JPH0617382U - Ｐｍ型ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案の目的は、射出成形ゲート跡によるモー
タロックを生じることがないとともに、モータ全体の小
径化を図るのに適し、かつ、モータ性能の低下も少なく
できるようにしたＰＭ型ステッピングモータを得ること
にある。 【構成】射出成形により成形されたロータマグネット３
１の軸方向両端部の少なくとも一方に、このロータマグ
ネット３１の周面と端面とにわたる少なくとも一個の凹
部３２を設け、この凹部３２内に前記ロータマグネット
３１の射出成形ゲート跡３３を配置したことを特徴とす
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、フロッピーディスク駆動装置の磁気ヘッド送り用、またはプリン タの紙送り用などに使用されるＰＭ（パーマネントマグネット）型のステッピン グモータに係り、特にロータマグネットが射出成形により成形されたロータを備 えるＰＭ型ステッピングモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図７に示されるようにＰＭ型ステッピングモータは、二組のステータ１，２を 備えている。これらのステータ１，２は、巻線３が取付けられた巻枠４に、この 巻枠４の胴部４ａ内面に沿って嵌合する櫛歯状突極５ａを有した端部ヨーク５、 およびこの端部ヨーク５と同様な櫛歯状突極６ａを有した中間ヨーク６を組み合 わせてなる。突極５ａ，６ａは互い違いに入り込んで巻枠４の胴部４ａの内面に 沿って配設されている。

【０００３】 これら二組のステータ１，２は、その中間ヨーク６のリング状をなすヨーク主 部６ｂを互いに接し合わせて、モータフレーム７内に収められている。モータフ レーム７は、端部ヨーク５のリング状をなすヨーク主部５ｂから一体に折り曲げ られて巻枠４を覆う外周筒部５ｃの先端部同志を突き当てて溶接止めするととも に、一方の端部ヨーク５のモータ主部５ｂにフレームカバー８を溶接止めすると ともに、他方の端部ヨーク５のモータ主部５ｂにモータ取付け板９を溶接止めし て形成されている。

【０００４】 フレームカバー８とモータ取付け板９との中央部には軸受１０が夫々取付けら れている。モータ取付け板９はフレームカバー８よりも大径であるとともに、こ の取付け板９は図示しないモータ取付け部に取付けられるようになっている。

【０００５】 二組のステータ１，２の内側にはロータ１１が配設されている。このロータ１ １は、ロータ軸１２の中間部外周にロータマグネット１３を嵌着して形成されて いる。ロータ軸１２は太さが一定の軸であり、ＳＵＳ303 等の非磁性材料から形 成されている。

【０００６】 ロータマグネット１３には、径方向に沿って相異なる極性の磁極が交互に着磁 されており、各磁極はロータマグネット１３の軸方向に沿い細長い帯状に形成さ れている。ロータマグネット１３の外周面は、二組のステータ１，２の内周面に 近接して対向されている。

【０００７】 ロータ１１はモータフレーム７に回転自在に支持されている。この支持は、前 記一対の軸受１０にロータ軸１２を支持させることによってなされている。そし て、ロータ軸１２のモータ取付け板９を貫通した一端部には図示しない負荷が接 続されるようになっている。

【０００８】 前記ロータマグネット１３はプラスチック材に磁粉を混入してなるロータマグ ネット材料を射出成形により成形してなる、いわゆる射出成形タイプのプラスチ ックマグネットである。このロータマグネット１３は、ロータ軸１２をロータマ グネット１３の成形金型内にインサートした状態で射出成形することにより、ロ ータ軸１２に嵌着して設けられるか、または、円筒状に射出成形されたロータマ グネット１３の中心孔にロータ軸１２を圧入して接着することにより、嵌着して 設けられるものである。

【０００９】 そして、図７および図９に示されるようにロータマグネット１３の一端面には 凹部１４が形成され、その内部には射出成形ゲート跡１５が設けられている。凹 部１４および射出成形ゲート跡１５は、ロータマグネット１３を成形する成形金 型におけるロータマグネット材料の注入ゲートに基づいて形成され、そのうち射 出成形ゲート跡１５は図８に示されるように注入ゲート内の湯の通路に相当する 棒状成形部分１５ａをその根元にカッタ１６で切れ目を入れて折り取ることで形 成される。

