JPH09191628A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各環状ヨーク間の磁気干渉を抑制しながら、
環状ヨークの溶接接合が容易なステッピングモータを提
供するものである。 【解決手段】 カップ状の外ヨーク19，23に各励磁コイ
ル10，13と平板状の内ヨーク20，24とを内装してなる一
対の環状ヨーク12，15間に、外周に各外ヨーク19，23の
開口端部19ａ，23ａに当接する凸部31ａ，31ｂを備えた
スペーサ18を介装して、各外ヨーク19，23の開口端部19
ａ，23ａとスペーサ18の凸部31ａ，31ｂとを電気溶接す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＭ（永久磁石）
型ステッピングモータに関し、例えば指示計器の可動部
として用いら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】従来よりＯＡ機器、家電製品、自動車等
の分野におけるアクチュエータ部品として、広く用いら
れている構造にＰＭ型ステッピングモータがあり（例え
ば特開平５−161333号公報，特開平３−145960号公報，
特開平１−190249号公報，特開平１−190248号公報参
照）、この種ＰＭ型ステッピングモータは、正逆回転制
御が容易であり、また駆動トルクによっては小型化も容
易なことから、近年では交差コイル式計器等のエアコア
式ムーブメントに変わる計器の可動部として注目されて
きている。

【０００３】ＰＭ型ステッピングモータの多くは環状ボ
ビンに巻かれた２つの励磁コイルと、これら励磁コイル
に対応する２組の環状ヨークと、これら環状ヨーク並び
に励磁コイル積層体の中空部に回転自在に収納される永
久磁石よりなるロータとから構成され、位相をずらした
励磁信号を供給することにより各励磁コイルを同時もし
くは交互に励磁し、その磁極を環状ヨークのロータ対向
面に複数形成された極歯に導いてロータを回転制御する
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、２相励磁Ｐ
Ｍ型ステッピングモータは、上述のように各励磁コイル
を同時もしくは交互に励磁することにより、各励磁コイ
ルに対応した環状ヨークを通じてロータを回転させるも
のであるが、各環状ヨークは互いに接触した状態で積層
されるため、磁気回路のリークにより各環状ヨークが磁
気干渉してロータの円滑な回転動作を阻害することがあ
る。このため、ステッピングモータの円滑な駆動を得る
ために、例えば特開平５−161333号公報（特に図５参
照）に開示されているように、各環状ヨーク間に、非磁
性材料からなるスペーサを挾装することにより各環状ヨ
ーク間の磁気干渉を抑制するものが知られている。

【０００５】しかしながら、この場合、図７，８で示す
ように、各環状ヨーク１，２は、スペーサ３を介して積
層されており、各外ヨーク４，５の開口端部４ａ，５ａ
とスペーサ３との接触部６に溶接装置の電極を当てて電
流を流すことにより、スペーサ３を通じて電気溶接され
固定される。しかし、外ヨーク４，５とスペーサ３と
は、外ヨーク４，５の開口端部４ａ，５ａ全周とスペー
サ３の全周とで接触しているため、接触面積が大きくス
ペーサ３と外ヨーク４，５との溶接が難しいという問題
があった。

【０００６】そこで、前記問題点を解決するために、各
環状ヨーク間の磁気干渉を抑制しながら、環状ヨークの
溶接接合が容易なステッピングモータを提供せんとする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、環状に巻回された第１，第２の励磁コイル
と、これら各励磁コイルを収納する略カップ状の第１，
第２の外ヨークとこれらの開口側に内装配置される略平
板状の第１，第２の内ヨークとからなる環状ヨークと、
前記各外ヨークの開口側を互いに対向させた状態で前記
各環状ヨークを同心的に積層することにより形成される
中空部に回転自在に軸支され前記各内，外ヨークを通じ
て導かれた前記各励磁コイルの励磁極により回転する永
久磁石からなるロータと、前記各環状ヨークの積層状態
において前記各内ヨーク間に挟装される非磁性材からな
る環状のスペーサとからなり、前記スペーサの外周に前
記各外ヨークの開口端部に当接する凸部を複数形成し、
この凸部を前記開口端部に当接させるとともにこの当接
部を溶接し前記各外ヨークと前記スペーサとを固定した
ものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、カップ状の外ヨークに
励磁コイルと平板状の内ヨークとを内装してなる一対の
環状ヨーク間に、外周に前記各外ヨークの開口端部に当
接する凸部を各外ヨークに対して２つ形成したスペーサ
を介装し、この凸部と各外ヨークの開口端部との当接部
を溶接し、前記各外ヨークと前記スペーサとを固定した
ものである。

