JP2523960Y2 - ステッピングモータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ロータの軸方向の動き
を抑制するために、このロータを軸方向に付勢する付勢
手段を備えるパーマネントマグネット形やハイブリット
形等のステッピングモータに係り、特に、ステータを収
納するフレーム本体とこの本体の開口を閉塞するフレー
ムカバーとの連結が容易となるように改良されたステッ
ピングモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０〜図１２に示したように例えばパ
ーマネントマグネット形のモータフレームは、有底円筒
形をなすフレーム本体１の一端開口の縁に、この開口を
塞ぐフレームカバー２をかしめ止めして取付けて形成さ
れている。フレーム本体１にはステータ３が収納されて
いる。このステータ３は合成樹脂製のボビン４に磁極ヨ
ーク５および巻線１７を取付けてなる。ボビン４の一端
はフレーム本体１の底壁１ａに当接され、他端はフレー
ムカバー２に当接されている。ステータ３の内側にはロ
ータ６が配置され、そのロータ軸６ａはボビン４の底壁
部４ａおよびフレームカバー２に夫々取付けられた軸受
け７，８に回転自在に支持されている。ロータ６と軸受
け８との間にはロータ軸６ａに嵌合して付勢機構９が取
付けられている。この機構９は、スラストばね９ａとこ
れを挟む一対のライナーリング９ｂ，９ｃで形成され、
スラストばね９ａの撓み変形によってロータ６をその軸
方向に付勢している。

【０００３】前記フレームカバー２には軸受け８の回り
に位置して裏面側に凹む複数の位置決め突起１０が同一
円周上に形成されており、これらはボビン４のフレーム
カバー２側端部の開口に嵌合され、それによってステー
タ３に対するフレームカバー２のセンター出しと径方向
へのボビン４の動き止めをなしている。フレームカバー
２には位置決め突起１０の近傍に位置して裏面側に凹む
一つの回り止め突部１１が形成されている。この突部１
１はボビン４のフレームカバー２に接する端面に形成さ
れた一つの凹部１２に嵌入され、これらの嵌合によりフ
レームカバー２の回り止めをなしている。なお、図１０
および図１２において符号１３はフレーム本体１の開口
縁に設けたかしめ片、図１０において符号１４はコード
ブッシュ、１５はリード線、１６はコネクタである。

【０００４】ステータ３およびロータ６を収納したフレ
ーム本体１にフレームカバー２をセットした状態は図１
１に示されており、この状態においてスラストばね９ａ
は、自由状態にあって、フレームカバー２をフレーム本
体１の開口から離れる方向に押上げている。フレーム本
体１にフレームカバー２を連結するモータケースの組立
ては、組立て用治具に図１１のように半組立て状態とし
たものをセットし、自動組立て機械によりスラストばね
９ａを撓ませながらフレームカバー２をフレーム本体１
に押付け、その状態において前記自動組立て機械のかし
め工具を介してかしめ片１３をフレーム本体１の内面側
に向けてかしめ、図１２に示すように各かしめ片１３で
フレームカバー２の縁部２ａ上面を押さえることにより
実施される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかし、従来はモータ
フレームを組立てる際に、前述のようにスラストばね９
ａがフレームカバー２をフレーム本体１の開口から離れ
る方向に押上げているにも拘らず、フレーム本体１に対
しフレームカバー２が位置決めされていないから、フレ
ームカバー２は不安定な状態にある。そのため、外部か
ら加わる振動などによりフレームカバー２がその周方向
に容易に動くことがあるので、前述の機械組立てにおい
て、その組立ての都度、フレームカバー２のフレーム本
体１に対する位置が適正となるように調整する手間が必
要で、組立て作業性が悪いという問題があった。本考案
の目的は、モータフレームの組立作業性を向上できるよ
うにしたステッピングモータを得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は、ステータの内
側に配置されたロータがその軸方向に付勢手段により付
勢される構成を備えるステッピングモータに実施される
ものであって、前記目的を達成するために、フレーム本
体の一端開口を塞いでこの本体にかしめ止めされるフレ
ームカバーと、フレーム本体に収納されたステータが備
えるボビンの前記フレームカバーに当接する端部とのい
ずれか一方に、穴または孔からなる嵌合部を複数設ける
とともに、他方に前記嵌合部に嵌入される嵌入突部を複
数突設し、かつ、前記嵌入突部の長さを前記付勢手段の
最大撓み寸法よりも大きくしたものである。

