(57)【要約】【課題】小型化を損なうことなく、高出力のモータとする。【解決手段】  円筒形状のマグネット７を有する回転可能なロータと、第１のコイル２と、第１のコイルの心部分に配置されるとともに、マグネットの外周面の第１の所定の角度範囲内に対向する第１の外側磁極部１ａと、第１のコイルの外周に隣接するとともに、マグネットの外周面に対向する第２の外側磁極部１ｂ，１ｃと、第１のコイルの外周に隣接するとともに、マグネットの内周面に対向する第１の内側磁極部１ｄ，１ｅ，６と、第２のコイル４と、第２のコイルの心部分に配置されるとともに、第１の外側磁極部とはマグネットの着磁部に対して（１８０／ｎ）度位相がずれた状態で、マグネットの外周面の第２の所定の角度範囲内に対向する第３の外側磁極部１ｆと、第２のコイルの外周に隣接するとともに、マグネットの外周面に対向する第４の外側磁極部１ｇ，１ｈと、第２のコイルの外周に隣接するとともに、マグネットの内周面に対向する第２の内側磁極部１ｉ，１ｊ，６とを有する。【選択図】図５
2005295756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向にｎ分割されて異なる極に交互に着磁された円筒形状のマグネットを有する回転可能なロータと、
前記ロータの回転軸方向において前記マグネットに隣接して配置される第１のコイルと、
前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの心部分に配置されるとともに、前記マグネットの外周面の第１の所定の角度範囲内に対向する第１の外側磁極部と、
前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの外周面に対向する第２の外側磁極部と、
前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの内周面に対向する第１の内側磁極部と、
前記ロータの回転軸方向において前記マグネットに隣接するとともに、前記第１のコイルと略同一平面上に配置される第２のコイルと、
前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの心部分に配置されるとともに、前記第１の外側磁極部とは前記マグネットの着磁部に対して（１８０／ｎ）度位相がずれた状態で、前記マグネットの外周面の第２の所定の角度範囲内に対向する第３の外側磁極部と、
前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの外周面に対向する第４の外側磁極部と、
前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの内周面に対向する第２の内側磁極部と、
を有することを特徴とするモータ。
【請求項２】
周方向にｎ分割されて異なる極に交互に着磁された円筒形状のマグネットと、
前記マグネットの内径部に固定される軟磁性材料からなるロータと、
前記ロータに隣接するとともに、前記ロータの軸方向において前記マグネットに隣接して配置される第１のコイルと、
前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの心部分に配置されるとともに、前記マグネットの外周面の第１の所定の角度範囲内に対向する第１の外側磁極部と、
前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの外周面に対向する第２の外側磁極部と、
前記ロータに隣接するとともに、前記ロータの軸方向において前記マグネットに隣接して前記第１のコイルと略同一平面上に配置される第２のコイルと、
前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの心部分に配置されるとともに、前記第１の外側磁極部とは前記マグネットの着磁部に対して（１８０／ｎ）度位相がずれた状態で、前記マグネットの外周面の第２の所定の角度範囲内に対向する第３の外側磁極部と、
前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの外周面に対向する第４の外側磁極部と、
を有することを特徴とするモータ。
【請求項３】
前記第１の外側磁極部と前記第２の外側磁極部と前記第３の外側磁極部と前記第４の外側磁極部とは、同一部材で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
前記第１の外側磁極部及び前記第３の外側磁極部は、前記ロータの回転軸方向に延出した櫛歯形状であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のモータ。
【請求項５】
前記ロータの回転中心を基準にした前記第１の外側磁極部の前記マグネットの外周面に対向する部分の中心と前記第２の外側磁極部の前記マグネットの外周面に対向する部分の中心とのなす角α、及び、前記第３の外側磁極部の前記マグネットの外周面に対向する部分の中心と前記第４の外側磁極部の前記マグネットの外周面に対向する部分の中心とのなす角βは、（２７０／ｎ）≦α又はβ≦（４５０／ｎ）の範囲に設定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のモータ。
【請求項６】
前記ロータの回転中心を基準にした前記第１の外側磁極部と前記第３の外側磁極部とのなす角θは、θ＝（１８０−１８０／ｎ）であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のモータ。
【請求項７】
レンズを備える光学装置において、請求項１ないし６のいずれかに記載のモータを備え、該モータの回転軸とレンズの光軸とを平行に配置したことを特徴とする光学装置。
【請求項８】
前記レンズの後段に配置され、前記モータの回転に応じて、光路としての開口部の開口面積を変更する開口量調節部材を有することを特徴とする請求項７に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱形状のモータ及び該モータを用いた光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７は従来のステップモータの構成例を示す縦断面図であり、図１８は図１７のステップモータのステータから流れる磁束の状態を模式的に示す部分断面図である。
【０００３】
これらの図において、ステータコイル１０５が同心状に巻回されたボビン１０１が、軸方向に並んで２個配置され、これら２個のボビン１０１はそれぞれ別のステータヨーク１０６に挟持固定されている。各ステータヨーク１０６の内径面には、ボビン１０１の内径面円周方向に沿って交互に配置されるステータ歯１０６ａ及び１０６ｂが形成されている。ステータ歯１０６ａ又は１０６ｂと一体のステータヨーク１０６が、２個のケース１０３それぞれに固定されている。こうして励磁用の２個のステータコイル１０５のそれぞれに対応する２個のステータ１０２が構成されている。２個のケース１０３の一方にはフランジ１１５と軸受け１０８が固定され、他方のケース１０３には他の軸受け１０８が固定されている。ロータ１０９はロータ軸１１０に固定されたロータマグネット１１１から成り、ロータマグネット１１１は各ステータ１０２のステータヨーク１０６と放射状の空隙部を形成している。そしてロータ軸１１０は２個の軸受け１０８によって回転可能に支持されている。
【０００４】
上記従来の小型のステップモータにおいては、ロータ１０９の外周にケース１０３、ボビン１０１、ステータコイル１０５及びステータヨーク１０６が同心状に配置されているため、モータの外形寸法が大きくなってしまうという課題があった。また、ステータコイル１０５への通電により発生する磁束は、図１８に示すように主としてステータ歯１０６ａの端面１０６ａ１とステータ歯１０６ｂの端面１０６ｂ１とを通過するため、ロータマグネット１１１に効果的に作用せず、モータ出力が高くならないという課題もあった。
【０００５】
上記課題を解決することを目的として、特許文献１に開示されているような構成のモータが提案されている。図１９は、このモータを示す模式的縦断面図であり、同図において、３１１はマグネット、３１２は第１のコイル、３１３は第２のコイル、３１４は第１のステータ、３１４ａ，３１４ｂは第１の外側磁極部、３１４ｃ，３１４ｄは第１の内側磁極部、３１５は第２のステータ、３１５ａ，３１５ｂは第２の外側磁極部、３１５ｃ，３１５ｄは第２の内側磁極部、３１６は第１のステータ３１４と第２のステータ３１５を保持する連結リングである。３１７はマグネット３１１が固着され、該マグネット３１１と一体に回転する出力軸である。この出力軸３１７は第１のステータ３１４と第２のステータ３１５の軸受け３１４ｅ，３１５ｅに回転可能に支持されている。
【０００６】
この提案に係るモータは、図示のように、円筒形状の永久磁石を円周方向に等分割して異なる極に交互に着磁させたマグネット３１１を形成し、該マグネット３１１の軸方向に第１のコイル３１２、マグネット３１１及び第２のコイル３１３を順に配置し、第１のコイル３１２により励磁される第１の外側磁極部３１４ａ，３１４ｂ及び第１の内側磁極部３１４ｃ，３１４ｄをマグネット３１１の軸方向の一半分の外周面及び内周面に対向させ、第２のコイル３１３により励磁される第２の外側磁極部３１５ａ，３１５ｂ及び第２の内側磁極部３１５ｃ，３１５ｄをマグネット３１１の軸方向の他半分の外周面及び内周面に対向させるように構成したものであり、回転軸である出力軸３１７が円筒形状のマグネット３１１から取り出されている。このような構成のモータならば、出力が高くモータの外形寸法を小さいものとすることができる。更に、マグネット３１１を薄くすることにより、第１の外側磁極部と第１の内側磁極部との間の距離、並びに第２の外側磁極部と第２の内側磁極部との間の距離を小さくすることができ、それにより磁気回路の磁気抵抗を小さくすることができる。そのため、第１のコイル３１２及び第２のコイル３１３に流す電流が少なくても、多くの磁束を発生させることができ高い、出力を維持できる。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載されているタイプのモータは、図１７に示す従来のステップモータと同様に、軸方向の長さが長くなってしまうという欠点があった。
【０００８】
軸方向に短いモータとしては、例えば図２０に示されるようなものがある（特許文献２、特許文献３参照）。これは、複数のコイル３０１，３０２，３０３と円盤形状のマグネット３０４で構成されている。コイル３０１〜３０３は図２０に示すように薄型コイン形状であり、その軸はマグネット３０４の軸と平行に配置されている。また、円盤形状のマグネット３０４は円盤の軸方向に着磁されており、該マグネット３０４の着磁面とコイル３０１〜３０３の軸は対向するように配置されている。この場合、コイル３０１〜３０３から発生する磁束は、図２１中の矢印で示すように完全には有効にマグネット３０４に作用していない。また、マグネット３０４に作用する回転力の中心は図２１に示すようにモータの外径からＬだけ離れた位置となるので、該モータの大きさの割には発生するトルクが小さくなってしまう。また、このモータの中心部はコイル３０１〜３０３やマグネット３０４が占有してしまっているので、モータ内に別の部品を配置することは困難である。更には複数のコイルが必要であることから該コイルへの通電制御が複雑になったり、コストが上がってしまったりする欠点がある。
【０００９】
一方、上述した特許文献１等に記載のモータにより絞り羽根やシャッタやレンズ等を駆動する装置が知られている。しかしながら、この種のタイプのモータは細長い円柱形状であるため、絞り羽根やシャッタ、あるいはレンズ等の駆動源として用いる場合は、カメラの鏡筒内で光軸と平行になるように配置する必要がある。よって、鏡筒の半径寸法がレンズの半径や絞り開口の半径寸法だけではなく、これにモータの直径を加えた値となっていた。
【００１０】
図２２は、図１９に示すような円柱形状のステップモータを使用する場合の鏡筒地板あるいは光量調節装置の横断面の大きさを線図で示す説明図である。図２２において、モータをＭ、鏡筒地板あるいは光量調節装置を４００、開口部を４０１とし、モータＭの直径をＤ１、開口部４０１の直径をＤ２、鏡筒地板又は光量調節装置４００の直径をＤ３とすると、鏡筒地板又は光量調節装置４００の直径Ｄ３は少なくとも（２×Ｄ１＋Ｄ２）以上になってしまう。図１７に示すモータを使用すれば、モータＭの直径Ｄ１がコイル、マグネット、およびステータを加えたものとなり、光量調節装置４００の直径Ｄ３が非常に大きくなってしまう。
