WO2005069466A1

WO2005069466A1 - ステッピングモータ

Info

Publication number: WO2005069466A1
Application number: PCT/JP2005/000376
Authority: WO
Inventors: Toshihiko Watanabe
Original assignee: Fdk Corporation
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2005-07-28
Also published as: JP4272075B2; JP2005204453A

Abstract

　大小２つの円筒状ヨーク７，８を同芯に重畳させて一方端は環状板ヨーク９により連結して他方端は開放し、その連結端側にソレノイド巻線１３を配置し、開放端側には外側円筒状ヨーク７の内周に永久磁石１５を環状に配置し、永久磁石１５は周回向きに多極に着磁して当該部を第１磁気回路とする。同一構成の第２磁気回路と向き合わせて開放端側をヨーク結合部材２１により結合して電機子とし、各々の永久磁石１５，１６の内側には、周回向きに周期的に半径方向の磁気抵抗が変化する外周形状の誘導子１７，１８を位置させ、これらは回転軸２０により支持して回転子とし、２相モータにする。

Description

明細書

ステッピングモータ技術分野

[0001] 本発明は、ステッピングモータに関するもので、より具体的には、固定子 (ステータ）

,回転子（ロータ）間における磁気回路の改良に関する。背景技術

[0002] 図 1 (a) , (b)は、一般的なステッピングモータの一例を示している。この図 1 (a) , (b )に示したタイプは、クローポール式と称され、これは最も多く生産されている形式の一つと言える。このクローポール式のステッピングモータの具体的な構成は、以下の通りである。すなわち、回転子は、図 1 (b)に示すように、回転軸 101に取り付けた円筒形状の永久磁石 102で構成されている。円筒形状の永久磁石 102は、周回向きに等間隔の多極に着磁される。この場合、極数を増すほど磁極間隔が狭くなるため磁石の完全な着磁が困難になる。通常、回転子の外形寸法に応じて、 10— 50程度の極数が使用される。固定子は、鋼板からプレス加工により形成した多数の極歯状の磁極 103を持つヨーク 104, 105と、ソレノイド卷線 106, 107とによる 2組の電磁石で構成されている。極歯状の磁極 103は、永久磁石 102の着磁極数に対応した数を形成し、これをクローポールと呼んでいる。 2組の電磁石は、磁極位置が回転子の回転方向に永久磁石 102の着磁ピッチの 1Z2だけずれるように配置し、 2相の電機子を形成している。この形式のステッピングモータは、ヨーク 104, 105はプレス加工で形成でき、回転子は円筒形の磁石を一括して多極着磁することで形成でき、ソレノィド卷線 106, 107は高速卷線が可能で卷線体積に無駄が少なぐ生産性が高かく大量生産に好適な構成を持っている。

[0003] 一方、特許文献 1 (特開平 11 41902)などに見られるように、軸方向にソレノイド卷線，円筒形の永久磁石，ソレノイド卷線を順に配置する構成のものもある。つまり、図 2 (a) , (b)に示すように、外周面を周回向きに n分割して異なる極に交互に着磁させた円筒形状の永久磁石 108を、回転軸 116に取り付けて備える構成を採る。よって、回転軸 116の両端を支持する 2つの軸受 117, 117の間に、第 1ソレノイド卷線 109, 永久磁石 108,第 2ソレノイド卷線 110を順に配置する。そして、第 1ソレノイド卷線 10 9が励磁する第 1外側磁極 111および第 1内側磁極 112を、永久磁石 108の一端の外周面および内周面に対向させるとともに、第 2ソレノイド卷線 110が励磁する第 2外側磁極 113および第 2内側磁極 114を、永久磁石 108の他端側の外周面および内周面に対向させる。この 2組の磁気回路は、連結部材 115により連結させている。

[0004] また、電機子，永久磁石を固定子として誘導子を回転子とする構成もある。例えば特許文献 2 (特開 2002-369478)に見られるように、多極に着磁した永久磁石を、回転子である誘導子と空隙を挟んで対向させるものが知られている。つまり、図 3に示すような構造を採り、 118は誘導子歯、 119はティース、 120は電機子卷線、 121 はヨーク、 122は磁極、 123は永久磁石である。図中の矢印は永久磁石の磁ィ匕方向を示す。図 3 (b)はティース 119の先端部分（図 3 (a)中の X)を拡大して示す説明図である。

