JPH1094237A - ステップモータ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造部品点数の減少を確保しつつ薄型化した
ステップモータ及びその製造方法を提供することを目的
とする。 【解決手段】 両上側ヨーク５０、９０を、両連結部材
Ｙ１を有するヨーク部材Ｙとして準備する。また、両下
側ヨーク６０、１００を、両連結部材Ｚ１を有するヨー
ク部材Ｚとして準備する。そして、ステップモータの組
み付け完了後、ヨーク部材Ｙの両連結部Ｙ１及びヨーク
部材Ｚの両連結部Ｚ１を切断により除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両等の指示計器や一般
産業機器の駆動源として採用するのに適したステップモ
ータ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、車両用指示計器に採用さ
れるステップモータにおいては、その配置空間を有効に
活用するために、ステップモータを薄型に製造すること
が要請されている。これに対しては、実開昭６３−７４
０７１号公報にて示すようなステップモータがある。こ
のステップモータにおいては、回転軸がベース板に回転
可能に軸支されており、この回転軸の先端部には、板状
マグネットロータが同軸的に軸支されている。また、コ
イルを巻装してなる各柱状ステータコアが、その軸方向
にて、マグネットロータの各マグネットに対向するよう
に、回転軸の周りにてベース板に軸支されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなス
テップモータにおいては、上述のごとく、マグネットロ
ータが各ステータコアに対向して位置するため、ステッ
プモータとしての軸方向長さが、マグネットロータの板
厚分だけ長くなる。従って、ステップモータの配置空間
としては、マグネットロータの板厚分だけ余分に必要と
なり、省スペース化を妨げるという不具合がある。

【０００４】また、ステップモータを製造するにあたっ
ても、その製造部品点数を極力減少させたいという要請
もある。そこで、本発明は、このようなことに対処する
ため、製造部品点数の減少を確保しつつ薄型化したステ
ップモータ及びその製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１及び２に記載の発明によれば、ステータ
が、ロータアッセンブリの軸に対称的な半環状の両ステ
ータアッセンブリからなり、これら各ステータアッセン
ブリが、それぞれ、ロータアッセンブリの外周側にてこ
のロータアッセンブリの軸に並行に配置されたコイルを
巻装してなる少なくとも一つのコアと、このコアを挟持
する第１及び第２のヨークとを備えている。

【０００６】これにより、ステップモータの軸長を短く
できる。その結果、より一層薄型化したステップモータ
の提供が可能となる。また、本発明によれば、両第１ヨ
ークとこれら第１ヨーク間の連結部との一体部品及び両
第２ヨークとこれら第２ヨーク間の連結部との一体部品
が、それぞれ、その各連結部にて切断されて上記各両第
１及び第２のヨークとなっている。

【０００７】このように、両第１ヨーク及び両第２ヨー
クが、それぞれ、一体部品からそのの連結部を切断する
ことで形成されているので、ステータの製造部品点数を
減少させ得る。また、請求項２に記載の発明のように、
各連結部の切断がステータへのロータアッセンブリの組
み付け後になされていれば、両ステータアッセンブリ相
互間の組み付け位置ずれ誤差の発生を防止したステップ
モータの提供が可能となる。

【０００８】また、請求項３及び４に記載の発明によれ
ば、請求項１及び２に記載の発明の作用効果を達成でき
るステップモータを製造できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
により説明する。図１乃至図３は、車両用指示計器に駆
動源として採用される２相のステップモータに本発明が
適用された例を示している。当該ステップモータは、非
磁性材料からなるケーシングＣと、このケーシング内に
同軸的に組み付けたロータアッセンブリＲ及びこのロー
タアッセンブリＲの軸に対象的な半環状の両ステータア
ッセンブリＡ、Ｂとによって構成されている。

【００１０】ケーシングＣは、６角形状の外周壁１１を
有する断面コ字状ケーシング部材１０と、このケーシン
グ部材１０の開口部に同軸的に組み付けた６角形状の板
状蓋部材２０とにより構成されている。外周壁１１に
は、両切り欠き１２、１２が、図２にて示すごとく、互
いに対向して形成されている。ロータアッセンブリＲ
は、図１にて示すごとく、回転軸３０の中間部位にマグ
ネットロータ４０を同軸的に組み付けて構成されてい
る。回転軸３０は、ケーシング部材１０の底壁中央穴部
及び蓋部材２０の中央穴部に両軸受け１３、２１を介し
回転可能に支持されており、マグネットロータ４０はケ
ーシングＣ内に位置している。なお、マグネットロータ
４０の外周壁には、その周方向に沿い、多数の磁極が、
Ｎ極とＳ極を交互に位置させて着磁されている。

