JPH11275848A - スクリュー付きモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組み立て作業を容易にし、信頼性の高いスク
リュー付きモータを提供する。 【解決手段】 モータフレーム７に第一の軸受け５と第
二の軸受け６を設け、第二の軸受け６のモータフレーム
７への取付け穴はスクリュー部１ａの径より大きく構成
する。第二の軸受け６はステータ４とモータフレーム７
に挟まれ、アタッチメント９によりモータフレーム７に
固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸の外周面に螺旋
状の溝を設けたスクリューを駆動するステップモータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては、例えば特開平８−
２８９５２８号公報に記載されたとおりである。図８は
従来のスクリュー付きモータの分解斜視図である。また
図９は従来のスクリュー付きモータの断面図である。モ
ータ回転軸１０８には螺旋状の溝が構成してあり、この
溝によって図示していないキャリッジがモータの回転に
よって移動するものである。モータ回転軸１０８の端部
にはマグネット１０７が取り付けてある。このマグネッ
ト１０７の外周には内ヨーク１０３，１０４、外ヨーク
１０１，１０２が有り、この内部にはボビン１０５ｈ，
１０６ｈに巻回したコイル１０５，１０６が配置してあ
る。以後内ヨーク、外ヨーク、コイルを総称してステー
タと呼ぶ。コイル１０５，１０６に通電する事により、
内ヨーク１０３，１０４、外ヨーク１０１，１０２の内
部に設けた小歯１０１ｅ，１０２ｅ，１０３ｅ，１０４
ｅがＮまたはＳ極になる。マグネット１０７はその外周
に多極の着磁が施されてあり、前記小歯の励磁により、
マグネット１０７と小歯の間に吸引反発力が発生し、回
転を行う構造である。また、ステータの端部には取付け
板１０９が溶接してあり、この取付け板１０９には軸受
け１０９ｊがカシメ固定してある。更に、ステータのも
う一方の端部にはモータ回転軸１０８を軸方向に付勢す
るためのスラストバネ１１０とカバー１１１が外ヨーク
１０２取り付けてある。もちろん外ヨーク１０１，１０
２内ヨーク１０３，１０４は外周で溶接固定している。

【０００３】図９に於いて取り付け板１０９はモータフ
レーム１１３にネジ止め固定してあり、モータ回転軸１
０８の先端の軸受け１２０はモータフレーム１１３に取
り付けてあり、軸受け１０９ｊとの同軸度を確保する
為、軸受け１２０と軸受け１０９ｊはモータフレーム１
１３で同軸にガイドしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の構
造では、マグネット１０７とステータ内径のクリアラン
スを確保する為に、取付け板１０９に設けた軸受け１０
９ｊとステータの内径の同軸度を確保する為には溶接時
にセンターを出す必要が有り、部材同志が融けてから結
合する溶接においては中心が狂い易く、マグネット１０
７とステータの内径のクリアランス（図９中のＸ寸法）
が確保困難であり、必然的にクリアランスを大きく取る
必要が有り、モータとしてのトルク性能の確保が困難で
あった。また、螺旋溝を転造加工等で造る場合、モータ
回転軸１０８の螺旋溝部の外径が軸受け１０９ｊ部分の
外径より、大きくなる可能性が有り、さらにモータ回転
軸１０８にその慣性モーメントを調整する為の慣性部材
を前もって取り付ける場合に於いては、軸受け１０９ｊ
を先にモータ回転軸１０８に通しておかないと、モータ
回転軸１０８の方が軸受け１０９ｊより太くなってしま
うため組み立てができなくなる。軸受け１０９ｊと取付
け板１０９がカシメ固定された状態で軸受け１０９ｊと
ステータの内径の同軸度を出しながら取付け板１０９と
ステータを溶接固定する事は非常に困難であった。ま
た、取付け板１０９とステータの固定、外ヨーク１０
１，１０２内ヨーク１０３，１０４の溶接によって固定
している。そもそも溶接、接着等の加工はその条件がば
らつくと強度も大きくばらつくものであり世間一般常識
としても難しい加工とされている。そのため、外力によ
る溶接取れもかなり頻繁に発生していた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のスクリ
ュー付きモータは、外周面に螺旋状のスクリュー溝を形
成したモータ回転軸の端部に駆動マグネットを形成した
ロータと、該駆動マグネットの外周に配置したステータ
と、上記モータ回転軸を第一の端部で軸支する第一の軸
受けと、該スクリュー溝とマグネットの中間で該モータ
回転軸を軸支する第二の軸受けと、該第一の軸受けと第
二の軸受けを取り付けるモータフレームを有し、該ステ
ータは該モータフレームにバネ部材により取り付けてあ
る事を特徴とする。

