JP2014212672A - ステッピングモータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立てが容易で、かつ安定した性能を確保できる量産性に適したステッピングモータおよびその製造方法を提供する。【解決手段】モータ回転軸と、前記モータ回転軸の外側に固定され、励磁コイルと、前記モータ回転軸の軸方向に設けられる一対の第一ステータと、を備える第一筒と、前記モータ回転軸を軸支する軸受けを少なくとも介して前記モータ回転軸と一体化し、夫々前記第一ステータに対向する一対の永久磁石と、前記永久磁石を挟んで前記第一ステータと反対側に固定され、夫々前記永久磁石に対向する一対の第二ステータと、前記第二ステータを夫々固定する一対の第二筒と、を有し、前記第二筒を夫々前記第一筒に嵌合させる。【選択図】図１

Description

本発明は、ステッピングモータおよびその製造方法に関し、特にカメラ等の光学機器や、撮影光学系等の光学系におけるレンズ等の光学素子の駆動源として好適なステッピングモータに関するものである。

近年、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の光学機器や、交換レンズ等の光学系におけるレンズ等の駆動源として、ステッピングモータが広く使用されており、特に位置制御精度が要求される光学調節用の駆動源として用いられている。

このようなステッピングモータとして、特許文献１に開示された２相ステッピングモータを図８および図９に示す。図８は２相ステッピングモータの分解斜視図、図９はその組み立て後の断面図である。このステッピングモータは、モータ回転軸１０３と、このモータ回転軸１０３に固定されて厚み方向に着磁され周方向に交互に異なる磁極が形成されたロータとしての第一の永久磁石１０１と第二の永久磁石１０２を有する。

また、ステータとしての第一の固定子１０６は、ロータとしての第一の永久磁石１０１における磁極の両側に対面する一対の磁極歯１０４、１０５と、励磁コイル１１０とを有する。同様に、ステータとしての第二の固定子１０９は、ロータとしての第二の永久磁石１０２における磁極の両面に対面する一対の磁極歯１０７、１０８と、励磁コイル１１１とを有する。

第一の永久磁石１０１および第二の永久磁石１０２の磁極Ｎ、Ｓは、互いに同極が同位置に対向するようにモータ回転軸１０３に設けられ、また夫々の磁極Ｎ、Ｓは周方向に等間隔である。そして、第一の固定子１０６の磁極歯１０４、１０５と第二の固定子１０９の磁極歯１０７、１０８とは周方向に電気角の（１／２）πずれるように位置決めされている。ここで、電気角の３６０°すなわち２πは、永久磁石の隣接する同じ磁極Ｎの相互間隔を示す。

第一の固定子１０６および第二の固定子１０９は、夫々ハウジングを兼ね、外筒１１６および内筒１１７の間には周溝１１８が形成される。そして、中央部に焼結軸受等の軸受１１９、１２０が設けられ、軸受１１９、１２０にモータ回転軸１０３が軸支される。磁極歯１０４、１０５については、磁極歯１０４が内筒１１７の端面に成形により歯車のように放射状に一体に形成され、磁極歯１０５が鉄板等の磁性体円板１２１に打ち抜きにより櫛歯のように形成されている。

磁性体円板１２１の磁極歯１０５は、放射状で中心側に向くように形成されるとともに、外周に回転止め突起１２２を形成している。そして、磁性体円板１２１の外周側が、外筒１１６の段部１１６ａに係止されるとともに、切欠１２３に回転止め突起１２２が係止する。これを磁気回路の構成要素として考えると、第一の永久磁石１０１から磁極歯１０４、第一の固定子１０６を回り、磁極歯１０５を介して第一の永久磁石１０１に戻る磁路が短く構成できる。このため、磁気抵抗および漏れ磁束を低減でき、磁気効率を向上させることができる、と開示されている。

特公平６−８３５６４号公報

しかしながら、上述の従来技術では、ステッピングモータを組み立てる際、第一の固定子１０６と第二の固定子１０９との間の同軸度がずれることでモータ回転軸１０３が倒れ易くなり、マグネットと固定子の空気間隔を精度高く組み立てることが難しかった。これは、磁気特性に大きな影響のあるマグネットと固定子の間の空気間隔が４つあり、かつモータ回転軸１０３を軸支する軸受が第一の固定子１０６および第二の固定子１０９側に設けられていることに起因する。また、磁性体円板１２１の係止部である外筒１１６の段部１１６ａが、磁性体円板１２１の厚み分しか確保できていないことに起因する。

