JP2006296086A - リードスクリュウ付きステッピングモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 リードスクリュウ付ステッピングモータのシャフトの振動を低減する。
【解決手段】 リードスクリュウ３８の先端部３８ｂに、リードスクリュウ３８をその基端側（シャフト３４側）へと付勢するための付勢手段（コイルばね４２、ボール４４）が配置されている。この付勢手段が、ステータ１２Ａ、１２Ｂの外部に位置するので、ステッピングモータ１１の運転時にステータ１２Ａ、１２Ｂの内部温度が上昇しても、その温度上昇が付勢手段に影響を及ぼすことがない。このため、付勢手段からリードスクリュウ３８へと付与される予圧の大きさを安定させ、ステッピングモータ１１のシャフト３４の振動を低減することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステッピングモータに関し、特に、小型・細径のリードスクリュウ付きステッピングモータに関するものである。

近年、各種電子機器の小型化の要望に伴い、その装置内に収容されるモータについても小型化が要求されるようになってきている。かかる要求に対し、図８、図９に示すように、ロータマグネットの軸方向両端にステータを配置した、小型・細径のステッピングモータ１００が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
ステッピングモータ１００は、二つのステータ１０２を備え、各ステータ１０２は、外ヨーク１０４と、内ヨーク１０６とを備える。また、外ヨーク１０４および内ヨーク１０６によって、コイルボビン１０８とコイルボビン１０８に捲回されたコイル１１０とが覆われている。また、外ヨーク１０４、内ヨーク１０６は、各々極歯１０４ａ、１０６ａを備えており、外ヨーク１０４、内ヨーク１０６、コイルボビン１０８が樹脂１１２で一体にモールドされている。そして、ロータマグネット１１４の中心部を貫通するようにしてシャフト１１６が固定され、シャフト１１６は、軸受１１８を介して、対向配置された各ステータ１０２に軸支されている。図中、符号１２０で示す部分は、スラストワッシャーである。

このステッピングモータ１００は、図９に示すように、外ヨーク１０４および内ヨーク１０６の極歯１０４ａ、１０６ａ間にも樹脂１１２が充填されることによって、振動低減効果と、ステッピングモータ１００内部への異物混入防止効果とが得られる。
そして、ステッピングモータ１００のごとく、ステータ１０２をロータマグネット１１４の軸方向両端部に配置したステッピングモータの、シャフト１１６にリードスクリュウ１１２を形成することにより、光ディスクドライブ装置のピックアップの駆動用アクチュエータや、カメラの自動焦点調節機構やズーム機構におけるレンズ移動制御のアクチュエータとして用いることが可能な、リードスクリュウ付きステッピングモータが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

図１０には、リードスクリュウ付ステッピングモータ１２４を示している。このモータ１２４も、ステータ１２６をロータマグネット１２７の軸方向両端部に配置したステッピングモータを具備するものであり、ステッピングモータ１００と基本構成を同じくしている。
そして、一方のステータ１２６にはブラケット１２８が固定され、ブラケット１２８の先端部に固定された先端軸受１３０によって、シャフト１３２の先端部１３２ａが軸支されている。一方、シャフト１３２の基端部１３２ｂは、もう一方のステータ１２６の内ヨーク１３４に対し摺動自在かつ回転自在に保持された基端軸受１３６によって軸支されている。そして、基端軸受１３６には、ばね１３８の弾性力が付勢されることによって、シャフト１３２には、常時予圧が付与される。なお、符号１３２ｃはリードスクリュウ、１４０はばね押え板である。このように、ばね１３８によってシャフト１３２に常時予圧が付与されることで、シャフト１３２の振動が低減される。

