JPH0865996A

JPH0865996A - ステップモータ

Info

Publication number: JPH0865996A
Application number: JP21425394A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Aoshima; 力青島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-08-16
Filing date: 1994-08-16
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】ステップモータの駆動力を下げずに、コイル
の総ターン数を減らし、それによって、ステップモータ
のコンパクト化を可能にする。【構成】円筒形状であり円周方向に分割されて異なる
極性が交互に外周部に着磁された着磁部から成る着磁層
を円筒軸方向に複数重ねかつ軸方向に関して隣合う着磁
層の着磁部の極性が互いに異なるように構成されたロー
タと、該ロータの外周部に対向しかつロータの軸方向に
異なる着磁層に対して配置された第１磁極部および第２
磁極部の少なくとも２つの磁極部を持つステータと、該
ステータを励磁させるようにステータに嵌合状態で配置
されたコイルとから成るステップモータにおいて、コイ
ルの軸方向をほぼ磁極部に向きにしてコイルをステータ
の上下の磁極部毎に配置し、かつコイルの積層巻数を磁
極部に近い部分から遠い部分に向かう方向で少なくなる
ように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステップモータの構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ステップモータによりカメラのシャッタ
ー羽根、あるいは撮影レンズ等を駆動するものはよく知
られている。そのようなステップモータには、例えば実
開昭６３ー１１３１２７号に開示されたものがある。こ
の従来例のステップモータでは、カメラのレンズ鏡筒内
に上記ステップモータを配置しやすいように、図１５に
示すように径方向に着磁されたロータと、ロータの外周
に対向する複数の磁極を持つ複数のステータと、ステー
タを励磁するコイルをほぼ円弧状に配置している。

【０００３】図１５において、符号１０１は円形状の鏡
筒地板を示し、１０２は１０２ａ部にて鏡地板１０１に
回転可能に取り付けられたロータを示し、このロータ１
０２は例えばこの図１３に示すように円周方向に４分割
され、Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁されている。符号１０
３、１０４はステータを示し、これらのステータはロー
タ１０２の外周に対向して磁極部１０３ａ、１０３ｂ、
１０４ａ、１０４ｂが形成されている。

【０００４】１０５、１０６はステータ１０３、１０４
を励磁するコイルを示す。そして、このコイルの通電の
切り換えによりロータを回転させこのロータの回転を不
図示のシャッター羽根あるいは撮影レンズの駆動に用い
ている。

【０００５】しかしながら、上記従来例ではそれぞれの
磁極部１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂは図１
５に示すように平面的に配置しなければならず、小さく
するには限度がある外側の磁極部の外側と内側の磁極部
の内側との間の長さＨのため鏡筒の直径Ｄを小さくする
のに限界があった。

【０００６】そこで、本出願人は、前述の問題点を解消
するために、特開平５−３３６７２９号に記載の発明を
提案した。この特許出願の発明では、径方向に着磁され
た円筒形状のロータと、前記ロータの外周に対向する複
数の磁極部が形成された複数のステータと、前記ステー
タを励磁させるコイルとから成るステップモータにおい
て、前記ロータは円筒形状の厚み方向（軸方向）に関し
ても互いの隣り合うものに対し異なる極性を持つ複数の
着磁層が形成されており、前記ステータの複数の磁極部
は、前記着磁層のうち前記軸方向に異なる層に対向する
ように配置されている。以下に、上記発明の実施例を図
６から図１４を用いて説明する。

【０００７】最初に、特に図６を参照すると、符号１０
７は軸１０７ｅを回転中心として、回転可能に鏡筒地板
１０１に取り付けられている一部が永久磁石から成るロ
ータを示し、ロータ１０７は径方向に着磁されており
（本実施例では円周を２分割するように着磁されてい
る）、また軸方向に二層に分かれて着磁層がある。そし
て各着磁部は円周方向に隣り合う部分は例えば１０７ａ
部に対して１０７ｂ部は互いに反対の極性となってお
り、かつ上下の層に関しても隣り合う部分例えば１０７
ａ部に対して１０７ｃ部は互いに反対の極性となってい
る。つまり１０７ａ部はＳ極、１０７ｂ部はＮ極、１０
７ｃ部はＮ極、１０７ｄ部はＳ極にそれぞれ着磁されて
いる。

【０００８】１０８は磁極部１０８ａ、１０８ｂを持ち
鏡筒地板１０１に固着された第１ステータを示し、１０
９は磁極部１０９ａ、１０９ｂを持ち鏡筒地板１の固着
された第２ステータを示し、１０５、１０６は第１ステ
ータ１０８、第２ステータ１０９を励磁するコイルを示
す。

