JPH08149784A - ステッピングモータの軸受保持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータケースの軸方向寸法が大型化せず、且
つモータケース内に積層される各部品の内径中心と、ロ
ータを回転支持する軸受の軸心との間にずれが生じない
ステッピングモータの軸受保持構造を提供することを目
的とする。 【構成】 隣接する各ステータ極歯１９ａ同士の間に
は、ステータコア１９の中心に向けて延設された突出片
１９ｃが一体的に形成されている。また、突出片１９ｃ
の先端には、ステータ極歯１９ａと同様に、軸方向に向
かって折り曲げ形成された櫛歯状の軸受保持歯１９ｄが
設けられており、各軸受保持歯１９ｄによって軸受挿通
孔１９ｅが形成されている。そして、軸受挿通孔１９ｅ
にメタル軸受４０が圧入保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステッピングモータの
軸受保持構造に係わり、特に、永久磁石型（ＰＭ型）ス
テッピングモータの軸受保持構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、永久磁石型のステッピングモータ
（以下、ＰＭ型ステッピングモータと称す）は、図６に
示すように、励磁コイル１０１ａ，１０２ａが巻装され
た略円環状のコイルボビン１０１，１０２が、それぞれ
２つのステータコア１０３，１０５およびステータコア
１０４，１０６により挟まれた状態でモータケース１１
０内部に圧入して積層され、モータケース１１０の開口
部をモータハウジング１１２にて閉鎖することによって
構成されている。

【０００３】また、コイルボビン１０１，１０２の内周
に対向するように、円筒型のマグネット１２０ａと出力
軸１２０ｂとから成るロータ１２０が設けられ、このロ
ータ１２０は、モータケース１１０の底部１１０ａに取
り付けられたメタル軸受１３０およびモータハウジング
１１２に取り付けられたころがり軸受１３２により回転
可能に支持されている。そして、上記励磁コイル１０１
ａ，１０２ａへの通電に伴い、ステータコア１０３，１
０５およびステータコア１０４，１０６が励磁されて回
転磁界が発生し、ロータ１２０が回転するようになって
いる。

【０００４】ここで、ロータ１２０を回転支持するメタ
ル軸受１３０をモータケース１１０の底部１１０ａに取
り付ける場合、従来、モータケース１１０の底部１１０
ａに軸受保持溝１１０ｂを突出形成し、この軸受保持溝
１１０ｂ内にメタル軸受１３０を圧入固定する構造であ
った。

【０００５】しかし、この軸受保持構造によれば、軸受
保持溝１１０ｂがモータケース１１０から突出している
ため、モータケース１１０の軸方向寸法ｔが大きくな
り、モータが大型化してしまうといった欠点がある。

【０００６】また、モータケース１１０内部に積層され
たコイルボビン１０１，１０２およびステータコア１０
３，１０５、ステータコア１０４，１０６の各内径中心
と、軸受保持溝１１０ｂに圧入されるメタル軸受１３０
の軸心とが、各部品の圧入の際に生じる相対的なバラツ
キ誤差によってずれが生じ、その結果、僅かなクリアラ
ンスを確保して配設する必要があるロータ１２０と各ス
テータコアとが互いの軸心のずれによって干渉する恐れ
がある。

【０００７】一方、ステッピングモータの軸受保持構造
として、実開平６−２９３８８号公報に示されるよう
な、ステータコアの櫛歯状突極における根元部内側に軸
受を圧入固定した構造が開示されているが、櫛歯状突極
の根元部で保持しているため軸受全体を保持することが
できずガタつきの原因となってしまう。また、軸受の一
部が軸方向に突出してしまい、ここでも軸方向寸法が大
きくなってしまうという問題が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
事実を考慮し、モータケースの軸方向寸法が大型化せ
ず、且つモータケース内に積層される各部品の内径中心
と、ロータを回転可能に支持する軸受の軸心との間にず
れが生じないステッピングモータの軸受保持構造を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項１記載のステッピングモータの軸受
保持構造は、円筒状のコイルボビンに巻かれた巻線コイ
ルへの通電により励磁され、マグネットロータに対して
回転磁界を発生するステータコアと、前記マグネットロ
ータを回転支持する軸受とを具備し、前記ステータコア
と前記軸受とがモータケースに収納されたステッピング
モータにおいて、前記ステータコアは、前記コイルボビ
ンの端面に対向する円環平面状のステータヨーク部と、
該ステータヨーク部の内周に沿って所定間隔を有して設
けられると共に、前記マグネットロータの軸方向に折り
曲げ形成され、前記マグネットロータに対向して前記回
転磁界を発生する複数のステータ極歯と、前記ステータ
極歯間の各所定間隔範囲内に前記ステータヨーク部の中
央に向けて延設された複数の突出片から構成され、前記
軸受を前記ステータヨーク部の中心と同軸状に保持する
軸受保持部と、を有することを特徴としている。

