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公開番号2021164273
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211011
出願番号2020064040
出願日20200331
発明の名称モータ
出願人日本電産株式会社
代理人特許業務法人 佐野特許事務所
主分類H02K 3/46 20060101AFI20210913BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ステータの周方向かつ軸方向の位置決めを効果的に行うことができるモータを提供する。
【解決手段】第1ボビン23は、軸方向に延びて第1巻線24が径方向外側に巻き回され、かつ、支持部が径方向内側に収容される第1円筒部と、第1円筒部の内周面から径方向内側に突出する第1突出部と、を有する。支持部の外周には、軸方向一方側端から軸方向他方側に向けて延びる第1溝部が設けられ、第1突出部は、第1溝部内に配置され、第1溝部の軸方向他方側端部には、第1突出部と接触する第1接触部が設けられる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
静止部を備え、
前記静止部は、
軸方向に延びる支持部を有する支持部材と、
前記支持部により支持される第1ステータと、
を有し、
前記第1ステータは、
第1ボビンと、
前記第1ボビンに巻き回される第1巻線と、
前記第1ボビンの軸方向両側に配置される一対の第1ステータコアと、
を有し、
前記第1ボビンは、
軸方向に延びて前記第1巻線が径方向外側に巻き回され、かつ、前記支持部が径方向内側に収容される第1円筒部と、
前記第1円筒部の内周面から径方向内側に突出する第1突出部と、
を有し、
前記支持部の外周には、軸方向一方側端から軸方向他方側に向けて延びる第1溝部が設けられ、
前記第1突出部は、前記第1溝部内に配置され、
前記第1溝部の軸方向他方側端部には、前記第1突出部と接触する第1接触部が設けられる、モータ。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記第1ステータは、前記第1巻線と電気的に接続される導通部材を有し、
前記導通部材は、前記第1溝部内に配置される部分を有する、請求項1に記載のモータ。
【請求項3】
前記導通部材は、FPC(フレキシブルプリント基板)である、請求項2に記載のモータ。
【請求項4】
前記静止部は、第2ステータを有し、
前記第2ステータは、
第2ボビンと、
前記第2ボビンに巻き回される第2巻線と、
前記第2ボビンの軸方向両側に配置される一対の第2ステータコアと、
を有し、
前記第2ボビンは、
軸方向に延びて前記第2巻線が径方向外側に巻き回され、かつ、前記支持部が径方向内側に収容される第2円筒部と、
前記第2円筒部の内周面から径方向内側に突出する第2突出部と、
を有し、
前記支持部の外周には、軸方向一方側端から軸方向他方側に向けて延びる第2溝部が設けられ、
前記第2突出部は、前記第2溝部内に配置され、
前記第2溝部の軸方向他方側端部には、前記第2突出部が接触される第2接触部が設けられ、
前記第2接触部の軸方向高さ位置は、前記第1接触部の軸方向高さ位置よりも軸方向一方側である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のモータ。
【請求項5】
軸方向から視て、前記第1突出部の内周端の長さは、前記第1突出部の外周端の長さよりも長く、
軸方向から視て、前記第1溝部の外周端の長さは、前記第1突出部の内周端の長さよりも短い、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のモータ。
【請求項6】
前記第1突出部の軸方向他方端には、軸方向他方側から軸方向一方側へ向かうにつれて径方向内側に傾くテーパが設けられる、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のモータ。
【請求項7】
前記第1突出部の軸方向長さは、前記ボビンの軸方向長さの半分以下である、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のモータ。
【請求項8】
前記第1突出部は、複数である、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のモータ。
【請求項9】
前記第1突出部は、周方向に等間隔に配置される、請求項8に記載のモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ステッピングモータに関する。
続きを表示(約 4,800 文字)【背景技術】
【0002】
