JPH05284717A - ステッパモータ - Google Patents
ステッパモータInfo
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- JPH05284717A JPH05284717A JP4348654A JP34865492A JPH05284717A JP H05284717 A JPH05284717 A JP H05284717A JP 4348654 A JP4348654 A JP 4348654A JP 34865492 A JP34865492 A JP 34865492A JP H05284717 A JPH05284717 A JP H05284717A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
- H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
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- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
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- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非円形断面形状の規定開口有するロータ内蔵
のステータに対して、この開口に対応する断面形状部分
を有して嵌合するシャフトを設けることにより組み立て
が容易かつ信頼性高いステッパモータを得る。 【構成】 ステータ28を、ロータ30の円形の第１端部52
を支承する部分と、この部分に隣接して内面50が非円形
断面形状のシャフト回転防止部分78とを有するモノリシ
ック成形体とする。ロータ30には、ステータ28に回転自
在に支承する第１端部52及び第２端部32と、永久磁石部
分と、雌ねじを形成した内面とを設ける。シャフト22に
は、ヘッド70ｂと、ロータ30の雌ねじに相対回転自在に
掛合する雄ねじ部66と、ステータ成形体28の回転防止部
分78の内面50に摺動自在に嵌合する非円形断面形状の外
面を有する部分54とを設ける。
のステータに対して、この開口に対応する断面形状部分
を有して嵌合するシャフトを設けることにより組み立て
が容易かつ信頼性高いステッパモータを得る。 【構成】 ステータ28を、ロータ30の円形の第１端部52
を支承する部分と、この部分に隣接して内面50が非円形
断面形状のシャフト回転防止部分78とを有するモノリシ
ック成形体とする。ロータ30には、ステータ28に回転自
在に支承する第１端部52及び第２端部32と、永久磁石部
分と、雌ねじを形成した内面とを設ける。シャフト22に
は、ヘッド70ｂと、ロータ30の雌ねじに相対回転自在に
掛合する雄ねじ部66と、ステータ成形体28の回転防止部
分78の内面50に摺動自在に嵌合する非円形断面形状の外
面を有する部分54とを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステッパモータ、特
に、永久磁石シートメタルタイプのステッパモータに関
するものである。
に、永久磁石シートメタルタイプのステッパモータに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】ステッパモータは、回転多重磁界を発生
するステータと、ステータの中心軸線の周りに前記回転
磁界に同期して回転する多重磁極ロータとを有する。代
表的には、回転磁界は、位相が連続的に変化する電気パ
ルスをステータの各巻線に加えることにより発生させ
る。代表的なステッパモータの構造、ぞさ及び駆動回路
の詳細については、アメリカ合衆国、コネチカット州、
チェシャー、ピー オーボックス 590、ウエスト ジョ
ンソン アベニュー 604 にあるエアパックス社(Airpa
x Company)により出版された「エアパックス ステッパ
モータ ハンドブンク(AIRPAX Stepper Motor Handboo
k) 」に記載されている。
するステータと、ステータの中心軸線の周りに前記回転
磁界に同期して回転する多重磁極ロータとを有する。代
表的には、回転磁界は、位相が連続的に変化する電気パ
ルスをステータの各巻線に加えることにより発生させ
る。代表的なステッパモータの構造、ぞさ及び駆動回路
の詳細については、アメリカ合衆国、コネチカット州、
チェシャー、ピー オーボックス 590、ウエスト ジョ
ンソン アベニュー 604 にあるエアパックス社(Airpa
x Company)により出版された「エアパックス ステッパ
モータ ハンドブンク(AIRPAX Stepper Motor Handboo
k) 」に記載されている。
【０００３】このようなモータは、電気パルスを離散的
な機械回転運動に変換することができるため、ロータに
連結した物体の回転位置又は直線位置を制御するのに特
に有用である。この能力を利用した直線移動制御の用途
を図１に示す。この図１は、エアパックス社製のステッ
パモータ10であり、輪郭ヘッド12の直線位置を制御し、
内燃帰還（図示せず）のスロットル弁体16における空気
流14を制御する。ヘッド12の外面は、スロットル弁体の
ネック表面18に精密に適合する形状にし、ヘッドの直線
位置により２個の表面間のクリアランスの大きさを調整
する。
な機械回転運動に変換することができるため、ロータに
連結した物体の回転位置又は直線位置を制御するのに特
に有用である。この能力を利用した直線移動制御の用途
を図１に示す。この図１は、エアパックス社製のステッ
パモータ10であり、輪郭ヘッド12の直線位置を制御し、
内燃帰還（図示せず）のスロットル弁体16における空気
流14を制御する。ヘッド12の外面は、スロットル弁体の
ネック表面18に精密に適合する形状にし、ヘッドの直線
位置により２個の表面間のクリアランスの大きさを調整
する。
【０００４】図１には示さないが、ヘッド12を、モータ
ハウジング20に内蔵したステータ内のロータの雌ねじ部
に掛合するねじ付き端部を有するシャフトに取り付け
る。シャフトは、ロータとともに回転しないよう別個の
部分により阻止され、この別個の部分はシャフトの長手
方向溝に突入するフィンガを有する。この別個の部分を
ステータの端部に取り付け、このステータ自体には、２
個の外側シェル部材に保持された多数の部分を設け、こ
れらシェル部材は互いに固定する。
ハウジング20に内蔵したステータ内のロータの雌ねじ部
に掛合するねじ付き端部を有するシャフトに取り付け
る。シャフトは、ロータとともに回転しないよう別個の
部分により阻止され、この別個の部分はシャフトの長手
方向溝に突入するフィンガを有する。この別個の部分を
ステータの端部に取り付け、このステータ自体には、２
個の外側シェル部材に保持された多数の部分を設け、こ
れらシェル部材は互いに固定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この構成は、よく機能
するが、組み立てが複雑という欠点がある。このような
多数の個別の部分の複雑な組立がこの主のモータの特徴
である。
するが、組み立てが複雑という欠点がある。このような
多数の個別の部分の複雑な組立がこの主のモータの特徴
である。
【０００６】従って、本発明の目的は、組み立てが容易
かつ信頼性が高くできる構造簡単なモジュラー構造のス
テッパモータを得るにある。
かつ信頼性が高くできる構造簡単なモジュラー構造のス
テッパモータを得るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明によるステッパモータは、 a. 前記ステータに、(1) 前記軸線の周りに配置した少
なくとも１個の周縁巻線保持チャンネルと、(2) 前記ロ
ータの少なくとも一部を収容する軸線方向に延びる内側
開口と、(3) 軸受保持手段を有する第１軸線方向端部
と、(4) 円形断面の軸受表面を有する軸受部分、非円形
断面形状の内面を有する隣接シャフト回転防止部分より
なる第２軸線方向端部とを画定した絶縁材料の成形体に
埋め込んだ複数個の多重磁極ピースを有するモノリシッ
ク成形組立体を設け、 b. 前記ロータに、(1) 前記ステータ成形体の軸受保持
手段により固定した軸受を支持する第１端部と、(2) 前
記ステータの軸受部分に対して回転自在に配置した軸受
表面を有する第２端部と、(3) 前記ステータ内で回転す
るよう配置した永久磁石部分と、(4) ねじ山を形成した
表面とを有する本体を設け、 c. 前記シャフトに、前記ステータから突出して軸線方
向に移動可能な端部と、前記ロータ及びステータと連係
動作し、前記ロータの回転運動をシャフトの軸線方向移
動に変換するため、(1) 前記ロータ本体の前記ねじ山を
形成した表面に回転自在に掛合するよう前記ロータ本体
に位置するねじ山を設けた表面を有する第１部分と、
(2) 前記ステータの前記非円形断面形状の内面に対応す
る断面の外面を有し、前記ステータ成形体の回転防止部
分に摺動自在に配置した第２部分とよりなる変換部分と
を設けたことを特徴とする。
め、本発明によるステッパモータは、 a. 前記ステータに、(1) 前記軸線の周りに配置した少
なくとも１個の周縁巻線保持チャンネルと、(2) 前記ロ
ータの少なくとも一部を収容する軸線方向に延びる内側
開口と、(3) 軸受保持手段を有する第１軸線方向端部
と、(4) 円形断面の軸受表面を有する軸受部分、非円形
断面形状の内面を有する隣接シャフト回転防止部分より
なる第２軸線方向端部とを画定した絶縁材料の成形体に
埋め込んだ複数個の多重磁極ピースを有するモノリシッ
ク成形組立体を設け、 b. 前記ロータに、(1) 前記ステータ成形体の軸受保持
手段により固定した軸受を支持する第１端部と、(2) 前
記ステータの軸受部分に対して回転自在に配置した軸受
表面を有する第２端部と、(3) 前記ステータ内で回転す
るよう配置した永久磁石部分と、(4) ねじ山を形成した
表面とを有する本体を設け、 c. 前記シャフトに、前記ステータから突出して軸線方
向に移動可能な端部と、前記ロータ及びステータと連係
動作し、前記ロータの回転運動をシャフトの軸線方向移
動に変換するため、(1) 前記ロータ本体の前記ねじ山を
形成した表面に回転自在に掛合するよう前記ロータ本体
に位置するねじ山を設けた表面を有する第１部分と、
(2) 前記ステータの前記非円形断面形状の内面に対応す
る断面の外面を有し、前記ステータ成形体の回転防止部
分に摺動自在に配置した第２部分とよりなる変換部分と
を設けたことを特徴とする。
【０００８】本発明の好適な実施例においては、前記ロ
ータを、a. ほぼ円筒形のモノリシックのバリヤと、b.
