JP2598451Y2 - 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】本考案はステッピングモータに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５，図６に示すように、従来のステッ
ピングモータ５１は、円筒形状に形成された金属製の本
体ケース５２内に配設されたステータ５３と、該ステー
タ５３の中央に配設されたロータ５４とにより構成され
ている。前記ステータ５３は円環状に形成された一対の
磁極板５５ａ，５５ｂにより構成されるコイルボビン５
６，５７が２組組み合わされて構成されている。又、一
対の磁極板５５ａ，５５ｂにより構成されるコイルボビ
ン５６，５７に図示しない励磁コイルが巻回される。

【０００３】又、図６，図７に示すように、一対の磁極
板５５ａ，５５ｂの内周縁には複数の磁極片５８ａ，５
８ｂが磁極板５５ａ，５５ｂに対して直角に折曲形成さ
れている。この磁極片５８ａ，５８ｂは先端部へ向かう
ほど幅狭となる台形状に形成されている。そして、一方
の磁極板５５ａに形成された磁極片５８ａの間に他方の
磁極板５５ｂに形成された磁極片５８ｂが配設され、か
つ、互いの磁極片５８ａ，５８ｂが接触しない状態とし
て１つのコイルボビン５６，５７が構成されている。そ
して、前記磁極板５５ａ，５５ｂにより構成された２組
のコイルボビン５６，５７が樹脂５９により一体的に固
定されている。

【０００４】ところで、ステータ５３を構成する磁極板
５５ａ，５５ｂの外周縁は本体ケース５２に接触するよ
うに該本体ケース５２内に配設されている。これは、励
磁コイル、磁極板５５ａ，５５ｂ、磁極片５８ａ，５８
ｂ及び本体ケース５２により磁気回路を構成してロータ
５４のトルクを向上させるためである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、本体ケ
ース５２とコイルボビン５６，５７の磁極板５５ａ，５
５ｂとが接触し、かつコイルボビン５６，５７を本体ケ
ース５２内にスムーズに圧入するため、磁極板５５ａ，
５５ｂと本体ケース５２との寸法を正確に管理しなけれ
ばならず、その管理が大変面倒であるという問題があ
る。

【０００６】又、コイルボビン５６，５７の磁極板５５
ａ，５５ｂと本体ケース５２との間にがたつきがある
と、励磁コイルに流れる電流の変化による磁界の変化に
よりコイルボビン５６，５７や本体ケース５２等の磁気
回路構成部品が振動してステッピングモータ５１に騒音
が発生するという問題がある。

【０００７】本考案は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はステッピングモータに騒
音が発生しないようにするとともに、コイルボビンと本
体ケースの特別な寸法管理を行うことなく本体ケース内
にコイルボビンをスムーズに配設することができるステ
ッピングモータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の考案は、円筒状に形成された金属製
の本体ケース内に、磁極片が設けられた複数の磁極板を
樹脂にて一体成形したコイルボビンを有し、前記コイル
ボビンには励磁コイルを設け、前記励磁コイルを励磁す
ることにより前記磁極片に磁極を発生させてロータを回
転させるステッピングモータであって、前記磁極片は、
その外周縁に直線状に切欠形成され本体ケース内周面に
接触しない非接触部及び本体ケース内周面に圧入接触す
る接触部を有したことをその要旨とする。

【０００９】請求項２記載の考案は、前記接触部の円周
方向の長さをコイルボビンに形成される磁極片の円周方
向の長さ以上としたことをその要旨とする。

【００１０】

【作用】請求項１記載の考案によれば、コイルボビンを
本体ケース内に圧入したとき、コイルボビンが本体ケー
ス内周面と接触しない非接触部に対向する本体ケースの
部分が若干変形したり撓んだりする。そのため、コイル
ボビンを本体ケースに圧入する作業が容易となる。又、
コイルボビンの寸法と本体ケースの寸法の差が若干変化
してもコイルボビンを本体ケース内に確実に圧入するこ
とが可能となる。又、上記確実な圧入によってステッピ
ングモータの振動が抑制される。更に、複数の磁極板を
樹脂にて一体成形したコイルボビンを本体ケース内に圧
入していることから、ロータと磁極板に設けた磁極片と
のギャップが一定になりステッピングモータの性能が低
下することも防止される。加えて、非接触部を直線状に
切欠形成したことから、当該非接触部を簡単に形成する
ことができる。

