JPH09163713A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の増加をなくして、各環状ヨーク同
志の磁気干渉を抑制させ得るステッピングモータを提供
すること。 【解決手段】 ロータ２の周囲には、対向して配設され
る複数の極歯５を備えた内ヨーク６を設けてある。この
内ヨーク６は平板部６ａを備えている。そして、内ヨー
ク６の極歯５と互い違いに離れて配設される複数の極歯
５を備えた外ヨーク７を備えている。この内ヨーク６と
外ヨーク７とで環状ヨーク９を構成し、励磁コイル４を
巻いたボビン３を装着している。内ヨーク６の平板部６
ａには、互いに隣接する内ヨーク６に向かって突出した
凸部10を、各内ヨーク６の平板部６ａに 120度毎に間隔
を空けて３つ形成してあり、組み付け時に凸部10は60度
間隔で互い違いに平板部６ａに当接し、隣接する内ヨー
ク６の間に空間部11を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＭ（永久磁石）
型ステッピングモータに関し、特に指示計器の可動部と
して有用なステッピングモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりＯＡ機器、家電製品、自動車等
の分野におけるアクチュエータ部品として、広く用いら
れているステッピングモータの構造にＰＭ型ステッピン
グモータがあり、以下図８に基づいてステッピングモー
タ１を説明する。

【０００３】２は、磁極を一定ピッチで交互に異極着磁
してなる永久磁石からなるロータで、３は、このロータ
２を環状に取り囲み励磁コイル４が巻かれているボビン
である。このボビン３には、ロータ２の周囲に環状に配
設される櫛歯状の複数の極歯５，５をそれぞれ備えた内
ヨーク６と外ヨーク７とを備えている。外ヨーク７は周
囲を覆う延長部７ａを備えており、カップ状である。そ
して、この内ヨーク６と外ヨーク７とでロータ２を収納
する中空部８を形成するドーナツ形状の環状ヨーク９を
構成し、２つの環状ヨーク９は内ヨーク６同志を平板部
６ａを隣接して積層配設されている。

【０００４】ヨーク６，７の極歯はロータ２の磁極に対
応しており、各励磁コイル４への位相をずらした励磁信
号供給により各励磁コイル４を同時もしくは交互に励磁
し、各環状ヨーク９のいづれか一方もしくは双方の極歯
に形成される励磁極とロータ２の磁極との磁気吸引力ま
たは磁気反発力によって、ロータ２を一定の回転角づつ
正逆回転させるもので（例えば特開平５−161333号公
報，特開平３−145960号公報，特開平１−190249号公
報，特開平１−190248号公報参照）、低価格かつ累積誤
差が小さく、また駆動トルクによっては小型化が可能で
ある等種々の利点を有している。

【０００５】このような２相励磁によるＰＭ型ステッピ
ングモータは、単相励磁によるＰＭ型ステッピングモー
タと比較して正逆回転制御が容易であり、また駆動トル
クも得やすいことから、近年では端なるアクチュエータ
部品のみならず、例えば速度計やエンジン回転計といっ
た指示計器の動力源としても注目されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ＰＭ型ステッピングモータは、上述のように、各励磁コ
イル４を同時もしくは交互に励磁することにより、対応
する環状ヨーク９を通じてロータ２を正逆回転させるも
のであるが、各環状ヨーク９は通常、各内ヨーク６同志
が互いに接触した状態で積層されるので、磁気回路のリ
ークにより各環状ヨーク９が互いに磁気干渉してロータ
２の回転動作に悪影響を及ぼすことがあり、特に円滑な
指示運動特性が要求される指示計器の可動部として適さ
ないことがある。

【０００７】このため、各環状ヨーク９間に磁気シール
ド板を介装し、環状ヨーク９間の磁気干渉を低減させる
ものが知られている。

【０００８】しかしながら、前者のステッピングモータ
は、専用の磁気シールド板を必要とするため、部品点数
が増加しコスト上昇を招いてしまうと共に、磁気シール
ド板の材質によっては、各環状ヨーク同志の溶接固定が
難しいものとなる。