【０００６】上記構成によれば、取り付け板の溶接が不
要であり、外力による溶接取れの発生が無く、取付け板
をネジによってモータフレームに取り付ける場合より、
取付けが簡単であり、万一不良があっても交換が容易で
あるという効果を有する。

【０００７】請求項２に記載のスクリュー付きモータ
は、前記バネ部材は、前記ステータを前記モータフレー
ムに押圧するための、バネ性を持つ複数の腕部を前記ス
テータの端部に持ち、該バネから伸びる複数のアーム部
が前記ロータの外周に沿って延長され、該モータフレー
ムに係合すると共に、この複数のアーム部は、略該ステ
ータの外径に相当する一辺を持つ該ステータを内包する
直方体内に構成した事を特徴とする。

【０００８】上記構成によれば、取り付けのスペースを
少なくし、モータ全体の小型化ができるという効果を有
する。

【０００９】請求項３に記載のスクリュー付きモータ
は、前記バネ部材は、前記ステータ部材を押圧するため
のバネ性を持つ腕部の取付け部分から、前記ステータの
外周に係合する複数の腕部を持ち、該複数の腕部で該ス
テータを挟む事を特徴とする。

【００１０】上記構成によれば、バネ部材をステータに
取り付ける場合、予めバネ部材とステータを組み立てて
おけるため、組立てが容易になるという効果を有する。

【００１１】請求項４に記載のスクリュー付きモータ
は、スクリュー溝部の外側がモータ回転軸の第二の軸受
け部内に挿入つれる部分の外径より大きくかつ、前記第
二の軸受けを前記モータフレーム挿入する穴より小さく
構成した事を特徴とする。

【００１２】上記構成によれば、軸の先端にスクリュー
より大きい部材を取り付けたり、転造によりスクリュー
部を構成して軸受けよりスクリュー部が大きくなっても
モータの組立てが可能であるという効果を有する。

【００１３】請求項５に記載のスクリュー付きモータ
は、前記第二の軸受けは、モータ回転軸と該ステータと
前記モータフレームの穴の同心をガイドする構造である
事を特徴とする。

【００１４】上記構成によれば、モータの回転軸とステ
ータ、モータフレームの同軸度を位置部品でガイドで
き、モータの同軸度の向上を計る事ができるという効果
を有する。

【００１５】請求項６に記載のスクリュー付きモータ
は、前記第二の軸受けは前記モータフレームと前記ステ
ータにより挟み固定する構造である事を特徴とする。

【００１６】上記構成によれば、第二の軸受けはモータ
回転軸に最初に組み込む事が可能であり、スクリュー部
が軸受け部より太くても組み立てができる。また、軸受
けの固定が容易で、軸受けに余分な力（例えばカシメ）
を加える事が無いため、軸受けの精度を向上できるとい
う効果を有する。

【００１７】請求項７に記載のスクリュー付きモータ
は、前記モータ回転軸に軸方向の付勢力を与えるスラス
ト予圧バネを前記バネ部材と前記ステータの間に配置
し、前記バネ部材により挟み固定した事を特徴とする。

【００１８】上記構成によれば、スラスト予圧バネの構
造が簡単、コスト的に安価にでき、また、外れ等が無く
確実に固定することができるという効果を有する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２０】（実施例）図１は本発明の一実施例におけ
るスクリュー付きモータの分解斜視図である。また図２
は本発明の一実施例におけるスクリュー付きモータの断
面図である。

【００２１】図２に於いて外周面に螺旋状のスクリュー
溝部１ａを形成したモータ回転軸１の端部に駆動マグネ
ット３を形成してあり、該駆動マグネット３の外周には
内ヨーク、外ヨーク、ボビン、コイル等から構成したス
テータ４が配置してある。モータ回転軸１を第一の端部
で軸支する第一の軸受け５と、該スクリュー溝部１ａと
マグネット３の中間で該モータ回転軸１を軸支する第二
の軸受け６とが有る。