第１プラスチック材料により前記バリヤの内面に成形
によって形成したハブと、c. 第２プラスチック材料に
より前記バリヤの外面に成形によって形成した磁石とに
より構成する。
ータを、a. ほぼ円筒形のモノリシックのバリヤと、b.
第１プラスチック材料により前記バリヤの内面に成形
によって形成したハブと、c. 第２プラスチック材料に
より前記バリヤの外面に成形によって形成した磁石とに
より構成する。
【０００９】更に、本発明の好適な実施例においては、
前記ステータの周りに配置したハウジングと、前記ステ
ータの前記少なくとも１個の巻線に電気的に接続した外
部からアクセスできる端子を有するコネクタ手段とを設
け、a. 前記ステータに、第１側壁及び第２側壁を有
し、これら側壁間に少なくとも１個の巻線を配置する少
なくとも１個のボビンを設け、前記第１側壁を前記ステ
ータの軸線方向の第１端部に向けて配置し、また前記第
１側壁に所定深さの少なくとも１個の切欠きを有する周
縁部分を設け、b. 前記ハウジングを前記第１側壁の前
記周縁部分上に延在させ、c. 前記コネクタ手段に前記
端子の周りに成形した絶縁本体を設け、前記各端子の各
々には、ステッパモータの外部からアクセスできる第１
部分と、前記第１側壁から側方に前記少なくとも１個の
切欠きを貫通して延び、前記少なくとも１個の巻線を形
成するワイヤに電気的に接続する第２部分とを設け、前
記切欠きの所定深さは、前記端子の第２部分と前記ハウ
ジングとの間にクリアランスを確実に生ずるに十分な深
さにする。
前記ステータの周りに配置したハウジングと、前記ステ
ータの前記少なくとも１個の巻線に電気的に接続した外
部からアクセスできる端子を有するコネクタ手段とを設
け、a. 前記ステータに、第１側壁及び第２側壁を有
し、これら側壁間に少なくとも１個の巻線を配置する少
なくとも１個のボビンを設け、前記第１側壁を前記ステ
ータの軸線方向の第１端部に向けて配置し、また前記第
１側壁に所定深さの少なくとも１個の切欠きを有する周
縁部分を設け、b. 前記ハウジングを前記第１側壁の前
記周縁部分上に延在させ、c. 前記コネクタ手段に前記
端子の周りに成形した絶縁本体を設け、前記各端子の各
々には、ステッパモータの外部からアクセスできる第１
部分と、前記第１側壁から側方に前記少なくとも１個の
切欠きを貫通して延び、前記少なくとも１個の巻線を形
成するワイヤに電気的に接続する第２部分とを設け、前
記切欠きの所定深さは、前記端子の第２部分と前記ハウ
ジングとの間にクリアランスを確実に生ずるに十分な深
さにする。
【００１０】更に、本発明の他の好適な実施例において
は、前記ステータの周りに配置したハウジングと、ステ
ータの少なくとも１個の巻線に電気的に接続した外部か
らアクセスできる端子を有するコネクタ手段とを具えた
ステッパモータにおいて、a. 前記ステータに、それぞ
れ透磁性材料のプレートを含む第１側壁及び第２側壁を
有し、これら側壁間に少なくとも１個の巻線を配置する
少なくとも１個のボビンを設け、b. 前記ハウジングに
透磁性材料を設け、また少なくとも１個のボビンの第１
側壁と第２側壁との間の領域に変形して圧入する複数個
の部分を設け、ハウジングを前記プレートに強制的に接
触させ、前記少なくとも１個の巻線により生ずる磁界の
ための磁気抵抗が減少した帰還経路を生ずるようにす
る。
は、前記ステータの周りに配置したハウジングと、ステ
ータの少なくとも１個の巻線に電気的に接続した外部か
らアクセスできる端子を有するコネクタ手段とを具えた
ステッパモータにおいて、a. 前記ステータに、それぞ
れ透磁性材料のプレートを含む第１側壁及び第２側壁を
有し、これら側壁間に少なくとも１個の巻線を配置する
少なくとも１個のボビンを設け、b. 前記ハウジングに
透磁性材料を設け、また少なくとも１個のボビンの第１
側壁と第２側壁との間の領域に変形して圧入する複数個
の部分を設け、ハウジングを前記プレートに強制的に接
触させ、前記少なくとも１個の巻線により生ずる磁界の
ための磁気抵抗が減少した帰還経路を生ずるようにす
る。
【００１１】更に、本発明の他の好適な実施例において
は、ステータの周りに配置したハウジングと、前記ロー
タの回転により直線移動するよう前記ロータに連結した
シャフトとを具えるステッパモータにおいて、a. 前記
シャフトを前記ステータの管状端部の開口から軸線方向
に突出させ、また前記シャフトに第１端部及び第２端部
を設け、前記第１端部を前記ロータに連結し、b. 作用
部材を前記シャフトの前記第２端部に取り付け、c. 前
記ステータの管状端部に、予め規定した断面形状の外面
を設け、d. 前記予め規定した断面形状を有する管状部
材を前記作用部材からまた前記ステータの前記管状部分
の周りに軸線方向に突出させ、前記管状部材、前記ステ
ータの管状端部、及び前記管状端部の前記開口によりモ
ータの外部から前記ロータ内に汚染物が進入するのを阻
止するラビリンス経路を生ずる構成とする。
は、ステータの周りに配置したハウジングと、前記ロー
タの回転により直線移動するよう前記ロータに連結した
シャフトとを具えるステッパモータにおいて、a. 前記
シャフトを前記ステータの管状端部の開口から軸線方向
に突出させ、また前記シャフトに第１端部及び第２端部
を設け、前記第１端部を前記ロータに連結し、b. 作用
部材を前記シャフトの前記第２端部に取り付け、c. 前
記ステータの管状端部に、予め規定した断面形状の外面
を設け、d. 前記予め規定した断面形状を有する管状部
材を前記作用部材からまた前記ステータの前記管状部分
の周りに軸線方向に突出させ、前記管状部材、前記ステ
ータの管状端部、及び前記管状端部の前記開口によりモ
ータの外部から前記ロータ内に汚染物が進入するのを阻
止するラビリンス経路を生ずる構成とする。
【００１２】更に、本発明の他の好適な実施例において
は、ステータの周りに配置したハウジングと、モータを
取り付ける取付手段とを具えたステッパモータにおい
て、前記取付手段に、 a. 中心軸線を有する前記ハウジングの円筒形端部部分
であって、(1) 前記モーターを取り付ける物体の堅固な
表面に圧着するための第１手段を設けた第１周縁領域
と、(2) 前記円筒形端部部分の外面から前記中心軸線か
ら測って半径方向に所定距離だけ突出する第２手段を設
けた第２周縁領域と、(3) 所定外径を有する第３周縁領
域とを有する円筒形端部部分と、 b. 前記円筒形端部部分に回転自在に取り付ける取付フ
ランジとを設け、前記フランジには、前記第３領域から
前記第２領域に向かって直径が増加する傾斜内面により
画定される円形開口を設け、前記傾斜内面を前記第２手
段に掛合させ、前記フランジを前記第１領域に向けて軸
線方向に強制的に押し込むとき前記フランジが回転しな
いようロックする構成とする。
は、ステータの周りに配置したハウジングと、モータを
取り付ける取付手段とを具えたステッパモータにおい
て、前記取付手段に、 a. 中心軸線を有する前記ハウジングの円筒形端部部分
