JPH06335224A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転精度に優れ、しかもモータ外径のわりに
発生トルクの大きなステッピングモータを提供するこ
と。 【構成】 円筒状のケースに一体に極歯ヨーク３を形成
し、このケースの内径より僅かに小さな外径を有するロ
ータマグネット４を備えるステッピングモータ１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、フロッピーデ
ィスク用のディスクドライブのスピンドルモータ等に利
用されるステッピングモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このようなステッピングモータ
は、図１１に示すように構成されている。

【０００３】図において、符号１１０はロータ部であ
り、このロータ部１１０は、回転軸１１１と、多極着磁
されて回転軸１１１に固着されたロータマグネット１１
３とで構成されている。

【０００４】この回転軸１１１は、ステータ部１３０の
モーターケース１３１の上下に取り付けられた軸受け１
２０，１２１に回転自在に支持されている。

【０００５】ステータ部１３０は、モーターケース１３
１内に収納された４つ極歯ヨーク１３２（１３２−１〜
１３２−４）を有している。各極歯ヨーク１３２は、図
１２に示すように、リング状のフランジ部１３３と、フ
ランジ部１３３の軸方向に突出した複数の極歯１３４と
で形成されている。そして、、４つの極歯ヨーク１３２
が、極歯１３４を噛み合わせた状態で、ロータマグネッ
ト１１３の外側に組付けられている。

【０００６】具体的には、図１１に示すように、極歯１
３４同士が噛み合わされた状態で、上向き（図１１の上
方）の極歯ヨーク１３２−１の上に下向きの極歯ヨーク
１３２−２が重ねられている。そして、これら極歯ヨー
ク１３２−１，１３２−２に囲まれた空間内に、絶縁用
のコイルボビン１３５に集中巻きされた励磁コイル１３
６が収納されている。

【０００７】さらに、これらの上に、極歯１３４同士が
噛み合わされた状態で、上及び下向きの極歯ヨーク１３
２−３，１３２−４が樹脂モールド等により一体にされ
て積層され、その空間内に、絶縁用のコイルボビン１３
７に集中巻きされた励磁コイル１３８が収納されてい
る。

【０００８】そして、これらの励磁コイル１３６，１３
８の端子１３９がモーターケース１３１の外に引き出さ
れて、外側に取り付けられた配線中継基板１４０に半田
付け等によって接続されている。したがって、この配線
中継基板１４０を介して外部電源により、ステッピング
モータ１００が駆動されるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ステッピングモータ１００では、極歯ヨーク１３２−
３，１３２−４は、一体にまとめられていても、これら
は、複数の極歯１３４（図１１の場合４つ）をアッセン
ブリの段階で樹脂モールド等によりまとめたものであ
る。このため、極歯ヨーク１３２−３，１３２−４で
は、これを構成する極歯１３４の個数分だけ位置精度を
もとめる必要があり、これら極歯１３４の位置精度がく
るうと、ステッピングモータ１００の回転性能がおちる
という問題がある。

【００１０】しかも、ロータマグネット１１３の外側に
極歯ヨーク１３２−３，１３２−４が配置され、この極
歯ヨークを構成する極歯１３４が備えるフランジ１３３
によって形成される空間にコイル１３６および１３８が
巻かれている。そして、そのさらに外側にモータケース
１３１が包囲する構成となっている。

【００１１】このため、ロータマグネット１１３の外径
と、モータケース１３１の外径は著しく相違し、その分
だけマグネットが小さくなってしまい、モータ１００の
大きさに対して、発生できるトルクが限られてしまうと
いう欠点があった。

【００１２】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、回転精度に優れ、しかもモータ外径のわり
に発生トルクの大きなステッピングモータを提供するこ
とを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、円筒状のケースに一体に極歯ヨークを形成し、
このケースの内径より僅かに小さな外径を有するロータ
マグネットを備えるステッピングモータにより、達成さ
れる。

【００１４】好ましくは、前記極歯ヨークは板金にて形
成された円筒状ケースを兼用する構成とすることができ
る。

【００１５】

【作用】上記構成によれば、円筒状のケースと一体に極
歯ヨークが形成されている。このため、複数の別々につ
くった極歯を組み合わせて極歯ヨークを形成する場合に
比べて、各極歯の配置位置が正確となる。

【００１６】また、このケースに収容されているロータ
マグネットの外径は、ケースの内径より僅かに小さいだ
けであるから、その分マグネットガ発生する磁力は強く
なる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、本
発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々
の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明
において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、こ
れらの態様に限られるものではない。

【００１８】図１は、本発明の一実施例に係るステッピ
ングモータの全体構造を示す斜視図であり、図２は、そ
の概略構成を示す一部欠き取り図である。これらの図に
おいて、ステッピングモータ１は、ステータ部１７とロ
ータ部１１とから構成されている。