【０００９】第１ステータ１０８及び第２ステータ１０
９は磁極部１０８ａと１０８ｂ及び１０９ａと１０９ｂ
がロータの軸方向にそれぞれ重なるように構成されてお
り、１０８ａ及び１０９ａはロータの１０７ａ、１０７
ｂ部からなる円筒部（上の着磁層）に対向するようにな
っており、磁極部１０８ｂ及び１０９ｂはロータ１０７
の１０７ｃ、１０７ｄ部からなる円筒部（下の着磁層）
に対向するようになっている。第１ステータ１０８、第
２ステータ１０９は、電磁軟鉄や純鉄等の軟磁性材料か
ら作られている。

【００１０】磁極部は１０８ａと１０８ｂ及び１０９
ａ、１０９ｂのように重ねて構成しているのでステップ
モータが必要とする矢印Ａ方向、即ち鏡筒地板の半径方
向の寸法は小さくてすみ、カメラの鏡筒部をコンパクト
なものとすることができる。

【００１１】次に、この実施例の動作の説明を行う。ロ
ータ７の初期位置を図６の位置とするとまず第１ステー
タ１０８の磁極部１０８ａをＮ極、１０８ｂをＳ極、第
２ステータ１０９の磁極部１０９ａをＳ極、１０９ｂを
Ｎ極にするようにコイル１０５、１０６に通電する。こ
の時のロータの下層部に関するロータ、ステータの状態
を図７に示し、ロータの上層部に関するロータ、ステー
タの状態を図８に示す。

【００１２】この状態から第１のステータ１０８の磁極
部１０８ａをＳ極、１０８ｂをＮ極になるようコイル１
０５への通電方向を切り換えると磁極部１０８ａにより
１０７ａが反発し１０７ｂが吸引され磁極部１０８ｂに
より１０７ｃが反発し１０７ｄ部が吸引されロータ１０
７は左方向に回転し図９、図１０に示すよう９０°回転
した位置になる。

【００１３】この状態から第２ステータ１０９の磁極部
１０９ａをＮ極、１０９ｂをＳ極になるようコイル１０
６への通電方向を切り換えると、磁極部１０９ａにより
１０７ｂ部が反発し１０７ａが吸引され磁極部１０９ｂ
により１０７ｄが反発し１０７ｅ部が吸引されロータ１
０７は左方向に回転し、図１１、図１２に示すようにさ
らに９０°回転した位置になる。

【００１４】この状態から第１のステータ１０８の磁極
部１０８ａをＮ極、１０８ｂをＳ極になるようコイルへ
の通電方向を切り換えると磁極部１０８ａにより１０７
ｂが反発し１０７ａが吸引され磁極部１０８ｂにより１
０７ｄが反発し１０７ｃが吸引されロータ１０７は左方
向に回転し図１３、図１４に示すようにさらに９０°回
転した位置になる。

【００１５】この状態から第２ステータ１０９の磁極部
１０９ａをＳ極、１０９ｂをＮ極になるようコイル１０
６への通電方向を切り換えると、磁極部１０９ａにより
１０７ａ部が反発し１０７ｂが吸引され磁極部１０９ｂ
により１０７ｃが反発し１０７ｄ部が吸引されロータ１
０７は左方向に回転し、再び、図７、図８に示すように
さらに９０°回転した位置になる。

【００１６】これで、ロータ１０７は左回転方向に一回
転したことになる。次にロータ１０７を右回転方向に回
転させるには同じ要領でコイル１０５、１０６の通電方
向を順次切り換えていけばよい。図７、８の状態からコ
イル１０６の通電方向を切り換えて第２のステータ１０
９の磁極部１０９ａをＮ極、磁極部１０９ｂをＳ極に切
り換えると、ロータ１０７は図１３、１４に示すように
９０°右回転する。

【００１７】図１３、１４の状態からコイル１０５の通
電方向を切り換えて第１ステータ１０８の磁極部１０８
ａをＳ極、磁極部１０８ｂをＮ極に切り換えるとロータ
１０７は図１１、１２に示すようにさらに９０°右回転
する。

【００１８】図１１、１２の状態からコイル１０６の通
電方向を切り換えて第２ステータ１０９の磁極部１０９
ａをＳ極、磁極部１０９ｂをＮ極に切り換えるとロータ
１０７は図９、１０に示すようにさらに９０°右回転す
る。

【００１９】図９、１０の状態からコイル１０５の通電
方向を切り換えて第１ステータ１０８の磁極部１０８ａ
をＮ極、磁極部１０８ｂをＳ極に切り換えるとロータ１
０７は図７、８に示すようにさらに９０°右回転する。

