(57)【要約】    【課題】  小型で且つ軸方向の長さが短く、低コストで高出力な駆動装置を提供する。    【解決手段】  ステッピングモータは、ステータ１、第１の軸受２、第２の軸受１１、第１のコイル３、第２のコイル４、ボビン５、マグネット８、コア９、回転軸１０、天板１２を備える。コア９の穴部９ａに回転軸１０を嵌合しロータを構成する。ロータの外周部にマグネット８を固定し、マグネット８の外周側に、第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂを有するステータ１と、第１のコイル３及び第２のコイル４を巻回したボビン５を配置する。第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂを、モータ軸方向に延出した櫛歯形状とする。ボビン５のカバー部５ｃによりマグネット８の外周面を覆う。また、ステータ１の上部にロータの端部を回転自在に支持する天板１２を固定する。【選択図】      図１
2006304405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と該基部から軸方向に延出された第１及び第２の外側磁極部を有するステータと、
前記第１及び第２の外側磁極部の間に配設され、前記基部に軸方向一端部が回転自在に支持される軟磁性材料からなるロータと、
前記ロータの外周部に固定され、周方向に異なる極が交互に着磁されたマグネットと、
前記第１及び第２の外側磁極部のそれぞれの先端に固定され、前記ロータの軸方向他端部を回転自在に支持する蓋部材と、
前記第１及び第２の外側磁極部が係合され、前記マグネットの外周面を覆うカバー部を有するボビンと、
前記軸方向における前記マグネットと前記基部との間で、前記第１及び第２の外側磁極部に、前記ボビンを介してそれぞれ巻回される第１及び第２のコイルと、を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記ロータは、円筒形状のコアと、該コアの内径部に固定される回転軸とから構成されることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記ロータの構造は、前記回転軸と前記コアとを一体とした構造、前記回転軸と前記コアとを別体とした構造を含む群から選択されることを特徴とする請求項１又は２記載の駆動装置。
【請求項４】
基部と該基部から軸方向に延出された第１及び第２の外側磁極部を有するステータと、
前記第１及び第２の外側磁極部の間に配設され、前記基部に軸方向一端部が回転自在に支持される軟磁性材料からなるロータと、
前記ロータと一体で回転するリードスクリュー軸と、
前記ロータの外周部に固定され、周方向に異なる極が交互に着磁されたマグネットと、
前記第１及び第２の外側磁極部のそれぞれの先端に固定され、前記リードスクリュー軸の軸方向一端部を回転自在に支持するアングルと、
前記第１及び第２の外側磁極部が係合され、前記マグネットの外周面を覆うカバー部を有するボビンと、
前記軸方向における前記マグネットと前記基部との間で、前記第１及び第２の外側磁極部に、前記ボビンを介してそれぞれ巻回される第１及び第２のコイルと、を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
前記ロータは、円筒形状のコアから構成されることを特徴とする請求項４記載の駆動装置。
【請求項６】
前記リードスクリュー軸と前記コアとの構造は、前記リードスクリュー軸と前記コアとを一体とした構造、前記リードスクリュー軸と前記コアとを別体とした構造を含む群から選択されることを特徴とする請求項４又は５記載の駆動装置。
【請求項７】
前記リードスクリュー軸に噛合し、前記リードスクリュー軸の回転に伴い軸方向に移動するラックと、
前記アングルに固定され、前記ラックを回動可能に支持する支持部材と、を更に備えることを特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータに適用される駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な機構の駆動源として使用されるステッピングモータに関する各種提案が行われている。ステッピングモータの第１の従来例として、回転軸を中心とする直径を小さくし且つ出力を高めたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、第１の従来例に係るステッピングモータの構成を示す分解斜視図であり、図１１は、図１０のステッピングモータを組み立てた状態における内部構造を示す縦断面図である。
【０００４】
図１０及び図１１において、第１の従来例に係るステッピングモータは、ロータ２０１、第１のコイル２０２、第２のコイル２０３、第１のステータ２０４、第２のステータ２０５、出力軸２０６、連結リング２０７を備えている。
【０００５】
第１のステータ２０４及び第２のステータ２０５は、軟磁性材料から形成され、ステッピングモータの軸方向に所定の間隔を置いて互いに対向する状態に配置される。連結リング２０７は、非磁性材料から形成され、第１のステータ２０４と第２のステータ２０５を所定の間隔で保持する。出力軸２０６は、第１のステータ２０４の軸受部２０４Ｅ及び第２のステータ２０５の軸受部２０５Ｅに回転自在に支持されている。ロータ２０１は、出力軸２０６に固着され、円周方向に４分割して異なる極に交互に着磁されたマグネット（永久磁石）から構成されている。
【０００６】
第１のステータ２０４は、先端部が櫛歯形状を有すると共に、ロータ２０１の外周面に所定の隙間をあけて対向する第１の外側磁極部２０４Ａ、２０４Ｂと、ロータ２０１の内周面に所定の隙間をあけて対向する第１の内側磁極部２０４Ｃ、２０４Ｄとを備える。第２のステータ２０５は、ロータ２０１の外周面に所定の隙間をあけて対向する第２の外側磁極部２０５Ａ、２０５Ｂと、ロータ２０１の内周面に所定の隙間をあけて対向する第２の内側磁極部２０５Ｃ、２０５Ｄとを備える。
【０００７】
第１の内側磁極部２０４Ｃ、２０４Ｄには、ロータ２０１に対しモータ軸方向に隣接して、第１のステータ２０４を励磁する第１のコイル２０２が巻回されている。第２の内側磁極部２０５Ｃ、２０５Ｄには、ロータ２０１に対しモータ軸方向に隣接して、第２のステータ２０５を励磁する第２のコイル２０３が巻回されている。
【０００８】
ステッピングモータのロータ２０１を回転させる場合は次のように行う。第１のコイル２０２、第２のコイル２０３への通電方向を切り換えることで、第１の外側磁極部２０４Ａ、２０４Ｂ、第１の内側磁極部２０４Ｃ、２０４Ｄ、第２の外側磁極部２０５Ａ、２０５Ｂ、第２の内側磁極部２０５Ｃ、２０５Ｄの各極性を切り換える。これにより、ロータ２０１を回転させる。
【０００９】
