JP3054582U - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステータコアの内縁部（歯部形成部）に生ず
る振動を確実に防止して、騒音を一層低減できるステッ
ピングモータを提供する。 【解決手段】 内周側に歯部形成部５４ｂが突設された
リング状のステータコア５４を複数枚積層することで外
形が筒状に形成され、内周面に歯部５６が形成された固
定子鉄心５２と、固定子鉄心５２の両端側に配置され、
相互間に掛け渡された締付手段によって互いに接近して
固定子鉄心５２を両側から締め付ける一対のブラケット
１２とを具備するステッピングモータ１０において、一
対のブラケット１２は、締付手段６３により互いに接近
して固定子鉄心５２の歯部５６の先端を締め付ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、固定子鉄心がステータコアを複数枚積層して形成されるステッピン グモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のステッピングモータ５０の概要構成を図３〜図５を用いて説明する。 図４や図５に示すステッピングモータ５０の固定子鉄心５２は、図３に示すよ うにリング状部５４ａの内周側に歯部形成部５４ｂが突設されたリング状のステ ータコア５４を複数枚積層して形成され、その外形は図４や図５に示すようにリ ング状部５４ａが積層されることにより筒状（本例では一例として四角筒状）に 形成されている。また固定子鉄心５２の内周面には、各ステータコア５４の歯部 形成部５４ｂが積層されることによって歯部５６が形成される。

【０００３】 また、ステータコア５４を積層する際には、ステータコア５４同士をカシメて 固定するようにしている。カシメ部位Ａは図３に示すように、ある程度幅の広い リング状部５４ａの幅の広い部分に設定される。歯部形成部５４ｂのように幅の 狭い部分にはカシメ部位Ａを設けない。なぜなら、歯部形成部５４ｂは幅が狭い ためにカシメを行うと歪み等が出やすくなり、固定子鉄心５２の寸法精度が悪く なるからである。特に歯部５６の先端と固定子鉄心５２内に装着される回転子５ ８の外周との間の隙間は非常に狭いため、固定子鉄心５２の寸法精度が悪くなる とモータそのものの性能の劣化につながる。 なお、図３中の６０は後述するボルト等の締付手段が挿通される透孔であり、 四隅に設けられている。

【０００４】 ブラケット６２は一対で構成され、固定子鉄心５２の両端側に配置され、相互 間には例えばボルトとナットから構成される締付手段６３が掛け渡されている。 そして、この締付手段６３によってブラケット６２同士が接近することによって 、ブラケット６２が固定子鉄心５２を両側から締め付け、固定子鉄心５２とブラ ケット６２とが一体化される。 なお、各ブラケット６２の中央部分には貫通孔６２ａが形成され、この貫通孔 ６２ａ内に軸受６４が装着される。そして、回転子５８はその回転軸５８ａが軸 受６４内に挿入されて固定子鉄心５２内で回転自在に保持される。

【０００５】 次に、ブラケット６２による固定子鉄心５２の締め付け構造について詳細に説 明する。

【０００６】 まず、第１に図４に示すステッピングモータ５０について説明する。 各ブラケット６２の内側面（互いに対向する面）には、固定子鉄心５２の外縁 部に対応す位置に、固定子鉄心５２の外縁部と当接して締め付ける外筒部６６が 形成されている。詳細には、この外筒部６６の先端の内周面に外嵌合凹部６６ａ が周設されており、固定子鉄心５２の外縁部はこの外嵌合凹部６６ａに嵌まり込 んだ状態で外筒部６６により締め付けられる。 なお、図４でも明らかなように固定子鉄心５２の歯部５６に対してはブラケッ ト６２は締め付けを行わない。

【０００７】 第２に、図５に示すステッピングモータ５１について説明する。 各ブラケット６２の内側面（互いに対向する面）には、外筒部６６と共に、固 定子鉄心５２の内縁部（歯部５６の先端部である）に対応する位置に、ブラケッ ト６２の中心軸Ｌを中心とした同筒状の内円筒部６８が形成されている。詳細に は内円筒部６８の外径は、同一円周上に配置された複数の歯部５６の先端部端面 の内径よりも若干小径に形成されており、ブラケット６２で固定子鉄心５２を締 めつけた際には内円筒部６８の先端は、その外周面が複数の歯部５６の先端部端 面と接触しながら複数の歯部５６内に挿入する。これにより、固定子鉄５２に対 してその両側に取り付けられるブラケット６２の位置決めがなされ、ブラケット ６２に設けられた貫通孔６２ａと固定子鉄心５２のそれぞれの中心軸が揃い、結 果として固定子鉄心５２と回転子５８の同軸度が良好となる。

