JP3393020B2 - ステッピングモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ回転軸にリ
ードスクリュー部が形成されたステッピングモータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、図１９に示すように、モータ回
転軸４１にリードスクリュー部４２が形成されたステッ
ピングモータ４０は、そのモータ回転軸４１の両端を２
つのスラスト軸受４３，４４でそれぞれ支持される構造
となっている。そして、スラスト軸受４４側は、さら
に、メタル軸受４５によりラジアル方向の支持をする構
成となっている。なお、モータ回転軸４１には、ステー
タ部４６とわずかな隙間をもって対向するようにロータ
マグネット４７が固着されている。また、この軸受４４
は、板バネ４８とボール４９とで構成され、モータ回転
軸４１のスラスト荷重をこの板バネ４８のバネ圧で移動
可能に受け止めている。

【０００３】また、モータ回転軸を軸受けするに際し、
実開平６−２１３８３に示されるように中央のメタル軸
受を省略し、２つのスラスト軸受のみで、モータ回転軸
を軸受けするように構成されるステッピングモータもあ
る。このステッピングモータ５０は、図２０のような概
略構成となっている。すなわち、そのモータ回転軸５１
の両端を先端側の軸受（図示省略）とステータ部側の軸
受５２で支持し、かつステータ部側の軸受５２を図２１
に示すような予圧板バネ５３と複数のボール５４からな
る球軸受としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな図１９に示す構造のステッピングモータ４０におい
ては、リードスクリュー部４２に係合する被送り体の反
力により、モータ回転軸４１がメタル軸受４５に当た
り、カタカタ音が発生する場合が生じている。これは、
この構成のステッピングモータ４０では、被送り体の送
り方向が異なるため、リードスクリュー部４２の受ける
反力も回転方向によって異なる結果、その変動によって
カタカタ音が生じやすいものとなっているためである。

【０００５】一方、このカタカタ音の発生は、メタル軸
受４５の部分で摺動ロスが発生することにもつながって
いる。また、このメタル軸受４５の存在そのものが、そ
の摺動支持機能によってモータ回転軸４１の回転力を減
少させる原因となっている。

【０００６】一方、実開平６−２１３８３に示されるス
テッピングモータ５０は、図１９に示すようなメタル軸
受４５がないので、モータ回転軸５１の支持部での摩擦
が減少する効果を有する。しかし、このステッピングモ
ータ５０では、ステータとロータの同軸度を出すため、
図１９の板バネ４８に相当する予圧板バネ５３を図２１
に示すように複数の螺旋形状の腕部を形成した複雑な形
状としている。

【０００７】しかも、この予圧板バネ５３は、モータ回
転軸５１のスラスト移動ばかりでなく、ラジアル方向の
移動も軸受けするものであるので、バネ定数の設定が難
しくなっている。すなわち、ラジアル移動を押さえるた
めにバネを強くすると、モータ回転軸５１に対しての負
荷が大きくなり、回転ロスが生ずる。一方、スラスト負
荷を押さえるためバネ力を小さくすると、ラジアル方向
のたわみも大きくなり、モータ回転軸５１が軸受５２か
ら外れたり、モータ回転軸５１が貫通する孔５５の周辺
角部５６に当たったりする。

【０００８】本発明は、モータ回転軸の摺動ロスやモー
タ回転軸に帰因するカタカタ音の発生を確実に防止でき
るステッピングモータを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 かかる目的を達成する
ため、請求項１記載の発明では、ステータ部から突出さ
れたモータ回転軸にリードスクリュー部が形成され、モ
ータ回転軸の両端を２つのスラスト軸受で支持すると共
に２つのスラスト軸受の一方のスラスト軸受は、モータ
回転軸との当接面が曲面形状となされた軸受体を有して
おり、該軸受体の軸方向の移動を許容すると共に、その
移動のガイドをするガイド部を備えたガイド板に保持さ
れ、モータ回転軸をスラスト方向にバネ付勢してなるス
テッピングモータにおいて、軸受体の軸方向後方面に当
接して軸受体を軸方向に付勢する、外周側から中心方向
に伸びる複数の板バネ部を有し、ガイド板の軸方向外側
に配置される付勢板を備え、ガイド体は、板バネ部がバ
ネ性を発揮できるように板バネ部の先端側に対応する部
分が基部側に対応する部分に比べ内側にへこんだ形状と
されている。

