JP2000287434A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力の高くかつ小型のモータを提供する。 【構成】 モータの構成として、円筒形状に形成される
とともに少なくとも外周面が周方向に分割して異なる極
に交互に着磁されたマグネットを備え、マグネットの軸
方向に第１のコイルとマグネットと第２のコイルを配置
し、第１のコイルにより励磁されマグネットの外周面に
対向する第１の外側磁極部と、マグネットの内周面に対
向し中空柱形状の第１の内側磁極部と、第２のコイルに
より励磁されマグネットの外周面に対向する第２の外側
磁極部と、マグネットの内周面に対向し中空柱形状の第
２の内側磁極部と、マグネットと一体的に回転可能な回
転軸と、該回転軸をその軸方向に加圧する加圧手段とを
備え、加圧手段は第１の内側磁極部の中空柱内部に配置
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超小型に構成した円筒
形状のモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の小型円筒形状のステップモータと
しては図５に示すものがある。ボビン１０１にステータ
コイル１０５が同心状に巻回され、ボビン１０１は２個
のステータヨーク１０６で軸方向から挟持固定されてお
り、かつステータヨーク１０６にはボビン１０１の内径
面円周方向にステータ歯１０６ａと１０６ｂが交互に配
置され、ケース１０３には、ステータ歯１０６ａまたは
１０６ｂと一体のステータヨーク１０６が固定されてス
テータ１０２が構成されている。

【０００３】２個のケース１０３の一方にはフランジ１
１５と軸受け１０８が固定され、他方のケース１０３に
は他の軸受け１０８が固定されている。ロータ１０９は
ロータ軸１１０に固定されたロータ磁石１１１からな
り、ロータ磁石１１１は２個の軸受け１０８の間に回転
可能に支持されている。

【０００４】またロータ軸１１０にはリードスクリュー
が形成され、これが不図示のメネジに噛み合って、該メ
ネジを軸方向に移動させるような機構が提案され、例え
ばビデオカメラのオートフォーカス機構に用いられてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の小型のステップモータはロータの外周にケース１０
３、ボビン１０１、ステータコイル１０５、ステータヨ
ーク１０６が同心状に配置されているためモータの外形
寸法が大きくなってしまう欠点があった。また、ステー
タコイル１０５への通電により発生する磁束は図６に示
すように主としてステータ歯１０６ａの端面１０６ａ１
とステータ歯１０６ｂの端面１０６ｂ１とを通過するた
めロータ磁石１１１に効果的に作用しないのでモータの
出力は高くならない欠点がある。

【０００６】このような問題を解決したモータを本出願
人は特開平０９−３３１６６６公報に提案している。こ
の提案したモータは円周方向に等分割して異なる極に交
互に着磁された永久磁石からなるロータを円筒形状に形
成し、該ロータの軸方向に第１のコイル、ロータ及び第
２のコイルを順に配置し、第１のコイルにより励磁され
る第１の外側磁極及び第１の内側磁極をロータの外周面
及び内周面に対向させ、第２のコイルにより励磁される
第２の外側磁極及び第２の内側磁極をロータの外周面及
び内周面に対向させるように構成したものであり、ロー
タ軸である回転軸が円筒形状の永久磁石内から取り出さ
れている。

【０００７】このような構成のモータは、出力が高くモ
ータの外形寸法を小さいものとすることができるが、さ
らに上記構成でマグネットを薄くすることにより第１の
外側磁極と第１の内側磁極の間の距離及び第２の外側磁
極と第２の内側磁極の間の距離を小さくできれば磁気回
路の磁気抵抗を小さくすることができる。これによれば
第１のコイル及び第２のコイルに流す電流は少ない電流
で多くの磁束を発生させることができる。