【００１１】ステータアッセンブリＡは、図１にて示す
ごとく、上下両板状ヨーク５０、６０と、円柱状コア７
０と、ボビンアッセンブリ８０とにより構成されてい
る。上側ヨーク５０は、ヨーク壁５１を備えており、こ
のヨーク壁５１は、その貫通穴部５１ａにて、コア７０
の上端突起部７１にはめ込まれている。また、上側ヨー
ク５０は、複数の三角形状磁極歯５２を備えており、こ
れら各磁極歯５２は、ヨーク壁５１の内周縁部から下方
に向けＬ字状に延出している。なお、各磁極歯５２のピ
ッチ間隔は等しい。

【００１２】一方、下側ヨーク６０は、ヨーク壁６１を
備えており、このヨーク壁６１は、その貫通穴部６１ａ
にて、コア７０の下端突起部７２にはめ込まれている。
また、下側ヨーク６０は、複数の三角形状磁極歯６２を
備えており、これら磁極歯６２は、ヨーク壁６１の内周
縁部から上方に向けＬ字状に延出している。しかして、
両ヨーク５０、６０は、コア７０と共に磁気回路を構成
する。なお、各磁極歯６２のピッチ間隔は、各磁極歯５
２のピッチ間隔に等しくかつこれらと４分の１ピッチだ
けずれている。

【００１３】ボビンアッセンブリ８０は、図１にて示す
ように、絶縁性樹脂材料により一体形成した筒状ボビン
８１を備えており、このボビン８１は、両ヨーク壁５
１、６１の間にてコア７０に同軸的にはめ込まれてい
る。また、ボビン８１には、コイル８２が巻装されてお
り、このコイル８２はその流入電流に応じてステータア
ッセンブリＡを励磁状態におく。

【００１４】ステータアッセンブリＢは、ロータ４０の
軸に対しステータアッセンブリＡと対称的な構成を有す
るように構成されており、このステータアッセンブリＢ
は、上下両板状ヨーク９０、１００と、円柱状コア１１
０と、ボビンアッセンブリ１２０とにより構成されてい
る。上側ヨーク９０は、ヨーク壁９１を備えており、こ
のヨーク壁９１は、その貫通穴部９１ａにて、コア１１
０の上端突起部１１１にはめ込まれている。また、上側
ヨーク９０は、複数の三角形状磁極歯９２を備えてお
り、これら各磁極歯９２は、ヨーク壁９１の内周縁部か
ら下方に向けＬ字状に延出している。なお、各磁極歯９
２のピッチ間隔は等しい。

【００１５】一方、下側ヨーク１００は、ヨーク壁１０
１を備えており、このヨーク壁１０１は、その貫通穴部
１０１ａにて、コア１１０の下端突起部１１２にはめ込
まれている。また、下側ヨーク１００は、複数の三角形
状磁極歯１０２を備えており、これら磁極歯１０２は、
ヨーク壁１０１の内周縁部から上方に向けＬ字状に延出
している。

【００１６】しかして、両ヨーク９０、１００は、コア
１１０と共に磁気回路を構成する。なお、各磁極歯１０
２のピッチ間隔は、各磁極歯９２のピッチ間隔に等しく
かつこれらと半ピッチだけずれている。ボビンアッセン
ブリ１２０は、図１にて示すように、絶縁性樹脂材料に
より一体形成したボビン１２１を備えており、このボビ
ン１２１は、両ヨーク壁９１、１０１の間にてコア１１
０に同軸的にはめ込まれている。また、ボビン１２１に
は、コイル１２２が巻装されており、このコイル１２２
はその流入電流に応じてステータアッセンブリＢを励磁
状態におく。なお、指針（図示しない）は、その基端部
にて、回転軸３０の上端部に軸支されている。また、本
実施形態では、両ステータアッセンブリＡ、Ｂが環状ス
テータＳを構成するが、このステータＳにケーシングＣ
を含めるようにしてもよい。

【００１７】次に、このように構成したステップモータ
の製造方法について説明する。まず、当該ステップモー
タの各構部材を、図２にて示すごとく、別々に準備す
る。但し、両上側ヨーク５０、９０は、図２にて示すご
とく、上側ヨーク部材Ｙとして一体形成されており、こ
れら上側ヨーク５０、９０は、その各周方向端部にて、
両連結部Ｙ１により連結されている。

