(57)【要約】【課題】複数のコイルを備え、このコイルに適宜駆動パルスを印加することによりロータを所定のステップ角で回転させる場合に、ロータの回転に必要なエネルギーのロスを減少させて省電力化を可能とするステッピングモータ及びこれを備える時計を提供する。【解決手段】２つのコイル２２ａ，２２ｂに同時又は順次に駆動パルスを印加して駆動させることにより、ロータ５を所定のステップ角で回転させるステッピングモータ１００において、２つのコイル２２ａ，２２ｂのうち一方のコイル２２ａのみに駆動パルスを印加する場合に、駆動パルスを印加している間、駆動パルスによって駆動するコイル２２ａ以外の他のコイル２２ｂをハイインピーダンス状態とするように切り替えるスイッチング機構３０を備えている。【選択図】図３
2015061467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコイルを備え、これらのコイルに同時又は順次に駆動パルスを印加して駆動させることにより、ロータを所定のステップ角で回転させるステッピングモータにおいて、
前記複数のコイルのうち一部のコイルのみに前記駆動パルスを印加する場合に、前記駆動パルスを印加している間、前記駆動パルスによって駆動する前記コイル以外の他のコイルをハイインピーダンス状態とするように切り替えるスイッチング機構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２】
前記ロータは、径方向に２極着磁されており、
前記複数のコイルは、第１のコイルと第２のコイルであり、
前記スイッチング機構は、前記第１のコイルのみに前記駆動パルスを印加する場合に、前記駆動パルスを印加している間、前記他のコイルである前記第２のコイルをハイインピーダンス状態とするように切り替えることを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項３】
前記スイッチング機構は、前記ロータが前記所定のステップ角だけ回転移動すると、前記他のコイルをハイインピーダンス状態からグランド接続状態となるように切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステッピングモータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のステッピングモータを備えた時計。
【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及び時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つのコイルを備え、このコイルに適宜駆動パルスを印加することにより正逆転可能に構成されたステッピングモータが知られている。
例えば、特許文献１には、２極着磁されたロータと、２つの主磁極及び１つの副磁極を備えるステータとから構成されるステッピングモータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許平５−００６４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、２つのコイルを備えるステッピングモータの場合、従来、２つのコイルが常時回路に接続されていたために、２つのコイル間には常に電気的にループが形成された状態となっていた。
このため、一方のコイルに駆動パルスが印加された場合に他方のコイルからロータが回転する際にその回転を妨げるようなインダクタンスが発生していた。すなわち、一方のコイルのみに駆動パルスが印加された場合、当該コイルの駆動に伴ってロータが回転すると、このロータの回転に伴って他方のコイルにはロータの回転を妨げるリアクタンスが発生する。
このリアクタンスによってロータを回転させるための電力が浪費されてしまい、回転に必要なエネルギーが増大してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、複数のコイルを備え、このコイルに適宜駆動パルスを印加することによりロータを所定のステップ角で回転させる場合に、ロータの回転に必要なエネルギーのロスを減少させて省電力化を可能とするステッピングモータ及び時計を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係るステッピングモータは、
複数のコイルを備え、これらのコイルに同時又は順次に駆動パルスを印加して駆動させることにより、ロータを所定のステップ角で回転させるステッピングモータにおいて、
前記複数のコイルのうち一部のコイルのみに前記駆動パルスを印加する場合に、前記駆動パルスを印加している間、前記駆動パルスによって駆動する前記コイル以外の他のコイルをハイインピーダンス状態とするように切り替えるスイッチング機構を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数のコイルを備え、このコイルに適宜駆動パルスを印加することによりロータを所定のステップ角で回転させるステッピングモータにおいて、ロータの回転に必要なエネルギーのロスを減少させて省電力化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態におけるステッピングモータの平面図であり、ロータが０度位置に配置されている状態を示している。
【図２】図１に示すステッピングモータの要部ブロック図である。
【図３】図１に示すステッピングモータの電流の流れを示す回路図であり、（ａ）は、１つ目の駆動パルスを印加する際の状態を示し、（ｂ）は、２つ目の駆動パルスを印加する際の状態を示し、（ｃ）は、３つ目の駆動パルスを印加する際の状態を示し、（ｄ）は、３つ目の駆動パルスの印加が終わった後の状態を示している。
【図４】図１に示すステッピングモータの動作を説明する平面図であり、（ａ）は、図３（ａ）に対応し、（ｂ）は、図３（ｂ）に対応し、（ｃ）は、図３（ｃ）に対応している。
【図５】図１に示すステッピングモータに連続的に駆動パルスを印加させてロータを１８０度回転させる場合の各コイルの端子間の電圧を示すタイミングチャートである。
【図６】図１に示すステッピングモータに間欠的に駆動パルスを印加させてロータを１８０度回転させる場合の各コイルの端子間の電圧を示すタイミングチャートである。
【図７】印加パターンごとのトルクを示すグラフである。
【図８】第２の実施形態におけるステッピングモータの平面図である。
【図９】図８に示すステッピングモータの動作を説明する平面図であり、（ａ）は、１つ目の駆動パルスが印加されたときの動きを表し、（ｂ）は、２つ目の駆動パルスが印加されたときの動きを表し、（ｃ）は、３つ目の駆動パルスが印加されたときの動きを表している。
【図１０】図８に示すステッピングモータに連続的に駆動パルスを印加させてロータを６０度ずつ回転させる場合の各コイルの端子間の電圧を示すタイミングチャートである。
【図１１】図８に示すステッピングモータに間欠的に駆動パルスを印加させてロータを６０度ずつ回転させる場合の各コイルの端子間の電圧を示すタイミングチャートである。
【図１２】従来のステッピングモータの電流の流れを示す回路図であり、（ａ）は、１つ目の駆動パルスを印加する際の状態を示し、（ｂ）は、２つ目の駆動パルスを印加する際の状態を示し、（ｃ）は、３つ目の駆動パルスを印加する際の状態を示している。
【図１３】実施形態に示したステッピングモータが適用された時計の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１の実施形態］
以下、図１から図７を参照しつつ、本発明に係るステッピングモータの第１の実施形態について説明する。本実施形態に係るステッピングモータは、例えば腕時計の指針を動作させる運針機構や日付機構等を駆動させるために適用される小型のモータであるが、本発明に係るステッピングモータを適用可能な実施形態はこれに限定されるものではない。