【０００８】また図５に示した従来のモータを出力軸に
リードスクリューを形成し、これをメネジに噛み合せ
て、該メネジを軸方向に移動させるような機構に応用す
る場合はヒステリシス差を生じないように前記出力軸あ
るいはロータ軸に軸方向に関して加圧し該出力軸あるい
はロータ軸を軸方向に片寄せさせる必要がある。この加
圧するための手段が一般的には板状スプリングでモータ
本体の後ろの端面に配置されていた。このため加圧手段
を含めたモータ全体の全長は長くなってしまいコンパク
ト性を損なってしまっていた。

【０００９】したがって、本発明の目的は、出力の高く
かつ小型のモータを提供することにある。

【００１０】また、本発明の他の目的は、出力の高く、
小型で、出力が安定し、組み立ても容易なモータを提供
することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第１に、円筒形状に形成されるとともに
少なくとも外周面が周方向に分割して異なる極に交互に
着磁されたマグネットを備え、該マグネットの軸方向に
第１のコイルと前記マグネットと第２のコイルを配置
し、前記第１のコイルにより励磁され前記マグネットの
外周面に対向する第１の外側磁極部と、前記マグネット
の内周面に対向し中空柱形状の第１の内側磁極部と、前
記第２のコイルにより励磁され前記マグネットの外周面
に対向する第２の外側磁極部と、前記マグネットの内周
面に対向し中空柱形状の第２の内側磁極部と、前記マグ
ネットと一体的に回転可能な回転軸と、該回転軸をその
軸方向に加圧する加圧手段とを備え、該加圧手段は前記
第１の内側磁極部の中空柱内部に配置されていることを
特徴とするものである。

【００１２】上記構成において、モータの径はマグネッ
トの外周面に対向する第１、第２の外側磁極で決めら
れ、モータの軸方向の長さは第１のコイル、マグネッ
ト、第２のコイルを順に配置することで決められ、モー
タを非常に小型化することができるものである。また、
第１のコイルにより発生する磁束は第１の外側磁極と第
１の内側磁極との間にあるマグネットを横切るので効果
的に作用する。第２のコイルにより発生する磁束は第２
の外側磁極と第１の内側磁極との間にあるマグネットを
横切るので効果的に作用し、モータの出力を高める。加
圧手段は前記回転軸を加圧し回転軸の軸方向の位置を一
定の位置に片寄せしつつも第１の内側磁極の中空柱形状
内に収納されているのでモータのコンパクト性をなんら
損なわないようにしている。

【００１３】上記目的を達成するために、本発明は、第
２に、円筒形状に形成されるとともに少なくとも外周面
が周方向に分割して異なる極に交互に着持されたマグネ
ットと前記マグネットと一体的に回転可能な回転軸と、
該マグネットの軸方向に配置された第１のコイルと、第
２のコイルと、前記第１のコイルにより励磁され前記マ
グネットの外周面に対向する第１の外側磁極部と、前記
マグネットの内周面に対向し中空柱形状でありかつ該中
空柱形状の先端部に前記回転軸の回転を支持する軸受け
部が形成された第１の内側磁極部と、前記第２のコイル
により励磁され前記マグネットの外周面に対向する第２
の外側磁極部と、前記マグネットの内周面に対向する第
２の内側磁極部と、前記回転軸をその軸方向に加圧し前
記第１の内側磁極部の中空柱内部に配置されている加圧
手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１４】上記構成において、モータの径はマグネッ
トの外周面に対向する第１、第２の外側磁極で決めら
れ、モータの軸方向の長さは第１のコイル、マグネッ
ト、第２のコイルを順に配置することで決められモータ
を非常に小型化することができるものである。また、第
１のコイルにより発生する磁束は第１の外側磁極と第１
の内側磁極との間にあるマグネットを横切るので効果的
に作用する。第２のコイルにより発生する磁束は第２の
外側磁極と第１の内側磁極との間にあるマグネットを横
切るので効果的に作用し、モータの出力を高める。加圧
手段は前記回転軸を加圧し回転軸の軸方向の位置を一定
の位置に片寄せしつつも第１の内側磁極の中空柱形状内
に収納されているのでモータのコンパクト性をなんら損
なわないようにしている。前記回転軸の軸受け部を前記
第１の内側磁極部の中空柱形状の先端部に設けることで
加圧手段により回転軸が受ける側圧による回転軸のぶれ
を最小限に抑え安定したモータの出力とするように作用
する。

