(57)【要約】【課題】  弾性部材が撓んだ場合であっても慣性部材が回転子鉄心に直接、接触することを防止して異音の発生を防止したステッピングモータを提供する。【解決手段】  ステータ２の内側に回転可能に配置されたロータ３と、ロータ３の回転軸に装着されるダンパー１５とを備え、ダンパー１５をモータ内部に内蔵したＨＢ型ステッピングモータ１であって、ダンパー１５は弾性体部１７と、弾性体部１７の外周に配設した慣性体部１６からなり、慣性体部１６の軸方向両端面に弾性体部１７と連接して一体に形成されたフランジ１８を備え、フランジ１８の一方はロータのロータコア１０に当接し、フランジ１８の他方は回転軸１２を回転可能に支持する玉軸受１３に当接してなり、回転軸１２は弾性体部１７に挿入して結合されている。【選択図】図１
2015163021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータの内側に回転可能に配置されたロータと、前記ロータの回転軸に装着されるダンパーとを備え、前記ダンパーをモータ内部に内蔵したステッピングモータであって、
前記ダンパーは弾性体部と、該弾性体部の外周に配設した慣性体部からなり、
前記慣性体部の軸方向両端面に前記弾性体部と連接して一体に形成されたフランジを備え、
前記フランジの一方は前記ロータのロータコアに当接し、
前記フランジの他方は前記回転軸を回転可能に支持する軸受に当接してなり、
前記回転軸は前記弾性体部に挿入して結合されていることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
前記弾性体部と前記慣性体部は前記弾性体部を形成するゴム材料によって一体成形した構成であって、前記フランジは前記ゴム材料によって一体成形した際、同時に形成されてな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】
ステータの内側に回転可能に配置されたロータと、前記ロータの回転軸に装着されるダンパーとを備え、前記ダンパーをモータ内部に内蔵したステッピングモータであって、
前記ダンパーは中空円筒状のスリーブと、該スリーブの外周に配設した弾性体部と、該弾性体部の外周に配設した慣性体部からなり、
前記慣性体部の軸方向両端面に前記弾性体部と連接して一体に形成されたフランジを備え、
前記フランジの一方は前記ロータのロータコアに当接し、
前記フランジの他方は前記回転軸を回転可能に支持する軸受に当接してなり、
前記回転軸は前記スリーブに圧入して結合されていることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項４】
前記スリーブと前記弾性体部と前記慣性体部は前記弾性体部を形成するゴム材料によって一体成形した構成であって、前記フランジは前記ゴム材料によって一体成形した際、同時に形成されてなることを特徴とする請求項３に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、特に防振機構を備えたステッピングモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータはステップ角度だけ回転して次の安定点に移動することで回転するが、停止の際に回転子（ロータ）の慣性力により減衰振動をしながら振動が収束しつつ停止する。このため、従来から振動対策としてダンパーを用いることが知られている。このダンパーをモータに内蔵して薄型化を図ったステッピングモータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は特許文献１に記載されたステッピングモータを示す断面図である。図４に示すように、ステッピングモータ１００の軸１０５にダンパーである平滑化装着体１２０が装着されている。平滑化装着体１２０は可撓性部材１２１と慣性部材１２２からなり、可撓性部材１２１はシリコーンゴム等の弾性材から構成され、慣性部材１２２は小形で高い弾性効果が得られるように鉄等の金属から構成されている。板ばね１２３により可撓性部材１２１の内側部を回転子鉄心１０６に押し付けながら軸１０５に対して装着されている。平滑化装着体１２０を可撓性部材１２１と慣性部材１２２からなる単純な構成にしてオイルダンパーよりも軽量化することによってステッピングモータ１００に付加される慣性量を減少させ、操作速度を向上することができる。また、平滑化装着体１２０をステッピングモータ１００に内蔵したことによって、ステッピングモータの薄型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２９５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のステッピングモータ１００では、回転子鉄心１０６と慣性部材１２２との間の隙間が小さい場合、弾性体からなる可撓性部材１２１の撓みによって慣性部材１２２が回転子鉄心１０６、あるいは底板と接触して異音や振動が発生する虞がある。
