JPH10164812A - ステッピングモータおよびステッピングモータ用モールドヨークの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータの高特性化と低コスト化を図ったステ
ッピングモータおよびステッピングモータ用モールドヨ
ークの製造方法を提供する。 【解決手段】 多極着磁された永久磁石２を有するロ
ータ１の外側に複数のヨーク４，５，６，７を周設する
と共に、該ヨーク４，５，６，７に磁励コイル１０，１
１を装着し、これらの部品を外筒部８に介装してステッ
ピングモータを構成する。この際、ステッピングモータ
の各相（Ａ相およびＢ相）を構成する背面対向させたヨ
ーク５とヨーク６の間に空隙を設けて非磁性層を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステッピングモー
タに関し、詳しくはモータの高特性化、低コスト化を図
ったステッピングモータおよびステッピングモータ用モ
ールドヨークの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は上記したステッピングモータの
構成を示す断面斜視図であり、まず、本図に基づいてス
テッピングモータの概略構成について説明する。

【０００３】本図によれば、回転体であるロータ１は周
囲方向に多極着磁されたリング状の永久磁石２とこれを
支持するシャフト３から成り、その外側を囲むようにス
テータが形成されている。

【０００４】前記ステータは、永久磁石２と、上下合わ
せて４つの対向面を持つヨーク４，５，６，７と、その
外側に装着された上下二つの励磁コイル１０，１１と、
これらの部品を介装する外筒部８と、この外筒部８を封
口するキャップ９とを備え、本スッテピングモータのＡ
相を構成するヨーク４，５の磁極歯ａとＢ相を構成する
ヨーク６，７の磁極歯ａが互いに所定の電気角（９０
゜）をもって配置されて２相構造のステッピングモータ
を構成している。図１２に円板状の鍔部ｂに複数の櫛状
の磁極歯ａが周設されて成るヨーク４，５，６，７の斜
視図を示す。

【０００５】尚、前記したヨーク４，５，６，７は励磁
コイル１０，１１を励磁することにより発生する起磁力
を集束させるものであって、集束された磁束は前記磁極
歯ａよりロータ１側に受け渡しされる。

【０００６】ところで、従来より、この種のステッピン
グモータは、一方を開口した外筒部８にヨーク４，５，
６，７や励磁コイル１０，１１等を順次介装した後、キ
ャップ９で押さえ込んで封口し、その押圧により全ての
介装部品を一体的に固定するようにして組み立てられて
いる。この際、図１４に示すようにＡ相を構成するヨー
ク４，５とＢ相を構成するヨーク６，７の内、ヨーク５
とヨーク６の鍔部ｂが背面対向させられた形で重なりあ
って外筒部８に介装される。

【０００７】一方、近年、ＯＡ機器等は軽薄短小化、且
つ高品質、低コスト化の傾向にあり、各製品や部品にお
いては、樹脂化やインサート成形が普及してきており、
係る小形化傾向に対処すべく前記したステッピングモー
タにおいても、ヨーク４，５，６，７や軸受け１４等の
樹脂モールド化が浸透してきている。

【０００８】図１３は樹脂モールドに際し、ヨークを装
填した成形金型の縦断面図である。従来より、ヨークの
モールド成形においては、図１３に示すように、成形金
型Ｋに複数のヨーク４，５，６，７が順次装填され、こ
れらがモールド樹脂にて一体的に固着成形される。その
際、前記ヨーク５の下面が成形金型Ｋの段部Ｋ1 で支持
され、且つヨーク６の下面がヨーク５の上面で支持され
るようにセットされるため、ヨーク５とヨーク６の鍔部
ｂが互いに背中合わせ（背面対向）に密着し、積み重ね
られた状態でモールドされる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記したよ
うに、個々の部品を順次介装して電磁気部を組み立てる
場合、外装ケースである外筒部８の寸法や、モールド成
形の場合の成形金型Ｋの寸法は、セッティングされる部
品の加工精度のバラ付きを考慮し、ある程度の余裕を持
たせて設定されているため（この重なり部分ではヨーク
板厚のバラ付きが２倍となる）、いずれの場合も、ヨー
クのセッティングの際にガタを生じることになり、各ヨ
ークのステータに対する位置精度が悪くなる。また、こ
うしたガタ等のため、モータ駆動時に内装部品が振動し
て騒音が発生するなど、モータの品質を不安定にさせる
といった問題を生じた。

【００１０】また、前記したように、各相（Ａ相とＢ
相）を構成するヨークが、その鍔部を背中合わせに密着
している構造であると、各相は磁気的に短絡させられた
状態になり、任意の相を励磁した際の漏れ磁束で他相の
ヨークが磁化され、励磁していない相の磁極歯が励磁さ
れたような状態になる。このため、無励磁相の磁極歯と
励磁相の磁極歯の相互作用により決定されるロータ１の
停止位置（即ち、ロータ１の角変位）が理論上の値（２
相構造のステッピングモータの場合、１相励磁および２
相励磁方式では７．５度／ステップ、１−２相励磁方式
では３．７５度／ステップとなる）とずれてしまい、ス
テッピングモータの特性（角度精度）に悪影響を及ぼす
といった問題を有していた。