【０００７】また、同様の目的を更に効果的に達成する
ために、フレームカバーまたはボビンの一方に設けられ
る嵌入突部を円筒形をなして前記フレームカバーに形成
するとともに、フレームカバーまたはボビンの他方に設
けられる前記嵌合部を穴として前記ボビンに形成し、こ
の嵌合部の底面に前記嵌入突部よりも長く形成されて円
筒形の前記嵌入突部を挿通する突出軸を一体に突設し、
この突出軸の前記嵌入突部を挿通し前記フレ−ムカバ−
の表面側に位置する先端部に前記嵌入突部の内径よりも
大きい頭部を設けてもよい。

【０００８】

【作用】請求項１の考案において、ステータおよびロー
タを収納したフレーム本体にフレームカバーをセットし
たとき、ボビンおよびフレームカバーの一方に設けた複
数の嵌合部に、他方に設けた複数の嵌入突部が夫々別々
に嵌入される。そして、嵌入突部の長さを付勢手段の最
大撓み寸法、すなわち、フレーム本体にフレームカバー
をかしめ止めしてモータフレームが組立てられた状態で
の付勢手段の撓み寸法よりも大きくしてあるから、かし
め以前の状態において付勢手段によりフレームカバーが
フレーム本体から離されるにも拘らず、前述の嵌合部と
嵌入突部との嵌合が維持される。したがって、複数箇所
での嵌合部と嵌入突部との嵌合により、フレーム本体に
対して適正位置にセットされたフレームカバーが、その
周方向に回動することを防止できる。

【０００９】請求項２の考案においては、ボビンに形成
された複数の嵌合部にフレームカバーに形成された複数
の円筒形嵌入突部が夫々嵌入されると同時に、各嵌入突
部を嵌合部の底面から突設された突出軸が挿通する。し
たがって、これら複数箇所での嵌合により、フレーム本
体に対して適正位置にセットされたフレームカバーが、
その周方向に回動することを防止できる。しかも、嵌入
突部を挿通しフレ−ムカバ−の表面側に位置する前記突
出軸の先端部は、潰されるなどして嵌入突部の内径より
も大きい頭部を形成しているから、この頭部がストッパ
となって、フレーム本体にセットされたフレームカバー
を仮止めして、このカバーが外れることを防止できる。

【００１０】

【実施例】以下、図１〜図５を参照して本考案の一実施
例を説明する。鉄板などの磁性金属材料製のモータフレ
ーム２１は、フレーム本体２２と、フレームカバー２３
とで形成されている。

【００１１】図１および図２に示すようにフレーム本体
２２は、一端が開口された有底円筒形に形成され、その
底壁２２ａの中央部には後述のロータ軸を逃げるための
孔２４が設けられている。フレーム本体２２の一端開口
の縁には、図１に示すように径方向に対向するように位
置して凹部２５が形成されているとともに、例えばこの
凹部２５の両側に夫々位置してかしめ片２６が設けられ
ている。フレーム本体の周壁２２ｂにはその開口端から
切り欠かれたリード線引出し溝２７が形成されている。

