(57)【要約】【課題】モータの設置面積を増加せずに軸方向に小型化を図り、同サイズのモータどうしではトルク性能を向上させたインナーロータ型モータを提供する。【解決手段】背面側ブラケット１０と取付面側ブラケット９とで固定子鉄心６を挟み込み、背面側ブラケット１０からブラケット固定ねじ１３を挿入して先端部が取付面側ブラケット１０に形成されたねじ孔１２の途中まで嵌め込まれた残りのねじ孔分をモータ取付用のねじ孔として共用され、該取付用ねじ孔の厚み分により形成されるブラケット空間にマグネットワイヤ８と口出し線１５との配線接続部が設けられる。【選択図】図１
2005312136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子を囲繞して設けられる固定子と、回転子を回転可能に軸支し固定子を軸方向両側で挟み込んでねじ止め固定される一対のブラケットとを具備するインナーロータ型モータにおいて、
背面側ブラケットと取付面側ブラケットとで固定子鉄心を挟み込み、背面側ブラケットからブラケット固定ねじを挿入して先端部が取付面側ブラケットに形成されたねじ孔の途中まで嵌め込まれた残りのねじ孔分をモータ取付用のねじ孔として共用され、該取付用ねじ孔の厚み分により形成されるブラケット空間に固定子巻線と口出し線との配線接続部が設けられることを特徴とするインナーロータ型モータ。
【請求項２】
軸方向に着磁されたマグネットとその両側に回転子鉄心が配設されて回転軸と一体に回転する回転子と、回転子を囲繞して設けられる固定子鉄心にマグネットワイヤが巻き付けられた固定子と、回転子を回転可能に軸支し固定子鉄心を軸方向両側で挟み込んでねじ止め固定される一対のブラケットとを具備するハイブリッド型ステッピングモータであることを特徴とする請求項１記載のインナーロータ型モータ。                                                    
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばブラシ付モータ、ブラシレスモータ、ステッピングモータなどのインナーロータ型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
インナーロータ型モータは、回転子が回転軸を一対のブラケットに軸受を介して回転可能に軸支されている。固定子は、回転子を囲繞して設けられる固定子鉄心にマグネットワイヤが巻き回され、固定子鉄心が軸方向両側で一対のブラケットに挟み込まれてねじ止め固定される。マグネットワイヤの巻き始め及び巻き終わりに相当するコイル巻線は絶縁体に支持されたプリント基板に接続され、該プリント基板にはリード線（口出し線）又はコネクタがはんだ付けされてブラケットに形成された開口部より引き出される。
【０００３】
上述したインナーロータ型モータは、回転軸がモータ取付面側のブラケットより突出して設けられており、該取付面側ブラケットを通じて取付面にねじ止めして固定される。また、コイル巻線に接続する口出し線又はコネクタは、背面側ブラケット（取付面側ブラケットとは反対側のブラケット）側にプリント配線板が設けられ、該背面側ブラケットに切欠部（開口部）を設けて口出し線又はコネクタが引き回されるモータがほとんどである。これは、取付面側ブラケットに口出し線又はコネクタを接続すると、モータ取付作業時にブラケットを通じて振動や応力が伝わり易く、口出し線又はコネクタにテンションや変形させる力が作用するなどの理由から接続信頼性を考慮したものと思料される（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−７２９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、モータの軸方向サイズの小型化、設置面積の低減に関する要求があり、しかもモータの回転子や固定子を縮小することによるトルクの低下を抑えて小型化を図りたいというニーズがある。また、背面側ブラケットは、プリント配線板や口出し線又はコネクタとの接続部が絶縁体を介して設けられるため、軸方向の厚みを削減できない。削減すると回転子や固定子を軸方向に小型化することになり、トルク特性が大幅に低下する。
【０００５】
また、モータの軸方向サイズを小型化するため、背面側ブラケット６０に対して取付面側ブラケット６１を薄くして、ブラケット固定ねじ６２とは別にモータ取付面への取付用ねじ孔部６３を外方へ張り出して設けるとすれば設置面積が大きくなる（図３（ａ）〜（ｃ）参照）。
また、固定子鉄心６４を軸方向両側からブラケット６５、６６で挟み込んで例えば４箇所で固定するブラケット固定ねじ６７とは別に、モータ取付面への取付用ねじ孔６８を設置面積を増加せず設けるとすれば、固定子鉄心６４の外形が取付用ねじ孔６８を回避した凹面形状６９にする必要がある（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。このような固定子鉄心６４の凹面形状６９は、例えばブラケット６５、６６の一辺が５６ｍｍ程度のモータでは実現可能であるが、それより小型のモータにおいては固定子鉄心６４のサイズを縮小するのに限界があり、回転子のみを小型化するとトルク性能が低下する。
