JP2004023937A

JP2004023937A - Bracket and stepping motor

Info

Publication number: JP2004023937A
Application number: JP2002177928A
Authority: JP
Inventors: Noritsuna Rokuhara; 六波羅　憲綱; Tetsuya Miyagawa; 宮川　哲也; Yoshiaki Shibazaki; 柴崎　佳秋
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP4051543B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To get a bracket which can reduce an increase in noise and vibration as far as possible while materializing cost reduction. <P>SOLUTION: A stepping motor 51 is roughly composed of a stator 32, brackets 60 and 60 which are so provided on both sides of the stator 32 as to catch the stator 32, and a rotor 31 which is provided inside the stator 32. For the stator 32, the substrate is constituted of a stator core 13 which is made by stacking plural sheets of silicon steel plates roughly in the shape of rings. The bracket 60 has a composite structure composed of a reinforcing material 70 and resin material, and it reduces vibration and noise which occurs accompanying the rotation of the rotor 31 by getting high rigidity and weight while materializing a cost reduction by the composite structure. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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おいてステータを挟む様にして装着されるブラケットに関する。また、本発明は、該ブラケットを備えたステッピングモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステッピングモータは種々の機器に用いられ、例えば、記録装置の一つとしてのインクジェットプリンタ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、ステータと、該ステータを挟む様にして装着される一対のブラケットと、該ブラケットに設けられた滑り軸受によって軸支されるロータによって大略構成されている。
【０００３】
図６は、この様な従来のハイブリッド型ステッピングモータ（以下「ステッピングモータ」と言う）５０の分解斜視図である。ステッピングモータ５０は、ロータ３１、ステータ３２、上下のブラケット８ａ、８ｂを有している。ロータ３１は、１本のシャフト９と、２つのロータコア１１および１つのマグネット６で構成されている。ロータコア１１は、珪素鋼板を積層したものであり、ロータ３１が組み込まれるステッピングモータ５０に要求される諸特性に応じて積層枚数が調整される。マグネット６はフェライトおよびネオジミウムの比率をステッピングモータの必要トルクに応じて調整したものが使用される。
【０００４】
ステータ３２は、略リング状の形状をなす珪素鋼板を積層することにより構成され、多数の腕部を持ったステータコア（鉄心）１３と、該腕部に巻かれる巻線１５（図１参照）と、ステータコア１３と巻線１５の間を絶縁するための上下のインシュレータ１２ａ、１２ｂから構成されている。また、巻線１５は、基板３およびリード線５からなるハーネスユニットと接続されている。
【０００５】
ステッピングモータ５０の組立時には、ロータ３１およびステータ３２をそれぞれ別個に組み立てた後、ステータ３２内の空間にロータ３１を嵌め込み、上ブラケット８ａおよび下ブラケット８ｂで挟持してねじ１４によって封止する。ロータ３１のシャフト９は、軸受２、２を介して上下のブラケット８ａ、８ｂの中央部の穴に挿通され、シャフト９の一端にはプーリ１０を装着する。尚、符号７は、ロータコア１１の両側部に設けられる数枚のワッシャーを示していて、ワッシャー７により、ロータ３１がステータ３２に設けられた際の、当該ロータ３１の軸方向位置が調整される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のブラケット８ａ、８ｂは、従来は例えば以下の様な方法によって作製されていた。先ず第１の方法としてアルミダイキャストを切削加工する方法があり、これによると、ブラケット８ａ、８ｂの剛性が向上し、また、重量が増加する為にロータ３１回転時の騒音及び振動を低減させることができる。また、第２の方法として金属板にプレス加工を施す方法があり、これによると、ブラケット８ａ、８ｂを簡単且つ低コストに製造することができる。
【０００７】
しかし、前記第１の方法（アルミダイキャストの切削加工）では、ロータ３１回転時の低騒音化及び低振動化を実現できる一方で、材料費及び加工費が高く、ブラケット８ａ、８ｂのコストを著しくアップさせてしまうといった欠点がある。また、前記第２の方法（金属板のプレス加工）では、ブラケット８ａ、８ｂを低コスト化できる反面、軽量であることからロータ３１回転時の騒音及び振動が顕著になるとともに、剛性が低いことから、軸受２をブラケット８ａ、８ｂに設けた場合に、変形等によってステータコア１３の中心にロータ３１が配置されず、ステッピングモータ５０の特性が損なわれるといった欠点があった。