【００１２】フレーム本体２２にはステータ２８が収納
されている。図１および図２に示すようにステータ２８
は、内周縁に複数の極歯２９ａ，３０ａを所定間隔ごと
に折り曲げてなる端部磁極ヨーク２９および中央磁極ヨ
ーク３０を二組備えるとともに、これらの一部を埋め込
んだ合成樹脂製のボビン３１と、前記各組の磁極ヨーク
２９，３０に対応して形成されたボビン３１の巻胴部３
２に巻回された二組の巻線３３とを備えている。櫛歯状
をなす極歯２９ａと３０ａとは互い違いに入り込んでい
る（図１参照）とともに、これらはステータ２８の内周
面に略面一に露出されている。このステータ２８は、そ
の各磁極ヨーク２９，３０の外周端面をフレーム本体２
２の周壁２２ｂの内面に接した状態でフレーム本体２２
内に収納されている。

【００１３】このステータ２８はその巻線３３の端末部
が接続する端子ピン（図示しない）が植設されたリード
線接続部（いずれも図示しない）を有しており、この接
続部は前記リード線引出し溝２７に通されている。しか
も、この接続部は図１に示すコードブッシュ３４で覆わ
れており、このブッシュ３４を通して前記端子ピンに接
続されたリード線３５が引出されている。なお、図１に
おいて符号３６はリード線３５に固定されたコネクタを
示す。

【００１４】ボビン３１はその一端部にフレーム本体２
２の底壁２２ａに当接する底壁部３１ａを有しており、
この底壁部３１ａの中央部には軸受け３７を嵌合して取
付けた軸受けホルダー部３８が一体に形成されている。
ボビン３１はその他端部にフレームカバー２３の裏面に
当接するリング状の当接端部３１ｂを有している。この
当接端部３１ｂにはその径方向に対向するような配置に
して穴からなる二つの嵌合部３９が形成されている。

【００１５】前記フレームカバー２３は、フレーム本体
２２の開口縁にかしめ止めされてこの開口を閉塞して取
付けられるものであって、前記凹部２５を通ってフレー
ム本体２２の周壁２２ｂから径方向外側へ突出する一対
の取付け部４１を有している。これら取付け部４１には
夫々固定孔４２が形成されており、これを通るねじなど
を介してこのステッピングモータは機器のモータ固定部
に取付け固定されるようになっている。

【００１６】フレームカバー２３はその取付け部４１を
除いた周縁にフランジ部４３を有している。フランジ部
４３は取付け部４１に対してフレームカバー２３の裏面
側に位置されるように段差部４４を介して折曲げて形成
されている。このフランジ部４３はフレーム本体２２の
一端開口部に嵌まり込んで、前記当接端部３１ｂの外周
に段差をもって連なるボビン３１の当接端部包囲部３１
ｃに当接される。フランジ部４３は、前記かしめ片２６
をフレーム本体２２の内面側にかしめることにより、こ
れらかしめ片２６で押さえられて当接端部包囲部３１ｃ
との間に挟まれるようになっている。

【００１７】フレームカバー２３には前記嵌合部３９に
嵌入する二つの嵌入突部４５が設けられている。これら
突部４５はバーリング加工によりフレームカバー２３の
裏面側に一体に突出されているとともに、図２〜図４に
示すように円筒形をなしている。これら嵌入突部４５の
長さＡ（図２参照）は後述するスラストばねの最大撓み
寸法よりも大きく形成されている。フレームカバー２３
の中央部には軸受け４６が取付けられている。

【００１８】前記フレーム本体２２に内蔵されたステー
タ２８の内側にはロータ５１が収納配置されている。ロ
ータ５１は、円筒状のロータマグネット５２とこの中心
部を貫通するロータ軸５３とを備え、ロータマグネット
５２には軸方向に延びるＳ極とＮ極とが、交互に周方向
に沿って多数着磁されている。このロータ５１はそのロ
ータ軸５３の両端部を軸受け３７，４６に挿入して回転
自在に支持されており、この支持状態でロータマグネッ
ト５２の外周面はステータ２８の内周面にわずかなエア
ーギャップを介して対向されている。ロータ軸５３は軸
受け４６を貫通しており、その貫通端部には図示しない
負荷が接続されるようになっている。

