JP4738009B2

JP4738009B2 - ステッピングモータ

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Publication number: JP4738009B2
Application number: JP2005033365A
Authority: JP
Inventors: 正弘 ▲高▼城; 隆太山脇
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2025-02-09
Also published as: JP2006223043A

Description

本発明は、特に、ＰＭ（パーマネントマグネット）型ステッピングモータに関するものである。

従来知られているＰＭ型ステッピングモータとして、特許文献１に開示されたものがある。この種のステッピングモータは、回転軸の外周にＮ極及びＳ極が交互に着磁されたマグネットと、回転軸の軸線方向にマグネットを挟んで配置された一対のステータ部とを備え、マグネットとステータ部とは、ケース内に収容されている。シャフトの前端は、ケースの端壁から突出しており、シャフトの後端側は、ステータ部のヨークやケースに取り付けられた軸受で支持されている。

そして、ステッピングモータには、ケースから突出した回転軸の前端を回転可能に支持するために、略コの字状又は略Ｌ字状の取付金具がケースに取り付けられている。この取付金具は、回転軸の前端を支持するための板状の軸支持片を有しており、軸支持片には、軸受を取り付けるための軸受収容部が形成されている。そして、回転軸の前端は、軸受収容部に設けられた軸受によって回転可能に支持される。
特開平７−１２３６８７号公報

しかしながら、ケースとは別に製造された取付金具をケースに溶接などで取り付けているため、取付け時の誤差などによって、ケース側の軸受で支持された回転軸の軸線上に軸受収容部の中心が位置しない場合があり、結果として、ステッピングモータの動作時に回転軸にぶれが生じ易いという問題点があった。

そこで、本発明は、回転軸のぶれが発生し難いステッピングモータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のステッピングモータは、回転軸の外周にＮ極及びＳ極が交互に配置されてなるロータと、ロータを取り囲むように配置されたヨークとを有するステッピングモータにおいて、ロータ及びヨークを収容すると共に、回転軸を突出させる孔部が端壁に形成されたモータケース部と、モータケース部の端壁に連結されて前方に延びる回転軸ケース部とからなるフレームを備え、回転軸ケース部は、モータケース部の端壁から回転軸の軸線方向に延びるベース部と、ベース部の前端部に立設されてモータケース部の端壁に対向すると共に、軸受を収容する軸受収容部が形成された軸支持片とを有し、モータケース部と回転軸ケース部とは、プレスによる折り曲げ加工によって一体に成形されており、軸受収容部の中心は、モータケース部から突出する回転軸の軸線上に位置し、前記フレームの展開状態において、板状のモータケース部と板状の回転軸ケース部とでＴ字状に形成され、モータケース部はＩ字状に配置された第１の側片と第２の側片とを有し、第１の側片と第２の側片との連結部から回転軸ケース部が延びており、軸受収容部の中心及び孔部の中心は、回転軸ケース部の中心線上にそれぞれ位置しており、フレームは、孔部と軸受収容部とが対向するように折り曲げられ、孔部と同心の円弧状の折り曲げ線を介して、回転軸ケース部の中心線に対して直交する第１の側片と第２の側片とが対向するように折り曲げられてなることを特徴とする。

この構成では、ベース部の前端部に立設される軸支持片がモータケース部の端壁に対向しているので、モータケース部から突出する回転軸の前端部を、軸受収容部に収容される軸受によって回転可能に支持することができる。そして、フレームを構成するモータケース部と回転軸ケース部とが、プレスによる折り曲げ加工によって一体に成形されていることで、軸受収容部の中心を回転軸の軸線上に確実に位置させることができるので、回転軸のぶれが抑制され、ステッピングモータの信頼性が向上する。

上記構成では、展開状態のフレームにおいて、回転軸ケース部の中心線上にそれぞれ中心を有する孔部と軸受収容部とが対向するように、板状のモータケース部及び板状の回転軸ケース部が折り曲げられるので、孔部の中心と軸受収容部の中心とを通る直線は、ベース部を通っている回転軸ケース部の中心線に平行になる。また、円弧状の折り曲げ線を介してモータケース部が有する第１の側片と第２の側片とが対向するように、板状のモータケース部が折り曲げられるので、成形後のモータケース部の中心線は、孔部の中心を通りベース部を通っている回転軸ケース部の中心線に平行な直線となる。

したがって、モータケース部の中心線上に孔部及び軸受収容部の中心を位置させることができ、その結果として、ロータ及びヨークを収容したモータケース部の孔部から突出する回転軸の軸線上に軸受収容部の中心を高い精度で位置させることができる。

