JPH10304644A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】騒音が小さく、かつ同軸度が高いステッピング
モータを提供する。 【解決手段】ステッピングモータ１は、ハイブリッド型
のステッピングモータであり、複数の磁極を有するステ
ータコア８およびステータコア８に施された巻線９を有
するステータ７と、ステータ７の両端に装着されたブラ
ケット５、６と、ブラケット５、６の基部５１、６１に
固定された軸受け３、４と、軸受け３、４により回転可
能に支持されたロータ１４とを有している。ブラケット
５は、金属板を塑性変形させて、基部５１の主面に対し
ほぼ直角に屈曲する側壁５２を形成してなるものであ
り、側壁５２の端部５２１が、ステータコア８の端面に
当接するように装着されている。このブラケット５の基
部５１には、開口５１１を囲む四角形の第１のリブ５４
と、この第１のリブ５４と側壁５２とを連結する第２の
リブ５５とが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステッピングモー
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プリンタやコピー機の紙送りに
は、ハイブリッド型のステッピングモータが用いられて
いる。このステッピングモータは、ステータコアおよび
ステータコアに施された巻線とからなるステータと、ス
テータの両端にそれぞれ配置された一対のブラケット
と、各ブラケットにそれぞれ固定された一対の軸受け
と、各軸受けにより回転可能に支持されたロータとで構
成されている。そして、前記一対のブラケットでステー
タコアを挟み、これらを複数箇所でボルトおよびナット
により固定している。

【０００３】この場合、従来では、アルミダイキャスト
製のブラケットが用いられており、同軸度を向上させる
ために、そのアルミダイキャストを切削加工している。

【０００４】このため、ブラケットの加工に手間がかか
るともに、製造コストが高いという問題がある。

【０００５】そこで、製造が容易な方法として、金属板
にプレス加工を施してブラケットを製造する方法が提案
されているが、この場合には、前記ダイキャストのもの
に比べ、モータから出る騒音が大きいという問題があ
る。

【０００６】しかも、前記ダイキャストのものに比べ、
強度が低いので、ネジによりブラケットを固定したと
き、その締め付けによる応力がブラケットの中央部に集
中し、これにより、特にブラケットの中央部が変位（変
形）し、ブラケットの平行度が損われ、軸受が傾いた
り、位置がずれる。その結果、回転軸と、軸受及びステ
ータコアとの同軸度が低下する。このため、ロータを設
置することができないことや、ロータが円滑に回転しな
いことがある。

【０００７】なお、金属板の厚さを厚くして、強度を高
めることもできるが、この場合には、加工性が低下し、
その利点が損なわれる。

【０００８】また、金属板の厚さは変更せず、ブラケッ
トに補強用のリブを形成することも考えられるが、モー
タからの騒音、振動や、ネジ締めによるブラケットの中
央部の変位と、前記リブの成形パターンとの関係は何ら
解明されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、騒
音、振動が小さく、かつ同軸度が高いステッピングモー
タを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（２０）の本発明により達成される。

【００１１】（１） ステータと、中央部に開口が形成
され、かつ外周部に複数のネジ止め用の孔部が形成され
た基部と、該基部に対して屈曲する側壁とを有し、前記
ステータの両端にそれぞれ装着された一対のブラケット
と、前記各ブラケットの基部の開口内にそれぞれ固定さ
れた一対の軸受けと、前記ステータの内側に挿入され、
前記両軸受けにより回転可能に支持されたロータとを有
するステッピングモータであって、前記両ブラケットの
うちの少なくとも一方は、その基部に、前記開口を囲む
第１のリブと、該第１のリブと前記側壁とを連結する第
２のリブとを有することを特徴とするステッピングモー
タ。

【００１２】（２） ステータと、中央部に開口が形成
され、かつ外周部に複数のネジ止め用の孔部が形成され
た基部と、該基部に対して屈曲する側壁とを有し、前記
ステータの両端にそれぞれ装着された一対のブラケット
と、前記各ブラケットの基部の開口内にそれぞれ固定さ
れた一対の軸受けと、前記ステータの内側に挿入され、
前記両軸受けにより回転可能に支持されたロータとを有
するステッピングモータであって、前記両ブラケット
は、それぞれ、その基部に、前記開口を囲む第１のリブ
と、該第１のリブと前記側壁とを連結する第２のリブと
を有することを特徴とするステッピングモータ。

【００１３】（３） 前記両ブラケットのうちの少なく
とも一方は、金属板を塑性変形させて成形したものであ
る上記（１）または（２）に記載のステッピングモー
タ。

【００１４】（４） 前記ブラケットは、プレス加工、
深絞り加工または曲げ加工のいずれかの工程を経て製造
されたものである上記（３）に記載のステッピングモー
タ。

【００１５】（５） 前記第１のリブおよび第２のリブ
は、前記ブラケットの成形時に形成されたものである上
記（３）または（４）に記載のステッピングモータ。

【００１６】（６） 前記第１のリブは、角部を有する
上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のステッピン
グモータ。

【００１７】（７） 前記第１のリブは、直線状の組み
合わせである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載
のステッピングモータ。

【００１８】（８） 前記第１のリブは、該第１のリブ
およびその延長線が前記開口および／または前記孔部と
交わらないよう構成されている上記（１）ないし（７）
のいずれかに記載のステッピングモータ。

【００１９】（９） 前記第２のリブは、直線状または
その組み合わせである上記（１）ないし（８）のいずれ
かに記載のステッピングモータ。

【００２０】（10） 前記第２のリブは、該第２のリブ
およびその延長線が前記開口および／または前記孔部と
交わらないよう構成されている上記（１）ないし（９）
のいずれかに記載のステッピングモータ。

【００２１】（11） 前記第２のリブは、前記側壁の複
数の部位に連結している上記（１）ないし（10）のいず
れかに記載のステッピングモータ。

【００２２】（12） 前記孔部は、前記第１のリブおよ
び第２のリブにより区画された２以上の異なる領域に位
置している上記（１）ないし（11）のいずれかに記載の
ステッピングモータ。

【００２３】（13） 前記基部の形状は、ほぼ四角形で
ある上記（１）ないし（11）のいずれかに記載のステッ
ピングモータ。

【００２４】（14） 前記孔部は、前記基部の四隅にそ
れぞれ形成され、該各孔部が、それぞれ、前記第１のリ
ブおよび第２のリブにより区画された異なる領域に位置
している上記（13）に記載のステッピングモータ。

