JPH10150761A - ステッピングモータのポールステータ製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バリやダレが生じることがなく磁極歯自体の
形状や寸法を高精度にできると共に、スプリングバック
の影響が皆無で磁極歯の内径寸法精度を大幅に向上する
ことができるステッピングモータのポールステータ製造
方法を得る。 【解決手段】 ポールステータ１０は、平板２０を有底
の円筒形に絞り加工し、底部２６を打ち抜いた後に、パ
ンチ２８及びダイ３０によって、側壁部３２を円筒軸線
に直交する方向からティース１４の形状に打ち抜いて製
造する。したがって、スプリングバックによる影響が皆
無になり、ティース１４の内径寸法精度が大幅に向上す
る。また、パンチ２８及びダイ３０は側壁部３２に対し
垂直に切り込むため、打ち抜き後のティース１４にバリ
やダレが生じることがなく、ティース１４自体の形状や
寸法を高精度に確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はステッピングモータ
に適用されるポールステータの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】定められた順番でステータコイルを励磁
すると、その度に一定角度だけステツプ回転するステッ
ピングモータのうち、ロータに永久磁石を用いた構造の
ステッピングモータが知られている。この種のステッピ
ングモータでは、線材が巻き付けられて成るコイルが互
いに対向する外ヨークと内ヨーク（ポールステータ）に
組み付けられてステータが構成されている。

【０００３】従来のこのようなステッピングモータで
は、図８に示す如く、ポールステータ（外ヨークあるい
は内ヨーク）４０は、全体として略円筒形に形成され、
円筒面に沿って軸線方向に突出する複数の櫛歯状の磁極
歯４２が周方向に等間隔で形成されている。ここで、こ
のようなポールステータ４０の複数の磁極歯４２は、板
材を打ち抜き加工及びプレス加工することにより製作さ
れている。

【０００４】すなわち、図９に示す如く板材４４に中心
孔４６を打ち抜いた後に、図１０に示す如く磁極歯４２
に対応した切除孔４８を更に打ち抜く。次いで、磁極歯
４２をプレスにより曲げ加工してポールステータ４０が
完成する。

【０００５】ところで、このような従来のポールステー
タ４０の製造方法では、切除孔４８を打ち抜いた後に磁
極歯４２を曲げ加工する際に、スプリングバックによっ
て、磁極歯４２の先端部側が軸芯の側へ倒れ込み（変形
し）、磁極歯４２の内径寸法ｄを軸線方向に沿った全域
に渡って高精度に維持することが困難であった。このよ
うなポールステータ４０の磁極歯４２の内径寸法ｄの寸
法精度が悪いと、ステッピングモータにおいてロータと
の間に設けられるエアギャップを適切に確保できなくな
る。

【０００６】一方、磁極歯４２を形成するために板材４
４から切除孔４８を単に打ち抜いた後に曲げ加工する前
述の如き製造方法に代えて、板材４４に予め「ふくら
み」を形成する製造方法が提案されている（特公平１−
３２７４７公報） 前記公報に示されたポールステータの製造方法によれ
ば、板材にその板面に垂直な方向から「ふくらみ」を形
成した後に、この「ふくらみ」部分を板面に垂直な方向
から打ち抜き加工して、前記磁極歯を形成する構成とな
っている。これにより、磁極歯の高さ寸法を大きくする
ことができ、ステップモータの外径を大きくすることな
くトルクの増加を図ることができる。

【０００７】しかしながら、この公報に示された製造方
法においては、「ふくらみ」部分を板面に垂直な方向か
ら打ち抜き加工するため、打ち抜くためのパンチを板材
に対し垂直に切り込むことができない。したがって、打
ち抜き後の磁極歯の破断部分にバリやダレが生じやす
く、磁極歯の形状や寸法を高精度に確保でき難い欠点が
ある。また、この打ち抜き部分をバーリング加工等によ
って直角に折り曲げているので、前述したスプリングバ
ックによる磁極歯の内径寸法精度という点においては、
依然として改善されないままであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、打ち抜き後の磁極歯にバリやダレが生じることが
なく、磁極歯自体の形状や寸法を高精度に確保できると
共に、スプリングバックによる影響が皆無で軸線方向に
沿った全域に渡って磁極歯の内径寸法精度を大幅に向上
することができるステッピングモータのポールステータ
製造方法を得ることが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明のス
テッピングモータのポールステータ製造方法は、全体と
して略円筒形に形成され円筒面に沿って軸線方向に突出
する複数の櫛歯状の磁極歯が周方向に等間隔で形成され
るステッピングモータのポールステータ製造方法であっ
て、平板を有底の円筒形に絞り加工し、前記円筒形の底
部を打ち抜いた後に、前記円筒形の側壁部分を円筒軸線
に直交する方向から前記磁極歯形に打ち抜き、さらにそ
の後、前記打ち抜かれて形成された各磁極歯の隣接する
根元部分の間を円弧状に切除する、ことを特徴としてい
る。

