JP4597015B2 - motor - Google Patents
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Description
本発明は、モータに関するものである。さらに詳しくは、回転軸の一方の軸端を支持する軸受を回転軸に向けて付勢する与圧付与部材の構造に関するものである。 The present invention relates to a motor. More specifically, the present invention relates to a structure of a pressurizing member that biases a bearing supporting one shaft end of the rotating shaft toward the rotating shaft.
デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、FDD、ODDなどに用いられるステッピングモータは、一般に、図5に示すように、筒状のステータ140においてモータ軸線方向L′で開口するロータ配置穴130の内側にロータ105が配置されており、回転軸151の一方の軸端は、球体170を介して軸受107で支持されている。ここで、軸受107は、軸受ホルダ108の貫通穴180内に挿入されており、軸受ホルダ108よりもさらに一方端側に配置された与圧付与部材109の板バネ部190によって回転軸151に向けて付勢されている。ここで、板バネ部190は、途中部分で回転軸151と反対側に折り曲げられており、かかる折り曲げにより形成された角部分196が、軸受107においてモータ軸線L′が通る部分に当接している(特許文献1参照)。
このようなモータにおいて、貫通穴180と内径寸法と軸受107の外形寸法との間には公差が設定されているとともに、公差以上の寸法差が発生している場合がある。これらいずれの場合でも、貫通穴180の内周面と軸受107の外周面との間には隙間が存在するため、ロータ105が回転すると、軸受107が貫通穴180内でがたつくことがあり、このようながたつきは、異音の発生や回転軸151の振れの原因となる。このような問題は、軸受107を樹脂成形品で構成した場合、成形時のひけなどに起因して軸受107に外形寸法のばらつきが発生しやすいため、特に顕著である。
In such a motor, a tolerance is set between the through
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、軸受に与圧を適正に印加でき、かつ、軸受ホルダの貫通穴内での軸受のがたつきを防止可能なモータを提案することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to propose a motor capable of appropriately applying a pressure to a bearing and preventing rattling of the bearing in a through hole of the bearing holder.
上記課題を解決するために、本発明では、モータ軸線方向で開口するロータ配置穴を備えた筒状のステータと、前記ロータ配置穴に配置されたロータと、該ロータの回転軸の一方の軸端を支持する軸受と、該軸受が装着された貫通穴を備えた軸受ホルダと、該軸受ホルダよりもさらに一方端側に配置され、前記軸受を前記回転軸に向けて付勢する板バネ部が前記軸受側に切り起こされた金属板からなる与圧付与部材とを有するモータにおいて、
前記軸受は、前記回転軸の一方の軸端を、当該軸端との間に配置された球体、あるいは当該軸端に形成された球部を介して支持し、
前記板バネ部は、長さ方向の途中部分を切り起こし方向に対して反対側に折り曲げることにより形成された角部分が前記軸受においてモータ軸線が通る部分を避けた位置で当接して、前記軸受が、前記貫通穴の内部においてモータ軸線に対して傾いた状態に保持されていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a cylindrical stator having a rotor arrangement hole that opens in the motor axial direction, a rotor arranged in the rotor arrangement hole, and one of the rotation axes of the rotor A bearing that supports the end, a bearing holder that includes a through hole in which the bearing is mounted, and a leaf spring portion that is further disposed on one end side than the bearing holder and biases the bearing toward the rotating shaft In a motor having a pressurizing member made of a metal plate cut and raised on the bearing side,
The bearing supports one shaft end of the rotating shaft via a sphere disposed between the shaft ends or a sphere formed at the shaft end,
The leaf spring portion abuts at a position where a corner portion formed by cutting and raising a middle portion in the length direction and bending the portion in the opposite direction to the direction avoids a portion where the motor axis passes in the bearing. However, the inside of the through hole is held in a state inclined with respect to the motor axis .