【０００８】
そこで本発明はこの様な問題に鑑みなされたものであり、その課題は、低コスト化を実現しながら騒音及び振動を可能な限り低減させることのできるブラケットを得ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願請求項１記載のブラケットは、ステッピングモータにおいてステータを挟む様にして装着されるブラケットであって、補強材と樹脂材との複合構造によって構成されていることを特徴とする。
本願請求項１記載の発明によれば、ブラケットは金属等の高い剛性を有する材料からなる補強材と樹脂材との複合構造によって構成されているので、前記樹脂材によりブラケットの低コスト化を図りながら、前記補強材によってブラケット全体の重量を増加させることができ、騒音及び振動の増加を低減させることが可能となる。また、前記補強材によってブラケット全体の剛性を向上させることができる為、ブラケットにロータの軸受を設ける場合でも、ブラケットの変形によってステータとロータとの間の位置関係が損なわれることが無く、ステッピングモータの特性の低下を防止することができる。
【００１０】
また、ステッピングモータを例えば金属製のフレーム材に取り付ける様な場合には、ステッピングモータから前記フレーム材への振動の伝達を防止する為に、場合によってはステッピングモータと前記フレーム材との間に防振材等を介在させる必要があるが、ブラケットは樹脂材からなることから、当該樹脂材部分が振動吸収機能を発揮し、従ってブラケットを金属材料で形成する様な場合と比してステッピングモータの取り付け構造の単純化及び低コスト化を図ることができる。
【００１１】
本願請求項２記載のブラケットは、請求項１において、前記樹脂材を用いた樹脂成形によって前記補強材と前記樹脂材とが一体的に形成されていることを特徴とする。
本願請求項２記載の発明によれば、ブラケットは前記樹脂材を用いた樹脂成形によって前記補強材と前記樹脂材とが一体的に形成されているので、製造簡単にして且つ安価にブラケットを製造することができる。
【００１２】
本願請求項３記載のブラケットは、請求項１または２において、前記樹脂材がポリブチレンテレフタレートからなることを特徴とする。
本願請求項３記載の発明によれば、ブラケットはポリブチレンテレフタレートからなるので、低コストにブラケットを構成することができる。
【００１３】
本願請求項４記載のブラケットは、請求項１から３のいずれか１項において、前記ステータが、内周に歯部を有する略リング状の鋼板を複数枚積層してなるステータコアによってその基体が構成され、前記ステータコアにおける前記歯部を押圧することにより、複数枚積層された前記鋼板を密着させる押圧部を有していることを特徴とする。
ステータは略リング状の形状をなす鋼板を複数枚積層することにより成されるステータコア（鉄心）によってその基体が構成されている。前記鋼板は内周に歯部を有し、前記鋼板が複数枚積層されることにより、ステータコアの内側に配置されたロータの外周に対向する様に、ロータの軸方向に延びる歯極（前記歯部が積層されることによって形成される突条）が周方向に沿って所定間隔で形成される。
【００１４】
ここで、ロータの回転に伴って発生する騒音は、主に積層された前記鋼板が相互に接触することによって発生し、また、当該騒音は、略リング状の形状において外周部よりも内周部、即ち前記歯部によって顕著に発生することが判明している。そこで、本願請求項４記載のブラケットにおいては、前記ステータコアにおける内周部、即ち、前記歯部の部分を押圧することによって複数枚積層された前記鋼板を密着させる押圧部を設けた。従って当該押圧部により、複数枚積層された前記鋼板の内周部が特にしっかりと密着され、これによって積層された前記鋼板同士が接触することにより発生する騒音を効果的に低減させることが可能となる。
【００１５】
本願請求項５記載のブラケットは、請求項４において、前記押圧部が、前記歯部の内周に嵌入する様に形成されたことにより、前記ステータコアに対する前記ブラケットの径方向位置を規制する位置規制手段を兼ねていることを特徴とする。
本願請求項５記載の発明によれば、前記押圧部が、前記歯部の内周に嵌入する様に形成されたことにより、前記ステータコアに対する前記ブラケットの径方向位置を規制する位置規制手段を兼ねているので、構造簡単にして且つ安価に前記ステータコアに対する前記ブラケットの径方向位置、即ち前記ステータコアの中心と、ロータの軸心とを正確に一致させることができる。
【００１６】
本願請求項６記載のブラケットは、請求項１から５のいずれか１項において、前記ステッピングモータにおけるロータシャフトの軸受が、前記樹脂材を用いた樹脂成形によって一体的に設けられていることを特徴とする。
本願請求項６記載の発明によれば、前記ステッピングモータにおけるロータシャフトの軸受が、前記樹脂材を用いた樹脂成形によってブラケットに一体的に設けられているので、ロータシャフトの軸受を簡易に且つ安価にブラケットに設けることが可能となる。
【００１７】
本願請求項７記載のステッピングモータは、請求項１から６のいずれか１項に記載されたブラケットを備えたことを特徴とする。
本願請求項７記載の発明によれば、ステッピングモータは、請求項１から６のいずれか１項に記載されたブラケットを備えているので、前述した本願請求項１から６のいずれか１項に記載された発明と同様な作用効果を得ることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図１乃至図５を参照しつつ説明する。ここで、図１は、本発明に係るステッピングモータ５１の側断面図、図２はブラケット６０を構成する補強材７０の外観斜視図、図３はブラケット６０の外観斜視図、図４はステータコア１３を構成する珪素鋼板２０の平面図（ステータコア１３の平面図でもある）、図５はステッピングモータ５１の側断面図拡大図（図１の部分拡大図）である。