【００１０】請求項１記載のステッピングモータのポー
ルステータ製造方法では、先ず平板が有底の円筒形に絞
り加工される。次いで、円筒形の底部が打ち抜かれた後
に、円筒形の側壁部分が円筒軸線に直交する方向から磁
極歯形に打ち抜かれる。さらにその後、打ち抜かれて形
成された各磁極歯の隣接する根元部分の間が円弧状に切
除されて、ポールステータが完成する。

【００１１】このように、本発明によれば、磁極歯を形
成するために板材を打ち抜いた後に曲げ加工するのでは
なく、予め平板を円筒形に絞り加工することによって磁
極歯が形成される円筒形の側壁部分が所定の内径を有し
てフランジ部の板面に対して垂直に形成される。その後
にこの側壁部分を磁極歯形に打ち抜き加工するため、ス
プリングバックによる影響が皆無になる。したがって、
磁極歯の内径寸法精度を軸線方向に沿った全域に渡って
大幅に向上することができる。このため、このポールス
テータが適用されるステッピングモータにおいてロータ
との間に設けられるエアギャップを高精度に確保できす
ることができる。

【００１２】またさらに、本発明によれば、絞り加工さ
れた円筒形の側壁部分を、円筒軸線に直交する方向から
打ち抜いて磁極歯を形成するため、打ち抜くためのパン
チを板材に対し垂直に切り込むことができる。したがっ
て、打ち抜き後の磁極歯にバリやダレが生じ難く、磁極
歯の形状や寸法を高精度に確保することができる。

【００１３】このように、本発明に係るポールステータ
の製造方法では、打ち抜き後の磁極歯にバリやダレが生
じることがなく、磁極歯自体の形状や寸法を高精度に確
保できると共に、スプリングバックによる影響が皆無で
軸線方向に沿った全域に渡って磁極歯の内径寸法精度を
大幅に向上することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１には本発明に係るステッピン
グモータのポールステータ製造方法が適用されて製造さ
れたポールステータ１０が斜視図にて示されている。ま
た、図２にはこのポールステータ１０の断面図が示され
ている。

【００１５】ポールステータ１０は、鉄板等の磁性体に
よってフランジ部５０を有した円筒状に形成されてお
り、中央部にはロータマグネット（図示省略）の外径寸
法より僅かに大きな内径Ｄを有する孔１２が形成されて
いる。この孔１２にロータマグネットが挿入される構成
である。孔１２のフランジ部５０からは、軸線に沿って
直角に屈曲し（すなわちコイルボビン５４（図３参照）
の円筒面に沿って軸線方向に突出する）磁極歯としての
複数のティース（磁極歯）１４が孔１２の全周に渡って
形成されている。各ティース１４は、櫛歯状に形成され
ており、さらに、各ティース１４の隣接間には凹部１６
が形成されている。

【００１６】以上の構成のポールステータ１０には、図
３に示す如く、円筒状に配列されたティース１４の外側
に、巻線５２が巻かれたコイルボビン５４（絶縁性樹脂
にて形成されている）が嵌入される。そして、このポー
ルステータ１０と対に構成される他のポールステータ１
０と組み合わされ（図３図示状態）、その組み合わされ
た状態のものが２段に積み重ねられてステッピングモー
タのステータ部分が構成される。

【００１７】次に本実施の形態の作用をポールステータ
１０の製造手順と共に説明する。上記構成のポールステ
ータ１０を製造する際には、先ず、図４に示す如く、平
板２０をパンチ２２及びダイ２４によってロータマグネ
ットの外径寸法より僅かに大きい寸法の内径Ｄを有する
有底の円筒形に絞り加工する。次いで、図５に示す如
く、前記円筒形の底部２６を打ち抜き加工する。

【００１８】底部２６を打ち抜いた後には、図６に示す
如く、パンチ２８及びダイ３０によって、円筒形の側壁
部３２を円筒軸線に直交する方向からティース１４の形
状に打ち抜く。

【００１９】さらにその後は、図７に示す如く、打ち抜
かれて形成された各ティース１４の隣接する根元部分の
間を、パンチ３４及びダイ３６によって、円弧状に切除
して凹部１６を形成し、ポールステータ１０が完成す
る。

