JPH1141902A

JPH1141902A - モータ

Info

Publication number: JPH1141902A
Application number: JP9208560A
Authority: JP
Inventors: Toyonari Sasaki; 豊成佐々木; Tsutomu Aoshima; 力青島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1999-02-12
Anticipated expiration: 2017-07-17
Also published as: US6046517A; DE69808705D1; JP3517556B2; DE69808705T2; EP0892484A1; EP0892484B1

Abstract

(57)【要約】【目的】コンパクトでしかも回転力の高いモータを提
供する。【構成】円筒形状に形成されるとともに少なくともそ
の外周面を周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁さ
せたマグネットを備え、マグネットの軸受方向に第１の
コイルと前記マグネットと第２のコイルを順に配置し、
第１のコイルにより励磁される第１の外側磁極及び内側
磁極を前記マグネットの一端の外周面及び内周面に対向
させるとともに、前記第２のコイルにより励磁される第
２の外側磁極及び第２の内側磁極を前記マグネットの他
端側の外周面及び内周面に対向させる。そして、第１の
コイルの外周面と第１のステータが対向する部分の面積
が第１のコイルの外周の面積の３／４以下であり、第２
のコイルの外周面と第２のステータが対向する部分の面
積が第２のコイルの外周の面積の３／４以下であるよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超小型に構成した円筒
形状のモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例の小型円筒形のステップモータと
しては、図１３に示すものがある。ボビン１０１にステ
ータコイル１０５が同心状に巻回され、ボビン１０１は
２個のステータヨーク１０６で軸方向から挟持固定され
ており、かつステータヨーク１０６にはボビン１０１の
内径円周方向にステータ歯１０６ａと１０６ｂが交互に
配置され、ケース１０３には、ステータ歯１０６ａまた
は１０６ｂと一体のステータヨーク１０６が固定されて
ステータ１０２が構成されている。

【０００３】２組のケース１０３の一方にはフランジ１
１５と軸受１０８が固定され、他方のケース１０３には
他の軸受１０８が固定されている。ロータ１０９はロー
タ軸１１０に固定されたロータ磁石１１１から成り、ロ
ータ磁石１１１はステータ１０２のステータヨーク１０
６ａと放射状の空隙部を形成している。そして、ロータ
軸１１０は２個の軸受１０８の間に回転可能に支持され
ている。このように小型に構成されたステップモータに
よってカメラのレンズを駆動するようにしたものが特開
平３−１８０８２３号公報で公知のものになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の小型のステップモータはロータの外周にケース１
０３、ボビン１０１、ステータコイル１０５、ステータ
ヨーク１０６等が同心状に配置されているためにモータ
の外形寸法が大きくなってしまう欠点があった。また、
ステータコイル１０５への通電により発生する磁束は図
１４に示すように主としてステータ歯１０６ａの端面１
０６ａ１とステータ歯１０６ｂの端面１０６ｂ１とを通
過するためロータ磁石１１１に効果的に作用しないので
モータの出力は高くならない欠点がある。

【０００５】したがって、本発明の目的は、コンパクト
でしかも回転力の高いモータを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、円筒形状に形成されるとともに少なくと
もその外周面を周方向にｎ分割して異なる極に交互に着
磁させたマグネットを備え、該マグネットの軸受方向に
第１のコイルと前記マグネットと第２のコイルを順に配
置し、前記第１のコイルにより励磁される第１の外側磁
極及び内側磁極を前記マグネットの一端の外周面及び内
周面に対向させるとともに、前記第２のコイルにより励
磁される第２の外側磁極及び第２の内側磁極を前記マグ
ネットの他端側の外周面及び内周面に対向させる構成の
モータにおいて、第１のコイルの外周面と第１のステー
タが対向する部分の面積が第１のコイルの外周の面積の
３／４以下であり、第２のコイルの外周面と第２のステ
ータが対向する部分の面積が第２のコイルの外周の面積
の３／４以下であることを特徴とするモータを採用する
ものである。