本発明において、板バネ部は、軸受ホルダの貫通穴内に配置された軸受を回転軸に向けて付勢し、与圧を付与している。しかも、板バネ部は、軸受においてモータ軸線が通る部分を避けた領域で軸受に当接し、付勢している。このため、軸受は、貫通穴の内周面との隙間寸法に応じた分だけ、モータ軸線に対して傾いた状態に保持されるため、貫通穴内でがたつくことがない。それ故、軸受のがたつきに起因する異音の発生や回転軸の振れが起こらない。また、本発明において、板バネ部は、長さ方向の途中部分を切り起こし方向に対して反対側に折り曲げることにより形成された角部分が軸受に当接しており、かかる角部分にはエッジがない。このため、板バネ部のエッジが軸受に食い込むことがない。特に、板バネ部のエッジにおいて軸受が配置されている側にバリやカエリが突出している場合には、バリやカエリが軸受に食い込むことになるが、本発明によれば、このような食い込みが発生しない。それ故、板バネ部は、軸受が貫通穴内で傾くのを妨げることがないので、軸受を貫通穴内で好適な姿勢に保持することができ、かつ、与圧を適正に印加する。 In this invention, the leaf | plate spring part urges | biases the bearing arrange | positioned in the through-hole of a bearing holder toward a rotating shaft, and is providing the pressurization. In addition, the leaf spring portion abuts on the bearing in a region avoiding the portion through which the motor axis passes in the bearing, and is biased. For this reason, since the bearing is held in a state inclined with respect to the motor axis by an amount corresponding to the gap dimension with the inner peripheral surface of the through hole, the bearing does not rattle. Therefore, the generation of abnormal noises due to the shakiness of the bearing and the vibration of the rotating shaft do not occur. Further, in the present invention, the leaf spring portion has a corner portion formed by cutting and raising a middle portion in the length direction and bending it to the opposite side with respect to the direction, and the corner portion has an edge. Absent. For this reason, the edge of a leaf | plate spring part does not bite into a bearing. In particular, when burrs or burrs protrude from the edge of the leaf spring portion on the side where the bearings are arranged, burrs and burrs will bite into the bearings. Does not occur. Therefore, the leaf spring portion does not prevent the bearing from being tilted in the through hole, so that the bearing can be held in a suitable posture in the through hole, and the pressurization is appropriately applied.
本発明は、前記軸受が樹脂製である場合に適用すると特に効果的である。軸受が樹脂製である場合、それを成形する際のひけなどに起因して軸受の外形寸法がばらつき、軸受の外径寸法と貫通穴の内径寸法との間に大きな差が発生しやすいが、このような場合でも、軸受は、板バネ部に付勢されて貫通穴内で好適な姿勢に傾いた状態に保持される。このため、軸受は、貫通穴内でがたつくことがないので、異音が発生せず、回転軸が振れることもない。さらに、軸受が樹脂製である場合、板バネ部のバリやカエリ、あるいはエッジが軸受に食い込みやすいが、本発明によれば、板バネ部の折り曲げ部分が軸受に当接しているので、かかる食い込みが発生しない。 The present invention is particularly effective when applied to the case where the bearing is made of resin. When the bearing is made of resin, the outer dimensions of the bearing vary due to sink marks when molding it, and a large difference is likely to occur between the outer diameter of the bearing and the inner diameter of the through hole. Even in such a case, the bearing is biased by the leaf spring portion and held in a state of being inclined in a suitable posture within the through hole. For this reason, since the bearing does not rattle in the through hole, no abnormal noise is generated and the rotating shaft does not shake. Furthermore, when the bearing is made of resin, the burrs, burrs, or edges of the leaf spring portion are likely to bite into the bearing. However, according to the present invention, the bent portion of the leaf spring portion is in contact with the bearing, so the bite Does not occur.