【００１１】請求項２記載の考案によれば、コイルボビ
ンにおける接触部の円周方向の長さをコイルボビンの形
成される磁極片の円周方向の長さと等しく又はそれより
長くした。そのため、励磁コイル、コイルボビン及び本
体ケースによって磁気回路を構成したときの磁気抵抗が
増加しないようにすることが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本考案を具体化した一実施例を図１〜
図４に基づいて説明する。図２に示すように、ステッピ
ングモータ１の本体ケース２は有底円筒形状を成し、そ
の上部が開口されている。そして、本体ケース２の底面
中央には軸受部３が形成されるとともに、その外周には
円環状の載置部４が形成されている。又、本体ケース２
の上部開口部を覆うように蓋体５が配設されている。

【００１３】本体ケース２内には円環状のステータ６が
載置部４に載置された状態で配設され、該ステータ６の
中央にはロータ７が配設されている。前記ロータ７は回
転軸８と、該回転軸８が挿通された磁石９とから構成さ
れている。そして、回転軸８の下端が本体ケース２の軸
受部３に回転可能に支持されている。

【００１４】次に、ステータ６の構成について詳述す
る。図２〜図４に示すように、ステータ６は上下方向に
積まれた２組のコイルボビン１０，１１により構成され
ている。又、コイルボビン１０，１１は円環状に形成さ
れた一対の磁極板１２ａ，１２ｂにより構成されてい
る。前記磁極板１２ａ，１２ｂの外径は本体ケース２の
内径より若干大きく形成されている。そして、磁極板１
２ａ，１２ｂの外周縁が本体ケース２の内周面と当接さ
れた状態となっている。前記磁極板１２ａ，１２ｂの内
周縁にはロータ７の磁石９と対向する磁極片１３ａ，１
３ｂがそれぞれ一体成形されている。この磁極片１３
ａ，１３ｂは先端に向かう程幅狭となる台形形状に形成
されている。

【００１５】そして、磁極板１２ａの各磁極片１３ａの
間に磁極板１２ｂの各磁極片１３ｂが配設されるととも
に、これらは互いに接触しないように配置されてコイル
ボビン１０，１１が構成されている。従って、磁極板１
２ａの磁極片１３ａと磁極板１２ｂの磁極片１３ｂとが
交互に配置された状態となっている。尚、本実施例にお
いては、磁極板１２ａ，１２ｂの磁極片１３ａ，１３ｂ
はそれぞれ５個形成されているため、コイルボビン１
０，１１の磁極片１３ａ，１３ｂの数はそれぞれ１０個
となる。

【００１６】又、磁極板１２ａ，１２ｂには複数の透孔
１４が形成され、この透孔１４に樹脂１５が流し込まれ
て一対の磁極板１２ａ，１２ｂの絶縁状態が確保される
とともに、２組のコイルボビン１０，１１が離間しない
ように保持固定されている。

【００１７】前記コイルボビン１０には互いに巻方向が
異なる励磁コイル１６ａ，１６ｂが巻回されている。同
じく、コイルボビン１１には互いに巻方向が異なる励磁
コイル１７ａ，１７ｂが巻回されている。

【００１８】前記コイルボビン１０，１１に巻回された
励磁コイル１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂが所定のタ
イミングで励磁されると、磁極板１２ａ，１２ｂの磁極
片１３ａ，１３ｂには磁極が発生する。又、磁極板１２
ａ，１２ｂ、磁極片１３ａ，１３ｂ及び本体ケース２に
より磁気回路が構成される。そのため、ロータ７の磁石
９が磁極片１３ａ，１３ｂの磁極により磁気誘導され、
回転軸８が回転するようになっている。又、磁気回路の
構成によりロータ７の回転軸８が効率よく回転するよう
になっている。