【００１１】
また、図１７、図１９に記載されているタイプのモータの場合、第１のコイルへの通電により発生する磁束がマグネットに作用する位置と、第２のコイルへの通電により発生する磁束がマグネットに作用する位置とがマグネットの軸方向にずれている。そのため、軸と平行方向における位置で（つまり、図１９でいう３１４側の位置と３１５側の位置とで）マグネットに着磁むらがある場合、マグネットの回転停止位置の精度が悪くなることもある。
【００１２】
そこで、このような問題を解決したモータを本出願人は提案している（特許文献４参照）。これは、周方向に分割して異なる極に交互に着磁された円筒形状のマグネットを有する回転可能なロータと、第１のコイルにより励磁され、マグネットの外周面の第１の所定の角度範囲内に対向する第１の外側磁極部と、第１のコイルにより励磁され、マグネットの内周面に対向する第１の内側磁極部と、第２のコイルにより励磁され、前記マグネットの外周面の第２の所定の角度範囲内に対向する第２の外側磁極部と、第２のコイルにより励磁され、マグネットの内周面に対向する第２の内側磁極部とを設け、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部とをマグネットを中心とした同一円周上に配置したものである。
【特許文献１】特開平９−３３１６６６号公報
【特許文献２】特開平７−２１３０４１号公報
【特許文献３】特開２０００−５０６０１号公報
【特許文献４】特開２００３−２３７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献４に開示のモータは、マグネットの着磁むらの影響を受けにくく、軸方向の長さは短いものの、すべての外側磁極部はコイルの内周に配置される構成のため、モータ外径を小型化しようとすると、外側磁極部のマグネット外周に対向する範囲が限られてしまい（マグネット外周に外側磁極部が対向していない領域が多い）、出力が低いという問題点を有していた。
【００１４】
（発明の目的）
本発明の目的は、小型化を損なうことなく、高出力化することのできるモータおよび光学装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、周方向にｎ分割されて異なる極に交互に着磁された円筒形状のマグネットを有する回転可能なロータと、前記ロータの回転軸方向において前記マグネットに隣接して配置される第１のコイルと、前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの心部分に配置されるとともに、前記マグネットの外周面の第１の所定の角度範囲内に対向する第１の外側磁極部と、前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの外周面に対向する第２の外側磁極部と、前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの内周面に対向する第１の内側磁極部と、前記ロータの回転軸方向において前記マグネットに隣接するとともに、前記第１のコイルと略同一平面上に配置される第２のコイルと、前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの心部分に配置されるとともに、前記第１の外側磁極部とは前記マグネットの着磁部に対して（１８０／ｎ）度位相がずれた状態で、前記マグネットの外周面の第２の所定の角度範囲内に対向する第３の外側磁極部と、前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの外周面に対向する第４の外側磁極部と、前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの内周面に対向する第２の内側磁極部とを有するモータとするものである。
【００１６】
上記構成によれば、第１のコイルにより発生する磁束は第１の外側磁極部と第１の内側磁極部との間にあるマグネットを横切り、第２のコイルにより発生する磁束は第３の外側磁極部と第２の内側磁極部との間にあるマグネットを横切るので効果的に作用し、出力を向上させることができる。さらに、第１のコイルにより発生する磁束は第２の外側磁極部にも作用し、第２のコイルにより発生する磁束は第４の外側磁極部にも作用するので、さらなるモータの出力向上につながる。また、モータ外径を大型化することなくマグネット外周に対向する外側磁極の数を増やすことができるため、回転バランスが向上し、静音化につながる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、周方向にｎ分割されて異なる極に交互に着磁された円筒形状のマグネットと、前記マグネットの内径部に固定される軟磁性材料からなるロータと、前記ロータに隣接するとともに、前記ロータの軸方向において前記マグネットに隣接して配置される第１のコイルと、前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの心部分に配置されるとともに、前記マグネットの外周面の第１の所定の角度範囲内に対向する第１の外側磁極部と、前記第１のコイルにより励磁され、前記第１のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの外周面に対向する第２の外側磁極部と、前記ロータに隣接するとともに、前記ロータの軸方向において前記マグネットに隣接して前記第１のコイルと略同一平面上に配置される第２のコイルと、前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの心部分に配置されるとともに、前記第１の外側磁極部とは前記マグネットの着磁部に対して（１８０／ｎ）度位相がずれた状態で、前記マグネットの外周面の第２の所定の角度範囲内に対向する第３の外側磁極部と、前記第２のコイルにより励磁され、前記第２のコイルの外周に隣接するとともに、前記マグネットの外周面に対向する第４の外側磁極部とを有するモータとするものである。
【００１８】
上記構成によれば、マグネットの内周面に固定されたロータの第１の外側磁極部と対向する一部分を第１の内側磁極部と呼ぶとすると、第１のコイルにより発生する磁束はマグネットの外周面に対向する第１の外側磁極部とマグネットの内周面に固定されたロータの第１の内側磁極部との間を通過するので、効果的にマグネットに作用する。その際に、マグネットの内周面に対向するロータの第１の内側磁極部はマグネットの内周面との間に空隙を設ける必要がないので、外側磁極部と内側磁極部との距離を小さく構成することが可能となり、これにより磁気抵抗を減少させ、出力を高めることが出来る。同様に、マグネットの内周面に固定されたロータの第３の外側磁極部と対向する一部分を第２の内側磁極部と呼ぶとすると、第２のコイルにより発生する磁束はマグネットの外周面に対向する第３の外側磁極部とマグネットの内周面に固定されたロータの第２の内側磁極部との間を通過するので、効果的にマグネットに作用する。その際に、マグネットの内周面に対向するロータの第２の内側磁極部はマグネットの内周面との間に空隙を設ける必要がないので、外側磁極部と内側磁極部との距離を小さく構成することが可能となり、これにより磁気抵抗を減少させ、出力を高めることが出来る。また、第１の内側磁極部及び第２の内側磁極部はロータで構成してあるので、外側磁極部と内側磁極部とを接続或いは一体的に製造する場合に比べて容易に製造でき、コストが安くなる。さらに、マグネットは内径部にロータが固定されるので、強度的に優れる。更に、第１のコイルにより発生する磁束は第２の外側磁極部にも作用し、第２のコイルにより発生する磁束は第４の外側磁極部にも作用するので、よりモータの出力向上につながる。更に又、モータ外径を大型化することなくマグネット外周に対向する外側磁極の数を増やすことができるため、回転バランスが向上し、静音化につながる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、前記第１の外側磁極部と前記第２の外側磁極部と前記第３の外側磁極部と前記第４の外側磁極部とは、同一部材で構成されている請求項１または２に記載のモータとするものである。
【００２０】
上記構成によれば、相互位置の誤差を小さく抑えることができるとともに、部品点数を少なく、構造が簡単なモータを提供でき、コストダウンになる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、前記第１の外側磁極部及び前記第３の外側磁極部が、前記ロータの回転軸方向に延出した櫛歯形状である請求項１ないし３のいずれかに記載のモータとするものである。
【００２２】
上記構成によれば、回転軸に垂直な方向の寸法を小型化できるとともに、コイルの組み付けが簡単な構造となる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明は、前記ロータの回転中心を基準にした前記第１の外側磁極部の前記マグネットの外周面に対向する部分の中心と前記第２の外側磁極部の前記マグネットの外周面に対向する部分の中心とのなす角α、及び、前記第３の外側磁極部の前記マグネットの外周面に対向する部分の中心と前記第４の外側磁極部の前記マグネットの外周面に対向する部分の中心とのなす角βは、（２７０／ｎ）≦α又はβ≦（４５０／ｎ）の範囲に設定される請求項１ないし４のいずれかに記載のモータとするものである。
【００２４】
上記構成によれば、第１の外側磁極部に加え、第２の外側磁極部もマグネットに有効に作用するとともに、第３の外側磁極部に加え、第４の外側磁極部もマグネットに有効に作用する。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明は、前記ロータの回転中心を基準にした前記第１の外側磁極部と前記第３の外側磁極部とのなす角θが、θ＝（１８０−１８０／ｎ）である請求項１ないし５のいずれかに記載のモータとするものである。
【００２６】
上記構成によれば、コイルの通電タイミングを制御することで、双方向の回転が可能なモータとして動作させることができる。
【００２７】
また、請求項７に記載の発明は、レンズを備える光学装置において、請求項１ないし６のいずれかに記載のモータを備え、該モータの回転軸とレンズの光軸とを平行に配置した光学装置とするものである。
【００２８】
上記構成によれば、モータによる光軸方向の出っ張りの少ない光学装置を提供することができる。
【００２９】
また、請求項８に記載の発明は、前記レンズの後段に配置され、前記モータの回転に応じて、光路としての開口部の開口面積を変更する開口量調節部材を有する請求項７に記載の光学装置とするものである。
【００３０】
上記構成によれば、開口量調節部材を駆動するモータとして、光軸と平行方向の長さを小さくすることができ、他のレンズや構造物に対して邪魔にならず、出力を向上させることができる、安価で小型のモータを備えた光学装置とすることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、小型化を損なうことなく、高出力化することができるモータまたは光学装置を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下の実施例１および実施例２に示す通りである。
【実施例１】
【００３３】
図１ないし図１０は本発明の実施例１に係わる図であり、そのうち、図１はモータの分解斜視図、図２は図１のモータの構成部品であるステータの拡大図、図３は図１のモータの組み立て後の完成状態図、図４は図１のモータのコイル及びロータ軸を通り、軸方向に平行な面での断面図である。
【００３４】