【００１０】
図１は、本実施形態におけるステッピングモータの平面図である。
図１に示すように、ステッピングモータ１００は、ステータ（Stator；固定子）１と、ロータ（Rotor；回転子）５とを備えている。
【００１１】
ロータ５は、径方向に２極着磁されたロータ磁石５０が回転支軸５１に取り付けられたものである。本実施形態では、ロータ磁石５０は円盤状に形成されており、回転支軸５１はロータ磁石５０の円中心に取り付けられている。
ロータ磁石５０としては、例えば希土類磁石等（例えば、サマリウムコバルト磁石等）の永久磁石が好適に用いられるが、ロータ磁石５０として適用可能な磁石の種類はこれに限定されない。
ロータ５は、後述するステータ本体１０のロータ受容部１４に受容され、回転支軸５１を回転中心として回転可能に配置されている。なお、本実施形態において、ロータ５は、後述する２つのコイル（第１コイル２２ａ，第２コイル２２ｂ）に同時又は順次に駆動パルスが印加されることによって、ロータ受容部１４内で正転方向（すなわち時計回りの方向）及び逆転方向（すなわち反時計回りの方向）いずれの方向にも所定のステップ角で回転可能となっている。
回転支軸５１には例えば時計の指針を運針させるための輪列機構を構成する歯車等（図示せず）が連結されており、ロータ５が回転することにより、この歯車等を回転させるようになっている。
【００１２】
本実施形態において、ステータ１は、ステータ本体１０と、２つのコイルブロック２０（第１コイルブロック２０ａ、第２コイルブロック２０ｂ）により構成されている。なお、以下において、単に「コイルブロック２０」としたときは、第１コイルブロック２０ａ及び第２コイルブロック２０ｂを含むものとする。
ステータ本体１０は、直状部１１ａとこの直状部１１ａの一端側にほぼ左右対称に張り出した張出部１１ｂを備えほぼＴ字型に形成されたセンターヨーク１１と、このセンターヨーク１１の直状部１１ａの他端側にほぼ左右対称に設けられた一対のサイドヨーク１２（１２ａ，１２ｂ）とからなり、外形がほぼ錨形状となっている。
ステータ本体１０は、例えばパーマロイ等の高透磁率材料によって形成されている。
【００１３】
ステータ本体１０には、センターヨーク１１とサイドヨーク１２ａ，１２ｂとの交点に、ほぼ円形の孔部であってロータ５が受容されるロータ受容部１４が形成されている。
【００１４】
また、ステータ本体１０には、励磁状態において、ロータ受容部１４に受容されるロータ５のロータ磁石５０の外周に沿って、第１磁極１５ａ、第２磁極１５ｂ、第３磁極１５ｃの３つの磁極１５が現れるようになっている。
本実施形態では、ロータ受容部１４の周囲であってセンターヨーク１１側に現れる磁極１５を第１磁極１５ａ、ロータ受容部１４の周囲であってサイドヨーク１２ａ側に現れる磁極１５を第２磁極１５ｂ、ロータ受容部１４の周囲であってサイドヨーク１２ｂ側に現れる磁極１５を第３磁極１５ｃとする。
【００１５】
ステータ側１の３つの磁極１５（第１磁極１５ａ、第２磁極１５ｂ、第３磁極１５ｃ）は、後述する２つのコイルブロック２０のコイル２２に駆動パルスが印加されることにより、その極性（Ｓ極・Ｎ極）が切り替えられるようになっている。
すなわち、後述する第１コイルブロック２０ａは、その一端側がステータ本体１０のセンターヨーク１１の張出部１１ｂと磁気的に連結され、第１コイルブロック２０ａの他端側はステータ本体１０のサイドヨーク１２ａの自由端と磁気的に連結されている。また、第２コイルブロック２０ｂは、その一端側がステータ本体１０のセンターヨーク１１の張出部１１ｂと磁気的に連結され、第２コイルブロック２０ｂの他端側はステータ本体１０のサイドヨーク１２ｂの自由端と磁気的に連結されている。
これにより、本実施形態では、これら２つのコイルブロック２０のコイル２２（第１コイル２２ａ、第２コイル２２ｂ）に後述する制御手段３１の制御により駆動パルスが印加され、これによりコイル２２から磁束が生ずると、磁束はコイルブロック２０の磁心２１及びこれと磁気的に連結されているステータ本体１０に沿って流れ、３つの磁極１５（第１磁極１５ａ、第２磁極１５ｂ、第３磁極１５ｃ）の極性（Ｓ極・Ｎ極）が適宜切り替えられる。
【００１６】
また、ステータ１は、ロータ５の静止状態を維持させるステータ側静止部を備えている。本実施形態において、ステータ側静止部は、ステータ１のロータ受容部１４の内周面に形成された３つの凹部（すなわち、ノッチ；notch）１６（凹部１６ａ〜１６ｃ）である。
具体的には、ステータ１のロータ受容部１４の内周面であって、ステータ本体１０に現れる第１磁極１５ａにおけるロータ磁石５０に対向する側の磁極の頂点に凹部１６ａが形成されている。また、この凹部１６ａとロータ磁石５０のいずれかの極の頂点とが対向した際に、ロータ磁石５０の各極を結ぶ線に直交し、かつロータ磁石５０の中心を通る線上（すなわち、ロータ磁石５０の分極位置に対応する位置）にそれぞれ凹部１６ｂ及び凹部１６ｃが形成されている。
本実施形態において、ステッピングモータ１００は、この凹部１６ｂ及び凹部１６ｃとロータ磁石５０の分極位置とが対向している状態において最もインデックストルク（保持トルク）が大きくなるため、駆動パルスが印加されていない非通電状態では、ロータ５は、図１に示すような、凹部１６ｂ及び凹部１６ｃとロータ磁石５０の分極位置とが対向している位置で磁気的に安定して停止する。
【００１７】
２つのコイルブロック２０（第１コイルブロック２０ａ、第２コイルブロック２０ｂ）は、いずれもパーマロイ等の高透磁率材料を用いた磁心２１と、この磁心２１に導線を巻回することにより形成されたコイル２２（第１コイル２２ａ、第２コイル２２ｂ）と、を有している。本実施形態において第１コイル２２ａ、第２コイル２２ｂは、導線の線径、巻線回数及び巻線方向が同じとなっている。なお、以下において、単に「コイル２２」としたときは、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂを含むものとする。
【００１８】
第１コイルブロック２０ａの磁心２１の一端側は、ステータ本体１０のセンターヨーク１１の張出部１１ｂとビス止めにより磁気的に連結され、第１コイルブロック２０ａの他端側は、ステータ本体１０のサイドヨーク１２ａの自由端とビス止めにより磁気的に連結されている。また、第２コイルブロック２０ｂの磁心２１の一端側は、ステータ本体１０のセンターヨーク１１の張出部１１ｂとビス止めにより磁気的に連結され、第２コイルブロック２０ｂの他端側は、ステータ本体１０のサイドヨーク１２ｂの自由端とビス止めにより磁気的に連結されている。
なお、ステータ本体１０、第１コイルブロック２０ａ、第２コイルブロック２０ｂの連結手法は、ステータ本体１０、第１コイルブロック２０ａ、第２コイルブロック２０ｂを磁気的に連結可能なものであればよく、ビス止めに限定されない。例えば、ステータ本体１０と、第１コイルブロック２０ａ及び第２コイルブロック２０ｂとを溶接固定する手法等であってもよい。
なお、ステッピングモータ１００は、ステータ本体１０と２つのコイルブロック２０とを固定するビスによって、図示しない装置内や基板上等に固定されてもよい。
【００１９】
２つのコイルブロック２０の磁心２１の一端側が連結されているセンターヨーク１１の張出部１１ｂには、一対の基板１７，１８が重畳されている。基板１７，１８は、ステータ本体１０と２つのコイルブロック２０とを固定するビスによってステータ１の上に固定されている。なお、基板は、２つに分割されず一つながりとなっていてもよい。
基板１７上には、第１コイルブロック２０ａの第１のコイル端子１７１及び第２のコイル端子１７２が実装されている。第１コイル２２ａの導線端部２４，２４は、それぞれ基板１７上の第１のコイル端子１７１、第２のコイル端子１７２に接続されており、第１コイル２２ａは、この第１のコイル端子１７１及び第２のコイル端子１７２を介して、図２等に示すように、後述するモータ駆動回路３２に接続されている。