【００１０】 また、請求項２記載の発明では、請求項
１記載のステッピングモータにおいて、付勢板は、軸受
体の周方向において等間隔配置される複数の直線状の板
バネ部を有している。

【００１１】 さらに、請求項３記載の発明は、請求項
１または２記載のステッピングモータにおいて、軸受体
に、径方向にバネ付勢する付勢手段を設けている。

【００１２】 また、請求項４記載の発明は、請求項
１，２または３記載のステッピングモータにおいて、軸
受体は、１個のボールと該ボールを収納したボール保持
体とからなり、ガイド板はステータ部に取り付けられて
いる。さらに、請求項５記載の発明は、請求項１，２，
３または４記載のステッピングモータにおいて、ガイド
板はモールド成型品より構成されている。またさらに、
請求項６記載の発明は、請求項１，２，３または４記載
のステッピングモータにおいて、ガイド板は薄板より構
成され、ガイド板のガイド部は薄板を折曲して形成して
なっている。さらに、請求項７記載の発明は、請求項
１，２，３，４，５または６記載のステッピングモータ
において、ガイド板には、ステータ部に対する位置決め
用の突起部または切欠き部が備えられている。

【００１３】本発明のステッピングモータは、モータに
よってモータ回転軸が回転駆動されると、ステータ部か
ら突出した部分に形成されたリードスクリュー部も回転
する。すると、このリードスクリュー部と係合する被送
り体が左右の一方に送られる。この折、モータ回転軸
は、２つのスラスト軸受でその両端がそれぞれ支持され
る。

【００１４】この支持に当たり、一方のスラスト軸受
に、１個のボールとそのボールを収納したボール保持体
とからなる等の構成を設け、モータ回転軸との当接面が
曲面形状となるようにしており、その摩擦抵抗は小さい
ものとなっている。

【００１５】しかも、この軸受体の軸方向の摺動は、ガ
イド板のガイド部でガイドされるので、軸受体はラジア
ル方向（半径方向）にはほとんど動くことがない。加え
て、付勢部によって軸受体を軸方向にバネ付勢している
ので、正確な予圧をモータ回転軸に付与することが可能
となる。また、付勢部を軸受体自体に設けるようにする
と、軸受体を軸方向だけでなく径方向にも付勢するよう
に構成できるので、ガイド部をそれほど厳密な寸法に構
成しなくても軸受体がラジアル方向に動かない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１から図８に基づき説明する。

【００１７】ステッピングモータ１は、ステータ部２か
ら突出されたモータ回転軸３を有している。そして、こ
のモータ回転軸３には、リードスクリュー部４が形成さ
れている。また、モータ回転軸３の両端は２つのスラス
ト軸受５，６でそれぞれ支持されている。ここで、ステ
ータ部２からモータ回転軸３が突出した側のスラスト軸
受５は、図１９に示す従来の軸受と同様な構成となって
おり、詳細な説明は省略する。一方、スラスト軸受６
は、軸受体７と、この軸受体７の軸方向の移動を許容す
ると共にその移動のガイドをするガイド板８と、このガ
イド板８に保持されると共に軸受体７を軸方向にバネ付
勢する付勢板９とから構成されている。

【００１８】ステータ部２は、ケースを兼ねる第１ステ
ータ１０と、この第１ステータ１０の極歯１０ａと交互
に入り組む極歯１１ａを有する第２ステータ１１と、こ
の第２ステータ１１と背中合わせに固定される第３ステ
ータ１２と、この第３ステータ１２の極歯１２ａと交互
に入り組む極歯１３ａを有する第４ステータ１３と第１
ステータ１０と第２ステータ１１との間に挿入されるド
ーナッツ状のコイルボビン付きのコイル１４と、第３ス
テータ１２と第４ステータ１３との間に挿入されるドー
ナッツ状のコイルボビン付きのコイル１５とで構成され
る。なお、この構成は、従来公知のステッピングモータ
のステータ部と同様である。

【００１９】また、このステータ部２には、各種機器へ
取り付けるための取り付け板１６が、モータ回転軸３の
ステータ部２から突出する側に固着されている。そし
て、この取り付け板１６の中央には、軸貫通孔１６ａが
設けられ、モータ回転軸３が貫通している。この貫通し
たモータ回転軸３の外周と軸貫通孔１６ａを形成する取
り付け板１６の内周面１６ｂとの隙間Ｌは、スラスト軸
受６とモータ回転軸３の同軸度誤差以上としている。ま
た、軸貫通孔１６ａの直径Ｍは、後述するロータマグネ
ット１７の直径以下となるように構成されている。