図１〜図４において、１は軟磁性材料から成るステータであり、第１外歯部１ａ、第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃを有し、第１外歯部１ａで第１の外側磁極部を形成し、第２外歯部１ｂ及び該第３外歯部１ｃで第２の外側磁極部を形成する。１ｄは第１内歯部、１ｅは第１嵌合突起部であり、第１内歯部１ｄの一端上に形成され、後述の補助ヨーク６が取り付けられ、第１内歯部１ｄと第１嵌合突起部１ｅ及び補助ヨーク６の一部で第１の内側磁極部を形成する。１ｆは第４外歯部、１ｇは第５外歯部、１ｈは第６外歯部であり、第４外歯部１ｆで第３の外側磁極部を形成し、第５外歯部１ｇ及び該第６外歯部１ｈで第４の外側磁極部を形成する。１ｉは第２内歯部、１ｊは第２内歯部１ｉの一端上に形成され、補助ヨーク６が取り付けられる第２嵌合突起部であり、第２内歯部１ｉと第２嵌合突起部１ｊ及び補助ヨーク６の一部で第２の内側磁極部を形成する。１ｋは平板部であり、第１外歯部１ａ、第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃ、第１内歯部１ｄ、第４外歯部１ｆ、第５外歯部１ｇ、第６外歯部１ｈ、第１内歯部１ｉのそれぞれの一端を結ぶものである。１ｌは後述の軸受け１１が取り付けられる軸受け取付部である。
【００３５】
上記の第１外歯部１ａ、第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃ、第１内歯部１ｄ、第４外歯部１ｆ、第５外歯部１ｇ、第６外歯部１ｈ、第１内歯部１ｉは、後述の回転軸８と平行方向に延びる櫛歯形状に形成されている。
【００３６】
本実施例１のステータ１は、特許文献１に開示されたものとは異なり、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部と第３の外側磁極部と第４の外側磁極部とは一体的に構成されている。このため、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部と第３の外側磁極部と第４の外側磁極部との相互誤差が少なくなり、組み立てによる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。
【００３７】
２は第１のコイル、３は第１のコイル２が巻回される第１のボビンであり、第１のコイル２は第１のボビン３に固定された状態でその内周にステータ１の第１外歯部１ａが配置されるように固定される。この状態で、第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃ及び第１内歯部１ｄは第１のコイル２の外周に隣接し、第１のコイル２への通電を行うことにより、第１外歯部１ａ、第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃ、第１内歯部１ｄ、第１嵌合突起部１ｅ及び第１外歯部１ａに対向する後述の補助ヨーク６の一部が励磁される。この時、第１外歯部１ａと、第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃ、第１内歯部１ｄ、第１嵌合突起部１ｅ及び第１外歯部１ａに対向する補助ヨーク６の一部とは、お互いに異なる極に励磁される。すなわち、第１の外側磁極部と、第２の外側磁極部及び第１の内側磁極部とはお互いに異なる極に励磁される。
【００３８】
４は第２のコイル、５は第２のコイル４が巻回される第２のボビンであり、第２のコイル４は第２のボビン５に固定された状態でその内周にステータ１の第４外歯部１ｆが配置されるように固定される。この状態で、第５外歯部１ｇ、第６外歯部１ｈ及び第２内歯部１ｉは第２のコイル４の外周に隣接し、第２のコイル４への通電を行うことにより、第４外歯部１ｆ、第５外歯部１ｇ、第６外歯部１ｈ、第２内歯部１ｉ、第２嵌合突起部１ｊ及び第４外歯部１ｆに対向する補助ヨーク６の一部が励磁される。この時、第４外歯部１ｆと、第５外歯部１ｇ、第６外歯部１ｈ、第２内歯部１ｉ、該第２嵌合突起部１ｊ及び第４外歯部１ｆに対向する後述の補助ヨーク６の一部とは、お互いに異なる極に励磁される。すなわち、第３の外側磁極部と、第４の外側磁極部及び第２の内側磁極部とはお互いに異なる極に励磁される。
【００３９】
第１のコイル２と第２のコイル４とは、ステータ１の平板部１ｋの平面上に隣接して配置される。そのため、モータの軸方向長さを短く構成できる。
【００４０】
６は軟磁性材料から成る円筒形状の補助ヨークであり、その内周部６ａがステータ１の第１嵌合突起部１ｅ及び第２嵌合突起部１ｊに密着するように圧入や接着等により固定される。補助ヨーク６の第１外歯部１ａと対向する一部分は、第１内歯部１ｄ及び第１嵌合突起部１ｅとともに第１の内側磁極部を形成する。同様に、補助ヨーク６の第４外歯部１ｆと対向する一部分は、第２内歯部１ｉ及び第２嵌合突起部１ｊとともに第２の内側磁極部を形成する。また、補助ヨーク６は第１のコイル２が巻回されている第１のボビン３及び第２のコイル４が巻回されている第２のボビン５の外歯部１ａ及び外歯部１ｆからの抜け止めを兼ねている（図４参照）。
【００４１】
ここで、補助ヨーク６と第１内歯部１ｄ及び第１嵌合突起部１ｅ、第２内歯部１ｉ及び第２嵌合突起部１ｊとは別体としたが、これらを一体で形成し、ステータ１とは別体として後から固定する構成としてもよい。
【００４２】
７は永久磁石からなる円筒形状のマグネット、８は回転軸であり、該回転軸８の円盤部８ａの外周部とマグネット７の内周部７ａとが接着や圧入等により固定される。その際、マグネット７の上面が円盤部８ａの上面と同一面となるように固定される（図４参照）。回転軸８には出力軸部８ｂと保持軸部８ｃとが形成され、後述の軸受け１０，１１により回転可能に保持される。マグネット７は、外周表面を円周方向に多分割、即ち着磁極数がＮとなるよう（本実施例１では６分割、即ちＮ=６となるよう）Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁されている。このマグネット７を射出成形等により成形されるプラスチックマグネット材料により構成することで、円筒形状の半径方向の厚さを非常に薄くすることができる。マグネット７の内周面は、外周面に比べ弱い着磁分布を持つか、あるいは全く着磁されていないか、あるいは外周面と逆の極、すなわち外周面がＳ極の場合はその範囲の内周面はＮ極に着磁されているもののいずれかである。そして、このマグネット７と回転軸８とでロータが構成される。ここで、マグネット７と回転軸８とは別体で接着固定する構成としたが、両方をプラスチックマグネットとして一体に成形しても良い。
【００４３】
第１外歯部１ａ、第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃ、第４外歯部１ｆ、第５外歯部１ｇ、第６外歯部１ｈは、マグネット７の外周面に所定の隙間をもって対向しており、補助ヨーク６はマグネット７の内周面に所定の隙間をもって対向して配置される。第１外歯部１ａ、第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃと補助ヨーク６とで、また、第４外歯部１ｆ、第５外歯部１ｇ、第６外歯部１ｈと補助ヨーク６とで、マグネット７を挟む構成になっている。
【００４４】
第１のコイル２への通電を行うことにより、第１の外側磁極部（第１外歯部１ａ）と第１の内側磁極部（第１内歯部１ｄ、第１嵌合突起部１ｅ及び第１外歯部１ａに対向する補助ヨーク６の一部）が励磁され、その磁極間にはマグネット７を横切る磁束が発生し、効果的にマグネット７に作用する。同様に、第２のコイル４への通電を行うことにより、第３の外側磁極部（第４外歯部１ｆ）と第２の内側磁極部（第２内歯部１ｉ、第２嵌合突起部１ｊ及び第４外歯部１ｆに対向する補助ヨーク６の一部）が励磁され、その磁極間にはマグネット７を横切る磁束が発生し、効果的にマグネット７に作用する。
【００４５】
また、マグネット７は前記したように射出成形等により成形される円筒形状のプラスチックマグネット材料により構成されているので、円筒形状の半径方向厚さを非常に薄くすることができる。そのため、第１外歯部１ａと補助ヨーク６との距離及び第４外歯部１ｆと補助ヨーク６との距離を非常に小さくできる。よって、第１のコイル２と第１外歯部１ａによる第１の外側磁極部と、補助ヨーク６、第１嵌合突起部１ｅ、第１内歯部１ｄによる第１の内側磁極部により形成される磁気回路、及び、第２のコイル４と第４外歯部１ｆによる第３の外側磁極部と補助ヨーク６により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。
【００４６】
さらに、第１のコイル２への通電を行うことにより、第２の外側磁極部（第２外歯部１ｂ及び第３外歯部１ｃ）も励磁され、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部との磁極間にも磁束が発生し、第２の外側磁極部は対向するマグネット７に作用する。同様に、第２のコイル４への通電を行うことにより、第４の外側磁極部（第５外歯部１ｇ及び第６外歯部１ｈ）も励磁され、第３の外側磁極部と第４の外側磁極部との磁極間にも磁束が発生し、第４の外側磁極部は対向するマグネット７に作用する。
【００４７】
すなわち、第１の外側磁極部と第１の内側磁極部との磁極間に発生する磁束はマグネット７を横切って効果的に作用し、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部との磁極間に発生する磁束はマグネット７に隣接して補助的に作用する。同様に、第３の外側磁極部と第２の内側磁極部との磁極間に発生する磁束はマグネット７を横切って効果的に作用し、第３の外側磁極部と第４の外側磁極部との磁極間に発生する磁束はマグネット７に隣接して補助的に作用する。これにより、少ない電流で多くの磁束を発生させることができ、モータの出力アップ、低消費電力化、コイルの小型化を達成することができる。
【００４８】
第１外歯部１ａ及び第４外歯部１ｆはモータ軸である回転軸８に平行な方向に延出する櫛歯により構成されているので、モータの最外径（図５のＬ１）を最小限に抑えることができる。例えば外側磁極部をマグネットの半径方向に伸びるヨーク板で構成すると、マグネットを平面的な展開にする必要があるとともに、半径方向に向かってコイルを巻くことになり、軸方向長さは短くてもモータの最外径は大きなものとなってしまう。本実施例１のモータの最外径Ｌ１は、マグネット７に第１外歯部１ａ及び第４外歯部１ｆの厚みと第１のコイル２及び第２のコイル４の巻き線幅で決まる。また、第１外歯部１ａ及び第４外歯部１ｆがモータ軸に平行な方向に延出する櫛歯のため、第１のコイル２及び第２のコイル４、補助ヨーク６、及び、マグネット７と回転軸８からなるロータをすべて一方向から組み込むことが可能となり、組み立て作業性がよい。
【００４９】
９はカバーであり、ステータ１の第１外歯部１ａの先端に設けられた突起１ｍが嵌合穴９ｂに嵌合し、第４外歯部１ｆの先端に設けられた突起１ｎが嵌合穴９ｃに嵌合して位置決めされ、第１外歯部１ａ、第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃ、第４歯部１ｆ、第５外歯部１ｇ、第６外歯部１ｈの先端が該カバー９の裏面に当接する状態でステータ１に固定される。また、９ａは軸受け取付部であり、ここに軸受け１０がカシメや接着等により固定され、軸受け１０は回転軸８の保持軸部８ｃとゆるやかに嵌合して該回転軸８を回転可能に保持する。軸受け１０及び軸受け１１はカバー９がステータ１に固定された状態で、回転軸８を回転可能に保持するとともに該回転軸８の軸方向の移動を所定範囲内に規制する。この状態で、回転軸８に固定されたマグネット７は、外周面が第１外歯部１ａ、第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃ、第４外歯部１ｆ、第５外歯部１ｇ、第６外歯部１ｈと所定の隙間を持つとともに、内周面が補助ヨーク６と所定の隙間を持ち、上面がカバー９の裏面と所定の隙間を保つとともに、下面が第１のボビン３及び第２のボビン５と所定の隙間を保つ。よって、マグネット７は第１のコイル２及び第２のコイル４と軸方向に隣接して配置されており、該第１のコイル２と該第２のコイル４とは軸方向に垂直な平面で隣接しているため、軸方向長さの短いモータとすることが可能となる。
【００５０】
図５は、マグネット７とステータ１の位置関係を示す断面図である。
【００５１】