【００２５】（15） 前記第１のリブおよび第２のリブ
の前記基部上の形成パターンが格子状である上記（13）
または（14）に記載のステッピングモータ。

【００２６】（16） 前記形成パターンにおける格子
が、前記基部の一辺と平行、または、前記基部の対角線
と平行である上記（15）に記載のステッピングモータ。

【００２７】（17） 前記第１のリブおよび第２のリブ
の前記基部上の形成パターンは、前記開口の中心に対し
て点対称か、または、該中心を通る前記基部上の直線に
対して線対称である上記（１）ないし（16）のいずれか
に記載のステッピングモータ。

【００２８】（18） 前記第１のリブおよび第２のリブ
は、前記ブラケットの内側に突出している上記（１）な
いし（17）のいずれかに記載のステッピングモータ。

【００２９】（19） 前記第１のリブおよび第２のリブ
の高さは、前記基部の厚さの１０〜３００％である上記
（１）ないし（18）のいずれかに記載のステッピングモ
ータ。

【００３０】（20） ハイブリッド型またはＶＲ型のス
テッピングモータである上記（１）ないし（19）のいず
れかに記載のステッピングモータ。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のステッピングモー
タを添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明す
る。

【００３２】図１は、本発明のステッピングモータの実
施例を示す分解斜視図、図２は、図１に示すステッピン
グモータの断面図、図３は、図１に示すステッピングモ
ータのブラケットの構成を示す斜視図、図４は、図３に
示すブラケットの平面図、図５は、図４のＡ−Ａ線での
断面図、図６は、図３に示すブラケットの正面図、図７
は、図３に示すブラケットの背面図、図８は、図３に示
すブラケットの第１のリブおよびその近傍を示す断面
図、図９は、図１に示すステッピングモータのブラケッ
トの構成を示す斜視図、図１０は、図１に示すステッピ
ングモータのステータコアの構成を示す平面図である。

【００３３】図１および図２に示すように、本実施例の
ステッピングモータ１は、ハイブリッド型のステッピン
グモータであり、ステータ７と、ステータ７の一端に装
着された第１のブラケット（以下、単に「ブラケット」
と言う）５および他端に装着された第２のブラケット
（以下、単に「ブラケット」と言う）６と、ブラケット
５の基部（底部）５１に固定された軸受け３およびブラ
ケット６の基部（頂部）６１に固定された軸受け４と、
ステータ７の内側に挿入され、両軸受け３、４により回
転可能に支持されたロータ１４とを有している。

【００３４】前記軸受け３および４は、それぞれ、焼結
体よりなる滑り軸受けで構成されている。

【００３５】ロータ１４は、回転軸１５と、回転軸１５
の外周に設置された円盤状（円環板状）の永久磁石１６
と、永久磁石１６の一端に接合されたロータコア１７お
よび他端に接合されたロータコア１８とで構成されてい
る。

【００３６】この場合、回転軸１５と、永久磁石１６、
ロータコア１７および１８とは、永久磁石１６、ロータ
コア１７および１８の内腔に回転軸１５を圧入するこ
と、あるいは、前記内腔に回転軸１５を挿入（嵌入）
し、これらを溶接または接着剤で接着することにより固
定されている。

【００３７】永久磁石１６としては、磁気特性に優れた
ものが用いられ、例えば、希土類元素と遷移金属とを基
本成分とする希土類磁石（例：Ｓｍ−Ｃｏ系磁石）、あ
るいは希土類元素と遷移金属とボロンとを基本成分とす
る希土類磁石（例：Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石）が好適に使
用される。また、永久磁石１６の形態（種類）は、例え
ばボンド磁石、焼結磁石、鋳造磁石等、いずれのもので
もよい。

【００３８】ロータコア１７および１８は、それぞれ、
積層された複数枚の鋼板（金属板）で構成されている。

【００３９】これらロータコア１７および１８の外周側
側面には、それぞれ、複数の歯極１７１および１８１が
周方向に沿って並設されている。この場合、ロータコア
１７および１８は、半ピッチ分ずれた状態、すなわち、
隣接する歯極１７１、１７１の間に、歯極１８１が位置
するように配置されている。

【００４０】図示しないが、これらのロータコア１７、
１８、永久磁石１６は、歯極１７１、１８１の先端部を
残して樹脂でモールドされていてもよい。

【００４１】なお、回転軸１５の先端部（図１および図
２中上側端部）には、プーリー２が嵌入されている。

【００４２】また、軸受け３とロータコア１７との間に
は、３枚のワッシャー１９が挿入され、同様に、軸受け
４とロータコア１８との間には、３枚のワッシャー１９
が挿入されている。

【００４３】ステータ７は、ステータコア８と、絶縁部
材１０および１１と、ステータコア８に施された巻線９
とで構成されている。

【００４４】前記ステータコア８は、積層された複数枚
の鋼板（金属板）で構成されている。

【００４５】図１０に示すように、ステータコア８の内
周側側部には、８つの磁極８１が形成されている。各磁
極８１には、それぞれ、複数の歯極８２が周方向に沿っ
て並設されている。各歯極８２は、ロータ１４の回転中
心（軸線１５１）から等距離に、すなわち、同心円上に
配置されている。

【００４６】軸線方向から見たステータコア８の側面８
６の形状、すなわち、図１０におけるステータコア８の
外形は、各角部８３に面取り部８４を有する四角形をな
している。各面取り部８４は、後述するブラケット５の
対応する面取り部５３より幅広になっている。

【００４７】このように、ステータコア８の各角部８３
に面取り部８４を設けることにより（ステータコア８の
一部を切欠いた構造にすることにより）、モータ形状
（モータ寸法）を大きくすることなく、モータ特性を向
上させることができる。

【００４８】また、ステータコア８の各角部８３には、
ネジ２１が挿入される貫通孔８５が形成されている。

【００４９】図１および図２に示すように、ステータコ
ア８には、その一端側から絶縁部材１０が挿入され、他
端側から絶縁部材１１が挿入されている。そして、ステ
ータコア８には、これら絶縁部材１０および１１を介し
て、巻線９が施されている。このように、絶縁部材１０
および１１を介在させることにより、ステータコア８
と、巻線９とを確実に絶縁することができる。

