損を防止する
ようにしている。尚この保護壁49は磁石43，44の外周側
の面43ａ，44ａを成形面45に出来るだけ近く位置させて
それらの磁石43，44の面43ａ，44ａからの磁束が効率良
く成形面45に及ぶようにする為に、上記保護の為に必要
な強度が得られる範囲で出来るだけ薄く（例えば０．５
mm〜１mm程度）形成すると良い。51，52は内型D2の成形
面45において、界磁磁石１における界磁磁極４，５の形
成の為の着磁用磁極の存在を示す。該着磁用磁極51，52
は、図示の如くその内側に着磁用磁石43，44の外周側の
面43ａ，44ａを位置させることによって、成形面45にお
いてそれらの面43ａ，44ａの外周側に位置する部分が着
磁用磁極51，52となるようにしている。次に53は着磁用
磁石43，44の保持のために第２要素42に形成した保持部
を示し、着磁用磁石43，44ががたつき無くぴったりと嵌
合するように形成している。
の第１要素41と内側の第２要素42とから構成し、両者間
に着磁用磁石43，44を備えさせている。上記第１要素41
及び第２要素42は共に着磁用磁石43，44からの磁束を遮
らぬようにする為に非磁性材料で形成している。45〜47
は第１要素41の外周面の成形面を示し、45は界磁磁石１
の内周面の成形面、46は軸受部２の内面の成形面、47は
嵌合部３の内周面の成形面を夫々示す。尚48は軸受部材
８の保持部を示す。49は第１要素41における保護壁を示
し、着磁用磁石43，44の脱落防止及び本体A1の成形の際
の磁石43，44の破損防止のための部分であり、成形空間
D3に注型された成形材料の圧力が直接に磁石43，44に加
わらぬようにしてそれらの磁石43，44の破損を防止する
ようにしている。尚この保護壁49は磁石43，44の外周側
の面43ａ，44ａを成形面45に出来るだけ近く位置させて
それらの磁石43，44の面43ａ，44ａからの磁束が効率良
く成形面45に及ぶようにする為に、上記保護の為に必要
な強度が得られる範囲で出来るだけ薄く（例えば０．５
mm〜１mm程度）形成すると良い。51，52は内型D2の成形
面45において、界磁磁石１における界磁磁極４，５の形
成の為の着磁用磁極の存在を示す。該着磁用磁極51，52
は、図示の如くその内側に着磁用磁石43，44の外周側の
面43ａ，44ａを位置させることによって、成形面45にお
いてそれらの面43ａ，44ａの外周側に位置する部分が着
磁用磁極51，52となるようにしている。次に53は着磁用
磁石43，44の保持のために第２要素42に形成した保持部
を示し、着磁用磁石43，44ががたつき無くぴったりと嵌
合するように形成している。
【００１６】次に着磁用磁石43，44は上記界磁磁極４及
び界磁磁極５の各々の全域を夫々一様の磁束密度に磁化
する為に、図示の如く円弧状で且つ外周側の面43ａ，44
ａと内周側の面43ｂ，44ｂが各々の面の全体にわたり夫
々一様の磁束密度を有しているものを用いている。上記
着磁用磁石43，44としては、小型の磁石でもって界磁磁
極４，５を強力に着磁できるようにする為に希土類系焼
結磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石等を用いる。面
43ａ，44ａでの磁束密度は例えば５０００ガウス程度で
ある。尚これらの磁石43，44は、必要な磁束密度を得る
ことが出来る厚みT2のものを用いる。
び界磁磁極５の各々の全域を夫々一様の磁束密度に磁化
する為に、図示の如く円弧状で且つ外周側の面43ａ，44
ａと内周側の面43ｂ，44ｂが各々の面の全体にわたり夫
々一様の磁束密度を有しているものを用いている。上記
着磁用磁石43，44としては、小型の磁石でもって界磁磁
極４，５を強力に着磁できるようにする為に希土類系焼
結磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石等を用いる。面
