JP2010074880A - Stepping motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステッピングモータ等に関し、特に、軸受ハウジング及び軸受押えの構造に関する。 The present invention relates to a stepping motor and the like, and more particularly, to a structure of a bearing housing and a bearing retainer.
特開2006−174595に示すPM型ステッピングモータのアウターステータを構成するヨークの後端面部には真鍮製の軸受ハウジングが設けられており、軸受ハウジングの中央貫通孔にはインナーロータの軸端を鋼球を介して回転可能に支持するためのピボット軸受が入り込み、このピボット軸受の後端側の環状溝にコイルスプリングを収めた後、軸受ハウジングの外周溝に嵌り込む4つの爪状のバネ片を一体的に持つバネ材から成るキャップで中央貫通孔を塞いでいる。このキャップは回転軸からのスラスト力に対してピボット軸受を押える軸受押えとして機能している。
上記のピボット軸受の軸受け押え構造においては、次のような問題点があった。第1に、キャップ自体は複数のバネ片で軸受ハウジングの外周溝に外嵌して弾力的に固定されるため、回転軸に加わるスラスト力が高まると、バネ片が弾性変形して外周溝から外れ易く、軸受押えの外れ耐力が弱い。第2に、鋼球及びピボット軸受を収容するための切削加工品の軸受ハウジングを必要とし、低コスト化の障害となっている。 The bearing holding structure for the pivot bearing has the following problems. First, since the cap itself is elastically fixed by being externally fitted to the outer peripheral groove of the bearing housing with a plurality of spring pieces, when the thrust force applied to the rotating shaft is increased, the spring piece is elastically deformed and is removed from the outer peripheral groove. It is easy to come off, and the bearing holder's come-off resistance is weak. Secondly, a machined housing for housing steel balls and a pivot bearing is required, which is an obstacle to cost reduction.
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の課題は、軸受押えの外れ耐力が頗る高く、しかも低コスト化を図れる軸受け押え構造を備えたステッピングモータを提供することにある。 Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a stepping motor having a bearing retainer structure that has a high bearing detachment proof strength and can reduce costs.
上記課題を解決するため、本発明に係るステッピングモータは、インナーロータの軸端を回転自在に支持するための軸受をスラスト方向にスライド可能に収容して軸受の軸端側とは反対側の環状溝に入れたコイルスプリングを押える有底筒部と、この有底筒部の筒口側で径方向外方に張り出てアウターステータの端面部に重ねて溶接固定した鍔部とを一体的に有する板金プレス成形品の軸受押えを備えて成ることを特徴とする。なお、この軸受はスラスト軸受でもピボット軸受でも良い。 In order to solve the above-mentioned problems, a stepping motor according to the present invention accommodates a bearing for rotatably supporting the shaft end of an inner rotor so as to be slidable in the thrust direction, and has an annular shape opposite to the shaft end side of the bearing. A bottomed tube portion that holds the coil spring in the groove and a flange portion that protrudes radially outward on the tube opening side of the bottomed tube portion and is welded and overlapped on the end surface portion of the outer stator are integrally provided. A bearing press for a sheet metal press-formed product is provided. This bearing may be a thrust bearing or a pivot bearing.
この板金プレス成形品の軸受押えは、軸受ハウジングとしての有底筒部内に軸受及びコイルスプリングを収容し、鍔部でヨークの端面部に溶接固定してあるため、インナーロータに加わるスラスト力が非常に強くても外れ難い。また切削加工品の軸受ハウジングを削減できるため、低コスト化を図ることができる。 This sheet metal press-molded bearing retainer contains a bearing and a coil spring in a bottomed cylindrical part as a bearing housing, and is welded and fixed to the end face of the yoke at the flange, so the thrust force applied to the inner rotor is extremely high It is hard to come off even if it is strong. In addition, since the bearing housing of the machined product can be reduced, the cost can be reduced.
ここで、有底筒部の筒口の縁は鍔部から突出してアウターステータの内周面側にまで進入して成る環状突起である場合、環状突起の部分だけ有底筒部が余分に深くなり、有底筒部内で嵌め合い長さを長くしたスラスト軸受を使用でき、スラスト軸受の軸方向に対する傾きを抑えることができるので、回転軸のすりこぎ運動を抑制できる。 Here, when the edge of the tube opening of the bottomed tube portion is an annular protrusion that protrudes from the flange and enters the inner peripheral surface side of the outer stator, the bottomed tube portion becomes excessively deep only by the portion of the annular protrusion. Since the thrust bearing having a long fitting length in the bottomed cylinder portion can be used and the inclination of the thrust bearing with respect to the axial direction can be suppressed, the revolving motion of the rotating shaft can be suppressed.
