WO2010106751A1

WO2010106751A1 - ステッピングモータ

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Publication number: WO2010106751A1
Application number: PCT/JP2010/001525
Authority: WO
Inventors: 福澤久志
Original assignee: 日本電産サンキョー株式会社
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2010-09-23
Also published as: JPWO2010106751A1; CN101990735B; CN101990735A; US20110115332A1; US8344561B2; JP5185385B2

Abstract

　軸方向で小型化した場合であっても、性能の低下を抑制することが可能なステッピングモータを提供する。具体的には、ステッピングモータは、駆動用磁石３と、極歯１４ｂを有するヨーク１４と、極歯１６ｂを有するヨーク１６とを備えている。軸方向における駆動用磁石３の一端面３ａは、軸方向において、極歯１４ｂの基端部１４ｄと、極歯１６ｂの先端部１６ｃとの間に配置され、軸方向における駆動用磁石３の他端面３ｂは、軸方向において、極歯１６ｂの基端部１６ｄと、極歯１４ｂの先端部１４ｃとの間に配置されている。また、先端部１４ｃ、１６ｃは、凸曲面状に形成されている。

Description

ステッピングモータ

　本発明は、ステッピングモータに関する。

　従来、ＣＤ、ＤＶＤプレーヤ等に用いられる光ピックアップ装置やカメラに用いられるレンズ群等を移動させるモータとして、ステッピングモータが使用されている。この種のステッピングモータとして、外ヨークに固定される極歯と、内ヨークに固定される極歯とを備えるステッピングモータが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

　特許文献１に記載のステッピングモータでは、外ヨークに固定される極歯と内ヨークに固定される極歯とがロータの周方向で交互に配置されるとともに、極歯は、ロータを構成する駆動用の磁石の外周面に対向するように配置されている。また、このステッピングモータでは、極歯は略台形状に形成されており、外ヨークに固定される極歯と内ヨークに固定される極歯との周方向の隙間は、ロータの軸方向において、一定になっている。

特開２０００－５０５３６号公報

　近年、ＣＤ、ＤＶＤプレーヤやカメラ等の市場では、装置の小型化の要求が高まっており、これらの装置に搭載されるステッピングモータの軸方向での小型化の要求も高まっている。一方で、ステッピングモータを軸方向で小型化した場合であっても、小型化前と同様の性能を有するステッピングモータが市場で求められている。

　そこで、本発明の課題は、軸方向で小型化した場合であっても、性能の低下を抑制することが可能なステッピングモータを提供することにある。

　上記の課題を解決するため、本願発明者は、種々の検討を行った。まず、従来のステッピングモータを軸方向で相似的に小型化すると、トルクが低下するため、極歯等を薄型化して駆動用コイルの巻数を増やし、トルクの低下を抑制した。しかしながら、極歯等を薄型化すると、トルクリップルが大きくなって、リニアリティ特性が低下することが本願発明者の検討によって明らかになった。すなわち、極歯等を薄型化すると、駆動用コイルへの通電量が一定であるにもかかわらず、ステップごとのトルクの変動量が大きくなって、理論上の１ステップの回転量と実際の１ステップの回転量との差が大きくなるステップが発生することが本願発明者の検討により明らかになった。

　そこで、本願発明者は、リニアリティ特性の低下を抑制するため、さらなる検討を行った。その結果、本願発明者は、極歯等を薄型化していった場合には、極歯の基端部や先端部の磁束が集中する箇所で磁気飽和が起こることを知見するに至った。また、本願発明者は、極歯等を薄型化していった場合に、極歯の基端部や先端部の磁束が過剰に集中する箇所で磁気飽和が起こることにより、リニアリティ特性が低下することを知見するに至った。

　本発明のステッピングモータは、かかる新たな知見に基づくものであり、駆動用磁石を有するロータと、筒状に巻回され駆動用磁石の外周側に配置される駆動用コイルを有するステータとを備え、ステータは、ロータの軸方向における駆動用コイルの一端面を覆うように配置される略環状の第１の端板部を有する第１のヨークと、軸方向における駆動用コイルの他端面を覆うように配置される略環状の第２の端板部を有する第２のヨークとを備え、第１のヨークは、第１の端板部の内周端から起立するように形成され駆動用磁石の外周面に対向するように配置される複数の第１の極歯を備え、第２のヨークは、第２の端板部の内周端から起立するように形成され駆動用磁石の外周面に対向するように配置される複数の第２の極歯を備え、第１の極歯と第２の極歯とは、ロータの周方向で交互に配置され、軸方向における駆動用磁石の一端面は、軸方向において、第１の端板部と第１の極歯との境界部に形成される第１の極歯の基端部である第１の基端部と、第２の極歯の先端部である第２の先端部との間に配置され、軸方向における駆動用磁石の他端面は、軸方向において、第２の端板部と第２の極歯との境界部に形成される第２の極歯の基端部である第２の基端部と、第１の極歯の先端部である第１の先端部との間に配置され、第１の先端部および第２の先端部は、凸曲面状に形成されていることを特徴とする。

　本発明のステッピングモータでは、軸方向における駆動用磁石の一端面は、軸方向において、第１の基端部と第２の先端部との間に配置され、軸方向における駆動用磁石の他端面は、軸方向において、第２の基端部と第１の先端部との間に配置されている。そのため、駆動用磁石の一端面から第１の基端部と第２の先端部とをバランス良く離して配置することが可能になり、かつ、駆動用磁石の他端面から第２の基端部と第１の先端部とをバランス良く離して配置することが可能になる。したがって、第１の極歯や第２の極歯等を薄型化しても、第１、第２の基端部および第１、第２の先端部の磁束が集中する箇所での磁気飽和を抑制することが可能になる。特に、本発明では、第１の先端部および第２の先端部は、凸曲面状に形成されているため、第１、第２の先端部に磁束が集中するのを効果的に抑制することが可能になる。その結果、本発明では、第１の極歯や第２の極歯等を薄型化して駆動用コイルの巻数を増やし、トルクの低下を抑制しても、第１、第２の基端部および第１、第２の先端部の磁束が集中する箇所での磁気飽和を抑制して、リニアリティ特性が低下するのを抑制することが可能になる。したがって、本発明では、ステッピングモータを軸方向で小型化しても、その性能の低下を抑制することが可能になる。

　また、本発明では、第１の先端部および第２の先端部は、凸曲面状に形成されているため、第１、第２の先端部を駆動用磁石の一端面あるいは他端面に比較的近づけても、第１、第２の先端部に磁束が集中するのを抑制することが可能になる。したがって、第１、第２の先端部に磁束が集中するのを抑制しつつ、効率的な磁気回路を形成することが可能になり、トルクの低下を効率的に抑制することが可能になる。

　本発明において、軸方向における駆動用磁石の一端面と第１の基端部との距離は、軸方向における駆動用磁石の一端面と第２の先端部との距離よりも短く、軸方向における駆動用磁石の他端面と第２の基端部との距離は、軸方向における駆動用磁石の他端面と第１の先端部との距離よりも短いことが好ましい。このように構成すると、軸方向における駆動用磁石の一端面と第１の基端部との距離が軸方向における駆動用磁石の一端面と第２の先端部との距離よりも長く、また、軸方向における駆動用磁石の他端面と第２の基端部との距離が軸方向における駆動用磁石の他端面と第１の先端部との距離よりも長い場合と比較して、第１、第２の極歯の軸方向の長さを短くすることが可能になる。したがって、ステッピングモータを軸方向で小型化することが可能になる。