【００１０】また、本発明の請求項２記載のステッピン
グモータの軸受保持構造は、請求項１記載のステッピン
グモータの軸受構造において、前記軸受保持部を構成す
る前記複数の突出片は、各先端側に前記出力軸方向に折
り曲げ形成された保持歯を有し、複数の前記保持歯にて
前記軸受を挟み込み保持したことを特徴としている。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１記載のステッピングモータの
軸受保持構造によれば、マグネットロータに対して回転
磁界を発生するステータコアは、ステータ極歯の各所定
間隔範囲内にステータヨーク部の中央に向けて延設され
た複数の突出片から構成される軸受保持部を有し、これ
ら複数の突出片から構成される軸受保持部によって軸受
が保持されるため、ステッピングモータのモータケース
に軸受保持部を形成する必要がなくなり、モータケース
の軸方向寸法も大型化しない。

【００１２】また、軸受保持部は、軸受をステータヨー
ク部の中心と同軸状に保持するため、モータケース内に
ステータコアを収納する際に、モータケースとステータ
コアとの間にバラツキ誤差が生じても、マグネットロー
タとステータコアとの互いの軸心は常に一致している。
即ち、モータケースとステータコアとの間のバラツキ誤
差に関係なく、マグネットロータとステータコアとの互
いの軸心にずれは発生しない。

【００１３】さらに、本発明の請求項２記載のステッピ
ングモータの軸受保持構造によれば、複数の突出片は、
各先端側に出力軸方向に折り曲げ形成された保持歯を有
し、これら複数の保持歯にて軸受の外周が挟み込まれて
保持されるため、ステータコアに対して軸受を強固に保
持することができる。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１記
載のステッピングモータの軸受保持構造は、ステッピン
グモータのモータケースに軸受保持部を突出形成する必
要がなくなり、モータケースの軸方向寸法も大型化しな
い。また、モータケース内に積層される各部品の内径中
心と軸受の軸心との間にずれが発生しないため、各部品
の圧入の際に生じる軸心のバラツキ誤差の管理が不要と
なり、僅かなクリアランスを確保して配設する必要があ
るロータとステータコアとの干渉を防止できるといった
優れた効果を有する。

【００１５】さらに、本発明の請求項２記載のステッピ
ングモータの軸受保持構造は、複数の保持歯を設けるこ
とによって、ステータコアに対して軸受を強固に保持す
ることができるといった効果を有する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明のステッピングモータの軸受保
持構造を具体化した実施例を図面に基づいて説明する。

【００１７】図１は、ＰＭ型ステッピングモータ１０の
断面図であり、主に有底円筒状のモータケース１２、巻
線コイル１３が巻かれたコイルボビン１４，１５、金属
製のステータコア１６，１８、ステータコア１７，１
９、ウェーブワッシャ３０、マグネットから成るロータ
２０およびターミナル引き出し用のコネクタ３５によっ
て構成されており、モータケース１２の開口部はモータ
ハウジング１１によって閉鎖されている。

【００１８】モータケース１２内には、図２に示すよう
に、コイルボビン１５の両端面を挟むようにしてステー
タコア１７，１９が積層され、同様に、コイルボビン１
４の両端面を挟むようにしてステータコア１６，１８が
積層され、モータケース１２内における各部品の振動を
防止するウェーブワッシャ３０と共に収納されている。
このとき、積層されるコイルボビン１５、ステータコア
１７，１９、コイルボビン１４およびステータコア１
６，１８は、すべて同軸状に位置決めされてモータケー
ス１２内に積層されている。

