JPH0657066U - ステッピングモータの予圧機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステッピングモーターシャフトに所定の予圧
を与える。 【構成】 磁極板（２０）を有する筒状ステータ（Ｓ）
の外側底面に押え板（３４）を架設し、又ステータ
（Ｓ）の内側壁に、モーターシャフト（２）の端部に設
けた孔（３０）に収納した球体（２４）が接触可能に、
板バネ（３２）を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はステッピングモータの予圧機構に関する。更に詳説すれば、ステッピ ングモーターシャフトに所定の予圧を与えることを可能とする機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

以下添付図面を参照して、従来より使用されているこの種の予圧機構を説明す る。 図３は、従来例のステッピングモータの断面図である。モーターシャフト２は 支持フレーム４に設けた軸受６，８により回転自在に支承され、又その一側外周 にはロータコア１０を固着する。軸受６に支承されたモーターシャフト２の一端 部に設けた孔１２には、球体１４を回転自在に収納し、前記球体１４に圧接可能 に構成した受板１６で球体１４のスラスト方向への飛び出しを防止する。通常軸 受６，８間のモーターシャフト２の外周は図示してないがスクリュー状に形成す る。モーターシャフト２の他端部外周に固着したロータコア１０は、コイル１８ を内部に収納した磁極板２０よりなる筒状ステータＳの内側壁内に、回転自在に 収納される。更にロータコア１０を固着したモーターシャフト２の端部に孔２２ を穿設し、この孔に球体２４を収納する。又板バネ２６をステータＳの外側に設 ける。前記球体２４は板バネ２６に圧接され、モーターシャフト２にスラスト方 向の予圧をかけるように構成されている。 この様に構成したステッピングモータにおいて、ステータの磁極板２０のコイ ル１８を励磁することにより、ロータコア１０をモーターシャフト２と共に筒状 ステータＳ内側内で段歩的に回転せしめ、ステッピングモータの駆動が行われる 。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前述の予圧機構においては、ステッピングモータ組立時に使用するモーターシ ャフト２の長さのばらつき又は磁極板２０よりなる筒状ステータＳの構成上のば らつきが存在する場合には、板バネ２６による所定の予圧荷重方向に変化が発生 し、モーターシャフト２のスラスト方向のみらなず、ラジアル方向へも分力が働 き、その為にモータ駆動時に軸受部６，８に摩擦トルクが発生する等の問題点が あった。以上の摩擦トルク発生状態を更に詳しく説明する。 図４（Ａ）に図示のように、板バネ２６が、球体２４の方向へ角θ傾斜した場 合について観察すれば、合力Ｆに対する分力Ｆ_RはＦ_R＝ｔａｎθ×Ｆの関係が成 立し、分力Ｆ_Rによる摩擦トルク＝Ｆ_R×Ｌ₂／Ｌ₁×ｒ×μ×Ｆ_R×１＋Ｌ₂／Ｌ₁ ×ｒ×μとなる。ただし上式において、ｒ：シャフト半径、μ：摩擦係数、Ｌ₁ ：球体２４と軸受８との距離、Ｌ₂：球体１４と軸受８との距離。 すなわち板バネ２６の変位に起因してモーターシャフト２のラジアル方向への 分力Ｆ_Rが作用し、この分力Ｆ_Rは軸受６，８に作用し、モータ駆動時に、軸受部 の摩擦トルクにばらつきが発生するものである。 又図４（Ｂ）に図示のように、板バネ２６が前述と反対に球体２４の外側方向 へ角θだけ傾斜した場合にも前述と同様の結果をもたらすものである。 更に図６に図示のように、モーターシャフト２に所定の予圧をかける際の自由 度を確保するために、対称的に孔部２９を構成した板バネ２８を磁極板を具えた 筒状ステータの外側底面に配設した構成も存在する。 この従来例では、モーターシャフト２に板バネ２８により予圧を与えた構成で あるから、球体２４の圧接している板ばね２８にねじり変形が生じるので、所定 のバネ圧を設定することが困難となる。更に板バネ２８により、モーターシャフ ト２に予圧をかける分だけ球体２４の外側へはみ出しが起こり、これがためステ ッピングモータ自体の寸法に変化が生じる等の問題点もあった。 そこで本考案は、ステッピングモータ組立時におけるモーターシャトの長さの ばらつき又はステータの構成上のばらつきに起因して発生するモーターシャフト のラジアル方向への分力に起因して、軸受部に摩擦トルクのばらつきが発生する のを防止するために、ステータ外側底面に設けた板バネの外に更にステータ内側 壁に板バネを設け、この板バネが当接する球体の外側への湾曲を防止することに より、ステッピングモータの性能向上を計ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は前述の目的を達成するための手段を開示するものである。 すなわちステッピングモータの予圧機構において、外周にロータコアを固着し たモーターシャフト端部を球体状に形成し、この球状体と点接触する弾性体を筒 状ステータの内側壁に配設し、前記ステータの外側底面に押え板を架設した構成 のステッピングモータシャフトの予圧機構を提供する。

