JP6066713B2 - ステッピングモータ - Google Patents
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Description
図1〜図4には、実施形態のステッピングモータ100が示されている。ステッピングモータ100は、クローポール型のステッピングモータである。図4に示すように、ステッピングモータ100は、ステータ側の構造であるフロント側ステータアッシー200とエンド側ステータアッシー300を軸方向で結合した構造を有している。そして、フロント側ステータアッシー200とエンド側ステータアッシー300を軸方向で結合した構造体の内側に、図5に示すロータ400が回転自在な状態で収められている。
図4に示すように、フロント側ステータアッシー200は、フロントプレート210、外側ステータ220、ボビン230、内側ステータ240により構成されている。フロントプレート210は、フロント側のハウジングを構成する略円板形状の部材であり、射出成形された樹脂により構成されている。フロントプレート210は、略円板形状の外縁の部分から軸方向に延在したバンド結合部211を有している。バンド結合部211は、爪部(凸部)212を備えている。また、軸を挟んだ反対側にもバンド結合部211と同様の構造のバンド結合部217が設けられている。バンド結合部211は、後述するバンド500と結合する。バンド結合部211がバンド500と結合することで、フロント側ステータアッシー200とエンド側ステータアッシー300の軸方向における結合の状態が固定化される。
図4に示すように、エンド側ステータアッシー300は、エンドプレート310、外側ステータ320、ボビン330、内側ステータ340により構成されている。ここで、外側ステータ320は、外側ステータ220と同じ部品であり、軸方向における向きを外側ステータ220と逆向きとした状態で用いられている。ボビン330は、ボビン230と同じ部品であり、軸方向における向きをボビン230と逆向きとした状態で用いられている。内側ステータ340は、内側ステータ240と同じ部品であり、軸方向における向きを内側ステータ240と逆向きとした状態で用いられている。
バンド500は、バネ性を有する金属材料で構成された概略コの字形状の部材である。バンド500は、エンドプレート310のフロントプレート210に対向する側と反対側の面(背面)に接触する背面部分500aと、背面部分の外縁から軸方向に延在するアーム部501,502とを有している。バンド500の背面部分500aには、孔部505が設けられている。孔部505は、エンドプレート310のボス313に嵌合する。バンド500は、軸方向に延在するアーム部501,502を両側に備えている。アーム部501には、矩形の孔部503が設けられている。孔部503には、フロントプレート210が備えるバンド結合部211の爪部212が引っ掛かり、これによりバンド結合部211とアーム部501が係合する。同様に、アーム部502は、矩形の孔部504が設けられている。孔部504には、フロントプレート210のバンド結合部217の図では隠れている爪部が引っ掛かり係合する。
図5には、ロータ400が示されている。ロータ400は、円筒形状のロータマグネット401を備えている。ロータマグネット401は、ロータ部材402の外周に固定され、周方向にNSNSと交互に着磁がされた磁極の構造を有している。ロータ400(ロータ部材402)の軸中心には、回転軸となるシャフト403が固定されている。図1に示すように、シャフト403は、フロントプレート210とエンドプレート310に設けられた孔に通され、その内周面に直接接触することで回転自在な状態で軸受されている。なお、シャフトを転がり軸受等の軸受装置を介して、フロントプレート210とエンドプレート310に回転自在な状態で保持することも可能である。
以下、ステッピングモータ100を組み立てる手順の一例を説明する。まず、図4に示すように、予めボビン230にステータコイル231を巻回しておき、端子233への絡げ配線も行なっておく。これは、ボビン330についても同じである。そして、フロント側ステータアッシー200とエンド側ステータアッシー300を組み立てる。
以上述べたように、ステッピングモータ100は、第1のプレートであるフロントプレート210と第2のプレートであるエンドプレート310によって軸方向の前後からステータを挟んだ構造を有している。この例において、ステータは、外側ステータ220、ボビン230、内側ステータ240、外側ステータ320、ボビン330、および内側ステータ340により構成されている。フロントプレート210は、バンド結合部211,217を備え、エンドプレート310のフロントプレート210と対向する側と反対側には、バンド500が接触し、バンド結合部211,217は、ステータの側面に位置し、エンドプレート310の側に延在すると共に、外側に係合部である爪部(例えば符合212)を備えている。バンド500は、フロントプレート210の方向に延在すると共にバンド結合部211,217のそれぞれにおける爪部に係合するアーム部501,502を備え、アーム部501,502の爪部(例えば、符合212)への係合により、エンドプレート310とステータを間に挟んだ状態で、フロントプレート210と結合している。バンド500は、逃げ部314,315の部分で弾性変形しており、この弾性変形により、アーム部501,502には、バンド結合部211,217をバンド500の方向に引っ張る張力が作用している。
