JPH04222430A - プラスチック・マグネット付きロータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プラスチック・マグ
ネット付きロータに関し、さらに詳しくは、モータの回
転数検出に用いるＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｇｅｎｅ
ｒａｔｏｒ、周波数発生器）に好適なプラスチック・マ
グネット付きロータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来よりＶＴＲ（ビデオテープ
レコーダ）やＤＡＴ（デジタルオーディオテープレコー
ダ）などに用いられている薄型ブラシレスモータの一例
を示す要部概略断面図である。

【０００３】ロータ３１は、ディスク３２と、ディスク
３２の中央部にボス３３を介して接続されたシャフト３
６と、ディスク３２の外周縁にリング状に固着された周
波数発生用のプラスチック・マグネット３４と、ディス
ク３２の下面に固着されたロータ駆動用のリング状のメ
インマグネット３５から構成されている。

【０００４】ディスク３２は、周縁部にリング状の突起
３２ｂを、中央部に中央孔３２ｄをそれぞれ形成した板
金から形成され、メインマグネット３５の磁気シールド
作用を行なう。ボス３３は、真鍮などの金属から形成さ
れ、ディスク３２の中央孔３２ｄにかしめて取り付けて
ある。プラスチック・マグネット３４は、プラスチック
・マグネット材料をディスク３２の突起３２ｂの外面に
成形・固着した後、多極着磁したものである。メインマ
グネット３５は、焼結マグネットである。

【０００５】シャフト３６は、上端部をボス３３のシャ
フト挿入孔３３ａに圧入して固着してあり、また、ケー
シング３７に取り付けられたシャフト支持部材４１，４
２によって回転自在に支持してある。

【０００６】ケーシング３７は、金属製で、その上面に
は、メインマグネット３５の直下にロータ駆動用の複数
のコイル３８が取り付けてある。さらに、プラスチック
・マグネット３４の外周縁の近傍に、取付台３９を介し
てＭＲ（磁気抵抗効果）素子４０が取り付けてある。

【０００７】各コイル３８に電流を流すと、発生する回
転磁界とメインマグネット３５の磁界との相互作用によ
ってロータ３１が回転せしめられ、それに伴なってプラ
スチック・マグネット３４の各磁極がＭＲ素子３９の近
傍を通過する。ＭＲ素子３９は、磁極が通過する度に電
気信号を発生する。こうして、ロータ３１の回転数に応
じた周波数の電気信号が得られるので、この電気信号を
利用して上記ロータ３１の回転数を検出する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の薄型ブラシ
レスモータのプラスチック・マグネット３４は、金属製
ディスク３２の外周縁に薄肉で成形・固着されているた
め、周囲温度が大きく変化した場合に短期間で割れが生
じ、発生する周波数に狂いが生じることがある問題点が
ある。

【０００９】また、上記プラスチック・マグネット３４
は、磁性粉末とポリアミド樹脂（ナイロン６，ナイロン
１２など）との混合物により形成しているため、硬化時
の収縮によってプラスチック・マグネット４の外周端面
（ＭＲ素子４０と対向する面）にヒケが生じる。このた
め、大きめの寸法で成形しておいて後加工で所望寸法に
仕上げる必要がある問題点がある。

【００１０】この発明の発明者は、これらの問題点を解
決するため、プラスチック・マグネットのバインダー（
結合材）について種々研究し、この発明を完成するに至
った。

【００１１】そこで、この発明の目的は、周囲温度が大
きく変化してもディスクに固着したプラスチック・マグ
ネットの割れが生じ難く、しかも固着したプラスチック
・マグネットの後加工が不要であるプラスチック・マグ
ネット付きロータを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明のプラスチック
・マグネット付きロータは、プラスチック・マグネット
を取り付けた金属製ディスクを備えたプラスチック・マ
グネット付きロータにおいて、前記プラスチック・マグ
ネットが、磁性粉末とポリフェニレンサルファイド樹脂
との混合物から形成されていることをその構成上の特徴
とする。

【００１３】

【作用】この発明のプラスチック・マグネット付きロー
タは、プラスチック・マグネットが、磁性粉末とポリフ
ェニレンサルファイド樹脂との混合物から形成されてい
るので、従来の磁性粉末とポリアミド樹脂との混合物か
らなるプラスチック・マグネット材料に比べて、温度変
化に起因する膨張・収縮量が小さく、ディスクを構成す
る金属材料のそれに近い値を持つ。

