(57)【要約】【課題】アウターヨークに対する軸受を高精度に同軸化することができるＰＭ形ステッピングモータの提供。【解決手段】ＰＭ形ステッピングモータは、環状の平板部１１ａの内周縁に沿って起立形成した複数の極歯１１ｃと平板部１１ａの外周側から屈曲して極歯１１ｃに対向する円周板部１１ｂとの間にコイル収容空間Ｓを持つＢ相アウターヨーク１１Ｂと樹脂製軸受２０とを備える。樹脂製軸受２０は、Ｂ相アウターヨーク１１Ｂの中央孔Ｈに嵌る軸受本体２１と、この軸受本体２１の外周側に設けられて極歯１１ｃが貫通する係合切り欠き部２１ａと、軸受本体２１から外方へ一体的に張り出て平板部１１ａの内側面と重なり先端部で円周板部１１ｂの内周面に弾接する５枚の放射状位置決め弾性片２２とを有する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の平板部の内周縁に沿って起立形成した複数の極歯と前記平板部の外周側から屈曲して前記極歯に対向する円周板部との間にコイル収容空間を持つアウターヨークと樹脂製軸受とを備えたＰＭ形ステッピングモータであって、前記樹脂製軸受は、前記アウターヨークの中央孔に嵌る軸受本体と、この軸受本体の外周側に設けられて前記極歯が貫通する切り欠き部と、前記軸受本体から外方へ一体的に張り出て前記平板部の内側面と重なり先端部で前記円周板部の内周面に弾接する複数の位置決め弾性片とを有することを特徴とするＰＭ形ステッピングモータ。
【請求項２】
環状の平板部の内周縁に沿って起立形成した複数の極歯と前記平板部の外周側から屈曲して前記極歯に対向する円周板部との間にコイル収容空間を持つアウターヨークと樹脂製軸受とを備えたＰＭ形ステッピングモータであって、前記樹脂製軸受は、前記アウターヨークの中央孔に嵌る軸受本体と、この軸受部の外方へ張り出て前記平板部の内側面と重なるフランジ部に設けられて前記極歯が貫通する貫通孔と、前記軸受本体から外方へ一体的に張り出て前記平板部の内側面と重なり先端部で前記円周板部の内周面に弾接する複数の位置決め弾性片とを有することを特徴とするＰＭ形ステッピングモータ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のＰＭ形ステッピングモータにおいて、前記位置決め弾性片の前記先端部は複数本の小突片であることを特徴とするＰＭ形ステッピングモータ。
【請求項４】
請求項３に記載のＰＭ形ステッピングモータにおいて、前記複数の小突片の配向姿勢が異なることを特徴とするＰＭ形ステッピングモータ。
【請求項５】
請求項３に記載のＰＭ形ステッピングモータにおいて、前記複数の小突片のうち第１の小突片は前記円周板部の内周面に弾接し、第２の小突片は前記コイル収容空間に収めたコイルの端面に接触して当該コイルを位置決めすることを特徴とするＰＭ形ステッピングモータ。
【請求項６】
環状の平板部の内周縁に沿って起立形成した複数の極歯と前記平板部の外周側から屈曲して前記極歯に対向する円周板部との間にコイル収容空間を持つアウターヨークと樹脂製軸受とを備えたＰＭ形ステッピングモータであって、前記樹脂製軸受は、前記アウターヨークの中央孔に嵌る軸受本体と、この軸受本体の外周側に設けられて前記極歯が貫通する切り欠き部と、前記軸受本体から外方へ張り出て前記平板部の内側面と重なり前記コイル収容空間内のコイルボビンのフランジに形成された位置決め凹所に嵌る位置決め弾性片とを複数有することを特徴とするＰＭ形ステッピングモータ。
【請求項７】
請求項６に記載のＰＭ形ステッピングモータにおいて、前記軸受本体はメタル軸受で、前記メタル軸受に固定されて前記位置決め弾性片を持つ金属製の位置決め板を有することを特徴とするＰＭ形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、ＰＭ形ステッピングモータに関し、特に樹脂製軸受の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
