JP4051543B2 - Bracket and stepping motor - Google Patents

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JP4051543B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータにおいてステータを挟む様にして装着されるブラケットに関する。また、本発明は、該ブラケットを備えたステッピングモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
ステッピングモータは種々の機器に用いられ、例えば、記録装置の一つとしてのインクジェットプリンタにはハイブリッド型のステッピングモータが用いられている。このステッピングモータは、ステータと、該ステータを挟む様にして装着される一対のブラケットと、該ブラケットに設けられた滑り軸受によって軸支されるロータによって大略構成されている。
【0003】
図6は、この様な従来のハイブリッド型ステッピングモータ(以下「ステッピングモータ」と言う)50の分解斜視図である。ステッピングモータ50は、ロータ31、ステータ32、上下のブラケット8a、8bを有している。ロータ31は、1本のシャフト9と、2つのロータコア11および1つのマグネット6で構成されている。ロータコア11は、珪素鋼板を積層したものであり、ロータ31が組み込まれるステッピングモータ50に要求される諸特性に応じて積層枚数が調整される。マグネット6はフェライトおよびネオジミウムの比率をステッピングモータの必要トルクに応じて調整したものが使用される。
【0004】
ステータ32は、略リング状の形状をなす珪素鋼板を積層することにより構成され、多数の腕部を持ったステータコア(鉄心)13と、該腕部に巻かれる巻線15(図1参照)と、ステータコア13と巻線15の間を絶縁するための上下のインシュレータ12a、12bから構成されている。また、巻線15は、基板3およびリード線5からなるハーネスユニットと接続されている。
【0005】
ステッピングモータ50の組立時には、ロータ31およびステータ32をそれぞれ別個に組み立てた後、ステータ32内の空間にロータ31を嵌め込み、上ブラケット8aおよび下ブラケット8bで挟持してねじ14によって封止する。ロータ31のシャフト9は、軸受2、2を介して上下のブラケット8a、8bの中央部の穴に挿通され、シャフト9の一端にはプーリ10を装着する。尚、符号7は、ロータコア11の両側部に設けられる数枚のワッシャーを示していて、ワッシャー7により、ロータ31がステータ32に設けられた際の、当該ロータ31の軸方向位置が調整される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のブラケット8a、8bは、従来は例えば以下の様な方法によって作製されていた。先ず第1の方法としてアルミダイキャストを切削加工する方法があり、これによると、ブラケット8a、8bの剛性が向上し、また、重量が増加する為にロータ31回転時の騒音及び振動を低減させることができる。また、第2の方法として金属板にプレス加工を施す方法があり、これによると、ブラケット8a、8bを簡単且つ低コストに製造することができる。
【0007】
しかし、前記第1の方法(アルミダイキャストの切削加工)では、ロータ31回転時の低騒音化及び低振動化を実現できる一方で、材料費及び加工費が高く、ブラケット8a、8bのコストを著しくアップさせてしまうといった欠点がある。また、前記第2の方法(金属板のプレス加工)では、ブラケット8a、8bを低コスト化できる反面、軽量であることからロータ31回転時の騒音及び振動が顕著になるとともに、剛性が低いことから、軸受2をブラケット8a、8bに設けた場合に、変形等によってステータコア13の中心にロータ31が配置されず、ステッピングモータ50の特性が損なわれるといった欠点があった。
【0008】
そこで本発明はこの様な問題に鑑みなされたものであり、その課題は、低コスト化を実現しながら騒音及び振動を可能な限り低減させることのできるブラケットを得ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係るブラケットは、ステッピングモータにおいてステータを挟む様にして装着されるブラケットであって、補強材と樹脂材との複合構造によって構成されていることを特徴とする。
本態様によれば、ブラケットは金属等の高い剛性を有する材料からなる補強材と樹脂材との複合構造によって構成されているので、前記樹脂材によりブラケットの低コスト化を図りながら、前記補強材によってブラケット全体の重量を増加させることができ、騒音及び振動の増加を低減させることが可能となる。また、前記補強材によってブラケット全体の剛性を向上させることができる為、ブラケットにロータの軸受を設ける場合でも、ブラケットの変形によってステータとロータとの間の位置関係が損なわれることが無く、ステッピングモータの特性の低下を防止することができる。
【0010】
また、ステッピングモータを例えば金属製のフレーム材に取り付ける様な場合には、ステッピングモータから前記フレーム材への振動の伝達を防止する為に、場合によってはステッピングモータと前記フレーム材との間に防振材等を介在させる必要があるが、ブラケットは樹脂材からなることから、当該樹脂材部分が振動吸収機能を発揮し、従ってブラケットを金属材料で形成する様な場合と比してステッピングモータの取り付け構造の単純化及び低コスト化を図ることができる。
【0011】
本発明の第2の態様に係るブラケットは、第1の態様において、前記樹脂材を用いた樹脂成形によって前記補強材と前記樹脂材とが一体的に形成されていることを特徴とする。
本態様によれば、ブラケットは前記樹脂材を用いた樹脂成形によって前記補強材と前記樹脂材とが一体的に形成されているので、製造簡単にして且つ安価にブラケットを製造することができる。
【0012】
本発明の第3の態様に係るブラケットは、第1のまたは第2の態様において、前記樹脂材がポリブチレンテレフタレートからなることを特徴とする。