【０００５】

【作用】

ステータ外側底面に押え板を装着し、前記ステータ内側壁をガイドとして設け た板バネの弾性力により、このバネと点接触するモーターシャフト端部に形成し た球状体をスラスト方向へのみ変位自在となしているから、モーターシャフトへ は通常所定の予圧が与えられ、モーターシャフトの円滑回転に役立つ。

【０００６】

【実施例】

以下添付図１及び図２を参照して、本考案に係る一実施例を説明する。 外周にロータコア１０を固着したモーターシャフト２の一端部のスラスト方向 に孔３０を穿設し、この孔３０内に後述する板バネ３２に点接触可能な部材例え ば球体２４を収納する。モーターシャフトの一端部の孔等に球体を収納する代わ りにモーターシャフトの一端部を球状体に形成してもよいことは勿論である。 磁極板２０を有する筒状ステータＳの外側底面に押え板３４を架設すると共に ステータＳの内側壁３５に板バネ３２を設ける。この板バネ３２には前記球体２ ４が接触可能に設けられることは既に述べたとおりである。前記板バネ３２は５ 本の脚部３３を具え、これらの脚部は図２に示すようにステータＳの内側壁３５ に架設される。 尚本実施例の構成において、前述以外の外の部材は既に説明した従来例のもの と同じであり、同一の符号を採用している。従って、これらの部材の詳細な説明 は省略する。 コイル１８を励磁して、モーターシャフト２をロータコア１０と共に段歩的に 回動させる際、モーターシャフト２の端部の孔３０に装着した球体２４又はシャ フト２の端部に形成した球状体（図示せず）は、押え板３４の内側に設けた板バ ネ３２と点接触をなしつつ、モーターシャフト２と共に回動する。この際板バネ ３２の弾発力により、球体２４を支持フレーム４の方向つまりスラスト方向への み押圧するから、モーターシャフト２へ常時所定の予圧を与える。又従来例のよ うにステッピングモータ組立時における押え板の変位により発生するラジアル方 向への分力に起因する軸受部の摩擦トルクのバラツキ発生を防止するのに役立つ 。

【０００７】

【効果】

本考案においては、モーターシャフトの端部球状体又はモーターシャフトの端 部の孔に収納した球体は、押え板の内側に設けた弾性体に接触し、その弾発力に より、スラスト方向へ進退自在となした構成であるから、モーターシャフトヘ常 時所定の予圧を与えると共にモーターシャフトの円滑回転に役立つ。 又従来例のように組立時における押え板の変位により発生するラジアル方向の 分力に起因する軸受部の摩擦トルクのばらつき発生を防止し、ひいては、ステッ ピングモータの性能向上に役立つ等の効果がある。 更に従来例のように板バネにねじり変形を発生する恐れもなく、球状体又は球 体の圧接により、板バネを外方へ変形させることもないため、常時モーターシャ フトへ所定の予圧を与えることが可能となる。又前記弾性体は複数の脚部を具え 、これらの脚部によりステータ内側壁にぬけ落ちないように架設されているから 、モーターシャフトへの予圧動作を継続的に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るステッピングモータシャフトの予
圧機構を示す断面図。

【図２】本考案に係る板バネ取り付け状態の平面図。

【図３】従来例のステッピングモーターシャフトの予圧
機構を示す断面図。

【図４】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ図３の板バネ変位に
起因する分力の発生状態を示す略線説明図。

【図５】別の従来例の予圧機構を示す断面図。

【図６】図５に採用した板バネの平面図。

【符号の説明】

Ｓ ステータ ２ モーターシャフト ４ 支持フレーム ６，８ 軸受 １０ ロータコア １２ 孔 １４ 球体 ２０ 磁極板 ２４ 球体 ３０ 孔 ３２ 板バネ ３３ 板バネ脚部 ３４ 押え板 ３５ ステータ内側壁

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持フレームに回転自在に支承したモー
   ターシャフトの一端外周に設けたロータコアをステータ
   内側壁内に収納し、モーターシャフトの前記一端部を球
   状体となし、この球状体と点接触する弾性体をステータ
   内側壁に配設し、ステータの外側底面に押え板を架設し
   たステッピングモータの予圧機構。
2. 【請求項２】 前記モーターシャフト一側端部に穿設し
   た孔に球体を収納し、この球体を前記弾性体に接触可能
   となした請求項１記載のステッピングモータの予圧機
   構。
3. 【請求項３】 前記弾性体は複数本の放射状の脚部を具
   え、これらの脚部を筒体ステータの内側壁に架設してな
   る請求項１記載のステッピングモータの予圧機構。