図５からわかるように、マグネット７はその外周表面及び内周表面を円周方向に均一に多分割して（本実施例１では６分割して）Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁された着磁部が形成されている。外周表面がＳ極のとき、内周表面はＮ極となり、外周表面がＮ極のとき、内周表面はＳ極となる。
【００５２】
ここで、マグネット７と外側磁極部との位置関係について説明する。
【００５３】
第１の外側磁極部である第１外歯部１ａと第３の外側磁極部である第４外歯部１ｆとは、マグネット７の回転中心を基準に考えると、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）。本実施例１ではｎ＝６なので、θ度は１５０度である。このようにθ度（１8０度−１８０度／ｎ）にすることで、図中のＬ２の寸法を非常に小型に設定することができる。
【００５４】
第１外歯部１ａと第４外歯部１ｆとはマグネット７の着磁位相に対して（１８０／ｎ）度、即ち本実施例１では３０度位相がずれて配置されていれば良いのであり、第１外歯部１ａと第４外歯部１ｆとのマグネット７の回転中心を基準に考えたなす角θ度を数式で表すと「Ｂ×３６０／ｎ−１８０／ｎ」となる。ただし、Ｂはｎ以下の正の整数である。第１外歯部１ａと第４外歯部１ｆとのマグネット７の回転中心を基準に考えたなす角θ度は、３０度、９０度、１５０度、２１０度、２７０度、３３０度のどれであっても良い。しかしながら、このうち３０度と３３０度に関しては第１のコイル２、第２のコイル４の配置が困難になり、また、９０度、２７０度に関してはマグネット７の働く磁力及び電磁力の位置がアンバランスになり、マグネット７の回転に振動を発生しやすくなったり、Ｌ２の寸法を小さくすることができない。Ｌ２の寸法を小さくするためには、Ｂ＝ｎ／２の関係、即ちＢ＝３とし、θ度は（１8０度−１８０度／ｎ）、即ち１５０度に設定するのが良い。このとき、マグネット７の働く磁力及び電磁力の位置は左右対称に近い状態になり、振動の発生は最小限に抑えられる。さらに、第２の外側磁極部である第２外歯部１ｂ及び第３外歯部１ｃと第４の外側磁極部である第５外歯部１ｇ及び第６外歯部１ｈとをそれぞれマグネット７の外周面の異なる位置に対向する配置としたので、マグネット７の回転バランスのさらなる向上を図ることができる。
【００５５】
次に、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部との位置関係及び第３の外側磁極部と第４の外側磁極部との位置関係について説明する。
【００５６】
第１の外側磁極部である第１外歯部１ａと第２の外側磁極部の一部である第２外歯部１ｂとはマグネット７の回転中心を基準に考えると、それぞれのマグネット７に対向する部分の中心がα度位相がずれた位置になるように配置されている。このα度を３６０／ｎと設定すると、マグネット７への第１外歯部１ａの対向部中心が対向する極とマグネット７への第２外歯部１ｂの対向部中心が対向する極とは異なる極となり、第１のコイル２の外周に隣接配置されている第２外歯部１ｂは第１のコイル２の内周に配置されている第１外歯部１ａとは異なる極に励磁されるため、第２外歯部１ｂは外側磁極部としてマグネット７に有効に作用する。ここで、第２外歯部１ｂの対向部には所定の幅があるため、α度にある程度の範囲をもたせてもその効果は維持される。よってα度を（２７０／ｎ）≦α≦（４５０／ｎ）の範囲に設定しても、第２外歯部１ｂは外側磁極部としてマグネット７に有効に作用する。
【００５７】
同様に、第３の外側磁極部である第４外歯部１ｆと第４の外側磁極部の一部である第５外歯部１ｇとはマグネット７の回転中心を基準に考えると、それぞれのマグネット７に対向する部分の中心がα度位相がずれた位置になるように配置され、第５外歯部１ｇは外側磁極部としてマグネット７に有効に作用する。
【００５８】
また、第１の外側磁極部である該第１外歯部１ａと第２の外側磁極部の一部である第３外歯部１ｃとはマグネット７の回転中心を基準に考えると、それぞれのマグネット７に対向する部分の中心がβ度位相がずれた位置になるように配置されている。このβ度を３６０／ｎと設定すると、マグネット７への第１外歯部１ａの対向部中心が対向する極とマグネット７への第３外歯部１ｃの対向部中心が対向する極とは異なる極となり、第１のコイル２の外周に隣接配置されている第３外歯部１ｃは第１のコイル２の内周に配置されている第１外歯部１ａとは異なる極に励磁されるため、第３外歯部１ｃは外側磁極部としてマグネット７に有効に作用する。ここで、第３外歯部１ｃの対向部には所定の幅があるため、β度にある程度の範囲をもたせてもその効果は維持される。よって、β度を（２７０／ｎ）≦α≦（４５０／ｎ）の範囲に設定しても、第３外歯部１ｃは外側磁極部としてマグネット７に有効に作用する。
【００５９】
同様に、第３の外側磁極部の一部である第４外歯部１ｆと第４の外側磁極部である第６外歯部１ｈとはマグネット７の回転中心を基準に考えると、それぞれのマグネット７に対向する部分の中心がβ度位相がずれた位置になるように配置され、第６外歯部１ｈは外側磁極部としてマグネット７に有効に作用する。なお、本実施例１ではｎ＝６なので、α度及びβ度は４５度以上７５度以下に設定すればよい。また、α度とβ度は同一であるのが最も望ましいが、駆動方法により同一でなくてもよい場合もある（１・２相駆動ではステップ精度から同一であるのが望ましいが、２相駆動では多少異なっていても不都合はない）。
【００６０】
上記構成によれば、第１の外側磁極部である第１外歯部１ａ及び第２の外側磁極部である第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃと、第３の外側磁極部である第４外歯部１ｆ及び第４の外側磁極部である第５外歯部１ｇ、第６外歯部１ｈとは、同一のマグネット７に対してそれぞれ異なる角度範囲に関して対向するように構成されているので、該マグネット７は軸方向に関して短く構成でき、軸方向と平行方向に関する長さについても短いモータとすることができる。
【００６１】
上記構成の大きな特徴として、マグネット７の外周面の一部分に着目すれば、マグネット７が回転することにより、該マグネット７の一部分に対して第１のコイル２により励磁される第１の外側磁極部及び第２の外側磁極部の磁束と、第２のコイル４により励磁される第３の外側磁極部及び第４の外側磁極部の磁束とが交互に作用することになる。これらの外側磁極部がマグネット７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、安定した性能のモータを提供することが可能となる。
【００６２】
次に、図５〜図８を参照して、本実施例１に係るステップモータの動作について説明する。
【００６３】
図５に記載されたモータは、第１のコイル２に通電し、ステータ１の第１外歯部１ａをＮ極とし、第２外歯部１ｂ及び第３外歯部１ｃをＳ極とし、補助ヨーク６の第１外歯部１ａに対向する一部分をＳ極となるように励磁するとともに、第２のコイル４に通電し、第４外歯部１ｆをＮ極とし、第５外歯部１ｇ及び該第６外歯部１ｈをＳ極とし、補助ヨーク６の第４外歯部１ｆに対向する一部分をＳ極となるように励磁している状態である。
【００６４】
図５の状態から第１のコイル２への通電方向のみ反転し、第１外歯部１ａをＳ極とし、第２外歯部１ｂ及び第３外歯部１ｃをＮ極とし、補助ヨーク６の第１外歯部１ａに対向する一部分をＮ極となるように励磁すると、図６に示すようにマグネット７は反時計方向に３０度回転する。
【００６５】
図６の状態から第２のコイル４への通電方向のみ反転し、第４外歯部１ｆをＳ極とし、第５外歯部１ｇ及び第６外歯部１ｈをＮ極とし、補助ヨーク６の第４外歯部１ｆに対向する一部分をＮ極となるように励磁すると、図７に示すようにマグネット７はさらに反時計方向に３０度回転する。
【００６６】
図７の状態から第１のコイル２への通電方向のみ反転し、第１外歯部１ａをＮ極とし、第２外歯部１ｂ及び第３外歯部１ｃをＳ極とし、補助ヨーク６の第１外歯部１ａに対向する一部分をＳ極となるように励磁すると、図８に示すようにマグネット７は更に反時計方向に３０度回転する。
【００６７】
以後、このように第１のコイル２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の外側磁極部及び第２の外側磁極部と、第３の外側磁極部及び第４の外側磁極部とは異なるタイミングで励磁の切り換えが行われ、マグネット７は通電位相に応じた位置へと回転することになる。
【００６８】
本実施例１では、第１の通電状態として、第1のコイル２を正方向通電、第２のコイル４を正方向通電とし、第２の通電状態として、第1のコイル２を逆方向通電、第２のコイル４を正方向通電とし、第３の通電状態として、第1のコイル２を逆方向通電、第２のコイル４を逆方向通電とし、第４の通電状態として、第1のコイル２を正方向通電、第２のコイル４を逆方向通電とし、第１の通電状態から第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（２相駆動）、マグネット７を回転させていったが、第５の通電状態として、第1のコイル２を正方向通電、第２のコイル４を非通電とし、第６の通電状態として、第1のコイル２を非通電、第２のコイル４を正方向通電とし、第７の通電状態として、第1のコイル２を逆方向通電、第２のコイル４を非方向通電とし、第８の通電状態として、第1のコイル２を非通電、第２のコイル４を逆方向通電として、第５の通電状態から第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（１・２相駆動）。それによってもマグネット７は通電位相に応じた回転位置へと回転していく。
【００６９】
次に、マグネット７と第１の外側磁極部である第１外歯部１ａ、第２の外側磁極部である第２外歯部１ｂ及び第３外歯部１ｃ、第３の外側磁極部である第４外歯部１ｆ、第４の外側磁極部である第５外歯部１ｇ及び第６外歯部１ｈとの位相関係について説明する。
【００７０】
上記したように第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の外側磁極部及び第２の外側磁極部と第３の外側磁極部及び第４の外側磁極部とは交互に励磁される極性の切り換えが行われる。図５のように第１のコイル２に正通電することで第１の外側磁極部をＮ極に励磁し、第２の外側磁極部をＳ極に励磁すると、マグネット７には第１外歯部１ａの中心とマグネット７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が、同時に第２のコイル４も正通電することで第３の外側磁極部をＮ極に励磁し、第４の外側磁極部をＳ極に励磁すると、マグネット７には第４外歯部１ｆの中心とマグネット７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し、両コイルの通電中は回転力のバランスがとれた状態で静止する。この状態が図５の状態であり、両コイルへの通電量が等しい時は、第１外歯部１ａの中心とマグネット７の着磁部の中心（Ｓ極の中心）との位相差及び第４外歯部１ｆの中心とマグネット７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。このとき、Ｓ極に励磁された第２外歯部１ｂはマグネット７のＮ極に対向し、Ｓ極に励磁された第３外歯部１ｃもマグネット７のＮ極に対向し、Ｓ極に励磁された第５外歯部１ｇはマグネット７のＮ極に対向し、Ｓ極に励磁された該第６外歯部１ｈもマグネット７のＮ極に対向している。
【００７１】
図５の状態から第１のコイル２を逆通電に切り換えることで、第１の外側磁極部はＳ極に励磁され、第２の外側磁極部はＮ極に励磁されて、マグネット７には第１外歯部１ａの中心とマグネット７の着磁部の中心（Ｎ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とともに、第２外歯部１ｂがマグネット７のＳ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生し、同じく第３外歯部１ｃがマグネット７のＳ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生する。ここで、第２のコイル４は正通電のままにすることで、マグネット７には第４外歯部１ｆの中心とマグネット７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し、図５の状態から反時計方向に回転を始める。
