JP2000023445A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型化、薄型化しても発生回転トルクの減少が
ない、使いやすい小型ステッピングモータを提供する。 【解決手段】永久磁石で形成されたロータ１０と、ロー
タ１０の外側に配設されたヨーク２０と、ヨーク２１、
２３より延出するコイル巻回部材２５にコイル３０を巻
回して製作する事により、従来は回転軸同心円周上に配
置していたコイルを、横方向へずらして配置することが
でき、モータの全体の厚さをロータ１０の直径”ｄ”に
比し、ヨーク部分の厚さ及びモータケースの厚さを加え
た厚さである”Ｈ”に抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はステッピングモータ
に関し、例えば、フレキシブルディスク装置や光ディス
クドライブ装置等のアクセスヘッド送りや、カメラ等の
機構部品の駆動による位置決め用に使用するステッピン
グモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＰＭ形ステッピングモータの構造
は、図４に示す構造であった。即ち、永久磁石をロータ
（Rotor）１１０に用いて回転軸１１５を回転させる構
造である。そして、その円周外上に、所定の（ある一定
の）間隙（Gap）を持った磁気回路を構成するヨーク（Y
oke）１２０を配置し、その外周に円周状に電力により
磁界を発生するコイル部１３０を配設した構造を備えて
いた。

【０００３】このため、モータの大きさとしては、ロー
タ１１０の直径”ｄ”に、ヨーク部及びコイルの厚さを
加えた図４に”Ｄ”で示す大きさ（厚さ）となってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図４に示す構造を備えるＰＭ形ステッピングモータにお
ける小型化、薄型化は、全ての構成部品をあまねく同心
円上に小さくすることにより達成されていた。

【０００５】しかし、モータの形状をそのまま小さくス
ケールダウン（Scale Down）して行くと、回転トルクを
発生するロータ（Rotor）部の多極に着磁された永久磁
石の直径も小さくなってしまう。この結果、モータの径
が小さくなるについて得られる回転トルクも小さくなっ
てしまっていた。

【０００６】また、従来のこの種のモータ構造では回転
軸の同心円上にコイルを円周形状に巻いている為に、そ
のコイルを巻くスペースも小さくなってしまうことよ
り、モーターのトルク常数であるコイルの起磁力である
アンペアターン（ＡＴ：コイルに流れる電流×コイル巻
数）も小さくなり、モータの小径化にともなって発生回
転トルクも小さくなってしまうという不具合があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決することを目的として成されたもので、小型化、薄
型化しても発生回転トルクの減少がない、使いやすい小
型ステッピングモータを提供することを目的とする。か
かる目的を達成する一手段として例えば以下の構成を備
える。

【０００８】即ち、永久磁石で形成されたロータと、前
記ロータの外側に配設されたヨークと、前記ヨークの外
側の前記ロータの回転軸に対して非円周上位置に電力を
供給することにより起磁力を発生するコイルとを有する
ことを特徴とする。

【０００９】そして例えば、前記コイルは、前記ロータ
の回転軸に対して略横方向に配設された単巻のコイルで
あることを特徴とする。あるいは、前記コイルは、前記
ロータの回転軸に対して略縦長方向に配設された単巻の
コイルであることを特徴とする。

【００１０】また例えば、前記コイルは、前記ヨークの
外側の少なくとも１方向に配設されていることを特徴と
する。あるいは、前記コイルは、前記ヨークより延出す
るコイル巻回部材に巻回されていることを特徴とする。

【００１１】 〔発明の詳細な説明〕以下、図面を参照して本発明に係
る一発明の実施の形態例を説明する。

【００１２】［第１の実施の形態例］本発明に係る一発
明の実施の形態例を詳細に説明する。図１は本実施の形
態例のステッピングモータの構成を説明するための図、
図２は本実施の形態例のＡ相のヨークとコイルの詳細構
造の例を説明するための図である。

【００１３】図１及び図２において、１０は永久磁石で
形成されたロータ、１５は回転軸、２０はロータ１０の
円周外上に配置される所定の（ある一定の）間隙（Ga
p）を持った磁気回路を構成するヨーク、３０はコイル
巻回部２５に巻回されるコイル、４０はモータカバーで
ある。

【００１４】ヨーク２０は、図１の下側に示すＡ相ヨー
ク２１と、上側に示すＢ相ヨーク２３と、これらのヨー
クの磁極歯の略間に位置決めされる磁極歯を備え、Ａ相
ヨーク２１とＢ相ヨーク２３の後述するコイル巻回部２
５等との間にコイルを保持するためのコイル保持部２
６、２８を備える一対のヨーク２２、２４が配置されて
いる。

【００１５】図２に示すようにＡ相ヨーク２２の一方側
面より外周方向に延出し当該ヨークと磁気的に連結して
構成された断面略Ｌ字状のコイル巻回部２５が設けられ
ている。また対となるヨーク２２の一方側面より外周方
向に延出し当該ヨークと磁気的に連結して構成された断
面略Ｌ字状のコイル保持部２６が設けられている。

【００１６】そして、このコイル巻回部２５にコイル３
０を巻いてコイル保持部２６で保持することにより、従
来は回転軸同心円周上に配置していたコイルを、横方向
へずらして配置することができる。しかも、ヨークより
「Ｌの字」にのびた部分にコイルを巻くことにより、磁
気回路を構成するヨークに磁場を発生させることができ
る。

