(57)【要約】【課題】モータ取付け板を装着する際、容易にモータ取付け板を位置決めできると共に環境を汚染することのないＰＭ型ステッピングモータを提供する。【解決手段】複数の極歯を有する内ヨークと複数の極歯を有する外ヨークとコイルを巻回してなるボビンとを備えた２組のステータと、シャフトと該シャフトに固着してなるロータマグネットとからなり前記ステータの内側に回転自在に配置したロータと、前記ロータを回転自在に支持する一対の軸受とからなり、前記軸受が前記外ヨークの極歯の根元内側に圧入装着してなるＰＭ型ステッピングモータにおいて、前記一対の軸受の少なくとも一方の軸受に、モータ取付け板を装着する際の位置決めを行う位置決め手段および前記軸受に装着した前記モータ取付け板の回転を防止する回転防止手段を形成してなる。【選択図】図１
2010288385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の極歯を有する内ヨークと複数の極歯を有する外ヨークとコイルを巻回してなるボビンとを備えた２組のステータと、シャフトと該シャフトに固着してなるロータマグネットとからなり前記ステータの内側に回転自在に配置したロータと、前記ロータを回転自在に支持する一対の軸受とからなり、前記軸受が前記外ヨークの極歯の根元内側に圧入装着してなるＰＭ型ステッピングモータにおいて、
前記一対の軸受の少なくとも一方の軸受に、モータ取付け板を装着する際の位置決めを行う位置決め手段および前記軸受に装着した前記モータ取付け板の回転を防止する回転防止手段を形成してなることを特徴とするＰＭ型ステッピングモータ。
【請求項２】
前記軸受は、該軸受の中空円筒部の外周面に円板状のフランジ部を形成し、前記位置決め手段および前記回転防止手段は、前記中空円筒部の外周面に形成した突起部にて構成されてなることを特徴とする請求項１に記載のＰＭ型ステッピングモータ。
【請求項３】
前記軸受は、該軸受の中空円筒部の外周面に円板状のフランジ部を形成し、前記位置決め手段および前記回転防止手段は、前記フランジ部の面上に形成した突起部にて構成されてなることを特徴とする請求項１に記載のＰＭ型ステッピングモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータに関し、特にＰＭ（パーマネントマグネット）型ステッピングモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のＰＭ型ステッピングモータでは、モータ取付け板に軸受を装着し、モータの後端に装着した軸受とで、回転軸を支持している。しかしながら、ロータを滑らかに回転させる為には、軸受装着済みのモータ取り付け板をモータに組み付ける際に、モータのステータヨークの中心と軸受の中心との高精度位置決めが必要となり、ステータヨークの中心を決めるヨークの極歯と軸受との芯出し精度が悪ければ、モータの回転軸に傾きが生じ、モータの振動・騒音を発生させる要因となる。
【０００３】
かかる問題の対処として、軸受をモータ取付け板に装着することなく、軸受をヨークの極の根元内側に圧入してヨークの極歯と軸受との芯出し精度を向上させたＰＭ型ステッピングモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図５は特許文献１のＰＭ型ステッピングモータの一部断面図であり、図６は図５における軸受部周辺の構成を示す断面図である。
【０００５】
図６において、軸受４１のフランジ部４１ｂをヨーク１４の櫛歯状突極１４ａの根元部内側に圧入して、ヨーク１４の櫛歯状突極１４ａと軸受４１の内径中心を直接位置あわせできる。このため、軸受４１をヨーク１４の櫛歯状突極１４ａで直接位置決めして、軸受４１とヨーク１４の櫛歯状突極１４ａとの芯出し精度を向上できる。
【０００６】
また、軸受をヨークの極の根元内側に圧入してヨークの極歯と軸受との芯出し精度を向上させた他のＰＭ型ステッピングモータが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
図７は特許文献１のＰＭ型ステッピングモータの断面図である。
【０００８】
図７において、外側磁極３の外形面に当接する軸受部付取付板８を軸受部材に適した材料にて取付部と軸受部が一体で形成されており、軸受部付取付板８の軸受部を内側磁極２のモータ基準内円筒部に圧入・挿入することにより、モータの軸ズレを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平６−０２９３８８号公報
