JP2006254558A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 ボビンの端子位置とともに内ヨークとカバーヨークを高精度に位置決めし、ステップ精度の高い、振動や騒音の小さな高品質のステッピングモータを提供することである。
【解決手段】 周方向に交互に配設された複数の極歯を有する内ヨーク３，４及び外ヨーク７，８と、カバーヨーク１４，１５とからなるステータ９，１０を軸方向に複数個設け、ステータ９，１０内に同軸関係に配設されるとともに周面に異なる極に交互に着磁されたロータマグネット１と、端子を支持する端子部を有してコイルが巻き回されるボビン１６，１７と、を備えたステッピングモータにおいて、内ヨーク３，４はボビンの端子部１６ａ，１７ａを支持する支持部を有し、カバーヨーク１４，１５は内ヨーク３，４の支持部を位置決めする切溝とボビン１６，１７の端子部を位置決めする切欠き部とを有して、切溝と切欠き部は各々異なるように設置したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステータ内で回転するロータマグネットを備えたステッピングモータに関するものである。

従来のステッピングモータには、例えば特許文献１に記載されているように、カバーヨークの切欠き部において、ボビン端子部を設置するとともに内ヨークの突出部を位置決めするように構成されている。
特開平１−１６２４５号公報

しかしながら、上記従来例には次のような問題点があった。

（１）ボビン端子部を設置するためのカバーヨークの切欠き部は深く切欠くために、先端側に広がって寸法精度が悪化するため、ここで位置決めされる内ヨークの突出部の位置決め精度が悪化し、モータの位相がばらついて、トルクの低下やステップ精度の悪化及びディテントトルクの増大、更には振動や騒音を引き起こす。

（２）ボビン端子部が内ヨークで支持されないで、内ヨークがその他の突出部でカバーヨークに位置決めされているものは、ボビンの端子部が折れやすい。

（３）ボビン端子部が内ヨークの突出部で支持され、内ヨークが更にその他の突出部でカバーヨークに位置決めされているものは、内ヨークとカバーヨークの円形が損なわれて同軸位置が出しにくい。

（４）内ヨークにボビンの端子部を集めて一体成形してカバーヨークの切欠き部で位置決めするものは、端子が集中するためにコイル線を絡げるのが困難となり、小型化の障害となる。

（５）特に、外ヨークにボビンの端子部を支持させるものは、端子部を切欠きの奥深く設置しなければならず、より深く切欠くため、更に先端側に広がって寸法精度が悪化する。

本出願の発明の目的は、ボビンの端子位置とともに内ヨークとカバーヨークを高精度に位置決めし、ステップ精度の高い、振動や騒音の小さな高品質のステッピングモータを提供することである。

上記目的を達成するため、本出願の第１の発明は、周方向に交互に配設された複数の極歯を有する内ヨーク及び外ヨークと、これらのヨーク間に装着された励磁コイルと、内ヨークと外ヨークを連結して励磁コイルの外周をカバーするカバーヨークとからなるステータを軸方向に複数個設け、極歯と所定のギャップを介してステータ内に同軸関係に配設されるとともに周面に異なる極に交互に着磁されたロータマグネットと、端子を支持する端子部を有してコイルが巻き回されるボビンと、を備えたステッピングモータにおいて、内ヨークはボビンの端子部を支持する支持部を有し、カバーヨークは内ヨークの支持部を位置決めする切溝とボビンの端子部を位置決めする切欠き部とを有して、切溝と切欠き部は各々異なるように設置したことを特徴とする。

上記構成において、ボビンの端子部を支持する内ヨークの支持部を有し、切溝と切欠き部は各々異なるように設置したため、ボビンの端子部を補強するとともに内ヨークの支持部を高精度に位置決めするように作用する。

本出願の第２の発明は、本出願の第１の発明において、前記ボビンの端子部を支持する前記外ヨークの支持部を有し、前記外ヨークの支持部は前記カバーヨークの切欠き部の根元で位置決めされ、前記ボビンの端子部の一方は内ヨークの支持部に支持され、他方は外ヨークの支持部に支持されることを特徴とする。

上記構成において、ボビン端子部を内ヨークと外ヨークで各々支持するために、ボビン端子にコイル線が絡げやすいように作用し、外ヨークはカバーヨークの切欠き部の根元で位置決めされるため、位置精度がでるように作用する。

本出願の第３の発明は、本出願の第１の発明において、カバーヨークは外ヨークと一体であることを特徴とする。

上記構成において、カバーヨークと外ヨークの位置精度が高くなるように作用する。

本発明によれば、ボビンの端子位置とともに内ヨークとカバーヨークを高精度に位置決めし、ステップ精度の高い、振動や騒音の小さな高品質のステッピングモータを提供できる効果がある。また、ボビンの端子部を補強するとともにボビン端子にコイル線が絡げやすい小型化に適したステッピングモータを提供できる効果がある。更に、カバーヨークと外ヨークが位置精度が高く安価なステッピングモータを提供できる効果がある。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明を最もよく表す図面であり、図１は本発明の実施例１の分解斜視図、図２は本発明の実施例１の斜視図、図３は本発明の実施例１の断面図、図４は本発明の実施例１のカバーヨークの上面図を夫々示し、これらの図において、１は周面のラジアル方向に１０極の異なる極に交互に着磁された円筒形状のロータマグネット、１ａはロータマグネット１の周面に設けられた所定深さの溝部、２は軸受１１，１２に回転自在に支持されている軸であり、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の軸、３，４は周方向に交互に配設された複数（５本）の極歯３ａ，４ａを有して軟磁性材からなる内ヨーク、５，６は内ヨーク３，４と外ヨーク７，８のヨーク間に装着されてヨークを励磁する励磁コイル、７，８は周方向に交互に配設された複数（５本）の極歯７ａ，８ａを有して軟磁性材からなる外ヨーク、９，１０は内ヨーク３，４と励磁コイル５，６と外ヨーク７，８とカバーヨーク１４，１５からなるステータ、１１，１２は軸２を回転自在に支持して外ヨーク７，８に固着される焼結含油軸受、１３は内ヨーク３，４の接合部、１４，１５は内ヨークと外ヨークを連結して励磁コイルの外周をカバーするカバーヨーク、１６，１７は端子を支持する端子部１６ａ，１７ａを有してコイルが巻き回されるボビン、である。

