JPH118954A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータを製造するに際して、ロータマグネッ
トの破損を招くことなく、かつこれと同一軸線上に位置
するロータピニオンを高精度に成形することができると
ともに、さらにロータピニオンの歯数の変更にも簡易に
対応することが可能となるモータを得る。 【解決手段】 同一軸線上にロータピニオンが設けられ
て回転駆動されるロータを有するモータにおいて、ロー
タ３０が、ロータマグネット３１と、このロータマグネ
ットの内部に射出成形によって一体化された合成樹脂製
のロータサポート３２と、ロータサポートと別体に射出
成形されてロータサポートの端部に回り止め構造３２
Ｆ、３３Ｅを介して係合される合成樹脂製のロータピニ
オン３３とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転駆動される
ロータマグネットの同一軸線上にロータピニオンが設け
られたモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のモータとしては、図７に
示すような小型ステッピングモータ１０が知られてい
る。このモータ１０において、図中符号１１は、ロータ
２０が取り付けられたシャフトを示すものであり、この
シャフト１１は、ケース１２とカバー１３との間に支持
されている。また、ロータ２０は、粉末金属によって成
形されて周方向に交互に異極となるように着磁された円
筒状のロータマグネット２１と、その内部に射出成形さ
れた樹脂製のロータサポート２２によって構成されてお
り、このロータサポート２２の一端部には、シャフト１
１と同一軸線上に位置するようにロータピニオン２２Ａ
が形成されている。そして、これらロータサポート２２
およびロータピニオン２２Ａは、ロータマグネット２１
を組込んだインサートモールドによって一体に成形され
ている。以上の構成からなるロータ２０は、そのロータ
サポート２２およびロータピニオン２２Ａの中央部に形
成された貫通孔にシャフト１１が差し込まれることによ
り、当該シャフト１１回りに回転自在に設けられてい
る。

【０００３】そして、ロータピニオン２２Ａは、複数の
ギア１４によって構成される減速ギア列を介して出力軸
１５に連結されている。また、ケース１２の内部には、
２つの励磁コイル１６およびフィールドプレート１７が
備えられている。フィールドプレート１７には磁極を成
すステータポールが形成され、その磁極は所定のエアギ
ャップをおいてロータマグネット２１の外周面と対向す
る。また、１８は制御回路が形成された基板である。

【０００４】このモータ１０が２相のステッピングモー
タの場合には、例えば、２つの励磁コイル１６は、それ
ぞれ２つずつのコイルが互いに１８０゜の位相関係の磁
界をつくるようにバイファイラ巻きされている。また、
このモータ１０が永久磁石形同期モータであるリバーシ
ブルモータとして構成される場合には、例えば、コンデ
ンサを用いて単相の交流電圧を９０゜の位相差の２相交
流に変換して、その２相交流を２つの励磁コイル１６の
それぞれに供給し、それら２つの励磁コイル１６に供給
する２相交流の内のどちらを位相差９０゜分だけ遅らせ
るかによってロータ２０の回転方向が選択できることに
なる。このように構成されたステッピングモータ１０
は、励磁コイル１６が励磁されることによってロータ２
０が回転駆動され、その回転力は、ロータピニオン２２
Ａからギア列を介して出力軸１５に伝達される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
モータ１０にあっては、ロータマグネット２１の内部に
ロータサポート２２を射出成形するときに、同時に、金
型を用いてロータピニオン２２Ａを一体成形するため、
以下のような問題があった。すなわち、ロータピニオン
２２Ａを成形を射出成形するに際しては、金型に形成さ
れた細かな凹凸を有するキャビティ内に確実に樹脂材料
を回り込ませて高精度に成形する必要があるために、樹
脂圧を高くしたり、流動性のよい樹脂材料を用いる必要
がある。

【０００６】しかしながら、このように射出成形時の樹
脂圧を高くした場合には、ロータサポート２２の射出成
形時にロータマグネット２１の内面に高圧が作用して、
脆い粉末成形製のロータマグネット２１にクラックが生
じ易くなるために、製造歩留りが低下して生産性が悪化
し、不経済であるという問題点があった。そこで、上記
ロータマグネット２１を肉厚にしてクラックの発生を防
止しようとすると、当該ロータマグネット２１は高価で
あるために、却って製品単価の高騰化を招くとともに、
ロータ２０全体の重量が大きくなって回転効率が低下す
るという問題点があった。

