(57)【要約】【課題】  小型化に適したトルク効率の高いステッピングモータを提供することである。【解決手段】  周方向に交互に配設された複数の極歯を有する内ヨーク３，４及び外ヨーク７，８とこれらのヨーク間に装着された励磁コイル５，６とからなるステータ９，１０を軸方向に複数個設け、極歯と所定のギャップを介してステータ９，１０内に同軸関係に配設されるとともに周面に異なる極に交互に着磁されたロータマグネット１を備えたステッピングモータにおいて、ロータマグネットの外径Ｄ３はモータ外径Ｄ１の略４０％〜４５％の範囲に設定され、ロータマグネットのラジアル方向の肉厚Ｔ１に対する励磁コイルのラジアル方向のスペースＴ２比は略１〜１．３であることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に交互に配設された複数の極歯を有する内ヨーク及び外ヨークとこれらのヨーク間に装着された励磁コイルとからなるステータを軸方向に複数個設け、前記極歯と所定のギャップを介して前記ステータ内に同軸関係に配設されるとともに周面に異なる極に交互に着磁されたロータマグネットを備えたステッピングモータにおいて、
前記ロータマグネットの外径はモータ外径の略４０％〜４５％の範囲に設定され、前記ロータマグネットのラジアル方向の肉厚に対する前記励磁コイルのラジアル方向のスペースの比は略１〜１．３であることを特徴とする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には、例えば特許文献１に記載されているように、モータ外径に対して、ロータマグネットの外径が小さくあるいは大きく設定され、またロータマグネットの肉厚に対するコイルスペースが小さくあるいは大きく設定されて構成されている。
【特許文献１】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】
【０００３】
しかしながら、上記従来例では、モータ外径に対してロータマグネットの外径やロータマグネットの肉厚に対するコイルスペースが小さくあるいは大きく不適切に設定されていたため、トルクが低下するといった問題点があった。
【０００４】
本出願の発明の目的は、小型化に適したトルク効率の高いステッピングモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本出願の発明は、周方向に交互に配設された複数の極歯を有する内ヨーク及び外ヨークとこれらのヨーク間に装着された励磁コイルとからなるステータを軸方向に複数個設け、極歯と所定のギャップを介してステータ内に同軸関係に配設されるとともに周面に異なる極に交互に着磁されたロータマグネットを備えたステッピングモータにおいて、ロータマグネットの外径はモータ外径の略４０％〜４５％の範囲に設定され、ロータマグネットのラジアル方向の肉厚に対する励磁コイルのラジアル方向のスペース比は略１〜１．３であることを特徴とする。
【０００６】
上記構成において、極歯で仕切られたロータマグネットと励磁コイルはモータ外径における最大トルクを発生するように作用する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、小型化に適したトルク効率の高い最適なステッピングモータを提供することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１〜図３は本発明を最もよく表す図面であり、図１は本発明の実施例１の分解斜視図、図２は本発明の実施例１の正面図、図３は本発明の実施例１の断面図を夫々示し、これらの図において、１は周面のラジアル方向に１０極の異なる極に交互に着磁された円筒形状のロータマグネット、１ａはロータマグネット１の周面に設けられた所定深さとなる溝部、２は軸受１１，１２に回転自在に支持されている軸であり、ロータマグネット１を一体に支持しているステンレス等の非磁性材料の軸、３，４は周方向に交互に配設された複数（５本）の極歯３ａ，４ａを有して軟磁性材からなる内ヨーク、５，６は内ヨーク３，４と外ヨーク７，８のヨーク間に装着されてヨークを励磁する励磁コイル、７．８は周方向に交互に配設された複数（５本）の極歯７ａ，８ａを有して軟磁性材からなる外ヨーク、９，１０は内ヨーク３，４と励磁コイル５，６と外ヨーク７，８とからなるステータ、１１，１２は軸２を回転自在に支持して外ヨーク７，８に固着される焼結含油軸受である。
【００１０】
ステータ９，１０は軸方向に複数個（２個）設けられて配置させる。ロータマグネット１は極歯３ａ，４ａ，７ａ，８ａと所定のギャップを介してステータ９，１０内に同軸関係に配設される。
【００１１】
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のヨークが励磁されて各極歯３ａ，４ａ，７ａ，８ａに誘磁され、ロータマグネット１の着磁極と反発・吸引してトルクが発生して、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移動するように駆動され、軸２から外部に駆動力を伝達する。
【００１２】
外ヨーク７，８はモータ外径Ｄ１となるカバーを兼ね、極歯３ａ，４ａ，７ａ，８ａは内径Ｐ２がモータ外径の１／２の径Ｄ２以下に設定され、外径Ｐ１はモータ外径の１／２の径Ｄ２以上に設定されて、モータ外径の１／２の径Ｄ２を内包するように設定される。ロータマグネット１は最大エネルギー積１２ＭＧＯｅの圧縮成形で成形されプラスチックマグネットで、ロータマグネット１の外径Ｄ３はモータ外径Ｄ１の略４０％〜４５％の範囲に設定され、ロータマグネット１のラジアル方向の肉厚Ｔ１に対する励磁コイル５．６のラジアル方向のスペースＴ２の比（Ｔ２／Ｔ１）は略１〜１．３に設定される。
【００１３】
ここで、図４は本発明の実施例１のロータマグネット外径／モータ外径比（Ｄ３／Ｄ１）とモータトルク効率のグラフを示し、ロータマグネット外径／モータ外径比（Ｄ３／Ｄ１）が０．４〜０．４５のときにモータトルク効率が最大となり、ロータマグネット１の外径Ｄ３がモータ外径Ｄ１の略４０％〜４５％の範囲に設定されることで、最大トルクとなるように作用する。
【００１４】
図５は本発明の実施例１のコイル厚／ロータマグネット厚比（Ｔ２／Ｔ１）とモータトルク効率のグラフを示し、コイル厚／ロータマグネット厚比（Ｔ２／Ｔ１）が１．０〜１．３のときにモータトルク効率が最大となり、ロータマグネット１のラジアル方向の肉厚Ｔ１に対する励磁コイル５．６のラジアル方向のスペースＴ２の比（Ｔ２／Ｔ１）が略１〜１．３に設定されされることで、最大トルクとなるように作用する。
【００１５】
また、極歯３ａ，４ａ，７ａ，８ａがモータ外径の１／２の径Ｄ２を内包するように設定されるとロータマグネット１による界磁磁力と励磁コイル５，６による励磁磁界のバランスが適正となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１の分解斜視図
【図２】本発明の実施例１の正面図
【図３】本発明の実施例１の断面図
【図４】本発明の実施例１のロータマグネット外径／モータ外径比とモータトルク効率のグラフを示す図
【図５】本発明の実施例１のコイル厚／ロータマグネット厚比とモータトルク効率のグラフを示す図
【符号の説明】
【００１７】
１  ロータマグネット
３、４  内ヨーク
３ａ、４ａ、７ａ、８ａ  極歯
５、６  励磁コイル
７、８  外ヨーク
９、１０  ステータ
Ｄ１  モータ外径
Ｄ２  モータ外径の１／２の径
Ｄ３  ロータマグネットの外径
Ｐ１  極歯の外径
Ｐ２  極歯の内径
Ｔ１  ロータマグネットのラジアル方向の肉厚
Ｔ２  励磁コイルのラジアル方向のスペース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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