【００１５】上記目的を達成するために、本発明は、第
３に、前述の発明の構成に加えて、さらに前記第１の内
側磁極部の軸受け部は前記回転軸の軸方向への前記加圧
手段の移動を規制可能に構成されていることを特徴とす
るものである。

【００１６】上記構成において、前記軸受け部は前記第
１の内側磁極部の中空柱形状内に収納された加圧手段が
特に本モータの組み立て時に中空柱形状内から飛び出す
のを防ぎ組み立て作業性を高め本モータの製造を容易に
することができる。

【００１７】

【実施例】（実施例１）図１〜図４は本発明の実施例１
のステップモータを示す図であり、そのうち、図１はス
テップモータの分解斜視図であり、図２はステップモー
タの組み立て後の軸方向の断面図であり、図３は図２の
Ａ−Ａ線での断面図およびＢ−Ｂ線での断面図であり、
図４は連結リングの一部断面の斜視図である。

【００１８】図１〜図４において、１はロータを構成す
る円筒形状のマグネットであり、このロータであるマグ
ネット１は、その外周表面を円周方向にｎ分割して（本
実施例では１０分割して）Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁され
た着磁部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、
１ｈ、１ｉ、１ｊとすると、この着磁部１ａ、１ｃ、１
ｅ、１ｇ、１ｉがＳ極に着磁され、着磁部１ｂ、１ｄ、
１ｆ、１ｈ、１ｊがＮ極に着磁されている。また、マグ
ネット１は射出成形により形成されるプラスチックマグ
ネット材料により構成されている。これにより円筒形状
の半径方向に関しての厚さは非常に薄く構成することが
できる。またマグネット１には軸方向中央部に内径が小
なる嵌合部１ｗを備えている。

【００１９】７はロータ軸となる出力軸であり、リード
スクリュー部７ａが形成されており、このリードスクリ
ュー部７ａはメネジ（図示せず）と噛み合って回転によ
りメネジを直線移動させるものである。リードスクリュ
ー部７ａは請求項中の伝達手段に対応するものである。
この出力軸７はロータであるマグネット１の嵌合部１ｗ
に圧入にて固着されている。マグネット１は射出成形に
より成形されるプラスチックマグネットからなるため圧
入による組み立てでも割れが発生することはなく、また
軸方向中央部に内径が小なる嵌合部１ｗを備えるという
複雑な形状でも製造が容易となる。また出力軸７とマグ
ネット１とでロータを構成している。

【００２０】２および３は円筒形状のコイルであり、コ
イル２および３は前記マグネット１と同心でかつ、マグ
ネット１を軸方向に挟む位置に配置され、コイル２およ
び３はその外径が前記マグネット１の外径とほぼ同じ寸
法である。

【００２１】１８および１９は軟磁性材料からなる第１
のステータおよび第２のステータであり、第１のステー
タおよび第２のステータの位相は１８０／ｎ度、即ち１
８°ずれて配置され、これらの第１のステータ１８の外
筒はその先端部が第１の外側磁極１８ａ、１８ｂ、１８
ｃ、１８ｄ、１８ｅを形成している。

【００２２】２１は第１の補助ステータであり、内径部
２１ｆが第１のステータ１８の内筒に嵌合して固着され
かつ外径部には前記第１のステータの外側磁極１８ａ、
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅに対向した位相に対向
部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ部が形成さ
れている。対向部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２
１ｅ部はそれぞれがマグネット１の着磁に関して同位相
になるように３６０／（ｎ／２）度、即ち７２度ずれて
形成されている。

【００２３】第１のステータ１８の中空柱形状の内筒１
８ｆと補助ステータ２１とで第１の内側磁極を構成して
いる。

【００２４】第２のステータ１９の外筒はその先端部が
第２の外側磁極１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９
ｅを形成している。

