JPH09285100A - ステップモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体流路や流体室と外部との境界に設けるス
テップモータにおいて、ロータ車の回転軸まわりからの
流体の侵入を阻止するラバーシールやグリースが永年の
使用により劣化し、ステップモータの内部を通して流体
流路や流体室から外部に流体漏れを生ずる。 【解決手段】 ２対のクシ歯ステータ１５・１５をイン
サートしてコイルボビン１８を成型により形成し、それ
で２対の外周を被い中心のロータ収納空間ａと完全に遮
蔽して外向きに２つのコイル収納空間ｂ・ｂを形成し、
そこに各々巻線２０・２０を巻き付けて巻線ブロック１
４を形成する。その巻線ブロック１４をカップ状のケー
ス１１内に収納して蓋板３２を被せ、それとケース１１
の底部１１ｃ間および蓋板３２間にそれぞれリング状の
ゴムパッキン２４・２５を挾んでなる。これにより、ロ
ータ収納空間ａからステップモータ１０の外部へのガス
漏れを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえばガスメータ
内に設けてガス流路の遮断弁を駆動するステップモータ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガスメータの中には、ガス流路中
に遮断弁を設け、非常時など必要に応じガスの流れを遮
断するものがあった。その遮断弁は、たとえばステップ
モータで駆動していた。たとえば図５に示すように、ス
テップモータ１としては、フランジ２を有するケース３
からロータ車の回転軸４を突出したものを用いる。そし
て、ガスが流れる部分Ａと流れない部分Ｂとを仕切る仕
切り壁５の開口５ａに通し、そのフランジ２を図示省略
したゴムパッキンを挾んで仕切り壁５に取り付け、開口
５ａを密閉していた。図中符号６は、ケース３のリード
線引出し口から外部に引き出したリード線である。符号
７は、ケース３で支持する回転軸４の軸受である。

【０００３】ところで、そのような従来のステップモー
タ１では、フランジ２の中心に凸部２ａを形成してその
凸部２ａ内にラバーシール８を設け、そのラバーシール
８内にグリース９を収納し、フランジ２の軸孔２ｂを通
して回転軸４まわりからステップモータ１内にガスが侵
入することを防止していた。

【０００４】そして、リード線６を介して信号を送出し
てこのステップモータ１を駆動し、ロータ車を回転して
その回転軸４の先端に取り付ける図示省略する遮断弁を
駆動し、ガス流路を開閉してガスを流したりそのガスの
流れを遮断したりしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種のス
テップモータ１では、耐用年数１０年のガスメータであ
ると、耐用年数期間中に、ラバーシール８やグリース９
等が劣化し、内部にガスが入り込むことがあった。この
ため、ケース３からのリード線６の引出し口やロータ車
の回転軸４の軸受７部分から外部に漏れたり、万一外部
からコイルに高電圧が印加されてコイルに火花が発生し
たときガスに引火したりするおそれがあった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載の発明は、たとえば以下の図示実施の形態に示すとお
り、ステップモータ１０において、底部１１ｃに密閉型
軸受１２を設け、流体路または流体室の開口４４にそれ
を密閉して取り付けるカップ状のケース１１と、筒状に
切り起こした互いのクシ歯１６ａ・１７ａを噛み合わせ
て中心にロータ収納空間ａを形成する各１対のクシ歯ス
テータ１５………、その複数対のクシ歯ステータ１５…
……をインサート成型して各対の外周を被って各対に外
向きのコイル収納空間ｂを形成するコイルボビン１８、
そのコイルボビン１８のコイル収納空間ｂ内に巻き付け
て前記ケース１１外に引き出す巻線２０よりなる巻線ブ
ロック１４と、その巻線ブロック１４の前記ロータ収納
空間ａ内に収納し、回転軸２９の一端を前記密閉型軸受
１２で回転自在に支持するロータ車２６と、そのロータ
車２６の回転軸２９の他端を回転自在に支持する軸受３
３を設け、前記ケース１１の口部１１ｄに取り付ける蓋
板３２と、その蓋板３２と前記巻線ブロック１４間およ
び前記巻線ブロック１４と前記ケース１１の底部１１ｃ
間に設け、前記巻線ブロック１４の内外を気密に保持す
るリング状のゴムパッキン２４・２５と、からなること
を特徴とする。