【００２０】モータ回転軸３には、円筒状のロータマグ
ネット１７が固着されると共に、その先端には後述する
ボール１９を受けるように円錐状の円錐凹部３ａが形成
されている。また、ロータマグネット１７の両端のモー
タ回転軸３に接する側は、テーパ状に切り欠かれた凹部
１８，１８が形成されている。この凹部１８，１８のう
ち、軸貫通孔１６ａの側の凹部１８には、隙間Ｌを通過
してステータ部２の内部に入ってくるゴミが蓄えられる
ため、ロータマグネット１７とステータ部２とが対向す
る磁気ギャップ部分にゴミが入らない効果を有してい
る。

【００２１】モータ回転軸３に形成されるリードスクリ
ュー部４は、従来公知のリードスクリューと同様であ
り、このリードスクリュー部４に係合する被送り体（図
示省略）をモータ回転軸３の回転に伴い、軸方向（スラ
スト方向）へ移動させる機能を有している。なお、モー
タ回転軸３の回転方向を切り替えることによって、被送
り体の移動方向を制御している。

【００２２】そして、スラスト軸受６を構成する軸受体
７は、モータ回転軸３の円錐凹部３ａが当接する１個の
ボール１９と、このボール１９を収納するボール保持体
２０とからなる。ここで、円錐凹部３ａとボール１９と
は、当接面が曲面形状となる形で当接している。また、
ボール保持体２０は、図１および図２に示すように、ボ
ール１９を収納するための円柱状の円形孔２０ａと、こ
のボール保持体２０が回転するのを防止するためラジア
ル方向に突出し等間隔に配置される３個の回転阻止突起
部２０ｂとその回転阻止突起部２０ｂをつなぐ３個の円
弧部２０ｃとを有している。

【００２３】また、スラスト軸受６を構成するガイド板
８は、図１および図３に示すように、円形状の板体とな
っており、その中央には軸受体７の軸方向移動を許容す
ると共にその移動のガイドをするガイド部８ａが形成さ
れている。このガイド部８ａは、ボール保持体２０の回
転阻止突起部２０ｂと対向する３ヶ所の等間隔に配置さ
れる傾斜部８ｂと、その傾斜部８ｂ間に配置され、軸方
向長さが大きくなっている３ヶ所の等間隔配置の主ガイ
ド部８ｃとから形成されている。そして、主ガイド部８
ｃのステータ部２とは反対側には、わずかに突出する３
つの円弧状突出部８ｄが設けられている。なお、ガイド
板８は、モールド成型品とされている。また、この例で
は、主ガイド部８ｃがボール保持体２０と当接しガイド
機能を果たしている。一方、傾斜部８ｂは、後述する付
勢部としての付勢板９の板バネ部９ａがボール保持体２
０に圧接できるよう傾斜面となっている。

【００２４】この傾斜部８ｂと主ガイド部８ｃは、ステ
ータ部２に面する側において、図４に示すように５角形
状の突出部８ｅを形成している。そして、この突出部８
ｅのラジアル方向に伸びる５つの等間隔に配置された突
起部８ｆが、第４ステータ１３の極歯１３ａの間に図５
のような形で入り込み、ガイド板８のステータ部２に対
する位置決めを行っている。これによって、ガイド板８
は、ステータ部２に対して取り付けられるものとなって
いる。

【００２５】ガイド板８には、さらに、モータの取付位
置を調整するための２つの孔８ｇと付勢板９との係合を
確実にするための３つの突起８ｈとがそれぞれ等間隔に
配置形成されている。

