JPH11122898A - 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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- JPH11122898A JPH11122898A JP28555197A JP28555197A JPH11122898A JP H11122898 A JPH11122898 A JP H11122898A JP 28555197 A JP28555197 A JP 28555197A JP 28555197 A JP28555197 A JP 28555197A JP H11122898 A JPH11122898 A JP H11122898A
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Abstract
アップが簡単なステッピングモータを提供する。 【解決手段】 ステータコア1は、励磁コイルが発生す
る磁界をマグネットロータ17に伝えるものであって、
基部3と複数の励磁極歯5とを備える。基部3はマグネ
ットロータ17が挿通される挿通孔4をその中心に有す
る。励磁極歯5は、マグネットロータ17の外周面に対
向すべく放射状に配置される。励磁極歯5は、基部3の
片側面から突出するようにマグネットロータ17の回転
軸18方向に折り曲げて形成されている。折り曲げ前の
状態における励磁極歯5のコア中心からの長さL1 は、
基部3の半径R1 の大きさ以上である。
Description
と、励磁コイルと、その励磁コイルが発生する磁界を前
記マグネットロータに伝えるステータコアとを備えたス
テッピングモータに関するものである。
つであるステータコアは、マグネットロータを挿通する
挿通孔を有する基部と、その基部から突出するように形
成された複数の励磁極歯とを備えている。近年この種の
ステッピングモータでは、極力大きな極歯面積を確保す
ることがよいとされている。即ち、極歯面積が大きくな
るとロータの磁界を受ける面積が大きくなる結果、より
有効にロータの磁界を利用することができ、もってモー
タの出力トルクがアップするからである。
しては、極歯高さを高くするという考え方、極歯の幅を
広くするという考え方の2通りがある。しかし、極歯の
幅がロータ1極あたりの着磁幅よりも広くなると、磁束
が打ち消し合ってしまい、却ってトルクがダウンする。
ゆえに、大きな極歯面積を確保するためには極歯高さを
高くせざるを得ないのが現状である。
する方法を以下にいくつか挙げて説明する。第1の従来
技術の方法は次の通りである。図9に示されるように、
まず、ステータコア用板材として金属製の円板31を用
意するとともに、この円板31の所定箇所をプレスによ
り打ち抜く。その結果、円板31の中心に円形状の打ち
抜き孔32を形成する。その打ち抜き孔32の周囲にお
いて後に励磁極歯となるべき部分以外の部分は、略扇状
に打ち抜かれることにより除去される。次いで、図10
に示されるように、後に励磁極歯となるべき部分を円板
31の内周側から外周側へ向かって引き起こすようにし
て、当該部分をその根元にて直角に折り曲げる。その結
果、基部33の片側面から複数の励磁極歯34が突出し
た状態となり、ステータコア35が完成する。
まず、金属製の円板36を用意する。図11に示される
ように、この円板36の中心にも打ち抜き孔32が形成
されている。その打ち抜き孔32の周囲には、後に励磁
極歯となるべき部分を内部に有する複数の切り起こし孔
37が打ち抜きによって形成されている。次いで、後に
励磁極歯となるべき部分を円板36の外周側から内周側
へ向かって引き起こすようにして、当該部分をその根元
にて直角に折り曲げる。その結果、基部33の片側面か
ら複数の励磁極歯34が突出した状態となり、図12の
ようなステータコア38が完成する。なお、これと同様
の技術としては、例えば実公平1−35588号公報、
実公平5−5821号公報、実開昭64−6779号公
報に開示されたもの等がある。
技術では、ステータコア35の板厚によって決まる中心
の打ち抜き孔32の径と、折り曲げた後における極歯部
内径とによって、極歯高さが制約を受けるという問題が
あった。従って、この点がモータをトルクアップする際
の障害となっていた。
37の外周側領域に非打抜部分39を設ける必要があっ
たため、その存在により極歯高さが制約を受けるという
問題があった。このため、ニーズに合ったトルクを設定
することが困難であった。
たものであり、その目的は、極歯高さを高くすることが
できるためトルクアップが簡単なステッピングモータを
提供することにある。
めに、請求項1に記載の発明では、マグネットロータ
と、励磁コイルと、その励磁コイルが発生する磁界を前
記マグネットロータに伝えるステータコアとを備えたス
