JP6463930B2

JP6463930B2 - ステッピングモータ

Info

Publication number: JP6463930B2
Application number: JP2014183846A
Authority: JP
Inventors: 高徳大川; 裕之畑迫
Original assignee: Nidec Sankyo CMI Corp
Current assignee: Nidec Sankyo CMI Corp
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2019-02-06
Anticipated expiration: 2034-09-10
Also published as: JP2016059170A

Description

本発明は、ケーシング内にリニア駆動機構を組み込んだステッピングモータに関するものである。

例えば、各種の複写機やカメラ等の各種機器類の内部には、ローターの回転を直線運動に変換してレンズ等の部品を往復移動させるためのリニア駆動機構を備えたステッピングモータが組み込まれている。

図３は、先に本出願人が下記特許文献１において提案したこの種のステッピングモータを示すもので、このステッピングモータ２０は、その一端面２０ａにコ字状のブラケット２１の一端部２１ａを固定し、上記一端面２０ａからシャフト２２を外方に延出させてブラケット２１の他端部２１ｂに設けた軸受け２３によって回転自在に支承するとともに、シャフト２２の外周にリードスクリュー２４を形成して、このリードスクリュー２４に移動体２５を回転不能に螺合させたものである。

上記構成からなるステッピングモータ２０によれば、シャフト２２の回転をブラケット２１の端部２１ａ、２１ｂ間において移動体２５の直線運動に変換させることができるために、上記移動体２５に上記部品を連結させることにより当該部品を往復移動させることができる。

特開平１１−１２２８６２号公報

ところで、上記従来のステッピングモータ２０にあっては、その一端面２０ａにブラケット２１、リードスクリュー２４および移動体２５からなるリニア駆動機構を設けているために、全体として大型化を招くという問題点があった。

また、リードスクリュー２４が露出しているために、損傷や異物の付着によって作動不良を生じる懸念があるとともに、移動体２５の移動に伴ってシャフト２２に作用するスラスト力に対して、シャフト２２が軸線方向に変位して移動体２５の位置精度が低下しないように、ローター２６と他端面２１ｂとの間にローター２６の位置決め用のワッシャ２７を設ける必要があり、当該ワッシャ２７がローター２６の回転効率を低下させる懸念もあることから、その改良が望まれていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、小型化を図ることができるとともに作動の安定性も担保することが可能になるリニア駆動機構を有するステッピングモータを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明に係るステッピングモータは、有底筒状のケーシングと、このケーシングの底部に固定された励磁コイルと、上記励磁コイルから上記ケーシングの開口部側に延出させた端部の外周に雄ねじが形成されたシャフトと、上記シャフトを支持する軸受と、上記励磁コイル内に間隙を介して軸線回りに回転自在に設けられ、上記シャフトに上記軸線を一致させて一体化されたローターマグネットと、内周面に形成された雌ねじを上記シャフトの上記雄ねじに螺合させて当該シャフトに外装された移動部材と、上記ケーシングの開口部を塞ぐと共に孔部が形成された蓋体と、上記移動部材を上記ケーシングの底部側に付勢するスプリングとを備え、上記移動部材は、当該移動部材において上記底部側に位置する基端部から外方に突出する鍔部であって、上記蓋体と当該鍔部との間に上記スプリングが位置するように設けられて当該スプリングによって上記軸受に付勢された鍔部を有しており、上記軸線方向に移動自在であって上記軸線回りに回動不能となるように、上記孔部に挿通されていることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、ステッピングモータのケーシング内にリニア駆動機構を構成する移動部材を収納し、この移動部材を上記ケーシングの開口部を塞ぐ蓋体の孔部から出没自在に設けているために、全体の小型化を達成することができる。

しかも、シャフトの外周面に形成された雄ねじ等も、蓋体によって塞がれたケーシング内に収納されているために、異物の付着等による作動不良を生じる虞も無い。

さらに、請求項１に記載の発明によれば、上記ケーシング内において、蓋体の裏面と移動部材に形成した鍔部との間に、移動部材の位置決め用にスプリングを設けているために、ローターマグネットの回転に抵抗を与える虞も無い。

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の縦断面図である。従来のステッピングモータを示す縦断面図である。

図１および図２は、本発明に係るステッピングモータの一実施形態を示すもので、図中符号１がケーシングである。
このケーシング１は、有底円筒状に形成された金属製のもので、軸線方向の中間部に仕切板１ａが設けられるとともに、この仕切板１ａと底部との間に概観円筒状の励磁コイル２が固定されている。そして、この励磁コイル２内に、ローター３が励磁コイル２との間に隙間を介して軸線回りに回転自在に設けられている。