【００５０】ロータ１４をステータ７の内側に挿入した
状態では、ロータコア１７、１８の歯極１７１、１８１
と、ステータコア８の歯極８２とが非接触で対面する。
この場合、ロータコア１７、１８の歯極１７１、１８１
と、ステータコア８の歯極８２との間には、例えば、
０．０４〜０．０８mm程度の間隙（ギャップ）が形成さ
れる。

【００５１】このようなステータ７の図１および図２中
下側には、回路基板１２が配置されている。この回路基
板１２の端子部には、巻線９の両端と、巻線９に電力を
供給するためのリード線１２１の一端とが、それぞれ、
電気的に接続されている。なお、リード線１２１の他端
は、ステッピングモータ１の図示しない駆動回路（駆動
制御回路）に電気的に接続されている。

【００５２】回路基板１２と、ブラケット５との間に
は、回路基板１２とブラケット５とを絶縁する絶縁シー
ト１３が設けられている。

【００５３】図３および図４に示すように、ブラケット
５は、ほぼ正方形（四角形）の基部５１と、側壁５２と
を有している。側壁５２は、基部５１の外周部（外側
部）に、軸線１５１と平行で、かつ、ステータコア８側
に向けて立設されている。後述するように、この側壁５
２は、金属板を塑性変形させて、基部５１の主面５１０
に対しほぼ直角に屈曲させたものである。

【００５４】このブラケット５は、側壁５２の端部５２
１が、ステータコア８の端面に当接するように装着され
ている。この場合、ステータコア８の端面と基部５１と
の間には、所定の空間が形成され、その空間に、巻線９
がブラケット５と非接触の状態で収納されている。すな
わち、側壁５２は、ステータコア８の端面と基部５１と
の間に巻線９の収納空間を形成するためのスペーサーと
して機能する。

【００５５】図４に示すように、軸線方向から見たブラ
ケット５の側面の形状、すなわち、図４における側壁５
２の外形は、ステータコア８の外形とほぼ一致し、各角
部に面取り部５３を有する四角形をなしている。

【００５６】図３に示すように、各面取り部５３の図３
中上側には、側壁５２の高さを増加する突部５２３が形
成されている。すなわち、各突部５２３は、ブラケット
５の四隅に配置されている。

【００５７】各突部５２３は、それぞれ、ステータコア
８の対応する面取り部８４（ステータコア８の側面）と
係合する。

【００５８】前記４つの突部５２３により、ステータコ
ア８の側面８６の複数箇所（４つの面取り部８４）に係
合する係合部が構成される。

【００５９】この場合、前記係合部の係合により、すな
わち、各突部５２３が、それぞれ対応する面取り部８４
と係合すると、軸受け３、４と、ステータ７（ステータ
コア８）との中心を同一とする位置合わせがなされる。
従って、前記各突部５２３と、前記各面取り部８４と
で、ステータ７（ステータコア８）に対するブラケット
５の位置決めを行う位置決め手段が構成される。

【００６０】ステッピングモータ１は、この位置決め手
段、すなわち、各突部５２３および各面取り部８４を有
しているので、同軸度（中心合わせ精度）が高く、しか
も、容易に、軸受け３、４と、ステータ７との中心を同
一とする位置合わせを行うことができる。従って、極め
て優れた特性のステッピングモータが得られる。

【００６１】ここで、図４に示すように、軸線１５１と
突部５２３の距離をａ、図１０に示すように、軸線１５
１とステータコア８の側面８６の突部５２３が係合する
箇所との距離、すなわち、軸線１５１と面取り部８４と
の距離をｂとしたとき、ａ≦ｂ（圧入）の関係を満足す
るように設定されている。

【００６２】また、図４および図１０に示すように、軸
線方向から見て、側壁５２の突部５２３を除く部分の外
面５２２と、ステータコア８の側面８６とがほぼ一致し
ている。これにより、モータの側面に無用な凹凸が生じ
ず、装置への設置上有利となる。

【００６３】図３、図４および図６に示すように、側壁
５２の中央部には、巻線９への通電用の配線、すなわ
ち、リード線１２１が挿通される矩形の切欠き５２４が
形成されている。

【００６４】図３、図４、図５および図７に示すよう
に、ブラケット５の基部５１の中央部には、円形状の開
口５１１が形成されている。この開口５１１に臨む縁部
５１２に、軸受け３をかしめることによりその軸受け３
が基部５１に固定的に設置される。従って、前記開口５
１１および縁部５１２により、軸受け３を支持する軸受
け支持部が構成される。

【００６５】また、基部５１の各角部（４隅）には、そ
れぞれ、ネジ２１が挿入される貫通孔（ネジ止め用の孔
部）５１５が形成されている。

【００６６】図３、図４および図５に示すように、この
ようなブラケット５の基部５１には、基部５１の一方の
対角線（開口５１１を介して対向する貫通孔５１５、５
１５の中心間を結ぶ直線、以下同じ）と平行な２本の直
線状のリブ５６と、基部５１の他方の対角線と平行な２
本の直線状のリブ５７とが形成されている。すなわち２
本のリブ５６と、２本のリブ５７とが互いに直交するこ
とにより、格子状のパターンが形成されている。

【００６７】これらのリブ５６および５７により、基部
５１が補強され、ブラケット５の機械的強度が向上す
る。

【００６８】これにより、ブラケット５の一次固有振動
周波数が高周波数帯域に移行し、よって、ステッピング
モータ１における人間が聞き取れる周波数帯域の振動量
が減少する。すなわち、ステッピングモータ１の駆動時
の騒音が減少する。

【００６９】そして、ネジ２１でブラケット５を固定し
たときにブラケット５の中央部に集中していた応力が、
リブ５６および５７の作用により分散されて、ブラケッ
ト５の中央部の変位量（最大変位量）が減少する。これ
により、同軸度（ロータ１４の理想的な回転中心と、開
口５１１の中心とが一致する度合い）が向上し、よって
モータ特性を向上することができる。また、歩留りも向
上する。