特開平１０−３２７５７０号公報 特開２００３−２８９６５９号公報

ところで、図１０に示すリードスクリュウ付ステッピングモータ１２４は、ステータ１２６の内ヨーク１３４に対し基端軸受１３６が摺動自在かつ回転自在に保持されることによって、ばね１３８の弾性力が基端軸受１３６を介してシャフト１３２に付与される構成とするために、内ヨーク１３４と基端軸受１３６との間には、所定のクリアランスが設けられている。ところが、ステッピングモータ１２４が駆動されると、コイルが発熱してステータ１２６の温度が上昇し、各構成部品の熱膨張によってかかるクリアランスが減少し、内ヨーク１３４と基端軸受１３６との接触抵抗が増大して、予圧の大きさが変化してしまうといった問題が生じる。しかも、ステータ１２６はステッピングモータ１００と同様に密閉された構造を有していることから、内部に熱がこもり易く、かかる問題がより顕著になるという欠点を有している。対応策として、内ヨーク１３４と基端軸受１３６とのクリアランスを拡大することが挙げられるが、この場合には、常温時のクリアランスが過大となり、基端軸受１３６の振動が増大し、騒音の原因となるといった問題が生じる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リードスクリュウ付ステッピングモータのシャフトの振動を低減することにある。しかも、構成部品の部品点数を減らし、組立性を向上させることを可能とするものである。

上記課題を解決するための、本発明に係るリードスクリュウ付きステッピングモータは、 ロータマグネットの軸方向両端側にステータが配置されたステッピングモータと、該ステッピングモータのシャフトに設けられたリードスクリュウと、該リードスクリュウの先端部を軸支するためのブラケットとを備えるリードスクリュウ付きステッピングモータであって、前記ブラケットが、少なくとも、前記ステータの外周部との係合手段を備えるステータ取付部と、前記リードスクリュウの先端部を軸支する軸受が固定された軸受支持部と、前記ステータ取付部と前記軸受支持部とを連結する連結部とで構成され、前記ブラケットと、前記軸受支持部に固定された軸受と、前記リードスクリュウ先端部との少なくとも一つに、前記リードスクリュウをその基端側へと付勢するための付勢手段が配置されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、前記付勢手段が前記ステータの外部に位置するので、ステッピングモータの運転時にステータの内部温度が上昇しても、その温度上昇が付勢手段に影響を及ぼすことがないため、付勢手段からリードスクリュウへと付与される予圧の大きさを安定させ、ステッピングモータのシャフトの振動を低減することが可能となる。また、ステータ内部の熱を、ステータ取付部およびブラケット全体を介して、効率的にステータ外部へと放熱することが可能となる。

また、本発明において、前記係合手段は、前記ステータの外周部または前記ステータ取付部の一方若しくは双方に設けられた凸部と、前記ステータの外周部または前記ステータ取付部の他方若しくは双方に設けられた凹部とで構成されていることが望ましい。
本発明によれば、凸部と凹部との嵌め合いによって、ステータとブラケットとが正確に位置決めされた状態で、確実に固定されることとなる。

また、本発明においては、前記凸部と前記凹部とは、前記ステッピングモータのシャフトを中心として前記ステータと前記ステータ取付部とを相対回転させることによって、係合ないし離脱する形状を有していることが望ましい。
この構成によれば、ステッピングモータとステータとの組付けを容易とし、かつ、組付け状態で両者を正確に位置決めし、かつ、固定することが可能となる。

また、本発明において、前記ステータの一方は、極歯を有する外ヨークおよび内ヨークと、該外ヨークおよび内ヨークを連結する円筒状のコアと、これら外ヨーク、コアおよび内ヨークによって囲まれる環状の空間部に配置されたコイルボビンと、該コイルボビンに捲回されたコイルと、該コイルの外周を覆うカバーリングとが、樹脂によって一体にモールドされて構成され、前記ステータの他方は、極歯を有する外ヨークおよび内ヨークと、該外ヨークおよび内ヨークを連結すると共にその内側に、前記シャフトの軸受部材が配置された円筒状のコアと、これら外ヨーク、コアおよび内ヨークによって囲まれる環状の空間部に配置されたコイルボビンと、該コイルボビンに捲回されたコイルと、該コイルの外周を覆うカバーリングとが、樹脂によって一体にモールドされて構成されていることが望ましい。
本発明によれば、ステータの各構成部品がモールドによって確実に位置決めされ、かつ、必要な密閉性が確保される。

また、本発明において、前記ステータの一方の連結部と、前記ステータの他方の連結部とに、相補的に嵌合する凹凸形状が形成されていることが望ましい。そして、この構成により、前記ステータの一方と他方とが確実に位置決めされることとなる。
なお、前記ステータの外周部に形成された凸部または凹部は、前記樹脂によって構成されているものとすることができる。

