JPS6323534A - 磁石一体型無鉄心電機子の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明はＯＡ分野で幅広く使用される制御用無鉄心モー
タの電機子に関し、更に詳しくは電機子巻線を熱重合性
樹脂組成物で封止した樹脂磁石−体型無鉄心電機子の製
造方法に関するものである。

従来の技術 無鉄心モータは、その応答性が極めて早い利点を生かし
てインクリメンタル動作を行わぜるものが多く、パルス
モータでは追従できない制御分野で使用される例が多い
。このような制御用途に使用される無鉄心電機子は、絶
縁電線や自己融着性絶縁電線によって形成した電機子巻
線を熱重合性樹脂組成物で封止し、且つ当該熱重合性樹
脂組成物に環状多極着磁磁石（ＦＧ）を必要に応じて磁
気シールド板を介して接着した構成のものが実用に供さ
れていた。かかる環状多極着磁樹脂磁石は電機子と共に
回転し、該動作を着磁面に対向したホール素子或は磁気
抵抗素子を介して制御回路に遂次信号をフィードバック
する動作を行う。

上記無鉄心モータの特性並びに信頼性は、通常電機子部
分に負うところが大きい。とくに高頻Ｊ’１且つ高精度
の制御動作を行なわせろ場合にはモータ機能の維持確保
のため、電機子巻線を３’ｔ　−ｔｔ＝　＃る熱重合性
樹脂組成物の高温下ての安定１ｒ１゛や環状多極着磁樹
脂磁石の、該着磁面の電機子軸に対する寸法精度か重要
である。従来、一般的に電機子巻線を封止する熱重合性
樹脂組成物としては、エポキシ樹脂に充填剤、内部離型
剤およびその他必要に応して加えろ各種添加剤からなる
多成分系の複合祠料か使用されていた。そして、一方の
環状多極着磁樹脂磁石としては一般式ＭＯ−ｎＦ＋ｌＱ
：＋（但し式中ＭはＢｒｉ、Ｓｒなとから選ばれる１種
または２　Ｔｊｌｉ以」−１ｎは４．５−６．２の整数
）て示されろフ丁うイト碍石扮末をボｊＪアミ１〜樹脂
のような熱可塑・け制能に分散・造ｔ）’ｔ“した複合
物の射出成Ｉ［３品である所謂、熱可塑性樹脂磁石か使
用されてい）こ。

上記熱可塑性樹脂磁石は必要に応じて磁気シールド板を
介して電機子巻線を予め理由した熱重合性樹脂層［代物
の成耳三表面に接着した４１／＋成か採られて　（ハ　
〕こ　。

先ず、電機子巻線を封止する熱重合性樹脂組成物として
エポキシ樹脂組成物が好んで使用されろ理由について述
へる。

エポキシ樹脂は耐熱性・機械強度・耐薬品１’ｔの優れ
た重合硬化物が得られることや電機子巻線とのコンパテ
ィヒリティに優れたものであることは周知である。中て
も開環重合によって比較的緩やかに重合硬化する特性は
硬化歪が少なく高度な寸法精度と耐熱衝撃性を有する無
鉄心電機子を得るために有利である。更に電機子巻線封
止時の溶融粘度が低いので緻密な構造の電機子巻線封止
が容易であり、このため電機子巻線の変形が少なくモー
タ特性を維持するために有利だからである。更に溶］“
Ｍ（粘度か低いためアルミナ、水酸化アルミニウム、シ
リツノ、硅酸ジルコニウムなとの充填剤を比較的多量に
添加することがてきるのて電機子巻線の導体と、これを
封］１〕する熱重合性樹脂組成物との熱膨張差が減少し
、或はまた樹脂組成物の熱伝導率が比較的大きくなるな
ど無鉄心電機子としてのτ１法精度の維持・確保など実
用的な信頼性か十分痛；保てきるからで・ある。

発明が解決しようとする問題点 上記の如くエボキシイｔｊ脂釦代物はモ〜りとしての高
度な信頼性並びに耐久性を確保するだめの重要な無鉄心
電機子構成部材である半面エポキシ樹脂の重合硬化が比
較的緩やかに進行するという事実は電機子巻線封止作業
の観点から生産性・＼の重大な欠点となっていた。

一方、環状多極着磁熱可塑性樹脂磁石を、既に電機子巻
線を封止したエポキシ樹脂組成物の成形表面に接着する
という事実は、該磁石の多極着磁面の電機子軸に刻する
寸法精度の確保の点から当該作業自体か困僅［であるば
かりか、モータとしての動作をホール累］ｉや磁気抵抗
素子を介して制御回路ｌ＼遂次均質にフィードバックず
ろことが難しく、モータ特性として特に回転ムラやワウ
フラッタに重大な影響を旋ぼずｔ）のであった。