ステータ９，１０は軸方向に複数個（２個）設けられ、内ヨーク３，４は接合部１３にて接合して配置させる。ロータマグネット１は極歯３ａ，４ａ，７ａ，８ａと所定のギャップＧを介してステータ９，１０内に同軸関係に配設される。ロータマグネット１の溝部１ａは内ヨークの接合部１３と対向するように配置される。

上記構成において、励磁コイル５，６が通電されると内ヨーク３，４と外ヨーク７，８とカバーヨーク１４，１５のヨークが励磁されて各極歯３ａ，４ａ，７ａ，８ａに誘磁され、ロータマグネット１の着磁極と反発・吸引してトルクが発生して、ロータマグネット１が励磁コイル５，６の通電に従って回転移動するように駆動され、軸２から外部に駆動力を伝達する。

ここで、内ヨーク３，４は支持部３ｂ，４ｂを有してボビンの端子部１７ａを支持する。外ヨーク７，８は支持部７ｂ，８ｂを有し，カバーヨーク１４，１５は支持部１４ｂ，１５ｂを有して、外ヨークの支持部７ｂとカバーヨークの支持部１４ｂがボビンの端子部１６ａを支持する。この各支持部が端子部１６ａ，１７ａに折れないように補強するように作用する。更に外ヨークの支持部とカバーヨークの支持部が共同して端子部を補強する。

ボビンの端子部１６ａ，１７ａを内ヨークの支持部３ｂ，４ｂと外ヨークの支持部７ｂで各々支持するために、ボビン端子にコイル線が絡げやすいように作用する。

カバーヨーク１４，１５は幅Ｓ１の切欠き部１４ａ，１５ａを有してボビンの端子部１７ａを先端側で位置決めするとともに外ヨークの支持部７ｂ，８ｂ及び端子部１６ａを根元で位置決めする。

外ヨークの支持部７ｂ，８ｂはカバーヨークの切欠き部１４ａ，１５ａの根元で位置決めされるため、位置精度がでるように作用する。

カバーヨーク１４，１５は幅Ｓ２の切溝１４ｃ，１５ｃを有して内ヨークの支持部３ｂ，４ｂを位置決めする。切溝１４ｃ，１５ｃと切欠き部１４ａ，１５ａは異なる幅Ｓ１とＳ２となるように各々異なるように設置したため、内ヨークの支持部を高精度に位置決めするように作用する。

また、カバーヨーク１４，１５は外ヨーク７，８と一体であってもよく、カバーヨーク１４，１５と外ヨーク７，８の位置精度が高くなるように作用する。

本発明の実施例１の分解斜視図 本発明の実施例１の斜視図 本発明の実施例１の断面図 本発明の実施例１のカバーヨークの上面図

符号の説明

１ ロータマグネット
１ａ ロータマグネットの溝部
３、４ 内ヨーク
３ａ、４ａ 内ヨークの極歯
３ｂ、４ｂ 内ヨークの支持部
５、６ 励磁コイル
７、８ 外ヨーク
７ａ、８ａ 外ヨークの極歯
７ｂ、８ｂ 外ヨークの支持部
９、１０ ステータ
１３ 内ヨーク接合部
１４、１５ カバーヨーク
１４ａ、１５ａ カバーヨークの切欠き部
１４ｂ、１５ｂ カバーヨークの支持部
１４ｃ、１５ｃ カバーヨークの切溝
１６、１７ ボビン
１６ａ、１７ａ 端子部
Ｇ ギャップ
Ｓ１ カバーヨークの切欠き部の幅
Ｓ２ カバーヨークの切溝の幅

Claims (3)

1. 周方向に交互に配設された複数の極歯を有する内ヨーク及び外ヨークと、これらのヨーク間に装着された励磁コイルと、内ヨークと外ヨークを連結して励磁コイルの外周をカバーするカバーヨークとからなるステータを軸方向に複数個設け、前記極歯と所定のギャップを介して前記ステータ内に同軸関係に配設されるとともに周面に異なる極に交互に着磁されたロータマグネットと、端子を支持する端子部を有して前記コイルが巻き回されるボビンと、を備えたステッピングモータにおいて、
   前記内ヨークは前記ボビンの端子部を支持する支持部を有し、前記カバーヨークは前記内ヨークの支持部を位置決めする切溝と前記ボビンの端子部を位置決めする切欠き部とを有して、前記切溝と前記切欠き部は各々異なるように設置したことを特徴とするステッピングモータ。
2. 請求項１記載のステッピングモータにおいて、前記ボビンの端子部を支持する前記外ヨークの支持部を有し、前記外ヨークの支持部は前記カバーヨークの切欠き部の根元で位置決めされ、前記ボビンの端子部の一方は内ヨークの支持部に支持され、他方は外ヨークの支持部に支持されることを特徴とするステッピングモータ。
3. 請求項１記載のステッピングモータにおいて、前記カバーヨークは前記外ヨークと一体であることを特徴とするステッピングモータ。

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