【００１９】前記磁極板１２ａ，１２ｂの外周縁には本
体ケース２の内周面と接触しない非接触部２０が所定間
隔毎に複数（本実施例においては５箇所）形成されてい
る。この非接触部２０は直線状に切欠いた状態に形成さ
れている。又、磁極板１２ａ，１２ｂに形成された非接
触部２０の形成により、該磁極板１２ａ，１２ｂには所
定間隔毎に複数（本実施例においては５箇所）の接触部
２１が形成されている。

【００２０】本実施例においては、１つの接触部２１の
円周方向の長さをＬ1 とした場合、接触部２１が５個あ
るため、接触している部分の合計の長さは５Ｌ1 とな
る。又、コイルボビン１０，１１の磁極板１２ａ，１２
ｂに形成された磁極片１３ａ，１３ｂの最も幅が広い箇
所の円周方向の長さをＬ2 とした場合、各磁極板１２
ａ，１２ｂには磁極片１３ａ，１３ｂがそれぞれ５個ず
つあるため、各磁極板１２ａ，１２ｂの幅の広い箇所の
長さは５Ｌ2 となる。そして、接触部２１の円周方向の
合計長さ５Ｌ1 が各磁極片１３ａ，１３ｂの円周方向の
合計長さ５Ｌ2 より大きくなるように非接触部２０が形
成されている。

【００２１】従って、磁極板１２ａ，１２ｂの接触部２
１の円周方向の長さ５Ｌ1 を各磁極片１３ａ，１３ｂの
円周方向の長さ５Ｌ2 より大きくしているので、磁気回
路を構成したとき、磁極板１２ａ，１２ｂと本体ケース
２との間の磁気抵抗が増加しない。これにより、ロータ
７のトルク低下が防止されている。

【００２２】さて、直線状の非接触部２０が形成された
磁極板１２ａ，１２ｂを有するコイルボビン１０，１１
を本体ケース２の内部に配設する。このとき、磁極板１
２ａ，１２ｂの外径は本体ケース２の内径より若干大き
く形成されている。従って、磁極板１２ａ，１２ｂに形
成された接触部２１が本体ケース２の内周面と当接され
ながら、コイルボビン１０，１１が圧入される。

【００２３】そして、コイルボビン１０，１１を本体ケ
ース２に対して圧入すると、磁極板１２ａ，１２ｂに形
成された非接触部２０の形成位置に対応する本体ケース
２の部分が内側に変形したり、撓んでくれる。この結
果、コイルボビン１０，１１を本体ケース２内に圧入す
る作業を容易にすることができる。

【００２４】又、ステータ６を構成する磁極板１２ａ，
１２ｂに形成された非接触部２０により、本体ケース２
の変形や撓みが許容されるので、本体ケース２の内径や
コイルボビン１０，１１の磁極板１２ａ，１２ｂの外径
の寸法公差を大きくすることができる。この結果、本体
ケース２及び磁極板１２ａ，１２ｂの寸法管理を容易に
することができる。

【００２５】更に、本体ケース２と接触部２１とが接触
する円周方向の長さ５Ｌ1 を磁極板１２ａ，１２ｂの各
磁極片１３ａ，１３ｂの円周方向の長さ５Ｌ2 より大き
くしたので、本体ケース２と磁極板１２ａ，１２ｂとの
間の磁気抵抗が増加しない。この結果、ステッピングモ
ータ１のトルクを低下させないようにすることができ
る。

【００２６】又、磁極板１２ａ，１２ｂの接触部２１が
本体ケース２の内周面に圧接されているので、ステータ
６を本体ケース２に支持させることができる。従って、
励磁コイル１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂに流れる電
流の変化による磁界の変化によりコイルボビン１０，１
１や本体ケース２等が振動しないようにすることができ
る。この結果、ステッピングモータ１に騒音が発生しな
いようにすることができる。