実開平５−５０９８８に開示のＰＭ形ステッピングモータにおいては、図１２に示す如く、アウターヨーク１の内底面に平板環状をなす軸受支持部材２がアウターヨーク１と同軸をなすように配置され、軸受支持部材２はコイルボビン部３とアウターヨーク１の内底面とに挟まれた状態で固定されている。軸受支持部材２にはアウターヨーク１の極歯に対応する孔が形成されており、極歯をこの孔に係合させた状態で軸受支持部材２をアウターヨーク１の内底面に配置することにより、アウターヨーク１の内底面に対する軸受支持部材２の配置位置のずれを防止することができる。なお、４はコイル、５はモータ軸、６はロータマグネット、７はスラスト軸受の板バネである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−５０９８８（００２０〜００２１，図１〜図６，図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この軸受支持部材２自身が板バネ７を持つ場合はスラスト軸受手段としても利用可能であるが、軸受支持部材２がアウターヨーク１と同軸をなすように配置するために、軸受支持部材２の外周縁がアウターヨーク１の円周板部１ａの内周面に当接して位置決めすることで、同軸調整ができるようになっている。
【０００５】
しかしながら、アウターヨーク１の円周板部１ａは軸受支持部材２の外周縁の当接で半径方向外側へ圧迫変形されているため、円周板部１ａ自体は外開き傾向となり、また、円周板部１ａは端子台を設けるための切り欠き部を部分的に有するものであり、剛性が不平等であるため、現実には軸受支持部材２の外周縁の当る円周板部１ａが非円形に変形され、それ故、軸受支持部材２のアウターヨーク１に対する同軸調整が困難である。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、アウターヨークに対する軸受の高精度な同軸化を実現するＰＭ形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】
【０００７】
本発明は、環状の平板部の内周縁に沿って起立形成した複数の極歯と平板部の外周側から屈曲して極歯に対向する円周板部との間にコイル収容空間を持つアウターヨークと樹脂製軸受とを備えたＰＭ形ステッピングモータであって、この樹脂製軸受は、アウターヨークの中央孔に嵌る軸受本体と、この軸受本体の外周側に設けられて極歯が貫通する切り欠き部と、軸受本体から外方へ一体的に張り出て平板部の内側面と重なり先端部で前記円周板部の内周面に弾接する複数の位置決め弾性片とを有することを特徴とする。なお、軸受部はラジアル軸受部でもスラスト軸受部でも構わない。
【０００８】
このような樹脂製軸受を用いることにより、樹脂製の位置決め弾性片がアウターヨークの円周板部の内周面に弾接し、円周板部に対する圧迫変形を抑制できる分、アウターヨークに対する樹脂製軸受の同軸化が高精度となる。しかも、硬質のコイルボビン部で位置決め弾性片をアウターヨークの内側面との間で強く挟持しなくても済むため、硬質のコイルボビン部を削減でき、コイル線積の拡大又は低コスト化を実現できる。
【０００９】
また、別の樹脂製軸受の構造としては、アウターヨークの中央孔に嵌る軸受本体と、この軸受部の外方へ張り出て平板部の内側面と重なるフランジ部に設けられて極歯が貫通する貫通孔と、軸受本体から外方へ一体的に張り出て平板部の内側面と重なり先端部で円周板部の内周面に弾接する複数の位置決め弾性片とを有する構成も採用でき、上記と同様の作用効果を奏する外、フランジ部も平板部の内側面と重なり、コイル部で押え込まれるため、位置決め固定が確実化する。
【００１０】
位置決め弾性片の先端部は複数本の小突片であることが望ましい。円周板部の内側面との弾接点を分散化でき、摩擦力が高まり、固定が確実化する。更に、複数の小突片の配向姿勢が異なることが望ましい。弾接範囲を広げることができ、位置決め固定が確実化する。
【００１１】
また、複数の小突片のうち第１の小突片は円周板部の内周面に弾接し、第２の小突片はコイル収容空間に収めたコイルの端面に接触して当該コイルを位置決めするよう構成できる。なお、この構成の場合、第２の小突片によりある程度の位置決め固定が可能となるので、第１の小突片は、必ずしも円周板部の内周面に弾接する必要は無い。