本発明は高頻度、且つ高精度の制御動作に対応可能であ
って、しかｔ、該動作の変動が少ない磁石一体型無鉄心
電機子の合理的な製造方法を提供しようとするものであ
る。

問題点を解決するための手段 本発明は熱重合性樹脂磁石賦形体と電機子巻線とをモー
ルドキャビティに装填し、熱重合性樹脂組成物によって
当該電機子巻線を封止するとともに熱重合性樹脂磁石賦
形体を加圧成形せしめて磁石一体型無鉄心電機子とする
もので・ある。更に好ましくは予め溶融可塑化した熱重
合性樹脂組成物をモールｌくキャビティ内に射出ぜしめ
、該射出成形圧力によって熱重合性樹脂磁石賦形体を加
圧成形せしめるものである。

尚、上記砒石一体型無鉄心電機子を更に合理的に製造す
る手段として熱重合性樹脂磁石は二官能性アリル系共重
合性単量体、熱重合性樹脂組成物は三官能性アリル系共
重合性単量体を含有する不飽ｆロポリエステル樹脂を有
効成分光するというものである。

作用 先ず、本発明で言う熱重合性樹脂磁石賦形体とは、一般
式ＭＯ−ｎ　Ｆ　ｅ２０ｓ　（但し式中ＭはＢａ。

Ｓｒなとから選ばれる１種または２種以上、口は４．５
〜６．２の整数）で示されるフェライト磁石粉末、或は
Ｓｍ　（Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍ）ｎ　（世しＭは周期律
表の■族、Ｖ族、■族、■族に属する元素の１種または
２種以上の組み合わせてあり、ｎは一般に５〜９の整数
）なと既知の磁石粉末と熱重合性樹脂および必要に応じ
て加える添加剤とを常法に従って混練したものを重合硬
化ぜずに、そのまま任意の形状に加圧せしめたものであ
る。

従って当該熱重合性樹脂は一般に室温で固体である。

次に、本発明で言う電機子巻線とは絶縁電線、或は自己
融着性絶縁電線により巻装して巻線群であり、その巻線
端末は通常整流子に電気的に接続されたものを言う。こ
のような電機子巻線の形状は偏平状からカップ状まで無
鉄心モータの設計思想に基づき任意の形状を選択するこ
とができる。

更に電機子巻線は整流子上共に電機子４７へ成部材であ
る電機子軸を包含したものであっても差し支えない。

本発明で言う上記電機子巻線を封止する熱重合性樹脂組
成物とは、少なくとも熱重合性樹脂磁石賦形体に使用さ
れる熱重合性樹脂と相溶性のあるものを基本とし、これ
に充填剤、内部離形剤或は必要に応じて加える各種添加
剤を常法に従って混練したものである。ここて好ましい
熱重合性樹脂としてアリル系不飽和ポリエステル樹脂を
挙げるこ七がてきる。アリル系不飽和ポリエステル樹脂
が好ましい理由としては従来一般的に使用されていたエ
ポキシ樹脂に比べて、その重合硬化機構が典型的なラシ
ノｌル反応によるため極めて速硬化性となるからである
。そして、更にアリル基の共−ｒＳにより室温域では極
めて不活性であるのて保存安定１１゛に有利だからであ
る。

−１−記、アリル系不飽和ポリエステル樹脂とは、不飽
和ポリエステルアルキドのアリル系共重合性単Ｍ１体溶
液である。

本発明において、特に好ましいアリル系不飽和ポリエス
テル樹脂の組成配分は熱重合性樹脂磁石に三官能アリル
系共重合性単量体、熱重合性樹脂組成物に三官能アリル
系共重合性単量体を用いることである。このような方式
の好ましい理由きしては電機子巻線を封止する熱重合性
樹脂組成物の重合硬化を速めて無鉄心電機子の生産性が
高まることや、モータとして使用時に電機子巻線から発
生するジュール熱に対する耐久性を確保し易いためであ
る。しかも一方の熱重合性樹脂磁石は比較的緩やかに重
合硬化が進行するためキャビティ内でのゲル化時間に余
裕が生しる。従って電機子巻線と共に予めキャビティ内
に装填後、逐次金型からの熱伝導によって昇温すること
により重合硬化か進行するものの、熱重合性樹脂組成物
のキャビティ内への充填までの時間に余裕があるため、
磁石−・体型無鉄心電機子の製造条件が安定するのであ
る。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するか、本
発明はそれ等の実施例に限定されるものではない。

