JPH01136553A - ステツピングモータ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プリンタ、ファクシミリ等に用いられるＰ
Ｍ型（永久磁石回転子型）のステッピングモータに関す
る。

〔従来の技術〕

従来、この種ステッピングモータは、たとえば特開昭６
１−２８０７５８号公報（ＨＯ２Ｋ　３７／１４）で知
られており、周方向にＮ、Ｓ極が交互に等間隔に着磁さ
れた永久磁石回転子に対し、該回転子の周面に所定空隙
を介して向い合う複数個のくし歯状極歯を環状かつ等間
隔に備えている。

この極歯は、有底円筒状のケースまたは円環板状のコア
の内周部に、ケースの底板またはコアに対し直角方向に
突出するよう一体に設けられており、磁性材のプレス加
工、すなわち打ち抜き加工および曲げ加工によって形成
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、前記ステッピングモータでは、極歯の製作工
程で必ず曲げ加工が存在するため、モータ完成状態での
各部分の組み合わせ精度がプレス加工、とくに曲げ加工
の精度に直接依存し、つぎに述べるような問題点を有し
ている。

■　プレスの曲げ加工では、高い精度での加工が困難で
あるから、回転子と極歯との間の間隔。

すなわち空隙を小さくできず、モータトルクが制限され
てしまう。

■　極歯が曲げ加工によって成形される時、曲げ部分の
ばらつきにより、隣合う極歯間のギャップが円周方向で
均一にならず、回転子のステップ精度が悪く、また、回
転むらが生じる。

■　磁性材の曲げ加工時に材料自体に加工硬化が発生し
、材料の透磁率が低下する。この対策として焼きなまし
工程が必要となるが、この結果、熱加工処理が不可欠と
なり、生産工程が煩雑化するうえ、製品価格がかさむ原
因となる。

この発明は、前記の点に留意してなされたものであり、
回転子の周面に対向する極歯を、従来のようなプレス曲
げ加工を施すことなく簡単に製作し得る手段を提供しよ
うとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕 この発明によるステッピングモータは、前記問題点を解
決するために、周方向にＮ、Ｓ極が交互に等間隔に着磁
された永久磁石回転子と、該回転子の周面に所定空隙を
介して向い合う複数のくし歯状極歯を環状にかつ等間隔
に有し該各極歯の外側に固定子巻線を備えた固定子とか
らなり、前記各極歯が、平板状磁性材より等間隔の配列
状態で一体化して打ち抜くとともに円筒状にカーリング
加工されて形成されたことを特徴とするものである。

〔作用〕

したがって、回転子の周面に対向する複数の極歯を、平
板状磁性材より一体化して打ち抜いたのち９円筒状にカ
ーリング加工して形成できるので、従来のような局部的
な曲げ加工により極歯を形成する場合に比し、高い精度
のもとて加工が行なえ、各極歯の配列間隔にばらつきが
生じなく、回転子の周面と各極歯との空隙を均一にでき
、かつ、可及的に小さくできる。

また、各極歯は、その長さが曲げ、締り、モータ形状等
により制限されることがないため、十分な有効長（有効
幅）が得られ、モータトルクが十分高くなる。

さらに、従来のような局部的な折り曲げがないため、加
工硬化等による透磁率の低下が少なく、磁性材の磁気的
特性が十分に生かされる。

〔実施例〕

つぎに、この発明を、その１実施例を示した図面ととも
に詳細に説明する。

まず、第３図および第４図は、２相ＰＭ型ステッピング
モータの組み立て状態を示しており、（１）はリング状
のシールドケース、（２）および（３）はシールドケー
ス（１１の開口端部にそれぞれ設けられた外コアであり
、それぞれの中央部に軸受１２１　ｓ　ｔａｉ’が設け
られている。

（４）はロータ軸（５）、支持体（６）および筒状永久
磁石（７）よりなる永久磁石回転子であり、ロータ軸（
５）が軸受（２ｒ　、　＋、ａｉ’に回転自在に支持さ
れている。この永久磁石（７）は周方向にＮ、Ｓ極を交
互かつ等間隔に着磁して構成されている。

（８）は円筒状の極歯体であり、第２図に示すように、
連続的（こ供給されてくる平板帯状の磁性材（９）を同
図の実線のように打ち抜くことにより１度に２個形成さ
れ、各極歯体（８）は、５個のくし歯状極歯［１０１の
等間隔に配列するとともに各極歯（１０）間をその基部
で一体に連設した状態で打ち抜かれ、この平板状極歯体
（８）が第１図に示すように円筒状にカーリング加工さ
れる。

ここで、前記カーリング加工時、極歯体（８）における
極歯（ｌＯ）の存在しない部分、すなわち各極歯ｔｌｏ
＋間の連設部分が変形しやすいため、この部分が主にカ
ーリングされて極歯体（８）が開口端から見て多角形に
なりやすい。このため、予め各極歯（ｌＯ）の部分に円
筒状極歯体（８）の曲率に等しい曲げ加工を施しておき
、カーリング加工後の極歯体（８）を正確な円筒にする
。なお、この曲面加工は磁性材（９）の打ち抜き加工時
に同時に行なえる。

前記極歯体（８）には、各極歯（ｌＯ）の突出方向との
反対面に等間隔に嵌合片（１１）が形設され、後述のコ
アへの組み付けに利用される。

また、極歯体（、田の両端には、嵌合片（１１）を半割
した結合片（Ｉｌｌ’が設けられ、極歯体（８）のカー
リング加工によって両結合片（１＋／が合致し一体とな
ってコアに嵌合。