【０００６】
また、慣性部材１２２が回転子鉄心１０６に接触することを防止するために回転子鉄心１０６と慣性部材１２２との間の隙間を大きくすると、ステッピングモータ１００の薄型化を阻害することになる。また、回転子鉄心１０６と慣性部材１２２との間の隙間を大きくした場合、ステッピングモータ１００の薄型化を図るためには慣性部材１２２の軸方向の寸法を小さくして薄型化を行うことになるため、慣性部材１２２の質量が減少し、その結果、防振効果が低減する虞がある。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みて行われたものであり、弾性部材の外周縁部に慣性部材を取り付けた構成からなるダンパーを内蔵したステッピングモータにおいて、弾性部材が撓んだ場合であっても慣性部材が回転子鉄心に直接、接触することを防止して異音の発生を防止した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】
【０００８】
上記課題を解決するために、（１）本発明は、ステータの内側に回転可能に配置されたロータと、前記ロータの回転軸に装着されるダンパーとを備え、前記ダンパーをモータ内部に内蔵したステッピングモータであって、前記ダンパーは弾性体部と、該弾性体部の外周に配設した慣性体部からなり、前記慣性体部の軸方向両端面に前記弾性体部と連接して一体に形成されたフランジを備え、前記フランジの一方は前記ロータのロータコアに当接し、前記フランジの他方は前記回転軸を回転可能に支持する軸受に当接してなり、前記回転軸は前記弾性体部に挿入して結合されているステッピングモータを提供する。
（２）前記弾性体部と前記慣性体部は前記弾性体部を形成するゴム材料によって一体成形した構成であって、前記フランジは前記ゴム材料によって一体成形した際、同時に形成されてなる（１）に記載のステッピングモータを提供する。
【０００９】
（３）本発明は、ステータの内側に回転可能に配置されたロータと、前記ロータの回転軸に装着されるダンパーとを備え、前記ダンパーをモータ内部に内蔵したステッピングモータであって、前記ダンパーは中空円筒状のスリーブと、該スリーブの外周に配設した弾性体部と、該弾性体部の外周に配設した慣性体部からなり、前記慣性体部の軸方向両端面に前記弾性体部と連接して一体に形成されたフランジを備え、前記フランジの一方は前記ロータのロータコアに当接し、前記フランジの他方は前記回転軸を回転可能に支持する軸受に当接してなり、前記回転軸は前記スリーブに圧入して結合されているステッピングモータを提供する。
（４）前記スリーブと前記弾性体部と前記慣性体部は前記弾性体部を形成するゴム材料によって一体成形した構成であって、前記フランジは前記ゴム材料によって一体成形した際、同時に形成されてなる（３）に記載のステッピングモータを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、弾性部材の外周縁部に慣性部材を取り付けた構成からなるダンパーを内蔵したステッピングモータにおいて、弾性部材が撓んだ場合であっても慣性部材が回転子鉄心に直接、接触することを防止して異音の発生を防止した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】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるステッピングモータを示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態におけるステッピングモータを示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態におけるステッピングモータを示す断面図である。
【図４】従来のステッピングモータを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態におけるステッピングモータを示す断面図である。図１にはＨＢ型ステッピングモータを示している。ＨＢ型ステッピングモータ１は、ステータ２と、ステータ２の内側に回転可能に配置されたロータ３と、ステータ２を保持するブラケット４、５を有している。
【００１４】
ステータ２は軟磁性材料からなる珪素鋼板を複数枚積層したステータコア６と、インシュレータ７に巻回されたコイル８から構成されている。ステータコア６は環状のヨーク部（図示省略）と環状のヨーク部から径内方に延伸した複数の極歯（図示省略）を備えており、各々の極歯の先端部には複数の小歯（図示省略）を有している。極歯にはインシュレータ７が装着され、インシュレータ７を介してコイル８が巻回されている。ステータ２はブラケット４、５の間に配設されており、ブラケット４、５とステータ２との結合は周知の手段、例えば、ボルトを挿通して行われる。
【００１５】