また、本発明は、回転軸の外周にＮ極及びＳ極が交互に配置されてなるロータと、ロータを取り囲むように配置されたヨークとを有するステッピングモータにおいて、ロータ及びヨークを収容すると共に、回転軸を突出させる孔部が端壁に形成されたモータケース部と、モータケース部の端壁に連結されて前方に延びる回転軸ケース部とからなるフレームを備え、回転軸ケース部は、モータケース部の端壁から回転軸の軸線方向に延びるベース部と、ベース部の前端部に立設されてモータケース部の端壁に対向すると共に、軸受を収容する軸受収容部が形成された軸支持片とを有し、モータケース部と回転軸ケース部とは、プレスによる折り曲げ加工によって一体に成形されており、軸受収容部の中心は、モータケース部から突出する回転軸の軸線上に位置し、フレームの展開状態において、板状のモータケース部と板状の回転軸ケース部とで十字状に形成され、モータケース部はＴ字状に配置された第１〜第３の側片を有し、第１〜第３の側片の連結部から回転軸ケース部が延びており、軸受収容部の中心及び孔部の中心が回転軸ケース部の中心線上にそれぞれ位置しており、フレームは、孔部と軸受収容部とが対向するように折り曲げられ、孔部と同心の円弧状の折り曲げ線を介して、回転軸ケース部の中心線に対して直交して延びる第１の側片と第２の側片とが対向するように折り曲げられ、第３の側片が第１の側片と第２の側片とに隣接するように折り曲げられてなることを特徴とするステッピングモータにも係る。

また、展開状態のフレームにおいて、回転軸ケース部の中心線上にそれぞれ中心を有する孔部と軸受収容部とが対向するように、板状のモータケース部及び回転軸ケース部が折り曲げられるので、成形後のフレームでは、孔部の中心と軸受収容部の中心とを通る直線は、ベース部を通っている回転軸ケース部の中心線に平行になる。また、円弧状の折り曲げ線を介してモータケース部が有する第１の側片と第２の側片とが対向するように、板状のモータケース部が折り曲げられ、第３の側片が第１及び第２の側片に隣接するように、板状のモータケース部が折り曲げられるので、成形後のモータケース部の中心線は、孔部の中心を通りベース部を通っている回転軸ケース部の中心線に平行な直線となる。したがって、モータケース部の中心線上に孔部及び軸受収容部の中心を位置させることができ、その結果として、ロータ及びヨークを収容したモータケース部の孔部から突出する回転軸の軸線上に軸受収容部の中心を高い精度で位置させることができる。

更に、本発明は、回転軸の外周にＮ極及びＳ極が交互に配置されてなるロータと、ロータを取り囲むように配置されたヨークとを有するステッピングモータにおいて、回転軸を突出させる孔部が形成された端壁と端壁に一端が固定された複数の側片とを有するモータケース部であって、複数の側片の間にロータ及びヨークを収容するモータケース部と、モータケース部の端壁に連結されて前方に延びる回転軸ケース部とからなるフレームを備え、回転軸ケース部は、モータケース部の端壁から回転軸の軸線方向に延びるベース部と、ベース部の前端部に立設されてモータケース部の端壁に対向すると共に、軸受を収容する軸受収容部が形成された軸支持片とを有し、モータケース部と回転軸ケース部とは、プレスによる折り曲げ加工によって一体に成形されており、フレームの展開状態においてフレームは板状であって、端壁から複数の側片とベース部が延在し、ベース部から軸支持片が延在し、軸受収容部の中心及び孔部の中心は回転軸ケース部の中心線上にそれぞれ位置しており、フレームは、複数の側片が孔部を中心に折り曲げられ、ベース部と軸支持片とが孔部と軸受収容部とを対向させるように孔部の中心と軸受収容部の中心とからそれぞれ等距離に位置する折り曲げ線を介して折り曲げられてなることを特徴とするステッピングモータにも係る。

本発明のステッピングモータによれば、回転軸のぶれが発生し難いため、ステッピングモータの信頼性を向上させることができる。

以下、図面を利用して、本発明によるステッピングモータの好適な一実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１及び図２に示すように、ステッピングモータ１は、デジタルカメラやビデオカメラなどでのレンズ駆動に利用される。ステッピングモータ１は、回転軸３の外周に固着されてＮ極とＳ極とが交互に着磁された永久磁石からなるロータ５を有しており、回転軸３の軸線Ｌ１の方向においてロータ５の前後には、一対のステータ７Ａ，７Ｂが配置されている。

