JP6181220B2

JP6181220B2 - Stepping motor

Info

Publication number: JP6181220B2
Application number: JP2016030759A
Authority: JP
Inventors: 大屋敷　剛敏; 剛敏大屋敷; 木下　真; 真木下; 佐野　浩; 浩佐野
Original assignee: MinebeaMitsumi Inc
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2016-02-22
Publication date: 2017-08-16
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: JP2016119838A

Description

本発明は、ステータコイルが巻回されたボビンを保持する構造に特徴のあるステッピングモータに関する。 The present invention relates to a stepping motor characterized by a structure for holding a bobbin around which a stator coil is wound.

クローポール型の構造を有したＰＭ（パーマネントマグネット）型のステッピングモータが知られている。このステッピングモータは、ボビンにコイルが巻回され、ボビンの外側に外側ステータが位置し、内側に内側ステータが位置し、第１のステータ部が構成されている。そして同様の構造を有する第２のステータ部と先の第１のステータ部とが軸方向で結合することで、ステータが構成されている。ステータは、全体として略筒構造を有し、その内側の略円柱状の空間に、外周に多極着磁されたマグネット（永久磁石）を備えたロータが回転自在な状態で収められている。この構造に関連する技術として、特許文献１および２に示すものが知られている。 A PM (permanent magnet) type stepping motor having a claw pole type structure is known. In this stepping motor, a coil is wound around a bobbin, an outer stator is positioned outside the bobbin, an inner stator is positioned inside, and a first stator portion is configured. And the stator is comprised by the 2nd stator part which has the same structure, and the previous 1st stator part couple | bonding with an axial direction. The stator has a substantially cylindrical structure as a whole, and a rotor having a magnet (permanent magnet) magnetized on the outer periphery in a substantially cylindrical space is housed in a rotatable state. As techniques related to this structure, those shown in Patent Documents 1 and 2 are known.

特開２００３−１８００６９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-180069 特開２０００−２１７３３２号公報JP 2000-217332 A

ところで、上述した構造のステッピングモータでは、ロータを回転駆動させるために、コイル線に励磁電流を流しステータに磁束を形成させる必要がある。ここで流す励磁電流は極めて短い時間周期で方向が反転するので、この周期に対応してステータに形成される磁路も向きが周期的に反転し、それにより振動が発生する。ここで、ボビンは電気絶縁性や加工性の点から樹脂性のものが用いられるが、何らかの理由によりボビンに変形が発生すると、ステータを構成する部材との間にガタが生じる。このガタが生じると、上記の振動の際にステータを構成する部材とボビンの接触が不安定となり、更なる振動が発生し、また騒音が発生する。 By the way, in the stepping motor having the above-described structure, in order to rotationally drive the rotor, it is necessary to pass an exciting current through the coil wire to form a magnetic flux in the stator. Since the direction of the exciting current flowing here is reversed in a very short time period, the direction of the magnetic path formed in the stator corresponding to this period is also reversed periodically, thereby generating vibration. Here, the bobbin is made of resin from the viewpoint of electrical insulation and workability. However, if the bobbin is deformed for some reason, play occurs between the bobbin and the members constituting the stator. When this play occurs, the contact between the members constituting the stator and the bobbin becomes unstable during the vibration described above, and further vibrations and noises are generated.

このような背景において、本発明は、ボビンとステータを構成する部材との間にガタが生じ難い構造のステッピングモータを提供することを目的とする。 In such a background, an object of the present invention is to provide a stepping motor having a structure in which backlash is unlikely to occur between a bobbin and a member constituting a stator.

本発明は、軸方向の前後に位置する一方のステータ部材および他方のステータ部材と、前記一方のステータ部材と前記他方のステータ部材の間に位置し、軸中心と同軸構造を有するステータコイルが巻回されたボビンとを備え、前記一方のステータ部材は軸に直交する面に対し傾斜する断面形状の円環部を有し、前記他方のステータ部材は、平板状の円環部と該円環部の外縁から軸方向に延在した円筒形状の外筒部を有し、前記ボビンは、前記外筒部内に収納された状態とされ、この収納状態で、前記ボビンは、前記一方のステータ部材の前記円環部全体の変形に起因する反発力によって生じている軸方向の付勢力によって前記他方のステータ部材の前記円環部に対して押された状態で接触が保持されていることを特徴とするステッピングモータである。本発明によれば、軸方向の前後に位置する２つのステータ部材の一方の変形に起因する反発力によって、ボビンが軸方向の前後から付勢力によって保持される。このため、ボビンとステータを構成する部材との間にガタが生じ難い構造が得られる。

The present invention relates to one stator member and the other stator member positioned on the front and rear in the axial direction, and a stator coil positioned between the one stator member and the other stator member and having a coaxial structure with the center of the shaft. and a wound bobbin, said one of the stator member has an annular portion of the cross-sectional shape that is inclined with respect to a plane you orthogonal to the axis, the other of the stator member, plate-shaped annular portion and circular A cylindrical outer tube portion extending in an axial direction from an outer edge of the ring portion, and the bobbin is housed in the outer tube portion; in this housed state, the bobbin is moved to the one stator The contact is maintained in a state of being pressed against the annular portion of the other stator member by an axial biasing force generated by a repulsive force caused by deformation of the entire annular portion of the member. Stepping model Is another. According to the present invention, the bobbin is held by the urging force from the front and rear in the axial direction by the repulsive force resulting from the deformation of one of the two stator members positioned at the front and rear in the axial direction. For this reason, a structure in which backlash does not easily occur between the bobbin and the members constituting the stator is obtained.

