(57)【要約】【課題】            小さいピボット軸受を使用するような小型モータにおいても、ロータの回転振れ等によりピボット軸受に垂直方向以外の力が働いてもピボット軸受を安定させることの出来る、軸受押さえ構造を備えたステッピングモータの提供。【解決手段】        ロータ１の軸端を回転自在に支持し軸端側とは反対側にコイルスプリング３０を入れる円環状溝２ｂが成形されたピボット軸受２と、Ｂ相アウターヨーク２０に取り付けられピボット軸受２をスラスト方向にスライド可能に収納してコイルスプリング３０を押える有底筒部４とを備えるステッピングモータにおいて、ピボット軸受２は予め傾斜した状態を保持したまま有底筒部４内に収納された軸受押さえ構造を特徴とする。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの軸端を回転自在に支持し前記軸端側とは反対側にコイルスプリングを入れる環状溝が成形された軸受と、
ステータに取り付けられ前記軸受をスラスト方向にスライド可能に収容して前記コイルスプリングを押える有底筒部とを備えるステッピングモータにおいて、
前記軸受は予め傾斜した状態を保持したまま前記有底筒部内に収納されたことを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のステッピングモータにおいて、前記コイルスプリングによって前記軸受の傾斜状態の保持が成されることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項３】
請求項２に記載のステッピングモータにおいて、前記コイルスプリングは座巻き部分の少なくとも一端が傾斜していることを特徴とする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等に関し、特に、軸受押さえの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２００６−１７４５９５に示すようなＰＭ型ステッピングモータのステータを構成するヨークの後部端面には、軸受ハウジングが設けられており、軸受ハウジングの中央貫通孔にはロータの軸端を鋼球を介して回転可能に支持するためのピボット軸受が適当なクリアランスを持って入り込み、このピボット軸受の後部端面側の環状溝にコイルスプリングを収めた後、軸受ハウジングに取り付けられるキャップで、中央貫通孔を塞いでいる。このキャップは回転軸からのスラスト力に対してピボット軸受を押える軸受押さえとして機能している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７４５９５（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のピボット軸受の軸受押さえ構造においては、コイルスプリングはその両端の座巻き部分を含む平面が平行になっており、回転軸からのスラスト力はそのままキャップに垂直に当たり、ピボット軸受を垂直方向（軸方向）に押えている。
【０００５】
図７に示すように、このような軸受押さえ構造では、ロータ１の回転振れ等によりピボット軸受２に垂直方向以外の力が働くことにより、ピボット軸受２に傾きが発生する。この際、コイルスプリング３の上端座巻き部分３ａと下端座巻き部分３ｂを含む夫々の平面が平行なので、上端座巻き部分３ａが有底筒部（キャップ）４に全面接触して安定しているのに対し、下端座巻き部分３ｂは、ピボット軸受２が傾いていることからピボット軸受２に一部分のみ接触している。下端座巻き部分３ｂは上端座巻き部分３ａと平行であるからスラスト力の受けもピボット軸受２に垂直にのみ作用するので、垂直方向以外の力に対しては安定して受け難く、その為ピボット軸受２の傾きが安定せず振れ（がたつき）が発生し、安定した軸受押さえが出来ない。
【０００６】
このような問題に対し、予めコイルスプリング当接面を傾斜させた構造のピボット軸受を使用し、コイルスプリングのピボット軸受を押える力を予め偏らせることで、ピボット軸受を有底筒部（キャップ）の側面に押し付けることで振れを抑え、垂直方向以外のスラスト力の受けも安定して受けることが可能な構造が従来から知られているが、小型モータに使用されるような小さいピボット軸受に対しては、このような効果が得られ且つ垂直方向のスラスト力も問題なく受けることができる程度の傾斜を成形することが難しく、またコスト面でも割高になるという問題があった。
【０００７】
