JP2000324788A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力の高くかつ小型で組み立てが容易でごみ
が混入しにくいモータを提供する。 【構成】 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、コイルが巻回された第１のボビンと、コイ
ルが巻回された第２のボビンと、第１のボビンに巻回さ
れた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す
る第１の内側磁極部と、第２のボビンに巻回されたコイ
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する第２の内
側磁極部と、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部を同
心状に保持しかつ可撓性を有する材料からなり円周面に
軸と並行方向にスリットが形成された連結部材とを備え
る。ボビンの一部が連結部材のスリットの外周を覆うよ
う構成されている。

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６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が固定されステ
ータ１０２が構成されている。

【０００３】２組のケース１０３には、フランジ１１５
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はステータ１０２のステータヨーク１０
６ａと放射状の空隙部を形成している。そして、ロータ
軸１１０は２個の軸受け１０８の間に回転可能に支持さ
れている。

【０００４】

【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７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。

【０００５】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に提案している。この提
案され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。

【０００６】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。

【０００７】また、本出願人は上記モータを組み立てや
すくするために特開平１０−２１５５５８において、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持されたマグネットと、
コイルが巻回された第１のボビンと、コイルが巻回され
た第２のボビンと、前記第１のボビンに巻回されたコイ
ルにより励磁された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す
る第１の内側磁極部と、前記第２のボビンに巻回された
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、前記第１の外側磁極部と第２
の外側磁極部を同心状に保持しかつバネ性を有する材料
からなり円周面に軸と並行方向にスリットは形成された
連結部材とを備えたモータを提案している。

【０００８】しかしながら、前記スリットからごみがモ
ータ内に入って動作不良を引き起こす恐れがあった。

【０００９】また、本出願人は上記モータを組み立てや
すくするために特開平１０−２１５５５８において、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持されたマグネットと、
コイルが巻回された両端が電気的に接続された端子ピン
が固定されたボビン端子部を備える第１のボビンと、コ
イルが巻回され該コイルの両端が電気的に接続された端
子ピンが固定されたボビン端子部を備える第２のボビン
と、前記第１のボビンに巻回された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する第１の内側磁
極部と、前記第２のボビンに巻回されたコイルにより励
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、前記第１の外側磁極部と第２の外側磁極部
を同心状に保持する連結部材とからなるモータを提案し
ている。

【００１０】その構成図を図７〜図９に示す。図７はモ
ータの外観図であり、図８はボビンの斜視図であり、図
９はボビンの断面図である。２０１が第１の外側磁極
部、２０２が第２の外側磁極部、２０３が連結部材、２
０５がコイル、２０４、２０８がボビン、２０７、２０
８、２０９、２１０はボビン２０４、２０８の端子部２
０４ａ、２０８ａ部に固定されたコイルの両端がハンダ
付けされた端子ピンである。ボビン２０８にはボビン２
０４と同様にコイル（図示せず）が巻かれている。

【００１１】しかしながら、ボビンのボビン端子部、特
に図９中、Ａ部は形状が薄く機械的強度が弱いため不用
意に外力を加えてしまうと破壊してしまう欠点があっ
た。

【００１２】したがって、本発明の目的は、第１に、出
力の高くかつ小型で組み立てが容易でごみが混入しにく
いモータを提供することにある。本発明の目的は、第２
に、出力の高くかつ小型で組み立てが容易でボビン端子
部が破壊しにくいモータを提供することにある。本発明
の目的は、第３に、出力の高く、小型で、組み立てが容
易でごみが混入しにくくボビン端子部が破壊しにくいモ
ータを提供することである。

【００１３】

【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
着持されたマグネットと、コイルが巻回された第１のボ
ビンと、コイルが巻回された第２のボビンと、前記第１
のボビンに巻回された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する第１の内側磁極部と、前記
第２のボビンに巻回された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
記第１の外側磁極部と第２の外側磁極部を同心状に保持
しかつ可撓性を有する材料からなり円周面に軸と並行方
向にスリットが形成された連結部材とを備え、前記ボビ
ンの一部が前記連結部材のスリットの外周を覆うよう構
成されている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。

