JP2014212686A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

【課題】ロータの停止位置の精度を高めることのできるステッピングモータを提供すること。
【解決手段】ステッピングモータ１では、ロータ１０をモータ軸線方向Ｌの反出力側Ｌ２に向けて付勢する付勢部材９と、ロータ１０の反出力側Ｌ２に向く被支持面１９を固定体２側において摺動可能に支持する支持面２９とが設けられ、ロータ１０に加わる第１摺動負荷Ｔａ（ロータ１０に加わる全体の摺動負荷）、および第１摺動負荷Ｔａのうち、支持面２９と被支持面１９との間での第２摺動負荷Ｔｂは、ロータ１０に作用するディテントトルクＴｄより大である。このため、ステータ２０への励磁電流の供給を停止して、ロータ１０を所定の位置に停止させようとした際、ディテントトルクＴｄがロータ１０に加わった場合でも、第１摺動負荷Ｔａによって、ロータ１０が所定位置で停止する。また、第１摺動負荷Ｔａは、ロータ１０がステータ２０から受ける動トルクＴｅより小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロータの永久磁石の外周面にステータの複数の極歯が対向するステッピングモータに関するものである。

ステッピングモータは、回転軸の外周面に永久磁石を備えたロータと、永久磁石の外周面に対向する複数の極歯が周方向に配置された筒状のステータとを有しており、ステータのコイルに供給する励磁電流により、ロータの回転角度位置を制御する。

特開２００７−２０２２４０号公報 特開２００９−２９０９２５号公報

しかしながら、ステッピングモータでは、コイルへの励磁電流の供給を停止してロータを所定の位置に停止させようとした場合でも、停止位置によっては、ロータの永久磁石とステータの極歯との間に作用するディテントトルクによって引っ張られて、停止予定位置より少しずれた位置で停止するという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ロータの停止位置の精度を高めることのできるステッピングモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るステッピングモータは、回転軸の外周面に永久磁石を備えたロータと、前記永久磁石の外周面に対向する複数の極歯が周方向に配置された筒状のステータを備えた固定体と、前記ロータをモータ軸線方向の一方側に向けて付勢する付勢部材と、前記固定体側において前記ロータのモータ軸線方向の前記一方側に向く被支持面を当該被支持面より前記一方側で摺動可能に支持する支持面と、を有し、前記ロータに加わる全体の摺動負荷である第１摺動負荷をＴａとし、前記ロータに作用するディテントトルクをＴｄとし、前記ロータが前記ステータから受ける動トルクをＴｅとしたとき、前記第１摺動負荷Ｔａ、前記ディテントトルクＴｄ、および前記動トルクＴｅは、以下の式で示す関係
Ｔｄ＜Ｔａ＜Ｔｅ
を満たしていることを特徴とする。

本発明では、ロータをモータ軸線方向の一方側に向けて付勢する付勢部材と、ロータの一方側に向く被支持面を固定体側において摺動可能に支持する支持面とが設けられており、ロータに加わる第１摺動負荷（ロータに加わる全体の摺動負荷）は、ロータに作用するディテントトルクより大である。このため、ステータへの励磁電流の供給を停止して、ロータを所定の位置に停止させようとした際、ロータの永久磁石とステータの極歯との間の磁気吸引力（ディテントトルク）がロータに加わった場合でも、第１摺動負荷によって、ロータが所定位置で停止する。それ故、ロータの停止位置の精度を高めることができる。また、第１摺動負荷は、ロータがステータから受ける動トルクより小さいため、ロータの回転駆動には支障がない。さらに、第１摺動負荷を適正に設定するにあたって、ロータを一方側に付勢する付勢部材を設けるとともに、ロータの一方側に向く被支持面と固定体側の支持面とをモータ軸線方向で接触させる。従って、支持面と被支持面との間には大きな摺動負荷が発生し、かかる摺動負荷は比較的大きいレベルである。それ故、ロータに加わる第１摺動負荷を確実にディテントトルクより大で、動トルクより小さい条件に設定することができる。

本発明において、前記第１摺動負荷Ｔａのうち、前記被支持面と前記支持面との間の第２摺動負荷をＴｂとしたとき、前記第１摺動負荷Ｔａ、前記第２摺動負荷Ｔｂ、前記ディテントトルクＴｄ、および前記動トルクＴｅは、以下の式で示す関係
Ｔｄ＜Ｔｂ＜Ｔａ＜Ｔｅ
を満たしていることが好ましい。支持面と被支持面との間に発生する第２摺動負荷は、安定したレベルにあるので、第１摺動負荷と第２摺動負荷とを同等にすれば、ロータに加わる第１摺動負荷を確実にディテントトルクより大で、動トルクより小さい条件に設定することができる。

本発明において、前記ロータは、前記永久磁石より前記一方側で前記回転軸に保持された環状部材を備え、前記被支持面は、前記環状部材の前記一方側の面からなることが好ましい。かかる構成によれば、回転軸や永久磁石の材質や径とは関係なく、所定の第２摺動負荷を得るのに適した被支持面を構成することができる。具体的には、前記固定体は、前記回転軸を前記永久磁石より前記一方側で回転可能に支持する第１ラジアル軸受と、前記回転軸を前記永久磁石より前記モータ軸線方向の他方側で回転可能に支持する第２ラジアル軸受とを有し、前記永久磁石と前記第１ラジアル軸受との間には前記環状部材が配置され、前記付勢部材の付勢力により前記環状部材を前記第１ラジアル軸受に当接させ、前記環状部材と前記第１ラジアル軸受との当接による前記第２摺動負荷Ｔｂが前記ディテントトルクＴｄより大きくなるように構成することができる。この場合、前記環状部材は、耐摩耗性および潤滑性に優れた樹脂製の材料で形成されたワッシャであることが好ましい。また、前記第２ラジアル軸受と対向する前記永久磁石の端面には前記回転軸を囲むように環状凹部を形成し、前記付勢部材を、前記第２ラジアル軸受と前記永久磁石との間に配置されて前記永久磁石を前記一方側に付勢するコイルバネとし、前記コイルバネの前記一方側の端部を前記永久磁石の前記環状凹部の内部に収容するように構成すれば、コイルバネを用いることにより、安定した第２摺動負荷Ｔｂを発生させることができるとともに、コイルバネの一部を永久磁石の環状凹部の内部に収容させているから、モータ軸線方向Ｌにおけるモータの大型化を抑えることができるものとなる。

本発明において、前記環状部材は、前記回転軸に圧入されていることが好ましい。かかる構成によれば、回転部材と環状部材とが一体となって回転するため、永久磁石と環状部材との間で摺動することがない。このため、永久磁石に対して不要な負荷を与えることがなく、永久磁石の劣化を防止することが可能となる。また、環状部材が圧入されていない場合と比較して、環状部材と支持面との摺動箇所が限定され、摺動負荷の管理が容易となる。

本発明において、前記固定体は、前記ロータを前記永久磁石より前記一方側で回転可能に支持する第１ラジアル軸受と、前記ロータを前記永久磁石より前記モータ軸線方向の他方側で回転可能に支持する第２ラジアル軸受と、を有し、前記支持面は、前記第１ラジアル軸受の前記他方側に向く面からなることが好ましい。かかる構成によれば、第１ラジアル軸受を利用して所定の第２摺動負荷を発生させるので、固定体の側に新たな部材を追加する必要がない。