上記構成のステッピングモータは、第１及び第２のコイル２０２、２０３に通電することにより発生した磁束が外側磁極部から対向する内側磁極部へ、または内側磁極部から対向する外側磁極部へと流れる。これに伴い、外側磁極部と内側磁極部の間に位置するロータ２０１（マグネット）に効率的に作用する。また、外側磁極部と内側磁極部との間隔を円筒形状のロータ２０１の厚さ程度とすることができるため、外側磁極部と内側磁極部とで構成される磁気回路の抵抗を小さくすることができる。これにより、少ない電流で多くの磁束を発生させて、出力を向上させることができる。
【００１０】
他方、ステッピングモータの第２の従来例として、ＰＭ型ステッピングモータが提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。第２の従来例に係るＰＭ型ステッピングモータは、ステータ部と、ボビン部と、ステータ部の一端面に一方の軸受を挟持する穴部を有するカバー部とが、合成樹脂により一体に形成されたものである。
【００１１】
ステータ部は、２対のステータヨークが同一軸上に配置され、内周が円筒面となっている。ボビン部は、２対のステータヨークの各々の鍔の間にはステータコイルが挟持されるスペースを有する。カバー部は、ステータ部の一端面に回転軸もしくは回転軸を支持する一方の軸受を挟持する軸受嵌合孔が穿設されている。ステータユニットは、カバー部に回転軸と同一方向に引き出された複数個の端子ピンを備える。ロータは、ステータユニットの円筒状部の内側に配設され、回転軸とマグネットとから構成される。外ヨークは、他方の軸受が固定されると共にステータユニットの外周部に嵌合される。該ステッピングモータでは、ステータヨーク内周と軸受内周との同軸度のズレを最小限に押えることが可能となる。
【特許文献１】特開平９−３３１６６６号公報
【特許文献２】特許第３３２７４０６号
【特許文献３】実開平５−９１１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記第１の従来例に係るステッピングモータは、ロータ（マグネット）の内径とそれに対向する内側磁極部との間には所定の間隔が必要であり、該間隔が形成されるように製造時に管理することはコストの上昇を招く。また、ステータは、円筒形状の内側磁極部と外側磁極部を一体化した形状に構成することが必要であり、内側磁極部及び外側磁極部を一体的に構成するのは部品製造上難しい。
【００１３】
更に、内側磁極部及び外側磁極部を別体で製造し、後で一体的に組み立てる場合は、部品点数が多くなり、コストの上昇をもたらす。また、ステッピングモータの軸方向寸法は、２つのコイルの軸方向長さとマグネットの軸方向長さとステータの厚みで決まるため、ステッピングモータの所定の出力を確保しようとすると、軸方向寸法が長いものとなる。逆に、コイルやマグネット等の軸方向長さを短くすると、ステッピングモータの出力が大幅に低下する。
【００１４】
また、上記第２の従来例に係るステッピングモータは、製造上、ステータ部とボビン部とを一体に形成するための設備であるインサート成形機が必要となる。そのため、設備投資が大掛かりなものとなってしまい、コストにも影響してくる。即ち、ステータ部とボビン部とを一体に形成する構造のステッピングモータは、上記のような設備投資が必要となるため、大量生産を前提とする場合しか成り立たない。
【００１５】
更に、マグネットはコイルを含むステータユニットの内径部に配置されるため、ステッピングモータの外径に対するマグネットの外径は小さなものとなってしまう。ステッピングモータの外径を小型化すると、これに伴いマグネットの外径も小さくなるため、ステッピングモータの出力が大幅に低下する。
【００１６】
本発明の目的は、小型で且つ軸方向の長さが短く、低コストで高出力な駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述の目的を達成するために、本発明の駆動装置は、基部と該基部から軸方向に延出された第１及び第２の外側磁極部を有するステータと、前記第１及び第２の外側磁極部の間に配設され、前記基部に軸方向一端部が回転自在に支持される軟磁性材料からなるロータと、前記ロータの外周部に固定され、周方向に異なる極が交互に着磁されたマグネットと、前記第１及び第２の外側磁極部のそれぞれの先端に固定され、前記ロータの軸方向他端部を回転自在に支持する蓋部材と、前記第１及び第２の外側磁極部が係合され、前記マグネットの外周面を覆うカバー部を有するボビンと、前記軸方向における前記マグネットと前記基部との間で、前記第１及び第２の外側磁極部に、前記ボビンを介してそれぞれ巻回される第１及び第２のコイルと、を備えることを特徴とする。
【００１８】
上述の目的を達成するために、本発明の駆動装置は、基部と該基部から軸方向に延出された第１及び第２の外側磁極部を有するステータと、前記第１及び第２の外側磁極部の間に配設され、前記基部に軸方向一端部が回転自在に支持される軟磁性材料からなるロータと、前記ロータと一体で回転するリードスクリュー軸と、前記ロータの外周部に固定され、周方向に異なる極が交互に着磁されたマグネットと、前記第１及び第２の外側磁極部のそれぞれの先端に固定され、前記リードスクリュー軸の軸方向一端部を回転自在に支持するアングルと、前記第１及び第２の外側磁極部が係合され、前記マグネットの外周面を覆うカバー部を有するボビンと、前記軸方向における前記マグネットと前記基部との間で、前記第１及び第２の外側磁極部に、前記ボビンを介してそれぞれ巻回される第１及び第２のコイルと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ステータの第１及び第２の外側磁極部の間に配置したロータの外周部にマグネットを固定する構成のため、マグネットの機械的強度を向上できると共に、ロータに内側磁極部を兼ねさせることができる。これにより、マグネットと内側磁極部との間に隙間を設けることが不要となり、磁気抵抗を低減でき、駆動装置の出力を向上させることができる。
【００２０】
また、駆動装置の外径をマグネットの外径とボビンのカバー部の厚みで決定可能な構造とし、ステータの第１及び第２の外側磁極部を軸方向に延出した櫛歯形状としているため、駆動装置の外径及び軸方向長さを最小限に抑え、小型化を図ることができる。
【００２１】
また、ボビンは、第１及び第２のコイルの両方が巻回されると共に、マグネットの外周面を覆うカバーを兼ねているため、部品点数及びコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るステッピングモータの構成を示す分解斜視図であり、図２は、ステッピングモータを組み立てた状態における内部構造を示す縦断面図である。
【００２４】
図１及び図２において、ステッピングモータは、ステータ１、第１の軸受２、第２の軸受１１、第１のコイル３、第２のコイル４、ボビン５、マグネット８、コア９、回転軸１０、天板１２を備えている。
【００２５】