【０００７】本発明は、上記従来のモータが有する課題
を有効に解決すべくなされたもので、ロータを製造する
に際して、ロータマグネットの破損を招くことなく、か
つこれと同一軸線上に位置するロータピニオンを高精度
に成形することができるとともに、さらにロータピニオ
ンの歯数の変更にも簡易に対応することが可能となるモ
ータを提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係るモータは、同一軸線上にロータピニオンが設けられ
て回転駆動されるロータを有するモータにおいて、上記
ロータが、ロータマグネットと、このロータマグネット
の内部に射出成形によって一体化された合成樹脂製のロ
ータサポートと、上記ロータサポートと別体に射出成形
されて上記ロータサポートの端部に回り止め構造を介し
て係合される合成樹脂製のロータピニオンとを備えてな
ることを特徴とするものである。ここで、請求項２に記
載の発明は、上記回り止め構造が、上記ロータサポート
の端部と上記ロータピニオンとの対向部にそれぞれ周方
向に間欠的に形成されて、互いに嵌合する凹凸部である
ことを特徴とするものである。

【０００９】請求項１または２に記載のモータにおいて
は、合成樹脂製のロータピニオンと、ロータマグネット
の内部に射出成形される樹脂製のロータサポートのそれ
ぞれを別体として、それらを回り止め構造を介して係争
させているので、ロータマグネットの内部に一体成形さ
れるロータサポートと、ロータピニオンとを個別の成形
条件および樹脂材料によって成形することができる。ま
た、ロータマグネットの内部に射出成形されたロータサ
ポートを共通部品とし、これに歯数の異なる任意のロー
タピニオンを選択的に組み合わせることによって、ロー
タピニオンを変更する場合の対応性が高められる。ま
た、請求項２に記載の発明においては、ロータサポート
とロータピニオンの対向部に、それぞれ周方向に間欠的
に凹凸部を形成して、それらを嵌合させることによっ
て、互いの回り止め機能を果たす。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６に基づいて、本
発明に係るモータを前述した図７と同様のステッピング
モータ１０に適用した一実施形態について説明する。こ
のステッピングモータ１０においては、ロータ２０に代
えて、図１に示したロータ３０を備えた構成となってい
る。なお、その他の構成については、図７に示したもの
と同様であるため、その説明は省略する。

【００１１】このロータ３０は、図１に示すように、シ
ャフト１１回りに回転自在に設けられたもので、周方向
に沿って交互に異極となるように着磁された円筒状のロ
ータマグネット３１と、その内部に射出成形されて一体
化された合成樹脂製のロータサポート３２と、そのロー
タサポート３２の端部に結合される合成樹脂製のロータ
ピニオン３３とによって構成されている。円筒状のロー
タマグネット３１においては、図３中左右の内周縁のそ
れぞれに、切り欠かれた形状の傾斜部３１Ａが形成され
ている。また、図２および図４に示すように、ロータマ
グネット３１の左右の内周縁のそれぞれには、４つずつ
の傾斜部３１Ａが周方向に沿って等間隔に形成されてい
る。

【００１２】また、ロータサポート３２は、インサート
モールドによって上記ロータマグネット３１の内部に射
出成形され、図３に示すように、傾斜部３１Ａ上に位置
する膨出部３２Ａによってロータマグネット３１の内部
に回り止めされかつ抜け止めされている。そして、ロー
タサポート３２の中心部には、シャフト１１を通すため
の軸孔３２Ｂが形成されている。その軸孔３２Ｂの左側
開口部には、後述するロータピニオン３３が嵌合する大
径の第１段差部３２Ｃが形成され、また軸孔３２Ｂの右
側開口部には、ケース１２（図７参照）の軸受け部分の
形状に対応する小径の第２段差部３２Ｄと環状突部３２
Ｅが形成されている。さらに、第１段差部３２Ｃの底面
には、図３に示すように、ロータサポート３２を左右に
貫通する複数の孔３２Ｆが形成されている。また、図２
および図４に示すように、断面円弧状の３つの孔３２Ｆ
が周方向に沿って等間隔に形成されている。この孔３２
Ｆは、ロータサポート３２とロータピニオン３３とを回
り止めするための凹部を成している。

【００１３】また、ロータピニオン３３は、樹脂材料に
より別体に射出成形されたものであり、図６に示すよう
に、その中間部位の外周部にピニオンの歯部３３Ａが形
成されている。この歯部３３Ａの左側の部位は小径部３
３Ｂとされ、その右側の部位は大径部３３Ｃとされてお
り、またロータピニオン３３の中心部にはシャフト１１
を通すための軸孔３３Ｄが形成されている。ここで、大
径部３３Ｃは、前述したロータサポート３２の第１段差
部３２Ｃと嵌合する大きさに形成され、さらに、この大
径部３３Ｃの右側には、前述したロータサポート３２の
孔３２Ｆ内に嵌合する脚部３３Ｅが形成されている。ち
なみに、本実施形態においては、図５に示すように、３
つの断面円弧状の３つの脚部３３Ｅが３つの孔３２Ｆに
対応するように周方向に沿って等間隔に形成されてい
る。これら脚部３３Ｅの先端の周縁部は、面取りされて
いる。そして、この脚部３３Ｅが、ロータサポート３２
とロータピニオン３３とを回り止めするための凸部を成
している。

