JPH04359656A - ロータヨーク - 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】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図１１〜図１３） 発明が解決しようとする課題（図１１〜図１３）課題を
解決するための手段（図１、図５及び図９）作用（図１
、図５及び図９） 実施例 （１）第１実施例（図１〜図７） （２）第２実施例（図８及び図９） （３）他の実施例（図１０） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明はロータヨークに関し、例
えばビデオテープレコーダ等のキヤプスタンモータを構
成するロータヨークに適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来例えばビデオテープレコーダ（ＶＴ
Ｒ）におけるキヤプスタンモータにおいては図１１に示
すような構成のものがある。

【０００４】すなわちキヤプスタンモータ１は固定部材
（ブラケツト）２の平面中心部分にベアリング３及び４
を介して回転軸５が回転自在に枢支されており、この回
転軸５の一端にロータヨーク１０のヨークプレート６が
嵌合固定されている。

【０００５】このヨークプレート６の上側面には駆動用
磁石８が固着されており、固定部材２の下側面には駆動
用磁石８に対向する位置にコイル７が設けられている。

【０００６】従つて当該コイル７に駆動電流を通電する
ことにより、ロータヨーク１０及び回転軸５を一体に回
転させることができ、これにより当該回転軸５の先端部
に取付けられた駆動対象（図示せず）を回転駆動し得る
ようになされている。

【０００７】ここでロータヨーク１０においてはヨーク
プレート６の外周部に磁気検出素子用の樹脂磁石１１が
当該ヨークプレート６の外周部を覆うようにして成形さ
れており、当該樹脂磁石１１を着磁することによつて回
転方向に沿つて交互にＮ極及びＳ極でなる磁極が形成さ
れる。

【０００８】また固定部材２の下側面には樹脂磁石１１
の磁化面に対向する位置にＭＲ素子（磁気検出素子）で
なる磁気センサ１３が保持部材１２によつて保持されて
いる。

【０００９】従つてロータヨーク１０が回転した際にこ
れと一体に樹脂磁石１１が回転することにより、磁気セ
ンサ１３においてロータヨーク１０の回転数に応じた周
波数信号を出力し、制御部（図示せず）において当該キ
ヤプスタンモータ１の回転速度制御をするようになされ
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところでかかる構成の
ロータヨーク１０においては、ヨークプレート６を形成
する例えばＳＥＣＣ等の鉄系材料と樹脂磁石１１との線
膨張率がそれぞれ異なることに加えて、樹脂磁石１１を
成形加工する際に内部応力が残留することにより、樹脂
磁石１１に割れ等の破損が生じる問題があつた。

【００１１】またこれに対して図１２に示すように、ヨ
ークプレート６の外周面６Ｂに環状の樹脂磁石１５を接
着剤を用いて嵌着することによつてロータヨーク１０を
構成する方法が考えられるが、この場合においてもヨー
クプレート６及び樹脂磁石１５の線膨張率の違い等によ
つて樹脂磁石１５が破損することを回避し得ない問題が
あつた。

【００１２】さらに図１３に示すようにロータヨーク１
０において樹脂磁石１１の一部に歯車１１Ａを一体成形
して外部機器を駆動するようにした場合には、当該樹脂
磁石１１が比較的脆弱な材料であることにより、歯車１
１Ａが破損する問題があつた。

【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、外周部に配置された磁石層の耐破損強度を一段と高
めることができるロータヨークを提案しようとするもの
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め第１の発明においては、モータの回転部を形成するロ
ータヨーク２５において、金属系の芯材３２及び当該芯
材３２の外周部に金属磁石層２３を有する金属母材３０
に対して、押出し加工を施すことにより外周部に金属磁
石層２３を一体化した多層構造の円柱部材３１を作成し
、円柱部材３１に対して所定の形状加工を施すと共に金
属磁石層２３を着磁することにより、外周部に金属磁石
２３を一体に形成するようにする。また第２の発明にお
いては、モータの回転部を形成するロータヨーク２５に
おいて、析出加工によつて外周部に金属磁石層２３が一
体に形成された多層構造の円柱形状の金属母材５２に対
して所定の形状加工を施すと共に金属磁石層２３を着磁
することにより、外周部に金属磁石２３を一体に形成す
るようにする。