【００２５】２２は第２の補助ステータで内径部２２ｆ
が第２のステータ１９ので内筒１９ｆに嵌合して固着さ
れかつ外径部には前記第２のステータの外側磁極１９
ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅに対向した位相に
対向部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ部が形
成されている。対向部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２
ｄ、２２ｅ部はそれぞれがマグネット１の着磁に関して
同位相になるように３６０／（ｎ／２）度、即ち７２度
ずれて形成されており、また第２のステータ１９の第２
の外側磁極１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅは
それぞれがマグネット１の着磁に関して同位相になるよ
うに３６０／（ｎ／２）度、即ち７２度ずれて形成され
ている。

【００２６】第２のステータ１９の中空柱形状の内筒１
９ｆと補助ステータ２２とで第２の内側磁極を構成して
いる。

【００２７】第１のステータ１８の外側磁極１８ａ、１
８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ及び第２のステータ１９
の外側磁極１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅは
切欠き穴と、軸と平行方向に延出する歯により構成され
ている。この構成によりモータの直径を最小限にしつつ
磁極の形成が可能となる。つまり、もし外側磁極を半径
方向に延びる凹凸で形成するとその分モータの直径は大
きくなってしまうのであるが、本実施例では切欠き穴
と、軸と平行方向に延出する歯により外側磁極を構成し
ているのでモータの直径を最小限に抑えることができ
る。

【００２８】第１のステータ１８の外側磁極１８ａ、１
８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅおよび第１の内側磁極の
一部を構成する第１の補助ステータの外径部２１ａ、２
１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅはマグネットの一端側の
外周面および内周面に対向してマグネット１の一端側を
挟み込むように設けられる。

【００２９】第２のステータ１９の外側磁極１９ａ、１
９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅおよび第２の内側磁極の
一部を構成する第２の補助ステータの外径部２２ａ、２
２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅはマグネットの他端側の
外周面および内周面に対向してマグネット１の他端側を
挟み込むように設けられる。

【００３０】２３はフレームであり、第２のステータ１
９に固着されている。２４は先端軸受けであり、フレー
ム２３の穴２３ａに固着されている。前記ロータ軸７の
先端部７ｂが先端軸受け２４の穴２４ｂに回転可能に嵌
合している。２５はステータ内軸受けであり、第１のス
テータ１８の中空柱形状の内筒１８ｆの先端部に取り付
けられており、前記ロータ軸７の７ｃ部が回転可能に嵌
合している。ロータ軸７は先端軸受け２４とステータ内
軸受け２５とで回転可能に支持されていることになる。
つまり、外部に動力を伝達する伝達手段であるリードス
クリュー部７ａはステータ内軸受け２５が取り付けられ
ている第１のステータ１８とは反対側の第２のステータ
１９を越えて軸線方向に突出しており、第２のステータ
１９とは先端軸受け２４との間に位置する。これによれ
ば、伝達手段部は両端を軸受けで支持される構造となる
ので後述する利点に加えて支持強度が強くなる利点もあ
る。２６はスライド部材であり、第１のステータ１８の
中空柱形状の内筒１８ｆの内部１８ｇに収納されてい
る。２８は蓋であり、第１のステータ１８に固着され圧
縮コイルスプリング２７の片側の方向の位置規制をして
いる。

【００３１】圧縮コイルスプリング２７は前記スライド
部材２６を介してロータ軸７の端部７ｄを軸方向に加圧
している。ロータ軸７はこの加圧により前記先端軸受け
２４側に押しつけられ回転可能であり、かつ軸方向の位
置に関して位置決めがされる。これによりロータ軸７の
リードスクリュー部７ａに噛み合うメネジの直線運動の
移動位置はロータ軸の回転方向等に起因するヒステリシ
ス差が生じない安定した位置どりをする運動になる。

