JPH0145255Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は外周面上に多数のロータ歯を有する
１個以上のロータを１本のロータ軸上に設け、そ
のロータに対応して半径方向にステータ凸極を有
するステータを前記ロータと同数個設け、各ステ
ータ凸極の先端面に複数個のステータ歯を形成し
たステツプモータの改良に関するものである。

この種のステツプモータはステータのステータ
歯とロータのロータ歯との間のエアギヤツプを小
さくするほどモータのトルクを大きくすることが
できるため、ステータあるいはロータは個々に組
付けた状態で歯先面が研磨され、前記エアギヤツ
プが極めて小さい状態で両者が組付けられる。こ
の歯先面の研磨時にステータ歯あるいはロータ歯
の歯先部分に微小なバリが生成されたり、また歯
間に切粉が付着する。このようなバリあるいは切
粉はロータ歯においては各種方法で容易に取り除
くことができる。しかし、ステータの場合には特
にバリを完全に除去することはきわめて困難であ
つた。

ステータ歯にバリを残したままステータとロー
タとを組付けたモータにおいては、モータ通電時
にステータとロータ間に発生する磁束のため、ス
テータ歯のバリがロータ方向に逆立ち、そのバリ
がロータと接触してモータ運転中に異音を発生す
るとともに、モータの性能を劣化させ、ひいては
モータの寿命をも短かくするという欠点を有して
いた。

そこで、各ステータ間に樹脂を充填した後にス
テータ歯先面を研磨することでバリの生成を抑え
ることが考えられるが、樹脂は金属に比べて非常
に柔らかいので、樹脂部分が研磨時にステータ歯
の研磨量よりも多く研磨され、ステータ歯のみ研
磨する状態が起き、バリの生成を抑えることがで
きない。また、樹脂は熱伝導率が低く且つ熱膨脹
率が高い特性を有するので、ステータ巻線お発生
した熱がモータ内部にこもつてモータの温度を上
昇させ、この温度上昇により樹脂がステータ歯間
からロータ側へはみ出し、ロータに接触してロー
タの回転を阻害するという欠点がある。

この考案は上記欠点を解消するためになされた
ものであり、ステータ歯の歯先面を研磨するとき
にバリが生成しにくく、また生成したバリがモー
タ運転中にロータと接触し得ないようにしたステ
ツプモータを提供しようとするものであり、以下
に図面を参照してこの考案の一実施例を詳細に説
明する。

第１図および第２図において、１はロータ組体
であり、１本のロータ軸２上に筒体３を挾んで第
１のロータ４および第２のロータ５が接着剤によ
りロータ軸２と一体的に回転し得るように固着さ
れている。これらのロータ４，５は微量のりんを
混入した純鉄粉を焼結して成形したものであり、
各ロータ４，５の外周面には一定ピツチでロータ
歯６，７がそれぞれ形成されている。さらに、第
１のロータ４は第２のロータ５と回転方向にロー
タ歯６，７が1/4ピツチずれた状態でロータ軸２
に配置されている。また、各ロータ４，５の外側
には低摩擦係数の合成樹脂材料より形成された円
板８，９がロータ軸２上に嵌入されている。

第１図、第３図及び第４図において、１０はス
テータ組体であり、軸線方向中央部に筒体１１を
挾んで第１のステータ１２、第２のステータ１３
を配置し、それらのステータ１２，１３の外側に
ブラケツト１４，１５を配置するとともに、両ブ
ラケツト１４，１５の側壁の四隅に形成されたね
じ穴を介して４本の固定ねじ１６により一体的に
固定されている。

両ステータ１２，１３は前記ロータ４，５と同
様にりんを混入した純鉄粉を焼結して成形されて
いる。各ステータ１２，１３には第４図に示すよ
うに中心方向へ延びたそれぞれ４個のステータ凸
極１７，１８が形成されている。各ステータ凸極
１７，１８の先端面には前記ロータ歯６，７と対
向し、それと同ピツチのステータ歯１９，２０が
それぞれ形成されている。各ステータ１２，１３
のロータ４，５を挾んで対向する一対のステータ
歯１９，２０はそれぞれ同相に形成されるととも
に、互いに直交する関係にある隣合う一組のステ
ータ凸極１７，１８のステータ歯１９，２０は互
いに1/2ピツチ位相がずれるように構成されてい
る。また、それぞれのステータ凸極１７，１８に
はボビン２１，２２を介してステータ巻線２３，
２４が巻回されている。また両ステータ１２，１
３の外周面には第５図に示すように四隅の左右肩
部に円弧状の凹部２５，２６が形成されている。

前記筒体１１および一対のブラケツト１４，１
５はアルミダイカストにより一体成形されたもの
であり、それぞれのステータ１２，１３に対向す
る端面には前記凹部２５，２６と嵌合しうる円弧
状の凸部２７，２８，２９が凹部２５，２６と同
数成形されており、筒体１１、ステータ１２，１
３およびブラケツト１４，１５の半径方向の位置
合せを容易にしている。

第１のステータ１２と第２のステータ１３との
間にはアルミあるいは合成樹脂のような非磁性体
材料より形成された筒状のスペーサ３０が挿入さ
れている。このスペーサ３０には第５図に示すよ
うに両側端面から軸線方向へ延びた８個の突起３
１が形成されている。各突起３１の長さはステー
タ凸極１７，１８の軸線方向の厚さとほぼ同じで
あり、しかも第４図に示すように隣合うステータ
凸極１７，１８間の間隙中に延出されている。ま
た、このスペーサ３０の内径はステータ歯１９，
２０の歯底円径とほぼ等しくなるように形成され
ている。

