JPH01295660A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ｍ東上の利用分野］ この発明は、例えばフロッピーディスクなどの書込みお
よび読取り用のヘッド等を移動させること等に使用され
るステッピングモータに関するものである。

〔従来技術］ 従来のこの種のものとしては、例えば第１０図ないし第
１２図に示すようなものがある。このステッピングモー
タ１はＰＨ１のもので、主にステータ２、ロータ３およ
びこれらを支持する支持部材４等から構成されている。

詳しくは、ステータ２は、内周面側に櫛歯状の突起を有
するカップ状の一対のモータケース５と、このモータケ
ース５と同様に内周面側に櫛歯状の突起を有する一対の
ヨーク６とを具備し、このモータケース５とヨーク６と
で形成される内部空間にポビン７に巻回されたコイル８
が配設されている。そして、この一対のモータケース５
の、前記支持部材４倒には、大略円環形状の仲介板９が
、又、反対側には、ステータ２開口を閉成するカバー１
０が固定されている。

一方、ロータ３は、円筒状のロータマグネット１１内に
モールド樹脂１２を介してモータシャツ）１３が挿入固
定されて構成されており、このモータシャフト１３は、
ステータ２の外側に延長されて、被送り体を移動させる
ためのリードスクリュー部１３ａが形成されている。

そして、このロータ３が前記ステータ２内に回転自在に
挿入され、　モータシャフト１３のリードスクリュー部
１３ａが前記仲介板９の貫通孔から外部に突出され、メ
タルベアリング１４を介して仲介板９に回転自在に支持
されている。

次いで、これらステータ２とロータ３とが支持部材４に
支持されている。つまり、この支持部材４の第１支持壁
部４ａにリードスクリュー部１３ａが貫通された状態で
、仲介板９がこの第１支持壁部４ａに固定されている。

また、このモータシャフト１３のリードスクリュー部１
３ａ側の一端部１３ｂは、支持部材４の第２支持壁部４
ｂにピボット軸受１５を介して支持されている。

さらに、このモータシャフト１３の他端部１３Ｃには、
凹部１３ｄが形成され、この凹部１３ｄには、鋼球１６
が挿入される一方、カバー１０に形成された凹所１０ａ
には、大略Ｕ字状に形成された板バネ１フが配設されて
いる。　　この板バネ１７は、　　カバー側板部１７ａ
および鋼球側板部１７ｂから構成され、　このカバー側
板部１７ａが前記カバー１０の凹所１０ａに挿入固定さ
れ、このカバー側板部１７ａに対向する鋼球側板部１７
ｂに前記鋼球１６が当接されることにより、この板バネ
１７によりモータシャフト１３がピボット軸受１５側に
付勢されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のステッピングモータｌ
にあっては、ステッピングモータｌの落下等により、第
１ｕｌ！ｌに示すように、モータシャフト１３に矢印方
向の大きなスラスト力が作用した場合には、０字状の板
バネ１７に大きな荷重が掛かり、この板バネ１７の変形
量が大きく第１２図に示すように塑性変形する虞がある
。すると、例えばステッピングモータ１をヘッド送りに
使用している場合には、このヘッド送り精度が着しく悪
化する、という問題がある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、かかる課題を解決するため、第１の手段は
、筒状のロータマグネットにリードスクリュー部を有す
るモータシャフトが挿入固定されたロータと、モータケ
ース内に配設された筒状のコイルにより構成されたステ
ータとを有し、該ステータ内に前記ロータマグネットが
回転自在に挿入され、前記ステータの一端側開口がカバ
ーにて、又、他端側開口が仲介板にてそれぞれ閉成され
、前記モータシャフトのリードスクリュー部が仲介板に
形成された貫通孔に軸受を介して挿入されて外部に延長
され、　前記仲介板が支持部材の第１支持壁部に固定さ
れると共に、前記モータシャフトのリードスクリュー部
側の一端部がピボット軸受を介して支持部材の第２支持
壁部の支承され、　又。