さらに、特許文献１に開示された従来技術では、部品点数が多いため、部品加工精度の積み重ねによる組み立て精度の劣化も懸念され、安定した性能を確保するステッピングモータを構成するのは難しかった。

本発明の目的は、組み立てが容易で、かつ安定した性能を確保できる量産性に適したステッピングモータおよびその製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るステッピングモータは、モータ回転軸と、前記モータ回転軸の外側に固定され、励磁コイルと、前記モータ回転軸の軸方向に設けられる一対の第一ステータと、を備える第一筒と、前記モータ回転軸を軸支する軸受けを少なくとも介して前記モータ回転軸と一体化し、夫々前記第一ステータに対向する一対の永久磁石と、前記永久磁石を挟んで前記第一ステータと反対側に固定され、夫々前記永久磁石に対向する一対の第二ステータと、前記第二ステータを夫々固定する一対の第二筒と、を有し、前記第二筒を夫々前記第一筒に嵌合させたことを特徴とする。

また、本発明に係るステッピングモータの製造方法は、励磁コイルと、モータ回転軸の軸方向に設けられる一対の第一ステータと、を第一筒として一体化する第一工程と、夫々前記第一ステータに対向する一対の永久磁石の一方を前記モータ回転軸と一体化する第二工程と、前記モータ回転軸を軸支し前記第一筒に結合される軸受けを少なくとも介して前記モータ回転軸を挿入する第三工程と、前記一対の永久磁石の他方を前記モータ回転軸と一体化する第四工程と、前記永久磁石を挟んで前記第一ステータと反対側で夫々前記永久磁石に対向する第二ステータを一対の第二筒の夫々に固定する第五工程と、前記第二筒を夫々前記第一筒に嵌合させる第六工程と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係るステッピングモータの製造方法は、励磁コイルと、モータ回転軸の軸方向に設けられる一対の第一ステータと、を第一筒として一体化する第一工程と、夫々前記第一ステータに対向する一対の永久磁石の一方を前記モータ回転軸と一体化する第二工程と、前記モータ回転軸を軸支し前記第一筒に結合される第１の軸受けを少なくとも介して前記モータ回転軸を挿入する第三工程と、前記一対の永久磁石の他方を前記モータ回転軸と一体化する第四工程と、前記永久磁石を挟んで前記第一ステータと反対側で夫々前記永久磁石に対向する第二ステータを一対の第二筒の夫々に固定する第五工程と、前記一対の第二筒の一方には前記モータ回転軸を軸支する第２の軸受けを備えたコの字板金が結合された状態で、他方には結合されない状態で、前記第二筒を夫々前記第一筒に嵌合させる第六工程と、を有することを特徴とする。

（作用）
励磁コイル、Ａ相第一ステータ、Ｂ相第一ステータを第一筒に一体的に形成し、これに回転軸を軸支する軸受け、更にはスペーサーを介して、Ａ相第一ステータ、Ｂ相第一ステータに対向するようにＡ相永久磁石、Ｂ相永久磁石を両側から組み込む。そして、一方はＡ相第二ステータ、他方はＢ相第二ステータを備える一対の第二筒を夫々第一筒に嵌合させる。なお、第一筒には嵌合の際の位置決め用の突起、更には第二筒に前記突起を介した結合性を向上させるためには相補的形状を持たせておく。

本発明によれば、組み立てが容易で、かつ安定した性能を確保できる量産性に適したステッピングモータおよびその製造方法を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係るステッピングモータの断面図である。 第１の実施形態に係るステッピングモータのステータ結合部の側面図である。 第１の実施形態に係るステッピングモータにピニオンギヤを取り付けた断面図である。 第１の実施形態に係るステッピングモータを光量調節装置に搭載した図である。 第１の実施形態に係るステッピングモータを減速機に搭載した図である。 本発明の第２の実施形態に係るステッピングモータの断面図である。 第２の実施形態に係るステッピングモータのステータ結合部の側面図である。 従来のステッピングモータ分解斜視図である。 従来のステッピングモータの断面図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