　本発明において、軸方向における第１の基端部と第２の先端部との距離と、軸方向における第２の基端部と第１の先端部との距離とが略等しく、軸方向における駆動用磁石の一端面と第１の基端部との距離と、軸方向における駆動用磁石の他端面と第２の基端部との距離とが略等しいことが好ましい。すなわち、第１の極歯と第２の極歯とが駆動用磁石に対して略対称に配置されていることが好ましい。このように構成すると、第１の極歯と第２の極歯とが駆動用磁石に対して非対称に配置されている場合と比較して、トルクリップルを効果的に小さくすることが可能になり、リニアリティ特性の低下を効果的に抑制することが可能になる。

　本発明において、第１の極歯は、第１の基端部から第１の先端部に向かうにしたがってその幅が狭くなるように形成され、第２の極歯は、第２の基端部から第２の先端部に向かうにしたがってその幅が狭くなるように形成され、第１の極歯は、その基端側に配置されるとともに第１の極歯の先端側に向かうにしたがって所定の減少率で第１の極歯の幅が減少していく第１の小幅減少率部と、第１の極歯の先端側に配置されるとともに第１の極歯の先端側に向かうにしたがって第１の小幅減少率部よりも大きな減少率で第１の極歯の幅が減少していく第１の大幅減少率部とから構成され、第２の極歯は、その基端側に配置されるとともに第２の極歯の先端側に向かうにしたがって所定の減少率で第２の極歯の幅が減少していく第２の小幅減少率部と、第２の極歯の先端側に配置されるとともに第２の極歯の先端側に向かうにしたがって第２の小幅減少率部よりも大きな減少率で第２の極歯の幅が減少していく第２の大幅減少率部とから構成されていることが好ましい。このように構成すると、第１、第２の極歯の幅が基端部から先端部まで一定の減少率で減少している場合と比較して、第１、第２の極歯の先端側の幅を狭くしつつ、第１、第２の極歯の基端側の幅を広くすることが可能になる。したがって、第１、第２の極歯の先端側の影響によるトルクリップルの悪化を抑制しつつ、第１、第２の極歯の基端側における磁気飽和を抑制して第１、第２の極歯の基端側の影響によるトルクリップルの悪化を抑制することが可能になる。その結果、リニアリティ特性の低下を効果的に抑制することが可能になる。

　本発明において、第１の小幅減少率部と第１の大幅減少率部との境界部となる第１の幅減少率変更部、および、第２の小幅減少率部と第２の大幅減少率部との境界部となる第２の幅減少率変更部は、軸方向における第１の先端部と第２の先端部との略中間位置に配置され、軸方向における第１の幅減少率変更部と第１の先端部との距離は、軸方向における第１の幅減少率変更部と第２の基端部との距離の略２／３であり、軸方向における第２の幅減少率変更部と第２の先端部との距離は、軸方向における第２の幅減少率変更部と第１の基端部との距離の略２／３であることが好ましい。このように構成すると、軸方向における第１の基端部と第２の先端部との距離、および、軸方向における第２の基端部と第１の先端部との距離を比較的大きくすることが可能になる。したがって、駆動用磁石の一端面から第１の基端部までの距離、駆動用磁石の一端面から第２の先端部までの距離、駆動用磁石の他端面から第２の基端部までの距離、および、駆動用磁石の他端面から第１の先端部までの距離を大きくすることが可能になる。その結果、第１、第２の基端部および第１、第２の先端部の磁束が集中する箇所での磁気飽和を効果的に抑制することが可能になる。

　本発明において、第１の小幅減少率部と第１の大幅減少率部との境界部となる第１の幅減少率変更部は、軸方向における第１の基端部と第２の基端部との中心位置である第１の中心位置よりも第１の基端部側に配置され、第２の小幅減少率部と第２の大幅減少率部との境界部となる第２の幅減少率変更部は、第１の中心位置よりも第２の基端部側に配置されていることが好ましい。このように構成すると、第１の幅減少率変更部が第１の中心位置よりも第１の先端部側に配置されている場合と比較して、第１の基端部の磁束が集中する箇所での磁気飽和を抑制することが可能になり、また、第２の幅減少率変更部が第１の中心位置よりも第２の先端部側に配置されている場合と比較して、第２の基端部の磁束が集中する箇所での磁気飽和を抑制することが可能になる。

　本発明において、第１の幅減少率変更部は、軸方向における第１の中心位置と第２の先端部との中心位置である第２の中心位置よりも第１の先端部側に配置され、第２の幅減少率変更部は、軸方向における第１の中心位置と第１の先端部との中心位置である第３の中心位置よりも第２の先端部側に配置されていることが好ましい。このように構成すると、第１の中心位置よりも第１の基端部側に第１の幅減少率変更部が配置され、第１の中心位置よりも第２の基端部側に第２の幅減少率変更部が配置されている場合であっても、第１の極歯および第２の極歯と駆動用磁石との対向面積を確保して、トルクの低下を抑制することが可能になる。

　本発明において、第１の先端部および第２の先端部は、たとえば、略１／４円弧状の凸曲面状に形成されている。

　本発明において、ステータは、たとえば、駆動用コイルと第１のヨークと第２のヨークとを有するステータ部組を複数備え、ステータ部組は、軸方向で重なるように配置されている。

　以上のように、本発明では、ステッピングモータを軸方向で小型化した場合であっても、その性能の低下を抑制することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるステッピングモータの断面図である。図１のＥ－Ｅ方向からステッピングモータを示す図である。図１に示す外ヨークを示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ－Ｆ断面の断面図である。図１に示す内ヨークを示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＧ－Ｇ断面の断面図である。図１に示す駆動用磁石および極歯の配置関係を説明するための図である。図５に示す幅減少率変更部と先端部との距離を変化させたときのモータのトルクおよびトルクリップルを算出するシミュレーションの条件を説明するための図である。（Ａ）は、図５に示す幅減少率変更部と先端部との距離を変化させたときのモータのトルクおよびトルクリップルを算出するシミュレーションの結果を示すグラフであり、（Ｂ）は（Ａ）のグラフの元データの一覧表である。比較例にかかるモータの極歯の構成、配置関係、および、駆動用磁石と極歯との配置関係を説明するための図である。図１に示すモータのトルクと比較例にかかるモータのトルクとを算出するシミュレーションの結果を示すグラフである。図１に示すモータのトルクリップルと比較例にかかるモータのトルクリップルとを算出するシミュレーションの結果を示すグラフである。

　１　モータ（ステッピングモータ）
　３　駆動用磁石
　３ａ　一端面
　３ｂ　他端面
　４　ロータ
　５　駆動用コイル
　６　ステータ
　１２　第１のステータ部組（ステータ部組）
　１３　第２のステータ部組（ステータ部組）
　１４　外ヨーク（第１のヨーク）
　１４ａ　端板部（第１の端板部）
　１４ｂ　極歯（第１の極歯）
　１４ｃ　先端部（第１の先端部）
　１４ｄ　基端部（第１の基端部）
　１４ｅ　小幅減少率部（第１の小幅減少率部）
　１４ｆ　大幅減少率部（第１の大幅減少率部）
　１４ｇ　幅減少率変更部（第１の幅減少率変更部）
　１６　内ヨーク（第２のヨーク）
　１６ａ　端板部（第２の端板部）
　１６ｂ　極歯（第２の極歯）
　１６ｃ　先端部（第２の先端部）
　１６ｄ　基端部（第２の基端部）
　１６ｅ　小幅減少率部（第２の小幅減少率部）
　１６ｆ　大幅減少率部（第２の大幅減少率部）
　１６ｇ　幅減少率変更部（第２の幅減少率変更部）
　ＣＬ１　中心位置（第１の中心位置）
　ＣＬ２　中心位置（第２の中心位置）
　ＣＬ３　中心位置（第３の中心位置）
　Ｌ１　第１の基端部と第２の先端部との距離
　Ｌ２　第２の基端部と第１の先端部との距離
　Ｌ３　第２の幅減少率変更部と第１の基端部
　Ｌ４　第１の幅減少率変更部と第２の基端部との距離
　Ｌ５　駆動用磁石の一端面と第１の基端部との距離
　Ｌ６　駆動用磁石の他端面と第２の基端部との距離
　Ｌ７　駆動用磁石の一端面と第２の先端部との距離
　Ｌ８　駆動用磁石の他端面と第１の先端部との距離
　Ｌ９　第２の幅減少率変更部と第２の先端部との距離
　Ｌ１０　第１の幅減少率変更部と第１の先端部との距離