この前側のステータ７Ａは、コイル９Ａが巻回されたコイルボビン１１Ａと、コイルボビン１１Ａを収容するヨーク１３Ａとを備えている。ヨーク１３Ａは、磁性体からなる内ヨーク１５Ａと外ヨーク１７Ａとが、軸線Ｌ１方向に延びる管状のスリーブ１９Ａで連結されたものである。スリーブ１９Ａは、回転軸３を取り囲むように回転軸３とコイルボビン１１Ａとの間に配置されている。スリーブ１９Ａは、回転軸３と接触しない程度の内径寸法を有している。

内ヨーク１５Ａは、軸線Ｌ１に略直交する円板状の基部２１Ａによって、スリーブ１９Ａの後端部に固定されている。内ヨーク１５Ａは、基部２１Ａの中央に形成された連結孔２３Ａを利用してスリーブ１９Ａと同心的に連結されている。また、基部２１Ａの周囲には等間隔で複数（例えば、４つ）の第１磁極歯２５Ａの一端が一体的に固定されており、各第１磁極歯２５Ａは、ロータ５の外周面上まで延びている。

また、外ヨーク１７Ａは、軸線Ｌ１に略直交する円板状の基部２７Ａによって、スリーブ１９Ａの前端部に固定されている。基部２７Ａは、内ヨーク１５Ａの基部２１Ａと同じ形状をしており、基部２７Ａの中央に形成された連結孔２９Ａを利用してスリーブ１９Ａと同心的に連結されている。基部２７Ａの周囲には等間隔で複数（例えば、４つ）の第２磁極歯３１Ａの一端が一体的に固定されており、各第２磁極歯３１Ａは、ロータ５の外周面上まで延びている。そして、外ヨーク１７Ａは、内ヨーク１５Ａに対し、各第２磁極歯３１Ａが隣接する第１磁極歯２５Ａの間にそれぞれ位置するように配置されている。

コイルボビン１１Ａは、軸線Ｌ１方向において外ヨーク１７Ａと内ヨーク１５Ａとの間に配置されることで、ヨーク１３Ａ内に収容されている。コイルボビン１１Ａに巻回されたコイル９Ａは、第２磁極歯３１Ａの間から引き出された端子３３Ａに電気的に接続されている。よって、端子３３Ａを介してコイル９Ａに通電することが可能である。

後側のステータ７Ｂは、コイル９Ｂが巻回されたコイルボビン１１Ｂと、コイルボビン１１Ｂを収容するヨーク１３Ｂとを備えている。ヨーク１３Ｂは、磁性体からなる内ヨーク１５Ｂと外ヨーク１７Ｂとが、軸線Ｌ１方向に延びる管状のスリーブ１９Ｂで連結されたものである。ステータ７Ｂでは、スリーブ１９Ｂの前端部に内ヨーク１５Ｂが配置され、スリーブ１９Ｂの後端部に外ヨーク１７Ｂが配置されている。

外ヨーク１７Ｂ、内ヨーク１５Ｂ、コイルボビン１１Ｂ、スリーブ１９Ｂの構成は、それぞれ、外ヨーク１７Ａ、内ヨーク１５Ａ、コイルボビン１１Ａ、スリーブ１９Ａの構成と同一であるため詳細な説明を省略する。なお、以下の説明では、ステータ７Ｂの構成要素のうちステータ７Ａの各構成要素に対応するものには、符号Ｂを付すものとする。

磁気回路としての一対のステータ７Ａ，７Ｂは、ステータ７Ａの第１磁極歯２５Ａ及び第２磁極歯３１Ａに対して、ステータ７Ｂの第１磁極歯２５Ｂ及び第２磁極歯３１Ｂが所定の間隔でずれるように、ロータ５を挟んで軸線Ｌ１方向に対向して配置されている。この場合、ヨーク１３Ａ，１３Ｂの一部を構成する第１磁極歯２５Ａ，２５Ｂ及び第２磁極歯３１Ａ，３１Ｂがロータ５を取り囲んでいるので、コイル９Ａ，９Ｂへ通電することで生じる磁界がロータ５の周囲まで伝達される。よって、ロータ５を回転可能であって、ロータ５の回転に伴い回転軸３を回転できる。

ステッピングモータ１では、回転軸３の回転を被駆動部材（図示せず）の軸線Ｌ１方向の駆動に変換するために、回転軸３のうちステータ７Ａよりも前方に位置する部分には、リードスクリュー部３５が形成されている。

