(57)【要約】    【課題】  本発明は、ディテントトルクを低減し、振動や騒音の小さな高品質のステッピングモータを提供する。    【解決手段】  本ステッピングモータ１００は、周方向に配設された複数の極歯３ａ（４ａ）が互いに噛み合うように配置された内ヨーク３（４）及び外ヨーク７（８）間に励磁コイル５（６）が挟持されたステータ９（１０）と、内ヨーク３，４を接合して配置された複数のステータ９，１０を貫通する中心孔に複数の極歯３ａ（４ａ）からギャップＧをおいて回転可能に配置されたロータマグネット１とを備え、内ヨーク３（４）の極歯先端と外ヨーク７（８）の極歯根元との間の軸方向の極歯先端ギャップＴＰ１が、内ヨーク３（４）の極歯３ａ（４ａ）と外ヨーク７（８）の極歯７ａ（８ａ）との間の周方向の極歯間ギャップＲＧより小さく設定される。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に配設された複数の極歯が互いに噛み合うように配置された内ヨーク及び外ヨーク間に励磁コイルが挟持されたステータと、前記内ヨークを接合して配置された複数のステータを貫通する中心孔に前記複数の極歯から所定のギャップをおいて回転可能に配置され、外周面に異なる磁極が交互に着磁されたロータとを備えるステッピングモータにおいて、
前記内ヨークの極歯先端と前記外ヨークの極歯根元との間の軸方向の極歯先端ギャップは、前記内ヨークの極歯と前記外ヨークの極歯との間の周方向の極歯間ギャップより小さく設定されることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
前記外ヨークの極歯先端と前記内ヨークの極歯根元との間の軸方向の極歯先端ギャップは、前記内ヨークの極歯と前記外ヨークの極歯との間の周方向の極歯間ギャップより小さく設定されることを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ内で回転するロータマグネットを備えたステッピングモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のステッピングモータでは、内ヨークの極歯先端と外ヨークの極歯根元との間又は外ヨークの極歯先端と内ヨークの極歯根元との間の軸方向の極歯先端ギャップの少なくとも一方は、当該内ヨークの極歯と外ヨークの極歯との間の周方向の極歯間ギャップより大きくなるように構成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、磁気回路の効率を高くすることを目的として、内向き極歯の長さを外向き極歯の長さより長くすることが開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−２０５５１０号公報
【特許文献２】特開平３−１１２３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のステッピングモータには以下の問題がある。
【０００５】
（１）極歯先端からの磁束の流れが不安定なためにトルクが安定せず、ディテントトルクの増大や振動、騒音が発生する。
【０００６】
（２）特に、内ヨークの極歯先端と外ヨークの極歯根元の極歯先端ギャップはロータマグネットの先端側に当り、ロータマグネットによる磁束変化が激しいために、この極歯先端からの磁束の変化はロータマグネットに大きな影響を与え、上記問題を顕著にする。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題に鑑みて成されたものであり、ディテントトルクを低減し、振動や騒音の小さな高品質の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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載のステッピングモータは、周方向に配設された複数の極歯が互いに噛み合うように配置された内ヨーク及び外ヨーク間に励磁コイルが挟持されたステータと、前記ヨークを接合して配置された複数のステータを貫通する中心孔に前記複数の極歯から所定のギャップをおいて回転可能に配置され、外周面に異なる磁極が交互に着磁されたロータとを備えるステッピングモータにおいて、前記内ヨークの極歯先端と前記外ヨークの極歯根元との間の軸方向の極歯先端ギャップは、前記内ヨークの極歯と前記外ヨークの極歯との間の周方向の極歯間ギャップより小さく設定されることを特徴とする。
【０００９】
上記構成において、ロータに大きな影響を与える内ヨークの極歯先端からの不安定な磁束の流れを安定化することができる。
【００１０】
請求項２記載のステッピングモータは、請求項１記載のステッピングモータにおいて、前記外ヨークの極歯先端と前記内ヨークの極歯根元との間の軸方向の極歯先端ギャップは、前記内ヨークの極歯と前記外ヨークの極歯との間の周方向の極歯間ギャップより小さく設定されることを特徴とする。
【００１１】
上記構成において、内ヨークと外ヨークの両方の極歯先端からの不安定な磁束の流れを安定化することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、内ヨークの極歯先端と外ヨークの極歯根元との間の軸方向の極歯先端ギャップは、内ヨークの極歯と外ヨークの極歯との間の周方向の極歯間ギャップより小さく設定されるので、ディテントトルクを低減し、振動や騒音の小さな高品質のステッピングモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係るステッピングモータの分解斜視図である。同図では、ステータ９，１０が同一構造であることから、ステータ９の構成を中心に説明し、ステータ１０に対応する構成要素はカッコ書きで記載する。