であって、(1) 前記モーターを取り付ける物体の堅固な
表面に圧着するための第１手段を設けた第１周縁領域
と、(2) 前記円筒形端部部分の外面から前記中心軸線か
ら測って半径方向に所定距離だけ突出する第２手段を設
けた第２周縁領域と、(3) 所定外径を有する第３周縁領
域とを有する円筒形端部部分と、 b. 前記円筒形端部部分に回転自在に取り付ける取付フ
ランジとを設け、前記フランジには、前記第３領域から
前記第２領域に向かって直径が増加する傾斜内面により
画定される円形開口を設け、前記傾斜内面を前記第２手
段に掛合させ、前記フランジを前記第１領域に向けて軸
線方向に強制的に押し込むとき前記フランジが回転しな
いようロックする構成とする。
【００１３】
【実施例】次に、図面につき本発明の好適な実施例を説
明する。
明する。
【００１４】図２には、本発明によるステッパモータの
構成部材を示す。モータの中心軸線X-X 線に沿って組み
合わせるこれら部品として、シャフト22、フランジ24、
ハウジング26、ステータ28、ロータ30、玉軸受32、エラ
ストマ製のＯリングシール34、及び電気コネクタ36があ
る。組み合わせたステッパモータを図３に示す。
構成部材を示す。モータの中心軸線X-X 線に沿って組み
合わせるこれら部品として、シャフト22、フランジ24、
ハウジング26、ステータ28、ロータ30、玉軸受32、エラ
ストマ製のＯリングシール34、及び電気コネクタ36があ
る。組み合わせたステッパモータを図３に示す。
【００１５】ステッパモータの中心構成ブロックとして
作用するステータ28を、図４に個別に示す。このステー
タに組み込んだ４個の同一の磁極プレートのうちの一つ
を、図５の（ａ）の端面図、及び図５の（ｂ）の側面図
に示す。各磁極プレートは、多数の一体磁極（図示のモ
ータでは６個）を有する。ステータは、４個の磁極プレ
ート38ａ、38ｂ、38ｃ、38ｄの周りにポリブチレンテレ
フタレートのようなプラスチック材料により射出成形し
て形成した一体成形組立体とする。磁極プレートは、２
個の対即ち、38ａ、38ｂの対及び38ｃ、38ｄの対にして
配置し、埋め込み成形し、２個の成形ボビン40、42を形
成する。２個の磁極は、当業界で周知のように、磁極を
互い違いにするが、互いに接触しないよう配列する。
作用するステータ28を、図４に個別に示す。このステー
タに組み込んだ４個の同一の磁極プレートのうちの一つ
を、図５の（ａ）の端面図、及び図５の（ｂ）の側面図
に示す。各磁極プレートは、多数の一体磁極（図示のモ
ータでは６個）を有する。ステータは、４個の磁極プレ
ート38ａ、38ｂ、38ｃ、38ｄの周りにポリブチレンテレ
フタレートのようなプラスチック材料により射出成形し
て形成した一体成形組立体とする。磁極プレートは、２
個の対即ち、38ａ、38ｂの対及び38ｃ、38ｄの対にして
配置し、埋め込み成形し、２個の成形ボビン40、42を形
成する。２個の磁極は、当業界で周知のように、磁極を
互い違いにするが、互いに接触しないよう配列する。
【００１６】ステータ成形体は中空にし、第１の端部に
おける軸受32を密接に保持する開口44、磁極の内側にお
けるロータ30の中心磁気部分を収容する中心開口46、第
２の端部における第１機能開口48及び第２機能開口50を
画定する各部分を有する。第１機能開口48は、ロータ30
の円筒形端部52を収容し、端部52の外面に掛合してジャ
ーナル軸受をなす内面を有する。第２機能開口50はシャ
フト22の一部のシャフト部分54を摺動自在に収容し、シ
ャフト部分54の形状に対応して非円形断面形状（軸線x-
x の方向に見たとき）にする。この形状は、シャフトが
ロータとともに回転するのを防止するよう非円形断面で
なければならず、好適な実施例においては、開口50及び
シャフト部分54はほぼ方形断面形状にする。
おける軸受32を密接に保持する開口44、磁極の内側にお
けるロータ30の中心磁気部分を収容する中心開口46、第
２の端部における第１機能開口48及び第２機能開口50を
画定する各部分を有する。第１機能開口48は、ロータ30
の円筒形端部52を収容し、端部52の外面に掛合してジャ
ーナル軸受をなす内面を有する。第２機能開口50はシャ
フト22の一部のシャフト部分54を摺動自在に収容し、シ
ャフト部分54の形状に対応して非円形断面形状（軸線x-
x の方向に見たとき）にする。この形状は、シャフトが
ロータとともに回転するのを防止するよう非円形断面で
なければならず、好適な実施例においては、開口50及び
シャフト部分54はほぼ方形断面形状にする。
【００１７】ロータの詳細を製造の順次のステップを示
す図６の（ａ）〜（ｄ）により示す。これらステップ
は、以下の段落に記載した通りである。
す図６の（ａ）〜（ｄ）により示す。これらステップ
は、以下の段落に記載した通りである。
【００１８】（ａ）ほぼ円筒形バリヤ部材56を金属例え
ば、アルミニウムから冷間形成する。バリヤ部材の使用
することによりロータを補強し、また同時若しくは順次
に部材の内側表面及び外側表面に異なる材料を成形する
ことができる。バリヤ部材には、内側及び外側の表面に
形成した成形体の回転移動及び軸線方向の移動を阻止す
るよう凹所58を設ける。代案として、バリヤ部材に孔を
強制的に形成することもできる。更に、軸受32を収容す
るため、直径が減少した減少直径端部部分60を設ける。
ば、アルミニウムから冷間形成する。バリヤ部材の使用
することによりロータを補強し、また同時若しくは順次
に部材の内側表面及び外側表面に異なる材料を成形する
ことができる。バリヤ部材には、内側及び外側の表面に
形成した成形体の回転移動及び軸線方向の移動を阻止す
るよう凹所58を設ける。代案として、バリヤ部材に孔を
強制的に形成することもできる。更に、軸受32を収容す
るため、直径が減少した減少直径端部部分60を設ける。
【００１９】（ｂ）ハブ62をバリヤ56内でプラスチック
例えば、ポリブチレン テレフタレートから円筒形突出
端部部分52（ステータ開口48に収容してジャーナル軸受
をなす）とともに射出成形する。雌ねじ部64をハブの中
心部分に成形し、シャフト22の端部部分の対応の雄ねじ
部66に回転自在に掛合する。これら互いに掛合する雄雌
のねじ部により、ロータが回転するとき軸線ｘ−ｘに沿
ってシャフトが直線移動する。
例えば、ポリブチレン テレフタレートから円筒形突出
端部部分52（ステータ開口48に収容してジャーナル軸受
をなす）とともに射出成形する。雌ねじ部64をハブの中
心部分に成形し、シャフト22の端部部分の対応の雄ねじ
部66に回転自在に掛合する。これら互いに掛合する雄雌
のねじ部により、ロータが回転するとき軸線ｘ−ｘに沿
ってシャフトが直線移動する。
【００２０】（ｃ）強い磁性を有する永久磁石材料例え
ば、バリウムフェライトと熱塑性プラスチック（例え
ば、ナイロン）との混合体をバリヤ部材56の外側表面の
周りに射出成形し、円筒形の永久磁石68を形成する。こ