【００１１】本発明は、上記した問題点を解消し、モー
タの高特性化と低コスト化を図ったステッピングモータ
およびステッピングモータ用モールドヨークの製造方法
を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、請求項１に記載の
本発明では、多極着磁された永久磁石（２）を有するロ
ータ（１）と、該ロータ（１）の外側に周設され、鍔部
（ｂ）に櫛状の磁極歯（ａ）を設けた複数のヨーク
（４，５，６，７）と、該ヨーク（４，５，６，７）に
装着された磁励コイル（１０，１１）と、前記ヨーク
（４，５，６，７）ならびに前記磁励コイル（１０，１
１）を囲むように形成された外筒部（８）とを備えたス
テッピングモータにおいて、前記複数のヨーク（４，
５，６，７）の内側に位置し、背面対向させたヨーク
（５）とヨーク（６）の間に非磁性層（１２）を有する
ことを特徴とする。

【００１３】また、請求項２に記載の本発明では、前記
非磁性層（１２）が非磁性の介在物であることを特徴と
する。

【００１４】また、請求項３に記載の本発明では、前記
介在物が弾性体であることを特徴とする。

【００１５】また、請求項４に記載の本発明では、前記
介在物が樹脂材、もしくは凹凸を有する紙材であること
を特徴とする。

【００１６】また、請求項５に記載の本発明では、前記
介在物が樹脂で被覆された非磁性剛体であることを特徴
とする。

【００１７】また、請求項６に記載の本発明では、多極
着磁された永久磁石（２）を有するロータ（１）と、該
ロータ（１）の外側に周設され、鍔部（ｂ）に櫛状の磁
極歯（ａ）を設けた複数のヨーク（４，５，６，７）
と、該ヨーク（４，５，６，７）に装着された磁励コイ
ル（１０，１１）と、前記ヨーク（４，５，６，７）な
らびに前記磁励コイル（１０，１１）を囲むように形成
された外筒部（８）とを備えたステッピングモータにお
いて、前記複数のヨーク（４，５，６，７）の内側に位
置し、背面対向させたヨーク（５）とヨーク（６）の間
に空気層を有することを特徴とする。

【００１８】また、請求項７に記載の本発明では、前記
空気層は、背面対向するヨーク（５）とヨーク（６）が
前記外筒部（８）の内壁に設けた突起部（１６）を挟み
込んで形成される空隙（Ｇ）であることを特徴とする。

【００１９】また、請求項８に記載の本発明では、前記
空気層は、背面対向するヨーク（５）とヨーク（６）の
鍔部（ｂ）内、いずれか一方、もしくは両方に設けた前
記磁極歯（ａ）の突出方向とは反対側に突出する複数の
突起部（１３）を対向する鍔部（ｂ）に当接させて形成
される空隙（Ｇ）であることを特徴とする。

【００２０】また、請求項９に記載の本発明では、成形
金型（Ｋ）に鍔部（ｂ）に櫛状の極歯（ａ）を設けた複
数のヨーク（４，５，６，７）を順次組み合わせながら
装填した後、モールド樹脂により一体的に固着成形する
ステッピングモータ用モールドヨークの製造方法におい
て、前記複数のヨーク（４，５，６，７）の内側に位置
し、背面対向させたヨーク（５）とヨーク（６）の鍔部
（ｂ）の内、いずれか一方、もしくは両方に前記磁極歯
（ａ）の突出方向とは反対側に突出する複数の突起部
（１３）を設け、該突起部（１３）を対向する鍔部
（ｂ）に付き当てるように前記複数のヨーク（４，５，
６，７）を順次前記成形金型（Ｋ）に装填してヨーク
（５）とヨーク（６）との間に空隙（Ｇ）を形成し、次
に、前記成形金型（Ｋ）に溶融樹脂を注入して前記複数
のヨーク（４，５，６，７）をモールド樹脂により一体
的に固着成形すると共に、ヨーク（５）とヨーク（６）
の間に前記モールド樹脂もしくは空気層による非磁性層
（１２）を形成することを特徴とする。

【００２１】また、請求項１０に記載の本発明では、成
形金型（Ｋ）に鍔部（ｂ）に櫛状の極歯（ａ）を設けた
複数のヨーク（４，５，６，７）を順次組み合わせなが
ら装填した後、モールド樹脂により一体的に固着成形す
るステッピングモータ用モールドヨークの製造方法にお
いて、前記複数のヨーク（４，５，６，７）の内側に位
置し、背面対向させたヨーク（５）とヨーク（６）との
間に弾性体なる介在物を介在させて前記複数のヨーク
（４，５，６，７）を順次前記成形金型（Ｋ）に装填
し、次に前記成形金型（Ｋ）に溶融樹脂を注入して前記
複数のヨーク（４，５，６，７）をモールド樹脂により
一体的に固着成形したことを特徴とする。