43ａ，44ａでの磁束密度は例えば５０００ガウス程度で
ある。尚これらの磁石43，44は、必要な磁束密度を得る
ことが出来る厚みT2のものを用いる。
【００１７】次に上記本体A1の製造を説明する。成形型
Ｄを図５の如く組み合わせる。この状態では着磁用磁極
51，52からの磁束はそれを遮ったり或いは導くものが無
い為、例えば図７の（Ａ）に符号Φ３で概略が示される
ようになっている。上記成形型Ｄの組み合わせ状態にお
いて、前記強磁性材の粉体と結合剤とを十分に斑無く混
合した成形材料を、例えば加熱によって結合剤を溶融さ
せた状態で射出成型機によりゲート口36から成形空間D3
に注型（この例では射出）し充填する。上記充填によ
り、成形空間D3においてはそこに充填された成形材料中
の強磁性材の粉体が磁路となって着磁用磁極51，52から
の磁束を図７の（Ｂ）に符号Φ４で示す如く導き、磁極
51，52からの磁束の殆どが、上記充填された成形材料中
を通る状態となる。又それと共に、上記強磁性材の粉体
をなしている個々の粒子の磁化容易軸が上記磁束Φ４方
向に配向する。上記状態において所定の固化時間が経過
して上記成形材料中の結合剤が固化すると、上記強磁性
材の個々の粒子はそれらの磁化容易軸が上記磁束Φ４の
方向に配向したままで固定される。上記のように結合剤
が固化して本体A1が成形されたならば、外型D1の第２要
素32及び内型D2を一体に下降させ、成形された本体A1を
外型D1の第１要素31から抜き出す。次に中子38を後退さ
せ、成形された本体A1を突き出しピン39によって突き上
げ、内型D2から外す。外された本体A1においては、肉厚
内の強磁性材の個々の粒子が上記のように配向した状態
で固定されている為、それらの粒子が前記磁路６を構成
し、界磁磁極４，５間の磁束の伝達を行う。従って前述
の如く、界磁磁極４，５からは空間７に非常に強力な磁
束を印加することが出来る状態となっている。上記のよ
うな本体A1の成形後、突片35によって形成された下孔に
ねじをたてることによって本体A1が完成品となる。
Ｄを図５の如く組み合わせる。この状態では着磁用磁極
51，52からの磁束はそれを遮ったり或いは導くものが無
い為、例えば図７の（Ａ）に符号Φ３で概略が示される
ようになっている。上記成形型Ｄの組み合わせ状態にお
いて、前記強磁性材の粉体と結合剤とを十分に斑無く混
合した成形材料を、例えば加熱によって結合剤を溶融さ
せた状態で射出成型機によりゲート口36から成形空間D3
に注型（この例では射出）し充填する。上記充填によ
り、成形空間D3においてはそこに充填された成形材料中
の強磁性材の粉体が磁路となって着磁用磁極51，52から
の磁束を図７の（Ｂ）に符号Φ４で示す如く導き、磁極
51，52からの磁束の殆どが、上記充填された成形材料中
を通る状態となる。又それと共に、上記強磁性材の粉体
をなしている個々の粒子の磁化容易軸が上記磁束Φ４方
向に配向する。上記状態において所定の固化時間が経過
して上記成形材料中の結合剤が固化すると、上記強磁性
材の個々の粒子はそれらの磁化容易軸が上記磁束Φ４の
方向に配向したままで固定される。上記のように結合剤
が固化して本体A1が成形されたならば、外型D1の第２要
素32及び内型D2を一体に下降させ、成形された本体A1を
外型D1の第１要素31から抜き出す。次に中子38を後退さ
せ、成形された本体A1を突き出しピン39によって突き上
げ、内型D2から外す。外された本体A1においては、肉厚
内の強磁性材の個々の粒子が上記のように配向した状態
で固定されている為、それらの粒子が前記磁路６を構成
し、界磁磁極４，５間の磁束の伝達を行う。従って前述
の如く、界磁磁極４，５からは空間７に非常に強力な磁
束を印加することが出来る状態となっている。上記のよ
うな本体A1の成形後、突片35によって形成された下孔に