【００２６】付勢板９は、ガイド板８の外側に置かれる
と共にガイド板８に保持されてステータ部２に取り付け
られていると共に、軸受体７を軸方向にバネ付勢する付
勢部となっている。この付勢板９には、常時軸受体７に
当接しこの軸受体７を軸方向にバネ付勢している３つの
板バネ部９ａが軸受体７の周方向において等間隔配置さ
れている。また、付勢板９には、ガイド板８の孔８ｇと
一致しモータの取付位置を調整するための２つの孔９ｂ
と、ガイド板８の突起８ｈに圧接し、ガイド板８をステ
ータ部２に対して押さえる３ヶ所の等間隔配置の押え部
９ｃと、ケースを兼ねる第１ステータ１０の爪（図示省
略）にそのフック部９ｅを引っかけて、この付勢板９を
ステータ部２に止める１８０度対称配置の２つの係止部
９ｄとが設けられている。そして、付勢板９の中央に
は、三角状に外方に若干膨らんだ膨らみ部９ｆが形成さ
れ、主ガイド部８ｃの円弧状突出部８ｄを包み込んでい
る。この付勢板９が組み付けられるときは、その孔９ｂ
を孔８ｇに合わせ、かつフック部９ｅを第１ステータ１
０の爪に引っかける。この組み付けにより、板バネ部９
ａは、傾斜部８ｂと上下に重なる位置にきて、板バネ部
９ａがバネ性を発揮できるようになっている。

【００２７】以上のようにステッピングモータ１が構成
されると、モータの組立時においてスラストガタがあっ
たとしても、そのスラストガタは、軸受体７のボール保
持体２０がガイド板８のガイド部８ａにガイドされなが
ら軸方向に移動する（図８参照）ことにより吸収され
る。このとき、軸受体７は、ガイド板８のガイド部８ａ
にガイドされているので、ラジアル方向に移動すること
はない。

【００２８】このように構成されるステッピングモータ
１の動作は、次のとおりである。

【００２９】ステータ部２のコイル１４，１５に電流が
流れると、ステータ部２とロータマグネット１７との間
の磁気相互作用により、ロータマグネット１７と一体の
モータ回転軸３が回転する。すると、リードスクリュー
部４が回転し、被送り体（図示省略）を軸方向に移動さ
せる。

【００３０】このような被送り体の移動の際、図１９の
従来のステッピングモータ４０では、２つのスラスト軸
受間のメタル軸受４５によって、カタカタ音が発生した
り、回転ロスが生じていたが、本発明のステッピングモ
ータ１では、そのようなメタル軸受がなく、しかもモー
タ回転軸３の外周と取付け板１６の内周面１６ｂとの隙
間Ｌをスラスト軸受６とモータ回転軸３の同軸度誤差以
上とし、しかもガイド部８ａで軸受体７をガイドする構
成としているので、モータ回転軸３が取付け板１６に当
たることはない。このため、カタカタ音の発生は生ぜ
ず、しかも両スラスト軸受５，６以外での摺動ロスが生
ずることはない。

【００３１】また、この第１の実施の形態では、ガイド
板８の突起部８ｆが第４ステータ１３の極歯１３ａの間
に入り込み、ステータ部２に対して、ガイド板８が位置
決めされるので、スラスト軸受６のステータ部２とに対
する同軸度精度を良くできる。このため、モータ回転軸
３とステータ部２との同軸精度が上がり、結果として、
ロータマグネット１７とステータ部２とのギャップ精度
が上がることになる。

【００３２】加えて、この第１の実施の形態では、ガイ
ド部８ａの軸方向の長さを大きくしているので、軸受体
７の軸方向の移動のガイドを精度良くかつ確実に行うこ
とができる。また、ガイド板８と付勢板９のステータ部
２に対する取り付けを、付勢板９のフック部９ｅの利用
によりワンタッチ的に行えるので、組み立てが極めて容
易となる。

【００３３】次に、本発明の第２の実施の形態を図９か
ら図１３に基づき説明する。

【００３４】このステッピングモータ２１は、第１の実
施の形態のステッピングモータ１と異なる点はスラスト
軸受６の部分で、それ以外は同様な構成となっており、
同一部分の説明は省略する。なお、ステッピングモータ
１と同様な部品は同一符号で示すこととする。

【００３５】このステッピングモータ２１のスラスト軸
受６は、軸受体２２と、この軸受体２２の軸方向の移動
を許容すると共にその移動のガイドをするガイド板２３
と、軸受体２２を軸方向にバネ付勢する付勢部としての
付勢板２４とから構成されている。

【００３６】軸受体２２は、モータ回転軸３の円錐凹部
３ａが当接する１個のボール１９と、このボール１９を
収納するボール保持体２５とから構成されている。そし
て、ボール保持体２５は、図９および図１０に示すよう
に、ボール１９を収納するための円柱状の円形孔２５ａ
と、このボール保持体２５が回転するのを防止するため
付勢板２４の一部が係合する３ヶ所の係合凹部２５ｂ
と、その係合凹部２５ｂの間に設けられ、ガイド板２３
が当接する被ガイド部２５ｃとを有している。

