(57)【要約】【課題】ロータ径を維持したまま小型にできるステータコア、ステッピングモータ及び直動アクチュエータを提供する。【解決手段】ステッピングモータ１は、ロータ２０と、ステータ３０とを有し、ステータ３０が、ロータ２０の外周面と間隔をあけて対向するように配置されたＡ相用磁極部３３、Ｂ相用磁極部３４、及びダミー磁極部３８を有している。ダミー磁極部３８には巻線芯部が設けられておらず、ステータ３０が有するＡ相用磁極部３３及びＢ相用磁極部３４が、ステータ３０をロータ２０の軸方向Ｐ直交する幅方向Ｘから見たときに、ロータ２０を囲む最小矩形領域Ｒ内に含まれるように配置されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータが内部に配置されるステータコアであって、
前記ロータの軸方向から見たときに、短辺と長辺とを有する本体部を有し、
前記本体部は、
前記短辺から前記ロータに向けて突出し、巻線が巻かれる巻線芯部と、前記巻線芯部と連続し、前記ロータに向けて突出する複数の磁極小歯とを有する磁極部と、
前記長辺からロータ側に向けて突出する複数のダミー小歯を有するダミー磁極部とが設けられていることを特徴とするステータコア。
【請求項２】
請求項１に記載のステータコアにおいて、
前記ダミー磁極部は、前記複数のダミー小歯同士の間隔が前記複数の磁極小歯同士の間隔と同一に形成されていることを特徴とするステータコア。
【請求項３】
請求項１に記載のステータコアにおいて、
前記ダミー磁極部は、前記複数のダミー小歯同士の間隔が前記複数の磁極小歯同士の間隔と異なる間隔に形成されていることを特徴とするステータコア。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のステータコアにおいて、
前記本体部は、前記ロータの軸方向から見たときに、前記ロータの周方向に複数の前記磁極部が所定の磁極間隔を空けて設けられ、
前記ダミー磁極部に、前記磁極間隔と同一の間隔を有するダミー間隔が形成されていることを特徴とするステータコア。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のステータコアにおいて、
前記本体部に、前記巻線芯部に巻かれる巻線用の巻線凹部が形成され、
前記ダミー磁極部に隣接する前記巻線凹部に、前記ダミー磁極部側に向けて延びる調整凹部が設けられていることを特徴とするステータコア。
【請求項６】
ロータが内部に配置されるステータコアを有するステッピングモータであって、
前記ステータコアは、前記ロータの軸方向から見たときに、短辺と長辺とを有する本体部を有し、
前記本体部は、前記短辺から前記ロータに向けて突出し、巻線が巻かれる巻線芯部と、前記巻線芯部と連続し、前記ロータに向けて突出する複数の磁極小歯とを有する複数の磁極部とを備え、
前記複数の磁極部が、前記ステータコアを前記ロータの軸方向と直交する一方向から見たときに、前記ロータを囲む最小矩形領域内に含まれるように配置されていることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項７】
請求項６に記載のステッピングモータにおいて、
前記ステータコアの前記本体部の前記長辺からロータ側に向けて突出する複数のダミー小歯を有するダミー磁極部が設けられていることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項８】
請求項７に記載のステッピングモータにおいて、
前記ダミー磁極部は、前記複数のダミー小歯同士の間隔が前記複数の磁極小歯同士の間隔と同一に形成されていることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項９】
請求項７に記載のステッピングモータにおいて、
前記ダミー磁極部は、前記複数のダミー小歯同士の間隔が前記複数の磁極小歯同士の間隔と異なる間隔に形成されていることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項に記載のステッピングモータにおいて、
前記ステータコアの本体部に、前記巻線芯部に巻かれる巻線用の巻線凹部が形成され、
前記ダミー磁極部に隣接する前記巻線凹部に、前記ダミー磁極部側に向けて延びる調整凹部が設けられていることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項１１】
請求項６に記載のステッピングモータにおいて、
前記ステータコアが、前記ロータを間に挟んで前記一方向に対向するように２つに分離して配置され、
前記複数の磁極部が、前記２つのステータコアのそれぞれの対向面に設けられ、
前記２つのステータコアを連結する１つまたは２つのステータコア連結部をさらに有していることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項１２】
請求項６〜１１のいずれか１項に記載のステッピングモータにおいて、
前記ステータコア及び前記ロータを収納するケースと、前記ケースから導出部を介して導出される接続ケーブルとを備え、
前記導出部は、前記ケースに対して、前記接続ケーブルの導出角度を任意に変化させた状態で保持する角度変更構造を備えていることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項１３】
ロータが内部に配置されるステータコアを有するステッピングモータと、
前記ロータの軸心と同軸に配置され、前記ロータの回転に伴って回転されるナット部材と、
前記ナット部材に螺合され、当該ナット部材の回転により前進または後退されるねじシャフトとを有する直動アクチュエータであって、
前記ステータコアは、前記ロータの軸方向から見たときに、短辺と長辺とを有する本体部と、
前記短辺から前記ロータに向けて突出し、巻線が巻かれる巻線芯部と、前記巻線芯部と連続し、前記ロータに向けて突出する複数の磁極小歯とを有する複数の磁極部とを備え、
前記複数の磁極部が、前記ステータコアを前記ロータの軸方向と直交する一方向から見たときに、前記ロータを囲む最小矩形領域内に含まれるように配置されていることを特徴とする直動アクチュエータ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の直動アクチュエータを備えたガイド付き直動アクチュエータであって、
スライダと、
前記ステータに対して位置が固定され、前記ねじシャフトの進退方向の移動のみ許容するように前記スライダをスライド移動可能に支持するガイドと、
前記ねじシャフトの前端部に接続されるとともに前記スライダと結合された被接続体とをさらに設けたことを特徴とするガイド付き直動アクチュエータ。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の直動アクチュエータにおいて、
前記ステータコア及び前記ロータを収納するケースと、前記ケースから導出部を介して導出される接続ケーブルとを備え、
前記導出部は、前記ケースに対して、前記接続ケーブルの導出角度を任意に変化させた状態で保持する角度変更構造を備えていることを特徴とする直動アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコア、ステッピングモータ及び直動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のステッピングモータが特許文献１に開示されている。このステッピングモータは、図２５に示すステータコア８０１を有している。ステータコア８０１は、板状のステータコア用鉄心が複数積層されて形成されている。
【０００３】
ステータコア８０１は、正面視の外形形状が概ね正方形に形成された環状の本体部８１０と、本体部８１０の内周面に設けられた８つの磁極部８２０とを有している。８つの磁極部８２０は、本体部８１０の内周面から中心に向けて突出し、ロータの外周面と間隔をあけて対向するように周方向に等間隔に並べて設けられている。
