JP2006280105A - Driving device - Google Patents

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Makoto Miyawaki
宮脇  誠
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving device that is small in the number of parts, makes it possible to control the position of a rotating shaft with accuracy, can achieve stable rotating performance, and is highly efficient because of effective use of magnetic flux. <P>SOLUTION: The axial distance from the thrust receiving portion 7d of a first bearing 7 to a magnet end face is made larger than the axial distance from an end face of a first stator 2 to the magnet end face. The axial distance from the thrust receiving portion 8d of a second bearing 8 to a magnet end face is made large than the axial distance from an end face of a second stator 3 to the magnet end face. An air gap is provided between a thinned portion 6e of the rotating shaft 6 and the inside diameter of the first bearing 7, and an air gap is provided between a thinned portion 6f of the rotating shaft 6 and the inside diameter of the second bearing 8. The wall thickness of the abutted portions of the first and second bearings 7 and 8 respectively abutted against the first and second stators 2 and 3 is made larger than the wall thickness of the portions of the first and second bearings 7 and 8 extending from the respective abutted portions to the respective thrust receiving portions 7d and 8d. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、安定した回転性能等を実現する場合に好適な駆動装置に関する。   The present invention relates to a drive device suitable for realizing stable rotation performance and the like.

従来、回転軸を中心とする直径を小さくし且つ出力を高めたステッピングモータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1記載の従来のステッピングモータについて図4に基づき説明する。   Conventionally, a stepping motor has been proposed in which the diameter around the rotation axis is reduced and the output is increased (see, for example, Patent Document 1). A conventional stepping motor described in Patent Document 1 will be described with reference to FIG.

図4は、従来例(特許文献1)に係るステッピングモータの軸方向の内部構造を示す断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing an internal structure in the axial direction of a stepping motor according to a conventional example (Patent Document 1).

図4において、ステッピングモータは、ロータ201、第1のコイル202、第2のコイル203、第1のステータ204、第2のステータ205、回転軸(出力軸)206、連結リング207を備えている。   4, the stepping motor includes a rotor 201, a first coil 202, a second coil 203, a first stator 204, a second stator 205, a rotation shaft (output shaft) 206, and a connection ring 207. .

ロータ201は、円周方向に4分割して異なる極に交互に着磁された永久磁石(マグネット)から構成されている。第1のコイル202及び第2のコイル203は、ロータ201の軸方向に隣り合って配置されている。第1のステータ204は、軟磁性材料から構成され、第1のコイル202により励磁される。第2のステータ205は、軟磁性材料から構成され、第2のコイル203により励磁される。   The rotor 201 is composed of permanent magnets (magnets) that are divided into four in the circumferential direction and alternately magnetized to different poles. The first coil 202 and the second coil 203 are arranged adjacent to each other in the axial direction of the rotor 201. The first stator 204 is made of a soft magnetic material and is excited by the first coil 202. The second stator 205 is made of a soft magnetic material and is excited by the second coil 203.

第1のステータ204は、ロータ201の外周面に隙間をあけて対向する第1の外側磁極204A、204Bと、ロータ201の内周面に隙間をあけて対向する第1の内側磁極204C、204Dとを備えている。第2のステータ205は、ロータ201の外周面に隙間をあけて対向する第2の外側磁極205A、205Bと、ロータ201の内周面に隙間をあけて対向する第2の内側磁極205C、205Dとを備えている。   The first stator 204 includes first outer magnetic poles 204A and 204B that face the outer peripheral surface of the rotor 201 with a gap, and first inner magnetic poles 204C and 204D that face the inner peripheral surface of the rotor 201 with a gap. And. The second stator 205 includes second outer magnetic poles 205A and 205B that face the outer peripheral surface of the rotor 201 with a gap, and second inner magnetic poles 205C and 205D that face the inner peripheral surface of the rotor 201 with a gap. And.

回転軸206は、その外径部にロータ201が固着されており、第1のステータ204の軸受部204Eと第2のステータ205の軸受部205Eに回転可能に保持されている。連結リング207は、非磁性材料から構成されており、第1のステータ204と第2のステータ205とを所定の間隔で所定の位相関係で保持するものである。   The rotor 201 is fixed to the outer diameter portion of the rotating shaft 206, and is rotatably held by the bearing portion 204E of the first stator 204 and the bearing portion 205E of the second stator 205. The connection ring 207 is made of a nonmagnetic material, and holds the first stator 204 and the second stator 205 in a predetermined phase relationship at a predetermined interval.

上記構成において、第1のコイル202及び第2のコイル203への通電方向を切り換えることで、第1のステータ204の第1の外側磁極204A、204B、第1の内側磁極204C、204D、第2のステータ205の第2の外側磁極205A、205B、第2の内側磁極205C、205Dの極性を切り換える。これにより、ロータ201を回転させていく。   In the above-described configuration, the first outer magnetic poles 204A and 204B, the first inner magnetic poles 204C and 204D, the second electric current of the first stator 204 are switched by switching the energization direction to the first coil 202 and the second coil 203. The polarity of the second outer magnetic poles 205A and 205B and the second inner magnetic poles 205C and 205D of the stator 205 is switched. Thereby, the rotor 201 is rotated.

このステッピングモータは、第1のコイル202及び第2のコイル203に通電することで発生した磁束が、外側磁極からこれに対向する内側磁極へ、或いは、内側磁極からこれに対向する外側磁極へと流れ、外側磁極と内側磁極の間に位置するロータ201を構成するマグネットに効率的に作用する。また、外側磁極と内側磁極との距離を円筒形状のマグネットの厚さ程度とすることができるため、外側磁極と内側磁極とで構成される磁気回路の抵抗を小さくすることができる。磁気回路の抵抗が小さいほど、少ない電流で多くの磁束を発生させることができ、出力が向上する。   In this stepping motor, the magnetic flux generated by energizing the first coil 202 and the second coil 203 is transferred from the outer magnetic pole to the inner magnetic pole facing it, or from the inner magnetic pole to the outer magnetic pole facing it. The flow effectively acts on the magnet constituting the rotor 201 located between the outer magnetic pole and the inner magnetic pole. In addition, since the distance between the outer magnetic pole and the inner magnetic pole can be about the thickness of the cylindrical magnet, the resistance of the magnetic circuit composed of the outer magnetic pole and the inner magnetic pole can be reduced. The smaller the resistance of the magnetic circuit, the more magnetic flux can be generated with less current and the output is improved.

また、上記特許文献1記載のステッピングモータを更に改良し、磁束の有効利用を図ったステッピングモータが提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Further, a stepping motor has been proposed in which the stepping motor described in Patent Document 1 is further improved to effectively use magnetic flux (see, for example, Patent Document 2).

特許文献2記載のステッピングモータは、内側磁極を円筒形状で構成し、その内側磁極の内径部に挿入されている回転軸を軟磁性材料で構成し、更にはステータに取り付けられ該回転軸を回転可能に保持する軸受を非磁性材料で構成したものである。この提案によれば、回転軸も磁気回路として利用できるため、ステッピングモータの出力が上がる。その際のステータと回転軸の磁気による吸着は、軸受を非磁性材料で構成することで防止している。   In the stepping motor described in Patent Document 2, the inner magnetic pole is formed in a cylindrical shape, the rotating shaft inserted into the inner diameter portion of the inner magnetic pole is formed of a soft magnetic material, and is further attached to the stator to rotate the rotating shaft. The bearing that can be held is made of a non-magnetic material. According to this proposal, since the rotating shaft can also be used as a magnetic circuit, the output of the stepping motor is increased. The magnetic attraction of the stator and the rotating shaft at that time is prevented by configuring the bearing with a nonmagnetic material.

更に、他の従来例に係るステッピングモータとして、回転軸の軸方向の規制を非磁性材料からなるボビンにて行うものが提案されている。他の従来例に係るステッピングモータについて図5に基づき説明する。   Furthermore, as a stepping motor according to another conventional example, a motor in which the axial direction of the rotating shaft is regulated by a bobbin made of a nonmagnetic material has been proposed. A stepping motor according to another conventional example will be described with reference to FIG.

図5は、他の従来例に係るステッピングモータの軸方向の内部構造を示す断面図である。   FIG. 5 is a sectional view showing an internal structure in the axial direction of a stepping motor according to another conventional example.

図5において、ステッピングモータは、ロータ101、第1のステータ102、第2のステータ103、第1のコイル104、第2のコイル105、回転軸106、第1の軸受107、第2の軸受108、第1のボビン109、第2のボビン110、連結リング111を備えている。   In FIG. 5, the stepping motor includes a rotor 101, a first stator 102, a second stator 103, a first coil 104, a second coil 105, a rotating shaft 106, a first bearing 107, and a second bearing 108. The first bobbin 109, the second bobbin 110, and the connecting ring 111 are provided.

第1のボビン109における第1のコイル104が巻回される円筒部の内周側には、その一部が回転軸側に突出した受部109aが形成されている。同様に、第2のボビン110における第2のコイル105が巻回される円筒部の内周側には、その一部が回転軸側に突出した受部110aが形成されている。尚、図示のtは受部109a及び受部110aの回転軸方向の寸法を示す。第1及び第2のボビン109、110からそれぞれ受部109a、110aを回転軸側へ突出させることにより、回転軸106の軸方向の規制を行う構造となっている。
特開平9−331666号公報 特開平10−229670号
A receiving portion 109 a, part of which protrudes toward the rotating shaft, is formed on the inner peripheral side of the cylindrical portion around which the first coil 104 is wound in the first bobbin 109. Similarly, on the inner peripheral side of the cylindrical portion around which the second coil 105 is wound in the second bobbin 110, a receiving portion 110a is formed, a part of which protrudes toward the rotating shaft. In addition, t of illustration shows the dimension of the rotating shaft direction of the receiving part 109a and the receiving part 110a. The receiving portions 109a and 110a are protruded from the first and second bobbins 109 and 110 to the rotating shaft side, respectively, so that the axial direction of the rotating shaft 106 is regulated.
JP-A-9-331666 Japanese Patent Laid-Open No. 10-229670

しかしながら、上記特許文献2記載のステッピングモータは、回転軸(出力軸)も磁気回路として利用できるものの、回転軸との吸着を避けるために第1及び第2のステータの軸受を非磁性体にて構成している。従って、第1及び第2のステータと回転軸が磁気的に直接接続されたものではないので、磁気抵抗が大きく磁気効率のよいものではない。   However, in the stepping motor described in Patent Document 2, the rotation shaft (output shaft) can also be used as a magnetic circuit, but the first and second stator bearings are made of non-magnetic material in order to avoid adsorption with the rotation shaft. It is composed. Therefore, since the first and second stators and the rotating shaft are not directly connected magnetically, the magnetic resistance is large and the magnetic efficiency is not good.