図8(A)には、エンドプレート310の他の例が示されている。図8(A)に示す例では、中心近くに***部316を設け、その外側(径方向外側)を一段低くした円環状の逃げ部349としている。また、ボス317,318を配置し、その部分でバンド500を支えるようにしている。この例においても、上述した実施形態の場合と同様なバンド500の変形が可能であり、同様な効果を得ることができる。
外側ステータ220,320にバンド結合部211,217およびバンド接触部311,312が嵌る切欠き部があっても良い。エンドプレート310のボス313を孔部505に嵌め込んだ後で、バンド500にボス313を溶着してもよい。図示する例において、バンド500は、2点でフロントプレート210と係合し、固定されるが、同様な係合構造を3点以上の部分で行なう構造も可能である。エンドプレート310側のバンド接触部311,312に爪部を配置し、バンドをフロント側から装着することで、全体の固定を行なう構造も可能である。また、バンド500のアーム部501,502の内側に爪部を設け、バンド結合部211,217の側にこの爪部が引っ掛かる部分を設ける構造も可能である。
Claims (9)
- 第1のプレートと第2のプレートによって軸方向の前後からステータを挟んだ構造を有し、
前記第1のプレートは、軸方向に沿って前記第2のプレート側に延在すると共に前記ステータの外周に位置し、外面に凸部を有する2つのバンド結合部を備え、
前記第2のプレートは、軸方向に沿って前記第1のプレートの前記バンド結合部に対向して延在すると共に前記ステータの外周に位置する2つのバンド接触部を備え、
前記第2のプレートの前記第1のプレートと対向する側と反対側には、バンド部が接触し、
前記バンド部は、前記第1のプレートの方向に延在し、かつ、互いに対向している前記バンド接触部と前記バンド結合部との外面に位置すると共に、前記2つのバンド結合部の前記凸部に引っ掛かって係合する引っ掛かり部を有する2つのアーム部を備え、前記引っ掛かり部の前記凸部への係合により、前記第2のプレートと前記ステータを間に挟んだ状態で、前記第1のプレートに対し弾性変形した状態で結合しており、
前記バンド部の前記2つのアーム部には、前記弾性変形により、前記バンド結合部を前記バンド部の方向に引っ張る力が作用しており、
前記第2のプレートにおける前記2つのアーム部に対応する2箇所に、前記バンド部の前記弾性変形を許容するための逃げ部が設けられていることを特徴とするステッピングモータ。 - 前記バンド部は、前記第2のプレートの前記第1のプレートに対向する側と反対側の面に接触する第1の部分と、該第1の部分の外縁から軸方向に延在する前記2つのアーム部とを有し、
前記2つのアーム部と前記第1の部分との境界部分に対向する前記第2のプレートの縁の部分は、面が後退した形状を有し、当該後退した形状の部分が前記逃げ部として構成さ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。 - 前記ステータと前記第1のプレート、および前記ステータと前記第2のプレートとは凸部と凹部を嵌合させることで位置決めが行われていることを特徴とする請求項1または2に記載のステッピングモータ。
- 前記凸部における前記引っ掛かり部に接触する部分は、周方向から見た断面の形状が、軸中心から遠い部分が軸方向に張り出した形状を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のステッピングモータ。
- 前記凸部における前記引っ掛かり部に接触する部分は、周方向から見た断面の形状が軸方向に窪んだ形状を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のステッピングモータ。
- 前記2つのアーム部は弾性変形が可能な材料により構成されており、前記2つのアーム部を弾性変形させることで、前記凸部に係合させた状態から前記バンド部を取り外すことが可能であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のステッピングモータ。
- 前記ステータが筒形状を有し、
筒形状の前記ステータの内側に回転自在な状態で収められたロータを備え、
前記ロータと前記第1のプレートの間、および前記ロータと前記第2のプレートの間にゴムワッシャが配置されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のステッピングモータ。 - 前記バンド結合部、前記バンド接触部および前記アーム部が、軸方向から見て等角な位置に配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のステップピングモータ。
- 前記第1のプレートの端面を基板に接触させることで当該基板への取り付けを行なう構造を有し、
前記バンド結合部の前記凸部が前記第1のプレートの端面から前記第2のプレートの側に離れた位置にあり、前記複数のアーム部の先端が前記第1のプレートの端面に届かない位置にあることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載のステッピングモータ。
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