【００１９】そして、コイルボビン１４，１５にそれぞ
れ接続されたターミナル１４ａ，１５ａに通電するとス
テータコア１６，１８およびステータコア１７，１９が
励磁され、各ステータコアに形成された複数のステータ
極歯１６ａ，１８ａおよびステータ極歯１７ａ，１９ａ
から回転磁界が発生する。そして、この回転磁界によ
り、ステータ極歯１６ａ，１８ａおよびステータ極歯１
７ａ，１９ａに所定の間隙を有して対向するロータ２０
のマグネット部２０ａが、出力軸２０ｂを回転軸とし
て、ステータコア１９側に固定されたメタル軸受４０
と、モータハウジング１１側に固定されたころがり軸受
４２と、によって軸支されて回転するようになってい
る。

【００２０】ここで、モータケース１２内に積層される
ステータコアのうち、図１の最も下に位置するステータ
コア１９、即ち、モータケース１２の底部１２ａに隣接
するステータコアと、ロータ２０の出力軸２０ｂを軸支
するメタル軸受４０との軸受保持構造について詳しく説
明する。

【００２１】図３および図４に示すように、ステータコ
ア１９は、円環平面状のステータヨーク部１９ｂを有し
ている。また、このステータヨーク部１９ｂの内周に沿
って、一体的に櫛歯状の複数のステータ極歯１９ａが所
定の間隔を有して形成されている。このステータ極歯１
９ａは、ステータヨーク部１９ｂの中央部からロータ２
０の軸方向に折り曲げられて形成されたものであり、上
述したように、ロータ２０に対向して回転磁界を発生す
る。

【００２２】さらに、隣接する各ステータ極歯１９ａ同
士の間には、ステータコア１９の中央に向けて延設され
た突出片１９ｃが一体的に形成されている。そして、突
出片１９ｃの先端には、上記ステータ極歯１９ａと同様
に、ロータ２０の軸方向に向かって折り曲げ形成された
櫛歯状の軸受保持歯１９ｄが設けられており、各軸受保
持歯１９ｄの内面に沿って軸受挿入孔１９ｅが形成され
ている。

【００２３】そして、図５の（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、軸受挿入孔１９ｅの内径を、メタル軸受４０の外径
よりも僅かに小さく設定することによってメタル軸受４
０が圧入され、各軸受保持歯１９ｄによりメタル軸受４
０の外周面が挟み込まれて保持されている。このとき、
メタル軸受４０の軸心は、ステータヨーク部１９ｂの中
心と同軸状となるように保持されている。

【００２４】なお、各突出片１９ｃおよび各軸受保持歯
１９ｄは、金属板からステータ極歯１９ａおよびステー
タヨーク部１９ｂを打ち抜き形成した際に、従来、打ち
出し屑として廃棄されていた部分を使って形成されてい
る。そのため、各突出片１９ｃおよび各軸受保持歯１９
ｄを形成するうえで新たに部品点数が増えることがなく
容易に形成できる。

【００２５】ここで、上記実施例におけるＰＭ型ステッ
ピングモータ１０の軸受保持構造の作用を説明する。

【００２６】ステータコア１９は、ステータヨーク部１
９ｂの中央部に向けて延設された複数の突出片１９ｃを
有し、さらに、各突出片１９ｃの先端には軸受保持歯１
９ｄが形成され、これら軸受保持歯１９ｄによってメタ
ル軸受４０が挟み込まれて保持されているため、ＰＭ型
ステッピングモータ１０のモータケース１２側に軸受保
持部を形成する必要がなくなり、モータケース１２の軸
方向寸法も大型化することがない。