【００１９】
図１において、ステッピングモータ５１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３２と、ステータ３２を挟む様にして図１の左右両側に設けられる、本発明に係るブラケット６０、６０と、ステータ３２の内側に設けられたロータ３１と、から大略構成されている。尚、図１において図６に示した従来技術に係るステッピングモータ５０と同一の構成要素については同一の符号を付し、以下、適宜その説明は省略する。
【００２０】
ステータ３２は、略リング状の形状をなす珪素鋼板２０（図４）を複数枚積層することにより構成され、多数の腕部（磁極）を持ったステータコア（鉄心）１３と、該腕部に巻かれる巻線１５と、ステータコア１３と巻線１５の間を絶縁するための上下のインシュレータ１２ａ、１２ｂから構成されている。
【００２１】
図４に示す様に、珪素鋼板２０は、平面視において略リング状の形状をなしていて、その内周には、８つの磁極２１が周方向に沿ってほぼ同一間隔を置いて形成されている。１つの磁極２１の内周側には、平面視において略方形をなす歯部２２が、周方向に所定の間隔を置いて複数形成されていて、これにより、珪素鋼板２０の内周においては、周方向に沿って所定の間隔を置いて複数の歯部２２が形成された状態となっている。従って、珪素鋼板２０が複数枚積層されることによってステータコア１３が構成されると、ステータコア１３の内周面には、歯部２２によって珪素鋼板２０の積層方向（図４では紙面表裏方向）に延びる突条（歯極）が形成される。
【００２２】
次に、符号３１及び仮想線で示す円形状はロータ３１（図６参照）であり、図示する様にステータ３２内にロータ３１が配設された状態において、ロータ３１の外周面と、歯部２２との間には、所定の間隔（例えば、０．０４〜０．０８ｍｍ）が形成される様に、ロータ３１の外径及びステータコア１３の内径が決定されている。また、周方向に沿って均一に前記所定の間隔となる様に、ステータコア１３の内部にロータ３１が配置される。
【００２３】
珪素鋼板２０は、図４に示す様にその外形は略方形の形状をなしていて、その角部には、ねじ１４（図１）を挿通させる通し穴２３が形成されている。また、符号２４は図４の紙面表側に凸となる様な位置決め用凸部を示していて、該位置決め用凸部２４の裏側（図４の紙面裏側）は、図示しない位置決め用凹部となっている。そして、珪素鋼板２０が積層された場合には、上下の位置決め用凸部２４と図示しない位置決め用凹部とが係合して、珪素鋼板２０同士がずれることなく互いに保持（位置決め）される様になっている。
【００２４】
続いて、ブラケット６０の構成について詳説する。図３に示す様に、ブラケット６０は、その外形がステータコア１３と略同形状をなし、その角部にはねじ１４を挿通させる通し穴６１が形成されている。尚、図１に示す様にブラケット６０は一対となって用いられるが、図１の左側に装着されるブラケット６０においては、通し穴６１の代わりにねじ穴（図示せず）が形成され、これにより、ねじ１４によってブラケット６０、６０と、ステータ３２とが密着する様にして組み立てられる。
【００２５】
ブラケット６０の一方の面には溝穴６３が形成されていて、ブラケット６０がステータ３２に装着された際に、該溝穴６３にインシュレータ１２ａ、１２ｂ（図６）が入り込む様になっている。
【００２６】
溝穴６３が形成された側には、円筒部６４が形成されている。円筒部６４の上部は、周方向に沿って段差形状となっていて、これにより、円筒部６４よりも径方向寸法の小なる突出部６６が形成されている。また、突出部６６の中心には、ロータ３１を構成するシャフト９を挿通させる挿通穴６２が形成されている。
【００２７】
円筒部６４及び突出部６６は、ステータコア１３の内周面、つまり、歯部２２と係合することにより、ステッピングモータ５１から発生する騒音を低減させると共に、ステータコア１３の中心とロータ３１の軸心とを一致させる機能を果たす。以下、図５を参照しつつ説明する。
【００２８】
図５は、図１における巻線１５付近の拡大図である。円筒部６４と突出部６６とで形成された段差は、図示する様にブラケット６０がステータ３２に装着された際、ステータコア１３の内周に形成された歯部２２（複数枚積層された珪素鋼板２０のうち、最上位及び最下位のものにおける歯部２２）と係合し、歯部２２を押圧して、複数枚積層された珪素鋼板２０（図４）を隙間が空くことなくしっかりと密着させる機能を果たす。つまり、ステータコア１３を挟む様に装着される２つのブラケット６０、６０により、歯部２２の部分が特に隙間が空くことなくしっかりと密着される。
【００２９】
一方、ステッピングモータ５１においてロータ３１の回転に伴って発生する騒音は、主として積層された珪素鋼板２０が相互に接触することによって発生し、特に、当該騒音は、歯部２２の部分において顕著に発生することが判明している。しかし、上述の様に２つのブラケット６０、６０によって歯部２２がしっかりと密着する様に両側から押圧されるので、これによって前記騒音を効果的に低減することができる様になっている。加えて、歯部２２を押圧する部分は金属よりも弾性率の低い樹脂材であるので、当該樹脂材部分によって歯部２２から発生する振動を吸収でき、これによっても前記騒音を効果的に低減することができる様になっている。
【００３０】
一方、歯部２２を密着させる機能を「押圧部」としての円筒部６４上面が果たすのに対し、突出部６６は、歯部２２の内周側と係合することにより、ブラケット６０の中心とステータコア１３の中心とを一致させ、これによってロータ３１の軸心とステータコア１３の中心とを一致させる「位置規制手段」としての機能を果たす。即ち、ブラケット６０にはロータ３１を構成するシャフト９を軸支する滑り軸受２、２が設けられている。従って、ブラケット６０の中心とステータコア１３の中心とがずれると、ロータ３１（シャフト９）の軸心とステータコア１３との中心がずれ、図４を参照しつつ説明したロータ３１外周面と歯２２との間の距離が周方向に沿って不均一となり、ステッピングモータ５１の回転特性を低下させることになる。しかし、ブラケット６０には突出部６６が設けられ、該突出部６６がステータコア１３の内周に圧接する様にして嵌入するので、これによってロータ３１（シャフト９）の軸心とステータコア１３との中心が一致し、もって前述の様な不具合の発生を防止することができる様になっている。