同様に、基板１８上には、第２コイルブロック２０ｂの第１のコイル端子１８１及び第２のコイル端子１８２が実装されている。第１コイル２２ｂの導線端部２４，２４は、それぞれ基板１８上の第１のコイル端子１８１、第２のコイル端子１８２に接続されており、第２コイル２２ｂは、この第１のコイル端子１８１及び第２のコイル端子１８２を介して、図２等に示すように、モータ駆動回路３２に接続されている。
【００２０】
図３（ａ）から図３（ｄ）は、本実施形態におけるステッピングモータ１００を動作させるモータ駆動回路の一例を示す回路図である。
モータ駆動回路３２は、駆動パルスを２つのコイル２２に同時又は順次に印加するものであり、図３（ａ）から図３（ｄ）に示すように、スイッチング素子３２ａ〜３２ｆ（本実施形態では、ＦＥＴ；電界効果トランジスタ）をＨブリッジ型に構成したＨブリッジ回路である。
本実施形態において、モータ駆動回路３２は、第１コイル２２ａに対応するモータ駆動回路と第２コイル２２ｂに対応するモータ駆動回路とを並列接続して、各回路を構成する一部のスイッチング素子３２ａ，３２ｂを共通化して構成されている。
具体的には、モータ駆動回路３２は、第１コイル２２ａの第１のコイル端子１７１及び第２コイル２２ｂの第１のコイル端子１８１と電源Ｖとの間にスイッチング素子３２ａが配置され、第１コイル２２ａの第１のコイル端子１７１及び第２コイル２２ｂの第１のコイル端子１８１とＧＮＤとの間にスイッチング素子３２ｂが配置されている。
また、モータ駆動回路３２は、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２と電源Ｖとの間にスイッチング素子３２ｃが配置され、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２とＧＮＤとの間にスイッチング素子３２ｄが配置されている。
同様に、モータ駆動回路３２は、第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２と電源Ｖとの間にスイッチング素子３２ｅが配置され、第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２とＧＮＤとの間にスイッチング素子３２ｆが配置されている。
なお、モータ駆動回路３２の構成は、ここに例示したものに限定されない。例えば、２つのコイル２２に対応してスイッチング素子を４つずつ備えるＨブリッジ型のモータ駆動回路をそれぞれ設けて、これを並列接続してもよい。
【００２１】
また、図２に示すように、モータ駆動回路３２は、２つのコイル２２のうち一方のコイル２２のみに駆動パルスを印加する場合に、駆動パルスを印加している間、駆動パルスによって駆動するコイル２２以外のコイル２２をハイインピーダンス状態とするように切り替えるスイッチング機構３０を含んでいる。
本実施形態では、スイッチング機構３０は、スイッチング素子３２ａ〜３２ｆにより構成されている。
【００２２】
制御手段３１は、第１コイル２２ａと第２コイル２２ｂとに同時又は順次に駆動パルスを印加させるようにモータ駆動回路３２を制御するものである。具体的には、制御手段３１は、モータ駆動回路３２のスイッチング素子３２ａ〜３２ｆのＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂに適宜駆動パルスを印加させる。
本実施形態では、制御手段３１は、後述するように、３つの駆動パルスを連続的に印加するようにモータ駆動回路３２を制御することにより、ロータ５を１８０度回転させるようになっている。
また、本実施形態において、制御手段３１は、一方のコイル２２のみに駆動パルスが印加される場合に、他方のコイル２２をハイインピーダンス状態とするようにスイッチング機構３０を制御する。
制御手段３１の構成は特に限定されないが、例えばＬＳＩ（Large Scale Integration）等で構成されている。
【００２３】
ここで、ロータ５を回転させるための制御手段３１によるスイッチング素子３２ａ〜３２ｆのＯＮ／ＯＦＦの切り替え制御の一例を、図３（ａ）から図３（ｄ）、図４（ａ）から図４（ｃ）、及び図５を参照しつつ説明する。
図４（ａ）から図４（ｃ）は、ロータ５を逆転（すなわち反時計回りの方向に回転）させる場合の磁束の流れを示す図である。図３（ａ）から図３（ｃ）における実線は、それぞれ図４（ａ）から図４（ｃ）の各場合に対応する電流の流れを示している。
図４（ａ）から図４（ｃ）では、ロータ磁石５０のＳ極が第１磁極１５ａに最も近接している状態（図１に示す状態）を初期位置（０度位置）とし、当該状態から反時計回りにロータが回転する場合について示している。また、図４（ａ）から図４（ｃ）において、実線矢印はコイル２２から発生する磁束の向きを示し、破線矢印は、ステータ１に流れる磁束の流れを示している。
【００２４】
ロータ磁石５０のＳ極が第１磁極１５ａに最も近接して磁気的に安定している初期状態（図１に示す状態）では、ロータ磁石５０のＳ極に対向する第１磁極１５ａがＮ極となり、他の２つの極（第２磁極１５ｂ及び第３磁極１５ｃ）がＳ極となっている。この初期状態（初期位置）からロータ５を逆転（反時計回りに回転）させる際には、まず、制御手段３１は、図３（ａ）に示すように、スイッチング素子３２ａ及び３２ｄをＯＮとし、第１コイル２２ａに第１の駆動パルスを印加する（図５において「第１駆動パルス印加区間」）。これにより、図３（ａ）に実線で示すように電流が流れ、図４（ａ）に示すように、第１コイル２２ａから実線で示す向きの磁束が発生して、ステータ本体１０及び磁心２１に沿って破線で示す向きの磁束が流れる。これにより第３の磁極１５ｃがＮ極となり、ロータ磁石５０のＮ極が第３の磁極１５ｃと反発するとともに第２の磁極１５ｂの方に引き寄せられることでロータ５が逆転方向に回転を始める。
【００２５】
続いて、制御手段３１は、図３（ｂ）に示すように、スイッチング素子３２ｅ及び３２ｂをＯＮとし、第２コイル２２ｂに第２の駆動パルスを印加する（図５において「第２駆動パルス印加区間」）。これにより、図３（ｂ）に実線で示すように電流が流れ、図４（ｂ）に示すように、第２コイル２２ｂから実線で示す向きの磁束が発生して、ステータ本体１０及び磁心２１に沿って破線で示す向きの磁束が流れる。これにより第１の磁極１５ａがＳ極となり、ロータ磁石５０のＮ極が第１の磁極１５ａの方に引き寄せられることでロータ５が逆転方向にさらに回転する。
【００２６】
さらに、制御手段３１は、図３（ｃ）に示すように、スイッチング素子３２ｂ、３２ｃ及び３２ｅをＯＮとし、２つのコイル２２ａ，２２ｂに第３の駆動パルスを印加する（図５において「第３駆動パルス印加区間」）。これにより、図３（ｃ）に実線で示すように電流が流れ、図４（ｃ）に示すように、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂから実線で示す向きの磁束が発生して、ステータ本体１０及び磁心２１に沿って破線で示す向きの磁束が流れる。これにより第２の磁極１５ｂがＮ極となり、ロータ磁石５０のＮ極が第２の磁極１５ｂと反発するとともに第１の磁極１５ａの方に引き寄せられることでロータ５が逆転方向にさらに回転し、ロータ磁石５０の分極部分が凹部（ノッチ）１６ｂ，１６ｃに対向する位置（すなわち、初期位置から−１８０度回転した位置）で磁気的に安定してロータ５の回転が停止する。
【００２７】
図５に示すように、制御手段３１は、第１コイル２２ａに第１の駆動パルスを印加してから間を置かずに第２コイル２２ｂに第２の駆動パルスを印加し、この第２コイル２２ｂへの駆動パルスの印加状態から連続して２つのコイル２２ａ，２２ｂに第３の駆動パルスを印加する。このように、制御手段３１は、連続的に３つの駆動パルスを印加することにより、ロータ５を滑らかに１８０度（−１８０度）回転させる。
なお、同様に３つの駆動パルス（印加する電圧の符号は逆の駆動パルス）を順次印加することによって、ロータ５はさらに−１８０度回転し、もとの初期状態（初期位置）に戻る。
