JPH06303757A - Ｐｍ型ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＰＭ型ステッピングモータの軸受周辺の摺動
摩擦を低減し、モータの回転位置精度を向上し、回転に
よるヒステリシスを低減する。 【構成】 ロータのシャフトのアキシャル方向の荷重を
支持するための小球をシャフト端面に当接する如く設
け、軸受部に挿入固定したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明のＰＭ型ステッピングモー
タは、ＯＡ機器・車載・家電製品等のアクチュエータに
使用される。

【０００２】

【従来の技術】従来のＰＭ型ステッピングモータは、例
えば縦断面図を図６に示す様な構造が知られていた。外
部より励磁されるコイル部２７とステータヨーク２８と
からなるステータ部２９には、取付板３０・カバー３１
が固設され、取付板３０・カバー３１には各々軸受３２
が設けられる。軸受３２の内周を摺動自在に回転するシ
ャフト３３は、磁石３４とともにロータ３５を形成しス
テータ部２９の内周にて回転しトルクを発生する。

【０００３】ここで、ロータ３５とステータヨーク２８
の位置関係は、シャフト３３のアキシャル方向に大きく
ずれない様に、又、振動を抑制するためにスペーサ３６
・３７及びばね座金３８を挿入使用している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例にて示した様
に、ロータとステータのシャフトアキシャル方向の位置
出しをすることは、ステッピングモータのトルク向上、
つまり効率向上をはかるためには必要であるばかりでな
く、ステッピングモータの特徴といえる回転位置精度を
向上させるためにも欠かせない内容である。しかし、従
来例の様にスペーサ、或はばね座金を挿入使用すること
によりスペーサとロータの磁石、又はスペーサと軸受の
接触部における摩擦による摺動負荷は、モータのトルク
低下をまねくばかりでなくロータの正転・逆転における
機械的なヒステリシスの増大となり、又、スペーサや軸
受の摺動摩擦による耐久性の低下を引き起こす等の課題
をかかえていた。

【０００５】そこで本発明の目的は、こうした課題を解
決するためのもので、摩擦摺動負荷を低減し高性能・高
精度なモータを得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の様な課
題を解決するためのもので、その構成はシャフトのアキ
シャル方向の荷重を支持するための小球をシャフト端面
に当接する如く設け、軸受部に挿入固定するものであ
る。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示し説明する。

【０００８】図１は、本発明のＰＭ型ステッピングモー
タの第１の実施例を示す縦断面図である。

【０００９】外部より電気入力を得て通電されるコイル
部１は、コイル部１を覆う如く取り囲むステータヨーク
２を励磁し、ロータ３を構成する磁石４との間に磁気に
よるトルクを発生する。ステータ５には、ステータヨー
クに固設された取付板６及びカバー７に軸受８・軸受９
が設けられ、ロータ３の磁石４を回転中心で支えるシャ
フト１０を内周面にて回転自在に支持する。軸受９の内
部穴１１にはシャフト１０が回転自在に支給されるが、
内部穴１１は開口部が１つであり、内部穴１１の奥には
小球１２を配設しシャフト１０の端面１０’を当接支持
する。軸受９と磁石４との間には隙間１３があり、又、
磁石４と軸受８との間にも隙間１４があるため、ロータ
３が回転する際の摺動負荷はシャフト１０と軸受８及び
軸受９の摺動負荷がほとんどであり、シャフト１０の端
面１０’と小球１２との当接支持部は無視できる程小さ
い。

【００１０】図２は、本発明の第１の実施例の軸受９部
分の拡大断面図である。

【００１１】軸受９の内部穴１１の中に配設された小球
１２は、内部穴１１の底１１’と広範囲わたり接触する
構成としているため、シャフト１０の端面１０’による
回転トルクでは小球１２が回転する様なことはない。
又、シャフト１０によりアキシャル方向の強い力が加わ
っても、小球１２が内部穴１１の底１１’により支持で
きるため、ロータ３がアキシャル方向に移動する様なこ
とはない。

【００１２】図３は、本発明のＰＭ型ステッピングモー
タの第２の実施例の軸受部を示す縦断面図である。

【００１３】モータ本体構造は第１の実施例と同様であ
るが、軸受１５の内部穴１６の内径φＡは小球１２の外
径φＢより小さく（φＡ＜φＢ）設定してあり、小球１
２を内部穴１６に挿入することにより、シャフト１０を
ラジアル方向に支持する内部穴１６’が形成される。小
球１２を内部穴１６に挿入する寸法は、ロータ３とステ
ータヨーク２の位置に応じて決定する。