【００１２】
更に、コイル収容空間内にコイルボビン付のコイルがある場合には、樹脂製軸受としては、アウターヨークの中央孔に嵌る軸受本体と、この軸受本体の外周側に設けられて極歯が貫通する切り欠き部と、軸受本体から外方へ張り出て平板部の内側面と重なりコイル収容空間内のコイルボビンのフランジに形成された位置決め凹所に嵌る位置決め弾性片とを複数有する構成を採用できる。
【００１３】
放射状位置決め弾性片がコイルボビンのフランジの位置決め凹所に嵌って弾接し、アウターヨークに対する樹脂製軸受の同軸化を達成し易くなる。しかも、放射状位置決め弾性片の厚さはフランジの厚さに設定できるため、フランジをアウターヨークの平板部の内面に重ねることができ、コイルボビン付のコイルでも、前述のボビンを持たないコイルと同じほどの軸方向長さに収めることができる。
【００１４】
軸受本体としてはメタル軸受とし、このメタル軸受に位置決め弾性片を持つ金属製の位置決め板を固定しても良い。メタル軸受を使用しているため、樹脂軸受に比し軸受精度の向上と長寿命化を実現できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アウターヨークに対する軸受を高精度に同軸化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は本発明の実施例１に係るＰＭ形ステッピングモータを示す縦断面図、（Ｂ）はその底面図である。
【図２】同ＰＭ形ステッピングモータの組立斜視図である。
【図３】同ＰＭ形ステッピングモータを下から見た状態を示す組立斜視図である。
【図４】本発明の実施例２に係るＰＭ形ステッピングモータを示す組立斜視図である。
【図５】同ＰＭ形ステッピングモータを下から見た状態を示す組立斜視図である。
【図６】（Ａ）は本発明の実施例３に係るＰＭ形ステッピングモータを示す底面図で、（Ｂ）はｂ−ｂ′に沿って切断した状態を示す縦断面図、（Ｃ）は図６（Ｂ）中のｃ部の拡大図である。
【図７】同ＰＭ形ステッピングモータにおいて樹脂製軸受の取付前の状態を下から見た組立斜視図である。
【図８】同ＰＭ形ステッピングモータにおいて樹脂製軸受の取付後の状態を下から見た組立斜視図である。
【図９】（Ａ）は本発明の実施例４に係るＰＭ形ステッピングモータを示す縦断面図、（Ｂ）は図９（Ａ）中のｂ部の拡大図である。
【図１０】同ＰＭ形ステッピングモータにおいて樹脂製軸受の取付前の状態を下から見た組立斜視図である。
【図１１】同ＰＭ形ステッピングモータにおいて樹脂製軸受の取付後の状態を下から見た組立斜視図である。
【図１２】従来のＰＭ形ステッピングモータの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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】
【００１８】
図１（Ａ）は本発明の実施例１に係るＰＭ形ステッピングモータを示す縦断面図、図１（Ｂ）はその底面図、図２はそのＰＭ形ステッピングモータの組立斜視図、図３はそのＰＭ形ステッピングモータを下から見た状態を示す組立斜視図である。
【００１９】
本例のＰＭ形ステッピングモータ１０のアウターステータは、環状の平板部１１ａの内周縁に沿って内側から切り起し形成された複数の極歯１１ｃと平板部１１ａの外周側から屈曲して極歯１１ｃに対向する円周板部１１ｂとの間にコイル収容空間Ｓを持つＡ相アウターヨーク１１Ａ及びＢ相アウターヨーク１１Ｂと、環状の平板部１２ａの内周縁に沿って内側から切り起し形成された複数の極歯１２ｃを持ち平板部１２ａ同士が背合わせ状態のＡ相インナーヨーク１２Ａ及びＢ相インナーヨーク１２Ｂとを備え、Ａ相アウターヨーク１１Ａの極歯１１ｃとＡ相インナーヨーク１２Ａの極歯１２ｃとが交互に非接触で噛み合っており、そのコイル収容空間ＳにはＡ相コイル１３Ａが収まっている。また、Ｂ相アウターヨーク１１Ｂの極歯１１ｃとＢ相インナーヨーク１２Ｂの極歯１２ｃとが交互に非接触で噛み合っており、そのコイル収容空間ＳにはＢ相コイル１３Ｂが収まっている。Ａ相アウターヨーク１１Ａ及びＢ相アウターヨーク１１Ｂの円周板部１１ｂは、樹脂製の端子台１４を設けるための切り欠き部Ｋを一部分に有する。インナーロータは、ロータマグネット１５とこれに挿通したモータ軸１６とを有し、モータ軸１６の一端側はＡ相アウターヨーク１１Ａの端面に溶接した取付板１７に嵌着したメタル軸受１８に支持されており、モータ軸１６の他端側はＢ相アウターヨーク１１Ｂの中央孔Ｈに嵌合した樹脂製軸受２０に支持されている。