【００７２】
図５の状態から反時計方向に約１５度回転すると、第４外歯部１ｆの中心とマグネット７の着磁部の中心（Ｓ極の中心）が一致する状態になり、第５外歯部１ｇ及び第６外歯部１ｈはマグネット７のＮ極に対向したままであるが、この時、第１外歯部１ａの中心はマグネット７の着磁部の境界（Ｓ極・Ｎ極の境界）と一致した状態であり、さらに反時計方向に回転する力が発生している。そして、その状態からさらに反時計方向に約１５度回転（図５の状態から反時計方向に約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の状態である。このとき、Ｎ極に励磁された第２外歯部１ｂ及び第３外歯部１ｃはマグネット７のＳ極に対向し、Ｓ極に励磁された第５外歯部１ｇ及び第６外歯部１ｈはマグネット７のＮ極に対向している。
【００７３】
図６の状態から第２のコイル４を逆通電に切り換えることで、第３の外側磁極部はＳ極に励磁され、第４の外側磁極部はＮ極に励磁されて、マグネット７には第４外歯部１ｆの中心とマグネット７の着磁部の中心（Ｎ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とともに、第５外歯部１ｇがマグネット７のＳ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生し、同じく第６外歯部１ｈがマグネット７のＳ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生する。ここで、第１のコイル２は逆通電のままにすることで、マグネット７には該第１外歯部１ａの中心とマグネット７の着磁部の中心（Ｎ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し、図６の状態から反時計方向に回転を始める。
【００７４】
図６の状態から反時計方向に約１５度回転すると、第１外歯部１ａの中心とマグネット７の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致する状態になり、第２外歯部１ｂ及び第３外歯部１ｃはマグネット７のＳ極に対向したままであるが、この時、第４外歯部１ｆの中心はマグネット７の着磁部の境界（Ｓ極・Ｎ極の境界）と一致した状態であり、さらに反時計方向に回転する力が発生している。そして、その状態からさらに反時計方向に約１５度回転（図６の状態から反時計方向に約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７の状態である。このとき、Ｎ極に励磁された第２外歯部１ｂ及び第３外歯部１ｃはマグネット７のＳ極に対向し、Ｎ極に励磁された第５外歯部１ｇ及び第６外歯部１ｈはマグネット７のＳ極に対向している。
【００７５】
図７の状態から第１のコイル２を正通電に切り換えることで、第１の外側磁極部はＮ極に励磁され、第２の外側磁極部はＳ極に励磁されて、マグネット７には第１外歯部１ａの中心とマグネット７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とともに、第２外歯部１ｂがマグネット７のＮ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生し、同じく第３外歯部１ｃがマグネット７のＮ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生する。ここで、第２のコイル４は逆通電のままにすることで、マグネット７には第４外歯部１ｆの中心とマグネット７の着磁部の中心（Ｎ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し、図７の状態から反時計方向に回転を始める。
【００７６】
図７の状態から反時計方向に約１５度回転すると、第４外歯部１ｆの中心とマグネット７の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致する状態になり、第５外歯部１ｇ及び第６外歯部１ｈはマグネット７のＳ極に対向したままであるが、この時、第１外歯部１ａの中心はマグネット７の着磁部の境界（Ｓ極・Ｎ極の境界）と一致した状態であり、さらに反時計方向に回転する力が発生している。そして、その状態からさらに反時計方向に約１５度回転（図７の状態から反時計方向に約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８の状態である。このとき、Ｓ極に励磁された第２外歯部１ｂ及び第３外歯部１ｃはマグネット７のＮ極に対向し、Ｎ極に励磁された第５外歯部１ｇ及び第６外歯部１ｈはマグネット７のＳ極に対向している。
【００７７】
以上説明したように、上記実施例１によれば、第１のコイル２により発生する磁束は第１の外側磁極部と第１の内側磁極部との間にあるマグネット７を横切り、第２のコイル４により発生する磁束は第３の外側磁極部と第２の内側磁極部との間にあるマグネット７を横切るので、磁束を効果的に作用させることができる。その結果、モータ出力の向上を図ることが可能となる。さらに、第１のコイル２により発生する磁束は第２の外側磁極部にも作用し、第２のコイル４により発生する磁束は第４の外側磁極部にも作用するので、さらなるモータの出力向上につながる。また、モータ外径を大型化することなくマグネット外周に対向する外側磁極の数を増やすことができるため、回転バランスが向上し、静音化につながる。
【００７８】
また、第１の外側磁極部である第１外歯部１ａ及び第３の外側磁極部である第４外歯部１ｆを、回転軸８と平行な方向に延出する櫛歯により構成したので、モータの軸と垂直な方向の寸法を最小限に抑えることができるとともに、第１のコイル２及び第２のコイル４の組み付けが簡単な構造となる。
【００７９】
また、第１の外側磁極部である第１外歯部１ａ及び第２の外側磁極部である第２外歯部１ｂ、第３外歯部１ｃと、第３の外側磁極部である第４外歯部１ｆ及び第４の外側磁極部である第５外歯部１ｇ、第６外歯部１ｈとは、同一のマグネットに対してそれぞれ異なる角度範囲に関して対向するように構成されているので、マグネット７は軸方向に関して短く構成でき、軸方向と平行方向に関する長さについても短いモータとすることができる。
【００８０】
具体的に言えば、第１のコイル２と第１の外側磁極部及び第２の外側磁極部と第１の内側磁極部により形成される磁気回路において発生する磁束と、第２のコイル４と第３の外側磁極部及び第４の外側磁極部と第２の内側磁極部により形成される磁気回路において発生する磁束とが、同一のマグネット部に作用する構成になっている。マグネット７が回転することにより、それぞれの磁気回路は該マグネット７の同一円周上に作用し、該マグネット７の同一の部位を利用する構成となっている。マグネット７の同一部位を利用するので、着磁によるバラツキなどによる悪影響を受けずに安定した性能のモータを提供することが可能となる。
【００８１】
さらに、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部と第３の外側磁極部と第４の外側磁極部とを同一部材から構成すれば、相互位置の誤差を小さく抑えることができるとともに、部品点数が少なく、構造が簡単なモータとすることができ、コストダウンになる。
【００８２】
また、マグネット７の外周面の着磁極数をＮとすると、第１外歯部１ａは第４外歯部１ｆに対して（１８０／ｎ）度位相がずれて形成されているので、第１のコイル２及び第２のコイル４への通電方向を異なるタイミングで順次変えることにより、通電状態に応じた位置へマグネット７を回転していくことができ、双方向の回転が可能なステップモータとして機能させることができる。
【００８３】
図９は本実施例１のモータＭを鏡筒地板内に配置した場合の平面図である。
【００８４】
このようにモータＭを円筒の鏡筒地板１２内に配置する場合、該モータＭの回転軸と光軸Ｚとを平行に配置するとともに、図９に示すように第１の外側磁極部（第１外歯部１ａ）と第２の外側磁極部（第４外歯部１ｆ）とのロータの回転軸中心を基準にしたなす角θが光軸Ｚ側になるよう配置する。また、このとき第１外歯部１ａと第４外歯部１ｆの光軸Ｚからの距離が等距離になるように配置する。以上のように配置することで、モータＭは鏡筒地板１２の円筒形状に沿って配置されることになり、図１６におけるＤ３の寸法をより小さく構成でき、非常にコンパクトな鏡筒地板とすることができるとともに、光軸方向の出っ張りも少ない。
【００８５】
図１０は開口量調節装置の分解斜視図であり、本実施例１のモータＭを用いて開口量調節部材を駆動するようにしたものである。
【００８６】
１３は中央に開口部１３ａが形成されたリング状の地板であり、１４は本実施例１のモータＭの出力軸部８ｂに穴部１４ａが嵌合して圧入や接着等により固定される駆動レバー、１５は地板１３の嵌合部１３ｂに開口部１５ａが嵌合して回転可能に取り付けられる駆動伝達リングである。モータＭは公知の方法（例えば接着やビス止め等）により地板１３上に固定される。その際、軸受け１１が取付け穴部１３ｉに嵌合して位置決めされる。また、駆動レバー１４は間に地板１３を挟んでモータＭに固定される。駆動レバー１４に設けられる突起１４ｂは駆動伝達リング１５のＵ溝部１５ｂと嵌合することで、連動して駆動する。
【００８７】
１６，１７，１８，１９，２０，２１は開口量調節部材としての絞り羽根であり、これらの絞り羽根には軸穴１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａ，２１ａが形成されており、これらの軸穴は地板１３に形成された突起１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈにそれぞれ回転可能に嵌合している。また、絞り羽根１６〜２１にはカム溝１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂ，２０ｂ，２１ｂが形成されており、これらのカム溝は駆動伝達リング１５に形成された突起１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈに摺動可能に嵌合している。２２は中央に開口部２２ａが設けられた羽根押え板であり、絞り羽根１６乃至２１及び駆動伝達リング１５を間に挟んで地板１３に固定され、絞り羽根１６乃至２１及び駆動伝達リング１５を回転可能に保持して光軸方向の抜け止めの役割を果たす。
【００８８】
モータＭを回転させると、回転軸８に固定されている駆動レバー１４も一体的に回転し、それに連動して駆動伝達リング１５も回転する。これにより、絞り羽根１６〜２１はそれぞれ軸穴１６ａ〜２１ａを中心に回転し、地板１３の開口部１３ａの通過光量が変化する。
【００８９】
図１０の開口量調節装置も、図９と同様に、モータＭの回転軸と光軸とを平行に配置するとともに、第１の外側磁極部（該第１外歯部１ａ）と第２の外側磁極部（第４外歯部１ｆ）とのロータの回転中心を基準にしたなす角θが光軸Ｚ側になるよう配置する。このように配置することにより、図１６におけるＤ３の寸法をより小さく構成でき、外径を大きくすることなく非常にコンパクトな開口量調節装置とすることができる。また、モータＭは回転軸方向の長さが短いので、他のレンズや構造物に対して邪魔にならない光軸方向に出っ張りの少ない開口量調節装置とすることができる。
【００９０】
上記実施例１においては、モータＭは絞り羽根を駆動するためのアクチュエータとして用いたが、他の用途、例えばレンズ駆動のためのカム筒等を回転させる等にも使用可能であり、高出力で直径が小さく且つ軸方向の長さも短いという利点を持った駆動装置として有用なものとなる。
【実施例２】
【００９１】
図１１〜図１６は本発明の実施例２に係る図であり、そのうち、図１１はモータの分解斜視図であり、図１２は図１１のモータのコイル及びロータ軸を通り、軸方向に平行な面での断面図である。
【００９２】
