JPH0328905B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、米国特許Re第28705号（とくに、第
６図と８図参照）と米国特許第3633055号に開示
されているタイプのステツプ・モーターに関す
る。さらに詳しく言えば、本発明は、このタイプ
のステツプ・モーターを回転可能に軸支する方法
に関する。

この種のステツプ・モーターにおいては、回転
子のシヤフトは、該シヤフトの長さの一部分にわ
たつてだけ延在したスリーブ・ベアリングの中で
軸支されていることがしばしばある。しかし、こ
のようなステツプ・モーターの特定の使用分野で
は、シヤフトの長さ方向に互にできるだけ離れた
２点で回転シヤフトを軸支することが望ましい。
このように軸支することによりベアリングとシヤ
フトの寿命を伸ばすことができる。このような構
成の場合、ステツプ・モーターの２つの端面に固
定された取付プレートに形成されている穴の中に
圧入または嵌着される焼結ベアリングを使用する
ことが一般的である。上述の要領でベアリングを
取付プレートに取り付ける工程を実施すると、ベ
アリングが損傷することがしばしばであり、回転
子シヤフトを正しくベアリングに差し通すように
するには改めてベアリング穴にサイジング加工を
ほどこすことが必要である。このようにサイジン
グ加工を再度行なうと、ステツプ・モーターの製
造コストが上昇する。

さらに、回転子シヤフトとベアリングの間の摩
擦を減らすには、２つのベアリングが正しく心合
わせされていることが重要なことである。摩擦を
減らすと、ステツプ・モーターの発生トルクはさ
らに大きくなり、効率を高めることができるとと
もに、ステッピングの精度を高めることができ
る。しかし、非常に高価な自動調心ベアリングを
使用しない限り、ベアリングの完全な心出しを確
保することは困難である。

しかして、本発明の目的は、ベアリングのゆが
みを避けるとともに、ベアリングに設けられた穴
に再度サイジング加工をほどこすことを必要とし
ないよう、ステツプ・モーターの他部品といつし
よに回転子と２つの隔置されたベアリングを組み
立てる方法を提供することである。

本発明の他の目的は、上述の方法であつて、ベ
アリングをステツプ・モーターの固定部分に固着
させるまえにベアリングを互に心合わせするとと
もに、ベアリングをシヤフトと心合わせし、もつ
て、自動調心ベアリングを使用することを必要と
しないような方法を提供することである。

本発明のいま１つの目的は、上述の方法であつ
て、ベアリングをステツプ・モーターの固定部分
に固着するまえにステツプ・モーター全体を組み
立て、組立後、ステツプ・モーターの固定部分に
設けられた穴を通つてベアリングに凹設されたへ
こみの中に接合材を注入し、ベアリングを適所に
固定する方法を提供することである。

本発明のいま１つの目的は、ステツプ・モータ
ーの両端面それぞれに固着せしめたベアリング取
付プレートと、該ベアリング取付プレートそれぞ
れの内面に接合された回転子シヤフトを回転可能
に軸支するベアリングとを備えたステツプ・モー
ターを提供することである。

本発明のその他の目的と特徴は添付図面を参照
した以下の説明より理解していただけよう。

本発明の構成の説明の便をはかるために添付図
面に示されているステツプ・モーターは、昭和56
年７月21日申請された米国特許出願番号第285657
号に係る審査中の明細書に開示されるタイプのも
のである。図示のステツプ・モーターは２つの固
定子プレート１０，１１と２つの固定子カツプ１
２，１３を備えている。固定子プレート１０と１
１はほぼ同一のものであつて、環状の形状を呈し
ている。複数のテーパーが付された極１５が固定
子プレート１０の中央の開口部を取り囲んでい
る。なお、前記極１５は円周方向に間隔をあけて
並べられている。極１５はすべて固定子プレート
１０の面から同じ方向に該固定子プレート１０に
関し直角の向きに延在しているる。固定子プレー
ト１０の周縁１６は、極１５が固定子プレート１
０から延在している方向に該固定子プレート１０
の面から曲げ加工により形成されている。