この環状突起の部分を持つ軸受ハウジングとしては、筒口の縁に突き曲げ加工を施すことにより、環状突起から鍔部の内周側にかけて端面部のうちアウターステータの内周面側隅部に重なるテーパー部を有する構成とすることができる。また、鍔部のうち端面部と重なる面側を押し潰すことにより、鍔部の板厚は環状突起を除いた部分で有底筒部の板厚よりも薄くしても良い。 The bearing housing having the annular protrusion has a taper that overlaps the inner peripheral surface side corner of the outer stator of the end surface from the annular protrusion to the inner peripheral side of the flange portion by bending the edge of the tube opening. It can be set as the structure which has a part. Further, by crushing the side of the flange that overlaps the end surface portion, the thickness of the flange may be made thinner than the thickness of the bottomed cylindrical portion at the portion excluding the annular protrusion.
そして、環状溝が溝口から溝底にかけて溝幅が次第に減少する勾配溝である場合、コイルスプリングが強く圧縮されても、コイルスプリングの一端側が溝底に当接すると共にその他端側が有底筒部の底面に当接し、コイルスプリングは両端途中が勾配溝の溝内面に接触して偏って変形するのを防げるため、回転軸のすりこぎ運動を抑制できる。 When the annular groove is a gradient groove whose groove width gradually decreases from the groove opening to the groove bottom, even if the coil spring is strongly compressed, one end side of the coil spring contacts the groove bottom and the other end side is the bottomed cylindrical portion. Since the coil spring abuts against the bottom surface and the middle of both ends is in contact with the groove inner surface of the gradient groove and is prevented from being deflected and deformed, the revolving motion of the rotating shaft can be suppressed.
本発明では、板金プレス成形品の軸受押えは、軸受ハウジングとしての有底筒部内にピボット軸受及びコイルスプリングを収容し、鍔部でアウターステータの端面部に溶接固定してあるため、インナーロータに加わるスラスト力が非常に強くても外れ難い。また切削加工品の軸受ハウジングを削減できるため、低コスト化を図ることができる。 In the present invention, the bearing retainer of the sheet metal press-molded product accommodates the pivot bearing and the coil spring in the bottomed cylindrical portion as the bearing housing, and is welded and fixed to the end surface portion of the outer stator at the flange portion. Even if the thrust force applied is very strong, it is difficult to come off. In addition, since the bearing housing of the machined product can be reduced, the cost can be reduced.
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の実施例1に係るリードスクリュー・モータを示す断面図、図2は同リードスクリュー・モータの組立斜視図、図3は同リードスクリュー・モータの要部を示す組立斜視図である。 1 is a cross-sectional view showing a lead screw motor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an assembly perspective view of the lead screw motor, and FIG. 3 is an assembly perspective view showing an essential part of the lead screw motor. is there.
本例のリードスクリュー・モータは、ステッピングモータ本体1と、これから突出して周面にリードスクリュウ溝(図示せず)が形成されたモータシャフト2と、ステッピングモータ本体1のA相アウターヨーク6の端面部6aに溶接固定されたフレーム3と、このフレーム3に取着し、シャフト2の先端縮径部2aを鋼球B1を介して回転自在に支承するピボット軸受4とを有する。
The lead screw motor of this example includes a stepping motor main body 1, a
ステッピングモータ本体1はPM型ステッピングモータで、そのインナーロータとしては、円環状ロータ磁石M1,M2と、モータシャフト2を一方端から圧入した軸孔Hを持ち円環状ロータ磁石M1,M2が外嵌した樹脂製のスリーブSとを有する。
The stepping motor main body 1 is a PM type stepping motor, and as its inner rotor, there are annular rotor magnets M 1 and M 2 and a shaft hole H into which the