【０００４】
各磁極部８２０は、本体部８１０の各辺の中央部分と四隅部分とに配置されている。本体部８１０の四隅部分には、ステータコア８０１を固定するためのボルトが挿通される貫通穴８１１が設けられている。そして、本体部８１０には、各貫通穴８１１の一部に接して本体部８１０の中心から離れる方向（径方向）に均一幅のスリット８１２が設けられており、これにより、本体部８１０の各辺及び各四隅部分におけるバックヨークとして機能する部分の幅が均一にされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０７２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したステッピングモータでは、小型化のためにステータコア８０１を幅方向（図２５の左右方向）または高さ方向（図２５の上下方向）に縮小すると、ロータ径も縮小することになりロータの磁石量も減少するので、トルク性能の大幅な低下が懸念される。さらには、ロータ径が縮小するとロータ外周面のロータ小歯の形状がより微細化し、これにともなって磁極部８２０先端のステータ小歯も微細化するので、高精度の加工技術が必要となり、そのため、製造コストの上昇が問題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、ロータ径を維持したまま小型にできるステータコア、ステッピングモータ及び直動アクチュエータを提供することを目的とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のステータコアは、ロータが内部に配置されるステータコアであって、前記ロータの軸方向から見たときに、短辺と長辺とを有する本体部を有し、前記本体部は、前記短辺から前記ロータに向けて突出し、巻線が巻かれる巻線芯部と、前記巻線芯部と連続し、前記ロータに向けて突出する複数の磁極小歯とを有する磁極部と、前記長辺からロータ側に向けて突出する複数のダミー小歯を有するダミー磁極部とが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のステータコアは、短辺と長辺とを有する本体部を有しており、長辺に設けられたダミー磁極部が巻線芯部を有していないため、短辺の長さを短くすることができる。よって、従来における略正方形のステータコアに比べ、ロータ径を維持したままで小型にすることができる。また、ダミー小歯を有するダミー磁極部により、ロータに発生する負荷を低減させることができる。
【００１０】
また、本発明のステータコアにおいて、前記ダミー磁極部は、前記複数のダミー小歯同士の間隔を前記複数の磁極小歯同士の間隔と同一に形成してもよい。当該構成によれば、ロータに発生するトルクを向上させることができる。一方で、前記複数のダミー小歯同士の間隔を前記複数の磁極小歯同士の間隔と異なる間隔に形成してもよい。当該構成によれば、ロータに発生する負荷を低減させることができる。
【００１１】
また、本発明のステータコアにおいて、前記本体部は、ロータの軸方向から見たときに、ロータの周方向に複数の磁極部が所定の磁極間隔を空けて設けられ、前記ダミー磁極部に、前記磁極間隔と同一の間隔を有するダミー間隔が形成されていることが好ましい。当該構成によれば、ロータに発生する負荷を低減させることができる。
【００１２】
また、本発明のステータコアにおいては、前記本体部に、前記巻線芯部に巻かれる巻線用の巻線凹部が形成され、前記ダミー磁極部に隣接する前記巻線凹部に、前記ダミー磁極部側に向けて延びる調整凹部が設けられていることが好ましい。本願発明者等の実験によれば、ダミー磁極部側に向けて調整凹部を設けることにより、ロータに発生する負荷が低減することが知見された。また、この調整凹部の形状は、ステータコアの本体部の形状やダミー小歯の形状等に応じて適宜設定することができる。
【００１３】
本発明のステッピングモータは、ロータが内部に配置されるステータコアを有するステッピングモータであって、前記ステータコアは、前記ロータの軸方向から見たときに、短辺と長辺とを有する本体部を有し、前記本体部は、前記短辺から前記ロータに向けて突出し、巻線が巻かれる巻線芯部と、前記巻線芯部と連続し、前記ロータに向けて突出する複数の磁極小歯とを有する複数の磁極部とを備え、前記複数の磁極部が、前記ステータコアを前記ロータの軸方向と直交する一方向から見たときに、前記ロータを囲む最小矩形領域内に含まれるように配置されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、ステータコアが有する複数の磁極部が、当該ステータコアをロータの軸方向と直交する一方向から見たときに、このロータを囲む最小矩形領域内に含まれるように配置されている。ここで、磁極部とは、巻線が巻かれる巻線芯部と、ロータの外周面に向けて突出する複数の磁極小歯とを有するものであり、巻線芯部を有していないものは含まない概念である。ロータとは、ステータとの磁気作用によって軸心を中心に回転されるもの全体をいう。ロータを囲む最小矩形領域とは、対向する二辺の長さがロータの直径と同一でかつこれら二辺と直交する他の対向する二辺の長さがロータの軸方向長さと同じ矩形状の領域である。
【００１５】
また、本発明のステッピングモータは、短辺と長辺とを有する本体部を有しており、従来における略正方形のステータコアに比べ、ロータ径を維持したままで小型にすることができるので、ステッピングモータそのものも小型にすることができる。
【００１６】
また、本発明のステッピングモータにおいては、前記ステータコアの本体部の長辺からロータ側に向けて、複数のダミー小歯を有するダミー磁極部が設けられていてもよい。当該構成では、ダミー磁極部は巻線芯部を有していないため、ステータコアの短辺の長さを短くすることができる。
【００１７】
また、本発明のステッピングモータにおいて、前記ダミー磁極部は、前記複数のダミー小歯同士の間隔を前記複数の磁極小歯同士の間隔と同一に形成してもよい。当該構成によれば、ロータに発生するトルクを向上させることができる。一方で、前記複数のダミー小歯同士の間隔を前記複数の磁極小歯同士の間隔と異なる間隔に形成してもよい。当該構成によれば、ロータに発生する負荷を低減させることができる。
【００１８】
また、本発明のステッピングモータにおいて、前記ステータコアの本体部に、前記巻線芯部に巻かれる巻線用の巻線凹部が形成され、前記ダミー磁極部に隣接する前記巻線凹部に、前記ダミー磁極部側に向けて延びる調整凹部が設けられていることが好ましい。当該調整凹部により、ロータに発生する負荷を低減させることができる。
【００１９】
また、本発明のステッピングモータにおいて、前記ステータコアが、前記ロータを間に挟んで前記一方向に対向するように２つに分離して配置され、前記複数の磁極部が、前記２つのステータコアのそれぞれの対向面に設けられ、前記２つのステータコアを連結する１つまたは２つのステータコア連結部をさらに有していることが好ましい。このようにすることで、２つのステータコア本体部の位置関係が固定されるので、精度よく組み立てることができる。ステータコア連結部を２つ有することで組立精度を向上でき、ステータコア連結部を１つ有することで、組立精度と軽量化とを両立できる。
【００２０】
また、本発明のステッピングモータは、前記ステータコア及び前記ロータを収納するケースと、前記ケースから導出部を介して導出される接続ケーブルとを備え、前記導出部は、前記ケースに対して、前記接続ケーブルの導出角度を任意に変化させた状態で保持する角度変更構造を備えている。当該構成により、ステッピングモータを設置する場所の周囲の状況に応じて接続ケーブルを好適な位置に保持することができる。また、単に接続ケーブルのみを導出した際には、当該接続ケーブルの位置を固定するために他の機器や支持部材等にファスナー等で固定する必要があるが、本発明の角度変更構造を有する導出部ではそのような措置は不要となる。
【００２１】