【０００７】そして、請求項１に記載の発明では、軸受
３３を通して回転軸２９まわりから内部に流体が侵入し
ても、その内部に侵入した流体は、ケース１１と蓋板３
２と巻線ブロック１４とゴムパッキン２４・２５と密閉
型軸受１２とで遮断して外部に漏れることを阻止する。

【０００８】請求項２に記載の発明は、ステップモータ
において、底部に密閉型軸受を設け、流体路または流体
室の開口にそれを密閉して取り付けるカップ状のケース
と、筒状に切り起こした互いのクシ歯を噛み合わせて中
心にロータ収納空間を形成する１対のクシ歯ステータ、
その１対のクシ歯ステータをインサート成型して外周を
被って外向きのコイル収納空間を形成するコイルボビ
ン、そのコイルボビンのコイル収納空間内に巻き付けて
前記ケース外に引き出す巻線よりなる複数の巻線ブロッ
クと、その複数の巻線ブロックの前記ロータ収納空間内
に収納し、一端を前記密閉型軸受で回転自在に支持する
ロータ車と、そのロータ車の他端を回転自在に支持する
軸受を設け、前記ケースの口部に取り付ける蓋板と、そ
の蓋板と前記巻線ブロック間、前記巻線ブロック相互
間、および前記巻線ブロックと前記ケースの底部間にそ
れぞれ設け、前記巻線ブロックの内外を気密に保持する
リング状のゴムパッキンと、からなることを特徴とす
る。

【０００９】そして、請求項２に記載の発明では、軸受
を通して回転軸まわりから内部に流体が侵入しても、そ
の内部に侵入した流体は、ケースと蓋板と巻線ブロック
とゴムパッキンと密閉型軸受とで遮断して外部に漏れる
ことを阻止する。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のステップモータにおいて、たとえば以下の図
示実施の形態に示すとおり、ガスメータのガス流路４３
の開口４４にそれを密閉して取り付け、そのガス流路４
３を遮断する遮断弁３７を駆動してなる、ことを特徴と
する。

【００１１】そして、請求項３に記載の発明では、内部
に侵入したガスを遮断して外部に漏れることを阻止す
る。

【００１２】

【実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発明の実
施の形態につき説明する。図１は、請求項１に記載の発
明の一実施の形態を示すもので、ステップモータの縦断
面図である。図２は、そのステップモータの分解図であ
る。

【００１３】図中符号１０で示すステップモータは、カ
ップ状のケース１１内に収納してなる。ケース１１は、
たとえば鉄製で、図３にも示すとおり、対向する位置に
耳状に鍔部１１ａ・１１ｂを有し、底部１１ｃの中央に
密閉型軸受１２を設ける。密閉型軸受１２は、たとえば
耐ガス性を有するポリアセタール製で、中心軸孔１２ａ
の外側を塞いでなり、その成型時にケース１１と一体的
に設ける。そのようなケース１１には、図３に示すよう
に、外周の２つの鍔部１１ａ・１１ｂ間に口部１１ｄか
ら途中まで下向きに切り欠いてリード線引出し口１１ｅ
を形成する。

