JP2533632Y2 - モータにおける磁極の位置決め構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、モータ、特には小型のステッピングモータ
における磁極の位置決め構造に関する。

〔従来技術とその問題点〕

モータ、例えば、磁極（ステータ）にＵ字形状のヨー
クを用いた小型のステッピングモータとしては、実開昭
60−141683号公報に記載されている。

従来、このような構造のモータにあっては、永久磁石
回転子及び磁極が取り付けられるベース部材に離間した
一対の位置決め用ピンを突起させ、これらのピンを磁極
の対応位置に形成する孔に挿入することにより、永久磁
石回転子と磁極との関係を得ている。

ところで、前述した位置決め用ピン間の距離は、位置
決め精度の点から極力離間させる方が有利であるので、
磁極に形成する前述した２個の孔は、磁極基部及び磁極
先端寄りの位置にそれぞれ形成されるのが普通である。

しかしながら、このような位置決め用ピンによる磁極
の位置決め構造によると、永久磁石回転子と磁極との間
の位置決め精度の点並びに磁極先端の磁路狭窄の点で問
題がある。つまり、第４図は前述した位置決めピン構造
をモデル化した平面図である。符号A₁、A₂は距離Ｌをも
ってベース部材に突起される位置決め用ピンを、符号Ｂ
は同ベース部材に回転可能に支持される永久磁石回転子
をそれぞれ示し、これらのピンA₁、A₂に対して対応位置
（基部寄りの部分及び先端）に孔C₁、C₂を穿った磁極Ｄ
が位置決めされる。

この場合に、期待するモータ性能の点から永久磁石回
転子Ｂに対する磁極Ｄの角度的な位置精度には厳密さを
要求されるが、孔C₁、C₂の口径とピンA₁、A₂の外径との
間には”δ_０”なる公差があるから、両ピンA₁、A₂に取
り付けられる磁極Ｄの角度方向の位置決め誤差tanθ_０
は なる値となり、この位置決め誤差tanθ_０により、組立
後の永久磁石回転子Ｂに対する位置調整工程や調整後の
接着固定工程が必要であった。

また、前述したように、孔C₂は磁極Ｄの先端に形成さ
れるけれども、同先端は永久磁石回転子Ｂの周面との間
に磁路ギャップを形成する上で、磁気的に重要な部分で
ある。したがって、磁極Ｄの先端に孔C₂を形成すると、
この部分の磁路面積が他の部分に比較して非常に小さく
なり、同部の磁束密度が増大して数々の障害が引き起こ
されたり、同部の電磁抵抗が大きくなり、モータの必要
トルクが得られない一因となっている。

なお、前述した磁極Ｄの脚部には励磁用のコイルボビ
ンが嵌められるが、コイルボビンを磁極Ｄの脚部に嵌め
るだけでは、コイルボビンを固定できないから、従来で
は、コイルボビンをベース部材または磁極Ｄに固定する
ための特別の固定手段が必要であった。

［考案の目的］ 本考案の目的は、以上に述べたような従来の磁極の位
置決め構造の問題に鑑み、永久磁石回転子及びベース部
材に対する位置決め精度が高く、単にベース部材に組み
立てるだけで永久磁石回転子に対する関係が得られ、永
久磁石回転子に対応した部分の磁極の断面が狭窄される
ことがなく、磁極に嵌めるだけでコイルボビンを固定状
態におくことができるモータにおける磁石の位置決め構
造を提供することにある。

［考案の概要］ 本考案の目的は、 永久磁石回転子が回転可能に支持されるベース部材に
対して、一対の脚部先端を対向させた状態で略Ｕ字状の
磁極を固定し、前記脚部の一方の励磁用コイルボビンを
嵌めるモータにおいて、前記磁極の基部を受ける台部お
よび前記脚部の先端寄りの部分を挟持する凹状突部と、
前記永久磁石回転子に臨んだ前記ベース部材の表面に立
設し、前記磁極基部に形成する位置決め用孔に挿入され
るピンを前記台部に立設することにより、前記脚部の先
端寄りの部分を前記凹状突部に挟持されるとともに前記
コイルボビンの対応脚部からの抜け出しを防止したモー
タにおける磁極の位置決め構造とした ことにより達成される。