また、本発明の直動アクチュエータは、ロータが内部に配置されるステータコアを有するステッピングモータと、前記ロータの軸心と同軸に配置され、前記ロータの回転に伴って回転されるナット部材と、前記ナット部材に螺合され、当該ナット部材の回転により前進または後退されるねじシャフトとを有する直動アクチュエータであって、前記ステータコアは、前記ロータの軸方向から見たときに、短辺と長辺とを有する本体部と、前記短辺から前記ロータに向けて突出し、巻線が巻かれる巻線芯部と、前記巻線芯部と連続し、前記ロータに向けて突出する複数の磁極小歯とを有する複数の磁極部とを備え、前記複数の磁極部が、前記ステータコアを前記ロータの軸方向と直交する一方向から見たときに、前記ロータを囲む最小矩形領域内に含まれるように配置されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の直動アクチュエータによれば、磁極部が、ステータコアをロータの軸方向と直交する一方向から見たときに、ロータを囲む最小矩形領域内に含まれるように配置されているため、従来における略正方形のステータコアに比べ、ロータ径を維持したままで小型にすることができるので、当該ステータコアを有する直動アクチュエータも小型にすることができる。
【００２３】
また、本発明においては、直動アクチュエータに、スライダと、前記ステータに対して位置が固定され、前記ねじシャフトの進退方向の移動のみ許容するように前記スライダをスライド移動可能に支持するガイドと、前記ねじシャフトの前端部に接続されるとともに前記スライダと結合された被接続体とをさらに設けたガイド付き直動アクチュエータとしてもよい。このようにすることで、ねじシャフトが前進及び後退する際に、進退方向から逸れないようにねじシャフト及び被接続体の移動を補助することができる。
【００２４】
また、本発明の直動アクチュエータ及びガイド付き直動アクチュエータにおいても、前記ステータコア及び前記ロータを収納するケースと、前記ケースから導出部を介して導出される接続ケーブルとを備え、前記導出部が、前記ケースに対して、前記接続ケーブルの導出角度を任意に変化させた状態で保持する角度変更構造を備えている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のステータコア、ステッピングモータ及び直動アクチュエータは、ロータ径を維持したまま小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るステッピングモータの斜視図。
【図２】図１のステッピングモータの正面図。
【図３】図１のステッピングモータが有するロータの斜視図。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図。
【図６】図５の一部分を拡大した拡大断面図。
【図７】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るステッピングモータを示す断面図。
【図９】図８のステッピングモータの第１変形例の構成を示す断面図。
【図１０】図８のステッピングモータの第２変形例の構成を示す断面図。
【図１１】図８のステッピングモータの第３変形例の構成を示す断面図。
【図１２】図８のステッピングモータの第４変形例の構成を示す断面図。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る直動アクチュエータの斜視図。
【図１４】図１３の直動アクチュエータの正面図。
【図１５】図１３の直動アクチュエータが有するロータの斜視図。
【図１６】図１３のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図。
【図１７】図１３の直動アクチュエータの第１変形例の構成を示す斜視図。
【図１８】図１７の直動アクチュエータの上面図。
【図１９】図１７の直動アクチュエータの背面図。
【図２０】図１３の直動アクチュエータの第２変形例の構成を示す斜視図。
【図２１】図２０の直動アクチュエータの上面図。
【図２２】図２０の直動アクチュエータの背面図。
【図２３】図１７の直動アクチュエータの変形例の構成を示す斜視図。
【図２４】図２３の直動アクチュエータにおける接続ケーブルの動きを示す説明図。
【図２５】従来のステッピングモータが有するステータコアの正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態である二相ハイブリッド型ステッピングモータについて、図１〜図７を参照して説明する。
【００２８】
各図に示すように、二相ハイブリッド型ステッピングモータ（以下、単に「ステッピングモータ１」という。）は、ケース１０と、ロータ２０と、ステータ３０とを有している。
【００２９】
ケース１０は、図１、図２に示すように、幅方向Ｘの大きさより高さ方向Ｚの大きさが小さい直方体の中空箱状に形成されている。ケース１０は、図４に示すように、例えばステンレスなどの金属製のケース本体部１１と、ボールベアリングからなる前軸受１６及び後軸受１７とを有している。
【００３０】
ケース本体部１１は、図４、図５に示すように、断面長方形の四角筒状の周壁部１２と、周壁部１２の正面側端部を塞ぐ長方形板状の正面壁部１３と、周壁部１２の背面側端部を塞ぐ長方形板状の背面壁部１４とを有している。正面壁部１３は周壁部１２と一体であり、背面壁部１４は周壁部１２に対し着脱可能である。
【００３１】
正面壁部１３の中央部には、円形の正面シャフト挿通孔１３ａが形成されている。正面壁部１３の内面には、正面シャフト挿通孔１３ａと同軸となるように前軸受１６が取り付けられている。同様に、背面壁部１４の中央部には、円形の背面シャフト挿通孔１４ａが形成されている。背面壁部１４の内面には、背面シャフト挿通孔１４ａと同軸となるように後軸受１７が取り付けられている。
【００３２】
ロータ２０は、図３に示すように、シャフト２１と、マグネット２２と、Ｎ極ロータコア２３と、Ｓ極ロータコア２４と、２つのスペーサ２８、２８（図４参照）とを有している。ロータ２０は、各構成要素が一体となって回転可能に軸支されており、後述するステータ３０の磁気作用によって軸心を中心に回転されるもの全体をいう。
【００３３】
シャフト２１は、例えば、ステンレスなどの金属製の円柱部材であって、正面側の端部がＤカット加工されている。シャフト２１は、ケース１０の前軸受１６及び後軸受１７に挿通されて回転自在に軸支される。
【００３４】
マグネット２２は、例えば、アルニコ磁石や希土類磁石などの永久磁石からなり、内径がシャフト２１の外径と同じ大きさとなる円筒状に形成されている。マグネット２２は、正面側端部がＮ極となり、背面側端部がＳ極となるように着磁されている。マグネット２２は、図４に示すように、内側にシャフト２１が挿通され、シャフト２１の軸心２１ａに沿う方向（即ち、ロータ２０の軸方向Ｐ、ケース１０の長さ方向Ｙ）の中央部分でやや背面側寄りの箇所に固定して取り付けられている。
【００３５】
Ｎ極ロータコア２３は、薄い電磁鋼板（鉄心）を軸方向Ｐに積層して略円筒形状に形成されている。図５に示すように、Ｎ極ロータコア２３の外周面には、軸方向Ｐに延在しかつ全周にわたって周方向Ｑに等ピッチ（本実施形態では７．２度）で並ぶロータ小歯２３ａが形成されている。
【００３６】
Ｎ極ロータコア２３には、軸方向Ｐに貫通する貫通孔２３ｂが設けられ、この貫通孔２３ｂは、マグネット２２の外径と同じ内径の大径部分２３ｃと、シャフト２１の外径と同じ内径の小径部分２３ｄとを有している。大径部分２３ｃにはマグネット２２のＮ極である正面側端部が挿入固定され、小径部分２３ｄにはマグネット２２の正面側端面から突出したシャフト２１が挿通固定される。これにより、Ｎ極ロータコア２３はＮ極に帯磁される。
【００３７】
Ｓ極ロータコア２４は、Ｎ極ロータコア２３と同じく、薄い電磁鋼板（鉄心）を軸方向Ｐに積層して略円筒形状に形成されている。Ｓ極ロータコア２４の外周面には、軸方向Ｐに延在しかつ全周にわたって周方向Ｑに等ピッチ（本実施形態では７．２度）で並ぶロータ小歯２４ａが形成されている。