図１１及び図１２において、３１は軟磁性材料から成るステータであり、第１外歯部３１ａ、第２外歯部３１ｂ、第３外歯部３１ｃを有しており、第１外歯部３１ａで第１の外側磁極部を形成し、第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃで第２の外側磁極部を形成する。３１ｄは第４外歯部、３１ｅは第５外歯部、３１ｆは第６外歯部であり、第４外歯部３１ｄで第３の外側磁極部を形成し、第５外歯部３１ｅ及び第６外歯部３１ｆで第４の外側磁極部を形成する。３１ｇは平板部であり、第１外歯部３１ａ、第２外歯部３１ｂ、第３外歯部３１ｃ、第４外歯部３１ｄ、第５外歯部３１ｅ、第６外歯部３１ｆのそれぞれの一端を結ぶものである。３１ｈは後述の軸受け４０が取り付けられる軸受け取付部である。
【００９３】
上記の第１外歯部３１ａ、第２外歯部３１ｂ、第３外歯部３１ｃ、第４外歯部３１ｄ、第５外歯部３１ｅ、第６外歯部３１ｆは、後述のロータ軸３７と平行方向に延びる櫛歯形状に形成されている。
【００９４】
本実施例２のステータ３１は、上記特許文献１に記載されたものとは異なり、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部と第３の外側磁極部と第４の外側磁極部とは一体的に構成されている。このため、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部と第３の外側磁極部と第４の外側磁極部との相互誤差が少なくなり、組み立てによる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。
【００９５】
３２は第１のコイル、３３は第１のコイル３２が巻回される第１のボビンであり、第１のコイル３２は第１のボビン３３に固定された状態でその内周にヨーク３１の第１外歯部３１ａが配置されるように固定される。この状態で、第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃは第１のコイル３２の外周に隣接し、第１のコイル３２への通電を行うことにより、第１外歯部３１ａ、第２外歯部３１ｂ、第３外歯部３１ｃが励磁される。この時、第１外歯部３１ａと、第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃとはお互いに異なる極に励磁される。すなわち、第１の外側磁極部と、第２の外側磁極部とはお互いに異なる極に励磁される。
【００９６】
３４は第２のコイル、３５は第２のコイル３４が巻回される第２のボビンであり、第２のコイル３４は第２のボビン３５に固定された状態でその内周にステータ３１の第４外歯部３１ｄが配置されるように固定される。この状態で、第５外歯部３１ｅ及び該第６外歯部３１ｆは該第２のコイル３４の外周に隣接し、第２のコイル３４への通電を行うことにより、第４外歯部３１ｄ、第５外歯部３１ｅ、第６外歯部３１ｆが励磁される。この時、第４外歯部３１ｄと、第５外歯部３１ｅ及び第６外歯部３１ｆとはお互いに異なる極に励磁される。すなわち、第３の外側磁極部と、第４の外側磁極部とはお互いに異なる極に励磁される。
【００９７】
第１のコイル３２と第２のコイル３４とは、ステータ３１の平板部３１ｇの平面上に隣接して配置される。そのため、モータの軸方向長さを短く構成できる。
【００９８】
３６は永久磁石からなる円筒形状のマグネット、３７は軟磁性材料からなるロータ軸であり、該ロータ軸３７の第１円柱部３７ａの外周面とマグネット３６の内周面３６ａとが接着や圧入等により密着固定される。その際、マグネット３６の上面が第１円柱部３７ａの上面と同一面となるように固定される（図１２参照）。ロータ軸３７には出力軸部３７ｃと保持軸部３７ｄとが形成され、後述の軸受け３９，４０により回転可能に保持される。その際、ロータ軸３７の第２円柱部３７ｂは第１のコイル３２及び第２のコイル３４の間に隣接して配置される。マグネット３６は、外周表面を円周方向に多分割、即ち着磁極数がｎとなるよう（本実施例２では６分割、即ちｎ=６）Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁されている。マグネット３６を射出成形等により成形されるプラスチックマグネット材料により構成することで、円筒形状の半径方向の厚さを非常に薄くすることができる。マグネット３６の内周面は、外周面に比べ弱い着磁分布を持つか、あるいは全く着磁されていないか、あるいは外周面と逆の極、すなわち外周面がＳ極の場合はその範囲の内周面はＮ極に着磁されているもののいずれかである。
【００９９】
上記の第１外歯部３１ａ、第２外歯部３１ｂ、第３外歯部３１ｃ、第４外歯部３１ｄ、第５外歯部３１ｅ、第６外歯部３１ｆは、マグネット３６の外周面に所定の隙間をもって対向して配置される。
【０１００】
第１円柱部３７ａの第１の外側磁極部３１ａに対向する部分及び第２円柱部３７ｂの第１のコイル３２の外周に隣接する部分で、第１の内側磁極部が形成される。同様に、第１円柱部３７ａの第３の外側磁極部３１ｄに対向する部分及び第２円柱部３７ｂの第２のコイル３４の外周に隣接する部分で、第２の内側磁極部が形成される。
【０１０１】
第１のコイル３２への通電を行うことにより、第１の外側磁極部（第１外歯部３１ａ）と第１の内側磁極部（第１円柱部３７ａの第１の外側磁極部３１ａに対向する部分及び第２円柱部３７ｂの第１のコイル３２の外周に隣接する部分）が励磁され、その磁極間にはマグネット３６を横切る磁束が発生し、効果的にマグネット３６に作用する。その際、第１の外側磁極部と第１の内側磁極部はそれぞれ反対の極に励磁される。同様に、第２のコイル３４への通電を行うことにより、第３の外側磁極部（第４外歯部３１ｄ）と第２の内側磁極部（第１円柱部３７ａの第３の外側磁極部３１ｄに対向する部分及び第２円柱部３７ｂの第２のコイル３４の外周に隣接する部分）が励磁され、その磁極間にはマグネット３６を横切る磁束が発生し、効果的にマグネット３６に作用する。その際、第２の外側磁極部と第２の内側磁極部はそれぞれ反対の極に励磁される。
【０１０２】
また、マグネット３６は前記したように射出成形等により成形される円筒形状のプラスチックマグネット材料により構成されているので、円筒形状の半径方向厚さを非常に薄くすることができるとともに、マグネット３６の内周面に対向して内側磁極部を形成する第１円柱部３７ａは該マグネット３６の内周面との間に空隙を設ける必要がない。そのため、第１外歯部３１ａと第１円柱部３７ａとの距離及び第４外歯部３１ｄと第１円柱部３７ａとの距離を非常に小さくできる。よって、第１のコイル３２と第１の外側磁極部と第１の内側磁極部とで形成される磁気回路、及び、第２のコイル３４と第２の外側磁極部と第２の内側磁極部と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、モータの出力を高めることが出来る。
【０１０３】
さらに、第１のコイル３２への通電を行うことにより、第２の外側磁極部（第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃ）も励磁され、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部との磁極間にも磁束が発生し、第２の外側磁極部は対向するマグネット３６に作用する。同様に、第２のコイル３４への通電を行うことにより、第４の外側磁極部（第５外歯部３１ｅ及び第６外歯部３１ｆ）も励磁され、第３の外側磁極部と第４の外側磁極部との磁極間にも磁束が発生し、第４の外側磁極部は対向するマグネット３６に作用する。すなわち、第１の外側磁極部と第１の内側磁極部との磁極間に発生する磁束はマグネット３６を横切って効果的に作用し、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部との磁極間に発生する磁束はマグネット３６に隣接して補助的に作用する。同様に、第３の外側磁極部と第２の内側磁極部との磁極間に発生する磁束はマグネット３６を横切って効果的に作用し、第３の外側磁極部と第４の外側磁極部との磁極間に発生する磁束はマグネット３６に隣接して補助的に作用する。これにより、少ない電流で多くの磁束を発生させることができ、モータの出力アップ、低消費電力化、コイルの小型化を達成することができる。
【０１０４】
また、マグネット３６はその内径部がロータ軸３７によって埋められているので、特許文献１で提案されているものに比べ、マグネットの機械的強度が大きい。
【０１０５】
さらに、特許文献１で提案されているもの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のほかに、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所定の隙間を設けて配置する必要があり、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のであるが、本実施例２では、マグネット３６の外径部のみの隙間を管理するだけでよいので組み立てが容易になる。また、上記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、これにより内側磁極部とマグネットとが対向する軸方向の長さは十分に長く出来ないのに対し、本実施例２では出力軸が内側磁極部を兼ねているので、内側磁極部と該マグネット３６とが対向する軸方向の長さを十分長く確保でき、これにより第１の外側磁極部、第２の外側磁極部、第３の外側磁極部及び第４の外側磁極部とマグネット３６を有効に利用することが可能となり、モータの出力が高められる。
【０１０６】
また、第１外歯部３１ａ及び第４外歯部３１ｄはモータ軸に平行な方向に延出する櫛歯により構成されているので、モータの最外径（図１３のＬ１）を最小限に抑えることができる。例えば外側磁極をマグネットの半径方向に伸びるヨーク板で構成すると、マグネットを平面的な展開にする必要があるとともに、半径方向に向かってコイルを巻くことになり、軸方向長さは短くてもモータの最外径は大きなものとなってしまう。本実施例２のモータの最外径Ｌ１はマグネット３６に第１外歯部３１ａ及び第４外歯部３１ｄの厚みと第１のコイル３２及び第２のコイル３４の巻き線幅で決まる。また、第１外歯部３１ａ及び第４外歯部３１ｄがモータ軸に平行な方向に延出する櫛歯のため、第１のコイル３２及び第２のコイル３４、及び、マグネット３６が固定されるロータ軸３７をすべて一方向から組み込むことが可能となり、組み立て作業性がよい。
【０１０７】
３８はカバーであり、ステータ３１の第１外歯部３１ａ先端に設けられた突起３１ｉが嵌合穴３８ｂに嵌合し、第４の外歯部３１ｄの先端に設けられた突起３１ｊが嵌合穴３８ｃに嵌合して位置決めされ、第１外歯部３１ａ、第２外歯部３１ｂ、第３外歯部３１ｃ、第４外歯部３１ｄ、第５外歯部３１ｅ、及び、第６外歯部３１ｆの先端が該カバー３８の裏面に当接する状態でステータ３１に固定される。また、３８ａは軸受け取付部であり、ここに軸受け３９がカシメや接着等により固定され、軸受け３９はロータ軸３７の保持軸部３７ｄとゆるやかに嵌合して該ロータ軸３７を回転可能に保持する。軸受け３９及び軸受け４０はカバー３８がステータ３１に固定された状態で、ロータ軸３７を回転可能に保持するとともにロータ軸３７の軸方向の移動を所定範囲内に規制する。この状態で、ロータ軸３７に固定されたマグネット３６は、外周面が第１外歯部３１ａ、第２外歯部３１ｂ、第３外歯部３１ｃ、該第４外歯部３１ｄ、第５外歯部３１ｅ、及び、第６外歯部３１ｆと所定の隙間を持つとともに、上面がカバー３８の裏面と所定の隙間を保つとともに、下面が第１のボビン３３及び第２のボビン３４と所定の隙間を保つ。よって、マグネット３６は第１のコイル３２及び第２のコイル３４と軸方向に隣接して配置されており、第１のコイル３２と第２のコイル３４とは軸方向に垂直な平面で隣接しているため、軸方向長さの短いモータとすることが可能となる。
【０１０８】
図１３は、マグネット３６とステータ１１の位置関係を示す断面図である。図１３からわかるように、マグネット３６はその外周表面及び内周表面を円周方向に均一に多分割して（本実施例２では６分割して）Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁された着磁部が形成されている。外周表面がＳ極のとき、内周表面はＮ極となり、外周表面がＮ極のとき、内周表面はＳ極となる。
【０１０９】
ここで、マグネット３６と外側磁極部との位置関係について説明する。
【０１１０】
