JPS6158454A - ステツピングモ−タ用ロ−タの製造方法 - Google Patents
ステツピングモ−タ用ロ−タの製造方法Info
- Publication number
- JPS6158454A JPS6158454A JP59181058A JP18105884A JPS6158454A JP S6158454 A JPS6158454 A JP S6158454A JP 59181058 A JP59181058 A JP 59181058A JP 18105884 A JP18105884 A JP 18105884A JP S6158454 A JPS6158454 A JP S6158454A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- shaft
- magnet
- permanent magnet
- cylindrical permanent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
- H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は入力パルスをステップ波形に変換し、このステ
ップ波形で駆、動されるステッピングモータのロータを
製造する方法に関する。
ップ波形で駆、動されるステッピングモータのロータを
製造する方法に関する。
従来の技術
ステッピングモータは励磁コイル（ステータ）の内部に
ロータを配設したものであるが、ロータの（１′１″Ｊ
造によって、永久磁石型（ロータの外周面にそつ゛て交
互に異極を設ける）と、可変リアクタンス型（ロータを
凸極性による磁気異方性を有する軟磁性体で形成する）
と、ハイブリット型（前二者を組合せたロータを用いる
）とに大別される。
ロータを配設したものであるが、ロータの（１′１″Ｊ
造によって、永久磁石型（ロータの外周面にそつ゛て交
互に異極を設ける）と、可変リアクタンス型（ロータを
凸極性による磁気異方性を有する軟磁性体で形成する）
と、ハイブリット型（前二者を組合せたロータを用いる
）とに大別される。
近年、ステッピングモータの分野では、高効率でしかも
小型・４１１ｆｆｌであるなどの利点を有する永久磁石
型の使用が増加している。
小型・４１１ｆｆｌであるなどの利点を有する永久磁石
型の使用が増加している。
永久磁石型のステッピングモータ（以下ＰＭ型ステッピ
ングモータという）のロータにも種々の構造があるが、
最も一般的なものとして表面に多極着磁を施した円筒状
永久磁石をアルミニウム合金や真ちゅう等の非磁性金属
材料のブツシュを介して回転軸に固着したものが知られ
ている。円筒状永久磁石としては、例えば特公昭５７−
３８００５号、特開昭５６−１０７６８号および特開昭
５７−１９９２０５号の各公報に記載されているような
異方性フェライト磁石が多く使用されている。
ングモータという）のロータにも種々の構造があるが、
最も一般的なものとして表面に多極着磁を施した円筒状
永久磁石をアルミニウム合金や真ちゅう等の非磁性金属
材料のブツシュを介して回転軸に固着したものが知られ
ている。円筒状永久磁石としては、例えば特公昭５７−
３８００５号、特開昭５６−１０７６８号および特開昭
５７−１９９２０５号の各公報に記載されているような
異方性フェライト磁石が多く使用されている。
このＰＭ型ステッピングモータにおいては、ダンピング
特性および動トルクの向上を図るためにロータの慣性力
を小さくすることが要求されている。この低慣性化の要
求を満たすべく、例えば特公昭５５＝４２４８４号公報
に記載されているような、肉厚の薄い（内径／外径≧０
．８） シかも長さの短い（５〜２５ｍｍ ）円筒状（
リング状）フェライト磁石の採用が増加している。また
磁石の薄肉化に伴い、回転磁界の速度を遅くして振動ト
ルクを軽減するために、磁極、数が増加する（３６〜２
００極位）傾向にある。
特性および動トルクの向上を図るためにロータの慣性力
を小さくすることが要求されている。この低慣性化の要
求を満たすべく、例えば特公昭５５＝４２４８４号公報
に記載されているような、肉厚の薄い（内径／外径≧０
．８） シかも長さの短い（５〜２５ｍｍ ）円筒状（