【００１８】一方、両下側ヨーク６０、１００は、図２
にて示すごとく、下側ヨーク部材Ｚとして一体形成され
ており、これら下側ヨーク６０、１００は、その各周方
向端部にて、両連結部Ｚ１により連結されている。しか
して、コア７０の下端突起部７２及びコア１１０の下端
突起部１１２をヨーク部材Ｚの各貫通穴部６１ａ、１０
１ａ内に圧入する。ついで、ボビンアッセンブリ８０の
ボビン８１をコア７０に外方から同軸的に嵌め合わせる
とともに、ボビンアッセンブリ１１０のボビン１１１を
コア１１０に外方から同軸的に嵌め合わせる。

【００１９】然る後、コア７０の上端突起部７１及びコ
ア１１０の上端突起部１１１をヨーク部材Ｙの各貫通穴
部５１ａ、９１ａ内に下方から圧入する。これにより、
両連結部Ｙ１、Ｚ１により連結された両ステータアッセ
ンブリＡ、Ｂの組み付けが終了する。ついで、このよう
に連結状態にある両ステータアッセンブリＡ、Ｂを、ケ
ーシング部材１０内に同軸的に収納した後、ロータアッ
センブリＲを両ステータアッセンブリＡ、Ｂ間に挿入す
る。このとき、この組み付けは、回転軸３０の下端部３
１を軸受け１３内に同軸的に支持するようになされる。
また、両連結部Ｙ１、Ｚ１は、ケーシング部材１０の各
切り欠き１２を通り外方へ突出している。

【００２０】そして、蓋部材２０をケーシング部材１０
の開口部に組み付ける。この組み付けに際し、軸受け２
１内に回転軸３０をその上端部から挿入するようにす
る。これにより、両ステータアッセンブリＡ、Ｂを両ヨ
ーク部材Ｙ、Ｚにより連結した状態にあるステップモー
タの組み付けが終了する（図３参照）。然る後は、ヨー
ク部材Ｙの両連結部Ｙ１及びヨーク部材Ｚの両連結部Ｚ
１を切断により除去する。この切断は、上述のごとく、
両連結部Ｙ１、Ｚ１がケーシング部材１０の各切り欠き
１２を通り外方へ突出しているため、容易に行える。こ
れにより、ステップモータの製造が完了する。

【００２１】この場合、上述のごとく、両上側ヨーク５
０、９０を一体に形成した上側ヨーク部材Ｙと、両下側
ヨーク６０、１００を一体に形成した下側ヨーク部材Ｚ
とを製造部品として採用するので、ステップモータの製
造にあたり、その製造部品点数を減少できる。具体的に
は、ヨークを構成する製造部品点数が、始めから別々の
ステータアッセンブリＡ、Ｂとして組み付ける場合に比
べ、半分になる。その結果、ステップモータの製造コス
トを低減できる。

【００２２】また、上述のごく、両ヨーク部材Ｙ、Ｚの
各連結部が、ステップモータの組み付け完了後に切断さ
れるので、両ステータアッセンブリＡ、Ｂ相互間の組み
付け位置ずれ誤差が発生しない。その結果、ステップモ
ータとしての駆動後のロータ４０の停止位置精度を高く
し得る。また、上述のごとく、両ヨーク部材Ｙ、Ｚの各
連結部が切断されるので、両ステータアッセンブリＡ、
Ｂの間の磁気的遮断が確保され得る。その結果、２相の
ステップモータとしての作動を適正に確保できる。

【００２３】また、両ステータアッセンブリＡ、Ｂが、
マグネットロータ３０を挟むように、このマグネットロ
ータ３０の軸に対し対称的に配置され、かつ、マグネッ
トロータ３０の各磁極と両ステータアッセンブリＡ、Ｂ
の各磁極歯とは回転軸２０を中心とする円周面内にて互
いに対向して位置している。従って、ステップモータと
しての軸長が短くなり、この種ステップモータをより一
層薄型化できる。

【００２４】図４は、上記実施形態の変形例を示してい
る。この変形例では、上記実施形態にて述べた両ヨーク
部材Ｙ、Ｚが、その各外周縁部間にて、互いに対向して
位置する両隔壁部材１３０（図４では、一方の隔壁部材
１３０のみを示す）を挟持する構成を、両ヨーク部材
Ｙ、Ｚと両隔壁部材１３０とをインサート成形すること
により形成する。

【００２５】その後、コア７０をボビンアッセンブリ８
０のボビン８１内に挿入するとともに、コア１１０をボ
ビンアッセンブリ１２０のボビン１２１内に挿入する。
そして、コア７０を挿入したボビンアッセンブリ８０を
両ヨーク壁５１、１０１間に横方向から挿入し、コア７
０の各突起部７１、７２を両ヨーク壁５１、１０１の各
貫通穴部５１ａ、６１ａ内に圧入する。同様に、コア１
１０を挿入したボビンアッセンブリ１２０を両ヨーク壁
５１、１０１間に横方向から挿入し、コア１１０の各突
起部１１１、１１２を両ヨーク壁５１、１０１の各貫通
穴部９１ａ、１０１ａ内に圧入する。

