WO2005022727A1 - ステッパモータ - Google Patents

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WO2005022727A1
WO2005022727A1 PCT/JP2004/012202 JP2004012202W WO2005022727A1 WO 2005022727 A1 WO2005022727 A1 WO 2005022727A1 JP 2004012202 W JP2004012202 W JP 2004012202W WO 2005022727 A1 WO2005022727 A1 WO 2005022727A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stepper motor
phase
pole teeth
rotor
spacer
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/012202
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshiya Yamamura
Mitsuo Kinoshita
Kazuhiko Nakayama
Kazuyuki Watanabe
Nobuyuki Sueyoshi
Yoji Yamada
Takayuki Matsui
Original Assignee
Fdk Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2003308065A external-priority patent/JP2005080413A/ja
Priority claimed from JP2003335571A external-priority patent/JP4405771B2/ja
Priority claimed from JP2004108389A external-priority patent/JP2005295709A/ja
Application filed by Fdk Corporation filed Critical Fdk Corporation
Publication of WO2005022727A1 publication Critical patent/WO2005022727A1/ja

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
    • H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K37/14—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures

Definitions

  • the present invention relates to a stepper motor, and more specifically, to a drive source for driving a lens incorporated in a micro camera or the like mounted on a portable device such as a cellular phone, which has become popular in recent years.
  • the present invention relates to a stepper motor having a configuration in which a stator is extended on both sides of a usable rotor.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 6-105528 discloses an example of a stepper motor for driving a digital still camera, a video camera and its interchangeable lens, a camera shutter, an aperture device, a focus lens, a zoom lens, and the like.
  • a stepper motor for driving a digital still camera, a video camera and its interchangeable lens, a camera shutter, an aperture device, a focus lens, a zoom lens, and the like.
  • the stepper motor disclosed in Patent Document 1 overlaps iron cores la of a pair of upper and lower stators 1 together with a coil 2 and forms a temporary positioning formed at the end of each iron core la.
  • the convex portions lb are fitted into the elongated holes lc formed in the respective portions.
  • the positioning of the stators 1 can be automatically performed, so that a special positioning member is not required and the number of parts can be reduced. As a result, cost reduction and product weight reduction are achieved. In addition, the size can be reduced.
  • stators are arranged on both sides of the rotor in order to reduce the thickness and size, and the stator of each phase includes an upper yoke plate and The lower yoke plate is sandwiched between both ends of the coil so that the pole teeth of the yoke plates are meshed vertically. Then, the upper and lower yoke plates are formed integrally via respective connecting portions without separating each phase on both sides of the rotor, and after the assembly is completed, each connecting portion is cut and removed. I have. For this reason, the number of parts can be reduced, and the yoke plates of each phase projecting to both sides of the rotor are integrally formed at the top and bottom. ,. In addition, since each connecting part is cut after assembly is completed, the stator of each phase is separated, preventing loss due to magnetic flux circulating to the other phase side via the connecting part, and maintaining the efficiency of the magnetic circuit high. There is.
  • stator is extended in a flat shape which is used as a stepper motor for driving the above-mentioned digital still camera, video camera and its interchangeable lens, camera lens, aperture device, focus lens, zoom lens and the like.
  • stepper motor there is JP-A-10-112970 (Patent Document 3).
  • stators are arranged on both sides of the rotor for thinness and miniaturization as in Patent Document 2, and the stators of each phase are coiled in a direction along the rotor axis.
  • An iron core is disposed at the center of the coil, the upper yoke plate and the lower yoke plate are sandwiched between both ends of the iron core, and the comb-shaped pole teeth of the yoke plates are vertically moved. It adopts a configuration to match.
  • the iron core is provided with protrusions at both ends of the iron core and fitted into holes provided at corresponding positions of the upper and lower shock plates.
  • it is necessary to simplify the processing in order to reduce costs. Often formed into a cylindrical shape.
  • the end of the iron core is fitted into the hole of the yoke plate and fixed by so-called press-fitting.
  • Patent Document 1 JP-A-6-105528
  • Patent Document 2 JP-A-10-94237
  • Patent Document 3 JP-A-10-112970
  • the conventional stepper motor disclosed in Patent Document 1 and the like described above has the following problems, although its size has been reduced as compared with the previous structure. That is, in the conventional stepper motor, only the iron core la penetrating through the left and right coils 2 is fixed, and the pole teeth formed on the stator and the reinforcement near the rotor are not taken into consideration. Not guaranteed. That is, for example, the distance (interval) between the pole teeth provided on the pair of upper and lower stators has a great effect on the magnetic characteristics and, consequently, the motor characteristics. Therefore, if distortion occurs around the pole teeth in the central portion of the stator, when the members are combined, the distortion causes a decrease in the accuracy of the distance between the opposing pole teeth.
  • the stator is deformed due to impact such as dropping after manufacturing and the gap between the facing pole teeth is reduced.
  • the distance will change, and that there will be obstacles due to the contact between the rotor and the pole teeth, reducing reliability.
  • the stepper motors become smaller and thinner, the regular distance between the pole teeth itself is becoming shorter, and even if a slight deformation occurs, the effect is large.
  • the conventional stepper motor disclosed in Patent Document 3 has the following problem. That is, the hole into which the end of the iron core is fitted is formed by punching the yoke plate by pressing. In the press working, so-called sagging occurs. In a stepper motor that has been made smaller and thinner, the thickness of the yoke plate becomes thinner, so that the influence of the sagging on the plate thickness cannot be ignored, and the fitting portion comes in contact with the end of the iron core. The part becomes only about 1/3 of the plate pressure. Along with this, the effective contact surface is reduced, so that the loss of the magnetic flux is increased in this portion, and the magnetic flux on the stator side is reduced, so that the efficiency of the magnetic circuit is reduced and the output torque is reduced.
  • a first object of the present invention is to provide a stepper motor capable of obtaining desired characteristics that are strong against impacts such as dropping even if the size and thickness are reduced.
  • a second object of the present invention is to adopt a configuration in which the yoke plates of each phase are integrated, so that there is no need to cut the connecting portion after the assembly is completed, the number of parts can be reduced, and the assemblability is good. It is still another object of the present invention to provide a stepper motor which can keep the efficiency of the magnetic circuit high and can be applied to a very small motor having an extremely small yoke plate. [0017]
  • a third object of the present invention is to provide a simple structure, a sufficient effective contact surface at the fitting portion of the iron core to the yoke plate, and an increase in the efficiency of the magnetic circuit. Another object of the present invention is to provide a stepper motor capable of obtaining a high output tonnolek and being preferably applicable to a micro motor.
  • a stepper motor includes a pair of yokes arranged such that comb-shaped pole teeth face each other, and a pair of yokes facing the pole tooth plane.
  • a stepper motor comprising: a rotor having a multi-pole magnetized permanent magnet mounted thereon; and A-phase and B-phase coils disposed between the pair of yokes and on both sides of the rotor.
  • the spacer is provided with a positioning structure for defining a relative position with respect to the yoke.
  • This positioning structure corresponds to the positioning dowels 15a, 17a, 20a, and 25a in the embodiment.
  • the spacer may be fixed to the yoke by mechanical coupling means.
  • spacers separately formed between the A-phase coil and the pole teeth and between the B-phase coil and the pole teeth. It may be formed so as to be located at two places between the phase coil and the pole teeth and between the B phase coil and the pole teeth.
  • This invention is realized by the second and third embodiments.
  • the spacer is formed in a cylindrical shape so as to cover the entire circumference of the pole teeth. This is realized in the second to fifth embodiments.
  • a spacer may be provided on the outer peripheral side of the A-phase and B-phase coils not facing the pole teeth.
  • the spacer may be provided separately from the spacer provided between the coil and the pole teeth, or may be provided integrally.
  • the auxiliary spacer 22 shown in the fourth embodiment it can be realized by the auxiliary spacer 22 shown in the fourth embodiment.
  • integrally formed for example, it can be realized by the spacer 25 shown in the fifth embodiment.
  • the material of the spacer is preferably at least a non-magnetic material, and it is preferable that the spacer is composed of an insulator because it is electrically stable and safe. In this case, it is more preferable to use a material that is lighter than metal such as rubber or resin because the weight of the entire motor can be reduced.
  • the spacer since the spacer is interposed between the pair of yokes, the distance between the yokes can be accurately defined by the spacer. Therefore, the interval between the opposing pole teeth can be accurately set to a desired state. Furthermore, since the spacer is located between each of the A-phase and B-phase coils and the pole teeth, the spacer is placed close to the pole teeth, so even if the yoke is loaded with gravity, The gap between the pole teeth is not changed due to the deformation of the yoke. Therefore, the dimensional accuracy and thus the motor characteristics can be maintained in a desired state for a long period of time.
  • the number of components can be reduced.
  • the positioning structure integrally with the spacer, highly accurate positioning can be performed. it can.
  • the simplification of assembly work by reducing the number of parts can be achieved by increasing the contact area with the yoke, which can be reduced by force, to further improve the strength. Furthermore, by increasing the area that covers the periphery of the pole teeth, entry of dust and the like can be suppressed. By making the spacer cylindrical, the above two effects can be maximized. Further, by providing a spacer outside the coil, the strength is further increased.
  • a stepper motor has a rotor made of permanent magnets magnetized in multiple poles, and at least two A-phase and B-phase stators are connected to both rotors of the rotor.
  • a stepper motor arranged so as to protrude to the side, wherein the stator has a coil in a direction along the rotor axis, and an upper yoke plate and a lower yoke plate having pole teeth cross-sectionally formed on the rotor are provided at both ends of the coil.
  • the A-phase stator and the B-phase stator are integrally connected by a connecting portion extending the end of the facing edge of each of the upper and lower yoke plates with respect to each other.
  • the connecting portion is formed only on the side where the interval between the adjacent pole teeth is wide at two locations facing each other with the rotor therebetween, and the cross section facing the magnetic flux in the yoke plate has the minimum size in the connecting portion.
  • the relationship between the cross-sectional area Ac of the pole tooth and the cross-sectional area At of the root of the pole tooth is expressed as
  • the connecting portion is formed only on the side where the interval between the adjacent pole teeth is narrow at two locations facing each other with the rotor therebetween, and the cross section facing the magnetic flux in the yoke plate has the minimum size in the connecting portion.
  • the relationship between the cross-sectional area Ac of the pole tooth and the cross-sectional area At of the root of the pole tooth is expressed as Ac / At ⁇ 0.5.
  • the connecting portion is formed at two locations facing each other with the rotor interposed therebetween.
  • a minimum sectional area Ac at each connecting portion and the pole The relation with the root cross-sectional area At
  • the connecting portion may be a portion having deteriorated magnetic properties or a portion having low magnetism. Further, the magnetic characteristics of the connecting portion can be adjusted by performing a strain process after the heat treatment on the yoke plate.
  • the yoke plates of each phase are integrated, so that the number of parts can be reduced and the number of assembling steps can be reduced.
  • the stators of each phase can be correctly positioned, thereby improving the assemblability and improving the productivity.
  • the yoke plate has a disadvantage that the magnetic flux goes around to the other phase through the connecting portion, and there is a disadvantage that the efficiency of the magnetic circuit is reduced due to the loss. This loss can be suppressed low by setting the cross-sectional area of the connecting portion small.
  • connection portion providing the rotor at only one location between the rotors is advantageous in terms of reducing the loss of the magnetic circuit. By providing such a member, rigidity can be increased, and distortion of the yoke plate can be prevented to improve positioning accuracy.
  • the portion can be a portion having deteriorated magnetic characteristics or a portion having low magnetism, and the magnetic portion of the connecting portion can be made magnetic. Since the resistance is increased, it is possible to sufficiently prevent the magnetic flux from flowing to the other phase side via the connection portion, and to keep the efficiency of the magnetic circuit high.
  • a stepper motor has a rotor composed of permanent magnets magnetized in multiple poles, and has A-phase and B-phase stators projecting to both sides of the rotor.
  • a stepper motor wherein the stator has a coil in a direction along the rotor axis, the coil has an iron core disposed at the center, and has a comb-shaped pole tooth facing the rotor.
  • the iron core has an end fitted to a predetermined position of the yoke plate.
  • the fitting portion is provided with a linking means for increasing the contact surface with the end of the iron core.
  • the linking means forms a through-hole at the fitting portion, and provides a cylindrical protrusion with a perforated paddle or the like in the through-hole.
  • the protrusion has an end portion of the iron core. It is good to adopt a configuration that fits.
  • the linking means may have a configuration in which a recess is formed in the fitting portion by drawing or the like, and an end of the iron core is fitted into the recess.
  • the tip of the iron core may be formed in a tapered shape, and the inner surface of the fitting portion may be formed at an angle corresponding to the tapered shape.
  • the linking means may be provided with a cylindrical portion in a cylindrical shape by deep drawing or the like at the fitting portion, the cylindrical portion may have a tip formed as a through hole, and an end of the iron core may be fitted into the cylindrical portion. It is preferable that the cylindrical portions are in contact with each other between the upper yoke plate and the lower yoke plate.
  • the iron core is fixed by press-fitting by fitting the end of the iron core into the fitting portion of the yoke plate, but the fitting portion has a contact surface with the end of the iron core. Therefore, an effective contact surface in the fitting relationship can be secured.
  • a cylindrical projection is provided in a through hole formed in a fitting portion by a burring paddle or the like, so that the height of the projection is equal to the height of the end of the iron core. The contact surface can be reduced.
  • the structure is simple because only a cylindrical projection is provided by burring or the like, and an effective contact surface can be sufficiently secured at a fitting portion of the iron core to the yoke plate.
  • a concave portion is provided by drawing or the like at the fitting portion, and the end of the iron core is fitted into the concave portion, so that the yoke plate also comes into contact with the end surface of the iron core to increase the contact surface. S can.