そして、リードスクリュー部３５による被駆動部材の駆動時に回転軸３が受けるスラスト力を吸収するために、ステータ７Ｂのスリーブ１９Ｂ内には、回転軸３の後方にスラスト与圧部３７が収納されている。このスラスト与圧部３７は、回転軸３に近い方から順に配列された球状のボール３９、リアピボット４１及びコイルスプリング４３を有する。

リアピボット４１は、軸線Ｌ１方向に摺動可能にスリーブ１９Ｂによって支持されており、リアピボット４１の前側にはボール３９が配置されている。このボール３９が、回転軸３の後端部に形成された軸受け凹部４５の周縁部に接触することで、回転軸３が軸線Ｌ１を中心に円滑に回転可能に支持されている。また、リアピボット４１の後側には、コイルスプリング４３が配置されており、コイルスプリング４３は、ステータ７Ｂを覆うように設けられたカバー４７の内壁に接触している。この構成では、リアピボット４１をコイルスプリング４３で受けていることでスラスト力を吸収できる。

更に、ステッピングモータ１は、図１〜図３に示すように、ロータ５及びステータ７Ａ，７Ｂを収容するためのモータケース部４９を有する。モータケース部４９において、円板状の端壁５１の外周部には、２つの円弧状の第１及び第２の側片５３，５５の一端が一体的に固定されており、第１の側片５３と第２の側片５５とは、軸線Ｌ１を通る平面によって鏡面対称の関係を有する。そして、ロータ５及びステータ７Ａ，７Ｂは、対向する第１の側片５３と第２の側片５５との間に配置される。

第１及び第２の側片５３，５５の内周半径は、外ヨーク１７Ａ，１７Ｂの基部２７Ａ，２７Ｂの外周半径に等しい。これによって、ステータ７Ａ，７Ｂの外周面が第１及び第２の側片５３，５５の内周面に接するので、回転軸３の軸線Ｌ１は、モータケース部４９の中心線Ｌ２（図３参照）と一致する。また、第１の側片５３と第２の側片５５との間にステータ７Ａ，７Ｂを収容することで、モータケース部４９のスリット部５６から端子３３Ａ，３３Ｂを露出させることができる。なお、モータケース部４９では、後端側は開放されているので、ステータ７Ｂを確実に収容するために、モータケース部４９の後端には円筒状であって非磁性なカバー４７がレーザ溶接部５８を介して固定されている。

モータケース部４９の端壁５１には、回転軸３に形成されたリードスクリュー部３５を外側に突出させるために、モータケース部４９の中心線Ｌ２上に中心Ｃ１を有する孔部５７が形成され、この孔部５７は、リードスクリュー部３５の外径より大きい直径を有する。

そして、孔部５７から突出した回転軸３の前端を回転可能に支持するために、回転軸ケース部５９が、回転軸ケース部５９の一部を構成する連結片６１によって、モータケース部４９の端壁５１に一体的に固定されている。この回転軸ケース部５９は、連結片６１の下端から回転軸３の軸線Ｌ１方向に延びる板状のベース部６３を有しており、ベース部６３の前端部には軸支持片６５が立設されている。

軸支持片６５は、モータケース部４９の端壁５１に対向しており、ピボット軸受６７を収容するための軸受収容部６９を有する。軸受収容部６９は貫通孔であり、その中心Ｃ２（図３参照）は、回転軸３の軸線Ｌ１上に位置する。

図２に示すように、ピボット軸受６７は、軸受収容部６９内に圧入されることで軸受収容部６９によって保持されており、回転軸３の前端部に形成された軸受け凹部７１の周縁部が、ピボット軸受６７の凹部７３に配置されたボール７５に摺動接触することで、回転軸３が回転可能に支持される。

上記ステッピングモータ１の構成では、回転軸３の後端は、モータケース部４９側のリアピボット４１とボール３９とによって回転可能に保持され、回転軸３の前端は、回転軸ケース部５９側のピボット軸受６７とボール７５によって回転可能に保持されている。その結果、ロータ５の回転に応じて回転軸３及びリードスクリュー部３５を回転させることができる。

また、孔部５７から突出した回転軸３の前端を軸受６７で受ける場合には、回転軸３のぶれの発生を抑制するために、モータケース部４９から突出した回転軸３の軸線Ｌ１上に軸受収容部６９の中心Ｃ２が位置することが重要である。

そこで、ステッピングモータ１では、回転軸３の軸線Ｌ１上に軸受収容部６９の中心Ｃ２を確実に位置させるために、モータケース部４９及び回転軸ケース部５９を、一つの板材７７（図４参照）からプレスの折り曲げ加工によって一体に成形している。そして、モータケース部４９及び回転軸ケース部５９からなるフレーム７９は、一つの板材７７によって形成されることになる。ここで、フレーム７９の展開状態としての板材７７について説明する。

