JPH09327166A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣接するステータ部間の励磁効果が減殺され
て角度精度が低下することがなく、かつ組立精度にも優
れる高性能なステッピングモータを得る。 【解決手段】 ステータを構成する２組のステータ部の
互いに隣接する内側フィールドプレート２６、３０の対
向面に、一定長さの複数の突起２６ｂ、３０ｂを一体的
に形成し、これら突起２６ｂ、３０ｂによって相対向す
る各内側フィールドプレート２６、３０を互いに離間さ
せた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、その基本的特性で
ある角度精度を向上させた高性能のステッピングモータ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ステッピングモータは、
通常、外周面に円周方向に交互に異極に着磁されたロー
タと、上記ロータを囲むステータ部とから概略構成され
たものであり、上記ステータ部は、通常２組のステータ
ヨークによって構成されている。ここで、各ステータヨ
ークの内周面には、多数の極歯が周方向に等間隔をおい
て列設されており、互いの極歯を周方向にずらせた状態
で、軸方向に重ねられ、対向面を当接させて一体化され
ている。そして、上記ステータ部に巻回されているコイ
ルに通電して、上記極歯を交互に異極に励磁することに
よりロータを回転させるようになっている。ところで、
このようなステッピングモータにおいては、２組のステ
ータヨークの対向面を互いに当接させて一体化させてい
るために、当該当接部において磁気的に強い結合状態と
なって背中合わせに隣接するヨーク同士が互いに相手側
によって磁化されてしまい、この結果周方向に間隔をお
いて配設された互いの極歯に対する励磁効果が減殺され
て当該ステッピングモータにおける角度精度が低下して
しまうという問題点があった。

【０００３】そこで、このような問題点を解決するステ
ッピングモータとして、従来、図３に示すような構成の
ステッピングモータ１が提案されている（特開平５−２
１９７１４）。このステッピングモータ１は、外周面に
円周方向に交互に異極に着磁されたロータ２および２組
のステータヨーク４、５によって概略構成されたもの
で、ステータヨーク４、５内に、ロータ２が回転自在に
配設されている。これら上記ステータヨーク４、５は、
それぞれ外側ヨーク４１、５１、内側ヨーク４２、５２
によって構成されており、ロータ２と対向する内周面
に、周方向に向けて順次極歯４３、４４、極歯５３、５
４が交互に形成されている。そして、上記ステータヨー
ク４、５内には、それぞれコイル６、７が巻回されてい
る。ここで、上記ステータヨーク４、５は、互いの内側
ヨーク４２、５２間に非磁性材１１を介在させた状態で
一体化されており、この結果２枚の内側ヨーク４２、５
２は、対向面で互いに磁気的に結合しない状態となって
いる。

【０００４】このため、上記従来のステッピングモータ
１によれば、内側ヨーク４２と内側ヨーク５２との間
で、磁気的な強い結合がなくなり、よって極歯４３と極
歯４４、極歯４３と極歯５４、極歯４３と極歯５３、さ
らに極歯４４と極歯５４、極歯４４と極歯５３、極歯５
４と極歯５３との磁気的独立性が確保されるために、上
述したような互いの極歯に対する励磁効果が減殺されて
当該ステッピングモータにおける角度精度が低下してし
まうことが防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のステッピングモータ１にあっては、内側ヨーク４
２、５２間に非磁性材１１を介装しているので、新たな
構成材料が必要になり、よって部品点数が増加して製造
コストが増加して不経済であるという問題点があり、さ
らに、一方の内側ヨークと上記非磁性材１１と他方の内
側ヨークとの間の位置決めが難しくなり、モータの芯合
わせにより手間を要するという問題点があった。また、
上記非磁性材１１に代えて、上記内側ヨーク４２、５２
間に空間を形成することも提案されているが、この場合
には、さらに上記内側ヨーク４２、５２を一定間隔に保
持するスペーサ材等の別部材が必要となり、同様に部品
点数の増加や、組立性の悪化等を招来するという問題点
があった。