【００２０】上記従来例では、ロータを円周方向に２分
割してつまり１８０°づつＳ極とＮ極の着磁を行ったも
のを用いて説明したが、従来例として４分割、８分割し
たものも考えられる。

【００２１】しかしながら、従来例のステップモータに
おいては、コイル１０５、１０６はヨーク１０８、１０
９の一方の磁極部１０８ｂ、１０９ｂの近傍にあるの
で、図１６の矢印Ａ、Ｂに示す様に途中で磁束は漏れて
しまい、もう一方の磁極部１０８ａ、１０９ａからは磁
束は十分に発生せずロータ１０７の着磁層に十分に作用
せず駆動力が上がらない。特に、図１７に示す様に各コ
イル１０５、１０６の磁極部から離れた部分１０５ａ、
１０６ａにより発せられる磁束の多くは矢印に示す様に
磁極部１０８ａ、１０８ｂ、１０９ａ、１０９ｂまで達
せずその途中で漏れてしまい磁石１０７に作用しない。
また、駆動力を大きくするためにコイルのターン数を増
す場合にはコイルの軸方向の長さも長くなってしまうた
め図１６中Ｌで示す寸法も大きくなりカメラの鏡筒内に
配置すると円周部分のほとんどの部分をステップモータ
が占めてしまい他の機構部品が入らなくなってしまう。
その結果、十分に鏡筒直径を小さくすることが困難であ
った。

【００２２】本出願人は、さらに、先願の特願平６−５
４４７３号において、モータの駆動力を上げると共に図
１６中のＬの寸法を短くしてカメラの鏡筒部をさらにコ
ンパクト化する目的のために次のような構成を提案して
いる。

【００２３】即ち、円筒形状であり円周方向に関して隣
り合うものに対して異なる極性を持つ径方向に着磁され
た複数の着磁部かななる着磁層を持ちかつ円筒形状の厚
み方向（軸方向）に関して互いに隣り合うものに対して
異なる極性となる複数の前記着磁層を備えたロータと、
前記ロータの外周に対向しかつロータの軸方向に異なる
層に対して配置された第１の磁極部と第２の磁極部との
少なくとも２つの磁極部を持つ複数のステータと、前記
ステータを励磁させるコイルとから成るステップモータ
において、前記コイルはその軸方向が概略前記磁極部に
向きかつ前記ステータの上下の磁極部毎に配置されてい
ることを特徴とするステップモータ、および円筒形状で
あり円周方向に関して隣り合うものに対して異なる極性
を持つ径方向に着磁され、一定のピッチで配せられた複
数の着磁部を備えたロータと、該ロータの外周に対向し
た位置にある第１の磁極部と１ピッチ異なるロータの外
周部に対向した位置にある第２の磁極部を持つ複数のス
テータと、前記ステータを励磁させるコイルとからなる
ステップモータにおいて、前記コイルはその軸方向が概
略前記磁極部に向きかつ前記第１の磁極部と第２の磁極
部毎に配置されていることを特徴とするステップモータ
である。

【００２４】以下、図面を参照して先願の特願平６−５
４４７３号に記載の発明を詳細に説明する。図１８、図
１９は、それぞれ、特願平６−５４４７３号に記載のス
テップモータの斜視図および断面図である。

【００２５】図１８、図１９において、符号８、９はス
テータを示し、これらのステータ８、９はロータ１０７
の外周着磁部に対向するように磁極部８ａ、８ｂ、９
ａ、９ｂが形成されている。５０１、５０２はステータ
８を励磁するコイルを示し、これらのコイルは、通電回
路（図示せず）により同時に電流が流されると、コイル
５０１により励磁される磁極部８ａ、８ｂにおける極性
とコイル５０２により励磁される磁極部８ａ、８ｂにお
ける極性とが一致する様に構成されている。５０３、５
０４はステータ９を励磁するコイルを示し、これらのコ
イルは、通電回路（図示せず）により電流が同時に流さ
れるとコイル５０３により励磁される磁極部９ａ、９ｂ
における極性とコイル５０４により励磁される磁極部９
ａ、９ｂにおける極性とが一致する様に構成されてい
る。

【００２６】すなわちコイル５０１、５０２とで図１
６、１７で示す従来例におけるコイル１０５の役割を果
たし、コイル５０３、５０４とでコイル１０６の役割を
果たす様に構成されている。また、コイル５０１は従来
例におけるコイル１０５の１０５ｂ部分と同等の巻数の
コイルであり、コイル５０２はコイル１０５の１０５ａ
部分と同等の巻数コイルであり、コイル５０３はコイル
１０６の１０６ｂ部分と同等の巻数コイルであり、コイ
ル５０４はコイル１０６の１０６ａ部分と同等の巻数コ
イルである。そして、コイル５０１、５０２、５０３、
５０４の軸方向の向きはロータ１０７の概略中心に向く
様に配置されている。