本発明において、前記支持面は、前記モータ軸線方向の一方側の前記回転軸の端面と摺接するキャップ部からなることが好ましい。かかる構成によれば、ステータの外側で摺動負荷（第１摺動負荷Ｔａ）の設定が可能となるため、摺動負荷の管理が容易となる。

本発明において、前記キャップ部は、前記回転軸の端面へ付勢する板バネ部からなることが好ましい。かかる構成によれば、板バネ部を有するため、摺動負荷の管理が容易となる。

本発明において、前記他方側に向く前記支持面と摺動する前記被支持面の面積は、前記他方側に向く前記支持面の面積と同等または同等以下であることが好ましい。かかる構成によれば、被支持面の面積を変化させることで、ロータに加わる第１摺動負荷を変更することが可能となる。すなわち、固定体の第１ラジアル軸受に形成される支持面の面積を変更することと比較して、ロータが有する環状部材を変更して被支持面の面積を変更することの方が、ステッピングモータを製造する上で容易であり、第１摺動負荷の調整が容易となる。

本発明において、前記第１ラジアル軸受は、前記ステータに直接または別部材を介して固定された筒部と、該筒部より前記他方側で拡径して前記他方側の面が前記被支持面に接するフランジ部と、を有していることが好ましい。かかる構成によれば、支持面の面積を広くすることができるので、安定した第２摺動負荷を発生させることができる。

本発明において、前記付勢部材は、コイルバネからなることが好ましい。かかる構成によれば、バネ定数が小さいので、安定した付勢力を発生させることができる。従って、安定した第２摺動負荷を発生させることができる。

本発明において、前記コイルバネは、前記永久磁石と前記第２ラジアル軸受との間に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、コイルバネを追加しても、ステッピングモータが大型化することがない。

本発明において、前記第１ラジアル軸受は、焼結含油軸受である構成を採用することができる。かかる構成によれば、安定した第２摺動負荷を発生させることができる。

本発明において、前記ステータはコイルを有し、前記コイルへの非通電時には、前記ステータのモータ軸線方向における磁気中心の位置でモータ軸線方向と直交するラジアル方向に形成される仮想の平面であるステータ磁気中心仮想平面に対して、前記ロータの前記永久磁石のモータ軸線方向における磁気中心の位置でモータ軸線方向と直交するラジアル方向に形成される仮想の平面である永久磁石磁気中心仮想平面の位置が、前記一方側へずれた位置に配置されてなることが好ましい。かかる構成によれば、コイルへ通電した場合、コイルから発生する磁力によって永久磁石が吸引され、磁気的な安定位置に永久磁石とともにロータが吸引される。すなわち、コイルへの通電時には、ステータ磁気中心仮想平面と永久磁石磁気中心仮想平面とが一致する方向へ永久磁石が吸引されるため、付勢部材による付勢力を軽減する方向へロータに対して力が加わり、ロータに加わる第１摺動負荷を軽減することが可能となる。

前記ステータは、一方側に配置された筒状の第１ステータ組と他方側に配置された筒状の第２ステータ組とが、モータ軸線方向に並んで配置され、前記第１ステータ組は、第１インシュレータに巻回された第１コイルと、前記第１インシュレータのモータ軸線方向の両側に配置された第１ステータコア対とで形成され、前記第２ステータ組は、第２インシュレータに巻回された第２コイルと、前記第２インシュレータのモータ軸線方向の両側に配置された第２ステータコア対とで形成され、前記ステータ磁気中心仮想平面は、モータ軸線方向における前記第１コイルと前記第２コイルの間に形成されることが好ましい。かかる構成によれば、第１ステータ組と第２ステータ組とへ供給する電力量を変化させることによって、ステータ磁気中心仮想平面の位置を変化させることが可能となる。すなわち、ロータに加わる第１摺動負荷を第１ステータ組と第２ステータ組へ供給する電力量によってステータ側の磁気中心の位置を調整することにより調整することが可能となる。

本発明では、ロータをモータ軸線方向の一方側に向けて付勢する付勢部材と、固定体側においてロータの一方側に向く被支持面を支持する支持面とが設けられており、ロータに加わる第１摺動負荷は、ロータに作用するディテントトルクより大である。このため、ステータへのパルス信号の供給を停止して、ロータを所定の位置に停止させようとした際、ロータの永久磁石とステータの極歯との間にディテントトルクがロータに加わった場合でも、第１摺動負荷によって、ロータが所定位置で停止する。それ故、ロータの停止位置の精度を高めることができる。また、第１摺動負荷は、ロータがステータから受ける動トルクより小さいため、ロータの回転駆動には支障がない。

本発明の実施の形態１に係るステッピングモータの断面図である。 本発明の実施の形態１に係るステッピングモータのステータ等の説明図である。 本発明の実施の形態２に係るステッピングモータの断面図である。 本発明の実施の形態１の変形例１に係るステッピングモータの断面図である。 本発明の実施の形態１の変形例２に係るステッピングモータの断面図である。 本発明の実施の形態１に係るステッピングモータのステータの磁気中心とロータの磁気中心の位置を示す図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したステッピングモータについて説明する。なお、以下の説明では、モータ軸線方向Ｌにおいて、回転軸が突出している側を「出力側Ｌ１」とし、回転軸が突出している側とは反対側を「反出力側Ｌ２」として説明する。また、本発明に記載の摺動負荷とは、ステッピングモータへの通電が断たれて、ステータに対してロータが止まった後に、ロータがディテントトルクによって移動することを抑制するための摺動部分に生じる摩擦を示す。言い換えると、摺動摩擦は、静止したロータを動かそうとする際に働く摩擦力であり静止摩擦力である。

［実施の形態１］
本形態では、付勢部材９がロータ１０をモータ軸線方向Ｌの反出力側Ｌ２に付勢している形態である。それ故、本発明における「モータ軸線方向Ｌの一方側」は反出力側Ｌ２に相当し、本発明における「モータ軸線方向Ｌの他方側」は出力側Ｌ１に相当する。また、モータ軸線方向Ｌの出力側Ｌ１および反出力側Ｌ２に配置された２つのラジアル軸受のうち、反出力側Ｌ２に配置された反出力側ラジアル軸受８が本発明における「第１ラジアル軸受」に相当し、出力側Ｌ１に配置された出力側ラジアル軸受７が本発明における「第２ラジアル軸受」に相当する。

（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係るステッピングモータの断面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るステッピングモータのステータ等の説明図である。

図１および図２に示すように、本形態のステッピングモータ１は、回転軸１２の外周面に永久磁石１１を備えたロータ１０と、永久磁石１１の外周面に対向する筒状のステータ２０を備えた固定体２とを有している。永久磁石１１の外周面には、Ｎ極とＳ極が周方向において交互に配置されている。回転軸１２の出力側Ｌ１には歯車１８が固着されている。本形態では、永久磁石１１の出力側Ｌ１の端面、即ち、第２ラジアル軸受に相当する出力側ラジアル軸受７側の永久磁石１１の端面には、反出力側Ｌ２側から出力側Ｌ１に向けて拡径しながら開口する段付きの環状凹部１１１が回転軸１２を囲むように形成されており、かかる環状凹部１１１の内部に設けられた接着剤１３によって、永久磁石１１と回転軸１２とが固定されている。

