JP2000324769A - ステッピングモータ - Google Patents
ステッピングモータInfo
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- JP2000324769A JP2000324769A JP11132268A JP13226899A JP2000324769A JP 2000324769 A JP2000324769 A JP 2000324769A JP 11132268 A JP11132268 A JP 11132268A JP 13226899 A JP13226899 A JP 13226899A JP 2000324769 A JP2000324769 A JP 2000324769A
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- JP
- Japan
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- magnet
- rotor
- shaft
- resin
- thermosetting resin
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/2726—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of a single magnet or two or more axially juxtaposed single magnets
- H02K1/2733—Annular magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
-
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/06—Cast metal casings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い寸法精度で且つ、高信頼性、安価なロー
タを提供すること。 【解決手段】 シャフト１の外周同心円上に円筒状マグ
ネット２を配置しシャフト１とマグネット２の間に熱硬
化性樹脂６を射出成形することで構成している。熱硬化
性樹脂は、成形収縮率が小さいため高い寸法精度を得る
ことができ、ロータアンバランスによる振動を低減する
ことができる。また、使用温度上限以上の温度に放置す
るアニール工程を省くことができ生産性が向上する。
タを提供すること。 【解決手段】 シャフト１の外周同心円上に円筒状マグ
ネット２を配置しシャフト１とマグネット２の間に熱硬
化性樹脂６を射出成形することで構成している。熱硬化
性樹脂は、成形収縮率が小さいため高い寸法精度を得る
ことができ、ロータアンバランスによる振動を低減する
ことができる。また、使用温度上限以上の温度に放置す
るアニール工程を省くことができ生産性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として情報関係
機器に用いられるステッピングモータ（以下モータとい
う）に関し、中でもそのモータ用ロータ（以下ロータと
いう）の構造に関するものである。
機器に用いられるステッピングモータ（以下モータとい
う）に関し、中でもそのモータ用ロータ（以下ロータと
いう）の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報関係機器においてはますます
高い性能を有するステッピングモータが求められてい
る。
高い性能を有するステッピングモータが求められてい
る。
【０００３】モータは、高い生産性と同時に特性として
低振動低騒音が要求される。本発明の対象とするロータ
は円筒状のマグネットとシャフトとを成形部材で結合し
た構造のものであるが、その部材は従来一般的に樹脂材
で作られ、樹脂材としては、各種フィラーを添加したポ
リエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴという）または
ポリブチレンテレフタレート（以下ＰＢＴという）等の
熱可塑性樹脂が用いれられていた。
低振動低騒音が要求される。本発明の対象とするロータ
は円筒状のマグネットとシャフトとを成形部材で結合し
た構造のものであるが、その部材は従来一般的に樹脂材
で作られ、樹脂材としては、各種フィラーを添加したポ
リエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴという）または
ポリブチレンテレフタレート（以下ＰＢＴという）等の
熱可塑性樹脂が用いれられていた。
【０００４】従来の、樹脂部材として熱可塑性樹脂を用
いたロータの断面図を図７および図８に示す。図７にお
いて、１８はシャフト、１９はマグネット、２０はシャ
フトローレット加工部、２３は熱可塑性樹脂である。ま
た、図８において、２４はシャフト、２５は上側のマグ
ネット、２６は下側のマグネット、２９はリング状スペ
ーサ、３０はシャフトローレット加工部、３１は熱可塑
性樹脂である。図７において、シャフト１８の外周同心
円上に円筒状マグネット１９を配置しシャフト１８とマ
グネット１９の間に熱可塑性樹脂２３を射出成形して両
者を保持する構成となっている。熱可塑性樹脂２３とシ
ャフト１８の保持力を得るために、シャフト１８はロー
レット加工２０等の表面に荒らし加工を施している。図
８において、シャフト２４の外周円周上に２つの円筒状
の多極着磁された上側のマグネット２５および下側のマ
