JPH1198775A - 永久磁石界磁モータおよびその製造方法 - Google Patents

永久磁石界磁モータおよびその製造方法

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JPH1198775A
JPH1198775A JP25053997A JP25053997A JPH1198775A JP H1198775 A JPH1198775 A JP H1198775A JP 25053997 A JP25053997 A JP 25053997A JP 25053997 A JP25053997 A JP 25053997A JP H1198775 A JPH1198775 A JP H1198775A
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JP
Japan
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yoke
core pin
magnet
injection molding
magnets
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JP25053997A
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English (en)
Inventor
Toshiro Ichikawa
敏朗 市川
Hideaki Nakamura
英昭 中村
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボディの射出成形時に、着磁前のマグネット
部材をコアピンに確実に位置決め保持することによっ
て、マグネットの取り扱い性、信頼性、および歩留まり
の向上と、搬送時の梱包コストの削減を図ることができ
る永久磁石界磁モータおよびその製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 ボディ11の射出成形時にコアピンの先
端部によって中空部Sが形成され、ボディ11の射出成
形によって、周方向に並ぶ複数のマグネットが中空部S
の周壁に埋設され、中空部Sにロータ13が回転自在に
備えられる永久磁石界磁モータにおいて、ボディ11の
中空部Sの周壁に、ボディ11の射出成形時にコアピン
の先端部の外周にはまり合って、コアピンの先端部との
対向面間に、マグネット1,2の着磁前のマグネット部
材を挟み込むヨーク3を埋設した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、射出成形される
ボディの中空部の周壁に、周方向に並ぶ複数のマグネッ
トが埋設され、その中空部内にロータが回転自在に備え
られる永久磁石界磁モータおよびその製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種のモータとしては、例
えば、特開昭60−152256号公報に記載の方法に
よって製造されるものが知られている。
【0003】かかるモータは、有底円筒状のボディの射
出成形時に、その中空部の周壁に、周方向に並ぶ2つの
略半円筒状のマグネットが埋設され、そして、ボディの
中空部内にロータを挿入して、ボディの底部にロータの
一端を回転自在に支承すると共に、ボディの開口部に装
着されるカバー部材に、ロータの他端を回転自在に支承
することによって製造される。ボディの中空部の周壁に
埋設される2つのマグネットは、ボディの射出成形時
に、その中空部を形成するコアピンの先端部の外周に保
持され、そしてボディの射出成形後、コアピンが型抜き
されることによってボディの中空部の周壁内に残存され
る。それら2つのマグネットの周方向における2箇所の
対向面間のそれぞれには、磁路を形成するための略半円
筒状のヨークが掛け渡されている、ところで、射出成形
されるボディの中空部の周壁に、周方向に並ぶ複数のマ
グネットおよびヨークを埋設しようとした場合には、ボ
ディ成形用金型内におけるボディ成形材料のフローフォ
ースによってマグネットやヨークの位置関係がずれない
ように、それらをコアピンの先端部の外周に強固に位置
決め保持する必要がある。