【００３１】
次に、図３に戻ってブラケット６０は、樹脂材（本実施形態では、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート））からなる本体部６０ａと、該本体部６０ａと一体的に設けられた補強材７０の複合構造によって構成されている。
【００３２】
補強材７０は金属材料からなり、図２に示す様に平面視において方形の形状をなす板状の基部７１に、円筒部７２が立設されてなる。基部７１の角部には通し穴７３が穿設されていて、これにより、通し穴６１（図３）とともにねじ１４（図１）を挿通させる。
【００３３】
そして、補強材７０は、本実施形態ではインサート成形によってブラケット６０の樹脂成形時に一体的に設けられる。この様に、ブラケット６０は補強材７０と樹脂材との複合構造によって構成される為、樹脂材によりブラケット６０の低コスト化を図りながら、補強材７０によって重量が増加し、騒音及び振動を低減させることが可能となる。
【００３４】
加えて、ブラケット６０の成形時には、補強材７０のみならず滑り軸受２、２も同時にインサートされることから、ブラケット７０の剛性が低いと変形等によってステータコア１３の中心とロータ３１（シャフト９）の軸心とがずれる虞があるが、本発明に係るブラケット６０においては補強材７０によって剛性が向上することから、前述の様なブラケット６０の変形に伴う不具合の発生を防止することができ、もってロータ３１の円滑な回転を確保することができる。
【００３５】
更に、ステッピングモータ５１を例えば金属製のフレーム材に取り付ける様な場合には、ステッピングモータ５１から前記フレーム材への振動の伝達を防止する為に、場合によってはステッピングモータ５１と前記フレーム材との間に防振材等を介在させる必要があるが、ブラケット６０は樹脂材からなることから、当該樹脂材部分が振動吸収機能を発揮し、従ってブラケット６０を金属材料で形成する様な場合と比してステッピングモータ５１の取り付け構造の単純化及び低コスト化を図ることができる。
【００３６】
更に加えて、樹脂材のみによってブラケット６０を構成した場合には、高い剛性が得られず、前述した歯部２２を押圧する効果（騒音防止効果）が充分に得られない場合があり、或いは、長期的な使用によって歯部２２を押圧する効果が低減する虞があるが、高い剛性を有する補強材７０を用いたことにより、この様な問題を効果的に解消することができる。
【００３７】
尚、本実施形態においては補強材７０をブラケット６０の樹脂成形時にインサート成形によって一体的に設けているが、例えばブラケット６０の本体部６０ａを樹脂成形した後に、補強材７０を圧入等の他の手段によってブラケット６０に設けても構わない。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、ブラケットは金属等の高い剛性を有する材料からなる補強材と樹脂材との複合構造によって構成されているので、前記樹脂材によりブラケットの低コスト化を図りながら、前記補強材によってブラケット全体の重量を増加させることができ、騒音及び振動の増加を低減させることが可能となる。
また、前記補強材によってブラケット全体の剛性を向上させることができる為、ブラケットにロータの軸受を設ける場合でも、ブラケットの変形によってステータとロータとの間の位置関係が損なわれることが無く、ステッピングモータの特性の低下を防止することができる。
また、ステッピングモータを例えば金属製のフレーム材に取り付ける様な場合には、ステッピングモータから前記フレーム材への振動の伝達を防止する為に、場合によってはステッピングモータと前記フレーム材との間に防振材等を介在させる必要があるが、ブラケットは樹脂材からなることから、当該樹脂材部分が振動吸収機能を発揮し、従ってブラケットを金属材料で形成する様な場合と比してステッピングモータの取り付け構造の単純化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステッピングモータの側断面図である。
【図２】本発明に係るブラケットを構成する補強材の外観斜視図である。
【図３】本発明に係るブラケットの外観斜視図である。
【図４】ステータコアを構成する鋼板材の平面図である。
【図５】本発明に係るステッピングモータの側断面拡大図である。
【図６】従来技術に係るステッピングモータの分解斜視図である。
【符号の説明】
２　軸受
９　シャフト
１２ａ　上インシュレータ
１２ｂ　下インシュレータ
１３　ステータコア
１５　巻線
２０　珪素鋼板
３１　ロータ
３２　ステータユニット
５１　ステッピングモータ
６０　ブラケット
７０　補強材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a bracket that is mounted so as to sandwich a stator in a stepping motor. The present invention also relates to a stepping motor provided with the bracket.
[0002]
[Prior art]
A stepping motor is used for various devices. For example, a hybrid type stepping motor is used for an ink jet printer as one of recording apparatuses. This stepping motor is generally constituted by a stator, a pair of brackets mounted so as to sandwich the stator, and a rotor supported by a slide bearing provided on the bracket.