【０００９】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、部品点数の増加をなくして、各環状ヨーク９同志の
磁気干渉を抑制させ得るステッピングモータ１を提供せ
んとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、１対の励磁コ
イルと、永久磁石からなるロータと、前記ロータの周囲
に対向する複数の極歯を備えて互いに隣接する１対の内
ヨークと、前記内ヨークの極歯に互い違いに離れて配設
される複数の極歯を備え前記各内ヨークを挟んで積層さ
れる１対の外ヨークと、前記内ヨークと外ヨークとの間
に挟装され前記各励磁コイルを巻いた１対のボビンと、
を備え前記各極歯に前記各励磁コイルの励磁極を導いて
前記ロータを回転させるステッピングモータであって、
前記各内ヨークの少なくとも一方側内ヨークに他方側内
ヨークに当接して前記各内ヨーク間に空間部を形成する
凸部を設けたものである。

【００１１】また、１対の励磁コイルと、永久磁石から
なるロータと、前記ロータの周囲に対向する複数の極歯
を備えて互いに隣接する１対の内ヨークと、前記内ヨー
クの極歯に互い違いに離れて配設される複数の極歯を備
え前記各内ヨークを挟んで積層される１対の外ヨーク
と、前記内ヨークと外ヨークとの間に挟装され前記各励
磁コイルを巻いた１対のボビンと、を備え前記各極歯に
前記各励磁コイルの励磁極を導いて前記ロータを回転さ
せるステッピングモータであって、前記１対のボビンの
一方側に、同じ側の前記内ヨークを貫通するとともに他
方側の内ヨークに当接し、前記各内ヨーク間に空間部を
形成する突出部を設けたものである。あるいは、１対の
励磁コイルと、永久磁石からなるロータと、前記ロータ
の周囲に対向する複数の極歯を備えて互いに隣接する１
対の内ヨークと、前記内ヨークの極歯に互い違いに離れ
て配設される複数の極歯を備え前記各内ヨークを挟んで
積層される１対の外ヨークと、前記内ヨークと外ヨーク
との間に挟装され前記各励磁コイルを巻いた１対のボビ
ンと、を備え前記各極歯に前記各励磁コイルの励磁極を
導いて前記ロータを回転させるステッピングモータであ
って、前記１対の内ヨークの少なくとも一方側内ヨーク
の平板部に孔を形成し、この孔に対応する前記ボビン位
置に前記孔を貫通して他方側内ヨークに当接し前記各内
ヨーク間に空間部を形成する突出部を設けたものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、環状ヨークを構成する
内ヨークを互いに隣接させてなるステッピングモータに
おいて、内ヨークの凸部若しくはボビンの突出部によ
り、隣接する内ヨーク間に空間部を形成したことによ
り、部品点数の増加をなくして、各環状ヨーク同志の磁
気干渉を抑制することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１から７に基づい
て説明する。なお、前記従来例と相当箇所には同様の符
合を付してその詳細な説明を省略する。図１，２は、本
発明に係るステッピングモータの第１実施例を示すもの
である。

【００１４】２は、永久磁石からなるロータであり、こ
のロータ２の周囲に対向して配設される複数の極歯５を
備えた内ヨーク６が設けてある。この内ヨーク６は、平
板部６ａを備えている。そして、この内ヨーク６の極歯
５と互い違いに離れて配設される複数の極歯５を備えた
外ヨーク７を備えている。この内ヨーク６と外ヨーク７
とで構成される環状ヨーク９は、励磁コイル４を巻いた
ボビン３を挟んだ状態で装着している。そして、この外
ヨーク７には外側を筒状に覆う延長部７ａを備えカップ
状で、励磁コイル４とボビン３とは環状ヨーク９で包ま
れた状態となる。