【０００８】 なお、このように内円筒部６８により固定子鉄心５２に対するブラケット６２ の径方向の位置決めを行う関係上、外筒部６６の外嵌合凹部６６ａにおいては固 定子鉄心５２を締め付けはするが、径方向への位置規制は行わないように、外嵌 合凹部６６ａの内周面は固定子鉄心５２の端部の外周面と接触しない構造（両者 の間に隙間が生ずる構造）となっている。 この外筒部６６と内円筒部６８との間の空間部Ｂは、固定子鉄心５２の歯部５ ６に巻回されて形成される固定子コイル（不図示）の形成領域となる。

【０００９】 以上の従来のステッピングモータ５０，５１では、上述したようにブラケット ６２による固定子鉄心５２の締め付け構造は、外筒部６６に設けられた外嵌合凹 部６６ａの端面で固定子鉄心５２の外縁部のみを締め付ける構造である。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来のステッピングモータでは次の課題が生ずる。 固定子鉄心５２を構成する薄板状のステータコア５４同士がカシメ等の手段に よって相互に固定されていても、特にステッピングモータのようにパルス状の電 流が固定子巻線に流れると、積層されたステータコア５４のカシメ部位Ａ以外の 部分同士が振動し、相互に接触して騒音が発生する。この振動はステータコア５ ４の縁部分において発生し易い。

【００１１】 このため、従来のステッピングモータ５０，５１では、振動しやすい固定子鉄 心５２の縁部の内の一方の縁部、つまり外縁部をブラケット６２で締め付けてい たが、その後の実験等により同じ縁部でも特に歯部５６を構成する歯部形成部５ ４ｂのように、先端がフリーであってリング状部５４ａに比べて強度的に弱く、 またカシメも施されていない部分の振動の方がより大きく、発生する騒音もより 大きいということが判明した。また、ステッピングモータの騒音は、ステータコ ア５４の内縁部の振動が主な原因となっているということも判明した。 そこで、本考案の目的は、ステータコアの内縁部（歯部形成部）に生ずる振動 を確実に防止して、騒音を一層低減できるステッピングモータを提供することに ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

すなわち、内周側に歯部形成部が突設されたリング状のステータコアを複数枚 積層することで外形が筒状に形成され、内周面に歯部が形成された固定子鉄心と 、該固定子鉄心の両端側に配置され、相互間に掛け渡された締付手段によって互 いに接近して固定子鉄心を両側から締め付ける一対のブラケットとを具備するス テッピングモータにおいて、前記一対のブラケットは、前記固定子鉄心の前記歯 部の先端を締め付けることを特徴とする。 これによれば、騒音の主たる原因となっているステータコアの内縁部、つまり 歯部形成部の振動を確実に防止することができ、ステッピングモータの低騒音化 が図れる。

【００１３】 また、前記一対のブラケットの各内側面に形成され、先端面で前記固定子鉄心 の前記歯部を締め付ける内円筒部と、該内円筒部の前記先端面の内縁部から延出 し、外周面が前記歯部の先端面と接触する副円筒部とを設けることにより、歯部 形成部の締めつけと共に、固定子鉄心に対するブラケットの径方向の位置決めも 同時に行える。

【００１４】 また、前記一対のブラケットは、前記固定子鉄心の前記歯部の先端と外縁部の みを締め付けるようにすると、振動の発生しやすいもう一方の縁部である外縁部 もブラケットにより締めつけられるため、両縁部において発生する振動を防止で き、より一層の低騒音化が図れる。 具体的には、前記一対のブラケットの各内側面に形成され、先端面で前記固定 子鉄心の前記歯部を締め付ける内円筒部と、前記一対のブラケットの各内側面に 形成され、先端面で前記固定子鉄心の前記外縁部を締め付ける外筒部と、該内円 筒部の前記先端面の内縁部から延出し、外周面が前記歯部の先端面と接触する副 円筒部とを設けるようにする。