本態様によれば、ブラケットはポリブチレンテレフタレートからなるので、低コストにブラケットを構成することができる。
【0013】
本発明の第4の態様に係るブラケットは、第1から第3の態様のいずれかにおいて、前記ステータが、内周に歯部を有する略リング状の鋼板を複数枚積層してなるステータコアによってその基体が構成され、前記ステータコアにおける前記歯部を押圧することにより、複数枚積層された前記鋼板を密着させる押圧部を有していることを特徴とする。
ステータは略リング状の形状をなす鋼板を複数枚積層することにより成されるステータコア(鉄心)によってその基体が構成されている。前記鋼板は内周に歯部を有し、前記鋼板が複数枚積層されることにより、ステータコアの内側に配置されたロータの外周に対向する様に、ロータの軸方向に延びる歯極(前記歯部が積層されることによって形成される突条)が周方向に沿って所定間隔で形成される。
【0014】
ここで、ロータの回転に伴って発生する騒音は、主に積層された前記鋼板が相互に接触することによって発生し、また、当該騒音は、略リング状の形状において外周部よりも内周部、即ち前記歯部によって顕著に発生することが判明している。そこで、本態様に係るブラケットにおいては、前記ステータコアにおける内周部、即ち、前記歯部の部分を押圧することによって複数枚積層された前記鋼板を密着させる押圧部を設けた。従って当該押圧部により、複数枚積層された前記鋼板の内周部が特にしっかりと密着され、これによって積層された前記鋼板同士が接触することにより発生する騒音を効果的に低減させることが可能となる。
【0015】
本発明の第5の態様に係るブラケットは、第4の態様において、前記押圧部が、前記歯部の内周に嵌入する様に形成されたことにより、前記ステータコアに対する前記ブラケットの径方向位置を規制する位置規制手段を兼ねていることを特徴とする。
本態様によれば、前記押圧部が、前記歯部の内周に嵌入する様に形成されたことにより、前記ステータコアに対する前記ブラケットの径方向位置を規制する位置規制手段を兼ねているので、構造簡単にして且つ安価に前記ステータコアに対する前記ブラケットの径方向位置、即ち前記ステータコアの中心と、ロータの軸心とを正確に一致させることができる。
【0016】
本発明の第6の態様に係るブラケットは、第1から第5の態様のいずれかにおいて、前記ステッピングモータにおけるロータシャフトの軸受が、前記樹脂材を用いた樹脂成形によって一体的に設けられていることを特徴とする。
本態様によれば、前記ステッピングモータにおけるロータシャフトの軸受が、前記樹脂材を用いた樹脂成形によってブラケットに一体的に設けられているので、ロータシャフトの軸受を簡易に且つ安価にブラケットに設けることが可能となる。
【0017】
本発明の第7の態様に係るステッピングモータは、第1から第6の態様のいずれかに係るブラケットを備えたことを特徴とする。
本態様によれば、ステッピングモータは、第1から第6の態様のいずれかに係るブラケットを備えているので、前述した第1から第6の態様のいずれかと同様な作用効果を得ることが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図1乃至図5を参照しつつ説明する。ここで、図1は、本発明に係るステッピングモータ51の側断面図、図2はブラケット60を構成する補強材70の外観斜視図、図3はブラケット60の外観斜視図、図4はステータコア13を構成する珪素鋼板20の平面図(ステータコア13の平面図でもある)、図5はステッピングモータ51の側断面図拡大図(図1の部分拡大図)である。
【0019】
図1において、ステッピングモータ51はハイブリッド型のステッピングモータであり、ステータ32と、ステータ32を挟む様にして図1の左右両側に設けられる、本発明に係るブラケット60、60と、ステータ32の内側に設けられたロータ31と、から大略構成されている。尚、図1において図6に示した従来技術に係るステッピングモータ50と同一の構成要素については同一の符号を付し、以下、適宜その説明は省略する。
【0020】
ステータ32は、略リング状の形状をなす珪素鋼板20(図4)を複数枚積層することにより構成され、多数の腕部(磁極)を持ったステータコア(鉄心)13と、該腕部に巻かれる巻線15と、ステータコア13と巻線15の間を絶縁するための上下のインシュレータ12a、12bから構成されている。
【0021】
図4に示す様に、珪素鋼板20は、平面視において略リング状の形状をなしていて、その内周には、8つの磁極21が周方向に沿ってほぼ同一間隔を置いて形成されている。1つの磁極21の内周側には、平面視において略方形をなす歯部22が、周方向に所定の間隔を置いて複数形成されていて、これにより、珪素鋼板20の内周においては、周方向に沿って所定の間隔を置いて複数の歯部22が形成された状態となっている。従って、珪素鋼板20が複数枚積層されることによってステータコア13が構成されると、ステータコア13の内周面には、歯部22によって珪素鋼板20の積層方向(図4では紙面表裏方向)に延びる突条(歯極)が形成される。
【0022】
次に、符号31及び仮想線で示す円形状はロータ31(図6参照)であり、図示する様にステータ32内にロータ31が配設された状態において、ロータ31の外周面と、歯部22との間には、所定の間隔(例えば、0.04〜0.08mm)が形成される様に、ロータ31の外径及びステータコア13の内径が決定されている。また、周方向に沿って均一に前記所定の間隔となる様に、ステータコア13の内部にロータ31が配置される。
【0023】
珪素鋼板20は、図4に示す様にその外形は略方形の形状をなしていて、その角部には、ねじ14(図1)を挿通させる通し穴23が形成されている。また、符号24は図4の紙面表側に凸となる様な位置決め用凸部を示していて、該位置決め用凸部24の裏側(図4の紙面裏側)は、図示しない位置決め用凹部となっている。そして、珪素鋼板20が積層された場合には、上下の位置決め用凸部24と図示しない位置決め用凹部とが係合して、珪素鋼板20同士がずれることなく互いに保持(位置決め)される様になっている。