また、第1のコイルへの通電により発生する磁束が、軟磁性材料の回転軸を介して第2のコイル及び第2の外側磁極、第2の内側磁極に影響を及ぼす。同様に、第2のコイルへの通電による発生する磁束が、軟磁性材料の回転軸を介して第1のコイル及び第1の外側磁極、第1の内側磁極に影響を及ぼす。その結果、回転軸の回転を不安定なものにしてしまうという問題がある。   Further, the magnetic flux generated by energizing the first coil affects the second coil, the second outer magnetic pole, and the second inner magnetic pole via the rotating shaft of the soft magnetic material. Similarly, the magnetic flux generated by energizing the second coil affects the first coil, the first outer magnetic pole, and the first inner magnetic pole via the rotating shaft of the soft magnetic material. As a result, there is a problem that the rotation of the rotation shaft becomes unstable.

また、上記特許文献1或いは上記特許文献2記載のステッピングモータは、両者共にロータを構成するマグネットの内径とそれに対向する内側磁極との間には、所定の間隔を設けることが必要である。しかし、製造時にマグネット及び内側磁極間が所定の間隔となるように管理することは手間がかかると共にコストの上昇を招くという問題がある。   Further, both of the stepping motors described in Patent Document 1 or Patent Document 2 require a predetermined distance between the inner diameter of the magnet constituting the rotor and the inner magnetic pole facing it. However, managing the magnet and the inner magnetic pole so as to have a predetermined distance during manufacture has a problem that it takes time and increases the cost.

また、上記特許文献1記載のステッピングモータは、回転軸と軸受が共に軟磁性材料で形成されているため、駆動中に回転軸及び軸受間で磁気吸着力が発生するが、その吸着力は軸受のラジアル方向受面(以下ラジアル受面)とスラスト方向受面(以下スラスト受面)において発生している。通常、軸と軸受のラジアル受面は非常に隙間の小さい高精度に仕上げられているため、励磁のタイミングによって吸着力が発生しても、その方向、即ち径方向で軸が移動することは少なく、また、摺動半径も小さいのでトルク損失も少ない。結果として、ステッピングモータの回転においてラジアル方向の吸着力は問題とならない。   In the stepping motor described in Patent Document 1, since the rotating shaft and the bearing are both formed of a soft magnetic material, a magnetic attracting force is generated between the rotating shaft and the bearing during driving. In the radial direction receiving surface (hereinafter referred to as radial receiving surface) and the thrust direction receiving surface (hereinafter referred to as thrust receiving surface). Normally, the radial receiving surfaces of the shaft and the bearing are finished with high accuracy with a very small gap, so even if an adsorption force is generated by the timing of excitation, the shaft hardly moves in that direction, that is, in the radial direction. Also, since the sliding radius is small, the torque loss is small. As a result, the suction force in the radial direction is not a problem in the rotation of the stepping motor.

一方、軸のスラスト方向は、軸と軸受の間に遊びを設けないと安定した回転が行えないために、通常、所定量の遊びがある。つまり、ラジアル方向と異なり、スラスト方向は回転に必要なこの遊び分だけ、軸が回転中に移動可能であり、軸の移動後に吸着を発生させるので、励磁のタイミングにより軸ががたつく場合があった。これは、回転性能に影響を与え、特にステッピングモータにおいては脱調が発生したりする。また、ステッピングモータの低速回転時においては、ロータのステップ精度に悪影響を及ぼし、回転を不安定にさせる要因となる。   On the other hand, in the thrust direction of the shaft, there is usually a predetermined amount of play because stable rotation cannot be performed unless play is provided between the shaft and the bearing. In other words, unlike the radial direction, in the thrust direction, the shaft can move during the rotation by the amount of play required for rotation, and adsorption occurs after the shaft moves. . This affects the rotation performance, and step-out occurs particularly in a stepping motor. In addition, when the stepping motor rotates at a low speed, the step accuracy of the rotor is adversely affected, and the rotation becomes unstable.

また、回転軸の軸方向の規制部材としてワッシャなどの別部品を追加すると、部品点数が増加し、組立工数も増加することからコストの上昇につながる。この場合、樹脂製の材料のワッシャなどでは、その摺動部分の耐磨耗性や軸方向位置などの寸法安定性なども問題となることがある。   Further, when another part such as a washer is added as a restricting member in the axial direction of the rotating shaft, the number of parts increases and the number of assembly steps also increases, leading to an increase in cost. In this case, in the case of a washer made of a resin material, the wear resistance of the sliding portion and the dimensional stability such as the axial position may be problematic.

また、上記他の従来例(図5)のステッピングモータのように、回転軸の軸方向の規制を非磁性材料からなるボビンにて行うと、上記樹脂製ワッシャと同様の懸念事項に加えて、ボビン特有の材料選択基準としてコイル発熱対策として耐熱性を考慮した材料が必要な場合がある。そのため、耐熱性と耐磨耗性を両立した材料を選択しなければならないという限定が加わる場合があり、コスト上昇の原因となる場合がある。   Moreover, like the stepping motor in the other conventional example (FIG. 5), when the axial direction of the rotating shaft is regulated by a bobbin made of a nonmagnetic material, in addition to the same concerns as the resin washer, As a material selection criterion specific to bobbins, a material considering heat resistance may be required as a countermeasure against coil heat generation. Therefore, there may be a limitation that a material having both heat resistance and wear resistance must be selected, which may cause an increase in cost.

本発明の目的は、部品点数が少なく、回転軸に対する精度の高い位置規制を可能とし、安定した回転性能を可能とし、磁束の有効利用により高効率な駆動装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a highly efficient drive device that has a small number of parts, enables highly accurate position regulation with respect to a rotating shaft, enables stable rotation performance, and makes effective use of magnetic flux.

上述の目的を達成するために、本発明の駆動装置は、磁気回路の一部を形成する回転軸と、前記回転軸を回転可能に保持すると共に磁気回路の一部を形成する軸受と、前記回転軸の外周部に固定され、着磁されたマグネットと、前記マグネットと同心に配設され、前記マグネットに磁束を作用させるコイルと、前記マグネットの外周側で且つ前記コイルの外周側に配設され、前記コイルにより励磁されるステータとを備え、前記軸受における前記回転軸の軸方向の位置規制面から前記マグネットの端面までの軸方向距離を、前記ステータにおける軸方向外側の端面から前記マグネットの端面までの軸方向距離よりも大きく設定したことを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, a driving device according to the present invention includes a rotating shaft that forms a part of a magnetic circuit, a bearing that rotatably holds the rotating shaft and forms a part of a magnetic circuit, A magnet fixed and magnetized to the outer peripheral portion of the rotating shaft, a coil concentrically arranged with the magnet, and a magnetic flux acting on the magnet, and an outer peripheral side of the magnet and an outer peripheral side of the coil A stator excited by the coil, and the axial distance from the axial position regulating surface of the rotating shaft of the bearing to the end surface of the magnet is determined from the axially outer end surface of the stator to the magnet. It is characterized by being set larger than the axial distance to the end face.

上述の目的を達成するために、本発明の駆動装置は、磁気回路の一部を形成する回転軸と、前記回転軸の軸方向両側に各々配設され、前記回転軸を回転可能に保持すると共に磁気回路の一部を形成する第1及び第2の軸受と、前記回転軸の外周部に固定され、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と、前記マグネットと同心で且つ前記マグネットの軸方向両側に各々配設され、前記マグネットに磁束を作用させる第1及び第2のコイルと、前記マグネットの外周側で且つ前記第1及び第2のコイルの外周側に各々対応して配設され、前記第1及び第2のコイルにより各々励磁される第1及び第2のステータとを備え、前記第1の軸受における前記回転軸の軸方向の位置規制面から前記マグネットにおける前記第1のコイル側の端面までの軸方向距離を、前記第1のステータにおける軸方向外側の端面から前記マグネットにおける前記第1のコイル側の端面までの軸方向距離よりも大きく設定し、前記第2の軸受における前記回転軸の軸方向の位置規制面から前記マグネットにおける前記第2のコイル側の端面までの軸方向距離を、前記第2のステータにおける軸方向外側の端面から前記マグネットにおける前記第2のコイル側の端面までの軸方向距離よりも大きく設定したことを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, a driving device of the present invention is provided with a rotating shaft that forms a part of a magnetic circuit and axially opposite sides of the rotating shaft, and rotatably holds the rotating shaft. And first and second bearings forming a part of the magnetic circuit, a magnet fixed to the outer peripheral portion of the rotating shaft, divided in the circumferential direction and alternately magnetized to different poles, and concentric with the magnet And first and second coils respectively disposed on both sides of the magnet in the axial direction and applying magnetic flux to the magnet, and on the outer peripheral side of the magnet and on the outer peripheral side of the first and second coils, respectively. A first stator and a second stator which are arranged correspondingly and are excited by the first and second coils, respectively, and the magnet from an axial position regulating surface of the rotary shaft in the first bearing. Said first coil in Is set to be larger than the axial distance from the axially outer end surface of the first stator to the end surface of the magnet on the first coil side, and The axial distance from the position restriction surface in the axial direction of the rotating shaft to the end surface on the second coil side of the magnet is determined from the axially outer end surface of the second stator on the second coil side of the magnet. It is characterized by being set larger than the axial distance to the end face.