【００１４】図４は、本発明のＰＭ型ステッピングモー
タの第３の実施例を示す縦断面図である。

【００１５】ステータヨーク２・コイル１・軸受９・小
球１２・ロータ３等は第１の実施例と同様であるが、軸
受１７にはころがり軸受を用い、ロータ３のアキシャル
方向にばね座金１８を介して取付板１９により与圧を付
与することができる。アキシャル方向の与圧は軸受１７
の内輪を介してスペーサ２０によりシャフト１０に伝達
され、小球１２を圧し軸受９により支持される。ここ
で、アキシャル方向に与圧を付与する場合、軸受１７に
摺動軸受を用いると、ばね座金の与圧により軸受１７部
周辺にアキシャル方向の摺動負荷が大きくなり、大きな
トルク損失を発生したり正転・逆転によるヒステリシス
が大きくなることがあるため、本発明の第３の実施例の
如き構造が好ましい。

【００１６】図５は、本発明のＰＭ型ステッピングモー
タの第４の実施例を示す縦断面図である。

【００１７】コイル部２２及びコイル部２３を設けたボ
ビン２４及びボビン２５は、ステータヨーク２に固定さ
れ、ボビン２４及びボビン２５の軸受け部２４’及び軸
受部２５’は、ロータ３のシャフト１０をラジアル方向
に回転自在に支持する。軸受２５’の内部穴２６には小
球１２を設け、シャフト１０をアキシャル方向に当接支
持する。軸受部２４及び軸受部２５’は各々ボビンと同
材質であり、例えば樹脂等であり、例えば金属で構成さ
れる場合と比較すれば高荷重・耐久性等は劣るものの、
駆動音は静であり、なめらかな回転を得ることが可能と
なる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、以下の様な多大な効果
を有する。

【００１９】（１）軸受部にシャフトアキシャル方向を
支持する小球を設け、シャフトと当接支持するシャフト
によりロータ磁石のアキシャル方向位置出しが確実に、
又、容易に行える。又、ロータにアキシャル方向の与圧
をかける場合であっても、小球とシャフト間を当接支持
できるので、軸受部の摺動摩擦による損失を低減でき
る。

【００２０】（２）ボビンの一部を軸受部とすることに
より、構造がシンプルになるとともに、ロータを回転す
る際、軸受部から発生する音圧が低下できる。

【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第１の実
施例を示す縦断面図。

【図２】本発明の第１の実施例の軸受９部分の拡大断面
図。

【図３】本発明のＰＭ型ステッピングモータの第２の実
施例を示す縦断面図。

【図４】本発明のＰＭ型ステッピングモータの第３の実
施例を示す縦断面図。

【図５】本発明のＰＭ型ステッピングモータの第４の実
施例を示す縦断面図。

【図６】従来のＰＭ型ステッピングモータを示す縦断面
図。

【符号の説明】

１，２２，２３，２７ コイル部 ２，２８ ステータヨーク ３，３５ ロータ ４，３４ 磁石 ５，２９ ステータ ６，１９，３０ 取付板 ７，３１ カバー ８，９，１５，１７，３２ 軸受 １０，３３ シャフト １０’ 端面 １１，１６，１６’，２６ 内部穴 １１’ 底 １２ 小球 １３，１４ 隙間 １８，３８ ばね座金 ２０，３６，３７ スペーサ ２４，２５ ボビン ２４’，２５’ 軸受部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周に多極着磁された円筒形状の磁石と、
   外部より電流を供給することにより励磁されるコイル部
   と、コイル部の起磁力をロータに伝えトルクを発生する
   ためのステータと、磁石とシャフトからなるロータと、
   ロータのシャフトのアキシャル方向の荷重を支持する小
   球とから少なくとも構成されることを特徴とするＰＭ型
   ステッピングモータ。
2. 【請求項２】ロータのシャフトのアキシャル方向の荷重
   を支持する小球を軸受部に固定したことを特徴とする請
   求項１記載のＰＭ型ステッピングモータ。
3. 【請求項３】ロータにアキシャル方向の荷重を付与する
   機構を設けたことを特徴とする請求項１記載のＰＭ型ス
   テッピングモータ。
4. 【請求項４】シャフトを支持する軸受部をステータのボ
   ビンと一体化したことを特徴とする請求項１記載のＰＭ
   型ステッピングモータ。