従来、ステッピングモータには、クローポール型と称されるモータが存在する。上記クローポール型のモータは、ステータを有する。上記ステータは、ボビンと、当該ボビンの外周に巻かれた巻線と、2つのステータコアと、を有する。上記2つのステータコアは、それぞれ周方向に並べられる複数の爪型の極歯(クローポール)を有する。上記ステータは、上記ボビンを上下から上記ステータコアにより挟み込んで構成される。上記2つのステータコアの一方の極歯と、他方の極歯は、互いに噛み合う(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2007−49844号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のようなクローポール型のモータでは、上記ステータの下方の部材が磁性体であった場合、上記ステータの下方の部材と上記ステータとが接触していると、巻線から発生した磁束が上記ステータの下方の部材に一部漏れてしまい、必要な量の磁束が得られず、トルク不足が発生してしまう虞がある。そこで、上記ステータの下方の部材と上記ステータとの間に軸方向の隙間を設けつつ上記ステータの周方向かつ軸方向の位置決めを行うことが要望される。
【0005】
上記状況に鑑み、本発明は、ステータの周方向かつ軸方向の位置決めを効果的に行うことができるモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の例示的なモータは、静止部を備える。前記静止部は、軸方向に延びる支持部を有する支持部材と、前記支持部により支持される第1ステータと、を有する。
【0007】
前記第1ステータは、第1ボビンと、前記第1ボビンに巻き回される第1巻線と、前記第1ボビンの軸方向両側に配置される一対の第1ステータコアと、を有する。
【0008】
前記第1ボビンは、軸方向に延びて前記第1巻線が径方向外側に巻き回され、かつ、前記支持部が径方向内側に収容される第1円筒部と、前記第1円筒部の内周面から径方向内側に突出する第1突出部と、を有する。
【0009】
前記支持部の外周には、軸方向一方側端から軸方向他方側に向けて延びる第1溝部が設けられる。前記第1突出部は、前記第1溝部内に配置される。前記第1溝部の軸方向他方側端部には、前記第1突出部と接触する第1接触部が設けられる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の例示的なモータによれば、ステータの周方向かつ軸方向の位置決めを効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1は、本発明の例示的な実施形態に係るモータの外観を示す斜視図である。
図2は、本発明の例示的な実施形態に係るモータの縦断面図である。
図3は、第1ステータの分解斜視図である。
図4は、第1ボビンの斜視図である。
図5は、支持部材の斜視図である。
図6は、第1ステータを支持部材に組み付けた状態を示す斜視図である。
図7は、図6に示す状態の構成を径方向から視た側面図である。
図8は、第2ステータの分解斜視図である。
図9は、図5と異なる方向から視た支持部材の斜視図である。
図10は、第1ステータおよび第2ステータを支持部材に組み付けた状態を示す斜視図である。
図11は、一変形例に係る第1ボビンおよび支持部のそれぞれの軸方向から視た平面図である。
図12は、図11に示す第1ボビンと支持部を嵌合させた状態を示す平面図である。
図13は、一変形例に係る第1ボビンの第1突出部が配置される周方向位置における縦断面図である。
図14は、一変形例に係る第1ボビンの第1突出部が配置される周方向位置における縦断面図である。
図15は、一変形例に係る第1ボビンの軸方向から視た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。
【0013】
なお、本明細書では、モータ10において、モータ10の中心軸Jと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。なお、図面において、「軸方向一方側」をX1、「軸方向他方側」をX2として表記する。また、モータ10において、中心軸J周りの方向を「周方向」と呼ぶ。また、モータ10において、中心軸Jに対する径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Jに近づく方向を「径方向内側」、中心軸Jから遠ざかる方向を「径方向外側」と呼ぶ。
【0014】
<1.モータの構成>
図1は、本発明の例示的な実施形態に係るモータ10の外観を示す斜視図である。また、図2は、モータ10の縦断面図である。
【0015】
モータ10は、クローポール型のステッピングモータであり、かつ、アウタロータ型のモータである。モータ10は、静止部Sと、ロータRと、ブッシュ4と、軸受5A,5Bと、を有する。
【0016】
静止部Sは、支持部材1と、第1ステータ2と、第2ステータ3と、を有する。支持部材1は、磁性体から形成され、かつ軸方向に延びるシャフトであり、基台部11と支持部12を有する。基台部11は、中心軸Jを中心とする円筒状に形成される。支持部12は、基台部11の軸方向一方側端面11Aから軸方向一方側に向かって中心軸Jを中心として軸方向に延びる円筒状に形成される。支持部12の外径は、基台部11の外径よりも短い。支持部12の内径と基台部11の内径は等しい。
【0017】
なお、支持部材1は、シャフトに限らず、例えば内部に回転シャフトを収容するスリーブとしてもよい。
【0018】
