JP4434577B2

JP4434577B2 - ステッピングモータ

Info

Publication number: JP4434577B2
Application number: JP2002382188A
Authority: JP
Inventors: 将人岩瀬; 正明 ▲高▼木
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2022-12-27
Also published as: JP2004215397A

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関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、重心が回転軸にない回転体（偏心重り）を回転させ、振動を得る技術が知られている。その一種として、ステッピングモータを用いてそのような回転体を回転させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、そのような従来の振動ステッピングモータの断面図である。図６において、ロータマグネット１０７と同軸に巻かれたコイル１０４ａ、１０４ｂに印加されるパルス電圧により、ヨーク１０３ａ，１０５ａ，１０３ｂ，１０５ｂの磁極歯に磁極が発生し、ロータマグネット１０７がシャフト１０６と共に回転する。これにより、シャフト１０６の軸方向片側端部に固定した偏心重り１０１が回転し、偏荷重により振動が発生する。ここで１０２ａ及び１０２ｂは軸受けである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１６８８５５
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の振動ステッピングモータでは、偏心重りが回転軸の一端に取付けられているため、偏心重りの偏荷重の大部分を一方の軸受けのみが受けることになり、２つの軸受けのうち、一方の軸受けのみが急速に劣化するという問題があった。また、軸自体が円錐振り子状に回転力を受けることになり、軸振れが起こって磁気回路に悪影響を及ぼすという問題もあった。
【０００６】
本発明は従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高性能な振動発生用のステッピングモータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
モータケース内で、１つの回転軸に対し、軸方向の異なる位置に第１ロータと第２ロータとを取り付け、該第１、第２ロータの回転力によって駆動するステッピングモータであって、前記第１ロータに対応する第１ステータ及び前記第２ロータに対応する第２ステータの間で、前記回転軸に取り付けられ、重心が該回転軸と異なる回転部材と、前記第１ロータと前記回転部材との間で前記第１ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第１軸受けと、前記第２ロータと前記回転部材との間で前記第２ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第２軸受けと、を備え、前記ステッピングモータが、前記第１、第２ロータはマグネットであって、前記第１、第２ステータはそれぞれコイルを含む、ＰＭ型２相ステッピングモータであることを特徴とする。
また、モータケース内で、１つの回転軸に対し、軸方向の異なる位置に第１ロータと第２ロータとを取り付け、該第１、第２ロータの回転力によって駆動するステッピングモータであって、前記第１ロータに対応する第１ステータと、前記第２ロータに対応する第２ステータと、前記第１、第２ロータの間で前記回転軸に取り付けられ、重心が該回転軸と異なる回転部材と、前記第１ロータと前記回転部材との間で前記第１ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第１軸受けと、前記回転軸の前記第２ロータ側の端部で前記第２ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第２軸受けと、を備え、前記ステッピングモータが、前記第１、第２ロータはマグネットであって、前記第１、第２ステータはそれぞれコイルを含む、ＰＭ型２相ステッピングモータであることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素の相対配置、数値等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１３】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施形態としてのステッピングモータ１の断面図である。図１において、ケースをかねるヨーク１２ａ，１２ｂと、コイル巻き線１３ａ、１３ｂを挟み込むように取付けられるヨーク１４ａ、１４ｂとで構成される第１、第２ステータと、ヨーク１２ａ，１２ｂ、１４ａ、１４ｂの磁極歯に対向するように外周を多極着磁されたロータマグネット１１ａ、１１ｂを、回転軸方向に分離して２相を独立させ、その間に偏心重り１５を配置する。各層のヨーク１２ａ、１２ｂの端辺を延長してモータケースとし、偏心重り１５を内蔵する。
【００１４】
つまり、モータケース内で、１つの回転軸としてのシャフト１０に対し、軸方向の異なる位置に第１ロータとしてのロータマグネット１１ａと第２ロータとしてのロータマグネット１１ｂとを取り付ける。そして、シャフト１０の、ロータマグネット１１ａとロータマグネット１１ｂの間の位置に、重心が該回転軸と異なる回転部材としての偏心重り１５が取付けられている。
【００１５】
軸受け２４ａ、２４ｂは、偏心重り１５の両端付近のシャフト１０を保持する。つまり、ロータマグネット１１ａと偏心重り１５の間に軸受け２４ａを備え、偏心重り１５とロータマグネット１１ｂとの間に軸受け２４ｂを備える。
【００１６】
図２は、本ステッピングモータ１の分解斜視図である。本ステッピングモータにあっては、偏心重り１５の中心にシャフト１０を例えば圧入することによって挿嵌固定した後、その偏心重り１５の両側に軸受け２４ａ、２４ｂを取り付け、更にその両側にロータマグネット１１ａ、１１ｂを挿嵌固定する。また、軸受け２４ａ、２４ｂは、それぞれヨーク１４ａ、１４ｂに固定する。更にヨーク１４ａ１４ｂにコイル１３ａ、１３ｂを取付け、その両側からヨーク１４ａ、１４ｂを全体を挟むように取付けることによって完成する。
【００１７】
これにより、重りによる偏荷重を２つの軸受けで平等に分担することになり、一方の軸受けが受ける最大の偏荷重が従来に比べて極めて小さくなるため、ステッピングモータ全体としての寿命が非常に長くなる。また、軸振れの要因が無くなるため、磁気回路への悪影響が起こる可能性が無くなる。
【００１８】
また、偏心重り１５がモータケース内に内蔵されるため、ステッピングモータ全体として、機器への取り付けの配置及び作業が非常に簡便になる。
【００１９】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態としてのステッピングモータの断面図である。図３において、一方の軸受け３１ａがシャフト１０の端部に取付けられている点で、上記第１実施形態と異なる。
【００２０】
その他の構成はほぼ第１実施形態と同様であるため、同じ構成要素については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２１】
本実施形態によれば、軸受け３１ａがシャフト１０の端部に取付けられているので、ロータマグネット１１ａの嵌挿（締まり嵌め）が容易になる。これにより軸受けの寿命と、組み立ての容易さを両立させることができる。
【００２２】
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態としてのステッピングモータの断面図である。図４において、両方の軸受け４１ａ、４１ｂがシャフト１０の両端部に取付けられている点で、上記第１、第２実施形態と異なる。
【００２３】
その他の構成はほぼ第１実施形態と同様であるため、同じ構成要素については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
本実施形態によれば、軸受け４１ａ、４１ｂがシャフト１０の両端に取付けられているので、ロータマグネット１１ａの嵌挿（締まり嵌め）が容易になる。
【００２５】
これによると、両軸受けに均等に偏心負荷がかかるため、ステッピングモータの組み立て作業が容易になると共にその長寿命化を図ることもできる。
【００２６】
（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態としてのステッピングモータの断面図である。図５のように、本実施形態では、偏心重り１５の外径がロータマグネット１１ａ、１１ｂの外径とほぼ同一であって、２相のステータが軸方向に連続している点で、上記第４実施形態と異なる。その他の構成はほぼ第４実施形態と同様であるため、同じ構成要素については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
このように構成すれば、振動力は小さいものの、ステッピングモータ自体を小型化することができ、かつ、軸受けの寿命が延びるという効果を奏する。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、高性能な振動発生用のステッピングモータを提供することができる。また、請求項１の本発明によれば、ステッピングモータの寿命を長くすることができ、請求項２の本発明によれば、組み立てを容易化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としての振動ステッピングモータの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態としての振動ステッピングモータの組み立て図である。
【図３】本発明の第２実施形態としての振動ステッピングモータの断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態としての振動ステッピングモータの断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態としての振動ステッピングモータの断面図である。
【図６】従来の振動ステッピングモータの断面図である。
【符号の説明】
１０：シャフト
１１ａ、１１ｂ：ロータマグネット
１２ａ，１２ｂ、１４ａ、１４ｂ：ヨーク
１３ａ、１３ｂ：コイル巻き線
１５：偏心重り
２４ａ、２４ｂ：軸受け