【００１５】前記連結部材は可撓性により第１の外側磁
極部と第２の外側磁極部をガタなく保持するので組み立
ての際、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部の同心度
を精度よく構成して組み立てることが容易となる。

【００１６】さらに、前記ボビンの一部が前記連結部材
のスリットの外周を覆うよう構成されているためスリッ
トからモータの内部へのゴミの混入を簡単な構成で防ぐ
ことができる。

【００１７】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、コイルが巻回された第１のボビンと、コイルが
巻回された第２のボビンと、前記第１のボビンに巻回さ
れたコイルにより励磁された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
に対向する第１の内側磁極部と、前記第２のボビンに巻
回された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、前記第１の外側磁極
部と第２の外側磁極部を同心状に保持する連結部材とか
らなり、前記第１のボビンの一部と前記第２のボビンの
一部とが係合可能な係合部を備えたことを特徴とするも
のである。

【００１８】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。

【００１９】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。ボビ
ンのボビン端子部は互いに係合するため強度が増し不用
意な外力による破壊が防がれる。

【００２０】上記目的を達成するために、本発明は、第
３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、コイルが巻回された両端が電気的に接続された
端子ピンが固定されたボビン端子部を備える第１のボビ
ンと、コイルが巻回され該コイルの両端が電気的に接続
された端子ピンが固定されたボビン端子部を備える第２
のボビンと、前記第１のボビンに巻回されたコイルによ
り励磁された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する第１
の内側磁極部と、前記第２のボビンに巻回されたコイル
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、前記第１の外側磁極部と第２の外側
磁極部を同心状に保持する連結部材とからなり、前記第
１のボビンの一部と前記第２のボビンの一部とが互いに
係合可能な係合部を備えかつ該係合部は前記連結部材の
スリットの外周を覆う位置にあることを特徴とするもの
である。

【００２１】上記構成において、前記連結部材は可撓性
により第１の外側磁極部と第２の外側磁極部をガタなく
保持するので組み立ての際、第１の外側磁極部と第２の
外側磁極部の同心度を精度よく組み立てることが容易と
なる。

【００２２】さらに前記ボビンの一部が前記連結部材の
スリットの外周を覆うよう構成されているためスリット
からモータの内部へのゴミの混入を簡単な構成で防ぐこ
とができる。ボビンのボビン端子部は互いに係合するた
め強度が増し不用意な外力による破壊が防がれる。

【００２３】

【実施例】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線での断面図である。図４はステッ
プモータの外観図である。

【００２４】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。

【００２５】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。１０はロータ軸とな
る出力軸で、この出力軸１０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１０とマグネット１は圧入で組み立ておよび固着さ
れので組み立てが容易で安価で製造可能となる。これら
の出力軸１０とマグネット１はとでロータを構成してい
る。

【００２６】特にマグネット１の材料としてＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系希土類磁性粉とポリアミドなどの熱可塑性樹脂バ
インダー材との混合物を射出成形することにより形成さ
れたプラスチックマグネットを用いている。これにより
コンプレッション成形されたマグネットの場合の曲げ強
度が５００Ｋｇｆ／ｃｍ² 程度なのに対して、例えばポ
リアミド樹脂をバインダー部材として使用した場合８０
０Ｋｇｆ／ｃｍ² 以上の曲げ強度が得られコンプレッシ
ョン成形ではできない、薄肉円筒形状を形成することが
できる。薄肉円筒形状に構成したことは後述するように
モータの性能を高める。

【００２７】また、形状を自由にすることができ、コン
プレッション成形ではできない、ロータ軸を固着するた
めの形状を一体化でき、かつ十分なロータ軸固着強度を
得ることができた。また、強度的に優れているためロー
タ軸を圧入などの方法を用いても割れることはない。