【００１０】 また、以上のように凹部１４および射出成形ゲート跡１５をロータマグネット １３の一端面に設けることに代えて、図１０（Ａ）（Ｂ）に示されるようにロー タマグネット１３の一端面周部にサイドゲート跡１７を設けたり、図１２（Ａ） （Ｂ）に示されるようにロータマグネット１３の端部周面にサイドゲート跡１８ を設けこともある。勿論、これらの場合にも、図１１および図１３に示されるよ うに注入ゲート内の湯の通路に相当する棒状成形部分１７ａ，１８ａを、その根 元にカッタ１６で切れ目を入れて折り取ることで、サイドゲート跡１７，１８は 形成される。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

前記図７および図９に示されるロータマグネット１３を備える従来例において は、凹部１４を設けているので、射出成形ゲート跡１５がロータマグネット１３ の端面から突出しにくいという利点がある。しかし、このロータマグネット１３ を射出成形する注入ゲートは無闇に小さくできないから、ロータマグネット１３ の径を小さくする場合の障害となり易く、したがって、モータの小径化を図るに は適さないという問題がある。

【００１２】 また、図１０または図１２に示されるサイドゲート跡１７，１８を周部に有し たロータマグネット１３を備える従来例においては、ロータマグネット１３の径 に対するサイドゲート跡１７，１８の制約が少なく、よって、小形のロータマグ ネット１３の成形に適する。しかし、これらのロータマグネット１３においては 、図１１および図１３に示されるようにサイドゲート跡１７，１８が、ロータマ グネット１３の端面また周面から突出し易い。そのため、この突出部分が軸受１ ０やステータ１，２との間に噛み込まれて、モータロックを生じ易いとともに、 このモータロックが生じないようにサイドゲート跡１７，１８を取除く後加工を 必要とし、コスト高であるという問題がある。

【００１３】 そこで、本考案者は図１４〜図１６に示されるようにロータマグネット１３の 一端部に、その全周にわたる斜面２０を設けて、この斜面２０の一部に射出成形 ゲート跡２１（図１６参照）を設けるという構成を提案し試作した。この提案の 構成において、射出成形後の状態では注入ゲート内の湯の通路に相当する棒状成 形部分２１ａが、図１４，１５に示されるように斜面２０の一部に連なってロー タマグネット１３の径方向に延びており、この棒状成形部分２１ａが、その根元 において図１６に示されるようにカッタ１６で切れ目を入れて折り取られること によって、射出成形ゲート跡２１を形成している。

【００１４】 このような構成では、射出成形ゲート跡２１がロータマグネット１３の端面お よび周面から外側に突出されることがなく、しかも、ロータマグネット１３が小 径であっても成形できるものであるが、斜面２０により図１４に示されるように ロータマグネット１３に対する二組みのステータ１，２の磁気的に有効な対向幅 に差が出てしまう。

【００１５】 つまり、斜面２０の部分はステータ２の内周面に対して他の部分よりも大きく 離れるので、この部分の磁束は有効に使用することができず、したがって、ステ ータ２とロータマグネット１３との間で有効に磁束を利用できる対向幅Ａは、ス テータ１とロータマグネット１３との間で有効に磁束を利用できる対向幅Ｂより も実質的に小さくなる。そのために、前記構成では二組みのステータ１，２とロ ータマグネット１３との間での磁気作用の不均一を生じるとともに、モータの性 能が低下してしまうという問題がある。

【００１６】 そこで本考案の目的は、射出成形ゲート跡によるモータロックを生じることが ないとともに、モータ全体の小径化を図るのに適し、かつ、二組みのステータと ロータマグネットとの間での磁気作用の不均一およびモータ性能の低下も少なく できるようにしたＰＭ型ステッピングモータを得ることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために、本考案の請求項１に係るＰＭ型ステッピングモー タにおいては、射出成形により成形されたロータマグネットの軸方向両端部の少 なくとも一方に、このロータマグネットの周面と端面とにわたる少なくとも一個 の凹部を設け、この凹部内に前記ロータマグネットの射出成形ゲート跡を配置し たものである。

【００１８】 また、同様の目的を達成するために、本考案の請求項２に係るＰＭ型ステッピ ングモータにおいては、射出成形により成形されたロータマグネットの軸方向中 央部の周面に、二組みのステータにおける中間ヨークの互いに接合されたヨーク 主部の位置に対応して少なくとも一個の凹部を設け、この凹部内に前記ロータマ グネットの射出成形ゲート跡を配置したものである。