【００３８】
Ｓ極ロータコア２４には、軸方向Ｐに貫通する貫通孔２４ｂが設けられ、この貫通孔２４ｂは、内径がマグネット２２の外径と同じ大径部分２４ｃと、内径がシャフト２１の外径と同じ小径部分２４ｄとを有している。大径部分２４ｃにはマグネット２２のＳ極である背面側端部が挿入固定され、小径部分２４ｄにはマグネット２２の背面側端面から突出したシャフト２１が挿通固定される。これにより、Ｓ極ロータコアはＳ極に帯磁される。
【００３９】
Ｎ極ロータコア２３とＳ極ロータコア２４とは、ロータ小歯２３ａとロータ小歯２４ａとが周方向Ｑに半ピッチ（本実施形態では３．６度）ずれるようにして固定されている。Ｎ極ロータコア２３及びＳ極ロータコア２４の直径が、ロータ２０の直径Ｄとなる。２つのスペーサ２８、２８は円筒状に形成されており、シャフト２１が挿通された状態でＮ極ロータコア２３と前軸受１６との間及びＳ極ロータコア２４と後軸受１７との間に配置されている。
【００４０】
ステータ３０は、図５に示すように、ステータコア３１と、Ａ相巻線３５及びＢ相巻線３６とを有している。ステータコア３１は、薄い板状のステータコア用鉄心３２Ｐを軸方向Ｐに積層して形成されており、ケース１０内に収納されている。
【００４１】
ステータコア３１は、図５及び図６に示すように、ステータコア本体部３２と、ステータコア本体部３２の短辺３２ａに設けられた磁極部としてのＡ相用磁極部３３及びＢ相用磁極部３４と、ステータコア本体部３２の長辺３２ｂに設けられた一対のダミー磁極部３８とを一体に有している。
【００４２】
また、ステータコア３１には、Ａ相巻線３５及びＢ相巻線３６を巻くための巻線凹部が形成されている。この巻線凹部は、Ａ相用磁極部３３とＢ相用磁極部３４との間に設けられた第１巻線凹部３９と、ダミー磁極部３８に隣接して設けられた第２巻線凹部４０とから構成される。第１巻線凹部３９は、図５及び図６に示すように、ステータコア本体部３２の外側に向けて折れ線状に突出する形状となっている。第２巻線凹部４０は、ダミー磁極部３８に向けて延びる調整凹部４０ａを有している。
【００４３】
ステータコア本体部３２は、図４に示すように、全長がケース本体部１１の内部空間における長さ方向Ｙの長さより短くかつロータ２０におけるＮ極ロータコア２３の正面側端面からＳ極ロータコア２４の背面側端面までの長さより長い柱状に形成されている。ステータコア本体部３２の短辺３２ａの長さ（高さ方向Ｚの大きさ）は、図５に示すように、ケース本体部１１の内側空間の高さ方向Ｚの大きさと同じになるように形成されている。
【００４４】
Ａ相用磁極部３３は、ステータコア本体部３２の短辺３２ａの内周面からロータ２０の外周面（即ち、マグネット２２、Ｎ極ロータコア２３及びＳ極ロータコア２４の外周面）に向けて突出しかつ長さ方向Ｙにステータコア本体部３２と同じ長さに延在して形成されている。Ａ相用磁極部３３は、図６に示すように、巻線芯部３３ａと、巻線芯部３３ａよりロータ２０の周方向Ｑに幅広の先端部３３ｂとを有している。先端部３３ｂには、軸方向Ｐに延在しかつ周方向Ｑに等ピッチ（本実施形態では７．５度）で並ぶ複数の突条のステータ小歯（磁極小歯）３３ｃが形成されている。複数のステータ小歯３３ｃは、ロータ２０の外周面と間隔をあけて対向するように配置されている。
【００４５】
Ｂ相用磁極部３４は、Ａ相用磁極部３３と同じく、テータコア本体部３２の短辺３２ａの内周面からロータ２０の外周面に向けて突出しかつ長さ方向Ｙにステータコア本体部３２と同じ長さに延在して形成されている。Ｂ相用磁極部３４は、図６に示すように、巻線芯部３４ａと、巻線芯部３４ａよりロータ２０の周方向Ｑに幅広の先端部３４ｂとを有している。先端部３４ｂには、軸方向Ｐに延在しかつ周方向Ｑに等ピッチ（本実施形態では７．５度）で並ぶ複数の突条のステータ小歯（磁極小歯）３４ｃが形成されている。複数のステータ小歯３４ｃは、ロータ２０の外周面と間隔をあけて対向するように配置されている。
【００４６】
Ａ相用磁極部３３とＢ相用磁極部３４とは、シャフト２１の軸心２１ａを中心として互いに４５度開いた位置となるように、ロータ２０の周方向Ｑに磁極間隔４１をあけて配置されている。また、Ａ相用磁極部３３とダミー磁極部３８、及びＢ相用磁極部３４とダミー磁極部３８との間にも、磁極間隔４１が設けられている。
【００４７】
ダミー磁極部３８は、図５及び図６に示すように、ロータ２０の外周面と間隔をあけて対向するように配置された複数のダミー小歯３８ａを有している。このダミー小歯３８ａは、ステータ小歯３３ｃ，３４ｃと同一のピッチに形成されている。このダミー小歯３８ａのピッチは、本実施形態ではステータ小歯３３ｃ，３４ｃと同一のピッチに形成されているが、ステータ３０の形状によっては、異なるピッチとすることもできる。
【００４８】
ダミー磁極部３８において、ダミー小歯３８ａをステータ小歯３３ｃ，３４ｃと同一のピッチに形成することにより、即ち、ダミー小歯３８ａの間隔をステータ小歯３３ｃ，３４ｃの間隔と同一の間隔とすることにより、ロータ２０に発生するトルクが向上することが本願発明者等によって知見された。
【００４９】
一方で、ダミー磁極部３８において、ダミー小歯３８ａをステータ小歯３３ｃ，３４ｃと異なるピッチに形成することにより、即ち、ダミー小歯３８ａの間隔をステータ小歯３３ｃ，３４ｃの間隔と異なる間隔とすることにより、ロータ２０に発生する負荷が減少し、運転効率の向上が図られることが本願発明者等によって知見された。
【００５０】
よって、ダミー小歯３８ａのピッチは、トルクの向上を図る場合にはステータ小歯３３ｃ，３４ｃのピッチと同一のピッチとし、運転効率の向上を図る場合にはステータ小歯３３ｃ，３４ｃのピッチと異なるピッチに設定すればよい。
【００５１】
また、ダミー磁極部３８は、Ａ相用磁極部３３の先端部３３ｂ及びＢ相用磁極部３４先端部３４ｂとの磁極間隔４１と同一のダミー間隔４２をあけて設けられている。このダミー間隔４２は、磁極間隔４１と同一の間隔としてもよく、異なる間隔とすることもできる。
【００５２】
ダミー磁極部３８は、ステータ小歯３３ｃ及びステータ小歯３４ｃに隣接するダミー小歯３８ａの裏面側に第２巻線凹部４０の調整凹部４０ａが入り込んでおり、その端部がＡ相用磁極部３３の先端部３３ｂ及びＢ相用磁極部３４の先端部３４ｂと同様の幅（ロータ２０の径方向の長さ）に形成されている。
【００５３】
本実施形態のステッピングモータ１では、図４、図５に示すように、Ａ相用磁極部３３及びＢ相用磁極部３４は、ステータ３０を幅方向Ｘ（即ち、ロータ２０の軸方向Ｐと直交する方向）から見たときに、ロータ２０を囲む最小矩形領域Ｒ内に含まれるように配置されている。ロータ２０を囲む最小矩形領域Ｒとは、長さ方向Ｙに対向する二辺Ｒａ、Ｒｂの長さがロータ２０の直径Ｄと同一でかつこれら二辺Ｒａ、Ｒｂと直交して高さ方向Ｚに対向する二辺Ｒｃ、Ｒｄの長さがロータ２０の軸方向長さＬと同一の矩形状となる。
【００５４】
また、本実施形態のステッピングモータ１では、Ａ相用磁極部３３の中央のステータ小歯３３ｃが、Ｎ極ロータコア２３のロータ小歯２３ａと対向する位置にあるときに、Ｂ相用磁極部３４の中央のステータ小歯３３ｃが、Ｎ極ロータコア２３のロータ小歯２３ａと周方向Ｑにずれた位置（本実施形態では１．８度ずれた位置）となるように、Ａ相用磁極部３３とＢ相用磁極部３４とが配置されている。なお、例えば、ロータ小歯２３ａ、ロータ小歯２４ａ、ステータ小歯３３ｃ、ステータ小歯３４ｃの歯数やピッチ、Ａ相用磁極部３３とＢ相用磁極部３４との個数及び互いの中心を通る線がなす角度などについては、本発明の目的に反しない限り、任意である。
【００５５】
Ａ相巻線３５は、１本のエナメル被覆銅線がステータコア３１の一方のＡ相用磁極部３３の巻線芯部３３ａ及び他方のＡ相用磁極部３３の巻線芯部３３ａに集中巻で巻き付けられて構成されている。
【００５６】
