JPH0617383U - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステッピングモータの回転時におけるトルク
減衰および騒音の発生を低減させる。 【構成】 軸受部材１０のリードスクリュー５先端と対
向する位置には、摺鉢状の底面２１ａを有する凹部２１
が形成され、底面２１ａには、その中心から径方向に沿
って放射状にリードスクリュー５の先端側に突出する突
起２１ｂが形成されている。そして、突起２１ｂのテー
パ部２１ｃとリードスクリュー５の端面に形成された摺
鉢状の凹部５ａとの間にボール１１を挟み込み、ボール
１１を凹部５ａからテーパ部２１ｃへと押圧することに
より、リードスクリュー５が軸受部材１０に回転自在に
支持される。ボール１１と底面２１ａとはテーパ部２１
ｃ以外の部分では接触しないため、底面２１ａとボール
１１との接触面積が減少する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、小型ステッピングモータに係るものであり、特にモータ回転時のト ルク減衰および騒音の発生が低減されたステッピングモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動焦点カメラのレンズ駆動機構等には、いわゆるステッピングモータが多く 使用されている。そして、この種のステッピングモータとして、従来より例えば 図４または図５に示すものが知られている。

【０００３】 標準的なステッピングモータの構造を図４に示す。符号１は円筒状をなす一対 のヨークと、これらヨークに巻回されたコイルとからなるステータで、ステータ １の中央に形成された空間には回転軸２およびその周囲に固定されたロータ３か らなるロータアッセイ品４が挿入されている。また、回転軸２の一端側は軸線方 向に沿って延長されるとともに周囲にネジが切られてリードスクリュー５を形成 している。一方、回転軸２の他端側のステータ１の端面には、前記他端に回転軸 ２の一端方向への予圧を付加する板ばね６が抵抗溶接等の方法で当接固定されて いる。

【０００４】 更に、リードスクリュー５側のステータ１の端面には平板環状をなすプレート ７の一端が当接固定され、このプレート７の中央部には回転軸２とリードスクリ ュー５との中間部を回転自在に支持するメタル軸受８が設置されているとともに 、プレート７の他端にはリードスクリュー５の先端方向に伸びるブラケット９の 一端がネジ止め等の方法で当接固定されている。

【０００５】 このブラケット９のリードスクリュー５先端側には軸受部材１０が固定され、 軸受部材１０のリードスクリュー５先端と対向する位置には摺鉢状の凹部１０ａ が形成されている。そして、この凹部１０ａとリードスクリュー５の端面に形成 された同じく摺鉢状の凹部５ａとの間にボール１１を挟み込み、前記板ばね６の 作用により、ボール１１を凹部５ａから凹部１０ａへと押圧することにより、リ ードスクリュー５が回転自在に支持されている。

【０００６】 また、図５は、軸受部材１０に形成された凹部１０ａの断面形状をコの字状と し、この凹部１０ａの底面と前記リードスクリュー５端面の凹部５ａとの間に配 設したボール１１を介して、リードスクリュー５を回転自在に支持した場合の例 である。

【０００７】 上記の各ステッピングモータにおいては、前記コイルに通電すると、ステータ １内に磁極が形成され、この磁極とロータ３に形成された磁極との作用によりロ ータアッセイ品４が回転軸２回りに回転する。この場合、ボール１１は凹部５ａ から受ける接触圧により凹部５ａとともに回転する。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

近年、モータ回転時に凹部１０ａとボール１１間で発生する騒音を防止する観 点から、ボール１１の材質には樹脂が多用されている。ところが、樹脂製のボー ル１１を使用すると、例えば、図４に示す構造のステッピングモータでは、凹部 １０ａとの接触部分におけるボール１１の摩耗および凹部５ａからの接触圧に伴 うボール１１の変形により、ボール１１と凹部１０ａとの接触面積が増加する結 果、ボール１１と凹部１０ａ間の摩擦抵抗が増加し、この抵抗増加が原因でモー タ回転時におけるトルクが減衰することがあった。