【００１９】ロータ５１のフレームカバー２３側端面と
軸受け４６との間には、ロータ軸５３に嵌合して付勢手
段５５が設けられている。この手段５５は、リング形の
スラストばね５６と、この両側に配設されてロータ５１
または軸受け４６に接触し滑性に優れるライナーリング
５７，５８とから形成されている。スラストばね５６
は、フレーム本体２２へのフレームカバー２３の連結に
伴って撓み変形するものであり、その変形によりロータ
５１を軸受け３７方向に押付けて、ロータ５１の軸方向
の動きを防止する。なお、図２において符号５９はスペ
ーサである。

【００２０】このステッピングモータにおける組立てを
説明する。まず、軸受け３７が取付けられたステータ２
８を、フレーム本体２２にその一端開口から圧入気味に
挿入して収納する。この収納において、フレーム本体２
２の周壁２２ｂの図示しない切欠溝に、コードブッシュ
３４が嵌められることによって、フレーム本体２２に対
するステータ２８の周方向の位置が規制される。次に、
軸受け３７にロータ軸５３を挿入してステータ２８の内
側にロータ５１を収納する。そして、この組立て体を図
５に示す組立て用治具６１のセット穴６２にセットす
る。このとき、コードブッシュ３４およびリード線３５
は治具６１の逃げ溝６３に通される。

【００２１】次に、治具６１が有する２本のセット軸６
４にフレームカバー２３を固定孔４２を嵌合するととも
に、ロータ軸５３を軸受け４６に通して、このカバー２
３をフレーム本体２２に被せる。このようにして半組立
て状態にセットされたフレームカバー２３とフレーム本
体２２等との関係は図２に示されている。すなわち、フ
レームカバー２３のフランジ部４３はフレーム本体２２
の開口部の内側に入り込んでいるとともに、フレームカ
バー２３の嵌入突部４５の先端側がボビン３１の嵌合部
３９に入り込んでおり、かつ、付勢手段５５のスラスト
ばね５６は自由状態にあって、フレームカバー２３をフ
レーム本体２２の開口より遠ざけている。

【００２２】ところで、スラストばね５６が自由状態に
あるにも拘らず、嵌入突部４５が嵌合部３９に入り込む
ことは、この突部４５の長さが、スラストばね５６の最
大撓み寸法よりも大きくしてあることにより達成されて
いる。なお、ここに最大撓み寸法とは、フレーム本体２
２にフレームカバー２３をかしめ止めしてモータフレー
ム２１を組立てた際に、スラストばね５６が自由状態か
ら撓む寸法である。

【００２３】このように軸６１へのセット状態で二箇所
において嵌入突部４５と嵌合部３９とが嵌合されている
から、外部から振動や衝撃が作用してもフレームカバー
２３がロータ軸５３を中心に周方向に回動することがな
くなり、前述のセット状態が維持される。

【００２４】この後、組立て用治具とともに自動組立て
機械にセットして、この機械によりスラストばね５６を
撓ませながらフレームカバー２３をフレーム本体２２に
押付け、その状態において前記自動組立て機械のかしめ
工具を介してかしめ片２６をフレーム本体２２の内面側
に向けてかしめる。そうすると、図４に示すように各か
しめ片２６でフレームカバー２３のフランジ部４３の上
面が押さえられて、フレーム本体２２とフレームカバー
２３とが連結されて、モータの組立てが完了する。

【００２５】この自動組立て機械によるかしめ止めに際
して、以上のようにフレーム本体２１に対する正規の位
置にフレームカバー２３を保持できるので、かしめ止め
の都度、フレームカバー２３のフレーム本体２２に対す
る位置が適正になるように調整する手間が不要となり、
したがって、以上の組立ての作業性を向上できる。な
お、このようにして組立てられたステッピングモータに
おいては、図４のように付勢手段５５のスラストばね５
６の弾性力により、ロータ５１がその軸方向に付勢され
るので、このロータ５１の軸方向の動きをなくすことが
できる。