【０００９】

【実施例】以下、図１から図６に基づいて本発明の実施
例を説明する。

【００１０】本実施例によるステッピングモータは、第
１の励磁コイル10が環状に巻回された環状ボビン11を内
部に収納するＳＥＣ，ＳＰＣ，パーマロイ等の鉄系材料
からなる環状ヨーク12と、第２の励磁コイル13が環状に
巻回された環状ボビン14を内部に収納する同じくＳＥ
Ｃ，ＳＰＣ，パーマロイ等の鉄系材料からなる第２の環
状ヨーク15と、回転軸16が中心に固着されると共に一定
ピッチで複数の磁極が着磁された永久磁石からなるロー
タ17と、各環状ヨーク12，15間に介装される環状のスペ
ーサ18とから構成されている。

【００１１】第１の環状ヨーク12は、略カップ状に形成
された第１の外ヨーク19と、この第１の外ヨーク19の開
口内径よりもわずかに小さい外径を有する略平板状の第
１の内ヨーク20とからなり、これら外，内ヨーク19，20
は、外ヨーク19内に環状ボビン11を収納した状態で内ヨ
ーク20が外ヨーク19内の開口側に内装され、互いに密着
状態に配置される。

【００１２】また、外，内ヨーク19，20の中央には、環
状ボビン11の内周に向けて複数延設され、各々がロータ
17の外径よりもやや径大な環状の配列形状を持って櫛歯
型に組み合わされる複数の極歯21，22が形成されてい
る。

【００１３】第２の環状ヨーク15も第１の環状ヨーク12
と同様に、略カップ状に形成された第１の外ヨーク23
と、この第１の外ヨーク23の開口内径よりもわずかに小
さい外径を有する略平板状の第１の内ヨーク24とからな
り、これら外，内ヨーク23，24は、外ヨーク23内に環状
ボビン14を収納した状態で内ヨーク24が外ヨーク23内の
開口側に内装され、互いに密着状態に配置されており、
また、これら外，内ヨーク23，24の中央には、環状ボビ
ン14に向けて複数延設され、各々がロータ17の外径より
もやや径大な環状の配列形状を持って櫛歯型に組み合わ
される複数の極歯25，26を備えている。

【００１４】これら各環状ヨーク12，15は、各外ヨーク
19，23の開口側が互いに向き合い、各内ヨーク20，24が
スペーサ18を介して隣接し、各環状ヨーク12，15の中心
が一致するように積層配置されている。その環状ヨーク
12，15積層体の中心部に形成される中空部27（図５参
照）内にロータ17を収納している。そして、この環状ヨ
ーク12，15積層体を挾むように固定される一対の軸受板
28，29によりロータ17の回転軸16の両端を回転自在に軸
支して、各極歯21，22，25，26とロータ17の周面とを所
定間隔を持って対向させ、各極歯21，22，25，26に導い
た各励磁コイル11，14の励磁極と、ロータ17の磁極との
磁気的な吸引，反発作用によりロータ17を正逆方向に所
定ピッチずつ回転させるものである。

【００１５】スペーサ18は、中央にロータ17に対応した
貫通孔30を備える平板状の導電性の非磁性金属板（例え
ばＳＵＳ，ＡＬ）からなり、各環状ヨーク12，15の積層
状態において、各内ヨーク20，24間に挟装され、その外
周には、各外ヨーク19，23の開口端部19ａ，23ａに当接
する凸部31ａ，31ｂを備えている。この凸部31ａ，31ｂ
は、各外ヨーク19，23用に２つずつプレス加工により形
成され、組み付け状態においてスペーサ18と各外ヨーク
19，23の開口端部19ａ，23ａ間に空間部32を形成するも
のである。

【００１６】そして、スペーサ18の凸部31ａ，31ｂが当
接する外ヨーク19，23の開口端部19ａ，23ａとの当接部
33に図示しない溶接電極を当てて、スペーサ18と開口端
部19ａ，23ａとを電気溶接することにより、各外ヨーク
19，23を通じて各環状ヨーク12，15を固定している。な
お、図６に示すように、溶接後の当接部33は、各外ヨー
ク19，23とスペーサ18とが溶けた状態となり、確実に固
定される。

【００１７】以上のように本実施例によれば、カップ状
の外ヨーク19，23に各励磁コイル10，13と平板状の内ヨ
ーク20，24とを内装してなる一対の環状ヨーク12，15間
に、各外ヨーク19，23の開口端部19ａ，23ａに当接する
凸部31ａ，31ｂを外周に複数備えたスペーサ18を介装し
て、凸部31ａ，31ｂと各外ヨーク19，23の開口端部19
ａ，23ａとの当接部33を溶接することにより、各環状ヨ
ークの磁気干渉を抑制しながら溶接を容易とすることが
できる。

