JP2009284629A - Ｐｍ型ステッピングモータ用モールドヨークの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】背合わせ状態の環状平板部の間に樹脂仕切り層を実用的に形成できるＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨークの製造方法の提供。
【解決手段】インナーヨーク２０ａ（２０ｂ）をインサート材として樹脂成形するＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨーク２の製造方法で、環状平板部２１ａ，２１ｂは背合わせ面側の一所において外周縁側へ次第に下がる勾配底Ｖを持つ樹脂導入溝Ｔを有し、極歯２２ａの内周側にこの極歯２２ａと交互配置となる極歯状突起Ｋを備えた内側金型４１を、極歯２２ｂの内周側にこの極歯２２ｂと交互配置となる極歯状突起Ｋを備えた内側金型４２を夫々配置し、インナーヨーク２０ａ，２０ｂの外周側に外側金型５１，５２を配置し、樹脂導入溝Ｔの溝口に臨むゲート５１ａから樹脂を注入し、インナーヨーク２０ａ，２０ｂと内側金型４１，４２及び外側金型５１，５２との隙間Ｇに樹脂を充填する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ＰＭ型ステッピングモータに関し、特に、そのアウターステータのモールドヨークの製造方法に関する。

特開２００２−１０１６３３号公報には、環状平板部の内周側から切起して周方向に並ぶ極歯を持つステータヨークの４個をインサート材として一体化した２相のコイルボビン成形部を備えるＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨークが開示されている。このコイルボビン成形部は、極歯の外周側に形成された巻き芯筒部と、２個のインナーヨークの背合わせ状態とした２枚の中側環状平板部の表面に形成された樹脂被覆層と、２個のアウターヨークの端側環状平板部の表面に形成された樹脂被覆層とを有する。
特開２００２−１０１６３３号公報（図１）

しかしながら、このＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨークにおいては、背合わせ状態の２枚の中側環状平板部が面接合しているため、Ａ相のステータヨークとＢ相のステータヨークとの磁気干渉が発生する。この磁気干渉を抑制するには、モールドヨークの成形時に金型に設けたスペーサ突片を２枚の中側環状平板部の間に介在させて面接合しないように樹脂仕切り層を形成することができる。ところが、モールドヨークの軸長をできる限り短くするには、樹脂仕切り層の厚さを成形限界厚の０．３〜０．４ｍｍ程度とする必要があるものの、この厚さに対応した厚さのスペーサ突片は樹脂圧により破損する場合が多く、実用的には樹脂仕切り層を形成できない。

そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題は、背合わせ状態の２枚の環状平板部の間に樹脂仕切り層を実用的に形成できるＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨークの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、第１環状平板部の内周側から切起して周方向に並ぶ第１極歯を持つ第１インナーヨークと第２環状平板部の内周側から切起して周方向に並ぶ第２極歯を持つ第２インナーヨークをインサート材として第１及び第２環状平板部を背合わせ状態でコイルボビン成形部を備えるＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨークの製造方法であって、第１及び第２環状平板部の少なくとも一方は背合わせ面側の一所において外周縁側へ次第に下がる勾配底を持つ樹脂導入溝を有し、第１極歯の内周側において当該第１極歯と交互配置となる第１極歯状突起を備えた第１内側金型を配置すると共に、第２極歯の内周側において当該第２極歯と交互配置となる第２極歯状突起を備えた第２内側金型を配置し、第１及び第２インナーヨークの外周側に外側金型を配置し、樹脂導入溝の溝口に臨むゲートから樹脂を注入し、第１及び第２インナーヨークと第１及び第２内側金型並びに外側金型との隙間に樹脂を充填することを特徴とする。

斯かる製造方法においては、ゲートからの樹脂流が樹脂導入溝の溝口に向けて径方向内方へ噴流するため、樹脂流が翼面としての勾配底に衝突して揚力を生じさせるから、第１及び第２環状平板部の背合わせ面が相反方向に離反して僅少な隙間が開くため、この隙間と樹脂導入溝内に樹脂が充填して樹脂仕切り層が形成されると共に、第１及び第２インナーヨークと第１及び第２内側金型並びに外側金型との隙間に樹脂が充填してコイルボビン成形部も形成される。このため、金型に薄いスペーサ突片を設けずとも、勾配底を持つ樹脂導入溝を有するインナーヨークを用いるだけで、磁気干渉を抑制できる樹脂仕切り層を実用的に形成できる。