【００２８】同時に、ロータ軸固着部が一体成形された
ことによりロータ軸部に対してマグネット部の同軸精度
が向上し、振れを少なくすることが可能になりマグネッ
トとステータ部との空隙距離を少なくすることが可能と
なり、コンプレッションマグネットの磁気特性８ＭＧＯ
ｅ以上に対して射出成形マグネットの磁気特性は５から
７ＭＧＯｅ程度であるがモータの十分な出力トルクを得
ることができる。また、コンプレッションマグネットで
問題になる磁性粉の付着もなく、防錆塗装時に発生しや
すい表面のふくらみもなく品質の向上が達成できる。

【００２９】２および３は第１のボビン、第２のボビン
であり、４はボビン２に巻回された円筒形状の第１のコ
イルであり、５はボビン３に巻回された円筒形状の第２
のコイルである。第１のコイル４および第２のコイル５
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、第１のコイル４および第２の
コイル５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。

【００３０】第１のボビン２および第２のボビン３はボ
ビン端子部２ａ、３ａが形成されている。第１のボビン
２の端子部２ａには金属材料からなる端子ピン６、７が
固定されており、該端子ピン６、７には第１のコイル４
の両端がハンダ付け等により電気的に接続されている。
第２のボビン３の端子部３ａには金属材料からなる端子
ピン８、９が固定されており、該端子ピン８、９には第
１のコイル４の両端がハンダ付け等により電気的に接続
されている。第１のボビン２の端子部２ａには更に突起
部２ｂが形成されておりこの突起部２ｂの先端にはピン
２ｃと穴２ｄが形成されている。第２のボビン３の端子
部３ａには更に突起部３ｂが形成されておりこの突起部
３ｂの先端にはピン３ｃと穴３ｄが形成されている。第
１のボビン２のピン２ｃは第２のボビン３の穴３ｄと、
第１のボビン２の穴２ｄは第２のボビン３のピン３ｃと
それぞれモータの組み立て状態では圧入状態で係合し、
第１のボビン２および第２のボビン３にはボビン端子部
２ａ、３ａはお互いに固定された状態になり機械的強度
が増し、不用意な外力によってボビン端子部が破壊され
るような事故を防ぐことができる。

【００３１】第１のボビン２のピン２ｃは第２のボビン
３の穴３ｄと、第１のボビン２の穴２ｄは第２のボビン
３のピン３ｃとが係合部から構成する。

【００３２】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、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１８°
ずれて配置され、これらの第１のステータおよび第２の
ステータは外筒および内筒からなっている。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、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅを形成している。

【００３３】２１は第１の補助ステータで内径部２１ｆ
が第１のステータ１８の内筒１８ｆ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に対向した位相に第１
の内側磁極となる２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２
１ｅ部が形成されている。第１の内側磁極２１ａ、２１
ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ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°ずれて形成されている。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、１９ｅを形成している。

【００３４】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
第２の内側磁極となる２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２
ｄ、２２ｅ部が形成されている。第２の内側磁極２２
ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、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。

【００３５】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。

【００３６】第１のステータ１８の外側磁極１８ａ、１
８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅおよび第１の内側磁極と
なる第１の補助ステータの外径部２１ａ、２１ｂ、２１
ｃ、２１ｄ、２１ｅはマグネット１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。また第１のステータ１８の穴１８ｆ
には出力軸１０の一端部が回転可能に嵌合している。

【００３７】第２のステータ１９の外側磁極１９ａ、１
９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅおよび第２の内側磁極と
なる第２の補助ステータの外径部２２ａ、２２ｂ、２２
ｃ、２２ｄ、２２ｅはマグネット１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。また第２のステータ１９の穴１９ｆ
には出力軸１０の他端部が回転可能に嵌合している。

【００３８】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
とが励磁される。

【００３９】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
とが励磁される。

【００４０】したがって、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２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、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１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、
１９ｄ、１９ｅおよび内側磁極２２ａ、２２ｂ、２２
ｃ、２２ｄ、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。