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

　（ステッピングモータの概略構成）
　図１は、本発明の実施の形態にかかるステッピングモータ１の断面図である。図２は、図１のＥ－Ｅ方向からステッピングモータ１を示す図である。図３は、図１に示す外ヨーク１４を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ－Ｆ断面の断面図である。図４は、図１に示す内ヨーク１６を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＧ－Ｇ断面の断面図である。

　本形態のステッピングモータ１（以下、「モータ１」とする。）は、いわゆるＰＭ型のステッピングモータである。このモータ１は、図１に示すように、回転軸２と２個の駆動用磁石３とを有するロータ４と、駆動用磁石３の外周側に配置される２個の駆動用コイル５を有するステータ６とを備えている。また、モータ１は、回転軸２の出力側の端部（図示省略）を支持する軸受（図示省略）と、回転軸２の反出力側の端部を支持する軸受７と、軸受７を保持する軸受保持部材８と、回転軸２を出力側へ付勢するための板バネ９とを備えている。

　なお、以下の説明では、回転軸２の出力側となる図１の左側を「出力側」、回転軸２の反出力側となる図１の右側を「反出力側」とする。また、回転軸２の軸方向となる図１の左右方向を「軸方向」、軸方向に直交する方向を「径方向」、ロータ４の円周方向を「周方向」とする。

　回転軸２は、ステンレス鋼、アルミニウムあるいは黄銅等の金属で形成されている。回転軸２の出力側は、ステータ６から突出しており、このステータ６から突出した部分には、リードスクリュー２ａが形成されている。リードスクリュー２ａは、たとえば、光ピックアップ装置等の被移動体と螺合して、被移動体を移動させる。

　駆動用磁石３は、永久磁石であり、略円筒状に形成されている。２個の駆動用磁石３は、軸方向に所定の間隔をあけた状態で、回転軸２の反出力側に固定されている。具体的には、ステータ６の軸方向の略中心を通過する平面Ｐに対して、２個の駆動用磁石３が略面対称に配置されている。駆動用磁石３の外周面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に形成されている。なお、駆動用磁石３の外周面に交互に形成されるＮ極、Ｓ極の周方向における幅は、たとえば、周方向で交互に配置される後述の極歯１４ｂ、１６ｂの周方向における配置ピッチとほぼ等しくなっている。

　ステータ６は、第１のステータ部組１２と第２のステータ部組１３とを備えている。第１のステータ部組１２と第２のステータ部組１３とは、軸方向で重なるように配置されている。

　第１のステータ部組１２は、外ヨーク１４と、１個の駆動用コイル５が巻回されるボビン１５と、ボビン１５を外ヨーク１４との間に挟むように配置される内ヨーク１６と、これらの各構成を径方向外側および反出力側から覆うケース部材１７とを備えている。この第１のステータ部組１２は、反出力側に配置される駆動用磁石３の径方向外側に配置されている。

　ボビン１５は、軸方向の両端に鍔部１５ａ、１５ｂを有する鍔付の筒状に形成されている。本形態では、図１に示すように、出力側に配置される鍔部１５ａの厚さ（軸方向の厚さ）が、反出力側に配置される鍔部１５ｂの厚さよりも薄くなっている。駆動用コイル５は、ボビン１５の外周側に巻回されている。すなわち、駆動用コイル５は、円筒状等の筒状に巻回されている。

　外ヨーク１４は、図３に示すように、略環状に形成される端板部１４ａと、端板部１４ａの内周端から軸方向に起立するように形成されるととともに周方向に所定のピッチで配置される複数の極歯１４ｂとを備えている。内ヨーク１６は、図４に示すように、略環状に形成される端板部１６ａと、端板部１６ａの内周端から軸方向に起立するように形成されるとともに周方向に所定のピッチで配置される複数の極歯１６ｂとを備えている。本形態では、外ヨーク１４は４個の極歯１４ｂを備え、４個の極歯１４ｂが略９０°ピッチで配置されている。また、内ヨーク１６は４個の極歯１６ｂを備え、４個の極歯１６ｂが略９０°ピッチで配置されている。

　外ヨーク１４の端板部１４ａは、駆動用コイル５の反出力側の端面を覆うように配置され、内ヨーク１６の端板部１６ａは、駆動用コイル５の出力側の端面を覆うように配置されている。すなわち、駆動用コイル５は、軸方向において、端板部１４ａと端板部１６ａとに挟まれている。具体的には、端板部１４ａは、ボビン１５の鍔部１５ａの反出力側の面を覆うように配置され、端板部１６ａは、ボビン１５の鍔部１５ｂの出力側の面を覆うように配置されており、ボビン１５は、軸方向において、端板部１４ａと端板部１６ａとに挟まれている。

　極歯１４ｂ、１６ｂは、駆動用磁石３の外周面に対向するように配置されている。また、極歯１４ｂと極歯１６ｂとは、周方向で隣接するように交互に配置されている。すなわち、４個の極歯１４ｂの間のそれぞれに、出力側から極歯１６ｂが入り込み、４個の極歯１６ｂの間のそれぞれに、反出力側から極歯１４ｂが入り込むように、極歯１４ｂと極歯１６ｂとが配置されている。また、極歯１４ｂ、１６ｂの径方向外側には、駆動用コイル５が巻回されたボビン１５が配置されている。

　外ヨーク１４および内ヨーク１６のより具体的な構成、極歯１４ｂ、１６ｂ同士のより具体的な配置関係、および、軸方向における駆動用磁石３と極歯１４ｂ、１６ｂとの配置関係については後述する。

　第２のステータ部組１３は、第１のステータ部組１２と同一の構成が、ステータ６の軸方向の略中心を通過する平面Ｐに対して対称に配置されることで構成されている。すなわち、第２のステータ部組１３は、第１のステータ部組１２と同様に、外ヨーク１４と、１個の駆動用コイル５が巻回されるボビン１５と、内ヨーク１６と、ケース部材１７とを備えており、図１に示すように、第１のステータ部組１２を構成する内ヨーク１６の端板部１６ａの出力側の面と、第２のステータ部組１３を構成する内ヨーク１６の端板部１６ａの反出力側の面とが平面Ｐ上で当接している。そのため、第２のステータ部組１３の構成の詳細な説明は省略する。

　軸受保持部材８は、略筒状に形成されており、第１ステータ部組１２の反出力側の端面に固定されている。すなわち、軸受保持部材８は、第１ステータ部組１２のケース部材１７の反出力側の端面に固定されている。軸受７は、軸受保持部材８の内周側に保持されており、軸方向に移動可能となっている。軸受７には、球状のピボット１９が配置される凹部が形成されている。また、回転軸２の反出力側の端面にもピボット１９が配置される凹部が形成されている。

　板バネ９は、軸受保持部材８の反出力側に固定されている。板バネ９の中心部には、図２に示すように、軸受７に当接するバネ部９ａが形成されている。バネ部９ａは、軸受７およびピボット１９を介して、回転軸２を出力側に付勢している。本形態では、軸受７、軸受保持部材８、板バネ９およびピボット１９によって、ロータ４の反出力側端がラジアル方向およびスラスト方向に支持されている。

