JP2002010614A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータ及び出力軸のスラスト方向の振動を抑
制し騒音を抑えたモータを提供する。 【構成】 円筒形状に形成され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か
らなるロータとロータの軸方向中央部の嵌合部において
該ロータと固着される固着部を有するロータ軸を備え、
ロータの軸方向に順に第１のコイルとロータと第２のコ
イルを配置し、第１のコイルにより励磁される第１の外
側磁極部 と第１の内側磁極部が前記ロータの外周面及
び内周面に対向させるとともに、また第２のコイルによ
り励磁される第２の外側磁極部と第２の内側磁極部がロ
ータの外周面及び内周面に対向するように構成され第１
の外側磁極部の先端と第２の外側磁極部の先端とが向き
合って保持される構造であり、ロータの軸方向中央部に
ある嵌合部に固着されたロータ軸の固着部近傍に制振材
を配置したものである。

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が固定されてス
テータ１０２が構成されている。

【0003】２組のケース１０３の一方にはフランジ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】本出願人はこのような問題を解決したモータを
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
対向させる様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。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事ができる。

【0006】図８に特開平０９−３３１６６６で提案された
モータの斜視図、図９に側面の断面図を示す。２０１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、２０２はロータの軸方向に隣り合
って配置された第1のコイル、２０３はロータの軸方向
に隣り合って配置された第２のコイル、２０４は第1の
コイルにより励磁され軟磁性材料からなる第１のステー
タ、２０５は第２のコイルにより励磁され軟磁性材料か
らなる第２のステータである。第１のステータ２０４は
前記ロータ２０１の外周面に隙間をもって所定角度対向
する第１の外側磁極２０４ａ、前記ロータ２０１の内周
面に隙間をもって対向する第１の内側磁極２０４ｂを備
え、第２のステータ２０５は前記ロータ２０１の外周面
に隙間をもって所定角度対向する第２の外側磁極２０５
ａ、前記ロータ２０１の内周面に隙間をもって対向する
第２の内側磁極２０５ｂを備えている。２０６は出力軸
で前記ロータ２０１が固着され、前記第１のステータ２
０４の軸受け部２０４ｃと前記第２のステータ２０５の
軸受け部２０５ｃに回転可能に保持されている。２０７
は連結リングで非磁性材料からなり前記第１のステータ
２０４と前記第２のステータ２０５とを所定の間隔で保
持するものである。

【0007】第１のコイル２０２、第２のコイル２０３への
通電方向を切り換えて第１の外側磁極２０４ａ、第１の
内側磁極２０４ｂ、第２の外側磁極２０５ａ、第２の内
側磁極２０５ｂの極性を切り換えてロータを回転させて
いくものである。

【0008】この時ロータの各極の着磁の軸方向に関しての
中心はロータの外形寸法の中心即ち端面からの位置が全
長の半分の位置のところＰ点にある。このため第１の外
側磁極２０４ａ、第１の内側磁極２０４ｂ、第２の外側
磁極２０５ａ、第２の内側磁極２０５ｂの励磁状態によ
ってはＰ点が出力軸のスラスト方向に関して第１の外側
磁極２０４ａ側（第１のコイル２０２側）に吸引された
り第２の外側磁極２０５ａ側（第２のコイル２０３側）
に吸引されたりする。これによってロータ２０１は出力
軸２０６とともにスラスト方向の振動が発生し騒音を発
生しやすくなる。

【0009】また、本出願人は、円筒形状に形成され円筒形
状の軸方向中央部に該円筒形状の他の内径部より内径が
小なる嵌合部を備え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からなるロー
タと該ロータの嵌合部に固着されたロータ軸を備え、該
ロータの軸方向に順に第１のコイルと前記ロータと第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の外側磁極部と第１の内側磁極部が前記ロータの外
周面及び内周面に対向させるとともに、また前記第２の
コイルにより励磁される第２の外側磁極部と第２の内側
磁極部が前記ロータの外周面及び内周面に対向するよう
に構成され第１の外側磁極部の先端と第２の外側磁極部
の先端とが向き合って保持される構造のモータを特開平
１１−２８９７３９で提案している。