【0024】
続いて、ブラケット60の構成について詳説する。図3に示す様に、ブラケット60は、その外形がステータコア13と略同形状をなし、その角部にはねじ14を挿通させる通し穴61が形成されている。尚、図1に示す様にブラケット60は一対となって用いられるが、図1の左側に装着されるブラケット60においては、通し穴61の代わりにねじ穴(図示せず)が形成され、これにより、ねじ14によってブラケット60、60と、ステータ32とが密着する様にして組み立てられる。
【0025】
ブラケット60の一方の面には溝穴63が形成されていて、ブラケット60がステータ32に装着された際に、該溝穴63にインシュレータ12a、12b(図6)が入り込む様になっている。
【0026】
溝穴63が形成された側には、円筒部64が形成されている。円筒部64の上部は、周方向に沿って段差形状となっていて、これにより、円筒部64よりも径方向寸法の小なる突出部66が形成されている。また、突出部66の中心には、ロータ31を構成するシャフト9を挿通させる挿通穴62が形成されている。
【0027】
円筒部64及び突出部66は、ステータコア13の内周面、つまり、歯部22と係合することにより、ステッピングモータ51から発生する騒音を低減させると共に、ステータコア13の中心とロータ31の軸心とを一致させる機能を果たす。以下、図5を参照しつつ説明する。
【0028】
図5は、図1における巻線15付近の拡大図である。円筒部64と突出部66とで形成された段差は、図示する様にブラケット60がステータ32に装着された際、ステータコア13の内周に形成された歯部22(複数枚積層された珪素鋼板20のうち、最上位及び最下位のものにおける歯部22)と係合し、歯部22を押圧して、複数枚積層された珪素鋼板20(図4)を隙間が空くことなくしっかりと密着させる機能を果たす。つまり、ステータコア13を挟む様に装着される2つのブラケット60、60により、歯部22の部分が特に隙間が空くことなくしっかりと密着される。
【0029】
一方、ステッピングモータ51においてロータ31の回転に伴って発生する騒音は、主として積層された珪素鋼板20が相互に接触することによって発生し、特に、当該騒音は、歯部22の部分において顕著に発生することが判明している。しかし、上述の様に2つのブラケット60、60によって歯部22がしっかりと密着する様に両側から押圧されるので、これによって前記騒音を効果的に低減することができる様になっている。加えて、歯部22を押圧する部分は金属よりも弾性率の低い樹脂材であるので、当該樹脂材部分によって歯部22から発生する振動を吸収でき、これによっても前記騒音を効果的に低減することができる様になっている。
【0030】
一方、歯部22を密着させる機能を「押圧部」としての円筒部64上面が果たすのに対し、突出部66は、歯部22の内周側と係合することにより、ブラケット60の中心とステータコア13の中心とを一致させ、これによってロータ31の軸心とステータコア13の中心とを一致させる「位置規制手段」としての機能を果たす。即ち、ブラケット60にはロータ31を構成するシャフト9を軸支する滑り軸受2、2が設けられている。従って、ブラケット60の中心とステータコア13の中心とがずれると、ロータ31(シャフト9)の軸心とステータコア13との中心がずれ、図4を参照しつつ説明したロータ31外周面と歯22との間の距離が周方向に沿って不均一となり、ステッピングモータ51の回転特性を低下させることになる。しかし、ブラケット60には突出部66が設けられ、該突出部66がステータコア13の内周に圧接する様にして嵌入するので、これによってロータ31(シャフト9)の軸心とステータコア13との中心が一致し、もって前述の様な不具合の発生を防止することができる様になっている。
【0031】
次に、図3に戻ってブラケット60は、樹脂材(本実施形態では、PBT(ポリブチレンテレフタレート))からなる本体部60aと、該本体部60aと一体的に設けられた補強材70の複合構造によって構成されている。
【0032】
補強材70は金属材料からなり、図2に示す様に平面視において方形の形状をなす板状の基部71に、円筒部72が立設されてなる。基部71の角部には通し穴73が穿設されていて、これにより、通し穴61(図3)とともにねじ14(図1)を挿通させる。
【0033】
そして、補強材70は、本実施形態ではインサート成形によってブラケット60の樹脂成形時に一体的に設けられる。この様に、ブラケット60は補強材70と樹脂材との複合構造によって構成される為、樹脂材によりブラケット60の低コスト化を図りながら、補強材70によって重量が増加し、騒音及び振動を低減させることが可能となる。
【0034】
加えて、ブラケット60の成形時には、補強材70のみならず滑り軸受2、2も同時にインサートされることから、ブラケット70の剛性が低いと変形等によってステータコア13の中心とロータ31(シャフト9)の軸心とがずれる虞があるが、本発明に係るブラケット60においては補強材70によって剛性が向上することから、前述の様なブラケット60の変形に伴う不具合の発生を防止することができ、もってロータ31の円滑な回転を確保することができる。
【0035】
更に、ステッピングモータ51を例えば金属製のフレーム材に取り付ける様な場合には、ステッピングモータ51から前記フレーム材への振動の伝達を防止する為に、場合によってはステッピングモータ51と前記フレーム材との間に防振材等を介在させる必要があるが、ブラケット60は樹脂材からなることから、当該樹脂材部分が振動吸収機能を発揮し、従ってブラケット60を金属材料で形成する様な場合と比してステッピングモータ51の取り付け構造の単純化及び低コスト化を図ることができる。
【0036】
更に加えて、樹脂材のみによってブラケット60を構成した場合には、高い剛性が得られず、前述した歯部22を押圧する効果(騒音防止効果)が充分に得られない場合があり、或いは、長期的な使用によって歯部22を押圧する効果が低減する虞があるが、高い剛性を有する補強材70を用いたことにより、この様な問題を効果的に解消することができる。