また、本発明において、前記円筒状のコアと前記軸受部材とが一体部品となっており、該一体部品と、前記外ヨークおよび前記内ヨークとが、磁気的に結合していることとすることも可能である。この構成によれば、ステッピングモータの所定の機能を確保しつつ、ステッピングモータの構成部品を削減することが可能となる。
なお、前記一体部品が鉄系焼結合金により構成されることとすれば、前記外ヨークおよび前記内ヨークとの磁気的結合が可能となる。また、一体部品の部品コストの低減が図られる。

また、本発明において、前記外ヨークまたは前記内ヨークの少なくとも一方の、前記円筒状のコアとの接触部分に、管状の曲げ部が設けられていることとしてもよい。
この構成によれば、管状の曲げ部によって、円筒状のコアと外ヨークまたは内ヨークとの接触面積を増大させる。すると、各部品間の機械的結合強度を高め、かつ、接触部の磁気抵抗を低減し、かかる部分における漏れ磁束を抑制することができることから、当該漏れ磁束に起因するステッピングモータのトルク低下を回避することが可能となる。

本発明はこのように構成したので、リードスクリュウ付ステッピングモータのシャフトの振動を低減することが可能となる。しかも、構成部品の部品点数を減らし、組立性を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。

本発明の第１の実施の形態に係るリードスクリュウ付きステッピングモータ１０（以下、単に「ステッピングモータ」ともいう。）は、図１から図３に示すように、二つのステータ１２（１２Ａ、１２Ｂ）を備えている。そして、図４に拡大して示すように、ステータ１２Ａ、１２Ｂは、各々、外ヨーク１４と、内ヨーク１６と、これら両者を結合するための円筒状のコア１８を備えている。そして、外ヨーク１４、コア１８および内ヨーク１６によって囲まれる環状の空間部には、コイルボビン２０とコイルボビンに捲回されたコイル２２とが配置されている。

外ヨーク１４および内ヨーク１６は、例えば電気亜鉛メッキ鋼板、珪素鋼板、電磁鋼板等の軟磁性材料で構成されている。また、外ヨーク１４および内ヨーク１６には、従来のステッピングモータと同様に、後述するロータマグネット３２の外周面と対向する複数の極歯が形成されている（図９の、外ヨーク１０４および内ヨーク１０６の極歯１０４ａ、１０６ａを参照。）。一方、コア１８は、例えば純鉄、パーマロイ等の軟磁性材料で構成されている。したがって、外ヨーク１４および内ヨーク１６は、コア１８によって機械的のみならず磁気的にも結合される。コイルボビン２０は、例えば液晶ポリマー等を用いて成形された断面コ字状の環状部品である。

そして、コイルボビン２０には、端子台２０ａが一体成形され、端子台２０ａに、コイル２２のリード部が電気接続される端子２４が、インサート成形等の手法によって固定されている。そしてコイル２２をさらに外側から覆うように、耐熱樹脂等で成形されたカバーリング２６が配置され、以上の各構成部品が樹脂２８によって一体にモールドされている。樹脂２８として、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）や液晶ポリマー等の樹脂材料を用いると好適である。

なお、図４には、樹脂２８によって構成されるエンドプレート部２８ａと、二つのステータ１２同士の密着面である連結部２８ｂとが断面図として示され、外周部２８ｃと、後述する凸部２８ｄとが、側面図として示されている。図示のごとく、ステータ１２Ａの連結部２８ｂと、ステータ１２Ｂの連結部２８ｂとは、相補的に凹凸形状が形成されることで、両者は確実に位置決めがなされるようになっている。また、後述する理由から、図３に示すように、概略四角柱状をなす外周部２８ｃの、凸部２８ｄが形成された面とその面に直交する面との稜線が削除され、円筒面Ｒが形成されている。