【００１４】そのようなケース１１内には、巻線ブロッ
ク１４を収納する。巻線ブロック１４には、図示実施の
形態では、２対の鉄製クシ歯ステータ１５・１５を設け
る。各１対のクシ歯ステータ１５は、図４に示すよう
に、２つの円形クシ歯ステータ１６・１７を向き合わせ
てその中央で筒状に切り起こした互いのクシ歯１６ａ・
１７ａを噛み合わせてなる。そして、２対のクシ歯ステ
ータ１５・１５を２段に積み重ね、それらをインサート
して両対の外周を被ってコイルボビン１８を成型して設
ける。コイルボビン１８は、たとえばポリエチレンテレ
フタレート製とする。これにより、中心にロータ収納空
間ａを形成するとともに、各対に外向きのコイル収納空
間ｂ・ｂを形成する。

【００１５】そして、そのコイルボビン１８の各コイル
収納空間ｂ内に巻線２０をリング状に巻き付け、コイル
ボビン１８の中段外周でそれぞれ端末処理する。そうし
て、図２に示すように、そこに、コネクタ２１を取り付
けたリード線２２を半田付けしてなる。

【００１６】そのようにして形成した巻線ブロック１４
は、まずリング状のゴムパッキン２４を入れてからケー
ス１１内に挿入し、ゴムパッキン２４を挾んで底部１１
ｃ上に乗せる。このとき、巻線２０のリード線２２は、
リード線引出し口１１ｅからケース１１外に引き出す。
そして、巻線ブロック１４は、その外周を、ケース１１
内でその内周に当てて位置決めする。その後、再びリン
グ状のゴムパッキン２５を入れるとともに、ロータ収納
空間ａ内にロータ車２６を挿入する。

【００１７】ロータ車２６は、筒状のフェライト製ロー
タ２８の中心孔に回転軸２９を挿通してリング３０・３
１で抜け止めしてなる。そして、巻線ブロック１４のロ
ータ収納空間ａ内に挿入したロータ車２６は、回転軸２
９の一端を密閉型軸受１２の軸孔１２ａ内に挿入してリ
ング３１を密閉型軸受１２上に乗せ、密閉型軸受１２で
回転自在に支持する。回転軸２９の他端は、蓋板３２の
軸受３３の軸孔に通して上向きに突出し、その軸受３３
で回転自在に支持する。そして、その他端の先端には、
ねじ部２９ａを設けてなる。軸受３３は、密閉型軸受１
２と同様に、たとえば耐ガス性を有するポリアセタール
製とする。

【００１８】蓋板３２は、図５に示すように、円板状を
なし、軸受３３の成型時にそれと一体的に設ける。ま
た、その蓋板３２には、ガイド軸孔３２ａをあけ、その
ガイド軸孔３２ａにガイド軸３５の細径下端３５ａを圧
入する。そして、ケース１１内に入れ、巻線ブロック１
４との間でゴムパッキン２５を挾んでケース１１の口部
１１ｄに取り付け、その口部１１ｄの縁の図３で示す
ｃ、ｄ、ｅ、ｆの４ヵ所をカシメてゴムパッキン２４・
２５を圧縮するとともに抜け止めする。

【００１９】以上のようにして図１に示すごとく組立て
たステップモータ１０は、図６に示すように、その回転
軸２９の先端ねじ部２９ａを遮断弁３７の中心ねじ孔３
７ａにねじ込み、ロータ車２６の回転とともにやがて遮
断弁３７のアーム部３７ｂの貫通孔にガイド軸３５を貫
挿し、回転軸２９の先端に遮断弁３７を取り付ける。遮
断弁３７は、頂部にゴム３８を有する。

【００２０】それから、ガスメータ内に組込み、蓋板３
２とフレーム４０との間でリング状のゴムパッキン４１
を挾み、鍔部１１ａ・１１ｂを貫通する取付ねじ４２…
……をフレーム４０にねじ込み、ガスメータ内のガス流
路４３の開口４４にそれを密閉して取り付ける。このと
き、遮断弁３７のゴム３８は、ガス流路４３中の開口部
４５と対向してなる。