該モータシャフトの他端部に形成された第１凹部に第１
鋼球が挿入される一方、該第１鋼球が点接触する板バネ
が前記カバーに取付けらＬ　　該板バネにより前記モー
タシャフトを前記ピボット軸受側に付勢するステッピン
グモータにおいて、前記板バネを、前記カバーに沿うカ
バー側板部と前記第１鋼球が当接する鋼球側板部とで略
Ｕ字状に形成し、該カバー側板部に前記鋼球側板部に向
けて突出する突部を形成し、該突部と前記鋼球側板部と
の間隔を、前記鋼球側板部が前記突部に当接した状態で
、前記板バネに塑性変形を生じない間隔に設定したステ
ッピングモータとしたことを特徴としている。

また、第２の手段は、筒状のロータマグネットにリード
スクリュー部を有するモータシャフトが挿入固定された
ロータと、モータケース内に配設された筒状のコイルに
より構成されたステータとを有し、該ステータ内に前記
ロータマグネットが回転自在に挿入され、前記ステータ
の一端側開口がカバーにて、又、他端側開口が仲介板に
てそれぞれ閉成され、前記モータシャフトのリードスク
リュー部が仲介板に形成された貫通孔に輪受を介して挿
入されて外部に延長され、　前記仲介板が支持部材の第
１支持壁部に固定されると共に、前記モータシャフトの
リードスクリュー部側の一端部がピボット軸受を介して
支持部材の第２支持壁部の支承され、　又、該モータシ
ャフトの他端部に形成された第１凹部に第１鋼球が挿入
される一方、該第１鋼球が点接触する板バネが前記カバ
ーに取付けら瓢　該板バネにより前記モータシャフトを
前記ピボット軸受側に付勢するステッピングモータにお
いて、 前記板バネを、前記カバーに沿うカバー側板部と前記第
１鋼球が当接する鋼球側板部とで略Ｕ字状に形成し、該
カバー側板部に開口を形成する一方、該開口に挿入され
て前記鋼球側板部に向けて突出する突部を前記カバーに
形成し、該突部と前記鋼球側板部との間隔を、前記鋼球
側板部が前記突部に当接した状態で、前記板バネに塑性
変形を生じない間隔に設定したステッピングモータとし
たことを特徴としている。

さらに、第３の手段は、上記第１．第２の手段において
、前記ピボット軸受は、前記モータシャフトのリードス
クリュー部側の一端部に形成された第２四部に第２鋼球
が挿入される一方、前記支持部材の第２支持壁部に形成
された保持用凹部に複数のボールを円周状に配列し、該
円周状の中央部に前記第２鋼球を挿入して前記複数のボ
ールに当接させて支持することにより構成し、前記モー
タシャフトの前記カバー側への移動時に、該第２鋼球が
前記ボールおよび第２凹部から外れる距離より、前記突
部と前記鋼球側板部との間隔を小さく設定することもで
きる。

［作　用］ 上記第１．第２の手段によれば、ステッピングモータの
落下部により、モータシャフトにより板バネにスラスト
方向に大きな荷重が作用した場合には、この板バネの鋼
球側板部が撓む、そして、この板バネのカバー側板部に
形成された突部あるいはカバーに形成された突部にその
鋼球側板部が当接して、変形が停止する。この場合には
、板バネが弾性変形域内において、前記突部に当接して
スラスト方向のＩＩＩｊｌが負担されるため、この板バ
ネは従来のように塑性変形を起こすようなことかく、そ
の機能を十分に維持できる。

また、上記第３の手段によれば、モータシャフトに大き
な荷重が作用して板バネの鋼球側板部を変形させて、こ
のモータシャフトがスラスト方向に移動した場合には、
この移動は、鋼球側板部が突部番二当接することにより
停止される。この場合の移動量は、常態における鋼球側
板部と突部との間隔により決定されるため、このピボッ
ト軸受側に設けられた第２鋼球が、この軸受から外れる
ようなことがなく、ステッピングモータの安定した機能
を維持することができる。