また、ステータ１２Ａのコア１８の内側には、基端軸受部材３０が圧入（または接着）されている。基端軸受部材３０は、例えば、含油焼結合金や、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やナイロン等の摺動性の高い合成樹脂で成形されている。そして、基端軸受部材３０によって、シャフト３４の基端部３４ａが軸支されている。シャフト３４には、外周に多極着磁されたロータマグネット３２の中心部を貫通するようにして、ロータマグネット３２が固定されている。

以上のごとく、ステータ１２Ａ、１２Ｂが、ロータマグネット３２の軸方向両端部に配置されたステッピングモータ部１１（図１、図２）は、さらに、ブラケット３６の取付板３６ａおよび基端側板３６ｂによって保持されている。
このブラケット３６は、ステータ１２Ａ、１２Ｂの取付部である取付板３６ａおよび基端側板３６ｂに加え、連結板３６ｃ、先端側板３６ｄが一体成形された板金部品である。また、ブラケット３６は熱伝導が良好な材料で形成することが望ましく、例えば、アルミ合金、鉄系の鋼板、ステンレス鋼板などを用いることが可能であるが、強度が要求されるような場合には、鉄系の鋼板やステンレス鋼板が好適である。取付板３６ａには、ステータ１２Ａ、１２Ｂに形成された凸部２８ｄが嵌合する凹部として、本実施の形態では切欠き３６ｅが形成されている。しかも、切欠き３６ｅは、ステッピングモータ１１のシャフト３４の軸線Ｃ（図４）の方向に対し、直交する方向に延びて、かつ、取付板３６ａの一端面に開口している（図２）。

また、基端側板３６ｂには、ステータ１２Ｂのエンドプレート２８ａに形成された、シャフト３４を貫通させる開口の周囲に形成されたボス２８ｅが嵌合する、ボス開口３６ｆが形成されている。一方、先端側板３６ｄには軸受開口３６ｇが形成され、軸受開口３６ｇには、シャフト３４の先端部３４ｂに圧入固定されたリードスクリュウ３８の、先端部３８ｂを軸支する先端軸受４０が固定されている。なお、ボス２８ｅおよびボス開口３６ｆは、後述のごとくリードスクリュウ３８を挿通することができるように、リードスクリュウ３８のねじ部３８ｃよりも大径に形成されている。また、先端軸受４０も基端軸受部材３０と同様に、含油焼結合金や、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やナイロン等の摺動性の高い合成樹脂で成形することが可能である。

図５に示されるように、リードスクリュウ３８の先端部３８ｂは、ねじ部３８ｃに対して小径の円筒状に形成され、先端部３８ｂの凹部３８ｄには、コイルばね４２およびボール４４が装填されている。そして、先端軸受４０に先端部３８ｂが軸支され、かつ、ボール４４が先端軸受４０の底面に当接することでコイルばね４２が押し縮められ、コイルばね４２の弾性力が、常時、リードスクリュウ３８をその基端側へと付勢するように作用する、「付勢手段」を構成している。
なお、リードスクリュウ３８をその基端側へと付勢するための構造としては、上記の例に限らず、例えば、コイルばね４２に換えて、クッション材等他の弾性体を用いることも可能である。また、先端側板３６ｄに対し、先端軸受４０の位置精度を確保しつつ、弾性体を介して先端軸受４０を取り付けることとしても良い。さらには、ブラケット３６の取付板３６ａと連結板３６ｃとの間や、連結板３６ｃと先端側板３６ｄとの間等に、先端軸受４０の位置精度を確保しつつ、リードスクリュウ３８をその基端側へと付勢することが可能な付勢手段を設けることとしても良い。

ここで、リードスクリュウ付ステッピングモータ１０の製造手順について説明する。
まず、ステータ１２Ａは、コイル２２が捲回されたコイルボビン２０にカバーリング２６を装着してコア１８を挿通した後、コア１８を外ヨーク１４と内ヨーク１６に圧入して連結させる。このとき、外ヨーク１４の極歯と内ヨーク１６の極歯が電気角で１８０度の位相差となるように位置決めして結合させる。その後、金型内に樹脂２８を注入し、各部品を一体にモールド成形する。このとき、外ヨーク１４および内ヨーク１６の複数の極歯の間にも、樹脂が充填される（図９の、樹脂１１２を参照。）。また、樹脂２８によって、エンドプレート２８ａ、連結部２８ｂ、外周部２８ｃ、凸部２８ｄが成形される。
ステータ１２Ｂもステータ１２Ａと同様にして成形される。
一方、ロータマグネット３２が固定されたシャフト３４の先端部３４ｂを、リードスクリュウ３８の基端部に設けられた凹部３８ａに圧入しておく。