ロータ３は軟磁性材料からなる円板状の珪素鋼板を複数枚積層したロータコア９、１０と、ロータコア９、１０の間に配設された円板状のマグネット１１と、金属製の回転軸１２から構成されている。ロータコア９、１０の外周には等ピッチで複数の小歯（図示省略）を有しており、ロータコア９に形成された小歯（図示省略）とロータコア１０に形成された小歯（図示省略）は半ピッチずれた状態で回転軸１２に固定されている。そして、ロータコア９、１０に形成された小歯（図示省略）は所定のエアーギャップを介してステータコア６の小歯と対向配置されている。
【００１６】
回転軸１２は玉軸受１３、１４にて回転可能に支持されており、一方の玉軸受１３はブラケット４にて保持され、他方の玉軸受１４はブラケット５にて保持されている。ロータコア９、１０と、マグネット１１と、ダンパー１５はロータの回転軸１２に装着固定されており、ロータコア９、１０とマグネット１１とダンパー１５は回転軸１２とともに回転する。ＨＢ型ステッピングモータ１は、ダンパー１５を内部に内蔵している。ダンパー１５は円板状の形状であり、ウエイトである慣性体部１６と弾性体部１７とから構成され、弾性体部１７の外側の外周に慣性体部１６が配設されている。
【００１７】
慣性体部１６は円板状の形状を有し、金属材料（例えば、鉄）から形成されている。弾性体部１７は、ゴム材料（例えば、シリコーンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム）から形成されている。このゴム材料によるモールドにて慣性体部１６と弾性体部１７が一体に成形され、同時に慣性体部１６の軸方向両端面部には弾性体部１７に連接したフランジ１８、１８がゴム材料によって一体に成形されると共に、弾性体部１７には突出部１９が一体成形にて形成される。
【００１８】
フランジ１８の一方側はロータコア９に当接しており、フランジ１８の他方の突出部１９は回転軸を回転可能に支持する玉軸受１３の内輪に当接している。弾性体部１７の中央には開口を有し、この開口に回転軸１２を圧入（挿入）することで、ダンパー１５が回転軸１２に結合して装着される。一方のブラケット５と玉軸受１４との間には板ばね２０が装着されており、板ばね２０にて玉軸受１４に予圧が付勢されている。玉軸受１４とロータコア１０との間にはスペーサ２１が介装されている。玉軸受１３と回転軸１２は圧入、あるいは接着で保持されており、玉軸受１３にも予圧が付勢される。
【００１９】
ステータ２のコイル８に駆動パルスを印加してロータ３が回転するごとに、弾性体部１７が弾性変形し、弾性体部１７の弾性変形に基づき抵抗によって振動を減衰することができる。この弾性体部１７が弾性変形した際、ウエイトである慣性体部１６が軸方向で振れるが、慣性体部１６の端面部に弾性体部１７と一体に成形されたフランジ１８によって慣性体部１６がロータコア９に接触することが防止される。
また、ゴム材料によるモールドにて慣性体部１６と弾性体部１７が一体に成形され、同時に慣性体部１６の両側端面部には弾性体部１７に連接したフランジ１８、１８が一体に成形されるため、慣性体部１６と弾性体部１７との結合、保持強度を向上できる。
【００２０】
＜第２の実施形態＞
図２は本発明の第２の実施形態におけるＨＢ型ステッピングモータを示す断面図である。本発明の第２の実施形態におけるＨＢ型ステッピングモータ５０と図１に示す第１の実施形態におけるＨＢ型ステッピングモータ１との違いは、ダンパー１５の構成が相違しており、他の構成は図１に示す構成と同じである。このため、共通の部材に関しては同じ引用符号を記し、その説明は省略する。
【００２１】
図２に示すように、ダンパー１５は円板状の形状であり、ウエイトである慣性体部１６と弾性体部１７とスリーブ３０から構成されている。慣性体部１６は円板状の形状を有し、金属材料（例えば、鉄）から形成されている。弾性体部１７は、ゴム材料（例えば、シリコーンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム）から形成されている。
【００２２】
スリーブ３０は中空円筒形状を有し、金属材料から形成されている。スリーブ３０の外周には弾性体部１７が配設され、弾性体部１７の外周には慣性体部１６が配設される。弾性体部１７を形成するゴム材料によるモールドにて慣性体部１６と弾性体部１７とスリーブ３０とが一体成形にて形成され、同時に慣性体部１６の両側端面部には弾性体部１７に連接したフランジ１８、１８がゴム材料によって一体に成形される。なお、スリーブ３０の外周面にはローレット加工が施されている。このため、このローレット加工による外周面の凹凸形状により、スリーブ３０と弾性体部１７との結合を強固にできる。
【００２３】
フランジ１８の一方側はロータコア９に当接しており、スリーブ３０の一方の端部が玉軸受１３の内輪に当接している。スリーブ３０の開口に回転軸１２を圧入することで、ダンパー１５が回転軸１２に結合して装着される。一方のブラケット５と玉軸受１４との間には板ばね２０が装着されており、板ばね２０にて玉軸受１４に予圧が付勢されている。玉軸受１４とロータコア１０との間にはスペーサ２１が介装されている。そして、スリーブ３０の一方の端部が他方のブラケット４に装着された玉軸受１３の内輪に当接しているため、玉軸受１３にも予圧が付勢される。