【００１５】この内ヨーク６の平板部６ａには、互いに
隣接する内ヨーク６に向かって突出した凸部10を各内ヨ
ーク６の平板部６ａに 120度毎に間隔を空けて３つ形成
してある。そして組み付け時に凸部10は平板部６ａに互
い違いに当接するように60度間隔で組み付け、互いに凸
部10の端部を互いの平板部６ａに当接させて、隣接する
内ヨーク６の間に空間部11を形成する。なお、図中13
は、ロータ２の回転軸12を受ける軸受で、この軸受13
は、保持板14によって保持されている。

【００１６】前記構成により、ステッピングモータの内
ヨーク６間に磁気シールド板などのスペーサを要するこ
となく、空間部10を形成することができ、環状ヨーク９
間の磁気干渉を低減することができる。

【００１７】また、互い違いに内ヨーク６を組み付ける
ことにより、内ヨーク６を同一形状とすることができ、
内ヨークを個別に形成する必要がなく、部品点数を抑え
ることができる。

【００１８】なお、前記実施例において、平板部を60度
毎に互い違いに組み付けていたが、前記第１実施例の変
形例として図３に示すように、凸部10同志を当接させ
て、内ヨーク６間にスペーサを要することなく、空間部
11を形成してもよく。この場合も、前記実施例と同様に
環状ヨーク９間の磁気干渉を低減することができる。

【００１９】本発明の第２実施例として、図４に示すも
のがある。前記実施例と相当する部分には、同一の符合
を付してその詳細な説明は省略する。

【００２０】各内ヨーク６の平板部６ａに 120度毎に孔
15を形成し、内ヨーク６と外ヨーク７に挟まれるボビン
３には、この孔15を貫通する突出部16を 120度毎に形成
してある。そして、一方側内ヨーク６の孔15を貫通し、
他方側内ヨーク６の平板部６ａに当接させる。すなわ
ち、一方側の一組の内ヨーク６とボビン３と、他方側の
一組の内ヨーク６とボビン３とを組み付けた時に60度毎
に互い違い当接するように組み付けられる。そして、隣
接する内ヨーク６間に空間部11を形成する。この時、突
出部16が平板部６ａに当接することにより、内ヨーク６
を固定保持している。

【００２１】前記構成により、ステッピングモータの内
ヨーク６間に磁気シールド板等のスペーサを要すること
なく、空間部11を形成することができ、環状ヨーク９間
の磁気干渉を低減することができる。また、互い違いに
内ヨーク６を組み付けることにより、内ヨーク６を同一
形状とすることができ、内ヨークを個別に形成する必要
がなく、部品点数を抑えることができる。

【００２２】なお、前記実施例においては、各内ヨーク
６に孔15を形成し、各ボビン３に突出部16を形成し、互
い違いに組み付けていたが、一方の内ヨーク６にのみ孔
15を形成し、この内ヨーク６に対応するボビン３に突出
部16を形成し、他方側の内ヨーク６とボビン３には何も
形成しない構成としてもよい。

【００２３】本発明の第３実施例として、図５に示すも
のがある。前記各実施例と相当する部分には、同一の符
合を付してその詳細な説明は省略する。

【００２４】内ヨーク６の平板部６ａに第１の孔17を 1
20度毎に形成し、さらに同一の平板部６ａに第１の孔17
より径小の第２の孔18を 120度毎に形成する。すなわ
ち、第１の孔17と第２の孔18とは同一の平板部６ａに交
互に 60度毎に形成してある。内ヨーク６と外ヨーク７
に挟まれて収納されるボビン３には、第１の孔17に対応
する第１の突出部19と第２の孔18に対応する第２の突出
部20とを60度毎に交互に備えている。そして、この第１
の突出部19は第１の孔17を、第２の突出部20は第２の孔
18をそれぞれ貫通している。さらに、第１の突出部19の
端部には凹部21を備えている。