【００１８】すなわち、外ヨーク19，23とスペーサ18と
の溶接を、外ヨーク19，23の開口端部19ａ，23ａに当接
したスペーサ18の凸部31ａ，31ｂの先端で、溶接を行な
うため、外ヨーク19，23とスペーサ18との接触面積が小
さく溶接接合が容易となり、またこの時、各環状ヨーク
12，15はスペーサ18にて完全に隔絶され、一方、各外ヨ
ーク19，23どうしはスペーサ18を介して接触するが、ス
ペーサ18が非磁性材料であるため磁気干渉を抑制するこ
とができる。

【００１９】なお、スペーサ18に形成した凸部31ａ，31
ｂの形状や個数は、前記実施例に限定されるものではな
く、形状に関しては、スペーサ18と外ヨーク19，23との
接触面積が小さい形状であればよい。個数に関しては、
前記実施例のように各外ヨーク19，23用に各々２つずつ
形成する必要はなく、適宜自由に凸部31の個数を決定し
てよいが、例えば、片側３個ずつ形成すると、安定して
外ヨーク19，23を支持することができる。

【００２０】なお、本実施例の凸部31を備えたスペーサ
18を介して溶接する時に、各環状ヨーク12，15をスペー
サ18方向へ押しつけて溶接するので、各環状ヨーク12，
15をスペーサ18方向に押しつける時に、スペーサ18の凸
部31近傍が変形し、スペーサ31と各環状ヨーク12，15間
の空間部32を適正な間隔を保ち溶接することができると
いう効果をも有する。

【００２１】また、前記実施例において、スペーサ18の
凸部31ａ，31ｂは、外ヨーク19，23にのみ当接し溶接さ
れているが、内ヨーク20，24に当接しても問題はなく前
記実施例と同様に溶接を容易に行なうことができる。

【００２２】他の実施例として、図示はしていないが、
当接部に対応する内ヨーク20，24位置に、切り欠きを設
けてもよい。この切り欠きを設けることにより、組み付
け状態においてスペーサ18と各外ヨーク19，23の開口端
部19ａ，23ａとの間に当接部32を逃げるクリアランスを
形成している。

【００２３】当接部32に対応するスペーサ18位置に切り
欠きを形成したことにより、当接部32となる各外ヨーク
19，23の開口端部19ａ，23ａとスペーサ18との間にクリ
アランスが形成され、内ヨーク20，24への溶接電流の損
失を抑制して溶接をさらに容易とすることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、カップ
状の外ヨークに励磁コイルと平板状の内ヨークとを内装
してなる一対の環状ヨーク間に、外周に前記各外ヨーク
の開口端部に当接する凸部を各外ヨークに対して２つ形
成したスペーサを介装し、この凸部と各外ヨークの開口
端部との当接部を溶接し、前記各外ヨークと前記スペー
サとを固定したことにより、磁気干渉を抑制しながら、
溶接が容易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】本発明の実施例のステッピングモータの斜視
図。

【図２】同実施例の側面図。

【図３】同実施例の分解斜視図。

【図４】同実施例のスペーサの斜視図。

【図５】同実施例の断面図。

【図６】同実施例の溶接後の側面図。

【図７】従来例のステッピングモータの斜視図。

【図８】同従来例の断面図。

【符号の説明】

10 第１の励磁コイル 12 第１の環状ヨーク 13 第２の励磁コイル 15 第２の環状ヨーク 17 ロータ 18 スペーサ 19 第１の外ヨーク 19ａ 開口端部 20 第１の内ヨーク 23 第２の外ヨーク 23ａ 開口端部 24 第２の内ヨーク 27 中空部 31，31ａ，31ｂ 凸部 32 空間部 33 当接部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状に巻回された第１，第２の励磁コイ
   ルと、これら各励磁コイルを収納する略カップ状の第
   １，第２の外ヨークとこれらの開口側に内装配置される
   略平板状の第１，第２の内ヨークとからなる環状ヨーク
   と、前記各外ヨークの開口側を互いに対向させた状態で
   前記各環状ヨークを同心的に積層することにより形成さ
   れる中空部に回転自在に軸支され前記各内，外ヨークを
   通じて導かれた前記各励磁コイルの励磁極により回転す
   る永久磁石からなるロータと、前記各環状ヨークの積層
   状態において前記各内ヨーク間に挟装される非磁性材か
   らなる環状のスペーサとからなり、前記スペーサの外周
   に前記各外ヨークの開口端部に当接する凸部を複数形成
   し、この凸部を前記開口端部に当接させるとともにこの
   当接部を溶接し前記各外ヨークと前記スペーサとを固定
   したことを特徴とするステッピングモータ。