【特許文献２】特開２００３−２３５２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１のＰＭ型ステッピングモータにあっては、軸受４１はフランジ部４１ｂをヨーク１４の櫛歯状突極１４ａの根元部の内側に圧入して固定し、軸受４１の挿入部４１ａはフレーム端板２１の軸受挿入孔３５に挿通している。ヨーク１４は治具を用いてフレーム端板２１に溶接にて固定されている。このため、フレーム端板２１の位置決めや回転防止を考慮した専用治具を用いる必要があり、組立工程が簡易にできないという問題がある。
【００１１】
また、特許文献２のＰＭ型ステッピングモータにあっては、取付部と軸受部が一体で形成された軸受部付取付板８を軸受部材に適した材料である含油焼結軸受で構成した場合、モータを筐体に取り付けるための軸受部付取付板８の取付部から潤滑油が飛散、流出して軸受部の含油量が低下する虞がある。また、軸受部付取付板８の取付部から潤滑油が飛散、流出して筐体の環境を汚染してしまう虞がある。
【００１２】
本発明は係る問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、モータ取付け板を装着する際、容易にモータ取付け板を位置決めできると共に環境を汚染することのないＰＭ型ステッピングモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するために、複数の極歯を有する内ヨークと複数の極歯を有する外ヨークとコイルを巻回してなるボビンとを備えた２組のステータと、シャフトと該シャフトに固着してなるロータマグネットとからなり前記ステータの内側に回転自在に配置したロータと、前記ロータを回転自在に支持する一対の軸受とからなり、前記軸受が前記外ヨークの極歯の根元内側に圧入装着してなるＰＭ型ステッピングモータにおいて、前記一対の軸受の少なくとも一方の軸受に、モータ取付け板を装着する際の位置決めを行う位置決め手段および前記軸受に装着した前記モータ取付け板の回転を防止する回転防止手段を形成してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、モータ取付け板を装着する際、容易にモータ取付け板を位置決めできると共に環境を汚染することのないＰＭ型ステッピングモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるＰＭ型ステッピングモータの斜視図である。
【図２】図１に示すＰＭ型ステッピングモータにモータ取付け板を装着した時の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるＰＭ型ステッピングモータの斜視図である。
【図４】図３に示すＰＭ型ステッピングモータにモータ取付け板を装着した時の断面図である。
【図５】従来のＰＭ型ステッピングモータの一部断面図である。
【図６】図５における軸受部周辺の構成を示す断面図である。
【図７】その他の従来のＰＭ型ステッピングモータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
＜第１の実施例＞
図１は本発明の第１の実施形態に係るＰＭ型ステッピングモータの構成を示す斜視図であり、図２は図１の断面図である。なお、図１ではモータ取付け板１１６を取り外した状態を示している。
【００１８】
上記図において、本実施の形態のＰＭ型ステッピングモータ１００は、軸方向に積層した２組のステータＡおよびＢからなるステータ１０２と、該ステータ１０２の内側に所定のエアーギャップを介して回転自在に配置されるロータマグネット１０８およびシャフト１０７からなるロータ１０３と、該ロータ１０３を回転自在に支持する一対の軸受１１４、１１５から概略構成されている。
【００１９】
ステータＡは内周縁に複数の極歯１０４ａを有する円板状の軟磁性材（例えば、電磁鋼板）からなる内ヨーク１０４と内周縁に複数の極歯１０５ａを有するカップ状の軟磁性材（例えば、電磁鋼板）からなる外ヨーク１０５とコイル１０６とを備え、内ヨーク１０４の極歯１０４ａと外ヨーク１０５の極歯１０５ａとは交互に噛み合っている。
【００２０】
ステータＢはステータＡと同様に、内周縁に複数の極歯１０４ａを有する円板状の軟磁性材（例えば、電磁鋼板）からなる内ヨーク１０４と内周縁に複数の極歯１０５ａを有するカップ状の軟磁性材（例えば、電磁鋼板）からなる外ヨーク１０５とコイル１０６とを備え、内ヨーク１０４の極歯１０４ａと外ヨークの極歯１０５ａとは交互に噛み合っている。そしてステータＡとステータＢとは軸方向に重ね合わされて積層されている。