グネット２６とリング状スペーサ２９との間に熱可塑性
樹脂３１を保持する構成になっている。
いたロータの断面図を図７および図８に示す。図７にお
いて、１８はシャフト、１９はマグネット、２０はシャ
フトローレット加工部、２３は熱可塑性樹脂である。ま
た、図８において、２４はシャフト、２５は上側のマグ
ネット、２６は下側のマグネット、２９はリング状スペ
ーサ、３０はシャフトローレット加工部、３１は熱可塑
性樹脂である。図７において、シャフト１８の外周同心
円上に円筒状マグネット１９を配置しシャフト１８とマ
グネット１９の間に熱可塑性樹脂２３を射出成形して両
者を保持する構成となっている。熱可塑性樹脂２３とシ
ャフト１８の保持力を得るために、シャフト１８はロー
レット加工２０等の表面に荒らし加工を施している。図
８において、シャフト２４の外周円周上に２つの円筒状
の多極着磁された上側のマグネット２５および下側のマ
グネット２６とリング状スペーサ２９との間に熱可塑性
樹脂３１を保持する構成になっている。
【０００５】しかし、これらは成形の生産性は良好であ
るものの、成形時の収縮率および成形後の熱収縮率が高
いため、製品の精度が良くないなどの不満があった。そ
の改善を図ったロータとして、特許第６４０４１３号公
報に開示されたものがある。この発明は、円筒状のマグ
ネットとシャフトと同軸に配し、両者を液晶ポリマより
なる部材で結合するというものである。従来はこの成形
部材をＰＢＴあるいは金属で形成していたが、液晶ポリ
マを用いることにより、その振動減衰性によってモータ
の振動および騒音が低減できるとしている。あるいは金
属よりもイナーシャが小さくなって振動が低減できると
している。また成形後の寸法精度がよい、流動性が良い
などの特性によってその効果が増長されるとしている。
るものの、成形時の収縮率および成形後の熱収縮率が高
いため、製品の精度が良くないなどの不満があった。そ
の改善を図ったロータとして、特許第６４０４１３号公
報に開示されたものがある。この発明は、円筒状のマグ
ネットとシャフトと同軸に配し、両者を液晶ポリマより
なる部材で結合するというものである。従来はこの成形
部材をＰＢＴあるいは金属で形成していたが、液晶ポリ
マを用いることにより、その振動減衰性によってモータ
の振動および騒音が低減できるとしている。あるいは金
属よりもイナーシャが小さくなって振動が低減できると
している。また成形後の寸法精度がよい、流動性が良い
などの特性によってその効果が増長されるとしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】液晶ポリマは従来の熱
可塑性樹脂に比べ上記特性において優れていることが知
られており、それにより改善効果が発揮されることが予
想される。
可塑性樹脂に比べ上記特性において優れていることが知
られており、それにより改善効果が発揮されることが予
想される。
【０００７】しかしながら液晶ポリマは、成形における
樹脂の流れの方向によって成形収縮率が大きく異なると
いう特性をもっている。例えば従来使用されているＰＢ
Ｔなどの熱可塑性樹脂の収縮率は、方向依存性はそれほ
ど大きくなく０．３％〜１％であり絶対値としては大き
な値を示す、方や液晶ポリマは流動方向に０．１５％、
直角方向に０．４５％であり、このように収縮率の流動
方向には熱可塑性樹脂よりも絶対値として小さい値を示
すものの、その直角方向には依然として無視できない成
形収縮率を有する。従って製品設計においてはこの欠点
を回避すべく製品形状や金型構造、ゲート位置などに注
意を払わなければならない。またウエルドラインにおけ
る強度低下にも注意しなければならない。
樹脂の流れの方向によって成形収縮率が大きく異なると
いう特性をもっている。例えば従来使用されているＰＢ
Ｔなどの熱可塑性樹脂の収縮率は、方向依存性はそれほ
ど大きくなく０．３％〜１％であり絶対値としては大き
な値を示す、方や液晶ポリマは流動方向に０．１５％、
直角方向に０．４５％であり、このように収縮率の流動
方向には熱可塑性樹脂よりも絶対値として小さい値を示
すものの、その直角方向には依然として無視できない成
形収縮率を有する。従って製品設計においてはこの欠点
を回避すべく製品形状や金型構造、ゲート位置などに注
意を払わなければならない。またウエルドラインにおけ
る強度低下にも注意しなければならない。
【０００８】液晶ポリマはまた上記のように、流動性に
おいても従来の熱可塑性樹脂よりも改善されたと述べて
いる。しかしながら、脆いマグネットと同時にインサー
ト成形するには、推奨射出成形圧力３００ｋｇ／ｃｍ2
と決して低い値ではなく、マグネットの割れおよび破壊
が頻繁に発生する可能性を有していた。この欠点によっ
て、細長い形状のロータまたはマグネットの内径に対し
てその軸方向高さが長いロータに適用することが困難で
あった。
おいても従来の熱可塑性樹脂よりも改善されたと述べて
いる。しかしながら、脆いマグネットと同時にインサー
ト成形するには、推奨射出成形圧力３００ｋｇ／ｃｍ2
と決して低い値ではなく、マグネットの割れおよび破壊
が頻繁に発生する可能性を有していた。この欠点によっ
て、細長い形状のロータまたはマグネットの内径に対し
てその軸方向高さが長いロータに適用することが困難で
あった。
【０００９】また、ロータのイナーシャを大きくするた
めに、使用されているスペーサを高比重の金属材料とし
たい場合がある。しかしこの種のロータではスペーサの
触れ回りがあるとアンバランスによって振動が生じる。
しかるに、上記従来の樹脂では依然として無視できない
量の成形収縮が生じるため、イナーシャを十分に大きく
できなかった。