第１外歯部３１ａと第４外歯部３１ｄとはマグネット３６の回転中心を基準に考えると、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）。本実施例２ではｎ＝６なので、θ度は１５０度である。このようにθ度（＝１8０度−１８０度／ｎ）にする事で、図１３のＬ２の寸法を非常に小型に設定することができる。
【０１１１】
第１外歯部３１ａと第４外歯部３１ｄとはマグネット７の着磁位相に対して（１８０／ｎ）度、即ち本実施例２では３０度位相がずれて配置されていれば良いのであり、第１外歯部３１ａと第４外歯部３１ｄとのマグネット３６の回転中心を基準に考えたなす角θ度を数式で表すと（Ｂ×３６０／ｎ−１８０／ｎ）となる。ただし、Ｂはｎ以下の正の整数である。第１外歯部３１ａと第４外歯部３１ｄとのマグネット３６の回転中心を基準に考えたなす角θ度は、３０度、９０度、１５０度、２１０度、２７０度、３３０度のどれであっても良い。しかしながら、このうち３０度と３３０度に関しては第１のコイル３２、第２のコイル３４の配置が困難になり、また、９０度、２７０度に関してはマグネット３６の働く磁力及び電磁力の位置がアンバランスになり、マグネット３６の回転に振動を発生しやすくなったり、Ｌ２の寸法を小さくすることができない。Ｌ２の寸法を小さくするためには、Ｂ＝ｎ／２の関係、即ちＢ＝３とし、θ度は（１8０度−１８０度／ｎ）、即ち１５０度に設定するのが良い。このとき、マグネット３６の働く磁力及び電磁力の位置は左右対称に近い状態になり、振動の発生は最小限に抑えられる。さらに、第２の外側磁極部である第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃと第４の外側磁極部である第５外歯部３１ｅ及び第６外歯部３１ｆとをマグネットの外周面に対向する配置としたので、マグネット３６の回転バランスのさらなる向上を図ることができる。
【０１１２】
次に、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部との位置関係及び第３の外側磁極部と第４の外側磁極部との位置関係について説明する。
【０１１３】
第１の外側磁極部である第１外歯部３１ａと第２の外側磁極部である第２外歯部３１ｂとはマグネット３６の回転中心を基準に考えると、それぞれのマグネット３６に対向する部分の中心がα度位相がずれた位置になるように配置されている。このα度を３６０／ｎと設定すると、マグネット３６への第１外歯部３１ａの対向部中心が対向する極とマグネット３６への第２外歯部３１ｂの対向部中心が対向する極とは異なる極となり、第１のコイル３２の外周に隣接配置されている第２外歯部３１ｂは第１のコイル３２の内周に配置されている第１外歯部３１ａとは異なる極に励磁されるため、第２外歯部３１ｂは外側磁極としてマグネット３６に有効に作用する。ここで、第２外歯部３１ｂの対向部には所定の幅があるため、α度にある程度の範囲をもたせてもその効果は維持される。よってα度を「（２７０／ｎ）≦α≦（４５０／ｎ）」の範囲に設定しても、第２外歯部３１ｂは外側磁極としてマグネット３６に有効に作用する。
【０１１４】
同様に、第３の外側磁極部である第４外歯部３１ｄと第４の外側磁極部である第５外歯部３１ｅとはマグネット３６の回転中心を基準に考えると、それぞれのマグネット３６に対向する部分の中心がα度位相がずれた位置になるように配置され、第５外歯部３１ｅは外側磁極としてマグネット３６に有効に作用する。また、第１の外側磁極部である第１外歯部３１ａと第２の外側磁極部である第３外歯部３１ｃとはマグネット３６の回転中心を基準に考えると、それぞれのマグネット３６に対向する部分の中心がβ度位相がずれた位置になるように配置されている。このβ度を３６０／ｎと設定すると、マグネット３６への第１外歯部３１ａの対向部中心が対向する極とマグネット３６への第３外歯部３１ｃの対向部中心が対向する極とは異なる極となり、第１のコイル３２の外周に隣接配置されている第３外歯部３１ｃは第１のコイル３２の内周に配置されている第１外歯部３１ａとは異なる極に励磁されるため、第３外歯部３１ｃは外側磁極としてマグネット３６に有効に作用する。ここで、第３外歯部３１ｃの対向部には所定の幅があるため、β度にある程度の範囲をもたせてもその効果は維持される。よって、β度を「（２７０／ｎ）≦α≦（４５０／ｎ）」の範囲に設定しても、第３外歯部３１ｃは外側磁極としてマグネット３６に有効に作用する。
【０１１５】
同様に、第３の外側磁極部である第４外歯部３１ｄと第４の外側磁極部である第６外歯部３１ｆとはマグネット３６の回転中心を基準に考えると、それぞれのマグネット３６に対向する部分の中心がβ度位相がずれた位置になるように配置され、第６外歯部３１ｆは外側磁極としてマグネット３６に有効に作用する。なお、本実施例２ではｎ＝６なのでα度及びβ度は４５度以上７５度以下に設定すればよい。また、α度とβ度は同一であるのが最も望ましいが、駆動方法により同一でなくてもよい場合もある（１・２相駆動ではステップ精度から同一であるのが望ましいが、２相駆動では多少異なっていても不都合はない）。
【０１１６】
上記構成によれば、第１の外側磁極部である第１外歯部３１ａ及び第２の外側磁極部である第２外歯部３１ｂ、第３外歯部３１ｃと、第３の外側磁極部である第４外歯部３１ｄ及び第４の外側磁極部である第５外歯部３１ｅ、第６外歯部１ｆとは、同一のマグネットに対してそれぞれ異なる角度範囲に関して対向するように構成されているので、マグネット３６は軸方向に関して短く構成でき、軸方向と平行方向に関する長さについても短いモータとすることができる。
【０１１７】
上記構成の大きな特徴として、マグネット３６の外周面の一部分に着目すれば、マグネット３６が回転することにより、該マグネット３６の一部分に対して第１のコイル３２により励磁される第１の外側磁極部及び第２の外側磁極部の磁束と、第２のコイル３４により励磁される第３の外側磁極部及び第４の外側磁極部の磁束とが交互に作用することになる。これらの外側磁極部がマグネット３６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安定した性能のモータを提供することが可能となる。
【０１１８】
次に、図１３〜図１６を参照して、本実施例２に係るステップモータの動作について説明する。
【０１１９】
図１３に記載されたモータは、第１のコイル３２に通電し、ステータ３１の第１外歯部３１ａをＮ極とし、第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃをＳ極とし、第１の内側磁極部（第１円柱部３７ａ及び第２円柱部３７ｂの第１外歯部３１ａに対向する部分）をＳ極となるように励磁するとともに、第２のコイル３４に通電し、第４外歯部３１ｄをＮ極とし、第５外歯部３１ｅ及び第６外歯部３１ｆをＳ極とし、第２の内側磁極部（第１円柱部３７ａ及び第２円柱部３７ｂの第４外歯部３１ｄに対向する部分）をＳ極となるように励磁している状態である。
【０１２０】
図１３の状態から第１のコイル３２への通電方向のみ反転し、第１外歯部３１ａをＳ極とし、第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃをＮ極とし、第１の内側磁極部（第１円柱部３７ａ及び第２円柱部３７ｂの第１外歯部３１ａに対向する部分）をＮ極となるように励磁すると、図１４に示すようにマグネット３６は反時計方向に３０度回転する。
【０１２１】
図１４の状態から第２のコイル３４への通電方向のみ反転し、第４外歯部３１ｄをＳ極とし、第５外歯部３１ｅ及び第６外歯部３１ｆをＮ極とし、第２の内側磁極部（第１円柱部３７ａ及び第２円柱部３７ｂの第４外歯部３１ｄに対向する部分）をＮ極となるように励磁すると、図１５に示すようにマグネット３６は反時計方向に３０度回転する。
【０１２２】
図１５の状態から第１のコイル３２への通電方向のみ反転し、第１外歯部３１ａをＮ極とし、第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃをＳ極とし、第１の内側磁極部（第１円柱部３７ａ及び第２円柱部３７ｂの第１外歯部３１ａに対向する部分）をＳ極となるように励磁すると、図１６に示すようにマグネット３６は反時計方向に３０度回転する。
【０１２３】
以後、このように第１のコイル３２及び第２のコイル３４への通電方向を順次切り換えていくことにより、第１の外側磁極部及び第２の外側磁極部と、第３の外側磁極部及び第４の外側磁極部とは異なるタイミングで励磁の切り換えが行われ、マグネット３６は通電位相に応じた位置へと回転することになる。
【０１２４】
本実施例２では、第１の通電状態として、第１のコイル３２を正方向通電、第２のコイル３４を正方向通電とし、第２の通電状態として、第１のコイル３２を逆方向通電、第２のコイル３４を正方向通電とし、第３の通電状態として、第１のコイル３２を逆方向通電、該第２のコイル３４を逆方向通電とし、第４の通電状態として、第１のコイル３２を正方向通電、第２のコイル３４を逆方向通電とし、第１の通電状態から第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（２相駆動）、マグネット３６を回転させていったが、第５の通電状態として、第１のコイル３２を正方向通電、第２のコイル３４を非通電とし、第６の通電状態として、第１のコイル３２を非通電、第２のコイル３４を正方向通電とし、第７の通電状態として、第１のコイル３２を逆方向通電、第２のコイル３４を非方向通電とし、第８の通電状態として、第１のコイル３２を非通電、第２のコイル３４を逆方向通電として、第５の通電状態から第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（１・２相駆動）。それによってもマグネット３６は通電位相に応じた回転位置へと回転していく。
【０１２５】
次に、マグネット３６と第１の外側磁極部である第１外歯部３１ａ、第２の外側磁極部である第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃ、第３の外側磁極部である第４外歯部３１ｄ、第４の外側磁極部である第５外歯部３１ｅ及び第６外歯部３１ｆとの位相関係について説明する。
【０１２６】
上記したように第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の外側磁極部及び第２の外側磁極部と第３の外側磁極部及び第４の外側磁極部とは交互に励磁される極性の切り換えが行われる。
【０１２７】
図１３のように第１のコイル３２に正通電することで第１の外側磁極部をＮ極に励磁し、第２の外側磁極部をＳ極に励磁すると、マグネット３６には第１外歯部３１ａの中心とマグネット３６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が、同時に第２のコイル３４も正通電することで第３の外側磁極部をＮ極に励磁し、第４の外側磁極部をＳ極に励磁すると、マグネット３６には第４外歯部３１ｄの中心とマグネット３６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し、両コイルの通電中は回転力のバランスがとれた状態で静止する。この状態が図１３の状態であり、両コイルへの通電量が等しい時は、第１外歯部３１ａの中心とマグネット３６の着磁部の中心（Ｓ極の中心）との位相差及び第４外歯部３１ｄの中心とマグネット３６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。このとき、Ｓ極に励磁された第２外歯部３１ｂはマグネット３６のＮ極に対向し、Ｓ極に励磁された第３外歯部３１ｃもマグネット３６のＮ極に対向し、Ｓ極に励磁された第５外歯部３１ｅはマグネット３６のＮ極に対向し、Ｓ極に励磁された該第６外歯部３１ｆもマグネット３６のＮ極に対向している。
【０１２８】
図１３の状態から第１のコイル３２を逆通電に切り換えることで、第１の外側磁極部はＳ極に励磁され、第２の外側磁極部はＮ極に励磁されて、マグネット３６には第１外歯部３１ａの中心とマグネット３６の着磁部の中心（Ｎ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とともに、第２外歯部３１ｂがマグネット３６のＳ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生し、同じく第３外歯部３１ｃがマグネット３６のＳ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生する。ここで、第２のコイル３４は正通電のままにすることで、マグネット３６には第４外歯部３１ｄの中心とマグネット３６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し、図１３の状態から反時計方向に回転を始める。