本発明によれば、ボビンとステータを構成する部材との間にガタが生じ難い構造のステッピングモータが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the stepping motor of the structure where it is hard to produce backlash between the member which comprises a bobbin and a stator is provided.

ステッピングモータの分解斜視図（Ａ）と分解側面図（Ｂ）である。They are an exploded perspective view (A) and an exploded side view (B) of the stepping motor. 第１のステータ部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a 1st stator part. 第１のステータ部の側面図（Ａ）、斜視図（Ｂ）および斜視図（Ｃ）である。It is the side view (A), perspective view (B), and perspective view (C) of a 1st stator part. ボビンの上面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）および背面図（Ｄ）である。They are a top view (A), a front view (B), a side view (C), and a rear view (D) of the bobbin. 外側ステータとボビンが接触した状態を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the state which the outer side stator and the bobbin contacted. 内側ステータの正面図（Ａ）側断面図（Ｂ）および（Ｃ）である。It is the front view (A) side sectional drawing (B) and (C) of an inner side stator. 第１のステータ部と第２のステータ部とを軸方向で接触させた状態を示す側面図（Ａ）と、（Ａ）の状態から軸方向の圧力を加え、内側ステータの円環部の傾きを矯正し、第１のステータ部と第２のステータ部とを結合させた状態を示す側面図（Ｂ）である。The side view (A) which shows the state which made the 1st stator part and the 2nd stator part contact in the axial direction, and applied the axial pressure from the state of (A), and the inclination of the annular part of the inner stator FIG. 6B is a side view (B) showing a state in which the first stator portion and the second stator portion are coupled with each other.

（全体の構成）
図１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。ステッピングモータ１００は、ステータ５００（図７参照）を備えている。ステータ５００は、第１のステータ部であるフロント側ステータアッシー２００と、第２のステータ部である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。ここで、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は、同じ構造であり、一方を他方に対して軸方向において反転させ、その背面同士を接触させ、結合することで、ステータ５００が得られている。 (Overall configuration)
FIG. 1 shows a stepping motor 100 according to an embodiment. The stepping motor 100 is a claw pole type stepping motor. The stepping motor 100 includes a stator 500 (see FIG. 7). The stator 500 has a structure in which a front side stator assembly 200 as a first stator portion and an end side stator assembly 300 as a second stator portion are coupled in the axial direction. Here, the front-side stator assembly 200 and the end-side stator assembly 300 have the same structure, and one side is reversed in the axial direction with respect to the other, the back surfaces thereof are brought into contact with each other, and the stator 500 is obtained. ing.

フロント側ステータアッシー２００には、フロントプレート２１０が固定され、エンド側ステータアッシー３００には、エンドプレート３１０が固定されている。ステータ５００は、略筒形状を有し、その内側にロータ４００が回転自在な状態で収められている。 A front plate 210 is fixed to the front side stator assembly 200, and an end plate 310 is fixed to the end side stator assembly 300. The stator 500 has a substantially cylindrical shape, and the rotor 400 is housed in a rotatable state inside the stator 500.

（フロント側ステータアッシー２００の構造）
図２には、フロント側ステータアッシー２００の分解斜視図が示され、図３には、フロント側ステータアッシー２００の側面図（Ａ）、斜視図（Ｂ）および（Ｃ）が示されている。図４には、ボビンの上面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）および背面図（Ｄ）が示されている。 (Structure of front side stator assembly 200)
FIG. 2 shows an exploded perspective view of the front side stator assembly 200, and FIG. 3 shows a side view (A), perspective views (B) and (C) of the front side stator assembly 200. FIG. 4 shows a top view (A), a front view (B), a side view (C), and a rear view (D) of the bobbin.

図１〜図３に示すように、フロント側ステータアッシー２００は、外側ステータ（他方のステータ部材）２２０、ボビン２３０、内側ステータ（一方のステータ部材）２４０を軸方向で結合した構造を有している。外側ステータ２２０は、磁路が形成されるヨークとして機能する部分であり、電磁軟鉄あるいは圧延鋼板などの磁性材料により構成されている。外側ステータ２２０は、平たい板状の形状の円環部２２１、円環部２２１の外縁から軸方向に延在した円筒形状の外筒部２２２、円環部２２１の内周側の縁から軸方向に延在し、周方向に沿って間隔をおいて複数が配置された極歯２２３を備えている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the front-side stator assembly 200 has a structure in which an outer stator (the other stator member) 220, a bobbin 230, and an inner stator (one stator member) 240 are coupled in the axial direction. Yes. The outer stator 220 is a part that functions as a yoke in which a magnetic path is formed, and is made of a magnetic material such as electromagnetic soft iron or rolled steel plate. The outer stator 220 includes a flat plate-shaped annular portion 221, a cylindrical outer cylindrical portion 222 extending in the axial direction from the outer edge of the annular portion 221, and an axial direction from the inner peripheral edge of the annular portion 221. And a plurality of pole teeth 223 arranged at intervals along the circumferential direction.