《第１の実施形態》
図１で、２０１はロータのモータ回転軸、２０２は永久磁石ＡとしてのＡ相永久磁石、２０３は永久磁石ＢとしてのＢ相永久磁石であり、これら永久磁石は円板状でありかつ厚み方向に着磁され周方向に交互に異なる磁極が形成されている。このような着磁構成を取ることにより、永久磁石における着磁極数を増やすことができ、ステッピングモータの多極化すなわち高分解能駆動に有効となる。また、Ａ相永久磁石２０２およびＢ相永久磁石２０３の磁極Ｎ、Ｓは、互いに同極が同位置に対向するようにモータ回転軸２０１に設けられ、また夫々の磁極Ｎ、Ｓは周方向に等間隔である。

２０４は第一ステータＡとしてのＡ相第一ステータ、２０５は第一ステータＢとしてのＢ相第一ステータ、２０６は励磁コイル、２０７はコイルボビンである。ここで、Ａ相第一ステータ２０４およびＢ相第一ステータ２０５は、励磁コイル２０６と共に一体的に形成されており、これら第一ステータの径方向外側にコイルボビン２０７が一体的に形成されている。そして、Ａ相第一ステータ２０４およびＢ相第一ステータ２０５に対してコイルボビン２０７を介して励磁コイル２０６が巻装されている。

なお、本実施形態では、Ａ相第一ステータ２０４およびＢ相第一ステータ２０５は量産性を考慮してＭＩＭ（金属射出成形）により生成されているが、金属ブロックを切削加工などで生成しても良い。また、コイルボビン２０７は樹脂射出成形により生成されている。

ここで、Ａ相第一ステータ２０４とＢ相第一ステータ２０５は、周方向に電気角の（１／２）πずれるように形成されており、電気角の３６０°すなわち２πは、永久磁石の隣接する同じ磁極Ｎの相互間隔を示す。

さらに、ロータのモータ回転軸２０１を軸支する二つの軸受２１０および２１１は、Ａ相第一ステータ２０４およびＢ相第一ステータ２０５、励磁コイル２０６、コイルボビン２０７が一体となった第一筒２２２に対して、軸方向両側から挿入固定される。
この二つの軸受２１０および２１１の固定は、圧入固定であっても良いし、接着固定であっても良い。

（Ａ相永久磁石２０２およびＢ相永久磁石２０３の組み込み方法）
次に、Ａ相永久磁石２０２およびＢ相永久磁石２０３の組み込み方法について説明する。先ず、モータ回転軸２０１に接着固定などでＡ相永久磁石２０２を軸方向に位置決めする。次に、Ａ相永久磁石２０２とＡ相第一ステータ２０４との空気間隔を精度良く位置決めするため、スペーサー２１２をモータ回転軸２０１におけるＡ相永久磁石２０２とＡ相第一ステータ２０４に狭持される側に以下のように挿通する。即ち、スペーサー２１２をＡ相永久磁石２０２に密着させておき、これらと一体化したモータ回転軸２０１を、軸受２１０から軸受２１１へ向けて挿入する。

また、Ｂ相永久磁石２０３においてもＢ相第一ステータ２０５との空気間隔を精度高く位置決めするため、モータ回転軸２０１にスペーサー２１３をＢ相永久磁石２０３とＢ相第一ステータ２０５に狭持される側に挿通し、軸受２１１に密着させる。そして、予めスペーサー２１３を挿入させた後にＢ相永久磁石２０３を挿入し、もしくは
スペーサー２１３を密着させたＢ相永久磁石２０３を挿入する。最後に、Ｂ相永久磁石２０３をモータ回転軸２０１に接着固定などで軸方向に位置決めし、Ａ相永久磁石２０２およびＢ相永久磁石２０３の組み込みが終了する。

以上の構成を取ることで、Ａ相第一ステータ２０４、Ｂ相第一ステータ２０５に配置された軸受２１０、２１１により軸支されるモータ回転軸２０１の倒れを低減できる。さらに、Ａ相永久磁石２０２およびＡ相第一ステータ２０４、Ｂ相第一ステータ２０５およびＢ相永久磁石２０３は、各々スペーサー２１２、２１３の厚み分の空気間隔を介しながら平行度を精度高く組み立てることが可能になる。