【００２７】符号５は地板（図示せず）に５ａ、５ｂ部
によって回動自在に取り付けられているロータ軸を示
し、このロータ軸５は、永久磁石からなる前記ロータ１
０７が同心となる様固着されている。また、ロータ軸５
にはギヤ部５ｃがあり、このギヤ部５ｃは、鏡筒繰り出
し機構（図示せず）やシャッタ駆動機構（図示せず）等
に連結されており、これらの機構を駆動できるようにな
っている。

【００２８】コイル５０１、５０２、５０３、５０４へ
の通電切換を行ってロータ１０７を回転させていくが、
コイル５０１とコイル５０２とを同時に、またコイル５
０３とコイル５０４とを同時に通電の切換を行ってい
き、図６から図１４で説明した従来例と同様に駆動して
いく。

【００２９】以上の様な構成によれば、コイル５０１、
５０２、５０３、５０４はそれぞれ磁極部８ｂ、８ａ、
９ｂ、９ａの近傍にありかつコイルの軸方向が磁極部あ
るいはロータの着磁層に向かって配置されているためコ
イル５０１、５０２、５０３、５０４への通電により発
生する磁束は図１９で示す様に途中で漏れることが少な
く効率よく磁極部８ｂ、８ａ、９ｂ、９ａと向かいロー
タの着磁部１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄと
作用しあい十分な駆動力が発生する。

【００３０】また、コイル５０１とコイル５０２との巻
数を合わせて従来例のコイル１０５と同じになるよう
に、また、コイル５０３とコイル５０４との巻数を合わ
せて従来例のコイル１０５と同じになるように構成して
あるので、コイル５０１、５０２、５０３、５０４の軸
方向の長さはコイル１０５、１０６の長さに比べて半分
の長さとなり図１８中のＬ寸法の長さは従来のものＬ
（図１６）に比べて短くできる。このため、この先願発
明のステップモータをカメラの鏡筒内に配置しても円周
部分の一部しか占めないので他の機構部品も残りの円周
部分に配置することが可能となる。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先願の
特願平６−５４４７３号で提案されたものは、図１８に
示すように、コイルの中心軸を直線状にするとコイルの
端面の最外周部が鏡筒最大径部に規制され、コイルの長
さおよびコイルの積層数が制限される。逆に言えば、必
要な駆動力を得るためにコイルのターン数が決まり、そ
のコイルの大きさにより鏡筒の最大径部の径が決定され
てしまうことになる。

【００３２】一般にコイルのターン数を減らすとモータ
の駆動力は低下してしまうので、鏡筒の最大径をコンパ
クトにしつつモータの駆動力を下げないために如何に多
くのターン数のコイルを配置できるかが課題となる。

【００３３】したがって、本発明の目的は、モータの駆
動力を下げずに鏡筒の最大径をコンパクトにするステッ
プモータを提供することにある。

【００３４】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明のステップモータにおいては、ステータを
励磁するコイルはその軸方向がほぼステータの磁極部に
向きかつステータの上下の磁極部毎に配置されており、
かつコイルの積層巻数は磁極部に近い部分から遠い部分
に向かう方向で少なくなるように構成されている。

【００３５】上記構成によれば、コイルは総ターン数が
少なくても磁極部に発生させる磁束を減らすことがな
く、モータの駆動力を下げない効果があり、コイルは総
ターン数が少ないので、製作時にコストダウンできる。

【００３６】さらに、好ましくは、コイルは、その内径
が同一寸法であり、その外径が磁極部に近い部分から遠
い部分に向かう方向で小さく構成する。この構成によれ
ば、鏡筒の最大径を大きくせずに、多くのターン数のコ
イルを配置でき、モータの駆動力を下げることがない。

【００３７】

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。

【００３８】（実施例１）図１〜図３は、本発明の実施
例１のステップモータを示す図であり、図１は、ステッ
プモータの斜視図であり、図２はステップモータの断面
図であり、図３は、ステップモータのステータの部分拡
大断面図である。図１〜図３において、符号１０７は、
図６等に示した従来例のものと同様に、軸１０７ｅを回
転中心として回転可能に鏡筒地板に取付けられ、一部が
永久磁石から成るロータを示し、このロータ１０７は、
外周面に円周方向に分割されて着磁された着磁層があり
かつ軸方向に着磁層が二重積層されて構成されている。
着磁層は円周を複数に分割されていれば特に２極である
ことに限定されないことは、従来例と同様であるが、こ
の実施例では、着磁層は円周方向に２分割され、互いに
異極に外周面が着磁されている。