ボビン２３０は、軸中心と同軸構造を有するステータコイルが巻回される部材であり、樹脂製であり、射出成形法を用いて形成されている。ボビン２３０には、ステータコイル２３１が巻回されている。ボビン２３０は、ステータコイル２３１を構成するマグネットワイヤが巻回される円筒部２３２、円筒部２３２の軸方向における両端に位置し、巻回されるマグネットワイヤを軸方向の両側から抑えるフランジとして機能する円環部２３３，２３４を備えている。円環部２３４には、端子部２３５が設けられ、端子部２３５には、ステータコイル２３１の巻線の端部が絡げられ接続される２本又は３本の金属製の端子ピン２３６が埋め込まれている。 The bobbin 230 is a member around which a stator coil having a coaxial structure with the center of the shaft is wound, is made of resin, and is formed using an injection molding method. A stator coil 231 is wound around the bobbin 230. The bobbin 230 is positioned at both ends in the axial direction of the cylindrical portion 232 around which the magnet wire constituting the stator coil 231 is wound, and functions as a flange that holds the wound magnet wire from both sides in the axial direction. Ring portions 233 and 234 are provided. The annular part 234 is provided with a terminal part 235, and two or three metal terminal pins 236 are embedded in the terminal part 235 so that the ends of the windings of the stator coil 231 are connected. It is.

ステータコイル２３１が巻回されたボビン２３０は、外側ステータ２２０の外筒部２２２と複数の極歯２２３の間のドーナツ状の空間（円環状の空間）に配置されている。円環部２３３の円環部２２１に対向する面には、円環部２２１の方向（軸方向）に突出する３箇所の凸部２３７が設けられている。凸部２３７は、斜面を有する凸状の部分であり、頂上が平坦な円錐形を有し、軸方向から見て、等角な位置（１２０°毎の角度位置）に設けられている。 The bobbin 230 around which the stator coil 231 is wound is disposed in a donut-shaped space (annular space) between the outer cylindrical portion 222 of the outer stator 220 and the plurality of pole teeth 223. Three convex portions 237 projecting in the direction of the annular portion 221 (axial direction) are provided on the surface of the annular portion 233 facing the annular portion 221. The convex part 237 is a convex part having an inclined surface, has a flat top with a conical shape, and is provided at an equiangular position (angular position every 120 °) when viewed from the axial direction.

図５には、ボビン２３０の円環部２３３と、外側ステータ２２０の円環部２２１との位置関係を示す断面図が示されている。図５に示すように、ボビン２３０の円環部２３３と、外側ステータ２２０の円環部２２１とは、結合した状態において、直接面で接触していない。すなわち、凸部２３７の斜面が孔部２２４の縁に接触した状態で、凸部２３７が孔部２２４に嵌ることで、高さＬの凸部２３７が孔部２２４の内部に埋没せず、円環部２２１と円環部２３３との間に隙間ｅが形成されている。この条件を満たすために、凸部２３７の頂上部分の円形の平坦部分の径をａ、凸部２３７の基部の径をｂ、孔部２２４の径をＣとして、ａ＜Ｃ＜ｂの関係が満たされている。ここで、Ｃ＝（ａ＋ｂ）／２とすると、構造的に安定したものとなり、好ましい。なお、円錐形の凸部２３７の一部が円環部２２１の内部に入り込み、凸部２３７の斜面が円環部２２１に接触することで、隙間ｅが形成されればよいので、孔部２２４は、貫通した孔ではなく、凸部２３７が嵌る底のある穴（つまり、窪み）であってもよい。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the annular portion 233 of the bobbin 230 and the annular portion 221 of the outer stator 220. As shown in FIG. 5, the annular portion 233 of the bobbin 230 and the annular portion 221 of the outer stator 220 are not in direct contact with each other in the coupled state. That is, when the convex portion 237 is fitted into the hole portion 224 in a state where the slope of the convex portion 237 is in contact with the edge of the hole portion 224, the convex portion 237 having the height L is not buried inside the hole portion 224, and the A gap e is formed between the ring part 221 and the ring part 233. In order to satisfy this condition, the relationship of a <C <b is established, where a is the diameter of the circular flat portion at the top of the protrusion 237, b is the diameter of the base of the protrusion 237, and C is the diameter of the hole 224. be satisfied. Here, it is preferable that C = (a + b) / 2 because the structure is stable. In addition, it is only necessary that a part of the conical convex portion 237 enters the inside of the annular portion 221 and the inclined surface of the convex portion 237 is in contact with the annular portion 221 so that the gap e is formed. May be a hole with a bottom (that is, a depression) into which the convex portion 237 fits, instead of a through hole.