（Ａ相第二ステータ２０８およびＢ相第二ステータ２０９の組み込み方法）
次に、Ａ相第二ステータ２０８およびＢ相第二ステータ２０９の組み込み方法について説明する。図２で、２０８は第二ステータＡとしてのＡ相第二ステータ、２０９は第二ステータＢとしてのＢ相第二ステータであり、これら第二ステータは夫々が第二筒の夫々（ハウジング部２１４、２１５の夫々）に固定される。

そして、Ａ相第一ステータ２０４およびＢ相第一ステータ２０５を備える第一筒２２２の外径に、Ａ相第二ステータ２０８、Ｂ相第二ステータ２０９を夫々が備えるハウジング部２１４、２１５（一対の第二筒）の内径を、圧入嵌合させて結合する。これにより、組み立て後のステータ同士の密着度を高める構成を取る。ここで、ハウジング部２１４、２１５の内径と第一ステータの外径とにおける圧入嵌合の合計長さをＨ、Ａ相第二ステータ２０８とＢ相第二ステータ２０９のハウジング部２１４、２１５の外径（モータ外径）をＤとしたとき、Ｈ／Ｄ≧０．５の関係が成立する。

また、Ａ相第一ステータ２０４およびＢ相第一ステータ２０５を備える第一筒２２２には、回転止めおよび第一ステータと第二ステータの密着度を高めることを目的とし、第一筒の中央外周部に周方向に複数の突起形状２１６が等間隔に形成されている。さらに、ステッピングモータ２００を側面から見た図２に示すように、Ａ相第二ステータ２０８を備える第二筒と、Ｂ相第二ステータ２０９を備える第二筒とは、第一筒２２２の突起形状２１６を介して互いに結合する。即ち、軸方向の端部における突起形状２０８ａ、２０９ａが相補的形状（入れ子）となるように構成されている。

これにより、互いに向かい合う方向において、第一筒２２２の外周部に形成された突起形状２１６と結合するための第二筒の突起形状２０８ａ、２０９ａが、突起形状２１６を互いに狭持し合うように形成される。

また、コイルボビン２０７の軸方向で両端部の外周には、Ａ相第二ステータ２０８とＢ相第二ステータ２０９を両側から組み込む際の案内を果たすため、全長方向（軸方向で端部に向かう方向）に向かって径が縮小する傾斜形状２１９、２２０が形成されている。

また、Ａ相第二ステータ２０８のハウジング部２１４には径方向中心部にモータ回転軸２０１を挿通するための穴部が設けられる。また、Ｂ相第二ステータ２０９のハウジング部２１５には穴部は無く、モータ回転軸２０１の軸方向への移動を規制するための壁部２１７が形成されている。

これら構成を基に、モータ回転軸２０１の軸方向両側からＡ相第二ステータ２０８とＢ相第二ステータ２０９を組み込み、前述の突起形状２０８ａ、２０９ａ、２１６を結合させ、レーザー溶接などで固着し、本実施形態のステッピングモータが完成する。

以上の構成を取ることで、Ａ相第一ステータ２０４、Ｂ相第一ステータ２０５、Ａ相永久磁石２０２、Ｂ相永久磁石２０３に対して、Ａ相第二ステータ２０８、Ｂ相第二ステータ２０９の平行度および角度方向の位置を精度高く組み立てることが可能になる。さらに、Ａ相第一ステータ２０４、Ｂ相第一ステータ２０５、Ａ相第二ステータ２０８、Ｂ相第二ステータ２０９の密着度が高まり、磁気回路の磁気抵抗および漏れ磁束を低減でき、磁気効率を向上させることができる。

（空気間隔）
ここで、Ａ相第二ステータ２０８とＡ相永久磁石２０２の空気間隔をＡ１、Ａ相永久磁石２０２とＡ相第一ステータ２０４との空気間隔をＡ２とする。また、Ｂ相第一ステータ２０５とＢ相永久磁石２０３との空気間隔をＢ１、Ｂ相永久磁石２０３とＢ相第二ステータ２０９との空気間隔をＢ２とする。このとき、Ａ２またはＢ２の少なくとも一方の空気間隔は、Ａ１およびＢ１の空気間隔よりも小さく設定している。