また、図６に示すように、制御手段３１は、第１の駆動パルス、第２の駆動パルス、及び第３の駆動パルスの印加後に、第１コイル２２ａと第２コイル２２ｂとをハイインピーダンス状態とする惰性区間をそれぞれ設けてもよい。このように、制御手段３１は、３つの駆動パルスの印加後に惰性区間を設けることにより、省電力状態でロータ５を滑らかに１８０度（−１８０度）回転させることができる。
【００２８】
また、図示は省略するが、図１に示す初期状態（初期位置）からロータ５を正転させる際には、制御手段３１は、まず、スイッチング素子３２ａ及び３２ｆをＯＮとして第１の駆動パルスを印加する。続いて、制御手段３１は、スイッチング素子３２ｃ及び３２ｂをＯＮとして第２の駆動パルスを印加する。さらに、制御手段３１は、スイッチング素子３２ｂ、３２ｃ及び３２ｅをＯＮとし、第３の駆動パルスを印加する。これにより、ロータ５を逆転させる場合と同様に、ロータ磁石５０の分極部分が凹部（ノッチ）１６ｂ，１６ｃに対向する位置（すなわち、初期位置から１８０度回転した位置）で磁気的に安定してロータ５の回転が停止する。
また、ロータ５を逆転させる場合と同様に、さらに３つの駆動パルス（印加する電圧の符号は逆の駆動パルス）を順次印加することにより、ロータ５は１８０度回転し、もとの初期状態（初期位置）に戻る。
【００２９】
次に、一方のコイル２２のみに駆動パルスが印加される場合に、他方のコイル２２をハイインピーダンス状態とするための制御手段３１によるスイッチング機構３０を構成するスイッチング素子３２ａ〜３２ｆのＯＮ／ＯＦＦの切り替え制御の一例を、図３（ａ）から図３（ｄ）を参照しつつ説明する。
図３（ａ）に示すように、第１コイル２２ａのみに駆動パルスを印加する場合には、制御手段３１は、第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング機構３０としてのスイッチング素子３２ｅをＯＦＦとする。
これにより、第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２と電源Ｖとの間に配置されたスイッチング素子３２ｅ及び第２のコイル端子１８２とＧＮＤとの間に配置されたスイッチング素子３２ｆがともにＯＦＦとなり、当該第２コイル２２ｂへと流れる電流経路が断たれて（第２コイル２２ｂが擬似的にモータ駆動回路３２から切り離されて）、第２コイル２２ｂがハイインピーダンス状態となる。
また同様に、図３（ｂ）に示すように、第２コイル２２ｂのみに駆動パルスを印加する場合には、制御手段３１は、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング機構３０としてのスイッチング素子３２ｄをＯＦＦとする。
これにより、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２と電源Ｖとの間に配置されたスイッチング素子３２ｃ及び第２のコイル端子１７２とＧＮＤとの間に配置されたスイッチング素子３２ｄがともにＯＦＦとなり、当該第１コイル２２ａへと流れる電流経路が断たれて（第１コイル２２ａが擬似的にモータ駆動回路３２から切り離されて）、第１コイル２２ａがハイインピーダンス状態となる。
なお、図３（ｃ）に示すように、第１コイル２２ａ，第２コイル２２ｂの両方に駆動パルスを印加する場合には、制御手段３１は、一方のコイル２２をハイインピーダンス状態とする制御処理を行わない。
さらに、図３（ｃ）の駆動パルスの印加した後、図３（ｄ）に示すように、第１コイル２２ａの第１のコイル端子１７１及び第２コイル２２ｂの第１のコイル端子１８１と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング機構３０としてのスイッチング素子３２ａ、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング機構３０としてのスイッチング素子３２ｃ、及び第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング機構３０としてのスイッチング素子３２ｅをＯＦＦとする。
【００３０】
図１２（ａ）から図１２（ｃ）に示すように、一方のコイル２２のみに駆動パルスが印加された場合に、他方のコイル２２がハイインピーダンス状態となっていない場合には、一方のコイル２２に駆動パルスが印加されることによりロータ５が回転すると、駆動パルスが印加されていない他方のコイル２２にリアクタンスが生じ、ロータ５の回転が阻害されるとともに、ロータ５の回転に必要な電力が浪費されてしまう。
この点、制御手段３１がスイッチング機構３０を制御して、駆動パルスが印加されていない他方のコイル２２（本実施形態では第２コイル２２ｂ）をハイインピーダンス状態とした場合には、一方のコイル２２（本実施形態では第１コイル２２ａ）に駆動パルスが印加されることによりロータ５が回転しても、他方のコイル２２（本実施形態では第２コイル２２ｂ）からリアクタンスが発生せず、ロータ５の高速回転が可能になるとともに、ロータ５の回転に必要な電力も低減させることができる。
【００３１】
なお、ロータ５を１８０度（−１８０度）回転させるための駆動パルスの印加の仕方は、図３（ａ）から図３（ｄ）及び図４（ａ）から図４（ｃ）に例示したものに限定されない。
２極に着磁されたロータ５を回転させるためには、コイル２２の一方、又は両方に駆動パルスを印加することで回転に必要なトルクを発生させる。このとき、駆動パルスの印加の仕方（印加パターン）としては、各コイル２２に駆動パルスを印加するか印加しないか、駆動パルスを印加する場合、当該駆動パルスをプラス方向とするかマイナス方向とするか、の組み合わせにより８つのパターンが存在する。
【００３２】
図７は、８つの印加パターンのそれぞれについて、トルクの発生の仕方を表したグラフである。
図７において、第１の印加パターンは、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂともに１．０ｍＡの駆動パルスを印加するパターンであり、第２の印加パターンは、第１コイル２２ａに１．０ｍＡの駆動パルスを印加し第２コイル２２ｂに−１．０ｍＡの駆動パルスを印加するパターンであり、第３の印加パターンは、第１コイル２２ａのみに１．０ｍＡの駆動パルスを印加するパターンであり、第４の印加パターンは、第１コイル２２ａに−１．０ｍＡの駆動パルスを印加し第２コイル２２ｂに１．０ｍＡの駆動パルスを印加であり、第５の印加パターンは、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂともに−１．０ｍＡの駆動パルスを印加するパターンであり、第６の印加パターンは、第１コイル２２ａのみに−１．０ｍＡの駆動パルスを印加するパターンであり、第７の印加パターンは、第２コイル２２ｂのみに１．０ｍＡの駆動パルスを印加するパターンであり、第１の印加パターンは、第２コイル２２ｂのみに−１．０ｍＡの駆動パルスを印加するパターンである。
【００３３】
図７に示すように、それぞれの駆動パルスの印加パターンにおいて、ロータ５の角度によってトルクの大きさ及び向きが異なるため、コイル２２に駆動パルスを印加する印加パターンは、ロータ５を任意の角度まで回転させるため、その目的に合わせて適宜組み合わされる。
ロータ５を１８０度（−１８０度）回転させる場合、一般に特定の３つのパターンを組み合わせてコイル２２に駆動パルスを印加する手法が採られており、本実施形態では、上記に示したように、「第１駆動パルス印加区間」及び「第２駆動パルス印加区間」では、いずれか一方のコイル２２のみに駆動パルスを印加し、「第３駆動パルス印加区間」では、２つのコイル２２の両方に駆動パルスを印加する印加パターンを採用している。
