JPS62272857A - ストロ−ク型ステツプモ−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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明はロータの回転運動をネジの噛合機構を介してリ
ードスクリューの直線運動に変換するストローク型ステ
ップモータに関する。

〔従来の技術〕

この種のストローク型ステップモータはロータの回転力
をネジ噛合機構で直線運動に変換している。即ちロータ
の内側に内ネジ山部を形成し、リードスクリューに外ネ
ジ山部を形成しこれらが噛合うことにより、さらにリー
ドスクリューは、ロータと共に回転不能にする機構を有
しており、ロータが回転するとこれらによりリードスク
リューは回転軸方向に摺動することによって直線運動に
変換している。なおこの種の装置として関連するものは
例えば特開昭５８−１５７３６５号公報、特開昭５９−
６７４４号公報等で挙げられる。これらのロータは一対
の玉軸受で回転可能に支承されており、前記一対の玉軸
受の使用目的の主旨はリードスクリュー軸方向に負荷を
加えると、前記リードスクリューが前後に直線運動をす
る時、ネジ噛合部を介して前記ロータに軸方向荷重が加
わるガ、前記玉軸受で前記軸方向荷重を受は止め前記ロ
ータの回転スムーズにするためである。しかし前記一対
の玉軸受とそれを装着するための機械加工の必要性によ
ってかなりのコスト高になっているのが現状である。そ
こでコスト低減品として一方に玉軸受を他方にすベリ軸
受を使用し、前記一方の玉軸受のアウタレースをハウジ
ング側に固定し、インナーレースをロータ側に固定し前
記ロータの軸方向背を受は止める方法も考えられるが、
前記すベリ軸受の初期なしみ摩耗による摩耗粉がリード
スクリューの外ネジ山部に付着し、前記リードスクリュ
ーが前後の直線運動を繰り返すと、ネジ噛合機構部に侵
入して、ステップモータの出力低下あるいはネジ噛合部
のステップが発生する可能性が有る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、ロータに一対の玉軸受を用いてコスト
高となる構造を有しているため一個の玉軸受を用いて一
方に玉軸受、他方にすべり軸受を有するロータが考えら
れるが、前記すベリ軸受の摩耗粉に対する配慮がされて
おらず、ネジの噛合機構部に弊害を及ぼす問題があった
。

本発明の目的は、一方に、玉軸受他方にすへり軸受を有
するロータを構成し前記すベリ軸受部の摩耗粉がネジの
噛合機構部に侵入するのを防止する構造として安定した
出力特性と耐久性とを有した安価なストローク型ステッ
プモータを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は一方を玉軸受他方をすべり軸受で支承されたロ
ータを構成するストローク型ステップモータであって、
前記すベリ軸受の摩耗粉がリードスクリューの外ネジ山
に付着し、さらにネジの噛合機構部に侵入するのを防止
する構造として、前記すベリ軸受によって支承される前
記ロータの端部は内周面内にリードスクリューを有し、
外周面はすべり軸受で支承され、前記端部の外周面の一
部とすべり軸受及びエンドカバーとで形成する空間を有
し、さらに前記ロータの端部とエンドカバーとによって
ラビリンスシール構造を形成することにより前記目的は
達成される。

〔作用〕

本発明はすべり軸受部で発生した摩耗粉が、ロータの端
部外周面の一部とすべり軸受及びエンドカバーで形成す
る空間に滞留する。ここで前記ロータの端部とエンドカ
バーとによってラビリンスシール構造を形成しており、
前記ロータが回転すると、その遠心力によって前記摩耗
粉は殆んど前記ロータの端部の内周面内には侵入せず、
リードスクリューの外ネジ山への付着さらにネジ噛合機
構部への侵入が防止出来る構造となっている。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第１図〜第５図により説明する。