めに、使用されているスペーサを高比重の金属材料とし
たい場合がある。しかしこの種のロータではスペーサの
触れ回りがあるとアンバランスによって振動が生じる。
しかるに、上記従来の樹脂では依然として無視できない
量の成形収縮が生じるため、イナーシャを十分に大きく
できなかった。
【００１０】すなわち本発明の課題とするところは、組
立工程で高い寸法精度を向上させて、ロータにおける外
周振れを抑え外周振れに起因するアンバランスによる振
動を抑制することである。さらに、軸方向に長いもの、
イナーシャの大きいものなど多種多様なロータにおいて
この問題を解決し、安価でかつ高性能のモータを提供す
ることを目的とする。
立工程で高い寸法精度を向上させて、ロータにおける外
周振れを抑え外周振れに起因するアンバランスによる振
動を抑制することである。さらに、軸方向に長いもの、
イナーシャの大きいものなど多種多様なロータにおいて
この問題を解決し、安価でかつ高性能のモータを提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ロータに使用する樹脂材料に熱硬化性樹脂
を用い、熱硬化性樹脂には不飽和ポリエステル樹脂を用
いて寸法精度を向上させた。また、熱硬化性樹脂に熱可
塑性樹脂を添加することによりさらに寸法精度を向上さ
せた。また、ガラス繊維を添加することにより薄肉小型
精密なロータを得た。
に本発明は、ロータに使用する樹脂材料に熱硬化性樹脂
を用い、熱硬化性樹脂には不飽和ポリエステル樹脂を用
いて寸法精度を向上させた。また、熱硬化性樹脂に熱可
塑性樹脂を添加することによりさらに寸法精度を向上さ
せた。また、ガラス繊維を添加することにより薄肉小型
精密なロータを得た。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、シャフトとマグネットを有し、マグネットは略円筒
状で円周方向に多極着磁されていて、シャフトはマグネ
ットと同軸に配設されていて、シャフトとマグネットと
は熱硬化性樹脂よりなる成形部材にて結合されているロ
ータである。これによれば、熱硬化性樹脂は熱可塑性樹
脂および液晶ポリマに比べて成形収縮率が小さく成形後
のロータ寸法精度を向上できる。また、成形後のアニー
ル工程を不要にできる。
は、シャフトとマグネットを有し、マグネットは略円筒
状で円周方向に多極着磁されていて、シャフトはマグネ
ットと同軸に配設されていて、シャフトとマグネットと
は熱硬化性樹脂よりなる成形部材にて結合されているロ
ータである。これによれば、熱硬化性樹脂は熱可塑性樹
脂および液晶ポリマに比べて成形収縮率が小さく成形後
のロータ寸法精度を向上できる。また、成形後のアニー
ル工程を不要にできる。
【００１３】請求項２記載の発明は、シャフトとマグネ
ットを有し、マグネットは略円筒状で内径に対する比率
０．３以上の軸方向高さを有し、円周方向に多極着磁さ
れていて、シャフトはマグネットと同軸に配設されてい
て、シャフトとマグネットとは熱硬化性樹脂よりなる成
形部材にて結合されているロータである。これによれ
ば、熱硬化性樹脂は熱可塑性樹脂および液晶ポリマに比
べて成形収縮率が小さく成形後のロータ寸法精度を向上
できる。さらに、ロータのイナーシャを小さくできるこ
と、また、高背形状にできることより、高応答特性およ
び低振動のモータを実現できる。
ットを有し、マグネットは略円筒状で内径に対する比率
０．３以上の軸方向高さを有し、円周方向に多極着磁さ
れていて、シャフトはマグネットと同軸に配設されてい
て、シャフトとマグネットとは熱硬化性樹脂よりなる成
形部材にて結合されているロータである。これによれ
ば、熱硬化性樹脂は熱可塑性樹脂および液晶ポリマに比
べて成形収縮率が小さく成形後のロータ寸法精度を向上
できる。さらに、ロータのイナーシャを小さくできるこ
と、また、高背形状にできることより、高応答特性およ
び低振動のモータを実現できる。
【００１４】請求項３記載の発明は、シャフトと２個の
マグネットとスペーサを有し、マグネットは略円筒状で
円周方向に多極着磁されていて、互いに同軸に配置され
ていて、スペーサはマグネットの内径に当接する部分と
２つのマグネット間を隔てる部分とを有し、シャフトは
マグネットおよびスペーサと同軸に配設されていて、シ
ャフトとマグネットおよびスペーサとは熱硬化性樹脂よ
りなる成形部材にて結合されているロータである。これ
によれば、熱硬化性樹脂は熱可塑性樹脂および液晶ポリ
マに比べて成形収縮率が小さく成形後のロータ寸法精度
を向上できる。また、スペーサによりロータのイナーシ
ャを大きくしたい時に、スペーサをマグネットと同心度
良く結合できモータの回転精度がよく保たれる。さら
に、スペーサは成形部材より比重の大きいものまたは金
属材料より成りロータのイナーシャをさらに増大させる
ことができロータの回転振動を抑えることができる。
マグネットとスペーサを有し、マグネットは略円筒状で
円周方向に多極着磁されていて、互いに同軸に配置され
ていて、スペーサはマグネットの内径に当接する部分と
２つのマグネット間を隔てる部分とを有し、シャフトは
マグネットおよびスペーサと同軸に配設されていて、シ
ャフトとマグネットおよびスペーサとは熱硬化性樹脂よ
りなる成形部材にて結合されているロータである。これ
によれば、熱硬化性樹脂は熱可塑性樹脂および液晶ポリ
マに比べて成形収縮率が小さく成形後のロータ寸法精度
を向上できる。また、スペーサによりロータのイナーシ
ャを大きくしたい時に、スペーサをマグネットと同心度
良く結合できモータの回転精度がよく保たれる。さら
に、スペーサは成形部材より比重の大きいものまたは金