続いて、ステータ１２Ａのコア１８の内周壁に基端軸受部材３０を圧入した後、シャフト３４のロータマグネット３２を挟み込むようにして、ステータ１２Ａ、１２Ｂの連結部２８ｂを嵌合させる。このとき、ステータ１２Ａ、１２Ｂは電気角で９０度の位相差となるように位置決めして嵌合させる。また、事前に、シャフト３４に対し、ロータマグネット３２を挟み込むようにして樹脂ワッシャ４８を挿通し、ステータ１２Ａのコア１８および基端軸受部材３０とロータマグネット３２の間、ステータ１２Ｂのコア１８とロータマグネット３２の間に、樹脂ワッシャ４８を介在させる。樹脂ワッシャ４８は、摺動性を有する樹脂材料で成形され、ロータマグネット３２とステータ１２Ａ、１２Ｂとの間に所定の間隔を与えると共に、ロータマグネット３２の損傷を防止するクッションとして機能する。
なお、二つのステータ１２Ａ、１２Ｂの樹脂２８には、ステータ１２Ａ、１２Ｂを嵌合させた状態で一直線状に並ぶ貫通穴が形成されており、この貫通穴に、図３に示すように貫通ピン４６を挿通することで、二つのステータ１２Ａ、１２Ｂの位置決めを確実にすることができる。
なお、個々の部品で位置決めがなされるため、樹脂ワッシャ４８を省いても良い。

次に、ブラケット３６の基端側板３６ｂに形成されたボス開口３６ｆに対し、取付板３６ａ側からリードスクリュウ３８を挿通させる。そして、ステータ１２Ｂのエンドプレート２８ａを基端側板３６ｂに当接させ、かつ、ボス２８ｅをボス開口３６ｆに係合させる。また、ステータ１２Ａ、１２Ｂの外周部２８ｃの円筒面Ｒを利用して、ステータ１２Ａ、１２Ｂを取付板３６ａに対し、軸線Ｃ（図４）回りに回転させることにより、取付板３６ａに形成された切欠き３６ｅに凸部２８ｄを係合させることで、ステータ１２Ａ、１２Ｂを取付板３６ａに固定する。このとき、ステータ１２Ａ、１２Ｂの外周部２８ｃは取付板３６ａに密着し、ステータ１２Ｂのエンドプレート２８ａは基端側板３６ｂに密着する。なお、必要に応じ、凸部２８ｄを加熱して潰すことにより、ステータ１２Ａ、１２Ｂと取付板３６ａとを、より強固にすることができる。
このように、ステータ１２Ａ、１２Ｂのボス２８ｅと、取付板３６ａの切欠き３６ｅとは、ステータ１２Ａ、１２Ｂとブラケット３６とを係合させるための係合手段として機能するものである。なお、取付板３６ａの切欠き３６ｅに換えて、凸部２８ｄの形状に一致する開口を設けることとしても、同様にして、ステータ１２Ａ、１２Ｂと取付板３６ａとを固定することが可能となる。

さらに、リードスクリュウ３８の先端部３８ｂを、先端側板３６ｄに固定された先端軸受４０で軸支する。この際、先端部３８ｂの凹部３８ｄに、コイルばね４２およびボール４４を装填する。以上の手順により、リードスクリュウ付ステッピングモータ１０が製造される。

なお、上記製造手順において、ステータ１２Ａ、１２Ｂと取付板３６ａとを相対回転可能とするために、円筒面Ｒに換えて面取り形状を採用することとしてもよい。また、樹脂２８の凸部２８ｄと、取付板３６ａの切欠き３６ｅは、何れもステータ１２Ａ、１２Ｂおよびブラケット３６の「係合手段」を構成するものであるが、これと同等の機能を発揮する係合手段として、樹脂２８に凹部を形成し、この凹部と係合する凸部として、切起しをブラケット３６に形成することとしてもよい。また、樹脂２８の外周部および、ブラケット３６の取付板３６ａの双方に、凸部及び凹部を相補的に形成することとしても良い。