図４に示すように、板材７７は、真鍮やステンレスなどの非磁性体から形成されており、板状のモータケース部４９と回転軸ケース部５９とでＴ字状に形成されている。より具体的には、モータケース部４９が有する第１及び第２の側片５３，５５は、連結部８０を介してＩ字状に配置されており、連結部８０から第１及び第２の側片５３，５５に直交するように回転軸ケース部５９が延びている。そして、この板材７７においては、孔部５７の中心Ｃ１と軸受収容部６９の中心Ｃ２とが、回転軸ケース部５９の中心線Ｌ３上に位置している。

次に、この板材７７からフレーム７９を成形する方法について説明する。フレーム７９を成形する際には、孔部５７と軸受収容部６９とが対向するように、孔部５７の中心Ｃ１と軸受収容部６９の中心Ｃ２とからそれぞれ等距離に位置する折り曲げ線Ｍ１，Ｍ２を介して板材７７を谷折りする。折り曲げ線Ｍ１，Ｍ２でそれぞれ板材７７を折り曲げることで、ベース部６３の両端に連結片６１及び軸支持片６５が立設され、結果として、回転軸ケース部５９が成形される。

また、孔部５７と同心の円弧状の折り曲げ線Ｍ３，Ｍ４を介して、各折り曲げ線Ｍ３，Ｍ４の外側に位置すると共に、中心線Ｌ３に対して直交する第１及び第２の側片５３，５５が互いに対向するように板材７７を山折りする。このように板材７７を折り曲げることによって、連結部８０を端壁５１としたモータケース部４９が成形される。

ここでは、モータケース部４９及び回転軸ケース部５９をそれぞれ分けて説明したが、フレーム７９の成形はプレスによる折り曲げ加工によって行い、モータケース部４９と回転軸ケース部５９とは同時成形される。

このように、板材７７を利用してフレーム７９を成形すると、中心線Ｌ３上にそれぞれ中心Ｃ１，Ｃ２を有する孔部５７と軸受収容部６９とが対向するように折り曲げることができるので、図３に示すように、成形後のフレーム７９では、孔部５７の中心Ｃ１と軸受収容部６９の中心Ｃ２とを通る直線は、ベース部６３を通っている中心線Ｌ３に平行になる。

また、板材７７では、折り曲げ線Ｍ３，Ｍ４を介して第１及び第２の側片５３，５５が対向するように、折り曲げることができるので、成形後のモータケース部４９の中心線Ｌ２は、孔部５７の中心Ｃ１を通っており、ベース部６３を通っている中心線Ｌ３に平行な直線となる。

以上のことから、上記板材７７から成形されたフレーム７９では、モータケース部４９の中心線Ｌ２上に、第１及び第２の側片５３，５５の中心と、孔部５７の中心Ｃ１と、軸受収容部６９の中心Ｃ２とがそれぞれ位置する。そして、前述したように、ロータ５及びステータ７Ａ，７Ｂをモータケース部４９内に収容すれば、回転軸３の軸線Ｌ１とモータケース部４９の中心線Ｌ２とは一致する。したがって、フレーム７９では、孔部５７から突出する回転軸３の軸線Ｌ１上に軸受収容部６９の中心Ｃ２を高い精度で位置させることができる。

そのため、軸受収容部６９に収容した軸受６７によって回転軸３を保持しても、回転軸３のぶれが発生しにくく、ステッピングモータ１の信頼性が向上する。また、回転軸３がぶれることによるロータ５とヨーク１３Ａ，１３Ｂとの接触も回避される。

この場合、フレーム７９の成形において、回転軸ケース部５９とモータケース部４９とを溶接などによって張り合わせる必要がなく、折り曲げ加工で成形できるため、フレーム７９の製造が容易である。そして、溶接などを利用しないことから、張り合わせ面積などを考慮しないでよいので、小型化を図ることも可能である。

更に、回転軸３がぶれないため、被駆動部材を軸線Ｌ１方向に確実に移動させることが可能である。また、モータケース部４９では、第１の側片５３と第２の側片５５との間のスリット部５６から確実に端子３３Ａ，３３Ｂを露出させることができるため、端子３３Ａ，３３Ｂを露出させるための切り欠き等をモータケース部４９に成形する必要がない。