また、図５に示す例では、図１に示すフロントプレート２１０との干渉を避けるために、凸部２３７の先端が孔部２２４から飛び出ない寸法関係に設定されている。なお、上述した干渉の問題がないのであれば、凸部２３７が孔部２２４から突出した構造も可能である。 Further, in the example illustrated in FIG. 5, the dimensional relationship is set such that the tip of the convex portion 237 does not protrude from the hole portion 224 in order to avoid interference with the front plate 210 illustrated in FIG. 1. If there is no problem of interference as described above, a structure in which the convex portion 237 protrudes from the hole portion 224 is also possible.

図６には、内側ステータの正面図（Ａ）、断面図（Ｂ）および（Ｃ）が示されている。内側ステータ２４０の円環部２４１は、部品単体の状態（つまり、組み立てる前の段階）において、軸に垂直な方向から見て、軸中心から離れる方向に対して２°傾いた断面形状を有している。すなわち、円環部２４１は、上述した傾きを有した円錐面の一部を構成する形状を有している。この傾きが１°を下回る値であると、その効果が低く、他方で３°を超えると、組み立て作業が困難になる。よって、その値は、１〜３°程度の範囲から選択するのが適当である。 FIG. 6 shows a front view (A), cross-sectional views (B) and (C) of the inner stator. The annular portion 241 of the inner stator 240 has a cross-sectional shape inclined by 2 ° with respect to a direction away from the axis center when viewed from a direction perpendicular to the axis in a single component state (that is, before assembly). ing. That is, the annular portion 241 has a shape that constitutes a part of the conical surface having the inclination described above. If the inclination is less than 1 °, the effect is low, and if it exceeds 3 °, the assembly work becomes difficult. Therefore, it is appropriate to select the value from a range of about 1 to 3 °.

図３に示すように、円環部２４１には、孔部２４４と凸状のボス２４５が設けられている。孔部２４４には、エンド側ステータアッシー３００の内側ステータ３４０を構成する円環部３４１のボス（図１では隠れていて見えない）が嵌合する。ボス２４５は、エンド側ステータアッシー３００の内側ステータ３４０を構成する円環部３４１の孔部３４５に嵌合する。 As shown in FIG. 3, the annular portion 241 is provided with a hole 244 and a convex boss 245. The hole 244 is fitted with a boss (not visible in FIG. 1) of the annular portion 341 constituting the inner stator 340 of the end-side stator assembly 300. The boss 245 is fitted into the hole 345 of the annular portion 341 constituting the inner stator 340 of the end-side stator assembly 300.

フロント側ステータアッシー２００の内側ステータ２４０と同じ部材を軸方向で反転させたものが、エンド側ステータアッシー３００の内側ステータ３４０である。内側ステータ２４０と３４０とを、同じ面を向かい合わせで接触させることで、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の結合が行なわれている。この際、円環部２４１の孔部２４４に円環部３４１のボス（図示されず）が嵌り、円環部２４１のボス２４５が円環部３４１の孔部３４５に嵌る。 An inner stator 340 of the end-side stator assembly 300 is obtained by inverting the same member as the inner stator 240 of the front-side stator assembly 200 in the axial direction. The front side stator assembly 200 and the end side stator assembly 300 are coupled by bringing the inner stators 240 and 340 into contact with each other with the same surface facing each other. At this time, a boss (not shown) of the annular portion 341 fits into the hole 244 of the annular portion 241, and a boss 245 of the annular portion 241 fits into the hole 345 of the annular portion 341.

なお、上記の説明から明らかなように、組み立てる前の状態において、円環部３４１は、円環部２４１と逆の方向に傾いている。つまり、円環部２４１と円環部３４１とを背面同士で位置合わせした場合、軸中心から離れるに従って、その間の距離が増大する位置関係となる。 As is clear from the above description, the annular portion 341 is inclined in the opposite direction to the annular portion 241 in a state before assembly. That is, when the annular portion 241 and the annular portion 341 are aligned with each other on the back side, the distance between the two increases as the distance from the center of the axis increases.

ここで、ボス２４５の先端は、外側に向かって下る傾斜の斜め形状にカットされた形状を有している。これは、軸に垂直な方向から見た円環部２４１の傾いた形状に関係する。すなわち、円環部２４１は、円環部３４１に対向し、最終的には、軸方向に圧力が加えられ、その傾きが矯正された状態で円環部３４１と面接触するが、組み立ての過程においては、上記の傾きがある状態でボス２４５を孔部３４５に位置合わせし、嵌合させる必要がある。しかしながら、ボス２４５の側断面形状を単に矩形の形状とした場合（つまり、ボス２４５を単なる円柱形状とした場合）、円環部２４１，３４１の傾きに起因して、その外側の縁の部分が、孔部３４５の縁と干渉し、上述の嵌合作業がスムーズに行えない。この問題を解消するために、ボス２３４の先端は、外側に向かって下る傾斜の斜めにカットされた形状に加工されている。 Here, the tip of the boss 245 has a shape that is cut into a slanting oblique shape that goes downward. This relates to the inclined shape of the annular portion 241 viewed from the direction perpendicular to the axis. That is, the annular portion 241 faces the annular portion 341, and finally, pressure is applied in the axial direction and the inclination thereof is corrected, and the annular portion 241 is in surface contact with the annular portion 341. In this case, it is necessary to align the boss 245 with the hole 345 in a state where there is the inclination described above, and to fit it. However, when the side cross-sectional shape of the boss 245 is simply a rectangular shape (that is, when the boss 245 is a simple cylindrical shape), due to the inclination of the annular portions 241 and 341, Interfering with the edge of the hole 345, the above-described fitting operation cannot be performed smoothly. In order to solve this problem, the tip of the boss 234 is machined into an obliquely cut shape that slopes downward toward the outside.

