JPH025670Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ステツパモータ用ステータの構造に
関し、更に詳しくは、界磁形成用のコイルボビン
の構造に工夫を施し、該コイルボビンが単に巻線
用枠体としての機能のみならず、内部に回転自在
に収納されるロータの軸受部と一体となり、モー
タカバーの一部の機能を果たすとともに、ヨーク
磁極片の位置決め機能をも果たすようなステツパ
モータ用ステータの構造に関するものである。

〔従来の技術〕

ステツパモータは、１入力パルス信号に対して
１ステツプ角度だけ回転するモータであつて、計
測器、コンピータ関連機器、事務機器等の広い分
野において用いられていることは周知の通りであ
る。この種のステツパモータは、用途や使用個所
あるいは動作条件等により多種多様な構造をなし
ているが、その一つに永久磁石型ステツパモータ
があり、例えば特開昭51−113105号公報にその一
つの構造例が開示されている。従来技術において
は、ステータ部は主として外ヨークと内ヨーク、
およびそれらの間に介装されるコイルとからな
り、これらが二組組み合わされて構成される。外
ヨークは、その内周縁から軸方向円筒状に多数の
歯状磁極片を等分間隔で突設した形状であり、内
ヨークもほぼ同様の構造である。外ヨークと内ヨ
ークとの間にはソレノイド状のコイルが介装さ
れ、外ヨークと内ヨークとの磁極片が互いに食い
違い合うような状態で両者が嵌合する。このよう
な嵌合体２組は、内ヨーク同士が背中合わせとな
り、それらの磁極片が磁極片間隔の1/4だけずれ
るような角度で結合させられる。その結合体の内
部で回転自在に軸支されるロータ部は、回転軸と
多極着磁の施された環状永久磁石と、両者を結合
一体化するモールド樹脂からなり、前記コイルに
パルス電流を供給することにより発生する起磁力
と永久磁石の着磁状態との相関によつて、ステツ
プ状に変位する構成である。

さてこのようなステツパモータにおいては、ロ
ータ部を軸支する軸受は、モータカバーを兼ねる
円板状部材を外ヨークの片面に溶接した後、その
中央に圧入される構造となつていた。また外ヨー
クと内ヨークとは、それらの磁極片が所定の間隔
で互いに食い違い合うように正確に組み立て固定
することが肝要であり、しかもその位置合わせは
容易に行いうるようになつていることが望まし
い。

従来技術によれば、内ヨークの周縁の一部に２
本の切り込みを入れて径方向外向きに延ばしたま
まの突出部分を設けるとともに、該突出部分が嵌
入するように外ヨークの外周端縁にコの字形の切
欠き部を形成する構造が採用されていた。そし
て、内ヨークと外ヨークに嵌入させて、外ヨーク
の外周面が内ヨークの外周面を完全に覆うように
圧入していつたとき、前記切欠き部に突出部分が
嵌入して両ヨークの位置が一義的に定まるように
なつており、その状態で溶接等により固着されて
いたのである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

外ヨークと内ヨークとの位置関係のみについて
見れば、突出部分と切欠き部との嵌合によつて位
置合わせは正確になされるわけであるが、実際に
はこのような位置合わせ構造では組み立てがかな
り面倒であるという不都合が生じる。何故なら
ば、外ヨークと内ヨークとは連続した磁路を構成
しなければならないからできるだけ密着させる必
要があり、モータ性能を向上させるためには両者
をかなりの力で押圧してはじめて嵌入するよう
に、ぎりぎりの最小限度のクリアランスしか持た
せるべきでない。ところが、もしほんの僅かでも
位置がずれて圧入されると、外ヨークと内ヨーク
との間に大きな相対的回転力を加えなければ位置
ずれを修正できなくなり、作業性が悪いばかりで
なく無理な力が加わるためヨークや磁極片を変形
させるといつたことも生じる可能性がある。とも
かく従来技術では外ヨークと内ヨークとの正確な
位置合わせは可能であつたが、組み立ての作業性
はかなり悪いものであつた。

また、モータカバーを兼ねる円板状部材に圧入
される軸受は、外ヨークに対してその中心軸が完
全に一致する如く正確に組み立てられねばならな
いが、円板状部材と外ヨークとの溶接時における
位置ずれや、円板状部材に対する軸受部の打ち込
み加工時のずれ等の組立誤差が累積して、軸受を
ステータの中心軸と一致した位置でかつ一致した
向きに取り付けることがかなり困難であつたし、
また部品点数が多く組み立て工数が多くなる等の
問題があつた。