【００１５】
図１において、ステッピングモータ１００は、外周面に異なる磁極が交互に１０極着磁されたプラスチックマグネット等から成る円筒形状のロータマグネット１と、ロータマグネット１の軸方向に貫通して一体に形成されたステンレス等の非磁性材料から成る軸２と、周方向に配設された複数（５本）の極歯３ａ（４ａ）を有する軟磁性材料から成る内ヨーク３（４）と、周方向に配設された複数（５本）の極歯７ａ（８ａ）を有する軟磁性材料から成る外ヨーク７（８）と、内ヨーク３（４）と外ヨーク７（８）との間に挟持され、これらヨークを励磁する励磁コイル５（６）と、軸２を回転自在に支持する焼結含油軸受１１（１２）とを備える。ステータ９（１０）は、極歯３ａ（４ａ），７ａ（８ａ）が互いに噛み合うように配置された内ヨーク３（４）及び外ヨーク７（８）と、励磁コイル５（６）とで構成される。
【００１６】
上記構成において、励磁コイル５，６が通電されると、内ヨーク３，４と外ヨーク７，８が励磁されて各極歯３ａ，４ａ，７ａ，８ａに誘磁される。その結果、ロータマグネット１の着磁極と反発／吸引して回転トルクが発生し、ロータマグネット１が励磁コイル５，６の通電に従って回転駆動され、軸２から外部に駆動力が伝達される。
【００１７】
図２は、図１のステッピングモータ１００の縦断面図である。
【００１８】
図２において、ロータマグネット１は、内ヨーク３，４が接合されたステータ９，１０を貫通する中心孔に、極歯３ａ，４ａ，７ａ，８ａからギャップＧをおいて回転可能に配置されている。ロータマグネット１は、その周面の円周方向に所定の幅と深さの溝部１ａを有する。ロータマグネット１は、プラスチックマグネットを成形したものであるが、溝部１ａの形状加工が容易になるものであればこれに限定されるものではなく、例えば、焼結マグネットを切削加工して成形したものであってもよい。
【００１９】
内ヨーク３，４は、極歯３ａ，４ａが配設されていない側の折り曲げ部分を接合して形成される厚さＣの接合部１３を有する。接合部１３が形成された内ヨーク３，４の内側には、ロータマグネット１が極歯３ａ，４ａからギャップＧをおいて内ヨーク３，４と同軸に回転自在に配置される。ロータマグネット１は、溝部１ａが接合部１３と対向するように配置されることが好ましい。
【００２０】
図３は、図１のヨーク３（４），７（８）の側面図である。図４は、内ヨーク３（４）及び外ヨーク７（８）の極歯部分の展開図である。
【００２１】
複数の極歯３ａ（４ａ）を有する内ヨークと複数の極歯７ａ（８ａ）を有する外ヨークは、図３及び図４に示すように、互いに向かい合って噛み合うように配設される。
【００２２】
内ヨーク３（４）の極歯３ａ（４ａ）先端と、外ヨーク７（８）の極歯７ａ（８ａ）根元すなわち極歯７ａ（８ａ）間の谷間部分との間のロータマグネット１の軸方向の極歯先端ギャップＴＰ１は、内ヨーク３（４）の極歯３ａ（４ａ）と外ヨーク７（８）の極歯７ａ（８ａ）との間の周方向の極歯間ギャップＲＧより小さく設定されることが好ましい。これにより、ロータマグネット１に大きな影響を与える内ヨーク３（４）の極歯先端からの不安定な磁束の流れを安定化することができる。
【００２３】
また、外ヨーク７（８）の極歯７ａ（８ａ）先端と内ヨーク３（４）の極歯３ａ（４ａ）根元すなわち極歯３ａ（４ａ）間の谷間部分との間のロータマグネット１の軸方向の極歯先端ギャップＴＰ２は、内ヨーク３（４）の極歯３ａ（４ａ）と外ヨーク７（８）の極歯７ａ（８ａ）との間の周方向の極歯間ギャップＲＧより小さく設定されることが好ましい。これにより、内ヨーク３（４）と外ヨーク７（８）の両方の極歯先端からの不安定な磁束の流れを安定化することができる。
【００２４】
上記実施の形態によれば、極歯先端ギャップＴＰ１は、内ヨーク３（４）の極歯３ａ（４ａ）と外ヨーク７（８）の極歯７ａ（８ａ）との間の周方向の極歯間ギャップＲＧより小さく設定されることにより、ロータマグネット１に大きな影響を与える内ヨーク３（４）の極歯先端からの不安定な磁束の流れを安定化することができる。
【００２５】
また、極歯先端ギャップＴＰ２は、内ヨーク３（４）の極歯３ａ（４ａ）と外ヨーク７（８）の極歯７ａ（８ａ）との間の周方向の極歯間ギャップＲＧより小さく設定されるので、内ヨーク３（４）と外ヨーク８（８）の両方の極歯先端からの不安定な磁束の流れを安定化することができる。
【００２６】
上記いずれの結果から、ディテントトルクを低減し、振動や騒音の小さな高品質のステッピングモータを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係るステッピングモータの分解斜視図である。
【図２】図１のステッピングモータ１００の縦断面図である。
【図３】図１のヨーク３（４），７（８）の側面図である。
【図４】ヨーク３（４），７（８）の極歯部分の展開図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ロータマグネット
１ａ  溝部
３，４  内ヨーク
３ａ，４ａ  内ヨークの極歯
７ａ，８ａ  外ヨークの極歯  
５，６  励磁コイル
７，８  外ヨーク
９，１０  ステータ
１３  内ヨーク接合部
Ｇ  ギャップ
ＲＧ  周方向の極歯間ギャップ
ＴＰ１  内ヨークの極歯先端と外ヨークの極歯根元との間の軸方向の極歯先端ギャップ
ＴＰ２  外ヨークの極歯先端と内ヨークの極歯根元との間の軸方向の極歯先端ギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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