【０００６】そこで、このような従来のステッピングモ
ータにおける問題点を回避するために、図４に示すよう
に、ロータ２の中央部分に円周に沿って溝２ａを形成
し、この溝により各ステータ部に対応するロータ上の着
磁を磁気的に分離状態にし、上記隣接ステータ部間の相
互磁化を緩和したステッピングモータも提案されてい
る。しかしながら、当該ステッピングモータにあって
は、何よりもロータ２の製作に多大の手間を要して製品
単価の高騰化を招くという問題点があった。

【０００７】本発明は、上記従来のステッピングモータ
が有する課題を有効に解決すべくなされたもので、隣接
するステータ部間の励磁効果が減殺されて角度精度が低
下することがなく、かつ組立精度にも優れる高性能なス
テッピングモータを提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係るステッピングモータは、外周面に円周方向に交互
に異極に着磁されたロータと、内部に間隙を持って上記
ロータを回転自在に収納するステータとを有してなり、
かつ上記ステータは、二つのステータ部から構成され、
各ステータ部は、リング状にコイルが巻着されるボビン
の軸線方向の両側に、内側フィールドプレートと外側フ
ィールドプレートが配置されるとともに、内周面には上
記各フィールドプレートの内周面に形成された複数の極
歯が交互に等間隔に配列されたステッピングモータであ
って、上記各ステータ部の互いに隣接する内側フィール
ドプレートの対向面に、一定長さの複数の突起を一体的
に形成し、これら突起によって相対向する各内側フィー
ルドプレートを互いに離間させたことを特徴とするもの
である。

【０００９】ここで、請求項２に記載の発明は、上記各
ボビンが、各フィールドプレートを一体に固定するよう
に、合成樹脂によって一体成形されていることを特徴と
するものであり、さらに請求項３に記載の発明は、上記
請求項１または２に記載の突起が、対向する内側フィー
ルドプレートにそれぞれ２以上形成されており、かつ一
方の上記内側フィールドプレートの突起と他方の内側フ
ィールドプレートの突起とが、周方向に交互に配設され
ていることを特徴とするものである。さらに、請求項４
に記載の発明は、上記請求項１〜３のいずれかに記載の
内側フィールドプレートの対向面の突起は、当該内側フ
ィールドプレートの一部切れ込みを入れて上記対向面側
に折り曲げることにより形成されたものであることを特
徴とするものである。

【００１０】上記請求項１に記載のステッピングモータ
によれば、各内側フィールドプレートの対向面に一体的
に設けた突起によって、二つのステータ部の各内側フィ
ールドプレート間に所定の間隙を保持しているので、通
常のステッピングモータに必須の構成部材以外に余分な
部品を必要とせず、よって隣接するステータ部間におけ
る相互磁化を防止して、角度精度の低下を防止すること
ができる。また、突起はフィールドプレートに一体的に
形成しているので、組立時における両内側フィールドプ
レートの間隔保持がきわめて容易になる。

【００１１】ここで、上記請求項２のステッピングモー
タによれば、各ボビンが、各フィールドプレートを一体
に固定する合成樹脂によって一体成形されているので、
各フィールドプレート間の位置決めおよび固定を、より
正確かつ容易に行うことができ、内側フィールドプレー
ト間の間隙も容易かつ正確に設定することができる。ま
た、上記請求項３のステッピングモータによれば、隣接
する２つの内側フィールドプレート同士が、それぞれの
突起により均等に当接することになり、相互の芯合わせ
も容易となる。さらに、上記請求項４のステッピングモ
ータによれば、フィールドプレートはもともと板状部材
を打ち抜き加工することにより成形されているので、当
該フィールドプレート本体の成形と同時に上記突起の加
工も行なうことができ、よって上記突起の形成に追加的
な手間を要さずに好適である。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明に係る
ステッピングモータの一実施形態を示すものである。図
１は、上記ステッピングモータのステータ部２１を示す
もので、このステータ２１は、二つのステータ部、すな
わち、第１のステータ部２２と第２のステータ部２３と
から構成されている。上記第１のステータ部２２は、リ
ング状のコイル２４が巻着されるボビン２５と、このボ
ビン２５の両側に配置されてヨークを構成する内側フィ
ールドプレート２６と外側フィールドプレート２７とか
らなるものであり、各フィールドプレート２６、２７の
内周面には、図１および図２に示すように、複数の極歯
２６ａ，２７ａが交互に等間隔に配列されている。同様
に、第２のステータ部２３は、リング状のコイル２８が
巻着されるボビン２９と、このボビン２９の両側に配置
されてヨークを構成する内側フィールドプレート３０と
外側フィールドプレート３１とからなるものであり、上
記各フィールドプレート３０、３１の内周面に、複数の
極歯３０ａ，３１ａが交互に等間隔に配列されている。