【００３７】また、ガイド板２３は、図９および図１１
に示すように、円形状の薄板となっており、その中央に
は、軸受体２２の軸方向移動を許容すると共にその移動
をガイドするガイド部２３ａが形成されている。このガ
イド部２３ａは、ボール保持体２５の被ガイド部２５ｃ
と当接するように、この薄板を折曲して形成されてい
る。一方、このガイド板２３の外周部には、ステータ部
２の一部に入り込み、このガイド板２３を位置決めする
ための切り欠き部２３ｂが１８０度対称的な２ヶ所に設
けられている。なお、ガイド部２３ａは、薄板から切り
起こされて形成されるため、図１１の一部拡大図に示さ
れるように、根元が幅広で先端が幅狭となる形状となっ
ている。なお、この折曲された各ガイド部２３ａの間に
は、ボール保持体２５の外周とわずかな隙間をもって対
向するガイド補助部２３ｃが設けられている。

【００３８】付勢部としての付勢板２４は、図１２に示
すように、薄板から構成され、その中央には、ガイド板
２３のガイド部２３ａやボール保持体２５が入り込む孔
２４ａが形成されている。また、付勢板２４の外周部分
側からこの孔２４ａに向かって伸びるバネ腕部２４ｂが
３ヶ所軸受体２２の周方向において等間隔で形成されて
いる。このバネ腕部２４ｂの各先端は幅広の係合部２４
ｃとなっており、ボール保持体２５の係合凹部２５ｂに
嵌合し、軸受体２２を軸方向にバネ付勢可能にすると共
に、軸受体２２の回転を防いでいる。この付勢板２４に
も、ステータ部２の一部に入り込み、この付勢板２４を
位置決めするための切り欠き部２４ｄが１８０度対称的
に２ヶ所設けられている。

【００３９】このように構成されるステッピングモータ
２１の作用は、先の第１の実施の形態の場合と同様であ
るのでその説明を省略する。なお、バネ腕部２４ｂがた
わみバネ性を効かしている状態の図９に対して、バネ腕
部２４ｂがたわんでいない状態を参考として図１３に示
す。図１３に見られるように、バネ腕部２４ｂがバネ性
を発揮しない状態でかつモータ回転軸３がスラスト軸受
６側にあるとき、ロータマグネット１７と取り付け板１
６との間にはほんのわずかなギャップｇが発生してい
る。なお、このような状態は第１の実施の形態の図８で
も同様である。

【００４０】以上のような第２の実施の形態では、第１
の実施の形態と同様に、カタカタ音の発生や摺動ロスが
生じないことに加え、ガイド板２３が一枚の薄板から構
成されているので、製造を効率的に行え、かつ低価格な
ものとすることができる。

【００４１】 次に、本発明に適用可能な構成を有する
変形例を図１４から図１７に基づき説明する。

【００４２】このステッピングモータ２６は、第１およ
び第２の実施の形態のステッピングモータ１，２１と異
なる点はスラスト軸受６の部分で、それ以外は同様な構
成となっており、同一部分の説明は省略する。なお、ス
テッピングモータ１，２１と同様な部品は同一符号で示
すこととする。

【００４３】このステッピングモータ２６のスラスト軸
受６は、軸受体２７と、この軸受体２７の軸方向の移動
を許容すると共にその移動のガイドをするガイド板２８
と、軸受体２７自体に設けられガイド板２８と当接して
いる付勢部としての付勢係止部２９とから構成されてい
る。なお、この付勢係止部２９により、軸受体２７は、
軸受体２７自体を軸方向に加え径方向にもガイド板２８
のガイド部２８ａに対して付勢していることとなってい
る。

【００４４】また、ガイド板２８の外側、すなわちガイ
ド板２８のステータ部２と対向する側とは反対側には、
スラスト軸受６を押さえてステータ部２に固定させるた
めのエンドキャップ３０が設けられている。このエンド
キャップ３０は、ガイド板２８および軸受体２７を覆う
ようなキャップ形状のバネ性を有する部材で形成されて
いる。そして、エンドキャップ３０の端部には、円周状
に全周にエンドキャップ３０の内側に突出する係合凸部
３０ａが形成されており、ケースを兼ねる第１ステータ
１０の外側に設けた係合凹部１０ｂに係合されている。
これによって、エンドキャップ３０がガイド板２８をス
テータ部２方向に押すようにして、ガイド板２８をステ
ータ部２に固定している。なお、エンドキャップ３０
は、ガイド板２８と一体的に形成しても良いし、係合凸
部３０ａおよび係合凹部１０ｂをそれぞれ所定の位置に
数ヶ所設けて係合させ、エンドキャップ３０およびガイ
ド板２８をステータ部２に対して位置決めするように形
成しても良い。

