JPH06225510A - Ｐｍ型ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】１個の軸受けを用いることにより部品点数を削
減することができ、しかも組立て精度を保つことがで
き、さらには薄型化を図る。 【構成】ケース１５に対して軸受け１４により回転可能
に支持された回転軸１０を備え、永久磁石のロータ部２
０により回転軸１０を回転する構成としたＰＭ型ステッ
ピングモータであり、上記軸受け１４は１つであり、上
記軸受け１４は上記回転軸１０の方向に長く形成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ケースに対して軸受け
により回転可能に支持された軸を備え、永久磁石のロー
タ部によりこの軸を回転する構成としたＰＭ型ステッピ
ングモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＰＭ型ステッピングモータは、ファクト
リー・オートメーションやオフィス・オトメーション関
係を中心とする各種制御システム、あるいはＡＶシステ
ムの駆動源として多く使用されている。従来のＰＭ型ス
テッピングモータでは、図４に示すように、ケース５に
対して２個の軸受け４，９が配置されている。回転軸１
とロータマグネット２およびスリーブ３により構成され
たロータ部が、この２個の軸受け４，９により、回転自
在に支持されている。また、ケース５の中にはヨーク６
および励磁コイル８を備えており、励磁コイル８はボビ
ン７に集中捲きされた構造となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
２個の軸受け４，９を有する構造では、その軸受け４，
９と回転軸１との摩擦ロス、回転軸１の傾き、回転軸１
の振れおよびガタ等を低減するために、上下の軸受け
４，９の内周部の傾きや同軸度そして位置等を厳しく管
理する必要がある。つまり、この回転軸１の傾き、回転
軸１と軸受け４、９との摩擦を減らすために、これらの
２つの軸受け４、９は傾くことなく、同軸に組み立てる
必要がある。

【０００４】ところで、この種のＰＭ型ステッピングモ
ータにおいても、小型化や薄型化が要求されており必要
不可欠であって、それに伴ない２個の軸受け４，９を配
置する間隔を、図６に示すように狭くする必要がある。

【０００５】しかし、このように２個の軸受け４，９を
配置する間隔が狭くなると、軸受けの僅かな位置ずれに
より、大きく回転軸１が傾いてしまう。すなわち、図５
において上側の軸受け４の位置が距離Ｘ移動した場合に
２つの軸受け４、９の間隔がＨａの時には、Ｙａだけ回
転軸１がずれて傾く。これに対して、図６に示すよう
に、２つの軸受け４、９の間隔がＨｂで示すように、図
５の間隔Ｈａに比べて狭く設定されている場合には、や
はり上側の軸受け４の位置が距離Ｘ移動すると、回転軸
はＹｂだけずれて傾く。

【０００６】したがって、図５と図６から明らかなよう
に、回転軸１のずれＹｂはずれＹａに比べて大きく、回
転軸１は上側の軸受け４の距離がＸで同じであるとして
も、図６に示すように軸受け間隔が狭いほど回転軸の傾
きが大きくなってしまう。

【０００７】このようなことを避けて、上下の軸受け
４，９の内周部が傾くことなく上下の軸受け４，９を同
軸状に位置させるためには、部品の精度を高めて組立て
を行ったり、組立て後再度軸受けの内径を同軸状になる
ように僅かに切削するサイジングを行っていた。

【０００８】しかし、このように組み立てたり、組立て
後再度軸受けの内径を同軸状になるように僅かに切削す
る作業を行うために、部品コストが高くなりしかも組立
て工数が増加して、最終的にＰＭ型ステッイングモータ
のコストが高くなっていた。また、軸受けが２個あるの
で、回転軸の傾きや振れ等の精度が２個の軸受けの組立
て精度に影響されるといった問題があった。

【０００９】本発明は上記問題を解消するためになされ
たものであって、１個の軸受けを用いることにより部品
点数を削減することができ、しかも組立て精度を保つこ
とができ、さらには薄型化を図ることができるＰＭ型ス
テッピングモータを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、ケースに対して軸受けにより回転可能に支持さ
れた軸を備え、永久磁石のロータ部により上記軸を回転
する構成としたＰＭ型ステッピングモータにおいて、上
記軸受けは１つであり、上記軸受けは上記軸の方向に長
く形成されたＰＭ型ステッピングモータにより、達成さ
れる。