【００３２】本実施例では圧縮コイルスプリング２７と
スライド部材２６が加圧手段を構成している。この加圧
手段は第１のステータ１８の中空柱形状の内筒１８ｆの
内部１８ｇに収納されているのでモータ本体から出っ張
ることがなくモータのコンパクト性を全く損なわない。
また圧縮コイルスプリング２７とスライド部材２６を第
１のステータ１８の中空柱形状の内筒１８ｆの内部１８
ｇに収納した後ステータ内軸受け２５と蓋２８を第１の
ステータ１８に固着してしまえばロータ軸受７を組み立
てる前でも圧縮コイルスプリング２７とスライド部材２
６はステータ内軸受け２５により移動を規制され第１の
ステータ１８の中空柱形状の内筒１８ｆの内部１８ｇか
ら飛び出してしまうことがなく組み立て時の作業効率が
向上する利点がある。

【００３３】さらに圧縮コイルスプリング２７とスライ
ド部材２６から構成される加圧手段がロータ軸７に正確
に軸方向に加圧せずロータ軸７に側圧を加えてしまった
としてもロータ軸７の加圧される部分は極めて近傍がス
テータ内軸受け２５により支持されるため側圧による力
のモーメントの発生は小さく抑えられロータ軸のぶれや
軸受けに加わる側圧等を最小限に抑えることができモー
タの出力の安定化と作動音の発生を抑えることができ
る。

【００３４】第１のステータ１８の外筒および内筒の間
にコイル２が設けられ、このコイル２に通電されること
により第１のステータ１８および第１の補助ヨーク２１
が励磁される。

【００３５】第２のステータ１９の外筒および内筒の間
にコイル３が設けられ、このコイル３に通電されること
により第２のステータ１９および第２の補助ヨーク２２
が励磁される。従って、コイル２により発生する磁束は
外側磁極１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅおよ
び内側磁極の一部を構成する対向部２１ａ、２１ｂ、２
１ｃ、２１ｄ、２１ｅとの間にあるロータであるマグネ
ット１を横切るので、効果的にロータであるマグネット
に作用し、コイル３により発生する磁束は外側磁極１９
ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅおよび内側磁極の
一部を構成する対向部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２
ｄ、２２ｅとの間にあるロータであるマグネット１を横
切るので、効果的にロータであるマグネットに作用しモ
ータの出力を高める。

【００３６】第１の内側磁極は前記第１のコイルの内径
よりも大きな外径を有し、第２の内側磁極は第２のコイ
ルの内径よりも大きな外径を有してることによりコイル
の内径を小さくしてコイルの占有する体積を大きくして
も第１の外側磁極第１の外側磁極と第１の内側磁極の距
離および第２の外側磁極と第２の内側磁極の距離を小さ
く構成することが可能になる。これによりコイル側から
見た磁気抵抗は小さく構成されるため小さな電力によっ
ても多くの磁束を発生させることができるのでモータの
出力が高まる。

【００３７】２０は非磁性材料からなる円筒形状部材と
しての連結リングであり、その詳細は図４に一部を断面
にして斜視図として示す。この連結リング２０の内側の
一端側には溝２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ
が設けられ、他端側には溝２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２
０ｄ、２０ｅに対し位相を１８０／ｎ度即ち１８度ずら
した溝２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ、２０ｊが設け
られ、溝２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅに第
１のステータ１８の外側磁極１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、
１８ｄ、１８ｅを嵌合し、溝２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、
２０ｉ、２０ｊに第２のステータ１９の外側磁極１９
ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅを嵌合し、これら
の部材間を接着剤により固定する。これら第１のステー
タ１８と第２のステータ１９は連結リング２０の内面側
の突出部２０ｋ、２０ｎによりある距離だけ間隔を隔て
て固定されている。

【００３８】即ち、第１のステータ１８の外側磁極１８
ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅの先端と第２のス
テータ１９の外側磁極１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９
ｄ、１９ｅの先端とが向き合うように配置されている。
連結リングを非磁性材料により構成したことにより第１
のステータ１８と第２のステータ１９とを磁気回路上分
断できお互いの影響が及ばないようにできるのでモータ
の性能が安定する。