このように製造されたＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨークにおいては、コイルボビン部の端子台は２つの端子孔の間に設けた分割溝内にゲート跡を残して成ることが望ましい。ゲート跡を分割溝内に収めることができるため、邪魔な箇所にゲート跡が残らずに済み、また、コイルボビン成形部に巻回されるコイル巻線の両端末が両端子孔に立つ両端子ピンに絡げる際、分割溝内のゲート跡を境に利用して両端末をクロスしないように絡げることができる。

本発明に係る製造方法によれば、金型に薄いスペーサ突片を設けずとも、背合わせ状態の２枚の環状平板部の間に仕切り樹脂層を実用的に形成でき、磁気干渉を抑制することができる。

次の本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例に係るＰＭ型ステッピングモータのアウターステータを示す外観斜視図、図２（Ａ）は同アウターステータのアウターヨークを取り外したモールドヨークを示す正面図、図２（Ｂ）は同モールドヨークの縦断面図、図３（Ａ）は同モールドヨークに用いるインナーヨークを示す斜視図、図３（Ｂ）は同インナーヨークを別の角度から見た斜視図である。

図１に示すように、本例のＰＭ型ステッピングモータは、周方向にＮ極とＳ極が交互に着磁されたロータマグネット（図示せず）と２相アウターステータ１とを有し、この２相アウターステータ１は、コイルボビン付きモールドヨーク２の一方側からＡ相アウターヨーク３を重ねると共に、コイルボビン付きモールドヨーク２の他方側からＢ相アウターヨーク４を重ねた構造である。

コイルボビン付きモールドヨーク２は、インサート成形において磁性材のＡ相インナーヨーク２０ａ及びＢ相インナーヨーク２０ｂをインサート材（埋め込み金具）とし、図３に示す如く、Ａ相インナーヨーク２０ａは環状平板部２１ａの内周側から切起して周方向に並ぶ５枚の先細状の極歯２２ａを持ち、Ｂ相インナーヨーク２０ｂは環状平板部２１ｂの内周側から切起して周方向に並ぶ５枚の先細状の極歯２２ｂを持ち、環状平板部２１ａと環状平板部２１ｂとを背合わせ状態としたインサート成形品である。インナーヨーク２０ａ（２０ｂ）は、隣接する極歯２２ａ，２２ａ（２２ｂ，２２ｂ）同士の付け根部分の挟間において環状平板部２１ａ（２１ｂ）から極歯２２ａ（２２ｂ）の内周面を超えない限度で径方向内方へ延在した舌状突片Ｓを有している。また、第１及び第２環状平板部２１ａ，２１ｂの背合わせ面側の一所に勾配底Ｖを持つ樹脂導入溝Ｔが形成されている。この樹脂導入溝Ｔは、溝口側が直線状であって１本の極歯２２ａ（２２ｂ）の切起し基部ｆを中心としてその歯幅より両方へはみ出た長さの溝幅を持っており、その溝幅は径方向の溝長さよりも広くなっている。

このコイルボビン付きモールドヨーク２は、極歯２２ａ（２２ｂ）の外周面側にＡ相樹脂製コイルボビン部２３ａ及びＢ相樹脂製コイルボビン部２３ｂを同軸で有し、Ａ相樹脂製コイルボビン部２３ａは、極歯２２ａの外周面に形成されてＡ相コイル巻線（図示せず）の巻き芯樹脂層２４ａと、環状平板部２１ａ上に形成された樹脂被覆層２５ａと、極歯２２ａの先端側に形成された端側フランジ部２６ａとを有し、また、Ｂ相樹脂製コイルボビン部２３ｂは、極歯２２ｂの外周面に形成されてＢ相コイル巻線（図示せず）の巻き芯樹脂層２４ｂと、環状平板部２１ｂ上に形成された樹脂被覆層２５ｂと、極歯２２ｂの先端側に形成された端側フランジ部２６ｂとを有する。更に、第１環状平板部２１ａと第２環状平板部２１ｂとの間には樹脂仕切り層Ｄが介在している。