【０００９】 更に、凹部１０ａとボール１１との間に形成された空間Ｓの体積がボール１１ と凹部１０ａとの接触面積の増加に伴い減少し、空間Ｓ内が外気圧に対して陰圧 となる結果、凹部１０ａにボール１１が吸引され、ボール１１の回転が停止する ことがあった。この場合には、回転しないボール１１と回転する凹部５ａとの接 触部で新たな騒音が発生した。

【００１０】 一方、図５に示す構造のステッピングモータでは、空間Ｓが形成されないため 、凹部１０ａにボール１１が吸引されることはない。しかしながら、凹部１０ａ に対するボール１１の位置決めは専ら凹部５ａからボール１１への押圧によりな されているため、リードスクリュー５の軸精度等によっては、凹部１０ａとボー ル１１との間でモータ回転方向に振れが発生し、それが原因となって騒音や振動 が発生するという問題があった。特に、ビデオカメラ等の録音機能を有する装置 に用いる場合には、これら騒音の影響が顕著であった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような問題点に鑑みてなされたもので、回転軸と、この回転軸 の周囲に設けられ、かつコイルが巻回された円筒状のヨークと、前記回転軸の一 端をその端面で回転自在に支持する軸受部材とを具備するステッピングモータに おいて、前記軸受部材には前記一端の端面と対向する摺鉢状の凹部が形成され、 しかも、前記凹部には、前記底面の中心から径方向に沿って放射状に延びる複数 の凹凸が形成されているものである。

【００１２】 この場合、前記一端の端面に摺鉢状の凹部を形成し、この凹部と前記軸受部材 の凹部との間に回転自在に保持されたボールを介して前記回転軸が回転自在に支 持される構成としてもよい。

【００１３】

【作用】

本考案のステッピングモータにおいては、軸受部材にモータの回転軸の端面と 対向する摺鉢状の凹部が形成され、しかも、この凹部には、前記凹部の中心から 径方向に沿って放射状に延びる複数の凹凸が形成されているため、前記軸受部材 と、前記端面または前記端面と前記軸受部材間に保持されたボールとの接触面積 が減少する。従って、モータ回転時に前記軸受部材と前記端面またはボールとの 間に生じる摩擦抵抗が低下する。

【００１４】

【実施例】 次に、図面に基づき、本考案の実施例について更に詳しく説明する。 図１は本考案の一実施例を示す標準的なステッピングモータの軸受部分の縦断 面図である。なお、本考案は、従来のステッピングモータにおいて、特にリード スクリューの端面を回転自在に支持する軸受部分の改良に関するものであるため 、ステッピングモータにおける他の部分については説明を省略する。

【００１５】 図１において、符号２０はブラケット９のリードスクリュー５先端側に固定さ れた軸受部材で、軸受部材２０のリードスクリュー５先端と対向する位置には、 摺鉢状の底面２１ａを有する凹部２１が形成されている。ここで、凹部２１の直 径はリードスクリュー５の直径より若干拡大されている。

【００１６】 底面２１ａには、図２および図３に示すように、底面２１ａの中心から径方向 に沿って放射状をなし、かつリードスクリュー５の先端側に突出する複数の突起 ２１ｂが形成されている。本実施例の場合、突起２１ｂは底面２１ａの中心から 径方向外方に向け漸次その突出量を増してテーパ部２１ｃを形成するが、底部２ １ａの周が形成する平面からは突出せず、前記平面上にて平面部２１ｄを形成し ている。また、突起２１ｂは６個形成され、隣接する突起２１ｂのなす角αは３ ０°、対向する突起２１ｂと底面２１ａとがなす角βは９０°である。

【００１７】 そして、テーパ部２１ｃと、リードスクリュー５の端面に形成された同じく摺 鉢状の凹部５ａとの間にボール１１を挟み込み、図示しない板ばねの作用により 、ボール１１を凹部５ａからテーパ部２１ｃへと押圧することにより、リードス クリュー５が軸受部材１０に回転自在に支持される。なお、ボール１１の材質と しては、例えばＳＵＪ２、ＳＵＳ等の剛球や樹脂あるいはセラミックからなる粉 体の焼結品等が使用される。