[0003]
FIG. 6 is an exploded perspective view of such a conventional hybrid type stepping motor (hereinafter referred to as “stepping motor”) 50. The stepping motor 50 has a rotor 31, a stator 32, and upper and lower brackets 8a and 8b. The rotor 31 includes one shaft 9, two rotor cores 11 and one magnet 6. The rotor core 11 is formed by laminating silicon steel sheets, and the number of laminations is adjusted according to various characteristics required for the stepping motor 50 in which the rotor 31 is incorporated. As the magnet 6, a magnet in which the ratio of ferrite and neodymium is adjusted according to the required torque of the stepping motor is used.
[0004]
The stator 32 is formed by laminating silicon steel plates having a substantially ring shape, and includes a stator core (iron core) 13 having a large number of arms, and a winding 15 wound around the arms (see FIG. 1). And upper and lower insulators 12a and 12b for insulating the stator core 13 and the winding 15 from each other. The winding 15 is connected to a harness unit including the board 3 and the lead wire 5.
[0005]
At the time of assembling the stepping motor 50, the rotor 31 and the stator 32 are separately assembled, and then the rotor 31 is fitted into the space inside the stator 32, sandwiched between the upper bracket 8a and the lower bracket 8b, and sealed with the screw 14. The shaft 9 of the rotor 31 is inserted through holes at the center of the upper and lower brackets 8a and 8b via the bearings 2 and 2, and a pulley 10 is attached to one end of the shaft 9. Reference numeral 7 denotes several washers provided on both sides of the rotor core 11, and the washer 7 adjusts the axial position of the rotor 31 when the rotor 31 is provided on the stator 32. .
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-mentioned brackets 8a and 8b have been conventionally manufactured by, for example, the following method. First, as a first method, there is a method of cutting an aluminum die cast. According to this method, the rigidity of the brackets 8a and 8b is improved, and the weight and the weight are increased, so that noise and vibration when the rotor 31 rotates are reduced. be able to. As a second method, there is a method of pressing a metal plate. According to this method, the brackets 8a and 8b can be manufactured easily and at low cost.
[0007]
However, in the first method (cutting of aluminum die-casting), noise and vibration can be reduced when the rotor 31 rotates, but the material and processing costs are high, and the cost of the brackets 8a and 8b is reduced. There is a disadvantage that it is significantly increased. In the second method (pressing a metal plate), the cost of the brackets 8a and 8b can be reduced. On the other hand, since the brackets 8a and 8b are lightweight, noise and vibration during rotation of the rotor 31 become remarkable and rigidity is low. Therefore, when the bearing 2 is provided on the brackets 8a and 8b, there is a disadvantage that the rotor 31 is not arranged at the center of the stator core 13 due to deformation or the like, and the characteristics of the stepping motor 50 are impaired.
[0008]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a bracket capable of reducing noise and vibration as much as possible while realizing low cost.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a bracket according to claim 1 of the present application is a bracket that is mounted so as to sandwich a stator in a stepping motor, and is configured by a composite structure of a reinforcing material and a resin material. Features.
According to the first aspect of the present invention, since the bracket is configured by a composite structure of a reinforcing material made of a material having high rigidity such as metal and a resin material, the cost of the bracket is reduced by the resin material. However, the weight of the entire bracket can be increased by the reinforcing member, and the increase in noise and vibration can be reduced. Further, since the rigidity of the entire bracket can be improved by the reinforcing material, even when a rotor bearing is provided on the bracket, the positional relationship between the stator and the rotor is not impaired by the deformation of the bracket, and the stepping motor is not damaged. Can be prevented from deteriorating.
[0010]
Further, when the stepping motor is attached to, for example, a metal frame material, in order to prevent transmission of vibration from the stepping motor to the frame material, a stepping motor may be provided between the stepping motor and the frame material in some cases. Although it is necessary to interpose a vibration material, etc., since the bracket is made of a resin material, the resin material portion exhibits a vibration absorbing function, and therefore, compared to a case where the bracket is formed of a metal material, the The mounting structure can be simplified and the cost can be reduced.
[0011]
The bracket according to claim 2 of the present application is characterized in that, in claim 1, the reinforcing material and the resin material are integrally formed by resin molding using the resin material.
According to the second aspect of the present invention, since the reinforcing member and the resin material are integrally formed by resin molding using the resin material, the bracket can be manufactured easily and inexpensively. can do.
[0012]
The bracket according to claim 3 of the present application is characterized in that, in claim 1 or 2, the resin material is made of polybutylene terephthalate.
According to the third aspect of the present invention, since the bracket is made of polybutylene terephthalate, the bracket can be formed at low cost.
[0013]
A bracket according to a fourth aspect of the present invention is the bracket according to any one of the first to third aspects, wherein a base of the stator is constituted by a stator core formed by laminating a plurality of substantially ring-shaped steel plates having teeth on an inner periphery. Further, it is characterized in that it has a pressing portion for pressing the teeth of the stator core to bring the plurality of steel plates into close contact with each other.
The base of the stator is constituted by a stator core (iron core) formed by laminating a plurality of substantially ring-shaped steel plates. The steel plate has a tooth portion on an inner periphery, and a plurality of the steel plates are stacked to form tooth poles (the teeth) extending in the axial direction of the rotor so as to face the outer periphery of the rotor arranged inside the stator core. The protrusions formed by stacking the portions are formed at predetermined intervals along the circumferential direction.