【０００６】
また、図２において、例えば一辺が３５ｍｍのハイブリッド型ステッピングモータの場合、固定子鉄心５１を挟み込んで固定するブラケット５２、５３のうち取付面側ブラケット５２の固定ねじ５４のねじ孔５５の一部をモータ取付面への取付用ねじ孔５５に利用することも考えられる。しかしながら、取付ねじの交差や取付面への取付信頼性を考慮すると取付用ねじ孔５５が軸方向に所定長以上必要であり、この分の取付面側ブラケット５２の厚さを省略できず、更に背面側ブラケット５３に設けられるプリント配線板５６や口出し線５６の接続部の厚さを考慮すると、設置面積を増加せずに軸方向に小型化するのが困難であった。
更には、ブラケットに代えて板金を曲げ加工や絞り加工を施して成形したカップ状のヨークを用いることも考えられるが、例えばステッピングモータの場合には、回転子と固定子との隙間が小さいため同軸度が極めて高精度に要求されること、カップ状ヨークは通常円形になるため設置面積を減らせないこと、板金を矩形状に折り曲げてハウジングを形成するのが極めて困難であり、さらに同軸度が出し難いことなどがある。
【０００７】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、モータの設置面積を増加せずに軸方向に小型化を図り、同サイズのモータどうしではトルク性能を向上させたインナーロータ型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】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
回転子を囲繞して設けられる固定子と、回転子を回転可能に軸支し固定子を軸方向両側で挟み込んでねじ止め固定される一対のブラケットとを具備するインナーロータ型モータにおいて、背面側ブラケットと取付面側ブラケットとで固定子鉄心を挟み込み、背面側ブラケットからブラケット固定ねじを挿入して先端部が取付面側ブラケットに形成されたねじ孔の途中まで嵌め込まれた残りのねじ孔分をモータ取付用のねじ孔として共用され、該取付用ねじ孔分の厚みにより形成されるブラケット空間に固定子巻線と口出し線との配線接続部が設けられることを特徴とする。
また、軸方向に着磁されたマグネットとその両側に回転子鉄心が配設されて回転軸と一体に回転する回転子と、回転子を囲繞して設けられる固定子鉄心にマグネットワイヤが巻き付けられた固定子と、回転子を回転可能に軸支し固定子鉄心を軸方向両側で挟み込んでねじ止め固定される一対のブラケットとを具備するハイブリッド型ステッピングモータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述したインナーロータ型モータを用いれば、背面側ブラケットと取付面側ブラケットとで固定子鉄心を挟み込み、背面側ブラケットからブラケット固定ねじを挿入して先端部が取付面側ブラケットに形成されたねじ孔の途中まで嵌め込まれた残りのねじ孔分をモータ取付用のねじ孔として利用できるので、モータの設置面積を増加させることなく、取付面へのモータ取付部を確保することができる。また、取付面側ブラケットの取付用ねじ孔の厚み分に相当するブラケット空間を利用して固定子巻線と口出し線との配線接続部を設けるので、背面側ブラケットの軸方向の厚みを可能な限り薄型化することができる。
よって、モータ軸方向にはブラケットに最低限必要なモータ取付用の取付ねじ孔の厚み分で固定子巻線の口出し線接続部も設けられるので、口出し線接続部は取付面側ブラケットの厚みによる剛性で接続信頼性は維持でき、背面側ブラケットを可能な限り薄くできるので、固定子鉄心や回転子鉄心を小型化することもない。よって、モータの設置面積を増やさず軸方向にも小型化できる、同サイズのインナーロータ型モータを比較するとのトルク性能を向上できる。また、モータ長の短いモータほどモータ長に占めるブラケット長の割合が大きくなるためトルク特性を改善する効果が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るインナーロータ型モータの最良の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本発明に係るインナーロータ型モータは、ブラケット固定ねじとモータ取付ねじとがねじ孔を共用するタイプの様々なモータに広く適用である。本実施形態では、例えば複写機のスキャナー駆動用、プリンタのキャリッジ駆動用や紙送り用などに用いられるハイブリッド型ステッピングモータを例示して説明する。
【００１１】
図１を参照して、ハイブリッド型ステッピングモータの概略構成について説明する。
図１において、回転子１は、軸方向にＮ・Ｓ着磁されたマグネット２とその両側に周方向に小歯半ピッチずつずらして回転子小歯が形成された回転子鉄心３が配設され、非磁性材料からなる回転軸４と一体となって回転するようになっている。
【００１２】