　なお、本形態では、バネ部９ａによって付勢された軸受７の出力端側の一部は、図１に示すように、第１のステータ部組１２のケース部材１７の反出力側の端面よりも出力側に配置されている。すなわち、軸受７の出力端側の一部は、ステータ６の内部に配置されている。

　モータ１を軸方向から見たときの形状は、図２に示すように、略小判形状となっている。具体的には、モータ１を軸方向から見たときの形状は、曲率半径および曲率中心が同じ２個の円弧と図２の上下方向に平行な２本の線とから形成される略小判形状となっている。そのため、軸方向から見たときの形状が円形となるモータと比較して、本形態では、図２の左右方向においてモータ１を小型化することができる。なお、たとえば、モータ１の外径φは、７．５ｍｍであり、図２の左右方向におけるモータ１の幅Ｗ０は、６ｍｍである。また、本形態では、図２の左右両側面においても駆動用コイル５は、ケース部材１７に覆われている。すなわち、駆動用コイル５は、全周にわたってケース部材１７に覆われている。

　（外ヨークおよび内ヨークの構成）
　上述のように、外ヨーク１４は、端板部１４ａと、４個の極歯１４ｂとを備えている。図３（Ｂ）に示すように、極歯１４ｂの先端部１４ｃは、凸曲面状に形成されている。具体的には、先端部１４ｃは、径方向から見たときの形状が略１／４円弧状になる凸曲面状に形成されている。

　また、極歯１４ｂは、図３（Ｂ）に示すように、端板部１４ａと極歯１４ｂとの境界部に形成される極歯１４ｂの基端部１４ｄから先端部１４ｃに向かうにしたがってその幅（具体的には、周方向の幅）が狭くなるように形成されている。具体的には、基端部１４ｄから先端部１４ｃに向かって、初めは非常に緩やかに極歯１４ｂの幅が減少し、その後、緩やかに極歯１４ｂの幅が減少しており、極歯１４ｂは、径方向から見たときの形状が略五角形状あるいは略六角形状となるように形成されている。

　すなわち、本形態の極歯１４ｂは、極歯１４ｂの基端側に配置されるとともに極歯１４ｂの先端側に向かうにしたがって所定の減少率で極歯１４ｂの幅が減少していく小幅減少率部１４ｅと、極歯１４ｂの先端側に配置されるとともに極歯１４ｂの先端側に向かうにしたがって小幅減少率部１４ｅよりも大きな減少率で極歯１４ｂの幅が減少していく大幅減少率部１４ｆとから構成されている。小幅減少率部１４ｅと大幅減少率部１４ｆとの境界部は、極歯１４ｂの幅の減少率が変わる幅減少率変更部１４ｇとなっている。

　小幅減少率部１４ｅは、極歯１４ｂの先端側に向かうにしたがって、周方向の両側から同じ量だけ極歯１４ｂの幅が狭くなるように形成されている。また、小幅減少率部１４ｅの周方向両端部は、径方向から見たときの形状が軸方向（図３（Ｂ）の上下方向）に対して傾斜する直線状となるように形成されており、小幅減少率部１４ｅでは、極歯１４ｂの先端側に向かうにしたがって、極歯１４ｂの幅が次第に狭くなっている。

　大幅減少率部１４ｆは、極歯１４ｂの先端側に向かうにしたがって、周方向の両側から同じ量だけ極歯１４ｂの幅が狭くなるように形成されている。また、大幅減少率部１４ｆの周方向両端部は、径方向から見たときの形状が軸方向に対して傾斜する直線状となるように形成されており、大幅減少率部１４ｆでは、極歯１４ｂの先端側に向かうにしたがって、極歯１４ｂの幅が次第に狭くなっている。また、径方向から見たときの大幅減少率部１４ｆの周方向両端部の軸方向に対する傾きは、径方向から見たときの小幅減少率部１４ｅの周方向両端部の軸方向に対する傾きよりも大きくなっている。

　上述のように、内ヨーク１６は、端板部１６ａと、４個の極歯１６ｂとを備えている。本形態では、極歯１６ｂは、外ヨーク１４の極歯１４ｂと同形状に形成されている。すなわち、まず、極歯１６ｂの先端部１６ｃは、図４（Ｂ）に示すように、径方向から見たときの形状が略１／４円弧状になる凸曲面状に形成されている。

　また、極歯１６ｂは、図４（Ｂ）に示すように、端板部１６ａと極歯１６ｂとの境界部に形成される極歯１６ｂの基端部１６ｄから先端部１６ｃに向かうにしたがってその幅が狭くなるように形成されている。具体的には、基端部１６ｄから先端部１６ｃに向かって、初めは非常に緩やかに極歯１６ｂの幅が減少し、その後、緩やかに極歯１６ｂの幅が減少しており、極歯１６ｂは、径方向から見たときの形状が略五角形状あるいは略六角形状となるように形成されている。

　すなわち、極歯１６ｂは、極歯１６ｂの基端側に配置されるとともに極歯１６ｂの先端側に向かうにしたがって所定の減少率で極歯１６ｂの幅が減少していく小幅減少率部１６ｅと、極歯１６ｂの先端側に配置されるとともに極歯１６ｂの先端側に向かうにしたがって小幅減少率部１６ｅよりも大きな減少率で極歯１６ｂの幅が減少していく大幅減少率部１６ｆとから構成されている。小幅減少率部１６ｅと大幅減少率部１６ｆとの境界部は、極歯１６ｂの幅の減少率が変わる幅減少率変更部１６ｇとなっている。

　小幅減少率部１４ｅと同様に、小幅減少率部１６ｅは、極歯１６ｂの先端側に向かうにしたがって、周方向の両側から同じ量だけ極歯１６ｂの幅が狭くなるように形成されている。また、小幅減少率部１６ｅの周方向両端部は、径方向から見たときの形状が軸方向（図４（Ｂ）の上下方向）に対して傾斜する直線状となるように形成されている。

　大幅減少率部１４ｆと同様に、大幅減少率部１６ｆは、極歯１６ｂの先端側に向かうにしたがって、周方向の両側から同じ量だけ極歯１６ｂの幅が狭くなるように形成されている。また、大幅減少率部１６ｆの周方向両端部は、径方向から見たときの形状が軸方向に対して傾斜する直線状になるように形成されている。また、径方向から見たときの大幅減少率部１６ｆの周方向両端部の軸方向に対する傾きは、径方向から見たときの小幅減少率部１６ｅの周方向両端部の軸方向に対する傾きよりも大きくなっている。

　本形態では、極歯１４ｂの先端部１４ｃの幅Ｈ１は、極歯１４ｂの基端部１４ｄの幅Ｈ２の略１／３となっている。また、先端部１４ｃの幅Ｈ１は、極歯１４ｂの幅減少率変更部１４ｇの幅Ｈ３の略１９／５０となっている。同様に、本形態では、極歯１６ｂの先端部１６ｃの幅Ｈ４は、極歯１６ｂの基端部１６ｄの幅Ｈ５の略１／３となっている。また、先端部１６ｃの幅Ｈ４は、極歯１６ｂの幅減少率変更部１６ｇの幅Ｈ６の略１９／５０となっている。