【００１４】従って、大きな温度変化が生じても、プラ
スチック・マグネットは金属製ディスクとほぼ同様に膨
張あるいは収縮するので、プラスチック・マグネットに
割れが生じる恐れがほとんどなくなる。

【００１５】また、磁性粉末とポリフェニレンサルファ
イド樹脂との混合物からなるプラスチック・マグネット
材料は、硬化時の収縮量が少ないため、成形後にプラス
チック・マグネットの後加工をする必要がなくなる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。

【００１７】図１は、この発明のプラスチック・マグネ
ット付きロータを、ＶＴＲやＤＡＴなどに用いられる薄
型ブラシレスモータに適用した実施例を示す要部概略断
面図である。

【００１８】ロータ１は、ディスク２と、ディスク２の
中央部に略円筒状のブッシュ３および結合部１３を介し
て接続されたシャフト６と、ディスク２の周縁にリング
状に固着された周波数検出用のプラスチック・マグネッ
ト４と、ディスク２の下面に固着された焼結マグネット
からなるリング状のメインマグネット５を備えて構成さ
れている。

【００１９】ディスク２は、磁気シールド可能な板金か
らなり、内周縁部および外周縁部にそれぞれ内側突起２
ａおよび外側突起２ｂを備えている。また、中央部には
中央孔２ｄを有し、その周囲には複数の位置決め孔２ｃ
が間隔をおいて並設してある。

【００２０】ブッシュ３は、真鍮などの金属から形成さ
れ、中央部にシャフト挿入孔３ａを備えており、また、
結合部１３を介してディスク２の中央孔２ｄに固着して
ある。シャフト挿入孔３ａには、シャフト６の上端部が
圧入して固着してある。

【００２１】プラスチック・マグネット４は、ディスク
２の外周縁部に、外側突起２ｂを内外両面から挟むよう
に固着してある。外側突起２ｂを挟む形状にすることに
より、プラスチック・マグネット材料の硬化時の収縮を
プラスチック・マグネット４の固着強度の増加に利用す
ることが出来る。プラスチック・マグネット４の外周端
面には、多極着磁が施してある。

【００２２】結合部１３は、プラスチック・マグネット
４と同じ材料で略円筒状に形成してある。結合部１３の
内周面は、ブッシュ３の外周面に固着してあり、その外
周部は、ディスク２の内周縁部に内側突起２ａを覆うよ
うに固着してある。結合部１３を内側突起２ａを覆う形
状にすることにより、プラスチック・マグネット４の場
合と同様に、プラスチック・マグネット材料の硬化時に
生じる収縮によって、ディスク２との固着強度がいっそ
う増加する利点がある。結合部１３の形成は、後述する
ように、プラスチック・マグネット４の成形工程と同一
工程で行なう。結合部１３には着磁しなくてよい。

【００２３】プラスチック・マグネット４および結合部
１３は、磁性粉末とポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）樹脂との混合物からなるプラスチック・マグネット
材料で形成してある。このプラスチック・マグネット材
料は、磁性粉末とポリアミド（ナイロン６、ナイロン１
２など）樹脂との混合物からなるプラスチック・マグネ
ット材料に比べて、機械強度（引張り強度，圧縮強度，
曲げ強度）および耐熱性に優れていると共に、熱膨張係
数が小さく金属のそれに近い値を持っており、しかも成
形時の収縮量が小さい。磁気特性はほぼ同様である。

【００２４】この発明で使用される磁性粉末としては、
バリウムフェライト、鉛フェライトおよびストロンチウ
ムフェライトなどのフェライト系、ＳｍＣｏ系、ＮｄＦ
ｅ系（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系）などの希土類系などが
ある。

【００２５】シャフト６は、シャフト支持部材１１，１
２によってケーシング７に回転自在に支持してある。

【００２６】ケーシング７は、金属製で、その上面には
、メインマグネット５の直下にロータ駆動用の複数のコ
イル８が、プラスチック・マグネット４の外周縁の近傍
に取付台９を介してＭＲ素子１０が、それぞれ取り付け
てある。各コイル８は、シャフト６の周りに並列してい
る。

【００２７】ディスク２は、メインマグネット５とケー
シング７の間に作用する磁気的吸引力によって常に下方
に押圧されているため、結合部１３にはそれを下方に撓
める力が作用するが、結合部１３はプラスチック・マグ
ネット４と同じ材料で形成してあるので、十分な耐久性
があると共に高い信頼性を有する。