本発明において、前記板バネ部は、根元部分からみてモータ軸線より近い位置で折り曲げられて、前記角部分は、前記モータ軸線に対して前記根元部分とは同じ側に位置する構成を採用することができるが、前記板バネ部は、根元部分からみてモータ軸線より遠い位置で折り曲げられて、前記角部分は、前記モータ軸線に対して前記根元部分とは反対側に位置することが好ましい。後者の構成を採用すると、板バネ部を十分な長さ寸法に構成できるので、金属板を切り起こすだけで、所定の付勢力をもった板バネ部を構成することができる。 In the present invention, the leaf spring portion is bent at a position closer to the motor axis as viewed from the root portion, and the corner portion is positioned on the same side as the root portion with respect to the motor axis. However, it is preferable that the leaf spring portion is bent at a position far from the motor axis when viewed from the root portion, and the corner portion is located on the opposite side of the motor shaft line from the root portion. When the latter configuration is adopted, the leaf spring portion can be configured to have a sufficient length, so that the leaf spring portion having a predetermined urging force can be configured simply by raising the metal plate.
本発明において、前記板バネ部の先端側は、略半円形の平面形状を備えていることが好ましい。このように構成すると、板バネ部を折り曲げた際に発生する歪が小さいので、角部分を直線的に形成でき、角部分全体で軸受を押圧することができる。 In this invention, it is preferable that the front end side of the said leaf | plate spring part is provided with the substantially semicircular planar shape. If comprised in this way, since the distortion which generate | occur | produces when bending a leaf | plate spring part is small, a corner | angular part can be formed linearly and a bearing can be pressed in the whole corner | angular part.
本発明では、与圧付与部材の板バネ部を先端部分で折り曲げて、この折り曲げた角部分で貫通穴内の軸受を回転軸の軸端に向けて押し付けている。角部分を軸受に押し付けるので、板バネ部は軸受に線接触した状態である。また、この角部分には、抜きバリ、カエリなどが一切ない。従って、板バネ部により貫通穴内の軸受を回転軸の軸端に向けて押し付けた状態において、当該板バネ部の軸受に対する与圧方向がずれることがない。よって、本発明によれば、板バネ部の軸受に対する与圧方向がずれることがないので、軸受を貫通穴内の所定位置に確実に保持でき、貫通穴内における軸受の位置を高い精度で規定することができる。それ故、ロータを安定した状態で回転させることができる。 In this invention, the leaf | plate spring part of a pressurization provision member is bend | folded by the front-end | tip part, and the bearing in a through-hole is pressed toward the axial end of a rotating shaft by this bent corner | angular part. Since the corner portion is pressed against the bearing, the leaf spring portion is in line contact with the bearing. In addition, there are no burrs or burrs at the corners. Therefore, in the state where the bearing in the through hole is pressed toward the shaft end of the rotating shaft by the leaf spring portion, the pressurizing direction of the leaf spring portion with respect to the bearing does not shift. Therefore, according to the present invention, since the pressurizing direction of the leaf spring portion with respect to the bearing does not shift, the bearing can be reliably held at a predetermined position in the through hole, and the position of the bearing in the through hole can be defined with high accuracy. Can do. Therefore, the rotor can be rotated in a stable state.
以下に、図面を参照して、本発明を適用したモータの一例を説明する。 An example of a motor to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
(全体構成)