本発明によれば、第1及び第2の軸受における回転軸の位置規制面からマグネット端面までの軸方向距離を、第1及び第2のステータ端面からマグネット端面までの軸方向距離よりも大きく設定している。即ち、第1及び第2の軸受における回転軸のスラスト方向受部を、第1及び第2の軸受と回転軸の当接部分からマグネットに対し遠ざけた位置に配設し、第1及び第2の軸受における回転軸のラジアル方向受部を、第1及び第2の軸受と回転軸の当接部分からマグネット側に近づけて配設する。   According to the present invention, the axial distance from the position restricting surface of the rotating shaft to the magnet end surface in the first and second bearings is set to be larger than the axial distance from the first and second stator end surfaces to the magnet end surface. is doing. That is, the thrust direction receiving portion of the rotating shaft in the first and second bearings is disposed at a position away from the magnet from the contact portion between the first and second bearings and the rotating shaft. The radial direction receiving portion of the rotary shaft in the bearing is disposed close to the magnet side from the contact portion between the first and second bearings and the rotary shaft.

磁気抵抗が相対的に大きく磁束の少ない部分で、回転軸のスラスト方向受部を設けることで、回転軸と第1及び第2の軸受との吸着の影響を小さくする。また、磁気抵抗の相対的に小さい部分で、回転軸のラジアル方向受部を設けることで、より多くの磁束を通過させる。これにより、軸方向の規制部材としてワッシャ等の部品の追加が不要となるため部品点数が少なく、且つ回転軸に対する精度の高い位置規制が可能で、且つ安定した回転性能を得ることが可能で、且つ磁束の有効利用により高効率な駆動装置を提供することができる。   By providing the thrust direction receiving portion of the rotating shaft at a portion where the magnetic resistance is relatively large and the magnetic flux is small, the influence of adsorption between the rotating shaft and the first and second bearings is reduced. Further, by providing a radial direction receiving portion of the rotating shaft at a portion having a relatively small magnetic resistance, more magnetic flux is allowed to pass. This eliminates the need for additional parts such as washers as an axial restricting member, so the number of parts is small, position control with high accuracy with respect to the rotating shaft is possible, and stable rotational performance can be obtained. In addition, a highly efficient drive device can be provided by effective use of magnetic flux.

また、回転軸のラジアル方向受部とスラスト方向受部の間の軸部分と第1及び第2の軸受の内径との間に、径方向の空隙を設けている。これにより、第1及び第2のステータから流れる磁束の通過させる断面積を小さくし、磁気抵抗を大きくし、スラスト方向受部に流れる磁束を減少させ、スラスト方向受部における回転軸と第1及び第2の軸受の吸着を低減することができる。   Further, a radial gap is provided between the shaft portion between the radial direction receiving portion and the thrust direction receiving portion of the rotating shaft and the inner diameters of the first and second bearings. As a result, the cross-sectional area through which the magnetic flux flowing from the first and second stators passes is reduced, the magnetic resistance is increased, the magnetic flux flowing through the thrust direction receiving portion is reduced, and the rotating shaft in the thrust direction receiving portion and the first and second Adsorption of the second bearing can be reduced.

また、第1及び第2の軸受における第1及び第2のステータと当接する当接部分の肉厚を、第1及び第2の軸受における当接部分からスラスト方向受部に至る間の部分の肉厚よりも大きく設定している。これにより、スラスト方向受部に至る磁気回路の磁気抵抗を相対的に大きくし、スラスト方向受部に流れる磁束を減少させ、スラスト方向受部における回転軸と第1及び第2の軸受の吸着を低減することができる。   Further, the thickness of the contact portion of the first and second bearings that contacts the first and second stators is set to the thickness of the portion between the contact portion of the first and second bearings and the thrust direction receiving portion. It is set larger than the wall thickness. As a result, the magnetic resistance of the magnetic circuit reaching the thrust direction receiving portion is relatively increased, the magnetic flux flowing through the thrust direction receiving portion is reduced, and the rotation shaft and the first and second bearings are attracted to the thrust direction receiving portion. Can be reduced.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る駆動装置としてのステッピングモータの構成を示す分解斜視図であり、図2は、図1に示すステッピングモータの組み立て完成状態の軸方向の内部構造を示す断面図である。   FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a stepping motor as a drive device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an internal structure in the axial direction of the assembled stepping motor shown in FIG. It is sectional drawing.

図1及び図2において、ステッピングモータは、マグネット1、第1のステータ2、第2のステータ3、第1のコイル4、第2のコイル5、回転軸6、第1の軸受7、第2の軸受8、第1のボビン9、第2のボビン10、連結リング11を備えている。   1 and 2, the stepping motor includes a magnet 1, a first stator 2, a second stator 3, a first coil 4, a second coil 5, a rotating shaft 6, a first bearing 7, and a second bearing. The bearing 8, the first bobbin 9, the second bobbin 10, and the connecting ring 11 are provided.

マグネット1は、円筒形状に形成されており、その外周面を円周方向にN分割(本実施の形態ではN=4)してS極及びN極が交互に着磁された着磁部(図3参照)を有する。   The magnet 1 is formed in a cylindrical shape, and an outer peripheral surface thereof is divided into N parts in the circumferential direction (N = 4 in the present embodiment), and a magnetized part in which S and N poles are alternately magnetized ( 3).

第1のステータ2は、軟磁性材料から形成されており、外筒部及び中央に穴部2dが形成されたドーナツ状の底板部2cから構成されている。第1のステータ2の外筒部の先端側には、軸方向に延出する歯形状の第1の外側磁極部2a、2bが形成されている。第1の外側磁極部2a、2bは、円周方向に720/N度(本実施の形態では180度)間隔で所定の歯幅で形成されている。   The first stator 2 is made of a soft magnetic material, and includes an outer tube portion and a donut-shaped bottom plate portion 2c having a hole 2d formed at the center. On the distal end side of the outer cylindrical portion of the first stator 2, tooth-shaped first outer magnetic pole portions 2a and 2b extending in the axial direction are formed. The first outer magnetic pole portions 2a and 2b are formed with a predetermined tooth width at intervals of 720 / N degrees (180 degrees in the present embodiment) in the circumferential direction.

第2のステータ3は、軟磁性材料から形成されており、外筒部及び中央に穴部3dが形成されたドーナツ状の底板部3cから構成されている。第2のステータ3の外筒部の先端側には、軸方向に延出する歯形状の第2の外側磁極部3a、3bが形成されている。第2の外側磁極部3a、3bは、円周方向に720/N度(本実施の形態では180度)間隔で所定の歯幅で形成されている。   The second stator 3 is made of a soft magnetic material, and includes an outer cylinder portion and a donut-shaped bottom plate portion 3c in which a hole portion 3d is formed in the center. On the distal end side of the outer cylindrical portion of the second stator 3, tooth-shaped second outer magnetic pole portions 3a and 3b extending in the axial direction are formed. The second outer magnetic pole portions 3a and 3b are formed with a predetermined tooth width at intervals of 720 / N degrees (180 degrees in the present embodiment) in the circumferential direction.

第1のコイル4は、円筒形状に形成されており、後述の第1のボビン9に巻き付けられている。第1のコイル4は、その外径がマグネット1の外径と略同じ寸法に構成されている。   The first coil 4 is formed in a cylindrical shape, and is wound around a first bobbin 9 described later. The first coil 4 has an outer diameter that is substantially the same as the outer diameter of the magnet 1.

第2のコイル5は、円筒形状に形成されており、後述の第2のボビン10に巻き付けられている。第2のコイル5は、その外径がマグネット1の外径と略同じ寸法に構成されている。   The second coil 5 is formed in a cylindrical shape and is wound around a second bobbin 10 described later. The outer diameter of the second coil 5 is configured to be approximately the same as the outer diameter of the magnet 1.

回転軸6は、軟磁性材料から形成されており、第1のコイル4及び第2のコイル5の内径部に挿入されると共に、マグネット1の内径部に接着固定されている。回転軸6は、第1の内側磁極部6a、第2の内側磁極部6b、第1の軸受7と嵌合するラジアル受部6c、第2の軸受8と嵌合するラジアル受部6d、細軸部6e、細軸部6f、第1の軸受7の軸方向端面に対向するスラスト受部6g、第2の軸受8の軸方向端面に対向するスラスト受部6hを備えている。   The rotating shaft 6 is made of a soft magnetic material, is inserted into the inner diameter portions of the first coil 4 and the second coil 5, and is bonded and fixed to the inner diameter portion of the magnet 1. The rotary shaft 6 includes a first inner magnetic pole portion 6a, a second inner magnetic pole portion 6b, a radial receiving portion 6c that fits with the first bearing 7, a radial receiving portion 6d that fits with the second bearing 8, A shaft portion 6e, a thin shaft portion 6f, a thrust receiving portion 6g facing the axial end surface of the first bearing 7, and a thrust receiving portion 6h facing the axial end surface of the second bearing 8 are provided.

回転軸6には、マグネット1に対向している第1のステータ2の第1の外側磁極部2a、2bと対向した軸方向の範囲で、マグネット1を挟む位置に外径寸法D1を有する第1の内側磁極部6aが形成されている。回転軸6のラジアル受部6cは、第1のコイル4の内径部に挿入されている。回転軸6の第1の内側磁極部6aは、第1のコイル4により第1のステータ2の第1の外側磁極部2a、2bとは反対の極に励磁される。回転軸6の第1の内側磁極部6aにおける該回転軸と直交する方向の断面形状は、図3に示すように円形形状である。   The rotary shaft 6 has an outer diameter D1 at a position sandwiching the magnet 1 in an axial range facing the first outer magnetic pole portions 2a, 2b of the first stator 2 facing the magnet 1. 1 inner magnetic pole portion 6a is formed. The radial receiving portion 6 c of the rotating shaft 6 is inserted into the inner diameter portion of the first coil 4. The first inner magnetic pole portion 6 a of the rotating shaft 6 is excited by the first coil 4 to a pole opposite to the first outer magnetic pole portions 2 a and 2 b of the first stator 2. The cross-sectional shape of the first inner magnetic pole portion 6a of the rotating shaft 6 in the direction orthogonal to the rotating shaft is a circular shape as shown in FIG.