【００２２】また、請求項１１に記載の本発明では、前
記弾性体なる介在物が非磁性であることを特徴とする。

【００２３】さらに、請求項１２に記載の本発明では、
成形金型（Ｋ）に鍔部（ｂ）に櫛状の極歯（ａ）を設け
た複数のヨーク（４，５，６，７）を順次組み合わせな
がら装填した後、モールド樹脂により一体的に固着成形
するステッピングモータ用モールドヨークの製造方法に
おいて、前記成形金型（Ｋ）の内壁に前記ヨーク（５）
の板厚以上の段差（Ｔ）を有する第一の段部（Ｋ1 ）と
第二の段部（Ｋ2 ）を設け、前記複数のヨーク（４，
５，６，７）の内側に位置し、背面対向させたヨーク
（５）とヨーク（６）の内、前記ヨーク（５）が前記第
一の段部（Ｋ1 ）にて支持されると共に、前記ヨーク
（６）が前記第二の段部（Ｋ2 ）にて支持されるように
前記複数のヨーク（４，５，６，７）を順次前記成形金
型（Ｋ）に装填して背面対向するヨーク（５）とヨーク
（６）の間に空隙（Ｇ）を形成し、次に、前記成形金型
（Ｋ）に溶融樹脂を注入して前記複数のヨーク（４，
５，６，７）をモールド樹脂により一体的に固着成形
し、ヨーク（５）とヨーク（６）の間に前記モールド樹
脂もしくは空気層による非磁性層（１２）を形成したこ
とを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のステッピングモ
ータ用モールドヨーク（以下モールドヨークと呼ぶ）の
製造方法の第一実施形態を示す図で、部品が装填された
成形金型の縦断面図である。尚、説明を簡略化するため
に以下の説明では従来と共通する部分については同一の
符号を用いた。

【００２５】図１中、４，５，６，７はヨークであり、
Ｋ1 はヨーク５を支持するために成形金型Ｋのキーに設
けられた段部である。１３は背面対向するヨーク５，６
の鍔部ｂに設けられた磁極歯ａの突出方向とは反対側に
突出した突起部であって、例えば鍔面の３か所に形成さ
れている。Ｇはこれら突起部１３の先端が対向する鍔部
ｂに当接して生ずる空隙で、部品装填の際にヨーク５と
ヨーク６が密着しない状態を示している。尚、この突起
部１３はダボや折り曲げ爪等によって形成されている。

【００２６】ところで、本実施形態によるモールドヨー
クの製造方法では、まず、成形金型Ｋにヨーク４，５，
６，７を順番にセットする。この時、ヨーク５とヨーク
６の突起部１３が対向する鍔部ｂに当接してヨーク５と
ヨーク６の間に前記突起部１３の突出量に応じた所定の
空隙Ｇが形成される。成形金型Ｋを閉じた（型締め）
後、成形金型Ｋ内に溶融樹脂が注入され、ヨーク４，
５，６，７がモールド樹脂にて一体的に固着成形されて
モールドヨークが作製される。

【００２７】この際、前記空隙Ｇにモールド樹脂を流し
込み、このモールド樹脂でヨーク５と６の間に非磁性層
１２（磁気的ギャップ層）を形成するか、あるいは、空
隙Ｇにモールド樹脂を流し込まずに気相の状態で存在さ
せ、空気層のままとしても良い。

【００２８】このように、本発明の第一実施形態では、
ヨーク５とヨーク６の間の空隙Ｇを前記した突起部１３
によって形成する構成であり、この際、突起部１３がヨ
ーク５とヨーク６の間のスペーサ的役割を果たすと共
に、クッション材として作用し、ヨーク４，５，６，７
の加工精度のバラ付きで生じたヨーク板厚の変動が吸収
される。それゆえ、背面対向するヨーク５とヨーク６は
ヨーク板厚のバラツキに関係なく突起１３によって密着
しないように支持され、ヨーク５とヨーク６の間に空隙
（磁気的ギャップ）が形成されるため、ヨーク５とヨー
ク６のステータに対する位置関係もヨーク板厚のバラ付
きに関係なく精度良く設定することができる。

【００２９】したがって、上記方法で作製されたモール
ドヨークを使用すれば、スッテピングモータの各相（Ａ
相ならびにＢ相）の間に前記非磁性層１２が形成される
ことになり、この非磁性層１２を境に各相が磁気的に分
離させられるため、任意の相を励磁した場合も、その相
のヨークに集束された磁束が他の相のヨークに漏洩する
といった不都合が極力防止され、大きな起磁力が発生し
た場合であっても、無励磁相への磁気的影響が大幅に軽
減されると共に、前記突起部１３が奏する緩衝効果との
相互作用によって、ステッピングモータの特性（角度精
度、振動による騒音やトルクむら等）は著しく改善され
る。

