(57)【要約】【課題】部品点数を増加することなく、安価に磁気抵抗を小さくした効率のよいステッピングモータを実現する。【解決手段】ステッピングモータは、磁気回路を形成するヨーク４，５，６，７と、前記ヨークを励磁する励磁コイル８，９と、ロータマグネット１２を有するシャフト１１と、前記シャフトを回転自在に軸支する軸受部２．１４と、を備え、前記ヨークは、モータの外形を構成する１対の円筒状の外ヨーク４，５と、当該外ヨークの極歯に隣接して配置される極歯を有する１対の内ヨーク６，７とを有し、前記内ヨークと外ヨークを、当該内ヨークと外ヨークに設けられた突起部６ｃ，７ｃと溝部４ｃ，５ｃにより一体的に結合した。【選択図】図１
2014050288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路を形成するヨークと、
前記ヨークを励磁する励磁コイルと、
ロータマグネットを有するシャフトと、
前記シャフトを回転自在に軸支する軸受部と、を備え、
前記ヨークは、モータの外形を構成する１対の円筒状の外ヨークと、当該外ヨークの極歯に隣接して配置される極歯を有する１対の内ヨークとを有し、
前記内ヨークと外ヨークを、当該内ヨークと外ヨークに設けられた突起部と溝部により一体的に結合したことを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
前記内ヨークのフランジ部には、前記突起部がラジアル方向に少なくとも１箇所設けられ、
前記外ヨークの開口端部には、前記内ヨークの突起部を収容する前記溝部がラジアル方向に少なくとも１箇所設けられ、
前記外ヨークの溝部は、前記外ヨークの開口端部を結合したときに、前記内ヨークの突起部が外方に露出するように所定の隙間を介して収まるような開口部を形成し、
前記内ヨークの突起部と前記外ヨークの溝部が結合されることを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項３】
前記内ヨークの突起部と前記外ヨークの溝部がそれぞれ部分的に結合されるとともに、前記内ヨークの突起部がそれぞれ部分的に結合され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】
前記内ヨークの突起部の一方と前記外ヨークの溝部の一方がそれぞれ部分的に結合されるとともに、前記内ヨークの突起部の他方と前記外ヨークの溝部の他方がそれぞれ部分的に結合され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５】
磁気回路を形成するヨークと、
前記ヨークを励磁する励磁コイルと、
ロータマグネットを有するシャフトと、
前記シャフトを回転自在に軸支する軸受部と、を備え、
前記ヨークは、モータの外形を構成する１対の円筒状の外ヨークと、当該外ヨークの極歯に隣接して配置される極歯を有する１対の内ヨークとを有し、
前記内ヨークと外ヨークを、当該内ヨークのフランジ部と外ヨークに設けられた溝部とにより一体的に結合したことを特徴とするステッピングモータ。
【請求項６】
前記外ヨークの溝部は、前記外ヨークの開口端部を結合したときに、前記内ヨークのフランジ部が外側から見えるような開口部を形成し、
前記外ヨークの開口端部と前記内ヨークのフランジ部が結合されることを特徴とする請求項５に記載のステッピングモータ。
【請求項７】
磁気回路を形成するヨークと、
前記ヨークを励磁する励磁コイルと、
ロータマグネットを有するシャフトと、
前記シャフトを回転自在に軸支する軸受部と、を備えるステッピングモータの製造方法であって、
モータの外形を構成する１対の円筒状の外ヨークと、当該外ヨークの極歯に隣接して配置される極歯を有する１対の内ヨークとを、当該内ヨークと外ヨークに設けられた突起部と溝部により一体的に結合することを特徴とするステッピングモータの製造方法。
【請求項８】
磁気回路を形成するヨークと、
前記ヨークを励磁する励磁コイルと、
ロータマグネットを有するシャフトと、
前記シャフトを回転自在に軸支する軸受部と、を備えるステッピングモータの製造方法であって、
モータの外形を構成する１対の円筒状の外ヨークと、当該外ヨークの極歯に隣接して配置される極歯を有する１対の内ヨークとを、当該内ヨークのフランジ部と外ヨークに設けられた溝部とにより一体的に結合することを特徴とするステッピングモータの製造方法。