さらに、ステータ１２Ａ、１２Ｂとブラケット３６とは、これらの凹凸部の係合によって、確実に固定され、かつ、互いの位置決めがなされる。よって、取付板３６ａと連結板３６ｃと先端側板３６ｄとの位置関係を維持するだけの強度が確保されることを条件として、ブラケット３６から基端側板３６ｂを削除し、取付板３６ａと連結板３６ｃとを直接的に連結させ、ブラケット３６の形状の単純化を図ることも可能である。
一方、後述のように、ブラケット３６を介しての放熱性を確保する点を考慮すれば、ステータ１２Ａ、１２Ｂとブラケット３６との接触面積を広くするために、基端側板３６ｂを残すことが望ましい。なお、ブラケットの連結板３６ｃおよび先端側板３６ｄは、先端軸受４０を所定の位置に保持することが可能であれば、図示のごとく板状である必要はなく、棒材、管材であってもよい。

上記構成を有する本発明の第１の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。
まず、ブラケット３６と、軸受支持部３６ｄに固定された先端軸受４０と、リードスクリュウ３８の先端部３８ｂとの少なくとも一つに、リードスクリュウ３８をその基端側（シャフト３４側）へと付勢するための付勢手段（コイルばね４２、ボール４４）が配置されている。すなわち、当該付勢手段が、ステータ１２Ａ、１２Ｂの外部に位置するので、ステッピングモータ部１１の運転時にステータ１２Ａ、１２Ｂの内部温度が上昇しても、その温度上昇が付勢手段（コイルばね４２、ボール４４）に影響を及ぼすことがない。このため、付勢手段からリードスクリュウ３８へと付与される予圧の大きさを安定させ、ステッピングモータ部１１のシャフト３４の振動を低減することが可能となる。また、ステータ１２Ａ、１２Ｂが、ブラケット３６のステータ取付部３６ａに密着固定されることで、ステータ１２Ａ、１２Ｂの内部の熱が、ステータ取付部３６ａおよびブラケット３６の全体を介して、効率的に放熱することが可能となる。

また、ステータ１２Ａ、１２Ｂの外周部２８ｃまたはブラケット３６のステータ取付部３６ａの一方若しくは双方に設けられた凸部２８ｄと、ステータステータ１２Ａ、１２Ｂの外周部またはステータ取付部２８ｃの他方若しくは双方に設けられた凹部３６ｅとで、ステータ１２Ａ、１２Ｂの外周部２８ｃとステータ取付部３６ａとの係合手段を構成することにより、凸部２８ｄと凹部３６ｅとの嵌め合いによって、ステータ１２Ａ、１２Ｂとブラケット３６とが正確に位置決めされた状態で、確実に固定されることとなる。
しかも、当該係合手段は、ステッピングモータ部１１のシャフト３４の軸線Ｃを中心としてステータステータ１２Ａ、１２Ｂとステータ取付部３６ａとを相対回転させることによって、凸部２８ｄと凹部３６ｅとが係合ないし離脱する形状を有していることから、ステッピングモータ部１１とステータ１２Ａ、１２Ｂとの組付けを容易とし、かつ、組付け状態で両者を正確に位置決めし、かつ、固定することが可能となる。

なお、本実施の形態では、ステータ１２Ａ、１２Ｂの各構成部品が樹脂２８によって一体にモールドされていることから、各構成部品は確実に位置決めされ、かつ、ステータ１２Ａ、１２Ｂに必要な密閉性が確保される。しかも、金型内の所定位置に、各部品を完成時の位置関係でセットし、樹脂２８を金型内に注入することによって、各ステータ１２Ａ、１２Ｂが高精度に製造されることとなる。
また、ステータの一方１２Ｂの連結部２８ｂと、ステータの他方１２Ａの連結部２８ｂとに、相補的に嵌合する凹凸形状が形成されていることから（図４）ステータの一方１２Ａと他方１２Ｂとが確実に位置決めされることとなる。また、ステータ１２Ａ、１２Ｂの外周部２８ｃに形成された凸部２８ｄまたは凹部は、樹脂２８によって構成されたものであり、前記モールド工程において、同時に成形することが可能である。