【００４５】軸受体２７は、モータ回転軸３の円錐凹部
３ａが当接する１個のボール１９と、このボール１９を
収納するボール保持体３１とから構成されている。そし
て、ボール保持体３１は、図１４および図１５に示すよ
うに、ボール１９を収納するための円柱状の円形孔３１
ａと、この円形孔３１ａの外側でガイド板２８に当接す
る外周部３１ｂと、この外周部３１ｂに複数、具体的に
は周方向において等間隔に３箇所に形成されたバネ部材
としての付勢係止部２９とを有している。

【００４６】この付勢係止部２９は、外周部３１ｂの一
部を切り欠き、この切りかかれた空間内を、この外周部
３１ｂよりさらに外側に、傾斜させながらガイド板２８
側に突出させた舌片状部材で形成されている。なお、ボ
ール保持体３１は、付勢係止部２９を内側に撓ませなが
らステータ部２側よりガイド部２８ａ内に押し込まれ
る。これによって、付勢係止部２９は、常にガイド部２
８ｂに対してバネ付勢しながら当接しており、軸受体２
７は軸方向に加え径方向にも付勢されていることとな
る。そして、この構成により、軸受体２７は、軸方向に
は移動を許容されていると共に、径方向には動けないよ
うになっている。

【００４７】 この変形例におけるステッピングモータ
２６は、上述したように構成したので、軸受体２７はガ
イド部３１ｂによってスムーズに軸方向に移動可能な状
態であると共に、ガイド部２８ｂとボール保持体３１と
のクリアランスαが多少ある場合でも、径方向には動く
ことがなく、ガイド部２８ａとボール保持体３１とのク
リアランスαに起因するカタカタ音の発生を防止するこ
とができる。また、逆にそのクリアランスαを大きくし
ても問題が発生しないので、部品製造および組立がし易
くなる。

【００４８】 また、この変形例におけるステッピング
モータ２６では、ボール１９付近に軸受の潤滑油として
のグリス３２が充填されているが、このグリス３２が、
図１６（Ａ）に示すように時間の経過と共に劣化し、ス
ラスト軸受６の摺動性が低下する。それに伴うように、
図１６（Ｂ）に示すように、ボール保持体３０の付勢係
止部２９の付勢力も、時間の経過と共にクリープ現象に
より劣化する。すなわち、この第３の実施の形態では、
ステッピングモータ２６が、新しいときには、付勢係止
部２９の付勢力が強くても、グリス３２の潤滑性が高く
摺動ロスを上昇させない。一方、古くなってきた場合
は、グリス３２の潤滑性が低くなった分、付勢係止部２
９がクリープ現象によってその付勢力が弱まり摺動ロス
を上昇させないという効果を有している。

【００４９】このように構成されるステッピングモータ
２６の作用は、上述したもの以外は、先の第１および第
２の実施の形態の場合と同様であるのでその説明を省略
する。

【００５０】 次にこの変形例のステッピングモータ２
６をわずかに変更した第２変形例のステッピングモータ
３４について図１７に基づき説明する。このステッピン
グモータ３４は、先の変形例の付勢係止部２９を長く
し、ステータ２側に突出させ弾性力を高めると共に、そ
の付勢係止部２９のたわみ動作をし易くするためにロー
タマグネット１７の端面を切り欠いて凹部１７ａを設け
たものとなっている。この凹部１７ａには、モータ回転
軸３とロータマグネット１７を接着する接着剤も入れら
れる。なお、付勢係止部２９がバネ性を効かしてモータ
回転軸３を他方の軸受側へ押し付けている状態の図１４
に対して、この図１７では、付勢係止部２９が窄まって
軸方向のバネ性が少なくなっている状態を示している。
図１７に見られるように、付勢係止部２９がその軸方向
のバネ性を十分発揮しない状態にあるとき、ロータマグ
ネット１７と取り付け板１６との間には大きなギャップ
Ｇが発生している。なお、このような状態は第１の実施
の形態の図８および第２実施の形態の図９でも同様であ
る。