【００１５】

【作用】ロータヨーク２５の外周に設けられる磁石層２
３を押出し加工又は析出加工の手法を用いて金属磁石に
よつてロータヨーク２５と一体に形成することにより、
磁石層２３の耐破損強度を一段と向上させることができ
る。

【００１６】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１７】（１）第１実施例 図１１との対応部分に同一符号を付して示す図１におい
て、キヤプスタンモータ２０は、回転軸５に嵌合固定さ
れたヨークプレート２２の外周部に金属系の磁石層２３
が形成された２層構造のロータヨーク２５を有する。

【００１８】このロータヨーク２５は第２図に示すよう
に、鉄（Ｆｅ）でなるコツプ状のケース２８の平面中心
部分に鉄（Ｆｅ）でなる円柱形状の芯材３２を載置する
と共に、当該芯材３２及びケース２８間にマンガン（Ｍ
ｎ）及びアルミ（Ａｌ）でなる磁性粉末を入れ、これら
を加圧することによつて当該Ｍｎ・Ａｌ磁性粉末を固体
化した後、加熱することによりＭｎ・Ａｌ磁性粉末を溶
融させる。

【００１９】これにより図３に示すように、一旦溶融し
たＭｎ・Ａｌ磁性粉末層が冷却されて合金化することに
より芯材３２の周囲に金属磁石層２３が形成されると共
に、ケース２８、芯材３２及び金属磁石層２３がそれぞ
れ一体化して円柱形状の母材３０を得る。

【００２０】さらに図４に示すように、当該母材３０を
ダイス型２９の第１の円筒部２９Ｂに設けられた開口２
９Ａ側から挿入する。

【００２１】この第１の円筒部２９Ｂは、母材３０の直
径に合わせた大きさで形成されており、さらに当該第１
の円筒部２９Ｂに続いて次第に直径が小さくなるテーパ
状の第２の円筒部２９Ｃ及び当該第２の円筒部２９Ｃに
続いて第３の円筒部２９Ｄが形成されている。

【００２２】この第３の円筒部２９Ｄは第１の円筒部２
９Ｂの直径に比して小さな直径でなり、第１の開口２９
Ａから挿入された母材３０は当該第３の円筒部２９Ｄに
設けられた開口２９Ｅから押し出されるようになされて
いる。

【００２３】すなわち図４に示すように、ダイス型２９
の開口２９Ａから挿入された母材３０を約　７００度〜
１０００度程度の温度に加熱しながら３０００〜５００
０　［ｔ／ｃｍ２　］　程度の圧力Ｐで押圧することに
より、当該母材３０は第３の円筒部２９Ｄ側の開口２９
Ｅから直径が縮小化されて押し出される。

【００２４】このような押出し加工をすることによつて
開口２９Ｅ側から得られる円柱部材３１は、母材３０と
同様にその中心部から芯材３２、金属磁石層２３及びケ
ース２８がほぼ同心円状に一体化されている。

【００２５】この円柱部材３１の外周部に形成されてい
るケース２８を切削加工によつて削り落とした後、当該
円柱部材３１を拡大して示す図６（Ａ）において示すよ
うに、当該円柱部材３１をその長手方向に垂直な切断面
３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ……において切断することによ
り、第６図（Ｂ）に示すような円板形状の切片部材３５
を得る。

【００２６】さらにこの切片部材３５に対して熱間鍛造
、切削等の所定の形状加工を施すことにより、第６図（
Ｃ）に示すように外周部にマンガンアルミ（Ｍｎ・Ａｌ
）合金でなる金属磁石層２３を有するロータヨーク２５
を形成することができる。

【００２７】従つて当該マンガンアルミ合金でなる金属
磁石層２３を着磁することにより、回転速度検出用の磁
石層としてこれを用いることができる。

【００２８】以上の構成においてロータヨーク２５は、
鉄材によつてヨークプレート２２が形成されると共に、
当該ヨークプレート２２の外周部に押出し加工によつて
マンガンアルミ合金磁石でなる金属磁石層２３が一体に
形成された２層構造でなり、ヨークプレート２２及び金
属磁石層２３が双方共金属材料によつて形成される。