の磁石は、成形中又は成形後に、磁石の周縁に沿って半
径方向に配置した多数の磁極が磁極対をなすよう永久的
に磁性を発揮するよう磁化する。図示の実施例において
は、６個の磁極対を生ずるようにする。
ば、バリウムフェライトと熱塑性プラスチック（例え
ば、ナイロン）との混合体をバリヤ部材56の外側表面の
周りに射出成形し、円筒形の永久磁石68を形成する。こ
の磁石は、成形中又は成形後に、磁石の周縁に沿って半
径方向に配置した多数の磁極が磁極対をなすよう永久的
に磁性を発揮するよう磁化する。図示の実施例において
は、６個の磁極対を生ずるようにする。
【００２１】（ｄ）玉軸受32をバリヤ部材の直径が減少
した端部60に取り付ける。この玉軸受は、端部60の端縁
を軸線ｘ−ｘから離れるよう曲げることによりバリヤ部
材に取り付ける。
した端部60に取り付ける。この玉軸受は、端部60の端縁
を軸線ｘ−ｘから離れるよう曲げることによりバリヤ部
材に取り付ける。
【００２２】シャフト22の他の実施例を図７に詳細に示
す。この実施例は、図２及び図３に示したのとほぼ同一
であるが、シャフトの一方の端部に配置したヘッド70ａ
の輪郭が図２及び図３に示したヘッド70ｂとは若干異な
る。このヘッドは、スロットル弁体に適用し、実際に使
用する輪郭は、使用する特定のスロットル弁体の設計に
依存する。
す。この実施例は、図２及び図３に示したのとほぼ同一
であるが、シャフトの一方の端部に配置したヘッド70ａ
の輪郭が図２及び図３に示したヘッド70ｂとは若干異な
る。このヘッドは、スロットル弁体に適用し、実際に使
用する輪郭は、使用する特定のスロットル弁体の設計に
依存する。
【００２３】シャフトは、ねじ山付きの中心金属ロッド
を有し、このロッド上にシャフト部分54及びヘッド70
(a,b) をプラスチック材料例えば、ポリフェニレン サ
ルファイド(polyphenylene sulfide) から射出成形す
る。好適には、シャフト部分54及びヘッド70(a,b) を図
２に明示するように単一ユニットとして成形する。シャ
フトには、更に、管状の金属シールド72を設け、このシ
ールドにはヘッド70(a,b)に埋め込む漏斗状端部部分74
を設ける。好適には、端部部分74は、ヘッドの形状にほ
ぼ適合させ、成形体の冷却中の収縮によるヘッドの外表
面の変形を防止するようにする。端部74には、更に、金
属シールドから内方に曲げ込んだ多数の（例えば、３
個）タブ76を設け、成形中にヘッドを形成するプラスチ
ック材料が流入する孔を生ずるようにする。これらタブ
は、ヘッドとシールドとの間の堅固な連結を補強し、孔
により漏斗状部分74の両側の側面における成形材料の連
続性を確実にする。
を有し、このロッド上にシャフト部分54及びヘッド70
(a,b) をプラスチック材料例えば、ポリフェニレン サ
ルファイド(polyphenylene sulfide) から射出成形す
る。好適には、シャフト部分54及びヘッド70(a,b) を図
２に明示するように単一ユニットとして成形する。シャ
フトには、更に、管状の金属シールド72を設け、このシ
ールドにはヘッド70(a,b)に埋め込む漏斗状端部部分74
を設ける。好適には、端部部分74は、ヘッドの形状にほ
ぼ適合させ、成形体の冷却中の収縮によるヘッドの外表
面の変形を防止するようにする。端部74には、更に、金
属シールドから内方に曲げ込んだ多数の（例えば、３
個）タブ76を設け、成形中にヘッドを形成するプラスチ
ック材料が流入する孔を生ずるようにする。これらタブ
は、ヘッドとシールドとの間の堅固な連結を補強し、孔
により漏斗状部分74の両側の側面における成形材料の連
続性を確実にする。
【００２４】シールド72の主な機能は、ステータ28に掛
合してモータから発生する塵埃のような汚染物の侵入を
防止することである。図３に明示するように、ステータ
成形体の一方の端部には、シールドと同一形状の外方に
突出する突出部分78を設け、好適には、この突出部分78
を円形断面とする。突出部分78の外径は、シールドの内
径にほぼ等しくする。突出部分78に掛合するシールド
は、汚染物がロータに侵入するのを阻止する長いラビリ
ンス経路を形成する。ハウジングに配置したシールドの
端部は、外方にフレアを付け、ラビリンス経路の長さを
増大し、またシールドの強度を増大するようにする。
合してモータから発生する塵埃のような汚染物の侵入を
防止することである。図３に明示するように、ステータ
成形体の一方の端部には、シールドと同一形状の外方に
突出する突出部分78を設け、好適には、この突出部分78
を円形断面とする。突出部分78の外径は、シールドの内
径にほぼ等しくする。突出部分78に掛合するシールド
は、汚染物がロータに侵入するのを阻止する長いラビリ
ンス経路を形成する。ハウジングに配置したシールドの
端部は、外方にフレアを付け、ラビリンス経路の長さを
増大し、またシールドの強度を増大するようにする。
【００２５】図３、図6d、及び図７に示すように、シャ
フトには、更に、円形プラスチック部分80を設け、この
部分をシャフト部分54とともに、ねじ山付きロッド上に
一体に成形する。部分80には、外方に突出する一体止め
部80ａを設け、この一体止め部80ａをロータハブ62の内
面に成形した対応止め部82に掛合させる。２個の止め部
には、互いに整合し、シャフトがモータ内に進入してシ
ールドのフレア付き端部がステータ成形表面の末端に衝
突するのを防止する位置でロータの回転を停止するよう
位置決めする軸線方向に延びる表面を設ける。このこと
により、シールドがステータ成形体に締め込む場合にス
テータからシャフトを抜き出すのに必要なモータの過剰
負荷を軽減することができる。
フトには、更に、円形プラスチック部分80を設け、この
部分をシャフト部分54とともに、ねじ山付きロッド上に
一体に成形する。部分80には、外方に突出する一体止め
部80ａを設け、この一体止め部80ａをロータハブ62の内
面に成形した対応止め部82に掛合させる。２個の止め部
には、互いに整合し、シャフトがモータ内に進入してシ
ールドのフレア付き端部がステータ成形表面の末端に衝
突するのを防止する位置でロータの回転を停止するよう
位置決めする軸線方向に延びる表面を設ける。このこと
により、シールドがステータ成形体に締め込む場合にス
テータからシャフトを抜き出すのに必要なモータの過剰
負荷を軽減することができる。
【００２６】図３、図４及び図８には、コネクタ36のス
テータ28に対する機械的取付及び電気的接続状態を示
す。コネクタは、電気絶縁材料例えば、ポリエチレン
テレフタレート(polyethylene terephthalate)の成形体
とし、４個の電気端子84ａ、84ｂ、84ｃ、及び84ｄを埋
め込む。端子は、整合する電気コネクタ（図示せず）を
収容するためのアクセスポート86から成形体内を通過さ
せ、ステータボビン42の側壁に隣接する表面まで延ば
す。磁極プレート38ｄが埋め込まれたこの側壁の領域に