続いて、図６を参照しながら、本発明の第２の実施の形態について説明する。ここで、第１の実施の形態と同一部分、若しくは相当する部分については、説明の便宜上必要な部分を除き、符号および説明を省略する。
本発明の第２の実施の形態に係るリードスクリュウ付きステッピングモータ５０は、第１の実施の形態に係るステッピングモータ１０における、一方のステータ１２Ａのコア１８を、基端軸受部材５２と一体化したものである。この場合には、基端軸受部材５２を鉄系焼結合金で構成し、基端軸受部材５２に外ヨーク１４と内ヨーク１６とを圧入（または接着）することにより、外ヨーク１４と内ヨーク１６とを、基端軸受部材５２を介して機械的および磁気的に結合することができる。また、部品コストの低減が図られる。なお、もう一方のステータ１２Ｂについても、コア１８を鉄系焼結合金により構成することとすれば、さらなる部品コストの低減を図ることができる。

以上のごとく、本発明の第２の実施の形態では、ステータ１２Ａを構成する、円筒状のコアと前記軸受部材とが一体部品５２となっており、一体部品５２と、外ヨーク１４および内ヨーク１６とが、磁気的に結合しているから、ステッピングモータ部１１の所定の機能を確保しつつ、ステッピングモータ部１１の構成部品を削減することが可能となる。

続いて、図７を参照しながら、本発明の第３の実施の形態について説明する。ここで、第１、第２の実施の形態と同一部分、若しくは相当する部分については、説明の便宜上必要な部分を除き、符号および説明を省略する。
本発明の第３の実施の形態に係るリードスクリュウ付きステッピングモータ６０は、図６に示すステッピングモータ５０における、ステータ１２Ａ、１２Ｂの、外ヨーク１４および内ヨーク１６の、基端軸受部材５２との接触部分が、管状の曲げ部１４ａ、１６ａを形成したものである。この構成によると、管状の曲げ部１４ａ、１６ａによって、外ヨーク１４および内ヨーク１６と、基端軸受部材５２との接触面積が拡大することとなる。

以上のごとく、本発明の第３の実施の形態では、外ヨーク１４または内ヨーク１６の少なくとも一方の、円筒状のコア（この場合は、基端軸受部材５２）との接触部分に設けられた、曲げ部１４ａ、１６ａによって、円筒状のコア５２と外ヨーク１４または内ヨーク１６との接触面積を増大させ、各部品間の機械的結合強度を高めることができる。また、かつ、接触部の磁気抵抗を低減し、かかる部分における漏れ磁束を抑制することができる。よって、当該漏れ磁束に起因するステッピングモータ部１１のトルク低下を回避することが可能となる。
なお、曲げ部１４ａ、１６ａを備える外ヨーク１４または内ヨーク１６を、本発明の第１の実施の形態に採用することも、当然に可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る、リードスクリュウ付ステッピングモータの正面図であり、一部を断面で示したものである。 図１に示すリードスクリュウ付ステッピングモータの下面図である。 図１に示すリードスクリュウ付ステッピングモータから、便宜上、ブラケットを取り去った状態を示す立体図である。 図１に示すリードスクリュウ付ステッピングモータの、ステッピングモータ部の拡大図である。 図１に示すリードスクリュウ付ステッピングモータの、ブラケット先端部の拡大図である。 本発明の第２の実施の形態に係る、リードスクリュウ付ステッピングモータの、ステッピングモータ部のみを示す部分断面図であり、図４に相当する図面である。 本発明の第３の実施の形態に係る、リードスクリュウ付ステッピングモータの、ステッピングモータ部のみを示す部分断面図であり、図４、図６に相当する図である。 従来の、ロータマグネットの軸方向両端にステータを配置したステッピングモータの断面図である。 図８に示すステッピングモータの外観図である。 従来のリードスクリュウ付ステッピングモータの断面図である。

