(57)【要約】    【課題】  本発明は、各構成部品の軸ズレによるトルクロス及びディテントトルクを低減し、振動・騒音を低減することができるステッピングモータを提供する。    【解決手段】  ステッピングモータ１００は、内ヨーク２１，３１及び外ヨーク２２，３２の組を備える一対のステータ２０，３０と、一対の軸受１１，１２と、一対のカバーヨーク４０，５０とを備え、軸受１１，１２が有する拡径部１１ｂ，１２ｂは、カバーヨーク４０，５０に貫通孔４０ｂ，５０ｂを介して直接支持され、軸受１１，１２が有する縮径部１１ａ，１２ａは、外ヨーク２２，３２を孔２２ｄ，３２ｄを介して直接支持する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面に異なる極が交互に着磁された円筒形状のロータマグネットと、前記ロータマグネットを一体に支持している軸と、前記ロータマグネットを包囲するように配され、各々が極歯が周方向に一定間隔で互い違いに入り組んだ内ヨーク及び外ヨークの組を備える一対のステータと、前記軸を回転自在に支持するディスク状の一対の軸受と、前記一対のステータを収納するように保持すると共に、前記一対の軸受を介して前記ロータマグネットを支持する一対のカバーヨークとを備えるステッピングモータにおいて、
前記一対の軸受の各々は、前記カバーヨークに直接支持されると共に、前記外ヨークを直接支持することを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
前記一対の軸受の各々は、前記カバーヨークに直接支持される拡径部と、前記外ヨークを直接支持する縮径部とを有することを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
【請求項３】
前記一対のカバーヨークの一方に取り付けられ、前記ステッピングモータを所定の部材に取り付けるためのフランジを備え、前記一対の軸受の一方は、前記フランジに直接支持されることを特徴とする請求項１又は２記載のステッピングモータ。
【請求項４】
前記一対の軸受の一方は、前記フランジに直接支持される縮径部を有することを特徴とする請求項３記載の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、ステータ内で回転するロータマグネットを備えるステッピングモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のステッピングモータは、周面に異なる極が交互に着磁された円筒形状のロータマグネットと、ロータマグネットを一体に支持しているステンレス等の非磁性材料からなる軸と、ロータマグネットを包囲するように配された一対のステータと、軸を回転自在に支持するディスク状の一対の軸受と、一対のステータを収納するように保持すると共に、一対の軸受を介してロータマグネットを支持する一対のカバーヨークとを備える。
【０００３】
一対のステータの各々は、極歯が周方向に一定間隔で互い違いに入り組んだ内ヨーク及び外ヨークの組と、これらの極歯に外嵌されたボビンと、ボビンに巻回された励磁コイルとを備える。
【０００４】
一対のカバーヨークは、内ヨーク及び外ヨークがロータマグネットと同軸になるように一対のステータを保持する。内ヨーク及び外ヨークは、それらの極歯がロータマグネットの周面に所定のギャップで対向するようにサイズが設定されている。
【０００５】
上記構成において、励磁コイルが通電されると、内ヨークと、外ヨークと、カバーヨークとが励磁されて、各極歯に誘磁され、ロータマグネットの着磁極が各極歯に対して反発又は吸引してトルクが発生する。結果として、ロータマグネットが励磁コイルの通電に従って回転駆動し、軸から外部に駆動力が伝達される。
【０００６】
上記ステッピングモータにおいて、ステッピングモータを構成する各構成部品を同軸関係に位置決めするために、軸受が外ヨーク、又はステッピングモータを他の部材に取り付けるためのフランジに圧入されたステッピングモータ（例えば、特許文献１参照）や、外ヨーク及びカバーヨークが、外ヨークの外周及びカバーヨークの内周において接合されたステッピングモータ（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【特許文献１】実開平６−２９３８８号公報
【特許文献２】特開平１−６４５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来のステッピングモータにおいて、外ヨーク及びカバーヨークは、外ヨークの外周及びカバーヨークの内周において互いに接合されることにより位置決めされているので、カバーヨークを軸受に対して同軸関係に高精度に位置決めすることができない。そのため、ステッピングモータを構成する各構成部品の軸ズレが発生し、トルクロス及びディテントトルクの増大や、振動・騒音が発生する。一方、位置決めの精度を高めるために各構成部品の隙間を詰めると、各構成部品の組込が困難になる。
【０００８】
