JPH0832155B2

JPH0832155B2 - ステッピングモータ

Info

Publication number: JPH0832155B2
Application number: JP12356388A
Authority: JP
Inventors: 栄次金子; 勉村田
Original assignee: Tec Corp
Current assignee: Tec Corp
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH01295660A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、例えばフロッピーディスクなどの書込み
および読取り用のヘッド等を移動させること等に使用さ
れるステッピングモータに関するものである。

［従来技術］従来のこの種のものとしては、例えば第10図ないし第
12図に示すようなものがある。このステッピングモータ
１はPM型のもので、主にステータ２、ロータ３およびこ
れらを支持する支持部材４等から構成されている。

詳しくは、ステータ２は、内周面側に櫛歯状の突起を
有するカップ状の一対のモータケース５と、このモータ
ケース５と同様に内周面側に櫛歯状の突起を有する一対
のヨーク６とを具備し、このモータケース５とヨーク６
とで形成される内部空間にボビン７に巻回されたコイル
８が配列されている。そして、この一対のモータケース
５の、前記支持部材４側には、大略円環形状の中介板９
が、又、反対側には、ステータ２開口を閉成するカバー
10が固定されている。

一方、ロータ３は、円筒状のロータマグネット11内に
モールド樹脂12を介してモータシャフト13が挿入固定さ
れて構成されており、このモータシャフト13は、ステー
タ２の外側に延長されて、被送り体を移動させるための
リードスクリュー部13aが形成されている。

そして、このロータ３が前記ステータ２内に回転自在
に挿入され、モータシャフト13のリードスクリュー部13
aが前記仲介板９の貫通孔から外部に突出され、メタル
ベアリング14を介して仲介板９に回転自在に支持されて
いる。

次いで、これらステータ２とロータ３とが支持部材４
に支持されている。つまり、この支持部材４の第１支持
壁部4aにリードスクリュー部13aが貫通された状態で、
仲介板９がこの第１支持壁部4aに固定されている。ま
た、このモータシャフト13のリードスクリュー部13a側
の一端部13bは、支持部材４の第２支持壁部4bにピボッ
ト軸受15を介して支持されている。

さらに、このモータシャフト13の他端部13cには、凹
部13dが形成され、この凹部13dには、鋼球16が挿入され
る一方、カバー10に形成された凹所10aには、大略Ｕ字
状に形成された板バネ17が配設されている。この板バネ
17は、カバー側板部17aおよび鋼球側板部17bから構成さ
れ、このカバー側板部17aが前記カバー10の凹所10aに挿
入固定され、このカバー側板部17aに対向する鋼球側板
部17bに前記鋼球16が当接されることにより、この板バ
ネ17によりモータシャフト13がピポット軸受15側に付勢
されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このような従来のステッピングモータ
の１にあっては、ステッピングモータ１の落下等によ
り、第11図に示すように、モータシャフト13に矢印方向
の大きなスラスト力が作用した場合には、Ｕ字状の板バ
ネ17に大きな荷重が掛かり、この板バネ17の変形量が大
きく第12図に示すように塑性変形する虞がある。する
と、例えばステッピングモータ１をヘッド送りに使用の
している場合には、このヘッド送り精度が著しく悪化す
る、という問題がある。

［課題を解決するための手段］この発明は、かかる課題を解決するため、第１の手段
は、筒状のロータマグネットにリードスクリュー部を有
するモータシャフトが挿入固定されたロータと、モータ
ケース内に配設された筒状のコイルにより構成されたス
テータとを有し、該ステータ内に前記ロータマグネット
が回転自在に挿入され、前記ステータの一端側開口がカ
バーにて、又、他端側開口が仲介板にてそれぞれ閉成さ
れ、前記モータシャフトのリードスクリュー部が仲介板
に形成された貫通孔に軸受を介して挿入されて外部に延
長され、前記仲介板が支持部材の第１支持壁部に固定さ
れると共に、前記モータシャフトのリードスクリュー部
側の一端部がピボット軸受を介して支持部材の第２支持
壁部の支承され、又、該モータシャフトの他端部に形成
された第１凹部に第１鋼球が挿入される一方、該第１鋼
球が点接触する板バネが前記カバーに取付けられ、該板
バネにより前記モータシャフトを前記ピボット軸受側に
付勢するステッピングモータにおいて、前記板バネを、前記カバーに沿うカバー側板部と前記
第１鋼球が当接する鋼球側板部とで略Ｕ字状に形成し、
該カバー側板部に前記鋼球側板部に向けて突出する突部
を形成し、該突部と前記鋼球側板部との間隔を、前記鋼
球側板部が前記突部に当接した状態で、前記板バネに塑
性変形を生じない間隔を設定したステッピングモータと
したことを特徴としている。