このように、面対向した第一、第二ステータと永久磁石の空気間隔に差を持たせることで、空気間隔が狭い側に発生する高い磁気吸着力によりモータ回転軸２０１を壁部２１７へ付勢する。これにより、モータ駆動時におけるモータ回転軸２０１の軸方向成分のガタつきを抑えることができる。

（適用例）
次に、これまで説明してきた本発明の第１の実施形態に係るステッピングモータの適用例を図３乃至図５に示す。図３において、５０１はピニオンギヤであり、ステッピングモータ２００におけるモータ回転軸２０１のＡ相第二ステータ側先端に圧入固定または接着固定によって軸方向に位置決めされている。図４は、カメラ等の絞り装置やシャッター装置などの光量調節装置の外観図であり、不図示のピニオンギヤ５０１を取り付けられたステッピングモータ２００を駆動源として搭載した例である。６０１は光量調節装置に光量調節開口部であり、６０２は光量調節装置における外観を形成するケース部材である。

図５は、カメラ等のレンズを光軸方向へ移動するための駆動部としての減速機付きモータの外観図であり、不図示のピニオンギヤ５０１を取り付けられたステッピングモータ２００を駆動源として搭載した例である。７０１は減速機の出力ギヤであり、７０２は減速機付きモータの外観を形成するケース部材である。

（ステッピングモータの製造方法）
以上、本実施形態に係るステッピングモータの製造方法をまとめれば、以下のように表される。先ず、励磁コイルと、モータ回転軸の軸方向に設けられる一対の第一ステータ（２０４、２０５）と、を第一筒（２２２）として一体化する第一工程を備える。また、夫々前記第一ステータに対向する一対の永久磁石（２０２、２０３）の一方を前記モータ回転軸と一体化する第二工程を備える。

そして、前記モータ回転軸を軸支し前記第一筒に結合される軸受け（２１０、２１１）を少なくとも介して前記モータ回転軸を挿入する第三工程と、前記一対の永久磁石（２０２、２０３）の他方を前記モータ回転軸と一体化する第四工程を備える。

また、前記永久磁石を挟んで前記第一ステータと反対側で夫々前記永久磁石に対向する第二ステータ（２０８、２０９）を一対の第二筒（２１４、２１５）の夫々に固定する第五工程を備える。更に、前記第二筒を夫々前記第一筒に嵌合させる第六工程を備える。

《第２の実施形態》
次に、図６、図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係るステッピングモータ８００の構造について説明する。本実施形態では、コの字板金８２２を用い、軸方向に間隔が大きい二つの軸受８２１および８１１で、リードスクリュー８０１（不図示のネジ形状部８０１ａとモータの回転軸部を兼ねる）が軸支される。そして、Ａ相第一ステータ８０４およびＢ相第一ステータ８０５、励磁コイル８０６、コイルボビン８０７が一体となった第一筒８５０に対して、軸受８１１のみ、軸方向から挿入固定される（軸受８２１はコの字板金８２２に予め固設）。この軸受８１１の固定は、圧入固定であっても良いし、接着固定であっても良い。

図６で、コの字板金８２２は、Ａ相第二ステータ８０８を備える第二筒８１４の軸方向端面へ溶接などで固着され、軸受８２１を固定するための内径部８２３およびリードスクリュー８０１を挿通するための内径部８２４が形成されている。８２５は、コの字板金８２２に溶接などで固着された板バネであり、軸受８２１によって軸支されるリードスクリュー８０１の先端部を、後述するステッピングモータにおけるＢ相第二ステータ８０９の壁部８１７に向かって押しつける付勢力を持つ。

８０２は永久磁石ＡとしてのＡ相永久磁石、８０３は永久磁石ＢとしてのＢ相永久磁石であり、これら永久磁石は円板状でありかつ厚み方向に着磁され周方向に交互に異なる磁極が形成されている。このような着磁構成を取ることにより、永久磁石における着磁極数を増やすことができ、ステッピングモータの多極化すなわち高分解能駆動に有効となる。また、Ａ相永久磁石８０２およびＢ相永久磁石８０３の磁極Ｎ、Ｓは、互いに同極が同位置に対向するようにリードスクリュー８０１に設けられ、またそれぞれの磁極Ｎ、Ｓは周方向に等間隔である。