環状平板部２１ａ，２１ｂの外周側の一所からは、Ａ相端子台２７ａが突出形成され、このＡ相端子台２７ａと対向するＢ相端子台２７ｂが端側フランジ部２６ｂから突出形成されている。Ａ相端子台２７ａは分割溝Ｌを持ちＡ相コイル巻線（図示せず）の端末を絡げるための端子ピン（図示せず）を植設する２つのピン孔ｈを有しており、分割溝Ｌ内に円柱状ゲート跡Ｒが残っている。分割溝Ｌがあるため、円柱状ゲート跡ＲをＡ相端子台２７ａから突出せずに分割溝Ｌ内に収めることができるため、邪魔な箇所に円柱状ゲート跡Ｒが残らずに済み、また、Ａ相コイル巻線の両端末が両端子孔ｈに立つ両端子ピンに絡げる際、分割溝Ｌ内の円柱状ゲート跡Ｒを境に利用して両端末をクロスしないように絡げることができる。一方、Ｂ相端子台２７ｂはＢ相コイル巻線（図示せず）の端末を絡げるための端子ピン（図示せず）を植設する２つのピン孔ｈを有しており、側面に矩形窪みＷが形成されている。この矩形窪みＷによりコイル巻線の２端末の引き出し方向をずらしてクロスを排除することができる。

本例のコイルボビン付きモールドヨーク２においては、図１及び図２（Ｂ）に示す如く、巻き芯樹脂層２４ａの内周面と相隣接する極歯２２ａ間とにおいて、Ａ相アウターヨーク３の極歯３ａを収める極歯位置決め凹所２８ａが画成されており、同じく、巻き芯樹脂層２４ｂの内周面と相隣接する極歯２２ｂ間とにおいて、Ｂ相アウターヨーク４の極歯４ａを収める極歯位置決め凹所２８ｂが画成されている。極歯位置決め凹所２８ａ，２８ｂの形成の際には極歯間の仕切りとなる極歯間樹脂部Ｍも形成される。

このようなコイルボビン付きモールドヨーク２は図４〜図７に示す如くインサート成形により得ることができる。即ち、図４に示す如く、インナーヨーク２０ａ，２０ｂの環状平板部２１ａ，２１ｂを両樹脂導入溝Ｔ同士が合わさるようにして背合わせ状態にセットし、それらの内側に芯金として内側金型４１，４２を配置し、外側金型（分割金型）５１，５２を配置する。斯かる状態では両樹脂導入溝Ｔの溝口の真正面に外側金型５１のゲート５１ａが臨んでいる。内側金型４１，４２は、図５に示す如く、円柱の芯金本体４０の周面に極歯状突起Ｋを一体的に有し、内側金型４１の極歯状突起Ｋは極歯２２ａと交互配置となり、内側金型４２の極歯状突起Ｋは極歯２２ｂと交互配置となった状態に配置される。この際、内側金型４１の極歯状突起Ｋの先端部Ｐがインナーヨーク２０ａの舌状突片Ｓに遊隙を以て当接すると共に、内側金型４２の極歯状突起Ｋの先端部Ｐがインナーヨーク２０ｂの舌状突片Ｓに遊隙を以て当接する（図示せず）。そして、ゲート５１ａからの樹脂流が樹脂導入溝Ｔの溝口に向けて径方向内方へ噴流するため、樹脂流が翼面としての勾配底Ｖに衝突して揚力を生じさせるから、第１及び第２環状平板部２１ａ，２１ｂの背合わせ面が相反方向に離反して僅少な隙間が開くため、この隙間と樹脂導入溝Ｔ内に樹脂が充填して樹脂仕切り層Ｄが形成されると共に、インナーヨーク２０ａ，２０ｂと内側金型４１，４２並びに外側金型５１，５２との隙間Ｇに樹脂が充填してコイルボビン成形部２３ａ，２３ｂも形成される。なお、第１及び第２環状平板部２１ａ，２１ｂの背合わせ面が相反方向に離反する際、僅少な隙間が開くと、それぞれ極歯状突起Ｋの先端部Ｐが舌状突片Ｐに確実に当接するので、背合わせ面がそれ以上離反せず、僅少な隙間が保持される。この後、図７に示す如く、脱型してコイルボビン付きモールドヨーク２が取り出される。