なお、フレームの形態は、図３に示したものに限定されない。例えば、図５に示すようなものでもよい。フレーム８１は、モータケース部８３とモータケース部８３の端壁８５に連結されて前方に延びる回転軸ケース部８６とからなっている。このフレーム８１の構成は、回転軸ケース部８６が、ベース部６３と軸支持片６５とから構成されている点、及び、モータケース部８３の端壁８５が小判型又は楕円型であって、端壁８５とベース部６３とが直接連結されている点で、図３に示したフレーム７９の構成と主に相違する。このフレーム８１は、図６に示す板材８７のプレスによる折り曲げ加工によって成形される。

板材８７の形状は、モータケース部８３の連結部８８に、ベース部６３が第１及び第２の側片５３，５５に直交するように直接連結されている点で、板材７７の形状と相違する。板材８７の折り曲げ方法はフレーム７９の場合と同様であるため、説明を省略する。なお、板材８７からフレーム８１を成形した際には、連結部８８が端壁８５になる。そして、このフレーム８１では、ベース部６３に直接端壁８５が連結されているため、フレーム８１を利用したステッピングモータの厚さが薄くなり、小型化を図ることができる。

（第２の実施形態）
図７に示すステッピングモータ８９は、フレーム９１のモータケース部９３が第３の側片９５を有する点、及び、第１の側片９７にスリット部９９が形成されている点で、ステッピングモータ１の構成と主に相違する。この点を中心にしてステッピングモータ８９について説明する。

図７及び図８に示すように、モータケース部９３の端壁５１の一端には、互いに対向する円弧状の第１及び第２の側片９７，５５に加えて、第１及び第２の側片９７，５５を連結する円弧状の第３の側片９５の一端が一体的に固定されている。この第３の側片９５は、例えばレーザ溶接などによって第１及び第２の側片９７，５５と接合されている。第１〜第３の側片９７，５５，９５の内周半径は、外ヨーク１７Ａ，１７Ｂの基部２７Ａ，２７Ｂ（図２参照）の外周半径に等しい。その結果、図１に示したステッピングモータ１の場合と同様に、回転軸３の軸線Ｌ１は、モータケース部９３の中心線Ｌ２と一致する。

また、第１の側片９７には、軸線Ｌ１方向に延びるスリット部９９が形成されており、このスリット部９９から端子３３Ａ，３３Ｂが露出するので、確実にコイル９Ａ，９Ｂに通電できる。

このフレーム９１は、図９に示す一枚の板材１０１から成形される。フレーム９１の展開状態としての板材１０１は、板状のモータケース部９３と板状の回転軸ケース部５９とで、十字状に形成されている点で、図４に示した板材７７と相違する。

より具体的には、フレーム９１の展開状態における板状のモータケース部９３は、第１〜第３の側片９７，５５，９５が、連結部８０を介してＴ字状に配置されており、この連結部８０から板状の回転軸ケース部５９が、第１及び第２の側片９７，５５に直交する方向に延びている。この板材１０１において、孔部５７の中心Ｃ１と軸受収容部６９の中心Ｃ２とは、回転軸ケース部５９の中心線Ｌ３上に位置している。また、板材１０１において、第１の側片９７には、中心線Ｌ３に直交する方向に延びるスリット部９９が形成されている。

次に、この板材１０１からフレーム９１を成形する方法について説明する。フレーム９１の成形方法では、第３の側片９５を更に折り曲げる点で、フレーム７９の成形方法と相違する。すなわち、回転軸ケース部５９の中心線Ｌ３に直交する第１及び第２の側片９７，５５が互いに対向し、且つ、第３の側片９５が第１及び第２の側片９７，５５を連結するように、孔部５７と同心状に位置する折り曲げ線Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５を介して板材１０１を山折りして、モータケース部９３を成形する。なお、フレーム９１の成形はプレスによる折り曲げ加工によって行い、モータケース部９３と回転軸ケース部５９とを同時成形することは、第１の実施形態の場合と同様である。

上記板材１０１から成形されたフレーム９１では、図１及び図３に示したフレーム７９の場合と同様に、回転軸３の軸線Ｌ１上に軸受収容部６９の中心Ｃ２を高い精度で位置させることができる。そのため、軸受６７によって回転軸３を保持しても、回転軸３のぶれが発生しにくく、ステッピングモータ８９の信頼性が向上する。また、回転軸３がぶれることによるロータ５とヨーク１３Ａ，１３Ｂとの接触も回避される。

また、フレーム９１を利用したステッピングモータ８９では、端子３３Ａ，３３Ｂが第１の側片９７側から露出するので、ベース部６３に直交する方向のステッピングモータ８９の厚さがより薄くなり、結果として、ステッピングモータ８９の小型化が図られている。また、第１及び第２の側片９７，５５間を第３の側片９５で連結するため、モータケース部９３内に埃などが入りにくい。