　（極歯の配置関係および駆動用磁石と極歯との配置関係）
　図５は、図１に示す駆動用磁石３および極歯１４ｂ、１６ｂの配置関係を説明するための図である。

　上述のように、本形態では、外ヨーク１４の極歯１４ｂと内ヨーク１６の極歯１６ｂとは、同形状に形成されている。そのため、本形態では、図５に示すように、極歯１４ｂの基端部１４ｄと極歯１６ｂの先端部１６ｃとの距離Ｌ１と、極歯１６ｂの基端部１６ｄと極歯１４ｂの先端部１４ｃとの距離Ｌ２とが等しくなっている。また、極歯１６ｂの幅減少率変更部１６ｇと基端部１４ｄとの距離Ｌ３と、極歯１４ｂの幅減少率変更部１４ｇと基端部１６ｄとの距離Ｌ４とが等しくなっている。

　また、本形態では、軸方向において、外ヨーク１４と内ヨーク１６とは、軸方向における駆動用磁石３の中心を通過する平面Ｐ１に対して略面対称に配置されている。すなわち、極歯１４ｂと極歯１６ｂとは、平面Ｐ１に対して略面対称に配置されており、軸方向における駆動用磁石３の一端面３ａと基端部１４ｄとの距離Ｌ５と、軸方向における駆動用磁石３の他端面３ｂと基端部１６ｄとの距離Ｌ６とは、略等しくなっている。そのため、駆動用磁石３の一端面３ａと先端部１６ｃとの距離Ｌ７と、駆動用磁石３の他端面３ｂと先端部１４ｃとの距離Ｌ８とが略等しくなっている。また、外ヨーク１４と内ヨーク１６とが平面Ｐ１に対して略面対称に配置されているため、軸方向における基端部１４ｄと基端部１６ｄとの中心位置ＣＬ１と、軸方向における平面Ｐ１の位置とは略一致している。なお、図５では、中心位置ＣＬ１と平面Ｐ１とが軸方向において一致しているが、中心位置ＣＬ１と平面Ｐ１とが軸方向において若干ずれる場合もある。

　また、図５に示すように、駆動用磁石３の一端面３ａは、軸方向において、基端部１４ｄと先端部１６ｃとの間に配置され、駆動用磁石３の他端面３ｂは、軸方向において、基端部１６ｄと先端部１４ｃとの間に配置されている。本形態では、駆動用磁石３の一端面３ａと基端部１４ｄとの距離Ｌ５は、駆動用磁石３の一端面３ａと先端部１６ｃとの距離Ｌ７よりも短くなっている。また、駆動用磁石３の他端面３ｂと基端部１６ｄとの距離Ｌ６は、駆動用磁石３の他端面３ｂと先端部１４ｃとの距離Ｌ８よりも短くなっている。

　さらに、本形態では、幅減少率変更部１４ｇと幅減少率変更部１６ｇとは、軸方向における先端部１４ｃと先端部１６ｃとの略中間位置に配置されている。すなわち、幅減少率変更部１４ｇと幅減少率変更部１６ｇとは、軸方向における基端部１４ｄと基端部１６ｄとの略中間位置に配置されている。具体的には、軸方向において、幅減少率変更部１４ｇは、中心位置ＣＬ１よりも極歯１４ｂの基端部１４ｄ側に配置され、幅減少率変更部１６ｇは、中心位置ＣＬ１よりも極歯１６ｂの基端部１６ｄ側に配置されている。より具体的には、幅減少率変更部１４ｇは、軸方向における中心位置ＣＬ１と先端部１６ｃとの中心位置ＣＬ２よりも極歯１４ｂの先端部１４ｃ側（中心位置ＣＬ１側）に配置され、幅減少率変更部１６ｇは、軸方向における中心位置ＣＬ１と先端部１４ｃとの中心位置ＣＬ３よりも極歯１６ｂの先端部１６ｃ側（中心位置ＣＬ１側）に配置されている。また、上述のように、極歯１４ｂと極歯１６ｂとが同形状に形成されているため、軸方向における幅減少率変更部１４ｇと中心位置ＣＬ１との距離と、軸方向における幅減少率変更部１６ｇと中心位置ＣＬ１との距離とが等しくなっている。

　軸方向における幅減少率変更部１４ｇと幅減少率変更部１６ｇとの間（具体的には、図５の斜線で示す領域）では、周方向で互いに隣接する極歯１４ｂと極歯１６ｂとの周方向における隙間が他の箇所よりも狭くなっている。すなわち、軸方向における幅減少率変更部１４ｇと幅減少率変更部１６ｇとの間の領域は、周方向で互いに隣接する極歯１４ｂと極歯１６ｂとの周方向における隙間が他の箇所よりも狭くなる狭隙間部Ｒとなっている。狭隙間部Ｒは、軸方向における先端部１４ｃと先端部１６ｃとの略中間位置に形成されている。すなわち、狭隙間部Ｒは、軸方向における基端部１４ｄと基端部１６ｄとの略中間位置に形成されている。

　また、軸方向における狭隙間部Ｒと先端部１６ｃとの距離は、軸方向における狭隙間部Ｒと基端部１４ｄとの距離の略２／３となっており、軸方向における狭隙間部Ｒと先端部１４ｃとの距離は、軸方向における狭隙間部Ｒと基端部１６ｄとの距離の略２／３となっている。より具体的には、図５に示すように、本形態では、軸方向における幅減少率変更部１６ｇと先端部１６ｃとの距離Ｌ９は、軸方向における幅減少率変更部１６ｇと基端部１４ｄとの距離Ｌ３の略２／３となっており、軸方向における幅減少率変更部１４ｇと先端部１４ｃとの距離Ｌ１０は、軸方向における幅減少率変更部１４ｇと基端部１６ｄとの距離Ｌ４の略２／３となっている。

　なお、本形態では、たとえば、外ヨーク１４は第１のヨークであり、内ヨーク１６は第２のヨークである。また、端板部１４ａは第１の端板部であり、端板部１６ａは第２の端板部であり、極歯１４ｂは第１の極歯であり、極歯１６ｂは第２の極歯である。さらに、先端部１４ｃは第１の先端部であり、先端部１６ｃは第２の先端部であり、基端部１４ｄは第１の基端部であり、基端部１６ｄは第２の基端部である。また、小幅減少率部１４ｅは第１の小幅減少率部であり、小幅減少率部１６ｅは第２の小幅減少率部であり、大幅減少率部１４ｆは第１の大幅減少率部であり、大幅減少率部１６ｆは第２の大幅減少率部であり、幅減少率変更部１４ｇは第１の幅減少率変更部であり、幅減少率変更部１６ｇは第２の幅減少率変更部である。また、中心位置ＣＬ１は、第１の中心位置であり、中心位置ＣＬ２は、第２の中心位置であり、中心位置ＣＬ３は、第３の中心位置である。

　（本形態の主な効果）
　以上説明したように、本形態では、駆動用磁石３の一端面３ａは、軸方向において、基端部１４ｄと先端部１６ｃとの間に配置され、駆動用磁石３の他端面３ｂは、軸方向において、基端部１６ｄと先端部１４ｃとの間に配置されている。そのため、駆動用磁石３の一端面３ａから基端部１４ｄと先端部１６ｃとをバランス良く離して配置することが可能になり、また、駆動用磁石３の他端面３ｂから基端部１６ｄと先端部１４ｃとをバランス良く離して配置することが可能になる。したがって、本形態では、外ヨーク１４、内ヨーク１６（すなわち、端板部１４ａ、１６ａや極歯１４ｂ、１６ｂ）およびケース部材１７等を薄型化しても、先端部１４ｃ、１６ｃおよび基端部１４ｄ、１６ｄの磁束が集中する箇所での磁気飽和を抑制することが可能になる。特に、本形態では、先端部１４ｃ、１６ｃは、凸曲面状に形成されているため、先端部１４ｃ、１６ｃに磁束が集中するのを効果的に抑制することが可能になる。その結果、本形態では、モータ１を軸方向で小型化する際に、外ヨーク１４、内ヨーク１６およびケース部材１７等を薄型化して駆動用コイル５の巻数を増やし、トルクの低下を抑制しても、先端部１４ｃ、１６ｃおよび基端部１４ｄ、１６ｄの磁束が集中する箇所での磁気飽和を抑制して、リニアリティ特性が低下するのを抑制することが可能になる。したがって、本形態では、モータ１を軸方向で小型化しても、その性能の低下を抑制することが可能になる。