【００１１】また、本発明においては、好ましくは前記
軸受けの一部分が、前記ロータ部の内側に形成された空
間に位置されている。

【００１２】

【作用】上記軸は、１つの軸受けを介して回転できる。
そして、この軸受けは上記軸の方向に長く設定されてい
るので、この軸の傾きと振れを減少することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、本
発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々
の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明
において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、こ
れらの態様に限られるものではない。

【００１４】図１は、本発明のＰＭ型ステッピングモー
タの好ましい実施例を示している。図１に示すＰＭ型ス
テッピングモータは、ファクトリー・オートメーション
（ＦＡ）やオフィス・オートメーション（ＯＡ）関係を
中心とする各種制御システムあるいはＡＶシステム等の
駆動源として使用することができる。特に、本発明の実
施例のＰＭ型ステッピングモータは、ＯＡ，ＡＶ関係で
は、フロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）やビデオカ
メラの送り機構等の駆動源に用いて最適である。

【００１５】これらの製品は、小型化および薄型化が要
求されているので、モータの小型化あるいは薄型化を行
うことは重要であり、必要不可欠なものとなっている。
図１のＰＭ型ステッピングモータにおいては、回転軸１
０と、外周面に多極着磁された円筒形状のロータマグネ
ット１２と、そして補助部材であるスリーブ１３とによ
りロータ部２０を構成している。

【００１６】このスリーブ１３は、回転軸１０とロータ
マグネット１２を結合するためのもので、素材としては
プラスチック等の樹脂成形品を採用することができる。
回転ロータ部２０の回転軸１０は、軸受け１４により回
転自在に支持されている。この軸受け１４は、このモー
タケース１５に対して、好ましくは圧入あるいはカシメ
により固定されている。この軸受け４は、その回転軸１
０の軸方向に沿って長く円筒状に形成されたものであ
り、軸受け１４の径に対してその軸方向の長さが（その
高さ）が十分に長くなるように形成されている。

【００１７】さらに、この軸受け１４の少なくとも一部
が、ロータマグネット１２が形成している内側の空間２
２の中に配置されている。このように、軸受け１４の少
なくとも一部分、実施例では特に好ましくは大部分を空
間２２に配置させるようにすることで、回転軸１０の方
向に関するステッピングモータの厚みを小さくすること
ができる。すなわち、この実施例のＰＭ型のステッピン
グモータの小型化と薄型化が図れる。

【００１８】一方、ロータマグネット２に対峙して、ス
テータ部として複数相のステータヨークユニットが配置
されている。図２の斜視図に示すように、各ステータヨ
ークユニットは、板金を折り曲げてしかも爪を立て極歯
１６ａとした極歯ヨーク１６を持ち、リング状のボビン
１７に集中捲きされた励磁コイル１８を、このヨーク１
６内に収納した構造となっていて、各相、つまり各ステ
ータヨークユニットが軸方向に配置されている。このよ
うな構造のステータ部は、図１に示すようにモータケー
ス５に挿入して固定されている。

【００１９】上述した実施例のＰＭ型ステッピングモー
タによれば、次のような特徴を有している。ロータマグ
ネット１２の長さに比べて十分に短かいスリーブ１３に
より、ロータマグネット１２と回転軸１０との間に空間
２２を設けている。そして、この空間２２に軸受け１４
の大部分を軸方向にそって入れて配置している。これに
より、この軸受け１４の軸方向の長さをできるだけ長く
確保して、回転軸１０を受ける距離を長くしている。

【００２０】したがって、軸受け１４を１個としたにも
かかわらず、従来の２個の軸受けを使用する場合と比べ
て、軸受け距離はあまり変化していない。従って、この
軸受け１４を使用することにより、回転軸１０の傾き
は、図５に示したような状態に配置された従来の２個の
軸受けを使用する場合と殆ど差がない。