第１図は本発明による実施例を示すストローク型ステッ
プモータの縦断面図である。一方に玉軸受６を装着し、
他方はエンドカバー５に装着されたすベリ軸受７によっ
て回転自在に支承され、また円筒方向にＮ極、Ｓ極交互
に複数に着磁されたマグネット３を有しているロータ４
は、ステータｌａ、ｌｂ内に有るコイル２ａ、２ｂに図
示しないコントローラからの指定信号によって発生する
回転磁界により正、逆の回転をする。前記ロータ４の内
ネジ山とリードスクリュー１１の外ネジ山とで形成され
る噛金島構部９とハウジング８に圧入嵌合され、前記リ
ードスクリュー１１の外周面１０と相補的形状の内周面
を有する回り止め軸受１２とによって前記リードスクリ
ュー１１は前記ロータ４の正、逆回転によって回転はせ
ずに往復の直線運動をする。ここで前記リードスクリュ
ー１１の外周面１０は円筒部に２つの対向した平面部を
有した形状となっており、前記回り止め軸受１２の内周
面は、前記リードスクリュー１１の外周面１０よりわす
かに大きい相似的形状の孔を有している。ここで前記ロ
ータ４の一方の端部１８に装着された前記玉軸受６は、
インナーレースが前記ロータ４に圧入嵌合及び抜は止め
され、アウターレースがハウジング８に嵌合波は止めさ
れ、回転自在になる様に装着されている。前記ロータ４
のもう一方の端部１３は前記エンドカバー５に圧入嵌合
された前記すベリ軸受７によって支承され、前記すベリ
軸受７は前記ロータの回転を円滑にすること、及び前記
ロータ４のもう一方の端部１３の振れを防止する効果を
有している。

そこで前記リードスクリュー１１の先端部１９に軸方向
負荷が加わると前述の玉軸受６の構成により回転は円滑
ではあるが、前記ロータ４の端部１３の振れによる前記
すべり軸受７の内周面への片当りが強くなり、前記すべ
り軸受７の内周面と前記ロータ４の端部１３の外周面か
ら成る回転摺動部のなじみが出るまでに、前記回転摺動
部からは摩耗粉が発生する。前記摩耗粉は多量に出るも
のではないが前記すべり軸受７及び前記ロータ４の端部
１３から発生しているが前記すべり軸受７の方が量的に
圧倒的に多い、前記摩耗粉は前記回転摺動部に付着する
もの、前記すベリ軸受７の両端面側に露出してくるもの
とが有る。前者は回転摺動部のなしみであって問題はな
い、後者は前記エンドカバー５と前記ロータ４のマグネ
ット３と前記ロータ４の端部１３とで形成される空間２
０゜及び前記端部１３の外周面の一部と前記すべり軸受
７及び前記エンドカバー５の内端面３１とにより形成す
る空間１４内にそれぞれ摩耗粉が滞留する。前記溝部２
０内に滞留した摩耗粉は前記ロータ４の回転によって周
囲に付着しても、前記ロータ４の回転に弊害を及ぼすこ
とはない、何故なら前記空間寸法は軸方向で約１．５　
　ｍであり、また前記ステータｌａ、ｌｂの内周面と前
記マグネット外周面とで形成さ九る間隙２１は０．５〜
０．８閣であり、前記摩耗粉は最大でも１００μ以下で
ある。つぎに前記空間１４内に滞留した摩耗粉は、前記
ロータの端部１３の端面及び内周面と、前記エンドカバ
ー５の前記ロータ４側の内端面３１及び前記エンドカバ
ー５の凸部１７の外周面とによって形成されるラビリン
スシール構造により、前記ロータ４の回転による遠心力
によって前記ロータ４の端部１３の内周面内には侵入せ
ず、リードスクリュー１１の外ネジ山への付着さらに前
記噛合機構部への侵入が防止出来る。ちなみに前記ラビ
リンスシール構造における各間隙１５．１６の寸法は約
１００μで有る。ここでさらに万全を期すならば、前記
空間１４に半固体潤滑剤いわゆるグリスを塗布すること
、第２図に示す様にロータ４の端部１３の外周面に前記
摩耗粉を導く溝部２２を設けること、及び第３図に示す
様にロータ４の端部１３の盲栓２３を圧入嵌合あるいは
接着にて固定すること等によって前記リードスクリュー
１１の外ネジ山部には前記摩耗粉の付着が完全に防止出
来る。第４図はロータの両側をボールベアリングで支承
する従来のストローク型ステップモータを示し、第５図
は、第４図のコスト低減品を示す、一方に玉軸受２４、
他方にすべり軸受２５が装着されたロータ２６がそれぞ
れハウジング２７とエンドカバー２８とによって回転自
在になる様支承されている。しかし本発明の様な工夫が
されていないため、前記すべり軸受２５部の摩耗粉は前
記ロータ４の内周面２９からリードスクリュー３０の外
ネジ山部に付着することになる。