【0010】この場合も前記特開平０９−３３１６６６と同
様にロータの各極の着磁の軸方向に関しての中心はロー
タの外形寸法の中心即ち端面からの位置が全長の半分の
位置のところにある。このため第１の外側磁極、第１の
内側磁極、第２の外側磁極、第２の内側磁極の励磁状態
によってはロータの着磁の軸方向に関しての中心点が出
力軸のスラスト方向に関して第１の外側磁極側（第１の
コイル側）に吸引されたり第２の外側磁極側（第２のコ
イル側）に吸引されたりする。これによってロータは出
力軸とともにスラスト方向の振動が発生し騒音を発生し
やすくなる。

【0011】したがって、本発明の目的はロータ及び出力軸
のスラスト方向の振動を抑制し騒音を抑えたモータを提
供することにある。

【0012】

【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、円筒形状に形成され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
トからなるロータと該ロータの軸方向中央部の嵌合部に
おいて該ロータと固着される固着部を有するロータ軸を
備え、該ロータの軸方向に順に第１のコイルと前記ロー
タと第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の外側磁極部 と第１の内側磁極部が前記
ロータの外周面及び内周面に対向させるとともに、また
前記第２のコイルにより励磁される第２の外側磁極部と
第２の内側磁極部が前記ロータの外周面及び内周面に対
向するように構成され第１の外側磁極部の先端と第２の
外側磁極部の先端とが向き合って保持される構造であ
り、前記ロータの軸方向中央部にある嵌合部に固着され
たロータ軸の固着部近傍に制振材を配置したことを特徴
とするものである。

【0013】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事で決められモータを非常に小
型化する事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。

【0014】前記ロータの軸方向中央部にある嵌合部に固着
されたロータ軸の固着部近傍に制振材を配置したことに
より第１の外側磁極、第１の内側磁極、第２の外側磁
極、第２の内側磁極の励磁状態によってはロータが出力
軸のスラスト方向に関して第１の外側磁極側（第１のコ
イル側）に吸引されたり第２の外側磁極側（第２のコイ
ル側）に吸引されたりする力の発生によるロータの振動
が出力軸に伝わる事は抑制され騒音が抑えられる。

【0015】また、上記目的を達成するために、本発明は円
筒形状に形成され円筒形状の軸方向中央部に該円筒形状
の他の内径部より内径が小なる嵌合部を備え少なくとも
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
マグネットからなるロータと該ロータの嵌合部に固着さ
れたロータ軸を備え、該ロータの軸方向に順に第１のコ
イルと前記ロータと第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の外側磁極部 と第１の内
側磁極部が前記ロータの外周面及び内周面に対向させる
とともに、また前記第２のコイルにより励磁される第２
の外側磁極部と第２の内側磁極部が前記ロータの外周面
及び内周面に対向するように構成され第１の外側磁極部
の先端と第２の外側磁極部の先端とが向き合って保持さ
れる構造であり、前記ロータの軸方向中央部にある内径
が小なる嵌合部とロータの円筒形状の内径部との間に制
振材を配置したことを特徴とするものである。

【0016】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事で決められモータを非常に小
型化する事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。

【0017】前記マグネットの軸方向中央部にある内径が小
なる嵌合部とマグネットの円筒形状の内径部との間に制
振材を配置したことにより第１の外側磁極、第１の内側
磁極、第２の外側磁極、第２の内側磁極の励磁状態によ
ってはロータが出力軸のスラスト方向に関して第１の外
側磁極側（第１のコイル側）に吸引されたり第２の外側
磁極側（第２のコイル側）に吸引されたりする力の発生
によるロータの振動が出力軸に伝わる事は抑制され騒音
が抑えられる。