【００２１】そして、非常時など必要に応じ、リード線
２２を介して巻線２０に通電してロータ車２６を一方向
に回し、回転軸２９を回転して中心ねじ孔３７ａから先
端ねじ部２９ａをねじ戻し、遮断弁３７をガイド軸３５
で案内しながら上動してやがてゴム３８を弁座４０ａに
押し当て、開口部４５を塞いでガス流路４３を図中矢示
方向に流れるガスの流れを遮断する。

【００２２】遮断を解除するときは、再びリード線２２
を介して巻線２０に通電してロータ車２６を他方向に回
し、回転軸２９を逆回転して中心ねじ孔３７ａに先端ね
じ部２９ａをねじ込み、遮断弁３７をガイド軸３５で案
内しながら下動してやがてゴム３８を弁座４０ａから離
し、開口部４５を開いてガス流路４３中を図中矢示方向
にガスが流れるようにする。

【００２３】ところで、この請求項１に記載のステップ
モータ１０では、蓋板３２に設ける軸受３３の軸孔を通
して回転軸２９まわりから内部にガスが侵入することが
ある。ところが、その内部に侵入したガスは、ケース１
１と蓋板３２と巻線ブロック１４とゴムパッキン２４・
２５と密閉型軸受１２とで遮断して外部に漏れることを
阻止する。巻線ブロック１４は、クシ歯ステータ１６・
１７をインサートしてコイルボビン１８を成型し、クシ
歯ステータ１６・１７の外周を被うコイルボビン１８で
巻線ブロック１４を通してのガス漏れを防止してなる。

【００２４】さて、上述した図示実施の形態では、２対
のクシ歯ステータ１５・１５を２段に積み重ね、それら
をインサートして両対の外周を被ってコイルボビン１８
を成型して設け、中心にロータ収納空間ａを形成すると
ともに、各対に外向きのコイル収納空間ｂ・ｂを形成す
る。しかし、請求項２に記載の発明では、１対のクシ歯
ステータ１５をインサートしてその外周を被ってコイル
ボビン１８を成型し、そのコイルボビン１８の外向きの
コイル収納空間ｂ内に巻線２０を巻き付けて巻線ブロッ
ク１４を個々に形成し、その個々の巻線ブロック１４・
１４相互間にリング状のゴムパッキンを挾んで積み重
ね、その複数の巻線ブロック１４………中心のロータ収
納空間ａ内にロータ車２６を収納する、ことを特徴とす
る。

【００２５】この請求項２に記載のステップモータ１０
でも、請求項１に記載のステップモータ１０と同じよう
に、蓋板３２に設ける軸受３３の軸孔を通して回転軸２
９まわりから内部にガス等の流体が侵入することがあ
る。ところが、請求項１に記載のステップモータ１０と
同様に、その内部に侵入した流体は、ケース１１と蓋板
３２と各巻線ブロック１４とそれらの間のゴムパッキン
とゴムパッキン２４・２５と密閉型軸受１２とで遮断し
て外部に漏れることを阻止する。各巻線ブロック１４
は、クシ歯ステータ１６・１７をインサートしてコイル
ボビン１８を成型し、クシ歯ステータ１６・１７の外周
を被うコイルボビン１８で巻線ブロック１４を通しての
流体漏れを防止してなる。

【００２６】請求項３に記載の発明は、請求項１、また
は２に記載のステップモータにおいて、たとえば上記の
図示実施の形態に示すとおり、ガスメータのガス流路４
３の開口４４にそれを密閉して取り付け、そのガス流路
４３を遮断する遮断弁３７を駆動してなる、ことを特徴
とする。そして、請求項３に記載の発明では、ステップ
モータ１０内に侵入したガスを遮断して外部に漏れるこ
とを阻止する。

【００２７】

【発明の効果】したがって、請求項１および２に記載の
発明によれば、軸受を通して回転軸まわりからステップ
モータ内部に流体が侵入しても、その内部に侵入した流
体は、ケースと蓋板と巻線ブロックとゴムパッキンと密
閉型軸受とで遮断して外部に漏れることを阻止し、安全
性を確保することができる。従来のラバーシールは、可
動部に設けていたが、請求項１および２に記載の発明で
は、ゴムパッキンを非可動部に設けるから、従来に比し
その劣化を遅くすることができる。