同様に、回転軸6には、マグネット1に対向している第2のステータ3の第2の外側磁極部3a、3bと対向した軸方向の範囲で、マグネット1を挟む位置に外径寸法D1を有する第2の内側磁極部6bが形成されている。回転軸6のラジアル受部6dは、第2のコイル5の内径部に挿入されている。回転軸6の第2の内側磁極部6bは、第2のコイル5により第2のステータ3の第2の外側磁極部3a、3bとは反対の極に励磁される。回転軸6の第2の内側磁極部6bにおける該回転軸と直交する方向の断面形状は、図3に示すように円形形状である。   Similarly, the rotating shaft 6 has an outer diameter D1 at a position sandwiching the magnet 1 in the axial range facing the second outer magnetic pole portions 3a and 3b of the second stator 3 facing the magnet 1. A second inner magnetic pole portion 6b having the shape is formed. The radial receiving portion 6 d of the rotating shaft 6 is inserted into the inner diameter portion of the second coil 5. The second inner magnetic pole portion 6 b of the rotating shaft 6 is excited by the second coil 5 to a pole opposite to the second outer magnetic pole portions 3 a and 3 b of the second stator 3. The cross-sectional shape of the second inner magnetic pole portion 6b of the rotating shaft 6 in the direction orthogonal to the rotating shaft is a circular shape as shown in FIG.

また、回転軸6は、マグネット1を第1の内側磁極部6a或いは第2の内側磁極部6bにおいて固着している。また、回転軸6は、ラジアル受部6cが後述の第1の軸受7と嵌合し、ラジアル受部6dが後述の第2の軸受8と嵌合することにより、第1の軸受7及び第2の軸受8に回転可能に保持されている。尚、本実施の形態のステッピングモータは、回転軸6にピニオンギア等を取り付け、該ピニオンギア等を介して回転軸6の回転駆動力を出力するように構成されている。   Moreover, the rotating shaft 6 has fixed the magnet 1 in the 1st inner side magnetic pole part 6a or the 2nd inner side magnetic pole part 6b. Further, the rotary shaft 6 has a radial receiving portion 6c fitted to a first bearing 7 described later, and a radial receiving portion 6d fitted to a second bearing 8 described later, whereby the first bearing 7 and the first bearing 7 are fitted. Two bearings 8 are rotatably held. Note that the stepping motor of the present embodiment is configured to attach a pinion gear or the like to the rotating shaft 6 and output the rotational driving force of the rotating shaft 6 via the pinion gear or the like.

ここで、上記第1のステータ2の第1の外側磁極部2a、2bと、第1の軸受7と、回転軸6は、マグネット1を貫通する閉磁路を形成している。また、上記第2のステータ3の第2の外側磁極部3a、3bと、第2の軸受8と、回転軸6は、マグネット1を貫通する閉磁路を形成している。   Here, the first outer magnetic pole portions 2 a and 2 b of the first stator 2, the first bearing 7, and the rotating shaft 6 form a closed magnetic path that penetrates the magnet 1. Further, the second outer magnetic pole portions 3 a and 3 b of the second stator 3, the second bearing 8, and the rotating shaft 6 form a closed magnetic path that penetrates the magnet 1.

第1の軸受7は、軟磁性材料から形成されており、当接部7bが第1のステータ2の穴部2dに嵌合することで第1のステータ2に固定されている。これにより、第1の軸受7と第1のステータ2が磁気的に接続されている。尚、当接部7bにおける第1の軸受7の肉厚をt1とする。また、第1の軸受7には、当接部7bから軸方向においてマグネット1側にラジアル受部7aが配設され、該ラジアル受部7aとは軸方向反対側にスラスト受部7dが配設されている。   The first bearing 7 is made of a soft magnetic material, and is fixed to the first stator 2 by fitting the contact portion 7 b into the hole 2 d of the first stator 2. Thereby, the 1st bearing 7 and the 1st stator 2 are magnetically connected. Note that the thickness of the first bearing 7 at the contact portion 7b is t1. Further, the first bearing 7 is provided with a radial receiving portion 7a on the magnet 1 side in the axial direction from the contact portion 7b, and a thrust receiving portion 7d is provided on the opposite side to the radial receiving portion 7a in the axial direction. Has been.

また、第1の軸受7のラジアル受部7aにおいて回転軸6のラジアル受部6cと嵌合することにより、回転軸6を回転可能に保持している。また、該嵌合部分において第1の軸受7と回転軸6が磁気的に接続されている。また、第1の軸受7のスラスト受部7dは、回転軸6のスラスト受部6gに対してわずかな隙間を有し、回転軸6に所定の軸方向の遊びを有しながら当接することで、回転軸6の軸方向の位置規制を行う。   In addition, the rotary shaft 6 is rotatably held by fitting the radial receiving portion 7 a of the first bearing 7 with the radial receiving portion 6 c of the rotating shaft 6. Further, the first bearing 7 and the rotary shaft 6 are magnetically connected at the fitting portion. Further, the thrust receiving portion 7d of the first bearing 7 has a slight gap with respect to the thrust receiving portion 6g of the rotating shaft 6, and is brought into contact with the rotating shaft 6 while having play in a predetermined axial direction. The position of the rotary shaft 6 in the axial direction is restricted.

また、第1の軸受7と第1のステータ2との当接部分からスラスト受部6gに至る間の回転軸6の細軸部6eの外径は、ラジアル受部6cの外径より細く形成されている。これにより、第1の軸受7の先端部7cの内周面と回転軸6の細軸部6eの外周面との間には、径方向の間隙(空隙)Cが形成される。また、第1の軸受7における当接部7bからスラスト受部7dに至る間の肉厚をt2とすると、t1とt2とは、t1>t2の関係に設定されている。   Further, the outer diameter of the thin shaft portion 6e of the rotating shaft 6 between the contact portion between the first bearing 7 and the first stator 2 and the thrust receiving portion 6g is formed to be smaller than the outer diameter of the radial receiving portion 6c. Has been. As a result, a radial gap (gap) C is formed between the inner peripheral surface of the distal end portion 7 c of the first bearing 7 and the outer peripheral surface of the thin shaft portion 6 e of the rotary shaft 6. Further, assuming that the thickness of the first bearing 7 from the contact portion 7b to the thrust receiving portion 7d is t2, t1 and t2 are set to have a relationship of t1> t2.

上記の構造により、第1の軸受7を介して第1のステータ2と回転軸6とが磁気的に接続される。更に、第1のコイル4により発生する磁束は、大部分が磁気抵抗の少ないルート、即ち、第1のステータ2の穴部2dから、第1の軸受7の当接部7b→ラジアル受部7aを通過し、回転軸6のラジアル受部6cへ流れやすくなっている。また、第1のステータ2の穴部2dから、第1の軸受7の当接部7b→先端部7c→スラスト受部7dと至るルートは、第1の軸受7の肉厚t2よりも薄く、回転軸6の細軸部6eも細い。そのため、磁気抵抗が大きく、結果として流れる磁束は少なく、第1の軸受7のスラスト受部7dと回転軸6のスラスト受部6gとの吸着力は小さい。   With the above structure, the first stator 2 and the rotating shaft 6 are magnetically connected via the first bearing 7. Further, the magnetic flux generated by the first coil 4 is mostly from a route having a low magnetic resistance, that is, from the hole 2d of the first stator 2 to the contact portion 7b of the first bearing 7 → the radial receiving portion 7a. And easily flows to the radial receiving portion 6c of the rotating shaft 6. Further, the route from the hole 2d of the first stator 2 to the contact portion 7b of the first bearing 7 → the tip portion 7c → the thrust receiving portion 7d is thinner than the wall thickness t2 of the first bearing 7, The thin shaft portion 6e of the rotating shaft 6 is also thin. Therefore, the magnetic resistance is large, the resulting magnetic flux is small, and the attractive force between the thrust receiving portion 7d of the first bearing 7 and the thrust receiving portion 6g of the rotating shaft 6 is small.

第2の軸受8は、軟磁性材料から形成されており、当接部8bが第2のステータ3の穴部3dに嵌合することで第2のステータ3に固定されている。これにより、第2の軸受8と第2のステータ3が磁気的に接続されている。尚、当接部8bにおける第2の軸受8の肉厚をt1とする。また、第2の軸受8には、当接部8bから軸方向においてマグネット1側にラジアル受部8aが配設され、該ラジアル受部8aとは軸方向反対側にスラスト受部8dが配設されている。   The second bearing 8 is made of a soft magnetic material, and is fixed to the second stator 3 by fitting the contact portion 8 b into the hole portion 3 d of the second stator 3. Thereby, the 2nd bearing 8 and the 2nd stator 3 are magnetically connected. Note that the thickness of the second bearing 8 at the contact portion 8b is t1. In addition, the second bearing 8 is provided with a radial receiving portion 8a on the magnet 1 side in the axial direction from the contact portion 8b, and a thrust receiving portion 8d is provided on the opposite side to the radial receiving portion 8a in the axial direction. Has been.

また、第2の軸受8のラジアル受部8aにおいて回転軸6のラジアル受部6dと嵌合することにより、回転軸6を回転可能に保持している。また、該嵌合部分において第2の軸受8と回転軸6が磁気的に接続されている。また、第2の軸受8のスラスト受部8dは、回転軸6のスラスト受部6hに対してわずかな隙間を有し、回転軸6に所定の軸方向の遊びを有しながら当接することで、回転軸6の軸方向の位置規制を行う。   Further, by fitting the radial receiving portion 8 a of the second bearing 8 with the radial receiving portion 6 d of the rotating shaft 6, the rotating shaft 6 is rotatably held. Further, the second bearing 8 and the rotating shaft 6 are magnetically connected at the fitting portion. Further, the thrust receiving portion 8d of the second bearing 8 has a slight gap with respect to the thrust receiving portion 6h of the rotating shaft 6, and comes into contact with the rotating shaft 6 while having play in a predetermined axial direction. The position of the rotary shaft 6 in the axial direction is restricted.