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の課題は、小さいピボット軸受を使用するような小型モータにおいても、ロータの回転振れ等によりピボット軸受に垂直方向以外の力が働いてもピボット軸受を安定させることの出来る、軸受押さえ構造を備えたステッピングモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する為、本発明に係るステッピングモータは、ロータの軸端を回転自在に支持し軸端側とは反対側にコイルスプリングを入れる円環状溝が成形された軸受と、ステータに取り付けられ軸受をスラスト方向にスライド可能に収納してコイルスプリングを押える有底筒部とを備えるステッピングモータにおいて、軸受は予め傾斜した状態を保持したまま有底筒部内に収納された軸受押さえ構造を特徴とする。なお、この軸受はピボット軸受に限らず、スラスト軸受等でも良い。
【０００９】
この軸受押さえ構造においては、特別な加工を施さない従来形状の軸受を使用し、軸受を予め傾斜させた状態を保持したまま有底筒部内に収納されている為、回転軸からのスラスト力を、垂直方向に限らず垂直方向以外の力に対しても安定して受けることができ、がたつきの無い安定した軸受押さえが可能となる。
【００１０】
ここで、軸受の形状を変えずに上記課題を解決する為には、コイルスプリングによって軸受の傾斜状態の保持が成されることが好ましい。コイルスプリングによって上記課題の解決が可能となるので、コスト面でも有利となる。
【００１１】
この上記課題を解決するコイルスプリングとしては、座巻き部分の少なくとも一端が傾斜していることを特徴とするコイルスプリングとすることができる。また、座巻き部分は通常構造である環状の他に、例えば半輪状でも良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、従来形状の軸受を予め傾斜させた状態を保持して回転軸からのスラスト力を受けている為、軸受に特別な形状を加工し難い小型モータにおいても、回転軸からのスラスト力を、垂直方向に限らず垂直方向以外の力に対しても安定して受けることができ、がたつきの無い安定した軸受押さえが可能となる。
【００１３】
また、軸受を予め傾斜させた状態を保持する為にコイルスプリングを使用した構造では、従来構造からコイルスプリングの改良のみで本発明の効果が得られる為、コスト面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１に係るステッピングモータを示す断面図である。
【図２】同ステッピングモータの要部拡大断面図である。
【図３】同ステッピングモータの組立斜視図である。
【図４】同ステッピングモータの要部組立斜視図である。
【図５】（ａ）は同ステッピングモータに使用されるコイルスプリングの斜視図、（ｂ）は同コイルスプリングの正面図、（ｃ）は同コイルスプリングの平面図である。
【図６】（ａ）は同ステッピングモータに使用されるコイルスプリングの別の構造の斜視図、（ｂ）は同コイルスプリングの正面図、（ｃ）は同コイルスプリングの平面図である。
【図７】従来のステッピングモータの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の実施例１に係るステッピングモータを示す断面図、図２は同ステッピングモータの要部拡大断面図、図３は同ステッピングモータの組立斜視図、図４は同ステッピングモータの要部組立斜視図である。
【００１７】
本実施例のステッピングモータは、ステッピングモータ本体１０と、これから突出して周面にリードスクリュウ溝（図示せず）が形成されたシャフト１１と、ステッピングモータ本体１０のＡ相アウターヨーク１５の端面部１５ａに溶接固定されたフレーム１２と、このフレーム１２に取着し、シャフト１１の先端縮径部１１ａを鋼球１３を介して回転自在に支承するピボット軸受１４とを有する。
【００１８】
ステッピングモータ本体１０はＰＭ型ステッピングモータで、そのロータ１はモータシャフト１１の一端に円環状ロータ磁石Ｍ１、Ｍ２が圧入されている。
【００１９】
ステッピングモータ本体１０のステータとしては、端面部１５ａから切り起こした極歯Ｋ１を持ち筒状ケースの半体としても機能するＡ相アウターヨーク１５と、Ａ相コイルボビン１６ａにＡ相コイル巻線１６ｂが巻装され、Ａ相アウターヨーク１５の周壁部１５ｂと極歯Ｋ１との間に収納されるＡ相コイル１６と、極歯Ｋ１と交互に配列された極歯Ｋ２を切り起こしたＡ相インナーヨーク１７と、極歯Ｋ３を持ちＡ相インナーヨーク１７と背合わせに配置されるＢ相インナーヨーク１８と、Ｂ相コイルボビン１９ａにＢ相コイル巻線１９ｂが巻装され、Ｂ相インナーヨーク１８の極歯Ｋ３が内嵌するＢ相コイル１９と、極歯Ｋ３と交互に配列された極歯Ｋ４が切り起こされた端面部２０ａ及び周壁部２０ｂから成り筒状ケースの半体としても機能するＢ相アウターヨーク２０とを有する。