  • the area increases by the amount of the tapered shape, so that the contact surface is increased. Can be increased.
  • a cylindrical portion is provided in a cylindrical shape by deep drawing or the like at a fitting portion, the tip of the cylindrical portion is formed in a through hole, and an end of an iron core is fitted into the cylindrical portion. When they are aligned, the contact surface with the end of the iron core can be increased by the height of the cylindrical portion.
  • the cylindrical portions are set to be in contact with each other between the upper yoke plate and the lower yoke plate, the cylindrical portion comes into contact with the entire circumference of the iron core, and the contact surface can be maximized.
  • the spacer is interposed between the ⁇ -phase and B-phase coils and the pole teeth, so that the stepper motor can be reduced in size and thickness.
  • the spacer since the distance between the yokes and the distance between the opposing pole teeth are accurately maintained by the spacer, it is possible to obtain desired motor characteristics that are strong against impacts such as dropping.
  • the yoke plate is integrated with respect to the A phase and the B phase, so that there is no need to cut the connecting portion after the assembly is completed. For this reason, the number of parts can be reduced and the assemblability is good, and by setting the cross-sectional area of the connecting portion small, the efficiency of the magnetic circuit can be kept high, and as a result, the yoke plate is extremely small and extremely small It can be preferably applied to a motor.
  • the end of the iron core is formed of the yoke plate. It is fitted into the fitting part and fixed by press-fitting. However, since the fitting part is provided with a linking means for increasing the contact surface with the end of the iron core, effective contact is obtained in the fitting relationship. Surface can be secured.
  • a cylindrical projection is simply provided by a burring cage or the like in a through hole formed at a fitting portion, so that the structure is simple, and the height of the projection is equivalent to an iron core.
  • the contact surface with the end of this can be increased.
  • the magnetic flux easily passes and the magnetic resistance decreases, so that the efficiency of the magnetic circuit can be increased and the output torque can be increased.
  • it can be preferably applied to a micro motor.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the first embodiment of the present invention.
  • the center of the pair of upper and lower yokes 10, ic is opened in a substantially circular shape, and the opened opening
  • a comb-shaped pole tooth 11 is formed along the inner peripheral edge of 10a, 10a '.
  • the pole teeth 11, 11 ' are alternately arranged at a desired distance when a pair of yokes 10, 1 (/ are opposed to each other. Then, the pole teeth 11, 11' are Thus, they are formed integrally with the yokes 10, 1 (.
  • the rotor 12 is mounted in a space partitioned by the pole teeth 11 and I.
  • the rotor 12 includes a permanent magnet that is multipolarly magnetized so as to face the plane of the pole teeth 11 and 11 '.
  • the axis of rotation of the rotor 12, a pair of upper and lower yokes 10, 10 r of the opening 10a, protrudes from than 10a ', is ⁇ the illustrated omitted bearing, it is rotatably supported.
  • the stepper motor of the present embodiment constitutes a claw-pole type stepper motor.
  • the A-phase and B-phase coils 13 are configured to be arranged on both left and right sides of the rotor 12. That is, the coil 13 has a coil bobbin 13a for winding a coil winding wire. A magnetic iron core 13b for forming a magnetic circuit is inserted into the center hole of the coil bobbin 13a. And, at both ends of the yokes 10, 1 ( ⁇ ), iron core press-fitting holes 10b, 10b 'are provided at positions facing the iron core 13b inserted into the coil bobbin 13a.
  • a spacer 15 having a non-magnetic material is provided between the upper and lower yokes 10, 1 (between the poles 11, 11 ′ and A Between the coils 13 of the phase and phase B.
  • two separate spacers 15 were provided between each coil 13 and the pole teeth 11, 1 11 adjacent to the coil 13.
  • the side surface is shaped so as to be depressed in an arc along the surfaces of the pole teeth 11, 11 ′ and the coil 13.
  • the pole teeth 11, 11 ′ and the A phase As much as possible in the space between the coils 13 of phase B and B, and in contact with the pole teeth 11 and 11 '.
  • a positioning dowel 15a is provided at one end, and a fixing hole 15b is provided at the other end.
  • the yoke 10 is provided with positioning holes 10c and 10 at positions facing the positioning dowels 15a and through holes 10d and 10cT at positions facing the fixing holes 15b.
  • the fixing screw 16 is inserted into the through-hole 10d and the fixing hole 15b, thereby being fixed by screwing, and the spacer 15 and the yoke 10 are integrated.
  • the fixing screw 16 'into the through hole 10d' and the fixing hole formed on the lower surface of the spacer 15 it is screwed and fixed, and the spacer 15 and the yoke 1 (/ are integrated.
  • the pair of upper and lower yokes 10 and llT are connected with the spacer 15 interposed therebetween, and the yokes 10 and l (are in surface contact with the upper and lower surfaces of the space 15, respectively.
  • the distance between the pair of upper and lower yokes 10 and liy is accurately determined by the height of the spacer 15.
  • the distance between the pole teeth 11 and 11 ' can be accurately set to a desired value.
  • the spacer 15 can be formed by, for example, integral molding of a resin using a mold, whereby the positioning and size of the positioning dowel 15a and the fixing hole 15b can be achieved.
  • the shape can be formed with high accuracy.
  • the positioning accuracy of the positioning holes 10c, 10 and the through holes 10d, 10d ; formed in the yokes io, ic by press working can be improved, and the yoke 10, l ( The relative positional relationship of each part on the side 15 can be configured with high accuracy.
  • the positioning structure of the spacer 15 is not limited to the positioning dowel 15a integrally formed with the spacer 15 described in the above embodiment.
  • a positioning pin 15c can be provided.
  • the positioning pins 15c can be integrally formed by, for example, insert molding at the time of manufacturing the spacer 15, and the positioning can be accurately performed according to the manufacturing method based on the insert mol degree.
  • a positioning recess 15d may be provided instead of the positioning dowel 15a.
  • a projection is provided instead of the positioning holes 10c, 10c 'formed in the yoke 10.
  • the fixing screws (self-tapping screws) 16, 16 ′ are used as the fixing structure (mechanical coupling structure) of the upper and lower yokes 10, 1 (/.
  • the present invention is not limited to this.
  • a dowel 19 is integrally formed instead of the fixing hole 15b of the spacer 15 and the dowel 19 is formed through the through hole 10d.
  • the dowel 19 may be welded and fixed by the melted and crushed dowel 19, as shown in FIG. And the lower side can have the same configuration.
  • adhesive pools are provided at predetermined positions on the upper surface and the lower surface of the spacer 15, and when the yoke 1 (/ is in contact with the spacer 15, the adhesive pool is formed on the adhesive pool.
  • the yoke 1 ( ⁇ and the spacer 15 can be bonded and integrated.
  • the yoke ic and the spacer 15 can be fixed by welding without using an adhesive.
  • the mechanical coupling structure is the same as that of the upper and lower yokes 10, 1 Both 0's are forces that have the same structure. Of course, both sides may be different.
  • FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
  • This embodiment is based on the first embodiment, and changes the shape of the spacer. That is, in the first embodiment, two spacers 15 are prepared, and between the A-phase coil 13 and the pole teeth 11, ll r and between the B-phase coil 13 and the pole teeth 11, 11 ′. In this embodiment, a single spacer 17 is used to install each part.
  • the spacer 17 is formed in a cylindrical shape, and the inner diameter of the central through hole 17c is set to be slightly larger than the outer shape around the pole teeth 11 and I. As a result, the entire circumference of the pole teeth 11 and I can be covered with the spacer 17. With such a configuration, the spacer 17 is located near the entire circumference of the pole teeth 11 and I, the connection portion with the yokes 10 and 1 ( ⁇ ) is increased, and the strength is further improved. It becomes stronger and can prevent deformation.
  • the connecting structure of the spacer 17 and the yokes 10, 1 (/) is provided at predetermined positions on both the upper and lower surfaces of the spacer 17 at the positioning dowels 17a.
  • the fixing holes 17b are provided, and the positioning dowels 17a are aligned with the positioning holes 10c, 10c 'provided in the yokes 10, 1 (to be positioned, and the axial centers of the through holes 10d and the fixing holes 17b are aligned. It is possible to adopt a configuration in which the screws are fixed with the fixing screws 16, 16 'in the matched state, and the other configuration and operation and effect are the same as those of the first embodiment described above.
  • the same reference numerals are given to the same members, and the detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention.
  • a spacer 20 is used in which a part of the cylindrical spacer 17 in the second embodiment is cut away to form a substantially U-shaped planar shape.
  • the spacer 20 of the present embodiment can be said to have a shape in which the two spacers 15 in the first embodiment are connected at one end.
  • the dimensions of the inner peripheral surface of the spacer 20 are set to be slightly larger than the outer dimensions around the pole teeth 11 and I, and the spacer 20 covers at least half the circumference of the pole teeth 11 and H '. Will be able to.
  • the spacer 20 and the yokes 10, 10 are different from those of the first embodiment.
  • connection between the yoke io and ic can be prevented, and the strength is further improved, and the yokes io and ic can be prevented from being deformed.
  • the coupling structure between the spacer 20 and the yokes 10 and 1C is similar to that of the first and second embodiments.
  • 20a and fixing holes 20b are provided, and the positioning dowels 20a are aligned with the positioning holes 10c and 10c 'provided on the yokes 10 and 1 (for positioning, and the shafts of the through holes 10d and the fixing holes 20b are provided.
  • the other configurations and operational effects are the same as in the first and second embodiments described above. Therefore, the corresponding members are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted, and it is needless to say that modifications of the above embodiments can be applied to the present embodiment.
  • FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • the basic configuration is the second embodiment, and the auxiliary spacer is also provided near the outside of the A-phase and B-phase coils 13 (on the side not facing the pole teeth 11 and ⁇ '). 22 were provided.
  • the auxiliary spacer 22 has an arc-shaped plane shape, and upper and lower surfaces thereof are in surface contact with the yokes 10, 1C.
  • the auxiliary spacer 22 and the yokes 10, ic are integrally formed by various coupling structures. Be transformed into
  • FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention.
  • a spacer is also provided near the outside of the coil 13, and a spacer 17 and two auxiliary spacers 22 are provided.
  • a spacer 25 integrally formed with the spacer is used.
  • the spacer 25 has a through hole 25c in the center for inserting and positioning the pole teeth 11, 11 ′ and the rotor 12, and a coil through hole 25d on each of the left and right sides of the through hole 25c.
  • the A-phase and B-phase coils 13 are inserted into the coil through-holes 25d.
  • the strength of the yokes 10, 1 (/) around the coil 13 is further improved, and the proof stress against the load is further increased.
  • this stepper motor is mounted on a mobile phone or the like, the portable It can more reliably withstand the impact of a fall of a telephone, etc.
  • the auxiliary spacer 22 is separately provided as in the fourth embodiment, the auxiliary spacer is fixed and connected.
  • the functional portion corresponding to the auxiliary spacer 22 is incorporated in one spacer 25, the connection with the yokes 10 and 10 ' Can be simplified.
  • positioning dowels 25a and fixing holes 25b are provided at predetermined positions on both the upper and lower surfaces of the spacer 25, and positioning dowels 25a are provided on the yokes 10, 10 ′.
  • with positioning by sign can take a configuration in which screwed in fixing screw 16, 16 r in a state in which the axis was allowed one Itasa of the through hole 10d and the fixing holes 25b in. Since other configurations, functions, and effects are the same as those of the above-described embodiments, corresponding members are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Further, it is needless to say that the modifications of the above embodiments can be applied to the present embodiment.
  • a non-magnetic insulator is used as a material of the spacer in each of the above embodiments. It is good to configure. At this time, for example, it is preferable to use a resin material such as plastic or rubber which is lighter than metal, because it is possible to reduce the weight and to reduce the impact when dropped. In addition, the use of these materials does not affect the characteristics of the electric circuit.
  • the yokes 10, 10 ' are fixed to a motor mounting flange or the like, not shown, and then cut to the A-phase side and the B-phase side as shown in Fig. 11 to prevent the magnetic path from wrapping around.
  • the characteristics can be improved.
  • the yoke may be narrowed instead of being cut.
  • both sides of the connecting portion are cut or the width is reduced, but it is also possible to perform the processing on only one side. It is also good to cut one and reduce the width of the other.
  • the examples shown in FIGS. 11 and 12 are based on the first embodiment, but can be applied to other embodiments and various modifications.
  • FIG. 13 shows a sixth embodiment of the present invention.
  • the stepper motor has a rotor 101 made of a multi-pole magnetized permanent magnet, and two A-phase and B-phase statusers SI and S2 are arranged so as to protrude on both sides of the rotor 101.
  • Each of the stators SI and S2 has a coil 102 in a direction along the axis of the rotor 101, and an upper yoke plate 103 and a lower yoke plate 103 having comb-like pole teeth (130, 140) facing the rotor 101. 4 is sandwiched between both ends of the coil 102 so that the pole teeth (130, 140) are vertically engaged with each other, so that a so-called claw pole type stepper motor is obtained.
  • the upper yoke plate 103 and the lower yoke plate 104 have the same shape and configuration, and as shown in Fig. 14, the same components are assembled vertically.
  • the yoke plate 103 (104) has a strip shape curved in a substantially arc shape, and has a row of pole teeth 130 (140) at the center opening edge.
  • the yoke 131 (141) and the other become the yoke 132 (142) on the B-phase side, and the A-phase and the B-phase are connected parts 133, 134 (143, 144) extending both ends of the facing edges. )
  • the upper and lower yoke plates 103 and 104 face each other, the rotor 101 is arranged in the center opening, and the coils 102 and 102 are arranged and assembled on both sides for the ⁇ phase and the B phase.
  • the pole teeth 130 and 140 mesh with each other on the outer periphery of the rotor 101 to form a magnetic pole (inductor). It is a claw-pole type, and is a flat stepper motor in which two stators SI and S2 protrude on both sides of the rotor shaft 110.