【0004】従来は、2つのマグネットの磁力を利用
し、それを磁性材料からなるコアピンの先端部に吸着さ
せることによって、それらのマグネットとヨークとを位
置決め保持している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例の
ように、複数のマグネットの磁力を利用して、それらと
ヨークとを位置決め保持する場合には、着磁されたマグ
ネットがボディ成形用金型内にセットされるまでの間
に、そのマグネットがごみを吸着したり、また磁性体で
ある金型や成形機などに吸着し、その吸着時の衝撃によ
って割れたり欠けたりするおそれがある。また、このよ
うな着磁されたマグネットの取り扱いはきわめて難し
く、その信頼性と歩留まりの悪化、および搬送時におけ
る梱包コストの上昇を招くという問題がある。
【0006】この発明の目的は、ボディの射出成形時
に、着磁前のマグネット部材をコアピンに確実に位置決
め保持することによって、マグネットの取り扱い性、信
頼性、および歩留まりの向上と、搬送時の梱包コストの
削減を図ることができる永久磁石界磁モータおよびその
製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、ボディの射出成形時にコアピンの先端部によって中
空部が形成され、前記ボディの射出成形によって、周方
向に並ぶ複数のマグネットが前記中空部の周壁に埋設さ
れ、前記中空部にロータが回転自在に備えられる永久磁
石界磁モータにおいて、前記ボディの中空部の周壁に、
該ボディの射出成形時に前記コアピンの先端部の外周に
はまり合って、該コアピンの先端部との対向面間に前記
複数のマグネットの着磁前のマグネット部材を挟み込む
ヨークを埋設したことを特徴とする。
【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、前記ヨークは、中心角180°未満の範囲に切り欠
き部が形成された断面略C字状とされ、縮径方向の弾性
復元力によって、前記コアピンの先端部との対向面間に
前記着磁前のマグネット部材を挟み込み可能な弾性体で
あることを特徴とする。
【0009】請求項3に記載の発明は、請求項2におい
て、前記ヨークの切り欠き部は前記マグネットの背部に
位置することを特徴とする。
【0010】請求項4に記載の発明は、コアピンの先端
部と該先端部の外周にはまり合うヨークとの対向面間
に、周方向に並ぶ複数の着磁前のマグネット部材を挟み
込み、その後、前記コアピンの先端部をボディ成形用金
型のキャビティー内に位置させ、その後、前記キャビテ
ィー内にボディ成形材料を注入して、前記ヨークおよび
前記複数の着磁前のマグネット部材を囲繞するボディを
射出成形し、その後、前記キャビティー内から前記ボデ
ィを型抜きすると共に、前記ボディから前記コアピンを
型抜きし、その後、前記ボディの内部にロータを挿入す
ると共に、該ロータを回転自在に支承するカバーを前記
ボディの端部に装着し、その後、前記複数の着磁前のマ
グネット部材を着磁器によって着磁することを特徴とす
る。
【0011】請求項5に記載の発明は、請求項4におい
て、前記ヨークとして、中心角180°未満の範囲に切
り欠き部が形成された断面略C字状のヨークを用い、前
記ヨークを弾性的に拡径させて前記コアピンの先端部に
はめ合わせ、該ヨークの縮径方向の弾性復元力によっ
て、該ヨークと前記コアピンの先端部との対向面間に前
記複数の着磁前のマグネット部材を挟み込むことを特徴
とする。
【0012】請求項6に記載の発明は、請求項5におい
て、前記ヨークの切り欠き部は前記着磁前のマグネット
部材の背部に位置させることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。本例の永久磁石界磁モータは、
内燃機関のEGRバルブ、自動車のワイパー、およびパ
ワーウィンド用の界磁極数が2極の直流モータとしての
適用例である。
【0014】まず、図1および図2により、本例のモー
タの全体構成について説明する。図1の縦断面図におい
て、樹脂材料によって射出成形された有底円筒状のボデ
ィ11と、このボディ11の右側の開口部に取り付けら
れるカバー12とによって、モータ本体10が構成され