[0005] この場合、回転子は、誘導子歯 118が形成された磁性体からなる誘導子によって構成される。固定子は、 6つのティース 119と、それらを繋ぐヨーク 121とが一体となつた電機子コアと、 6つのティース 119に集中卷きされた 3相（U, V, W)の電機子卷線 120と、各ティース 119の先端に設けられた磁極 122とからなる電機子によって構成される。 6極力もなる 1個の磁極 122は、隣接するものどうしが互いに異極になるように永久磁石 123が 6個で構成されているので、固定子側に誘導子歯を加工する必要がない。回転子は図示しない軸受によって、回転自在に支持されている。

特許文献 1：特開平 11 41902

特許文献 2：特開 2002— 369478

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力しながら、従来のステッピングモータでは以下に示す問題がある。図 1に示すステツビングモータでは、永久磁石 102が中心になり同芯に磁極 103,ソレノイド卷線 1 06, 107,ヨーク 104, 105が並び、径方向に回転子磁気回路と固定子磁気回路とが積み重ねられており、外径を小さくした場合に各構成要素に対して必要な径方向の寸法を配分することが困難になる欠点を有している。図 3の場合も同様であり、径方向に構成要素が配置されるので外径を小さくすることは困難になる。

[0007] また、図 1のクローポール磁極 103は、磁気回路を構成するヨークの一部を切り欠いて磁気回路を狭くして構成しているため、その根元の部分における磁気飽和により利用し得る磁束の最大値が制限される。従って、外径に制限がある場合には磁気回路の断面積を必要充分に確保することが困難になる。

[0008] 図 2の構成では、固定子磁気回路と回転子磁気回路とを軸方向に配置しているので、各構成要素に対する径方向での寸法配分の困難さは軽減される。このため、図 1 の構成に比べて径の大きな永久磁石を利用することができ、極数を多くしたり、大きな出力トルクを得ることが容易となる。また、第 1ソレノイド卷線 109,第 2ソレノイド卷線 110の内径側に回転子磁石を含まな!/、構成となるため、コイル卷線の内径を小さくしてコイル 1ターン当たりの卷線抵抗を小さくでき、単位銅損当たりの起磁力を大きくすることが可能となる。

[0009] しかし、この構成ではより外径の大きな永久磁石を用いてトルク発生のための磁束を増加させたとしても、外側磁極 111, 113と内側磁極 112, 114とは、やはり磁気回路を構成するヨークの一部を切り欠いて磁気回路を狭くして構成されているため、その根元部分の磁気飽和により利用し得る磁束の最大値が制約される欠点を持っている。また、この構成では、図 1の構成に比べて径の大きな永久磁石を回転子に使用するので、回転子の慣性能率が大きくなり結果として高いパルスレートでのモータの応答が悪ィ匕するという欠点や、磁極 111, 113が外周に露出しているので、磁極の切り欠き部の近傍に磁性体を配置するとモータとしての特性が変化する欠点がある。

[0010] この発明の目的は、モータの形状寸法、特にモータ外径を限定した条件において、単位銅損当たりの出力トルクをより大きくすることができ、そして回転子の慣性能率力 S小さぐ超小型化することに好ましく適用できるステッピング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

[0011] 上記した目的を達成するために、本発明に係るステッピングモータは、大小 2つの円筒状ヨークを同芯に重畳させて一方端は磁気的に連結して他方端は磁気的に開放し、前記磁気的な連結端側にソレノイド卷線を配置し、前記磁気的な開放端側には前記外側円筒状ヨークの内周に磁気的に接する状態に永久磁石を環状に配置し