このように、金型に薄いスペーサ突片を設けずとも、勾配底Ｖを持つ樹脂導入溝Ｔを有するインナーヨーク２０ａ，２０ｂを用いるだけで、磁気干渉を抑制できる樹脂仕切り層Ｄを実用的に形成できる。

本発明の一実施例に係るＰＭ型ステッピングモータのアウターステータを示す外観斜視図である。 （Ａ）は同アウターステータのアウターヨークを取り外したモールドヨークを示す正面図、（Ｂ）は同モールドヨークの縦断面図である。 （Ａ）は同モールドヨークに用いるインナーヨークを示す斜視図、（Ｂ）は同インナーヨークを別の角度から見た斜視図である。 同インナーヨークをインサート材としてインサート成形する際の型合せする状態を示す斜視図である。 同インサート成形に用いる内側金型を示す正面図である。 同インサート成形時の型合わせ完了時の縦断面図である。 同インサート成形後の型開き状態を示す斜視図である。

符号の説明

１…２相アウターステータ
２…コイルボビン付きモールドヨーク
３…Ａ相アウターヨーク
３ａ，４ａ，２２ａ，２２ｂ…極歯
４…Ｂ相アウターヨーク
２０ａ…Ａ相インナーヨーク
２０ｂ…Ｂ相インナーヨーク
２１ａ，２１ｂ…環状平板部
２３ａ…Ａ相樹脂製コイルボビン部
２３ｂ…Ｂ相樹脂製コイルボビン部
２４ａ，２４ｂ…巻き芯樹脂層
２５ａ，２５ｂ…樹脂被覆層
２６ａ，２６ｂ…端側フランジ部
２７ａ…Ａ相端子台
２７ｂ…Ｂ相端子台
２８ａ，２８ｂ…極歯位置決め凹所
４０…芯金本体
４１，４２…内側金型
５１，５２…外側金型
５１ａ…ゲート
Ｄ…樹脂仕切り層
Ｇ…隙間
ｈ…ピン孔
Ｌ…分割溝
Ｋ…極歯状突起
Ｍ…極歯間樹脂部
Ｐ…先端部
Ｒ…円柱状ゲート跡
Ｓ…舌状突片
Ｔ…樹脂導入溝
Ｖ…勾配底
Ｗ…矩形窪み

Claims (3)

1. 第１環状平板部の内周側から切起して周方向に並ぶ第１極歯を持つ第１インナーヨークと第２環状平板部の内周側から切起して周方向に並ぶ第２極歯を持つ第２インナーヨークをインサート材として前記第１及び第２環状平板部を背合わせ状態でコイルボビン成形部を備えるＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨークの製造方法であって、
   前記第１及び第２環状平板部の少なくとも一方は前記背合わせ面側の一所において外周縁側へ次第に下がる勾配底を持つ樹脂導入溝を有し、前記第１極歯の内周側において当該第１極歯と交互配置となる第１極歯状突起を備えた第１内側金型を配置すると共に、前記第２極歯の内周側において当該第２極歯と交互配置となる第２極歯状突起を備えた第２内側金型を配置し、前記第１及び第２インナーヨークの外周側に外側金型を配置し、前記樹脂導入溝の溝口に臨むゲートから樹脂を注入し、前記第１及び第２インナーヨークと前記第１及び第２内側金型並びに前記外側金型との隙間に前記樹脂を充填することを特徴とするＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨークの製造方法。
2. 第１環状平板部の内周側から切起して周方向に並ぶ第１極歯を持つ第１インナーヨークと第２環状平板部の内周側から切起して周方向に並ぶ第２極歯を持つ第２インナーヨークとをインサート材として前記第１及び第２環状平板部を背合わせ状態でコイルボビン成形部を備えるＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨークであって、
   前記第１及び第２環状平板部の少なくとも一方は前記背合わせ面側の一所において外周縁側へ次第に下がる勾配底を持つ樹脂導入溝を有し、前記背合わせ面間と前記樹脂導入溝内に樹脂仕切り層を設けて成ることを特徴とするＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨーク。
3. 請求項２に記載のＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨークにおいて、前記コイルボビン部の端子台は２つの端子孔の間に設けた分割溝内にゲート跡を残して成ることを特徴とするＰＭ型ステッピングモータ用モールドヨーク。

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