ステータ２０は、モータ軸線方向Ｌに重ねて配置された一対のステータ組２１（第２ステータ組）とステータ組２２（第１ステータ組）を有しており、ステータ組２１、２２は各々、インシュレータ２１６（第２インシュレータ）、インシュレータ２２６（第１インシュレータ）に巻回されたコイル２１３（第２コイル）、コイル２２３（第２コイル）と、インシュレータ２１６、２２６のモータ軸線方向Ｌの両側に配置されたステータコア２１１、２１２（第２ステータコア対）、ステータコア２２１、２２２（第１ステータコア対）とを備えている。ステータコア２１１は、インシュレータ２１６の出力側Ｌ１の面に被さる外ステータコアであり、ステータコア２１２は、インシュレータ２１６の反出力側Ｌ２の面に被さる内ステータコアであり、ステータコア２２１は、インシュレータ２２６の反出力側Ｌ２の面に被さる外ステータコアであり、ステータコア２２２は、インシュレータ２２６の出力側Ｌ１の面に被さる内ステータコアである。ステータコア２１１、２２１は、断面Ｕ字形状を有しており、外周側の筒状部によってモータケースが構成されている。

ステータ２０において、ステータコア２１１、２１２、２２１、２２２は各々、インシュレータ２１６、２２６の内周面に沿って起立する複数の極歯２１７、２２７を備えている。ステータ組２１を構成した状態で、ステータコア２１１に形成された極歯２１７は、ステータコア２１２に形成された極歯２１７の間に入り込み、ステータコア２１１に形成された極歯２１７とステータコア２１２に形成された極歯２１７とは、周方向に交互に配置された状態となる。また、ステータ組２２を構成した状態で、ステータコア２２１に形成された極歯２２７は、ステータコア２２２に形成された極歯２２７の間に入り込み、ステータコア２２１に形成された極歯２２７とステータコア２２２に形成された極歯２２７とは、周方向に交互に配置された状態となる。

インシュレータ２１６、２２６には端子台２１８、２２８が一体に形成され、かかる端子台２１８、２２８に端子２１９、２２９が固定されている。

固定体２において、ステータ２０の両端面のうち、出力側Ｌ１の端面２３には出力側端板２５が固定され、反出力側Ｌ２の端面２４には反出力側端板２６が固定されている。

（軸受構造）
本形態では、出力側端板２５を利用して回転軸１２を出力側Ｌ１で回転可能に支持する出力側ラジアル軸受７（第２ラジアル軸受）が保持されており、出力側ラジアル軸受７は、回転軸１２において永久磁石１１より出力側Ｌ１に位置する部分を回転可能に支持している。より具体的には、出力側端板２５には穴２５１が形成されており、出力側ラジアル軸受７は、穴２５１に嵌った状態で出力側端板２５に保持されている。出力側ラジアル軸受７は、穴２５１に嵌った筒部７１と、筒部７１に対して出力側Ｌ１で拡径して筒部７１より大径のフランジ部７２とを有している。かかる出力側ラジアル軸受７は、フランジ部７２の反出力側Ｌ２の面が出力側端板２５の出力側Ｌ１の面に重なった状態で、筒部７１のうち、出力側端板２５の反出力側Ｌ２の面よりもさらに反出力側Ｌ２に突出した筒部７１の外縁を出力側端板２５の出力側Ｌ１の面にかしめることにより固定されている。出力側ラジアル軸受７は、焼結含油軸受からなる。

また、反出力側端板２６を利用して回転軸１２を反出力側Ｌ２で回転可能に支持する反出力側ラジアル軸受８（第１ラジアル軸受）が保持されており、反出力側ラジアル軸受８は、回転軸１２において永久磁石１１より反出力側Ｌ２に位置する部分を回転可能に支持している。より具体的には、反出力側端板２６には穴２６１が形成されており、反出力側ラジアル軸受８は、穴２６１に嵌った状態で反出力側端板２６に保持されている。反出力側ラジアル軸受８は、穴２６１に嵌った筒部８１と、筒部８１に対して出力側Ｌ１で拡径して筒部８１より大径のフランジ部８２とを有している。かかる反出力側ラジアル軸受８は、フランジ部８２の反出力側Ｌ２の面が反出力側端板２６の出力側Ｌ１の面に重なった状態で、筒部８１のうち、反出力側端板２６の反出力側Ｌ２の面よりもさらに反出力側Ｌ２に突出した筒部８１の外縁を反出力側端板２６の反出力側Ｌ２の面にかしめることにより固定されている。反出力側ラジアル軸受８は、焼結含油軸受からなる。

（付勢部材９、支持面２９および被支持面１９の構成）
ステッピングモータ１において、出力側ラジアル軸受７とロータ１０との間には、回転軸１２を反出力側Ｌ２に付勢する付勢部材９が配置されている。本形態において、付勢部材９はコイルバネからなり、回転軸１２の周りに配置されている。付勢部材９（コイルバネ）を配置するにあたって、本形態では、付勢部材９の反出力側Ｌ２の端部は、永久磁石１１の環状凹部１１１の内部に収容されている。即ち、付勢部材９（コイルバネ）の一部が永久磁石１１の環状凹部１１１の内部に収容されているように構成したことにより、モータ軸線方向Ｌにおけるモータの大型化を抑えることができる。
ここで、付勢部材９の出力側Ｌ１の端部と出力側ラジアル軸受７の反出力側Ｌ２の端面７５との間には、回転軸１２に装着された環状のワッシャ４１が配置され、付勢部材９の反出力側Ｌ２の端部と環状凹部１１１の段部との間には、回転軸１２に装着された環状のワッシャ４２が配置されている。従って、回転軸１２が回転したとき、ワッシャ４１と付勢部材９の出力側Ｌ１の端部との間、およびワッシャ４２と付勢部材９の反出力側Ｌ２の端部との間のうちの一方あるいは双方が摺動部分となる。本形態において、ワッシャ４１はワッシャ４２より大径である。ワッシャ４１は、回転軸１２に対してモータ軸線方向Ｌに移動可能な状態で嵌められている。ワッシャ４２は、回転軸１２に対してモータ軸線方向Ｌに移動可能な状態で嵌められている構成、および回転軸１２に対して圧入されてモータ軸線方向Ｌに移動不能な状態で嵌められている構成のいずれであってもよく、本形態において、ワッシャ４１、４２は、回転軸１２に対してモータ軸線方向Ｌに移動可能な状態で嵌められている。