【００１９】ステータ部１７は、モータケースを兼ねる
円筒状の極歯ヨーク３と、この円筒状の極歯ヨーク３か
ら側方に延びる基板７と、この基板７の所定位置に配置
された２つのコイル８，９とからなっている。

【００２０】ロータ部１１は、極歯ヨーク３内に配置さ
れた回転軸５およびこの回転軸５に対して固定されたロ
ータマグネット４を有している。

【００２１】先ず、ロータ部１１を説明すると、ロータ
マグネット４は、本実施例にあっては円柱状で、周方向
に沿ってＮ極とＳ極が交互になるように多極着磁されて
いる。

【００２２】そして、このロータマグネット４は、図２
に示されているように、モータケース兼用の極歯ヨーク
３の内径より僅かに小さな外径を有し、この極歯ヨーク
３内に収容されている。この極歯ヨーク３の図において
上下の開口は、フランジ１３および底板１５によりそれ
ぞれ閉塞されている。回転軸５の上端側は、ケース３か
ら外部に延びており、フランジ１３の軸穴に対して軸受
５ａにより回転自在に支持されている。

【００２３】回転軸５の下端側は、板バネ５ｂによりス
ラスト方向に対して弾性的に支持されている。これによ
り、回転軸５は、回転にともなって、図において上下方
向に揺動することが防止されるようになっている。

【００２４】次に、ステータ部１７を説明する。極歯ヨ
ーク３と、これと一体に側方に延びる基板７と、コイル
８，９は、本実施例では、以下のようにして形成され
る。

【００２５】先ず、ほぼ長方形でなる導電性に富んだ板
金を図３に示すように打ち抜き加工する。具体的には、
この板金２０は、図において右方に延びる幅ひろの帯状
部２０を有しており、この帯状部２１はジグザグ状に２
つのスリット２５，２６が打ち抜かれている。

【００２６】さらに板金２０は、この帯状部２０と中央
部で一体に接続されており、これよりやや狭い幅で図に
おいて左方向に延びる基板部２３を有している。そし
て、これら帯び状部２０および基板部２３の間で、それ
ぞれ上下方向に突出するコ字状フレーム２２，２４を設
けるとともに、その中央付近の空間が上記スリット２
５，２６とつながるように、図示のように打ち抜かれて
いる。

【００２７】この板金２０の帯状部２１を図４のように
カールさせることにより、スリット２５を挟んで、それ
ぞれ複数の極歯２７，２８が、上段側で交互にかみ合う
ように配置される。また、スリット２６を挟んで、それ
ぞれ複数の極歯２９，３０が、下段側で交互にかみ合う
ように配置される。

【００２８】このように、これらの極歯２７，２８およ
び２９，３０は、全て一枚の元金２０に打ち抜き加工に
て一体に形成されているので、従来のように別体に構成
された複数の極歯をアッセンブリの際に交互にかみ合う
ように配置する場合に比べ、正確な配置が可能となる。

【００２９】また、板金２０は、図３に示すようにフレ
ーム部２２および２４を鎖線位置で９０度折り返すこと
により、図４に示すような枠体を形成する。この枠体
は、後述するようにコイルを取り付けるのに用いられ
る。

【００３０】次に、図５に示すように、板金２０のスリ
ット２５および２６を含む空間に樹脂をアウトサート成
形することにより、帯状部２１は、極歯２７，２８でな
る第１相３１および極歯２９，３０の組合せによる第２
相３２の二相構造を有する円筒状の極歯ヨーク３として
完成される。

【００３１】板金２０の裏側で、繋がった状態のフレー
ム部材２２および２４の先端側は図６のようにカッティ
ングされる。ついで、図７および図８に枠体２２，２４
のそれぞれの一方の枠に対して、それぞれコイル８，９
をはめ込む。そして、これらコイル２２，２４を押さえ
るように、枠体２２，２４の他方の枠に対して連絡板４
２，４１をそれぞれ接着などにより取り付ける。

【００３２】このようにして、ステータ部１７は形成さ
れる。したがって、ステータ部１７を構成する極歯ヨー
ク３、フレーム２２，２４、基板２３は、全て一枚の板
金を打ち抜いて、曲折することにより形成され得るの
で、ステータ部の製造がきわめて容易である。このステ
ータ部１７の極歯ヨーク３内に図１および図２に示すよ
うにロータ部１１を装着する。かくして、本実施例のス
テッピングモータ１は完成する。

【００３３】本実施例のステッピングモータ１は以上の
ように構成されており、図１に示すように、基板７に形
成された図示しない駆動回路から、コイル８に駆動電流
が与えられる。これにより、極歯２７から基板２７を通
ってコイル８，連絡板４１および枠体２２を通り、極歯
２７を抜けて、極歯ヨーク３の内側からふたたび極歯２
７にいたる磁気回路が形成される。