［実施例］ 以下この発明を各実施例に基づいて説明する。

第１図ないし第５図はこの発明の第１実施例を示す図で
ある。

まず構成を説明すると、このステッピングモータ２１は
ＰＭ型のもので、主にステータ２２．ロータ２３および
これらを支持する支持部材２４等から構成されている。

詳しくは、　　ステータ２２は、内周面側に櫛歯状の突
起を有するカップ状の一対のモータケース２５と、この
モータケース２５と同様に内周面側に櫛歯状の突起を有
する一対のヨーク２６とを具備し、このモータケース２
５とロータ２６とで形成される内部空間にボビン２フに
巻回されたコイル２８が配設されている。そして、この
一対のモータケース２５の、前記支持部材２４側には、
大略円環形状の仲介板２９が、又、反対側には、ステー
タ２２関口を閉成するカバー３０が固定されている。

一方、ロータ２３は、円筒状のロータマグネット３１内
にモールド樹脂３２を介してモータシャフト３３が挿入
固定されて構成されており、このモータシャフト３３は
、ステータ２２の外側に延長されて、被送り体（例えば
磁気ヘッド）を移動させるためのリードスクリュー部３
３ａがそれぞれ形成されている。

そして、このロータ２３が前記ステータ２２内に回転自
在に挿入され、モータシャフト３３のリードスクリュー
部３３ａが前記仲介板２９の貫通孔から外部に突出され
、メタルベアリング３４を介して仲介板２９に回転自在
に支持されている。

次いで、これらステータ２２とロータ２３とが支持部材
２４に支持されている。つまり、この支持部材２４の第
１支持壁部２４ａにリードスクリュー部３３ａが貫通さ
れた状態で、仲介板２９がこのｊ１１支持壁部２４ａに
固定されている。　　また、このモータシャフト１３の
リードスクリュー９３３　ａ側の一瘤部３３ｂは、支持
部材２４の第２支持壁部２４ｂにピボット軸受３５を介
して支持されている。

このピボット軸受３５は、主に第２図に拡大して示すよ
うに、モータシャフト３３の一端部３３ｂに形成された
第２凹部３３ｃに第２鋼球３６が自由な状態で挿入され
る一方、支持部材２４の第２支持壁部２４ｂに形成され
た保持用凹部３フに複数くこの実施例では６個）のボー
ル３８が円周状に配列されている。そして、この円周状
の中央部に、　　前記第２鋼球３Ｂが挿入されて各ボー
ル３Ｂに当接されて、モータシャフト３３の一端部３３
ｂが支持されて構成されている。

また、このモータシャフト３３のモータ内側の他端部３
３ｄにも、第１凹所３３ｅが形成され、この第１凹所３
３ｅに第１鋼球３９が同様に挿入される一方、カバー３
０に形成された凹所３０ａに大略Ｕ字状に形成された板
バネ４０が配設されている。

この板バネ４０は、カバー側板部４０ａおよび鋼球側板
部４０ｂがＵ字状に折曲されて構成されている。このカ
バー側板部４０ａは、第３図に示すように、一部が切欠
かれた円板形状を呈し、第２図に示すように、略中央部
に鋼球側板部４０ｂ側に突出する突部４０ｃが形成され
ている。そして、この板バネ４０は、カバー側板部４０
ａがカバー３０に形成された凹所３０ｍに嵌合固定され
て配設されている。この状態で、板バネ４０の鋼球側板
部４０ｂに前記第１鋼球３９が当接されることにより、
この板バネ４０によりモータシャフト３３がピボット軸
受３５側に付勢されている。