  • the shaft 110 of the rotor 101 is configured to be fitted to and supported by a bearing (not shown), and the stators SI and S2 are attached to a support that maintains a relative position with respect to the bearing. Further, an iron core 102a is inserted into the shaft of the coil 102.
  • connection portion can be set at two places surrounding the rotor 101.
  • a configuration is adopted in which connecting portions 133, 134 (143, 144) are formed at these two locations. Then, regarding the cross section facing the magnetic flux in the upper and lower yoke plates 103 and 104, the minimum cross sectional area Ac at each of the connecting portions 133 and 134 (14 3, 144) and the cross sectional area At at the root of the pole teeth 130 (140) The relationship
  • the A-phase side yoke portion 131 (141) and the B-phase side yoke portion 132 (142) are integrated by the connecting portions 133, 134 (143, 144).
  • the magnetic flux wraps around to the other phase side through the connecting portions 133 and 134 (143 and 144), and the loss due to this causes the efficiency of the magnetic circuit to decrease.
  • This loss can be suppressed by setting the cross-sectional area Ac of the connection parts 133 and 134 (143, 144) small, and the torque reduction rate is reduced with respect to the ratio of the cross-sectional area to the inductor side (Ac / At). It has been confirmed that the characteristics are as shown in Fig. 15.
  • the torque reduction rate will be 10% or less, and the dynamic torque is greatly affected by friction and heat. Therefore, if the torque reduction rate is 10% or less, It is included in the error, and the effect of the torque decrease becomes so small as to be negligible.
  • the connecting portions 133, 134 (143, 144) are formed by providing a portion having a small cross-sectional area with respect to the cross section facing the magnetic flux. That is, as shown in FIG. 16 (a), the connecting portions 133, 134 (143, 144) of the yoke plates 103, 104 can be provided with a thin portion 105 by means of pre-scaling or tensioning, or as shown in FIG. As shown in Fig. 16, a thin part 105 is provided by notch processing, and as shown in Fig. 16 (c), a half-blanking processing is performed to provide unevenness to reduce the cross-sectional part 106 facing the magnetic flux. By performing appropriate processing, The section having a small cross-sectional area with respect to the cross section facing the magnetic flux is used.
  • connecting portions 133, 134 can be formed as shown in 017 (a) and (017). That is, as shown in FIG. 17 (a), the width of the relevant portion is reduced, or as shown in FIG. Should be appropriately reduced.
  • connection portions 133, 134 cause magnetic saturation due to high magnetic resistance, which may be a portion having degraded magnetic properties or a portion having low magnetism, and may cause the portions to be affected. Virtually, it can be treated as a magnetic permeability of air. In order to degrade the magnetic properties or make the magnetic properties low, it is possible to adjust the magnetic properties by performing strain processing after heat treatment (annealing) on the upper and lower yoke plates 103, 104. The distortion processing can be performed by performing the processing shown in FIGS. 16A to 16C described above. As a result, residual stress remains in the connecting portions 133, 134 (143, 144) of the respective phases, and the magnetic characteristics deteriorate.
  • the connecting parts 13 3, 134 are provided at both two places with the rotor 101 between them, so rigidity can be increased, and distortion of the upper and lower yoke plates 103, 104 is prevented, and positioning accuracy is improved. it can.
  • connection portions 133 and 134 are formed after heat treatment on the upper and lower yoke plates 103 and 104 for the connection portions 133 and 134 (143 and 144). Since the portion can be made to have low magnetism and the magnetic resistance of the connecting portions 133 and 134 (143, 144) increases, the magnetic flux flows to the other phase through the connecting portions 133 and 134 (143, 144). Can be sufficiently suppressed, and the efficiency of the magnetic circuit can be kept high.
  • the upper and lower yoke plates 103 and 104 integrated for the A phase and the B phase have the same shape at the top and bottom, so that the use of two identical parts can reduce the cost and improve the productivity. That can be S.
  • the upper and lower yoke plates 103, 104 are integrated into the power phase and the B phase, so that the assemblability is good and the connecting parts 133, 134 (143, 144)
  • the cross-sectional area Ac By setting the cross-sectional area Ac to be small, the efficiency of the magnetic circuit can be kept high. As a result, it is suitable for micro motors with extremely small yoke plates. Can be applied better.
  • FIG. 18 shows a seventh embodiment of the present invention.
  • the connecting portions of the upper and lower yoke plates 103 and 104 are formed only at one end of the facing edges of the A phase and the B phase, and the other is cut off.
  • the same components as those in the above-described sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the upper and lower yoke plates 103 and 104 are curved in a substantially arc shape as described above, and the positional relationship of the pole teeth 130 (140) is adjusted in each phase at the center opening edge. Therefore, the two connecting parts 133 and 134 (143, 144) are two sides of the narrow side d3 and the wide side d4 between the adjacent pole teeth 130 (140), and here, the connecting part is connected to the wide side d4. 134 (144) is provided to cut off the narrow side d3.
  • connecting portions 134 (144) are provided only at one location between the rotors 101, there is an advantage in reducing the loss of the magnetic circuit, and high torque can be expressed. From application to micro motors is preferred.
  • FIG. 19 shows an eighth embodiment of the present invention.
  • the connecting portions of the upper and lower yoke plates 103 and 104 are formed only at one end of the facing edge of the A-phase and the B-phase, and the other is cut off. Contrary to the seventh embodiment, it is provided only on the narrow side d3.
  • the same components as those in the above-described sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the connecting portion 133 (143) is formed only on the side d3 where the interval between the pole teeth 130 (140) adjacent to each other with the rotor 101 interposed therebetween is narrow, and is cut off on the wide side d4.
  • the relationship between the minimum cross sectional area Ac at the connection part 133 (143) and the cross sectional area At of the root of the pole tooth 130 (140) is expressed by:
  • the connecting portion 133 (143) is provided only at one location between the rotors 101, thereby reducing the loss of the magnetic circuit. Therefore, the application to a micro motor is preferred because it is advantageous in that it can achieve high tonnolek.
  • FIG. 20 shows a ninth embodiment of the present invention.
  • the stepper motor has a rotor 201 made of multi-pole magnetized permanent magnets, and two (A-phase and B-phase) statuses Sa and Sb are symmetrically stretched on both sides of the rotor 201.
  • a configuration is adopted in which it is put out and placed.
  • Each of the stators Sa, Sbf and the rotor 201 has a car core 202.
  • An iron core 220 is disposed at the center of the core 202, and a comb-shaped pole tooth facing the rotor 201 is provided.
  • An upper yoke plate 203a (203b) provided with 205 and a lower yoke plate 204a (204b) are sandwiched between both ends of the iron core 220 so that the pole teeth 205 are engaged vertically, and a so-called claw pole type stepper motor is obtained. ing.
  • the phase A side and the phase B side are formed separately.
  • the A-phase upper yoke plate 203a and the B-phase lower yoke plate 204b have substantially the same shape and configuration, and the A-phase lower yoke plate 204a and the B-phase upper yoke plate 203b have substantially the same shape and configuration. They are identical, and they are turned upside down, as shown in FIG. That is, each of the yoke plates 203a, 204a, 203b, and 204b has a fitting portion 206 for fitting the iron core 220 in a strip shape curved into a substantially arc shape, and has a comb-like shape at an end facing the rotor 201.
  • a row of pole teeth 205 is formed, and the pole teeth 205 are vertically held by being sandwiched between both ends of the iron core 220, and the mating side faces the rotor 201.
  • the shape of each of the yoke plates (203a, 204b) and (203b, 204a) is slightly different depending on the separating position.
  • fitting portion 206 is formed in a through-hole, and the tip of iron core 220 is fitted and press-fitted.
  • the fitting portion 206 has a linking means for increasing the contact surface with the end of the iron core 220. That is, as shown in FIG. 22, the linking means forms a through hole in the fitting portion 206, and a cylindrical protrusion 225 is provided in the through hole by a burring cartridge or the like, and the protrusion 225 has an iron hole. The end of the core 220 is fitted.
  • Forming the protruding part 25 25 f, the front and back of the yoke plates 203 a, 204 a, 203 b, and 204 b (this can be done by any of the following rules (they can be extended and provided as shown in FIG. 22 (a)).
  • the sagging portion on the back side of the protruding portion 225 may be subjected to compression molding to make the sagging portion a right angle to secure the contact surface.
  • Assembling is performed by previously fitting the ends of the iron cores 220, 220 to one of the upper and lower yoke plates 203a, 204a, 203b, 204b in the fitting portion 206 and fixing them.
  • Coinoles 202 and 202 are attached to 220, and the other end of iron core 220 is fitted with and fixed to fitting portion 206 of the yoke plate of Tsukuda J facing each other, and each stator is assembled. And place them facing each other.
  • the comb-shaped pole teeth 230 and 240 mesh with each other on the outer periphery of the rotor 201 to form a claw pole (inductor), and the two stators Sa and Sb are provided on both sides of the rotor shaft 210. It becomes a flat stepper motor that overhangs.
  • the shaft 210 of the rotor 201 is configured to be fitted to and supported by a bearing (not shown), and the stators Sa and Sb are attached to a support that maintains a relative position with respect to the bearing.
  • the iron core 220 is fixed to the fitting portion 206 of the yoke plates 203a, 204a, 203b, and 204b by press-fitting the ends of the ends into the fitting portions 206.
  • a cylindrical projection 225 is provided in the through hole formed in the fitting portion 206 by burring or the like, so that the height of the projection 225 is increased. That is, the effective height excluding the sagged portion generated by the working can increase the contact surface with the end of the iron core 220.
  • the cylindrical projection 225 is merely provided by burring or the like, the structure is simple, and the effective contact surface at the fitting portion of the iron core 220 to the yoke plates 203a, 204a, 203b, 204b. Can be secured sufficiently. For this reason, the magnetic flux easily passes and the magnetic resistance decreases, so that the efficiency of the magnetic circuit can be increased, and a high output tonolek can be obtained. As a result, it can be preferably applied to a micro motor.
  • FIG. 23 shows a main part of a tenth embodiment of the present invention.
  • the fitting portion 206 has a configuration in which a concave portion 226 is provided by drawing or the like in a portion which is not formed in the through hole, and the end of the iron core 220 is fitted into the concave portion 226.
  • the concave portion 226 is fitted to the end of the iron core 220, it also contacts the end surface of the iron core 220, and the contact surface increases. Therefore, the contact surface is increased due to the contact of the end surface of the iron core 220, so that sufficient contact can be ensured even in shallow drawing. Conversely, the drawing depth can be made shallower than that of the projection 225 formed by the burring pad according to the ninth embodiment.
  • the depth inside the concave portion 226 is the effective length of the depth Y excluding the sagged portion of the processing contacting the periphery of the iron core 220, , 204a, 203b, 204b is related to thickness X
  • FIG. 25 is a graph showing the relationship between the setting of the depth of drawing and the increase rate of the tonnolec obtained in the output.
  • the fitting portion 206 is provided with the concave portion 226 by drawing or the like, and the end of the iron core 220 is fitted into the concave portion 226. Therefore, the yoke plates 203a, 203 04a, 203b, and 204b come into contact, and the contact surface can be increased. Therefore, the magnetic flux easily passes and the magnetic resistance is reduced, so that the efficiency of the magnetic circuit can be increased and the output torque can be increased. As a result, it can be preferably applied to a micro motor.
  • the yoke plates 203a, 204a, 203b, and 204b can be kept at a high angle. Then, since the end of the iron core 220 is fitted into the concave portion 226, In this case as well, it is possible to prevent the fitting into the falling posture, and the assembling can be performed with high accuracy.
  • FIG. 26 shows an eleventh embodiment of the present invention.
  • the tip of the iron core 220 is formed to have a tapered shape
  • the fitting portion 206 has an inner surface formed at an angle corresponding to the taper shape.
  • the fitting portion 206 As the fitting portion 206, as shown in FIG. 26 (a), there is a configuration in which the inner periphery of the through hole is tapered so that the tapered tip of the iron core 220 fits into the corresponding surface. Further, as shown in FIG. 26 (b), when the projection 225 is formed by a burring paddle or the like, the fitting portion 206 is tapered into the projection 225, As shown in FIG. 26 (c), when forming the concave portion 226 by drawing or the like, taper forming is performed on the concave portion 226.
  • the iron core 220 may be configured to have a corresponding surface on which the tapered tip of the iron core 220 fits.
  • the tip of the iron core 220 is formed in a tapered tapered shape, and is fitted to the corresponding tapered fitting portion 206. And the contact surface can be increased. Therefore, the magnetic flux easily passes and the magnetic resistance is reduced, so that the efficiency of the magnetic circuit can be increased and the output torque can be increased. As a result, it can be preferably applied to a micro motor.
  • FIG. 27 shows a twelfth embodiment of the present invention.
  • the linking means is such that the fitting portion 206 is provided with a cylindrical portion 227 in a cylindrical shape by deep drawing or the like, and the cylindrical portion 227 has a tip formed in a through-hole, A configuration is adopted in which the end of the iron core 220 is fitted to the part 227.
  • the cylindrical portion 227 is set to be in contact with both the upper yoke plate 203a (203b) and the lower yoke plate 204a (204b).
  • the contact surface with the end of the iron core 220 can be increased by the height of the cylindrical portion 227.
  • the cylindrical portion 227 is in contact with both the upper yoke plate 203a (203b) and the lower yoke plate 204a (204b)
  • the cylindrical surface 227 comes into contact with the entire circumference of the iron core 220, and the contact surface is maximized. Can be.
  • the magnetic flux easily passes, and the magnetic resistance decreases, so that the efficiency of the magnetic circuit can be increased and the output tonolek can be increased.
  • it can be preferably applied to a micro motor.
