(57)【要約】【課題】本発明は、ステッピングモータに関し、ストッパ機構におけるストッパ同士の衝突に伴う振動を抑制することにある。【解決手段】ステータコイルを有するステータと、永久磁石により構成され、ステータコイルへの通電が行われることにより回転するロータと、ロータに突起状に設けられた回転側ストッパをステータ側に突起状に設けられた固定側ストッパに当接させることによりロータの回転を規制するストッパ機構と、を備えるステッピングモータにおいて、回転側ストッパと固定側ストッパとの当接が回転側ストッパの突起根元のみで行われるように、固定側ストッパの形状を、当接時に回転側ストッパの突起根元に対向する部位が回転側ストッパの突起先端に対向する部位よりも突出するものとする。【選択図】図２
2008035630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを有する固定子と、永久磁石により構成され、前記コイルへの通電が行われることにより回転する回転子と、前記回転子に突起状に設けられた回転側ストッパを固定子側に突起状に設けられた固定側ストッパに当接させることにより前記回転子の回転を規制するストッパ機構と、を備えるステッピングモータであって、
前記回転側ストッパ又は前記固定側ストッパの形状を、前記回転側ストッパと前記固定側ストッパとの当接が該回転側ストッパの突起根元のみ又は該固定側ストッパの突起根元のみで行われるように構成したことを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
前記固定側ストッパは、前記回転側ストッパと前記固定側ストッパとの当接が該回転側ストッパの突起根元のみで行われるように、前記回転側ストッパの突起根元に対向する部位が前記回転側ストッパの突起先端に対向する部位よりも突出した形状を有してい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。
【請求項３】
前記回転側ストッパは、前記回転側ストッパと前記固定側ストッパとの当接が該固定側ストッパの突起根元のみで行われるように、前記固定側ストッパの突起根元に対向する部位が前記固定側ストッパの突起先端に対向する部位よりも突出した形状を有してい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。
【請求項４】
前記回転側ストッパが回転軸に平行な軸方向に向けて突起し、かつ、前記固定側ストッパが回転軸に直交する径方向に向けて突起していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載のステッピングモータ。
【請求項５】
前記回転側ストッパが回転軸に直交する径方向に向けて突起し、かつ、前記固定側ストッパが回転軸に平行な軸方向に向けて突起していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項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、ステッピングモータに係り、特に、回転子に突起状に設けられた回転側ストッパを固定子側に突起状に設けられた固定側ストッパに当接させることにより、回転子の回転を規制するストッパ機構を備えるステッピングモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、固定子の有するコイルへの通電が行われることにより回転する回転子の回転を規制するストッパ機構を備えるステッピングモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。このステッピングモータにおいて、ストッパ機構は、回転子に突起状に設けられた回転側ストッパと、固定子側の固定部材に突起状に設けられた固定側ストッパと、を有しており、回転側ストッパが固定側ストッパに当接することにより回転子の回転を規制する。従って、かかるステッピングモータによれば、回転子の回転位置を制御するうえで起点となる起点位置を正確に位置決めすることができ、その制御を適切に行うことが可能となっている。