属材料より成りロータのイナーシャをさらに増大させる
ことができロータの回転振動を抑えることができる。
【００１５】請求項４記載の発明は、成形部材はインサ
ート成形により形成したロータである。これによれば、
シャフトと他部材のマグネットおよびスペーサとを同軸
度および軸方向位置を保ちながら結合でき、さらに、シ
ャフトに対する他部材を精度よく生産性よく結合でき
る。
ート成形により形成したロータである。これによれば、
シャフトと他部材のマグネットおよびスペーサとを同軸
度および軸方向位置を保ちながら結合でき、さらに、シ
ャフトに対する他部材を精度よく生産性よく結合でき
る。
【００１６】請求項５記載の発明のロータの成形樹脂部
材である熱硬化性樹脂は、重量比１０％以上３０％以下
の不飽和ポリエステル樹脂を含む。不飽和ポリエステル
樹脂は他のエポキシ樹脂、フェノール樹脂などの一般的
な熱硬化性樹脂よりも硬化速度が速く、成形時間が短縮
でき生産性が向上するコストメリットが大である。不飽
和ポリエステル樹脂の重量比で、その割合が１０％以下
の場合、樹脂の機械的物性が低下して脆くなり、表面が
砂状に荒れ脱落しやすくなる。また、その割合が３０％
以上の場合、樹脂の粘性が上がり流動特性が悪化し高い
射出成形圧力を要する。不飽和ポリエステル樹脂の重量
比が１０％から３０％の範囲であれば、上記現象を生じ
ることなく安定な機械的物性、成形収縮率、熱膨張率を
得ることができ、安定なロータを構成できモータの品質
向上を実現できる。
材である熱硬化性樹脂は、重量比１０％以上３０％以下
の不飽和ポリエステル樹脂を含む。不飽和ポリエステル
樹脂は他のエポキシ樹脂、フェノール樹脂などの一般的
な熱硬化性樹脂よりも硬化速度が速く、成形時間が短縮
でき生産性が向上するコストメリットが大である。不飽
和ポリエステル樹脂の重量比で、その割合が１０％以下
の場合、樹脂の機械的物性が低下して脆くなり、表面が
砂状に荒れ脱落しやすくなる。また、その割合が３０％
以上の場合、樹脂の粘性が上がり流動特性が悪化し高い
射出成形圧力を要する。不飽和ポリエステル樹脂の重量
比が１０％から３０％の範囲であれば、上記現象を生じ
ることなく安定な機械的物性、成形収縮率、熱膨張率を
得ることができ、安定なロータを構成できモータの品質
向上を実現できる。
【００１７】請求項６記載の発明のロータの成形樹脂部
材である熱硬化性樹脂は、重量比１０％以上３０％以下
の不飽和ポリエステル樹脂と、不飽和ポリエステル樹脂
に対する重量比１０％以上３０％以下の熱可塑性樹脂と
を含む。熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を配合することに
より、熱硬化性樹脂が金型内で硬化する際、液状の熱可
塑性樹脂が内圧を発生して熱硬化性樹脂の収縮を阻止す
る役割を果たす。その後熱可塑性樹脂が硬化するとき、
熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂の網状構造の中で収縮す
る。このようにして製品は高い成形精度を保つ。
材である熱硬化性樹脂は、重量比１０％以上３０％以下
の不飽和ポリエステル樹脂と、不飽和ポリエステル樹脂
に対する重量比１０％以上３０％以下の熱可塑性樹脂と
を含む。熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を配合することに
より、熱硬化性樹脂が金型内で硬化する際、液状の熱可
塑性樹脂が内圧を発生して熱硬化性樹脂の収縮を阻止す
る役割を果たす。その後熱可塑性樹脂が硬化するとき、
熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂の網状構造の中で収縮す
る。このようにして製品は高い成形精度を保つ。
【００１８】熱硬化性樹脂の主成分である不飽和ポリエ
ステル樹脂に対して重量比が５％から３０％の熱可塑性
樹脂が配合されれば成形部材の成形収縮率低減に対して
良好であり、ロータのマグネット振れ精度が向上する。
また、熱可塑性樹脂はスチレン樹脂、飽和ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂または酢酸樹脂等が使用され、スチ
レンで溶解させ熱硬化性樹脂に混合させている、これら
の樹脂は熱硬化性樹脂に対し均一に分散し易く耐熱性が
あり安価に入手可能なことより、上記の作用効果を生む
材料に適している。
ステル樹脂に対して重量比が５％から３０％の熱可塑性
樹脂が配合されれば成形部材の成形収縮率低減に対して
良好であり、ロータのマグネット振れ精度が向上する。
また、熱可塑性樹脂はスチレン樹脂、飽和ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂または酢酸樹脂等が使用され、スチ
レンで溶解させ熱硬化性樹脂に混合させている、これら
の樹脂は熱硬化性樹脂に対し均一に分散し易く耐熱性が
あり安価に入手可能なことより、上記の作用効果を生む
材料に適している。
【００１９】請求項７記載の発明のロータの成形樹脂部
材である熱硬化性樹脂は、重量比１０％以上３０％以下
の不飽和ポリエステル樹脂と、重量比５％以上１５％以
下のガラス繊維とを含む。熱硬化性樹脂にガラス繊維を
配合することにより、一定の機械強度を確保でき、ロー
タの薄肉・小型形状を十分な強度をもって形成できる。
材である熱硬化性樹脂は、重量比１０％以上３０％以下
の不飽和ポリエステル樹脂と、重量比５％以上１５％以
下のガラス繊維とを含む。熱硬化性樹脂にガラス繊維を
配合することにより、一定の機械強度を確保でき、ロー