、前記永久磁石は周回向きに多極に着磁して当該部を第 1磁気回路とし、前記第 1 磁気回路および同一構成からなる第 2磁気回路を、前記磁気的な開放端側を互いに対向させて所定の隙間に配置して電機子とするとともに、前記第 1磁気回路および前記第 2磁気回路の各々の永久磁石の内側には、周回向きに周期的に半径方向の磁気抵抗が変化する外周形状の誘導子を位置させてこれら誘導子は回転軸により支持して回転子とし、前記内側円筒状ヨークと前記誘導子の内径あるいは軸方向側面とを空隙を介して磁気的に結合する磁気回路を備えて構成した。

[0012] また、前記第 1磁気回路の誘導子と前記第 2磁気回路の誘導子との 2つを磁気的に一体ィ匕して構成するとよい。さらに、前記回転軸は軟磁性材料から形成し、磁気的に一体化した前記誘導子を当該回転軸により支持させるようにしてもよぐ前記第 1磁気回路の外側円筒状ヨークと前記第 2磁気回路の外側円筒状ヨークとを、軟磁性材料により一体に形成することもできる。

[0013] (本発明に係る磁気回路）

図 4は、本発明に係る磁気回路を説明するモータの断面図であり、図 4 (a) , (b)は径方向での切断面を示し、図 4 (c)は図 4 (a)における A— A切断面、図 4 (d)は図 4 (b )における B— B切断面を示す。

[0014] 図中、 1は大きい径の外側円筒状ヨーク、 2は小さい径の内側円筒状ヨーク、 3は外側円筒状ヨーク 1と内側円筒状ヨーク 2とを磁気的に連結する環状板ヨークである。これらの各ヨークは軟磁性体材料により形成される。 4はソレノイド卷線による駆動コィルである。 5は円筒形状の永久磁石であって、外側円筒状ヨーク 1の内径に磁気的に接するように固定され、周回向きに異なる極に着磁されており、この例では周回向きに 12分割して異なる極に交互に着磁されて、る。永久磁石 5内に示す矢印は磁ィ匕の向きである。 6は誘導子であり、周回向きに周期的に半径方向の磁気抵抗が変化するように 6個の誘導子歯が軟磁性体に加工されている。誘導子 6の内径と内側円筒状ヨーク 2の外周とは空隙を介して磁気的に結合する磁気回路を有している。また、誘導子 6,内側円筒状ヨーク 2,環状板ヨーク 3および外側円筒状ヨーク 1の外側に示す矢印は、それぞれの部位における磁束を示している。 [0015] このような磁気回路における磁束は、図 4 (a)に示すように、誘導子 6の誘導子歯が永久磁石 5の隣接する磁極間の中央に位置すると、誘導子 6の誘導子歯と外側円筒状ヨーク 1との間で図 4 (c)に示すように紙面に対して垂直方向に流れ、永久磁石 5の一方の磁極，誘導子 6の誘導子歯，永久磁石 5の他方の磁極，外側円筒状ヨーク 1 の経路で循環する。このため内側円筒状ヨーク 2,環状板ヨーク 3,外側円筒状ヨーク 1の経路で流れる永久磁石 5による磁束はゼロになる。

[0016] そして、図 4 (b) , (d)に示すように、誘導子 6の誘導子歯が永久磁石 5の磁極の一つと正対すると、隣接する磁極では磁気抵抗が低!ヽ誘導子歯の集める磁束が他方よりも多くなり、これらの差の磁束が図 4 (d)に示すように、駆動コイル 4を囲む流れ、つまり内側円筒状ヨーク 2,環状板ヨーク 3,外側円筒状ヨーク 1の経路に流れる。これは図 4 (a) , (c)の状態力も誘導子が右方向に機械角で 15度、永久磁石 5の隣接する一対の磁極のなす角を電気角で 360度とした場合に電気角で右に 90度回転した状態である。

[0017] 永久磁石 5および誘導子 6の内部ではほとんどの磁束は、軸に垂直な面内を流れるので、外径が制限されたとしても、これらの軸方向の寸法を大きく設定することにより、外側円筒状ヨーク 1あるいは内側円筒状ヨーク 2がちょうど飽和する程度の最大値を持つ磁束を、駆動コイル 4を囲む流れである内側円筒状ヨーク 2,環状板ヨーク 3, 外側円筒状ヨーク 1の経路に流すことができる。また、図 4に示す誘導子 6は各誘導子歯が内径側で連結した一体形状となっているが、各誘導子歯は磁気的に切り離された構成であっても同様の効果を得ることができる。