【００７０】これらのリブ５６、５７は、それぞれ、ブ
ラケット５の基部５１の内側（図３および図５中上側）
に突出している。また、図５、図６および図７に示すよ
うに、基部５１の背面（ブラケット５の外側）には、各
リブ５６、５７と対応する溝５８が形成されている。こ
のようにリブ５６、５７がブラケット５の内側に突出し
ている場合には、例えば、ブラケット５をその背面同士
が接するように重ねたときでも、リブ５６、５７が邪魔
にならないという利点がある。

【００７１】各リブ５６、５７は、それぞれ、リブおよ
びその延長線が開口５１１および貫通孔５１５と交わら
ないように、すなわち、リブがそれと平行な対角線上の
貫通孔５１５および開口５１１の近傍を通るように配置
されている。そして、各リブ５６、５７は、それぞれ、
開口５１１の中心（軸線１５１）から等距離の位置に配
置されている。

【００７２】また、各リブ５６、５７の両端は、それぞ
れ、対応する側壁５２に連結されている。

【００７３】このようなリブ５６、５７の基部５１上の
形成パターン、すなわち格子状のパターンは、開口５１
１の中心に対して点対称で、かつ、前記中心を通る基部
５１上の直線（例えば、基部５１の対角線、開口５１１
の中心を通る側壁５２と平行な直線）に対して線対称で
あるので、バランスが良い。このため、前述した本発明
の効果、すなわち、騒音、振動の低減、同軸度の向上の
効果がより顕著となる。

【００７４】ここで、リブ５６におけるリブ５７とリブ
５７の間の部分を中間部５６１、この中間部５６１の両
側の部分をそれぞれ端部５６２、５６３とし、同様に、
リブ５７におけるリブ５６とリブ５６の間の部分を中間
部５７１、この中間部５７１の両側の部分をそれぞれ端
部５７２、５７３としたとき、前記リブ５６の各中間部
５６１およびリブ５７の各中間部５７１により、開口５
１１を囲む四角形（正方形）の第１のリブ５４が構成さ
れる。すなわち、第１のリブ５４は、直線状の組み合わ
せからなり、直角の角部５４１を４つ有している。

【００７５】また、前記リブ５６の各端部５６２および
５６３と、前記リブ５７の各端部５７２および５７３と
により、第１のリブ５４と側壁５２とを連結する第２の
リブ５５が構成される。すなわち、第２のリブ５５は、
直線状の組み合わせからなり、各角部５４１と、対応す
る側壁５２とを連結している。

【００７６】なお、各貫通孔５１５は、それぞれ、前記
第１のリブ５４および第２のリブ５５により区画された
異なる領域に位置している。これにより、騒音、振動の
低減、同軸度の向上の効果がより顕著となる。

【００７７】図８に示すように、基部５１の厚さをｈ1
、第１のリブ５４、５５の幅をｗ、高さをｈ2 とした
とき、第１のリブ５４、第２のリブ５５の高さｈ2 は、
基部５１の厚さｈ1 の１０〜３００％程度が好ましく、
４０〜６０％程度がより好ましい。

【００７８】第１のリブ５４、第２のリブ５５の高さｈ
2 が基部５１の厚さｈ1 の３００％を超えると、ブラケ
ット５の製造（加工）上困難となり、１０％未満では、
基部５１の厚さｈ1 等の諸条件や、第１のリブ５４、第
２のリブ５５の形成パターン等によっては、騒音、振動
の低減、同軸度の向上の効果が不十分となるおそれがあ
る。

【００７９】また、第１のリブ５４、第２のリブ５５の
幅ｗは、基部５１の厚さｈ1 の５０〜３００％程度が好
ましく、１３０〜１８０％程度がより好ましい。

【００８０】第１のリブ５４、第２のリブ５５の幅ｗを
前記範囲内に設定すると、騒音、振動の低減、同軸度の
向上の効果がより顕著となる。

【００８１】また、ブラケット５は、その表面に防食処
理がなされているのが好ましい。これにより、ブラケッ
ト５の化学的耐久性が向上し、ステッピングモータ１の
信頼性を向上させることができる。本実施例の場合、材
料として防食メッキ（亜鉛メッキ鋼版）を用いている
が、ブラケット５へ、加工後に、同様のメッキを施す等
の防食処理を施してもよい。

【００８２】図１、図２および図９に示すように、ブラ
ケット６の基部６１には、第１のリブ５４および第２の
リブ５５が形成されている。これらの第１のリブ５４お
よび第２のリブ５５の構成は、それぞれ、前述したブラ
ケット５の第１のリブ５４および第２のリブ５５と同様
であるので説明を省略する。

【００８３】また、ブラケット６の基部６１の各角部
（四隅）には、それぞれ、ネジ２１と螺合するネジ孔６
３が形成されいる。そして、ブラケット６の側壁６２に
は、切欠きが形成されていない。ブラケット６のこの他
の構成は、前述したブラケット５とほぼ同様であるの
で、説明を省略する。

【００８４】本実施例では、ブラケット５および６は、
鋼板等の金属板を材料とし、この材料にプレス打ち抜き
加工およびプレス曲げ加工等の多段階の連続プレス加工
と、必要に応じ切削加工とを施して製造される。

【００８５】この場合、第１のリブ５４および第２のリ
ブ５５は、それぞれ、ブラケット５、６の成形時に、す
なわち、例えば前記連続プレス加工の所定の段階で、形
成されるのが好ましい。これにより、ステッピングモー
タ１の製造工数を増加することなく、基部５１に第１の
リブ５４および第２のリブ５５を形成することができ
る。

【００８６】このような製造法では、前述したような形
状、特に、側壁５２、突部５２３、開口５１１、貫通孔
５１５、第１のリブ５４、第２のリブ５５の形状等を容
易に、かつ高い寸法精度で形成することができ、ブラケ
ット５、６の機械的強度も十分に高い。

【００８７】なお、本発明におけるブラケット５および
６は、それぞれ、このようにして製造されたものに限ら
ず、例えば、プレス加工、深絞り加工または曲げ加工の
いずれかの工程を経て製造されたものであってもよい。

【００８８】また、本発明では、ブラケット５および６
のうちの一方が、金属板を塑性変形させて側壁を形成し
てなるものであってもよい。

【００８９】また、本発明では、ブラケット５および６
のうちのいずれか一方にのみ、突部（係合部）５２３が
設けられていてもよい。また、ブラケット５および６の
いずれも突部５２３が省略されていてもよい。