タの薄肉・小型形状を十分な強度をもって形成できる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００２１】（実施例１）図１は、請求項１記載の実施
例である本発明のロータの主要部の断面図である。図２
は、本発明のロータが実装されているモータの断面図で
ある。図１において、１はシャフト、２はマグネット、
３はシャフトローレット加工部、４はマグネット端面部
回り止め部Ａ、５はマグネット端面回り止め部Ｂ、６は
熱硬化性樹脂である。図２において、７はロータ組立、
８はステータ組立、９はフレームである。
例である本発明のロータの主要部の断面図である。図２
は、本発明のロータが実装されているモータの断面図で
ある。図１において、１はシャフト、２はマグネット、
３はシャフトローレット加工部、４はマグネット端面部
回り止め部Ａ、５はマグネット端面回り止め部Ｂ、６は
熱硬化性樹脂である。図２において、７はロータ組立、
８はステータ組立、９はフレームである。
【００２２】図１において、ロータはシャフト１とマグ
ネット２を有し、マグネット２は略円筒状で円周方向に
多極着磁されていて、シャフト１はマグネット２と同軸
に配設されていて、シャフト１とマグネット２とは熱硬
化性樹脂６よりなる成形部材にて結合されている。熱硬
化性樹脂６とシャフト１の保持力を得るために、シャフ
ト１はローレット加工部３等の表面に荒らし加工を施し
ている。また、熱硬化性樹脂６とマグネット２の保持力
を得るためにマグネット端面部回り止め部Ａ４、マグネ
ット端面回り止め部Ｂ５等の面取りおよび窪みを設けて
いる構造を有する。図２において、このモータは円周上
に多極着磁されたマグネットを有するロータ組立７とマ
グネットに対向配置されマグネットワイヤを巻線したス
テータ組立２と収納するフレーム９を備えている。
ネット２を有し、マグネット２は略円筒状で円周方向に
多極着磁されていて、シャフト１はマグネット２と同軸
に配設されていて、シャフト１とマグネット２とは熱硬
化性樹脂６よりなる成形部材にて結合されている。熱硬
化性樹脂６とシャフト１の保持力を得るために、シャフ
ト１はローレット加工部３等の表面に荒らし加工を施し
ている。また、熱硬化性樹脂６とマグネット２の保持力
を得るためにマグネット端面部回り止め部Ａ４、マグネ
ット端面回り止め部Ｂ５等の面取りおよび窪みを設けて
いる構造を有する。図２において、このモータは円周上
に多極着磁されたマグネットを有するロータ組立７とマ
グネットに対向配置されマグネットワイヤを巻線したス
テータ組立２と収納するフレーム９を備えている。
【００２３】以上のように、ロータは熱硬化性樹脂より
なる成形部材にて結合されているから、熱硬化性樹脂は
熱可塑性樹脂および液晶ポリマに比べて成形収縮率が小
さく成形後のロータ寸法精度を向上できる。また、成形
後のアニール工程を不要にできる。
なる成形部材にて結合されているから、熱硬化性樹脂は
熱可塑性樹脂および液晶ポリマに比べて成形収縮率が小
さく成形後のロータ寸法精度を向上できる。また、成形
後のアニール工程を不要にできる。
【００２４】またこの熱硬化性樹脂の粘度は３０万セン
チポアズと熱可塑性樹脂の２００万センチポアズと比較
して非常に小さく、成形圧を一般的な熱可塑性樹脂の５
００ｋｇ／ｃｍ2に対して３０ｋｇ／ｃｍ2程度と低圧に
設定できる。低圧でも流動性がよいからロータは略円筒
状で内径に対する比率０．３以上の軸方向高さを有する
マグネットを使用できる。ロータのイナーシャを小さく
できること、高背形状にできることより、高応答特性お
よび低振動のモータを実現できる。
チポアズと熱可塑性樹脂の２００万センチポアズと比較
して非常に小さく、成形圧を一般的な熱可塑性樹脂の５
００ｋｇ／ｃｍ2に対して３０ｋｇ／ｃｍ2程度と低圧に
設定できる。低圧でも流動性がよいからロータは略円筒
状で内径に対する比率０．３以上の軸方向高さを有する
マグネットを使用できる。ロータのイナーシャを小さく
できること、高背形状にできることより、高応答特性お
よび低振動のモータを実現できる。
【００２５】また本実施例の成形樹脂部材である熱硬化
性樹脂は、重量比１０％以上３０％以下の不飽和ポリエ
ステル樹脂を含む。不飽和ポリエステル樹脂は他のエポ
キシ樹脂、フェノール樹脂などの一般的な熱硬化性樹脂
よりも硬化速度が速く、成形時間が短縮でき生産性が向
上するコストメリットが大である。熱硬化性樹脂の主成
分である不飽和ポリエステル樹脂の重量比で、その割合
が１０％以下の場合、樹脂の機械的物性が低下して脆く
なり、表面が砂状に荒れ脱落しやすくなる。また、その
割合が３０％以上の場合、樹脂の粘性が上がり流動特性
が悪化し高い射出成形圧力を要する。不飽和ポリエステ
ル樹脂の重量比が１０％から３０％の範囲であれば、上
記現象を生じることなく安定な機械的物性、成形収縮
率、熱膨張率を得ることができ、安定なロータを構成で
きモータの品質向上を実現できる。
性樹脂は、重量比１０％以上３０％以下の不飽和ポリエ
ステル樹脂を含む。不飽和ポリエステル樹脂は他のエポ
キシ樹脂、フェノール樹脂などの一般的な熱硬化性樹脂
よりも硬化速度が速く、成形時間が短縮でき生産性が向
上するコストメリットが大である。熱硬化性樹脂の主成
分である不飽和ポリエステル樹脂の重量比で、その割合
が１０％以下の場合、樹脂の機械的物性が低下して脆く
なり、表面が砂状に荒れ脱落しやすくなる。また、その
割合が３０％以上の場合、樹脂の粘性が上がり流動特性
が悪化し高い射出成形圧力を要する。不飽和ポリエステ
ル樹脂の重量比が１０％から３０％の範囲であれば、上