[0018] (ステッピングモータの構成）

ステッピングモータとしては、図 4に示す磁気回路を 2組とし、互いの誘導子 6側を向かい合わせに軸方向に配置して 2相モータの構成にすることができる。このとき、 2 つの磁気回路は、図 4に示す磁束の流れをそれぞれが干渉なく独立して実現できるようにする必要があり、例えば 2つの磁気回路の間に磁気的な空隙を設ける構成にすればよい。

[0019] 2つの磁気回路の間では、互いの外側円筒状ヨーク 1の間に磁気的な空隙が十分に確保できれば、互いの誘導子 6,内側円筒状ヨーク 2は磁気的に連結してあっても図 4に示す磁束の流れを実現することができる。また、互いの誘導子 6の間と、内側円筒状ヨーク 2の間との何れにも共に十分な磁気的空隙が確保できていれば、互いの外側円筒状ヨーク 1は磁気的に連結しても図 4に示す磁束の流れを実現できる。

[0020] 係る構成にすることにより本発明では、磁極を構成するために円筒状ヨークに切り欠きを設けていいたが、本実施例では、必要がない場合もある。径の異なる 2つの円筒状ヨーク 1, 2の断面積は、これら円筒状ヨーク 1, 2がなす磁気回路に流れる磁束の最大値で磁気飽和するように設定することになる。このため、外側円筒状ヨーク 1の外径を規定した条件において、ソレノイド卷線 (駆動コイル 4)は外径は外側円筒状ョーク 1の内径に制限された最大値になり、内径は内側円筒状ヨーク 2の外径に制限された最小値となる。

[0021] すなわち、モータ外径とソレノイド卷線の卷幅とをした条件において、当該ソレノイド卷線は単位銅損当たりの起磁力が最大になる。そして、永久磁石 5は、外側円筒状ョーク 1の内周に固定して配置されるので、永久磁石 5の外径はモータ外径を規定した条件において利用可能な最大の径になる。したがって、単位銅損当たりの出力トルクが極めて大き、モータを得ることができる。

[0022] さらに、回転子をなす誘導子 6が永久磁石 5の内側に配置されて誘導子歯を持つ構造となっているので、慣性が大きい永久磁石を回転子とするような従来の構成に比ベて回転子の慣性能率は小さくすることができ、このため駆動信号を高パルスレートにすることでのモータ応答の悪ィ匕を防ぐことができる。

[0023] また、径方向に流れる磁束については、内径側に近づくほど磁路の断面積が減少して磁束密度が大きくなるが、誘導子 6には飽和磁束密度の高い磁性材料を使用することができるため、磁気飽和を避ける設計が行える。

発明の効果

[0024] 本発明に係るステッピングモータでは、モータ外径とソレノイド卷線の卷幅とを規定した条件において、当該ソレノイド卷線は単位銅損当たりの起磁力が最大になる。そして、永久磁石は、外側円筒状ヨークの内周に固定して配置されるので、永久磁石の外径はモータ外径を規定した条件において利用可能な最大の径になる。したがつて、単位銅損当たりの出力トルクが極めて大きいモータを得ることができ、回転するのは軟磁性体からなる誘導子なので、磁石を回転子とするような従来他の構成に比べて回転子の慣性能率は小さくすることができる。その結果、超小型化することに好ましく適用できる。

発明を実施するための最良の形態

[0025] 図 5—図 7は、本発明の第 1の実施の形態を示している。本実施の形態において、ステッピングモータは図 4に示す磁気回路を 2組連結させた構成をとる。そして、 2組の磁気回路は、互いに誘導子の側を向力、合わせに軸方向に配置して 2相モータの構成となっている。