【００３９】即ち、１０７ａ部と１０７ｂ部とで一つの
着磁層を形成し、１０７ｃと１０７ｄとで他の一つの着
磁層を形成し、かつそれらの着磁層が軸方向に積層され
て構成されている。また上下の着磁層に関して隣合う部
分、例えば１０７ａ部に対して１０７ｃ部、１０７ｂに
対して１０７ｄは互いに反対の極性になっている。つま
り、１０７ａ部はＳ極、１０７ｂ部はＮ極、１０７ｃ部
はＮ極、１０７ｄ部はＳ極に着磁されている。

【００４０】符号８、９は電磁軟鉄や鉄等の軟磁性材料
からなるステータを示し、これらのステータ８、９には
ロータ１０７の外周着磁部に対向するように磁極部８
ａ、８ｂ、９ａ、９ｂが形成されている。

【００４１】ステータ８の一方の磁極部８ａはロータ１
０７の外周着磁部のうち１０７ａ部、１０７ｂ部から成
る着磁層に対向しており、他の一方の磁極部８ｂは１０
７ｃ部、１０７ｄ部から成る着磁層に対向している。同
様に、ステータ９の一方の磁極部９ａはロータ１０７の
外周着磁部のうち１０７ａ部、１０７ｂ部から成る着磁
層に対向しており、他の一方の磁極部９ｂは１０７ｃ
部、１０７ｄ部から成る着磁層に対向している。

【００４２】符号１、２はステータ８を励磁する導電性
材料から成るコイルを示し、ステータ８がコイル１、２
の内径部に挿入されるように配置されており、これらの
コイルは公知の通電回路によって同時に電流が流される
と、コイル１によって励磁される磁極部８ａ、８ｂにお
ける極性と、コイル２によって励磁される磁極部８ａ、
８ｂにおける極性とが一致するように構成されている。
符号３、４はステータ９を励磁する導電性材料から成る
コイルを示し、ステータ９がコイル３、４の内径部に挿
入されるように配置されており、これらのコイルは公知
の通電回路によって同時に電流が流されると、コイル３
によって励磁される磁極部９ａ、９ｂにおける極性と、
コイル４によって励磁される磁極部９ａ、９ｂにおける
極性とが一致するように構成されている。

【００４３】コイル１、２、３、４は、図１８、図１９
で示した先願の特願平６−５４４７３号に記載のコイル
と同様に発生する磁束を効率よくロータ１０７の着磁部
に作用させるためにコイルの軸方向はほぼロータの着磁
部、即ちロータに対向するステータの磁極部に向いてお
りかつステータの磁極部毎に配置されている。

【００４５】コイル１の磁極部８ｂから離れた側の部
分、即ち１ｄ部は、積層数が少なく、磁極部８ｂに近い
部分、即ち１ｃ部は、その積層数が図１８、図１９のコ
イル２０１と同一に構成されている。つまり、図３にお
ける斜線で示す部分がコイル２０１に比べて除かれてい
ることになる。

【００４６】コイルは中心から離れた巻線ほどコイルの
中心部を通る磁束は少なくなる。つまり、ステータ内を
通過しずらくなる。また、前述したように磁極部から離
れた部分のコイルによって発生する磁束はその多くが磁
極部に到達できずに途中で漏れてしまい、ロータの着磁
部に作用させることができない。つまり、磁極部から離
れた部分でかつコイルの中心から離れた位置にある部分
のコイルはモータの駆動力のアップにあまり寄与しな
い。さらに、そのコイルの自己インダクタンスおよび直
流抵抗の増加によってむしろモータの駆動力を下げる場
合もある。したがって、コイル１は、例えば、前述した
コイル５０１と比べて、小さな直流抵抗でありかつ自己
インダクタンスも小さく、しかも磁極部８ｂには十分な
磁束を発生することができ、モータの駆動力および効率
を高めることができる。

【００４７】同様に、他のコイル２、３、４も、磁極部
から離れた側、即ち２ｄ部、３ｄ部、４ｄ部は積層数が
少なく、磁極部に近い部分は前述のコイル５０２、５０
３、５０４と同じ積層数となるように構成されている。
そして、その効果はコイル１と同様である。

【００４８】なお、符号５は、地板（図示せず）に５ａ
部、５ｂ部によって回転可能に取付けられたロータ軸を
示し、このロータ軸は永久磁石から成るロータ１０７と
同心となるようにロータを固定している。また、ロータ
軸５にはギヤ部５ｃが設けられており、このギヤ部５ｃ
は鏡筒繰出し機構（図示せず）やシャッタ駆動機構（図
示せず）と係合しており、ロータ軸はこれらを駆動でき
るようになっている。