　本形態では、先端部１４ｃ、１６ｃは、凸曲面状に形成されている。そのため、先端部１４ｃ、１６ｃを駆動用磁石３の一端面３ａあるいは他端面３ｂに比較的近づけても、先端部１４ｃ、１６ｃに磁束が集中するのを抑制することが可能になる。すなわち、極歯１４ｂ、１６ｂと駆動用磁石３との対向面積を増やしつつ、先端部１４ｃ、１６ｃに磁束が集中するのを抑制することが可能になる。したがって、先端部１４ｃ、１６ｃに磁束が集中するのを抑制しつつ、効率的な磁気回路を形成することが可能になり、トルクの低下を効率的に抑制することが可能になる。

　本形態では、駆動用磁石３の一端面３ａと基端部１４ｄとの距離Ｌ５は、駆動用磁石３の一端面３ａと先端部１６ｃとの距離Ｌ７よりも短くなっている。また、駆動用磁石３の他端面３ｂと基端部１６ｄとの距離Ｌ６は、駆動用磁石３の他端面３ｂと先端部１４ｃとの距離Ｌ８よりも短くなっている。そのため、距離Ｌ５が距離Ｌ７よりも長く、距離Ｌ６が距離Ｌ８よりも長い場合と比較して、軸方向における駆動用磁石３の長さが一定であり、かつ、距離Ｌ７、Ｌ８が一定である場合には、極歯１４ｂ、１６ｂの軸方向の長さを短くすることができる。したがって、軸方向における駆動用磁石３の長さが一定であり、かつ、距離Ｌ７、Ｌ８が一定である場合には、モータ１を軸方向で小型化することができる。すなわち、駆動用磁石３の一端面３ａと基端部１４ｄとの距離Ｌ５が駆動用磁石３の一端面３ａと先端部１６ｃとの距離Ｌ７よりも短くなっており、駆動用磁石３の他端面３ｂと基端部１６ｄとの距離Ｌ６が駆動用磁石３の他端面３ｂと先端部１４ｃとの距離Ｌ８よりも短くなっていると、モータ１を軸方向で小型化することが可能になる。

　本形態では、極歯１４ｂと極歯１６ｂとは、軸方向における駆動用磁石３の中心を通過する平面Ｐ１に対して略面対称に配置されている。そのため、極歯１４ｂと極歯１６ｂとが平面Ｐ１に対して非対称に配置されている場合と比較して、トルクリップルを効果的に小さくすることが可能になり、リニアリティ特性の低下を効果的に抑制することが可能になる。

　本形態では、極歯１４ｂは、小幅減少率部１４ｅと大幅減少率部１４ｆとから構成され、極歯１６ｂは、小幅減少率部１６ｅと大幅減少率部１６ｆとから構成されている。そのため、極歯１４ｂ、１６ｂの幅が基端部１４ｄ、１６ｄから先端部１４ｃ、１６ｃまで一定の減少率で減少している場合と比較して、極歯１４ｂ、１６ｂの先端側の幅を狭くしつつ、極歯１４ｂ、１６ｂの基端側の幅を広くすることが可能になる。したがって、極歯１４ｂ、１６ｂの先端側の影響によるトルクリップルの悪化を抑制しつつ、極歯１４ｂ、１６ｂの基端側における磁気飽和を抑制して極歯１４ｂ、１６ｂの基端側の影響によるトルクリップルの悪化を抑制することが可能になる。その結果、リニアリティ特性の低下を効果的に抑制することが可能になる。

　本形態では、幅減少率変更部１４ｇ、１６ｇは、軸方向における先端部１４ｃ、１６ｃの略中間位置に配置されている。また、幅減少率変更部１６ｇと先端部１６ｃとの距離Ｌ９は、幅減少率変更部１６ｇと基端部１４ｄとの距離Ｌ３の略２／３となっており、幅減少率変更部１４ｇと先端部１４ｃとの距離Ｌ１０は、幅減少率変更部１４ｇと基端部１６ｄとの距離Ｌ４の略２／３となっている。そのため、基端部１４ｄと先端部１６ｃとの距離Ｌ１、および、基端部１６ｄと先端部１４ｃとの距離Ｌ２を比較的大きくすることが可能になる。したがって、駆動用磁石３の一端面３ａから基端部１４ｄまでの距離Ｌ５、駆動用磁石３の一端面３ａから先端部１６ｃまでの距離Ｌ７、駆動用磁石３の他端面３ｂから基端部１６ｄまでの距離Ｌ６、および、駆動用磁石３の他端面３ｂから先端部１４ｃまでの距離Ｌ８を大きくすることが可能になる。その結果、先端部１４ｃ、１６ｃおよび基端部１４ｄ、１６ｄの磁束が集中する箇所での磁気飽和を効果的に抑制することが可能になる。

　本形態では、幅減少率変更部１４ｇは、中心位置ＣＬ１よりも基端部１４ｄ側に配置され、幅減少率変更部１６ｇは、中心位置ＣＬ１よりも基端部１６ｄ側に配置されている。そのため、幅減少率変更部１４ｇが中心位置ＣＬ１よりも先端部１４ｃ側に配置されている場合と比較して、基端部１４ｄの磁束が集中する箇所での磁気飽和を抑制することが可能になる。また、幅減少率変更部１６ｇが中心位置ＣＬ１よりも先端部１６ｃ側に配置されている場合と比較して、基端部１６ｄの磁束が集中する箇所での磁気飽和を抑制することが可能になる。

　本形態では、幅減少率変更部１４ｇは、中心位置ＣＬ２よりも先端部１４ｃ側に配置され、幅減少率変更部１６ｇは、中心位置ＣＬ３よりも先端部１６ｃ側に配置されている。そのため、中心位置ＣＬ１よりも基端部１４ｄ側に幅減少率変更部１４ｇが配置され、中心位置ＣＬ１よりも基端部１６ｄ側に幅減少率変更部１６ｇが配置されている場合であっても、極歯１４ｂ、１６ｂと駆動用磁石３との対向面積を確保して、トルクの低下を抑制することが可能になる。

　（シミュレーション１）
　図６は、図５に示す幅減少率変更部１６ｇと先端部１６ｃとの距離Ｌ９および幅減少率変更部１４ｇと先端部１４ｃとの距離Ｌ１０を変化させたときのモータ１のトルクおよびトルクリップルを算出するシミュレーションの条件を説明するための図である。図７（Ａ）は、図５に示す幅減少率変更部１６ｇと先端部１６ｃとの距離Ｌ９および幅減少率変更部１４ｇと先端部１４ｃとの距離Ｌ１０を変化させたときのモータ１のトルクおよびトルクリップルを算出するシミュレーションの結果を示すグラフであり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のグラフの元データの一覧表である。