円環部２２１のボビン２３０に対向する側と反対側の面には、フロントプレート２１０が結合している。フロントプレート２１０は、中心に円形の開口部２１１を備え、この開口部２１１に軸受２５０が取り付けられている。軸受２５０は、ロータ４００の軸中心の位置に固定されたシャフト（回転する軸部材）４０１を回転自在な状態で保持している。 A front plate 210 is coupled to the surface of the annular portion 221 opposite to the side facing the bobbin 230. The front plate 210 includes a circular opening 211 at the center, and a bearing 250 is attached to the opening 211. The bearing 250 holds a shaft (rotating shaft member) 401 fixed at the position of the center of the rotor 400 in a rotatable state.

（エンド側ステータアッシー３００の構造）
エンド側ステータアッシー３００は、フロント側ステータアッシー２００と同じ構造であり、フロント側ステータアッシー２００と同じ構造のものを、軸方向で反転させた状態で用いられている。エンド側ステータアッシー３００は、外側ステータ３２０、ボビン３３０、内側ステータ３４０を軸方向で組み合わせた構造を有している。ここで、外側ステータ３２０は、外側ステータ２２０と同じ構造の部品あり、ボビン３３０は、ボビン２３０と同じ構造の部品であり、内側ステータ３４０は、内側ステータ２４０と同じ構造の部品である。 (Structure of the end side stator assembly 300)
The end-side stator assembly 300 has the same structure as that of the front-side stator assembly 200, and the same structure as that of the front-side stator assembly 200 is used in an inverted state in the axial direction. The end-side stator assembly 300 has a structure in which an outer stator 320, a bobbin 330, and an inner stator 340 are combined in the axial direction. Here, the outer stator 320 is a part having the same structure as the outer stator 220, the bobbin 330 is a part having the same structure as the bobbin 230, and the inner stator 340 is a part having the same structure as the inner stator 240.

外側ステータ３２０には、エンドプレート３１０が結合している。エンドプレート３１０は、中心に円形の開口部３１１を備え、この開口部３１１に軸受２６０が取り付けられている。軸受２６０は、シャフト４０１の図では他の部材に隠れている側の部分を回転自在な状態で保持している。 An end plate 310 is coupled to the outer stator 320. The end plate 310 includes a circular opening 311 at the center, and a bearing 260 is attached to the opening 311. In the drawing of the shaft 401, the bearing 260 holds a portion hidden behind other members in a rotatable state.

（ロータの構造）
ロータ４００は、略円柱状の構造を有し、その外周にマグネット（永久磁石）を備えている。このマグネットは、周方向に沿ってＮＳＮＳと交互に磁極が反転する状態で着磁された磁極構造を有している。ロータ４００の軸中心には、シャフト４０１が軸方向に貫通した状態で固定され、シャフト４０１のロータ４００から一方の方向に突出した部分は、軸受２５０を介してフロントプレート２１０に回転自在な状態で保持され、シャフト４０１のロータ４００から他方の方向に突出した部分（図１では他の部材に隠れている）は、軸受２６０を介してエンドプレート３１０に回転自在な状態で保持されている。すなわち、軸受２５０と２６０によって、ロータ４００は、ステータ５００（図７参照）に対して、その内側で回転自在な状態で保持されている。 (Rotor structure)
The rotor 400 has a substantially columnar structure and includes a magnet (permanent magnet) on the outer periphery thereof. This magnet has a magnetic pole structure magnetized in a state where the magnetic poles are alternately reversed with NSNS along the circumferential direction. The shaft 401 is fixed in the axial direction in the axial center of the rotor 400, and the portion of the shaft 401 that protrudes in one direction from the rotor 400 is rotatable to the front plate 210 via the bearing 250. The portion of the shaft 401 that protrudes from the rotor 400 in the other direction (hidden by another member in FIG. 1) is held by the end plate 310 via the bearing 260 in a rotatable state. That is, the rotor 400 is held by the bearings 250 and 260 so as to be rotatable inside the stator 500 (see FIG. 7).

