JP2003299335A

JP2003299335A - マグネットホルダ、ロータ、およびステッピングモータ

Info

Publication number: JP2003299335A
Application number: JP2002103170A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Shibazaki; 佳秋柴崎; Tetsuya Miyagawa; 哲也宮川; Eiichi Miyashita; 栄一宮下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2003-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成で優れた性能を持つマグネットホ
ルダを提供し、以って良好な性能を有するロータおよび
ステッピングモータを提供すること。【解決手段】ステッピングモータのロータにおいて一
対の環状永久磁石を支持するマグネットホルダであっ
て、中心にシャフトの挿通孔を有する平板の縁部におい
て屈曲形成された複数の突起を、該突起の屈曲方向が逆
向きとなるように設けて該平板の両側にマグネット支持
部を形成したことを特徴とするマグネットホルダ、およ
び該マグネットホルダを備えたロータ並びにステッピン
グモータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネットホルダ
に関し、詳しくは、例えば、インクジェット式記録装置
のキャリッジや紙送りローラを駆動させるために好適に
使用されるステッピングモータのロータ（回転子）にお
いて、永久磁石を支持するマグネットホルダの改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ステッピングモータは、ステータのマグ
ネットワイヤーの巻線に電流を流すことによって生じる
磁極とロータの磁石により与えられる磁極の反発によっ
て間欠的に回転駆動することが可能なモータである。図
５は、従来のステッピングモータ１００の一例を示す分
解斜視図である。このステッピングモータ１００は、２
つのリング状永久磁石４５ａ、４５ｂ、一対のホルダ２
１ａ、２１ｂおよびシャフト５０により構成されるロー
タ２０と、このロータ２０を同軸上に内挿するとともに
周方向に櫛状極歯部３５を有する複数のヨーク３３を備
え、該ヨーク３３の間にマグネットワイヤーを巻装（４
７ａ、４７ｂ）するステータ３１と、このステータ３１
に外装されるケース１１とを主要な構成としている。ま
た、マグネットワイヤーの巻線４７ａ、４７ｂは、ハー
ネスユニット６０と接続されている。

【０００３】ステッピングモータの組立時には、ロータ
２０およびステータ３１をそれぞれ別個に組み立てた
後、ステータ３１内の空間にロータ２０を嵌め込み、ケ
ース１１内に圧入して固定している。ロータ２０のシャ
フト５０は、軸受４２を介してフランジ１０の穴に挿通
され、さらにシャフト５０の一端にはプーリ４１を装着
する。

【０００４】図６に、図５のステッピングモータ１００
の内部構造を示す。ロータ２０は、ホルダ２１ａ、２１
ｂの周部に支持されるリング状のマグネット４５ａ、４
５ｂを備えており、ホルダ２１ａ、２１ｂの中心には、
シャフト５０が挿通されている。シャフト５０は、フラ
ンジ１０に装着された軸受４２、およびステータ３１に
装着された軸受４９によって支持されている。ロータ２
０の側部には、ワッシャ４３、４４、４６が配備されて
おり、フランジ１０およびステータ３１との間でロータ
２０の位置を固定している。

【０００５】ステータ３１は、櫛状極歯部３５をそれぞ
れ備えたヨーク３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを備
え、左右１対のマグネットワイヤーからなる巻線４７
ａ、４７ｂが施されている。

【０００６】ケース１１は、ロータ２０を挿入したステ
ータ３１を嵌め込んだ状態で、背部がフランジ１０と接
着されている。この状態で、ステータ３１はケース１１
中に圧入され、被覆樹脂部５１が露出するようにカバー
５３が装着されている。また、ロータ２０はワッシャ４
３、４４を介してフランジ１０の軸受４２に押し当てら
れるように支持されている。

【０００７】以上のような構成のステッピングモータ１
００においては、マグネットワイヤーの巻線４７ａ、４
７ｂに電流を流すと、起磁力が発生し、ロータ２０を所
定角度動かす。