ている。ボディ11の中空部Sの周壁には、界磁極数分
の2つの略半円筒状のマグネット1,2と、これらの外
側に位置するヨーク3が埋設されている。図2は図1の
II−II線に沿う断面図であり、ヨーク3は、中心角
180°未満の範囲に切り欠き部3Aが形成された断面
略C字状の弾性体とされている。この図2のように、マ
グネット1,2は周方向に等間隔に位置し、また、ヨー
ク3の切り欠き部3Aは、マグネット2の背部における
径方向の中央に位置する。
【0015】ボディ11の中空部S内には電機子巻線を
備えたロータ13が配備され、そのロータ13のシャフ
ト14の一端は、軸受15によってボディ11の底部に
回転自在に支承され、そのシャフト14の他端は、軸受
16によってカバー12に回転自在に使用される。ボデ
ィ11の底部には軸受15をはめ付けるための軸受嵌合
部11Aが形成され、またボディ11の開口部にはカバ
ー12をはめ付けるためのカバー嵌合部11Bが形成さ
れている。カバー12には軸受16をはめ付けるための
軸受嵌合部12Aが形成されている。17はロータ13
側の整流子、18はカバー12側のブラシ保持機構に保
持されたブラシであり、ブラシ18からの給電によって
ロータ13が回転駆動される。
【0016】次に、このようなモータの製造方法につい
て説明する。
【0017】図3において31は、ボディ11を射出成
形するためのボディ成型用金型、32は、この金型31
のキャビティC内にセットされるコアピンであり、この
コアピン32の先端部32Aによってボディ11の中空
部Sが形成される。
【0018】ボディ11の射出成形に際しては、まず、
図4のように、コアピン32の先端部32Aの外周に、
ヨーク3を用いて、マグネット1,2の着磁前のマグネ
ット部材(以下、「未着磁マグネット」という)1′,
2′を位置決め保持する。ここで、断面C字状の弾性体
のヨーク3の内径は、コアピン32の先端部32Aの外
周に未着磁マグネット1′,2′を配置したときの外径
よりも小さく設定されており、未着磁マグネット1′,
2′を保持する際には、それらをコアピン32の先端部
32Aの外周に配置した上、ヨーク3の切り欠き部3A
を拡開するようにして、このヨーク3を弾性的に拡径さ
せてはめ合わせる。そして、このヨーク3の縮径方向の
弾性復元力によって、コアピン32の先端部32Aとの
対向面間に未着磁マグネット1′,2′を挟み込む。そ
れらの未着磁マグネット1′,2′は、マグネット1,
2としてボディ11に埋設される形態、つまり周方向に
等間隔をおいて並ぶ形態に位置決め保持され、またヨー
ク3の切り欠き部3Aは未着磁マグネット2の背部にお
ける周方向の中央に位置する。また、ヨーク3の左端
は、後述するように未着磁マグネット1′,2′の左端
よりも右方にずれた位置にセットされる。
【0019】このように、ヨーク3によって未着磁マグ
ネット1′,2′をコアピン32の先端部32Aに位置
決め保持した後、そのコアピン32の先端部32Aをキ
ャビティーC内にセットしてから、図5のように、ラン
ナーゲート31AからキャビティーC内にボディー成形
用の樹脂材料を射出して、ボディ11を射出成形する。
その際、ヨーク3の左端が図6のように未着磁マグネッ
ト1′,2′の左端よりも若干右方にずれてセットさ
れ、さらに未着磁マグネット1′,2′の左端が面取り
されているため、図6中の矢印のように右方に流動する
樹脂材料がヨーク3と未着磁マグネット1′,2′との
間に入り込むことが防止される。さらに、ヨーク3は、
未着磁マグネット1′,2′の外周面に密着するよう
に、その板厚や内径が設定されいる。これらの結果、樹
脂材料は、ヨーク3と未着磁マグネット1′,2′との
間、およびコアピン32と未着磁マグネット1′,2′
との間に入り込まず、また射出成形時の樹脂圧によっ
て、ヨーク3が未着磁マグネット1′,2′に押し付け
られ、かつ未着磁マグネット1′,2′がコアピン32
に押し付けられて、それらが完全に密着することにな
る。このようにして、未着磁マグネット1′,2′とヨ
ーク3は、コアピン32に位置決めされた関係のまま、
ボディ11によって囲繞される。
【0020】ちなみに、ヨーク3の左端が未着磁マグネ
ット1′,2′の左端よりも左方に突出していた場合に