【００２５】そして、一方側のボビン３の第１の突出部
19と他方側のボビン３の第２の突出部20と、一方側のボ
ビン３の第２の突出部20と他方ボビン３の第１の突出部
19とが対応し、交互に組み付けられる。

【００２６】第１の突出部19は一方側の内ヨーク６の第
１の孔17を貫通するとともに他方側の内ヨーク６の第２
の孔18の周辺に端部を当接させて内ヨーク６間に空間部
11を形成するとともに、内ヨーク６を固定保持してい
る。さらに、第２の突出部20と凹部21とは、位置決め手
段を構成しており、他方側のボビン３に形成した第２の
突出部20を第２の孔18に臨ませて貫通し、第１の突出孔
19の凹部21に合致させて位置決めがなされる。

【００２７】前記構成により、ステッピングモータの内
ヨーク６間にスペーサを要することなく、空間部11を形
成することができ、環状ヨーク９間の磁気干渉を低減す
ることができる。

【００２８】また、第１の突出部19に形成した凹部21と
第２の突出部20により、ボビン３を挟装した内外ヨーク
３，６の位置決めを同時に行なうことができる。

【００２９】また、互い違いに内ヨーク６を組み付ける
ことにより、内ヨーク６を同一形状とすることができ、
内ヨークを個別に形成する必要がなく、部品点数を抑え
ることができる。

【００３０】なお、前記実施例においては、各内ヨーク
６にそれぞれ第１の孔17と第２の孔18とを同一平板部６
ａに交互に形成し、ボビン３には、孔17，18に対応する
第１の突出部19と第２の突出部20とを交互に形成してあ
ったが、しかし、一方側のヨーク３の平板部６ａには第
１の孔17のみを他方側のヨーク３の平板部６ａには第２
の孔18のみを形成し、この各ヨーク３に対応するボビン
３にもそれぞれ第１の突出部19のみと第２の突出部20の
みを形成したものを用いてもよい。

【００３１】さらに、本発明の第４実施例として、図６
に示すものがある。前記各実施例と相当する部分には、
同一の符合を付してその詳細な説明は省略する。

【００３２】内ヨーク６の平板部６ａに第１の孔17を 1
20度毎に形成し、さらに同一の平板部６ａに第１の孔17
より径小の第２の孔18を 120度毎に形成する。すなわ
ち、第１の孔17と第２の孔18とは同一の平板部６ａに互
い違いに 60度毎に形成してある。内ヨーク６と外ヨー
ク７に挟まれて収納されるボビン３には、第１の孔17に
対応する第１の突出部19と第２の孔18に対応する第２の
突出部20とを60度毎に交互に備えている。そして、この
第１の突出部19は第１の孔17を、第２の突出部20は第２
の孔18をそれぞれ貫通している。さらに、第１の突出部
19の端部には凸22を備えており、第２の突出部20の端部
には凸22に対応する凹部23を備えている。

【００３３】そして、一方側のボビン３の第１の突出部
19と他方側のボビン３の第２の突出部20と、一方側のボ
ビン３の第２の突出部20と他方ボビン３の第１の突出部
19とが対応し、交互に組み付けられる。

【００３４】第１の突出部19は一方側の内ヨーク６の第
１の孔17を貫通するとともに他方側の内ヨーク６の第２
の孔18の周辺に端部を当接させて内ヨーク６間に空間部
11を形成するとともに、内ヨーク６を固定保持してい
る。さらに、第１の突出部20の凸22と第２の突出部20の
凹部23とは、位置決め手段を構成しており、第１の突出
部19の凸22を他方側の内ヨーク６の第２の孔18に挿入
し、他方側のボビン３に形成した第２の突出部20を第２
の孔18に臨ませ、第２の孔18に挿入された凸22と凹部23
と合致させて、位置決めがなされる。

【００３５】前記構成により、ステッピングモータの内
ヨーク６間にスペーサを要することなく、空間部11を形
成することができ、環状ヨーク９間の磁気干渉を低減す
ることができる。