【0018】

【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線での断面図である。図
４は制振板の拡大図である。

【0019】図１から図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、特に図４で示すように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、１
ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉ、１ｊとすると、この着磁
部１ａ，１ｃ、１ｅ、１ｇ、１ｉとがS極に着磁され、
着磁部１ｂ，１ｄ、１ｆ、１ｈ、１ｊとが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
薄く構成する事ができる。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１ｋを備えている。

【0020】１０はロータ軸となる出力軸で、この出力軸１
０はロータであるマグネット１の嵌合部１ｋ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事はなくまた軸方向中央部に
内径が小なる嵌合部１ｋ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るので組み立てが容易で安
価で製造可能となる。

【0021】６、７は振動制御材料からなる制振板である。
制振板６、７は本実施例の場合、片面が粘着部他の片面
が金属板からなり粘着部を振動面に貼り付けることで粘
着面および金属板で振動を減衰させるものである。制振
板６、７は前記マグネットの軸方向中央部にある内径が
小なる嵌合部１ｋとマグネットの円筒形状の内径部との
間のリブ部に取り付けられている。

【0022】制振板の拡大図を図４に示す。６ａ，７ａが粘
着層で、６ｂ、７ｂが金属板である。

【0023】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
ダー材として使用した場合８００Kgf/cm²以上の曲げ強
度が得られコンプレッション成形では出来ない、薄肉円
筒形状を形成することが出来る。薄肉円筒状に構成した
事は後述するようにモータの性能を高める。

【0024】また、形状を自由にすることが出来、コンプレ
ッション成形では出来ない、ロータ軸を固着するための
形状を一体化でき、かつ充分なロータ軸固着強度を得る
ことが出来た。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。

【0025】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にな
り、コンプレッションマグネットの磁気特性８MGOe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充分な出力トルクを得ることが出
来る。

【0026】また、射出成形マグネットは、表面に薄い樹脂
皮膜が形成されるため錆の発生がコンプレッションマグ
ネットに比較して大幅に少ないため塗装などの防錆処理
を廃止できる。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。

【0027】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。

【0028】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１
８の外筒はその先端部が第１の外側磁極１８ａ，１８
ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅを形成している。２１は第
一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，１８
ｄ，１８ｅに対向した位相に第一の内側磁極となる２１
ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ部が形成されてい
る。第１の内側磁極２１ａ，２１ｂ，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度ずれ
て形成されており、また第１のステータ１８の第１の外
側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ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。

【0029】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。２２は第２の補助ステータで内径部２２
ｆが第２のステータ１９の内筒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。

【0030】第１のステータ１８の外側磁極１８ａ，１８
ｂ，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事ができる。

【0031】第１のステータ１８の外側磁極１８ａ，１８
ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ および第１の内側磁極と
なる第一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。

【0032】第２のステータ１９の外側磁極１９ａ，１９
ｂ，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２２の外径部２２ａ，２２ｂ，
２２ｃ，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１
９ｆには出力軸１０の他端部が回転可能に嵌合してい
る。

【0033】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に通電される事により
第１のステータ１８及び第１の補助ヨーク２１とが励磁
される。

【0034】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に通電される事により
第２のステータ１９及び第２の補助ヨーク２２とが励磁
される。

【0035】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
間の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、２２ｃ、２２
ｄ、２２ｅとの間の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】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事ができる。

【0037】そのため第１のステータ１８の外側磁極１８
ａ，１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ と内側磁極２１
ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅとの距離を非常に
小さくできコイル４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、１９ｃ、
１９ｄ、１９ｅ と内側磁極２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、
２２ｄ、２２ｅとの距離を非常に小さくできコイル５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
を発生させる事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事になる。

【0038】２０は非磁性材料でかつバネ性を有する材料た
と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。連結リング２０は単
体において内径部２０ａの直径が第１のステータ１８、
第２のステータ１９の外側磁極部の外径寸法より小さく
設定されており、内径部２０ａに第１のステータ１８、
第２のステータ１９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１８、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度ずらし且つ先端がある距離だけ間隔を隔てられた
状態にて固定されている。