テッピングモータにおいて、前記ステータコアは、前記
マグネットロータが挿通される挿通孔をその中心に有す
る基部と、前記マグネットロータの外周面に対向すべく
放射状に配置されるとともに、前記基部の片側面から突
出するように前記マグネットロータの回転軸方向に折り
曲げて形成された複数の励磁極歯とを備え、折り曲げ前
の状態における前記励磁極歯のコア中心からの長さは、
前記基部の半径の大きさ以上であることを特徴としたス
テッピングモータをその要旨とする。
いて、前記基部が、略カップ状となるように前記マグネ
ットロータの回転軸方向に折り曲げて形成されたもので
ある場合、折り曲げ前の状態における前記励磁極歯のコ
ア中心からの長さは、折り曲げ前における前記基部の半
径の大きさ以上であるとした。
は2において、前記励磁極歯の根元部分の幅は、前記基
部を構成する複数の基部形成片の根元部分の幅以下であ
ることとした。
いて、前記励磁極歯と前記基部形成片との間に存在する
打ち抜き部の幅は、前記ステータコアの板厚の1.0倍
〜1.5倍の大きさであることとした。
4のいずれか1項において、前記励磁極歯は先端部にい
くほど幅広となるように形成されていることとした。請
求項6に記載の発明では、請求項1乃至5のいずれか1
項において、前記基部において前記挿通孔の周縁部には
バーリング加工が施されており、かつそのバーリング加
工部分はコア外周方向に折り曲げられていることとし
た。
項1〜6に記載の発明によると、折り曲げ前の状態にお
ける励磁極歯のコア中心からの長さが基部の半径の大き
さ未満となる従来技術に比べて極歯高さが高くなり、結
果として大きな極歯面積が確保される。
の根元部分の幅を複数の基部形成片の根元部分の幅以下
とすることにより、磁束の打ち消し合いによる磁気飽和
を未然に防止することができる。
と基部形成片との間に存在する打ち抜き部の幅をかかる
好適範囲にすることにより、プレスによる打ち抜き加工
に支障を来すことなく大きな極歯面積を確保することが
できる。
が先端部にいくほど幅広となるように形成されているた
め、同じ極歯高さであったとしても、より大きな極歯面
積を確保することができる。
方向に折り曲げられたバーリング加工部分が磁気回路を
形成することから、磁路が減少するような構成とした場
合であってもその分が補われる。
ピングモータM1 の一実施形態を図1〜図4に基づき詳
細に説明する。
ent Magnet)型ステッピングモータM1 を示している。
図2は、前記PM型ステッピングモータM1 のステータ
コア1を製造するにあたって使用されるステータコア用
板材2を示している。図3は、折り曲げ加工を経た前記
ステータコア用板材2をしている。図4は、バーリング
加工を経て完成したステータコア1を示している。
ータコア1を構成する基部3は、一方側面(図4では上
面)方向に直角に折り曲げられることにより略カップ状
に形成されている。前記基部3はその中心にマグネット
ロータ17が挿通される挿通孔4を有している。この挿
通孔4は円形状であって、バーリング加工を経て拡径さ
れたものである。
備えている。これらの励磁極歯5は、マグネットロータ
17の回転軸方向(即ちコア中心軸方向)に直角に折り
曲げられることにより、基部3の上面の側から突出する
ように形成されている。これにより励磁極歯5は、マグ
ネットロータ17の外周面に対向するようなかたちで放
射状に配置されるようになっている。なお、挿通孔4の
周縁部にできるバーリング加工部分6は、基部3の下面
側に突出した状態となるように形成される。
げ前の状態における励磁極歯5のコア中心からの長さL
1 は、折り曲げ前における基部3の半径R1 の大きさ以
上となるようにあらかじめ設定されている。
ングモータM1 の機械的構成について簡単に説明する。
ステッピングモータM1 を構成するモータケース11の
内部には、前記ステータコア1が一対配設されている。
2つあるステータコア1のうち一方のもの(図1では右
側のもの)の外周面側には、第1の励磁コイル12aが
収容されている。他方(図1では左側のもの)のステー
タコア1の外周面側には、第2の励磁コイル12bが収
容されている。モータケース11におけるコネクタ部1
5は、複数本のターミナル16を備えている。それらの
ターミナル16を介して、両励磁コイル12a,12b
には直流電流が供給される。両ステータコア1の挿通孔
4には、略円筒状のマグネットロータ17が配置されて
いる。同マグネットロータ17はその中心に孔を有す
る。前記中心孔には回転軸としてのロータシャフト18
が挿通されかつ固定されている。そのロータシャフト1
8は、メタル軸受(ボールベアリング)19とすべり軸
受13とによって回転可能に支持されている。また、前
記マグネットロータ17は、多極着磁されたマグネット
14をその外周に備えている。