ステータ１は、軟磁性材料により形成されており、第１の外側磁極部１ａ、第２の外側磁極部１ｂ、平板部１ｃ、穴部１ｄ、突起部１ｅ、１ｆを備えている。平板部１ｃは、開き角θ（図３参照）のへの字形をなす板状の部材である。平板部１ｃの中央には、第１の軸受２が取り付けられる穴部１ｄが形成されている。第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂは、それぞれ、櫛歯形状を有し、平板部１ｃの両端部において該平板部１ｃに対し一体的に単純に曲げられると共に、ロータを構成する回転軸１０に対し平行に配置される。突起部１ｅ、１ｆは、第１の外側磁極部１ａの先端と第２の外側磁極部１ｂの先端とにそれぞれ一体的に設けられている。
【００２６】
ステータ１は、上記第１の従来例におけるステータとは異なり、第１の外側磁極部１ａと第２の外側磁極部１ｂが平板部１ｃと一体的に構成されている。このため、第１の外側磁極部１ａと第２の外側磁極部１ｂとの相互誤差が少なくなり、組み立てによるステッピングモータの性能のばらつきを最小限に抑えることができる。
【００２７】
第１の軸受２は、軟磁性材料により円筒形状に形成されており、中央部に軸穴部２ａ、軸方向一方の端部に固定部２ｂを備えている。第１の軸受２は、軸穴部２ａに回転軸１０が嵌合し、固定部２ｂがステータ１の穴部１ｄに取り付けられることで、回転軸１０を回転自在に支持する。
【００２８】
第２の軸受１１は、円環形状に形成されており、中央部に軸穴部１１ａを備えている。第２の軸受１１は、軸穴部１１ａに回転軸１０が嵌合することで、回転軸１０を回転自在に支持する。
【００２９】
ボビン５は、第１のボビン部５ａ、第２のボビン部５ｂ、カバー部５ｃ、ダボ５ｄ、５ｅを備えている。カバー部５ｃは、ステータ１の第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂが嵌合可能な形状を有する。カバー部５ｃは、ステータ１の平板部１ｃの上面に載置され、マグネット８の外周面を覆うと共に、ステッピングモータの外観の一部を構成する。
【００３０】
第１のボビン部５ａは、第１のコイル３が巻回されるものであり、カバー部５ｃに一体的に配設されている。また、第１のボビン部５ａは、その内側に、第１の外側磁極部１ａの軸方向における平板部１ｃ寄りの部分が嵌合する切り欠き部を有する。第２のボビン部５ｂは、第２のコイル４が巻回されるものであり、カバー部５ｃに一体的に配設されている。また、第２のボビン５ｂは、その内側に、第２の外側磁極部１ｂの軸方向における平板部１ｃ寄りの部分が嵌合する切り欠き部を有する。
【００３１】
更に、ボビン５のカバー部５ｃの長手方向両側には、第１のコイル３のコイル端子がからげられる（接続される）２つの端子ピン６（一部不図示）、及び、第２のコイル４のコイル端子がからげられる（接続される）２つの端子ピン７が配設されている。更に、ボビン５のカバー部５ｃの上面には、天板１２の取り付け位置を決めるための２つのダボ５ｄ、５ｅが配設されている。
【００３２】
第１のコイル３は、軸方向におけるマグネット８とステータ１の平板部１ｃとの間で、第１の外側磁極部１ａの外周側において、第１のボビン部５ａに巻回される。第１のコイル３は、両端のコイル端子がボビン５に付設された上記２つの端子ピン６にからげられることで導通状態となる。これにより、第１のコイル３へ通電することにより、ステータ１の第１の外側磁極部１ａが励磁される。
【００３３】
第２のコイル４は、軸方向におけるマグネット８とステータ１の平板部１ｃとの間で、第２の外側磁極部１ｂの外周側において、第２のボビン部５ｂに巻回される。第２のコイル４は、両端のコイル端子がボビン５に付設された上記２つの端子ピン７にからげられることで導通状態となる。これにより、第２のコイル４へ通電することにより、ステータ１の第２の外側磁極部１ｂが励磁される。
【００３４】
第１のコイル３及び第２のコイル４は、ステータ１の平板部１ｃの上面に隣接して配置され、第１のコイル３及び第２のコイル４の間には、回転軸１０及び第１の軸受２が隣接して配置される。これにより、上記第１の従来例のように２つのコイル及びマグネットをモータ軸方向に間隔を置いて配置した構造と比較し、ステッピングモータの軸方向長さを短くすることができる。
【００３５】
マグネット８は、円筒形状に形成されており、コア９が嵌合可能な内径部８ａを備えている。マグネット８は、円周方向にＮ分割（着磁極数：Ｎ）（本実施の形態では６分割（着磁極数：６））され、Ｓ極とＮ極が交互に着磁されている（図３参照）。マグネット８の内周面は、外周面に比べ弱い着磁分布を有するか、或いは全く着磁されていないか、或いは外周面と逆の極（外周面がＳ極の場合はＮ極）に着磁されている。
【００３６】
コア９は、軟磁性材料により円筒形状に形成されており、回転軸１０が嵌合可能な穴部９ａを備えている。コア９は、マグネット８の内径部８ａに接着等により固定される。マグネット８とコア９とは、互いの軸方向寸法が同一に形成されており、互いの軸方向端面が同一となるように固定される。
【００３７】
回転軸１０は、軟磁性材料から形成されており、第１の軸受２の軸穴部２ａ、コア９の穴部９ａ、第２の軸受１１の軸穴部１１ａに挿入され固定される。回転軸１０は、第１の軸受２及び第２の軸受１１により回転自在に支持される。また、回転軸１０は、第２の軸受１１による支持部分から軸方向外側に突出している先端部に、不図示のギア・レバー・スクリューねじ等の伝達部材を固定することが可能である。これにより、前記伝達部材を介して回転軸１０の回転出力を得ることができる。
【００３８】
上記のコア９と回転軸１０とによりロータが構成される。ロータは、ステッピングモータの軸方向に関しての位置が、該ロータを構成するコア９が第１の軸受２と第２の軸受１１とにより所定の隙間を持って規制されることで、定められる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、コア９と回転軸１０は別体のものを一体に固定する構成としているが、コア９と回転軸１０を一体で形成しても良い。コア９と回転軸１０を別体で構成する場合は、回転軸１０には強度が強くて耐磨耗性が優れるＳＵＳ等の材料を使用し、コア９には磁気効率の良いＳＵＹ等の軟磁性材料を使用することが可能となる。他方、コア９と回転軸１０を一体で形成する場合は、部品点数の削減によるコストの低減を図ることができると共に、コア９と回転軸１０との同軸位置精度を向上させることが可能となる。
【００４０】
天板１２は、平板状に形成されており、突起用穴部１２ａ、１２ｂ、位置決め用穴部１２ｃ、１２ｄ、軸受用穴部１２ｅを備えている。突起用穴部１２ａ、１２ｂには、それぞれ、ステータ１の第１の外側磁極部１ａの先端に配設された突起部１ｅ、第２の外側磁極部１ｂの先端に配設された突起部１ｆが挿入され、レーザ溶接やカシメ等により固定される。位置決め用穴部１２ｃ、１２ｄには、それぞれ、ボビン５のダボ５ｄ、５ｅが嵌合される。これにより、天板１２に対するボビン５の取り付け位置が決められる。軸受用穴部１２ｅには、第２の軸受１１が挿入され固定される。