切欠き88を設け、端子の端部を収容する収容空間を生ず
るようにする。磁極プレート38ｂ及び38ｃを埋め込む２
個のボビンの一体成形側壁の領域にも切欠き90を形成
し、ボビン40の周りに巻いた絶縁磁石ワイヤの第１巻線
92の端部のための端子端部が通る通路を生ずるようにす
る。同様に、第２巻線94をボビン42に設ける。
テータ28に対する機械的取付及び電気的接続状態を示
す。コネクタは、電気絶縁材料例えば、ポリエチレン
テレフタレート(polyethylene terephthalate)の成形体
とし、４個の電気端子84ａ、84ｂ、84ｃ、及び84ｄを埋
め込む。端子は、整合する電気コネクタ（図示せず）を
収容するためのアクセスポート86から成形体内を通過さ
せ、ステータボビン42の側壁に隣接する表面まで延ば
す。磁極プレート38ｄが埋め込まれたこの側壁の領域に
切欠き88を設け、端子の端部を収容する収容空間を生ず
るようにする。磁極プレート38ｂ及び38ｃを埋め込む２
個のボビンの一体成形側壁の領域にも切欠き90を形成
し、ボビン40の周りに巻いた絶縁磁石ワイヤの第１巻線
92の端部のための端子端部が通る通路を生ずるようにす
る。同様に、第２巻線94をボビン42に設ける。
【００２７】コネクタを取り付け、電気的接続を行う方
法を、図２、図８及び図９につき詳細に説明する。コネ
クタ36及びステータ28の対向表面を、超音波溶接により
互いに固着する。初期には、端子の端部を対向表面にほ
ぼ平行に指向させ、次に軸線x-x から逸らし、巻線との
電気的接続を容易にする。図９に示すように、端子端部
には、巻線のワイヤ端部が端子から滑り抜けるのを阻止
するよう肉厚にした肉厚部分96ａ、96ｂ、96ｃ、96ｄを
設ける。
法を、図２、図８及び図９につき詳細に説明する。コネ
クタ36及びステータ28の対向表面を、超音波溶接により
互いに固着する。初期には、端子の端部を対向表面にほ
ぼ平行に指向させ、次に軸線x-x から逸らし、巻線との
電気的接続を容易にする。図９に示すように、端子端部
には、巻線のワイヤ端部が端子から滑り抜けるのを阻止
するよう肉厚にした肉厚部分96ａ、96ｂ、96ｃ、96ｄを
設ける。
【００２８】ワイヤ端部の各々をコネクタ本体と肉厚部
との間に位置する端子部分の周りに先ず巻き付け、次に
端子の末端の周りに巻き付ける。次に、端子端部及び取
り付けたワイヤをディップはんだ付け又は溶接により互
いに接合し、巻線との接触が回避できるよう切欠き領域
88に曲げ込み、ステータに取り付けるとき、曲げた端子
端部とハウジングとの間に電気絶縁クリアランスを生ず
るようにする。端子端部又は巻線92のワイヤ端部が磁極
プレート38ｂ、38ｃ、又は38ｄに接触する可能性はな
い。即ち、これら磁極プレートの各々は、切欠いた領域
を形成する領域に位置する平坦部分98（図5a参照）を有
するステータ成形体内に指向するためである。
との間に位置する端子部分の周りに先ず巻き付け、次に
端子の末端の周りに巻き付ける。次に、端子端部及び取
り付けたワイヤをディップはんだ付け又は溶接により互
いに接合し、巻線との接触が回避できるよう切欠き領域
88に曲げ込み、ステータに取り付けるとき、曲げた端子
端部とハウジングとの間に電気絶縁クリアランスを生ず
るようにする。端子端部又は巻線92のワイヤ端部が磁極
プレート38ｂ、38ｃ、又は38ｄに接触する可能性はな
い。即ち、これら磁極プレートの各々は、切欠いた領域
を形成する領域に位置する平坦部分98（図5a参照）を有
するステータ成形体内に指向するためである。
【００２９】図３に示すように、ハウジング26は、ステ
ータ28及び電気コネクタ36の一方の端部上に組み合わ
せ、コネクタ36の周縁部分にチャンネルを設け、このチ
ャンネルにエラストマ製のＯリング34を配置する。ハウ
ジングは、端部100 を周縁部分に曲げ付けることにより
固定する。モータの動作効率は、良好な透磁性を有する
金属例えば、低炭素鋼で形成したハウジングの僅かな部
分を押込変形し、巻線の上方の空間に突出させ、ハウジ
ングが磁極プレートの各々に確実に接触するようにする
ことにより大幅に改善できることがわかっている。これ
ら凹所102,104 のうちの２個のみを図３に示すが、好適
な実施例においては、凹所106 （図10参照）のような数
個の凹所を各巻線の周りでハウジングに形成する。この
構成によれば、巻線に通電したとき巻線により発生する
磁界のためのリターン経路の磁気抵抗が低くなる。
ータ28及び電気コネクタ36の一方の端部上に組み合わ
せ、コネクタ36の周縁部分にチャンネルを設け、このチ
ャンネルにエラストマ製のＯリング34を配置する。ハウ
ジングは、端部100 を周縁部分に曲げ付けることにより
固定する。モータの動作効率は、良好な透磁性を有する
金属例えば、低炭素鋼で形成したハウジングの僅かな部
分を押込変形し、巻線の上方の空間に突出させ、ハウジ
ングが磁極プレートの各々に確実に接触するようにする
ことにより大幅に改善できることがわかっている。これ
ら凹所102,104 のうちの２個のみを図３に示すが、好適
な実施例においては、凹所106 （図10参照）のような数
個の凹所を各巻線の周りでハウジングに形成する。この
構成によれば、巻線に通電したとき巻線により発生する
磁界のためのリターン経路の磁気抵抗が低くなる。
【００３０】図10及び図5aに明示するように、ハウジン
グには、更に、少なくとも１個の凹所106 を、埋め込ん
だ磁極プレート38ｂ、38ｃの対応する凹所108 に整列し
て掛合するよう設け、ハウジングがステータに対して回
転するのを防止する。磁極プレートの凹所108 のすべて
を利用する必要はない。
グには、更に、少なくとも１個の凹所106 を、埋め込ん
だ磁極プレート38ｂ、38ｃの対応する凹所108 に整列し
て掛合するよう設け、ハウジングがステータに対して回
転するのを防止する。磁極プレートの凹所108 のすべて
を利用する必要はない。
【００３１】ステッパモータを軸線x-x の周りの任意の
回転位置で本体例えば、図１のスロットル弁体に取り付
ける取付手段を図11に示す。この取付手段は、フランジ
24と、ハウジング26の円筒形端部部分とにより構成し、
これら部分は所要の回転位置でモータを本体に取り付け
る形状にする。
回転位置で本体例えば、図１のスロットル弁体に取り付
ける取付手段を図11に示す。この取付手段は、フランジ
24と、ハウジング26の円筒形端部部分とにより構成し、
これら部分は所要の回転位置でモータを本体に取り付け
る形状にする。
【００３２】円筒形端部部分には、多数の突出凹所110
を有する第１周縁部分と、多数の突出凹所112 を有する
第２周縁部分と、半径Ｒを有する滑らかな外面を有する
第３周縁部分とを設ける。凹所110,112 は円筒形端部部
分の周りに等角度間隔毎に例えば、60°の間隔毎に配置
する。
を有する第１周縁部分と、多数の突出凹所112 を有する
第２周縁部分と、半径Ｒを有する滑らかな外面を有する