また、本実施形態で、Ａ相第一ステータ８０４とＢ相第一ステータ８０５は、周方向に電気角の（１／２）πずれるように形成されており、電気角の３６０°すなわち２πは、永久磁石の隣接する同じ磁極Ｎの相互間隔を示す。なお、第一ステータ８０４、８０５の径方向外側にコイルボビン８０７が形成され、コイルボビン８０７を介して励磁コイル８０６が巻装されている。本実施形態では、第一ステータは量産性を考慮しＭＩＭ（金属射出成形）により生成されているが、金属ブロックを切削加工などで生成しても良い。また、コイルボビン８０７は樹脂射出成形により生成されている。

（Ａ相永久磁石８０２およびＢ相永久磁石８０３の組み込み方法）
次に、本実施形態におけるＡ相永久磁石８０２およびＢ相永久磁石８０３の組み込み方法について説明する。先ず、リードスクリュー８０１に接着固定などでＡ相永久磁石８０２を軸方向に位置決めする。次に、Ａ相永久磁石８０２とＡ相第一ステータ８０４との空気間隔を精度高く位置決めするため、リードスクリュー８０１にスペーサー８２６をＡ相永久磁石８０２とＡ相第一ステータ８０４に狭持される側に挿通する。このとき、スペーサー８２６はＡ相永久磁石８０２に密着させておき、リードスクリュー８０１において、スペーサー８２６側の一端をＡ相第一ステータ８０４側から軸受８１１へ向けて挿入する。

また同様に、Ｂ相永久磁石８０３においても、Ｂ相第一ステータ８０５との空気間隔を精度高く位置決めするため、リードスクリュー８０１にスペーサー８１３をＢ相永久磁石８０３とＢ相第一ステータ８０５に狭持される側に挿通し、軸受８１１に密着させる。最後に、Ｂ相永久磁石８０３をリードスクリュー８０１に接着固定などで軸方向に位置決めし、Ａ相永久磁石８０２およびＢ相永久磁石８０３の組み込みが終了する。

以上の構成を取ることで、Ａ相永久磁石８０２およびＡ相第一ステータ８０４、Ｂ相第一ステータ８０５およびＢ相永久磁石８０３は、各々スペーサー８２６、８１３の厚み分の空気間隔を介しながら平行度を精度高く組み立てることが可能になる。

（Ａ相第二ステータ８０８およびＢ相第二ステータ８０９の組み込み方法）
次に、Ａ相第二ステータ８０８およびＢ相第二ステータ８０９の組み込み方法について説明する。８０８は第二ステータＡとしてのＡ相第二ステータ、８０９は第二ステータＢとしてのＢ相第二ステータであり、これら第二ステータは夫々が第二筒の夫々（ハウジング部８１４、８１５の夫々）に固定される。そして、Ａ相第一ステータ８０４およびＢ相第一ステータ８０５を備える第一筒８５０の外径と、夫々第二筒としてのハウジング部８１４、８１５（一対の第二筒）の内径は圧入嵌合とされ、組み立て後のステータ同士の密着度を高める構成を取る。

ここで、第二筒の内径（ハウジング部８１４、８１５の内径）と第一筒の外径とにおける圧入嵌合の合計長さをＨ、Ａ相第二ステータ８０８とＢ相第二ステータ８０９のハウジング部８１４、８１５の外径をＤとしたとき、Ｈ／Ｄ≧０．５の関係が成立する。

また、Ａ相第一ステータ８０４およびＢ相第一ステータ８０５を備える第一筒８５０には、回転止めおよび第一ステータと第二ステータの密着度を高めることを目的とし、軸方向中央外周部に周方向に複数の突起形状８１６が等間隔の形成されている（図７）。さらに、ステッピングモータ２００を側面から見た図７に示すように、Ａ相第二ステータ８０８を備える第二筒と、Ｂ相第二ステータ８０９を備える第二筒とは、第一筒２５０の突起形状８１６を介して互いに結合する。即ち、軸方向の端部における突起形状８０８ａ、８０９ａが相補的形状（入れ子）となるように構成されている。

また、コイルボビン８０７における軸方向両端の外周部には、Ａ相第二ステータ８０８とＢ相第二ステータ８０９を軸方向両側から組み込む際の案内を果たすため外周に全長方向に向かって径が縮小する傾斜形状８１９、８２０が形成されている。