リング状）フェライト磁石の採用が増加している。また
磁石の薄肉化に伴い、回転磁界の速度を遅くして振動ト
ルクを軽減するために、磁極、数が増加する（３６〜２
００極位）傾向にある。
またロータ、の低慣性化のために、上述した磁石の薄肉
化と共に、ブツシュの材質を非磁性金属材料から有Ｂｌ
［［ｉ合体に変えることも行なわれている。
化と共に、ブツシュの材質を非磁性金属材料から有Ｂｌ
［［ｉ合体に変えることも行なわれている。
例えば特開昭５３−１４６７６０号公報に記載されてい
るように、リング状のフェライト磁石の内部に／合成樹
脂を射出成形の手法により充填すると共に中心に回転軸
をインサート成形したロータも提案されている。
るように、リング状のフェライト磁石の内部に／合成樹
脂を射出成形の手法により充填すると共に中心に回転軸
をインサート成形したロータも提案されている。
発明の解決しようとする問題点
ＰＭ型ステッピングモータに要求されている特性として
は前述の低慣性のほかに、モーデのステップ角の精度を
高めかつヒステリシス誤差を少なくするために、高い寸
法精度、具体的には永久磁石の外周面のフレをできる限
り小さくする（１０μｍ１以下）ことが早げられる。
は前述の低慣性のほかに、モーデのステップ角の精度を
高めかつヒステリシス誤差を少なくするために、高い寸
法精度、具体的には永久磁石の外周面のフレをできる限
り小さくする（１０μｍ１以下）ことが早げられる。
しかして従来は、前述の特開昭５３−１４６７６０号公
報に記載の如くロータ成形体を射出成形後単に磁石の外
周面に形成した不要部（バックアツプ層）を除去してい
ただけであり、このような高い寸法精度を得ることがで
きなかった。
報に記載の如くロータ成形体を射出成形後単に磁石の外
周面に形成した不要部（バックアツプ層）を除去してい
ただけであり、このような高い寸法精度を得ることがで
きなかった。
本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消し、
低慣性でしかも高精度のＰＭ梨型ステッピングモータロ
ータを得ることのできる製造方法を提供することである
。
低慣性でしかも高精度のＰＭ梨型ステッピングモータロ
ータを得ることのできる製造方法を提供することである
。
問題を解決するための手段
本発明者は射出成形の手法によるロータの製造方法につ
いて種々検討した結果、金型の内部に外径が２５〜６０
ｍｍφで内径／外径が少く共０．８の円筒状永久磁石と
軸とを同心状に設置し、ついで円筒状永久磁石の周囲に
形成された成形空間内に有機重合体材料を主体とする混
練物を射出成形し、しかる後円筒状永久磁石と軸とをフ
ランジ部材を介して一体化したロータ組立体の外周部に
形成されたバックアツプ層を除去し、更に軸を基準とし
て前記円筒状永久磁石の外周面を研削することにより、
低慣性かつ高精度のロータが得られることを見出した。
いて種々検討した結果、金型の内部に外径が２５〜６０
ｍｍφで内径／外径が少く共０．８の円筒状永久磁石と
軸とを同心状に設置し、ついで円筒状永久磁石の周囲に
形成された成形空間内に有機重合体材料を主体とする混
練物を射出成形し、しかる後円筒状永久磁石と軸とをフ
ランジ部材を介して一体化したロータ組立体の外周部に
形成されたバックアツプ層を除去し、更に軸を基準とし
て前記円筒状永久磁石の外周面を研削することにより、
低慣性かつ高精度のロータが得られることを見出した。
本発明の製造方法によれば、射出成形により得られたロ
ータ組立品の外周にあるバックアツプ層を除去してから
、軸を基準として円筒状永久磁石の外研加工も行なうた
め、高い寸法精度の、即ち磁石外周面のフレの極めて少
ないロータを容易に得ることができる。
ータ組立品の外周にあるバックアツプ層を除去してから
、軸を基準として円筒状永久磁石の外研加工も行なうた
め、高い寸法精度の、即ち磁石外周面のフレの極めて少
ないロータを容易に得ることができる。
実施例
以下本発明の詳細を図面により説明する。
第１図は本発明によって得られたＰＭ梨型ステッピング
モータロータの縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視
図、第３図は第１図のＢ部拡大図、第４図は本発明に使
用される射出成形用金型の一例を示ず図、第５図は第４