【００５１】 なお、上述の各実施の形態や変形例は、
本発明の好適な実施の形態の例等であるが、これに限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて、種々変形実施可能である。例えば、ボール１９
を収納するボール保持体２０，２５，３１の円形孔２０
ａ，２５ａ，３１ａは、円筒形ではなく、半球形状やす
り鉢形状等他の形状とすることができる。また、第１お
よび第２の実施の形態のボール保持体２０，２５に設け
られる軸受体６の回転防止構造は、変形例では省略して
いるように必ずしも設ける必要はない。さらに、軸受体
６をバネ付勢する板バネ部９ａやバネ腕部２４ｂや付勢
係止部２９は、軸受体６のスムーズな移動のためには２
個以上でかつ等間隔に配置するのが好ましいが、１個と
しても差し支えない。

【００５２】また、スラスト軸受６としては、ボール１
９をなくし、代わりに、図１８（Ａ）のようにモータ回
転軸３の先端を半球形状としたり、図１８（Ｂ）のよう
に軸受部３３のモータ回転軸３が当接する部分を半球形
状部３３ａとしても良い。このように、スラスト軸受６
を２つ以上の球を有するころがり軸受ではなく、１つの
ボール１９を使用したり、図１８（Ａ）、（Ｂ）のよう
な形状とした当接面が曲面となるすべり軸受とすること
によって、スラスト軸受６の安定性等が高まり好ましい
が、ころがり軸受等他の軸受構造のものも採用すること
ができる。

【００５３】 またさらに、上述した各実施の形態およ
び各変形例は、各々単体で、それぞれに効果を有してい
るが、各実施の形態や各変形例を組み合わせて用いても
良い。例えば、第１の実施の形態の付勢板９で軸受体７
を軸方向に付勢させると共に、この軸受体７に変形例の
付勢係止部２９を設けて、該付勢係止部２９をガイド部
８ａに当接させることにより、軸受体７を軸方向に加え
て径方向にも付勢させるようにしても良い。また、変形
例のガイド板８を、第２の実施の形態のガイド板２３の
ように薄板で構成しても良い。

【００５４】

【発明の効果】 以上説明したように、請求項１記載の
ステッピングモータでは、従来存在していたメタル軸受
がなく、しかも、軸受体をガイドする構成となっている
ため、モータ回転軸の摺動ロスやモータ回転軸の動きに
帰因するカタカタ音の発生を確実に防止することが可能
である。また、軸受体の軸方向後方面に当接して軸方向
にバネ付勢する板バネ部を有する付勢板をガイド板の軸
方向外側に配置しているので、付勢部の組立および製造
が容易となり製品としてのモータを量産する際に有利と
なる。

【００５５】 また、請求項２記載の発明では、付勢板
は周方向に等間隔配置された直線状の板バネ部を有して
いるので、軸受体を安定した力で付勢し、軸受体を安定
的に軸方向に移動可能とすることとなる。

【００５６】 また、請求項３記載の発明では、軸受体
が径方向にもバネ付勢されるので、径方向の動きがさら
に防止され、摺動ロス及び騒音等をより確実に防止する
ことができる。

【００５７】 また、請求項４記載の発明では、スラス
ト軸受として１つのボールを使用した軸受を採用してい
るので、軸受とモータ回転軸との摩擦抵抗が小さく軸受
ロスを低減することが可能となっている。また、請求項
５記載の発明では、ガイド板をモールド成型品としてい
るので、製造効率の面で有利となる。さらに、請求項６
記載の発明では、ガイド板やガイド部が一枚の薄板で形
成されるので、製造効率が良くなり、しかも低価格で小
型の製品とすることができる。

【００５８】 またさらに、請求項７記載の発明では、
ステータ部に対する位置決め用の突起部または切欠き部
をガイド板に形成しているので、突起部や切欠き部を利
用してガイド板の位置決めを行うことにより、軸受体と
モータ回転軸の同軸度精度、ステータ部とモータ回転軸
との同軸度精度が共に良くなり、ステッピングモータと
して性能の良いモータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の要部破断平面図で
ある。