【0037】
尚、本実施形態においては補強材70をブラケット60の樹脂成形時にインサート成形によって一体的に設けているが、例えばブラケット60の本体部60aを樹脂成形した後に、補強材70を圧入等の他の手段によってブラケット60に設けても構わない。
【0038】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、ブラケットは金属等の高い剛性を有する材料からなる補強材と樹脂材との複合構造によって構成されているので、前記樹脂材によりブラケットの低コスト化を図りながら、前記補強材によってブラケット全体の重量を増加させることができ、騒音及び振動の増加を低減させることが可能となる。
また、前記補強材によってブラケット全体の剛性を向上させることができる為、ブラケットにロータの軸受を設ける場合でも、ブラケットの変形によってステータとロータとの間の位置関係が損なわれることが無く、ステッピングモータの特性の低下を防止することができる。
また、ステッピングモータを例えば金属製のフレーム材に取り付ける様な場合には、ステッピングモータから前記フレーム材への振動の伝達を防止する為に、場合によってはステッピングモータと前記フレーム材との間に防振材等を介在させる必要があるが、ブラケットは樹脂材からなることから、当該樹脂材部分が振動吸収機能を発揮し、従ってブラケットを金属材料で形成する様な場合と比してステッピングモータの取り付け構造の単純化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るステッピングモータの側断面図である。
【図2】本発明に係るブラケットを構成する補強材の外観斜視図である。
【図3】本発明に係るブラケットの外観斜視図である。
【図4】ステータコアを構成する鋼板材の平面図である。
【図5】本発明に係るステッピングモータの側断面拡大図である。
【図6】従来技術に係るステッピングモータの分解斜視図である。
【符号の説明】
2 軸受
9 シャフト
12a 上インシュレータ
12b 下インシュレータ
13 ステータコア
15 巻線
20 珪素鋼板
31 ロータ
32 ステータユニット
51 ステッピングモータ
60 ブラケット
70 補強材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bracket that is mounted so as to sandwich a stator in a stepping motor. The present invention also relates to a stepping motor provided with the bracket.
[0002]
[Prior art]
Stepping motors are used in various devices. For example, a hybrid type stepping motor is used in an ink jet printer as one of recording apparatuses. This stepping motor is roughly constituted by a stator, a pair of brackets mounted so as to sandwich the stator, and a rotor supported by a slide bearing provided on the bracket.
[0003]
FIG. 6 is an exploded perspective view of such a conventional hybrid type stepping motor (hereinafter referred to as “stepping motor”) 50. The stepping motor 50 includes a rotor 31, a stator 32, and upper and lower brackets 8a and 8b. The rotor 31 includes one shaft 9, two rotor cores 11, and one magnet 6. The rotor core 11 is formed by laminating silicon steel plates, and the number of laminated layers is adjusted according to various characteristics required for the stepping motor 50 in which the rotor 31 is incorporated. As the magnet 6, a ferrite and neodymium ratio adjusted according to the required torque of the stepping motor is used.
[0004]
The stator 32 is formed by laminating silicon steel plates having a substantially ring shape, and a stator core (iron core) 13 having a large number of arms, and a winding 15 (see FIG. 1) wound around the arms. The upper and lower insulators 12 a and 12 b for insulating between the stator core 13 and the winding 15 are configured. The winding 15 is connected to a harness unit including the substrate 3 and the lead wire 5.