第３の側片を有するフレームの形態は、図８に示したものに限定されない。例えば、図１０及び図１１に示すようなものでもよい。ステッピングモータ１０２が有するフレーム１０３の構成は、回転軸ケース部１０５が、ベース部６３と軸支持片６５とからなる点、及び、モータケース部１０７の端壁１０９が小判型又は楕円型であって、端壁１０９とベース部６３とが直接連結されている点で、図８に示したフレーム９１の構成と主に相違する。このフレーム１０３では、第３の側片１１１は、端壁１０９の形状に対応して平板状になっている。

フレーム１０３は、図１２に示す板材１１３のプレスによる折り曲げ加工によって成形される。

板材１１３の形状は、Ｔ字状のモータケース部１０７の連結部１１５に回転軸ケース部１０５のベース部６３が第１及び第２の側片９７，５５に直交するように連結されて十字状に形成されている点で、板材１０１の形状と相違する。

この板材１１３からフレーム１０３を成形する方法は、連結部１１５と第３の側片１１１との境界であって折り曲げ線Ｍ１と平行な折り曲げ線Ｍ６を介して板材１１３を折り曲げる点で、フレーム９１の成形方法と相違する。なお、板材１１３からフレーム１０３を成形したときには、連結部１１５が端壁１０９になる。このフレーム１０３では、ベース部６３に直接端壁１０９が連結されているため、フレーム１０３を利用したステッピングモータ１０２の厚さが更に薄くなり、小型化を図ることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記第１及び第２の実施形態に限定されないことはいうまでもない。例えば、ヨーク１３Ａ，１３Ｂは、ロータ５を、ヨーク１３Ａ，１３Ｂの一部をなす第１磁極歯２５Ａ，２５Ｂ及び第２磁極歯３１Ａ，３１Ｂによって取り囲むように設けられ、結果として、コイル９Ａ，９Ｂが軸線Ｌ１方向に対してロータ５に並列した構成となっているがこれに限定されない。例えば、ヨーク全体がロータ５を取り囲むように配置されており、コイル９Ａ，９Ｂがロータ５の外周面に対向するように配置されていてもよい。

また、ステッピングモータ８９，１０２において、スリット部９９の形成位置は、第１の側片９７に限定されず、端子３３Ａ，３３Ｂを取り出したい位置の側片に形成すればよい。また、スリット部９９の大きさは、端子３３Ａ，３３Ｂが露出できればよい。

更に、フレーム９１，１０３の成形時、第３の側片９５，１１１が第１の側片９７及び第２の側片５５を連結するように板材１０１，１１３を折り曲げるとしたが、第３の側片９５，１１１が第１及び第２の側片９７，５５に隣接するように板材１０１，１１３を折り曲げればよい。

本発明に係るステッピングモータの一実施形態を示す斜視図である。図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１に示したフレームの斜視図である。図３に示したフレームの展開状態を示す平面図である。図３に示したフレームの他の実施形態を示す斜視図である。図５に示したフレームの展開状態を示す平面図である。本発明に係るステッピングモータの他の実施形態を示す斜視図である。図７に示したフレームの斜視図である。図８に示したフレームの展開状態を示す平面図である。本発明に係るステッピングモータの他の実施形態を示す斜視図である。図１０に示したフレームの斜視図である。図１１に示したフレームの展開状態を示す平面図である。

符号の説明

１，８９，１０２…ステッピングモータ、３…回転軸、５…ロータ、１３Ａ，１３Ｂ…ヨーク、４９，８３，９３，１０７…モータケース部、５１，８５，１０９…端壁、５３…第１の側片、５５…第２の側片、５７…孔部、５９，８６，１０５…回転軸ケース部、６３…ベース部、６５…軸受収容部、６７…軸支持片、６９…ピボット軸受（軸受）、７７，８７，１０１，１１３…板材、７９，８１，９１，１０３…フレーム、８０，８８，１１５…連結部、Ｃ１…孔部の中心、Ｃ２…軸受収容部の中心、Ｌ１…回転軸の軸線、Ｌ３…回転軸ケース部の中心線、Ｍ３，Ｍ４…円弧状の折り曲げ線。