【００２１】
ロータ１０３は金属製の丸棒状のシャフト１０７と希土類ボンド磁石からなる円筒状のロータマグネット１０８とから構成され、ロータマグネット１０８は接着剤にてシャフト１０７に固着されており、ロータマグネット１０８の外周面には周方向に多極着磁が施されている。ロータ１０３はステータ１０２の内側に所定の空隙を介して回転自在に配置されており、ステータ１０２の極歯１０４ａ、１０５ａはロータマグネット１０８の外周面に空隙を介して対向している。
【００２２】
続いて、本実施の形態のＰＭ型ステッピングモータ１００の組立手順について説明する。
【００２３】
まず、ステータＡの内ヨーク１０４とステータＢの内ヨーク１０４とを図示しない金型内に背合わせに重ねてセットする。このとき、ステータＡとステータＢとは電気角で９０°の位相差となるようにずらして位置合わせされる。
【００２４】
金型内にセットした後、図示しない金型内に合成樹脂１０９（例えば、液晶ポリマー材）を注入してステータＡの内ヨーク１０４とステータＢの内ヨーク１０４とを一体成形する。このとき、合成樹脂１０９にてステータＡおよびＢの内ヨーク１０４同士の背合わせ部分に端子台１１０が同時に一体成形されると共に、ステータＡの極歯１０４ａおよびステータＢの極歯１０４ａの外周も合成樹脂１０９で覆われ、この箇所がコイル１０６を巻回してなる巻芯部１１１を形成する。また、ステータＡの極歯１０４ａおよびステータＢの極歯１０４ａはロータマグネット１０８と対向する面を除いて合成樹脂１０９で覆われる。
【００２５】
金型から取り出した後、ステータＡの巻芯部１１１およびステータＢの巻芯部１１１にそれぞれコイル１０６が巻回され、コイル１０６のリード部は端子台１１０に植設された端子ピン１１２に絡げられる。
【００２６】
次に外ヨーク１０５の極歯１０５ａを内ヨーク１０４の極歯１０４ａと交互に噛み合わせて芯出しを行う。外ヨーク１０５の極歯１０５ａと内ヨーク１０４の極歯１０４ａとが電気角で１８０°の位置になるように噛み合わせて調整した上で、外ヨーク１０５の外周と内ヨーク１０４の外周との接合箇所をレーザ溶接にて固着する。また、他方側も同様に位置調整した上で外ヨーク１０５の外周と内ヨーク１０４の外周との接合箇所をレーザ溶接にて固着する。
【００２７】
その後、ロータ１０３をステータ１０２内に挿入して配置し、シャフト１０７の一方側を含油焼結合金からなる軸受１１４に挿通させ、軸受１１４の一方端１１４ａを外ヨーク１０５の極歯１０５ａの根元に圧入して装着した後、軸受１１４を公知の溶接手段（レーザ溶接または抵抗溶接など）にて外ヨーク１０５と固着する。次にシャフト１０７の他方側に含油焼結合金からなる軸受１１５を挿通させ、軸受１１５の一方端１１５ａを外ヨーク１０５の極歯１０５ａの根元に圧入して装着した後、軸受１１５を公知の溶接手段（レーザ溶接または抵抗溶接など）にて外ヨーク１０５と固着する。
【００２８】
軸受１１４はシャフト１０７を挿通するための貫通孔を形成した中空円筒部１１４ａとその外周に一体成形した円板状のフランジ部１１４ｂとを備えている。また、軸受１１５も同様にシャフト１０７を挿通するための貫通孔を形成した中空円筒部１１５ａとその外周に一体成形した円板状のフランジ部１１５ｂとを備え、中空円筒部１１５ａの一方側の外周面には複数の突起部１１５ｃが一体成形にて形成されている。
【００２９】
最後にモータ取付け板１１６を軸受１１５のフランジ１１５ｂ上に載置する。このとき、軸受１１５の外形部に形成した複数の突起部１１５ｃにモータ取付け板１１６を位置合わせして載置し、モータ取付け板１１６と突起部１１５ｃの外周部とが公知の溶接手段により固着される。このとき、モータ取付け板１１６には段差部１１６ａが形成されているため、モータ取付け板１１６と軸受１１５とを溶接した際、溶接箇所がモータ取付け板１１６の上面から突出することはない。
【００３０】
このように、軸受１１５の外形部に形成した突起部１１５ｃにモータ取付け板１１６を位置合わせすることによって、モータ取付け板１１６を容易に位置合わせできると共に、モータ取付け板１１６が回転してしまうことを防止できる。
【００３１】
さらに、モータ取付け板１１６と軸受１１５の突起部１１５ｃとの溶接によって、モータ取付け板１１６と軸受１１５との固着強度を大きくできる。したがって、容易にモータ取付け板１１６を位置決めできるため、組み立て作業効率を向上でき、ひいてはＰＭ型ステッピングモータのコストダウンを図ることができる。
【００３２】
＜第２の実施例＞