【００４１】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。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の距離
を非常に小さくできコイル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
るので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。

【００４２】またマグネット１の射出成形時のゲートは
第１のステータ１８の外側磁極１８ａ、１８ｂと第２の
ステータ１９の外側磁極１９ａ、１９ｂとは対向しない
それらの外側の磁極１８ａ、１８ｂと１９ａ、１９ｂの
間の位置にある。ゲートを図２中のＧで示す。この位置
にすることで、成形後のゲート残りやゲートの残り削除
等の後処理による磁気のアンバランスや表面の凹凸が生
じてもモータの出力特性には影響を及ぼさないので良好
なモータにすることができる。

【００４３】２０は非磁性材料かつ可撓性を有する材
料、例えば、ばね用ステンレス鋼やばね用リン青銅等か
らなり、スリット２０ｂが形成されている略円筒形状部
材としての連結リングである。スリット２０ｂは円周面
に軸方向と並行方向に形成されている。

【００４４】連結リング２０は単体において内径部２０
ａの直径が第１のステータ１８、第２のステータ１９の
外側磁極の外径寸法より小さく設定されており、内径部
２０ａの直径に第１のステータ１８、第２のステータ１
９の外側磁極部が挿入されると連結リング２０は弾性的
に変形し第１のステータ、第２のステータ１９を弾性的
に保持する。この時第１のステータ１８、第２のステー
タ１９は位相を１８０／ｎ度即ち１８度ずらして且つ先
端がある距離だけ間隔を隔てられた状態で固定されてい
る。

【００４５】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の先端が軸と並行方向にある距離離れ且つ回
転方向の位置に関して位相を１８０／ｎ度即ち１８度ず
らして向き合うように配置されている。

【００４６】連結リングは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
モータの性能が安定する。

【００４７】連結リング２０のスリット２０ｂは連結リ
ング２０が比較的容易に変形するためのものである。こ
の構造によれば第１のステータ１８と第２のステータ１
９とは、組み立て時ガタのない構造となり第１のステー
タ１８と第２のステータ１９の同心が精度よく確保され
て組み立てられる。その後溶接や接着により連結リング
２０と第１のステータ１８と第２のステータ１９とは固
定される。上記のスリット２０ｂによりそこから内部に
ゴミが混入しマグネット１に付着したりして動作不良を
おこしやすい。

【００４８】本実施例ではボビンの一部即ち第１のボビ
ン２のボビン端子部２ａの設けられた突起部２ｂと第２
のボビン３のボビン端子部３ａの設けられた突起部３ｂ
により、連結リング２０のスリット２０ｂの外周面を覆
うように構成したためスリット２０ｂが塞がれる。これ
により外部からのゴミの混入を防ぐことができる。

【００４９】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。

【００５０】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の補助ヨーク２
１からなる第１の内側磁極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２
１ｄ、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の補助ヨーク２２からなる第２の内側磁極２２
ａ、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。

【００５１】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、１８
ｄ、１８ｅをＳ極とし、第１の補助ヨーク２１からなる
第１の内側磁極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１
ｅ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の補
助ヨーク２２からなる第２の内側磁極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。

【００５２】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、１８
ｄ、１８ｅをＳ極とし、第１の補助ヨーク２１からなる
第１の内側磁極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１
ｅ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の補
助ヨーク２２からなる第２の内側磁極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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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ればステップモータを超小型にする
ことができるものである。

【００５６】この時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。

【００５７】図４は本モータの外観図である。このよう
に連結部材２０のスリット２０ｂはボビンの一部によっ
て完全に覆われる。

【００５８】

【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
向に分割して異なる極に交互に着持されたマグネット
と、コイルが巻回された第１のボビンと、コイルが巻回
された第２のボビンと、前記第１のボビンに巻回された
コイルにより励磁された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
向する第１の内側磁極部と、前記第２のボビンに巻回さ
れた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、前記第１の外側磁極部と
第２の外側磁極部を同心状に保持しかつ可撓性を有する
材料からなり円周面に軸と並行方向にスリットが形成さ
れた連結部材とを備え、前記ボビンの一部が前記連結部
材のスリットの外周を覆うよう構成されているので、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。