【００２６】図６から図９に示した他の実施例が前記一
実施例と異なる点は、フレームカバーの回り止め構造で
あって、その他の部分は前記一実施例と同様であるか
ら、同様な構成部分については前記一実施例と同一符号
を付してその説明を省略する。

【００２７】この他の実施例において、ボビン３１の当
接端部３１ｂに設けた二つの嵌合部３９には、その底面
から一体に起立する突出軸７１が夫々設けられている。
突出軸７１は、フレームカバー２３の円筒形嵌入突部４
５よりも長いとともに、この突部４５を貫通している。
さらに、図８に示すように嵌入突部４５を挿通しフレ−
ムカバ−２３の表面側に位置する突出軸７１の先端部
は、嵌入突部４５の内径よりも大きい頭部７１ａを形成
して、それによりフレームカバー２３の外れ止めをなし
ている。この頭部７１ａは突出軸７１が嵌入突部４５を
挿通した後に、その先端部を熱かしめまたは常温かしめ
により潰して設けられる。

【００２８】このような構成を備えた他の実施例のステ
ッピングモータにおいても、前記一実施例と同様な手順
により組立てられる。しかし、その組立てにおいて、ボ
ビン３１に形成された複数の嵌合部３９にフレームカバ
ー２３に形成された複数の円筒形嵌入突部４５が夫々嵌
入されると同時に、図７に示すように各嵌入突部４５に
突出軸７１が挿通する。この挿通後の突出軸７１の先端
部は潰されて頭部７１ａを形成する（図８参照）。した
がって、この頭部７１ａがストッパとなって、フレーム
本体２２にセットされたフレームカバー２３を仮止めし
て、このカバー２３が外れることを防止できる。以上の
ような半組立て状態の半製品は、仮に、フレームカバー
２３が下側に位置するようになったところで、このカバ
ー２３が外れるようなことがなく、フレーム本体２２に
対して適正位置にフレームカバー２３がセットされた状
態を維持できるから、半製品状態での保管や移動に便利
である。したがって、半組立て状態の半製品の取扱いが
容易で、しかも組立ての段取りも良くなるから、更に組
立て作業性の向上に寄与できる。そして、半製品は組立
て用治具にセットされて、自動組立て機械によるフレー
ムカバー２３のフレーム本体２２へのかしめ止めによ
り、組立てられ完成品となるものである。

【００２９】なお、この実施例において突出軸７１を太
くして強度を得る場合には、ボビン３１の嵌合部３９を
省略してもよい。その場合、突出軸７１が嵌入突部とし
て、またフレームカバー２３の嵌入突部４５が嵌合部と
して用いられるものである。

【００３０】本考案は前記各実施例には制約されない。
例えば、フレームカバー２３に孔からなる嵌合部を複数
設けるとともに、ボビン３１に前記嵌合部に嵌合される
嵌入突部を複数突設して実施してもよい。

【００３１】

【考案の効果】以上詳記したように請求項１の考案は、
ステータの内側に配置されたロータがその軸方向に付勢
手段により付勢される構成を備えるステッピングモータ
において、フレーム本体の一端開口を塞いでこの本体に
かしめ止めされるフレームカバーと、フレーム本体に収
納されたステータが備えるボビンの前記フレームカバー
に当接する端部とのいずれか一方に、穴または孔からな
る嵌合部を複数設けるとともに、他方に前記嵌合部に嵌
入される嵌入突部を複数突設し、かつ、前記嵌入突部の
長さを前記付勢手段の最大撓み寸法よりも大きくしたか
ら、モータフレームの組立において付勢手段によりフレ
ームカバーがフレーム本体から離されるにも拘らず、フ
レーム本体に対する正規の位置にフレームカバーを保持
でき、かしめ止めの都度、フレームカバーのフレーム本
体に対する位置が適正になるように調整する手間が不要
であり、したがって、フレーム本体とこの本体の開口に
かしめ止めされるフレームカバーとで形成されるモータ
フレームの組立作業性を向上できる。