【図２】第１の実施の形態に使用されるボール保持体の
平面図である。

【図３】第１の実施の形態に使用されるガイド板の平面
図である。

【図４】図３のガイド板の底面図である。

【図５】第１の実施の形態におけるステータ部とガイド
板の突起部との関係を説明するための要部概略図であ
る。

【図６】第１の実施の形態に使用される付勢板の平面図
である。

【図７】図６の付勢板のVII-VIIによる単面図である。

【図８】第１の実施の形態のモータ回転軸の移動による
状態変化を説明するための要部断面図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態の要部断面図であ
る。

【図１０】第２の実施の形態に使用されるボール保持体
の平面図である。

【図１１】第２の実施の形態に使用されるガイド板の平
面図とガイド部の側面図である。

【図１２】第２の実施の形態に使用される付勢板の平面
図である。

【図１３】第２の実施の形態のモータ回転軸の移動によ
る状態変化を説明するための要部断面図である。

【図１４】 本発明に適用可能な構成を有する変形例の
要部断面図である。

【図１５】 図１４に示される変形例に使用されるボー
ル保持体の平面図である。

【図１６】 図１４に示される変形例におけるグリスと
付勢係止部の経時変化を示す図で、（Ａ）は、変形例に
使用されるグリスの摺動性の経時変化を示したグラフ
で、（Ｂ）は、変形例に使用される付勢係止部の余圧の
経時変化を示したグラフである。

【図１７】 図１４の変形例をわずかに変更した第２変
形例の要部断面図である。

【図１８】スラスト軸受の他の例を説明するための図で
ある。

【図１９】従来の一般に使用されているステッピングモ
ータを示す図である。

【図２０】従来の他のステッピングモータの概略構成図
である。

【図２１】図２０のステッピングモータに使用される予
圧板バネを示す図である。

【符号の説明】

１ ステッピングモータ ２ ステータ部 ３ モータ回転軸 ４ リードスクリュー部 ５，６ スラスト軸受 ７ 軸受体 ８ ガイド板 ８ａ ガイド部 ９ 付勢板（付勢部） １９ ボール ２０ ボール保持体 ２９ 付勢係止部（付勢部）

フロントページの続き (72)発明者 小澤 滋 長野県飯田市毛賀1020番地 株式会社三 協精機製作所 飯田工場内 (56)参考文献 特開 平７−75322（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−344703（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−208457（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−133490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−173947（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−21383（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−37583（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−14477（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 37/00 H02K 5/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータ部から突出されたモータ回転軸
   にリードスクリュー部が形成され、上記モータ回転軸の
   両端を２つのスラスト軸受で支持すると共に上記２つの
   スラスト軸受の一方のスラスト軸受は、上記モータ回転
   軸との当接面が曲面形状となされた軸受体を有してお
   り、該軸受体の軸方向の移動を許容すると共に、その移
   動のガイドをするガイド部を備えたガイド板に保持さ
   れ、上記モータ回転軸をスラスト方向にバネ付勢してな
   るステッピングモータにおいて、上記軸受体の軸方向後
   方面に当接して上記軸受体を軸方向に付勢する、外周側
   から中心方向に伸びる複数の板バネ部を有し、上記ガイ
   ド板の軸方向外側に配置される付勢板を備え、上記ガイ
   ド体は、上記板バネ部がバネ性を発揮できるように上記
   板バネ部の先端側に対応する部分が基部側に対応する部
   分に比べ内側にへこんだ形状とされていることを特徴と
   するステッピングモータ。
2. 【請求項２】 前記付勢板は、前記軸受体の周方向にお
   いて等間隔配置される複数の直線状の前記板バネ部を有
   してい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】 前記軸受体に、径方向にバネ付勢する付
   勢手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載
   のステッピングモータ。
4. 【請求項４】 前記軸受体は、１個のボールと該ボール
   を収納したボール保持体とからなり、前記ガイド板は前
   記ステータ部に取り付けられることを特徴とする請求項
   １，２または３記載のステッピングモータ。
5. 【請求項５】 前記ガイド板はモールド成型品より構成
   されていることを特徴とする請求項１，２，３または４
   記載のステッピングモータ。
6. 【請求項６】 前記ガイド板は薄板より構成され、前記
   ガイド板のガイド部は薄板を折曲して形成してなること
   を特徴とする請求項１，２，３または４記載のステッピ
   ングモータ。
7. 【請求項７】 前記ガイド板には、前記ステータ部に対
   する位置決め用の突起部または切欠き部が備えられてい
   ることを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６
   記載のステッピングモータ。