【００４９】コイル１、２、３、４への通電切り替えを
行ってロータ１０７を回転させていくが、コイル１とコ
イル２とを同時に、またコイル３とコイル４とを同時に
通電切り替えを行ってゆき、図６〜図１４で説明した従
来例と同様に駆動する。

【００５０】以上のような構成によれば、コイル１、
２、３、４はそれぞれ磁極部８ｂ、８ａ、９ｂ、９ａの
近傍にあり、かつコイルの軸方向が磁極部あるいはロー
タの着磁層に向かって配置されているため、コイル１、
２、３、４への通電によって発生する磁束は図１９で示
すものと同様に途中で漏れることが少なく、効率良く磁
極部８ｂ、８ａ、９ｂ、９ｃに向かいロータの着磁部１
０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄと作用しあい、
十分な駆動力が発生する。

【００５１】また、モータの駆動力のアップにあまり寄
与しない部分のコイルを除いたので、コイルの自己イン
ダクタンスおよび直流抵抗を減少させることができ、そ
の結果モータの駆動力および効率のアップが図れる。ま
た、鏡筒内に配置する場合、図４に示すように、コイル
の全長をＬ₁だけ伸ばすことができるのでコイルの総タ
ーン数を増やすこともでき、モータの駆動力のアップを
図ることもできる。また、この実施例では、コイルの積
層数を２段階に変えているが、ステータの磁極部から離
れるに従って徐々に、つまり多段階に積層数を減らして
もよい。

【００５２】（実施例２）図５は本発明の実施例２を示
す図であり、ステップモータの断面図である。図５にお
いて、符号３０８、３０９は、実施例１と同様に軟磁性
材料から成るステータを示し、コイル３０１、３０２、
３０３、３０４は実施例１と同様にステータの磁極部か
ら離れた部分の積層数が少なくなっている。ただし、実
施例１では、コイルの内径は同一で、外径が積層数が応
じて細くなるように巻かれているのに対して、この実施
例２では、外径が同一で内径が積層数に応じて変化して
いる。

【００５３】つまり、ステータの磁極部から離れた部分
は積層数が少なく、内径は大きく、ステータの磁極部に
近い部分はそれに比べて積層数が多く、内径は小さい。
またステータ３０８、３０９の形状自体もコイルに合わ
せて断面が形成されている。つまり、磁極部から離れた
３０８ｃ、３０８ｄ、３０９ｃ、３０９ｄの部分は太く
なっている。これによれば、実施例１と同様に、モータ
の駆動力に寄与しない部分のコイルを除くことになり、
自己インダクタンスおよび直流抵抗を減少させることが
でき、モータの駆動力および効率を上げることができ
る。

【００５４】（実施例３）図２０は他の従来例のモータ
を示す分解斜視図である。これは実開昭６３−８４１２
６、実開昭６３−８４１２８等で開示されているモータ
である。２０１は外周部に複数の極が着磁された永久磁
石からなるロータを示す。２０３は下地板、２０２は上
地板を示し、ロータ２０１は下地板２０３の穴２０３ａ
及び上地板２０２の穴２０２ａに回転可能に取り付けら
れている。２０４、２０５、２０８、２０９は軟磁性材
料からなるヨークを示し、ロータの永久磁石部に対向し
た位置にある磁極部２０４ａ、２０５ａ、２０８ａ、２
０９ａをそれぞれ備えている。２０６、２１０は軟磁性
材料からなるコイルヨークを示し、これらのコイルヨー
クのまわりにはそれぞれコイル２０７、２１１が巻かれ
ている。ヨーク２０４、２０５、コイルヨーク２０６、
コイル２０７は下地板２０３の穴２０３ｂ及び上地板２
０２の穴２０２ｂに固定され、ヨーク２０８、２０９、
コイルヨーク２１０、コイル２１１は下地板２０３の穴
２０３ｃ及び上地板２０２の穴２０２ｃに固定されてい
る。

【００５５】このモータの場合、コイル２０７、２１１
はロータ２０１の永久磁石部もしくは磁極部２０４ａ、
２０５ａ、２０８ａ、２０８ｂの方向に向いていない。
そのため、コイルに通電を行っても多くの磁束は磁極部
の方向に向かわず様々のところで漏れてしまう。そのた
め、十分に駆動力があがらなかった。

【００５６】図２１、２２は本発明の実施例３を示す図
であり、図２１はその分解斜視図であり、図２２はその
断面図である。４０１、４０２、４０３、４０４はコイ
ルを示し、該コイルは内径部に後述のヨークが挿入され
ている。コイル４０１とコイル４０２とを合わせた巻数
は前述の従来例のコイル２０７と同等であり、コイル４
０３とコイル４０４とを合わせた巻数は前述の従来例の
コイル２１１と同等である。