本発明の目的は、各構成部品の軸ズレによるトルクロス及びディテントトルクを低減し、振動・騒音を低減することができる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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載のステッピングモータは、周面に異なる極が交互に着磁された円筒形状のロータマグネットと、前記ロータマグネットを一体に支持している軸と、前記ロータマグネットを包囲するように配され、各々が極歯が周方向に一定間隔で互い違いに入り組んだ内ヨーク及び外ヨークの組を備える一対のステータと、前記軸を回転自在に支持するディスク状の一対の軸受と、前記一対のステータを収納するように保持すると共に、前記一対の軸受を介して前記ロータマグネットを支持する一対のカバーヨークとを備えるステッピングモータにおいて、前記一対の軸受の各々は、前記カバーヨークに直接支持されると共に、前記外ヨークを直接支持することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載のステッピングモータは、請求項１記載のステッピングモータにおいて、前記一対の軸受の各々は、前記カバーヨークに直接支持される拡径部と、前記外ヨークを直接支持する縮径部とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載のステッピングモータは、請求項１又は２記載のステッピングモータにおいて、前記一対のカバーヨークの一方に取り付けられ、前記ステッピングモータを所定の部材に取り付けるためのフランジを備え、前記一対の軸受の一方は、前記フランジに直接支持されることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載のステッピングモータは、請求項３記載のステッピングモータにおいて、前記一対の軸受の一方は、前記フランジに直接支持される縮径部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載のステッピングモータによれば、一対の軸受の各々は、カバーヨークに直接支持されると共に、外ヨークを直接支持するので、軸受、カバーヨーク、及び外ヨークは、同軸関係に高精度に位置決めされ、以って、各構成部品の軸ズレによるトルクロス及びディテントトルクを低減し、振動・騒音を低減することができる。
【００１４】
請求項２記載のステッピングモータによれば、一対の軸受の各々が有する拡径部は、カバーヨークに直接支持され、一対の軸受の各々が有する縮径部は、外ヨークを直接支持するので、請求項１の効果を確実に奏することができる。
【００１５】
請求項３記載のステッピングモータによれば、一対の軸受の一方は、フランジに直接支持されるので、ステッピングモータはフランジで取り付けられる部材に対して高精度に位置決めされ、以って、軸ズレによるトルクロス及びディテントトルクを低減し、振動・騒音を低減することができる。
【００１６】
請求項４記載のステッピングモータによれば、一対の軸受の一方が有する縮径部は、フランジに直接支持されるので、請求項３の効果を確実に奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係るステッピングモータの展開図であり、図２は、ステッピングモータの軸方向の断面図である。
【００１９】
本発明の実施の形態に係るステッピングモータ１００は、周面に異なる極が交互に着磁された円筒形状のロータマグネット１と、ロータマグネット１を一体に支持しているステンレス等の非磁性材料からなる軸２と、ロータマグネットを包囲するように配された一対のステータ２０，３０と、軸２を回転自在に支持するディスク状の一対の軸受１１，１２と、一対のステータ２０，３０を収納するように保持すると共に、一対の軸受１１，１２を介してロータマグネット１を支持する一対のカバーヨーク４０，５０とを備える。
【００２０】
ステッピングモータ１００は、また、カバーヨーク４０に取り付けられ、ステッピングモータ１００をカバーする押え板１８と、カバーヨーク５０に取り付けられ、ステッピングモータ１００をカバーすると共にステッピングモータ１００を不図示の部材に取り付けるためのフランジ１９とを備える。
【００２１】
ロータマグネット１には、その軸方向の中心部に略円環状の所定深さの溝部１ａが設けられている。
【００２２】
ステータ２０，３０は、同一構造であるので、ステータ２０に着目して説明する。ステータ３０の構成要素には、ステータ２０の対応する構成要素の符号に１０をプラスした符号を付している。
【００２３】
また、カバーヨーク４０，５０は、同一構造であるので、カバーヨーク４０に着目して説明する。カバーヨーク５０の構成要素には、カバーヨーク４０の対応する構成要素の符号に１０をプラスした符号を付している。
【００２４】
ステータ２０は、極歯が周方向に一定間隔で互い違いに入り組んだ内ヨーク２１及び外ヨーク２２の組と、これらの極歯に外嵌されたボビン２３と、ボビン２３に巻回された励磁コイル２４とを備える。
【００２５】
ボビン２３は、励磁コイル２４が巻回された円筒状の胴部を有し、ボビン２３の一端にツバ２３ａが、ボビン２３の他端にツバ２３ｂが円筒状の胴部と一体に形成されている。ボビン２３は、また、ツバ２３ｂに形成され、端子を保持する端子部２３ｃを有する。
【００２６】
内ヨーク２１は、軟磁性材からなり、ロータマグネット１を貫通させるために、その中央部に円形の孔２１ｄを有し、その孔２１ｄの円周に沿って交互に配設された複数（５本）の極歯２１ａを有している。また、内ヨーク２１は、ツバ２３ａの端面を覆うリング状部２１ｂを備え、このリング状部２１ｂから上記複数の極歯２１ａが略直角に折り曲げられて、ボビン２３の円筒状の胴部の内周面に対向するように露出する。また、内ヨーク２１は、断面矩形の突出部２１ｃを備え、当該突出部２１ｃはカバーヨーク４０の切り出し口４０ａに収容される。