ステッピングモータ本体1のアウターステータとしては、端面部6aから切り起した極歯K1を持ち筒状ケース半体としても機能するA相アウターヨーク6と、A相コイルボビン7aにA相コイル巻線7bが巻装され、A相アウターヨーク6の周壁部6bと極歯K1との間に収容されるA相コイル7と、極歯K1と交互に配列された極歯K2を切り起したA相インナーヨーク8と、極歯K3を持ちA相インナーヨーク8と背合わせ状態のB相インナーヨーク9と、B相コイルボビン10aにB相コイル巻線10bが巻装され、B相インナーヨーク9の極歯K3が内嵌するB相コイル10と、極歯K3と交互に配列された極歯K4が切り起された端面部11a及び周壁部11bから成り筒状ケース半体としても機能するB相アウターヨーク11とを有する。
A stepping motor as the main body 1 of the outer stator, an A-phase
このステッピングモータ本体1においては、スリーブSの他方端を鋼球B2を介して回転自在に支持する抱球穴12aを持つピボット軸受12が設けられ、このピボット軸受12を支持する軸受押え20が設けられている。この軸受押え20はハット状の板金プレス成形品で、有底筒部21と、この有底筒部21の筒口側で径方向外方に張り出た鍔部22とを一体的に有する。有底筒部21は、ピボット軸受12をスラスト方向にスライド可能に収容する周壁部21aとピボット軸受12の回転軸側とは反対側の円環状溝Tに入れたコイルスプリング13を押える底板部21bとから成り、鍔部22はB相アウターヨーク11の端面部11aに重ねて溶接固定されている。鍔部22の位置決め凹部Yと端面部11aの位置決め突部Xとの嵌め合い部分でスポット溶接されている。そして、ピボット軸受12の円環状溝Tは溝口から溝底にかけて溝幅が次第に減少する勾配溝となっている。
In the stepping motor main body 1, the other end of the sleeve S pivot bearing 12 is provided with a
なお、h1は底板21bの中心に形成された空気抜き孔、h2はB相アウターヨーク11の端面部11aの小孔h3と合致させる位置決め孔である。
Incidentally, h 1 is an air vent hole formed in the center of the
このように本例において、板金プレス成形品の軸受押え20は、軸受ハウジングとしての有底筒部21内にピボット軸受12及びコイルスプリング13を収容し、鍔部22でB相アウターヨーク11の端面部11aに溶接固定してあるため、シャフト2に加わるスラスト力が非常に強くても外れ難い。また切削加工品の軸受ハウジングを削減できるため、低コスト化を図ることができる。更に、円環状溝Tが溝口から溝底にかけて溝幅が次第に減少する勾配溝であるため、コイルスプリング13が強く圧縮されても、コイルスプリング13の一端側が溝底に当接すると共にその他端側が底板21bに当接し、コイルスプリング13は両端途中が勾配溝の溝内面に接触して偏って変形するのを防げるため、モータシャフト2のすりこぎ運動を抑制できる。
Thus, in this example, the
図4は本発明の実施例2に係るリードスクリュー・モータを示す部分断面図で、図4において図1に示す部分と同一部分には同一参照符合を付し、その説明は省略する。
4 is a partial sectional view showing a lead screw motor according to
本例の実施例1と異なる点は、有底筒部21の筒口縁が鍔部22からスリーブSの他端側へ突出してB相アウターヨーク11の内周面11c側にまで進入して成る円環状突起Cとなっており、軸受押え20のプレス加工時において筒口縁に突き曲げ加工を施すことにより、円環状突起Cから鍔部22の内周側にかけては端面部11aのうちB相アウターヨーク11の内周面側隅部Nに重なるテーパー部Pとなっている。円環状突起Cの部分だけ有底筒部21が余分に深くなり、有底筒部21内で嵌め合い長さを長くしたピボット軸受12を使用でき、ピボット軸受12の軸方向に対する傾きを抑えることができるので、モータシャフト2のすりこぎ運動を抑制できる。
The difference from Example 1 of the present example is that the bottom edge of the
図5は本発明の実施例3に係るリードスクリュー・モータを示す部分断面図で、図5において図4に示す部分と同一部分には同一参照符合を付し、その説明は省略する。
FIG. 5 is a partial sectional view showing a lead screw motor according to
本例では、軸受押え20のプレス加工時において鍔部22のうち端面部11aと重なる面側を押し潰すことにより、鍔部22の板厚t2は円環状突起Cを除いた部分で有底筒部21の板厚t1よりも薄くなっており、実施例2の如きテーパー部Pは形成されていない。本例においても、円環状突起Cの部分だけ有底筒部21が余分に深くなり、有底筒部21内で嵌め合い長さを長くしたピボット軸受12を使用でき、ピボット軸受12の軸方向に対する傾きを抑えることができるので、モータシャフト2のすりこぎ運動を抑制できる。
In this example, by crushing the side overlapping the out
1…ステッピングモータ本体
2…モータシャフト
2a…先端縮径部
3…フレーム
4,12…ピボット軸受
6…A相アウターヨーク
6a,11a…端面部
6b,11b,21a…周壁部
7…A相コイル
7a…A相コイルボビン
7b…A相コイル巻線
8…A相インナーヨーク
9…B相インナーヨーク
10…B相コイル
10a…B相コイルボビン
10b…B相コイル巻線
11…B相アウターヨーク
11c…内周面
12a…抱球穴
13…コイルスプリング
20…軸受押え
21…有底筒部
21b…底板部
22…鍔部
B1,B2…鋼球
C…円環状突起
H…軸孔
h1…空気抜き孔
h2…位置決め孔
h3…小孔
K1〜K4…極歯
M1,M2…円環状ロータ磁石
N…内周面側隅部
P…テーパー部
S…スリーブ
T…円環状溝
t1…有底筒部の板厚
t2…鍔部の板厚
X…位置決め突部
Y…位置決め凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stepping motor
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