〔考案の実施例〕

以下、本願考案の一実施例について、図面を参照しな
がら説明する。

第１図は本考案の一実施例を示したステッピングモー
タの平面図で、第２図は同実施例におけるステッピング
モータに用いるベース部材を模式的に示した要部拡大斜
視図で、第３図は同じくステッピングモータのモデル化
した永久磁石回転子と磁極との関係を示す平面図、第４
図は従来の位置決めピン構造をモデル化した平面図であ
る。

１はベース部材で、プラスチックスで成形されてお
り、表面にはステッピングモータを構成する略Ｕ字状の
磁極２、同磁極２の脚部2b、2bに嵌められるコイルボビ
ン３、永久磁石回転子４が位置決め状態で保持される。

即ち、前記ベース部材１の表面には、ベース部材１に
回転可能に支持される永久磁石回転子４に臨む２組の台
部1a、1aおよび凹状突部1c、1cが突出（立設）成形さ
れ、第２図で仮想線にて示すように各台部1a、1aの表面
に対応磁極２の基部2d、2dが受けられ、これらの磁極２
の脚部2b、2bの先端が対応凹状凸部1c、1cに挟持状態に
おかれる。

また、各台部1a、1aの表面には対応磁極２、２の基部
2d、2dに形成する孔2a、2aに挿入できる位置決め用ピン
1b、1bが突起され、これらのピン1b、1bに対応孔2a、2a
を一致させることにより、ベース部材１に対する各磁極
２、２の基部2d、2dの厳密な位置を決定できる。

また、台部1aと凹状突部1cとの間には空間部1eを形成
している。

このとき、ベース部材はモータ固有の構成とするもの
であっても、他の部材上に一体的に形成されたものであ
っても構わない。

２、２は磁極で、２本の脚部2b、2bと、これら脚部の
間をつなぐ基部とにより、略Ｕ字形状を成している。

また、磁極２の一部には前記ベース部材１上に形成さ
れたピン1b、1bに嵌合される孔2a、2aを穿設されてい
る。

また、一方の脚部2b、2bには後述するコイルボビンが
嵌挿されていて、磁極２の基部の内側底面2c、2cは挿入
されて来る該コイルボビンの行き止まり部が形成されて
いる。

また、特にコイルボビンの挿入される側の脚部2b、2b
の先端部分は、前記ベース部材１の凹状突起部1c、1cに
挟持される。

したがって磁極２は、基部に設けられた前記孔2a、2a
が前記ベース１に植立されたピン1b、1bとが嵌合するこ
とと、脚部2b、2bの先端がベース１の凹状部（一対の柱
状部）1c、1cによる挟持されることとが相まって、ベー
ス部材１上における位置決めがなされる。

３、３はコイルボビンで、前記磁極２の脚部2b、2bに
嵌挿され、基部の行き止まり部である内側底面2c、2cに
当接するまで挿通していくことにより前記空間部1eに位
置できると共に、また前記基部の内側底面2c、2cと前記
凹状突部1c、1cの側面1c′、1c′とによって挟持され
る。

これにより該コイルボビン３の位置が規制され、同時
にコイルボビンの離脱が防止される。

４は回転子で、永久磁石により成っていて、ベース１
に所定の位置に穿設されている孔に軸が回転自在にして
挿通されている。

以下、その組立てについて説明する。

先ず、Ｕ字形状を成した磁極２、２の脚部2b、2bに、
予め組立られたコイルボビン３、３を開放側から嵌挿す
る。

磁極２と脚部に嵌挿されたコイルボビン３とが一体物
を形成しながら、磁極２、２の孔2a、2aをベース部材１
上に植立されているピン1b、1bと嵌合させる。

これと共に、コイルボビン３、３の脚部開放側に位置
する端面を凹状部1c、1cの内側側面に摺接させながら、
且つ磁極２、２の脚部2b、2bが凹状突部1c′、1c′によ
り挟持されるようにしつつ落とし込み、台部1a、1aと凹
状突部1cの内側底面との上に載置する。

