JPS58133157A - ステツプ・モ−タ−の回転子を軸支する方法とこのような軸支手段を備えたステツプ・モ−タ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、米国特許ｌｅｅ第２８．７Ｑ５号（とくに、
第６図と８図参照）と米国特許第３，６３３，０５５号
に開示されているタイプのステップ・モーターに関する
。さらに詳しく言えば、本発明は、このタイプのステッ
プ・モーターを回転可能に軸支する方法に関する。

この種のステップ・モーターにおいては、回転子の、シ
ャフトは、該シャフトの長さの一部分にわたってだけ延
在したスリーブ・ベアリングの中で軸支されていること
がしばしばある。しかし、このようなステップ・モータ
ーの特定の使用分野では、シャフトの長さ方向に互にで
きるだけ離れた２点で回転シャフトを軸支することが望
ましい。

このように軸支することによりベアリングとソヤフトの
寿命を伸ばすことができる。このような構成の場合、ス
テップ・モーターの２つの端面に固定された取付プレー
トに形成されている穴の中に圧入または嵌着される焼結
ベアリングを使用することが一般的である。上述の要領
でベアリングを取付プレートに取り付ける工程を実施す
ると、ベアリングが損傷することがしばしばであり、回
転イ／ヤフトを正しくベアリングに差し通すようにする
には改めてベアリング穴にサイジング加工をほどこすこ
とが必要である。このようにサイジング加工二を再度行
なうと、ステップ・モーターの製造コストが上昇する。

さらに、回転／ヤフトとベアリングの間の摩擦を減らす
には、２つのベアリングが正しく心合わせされているこ
とが重要なことである。摩擦を減らすと、ステップ・モ
ーターの発生トルクはさらに大きくなり、効率を高める
ことができるととモ１１Ｃ、ステッピングの精度を高め
ることができる−しかし、非常に高価な自動調心ベアリ
ングを使用しない限り、ベアリングの完全な心出しを確
保することは困難である。

しかして、本発明の目的は、ベアリングのゆがみを避け
るとともに、ベアリングに設けられた穴に再度サイジン
グ加工をほどこすことを必要としないよう、ステップ・
モーターの他部品といっしょに回転子と２つカ装置され
たベアリングを組み立てる方法を提供することである。

本発明の他の目的は、上述の方法であって、ベアリング
をステップ・モーターの固定部分に固着させるまえにベ
アリングを互に心合わせするとともに、ベアリングをシ
ャフトと心合わせし、もって、自動調心ベアリングを使
用することを必要としないような方法を提供するととで
ある。

本発明のいま１つの目的は、上述の方法であって、ベア
リングをステップ・モーターの固定部分に固着するまえ
にステップ・モーター全体ヲ組み立て、組立後、ステッ
プ・モーターの固定部分に設けられた穴を通ってベアリ
ングに凹設されたへこみの中に接合材を注入し、ベアリ
ングを適所に固定する方法を提供することである。

本発明のいま１つの目的は、ステップＣモーターの両端
面それぞれに固着せしめたベアリング取付プレートと、
該ベアリング取付プレートそれぞれの内面に接合された
回転子シャフトを回転可能に軸支するベアリングとを備
えたステップ・モーターを提供することである。

本発明のその他の目的と特徴は添付図面を参照した以下
の説明より理解していただけよう。

本発明の詳細な説明の便をはかるために添付図面に示さ
れているステシブ・モーターは、昭和５６年７月２１日
申請された米国特許出願番号第２８５　、６５７号に係
る審査中の明細書に開示されるタイプのものである。図
示のステップ・モーターは２つの固定子プレー）１０．
１１と２つの固定子カップ１２，１３を備えている。固
定子プレート１０と１１はほぼ同一のものであって、環
状の形状を呈している。複数のテーパーが付された極１
５が１６１定子プレート１０の中央の開口部を取り囲ん
でいる。なお、前記極１５は円周方向に間隔をあけて並
べられている。１極１５はすべて固定子プレート１０の
面から同じ方向に該固定子プレート１０に関し直角の向
きに延在している。固定子プレート１０の周縁１６は、
極１５が固定子プレート１０から延在している方向に該
固定子プレート１０の面から曲げ加工により形成されて
いる。