【００４１】
本実施の形態では、ステータ１の第１の外側磁極部１ａと第２の外側磁極部１ｂは、マグネット８の外周面に所定の隙間をあけて対向している。そして、コア９における第１の外側磁極部１ａに対向する部分と、回転軸１０と、第１の軸受２とにより、第１の内側磁極部が形成される。同様に、コア９における第２の外側磁極部１ｂに対向する部分と、回転軸１０と、第１の軸受２とにより、第２の内側磁極部が形成される。
【００４２】
これにより、第１のコイル３へ通電することで、第１の外側磁極部１ａと第１の内側磁極部をそれぞれ反対の極に励磁して、その磁極間にマグネット８を横切る磁束を発生させ、磁束を効果的にマグネット８に作用させる。同様に、第２のコイル４へ通電することで、第２の外側磁極部１ｂと第２の内側磁極部をそれぞれ反対の極に励磁し、その磁極間にマグネット８を横切る磁束を発生させ、磁束を効果的にマグネット８に作用させる。
【００４３】
また、本実施の形態では、マグネット８の内側で内側磁極部を成すコア９とマグネット８の内周部との間に、空隙を設ける必要がなくなるので、第１の外側磁極部１ａとコア９との間隔及び第２の外側磁極部１ｂとコア９との間隔を小さくすることができる。よって、第１のコイル３、第１の外側磁極部１ａ、及び第１の内側磁極部で形成される磁気回路、及び第２のコイル４、第２の外側磁極部１ｂ、及び第２の内側磁極部で形成される磁気回路の磁気抵抗を小さくすることができる。これにより、ステッピングモータの出力を高めることができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、第１の内側磁極部及び第２の内側磁極部を、コア９と回転軸１０と第１の軸受２とで構成しているので、ロータが内側磁極部を兼ねることにより、製造コストを低減することができる。更に、ステータ１は、第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂを平板部１ｃと直交する方向へ単純に折り曲げただけで構成されることから、製造が容易であり、製造コストを低減することができる。
【００４５】
一方、上記第１の従来例では、第１のステータ及び第２のステータは内側磁極部を外側磁極部と一体的に構成しなければならないが、内側磁極部を外側磁極部と同一部品で構成することは製造上難しい。例えばメタルインジェクションモールドにより成型することは可能であるが、コスト高となる。プレスにより一体的に製造することは、外側磁極部のみを構成する部品を製造する場合と比較して部品が小さくなればなるほど困難になる。また、内側磁極部と外側磁極部とを別々に製造してから、カシメや溶接または接着等により一体的に固着する場合も、コストが高くなる。
【００４６】
また、本実施の形態では、図２に示すように、マグネット８は、コア９の外周部に固定されているので、上記第１の従来例のものに比べると、マグネット８の機械的強度が大きい。また、コア９は、マグネット８の内径部に現れるＳ極とＮ極との間の磁気抵抗を小さくするいわゆるバックメタルとして作用する。そのため、磁気回路のパーミアンス係数は高く設定されることになり、本ステッピングモータが高温の環境下で使用された場合でも減磁による磁気的劣化も少ない。
【００４７】
また、上記第１の従来例では、マグネットの外径部と外側磁極部の隙間を精度良く保って組み立てる必要がある他に、マグネットの内径部に対向する位置にある内側磁極部をマグネットに対して所定の隙間をあけて配置する必要がある。そのため、部品精度のばらつきや組み立て精度が悪い場合にこの隙間を確保できず、内側磁極部がマグネットに接触してしまうなどの不良が生じる可能性が高い。
【００４８】
これに対して、本実施の形態では、マグネット８の外径部側のみの隙間を管理するだけでよいので、ステッピングモータを構成する各部品の組み立てが容易になる。
【００４９】
また、上記第１の従来例では、内側磁極部はマグネットと出力軸をつなぐ部分に接触しないように構成しなければならず、内側磁極部とマグネットとが対向する軸方向の長さを十分に長くすることができない。
【００５０】
これに対して、本実施の形態では、ロータが内側磁極部を兼ねているので、内側磁極部とマグネット８とが対向する軸方向の長さを十分長く確保することができる。これにより、ステータ１の第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂとマグネット８を有効に利用することが可能となり、ステッピングモータの出力を高めることができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、ステータ１の第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂは、ステッピングモータの軸方向に延びる櫛歯形状であるので、ステッピングモータの最外径（図３のＬ１）を最小限に抑えることができる。
【００５２】
例えば、外側磁極部をマグネットの半径方向に伸びるステータ板で構成すると、マグネットを平面的な展開にする必要があると共に、半径方向に向かってコイルを巻くことになる。そのため、軸方向の長さは短くてもステッピングモータの最外径は大きなものとなってしまう。
【００５３】
これに対して、本実施の形態では、ステッピングモータの最外径（図３のＬ１）は、マグネット８の直径と、第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂの厚みと、第１のコイル３及び第２のコイル４の巻き線幅とで決定される。この場合、第１及び第２のコイル３、４の巻き線幅の片側部分（第１の軸受２側の部分）は、径方向でマグネット８と略同じ位置にあるので（図２参照）、ステッピングモータの最外径を最小限に抑えることができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂを、モータ軸方向に延出した櫛歯形状に構成している。これにより、第１のコイル３、第２のコイル４、マグネット８、及び、コア９と回転軸１０とからなるロータを、すべて一方向（図１の上方向から下方向へ）から組み込むことが可能となり、組み立て作業性がよい。
【００５５】
また、本実施の形態では、ボビン５は、第１のコイル３と第２のコイル４の両方が巻回されると共に、マグネット８の外周面を覆うカバーを兼ねている。そのため、第１及び第２のコイルを別々のボビンに巻回する場合やカバーを別個に設ける場合と比較し、部品点数及びコストを削減することができる。
【００５６】
また、上記第２の従来例では、ステータ部、ボビン部、及び、ステータ部の一端面に一方の軸受を挟持する穴部を有するカバー部とが合成樹脂により一体に形成されており、本実施の形態と同様、カバー部とボビン部とは一体のものではある。しかし、ステータ部、ボビン部、カバー部を一体に形成するためのインサート成形機が必要となり、設備投資が大掛かりなものとなってしまい、コストにも影響してくる。即ち、大量生産を前提とする場合しか成り立たない。