【０００８】ここで、従来のロータ２０の構造例を図７
に挙げる。図７（Ａ）は、左右それぞれの相に、皿状の
プレス継鉄からなるマグネットホルダ２１ａ、２１ｂを
向かい合うように配置し、個々にマグネット４５ａ、４
５ｂを支持する構造ものである。

【０００９】図７（Ｂ）は、アルミニウムその他の材料
を加工した単一のマグネットホルダ２１’を配備し、左
右一対のマグネット４５ａ、４５ｂを支持する構造であ
る。なお、図７（Ａ）、（Ｂ）では、いずれも一対のマ
グネット４５ａ、４５ｂを用いているが、このように左
右両相に個別のマグネットを配置することによってステ
ッピングモータ１００における静音効果やディテントト
ルク減少効果が向上することが知られている。

【００１０】図７（Ｃ）は、皿状のプレス継鉄等のマグ
ネットホルダ２１により、単一のマグネット４５’を支
持して左右の相で利用するものである。

【００１１】しかし、図７（Ａ）では、継鉄（マグネッ
トホルダ２１ａ、２１ｂ）を２個使用するために部品点
数が多くなり、コストを上昇させる原因となるほか、ロ
ータ２０を組み立てる際にも作業工数が多くなるという
欠点がある。図７（Ｂ）も同様に材料費や金型費用等の
加工費が高くなるという問題がある。図７（Ｃ）は、磁
気特性に劣り、振動や騒音が大きくなるとともに、イナ
ーシャが大きくなり起動特性が低下するという問題があ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、簡易
な構成で優れた性能を持つマグネットホルダを提供する
ことであり、以って良好な性能を有するロータおよびス
テッピングモータを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載のマグネットホルダの発明は、ステ
ッピングモータのロータにおいて一対の環状永久磁石を
支持するマグネットホルダであって、中心にシャフトの
挿通孔を有する平板の縁部において屈曲形成された複数
の突起を、該突起の屈曲方向が逆向きとなるように設け
て該平板の両側にマグネット支持部を形成したことを特
徴とする。このマグネットホルダの発明によれば、平板
の縁部において屈曲形成された複数の突起を、該突起の
屈曲方向が逆向きとなるように設けて該平板の両側にマ
グネット支持部を形成したので、一つの部品で２個の環
状永久磁石を支持できるようになる。したがって、部品
点数の削減と加工工数の削減が可能になり、コストの低
減化を図ることができる。また、単一部品からなるマグ
ネットホルダによって、これを使用するステッピングモ
ータの性能を向上させることが可能になる。すなわち、
マグネットホルダとしての継鉄を左右両相に配備してい
た従来技術［図７（Ａ）を参照］に比べ、軽量化が可能
になるため、加速の為に消費されるトルクが少なくて済
み、ステッピングモータの性能向上が可能になる。ま
た、皿形状の従来のマグネットホルダに比べ、加工の自
由度が高いため、必要に応じて例えばマグネット接着時
の回転止め形状なども形成できるようになった。

【００１４】請求項２に記載のマグネットホルダの発明
は、請求項１において、前記マグネット支持部に、前記
環状永久磁石の径方向の位置決め部と、端面の位置決め
部と、を設けたことを特徴とする。

【００１５】この特徴によれば、マグネット支持部に、
環状永久磁石の径方向の位置決め部（環状永久磁石の内
径を受け位置決めする部位）と、端面の位置決め部（環
状永久磁石の端面を受け位置決めする部位）と、を設け
たので、環状永久磁石を周方向およびスラスト方向（軸
方向）にしっかりと固定することができる。なお、径方
向の位置決め部と端面の位置決め部とは、別々の突起に
形成してもよいが、同じ突起に両方を形成することもで
きる。