【００２２】第一の軸受け５と第二の軸受け６を取り付
けるモータフレーム７は略コの字状をしており、両端で
第一の軸受け５と第二の軸受け６を平行に支持する。

【００２３】本実施例では、第一の軸受け５と第二の軸
受け６は何れもモータフレーム７に対して勘合状態で取
付けてある。第二の軸受け６はステータ４とモータフレ
ーム７との間に配置してあり、モータフレーム７に設け
た穴部７ａにガイドされながら、モータ回転軸１を軸支
すると共にステータ４の内径をガイドし、モータ回転軸
１とステータ４内径の同軸度を出す構成になっている。
もちろん、ステータ４に内径との位置関係を正確に出し
ている部分が有れば、その部分を使用する事が可能であ
り、本実施例では第二の軸受け６を樹脂で構成してあ
り、形状の自由度が大きくなっている。そのため、例え
ばステータ４の外周を位置決めし、ステータ４とモータ
回転軸１の同軸度を確保する事も可能である。

【００２４】ステータ４の後端にはモータ回転軸１を図
中矢印１４方向に付勢するための板バネのスラストバネ
８が配置してある。このスラストバネ８はモータ回転軸
１の後端をテーパ状に細くし、その先端と係合してお
り、できる限りモータ回転軸１と垂直に当接させる事に
より摩擦負荷ロスを少なくするようにしている。但しこ
のスラストバネ８はバネ定数を小さくするため本実施例
では０．０８ｍｍの薄い板材を使用している。そのため
バネの反力により変形する。この変形を防止し、かつス
ラストバネ８、ステータ４、第二の軸受け６をモータフ
レーム７に固定するために板バネによるクランプ部材で
あるアタッチメント９を使用している。アタッチメント
９の取付け前の単品形状の斜視図を図３に示す。アタッ
チメント９は、図１、図３から解るとおりスラストバネ
８、ステータ４、第二の軸受け６を前記モータフレーム
７に固定するための、バネ性を持つ腕部９ａが有り、腕
部９ａから伸びるアーム部９ｂが前記ステータ４の外周
に沿って延長され、該モータフレーム７に係合してい
る。図４は本発明における図２の側面図であり、アタッ
チメント９のアーム部９ｂはステータ４の外径を略一辺
とする四角形１０内に構成してある。このような構成と
することにより、モータの外形を四角形１０内に収める
事ができ、モータの小型化が計れるのである。なお、本
発明ではアタッチメント９のアーム部９ｂは２本で構成
してあるが、取付け強度を上げるためには４本まで増や
す事が可能である。また、図３において、アタッチメン
ト９のアーム部９ｂにはストッパー凸９ｃが設けてあ
る。同じく、アーム部９ｂにはストッパー凹９ｄが構成
してある。これらは、ステータ４内のボビンと当接し、
ボビンからでる端子の方向を決めるためのストッパーを
構成している。このストッパー凸９ｃ凹９ｄにボビンを
当接させる事で端子位置を決める事ができるのである。

【００２５】また、同じく図３に示す如く、アタッチメ
ント９はその腕部９ａとアーム部９ｂで略Ｍ型形状をし
ている。このアタッチメント９の先端の取付け部９ｅの
間隔９ｆはステータ４の外形より大きくなるように構成
してある。このように構成する事により、アタッチメン
ト９をステータ４の外形に取付ける際、ステータ４がア
タッチメント９の間隔９ｆ内に容易に入り、アタッチメ
ント９取付けが容易になるものである。もちろん、図中
矢印１１の方向から腕部９ａを押す事により、腕部９ａ
が撓んで行き、間隔９ｆは閉じる方向に移動しながら取
付け部９ｅが図中矢印１１の方向に移動して行き、最終
的に取付け部９ｅが図１に示すモータフレーム７に引っ
掛かるのである。

【００２６】このようにして、アタッチメント９の腕部
９ａの変形による力でスラストバネ８、ステータ４、第
二の軸受け６がアタッチメント９によってモータフレー
ム７に取付けられるのである。この時、アタッチメント
９には腕部９ａのベースになる平面９ｇが有り、その周
辺にはさらに小さい複数本の小腕９ｈが４本設けてあ
り、この小腕９ｈはステータ４の外径と係合する寸法に
なっている。もちろん、スラストバネ８の外径もこの小
腕９ｈにより中心ガイドされる構造である。