図のＣ−Ｃ断面図、第６図はロータ成形体の側面図、第
７図は第６図のＤ−Ｄ断面図であるる。
モータロータの縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視
図、第３図は第１図のＢ部拡大図、第４図は本発明に使
用される射出成形用金型の一例を示ず図、第５図は第４
図のＣ−Ｃ断面図、第６図はロータ成形体の側面図、第
７図は第６図のＤ−Ｄ断面図であるる。
まず第１図および第２図において、１は円筒状フェライ
ト磁石、２は有機重合体材料からなるフランジ部材、３
はシャフトである。ここで円筒状フェライト磁石は、例
えば特開昭５６−９８４０２号公報（放射状配向磁場中
で乾式成形）あるいは特願昭５８−１１８ ’）６２号
（パルス磁場中で乾式成形）等に記載されているような
秤々の方法で準備すればよい。
ト磁石、２は有機重合体材料からなるフランジ部材、３
はシャフトである。ここで円筒状フェライト磁石は、例
えば特開昭５６−９８４０２号公報（放射状配向磁場中
で乾式成形）あるいは特願昭５８−１１８ ’）６２号
（パルス磁場中で乾式成形）等に記載されているような
秤々の方法で準備すればよい。
また有機重合体材料としては、モータ動作時の温度上昇
（８０〜１００°Ｃ位になる）にだ耐え得るものであれ
ばＪ：り、具体的にはポリアセタール、ポリアミド、Ｐ
ＢＴ等の耐熱性のある熱可塑性樹脂を使用寸ればにい。
（８０〜１００°Ｃ位になる）にだ耐え得るものであれ
ばＪ：り、具体的にはポリアセタール、ポリアミド、Ｐ
ＢＴ等の耐熱性のある熱可塑性樹脂を使用寸ればにい。
また回転強度を向上しかつシャツ１〜抜けを防止するた
めに、ガラスを添加した熱可塑性樹脂（例えばポリブラ
ツチツク社のジュラコン７４００Ｗ 、同ジュラコンＧ
Ｂ２５等）を用いることもできる。
めに、ガラスを添加した熱可塑性樹脂（例えばポリブラ
ツチツク社のジュラコン７４００Ｗ 、同ジュラコンＧ
Ｂ２５等）を用いることもできる。
次にこのロータの製造方法を第４図ないし第７図により
説明する。
説明する。
第４図および第５図に示す射出成形用金型は、下型４、
上型５および型板６から府成されている。
上型５および型板６から府成されている。
下型４には円筒状フェライト磁石１が設置され、その周
囲には成形キャビティ７が形成され、又磁石１と同心状
にシャフト２が立設されている。上型５には成形キャビ
ティに通ずるビンポイントゲート８、ノズル９およびラ
ンナー１０が形成され、型板６にはランナー１０と通ず
るスプール１１が形成されている。
囲には成形キャビティ７が形成され、又磁石１と同心状
にシャフト２が立設されている。上型５には成形キャビ
ティに通ずるビンポイントゲート８、ノズル９およびラ
ンナー１０が形成され、型板６にはランナー１０と通ず
るスプール１１が形成されている。
この射出成形金型により射出成形を行なう場合は、有機
重合体を２００〜３００℃位の温度で加熱混練し、該混
練物を所定温度（５０〜１００℃位）に加熱した金型に
射出すると（！）ｌ出圧力は５００〜１０００ｋｇ／ｃ
ｍ２ ） 、上記混練物はスプール１１、ランナー１０
、ノズル９を経てビンポイントゲート８から成形キャビ
ティ７内に充填され、ついで冷却固化される。ここで成
形キャビティ７は図示の如く円筒状フェライト磁石１の
全体を取囲んで形成されているため、混練物はフェライ
ト磁石の内周面に加えて外周面にも充填される。したが
ってフェライト磁石の両面で充填圧を受けるため、礪械
的に脆い材料であるフェライト磁石のワレを防止するこ
とができる。
重合体を２００〜３００℃位の温度で加熱混練し、該混
練物を所定温度（５０〜１００℃位）に加熱した金型に
射出すると（！）ｌ出圧力は５００〜１０００ｋｇ／ｃ
ｍ２ ） 、上記混練物はスプール１１、ランナー１０
、ノズル９を経てビンポイントゲート８から成形キャビ
ティ７内に充填され、ついで冷却固化される。ここで成
形キャビティ７は図示の如く円筒状フェライト磁石１の
全体を取囲んで形成されているため、混練物はフェライ
ト磁石の内周面に加えて外周面にも充填される。したが
ってフェライト磁石の両面で充填圧を受けるため、礪械
的に脆い材料であるフェライト磁石のワレを防止するこ
とができる。