組み付けられる。

これにより、円筒状極歯体（８）の磁気特性が円筒接合
部で急変することが防止され、また、カーリング加工時
に発生する両端部の段差が吸収される。

（１２）は円環体またはその割型よりなる内コアであり
、前記外コア（２）とともに第１相のステータコアを構
成し、前記外コア（３）とともに第２相のステータコア
を構成している。この各コア（１２）の内周部には、前
記極歯体（８）の嵌合片（ＩＩ）　ｊ結合片（＋　１１
’が嵌合する嵌合孔が形成され、コア（１旧こ対する極
歯体（８）の取り付けと位置決めとを行なう構成になっ
ている。

そして、コア（１２）の上面に極歯体（８）がその嵌合
片（１１）および結合片（Ｉｌｌ’をそれぞれ嵌合孔に
嵌め込むことにより取り付けられ、内コア（１２）の下
面にも同様に極歯体（８）が取り付けられる。この両極
歯体（８）はコア＋２１　、　＋３１　、　（＋２１に
対し直交しそれぞれ磁気抵抗を抑えるために密着状態で
接合している。

ここで、第１相および第２相における両極歯体（８）は
、打ち抜き加工によって同時に２個形成された極歯体（
８）が用いられ、各相における極歯［＋０１の精度が等
しくなっている。

（１３）は第５図および第６図に示すようにコア（１２
）と両相の極歯体（８）とを組み合わせたのち両極歯体
（８）のそれぞれの外周にプラスチックのインサート成
形によって一体に成形されたボビン、（１４）は両ボビ
ン（１４）にそれぞれ巻装された固定子巻線である。

なお、各コア［２＋　、　＋３１　、　（＋２）および
両相の極歯体（８）は、シールドケース（１）とともに
両相の巻線（１４）による磁束の磁路を形成している。

また、第３図において、（１５）はシールドケース（１
１の外側面に設けられた中継基板であり、両巻線（１４
）のそれぞれの端部とモータ駆動回路との接続を中継す
る。

このように、平板状磁性材（９）より打ち抜いて形成さ
れた極歯体（８）では、従来のような局部的な曲げ加工
に比較し金型によって高い精度が確保できるので、極歯
体（８）における各極歯（１０）を高精度に形成でき、
極歯体（８）を円筒状にカーリング加工した後において
、各極歯（ｌＯ）の相互の位置関係が正確に得られ、ス
テップ精度が高まることになり、しかも、各極歯（１０
）の回転子（４）に対する空隙もばらつきなく小さくで
き、高トルクが得られることになる。

ここで、前記したように、極歯体（８）の打ち抜き加・
工時に極歯（１０）部分を曲面加工すれば、カーリング
加工によって正確な円筒状極歯体（８）を得ることがで
きるため、各極歯（１０）の回転子（４）に対する空隙
がより均一となり、相互間の対向面積が増大し、トルク
がさらに高められることになる。

なお、前記極歯体（８）において、そのカーリング加工
の段階で各極歯（１０）の相互の位置関係が不安定にな
る場合には、平板状極歯体（８）の表面にインサート成
形等によってプラスチック層を形成する。

このプラスチック層は、コア（１２）との接合部分を除
いた全表面を被覆するとともに、各極歯（ｌＯ）間のギ
ャップに充填され、各極歯（１０）の相互の位置関係を
規制するように作用し、これ以外に、巻線（１４）の絶
縁保護にも用いられる。

ここで、各極歯（ｌＯ）におけるプラスチック層は、極
歯（１０）の−面または両面を切削してその厚みを薄く
し、この薄くした部分に充填するようにしてもよく、こ
のようにすれば、極歯（１０）間のギャップに入り込ん
だプラスチック層が極歯体（８）のカーリング加工後に
おいてもギャップより飛び出さず、収まりが良くなる。

さらに、極歯（１０）における切削部分は、各極歯（１
０）間のギャップに沿ってジグザグ状に形成してもよい
。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明のステッピングモータによると
、永久磁石回転子の周面に向い合う複数のくし歯状極歯
を、平板状磁性材より打ち抜き後。

円筒状にカーリング加工して形成するため、各極歯の位
置精度が良くなり、回転子のステップ精度を高めること
ができるとともに、極歯と回転子周面との間の空隙を均
一にかつ小さくでき、モータトルクを高めることができ
るものである。

さらに、従来のような局部的な曲げ加工を行なわないか
ら、加工硬化等による透磁率の低下がなく、磁性材料の
磁気的特性を有効に利用でき、生産工程も簡単になり、
大幅なコヌトダウンを図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明のステッピングモータの１実施例を示し
、第１図は極歯体の正面図、第２図は極歯体の製作過程
の説明図、第３図および第４図は全体の正面図および切
断正面図、第５図および第６図は固定子の要部の平面図
および切断正面図である。 （４）・・・回転子、（８１・・・極歯体、（９）・・
・磁性材、（ｌＯ）・・・極歯、（１４）・・・固定子
巻線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　周方向にＮ，Ｓ極が交互に等間隔に着磁された
   永久磁石回転子と、該回転子の周面に所定空隙を介して
   向い合う複数のくし歯状極歯を環状にかつ等間隔に有し
   該各極歯の外側に固定子巻線を備えた固定子とからなる
   ステツピングモータにおいて、 前記各極歯が、平板状磁性材より等間隔の配列状態で一
   体化して打ち抜くとともに円筒状にカーリング加工され
   て形成されたことを特徴とするステッピングモータ。