【０００７】上記構成によって、コイルの発生する磁束
のうち、ロータであるマグネットを横切ることなく、外
側磁極の根元手前でループを描く磁束を少なくできると
ともに、その分外側磁極からマグネットを横切って内側
磁極に流れる磁束の量を多くすることができ、モータの
発生する回転力を向上できるものである。

【０００８】本発明は、また、上記構成のロータにおい
て、ロータ軸を軟磁性材料で構成するものである。ロー
タ軸を軟磁性材料にすることにより、内側磁極部分で発
生する磁気飽和が緩和され、沢山の磁束を磁極に送るこ
とができることから、ロータであるマグネットを横切る
磁束が多くなり、モータの発生する回転力を向上できる
ものである。

【０００９】本発明は、また、円筒形状に形成されると
ともに少なくともその外周面を周方向にｎ分割して異な
る極に交互に着磁させたマグネットを備え、該マグネッ
トの軸受方向に第１のコイルと前記マグネットと第２の
コイルを順に配置し、前記第１のコイルにより励磁され
る第１の外側磁極及び内側磁極を前記マグネットの一端
の外周面及び内周面に対向させるとともに、前記第２の
コイルにより励磁される第２の内側磁極を前記マグネッ
トの他端側の外周面及び内周面に対向させる構成のモー
タにおいて、第１の外側磁極及び第２の外側磁極の幅を
磁極の根元部分に近づくにつれて次第に広くしたことを
特徴とするモータを採用するものである。

【００１０】磁極の幅をその根元部分で次第に広くする
ことにより、コイルの発生する磁束が磁極に到達するま
での磁気抵抗が小さくなり、沢山の磁束を磁極に送るこ
とができることから、ロータであるマグネットを横切る
磁束が多くなり、モータの発生する回転力を向上でき
る。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）図１〜４は、本発明の実施例１のステップ
モータを示す図であり、そのうち、図１はステップモー
タの分解斜視図であり、図２はステップモータの２つの
対向するステータだけを拡大表示した斜視図であり、図
３はステップモータの組み立て後の断面図であり、図４
は図３のＡ−Ａ線の断面図およびＢ−Ｂ線での断面図で
ある。

【００１２】図１〜４において、１はロータを構成する
円筒形状のマグネットであり、このロータであるマグネ
ット１は、その外周表面をｎ分割して（本実施例では４
等分して）Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁された着磁部１ａ、
１ｂ、１ｃ、１ｄを有し、この着磁部１ａ、１ｃがＳ極
に着磁され、着磁部１ｂ、１ｄがＮ極に着磁されてい
る。そして、マグネット１の内周表面は隣接する外周表
面と異なる極に着磁されており、着磁部１ａ、１ｃの内
周表面がＮ極に着磁され、着磁部１ｂ、１ｄの内周表面
がＳ極に着磁されている。７はロータ軸となる出力軸
で、この出力軸７はロータであるマグネット１に固着さ
れている。これら出力軸７とマグネット１とでロータを
構成している。２及び３は円筒形状のコイルであり、コ
イル２及び３は前記マグネット１と同心でかつ、マグネ
ット１を軸方向に挟む位置に配置され、コイル２及び３
はその外径が前記マグネット１の外径とほぼ同じ寸法で
ある。

【００１３】１８及び１９は軟磁性材料からなる第１の
ステータ及び第２のステータであり、第１のステータ１
８及び第２のステータ１９の位相は１８０／ｎ度、即ち
４５°ずれて配置され、これらの第１のステータ１８及
び第２のステータ１９は外筒及び内筒からなっている。
第１のステータ１８の外筒及び内筒の間にコイル２が設
けられ、このコイル２が通電されることにより第１のス
テータ１８が励磁される。