ねじをたてることによって本体A1が完成品となる。
【００１８】次に上記ＤＣモータの組立は次の通りであ
る。先ず別工程で成形したカバーA2にブラシ26を装着す
る。又更に別工程において回転子Ｂを製造する。次にそ
の回転子Ｂにおける整流子27を一対のブラシ26の間に介
入させながら、回転軸20の一端を軸受部材14に差込む。
次に上記本体A1を、回転軸20が軸受部材８に差し通る状
態で回転子Ｂに被せ付け嵌合部３を嵌合溝15に嵌合さ
せ、嵌合片12を嵌合凹部18に嵌合させると共に係止爪11
を係合孔17に係合させる。これによりモータが完成す
る。尚上記本体A1の組付けの場合、嵌合凹部18に対する
嵌合片12の嵌合及び係合孔17に対する係止爪11の係合に
より、ブラシ26と界磁磁極４，５とは所定の位置関係、
例えば界磁磁極４，５相互を結ぶ方向（図２における上
下方向）とブラシ26，26相互の対向する方向（図３にお
ける左右方向）とが９０゜の関係となる状態となる。
る。先ず別工程で成形したカバーA2にブラシ26を装着す
る。又更に別工程において回転子Ｂを製造する。次にそ
の回転子Ｂにおける整流子27を一対のブラシ26の間に介
入させながら、回転軸20の一端を軸受部材14に差込む。
次に上記本体A1を、回転軸20が軸受部材８に差し通る状
態で回転子Ｂに被せ付け嵌合部３を嵌合溝15に嵌合さ
せ、嵌合片12を嵌合凹部18に嵌合させると共に係止爪11
を係合孔17に係合させる。これによりモータが完成す
る。尚上記本体A1の組付けの場合、嵌合凹部18に対する
嵌合片12の嵌合及び係合孔17に対する係止爪11の係合に
より、ブラシ26と界磁磁極４，５とは所定の位置関係、
例えば界磁磁極４，５相互を結ぶ方向（図２における上
下方向）とブラシ26，26相互の対向する方向（図３にお
ける左右方向）とが９０゜の関係となる状態となる。
【００１９】次にＤＣモータの他の例として自動車のパ
ワーウインドウ用のモータを示す図８について説明す
る。該モータはモータ部Ｅと減速機部Ｆとから構成して
おり、モータ部Ｅに備えた取付片61を止付部材として例
示するタッピンネジ62でもって減速機部Ｆのハウジング
71に止付ることによって両者を一体化するようにしてい
る。先ずモータ部Ｅの構成について説明する。63はモー
タ部Ｅの固定子Aeに備えさせたブラシユニットの装着
部、64はそこに装着したブラシユニットを示す。ブラシ
ユニット64はベースとなるブラケット65と、そこに取付
けたブラシホルダー66と、該ホルダー66によって矢印方
向への進退を自在に保持された整流ブラシ26ｅと、整流
ブラシ26ｅを整流子27ｅの側に向けて付勢する為のばね
67と、上記ブラケット65に取付けた図示外の接続端子と
から構成しており、68は上記ブラシ26ｅと上記接続端子
とを結ぶ可撓線を示す。69は回転軸20ｅに大きなスラス
ト荷重が加わっても回転軸の軽快な回動を可能にする為
のボールである。次に減速機部Ｆについて説明する。71
はハウジング、72は回転軸20ｅの支承用の軸受、73は上
記ボール69と同様の目的のボール、74は回転軸20ｅに半
径方向の大きな力が加わったときに回転軸20ｅが大きく
撓むことを防止する為の補助軸受で、回転軸20ｅに圧入
固定したボールベアリングを例示する。該補助軸受74の
外周面はハウジング71における受部71ａの内周面71ｂと
僅かな隙間（例えば０．１〜０．２mm）を隔てて位置し
ており、回転軸20ｅに撓みが生じかけたときに軸受74の
外周面が上記内周面71ｂに当接して回転軸20ｅの過度の
撓みを防止するようにしている。75は回転軸20ｅに固着
させたウォームギヤ、76はハウジング71に回動自在に装
着した駆動軸、77は駆動軸76に固着したウォームホイル
で、上記ウォームギヤ75と噛み合わせている。なお、機
能上前図のものと同一又は均等の構成で説明が重複する