そして、　　板バネ４０の突部４０ｃと鋼球側板部４０
ｂとの間隔Ｃは、第２図のように、この鋼球側板部４０
ｃが変形して突部４０ｃに当接した場合に、この板バネ
４０が塑性変形しないような間隔に設定されている。し
かも、その間隔Ｃは、モータシャフト３３のスラスト方
向への移動時に、ピボット軸受３５側の第２鋼球３６が
外れる距離（Ａ＋Ｂ）より小さく設定されている。この
距離Ａは、第２鋼球３６が第２５１１中二点鎖線に示す
ようにスラスト方向に移動した場合に、複数のポール３
８から外れる距離で、　　距離Ｂは、第２鋼球３６がモ
ータシャフト一端部３３ｂ　　の第２凹部３３ｃから外
れる距離である。従って、これら距離ＡＢを加算した距
１ｍ　（Ａ＋Ｂ）以上、モータシャフト３３が第２図中
右側に移動した場合に、第２鋼球３６がピボット軸受３
５から外れる。

次に、かかる構成よりなるステッピングモータ２１の作
用について説明する。

ステッピングモータ２１の落下等により、モータシャフ
ト３３により、第４１！Ｉ中矢印に示すように、板バネ
４０にスラスト方向に大きな荷重が作用すると、この板
バネ４０の鋼球側板部４０ｂが撓む、そして、この鋼球
側板部４０ｂがカバー側板部４０ａに形成された突部４
０ｃに当接して変形が停止することとなる。この場合に
は、板バネ４０が弾性変形域内において、鋼球側板部４
０ｂが第５図のように突部４０ａに当接し、この突部４
０ｍにより、スラスト方向の荷重を負担することができ
るため、この板バネ４０は従来のように塑性変形を起こ
すようなことかく、その機能を十分に維持できる。

また、このようにモータシャフト３３がスライドした場
合でも、このモータシャフト３３の最大移動距離は、距
離Ｃであり、この距離Ｃは、前記のように、第２鋼球３
６が外れる距離（Ａ＋Ｂ）より、小さく設定されている
ことから、第２鋼球３６がピボット軸受３５から外れる
ようなことがない、そして、板バネ４０の付勢力により
、再度モータシャフト３３が元の位置に復帰すると、こ
の第２鋼球３６も元に位置に戻り、ステッピングモータ
２１は所定の機能を発揮することとなる。

さらに、第６図ないし第８図には、この発明の第２実施
例を示す。

上記実施例では、突部４０ｃが板バネ４０に形成されて
いたが、この実施例のものは、　　カバー５０に形成さ
れている。すなわち、　　このカバー５０には、第１実
施例と同様に円形の凹所５０ａが形成され、この凹所５
０ａの略中央部に、第１実施例の板バネ４０の突部４０
ｃと同様の機能を発揮する突部５０ｂが突設されている
。一方、板バネ６０には、カバー側板部Ｂｏａの略中央
部に開口６０ｃが開設される一方１周縁部には、鋭角な
圧入用突起８０ｄが突設されている。この板バネ６０が
、カバー凹所５０ａ内に挿入され、カバー側板部Ｂｏｘ
の開口６０ｃにカバー５０の突部５０ｂが挿入されると
共に、圧入用突起Ｓｏｄがカバー凹所５０ａの周壁部５
０ｃに食い込んで係止されることにより、板バネ６０が
カバー５０に圧入されて取付けられることとなる。

この突部６０ｄと鋼球側板部６０ｂとの間隔Ｃも、第１
実施例の突部４０ｃと鋼球側板部４０ｂと同様に設定さ
れている。

このようにしても第１実施例と同様な作用が得られるこ
ととなる。

なお、他の構成および作用は第１実施例と同様であるの
で説明を省略する。

また、この板バネ６０には、第９図に示すように、開口
６０ｃの周縁部に圧入用突起６０ｅを突設することもで
きる。このようにすれば、板パネ６０の圧入時に、この
圧入用突起６０ｅをカバー５０の突部５０ｂに食い込ま
せることにより、板バネ６０がカバー３０に圧入されて
取付けられることとなる。