なお、いずれか一方のコイル２２のみに駆動パルスを印加する印加パターン（図７において、第３の印加パターン、第６の印加パターン、第７の印加パターン、第８の印加パターン）のみを組み合わせてロータ５を１８０度（−１８０度）等、所定のステップ角で回転させるようにすることも可能である。このような印加パターンの組合せを選択した場合には、「第１駆動パルス印加区間」「第２駆動パルス印加区間」「第３駆動パルス印加区間」の全ての区間について、駆動パルスを印加しない方のコイル２２をハイインピーダンス状態としておくことができる。
また、例えば、第３の印加パターンで第１コイル２２ａのみにプラスの駆動パルスを印加してロータ５を時計回りに１８０度正転させた後、第６の印加パターンで第１コイル２２ａのみにマイナスの駆動パルスを印加すれば、さらにロータ５を時計回りに１８０度正転させることができる。このように、第３の印加パターンと第６の印加パターンとの繰返しで駆動パルスを印加することにより、第１コイル２２ａのみに駆動パルスを印加することで継続的にロータ５を時計回りに１８０度ずつ正転させることができる。このため、ロータ５の正転中は第２コイル２２ｂを常にハイインピーダンス状態としておくこともできる。
同様に、第７の印加パターンで第２コイル２２ｂのみにプラスの駆動パルスを印加してロータ５を反時計回りに−１８０度逆転させた後、第８の印加パターンで第２コイル２２ｂのみにマイナスの駆動パルスを印加すれば、さらにロータ５を反時計回りに−１８０度逆転させることができる。このように、第７の印加パターンと第８の印加パターンとの繰返しで駆動パルスを印加することにより、第２コイル２２ｂのみに駆動パルスを印加することで継続的にロータ５を反時計回りに−１８０度ずつ逆転させることができる。このため、ロータ５の逆転中は第１コイル２２ａを常にハイインピーダンス状態としておくことができる。
このような印加パターンの組合せを選択することにより、一方のコイル２２を適宜ハイインピーダンス状態とするためのスイッチングによる電力損失、制御時間ロスを抑えることができ、さらなる省電力化を実現することが可能となる。
【００３４】
次に、本実施形態におけるステッピングモータ１００の作用について、図３（ａ）から図３（ｄ）及び図４（ａ）から図４（ｃ）を参照しつつ、３つの駆動パルスを２つのコイル２２に順次又は同時に印加してロータ５を所定のステップ角（本実施形態では−１８０度）まで反時計回り（逆転方向）に回転させる場合を例として説明する。
【００３５】
制御手段３１は、まず、図３（ａ）に示すように、第１コイル２２ａの第１のコイル端子１７１と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ａ及び第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｄをＯＮとするとともに、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｃ、第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｅ、第２コイル２２ｂの第１のコイル端子１８１とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｂ、及び第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｆをともにＯＦＦとした状態で、第１コイル２２ａに第１の駆動パルスを印加する。これにより、図４（ａ）に示すように、ロータ５は反時計回りに回転を開始する。ここのとき、第２コイル２２ｂは、ハイインピーダンス状態となっているため、第２コイル２２ｂからリアクタンスが生じることはなく、第２コイル２２ｂは第１コイル２２ａによるロータ５の回転を阻害しない。
【００３６】
続いて、制御手段３１は、図３（ｂ）に示すように、第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｅ及び第２コイル２２ｂの第１のコイル端子１８１とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｂをＯＮとするとともに、第１コイル２２ａの第１のコイル端子１７１と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ａ、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｃ、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｄ、及び第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｆをともにＯＦＦとした状態で、第２コイル２２ｂに第２の駆動パルスを印加する。これにより、図４（ｂ）に示すように、ロータ５はさらに反時計回りに回転する。このとき、第１コイル２２ａは、ハイインピーダンス状態となっているため、第１コイル２２ａからリアクタンスが生じることはなく、第１コイル２２ａは第２コイル２２ｂによるロータ５の回転を阻害しない。
【００３７】
さらに、制御手段３１は、図３（ｃ）に示すように、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｃ、第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｅ、及び第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂの第１のコイル端子１７１，１８１とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｂをＯＮとするとともに、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂの第１のコイル端子１７１，１８１と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ａ、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｄ、及び第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｆをともにＯＦＦとした状態で、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂに第３の駆動パルスを印加する。これにより、図４（ｃ）に示すように、ロータ５は反時計回りに−１８０度回転する。
【００３８】
以上のように、本実施形態によれば、２つのコイル２２を備えるステッピングモータ１００において、制御手段３１がスイッチング機構３０を構成するスイッチング素子３２ａ〜３２ｆのＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、一方のコイル（例えば第１のコイル２２ａ）のみに駆動パルスを印加する場合に、駆動パルスを印加している間、駆動パルスによって駆動するコイル（例えば第１のコイル２２ａ）以外のコイル（例えば第２のコイル２２ｂ）をハイインピーダンス状態とするように切り替えるようになっている。
ステッピングモータが２つのコイルを備えている場合、従来は、図１２（ａ）から図１２（ｃ）に示すように、２つのコイルが常時回路に接続されていたために、２つのコイル間には常に電気的にループが形成された状態となり、一方のコイルに駆動パルスが印加されると他方のコイルからロータが回転する際にその回転を妨げるようなインダクタンスが発生していた。すなわち、コイルが常時回路に接続されている場合、一方のコイルのみに駆動パルスが印加され、当該コイルの駆動に伴ってロータが回転すると、このロータの回転に伴って他方のコイルにはロータの回転を妨げるリアクタンスが発生する。
このようなリアクタンスが生じると、ロータの高速回転が妨げられるとともに、ロータを回転させるための電力が浪費されてしまい、回転に必要なエネルギーが増大してしまう。