【００１４】以上の構成からなるロータ３０の組み立て
に際しては、図１に示すように、ロータマグネット３１
の内部に射出成形されたロータサポート３２と、ロータ
ピニオン３３とを結合する。すなわち、ロータサポート
３２の孔３２Ｆ内にロータピニオン３３の脚部３３Ｅを
差し込みつつ、前者の第１段差部３２Ｃ内に後者の大径
部３３Ｃを嵌合させる。すると、孔３２Ｆと脚部３３Ｅ
とが嵌合し、これによりロータサポート３２とロータピ
ニオン３３は相対的に回り止めされて結合される。そし
て、軸孔３２Ｂ、３３Ｄにシャフト１１を挿通させる。
このシャフト１１によって、ロータサポート３２とロー
タピニオン３３の軸線が正確に一致することになる。

【００１５】以上のようにして一体化されたロータ３０
は、図７に示したロータ２０に代えてケース１２とカバ
ー１３との間に回転自在に軸支され、励磁コイル１６が
励磁されることによって回転駆動され、その回転力は、
ロータピニオン３３からギア列を介して出力軸１５に伝
達される。

【００１６】ところで、ロータサポート３２とロータピ
ニオン３３は、それぞれ別部品として別々に射出成形さ
れるため、それぞれの成形に最適な条件下において、最
適な樹脂材料を用いて成形することができる。すなわ
ち、ロータピニオン３３に関しては、所定の強度が得ら
れる樹脂材料を用いて、かつ形状が複雑な金型内に確実
に樹脂材料を回り込ませるように、樹脂圧を高くして高
精度に成形することができる。一方、ロータサポート３
２に関しては、樹脂圧を低くすることにより、脆いロー
タマグネット３１にクラックが発生することを防止で
き、この結果、高価なロータマグネット３１を薄型化し
て、その低価格化とロータ３０全体の軽量化とを図るこ
とができる。

【００１７】また、ロータピニオン３３の歯数などが異
なる種々のロータ３０を制作する場合には、ロータマグ
ネット３１の内部に射出成形されたロータサポート３２
を共通部品として、それを歯数などが異なる任意のロー
タピニオン３３と選択的に組み合わせることもでき、各
種モータの製造および部品管理が一層容易になる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
に記載の発明によれば、合成樹脂製のロータピニオン
と、ロータマグネットの内部に射出成形される樹脂製の
ロータサポートのそれぞれを別体として構成しているの
で、これらを個々の最適な条件下において、最適な樹脂
材料を用いて成形することができ、よってロータピニオ
ンに関しては、強度に優れる樹脂材料を用いて樹脂圧を
高くすることにより高精度に成形することができ、一方
ロータサポートに関しては、樹脂圧を低くしてロータマ
グネットのクラックの発生を防止することにより高価な
ロータマグネットを薄型化して、その低価格化と軽量化
とを共に図ることもできる。しかも、ロータマグネット
の内部に射出成形されたロータサポートを共通部品とし
て、歯数などが異なる任意のロータピニオンと選択的に
組み合わせることもでき、各種モータの製造および部品
管理が一層容易になる等の効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態の要部となるロータの側
面図である。

【図２】図１のロータサポートの正面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図４】図３のＩＶ矢視図である。

【図５】図１のロータピニオンの底面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

【図７】従来のモータの縦断面図である。

【符号の説明】

１１ シャフト １２ ケース １３ カバー ３０ ロータ ３１ ロータマグネット ３２ ロータサポート ３２Ｆ 孔（凹部） ３３ ロータピニオン ３３Ａ 歯部 ３３Ｅ 脚部（凸部）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一軸線上にロータピニオンが設けられ
   て回転駆動されるロータを有するモータにおいて、 上記ロータは、ロータマグネットと、このロータマグネ
   ットの内部に射出成形によって一体化された合成樹脂製
   のロータサポートと、上記ロータサポートと別体に射出
   成形されて上記ロータサポートの端部に回り止め構造を
   介して係合される合成樹脂製のロータピニオンとを備え
   てなることを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 回り止め構造は、上記ロータサポートの
   端部と上記ロータピニオンとの対向部にそれぞれ周方向
   に間欠的に形成されて、互いに嵌合する凹凸部であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のモータ。