【００３６】また、第１第２の突出部19，20に形成した
凸22と凹部23とにより、ボビン３を挟装した内外ヨーク
３，６の位置決めを同時に行なうことができる。

【００３７】また、互い違いに内ヨーク６を組み付ける
ことにより、内ヨーク６を同一形状とすることができ、
内ヨークを個別に形成する必要がなく、部品点数を抑え
ることができる。

【００３８】なお、前記実施例においては、各内ヨーク
６にそれぞれ第１の孔17と第２の孔18とを同一平板部６
ａに交互に形成し、ボビン３には、孔17，18に対応する
第１の突出部19と第２の突出部20とを交互に形成してあ
ったが、しかし、一方側のヨーク３の平板部６ａには第
１の孔17のみを他方側のヨーク３の平板部６ａには第２
の孔18のみを形成し、この各ヨーク３に対応するボビン
３にもそれぞれ第１の突出部19のみと第２の突出部20の
みを形成したものを用いてもよい。

【００３９】さらに、本発明の第５実施例として、図７
に示すものがある。前記各実施例と相当する部分には、
同一の符合を付してその詳細な説明は省略する。

【００４０】内ヨーク６の平板部６ａに第１の孔17を 1
20度毎に形成し、さらに同一の平板部６ａに第１の孔17
より径小の第２の孔18を 120度毎に形成する。すなわ
ち、第１の孔17と第２の孔18とは同一の平板部６ａに互
い違いに60度毎に形成してある。内ヨーク６と外ヨーク
７に挟まれて収納されるボビン３には、第１の孔17に対
応する第１の突出部19を 120度毎に備えている。この第
１の突出部19の端部には第２の孔18に対応する凸22を備
えている。さらに、ボビン３には、凸22が合致する貫通
孔24を 120度毎に備えている。すなわち、組み付けると
２つのボビン３，３で60度毎に交互に第１の突出部19と
貫通孔24を備えている。そして、この第１の突出部19は
第１の孔17を貫通し、次いで、凸22が第２の孔18を貫通
し、ボビン３の貫通孔24に合致する。

【００４１】そして、一方側のボビン３の第１の突出部
19と他方側のボビン３の貫通孔24と、一方側のボビン３
の貫通孔24と他方ボビン３の第１の突出部19とが対応
し、交互に組み付けられる。

【００４２】第１の突出部19は一方側の内ヨーク６の第
１の孔17を貫通するとともに他方側の内ヨーク６の第２
の孔18の周辺に端部を当接させて内ヨーク６間に空間部
11を形成するとともに、内ヨーク６を固定保持してい
る。さらに、第１の突出部20の凸22と貫通孔24とは、位
置決め手段を構成しており、第１の突出部19の凸22を他
方側の内ヨーク６の第２の孔18に挿入し、他方側のボビ
ン３に形成した貫通孔24に貫通し、位置決めがなされ
る。

【００４３】前記構成により、ステッピングモータの内
ヨーク６間にスペーサを要することなく、空間部11を形
成することができ、環状ヨーク９間の磁気干渉を低減す
ることができる。

【００４４】また、第１の突出部19に形成した凸22と貫
通孔24とにより、ボビン３を挟装した内外ヨーク３，６
の位置決めを同時に行なうことができる。

【００４５】また、互い違いに内ヨーク６を組み付ける
ことにより、内ヨーク６を同一形状とすることができ、
内ヨークを個別に形成する必要がなく、部品点数を抑え
ることができる。

【００４６】なお、前記実施例においては、各内ヨーク
６にそれぞれ第１の孔17と第２の孔18とを同一平板部６
ａに交互に形成し、ボビン３には、孔17，18に対応する
第１の突出部19と第２の突出部20とを交互に形成してあ
ったが、しかし、一方側のヨーク３の平板部６ａには第
１の孔17のみを他方側のヨーク３の平板部６ａには第２
の孔18のみを形成し、この各ヨーク３に対応するボビン
３にもそれぞれ第１の突出部19のみと貫通孔24のみを形
成したものを用いてもよい。