【００５７】コイル４０１、４０２、４０３、４０４
は、実施例１と同様に、後述のヨークの磁極部４０５
ａ、４０６ａ、４０８ａ、４０９ａ、言い換えれば、ロ
ータ２０１の外周の着磁部の方向に向いて配置され、か
つロータ２０１の着磁部から離れた側の部分４０１ｄ、
４０２ｄ、４０３ｄ、４０４ｄ部の積層数はロータ２０
１の着磁部に近い方、言い換えれば、ヨークの磁極部４
０５ａ、４０６ａ、４０８ａ、４０９ａ部に近い方の部
分４０１ｃ、４０２ｃ、４０３ｃ、４０４ｃ部の積層数
より少なく構成されている。

【００５８】４０５、４０６、４０８、４０９は、例え
ば、純鉄、電磁軟鉄等の軟磁性材料から成るヨークを示
し、これらのヨークは、ロータ２０１の永久磁石に対向
した位置にある磁極部４０５ａ、４０６ａ、４０８ａ、
４０９ａをそれぞれ備えている。

【００５９】４０７、４１０は軟磁性材からなる連結ヨ
ークを示し、連結ヨーク４０７はヨーク４０５、４０６
を連結させ、下地板４１２の穴４１２ｂと上地板４１１
の穴４１１ｂにおいてヨーク４０５、４０６と共に固定
され、連結ヨーク４１０はヨーク４０８、４０９を連結
させ、下地板４１２の穴４１２ｃと上地板４１１の穴４
１１ｃにおいてヨーク４０８、４０９と共に固定されて
いる。

【００６０】前述の実施例１と同様にコイルをロータ２
０１の永久磁石部あるいは磁極部４０５ａ、４０６ａ、
４０８ａ、４０９ａの方に向けかつそれぞれの磁極部ご
とにコイルを配置しているので、コイルへの通電による
磁束は途中であまり漏れずに効率よくロータ２０１の永
久磁石と作用してモータの駆動力が上がるようになる。
また、実施例１と同様に、モータの駆動力に寄与しない
部分のコイルを除いたので、自己インダクタンスおよび
直流抵抗を減少させることができ、モータの駆動力およ
び効率を上げることができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、モータの駆動力の
アップにあまり寄与しない部分のコイルを除いたので、
コイルの自己インダクタンスおよび直流抵抗を減少させ
ることができ、モータの駆動力および効率を上げること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例１のステップモータの
斜視図である。