【００９０】前述したステッピングモータ１では、ステ
ータ７がブラケット５および６により挟持された状態
で、ブラケット６のネジ孔６３にネジ２１が螺合し、こ
れにより、ステータ７と、ブラケット５と、ブラケット
６とが固定されている。

【００９１】そして、ステッピングモータ１の駆動回路
により、リード線１２１および回路基板１２を介して巻
線９にパルス信号を通電すると、巻線９が励磁され、ロ
ータ１４を回転駆動するトルクが発生する。そして、ロ
ータ１４は、入力されたパルス信号のパルス数に応じ
て、所定のステップ数、すなわち所定の角度回転する。

【００９２】以上説明したように、ステッピングモータ
１では、ブラケット５、６の基部５１、６１に、それぞ
れ、前述した第１のリブ５４および第２のリブ５５が形
成されているので、ブラケット５、６の機械的強度が向
上し、これによりステッピングモータ１の駆動時の騒
音、振動が減少する。

【００９３】そして、ネジ２１で、ステータ７と、ブラ
ケット５と、ブラケット６とを固定したときにブラケッ
ト５の中央部に集中していた応力が、第１のリブ５４お
よび第２のリブ５５の作用により分散されて、ブラケッ
ト５、６の中央部の変位量が減少し、これにより、同軸
度が向上する。

【００９４】また、ステッピングモータ１では、主にプ
レス加工により、金属板を塑性変形させて、側壁５２、
６２を有するブラケット５、６を製造し、これらブラケ
ット５とブラケット６とで、ステータ７を挟持するよう
に構成されているので、モータの製造を容易かつ安価に
行うことができ、また、モータの小型、軽量化および量
産にも有利である。

【００９５】例えば、アルミダイキャスト製のブラケッ
トを用いる場合に比べ、ブラケットの製造（加工）が容
易であるとともに、低コスト化に有利である。

【００９６】また、ステッピングモータ１は、ハイブリ
ッド型のステッピングモータであるので、ＰＭ型のステ
ッピングモータに比べ、分解能が高い、すなわち、ステ
ップ角が小さく、このため、緻密な制御を行う場合に有
利である。

【００９７】次に、本発明のステッピングモータの他の
実施例を説明する。この場合、前述したステッピングモ
ータ１との共通点については説明を省略し、主な相違点
を説明する。

【００９８】図１１は、本発明のステッピングモータの
他の実施例のブラケットの構成を示す平面図、図１２
は、図１１に示すブラケットの背面図、図１３は、本発
明のステッピングモータの他の実施例のブラケットの構
成を示す平面図、図１４は、図１３に示すブラケットの
背面図、図１５は、本発明のステッピングモータの他の
実施例のブラケットの構成を示す平面図、図１６は、図
１５に示すブラケットの背面図、図１７は、本発明のス
テッピングモータの他の実施例のブラケットの構成を示
す平面図、図１８は、図１７に示すブラケットの背面図
である。

【００９９】これらの図に示すように、各ステッピング
モータ１は、前述したステッピングモータ１と、ブラケ
ット５、６の基部５１、６１に形成されている第１のリ
ブ５４および第２のリブ５５のパターンが異なるのみで
あり、この他の構成は、ほぼ同様である。

【０１００】図１１および図１２に示すブラケット５の
基部５１には、開口５１２を囲む四角形（正方形）の第
１のリブ５４が形成されている。この第１のリブ５４
は、基部５１の一辺と、第１のリブ５４の一辺とが平行
となり、かつ、開口５１１の中心から第１のリブ５４の
各辺までの距離が同一となるように配置されている。

【０１０１】そして、基部５１には、前記第１のリブ５
４の各角部５４１から、第１のリブ５４の辺の延長方向
に延びる第２のリブ５５が形成されている。この第２の
リブ５５の端部は、それぞれ、対応する側壁６２に連結
されている。

【０１０２】これら第１のリブ５４および第２のリブ５
５により、基部５１の一辺と平行な格子状のパターンが
形成される。

【０１０３】なお、ブラケット６の基部６１に形成され
ているリブのパターンは、図１１に示すブラケット５の
基部５１に形成されている第１のリブ５４、第２のリブ
５５のパターンと同様であるので、図示および説明を省
略する。

【０１０４】図１３および図１４に示すブラケット５の
基部５１には、開口５１２を囲む円形の第１のリブ５４
が形成されている。この第１のリブ５４は、開口５１２
と同心的に配置されている。

【０１０５】そして、基部５１には、前記第１のリブ５
４から、放射状に８方向に延びる第２のリブ５５が形成
されている。この第２のリブ５５の端部は、それぞれ、
対応する側壁６２に連結されている。また、この第２の
リブ５５は、等角度間隔（等間隔）で配置されている。

【０１０６】なお、ブラケット６の基部６１に形成され
ているリブのパターンは、図１３に示すブラケット５の
基部５１に形成されている第１のリブ５４、第２のリブ
５５のパターンと同様であるので、図示および説明を省
略する。

【０１０７】ここで、本発明では、第２のリブ５５およ
びその延長線が、開口５１１と交わらないように、適
宜、第２のリブ５５を傾斜または湾曲させてもよい。

【０１０８】図１５および図１６に示すブラケット５の
基部５１には、開口５１２を囲む四角形（正方形）の第
１のリブ５４が形成されている。この第１のリブ５４
は、基部５１の対角線と、第１のリブ５４の一辺とが平
行となり、かつ、開口５１１の中心から第１のリブ５４
の各辺までの距離が同一となるように配置されている。

【０１０９】そして、基部５１には、前記第１のリブ５
４の各角部５４１と、側壁５２の中央部とを連結する第
２のリブ５５が形成されている。この第２のリブ５５
は、基部５１の一辺と平行となるように配置されてい
る。

【０１１０】また、基部５１には、隣接する側壁５２同
士を連結する４本の直線状のリブ５９１が形成されてい
る。各リブ５９１の両端は、それぞれ、第２のリブ５５
の端部に連結されているか、または、その付近に位置し
ている。また、リブ５９１は、省略されていてもよい。