【００３９】図２はステップモータの断面図であり、図
３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は図２のＡ−Ａ線で
の断面図を示し、図３（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）
は図２のＢ−Ｂ線での断面図を示している。図３（ａ）
と（ｅ）とが同時点の断面図であり、図３（ｂ）と
（ｆ）とが同時点の断面図であり、図３（ｃ）と（ｇ）
とが同時点の断面図であり、図３（ｄ）と（ｈ）とが同
時点の断面図である。

【００４０】次にステップモータの動作を説明する。図
３（ａ）と（ｅ）の状態からコイル２および３に通電し
て、第１のステータ１８の外側磁極１８ａ、１８ｂ、１
８ｃ、１８ｄ、１８ｅをＮ極とし、第１の内側磁極の一
部を構成する第１の補助ヨーク２１の対向部２１ａ、２
１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅをＳ極とし、第２のステ
ータ１９の外側磁極１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、
１９ｅをＮ極とし、第２の内側磁極の一部を構成する第
２の補助ヨーク２２の対向部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、
２２ｄ、２２ｅをＳ極に励磁すると、ロータであるマグ
ネット１は反時計方向に１８度回転し、図３（ｂ）と
（ｆ）に示す状態になる。

【００４１】次に、コイル２への通電を反転させ、第１
のステータ１８の外側磁極１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１
８ｄ、１８ｅをＳ極とし、第１の内側磁極の一部を構成
する第１の補助ヨーク２１の対向部２１ａ、２１ｂ、２
１ｃ、２１ｄ、２１ｅをＮ極とし、第２のステータ１９
の外側磁極１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅを
Ｎ極とし、第２の内側磁極の一部を構成する第２の補助
ヨーク２２の対向部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、
２２ｅをＳ極に励磁すると、ロータであるマグネット１
はさらに反時計方向に１８度回転し、図３（ｃ）と
（ｇ）に示す状態になる。

【００４２】次に、コイル３への通電を反転させ、第１
のステータ１８の外側磁極１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１
８ｄ、１８ｅをＳ極とし、第１の内側磁極の一部を構成
する第１の補助ヨーク２１の対向部２１ａ、２１ｂ、２
１ｃ、２１ｄ、２１ｅをＮ極とし、第２のステータ１９
の外側磁極１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅを
Ｓ極とし、第２の内側磁極の一部を構成する第２の補助
ヨーク２２の対向部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、
２２ｅをＮ極に励磁すると、ロータであるマグネット１
はさらに反時計方向に１８度回転し、図３（ｄ）と
（ｈ）に示す状態になる。

【００４３】以後このようにコイル２および３への通電
方向を順次切り換えていくことによりロータであるマグ
ネット１は通電位相に応じた位置へと回転していくもの
である。

【００４４】ここでこのような構成のステップモータが
モータを超小型化する上で最適な構成であることについ
て述べる。ステップモータの基本構成について述べる
と、第１に、マグネットを中空の円筒形状に形成してい
ること、第２に、マグネットの外周面を周方向にｎ分割
して異なる極に交互に着磁していること、第３に、マグ
ネットの軸方向に第１のコイルとマグネットと第２のコ
イルを順に配置していること、第４に、第１、第２のコ
イルにより励磁される第１、第２のステータの外側磁極
および内側磁極をマグネットの外周面および内周面に対
向させていること、第５に、外側磁極を切欠き穴と軸と
平行方向に延出する歯により構成していることである。
第６に、ロータ軸７の軸方向への加圧手段を中空柱形状
の内筒１８ｆの内部１８ｇに収納してモータ本体から出
っ張ることをなくしていることである。