記現象を生じることなく安定な機械的物性、成形収縮
率、熱膨張率を得ることができ、安定なロータを構成で
きモータの品質向上を実現できる。
【００２６】上記の実施例の効果を図３を用いて説明す
る。図は、ロータのマグネット外周振れ改善の効果を従
来の熱可塑性樹脂であるＰＢＴと本発明品である熱硬化
性樹脂との比較データを示した表である。この比較デー
タで明らかなように、ロータマグネット外周振れの実力
として７０μｍPーPから３０μｍPーPへと大幅な改善効
果が認められる。ロータのマグネット外周振れを小さく
設定できるためロータと対向するステータ組立との空隙
を小さく設定でき、モータ高出力化のモータを実現でき
る。
る。図は、ロータのマグネット外周振れ改善の効果を従
来の熱可塑性樹脂であるＰＢＴと本発明品である熱硬化
性樹脂との比較データを示した表である。この比較デー
タで明らかなように、ロータマグネット外周振れの実力
として７０μｍPーPから３０μｍPーPへと大幅な改善効
果が認められる。ロータのマグネット外周振れを小さく
設定できるためロータと対向するステータ組立との空隙
を小さく設定でき、モータ高出力化のモータを実現でき
る。
【００２７】また本実施例のロータの熱硬化性樹脂は、
重量比１０％以上３０％以下の不飽和ポリエステル樹脂
と、不飽和ポリエステル樹脂に対する重量比１０％以上
３０％以下の熱可塑性樹脂とを含む。熱硬化性樹脂に熱
可塑性樹脂を配合することにより、熱硬化性樹脂が金型
内で硬化する際、液状の熱可塑性樹脂を混在させること
ができる。熱硬化性樹脂が網状構造を形成しながら固化
するとき、熱可塑性樹脂は液状であって熱膨張係数が大
きいから膨張状態を保ち、内圧を発生して熱硬化性樹脂
の収縮を阻止する役割を果たす。その後熱可塑性樹脂が
硬化するとき、熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂の網状構造
の中で収縮する。このようにしてロータは高い成形精度
を保つ。
重量比１０％以上３０％以下の不飽和ポリエステル樹脂
と、不飽和ポリエステル樹脂に対する重量比１０％以上
３０％以下の熱可塑性樹脂とを含む。熱硬化性樹脂に熱
可塑性樹脂を配合することにより、熱硬化性樹脂が金型
内で硬化する際、液状の熱可塑性樹脂を混在させること
ができる。熱硬化性樹脂が網状構造を形成しながら固化
するとき、熱可塑性樹脂は液状であって熱膨張係数が大
きいから膨張状態を保ち、内圧を発生して熱硬化性樹脂
の収縮を阻止する役割を果たす。その後熱可塑性樹脂が
硬化するとき、熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂の網状構造
の中で収縮する。このようにしてロータは高い成形精度
を保つ。
【００２８】上記の実施例の効果を示すために図４を用
いて説明する。図は、熱硬化性樹脂に対する熱可塑性樹
脂重量比に対するロータのマグネット外周振れを示した
グラフである。図に示したように、熱可塑性樹脂重量比
を増やすことでロータのマグネット外周振れに改善効果
が認められる。熱可塑性樹脂重量として１０％から１５
％がロータのマグネット振れを最も小さい水準に維持で
きるレベルである。また、モータ特性としてロータのマ
グネット外周振れを小さく設定できるためロータと対向
するステータ組立との空隙を小さく設定できモータ高出
力化および低振動低騒音のモータを実現できる。
いて説明する。図は、熱硬化性樹脂に対する熱可塑性樹
脂重量比に対するロータのマグネット外周振れを示した
グラフである。図に示したように、熱可塑性樹脂重量比
を増やすことでロータのマグネット外周振れに改善効果
が認められる。熱可塑性樹脂重量として１０％から１５
％がロータのマグネット振れを最も小さい水準に維持で
きるレベルである。また、モータ特性としてロータのマ
グネット外周振れを小さく設定できるためロータと対向
するステータ組立との空隙を小さく設定できモータ高出
力化および低振動低騒音のモータを実現できる。
【００２９】また本実施例のロータの熱硬化性樹脂は、
重量比１０％以上３０％以下の不飽和ポリエステル樹脂
と、重量比５％以上１５％以下のガラス繊維とを含む。
熱硬化性樹脂にガラス繊維を配合することにより、一定
の機械強度を確保できる。
重量比１０％以上３０％以下の不飽和ポリエステル樹脂
と、重量比５％以上１５％以下のガラス繊維とを含む。
熱硬化性樹脂にガラス繊維を配合することにより、一定
の機械強度を確保できる。
【００３０】上記の実施例の効果を示すために図５を用
いて説明する。図は、熱硬化性樹脂に対するガラス繊維
重量比に対する樹脂粘度を示したグラフである。これで
わかるように、ガラス繊維重量を５％から１５％添加す
れば樹脂の粘度として、２０万センチポアズから５０万
センチポアズとなる。この範囲の粘度は樹脂成形として
は理想的であり、低い成形圧力にて成形できるため、マ
グネット割れおよび破壊を防止できロータの薄肉・小型
形状を十分な強度もって形成でき、小型、精密なロータ
を得ることができる。
いて説明する。図は、熱硬化性樹脂に対するガラス繊維
重量比に対する樹脂粘度を示したグラフである。これで
わかるように、ガラス繊維重量を５％から１５％添加す
れば樹脂の粘度として、２０万センチポアズから５０万
センチポアズとなる。この範囲の粘度は樹脂成形として
は理想的であり、低い成形圧力にて成形できるため、マ
グネット割れおよび破壊を防止できロータの薄肉・小型
形状を十分な強度もって形成でき、小型、精密なロータ
を得ることができる。
【００３１】（実施例２）図６は、本発明の他の実施例
に係るロータの断面図である。図において、ロータはシ