前記ブラケツト１４，１５の中央部にはステー
タ歯１９，２０の歯先円とほぼ同径の円孔３２，
３３が形成され、これらの円孔３２，３３には前
記ロータ軸２を回動可能に支持する軸受３４，３
５が圧入されている。この軸受３４，３５はグラ
フアイトを固形潤滑剤として混入した青銅を粉焼
結して形成したものである。また、右ブラケツト
１５の外周面には前記各ステータ巻線２３，２４
と結線され、それらに電力を供給するリード線３
６を挿通する開孔３７が形成されている。

３８はステータ歯１９，２０間およびスペーサ
３０内面に充填された充填材であり、この充填材
３８はエポキシ樹脂を本剤とし、切削性及び熱伝
導性の良い金属粉末として例えばアルミ粉末が本
剤に対して重量比で200〜350％混入されており、
さらに、硬化剤および沈澱防止剤などが混入され
ている。

このアルミ粉末の購入により、充填材３８は硬
度が増し、また熱伝導率が高くなつて熱による膨
脹量が減少する。

このような構成のステツプモータにおいて、次
にその製造過程の主要部を説明する。

まず、第２図に示すように組付けられたロータ
組体１はロータ軸２を回転可能に支持して砥石に
よりロータ歯６，７の歯先を円筒研磨し、ロータ
４，５の外径を所要の大きさに仕上げる。このと
きにロータ歯６，７の歯先に生成したバリや切粉
は次にバフ研磨あるいは回転するナイロンブラシ
などにより容易に除去することができる。

次に、ステータ組体１０は筒体１１、スペーサ
３０、ステータ巻線２３，２４をそれぞれ装着し
たステータ１２，１３およびブラケツト１４，１
５を固定ねじ１６により固定する。このとき第１
のステータ１２のステータ歯１９と第２のステー
タ１３のステータ歯２０とは互いに正確に1/2ピ
ツチずれるように専用治具を用いて組付けられ
る。ついで、この組体の空洞中にノズルを挿入
し、溶融状態の充填材３８をノズルから噴出させ
てステータ１２，１３およびスペーサ３０の内面
にステータ歯１９，２０の歯先が隠れる程度に塗
布する。このステータ組体１０を高温雰囲気中で
充填材３８を硬化させたのち、ホーニング加工あ
るいはリーマ加工など適宜の加工方法によりステ
ータ組体１０の内面を所要の内径に仕上げる。こ
のときステータ組体１０の内面は単一の円筒内面
となつているため加工時にできた切粉などは容易
に除去することができる。また、ステータ歯１
９，２０は周囲を充填材３８あるいはブラケツト
１４，１５により囲まれているため加工時にバリ
はほとんど生成しない。ステータ１２，１３と充
填材３８との硬度の違いにより生成した微小なバ
リは充填材３８中に強制的に埋込まれる状態とな
る。

このように形成されたステータ組体１０中にロ
ータ組体１を挿入したのち、ロータ軸２に挿入さ
れた軸受３４，３５をブラケツト１４，１５の円
孔３２，３３中に圧入することによりこのステツ
プモータの組付けを完了する。

以上詳述したように、この考案によるステツプ
モータはステータ組体１０の内面の研磨が容易で
あるとともに研磨時にバリが生成しにくく、しか
も生成した微小なバリは充填材中に埋込まれるた
めこのステツプモータに通電したときにステータ
とロータ間に発生する磁束によつてそのバリがロ
ータ方向に逆立つことがない。

また、樹脂にアルミ粉末のような切削性及び熱
伝導性の良い金属粉末を混入した充填材を用いた
ので、充填材の硬度が増す。このことにより、研
磨時にステータ歯と充填材の研磨量が略等しくな
り、常にステータ歯が充填材に囲まれた状態で研
磨されるので、更にバリが生成しにくくなる。加
えて、充填材の熱伝導性が高くなるので、モータ
内部に熱がこもるのを防止し、充填材が膨脹して
ステータ歯間からはみ出してロータに接触しロー
タの回転を阻害することもない。従つて、ロータ
及びステータ間の間隙を極めて小さくすることが
可能であり、この考案は性能の良いモータを容易
に提供することができる。

この考案は更に、ロータ軸の軸線方向に２個以
上のステータを配置した場合には、ステータ間に
ステータ凸極間の間隙中に延出される突起を有す
るスペーサを介在させ、そのスペーサ内面にも充
填材を充填したため、ステータ凸極及びステータ
歯の軸線方向両端にもバリが生成しにくいという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるステツプモータの縦断
面図、第２図はロータ組体の部分断面図、第３図
はステータ組体の部分断面図、第４図は第３図の
−線断面図、第５図はステータ巻線を省略し
たステータ組体の分解斜視図である。 図中、１はロータ組体、４は第１のロータ、５
は第２のロータ、１０はステータ組体、１２は第
１のステータ、１３は第２のステータ、１７，１
８はステータ凸極、１９，２０はステータ歯、３
０はスペーサ、３１は突起、３８は充填材であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 外周面上に多数のロータ歯６，７を有するロー
   タ４，５と、 このロータ４，５が１個以上固着された１本の
   ロータ軸２と、 前記ロータ４，５に対応して該ロータ４，５と
   同数個設けられ、半径方向にステータ凸極１７，
   １８を有するステータ１２，１３と、 前記各ステータ凸極１７，１８の先端面に形成
   された複数個のステータ歯１９，２０と、 前記各ステータ１２，１３間に充填され、切削
   性および熱伝導性の良い金属粉末が混入された樹
   脂からなる充填材３８と からなることを特徴とするステツプモータ。