[0005]
When assembling the stepping motor 50, the rotor 31 and the stator 32 are assembled separately, and then the rotor 31 is fitted into the space in the stator 32, sandwiched between the upper bracket 8 a and the lower bracket 8 b, and sealed with the screws 14. The shaft 9 of the rotor 31 is inserted into the hole in the center of the upper and lower brackets 8 a and 8 b through the bearings 2 and 2, and a pulley 10 is attached to one end of the shaft 9. Reference numeral 7 denotes several washers provided on both sides of the rotor core 11, and the axial position of the rotor 31 when the rotor 31 is provided on the stator 32 is adjusted by the washer 7. .
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the brackets 8a and 8b described above are conventionally manufactured by the following method, for example. First, there is a method of cutting an aluminum die cast as a first method. According to this method, the rigidity of the brackets 8a and 8b is improved, and the weight and the noise are reduced to reduce noise and vibration when the rotor 31 rotates. be able to. Further, as a second method, there is a method of pressing a metal plate. According to this, the brackets 8a and 8b can be manufactured easily and at low cost.
[0007]
However, in the first method (cutting of aluminum die-casting), it is possible to realize low noise and low vibration when the rotor 31 rotates, but the material cost and processing cost are high, and the costs of the brackets 8a and 8b are reduced. There is a disadvantage that it is remarkably increased. In the second method (metal plate pressing), the cost of the brackets 8a and 8b can be reduced. However, since the brackets 8a and 8b are lightweight, noise and vibration during rotation of the rotor 31 become remarkable and rigidity is low. Therefore, when the bearing 2 is provided on the brackets 8a and 8b, the rotor 31 is not disposed at the center of the stator core 13 due to deformation or the like, and the characteristics of the stepping motor 50 are impaired.
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to obtain a bracket capable of reducing noise and vibration as much as possible while realizing cost reduction.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a bracket according to a first aspect of the present invention is a bracket that is mounted so as to sandwich a stator in a stepping motor, and is configured by a composite structure of a reinforcing material and a resin material. It is characterized by being.
According to this aspect, since the bracket is configured by a composite structure of a reinforcing material made of a material having high rigidity such as metal and a resin material, the reinforcing material can be obtained while reducing the cost of the bracket by the resin material. Thus, the weight of the entire bracket can be increased, and the increase in noise and vibration can be reduced. Further, since the rigidity of the entire bracket can be improved by the reinforcing material, even when a rotor bearing is provided on the bracket, the positional relationship between the stator and the rotor is not impaired by the deformation of the bracket, and the stepping motor The deterioration of the characteristics can be prevented.
[0010]
Further, when the stepping motor is attached to, for example, a metal frame material, in order to prevent the transmission of vibration from the stepping motor to the frame material, it may be prevented between the stepping motor and the frame material. It is necessary to intervene a vibration material, etc., but since the bracket is made of a resin material, the resin material portion exhibits a vibration absorbing function, and therefore the stepping motor of the stepping motor is compared with the case where the bracket is formed of a metal material. The mounting structure can be simplified and the cost can be reduced.
[0011]
The bracket according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the reinforcing material and the resin material are integrally formed by resin molding using the resin material.
According to this aspect, since the bracket and the resin material are integrally formed by resin molding using the resin material, the bracket can be manufactured easily and inexpensively.
[0012]
The bracket according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, the resin material is made of polybutylene terephthalate.
According to this aspect, since the bracket is made of polybutylene terephthalate, the bracket can be configured at low cost.
[0013]
A bracket according to a fourth aspect of the present invention is the bracket according to any one of the first to third aspects, wherein the stator is formed by a stator core formed by laminating a plurality of substantially ring-shaped steel plates having teeth on the inner periphery. The base is configured, and has a pressing portion that closely contacts the steel plates laminated by pressing the tooth portion in the stator core.
The base of the stator is constituted by a stator core (iron core) formed by laminating a plurality of steel plates having a substantially ring shape. The steel plate has a tooth portion on the inner periphery, and a plurality of the steel plates are laminated so that the tooth poles (the teeth) extend in the axial direction of the rotor so as to face the outer periphery of the rotor disposed inside the stator core. The protrusions formed by stacking the portions are formed at predetermined intervals along the circumferential direction.
[0014]
Here, the noise generated with the rotation of the rotor is mainly generated when the stacked steel plates are in contact with each other, and the noise is an inner peripheral portion rather than an outer peripheral portion in a substantially ring shape. That is, it has been found that the above-mentioned tooth part causes the problem. Therefore, in the bracket according to this aspect, there is provided a pressing portion that closely contacts a plurality of laminated steel plates by pressing the inner peripheral portion of the stator core, that is, the tooth portion. Therefore, it is possible to effectively reduce the noise generated when the inner peripheral portions of the steel plates stacked by the pressing portion are particularly firmly in close contact with each other, and the stacked steel plates contact each other. Become.