ャフト１０と上側のマグネット１１と下側のマグネット
１２とＴ型スペーサ１５を有し、上側のマグネット１１
と下側のマグネット１２は略円筒状で円周方向に多極着
磁されていて、互いに同軸に配置されていて、Ｔ型スペ
ーサ１５は上側のマグネット１１と下側のマグネット１
２の内径に当接する部分と２つのマグネット間を隔てる
部分とを有し、シャフト１０は上側のマグネット１１と
下側のマグネット１２およびＴ型スペーサ１５と同軸に
配設されていて、シャフト１０と上側のマグネット１１
と下側のマグネット１２およびＴ型スペーサ１５とは熱
硬化性樹脂よりなる成形部材１７にて結合されている。
に係るロータの断面図である。図において、ロータはシ
ャフト１０と上側のマグネット１１と下側のマグネット
１２とＴ型スペーサ１５を有し、上側のマグネット１１
と下側のマグネット１２は略円筒状で円周方向に多極着
磁されていて、互いに同軸に配置されていて、Ｔ型スペ
ーサ１５は上側のマグネット１１と下側のマグネット１
２の内径に当接する部分と２つのマグネット間を隔てる
部分とを有し、シャフト１０は上側のマグネット１１と
下側のマグネット１２およびＴ型スペーサ１５と同軸に
配設されていて、シャフト１０と上側のマグネット１１
と下側のマグネット１２およびＴ型スペーサ１５とは熱
硬化性樹脂よりなる成形部材１７にて結合されている。
【００３２】以上のように熱硬化性樹脂を樹脂部材に使
用すれば、Ｔ型スペーサをマグネットと同心度良く結合
できモータの回転精度がよく保たれる。さらに、Ｔ型ス
ペーサは成形部材より比重の大きいものまたは金属材料
より成りロータのイナーシャをさらに増大させることが
できロータの回転振動を抑えることができ低振動低騒音
のモータを実現できる。
用すれば、Ｔ型スペーサをマグネットと同心度良く結合
できモータの回転精度がよく保たれる。さらに、Ｔ型ス
ペーサは成形部材より比重の大きいものまたは金属材料
より成りロータのイナーシャをさらに増大させることが
できロータの回転振動を抑えることができ低振動低騒音
のモータを実現できる。
【００３３】また本実施例のロータは、シャフト１０と
マグネット１１、１２とＴ型スペーサ１５とを金型内に
装着し成形部材でインサート成形して形成したものであ
る。これによれば、シャフトと他部材の同軸度および軸
方向位置を保ちながら結合でき、さらに、シャフトに対
する他部材を生産性よく結合できることより、低振動高
性能のモータを実現できる。
マグネット１１、１２とＴ型スペーサ１５とを金型内に
装着し成形部材でインサート成形して形成したものであ
る。これによれば、シャフトと他部材の同軸度および軸
方向位置を保ちながら結合でき、さらに、シャフトに対
する他部材を生産性よく結合できることより、低振動高
性能のモータを実現できる。
【００３４】以上いくつかの実施例を説明してきたが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の主旨の範囲で様々な応用展開が可能である。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の主旨の範囲で様々な応用展開が可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によるロータは、熱
収縮率が極めて小さい熱硬化性樹脂を射出成形するので
高い寸法精度が得られ、マグネット外周振れ改善および
低振動騒音化に効果がある。さらに、成形後のアニール
工程が不要となり生産性が向上する。また、成形収縮率
が小さいため、樹脂と相手材との密着性が良化し、保持
力が向上して信頼性の高いロータを得ることができる。
ロータの外周振れが小さいので対向するステータ組立と
の空隙を小さくでき高効率のモータが得られる。さら
に、ロータアンバランスによる振動を低減することがで
き低振動高性能のモータとなる。
収縮率が極めて小さい熱硬化性樹脂を射出成形するので
高い寸法精度が得られ、マグネット外周振れ改善および
低振動騒音化に効果がある。さらに、成形後のアニール
工程が不要となり生産性が向上する。また、成形収縮率
が小さいため、樹脂と相手材との密着性が良化し、保持
力が向上して信頼性の高いロータを得ることができる。
ロータの外周振れが小さいので対向するステータ組立と
の空隙を小さくでき高効率のモータが得られる。さら
に、ロータアンバランスによる振動を低減することがで
き低振動高性能のモータとなる。
【００３６】また、ロータにＴ型形状のスペーサを使用
する場合、熱硬化性樹脂を樹脂部材に使用すれば、Ｔ型
スペーサをシャフトと同心度良く結合できモータの回転
精度がよく保たれる。
する場合、熱硬化性樹脂を樹脂部材に使用すれば、Ｔ型
スペーサをシャフトと同心度良く結合できモータの回転
精度がよく保たれる。
【００３７】さらに本発明によれば、熱硬化性樹脂の不
飽和ポリエステル樹脂に所定量の熱可塑性樹脂を添加す
ることにより高い成形精度を得ることができ、モータの
特性が向上する。
飽和ポリエステル樹脂に所定量の熱可塑性樹脂を添加す
ることにより高い成形精度を得ることができ、モータの
特性が向上する。
【００３８】このように本発明によれば冒頭に挙げた数
々の課題を解決し、良好な品質と高い信頼性を備えた優
れたモータを提供できる。
々の課題を解決し、良好な品質と高い信頼性を備えた優
れたモータを提供できる。
【図１】本発明の実施例におけるロータの断面図
【図２】本発明の実施例におけるモータの断面図
【図３】本発明の実施例における樹脂材料に対するロー
タ外周振れを示す図
タ外周振れを示す図
【図４】本発明の実施例における熱可塑性樹脂重量比に