【００１７】この結果、モータの全体の厚さをロータ１
０の直径”ｄ”に比し、ヨーク部分の厚さ及びモータケ
ースの厚さを加えた厚さである”Ｈ”に抑えることがで
きる。

【００１８】以上に説明したように本実施の形態例によ
れば、永久磁石を用いた回転軸（ローターマグネット）
と同心円周にあるヨークより「Ｌの字」にのびた部分に
コイルを巻いた構造とすることにより、従来は回転軸同
心円周上にあったコイルを横方向へずらして巻線するこ
とができ、このコイルに電力を加えることにより、ヨー
クに磁場を発生させることができる。

【００１９】しかも、回転軸に伴うローターマグネット
の直径を”ｄ”とした場合、従来の形状では、磁気回路
とそのまわりを囲むコイル部分の寸法だけ大きくなるの
に比較して、本実施の形態例のコイル部分を横へ移動し
た構造のモータの場合には、扁平型になるがモータとし
ての外径形状を薄くすることができる。これにより、回
転軸にある永久磁石を用いたローターマグネットの直径
を小さくすることなく、モータの薄型化が可能となる。

【００２０】［第２の実施の形態例］以上の説明では、
図１に示すようにコイルを円周方向に幅広に巻回した
が、本発明は以上の巻回方向に限定されるものではな
く、Ａ相用、Ｂ相用の２組が必要であることより、厚さ
が問題になるような場合等では、円周方向に幅広に巻回
するのではなく、円周方向に縦長に巻回してもよい。

【００２１】このように円周方向に縦長に巻回した本発
明に係る第２の発明の実施の形態例を図３に示す。図３
に示すように第２の実施の形態例ではコイルを円周方向
に縦長に巻回している。他の基本構成は上述した第１の
実施の形態例と同様である。但し、コイルを縦長に構成
することにより、コイル巻回部の構造もコイルの構造に
合わせた形状とすればよい。

【００２２】以上説明したように第２の発明の実施の形
態例によれば、コイルを円周方向に縦長に巻回したた
め、コイルの巻回回数が多くても、モータの厚さを薄く
構成することができ、モータトルクを落すことなく小型
化、薄型化が図れる。

【００２３】［他の実施の形態例］以上説明した第１の
及び第２の実施の形態例においては、片方向のみにコイ
ルを巻いた形状を備えるモータについて説明したが、本
発明は以上の例に限定されるものではなく、例えば、反
対方向にもコイル巻回部を設けて個々にもコイルを巻回
して対向する２方向にコイルを形成してもよい。更に、
構造によっては、複数方向にコイルを形成してもよいこ
とは勿論である。

【００２４】以上説明したように各実施の形態例によれ
ば、コイルを回転軸の横方向に形成することにより、扁
平型のＰＭ形ステッピングモータを構成することが出来
る。そして、ロータマグネットを小径することなく薄型
のステッピングモータ構造とすることにより、小径化に
伴うトルク低減を回避することが可能になると共に、ロ
ータマグネットの小径化による多極着磁の不利性をも改
善することができる。

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、永
久磁石で形成されたロータと、ロータの外側に配設され
たヨークと、ヨークの外側のロータの回転軸に対して非
円周上位置に電力を供給することにより起磁力を発生す
るコイルとを配設したことにより、従来は回転軸同心円
周上にあったコイルを横方向へずらして巻線することが
でき、回転軸にある永久磁石を用いたローターマグネッ
トの直径を小さくすることなく、モータの薄型化が可能
となる。この結果、ロータを小径化することなく薄型の
モータ構造とすることができ、小径化に伴うトルク低減
を回避することが可能になると共に、ロータの小径化に
よる多極着磁の不利性をも改善することができる。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一発明の実施の形態例のステッピ
ングモータの構成を説明するための図である。

【図２】本実施の形態例のＡ相のヨークとコイルの詳細
構造の例を説明するための図である。

【図３】本発明に係る第２の発明の実施の形態例のステ
ッピングモータの構成を示す図である。

【図４】従来のＰＭ形ステッピングモータの構造を説明
するための図である。

【符号の説明】

１０、１１０ 永久磁石で形成されたロータ １５、１１５ 回転軸 ２０２２、２４、１２０ ヨーク ２１ Ａ相ヨーク ２３ Ｂ相ヨーク ３０、１３０ コイル ４０ モータカバー ２５ コイル巻回部 ２６、２８ コイル保持部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石で形成されたロータと、 前記ロータの外側に配設されたヨークと、 前記ヨークの外側の前記ロータの回転軸に対して非円周
   上位置に電力を供給することにより起磁力を発生するコ
   イルとを有することを特徴とするステッピングモータ。
2. 【請求項２】前記コイルは、前記ロータの回転軸に対し
   て略横方向に配設された単巻のコイルであることを特徴
   とする請求項１記載のステッピングモータ。
3. 【請求項３】前記コイルは、前記ロータの回転軸に対し
   て略縦長方向に配設された単巻のコイルであることを特
   徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
4. 【請求項４】 前記コイルは、前記ヨークの外側の少な
   くとも１方向に配設されていることを特徴とする請求項
   ２又は請求項３のいずれかに記載のステッピングモー
   タ。
5. 【請求項５】 前記コイルは、前記ヨークより延出する
   コイル巻回部材に巻回されていることを特徴とする請求
   項１乃至請求項５のいずれかに記載のステッピングモー
   タ。