Claims

回転軸の外周にＮ極及びＳ極が交互に配置されてなるロータと、前記ロータを取り囲むように配置されたヨークとを有するステッピングモータにおいて、
前記ロータ及び前記ヨークを収容すると共に、前記回転軸を突出させる孔部が端壁に形成されたモータケース部と、前記モータケース部の前記端壁に連結されて前方に延びる回転軸ケース部とからなるフレームを備え、
前記回転軸ケース部は、
前記モータケース部の前記端壁から前記回転軸の軸線方向に延びるベース部と、
前記ベース部の前端部に立設されて前記モータケース部の前記端壁に対向すると共に、軸受を収容する軸受収容部が形成された軸支持片とを有し、
前記モータケース部と前記回転軸ケース部とは、プレスによる折り曲げ加工によって一体に成形されており、前記軸受収容部の中心は、前記モータケース部から突出する前記回転軸の軸線上に位置し、
前記フレームの展開状態において、
板状の前記モータケース部と板状の前記回転軸ケース部とでＴ字状に形成され、前記モータケース部はＩ字状に配置された第１の側片と第２の側片とを有し、前記第１の側片と前記第２の側片との連結部から前記回転軸ケース部が延びており、前記軸受収容部の中心及び前記孔部の中心は、前記回転軸ケース部の中心線上にそれぞれ位置しており、
前記フレームは、
前記孔部と前記軸受収容部とが対向するように折り曲げられ、前記孔部と同心の円弧状の折り曲げ線を介して、前記回転軸ケース部の中心線に対して直交する前記第１の側片と前記第２の側片とが対向するように折り曲げられてなることを特徴とするステッピングモータ。
回転軸の外周にＮ極及びＳ極が交互に配置されてなるロータと、前記ロータを取り囲むように配置されたヨークとを有するステッピングモータにおいて、
前記ロータ及び前記ヨークを収容すると共に、前記回転軸を突出させる孔部が端壁に形成されたモータケース部と、前記モータケース部の前記端壁に連結されて前方に延びる回転軸ケース部とからなるフレームを備え、
前記回転軸ケース部は、
前記モータケース部の前記端壁から前記回転軸の軸線方向に延びるベース部と、
前記ベース部の前端部に立設されて前記モータケース部の前記端壁に対向すると共に、軸受を収容する軸受収容部が形成された軸支持片とを有し、
前記モータケース部と前記回転軸ケース部とは、プレスによる折り曲げ加工によって一体に成形されており、前記軸受収容部の中心は、前記モータケース部から突出する前記回転軸の軸線上に位置し、
前記フレームの展開状態において、
板状の前記モータケース部と板状の前記回転軸ケース部とで十字状に形成され、前記モータケース部はＴ字状に配置された第１〜第３の側片を有し、前記第１〜第３の側片の連結部から前記回転軸ケース部が延びており、前記軸受収容部の中心及び前記孔部の中心が前記回転軸ケース部の中心線上にそれぞれ位置しており、
前記フレームは、
前記孔部と前記軸受収容部とが対向するように折り曲げられ、前記孔部と同心の円弧状の折り曲げ線を介して、前記回転軸ケース部の前記中心線に対して直交して延びる前記第１の側片と前記第２の側片とが対向するように折り曲げられ、前記第３の側片が前記第１の側片と前記第２の側片とに隣接するように折り曲げられてなることを特徴とするステッピングモータ。
回転軸の外周にＮ極及びＳ極が交互に配置されてなるロータと、前記ロータを取り囲むように配置されたヨークとを有するステッピングモータにおいて、
前記回転軸を突出させる孔部が形成された端壁と前記端壁に一端が固定された複数の側片とを有するモータケース部であって、前記複数の側片の間に前記ロータ及び前記ヨークを収容する前記モータケース部と、前記モータケース部の前記端壁に連結されて前方に延びる回転軸ケース部とからなるフレームを備え、
前記回転軸ケース部は、
前記モータケース部の前記端壁から前記回転軸の軸線方向に延びるベース部と、
前記ベース部の前端部に立設されて前記モータケース部の前記端壁に対向すると共に、軸受を収容する軸受収容部が形成された軸支持片とを有し、
前記モータケース部と前記回転軸ケース部とは、プレスによる折り曲げ加工によって一体に成形されており
前記フレームの展開状態において前記フレームは板状であって、前記端壁から前記複数の側片と前記ベース部が延在し、前記ベース部から前記軸支持片が延在し、前記軸受収容部の中心及び前記孔部の中心は前記回転軸ケース部の中心線上にそれぞれ位置しており、
前記フレームは、
前記複数の側片が前記孔部を中心に折り曲げられ、前記ベース部と前記軸支持片とが前記孔部と前記軸受収容部とを対向させるように前記孔部の中心と前記軸受収容部の中心とからそれぞれ等距離に位置する折り曲げ線を介して折り曲げられてなることを特徴とするステッピングモータ。