冷却固化後金型から取出して得られたロータ成形体は第
６図および第７図に示す通り、円筒状フェライト磁石１
の内側に、シャフト３がインサー１〜され′たフランジ
部材２を有している。このロータ成形体から第１図およ
び第２図に示すロータをＩｌ、するためには、フェライ
ト磁石１の外周面を覆っているバックアップＪｆｆｉ２
ｄの除去加工が必要であるが、その除去加工に引続き、
シャフト３を基準としてフェライト磁石１の外周面の研
削加工を施すことにより、磁石外径のフレを少なくする
ことができる。この場合、研削代（直径での値とする）
は研削能率の点から少ない方がよいが、（１，ＯｍＩＩ
Ｉ以下がよい）、０．０５ｍｍ以上あれば良好な寸法精
度（１０μｍ以下のフレ）を確保することができる。
６図および第７図に示す通り、円筒状フェライト磁石１
の内側に、シャフト３がインサー１〜され′たフランジ
部材２を有している。このロータ成形体から第１図およ
び第２図に示すロータをＩｌ、するためには、フェライ
ト磁石１の外周面を覆っているバックアップＪｆｆｉ２
ｄの除去加工が必要であるが、その除去加工に引続き、
シャフト３を基準としてフェライト磁石１の外周面の研
削加工を施すことにより、磁石外径のフレを少なくする
ことができる。この場合、研削代（直径での値とする）
は研削能率の点から少ない方がよいが、（１，ＯｍＩＩ
Ｉ以下がよい）、０．０５ｍｍ以上あれば良好な寸法精
度（１０μｍ以下のフレ）を確保することができる。
また本発明に従って得られたロータは性能の点から次の
ような寸法を有することが好ましい（但し、ｄｏ−ｄｉ
／２が １．０〜２．５ｍｍで、２が ５〜１５ｍｍの
時〉。
ような寸法を有することが好ましい（但し、ｄｏ−ｄｉ
／２が １．０〜２．５ｍｍで、２が ５〜１５ｍｍの
時〉。
第３図において、フランジ部材２のボス部２ａの長ざσ
は、シャフトの抜は防止のためにシャフト径ｄ とほぼ
同じ位がよい。また中間部２ｂの厚さ【１は、強度およ
び軽量化の点から １．０〜３．０ｍｍの範囲がよい。
は、シャフトの抜は防止のためにシャフト径ｄ とほぼ
同じ位がよい。また中間部２ｂの厚さ【１は、強度およ
び軽量化の点から １．０〜３．０ｍｍの範囲がよい。
更にリム部２Ｃの厚さｔ２は１．０〜１．５ｍｍで、℃
３とｔ ４は ０．５〜１．５ｍｍの範囲がよい。
３とｔ ４は ０．５〜１．５ｍｍの範囲がよい。
また本発明に従って得られたロータは、射出成形後フラ
ンジ部材が収縮して（材質によって異なるが通常は０．
５〜３％位）、フェライト磁石１の内周面とフランジ部
材２の外周面との間にギャップｇが形成されるため、モ
ータ動作時の温度上昇に伴うフランジ部材２の熱膨張が
生じてもフェライト磁石１のワレの発止を防止できる。
ンジ部材が収縮して（材質によって異なるが通常は０．
５〜３％位）、フェライト磁石１の内周面とフランジ部
材２の外周面との間にギャップｇが形成されるため、モ
ータ動作時の温度上昇に伴うフランジ部材２の熱膨張が
生じてもフェライト磁石１のワレの発止を防止できる。
発明の効果
以上に記述の如く、本発明によれば、薄肉の円筒状フェ
ライト磁石と有機重合体からなるブツシュを備えた、即
ち低慣性の、しかも磁石外径のワレの極めて少ない、即
ち高蹟度のＰＭ梨型ステッピングモータロータを得るこ
とができ、本発明は極めて実用性の高い発明である。
ライト磁石と有機重合体からなるブツシュを備えた、即
ち低慣性の、しかも磁石外径のワレの極めて少ない、即
ち高蹟度のＰＭ梨型ステッピングモータロータを得るこ
とができ、本発明は極めて実用性の高い発明である。
第１図は本発明によって得られたＰＭ梨型ステッピング
モータロータの！断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢祝
図、第３図は第１図のＢ部拡大図、第４図は本発明に使
用される射出成形用金型の一例を示す断面図、第５図は
第４図のＣ−Ｃ断面図、第６図はロータ成形体の側面図
、第７図は第６図のＤ−Ｄ断面図である。 １：円筒状フェライト磁石、２：フランジ部材３：シャ
フト 第１図 第２図 第３ 図
モータロータの！断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢祝
図、第３図は第１図のＢ部拡大図、第４図は本発明に使
用される射出成形用金型の一例を示す断面図、第５図は
第４図のＣ−Ｃ断面図、第６図はロータ成形体の側面図
、第７図は第６図のＤ−Ｄ断面図である。 １：円筒状フェライト磁石、２：フランジ部材３：シャ
フト 第１図 第２図 第３ 図
Claims (1)
- １、円筒状成形空間を有する金型の内部に、前記成形空
間と同心に外径が２５〜６０ｍｍφで内径／外径が０．
８以上の円筒状永久磁石と軸とを設置し、前記円筒状永
久磁石を取囲む空間内に少なく共有機重合体材料を含む
混練物を射出成形して、前記円筒状永久磁石と軸とがフ
ランジ部材を介して一体化された成形体を形成し、つい
で前記軸を基準とした前記円筒状永久磁石の外研を含む
外周加工を行なうことを特徴とするステッピングモータ
用ロータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181058A JPS6158454A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | ステツピングモ−タ用ロ−タの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181058A JPS6158454A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | ステツピングモ−タ用ロ−タの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6158454A true JPS6158454A (ja) | 1986-03-25 |
Family
ID=16094039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59181058A Pending JPS6158454A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | ステツピングモ−タ用ロ−タの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6158454A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007147922A1 (es) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Gamesa Innovation & Technology, S.L. | Rotor de máquina eléctrica de imanes permanentes de baja inercia. |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP59181058A patent/JPS6158454A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007147922A1 (es) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Gamesa Innovation & Technology, S.L. | Rotor de máquina eléctrica de imanes permanentes de baja inercia. |
| ES2302434A1 (es) * | 2006-06-14 | 2008-07-01 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | Rotor de maquina electrica de imanes permanentes de baja inercia. |
| US8159103B2 (en) | 2006-06-14 | 2012-04-17 | Gamesa Innovation & Technology, S.L. | Low-inertia permanent-magnet electrical machine rotor |
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