【００２７】モータの組立て時には、まずアタッチメン
ト９の平面９ｇ部分にスラストバネ８をセットし、次に
ステータ４をアタッチメント９の中に入れ、アタッチメ
ント９の小腕９ｈによりアタッチメント９とステータ４
を仮固定する。この状態を示したものが図５に示す仮組
状態を示す斜視図である。このようにステータ４、スラ
ストバネ８、アタッチメント９の３部品を予め仮組みで
きるため、取り扱いが非常に容易になるものである。本
実施例の最終組み立て後の斜視図を図６に示す。

【００２８】さらに、本実施例においては、スクリュー
部１ａを転造で構成する事により、ネジの山部分が元の
モータ回転軸１の外径より若干でも大きくなる場合や、
図７に示す如く、モータ回転軸１の外径より大きな別部
材１２をモータ回転軸１に圧入固定する場合が有る。例
えば、モータの慣性モーメントを調整する重り等を取付
ける場合や、ピニオン等を取り付ける場合がそれであ
る。このようにすると、モータ回転軸１の先端部が太
く、第二の軸受け６部は細く、更にモータ回転軸１の端
部にはマグネット３が取付けられるので第二の軸受け６
はマグネット３を取付ける前にモータ回転軸１に嵌めて
おく必要が有る。もしくは、別部材１２を取付ける前に
嵌めておく必要が有る。このような場合でも、図１に示
す如く、モータフレーム７に設けた穴７ａがスクリュー
部１ａもしくは別部材１２より大きく構成しておく事
で、モータ回転軸１と第二の軸受け６、マグネット３が
一体になった部品をモータフレーム７の穴７ａを通して
取付ける事ができるので有る。そしてその後、ステータ
４、スラストバネ８、アタッチメント９を組み込む事で
非常に組み立てが容易に行われるようになるので有る。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のスクリュー
付きモータによれば、外周面に螺旋状のスクリュー溝を
形成したモータ回転軸の端部に駆動マグネットを形成し
たロータと、該駆動マグネットの外周に配置したステー
タと、上記モータ回転軸を第一の端部で軸支する第一の
軸受けと、該スクリュー溝とマグネットの中間で該モー
タ回転軸を軸支する第二の軸受けと、該第一の軸受けと
第二の軸受けを取り付けるモータフレームを有し、該ス
テータは該モータフレームにバネ部材により取り付けて
ある事により、取り付け板の溶接が不要であり、外力に
よる溶接取れの発生が無く、また、仮に溶接取れが有っ
たとしてもアタッチメントが支えているため、大きな問
題が発生する事が無く、さらに取付け板をネジによって
モータフレームに取り付ける場合より、取付けが簡単で
あり、万一不良があっても交換が容易であるという効果
を有する。

【００３０】更に、バネ部材は、前記ステータを前記モ
ータフレームに押圧するための、バネ性を持つ複数の腕
部を前記ステータの端部に持ち、該腕部から伸びる複数
のアーム部が前記ロータの外周に沿って延長され、該モ
ータフレームに係合すると共にこの複数のアーム部は、
略該ステータの外径に相当する一辺を持つ該ステータを
内包する直方体内に構成した事により取り付けのスペー
スを少なくし、モータ全体の小型化ができるという効果
を有する。

【００３１】更に前記バネ部材は、前記ステータ部材を
押圧するためのバネ性を持つ腕部の取付け部分から、前
記ステータの外周に係合する複数の腕部を出し、該複数
の腕部で該ステータを挟む事により、バネ部材をステー
タに取り付ける場合、予め取り付ける事ができ、組立て
が容易になるという効果を有する。

【００３２】更にスクリュー溝部の外径がモータ回転軸
の第二の軸受け部内に挿入される部分の外径より大きく
かつ、前記第二の軸受けと第二の軸受けを前記モータフ
レームへ挿入する穴より小さく構成した事より、軸の先
端にスクリューより大きい部材を取り付けたり、転造に
よりスクリュー部を構成して軸受けよりスクリュー部が
大きくなってもモータの組立てが可能であるという効果
を有する。