図３は本発明の第２の実施形態に係るＰＭ型ステッピングモータの構成を示す斜視図であり、図４は図３の断面図である。なお、図３ではモータ取付け板１２３を取り外した状態を示している。
【００３３】
本発明の第２の実施形態に係るＰＭ型ステッピングモータ１２０は第１の実施形態に係るＰＭ型ステッピングモータ１００と同じ構造、同じ部材に関しては同じ引用符号を記してその説明は省略する。
【００３４】
本発明の第２の実施形態に係るＰＭ型ステッピングモータと本発明の第１の実施形態に係るＰＭ型ステッピングモータとの相違は軸受とモータ取付け板の構造にある。本実施形態では、軸受１１５の代わりに軸受１２２を備え、モータ取付け板１１６の代わりにモータ取付け板１２３を備えている。
【００３５】
軸受１２２は合成樹脂（例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ））から形成されており、軸受１２２はシャフト１０７を挿通するための貫通孔を形成した中空円筒部１２２ａとその外周に一体成形した円板状のフランジ部１２２ｂとを備え、フランジ部１２２ｂの上面には複数の突起部１２２ｃ（本実施形態では４個、図３参照）が一体成形にて形成されている。
【００３６】
本実施形態では、モータ取付け板１２３を軸受１２２のフランジ１２２ｂ上に載置する。このとき、モータ取付け板１２３の開口１２３ｃに軸受１２２の円筒部１２２ａを挿通すると共にモータ取付け板１２３の孔１２３ａ（突起部１２２ｃの個数に対応した数が設けられている）に突起部１２２ｃを挿通して位置決めする。
【００３７】
その後、突起部１２２ｃの先端部を潰すことによってモータ取付け板１２３と軸受１２２とが固着される。このとき、モータ取付け板１２３の孔１２３ａには段差部１２３ｂが形成されているため、潰した突起部１２２ｃの先端部がモータ取付け板１２３の上面から突出することはない。
【００３８】
このように、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、軸受１２２の外形部に形成した突起部１２２ｃにモータ取付け板１２３を位置合わせすることによって、モータ取付け板１２３を容易に位置合わせできると共に、モータ取付け板１２３が回転してしまうことを防止できる。
【００３９】
さらに、軸受１２２の突起部１２２ｃの先端部を潰すことによって、モータ取付け板１２３と軸受１２２との固着強度を大きくできる。したがって、容易にモータ取付け板１２３を位置決めできるため、組み立て作業効率を向上でき、ひいてはＰＭ型ステッピングモータのコストダウンを図ることができる。
【００４０】
なお、軸受１１４は含油焼結合金にて形成されているが、軸受１２２と同じ合成樹脂から形成しても勿論良い。
【００４１】
以上説明した、本発明によれば、モータ取付け板を装着する際、容易にモータ取付け板を位置決めできると共にモータ取付け板の回転を防止できる。さらにモータ取付け板と軸受との固着強度を大きくできる。
【００４２】
また、本発明によれば、モータ取付け板は軸受と別部材であるので、モータ取付け板を含油焼結合金にする必要はなく、モータを筐体に取り付けるためのモータ取付け板から潤滑油が飛散、流出する虞がなく、環境を汚染してしまうこともない。
【符号の説明】
【００４３】
１００、１２０  ＰＭ型ステッピングモータ
１０２  ステータ
１０３  ロータ
１０４  内ヨーク
１０４ａ  極歯
１０５  外ヨーク
１０５ａ  極歯
１０６  コイル
１０７  シャフト
１０８  ロータマグネット
１０９  合成樹脂
１１０  端子台
１１１  巻芯部
１１２  端子ピン
１１４  軸受
１１４ａ  中空円筒部
１１４ｂ  フランジ部
１１４ｃ  突起部
１１５  軸受
１１５ａ  中空円筒部
１１５ｂ  フランジ部
１１５ｃ  突起部
１１６  モータ取付け板
１１６ａ  段差部
１２２  軸受
１２２ａ  中空円筒部
１２２ｂ  フランジ部
１２２ｃ  突起部
１２３  モータ取付け板
１２３ａ  孔
１２３ｂ  段差部
１２３ｃ  開口
【図１】
2010288385.tif 000003
【図２】
2010288385.tif 000004
【図３】
2010288385.tif 000005
【図４】
2010288385.tif 000006
【図５】
2010288385.tif 000007
【図６】
2010288385.tif 000008
【図７】
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