【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及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示す従来のステッピングモータは、回転駆動されるシャフト１１１からなるロータ部と、シャフト１１１を回転自在に軸支する軸受部１１２，１１３と、シャフト１１１を回転駆動する内ヨーク１１４と外ヨーク１１５と励磁コイル１１６からなるステータ部とを備える。そして、対となる外ヨーク１１５同士が少なくとも１箇所の溶接部１００で結合される。
【０００３】
また、図５に示す従来のステッピングモータは、外ヨーク１２１，１２２と内ヨーク１２３，１２４とを組み合わせた１対のステータヨーク１２８，１２９の間に磁気シールドプレート１２７を介装し、この磁気シールドプレート１２７に外ヨーク１２１，１２２同士を溶接する接合部１３０を形成している。また、磁気シールドプレート１２７と各外ヨーク１２１，１２２との間に空間部１２５，１２６を形成し、各内ヨーク１２３，１２４が溶接箇所に接触するのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１５８３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、図４や図５に示す従来の構造において、対となる外ヨークと内ヨークの間で磁気回路を形成するので、外ヨークと内ヨークの間には隙間がないことが望ましいが、隙間なく組み付けるには圧入が必要となり、外ヨークや内ヨークが変形するおそれがある。反対に隙間をあけて組み付けると磁気抵抗が大きくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、内ヨークと外ヨークを突起部と溝部とを係合させて結合することで、部品点数を増加することなく、安価に磁気抵抗を小さくした効率のよいステッピングモータを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明のステッピングモータは、磁気回路を形成するヨークと、前記ヨークを励磁する励磁コイルと、ロータマグネットを有するシャフトと、前記シャフトを回転自在に軸支する軸受部と、を備え、前記ヨークは、モータの外形を構成する１対の円筒状の外ヨークと、当該外ヨークの極歯に隣接して配置される極歯を有する１対の内ヨークとを有し、前記内ヨークと外ヨークを、当該内ヨークと外ヨークに設けられた突起部と溝部により一体的に結合した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、内ヨークと外ヨークを突起部と溝部とで結合することで、部品点数を増加することなく、安価に磁気抵抗を小さくした効率のよいステッピングモータを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態のステッピングモータの分解斜視図。
【図２】本実施形態のステッピングモータの側面図であって、内ヨークと外ヨークの結合箇所を例示する図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図（ａ）及びＢ−Ｂ断面図（ｂ）。
【図４】従来のステッピングモータの外観図（ａ）及びＣ−Ｃ断面図。
【図５】従来のステッピングモータの側面図（ａ）及びＤ−Ｄ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。本実施形態の構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものである。
【００１１】
図１乃至図３を参照して、本発明に係る実施形態のＰＭ型ステッピングモータの構成について説明する。
【００１２】
図１乃至図３において、本実施形態のＰＭ型ステッピングモータは、回転駆動されるシャフト１１からなるロータ部２０と、シャフト１１の両端部を回転自在に軸支する軸受部２，１４と、シャフト１１を回転駆動する第１及び第２ステータ部２１，２２とを備える。
【００１３】
シャフト１１の外周面には永久磁石からなるロータマグネット１２が介装されている。シャフト１１は、例えばステンレスの非磁性材料からなり、ロータマグネット１２は外周面が周方向に異なる極が交互に着磁されて構成されている。
【００１４】
第１ステータ部２１は、外ヨーク４、内ヨーク６、励磁コイル８を有し、第２ステータ部２２は、外ヨーク５、内ヨーク７、励磁コイル９を有する。１対の外ヨーク４，５は、モータの外形を構成する円筒状であり、１対の内ヨーク６，７は、外ヨーク４，５の内部に配置される。
【００１５】