符号の説明

１０、５０、６０：リードスクリュウ付ステッピングモータ、 １１：ステッピングモータ部、 １２、１２Ａ、１２Ｂ：ステータ、１４：外ヨーク、１４ａ：曲げ部、１６：内ヨーク、１６ａ：曲げ部、１８：コア、２０：コイルボビン、２２：コイル、２６：カバーリング、２８：樹脂、２８ａ：エンドプレート、２８ｂ：連結部、２８ｃ：外周部、２８ｄ：凸部、２８ｅ：ボス、３０：基端軸受部材、３２：ロータマグネット、３４：シャフト、３６：ブラケット、３６ａ：取付板、３６ｂ：基端側板、３６ｃ：連結板、３６ｄ：先端側板、３６ｅ：切欠き、３８：リードスクリュウ、３８ｂ：先端部、３８ｄ：凹部、４０：先端軸受、４２：コイルばね、４４：ボール、５２：基端軸受部材

Claims (9)

1. ロータマグネットの軸方向両端側にステータが配置されたステッピングモータと、該ステッピングモータのシャフトに設けられたリードスクリュウと、該リードスクリュウの先端部を軸支するためのブラケットとを備えるリードスクリュウ付きステッピングモータであって、
   前記ブラケットが、少なくとも、前記ステータの外周部との係合手段を備えるステータ取付部と、前記リードスクリュウの先端部を軸支する軸受が固定された軸受支持部と、前記ステータ取付部と前記軸受支持部とを連結する連結部とで構成され、
   前記ブラケットと、前記軸受支持部に固定された軸受と、前記リードスクリュウ先端部との少なくとも一つに、前記リードスクリュウをその基端側へと付勢するための付勢手段が配置されていることを特徴とするリードスクリュウ付きステッピングモータ。
2. 前記係合手段は、前記ステータの外周部または前記ステータ取付部の一方若しくは双方に設けられた凸部と、前記ステータの外周部または前記ステータ取付部の他方若しくは双方に設けられた凹部とで構成されていることを特徴とする請求項１記載のリードスクリュウ付きステッピングモータ。
3. 前記凸部と前記凹部とは、前記ステッピングモータのシャフトを中心として前記ステータと前記ステータ取付部とを相対回転させることによって、係合ないし離脱する形状を有していることを特徴とする請求項２記載のリードスクリュウ付きステッピングモータ。
4. 前記ステータの一方は、極歯を有する外ヨークおよび内ヨークと、該外ヨークおよび内ヨークを連結する円筒状のコアと、これら外ヨーク、コアおよび内ヨークによって囲まれる環状の空間部に配置されたコイルボビンと、該コイルボビンに捲回されたコイルと、該コイルの外周を覆うカバーリングとが、樹脂によって一体にモールドされて構成され、
   前記ステータの他方は、極歯を有する外ヨークおよび内ヨークと、該外ヨークおよび内ヨークを連結すると共に、その内側に前記シャフトの軸受部材が配置された円筒状のコアと、これら外ヨーク、コアおよび内ヨークによって囲まれる環状の空間部に配置されたコイルボビンと、該コイルボビンに捲回されたコイルと、該コイルの外周を覆うカバーリングとが、樹脂によって一体にモールドされて構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のリードスクリュウ付きステッピングモータ。
5. 前記ステータの一方の連結部と、前記ステータの他方の連結部とに、相補的に嵌合する凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項４記載のリードスクリュウ付きステッピングモータ。
6. 前記ステータの外周部に形成された凸部または凹部は、前記樹脂によって構成されていることを特徴とする請求項４または５記載のリードスクリュウ付きステッピングモータ。
7. 前記円筒状のコアと前記軸受部材とが一体部品となっており、該一体部品と、前記外ヨークおよび前記内ヨークとが、磁気的に結合していることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項記載のリードスクリュウ付きステッピングモータ。
8. 前記一体部品が鉄系焼結合金により構成されていることを特徴とする請求項７記載のリードスクリュウ付きステッピングモータ。
9. 前記外ヨークまたは前記内ヨークの少なくとも一方の、前記円筒状のコアとの接触部分に、管状の曲げ部が設けられていることを特徴とする請求項４から８のいずれか１項記載のリードスクリュウ付きステッピングモータ。

Images