【００２７】
外ヨーク２２も、内ヨーク２１と同様に、軟磁性材からなり、その中央部に軸受１１が有する縮径部１１ａに直接支持される円形の孔２２ｄを有し、その孔２２ｄの円周に沿って交互に配設された複数（５本）の極歯２２ａを有している。また、外ヨーク２２は、ツバ２３ｂの端面を覆うリング状部２２ｂを備え、このリング状部２２ｂから上記複数の極歯２２ａが略直角に折り曲げられて、ボビン２３の円筒状の胴部の内周面に対向するように露出する。また、外ヨーク２２は、断面矩形の突出部２２ｃを備え、当該突出部２２ｃはカバーヨーク４０の切り出し口４０ａに収容される。
【００２８】
極歯２１ａ及び極歯２２ａは、周方向に一定間隔を保持しつつ互いに違いに入り込んで対向する。また、極歯２１ａ及び極歯２２ａは、それらの先端方向に向けて徐々に極歯の幅が細くなるように構成されている。極歯２１ａ及び極歯２２ａの数は５本に限定されるものではない。
【００２９】
カバーヨーク４０は、切り出し口４０ａを備えた中空円筒状に形成され、その一端が開口されており、その他端には軸受１１が有する拡径部１１ｂを直接支持するための貫通孔４０ｂが設けられている。カバーヨーク４０は、内ヨーク２１、外ヨーク２２及びボビン２３を内部に収容し、励磁コイル２４の外周をカバーする。カバーヨーク４０と５０は、接着、溶接等の方法により開口端同士を連結する。このとき、リング状部２１ｂと３１ｂは当接する。
【００３０】
カバーヨーク４０，５０は、内ヨーク２１，３１及び外ヨーク２２，３２がロータマグネット１と同軸になるように一対のステータ２０，３０を保持する。内ヨーク２１，３１及び外ヨーク２２，３２は、それらの極歯２１ａ、３１ａ、２２ａ及び３２ａがロータマグネット１の周面に所定のギャップＧで対向するようにサイズが設定されている。ロータマグネット１の溝部１ａは内ヨーク２１及び３１の接合部と対向するように配置される。
【００３１】
軸受１１は、図３に示すように、ディスク状であり、縮径部１１ａと、拡径部１１ｂとを有する。縮径部１１ａは、直径が拡径部１１ｂより小さい。軸受１２は、図４に示すように、ディスク状であり、縮径部１２ａ，１２ｃと、拡径部１２ｂとを有する。縮径部１２ａ，１２ｃは、直径が拡径部１２ｂより小さい。軸受１１において、縮径部１１ａと、拡径部１１ｂとは、施盤等により容易に同軸的に形成することができる。軸受１２において、縮径部１２ａ，１２ｃと、拡径部１２ｂとは、施盤等により容易に同軸的に形成することができる。
【００３２】
フランジ１９には、軸受１２が有する縮径部１２ｃを直接支持するための貫通孔１９ａと、ステッピングモータ１００を不図示の部材に取り付けるための貫通孔１９ｂとが設けられている。
【００３３】
上記構成において、励磁コイル２４及び３４が通電されると、内ヨーク２１及び３１と、外ヨーク２２及び３２と、カバーヨーク４０及び５０とが励磁されて、各極歯２１ａ，３１ａ，２２ａ及び３２ａに誘磁され、ロータマグネット１の着磁極が各極歯２１ａ，３１ａ，２２ａ及び３２ａに対して反発又は吸引してトルクが発生する。結果として、ロータマグネット１が励磁コイル２４及び３４の通電に従って回転駆動し、軸２から外部に駆動力が伝達される。
【００３４】
拡径部１１ｂはカバーヨーク４０に貫通孔４０ｂを介して直接支持され、縮径部１１ａは外ヨーク２２を孔２２ｄを介して直接支持する。結果として、軸受１１、カバーヨーク４０及び外ヨーク２２は、同軸関係に高精度に位置決めされる。
【００３５】
また、拡径部１２ｂはカバーヨーク５０に貫通孔５０ｂを介して直接支持され、縮径部１２ａは外ヨーク３２を孔３２ｄを介して直接支持する。結果として、軸受１２、カバーヨーク５０及び外ヨーク３２は、同軸関係に高精度に位置決めされる。
【００３６】
さらに、縮径部１２ｃはフランジ１９に穴１９ａを介して直接支持される。結果として、ステッピングモータ１００はフランジ１９で取り付けられる部材に対して高精度に位置決めされる。
【００３７】
本実施の形態によれば、拡径部１１ｂはカバーヨーク４０に貫通孔４０ｂを介して直接支持され、縮径部１１ａは外ヨーク２２を孔２２ｄを介して直接支持するので、軸受１１、カバーヨーク４０、及び外ヨーク２２は、同軸関係に高精度に位置決めされ、以って、軸ズレによるトルクロス及びディテントトルクを低減し、振動・騒音を低減することができる。
【００３８】
また、縮径部１２ｃはフランジ１９に穴１９ａを介して直接支持されるので、ステッピングモータ１００はフランジ１９で取り付けられる部材に対して高精度に位置決めされ、以って、軸ズレによるトルクロス及びディテントトルクを低減し、振動・騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係るステッピングモータの展開図である。
【図２】図１のステッピングモータの軸方向の断面図である。
【図３】図１における軸受の斜視図である。
【図４】図１における軸受の斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ロータマグネット
１１，１２  軸受
１８  押え板
１９  フランジ
２０，３０  ステータ
２１，３１  内ヨーク
２２，３２  外ヨーク
２３，３３  ボビン
２４，３４  励磁コイル
４０，５０  カバーヨーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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