  • the basic structure of the stepper motor shown in FIGS. 20 and 21 can be of various types, for example, by connecting an A-phase and a B-phase stator to a force unit having a completely separated configuration.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a conventional example.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a stepper motor according to the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a modified example of a spacer.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a joint structure of a spacer and a yoke.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a joint structure of a spacer and a yoke.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing a modification of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view showing a modification of the stator according to the present invention.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view showing a modification of the present invention.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view showing the stepper motor of FIG. 13.
  • FIG. 15 is a graph showing a relationship between a cross-sectional area of a connecting portion and a torque reduction rate.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing an example of a shape of a connecting portion and showing a cut surface in a connecting direction.
  • FIG. 17 is a plan view showing an example of the shape of a connecting portion and an enlarged view of the portion.
  • FIG. 18 is a perspective view showing a stepper motor according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a perspective view showing an eighth embodiment of the stepper motor according to the present invention.
  • FIG. 20 is a perspective view showing a ninth preferred embodiment of the stepper motor according to the present invention.
  • FIG. 21 is an exploded perspective view showing the stepper motor of FIG. 20.
  • FIG. 22 is cross-sectional views (a), (b), and (c) showing a joint portion between a yoke plate and an iron core.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of a stepper motor according to a tenth embodiment of the present invention, showing a joining portion between a yoke plate and an iron core.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of a fitting portion of a yoke plate showing an effective depth in drawing.
  • FIG. 25 is a graph showing the relationship between the setting of the depth of drawing and the rate of increase in the torque obtained in the output.
  • FIG. 26 is cross-sectional views (a), (b), and (c) showing a stepped motor according to an eleventh embodiment of the present invention, showing a joining portion between a yoke plate and an iron core.
  • FIGS. 27A and 27B are sectional views (a) and (b) of a stepper motor according to a twelfth embodiment of the present invention, showing a joining portion between a yoke plate and an iron core.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

　櫛歯状の極歯１１，１１′が対向するように配置された一対のヨーク１０，１０′と、その極歯平面に対し対向するように多極着磁された永久磁石を装着したロータ１２と、一対のヨーク間であって、ロータを挟んで両側に配置されたＡ相，Ｂ相のコイル１３とを備えている。そして、その一対のヨーク間に挟まれるように非磁性のスペーサ１５を配置することにより一対のヨークひいては極歯の間隔を精度良く規定することができる。そして、スペーサの設置位置を、少なくともＡ相のコイルと極歯の間、並びにＢ相のコイルと極歯の間としたたため、落下などに伴う衝撃を受けても、ヨークが変形して極歯間の間隔が変化することを抑制することができる。

Description

明 細 書
ステッノ モータ
技術分野
[0001] 本発明は、ステツパモータに関するもので、より具体的には、例えば、近年普及して いる携帯電話をはじめとする携帯機器等に搭載する超小型カメラ等に組み込まれる レンズ駆動の駆動源に使用できるロータの両側にステータを張り出す構成のステツパ モータに関するものである。
^景技術
[0002] 例えばデジタルスチルカメラ，ビデオカメラおよびその交換レンズ，カメラのシャツタ 一，絞り装置およびフォーカスレンズ，ズームレンズなどを駆動させるためのステツパ モータの一例として、特開平 6— 105528号公報（特許文献 1)に開示されたものがあ る。この特許文献 1に示したステツパモータは、図 1に示すように、上下一対の各ステ ータ 1の鉄芯 la同士をコイル 2とともに重ね合わせ、各鉄芯 laの先端に形成された仮 位置決め用凸部 lbをそれぞれに穿設された長穴 lcに互いに嵌合する。その後、各 ステータ 1のそれぞれに突設された複数のステータ位置決め用凸部 Idと、これらに対 応して嵌合可能な各支持部材 3に形成された複数の穴 3aとを嵌合させるとともに、対 向する各支持部材 3間に回転自在なロータ 5を係合して構成するようにしている。
[0003] 係る構成をとることにより、上下一対の各ステータ 1同士を重ねて組み合せる際に、 各ステータ 1の鉄芯 laの先端にそれぞれ形成された仮位置決め用凸部 lbを、各ス テータ 1にそれぞれ形成された長穴 lcにコイル 2を通してそれぞれ嵌合し、重ねて組 み合せる。さらに、離隔対向する一対の支持部材 3間に、ロータ 5を回転自在に取り 付けるとともに、重ね組み合わせた一対の各ステータ 1にそれぞれ突設された複数の ステータ位置決め用凸部 Idの各々を、各支持部材 3のステータ位置決め用凸部 Id の各々と対応する穴 3aに嵌合することにより、上下一対のステータ 1の位置が精度よ く固定されるようになる。すなわち、上下一対のステータ 1を組み合わせることにより、 自動的にステータ 1同士の位置決めができるので、特別な位置決めのための部材が 不要となり部品点数の削減が図れる。これにより、コストの低減や製品の軽量ィ匕が達 成するとともに、小型化が可能になるものである。
[0004] また、上述したデジタルスチルカメラ，ビデオカメラおよびその交換レンズ，カメラの シャッター，絞り装置およびフォーカスレンズ，ズームレンズなどを駆動させるための ステツパモータの別の例として、特開平 10— 94237号公報（特許文献 2)に開示され た扁平のクローポール式のステツパモータがある。
[0005] この特許文献 2に開示されたステツパモータは、具体的な図示は省略するが、薄厚 ,小型化を図るためにロータの両側にステータを配置し、各相のステータは、上ヨーク 板および下ヨーク板をコイルの両端に挟み合わせてそれらヨーク板の極歯を上下で 嚙み合う状態にする構成をとつている。そして、上下のヨーク板は、ロータの両側で各 相について分離させるのではなぐそれぞれ連結部を介して一体に形成し、組み付 けが完了した後に各連結部を切断して除去するようになっている。このため、部品点 数を少なくでき、ロータの両側に張り出す各相のヨーク板が上下でそれぞれ一体であ るので、位置ズレを防止でき、各相ステータを正しく位置決めできて組み立て性がよ レ、。また、組み付けが完了した後に各連結部を切断するので各相のステータは分離 し、磁束が連結部を介して他相側へ回り込むことによる損失を防止でき、磁気回路の 効率を高く保ち得るメリットがある。
[0006] さらにまた、上述したデジタルスチルカメラ，ビデオカメラおよびその交換レンズ，力 メラのシャツタ，絞り装置およびフォーカスレンズ，ズームレンズなどの駆動を行わせる ためのステツパモータとしてもちいられる扁平形状にステータを張り出した構成の別 のステツパモータとしては、特開平 10-112970号公報（特許文献 3)がある。
[0007] この特許文献 3のステツパモータは、図示省略するが、特許文献 2と同様に薄厚， 小型化のためロータの両側にステータを配置し、各相のステータは、ロータ軸に沿う 向きにコイルを有してレ、て当該コイルには中心に鉄芯を配置し、上ヨーク板および下 ヨーク板を鉄芯の両端に挟み合わせてそれらヨーク板の櫛歯状の極歯を上下で嚙み 合う状態にする構成を採っている。
[0008] また、鉄芯については特許文献 3では、鉄芯の両端に突起部を設けて上下のョー ク板の対応位置に設けた孔部に嵌め込むようになつている。しかし、一般的にはコス ト低減のために加工を簡単化する必要から、鉄芯は両端に突起部を設けずに単なる 円柱形状に形成することが多い。何れにしても鉄芯の端部をヨーク板の孔部へ嵌め 込み、いわゆる圧入により固着させる構成にしている。
特許文献 1：特開平 6 - 105528号公報
特許文献 2：特開平 10 - 94237号公報
特許文献 3：特開平 10 - 112970号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 上述した特許文献 1に等の従来のステツパモータは、それ以前の構造に比べると小 型化が図れたものの、以下に示す問題を有している。すなわち、従来のステツパモー タでは、左右のコイル 2に貫通する鉄芯 laのみを固定するもので、ステータに形成さ れる極歯やロータ近傍の補強等が考慮されておらず、極歯の精度が保証されない。 つまり、例えば、上下一対のステータにそれぞれ設けられた極歯間の距離（間隔）は 、磁気特性ひいてはモータ特性に大きな影響を与える。従って、ステータの中央部分 の極歯周辺にゆがみ等が生じると、各部材を組み合わせた際に、係るゆがみが対向 する極歯間の距離の精度低下を招く。また、仮に組み合わせた当初は、所望の距離 が確保でき、要求される特性を得ることができたとしても、例えば、製造後に落下等の 衝撃が加わってステータが変形して対向する極歯間の距離が変化したり、ロータと極 歯のあたりによる障害等が生じるおそれもあり、信頼性が低下する。ステツパモータの 小型化'薄型化に伴い、極歯間の正規の距離自体が短くなつており、少しの変形等 が生じても与える影響は大きレ、。
[0010] 一方、近年は、超小型カメラを組み込んだ携帯電話機等の携帯機器 ·携帯端末が 普及している。この超小型カメラは寸法形状の制限がきびしぐこれに搭載されるレン ズユニット等に対しても小型，軽量化の開発要求がある。従って、レンズユニットにお けるレンズの駆動源となるステツパモータに対しても、同様に小型'軽量化の要求が 高くなる。さらに、携帯電話等においては、一定の距離から落下させても故障しない などの仕様があり、それに搭載する超小型カメラひいてはステツパモータに対する強 固な構造が要求されてレ、るが、上記した構成のものでは係る要求に十分に応えること ができなかった。 [0011] また、特許文献 2に開示された従来のステツパモータでは以下に示す問題がある。 すなわち、連結部を切断することにより当該部分に歪みが起きてしまう。係る歪みは、 ヨーク板が極めて小さい超小型モータでは影響が大きくなるば力りでなぐ切断時の 圧力により、正しく位置決めして組み立てたものでも部材間の相対位置関係の狂い が生じ、不良を招くおそれがある。
[0012] また、連結部を切断するに際し、受け治具を裏側に当てた状態で切り刃により押し 切るようにすれば、切断による歪みを少なく抑え得ることができる。し力、しながら、本発 明が対象とする超小型モータの場合は受け治具をあてがうスペースを確保できない ので、組み付け完了後における切断力卩ェが難しい。さらに、ヨーク板は表面にメツキ してあることから、連結部を切断することで部材断面が露出してしまい、その露出した 部材断面からの鯖の発生など品質の劣化が問題になる。