また、第２の手段は、筒状のロータマグネットにリー
ドスクリュー部を有するモータシャフトが挿入固定され
たロータと、モータケース内に配設された筒状のコイル
により構成されたステータとを有し、該ステータ内に前
記ロータマグネットが回転自在に挿入され、前記ステー
タの一端側開口がカバーにて、又、他端側開口が仲介板
にてそれぞれ閉成され、前記モータシャフトのリードス
クリュー部が仲介板に形成された貫通孔に軸受を介して
挿入されて外部に延長され、前記仲介板が支持部材の第
１支持壁部に固定されると共に、前記モータシャフトの
リードスクリュー部側の一端部がピボット軸受を介して
支持部材の第２支持壁部の支承され、又、該モータシャ
フトの他端部に形成された第１凹部に第１鋼球が挿入さ
れる一方、該第１鋼球が点接触する板バネが前記カバー
に取付けられ、該板バネにより前記モータシャフトを前
記ピボット軸受側に付勢するステッピングモータにおい
て、前記板バネを、前記カバーに沿うカバー側板部と前記
第１鋼球が当接する鋼球側板部とで略Ｕ字状に形成し、
該カバー側板部に開口を形成する一方、該開口に挿入さ
れて前記鋼球側板部に向けて突出する突部を前記カバー
に形成し、該突部と前記鋼球側板部との間隔を、前記鋼
球側板部が前記突部に当接した状態で、前記板バネに塑
性変形を生じない間隔に設定したステッピングモータと
したことを特徴としている。

さらに、第３の手段は、上記第1,第２の手段におい
て、前記ピボット軸受は、前記モータシャフトのリード
スクリュー部側の一端部に形成された第２凹部に第２鋼
球が挿入される一方、前記支持部材の第２支持壁部に形
成された保持用凹部に複数のボールを円周状に配列し、
該円周状の中央部に前記第２鋼球を挿入して前記複数の
ボールに当接させて支持することにより構成し、前記モ
ータシャフトの前記カバー側への移動時に、該第２鋼球
が前記ボールおよび第２凹部から外れる距離より、前記
突部と前記鋼球側板部との間隔を小さく設定することも
できる。

［作用］上記第1,第２の手段によれば、ステッピングモータの
落下等により、モータシャフトにより板バネにスラスト
方向に大きな荷重が作用した場合には、この板バネの鋼
球側板部が撓む。そして、この板バネのカバー側板部に
形成された突部あるいはカバーに形成された突部にその
鋼球側板部が当接して、変形が停止する。この場合に
は、板バネが弾性変形域内において、前記突部に当接し
てスラスト方向の荷重が負担されるため、この板バネは
従来のように塑性変形を起こすようなことがく、その機
能を十分に維持できる。

また、上記第３の手段によれば、モータシャフトに大
きな荷重が作用して板バネの鋼球側板部を変形させて、
このモータシャフトがスラスト方向に移動した場合に
は、この移動は、鋼球側板部が突部に当接することによ
り停止される。この場合の移動量は、常態における鋼球
側板部と突部との間隔により決定されるため、このピボ
ット軸受側に設けられた第２鋼球が、この軸受から外れ
るようなことがなく、ステッピングモータの安定した機
能を維持することができる。