【図２】図２は、実施例１のステップモータの断面図で
ある。

【図３】図３は、実施例１のステップモータのステータ
部分のコイルの拡大断面図である。

【図４】図４は、実施例１のステップモータの部分拡大
上面図である。

【図５】図５は、本発明の実施例２のステップモータの
断面図である。

【図６】図６は、従来例のステップモータの斜視図であ
る。

【図７】図７は、従来例のステップモータのロータの各
回転位置でのステータの励磁状態を示す平面図である。

【図８】図８は、従来例のステップモータのロータの各
回転位置でのステータの励磁状態を示す平面図である。

【図９】図９は、従来例のステップモータのロータの各
回転位置でのステータの励磁状態を示す平面図である。

【図１０】図１０は、従来例のステップモータのロータ
の各回転位置でのステータの励磁状態を示す平面図であ
る。

【図１１】図１１は、従来例のステップモータのロータ
の各回転位置でのステータの励磁状態を示す平面図であ
る。

【図１２】図１２は、従来例のステップモータのロータ
の各回転位置でのステータの励磁状態を示す平面図であ
る。

【図１３】図１３は、従来例のステップモータのロータ
の各回転位置でのステータの励磁状態を示す平面図であ
る。

【図１４】図１４は、従来例のステップモータのロータ
の各回転位置でのステータの励磁状態を示す平面図であ
る。

【図１５】図１５は、従来例のステップモータの平面図
である。

【図１６】図１６は、従来例のステップモータの断面図
である。

【図１７】図１７は、従来例のステップモータの断面図
である。

【図１８】図１８は、先願のステップモータの斜視図で
ある。

【図１９】図１９は、先願のステップモータの断面図で
ある。

【図２０】図２０は、さらに他の従来例のステップモー
タの分解斜視図である。

【図２１】図２１は、本発明の実施例３のステップモー
タの分解斜視図である。

【図２２】図２２は、実施例３のステップモータの断面
図である。

【符号の説明】

１コイル２コイル３コイル４コイル８ステータ９ステータ８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ磁極部１０７ロータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形状であり円周方向に分割されて異
なる極性が交互に外周部に着磁された着磁部から成る着
磁層を円筒軸方向に複数重ねかつ軸方向に関して隣合う
着磁層の着磁部の極性が互いに異なるように構成された
ロータと、該ロータの外周部に対向しかつロータの軸方
向に異なる着磁層に対して配置された第１磁極部および
第２磁極部の少なくとも２つの磁極部を持つステータ
と、該ステータを励磁させるようにステータが内径部が
挿入されたコイルとから成るステップモータにおいて、
前記コイルはその軸方向がほぼ前記磁極部に向きかつ前
記ステータの上下の磁極部毎に配置されており、かつ前
記コイルの積層巻数は磁極部に近い部分から遠い部分に
向かう方向で少なくなっていることを特徴とするステッ
プモータ。
【請求項２】請求項１記載のステップモータにおい
て、前記コイルは、その内径が同一寸法であり、その外
径が磁極部に近い部分から遠い部分に向かう方向で小さ
くなっていることを特徴とするステップモータ。
【請求項３】請求項１記載のステップモータにおい
て、前記コイルは、その外径が同一寸法であり、その内
径が磁極部に近い部分から遠い部分に向かう方向で広が
っていることを特徴とするステップモータ。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
ステップモータにおいて、前記コイルの積層巻数は磁極
部に近い部分から遠い部分に向かう方向で徐々に少なく
なっていることを特徴とするステップモータ。
【請求項５】請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
ステップモータにおいて、前記コイルの積層巻数は磁極
部に近い部分から遠い部分に向かう方向で段階的に少な
くなっていることを特徴とするステップモータ。
【請求項６】円筒形状であり円周方向に分割されて異
なる極性が交互に外周部に着磁された着磁部を備えるロ
ータと、該ロータの外周部に対向して配置した磁極部を
持つステータと、該ステータを励磁させるようにステー
タが内径部が挿入されたコイルとから成るステップモー
タにおいて、前記コイルはその軸方向がほぼ前記磁極部
に向き、前記コイルの積層巻数は磁極部に近い部分から
遠い部分に向かう方向で少なくなっていることを特徴と
するステップモータ。
【請求項７】請求項６記載のステップモータにおい
て、前記コイルは、その内径が同一寸法であり、その外
径が磁極部に近い部分から遠い部分に向かう方向で小さ
くなっていることを特徴とするステップモータ。
【請求項８】請求項６記載のステップモータにおい
て、前記コイルは、その外径が同一寸法であり、その内
径が磁極部に近い部分から遠い部分に向かう方向で広が
っていることを特徴とするステップモータ。
【請求項９】請求項６乃至８のいずれか１つに記載の
ステップモータにおいて、前記コイルの積層巻数は磁極
部に近い部分から遠い部分に向かう方向で徐々に少なく
なっていることを特徴とするステップモータ。
【請求項１０】請求項６乃至８のいずれか１つに記載
のステップモータにおいて、前記コイルの積層巻数は磁
極部に近い部分から遠い部分に向かう方向で段階的に少
なくなっていることを特徴とするステップモータ。
【請求項１１】円筒形状であり、円周方向に関して隣
り合うものに対して異なる極性を持つ径方向に着磁され
一定のピッチｔで配せられた複数の着磁部を備えたロー
タと、該ロータの外周に対向した位置にある第１の磁極
部と第１の磁極部と１ピッチｔ異なるロータの外周部に
対向した位置にある第２の磁極部を持つ複数のステータ
と、前記ステータを励磁させるコイルとからなるステッ
プモータにおいて、前記コイルはその軸方向が概略前記
磁極部に向きかつ前記ステータの上下の磁極部毎に配置
されておりかつ該コイルの軸方向の第１の端面から第２
の端面までにコイルの積層巻数が少なくなっており、第
１の端面側が前記磁極部に向かうように配せられている
ことを特徴とするステップモータ。
【請求項１２】請求項１１記載のステップモータにお
いて、前記コイルは、その内径が同一寸法であり、その
外径が磁極部に近い部分から遠い部分に向かう方向で小
さくなっていることを特徴とするステップモータ。
【請求項１３】請求項１１記載のステップモータにお
いて、前記コイルは、その外径が同一寸法であり、その
内径が磁極部に近い部分から遠い部分に向かう方向で広
がっていることを特徴とするステップモータ。
【請求項１４】請求項１１乃至１３のいずれか１つに
記載のステップモータにおいて、前記コイルの積層巻数
は磁極部に近い部分から遠い部分に向かう方向で徐々に
少なくなっていることを特徴とするステップモータ。
【請求項１５】請求項１１乃至１３のいずれか１つに
記載のステップモータにおいて、前記コイルの積層巻数
は磁極部に近い部分から遠い部分に向かう方向で段階的
に少なくなっていることを特徴とするステップモータ。