固定子５は、回転子１を固定子鉄心６が囲繞して設けられる。固定子鉄心６は、回転子鉄心３に設けられた回転子小歯と対向する固定子小歯を有する極が設けられ、該極には絶縁体７を介してマグネットワイヤ８が巻き付けられている。回転子鉄心３や固定子鉄心６は、例えば高透磁率を有するケイ素鋼鈑などが積層された積層型コアが好適に用いられる。積層型コアの周面は磁束作用面となることからバリ取りが行われ、塗料がコーティングされている。上記固定子鉄心３の極に巻き付けられたマグネットワイヤ８への励磁相を切り換えて通電することで、回転子鉄心３の回転子小歯が対向する固定子小歯と磁気的に安定した位置まで所定角度回転するようになっている。
【００１３】
一対のブラケット９、１０は軸受１１を介して回転子１を回転可能に軸支し、固定子鉄心６を軸方向両側で挟み込んでねじ止め固定される。回転軸４は、取付面側ブラケット９を貫通して外方へ突出して設けられる。このモータ取付面側へ突出する回転軸４には、駆動伝達用に例えばギヤやプーリなどが嵌め込まれ、モータが図示しない取付面へ固定される。上記ブラケット９、１０としては、例えば一辺が３５ｍｍ角のアルミダイカストが好適に用いられる。
【００１４】
上記ブラケット９、１０及び固定子鉄心６には貫通したねじ孔１２が形成されており、  背面側ブラケット１０からブラケット固定ねじ１３を挿入して固定子鉄心６を貫通して先端部が取付面側ブラケット９に形成されたねじ孔１２に途中まで嵌め込まれる。このとき、取付面側ブラケット９の残りのねじ孔分に相当するねじ孔１２を図示しないモータ取付面への取付用ねじ孔として利用できるようになっている。この取付面側ブラケット９に形成される残りのねじ孔１２の長さは、モータの取付信頼性や組立性を考慮すると例えば上述した３５ｍｍ角のブラケットサイズにおいては３ｍｍ程度の長さが必要である。よって、モータの設置面積は、取付面側ブラケット９の面積以上には広がらずにモータを取り付けることができる。尚、本実施例ではブラケット固定ねじ１３は固定子鉄心６を貫通して固定する場合を例示したが、ブラケット固定ねじ１３が固定子鉄心６を貫通することなく固定子５の外側でブラケット９、１０のねじ孔に嵌め込んで固定するタイプであっても良い。
【００１５】
また、取付面側ブラケット９にはモータ取付面への取付用ねじ孔１２の厚み分を利用して、マグネットワイヤ８のコイル巻線の端部が接続されるプリント配線板１４が絶縁体７に嵌合して固定される。このプリント配線板１４にはリード線（口出し線）１５（又はコネクタ）が接続される。口出し線１５は取付面側ブラケット９に形成される切欠部１６を通じて取り出される。
【００１６】
このように、取付面側ブラケット９の取付用ねじ孔１２の厚み分を利用してコイル巻線と口出し線１５との配線接続部を設けるので、背面側ブラケット１０の軸方向の厚みを固定ねじ１３の固定に必要な厚さ分だけ確保すれば足りるため、固定子鉄心３や回転子鉄心６の軸方向のサイズを変更することなく、可能な限り薄型化することができる。
例えば、軸方向の厚さは、取付面側及び背面側ブラケット９、１０の一辺が３５ｍｍ角の２相ハイブリッド型ステッピングモータにおいて、軸方向の長さが１．５ｍｍ短縮することができた。
【００１７】
以上のように、取付面側ブラケット９には、モータ取付用に最低限必要な取付ねじ孔１２の厚み分に相当するブラケット空間にマグネットワイヤ８と口出し線１５との接続部も設けられるので、口出し線接続部は取付面側ブラケット９の厚みによる剛性で接続信頼性は維持でき、背面側ブラケット１０を可能な限り薄くできるので、固定子鉄心６や回転子鉄心３を小型化することがない。よって、モータの設置面積を増やさず軸方向に小型化できるので、同サイズのハイブリッド型ステッピングモータを比較するとのトルク性能を向上できる。
【００１８】
尚、本実施例ではステップ角１．８度の２相のハイブリッド型ステッピングモータについて例示したがこれに限定されるものではなく、例えばブラシ付モータ、ブラシレスモータ、ステッピングモータなどの他のインナーロータ型モータについても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ハイブリッド型ステッピングモータの断面説明図である。
【図２】ハイブリッド型ステッピングモータのモータ長の比較断面説明図である。
【図３】従来のインナーロータ型モータの説明図である。
【図４】従来のインナーロータ型モータの説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  回転子
２  マグネット
３  回転子鉄心
４  回転軸
５  固定子
６  固定子鉄心
７  絶縁体
８  マグネットワイヤ
９、１０  ブラケット
１１  軸受
１２  ねじ孔
１３  ブラケット固定ねじ
１４  プリント配線板
１５  口出し線
１６  切欠部                                                           
【図１】
2005312136.tif 000003
【図２】
2005312136.tif 000004
【図３】
2005312136.tif 000005
【図４】
2005312136.tif 000006