[0015]
A bracket according to a fifth aspect of the present invention is the bracket according to the fourth aspect, wherein the pressing portion is formed so as to be fitted into the inner periphery of the tooth portion, whereby the radial position of the bracket with respect to the stator core is determined. It also serves as a position regulating means for regulating.
According to this aspect, since the pressing portion is formed so as to be fitted into the inner periphery of the tooth portion, it also serves as a position restricting means for restricting the radial position of the bracket with respect to the stator core. The radial position of the bracket with respect to the stator core, that is, the center of the stator core and the axis of the rotor can be made to coincide with each other easily and inexpensively.
[0016]
The bracket according to a sixth aspect of the present invention is the bracket according to any one of the first to fifth aspects, wherein the bearing of the rotor shaft in the stepping motor is integrally provided by resin molding using the resin material. It is characterized by that.
According to this aspect, since the bearing of the rotor shaft in the stepping motor is integrally provided on the bracket by resin molding using the resin material, the rotor shaft bearing is provided on the bracket easily and inexpensively. Is possible.
[0017]
A stepping motor according to a seventh aspect of the present invention includes the bracket according to any one of the first to sixth aspects.
According to this aspect, since the stepping motor includes the bracket according to any one of the first to sixth aspects, it is possible to obtain the same operational effects as any of the first to sixth aspects described above. It becomes.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. Here, FIG. 1 is a side sectional view of the stepping motor 51 according to the present invention, FIG. 2 is an external perspective view of a reinforcing member 70 constituting the bracket 60, FIG. 3 is an external perspective view of the bracket 60, and FIG. FIG. 5 is a side sectional view enlarged view (partially enlarged view of FIG. 1) of the stepping motor 51. FIG.
[0019]
In FIG. 1, a stepping motor 51 is a hybrid type stepping motor, and the stator 32 and brackets 60 and 60 according to the present invention provided on both the left and right sides of FIG. And a rotor 31 provided on the main body. In FIG. 1, the same components as those of the stepping motor 50 according to the prior art shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
[0020]
The stator 32 is formed by laminating a plurality of silicon steel plates 20 (FIG. 4) having a substantially ring shape, and has a stator core (iron core) 13 having a large number of arm portions (magnetic poles) and a winding around the arm portions. The winding 15 is composed of upper and lower insulators 12a and 12b for insulating the stator core 13 and the winding 15 from each other.
[0021]
As shown in FIG. 4, the silicon steel plate 20 has a substantially ring shape in plan view, and eight magnetic poles 21 are formed on the inner periphery thereof at substantially the same interval along the circumferential direction. Yes. On the inner peripheral side of one magnetic pole 21, a plurality of tooth portions 22 having a substantially square shape in plan view are formed at predetermined intervals in the circumferential direction. Thereby, in the inner periphery of the silicon steel plate 20, A plurality of tooth portions 22 are formed at predetermined intervals along the circumferential direction. Therefore, when the stator core 13 is configured by laminating a plurality of silicon steel plates 20, the inner circumferential surface of the stator core 13 extends in the stacking direction of the silicon steel plates 20 (the front and back direction in FIG. 4) by the teeth 22. A ridge (tooth pole) is formed.
[0022]
Next, the circular shape indicated by reference numeral 31 and the phantom line is the rotor 31 (see FIG. 6). In the state where the rotor 31 is disposed in the stator 32 as shown, the outer peripheral surface of the rotor 31 and the tooth portion The outer diameter of the rotor 31 and the inner diameter of the stator core 13 are determined such that a predetermined interval (for example, 0.04 to 0.08 mm) is formed between the rotor core 22 and the stator core 13. In addition, the rotor 31 is disposed inside the stator core 13 so as to be uniformly spaced along the circumferential direction.
[0023]
As shown in FIG. 4, the silicon steel plate 20 has a substantially rectangular outer shape, and through holes 23 through which the screws 14 (FIG. 1) are inserted are formed at the corners. Reference numeral 24 denotes a positioning convex portion that is convex toward the front side of the paper surface of FIG. 4, and the back side of the positioning convex portion 24 (the back side of the paper surface of FIG. 4) is a positioning concave portion that is not shown. Yes. When the silicon steel plates 20 are laminated, the upper and lower positioning projections 24 engage with the positioning recesses (not shown) so that the silicon steel plates 20 are held (positioned) without being displaced. It has become.
[0024]
Next, the configuration of the bracket 60 will be described in detail. As shown in FIG. 3, the bracket 60 has an outer shape substantially the same as that of the stator core 13, and a through hole 61 through which the screw 14 is inserted is formed at the corner. As shown in FIG. 1, the bracket 60 is used as a pair. However, in the bracket 60 mounted on the left side of FIG. 1, a screw hole (not shown) is formed instead of the through hole 61. Thus, the brackets 60, 60 and the stator 32 are assembled in close contact with each other by the screw 14.
[0025]
A slot 63 is formed on one surface of the bracket 60, and the insulators 12 a and 12 b (FIG. 6) enter the slot 63 when the bracket 60 is attached to the stator 32.