また、第二筒としてのＡ相第二ステータ８０８のハウジング部８１４には、径方向中心部にリードスクリュー８０１を挿通するための穴形状８２７がある。一方、第二筒としてのＢ相第二ステータ８０９のハウジング部８１５には穴形状は無く、リードスクリュー８０１の軸方向への移動を規制するための壁部８１７が形成されている。

これら構成を基に、モータ回転軸８０１の軸方向両側からＡ相第二ステータ８０８とＢ相第二ステータ８０９を組み込むことで、コの字板金８２２の軸受８２１によりリードスクリュー８０１の先端部が軸支される。さらに、前述の突起形状８０８ａ、８０９ａ、８１６を結合させ、レーザー溶接などで固着し、本実施形態のステッピングモータが完成する。

以上の構成を取ることで、Ａ相第一ステータ８０４、Ｂ相第一ステータ８０５、Ａ相永久磁石８０２、Ｂ相永久磁石８０３に対して、Ａ相第二ステータ８０８、Ｂ相第二ステータ８０９の平行度および角度方向の位置を精度高く組み立てることが可能になる。さらに、Ａ相第一ステータ８０４、Ｂ相第一ステータ８０５、Ａ相第二ステータ８０８、Ｂ相第二ステータ８０９の密着度が高まり、磁気回路の磁気抵抗および漏れ磁束を低減でき、磁気効率を向上させることができる。

また、コの字板金８２２に溶接などで固着された板バネ８２５の付勢力によりリードスクリュー８０１がＢ相第二ステータの壁部２１７へ付勢されるため、モータ駆動時におけるリードスクリュー８０１の軸方向成分のガタつきを抑えることができる。なお、本実施形態では、上記付勢構造を取ったが、板バネ８２５を採用せず、第１の実施形態で説明したような空気間隔を制御することにより磁気吸着力を利用した付勢構造をとっても良い。

（ステッピングモータの製造方法）
以上、本実施形態に係るステッピングモータの製造方法をまとめれば、以下のように表される。先ず、励磁コイルと、モータ回転軸の軸方向に設けられる一対の第一ステータ（8
０４、８０５）と、を第一筒（８５０）として一体化する第一工程を備える。また、夫々前記第一ステータに対向する一対の永久磁石（８０２、８０３）の一方（８０３）を前記モータ回転軸と一体化する第二工程を備える。

そして、前記モータ回転軸を軸支し前記第一筒に結合される第１の軸受（８１１）を少なくとも介して前記モータ回転軸を挿入する第三工程と、前記一対の永久磁石（８０２、８０３）の他方（８０２）を前記モータ回転軸と一体化する第四工程を備える。

また、前記永久磁石を挟んで前記第一ステータと反対側で夫々前記永久磁石に対向する第二ステータ（８０８、８０９）を一対の第二筒（８１４、８１５）の夫々に固定する第五工程を備える。更に、前記一対の第二筒の一方(８１４)には前記モータ回転軸を軸支する第２の軸受（８２１）を備えたコの字板金（８２２）が結合された状態で、第二筒の他方には結合されない状態で、前記第二筒を夫々前記第一筒に嵌合させる第六工程を備える。

（変形例）
本発明は、上述した実施形態に示されたものに限らず、種々の変形が可能である。例えば、第１の実施形態では軸受およびスペーサーを介して永久磁石をモータ回転軸に取り付けたが、スペーサーを介さずに軸方向長さが調整された軸受のみを介して永久磁石をモータ回転軸に取り付けても良い。

また、上述した実施形態では圧入嵌合を用いたが、これ以外の嵌合を用いても良い。また、上述した実施形態では、励磁コイルを挟んで両側に一対の第一ステータを設けた第１筒を示したが、これ以外の形態（例えば、一対の励磁コイルが一対の第一ステータの上下方向で軸方向には一致する配置）であっても良い。

２０１・・モータ回転軸、２０２、２０３・・永久磁石、２０４、２０５・・第一ステータ、２０６・・励磁コイル、２０８、２０９・・第二ステータ、２１０、２１１・・軸受

Claims (16)