【００４７】また、前記第３，第４，第５実施例におい
て、位置決め手段を突出部と一体に形成したが、前記実
施例に限定されるものではなく、位置決め手段を別体に
形成したものでもよい。

【００４８】なお、前記実施例において、外ヨーク７は
カップ状であったが、前記実施例に限定されるものでは
なく、内ヨーク６と同様の形状とし、ヨークとボビンの
積層体を筒状のケース体に収納する構成としてもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スペー
サを要することなく、内ヨーク間に空間を形成すること
ができ、環状ヨーク同志の磁気干渉を防止することがで
きる。また、磁気シールド板などの部品点数を削減する
ことができ、コストの削減をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】同実施例の内ヨークの斜視図である。

【図３】同実施例の変形例を示す断面図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す断面図である。

【図６】本発明の第４実施例を示す断面図である。

【図７】本発明の第５実施例を示す断面図である。

【図８】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ステッピングモータ ２ ロータ ３ ボビン ４ 励磁コイル ５ 極歯 ６ 内ヨーク ６ａ 平板部 ７ 外ヨーク ７ａ 延長部 ８ 中空部 ９ 環状ヨーク 10 凸部 11 空間部 15 孔 16 突出部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １対の励磁コイルと、永久磁石からなる
   ロータと、前記ロータの周囲に対向する複数の極歯を備
   えて互いに隣接する１対の内ヨークと、前記内ヨークの
   極歯に互い違いに離れて配設される複数の極歯を備え前
   記各内ヨークを挟んで積層される１対の外ヨークと、前
   記内ヨークと外ヨークとの間に挟装され前記各励磁コイ
   ルを巻いた１対のボビンと、を備え前記各極歯に前記各
   励磁コイルの励磁極を導いて前記ロータを回転させるス
   テッピングモータであって、前記各内ヨークの少なくと
   も一方側内ヨークに他方側内ヨークに当接して前記各内
   ヨーク間に空間部を形成する凸部を設けたことを特徴と
   するステッピングモータ。
2. 【請求項２】 １対の励磁コイルと、永久磁石からなる
   ロータと、前記ロータの周囲に対向する複数の極歯を備
   えて互いに隣接する１対の内ヨークと、前記内ヨークの
   極歯に互い違いに離れて配設される複数の極歯を備え前
   記各内ヨークを挟んで積層される１対の外ヨークと、前
   記内ヨークと外ヨークとの間に挟装され前記各励磁コイ
   ルを巻いた１対のボビンと、を備え前記各極歯に前記各
   励磁コイルの励磁極を導いて前記ロータを回転させるス
   テッピングモータであって、前記１対のボビンの一方側
   に、同じ側の前記内ヨークを貫通するとともに他方側の
   内ヨークに当接し、前記各内ヨーク間に空間部を形成す
   る突出部を設けたことを特徴とするステッピングモー
   タ。
3. 【請求項３】 １対の励磁コイルと、永久磁石からなる
   ロータと、前記ロータの周囲に対向する複数の極歯を備
   えて互いに隣接する１対の内ヨークと、前記内ヨークの
   極歯に互い違いに離れて配設される複数の極歯を備え前
   記各内ヨークを挟んで積層される１対の外ヨークと、前
   記内ヨークと外ヨークとの間に挟装され前記各励磁コイ
   ルを巻いた１対のボビンと、を備え前記各極歯に前記各
   励磁コイルの励磁極を導いて前記ロータを回転させるス
   テッピングモータであって、前記１対の内ヨークの少な
   くとも一方側内ヨークの平板部に孔を形成し、この孔に
   対応する前記ボビン位置に前記孔を貫通して他方側内ヨ
   ークに当接し前記各内ヨーク間に空間部を形成する突出
   部を設けたことを特徴とするステッピングモータ。