図1および図2は、本発明を適用したステッピングモータの縦断面図、およびその要部を分解して示す分解斜視図である。これらの図に示すように、本形態のモータ1は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、FDD、ODDなどに用いられる小型のステッピングモータであり、ステータ40では、コイル25が巻回された環状の第1のボビン2Aと第2のボビン2Bとがモータ軸線L方向に重ねて配置されている。また、第1のボビン2Aにおいてモータ軸線L方向の両側には、環状の内ステータコア3Aおよび外ステータコア4Aが重ねて配置され、第2のボビン2Bにおいてモータ軸線L方向の両側には、環状の内ステータコア3Bおよび外ステータコア4Bが重ねて配置されており、第1のボビン2Aおよび第2のボビン2Bの内周面では、内ステータコア3A、3Bおよび外ステータコア4A、4Bの複数の極歯31、41が周方向に並んだ構成となっている。このようにして、ロータ配置穴30を備えた円筒状のステータ40が構成されており、このロータ配置穴30の内側には、ロータ5の基端側が同軸状に配置されている。ロータ5は、回転軸51の基端側の周りにロータマグネット52を備えており、このロータマグネット52は、ロータ配置穴30の内側において、ステータの極歯31、41と所定の間隔を介して対向している。
(overall structure)
FIG. 1 and FIG. 2 are a longitudinal sectional view of a stepping motor to which the present invention is applied, and an exploded perspective view showing an essential part thereof exploded. As shown in these drawings, the motor 1 of the present embodiment is a small stepping motor used in a digital camera, a digital video camera, an FDD, an ODD, and the like. In the
本形態では、外ステータコア4A、4Bの外周部分によって円筒状のケース10が構成され、かかるケース10の内部に、コイル25、内ステータコア3A、3B、および外ステータコア4A、4Bを備えたステータ40と、ロータ5の基端側とが配置された構造になっている。
In this embodiment, a
ケース10を構成している外ステータコア4Bの先端面にはプレート6が固着されており、このプレート6の先端側屈曲部分に保持されているスラスト軸受61によって、ロータ5の回転軸51が支持されている。
A
回転軸51は、モータ軸線Lの方向における一方端側(第1のボビン2Aの側)の軸端53が鋼球70を介して軸受7によって支持され、鋼球70は、軸端53において凹錐面を備えた凹部530、および軸受7において凹錐面を備えた凹部71に保持されている。また、ステータ40に対して一方端側には、ステータ40と少なくとも一部が重なるように、焼結体などからなる板状の軸受ホルダ8が配置されており、軸受7は、軸受ホルダ8の貫通穴80に装着されている。ここで、軸受7は、貫通穴80の内部においてモータ軸線Lの方向に移動可能な状態にある。軸受ホルダ8は、外ステータコア4Aにスポット溶接などの方法で固着されており、このようなスポット溶接を行うために、本形態では、外ステータコア4Aの底板部分42には、軸受ホルダ8の溶接用の4つの突起45(プロジェクション)が形成されている一方、軸受ホルダは、突起45(底板部分42)に対向する側の端面が平坦に形成されている。従って、モータ1を組み立てる際、外ステータコア4Aの4つの突起45に、軸受ホルダ8を位置決め状態に当接させ、当該軸受ホルダを突起45に押圧した状態に保った状態でこれらの電流を流して突起45の各々でスポット溶接を行うことにより、軸受ホルダ8は、外ステータコア4Aに固定される。
The
本形態において、軸受ホルダ8よりさらに一方端側には、金属板からなる与圧付与部材9が軸受ホルダ8と少なくとも一部が重なるように配置されており、与圧付与部材9は、外周縁から軸受ホルダ8の側に延びた4つの爪部95が軸受ホルダ8の外周縁に係合することにより、軸受ホルダ8に固定されている。また、与圧付与部材9では、板バネ部90が軸受7の側に切り起こされており、板バネ部90は、貫通穴80内の軸受7を回転軸51に向けて付勢し、与圧を付与している。
In this embodiment, a pressurizing
(板バネ部90の構成)
図3(a)ないし(c)は、図1に示すステッピングモータの与圧付与部材を示す平面図、そのI−I′線で切断した部分の縦断面図、および板バネ部の断面図である。図1、図2および図3(a)〜(c)に示すように、与圧付与部材9は、金属板のプレス加工品であり、端板部91の外周縁の4箇所からは、軸受ホルダ8の外周側面を回り込んで外周縁に形成されている係合凹部に係合する4つの係合爪95が形成されている。
(Configuration of leaf spring 90)
3 (a) to 3 (c) are a plan view showing a pressurizing member of the stepping motor shown in FIG. 1, a longitudinal sectional view of a portion cut along line II ′, and a sectional view of a leaf spring portion. is there. As shown in FIGS. 1, 2, and 3 (a) to 3 (c), the pressurizing
また、端板部91の中央部分では、U字状の切断部により、軸受7が位置する側に板バネ部90が斜めに切り起こされている。さらに、板バネ部90は、長さ方向の途中部分で切り起こし方向に対して反対側に折り曲げられている。このため、板バネ部90は、端板部91に接続する根元部分910と、折り曲げにより形成された角部分920と、角部分920より先端側で半円形の平面形状をもった先端部分930とから構成され、本形態では、角部分920が軸受7の端面に当接している。ここで、根元部分910は端板部91から斜めに直線的に切り起こされ、与圧付与部材9をモータ1に組み込む前の状態においれ、先端部分930は、根元部分910に対して約30°の角度をなしている。
Moreover, in the center part of the
また、角部分920は、軸受7においてモータ軸線Lが通る部分を避けた位置に当接している。ここで、板バネ部90は、根元部分910からみてモータ軸線Lより遠い位置で折り曲げられているため、角部分920は、モータ軸線Lに対して根元部分910と反対側に位置している。
Further, the
(本形態の作用、主な効果)
図4を参照して、本形態のモータの作用、および効果を説明する。図4は、図1に示すステッピングモータにおいて、軸受が軸受ホルダの貫通穴内で傾いた様子を示す断面図である。
(Operation of this form, main effect)
With reference to FIG. 4, the operation and effect of the motor of this embodiment will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the bearing is inclined in the through hole of the bearing holder in the stepping motor shown in FIG.