【００１５】

【考案の実施の形態】

（第１の実施の形態） 本考案に係るステッピングモータの一実施の形態について図１を用いて説明す る。なお、従来例と同じ構成については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する 。 ステッピングモータ１０は、固定子鉄心５２と、固定子鉄心５２の両端側に配 置され、相互間に掛け渡された締付手段（一例としてボルトとナット（不図示） ）６３によって互いに接近して固定子鉄心５２を両側から締め付ける一対のブラ ケット１２と、各ブラケット１２の貫通孔６２ａ内に装着された軸受６４と、回 転軸５８ａが軸受６４内に挿入されて固定子鉄心５２内で回転自在に保持された 回転子５８とを有する。

【００１６】 固定子鉄心５２は従来例と同様の構成であり、図３に示すリング状部５４ａの 内周側に歯部形成部５４ｂが突設されたリング状のステータコア５４を複数枚積 層して形成される。そしてその外形はリング状部５４ａが積層されることにより 筒状に形成され、その内周面には、各ステータコア５４の歯部形成部５４ｂが積 層されることによって歯部５６が形成される。また、積層されたステータコア５ ４をカシメにより一体化する点や、そのカシメ部位Ａも同じである。

【００１７】 次に本考案の特徴点であるブラケット１２による固定子鉄心５２の締め付け構 造について詳細に説明する。 本考案の基本的な考え方は、従来のような固定子鉄心５２の外縁部のみをブラ ケット６２で締めつけるという考え方に代えて、発生する振動がより大きな固定 子鉄心５２の内縁部（歯部５６）を確実に締めつけ、この歯部５６で生ずる振動 を効果的に防止することによってステッピングモータ全体の騒音を低減すること にある。

【００１８】 このためステッピングモータ１０では、図１に示すように各ブラケット１２の 内側面には従来例のステッピングモータ５１と同様に外嵌合凹部６６ａを有する 外筒部６６と内円筒部６８とが設けられているが、外嵌合凹部６６ａの内周面や 内端面は固定子鉄心５２の両端の外縁部の外周面や端面と接触していない。 一方、内円筒部６８は、その先端面で固定子鉄心５２の歯部５６の先端を締め 付けるように構成されている。さらに内円筒部６８の先端面には、当該先端面の 内縁部から延出し、外周面が歯部５６の先端面と接触する副円筒部１４が形成さ れている。 これによれば、固定子鉄心５２に各ブラケット１２を取り付けた際に内円筒部 ６８の先端面で歯部５６が締めつけられるため、騒音の主たる原因となっている ステータコア５４の内縁部、つまり歯部形成部５４ｂの振動を確実に防止するこ とができ、ステッピングモータ１０の低騒音化が図れる。

【００１９】 また、副円筒部１４が固定子鉄心５２内に挿入され、その外周面が歯部５６の 先端面と接触するため、歯部形成部５４ｂ、つまり歯部５６の締め付けが行える と共に、固定子鉄心５２に対する各ブラケット１２の径方向の位置決めも同時に 行える。 このため、固定子鉄心５２に対する貫通孔６２ａや軸受６４の同軸度が良好に なり、結果として固定子鉄心５２に対する回転子５８の同軸度も良好になる。よ って、回転子５８の外周面と固定子鉄心５２の歯部５６の先端面との間のギャッ プが小さいステッピングモータでも精度のよい組立て加工が可能となる。

【００２０】 また、本実施の形態では、外嵌合凹部６６ａの内周面や内端面と、固定子鉄心 ５２の両端の外縁部の外周面や端面との間には隙間が生じているから、ステッピ ングモータ１０内にこの隙間を通してゴミや埃等の異物が進入する恐れがある。 このような場合には、この隙間に柔軟性のある発泡材や繊維体等の弾性変形可能 な弾性部材が介装、充填すれば良い。例え、この隙間に何らかの弾性部材が介装 、若しくは充填されていても、ブラケット１２で固定子鉄心５２を締めつけた際 に内円筒部６８の先端面は歯部５６と直接当接しておりブラケット１２の締付力 が歯部５６に直接伝わるが、外筒部６６側はブラケット１２の締付力は弾性部材 を介して固定子鉄心５２に伝わる。このため、ブラケット１２による固定子鉄心 ５２の締めつけは、内円筒部６８による締めつけが主となり、やはり効果的に固 定子鉄心５２の歯部５６を締めつけることができるからである。