は、樹脂材料のフローフォースによってヨーク3の左端
が径方向外方に持ち上げられて、その樹脂材料がヨーク
3と未着磁マグネット1′,2′との間に入り込み、そ
れらの位置関係がずれるおそれがある。
【0021】その後、キャビティーC内からボディ11
を型抜きすると共に、そのボディ11からコアピン32
を型抜きして、図7のように未着磁マグネット1′,
2′とヨーク3が埋設されたボディ11を取り出す。
【0022】その後、図1のように、ボディ11の中空
部S内にロータ13を挿入して、カバー嵌合部11Bに
カバー12をはめ付ける。そして、ボディ11側の軸受
嵌装部11Aにはめ付けた軸受15と、カバー12側の
軸受嵌装部12Aにはめつけた軸受16とによって、ロ
ータ13のシャフト14を回転自在に支承すると共に、
ロータ13側の整流子17と、カバー12側のブラシ保
持機構に保持されたブラシ18とを対向させる。
【0023】その後、図示しない着磁器によって、未着
磁マグネット1′,2′を径方向に異なる磁極となるよ
うに着磁させ、それらをマグネット1,2としてモータ
を完成させる。
【0024】このようにして完成されたモータにおい
て、マグネット1,2の間の磁路を形成するヨーク3の
切り欠き3Aがマグネット2の背部における周方向の中
央に位置することは、磁気効率を高める上に有利とな
る。また、その切り欠き3Aの幅が狭いほど磁気効率が
高くなる。また、マグネット1,2とヨーク3との密着
により、マグネット1,2による発生磁界中のエアギャ
ップがマグネット1,2とロータ13との間のみとなる
ため、そのエアギャップにマグネット1,2の磁力が効
果的に集中することになる。さらに、ボディ11の射出
成形時に、未着磁マグネット1′,2′とコアピン32
とが高精度に位置決めされる結果、マグネット1,2と
ロータ13との間のエアギャップが極限的に小さく設定
できることになる。これらの結果、きわめて高いトルク
効率が得られる。
【0025】
【発明の効果】請求項1に記載の発明は、ボディの射出
成形時にコアピンの先端部によって中空部が形成され、
そのボディの射出成形によって、周方向に並べて複数の
マグネットがボディの中空部の周壁に埋設された永久磁
石界磁モータにおいて、ボディの中空部の周壁に、その
ボディの射出成形時にコアピンの先端部の外周にはまり
合って、そのコアピンの先端部との対向面間に着磁前の
複数のマグネット部材を挟み込むヨークを埋設すること
により、結果的に、マグネットの取り扱い性、信頼性、
および歩留まりの向上と、搬送時の梱包コストの削減を
図ることができる。
【0026】請求項2に記載の発明は、ヨークを断面略
C字状の弾性体として、その中心角180°未満の範囲
に切り欠き部を形成したことにより、その切り欠き部を
拡開させるようにしてヨークを弾性的に拡径変形させて
から、その縮径方向の弾性復元力によって、着磁前のマ
グネット部材をコアピンの先端部に確実に位置決め保持
することができる。
【0027】請求項3に記載の発明は、ヨークの切り欠
き部をマグネットの背部に位置させることにより、磁気
効率を上げることができる。
【0028】請求項4に記載の発明は、コアピンの先端
部とその外周にはまり合うヨークとの対向面間に、周方
向に並ぶ複数の着磁前のマグネット部材を挟み込み、そ
のコアピンの先端部をボディ成形用金型のキャビティー
内に位置させてからボディを射出成形し、その後、ボデ
ィを取り出してロータとカバーを組み付けてから、マグ
ネット部材を着磁することにより、ボディの射出成形時
に、ヨークを用いて、着磁前のマグネット部材をコアピ
ンに確実に位置決め保持することができ、この結果、マ
グネットの取り扱い性、信頼性、および歩留まりの向上
と、搬送時の梱包コストの削減を図ることができる。
【0029】請求項5に記載の発明は、ヨークを断面略
C字状として、その中心角180°未満の範囲に切り欠
き部を形成したことにより、その切り欠き部を拡開させ
るようにしてヨークを弾性的に拡径変形させてから、そ
の縮径方向の弾性復元力によって、着磁前のマグネット
部材をコアピンの先端部に確実に位置決め保持すること
ができる。
【0030】請求項6に記載の発明は、ヨークの切り欠
き部をマグネットの背部に位置させることにより、磁気