Ｂ相巻線３６は、Ａ相巻線３５とは独立した他の１本のエナメル被覆銅線がステータコア３１の一方のＢ相用磁極部３４の巻線芯部３４ａ及び他方のＢ相用磁極部３４の巻線芯部３４ａに集中巻で巻き付けられて構成されている。
【００５７】
以上より、本実施形態によれば、ステータ３０が有する複数のＡ相用磁極部３３及びＢ相用磁極部３４が、当該ステータ３０を幅方向Ｘから見たときに、このロータ２０を囲む最小矩形領域Ｒ内に含まれるように配置されている。この最小矩形領域Ｒとは、高さ方向Ｚについてロータ２０の直径と同じ大きさとなる。
【００５８】
また、本実施形態では、ステータコア本体部３２の長辺３２ｂには、通常のステッピングモータのように磁極部を設けるのではなく、巻線を巻いていないダミー磁極部３８を設けている。これにより、ステータコア本体部３２の短辺３２ａの長さを短くすることができるので、ステッピングモータ１全体の大きさを小型にすることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、ステータコア３１に、第１巻線凹部３９及び第２巻線凹部４０が設けられている。第１巻線凹部３９は、ステータコア本体部３２の外側に向けて折れ線状に突出する形状となっており、略五角形に形成されている。第２巻線凹部４０は、ダミー磁極部３８に向けて延びる調整凹部４０ａを有しており、大略アルファベットの「Ｒ」或いはその反転した形を形成している。このように、第１巻線凹部３９及び第２巻線凹部４０を形成することで、ロータ２０に生じる負荷を低減させることができる。
【００６０】
但し、ロータ２０に生じる負荷は、ステータコア本体部３２の長辺３２ｂ及び短辺３２ａの比率や、ステータコア用鉄心３２Ｐを積層してステータコア３１とする際の固定ボルトを挿通するための貫通孔（図示省略）の形状及び大きさ等によって異なる。このため、第１巻線凹部３９及び第２巻線凹部４０の形状は、ステータコア３１の形状に応じて適宜設定することが好ましい。
【００６１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態のステッピングモータ２について説明する。第２の実施形態では、図８に示すように、ステータコア３１が左右に２つに分離されている。２つのステータコア３１、３１のそれぞれは、薄い電磁鋼板（鉄心）を軸方向Ｐに積層して形成されており、ケース１０内においてロータ２０を間に挟んで幅方向Ｘ（即ち、ロータ２０の軸方向Ｐに直交する方向）に互いに対向するように配置されている。２つのステータコア３１、３１は、それぞれがステータコア本体部３２と、Ａ相用磁極部３３と、Ｂ相用磁極部３４とを一体に有している。
【００６２】
ステータコア本体部３２は、第１の実施形態における図４及び図７と同様に、全長がケース本体部１１の内部空間における長さ方向Ｙの長さより短くかつロータ２０におけるＮ極ロータコア２３の正面側端面からＳ極ロータコア２４の背面側端面までの長さより長い柱状に形成されている。ステータコア本体部３２の高さ方向Ｚの大きさは、図８に示すように、ケース本体部１１の内側空間の高さ方向Ｚの大きさと同じになるように形成されている。ステータコア本体部３２は、他方のステータコア本体部３２を向く対向面３２ｃを有している。対向面３２ｃは、シャフト２１の軸心２１ａを中心とする円弧に沿う凹曲面状に形成されている。この対向面３２ｃは平面であってもよい。
【００６３】
Ａ相用磁極部３３は、対向面３２ｃからロータ２０の外周面に向けて突出しかつ長さ方向Ｙにステータコア本体部３２と同じ長さに延在して形成されている。Ａ相用磁極部３３は、第１の実施形態と同様に、巻線芯部と先端部とを有している。また、先端部にはステータ小歯が形成されている。
【００６４】
Ｂ相用磁極部３４は、Ａ相用磁極部３３と同じく、対向面３２ｃからロータ２０の外周面に向けて突出しかつ長さ方向Ｙにステータコア本体部３２と同じ長さに延在して形成されている。Ｂ相用磁極部３４も、巻線芯部と先端部とを有している。また、先端部には、ステータ小歯が形成されている。
【００６５】
Ａ相用磁極部３３とＢ相用磁極部３４とは、シャフト２１の軸心２１ａを中心として互いに４５度開いた位置となるように、ロータ２０の周方向Ｑに間隔をあけて配置されている。
【００６６】
この第２の実施形態においては、図８に示すように、Ａ相用磁極部３３及びＢ相用磁極部３４は、ステータ３０を幅方向Ｘから見たときに、ロータ２０を囲む最小矩形領域Ｒ内に含まれるように配置されている。
【００６７】
以上より、本実施形態によれば、例えば、Ａ相用磁極部３３及びＢ相用磁極部３４が、ロータ２０の外周面と間隔をあけて対向するように周方向Ｑ全体に等間隔に並べて設けられている構成に対して、幅方向Ｘから見たときに上記最小矩形領域Ｒからロータ２０の直径方向にはみ出る位置に配置されたＡ相用磁極部３３及びＢ相用磁極部３４が省かれる。そのため、ロータ径を維持したまま、幅方向Ｘから見たときのステータ３０の形状についてロータ２０の径方向（即ち、高さ方向Ｚ）に小さくすることができる。
【００６８】
本実施形態では、ステータ３０が、ロータ２０を間に挟んで幅方向Ｘに対向するように配置された２つのステータコア本体部３２、３２を有し、Ａ相用磁極部３３及びＢ相用磁極部３４が、２つのステータコア本体部３２、３２のそれぞれの対向面３２ｃに設けられている。このようにすることで、ロータ２０に対して幅方向Ｘの両側からトルクを加えることができる。
【００６９】
したがって、本実施形態のステッピングモータ２は、ロータ径を維持したまま小型にできる。これにより、トルク性能の大幅な低下を抑制するとともに、製造コストの上昇を抑制できる。
【００７０】
上述した実施形態では、ステータ３０が、幅方向Ｘに対向して配置された２つのステータコア３１、３１を有する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、１つのステータコア３１のみ有するステータ３０Ａを採用した構成のステッピングモータ３としてもよい。このようにすることで、２つのステータコア３１、３１を有する構成に比べて、小型・軽量にすることができる。
【００７１】
また、例えば、図１０に示すように、一方のステータコア３１Ａが１つのＡ相用磁極部３３のみ有し、他方のステータコア３１Ｂが１つのＢ相用磁極部３４のみ有するステータ３０Ｂを採用した構成のステッピングモータ４としてもよい。このようにすることで、１つのステータコア３１が複数の磁極部を有する構成に比べて、軽量にすることができる。
【００７２】
上述した実施形態では、２つのステータコア３１、３１が、それぞれ独立した構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、各ステータコア本体部３２、３２を連結する１つのステータコア連結部３７をさらに有するステータ３０Ｃを採用した構成のステッピングモータ５としてもよい。または、図１２に示すように、２つのステータコア連結部３７、３７をさらに有するステータ３０Ｄを採用した構成のステッピングモータ６としてもよい。
【００７３】
ステータコア連結部３７は、平板状に形成され、ロータ２０の外周面と間隔をあけて高さ方向Ｚ（即ち、幅方向Ｘと直交する方向）に対向するように配置されている。ステータコア連結部３７は、２つのステータコア本体部３２、３２と一体に形成されて、これら２つのステータコア本体部３２、３２における高さ方向Ｚの端部同士を互いに連結している。
【００７４】
このようにすることで、２つのステータコア３１、３１（即ち、２つのステータコア本体部３２、３２）の位置関係が固定されるので、精度よく組み立てることができる。さらに、ステータコア連結部３７を２つ有することでより組立精度を向上でき、ステータコア連結部３７を１つ有することで、組立精度と軽量化とを両立できる。また、ステータコア連結部３７が、平板状に形成されていることで、例えば、ステータコア連結部３７におけるロータ２０に対向する面がロータ２０の外周面に沿う断面円弧状の凹曲面に形成されている構成に比べて、軽量にできる。
【００７５】
（第３の実施形態）