【００３０】また、上述した突起部１３による空隙Ｇの
形成はモールドヨークの場合に限られるものではなく、
個々の部品を外筒部８に順次介装して組み立てられるス
テッピングモータにも当然適用できるものであり、その
実施形態を図６および図７に示す。

【００３１】図６は上述したモールドヨークの場合と同
様、背面対向するヨーク５とヨーク６に設けた突起部１
３を夫々対向するヨークに当接させて空隙Ｇ（この場合
は空気層となる）を形成する例であり、図６(a) はカー
リングタイプのスッテピングモータ、図６(b) はパンケ
ーキタイプのスッテピングモータ、図６(c) はカップタ
イプのスッテピングモータである。

【００３２】一方、図７は外筒部８の内壁に突起部１６
を設け、部品介装の際、この突起部１６を背面対向する
ヨーク５とヨーク６とで挟み込むことでヨーク５とヨー
ク６の間に空隙Ｇを形成する例であり、図７(a) はカー
リングタイプのスッテピングモータ、図７(b) はパンケ
ーキタイプのスッテピングモータ、図７(c) はカップタ
イプのスッテピングモータである。なお、前記突起部１
６はダボや折り曲げ爪等によって形成されている。

【００３３】上記方法においても、突起部１６による緩
衝効果やヨーク５とヨーク６の間に形成された磁気的ギ
ャップ層が奏する磁気遮断効果により、ステッピングモ
ータの特性は著しく改善されるものである。

【００３４】図２は、本発明のモールドヨークの製造方
法の第二実施形態を示し、前記第一実施形態の場合と同
様、部品が装填された成形金型の縦断面図である。

【００３５】図２中、４，５，６，７はヨークであり、
Ｋ1 はヨーク５を支持するために成形金型Ｋのキーに設
けられた段部である。１２はこのヨーク５とヨーク６が
密着しないように介在させられた弾性体なる非磁性の介
在物（例えば、樹脂や非磁性鋼のスペーサ）であり、前
記ヨーク５とヨーク６の空隙Ｇに非磁性の介在物１２に
よる非磁性層が形成されるように構成されている。

【００３６】ところで、本実施形態によるモールドヨー
クの製造方法では、成形金型Ｋに下部からヨーク４，
５、弾性体なる介在物１２、ヨーク６，７を順番にセッ
トし、型締めの際のスライド金型（図示せず）の誘い込
みや上部からの金型の押さえ込み等で前記弾性体なる介
在物１２を多少圧縮変形させることでヨーク板厚のバラ
付きを吸収し、成形金型Ｋにセットされたヨーク等の部
品がガタつかないように固定する。

【００３７】なわち、本構成によれば、ヨーク５、弾性
体なる介在物１２、ヨーク６の３部品が重なり合う部分
の金型寸法はヨーク５，６の最小肉厚の和に弾性体なる
介在物１２の厚みを加えた寸法とほぼ等しくなるように
設定されており、ヨーク板厚のバラ付きで積み重ね部品
の厚みが金型寸法より大きくなった場合は、その分前記
弾性体なる介在物１２が圧縮変形させられて板厚の変動
を吸収する。

【００３８】型締め終了後、この成形金型Ｋに溶融樹脂
が注入され、ヨーク４，５、弾性体なる介在物１２、ヨ
ーク６，７が夫々モールド樹脂にて一体的に固着成形さ
れてモールドヨークが作製される。

【００３９】このように、本発明の第二実施形態では、
ヨーク５とヨーク６の間に介在させた弾性体なる介在物
１２をクッション材として作用させ、ヨーク板厚が多少
変動してもそのバラ付き分を吸収すると共に、この非磁
性の介在物１２による非磁性層によって各相を磁気的に
分離する。

【００４０】したがって、本第二実施形態によれば、ヨ
ーク板厚のバラ付きに関係なく、背面対向するヨーク５
とヨーク６は弾性体なる非磁性の介在物１２によって密
着しないように支持され、ヨーク５とヨーク６の間に空
隙Ｇ（磁気的ギャップ）を形成すると共に、これらヨー
ク５とヨーク６のステータに対する位置関係もヨーク板
厚のバラ付きに関係なく精度良く設定できることにな
り、前記した第一実施形態の場合と同様にステッピング
モータの特性（角度精度、振動による騒音やトルクむら
等）を著しく改善することができる。

【００４１】また、介在物１２による非磁性層の形成
は、モールドヨークの場合に限られるものではなく、個
々の部品を外筒部８に順次介装して組み立てられるステ
ッピングモータにも当然適用できるものであって、その
実施形態を図８に示す。