【０１１１】なお、ブラケット６の基部６１に形成され
ているリブのパターンは、図１５に示すブラケット５の
基部５１に形成されている第１のリブ５４、第２のリブ
５５、リブ５９１のパターンと同様であるので、図示お
よび説明を省略する。

【０１１２】図１７および図１８に示すブラケット５の
基部５１には、前述した図４に示す第１のリブ５４およ
び第２のリブ５５と同様のパターンの第１のリブ５４お
よび第２のリブ５５が形成されている。

【０１１３】そして、これに加えて、基部５１には、第
１のリブ５４と同心的かつ相似のリブ５９２が形成され
ている。リブ５９２の各角部５９３は、それぞれ、側壁
５２の中央部に連結している。このリブ５９２は、第１
のリブと第２のリブとを兼ねている。

【０１１４】なお、ブラケット６の基部６１に形成され
ているリブのパターンは、図１７に示すブラケット５の
基部５１に形成されている第１のリブ５４、第２のリブ
５５、リブ５９２のパターンと同様であるので、図示お
よび説明を省略する。

【０１１５】これら図１１〜図１８に示すステッピング
モータ１でも、前述した図１〜図１０に示すステッピン
グモータ１と同様に、基部５１、６１に、第１のリブ５
４、第２のリブ５５等を設けたことにより、ブラケット
５の機械的強度が向上し、これによりステッピングモー
タ１の駆動時の騒音、振動が減少し、また、ネジ２１
で、ステータ７と、ブラケット５と、ブラケット６とを
固定したときのブラケット５、６の中央部の変位量が減
少し、これにより、同軸度が向上する。

【０１１６】本発明のステッピングモータの用途は、特
に限定されないが、例えば、プリンターのヘッド送り、
プリンターの紙送り、ファクシミリ、スキャナー、コピ
ー機等に用いることができる。

【０１１７】

【実施例】次に、本発明のステッピングモータの具体的
実施例について説明する。

【０１１８】（実施例１）図１〜図１０に示すステッピ
ングモータを製造した。なお、この実施例１のステッピ
ングモータにおける一対のブラケットのリブのパターン
は、同様であり、各々図４、図９に示す通りである。ま
た、このステッピングモータについての諸条件は、下記
の通りである。

【０１１９】 回転子の外径：２５mm ブラケット材料：ＳＰＣＥ ブラケットの寸法：縦４２mm×横４２mm×高さ８mm ブラケットの基部の厚さｈ1 ：１．２mm リブの高さｈ2 ：０．６mm（ｈ1 の５０％） リブの幅ｗ：２．０mm（ｈ1 の１６７％） （実施例２）両ブラケットを図１１および図１２に示す
リブパターンのものに変更した他は、実施例１と同様の
ステッピングモータを製造した。

【０１２０】（実施例３）両ブラケットを図１３および
図１４に示すリブパターンのものに変更した他は、実施
例１と同様のステッピングモータを製造した。

【０１２１】（実施例４）両ブラケットを図１５および
図１６に示すリブパターンのものに変更した他は、実施
例１と同様のステッピングモータを製造した。

【０１２２】（実施例５）両ブラケットを図１７および
図１８に示すリブパターンのものに変更した他は、実施
例１と同様のステッピングモータを製造した。

【０１２３】（比較例）両ブラケットを図１９および図
２０に示すリブパターンのもの、すなわち、開口５１１
を囲むリブ５４０と側壁５２とが連結されていないブラ
ケットに変更した他は、実施例１と同様のステッピング
モータを製造した。なお、このステッピングモータにつ
いての諸条件は、下記の通りである。

【０１２４】 回転子の外径：実施例１と同じ ブラケット材料：実施例１と同じ ブラケットの寸法：実施例１と同じ ブラケットの基部の厚さｈ1 ：実施例１と同じ リブ５４０、５５０の高さｈ2 ：実施例１と同じ リブ５４０の幅ｗ：実施例１と同じ リブ５５０の幅ｗ：２．０〜５．０mm（ｈ1 の１６７〜
４１７％） 次に、実施例１〜５および比較例の各ステッピングモー
タに対し、以下の条件で、４本のネジで締め付けて組み
立てたときのブラケットの最大変位量と、ブラケットの
一次固有振動周波数と、モータ完成品での振動量と、モ
ータ完成品での騒音とをそれぞれ求めた。その結果を図
２１〜図２４に示す。

【０１２５】＜ネジ締め時のブラケットの最大変位量＞
ネジ１本当たり１００kgf の締め付けトルクが加わるよ
うに、両ブラケットを４本のネジで固定して、ブラケッ
トの基部の各部の変位量を測定し、その最大値（最大変
位量）を求めた。

【０１２６】なお、実施例１〜５のステッピングモータ
のブラケットでは、いずれもブラケットの基部のネジ付
近で最大値を示したのに対し、比較例のステッピングモ
ータのブラケットでは、ブラケットの基部の中央部で最
大値を示した。

【０１２７】＜ブラケットの一次固有振動周波数＞一方
のブラケットについて、それ単体での一次固有振動周波
数を測定した。測定方法は、下記の通りである。

【０１２８】図２５に示すように、ブラケットの基部
に、アンプ２２３の一方の入力端子に接続されている加
速度ピックアップ２２４を取り付け、そのブラケットを
糸２２１で吊り下げた。そして、ブラッケトを、アンプ
２２３の他方の入力端子に接続されているインパルスハ
ンマー２２２で１回叩き、このときのアンプ２２３から
の出力をＦＦＴアナライザ２２５で解析し、振動量が最
大となる周波数（一次固有振動周波数）を求めた。

【０１２９】＜モータ完成品での振動量＞ステッピング
モータを回転駆動させて、振動量（振動量の周波数特
性）を測定し、２０〜１６０００Hzの振動量の合計値を
求めた。なお、ステッピングモータの駆動条件は、２相
励磁、４０００pps 、電圧３５Ｖとした。

【０１３０】＜モータ完成品での騒音＞図２６に示すよ
うに、遮音された室内で、高さ７５cmの台２２７上に、
モータの出力軸が図２６中紙面奥側に向くように、ステ
ッピングモータ１を配置した。また、マイクロホン２２
６を、ステッピングモータ１から図２６中左側に１００
cmで、かつ床２２８から図２６中上側に１５０cmの位置
（ステッピングモータ１から１２５cmの位置）に設置し
た。