この点、本実施形態では、一方のコイル２２（例えば第１のコイル２２ａ）のみに駆動パルスを印加する場合、他方のコイル２２（例えば第２のコイル２２ｂ）をハイインピーダンス状態として、当該コイル２２への電流経路を断った状態とする。
これにより、他方のコイル２２（例えば第２のコイル２２ｂ）からリアクタンスが生じず、ロータ５の回転が阻害されないため、ロータ５を所定のステップ角（本実施形態では、１８０度）で高速回転させることが可能となる。
また、他方のコイル２２（例えば第２のコイル２２ｂ）からリアクタンスが生じないことにより、ロータ５の回転に必要なエネルギーのロスを減少させることができ、ステッピングモータ１００の省電力化を図ることが可能となる。
【００３９】
［第２の実施形態］
次に、図８から図１１を参照しつつ、本発明に係るステッピングモータの第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、ステータ側静止部及びロータの構成のみが第１の実施形態と異なるものであるため、以下においては、特に第１の実施形態と異なる点について説明する。
【００４０】
図８は、本実施形態のステッピングモータの平面図である。
図８に示すように、本実施形態のステッピングモータ２００は、第１の実施形態と同様に、３つのヨーク（すなわち、センターヨーク１１、サイドヨーク１２ａ、サイドヨーク１２ｂ）を備えるステータ本体１０と２つのコイルブロック２０（第１コイルブロック２０ａ及び第２コイルブロック２０ｂ）とを備えるステータ１と、ステータ本体１０のロータ受容部１４に回転可能に受容されたロータ５等を備えて構成されている。
【００４１】
本実施形態において、ステータ本体１０には、励磁状態において、ロータ受容部１４に受容されるロータ５のロータ磁石５０の外周に沿って、センターヨーク１１側の第１磁極１５ａ、サイドヨーク１２ａ側の第２磁極１５ｂ、サイドヨーク１２ｂ側の第３磁極１５ｃの３つの磁極１５がほぼ１２０度ごとに均一に現れるようになっている。
このように、本実施形態では、ロータ磁石５０の外周に沿って、第１磁極１５ａ、第２磁極１５ｂ、第３磁極１５ｃの３つの磁極１５がほぼ１２０度ごとに均一に配置されるため、コイル２２に通電していない非通電状態においてロータ磁石５０から発生する磁束が安定して磁極１５を回る位置（すなわち、ロータ磁石５０のＳ極・Ｎ極いずれかの極がステータ本体１０のいずれかの磁極１５と対峙する位置）が６０度ごとに均一に現れる。このため、この６０度ごとの箇所ではロータ５のディテントトルク（静止トルク）が大きくなる。
【００４２】
また、ステータ１には、第１の凹部（すなわち、ノッチ；notch）１９が形成されている。第１の凹部１９は、ロータ５の静止状態を維持させるステータ側静止部である。
ステータ側静止部は、ステータ本体１０の３つのヨーク（すなわち、センターヨーク１１、サイドヨーク１２ａ、サイドヨーク１２ｂ）に現れる各磁極１５（第１磁極１５ａ、第２磁極１５ｂ、第３磁極１５ｃ）におけるロータ磁石５０に対向する側の磁極の頂点であって、かつロータ５の回転に伴ってロータ５のロータ側静止部であるいずれかの第２の凹部５２（５２ａ，５２ｂ）に対向し得る位置に配置される。
本実施形態では、３つの磁極１５（第１磁極１５ａ、第２磁極１５ｂ、第３磁極１５ｃ）に対応して、ロータ受容部１４の内周面に、ほぼ１２０度ごとに周期的に３つの第１の凹部１９（第１の凹部１９ａ,１９ｂ,１９ｃ）が設けられている。
【００４３】
さらに、本実施形態のロータ磁石５０には、その外周面であって各磁極（Ｓ極及びＮ極）の、ロータ磁石５０における周方向におけるほぼ中央部（すなわち、各磁極の頂点）に、それぞれ第２の凹部（すなわち、ノッチ；notch）５２（第２の凹部５２ａ，５２ｂ）が形成されている。
第２の凹部５２は、ロータ５の静止状態を維持させるロータ側静止部である。
【００４４】
本実施形態では、いずれかの第２の凹部５２（第２の凹部５２ａ，５２ｂ）がステータ１側のいずれかの第１の凹部１６（第１の凹部１９ａ,１９ｂ,１９ｃ）と対向する位置に配置されたときに、大きなインデックストルク（保持トルク）が働き、ロータ５は、当該位置で停止した状態を維持するようになっている。
前述のように、第１の凹部１９ａ,１９ｂ,１９ｃはほぼ１２０度ごとに周期的に設けられており、第２の凹部５２ａ，５２ｂは、２極着磁したロータ磁石５０の各磁極の頂点にそれぞれ設けられているため、いずれかの第２の凹部５２（第２の凹部５２ａ，５２ｂ）がステータ１側のいずれかの第１の凹部１６（第１の凹部１９ａ,１９ｂ,１９ｃ）と対向する位置は、６０度回転毎に現れる。
このため、本実施形態におけるステッピングモータ２００は、コイル２２に１回駆動パルスが印加される毎に、ロータ５が、６０度ずつのステップ角で回転する。
【００４５】
なお、制御手段３１やモータ駆動回路３２等、その他の構成は、第１の実施形態と同様であることから、同一部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４６】
次に、本実施形態におけるステッピングモータ２００の作用について、図９（ａ）から図９（ｃ）及び図１０を参照しつつ、説明する。
図９（ａ）から図９（ｃ）では、ロータ磁石５０のＳ極が第１磁極１５ａに最も近接している状態（図８に示す状態）を初期位置とし、当該状態から反時計回りにロータが回転する場合について示している。また、図９（ａ）から図９（ｃ）において、実線矢印はコイル２２から発生する磁束の向きを示し、破線矢印は、ステータ１に流れる磁束の流れを示している。
【００４７】
ロータ磁石５０のＳ極が第１磁極１５ａに最も近接して磁気的に安定している初期状態（図１に示す状態）では、ロータ磁石５０のＳ極に対向する第１磁極１５ａがＮ極となり、他の２つの極（第２磁極１５ｂ及び第３磁極１５ｃ）がＳ極となっている。
この初期状態（初期位置）からロータ５を６０度逆転（反時計回りに回転）させる際には、制御手段３１は、第１の実施形態において図３（ａ）に示したのと同様に、第１コイル２２ａの第１のコイル端子１７１と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ａ及び第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｄをＯＮとするとともに、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｃ、第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｅ、第２コイル２２ｂの第１のコイル端子１８１とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｂ、及び第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｆをともにＯＦＦとした状態で、第１コイル２２ａに第１の駆動パルスを印加する（図１０において「第１駆動パルス印加区間」）。
これにより、図９（ａ）に示すように、第１コイル２２ａから実線で示す向きの磁束が発生して、ステータ本体１０及び磁心２１に沿って破線で示す向きの磁束が流れる。これにより第３の磁極１５ｃがＮ極となり、ロータ磁石５０のＮ極が第３の磁極１５ｃと反発するとともに第２の磁極１５ｂの方に引き寄せられて、ロータ５が回転する。ここのとき、第２コイル２２ｂは、ハイインピーダンス状態となっているため、第２コイル２２ｂからリアクタンスが生じることはなく、第２コイル２２ｂは第１コイル２２ａによるロータ５の回転を阻害しない。そして、ロータ５が初期位置から−６０度回転すると、第１の凹部１９ｂと第２の凹部５２ｂとが対向し、ロータ５はこの位置で磁気的に安定して、回転が停止する。
【００４８】