【００１４】図２に第１のステータ１８及び第２ステー
タ１９を拡大した斜視図を示す。第１のステータ１８の
外筒及び内筒はその先端部が外側磁極１８ａ、１８ｂ及
び内側磁極１８ｃ、１８ｄを形成しており、この内側磁
極１８ｃと内側磁極１８ｄの位相は互いに同位相となる
ように３６０／（ｎ／２）度、即ち１８０°ずれて形成
され、内側磁極１８ｃに対して外側磁極１８ａが対向配
置しており、また内側磁極１８ｄに対し外側磁極１８ｂ
が対向配置している。なおここでは第１のステータの外
筒及び内筒の円筒形状をした部分をそれぞれ外円筒１８
ｆ、内円筒１８ｇと呼び、マグネット寄りの外円筒１８
ｆの端の部分を外円筒端１８ｈ、内円筒１８ｇと外円筒
１８ｆを接続している部分を内外円筒接続部１８ｊと呼
ぶことにする。

【００１５】図１において、第１のステータ１８の外側
磁極１８ａ、１８ｂ及び内側磁極１８ｃ、１８ｄはマグ
ネット１の一端側の外周面及び内周面に対向してマグネ
ット１の一端側を挟み込むように設けられる。また第１
のステータ１８の穴１８ｅには回転軸７の一端部が回転
可能に嵌合する。

【００１６】第２のステータ１９の外筒及び内筒の間に
コイル３が設けられ、このコイル３が通電されることに
より第２のステータ１９が励磁される。図２にあるよう
に、第２のステータ１９の外筒及び内筒はその先端部が
外側磁極１９ａ、１９ｂ及び内側磁極１９ｃ、１９ｄを
形成しており、この内側磁極１９ｃと内側磁極１９ｄの
位相は互いに同位相となるように３６０／（ｎ／２）
度、即ち１８０°ずれて形成され、内側磁極１９ｃに対
し外側磁極１９ａが対向配置しており、内側磁極１９ｄ
に対し外側磁極１９ｂが対向配置している。なお、ここ
では第２のステータの外筒及び内筒の円筒形状をした部
分をそれぞれ外円筒１９ｆ、内円筒１９ｇと呼び、マグ
ネット寄りの外円筒１９ｆの端の部分を外円筒端１９
ｈ、内円筒と外円筒を接続している部分を内外円筒接続
部１９ｊと呼ぶことにする。

【００１７】図１において、第２のステータ１９の外側
磁極１９ａ、１９ｂ及び内側磁極１９ｃ、１９ｄは永久
磁石１の他端側の外周面及び内周面に対向して永久磁石
１の他端側を挟み込むように設けられる。また第２のス
テータ１９の穴１９ｅには回転軸７の他端部が回転可能
に嵌合する。したがって、コイル２により発生する磁束
は外側磁束１８ａ、１８ｂと内側磁束１８ｃ、１８ｄと
の間のロータであるマグネット１を横切るので、効果的
にロータであるマグネット１に作用し、コイル３により
発生する磁束は外側磁束１９ａ、１９ｂと内側磁束１９
ｃ、１９ｄとの間のロータであるマグネットを横切るの
で、効果的にロータであるマグネット１に作用し、モー
タの出力を高める。

【００１８】２０は非磁性材料からなる円筒形状部材と
しての連結リングであり、この連結リング２０の内側の
一端側には溝２０ａ、２０ｂが設けられ、他端側には２
０ａ、２０ｂに対し位相を４５°ずらした溝２０ｃ、２
０ｄが設けられ、溝２０ａ、２０ｂに第１のステータ１
８の外側磁極１８ａ、１８ｂを嵌合し、溝２０ｃ、２０
ｄに第２のステータ１９の外側磁極１９ａ、１９ｂを嵌
合し、これら嵌合部分を接着剤により固定して、連結リ
ング２０に第１のステータ１８及び第２のステータ１９
が取り付けられるものである。これら第１のステータ１
８と第２のステータ１９は互いに外側磁極１８ａ、１８
ｂ及び内側磁極１８ｃ、１８ｄと外側磁極１９ａ、１９
ｂ及び内側磁極１９ｃ、１９ｄを対向させ、連結リング
２０の内面側の突出部２０ｅ、２０ｆにより或る距離だ
け間隔を隔てて固定されている。