[0013] さらにまた、特許文献 3に示された従来のステツパモータでは以下に示すような問 題がある。すなわち、鉄芯の端部を嵌め合わせる孔部は、ヨーク板に対してプレス加 ェにより打ち抜くことで形成している。そのプレス加工では、いわゆる抜きダレが生じ る。そして、小型 ·薄型化を図ったステツパモータでは、ヨーク板の板厚も薄くなること から、板厚に対する抜きダレの影響を無視できなくなり、嵌め合わせ部位では、鉄芯 の端部に対して接触する部分が板圧の 1/3程度しかなくなる。これにともない、有効 な接触面が少なくなるため当該部分では磁束のロスが増し、ステータ側での磁束が 減少するので磁気回路の効率が低下し、出力トルクが低下する問題を生じる。
[0014] 特許文献 3の鉄芯では、突起部を囲む端面がヨーク板に接触するので接触面が減 ることを補い得る可能性はある力 前述したようにコスト低減のために加工を簡単化し たい要求があり、手間の力、かる煩雑な加工は避けたい。
[0015] この発明の第 1の目的は、たとえ小型化 ·薄型化を図ったとしても落下等の衝撃に 強ぐ所望の特性を得ることのできるステツパモータを提供することにある。
[0016] この発明の第 2の目的は、各相のヨーク板を一体化する構成を採り、組み付け完了 後における連結部の切断加工がいらず、部品点数を少なくできて組み立て性が良好 であり、さらに、磁気回路の効率を高く保つことができ、ヨーク板が極めて小さい超小 型モータにも適用できるステツパモータを提供することにある。 [0017] この発明の第 3の目的は、構造が簡素でありヨーク板に対する鉄芯の嵌合部位に おいて有効な接触面を充分に確保でき、そして、磁気回路の効率を高くすることがで き、出力トノレクを高く得られて超小型モータに好ましく適用できるステツパモータを提 供することにある。
課題を解決するための手段
[0018] 上記した第 1の目的を達成するために、本発明に係るステツパモータは、櫛歯状の 極歯が対向するように配置された一対のヨークと、その極歯平面に対し対向するよう に多極着磁された永久磁石を装着したロータと、前記一対のヨーク間であって、前記 ロータを挟んで両側に配置された A相， B相のコイルとを備えたステツパモータにお いて、前記一対のヨーク間に挟まれるように非磁性のスぺーサを配置することにより 前記一対のヨークの間隔を規定するようにし、前記スぺーサの設置位置を、少なくと も前記 A相のコイルと前記極歯の間、並びに前記 B相のコイルと前記極歯の間となる ように構成した。
[0019] そして、好ましくはスぺーサに、前記ヨークに対する相対位置を規定する位置決め 構造を設けることである。この位置決め構造は、実施の形態では、位置決め用ダボ 1 5a, 17a, 20a, 25aに対応する。また、スぺーサは、機械的結合手段により前記ョー クに固定されるようにするとよい。
[0020] さらに、 A相のコイルと極歯の間、並びに B相のコイルと極歯の間のそれぞれに別 々に形成したスぺーサを設けても良レ、が、 1つの部材で A相のコイルと前記極歯の間 と、 B相のコイルと極歯の間の 2箇所に位置するように形成するようにしてもよい。この 発明は、第 2，第 3の実施の形態により実現されている。さらにまた、スぺーサは、筒 状に形成され、前記極歯の周囲の全体を覆うようにするとなお良い。これは、第 2から 第 5の実施の形態で実現されてレ、る。
[0021] また、 A相， B相のコイルの前記極歯の対向しない外周側に、スぺーサを設けるよう にしても良い。この場合に、係るスぺーサを、コイルと極歯の間に設けたスぺーサと別 体で設けても良いし、一体に設けても良い。別体に設ける例としては、例えば、第 4の 実施の形態で示した補助スぺーサ 22により実現できる。そして、一体に形成する場 合には、例えば、第 5の実施の形態で示したスぺーサ 25により実現できる。 [0022] そして、スぺーサの材質は、少なくとも非磁性体であることは必要である力 更に絶 縁体により構成されると電気的に安定'安全となり好ましい。この場合に、ゴムや樹脂 などの金属よりも軽い材質で形成すると、モータ全体の軽量化が図れるのでより好ま しい。
[0023] 本発明によれば、一対のヨーク間にスぺーサを介在させたため、そのスぺーサによ りヨーク間の距離が精度良く規定できる。よって、対向する極歯間の間隔も所望の状 態に精度良く設定できる。さらに、スぺーサの設置位置力 A相， B相の各コイルと極 歯の間にしたため、スぺーサが極歯の周囲に近接配置されるので、仮にヨークに荷 重力かかったとしても、ヨークが変形して極歯の間隔が変更されることがない。よって 、長期にわたり、寸法精度ひいてはモータ特性を所望の状態に維持することができる
[0024] そして、スぺーサ自体に位置決め構造を設けることにより、部品点数の削減を図る ことができるとともに、位置決め構造をスぺーサと一体的に作ることにより、高精度な 位置決めをすることができる。
[0025] また、スぺーサの形状を、 1つの部材で A相のコイルと前記極歯の間と、 B相のコィ ルと極歯の間の 2ケ所に位置するようにすることにより、部品点数の削減による組み立 て作業の簡略化を図るば力りでなぐヨークとの接触面積を増やすことで、強度のさら なる向上を図ることができる。更に、極歯の周囲を覆う面積を増やすことで、ゴミ等の 進入を抑制できる。そして、スぺーサを筒状にすることにより、上記 2つの作用効果を 最大にすることができる。さらにまた、コイルの外側にもスぺーサを設けることにより、 強度がさらに増す。
[0026] 第 2の目的を達成するために、本発明に係るステツパモータは、多極に着磁した永 久磁石によるロータを有し、 A相， B相の少なくとも 2つのステータを前記ロータの両 側に張り出させて配置するステツパモータであって、前記ステータは、前記ロータ軸 に沿う向きにコイルを有し、前記ロータに断面する極歯を有する上ヨーク板および下 ヨーク板を前記コイルの両端に挟み合わせて前記極歯を上下で嚙み合う状態とし、 前記 A相ステータと前記 B相ステータとは上下のヨーク板それぞれについて互いの向 き合い縁の端部を延長した連結部により一体に形成する。 [0027] また、前記連結部は前記ロータを間にして対向する 2ケ所について隣り合う極歯の 間隔が広い側だけに形成し、前記ヨーク板における磁束に向き合う断面に関して、当 該連結部における最小の断面積 Acと、前記極歯根元の断面積 Atとの関係を、 Ac/At ≤ 0. 6
に設定する。
[0028] また、前記連結部は前記ロータを間にして対向する 2ケ所について隣り合う極歯の 間隔が狭い側だけに形成し、前記ヨーク板における磁束に向き合う断面に関して、当 該連結部における最小の断面積 Acと、前記極歯根元の断面積 Atとの関係を、 Ac/At ≤ 0. 5
に設定する。
[0029] また、前記連結部は前記ロータを間にして対向する 2ケ所について両所に形成し、 前記ヨーク板における磁束に向き合う断面に関して、それら各連結部における最小 の断面積 Acと、前記極歯根元の断面積 Atとの関係を、
Ac/At ≤ 0. 4
にそれぞれ設定する。
[0030] また、前記連結部は磁気特性を劣化させた部位あるいは磁性の低い部位にするこ とができる。また、前記連結部は、当該ヨーク板に対する熱処理の後に歪み加工を行 うことで磁気特性を調整することもできる。
[0031] 係る構成にすることにより本発明では、各相のヨーク板が一体になるので、部品点 数を少なくでき、組み立ての工数を減らすことができる。そして、各相ステータを正しく 位置決めできて組み立て性がよぐ生産性を向上できる。し力、しその一方、ヨーク板 では磁束が連結部を介して他相側へ回り込んで通り、そのことによる損失があって磁 気回路の効率が低下する不利がある。この損失は連結部の断面積を小さく設定する ことで低く抑えることができる。
[0032] すなわち、 Ac/Atについて上記した設定を採ることではトルク減少率が 10%以下 になることを確認してあり、動トルクにおいては摩擦，熱の影響が大きいので、トルク 減少率が 10%以下であれば誤差に含まれてしまレ、、トルク減少の影響は無視できる 程に小さくなる。 [0033] また、連結部にあっては、ロータを間にした一方の 1ケ所にだけ設けることでは磁気 回路の損失を低減する面で有利性があり、ロータを間にした両方の 2ケ所に設けるこ とでは剛性を高くでき、ヨーク板の歪みを防いで位置決めの精度を向上できる。
[0034] また、連結部について、当該ヨーク板に対する熱処理の後に歪み加工を行うことで は、当該部位を磁気特性を劣化させた部位あるいは磁性の低い部位にすることがで き、連結部の磁気抵抗が大きくなることから、磁束が連結部を介して他相側へ回り込 むことを十分に抑止でき、磁気回路の効率を高く保ち得る。
[0035] 第 3の目的を達成するために、本発明に係るステツパモータは、多極に着磁した永 久磁石によるロータを有し、 A相， B相のステータを前記ロータの両側に張り出させて 配置するステツパモータであって、前記ステータは前記ロータ軸に沿う向きにコイルを 有し、当該コイルには中心に鉄芯を配置し、前記ロータに対面する櫛歯状の極歯を 有する上ヨーク板および下ヨーク板を前記鉄芯の両端に挟み合わせて前記極歯を上 下で嚙み合う状態とする構成において、前記鉄芯は端部を前記ヨーク板の所定の部 位に嵌め合わせて接合し、当該嵌合部位には前記鉄芯の端部との接触面を増加さ せる連係手段を備えるようにした。
[0036] また、前記連係手段は、前記嵌合部位に貫通孔を形成し、当該貫通孔にはパーリ ングカ卩ェ等により円筒形状の突起部を設け、当該突起部に前記鉄芯の端部を嵌め 合わせる構成にするとよい。また、前記連係手段は、前記嵌合部位に絞り加工等によ り凹部を設け、当該凹部に前記鉄芯の端部を嵌め合わせる構成にすることもできる。 さらに、前記鉄芯の先端を先細りのテーパ形状に形成し、前記嵌合部位の内面を前 記テーパ形状に対応する角度に成形するとよい。また、前記連係手段は、前記嵌合 部位に深絞り加工等により円筒形状に筒部を設けて当該筒部は先端を貫通孔に形 成し、当該筒部に前記鉄芯の端部を嵌め合わせる構成とし、好ましくは前記上ヨーク 板および前記下ヨーク板の両者間において前記筒部が互いに接触する設定にする ことちできる。
[0037] 係る構成にすることにより本発明では、鉄芯は端部をヨーク板の嵌合部位に嵌め込 んで圧入により固着させるが、当該嵌合部位には鉄芯の端部との接触面を増加させ る連係手段を備えるので、当該嵌め合い関係において有効な接触面を確保できる。 [0038] 具体的には連係手段として、嵌合部位に形成した貫通孔にバーリングカ卩ェ等により 円筒形状の突起部を設けることから、その突起部の高さ分は鉄芯の端部との接触面 を ί曽すことができる。
[0039] この場合、バーリング加工等により円筒形状の突起部を設けるだけなので構造が簡 素であり、ヨーク板に対する鉄芯の嵌合部位において有効な接触面を充分に確保で きる。また、連係手段として、嵌合部位に絞り加工等により凹部を設けて、当該凹部に 鉄芯の端部を嵌め合わせるので、鉄芯の端面にもヨーク板が接触し、接触面を増す こと力 Sできる。
[0040] また、鉄芯の先端を先細りのテーパ形状に形成して、これに対応するテーパ形状の 嵌合部位に嵌め合わせることでは、テーパ形状に傾斜させた分だけ面積が増すので 、接触面を増すことができる。
[0041] また、連係手段として、嵌合部位に深絞り加工等により円筒形状に筒部を設けて当 該筒部は先端を貫通孔に形成し、当該筒部に鉄芯の端部を嵌め合わせるようにする と、その筒部の高さ分だけ鉄芯の端部との接触面を増すことができる。そして、上ョー ク板および下ヨーク板の両者間において筒部が互いに接触する設定にすると、鉄芯 の全周に接触することになり、接触面を最大にできる。
発明の効果
[0042] 第 1の目的を達成する本発明に係るステツパモータでは、 Α相， B相の各コイルと、 極歯の間に、スぺーサを介在させることにより、たとえステツパモータの小型化.薄型 化を図ったとしても、ヨーク間の間隔ひいては対向する極歯間の間隔がスぺーサによ り精度良く保持されるので、落下等の衝撃に強ぐ所望のモータ特性を得ることがで きる。
[0043] 第 2の目的を達成する本発明に係るステツパモータでは、ヨーク板が A相， B相につ いて一体になるので、組み付け完了後における連結部の切断カ卩ェがいらなレ、。この ため、部品点数を少なくできて組み立て性が良好であり、連結部の断面積を小さく設 定することで磁気回路の効率を高く保つことができ、その結果、ヨーク板が極めて小 さい超小型モータに好ましく適用することができる。
[0044] 第 3の目的を達成する本発明に係るステッパモータでは、鉄芯は端部をヨーク板の 嵌合部位に嵌め込んで圧入により固着させるが、当該嵌合部位には鉄芯の端部との 接触面を増加させる連係手段を備えるので、当該嵌め合い関係にぉレ、て有効な接 触面を確保できる。
[0045] 具体的には連係手段として、嵌合部位に形成した貫通孔にバーリングカ卩ェ等により 円筒形状の突起部を設けるだけなので構造が簡素であり、その突起部の高さ分は鉄 芯の端部との接触面を増すことができる。このため、磁束が通り易くなり、磁気抵抗が 小さくなるので磁気回路の効率を高くすることができ、出力トルクを高く得られる。その 結果、超小型モータに好ましく適用することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0046] 図 2は、本発明の第 1の実施の形態の分解斜視図を示している。本実施の形態で は、上下一対のヨーク 10, ic の中央が略円形に開口され、その開口された開口部
10a, 10a' の内周縁に沿って、櫛歯状の極歯 11 , が形成される。各極歯 11 , 11' は、一対のヨーク 10, 1(/ を対向配置した際に、所望の距離をおいて交互に 位置するようになる。そして、この極歯 11 , 11' は、プレスカロェによりヨーク 10, 1( と一体に形成される。
[0047] 極歯 11 , I で仕切られる空間内に、ロータ 12が実装される。このロータ 12は、 極歯 11 , 11' の平面に対し対向するように多極着磁された永久磁石を備えている。 ロータ 12の回転軸は、上下一対のヨーク 10， 10r の開口部 10a, 10a' よりも外部 に突出し、図示省略する軸受けに揷入され、回転自在に支持される。これにより、本 実施の形態のステツパモータは、クローポール型ステツパモータを構成する。