ングモータM1 では、励磁コイル12a,12bが発生
する磁界は、ステータコア1によってマグネットロータ
17に伝えらえるようになっている。
る手順を説明する。図2に示されるステータコア用板材
2は、4箇所において張り出した部分のある略円形状の
金属製の材料からなるものであって、プレスによる打ち
抜きによって得られる。本実施形態のステータコア用板
材2は、その中心に円形状の挿通孔4を備えている。同
ステータコア用板材2は、4つの励磁極歯5と4つの基
部形成片7とを備えている。これらの励磁極歯5は互い
に90°の角度をなした状態で、前記挿通孔4を中心と
して放射状に配置されている。各基部形成片7について
も同様に放射状に配置されている。
用板材2において各々の励磁極歯5は、先端部にいくほ
ど細くなるように形成されている。励磁極歯5のコア中
心からの長さL1 は、基部3の半径R1 の大きさ(換言
すると基部3を構成する基部形成片7のコア中心からの
長さ)よりも大きくなっている。従って、この実施形態
では各励磁極歯5の先端部が板材円周から延出した状態
となっている。なお、図2において前記長さL1 は前記
半径R1 の約1.3倍である。
きさは、基部3を構成する基部形成片7の根元部分の幅
W2 の大きさ以下となるように形成されることがよい。
その理由は、前記幅W1 が前記幅W2 よりも大きいと、
磁気回路の関係上、磁束が打ち消し合ってしまい、磁気
的に飽和した状態になるおそれがあるからである。従っ
て、本実施形態では磁気飽和によるトルクダウンを回避
すべく、前記幅W1 を前記幅W2 の0.8倍〜0.9倍
程度の大きさに設定している。
用板材2において略扇状をした基部形成片7と励磁極歯
5との間には、打ち抜き部8が存在している。打ち抜き
部8の幅W3 は、ステータコア用板材2の板厚T1 の
1.0倍〜1.5倍の大きさであることがよい。前記幅
W3 がステータコア用板材2の板厚T1 の1.0倍未満
であると、プレスによる打ち抜き加工に支障を来たすお
それがある。逆に前記幅W3 がステータコア用板材2の
板厚T1 の1.5倍を超えるものであると、打ち抜き加
工に支障を来すという問題は解消される反面、励磁極歯
5が幅狭になることで大きな極歯面積を確保できなくな
る。従って、トルクアップを図ることができなくなる。
2をあらかじめ製造した後、次にプレスによる折り曲げ
加工を実施する。この加工によりまず各励磁極歯5の根
元部分をコア中心軸方向に直角に折り曲げ、各励磁極歯
5を基部3の上面側に引き起こす。続いて、基部3を構
成する各基部形成片7を同じくコア中心方向に直角に折
り曲げることにより、各基部形成面7を基部3の上面方
向に引き起こす。これにより略カップ状の基部3が形成
される。本実施形態では、励磁極歯5の高さがカップの
深さの2倍強となる。なお、ステータコア用板材2の折
り曲げ加工は2段階で行なってもよいほか、同じ成形治
具を用いて1段階で行なってもよい。2段階で行う場合
には、励磁極歯5を折り曲げる前に基部形成片7を折り
曲げることとしてもよい。
3において挿通孔4の周縁部にバーリング加工を施す。
バーリング加工を行うことにより前記挿通孔4は2倍強
の径に拡げられるとともに、バーリング加工部分6は基
部3の下面側に捲れ上がる。その結果、挿通孔4はマグ
ネットロータ17の挿通を許容できるものとなり、図4
のステータコア1が完成する。
作用効果を列挙する。 (イ)本実施形態のステータコア1では基部3が略カッ
プ状であることから、折り曲げ前の状態における励磁極
歯5のコア中心からの長さL1 を、折り曲げ前における
基部3の半径R1 の大きさ以上に設定している。これに
対して上記各従来技術(図9〜図12参照)では、折り
曲げ前の状態における励磁極歯5のコア中心からの長さ
は、基部3の半径の大きさ未満となっている。ゆえにこ
のステータコア1によると従来技術に比べて極歯高さが
高くなり、結果として大きな極歯面積を確保することが
できる。このため、マグネットロータ17の磁界を受け
る面積が大きくなる結果、より有効にマグネットロータ
17の磁界を利用することができる。従って、モータM
1 のトルクアップを比較的簡単に達成することができ
る。なお、本実施形態では図11,図12において示し
たような非打抜部分39は存在しないため、それにより
極歯高さが制約を受けるという事態も生じない。これは
極歯高さを任意に設定可能であることを意味するととも
に、極歯面積を従来に比べて格段に向上できることを意
味する。
励磁極歯5の根元部分の幅W1 を基部形成片7の根元部
分の幅W2 以下に設定している。従って、磁束の打ち消
し合いによる磁気飽和を未然に防止することができ、そ
れに起因するトルクダウンを確実に回避することができ
る。
励磁極歯5と基部形成片7との間に存在する打ち抜き部