【００２６】これにより、両隔壁部材１３０により間隔
を維持された両ヨーク部材Ｙ、Ｚにより連結されてなる
両ステータアッセンブリＡ、Ｂの組み付けが終了する。
その後、上記実施形態と同様に、ステップモータとして
の組み付けを終了し、両ヨーク部材Ｙ、Ｚの各連結部材
Ｙ１、Ｚ１を切断する。これにより、両ヨーク壁５１、
６１の間及び両ヨーク９１、１０１の間に両隔壁部材１
３０を残したままで互いに磁気的に分離した両ステータ
アッセンブリＡ、Ｂを備えたステップモータの製造が完
了する。

【００２７】その結果、ステップモータの製造工程の簡
単化を確保しつつ上記実施形態と同様の作用効果を達成
できる。なお、本発明の実施にあたっては、マグネット
型ステップモータに限ることなく、ハイブリッド型ステ
ップモータに本発明を適用して実施してもよい。また、
本発明の実施にあたっては、コイルボビンは、各ステー
タアッセンブリＡ、Ｂに、例えば、二つずつ設けて実施
してもよい。

【００２８】また、本発明の実施にあたり、車両用指示
計器に限ることなく、一般の指示計器や一般産業機器用
駆動源としての２相のステップモータに本発明を適用し
て実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す要部断面図である。

【図２】図１のステップモータの分解斜視図である。

【図３】上記実施形態の変形例を示す平面図である。

【図４】図３のステップモータの分解斜視図である。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ…ステータアッセンブリ、Ｒ…ロータアッセンブ
リ、Ｓ…ステータ、Ｙ、Ｚ…ヨーク部材、Ｙ１、Ｚ１…
連結部、５０、６０、９０、１００…ヨーク、７０、１
１０…コア、８０、１２０…ボビンアッセンブリ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状ステータ（Ｓ）と、 このステータの中空部内に回転可能に組み付けてなるロ
   ータアッセンブリ（Ｒ）とを備えたステップモータにお
   いて、 前記ステータが、前記ロータアッセンブリの軸に対称的
   な半環状の両ステータアッセンブリ（Ａ、Ｂ）からな
   り、 これら各ステータアッセンブリが、それぞれ、 前記ロータアッセンブリの外周側にてこのロータアッセ
   ンブリの軸に並行に配置されたコイル（８２、９２）を
   巻装してなる少なくとも一つのコア（７０、１１０）
   と、このコアを挟持する第１及び第２のヨーク（５０、
   ６０、９０、１００）とを備えており、 前記両第１ヨークとこれら第１ヨーク間の連結部（Ｙ
   １）との一体部品（Ｙ）及び前記両第２ヨークとこれら
   第２ヨーク間の連結部（Ｚ１）との一体部品（Ｚ）が、
   それぞれ、その各連結部にて切断されて前記各両第１及
   び第２のヨークとなっていることを特徴とするステップ
   モータ。
2. 【請求項２】 前記各連結部の切断が、前記ステータへ
   の前記ロータアッセンブリの組み付け後になされている
   ことを特徴とする請求項１に記載のステップモータ。
3. 【請求項３】 ロータアッセンブリ（Ｒ）の軸に対称的
   な半環状の両ステータアッセンブリ（Ａ、Ｂ）を環状ス
   テータ（Ｓ）として組み付け、 このステータの中空部内に前記ロータアッセンブリを回
   転可能に組み付けるようにしたステップモータの製造方
   法であって、 前記両ステータアッセンブリを、それぞれ、コイル（８
   ２、９２）を巻装してなる少なくとも一つのコア（７
   ０、１１０）を第１及び第２の板状ヨークにより挟持す
   ることで組み付けるようにし、 前記両ステータアッセンブリの組み付けに際し、 前記両第１ヨークとこれら第１ヨーク間の連結部（Ｙ
   １）との一体部品（Ｙ）及び前記両第２ヨークとこれら
   第２ヨーク間の連結部（Ｚ１）との一体部品（Ｚ）を作
   製し、 前記両一体部品を、その各連結部にて切断して、前記各
   両第１及び第２のヨークとするステップモータの製造方
   法。
4. 【請求項４】 前記両一体部品の各連結部の切断を、前
   記ステータへの前記ロータアッセンブリの組み付け後に
   行うようにしたことを特徴とする請求項３に記載のステ
   ップモータの製造方法。