固定子プレート−１１は固定子プレート１０とほぼ同一
のものであるので、固定子プレート１０に対応した固定
子プレート１１の部分はダラシを付して上記のものと同
じ参照数字により表示されている。ステップ・モーター
の内部固定子部材を形成するため、固定子プレート１０
と１１は背中合わせに並べたうえ、溶接によりあるいは
適当な接着剤を使用することにより互に恒久的に結合さ
れている。

固定子カップ１２は環状の形状を呈していて、その背壁
２４に中央開口部が設けられている。多数のテーパーが
付された極２５が該中央開口部を取り囲んでいる。なお
、前記極２５は円周方向に間隔をあけて並べられている
。極２５はすべて、固定子カップ１２の背壁２４の面か
ら同じ方向にこの面に関し直角をなして延在している。

円周側壁２６は極２５が背壁２１４より延在している方
向に該背壁２４より延在している。円周側壁２６の開放
端の緑２７は、該開放端の縁２７の内径が固定ｒプレー
ト１０の外径にほぼ等しいよう直径が大きめに仕法ぎめ
されているので、固定子プレート１０の周縁１６を固定
子カップ１２の周縁２７にぴったりと嵌め合わすことが
できる。

固定子カップ１３は固定子カップ１２とほぼ同一のもの
であるので、固定子カップ１２に対応した固定子カップ
１３の部分はダラシ−を付して上記と同じ参照数字によ
り表示されている。中央開口部２９を備えたベアリング
取付プレート２８は、溶接によりあるいは適当な接着剤
を使用することにより固定子カップ１２の背壁２４の外
面に固定されている。一方、中央開口部３５を備えたベ
アリング取付プレート３３も同様に、固定子カップ１３
の背壁２４゛に固定されている。ベアリンク取付プレー
ト３３はベアリング取付プレート２８より大きく寸法ぎ
めされていて、その外端の近傍に取付穴３４を備えてい
るので、ベアリング取付プレート３５はステップ・モー
ターの取付プレートとして使用することができる。

スプール３２上に巻き付けられたワイヤコイル３１は固
定子プレー、ト１０と固定子カップ１２の極１５と２５
を取へり囲んでおり、一方、スプール３２゛上に巻き付
けられた同じようなワイヤ・コイル３１゛が固定子プレ
ート１１と固定子カップ１３の極１５°と２５“を取り
囲んでいる。固定子カップ１２と１３の開放端の縁２７
と２７゛は、参照数字３９により表示されているように
、開放端の縁に沿って円周方向に間隔をあけて設定され
た多数の位置で固定子プレート１０と１１の周縁２７と
２７′の間のギャップ１９の中に曲げ入れられている。

上述の要領で周縁２７と２７′がギャップ１９の中で拘
止されているので、各固定子のカップ１２と１３を、恒
久的に固定子プレート１０と１１と機械的に接続するこ
とができる。

上述の固定子と協働する回転子は、シャフト４０と、該
シャフト４０を取り囲むとともに、これに固定されたノ
・ブ４１と、該ノ・プ４１を取シ囲むとともに、これに
固定された環状のサポート４２と、該環状のサポート４
２を取り囲むとともに、これに固定されたチーープ状の
永久磁石４３とを備えている。シャフト４０は、該シャ
フト４ｏの長さ方向に隔間をあけて配置された２つのベ
アリング４４と４５により回転可能に軸支されている。

４１３ベアリング４４と４５はそれぞれ、焼結された＊
銅またはプラスチックのような適当な材料から釣られた
円板状の部材であって、径の大きい部分と径の小さい部
分を備えている。ベアリング４４のうち径の小さい部分
４４ａ　はベアリング取付プレート２８の中央開口部２
９の中にぴったりと嵌志されてお・す、一方、径の大き
い部分４４ｂはベアリング取付プレート２８の内面に当
接している（第２図参照）。同様に、ベアリング４５の
径の小さい部分４５ａ　はベアリング取付プレート３３
の中央開口部３５にぴったりと嵌着されており、一方、
径の大きい部分４５ｂはベアリング取付プレート３３の
内面に当接している。