【００１３】また、上記内側フィールドプレート２６お
よび３０の互いに対向する面には、それぞれ突起２６ｂ
および３０ｂが２本づつ突設されている。この突起２６
ｂおよび３０ｂは、図２に示すように、円板状をなす各
フィールドプレートの平面部にＵ字状あるいはＶ字状の
切れ込みを入れ、その切り離し片部を屈曲させて、対向
面側に立ち上げることにより形成されたものである。ち
なみに、この突起２６ｂ、３０ｂは、周知のプレス加工
により、上記内側フィールドプレート２６、３０を打ち
抜き加工する際に同時に形成される。そして、これら突
起２６ｂ、２６ｂ、３０ｂ、３０ｂは、図１に示すよう
に、各フィールドプレートの中心から等距離に同じ高さ
寸法で形成されており、かつ内側フィールドプレート２
６、３０同士が組み合わされた状態で、フィールドプレ
ートの周方向に互いに等間隔に配列するように形成され
ている。

【００１４】上記各フィールドプレート２６、２７、３
０、３１の外径寸法は、このステータ部２１が収納され
る図示されない有底円筒状のケーシングの内周面と密着
する寸法に設定されている。また、上記各フィールドプ
レート２６、２７、３０、３１の外周縁には、それぞれ
の一対の凹部が形成されている（図示のフィールドプレ
ート２６、３０では、該凹部は２６ｃ、３０ｃ）。各フ
ィールドプレート２６、２７、３０、３１の内周部に形
成された上記極歯２６ａ、２７ａ、３０ａ、３１ａは、
各フィールドプレートのそれぞれの凹部を正確に一致さ
せて組み合わせ、ボビン２５、２９により一体に成形し
た際に、対になった内側フィールドプレートと外側フィ
ールドプレートのそれぞれの極歯とが向き合うととも
に、交互に等間隔に配列するように形成されている。そ
して、以上の４枚のフィールドプレート２６、２７、３
０、３１から構成されたステータ２１においては、全体
として上記極歯が周方向に交互かつ等間隔に配列されて
いる。

【００１５】ここで、上記各ボビン２５、２９は、合成
樹脂による射出成形によって上記各一対のフィールドプ
レート２６、２７および３０、３１を一体に固定するよ
うに一体成形されており、これにより上記ステータ２１
は円筒状の一体成形体となっている。そして、上記コイ
ル２４、２８は、ステータ２１が一体成形された後に、
それぞれのボビン２５、２９に巻着されている。また、
上記ステータ２１の有底部、すなわち、一方のボビン２
９の底部２９ａの中心部分には図示されないロータのシ
ャフトを軸支する一方の軸受を固定する嵌着凹部３２が
形成されている。そして、上記嵌着凹部３２の中心に
は、ロータのシャフトを貫通させる貫通孔３２ａが形成
されている。なお、他方の軸受は、ステータ２１を収納
した図示されない有底円筒状のケーシングの開口部を塞
ぐ取付板の中央に固定されている。

【００１６】そして、以上の構成からなるステータ部２
１の内部に、僅かの間隔を介して永久磁石からなるロー
タが回転自在に組込まれ、有底円筒状のケーシング内に
収納されるとともに、上記有底円筒状のケーシングの開
口部が取付板によって塞がれることにより、ステッピン
グモータが構成され、各フィールドプレート２６、２
７、３０、３１の外周とケーシングとが密着することに
より、フィールドプレートとケーシングとによって当該
ステッピングモータの磁気回路が構成されている。