【００５９】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。

【００６０】前記連結部材は可撓性により第１の外側磁
極部と第２の外側磁極部をガタなく保持するので組み立
ての際、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部の同心度
を精度よく構成して組み立てることが容易となる。さら
に前記ボビンの一部が前記連結部材のスリットの外周を
覆うよう構成されているためスリットからモータの内部
へのゴミの混入を簡単な構成で防ぐことができる。

【００６１】また、本発明は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、コイルが巻回された第１
のボビンと、コイルが巻回された第２のボビンと、前記
第１のボビンに巻回されたコイルにより励磁された前記
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する第１の内側磁極部と、
前記第２のボビンに巻回された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、前記第１の外側磁極部と第２の外側磁極部を同心状
に保持する連結部材からなり、前記第１のボビンの一部
と前記第２のボビンの一部とが係合可能な係合部を備え
ている。

【００６２】そのためボビンのボビン端子部は互いに係
合するため強度が増し不用意な外力による破壊が防がれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１の実施例に係るステップモ
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の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はステップモータの外観図である。

【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。

【図７】図７は従来のステップモータの外観図である。

【図８】図８は従来のステップモータのボビンの斜視図
である。

【図９】図９は従来のステップモータのボビンの断面図
である。

【符号の説明】

１ マグネット ２ 第１のボビン ２ａ 端子部 ２ｂ 突起部 ２ｃ ピン ２ｄ 穴 ３ 第２のボビン ３ａ 端子部 ３ｂ 突起部 ３ｃ ピン ３ｄ 穴 ４ 第１のコイル ５ 第２のコイル ６、７、８、９、 端子ピン６、７ １０ 出力軸 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 ２０ｂ スリット ２１ 第１の補助ヨーク ２２ 第２の補助ヨーク

Claims (3)

【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
   マグネットと、コイルが巻回された第１のボビンと、コ
   イルが巻回された第２のボビンと、前記第１のボビンに
   巻回された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
   内周面に対向する第１の内側磁極部と、前記第２のボビ
   ンに巻回された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、前記第１の
   外側磁極部と第２の外側磁極部を同心状に保持しかつ可
   撓性を有する材料からなり円周面に軸と並行方向にスリ
   ットが形成された連結部材とを備え、前記ボビンの一部
   が前記連結部材のスリットの外周を覆うよう構成されて
   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、コイルが巻回された第１のボビンと、コ
   イルが巻回された第２のボビンと、前記第１のボビンに
   巻回された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
   内周面に対向する第１の内側磁極部と、前記第２のボビ
   ンに巻回された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、前記第１の
   外側磁極部と第２の外側磁極部を同心状に保持する連結
   部材とからなり、前記第１のボビンの一部と前記第２の
   ボビンの一部とが係合可能な係合部を備えたことを特徴
   とするモータ。
3. 【請求項３】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、コイルが巻回された両端が電気的に接続
   された端子ピンが固定されたボビン端子部を備える第１
   のボビンと、コイルが巻回され該コイルの両端が電気的
   に接続された端子ピンが固定されたボビン端子部を備え
   る第２のボビンと、前記第１のボビンに巻回されたコイ
   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す
   る第１の内側磁極部と、前記第２のボビンに巻回された
   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、前記第１の外側磁極部と第
   ２の外側磁極部を同心状に保持する連結部材とからな
   り、前記第１のボビンの一部と前記第２のボビンの一部
   とが互いに係合可能な係合部を備えかつ該係合部は前記
   連結部材のスリットの外周を覆う位置にあることを特徴
   とするモータ。