固定子プレート１１は固定子プレート１０とほ
ぼ同一のものであるので、固定子プレート１０に
対応した固定子プレート１１の部分はダツシを付
して上記のものと同じ参照数字により表示されて
いる。ステツプ・モーターの内部固定子部材を形
成するため、固定子プレート１０と１１は背中合
わせに並べたうえ、溶接によりあるいは適当な接
着剤を使用することにより互に恒久的に結合され
ている。

固定子カツプ１２は環状の形状を呈していて、
その背壁２４に中央開口部が設けられている。多
数のテーパーが付された極２５が該中央開口部を
取り囲んでいる。なお、前記極２５は円周方向に
間隔をあけて並べられている。極２５はすべて、
固定子カツプ１２の背壁２４の面から同じ方向に
この面に関し直角をなして延在している。円周側
壁２６は極２５が背壁２４より延在している方向
に該背壁２４より延在している。円周側壁２６の
開放端の縁２７は、該開放端の縁２７の内径が固
定子プレート１０の外径にほぼ等しいよう直径が
大きめに寸法ぎめされているので、固定子プレー
ト１０の周縁１６を固定子カップ１２の周縁２７
にぴつたりと嵌め合わすことができる。

固定子カツプ１３は固定子カツプ１２とほぼ同
一のものであるので、固定子カツプ１２に対応し
た固定子カツプ１３の部分はダツシユを付して上
記と同じ参照数字により表示されている。中央開
口部２９を備えたベアリング取付プレート２８
は、溶接によりあるいは適当な接着剤を使用する
ことにより固定子カツプ１２の背壁２４の外面に
固定されている。一方、中央開口部３５を備えた
ベアリング取付プレート３３も同様に、固定子カ
ツプ１３の背壁２４に固定されている。ベアリン
グ取付プレート３３はベアリング取付プレート２
８より大きく寸法ぎめされていて、その外端の近
傍に取付穴３４を備えているので、ベアリング取
付プレート３５はステツプ・モーターの取付プレ
ートとして使用することができる。

スプール３２上に巻き付けられたワイヤコイル
３１は固定子プレート１０と固定子カツプ１２の
極１５と２５を取り囲んでおり、一方、スプール
３２′上に巻き付けられた同じようなワイヤ・コ
イル３１′が固定子プレート１１と固定子カツプ
１３の極１５′と２５′を取り囲んでいる。固定子
カツプ１２と１３の開放端の縁２７と２７′は、
参照数字３９により表示されているように、開放
端の縁に沿つて円周方向に間隔をあけて設定され
た多数の位置で固定子プレート１０と１１の周縁
２７と２７′の間のギヤツプ１９の中に曲げ入れ
られている。上述の要領で周縁２７と２７′がギ
ヤツプ１９の中で拘止されているので、各固定子
のカツプ１２と１３を、恒久的に固定子プレート
１０と１１と機械的に接続することができる。

上述の固定子と協働する回転子は、シヤフト４
０と、シヤフト４０を取り囲むとともに、これに
固定されたハブ４１と、該ハブ４１を取り囲むと
ともに、これに固定された環状のサポート４２
と、該環状のサポート４２を取り囲むとともに、
これに固定されたチユーブ状の永久磁石４３とを
備えている。シヤフト４０は、該シヤフト４０の
長さ方向に隔間をあけて配置された２つのベアリ
ング４４と４５により回転可能に軸支されてい
る。該ベアリング４４と４５はそれぞれ、焼結さ
れた青銅またはプラスチツクのような適当な材料
から作られた円板状の部材であつて、径の大きい
部分と径の小さい部分を備えている。ベアリング
４４のうち径の小さい部分４４ａはベアリング取
付プレート２８の中央開口部２９の中にぴつたり
と嵌着されており、一方、径の大きい部分４４ｂ
はベアリング取付プレート２８の内面に当接して
いる（第２図参照）。同様に、ベアリング４５の
径の小さい部分４５ａはベアリング取付プレート
３３の中央開口部３５にぴつたりと嵌着されてお
り、一方、径の大きい部分４５ｂはベアリング取
付プレート３３の内面に当接している。

