JPH033651A

JPH033651A - ステッピングモータ

Info

Publication number: JPH033651A
Application number: JP13701289A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kaneko; 栄次金子
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1991-01-09
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JP2533191B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野〕本発明は、ＰＭ（パーマネントマグネット）形のステッ
ピングモータに関する。

［従来の技術］例えばフロッピーディスク駆動装置の磁気ヘッド送り用
として使用されている従来のＰＭ形ステッピングモータ
は、二組のステータを備えている。

これらのステータ１，２は、第６図に示すように巻線３
が巻き付けられた巻枠４に、この巻枠４の胴部内面に沿
って嵌合する櫛歯状突極５ａを有した端部ヨーク５、お
よび同様な突極６ａを有した中間ヨーク６を組合わせて
なる。そして、突極５ａ、６ａは互いに入り込んで互い
違いに配設されているとともに、巻枠４が備えるフラン
ジ部の一方の周部にはピン７が突設されていて、これに
は巻線３の端末が接続されている。

また、ステータ１，２は、その中間ヨーク６同志を重ね
合わせて、モータフレーム８内に納められている。モー
タフレーム８は、端部ヨーク５と一体に設けられて巻枠
４を覆う外周筒部５ｂの先端部同志を突き当てて溶接止
めするとともに、方の端部ヨーク５の端面に溶接止めさ
れたフレームカバー９と、他方の端部フレーム５に溶接
止めされたモータ取付は板１０とから形成されている。

モータ取付は仮１０はフロッピーディスク駆動装置のフ
レーム１１に固定される。

二組のステータ１．２の内側にはロータ１２が配設され
ている。ロータ１２は一端部にリードスクリュー溝１３
が形成された回転軸１４の外周にロータマグネット１５
を取付けるとともに、他端面に鋼球１６を固定して形成
されている。ロータマグネット１５は二組のステータ１
．２の内面に対向している。そして、このロータ１２は
モータフレーム８に回転自在に支持されている。

その支持は、フレーム１１に取付けた軸受１７に回転軸
１４を貫通させるとともに、モータフレーム８に取付け
たばね板１８が有する予圧ばね１９に、鋼球１６を当接
することによってなされている。

そして、ばね板１８はフレームカバー９とこれが固定さ
れた一方の端部ヨーク５との間に挟着して設けられ、こ
のばね板１８の一部には予圧ばね１９が切起こされてい
る。この予圧ばね１９を何する円板形のばね板１８は、
上記一方の端部ヨーク５のリング部（換言すれば、突極
５ａと外周筒部５ｂとを一体に繋いだ部分）に重なって
いるため、この重なり部分を避けて予圧ばね１９は切起
こされていた。

したがって従来において、予圧ばね１９の支点となる折
曲げ部１９ａは、ヨーク５．６の内径の内側に配置され
ていた。そして、この予圧ばね１９のばね力により、ロ
ータ１２をそのリードスクリュー溝１３方向に付勢して
、ロータ１２の軸方向移動を拘束している。

［発明が解決しようとする課題］このような予圧構造によれば、予圧ばね１９の支点をな
す折曲げ部１９ａと、上記鋼球１６に接した先端側の作
用点との間の距離Ａを大きく確保できないという問題が
あった。

従来は上記距離Ａが短いため、熱による回転軸１４の軸
長の変化、モータ構成部品の寸法のばらつきにより、或
いは回転軸１４の予圧ばね１９方向への移動などによっ
て、回転軸１４が受けるばね荷重が大きく変化するもの
であった。第５図中点線は回転軸１４の移動量に対して
、この回転軸１４が予圧ばね１９によって受けるばね荷
重の変化を示している。

そして、このようにばねＡｆｆｌの変化が大きいと、そ
れがロータ１２の回転を妨げる因子となり、トルクロス
が発生すると共に、回転角の精度にも悪影響を及ぼす。

なお、このような問題はモータの外径を大きくすれば解
決できるが、そのようにすることは小形化を強く要請さ
れている現実に鑑みれば、採用できる対策ではない。そ
して、モータの小径化が進むほど既述の問題は大きくな
る。