【００１９】

【作用】

請求項１の記載において、ロータマグネットの端面と周面とにわたって形成さ れた凹部は、その内部に射出成形ゲート跡を収めて、このゲート跡がロータマグ ネットの端面または周面から外部に突出しないようにする。さらに、凹部および 射出成形ゲート跡をロータマグネットの周部に位置させたから、これらをロータ マグネットの径の大小に関係なく必要な大きさに設けることができる。その上、 凹部はロータマグネットの端部の一部のみに設けられ、端部全周にわたり設けら れるものではないため、ロータマグネットに対する二組みのステータの磁気的に 有効な対向幅の差を少なくできる。

【００２０】 また、請求項２の記載においては、ロータマグネットの周面に形成された凹部 は、その内部に射出成形ゲート跡を収めて、このゲート跡がロータマグネットの 周面から外部に突出しないようにする。さらに、凹部および射出成形ゲート跡を ロータマグネットの周部に位置させたから、これらをロータマグネットの径の大 小に関係なく必要な大きさに設けることができる。その上、凹部が設けられた部 分は、二組みのステータにおける中間ヨークの互いに接合されたヨーク主部の位 置に対応しており、この部分はモータ性能に寄与しないから、ロータマグネット に対する二組みのステータの磁気的に有効な対向幅に差ができることがない。

【００２１】

【実施例】

本考案の第１実施例を図１〜図４を参照して説明する。この説明にあたり、図 ７〜図９を参照して説明した従来例と同様な構成部分には、同従来例と同一の符 号を付してその説明を省略し、同従来例と異なる構成、つまり、ロータ１１にお けるロータマグネットの構成についてのみ以下説明する。

【００２２】 図１および図２に示されるように射出成形により成形されたロータマグネット ３１の軸方向一端部の周部には一つの凹部３２が設けられている。この凹部３２ はロータマグネット３１の周面から端面にわたって形成されており、その底面３ ２ａは図４に示されるように、ロータマグネット３１の周面から端面にわたる斜 面をなしている。そして、凹部３２の内部にはその底面３２ａから突出する射出 成形ゲート跡３３が設けられている。

【００２３】 このゲート跡３３は、図３に示されるように図示しない成形型から取出された 状態においてロータマグネット３１に一体につながった図示しない注入ゲート内 の湯の通路に相当する棒状成形部分３４を、その根元にカッタ１６（図４参照） で切れ目を入れて折り取ることで形成される。さらに、凹部３２はロータマグネ ット３１の周方向に多少長く形成されているとともに、この凹部３２の長さを利 用して前記棒状成形部分３４の図３中Ｄ−Ｄ線に沿う断面は、図３中寸法Ｅを高 さとする等辺台形状をなしており、それにより前記注入ゲートの通路面積を射出 成形をする上において必要とされる大きさに確保している。

【００２４】 前記構成のロータマグネット３１を有したロータ２１を備えるＰＭ型ステッピ ングモータによれば、ロータマグネット３１の端面と周面とにわたって凹部３２ を形成し、この凹部３２の内部に射出成形ゲート跡３３を収めたから、凹部３２ により図１および図４に示されるように射出成形ゲート跡３３がロータマグネッ ト３１の端面または周面から外部に突出しないようにできる。そのため、射出成 形ゲート跡３３がステータ１，２の内周面との間に噛み込まれて、モータロック を生じることがないとともに、このモータロックを防止するために射出成形ゲー ト跡３３を後加工により除去する面倒な手間を省略でき、よって、安価に作るこ とができる。

【００２５】 さらに、凹部３２および射出成形ゲート跡３３は以上のようにロータマグネッ ト３１の周部に位置されて、このマグネット３１を射出成形する成形型の注入ゲ ートの通路面積を必要とされる大きさに確保しているから、これら凹部３２およ び射出成形ゲート跡３３を、ロータマグネット３１の径の大小に関係なく必要な 大きさに設けることができる。したがって、特に、ロータマグネット３１をその 磁粉材料にネオジューム系の磁束密度が大きい材料を用いて小径に成形して、モ ータ全体の小径化を図る場合に適する。

【００２６】 その上、図１に示されるように凹部３２はロータマグネット３１の端部の一部 のみに設けられ、端部全周にわたり設けられるものではないため、ロータマグネ ット３１に対する二組みのステータ１，２の磁気的に有効な対向幅の差を僅少に できる。したがって、二組みのステータ１，２とロータマグネット３１との間で の磁気作用の不均一およびモータ性能の低下を夫々少なくできる。