圧縮ばね４８がベアリング４４と４５の間にあ
るシヤフト４０の部分を取り囲んでいて、前記圧
縮ばね４８の一端はカラー４９のまわりに座着し
ており、シヤフト４０は前記カラー４９の中で自
由に回転するようにされている。一方、圧縮ばね
４８の他端はハブ４１に当接して、これを押圧し
ている。ハブ４１は回転するが、ベアリング４４
は回転しないので、ハブ４１とベアリング４４の
間に摩擦の低い材料から作られたワツシヤー５０
が設けられている。

ベアリング４４のうち径の大きい部分４４ｂの
側面上に環状の通路５１が凹設されていて、該通
路５１はベアリング取付プレート２８に面してい
るとともに、径の小さい部分４４ａを取り囲んで
いる。さらに、ステツプ・モーターの外側から環
状の通路５１まで延在した小さい穴５２がベアリ
ング取付プレート５２に設けられている。同様
に、ベアリング４５のうち径の大きい部分４５ｂ
の側面に環状の通路５３が凹設されていて、該通
路５３はベアリング取付プレート３３に面してい
るとともに、径の小さい部分４５ａを取り囲んで
いる。さらに、ステツプ・モーターの外側から環
状の通路５３まで延在した小さい穴５４がベアリ
ング取付プレート３３に設けられている。第１図
に示されているように、諸構成部材を組み立てた
あと、たとえば接着剤のごとき流動性接合材５５
を穴５２と５４をへて環状通路５１と５３に注入
することによりベアリング４４と４５がベアリン
グ取付プレート２８と３３に接合される（第２図
参照）。先を細めたノズル５６を使用することに
より注入を行なうようにしてもよい。注入後、接
合材５５は硬化し、ベアリング４４と４５をベア
リング取付プレート２８と３３に恒久的に固着さ
せることができる。

ステツプ・モーターを組み立てるさい、ばね４
８とカラー４９とワツシヤー５０といつしよにベ
アリング４４と４５を回転子のシヤフト４０上を
摺動させる。回転子が固定プレート１０と１１の
中央開口部の範囲内に取り付けられ、さらに固定
子カツプ１２と１３が固定子プレート１０と１１
上に取り付けられる。第１図に示されている位置
まで固定子カツプ１２と１３を互に接近させるに
したがつて、ばね４８が圧縮され、該ばね４８は
ベアリング取付プレート２８と３３の内面に当接
した状態にベアリング４４と４５を押圧する。し
かるのち、固定子カツプ１２と１３の開放端の縁
２７と２７′を参照数字３９により表示されてい
るように内向きに曲げ加工し、固定子カツプ１２
と１３を機械的に適所に固定する。

ベアリング４４と４５はまだベアリング取り付
プレート２８と３３に固着されていないので、ベ
アリング４４と４５は横方向に、すなわち、シヤ
フト４０の軸方向に自由に移動することができ
る。シヤフト４０は、ベアリング４４と４５と心
が合つているとともに、ベアリング４４と４５ど
うし互に心が合つた状態にある穴５２と５４を通
つて接合材をベアリング４４と４５の環状の通路
５１と５３に注入することにより、ベアリング４
４と４５を適所に固着する最終工程が実施され
る。接合材が環状の通路５１と５３に充填される
と、該通路５１と５３のうち外側に面した側がベ
アリング取付プレート２８と３３により閉止され
る。かくして、接合材が凝固すると、ベアリング
４４と４５はベアリング取付プレート２８と３３
に恒久的に固定されることになる。