【特許文献１】実開平４−１１４７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般に、回転側ストッパと固定側ストッパとが当接する面は互いに対向するように形成されており、その当接は面全体が互いに接するように行われる。このような構成においては、ストッパ同士の当接後、衝突に伴う衝撃力がストッパの面全体に作用することにより、両ストッパが回転子又は固定部材への取り付け部近傍を振動中心にして振動し易いものとなる。かかる振動が発生すると、ストッパとしての耐久性が低下したり、ストッパとしての位置決め機能の精度が低下し、また、その振動が収まるまで多くの時間を要するのでその間モータを停止することが必要となるなどの不都合が生ずる。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ストッパ同士の衝突に伴う振動を抑制することが可能なステッピングモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、コイルを有する固定子と、永久磁石により構成され、前記コイルへの通電が行われることにより回転する回転子と、前記回転子に突起状に設けられた回転側ストッパを固定子側に突起状に設けられた固定側ストッパに当接させることにより前記回転子の回転を規制するストッパ機構と、を備えるステッピングモータであって、前記回転側ストッパ又は前記固定側ストッパの形状を、前記回転側ストッパと前記固定側ストッパとの当接が該回転側ストッパの突起根元のみ又は該固定側ストッパの突起根元のみで行われるように構成したステッピングモータにより達成される。
【０００６】
この態様の発明において、回転側ストッパ又は固定側ストッパの形状は、回転側ストッパと固定側ストッパとの当接が回転側ストッパの突起根元のみ又は固定側ストッパの突起根元のみで行われるように構成されている。回転側ストッパと固定側ストッパとの当接が回転側ストッパの突起根元のみ又は固定側ストッパの突起根元のみで行われれば、回転側ストッパや固定側ストッパの突起根元（すなわち、固定子や固定子側への取り付け部近傍）には衝突に伴う衝撃力が作用するが、その突起先端には衝突に伴う衝撃力が作用しないものとなる。このため、本発明の構成においては、当接がストッパの突起全面で行われる構成に比べて、当接時に回転側ストッパ又は固定側ストッパに作用するモーメントが減少するので、ストッパにおける突起根元近傍を振動中心にした振動が生じ難いものとなる。従って、本発明によれば、ストッパ同士の衝突に伴う振動が抑制されることとなる。
【０００７】
尚、上記したステッピングモータにおいて、前記固定側ストッパは、前記回転側ストッパと前記固定側ストッパとの当接が該回転側ストッパの突起根元のみで行われるように、前記回転側ストッパの突起根元に対向する部位が前記回転側ストッパの突起先端に対向する部位よりも突出した形状を有していることとしてもよい。
【０００８】
また、上記したステッピングモータにおいて、前記回転側ストッパは、前記回転側ストッパと前記固定側ストッパとの当接が該固定側ストッパの突起根元のみで行われるように、前記固定側ストッパの突起根元に対向する部位が前記固定側ストッパの突起先端に対向する部位よりも突出した形状を有していることとしてもよい。
【０００９】
更に、上記したステッピングモータにおいて、前記回転側ストッパが回転軸に平行な軸方向に向けて突起し、かつ、前記固定側ストッパが回転軸に直交する径方向に向けて突起していることとしてもよい。
【００１０】
また、上記したステッピングモータにおいて、前記回転側ストッパが回転軸に直交する径方向に向けて突起し、かつ、前記固定側ストッパが回転軸に平行な軸方向に向けて突起していることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ストッパ同士の衝突に伴う振動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の第１実施例であるステッピングモータ１０の断面構造図を示す。本実施例のステッピングモータ１０は、ロータをステップ状に回転させることにより出力シャフトを軸方向に変位させるモータである。図１に示す如く、ステッピングモータ１０は、円筒形状のケース１２内に収容されたステータ１４及びロータ１６を備えている。
【００１４】
ステータ１４は、リング状に形成されており、ケース１２内に嵌挿されて装着されている。ステータ１４は、ステータコアと、そのステータコアに巻回されたステータコイルと、から構成されている。また、ロータ１６は、ケース１２内においてステータ１４の内周面に対面しており、ステータ１４と同心位置で軸受１８，１９により回転可能にかつ軸方向への変位不能に収納されている。ロータ１６は、円筒状に形成されており、円筒形本体部の外周面に周方向に等間隔で磁極Ｎ，Ｓが交互に着磁された永久磁石により構成されている。ロータ１６は、円筒形本体の内側に成形された雌ねじ部１６ａを有している。
【００１５】
ロータ１６の雌ねじ部１６ａには、出力シャフト２０の有する雄ねじ部２０ａが螺合されている。出力シャフト２０は、その雄ねじ部２０ａがケース１２内に位置すると共に、その雄ねじ部２０ａと同一軸心上に延設する本体部２０ｂがケース１２の開口部から突出するように構成されている。出力シャフト２０には、径方向に延びるピン穴２２が形成されている。出力シャフト２０のピン穴２２にはピン２４が挿入され、そのピン２４はケース１２を固定するハウジング２６に挿通されている。ピン２４は、出力シャフト２０の回転を禁止する回転止め機能を有している。すなわち、出力シャフト２０は、回転不能にかつ軸方向への変位可能に構成されている。尚、出力シャフト２０の先端には、弁体などが取り付けられている。