【００２７】 なお、この第１実施例において、凹部３２および射出成形ゲート３３はロータ マグネット３１の軸方向両端部に夫々設けても良いとともに、凹部３２および射 出成形ゲート３３はロータマグネット３１の一端部または他端部に少なくとも一 つ設けてあれば良いものである。しかも、凹部３２の底面３２ａの構成は斜面に 制約されることもない。

【００２８】 図５および図６は本考案の第２実施例を示している。この第２実施例の説明に おいても、図７〜図９を参照して説明した従来例と同様な構成部分には、同従来 例と同一の符号を付してその説明を省略し、同従来例と異なる構成、つまり、ロ ータ１１のロータマグネットの構成についてのみ以下説明する。

【００２９】 図５および図６に示されるように射出成形により成形されたロータマグネット ４１の軸方向中央部の周面には一つの凹部４２が設けられている。この凹部４２ とロータマグネット４１の両端からの距離は夫々等しいとともに、この凹部４２ は二組みのステータ１，２のモータ性能に寄与しない部分（図５において二点鎖 線間の幅Ｆに相当するステータ部分であり、この部分についてのロータマグネッ ト４１の対応部分は図６において二点鎖線間の幅Ｇで示される部分である。）に 対応して設けられている。すなわち、ステータ１，２における中間ヨーク６の互 いに接合されたヨーク主部６ｂの位置に対応して凹部４２が形成されている。そ して、この凹部４２内にロータマグネット４１の射出成形ゲート跡４３が配置さ れている。

【００３０】 この第２実施例においても、図５および図６に示されるようにロータマグネッ ト３１の周部に設けられた凹部４２により射出成形ゲート跡４３が、ロータマグ ネット４１の端面または周面から外部に突出しないようにできる。そのため、射 出成形ゲート跡４３を原因とするモータロックを生じることがないとともに、こ のモータロックを防止するために射出成形ゲート跡４３を後加工により除去する 面倒な手間を省略でき、よって、安価に作ることができる。

【００３１】 さらに、凹部４２および射出成形ゲート跡４３がロータマグネット３１の周部 に位置されて、このマグネット４１を射出成形する成形型の注入ゲートの通路面 積を必要とされる大きさに確保しているから、これら凹部４２および射出成形ゲ ート跡４３を、ロータマグネット４１の径の大小に関係なく必要な大きさに設け ることができる。したがって、特に、ロータマグネット４１をその磁粉材料にネ オジューム系の磁束密度が大きい材料を用いて小径に成形して、モータ全体の小 径化を図る場合に適する。

【００３２】 その上、図５に示されるように凹部４２はモータ性能に関与しない位置に設け られているから、ロータマグネット４１に対する二組みのステータ１，２の磁気 的に有効な対向幅に差ができることがない。そのため、二組みのステータ１，２ とロータマグネット４１との実質的な対向面積の差を僅少にできる。したがって 、二組みのステータ１，２とロータマグネット４１との間での磁気作用の不均一 およびモータ性能の低下を夫々少なくできる。

【００３３】 なお、この第２実施例において、凹部４２および射出成形ゲート４３はロータ マグネット４１に少なくとも一つ設けてあれば良いとともに、凹部４２はロータ マグネット４１の全周にわたる環状溝で形成しても良い。

【００３４】

【考案の効果】

以上説明したように請求項１に記載のＰＭ型ステッピングモータにおいては、 ロータマグネットの端面と周面とにわたって形成された凹部により射出成形ゲー ト跡がロータマグネットの端面または周面から外部に突出されることがないので 、射出成形ゲート跡によるモータロックを生じることがないとともに、このモー タロックを防止するための面倒な後加工も省略できる。そして、凹部および射出 成形ゲート跡がロータマグネットの径の大小に関係なく必要な大きさに設けられ るので、ロータマグネットを小径化してモータ全体の小径化を図るのに適する。 さらに、ロータマグネットに対する二組みのステータの磁気的に有効な対向幅の 差が少ないので、二組みのステータとロータマグネットとの間での磁気作用の不 均一およびモータ性能の低下も少なくできる。

【００３５】 請求項２に記載のＰＭ型ステッピングモータによれば、ロータマグネットの周 面に形成された凹部により射出成形ゲート跡がロータマグネットの周面から外部 に突出されることがないので、射出成形ゲート跡によるモータロックを生じるこ とがないとともに、このモータロックを防止するための面倒な後加工も省略でき る。そして、凹部および射出成形ゲート跡がロータマグネットの径の大小に関係 なく必要な大きさに設けられるので、モータ全体の小径化を図るのに適する。さ らに、凹部が設けられた部分はモータ性能に寄与しないとともに、凹部によりロ ータマグネットに対する二組みのステータの磁気的に有効な対向面積に差ができ ることがないので、二組みのステータとロータマグネットとの間での磁気作用の 不均一およびモータ性能の低下も少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係るＰＭ型ステッピング
モータが備えるロータの構成を示す斜視図。