以下に、本発明の第３の実施形態である直動アクチュエータの構成について、図１３〜図１６を参照して説明する。図１３〜図１６に示すように、直動アクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ１０１」という。）は、ケース１１０と、ロータ１２０と、ナット部材１２５と、ステータ１３０と、ねじシャフト１４０とを有している。
【００７６】
本実施形態におけるロータ１２０は、第１の実施形態におけるステッピングモータ１に用いられているロータ２０と基本的な構成は同一であるが、シャフト２１に換えて後述するロータ軸１２１を有している点が異なる。その他、同一の構成については、符号に１００を加えた符号を付して詳細な説明は省略する場合がある。
【００７７】
本実施形態におけるステータ１３０は、第１の実施形態におけるステッピングモータ１に用いられているステータ３０と同様の構成を備えているので、同一の構成には、符号に１００を加えた符号を付して詳細な説明は省略する場合がある。
【００７８】
アクチュエータ１０１のケース１１０は、図１４、図１６に示すように、幅方向Ｘの大きさより高さ方向Ｚの大きさが小さい直方体の中空箱状に形成されている。ケース１１０は、図１６に示すように、例えばステンレスなどの金属製のケース本体部１１１と、ボールベアリングからなる前軸受１１６及び後軸受１１７とを有している。このケース１１０においても、第１の実施形態におけるステッピングモータ１に用いられているケース１０と同様の構成の場合は、符号に１００を加えた符号を付して詳細な説明は省略する場合がある。
【００７９】
ケース本体部１１１は、図１３、図１４に示すように、断面長方形の四角筒状の周壁部１１２と、周壁部１１２の正面側端部を塞ぐ長方形板状の正面壁部１１３と、周壁部１１２の背面側端部を塞ぐ長方形板状の背面壁部１１４とを有している。
【００８０】
正面壁部１１３の中央部には、円形の正面シャフト挿通孔１１３ａが形成されている。正面壁部１１３の内面には、正面シャフト挿通孔１１３ａと同軸となるように前軸受１１６が固定して取り付けられている。同様に、背面壁部１１４の中央部には、円形の背面シャフト挿通孔１１４ａが形成されている。背面壁部１１４の内面には、背面シャフト挿通孔１１４ａと同軸となるように後軸受１１７が固定して取り付けられている。
【００８１】
ロータ１２０は、図１６に示すように、ロータ軸１２１と、マグネット１２２と、Ｎ極ロータコア１２３と、Ｓ極ロータコア１２４とを有している。ロータ１２０は、各構成要素が一体となって回転可能に軸支されており、後述するステータ１３０の磁気作用によって軸心を中心に回転されるもの全体をいう。
【００８２】
ロータ軸１２１は、例えば、金属や硬質の樹脂などを材料として全体的に円筒状に形成されており、図１６に示すように、前方から後方に向けて大径部１２１ａ、軸本体部１２１ｂ及び小径部１２１ｃが同軸でかつ長さ方向Ｙ（即ち、ロータ１２０の軸方向Ｐ）に順に連なって構成されている。
【００８３】
大径部１２１ａは、外径が前軸受１１６の内径と同じに形成されており、その外周面の後方寄り端部に全周にわたって突出したフランジ１２１ｄが一体に設けられている。大径部１２１ａの内部には、後述するナット部材１２５が設けられている。
【００８４】
軸本体部１２１ｂは、その外径が大径部１２１ａの外径より小さい円筒状に形成されており、その前方側端部に大径部１２１ａが同軸に連接されている。小径部１２１ｃは、その外径が軸本体部１２１ｂの外径より小さくかつ後軸受１１７の内径と同じ円筒状に形成されており、軸本体部１２１ｂの後方側端部に同軸に連接されている。軸本体部１２１ｂの内径と小径部１２１ｃの内径とは同一の大きさでかつ後述するねじシャフト１４０の外径より若干大きくされている。ロータ軸１２１は、大径部１２１ａがケース１１０の前軸受１１６に挿通されかつ小径部１２１ｃが後軸受１１７に挿通されて回転自在に軸支される。
【００８５】
マグネット１２２、Ｎ極ロータコア１２３、及びＳ極ロータコア１２４は、上記第１の実施形態のステッピングモータ１と同様の構成を備えている。このロータ１２０におけるＮ極ロータコア１２３及びＳ極ロータコア１２４の直径が、ロータ１２０の直径Ｄとなる。
【００８６】
ナット部材１２５は、例えば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）などの樹脂を材料として筒状に形成されている。ナット部材１２５は、ロータ軸１２１の大径部１２１ａの内部に収納され、当該ナット部材１２５の軸心とロータ１２０の軸心とが一致するように固定されている。
【００８７】
図１６に示すように、ナット部材１２５には、軸心の方向に貫通する貫通孔が設けられており、その内周面に、ねじシャフト１４０が螺合される雌ねじ部１２９が形成されている。このナット部材１２５は、ロータ軸１２１に固定されているので、ロータ軸１２１とともに回転される。
【００８８】
ステータ１３０は、第１の実施形態におけるステッピングモータ１と同様に、ダミー磁極部１３８が設けられている。図１６においては、このダミー磁極部１３８がロータ１２０の上下に一対配置されている。よって、Ａ相用磁極部１３３及びＢ相用磁極部１３４（図示省略）は、ステータ１３０を幅方向Ｘから見たときに、ロータ１２０を囲む最小矩形領域Ｒ内に含まれるように配置されている。
【００８９】
ねじシャフト１４０は、例えば、ステンレスなどの金属を材料として断面円形の棒状に形成されている。ねじシャフト１４０は、図１６に示すように、シャフト本体１４１と、シャフト本体１４１の前方端部に設けられたヘッド部１４５とを一体に有している。
【００９０】
シャフト本体１４１は、外周面全体にわたって、ナット部材１２５に設けられた雌ねじ部１２９と螺合する雄ねじ部１４１ａが形成されている。ねじシャフト１４０は、ナット部材１２５に螺合されることで、ナット部材１２５の軸心とねじシャフト１４０の軸心とが一致して配置される。
【００９１】
ヘッド部１４５は、球形状に形成されており、被接続体の内部に設けられた球形状のヘッド部収容空間に収容されることにより被接続体を接続する（後述する実施形態の図１８参照）。ねじシャフト１４０は、この被接続体に対して回転しないように保持されている。このため、ナット部材１２５がロータ１２０によって回転されると、雌ねじ部１２９と雄ねじ部１４１ａとのねじ機構によってねじシャフト１４０が前進または後退される。
【００９２】
以上より、本実施形態によれば、ステータ１３０が有する磁極部が、当該ステータ１３０を幅方向Ｘから見たときに、このロータ１２０を囲む最小矩形領域Ｒ内に含まれるように配置されている。また、ロータ１２０の高さ方向（Ｚ方向）には、軸線芯部を有しないダミー磁極部１３８が配置されている。そのため、アクチュエータ１０１は、ロータ径を維持したまま、幅方向Ｘから見たときのステータ１３０の形状についてロータ１２０の径方向（Ｚ方向）に小さくすることができる。これにより、トルク性能の大幅な低下を抑制するとともに、製造コストの上昇を抑制できる。
【００９３】
次に、図１７〜図１９を用いて、直動アクチュエータの変形例について説明する。リニアガイド付直動アクチュエータ２０１は、上述したアクチュエータ１０１に加えて、リニアガイド２１０を有している。
【００９４】
リニアガイド２１０は、ガイドレール２１１と、スライダ２１２と、被接続体２１３とを有している。ガイドレール２１１は、長さ方向Ｙに延在するレール状に形成され、直動アクチュエータ１０１のケース本体部１１１に取り付けられている。つまり、ガイドレール２１１は、ステータ１３０に対して位置が固定されている。
【００９５】
スライダ２１２は、樋状に形成された外側部分２１２ａと、外側部分２１２ａの内側に配置され、ガイドレール２１１にスライド移動可能に取り付けられる内側部分２１２ｂとを有している。外側部分２１２ａと内側部分２１２ｂとは、図示しないボルトにより結合されている。
【００９６】