Claims

モータケース内で、１つの回転軸に対し、軸方向の異なる位置に第１ロータと第２ロータとを取り付け、該第１、第２ロータの回転力によって駆動するステッピングモータであって、
前記第１ロータに対応する第１ステータ及び前記第２ロータに対応する第２ステータの間で、前記回転軸に取り付けられ、重心が該回転軸と異なる回転部材と、
前記第１ロータと前記回転部材との間で前記第１ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第１軸受けと、
前記第２ロータと前記回転部材との間で前記第２ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第２軸受けと、を備え、
前記ステッピングモータが、前記第１、第２ロータはマグネットであって、前記第１、第２ステータはそれぞれコイルを含む、ＰＭ型２相ステッピングモータであることを特徴とするステッピングモータ。
モータケース内で、１つの回転軸に対し、軸方向の異なる位置に第１ロータと第２ロータとを取り付け、該第１、第２ロータの回転力によって駆動するステッピングモータであって、
前記第１ロータに対応する第１ステータと、
前記第２ロータに対応する第２ステータと、
前記第１、第２ロータの間で前記回転軸に取り付けられ、重心が該回転軸と異なる回転部材と、
前記第１ロータと前記回転部材との間で前記第１ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第１軸受けと、
前記回転軸の前記第２ロータ側の端部で前記第２ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第２軸受けと、を備え、
前記ステッピングモータが、前記第１、第２ロータはマグネットであって、前記第１、第２ステータはそれぞれコイルを含む、ＰＭ型２相ステッピングモータであることを特徴とするステッピングモータ。
前記第１及び第２軸受けは、それぞれ、前記第１及び第２ステータの前記回転部材側の端部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
前記第１及び第２ステータは、それぞれヨークを含み、前記第１及び前記第２軸受けが前記ヨークに取り付けられていることを特徴とする請求項１又は３に記載のステッピングモータ。
前記第１軸受けは、前記第１ステータの前記回転部材側の端部に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のステッピングモータ。