また、第2の軸受8と第2のステータ3との当接部分からスラスト受部6hに至る間の回転軸6の細軸部6fの外径は、ラジアル受部6dの外径より細く形成されている。これにより、第2の軸受8の先端部8cの内周面と回転軸6の細軸部6fの外周面との間には、径方向の間隙(空隙)Cが形成される。また、第2の軸受8における当接部8bからスラスト受部8dに至る間の肉厚をt2とすると、t1とt2とは、t1>t2の関係に設定されている。   Further, the outer diameter of the thin shaft portion 6f of the rotating shaft 6 between the contact portion between the second bearing 8 and the second stator 3 and the thrust receiving portion 6h is formed to be narrower than the outer diameter of the radial receiving portion 6d. Has been. As a result, a radial gap (gap) C is formed between the inner peripheral surface of the tip end portion 8 c of the second bearing 8 and the outer peripheral surface of the thin shaft portion 6 f of the rotary shaft 6. Further, assuming that the thickness of the second bearing 8 from the contact portion 8b to the thrust receiving portion 8d is t2, t1 and t2 are set to have a relationship of t1> t2.

上記の構造により、第2の軸受8を介して第2のステータ3と回転軸6とが磁気的に接続される。更に、第2のコイル5により発生する磁束は、大部分が磁気抵抗の少ないルート、即ち、第2のステータ3の穴部3dから、第2の軸受8の当接部8b→ラジアル受部8aを通過し、回転軸6のラジアル受部6dへ流れやすくなっている。また、第2のステータ3の穴部3dから、第2の軸受8の当接部8b→先端部8c→スラスト受部8dと至るルートは、第2の軸受8の肉厚t2よりも薄く、回転軸6の細軸部6fも細い。そのため、磁気抵抗が大きく、結果として流れる磁束は少なく、第2の軸受8のスラスト受部8dと回転軸6のスラスト受部6hとの吸着力は小さい。   With the above structure, the second stator 3 and the rotating shaft 6 are magnetically connected via the second bearing 8. Further, the magnetic flux generated by the second coil 5 is mostly from a route having a low magnetic resistance, that is, from the hole 3d of the second stator 3, and the contact portion 8b of the second bearing 8 → the radial receiving portion 8a. And easily flows to the radial receiving portion 6d of the rotating shaft 6. Further, the route from the hole 3d of the second stator 3 to the contact portion 8b → the tip portion 8c → the thrust receiving portion 8d of the second bearing 8 is thinner than the wall thickness t2 of the second bearing 8. The thin shaft portion 6f of the rotating shaft 6 is also thin. Therefore, the magnetic resistance is large, the resulting magnetic flux is small, and the attractive force between the thrust receiving portion 8d of the second bearing 8 and the thrust receiving portion 6h of the rotating shaft 6 is small.

第1のボビン9は、非磁性材料から形成されており、第1のコイル4が巻回されている。第1のボビン9の円筒部9aの外周に第1のコイル4を巻回し、ボビン端子9cにコイル端子をからげている。   The first bobbin 9 is made of a nonmagnetic material, and the first coil 4 is wound around it. The first coil 4 is wound around the outer periphery of the cylindrical portion 9a of the first bobbin 9, and the coil terminal is wound on the bobbin terminal 9c.

第2のボビン10は、非磁性材料から形成されており、第2のコイル5が巻回されている。第2のボビン10の円筒部10aの外周に第2のコイル5を巻回し、ボビン端子10cにコイル端子をからげている。   The second bobbin 10 is made of a nonmagnetic material, and the second coil 5 is wound around it. The second coil 5 is wound around the outer periphery of the cylindrical portion 10a of the second bobbin 10, and the coil terminal is wound on the bobbin terminal 10c.

連結リング11は、円筒形状に形成されており、第1のステータ2と第2のステータ3を固定している。これにより、第1のステータ2と第2のステータ3を所望の位置及び所望の位相で配置することができる。   The connection ring 11 is formed in a cylindrical shape, and fixes the first stator 2 and the second stator 3. Thereby, the 1st stator 2 and the 2nd stator 3 can be arranged in a desired position and a desired phase.

第1のステータ2と第2のステータ3は、同一形状に形成されており、連結リング11を介して、第1のステータ2の第1の外側磁極部2a、2bと、第2のステータ3の第2の外側磁極部3a、3bとが向かい合うように配置される。その際、図3に示すように、マグネット1の着磁位相と第1のステータ2の第1の外側磁極部2a、2bとの関係は、マグネット1の着磁位相と第2のステータ3の第2の外側磁極部3a、3bとの関係に対して略180/n(本実施の形態では45)度ずれて配置される。   The first stator 2 and the second stator 3 are formed in the same shape, and the first outer magnetic pole portions 2 a and 2 b of the first stator 2 and the second stator 3 are connected via the connection ring 11. The second outer magnetic pole portions 3a and 3b are arranged so as to face each other. At that time, as shown in FIG. 3, the relationship between the magnetization phase of the magnet 1 and the first outer magnetic pole portions 2 a and 2 b of the first stator 2 is related to the magnetization phase of the magnet 1 and the second stator 3. The second outer magnetic pole portions 3a and 3b are arranged so as to be shifted by approximately 180 / n (45 in this embodiment) with respect to the relationship with the second outer magnetic pole portions 3a and 3b.

また、連結リング11は、非磁性材料から形成されており、第1のステータ2と第2のステータ3との間の磁気回路を分断することで、第1のステータ2の第1の外側磁極部2a、2bと、第2のステータ3の第2の外側磁極部3a、3bとの間に影響を出にくくした構成となっている。   The connection ring 11 is made of a nonmagnetic material, and the first outer magnetic pole of the first stator 2 is separated by dividing the magnetic circuit between the first stator 2 and the second stator 3. The configuration is such that the influence is less likely to occur between the portions 2 a and 2 b and the second outer magnetic pole portions 3 a and 3 b of the second stator 3.

第1のステータ2の第1の外側磁極部2a、2bは、マグネット1の外周面に所定の隙間をもって対向しており、第2のステータ3の第2の外側磁極部3a、3bは、マグネット1の外周面に所定の隙間を持って対向している。また、マグネット1の内径部に固定されている回転軸6には、上述したように、第1の内側磁極部6a、第2の内側磁極部6bが形成されている。   The first outer magnetic pole portions 2a and 2b of the first stator 2 are opposed to the outer peripheral surface of the magnet 1 with a predetermined gap, and the second outer magnetic pole portions 3a and 3b of the second stator 3 are magnets. It faces the outer peripheral surface of 1 with a predetermined gap. Further, as described above, the first inner magnetic pole portion 6a and the second inner magnetic pole portion 6b are formed on the rotary shaft 6 fixed to the inner diameter portion of the magnet 1.

第1のコイル4により発生する磁束は、マグネット1の外周面に対向する第1のステータ2の第1の外側磁極部2a、2bと、マグネット1の内周面に固定された回転軸6の第1の内側磁極部6aとの間を通過するので、効果的にマグネット1に作用する。その際、回転軸6の第1の内側磁極部6aとマグネット1の内周面との間に隙間を設ける必要がない。   The magnetic flux generated by the first coil 4 is generated by the first outer magnetic pole portions 2 a and 2 b of the first stator 2 facing the outer peripheral surface of the magnet 1 and the rotating shaft 6 fixed on the inner peripheral surface of the magnet 1. Since it passes between the first inner magnetic pole part 6a, it acts on the magnet 1 effectively. At this time, there is no need to provide a gap between the first inner magnetic pole portion 6 a of the rotating shaft 6 and the inner peripheral surface of the magnet 1.

同様に、第2のコイル5により発生する磁束は、マグネット1の外周面に対向する第2のステータ3の第2の外側磁極部3a、3bと、マグネット1の内周面に固定された回転軸6の第2の内側磁極部6bとの間を通過するので、効果的にマグネット1に作用する。その際、回転軸6の第2の内側磁極部6bとマグネット1の内周面との間に隙間を設ける必要がない。   Similarly, the magnetic flux generated by the second coil 5 is generated by rotating the second outer magnetic pole portions 3 a and 3 b of the second stator 3 facing the outer peripheral surface of the magnet 1 and the inner peripheral surface of the magnet 1. Since it passes between the second inner magnetic pole part 6b of the shaft 6, it acts on the magnet 1 effectively. At this time, there is no need to provide a gap between the second inner magnetic pole portion 6 b of the rotating shaft 6 and the inner peripheral surface of the magnet 1.

従って、本実施の形態のステッピングモータは、上記特許文献1や上記特許文献2で提案されているものと比較すると、外側磁極部と内側磁極部の距離を小さく構成することが可能となる。これにより、磁気抵抗を小さくし、ステッピングモータの出力を高めることができる。   Therefore, the stepping motor according to the present embodiment can be configured to have a smaller distance between the outer magnetic pole part and the inner magnetic pole part as compared with those proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2. Thereby, a magnetic resistance can be made small and the output of a stepping motor can be raised.

また、マグネット1の内径部は、回転軸6の第1の内側磁極部6a及び第2の内側磁極部6bにより埋められているので、上記特許文献1や上記特許文献2で提案されているものと比較すると、マグネット1の機械的強度を大きくすることができる。また、回転軸6の第1の内側磁極部6a及び第2の内側磁極部6bがバックメタルとして作用することにより、マグネット1の磁気的劣化も少なくすることができる。   Further, since the inner diameter portion of the magnet 1 is filled with the first inner magnetic pole portion 6a and the second inner magnetic pole portion 6b of the rotating shaft 6, those proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2 above. As compared with the above, the mechanical strength of the magnet 1 can be increased. Further, since the first inner magnetic pole portion 6a and the second inner magnetic pole portion 6b of the rotating shaft 6 act as a back metal, the magnetic deterioration of the magnet 1 can be reduced.