[0026] 図 5—図 7において、 7は第 1磁気回路をなす外側円筒状ヨーク、 8は第 1磁気回路をなす内側円筒状ヨーク、 9は外側円筒状ヨーク 7と内側円筒状ヨーク 8とを磁気的に連結する環状板ヨークであり、 10は第 2磁気回路をなす外側円筒状ヨーク、 11は第 2 磁気回路をなす内側円筒状ヨーク、 12は外側円筒状ヨーク 10と内側円筒状ヨーク 1 1とを磁気的に連結する環状板ヨークである。これらは軟磁性体材料により形成されている。

[0027] そして、符号 13はソレノイド卷線であり一般的には榭脂製ボビンに皮膜銅線を卷線して形成される。ソレノイド卷線 13は、第 1磁気回路の環状板ヨーク 9に取り付けられる。そして、ソレノイド卷線 13の内径は内側円筒状ヨーク 8の外径と嵌め合い、外径は外側円筒状ヨーク 7の内径と嵌め合う設定にされている。

[0028] 同様に、符号 14はソレノイド卷線であり一般的には榭脂製ボビンに皮膜銅線を卷線して形成される。ソレノイド卷線 14は、それぞれ第 2磁気回路の環状板ヨーク 12に取り付けられる。そして、ソレノイド卷線 14の内径は内側円筒状ヨーク 11の外径と嵌め合、、外径は外側円筒状ヨーク 10の内径と嵌め合う設定にされて、る。

[0029] 外側円筒状ヨーク 7, 10および内側円筒状ヨーク 8, 11については、その内径，外径つまり断面積は、当該磁気回路に流れる磁束の最大値で磁気飽和するような断面積に設定する。関係する要素は、外側円筒状ヨーク 7, 10の外径 (モータ外径)が規定され、回転軸 20の外径と、その外側の内側円筒状ヨーク 8, 11の内径との間に確保すべき空隙に応じた内側円筒状ヨーク ₈, 11の内径であって、これらを所定に定めた条件においてソレノイド卷線 13, 14の外径，内径は最大値と最小値になる。このため、ソレノイド卷線 13, 14は、卷幅当たり単位銅損当たり最大の起磁力を発現するものに構成できる。

[0030] 図 5に示す外側円筒状ヨーク 7, 10には、ソレノイド卷線 13, 14の端子を径方向の外部に引き出すための切り欠き 7a, 10aが設けられている。この場合、外側円筒状ョーク 7, 10の内径の決定にはこの切り欠き 7a, 10aの影響を考慮する必要がある。軸方向に引き出す場合には、環状板ヨーク 9, 12に切り欠きあるいは孔加工を施すことになるので、切り欠き 7aおよび 10aは不要となる。

[0031] 15および 16は周回向きに n分割して異なる極に交互に着磁した永久磁石であり、それぞれは外側円筒状ヨーク 7, 10の内径に接して固定される。このため、磁石材料はフレキシブル磁石やアークセグメント形状の焼結磁石を用いることができる。また、周回向きに一体に連結する必要はなぐ n分割した磁極をなす磁石と磁石との間にすきまがあってもよい。本形態では、永久磁石 15, 16は、図 7 (a) , (b)に示すように 8極に着磁されており、図中の矢印は永久磁石の磁ィ匕の向きを示す。

[0032] 2つの永久磁石 15, 16は、磁ィ匕の位置関係がズレているような位置に設定されており、着磁力分割であれば周回方向に機械角で 180Zn度のズレ位置とされる。ここでは着磁が 8分割なので 22. 6度だけズラされており、これは隣り合う磁極のなす角度を電気角で 360度とすると電気角で 90度ズレた位置関係になる。

[0033] 21は非磁性材カなるヨーク結合部材であり、第 1磁気回路と第 2磁気回路との距離を保ち、磁気的な結合を低減させる。また、ヨーク結合部材 21や外側円筒状ヨーク 7, 10に突起や切り欠きを設けることにより、 2つの永久磁石 15, 16が電気角で 90度ズレる配置となるように位置決めすることもできる。