【００４５】このステップモータの径はマグネットの径
にステータ磁極を対向させるだけの大きさがあればよ
く、また、ステップモータの長さはマグネットの長さに
第１のコイルと第２のコイルの長さを加えただけの長さ
があれば良いことになる。このためステップモータの大
きさは、マグネットおよびコイルの径と長さによって決
まるもので、マグネットおよびコイルの径と長さをそれ
ぞれ非常に小さくすると、ステップモータとしての精度
を維持することが難しくなるが、これはマグネットの外
周面および内周面に第１、第２のステータの外側磁極お
よび内側磁極を対向させる単純な構造によりステップモ
ータの精度の問題を解決している。この時、マグネット
の外周面だけでなく、マグネットの内周面も円周方向に
分割して着磁すれば、モータの出力をさらに高めること
ができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
円筒形状に形成されるとともに少なくとも外周面が周方
向にｎ分割して異なる極に交互に着持されたマグネット
を備え、該マグネットの軸方向に第１のコイルと前記マ
グネットと第２のコイルを配置し、前記第１のコイルに
より励磁される第１の外側磁極とおよび第１の内側磁極
を前記マグネットの一端側の外周面および内周面に対向
させるとともに前記第２のコイルにより励磁される第２
の外側磁極とおよび第２の内側磁極を前記マグネットの
他端側の外周面および内周面に対向させてモータを構成
したものであるから、従来とは異なる全く新規な構成の
モータとすることができ、モータを超小型化するうえで
最適な構成である。

【００４７】また、マグネットを中空の円筒形状に形成
し、この中空の円筒形状に形成されたマグネットの外周
面および内周面に第１、第２の外側磁極および内側磁極
を対向させることによりモータとして効果的な出力を得
ることができるものいである。

【００４８】また、マグネット１は前記したように射出
成形により形成されるプラスチックマグネット材料によ
り構成されており、これにより円筒形状の半径方向に関
しての厚さは非常に薄く構成することができる。そのた
め第１のステータ１８の外側磁極１８ａ、１８ｂと内側
磁極１８ｃ、１８ｄとの距離を非常に小さくできコイル
２と第１のステータにより形成される磁気回路の磁気抵
抗は小さく構成できる。

【００４９】また、同様に第２のステータ１９の外側磁
極１９ａ、１９ｂと内側磁極１９ｃ、１９ｄとの距離を
非常に地位策できコイル３と第２のステータにより形成
される磁気回路の磁気抵抗は小さく構成できる。これに
より少ない電流で多くの磁束を発生させることができモ
ータの出力アップ、低消費電力化、コイルの小型化が達
成されることになる。

【００５０】この出力軸７はロータであるマグネット１
の嵌合部１ｅに圧入にて固着されている。マグネット１
は射出成形により成形されるプラスチックマグネットか
らなるため圧入による組み立てでも割れが発生すること
はなくまた軸方向中央部に内径が小なる嵌合部１ｅを備
えるという複雑な形状でも製造が容易となる。また出力
軸７とマグネット１は圧入で組み立ておよび固着される
ので組み立てが容易で安価で製造可能となる。

【００５１】ロータ軸７を軸方向に加圧する加圧手段に
よってロータ軸のリードスクリュー部に噛み合うメネジ
の直線運動の移動位置はロータ軸の回転方向等によるヒ
ステリシス差が生じない安定した位置どりをする運動に
なる。その際、圧縮コイルスプリング２７とスライド部
材２６から構成される加圧手段はステータ１８の中空柱
形状の内筒１８ｆの内部１８ｇに収納されているのでモ
ータ本体から出っ張ることがなくモータのコンパクト性
を全く損なわない。また圧縮コイルスプリング２７とス
ライド部材２６を第１のステータ１８の中空柱形状の内
筒１８ｆの内部１８ｇに収納した後ステータ内軸受け２
５と蓋２８を第１のステータ１８に固着してしまえばロ
ータ軸７を組み立てる前でも圧縮コイルスプリング２７
とスライド部材２６はステータ内軸受け２５に移動を規
制され第１のステータ１８の中空柱形状の内筒１８ｆの
内部１８ｇから飛び出してしまうことがなく組み立て時
の作業効率が向上する利点がある。