[0026]
A cylindrical portion 64 is formed on the side where the slot 63 is formed. The upper portion of the cylindrical portion 64 has a stepped shape along the circumferential direction, whereby a protruding portion 66 having a smaller radial dimension than the cylindrical portion 64 is formed. An insertion hole 62 through which the shaft 9 constituting the rotor 31 is inserted is formed at the center of the protruding portion 66.
[0027]
The cylindrical portion 64 and the protruding portion 66 are engaged with the inner peripheral surface of the stator core 13, that is, the tooth portion 22, thereby reducing noise generated from the stepping motor 51, and the center of the stator core 13 and the axis of the rotor 31. And fulfill the function of matching. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
[0028]
FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the winding 15 in FIG. The step formed by the cylindrical portion 64 and the protruding portion 66 corresponds to the tooth portion 22 (a plurality of laminated silicon steel plates formed on the inner periphery of the stator core 13 when the bracket 60 is attached to the stator 32 as shown in the figure. 20 is engaged with the tooth portion 22) of the uppermost and lowermost ones, presses the tooth portion 22, and tightly adheres the silicon steel plates 20 (FIG. 4) laminated without any gaps. Fulfills the function of That is, the two brackets 60 and 60 that are mounted so as to sandwich the stator core 13 firmly adhere the tooth portion 22 portion without any gap.
[0029]
On the other hand, the noise generated with the rotation of the rotor 31 in the stepping motor 51 is mainly generated when the laminated silicon steel plates 20 come into contact with each other. In particular, the noise is remarkably generated in the tooth portion 22. It has been found to be. However, as described above, since the tooth portion 22 is pressed from both sides by the two brackets 60, 60, the noise can be effectively reduced. In addition, since the portion that presses the tooth portion 22 is a resin material having a lower elastic modulus than that of metal, the resin material portion can absorb vibration generated from the tooth portion 22, thereby also effectively reducing the noise. You can do that.
[0030]
On the other hand, the upper surface of the cylindrical portion 64 serving as the “pressing portion” serves to closely contact the tooth portion 22, whereas the protrusion 66 engages with the inner peripheral side of the tooth portion 22, thereby The center of the stator core 13 is made to coincide, thereby fulfilling the function as “position regulating means” for making the axis of the rotor 31 coincide with the center of the stator core 13. In other words, the bracket 60 is provided with the slide bearings 2 and 2 that support the shaft 9 constituting the rotor 31. Therefore, when the center of the bracket 60 and the center of the stator core 13 are shifted, the center of the rotor 31 (shaft 9) and the center of the stator core 13 are shifted, and the outer peripheral surface of the rotor 31 and the teeth 22 described with reference to FIG. The distance between them becomes non-uniform along the circumferential direction, and the rotational characteristics of the stepping motor 51 are deteriorated. However, the bracket 60 is provided with a protrusion 66, and the protrusion 66 is fitted so as to be in pressure contact with the inner periphery of the stator core 13, so that the center of the axis of the rotor 31 (shaft 9) and the center of the stator core 13 is thereby obtained. Therefore, the occurrence of the above-described problems can be prevented.
[0031]
Next, referring back to FIG. 3, the bracket 60 is a composite of a main body portion 60a made of a resin material (in this embodiment, PBT (polybutylene terephthalate)) and a reinforcing member 70 provided integrally with the main body portion 60a. It is structured by structure.
[0032]
The reinforcing member 70 is made of a metal material, and as shown in FIG. 2, a cylindrical portion 72 is erected on a plate-like base portion 71 having a square shape in plan view. A through hole 73 is formed in a corner portion of the base 71, and thereby the screw 14 (FIG. 1) is inserted together with the through hole 61 (FIG. 3).
[0033]
In this embodiment, the reinforcing material 70 is integrally provided when the bracket 60 is resin-molded by insert molding. Thus, since the bracket 60 is composed of a composite structure of the reinforcing material 70 and the resin material, the weight is increased by the reinforcing material 70 and noise and vibration are reduced while the cost of the bracket 60 is reduced by the resin material. It becomes possible to make it.
[0034]
In addition, when the bracket 60 is formed, not only the reinforcing member 70 but also the sliding bearings 2 and 2 are inserted at the same time. If the rigidity of the bracket 70 is low, the center of the stator core 13 and the rotor 31 (shaft 9) are deformed due to deformation or the like. Although there is a risk of misalignment with the shaft center, in the bracket 60 according to the present invention, since the rigidity is improved by the reinforcing material 70, it is possible to prevent the occurrence of problems due to the deformation of the bracket 60 as described above. Smooth rotation of the rotor 31 can be ensured.
[0035]
Further, when the stepping motor 51 is attached to, for example, a metal frame material, in order to prevent transmission of vibration from the stepping motor 51 to the frame material, in some cases, the stepping motor 51 and the frame material It is necessary to interpose an anti-vibration material or the like between the brackets 60. However, since the bracket 60 is made of a resin material, the resin material portion exhibits a vibration absorbing function, and therefore, the bracket 60 is made of a metal material. Thus, the mounting structure of the stepping motor 51 can be simplified and the cost can be reduced.