本形態のモータ1において、軸受7は樹脂成形品であり、貫通穴80の内径寸法と軸受7の外形寸法との間には公差が設定されているとともに、成形時のひけなどに起因して軸受7の外形寸法がばらつき、貫通穴80の内径寸法と軸受7の外形寸法との間には公差以上の隙間が発生している。但し、本形態において、板バネ部90は、軸受7においてモータ軸線Lが通る部分を避けた領域で軸受7に当接し、付勢している。このため、軸受7は、貫通穴80の内周面との間に発生している隙間寸法に応じた分だけ、モータ軸線Lに対して傾いた状態に保持される。このため、ロータ5が回転した際、貫通穴80内で軸受7ががたつくことがないので、異音が発生しない。
In the motor 1 of the present embodiment, the
また、軸受7は、貫通穴80内で傾く際、鋼球70を中心に回転するように傾くため、軸受7が傾いても、鋼球70は変位せず、鋼球70の中心軸線L71は、モータ軸線Lと一致している。すなわち、軸受7が傾く前後において、モータ軸線Lは、位置がずれることも傾くこともないため、ロータ5が回転した際、回転軸51が振れることがない。
Further, when the
また、本形態において、板バネ部90は、途中部分で折り曲げることにより形成された角部分920が軸受7に当接しており、かかる角部分920には、エッジがなく、プレス成形する際にエッジに発生したバリやカエリもない。このため、板バネ部90のエッジや、エッジに発生したバリやカエリが軸受7に食い込んで引っ掛かるような事態が発生しないため、板バネ部90は、適正な与圧を軸受7に印加する。また、板バネ部90のエッジや、エッジに発生したバリやカエリが軸受7に食い込んで引っ掛かるような事態が発生しないため、軸受7は、貫通穴80内で傾くのを妨げられることがないので、軸受7を貫通穴80内で好適な姿勢に保持することができる。すなわち、軸受7が貫通穴80内で傾く際、板バネ部90の軸受7に対する当接位置がずれることになるが、本形態では、角部分920が軸受7の端面に当接しているため、このようなずれがスムーズに起こるので、軸受7は、貫通穴80内で傾くのを妨げられることがない。
Further, in the present embodiment, the
特に本形態では、軸受7が樹脂製であるため、軸受7を成形する際のひけなどに起因して軸受7の外形寸法がばらつき、軸受7の外径寸法と貫通穴80の内径寸法との間に大きな差が発生しやすいが、このような場合でも、本形態によれば、軸受7は、板バネ部90に付勢されて貫通穴80内で好適な姿勢に傾いた状態に保持されるため、軸受7は、貫通穴80内でがたつくことがなく、異音が発生せず、回転軸51が傾くこともない。また、軸受7が樹脂製である場合には、板バネ部90のエッジや、エッジに形成されたバリやカエリが食い込みやすいが、本形態によれば、板バネ部90の角部分920が軸受7に当接しているので、かかる食い込みが発生しない。それ故、樹脂成形品からなる軸受7を用いた場合でも、与圧を適正に印加できるとともに、軸受7のがたつきを確実に防止することができる。
Particularly in this embodiment, since the
また、本形態において、板バネ部90は、根元部分910からみてモータ軸線Lより遠い位置で折り曲げられているため、角部分920は、モータ軸線Lに対して根元部分910と反対側に位置している。このため、板バネ部90が長いので、切り起こしにより板バネ部90を形成した場合でも、所定の弾性をもった板バネ部90を形成することができる。
Further, in this embodiment, the
さらに、本形態において、与圧付与部材9では、U字状の切断部により、板バネ部90を切り起こしたため、先端部分930の形状は半円形である。このため、板バネ部90を折り曲げた際の歪が小さいので、角部分920を直線的に形成でき、角部分920全体で軸受7を押圧することができる。
Further, in the present embodiment, in the pressurizing
(その他の実施の形態)
上記形態において、与圧付与部材9では、U字状の切断部により、板バネ部90を切り起こしたため、先端部分930の形状は半円形であったが、図3(d)に示すように、与圧付与部材9において、コ字状の切断部により、板バネ部90を切り起こし、先端部分930を矩形の板バネ部90に形成してもよい。この場合も、角部分にはRを付しておくことが好ましい。
(Other embodiments)
In the above configuration, in the pressurizing
また、上記形態において、板バネ部90は、根元部分910からみてモータ軸線Lより遠い位置で折り曲げられているため、角部分920は、モータ軸線Lに対して根元部分910と反対側に位置している構成であったが、板バネ部90が、根元部分910からみてモータ軸線Lより近い位置で折り曲げられている構成を採用してもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記形態において、軸受7は、鋼球70を介して回転軸51の軸端53を支持していたが、回転軸51の軸端53自身に球部が形成され、この球部を介して軸受7が回転軸51を支持しているモータに本発明を適用してもよい。