効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態のモータの縦断面図であ
る。
【図2】図1のII−II線に沿う断面図である。
【図3】図1のモータにおけるボディの射出成形の前工
程を説明するための断面図である。
【図4】図3のIV−IV線に沿うコアピンの正面図で
ある。
【図5】図1のモータにおけるボディの射出成形工程を
説明するための断面図である。
【図6】図5のVI円部の拡大断面図である。
【図7】図1のモータのにおけるボディの射出成形後の
断面図である。
【符号の説明】
1,2 マグネット 1′,2′ 未着磁マグネット(着磁前のマグネット部
材) 3 ヨーク 3A 切り欠き部 10 モータ本体 11 ボディ 12 カバー 13 ロータ 14 シャフト 15,16 軸受 16 整流子 18 ブラシ 31 ボディ成形用金型 32 コアピン 32A 先端部 S 中空部 C キャビティー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボディの射出成形時にコアピンの先端部
    によって中空部が形成され、前記ボディの射出成形によ
    って、周方向に並ぶ複数のマグネットが前記中空部の周
    壁に埋設され、前記中空部にロータが回転自在に備えら
    れる永久磁石界磁モータにおいて、 前記ボディの中空部の周壁に、該ボディの射出成形時に
    前記コアピンの先端部の外周にはまり合って、該コアピ
    ンの先端部との対向面間に前記複数のマグネットの着磁
    前のマグネット部材を挟み込むヨークを埋設したことを
    特徴とする永久磁石界磁モータ。
  2. 【請求項2】 前記ヨークは、中心角180°未満の範
    囲に切り欠き部が形成された断面略C字状とされ、縮径
    方向の弾性復元力によって、前記コアピンの先端部との
    対向面間に前記着磁前のマグネット部材を挟み込み可能
    な弾性体であることを特徴とする請求項1に記載の永久
    磁石界磁モータ。
  3. 【請求項3】 前記ヨークの切り欠き部は前記マグネッ
    トの背部に位置することを特徴とする請求項2に記載の
    永久磁石界磁モータ。
  4. 【請求項4】 コアピンの先端部と該先端部の外周には
    まり合うヨークとの対向面間に、周方向に並ぶ複数の着
    磁前のマグネット部材を挟み込み、その後、前記コアピ
    ンの先端部をボディ成形用金型のキャビティー内に位置
    させ、 その後、前記キャビティー内にボディ成形材料を注入し
    て、前記ヨークおよび前記複数の着磁前のマグネット部
    材を囲繞するボディを射出成形し、 その後、前記キャビティー内から前記ボディを型抜きす
    ると共に、前記ボディから前記コアピンを型抜きし、 その後、前記ボディの内部にロータを挿入すると共に、
    該ロータを回転自在に支承するカバーを前記ボディの端
    部に装着し、 その後、前記複数の着磁前のマグネット部材を着磁器に
    よって着磁することを特徴とする永久磁石界磁モータの
    製造方法。
  5. 【請求項5】 前記ヨークとして、中心角180°未満
    の範囲に切り欠き部が形成された断面略C字状のヨーク
    を用い、前記ヨークを弾性的に拡径させて前記コアピン
    の先端部にはめ合わせ、該ヨークの縮径方向の弾性復元
    力によって、該ヨークと前記コアピンの先端部との対向
    面間に前記複数の着磁前のマグネット部材を挟み込むこ
    とを特徴とする請求項4に記載の永久磁石界磁モータの
    製造方法。
  6. 【請求項6】 前記ヨークの切り欠き部は前記着磁前の
    マグネット部材の背部に位置させることを特徴とする請
    求項5に記載の永久磁石界磁モータの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112217355A (zh) * 2020-11-11 2021-01-12 安徽百宏达汽车电器有限公司 一种雨刮电机磁瓦装配装置和方法

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Effective date: 20040305