【００１６】
次に、本実施例のステッピングモータ１０を含むシステムの基本的な動作について説明する。本実施例のステッピングモータ１０においては、ステータ１４のコイルに適当に通電が行われると、ロータ１６を周方向に吸引する電磁力が発生して、ロータ１６が周方向に回転する。上記の如く、ロータ１６は、回転可能にかつ軸方向への変位不能に構成されていると共に、出力シャフト２０は、回転不能にかつ軸方向への変位可能に構成されている。このため、ロータ１６が回転すると、そのロータ１６の雌ねじ部１６ａに螺合する雄ねじ部２０ａを有する出力シャフト２０が軸方向に変位する。
【００１７】
このように本実施例のシステムによれば、出力シャフト２０を軸方向に変位させるべくステッピングモータ１０を用いてステータ１４のコイルへの通電によりロータ１６を回転させることができると共に、また、そのロータ１６の回転運動を雌ねじ部１６ａや雄ねじ部２０ａ及びピン２４からなる変換機構により出力シャフト２０の直線運動に変換して出力シャフト２０を軸方向に沿って変位させることができる。
【００１８】
図２は、本実施例のステッピングモータ１０の備えるストッパ機構３０の構成図を示す。尚、図２（Ａ）には固定側ストッパの斜視図を、また、図２（Ｂ）には回転側ストッパの斜視図を、それぞれ示す。また、図３は、本実施例のストッパ機構３０の要部断面図を示す。
【００１９】
また、本実施例において、ステッピングモータ１０は、ロータ１６の回転を規制するストッパ機構３０を備えている。ストッパ機構３０は、ロータ１６の回転範囲を所定角度に機械的に規定する役割を有する。ストッパ機構３０は、ハウジング２６側に突起状に一つだけ設けられた固定側ストッパ３２と、ロータ１６側に突起状に一つだけ設けられた回転側ストッパ３４と、により構成されている。
【００２０】
固定側ストッパ３２は、図２（Ａ）に示す如く、ハウジング２６と一体に構成されたリング状の固定側ストッパ部材３６に、その内周面の一箇所から軸中心に向けてすなわちロータ１６の軸に直交する径方向に向けて突起するように形成されている。固定側ストッパ３２は、軸方向から見て突起根元（固定側ストッパ部材３６の内周面側）の幅が突起先端（軸中心側）の幅よりも大きくなるように台形状になっており、周方向に向いた両側壁面３２ａ，３２ｂが共に軸中心を通る面の一部となるようになっている。
【００２１】
また、回転側ストッパ３４は、図２（Ｂ）に示す如く、ロータ１６と一体に構成された円筒状の回転側ストッパ部材３８に、その軸方向に向いた面の一箇所からロータ１６の軸に平行な軸方向に向けて突起するように形成されている。回転側ストッパ３４は、焼結合金により形作られており、軸方向から見て突起外周側の幅が突起内周側の幅よりも大きくなるように台形状になっており、周方向に向いた両側壁面３４ａ，３４ｂが共に軸中心を通る面の一部となるようになっている。
【００２２】
かかるステッピングモータ１０においては、ロータ１６が図２（Ｂ）に示すＺ１方向に回転すると、その回転に伴って回転側ストッパ部材３８も同方向に回転する。回転側ストッパ部材３８の回転は、回転側ストッパ３４の外周面が固定側ストッパ部材３６の内周面に対向しつつ行われる。そして、回転側ストッパ部材３８がＺ１方向に回転する過程で、その回転側ストッパ３４の側壁面３４ａが固定側ストッパ部材３６の内周面に設けられた固定側ストッパ３２の側壁面３２ａに当接する。回転側ストッパ３４が固定側ストッパ３２に当接すると、回転側ストッパ部材３８及びロータ１６のそれ以上の回転が規制される。この場合には、出力シャフト２０の軸方向へのそれ以上の変位が禁止され、その先端位置（例えば弁体の全開位置）が定まる。
【００２３】
また、ロータ１６が上記のＺ１方向とは反対のＺ２方向に回転するときは、回転側ストッパ部材３８もＺ２方向に回転する。そして、回転側ストッパ３４の反対側の側壁面３４ｂが固定側ストッパ部材３６の内周面に設けられた固定側ストッパ３２の反対側の側壁面３２ｂに当接して、回転側ストッパ部材３８及びロータ１６のそれ以上の回転が規制される。この場合には、出力シャフト２０の軸方向反対側へのそれ以上の変位が禁止され、その先端位置（例えば弁体の全閉位置）が定まる。
【００２４】
ところで、ステッピングモータ１０のストッパ機構３０において、仮に回転側ストッパ３４と固定側ストッパ３２との当接がその側壁面全体が互いに接するように行われるものとすると、ストッパ３２，３４同士の当接後、その衝突に伴う衝撃力がその側壁面全体に作用するので、ストッパ３２，３４の突起先端にも大きなモーメントが加わって、そのストッパ３２，３４が突起根元すなわち固定側ストッパ部材３６又は回転側ストッパ部材３８への取り付け部近傍を振動中心にして振動し易いものとなる。かかる振動が生ずると、ストッパ３２，３４の耐久性が低下し或いはその位置決め機能の精度が低下し、また、その振動が収まるまで多くの時間を要するのでその間ステッピングモータ１０の駆動を停止することが必要となる不都合が生ずる。