【００１９】図３はステップモータの断面図であり、図
４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は図３のＡ−Ａ線で
の断面図を示し、図３の（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、
（ｈ）は図２のＢ−Ｂ線での断面図を示している。図４
の（ａ）と（ｅ）とが同時点での断面図であり、図４の
（ｂ）と（ｆ）が同時点での断面図であり、図４の
（ｃ）と（ｇ）とが同時点での断面図であり、図４の
（ｄ）と（ｈ）とが同時点での断面図である。

【００２０】次に、本発明のステップモータの動作を説
明する。図４の（ａ）、（ｅ）の状態からコイル２およ
び３に通電して、第１のステータ１８の外側磁極１８
ａ、１８ｂをＮ極とし、内側磁極１８ｃ、１８ｄをＳ極
とし、第２のステータ１９の外側磁極１９ａ、１９ｂを
Ｓ極とし、内側磁極１９ｃ、１９ｄをＮ極に励磁する
と、ロータであるマグネット１は反時計方向４５°回転
し、図４の（ｂ）、（ｆ）に示す状態となる。

【００２１】次に、コイル２への通電を反転させ、第１
のステータ１８の外側磁極１８ａ、１８ｂをＳ極とし、
内側磁極１８ｃ、１８ｄをＮ極とし、第２のステータ１
９の外側磁極１９ａ、１９ｂをＳ極とし、内側磁極１９
ｃ、１９ｄをＮ極に励磁すると、ロータであるマグネッ
ト１は更に反時計方向に４５°回転し、図４の（ｃ）と
（ｇ）に示す状態になる。

【００２２】次に、コイル３への通電を反転させ、第２
のステータ１９の外側磁極１９ａ、１９ｂをＮ極とし、
内側磁極１９ｃ、１９ｄをＳ極とし、第１のステータ１
８の外側磁極１８ａ、１８ｂをＳ極とし、内側磁極１８
ｃ、１８ｄをＮ極に励磁すると、ロータであるマグネッ
ト１はさらに反時計方向に４５°回転し、図４の（ｄ）
と（ｈ）に示す状態となる。以後、このようにコイル２
及び３への通電方向を順次切り替えていくことによりロ
ータであるマグネット１は通電位相に応じた位置へと回
転していくものである。

【００２３】以上の構成で動作する本発明のモータにお
いて、大きな回転力性能を得るためにはロータの回転軸
７を軟磁性材料にするのがよい。また、回転力性能と頑
強性を両立させるために、第１のステータの外円筒端１
８ｈは、ロータ軸の方向に、コイルの中心よりも内外円
筒接続部１８ｊの側に位置させるのがよい。また第２の
ステータの外円筒端１９ｈも、ロータ軸の方向に、コイ
ルの中心よりも内外円筒接続部１９ｊ側に位置させるの
がよい。このことを図５〜図１１を用いて説明する。

【００２４】図５〜図８は計算により求めた第２のステ
ータ１９の磁界分布を断面及び斜視図上に表示したもの
である。図５は断面位置を示すための断面図であり、図
６はロータの中心軸を面内に持ち、第２のステータ１９
の外側磁極１９ａ、１９ｂ及び内側磁極１９ｃ、１９ｄ
の中心を通る図５の面Ｃでの断面図であり、図７は面Ｃ
をロータ中心軸の周りに８０°回転させた図５の面Ｄで
の断面図である。なお、両面ともロータ軸に対して磁界
分布は対称になることから、片側磁極部分だけを表示し
ている。図８は第２のステータ１９の斜視図上に磁界分
布を表示したものであり、対称性からステータの半分だ
けを表示している。

【００２５】図６から、断面を通るコイルが発生する磁
束は主として、第２のステータ１９の内円筒１９ｇから
内外円筒接続部１９ｊを経て、外円筒１９ｆ、外側磁極
１９ａに順に行き、マグネット１を挟む空隙を通って内
側磁極１９ｃへ行き、内円筒１９ｇに帰るループとなる
ことがわかる。そして、磁束のうち、ロータであるマグ
ネット１を横切る磁束が磁気回転力を発生する。