本考案の目的は、このような従来技術の欠点を
解消し、ヨーク対を嵌合させる際に正確な位置合
わせができるばかりでなく、両者の嵌合作業を迅
速かつ容易に行うことができ、ヨークや磁極片に
不自然な過大な力が加わらずに済み、変形が生じ
ないようにできるとともに、必要な部品点数の削
減を計り、軸受部分の形成作業を簡素化し、全体
として優れた寸法精度を持ちかつ容易に組み立て
ることが出来るような改良されたステツパモータ
用ステータの構造を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決することができる本考
案は、多数の磁極片を円筒面に沿つて軸方向に突
設してなるヨークの対を、それらの磁極片が互い
に食い違い合うように対向させ、線材の巻装され
たコイルボビンを介して組み合わせるステツパモ
ータ用のステータにおいて、前記コイルボビン
は、前記磁極片群の外周側に位置して線材が巻き
付けられる円筒状部分と、その両端から張り出し
ているフランジ部と、前記円筒状部分の一端部を
覆うカバー部分とを有し、該カバー部分はモータ
カバーの一部となりその中央にはロータ用軸受部
分が一体的に設けられているとともに、その周辺
部には前記ヨークの磁極片が貫入する孔が形成さ
れた構造をなし、前記ヨーク対は、それらの外周
面でヨークリングにより覆われ締着されてなるス
テツパモータ用ステータである。

〔作用〕

このような構造とすることによつて、各ヨーク
はコイルボビンによつて完全な位置決めがなされ
るとともに、軸受部分はコイルボビンと一体的に
成形されているので、軸受部分の成形精度も良好
であり、全体として優れた寸法精度を保ち、かつ
極めて組み立て易い構造のステータとなるのであ
る。

なお、一対のヨークの外周面に取り付けられる
ヨークリングは、両ヨーク間の磁路を連続させる
機能を果たすとともに、該ヨーク対を締着する機
能を果たすものである。

〔実施例〕

以下、図面に基づき本考案の一実施例について
詳しく説明する。第１図はステータの片側半分と
ロータの分解斜視図、第２図は組み立てた状態の
断面図、第３図は分解した状態の断面図である。
外ヨーク１と内ヨーク２とによつてヨーク対が構
成される。外ヨーク１および内ヨーク２の基本的
形状（歯状磁極片の形成構造等）は従来のものと
略同様であつてよく、組み立てた構造も略同様な
格好となる。

ステータ部は、主として外ヨーク１と内ヨーク
２、それらの間に介装される巻線を備えたコイル
ボビン３、および外ヨーク１と内ヨーク２との外
周面に取り付けられるヨークリング４とからな
り、これらが二組組み合わされて構成される。外
ヨーク１は、その内周縁から円筒面に沿つて軸方
向に多数（この実施例では５個）の歯状磁極片５
を等分間隔で突設した形状である。内ヨーク２も
同様である。外ヨーク１と内ヨーク２とは、それ
らの磁極片５が互いに食い違い合うような向きで
対向し、線材６を巻装したコイルボビン３を前記
ヨーク１，２間に介在させる如くして組み合わせ
られる。 ここで本考案が従来技術と顕著に相違
する点は、まず第１にコイルボビン３の形状であ
り、第２にヨークリング４を用いている点であ
る。コイルボビン３は、第３図からも明らかなよ
うに、外ヨーク１と内ヨーク２とが組み合わされ
たとき磁極片群の外側に位置して線材６が巻き付
けられる円筒状部分７と、その両端から張り出し
ているフランジ部８ａ，８ｂと、前記円筒状部分
７の少なくとも一端を覆うカバー部分９とを有す
る構造である。そして該カバー部分９は、モータ
カバーの一部となり、その中央にはロータ用軸受
部分１０が一体的に設けられているとともに、そ
の周辺部には前記外ヨーク１の磁極片５が嵌入す
る位置決め用の孔１１が形成された構造をなして
いる。更に前記コイルボビン３は、背中合わせに
組み合わせられる内ヨーク２同士の間隔を一定に
保つスペーサとして機能する突起部１２及び該突
起部１２の一つに取り付けられた複数本（この実
施例では３本）のリード線絡げ端子１３等を備え
た構造である。このようなコイルボビン３は、従
来同様樹脂の成形品として一体的に成形すること
が出来る。

なお、前記内ヨーク２の外周縁には、コイルボ
ビンの突出部１２に対応する位置にそれぞれコの
字型の切欠き部１４が形成されている。また、外
ヨーク１及び内ヨーク２の外周面を覆うヨークリ
ング４は、その周辺に割り１５が形成された弾力
性のある磁性リングであり、他の部材への取り付
け部１６が形成されている構造である。