以上の様に本発明では、一方を軸受他方をすベリ軸受で
支承されたローｉを構成して、前記すベリ軸受部の摩耗
粉がリードスクリューの外ネジ山に付着しネジの噛合機
構部への弊害を防止する構造を有しており安定した出力
特性と耐久性を有した安価なストローク型ステップモー
タが提供できる。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、内周面内にリードスクリューを有
し外周面はすべり軸受で支承されたロータの端部を有し
、前記端部の外周面の一部とすべり軸受及びエンドカバ
ーとで形成される空間と、前記ロータの端部及び内周面
とエンドカバーとのラビリンスシール構造とによって前
記すベリ軸受部の摩耗粉をリードスクリューの外ネジ山
部に付着させない構造としているため、１個の玉軸受と
１個のすベリ軸受を用いて安定した出力特性と耐久性を
有する安価なストローク型ステップモータが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例を示すストローク型ステッ
プモータの縦断面図、第２図及び第３図は他の実施例を
示す部分断面図、第４図は従来例を示す縦断面図、第５
図は第４図のコスト低減品を示す縦断面図である。 ｌａ、ｌｂ・・・ステータ、２ａ、２ｂ・・・コイル、
３・・・マグネット、４・・・ロータ、５・・・エンド
カバー、６・・・玉軸受、７・・・すベリ軸受、８・・
・ハウジング、９・・・噛合機構部、１０・・・外周面
、１１・・・リードスクリュー、１２・・・回り止め軸
受、１３・・・端部、１４・・空間、１５・・・間隙、
１６・・・間隙、１７・・・凸部、１８・・・端部、１
９・・・先端部、２０・・・空間、２１・・・間隙、２
２・・・溝部、２３・・・盲栓、２４・・・玉軸受、２
５・・・すべり軸受、２６・・・ロータ、２７・・・ハ
ウジング、２８・・・エンドカバー、２９・・・内周面
、３０・・・リードスクリュー、３１・・・内端面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．ロータの回転運動をネジ噛合機構を介して直線運動
   に変換するストローク型ステツプモータであつて、一方
   が玉軸受、他方がすべり軸受で支承される前記ロータを
   有するものにおいて、前記すべり軸受によつて支承され
   る前記ロータの端部は内周面内にリードスクリユーを有
   し、外周面はすべり軸受で支承され、前記端部の外周面
   の一部とすべり軸受及びエンドカバーとで形成する空間
   を有し、さらに前記ロータの端部とエンドカバーとによ
   つてラビリンスシール構造を形成したことを特徴とする
   ストローク型ステツプモータ。
2. ２．前記空間内に位置する前記外周面の一部に溝部を形
   成したことを特徴と特許請求の範囲第１項記載のストロ
   ーク型ステツプモータ。
3. ３．内周面内にリードスクリユーを有し、外周面はすべ
   り軸受で支承されたロータの端部に前記外周面の一部と
   すべり軸受及びエンドカバーで形成された空間と、前記
   ロータの内周面内とを仕切る盲栓を嵌合させたことを特
   徴と特許請求の範囲第１項記載のストローク型ステツプ
   モータ。