【００２８】請求項３に記載の発明によれば、さらに、
巻線ブロックの内外を気密に保持することで、万一外部
から巻線に高電圧が印加されて巻線に火花が発生したと
しても、そのときガスに引火するおそれをなくすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の一実施の形態を示すも
ので、ステップモータの縦断面図である。

【図２】そのステップモータの分解図である。

【図３】そのステップモータで使用するケースの斜視図
である。

【図４】そのステップモータ内に備える巻線ブロックで
用いる１対のクシ歯ステータの斜視図である。

【図５】そのステップモータで使用する蓋板とそれに取
り付けるガイド軸を示す斜視図である。

【図６】そのステップモータの使用状態の説明断面図で
ある。

【図７】従来のステップモータの使用状態説明断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ ステップモータ １１ ケース １１ｃ 底部 １１ｄ 口部 １２ 密閉型軸受 １４ 巻線ブロック １５ １対のクシ歯ステータ １６ａ・１７ａ クシ歯 １８ コイルボビン ２０ 巻線 ２６ ロータ車 ２９ 回転軸 ３２ 蓋板 ３３ 軸受 ３７ 遮断弁 ４３ ガス流路 ４４ 開口 ａ ロータ収納空間 ｂ コイル収納空間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部に密閉型軸受を設け、流体路または
   流体室の開口にそれを密閉して取り付けるカップ状のケ
   ースと、 筒状に切り起こした互いのクシ歯を噛み合わせて中心に
   ロータ収納空間を形成する各１対のクシ歯ステータ、そ
   の複数対のクシ歯ステータをインサート成型して各対の
   外周を被って各対に外向きのコイル収納空間を形成する
   コイルボビン、そのコイルボビンのコイル収納空間内に
   巻き付けて前記ケース外に引き出す巻線よりなる巻線ブ
   ロックと、 その巻線ブロックの前記ロータ収納空間内に収納し、回
   転軸の一端を前記密閉型軸受で回転自在に支持するロー
   タ車と、 そのロータ車の回転軸の他端を回転自在に支持する軸受
   を設け、前記ケースの口部に取り付ける蓋板と、 その蓋板と前記巻線ブロック間および前記巻線ブロック
   と前記ケースの底部間に設け、前記巻線ブロックの内外
   を気密に保持するリング状のゴムパッキンと、 からなることを特徴とする、ステップモータ。
2. 【請求項２】 底部に密閉型軸受を設け、流体路または
   流体室の開口にそれを密閉して取り付けるカップ状のケ
   ースと、 筒状に切り起こした互いのクシ歯を噛み合わせて中心に
   ロータ収納空間を形成する１対のクシ歯ステータ、その
   １対のクシ歯ステータをインサート成型して外周を被っ
   て外向きのコイル収納空間を形成するコイルボビン、そ
   のコイルボビンのコイル収納空間内に巻き付けて前記ケ
   ース外に引き出す巻線よりなる複数の巻線ブロックと、 その複数の巻線ブロックの前記ロータ収納空間内に収納
   し、一端を前記密閉型軸受で回転自在に支持するロータ
   車と、 そのロータ車の他端を回転自在に支持する軸受を設け、
   前記ケースの口部に取り付ける蓋板と、 その蓋板と前記巻線ブロック間、前記巻線ブロック相互
   間、および前記巻線ブロックと前記ケースの底部間にそ
   れぞれ設け、前記巻線ブロックの内外を気密に保持する
   リング状のゴムパッキンと、 からなることを特徴とする、ステップモータ。
3. 【請求項３】 ガスメータのガス流路の開口にそれを密
   閉して取り付け、そのガス流路を遮断する遮断弁を駆動
   してなる、請求項１、または２に記載のステップモー
   タ。