【００２０】
このステッピングモータ本体１０においては、円環状ロータ磁石Ｍ１、Ｍ２が圧入されている側のシャフト１１の端部の先端縮径部１１ｂを鋼球１３を介して回転自在に支承する抱球穴２ａを持つピボット軸受２が設けられ、ピボット軸受２のシャフト１１側とは反対側には円環状溝２ｂが成形され、円環状溝２ｂにはコイルスプリング３０が入れられ、このコイルスプリング３０を介してピボット軸受２を支持するように、有底筒部４が設けられている。有底筒部４はハット状の板金プレス成形品で、ピボット軸受２をスラスト方向にスライド可能に収容する周壁部４ａと、コイルスプリング３０を押える底板部４ｂと、周壁部４ａの底板部４ｂとは反対側の筒口側で径方向外方に張り出た鍔部４ｃとを一体的に有する。鍔部４ｃはＢ相アウターヨーク２０の端面部２０ａに重ねて、鍔部４ｃの位置決め凹部Ｙと端面部２０ａの位置決め凸部Ｘとの嵌め合い部分で溶接固定されている。この有底筒部４とコイルスプリング３０により、軸受押さえ構造を形成している。
【００２１】
なお、ｈ１は底板部４ｂの中心に形成された空気抜き孔、ｈ２はＢ相アウターヨーク２０の端面部２０ａの小孔ｈ３と合致させる位置決め穴である。
【００２２】
コイルスプリング３０は、図５に示すように、上端座巻き部分３０ａと下端座巻き部分３０ｂを含む各々の平面が平行ではなく、少なくともどちらか一端が傾斜している。この為、図２に示すように、コイルスプリング３０は常時、上端座巻き部分３０ａが有底筒部４の底板部４ｂの一部のみに接触し且つ下端座巻き部分３０ｂもピボット軸受２の一部のみに接触した状態になっている。これにより、ピボット軸受２には常にスラスト方向（垂直方向）以外の偏った軸受押さえ力が働き、有底筒部４の周壁部４ａの内周側とピボット軸受２のクリアランスの分だけピボット軸受２が傾き、ピボット軸受２の上部及び下部が各々有底筒部４の周壁部４ａの内周側に押し付けられることで安定する。ピボット軸受２が予め傾斜した状態を保持したまま有底筒部４内に収納されているので、回転軸からのスラスト力を、垂直方向に限らず垂直方向以外の力に対しても安定して受けることができ、がたつきの無い安定した軸受押さえが可能となる。
【００２３】
なお、コイルスプリング３０の上端座巻き部３０ａ若しくは下端座巻き部３０ｂの傾斜は、４５度程度とするのが好ましい。
【００２４】
コイルスプリング３０では、上端座巻き部３０ａと下端座巻き部３０ｂが環状になっているが、本発明はこれに限定されず、例えば図６のコイルスプリング３０’の上端座巻き部３０ａ’のように、半輪状でも本発明の目的を達成できる。また、図示はしないが、下端座巻き部３０ｂ’を半輪状にしても良いし、上端座巻き部３０ａ’、下端座巻き部３０ｂ’の両方を半輪状にしても本発明の目的を達成可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１…ロータ
２、１４…ピボット軸受
２ａ…抱球穴
２ｂ…円環状溝
３、３０、３０’…コイルスプリング
３ａ、３０ａ、３０ａ’…上端座巻き部分
３ｂ、３０ｂ、３０ｂ’…下端座巻き部分
４…有底筒部
４ａ、１５ｂ、２０ｂ…周壁部
４ｂ…底板部
４ｃ…鍔部
１０…モータ本体
１１…シャフト
１１ａ、１１ｂ…先端縮径部
１２…フレーム
１３…鋼球
１５…Ａ相アウターヨーク
１５ａ、２０ａ…端面部
１６…Ａ相コイル
１６ａ…Ａ相コイルボビン
１６ｂ…Ａ相コイル巻線
１７…Ａ相インナーヨーク
１８…Ｂ相インナーヨーク
１９…Ｂ相コイル
１９ａ…Ｂ相コイルボビン
１９ｂ…Ｂ相コイル巻線
２０…Ｂ相アウターヨーク
ｈ１…空気抜き穴
ｈ２…位置決め穴
ｈ３…小孔
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４…極歯
Ｍ１、Ｍ２…円環状ロータ磁石
Ｘ…位置決め凸部
Ｙ…位置決め凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010233286.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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