【００１７】このようなステッピングモータによれば、
二つのステータ部２２、２３の各内側フィールドプレー
ト２６、３０の対向面に一体に設けた突起２６ａ、３０
ａによって、これら内側フィールドプレート２６、３０
間に所定の間隙を形成しているので、余分な部品を必要
とすることなく、隣接する上記内側フィールドプレート
２６、３０間を絶縁することができ、よって上記内側フ
ィールドプレート２６、３０間における相互磁化を防止
して、角度精度の低下を防止することができる。また、
突起２６ａ、３０ａはフィールドプレート２６、３０に
一体に形成されているので、組立時の位置決めが容易に
なる。さらに、各突起２６ａ、３０ａは、フィールドプ
レート本体を打ち抜き、プレス加工する時に、同時に加
工することができるため、従来のステッピングモータと
同じ工程により製造が可能となる。なお、上記実施の形
態においては、各内側フィールドプレートに形成する突
起の数を２つとしたが、これに限るものではなく、当該
内側フィールドプレートの寸法によっては、３つ以上の
突起を形成してもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るステ
ッピングモータにあっては、各内側フィールドプレート
の対向面に一体的に設けた突起によって、二つのステー
タ部の各内側フィールドプレート間に所定の間隙を保持
しているので、通常のステッピングモータに必須の構成
要素以外に余分な部品を必要とせずに、隣接するステー
タ部間における相互磁化を防止して、角度精度の低下を
防止することができるとともに、突起はフィールドプレ
ートに一体的に形成しているので、組立時の位置決めが
容易になるといった効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のステッピングモータの一実施形態にお
けるステータの断面構成図である。

【図２】図１のステッピングモータにおける内側フィー
ルドプレートの形状を示す斜視図である。

【図３】従来のステッピングモータの断面構成図であ
る。

【図４】従来の他のステッピングモータにおけるロータ
の斜視図である。

【符号の説明】

２１ ステータ ２２、２３ ステータ部 ２４、２８ コイル ２５、２９ ボビン ２６、２７、３０、３１ フィールドプレート ２６ａ、２７ａ、３０ａ、３１ａ 極歯 ２６ｂ、３０ｂ 突起

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に円周方向に交互に異極に着磁さ
   れたロータと、内部に間隙を持って上記ロータを回転自
   在に収納するステータとを有してなり、かつ上記ステー
   タは、二つのステータ部から構成され、各ステータ部
   は、リング状にコイルが巻着されるボビンの軸線方向の
   両側に、内側フィールドプレートと外側フィールドプレ
   ートが配置されるとともに、内周面には上記各フィール
   ドプレートの内周面に形成された複数の極歯が交互に等
   間隔に配列されたステッピングモータにおいて、 上記各ステータ部の互いに隣接する上記内側フィールド
   プレートの対向面に、一定長さの複数の突起を一体的に
   形成し、これら突起によって相対向する上記各内側フィ
   ールドプレートを互いに離間させたことを特徴とするス
   テッピングモータ。
2. 【請求項２】 上記各ボビンは、上記各フィールドプレ
   ートを一体に固定するように、合成樹脂によって一体成
   形されていることを特徴とする請求項１に記載のステッ
   ピングモータ。
3. 【請求項３】 上記突起は、対向する上記内側フィール
   ドプレートにそれぞれ２箇所以上に形成されており、か
   つ一方の上記内側フィールドプレートの上記突起と他方
   の上記内側フィールドプレートの突起とが、周方向に交
   互に配設されていることを特徴とする請求項１または２
   に記載のステッピングモータ。
4. 【請求項４】 上記内側フィールドプレートの対向面の
   突起は、当該内側フィールドプレートの一部に切れ込み
   を入れて上記対向面側に折り曲げることにより形成され
   たものであることを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れかに記載のステッピングモータ。