と考えられる部分には、前図と同一の符号にアルファベ
ットのｅを付して重複する説明を省略した。
ワーウインドウ用のモータを示す図８について説明す
る。該モータはモータ部Ｅと減速機部Ｆとから構成して
おり、モータ部Ｅに備えた取付片61を止付部材として例
示するタッピンネジ62でもって減速機部Ｆのハウジング
71に止付ることによって両者を一体化するようにしてい
る。先ずモータ部Ｅの構成について説明する。63はモー
タ部Ｅの固定子Aeに備えさせたブラシユニットの装着
部、64はそこに装着したブラシユニットを示す。ブラシ
ユニット64はベースとなるブラケット65と、そこに取付
けたブラシホルダー66と、該ホルダー66によって矢印方
向への進退を自在に保持された整流ブラシ26ｅと、整流
ブラシ26ｅを整流子27ｅの側に向けて付勢する為のばね
67と、上記ブラケット65に取付けた図示外の接続端子と
から構成しており、68は上記ブラシ26ｅと上記接続端子
とを結ぶ可撓線を示す。69は回転軸20ｅに大きなスラス
ト荷重が加わっても回転軸の軽快な回動を可能にする為
のボールである。次に減速機部Ｆについて説明する。71
はハウジング、72は回転軸20ｅの支承用の軸受、73は上
記ボール69と同様の目的のボール、74は回転軸20ｅに半
径方向の大きな力が加わったときに回転軸20ｅが大きく
撓むことを防止する為の補助軸受で、回転軸20ｅに圧入
固定したボールベアリングを例示する。該補助軸受74の
外周面はハウジング71における受部71ａの内周面71ｂと
僅かな隙間（例えば０．１〜０．２mm）を隔てて位置し
ており、回転軸20ｅに撓みが生じかけたときに軸受74の
外周面が上記内周面71ｂに当接して回転軸20ｅの過度の
撓みを防止するようにしている。75は回転軸20ｅに固着
させたウォームギヤ、76はハウジング71に回動自在に装
着した駆動軸、77は駆動軸76に固着したウォームホイル
で、上記ウォームギヤ75と噛み合わせている。なお、機
能上前図のものと同一又は均等の構成で説明が重複する
と考えられる部分には、前図と同一の符号にアルファベ
ットのｅを付して重複する説明を省略した。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、内周
面1bに複数の界磁磁極４，５を有すると共に肉厚T1内に
はそれらの界磁磁極４，５相互を結ぶ磁路６を備える界
磁磁石１を形成出来るので、形成された界磁磁石１をＤ
Ｃモータに使用した状態においては、上記界磁磁極４，
５から電機子21に強力な磁束を及ぼして大きな回動トル
クを得るように出来る効果がある。更に本願発明によっ
て形成される界磁磁石１は、上記界磁磁極４，５と磁路
６とが一材で一続きとなっているので、上記ＤＣモータ
への使用状態において振動が加わったりしても一部が脱
落するなどの破損が生ずる可能性は低く、長期の使用に
わたり故障のない高い信頼性が得られる利点がある。し
かも本願発明は上記のように有用性の高い界磁磁石１を
形成できるものであっても、製造の場合には、成形型内
に成形材料を注型すれば、成形型の着磁用磁極51，52に
よって上記界磁磁極４，５が形成されると共に、上記成
形材料中の強磁性材の粉体によって成形材料の肉厚内に
上記界磁磁極４，５相互を結ぶ磁路６が形成されてしま
うので、製造作業を行う作業者の手間は非常に少なくて
良く、作業コストを極めて低廉化出来る利点がある。
面1bに複数の界磁磁極４，５を有すると共に肉厚T1内に
はそれらの界磁磁極４，５相互を結ぶ磁路６を備える界
磁磁石１を形成出来るので、形成された界磁磁石１をＤ
Ｃモータに使用した状態においては、上記界磁磁極４，
５から電機子21に強力な磁束を及ぼして大きな回動トル
クを得るように出来る効果がある。更に本願発明によっ
て形成される界磁磁石１は、上記界磁磁極４，５と磁路