［実施例］以下この発明を各実施例に基づいて説明する。

第１図ないし第５図はこの発明の第１実施例を示す図
である。

まず構成を説明すると、このステッピングモータ21は
PM型のもので、主にステータ22,ロータ23およびこれら
を支持する支持部材24等から構成されている。

詳しくは、ステータ22は、内周面側に櫛歯状の突起を
有するカップ状の一対のモータケース25と、このモータ
ケース25と同様に内周面側に櫛歯状の突起を有する一対
のヨーク26とを具備し、このモータケース25とヨーク26
とで形成される内部空間にボビン27に巻回されたコイル
28が配設されている。そして、この一位のモータケース
25の、前記支持部材24側には、大略円環形状の仲介板29
が、又、反対側には、ステータ22開口を閉成するカバー
30が固定されている。

一方、ロータ23は、円筒状のロータマグネット31内に
モールド樹脂32を介してモータシャフト33が挿入固定さ
れて構成されており、このモータシャフト33は、ステー
タ22の外側に延長されて、被送り体（例えば磁気ヘッ
ド）を移動させるためのリードスクリュー部33aがそれ
ぞれ形成されている。

そして、このロータ23が前記ステータ22内に回転自在
に挿入され、モータシャフト33のリードスクリュー部33
aが前記仲介板29の貫通孔から外部に突出され、メタル
ベアリング34を介して仲介板29に回転自在に支持されて
いる。

次いで、これらステータ22とロータ23とが支持部材24
に支持されている。つまり、この支持部材24の第１支持
壁部24aにリードスクリュー部33aが貫通された状態で、
仲介板29がこの第１支持壁部24aに固定されている。ま
た、このモータシャフト13のリードスクリュー部33a側
の一端部33bは、支持部材24の第２支持壁24bにピボット
軸受35を介して支持されている。

このピボット軸受35は、主に第２図に拡大して示すよ
うに、モータシャフト33の一端部33bに形成された第２
凹部33cに第２鋼球36が自由な常態で挿入される一方、
支持部材24の第２支持壁部24bに形成された保持用凹部3
7に複数（この実施例では６個）のボール38が円周状に
配列されている。そして、この円周状の中央部に、前記
第２鋼球36が挿入されて各ボール38に当接されて、モー
タシャフト33の一端部33bが支持されて構成されてい
る。

また、このモータシャフト33のモータ内側の他端部33
dにも、第１凹所33eが形成され、この第１凹所33eに第
１鋼球39が同様に挿入される一方、カバー30に形成され
た凹所30aに大略Ｕ字状に形成された板バネ40が配設さ
れている。

この板バネ40は、カバー側板部40および鋼球側板部40
bがＵ字状に折曲されて構成されている。このカバー側
板部40aは、第３図に示すように、一部が切欠かれた円
板形状を呈し、第２図に示すように、略中央部に鋼球側
板部40b側に突出する突部40cが形成されている。そし
て、この板バネ40は、カバー側板部40aがカバー30に形
成された凹所30aに嵌合固定されて配設されている。こ
の状態で、板バネ40の鋼球側板部40bに前記第１鋼球39
が当接されることにより、この板バネ40によりモータシ
ャフト33がピボット軸受35側に付勢されている。そし
て、板バネ40の突部40cと鋼球側板部40bとの間隔Ｃは、
第２図のように、この鋼球側板部40cが変形して突部40c
に当接した場合に、この板バネ40が塑性変形しないよう
な間隔に設定されている。しかも、その間隔Ｃは、モー
タシャフト33のスラスト方向への移動時に、ピボット軸
受35側の第２鋼球36が外れる距離（Ａ＋Ｂ）より小さく
設定されている。この距離Ａは、第２鋼球36が第２図中
二点鎖線に示すようにスラスト方向に移動した場合に、
複数のボール38から外れる距離で、距離Ｂは、第２鋼球
36がモータシャフト一端部33bの第２凹部33cから外れる
距離である。従って、これら距離ABを加算した距離（Ａ
＋Ｂ）以上、モータシャフト33が第２図中右側に移動し
た場合に、第２鋼球36がピボット軸受35から外れる。