本実施の形態のステッピングモータの特徴は次の通りである。   The features of the stepping motor of the present embodiment are as follows.

第1の軸受7における回転軸6の軸方向の位置規制面であるスラスト受部7dから、マグネット1における第1のコイル4側の端面までの軸方向距離を、第1のステータ2における軸方向外側の端面からマグネット1における第1のコイル4側の端面までの軸方向距離より大きく設定している。また、第2の軸受8における回転軸6の軸方向の位置規制面であるスラスト受部8dから、マグネット1における第2のコイル5側の端面までの軸方向距離を、第2のステータ3における軸方向外側の端面からマグネット1における第2のコイル5側の端面までの軸方向距離より大きく設定している。   The axial distance from the thrust receiving portion 7d, which is the position restriction surface in the axial direction of the rotating shaft 6 in the first bearing 7, to the end surface on the first coil 4 side in the magnet 1 is the axial direction in the first stator 2. It is set to be larger than the axial distance from the outer end surface to the end surface of the magnet 1 on the first coil 4 side. In addition, the axial distance from the thrust receiving portion 8 d that is the position restricting surface in the axial direction of the rotating shaft 6 in the second bearing 8 to the end surface on the second coil 5 side in the magnet 1 is determined in the second stator 3. It is set to be larger than the axial distance from the end surface on the outer side in the axial direction to the end surface on the second coil 5 side in the magnet 1.

また、第1の軸受7における、第1のコイル4の端面の外側で且つマグネット1と反対側にスラスト受部7dを配設し、第2の軸受8における、第2のコイル5の端面の外側で且つマグネット1と反対側にスラスト受部8dを配設している。   Further, a thrust receiving portion 7d is disposed outside the end face of the first coil 4 and opposite to the magnet 1 in the first bearing 7, and the end face of the second coil 5 in the second bearing 8 is disposed. A thrust receiving portion 8d is disposed outside and on the opposite side of the magnet 1.

また、回転軸6におけるラジアル受部6cとスラスト受部6gの間の細軸部6eと第1の軸受7の内径との間に、径方向の空隙を設け、回転軸6におけるラジアル受部6dとスラスト受部6hの間の細軸部6fと第2の軸受8の内径との間に、径方向の空隙を設けている。   Further, a radial gap is provided between the narrow shaft portion 6e between the radial receiving portion 6c and the thrust receiving portion 6g in the rotating shaft 6 and the inner diameter of the first bearing 7, so that the radial receiving portion 6d in the rotating shaft 6 is provided. A gap in the radial direction is provided between the thin shaft portion 6f between the thrust receiving portion 6h and the inner diameter of the second bearing 8.

また、第1の軸受7における第1のステータ2と当接する当接部分の肉厚を、第1の軸受7における前記当接部分からスラスト受部7dに至る間の部分の肉厚よりも大きく設定している。また、第2の軸受8における第2のステータ3と当接する当接部分の肉厚を、第2の軸受8における前記当接部分からスラスト受部8dに至る間の部分の肉厚よりも大きく設定している。   Further, the thickness of the contact portion of the first bearing 7 that contacts the first stator 2 is larger than the thickness of the portion of the first bearing 7 between the contact portion and the thrust receiving portion 7d. It is set. Further, the thickness of the contact portion of the second bearing 8 that contacts the second stator 3 is larger than the thickness of the portion of the second bearing 8 that extends from the contact portion to the thrust receiving portion 8d. It is set.

次に、本実施の形態のステッピングモータにおける駆動の仕組みについて詳細に説明する。   Next, a driving mechanism in the stepping motor of the present embodiment will be described in detail.

図3は、図2に示すステッピングモータの回転動作を説明するための図であり、(a)〜(d)は、図2の矢視A−A線に沿う断面図、(e)〜(h)は、図2の矢視B−B線に沿う断面図である。   FIG. 3 is a view for explaining the rotation operation of the stepping motor shown in FIG. 2, (a) to (d) are cross-sectional views taken along the line AA in FIG. h) is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

図3において、(a)と(e)とが同じタイミング時点であり、(b)と(f)とが同じタイミング時点であり、(c)と(g)とが同じタイミング時点であり、(d)と(h)とが同じタイミング時点である。   In FIG. 3, (a) and (e) are the same timing point, (b) and (f) are the same timing point, (c) and (g) are the same timing point, d) and (h) are the same timing.

(a)と(e)の状態から第1のコイル4及び第2のコイル5に通電して、第1のステータ2の第1の外側磁極2a、2bをN極に励磁し、第2のステータ3の第2の外側磁極3a、3bをS極に励磁する。これに伴い、マグネット1は反時計方向に45度回転し、(b)と(f)に示す状態になる。   From the state of (a) and (e), the first coil 4 and the second coil 5 are energized to excite the first outer magnetic poles 2a, 2b of the first stator 2 to the N pole, and the second The second outer magnetic poles 3a and 3b of the stator 3 are excited to the S pole. Along with this, the magnet 1 rotates 45 degrees counterclockwise and enters the states shown in (b) and (f).

次に、第1のコイル4への通電を反転させ、第1のステータ2の第1の外側磁極2a、2bをS極に励磁し、第2のステータ3の第2の外側磁極3a、3bをS極に励磁する。これに伴い、マグネット1は更に反時計方向に45度回転し、(c)と(g)に示す状態になる。   Next, the energization to the first coil 4 is reversed, the first outer magnetic poles 2a and 2b of the first stator 2 are excited to the S pole, and the second outer magnetic poles 3a and 3b of the second stator 3 are excited. Is excited to the south pole. Along with this, the magnet 1 further rotates 45 degrees counterclockwise, and enters the states shown in (c) and (g).

次に、第2のコイル5への通電を反転させ、第1のステータ2の第1の外側磁極2a、2bをS極に励磁し、第2のステータ3の第2の外側磁極3a、3bをN極に励磁する。これに伴い、マグネット1は更に反時計方向に45度回転し、(d)と(h)に示す状態になる。   Next, the energization to the second coil 5 is reversed, the first outer magnetic poles 2a, 2b of the first stator 2 are excited to the S pole, and the second outer magnetic poles 3a, 3b of the second stator 3 are excited. Is excited to the N pole. Along with this, the magnet 1 further rotates 45 degrees counterclockwise and enters the state shown in (d) and (h).

以後、上記のように第1のコイル4及び第2のコイル5への通電方向を順次切り換えていくことにより、マグネット1は通電位相に応じた位置へ順に回転する。   Thereafter, by sequentially switching the energization directions to the first coil 4 and the second coil 5 as described above, the magnet 1 rotates sequentially to a position corresponding to the energization phase.

尚、マグネット1の外周面を周方向に分割してなる着磁層を軸方向に2つ設け、第1のステータ2と対向する一方の着磁層と、第2のステータ3と対向する他方の着磁層の位相を互いに180/N度ずらし、第1のステータ2と第2のステータ3の位相を同じものとしてもよい。   Two magnetized layers obtained by dividing the outer peripheral surface of the magnet 1 in the circumferential direction are provided in the axial direction, one magnetized layer facing the first stator 2 and the other facing the second stator 3. The phases of the first and second stators 2 and 3 may be the same by shifting the phases of the magnetized layers of the first and second stators by 180 / N degrees.

本実施の形態では、第1のコイル4及び第2のコイル5に対する通電により発生する磁束を直接マグネット1に作用させ、ステッピングモータを高出力なものにすると共に非常に小型化可能なものとしている。つまり、このステッピングモータの径は、マグネット1の径に加えて、マグネット1の外周面に第1のステータ2の第1の外側磁極2a、2b、第2のステータ3の第2の外側磁極3a、3bを対向させるだけの大きさがあればよい。また、ステッピングモータの長さ(軸方向寸法)は、マグネット1の長さに第1のコイル4と第2のコイル5の長さを加えただけの長さがあれば良いことになる。   In the present embodiment, the magnetic flux generated by energization of the first coil 4 and the second coil 5 is directly applied to the magnet 1 so that the stepping motor has a high output and can be very miniaturized. . In other words, in addition to the diameter of the magnet 1, the diameter of the stepping motor is such that the first outer magnetic poles 2 a and 2 b of the first stator 2 and the second outer magnetic pole 3 a of the second stator 3 are arranged on the outer peripheral surface of the magnet 1. It is sufficient if the size is sufficient to make 3b face each other. Further, the length of the stepping motor (the dimension in the axial direction) only needs to be a length obtained by adding the lengths of the first coil 4 and the second coil 5 to the length of the magnet 1.

即ち、ステッピングモータの大きさは、マグネット1、第1のコイル4、第2のコイル5の径と長さにより決まることになる。従って、マグネット1、第1のコイル4、第2のコイル5の径と長さをそれぞれ非常に小さくすれば、ステッピングモータの超小型化を実現することが可能である。   That is, the size of the stepping motor is determined by the diameters and lengths of the magnet 1, the first coil 4, and the second coil 5. Therefore, if the diameters and lengths of the magnet 1, the first coil 4, and the second coil 5 are made very small, it is possible to realize an ultra-small stepping motor.

以上説明したように、本実施の形態によれば、第1のステータ2、第2のステータ3、回転軸6、第1の軸受7、第2の軸受8を軟磁性材料から形成し、第1の軸受7に、当接部7bからマグネット1側にラジアル受部7aを配設し、マグネット1から遠ざけた位置にスラスト受部7dを配設している。また、第2の軸受8に、当接部8bからマグネット1側にラジアル受部8aを配設し、マグネット1から遠ざけた位置にスラスト受部8dを配設している。   As described above, according to the present embodiment, the first stator 2, the second stator 3, the rotating shaft 6, the first bearing 7, and the second bearing 8 are formed of a soft magnetic material, One bearing 7 is provided with a radial receiving portion 7 a on the magnet 1 side from the contact portion 7 b, and a thrust receiving portion 7 d is provided at a position away from the magnet 1. Further, the second bearing 8 is provided with a radial receiving portion 8a on the magnet 1 side from the contact portion 8b, and a thrust receiving portion 8d is provided at a position away from the magnet 1.