【0039】即ち、第１のステータ１８の外側磁極１８ａ，
１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅの先端と第２のステー
タ１９の外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１
９ｅ の先端と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。

【0040】連結リングは非磁性材料により構成した事によ
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。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。

【0041】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。

【0042】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４および５に通電して、第
１のステータ１８の外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，
１８ｄ，１８ｅをＮ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，
２１ｅをＳ極とし、第２のステータ１９の外側磁極１９
ａ，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，２２
ｂ，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。

【0043】次にコイル４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，１８ｄ，
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，２１ｅ
をＮ極とし、第２のステータ１９の外側磁極１９ａ，１
９ｂ，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は更に反時計方向に１８度回転し、図
３(ｃ)と(ｇ)に示す状態になる。

【0044】次にコイル５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，１８ｄ，
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，２１ｅ
をＮ極とし、第２のステータ１９の外側磁極１９ａ，１
９ｂ，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は更に反時計方向に１８度回転し、図
３(ｄ)と(ｈ)に示す状態になる。

【0045】以後このようにコイル４およびコイル５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。第１の外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１
８ｄ，１８ｅ、第１の内側磁極２１ａ，２１ｂ，２１
ｃ，２１ｄ，２１ｅ、第２の外側磁極１９ａ，１９ｂ，
１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ、第２の内側磁極２２ａ，２２
ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅの励磁状態によってはマグ
ネットの着磁の軸方向に関しての中心点が出力軸のスラ
スト方向に関して第１の外側磁極側（第１のコイル４
側）に吸引されたり第２の外側磁極側（第２のコイル５
側）に吸引されたりしこれによってマグネット１はスラ
スト方向の振動が発生するのであるがマグネット１の軸
方向中央部にある内径が小なる嵌合部１ｋとマグネット
の円筒形状の内径部との間のリブ部に制振板６，７が貼
り付けてあるのでこの振動を減衰させロータ軸１０には
振動を伝えない。これにより振動に伴う騒音の発生は最
小限で抑制される。

【0046】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事について述
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事、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事、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
ている事、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事、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
り構成しているの事である。

【0047】このステップモータの径はマグネットの径にス
テータの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
れば良い事になる。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事が
できるものである。

【0048】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
精度を維持する事が難しくなるが、これはマグネットを
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
を更に高める事ができる。

【0049】本モータの構造は外側磁極とマグネット外周部
の隙間および内側磁極とマグネットの内径部の隙間を小
さく安定的に保つ構造とすることが必要であるが、前記
したように制振板６、７は前記マグネットの軸方向中央
部にある内径が小なる嵌合部１ｋとマグネットの円筒形
状の内径部との間のリブ部に取り付けられているので制
振材の取り付けが外側磁極とマグネット外周部の隙間お
よび内側磁極とマグネットの内径 部の隙間を小さく
安定的に保つのに支障をきたさない。さらにマグネット
の軸方向の振動がもっとも現れるのは前記マグネットの
軸方向中央部にある内径が小なる嵌合部１ｋとマグネッ
トの円筒形状の内径部との間のリブ部であるのでここに
制振板６，７を取り付けるのが最も効果的である。

【0050】（実施例２）図５は第２の実施例のモータの断
面図である。本実施例ではマグネットとロータ軸の固着
はロータ軸の円盤状のリブ１０ａがマグネット１の軸方
向中央部の内径部１ｍに固着されることで行われてい
る。ロータ軸の固着部近傍即ち前記円盤状のリブ１０ａ
の側面に制振材６，７を取り付けている。この場合も第
１の実施例と同様にコイル４、５への通電の切り替えに
よってマグネット１のスラスト方向の振動は制振材６，
７によって減衰させられロータ軸１０には伝わりにくく
なり振動に伴う騒音の発生は最小限で抑制される。また
制振板６、７はロータ軸のリブ１０ａの側面に取り付け
られているため制振材の取り付けが外側磁極とマグネッ
ト外周部の隙間および内側磁極とマグネットの内径部の
隙間を小さく安定的に保つのに支障をきたさない。