【００２６】図７から、断面を通るコイルが発生する磁
束は、第２のステータ１９の内円筒１９ｇから内円筒接
続部１９ｊを経て外円筒１９ｆへ行き、その一部は外円
筒１９ｆからコイル３を横切って内円筒１９ｇに帰るこ
とがわかる。また図８から内円筒１９ｇから内外円筒接
続部１９ｊを経て外円筒１９ｆへ行った磁束の一部は、
図６における外円筒１９ｆを通る磁束と合流して外側磁
極１９ａに行き、ロータの回転に寄与することがわか
る。

【００２７】第２のステータ１９を通る磁束は以上のよ
うであることから、磁路の断面積の小さい内側磁極１９
ｃ、内円筒１９ｇでは磁気飽和が発生する。そして、磁
気飽和はロータ軸７を軟磁性材料、例えば磁性ＳＵＳ、
鉄等にすることにより緩和できる。すなわちロータ軸７
を軟磁性材料にすることによって、ロータ軸７が内側磁
極１９ｃ及び内円筒１９ｇの磁路のバイパスとして機能
する。その結果、磁路全体としての磁気抵抗が小さくな
り、図６に示したマグネット１を横切る磁束量が増える
ことによって、モータの回転性能を向上させることがで
きる。

【００２８】しかし、実際には、内側磁極１９ｃ及び内
円筒１９ｇとロータ軸７との間には空隙を設けなくては
ならないこと、小型化のためにロータ軸の断面積を小さ
くする必要がある等の制約から磁気飽和を完全に抑える
ことは困難である。

【００２９】そこで、更に回転性能を向上させるために
は、この内側磁極１９ｃ、内円筒１９ｇ、ロータ軸７を
流れる磁束をできるだけマグネット１を横切るようにす
ることで、有効磁束の効率を高める必要がある。そし
て、このことは、外円筒端１９ｈの位置を内外円筒接続
部１９ｊの近くに配置することで実現できる。

【００３０】すなわち、図７に表示されているコイル３
を横切る磁束（本磁束はマグネット１を横切らないこと
からロータの回転に寄与しない）は、外円筒端１９ｈの
位置を内外円筒接続部１９ｊの近くに移動させること
で、外円筒１９ｆと内円筒１９ｇの対向面積が小さくな
ることから、減少する。その結果、内側磁極１９ｃ、内
円筒１９ｇの磁気飽和は緩和され、その分だけ、図６に
示した、第２のステータ１９の内円筒１９ｇから内外円
筒接続部１９ｊを経て、外円筒１９ｆ、外側磁極１９ａ
に順に行き、マグネット１を挟む空隙を通って内側磁極
１９ｃへ行き、内円筒１９ｇに帰る磁束が増える。つま
りマグネット１を横切る磁束が増えることになる。そし
て、このような構造の変更があっても、コイルのインダ
クタンスは増大しないことから、高速回転域における回
転力の性能も向上する。

【００３１】なお、外円筒端１９ｈの位置を内外円筒接
続部１９ｊの近くに移動させることで、内側磁極１９
ｃ、内円筒１９ｇを通る磁束の量は減ることから、構造
の変更の際、ロータ軸７を軟磁性材料にしておけば、こ
の部分における磁気飽和はほぼ解消される。すなわち、
回転力性能は一層向上する。

【００３２】外円筒端１９ｈの位置と回転力の関係を数
値シュミレーションにより求めた結果を図９〜図１１に
示す。図９は外円筒端１９ｈの位置を説明するための断
面図である。外円筒端１９ｈの位置を内外円筒接続部１
９ｊの近傍（図９の８ｃ）からコイル中心、コイル端部
と変えたときの回転力の変化は図１０を参照して説明す
る。なお、このとき、内外円筒接続部１９ｊから外側磁
極１９ａの先端までの距離は一定している。