（組み立て手順）
まず、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。両者は同じ構造であるので、以下、代表してフロント側ステータアッシー２００を組み立てる手順を説明する。最初に、ボビン２３０にステータコイル２３１を巻回し、図１に示すボビン２３０の状態を得る。次に、このボビン２３０を外側ステータ２２０の内側に納めた状態において、外側ステータ２２０にフロントプレート２１０および内側ステータ２４０を組み付ける。この過程における外側ステータ２２０、ボビン２３０および内側ステータ２４０の位置関係が、図２および図３に示されている。また、同様な工程により、エンド側ステータアッシー３００を組み立てる。 (Assembly procedure)
First, the front side stator assembly 200 and the end side stator assembly 300 are assembled. Since both have the same structure, the procedure for assembling the front side stator assembly 200 will be described below as a representative. First, the stator coil 231 is wound around the bobbin 230 to obtain the state of the bobbin 230 shown in FIG. Next, in a state where the bobbin 230 is housed inside the outer stator 220, the front plate 210 and the inner stator 240 are assembled to the outer stator 220. The positional relationship among the outer stator 220, the bobbin 230, and the inner stator 240 in this process is shown in FIGS. Further, the end-side stator assembly 300 is assembled by a similar process.

また、シャフト４０１に取り付けたロータ４００を用意する。そして、ロータ４００を図１（Ａ）に示すように内側に納めた状態で、フロント側ステータアッシー２００の円環部２４１の露出面と、エンド側ステータアッシー３００の円環部３４１の露出面とを対向させ、軸中心の位置を合わせた状態で両者を接触させる。この際、円環部２４１の孔部２４４に円環部３４１のボス（図示されず）を嵌合させ、円環部２４１のボス２４５を円環部３４１の孔部３４５に嵌合させる。またこの際、軸受２５０を介してシャフト４０１をフロントプレート２１０に回転自在な状態で固定し、軸受２６０を介してシャフト４０１エンドプレート３１０に回転自在な状態で固定する。なお、軸受２５０，２６０は、滑り軸受であり、軸受２５０，２６０とロータ４００との間には、図示省略されたスプリングワッシャが配置され、ロータ４００の軸方向における位置決めがされる構造を有している。 A rotor 400 attached to the shaft 401 is prepared. 1A, the exposed surface of the annular portion 241 of the front stator assembly 200 and the exposed surface of the annular portion 341 of the end side stator assembly 300 are arranged. Are brought into contact with each other in a state where the positions of the shaft centers are aligned. At this time, a boss (not shown) of the annular portion 341 is fitted into the hole 244 of the annular portion 241, and the boss 245 of the annular portion 241 is fitted into the hole 345 of the annular portion 341. At this time, the shaft 401 is fixed to the front plate 210 via the bearing 250 in a rotatable state, and is fixed to the shaft 401 end plate 310 via the bearing 260 in a rotatable state. The bearings 250 and 260 are sliding bearings, and a spring washer (not shown) is disposed between the bearings 250 and 260 and the rotor 400 so that the rotor 400 is positioned in the axial direction. ing.

この状態が図７（Ａ）に示されている。なお、図７において、フロントプレート２１０とエンドプレート３１０は記載されていない。図７（Ａ）に示す状態では、円環部２４１と円環部３４１を単に接触させただけであり、両者の傾きは矯正されていない。したがって、その縁の付近は、ｔで示す隙間を有している。一例であるが、円環部２４１および３４１の幅を５ｍｍ、その板厚を０．５ｍｍ、図２のθの値を２°とした場合、隙間ｔの値は０．１５ｍｍ程度となる。 This state is shown in FIG. In FIG. 7, the front plate 210 and the end plate 310 are not shown. In the state shown in FIG. 7A, the annular portion 241 and the annular portion 341 are simply brought into contact with each other, and the inclination of both is not corrected. Therefore, there is a gap indicated by t near the edge. For example, when the width of the annular portions 241 and 341 is 5 mm, the plate thickness is 0.5 mm, and the value of θ in FIG. 2 is 2 °, the value of the gap t is about 0.15 mm.

図７（Ａ）の状態において、フロント側ステータアッシー２００およびエンド側ステータアッシー３００の外側ステータ２２０，３２０を互いに近付けることで円環部２４１，３４１に軸方向両側から圧力を加え、円環部２４１と３４１の傾き（図６参照）が矯正されるように、円環部２４１と３４１を変形させる。内側ステータ２４０，３４０の円環部２４１，３４１は、対向しているボビン２３０，３３０の円環部（ボビン２３０では円環部２３４）で押され、円環部２４１と３４１の傾きが矯正される。つまり、円環部２４１と３４１の面の向き（面に垂直な方向）が軸方向に一致するように図７（Ａ）の左右の方向からボビン２３０、３３０を介して力を加え、傾いた円環部２４１，３４１を変形させ、その傾きを矯正する。そして、ｔ＝０（あるいは誤差範囲以内）となった状態で外側ステータ２２０，３２０を溶接して図７（Ｂ）に示す状態を得る。この際、円環部２４１，３４１は弾性変形しており、元に戻ろうとする反発力が発生している状態となる。 In the state of FIG. 7A, the outer side stators 220 and 320 of the front side stator assembly 200 and the end side stator assembly 300 are brought close to each other to apply pressure to the annular portions 241 and 341 from both sides in the axial direction. The ring portions 241 and 341 are deformed so that the inclinations of 341 and 341 (see FIG. 6) are corrected. The annular portions 241 and 341 of the inner stators 240 and 340 are pushed by the annular portions of the bobbins 230 and 330 facing each other (the annular portion 234 in the case of the bobbin 230), and the inclinations of the annular portions 241 and 341 are corrected. The That is, a force is applied via the bobbins 230 and 330 from the left and right directions in FIG. 7A so that the orientations of the ring portions 241 and 341 (direction perpendicular to the faces) coincide with the axial direction. The annular portions 241 and 341 are deformed to correct the inclination. Then, the outer stators 220 and 320 are welded in a state where t = 0 (or within an error range) to obtain the state shown in FIG. At this time, the annular portions 241 and 341 are elastically deformed, and a repulsive force is generated to return them.

