JPH0145256Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、外周面上に多数のロータ歯を有する
ロータと、このロータの軸線方向に複数個設けら
れたロータと対向するステータと、各ステータに
形成されたステータの中心方向に延びるステータ
凸極と、各ステータ凸極の先端面に形成された複
数個のステータ歯と、各ステータ歯間に充填され
る樹脂からなる充填材とからなるステツプモータ
に関する。

［従来技術］ 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る。このよう
なバリ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が、ステータ歯の場合は極め
て困難であり、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くするという欠
点を有していた。

そこで、従来のステツプモータはステータ歯間
に樹脂からなる充填材を充填することでバリを生
成しにくくし、上記欠点を解消していた。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、ステータ凸極とステータ凸極との間
及びステータとステータとの間にもバリが生成さ
れないように充填材を充填するが、ステータ凸極
間及びステータ間にはステータ巻線が有り、ステ
ータ巻線は充填材の中に埋め込まれることにな
る。従つて、ステータ巻線の発生した熱は直接充
填材に伝わり、樹脂からなる充填材を膨脹させ
る。膨脹した充填材はステータ凸極間及びステー
タ間からロータ側へ向つてはみ出し、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。

［考案の目的］ 本考案は、従来のステツプモータの問題点を解
消するためなされたものであり、その目的は、ロ
ータとステータとの間隙を極めて小さくすること
が可能な、性能の良いモータを容易に提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案によるステツプモータは上記目的を達成
するために、各ステータ間に介在し、非磁性体よ
りなるステータ歯の歯底円とほぼ同じ内径を有す
るスペーサと、このスペーサに形成され、スペー
サの側端からステータ凸極間に延出する突起とを
備え、充填材が各ステータ凸極の歯間およびスペ
ーサ内面に充填されている。

［作用］ 本考案は上記構成によりステータ歯間、ステー
タ凸極間及びステータ間における研磨時のバリ発
生を防止すると共に、ステータ巻線の発する熱が
直接充填材に伝わるのを防止する。

［実施例］ 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の歯先円とほぼ同形の円孔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粉を焼
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。このアルミ粉末の混入により、充填材３
８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及びステータ凸極１７，１８は周囲を切
削性及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により常に囲まれた状態で
研磨されるので、バリはほとんど生成されない。
ステータ１２，１３と充填材３８との多少の硬度
の違いにより生成された微小なバリは充填材３８
中に強制的に埋め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。

組付けの完了したステツプモータに通電したと
き、前記の微小なバリは充填材に埋め込まれた状
態にあるので、ステータとロータ間に発生する磁
束によつてロータ方向へ逆立つことがない。ま
た、通電によりステータ巻線が発する熱は、スペ
ーサ３０及びその突起３１により充填材３８に直
接伝わることがなく、また、充填材３８の熱伝導
性が良いので、モータ内部にこもらない。従つ
て、充填材３８が熱膨脹してステータ１３，１４
間、ステータ凸極１７，１８間及びステータ歯１
９，２０間からはみ出し、ロータに接触してロー
タの回転を阻害することがない。

［考案の効果］ 以上詳述したように、本考案によるステツプモ
ータは、各ステータ間に介在し、非磁性体よりな
りステータ歯の歯底円とほぼ同じ内径を有するス
ペーサと、このスペーサに形成され、スペーサの
側端からステータ凸極の間に延出する突起とを備
え、充填材が各ステータ凸極の歯間およびスペー
サ内面に充填されているので、ステータ凸極及び
ステータ歯の軸線方向両側にバリが生成されにく
い。更に、充填材がステータ巻線に接しないの
で、ステータ巻線の発する熱により充填材が膨脹
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、性能の良い
ステツプモータを容易に提供することができる。

【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を有するロータと、 このロータの軸線方向に複数個設けられ、ロー
   タと対向するステータと、 各ステータに形成され、ステータの中心方向に
   延びるステータ凸極と、 各ステータ凸極の先端面に形成された複数個の
   ステータ歯と、 各ステータ歯間に充填される樹脂からなる充填
   材と からなるステツプモータにおいて、 各ステータ間に介在し、非磁性体よりなり前記
   ステータ歯の歯底円とほぼ同じ内径を有するスペ
   ーサと、 このスペーサに形成され、スペーサの側端から
   前記ステータ凸極の間に延出する突起と、 を備え、 前記充填材は各ステータ凸極の歯間およびスペ
   ーサ内面に充填されていることを特徴とするステ
   ツプモータ。