【００５２】さらに圧縮コイルスプリング２７とスライ
ド部材２６から構成される加圧手段がロータ軸７を正確
に軸方向に加圧せずロータ軸７に側圧を加えてしまった
としてもロータ軸７に加圧される部分の極めて近傍がス
テータ内軸受け２５により支持されるため側圧による力
のモーメントの発生は小さく抑えられロータ軸のぶれや
軸受けに加わる側圧等を最小限に抑えることができモー
タの出力の安定化と作動音の発生を抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施例に関わるステッ
プモータの分解斜視図である。

【図２】図２は、図１に示すステップモータの組み立て
完成状態の断面図である。

【図３】図３は、図２に示すステップモータのロータの
回転動作説明図である。

【図４】図４は、連結リングに一部断面の斜視図であ
る。

【図５】図５は、従来のステップモータの断面図であ
る。

【図６】図６は、従来のステップモータのステータの様
子を示す断面図である。

【符号の説明】

１ マグネット ２ 第１のコイル ３ 第２のコイル ７ 出力軸 ７ａ リードスクリュー部 １８ 第１のステータ １８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ 第１の外側
磁極 １９ 第２のステータ １９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ 第２の外側
磁極 ２０ 連結リング ２１ 第１の補助ヨーク ２２ 第２の補助ヨーク ２３ フレーム ２４ 先端軸受け ２５ ステータ内軸受け ２６ スライド部材 ２７ 圧縮コイルスプリング ２８ 蓋

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒形状に形成されるとともに少なくとも
   外周面が周方向に分割して異なる極に交互に着持された
   マグネットを備え、該マグネットの軸方向に第１のコイ
   ルと前記マグネットと第２のコイルを配置し、前記第１
   のコイルにより励磁され前記マグネットの外周面に対向
   する第１の外側磁極部と、前記マグネットの内周面に対
   向し中空柱形状の第１の内側磁極部と、前記第２のコイ
   ルにより励磁され前記マグネットの外周面に対向する第
   ２の外側磁極部と、前記マグネットの内周面に対向し中
   空柱形状の第２の内側磁極部と、前記マグネットと一体
   的に回転可能な回転軸と、該回転軸をその軸方向に加圧
   する加圧手段とを備え、該加圧手段は前記第１の内側磁
   極部の中空柱内部に配置されていることを特徴とするモ
   ータ。
2. 【請求項２】円筒形状に形成されるとともに少なくとも
   外周面が周方向に分割して異なる極に交互に着持された
   マグネットと、前記マグネットと一体的に回転可能な回
   転軸と、該マグネットの軸方向に配置された第１のコイ
   ルと、第２のコイルと、前記第１のコイルにより励磁さ
   れ前記マグネットの外周面に対向する第１の外側磁極部
   と、前記マグネットの内周面に対向し中空柱形状であり
   かつ該中空柱形状の先端部に前記回転軸の回転を支持す
   る軸受け部が形成された第１の内側磁極部と、前記第２
   のコイルにより励磁され前記マグネットの外周面に対向
   する第２の外側磁極部と、前記マグネットの内周面に対
   向する第２の内側磁極部と、前記回転軸をその軸方向に
   加圧し前記第１の内側磁極部の中空柱内部に配置されて
   いる加圧手段とを備えたことを特徴とするモータ。
3. 【請求項３】請求項２記載のモータにおいて、前記第１
   の内側磁極部の軸受け部は前記回転軸の軸方向への前記
   加圧手段の移動を規制可能に構成されていることを特徴
   とするモータ。
4. 【請求項４】請求項２記載のモータにおいて、前記回転
   軸は前記軸受け部とは反対側の第２の外側磁極部および
   第２の内側磁極部を越えて軸線方向に突出しており、そ
   の突出側の先端は第２の軸受け部によって軸受けされて
   おり、第２の外側磁極部および第２の内側磁極部と第２
   の軸受け部との間に外部に動力を伝達する伝達手段が設
   けられていることを特徴とするモータ。