好適した実施例についてだけ本発明を図解し説
明したが、本発明の精神より逸脱しない限り、本
発明に適宜変更または修正を加えてさしつかえな
いことはいうまでもない。したがつて、特許請求
の範囲に限定されている範囲にとどまつている限
り、本発明が特定の形態または実施態様にのみ限
定されるものでないことは理解していただけよ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るステツプ・モーターを
軸方向に切断した断面図。第２図は、組立工程中
の１つの段階を示すステツプ・モーターの部分拡
大断面図。 符号の説明、１０，１１…固定子プレート、１
２，１３…固定子カツプ、１５…極、１６…固定
子プレートの周縁、１９…ギヤツプ、２４…固定
子カツプの背壁、２５…極、２６…円周側壁、２
７…開放端の縁、２８…ベアリング取付プレー
ト、２９…中央開口部、３１…ワイヤ・コイル、
３２…スプール、３３…ベアリング取付プレー
ト、３４…取付穴、３５…中央開口部、４０…シ
ヤフト、４１…ハブ、４２…環状のサポート、４
３…チユーブ状の永久磁石、４４，４５…ベアリ
ング、４４ａ，４５ａ…径の小さい部分、４４
ｂ，４５ｂ…径の大きい部分、４８…圧縮ばね、
４９…カラー、５０…ワツシヤー、５１，５３…
環状の通路、５２，５４…小さい穴、５５…接合
材、５６…注入ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ステツプ・モーターの回転子を回転可能に軸
   支する方法であつて、該方法が、下記の工程、す
   なわち、 環状のステツプ・モーター固定子を用意し、ベ
   アリング取付プレートを固定子の両端それぞれに
   固定し、もつて固定子の軸方向に間隔をあけてベ
   アリング取付プレートを配置することと、 固定子の軸に沿つて回転子のシヤフトを延在さ
   せて、固定子の中に回転子を設けることと、 シヤフトがベアリングの中で回転可能であると
   ともに、各ベアリングがベアリング取付プレート
   の一方の内面に隣接するようベアリングをベアリ
   ング取付プレートに固定するまえに、２つのベア
   リングをシヤフト上に組み立てることと、 しかるのち、各ベアリングをベアリング取付プ
   レートとそれぞれに結合することとより成ること
   を特徴とする方法。 ２ 各ベアリングの一部分がベアリング取付プレ
   ートから隔置されており、接合工程が接合材を前
   記部分のスペースの中に注入することより成るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲の第１項記載の方
   法。 ３ 各ベアリング取付プレートに設けられた穴が
   ベアリング取付プレートとベアリングの間のスペ
   ースと連通していることと、接合工程が前記穴を
   へて前記スペースに接合材を注入することより成
   ることを特徴とする特許請求の範囲の第２項記載
   の方法。 ３ 接合材が注入されるスペースがベアリング取
   付プレートに面しているベアリングの表面に凹設
   された環状の通路により限定されていることを特
   徴とする特許請求の範囲の第３項記載の方法。 ５ 各ベアリング取付プレートに穴が形成されて
   いることと、接合工程が前記穴を通つてベアリン
   グ取付プレートとベアリングの間に接合材を注入
   することより成ることを特徴とする特許請求の範
   囲の第１項記載の方法。 ６ ベアリング取付プレートを固定子の両端に固
   着せしめた固定子と、前記ベアリング取付プレー
   トが固定子の軸方向に隔置されていることと、 固定子の中に設けられた回転子と、該回転子が
   固定子の軸方向に延在したシヤフトを備えている
   ことと、 回転子シヤフトを回転可能に軸支するよう各ベ
   アリング取付プレートの内面に隣接して取り付け
   られたベアリングと、 ベアリングをベアリング取付プレートに固着す
   るため、各ベアリングの向かい合つた面と該面に
   隣接したベアリング取付プレートの間に注入され
   た接合材と より成ることを特徴とするステツプ・モーター。 ７ 各ベアリング取付プレートに設けられた穴が
   接合材を注入する環状の通路と軸方向に心が合つ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲の第６項
   記載のステツプ・モーター。