[0048] また、 A相， B相のコィノレ 13は、ロータ 12を挟んで左右両側に配置するように構成 される。すなわち、コィノレ 13は、コイル卷き線を卷きつけるためのコイルボビン 13aを 有している。そのコイルボビン 13aのセンタ孔には磁気回路を構成するための磁性体 の鉄芯 13bをインサートしている。そして、ヨーク 10, 1(Τ の両端には、コイルボビン 13aにインサートされた鉄芯 13bに対向する位置に、鉄芯圧入用孔部 10b, 10b' が設けられている。
[0049] これにより、ヨーク 10, 10' 間の所定位置にコイル 13を配置した状態でヨーク 10, 10' を組み合わせると、鉄芯圧入用孔部 10b, 10b' 内に鉄芯 13bが符合し、仮固 定される。よって、ヨーク 10, 10' の鉄芯圧入用孔部 10b, 10 や極歯 11 , 11' は、プレス加工により精度良く所望の位置に形成することができるので、各コイル 13と 極歯 11 , I V の相対位置関係も精度良く構成できる。
[0050] ここで本発明では、上下のヨーク 10, 1(Τ 間に、非磁性体力 なるスぺーサ 15を 設ける。このスぺーサ 15の設置位置は、極歯 11， 11' と、 A相， B相のコイル 13の 間とした。つまり、各コイル 13とそれに近接する極歯 11 , 1 Ϋ の間にそれぞれ分離 した 2個のスぺーサ 15を設けた。このスぺーサ 15の側面は、極歯 11 , 11' 並びにコ ィル 13の表面に沿って円弧状に窪むような形状とし、そのスぺーサ 15の上下面にお いて、極歯 11 , 11' と、 A相， B相のコイル 13の間の空間のできるだけ多くの部分に 接触するとともに、極歯 11， 11' に近接するようにした。
[0051] さらに、スぺーサ 15の上下両面には、一方端に位置決め用ダボ 15aを設け、他方 端に固定用穴 15bを設けている。そして、ヨーク 10には、この位置決め用ダボ 15aに 対向する位置に位置決め用孔部 10c, 10 を設けるとともに、固定用穴 15bに対 向する位置に貫通孔 10d, 10cT を設けてレ、る。これにより、ヨーク 10, 10' 間の所 定位置にスぺーサ 15を配置した状態でヨーク 10, 10' を組み合わせると、位置決め 用ダボ 15aが位置決め用孔部 10c, 10c' 内に符合し、位置決めされる。このとき、 固定用穴 15bと貫通孔 10d, lOcT も軸心が一致するように調整される。この状態で 、固定ねじ 16を貫通孔 10d並びに固定用穴 15b内に挿入することにより、ねじ止めし て固定し、スぺーサ 15とヨーク 10を一体化する。同様に、固定ねじ 16' を貫通孔 10 d' 並びにスぺーサ 15の下面に形成した固定用穴内に挿入することにより、ねじ止 めして固定し、スぺーサ 15とヨーク 1(/ を一体化する。
[0052] この結果、上下一対のヨーク 10， llT は、両者間にスぺーサ 15が介在した状態で 連結され、しかも、ヨーク 10， l( は、それぞれスペース 15の上下面に面接触する ため、上下一対のヨーク 10, liy の離反距離は、スぺーサ 15の高さにより精度良く 決定される。これにより、極歯 11， 11' 間の距離も、所望の値に精度良く設定できる 。し力、も、極歯 11， 11' の近くにスぺーサ 15を配置したことにより、使用時において 落下等してヨーク io， ic に大きな荷重力かかったとしても、ヨーク 10， 1(Τ が変形 することがなぐ極歯 11， 11' 間の距離も所望の状態を保持できる。その結果、磁気 特性ひいてはモータ特性も所望の状態を維持できる。
[0053] 上記した実施の形態では、スぺーサ 15を例えば金型を用いた樹脂の一体成型に より形成することができ、これにより、位置決め用ダボ 15aや固定用穴 15bの位置並 びに寸法形状も精度良く形成することができる。プレス加工によりヨーク io， ic に 形成した位置決め用孔部 10c， 10 並びに貫通孔 10d， 10d; の寸法'位置精度 が良好にできるのはもちろんであり、これらからヨーク 10， l( 側とスぺーサ 15側の 各部の相対位置関係も精度良く構成できる。
[0054] また、スぺーサ 15の位置決め構造は、上記した実施の形態に示すスぺーサ 15に 一体形成した位置決め用ダボ 15aに限ることはなぐ例えば図 3 (a)に示すように、位 置決めピン 15cを設けることもできる。この位置決めピン 15cは、例えばスぺーサ 15 の製造時にインサートモールドによって一体に形成することができ、係るインサートモ ール度による製造方法によると精度良く位置出しを行うことができる。
[0055] さらにまた、図 3 (b)に示すように、位置決め用ダボ 15aに替えて位置決め用凹部 1 5dを設けても良レ、。この場合には、ヨーク 10に形成した位置決め用孔部 10c, 10c ' に替えて、突起を設けることになる。
[0056] また、上下のヨーク 10, 1(/ の固定構造 (機械的結合構造）として、上記した実施 の形態では、固定ねじ (セルフタッピングねじ） 16, 16' を用いた例を示した力 本発 明はこれに限ることはなぐ例えば図 4 (a)に示すように、スぺーサ 15の固定用穴 15b に替えてダボ 19を一体的に形成し、そのダボ 19を貫通孔 10dより突出させ、その状 態で突出したダボ 19を加熱して溶融させることにより、図 4 (b)に示すように、溶けて 潰れたダボ 19により溶着固定するようにしてもよい。図示省略するが、下側も同様の 構成をとることができる。
[0057] さらにまた、例えば図 5に示すように、スぺーサ 15の上面，下面の所定位置に接着 たまりを設け、ヨーク 1(/ をスぺーサ 15に接触させた状態でその接着たまりに接着 剤を塗布することにより、ヨーク 1(Τ とスぺーサ 15を接着一体化することができる。も ちろん、ヨーク 10とスぺーサ 15との間も、同様の構成をとることにより接着一体化する こと力 Sできる。また、ヨーク ic とスぺーサ 15は、接着剤ではなぐ溶接によって固定 することもできる。なお、機械的結合構造は、上記した説明では、上下のヨーク 10, 1 0' の両方とも同一構造をとるようにした力 両側で異ならせてももちろん良い。
[0058] 図 6は、本発明の第 2の実施の形態を示している。本実施の形態は、第 1の実施の 形態を基本とし、スぺーサの形状を変えている。すなわち、第 1の実施の形態では、 スぺーサ 15を 2個用意し、 A相のコイル 13と極歯 11 , l lr の間と、 B相のコイル 13と 極歯 11 , 11' の間のそれぞれの箇所に対して別々に設置するようにした力 本実施 の形態では、 1個のスぺーサ 17にてそれぞれの箇所に設置するようにした。
[0059] 具体的には、スぺーサ 17の形状を筒状に形成し、中央の貫通孔 17cの内径を極 歯 11 , I 周りの外形よりも一回り大きく設定する。これにより、極歯 11 , I の周 囲全体をスぺーサ 17で覆うことができるようになる。係る構成をとることにより、スぺー サ 17が極歯 11 , I の全周囲近傍に位置することになり、ヨーク 10, 1(Τ との接続 部分が増し、強度がさらに向上する。これにより、より強固となり、変形を防止できる。
[0060] さらに、極歯 11， I の保護（外部からの進入物があたり、変形することを未然に 防止することなど）を図るとともに、ロータ 12にごみが付着することを可及的に抑制で きる。よって、より信頼性の高いステツパモータを構成することができる。
[0061] なお、このスぺーサ 17とヨーク 10, 1(/ との結合構造としては、第 1の実施の形態 と同様に、スぺーサ 17の上下両面の所定位置に、位置決め用ダボ 17aと、固定用穴 17bを設け、位置決め用ダボ 17aをヨーク 10, 1( に設けた位置決め用孔部 10c, 10c' に符合させて位置決めするとともに、貫通孔 10dと固定用穴 17bの軸心を一 致させた状態で固定ねじ 16, 16' でねじ止め固定する構成を取ることができる。な お、その他の構成並びに作用効果は、上記した第 1の実施の形態と同様であるので 、対応する部材に同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
[0062] また、この第 2の実施の形態においても、上記した第 1の実施の形態で説明した各 種の変形例を適用することができるのはいうまでもなレ、。そして、ヨーク 10, llT の機 械的結合構造としては、図 7に示すように、リベット 18を用いて固定するようにすること もできる。すなわち、固定用穴 17bに替えて、上下に貫通する固定用貫通孔 171 を設け、貫通孔 10d， lOc^ 並びに固定用貫通孔 171 内を、一端側からリベット 18 を揷入し、リベット 18の先端を他端側に突出させるとともに、その突出した部分を潰す ことにより固定できる。もちろん、係るリベット 18を用いた機械的結合構造は、第 1の 実施の形態のように、 2つのスぺーサ 15を用いた構成にも適用できる。
[0063] 図 8は、本発明の第 3の実施の形態を示している。本実施の形態では、第 2の実施 の形態における筒状のスぺーサ 17の一部を切除し、平面形状が略 U字状に形成し たスぺーサ 20を用いている。換言すると、本実施の形態のスぺーサ 20は、第 1の実 施の形態における 2つのスぺーサ 15， 15を一端側で連結した形状ともいえる。
[0064] そして、スぺーサ 20の内周面の寸法を、極歯 11 , I 周りの外形寸法よりも一回り 大きく設定し、極歯 11 , H' の半周以上をスぺーサ 20で覆うことができるようになる 。係る構成をとることにより、第 1の実施の形態に比べるとスぺーサ 20とヨーク 10， 10
' との接続部分が増し、強度がさらに向上し、より強固となってヨーク io， ic の変 形を防止できる。さらに、極歯 11， \\' の保護（外部からの進入物があたり、変形す ることを未然に防止することなど）を図るとともに、ロータ 12にごみが付着することを可 及的に抑制できる。よって、より信頼性の高いステツパモータを構成することができる
[0065] さらに、このスぺーサ 20とヨーク 10, 1C との結合構造としては、第 1,第 2の実施 の形態と同様に、スぺーサ 20の上下両面の所定位置に、位置決め用ダボ 20aと、固 定用穴 20bを設け、位置決め用ダボ 20aをヨーク 10, 1( に設けた位置決め用孔 部 10c, 10c' に符合させて位置決めするとともに、貫通孔 10dと固定用穴 20bの軸 心を一致させた状態で固定ねじ 16, 16' でねじ止め固定する構成を取ることができ る。なお、その他の構成並びに作用効果は、上記した第 1 ,第 2の実施の形態と同様 であるので、対応する部材に同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。さらに、 上記した各実施の形態における変形例も、本実施の形態に適用できるのはもちろん である。
[0066] 図 9は、本発明の第 4の実施の形態を示している。本実施の形態では、第 2の実施 の形態を基本構成とし、 A相， B相のコイル 13の外側（極歯 11 , \\' と非対向側）の 近傍位置にも、補助スぺーサ 22を設けた。この補助スぺーサ 22は、円弧状の平面 形状からなり、その上下両面がヨーク 10, 1C に面接触され、各種の結合構造によ り、補助スぺーサ 22とヨーク 10， ic とが一体化される。
[0067] 係る構成をとることにより、さらにヨーク 10， ic の強度がさらに向上し、外部から荷 重がかかってもヨーク lo, ic が変形するのを可及的に抑制できる。よって、より信 頼性の高いステツパモータを構成することができる。なお、その他の構成並びに作用 効果は、上記した第 1，第 2の実施の形態と同様であるので、対応する部材に同一符 号を付し、その詳細な説明を省略する。さらに、上記した各実施の形態における変形 例も、本実施の形態に適用できるのはもちろんである。
[0068] 図 10は、本発明の第 5の実施の形態を示している。本実施の形態では、上記した 第 4の実施の形態と同様に、コイル 13の外側近傍にもスぺーサを設けるようにしたも のであり、スぺーサ 17と 2個の補助スぺーサ 22を一体に形成したスぺーサ 25を用い るようにした。
[0069] このスぺーサ 25は、中央に極歯 11 , 1 1' 並びにロータ 12を揷入配置するための 貫通孔 25cを備えるとともに、その貫通孔 25cの左右両側にコイル用貫通孔 25dを設 け、係るコイル用貫通孔 25d内にそれぞれ A相， B相のコイル 13を揷入配置するよう にした。
[0070] 係る構成をとると、コイル 13の周辺におけるヨーク 10, 1(/ の強度がさらに向上し 、荷重に対する耐力がさらに増すので、例えば、このステツパモータを携帯電話等に 実装した場合において、携帯電話等の落下時の衝撃にもより確実に耐えることができ る。さらに、第 4の実施の形態のように補助スぺーサ 22を別途設けた場合には、補助 スぺーサの固定 ·結合構造を設ける必要があるが、本実施の形態では、補助スぺー サ 22に対応する機能部分は、 1個のスぺーサ 25に組み込まれているので、ヨーク 10 , 10' との結合も、簡略化できる。
[0071] すなわち、スぺーサ 25の上下両面の所定位置に、位置決め用ダボ 25aと、固定用 穴 25bを設け、位置決め用ダボ 25aをヨーク 10， 10' に設けた位置決め用孔部 10c , 10 に符合させて位置決めするとともに、貫通孔 10dと固定用穴 25bの軸心を一 致させた状態で固定ねじ 16, 16r でねじ止め固定する構成を取ることができる。な お、その他の構成並びに作用効果は、上記した各実施の形態と同様であるので、対 応する部材に同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。さらに、上記した各実施 の形態における変形例も、本実施の形態に適用できるのはもちろんである。
[0072] また、上記した各実施の形態におけるスぺーサの材質として、非磁性の絶縁体で 構成すると良い。このとき、例えば、金属より軽いプラスチック，ゴム等の樹脂材料に することで、軽量ィ匕を図るとともに落下時の衝撃を小さくすることができるので好まし レ、。また、それらの材質を用いた場合、電気回路的にも特性に影響を与えないです む。
[0073] また、ヨーク 10， 10' は、図示されていないがモータ取り付けフランジ等に固定さ れた後、図 11のように A相側， B相側に切断し、磁路の回り込みを防ぐ構成にするこ とで特性向上を図ることができる。図 12のように、ヨークを切断するのでなく狭くしても 構わない。さらに、図 11 ,図 12に示した例では、連結部分の両側を切断或いは幅を 狭くするようにしたが、片側のみ係る処理を行なっても良レ、。また、一方を切断すると ともに他方の幅を狭くするようにしても良レ、。さらにまた、図 11，図 12に示した例は、 第 1の実施の形態を基本としたが、他の実施の形態並びに各種変形例に対しても適 用できるのはもちろんである。