続いて、制御手段３１は、第１の実施形態において図３（ｂ）に示したのと同様に、第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｅ及び第２コイル２２ｂの第１のコイル端子１８１とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｂをＯＮとするとともに、第１コイル２２ａの第１のコイル端子１７１と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ａ、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｃ、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｄ、及び第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｆをともにＯＦＦとした状態で、第２コイル２２ｂに第２の駆動パルスを印加する。（図１０において「第２駆動パルス印加区間」）。
これにより、図９（ｂ）に示すように、第２コイル２２ｂから実線で示す向きの磁束が発生して、ステータ本体１０及び磁心２１に沿って破線で示す向きの磁束が流れる。これにより第１の磁極１５ａがＳ極となり、ロータ磁石５０のＳ極が第１の磁極１５ａと反発するとともに第３の磁極１５ｃの方に引き寄せられて、ロータ５が回転する。このとき、第１コイル２２ａは、ハイインピーダンス状態となっているため、第１コイル２２ａからリアクタンスが生じることはなく、第１コイル２２ａは第２コイル２２ｂによるロータ５の回転を阻害しない。そして、ロータ５が初期位置から−１２０度回転すると、第１の凹部１９ｃと第２の凹部５２ａとが対向し、ロータ５はこの位置で磁気的に安定して、回転が停止する。
【００４９】
さらに、制御手段３１は、第１の実施形態において図３（ｃ）に示したのと同様に、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｃ、第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ｅ、及び第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂの第１のコイル端子１７１，１８１とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｂをＯＮとするとともに、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂの第１のコイル端子１７１，１８１と電源Ｖとの間に配置されているスイッチング素子３２ａ、第１コイル２２ａの第２のコイル端子１７２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｄ、及び第２コイル２２ｂの第２のコイル端子１８２とＧＮＤとの間に配置されているスイッチング素子３２ｆをともにＯＦＦとした状態で、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂに第３の駆動パルスを印加する（図１０において「第３駆動パルス印加区間」）。
これにより、図９（ｃ）に示すように、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂから実線で示す向きの磁束が発生して、ステータ本体１０及び磁心２１に沿って破線で示す向きの磁束が流れる。これにより第２の磁極１５ｂがＮ極となり、ロータ磁石５０のＮ極が第２の磁極１５ｂと反発するとともに第１の磁極１５ａの方に引き寄せられることでロータ５が逆転方向にさらに回転する。そして、ロータ５が初期位置から−１８０度回転すると、第１の凹部１９ａと第２の凹部５２ｂとが対向し、ロータ５はこの位置で磁気的に安定して、回転が停止する。
【００５０】
なお、ロータ５を時計回りに６０度ずつ正転させる場合についても、各スイッチング素子３２ａ〜３２ｆのＯＮ／ＯＦＦ制御の仕方は、第１の実施形態に示したものと同様であることから、その説明を省略する。
【００５１】
図１０に示すように、制御手段３１は、まず第１コイル２２ａに第１の駆動パルスを印加し、次に第２コイル２２ｂに第２の駆動パルスを印加し、さらに２つのコイル２２ａ，２２ｂに第３の駆動パルスを印加する。このように、各コイル２２に順次又は同時に１つずつ駆動パルスを印加することにより、ロータ５を６０度（−６０度）ずつのステップ角で正確に回転させることができる。
また、図１１に示すように、制御手段３１は、第１の駆動パルス、第２の駆動パルス、及び第３の駆動パルスの印加後に、第１コイル２２ａと第２コイル２２ｂとをハイインピーダンス状態とする惰性区間をそれぞれ設けてもよい。このように、制御手段３１は、３つの駆動パルスの印加後に惰性区間を設けることにより、省電力状態でロータ５を滑らかに６０度（−６０度）回転させることができる。
【００５２】
なお、その他の点については、第１の実施形態と同様であることから、その説明を省略する。
【００５３】
以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得られる他、以下の効果を得ることができる。
すなわち、本実施形態の構成では、ロータ５を、６０度を一単位（１ステップ）として精度よく回転させることができるため、回転角度を細かく制御することが可能である。
例えば、時計の指針を運針させる運針機構の駆動源等としてステッピングモータ１００を用いる場合、ロータ５が１８０度ステップで回転する場合には、ギア（歯車）を用いて大きく減速しなければ指針の運針角度を小さくすることができない。すなわち、例えばロータ５が１８０度ステップで回転する場合に指針を１度ステップで動かすためには１／１８０の減速が必要となる。これに対して、本実施形態のように、ロータ５を、６０度を一単位として回転可能とした場合には、例えば指針を１度ステップで動かすためには１／６０の減速を行えば足り、多くのギア（歯車）を用いて大きく減速しなくても細かい運針角度等を実現することができる。また、一般的に６度ステップで動いている秒針を運針させる運針機構の駆動源等として、本実施形態におけるステッピングモータ２００を用いれば、２度ステップへの変換が可能となるため、運針にぶれを生じにくく、指針を滑らかに運針させることができる。
このように、本実施形態では、減速を行うためのギア（歯車）等の部品点数が少なくてすむため、装置コストを抑えることができる。また、ギア（歯車）等の部品点数を少なくできるため、ステッピングモータ２００を組み込む装置内のスペースを効率よく利用することができ、ステッピングモータ２００を組み込んだ装置の小型化、薄型化を図ることができる。また、このようにステッピングモータ１００に接続される調速機構を構成するギア（歯車）等の機械部品が少なくてすむことにより、バックラッシュの累積等を軽減することができ、ステッピングモータ２００により駆動される運針機構等の精度を向上させることができる。
また、本実施形態において、ステータ側静止部はロータ受容部１４の内周面に設けられた第１の凹部１６であり、ロータ側静止部はロータ磁石５０の外周面であって各磁極の頂点に設けられた第２の凹部５２であるため、比較的容易な加工によりロータを確実に静止させるための手段を設けることができる。
また、多極着磁されたロータを製造するためには複雑で高価な金型や着磁機が必要となるが、本実施形態では２極着磁されたロータ磁石５０を用いている。このため、６０度を一単位とした回転を実現可能なステッピングモータ２００を簡易な構成で、比較的容易かつ安価に製造することができる。
【００５４】
なお、以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形が可能であることは言うまでもない。
【００５５】