【００２５】
そこで、本実施例のステッピングモータ１０は、ストッパ３２，３４の振動が生じ難くすることで、上記した不都合の発生を防止する点に特徴を有している。以下、図４を参照して、本実施例の特徴部について説明する。図４は、本実施例のステッピングモータ１０の備えるストッパ機構３０（図２（Ａ）において破線で囲まれる部分）の要部構成図を示す。
【００２６】
本実施例のストッパ機構３０において、回転側ストッパ３４は、周方向に向いた側壁面３４ａ，３４ｂが共に段差のない一つの面からなり、その突起根元から突起先端にかけて周方向における幅がほぼ均一になりかつ側壁面３４ａ，３４ｂ全体が回転側ストッパ部材３８の軸方向端における軸方向に向かう面に沿った方向にすなわち軸方向に直交する方向に向くように形成されている。
【００２７】
一方、固定側ストッパ３２は、図４に示す如く、周方向に向いた側壁面３２ａ，３２ｂが共に段差の一つある二つの面からなり、軸方向にかけて周方向における幅が変化すると共に、側壁面３２ａ，３２ｂがそれぞれ有する２つの面が共に軸方向に直交する方向に向くように形成されている。すなわち、側壁面３２ａには、その一方の軸方向端側に径方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部４０が形成されており、また、側壁面３２ｂには、その一方の軸方向端側に径方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部４２が形成されている。
【００２８】
突起部４０，４２はそれぞれ、固定側ストッパ３２と回転側ストッパ３４との当接時に回転側ストッパ３４の突起根元にのみ対向するような固定側ストッパ３２の軸方向端側の位置に設けられている。突起部４０，４２は、固定側ストッパ３２と回転側ストッパ３４との当接を回転側ストッパ３４の突起根元部分のみで行わせる機能を有している。固定側ストッパ３２は、上記の当接が回転側ストッパ３４の突起根元のみで行われるように、当接時に回転側ストッパ３４の突起根元に対向する側壁面３２ａ，３２ｂの部位がその突起先端に対向する側壁面３２ａ，３２ｂの部位よりも周方向に向けて突出した形状を有している。
【００２９】
かかるステッピングモータ１０のストッパ機構３０においては、固定側ストッパ３２と回転側ストッパ３４とが当接する際、その当接が、固定側ストッパ３２の側壁面３２ａ，３２ｂに形成された突起部４０，４２と回転側ストッパ３４の側壁面３４ａ，３４ｂの突起根元との間において行われる。かかる構成においては、固定側ストッパ３２と回転側ストッパ３４との当接の際、その衝突に伴う衝撃力が回転側ストッパ３４の突起根元近傍には作用する一方で、その突起先端には作用しないものとなる。
【００３０】
このため、本実施例のストッパ機構３０によれば、固定側ストッパ３２と回転側ストッパ３４との当接が両側壁面の全面で行われる構成に比べて、当接時において回転側ストッパ３４に作用するモーメントが減少するので、回転側ストッパ３４における突起根元近傍を振動中心にした振動が生じ難いものとなる。従って、本実施例のステッピングモータ１０の構造によれば、ストッパ機構３０における固定側ストッパ３２と回転側ストッパ３４との当接時にその衝突に伴う回転側ストッパ３４の振動を抑制することが可能となっている。
【００３１】
この点、本実施例によれば、振動に起因したストッパ機構３０におけるストッパとしての耐久性の低下や位置決め機能の低下を防止することができ、また、振動発生時にもその振動が収まり安定的な停止状態が確保されるまでの時間が短くなるので、ステッピングモータ１０のモータ停止期間をできるだけ短くすることが可能となる。
【００３２】
尚、上記の第１実施例においては、ステータ１４が特許請求の範囲に記載した「固定子」に、ロータ１６が特許請求の範囲に記載した「回転子」に、それぞれ相当している。
【００３３】
ところで、上記の第１実施例においては、ストッパ機構３０の固定側ストッパ３２と回転側ストッパ３４との当接が回転側ストッパ３４の突起根元のみで行われるように、回転側ストッパ３４の形状を、周方向に向いた側壁面３４ａ，３４ｂが共に段差のない一つの面からなり、その突起根元から突起先端にかけて周方向における幅がほぼ均一になりかつ側壁面３４ａ，３４ｂ全体が軸方向に直交する方向に向くようにしたうえで、固定側ストッパ３２の形状を、当接時に回転側ストッパ３４の突起根元に対向する側壁面３２ａ，３２ｂの部位がその突起先端に対向する側壁面３２ａ，３２ｂの部位よりも周方向に向けて突出するものとした。
【００３４】
しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、逆に、固定側ストッパ３２の形状を、周方向に向いた側壁面３２ａ，３２ｂが共に段差のない一つの面からなり、その軸方向にかけて周方向における幅がほぼ均一になりかつ側壁面３２ａ，３２ｂ全体が軸方向に直交する方向に向くようにしたうえで、回転側ストッパ３４の形状を、図５に示す如く、側壁面３４ａ，３４ｂの突起根元側の部位がその突起先端側の部位よりも周方向に向けて突出するものとしてもよい。すなわち、回転側ストッパ３４の側壁面３４ａには、突起根元側に径方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部５０が形成され、また、側壁面３４ｂには、突起根元側に径方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部５２が形成されるものとしてもよい。
【００３５】
かかる変形例の構造においても、固定側ストッパ３２と回転側ストッパ３４との当接が、固定側ストッパ３２の側壁面３２ａ，３２ｂと回転側ストッパ３４の側壁面３４ａ，３４ｂの突起根元側にある突起部５０，５２との間において行われ、その衝突に伴う衝撃力が回転側ストッパ３４の突起根元近傍には作用する一方で、その突起先端には作用しないものとなるので、当接時において回転側ストッパ３４に作用するモーメントが減少して、回転側ストッパ３４における突起根元近傍を振動中心にした振動が生じ難いものとなり、上記第１実施例と同様の効果を得ることが可能となる。
【００３６】
また、上記の第１実施例においては、固定側ストッパ３２と回転側ストッパ３４との当接時において回転側ストッパ３４に作用するモーメントを減少させることで、回転側ストッパ３４における突起根元近傍を振動中心にした振動を生じ難いものとした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、その当接時において固定側ストッパ３２に作用するモーメントを減少させることで、固定側ストッパ３２における突起根元近傍を振動中心にした振動を生じ難いものとすることとしてもよい。
【００３７】
例えば、固定側ストッパ３２の形状を、周方向に向いた側壁面３２ａ，３２ｂが共に段差のない一つの面からなりかつ側壁面３２ａ，３２ｂ全体が軸方向に直交する方向に向くようにしたうえで、回転側ストッパ３４の形状を、図６に示す如く、当接時に固定側ストッパ３２の突起根元に対向する側壁面３４ａ，３４ｂの部位がその突起先端に対向する側壁面３４ａ，３４ｂの部位よりも周方向に向けて突出するものとしてもよい。すなわち、回転側ストッパ３４の側壁面３４ａには、外径側に軸方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部６０が形成され、また、側壁面３４ｂには、外径側に軸方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部６２が形成されるものとしてもよい。
【００３８】
また、逆に、回転側ストッパ３４の形状を、周方向に向いた側壁面３４ａ，３４ｂが共に段差のない一つの面からなりかつ側壁面３４ａ，３４ｂ全体が軸方向に直交する方向に向くようにしたうえで、固定側ストッパ３２の形状を、図７に示す如く、当接時に側壁面３２ａ，３２ｂの突起根元側の部位がその突起先端側の部位よりも周方向に向けて突出するものとしてもよい。すなわち、固定側ストッパ３２の側壁面３２ａには、突起根元側に軸方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部７０が形成され、また、側壁面３２ｂには、突起根元側に軸方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部７２が形成されるものとしてもよい。
【００３９】
これらの変形例の構造においては、固定側ストッパ３２と回転側ストッパ３４との当接が固定側ストッパ３２の突起根元において行われ、その衝突に伴う衝撃力が固定側ストッパ３２の突起根元近傍には作用する一方で、その突起先端には作用しないものとなるので、当接時において固定側ストッパ３２に作用するモーメントが減少して、固定側ストッパ３２における突起根元近傍を振動中心にした振動が生じ難いものとなり、これにより、ストッパ機構３０における固定側ストッパ３２と回転側ストッパ３４との当接時にその衝突に伴う固定側ストッパ３２の振動を抑制することが可能となる。
【実施例２】
【００４０】
上記した第１実施例では、ストッパ機構３０が、径方向に向けて突起する固定側ストッパ３２と、軸方向に向けて突起する回転側ストッパ３４と、により構成されている。これに対して、本実施例のステッピングモータ１００においては、ストッパ機構１０２が、軸方向に向けて突起する固定側ストッパ１０４と、径方向に向けて突起する回転側ストッパ１０６と、により構成される。
【００４１】