【００２９】従つて従来のように樹脂磁石をヨークプレ
ートの外周部に成形又は接着等の手法を用いて形成した
場合に比して一段と耐破損強度を高めることができる。

【００３０】以上の構成によれば、ロータヨーク２５に
おいて、押出し加工によつてヨークプレート２２の外周
部にマンガンアルミ合金磁石でなる回転速度検出用の金
属磁石層２３を一体に形成したことにより、従来のよう
な回転速度検出用磁石部の破損を回避することができる
。

【００３１】因に押出し加工によつて速度検出用の金属
磁石層２３（マンガンアルミ合金磁石層）を形成したこ
とにより、従来のような成形又は接着等の煩雑な手法を
用いることなく一段と簡易な方法によつてロータヨーク
２５を製造することができる。

【００３２】なお上述の実施例においては、芯材３２及
び金属磁石層２３でなるロータヨーク２５を形成した場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、芯材３２
及び金属磁石層２３の間に中間層を設けるようにしても
良い。

【００３３】すなわち図７は中間層４６を設けたロータ
ヨーク形成前の切片部材４５を示し、鉄（Ｆｅ）でなる
芯材３２及びマンガンアルミ（Ｍｎ・Ａｌ）合金でなる
金属磁石層２３の間に例えばマンガンアルミ（Ｍｎ・Ａ
ｌ）及び鉄（Ｆｅ）の合金のような鉄（Ｆｅ）及びマン
ガンアルミ（Ｍｎ・Ａｌ）合金のそれぞれの線膨張係数
の中間の線膨張係数を有する中間層４６を設けておくこ
とにより、当該切片部材４５を冷却した際に線膨張係数
の差異によつて金属磁石層２３に割れが生じることを回
避することができる。

【００３４】また上述の実施例においては、鉄（Ｆｅ）
でなる芯材３２の表面にマンガンアルミ（Ｍｎ・Ａｌ）
合金でなる金属磁石層２３を形成した場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、他の種々の金属でなる金
属磁石層を形成するようにしても良い。

【００３５】（２）第２実施例 図８は本発明の第２実施例によるロータヨークの加工方
法を示すもので、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍ
ｎ）及び鉄（Ｆｅ）の粉末を円柱形状の型に入れ、当該
３種類の金属の融点以上の温度に加熱することによつて
アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）及び鉄（Ｆｅ
）でなる一様な合金母材５１を得る。

【００３６】ここでアルミニウム（Ａｌ）、マンガン（
Ｍｎ）及び鉄（Ｆｅ）のそれぞれの融点はアルミニウム
（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）の順に高くな
つている。

【００３７】従つて合金母材５１をさらにアルミニウム
（Ａｌ）及びマンガン（Ｍｎ）の融点以上かつ鉄（Ｆｅ
）の融点以下の温度に加熱することにより、アルミニウ
ム（Ａｌ）及びマンガン（Ｍｎ）だけが当該合金母材５
１の外周部に滲出するいわゆる析出加工を施す。

【００３８】この状態で冷却し、円筒形状の上側面及び
下側面をそれぞれ切断することにより、図９に示すよう
に、中心部に鉄（Ｆｅ）でなる芯材３２を有すると共に
、当該芯材３２の外周にマンガンアルミ（Ｍｎ・Ａｌ）
合金でなる金属磁石層２３が一体に形成される。

【００３９】このようにして形成された母材５２を図６
について述べた方法と同様の方法によつて加工すること
により外周部に金属磁石層２３を有するロータヨーク２
５（図６（Ｃ））を得る。

【００４０】以上の構成においてロータヨーク２５は、
鉄（Ｆｅ）によつてヨークプレート２２が形成されると
共に、当該ヨークプレート２２の外周部に析出加工によ
つてマンガンアルミ（Ｍｎ・Ａｌ）合金でなる金属磁石
層２３が一体形成されることにより、ヨークプレート２
２及び金属磁石層２３が双方共金属材料によつて形成さ
れる。