次に、かかる構成よりなるステッピングモータ21の作
用について説明する。

ステッピングモータ21の落下等により、モータシャフ
ト33により、第４図中央矢印に示すように、板バネ40に
スラスト方向に大きな荷重が作用すると、この板バネ40
の鋼球側板部40bが撓む。そして、この鋼球側板部40bが
カバー側板部40aに形成された突部40cに当接して変形が
停止することとなる。この場合には、板バネ40が弾性変
形域内において、鋼球側板部40bが第５図のように突部4
0aに当接し、この突部部40aにより、スラスト方向の荷
重を負担することができるため、この板バネ40は従来の
ように塑性変形を起こすようなことがなく、その機能を
十分に維持できる。

また、このようにモータシャフト33がスライドした場
合でも、このモータシャフト33の最大移動距離は、距離
Ｃであり、この距離Ｃは、前記のように、第２鋼球36が
外れる距離（Ａ＋Ｂ）より、小さく設定されていること
から、第２鋼球36がピボット軸受35から外れるようなこ
とがない。そして、板バネ40の付勢力により、再度モー
タシャフト33が元の位置に復帰すると、この第２鋼球36
も元に位置に戻り、ステッピングモータ21は所定の機能
を発揮することとなる。

第２実施例を示す。

上記実施例では、突部40cが板バネ40に形成されてい
たが、この実施例のものは、カバー50に形成されてい
る。すなわち、このカバー50には、第１実施例と同様に
円形の凹所50aが形成され、この凹所50aの略中央部に、
第１実施例の板バネ40の突部40cと同様の機能を発揮す
る突部50bが突設されている。一方、板バネ60には、カ
バー側板部60aの略中央部に開口60cが開設される一方、
周縁部には、鋭角な圧入用突起60dが突設されている。
この板バネ60が、カバー凹所50a内に挿入され、カバー
側板部60aの開口60cにカバー50の突部50bが挿入される
と共に、圧入用突起60dがカバー凹所50aの周壁部50cに
食い込んで係止されることにより、板バネ60がカバー50
に圧入されて取付けられることとなる。

この突部60dと鋼球側板部60bとの間隔Ｃも、第１実施
例の突部40cと鋼球側板部40bと同様に設定されている。

このようにしても第１実施例と同様な作用が得られる
こととなる。

なお、他の構成および作用は第１実施例と同様である
ので説明を省略する。

また、この板バネ60には、第９図に示すように、開口
60cの周縁部に圧入用突起60eを突設することもできる。
このようにすれば、板バネ60の圧入時に、この圧入用突
起60eをカバー50の突部50bに食い込ませることにより、
板バネ60がカバー30に圧入されて取付けられることとな
る。

［発明の効果］以上説明してきたように、この発明によれば、板バネ
のカバー側板部又はカバー自体に、板バネの鋼球側板部
が当接する突部を形成することにより、モータシャフト
に大きなスラスト荷重が作用して、板バネの鋼球側板部
が撓んだ場合でも、この鋼球側板部が突部に当接するこ
とにより塑性変形を防止でき、板バネの機能、ひいては
ステッピングモータの性能を維持することができる。