【００５７】
これに対して、本実施の形態では、第１の軸受２はステータ１に固定される構造のため、上記第２の従来例のように、ステータ部を、軸受を挟持する穴部を有するカバー部と一体で形成して、ステータ部に対する軸受の位置精度を高める必要がない。そのため、インサート成形機は必要なく、コストの低減につながる。
【００５８】
また、上記第２の従来例では、マグネットはコイルを含むステータユニットの内径に配置されるため、ステッピングモータの外径に対するマグネットの外径は小さなものとなってしまう。そのため、ステッピングモータの外径を小型化すると出力が大幅に落ちてしまう。
【００５９】
これに対して、本実施の形態では、ステッピングモータの外径（図３のＬ２）は、マグネット８の直径と、ボビン５のカバー部５ｃの厚みだけで決定される。そのため、ステッピングモータの外径（図３のＬ２）に対するマグネット８の外径はかなり近いものにすることが可能となり、ステッピングモータの外径の小型化に対して有利である。
【００６０】
また、本実施の形態では、ステータ１に取り付けられる第１の軸受２と、ステータ１に固定される天板１２に取り付けられる第２の軸受１１とで、ロータ（コア９と回転軸１０）を支持する構成のため、２つの支持部の同軸度のズレを最小限に抑えることができる。これにより、マグネット８の外周面と第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂの内周面とのギャップの均一化を図ることができ、ステッピングモータの安定した回転を得ることができる。
【００６１】
次に、本実施の形態に係るステッピングモータの特徴並びにステッピングモータの動作について図３乃至図６を参照しながら説明する。
【００６２】
先ず、ステッピングモータの特徴について説明する。
【００６３】
図３は、ステッピングモータの第１の通電状態の場合を示す上面図である。図４は、第２の通電状態の場合を示す上面図である。図５は、第３の通電状態の場合を示す上面図である。図６は、第４の通電状態の場合を示す上面図である。
【００６４】
図３乃至図６において、マグネット８は、その外周側表面及び内周側表面が円周方向に等角度間隔で複数個に分割（本実施の形態では６分割）され、Ｓ極とＮ極が交互に着磁されている。外周側表面がＳ極である部分に対応する、内周側表面はＮ極であり、外周側表面がＮ極である部分に対応する、内周側表面はＳ極である。
【００６５】
また、ステータ１の第１の外側磁極部１ａと第２の外側磁極部１ｂとは、図３に示すように、マグネット８の回転中心を基準としてθ度位相がずれた位置に配置されている。ここで、θ度は（１８０度−１８０度／Ｎ）である（Ｎ＝着磁分割数）。本実施の形態では、Ｎ＝６であるので、θ度は１５０度である。このように、θ度＝（１８０度−１８０度／Ｎ）にすることにより、図３中のＬ２寸法（ステッピングモータの最小外径寸法）を小さくすることができる。
【００６６】
上記のように、ステータ１の第１の外側磁極部１ａと第２の外側磁極部１ｂは、マグネット８における軸方向に直交する方向の同一面（外周面）に対して、それぞれ異なる角度範囲（θ度位相がずれた位置）で対向するように構成されている。これにより、マグネット８を軸方向に関して短くすることができ、ひいては、ステッピングモータも軸方向に関して短くすることができる。
【００６７】
上記構成の大きな特徴として、マグネット８の外周面の一部分に着目すれば、次のように磁束が作用する。即ち、マグネット８が回転することにより、マグネット８の一部分に対して、第１のコイル３により励磁される第１の外側磁極部１ａの磁束と、第２のコイル４により励磁される第２の外側磁極部１ｂの磁束とが交互に作用することになる。第１の外側磁極部１ａと第２の外側磁極部１ｂがマグネット８の同じ個所に対して磁束を作用させるので、着磁のバラツキなどによる悪影響を受けず、ステッピングモータの性能を安定化させることができる。
【００６８】
次に、ステッピングモータの動作について説明する。
【００６９】
図３の状態で、第１のコイル３に正方向に通電することにより、第１の外側磁極部１ａはＮ極に励磁され、第１の内側磁極部（コア９のうち第１の外側磁極部１ａに対向する部分）はＳ極に励磁されている。また、第２のコイル４に正方向に通電することにより、第２の外側磁極部１ｂはＮ極に励磁され、第２の内側磁極部（コア９のうちのうち第２の外側磁極部１ｂに対向する部分）はＳ極に励磁されている（第１の通電状態）。
【００７０】
次に、図３の状態から、第２のコイル４への通電方向のみ逆方向にして、第２の外側磁極部１ｂをＳ極に励磁し、第２の内側磁極部をＮ極に励磁する。これに伴い、図４に示すように、マグネット８は時計方向に３０度回転する（第２の通電状態）。
【００７１】
更に、図４の状態から、第１のコイル３への通電方向のみ逆方向にして、第１の外側磁極部１ａをＳ極に励磁し、第１の内側磁極部をＮ極に励磁する。これに伴い、図５に示すように、マグネット８は時計方向に更に３０度回転する（第３の通電状態）。
【００７２】
更に、図５の状態から、第２のコイル４への通電方向のみ正方向にして、第２の外側磁極部１ｂをＮ極に励磁し、第１の内側磁極部をＳ極に励磁する。これに伴い、図６に示すように、マグネット８は時計方向に更に３０度回転する（第４の通電状態）。
【００７３】
以後、同様に、第１のコイル３及び第２のコイル４への通電方向を順次切り換えていくことにより、第１の外側磁極部１ａと第２の外側磁極部１ｂとは異なるタイミングで励磁の切り換えが行われる。これにより、マグネット８は通電位相に応じた位置へと回転する。
【００７４】
上記のように、本実施の形態では、第１の通電状態として、第１のコイル３と第２のコイル４を共に正方向に通電する。第２の通電状態として、第１のコイル３を正方向に通電し、第２のコイル４を逆方向に通電する。第３の通電状態として、第１のコイル３と第２のコイル４を共に逆方向に通電する。第４の通電状態として、第１のコイル３を逆方向に通電し、第２のコイル４を正方向に通電する。このように、第１の通電状態→第２の通電状態→第３の通電状態→第４の通電状態へと通電状態の切り換えを行い、マグネット８を回転させている。
【００７５】
上記の通電状態の切り換えは次のようにしてもよい。即ち、第５の通電状態として、第１のコイル３と第２のコイル４を共に正方向に通電する。第６の通電状態として、第１のコイル３を正方向に通電し、第２のコイル４を非通電状態とする。第７の通電状態として、第１のコイル３を正方向に通電し、第２のコイル４を逆方向に通電する。第８の通電状態として、第１のコイル３を非通電状態とし、第２のコイル４を逆方向に通電する。このように、第５の通電状態→第６の通電状態→第７の通電状態→第８の通電状態へと通電状態を切り換えるようにしてもよい。これにより、マグネット８は通電位相に応じた回転位置へと回転する。