【００１８】 そして、図示しないコイルに通電することにより、リードスクリュー５がその 軸線回りに回転する。この場合、ボール１１は凹部５ａから受ける接触圧により 凹部５ａとともに回転する。

【００１９】 ところで、本実施例のステッピングモータにおいては、ボール１１は、底面２ １ａのテーパ部２１ｃとリードスクリュー５の凹部５ａとの間に保持されている 。すなわち、ボール１１と底面２１ａとはテーパ部２１ｃ以外の部分では接触し ないため、底面２１ａとボール１１との接触面積が減少する。本実施例の場合、 突起２１ｂが６個形成され、かつ隣接する突起２１ｂのなす角αが３０°である ため、底面２１ａとボール１１との接触面積は、突起２１ｂのない場合と比較し て１／２となる。

【００２０】 従って、モータ回転時に底面２１ａとボール１１との間に生じる摩擦抵抗が低 下し、この摩擦抵抗に伴うモータ回転時におけるトルクの減衰が抑制されるとと もに、ボール１１の摩耗も減少する。

【００２１】 また、底面２１ａとボール１１との間に形成された空間Ｓは、隣接する突起２ １ｂ間に形成された空間を介して外気に対し開放されているため、樹脂製のボー ル１１を使用し、ボール１１とテーパ部２１ｃとの接触面積が増加した場合でも 、空間Ｓ内は外気圧と等圧である。従って、底面２１ａへのボール１１の吸引に よるボール１１の回転の停止およびそれに伴うボール１１と凹部５ａとの接触部 における騒音の発生が防止される。

【００２２】 更に、隣接する突起２１ｂ間に形成された空間を介してグリス等の潤滑剤がま んべんなく底面２１ａ周辺に行き渡るため、ボール１１の回転が円滑になる他、 底面２１ａとボール１１との間に異物が侵入した場合でも、この異物が前記空間 に落下するため、ボール１１の円滑な回転が妨げられないという効果もある。

【００２３】

【効果】

以上説明した通り、上記構成を有するステッピングモータにおいては、回転軸 の端面を回転自在に支持する軸受部材と、前記回転軸の端面またはこの端面と前 記軸受部材との間に保持されたボールとの接触面積が減少するため、モータ回転 時に前記軸受部材と前記端面またはボールとの間に生じる摩擦抵抗が低下し、こ の摩擦抵抗に伴うトルクの減衰が抑制されるとともに、前記摩擦抵抗の増大によ る騒音の発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示すステッピングモータ
の軸受部分の縦断面図である。

【図２】本考案の第一実施例における凹部のＩＩ方向か
ら正面図である。

【図３】本考案における第一実施例における底面の構造
を示す図である。

【図４】従来のステッピングモータの縦断面図である。

【図５】従来のステッピングモータの軸受部分の縦断面
図である。

【符号の説明】

１ ステータ ２ 回転軸 ３ ロータ ４ ロータアッセイ品 ５ リードスクリュー ５ａ，１０ａ，２１ 凹部 ６ 板ばね ７ プレート ８ メタル軸受 ９ ブラケット １０，２０ 軸受部材 １１ ボール ２１ａ 底面 ２１ｂ 突起 ２１ｃ テーパ部 ２１ｄ 平面部 α 隣接する突起のなす角 β 対向する突起と底面の中心とがなす角

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と、この回転軸の周囲に設けられ
   たロータと、このロータの周囲に前記ロータと離間して
   設けられ、かつコイルが巻回された円筒状のヨークと、
   前記回転軸の一端をその端面で回転自在に支持する軸受
   部材とを具備するステッピングモータにおいて、 前記軸受部材に前記一端の端面と対向する摺鉢状の凹部
   が形成され、しかも、この凹部には、前記凹部の中心か
   ら径方向に沿って放射状に延びる複数の凹凸が設けられ
   ていることを特徴とするステッピングモータ。
2. 【請求項２】 前記一端の端面に摺鉢状の凹部を形成
   し、この凹部と前記軸受部材に形成された凹部との間に
   回転自在に保持されたボールを介して前記回転軸が回転
   自在に支持されていることを特徴とするステッピングモ
   ータ。