スライダ２１２は、ガイドレール２１１によって長さ方向Ｙ（即ち、進退方向）の移動のみ許容されるようにスライド移動可能に支持される。被接続体２１３は、矩形板状に形成され、背面の中央にねじシャフト１４０のヘッド部１４５が接続されかつ背面の端部にスライダ２１２の外側部分２１２ａが図示しないボルトによって結合されている。
【００９７】
リニアガイド付直動アクチュエータ２０１は、ステータ１３０の磁気作用によりロータ１２０が回転されると、ねじシャフト１４０がナット部材１２５とのねじ機構により長さ方向Ｙに前進及び後退し、ねじシャフト１４０に接続された被接続体２１３も前進及び後退する。このとき、被接続体２１３と結合されたスライダ２１２もガイドレール２１１に案内されながら長さ方向Ｙに前進及び後退する。
【００９８】
次に、図２０〜図２２を用いて、直動アクチュエータの他の変形例について説明する。リニアブッシュ付直動アクチュエータ３０１は、上述した直動アクチュエータ１０１に加えて、リニアブッシュ３１０を有している。
【００９９】
リニアブッシュ３１０は、ガイドケース３１１と、２本のスライダ３１２、３１２とから構成され、２本のスライダ３１２、３１２には被接続体３１３が接続されている。ガイドケース３１１は、直方体形状に形成されており、長さ方向Ｙに延在して直動アクチュエータ１０１がはめ込まれる開口部３１１ａが形成されている。ガイドケース３１１には、開口部３１１ａを間に挟み長さ方向Ｙに延在する円形の２つのガイド孔３１１ｂ、３１１ｂが形成されている。ガイドケース３１１は、開口部３１１ａに直動アクチュエータ１０１が内蔵されている。
【０１００】
２本のスライダ３１２、３１２は、それぞれが円柱状に形成されており、ガイドケース３１１の２つのガイド孔３１１ｂ、３１１ｂに挿入されている。２本のスライダ３１２、３１２は、ガイドケース３１１によって長さ方向Ｙ（即ち、進退方向）の移動のみ許容されるようにスライド移動可能に支持される。被接続体３１３は、矩形板状に形成された被接続体本体部３１３ａと、被接続体本体部３１３ａの背面の中央に立設された円柱形状のボス３１３ｂとを一体に有している。ボス３１３ｂの一端にねじシャフト１４０のヘッド部１４５が接続されかつ被接続体本体部３１３ａの背面の両端部に２本のスライダ３１２、３１２の一端が結合されている。
【０１０１】
リニアブッシュ付直動アクチュエータ３０１は、ステータ１３０の磁気作用によりロータ１２０が回転されると、ねじシャフト１４０がナット部材１２５とのねじ機構により長さ方向Ｙに前進及び後退し、ねじシャフト１４０に接続された被接続体３１３も前進及び後退する。このとき、被接続体３１３と結合された２本のスライダ３１２もガイドケース３１１に案内されながら長さ方向Ｙに前進及び後退する。
【０１０２】
このように、リニアガイド付直動アクチュエータ２０１及びリニアブッシュ付直動アクチュエータ３０１は、ねじシャフト１４０が前進及び後退する際に、進退方向から逸れないようにねじシャフト１４０及び各被接続体２１３、３１３の移動を補助することができる。
【０１０３】
次に、図２３〜図２４を用いて、直動アクチュエータの変形例について説明する。リニアガイド付直動アクチュエータ４０１は、上述したリニアガイド付直動アクチュエータ２０１に加えて、接続ケーブル４０５を導出する導出部４０２を有している。図２３及び図２４における符号４１２はスライダである。
【０１０４】
導出部４０２は、図２３及び図２４に示すように、ケース４１０の後端面に設けられており、接続ケーブル４０５の角度を任意に保持することができる角度変更構造を備えている。この角度変更構造は、具体的には、ケース４１０に固定された回転支持部４０３と、この回転支持部４０３に支持されて水平方向に約１８０度の角度で回転可能な回転軸部４０４と、後述する凹凸部４０６で構成される。
【０１０５】
回転軸部４０４及び回転支持部４０３は、それぞれ中空構造となっており、接続ケーブル４０５を内部に通すことができるようになっている。この接続ケーブル４０５は、一方は図示しない回路基板等に接続され、他方は図示しない外部電源やその他の機器に接続される。
【０１０６】
導出部４０２は、図２３に示すように、回転支持部４０３と回転軸部４０４との間に複数の凹凸を有する凹凸部４０６が設けられている。導出部４０２は、この凹凸部４０６における凹凸のピッチ毎に、ケース４１０に対する接続ケーブル４０５の角度を変更可能となっている。また、この凹凸部４０６により、回転支持部４０３と回転軸部４０４との間で凹凸が噛み合った任意の位置で接続ケーブル４０５の角度を保持できるようになっている。
【０１０７】
導出部４０２は、上記構成を有しているので、図２４に示すように、接続ケーブル４０５が図において左側にある状態（実線の状態）から、任意に角度を変化させて、ケース４１０の長手方向と同じ方向に向けることができ、さらに実線の位置から１８０度回転させた位置に向けることもできる（点線の状態）。
【０１０８】
このように、本実施形態の導出部４０２では、凹凸部４０６によって接続ケーブル４０５を任意の角度に保持しているが、角度変更構造は上記凹凸に限らず、他の構成を選択することも可能である。例えば、回転支持部４０３と回転軸部４０４との間に所定の摩擦力を生じさせるようにしてもよく、一方に弾性を有する突起を設け、他方に凹凸を設けて両者を噛み合わせるようにしてもよい。
【０１０９】
また、この導出部４０２は、直動アクチュエータ４０１のみならず、図１から図１２に示すステッピングモータに適用することもでき、図２０から図２２に示すリニアブッシュ付直動アクチュエータに用いることができる（図２４における括弧書きの符号１及び３０１）。また、この導出部４０２は、図２３及び図２４に示すように、ケース４１０の後端面に設けるだけでなく、スライダ４１２等の他の部材と干渉しない限りにおいて、ケース４１０の側面等任意の位置に設けることができる。また、導出部４０２は、上記実施形態のように水平方向に回転させる場合の他、垂直方向に回転させるようにしてもよく、任意の他の角度で回転させるようにしてもよい。
【０１１０】
なお、上述した実施形態の直動アクチュエータ１０１、リニアガイド付直動アクチュエータ２０１，４０１及びリニアブッシュ付直動アクチュエータ３０１において、第１の実施形態の変形例として示したステッピングモータである図８〜図１２の構成を採用してもよい。
【０１１１】
上記に本発明の本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１２】
１〜６…ステッピングモータ、１０…ケース、２０…ロータ、３０…ステータ、３１、３１Ａ、３１Ｂ…ステータコア、３２…ステータコア本体部、３２ａ…短辺、３２ｂ…長辺、３２Ｐ…ステータコア用鉄心、３３…Ａ相用磁極部（磁極部）、３３ａ…巻線芯部、３３ｂ…先端部、３３ｃ…ステータ小歯（磁極小歯）、３４…Ｂ相用磁極部（磁極部）、３４ａ…巻線芯部、３４ｂ…先端部、３４ｃ…ステータ小歯（磁極小歯）、３５…Ａ相巻線、３６…Ｂ相巻線、３８…ダミー磁極部、３８ａ…ダミー小歯、３９…第１巻線凹部（巻線凹部）、４０…第２巻線凹部（巻線凹部）、４０ａ…調整凹部、４２…ダミー間隔、Ｄ…ロータの直径、Ｌ…ロータの軸方向長さ、Ｒ…最少矩形領域、Ｐ…軸方向、Ｑ…周方向、Ｘ…幅方向、Ｙ…長さ方向、Ｚ…高さ方向、１０１…直動アクチュエータ、１２０…ロータ、１３０…ステータ、１４０…ねじシャフト、２０１…リニアガイド付直動アクチュエータ、２１０…リニアガイド、２１１…ガイドレール、２１２…スライダ、２１３…被接続体、３０１…リニアブッシュ付直動アクチュエータ、３１０…リニアブッシュ、３１１…ガイドケース、３１２…スライダ、３１３…被接続体、４０１…リニアガイド付直動アクチュエータ、４０２…導出部、４０３…回転支持部、４０４…回転軸部、Ｄ…ロータの直径、Ｌ…ロータの軸方向長さ、Ｒ…最少矩形領域、Ｐ…軸方向、Ｑ…周方向、Ｘ…幅方向、Ｙ…長さ方向、Ｚ…高さ方向。
【図１】
2018099009.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月13日(2017.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータが内部に配置されるステータコアであって、