【００３２】また、請求項２の考案によれば、穴からな
る嵌合部に設けた突出軸が円筒形の嵌入突部に挿通され
るとともに、この軸の先端部にフレーム本体にフレーム
カバーを仮止めするストッパとなる頭部を設けて、フレ
ームカバーが外れることを防止できるから、さらに組立
て作業性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るステッピングモータを
分解し一部を断面して示す斜視図。

【図２】同一実施例に係りフレーム本体にフレームカバ
ーをセットした状態を示す断面図。

【図３】同一実施例に係り組立てられたステッピングモ
ータの位置決め部分を示す断面図。

【図４】同一実施例に係り組立てられたステッピングモ
ータのかしめ部分を示す断面図。

【図５】同一実施例に係るステッピングモータの組立て
手順を説明するための斜視図。

【図６】本考案の他の実施例に係るステッピングモータ
を分解し一部を断面して示す斜視図。

【図７】同他の実施例に係りフレーム本体にフレームカ
バーをセットした状態を示す断面図。

【図８】同他の実施例に係り組立てられたステッピング
モータの位置決め部分を示す断面図。

【図９】同他の実施例に係り組立てられたステッピング
モータのかしめ部分を示す断面図。

【図１０】従来のステッピングモータを分解し一部を断
面して示す斜視図。

【図１１】同従来に係りフレーム本体にフレームカバー
をセットした状態を示す断面図。

【図１２】同従来に係り組立てられたステッピングモー
タのかしめ部分を示す断面図。

【符号の説明】

２１…モータフレーム、２２…フレーム本体、２２ａ…
底壁、２３…フレームカバー、２６…かしめ片、２７…
ステータ、２９，３０…磁極ヨーク、３１…ボビン、３
１ｂ…当接端部、３３…巻線、３７，４６…軸受け、３
９…嵌合部、４５…嵌入突部、５１…ロータ、５３…ロ
ータ軸、５５…付勢手段、５６…スラストばね、７１…
突出軸、７１ａ…頭部。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が開口された有底円筒形をなすフレ
   ーム本体と、前記一端開口の縁にかしめ止めされ前記フ
   レーム本体の開口を閉塞して取付けられたフレームカバ
   ーと、磁極ヨークおよび巻線を取付けた合成樹脂製のボ
   ビンを備え、このボビンの一端を前記フレーム本体の底
   壁に当接するとともに他端を前記フレームカバーに当接
   して前記フレーム本体に収納されたステータと、このス
   テータの内側に配置され前記フレーム本体または前記ボ
   ビンに取付けられた軸受けと前記フレームカバーに取付
   けれられた軸受けとに、ロータ軸を介して回転自在に支
   持されたロータと、このロータと前記軸受けとの間に設
   けられ前記ロータをその軸方向に付勢する付勢手段とを
   具備したステッピングモータにおいて、前記フレームカ
   バーと前記ボビンの前記フレームカバーに当接する端部
   とのいずれか一方に、穴または孔からなる嵌合部を複数
   設けるとともに、他方に前記嵌合部に嵌入される嵌入突
   部を複数突設し、かつ、前記嵌入突部の長さを前記付勢
   手段の最大撓み寸法よりも大きくしたことを特徴とする
   ステッピングモータ。
2. 【請求項２】 前記嵌入突部が円筒形をなして前記フレ
   ームカバーに形成されているとともに、前記嵌合部が穴
   であって前記ボビンに形成されており、この嵌合部の底
   面に前記嵌入突部よりも長く形成されて円筒形の前記嵌
   入突部を挿通する突出軸を一体に突設し、この突出軸の
   前記嵌入突部を挿通して前記フレ−ムカバ−の表面側に
   位置する先端部に前記嵌入突部の内径よりも大きい頭部
   を設けたことを特徴とする請求項１記載のステッピング
   モータ。