組み立てが完成した状態において、ボビン２３０の円環部２３４は、円環部２４１が発する弾性力により、円環部２２１の方向に押された状態となる。ここで、図５に関連して説明したように、円環部２２１とボビン２３０の円環部２３３とは、凸部２３７を介してのピンポイント的な接触であり、円環部２２１と円環部２３３との間には、隙間ｅが形成されている。したがって、何らかの理由により、ボビン２３０の変形が生じても、その変形は、隙間ｅの変動により吸収される。この際、円環部２４１が発する弾性力により、ボビン２３０と外側ステータ２２０との接触、およびボビン２３０と内側ステータ２４０との接触が保たれ、ガタの発生が抑えられる。つまり、ボビン２３０の変形が生じても、外側ステータ２２０と内側ステータ２４０との間におけるボビン２３０の安定した状態が維持される。これは、エンド側ステータアッシー３００の側のボビン３３０に関しても同じである。 In a state where the assembly is completed, the annular portion 234 of the bobbin 230 is pressed in the direction of the annular portion 221 by the elastic force generated by the annular portion 241. Here, as described with reference to FIG. 5, the annular portion 221 and the annular portion 2 3 3 of the bobbin 230 are pinpoint contacts via the convex portion 237, and the annular portion 221. A gap e is formed between the ring portion 233 and the annular portion 233. Therefore, even if the bobbin 230 is deformed for some reason, the deformation is absorbed by the fluctuation of the gap e. At this time, the elastic force generated by the annular portion 241 maintains the contact between the bobbin 230 and the outer stator 220 and the contact between the bobbin 230 and the inner stator 240, thereby suppressing the occurrence of play. That is, even when the bobbin 230 is deformed, the stable state of the bobbin 230 between the outer stator 220 and the inner stator 240 is maintained. The same applies to the bobbin 330 on the end stator assembly 300 side.

（優位性）
ボビン２３０は、外側ステータ２２０と内側ステータ２４０の間において、ボビン２３０の変形を吸収する隙間ｅ（図５参照）を有した状態で、且つ、ボビン２３０が軸方向の圧力を受けた状態で保持されるので、ボビン２３０の変形により、ボビン２３０と外側ステータ２２０および内側ステータ２４０との間でガタが生じる問題が抑制される。このため、ガタの発生による振動の発生や騒音の発生が抑えられる。 (Superiority)
The bobbin 230 is held between the outer stator 220 and the inner stator 240 with a gap e (see FIG. 5) that absorbs deformation of the bobbin 230 and with the bobbin 230 receiving axial pressure. Therefore, the problem of looseness between the bobbin 230 and the outer stator 220 and the inner stator 240 due to the deformation of the bobbin 230 is suppressed. For this reason, generation | occurrence | production of the vibration by generation | occurrence | production of play and the generation | occurrence | production of noise are suppressed.

（その他）
凸部２３７の形状は、角錐であってもよい。また、その頂上部分が尖っていても良い。例示した実施形態では、内側ステータ側の円環部２４１を軸方向に傾け、その傾きが矯正された際に発生する反発力を利用して、ボビン２３０を軸方向に付勢した状態で保持する例を示したが、それに加えて、あるいはそれに替えて外側ステータ側の円環部（例えば、符合２２１）を軸方向に傾け、その傾きが矯正された際に発生する反発力を利用して、ボビン２３０を軸方向に付勢する構造も可能である。また、円環部２４１の傾きは、完全に矯正されなくてもよい。すなわち、傾きが残っていても、弾性変形に起因する反発力が発生する状態とする構造も可能である。 (Other)
The shape of the convex portion 237 may be a pyramid. Moreover, the top part may be sharp. In the illustrated embodiment, the annular portion 241 on the inner stator side is tilted in the axial direction, and the bobbin 230 is held in an axially biased state using the repulsive force generated when the tilt is corrected. Although an example has been shown, in addition to or instead of this, by utilizing the repulsive force generated when the outer stator side annular portion (for example, reference numeral 221) is inclined in the axial direction and the inclination is corrected, A structure for biasing the bobbin 230 in the axial direction is also possible. Further, the inclination of the annular portion 241 may not be completely corrected. That is, even if the inclination remains, a structure in which a repulsive force due to elastic deformation is generated is also possible.