【００１６】請求項３に記載のマグネットホルダの発明
は、請求項１または請求項２において、前記径方向の位
置決め部が、前記平板の片側に少なくとも３箇所設けら
れていることを特徴とする。この特徴によれば、径方向
の位置決め部を、片側に少なくとも３箇所以上設けるこ
とで、３点以上の当接部で環状永久磁石を支持できるよ
うになり、安定的かつ確実に固定できる。

【００１７】請求項４に記載のマグネットホルダの発明
は、請求項１から請求項３のいずれか１項において、前
記平板には、荷重軽減用の穴部が設けられていることを
特徴とする。この特徴によれば、平板に荷重軽減用の穴
部を設けたのでマグネットホルダをより一層軽量化する
ことが可能になる。したがって、イナーシャを小さくで
きるので、これを使用するステッピングモータの性能を
さらに向上させることが可能になる。

【００１８】請求項５に記載のマグネットホルダの発明
は、請求項１から請求項４のいずれか１項において、材
質が金属よりなることを特徴とする。この特徴によれ
ば、板金等の金属の平板により、マグネット支持部とな
る突起の折り曲げ加工等が容易になる。

【００１９】請求項６に記載のマグネットホルダの発明
は、請求項１から請求項４のいずれか１項において、材
質が合成樹脂よりなることを特徴とする。この特徴によ
れば、合成樹脂を採用することによりマグネット支持部
となる突起等を一体成形することが可能になるため、マ
グネットホルダの製造が容易であるほか、さらなる軽量
化が実現する。

【００２０】請求項７に記載のロータの発明は、請求項
１から請求項６のいずれか１項に記載のマグネットホル
ダと、該マグネットホルダにより支持される一対の環状
永久磁石と、前記マグネットホルダに貫装されたシャフ
トと、からなることを特徴とする。これにより、ロータ
において、請求項１から請求項６のいずれかと同様の作
用効果が得られる。

【００２１】請求項８に記載のステッピングモータの発
明は、請求項７に記載のロータを備えたことを特徴とす
る。これにより、ステッピングモータにおいて、請求項
１から請求項６のいずれかと同様の作用効果が得られ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１〜図３は、本発明に係るマグ
ネットホルダ２５、２６、２７を示す図面である。これ
らのマグネットホルダ２５、２６、２７は、それぞれ別
々の実施形態のものであり、従来技術のマグネットホル
ダ２１ａ、２１ｂに替えて前記図５および図６に例示の
ステッピングモータに組み込むことが可能であるため、
適宜これらの図面も参照しながら説明を行う。

【００２３】まず、図１のマグネットホルダ２５は、中
心にシャフト５０の挿通孔７０を有する平板８５の両側
に、マグネット支持部７１、７２が形成されている。こ
れらのマグネット支持部７１、７２は、平板８５の周部
の切り欠きにより形成された複数の屈曲した突起により
構成されている。

【００２４】このマグネットホルダ２５は、一つで２個
の環状のマグネット４５ａ、４５ｂを支持できるもので
あり、部品点数の削減と加工工数の削減が可能になり、
コストの低減化に貢献できる。また、単一部品からなる
マグネットホルダ２５は、マグネットホルダ２１ａ、２
１ｂとしての継鉄を左右両相に配備していた従来技術
［図７（Ａ）を参照］に比べ、軽量化が可能になるた
め、加速の為に消費されるトルクが少なくて済み、ステ
ッピングモータの性能向上が可能になる。

【００２５】マグネットホルダ２５では、マグネット支
持部７１となる片側３つの屈曲形成された大突起と、マ
グネット支持部７２となる同数の屈曲形成された小突起
が設けられ、大突起の周面は、マグネット４５ａ、４５
ｂの径方向の位置決め部として作用し、小突起の先端面
は、マグネット４５ａ、４５ｂの端面の位置決め部とし
て作用する。したがって、マグネット支持部７１によ
り、マグネット４５ａ、４５ｂは周方向にしっかりと支
持されて固定される。また、マグネット支持部７２に
は、マグネット４５ａ、４５ｂの端面が当接してスラス
ト方向（軸方向）にしっかりと固定することができる。