　駆動用磁石３の軸方向の長さＷ１（図６参照）、軸方向における極歯１４ｂの基端部１４ｄと極歯１６ｂの基端部１６ｄとの距離Ｌ１１（図５参照）、軸方向における基端部１４ｄと幅減少率変更部１４ｇとの距離Ｌ１２（図５参照）、軸方向における基端部１６ｄと幅減少率変更部１６ｇとの距離Ｌ１３（図５参照）、駆動用磁石３の一端面３ａと基端部１４ｄとの距離Ｌ５、および、駆動用磁石３の他端面３ｂと基端部１６ｄとの距離Ｌ６を一定にして、幅減少率変更部１６ｇと先端部１６ｃとの距離Ｌ９および幅減少率変更部１４ｇと先端部１４ｃとの距離Ｌ１０を変化させたときのモータ１のトルクおよびトルクリップルを算出するシミュレーションを行った。具体的には、シミュレーションでは、駆動用コイル５に供給される電流値を一定としたときのモータ１の最小トルク、および、駆動用コイル５に供給される電流値を一定としたときのモータ１のステップごとのトルクの変動量の最大値（最大トルクと最少トルクとの差）を算出した。以下、そのシミュレーションの条件および結果について説明する。

　まず、シミュレーションの条件について説明する。シミュレーションでは、距離Ｌ１２、Ｌ１３を２．０ｍｍに固定して、図７（Ｂ）に示すように、距離Ｌ９、Ｌ１０を条件１～条件４までの４つの長さとしたときのモータ１のトルクおよびトルクリップルを算出した。また、このシミュレーションでは、図２～図６に示す各寸法を以下のように設定した。

　距離Ｌ３、Ｌ４：２．４１ｍｍ
　距離Ｌ５：０．２６ｍｍ
　距離Ｌ６：０．３ｍｍ
　距離Ｌ１１：４．４１ｍｍ
　距離Ｌ１２、Ｌ１３：２ｍｍ
　先端部１４ｃの幅Ｈ１、先端部１６ｃの幅Ｈ４：０．４５７ｍｍ
　基端部１４ｄの幅Ｈ２、基端部１６ｄの幅Ｈ５：１．３３９ｍｍ
　幅減少率変更部１４ｇの幅Ｈ３、幅減少率変更部１６ｇの幅Ｈ６：１．２ｍｍ
　先端部１４ｃ、１６ｃの曲率半径：０．４ｍｍ
　駆動用磁石３の長さＷ１：３．８５ｍｍ
　駆動用コイル５の軸方向の長さＷ２：３．７ｍｍ
　２個の駆動用磁石３の一端面３ａ間の距離Ｗ３：９．２ｍｍ
　ステータ６の出力側端からモータ１の反出力側端までの距離Ｗ４：１２．４２ｍｍ
　極歯１４ｂ、１６ｂの厚さｔ１：０．３７ｍｍ
　端板部１４ａ、１６ａの厚さｔ２：０．４５ｍｍ
　ケース部材１７の厚さｔ３：０．２ｍｍ
　駆動用磁石３の外径Ｄ１：３．１６ｍｍ
　極歯１４ｂ、１６ｂの内径Ｄ２：３．４６ｍｍ
　極歯１４ｂ、１６ｂの外径Ｄ３：４．２ｍｍ
　径方向における極歯１４ｂ、１６ｂと駆動用磁石３との隙間Ｓ：０．１５ｍｍ
　モータ１の外径φ：７．５ｍｍ
　モータ１の幅Ｗ０：６ｍｍ
　なお、図５に示すＬ１４は、極歯１４ｂの先端部１４ｃから基端部１４ｄまでの距離（すなわち、極歯１４ｂの軸方向の長さ）であり、図５に示すＬ１５は、極歯１６ｂの先端部１６ｃから基端部１６ｄまでの距離（すなわち、極歯１６ｂの軸方向の長さ）である。

　以上の条件でシミュレーションを行った結果を図７に示す。図７に示すように、距離Ｌ９、Ｌ１０を１．２ｍｍにした条件１の場合には、トルクリップルは小さくて、リニアリティ特性は良好であるものの、トルクが小さくて、トルク特性は良好でなかった。また、距離Ｌ９、Ｌ１０を１．９６ｍｍにした条件３の場合、および、距離Ｌ９、Ｌ１０を２．２ｍｍとした条件４の場合には、トルクは大きくて、トルク特性は良好であったものの、トルクリップルが大きくて、リニアリティ特性は良好でなかった。これに対して、距離Ｌ９、Ｌ１０を１．６ｍｍにした条件２の場合には、トルクリップルは小さく、かつ、トルクは大きくて、リニアリティ特性およびトルク特性はいずれも良好であった。すなわち、距離Ｌ９、Ｌ１０が距離Ｌ３、Ｌ４の略２／３となっている場合には、リニアリティ特性およびトルク特性はいずれも良好であった。

　（シミュレーション２）
　図８は、比較例にかかるモータの極歯５４ｂ、５６ｂの構成、配置関係、および、駆動用磁石３と極歯５４ｂ、５６ｂとの配置関係を説明するための図である。図９は、図１に示すモータ１のトルクと比較例にかかるモータのトルクとを算出するシミュレーションの結果を示すグラフである。図１０は、図１に示すモータ１のトルクリップルと比較例にかかるモータのトルクリップルとを算出するシミュレーションの結果を示すグラフである。

　図１に示すモータ１（実施例にかかるモータ１）のトルクおよびトルクリップルと、モータ１よりも軸方向に長いモータ（比較例にかかるモータ）のトルクおよびトルクリップルとを比較するため、モータ１のトルクおよびトルクリップルと、比較例にかかるモータのトルクおよびトルクリップルとを算出するシミュレーションを行った。以下、そのシミュレーションの条件および結果について説明する。

　まず、シミュレーションの条件について説明する。シミュレーションでは、実施例にかかるモータ１として、上述のシミュレーション１の条件２で設定されるモータ１を使用した。また、比較例にかかるモータとしては、図８に示すように、外ヨーク５４の極歯５４ｂと内ヨーク５６の極歯５６ｂとの周方向の隙間が軸方向で一定になっているモータを使用した。また、比較例にかかるモータの図６、図８に示す各寸法を以下のように設定した。なお、極歯５４ｂ、５６ｂの形状および以下の設定値を除けば、比較例にかかるモータとモータ１とはほぼ同様に構成されている。また、極歯５４ｂと極歯５６ｂとは同形状に形成されている。さらに、極歯５４ｂの先端部５４ｃおよび極歯５６ｂの先端部５６ｃは、平面状に形成されている。

　極歯５４ｂの基端部５４ｄと極歯５６ｂの先端部５６ｃとの距離Ｌ５１：０．５ｍｍ
　極歯５６ｂの基端部５６ｄと極歯５４ｂの先端部５４ｃとの距離Ｌ５２：０．５ｍｍ
　駆動用磁石３の一端面３ａと基端部５４ｄとの距離：０ｍｍ
　駆動用磁石３の他端面３ｂと基端部５６ｄとの距離Ｌ５６：０．３ｍｍ
　駆動用磁石３の他端面３ｂと先端部５４ｃとの距離Ｌ５８：０．２ｍｍ
　基端部５４ｄと基端部５６ｄとの距離Ｌ６１：５．１１ｍｍ
　極歯５４ｂの軸方向の長さＬ６４、極歯５６ｂの軸方向の長さＬ６５：４．６１ｍｍ
　先端部５４ｃの幅Ｈ５１、先端部５６ｃの幅Ｈ５３：０．５８５ｍｍ
　基端部５４ｄの幅Ｈ５２、基端部５６ｄの幅Ｈ５４：１．３３９ｍｍ
　駆動用磁石３の長さＷ１：４．８１ｍｍ
　駆動用コイル５の軸方向の長さＷ２：４．３ｍｍ
　２個の駆動用磁石３の一端面３ａ間の距離Ｗ３：１１．２２ｍｍ
　ステータ６の出力側端からモータ１の反出力側端までの距離Ｗ４：１４．４２ｍｍ
　極歯５４ｂ、５６ｂの厚さｔ１：０．４５ｍｍ
　端板部５４ａ、５６ａの厚さｔ２：０．５ｍｍ
　ケース部材１７の厚さｔ３：０．３ｍｍ
　駆動用磁石３の外径Ｄ１：３．２ｍｍ
　極歯５４ｂ、５６ｂの内径Ｄ２：３．５ｍｍ
　極歯５４ｂ、５６ｂの外径Ｄ３：４．４ｍｍ
　径方向における極歯５４ｂ、５６ｂと駆動用磁石３との隙間Ｓ：０．１５ｍｍ

