JP4434577B2 - ステッピングモータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はステッピングモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、重心が回転軸にない回転体(偏心重り)を回転させ、振動を得る技術が知られている。その一種として、ステッピングモータを用いてそのような回転体を回転させるものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図6は、そのような従来の振動ステッピングモータの断面図である。図6において、ロータマグネット107と同軸に巻かれたコイル104a、104bに印加されるパルス電圧により、ヨーク103a,105a,103b,105bの磁極歯に磁極が発生し、ロータマグネット107がシャフト106と共に回転する。これにより、シャフト106の軸方向片側端部に固定した偏心重り101が回転し、偏荷重により振動が発生する。ここで102a及び102bは軸受けである。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−168855
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の振動ステッピングモータでは、偏心重りが回転軸の一端に取付けられているため、偏心重りの偏荷重の大部分を一方の軸受けのみが受けることになり、2つの軸受けのうち、一方の軸受けのみが急速に劣化するという問題があった。また、軸自体が円錐振り子状に回転力を受けることになり、軸振れが起こって磁気回路に悪影響を及ぼすという問題もあった。
【0006】
本発明は従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高性能な振動発生用のステッピングモータを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
モータケース内で、1つの回転軸に対し、軸方向の異なる位置に第1ロータと第2ロータとを取り付け、該第1、第2ロータの回転力によって駆動するステッピングモータであって、前記第1ロータに対応する第1ステータ及び前記第2ロータに対応する第2ステータの間で、前記回転軸に取り付けられ、重心が該回転軸と異なる回転部材と、前記第1ロータと前記回転部材との間で前記第1ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第1軸受けと、前記第2ロータと前記回転部材との間で前記第2ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第2軸受けと、を備え、前記ステッピングモータが、前記第1、第2ロータはマグネットであって、前記第1、第2ステータはそれぞれコイルを含む、PM型2相ステッピングモータであることを特徴とする。
また、モータケース内で、1つの回転軸に対し、軸方向の異なる位置に第1ロータと第2ロータとを取り付け、該第1、第2ロータの回転力によって駆動するステッピングモータであって、前記第1ロータに対応する第1ステータと、前記第2ロータに対応する第2ステータと、前記第1、第2ロータの間で前記回転軸に取り付けられ、重心が該回転軸と異なる回転部材と、前記第1ロータと前記回転部材との間で前記第1ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第1軸受けと、前記回転軸の前記第2ロータ側の端部で前記第2ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第2軸受けと、を備え、前記ステッピングモータが、前記第1、第2ロータはマグネットであって、前記第1、第2ステータはそれぞれコイルを含む、PM型2相ステッピングモータであることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素の相対配置、数値等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0013】
(第1実施の形態)
図1は、本発明の第1実施形態としてのステッピングモータ1の断面図である。図1において、ケースをかねるヨーク12a,12bと、コイル巻き線13a、13bを挟み込むように取付けられるヨーク14a、14bとで構成される第1、第2ステータと、ヨーク12a,12b、14a、14bの磁極歯に対向するように外周を多極着磁されたロータマグネット11a、11bを、回転軸方向に分離して2相を独立させ、その間に偏心重り15を配置する。各層のヨーク12a、12bの端辺を延長してモータケースとし、偏心重り15を内蔵する。
【0014】
つまり、モータケース内で、1つの回転軸としてのシャフト10に対し、軸方向の異なる位置に第1ロータとしてのロータマグネット11aと第2ロータとしてのロータマグネット11bとを取り付ける。そして、シャフト10の、ロータマグネット11aとロータマグネット11bの間の位置に、重心が該回転軸と異なる回転部材としての偏心重り15が取付けられている。
【0015】
軸受け24a、24bは、偏心重り15の両端付近のシャフト10を保持する。つまり、ロータマグネット11aと偏心重り15の間に軸受け24aを備え、偏心重り15とロータマグネット11bとの間に軸受け24bを備える。
【0016】
図2は、本ステッピングモータ1の分解斜視図である。本ステッピングモータにあっては、偏心重り15の中心にシャフト10を例えば圧入することによって挿嵌固定した後、その偏心重り15の両側に軸受け24a、24bを取り付け、更にその両側にロータマグネット11a、11bを挿嵌固定する。また、軸受け24a、24bは、それぞれヨーク14a、14bに固定する。更にヨーク14a14bにコイル13a、13bを取付け、その両側からヨーク14a、14bを全体を挟むように取付けることによって完成する。
【0017】