【００３３】更に前記第二の軸受けは、モータ回転軸と
該ステータと前記モータフレームの穴の同心をガイドす
る構造である事により、モータの回転軸とステータ、モ
ータフレームの同軸度を位置部品でガイドでき、モータ
の同軸度の向上を計る事ができるという効果を有する。

【００３４】更に前記第二の軸受けは前記モータフレー
ムと前記ステータにより挟み固定する構造である事によ
り、第二の軸受けはモータ回転軸に最初に組み込む事が
可能であり、スクリュー部が軸受け部より太くても組み
立てができる。また、軸受けの固定が容易で、軸受けに
余分な力（例えばカシメ）を加える事が無いため、軸受
けの精度を向上できるという効果を有する。

【００３５】更に前記モータ回転軸に軸方向の付勢力を
与えるスラスト予圧バネを前記バネ部材と前記ステータ
の間に配置し、前記バネ部材により挟み固定した事によ
り、スラスト予圧バネの構造が簡単、コスト的に安価に
でき、また、外れ等が無く確実に固定することができる
という効果を有する。さらに述べるなら、溶接を少なく
して、バネ固定する事により、溶接による火花の発生も
少なくなり、モータ内部に溶接の塵が入る事も少なくな
り、モータ全体の信頼性の向上も計れるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のスクリュー付きモータの分解斜視
図。

【図２】 本発明のスクリュー付きモータの断面図。

【図３】 本発明のアタッチメントの斜視図。

【図４】 本発明のスクリュー付きモータの側面図。

【図５】 本発明の仮組み立てを示す斜視図。

【図６】 本発明のモータ回転軸の完成状態を示す斜視
図。

【図７】 本発明のモータ回転軸の斜視図。

【図８】 従来のスクリュー付きモータの分解斜視図。

【図９】 従来のスクリュー付きモータの断面図。

【符号の説明】

１ モータ回転軸 ３ マグネット ４ ステータ ５ 第一の軸受け ６ 第二の軸受け ７ モータフレーム ８ スラストバネ ９ アタッチメント １２ 別部材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に螺旋状のスクリュー溝を形成し
   たモータ回転軸の端部に駆動マグネットを形成したロー
   タと、該駆動マグネットの外周に配置したステータと、
   上記モータ回転軸を第一の端部で軸支する第一の軸受け
   と、該スクリュー溝とマグネットの中間で該モータ回転
   軸を軸支する第二の軸受けと、該第一の軸受けと第二の
   軸受けを取り付けるモータフレームを有し、該ステータ
   は該モータフレームにバネ部材により取り付けてある事
   を特徴とするスクリュー付きモータ。
2. 【請求項２】 前記バネ部材は、前記ステータを前記モ
   ータフレームに押圧するための、バネ性を持つ複数の腕
   部を前記ステータの端部に持ち、該腕部から伸びる複数
   のアーム部が前記ロータの外周に沿って延長され、該モ
   ータフレームに係合すると共に、この複数のアーム部
   は、略該ステータの外径に相当する一辺を持つ該ステー
   タを内包する直方体内に構成した事を特徴とする請求項
   １記載のスクリュー付きモータ。
3. 【請求項３】 前記バネ部材は、前記ステータ部材を押
   圧するためのバネ性を持つ腕部の取付け部分から、前記
   ステータの外周に係合する複数の腕部を出し、該複数の
   腕部で該ステータを挟む事を特徴とする請求項１または
   ２記載のスクリュー付きモータ。
4. 【請求項４】 スクリュー溝部の外径がモータ回転軸の
   第二の軸受け部内に挿入される部分の外径より大きくか
   つ、前記第二の軸受けを前記モータフレームへ挿入する
   穴より小さく構成した事を特徴とする請求項１記載のス
   クリュー付きモータ。
5. 【請求項５】 前記第二の軸受けは、モータ回転軸と該
   ステータ、前記モータフレームの穴の同心をガイドする
   構造である事を特徴とする請求項１記載のスクリュー付
   きモータ。
6. 【請求項６】 前記第二の軸受けは前記モータフレーム
   と前記ステータにより挟まれる構造である事を特徴とす
   る請求項１記載のスクリュー付きモータ。
7. 【請求項７】 前記モータ回転軸の軸方向の付勢力を与
   えるスラスト予圧バネを前記バネ部材と前記ステータの
   間に配置し、前記バネ部材により挟み固定した事を特徴
   とする請求項１記載のスクリュー付きモータ。