このローター３は、合成樹脂からなるローター本体３ａの外周にローターマグネット４が一体成形された円筒状のもので、ローター本体３ａの中心部にはシャフト５が軸線を一致させて一体化されている。このシャフト５は、ローター３からケーシング１の開口部側に延出する長さ寸法に形成されており、ケーシング１の底部および仕切板１ａに配置された軸受け６ａ、６ｂによって回転自在に支持されている。

また、このシャフト５は、軸受け６ｂから先端部に至る外周面に、リードスクリュー（雄ねじ）７が螺設されている。そして、このリードスクリュー７が形成されたシャフト５の外周に移動部材８が設けられている。

この移動部材８は、概観角柱状の部材で、軸線に沿って上記シャフト５の外径寸法に対応した内径寸法を有する孔部が穿設されるとともに、この孔部の内周面に上記リードスクリュー７と螺合する雌ねじ９が形成されている。そして、この移動部材８は、上記雌ねじ９にリードスクリュー７を螺合させてシャフト５の外周面に外装されている。

一方、ケーシング１の開口部には、これを塞ぐ蓋体１０が設けられている。ここで、蓋体１０には、移動部材８が挿通される孔部１１が形成されている。この孔部１１は、移動部材８の外周面との間に僅かな間隙を形成する正方形に形成されており、これにより移動部材８は、上記孔部１１に軸線方向に移動自在であって、かつ軸線回りに回動不能に挿通されている。この結果、リードスクリュー７、移動部材８および蓋体１０の孔部１１によってリニア駆動機構が構成されている。

また、移動部材８の基端部には、これから外方に突出する鍔部１２が形成されるとともに、この鍔部１２と蓋体１０の裏面との間に、移動部材８をケーシング１の底部側に付勢するスプリング１３が介装されている。これにより、移動部材８は、軸受け６ｂの上面を載置面としてケーシング１内に位置決めされている。

なお、図中符号１４は、励磁コイル２の端部が絡げられる端子１５が植設された端子台であり、符号１６は、これら端子台１４および端子１５を覆う端子カバーである。さらに、符号１７は、このステッピングモータのケーシング１を、上記リニア駆動機構と一体的に機器類の取付台にねじ止めするための取付部である。

以上の構成からなるリニア駆動機構を備えたステッピングモータによれば、モータ部を収納して取付部１７により機器類にねじ止めされるケーシング１内に、リニア駆動機構を構成する移動部材８を一体的に収納し、この移動部材８をケーシング１の開口部を塞ぐ蓋体１０の孔部１１から出没自在に設けているために、全体の小型化を達成することができる。

しかも、移動部材８がモータ部を収納したケーシング１内に収納されているために、当該移動部材８の取付位置精度も高めることができるとともに、シャフト５の外周面に形成されたリードスクリュー７等も、蓋体１０によって塞がれたケーシング１内に収納されているために、異物の付着等による作動不良を生じる虞も無い。

加えて、ケーシング１内において、蓋体１０の裏面と移動部材８に形成した鍔部１２との間に、移動部材８をケーシング１の底部側に付勢して軸受け６ｂ上に位置決めするスプリング１３を設けているために、移動部材８にスラスト力が作用した際にも、移動部材８とシャフト５との間に相対変位が生じることを防止して、移動部材８の位置精度を向上させることができる。

また、上記スプリング１３によって、無作動時における移動部材８の原位置復帰を図ることも可能になる。

１ケーシング
２励磁コイル
３ローター
４ローターマグネット
５シャフト
７リードスクリュー（雄ねじ）
８移動部材
９雌ねじ
１０蓋体
１１孔部
１２鍔部
１３スプリング

Claims

有底筒状のケーシングと、
このケーシングの底部に固定された励磁コイルと、
上記励磁コイルから上記ケーシングの開口部側に延出させた端部の外周に雄ねじが形成されたシャフトと、
上記シャフトを支持する軸受と、
上記励磁コイル内に間隙を介して軸線回りに回転自在に設けられ、上記シャフトに上記軸線を一致させて一体化されたローターマグネットと、
内周面に形成された雌ねじを上記シャフトの上記雄ねじに螺合させて当該シャフトに外装された移動部材と、
上記ケーシングの開口部を塞ぐと共に孔部が形成された蓋体と、
上記移動部材を上記ケーシングの底部側に付勢するスプリングとを備え、
上記移動部材は、
当該移動部材において上記底部側に位置する基端部から外方に突出する鍔部であって、上記蓋体と当該鍔部との間に上記スプリングが位置するように設けられて当該スプリングによって上記軸受に付勢された鍔部を有しており、
上記軸線方向に移動自在であって上記軸線回りに回動不能となるように、上記孔部に挿通されていることを特徴とするステッピングモータ。