【００２０】
樹脂製軸受２０は、Ｂ相アウターヨーク１１Ｂの極歯１１ｃが位置決め貫通する係合切り欠き部２１ａ及び軸孔ｈを持ちＢ相アウターヨーク１１Ｂの中央孔Ｈに嵌るラジアル軸受本体２１と、Ｂ相アウターヨーク１１Ｂの平板部１１ａの内側面と重なり外周側でＢ相アウターヨーク１１Ｂの円周板部１１ｂの内周面に弾接する７２°等角度で５枚の放射状位置決め弾性片２２とを一体的に備えている。各放射状位置決め弾性片２２はラジアル軸受本体２１よりも薄肉で片持ち梁となっている。その先端部は２本の延長小突片Ｙ，Ｙとこれらに挟まれた斜め上向き小突片Ｘとに枝分れしており、弾接点を分散して弾接範囲を広げ、位置決め固定が確実化するようになっている。なお、斜め上向き小突片Ｘは円周板部１１ｂの内周面に弾接せず、Ｂ相コイル１３Ｂの端面に接触してＢ相コイル１３Ｂを位置決めするようにしても良い。
【００２１】
このような樹脂製軸受２０を用いることにより、放射状位置決め弾性片２２の先端部がＢ相アウターヨーク１１Ｂの円周板部１１ｂの内周面にソフトタッチで弾接し、円周板部１１ｂに対する圧迫変形を抑制できる分、Ｂ相アウターヨーク１１Ｂに対する樹脂製軸受２０の同軸化を達成し易くなる。しかも、円周板部１１ｂの内周面に対する小突片Ｘ，Ｙの柔軟な接触固定により、Ｂ相コイル１３Ｂのボビン部は絶縁塗膜などで済ませることができる分、コイル線積の拡大や低コスト化も実現できる。
【実施例２】
【００２２】
図４は本発明の実施例２に係るＰＭ形ステッピングモータを示す組立斜視図、図５はそのＰＭ形ステッピングモータを下から見た状態を示す組立斜視図である。
【００２３】
本例のＰＭ形ステッピングモータ１０′において実施例１のものと異なる点は樹脂製軸受３０の点にあり、その他は実施例１と同様な構成となっている。
【００２４】
本例の樹脂製軸受３０は、外周側に係合切り欠き部２１ａを持ちＢ相アウターヨーク１１Ｂの中央孔Ｈに嵌るラジアル軸受本体２１と、このラジアル軸受本体２１の外方へ張り出て平板部１１ａの内側面と重なる５枚の扇状フランジ部２３に設けられて係合切り欠き部２１ａに揃えて極歯１１ｃが位置決め貫通する貫通孔Ｗと、ラジアル軸受本体２１から外方へ一体的に張り出て平板部１１ａの内側面と重なり先端部で円周板部１１ｂの内周面に弾接する７２°等角度で５枚の斜め上向き位置決め小片３２とを有する。扇状フランジ部２３も斜め上向き位置決め小片３２もラジアル軸受本体２１よりも薄肉になっている。なお、扇状フランジ部２３はその先端部が円周板部１１ｂの内周面に当接する直前の大きさとするのが望ましい。
【００２５】
このような斜め上向き位置決め小片３２の先端部がＢ相アウターヨーク１１Ｂの円周板部１１ｂの内周面にソフトタッチで弾接し、円周板部１１ｂに対する圧迫変形を抑制できる分、Ｂ相アウターヨーク１１Ｂに対する樹脂製軸受３０の同軸化を達成し易くなり、実施例１と同様な効果を奏する。扇状フランジ部２３も平板部１１ａの内側面と重なり、Ｂ相コイル１３Ｂで挟まれるため、位置決め固定が確実化する。本例においても、斜め上向き小突片３２は円周板部１１ｂの内周面に弾接せず、Ｂ相コイル１３Ｂの端面に接触してＢ相コイル１３Ｂを位置決めするようにしても良い。
【００２６】
なお、上記各実施例では樹脂製軸受２０又は３０に放射状位置決め弾性片２２又は斜め上向き位置決め小片３２を設けてあるが、樹脂製の軸受支持部材に放射状位置決め弾性片２２又は斜め上向き位置決め小片３２を設けることもできる。
【実施例３】
【００２７】
図６〜図８は本発明の実施例３に係るＰＭ形ステッピングモータを示すが、図１〜図３に示す部分と同一部分には同一参照符号を付してあるため、その説明は省略する。
【００２８】