【０１３１】そして、ステッピングモータ１を回転駆動
させて、騒音を測定した。なお、ステッピングモータの
駆動条件は、２相励磁、４０００pps 、電圧３５Ｖとし
た。

【０１３２】＜結果の考察＞図１のグラフに示すよう
に、実施例１〜５のステッピングモータでは、いずれ
も、リブによりブラケットの機械的強度が向上し、かつ
ブラケットの中央部に集中していた応力がリブの作用に
より分散され、このため、ネジ締め時のブラケットの最
大変位量が小さいことが判る。前述したように、実施例
１〜５のステッピングモータのブラケットの最大変位量
は、ブラケットのネジ付近の値であるので、ブラケット
の中央部の変位量は、さらに小さく、このため、各実施
例の同軸度は高い。これらの実施例のうち、実施例１、
２、３は、特に最大変位量が小さく、同軸度が高い。

【０１３３】これに対し、比較例のステッピングモータ
では、ネジ締め時のブラケットの最大変位量が大きく、
前述したように、この最大変位量は、ブラケットの中央
部の値であるので、同軸度は低い。

【０１３４】また、実施例１〜５のステッピングモータ
では、いずれも、図２のグラフに示すように、ブラケッ
ト５の一次固有振動周波数が高く、図３のグラフに示す
ように、モータ完成品での人間が聞き取れる周波数帯域
の振動量（合計値）が小さく、図４のグラフに示すよう
に、モータ完成品での騒音が小さいことが判る。これら
の実施例のうち、実施例１、３は、特に騒音が小さい。

【０１３５】これに対し、比較例のステッピングモータ
では、図２のグラフに示すように、ブラケット５の一次
固有振動周波数が低く、図３のグラフに示すように、モ
ータ完成品での人間が聞き取れる周波数帯域の振動量
（合計値）が大きく、図４のグラフに示すように、モー
タ完成品での騒音が大きい。

【０１３６】以上、本発明のステッピングモータを図示
の各実施例に基づいて説明したが、本発明は、これらに
限定されるものではなく、特に、ステッピングモータを
構成する各構成要素は、同様の機能を生じ得る任意のも
のに適宜置換することができる。

【０１３７】例えば、図示の各実施例では、第１のリブ
および第２のリブはブラケットの内側に突出している
が、本発明では、第１のリブおよび第２のリブがブラケ
ットの外側に突出していてもよい。

【０１３８】また、本発明では、第１のリブおよび第２
のリブは、いずれか一方のブラッケトのみに形成されて
いてもよい。

【０１３９】また、本発明では、第１のリブおよび第２
のリブの寸法等の諸条件や、第１のリブおよび第２のリ
ブのパターン等は、図示の各実施例に限定されない。

【０１４０】また、図示の各実施例では、ハイブリッド
型のステッピングモータについて説明したが、本発明
は、これに限らず、ＶＲ型またはＰＭ型のステッピング
モータであってもよい。

【０１４１】但し、これらの形態のうち、ハイブリッド
型またはＶＲ型のステッピングモータが好ましい。

【０１４２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のステッピン
グモータによれば、ブラケットの基部に前述した第１お
よび第２のリブを設けることにより、基部の厚さを厚く
することなく（加工性、生産性を損なうことなく）、ブ
ラケットの機械的強度を向上させることができる。

【０１４３】これにより、ブラケットの一次固有振動周
波数が高周波数帯域に移行し、よって、ステッピングモ
ータにおける人間が聞き取れる周波数帯域の振動量が減
少する。すなわち、ステッピングモータの駆動時の騒音
が減少する。

【０１４４】そして、従来、ブラケットをネジで固定し
たときにブラケットの中央部に集中していた応力が、本
発明では、第１および第２のリブの作用により分散され
て、ブラケットの中央部の変位量が減少する。これによ
り、同軸度が向上し、よってモータ特性を向上すること
ができる。また、歩留りも向上する。

【０１４５】また、第１のリブが角部を有する場合、特
に、第１および第２のリブの基部上の形成パターンが格
子状である場合には、騒音がより減少し、同軸度がより
向上する。

【０１４６】また、第１のリブおよびその延長線が、基
部に形成された開口および／または孔部と交わらないよ
う構成されている場合や、第２のリブおよびその延長線
が、前記開口および／または孔部と交わらないよう構成
されている場合には、騒音がより減少し、同軸度がより
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のステッピングモータの実施例を示す分
解斜視図である。