【００２６】また、前記したように、マグネットホルダ
２５において、径方向の位置決め部としてのマグネット
支持部７１は、ここでは片側に３つずつ、合計６個設け
られている。このように、径方向の位置決め部となるマ
グネット支持部７１を、片側に少なくとも３箇所以上設
けることで、３点以上の当接箇所でマグネット４５ａま
たは４５ｂを支持できるようになり、安定的かつ確実に
固定できる。

【００２７】マグネットホルダ２５の材質は、金属でも
合成樹脂でもよい。材質が金属の場合は、板金等の金属
平板により、マグネット支持部７１、７２となる突起を
折り曲げ加工することによって容易に製造できる。

【００２８】また、材質が合成樹脂の場合は、マグネッ
ト支持部７１、７２となる突起等を一体成形することが
可能になるため、製造が容易であるほか、一層の軽量化
を図ることができる。

【００２９】図２は、本発明の第２実施形態に係るマグ
ネットホルダ２６の斜視図である。このマグネットホル
ダ２６は、基本的な構成において第１実施形態に係るマ
グネットホルダ２５と同様であるため、ここでは相違点
を中心に述べ、同一の構成には同一の符号を付して説明
を省略する。

【００３０】このマグネットホルダ２６には、挿通穴７
０のほかに、平板８５の任意の場所に荷重軽減用の穴部
７３が複数設けられている。このように、平板８５に荷
重軽減用の穴部７３を設けることにより、マグネットホ
ルダ２６のさらなる軽量化が可能になる。したがって、
イナーシャを小さくすることができ、これを使用するス
テッピングモータの性能をさらに向上させることが可能
になる。これらの穴部７３は、マグネットホルダ２６の
材質が金属の場合は成形時に設けることができ、材質が
合成樹脂の場合は、一体成形により容易に設けることが
できる。

【００３１】また、図１のマグネットホルダ２５では、
径方向の位置決め部となるマグネット支持部７１と、端
面の位置決め部となるマグネット支持部７２は、別々の
突起に形成していたが、マグネットホルダ２６では、径
方向の位置決め部となるマグネット支持部７１と、端面
の位置決め部となるマグネット支持部７２の両方を、同
じ突起に形成している。すなわち、片側に６個ずつの突
起を有する図２のマグネットホルダ２６では、各突起の
周面に段部が形成されており、周面がマグネット支持部
７１として機能し、段部がマグネット支持部７２として
機能している。

【００３２】図３は、本発明の第３実施形態に係るマグ
ネットホルダ２７を示しており、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のIIIＢ−IIIB線矢視の断面図である。
このマグネットホルダ２７は、基本的な構成において第
１実施形態に係るマグネットホルダ２５や第２実施形態
に係るマグネットホルダ２６と同様であるため、ここで
は相違点を中心に述べ、同一の構成には同一の符号を付
して説明を省略する。

【００３３】マグネットホルダ２７では、マグネット支
持部７１となる片側３つの大突起と、マグネット支持部
７２となる同数の小突起が設けられ、大突起の周面は、
マグネット４５ａ、４５ｂの径方向の位置決め部として
作用し、小突起の先端面は、マグネット４５ａ、４５ｂ
の端面の位置決め部として作用する。また、マグネット
支持部７１となる大突起の先端には、切り欠き部７４が
形成されている。この切り欠き部７４により、マグネッ
トホルダ２７のより一層の軽量化が図られるほか、この
切り欠き部７４を、例えばマグネット４５ａ、４５ｂ接
着時の回転止めなどとしても利用できる。