【００４２】図８は、上述したモールドヨークの場合と
同様で、いずれも背面対向させたヨーク５とヨーク６の
間に弾性体なる非磁性の介在物（例えば、樹脂材や凹凸
を有する紙材、あるいは金属やセラミック等の非磁性剛
体を樹脂でコーティングもしくはサンドイッチしたもの
等）を介在させて非磁性層１２を形成する例であり、図
８(a) はカーリングタイプのステッピングモータ、図８
(b) はパンケーキタイプのステッピングモータ、図８
(c) はカップタイプのステッピングモータである。いず
れの場合も、高特性のステッピングモータが実現され
る。

【００４３】図３は本発明のモールドヨークの製造方法
の第三実施形態を示す図で、前記した第一実施形態およ
び第二実施形態の場合と同様、部品が装填された成形金
型の縦断面図である。

【００４４】図３中、４，５，６，７はヨークであり、
Ｋ1 は成形金型Ｋのキーに設けられたヨーク５を支持す
るための第一の段部であり、Ｋ2 は前記ヨーク５と背面
対向するヨーク６を支持するための第二の段部である。
図示するように、本実施形態においては、第一の段部Ｋ
1 と第二の段部Ｋ2 の段差Ｔをヨーク５の最大板厚より
幾分大き目に設定し、この段付きキーでヨーク５とヨー
ク６を夫々別々に支持することによりヨーク５とヨーク
６との間に空隙Ｇ（磁気的ギャップ）を形成するように
した構成である。

【００４５】ところで、本実施形態によるモールドヨー
クの製造方法では、まず、成形金型Ｋにヨーク４をセッ
トし、次にヨーク５をその鍔部ｂが段付きキーの第一の
段部Ｋ1 で支持されるようにセットし、さらに、ヨーク
６をその鍔部ｂが第二の段部Ｋ2 で支持されるようにセ
ットし、最後にヨーク７をセットする。この際、前記ヨ
ーク５とヨーク６の間には段差Ｔとヨーク板厚の差で生
ずる空隙Ｇが形成される。

【００４６】型締め終了後、この成形金型Ｋに溶融樹脂
が注入され、複数のヨーク４，５，６，７がモールド樹
脂にて一体的に固着成形される。溶融樹脂注入の際、前
記第一実施形態と同様に、ヨーク５とヨーク６の空隙Ｇ
に樹脂を流し込んでモールド樹脂による非磁性層を形成
しても良いし、あるいは、そのままの気相の状態で存在
させても良い。

【００４７】このように、本発明の第三実施形態では、
背面対向するヨーク５とヨーク６を段付きキーで夫々別
々に支持する構成であるため、ヨーク５の板厚が最大板
厚の範囲でバラ付いた場合でも、ヨーク５とヨーク６の
間に空隙Ｇ（磁気的ギャップ）が形成される共に、ヨー
ク５，６のステータに対する位置ズレも各ヨークの板厚
のバラ付き１枚分の範囲内に止められることになる。

【００４８】しかも、本構成であれば、ヨーク５とヨー
ク６の間には既述した実施形態のような突起部１３や介
在物１２等が全く存在しない空隙Ｇが形成されるため、
各相間の磁気遮断効果はより完全なものとなる。

【００４９】以上、本実施形態では、２相ステッピング
モータのモールドヨークについて説明したが、これに限
定されるものではなく、当然、２相構造以外のステッピ
ングモータにも適用されるものである。また、本実施形
態では前記モールドヨークが夫々形状の異なる４種類の
ヨーク４，５，６，７を用いて構成される場合を示した
が、ヨーク４と７ならびにヨーク５と６を夫々同一形状
のものとしても良いし、あるいは、ヨーク４，５，６，
７を全て同一形状としても良い。

【００５０】さらに、本実施形態においては、成形金型
Ｋ内にセットされる部品はヨーク４，５，６，７のみと
して説明したが、図４や図５に示すように、前記ヨーク
４，５，６，７以外の部品、例えば、軸受１４やヨーク
４，５およびヨーク６，７の間隔を保持するためのスペ
ーサ１５等を一緒に組合せて一体的に固着成形すること
も勿論可能であ。

【００５１】また、上記モールド成形においては、樹脂
材料として、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチ
レンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルフ
ァイド（ＰＰＳ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性樹脂やフ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂等のような熱硬化性樹脂等
いわゆる公知の樹脂材料が全て使用可能である。

【００５２】次に、背面対向するヨーク５とヨーク６の
間に非磁性層を有しない従来品のヨークと、ヨーク５と
ヨーク６の間に厚さ０，８ｍｍのスペーサを介在させて
空隙を形成した本発明のヨークを用いた２相構造のステ
ッピングモータを作製し、夫々の特性（ステップ毎の角
度誤差）を図９と図１０に示した。図９は１相励磁駆動
の場合で、図９(a) は従来品、図９(b) は本発明品であ
る。また、図１０は２相励磁駆動の場合であって、図１
０(a) は従来品、図１０(b) は本発明品である。なお、
図中の実線で示すＣＷはスッテッピングモータを正回転
させた場合、破線で示すＣＣＷは逆回転させた場合であ
る。