内ヨーク６，７は周方向に交互に配設された複数の櫛歯状の極歯６ａ，７ａを有し、例えば軟磁性材料からなる。外ヨーク４，５も周方向に交互に配設された複数の櫛歯状の極歯４ａ，５ａを有し、例えば軟磁性材からなる。対となる外ヨーク４と内ヨーク６、並びに外ヨーク５と内ヨーク７は磁気回路を構成し、外ヨーク４の極歯４ａと内ヨーク６の極歯６ａが隣接して配置され、外ヨーク５の極歯５ａと内ヨーク７の極歯７ａが隣接して配置される。励磁コイル８，９は端子８ａ、９ａを有し、内ヨーク６，７と外ヨーク４，５の間に装着されて各ヨークを励磁させる。ロータマグネット１２の外周面は外ヨーク４，５と内ヨーク６，７の各極歯４ａ、５ａ、６ａ、７ａと所定の隙間を介して対向する位置関係となるように配設される。
【００１６】
上記構成において、励磁コイル８，９に通電すると、外ヨーク４，５及び内ヨーク６，７が励磁されて各極歯４ａ、５ａ、６ａ、７ａが誘磁され、ロータマグネット１２の磁極と反発又は吸引し合うことで軸まわりにトルクが発生して、ロータマグネット１２が励磁コイル８，９の通電に従って回転駆動され、シャフト１１から駆動力を出力する。
【００１７】
シャフト１１の一端部は、外ヨーク４に嵌合する軸受部２にワッシャ１３を介して回転自在に軸支される。軸受部２は取り付け板１により外ヨーク４の端面から脱落しないように固定される。取り付け板１は、不図示の取付位置に取り付けられる。同様に、シャフト１１の他端部は、外ヨーク５に嵌合する軸受部１４に回転自在に軸支される。軸受部１４は押さえ板１５により外ヨーク５の端面から脱落しないように固定される。
【００１８】
内ヨーク６，７のフランジ部６ｂ，７ｂには、外ヨーク４，５と結合するための突起部６ｃ、７ｃがラジアル方向に少なくとも１箇所設けられている（本例では、等間隔に３箇所）。また、外ヨーク４，５の開口端部４ｂ，５ｂには、内ヨーク６，７の突起部６ｃ、７ｃが収容される溝部４ｃ，５ｃがラジアル方向に少なくとも１箇所設けられている（本例では、等間隔に３箇所）。溝部４ｃ、５ｃは、外ヨーク４，５の開口端部４ｂ，５ｂを結合したときに、突起部６ｃ，７ｃが外方に露出するように所定の隙間を介して収まるような開口部を形成する。
【００１９】
そして、図２及び図３に示すように、内ヨーク６，７の突起部６ｃ，７ｃが外ヨーク４，５の溝部４ｃ，５ｃから見える状態で、内ヨーク６，７の突起部６ｃ，７ｃ同士、外ヨーク４，５の溝部４ｃ，５ｃと内ヨーク６，７の突起部６ｃ，７ｃ、外ヨーク４，５の開口端部４ｂ，５ｂをそれぞれ少なくとも１つの結合箇所３０で溶接などにより結合し一体化する。なお、結合方法は、溶接の他に、接着や圧着（加締め）などを用いることもできる。
【００２０】
図２（ａ）は、内ヨーク６，７の突起部６ｃ，７ｃと外ヨーク４，５の溝部４ｃ，５ｃを全体的に結合している例を示している（結合箇所３０が１つ）。図３（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２（ｂ）は、一方の内ヨーク６の突起部６ｃと外ヨーク４の溝部４ｃ、他方の内ヨーク７の突起部７ｃと外ヨーク５の溝部５ｃ、内ヨーク６，７の突起部６ｃ，７ｃ同士、をそれぞれ部分的に結合している例を示している（結合箇所３０が３つ）。図３（ａ）は図２（ａ）及び（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。図２（ｃ）は、内ヨーク６の突起部６ｃと外ヨーク４の溝部４ｃ、内ヨーク７の突起部７ｃと外ヨーク５の溝部５ｃをそれぞれ部分的に結合するとともに、外ヨーク４，５の開口端部４ｂ，５ｂを少なくとも１箇所に結合している例を示している（結合箇所３０が２つ）。図３（ｂ）は図２（ｃ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００２１】
このように、モータを組立・製造する際に、内ヨーク６，７と外ヨーク４，５を、当該内ヨークと外ヨークに設けられた突起部６ｃ，７ｃと溝部４ｃ，５ｃにより一体的に結合したことにより、部品点数を増加することなく、安価に磁気抵抗を小さくした効率のよいステッピングモータを実現できる。
【００２２】
なお、本実施形態では、内ヨーク６，７に突起部６ｃ、７ｃを設け、外ヨーク４，５の溝部４ｃ、５ｃから突起部６ｃ、７ｃが見える構成としたが、これに限られず、突起部がない構成（内ヨークのフランジ部が外側から見える構成、すなわち、外ヨーク４，５の溝部４ｃ、５ｃから内ヨーク６，７のフランジ部６ｂ，７ｂが見える状態）としても良い。この場合、内ヨーク６のフランジ部６ｂ、７ｂ同士、内ヨーク６のフランジ部６ｂと外ヨーク４の溝部４ｃ、内ヨーク７のフランジ部７ｂと外ヨーク５の溝部５ｃとを結合すれば良い。
【図１】
2014050288.tif 000003
【図２】
2014050288.tif 000004
【図３】
2014050288.tif 000005
【図４】
2014050288.tif 000006
【図５】
2014050288.tif 000007