図８は、本発明の第２実施例であるステッピングモータ１００の備えるストッパ機構１０２の構成図を示す。尚、図８（Ａ）には固定側ストッパ１０４の斜視図を、また、図８（Ｂ）には回転側ストッパ１０６の斜視図を、それぞれ示す。図９は、本実施例のストッパ機構１０２の要部断面図を示す。また、図１０は、本実施例のステッピングモータ１００の備えるストッパ機構１０２の要部構成図を示す。尚、本実施例において、上記第１実施例において用いた構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。本実施例において、ストッパ機構１０２は、ハウジング２６側に突起状に一つだけ設けられた固定側ストッパ１０４と、ロータ１６側に突起状に一つだけ設けられた回転側ストッパ１０６と、により構成されている。
【００４２】
固定側ストッパ１０４は、図８（Ａ）に示す如く、ハウジング２６と一体に構成されたリング状の固定側ストッパ部材１０８に、その軸方向に向いた面の一箇所から軸方向に向けて突起するように形成されている。固定側ストッパ１０４は、軸方向から見て突起外周側の幅が突起内周側の幅よりも大きくなるように台形状になっており、周方向に向いた両側壁面１０４ａ，１０４ｂが共に軸中心を通る面の一部となるようになっている。
【００４３】
また、回転側ストッパ１０６は、図８（Ｂ）に示す如く、ロータ１６と一体に構成された円筒状の回転側ストッパ部材１１０に、その外周面の一箇所からロータ１６の軸に直交する径方向に向けて突起するように形成されている。回転側ストッパ１０６は、焼結合金により形作られており、軸方向から見て突起外周側の幅が突起内周側の幅よりも大きくなるように台形状になっており、周方向に向いた両側壁面１０６ａ，１０６ｂが共に軸中心を通る面の一部となるようになっている。
【００４４】
かかるステッピングモータ１００においては、ロータ１６が図８（Ｂ）に示すＺ１方向に回転すると、その回転に伴って回転側ストッパ部材１１０も同方向に回転する。回転側ストッパ部材１１０の回転は、回転側ストッパ１０６の軸方向に向いた面が固定側ストッパ部材１０８の軸方向に向いた面に対向しつつ行われる。そして、回転側ストッパ部材１１０がＺ１方向に回転する過程で、その回転側ストッパ１０６の側壁面１０６ａが固定側ストッパ１０４の側壁面１０４ａに当接する。回転側ストッパ１０６が固定側ストッパ１０４に当接すると、回転側ストッパ部材１１０及びロータ１６のそれ以上の回転が規制される。この場合には、出力シャフト２０の軸方向へのそれ以上の変位が禁止され、その先端位置（例えば弁体の全開位置）が定まる。
【００４５】
また、ロータ１６が上記のＺ１方向とは反対のＺ２方向に回転するときは、回転側ストッパ部材１１０もＺ２方向に回転する。そして、回転側ストッパ１０６の反対側の側壁面１０６ｂが固定側ストッパ１０４の反対側の側壁面１０４ｂに当接して、回転側ストッパ部材１１０及びロータ１６のそれ以上の回転が規制される。この場合には、出力シャフト２０の軸方向反対側へのそれ以上の変位が禁止され、その先端位置（例えば弁体の全閉位置）が定まる。
【００４６】
更に、本実施例のストッパ機構１０２において、回転側ストッパ１０６は、周方向に向いた側壁面１０６ａ，１０６ｂが共に段差のない一つの面からなりかつ側壁面１０６ａ，１０６ｂ全体が軸方向に直交する方向に向くように形成されている。
【００４７】
一方、固定側ストッパ１０４は、図１０に示す如く、周方向に向いた側壁面１０４ａ，１０４ｂが共に段差の一つある二つの面からなりかつ側壁面１０４ａ，１０４ｂがそれぞれ有する２つの面が共に軸方向に直交する方向に向くように形成されている。すなわち、側壁面１０４ａには、その内径側に軸方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部１２０が形成されており、また、側壁面１０４ｂには、その内径側に軸方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部１２２が形成されている。
【００４８】
突起部１２０，１２２はそれぞれ、固定側ストッパ１０４と回転側ストッパ１０６との当接時に回転側ストッパ１０６の突起根元にのみ対向するような固定側ストッパ１０４の内径側の位置に設けられている。突起部１２０，１２２は、固定側ストッパ１０４と回転側ストッパ１０６との当接を回転側ストッパ１０６の突起根元部分のみで行わせる機能を有している。固定側ストッパ１０４は、上記の当接が回転側ストッパ１０６の突起根元のみで行われるように、当接時に回転側ストッパ１０６の突起根元に対向する側壁面１０４ａ，１０４ｂの部位がその突起先端に対向する側壁面１０４ａ，１０４ｂの部位よりも周方向に向けて突出した形状を有している。
【００４９】