【００５３】これら図９と図１０より明らかなように、
従来品と比較すると本発明のステッピングモータでは１
相励磁駆動あるいは２相励磁駆動、いずれの場合でもス
テップ毎の角度誤差が著しく改善されている。また、ス
テッピングモータの特性は図示していないが、１−２相
励磁駆動の場合においても、当然のことながら前記した
１相励駆動あるいは２相励駆動と同様に角度誤差は著し
く改善されるものである。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明によれば、多極着磁された永久磁石を有するロー
タと、該ロータの外側に周設された複数のヨークと、該
ヨークに装着された磁励コイルと、前記ヨークならびに
前記磁励コイルを囲むように形成された外筒部とを備え
たステッピングモータにおいて、このステッピングモー
タの各相（Ａ相およびＢ相）を構成する背面対向させた
ヨークとヨークの間に非磁性層を設けたので、この非磁
性層により各相が磁気的に分離させられ、任意の相を励
磁した場合の他相への磁気的悪影響が大幅に軽減される
ことから、ステッピングモータの性能（角度精度）が著
しく向上し、モータの高特性化が可能となる。

【００５５】また、請求項２乃至請求項５に記載の本発
明によれば、前記非磁性層を樹脂材、あるいは、凹凸を
有する紙材、あるいは、樹脂で被覆された非磁性剛体等
の弾性体なる非磁性の介在物で形成したので、この弾性
体なる介在物がクッション材の役目を奏し、その弾性作
用によってモータ駆動時の回転振動や騒音等が大幅に低
減されると共に、前記した非磁性層による漏洩磁束の遮
蔽効果との相互作用によって、ステッピングモータの性
能（角度精度悪化に伴う回転むら・トルクむら、前記回
転むら・トルクむらに伴う振動、前記振動に伴う騒音
等）は大幅に改善される。

【００５６】また、請求項６乃至請求項８に記載の本発
明によれば、ステッピングモータの各相を構成する背面
対向させたヨークとヨークの間に所定の空隙を設けたの
で、この空隙が磁気的ギャップ層（非磁性層）として作
用して漏洩磁束の遮蔽効果を奏するため、任意の相を励
磁した場合の他相への磁気的悪影響が大幅に軽減され
て、ステッピングモータの性能（角度精度）は著しく向
上する。

【００５７】また、前記空隙を背面対向する夫々のヨー
クに設けた突起部を当接させることにより、あるいは、
ステッピングモータの外筒部に設けた突起部を前記ヨー
クで挟み込むことにより形成したので、この突起部がク
ッション材として作用し、モータ駆動時の回転振動や騒
音等が大幅に低減される。しかも、係る構成であれば、
非磁性層形成のための介在物は一切不要であることか
ら、部品点数も削減でき、モータの高特性化と共に低コ
スト化も可能となる。

【００５８】また、請求項９に記載の本発明によれば、
複数のヨークや軸受けを組み合わせてモールド樹脂によ
り一体的に固着成形するステッピングモータ用モールド
ヨークの製造方法において、各相を構成する背面対向さ
せた夫々のヨークに突起部を設け、この突起部を対向す
るヨークに付き当てるように前記複数のヨークを順次成
形金型に装填してヨークとヨークとの間に空隙を形成
し、次に、これらの部品をモールド樹脂により一体的に
固着成形するようにしたので、この突起部がクッション
材として作用して、加工精度のバラ付きで生じる板厚の
変動を吸収するため、部品装填時のガタを簡単且つ確実
に取り除くことができる。その結果、ヨークのステータ
に対する位置精度が向上し、電磁気部の品質が向上す
る。

【００５９】また、モールドの際、前記空隙に樹脂を流
し込むか、あるいは、この空隙を気相のまま存在させる
ことによって、各相間に樹脂、もしくは空気層による磁
気的ギャップ層が形成され、この磁気的ギャップ層が漏
洩磁束の遮蔽効果を奏するため、モールドヨークの高品
質化が可能となると共に、このモールドヨークを使用す
ることで高精度のステッピングモータの作製が可能とな
る。

【００６０】また、請求項１０および請求項１１に記載
の本発明によれば、前記モールドヨークの製造方法にお
いて、各相を構成する背面対向させたヨークとヨークと
の間に弾性体なる介在物を介在させて前記複数のヨーク
を順次成形金型に装填するようにしたので、部品装填の
際、この弾性体なる介在物が圧縮変形させられて、加工
精度のバラ付きで生じた板厚の変動を吸収するため、部
品装填時のガタを簡単且つ確実に取り除くことができ
る。その結果、前記同様、ヨークのステータに対する位
置精度が向上し、電磁気部の品質が向上する。

【００６１】また、前記介在物が非磁性であることから
組立性に優れ、しかも、この非磁性の介在物が各相間に
非磁性層を形成し、漏洩磁束の遮蔽効果を奏するため、
モールドヨークの高品質化が可能となると共に、高精度
のステッピングモータの作製が可能となる。