実施例 アリル系不飽和ポリエステル樹脂の不飽和ポリエステル
アルキドは飽和ジノノルボン酸成分としてテレフタル酸
、不飽和ジカルボン酸成分としてワマル酸を使用した。

また三官能性アリル系共重合性単量体としてトリアジン
環にアリルアルコールを付加したトリアリルイソシアタ
レート、三官能アリル系共重合性単量体としてシアリル
オルソフタレ−１・を使用した。これ等の重合開始剤は
ジクミルパーオギザイ１くとした。

電機子巻線を封止する熱重合性樹脂組成物は無機質充填
剤を８１．０重量％、内部離型剤などの添加剤１．５重
量％と共に常法に従って押出機によりペレット化した。

一方、熱重合性樹脂磁石賦形体はＳ　ｒ　ＯＦ　ｅ　＋
″２０＋８を８６．０重量％、添加剤４，０重量％と共
に常法に従ってロールミルにより混練物とし、これを粉
砕したのち室温にて外径４．２　ｍｍ、内径３　］、　
ｎｔｍ　。

高さ３．５ｍｍの環状賦形体とした。

別に偏平状の電機子巻線を用意し、予め１８００Ｃ±５
ｄｅｇに加熱された射出成形金型のモールドキャビティ
に装填せしめると共に、熱重合性樹脂磁石−１０＝ 賦形体をモールドキャビティの所定位置に置き、型締め
後、ペレット状の熱重合性樹脂組成物を容融可塑化し、
射出成形した。

上記、一連の作業によって得られる磁石一体型無鉄心電
機子の製造条件から見た安定性を第１表に示す。

第１表 但し、アリル系不飽和ポリエステル樹脂中の共重合性ｊ
ｉ１−量体濃度は１５重量％て一定である。また表中一
体化までの時間とは熱重合性樹脂磁石賦形体をモール１
〜キヤヒテイに入れた時点から電機子巻線を封止する熱
重合性樹脂組成物のモールドキャビティへの充填完了ま
での時間であり、射出成形ザイクルとは当該磁石一体型
無鉄心電機子の電慨子軸に対する振れが０　、１．　ｍ
ｍ以内の寸精度のものが得られるまでの時間である。と
くに、一体化までの時間が表中より長くなると、重合硬
化の進行に伴って本発明の対象となる磁石一体型無鉄心
電機子が得られない。従って一体化に伴う作業性の確保
と、無鉄心電機子の生産性の確保からみると熱重合性樹
脂磁石の共重合性単量体を三官能とし、熱重合性樹脂組
成物の共重合性単量体を三官能性とすることが望ましい
。

次に電機子巻線をエポキシ樹脂組成物により射出成形サ
イクル５００〜６００ｓｅｃｓ後硬化６　Ｈｒｓを経て
封止した従来の無鉄心電機子にポリアミド樹脂磁石を接
着した磁石接着型無鉄心電機子を用意した。

」−記、樹脂磁石の外周面に１．００極着磁したら無鉄
心モータとしたものの特性を本発明に係る磁石一体型無
鉄心モータ七比較して第２表に示す。

第２表 表から、本発明に係る磁石一体型無鉄心電機子は高精度
の制御性が確保できるものである。

発明の効果 以上のように本発明は高頻度、且つ高精度の制御動作に
対応可能であって、しかも該動作の変動か少ない磁石一
体型無鉄心電機子を合理的、且つ作業性よく製造するこ
とができるものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱重合性樹脂磁石賦形体と電機子巻線とをモール
   ドキャビティに装填し、熱重合性樹脂組成物によって当
   該電機子巻線を封止すると共に熱重合性樹脂磁石賦形体
   を加圧成形せしめる磁石一体型無鉄心電機子の製造方法
   。
2. （２）熱重合性樹脂磁石賦形体は二官能性アリル系共重
   合性単量体、熱重合性樹脂組成物は三官能性アリル系共
   重合性単量体を含有する不飽和ポリエステル樹脂を有効
   成分とする特許請求の範囲第１項記載の磁石一体型無鉄
   心電機子の製造方法。
3. （３）熱重合性樹脂組成物は、モールドキャビティ内へ
   溶融射出し、該射出圧力によって熱重合性樹脂磁石賦形
   体を加圧成形せしめる特許請求の範囲第１項記載の磁石
   一体型無鉄心電機子の製造方法。