【００４１】従つて従来のように樹脂磁石をヨークプレ
ートの外周部に成形又は接着等の手法を用いて形成した
場合に比して一段と耐破損強度を高めることができる。

【００４２】以上の構成によれば、析出加工によつてヨ
ークプレート２２の外周部にマンガンアルミ合金磁石で
なる回転速度検出用の金属磁石層２３を一体に形成した
ことにより、従来のような速度検出用磁石部の破損を回
避し得ると共に、従来のような成形又は接着等の煩雑な
手法を用いることなく一段と簡易な方法によつてロータ
ヨーク２５を製造することができる。

【００４３】なお上述の実施例においては、マンガン（
Ｍｎ）アルミ（Ａｌ）及び鉄（Ｆｅ）でなる合金母材５
１に対して析出加工を施すことにより、マンガンアルミ
合金でなる金属磁石層２３を形成した場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、他の種々の金属材料を用
いるようにしても良い。

【００４４】（３）他の実施例 上述の実施例においては、ロータヨーク２５において外
周部に速度検出用の金属磁石層２３だけを形成した場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、駆動用の歯
車を設けるようにしても良い。

【００４５】この場合図１０に示すように、ヨークプレ
ート２２の外周部に押出し加工又は析出加工によつて形
成された金属磁石層２３の上端部に、所定の樹脂材料で
なる歯車６１を成形加工によつて設けるようにすれば良
い。

【００４６】このようにすれば、歯車６１の材質を高強
度のものに任意に選定することができ、従来のように樹
脂磁石の一部を歯車とした場合に比して、当該歯車６１
の強度を一段と向上させることができる。

【００４７】また上述の実施例においては、金属磁石層
２３を回転速度検出用として用いた場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、例えばパルス発生用として
用いたり、さらにはモータ駆動用の磁石として用いる等
、種々の磁石として用いることができる。

【００４８】さらに上述の実施例においては、本発明を
キヤプスタンモータを構成するロータヨークに適用した
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種
々のモータのロータヨークに適用し得る。

【００４９】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ロータヨ
ークの外周に設けられる磁石層を押出し加工又は析出加
工によつて形成したことにより、当該磁石層を金属磁石
によつて形成することができる。かくするにつき磁石層
の耐破損強度を一段と向上し得るロータヨークを実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるロータヨークを用いたキヤプスタ
ンモータの一実施例を示す断面図である。

【図２】押出し加工に用いる母材の形成方法を示す斜視
図である。

【図３】押出し加工に用いる母材の構成を示す断面図で
ある。

【図４】押出し加工を示す断面図である。

【図５】押出し加工によつて円柱部材を形成する際の説
明に供する断面図である。

【図６】押出し加工によつて形成された円柱形状部材か
らロータヨークを形成する際の説明に供する断面図であ
る。

【図７】芯材及び金属磁石層の間に中間層を設けた場合
の実施例を示す断面図である。

【図８】本発明の第２実施例による合金母材を示す斜視
図である。

【図９】析出加工によつて金属磁石層を形成した合金母
材を示す断面図である。

【図１０】他の実施例を示す斜視図である。

【図１１】従来のロータヨークを用いたキヤプスタンモ
ータを示す断面図である。

【図１２】従来の環状磁石を用いたロータヨークを示す
断面図である。

【図１３】従来の歯車付きのロータヨークを示す斜視図
である。

【符号の説明】

１、２０……キヤプスタンモータ、６、２２……ヨーク
プレート、１０、２５……ロータヨーク、１１……樹脂
磁石、２３……金属磁石層、２８……ケース、３０……
母材、３１……円柱部材、３５、４５……切片部材、５
１……合金母材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータの回転部を形成するロータヨークに
   おいて、金属系の芯材及び当該芯材の外周部に金属磁石
   層を有する金属母材に対して、押出し加工を施すことに
   より外周部に上記金属磁石層を一体化した多層構造の円
   柱部材を作成し、上記円柱部材に対して所定の形状加工
   を施すと共に上記金属磁石層を着磁することにより、外
   周部に金属磁石を一体に形成したことを特徴とするロー
   タヨーク。
2. 【請求項２】モータの回転部を形成するロータヨークに
   おいて、析出加工によつて外周部に金属磁石層が一体に
   形成された多層構造の円柱形状の金属母材に対して所定
   の形状加工を施すと共に上記金属磁石層を着磁すること
   により、外周部に金属磁石を一体に形成したことを特徴
   とするロータヨーク。