【0051】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
マグネットとロータ軸の固着の固着部近傍例えばマグネ
ット１の軸方向中央部にある内径が小なる嵌合部１ｋと
マグネットの円筒形状の内径部との間のリブ部に制振板
６，７が貼り付けてあるのでこの振動を減衰させロータ
軸１０には振動を伝えない。これにより振動に伴う騒音
の発生は最小限で抑制される。

【0052】本モータの構造は外側磁極とマグネット外周部
の隙間および内側磁極とマグネットの内径部の隙間を小
さく安定的に保つ構造とすることが必要であるが、前記
したように制振板６、７は前記マグネットの軸方向中央
部にある内径が小なる嵌合部１ｋとマグネットの円筒形
状の内径部との間のリブ部に取り付けられているので制
振材の取り付けが外側磁極とマグネット外周部の隙間お
よび内側磁極とマグネットの内径部の隙間を小さく安定
的に保つのに支障をきたさない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１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は第１の実施例の制振板の拡大図である。

【図５】図５は第２の実施例の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断面図である。

【図７】図７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８】図８は従来のステップモータの外観図である。

【図９】図９は、図８に示すモータの断面図である。

【符号の説明】

１ マグネット ２ 第１のボビン ３ 第２のボビン ４ 第１のコイル ５ 第２のコイル ６ 制振板 ７ 制振板 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 ２１ 第１の補助ヨーク ２２ 第２の補助ヨーク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒形状に形成され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
   からなるロータと該ロータの軸方向中央部の嵌合部にお
   いて該ロータと固着される固着部を有するロータ軸を備
   え、該ロータの軸方向に順に第１のコイルと前記ロータ
   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の外側磁極部 と第１の内側磁極部が前記ロ
   ータの外周面及び内周面に対向させるとともに、また前
   記第２のコイルにより励磁される第２の外側磁極部と第
   ２の内側磁極部が前記ロータの外周面及び内周面に対向
   するように構成され第１の外側磁極部の先端と第２の外
   側磁極部の先端とが向き合って保持される構造であり、
   前記ロータの軸方向中央部にある嵌合部に固着されたロ
   ータ軸の固着部近傍に制振材を配置したことを特徴とす
   るモータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のモータにおいて、前記制
   振材はリング状の金属板と該金属板に付着された粘着層
   から成り、粘着層が前記固着部近傍に付着されているこ
   とを特徴とするモータ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のモータにおいて、前記制
   振材は、前記固着部近傍 の軸方向の両側に付着さえて
   いることを特徴とするモータ。
4. 【請求項４】円筒形状に形成され円筒形状の軸方向中央
   部に該円筒形状の他の内径部より内径が小なる嵌合部を
   備え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からなるロータと該ロータの
   嵌合部に固着されたロータ軸を備え、該ロータの軸方向
   に順に第１のコイルと前記ロータと第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
   部 と第１の内側磁極部が前記ロータの外周面及び内周
   面に対向させるとともに、また前記第２のコイルにより
   励磁される第２の外側磁極部と第２の内側磁極部が前記
   ロータの外周面及び内周面に対向するように構成され第
   １の外側磁極部の先端と第２の外側磁極部の先端とが向
   き合って保持される構造であり、前記ロータの軸方向中
   央部にある内径が小なる嵌合部とロータの円筒形状の内
   径部との間に制振材を配置したことを特徴とするモー
   タ。
5. 【請求項５】 請求項４記載のモータにおいて、前記制
   振材はリング状の金属板と該金属板に付着された粘着層
   から成り、粘着層が内径が小なる嵌合部とロータの円筒
   形状の内径部との間に付着されていることを特徴とする
   モータ。
6. 【請求項６】 請求項４記載のモータにおいて、前記制
   振材は、内径が小なる嵌合部とロータの円筒形状の内径
   部との間の軸方向の両側に付着さえていることを特徴と
   するモータ。