本発明の目的は、全体を大径化することなく、予圧ばね
がロータに与えるばね荷重の変化を小さくできるステッ
ピングモータを得ることにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明のステッピングモー
タにおいては、モータフレームの端部に取付けたばね板
に、その一部を切起こして形成した予圧ばねの支点をな
す折曲げ部の両側部を、上記フレームに納めたステータ
が備える上記ばね板側の端部ヨークにおけるその突極間
に形成された溝に挿通させるとともに、上記ばね板側の
端部ヨークの突極の根元部に形成された曲げ部分のロー
タ側アール面に、上記予圧ばねの折曲げ部を接触させ、
この折曲げ部を上記ヨークの内径よりも外側に配設した
ものである。

［作　用］ステータが備えるヨークは、端部側のものに限らず、そ
の突極の折曲げ形成によって、各突極の根元部に設けら
れる曲げ部分は、ロータ側および巻枠側に夫々アール而
を有し、ロータ側のそれは巻枠側のアール面に比較して
大きいものである。

また、ヨークは、その突極の根元部において溝を有して
おり、この溝により、突極の先端から上記根元部に磁束
が通ることを少なくして、突極とロータとの間の有効磁
束を多く確保するようになっている。

そして本発明は、上記曲げ部分のロータ側アール面およ
び溝に着目して、予圧ばねの支点となる折曲げ部の両側
部を、上記突極間の溝に挿通させるとともに、ばね板側
の端部ヨークのロータ側アール面に、上記予圧ばねの折
曲げ部を接触させるようにしたから、この折曲げ部を上
記ヨークの内径よりも外側−に配設できる。したがって
、制約されたスペース内において、予圧ばねのばね性を
損なうことなく、この予圧ばね支点（折曲げ部）と、こ
の予圧ばねのロータとの接触点（作用点）との間の距離
を大きく確保できる。

［実施例］以下、本発明の第１実施例を第１図から第４図を参照し
て説明する。

第１図中３１は図示しないフロッピーディスク用の磁気
ヘッドが移動自在に取付けられたフロッピーディスク駆
動装置のフレームで、その−側壁外面にはステータ部３
２が固定されている。ステータ部３２は、ステータアッ
センブリ３３と、対の端部ヨーク３４．３５と、モータ
フレーム３６とから形成されている。

ステータアッセンブリ３３は、背合わせ状態に重ね合わ
された一対の中間ヨーク３７．３８と、これら中間ヨー
ク３７．３８に夫々別々に組合わされるとともに、ピン
取付は部３９を介して一体につなげられた巻枠４０，４
１とで形成されている。

巻枠４０，４１およびビン取付は部３９は、合成樹脂の
一体成形品である。これらは、その成形型内に予め背合
わせ状態に重ね合わされた一対の中間ヨーク３７．３８
をセットしておいて、この状態でモールド樹脂を上記成
形型の成形空間に注入充填するいわゆるインサート成形
により得るとともに、この成形により中間ヨーク３７．
３８を一体に連結している。

中間ヨーク３７．３８はその形状、寸法共に同じ構造で
あり、その重ね合わせされるリング部の内周に、巻枠４
０，４１の胴部内周に沿って入込む複数の櫛歯状突極３
７ａ、３８ａを有している。

そして、各巻枠４０，４１には巻線４２．４３が夫々別
々に巻き付けられている。一方の巻線４２の端末は、上
記ビン取付は部３９に突設された一対（一方のみ図示）
の端子ピン４４に接続されているとともに、他方の巻線
４３の端末もビン取付は部３９に突設された一対（一方
のみ図示）の端子ピン４５に接続されている。

また、端部ヨーク３４．３５はステータアッセンブリ３
３の両側に夫々嵌合して設けられている。

これらのヨーク３４．３５は、巻枠４０．４１の端面に
重なるリング部の内周に、巻枠４０，４１の内周に沿っ
て入込む複数の櫛歯状突極３４ａ。

３５ａを有している。突極３４ａと中間ヨーク３７の突
極３７ａとは互い違いに入込んでいるとともに、突極３
５ａと中間ヨーク３８の突極３８ａとは互い違いに入込
んでいる。

しかも、各ヨーク３４，３５，３７゜３８には、ＴＳ２
図、第３図に示す端部ヨーク３５で代表して示すように
、その突極３５ａの折曲げ形成によって、各突極３５ａ
の根元部に設けられる曲げ部分Ｘは、後述のロータ５３
側および巻枠４１側に夫々アール面Ｒ，，Ｒ２を有して
いる。そして、第２図からも明らかなようにロータ５３
側アール面Ｒ１は、巻枠４１側のアール面Ｒ２に比較し
て大きい。さらに、端部ヨーク３５は、その突極３５ａ
の根元部間において溝ＹをＨしている。