本形態のステッピングモータ１において、ロータ１０では、回転軸１２の永久磁石１１と反出力側ラジアル軸受８との間に位置する部分に環状部材１５が装着されている。環状部材１５の出力側Ｌ１の面１５１は、永久磁石１１の反出力側Ｌ２の面１１７に接している。なお、永久磁石１１の反出力側Ｌ２の面１１７には、回転軸１２を囲むように凹部１１８が形成されており、環状部材１５の出力側Ｌ１の面１５１は、永久磁石１１の凹部１１８の径方向外側で反出力側Ｌ２の面１１７に接している。環状部材１５の外径寸法は永久磁石１１の外径寸法より小である。環状部材１５としては、金属製の部材を用いることができる他、樹脂製の部材を用いてもよい。本形態において、環状部材１５は、耐摩耗性および潤滑性に優れた樹脂製の材料で、フッ素樹脂、例えばテフロン（登録商標）やナイロン、例えばポリスライダー（登録商標）などで形成されたワッシャが好適に用いられる。

環状部材１５の反出力側Ｌ２の面１５２は、反出力側ラジアル軸受８の出力側Ｌ１の面８２１に接しており、環状部材１５の反出力側Ｌ２の面１５２は、付勢部材９の付勢力によって、反出力側ラジアル軸受８の出力側Ｌ１の面８２１に弾性をもって押圧されている。環状部材１５の外径寸法は反出力側ラジアル軸受８のフランジ部８２と略同等である。

ここで、環状部材１５の出力側Ｌ１の面１５１は永久磁石１１の反出力側Ｌ２の面に接しており、摺動不能であるのに対して、環状部材１５の反出力側Ｌ２の面１５２は、反出力側ラジアル軸受８の出力側Ｌ１の面８２１に対して摺動可能である。従って、本形態では、環状部材１５の反出力側Ｌ２の面１５２によって、ロータ１０においてモータ軸線方向Ｌの反出力側Ｌ２に向く被支持面１９が構成され、固定体２には、反出力側ラジアル軸受８の出力側Ｌ１の面８２１によって、ロータ１０の被支持面１９を、被支持面１９より反出力側Ｌ２で摺動可能に支持する支持面２９が構成されている。

なお、環状部材１５は、回転軸１２に対してモータ軸線方向Ｌに移動可能な状態で嵌められている構成、および回転軸１２に対して圧入されてモータ軸線方向Ｌに移動不能な状態で嵌められている構成のいずれであってもよく、本形態において、環状部材１５は、回転軸１２に対して圧入されてモータ軸線方向Ｌに移動不能な状態にある。

（ロータ１０の摺動負荷）
ステッピングモータ１において、固定体２とロータ１０との間には、固定体２側の支持面２９（反出力側ラジアル軸受８の出力側Ｌ１の面８２１）とロータ１０側の被支持面１９（環状部材１５の反出力側Ｌ２の面１５２）との摺動部分、反出力側ラジアル軸受８と回転軸１２との摺動部分、出力側ラジアル軸受７と回転軸１２との摺動部分、ワッシャ４１と付勢部材９の出力側Ｌ１の端部との摺動部分、およびワッシャ４２と付勢部材９の反出力側Ｌ２の端部との摺動部分が存在し、ロータ１０には全体として第１摺動負荷Ｔａが加わる。本来、ステッピングモータ１は、ロータ１０側が回転する時に固定体２側との間で摺動する箇所を少なくするとともに、摺動負荷（第１摺動負荷Ｔａ）を軽減することを目的として設計が行われる。しかしながら、本形態においては、固定体２側とロータ１０側との間に生じる摺動負荷（第１摺動負荷Ｔａ）を利用している。

ここで、固定体２側の支持面２９（反出力側ラジアル軸受８の出力側Ｌ１の面８２１）とロータ１０側の被支持面１９（環状部材１５の反出力側Ｌ２の面１５２）との摺動部分での摺動負荷（第２摺動負荷Ｔｂ）は、反出力側ラジアル軸受８と回転軸１２との摺動部分、出力側ラジアル軸受７と回転軸１２との摺動部分、ワッシャ４１と付勢部材９の出力側Ｌ１の端部との摺動部分、およびワッシャ４２と付勢部材９の反出力側Ｌ２の端部との摺動部分での各摺動負荷に比して大である。また、固定体２側の支持面２９（反出力側ラジアル軸受８の出力側Ｌ１の面８２１）とロータ１０側の被支持面１９（環状部材１５の反出力側Ｌ２の面１５２）との摺動部分での摺動負荷（第２摺動負荷Ｔｂ）は、ロータ１０に加わる全摺動負荷（第１摺動負荷Ｔａ）に比して小である。このため、第１摺動負荷Ｔａと第２摺動負荷Ｔｂとは、下式で示す関係
第２摺動負荷Ｔｂ＜第１摺動負荷Ｔａ
にある。

また、ステッピングモータ１では、ロータ１０に対して、永久磁石１１から発生する磁束がステータ２０へ流れるときの流れの強弱により、固定体２に設けたステータ２０の極歯２１７、２２７との間にディテントトルクが作用する。また、ロータ１０を回転させる駆動時には、ロータ１０にはステータ２０から発生する起磁力によって動トルクが作用する。

かかるトルクに関して、本形態のステッピングモータ１では、第１摺動負荷Ｔａが、ディテントトルクＴｄおよび動トルクＴｅに対して、下式で示す関係
Ｔｄ＜Ｔａ＜Ｔｅ
を満たすように設定されている。

ここで、第１摺動負荷Ｔａと第２摺動負荷Ｔｂとは、下式で示す関係
第２摺動負荷Ｔｂ＜第１摺動負荷Ｔａ
にあるため、第１摺動負荷Ｔａおよび第２摺動負荷Ｔｂは、ディテントトルクＴｄおよび動トルクＴｅに対して、下式で示す関係
Ｔｄ＜Ｔｂ＜Ｔａ＜Ｔｅ
を満たすように設定されている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のステッピングモータ１では、ロータ１０をモータ軸線方向Ｌの反出力側Ｌ２に向けて付勢する付勢部材９と、ロータ１０の反出力側Ｌ２に向く被支持面１９を固定体２側において摺動可能に支持する支持面２９とが設けられており、ロータ１０に加わる第１摺動負荷Ｔａは、ロータ１０に作用するディテントトルクＴｄより大である。このため、ステータ２０への励磁電流の供給を停止して、ロータ１０を所定の位置で停止させようとした際、ロータ１０の永久磁石１１とステータ２０の極歯２１７、２２７との間の磁気吸引力（ディテントトルクＴｄ）がロータ１０に加わった場合でも、ロータ１０がディテントトルクＴｄによって周方向に引っ張られることがなく、第１摺動負荷Ｔａによって、ロータ１０が所定位置で停止する。それ故、ロータ１０の停止位置の精度を高めることができる。よって、ステッピングモータ１の極数を増やさずに、ロータ１０の停止位置の分解能を高めることができる。また、第１摺動負荷Ｔａは、ロータ１０がステータ２０から受ける動トルクＴｅより小さいため、ロータ１０の回転駆動には支障がない。なお、第１摺動負荷ＴａはディテントトルクＴｄより僅かに大きく設定され、また、動トルクＴｅは第１摺動負荷Ｔａに比して非常に大きく設定された下式で示す関係
Ｔｄ＜Ｔａ≪Ｔｅ
を満たすように設定されることが好ましい。これによって、動トルクＴｅの損失を抑制することが可能となる。