　以上の条件でシミュレーションを行った結果を図９、図１０に示す。図９に示すように、回転しているロータ４を止めるためのトルクであるプルアウトトルク（ＰＯＴ）は、実施例にかかるモータ１と比較例にかかるモータとで、ほぼ同等となった。また、図９に示すように、停止しているロータ４を起動させるためのトルクであるプルイントルク（ＰＩＴ）も、実施例にかかるモータ１と比較例にかかるモータとで、ほぼ同等となった。さらに、図１０に示すように、実施例にかかるモータ１のトルクリップルと、比較例にかかるモータのトルクリップルもほぼ同等となった。

　このように、上述のシミュレーション１の条件２で設定されるモータ１は、比較例にかかるモータよりも軸方向で２ｍｍ短くなっている（すなわち、軸方向で２ｍｍだけ小型化されている）にもかかわらず、比較例にかかるモータとほぼ同等のトルク特性とリニアリティ特性とを得ることができる。

　（他の実施の形態）
　上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

　上述した形態では、図１に示すように、軸受７の出力端側の一部がステータ６の内部に配置されている。この他にもたとえば、軸受７の大半部分がステータ６の内部に配置されるように、回転軸２、軸受７、軸受保持部材８および板バネ９が構成されても良い。また、軸受７の全部がステータ６の内部に配置されるように（すなわち、軸受７がステータ６の内部に収納されるように）、回転軸２、軸受７、軸受保持部材８および板バネ９が構成されても良い。

　上述した形態では、ステータ６は、第１のステータ部組１２と第２のステータ部組１３とによって構成されている。この他にもたとえば、ステータ６は、３個以上のステータ部組によって構成されても良い。

　上述した形態では、モータ１を軸方向から見たときの形状は、略小判形状となっている。この他にもたとえば、モータ１を軸方向から見たときの形状が略円形状となっていても良い。

Claims

　駆動用磁石を有するロータと、筒状に巻回され前記駆動用磁石の外周側に配置される駆動用コイルを有するステータとを備え、
　前記ステータは、前記ロータの軸方向における前記駆動用コイルの一端面を覆うように配置される略環状の第１の端板部を有する第１のヨークと、前記軸方向における前記駆動用コイルの他端面を覆うように配置される略環状の第２の端板部を有する第２のヨークとを備え、
　前記第１のヨークは、前記第１の端板部の内周端から起立するように形成され前記駆動用磁石の外周面に対向するように配置される複数の第１の極歯を備え、
　前記第２のヨークは、前記第２の端板部の内周端から起立するように形成され前記駆動用磁石の外周面に対向するように配置される複数の第２の極歯を備え、
　前記第１の極歯と前記第２の極歯とは、前記ロータの周方向で交互に配置され、
　前記軸方向における前記駆動用磁石の一端面は、前記軸方向において、前記第１の端板部と前記第１の極歯との境界部に形成される前記第１の極歯の基端部である第１の基端部と、前記第２の極歯の先端部である第２の先端部との間に配置され、
　前記軸方向における前記駆動用磁石の他端面は、前記軸方向において、前記第２の端板部と前記第２の極歯との境界部に形成される前記第２の極歯の基端部である第２の基端部と、前記第１の極歯の先端部である第１の先端部との間に配置され、
　前記第１の先端部および前記第２の先端部は、凸曲面状に形成されていることを特徴とするステッピングモータ。
　前記軸方向における前記駆動用磁石の一端面と前記第１の基端部との距離は、前記軸方向における前記駆動用磁石の一端面と前記第２の先端部との距離よりも短く、
　前記軸方向における前記駆動用磁石の他端面と前記第２の基端部との距離は、前記軸方向における前記駆動用磁石の他端面と前記第１の先端部との距離よりも短いことを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
　前記軸方向における前記第１の基端部と前記第２の先端部との距離と、前記軸方向における前記第２の基端部と前記第１の先端部との距離とが略等しく、
　前記軸方向における前記駆動用磁石の一端面と前記第１の基端部との距離と、前記軸方向における前記駆動用磁石の他端面と前記第２の基端部との距離とが略等しいことを特徴とする請求項１または２記載のステッピングモータ。
　前記第１の極歯は、前記第１の基端部から前記第１の先端部に向かうにしたがってその幅が狭くなるように形成され、
　前記第２の極歯は、前記第２の基端部から前記第２の先端部に向かうにしたがってその幅が狭くなるように形成され、
　前記第１の極歯は、その基端側に配置されるとともに前記第１の極歯の先端側に向かうにしたがって所定の減少率で前記第１の極歯の幅が減少していく第１の小幅減少率部と、前記第１の極歯の先端側に配置されるとともに前記第１の極歯の先端側に向かうにしたがって前記第１の小幅減少率部よりも大きな減少率で前記第１の極歯の幅が減少していく第１の大幅減少率部とから構成され、
　前記第２の極歯は、その基端側に配置されるとともに前記第２の極歯の先端側に向かうにしたがって所定の減少率で前記第２の極歯の幅が減少していく第２の小幅減少率部と、前記第２の極歯の先端側に配置されるとともに前記第２の極歯の先端側に向かうにしたがって前記第２の小幅減少率部よりも大きな減少率で前記第２の極歯の幅が減少していく第２の大幅減少率部とから構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のステッピングモータ。
　前記第１の小幅減少率部と前記第１の大幅減少率部との境界部となる第１の幅減少率変更部、および、前記第２の小幅減少率部と前記第２の大幅減少率部との境界部となる第２の幅減少率変更部は、前記軸方向における前記第１の先端部と前記第２の先端部との略中間位置に配置され、
　前記軸方向における前記第１の幅減少率変更部と前記第１の先端部との距離は、前記軸方向における前記第１の幅減少率変更部と前記第２の基端部との距離の略２／３であり、
　前記軸方向における前記第２の幅減少率変更部と前記第２の先端部との距離は、前記軸方向における前記第２の幅減少率変更部と前記第１の基端部との距離の略２／３であることを特徴とする請求項４記載のステッピングモータ。
　前記第１の小幅減少率部と前記第１の大幅減少率部との境界部となる第１の幅減少率変更部は、前記軸方向における前記第１の基端部と前記第２の基端部との中心位置である第１の中心位置よりも前記第１の基端部側に配置され、
　前記第２の小幅減少率部と前記第２の大幅減少率部との境界部となる第２の幅減少率変更部は、前記第１の中心位置よりも前記第２の基端部側に配置されていることを特徴とする請求項４または５記載のステッピングモータ。
　前記第１の幅減少率変更部は、前記軸方向における前記第１の中心位置と前記第２の先端部との中心位置である第２の中心位置よりも前記第１の先端部側に配置され、
　前記第２の幅減少率変更部は、前記軸方向における前記第１の中心位置と前記第１の先端部との中心位置である第３の中心位置よりも前記第２の先端部側に配置されていることを特徴とする請求項６記載のステッピングモータ。
　前記第１の先端部および前記第２の先端部は、略１／４円弧状の凸曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のステッピングモータ。
　前記ステータは、前記駆動用コイルと前記第１のヨークと前記第２のヨークとを有するステータ部組を複数備え、
　前記ステータ部組は、前記軸方向で重なるように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のステッピングモータ。