【００２１】 （第２の実施の形態） 本考案に係るステッピングモータの他の実施の形態について図２を用いて説明 する。なお、第１の実施の形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳細な説 明は省略する。 ステッピングモータ１６は、基本構成は第１の実施の形態のステッピングモー タ１０と同じであり、相違する構成についてのみ説明する。 相違する構成は、図２に示すように各ブラケット１２の内側面に形成された外 筒部６６の外嵌合凹部６６ａであり、詳細には外嵌合凹部６６ａの内周面は第１ の実施の形態のステッピングモータ１０と同様に固定子鉄心５２の端部外周面と 接触していないが、外嵌合凹部６６ａの内端面は第１の実施の形態のステッピン グモータ１０と異なり、固定子鉄心５２の端面外縁と接触し、固定子鉄心５２を 内円筒部６８と同様に締め付ける構成である。

【００２２】 この構成によれば、一対のブラケット１２は、固定子鉄心５２において振動の 発生しやすい外縁部と内縁部（歯部５６の先端）の両方を締めつけるため、両縁 部において発生する振動を防止でき、より一層の低騒音化が図れる。 また、外嵌合凹部６６ａの内周面と固定子鉄心５２の外周面とが接触していな いため、内円筒部６８の先端面に設けられた副円筒部１４による固定子鉄心５２ に対する各ブラケット１２の径方向の位置決めも外嵌合凹部６６ａに影響されず に同時に行える。

【００２３】

【考案の効果】

本考案に係る請求項１記載のステッピングモータによれば、騒音の主たる原因 となっている固定子鉄心のステータコアの内周側に形成された歯部形成部を締め つけて各ステータコアの歯部形成部同士の隙間を無くすことができる。従って歯 部形成部同士が個々に振動することを防止でき、固定子鉄心の歯部から発生する 騒音が低減できるから、ステッピングモータの低騒音化が図れるという効果を奏 する。また、請求項２記載のステッピングモータによれば、さらに固定子鉄心に 対するブラケットの径方向の位置決めを同時に行える。 また、請求項３の構成によれば、振動して騒音を発生する固定子鉄心のもう一 方の縁部である外縁部も同時にブラケットで締めつけることができ、一層の低騒 音化が図れるという著効を奏する。また、請求項４記載のステッピングモータに よれば、さらに固定子鉄心に対するブラケットの径方向の位置決めを同時に行え るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るステッピングモータの一実施の形
態の構成を説明するための一部切欠側面図である。

【図２】本考案に係るステッピングモータの他の実施の
形態の構成を説明するための一部切欠側面図である。

【図３】モータの固定子鉄心を構成するステータコアの
構造を示す平面図である。

【図４】従来のステッピングモータの一例の構成を説明
するための一部切欠側面図である。

【図５】従来のステッピングモータの他の例の構成を説
明するための一部切欠側面図である。

【符号の説明】

１０ ステッピングモータ １２ ブラケット ５２ 固定子鉄心 ５４ ステータコア ５４ｂ 歯部形成部 ５６ 歯部 ６３ 締付手段

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周側に歯部形成部が突設されたリング
   状のステータコアを複数枚積層することで外形が筒状に
   形成され、内周面に歯部が形成された固定子鉄心と、 該固定子鉄心の両端側に配置され、相互間に掛け渡され
   た締付手段によって互いに接近して固定子鉄心を両側か
   ら締め付ける一対のブラケットとを具備するステッピン
   グモータにおいて、 前記一対のブラケットは、前記固定子鉄心の前記歯部の
   先端を締め付けることを特徴とするステッピングモー
   タ。
2. 【請求項２】 前記一対のブラケットの各内側面に形成
   され、先端面で前記固定子鉄心の前記歯部を締め付ける
   内円筒部と、 該内円筒部の前記先端面の内縁部から延出し、外周面が
   前記歯部の先端面と接触する副円筒部とを具備すること
   を特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
3. 【請求項３】 前記一対のブラケットは、前記固定子鉄
   心の前記歯部の先端と外縁部のみを締め付けることを特
   徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
4. 【請求項４】 前記一対のブラケットの各内側面に形成
   され、先端面で前記固定子鉄心の前記歯部を締め付ける
   内円筒部と、 前記一対のブラケットの各内側面に形成され、先端面で
   前記固定子鉄心の前記外縁部を締め付ける外筒部と、 該内円筒部の前記先端面の内縁部から延出し、外周面が
   前記歯部の先端面と接触する副円筒部とを具備すること
   を特徴とする請求項３記載のステッピングモータ。