さらに、第１摺動負荷Ｔａを適正に設定するにあたって、ロータ１０を反出力側Ｌ２に付勢する付勢部材９を設けるとともに、ロータ１０の反出力側Ｌ２に向く被支持面１９と固定体２側の支持面２９とをモータ軸線方向Ｌで接触させる。従って、支持面２９と被支持面１９との間には大きな第２摺動負荷Ｔｂが発生し、かかる第２摺動負荷Ｔｂは、モータ軸線方向Ｌで面接触する部分で発生する摺動負荷であるため、他の摺動部分での摺動負荷に比して大きいレベルである。また、支持面２９と被支持面１９との間に発生する第２摺動負荷Ｔｂは、モータ軸線方向Ｌで面接触する部分で発生する摺動負荷であるため、他の摺動部分で発生する摺動負荷に比較して安定している。それ故、ロータ１０に加わる第１摺動負荷Ｔａを確実にディテントトルクＴｄより大で、動トルクＴｅより小さい条件に設定することができる。

また、本形態では、永久磁石１１より反出力側Ｌ２で回転軸１２に保持された環状部材１５をロータ１０に設け、かかる環状部材１５の反出力側Ｌ２の面１５２を被支持面１９として利用している。このため、回転軸１２や永久磁石１１の材質や径とは関係なく、所定の第２摺動負荷Ｔｂを得るのに適した被支持面１９を構成することができる。

また、本形態では、反出力側ラジアル軸受８の出力側Ｌ１に向く面８２１によって支持面２９が構成されている。このため、第２摺動負荷Ｔｂを発生させるのに、新たな部材を固定体２の側に追加する必要がない。しかも、反出力側ラジアル軸受８は、ステータ２０に反出力側端板２６（別部材）を介して固定された筒部８１と、筒部８１より出力側Ｌ１で拡径して出力側Ｌ１の面が被支持面１９に接するフランジ部８２とを有している。このため、支持面２９の面積が広いので、安定した第２摺動負荷Ｔｂを発生させることができる。また、反出力側ラジアル軸受８は、焼結含油軸受であるため、安定した第２摺動負荷Ｔｂを発生させることができる。

また、付勢部材９は、コイルバネからなるため、バネ定数が小さい。従って、安定した付勢力を発生させることができるので、安定した第２摺動負荷Ｔｂを発生させることができる。また、付勢部材９（コイルバネ）は、永久磁石１１と出力側ラジアル軸受７との間に配置されているため、付勢部材９を追加しても、ステッピングモータ１が大型化することがない。一方、コイルバネによって付勢力を調整することの他に、コイルバネの付勢力を変更せず一定とし、ワッシャの厚みを変化させてコイルバネによる付勢力を調整してもよい。

また、本形態では、ステータ２０はコイル２１３（第２コイル）、コイル２２３（第１コイル）を有し、コイル２１３、２２３への通電が断たれた非通電時には、ステータ２０のモータ軸線方向Ｌにおける磁気中心の位置でモータ軸線方向Ｌと直交するラジアル方向に形成される仮想の平面であるステータ磁気中心仮想平面Ａに対して、ロータ１０の永久磁石１１のモータ軸線方向Ｌにおける磁気中心の位置でモータ軸線方向Ｌと直交するラジアル方向に形成される仮想の平面である永久磁石磁気中心仮想平面Ｂの位置が、一方側（反出力側Ｌ２）へずれた位置となり（図６参照）、ロータ１０に第２摺動負荷Ｔｂが加えられるようになっていてもよい。この場合、コイル２１３、２２３へ通電すると、コイル２１３、２２３から発生する磁力によって永久磁石１１が吸引され、磁気的な安定位置に永久磁石１１とともにロータ１０が吸引されて通常のように回転動作を行うことができる。すなわち、コイル２１３、２２３への通電時には、ステータ磁気中心仮想平面Ａと永久磁石磁気中心仮想平面Ｂとが一致するようにロータ１０および永久磁石１１が吸引されるため、付勢部材９（コイルバネ）による付勢力を軽減する方向にロータに対して力が加わり、ロータ１０に加わる第２摺動負荷Ｔｂ、即ち、第１摺動負荷Ｔａを軽減することが可能となる。また、コイル２１３、２２３への通電が断たれた非通電時には、ロータ１０に第２摺動負荷Ｔｂを加えることができ、ロータを所定位置で停止させることができる。

また、本形態では、ステータ２０は、一方側に配置された筒状の第１ステータ組２２と他方側に配置された筒状の第２ステータ組２１とが、モータ軸線方向Ｌに並んで配置され、第１ステータ組２２は、第１インシュレータ２２６に巻回された第１コイル２２３と、第１インシュレータ２２６のモータ軸線方向Ｌの両側に配置された第１ステータコア対２２１、２２２とで形成され、第２ステータ組２１は、第２インシュレータ２１６に巻回された第２コイル２１３と、第２インシュレータ２１６のモータ軸線方向Ｌの両側に配置された第２ステータコア対２１１、２１２とで形成され、ステータ磁気中心仮想平面Ａは、モータ軸線方向Ｌにおける第１コイル２２３と前記第２コイル２１３の間に形成される。このため、第１ステータ組２２と第２ステータ組２１へ供給する電力量を変化させることによって、ステータ磁気中心仮想平面Ａの位置を変化させることが可能となる。すなわち、ロータ１０に加わる第２摺動負荷Ｔｂ、即ち、第１摺動負荷Ｔａを第１ステータ組２２と第２ステータ組２１とへ供給する電力量によってステータ２０側の磁気中心の位置を調整することにより調整することが可能となる。

［実施の形態２］
図３は、本発明の実施の形態２に係るステッピングモータの断面図である。なお、本形態のステッピングモータは、基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの詳細な説明を省略する。

本形態では、実施の形態１とは反対に、付勢部材９がロータ１０をモータ軸線方向Ｌの出力側Ｌ１に付勢している形態である。それ故、本発明における「モータ軸線方向Ｌの一方側」は出力側Ｌ１に相当し、本発明における「モータ軸線方向Ｌの他方側」は反出力側Ｌ２に相当する。また、モータ軸線方向Ｌの出力側Ｌ１および反出力側Ｌ２に配置された２つのラジアル軸受のうち、出力側Ｌ１に配置された出力側ラジアル軸受５が本発明における「第１ラジアル軸受」に相当し、反出力側Ｌ２に配置された反出力側ラジアル軸受６が本発明における「第２ラジアル軸受」に相当する。

図３に示すように、本形態のステッピングモータ１も、実施の形態１と同様、回転軸１２の外周面に永久磁石１１を備えたロータ１０と、永久磁石１１の外周面に対向する筒状のステータ２０を備えた固定体２とを有している。永久磁石１１の外周面には、Ｎ極とＳ極が周方向において交互に配置されている。本形態では、永久磁石１１の反出力側Ｌ２の端面に段付きの環状凹部１１１が形成されており、かかる環状凹部１１１の内部に設けられた接着剤１３によって、永久磁石１１と回転軸１２とが固定されている。