かかるステッピングモータ１００のストッパ機構１０２においては、固定側ストッパ１０４と回転側ストッパ１０６とが当接する際、その当接が、固定側ストッパ１０４の側壁面１０４ａ，１０４ｂに形成された突起部１２０，１２２と回転側ストッパ１０６の側壁面１０６ａ，１０６ｂの突起根元との間において行われる。かかる構成においては、固定側ストッパ１０４と回転側ストッパ１０６との当接の際、その衝突に伴う衝撃力が回転側ストッパ１０６の突起根元近傍には作用する一方で、その突起先端には作用しないものとなる。
【００５０】
このため、本実施例のストッパ機構１０２によれば、固定側ストッパ１０４と回転側ストッパ１０６との当接が両側壁面の全面で行われる構成に比べて、当接時において回転側ストッパ１０６に作用するモーメントが減少するので、回転側ストッパ１０６における突起根元近傍を振動中心にした振動が生じ難いものとなる。従って、本実施例のステッピングモータ１００の構造によれば、ストッパ機構１０２における固定側ストッパ１０４と回転側ストッパ１０６との当接時にその衝突に伴う回転側ストッパ１０６の振動を抑制することが可能となっている。
【００５１】
この点、本実施例によれば、振動に起因したストッパ機構１０２におけるストッパとしての耐久性の低下や位置決め機能の低下を防止することができ、また、振動発生時にもその振動が収まり安定的な停止状態が確保されるまでの時間が短くなるので、ステッピングモータ１００のモータ停止期間をできるだけ短くすることが可能となる。
【００５２】
ところで、上記の第２実施例においては、ストッパ機構１０２の固定側ストッパ１０４と回転側ストッパ１０６との当接が回転側ストッパ１０６の突起根元のみで行われるように、回転側ストッパ１０６の形状を、周方向に向いた側壁面１０６ａ，１０６ｂが共に段差のない一つの面からなりかつ側壁面１０６ａ，１０６ｂ全体が軸方向に直交する方向に向くようにしたうえで、固定側ストッパ１０４の形状を、当接時に回転側ストッパ１０６の突起根元に対向する側壁面１０４ａ，１０４ｂの部位がその突起先端に対向する側壁面１０４ａ，１０４ｂの部位よりも周方向に向けて突出するものとした。
【００５３】
しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、逆に、固定側ストッパ１０４の形状を、周方向に向いた側壁面１０４ａ，１０４ｂが共に段差のない一つの面からなりかつ側壁面１０４ａ，１０４ｂ全体が軸方向に直交する方向に向くようにしたうえで、回転側ストッパ１０６の形状を、図１１に示す如く、側壁面１０６ａ，１０６ｂの突起根元側の部位がその突起先端側の部位よりも周方向に向けて突出するものとしてもよい。すなわち、回転側ストッパ１０６の側壁面１０６ａには、突起根元側に軸方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部１３０が形成され、また、側壁面１０６ｂには、突起根元側に軸方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部１３２が形成されるものとしてもよい。
【００５４】
かかる変形例の構造においても、固定側ストッパ１０４と回転側ストッパ１０６との当接が、固定側ストッパ１０４の側壁面１０４ａ，１０４ｂと回転側ストッパ１０６の側壁面１０６ａ，１０６ｂの突起根元側にある突起部１３０，１３２との間において行われ、その衝突に伴う衝撃力が回転側ストッパ１０６の突起根元近傍には作用する一方で、その突起先端には作用しないものとなるので、当接時において回転側ストッパ１０６に作用するモーメントが減少して、回転側ストッパ１０６における突起根元近傍を振動中心にした振動が生じ難いものとなり、上記第２実施例と同様の効果を得ることが可能となる。
【００５５】
また、上記の第２実施例においては、固定側ストッパ１０４と回転側ストッパ１０６との当接時において回転側ストッパ１０６に作用するモーメントを減少させることで、回転側ストッパ１０６における突起根元近傍を振動中心にした振動を生じ難いものとした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、その当接時において固定側ストッパ１０４に作用するモーメントを減少させることで、固定側ストッパ１０４における突起根元近傍を振動中心にした振動を生じ難いものとすることとしてもよい。
【００５６】
例えば、固定側ストッパ１０４の形状を、周方向に向いた側壁面１０４ａ，１０４ｂが共に段差のない一つの面からなりかつ側壁面１０４ａ，１０４ｂ全体が軸方向に直交する方向に向くようにしたうえで、回転側ストッパ１０６の形状を、図１２に示す如く、当接時に固定側ストッパ１０４の突起根元に対向する側壁面１０６ａ，１０６ｂの部位がその突起先端に対向する側壁面１０６ａ，１０６ｂの部位よりも周方向に向けて突出するものとしてもよい。すなわち、回転側ストッパ１０６の側壁面１０６ａには、その一方の軸方向端側に径方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部１４０が形成され、また、側壁面１０６ｂには、その一方の軸方向端側に径方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部１４２が形成されるものとしてもよい。