凸部２３７と同様な凸部を、円環部２３４における円環部２４１に対向する側の面に設け、また円環部２４１にこの凸部が嵌る孔部（凹部）を設け、実施形態と同様な結合が円環部２３４と円環部２４１との間で行なわれる構造も可能である。この場合、円環部２２１の側の凸部２３７を利用したボビン２３０と外側ステータ２２０との接触の構造を併用してもよいし、併用しなくてもよい。 A convex portion similar to the convex portion 237 is provided on the surface of the annular portion 234 facing the annular portion 241, and a hole (concave portion) into which the convex portion is fitted is provided in the annular portion 241. A structure in which similar coupling is performed between the annular portion 234 and the annular portion 241 is also possible. In this case, the contact structure between the bobbin 230 and the outer stator 220 using the convex portion 237 on the annular portion 221 may be used together, or may not be used together.

本発明は、軸方向の前後に位置する２つのステータ（ヨーク）部材と、この２つのステータ部材の間に位置し、軸中心と同軸構造を有するステータコイルが巻回されたボビンとを備えた構造のモータに利用することができる。このようなモータとして、特開平１−１９８２６３号公報や特開２００２−２７７２２号公報に記載されたモータが挙げられる。 The present invention includes two stator (yoke) members positioned at the front and rear in the axial direction, and a bobbin around which a stator coil having a coaxial structure with the shaft center is wound. It can be used for a motor having a structure. As such a motor, the motor described in Unexamined-Japanese-Patent No. 1-198263 and 2002-27722 is mentioned.

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。 The aspect of the present invention is not limited to the individual embodiments described above, and includes various modifications that can be conceived by those skilled in the art, and the effects of the present invention are not limited to the contents described above. That is, various additions, modifications, and partial deletions can be made without departing from the concept and spirit of the present invention derived from the contents defined in the claims and equivalents thereof.

本発明は、ステッピングモータに利用することができる。 The present invention can be used for a stepping motor.

１００…ステッピングモータ、２００…フロント側ステータアッシー、２１０…フロントプレート、２１１…開口部、２２０…外側ステータ（他方のステータ部材）、２２１…円環部、２２２…外筒部、２２２ａ…段差部、２２３…極歯、２２４…孔部、２３０…ボビン、２３１…ステータコイル、２３２…円筒部、２３３…円環部、２３４…円環部、２３５…端子部、２３６…端子ピン、２３７…凸部、２４０…内側ステータ（一方のステータ部材）、２４１…円環部、２４３…極歯、２４４…孔部、２４５…ボス、２５０…軸受、２６０…軸受、３００…エンド側ステータアッシー、３１０…エンドプレート、３１１…開口部、３２０…外側ステータ、３３０…ボビン、３４０…内側ステータ、３４１…円環部、３４５…孔部、４００…ロータ、４０１…シャフト、５００…ステータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Stepping motor, 200 ... Front side stator assembly, 210 ... Front plate, 211 ... Opening part, 220 ... Outer stator (the other stator member) , 221 ... Ring part, 222 ... Outer cylinder part, 222a ... Step part 223 ... Pole teeth, 224 ... hole, 230 ... bobbin, 231 ... stator coil, 232 ... cylindrical part, 233 ... ring part, 234 ... ring part, 235 ... terminal part, 236 ... terminal pin, 237 ... convex part , 240 ... inner stator (one stator member) , 241 ... annular part, 243 ... pole teeth, 244 ... hole, 245 ... boss, 250 ... bearing, 260 ... bearing, 300 ... end side stator assembly, 310 ... end Plate, 311 ... opening, 320 ... outer stator, 330 ... bobbin, 340 ... inner stator, 341 ... annular part, 345 ... hole, 400 Rotor, 401 ... shaft, 500 ... stator.

Claims

軸方向の前後に位置する一方のステータ部材および他方のステータ部材と、
前記一方のステータ部材と前記他方のステータ部材の間に位置し、軸中心と同軸構造を有するステータコイルが巻回されたボビンと
を備え、
前記一方のステータ部材は軸に直交する面に対し傾斜する断面形状の円環部を有し、
前記他方のステータ部材は、平板状の円環部と該円環部の外縁から軸方向に延在した円筒形状の外筒部を有し、前記ボビンは、前記外筒部内に収納された状態とされ、この収納状態で、
前記ボビンは、前記一方のステータ部材の前記円環部全体の変形に起因する反発力によって生じている軸方向の付勢力によって前記他方のステータ部材の前記円環部に対して押された状態で接触が保持されていることを特徴とするステッピングモータ。One stator member and the other stator member, which are positioned in front and rear in the axial direction;
A bobbin that is positioned between the one stator member and the other stator member and wound with a stator coil having a coaxial structure with the axial center;
The one stator member has an annular portion having a cross-sectional shape inclined with respect to a plane orthogonal to the axis,
The other stator member has a flat plate-like annular portion and a cylindrical outer cylindrical portion extending in the axial direction from an outer edge of the annular portion, and the bobbin is housed in the outer cylindrical portion. In this storage state,
The bobbin is pressed against the annular portion of the other stator member by an axial biasing force generated by a repulsive force caused by deformation of the entire annular portion of the one stator member. A stepping motor characterized in that contact is maintained.