本形態では、出力側端板２５を利用して回転軸１２を出力側Ｌ１で回転可能に支持する出力側ラジアル軸受５（第１ラジアル軸受）が保持されており、出力側ラジアル軸受５は、回転軸１２において永久磁石１１より出力側Ｌ１に位置する部分を回転可能に支持している。より具体的には、出力側端板２５には穴２５１が形成されており、出力側ラジアル軸受５は、穴２５１に嵌った状態で出力側端板２５に保持されている。出力側ラジアル軸受５は、穴２５１に嵌った筒部５１と、筒部５１に対して反出力側Ｌ２で拡径して筒部５１より大径のフランジ部５２とを有しており、フランジ部５２の出力側Ｌ１の面が出力側端板２５の反出力側Ｌ２の面に重なった状態で、筒部５１の外縁と出力側端板２５とがかしめ等により固定されている。出力側ラジアル軸受５は、焼結含油軸受からなる。

また、反出力側端板２６を利用して回転軸１２を反出力側Ｌ２で回転可能に支持する反出力側ラジアル軸受６（第２ラジアル軸受）が保持されており、反出力側ラジアル軸受６は、回転軸１２において永久磁石１１より反出力側Ｌ２に位置する部分を回転可能に支持している。より具体的には、反出力側端板２６には穴２６１が形成されており、反出力側ラジアル軸受６は、穴２６１に嵌った状態で反出力側端板２６に保持されている。反出力側ラジアル軸受６は、穴２６１に嵌った筒部６１と、筒部６１に対して反出力側Ｌ２で拡径して筒部６１より大径のフランジ部６２とを有しており、フランジ部６２の出力側Ｌ１の面が反出力側端板２６の反出力側Ｌ２の面に重なった状態で、筒部６１の外縁と反出力側端板２６とがかしめ等により固定されている。反出力側ラジアル軸受６は、焼結含油軸受からなる。

ステッピングモータ１において、反出力側ラジアル軸受６とロータ１０との間には、回転軸１２を出力側Ｌ１に付勢する付勢部材９が配置されている。本形態において、付勢部材９はコイルバネからなり、回転軸１２の周りに配置されている。付勢部材９（コイルバネ）を配置するにあたって、本形態では、付勢部材９の出力側Ｌ１の端部は、永久磁石１１の環状凹部１１１の内部に収容されている。ここで、付勢部材９の反出力側Ｌ２の端部と反出力側ラジアル軸受６の出力側Ｌ１の端面６５との間には、回転軸１２に装着された環状のワッシャ４１が配置され、付勢部材９の出力側Ｌ１の端部と環状凹部１１１の段部との間には、回転軸１２に装着された環状のワッシャ４２が配置されている。従って、回転軸１２が回転したとき、ワッシャ４１と付勢部材９の反出力側Ｌ２の端部との間、およびワッシャ４２と付勢部材９の出力側Ｌ１の端部との間のうちの一方あるいは双方が摺動部分となる。本形態において、ワッシャ４１はワッシャ４２より大径である。

本形態のステッピングモータ１において、ロータ１０では、回転軸１２の永久磁石１１と出力側ラジアル軸受５との間に位置する部分に環状部材１６が装着されている。環状部材１６の反出力側Ｌ２の面１６２は、永久磁石１１の出力側Ｌ１の面１１９に接している。なお、永久磁石１１の出力側Ｌ１の面１１９には、回転軸１２を囲むように凹部１１８が形成されており、環状部材１６の反出力側Ｌ２の面１６２は、永久磁石１１の凹部１１８の径方向外側で出力側Ｌ１の面１１９に接している。環状部材１６の外径寸法は永久磁石１１の外径寸法より小である。環状部材１６としては、金属製の部材を用いることができる他、樹脂製の部材を用いてもよい。本形態において、環状部材１６は樹脂製である。

環状部材１６の出力側Ｌ１の面１６１は、出力側ラジアル軸受５の反出力側Ｌ２の面５２２に接しており、環状部材１６の出力側Ｌ１の面１６１は、付勢部材９の付勢力によって、出力側ラジアル軸受５の反出力側Ｌ２の面５２２に弾性をもって押圧されている。環状部材１６の外径寸法は出力側ラジアル軸受５のフランジ部５２と同等である。

ここで、環状部材１６の反出力側Ｌ２の面１６２は永久磁石１１の出力側Ｌ１の面に接しており、摺動不能であるのに対して、環状部材１６の出力側Ｌ１の面１６１は、出力側ラジアル軸受５の反出力側Ｌ２の面５２２に対して摺動可能である。従って、本形態では、環状部材１６の出力側Ｌ１の面１６１によって、ロータ１０においてモータ軸線方向Ｌの出力側Ｌ１に向く被支持面１９が構成され、固定体２には、出力側ラジアル軸受５の反出力側Ｌ２の面５２２によって、ロータ１０の被支持面１９を、被支持面１９より出力側Ｌ１で摺動可能に支持する支持面２９が構成されている。

なお、環状部材１６は、回転軸１２に対してモータ軸線方向Ｌに移動可能な状態で嵌められている構成、および回転軸１２に対して圧入されてモータ軸線方向Ｌに移動不能な状態で嵌められている構成のいずれであってもよく、本形態において、環状部材１６は、回転軸１２に対して圧入されてモータ軸線方向Ｌに移動不能な状態にある。

かかるステッピングモータ１において、固定体２とロータ１０との間には、固定体２側の支持面２９（出力側ラジアル軸受５の反出力側Ｌ２の面５２２）とロータ１０側の被支持面１９（環状部材１６の出力側Ｌ１の面１６１）との摺動部分、出力側ラジアル軸受５と回転軸１２との摺動部分、反出力側ラジアル軸受８と回転軸１２との摺動部分、ワッシャ４１と付勢部材９の反出力側Ｌ２の端部との摺動部分、およびワッシャ４２と付勢部材９の出力側Ｌ１の端部との摺動部分が存在し、ロータ１０には第１摺動負荷Ｔａ（ロータ１０に加わる全体の摺動負荷）が加わる。

但し、ロータ１０に加わる全体の摺動負荷（第１摺動負荷Ｔａ）のうち、固定体２側の支持面２９とロータ１０側の被支持面１９との摺動部分での摺動負荷（第２摺動負荷Ｔｂ）は、他の摺動部分での摺動負荷に比して大である。また、本形態でも、実施の形態１と同様、第１摺動負荷Ｔａと第２摺動負荷Ｔｂとは、下式で示す関係
第２摺動負荷Ｔｂ＜第１摺動負荷Ｔａ
にある。

また、本形態でも、実施の形態１と同様、第１摺動負荷Ｔａおよび第２摺動負荷Ｔｂは、ディテントトルクＴｄおよび動トルクＴｅに対して、下式で示す関係
Ｔｄ＜Ｔｂ＜Ｔａ＜Ｔｅ
を満たすように設定されている。