【００３３】図１０は低速回転時ににおける外円筒端１
９ｈの位置と回転力との関係を示すグラフである。図１
０から明らかなように、回転力は、外円筒端１９ｈが外
側磁極１９ａの端部側（マグネット１側）から内外円筒
接続部１９ｊに近づくに従って増大することがわかる。
そして、その増大の傾向は、外円筒端１９ｈがコイル中
心よりもマグネット１側にあるときの方が顕著である。
なお、外円筒端１９ｈがコイル中心よりも内外円筒接続
部１９ｊ側に位置するとき変化が少ないのは、ステータ
１９を通る磁束がコイル３の中心の周りでループを描こ
うとするため、もともと図７におけるコイル３の中心か
ら内外円筒接続部１９ｊにかけてのコイル３を横切る磁
束が少ないことに起因する。

【００３４】図１１は、外円筒端１９ｈの位置が図９に
おける８ａ、及び８ｃにあるときの、ロータの回転数と
回転力の関係を示すグラフである。上述の理由および図
１１から、外円筒端１９ｈの位置を内外円筒接続部１９
ｊの近傍にすることで、低速回転域のみならず高速回転
域においても回転力が大きくなっていることがわかる。

【００３５】以上のことから、外円筒端１９ｈはできる
だけ内外円筒接続部１９ｊに近づけた方がよいというこ
とが理解できるが、実際には外円筒端１９ｈを内外円筒
接続部１９ｊに極めて近づけたとき、第２のステータ１
９の強度が低下し、モータ全体としての頑強性、信頼性
に悪影響を与えることが予想される。その理由は、外円
筒端１９ｈを内外円筒接続部１９ｊに近づけると、外側
磁極１９ａ、１９ｂを支持する部分がなくなり、機械的
衝撃に対して弱くなるからである。特に、外側磁極１９
ａ、１９ｂとマグネット１の間隙長は、安定した回転力
を得る上において非常に重要であるが、外側磁極１９
ａ、１９ｂを支持する部分がなくなることにより、間隙
長は非常に変化しやすくなる。その結果、出力が不安定
となる。しかし、実際には、外円筒端１９ｈがコイル中
心と内外円筒接続部１９ｊの中間に位置するようにする
と、回転力と強度を最も適切に両立できることが見い出
されている。

【００３６】なおここでは、第２のステータの形状に関
して、外円筒端１９ｈの位置を内外円筒接続部１９ｊの
近くに配置するとよいと説明したが、正確に表現するな
らば、上記説明から明らかなように、コイル３の内外円
筒接続部１９ｊに近い側の端部（上記例の場合両者は同
じになる）に配置するとよい。

【００３７】また、上記説明から明らかなように、外円
筒端１９ｈの位置を変化させることは、外円筒１９ｆの
内周と、コイル３の外周の対向面積を規定していること
にほかならない。すなわち、図７に示したコイル３を横
切る磁束の量は、外円筒１９ｆの内周と、コイル３の外
周の対向面積を小さくすることで抑制でき、本対向面積
を小さくすることで、モータの回転力を上げることがで
きる。

【００３８】さらに詳細には、外円筒１９ｆの内周とコ
イル３の外周の対向面積をコイル３の外周面積の３／４
以下にすることによって、外円筒端１９ｈの位置を内外
円筒接続部１９ｊの近くに配置した場合と同様に、非常
に強力なモータが得られることが見い出されている。

【００３９】また、ここでは外円筒端１９ｈの位置に関
して、第２のステータ１９について述べたが、第１のス
テータ１８における外円筒端１８ｈの位置についても、
同様である。なお、数値シュミレーションによって得ら
れた前述の推論を確認するために、外円筒端の位置を内
外円筒接続部に対して変化させて実験を行ったが、その
結果、回転力性能の向上が数値シュミレーションに対応
した形態で確認された。

【００４０】（実施例２）実施例１では、モータの回転
力を向上させるという目的のために、外円筒端１９ｈを
できるだけ内外円筒接続部１９ｊに近づけるように構成
している。しかし、磁界分布を示す図８からわかるよう
に、外円筒１９ｆの一部は、内外円筒接続部１９ｊから
外側磁極１９ａへの磁路として寄与している。