[0034] 17, 18は軟磁性体カゝらなる誘導子であり、非磁性体の軸接続部材 19を介して回転軸 20に結合されている。回転軸 20は非磁性材カも形成することが好ましいが、軟磁性材であってもカゝまわず、回転中心も回転軸を軟磁性材カゝら形成することが好まし V、。軸方向に並ぶ 2つの磁気回路の磁気的な結合を多少増カロさせる可能性はある力大きな損失にはならず利用することができる。誘導子 17, 18は、一般的には ηΖ 2個、つまり本形態では 4個の誘導子歯を持ち、誘導子 17と誘導子 18との誘導子歯は、周回向きは同相の位置関係になっている。 [0035] このような構成によれば、モータ外径とソレノイド卷線 13, 14の卷幅とを規定した条件において、当該ソレノイド卷線 13, 14は単位銅損当たりの起磁力が最大になる。そして、永久磁石 15, 16は、外側円筒状ヨーク 7, 10の内周に固定して配置されるので、永久磁石 15, 16の外径はモータ外径を規定した条件において利用可能な最大の径になる。したがって、単位銅損当たりの出力トルクが極めて大きいモータを得ることができる。また、本実施の形態では、軟磁性体からなる誘導子 17, 18が回転するため、磁石を回転子とするような従来の構成に比べて回転子の慣性能率は小さくすることができる。その結果、超小型化することに好ましく適用できる。

[0036] なお、 2つの永久磁石 15, 16について、磁化の位置関係がズレた位置とせずに周回向きに同相に設定してもよい。その場合は誘導子 17, 18の誘導子歯を、周回向きに電気角で 90度ズレた位置関係に設定することにより同様の作用，効果が得られる

[0037] 図 8,図 9は、本発明の第 2の実施の形態を示している。この第 2の実施の形態では、 2つの磁気回路の誘導子を一体にした構成を採る。前述した第 1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。

[0038] すなわち、外側円筒状ヨーク 7と外側円筒状ヨーク 10とは、非磁性部材カもなるョーク結合部材 21で機械的に結合される。従って、 2つの磁気回路を構成するそれぞれの誘導子は、磁気的に連結することが可能になる。 22は 2つの磁気回路の誘導子を一体にした誘導子である。この誘導子 22は、非磁性材からなる軸接続部材 23を介して回転軸 20に機械的に取り付ける。これにより部品点数を低減でき、組み立てを容易にすることができる。

[0039] 図 10,図 11は、本発明の第 3の実施の形態を示している。この第 3の実施の形態では、第 2の実施の形態と同様に、軸方向に向かい合わせに並ぶ 2つの外側円筒状ヨーク 7, 10を非磁性部材カもなるヨーク結合部材 21により機械的に結合している。その場合、 2つの磁気回路の誘導子間および内側円筒状ヨーク 8, 11間を磁気的に連結することが可能なことから、磁気的に一体化した誘導子 24を、軟磁性材からなる回転軸 25に直接に取り付ける構成を採る。これにより、回転軸 25を磁気回路としても利用している。なお、前述した第 1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。

[0040] このように、本実施の形態のステッピングモータは、誘導子 24を、軟磁性材からなる回転軸 25に直接に取り付ける構成としたため、誘導子 24を切削，焼結，ロストヮックスなどの一体成型力卩ェで形成することができる。また鋼板をプレスカ卩ェし、積層して磁気的に一体化する加工もよい。

[0041] 回転軸 25を磁気回路として利用することにより、誘導子，回転軸 25の間の空隙をなくすることができ、小径ィ匕により一層適した構成を提供することができる。回転軸 25 はその全体を軟磁性体力形成してもよぐあるいは磁束を通す部分のみ、（例えば軸の外周側だけ)を軟磁性体から形成する構成にしてもょ、。

[0042] 図 12,図 13は、本発明の第 4の実施の形態を示している。この第 4の実施の形態では、誘導子 17と誘導子 18とを非磁性の軸接続部材 19で機械的に結合する構成を採っている。また、前述した第 1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。

[0043] この場合、 2相の外側円筒状ヨークを磁気的に連結することが可能となり、 2つの磁気回路の外側円筒状ヨークを一体とした外側円筒状ヨーク 26としている。このように、最外周のヨークを軟磁性体で一体構造とすることにより、機械的な強度を増すことができる。そして外部への磁束の漏れを低減できるとともに、外部からの磁気的な影響を受け難くすることができる。