[0014]
Here, the noise generated due to the rotation of the rotor is mainly generated by the laminated steel plates coming into contact with each other, and the noise is generated in an inner peripheral portion rather than an outer peripheral portion in a substantially ring shape. That is, it has been found that the problem is caused significantly by the teeth. In view of this, the bracket according to claim 4 of the present application is provided with a pressing portion that presses the inner peripheral portion of the stator core, that is, the portion of the tooth portion, so that the plurality of stacked steel plates are brought into close contact with each other. Therefore, by the pressing portion, the inner peripheral portion of the plurality of stacked steel plates is particularly firmly adhered to each other, thereby making it possible to effectively reduce noise generated when the stacked steel plates contact each other. Become.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the bracket according to the fourth aspect, the pressing portion is formed so as to be fitted into the inner periphery of the tooth portion, so that the position of the bracket relative to the stator core in the radial direction is restricted. It is characterized in that it also serves as a means.
According to the invention as set forth in claim 5 of the present application, since the pressing portion is formed so as to be fitted into the inner periphery of the tooth portion, the pressing portion also serves as a position restricting means for restricting a radial position of the bracket with respect to the stator core. Accordingly, the radial position of the bracket with respect to the stator core, that is, the center of the stator core, and the axis of the rotor can be accurately matched with each other with a simple structure and at low cost.
[0016]
A bracket according to a sixth aspect of the present invention is the bracket according to any one of the first to fifth aspects, wherein the bearing of the rotor shaft in the stepping motor is integrally provided by resin molding using the resin material. And
According to the invention as set forth in claim 6 of the present application, the bearing of the rotor shaft in the stepping motor is provided integrally with the bracket by resin molding using the resin material. Can be provided on the bracket.
[0017]
A stepping motor according to a seventh aspect of the present invention is provided with the bracket according to any one of the first to sixth aspects.
According to the invention described in claim 7 of the present application, the stepping motor includes the bracket described in any one of claims 1 to 6. It is possible to obtain the same operation and effect as the described invention.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a side sectional view of a stepping motor 51 according to the present invention, FIG. 2 is an external perspective view of a reinforcing member 70 constituting the bracket 60, FIG. 3 is an external perspective view of the bracket 60, and FIG. Is a plan view of the silicon steel plate 20 (also a plan view of the stator core 13), and FIG. 5 is an enlarged side sectional view of the stepping motor 51 (partially enlarged view of FIG. 1).
[0019]
In FIG. 1, a stepping motor 51 is a hybrid type stepping motor, and includes a stator 32 and brackets 60, 60 according to the present invention provided on both left and right sides of FIG. , And a rotor 31 provided at the bottom. In FIG. 1, the same components as those of the stepping motor 50 according to the related art shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted.
[0020]
The stator 32 is formed by laminating a plurality of silicon steel plates 20 (FIG. 4) each having a substantially ring shape, and includes a stator core (iron core) 13 having a large number of arms (magnetic poles) and a winding around the arms. It is composed of a winding 15 to be wound, and upper and lower insulators 12a and 12b for insulating between the stator core 13 and the winding 15.
[0021]
As shown in FIG. 4, the silicon steel plate 20 has a substantially ring shape in a plan view, and has eight magnetic poles 21 formed on its inner periphery at substantially the same intervals along the circumferential direction. I have. On the inner peripheral side of one magnetic pole 21, a plurality of teeth 22 having a substantially square shape in a plan view are formed at predetermined intervals in the circumferential direction. A plurality of teeth portions 22 are formed at predetermined intervals along the circumferential direction. Therefore, when the stator core 13 is formed by stacking a plurality of silicon steel plates 20, the teeth 22 extend on the inner peripheral surface of the stator core 13 in the stacking direction of the silicon steel plates 20 (the front and back sides in FIG. 4). Protrusions (teeth) are formed.
[0022]
Next, the circular shape indicated by the reference numeral 31 and the imaginary line is a rotor 31 (see FIG. 6), and when the rotor 31 is disposed in the stator 32 as shown in the figure, the outer peripheral surface of the rotor 31 and the tooth portion The outer diameter of the rotor 31 and the inner diameter of the stator core 13 are determined so that a predetermined interval (for example, 0.04 to 0.08 mm) is formed between the rotor 31 and the outer core 22. Further, the rotor 31 is arranged inside the stator core 13 so as to be uniformly spaced at the predetermined intervals along the circumferential direction.
[0023]
As shown in FIG. 4, the silicon steel plate 20 has a substantially rectangular outer shape, and a through hole 23 is formed at a corner of the silicon steel plate 20 for inserting the screw 14 (FIG. 1). Reference numeral 24 denotes a positioning convex portion that protrudes to the front side of the paper surface of FIG. 4, and the back side of the positioning convex portion 24 (the back side of the paper surface of FIG. 4) is a positioning concave portion (not shown). I have. When the silicon steel plates 20 are stacked, the upper and lower positioning projections 24 engage with positioning recesses (not shown) so that the silicon steel plates 20 are held (positioned) without displacement. Has become.