【００６２】又、請求項１２に記載の本発明によれば、
前記モールドヨークの製造方法において、成形金型にヨ
ークの板厚以上の段差を有する第一の段部と第二の段部
を設け、これら段部にて各相を構成する背面対向させた
ヨークをそれぞれ別々に支持するようにして前記複数の
ヨークを順次成形金型に装填し、背面対向するヨークと
ヨークの間に空隙を形成するようにしたので、ヨークの
板厚が最大板厚の範囲でバラ付いた場合でも、ヨークの
ステータに対する位置精度を各ヨークの板厚のバラ付き
１枚分の範囲内に止めることが可能となる。しかも、本
構成であれば、ヨークの間に形成される空隙は、前記し
た突起部や介在物等が全く存在しない空気層（磁気的ギ
ャップ層）であるため、モールドの際、前記空隙に樹脂
を流し込むか、あるいは、この空隙を気相のまま存在さ
せるか、いずれにしても、各相間の漏洩磁束の遮蔽効果
はより完全なものとなる。また、本構成では、前記突起
部や介在物等が一切不要であることから、ヨークの加工
や部品の装填が簡略化され、工数削減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のステッピングモータ用モールドヨーク
の製造方法の第一実施形態を示す図で、部品が装填され
た成形金型の縦断面図である。

【図２】同、ステッピングモータ用モールドヨークの製
造方法の第二実施形態を示す図で、部品が装填された成
形金型の縦断面図である。

【図３】同、ステッピングモータ用モールドヨークの製
造方法の第三実施形態を示す図で、部品が装填された成
形金型の縦断面図である。

【図４】同、ステッピングモータ用モールドヨークの製
造方法の第三実施形態を示す図で、部品が装填された図
３とは別の成形金型の縦断面図である。

【図５】成形金型への部品装填工程を示す図である。

【図６】外筒部にセットされたヨークの状態を示すステ
ッピングモータの縦断面図で、(a) はカーリングタイ
プ、(b) はパンケーキタイプ、(c) はカップタイプの場
合である。

【図７】外筒部にセットされたヨークの状態を示す図６
とは別のステッピングモータの縦断面図で、(a) はカー
リングタイプ、(b) はパンケーキタイプ、(c) はカップ
タイプの場合である。

【図８】外筒部にセットされたヨークの状態を示す図７
とは別のステッピングモータの縦断面図で、(a) はカー
リングタイプ、(b) はパンケーキタイプ、(c) はカップ
タイプの場合である。

【図９】１相励磁駆動の場合のステッピングモータの特
性を示す図で、(a) は従来品、(b) は本発明品である。

【図１０】２相励磁駆動の場合のステッピングモータの
特性を示す図で、(a) は従来品、(b) は本発明品であ
る。

【図１１】ステッピングモータの構成を示す断面斜視図
である。

【図１２】ヨークの一実施形態を示す斜視図である。

【図１３】部品が装填された従来のステッピングモータ
用モールドヨークの成形金型の縦断面図である。

【図１４】外筒部にセットされたヨークの状態を示す従
来のステッピングモータの縦断面図である。

【符号の説明】

１ ロータ ２ 永久磁石 ４，５，６，７ ヨーク ８ 外筒部 １０，１１ 磁励コイル １２ 非磁性層（介在物） １３，１６ 突起部 ａ 磁極歯 ｂ 鍔部 Ｇ 空隙 Ｋ 成形金型 Ｋ1 第一の段部 Ｋ2 第二の段部 Ｔ 段差