【００３４】この磁気回路と、ロータマグネット４が形
成する磁界の作用により、ロータ５は回転し、回転軸５
が回転駆動される。ここで、各極歯は上述したように極
めて精度よく位置決めされているから、ステッピングモ
ータ１は、従来のモータと比較すると極めて正確に回転
駆動されることになる。

【００３５】このとき、上述のように、この実施例のス
テッピングモータ１では、ロータマグネット４の外径
は、モータケースである極歯ヨーク３の内径より僅かに
小さいだけである。したがって、図１１に示した従来の
ステッピングモータ１００と比べると、モータの大きさ
に比してマグネットを大きくできるから、その分高いト
ルクを発生することができる。

【００３６】図１０は、従来のステッピングモータ１０
０（図１０（Ａ））と、この実施例のステッピングモー
タ１（図１０（Ｂ））を並べて示している。ここでは、
ステッピングモータ１，１００は、フロッピーディスク
等のメディアＭを回転駆動する駆動源として使用されて
いる。

【００３７】この場合、本実施例のステッピングモータ
１は、従来のステッングモータ１００と同一のトルクで
よい場合には、図示されているように、距離Ｌだけ外径
が小さくなる。このため、ディスクドライブのヘッドＨ
は、この距離Ｌ分だけ、メディアＭの内径に、より多く
アクセスできることになり、スペースの有効利用をはか
ることができえる。

【００３８】図９は、この発明のステッピングモータの
極歯ヨークを含むステータ部の他の実施例を示してい
る。この極歯ヨーク４３の側方には、重ね合わされた２
本のフレーム４５，４６と、基板取り付け部４９，５１
が延びている。これらのフレーム４５，４６と、基板取
り付け部４９，５１は、極歯ヨーク４３と一体で、一枚
の板金から形成される。

【００３９】２本のフレーム４５，４６は、図におい
て、背後のほうへ曲折され、ふたたび側方に折り返され
ている。一方、基板取り付け部４９，５１は、図におい
て、一度手前側に曲折され、ふたたび側方に折り返され
ている。

【００４０】基板４７は、極歯ヨーク４３と別体に形成
され、この基板状には、ＩＣ等の駆動回路部５２が設け
られている。さらに、基板４７には、図示するように、
固定ようの穴がふたつ設けられており、これらの穴を中
心に、コイル８，９が配置される。

【００４１】この状態で、基板４７は、フレーム４５，
４６と、基板取り付け部４９，５１との青だに差し込ま
れ、ピン５４，５５を差し込んで、かしめることによ
り、固定されるようになっている。

【００４２】このように、本発明の実施例に係るステッ
ピングモータ１によれば、極歯ヨーク３が、モータケー
スを兼ねることができるので、従来のように別のケース
部品を用いて、構造体としての強度を確保したり、外部
からの異物の進入を阻止したりする必要がない。このた
め、部品点数が削減され、製造工数，製造コストが低減
される。

【００４３】しかも、従来のように、ケースの内側にコ
イルボビンを設けていないので、その分、ロータマグネ
ットを大きくできる。このため、同一の大きさで、より
大きなトルクを発生することができる。

【００４４】しかも、極歯ヨークを構成する各極歯は、
一枚の板金から形成されるから、抜き型の形状に応じ
て、正確な極歯配置が最初から決められている。このた
め、高精度な極歯配置をもつステッピングモータを得る
ことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、回
転精度に優れ、しかも発生トルクの大きなステッピング
モータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例に係るステッピングモー
タの概略斜視図。

【図２】図１のステッピングモータの一部欠き取り図。

【図３】図１のステッピングモータの極歯ヨークをつく
るための板金の一例を示す展開図。

【図４】極歯ヨークを形成する工程を示す斜視図。

【図５】極歯ヨークを形成する工程を示す斜視図。

【図６】極歯ヨークを形成する工程を示す斜視図。

【図７】極歯ヨークにコイルを装着する工程を示す図。

【図８】極歯ヨークにコイルを装着する工程を示す図。

【図９】本発明のステッピングモータのロータ部の他の
構成例を示す分解斜視図。

【図１０】図１のステッピングモータの使用例を示す
図。

【図１１】従来のステッピングモータの一例を示す断面
図。

【図１２】図１１のステッピングモータの極歯を示す斜
視図。

【符号の説明】

１ ステッピングモータ ３ 極歯ヨーク ４ ロータマグネット ５ 回転軸 ７ 基板 ８ コイル ９ コイル １１ ロータ部 １７ ステータ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のケースに一体に極歯ヨークを形
   成し、このケースの内径より僅かに小さな外径を有する
   ロータマグネットを備えることを特徴とする、ステッピ
   ングモータ。
2. 【請求項２】 前記極歯ヨークは板金にて形成された円
   筒状ケースを兼用する構成としたことを特徴とする、請
   求項１に記載したステッピングモータ。