【００５７】
また、逆に、回転側ストッパ１０６の形状を、周方向に向いた側壁面１０６ａ，１０６ｂが共に段差のない一つの面からなりかつ側壁面１０６ａ，１０６ｂ全体が軸方向に直交する方向に向くようにしたうえで、固定側ストッパ１０４の形状を、図１３に示す如く、当接時に側壁面１０４ａ，１０４ｂの突起根元側の部位がその突起先端側の部位よりも周方向に向けて突出するものとしてもよい。すなわち、固定側ストッパ１０４の側壁面１０４ａには、突起根元側に径方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部１５０が形成され、また、側壁面１０４ｂには、突起根元側に径方向に延びかつ周方向に向けて突出する突起部１５２が形成されるものとしてもよい。
【００５８】
これらの変形例の構造においては、固定側ストッパ１０４と回転側ストッパ１０６との当接が固定側ストッパ１０４の突起根元において行われ、その衝突に伴う衝撃力が固定側ストッパ１０４の突起根元近傍には作用する一方で、その突起先端には作用しないものとなるので、当接時において固定側ストッパ１０４に作用するモーメントが減少して、固定側ストッパ１０４における突起根元近傍を振動中心にした振動が生じ難いものとなり、これにより、ストッパ機構１０２における固定側ストッパ１０４と回転側ストッパ１０６との当接時にその衝突に伴う固定側ストッパ１０４の振動を抑制することが可能となる。
【００５９】
尚、上記の第１及び第２実施例においては、固定側ストッパ３２，１０４や回転側ストッパ３４，１０６に設けられた突起部を各図に示す如く長方形状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、複数の半球が並んだ形状としてもよい。
【００６０】
また、上記の第１及び第２実施例においては、固定側ストッパ３２，１０４や回転側ストッパ３４，１０６の側壁面に突起部を設けるが、その際、側壁面にテーパ加工を施すこととしてもよい。
【００６１】
更に、上記の第１及び第２実施例においては、固定側ストッパ３２，１０４や回転側ストッパ３４，１０６を、その側壁面が軸方向に直交する方向に向くように形成することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その側壁面が軸方向に直交する方向に対して僅かに斜めを向くように形成することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施例であるステッピングモータの断面構造図である。
【図２】本実施例のステッピングモータの備えるストッパ機構の構成図である。
【図３】本実施例のストッパ機構の要部断面図である。
【図４】本実施例のステッピングモータの備えるストッパ機構の要部構成図である。
【図５】本発明の変形例のステッピングモータの備えるストッパ機構の要部構成図である。
【図６】本発明の変形例のステッピングモータの備えるストッパ機構の要部構成図である。
【図７】本発明の変形例のステッピングモータの備えるストッパ機構の要部構成図である。
【図８】本発明の第２実施例のステッピングモータの備えるストッパ機構の構成図である。
【図９】本実施例のストッパ機構の要部断面図である。
【図１０】本実施例のステッピングモータの備えるストッパ機構の要部構成図である。
【図１１】本発明の変形例のステッピングモータの備えるストッパ機構の要部構成図である。
【図１２】本発明の変形例のステッピングモータの備えるストッパ機構の要部構成図である。
【図１３】本発明の変形例のステッピングモータの備えるストッパ機構の要部構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０，１００  ステッピングモータ
１４  ステータ
１６  ロータ
２０  出力シャフト
３０，１０２  ストッパ機構
３２，１０４  固定側ストッパ
３４，１０６  回転側ストッパ
４０，４２，５０，５２，６０，６２，７０，７２，１２０，１２２，１３０，１３２，１４０，１４２，１５０，１５２  突起部
【図１】
2008035630.tif 000003
【図２】
2008035630.tif 000004
【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】
2008035630.tif 000009
【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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