また、モータシャフトのスラスト方向への移動時に、
該第２鋼球が外れないように、前記突部と前記鋼球側板
部との間隔を設定すれば、モータシャフトに大きな荷重
が作用し、スラスト方向に移動したとしても、この移動
は、鋼球側板部が前記突部に当接して停止されることか
ら、ピボット軸受側に設けられた第２鋼球が外れるよう
なことがなく、ステッピングモータの安定した機能を維
持することができる、という実用上有益な効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明のステッピングモータの
第１実施例を示す図で、第１図は同モータの断面図、第
２図はモータシャフトの両端部の支持状態を示す断面
図、第３図は板バネの平面図、第４図および第５図はそ
れぞれモータシャフトにスラスト荷重が作用した状態を
示す板バネ側の断面図、第６図ないし第８図はこの発明
の第２実施例を示す図で、第６図は板バネ側の構造を示
す断面図、第７図は板バネとカバーとを分離して示す断
面図、第８図は第７図の斜視図、第９図は第２実施例の
板バネの変形例を示す斜視図、第10図ないし第12図は従
来例を示す図で、第10図は第１図に相当する断面図、第
11図および第12図はそれぞれ第４図および第５図に相当
する断面図である。 21…ステッピングモータ 22…ステータ 23…ロータ 24…支持部材 24a…第１支持壁部 24b…第２支持壁部 25…モータケース 28…コイル 29…仲介板 30,50…カバー 50b…突部 33…モータシャフト 33a…リードスクリュー部 33b…一端部 33c…第２凹部 33d…他端部 33e…第１凹部 34…メタルベアリング（軸受） 35…ピボット軸受 36…第２鋼球 37…保持用凹部 38…ボール 39…第１鋼球 40,60…板バネ 40a…カバー側板部 40b,60b…鋼球側板部 40c…突部 60c…開口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状のロータマグネットにリードスクリュ
ー部を有するモータシャフトが挿入固定されたロータ
と、モータケース内に配設された筒状のコイルにより構
成されたステータとを有し、該ステータ内に前記ロータ
マグネットが回転自在に挿入され、前記ステータの一端
側開口がカバーにて、又、他端側開口が仲介板にてそれ
ぞれ閉成され、前記モータシャフトのリードスクリュー
部が仲介板に形成された貫通孔に軸受を介して挿入され
て外部に延長され、前記仲介板が支持部材の第１支持壁
部に固定されると共に、前記モータシャフトのリードス
クリュー部側の一端部がピボット軸受を介して前記支持
部材の第２支持壁部の支承され、又、該モータシャフト
の他端部に形成された第１凹部に第１鋼球が挿入される
一方、該第１鋼球が点接触する板バネが前記カバー内に
取付けられ、該板バネにより前記モータシャフトを前記
ピボット軸受側に付勢するステッピングモータにおい
て、前記板バネを、前記カバーに沿うカバー側板部と前記第
１鋼球が当接する鋼球側板部とで略Ｕ字状に形成し、該
カバー側板部に前記鋼球側板部に向けて突出する突部を
形成し、該突部と前記鋼球側板部との間隔を、前記鋼球
側板部が前記突部に当接した状態で、前記板バネに塑性
変形を生じない間隔に設定したことを特徴とするステッ
ピングモータ。
【請求項２】筒状のロータマグネットにリードスクリュ
ー部を有するモータシャフトが挿入固定されたロータ
と、モータケース内に配設された筒状のコイルにより構
成されたステータとを有し、該ステータ内に前記ロータ
マグネットが回転自在に挿入され、前記ステータの一端
側開口がカバーにて、又、他端側開口が仲介板にてそれ
ぞれ閉成され、前記モータシャフトのリードスクリュー
部が仲介板に形成された貫通孔に軸受を介して挿入され
て外部に延長され、前記仲介板が支持部材の第１支持壁
部に固定されると共に、前記モータシャフトのリードス
クリュー部側の一端部がピボット軸受を介して支持部材
の第２支持壁部の支承され、又、該モータシャフトの他
端部に形成された第１凹部に第１鋼球が挿入される一
方、該第１鋼球が点接触する板バネが前記カバー内に取
付けられ、該板バネにより前記モータシャフトを前記ピ
ボット軸受側に付勢するステッピングモータにおいて、前記板バネを、前記カバーに沿うカバー側板部と前記第
１鋼球が当接する鋼球側板部とで略Ｕ字状に形成し、該
カバー側板部に開口を形成する一方、該開口に挿入され
て前記鋼球側板部に向けて突出する突部を前記カバーに
形成し、該突部と前記鋼球側板部との間隔を、前記鋼球
側板部が前記突部に当接した状態で、前記板バネに塑性
変形を生じない間隔に設定したことを特徴とするステッ
ピングモータ。
【請求項３】前記ピボット軸受は、前記モータシャフト
のリードスクリュー部側の一端部に形成された第２凹部
に第２鋼球が挿入される一方、前記支持部材の第２支持
壁部に形成された保持用凹部に複数のボールを円周状に
配列し、該円周状の中央部に前記第２鋼球を挿入して前
記複数のボールに当接させて支持することにより構成
し、前記モータシャフトの前記カバー側への移動時に、
該第２鋼球が前記ボールおよび第２凹部から外れる距離
より、前記突部と前記鋼球側板部との間隔を小さく設定
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
に記載のステッピングモータ。