第３周縁部分とを設ける。凹所110,112 は円筒形端部部
分の周りに等角度間隔毎に例えば、60°の間隔毎に配置
する。
【００３３】フランジ24には、傾斜した内面116 によっ
て画定され、第３の周縁領域114 に接触するＲよりも凹
所112 が軸線x-x から逸れる距離だけ僅かに大きい大き
さの半径の円形開口を設ける。凹所110 は、フランジ24
を本体の外面に挿通させ、孔120,122 に通過するボルト
（図示せず）のような手段により取り付けるとき、本体
の周縁表面118 に圧着するよう寸法決め及び位置決めす
る。この作用により突出凹所110 は、本体の周縁表面11
8 を押し付け、突出凹所112 はフランジの傾斜内面116
に圧着する。
て画定され、第３の周縁領域114 に接触するＲよりも凹
所112 が軸線x-x から逸れる距離だけ僅かに大きい大き
さの半径の円形開口を設ける。凹所110 は、フランジ24
を本体の外面に挿通させ、孔120,122 に通過するボルト
（図示せず）のような手段により取り付けるとき、本体
の周縁表面118 に圧着するよう寸法決め及び位置決めす
る。この作用により突出凹所110 は、本体の周縁表面11
8 を押し付け、突出凹所112 はフランジの傾斜内面116
に圧着する。
【００３４】凹所112,110 を対応の表面116,118 に押し
込む前には、フランジはハウジングの周りに自由に回転
する。これにより、フランジは任意の角度位置に容易に
調整することができ、コネクタ36のアクセスポート86が
整合コネクタにアクセスし易い位置に調整することがで
きる。凹所112,110 を対応の表面116,118 に押し込む
と、それ以上の回転は不可能になる。円筒形端部部分か
ら突出する凹所112,110は、フランジ及び本体の対応表
面に押し付けられると、ばね部材として作用し、従っ
て、ロック能力を失うことなく本体への取り付けを行う
ことができる。
込む前には、フランジはハウジングの周りに自由に回転
する。これにより、フランジは任意の角度位置に容易に
調整することができ、コネクタ36のアクセスポート86が
整合コネクタにアクセスし易い位置に調整することがで
きる。凹所112,110 を対応の表面116,118 に押し込む
と、それ以上の回転は不可能になる。円筒形端部部分か
ら突出する凹所112,110は、フランジ及び本体の対応表
面に押し付けられると、ばね部材として作用し、従っ
て、ロック能力を失うことなく本体への取り付けを行う
ことができる。
【図１】線形移動可能なシャフトを有するステッパモー
タの代表的な応用例を示す線図的説明図である。
タの代表的な応用例を示す線図的説明図である。
【図２】本発明による構成のステッパモータの一部断面
とする分解側面図である。
とする分解側面図である。
【図３】図２のステッパモータを組み立てた状態を示す
一部断面とする拡大側面図である。
一部断面とする拡大側面図である。
【図４】図２のステッパモータに組み込むステータの一
部断面とする側面図である。
部断面とする側面図である。
【図５】図４のステータに組み込むステータ磁極ピース
を示し、（ａ）は端面図であり、（ｂ）は一部断面とす
る側面図である。
を示し、（ａ）は端面図であり、（ｂ）は一部断面とす
る側面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞ
れ図２のステッパモータに組み込むロータ軸受組立体の
順次の製造ステップを示す説明図である。
れ図２のステッパモータに組み込むロータ軸受組立体の
順次の製造ステップを示す説明図である。
【図７】図２のステッパモータに組み込むシャフトの他
の実施例の一部断面とする側面図てある。
の実施例の一部断面とする側面図てある。
【図８】図３のステッパモータの一部の頂面図である。
【図９】図８に示す電気端子の端部部分の側面図であ
る。
る。
【図１０】図３の10-10 線上のステッパモータの断面図
である。
である。
【図１１】図３のモータハウジング及びフランジ部分の
底部から見た断面図である。
底部から見た断面図である。
22 シャフト 24 フランジ 26 ハウジング 28 ステータ 30 ロータ 32 軸受 34 Ｏリングシール 36 電気コネクタ 38 磁極プレート 40,42 ボビン 44 （軸受保持）開口 46 中心開口 48 第１機能開口 50 第２機能開口 52 円筒形端部 54 シャフト部分 56 バリヤ部材 58 凹所 60 減少直径端部部分 62 ハブ 64 雌ねじ部 66 雄ねじ部 68 永久磁石 70a,70b （シャフト）ヘッド 72 金属シールド 74 漏斗状端部部分 76 タブ 78 突出部分 80 円形プラスチック部分 80a 一体止め部 82 対応止め部 84 電気端子 86 アクセスポート 88,90 切欠き 92 第１巻線 94 第２巻線 96 肉厚部分 98 平坦部分 102,104,106,108,110,112 凹所 116 内面 118 周縁表面 120,122 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カーラ クリスティン プラット アメリカ合衆国 コネチカット州 06716 ウルコット ファービュー アベニュー 148 (72)発明者 フィリップ ジョージ エティーエ アメリカ合衆国 コネチカット州 チェシ ャー エヌローリング エイカース 186 (72)発明者 ジョン フランシス ラトレッジ アメリカ合衆国 コネチカット州 06479 プランツビル オールド ターンパイク ロード 620
Claims (26)
- 【請求項１】中心軸線を有し、この軸線の周りに配置し
てステータにおける複数個の磁極を発生する巻線手段を
有するステータと、複数個の磁極を有し、前記軸線の周
りに回転自在に取り付ける永久磁石ロータと、ロータの
回転により直線移動するよう前記ロータに連結したシャ
フトとを具えたステッパモータにおいて、 a. 前記ステータに、 (1) 前記軸線の周りに配置した少なくとも１個の周縁巻
線保持チャンネルと、 (2) 前記ロータの少なくとも一部を収容する軸線方向に
延びる内側開口と、 (3) 軸受保持手段を有する第１軸線方向端部と、 (4) 円形断面の軸受表面を有する軸受部分、非円形断面
形状の内面を有する隣接シャフト回転防止部分よりなる
第２軸線方向端部とを画定した絶縁材料の成形体に埋め
込んだ複数個の多重磁極ピースを有するモノリシック成
形組立体を設け、 b. 前記ロータに、 (1) 前記ステータ成形体の軸受保持手段により固定した
軸受を支持する第１端部と、 (2) 前記ステータの軸受部分に対して回転自在に配置し
た軸受表面を有する第２端部と、 (3) 前記ステータ内で回転するよう配置した永久磁石部
分と、 (4) ねじ山を形成した表面とを有する本体を設け、 c. 前記シャフトに、 前記ステータから突出して軸線方向に移動可能な端部
と、 前記ロータ及びステータと連係動作し、前記ロータの回