【００３４】以下、マグネットホルダ２５（図１）を例
に挙げ、本発明ロータ２４の説明を行う。図４は、本発
明ロータ２４の構造を示す斜視図である。図４（Ａ）に
示すように、本発明ロータ２４は、マグネットホルダ２
５と、環状のマグネット４５ａ、４５ｂと、シャフト５
０とにより構成される。このロータ２４は、まず、マグ
ネットホルダ２５の挿通穴７０にシャフト５０を貫装
し、次いで、両側からマグネット支持部７１および７２
に当接するようにマグネット４５ａ、４５ｂを装着し、
接着剤等を用いて固定することにより、組立てられる。
このロータ２４は、軽量化が図られており、前記したよ
うな良好な特性を持つものであり、これを組み込んだス
テッピングモータも優れた特性を有するものとなる。ま
た、部品点数や工数の削減によるコストダウンも可能に
なる。

【００３５】

【発明の効果】本発明のマグネットホルダによれば、平
板の周部に形成された複数の突起を、該平板の両側に例
えば交互に屈曲形成してマグネット支持部としたので、
一つの部品で２個の環状永久磁石を支持できるようにな
る。したがって、部品点数の削減と加工工数の削減が可
能になり、コストの低減化を図ることができる。また、
単一部品からなるマグネットホルダによって、これを使
用するステッピングモータの性能を向上させることが可
能になる。すなわち、マグネットホルダとしての継鉄を
左右両相に配備していた従来技術［図７（Ａ）を参照］
に比べ、軽量化が可能になるため、加速の為に消費され
るトルクが少なくて済み、ステッピングモータの性能向
上が可能になる。また、皿形状の従来のマグネットホル
ダに比べ、加工の自由度が高いため、必要に応じて例え
ばマグネット接着時の回転止め形状なども形成できるよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】マグネットホルダの一実施態様の説明に供する
斜視図である。

【図２】マグネットホルダの別の実施態様の説明に供す
る斜視図である。

【図３】マグネットホルダのさらに別の実施態様の説明
に供する図面であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）
のIIIB−IIIB線矢視の断面図である。

【図４】本発明ロータの説明に供する図面であり、（A)
は分解斜視図、（B)は組み立て後のロータの斜視図であ
る。

【図５】従来のステッピングモータの説明に供する分解
斜視図。

【図６】従来のステッピングモータの説明に供する断面
図。

【図７】従来のロータの説明に供する断面図。

【符号の説明】

１０フランジ１１ケース２０ロータ（従来技術）２１ａ、２１ｂマグネットホルダ（従来技術）２４ロータ（本発明）２５、２６、２７マグネットホルダ（本発明）３１ステータ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄヨーク４２軸受４３、４４、４６ワッシャ４５ａ、４５ｂマグネット４７ａ、４７ｂ巻線４９軸受５０シャフト７０挿通孔７１、７２マグネット支持部７３穴部７４切り欠き部８５平板１００ステッピングモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮下栄一長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステッピングモータのロータにおいて一
対の環状永久磁石を支持するマグネットホルダであっ
て、中心にシャフトの挿通孔を有する平板の縁部において屈
曲形成された複数の突起を、該突起の屈曲方向が逆向き
となるように設けて該平板の両側にマグネット支持部を
形成したことを特徴とする、マグネットホルダ。
【請求項２】請求項１において、前記マグネット支持
部に、前記環状永久磁石の径方向の位置決め部と、端面
の位置決め部と、を設けたことを特徴とする、マグネッ
トホルダ。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記
径方向の位置決め部が、前記平板の片側に少なくとも３
箇所設けられていることを特徴とする、マグネットホル
ダ。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれか１項に
おいて、前記平板には、荷重軽減用の穴部が設けられて
いることを特徴とする、マグネットホルダ。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれか１項に
おいて、材質が金属よりなることを特徴とする、マグネ
ットホルダ。
【請求項６】請求項１から請求項４のいずれか１項に
おいて、材質が合成樹脂よりなることを特徴とする、マ
グネットホルダ。
【請求項７】請求項１から請求項６のいずれか１項に
記載のマグネットホルダと、該マグネットホルダにより
支持される一対の環状永久磁石と、前記マグネットホル
ダに貫装されたシャフトと、からなるロータ。
【請求項８】請求項７に記載のロータを備えたステッ
ピングモータ。