第1ステータ2および第2ステータ3は、支持部12により支持される。第1ステータ2および第2ステータ3は、支持部12の外周側を環状に囲む。第2ステータ3は、第1ステータ2よりも軸方向一方側に配置される。これにより、第1ステータ2および第2ステータ3は、軸方向に積層される。
【0019】
第1ステータ2は、一対の第1ステータコア21,22と、第1ボビン23と、第1巻線24と、第1導通部材25と、を有する。第1巻線24は、第1ボビン23に巻き回される。第1ステータコア21は、第1ステータコア22よりも軸方向一方側に配置される。
【0020】
第1ボビン23は、第1ステータコア21,22により軸方向両側から挟み込まれる。すなわち、一対の第1ステータコア21,22は、第1ボビン23の軸方向両側に配置される。第1導通部材25は、第1ボビン23の軸方向一方側において第1ボビン23に固定される。第1ボビン23が支持部12に嵌合することにより、第1ステータ2は支持部12に支持される。
【0021】
第2ステータ3は、一対の第2ステータコア31,32と、第2ボビン33と、第2巻線34と、第2導通部材35と、を有する。第2巻線34は、第2ボビン33に巻き回される。第2ステータコア31は、第2ステータコア32よりも軸方向一方側に配置される。第2ボビン33は、第2ステータコア31,32により軸方向両側から挟み込まれる。すなわち、一対の第2ステータコア31,32は、第2ボビン33の軸方向両側に配置される。第2導通部材35は、第2ボビン33の軸方向一方側において第2ボビン33に固定される。第2ボビン33が支持部12に嵌合することにより、第2ステータ3は支持部12に支持される。
【0022】
ブッシュ4は、第2ステータ3よりも軸方向一方側において、支持部12に嵌められる。ブッシュ4の外周側において、軸受5Aがブッシュ4に嵌められる。軸受5Bは、基台部11の外周側において、基台部11に嵌められる。軸受5A,5Bは、ボールベアリングである。
【0023】
ロータRは、ハウジング6とマグネット7とを有する。ハウジング6は、中心軸Jを中心として軸方向に延びる円筒状である。ハウジング6の内周面の軸方向一方側端部は、軸受5Aの外周面と接触する。ハウジング6の内周面の軸方向他方側端部は、軸受5Bの外周面と接触する。
【0024】
マグネット7は、中心軸Jを中心として軸方向に延びる円筒状である。マグネット7は、永久磁石であり、例えばフェライト磁石などで構成される。マグネット7は、ハウジング6の内周面に固定される。マグネット7は、軸受5Aと軸受5Bとの間に配置される。マグネット7は、第1ステータ2の径方向外側において第1ステータ2と径方向に対向し、かつ、第2ステータ3の径方向外側において第2ステータ3と径方向に対向する。
【0025】
第1導通部材25を介して第1巻線24に通電することにより、後述するように第1ステータコア21,22により周方向に配置される複数の極歯(クローポール)がN極、S極で周方向に交互に磁化される。第2導通部材35を介して第2巻線34に通電することにより、後述するように第2ステータコア31,32により周方向に配置される複数の極歯がN極、S極で周方向に交互に磁化される。このように磁化される極歯と、マグネット7との作用により、ロータRは周方向に回転する。
【0026】
<2.第1ステータの構成>
図3は、第1ステータ2の分解斜視図である。ただし、図3において、第1巻線24は第1ボビン23に巻き回した状態で示す。
【0027】
ここで、図3に示される第1ボビン23について、図4に示す第1ボビン23の斜視図を参照して説明する。図4に示すように、第1ボビン23は、第1円筒部231と、円盤部232,233と、を有する。第1円筒部231は、軸方向に延びて第1巻線24(図3)が径方向外側に巻き回される。円盤部232は、第1円筒部231の軸方向一方側端部から径方向外側に延びる。円盤部233は、第1円筒部231の軸方向他方側端部から径方向外側に延びる。
【0028】
また、第1ボビン23は、第1突出部234を有する。第1突出部234は、第1円筒部231の内周面から径方向内側に突出する。図4に示す第1突出部234は、第1円筒部231の内周面の軸方向全体にわたって形成される。
【0029】
また、第1ボビン23は、軸方向一方側に第1導通部材25を載置するための載置面23Aを有する。載置面23Aは、周方向に延びる周方向面232Aと、第1突出部234の軸方向一方側端面234Aと、を有する。周方向面232Aと軸方向一方側端面234Aとは面一である。周方向面232Aは、円盤部232の軸方向一方側端面の一部であり、かつ、残りの一部よりも軸方向他方側に位置する。
【0030】
図3に示すように、第1ステータコア21は、環状部211と、複数の極歯212と、を有する。第1ステータコア21は、例えば鉄板などにより形成される。複数の極歯212は、環状部211の径方向外端部から軸方向他方側へ延び、かつ、周方向に並ぶ。複数の極歯212は、それぞれ爪型に形成される。複数の極歯212は、周方向に等間隔に配置される。極歯212の個数は、一例として6個としている。
(【0031】以降は省略されています)

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