Further, in the above embodiment, the
なお、本発明は、ステッピングモータ以外のモータにも適用できることは勿論である。 Needless to say, the present invention can also be applied to motors other than stepping motors.
1 モータ
5 ロータ
7 軸受
8 軸受ホルダ
9 与圧付与部材
40 ステータ
51 回転軸
53 回転軸の軸端
70 鋼球
80 貫通穴
90 板バネ部
910 根元部分
920 角部分
930 先端部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記軸受は、前記回転軸の一方の軸端を、当該軸端との間に配置された球体、あるいは当該軸端に形成された球部を介して支持し、
前記板バネ部は、長さ方向の途中部分を切り起こし方向に対して反対側に折り曲げることにより形成された角部分が前記軸受においてモータ軸線が通る部分を避けた位置で当接して、前記軸受が、前記貫通穴の内部においてモータ軸線に対して傾いた状態に保持されていることを特徴とするモータ。 A cylindrical stator having a rotor arrangement hole that opens in the motor axial direction, a rotor arranged in the rotor arrangement hole, a bearing that supports one shaft end of the rotation shaft of the rotor, and the bearing is mounted. A bearing holder provided with a through hole, and a metal plate disposed further on one end side than the bearing holder and energizing the bearing toward the rotating shaft. In a motor having a pressurizing member,
The bearing supports one shaft end of the rotating shaft via a sphere disposed between the shaft ends or a sphere formed at the shaft end,
The leaf spring portion abuts at a position where a corner portion formed by cutting and raising a middle portion in the length direction and bending the portion in the opposite direction to the direction avoids a portion where the motor axis passes in the bearing. Is held in an inclined state with respect to the motor axis within the through hole .
前記板バネ部は、根元部分からみてモータ軸線より遠い位置で折り曲げられて、前記角部分は、前記モータ軸線に対して前記根元部分とは反対側に位置することを特徴とするモータ。 In claim 1 or 2,
The motor is characterized in that the leaf spring portion is bent at a position far from the motor axis when viewed from the root portion, and the corner portion is located on the opposite side of the motor shaft line from the root portion.
前記板バネ部の先端側は、略半円形の平面形状を備えていることを特徴とするモータ。 In any of claims 1 to 3,
The front end side of the leaf spring portion has a substantially semicircular planar shape.
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