【００２８】各コイル８に電流を流すと、ロータ１が回
転し、それに伴なってプラスチック・マグネット４の各
磁極がＭＲ素子９の近傍を通過する。ＭＲ素子９は、各
磁極の通過を検知して、ロータ１の回転数に応じた周波
数の電気信号を発生するので、この電気信号を利用して
ロータ１の回転数の検出を行なう。

【００２９】次に、図２を参照しながら、ディスク２に
プラスチック・マグネット４を成形・固着する工程を説
明する。この工程で、結合部１３も同時に成形・固着さ
れる。

【００３０】図２に示す金型は、上型２１と下型２２か
ら成り、下型２２の中央にはブッシュ３の位置決めを行
なう位置決めピン２３が立設してあり、その位置決めピ
ン２３の周囲には、ディスク２の位置決めを行なう複数
の位置決めピン２４が立設してある。

【００３１】成形時には、まず、中央の位置決めピン２
３にブッシュ３のシャフト挿入孔３ａを嵌合し、周囲の
位置決めピン２４にディスク２の位置決め孔２ｃをそれ
ぞれ嵌合する。この状態では、ブッシュ３とディスク２
の間に、結合部１３用のリング状空間２５が形成され、
ディスク２の外側突起２ｂの周囲に、プラスチック・マ
グネット４用のリング状空間２６が形成される。

【００３２】そこで、供給流路２７，２８を通って各リ
ング状空間２５，２６にそれぞれ溶融したプラスチック
・マグネット材料を流し込み、硬化させる。すると、一
つの工程で、プラスチック・マグネット４および結合部
１３が成形される。また、成形と同時に、プラスチック
・マグネット４のディスク２への固着と、結合部１３の
ディスク２およびブッシュ３への固着が行なわれる。

【００３３】以上のようにして成形・固着が完了すると
、金型から取り出し、ブッシュ３のシャフト挿入孔３ａ
にシャフト６の先端を圧入する。また、プラスチック・
マグネット４に多極着磁を行なう。こうしてロータ１が
完成する。

【００３４】この発明のロータ１では、プラスチック・
マグネット４および結合部１３を形成するプラスチック
・マグネット材料の成形時の収縮量が小さく、且つ成形
時に金型内でディスク２およびブッシュ３の位置決めが
正確に行なえるので、プラスチック・マグネットおよび
結合部１３を高精度で成形することが出来る。このため
、成形後に、プラスチック・マグネット４および結合部
１３の後加工をする必要がない。また、ディスク２とブ
ッシュ３の固着とプラスチック・マグネット４の成形が
同時に行なえるので、ブッシュ３のかしめ工程およびか
しめ時に生じるシャフト挿入孔３ａの位置あるいは方向
誤差の補正加工が不要となり、製造工程も簡略化される
。

【００３５】以上の説明では、ＶＴＲなどの薄型ブラシ
レスモータ用として説明したが、この発明のプラスチッ
ク・マグネット付きロータは、他のモータにも適用する
ことが出来る。またＦＧ以外に適用してもよい。

【００３６】

【発明の効果】この発明のプラスチック・マグネット付
きロータは、周囲温度が大きく変化してもディスクに固
着したプラスチック・マグネットの割れが生じ難く、し
かも固着したプラスチック・マグネットの後加工が不要
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のプラスチック・マグネット付きロー
タをＦＧ付き薄型ブラシレスモータに適用した実施例を
示す要部概略断面図である。

【図２】同ロータの成形工程を示す断面説明図である。

【図３】プラスチック・マグネット付きロータを備えた
従来の薄型ブラシレスモータの要部概略断面図である。

【符号の説明】

１　　ロータ ２　　ディスク ２ａ　　内側突起 ２ｂ　　外側突起 ２ｃ　　ピン挿入孔 ２ｄ　　中央孔 ３　　ブッシュ ３ａ　　シャフト挿入孔 ４　　プラスチック・マグネット ５　　メインマグネット ６　　シャフト ７　　ケーシング ８　　コイル ９　　ＭＲ素子 １０　　取付台 １１，１２　　シャフト支持部材 １３　　結合部 ２１　　上型 ２２　　下型 ２３，２４　　位置決めピン ２５，２６　　リング状空間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プラスチック・マグネットを取り付け
   た金属製ディスクを備えたプラスチック・マグネット付
   きロータにおいて、前記プラスチック・マグネットが、
   磁性粉末とポリフェニレンサルファイド樹脂との混合物
   から形成されていることを特徴とするプラスチック・マ
   グネット付きロータ。