６とが一材で一続きとなっているので、上記ＤＣモータ
への使用状態において振動が加わったりしても一部が脱
落するなどの破損が生ずる可能性は低く、長期の使用に
わたり故障のない高い信頼性が得られる利点がある。し
かも本願発明は上記のように有用性の高い界磁磁石１を
形成できるものであっても、製造の場合には、成形型内
に成形材料を注型すれば、成形型の着磁用磁極51，52に
よって上記界磁磁極４，５が形成されると共に、上記成
形材料中の強磁性材の粉体によって成形材料の肉厚内に
上記界磁磁極４，５相互を結ぶ磁路６が形成されてしま
うので、製造作業を行う作業者の手間は非常に少なくて
良く、作業コストを極めて低廉化出来る利点がある。
【図１】ＤＣモータの縦断面図。
【図２】図１におけるII−II線断面図。
【図３】図１におけるIII−III線断面図。
【図４】（Ａ）は固定子を図３の４Ａ方向から見た状態
を示す一部破断部分図、（Ｂ）は固定子を図３の４Ｂ方
向から見た状態を示す一部破断部分図。
を示す一部破断部分図、（Ｂ）は固定子を図３の４Ｂ方
向から見た状態を示す一部破断部分図。
【図５】固定子の本体の成形型を示す縦断面図。
【図６】図５におけるVI−VI線断面図。
【図７】（Ａ）は成形型における成形材料の注型前の磁
束の状態を示す図、（Ｂ）は注型後の磁束の状態を示す
図。
束の状態を示す図、（Ｂ）は注型後の磁束の状態を示す
図。
【図８】（Ａ）は異なる実施例を示す縦断面図、（Ｂ）
は界磁磁石における磁束の状態を示す為に界磁磁石を
（Ａ）の８Ｂ−８Ｂ線位置にて切断して示す断面図。
は界磁磁石における磁束の状態を示す為に界磁磁石を
（Ａ）の８Ｂ−８Ｂ線位置にて切断して示す断面図。
１ 界磁磁石 ４，５ 界磁磁極 ６ 磁路 D1 外型 D2 内型 51，52 着磁用磁極
Claims (1)
- 【請求項１】 非磁性材料製の外型と、上記外型の内側
に環状の成形空間を隔てて存置されかつ外周面には複数
の着磁用磁極を備えている内型とを準備し、界磁磁石形
成用の強磁性材の粉体とその粉体の結合用の結合剤とを
混合した成形材料を上記成形空間に注型して、該注型さ
れた成形材料において上記各着磁用磁極と夫々対向する
部分には上記各着磁用磁極により界磁磁極を形成せしめ
ると共に、該成形材料の肉厚内には、成形材料中の強磁
性材の粉体により、上記形成された界磁磁極相互を結ぶ
磁路を形成せしめ、上記注型した成形材料を固化させ
て、内周面に複数の界磁磁極を有すると共に肉厚内には
それらの界磁磁極相互を結ぶ磁路を備える界磁磁石を形
成することを特徴とするＤＣモータ用界磁磁石の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7021238A JPH08196063A (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Ｄｃモータ用界磁磁石の製造方法 |
| KR1019950007611A KR100320651B1 (ko) | 1995-01-13 | 1995-03-31 | Dc모터용계자자석의제조방법 |
| US08/552,660 US5691681A (en) | 1995-01-13 | 1995-11-03 | Method of producing a field magnet for a DC motor and a field magnet for a DC motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7021238A JPH08196063A (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Ｄｃモータ用界磁磁石の製造方法 |
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