【００７６】
次に、マグネット８と、ステータ１の第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂとの位相関係について説明する。
【００７７】
上述したように、第１の通電状態、第２の通電状態、第３の通電状態、第４の通電状態と通電状態を切り換えると、第１の外側磁極部１ａと第２の外側磁極部１ｂとは、交互に励磁される極性の切り換えが行われる。
【００７８】
図３の状態で、第１のコイル３に正方向に通電することにより、第１の外側磁極部１ａをＮ極に励磁すると、マグネット８には第１の外側磁極部１ａの中心とマグネット８の着磁部の中心（Ｓ極の中心）が一致するように図中時計方向の回転力が発生する。同時に、第２のコイル４にも正方向に通電することにより、第２の外側磁極部１ｂをＮ極に励磁すると、マグネット８には第２の外側磁極部１ｂの中心とマグネット８の着磁部の中心（Ｓ極の中心）が一致するように図中反時計方向の回転力が発生する。
【００７９】
両コイルの通電中は、マグネット８は回転力のバランスがとれた状態で静止する。図３はこの状態を示している。両コイルへの通電量が等しい時は、第１の外側磁極部１ａの中心とマグネット８の着磁部の中心（Ｓ極の中心）との位相差、及び、第２の外側磁極部１ｂの中心とマグネット８の着磁部の中心（Ｓ極の中心）との位相差は、共に約１５度となる。
【００８０】
図３の状態から、第２のコイル４を逆方向の通電に切り換えると、第２の外側磁極部１ｂはＳ極に励磁されて、マグネット８には、第２の外側磁極部１ｂの中心と該マグネット８の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致するように図中時計方向の回転力が発生する。ここで、第１のコイル３は正方向の通電のままにしておくことで、マグネット８には、第１の外側磁極部１ａの中心と該マグネット８の着磁部の中心（Ｓ極の中心）が一致するように同じく時計方向の回転力が発生する。これにより、図３の状態から、マグネット８は時計方向に回転を始める。
【００８１】
図３の状態から、マグネット８が時計方向に約１５度回転すると、第１の外側磁極部１ａの中心とマグネット８の着磁部の中心（Ｓ極の中心）が一致する状態になる。この時、第２の外側磁極部１ｂの中心は、マグネット８の着磁部の境界（Ｓ極、Ｎ極の境界）と一致した状態であり、マグネット８を更に時計方向に回転させる力が発生している。そして、マグネット８は、その状態から更に時計方向に約１５度回転（図３の状態から時計方向に約３０度回転）すると、両コイルの回転力のバランスがとれた状態となり、その位置で静止する。この状態は図４に示される。
【００８２】
図４の状態から、第１のコイル３を逆方向の通電に切り換えると、第１の外側磁極部１ａはＳ極に励磁されて、マグネット８には、第１の外側磁極部１ａの中心と該マグネット８の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致するように図中時計方向の回転力が発生する。ここで、第２のコイル４は逆方向の通電のままにしておくことで、マグネット８には、第２の外側磁極部１ｂの中心と該マグネット８の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致するように同じく時計方向の回転力が発生する。これにより、図４の状態から、マグネット８は時計方向に回転を始める。
【００８３】
図４の状態から、マグネット８が時計方向に約１５度回転すると、第２の外側磁極部１ｂの中心とマグネット８の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致する状態になる。この時、第１の外側磁極部１ａの中心は、マグネット８の着磁部の境界（Ｓ極、Ｎ極の境界）と一致した状態であり、マグネット８を更に時計方向に回転させる力が発生している。そして、マグネット８は、その状態から更に時計方向に約１５度回転（図４の状態から時計方向に約３０度回転）すると、両コイルの回転力のバランスがとれた状態となり、その位置で静止する。この状態は図５に示される。
【００８４】
図５の状態から、第２のコイル４を正方向の通電に切り換えると、第２の外側磁極部１ｂはＮ極に励磁されて、マグネット８には、第２の外側磁極部１ｂの中心と該マグネット８の着磁部の中心（Ｓ極の中心）が一致するように図中時計方向の回転力が発生する。ここで、第１のコイル３は逆方向の通電のままにしておくことで、マグネット８には、第１の外側磁極部１ａの中心と該マグネット８の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致するように同じく時計方向の回転力が発生する。これにより、図５の状態から、マグネット８は時計方向に回転を始める。
【００８５】
図５の状態から、マグネット８が時計方向に約１５度回転すると、第１の外側磁極部１ａの中心とマグネット８の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致する状態になる。この時、第２の外側磁極部１ｂの中心は、マグネット８の着磁部の境界（Ｓ極、Ｎ極の境界）と一致した状態であり、更に時計方向に回転させる力が発生している。そして、マグネット８は、その状態から更に時計方向に約１５度回転（図５の状態から時計方向に約３０度回転）すると、両コイルの回転力のバランスがとれた状態となり、その位置で静止する。この状態が図６に示される。
【００８６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ステータ１の第１の外側磁極部１ａと第２の外側磁極部１ｂの間に配置したロータ（回転軸１０及びコア９）の外周部に、マグネット８を固定する構成としている。これにより、マグネット８の機械的強度を向上できると共に、ロータに内側磁極部を兼ねさせることができ、マグネット８と内側磁極部との間に隙間を設けることが不要となる。この結果、磁気抵抗を低減することができるため、ステッピングモータの出力を向上させることができる。
【００８７】
また、ステッピングモータを、その外径がマグネット８の直径とボビン５のカバー部５ｃの厚みだけで決定可能な構造とし、ステータ１の第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂを、ステッピングモータの軸方向に延出した櫛歯形状としている。これにより、ステッピングモータの外径及び軸方向長さを最小限に抑え、小型化を図ることができる。
【００８８】
また、コア９の第１及び第２の外側磁極部１ａ、１ｂに対向する部分と、回転軸１０と、第１の軸受２とで形成する内側磁極部を、マグネット８の軸方向長さと同じ長さとし、第１及び第２の外側磁極部１ａ、１ｂ、マグネット８を有効に利用する構成としている。これにより、外側磁極部と内側磁極部を接続または一体に構成する場合と比較し、製造が容易になる。
【００８９】