例えば、上記各実施形態では、ステッピングモータが、２つのコイル２２（すなわち、第１コイル２２ａ，第２コイル２２ｂ）を備え、スイッチング機構３０は、２つのコイル２２のうちの一方のコイル２２（例えば、第１コイル２２ａ）のみに駆動パルスを印加する場合に、駆動パルスを印加している間、他方のコイル２２（例えば、第２コイル２２ｂ）をハイインピーダンス状態とするように切り替える場合を例として説明したが、ステッピングモータは、２つのコイルを備えるものに限定されない。
３つ以上のコイルを備え、これらのコイルに同時又は順次に駆動パルスを印加して駆動させることにより、ロータを所定のステップ角で回転させるステッピングモータである場合には、これら複数のコイルのうち一部のコイルのみに駆動パルスを印加する場合に、スイッチング機構は、駆動パルスを印加している間、駆動パルスによって駆動するコイル以外の全ての他のコイルをハイインピーダンス状態とするように切り替える。
【００５６】
また、上記各実施形態では、一方のコイル２２（例えば、第１コイル２２ａ）のみに駆動パルスを印加する場合に、当該駆動パルスを印加している間中、継続して他方のコイル２２（例えば、第２コイル２２ｂ）をハイインピーダンス状態としておくようにスイッチング機構３０のＯＮ／ＯＦＦを制御する場合を例としたが、スイッチング機構３０のＯＮ／ＯＦＦ制御はここに例示したものに限定されない。
例えば、スイッチング機構３０は、一方のコイル２２（例えば、第１コイル２２ａ）への駆動パルスの印加が終わり、ロータ５が所定のステップ角（例えば、６０度）だけ回転移動すると、他のコイル２２（例えば、第２コイル２２ｂ）をハイインピーダンス状態からグランド（ＧＮＤ）接続状態となるように切り替えるように、スイッチング機構３０のＯＮ／ＯＦＦを制御してもよい。
このように、一方のコイル２２（例えば、第１コイル２２ａ）への駆動パルスの印加が終わり、ロータ５が任意のステップ角だけ回転したタイミングで、他のコイル２２（例えば、第２コイル２２ｂ）をハイインピーダンス状態からグランド接続状態に切り替える切り替え制御を行った場合には、ロータ５の自由振動による逆起電力などを得ることができる。
【００５７】
また、上記各実施形態では、ステータ本体１０、第１コイルブロック２０ａ及び第２コイルブロック２０ｂがそれぞれ別体として形成され、これが互いに磁気的に結合されてステータ１を構成している場合を例として説明したが、ステータ１の構成はここに例示したものに限定されない。
例えば、ステータは、ステータ本体と、一つながりの長尺な磁心を備える１つのコイルブロックとで構成されていてもよい。
この場合、ステータ本体が本実施形態と同様にセンターヨークと一対のサイドヨークとを備える場合には、例えば、コイルブロックの磁心のほぼ中央部をステータ本体のセンターヨークと磁気的に連結し、この結合部分の両側に第１コイル及び第２コイルを設け、磁心の一端側を一方のサイドヨークの一端と磁気的に連結し、磁心の他端側を他方のサイドヨークの一端と磁気的に連結する。
ステータをこのような構成とした場合には、コイルブロックを一対で構成する場合と比較して部品点数を少なくすることができる。
【００５８】
また、さらに、ステータとしてステータ本体、第１コイルブロック及び第２コイルブロックが全て一体的に構成されているものでもよい。この場合には例えばステータ本体と第１コイルブロック及び第２コイルブロックの磁心とを一体の部材として形成する。
【００５９】
また、ステータ及びこれを構成するステータ本体、第１コイルブロック、第２コイルブロックの形状・構成等は、上記各実施形態で示したものに限定されず、適宜変形が可能である。
【００６０】
また、上記第１の実施形態及び第２の実施形態におけるステータ側静止部、第２の実施形態におけるロータ側静止部は、ロータ５の静止状態を維持するための十分なインデックストルク（保持トルク）を得られるものであればよく、その形状等は、各実施形態に例示したものに限定されない。
【００６１】
また、上記各実施形態では、ステッピングモータ１００，２００が時計の指針の運針機構を駆動させるものである場合を例として説明している。
すなわち、本実施形態のステッピングモータ１００，２００は、例えば、図１３に示すように、アナログ表示部５０１を備える時計５００において、指針５０２（図１３では、時針と分針のみを示している。なお、指針は図示例に限定されない。）を運針させるための運針機構（輪列機構）５０３を構成する歯車にロータ５の回転支軸５１が連結される。これにより、ステッピングモータ１００，２００のロータ５が回転すると、運針機構５０３を介して指針５０２が指針軸５０４を中心にアナログ表示部５０１において回転する。
このように、本実施形態のステッピングモータ１００，２００を時計の運針機構を駆動させるモータとして適用した場合には、２つのコイル２２を備える場合でも、ロータ５の回転検出を、簡易かつ正確に行うことができ、ステッピングモータ１００，２００の高精度の回転制御を行うことができるため、高精度での運針を実現することができる。
なお、ステッピングモータ１００，２００は、時計の運針機構を駆動させるものに限定されず、各種機器の駆動源として適用することが可能である。
【００６２】
その他、本発明が上記各実施形態に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００６３】
以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
複数のコイルを備え、これらのコイルに同時又は順次に駆動パルスを印加して駆動させることにより、ロータを所定のステップ角で回転させるステッピングモータにおいて、
前記複数のコイルのうち一部のコイルのみに前記駆動パルスを印加する場合に、前記駆動パルスを印加している間、前記駆動パルスによって駆動する前記コイル以外の他のコイルをハイインピーダンス状態とするように切り替えるスイッチング機構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２＞
前記ロータは、径方向に２極着磁されており、
前記複数のコイルは、第１のコイルと第２のコイルであり、
前記スイッチング機構は、前記第１のコイルのみに前記駆動パルスを印加する場合に、前記駆動パルスを印加している間、前記他のコイルである前記第２のコイルをハイインピーダンス状態とするように切り替えることを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
＜請求項３＞
前記スイッチング機構は、前記ロータが前記所定のステップ角だけ回転移動すると、前記他のコイルをハイインピーダンス状態からグランド接続状態となるように切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステッピングモータ。
＜請求項４＞
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のステッピングモータを備えた時計。
【符号の説明】
【００６４】
１      ステータ
５      ロータ
１０    ステータ本体
１１    センターヨーク
１２ａ  サイドヨーク
１２ｂ  サイドヨーク
１４    ロータ受容部
１５ａ  第１磁極
１５ｂ  第２磁極
１５ｃ  第３磁極
２０ａ  第１コイルブロック
２０ｂ  第２コイルブロック
２１    磁心
２２ａ  第１コイル
２２ｂ  第２コイル
２４    導線端部
３０    スイッチング機構
３１    制御手段
３２    モータ駆動回路
３５    検出手段
５０    ロータ磁石
１００  ステッピングモータ
５００  時計
【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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【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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