本例のＡ相コイル１３Ａは樹脂製のＡ相コイルボビン１９Ａに収容されていると共に、Ｂ相コイル１３Ｂは樹脂製の端子台付きのＢ相コイルボビン１９Ｂに収容されている。そして、Ｂ相コイルボビン１９ＢのフランジＦの内周側には７２°等角度で切り欠きの位置決め凹所Ｐが形成されている。
【００２９】
他方、樹脂製軸受４０は、Ｂ相アウターヨーク１１Ｂの極歯１１ｃが位置決め貫通する係合切り欠き部４１ａ及び軸孔ｈを持ちＢ相アウターヨーク１１Ｂの中央孔Ｈに嵌るラジアル軸受本体４１と、根元が屈曲しておりＢ相コイルボビン１９ＢのフランジＦにおける位置決め凹所Ｐに嵌ってＢ相コイル１３Ｂの端面に弾接する７２°等角度で５枚の放射状位置決め弾性片４２とを一体的に備えている。
【００３０】
このような樹脂製軸受４０を用いることにより、放射状位置決め弾性片４２がＢ相コイルボビン１９ＢのフランジＦの位置決め凹所Ｐに嵌ってＢ相コイル１３Ｂの端面にソフトタッチで弾接し、Ｂ相アウターヨーク１１Ｂに対する樹脂製軸受４０の同軸化を達成し易くなる。しかも、放射状位置決め弾性片４２の厚さはフランジＦの厚さに設定できるため、フランジＦをＢ相アウターヨーク１１Ｂの平板部１１ａの内面に重ねることができ、Ｂ相コイルボビン１９Ｂを持つＢ相コイル１３Ｂでも、実施例１と同じほどの軸方向長さに収めることができる。
【実施例４】
【００３１】
図９〜図１１は本発明の実施例４に係るＰＭ形ステッピングモータを示すが、図６〜図８に示す部分と同一部分には同一参照符号を付してあるため、その説明は省略する。
【００３２】
本例において、図６〜図８に示す実施例３と異なる点は軸受５０の構成にある。この軸受５０は、メタル軸受５１と、このメタル軸受５１の鍔部５１ａに重ねて溶接などで固定し中央肉厚部５１ｂに嵌る央孔５２ａを持つ金属製の位置決め板５２とを有し、位置決め板５２は７２°等角度で５枚の放射状位置決め弾性片５２ｂを有する。この放射状位置決め弾性片５２ｂのＢ相コイル１３Ｂ側の面は絶縁塗装が施されている。
【００３３】
このような軸受５０を用いることにより、放射状位置決め弾性片５２ｂがＢ相コイルボビン１９ＢのフランジＦの位置決め凹所Ｐに嵌ってＢ相コイル１３Ｂの端面にソフトタッチで弾接し、Ｂ相アウターヨーク１１Ｂに対する軸受５０の同軸化を達成し易くなる。しかも、放射状位置決め弾性片５２ｂの厚さはフランジＦの厚さに設定できるため、フランジＦをＢ相アウターヨーク１１Ｂの平板部１１ａの内面に重ねることができ、Ｂ相コイルボビン１９Ｂを持つＢ相コイル１３Ｂでも、実施例１と同じほどの軸方向長さに収めることができる。そして、本例ではメタル軸受５１を使用しているため、樹脂軸受に比し、軸受精度の向上と長寿命化を実現できる。
【符号の説明】
【００３４】
１０，１０′…ＰＭ形ステッピングモータ
１１Ａ…Ａ相アウターヨーク
１１Ｂ…Ｂ相アウターヨーク
１１ａ，１２ａ…平板部
１１ｂ…円周板部
１１ｃ，１２ｃ…極歯
１２Ａ…Ａ相インナーヨーク
１２Ｂ…Ｂ相インナーヨーク
１３Ａ…Ａ相コイル
１３Ｂ…Ｂ相コイル
１４…端子台
１５…ロータマグネット
１６…モータ軸
１７…取付板
１８，５１…メタル軸受
１９Ａ…Ａ相コイルボビン
１９Ｂ…Ｂ相コイルボビン
２０，３０，４０…樹脂製軸受
２１，４１…ラジアル軸受本体
２１ａ，４１ａ…係合切り欠き部
２２，４２，５２ｂ…放射状位置決め弾性片
２３…扇状フランジ部
３２…斜め上向き位置決め小片
５０…軸受
５１ａ…鍔部
５１ｂ…中央肉厚部
５２ａ…央孔
５２…位置決め板
Ｆ…フランジ
Ｈ…中央孔
ｈ…軸孔
Ｋ…切り欠き部
Ｐ…位置決め凹所
Ｓ…コイル収容空間
Ｗ…貫通孔
Ｘ…斜め上向き小突片
Ｙ…延長小突片
【図１】
2011041453.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011041453.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011041453.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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