【００４１】このことを考慮して実施例２では、図１２
に示すように、外円筒１９ｆの形状のうち、図８に表示
された外側磁極１９ａへ向かう磁束の少ない部分を除去
している。すなわち外側磁束１９ａの幅が内外円筒接続
部１９ｊに近くなるにつれて広くなる形状にしている。
こうすることにより、実施例１に関連して説明した外円
筒１９ｆからコイル３を横切って内円筒１９ｇに行く磁
束を抑え、更に内外円筒接続部１９ｊから効率よく外側
磁極１９ａへ磁束を通せる磁路が設定できる。また、幅
広の部分によって外側磁極１９ａ、１９ｂを支持する部
分は確保されているので、機械的強度も問題ない。この
結果、更に強力な回転力のモータが得られる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
ロータ回転軸を軟磁性材料にすること、及びステータの
形状において外円筒端部の位置を限定することで、コン
パクトでしかも回転力の大きなモータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例１に係るステップモー
タの分解斜視図である。

【図２】図２は、図１に示すステップモータのステップ
部分の拡大図である。

【図３】図３は、図１に示すステップモータの組み立て
完成状態の断面図である。

【図４】図４は、図１に示すステップモータのロータの
回転動作説明図である。

【図５】図５は、図１に示すステップモータの磁界分布
を示す断面の説明図である。

【図６】図６は、図１に示すステップモータの断面にお
ける磁界分布である。

【図７】図７は、図１に示すステップモータの断面にお
ける磁界分布である。

【図８】図８は、図１に示すステップモータの磁界分布
を示す斜視図である。

【図９】図９は、図１に示すステップモータのステータ
形状の説明図である。

【図１０】図１０は、図１に示すステップモータのステ
ータ形状と回転力の関係の説明図である。

【図１１】図１１は、図１に示すステップモータのステ
ータ形状と回転力の関係の説明図である。

【図１２】図１２は、本発明の実施例２に係るステップ
モータのステータ形状の説明図である。

【図１３】図１３は、従来のステップモータを示す断面
図である。

【図１４】図１４は、図１６に示す従来のステップモー
タの磁束の説明図である。

【符号の説明】

１マグネット２第１のコイル３第２のコイル７出力軸１８第１のステータ１８ａ、１８ｂ外側磁極１８ｃ、１８ｄ内側磁極１８ｅ穴１８ｆ外円筒１８ｇ内円筒１８ｈ外円筒端１８ｊ内外円筒接続部１９第２のステータ１９ａ、１９ｂ外側磁極１９ｃ、１９ｄ内側磁極１９ｅ穴１９ｆ外円筒１９ｇ内円筒１９ｈ外円筒端１９ｊ内外円筒接続部２０接続部材としての連結リング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形状に形成されるとともに少なくと
もその外周面を周方向にｎ分割して異なる極に交互に着
磁させたマグネットを備え、該マグネットの軸方向に第
１のコイルと前記マグネットと第２のコイルを順に配置
し、前記第１のコイルにより励磁される第１の外側磁極
及び第１の内側磁極を前記マグネットの一端の外周面及
び内周面に対向させるとともに、前記第２のコイルによ
り励磁される第２の外側磁極及び第２の内側磁極を前記
マグネットの他端側の外周面及び内周面に対向させる構
成のモータにおいて、第１のコイルの外周面と第１の外側磁極が対向する部分
の面積が第１のコイルの外周の面積の３／４以下であ
り、第２のコイルの外周面と第２の外側磁極が対向する
部分の面積が第２のコイルの外周の面積の３／４以下で
あることを特徴とするモータ。
【請求項２】請求項１記載のモータにおいて、前記第
１の外側磁極の根元部分が、マグネットの軸方向に、第
１のコイルの中心からマグネットと反対側の端部との間
に位置し、また第２の外側磁極の根元部分が、マグネッ
トの軸方向に、第２のコイルの中心からマグネットと反
対側の端部との間に位置することを特徴とするモータ。
【請求項３】請求項１または２記載のモータにおい
て、前記ロータの回転軸として軟磁性材料を用いたこと
を特徴とするモータ。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
モータにおいて、前記第１の外側磁極及び第２の外側磁
極の幅を、磁極の根元部分に近づくにつれて次第に広く
したことを特徴とするモータ。