【００２７】本実施例においては、直線状の非接触部２
０を磁極板１２ａ，１２ｂに５箇所形成したが、この数
は必要に応じて変更することも可能である。但し、各磁
極板１２ａ，１２ｂの磁極片１３ａ，１３ｂの各円周方
向の合計長さ５Ｌ2 と、非接触部２０により形成される
接触部２１の円周方向の合計長さとを等しくするか、あ
るいは非接触部２０により形成される接触部２１の円周
方向の合計長さの方を大きくして磁気抵抗が増加しない
ようにする必要がある。

【００２８】又、直線状の非接触部２０を形成したが、
円弧状の非接触部２０にしたりすることも可能である。
要は、磁極板１２ａ，１２ｂに非接触部２０を形成して
磁極板１２ａ，１２ｂと本体ケース２との間に間隙を形
成し、本体ケース２が内側に変形したり撓んだりするよ
うにすればよい。

【００２９】更に、本実施例においては、非接触部２０
の形成による接触部２１の円周方向の長さＬ1 を全て等
しくしたが、この長さＬ1 を等しくする必要はない。即
ち、接触部２１の円周方向の合計長さが磁極片１３ａ，
１３ｂの合計の長さと等しいか又はそれ以上とすれば、
接触部２１の長さはそれぞれ異なっていてもよい。

【００３０】又、磁極板１２ａ，１２ｂに直線状の非接
触部２０を形成した分、磁極板１２ａ，１２ｂを削り取
ることになる。この結果、ステッピングモータ１を軽量
化することができる。

【００３１】

【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば、コ
イルボビンに非接触部を形成して、コイルボビンを本体
ケースに圧入する際に本体ケースの変形や撓みを許容す
るようにしたことにより、コイルボビンと本体ケースと
の特別な寸法管理を行わなくても本体ケース内にコイル
ボビンを容易に固定でき、しかもステッピングモータの
騒音を抑制することができる。又、複数の磁極板を樹脂
成形にて一体形成してコイルボビンを得ているため、一
度に複数の磁極板を圧入固定でき、この際、一枚一枚の
磁極板は径方向にずれることはなく、ロータとのギャッ
プが一定でステッピングモータの性能が劣ることはな
い。更に、非接触部を直線状に切欠形成したため、当該
非接触部を簡単に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るロータを本体ケース内に圧入した
状態を示す平面図である。

【図２】本考案に係るステッピングモータの構成を示す
断面図である。

【図３】本考案に係るコイルボビンの構造を示す断面図
である。

【図４】本考案に係るコイルボビンの構造を示す断面斜
視図である。

【図５】従来のコイルボビンを本体ケース内に圧入した
状態を示す平面図である。

【図６】従来のコイルボビンの構造を示す断面斜視図で
ある。

【図７】コイルボビンを構成する磁極板の構造を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１…ステッピングモータ、２…本体ケース、７…ロー
タ、１０，１１…コイルボビン、１３ａ，１３ｂ…磁極
片、１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ…励磁コイル、２
０…非接触部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−336728（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−136055（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−200262（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−245474（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−127582（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−86784（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02P 37/00 - 37/24

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状に形成された金属製の本体ケース
   内に、磁極片が設けられた複数の磁極板を樹脂にて一体
   成形したコイルボビンを有し、前記コイルボビンには励
   磁コイルを設け、前記励磁コイルを励磁することにより
   前記磁極片に磁極を発生させてロータを回転させるステ
   ッピングモータであって、前記磁極片は、その外周縁に直線状に切欠形成され 本体
   ケース内周面に接触しない非接触部及び本体ケース内周
   面に圧入接触する接触部を有したことを特徴とするステ
   ッピングモータ。
2. 【請求項２】 前記接触部の円周方向の長さをコイルボ
   ビンに形成される磁極片の円周方向の長さ以上としたこ
   とを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。