転運動をシャフトの軸線方向移動に変換するため、 (1) 前記ロータ本体の前記ねじ山を形成した表面に回転
自在に掛合するよう前記ロータ本体に位置するねじ山を
設けた表面を有する第１部分と、 (2) 前記ステータの前記非円形断面形状の内面に対応す
る断面の外面を有し、前記ステータ成形体の回転防止部
分に摺動自在に配置した第２部分とよりなる変換部分と
を設けたことを特徴とするステッパモータ。 - 【請求項２】中心軸線を有し、この軸線の周りに配置し
てステータにおける複数個の磁極を発生する手段を有す
るステータと、複数個の磁極を有し、前記軸線の周りに
回転自在に取り付ける永久磁石ロータと、ロータの回転
により直線移動するよう前記ロータに連結したシャフト
とを具えたステッパモータにおいて、 a. 前記シャフトを前記軸線に沿って配置し、 b. 前記ステータに、 (1) 前記軸線の周りに配置した少なくとも１個の周縁巻
線保持チャンネルと、 (2) 前記ロータの少なくとも一部を収容する軸線方向に
延びる内側開口と、 (3) 軸受保持開口を有する第１軸線方向端部と、 (4) 円形断面の軸受内面を有する軸受部分、矩形断面形
状の内面を有する隣接シャフト回転防止部分よりなる第
２軸線方向端部とを画定した絶縁材料の成形体に埋め込
んだ複数個の多重磁極ピースを有するモノリシック成形
組立体を設け、 c. 前記ロータに、 (1) 前記ステータ成形体の軸受保持開口に配置した軸受
を支持する第１端部と、 (2) 前記ステータの軸受部分内で回転自在に配置した軸
受外面を有する第２端部と、 (3) 前記ステータフィールドの磁極プレート内で回転す
るよう配置した外側永久磁石部分と、 (4) ねじ山を形成した内面とを有する管状の軸線方向に
延びる本体を設け、 d. 前記シャフトに、 前記ステータから突出して軸線方向に移動可能な端部
と、 前記ロータ及びステータと連係動作し、前記ロータの回
転運動をシャフトの軸線方向移動に変換するため、 (1) 前記ロータ本体の前記ねじ山を形成した内面に回転
自在に掛合するよう前記ロータ本体に位置するねじ山を
設けた外面を有する第１部分と、 (2) 前記ステータの前記矩形断面形状の内面に対応する
断面の外面を有し、前記ステータ成形体の回転防止部分
に摺動自在に配置した第２部分とよりなる変換部分とを
設けたことを特徴とするステッパモータ。 - 【請求項３】中心軸線を有し、この軸線の周りに配置し
てステータにおける複数個の磁極を発生する手段を有す
るステータと、複数個の磁極を有し、前記軸線の周りに
回転自在に取り付ける永久磁石ロータと、ロータの回転
により直線移動するよう前記ロータに連結したシャフト
とを具えたステッパモータにおいて、 前記ロータを、 a. ほぼ円筒形のモノリシックのバリヤと、 b. 第１プラスチック材料により前記バリヤの内面に成
形によって形成したハブと、 c. 第２プラスチック材料により前記バリヤの外面に成
形によって形成した磁石とにより構成したことを特徴と
するステッパモータ。 - 【請求項４】前記バリヤに、軸受取付外面を有する軸線
方向に延びる部分を設け、前記ロータに、前記軸受取付
外面とステータの軸受取付表面との間に取り付ける軸受
を設けた請求項３記載のステッパモータ。 - 【請求項５】前記軸線方向に延びる部分に、前記軸受を
この部分に取り付けるため前記軸線から離れる方向に半
径方向に曲げた末端部を設けた請求項４記載のステッパ
モータ。 - 【請求項６】前記バリヤに、前記第１プラスチック材料
及び前記第２プラスチック材料に成形した対応の変形部
に掛合し、前記バリヤに対して前記ハブ及び磁石が滑ら
ないようにする半径方向に突出する少なくとも１個の変
形部を設けた請求項３記載のステッパモータ。 - 【請求項７】中心軸線を有し、この軸線の周りに配置し
てステータにおける複数個の磁極を発生する少なくとも
１個の巻線を有するステータと、複数個の磁極を有し、
前記軸線の周りに回転自在に取り付ける永久磁石ロータ
と、前記ステータの周りに配置したハウジングと、前記
ステータの前記少なくとも１個の巻線に電気的に接続し
た外部からアクセスできる端子を有するコネクタ手段と
を具えたステッパモータにおいて、 a. 前記ステータに、第１側壁及び第２側壁を有し、こ
れら側壁間に少なくとも１個の巻線を配置する少なくと
も１個のボビンを設け、前記第１側壁を前記ステータの
軸線方向の第１端部に向けて配置し、また前記第１側壁
に所定深さの少なくとも１個の切欠きを有する周縁部分
を設け、 b. 前記ハウジングを前記第１側壁の前記周縁部分上に
延在させ、 c. 前記コネクタ手段に前記端子の周りに成形した絶縁
本体を設け、前記各端子の各々には、ステッパモータの
外部からアクセスできる第１部分と、前記第１側壁から
側方に前記少なくとも１個の切欠きを貫通して延び、前
記少なくとも１個の巻線を形成するワイヤに電気的に接
続する第２部分とを設け、前記切欠きの所定深さは、前
記端子の第２部分と前記ハウジングとの間にクリアラン
スを確実に生ずるに十分な深さにしたことを特徴とする
ステッパモータ。 - 【請求項８】前記ステータに、互いに隣接する第１一体
ボビン及び第２一体ボビンを設け、前記ボビンの各々
に、第１側壁及び第２側壁を設け、これら側壁間にそれ
ぞれ巻線を配置し、前記第１ボビンの第１側壁を前記ス
テータの第１軸線方向端部に向けて配置し、また前記第
１側壁に少なくとも１個の切欠きを有する周縁部分を設
け、前記第１ボビンの第２側壁と前記第２ボビンの第１
側壁とを互いに隣接させ、前記第２巻線を少なくとも１
個の端子に接続するため電気コネクタが通過する切欠き
を周縁部分に形成した請求項７記載のステッパモータ。 - 【請求項９】電気コネクタに、第２ボビンに配置した巻
線の第１端部及び第２端部に接続した請求項８記載のス
テッパモータ。 - 【請求項１０】少なくとも１個の端子は、この端子の端
部と、少なくとも１個の巻線を形成するワイヤの一定長
さを巻き付ける所定厚さの第１部分と、前記端子の前記
端部と前記第１部分との間に位置する前記所定厚さより
も厚い肉厚の第２部分とを有するものとして構成し、前
記第２部分により前記ワイヤの一定長さ巻き付け部分が
前記端部から抜けるのを防止する構成とした請求項７記
載のステッパモータ。 - 【請求項１１】中心軸線を有し、この軸線の周りに配置
してステータにおける複数個の磁極を発生する少なくと
も１個の巻線を有するステータと、複数個の磁極を有
し、前記軸線の周りに回転自在に取り付ける永久磁石ロ
ータと、前記ステータの周りに配置したハウジングと、
ステータの前記少なくとも１個の巻線に電気的に接続し
た外部からアクセスできる端子を有するコネクタ手段と
を具えたステッパモータにおいて、 a. 前記ステータに、それぞれ透磁性材料のプレートを
含む第１側壁及び第２側壁を有し、これら側壁間に少な
くとも１個の巻線を配置する少なくとも１個のボビンを
設け、 b. 前記ハウジングに透磁性材料を設け、また少なくと
も１個のボビンの第１側壁と第２側壁との間の領域に変