【００２７】また、軸受保持歯１９ｄは、メタル軸受４
０をステータヨーク部１９ｂの中心と同軸状に保持して
いるため、モータケース１２内に各ステータコア１６，
１８およびステータコア１７，１９を収納する際に、モ
ータケース１２と各ステータコアとの間にバラツキ誤差
が生じても、ロータ２０と各ステータコア１６，１８お
よびステータコア１７，１９との互いの軸心は常に一致
し、モータケース１２に対する各ステータコア１６，１
８，１７，１９の圧入の際に生じるバラツキ誤差に関係
なく、ロータ２０とステータコア１６，１８，１７，１
９との互いの軸心にずれが生じることはない。

【００２８】さらに、軸受挿入孔１９ｅ内にメタル軸受
４０が圧入され、複数の軸受保持歯１９ｄによって挟み
込まれて保持されているため、つまり、軸受保持歯１９
ｄが集まってメタル軸受４０の周方向から弾性的に押さ
え込むため、ステータコア１９に対してメタル軸受４０
を強固に保持することができる。

【００２９】上記実施例において、モータケース１２の
底部１２ａに隣接するステータコア１９の軸受保持構造
について説明したが、これに限らず、モータハウジング
１１に隣接するステータコア１６に軸受保持歯を形成
し、軸受を保持させてもよい。

【００３０】以上述べたように、上記実施例によれば、
ＰＭ型ステッピングモータ１０のモータケース１２に軸
受保持部を突出形成する必要がなくなり、モータケース
１２の軸方向寸法も大型化しない。また、モータケース
１２内に積層される各部品の内径中心とメタル軸受４０
の軸心との間にずれが発生しないため、各部品の圧入の
際に生じる軸心のバラツキ誤差の管理が不要となり、僅
かなクリアランスを確保して配設する必要があるロータ
２０と各ステータコアとの干渉を防止できるといった優
れた効果を有する。

【００３１】さらに、複数の軸受保持歯１９ｄを設ける
ことによって、ステータコア１９に対してメタル軸受４
０を強固に保持することができるといった効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のステッピングモータの軸受保持構造に
係わる実施例を示す断面図である。

【図２】ＰＭ型ステッピングモータのモータケース内に
積層される部品を示す分解斜視図である。

【図３】軸受保持歯を有するステータコアの平面図であ
る。

【図４】図３のＸ−Ｏ−Ｘ断面図である。

【図５】（Ａ）はメタル軸受を挿通する前の状態を示
し、（Ｂ）はステータコアにメタル軸受を圧入した状態
を示す、図４に対応した断面図である。

【図６】従来におけるＰＭ型ステッピングモータの軸受
保持構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ ＰＭ型ステッピングモータ（ステッピングモー
タ） １２ モータケース １３ 巻線コイル １９ ステータコア １９ａ ステータ極歯 １９ｂ ステータヨーク部 １９ｃ 軸受保持部を構成する突出片 １９ｄ 軸受保持歯（保持歯） ２０ ロータ（マグネットロータ） ４０ メタル軸受（軸受）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のコイルボビンに巻かれた巻線コ
   イルへの通電により励磁され、マグネットロータに対し
   て回転磁界を発生するステータコアと、前記マグネット
   ロータを回転支持する軸受とを具備し、前記ステータコ
   アと前記軸受とがモータケースに収納されたステッピン
   グモータにおいて、 前記ステータコアは、 前記コイルボビンの端面に対向する円環平面状のステー
   タヨーク部と、 該ステータヨーク部の内周に沿って所定間隔を有して設
   けられると共に、前記マグネットロータの軸方向に折り
   曲げ形成され、前記マグネットロータに対向して前記回
   転磁界を発生する複数のステータ極歯と、 前記ステータ極歯間の各所定間隔範囲内に前記ステータ
   ヨーク部の中央に向けて延設された複数の突出片から構
   成され、前記軸受を前記ステータヨーク部の中心と同軸
   状に保持する軸受保持部と、を有することを特徴とする
   ステッピングモータの軸受保持構造。
2. 【請求項２】 前記軸受保持部を構成する前記複数の突
   出片は、各先端側に前記出力軸方向に折り曲げ形成され
   た保持歯を有し、複数の前記保持歯にて前記軸受を挟み
   込み保持したことを特徴とする請求項１記載のステッピ
   ングモータの軸受保持構造。