［発明の効果〕 以上説明してきたように、この発明によれば、板バネの
カバー側板部又はカバー自体に、板バネの鋼球側板部が
当接する突部を形成することにより、モータシャフトに
大きなスラスト荷重が作用して、板バネの鋼球側板部が
撓んだ場合でも、この鋼球側板部が突部に当接すること
により塑性変形を防止でき、板バネの機能、ひいてはス
テッピングモータの性能を維持することができる。

また、モータシャフトのスラスト方向への移動時に、該
第２鋼球が外れないように、前記突部と前記鋼球側板部
との間隔を設定すれば、モータシャフトに大きな荷重が
作用し、スラスト方向に移動したとしても、この移動は
、鋼球側板部が前記突部に当接して停止されることから
、ピボット軸受側に設けられた第２鋼球が外れるような
ことがなく、ステッピングモータの安定した機能を維持
することができる、という実用上有益な効果を発揮する
。

【図面の簡単な説明】

第１５Ｉｌないし第５５１１はこの発明のステッピング
モータの第１実施例を示す図で、第１図は同モータの断
面図、第２図はモータシャフトの両端部の支持状態を示
す断面図、第３図は板バネの平面図、第４図および第５
図はそれぞれモータシャフトにスラスト荷重が作用した
状態を示す板バネ側の断面図、第６図ないし第８図はこ
の発明の第２実施例を示す図で、第６図は板バネ側の構
造を示す断面図、第７図は板バネとカバーとを分離して
示す断面図、第８図は第７図の斜視図、第９図は第２実
施例の板バネの変形例を示す斜視図、第１Ｏ図ないし第
１２図は従来例を示す図で、第１０図は第１図に相当す
る断面図、第１１図および第１２図はそれぞれ第４図お
よび第５図に相当する断面図である。 ２１・・・ステッピングモータ ２２・・・ステータ ２３・・・ロータ ２４・・・支持部材 ２４ｍ−・・第１支持壁部 ２４ｂ−・・第２支持壁部 ２５・・・モータケース ２Ｂ−・・コイル ２９・・・仲介板 ３０．５０・・・カバー ｓｏｂ・・・突部 ３３・・・モータシャフト ３３ｍ・・・リードスクリュー部 ３３ｂ・・・一端部 ３３ｃ・・・第２凹部 ３３ｄ・・・他端部 ３３ｅ−−−第１凹部 ３４・・・メタルベアリング（軸受） ３５−・・ピボット軸受 ３６−・・第２鋼球 ３７・・・保持用四部 ３８・・・ポール ３９・・・第１鋼球 ４０．６０・・・板バネ ４０ｍ−−−カバー側板部 ４０ｂ、６０ｂ・・・鋼球側板部 ４０ｃ・・・突部 ８０ｃ・・・開口 第１図 Ｚす ２１・・・ス？づピンｉ毛−ダ　　　　ｎ・・・ステー
タ２３・・・Ｏ−ダ　　　　　　　　２４・・・１情杉
４２４ａ・・・１女Ｎ＋９都　　　２４ｂ・・・ネ２ス
骨ダ郁２６・・・ち、ダーイース　　　　　２８・・・
づイＳし２９・・・イ１０１１受　　　　　　　　　　
３）・・・ブ１１ぐ−３３・・・８−タシダづト ３３ａ・・・リードスグリ、一部 ３３ｂ・・・−残部　　　　３３ｃ・・】）凹部３３ｄ
　・・・イ七ｚ４ｅ　　　　　　　　３３ｅ　−’ｉ料
１凹１ヒシ３４・・・メタ１ｖべ１リング　　　３５・
・・ピアｒ：ｑ　ｌ−軸ヤ３６・・・鳩ド２＠補　　　
　　　　３７−°°イ場とＰ時ｆ６ごり部３８・・・か
’−１し　　　　　　　　３Ｂ−’Ｉ＋孕酊ぎ・４（〕
・・・才デミぐ家　　　　　　　　　　４０ａ・・・・
ηルイ刺樗壜ド４０ｂ・・・＠４側セ−的Ｃ・・・γ部
第２図 第３図　　　第４図 未　ｂ　ｌ 第６図 第７図 嶋１ｄ　　口 第１１図 第１２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒状のロータマグネットにリードスクリュー部を
   有するモータシャフトが挿入固定されたロータと、モー