[0074] 図 13は、本発明の第 6の実施の形態を示している。本実施の形態において、ステツ パモータは、多極に着磁した永久磁石によるロータ 101を有し、 A相， B相の 2つのス テータ SI, S2をロータ 101の両側に張り出させて配置する構成をとる。そして、各ス テータ SI, S2は、ロータ 101の軸に沿う向きにコイル 102を有し、ロータ 101に対面 する櫛歯状の極歯（130, 140)を有する上ヨーク板 103および下ヨーク板 4をコィノレ 102の両端に挟み合わせて極歯（130, 140)を上下で嚙み合う状態とし、いわゆるク ローポール式のステツパモータになっている。
[0075] 上ヨーク板 103,下ヨーク板 104は形状，構成が同一であり、図 14に示すように、同 じものを上下に向き合わせに組み付ける構成になっている。つまり、ヨーク板 103 (10 4)は、略円弧形状に湾曲した帯板形状で中央の開口縁に極歯 130 ( 140)の並び列 を有し、中央の開口力も見て一方が A相側のヨーク部 131 (141)、他方が B相側のョ ーク部 132 (142)になり、 A相， B相は互いの向き合い縁の両端部を延長した連結部 133, 134 (143， 144) ίこより一体 (こなってレヽる。
[0076] したがって、上下のヨーク板 103, 104を向き合わせて、中央の開口にはロータ 10 1を配置すると共に、 Α相， B相について両側にコイル 102， 102を配置して組み付け ることでロータ 101の外周でそれら極歯 130, 140が嚙み合って磁極（誘導子）をな すクローポール式となり、 2つのステータ SI , S2がロータ軸 110の両側に張り出る扁 平形状のステツパモータとなる。ロータ 101の軸 110は図示しない軸受けに嵌め合わ せて支持する構成であり、ステータ SI, S2はその軸受けと相対位置を保つ支持部に 取り付けることになる。さらに、コイル 102の軸部には、鉄芯 102aが揷入配置されて いる。
[0077] A相側のヨーク部 131 (141)と B相側のヨーク部 132 (142)は、ロータ 101を間にし て向き合うので、連結部はロータ 101を囲う 2ケ所に設定でき、ここではそれら 2ケ所に ついて連結部 133, 134 (143, 144)を形成する構成を採る。そして、上下のヨーク 板 103, 104における磁束に向き合う断面に関して、それら各連結部 133, 134 (14 3, 144)における最小の断面積 Acと、極歯 130 (140)の根元の断面積 Atとの関係 を、
Ac/At ≤ 0. 4
にそれぞれ設定する。
[0078] ヨーク板 103, 104は、 A相側のヨーク部 131 (141)と B相側のヨーク部 132 (142) とが連結部 133, 134 (143, 144)により一体化しているので、磁束がそれら連結部 133, 134 (143, 144)を介して他相側へ回り込んで通り、そのことによる損失があつ て磁気回路の効率が低下する。この損失は、連結部 133， 134 (143, 144)の断面 積 Acを小さく設定することで低く抑えることができ、誘導子側との断面積の比率 (Ac /At)に関してトルク減少率が図 15に示すような特性であることを確認している。す なわち、 Ac/Atについて上記した設定を採ることではトルク減少率が 10%以下にな り、動トルクにおいては摩擦，熱の影響が大きいので、トルク減少率が 10%以下であ れば誤差に含まれてしまい、トルク減少の影響は無視できる程に小さくなる。
[0079] そこで、連結部 133, 134 (143， 144)は、図 16 (a)—（c)に示すように、磁束に向 き合う断面に関して断面積の小さい部位を設けて形成する。つまり、ヨーク板 103， 1 04の連結部 133， 134 (143, 144)は、図 16 (a)に示すように、プレスカロェまたは引 張力卩ェによって薄厚部位 105を設けたり、図 16 (b)に示すように、一部を切欠く加工 により薄厚部位 105を設けたり、図 16 (c)に示すように、半抜き加工を施して凹凸を 設けて磁束に向き合う断面部位 106を小さくするなど、適宜な加工を施すことにより、 磁束に向き合う断面に関して断面積の小さい部位を有する構成にする。
[0080] また、連結部 133, 134 (143, 144)は、 017 (a) , (b)に示すように形成することも できる。つまり、図 17 (a)に示すように当該部分の幅を狭く形成したり、図 17 (b)に示 すように当該部分に貫通孔 107を設けることでもよぐ磁束に向き合う断面に関して断 面積を適宜に小さくできればよい。
[0081] さらに、連結部 133, 134 (143, 144)は、磁気特性を劣化させた部位、あるいは 磁性の低い部位としてもよぐ磁気抵抗が高くなることから磁気飽和を起こし、当該部 位を仮想的には空気程度の透磁率として取り扱い得る。磁気特性の劣化あるいは磁 性の低い部位とするには、上下のヨーク板 103, 104に対する熱処理（ァニール処理 )の後に歪み加工を行うことで磁気特性を調整することができる。歪み加工は、前述し た図 16 (a)—（c)に示す各加工を行うことで良レ、。これにより、各相の連結部 133， 1 34 (143, 144)には残留応力が残り、磁気特性が劣化する。
[0082] このように、上下のヨーク板 103, 104力 相， B相について一体になるので、部品 点数を少なくでき、組み立ての工数を減らすことができる。そして、各相ステータ S1 , S2を正しく位置決めできて組み立て性がよぐ生産性を向上できる。また、連結部 13 3, 134 (143, 144)は、ロータ 101を間にした両方の 2ケ所に設けるので剛性を高く でき、上下のヨーク板 103, 104の歪みを防いで位置決めの精度を向上できる。
[0083] また、連結部 133, 134 (143, 144)につレヽて、当該上下のヨーク板 103, 104に 対する熱処理の後に歪み加工を行うので、当該部位を磁気特性を劣化させた部位 あるいは磁性の低い部位にすることができ、連結部 133, 134 (143, 144)の磁気抵 抗が大きくなることから、磁束が連結部 133, 134 (143, 144)を介して他相側へ回り 込むことを十分に抑止でき、磁気回路の効率を高く保ち得る。
[0084] また、 A相， B相について一体化した上下のヨーク板 103, 104は、上下で同形状 のものなので同一部品を 2つ使用すればよぐコストを低減できて生産性を向上する こと力 Sできる。すなわち、上下のヨーク板 103， 104力 相， B相について一体になる ので、組み付け完了後における連結部の切断加工がいらず、組み立て性が良好で あり、連結部 133， 134 (143, 144)の断面積 Acを小さく設定することで磁気回路の 効率を高く保つことができる。その結果、ヨーク板が極めて小さい超小型モータに好 ましく適用することができる。
[0085] 図 18は、本発明の第 7の実施の形態を示している。この第 7の実施の形態では、上 下のヨーク板 103, 104について連結部は、 A相， B相の向き合い縁の端部の一方だ けに形成して他方は切除する構成を採る。また、前述した第 6の実施の形態と同様な 構成要素には同一符号を付してその説明を省略する。
[0086] つまり、上下のヨーク板 103， 104は、前述したように略円弧状に湾曲させてあり、 中央の開口縁では各相で極歯 130 (140)の位置関係を調整してあることから、 2つ の連結部 133， 134 (143, 144)は、隣り合う極歯 130 (140)の間隔が狭い側 d3と 広い側 d4との 2つになり、ここでは広い側 d4に連結部 134 (144)を設けて狭い側 d3 では切除した構成にする。そして、上下のヨーク板 103, 104における磁束に向き合 う断面に関して、当該連結部 134 (144)における最小の断面積 Acと、極歯 130 (14 0)の根元の断面積 Atとの関係を、
Ac/At ≤ 0. 6
に設定する。
[0087] この場合、連結部 134 (144)は、ロータ 101を間にした一方の 1ケ所にだけ設ける ので、磁気回路の損失を低減する面で有利性があり、高トルクを発現し得ることから 超小型モータへの適用が好ましレ、。
[0088] 図 19は、本発明の第 8の実施の形態を示している。この第 8の実施の形態では、上 下のヨーク板 103, 104について連結部は、 A相， B相の向き合い縁の端部の一方だ けに形成して他方は切除する構成を採るが、第 7の実施の形態とは逆に狭い側 d3だ けに設けている。また、前述した第 6の実施の形態と同様な構成要素には同一符号 を付してその説明を省略する。
[0089] つまり、連結部 133 (143)は、ロータ 101を間にして対向する 2ケ所ついて隣り合う 極歯 130 (140)の間隔が狭い側 d3だけに形成し、広い側 d4では切除した構成にす る。そして、上下のヨーク板 103, 104における磁束に向き合う断面に関して、当該連 結部 133 (143)における最小の断面積 Acと、極歯 130 (140)の根元の断面積 Atと の関係、を、
Ac/At ≤ 0. 5 に設定する。
[0090] この場合も第 7の実施の形態と同様であり、連結部 133 (143)にあっては、ロータ 1 01を間にした一方の 1ケ所にだけ設けるので、磁気回路の損失を低減する面で有利 性があり、高トノレクを発現し得ることから超小型モータへの適用が好ましい。
[0091] 図 20は、本発明の第 9の実施の形態を示している。本実施の形態において、ステツ パモータは、多極に着磁した永久磁石によるロータ 201を有し、 2つ（A相， B相）のス テータ Sa, Sbをロータ 201の両側に対称的に張り出させて配置する構成を採る。各 ステータ Sa, Sbfま、ロータ 201の車由こ¾)う向き ίこコィノレ 202を有し、当該コィノレ 202 には中心に鉄芯 220を配置し、ロータ 201に対面する櫛歯状の極歯 205を設けた上 ヨーク板 203a (203b)および下ヨーク板 204a (204b)を鉄芯 220の両端に挟み合わ せて極歯 205を上下で嚙み合う状態とし、いわゆるクローポール式のステツパモータ になっている。
[0092] A相側と B相側を分離した別体に形成する。そして、 A相の上ヨーク板 203aと B相の 下ヨーク板 204bは形状，構成が略同一であり、そして、 A相の下ヨーク板 204aと B相 の上ヨーク板 203bは形状，構成が略同一であって、これらは図 21に示すように、裏 返しの酉己置になってレヽる。つまり、各ヨーク板 203a, 204a, 203b, 204bは、略円弧 形状に湾曲した帯板形状で鉄芯 220を嵌め合わせる嵌合部 206を形成するとともに 、ロータ 201に向き合う端部には櫛歯状の極歯 205の並び列を形成してあり、鉄芯 2 20の両端に挟み合わせて極歯 205を上下で嚙み合わせ、当該嚙み合い側をロータ 201に対面させる構成になっている。なお、実際には、分離する位置により、各ヨーク 板（203a, 204b) , (203b, 204a)の形状は若干異なる。
[0093] 嵌合部 206は本実施の形態では貫通孔に形成していて、鉄芯 220の先端を嵌め 込み圧入させるようになている。この嵌合部 206には鉄芯 220の端部との接触面を増 加させる連係手段を備える。つまり、連係手段は図 22に示すように、嵌合部 206に貫 通孔を形成し、当該貫通孔にはバーリングカ卩ェ等により円筒形状の突起部 225を設 け、当該突起部 225に鉄芯 220の端部を嵌め合わせる構成になっている。突起部 2 25の形成 fま、ヨーク板 203a, 204a, 203b, 204bの表裏 (こつレヽて何れのィ則 (こ張り 出させて設けてもよぐ図 22 (a)に示すように、鉄芯 220の端部をヨーク板 203a, 20 4a, 203b, 204bから突出させる組み付け設定にしたり、図 22 (b)に示すように、鉄 芯 220の端部をヨーク板 203a, 204a, 203b, 204bの面にそろえる糸且み付け設定を 採ること力 Sできる。また、図 22 (c)に示すように、突起部 225の裏側のダレ部分に圧 縮成形加工を施して、ダレ部分を直角形状にさせて接触面を確保してもよい。
[0094] 組み付けは、上下のヨーク板 203a, 204a, 203b, 204bの何れ力一方に、予め鉄 芯 220, 220の端部を嵌合部 206にそれぞれ嵌め込み固着させておき、各鉄芯 220 , 220にコィノレ 202， 202を組み付け、鉄芯 220の他端には向き合わせる佃 Jのヨーク 板の嵌合部 206をそれぞれ嵌め込んで固着させて各ステータを組み上げるとともに、 各ステータはロータ 201に対して向き合わせに配置する。これにより、ロータ 201の外 周で櫛歯状の極歯 230， 240が嚙み合って磁極（誘導子）をなすクローポール式とな り、 2つのステータ Sa, Sbがロータ軸 210の両側に張り出る扁平形状のステツパモー タとなる。ロータ 201の軸 210は図示しない軸受けに嵌め合わせて支持する構成で あり、ステータ Sa, Sbはその軸受けと相対位置を保つ支持部に取り付けることになる
[0095] このように本発明では、鉄芯 220は端部をヨーク板 203a, 204a, 203b, 204bの 嵌合部 206に嵌め込んで圧入することにより固着させる力 当該嵌合部 206には連 係手段を備えるものであり、具体的には連係手段として、嵌合部 206に形成した貫通 孔にバーリング加工等により円筒形状の突起部 225を設けることから、その突起部 2 25の高さ分、つまり加工成形により生じたダレ部分を除く有効な高さ分は鉄芯 220の 端部との接触面を増すことができる。
[0096] この場合、バーリング加工等により円筒形状の突起部 225を設けるだけなので構造 が簡素であり、ヨーク板 203a, 204a, 203b, 204bに対する鉄芯 220の嵌合部位に おいて有効な接触面を充分に確保できる。このため、磁束が通り易くなり、磁気抵抗 が小さくなるので磁気回路の効率を高くすることができ、出力トノレクが高く得られる。 その結果、超小型モータに好ましく適用することができる。
[0097] また、鉄芯 220は端部を突起部 225に嵌め込むので、倒れ姿勢に嵌め合うことを防 止でき、組み立てを高い精度で確実に行える。