これにより、重りによる偏荷重を2つの軸受けで平等に分担することになり、一方の軸受けが受ける最大の偏荷重が従来に比べて極めて小さくなるため、ステッピングモータ全体としての寿命が非常に長くなる。また、軸振れの要因が無くなるため、磁気回路への悪影響が起こる可能性が無くなる。
【0018】
また、偏心重り15がモータケース内に内蔵されるため、ステッピングモータ全体として、機器への取り付けの配置及び作業が非常に簡便になる。
【0019】
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態としてのステッピングモータの断面図である。図3において、一方の軸受け31aがシャフト10の端部に取付けられている点で、上記第1実施形態と異なる。
【0020】
その他の構成はほぼ第1実施形態と同様であるため、同じ構成要素については同じ符号を付してその説明を省略する。
【0021】
本実施形態によれば、軸受け31aがシャフト10の端部に取付けられているので、ロータマグネット11aの嵌挿(締まり嵌め)が容易になる。これにより軸受けの寿命と、組み立ての容易さを両立させることができる。
【0022】
(第3実施形態)
図4は、本発明の第3実施形態としてのステッピングモータの断面図である。図4において、両方の軸受け41a、41bがシャフト10の両端部に取付けられている点で、上記第1、第2実施形態と異なる。
【0023】
その他の構成はほぼ第1実施形態と同様であるため、同じ構成要素については同じ符号を付してその説明を省略する。
【0024】
本実施形態によれば、軸受け41a、41bがシャフト10の両端に取付けられているので、ロータマグネット11aの嵌挿(締まり嵌め)が容易になる。
【0025】
これによると、両軸受けに均等に偏心負荷がかかるため、ステッピングモータの組み立て作業が容易になると共にその長寿命化を図ることもできる。
【0026】
(第4実施形態)
図5は、本発明の第4実施形態としてのステッピングモータの断面図である。図5のように、本実施形態では、偏心重り15の外径がロータマグネット11a、11bの外径とほぼ同一であって、2相のステータが軸方向に連続している点で、上記第4実施形態と異なる。その他の構成はほぼ第4実施形態と同様であるため、同じ構成要素については同じ符号を付してその説明を省略する。
【0027】
このように構成すれば、振動力は小さいものの、ステッピングモータ自体を小型化することができ、かつ、軸受けの寿命が延びるという効果を奏する。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、高性能な振動発生用のステッピングモータを提供することができる。また、請求項1の本発明によれば、ステッピングモータの寿命を長くすることができ、請求項2の本発明によれば、組み立てを容易化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態としての振動ステッピングモータの断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態としての振動ステッピングモータの組み立て図である。
【図3】本発明の第2実施形態としての振動ステッピングモータの断面図である。
【図4】本発明の第3実施形態としての振動ステッピングモータの断面図である。
【図5】本発明の第4実施形態としての振動ステッピングモータの断面図である。
【図6】従来の振動ステッピングモータの断面図である。
【符号の説明】
10:シャフト
11a、11b:ロータマグネット
12a,12b、14a、14b:ヨーク
13a、13b:コイル巻き線
15:偏心重り
24a、24b:軸受け
Claims (5)
- モータケース内で、1つの回転軸に対し、軸方向の異なる位置に第1ロータと第2ロータとを取り付け、該第1、第2ロータの回転力によって駆動するステッピングモータであって、
前記第1ロータに対応する第1ステータ及び前記第2ロータに対応する第2ステータの間で、前記回転軸に取り付けられ、重心が該回転軸と異なる回転部材と、
前記第1ロータと前記回転部材との間で前記第1ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第1軸受けと、
前記第2ロータと前記回転部材との間で前記第2ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第2軸受けと、を備え、
前記ステッピングモータが、前記第1、第2ロータはマグネットであって、前記第1、第2ステータはそれぞれコイルを含む、PM型2相ステッピングモータであることを特徴とするステッピングモータ。 - モータケース内で、1つの回転軸に対し、軸方向の異なる位置に第1ロータと第2ロータとを取り付け、該第1、第2ロータの回転力によって駆動するステッピングモータであって、
前記第1ロータに対応する第1ステータと、
前記第2ロータに対応する第2ステータと、
前記第1、第2ロータの間で前記回転軸に取り付けられ、重心が該回転軸と異なる回転部材と、
前記第1ロータと前記回転部材との間で前記第1ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第1軸受けと、
前記回転軸の前記第2ロータ側の端部で前記第2ステータに取り付けられ、前記回転軸を軸支する第2軸受けと、を備え、
前記ステッピングモータが、前記第1、第2ロータはマグネットであって、前記第1、第2ステータはそれぞれコイルを含む、PM型2相ステッピングモータであることを特徴とするステッピングモータ。 - 前記第1及び第2軸受けは、それぞれ、前記第1及び第2ステータの前記回転部材側の端部に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のステッピングモータ。
- 前記第1及び第2ステータは、それぞれヨークを含み、前記第1及び前記第2軸受けが前記ヨークに取り付けられていることを特徴とする請求項1又は3に記載のステッピングモータ。
- 前記第1軸受けは、前記第1ステータの前記回転部材側の端部に取り付けられていることを特徴とする請求項2に記載のステッピングモータ。
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