   タケース内に配設された筒状のコイルにより構成された
   ステータとを有し、該ステータ内に前記ロータマグネッ
   トが回転自在に挿入され、前記ステータの一端側開口が
   カバーにて、又、他端側開口が仲介板にてそれぞれ構成
   され、前記モータシャフトのリードスクリュー部が仲介
   板に形成された貫通孔に軸受を介して挿入されて外部に
   延長され、前記仲介板が支持部材の第１支持壁部に固定
   されると共に、前記モータシャフトのリードスクリュー
   部側の一端部がピボット軸受を介して前記支持部材の第
   ２支持壁部の支承され、又、該モータシャフトの他端部
   に形成された第１凹部に第１鋼球が挿入される一方、該
   第１鋼球が点接触する板バネが前記カバー内に取付けら
   れ、該板バネにより前記モータシャフトを前記ピボット
   軸受側に付勢するステッピングモータにおいて、前記板
   バネを、前記カバーに沿うカバー側板部と前記第１鋼球
   が当接する鋼球側板部とで略Ｕ字状に形成し、該カバー
   側板部に前記鋼球側板部に向けて突出する突部を形成し
   、該突部と前記鋼球側板部との間隔を、前記鋼球側板部
   が前記突部に当接した状態で、前記板バネに塑性変形を
   生じない間隔に設定したことを特徴とするステッピング
   モータ。
2. （２）筒状のロータマグネットにリードスクリュー部を
   有するモータシャフトが挿入固定されたロータと、モー
   タケース内に配設された筒状のコイルにより構成された
   ステータとを有し、該ステータ内に前記ロータマグネッ
   トが回転自在に挿入され、前記ステータの一端側開口が
   カバーにて、又、他端側開口が仲介板にてそれぞれ閉成
   され、前記モータシャフトのリードスクリュー部が仲介
   板に形成された貫通孔に軸受を介して挿入されて外部に
   延長され、前記仲介板が支持部材の第１支持壁部に固定
   されると共に、前記モータシャフトのリードスクリュー
   部側の一端部がピボット軸受を介して支持部材の第２支
   持装置の支承され、又、該モータシャフトの他端部に形
   成された第１凹部に第１鋼球が挿入される一方、該第１
   鋼球が点接触する板バネが前記カバー内に取付けられ、
   該板バネにより前記モータシャフトを前記ピボット軸受
   側に付勢するステッピングモータにおいて、前記板バネ
   を、前記カバーに沿うカバー側板部と前記第１鋼球が当
   接する鋼球側板部とで略Ｕ字状に形成し、該カバー側板
   部に開口を形成する一方、該開口に挿入されて前記鋼球
   側板部に向けて突出する突部を前記カバーに形成し、該
   突部と前記鋼球側板部との間隔を、前記鋼球側板部が前
   記突部に当接した状態で、前記板バネに塑性変形を生じ
   ない間隔に設定したことを特徴とするステッピングモー
   タ。
3. （３）前記ピボット軸受は、前記モータシャフトのリー
   ドスクリュー部側の一端部に形成された第２凹部に第２
   鋼球が挿入される一方、前記支持部材の第２支持壁部に
   形成された保持用凹部に複数のボールを円周状に配列し
   、該円周状の中央部に前記第２鋼球を挿入して前記複数
   のボールに当接させて支持することにより構成し、前記
   モータシャフトの前記カバー側への移動時に、該第２鋼
   球が前記ボールおよび第２凹部から外れる距離より、前
   記突部と前記鋼球側板部との間隔を小さく設定したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   ステッピングモータ。