対する外周振れを示すグラフ
対する外周振れを示すグラフ
【図５】本発明の実施例におけるガラス繊維重量比に対
する樹脂粘度を示す図
する樹脂粘度を示す図
【図６】本発明の他の実施例におけるロータの断面図
【図７】従来のロータの断面図
【図８】従来のスペーサを使用したロータの断面図
１、１０、１８、２４ シャフト ２、１１、１２、１９、２５、２６ マグネット ３、１６、２０、３０ シャフトローレット加工部 ４、１３ マグネット端面部回り止め部Ａ ５、１４ マグネット端面部回り止め部Ｂ ６、１７ 成形部材（熱硬化性樹脂） ７ ロータ組立 ８ ステータ組立 ９ フレーム １５ （Ｔ型の）スペーサ ２３、３１ 熱可塑性樹脂 ２９ リング状スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂野 富明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA08 AB05 AB08 AC07 5H622 CA01 CA02 CA05 CB01 CB06 PP03 PP17 PP20
Claims (7)
- 【請求項１】 ロータはシャフトとマグネットを有し、
前記マグネットは略円筒状で円周方向に多極着磁されて
いて、前記シャフトは前記マグネットと同軸に配設され
ていて、前記シャフトと前記マグネットとは熱硬化性樹
脂よりなる成形部材にて結合されているステッピングモ
ータ。 - 【請求項２】 ロータはシャフトとマグネットを有し、
前記マグネットは略円筒状で内径に対する比率０．３以
上の軸方向高さを有し、円周方向に多極着磁されてい
て、前記シャフトは前記マグネットと同軸に配設されて
いて、前記シャフトと前記マグネットとは熱硬化性樹脂
よりなる成形部材にて結合されているステッピングモー
タ。 - 【請求項３】 ロータはシャフトと２個のマグネットと
スペーサを有し、前記マグネットは略円筒状で円周方向
に多極着磁されていて、互いに同軸に配置されていて、
前記スペーサは前記マグネットの内径に当接する部分と
２つのマグネット間を隔てる部分とを有し、前記シャフ
トは前記マグネットおよび前記スペーサと同軸に配設さ
れていて、前記シャフトと前記マグネットおよび前記ス
ペーサとは熱硬化性樹脂よりなる成形部材にて結合され
ているステッピングモータ。 - 【請求項４】 成形部材はインサート成形により形成し
たものである請求項１から３のいずれか１項に記載のス
テッピングモータ。 - 【請求項５】 熱硬化性樹脂は、重量比１０％以上３０
％以下の不飽和ポリエステル樹脂を含む請求項１から３
のいずれか１項に記載のステッピングモータ。 - 【請求項６】 熱硬化性樹脂は、重量比１０％以上３０
％以下の不飽和ポリエステル樹脂と、前記不飽和ポリエ
ステル樹脂に対する重量比１０％以上３０％以下の熱可
塑性樹脂とを含む請求項１から３のいずれか１項に記載
のステッピングモータ。 - 【請求項７】 熱硬化性樹脂は、重量比１０％以上３０
％以下の不飽和ポリエステル樹脂と、重量比５％以上１
５％以下のガラス繊維とを含む、請求項１から３のいず
れか１項に記載のステッピングモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132268A JP2000324769A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | ステッピングモータ |
| US09/569,484 US6489696B2 (en) | 1999-05-13 | 2000-05-11 | Motor having rotor formed by using thermosetting resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132268A JP2000324769A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | ステッピングモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000324769A true JP2000324769A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15077321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11132268A Pending JP2000324769A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | ステッピングモータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6489696B2 (ja) |
| JP (1) | JP2000324769A (ja) |
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| JP2012139070A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Ebara Corp | 樹脂モールドロータ、キャンドモータ、及びキャンドモータポンプ |
| JP2017147920A (ja) * | 2015-08-26 | 2017-08-24 | 日立金属株式会社 | 表面磁石型回転子 |
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