このような構造をなすステータの組み立ては次
のようにして行われる。まず、コイルボビン３に
所定の巻線を施す。巻線の端末は絡げ端子１３に
巻き付けられ半田付けされる。コイルボビン３と
内ヨーク２とは、その突起部分１２が切欠き部１
４に嵌入することによつて位置決めがなされる。
またコイルボビン３と外ヨーク１とは、外ヨーク
１の磁極片５がコイルボビン３の磁極片用の孔１
１に貫入することによつて位置決めがなされる。
これらは、コイルボビン３の両面に突出している
複数個の突起２０が外ヨーク１及び内ヨーク２に
形成されている孔２１に嵌入し、加熱溶着等によ
つて固定されることになる。従つて、外ヨーク１
と内ヨーク２とはそれぞれコイルボビン３を介し
て相対的な位置決めがなされることになる。また
これら二つのヨーク１，２の端縁は互いに当接し
た状態となるが、それだけでは磁気抵抗がかなり
大きいため、透磁率の高いヨークリング４を外周
に嵌め込むことによつてステータの磁路を形成す
るとともに、その弾力性により両ヨークを締着す
るのである。このようにして構成されたステータ
は、その内部にロータ２２を装着した状態でもう
一方のステータと組み合わされ、前記コイルボビ
ン３の突出部分１２同士を接着することによつて
完全なモータが組み立てられることになる。

以上の説明からも判るように、一対のヨークは
それぞれ間に介在するコイルボビン３によつて位
置決めがなされ、それにより寸法精度の良好なス
テータを容易かつ迅速に組み立てることができる
とともに、ロータ２２を支承する軸受部分１０が
コイルボビン３と一体化されて形成されているた
め部品点数は少なくなり、組立工数も低減するの
である。また、外ヨーク１と内ヨーク２との間の
磁路は、その外側に嵌着するヨークリング４によ
つて連続することになるため、なんら支障は生じ
ない。また前記のように、この時ヨークリング４
は外ヨーク１と内ヨーク２とを強固に結合する機
能も果たすことになる。

〔他の実施可能な態様〕

以上本考案の一実施例について詳述したが、本
考案はかかる構造のみにかぎられるものでないこ
と無論である。上記実施例では磁極片が三角形状
をなしているが、四角板形状であつてもよい。磁
極片の形成個数は任意であるが、それに合わせて
コイルボビンに形成する磁極片挿通孔の数や形状
を変えておかなければならないことは言うまでも
ない。また上記実施例ではコイルボビンに形成す
る突出片を厚肉としてそれによつて内ヨーク間が
ある間隔をもちうるようにスペーサとしての機能
を果たさせているが、必ずしもこのような構造と
する必要はなく、内ヨーク同士が直接接触するよ
うな構造としてもよい。

〔考案の効果〕 本考案は上記のように構成したステツパモータ
用ステータであるから、ヨーク対を組み合わせる
際に正確な位置合わせができるばかりでなく、そ
れらの組み合わせ作業を迅速、かつ容易に行うこ
とができ、しかもヨークや磁極片に不自然な過大
な力が加わらずに済み変形等が生じることもない
し、また部品点数を低減することができ、かつ軸
受部分の形成位置の寸法精度を大幅に向上するこ
とができるなど、より一層の品質の安定化とモー
タ性能の向上を計ることができる点で実用的効果
は非常に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るステツパモータ用ステー
タの片側半分とそれに挿入されるロータの一例を
示す分解斜視図、第２図はその組み立てた状態で
の断面図、第３図はその分解した状態での断面図
である。 １……外ヨーク、２……内ヨーク、３……コイ
ルボビン、４……ヨークリング、５……磁極片、
７……円筒状部分、８ａ，８ｂ……フランジ部、
９……カバー部分、１０……ロータ用軸受部分、
１１……磁極片貫入用の孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多数の磁極片を円筒面に沿つて軸方向に突設し
   てなるヨークの対を、それらの磁極片が互いに食
   い違い合うように対向させ、線材の巻装されたコ
   イルボビンを介して組み合わせるステツパモータ
   用のステータにおいて、前記コイルボビンは、前
   記磁極片群の外周側に位置して線材が巻き付けら
   れる円筒状部分と、その両端から張り出している
   フランジ部と、前記円筒状部分の一端部を覆うカ
   バー部分とを有し、該カバー部分はモータカバー
   の一部となりその中央にはロータ用軸受部分が一
   体的に設けられているとともに、その周辺部には
   前記の一方のヨークの磁極片が貫入する孔が形成
   された構造をなし、前記ヨーク対は、それらの外
   周面でヨークリングにより覆われ締着されてなる
   ステツパモータ用ステータ。