【００２０】このように、本製造方法によれば、ティー
ス１４を形成するために板材を打ち抜いた後に曲げ加工
するのではなく、予め平板２０を円筒形に絞り加工する
ことによってティース１４を曲げ加工したのと同じ状態
にし、その後にティース１４の形状に打ち抜き加工する
ため、スプリングバックによる影響が皆無になる。した
がって、ティース１４の内径Ｄ（図２参照）の寸法精度
を、軸線方向に沿った全域に渡って大幅に向上すること
ができる。このため、ポールステータ１０が適用される
ステッピングモータにおいてポールステータ１０とロー
タとの間に設けられるエアギャップを高精度に確保でき
することができる。

【００２１】またさらに、本製造方法によれば、絞り加
工された円筒形の側壁部３２を、円筒軸線に直交する方
向から打ち抜いてティース１４を形成するため、打ち抜
くためのパンチ２８を平板２０（円筒形の側壁部３２）
に対し垂直に切り込むことができる。したがって、打ち
抜き後のティース１４にバリやダレが生じ難く、ティー
ス１４の形状や寸法を高精度に確保することができる。

【００２２】このように、本実施の形態に係るポールス
テータ１０の製造方法では、打ち抜き後のティース１４
にバリやダレが生じることがなく、ティース１４自体の
形状や寸法を高精度に確保できると共に、スプリングバ
ックによる影響が皆無で軸線方向に沿った全域に渡って
ティース１４の内径Ｄの寸法精度を大幅に向上すること
ができる。

【００２３】また、本実施の形態に係るポールステータ
１０の製造方法では、ティース１４に対応する円筒部を
絞り加工して形成しているので、側壁部３２の高さを孔
１２の半径よりも大きい寸法とすることができる。すな
わち、ティース１４の高さを孔１２の半径寸法（Ｄ／
２）よりも大きい寸法とすることができる。したがっ
て、従来の如く板材に切除孔を打ち抜いた後に単に曲げ
加工してティース１４を形成する場合のステッピングモ
ータに比べて、大幅にトルクを増大させることができ
る。

【００２４】さらに、本実施の形態に係るポールステー
タ１０の製造方法では、各ティース１４の隣接間には凹
部１６が形成されているため、このポールステータ１０
をこれと対に構成される他のポールステータ１０と組み
合わされてステータ部分を構成する際に、ティース１４
の先端部分が相手方のフランジ部５０に干渉することが
なく、ティース１４の高さをコイルボビン５４の高さよ
りも板厚ｔ分高くすることができる。これによっても、
ステッピングモータのトルクの増大を図ることができ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係るステッピ
ングモータのポールステータ製造方法は、打ち抜き後の
磁極歯にバリやダレが生じることがなく、磁極歯自体の
形状や寸法を高精度に確保できると共に、スプリングバ
ックによる影響が皆無で軸線方向に沿った全域に渡って
磁極歯の内径寸法精度を大幅に向上することができると
いう優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るステッピングモータのポールステ
ータ製造方法が適用されて製造されたポールステータの
斜視図である。

【図２】図１に示すポールステータの断面図である。

【図３】図１に示すポールステータを一対組み合わせて
構成されるステータ部分の断面図である。

【図４】本発明に係るステッピングモータのポールステ
ータ製造方法が適用されて製造されるポールステータの
一製造工程を示す断面図である。

【図５】本発明に係るステッピングモータのポールステ
ータ製造方法が適用されて製造されるポールステータの
一製造工程を示す断面図である。

【図６】本発明に係るステッピングモータのポールステ
ータ製造方法が適用されて製造されるポールステータの
一製造工程を示す断面図である。

【図７】本発明に係るステッピングモータのポールステ
ータ製造方法が適用されて製造されるポールステータの
一製造工程を示す斜視図である。

【図８】従来例に係るポールステータの断面図である。

【図９】従来例に係るポールステータの一製造工程を示
す平面図である。

【図１０】従来例に係るポールステータの一製造工程を
示す平面図である。

【符号の説明】

１０ ポールステータ １２ 孔 １４ ティース（磁極歯） １６ 凹部 ２０ 平板 ２２ パンチ ２４ ダイ ２６ 底部 ２８ パンチ ３０ ダイ ３２ 側壁部 ３４ パンチ ３６ ダイ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全体として略円筒形に形成され円筒面に
   沿って軸線方向に突出する複数の櫛歯状の磁極歯が周方
   向に等間隔で形成されるステッピングモータのポールス
   テータ製造方法であって、 平板を有底の円筒形に絞り加工し、前記円筒形の底部を
   打ち抜いた後に、前記円筒形の側壁部分を円筒軸線に直
   交する方向から前記磁極歯形に打ち抜き、さらにその
   後、前記打ち抜かれて形成された各磁極歯の隣接する根
   元部分の間を円弧状に切除する、 ことを特徴とするステッピングモータのポールステータ
   製造方法。