[0098] 図 23は、本発明の第 10の実施の形態の要部を示している。この第 10の実施の形 態では、嵌合部 206は貫通孔に形成するのではなぐ当該部位に絞り加工等により 凹部 226を設け、その凹部 226に鉄芯 220の端部を嵌め合わせる構成を採る。
[0099] この場合、凹部 226が鉄芯 220の端部に嵌め合うので、鉄芯 220の端面にも接触 し、接触面が増す。したがって、鉄芯 220の端面が接触することで接触面の増大があ るので、浅い絞り加工でも充分な接触を確保できる。このため逆に、前述した第 9の 実施の形態のバーリングカ卩ェによる突起部 225に比べて絞り加工の深さは浅くする こと力 Sできる。具体的には図 24に示すように、凹部 226内側の深さは、加工のダレ部 分を除いた深さ Yが鉄芯 220の周縁に接触する有効長さであり、これとヨーク板 203a , 204a, 203b, 204bの板厚 Xとの関ィ系は、
(Y/X)≥0. 2
に設定することが好ましい。
[0100] 図 25は、絞り加工の深さ設定と、出力に得られるトノレクの増加率との関係を示すグ ラフ図である。同図に示すトルクの増加率は、バーリング加工による突起部 225でのト ルク値を基準にしており、それは突起部 225の有効長さ Yを (Y/X) = 1に設定して いる。
[0101] 同図から明らかなように、嵌合部 206について絞り加工等により凹部 226に形成す ることでは、凹部 226内側の有効な深さ Yに関して (Υ/Χ) =0· 2のときにトルクの増 加率が基準値に一致する。これは、前述した第 9の実施の形態のバーリング加工によ る突起部 225に比べて絞り加工の深さを 1/5に浅くできる。したがって、絞り加工で は絞り込みが少なくてすみ、あるいは適度な有効長さ Υにすることでトルクの増大を見 込める。
[0102] すなわちこの場合、嵌合部 206には絞り加工等により凹部 226を設けて、当該凹部 226に鉄芯 220の端部を嵌め合わせるので、鉄芯 220の端面にもヨーク板 203a， 2 04a, 203b, 204bが接触し、接触面を増すことができる。したがって、磁束が通り易 くなり、磁気抵抗が小さくなるので磁気回路の効率を高くすることができ、出力トルク を高く得られる。その結果、超小型モータに好ましく適用することができる。
[0103] また、回き 226は抜き孑しにしなレヽので、ヨーク板 203a, 204a, 203b, 204bの虽度 を高く保つことができる。そして、鉄芯 220は端部を凹部 226に嵌め込むので、この 場合も倒れ姿勢に嵌め合うことを防止でき、組み立てを高い精度で確実に行える。
[0104] 図 26は、本発明の第 1 1の実施の形態を示している。この第 11の実施の形態では 、鉄芯 220の先端を先細りのテーパ形状に形成し、嵌合部 206はその内面を、テー パ形状に対応する角度に成形する構成を採る。
[0105] 嵌合部 206としては、図 26 (a)に示すように、貫通孔の内周にテーパ成形を行い、 鉄芯 220のテーパ形状の先端が嵌め合う対応面にする構成がある。また、嵌合部 20 6は、図 26 (b)に示すように、バーリングカ卩ェ等により突起部 225を形成する際に当 該突起部 225に対してテーパ成形を行レ、、鉄芯 220のテーパ形状の先端が嵌め合 う対応面にする構成や、図 26 (c)に示すように、絞り加工等により凹部 226を形成す る際に当該凹部 226に対してテーパ成形を行レ、、鉄芯 220のテーパ形状の先端が 嵌め合う対応面にする構成にしてもよい。
[0106] このように、鉄芯 220の先端を先細りのテーパ形状に形成して、これに対応するテ ーパ形状の嵌合部 206に嵌め合わせるので、テーパ形状に傾斜させた分だけ面積 が増し、接触面を増すことができる。したがって、磁束が通り易くなり、磁気抵抗が小 さくなるので磁気回路の効率を高くすることができ、出力トルクを高く得られる。その結 果、超小型モータに好ましく適用することができる。
[0107] 図 27は、本発明の第 12の実施の形態を示している。この第 12の実施の形態では 、連係手段は、嵌合部 206に深絞り加工等により円筒形状に筒部 227を設けるととも に、当該筒部 227は先端を貫通孔に形成し、当該筒部 227に鉄芯 220の端部を嵌 め合わせる構成を採る。また、好ましくは図 27 (b)に示すように、上ヨーク板 203a (2 03b)および下ヨーク板 204a (204b)の両者間において、筒部 227が互いに接触す る設定にする。
[0108] したがって、嵌合部 206においては、筒部 227の高さ分は鉄芯 220の端部との接 触面を増すことができる。そして、上ヨーク板 203a (203b)および下ヨーク板 204a (2 04b)の両者間において筒部 227が互いに接触する設定では、鉄芯 220の全周に接 触することになり、接触面を最大にできる。このため、磁束が通り易くなり、磁気抵抗 力 、さくなるので磁気回路の効率を高くすることができ、出力トノレクを高く得られる。そ の結果、超小型モータに好ましく適用することができる。 [0109] そして、この場合もまた、筒部 227は全長が充分に長レ、ので、鉄芯 220が倒れ姿勢 に嵌め合うことを防止でき、組み立てを高い精度で確実に行える。なお、図 20,図 21 に示したステツパモータは、 A相と B相ステータを完全に分離した構成をとつた力 一 体に接続するなどステツパモータの基本構成は各種のものをとることができる。
図面の簡単な説明
[0110] [図 1]従来例を示す分解斜視図である。
[図 2]本発明に係るステッパモータの第 1の実施の形態を示す分解斜視図である。
[図 3]スぺーサの変形例を示す図である。
[図 4]スぺーサとヨークの結合構造の一例を示す図である。
[図 5]スぺーサとヨークの結合構造の一例を示す図である。
園 6]本発明に係 一タの第 2の実施の形態を示す分解斜視図である。 園 7]本発明に係 一タの第 2の実施の形態の変形例を示す分解斜視図 である。
園 8]本発明に係 一タの第 3の実施の形態を示す分解斜視図である。 園 9]本発明に係 一タの第 4の実施の形態を示す分解斜視図である。 園 10]本発明に係 -タの第 5の実施の形態を示す分解斜視図である。
[図 11]本発明に係 -タの変形例を示す分解斜視図である。
園 12]本発明に係 -タの変形例を示す分解斜視図である。
園 13]本発明に係 -タの好適な第 6の実施の形態を示す斜視図である
[図 14]図 13のステツパモータを分解して示す斜視図である。
園 15]連結部の断面積とトルク減少率との関係を示すグラフ図である。
園 16]連結部の形状例であり連結方向について切断面を示す断面図である。
園 17]連結部の形状例であり当該部分を拡大して示す平面図である。
園 18]本発明に係るステツパモータの第 7の実施の形態を示す斜視図である。
園 19]本発明に係るステツパモータの第 8の実施の形態を示す斜視図である。
園 20]本発明に係るステツパモータの好適な第 9の実施の形態を示す斜視図である [図 21]図 20のステツパモータを分解して示す斜視図である。
[図 22]ヨーク板と鉄芯との接合部分を示す断面図（a)， （b)，（c)である。
[図 23]本発明に係るステツパモータの第 10の実施の形態でありヨーク板と鉄芯との接 合部分を示す断面図である。
[図 24]絞り加工での有効な深さを示すヨーク板の嵌合部位の断面図である。
[図 25]絞り加工の深さ設定と、出力に得られるトルクの増加率との関係を示すグラフ 図である。
[図 26]本発明に係るステツパモータの第 11の実施の形態でありヨーク板と鉄芯との接 合部分を示す断面図（a) , (b) , (c)である。
[図 27]本発明に係るステツパモータの第 12の実施の形態でありヨーク板と鉄芯との接 合部分を示す断面図（a) , (b)である。
符号の説明
1 ステータ
la 鉄芯
lb 仮位置決め用凸部
lc 長穴
Id ステータ位置決め用凸部
2 コイル
3 指示部材
3a 穴
5 ロータ
10, 10' ヨーク
10a, 10a; 開口部
10b, 101 鉄芯圧入用孔部
10c, 10c' 位置決め用孔部
10d, lOd' 貫通孔
11 , 11 極歯
12 ロータ コイル
a コイルボビンb 鉄芯
スぺーサa 位置決め用ダボb 固定用穴c 位置決めピンd 位置決め用凹部, 16' 固定ねじ スぺーサa 位置決め用ダボb 固定用穴
固定用貫通孔c 貫通孔
リベッ卜 ダボ
スぺーサa 位置決め用ダボb 固定用穴 補助スぺーサ スぺーサa 位置決め用ダボb 固定用穴c 貫通孔d コイル用貫通孔1 ロータ
2 コイル
2a 鉄芯 103 上ヨーク板
104 下ヨーク板
105 薄厚部位
106 磁束に向き合う断面部位
107 貫通孔
110 ロータ軸
130, 140 極歯
131 , 141 A相側のヨーク部
132, 142 B相側のヨーク部
133, 134, 143, 144 連結部
SI, S2 ステータ
d3 狭い側
d4 広い側
201 ロータ
202 コイル
203a, 203b 上ヨーク板 204a, 204b 下ヨーク板 205 極歯
206 嵌合部 (嵌合部位）
210 ロータ軸
220 鉄芯
225 突起部
226 凹部
227 筒部
Sa A相のステータ
Sb B相のステータ

Claims

請求の範囲
[1] 櫛歯状の極歯が対向するように配置された一対のヨークと、
その極歯平面に対し対向するように多極着磁された永久磁石を装着したロータと、 前記一対のヨーク間であって、前記ロータを挟んで両側に配置された A相， B相の コイルとを備えたステツパモータにおいて、
前記一対のヨーク間に挟まれるように非磁性のスぺーサを配置することにより前記 一対のヨークの間隔を規定するようにし、
前記スぺーサの設置位置を、少なくとも前記 A相のコイルと前記極歯の間、並びに 前記 B相のコイルと前記極歯の間としたことを特徴とするステツパモータ。
[2] 前記スぺーサに、前記ヨークに対する相対位置を規定する位置決め構造を設けた ことを特徴とする請求項 1に記載のステツパモータ。
[3] 前記スぺーサは、機械的結合手段により前記ヨークに固定されるようにしたことを特 徴とする請求項 1または 2に記載のステツパモータ。
[4] 前記スぺーサは、 1つの部材で前記 A相のコイルと前記極歯の間と、前記 B相のコ ィルと前記極歯の間の 2箇所に位置するように形成されたことを特徴とする請求項 1 力、ら 3のいずれ力 4項に記載のステツパモータ。
[5] 前記スぺーサは、筒状に形成され、前記極歯の周囲の全体を覆うようにしたことを 特徴とする請求項 1から 3のいずれか 1項に記載のステツパモータ。
[6] 前記 A相， B相のコイルの前記極歯の対向しない外周側に、スぺーサを設けたことを 特徴とする請求項 1から 5のいずれか 1項に記載のステツパモータ。
[7] 前記スぺーサは、絶縁体により構成されたことを特徴とする請求項 1から 6のいずれ 力、 1項に記載のステツパモータ。
[8] 多極に着磁した永久磁石によるロータを有し、 A相， B相のステータを前記ロータの 両側に張り出させて配置するステツパモータであって、
前記ステータは、前記ロータ軸に沿う向きにコイルを有し、
前記ロータに対面する櫛歯状の極歯を有する上ヨーク板および下ヨーク板を前記コ ィルの両端に挟み合わせて前記極歯を上下で嚙み合う状態とし、
前記 A相ステータと前記 B相ステータとは上下のヨーク板それぞれについて互いの 向き合い縁の端部を延長した連結部により一体に形成することを特徴 モータ。
[9] 前記連結部は、前記ロータを間にして対向する 2ケ所について隣り合う極歯の間隔 が広い側だけに形成し、
前記ヨーク板における磁束に向き合う断面に関して、当該連結部における最小の 断面積 Acと、前記極歯根元の断面積 Atとの関係を、
Ac/At ≤ 0. 6
に設定することを特徴とする請求項 8に記載のステツパモータ。
[10] 前記連結部は、前記ロータを間にして対向する 2ケ所について隣り合う極歯の間隔 が狭い側だけに形成し、前記ヨーク板における磁束に向き合う断面に関して、当該連 結部における最小の断面積 Acと、前記極歯根元の断面積 Atとの関係を、
Ac/At ≤ 0. 5
に設定することを特徴とする請求項 8に記載のステツパモータ。
[11] 前記連結部は前記ロータを間にして対向する 2ケ所について両所に形成し、前記ョ ーク板における磁束に向き合う断面に関して、それら各連結部における最小の断面 積 Acと、前記極歯根元の断面積 Atとの関係を、
Ac/At ≤ 0. 4
にそれぞれ設定することを特徴とする請求項 8に記載のステツパモータ。
[12] 前記連結部は磁気特性を劣化させた部位あるいは磁性の低い部位であることを特 徴とする請求項 8から 11のいずれか 1項に記載のステツパモータ。
[13] 前記連結部は、当該ヨーク板に対する熱処理の後に歪み加工を行うことで磁気特 性を調整することを特徴とする請求項 12に記載のステツパモータ。
[14] 多極に着磁した永久磁石によるロータを有し、 A相， B相のステータを前記ロータの 両側に張り出させて配置するステツパモータであって、
前記ステータは前記ロータ軸に沿う向きにコイルを有し、当該コイルには中心に鉄 芯を配置し、前記ロータに対面する櫛歯状の極歯を有する上ヨーク板および下ヨーク 板を前記鉄芯の両端に挟み合わせて前記極歯を上下で嚙み合う状態とする構成に おいて、 前記鉄芯は端部を前記ヨーク板の所定の部位に嵌め合わせて接合し、 当該嵌合部位には前記鉄芯の端部との接触面を増加させる連係手段を備えること を特徴とするステツパモータ。
[15] 前記連係手段は、前記嵌合部位に貫通孔を形成し、当該貫通孔には円筒形状の 突起部を設け、当該突起部に前記鉄芯の端部を嵌め合わせる構成であることを特徴 とする請求項 14に記載のステツパモータ。
[16] 前記連係手段は、前記嵌合部位に絞り加工により凹部を設け、当該凹部に前記鉄 芯の端部を嵌め合わせる構成であることを特徴とする請求項 14に記載のステツパモ
■ ~々
[17] 前記鉄芯の先端を先細りのテーパ形状に形成し、前記嵌合部位の内面を前記テ ーパ形状に対応する角度に成形することを特徴とする請求項 15または 16に記載の ステッノヽモ1 ~タ。
[18] 前記連係手段は、前記嵌合部位に深絞り加工により円筒形状に筒部を設けるととも に、当該筒部は先端を貫通孔に形成し、当該筒部に前記鉄芯の端部を嵌め合わせ る構成としたことを特徴とする請求項 14に記載のステツパモータ。
[19] 前記上ヨーク板および前記下ヨーク板の両者間において、前記筒部の先端同士が 互いに接触するようにしたことを特徴とする請求項 18に記載のステツパモータ。
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