[0044] ここでは、誘導子 17と誘導子 18との磁気的な結合を減少させる必要がある。このため、図 13に示すように、誘導子 17と誘導子 18との誘導子歯を周回向きに電気角が 1 80度ずれた位置にして!/、る。

図面の簡単な説明

[0045] [図 1]ステッピングモータの従来例を示す斜視図であり、（a)は破断してその内部を示し、（b)は回転子を単独に示す。

[図 2]ステッピングモータの他の従来例を示す斜視図であり、 (a)は各部を分解して示し、（b)は破断してその内部を示す。

[図 3]ステッピングモータの他の従来例を示す断面図（a)であり、 (b)は空隙部分を拡大して示す。 [図 4]本発明に係る磁気回路を説明するモータの断面図であり、 (a) , (b)は径方向での切断面を示し、（c) , (d)は軸方向での切断面を示す。

[図 5]本発明に係るステッピングモータの好適な一実施の形態を示す斜視図である。

[図 6]図 5のステップモータを軸方向について切断した断面図である。

[図 7]図 5のステップモータを径方向について切断した断面図であり、 (a)は A— A線の部分、 (b)は B— B線の部分である。

[図 8]本発明に係るステッピングモータの第 2の形態を示す軸方向での断面図である

[図 9]図 8のステッピングモータのロータを示す斜視図である。

[図 10]本発明に係るステッピングモータの第 3の形態を示す軸方向での断面図である。

[図 11]図 10のステッピングモータのロータを示す斜視図である。

[図 12]本発明に係るステッピングモータの第 4の形態を示す軸方向での断面図である。

[図 13]図 12のステッピングモータのロータを示す斜視図である。

符号の説明

1 外側円筒状ヨーク

2 内側円筒状ヨーク

3 環状板ヨーク

4 駆動コイル

5 永久磁石

6 誘導子

7, 10 外側円筒状ヨーク

7a, 10a 切り欠き

8, 11 内側円筒状ヨーク

9, 12 環状板ヨーク

13, 14 ソレノイド卷線

15, 16 永久磁石， 18 誘導子, 23 軸接続部材, 25 回転軸ヨーク結合部材, 24 誘導子外側円筒状ヨーク

Claims

請求の範囲

[1] 大小 2つの円筒状ヨークを同芯に配置させ、

その 2つの円筒状ヨークの一方端は磁気的に連結するとともに他方端は磁気的に開放し、

前記磁気的な連結端側にソレノイド卷線を配置し、

前記磁気的な開放端側には前記外側円筒状ヨークの内周に磁気的に接する状態に永久磁石を環状に配置し、前記永久磁石は周回向きに多極に着磁して当該部を第 1磁気回路とし、

前記第 1磁気回路およびその第 1磁気回路と同一構成からなる第 2磁気回路を、前記磁気的な開放端側を互いに対向させて所定の隙間に配置して電機子とするとともに、前記第 1磁気回路および前記第 2磁気回路の各々の永久磁石の内側には、周回向きに周期的に半径方向の磁気抵抗が変化する外周形状の誘導子を位置させ、これら誘導子は回転軸により支持して回転子とし、

前記内側円筒状ヨークと、前記誘導子の内径あるいは軸方向側面とを空隙を介して磁気的に結合する磁気回路を備えたことを特徴とするステッピングモータ。

[2] 前記第 1磁気回路の誘導子と前記第 2磁気回路の誘導子の 2つを磁気的に一体化したことを特徴とする請求項 1に記載のステッピングモー夕。

[3] 前記回転軸は軟磁性材料から形成し、磁気的に一体化した前記誘導子を当該回転軸により支持させたことを特徴とする請求項 2に記載のステッピングモータ。

[4] 前記第 1磁気回路の外側円筒状ヨークと前記第 2磁気回路の外側円筒状ヨークとを、軟磁性材料により一体に形成したことを特徴とする請求項 1に記載のステッピングモータ。