8の幅W3 を、ステータコア1の板厚T1 の1.0倍〜
1.5倍の大きさという好適範囲に設定している。従っ
て、プレスによる打ち抜き加工に支障を来すことなく大
きな極歯面積を確保することができる。ゆえに、トルク
アップを達成するに際しても製造困難化を伴うことがな
い。
基部3において挿通孔4の周縁部にはバーリング加工を
施している。従って、打ち抜きによってステータコア用
板材2を製造する時点においては、小径の挿通孔4を形
成しておけば足りることとなる。このことも極歯高さを
高くするうえでプラスに作用している。
ことはなく、例えば次のような形態に変更することが可
能である。 ◎ 図5,図6(a),(b)に示される別例のステー
タコア21のようにしてもよい。このステータコア21
では、挿通孔4の周縁部にバーリング加工を施した後、
さらにそのバーリング加工部分6をコア外周方向に折り
曲げている。折り曲げられたバーリング加工部分6は基
部3の下面側とほぼ接した状態となるため、実質的には
挿通孔4の周縁部の厚さは前記実施形態の約2倍になっ
ている。このような構成であるとバーリング加工部分6
が磁気回路を形成することから、磁路が減少するような
構成とした場合であってもその分を補うことができる。
従って、幅W1 の大きさを幅W2 の大きさ以下とした前
記実施形態の構成を採用する場合等に有利になり、より
簡単にかつ確実にトルクアップを達成することができ
る。
コア26のように、励磁極歯27は先端部にいくほど幅
広となるように形成されていることが好ましい。このよ
うな構成であると、たとえ同じ極歯高さであったとして
も、幅広となった分だけより大きな極歯面積を確保する
ことができる。従って、より簡単にかつ確実にトルクア
ップを達成することができる。なお、図7(a)には別
例のステータコア26を製造するためのステータコア用
板材28が示されている。勿論、この別例のステータコ
ア26において、バーリング加工部分6をコア外周方向
に折り曲げてもよい。
を、基部形成片7の根元部分の幅W2 と同一にした構成
とすることも可能である。 ◎ 励磁極歯5,27の数は4つに限定されることはな
く増減することが可能である。
前記実施形態の構成に代え、均一な幅の励磁極歯を備え
たものとしてもよい。 ◎ 本発明は略カップ状の基部3を有するステータコア
1,21,26に限定されることなく、平板状の基部3
Aを有するステータコア29、言い換えると基部形成片
に折り曲げ加工がなされないステータコア29として具
体化されても勿論よい。この場合においては、折り曲げ
前の状態における励磁極歯5のコア中心からの長さL1
は、基部3Aの半径R1 の大きさ以上であることが必要
とされる。なお、図8にはその具体例が示されている。
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 (1) 打ち抜き加工により形成された挿通孔と、打ち
抜き加工により形成されるとともに前記挿通孔を中心と
して放射状に配置された複数の励磁極歯及び複数の基部
形成片とを備える金属製の板材であって、前記励磁極歯
のコア中心からの長さを、前記基部形成片のコア中心か
らの長さよりも大きくなるように形成したことを特徴と
するステッピングモータのステータコア用板材。この構
成であると、請求項1等に記載のステータコアを確実に
製造することができる。
語を次のように定義する。 「バーリング加工: 塑性加工法の一種であって、板材
に形成された孔を広げるような成形加工法をいう。」
載の発明によれば、極歯高さを高くすることができるた
めトルクアップが簡単なステッピングモータを提供する
ことができる。
に起因するトルクダウンを確実に回避することができ
る。請求項4に記載の発明によれば、トルクアップを達
成するに際しても製造困難化を伴うことがない。
簡単にかつ確実にトルクアップを達成することができ
る。
モータを示す断面図。
示す平面図。
を示す断面図。
コアの断面図。
(b)はその断面図。
板材を示す平面図、(b)は完成した別例のステータコ
アを示す断面図。
用板材の平面図。
ア用板材の平面図。
ータコア用板材、3,3A…基部、4…挿通孔、5,2
7…励磁極歯、6…バーリング加工部分、7…基部形成
片、8…打ち抜き部、17…マグネットロータ、18…
マグネットロータの回転軸としてのロータシャフト、L
1 …折り曲げ前の状態における励磁極歯のコア中心から
の長さ、R1 …(折り曲げ前の状態における)基部の半
径、W1…励磁極歯の根元部分の幅、W2 …基部形成片
の根元部分の幅、W3 …打ち抜き部の幅、T1 …ステー
タコアの板厚。
Claims (6)
- 【請求項1】マグネットロータと、励磁コイルと、その
励磁コイルが発生する磁界を前記マグネットロータに伝
えるステータコアとを備えたステッピングモータにおい