【００２１】逆に、本実施例では、軸受けが１個となる
ことにより、従来問題となった２個の軸受けの位置や同
軸度のずれにより発生する軸の傾き、振れ、摩擦ロスを
なくし、この１個の軸受けの精度のみを向上させること
で、回転軸の傾きや振れを減少させることができる。

【００２２】また、１個の軸受け１４を使用するだけな
ので、従来のように２個の軸受けを傾くことなく同軸に
精度良く配置させるための次のような治具や工程を省略
することができる。すなわち、従来の２個の軸受けを組
立てるための組立て用の治具が必要でなく、２個の軸受
けのそれぞれの部品精度を保つ必要もなく、しかも従来
のサイジング等の組立て工程および加工工程を省くこと
ができる。

【００２３】次に図３を参照する。図３は、本発明のＰ
Ｍ型ステッピングモータの好ましい他の実施例を示して
いる。図３におけるロータ部１２０は、図１の実施例に
おけるロータ部２０と異なっている。このロータ部１２
０は、ロータマグネット１１２とスリーブ１１３および
回転軸１０から構成されている。ロータマグネット１１
２は、円筒状のスリーブ１１３を介して回転軸１０に固
定されている。

【００２４】軸受け１１４は、図１の実施例と異なり、
図３においてはモータケース１１５の下側もしくは底面
側からモータケース１１５に対して圧入あるいはカシメ
により固定されている。

【００２５】そして、回転軸１０はこの軸受け１１４お
よびスリーブ１１３により回転可能に支持されている。
また、回転軸１０にはリング１２１が設けられている。
この実施例においても、軸受け１１４の少なくとも一部
は、実施例では好ましくは大部分がロータマグネット１
１２の内側の空間内に配置されている。これにより、ス
テッピングモータの軸方向の厚みを小さくすることがで
き、ステッピングモータの小型化と薄型化が図れる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように請求項１の発明によれ
ば、１つの軸受けを使用するだけであるので、部品点数
を削減することができる。また、従来のように２個の軸
受けの同軸度、位置合せ、および組立て後のサイジング
等の工程が必要でなくなり、組立て工数の削減を図るこ
とができる。さらに、従来のように２個の軸受けの同軸
度や位置を精度良く組立てるための他の部品の部品精度
を緩めることが必要でなく、部品コストを低く抑えるこ
とができる。さらに、軸受けが１個なので、組立て精度
が軸の傾きや振れに影響をされることはなく、１個の軸
受けの精度のみを上げることにより、軸の傾きや振れを
なくすことができる。請求項２の発明によれば、軸受け
の一部分がロータ部が形成している内側の空間に位置さ
れているので、モータの小型化および薄型化を図ること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＰＭ型ステッピングモータの好ましい
実施例を示す断面図。

【図２】図１のＰＭ型ステッピングモータのステータ部
の一部を示す斜視図。

【図３】本発明のＰＭ型ステッピングモータの好ましい
他の実施例を示す断面図。

【図４】従来のＰＭ型ステッピングモータを示す断面
図。

【図５】図４の従来のＰＭ型ステッピングモータにおけ
る回転軸の傾きを示す図。

【図６】図４の従来のＰＭ型ステッピングモータにおい
て小型化のために図５の従来例に比べて２個の軸受け間
の距離を小さくした場合における回転軸の傾きを示す
図。

【符号の説明】

１０ 回転軸（軸） １２ ロータマグネット １３ スリーブ １４ 軸受け １５ モータケース １６ ヨーク １７ ボビン １８ 励磁コイル ２０ ロータ部 ２２ 空間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースに対して軸受けにより回転可能に
   支持された軸を備え、永久磁石のロータ部により上記軸
   を回転する構成としたＰＭ型ステッピングモータにおい
   て、 上記軸受けは１つであり、上記軸受けは上記軸の方向に
   長く形成されたことを特徴とする、ＰＭ型ステッピング
   モータ。
2. 【請求項２】 前記軸受けの一部分が、前記ロータ部の
   内側に形成された空間に位置されている、請求項１に記
   載のＰＭ型ステッピングモータ。