圧縮ばね４８がベアリング４４と４５の間にある／ヤフ
）４０の部分を取り囲んでいて、前記１ｆ縮ばね４８の
一端はカラー４９のまわりに着座しており、シャフト４
０は前記カラー４９の中で自由に回転するようにされて
いる。一方、圧縮ばね４８の他端はハフ′４１に当接し
て、これを押圧している。ハブ４１は回転するが、ベア
リング４４は回転しないので、ハブ４１とベアリング４
４の間に摩擦の低い材料から作られたワッシャー５０が
設けられている。

ベアリング４４のうち径の大きい部分４４ｂの側面上に
環状の通路５１が凹設されていて、該通路５１はベアリ
ング取付プレート２８に面しているとともに、径の小さ
い部分４４ａ　　を取り囲んでいる。さらに、ステップ
・モーターの外側から環状の通路５１まで延在した小さ
い穴５２がベアリング取付プレート５２に設けられてい
る。同様に、ベアリング４５のうち径の大きい部分４５
ｂの側面に環状の通路５３が凹設されていて、該通路５
３はベアリング取付プレート３３に面しているとともに
１径の小さい部分４５ａ　を取り囲んでいる。さらに、
ステップ・モーターの外側から環状の通路５３まで延在
した小さい穴５４がベアリング取付プレート３３に設け
られている。第１図に小されているように、語構成部材
を組み立てたあと、たとえば接着剤のごとき流動性接合
材５５を穴５２と５４をへて環状通路５１と５３に注入
することによりベアリング４４と４５がベアリング取付
プレート２８と３３に接合される（第２図参照）１．先
を細めたノズル５６を使用することにより注入を行なう
ようにしてもよい。注入後、接合材５５は硬化し、ベア
リング４４と４５をベアリング取付プレート２８と３３
に恒久的に固着させることができる。

ステップ・モーターを組み立てるさい、ばね４８とカラ
ー４９とワッシャー５０といっしょにベアリング４４と
４５を回転子のシャフト４０上を摺動させる。回転子が
固定プレート１０と１１の中央開口部の範囲内に取シ付
けられ、さらに固定子カップ１２と１３が固定子プレー
ト１０と１１上に取り付けられる。第１図に示されてい
る位置まで固定子カップ１２と１３を互に接近させるに
したがって、ばね４８が圧縮され、該ばね４８はベアリ
ング取付プレート２８と３３の内面に当接した状態にベ
アリング４４と４５を押圧する。

しかるのち、固定子−カップ１２と１３の開放端の縁２
１と２７”を参照数字３９により表示されているように
内向きに曲げ加工し、固定子カップ１２と１３を機械的
に適所に固定する。

ベアリング４４と４５はまだベアリング取り付はプレー
ト２８と３３に固着されていないので、ベアリング４４
と４５は横方向に、すなわち、シャフト４０の軸方向に
自由に移動することができる。シャフト４０は、ベアリ
ング４４と４５と心が合っているとともに、ベアリング
４４と４５どうし互に心が合った状態にある穴５２と５
４を通って接合材をベアリング４４と４５の環状の通路
５１と５３に注入することにより、ベアリング４４と４
５を適所に固着する最終工程が実施される、接合材が環
状の通路５１と５３に充填されると、該通路５１と５３
のうち外側に面した側がベアリング取付プレート２８と
３３により閉止される。。