また、マグネット８の外径部側のみの隙間を管理するだけでよいため、従来のようにマグネット外径部と外側磁極部の間及びマグネット内径部と内側磁極部の間に隙間を確保する場合と比較し、ステッピングモータを構成する各部品の組み立てが容易になる。更に、構造の簡易化及び組み立ての容易化により、不良率も低減することができる。
【００９０】
また、ボビン５は、第１のコイル３と第２のコイル４の両方が巻回されると共に、マグネット８の外周面を覆うカバーを兼ねているため、部品点数及びコストを削減することができる。
【００９１】
また、ステータ１に取り付けた第１の軸受２と、ステータ１に固定した天板１２に取り付けた第２の軸受１１とで、ロータを支持する構成のため、２つの支持部の同軸度のズレを最小限に抑えることができる。これにより、マグネット外周面と第１の外側磁極部内周面とのギャップの均一化を図ることができ、ステッピングモータの安定した回転を得ることができる。
【００９２】
上記の効果をまとめると、小型で且つ軸方向の長さが短く、低コストで高出力なステッピングモータを提供することができる。
【００９３】
［第２の実施の形態］
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るステッピングモータの構成を示す分解斜視図である。図８は、ステッピングモータを組み立てた状態の外観を示す斜視図である。図９は、ステッピングモータを組み立てた状態における内部構造を示す縦断面図である。
【００９４】
図７乃至図９において、ステッピングモータは、ステータ１、第１の軸受２１、第２の軸受２４、第１のコイル３、第２のコイル４、ボビン５、マグネット８、コア９、リードスクリュー軸２２、アングル２３、ラック２７を備えている。
【００９５】
本実施の形態は、上述した第１の実施の形態に対して、リードスクリュー軸２２をステッピングモータの回転軸とし、アングル２３、ラック２７等を設けた点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上述した第１の実施の形態（図１）の対応するものと同一なので、共通する要素には同一符号を付け説明を省略する。以下では相違点を中心に説明する。
【００９６】
第１の軸受２１は、軟磁性材料により形成されており、第１のコイル３と第２のコイル４の間に配置され、ステータ１の穴部１ｄに嵌合され圧入やカシメやレーザ溶接等により固定される。第１の軸受２１は、リードスクリュー軸２２を回転自在に支持する。
【００９７】
リードスクリュー軸２２は、軟磁性材料により形成されており、第１軸部２２ａ、第２軸部２２ｂ、雄ネジ部２２ｃを備えている。第１軸部２２ａは、先端部以外の部分がコア９の穴部９ａに嵌合して固定され、球面（球Ｒ）形状を有する先端部が第１の軸受２１に回転自在に支持される。第２軸部２２ｂは、球面（球Ｒ）形状を有する先端部が第２の軸受２４に回転自在に支持される。雄ネジ部２２ｃは、後述するラック２７の突起部２７ｂと噛み合うことで、リードスクリュー軸２２の回転に伴い、ラック２７を軸方向に直進移動させる。
【００９８】
アングル２３は、一体で形成された、平板状の天板部２３ａ、アーム部２３ｂ、保持部２３ｃを備えている。また、天板部２３ａは、穴部２３ｄ、２３ｅ、位置決め部２３ｆ、２３ｇ、穴部２３ｈ、２３ｉ、２３ｊ、２３ｋを備えている。また、保持部２３ｃは、穴部２３ｈ、２３ｊを備えている。
【００９９】
天板部２３ａの穴部２３ｄ、２３ｅには、ステータ１の第１の外側磁極部１ａの先端の突起部１ｅと、第２の外側磁極部１ｂの先端の突起部１ｆとがそれぞれ挿入され、レーザ溶接やカシメ等により固定される。アーム部２３ｂは、天板部２３ａの端部から直角に折り曲げた状態（組み立て状態でリードスクリュー軸２２と平行方向）で一体に形成されている。保持部２３ｃは、アーム部２３ｂの端部から直角に折り曲げた状態（天板部２３ａと平行方向）で一体に形成されている。
【０１００】
天板部２３ａは、該天板部２３ａとステータ１との間にボビン５を挟持する状態でステータ１に固定される。天板部２３ａの位置決め部２３ｆ、２３ｇには、ボビン５のダボ５ｄ、５ｅが嵌合され、天板部２３ａに対するボビン５の取り付け位置が決められる。また、天板部２３ａの穴部２３ｈは、略中央部に形成されており、リードスクリュー軸２２の雄ネジ部２２ｃの外径よりも大きな径を有する。
【０１０１】
なお、本実施の形態では、リードスクリュー軸２２とコア９とは別体のものを一体に固定する構成としているが、リードスクリュー軸２２とコア９を一体で形成しても良い。リードスクリュー軸２２とコア９を別体で構成する場合は、リードスクリュー軸２２には強度が強くて耐磨耗性が優れるＳＵＳ等の材料を使用し、コア９には磁気効率の良いＳＵＹ等の軟磁性材料を使用することが可能となる。他方、リードスクリュー軸２２とコア９を一体で形成する場合は、部品点数の削減によるコスト低減を図ることができると共に、コア９とリードスクリュー軸２２との同軸位置精度を向上させることが可能となる。
【０１０２】
第２の軸受２４は、アングル２３の保持部２３ｃに設けられた穴部２３ｋに取り付けられる。第２の軸受２４は、リードスクリュー軸２２の第２軸部２２ｂを回転自在に支持する。
【０１０３】
軸押えバネ２５は、アングル２３の保持部２３ｃに取り付けられ、リードスクリュー軸２２の第２軸部２２ｂの球Ｒ形状の先端部を軸方向に片寄せた状態に付勢すると共に、ラック支持バー２６の抜け止めを兼ねている。
【０１０４】
ラック支持バー２６は、アングル２３の天板部２３ａの穴部２３ｉ及び保持部２３ｃの穴部２３ｊに取り付けられ、ラック２７を回動可能に支持する。
【０１０５】
ラック２７は、軸穴部２７ａ、突起部２７ｂ、腕部２７ｃ、出力部２７ｄ、バネ掛け部２７ｅを備えている。軸穴部２７ａには、ラック支持バー２６が挿入され嵌合する。突起部２７ｂは、リードスクリュー軸２２の雄ネジ部２２ｃに噛み合う。腕部２７ｃは、バネ性を有し、リードスクリュー軸２２の雄ネジ部２２ｃを突起部２７ｂと共に挟み込む。また、腕部２７ｃには、ラック押えバネ２８の一端部２８ａが引っ掛けられる。出力部２７ｄは、リードスクリュー軸２２の回転をステッピングモータの外部に駆動力として伝達する。バネ掛け部２７ｅには、ラック押えバネ２８の他端部２８ｂが引っ掛けられる。
【０１０６】
ラック押えバネ２８は、一端部２８ａをラック２７の腕部２７ｃに引っ掛け、他端部２８ｂをラック２７のバネ掛け部２７ｅに引っ掛けることで、ラック２７の突起部２７ｂをリードスクリュー軸２２の雄ネジ部２２ｃに押し付ける。
【０１０７】
本実施の形態では、リードスクリュー軸２２は、第１軸部２２ａの球面（球Ｒ）形状の先端が第１の軸受２１の穴部２１ａの底面に当接することで、軸方向の位置が決められる。これにより、リードスクリュー軸２２が回転時に軸方向への振れが抑制される結果、リードスクリュー軸２２の雄ネジ部２２ｃに噛み合うラック２７の軸方向送り精度が向上する。また、軸押えバネ２５は、アングル２３の穴部２３ｋからの第２の軸受２４の抜け止めも兼ねている。