このａＹにより、互いに入り込んだ突極（突極３５ａ、
３８ａ、および突極３４　ａ、　　３７　ａ）の先端か
ら上記根元部に磁束が通ることを少なくして、これら突
極とロータ５３との間の有効磁束を多く確保するように
なっている。なお、このような構成は従来知られている
ものである。

なお、上記一方の巻枠４０、巻線４２、中間ヨーク３７
、および端部ヨーク３４は、−組のステータ４６を形成
しており、また、他方の巻枠４１゜巻線４３、中間ヨー
ク３８、および端部ヨーク３５は、他の一組のステータ
４７を形成している。

また、本実施例において端部ヨーク３４．３５は、リン
グ部の外周に一体に連なる外周筒部３４ｂ、３５ｂを有
している。これら外周筒部３４ｂ、３５ｂは巻枠４０．
４１および巻線４２．４３を覆い隠しているとともに、
互いの先端は突合わされて、溶接により連結されている
。

そして、上記モータフレーム３６は、外周筒部３４ｂ、
３５ｂと、一方の端部ヨーク３５に固定されたフレーム
カバー４８と、他方の端部ヨーク３４に溶接止めされた
モータ取付は板４つとから形成されている。モータ取付
は板４つは上記フレーム３１の一側壁外面に重ねられて
、これに固定されている。なお、モータフレーム３６は
ピン取付は部３９を露出させる切欠溝５０を付している
。

上記フレームカバー４８は円板状をなしており、これは
端部ヨーク３５のリング部との間に第４図に示すように
円板形のばね板５１を挟着している。

なお、これら端部ヨーク３５と、フレームカバー４８と
、ばね板５１との３者は、プロジェクション溶接により
一体的に連結され、それによりばね仮５１の挟着をなし
ている。

ばね板５］は第１図から第４図に示すように、その一部
を切起こしてなる予圧ばね５２ををしている。予圧ばね
５２は、折り返されることなく上記フレームカバー４８
とは反対側に向けて起こされており、その折曲げ部５２
ａを支点として可動し得るように設けられている。

そして、第３図に示すように予圧ばね５２は、その折曲
げ部５２ａの両側部を、ばね板５１側に位置された端部
ヨーク３５の突極３５ａ間に形成された満Ｙに挿通させ
るとともに、上記端部ヨーク３５の突極３５ａの根元部
に形成された曲げ部分Ｘの後述するロータ５３側のアー
ル面Ｒ１に、第２図に示すように上記折曲げ部５２ａを
接触させて設けられている。それにより、予圧ばね５２
の折曲げ部５２ａは端部ヨーク３５の内径よりも外側に
配設されている。

また、第１図中５３はロータであり、これは円筒形をな
すロータマグネット５４と、この中心部を貫通して設け
られた回転軸５５とを有して形成されている。回転軸５
５の一端側部分にはリードスクリュー溝５６が形成され
ているとともに、他端には鋼球５７が固定されている。

このロータ５３は、そのロータマグネット５４部分をス
テータ部３２の内側に収納し、かつ、回転軸５５の中１
８１部を軸受５８に貫通させるとともに、鋼球５７を予
圧ばね５２の先端部に当接させることにより、回転自在
に支持されている。

そして、予圧ばね５２はそのばね力により、ロータ５３
をそのリードスクリュー溝５６方向に付勢し、それによ
って、ロータ５３の軸方向移動を拘束している。なお、
図示しない磁気ヘッドを搭載したキャリアは、リードス
クリュー溝５６を介してロータ５３の回転に伴って往復
移動されるようになっている。

以上の構成のＰＭ形ステッピングモータによれば、その
ロータ５３を付勢する予圧をなす予圧ばね５２は、その
折曲げ部５２ａの両側部を、ばね板５１側に配置された
端部ヨーク３５の突極３５ａ間に形成された溝Ｙに挿通
させるとともに、上記端部ヨーク３５の突極３５ａの根
元部に形成された曲げ部分Ｘのロータ５３側のアール面
Ｒ１に、第２図に示すように上記折曲げ部５２ａを接触
させて設けられている。それにより、予圧ばね５２の支
点をなす折曲げ部５２ａを、端部ヨーク３５の内径より
も外側に配設できるとともに、それにも拘らず端１部ヨ
ーク３５の突極３５ａに邪魔されることなく、予圧ばね
５２をそのばね性を発揮できるように設けることかでき
る。つまり、予圧ばね５２は、これを切起こしたばね板
５１の表面と而−となることがなく、所定の切起こし状
態を確保してロータ５３を付勢できる。