[0024]
Subsequently, the configuration of the bracket 60 will be described in detail. As shown in FIG. 3, the bracket 60 has substantially the same outer shape as the stator core 13, and a through hole 61 through which the screw 14 is inserted is formed at a corner thereof. As shown in FIG. 1, the brackets 60 are used as a pair. In the bracket 60 mounted on the left side of FIG. 1, a screw hole (not shown) is formed instead of the through hole 61. As a result, the brackets 60 and 60 and the stator 32 are assembled so as to be in close contact with each other by the screws 14.
[0025]
A slot 63 is formed on one surface of the bracket 60, and the insulators 12 a and 12 b (FIG. 6) enter the slot 63 when the bracket 60 is mounted on the stator 32.
[0026]
A cylindrical portion 64 is formed on the side where the slot 63 is formed. The upper portion of the cylindrical portion 64 has a stepped shape along the circumferential direction, thereby forming a protrusion 66 having a smaller radial dimension than the cylindrical portion 64. In the center of the protrusion 66, an insertion hole 62 through which the shaft 9 constituting the rotor 31 is inserted is formed.
[0027]
The cylindrical portion 64 and the protruding portion 66 reduce noise generated from the stepping motor 51 by engaging with the inner peripheral surface of the stator core 13, that is, the tooth portion 22, and reduce the noise generated by the stepping motor 51 and the center of the stator core 13 and the axial center of the rotor 31. Performs the function of matching with Hereinafter, description will be made with reference to FIG.
[0028]
FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the winding 15 in FIG. When the bracket 60 is mounted on the stator 32 as shown in the figure, the step formed by the cylindrical portion 64 and the protruding portion 66 causes the teeth 22 formed on the inner periphery of the stator core 13 (a plurality of stacked silicon steel plates). 20, the teeth 22) of the uppermost and lowermost ones are engaged with each other, and the teeth 22 are pressed to tightly adhere the plurality of laminated silicon steel sheets 20 (FIG. 4) without gaps. Fulfills the function of causing In other words, the two brackets 60, 60 mounted so as to sandwich the stator core 13 allow the tooth portion 22 to be firmly adhered without any gap.
[0029]
On the other hand, the noise generated by the rotation of the rotor 31 in the stepping motor 51 is mainly generated by the stacked silicon steel plates 20 coming into contact with each other, and in particular, the noise is significantly generated in the tooth portion 22. Has been found to be. However, as described above, the tooth portions 22 are pressed from both sides by the two brackets 60 and 60 so as to be tightly adhered to each other, so that the noise can be effectively reduced. In addition, since the portion that presses the tooth portion 22 is made of a resin material having a lower elastic modulus than metal, the resin material portion can absorb the vibration generated from the tooth portion 22, thereby also effectively reducing the noise. You can do it.
[0030]
On the other hand, the upper surface of the cylindrical portion 64 as a “pressing portion” fulfills the function of bringing the tooth portions 22 into close contact with each other. The center of the stator core 13 is made to coincide with the center of the rotor, thereby functioning as a "position regulating means" for making the axis of the rotor 31 coincide with the center of the stator core 13. That is, the slide bearings 2, 2 which support the shaft 9 constituting the rotor 31 are provided on the bracket 60. Therefore, if the center of the bracket 60 is displaced from the center of the stator core 13, the center of the axis of the rotor 31 (shaft 9) is displaced from the center of the stator core 13, and the outer peripheral surface of the rotor 31 and the teeth 22 described with reference to FIG. Becomes uneven along the circumferential direction, and the rotation characteristics of the stepping motor 51 are degraded. However, the bracket 60 is provided with a protruding portion 66, and the protruding portion 66 is fitted so as to be pressed against the inner periphery of the stator core 13, so that the center of the axis of the rotor 31 (shaft 9) and the center of the stator core 13 are formed. Coincide with each other, so that occurrence of the above-mentioned inconvenience can be prevented.
[0031]
Next, returning to FIG. 3, the bracket 60 is a composite of a main body 60 a made of a resin material (in this embodiment, PBT (polybutylene terephthalate)) and a reinforcing member 70 provided integrally with the main body 60 a. It is constituted by a structure.
[0032]
The reinforcing member 70 is made of a metal material. As shown in FIG. 2, a cylindrical portion 72 is provided upright on a plate-like base 71 having a square shape in plan view. A through-hole 73 is formed in the corner of the base 71, so that the screw 14 (FIG. 1) is inserted together with the through-hole 61 (FIG. 3).
[0033]
In this embodiment, the reinforcing member 70 is provided integrally with the bracket 60 during resin molding by insert molding. As described above, since the bracket 60 is formed by the composite structure of the reinforcing member 70 and the resin material, the weight is increased by the reinforcing member 70 and the noise and vibration are reduced while the cost of the bracket 60 is reduced by the resin material. It is possible to do.
[0034]
In addition, when the bracket 60 is formed, not only the reinforcing member 70 but also the slide bearings 2 and 2 are inserted at the same time. Therefore, if the rigidity of the bracket 70 is low, the center of the stator core 13 and the rotor 31 (shaft 9) are deformed or the like. Although there is a risk of deviation from the axis, the rigidity is improved by the reinforcing member 70 in the bracket 60 according to the present invention, so that it is possible to prevent the occurrence of the above-described troubles due to the deformation of the bracket 60. Smooth rotation of the rotor 31 can be ensured.