このため、本形態のステッピングモータ１でも、実施の形態１と同様、ステータ２０への励磁電流の供給を停止して、ロータ１０を所定の位置に停止させようとした際、ディテントトルクＴｄがロータ１０に加わった場合でも、第１摺動負荷Ｔａによって、ロータ１０が所定位置で停止する。それ故、ロータ１０の停止位置の精度を高めることができる。また、第１摺動負荷Ｔａを適正に設定するにあたって、ロータ１０を出力側Ｌ１に付勢する付勢部材９を設けるとともに、ロータ１０の出力側Ｌ１に向く被支持面１９と固定体２側の支持面２９とをモータ軸線方向Ｌで接触させる。従って、支持面２９と被支持面１９との間には大きな第２摺動負荷Ｔｂが発生し、かかる第２摺動負荷Ｔｂは、他の摺動部分での摺動負荷に比してレベルが大きく、しかも、安定している。それ故、ロータ１０に加わる第１摺動負荷Ｔａを確実にディテントトルクＴｄより大で、動トルクＴｅより小さい条件に設定することができる等、実施の形態１と同様な効果を奏する。

また、この実施の形態２に係るステッピングモータにおいても、コイル２１３、２２３への通電が断たれた非通電時には、ステータ２０のモータ軸線方向Ｌにおける磁気中心の位置でモータ軸線方向Ｌと直交するラジアル方向に形成される仮想の平面であるステータ磁気中心仮想平面Ａに対して、ロータ１０の永久磁石１１のモータ軸線方向Ｌにおける磁気中心の位置でモータ軸線方向Ｌと直交するラジアル方向に形成される仮想の平面である永久磁石磁気中心仮想平面Ｂの位置が、一方側（出力側Ｌ１）へずれた位置となっている。なお、この実施の形態２においては、図６の位置関係とは異なり、永久磁石磁気中心仮想平面Ｂの位置は、コイル２１３、２２３への通電が断たれた非通電時には、ステータ磁気中心仮想平面Ａに対して出力側の位置となる。

［実施の形態２の変形例］
上記実施の形態２では、ロータ１０の出力側Ｌ１に向く被支持面１９を固定体２側で支持する支持面２９を構成するにあたって、出力側端板２５に保持された出力側ラジアル軸受５を利用した。但し、出力側端板２５に対して出力側Ｌ１で対向する対向板部および出力側端板２５と対向板部とを連結する連結板部とを備えたフレームが用いられている場合、出力側ラジアル軸受５は、フレームの対向板部に保持されて回転軸１２の出力側Ｌ１の端部を支持することになる。このような場合でも、環状部材等を利用して、回転軸１２に対して出力側Ｌ１に向く被支持面１９を設け、かかる被支持面１９を出力側ラジアル軸受５の反出力側Ｌ２の面等が支持面２９として摺動可能に支持する構成を採用してもよい。

［実施の形態１の変形例１］
図４に示すように、上記実施の形態１の変形例１では、付勢部材９によって反出力側に付勢された回転軸１２は、その回転軸１２の端部がスラスト方向で当接するキャップ部１７１を有する。キャップ部１７１は反出力側端板２６に固定されている。この場合、回転軸１２の端部とキャップ部１７１が摺動するため、摺動負荷（第２摺動負荷Ｔｂ）が生じるので、この摺動負荷を含めた全体の摺動負荷（第１摺動負荷Ｔａ）が、ディテントトルクＴｄより大で、動トルクＴｅより小さくなるように設定する。または、回転軸１２の端部とキャップ部１７１との摺動負荷（第２摺動負荷Ｔｂ）が、ディテントトルクＴｄより大となるように設定する。なお、図４では、反出力側の回転軸１２の端部が曲凸面であり、キャップ部１７１とは点接触しているが、摺動負荷（第２摺動負荷Ｔｂ）を得るために、反出力側の回転軸１２の端部を平面に形成し、キャップ部１７１と面接触するようにしてもよい。また、キャップ部１７１は、円環状の鍔と有底の筒を備えたカップ形状を有しているため、反出力側ラジアル軸受８と反出力側端板２６とキャップ部１７１で囲まれた空間に油等を注入して、摺動負荷を調整してもよい。

［実施の形態１の変形例２］
上記実施の形態１の変形例２では、図５に示すように、モータ軸線方向Ｌに対して斜めに傾いた姿勢で回転軸１２の反出力側の端部を支持するとともに回転軸１２に対して付勢する板バネ部１８２を備えたキャップ部１８１を備えてもよい。図５では、反出力側の回転軸１２の端部が曲凸面であり、キャップ部１８１が有する板バネ部１８２と接触して摺動負荷を加えることが可能となる。また、この形態では、回転軸１２が回転した場合であっても、板バネ部１８２によって回転軸１２に対して斜めから押圧されているため、回転軸１２はラジアル方向に振動することを防止することが可能となる。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、付勢部材９として、コイルバネを用いたが、板バネや皿バネ等を用いてもよい。

上記実施の形態では、モータ軸線方向Ｌ（スラスト方向）で摺動負荷Ｔａを設定したが、モータ軸線方向Ｌに対して直交方向（ラジアル方向）で回転軸１２と接触して、または回転軸１２を押圧して摺動負荷Ｔａを設定してもよい。具体的には、出力側または反出力側のラジアル軸受に形成されるバリをラジアル方向から回転軸１２に付勢するようにしてもよい。また、出力側のラジアル軸受と反出力側のラジアル軸受をモータ軸線方向Ｌから見たときに僅かにラジアル方向へずらして、回転軸１２に摺動負荷を加えてもよい。

上記実施の形態では、回転軸１２に歯車１８が固着されている構成であったが、回転軸１２の外周面にリードスクリューが形成されている構成であってもよい。

上記実施の形態では、第１摺動負荷Ｔａおよび第２摺動負荷Ｔｂは、ディテントトルクＴｄおよび動トルクＴｅに対して、下式で示す関係
Ｔｄ＜Ｔｂ＜Ｔａ＜Ｔｅ
を有していたが、下式で示す関係
Ｔｂ≦Ｔｄ＜Ｔａ＜Ｔｅ
であってもよい。

１ ステッピングモータ
２ 固定体
５ 出力側ラジアル軸受（第１ラジアル軸受）
６ 反出力側ラジアル軸受（第２ラジアル軸受）
７ 出力側ラジアル軸受（第２ラジアル軸受）
８ 反出力側ラジアル軸受（第１ラジアル軸受）
９ 付勢部材
１０ ロータ
１１ 永久磁石
１２ 回転軸
１５、１６ 環状部材
２０ ステータ
５１、６１、７１、８１ ラジアル軸受の筒部
５２、６２、７２、８２ ラジアル軸受のフランジ部
１５２ 環状部材の反出力側の面（被支持面）
１６１ 環状部材の出力側の面（被支持面）
１７１、１８１ キャップ部
１８２ 板バネ部
２１７、２２７ 極歯
５２２ 出力側ラジアル軸受の反出力側の面（支持面）
８２１ 反出力側ラジアル軸受の出力側の面（支持面）
Ａ ステータ磁気中心仮想平面
Ｂ 永久磁石磁気中心仮想平面
Ｌ モータ軸線方向
Ｌ１ 出力側
Ｌ２ 反出力側

Claims (22)