上記構成により、回転軸6、第1及び第2の軸受7、8、第1及び第2のステータ2、3からなる磁気回路中に、磁気抵抗の異なる領域を設けることとなる。ここで、磁気回路は同種の材料(軟磁性材料)においては、その経路が長ければ磁気抵抗が大きく、短ければ小さくなるが、磁束は磁気抵抗のより小さい部分に流れる。従って、磁気抵抗が相対的に大きく磁束の少ない部分で、回転軸6のスラスト方向受部を設けることで、回転軸6と第1及び第2の軸受7、8との吸着の影響を小さくする。   With the above configuration, regions having different magnetic resistances are provided in the magnetic circuit including the rotating shaft 6, the first and second bearings 7 and 8, and the first and second stators 2 and 3. Here, in the same kind of material (soft magnetic material), the magnetic circuit has a large magnetic resistance if the path is long and small if the path is short, but the magnetic flux flows in a portion having a smaller magnetic resistance. Therefore, by providing the thrust direction receiving portion of the rotating shaft 6 at a portion where the magnetic resistance is relatively large and the magnetic flux is small, the influence of the adsorption between the rotating shaft 6 and the first and second bearings 7 and 8 is reduced. .

また、磁気抵抗の相対的に小さい部分で、回転軸6のラジアル方向受部を設けることで、より多くの磁束を通過させている。これにより、軸方向の規制部材としてワッシャ等の部品の追加が不要となるため部品点数が少なく、且つ回転軸6に対する精度の高い位置規制が可能で、且つ安定した回転性能を得ることが可能で、且つ磁束の有効利用により高効率なステッピングモータを提供することができる。   Further, by providing a radial direction receiving portion of the rotating shaft 6 at a portion having a relatively small magnetic resistance, more magnetic flux is allowed to pass. This eliminates the need for additional parts such as washers as an axial restricting member, so that the number of parts is small, position control with high accuracy with respect to the rotating shaft 6 is possible, and stable rotational performance can be obtained. In addition, a highly efficient stepping motor can be provided by effective use of magnetic flux.

また、回転軸6におけるラジアル受部6cとスラスト受部6gの間の細軸部6eと第1の軸受7の内径との間に、径方向の空隙を設けると共に、回転軸6における第2のラジアル受部6dとスラスト受部6hの間の細軸部6fと第2の軸受8の内径との間に、径方向の空隙を設けている。   Further, a radial gap is provided between the narrow shaft portion 6e between the radial receiving portion 6c and the thrust receiving portion 6g of the rotating shaft 6 and the inner diameter of the first bearing 7, and the second shaft of the rotating shaft 6 A radial gap is provided between the thin shaft portion 6 f between the radial receiving portion 6 d and the thrust receiving portion 6 h and the inner diameter of the second bearing 8.

上記構成により、磁気回路中に、より磁気抵抗の小さい領域と、より磁気抵抗の大きい領域を設けるために、回転軸6と第1及び第2の軸受7、8における径方向の相互の関係を変えることで(空隙を設けた部分、空隙を設けない部分)、磁気回路中に磁気抵抗の大小領域を設ける効果を増大させることができる。即ち、回転軸6と第1及び第2の軸受7、8においては、そのラジアル受面では回転軸6と第1及び第2の軸受7、8は完全に密接しており、磁気抵抗は最小となり、多くの磁束を通過させることが可能である。   With the above configuration, in order to provide a region having a lower magnetic resistance and a region having a higher magnetic resistance in the magnetic circuit, the mutual relationship in the radial direction between the rotary shaft 6 and the first and second bearings 7 and 8 is obtained. By changing (a portion where the air gap is provided, a portion where the air gap is not provided), the effect of providing the large and small regions of the magnetic resistance in the magnetic circuit can be increased. That is, in the rotary shaft 6 and the first and second bearings 7 and 8, the rotary shaft 6 and the first and second bearings 7 and 8 are completely in contact with each other on the radial receiving surface, and the magnetic resistance is minimized. Thus, it is possible to pass a large amount of magnetic flux.

一方、回転軸6と第1及び第2の軸受7、8におけるスラスト受面に至る領域では、回転軸6と第1及び第2の軸受7、8の内径の間には間隙(空隙)を設けている。従って、第1及び第2の軸受7、8の軸方向断面においては、その面積が小さくなる上に、第1及び第2のコイル4、5からも遠ざかっているので、第1及び第2の軸受7、8の内部を通過する磁束は減少する。これにより、よりスラスト受面での回転軸6と第1及び第2の軸受7、8の吸着の影響は小さくなり、安定した回転性能のステッピングモータを提供することができる。   On the other hand, in the region from the rotating shaft 6 to the thrust receiving surfaces of the first and second bearings 7 and 8, there is a gap (gap) between the rotating shaft 6 and the inner diameters of the first and second bearings 7 and 8. Provided. Accordingly, in the axial cross section of the first and second bearings 7 and 8, the area of the first and second bearings 7 and 8 is small, and the first and second coils 4 and 5 are away from each other. The magnetic flux passing through the bearings 7 and 8 decreases. Thereby, the influence of adsorption of the rotating shaft 6 and the first and second bearings 7 and 8 on the thrust receiving surface is reduced, and a stepping motor with stable rotational performance can be provided.

また、第1の軸受7における第1のステータ2と当接する当接部7bの肉厚を、第1の軸受7における当接部7bからスラスト受部7dに至る間の部分の肉厚よりも大きく設定し、第2の軸受8における第2のステータ3と当接する当接部8bの肉厚を、第2の軸受8における当接部8bからスラスト受部8dに至る間の部分の肉厚よりも大きく設定する。   In addition, the thickness of the contact portion 7b in contact with the first stator 2 in the first bearing 7 is larger than the thickness of the portion of the first bearing 7 between the contact portion 7b and the thrust receiving portion 7d. The thickness of the abutting portion 8b in contact with the second stator 3 in the second bearing 8 is set to be large, and the thickness of the portion between the abutting portion 8b and the thrust receiving portion 8d in the second bearing 8 is set. Set larger than.

上記構成により、磁気回路中に、より磁気抵抗の小さい領域と、より磁気抵抗の大きい領域を設けるために、第1及び第2の軸受7、8の肉厚を部分的に変えることで、磁気回路中に磁気抵抗の大小領域を設ける効果を増大させることができる。即ち、第1及び第2のステータ2、3から流れる磁束を損失なく第1及び第2の軸受7、8に流すためには、第1及び第2のステータ2、3と第1及び第2の軸受7、8の当接する部分の肉厚は十分にあることが望ましい。   With the above-described configuration, in order to provide a region having a lower magnetic resistance and a region having a higher magnetic resistance in the magnetic circuit, the thickness of the first and second bearings 7 and 8 is partially changed so that the magnetic circuit The effect of providing a large and small region of magnetoresistance in the circuit can be increased. That is, in order to flow the magnetic flux flowing from the first and second stators 2 and 3 to the first and second bearings 7 and 8 without loss, the first and second stators 2 and 3 and the first and second stators are used. It is desirable that the thickness of the contact portion of the bearings 7 and 8 is sufficient.

一方、回転軸6と第1及び第2の軸受7、8の吸着防止のためには、上記当接部分から第1及び第2の軸受7、8のスラスト受面に至る領域の第1及び第2の軸受7、8の肉厚が薄ければ、上記当接部分の磁気抵抗は相対的に大きくなる。そのため、第1及び第2の軸受7、8のスラスト受面に至る磁束は少なくなり、結果として回転軸6と第1及び第2の軸受7、8が吸着する力を低減することができる。これにより、よりスラスト受面での吸着の影響は小さくなり、安定した回転性能のステッピングモータを提供することができる。   On the other hand, in order to prevent the rotation shaft 6 and the first and second bearings 7 and 8 from adsorbing, the first and second regions in the region from the abutting portion to the thrust receiving surfaces of the first and second bearings 7 and 8 are used. If the thickness of the second bearings 7 and 8 is thin, the magnetic resistance of the contact portion becomes relatively large. Therefore, the magnetic flux reaching the thrust receiving surfaces of the first and second bearings 7 and 8 is reduced, and as a result, the force that the rotating shaft 6 and the first and second bearings 7 and 8 adsorb can be reduced. Thereby, the influence of the adsorption | suction on a thrust receiving surface becomes smaller, and the stepping motor of the stable rotational performance can be provided.

[他の実施の形態]
上記実施の形態では、回転軸6に例えばピニオンギア等を取り付けて回転軸6の回転駆動力を出力する構造としているが、本発明は、これに限定されるものではない。回転軸6にリードスクリューを同軸で取り付けた構造、或いは回転軸6とリードスクリューを一体化した構造を用いた場合でも同様の効果があることは言うまでも無い。
[Other embodiments]
In the said embodiment, although it has set as the structure which attaches a pinion gear etc. to the rotating shaft 6, and outputs the rotational driving force of the rotating shaft 6, this invention is not limited to this. It goes without saying that the same effect can be obtained even when a structure in which the lead screw is coaxially attached to the rotating shaft 6 or a structure in which the rotating shaft 6 and the lead screw are integrated is used.

即ち、リードスクリューを用いる構造では、回転軸6はスラスト方向で片寄せする場合があり、例えば板ばね等でリードスクリューをモータ側に押し付ける場合がある。この際は、回転軸6の先端を球面(球R)形状とし、軸受はスラスト面のみを受ける平面形状で構成する場合がある。回転軸6の先端が球R形状であれば点接触に近いので、回転軸6と軸受の吸着の懸念はほとんど無い。よって、磁気抵抗に関しては回転軸6のラジアル受部のみ十分に小さくしておけば、磁束が減少してしまうことはなく、効率の低下も防止することができる。   That is, in the structure using the lead screw, the rotating shaft 6 may be offset in the thrust direction, and the lead screw may be pressed against the motor side by a leaf spring, for example. In this case, the tip of the rotating shaft 6 may be formed in a spherical shape (sphere R), and the bearing may be formed in a planar shape that receives only the thrust surface. If the tip of the rotary shaft 6 has a spherical R shape, it is close to point contact, so there is little concern about the suction of the rotary shaft 6 and the bearing. Therefore, with respect to the magnetic resistance, if only the radial receiving portion of the rotating shaft 6 is made sufficiently small, the magnetic flux will not be reduced and the efficiency can be prevented from being lowered.