こうして、ベース１部材に対して磁極２、２の位置決
めが成されると共に、コイルボビン３、３の抜け止めが
なされる。

また、永久磁石回転子４はベース部材１の軸孔にその
中心軸を挿入することにより、ベース部材１に回転可能
に支持されることになる。

組立状態のステッピングモータの各部材は、ベース部
材１に対して厳密な位置決め状態で固定できる。即ち、
第３図はモデル化した永久磁石回転子４と磁極２の関係
を示し、ピン1bと凹状突部1cとの中心間の距離を"L"、
ピン1bと孔2aとの間の口径公差をδ_０、凹状突部1cの中
心からの幅をａとした場合、ピン1bと凹状突部1cに支持
される磁極２の角度方向の位置決め誤差tanθ_１は として得られる。

第１式と第２式との比較から理解されるように、tan
θ_１はtanθ_０よりも明らかに小さくなるが、これらの
位置決め精度の差は、機械加工時に生じる第１式の（Ｌ
±α）なる距離誤差により、実際上はより拡大される。

つまり、磁極２の脚部2bと凹状突部1cとの間の削減可
能な交差を”δ_１”とすると、図示実施例の場合の実際
上の位置決め誤差tanθ_１は、ピン1bと凹状突部1cとの
間の距離誤差αには関係なく、 として近似できる。換言すると、加工精度上、δ_１なる
値はδ_０に比較して充分に小さくすることが可能である
から、 tanθ_１＜＜tanθ_０ となり、図示実施例の構造によると、ベース部材１に対
する磁極２の厳密な位置決め精度が得られることが分か
る。

そして、図示実施例の構造においては、永久磁石回転
子４に対向した磁極２の脚部2b寄りの部分に孔等を形成
する必要がなくなるので、同部の充分な磁路断面積を確
保して、磁路狭窄部のない磁極構造を得られることにな
る。

勿論、コイルボビンの抜け止めも同時に達成出来るこ
とは、前述した通りである。

〔考案の効果〕

上述したように、本願考案によれば、位置決め用ピン
及び凹状突部に磁極を単に組み付けるだけで、ベース部
材に対する磁極の厳密な位置決め状態が得られるので、
調整工程を必要としなくなり、磁極に脚部に嵌めるコイ
ルボビンを自動的に固定できる。また、本考案にあって
は、永久磁石回転子に対向される磁極の脚部先端寄りの
部分に磁路的な狭窄部がなくなるため、モータとして期
待される回転トルクが得られ。故障少ない構造とするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示したステッピングモータ
の平面図、第２図は同ステッピングモータに用いるベー
ス部材の要部拡大斜視図、第３図は同ステッピングモー
タのモデル化した永久磁石回転子と磁極との関係を示す
平面図、第４図は従来の位置決めピン構造のモデル化し
た平面図である。 １……ベース部材 1a…台部 1b…ピン 1c…凹状突部 1e…空間部 ２……磁極 2a…孔 2b…脚部 2c…内側底面 2d…基部 ３……コイルボビン ４……永久磁石回転子

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】永久磁石回転子が回転可能に支持されるベ
   ース部材に対して、一対の脚部先端を対向させた状態で
   略Ｕ字状の磁極を固定し、前記脚部の一方に励磁用コイ
   ルボビンを嵌めるモータにおいて、 前記磁極の基部を受ける台部と前記脚部の先端寄りの部
   分を挟持する凹状突部とを前記永久磁石回転子に臨んだ
   前記ベース部材の表面に立設し、 前記磁極基部に形成された位置決め用孔に挿入されるピ
   ンを前記台部に立設することにより、 前記脚部の先端寄りの部分は前記凹状突部に挟持される
   とともに、前記コイルボビンの対応脚部からの抜け出し
   を防止した ことを特徴とするモータにおける磁極の位置決め構造。