1. 回転軸の外周面に永久磁石を備えたロータと、
   前記永久磁石の外周面に対向する複数の極歯が周方向に配置された筒状のステータを備えた固定体と、
   前記ロータをモータ軸線方向の一方側に向けて付勢する付勢部材と、
   前記固定体側において前記ロータのモータ軸線方向の前記一方側に向く被支持面を当該被支持面より前記一方側で摺動可能に支持する支持面と、
   を有し、
   前記ロータに加わる全体の摺動負荷である第１摺動負荷をＴａとし、前記ロータに作用するディテントトルクをＴｄとし、前記ロータが前記ステータから受ける動トルクをＴｅとしたとき、
   前記第１摺動負荷Ｔａ、前記ディテントトルクＴｄ、および前記動トルクＴｅは、以下の式で示す関係
   Ｔｄ＜Ｔａ＜Ｔｅ
   を満たしていることを特徴とするステッピングモータ。
2. 前記第１摺動負荷Ｔａのうち、前記被支持面と前記支持面との間の第２摺動負荷をＴｂとしたとき、
   前記第１摺動負荷Ｔａ、前記第２摺動負荷Ｔｂ、前記ディテントトルクＴｄ、および前記動トルクＴｅは、以下の式で示す関係
   Ｔｄ＜Ｔｂ＜Ｔａ＜Ｔｅ
   を満たしている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. 前記ロータは、前記永久磁石より前記一方側で前記回転軸に保持された環状部材を備え、
   前記被支持面は、前記環状部材の前記一方側の面からなる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。
4. 前記環状部材は、前記回転軸に圧入されていることを特徴とする請求項３に記載のステッピングモータ。
5. 前記固定体は、前記回転軸を前記永久磁石より前記一方側で回転可能に支持する第１ラジアル軸受と、前記回転軸を前記永久磁石より前記モータ軸線方向の他方側で回転可能に支持する第２ラジアル軸受と、を有し、
   前記永久磁石と前記第１ラジアル軸受との間には前記環状部材が配置され、
   前記付勢部材の付勢力により前記環状部材を前記第１ラジアル軸受に当接させ、前記環状部材と前記第１ラジアル軸受との当接による前記第２摺動負荷Ｔｂが前記ディテントトルクＴｄより大きくなるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のステッピングモータ。
6. 前記第２ラジアル軸受と対向する前記永久磁石の端面には、前記回転軸を囲むように環状凹部が形成され、
   前記付勢部材は、前記第２ラジアル軸受と前記永久磁石との間に配置されて前記永久磁石を前記一方側に付勢するコイルバネであり、前記コイルバネの前記一方側の端部は、前記永久磁石の前記環状凹部の内部に収容されてい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. 前記第１ラジアル軸受は、焼結含油軸受であ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。
8. 前記環状部材は、耐摩耗性および潤滑性に優れた樹脂製の材料で形成されたワッシャであ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。
9. 前記固定体は、前記ロータを前記永久磁石より前記一方側で回転可能に支持する第１ラジアル軸受と、前記ロータを前記永久磁石より前記モータ軸線方向の他方側で回転可能に支持する第２ラジアル軸受と、を有し、
   前記支持面は、前記第１ラジアル軸受の前記他方側に向く面からなる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。
10. 前記他方側に向く前記支持面と摺動する前記被支持面の面積は、前記他方側に向く前記支持面の面積と同等または同等以下であ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. 前記第１ラジアル軸受は、前記ステータに直接または別部材を介して固定された筒部と、該筒部より前記他方側で拡径して前記他方側の面が前記被支持面に接するフランジ部と、を有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。
12. 前記付勢部材は、コイルバネからな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。
13. 前記コイルバネは、前記永久磁石と前記第２ラジアル軸受との間に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載のステッピングモータ。
14. 前記第１ラジアル軸受は、焼結含油軸受であ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。
15. 前記固定体は、前記回転軸を前記永久磁石より前記一方側で回転可能に支持する第１ラジアル軸受と、前記回転軸を前記永久磁石より前記モータ軸線方向の他方側で回転可能に支持する第２ラジアル軸受と、を有し、
    前記永久磁石と前記第１ラジアル軸受との間には前記環状部材が配置され、
    前記付勢部材の付勢力により前記環状部材を前記第１ラジアル軸受に当接させて、前記第１摺動負荷Ｔａを前記ディテントトルクＴｄより大きくし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。
16. 前記第２ラジアル軸受と対向する前記永久磁石の端面には、前記回転軸を囲むように環状凹部が形成され、前記環状凹部の内部に設けられた接着剤によって、前記永久磁石と前記回転軸とは固定されており、
    前記付勢部材は、前記第２ラジアル軸受と前記永久磁石との間に配置されて前記永久磁石を前記一方側に付勢するコイルバネであり、前記コイルバネの前記一方側の端部は、前記永久磁石の前記環状凹部の内部に収容されていることを特徴とする請求項１５に記載のステッピングモータ。
17. 前記環状部材は、耐摩耗性および潤滑性に優れた樹脂製の材料で形成されたワッシャであることを特徴とする請求項１６に記載のステッピングモータ。
18. （基礎の日本出願請求項６）
    前記支持面は、前記モータ軸線方向の一方側の前記回転軸の端面と摺接するキャップ部からなる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。
19. 前記固定体は、前記回転軸を前記永久磁石より前記一方側で回転可能に支持する第１ラジアル軸受と、前記回転軸を前記永久磁石より前記モータ軸線方向の他方側で回転可能に支持する第２ラジアル軸受と、を有し、
    前記第１ラジアル軸受を前記ステータの前記一方側の端面に取り付けた端板に取り付けるとともに、前記端板に前記キャップ部を取り付け、
    前記付勢部材の付勢力により前記回転軸を前記キャップ部に当接させて、前記第１摺動負荷Ｔａを前記ディテントトルクＴｄより大きくしたことを特徴とする請求項１８に記載のステッピングモータ。
20. 前記キャップ部は、前記回転軸の端面へ付勢する板バネ部からなることを特徴とする請求項１８に記載のステッピングモータ。
21. 前記ステータはコイルを有し、
    前記コイルへの非通電時には、
    前記ステータのモータ軸線方向における磁気中心の位置でモータ軸線方向と直交するラジアル方向に形成される仮想の平面であるステータ磁気中心仮想平面に対して、
    前記ロータの前記永久磁石のモータ軸線方向における磁気中心の位置でモータ軸線方向と直交するラジアル方向に形成される仮想の平面である永久磁石磁気中心仮想平面の位置が、前記一方側へずれた位置に配置されてなる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。
22. 前記ステータは、一方側に配置された筒状の第１ステータ組と他方側に配置された筒状の第２ステータ組とが、モータ軸線方向に並んで配置され、
    前記第１ステータ組は、第１インシュレータに巻回された第１コイルと、前記第１インシュレータのモータ軸線方向の両側に配置された第１ステータコア対とで形成され、
    前記第２ステータ組は、第２インシュレータに巻回された第２コイルと、前記第２インシュレータのモータ軸線方向の両側に配置された第２ステータコア対とで形成され、
    前記ステータ磁気中心仮想平面は、モータ軸線方向における前記第１コイルと前記第２コイルの間に形成されることを特徴とする請求項２１に記載のステッピングモータ。

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