本発明の実施の形態に係る駆動装置としてのステッピングモータの構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the stepping motor as a drive device which concerns on embodiment of this invention. 図1に示すステッピングモータの組み立て完成状態の軸方向の内部構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of the axial direction of the assembly completion state of the stepping motor shown in FIG. 図2に示すステッピングモータの回転動作を説明するための図であり、(a)〜(d)は、図2の矢視A−A線に沿う断面図、(e)〜(h)は、図2の矢視B−B線に沿う断面図である。It is a figure for demonstrating rotation operation of the stepping motor shown in FIG. 2, (a)-(d) is sectional drawing in alignment with the arrow AA of FIG. 2, (e)-(h) It is sectional drawing which follows the arrow BB line of FIG. 従来例に係るステッピングモータの軸方向の内部構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of the axial direction of the stepping motor which concerns on a prior art example. 他の従来例に係るステッピングモータの軸方向の内部構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of the axial direction of the stepping motor which concerns on another prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 マグネット
2 第1のステータ
2a、2b 第1の外側磁極部
3 第2のステータ
3a、3b 第2の外側磁極部
4 第1のコイル
5 第2のコイル
6 回転軸
6a、6b 内側磁極部
6c、6d ラジアル受部
6e、6f 細軸部
6g、6h スラスト受部
7 第1の軸受
7a ラジアル受部
7b 当接部
7d スラスト受部
8 第2の軸受
8a ラジアル受部
8b 当接部
8d スラスト受部
9 第1のボビン
10 第2のボビン
11 連結リング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnet 2 1st stator 2a, 2b 1st outer side magnetic pole part 3 2nd stator 3a, 3b 2nd outer side magnetic pole part 4 1st coil 5 2nd coil 6 Rotating shaft 6a, 6b Inner magnetic pole part 6c , 6d Radial receiving part 6e, 6f Thin shaft part 6g, 6h Thrust receiving part
7 first bearing 7a radial receiving portion 7b abutting portion 7d thrust receiving portion 8 second bearing 8a radial receiving portion 8b abutting portion 8d thrust receiving portion 9 first bobbin 10 second bobbin 11 connecting ring

Claims (5)

磁気回路の一部を形成する回転軸と、
前記回転軸を回転可能に保持すると共に磁気回路の一部を形成する軸受と、
前記回転軸の外周部に固定され、着磁されたマグネットと、
前記マグネットと同心に配設され、前記マグネットに磁束を作用させるコイルと、
前記マグネットの外周側で且つ前記コイルの外周側に配設され、前記コイルにより励磁されるステータとを備え、
前記軸受における前記回転軸の軸方向の位置規制面から前記マグネットの端面までの軸方向距離を、前記ステータにおける軸方向外側の端面から前記マグネットの端面までの軸方向距離よりも大きく設定したことを特徴とする駆動装置。
A rotating shaft that forms part of the magnetic circuit;
A bearing that rotatably holds the rotating shaft and forms part of a magnetic circuit;
A magnet fixed on the outer periphery of the rotating shaft and magnetized;
A coil that is arranged concentrically with the magnet and causes a magnetic flux to act on the magnet;
A stator disposed on the outer peripheral side of the magnet and on the outer peripheral side of the coil, and excited by the coil;
The axial distance from the axial position regulating surface of the rotating shaft of the bearing to the end surface of the magnet is set to be larger than the axial distance from the axially outer end surface of the stator to the end surface of the magnet. The drive device characterized.
磁気回路の一部を形成する回転軸と、
前記回転軸の軸方向両側に各々配設され、前記回転軸を回転可能に保持すると共に磁気回路の一部を形成する第1及び第2の軸受と、
前記回転軸の外周部に固定され、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と、
前記マグネットと同心で且つ前記マグネットの軸方向両側に各々配設され、前記マグネットに磁束を作用させる第1及び第2のコイルと、
前記マグネットの外周側で且つ前記第1及び第2のコイルの外周側に各々対応して配設され、前記第1及び第2のコイルにより各々励磁される第1及び第2のステータとを備え、
前記第1の軸受における前記回転軸の軸方向の位置規制面から前記マグネットにおける前記第1のコイル側の端面までの軸方向距離を、前記第1のステータにおける軸方向外側の端面から前記マグネットにおける前記第1のコイル側の端面までの軸方向距離よりも大きく設定し、
前記第2の軸受における前記回転軸の軸方向の位置規制面から前記マグネットにおける前記第2のコイル側の端面までの軸方向距離を、前記第2のステータにおける軸方向外側の端面から前記マグネットにおける前記第2のコイル側の端面までの軸方向距離よりも大きく設定したことを特徴とする駆動装置。
A rotating shaft that forms part of the magnetic circuit;
First and second bearings respectively disposed on both axial sides of the rotary shaft, holding the rotary shaft rotatably and forming part of a magnetic circuit;
A magnet fixed to the outer periphery of the rotary shaft, and magnetized alternately in different poles by dividing in the circumferential direction;
A first coil and a second coil which are concentric with the magnet and are respectively disposed on both sides in the axial direction of the magnet, and cause a magnetic flux to act on the magnet;
A first stator and a second stator disposed on the outer peripheral side of the magnet and corresponding to the outer peripheral sides of the first and second coils, respectively, and excited by the first and second coils, respectively; ,
An axial distance from an axial position restriction surface of the rotating shaft of the first bearing to an end surface of the magnet on the first coil side is defined as an axially outer end surface of the first stator. Set larger than the axial distance to the end face on the first coil side,
An axial distance from an axial position restricting surface of the rotating shaft of the second bearing to an end surface of the magnet on the second coil side is determined from an axially outer end surface of the second stator in the magnet. The drive device characterized in that it is set larger than the axial distance to the end face on the second coil side.
前記第1のステータは、前記マグネットの一方の端面から外周面に対向する第1の外側磁極部を備え、前記第2のステータは、前記マグネットの他方の端面から外周面に対向する第2の外側磁極部を備え、
前記回転軸は、前記第1及び第2の外側磁極部に各々対向する第1及び第2の内側磁極部を備え、
前記第1の外側磁極部と前記第1の軸受と前記回転軸により、前記マグネットを貫通する閉磁路を形成すると共に、前記第2の外側磁極部と前記第2の軸受と前記回転軸により、前記マグネットを貫通する閉磁路を形成し、
前記第1の軸受における、前記第1のコイルの端面の外側で且つ前記マグネットと反対側にスラスト方向受部を形成し、前記第2の軸受における、前記第2のコイルの端面の外側で且つ前記マグネットと反対側にスラスト方向受部を形成したことを特徴とする請求項2記載の駆動装置。
The first stator includes a first outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface from one end surface of the magnet, and the second stator has a second outer surface facing the outer peripheral surface from the other end surface of the magnet. With an outer magnetic pole,
The rotating shaft includes first and second inner magnetic pole portions facing the first and second outer magnetic pole portions, respectively.
The first outer magnetic pole part, the first bearing, and the rotating shaft form a closed magnetic path that penetrates the magnet, and the second outer magnetic pole part, the second bearing, and the rotating shaft, Forming a closed magnetic path through the magnet;
In the first bearing, a thrust direction receiving portion is formed outside the end face of the first coil and opposite to the magnet, and outside the end face of the second coil in the second bearing; The driving device according to claim 2, wherein a thrust direction receiving portion is formed on a side opposite to the magnet.
前記回転軸は、前記第1の軸受と嵌合する第1のラジアル方向受部と、前記第1の軸受の前記位置規制面に対向する第1のスラスト方向受部と、前記第2の軸受と嵌合する第2のラジアル方向受部と、前記第2の軸受の前記位置規制面に対向する第2の方向スラスト受部とを備え、
前記回転軸における前記第1のラジアル方向受部と前記第1のスラスト方向受部の間の軸部分と前記第1の軸受の内径との間に、径方向の空隙を設けると共に、前記回転軸における前記第2のラジアル方向受部と前記第2のスラスト方向受部の間の軸部分と前記第2の軸受の内径との間に、径方向の空隙を設けたことを特徴とする請求項2又は3記載の駆動装置。
The rotating shaft includes a first radial direction receiving portion that fits into the first bearing, a first thrust direction receiving portion that faces the position regulating surface of the first bearing, and the second bearing. And a second radial direction receiving portion that fits with the second direction thrust receiving portion facing the position regulating surface of the second bearing,
A radial gap is provided between a shaft portion between the first radial direction receiving portion and the first thrust direction receiving portion of the rotating shaft and an inner diameter of the first bearing, and the rotating shaft A radial gap is provided between a shaft portion between the second radial direction receiving portion and the second thrust direction receiving portion and an inner diameter of the second bearing. 2. The drive device according to 2 or 3.
前記第1の軸受における前記第1のステータと当接する当接部分の肉厚を、前記第1の軸受における前記当接部分から前記スラスト方向受部に至る間の部分の肉厚よりも大きく設定すると共に、前記第2の軸受における前記第2のステータと当接する当接部分の肉厚を、前記第2の軸受における前記当接部分から前記スラスト方向受部に至る間の部分の肉厚よりも大きく設定したことを特徴とする請求項2乃至4の何れかに記載の駆動装置。   The thickness of the contact portion of the first bearing that contacts the first stator is set to be larger than the thickness of the portion of the first bearing from the contact portion to the thrust direction receiving portion. And the thickness of the contact portion of the second bearing that contacts the second stator is greater than the thickness of the portion of the second bearing that extends from the contact portion to the thrust direction receiving portion. The driving device according to claim 2, wherein the driving device is set to be larger.
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