[0036]
In addition, in the case where the bracket 60 is configured only by the resin material, high rigidity may not be obtained, and the above-described effect of pressing the tooth portion 22 (noise prevention effect) may not be sufficiently obtained, or Although the effect of pressing the tooth portion 22 may be reduced by long-term use, such a problem can be effectively solved by using the reinforcing member 70 having high rigidity.
[0037]
In this embodiment, the reinforcing member 70 is integrally provided by insert molding when the bracket 60 is resin-molded. However, after the main body portion 60a of the bracket 60 is resin-molded, the reinforcing member 70 is press-fitted or the like. You may provide in the bracket 60 by a means.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the bracket is configured by a composite structure of a reinforcing material made of a material having high rigidity such as metal and a resin material, the cost of the bracket can be reduced by the resin material. As shown, the weight of the entire bracket can be increased by the reinforcing material, and the increase in noise and vibration can be reduced.
Further, since the rigidity of the entire bracket can be improved by the reinforcing material, even when a rotor bearing is provided on the bracket, the positional relationship between the stator and the rotor is not impaired by the deformation of the bracket, and the stepping motor The deterioration of the characteristics can be prevented.
Further, when the stepping motor is attached to, for example, a metal frame material, in order to prevent the transmission of vibration from the stepping motor to the frame material, it may be prevented between the stepping motor and the frame material. It is necessary to intervene a vibration material, etc., but since the bracket is made of a resin material, the resin material portion exhibits a vibration absorbing function, and therefore the stepping motor of the stepping motor is compared with the case where the bracket is formed of a metal material. The mounting structure can be simplified and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a stepping motor according to the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of a reinforcing material constituting a bracket according to the present invention.
FIG. 3 is an external perspective view of a bracket according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a steel plate material constituting the stator core.
FIG. 5 is an enlarged side sectional view of the stepping motor according to the present invention.
FIG. 6 is an exploded perspective view of a conventional stepping motor.
[Explanation of symbols]
2 Bearing 9 Shaft 12a Upper insulator 12b Lower insulator 13 Stator core 15 Winding 20 Silicon steel plate 31 Rotor 32 Stator unit 51 Stepping motor 60 Bracket 70 Reinforcement material

Claims (5)

ステータと、
前記ステータを挟む様にして装着される一対のブラケットと、を備えたステッピングモータであって、
前記ステータは、内周に歯部を有する略リング状の鋼板を複数枚積層してなるステータコアによって基体が構成され、
前記ブラケットは、円筒部を有する補強材と、当該補強材を覆う樹脂材と、の複合構造によって構成され、
前記ブラケットの装着状態において前記円筒部が、前記ステータコアにおける前記歯部を、前記樹脂材を介して押圧することにより、複数枚積層された前記鋼板を密着させることを特徴とするステッピングモータ。
A stator,
A stepping motor comprising a pair of brackets mounted so as to sandwich the stator,
In the stator, a base is constituted by a stator core formed by laminating a plurality of substantially ring-shaped steel plates having teeth on the inner periphery,
The bracket is constituted by a composite structure of a reinforcing material having a cylindrical portion and a resin material covering the reinforcing material,
The stepping motor according to claim 1, wherein in the mounted state of the bracket, the cylindrical portion presses the tooth portion of the stator core through the resin material, thereby bringing the stacked steel plates into close contact with each other.
請求項1に記載のステッピングモータにおいて、前記樹脂材を用いた樹脂成形によって前記ブラケットの前記補強材と前記樹脂材とが一体的に形成されている、
ことを特徴とするステッピングモータ。
The stepping motor according to claim 1, wherein the reinforcing material of the bracket and the resin material are integrally formed by resin molding using the resin material.
Stepping motor characterized by that.
請求項1または2に記載のステッピングモータにおいて、前記樹脂材がポリブチレンテレフタレートからなることを特徴とするステッピングモータ。  3. The stepping motor according to claim 1, wherein the resin material is made of polybutylene terephthalate. 請求項1から3のいずれか1項に記載のステッピングモータにおいて、前記ブラケットにおいて前記歯部を押圧する押圧部が、前記歯部の内周に嵌入する様に形成されたことにより、前記ステータコアに対する前記ブラケットの径方向位置を規制する位置規制手段を兼ねている、
ことを特徴とするステッピングモータ。
4. The stepping motor according to claim 1, wherein a pressing portion that presses the tooth portion in the bracket is formed so as to be fitted into an inner periphery of the tooth portion. Doubles as a position restricting means for restricting the radial position of the bracket;
Stepping motor characterized by that.
請求項1から4のいずれか1項に記載のステッピングモータにおいて、ロータシャフトを軸支する軸受が、前記ブラケットに、前記樹脂材を用いた樹脂成形によって一体的に設けられている、
ことを特徴とするステッピングモータ。
The stepping motor according to any one of claims 1 to 4, wherein a bearing that supports the rotor shaft is integrally provided on the bracket by resin molding using the resin material.
Stepping motor characterized by that.
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