【図２】図１に示すステッピングモータの断面図であ
る。

【図３】図１に示すステッピングモータのブラケットの
構成を示す斜視図である。

【図４】図３に示すブラケットの平面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線での断面図である。

【図６】図３に示すブラケットの正面図である。

【図７】図３に示すブラケットの背面図である。

【図８】図３に示すブラケットの第１のリブおよびその
近傍を示す断面図である。

【図９】図１に示すステッピングモータのブラケットの
構成を示す斜視図である。

【図１０】図１に示すステッピングモータのステータコ
アの構成を示す平面図である。

【図１１】本発明のステッピングモータの他の実施例の
ブラケットの構成を示す平面図である。

【図１２】図１１に示すブラケットの背面図である。

【図１３】本発明のステッピングモータの他の実施例の
ブラケットの構成を示す平面図である。

【図１４】図１３に示すブラケットの背面図である。

【図１５】本発明のステッピングモータの他の実施例の
ブラケットの構成を示す平面図である。

【図１６】図１５に示すブラケットの背面図である。

【図１７】本発明のステッピングモータの他の実施例の
ブラケットの構成を示す平面図である。

【図１８】図１７に示すブラケットの背面図である。

【図１９】比較例のステッピングモータのブラケットを
示す平面図である。

【図２０】図１９に示すブラケットの背面図である。

【図２１】ネジ締め時のブラケットの最大変位量を示す
グラフである。

【図２２】ブラケットの一次固有振動周波数を示すグラ
フである。

【図２３】モータ完成品での振動量（合計値）を示すグ
ラフである。

【図２４】モータ完成品での騒音を示すグラフである。

【図２５】ブラケットの一次固有振動周波数の測定方法
を示す図である。

【図２６】モータ完成品での騒音の測定方法を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ ステッピングモータ ２ プーリー ３、４ 軸受け ５ 第１のブラケット（ブラケット） ５１ 基部 ５１０ 主面 ５１１ 開口 ５１２ 縁部 ５１５ 貫通孔 ５２ 側壁 ５２１ 端部 ５２２ 外面 ５２３ 突部 ５２４ 切欠き ５３ 面取り部 ５４ 第１のリブ ５４１ 角部 ５５ 第２のリブ ５６ リブ ５６１ 中間部 ５６２、５６３ 端部 ５７ リブ ５７１ 中間部 ５７２、５７３ 端部 ５８ 溝 ５９１、５９２ リブ ５９３ 角部 ６ 第２のブラケット（ブラケット） ６１ 基部 ６２ 側壁 ６３ ネジ孔 ７ ステータ ８ ステータコア ８１ 磁極 ８２ 歯極 ８３ 角部 ８４ 面取り部 ８５ 貫通孔 ８６ 側面 ９ 巻線 １０、１１ 絶縁部材 １２ 回路基板 １２１ リード線 １３ 絶縁シート １４ ロータ １５ 回転軸 １５１ 軸線 １６ 永久磁石 １７、１８ ロータコア １７１、１８１ 歯極 １９ ワッシャー ２１ ネジ ２２１ 糸 ２２２ インパルスハンマー ２２３ アンプ ２２４ 加速度ピックアップ ２２５ ＦＦＴアナライザ ２２６ マイクロホン ２２７ 台 ２２８ 床 ５４０、５５０ リブ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータと、中央部に開口が形成され、
   かつ外周部に複数のネジ止め用の孔部が形成された基部
   と、該基部に対して屈曲する側壁とを有し、前記ステー
   タの両端にそれぞれ装着された一対のブラケットと、 前記各ブラケットの基部の開口内にそれぞれ固定された
   一対の軸受けと、 前記ステータの内側に挿入され、前記両軸受けにより回
   転可能に支持されたロータとを有するステッピングモー
   タであって、 前記両ブラケットのうちの少なくとも一方は、その基部
   に、前記開口を囲む第１のリブと、該第１のリブと前記
   側壁とを連結する第２のリブとを有することを特徴とす
   るステッピングモータ。
2. 【請求項２】 ステータと、 中央部に開口が形成され、かつ外周部に複数のネジ止め
   用の孔部が形成された基部と、該基部に対して屈曲する
   側壁とを有し、前記ステータの両端にそれぞれ装着され
   た一対のブラケットと、 前記各ブラケットの基部の開口内にそれぞれ固定された
   一対の軸受けと、 前記ステータの内側に挿入され、前記両軸受けにより回
   転可能に支持されたロータとを有するステッピングモー
   タであって、 前記両ブラケットは、それぞれ、その基部に、前記開口
   を囲む第１のリブと、該第１のリブと前記側壁とを連結
   する第２のリブとを有することを特徴とするステッピン
   グモータ。
3. 【請求項３】 前記両ブラケットのうちの少なくとも一
   方は、金属板を塑性変形させて成形したものである請求
   項１または２に記載のステッピングモータ。
4. 【請求項４】 前記ブラケットは、プレス加工、深絞り
   加工または曲げ加工のいずれかの工程を経て製造された
   ものである請求項３に記載のステッピングモータ。
5. 【請求項５】 前記第１のリブおよび第２のリブは、前
   記ブラケットの成形時に形成されたものである請求項３
   または４に記載のステッピングモータ。
6. 【請求項６】 前記第１のリブは、角部を有する請求項
   １ないし５のいずれかに記載のステッピングモータ。
7. 【請求項７】 前記第１のリブは、直線状の組み合わせ
   である請求項１ないし６のいずれかに記載のステッピン
   グモータ。
8. 【請求項８】 前記第１のリブは、該第１のリブおよび
   その延長線が前記開口および／または前記孔部と交わら
   ないよう構成されている請求項１ないし７のいずれかに
   記載のステッピングモータ。
9. 【請求項９】 前記第２のリブは、直線状またはその組
   み合わせである請求項１ないし８のいずれかに記載のス
   テッピングモータ。
10. 【請求項１０】 前記第２のリブは、該第２のリブおよ
    びその延長線が前記開口および／または前記孔部と交わ
    らないよう構成されている請求項１ないし９のいずれか
    に記載のステッピングモータ。
11. 【請求項１１】 前記第２のリブは、前記側壁の複数の
    部位に連結している請求項１ないし１０のいずれかに記
    載のステッピングモータ。
12. 【請求項１２】 前記孔部は、前記第１のリブおよび第
    ２のリブにより区画された２以上の異なる領域に位置し
    ている請求項１ないし１１のいずれかに記載のステッピ
    ングモータ。
13. 【請求項１３】 前記基部の形状は、ほぼ四角形である
    請求項１ないし１１のいずれかに記載のステッピングモ
    ータ。
14. 【請求項１４】 前記孔部は、前記基部の四隅にそれぞ
    れ形成され、該各孔部が、それぞれ、前記第１のリブお
    よび第２のリブにより区画された異なる領域に位置して
    いる請求項１３に記載のステッピングモータ。
15. 【請求項１５】 前記第１のリブおよび第２のリブの前
    記基部上の形成パターンが格子状である請求項１３また
    は１４に記載のステッピングモータ。
16. 【請求項１６】 前記形成パターンにおける格子が、前
    記基部の一辺と平行、または、前記基部の対角線と平行
    である請求項１５に記載のステッピングモータ。
17. 【請求項１７】 前記第１のリブおよび第２のリブの前
    記基部上の形成パターンは、前記開口の中心に対して点
    対称か、または、該中心を通る前記基部上の直線に対し
    て線対称である請求項１ないし１６のいずれかに記載の
    ステッピングモータ。
18. 【請求項１８】 前記第１のリブおよび第２のリブは、
    前記ブラケットの内側に突出している請求項１ないし１
    ７のいずれかに記載のステッピングモータ。
19. 【請求項１９】 前記第１のリブおよび第２のリブの高
    さは、前記基部の厚さの１０〜３００％である請求項１
    ないし１８のいずれかに記載のステッピングモータ。
20. 【請求項２０】 ハイブリッド型またはＶＲ型のステッ
    ピングモータである請求項１ないし１９のいずれかに記
    載のステッピングモータ。