て、 前記ステータコアは、前記マグネットロータが挿通され
る挿通孔をその中心に有する基部と、前記マグネットロ
ータの外周面に対向すべく放射状に配置されるととも
に、前記基部の片側面から突出するように前記マグネッ
トロータの回転軸方向に折り曲げて形成された複数の励
磁極歯とを備え、折り曲げ前の状態における前記励磁極
歯のコア中心からの長さは、前記基部の半径の大きさ以
上であることを特徴としたステッピングモータ。 - 【請求項2】前記基部が、略カップ状となるように前記
マグネットロータの回転軸方向に折り曲げて形成された
ものである場合、折り曲げ前の状態における前記励磁極
歯のコア中心からの長さは、折り曲げ前における前記基
部の半径の大きさ以上であることを特徴とした請求項1
に記載のステッピングモータ。 - 【請求項3】前記励磁極歯の根元部分の幅は、前記基部
を構成する複数の基部形成片の根元部分の幅以下である
ことを特徴とする請求項1または2に記載のステッピン
グモータ。 - 【請求項4】前記励磁極歯と前記基部形成片との間に存
在する打ち抜き部の幅は、前記ステータコアの板厚の
1.0倍〜1.5倍の大きさであることを特徴とする請
求項3に記載のステッピングモータ。 - 【請求項5】前記励磁極歯は先端部にいくほど幅広とな
るように形成されていることを特徴とする請求項1乃至
4のいずれか1項に記載のステッピングモータ。 - 【請求項6】前記基部において前記挿通孔の周縁部には
バーリング加工が施されており、かつそのバーリング加
工部分はコア外周方向に折り曲げられていることを特徴
とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のステッピ
ングモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28555197A JP3705397B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28555197A JP3705397B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | ステッピングモータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11122898A true JPH11122898A (ja) | 1999-04-30 |
JP3705397B2 JP3705397B2 (ja) | 2005-10-12 |
Family
ID=17693015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28555197A Expired - Fee Related JP3705397B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | ステッピングモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3705397B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007144966A1 (ja) | 2006-06-14 | 2007-12-21 | Shinsei Seiki Co., Ltd. | インダクタ型モータ、及びインダクタ型モータの製造方法 |
-
1997
- 1997-10-17 JP JP28555197A patent/JP3705397B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007144966A1 (ja) | 2006-06-14 | 2007-12-21 | Shinsei Seiki Co., Ltd. | インダクタ型モータ、及びインダクタ型モータの製造方法 |
EP2040357A1 (en) * | 2006-06-14 | 2009-03-25 | Shinsei Seiki Co., Ltd. | Inductor motor and method of manufacturing inductor motor |
EP2040357A4 (en) * | 2006-06-14 | 2011-09-14 | Shinsei Seiki Co Ltd | INDUCTION MOTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING INDUCTION MOTOR |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3705397B2 (ja) | 2005-10-12 |
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