すなわち、以上の構成により、制約されたスペース内に
おいて、予圧ばね５２の支点（折曲げ部５２ａ）と、こ
の予圧ばね５２のロータ５３が有した鋼球５７との接触
点（作用点）との間の距離Ｂを大きく確保できる。

そして、このようにモータの径を大形化することなく上
記距ｆｌｌＢを長く確保できるため、回転軸５５が受け
るばね荷重の変化を小さくできる。第５図は回転軸５５
が予圧ばね５２によって受けるばね荷重の変化を示して
おり、同図中実線は本発明の特性で、点線で示した従来
の特性よりも回転軸５５の移動量に対してばね荷重の変
化が小さいことが分かる。

したがって、ばね荷重の変化が小さいことにより、ロー
タ１２のトルクロスを小さくできる共に、回転角の精度
も向上できる。

なお、本発明は上記一実施例に制約されない。

例えば、上記一実施例では予圧ばね５２は、一つの突極
３５ａを挟んで隣接する溝Ｙを通るようにしたか、突極
３５ａが更に多数設けられている場合には、複数の突極
を間に置いて離れた溝に、折曲げ部５２ａの両側部を通
して予圧ばね５２を設けるようにしてもよい。

［発明の効果］以上説明した本発明のステッピングモータにおいては、
モータフレームの端部に取付けたばね板に、その一部を
切起こして形成した予圧ばねの支点をなす折曲げ部の両
側部を、上記フレームに納めたステータが備える上記ば
ね板側の端部ヨークの突極間に形成された溝に挿通させ
るとともに、上記ばね板側の端部ヨークにおけるその突
極の根元部に形成された曲げ部分のロータ側アール面に
、上記予圧ばねの折曲げ部を接触させ、この折曲げ部を
上記ヨークの内径よりも外側に配設したから、予圧ばね
の支点をなす折曲げ部と、この予圧ばねのロータとの接
触点との間の距離を大きく確保して、全体を大径化する
ことなく、予圧ばねがロータに与えるばね荷重の変化を
小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は
縦断側面図、第２図は要部を拡大して示す断面図、第３
図はモータフレームにばね板を固定した状態を示す正面
図、第４図はばね板の正面例を示し、第６図は縦断側面
図、第７図はモータフレームにばね仮を固定した状態を
示す正面図である。４２．４３・・・巻線、４０．４１・・・巻枠、３４ａ
。３５ａ　　３７ａ、３８ａ・・・突極、３５．３６・・
・端部ヨーク、３７．３８・・・中間ヨーク、４６゜４
７・・・ステータ、３６・・・モータフレーム、５３・
・・ロータ、５１・・・ばね板、５２・・・予圧ばね、
５６・・・リードスクリュー溝、５２ａ・・・折曲げ部
、Ｙ・・・溝、Ｘ・・・曲げ部分、Ｒ３・・・ロータ側
のアール而。第１図Ｆ１

Claims

【特許請求の範囲】巻線が巻き付けられた巻枠に、この巻枠の胴部内面に沿
って互い違いに入り込む櫛歯状突極を有した端部ヨーク
および中間ヨークを嵌合してなる二組のステータを、そ
の中間ヨークを重ね合わせてモータフレーム内に納め、
上記二組のステータの内側にロータを配設し、このロー
タを上記モータフレームに回転自在に支持し、上記モー
タフレームの端部にばね板を取付け、このばね板の一部
を切起こして形成した予圧ばねで、上記ロータが有した
リードスクリュー溝方向に上記ロータを付勢したステッ
ピングモータにおいて、上記ばね板側に位置された端部ヨークにおけるその突極
間に形成された溝に、上記予圧ばねの支点をなす折曲げ
部の両側部を挿通させるとともに、上記ばね板側に位置
された端部ヨークの突極の根元部に形成された曲げ部分
の上記ロータ側アール面に、上記予圧ばねの折曲げ部を
接触させ、この折曲げ部を上記ヨークの内径よりも外側
に配設したことを特徴とするステッピングモータ。