【０１０８】
また、本実施の形態では、アングル２３は、リードスクリュー軸２２を支持すると共に、上記第１の実施の形態の天板１２と同様に、マグネット８の軸方向の一端面を覆い、ステータ１にボビン５を間に挟んで固定されるという機能を兼ねている。
【０１０９】
これにより、天板とアングルとが別体でアングルを天板に後から固定するという構造のもの、即ち、上記第１の実施の形態のようなステッピングモータ単体に後からアングルを取り付ける構造のものと比較し、次のような利点がある。部品点数が少なくなるので、コストを低減することができると共に、ステッピングモータの軸方向長さをより短くすることができる。
【０１１０】
また、ステータ１と、該ステータ１に固定されるアングル２３とにより、リードスクリュー軸２２を支持する構成であるため、２つの支持部の同軸度のズレを最小限に抑えることができる。更に、マグネット８の外周面と第１の外側磁極部１ａ及び第２の外側磁極部１ｂの内周面とのギャップの均一化を図ることができ、ステッピングモータの安定した回転を得ることができる。
【０１１１】
また、リードスクリュー軸２２がステッピングモータの回転軸となっていることで、例えばリードスクリュー軸がステッピングモータの回転軸とは別体のものと比較し、リードスクリュー軸と回転軸を接合する必要がなくなる。これにより、接合時の芯ズレがなくなることで、ステッピングモータの安定した回転を得ることができると共に、大幅にコストの低減を図ることができる。
【０１１２】
また、ステッピングモータが、リードスクリュー軸２２に噛み合うラック２７とラック支持バー２８も備えることで、マグネット８の回転を、リードスクリュー軸２２を介してラック２７の軸方向移動に変換して出力することができる。これにより、本ステッピングモータのみで、他に減速機などの機構を用いることなく、例えばレンズ等の直進駆動をステップ制御で行うことが可能となる。
【０１１３】
なお、本実施の形態のステッピングモータの回転駆動方法は、上記第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【０１１４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、リードスクリュー軸２２を支持するアングル２３がマグネット８の一端面を覆う構成のため、天板を設ける必要がない。更に、ステッピングモータに後からアングルを取り付けるものと比較し、ステッピングモータの軸方向長さをより短くでき、ステッピングモータの小型化とコストの低減を図ることができる。
【０１１５】
また、ステータ１と、該ステータ１に固定されるアングル２３とにより、リードスクリュー軸２２を支持する構成のため、２つの支持部の同軸度のズレを最小限に抑えることができる。これにより、マグネット外周面と第１及び第２の外側磁極部内周面とのギャップの均一化を図ることができ、ステッピングモータの安定した回転を得ることができる。
【０１１６】
また、リードスクリュー軸２２がステッピングモータの回転軸となっているため、例えばリードスクリュー軸が回転軸と別体のものと比較し、リードスクリュー軸と回転軸を接合する必要がなくなる。これにより、接合時の芯ズレがなくなることで、ステッピングモータの安定した回転を得ることができると共に、大幅にコスト低減を図ることができる。
【０１１７】
また、ステッピングモータにラック２７とラック支持バー２８も備わるため、マグネット１の回転を、リードスクリュー軸２２を介してラック２７の軸方向移動に変換して出力することができる。これにより、本ステッピングモータのみで、他に減速機などの機構を用いることなく、例えばレンズ等の直進駆動をステップ制御で行うことが可能となる。
【０１１８】
上記の効果をまとめると、小型で且つ軸方向の長さが短く、低コストで高出力なリードスクリュー付のステッピングモータを提供することができる。
【０１１９】
［他の実施の形態］
上記第１及び第２の実施の形態では、ステッピングモータ及びリードスクリュー付のステッピングモータについて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。特許請求の範囲で示した機能または上記実施の形態における機能が達成できる構成であれば、どのようなものであってもよいことは言うまでもない。
【０１２０】
上記第１及び第２の実施の形態では、ステッピングモータ単体について説明したが、本発明は、ステッピングモータ単体のみへの適用に限定されるものではない。本発明のステッピングモータを例えば撮像装置等の電子機器に搭載し、レンズ等の機構の直進駆動をステップ制御で行う場合にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るステッピングモータの構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１のステッピングモータを組み立てた状態における内部構造を示す縦断面図である。
【図３】図１のステッピングモータの第１の通電状態の場合を示す上面図である。
【図４】図１のステッピングモータの第２の通電状態の場合を示す上面図である。
【図５】図１のステッピングモータの第３の通電状態の場合を示す上面図である。
【図６】図１のステッピングモータの第４の通電状態の場合を示す上面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るステッピングモータの構成を示す分解斜視図である。
【図８】図７のステッピングモータを組み立てた状態の外観を示す斜視図である。
【図９】図７のステッピングモータを組み立てた状態における内部構造を示す縦断面図である。
【図１０】第１の従来例に係るステッピングモータの構成を示す分解斜視図である。
【図１１】図１０のステッピングモータを組み立てた状態における内部構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１  ステ−タ
１ａ  第１の外側磁極部
１ｂ  第２の外側磁極部
１ｃ  平板部（基部）
２、２１  第１の軸受
３  第１のコイル
４  第２のコイル
５  ボビン
５ｃ  カバー部
８  マグネット
９  コア
１０  回転軸
１１、２４  第２の軸受
１２  天板（蓋部材）
２２  リードスクリュー軸
２３  アングル
２６  ラック支持バー（支持部材）
２７  ラック
２７ｄ  出力部
【図１】
2006304405.tif 000003
【図２】
2006304405.tif 000004
【図３】
2006304405.tif 000005
【図４】
2006304405.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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