【図２】同第１実施例に係るＰＭ型ステッピングモータ
全体の構成を示す断面図。

【図３】同第１実施例に係るロータをその成形型から取
出された状態で示す断面図。

【図４】同第１実施例に係るロータマグネットから棒状
成形部分を切り離す状況を示す斜視図。

【図５】本考案の第２実施例に係るＰＭ型ステッピング
モータ全体の構成を示す断面図。

【図６】同第２実施例に係るロータの構成を示す斜視
図。

【図７】従来例に係るＰＭ型ステッピングモータ全体の
構成を示す断面図。

【図８】図７に示された従来例のロータの構成を示す断
面図。

【図９】図８に示された従来例のロータを同図８の矢印
Ｚ方向から見て示す図。

【図１０】（Ａ）は他の従来例に係るロータをその成形
型から取出された状態で示す断面図。（Ｂ）は図１０
（Ａ）に示されたロータを同図１０（Ａ）の矢印Ｙ方向
から見て示す図。

【図１１】図１０に示されたロータが備えるロータマグ
ネットの射出成形ゲート跡部分を示す断面図。

【図１２】（Ａ）はさらに他の従来例に係るロータをそ
の成形型から取出された状態で示す断面図。（Ｂ）は図
１２（Ａ）に示されたロータを同図１２（Ａ）の矢印Ｘ
方向から見て示す図。

【図１３】図１２に示されたロータが備えるロータマグ
ネットの射出成形ゲート跡部分を示す断面図。

【図１４】（Ａ）は本考案者が先に提案したロータをそ
の成形型から取出された状態で示す断面図。（Ｂ）は図
１４（Ａ）に示されたロータを同図１４（Ａ）の矢印Ｗ
方向から見て示す図。

【図１５】図１４に示されたロータの一端部側をこのロ
ータの成形型から取出された状態で示す斜視図。

【図１６】図１４に示されたロータが備えるロータマグ
ネットの射出成形ゲート跡部分を示す断面図。

【符号の説明】

１，２…ステータ、３…巻線、４…巻枠、５…端部ヨー
ク、６…中間ヨーク、５ａ，６ａ…突極、６ｂ…ヨーク
主部、７…モータフレーム、１１…ロータ、１…ロータ
軸、３１，４１…ロータマグネット、３２，４２…凹
部、３３，４３…射出成形ゲート跡。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻線が取付けられた巻枠に、この巻枠の
   胴部内面に沿って互い違いに入り込む櫛歯状突極を有し
   た端部ヨークおよび中間ヨークを嵌合してなる二組のス
   テータを、その中間ヨークを接合させてモータフレーム
   内に収め、ロータ軸に射出成形により成形されたロータ
   マグネットが嵌着されてなる回転自在なロータを、前記
   二組のステータの内側に配設したＰＭ型ステッピングモ
   ータにおいて、 前記ロータマグネットの軸方向両端部の少なくとも一方
   に、このロータマグネットの周面と端面とにわたる少な
   くとも一個の凹部を設け、この凹部内に前記ロータマグ
   ネットの射出成形ゲート跡を配置したことを特徴とする
   ＰＭ型ステッピングモータ。
2. 【請求項２】 巻線が取付けられた巻枠に、この巻枠の
   胴部内面に沿って互い違いに入り込む櫛歯状突極を有し
   た端部ヨークおよび中間ヨークを嵌合してなる二組のス
   テータを、その中間ヨークを接合させてモータフレーム
   内に収め、ロータ軸に射出成形により成形されたロータ
   マグネットが嵌着されてなる回転自在なロータを、前記
   二組のステータの内側に配設したＰＭ型ステッピングモ
   ータにおいて、 前記ロータマグネットの軸方向中央部の周面に、前記二
   組みのステータにおける中間ヨークの互いに接合された
   ヨーク主部の位置に対応して少なくとも一個の凹部を設
   け、この凹部内に前記ロータマグネットの射出成形ゲー
   ト跡を配置したことを特徴とするＰＭ型ステッピングモ
   ータ。