形して圧入する複数個の部分を設け、ハウジングを前記
プレートに強制的に接触させ、前記少なくとも１個の巻
線により生ずる磁界のための磁気抵抗が減少した帰還経
路を生ずるようにしたステッパモータ。 - 【請求項１２】前記側壁のうちの少なくとも１個に、半
径方向に突出する変形部を有する円形周縁部分を設け、
前記ハウジングを円筒形にし、また前記ハウジングに、
前記変形部に整合する変形部を設け、前記ハウジングが
前記ステータに対して回転するのを防止する構成とした
請求項11記載のステッパモータ。 - 【請求項１３】前記コネクタ手段を前記ステータの一方
の軸線方向端部に取り付け、また前記ハウジングの第１
軸線方向端部部分を前記コネクタ手段の対応部分上に変
形し、コネクタ手段を前記ハウジング内に固定した請求
項11又は12記載のステッパモータ。 - 【請求項１４】前記ハウジングの第２軸線方向端部部分
を前記ステータの対応部分上に変形し、前記ステータを
前記ハウジング内に固定した請求項13記載のステッパモ
ータ。 - 【請求項１５】中心軸線を有し、この軸線の周りに配置
してステータにおける複数個の磁極を発生する少なくと
も１個の巻線を有するステータと、複数個の磁極を有
し、前記軸線の周りに回転自在に取り付ける永久磁石ロ
ータと、前記ステータの周りに配置したハウジングと、
前記ロータの回転により直線移動するよう前記ロータに
連結したシャフトとを具えるステッパモータにおいて、 a. 前記シャフトを前記ステータの管状端部の開口から
軸線方向に突出させ、また前記シャフトに第１端部及び
第２端部を設け、前記第１端部を前記ロータに連結し、 b. 作用部材を前記シャフトの前記第２端部に取り付
け、 c. 前記ステータの管状端部に、予め規定した断面形状
の外面を設け、 d. 前記予め規定した断面形状を有する管状部材を前記
作用部材からまた前記ステータの前記管状部分の周りに
軸線方向に突出させ、前記管状部材、前記ステータの管
状端部、及び前記管状端部の前記開口によりモータの外
部から前記ロータ内に汚染物が進入するのを阻止するラ
ビリンス経路を生ずる構成としたステッパモータ。 - 【請求項１６】a. 前記ロータにねじ山を付けた部分を
設け、 b. 前記ステータの前記管状端部の開口を、予め規定し
た非円形断面形状にし、 c. 前記シャフトを前記軸線に沿って配置し、また前記
シャフトには長さに沿って (1) 前記ロータの前記ねじ山付き部分に回転自在に掛合
する第１端部におけるねじ山付き部分と、 (2) 前記ステータの前記管状端部の開口に貫通し、また
前記予め規定した非円形断面形状に対応する断面形状を
有し、前記シャフトの動作中前記シャフトの回転運動は
阻止するが、直線移動を可能にする回転阻止部分とを設
け、 前記ロータ及び前記シャフトに、それぞれ軸線方向に延
びる表面を有する止め部を設け、前記止め部は、前記シ
ャフトの所定軸線方向位置においてこれら止め部が互い
に接触し、前記ロータの回転を阻止し、これによりそれ
以上の前記シャフトの直線移動を阻止するよう位置決め
した請求項15記載のステッパモータ。 - 【請求項１７】前記止め部は、前記管状部材の軸線方向
端部が前記ステータの表面に接触する位置まで前記シャ
フトが前記ステータ内に移動するのを阻止するよう位置
決めした請求項16記載のステッパモータ。 - 【請求項１８】a. 前記シャフトの前記第１端部に、金
属ロッドの軸線方向に延在する部分を設け、 b. 前記管状部材に前記ステータの外側に配置した金属
端部部分を設け、 c. 前記作用部材に、前記シャフトの前記第１端部並び
に前記管状部材の端部の外側及び内側表面の周りに成形
したプレート材料の成形体を設けた請求項15記載のステ
ッパモータ。 - 【請求項１９】前記作用部材を予め規定した形状に成形
し、また前記管状部材の前記端部部分を、成形後に冷却
するとき成形収縮を防止する形状に形成した請求項18記
載のステッパモータ。 - 【請求項２０】前記管状部材の形状を、前記作用部材の
前記予め規定した形状にほぼ合致する形状にした請求項
19記載のステッパモータ。 - 【請求項２１】前記管状部材の前記端部部分に、タブを
なす複数個の打ち抜き部分を設け、前記作用部材を、前
記タブの周りに及び前記タブを打ち抜くことにより生じ
た前記端部部分の開口を経て成形した請求項18又は19記
載のステッパモータ。 - 【請求項２２】中心軸線を有し、この軸線の周りに配置
してステータにおける複数個の磁極を発生する少なくと
も１個の巻線を有するステータと、複数個の磁極を有
し、前記軸線の周りに回転自在に取り付ける永久磁石ロ
ータと、前記ステータの周りに配置したハウジングと、
前記モータを取り付ける取付手段とを具えたステッパモ
ータにおいて、 前記取付手段に、 a. 中心軸線を有する前記ハウジングの円筒形端部部分
であって、 (1) 前記モーターを取り付ける物体の堅固な表面に圧着
するための第１手段を設けた第１周縁領域と、 (2) 前記円筒形端部部分の外面から前記中心軸線から測
って半径方向に所定距離だけ突出する第２手段を設けた
第２周縁領域と、 (3) 所定外径を有する第３周縁領域とを有する円筒形端
部部分と、 b. 前記円筒形端部部分に回転自在に取り付ける取付フ
ランジとを設け、前記フランジには、前記第３領域から
前記第２領域に向かって直径が増加する傾斜内面により
画定される円形開口を設け、前記傾斜内面を前記第２手
段に掛合させ、前記フランジを前記第１領域に向けて軸
線方向に強制的に押し込むとき前記フランジが回転しな
いようロックする構成としたステッパモータ。 - 【請求項２３】前記第２手段に、前記ハウジングの前記
円筒形端部部分における複数個の凹所を設けた請求項22
記載のステッパモータ。 - 【請求項２４】前記第１手段及び前記第２手段の各々に
は、前記ハウジングの前記円筒形端部部分の対応領域に
複数個の凹所を設けた請求項22記載のステッパモータ。 - 【請求項２５】前記取付フランジに、前記モータを前記
物体に取り付け、また前記第１手段を前記堅固な表面に
軸線方向に押し付けるとともに、前記傾斜表面を前記第
２手段に軸線方向に強制的に押し付けて前記フランジが
回転しないようロックするためのボルトを収容する少な
くとも１個の取付孔を設けた請求項22又は23又は24記載
のステッパモータ。 - 【請求項２６】前記円筒形端部部分の前記中心軸線を前
記ステータの中心軸線に一致させた請求項22記載のステ
ッパモータ。
Applications Claiming Priority (2)
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| US07/817034 | 1991-12-30 | ||
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (5)
| Country | Link |
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