前記ロータの軸方向から見たときに、短辺と長辺とを有する本体部を有し、
前記本体部は、
前記短辺から前記ロータに向けて突出し、巻線が巻かれる巻線芯部と、前記巻線芯部と連続し、前記ロータに向けて突出する複数の磁極小歯とを有する磁極部と、
前記長辺からロータ側に向けて突出する複数のダミー小歯を有するダミー磁極部と、
前記巻線芯部に巻かれる巻線用の巻線凹部を備え、
前記本体部は、前記ロータの軸方向から見たときに、前記ダミー磁極部に隣接するそれぞれの前記巻線凹部が、前記長辺に向けて突出するように形成されていることを特徴とするステータコア。
【請求項２】
請求項１に記載のステータコアにおいて、
前記ダミー磁極部は、前記複数のダミー小歯同士の間隔が前記複数の磁極小歯同士の間隔と同一に形成されていることを特徴とするステータコア。
【請求項３】
請求項１に記載のステータコアにおいて、
前記ダミー磁極部は、前記複数のダミー小歯同士の間隔が前記複数の磁極小歯同士の間隔と異なる間隔に形成されていることを特徴とするステータコア。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のステータコアにおいて、
前記本体部は、前記ロータの軸方向から見たときに、前記ロータの周方向に複数の前記磁極部が所定の磁極間隔を空けて設けられ、
前記ダミー磁極部に、前記磁極間隔と同一の間隔を有するダミー間隔が形成されていることを特徴とするステータコア。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のステータコアにおいて、
前記ダミー磁極部に隣接する前記巻線凹部に、前記ダミー磁極部側に向けて延びる調整凹部が設けられていることを特徴とするステータコア。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のステータコアにおいて、
前記磁極部は、前記ロータの軸方向から見たときに、各前記短辺にＡ相用磁極部及びＢ相用磁極部が設けられ、
前記ダミー磁極部は、前記Ａ相用磁極部と前記Ｂ相用磁極部の間に配置されていることを特徴とするステータコア。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のステータコアと、
前記ステータコアの内部に配置されるロータとを有するステッピングモータ。
【請求項８】
請求項７に記載のステッピングモータにおいて、
前記ステータコア及び前記ロータを収納するケースと、前記ケースから導出部を介して導出される接続ケーブルとを備え、
前記導出部は、前記ケースに対して、前記接続ケーブルの導出角度を任意に変化させた状態で保持する角度変更構造を備えていることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のステッピングモータと、
前記ロータの軸心と同軸に配置され、前記ロータの回転に伴って回転されるナット部材と、
前記ナット部材に螺合され、当該ナット部材の回転により前進または後退されるねじシャフトとを有することを特徴とする直動アクチュエータ。
【請求項１０】
請求項９に記載の直動アクチュエータであって、
スライダと、
前記ステータに対して位置が固定され、前記ねじシャフトの進退方向の移動のみ許容するように前記スライダをスライド移動可能に支持するガイドと、
前記ねじシャフトの前端部に接続されるとともに前記スライダと結合された被接続体とをさらに設けたことを特徴とする直動アクチュエータ。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の直動アクチュエータにおいて、
前記ステータコア及び前記ロータを収納するケースと、前記ケースから導出部を介して導出される接続ケーブルとを備え、
前記導出部は、前記ケースに対して、前記接続ケーブルの導出角度を任意に変化させた状態で保持する角度変更構造を備えていることを特徴とする直動アクチュエータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のステータコアは、ロータが内部に配置されるステータコアであって、前記ロータの軸方向から見たときに、短辺と長辺とを有する本体部を有し、前記本体部は、前記短辺から前記ロータに向けて突出し、巻線が巻かれる巻線芯部と、前記巻線芯部と連続し、前記ロータに向けて突出する複数の磁極小歯とを有する磁極部と、前記長辺からロータ側に向けて突出する複数のダミー小歯を有するダミー磁極部と、前記巻線芯部に巻かれる巻線用の巻線凹部を備え、前記本体部は、前記ロータの軸方向から見たときに、前記ダミー磁極部に隣接するそれぞれの前記巻線凹部が、前記長辺に向けて突出するように形成されていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明のステータコアにおいては、前記ダミー磁極部に隣接する前記巻線凹部に、前記ダミー磁極部側に向けて延びる調整凹部が設けられていることが好ましい。本願発明者等の実験によれば、ダミー磁極部側に向けて調整凹部を設けることにより、ロータに発生する負荷が低減することが知見された。また、この調整凹部の形状は、ステータコアの本体部の形状やダミー小歯の形状等に応じて適宜設定することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明のステータコアにおいて、前記磁極部は、前記ロータの軸方向から見たときに、各前記短辺にＡ相用磁極部及びＢ相用磁極部が設けられ、前記ダミー磁極部は、前記Ａ相用磁極部と前記Ｂ相用磁極部の間に配置されているものとしてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明のステッピングモータは、前記いずれかのステータコアと、前記ステータコアの内部に配置されるロータとを有することを特徴とする。本発明によれば、上記各特徴を有するステータコアと、その内部に配置されるロータとを有するため、上記各発明における作用効果を奏する。ここで、ロータとは、ステータとの磁気作用によって軸心を中心に回転されるもの全体をいう。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明の直動アクチュエータは、前記いずれかのステッピングモータと、前記ロータの軸心と同軸に配置され、前記ロータの回転に伴って回転されるナット部材と、前記ナット部材に螺合され、当該ナット部材の回転により前進または後退されるねじシャフトとを有することを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の直動アクチュエータによれば、従来における略正方形のステータコアに比べ、ロータ径を維持したままで小型にすることができるので、当該ステータコアを有する直動アクチュエータも小型にすることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、本発明においては、直動アクチュエータに、スライダと、前記ステータに対して位置が固定され、前記ねじシャフトの進退方向の移動のみ許容するように前記スライダをスライド移動可能に支持するガイドと、前記ねじシャフトの前端部に接続されるとともに前記スライダと結合された被接続体とをさらに設けてもよい。このようにすることで、ねじシャフトが前進及び後退する際に、進退方向から逸れないようにねじシャフト及び被接続体の移動を補助することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、本発明の直動アクチュエータにおいても、前記ステータコア及び前記ロータを収納するケースと、前記ケースから導出部を介して導出される接続ケーブルとを備え、前記導出部が、前記ケースに対して、前記接続ケーブルの導出角度を任意に変化させた状態で保持する角度変更構造を備えていてもよい。