[0035]
Further, in a case where the stepping motor 51 is attached to, for example, a metal frame member, in order to prevent transmission of vibration from the stepping motor 51 to the frame member, the stepping motor 51 may be connected to the frame member in some cases. It is necessary to interpose an anti-vibration material or the like in between, but since the bracket 60 is made of a resin material, the resin material portion exerts a vibration absorbing function, and therefore has a lower ratio than when the bracket 60 is formed of a metal material. As a result, the mounting structure of the stepping motor 51 can be simplified and the cost can be reduced.
[0036]
In addition, when the bracket 60 is formed only of the resin material, high rigidity cannot be obtained, and the effect of pressing the tooth portion 22 (noise prevention effect) may not be sufficiently obtained. Although there is a possibility that the effect of pressing the tooth portion 22 may be reduced by long-term use, such a problem can be effectively solved by using the reinforcing member 70 having high rigidity.
[0037]
In the present embodiment, the reinforcing member 70 is integrally provided by insert molding at the time of resin molding of the bracket 60. However, for example, after the main body 60a of the bracket 60 is resin-molded, the reinforcing member 70 is press-fitted. It may be provided on the bracket 60 by means.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the bracket is configured by a composite structure of the reinforcing material made of a material having high rigidity such as metal and the resin material, the cost of the bracket can be reduced by the resin material. As a result, the weight of the entire bracket can be increased by the reinforcing member, and the increase in noise and vibration can be reduced.
Further, since the rigidity of the entire bracket can be improved by the reinforcing material, even when a rotor bearing is provided on the bracket, the positional relationship between the stator and the rotor is not impaired by the deformation of the bracket, and the stepping motor is not damaged. Can be prevented from deteriorating.
Further, when the stepping motor is attached to, for example, a metal frame material, in order to prevent transmission of vibration from the stepping motor to the frame material, a stepping motor may be provided between the stepping motor and the frame material in some cases. Although it is necessary to interpose a vibration material, etc., since the bracket is made of a resin material, the resin material portion exhibits a vibration absorbing function, and therefore, compared to a case where the bracket is formed of a metal material, the The mounting structure can be simplified and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a stepping motor according to the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of a reinforcing member constituting the bracket according to the present invention.
FIG. 3 is an external perspective view of a bracket according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a steel sheet material forming a stator core.
FIG. 5 is an enlarged side sectional view of a stepping motor according to the present invention.
FIG. 6 is an exploded perspective view of a stepping motor according to the related art.
[Explanation of symbols]
2 Bearing 9 Shaft 12a Upper insulator 12b Lower insulator 13 Stator core 15 Winding 20 Silicon steel plate 31 Rotor 32 Stator unit 51 Stepping motor 60 Bracket 70 Reinforcing material

Claims

ステッピングモータにおいてステータを挟む様にして装着されるブラケットであって、
補強材と樹脂材との複合構造によって構成されている、
ことを特徴とするブラケット。A bracket that is mounted so as to sandwich the stator in the stepping motor,
It is composed of a composite structure of a reinforcing material and a resin material,
A bracket characterized in that:

請求項１において、前記樹脂材を用いた樹脂成形によって前記補強材と前記樹脂材とが一体的に形成されている、
ことを特徴とするブラケット。2. The resin material according to claim 1, wherein the reinforcing material and the resin material are integrally formed by resin molding using the resin material.
A bracket characterized in that:

請求項１または２において、前記樹脂材がポリブチレンテレフタレートからなることを特徴とするブラケット。3. The bracket according to claim 1, wherein the resin material is made of polybutylene terephthalate.

請求項１から３のいずれか１項において、前記ステータが、内周に歯部を有する略リング状の鋼板を複数枚積層してなるステータコアによってその基体が構成され、
前記ステータコアにおける前記歯部を押圧することにより、複数枚積層された前記鋼板を密着させる押圧部を有している、
ことを特徴とするブラケット。The base body according to any one of claims 1 to 3, wherein the stator is configured by a stator core formed by stacking a plurality of substantially ring-shaped steel plates having tooth portions on an inner periphery thereof,
By pressing the tooth portion of the stator core, the stator core has a pressing portion for bringing the stacked steel plates into close contact with each other,
A bracket characterized in that:

請求項４において、前記押圧部が、前記歯部の内周に嵌入する様に形成されたことにより、前記ステータコアに対する前記ブラケットの径方向位置を規制する位置規制手段を兼ねている、
ことを特徴とするブラケット。In Claim 4, the said press part was formed so that it might fit in the inner periphery of the said tooth | gear part, and also serves as the position restricting means which restricts the radial direction position of the said bracket with respect to the said stator core.
A bracket characterized in that:

請求項１から５のいずれか１項において、前記ステッピングモータにおけるロータシャフトの軸受が、前記樹脂材を用いた樹脂成形によって一体的に設けられている、
ことを特徴とするブラケット。The bearing of the rotor shaft in the stepping motor according to any one of claims 1 to 5, wherein a bearing of the rotor shaft is integrally provided by resin molding using the resin material.
A bracket characterized in that:

請求項１から６のいずれか１項に記載されたブラケットを備えたことを特徴とするステッピングモータ。A stepping motor comprising the bracket according to any one of claims 1 to 6.