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多極着磁された永久磁石（２）を有する
   ロータ（１）と、該ロータ（１）の外側に周設され、鍔
   部（ｂ）に櫛状の磁極歯（ａ）を設けた複数のヨーク
   （４，５，６，７）と、該ヨーク（４，５，６，７）に
   装着された磁励コイル（１０，１１）と、前記ヨーク
   （４，５，６，７）ならびに前記磁励コイル（１０，１
   １）を囲むように形成された外筒部（８）とを備えたス
   テッピングモータにおいて、 前記複数のヨーク（４，５，６，７）の内側に位置し、
   背面対向させたヨーク（５）とヨーク（６）の間に非磁
   性層（１２）を有することを特徴とするステッピングモ
   ータ。
2. 【請求項２】 前記非磁性層（１２）が非磁性の介在物
   であ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. 【請求項３】 前記介在物が弾性体であることを特徴と
   する請求項２に記載のステッピングモータ。
4. 【請求項４】 前記介在物が樹脂材、もしくは凹凸を有
   する紙材であることを特徴とする請求項２または請求項
   ３に記載のステッピングモータ。
5. 【請求項５】 前記介在物が樹脂で被覆された非磁性剛
   体であることを特徴とする請求項２または請求項３に記
   載のステッピングモータ。
6. 【請求項６】 多極着磁された永久磁石（２）を有する
   ロータ（１）と、該ロータ（１）の外側に周設され、鍔
   部（ｂ）に櫛状の磁極歯（ａ）を設けた複数のヨーク
   （４，５，６，７）と、該ヨーク（４，５，６，７）に
   装着された磁励コイル（１０，１１）と、前記ヨーク
   （４，５，６，７）ならびに前記磁励コイル（１０，１
   １）を囲むように形成された外筒部（８）とを備えたス
   テッピングモータにおいて、 前記複数のヨーク（４，５，６，７）の内側に位置し、
   背面対向させたヨーク（５）とヨーク（６）の間に空気
   層を有することを特徴とするステッピングモータ。
7. 【請求項７】 前記空気層は、背面対向するヨーク
   （５）とヨーク（６）が前記外筒部（８）の内壁に設け
   た突起部（１６）を挟み込んで形成される空隙（Ｇ）で
   あ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. 【請求項８】 前記空気層は、背面対向するヨーク
   （５）とヨーク（６）の鍔部（ｂ）内、いずれか一方、
   もしくは両方に設けた前記磁極歯（ａ）の突出方向とは
   反対側に突出する複数の突起部（１３）を対向する鍔部
   （ｂ）に当接させて形成される空隙（Ｇ）であることを
   特徴とする請求項６に記載のステッピングモータ。
9. 【請求項９】 成形金型（Ｋ）に鍔部（ｂ）に櫛状の極
   歯（ａ）を設けた複数のヨーク（４，５，６，７）を順
   次組み合わせながら装填した後、モールド樹脂により一
   体的に固着成形するステッピングモータ用モールドヨー
   クの製造方法において、 前記複数のヨーク（４，５，６，７）の内側に位置し、
   背面対向させたヨーク（５）とヨーク（６）の鍔部
   （ｂ）の内、いずれか一方、もしくは両方に前記磁極歯
   （ａ）の突出方向とは反対側に突出する複数の突起部
   （１３）を設け、 該突起部（１３）を対向する鍔部（ｂ）に付き当てるよ
   うに前記複数のヨーク（４，５，６，７）を順次前記成
   形金型（Ｋ）に装填してヨーク（５）とヨーク（６）と
   の間に空隙（Ｇ）を形成し、 次に、前記成形金型（Ｋ）に溶融樹脂を注入して前記複
   数のヨーク（４，５，６，７）をモールド樹脂により一
   体的に固着成形すると共に、ヨーク（５）とヨーク
   （６）の間に前記モールド樹脂もしくは空気層による非
   磁性層（１２）を形成することを特徴とするステッピン
   グモータ用モールドヨークの製造方法。
10. 【請求項１０】 成形金型（Ｋ）に鍔部（ｂ）に櫛状の
    極歯（ａ）を設けた複数のヨーク（４，５，６，７）を
    順次組み合わせながら装填した後、モールド樹脂により
    一体的に固着成形するステッピングモータ用モールドヨ
    ークの製造方法において、 前記複数のヨーク（４，５，６，７）の内側に位置し、
    背面対向させたヨーク（５）とヨーク（６）との間に弾
    性体なる介在物を介在させて前記複数のヨーク（４，
    ５，６，７）を順次前記成形金型（Ｋ）に装填し、 次に、前記成形金型（Ｋ）に溶融樹脂を注入して前記複
    数のヨーク（４，５，６，７）をモールド樹脂により一
    体的に固着成形したことを特徴とするステッピングモー
    タ用モールドヨークの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記弾性体なる介在物が非磁性である
    ことを特徴とする請求項１０に記載のステッピングモー
    タ用モールドヨークの製造方法。
12. 【請求項１２】 成形金型（Ｋ）に鍔部（ｂ）に櫛状の
    極歯（ａ）を設けた複数のヨーク（４，５，６，７）を
    順次組み合わせながら装填した後、モールド樹脂により
    一体的に固着成形するステッピングモータ用モールドヨ
    ークの製造方法において、 前記成形金型（Ｋ）の内壁に前記ヨーク（５）の板厚以
    上の段差（Ｔ）を有する第一の段部（Ｋ1 ）と第二の段
    部（Ｋ2 ）を設け、 前記複数のヨーク（４，５，６，７）の内側に位置し、
    背面対向させたヨーク（５）とヨーク（６）の内、前記
    ヨーク（５）が前記第一の段部（Ｋ1 ）にて支持される
    と共に、前記ヨーク（６）が前記第二の段部（Ｋ2 ）に
    て支持されるように前記複数のヨーク（４，５，６，
    ７）を順次前記成形金型（Ｋ）に装填して背面対向する
    ヨーク（５）とヨーク（６）の間に空隙（Ｇ）を形成
    し、 次に、前記成形金型（Ｋ）に溶融樹脂を注入して前記複
    数のヨーク（４，５，６，７）をモールド樹脂により一
    体的に固着成形し、ヨーク（５）とヨーク（６）の間に
    前記モールド樹脂もしくは空気層による非磁性層（１
    ２）を形成したことを特徴とするステッピングモータ用
    モールドヨークの製造方法。