第２の実施形態も第１の実施形態と同様の効果を奏する。さらに、第２の実施形態では、金属材料からなるスリーブ３０に回転軸１２を圧入した構成であるため、金属材料同士の結合となり、第１の実施形態に比べて強固に結合できる。
【００２４】
また、弾性体部１７に連接したフランジ１８、１８がゴム材料によって一体に成形されているが、スリーブ３０の端面の端面が同一面となるようにスリーブ３０の外周面にもゴム材料で覆った構成としてもよい。この構成によれば、スリーブ３０の一方の端部が玉軸受１３の内輪に当接した際、スリーブ３０の外周面を覆ったゴム材料も玉軸受１３の内輪に当接するため、このゴム材料によって振動を抑制することができる。
【００２５】
＜第３の実施形態＞
図３は本発明の第３の実施形態におけるＨＢ型ステッピングモータを示す断面図である。本発明の第３の実施形態におけるＨＢ型ステッピングモータ７０と図１に示す第１の実施形態におけるＨＢ型ステッピングモータ１との違いは、主にダンパー１５の構成が相違しており、他の構成は図１に示す構成と略同じである。このため、共通の部材に関しては同じ引用符号を記し、その説明は省略する。
【００２６】
ダンパー１５は円板状の形状であり、ウエイトである慣性体部１６と弾性体部１７とから構成され、弾性体部１７の外側の外周に慣性体部１６が配設されている。慣性体部１６は円板状の形状を有し、金属材料（例えば、鉄）から形成されている。弾性体部１７は、ゴム材料（例えば、シリコーンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム）から形成されている。このゴム材料によるモールドにて慣性体部１６と弾性体部１７が一体に成形され、同時に慣性体部１６の軸方向両端面部には弾性体部１７に連接したフランジ１８、１８がゴム材料によって一体に成形されると共に、弾性体部１７には突出部１９が一体成形にて形成される。
【００２７】
一方の突出部１９はロータコア９の凹部に挿入され、他方の突出部１９は回転軸１２を回転可能に支持する玉軸受１３の内輪に当接している。ロータコア９の凹部はＤカット形状になっており、挿入された弾性体部１７の廻り止めとして機能する。弾性体部１７の中央には開口を有し、この開口に回転軸１２を圧入（挿入）することで、ダンパー１５が回転軸１２に結合して装着される。一方のブラケット５と玉軸受１４との間には板ばね２０が装着されており、板ばね２０にて玉軸受１４に予圧が付勢されている。玉軸受１４とロータコア１０との間にはスペーサ２１が介装されている。玉軸受１３と回転軸１２は圧入、あるいは接着で保持されており、玉軸受１３にも予圧が付勢される。
【００２８】
このように、フランジ１８の一方の突出部１９がロータコア９の凹部に挿入されて結合しているため、図１に示す第１の実施形態におけるＨＢ型ステッピングモータ１に比べてダンパー１５と回転軸１２との結合強度を大きくすることができる。
【００２９】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、弾性体部１７を形成するゴム材料によるモールドにて慣性体部１６と弾性体部１７とスリーブ３０とが一体成形にて形成され、同時に慣性体部１６の両側端面部には弾性体部１７に連接したフランジ１８、１８がゴム材料によって一体に成形されるが、慣性体部１６に複数の貫通孔を形成し、この貫通孔にもゴム材料を充填してフランジ１８、１８が互いに連結するようにしてもよい。また、貫通孔でなくとも、凹部を形成し、凹部にフランジ１８の一部が入り込むようにしてもよい。このような構成により、ダンパー１５と回転軸１２との結合強度を大きくすることができる。
【００３０】
本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３１】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３２】
１、５０、７０    ＨＢ型ステッピングモータ
２      ステータ
３      ロータ
４      ブラケット
５      ブラケット
６      ステータコア
７      インシュレータ
８      コイル
９      ロータコア
１０    ロータコア
１１    マグネット
１２    回転軸
１３    玉軸受
１４    玉軸受
１５    ダンパー
１６    慣性体部
１７    弾性体部
１８    フランジ
１９    突起部
２０    板ばね
２１    スペーサ
３０    スリーブ
【図１】
2015163021.tif 000003
【図２】
2015163021.tif 000004
【図３】
2015163021.tif 000005
【図４】
2015163021.tif 000006