かくして、接合材が凝固すると、ベアリング４４と４５
はベアリング取付プレート２８と３３に恒人的に固定さ
れることになる。

好適した実施例についてだけ本発明を図解し説明したが
、本発明の精神より逸脱しない限り、本発明に適宜変更
または修正を加えてさしつかえないことはいうまでもな
い。したがって、特許請求の範囲に限定されている範囲
にとどまっている限り、本発明が特定の形態または実施
態様にのみ限定されるものでないことは理解していただ
けよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るステップ・モーターを軸方向に
切断した断面図。第２図は、組立工程中の１つの段階を
示すステップ・モーターの部分拡大断面図。 符号の説明 １０．１１　　　・固定子プレー）　　１２．１３・・
・・・固定子カップ　１５・・・・極　１６・・・固定
子プレートの周縁　１９・・・・ギャップ　２４・・・
・・固定子カップの背壁　２５・・　椿　２６・・・円
周側壁２７　　開放端の縁　２８−・ベアリング取付ブ
レート　２９・・・・・・中央開口部　３１・・・・・
・ワイヤ・コイル　３２・・・・・・ス゛プール　３３
・・・・・・ベア１Ｊング取付プレート　３４・・・・
・・取付穴　３５・・・・・・中央開口部　４０・・・
・・・シャフト　４１・・・・・・ノ＼フ゛　４２・・
・・・・環状のサポート　４３・・・・・・チ具−ブ状
の永久磁石　４４．４５・・・・・・ベアリング　４４
ａ、　４５ａ・・・・・・径の小さい部分　４４ｂ、　
４５ｂ　１１．−１．径の大きい部分　４８・・・・・
・圧縮ばね　４９・・・・・・カラー　５０・・・・・
・ワッシャー　５１．５３・・・・・・環状の通路５２
．５４・・・・・小さい穴　５５・・・・・・接合材５
６・・・・・・注入ノズル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ステップ・モーターの回転子を回転可能に軸
   支する方法であって、該方法が、下記の工程、すなわち
   、 環状のステップ・モーター固定子を用意し、ベアリング
   取付プレートを固定子の両端それぞれに固定し、もって
   固定子の軸方向に間隔をあけてベアリング取付プレート
   を配置することと、固定子の軸に沿って回転子のシャフ
   トを延在させて、固定子の中に回転子を設けることと、
   シャフトがベアリングの中で回転可能であるとともに、
   各ベアリングがベアリング取付プレートの一方の内面に
   隣接するようベアリングをベアリング取付プレートに固
   定するまえに、２つのベアリングを／ヤフト上に組み立
   てることと、しかるのち、各ベアリングをベアリング取
   付プレートそれぞれに一結合することとより成ることを
   特徴とする方法。
2. （２）　　各ベアリングの一部分がベアリング取付プレ
   ートから隔置されており、接合工程が接合材を前記部分
   のスペースの中に注入することより成ることを特徴とす
   る特許請求の範囲の第１項記載の方法。
3. （３）各ベアリング取付プレートに設けられた穴がベア
   リング取付プレートとベアリングの間のスペースと連通
   していることと、接合工程が前記穴をへて前記スペース
   に接合材を注入することより成ることを特徴とする特許
   請求の範囲の第２項記載の方法。
4. （４）接合材が注入されるスペースがベアリング取付プ
   レートに面しているベアリングの表面に凹設された環状
   の通路によシ限定されていることを特徴とする特許請求
   の範囲の第３項記載の方法。
5. （５）各ベアリング取付プレートに穴が形成されている
   ことと、接合工程が前記穴を通ってベアリングを付プレ
   ートとベアリングの間に接合材を注入することより成る
   ことを特徴とする特許請求の範囲の第１項記載の方法。
6. （６）　　ベアリング取付プレートを固定子の両端に固
   着せしめた固定子と、前記ベアリング取付プレートが固
   定子の軸方向に隔置されていることと、固定子の中に設
   けられた回転子と、該回転子が固定子の軸方向に延在し
   た７ヤフトを備えていることと、 回転子シャフトを回転可能に軸支するよう各ベアリング
   取付プレートの内面に隣接して取り付けらねたベアリン
   グと、 ベアリングをベアリング取付プレートに固着するため、
   各ベアリングの向かい合った面と該面に隣接したベアリ
   ング取付プレートの間に注入された接合材と より成ることを特徴とするステップ・モーター。
7. （７）　　各ベアリング取付プレートに設けられた穴が
   接合材を注入する環状の通路と軸方向に心が合っている
   ことを特徴とする特許請求の範囲の第６項記載のステッ
   プ・モーター。