1. モータ回転軸と、
   前記モータ回転軸の外側に固定され、励磁コイルと、前記モータ回転軸の軸方向に設けられる一対の第一ステータと、を備える第一筒と、
   前記モータ回転軸を軸支する軸受けを少なくとも介して前記モータ回転軸と一体化し、夫々前記第一ステータに対向する一対の永久磁石と、
   前記永久磁石を挟んで前記第一ステータと反対側に固定され、夫々前記永久磁石に対向する一対の第二ステータと、
   前記第二ステータを夫々固定する一対の第二筒と、
   を有し、
   前記第二筒を夫々前記第一筒に嵌合させたことを特徴とするステッピングモータ。
2. 前記第二筒の内径を夫々前記第一筒の外径に圧入嵌合させたことを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
3. 前記第二筒の内径と前記第一筒の外径とにおける圧入嵌合の合計長さをＨ、モータ外径をＤとしたとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項２に記載のステッピングモータ。
   Ｈ／Ｄ ≧ ０．５
4. 前記第一筒における前記モータ回転軸の前記軸方向における両端部に、端部に向かって径が縮小する傾斜形状を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のステッピングモータ。
5. 前記第一筒に、位置決め用の突起が設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のステッピングモータ。
6. 前記第一筒の中央外周部に、周方向へ複数の前記突起が設けられることを特徴とする請求項５に記載のステッピングモータ。
7. 一対の前記第二筒の一方と他方で互いに相補的形状を備え、前記突起を介して前記第二筒の一方と他方が結合されることを特徴とする請求項６に記載のステッピングモータ。
8. 前記第二ステータの一方と前記永久磁石の一方との空気間隔をＡ１、前記永久磁石の一方と前記第一ステータの一方との空気間隔をＡ２、前記第一ステータの他方と前記永久磁石の他方との空気間隔をＢ１、前記永久磁石の他方と前記第二ステータの他方との空気間隔をＢ２としたとき、Ａ２またはＢ２の少なくとも一方の空気間隔をＡ１およびＢ１の空気間隔よりも小さくしたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のステッピングモータ。
9. 前記軸受けと前記永久磁石の間に夫々設けられる一対のスペーサーを有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のステッピングモータ。
10. 前記スペーサーは、前記永久磁石に密着していることを特徴とする請求項９に記載のステッピングモータ。
11. 前記一対の第一ステータは、前記励磁コイルを挟んで設けられることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のステッピングモータ。
12. 前記第一ステータは、金属射出成形により生成されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のステッピングモータ。
13. 前記軸受の少なくとも一方が、前記第一筒に具備されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のステッピングモータ。
14. 一対の前記第二筒の一方は、前記モータ回転軸が貫く穴部を備え、一対の前記第二筒の他方は、前記モータ回転軸が貫く穴部を備えないことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のステッピングモータ。
15. 励磁コイルと、モータ回転軸の軸方向に設けられる一対の第一ステータと、を第一筒（２２２）として一体化する第一工程と、
    夫々前記第一ステータに対向する一対の永久磁石の一方を前記モータ回転軸と一体化する第二工程と、
    前記モータ回転軸を軸支し前記第一筒に結合される軸受けを少なくとも介して前記モータ回転軸を挿入する第三工程と、
    前記一対の永久磁石の他方を前記モータ回転軸と一体化する第四工程と、
    前記永久磁石を挟んで前記第一ステータと反対側で夫々前記永久磁石に対向する第二ステータを一対の第二筒の夫々に固定する第五工程と、
    前記第二筒を夫々前記第一筒に嵌合させる第六工程と、
    を有することを特徴とするステッピングモータの製造方法。
16. 励磁コイルと、モータ回転軸の軸方向に設けられる一対の第一ステータと、を第一筒として一体化する第一工程と、
    夫々前記第一ステータに対向する一対の永久磁石の一方を前記モータ回転軸と一体化する第二工程と、
    前記モータ回転軸を軸支し前記第一筒に結合される第１の軸受を少なくとも介して前記モータ回転軸を挿入する第三工程と、前記一対の永久磁石の他方を前記モータ回転軸と一体化する第四工程と、
    前記永久磁石を挟んで前記第一ステータと反対側で夫々前記永久磁石に対向する第二ステータを一対の第二筒の夫々に固定する第五工程と、
    前記一対の第二筒の一方には前記モータ回転軸を軸支する第２の軸受を備えたコの字板金が結合された状態で、他方には結合されない状態で、前記第二筒を夫々前記第一筒に嵌合させる第六工程と、
    を有することを特徴とするステッピングモータの製造方法。