【０１２９】
図１３の状態から反時計方向に約１５度回転すると、第４外歯部３１ｄの中心とマグネット３６の着磁部の中心（Ｓ極の中心）が一致する状態になり、第５外歯部３１ｅ及び第６外歯部３１ｆはマグネット３６のＮ極に対向したままであるが、この時、第１外歯部３１ａの中心はマグネット３６の着磁部の境界（Ｓ極・Ｎ極の境界）と一致した状態であり、さらに反時計方向に回転する力が発生している。そして、その状態からさらに反時計方向に約１５度回転（図１３の状態から反時計方向に約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１４の状態である。このとき、Ｎ極に励磁された第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃはマグネット３６のＳ極に対向し、Ｓ極に励磁された第５外歯部３１ｅ及び第６外歯部３１ｆはマグネット３６のＮ極に対向している。
【０１３０】
図１４の状態から第２のコイル３４を逆通電に切り換えることで、第３の外側磁極部はＳ極に励磁され、第４の外側磁極部はＮ極に励磁されて、マグネット３６には第４外歯部３１ｄの中心とマグネット３６の着磁部の中心（Ｎ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とともに、第５外歯部３１ｅがマグネット３６のＳ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生し、同じく第６外歯部３１ｆがマグネット３６のＳ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生する。ここで、第１のコイル３２は逆通電のままにすることで、マグネット３６には第１外歯部３１ａの中心とマグネット３６の着磁部の中心（Ｎ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し、図１４の状態から反時計方向に回転を始める。
【０１３１】
図１４の状態から反時計方向に約１５度回転すると、第１外歯部３１ａの中心とマグネット３６の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致する状態になり、第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃはマグネット３６のＳ極に対向したままであるが、この時、第４外歯部３１ｄの中心はマグネット３６の着磁部の境界（Ｓ極・Ｎ極の境界）と一致した状態であり、さらに反時計方向に回転する力が発生している。そして、その状態からさらに反時計方向に約１５度回転（図１４の状態から反時計方向に約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１５の状態である。このとき、Ｎ極に励磁された第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃはマグネット３６のＳ極に対向し、Ｎ極に励磁された第５外歯部３１ｅ及び第６外歯部１ｆはマグネット３６のＳ極に対向している。
【０１３２】
図１５の状態から第１のコイル３２を正通電に切り換えることで、第１の外側磁極部はＮ極に励磁され、第２の外側磁極部はＳ極に励磁されて、マグネット３６には第１外歯部３１ａの中心とマグネット３６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とともに、第２外歯部３１ｂがマグネット３６のＮ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生し、同じく第３外歯部３１ｃがマグネット３６のＮ極に対向するように図中反時計方向の回転力が発生する。ここで、第２のコイル４は逆通電のままにすることで、マグネット３６には第４外歯部３１ｄの中心とマグネット３６の着磁部の中心（Ｎ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し、図１５の状態から反時計方向に回転を始める。
【０１３３】
図１５の状態から反時計方向に約１５度回転すると、第４外歯部３１ｄの中心とマグネット３６の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致する状態になり、第５外歯部３１ｅ及び第６外歯部３１ｆはマグネット３６のＳ極に対向したままであるが、この時、第１外歯部３１ａの中心はマグネット３６の着磁部の境界（Ｓ極・Ｎ極の境界）と一致した状態であり、さらに反時計方向に回転する力が発生している。そして、その状態からさらに反時計方向に約１５度回転（図１５の状態から反時計方向に約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１６の状態である。このとき、Ｓ極に励磁された第２外歯部３１ｂ及び第３外歯部３１ｃはマグネット３６のＮ極に対向し、Ｎ極に励磁された第５外歯３１ｅ及び第６外歯部３１ｆはマグネット３６のＳ極に対向している。
【０１３４】
上記の実施例２によれば、第１のコイル３２により発生する磁束は第１の外側磁極部と第１の内側磁極部との間にある該マグネット３６を横切り、第２のコイル３４により発生する磁束は第３の外側磁極部と第２の内側磁極部との間にあるマグネット３６を横切るので、磁束を効果的に作用させることができる。その結果、モータ出力の向上を図ることが可能となる。さらに、第１のコイル３２により発生する磁束は第２の外側磁極部にも作用し、第２のコイル３４により発生する磁束は第４の外側磁極部にも作用するので、さらなるモータの出力向上につながる。また、モータ外径を大型化することなくマグネット外周に対向する外側磁極の数を増やすことができるため、回転バランスが向上し、静音化につながる。
【０１３５】
さらに、マグネット３６は射出成形等により成形される中空円筒形状のプラスチックマグネット材料により構成されているので、円筒形状の半径方向厚さを非常に薄くすることができるとともに、マグネット３６の内周面に対向して内側磁極部を形成する第１円柱部３７ａはマグネット３６の内周面との間に空隙を設ける必要がない。よって、第１外歯部３１ａと第１円柱部３７ａとの距離及び第４外歯部１ｄと第１円柱部３７ａとの距離を非常に小さくでき、第１のコイル３２と第１の外側磁極部と第１の内側磁極部とで形成される磁気回路、及び、第２のコイル３４と第３の外側磁極部と第２の内側磁極部とで形成される磁気回路の磁気抵抗が小さくなるので、さらなるモータの出力向上を図ることができる。
【０１３６】
また、マグネット３６はその内径部がロータ軸３７によって埋められているので、マグネットの機械的強度が大きい。
【０１３７】
また、本実施例２では、マグネット３６の外径部のみの隙間を管理するだけでよいので組み立てが容易になるとともに、出力軸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３６とが対向する軸方向の長さを十分長く確保でき、これにより第１の外側磁極部、第２の外側磁極部、第３の外側磁極部及び第４の外側磁極部とマグネット３６を有効に利用することが可能となり、モータの出力が高められる。
【０１３８】
また、第１の外側磁極部である第１外歯部３１ａ及び第２の外側磁極部である第２外歯部３１ｂ、第３外歯部３１ｃと、第３の外側磁極部である第４外歯部３１ｄ及び第４の外側磁極部である第５外歯部３１ｅ、第６外歯部３１ｆを、ロータ軸３７と平行な方向に延出する櫛歯により構成したので、モータの軸と垂直な方向の寸法を最小限に抑えることができるとともに、第１のコイル３２及び第２のコイル３４の組み付けが簡単な構造となる。
【０１３９】
また、第１の外側磁極部である第１外歯部３１ａ及び第２の外側磁極部である第２外歯部３１ｂ、第３外歯部３１ｃと、第３の外側磁極部である第４外歯部３１ｄ及び第４の外側磁極部である第５外歯部３１ｅ、第６外歯部３１ｆとは、同一のマグネットに対してそれぞれ異なる角度範囲に関して対向するように構成されているので、マグネット３６は軸方向に関して短く構成でき、軸方向と平行方向に関する長さについても短いモータとすることができる。
【０１４０】
具体的に言えば、第１のコイル３２と第１の外側磁極部及び第２の外側磁極部と第１の内側磁極部により形成される磁気回路において発生する磁束と、第２のコイル３４と第３の外側磁極部及び第４の外側磁極部と第２の内側磁極部により形成される磁気回路において発生する磁束とが、同一のマグネット部に作用する構成になっている。マグネット３６が回転することにより、それぞれの磁気回路はマグネット３６の同一円周上に作用し、該マグネット３６の同一の部位を利用する構成となっている。マグネット３６の同一部位を利用するので、着磁によるバラツキなどによる悪影響を受けずに安定した性能のモータを提供することが可能となる。
【０１４１】
さらに、第１の外側磁極部と第２の外側磁極部と第３の外側磁極部と第４の外側磁極部とを同一部材から構成すれば、相互位置の誤差を小さく抑えることができるとともに、部品点数が少なく、構造が簡単なモータとすることができ、コストダウンになる。
【０１４２】
また、マグネット３６の外周面の着磁極数をＮとすると、第１外歯部３１ａは第４外歯部３１ｄに対して（１８０／ｎ）度位相がずれて形成されているので、第１のコイル３２及び第２のコイル３４への通電方向を異なるタイミングで順次変えることにより、通電状態に応じた位置へマグネット３６を回転していくことができ、双方向の回転が可能なステップモータとして機能させることができる。
【０１４３】
最後に、上記実施例１及び実施例２の効果について、まとめて以下に列挙する。
【０１４４】
１）実施例１におけるモータは、第１のコイル２の内周に配置されるとともに、マグネット７の外周面の第１の所定の角度範囲内に対向する第１の外側磁極部と、第１のコイル２の外周に隣接するとともに、マグネット７の外周面に対向する第２の外側磁極部と、第１のコイル２の外周に隣接するとともに、マグネット７の内周面に対向する第１の内側磁極部と、第２のコイル４により励磁され、第２のコイル４の内周に配置されるとともに、第１の外側磁極部とはマグネット７の着磁部に対して（１８０／ｎ）度位相がずれた状態で、マグネット７の外周面の第２の所定の角度範囲内に対向する第３の外側磁極部と、第２のコイル４の外周に隣接するとともに、マグネット７の外周面に対向する第４の外側磁極部と、第２のコイル４の外周に隣接するとともに、マグネット７の内周面に対向する第２の内側磁極部とを有している。
【０１４５】
よって、第１のコイル２により発生する磁束は第１の外側磁極部と第１の内側磁極部との間にあるマグネット７を横切り、第２のコイル４により発生する磁束は第３の外側磁極部と第２の内側磁極部との間にあるマグネット７を横切るので効果的に作用し、出力を向上させることができる。さらに、第１のコイル２により発生する磁束は第２の外側磁極部にも作用し、第２のコイル４により発生する磁束は第４の外側磁極部にも作用するので、さらなるモータの出力向上につながる。また、モータ外径を大型化することなくマグネット外周に対向する外側磁極の数を増やすことができるため、回転バランスが向上し、静音化につながる。また、従来の小型モータと比較して、回転軸方向長をさらに小型化したモータとすることができる。さらに、モータを駆動するための２つの磁気回路は、マグネット７の同一個所に対して作用するため、該マグネット７の着磁ムラの影響を受けにくく、回転精度の高いモータとすることができる。
【０１４６】
２）実施例２におけるモータは、マグネット３６の内径部に固定される軟磁性材料からなるロータ軸３７と、第１のコイル３２の内周に配置されるとともに、マグネット３６の外周面の第１の所定の角度範囲内に対向する第１の外側磁極部と、第１のコイル３２の外周に隣接するとともに、マグネット３６の外周面に対向する第２の外側磁極部と、第２のコイル３４により励磁され、第２のコイル３４の内周に配置されるとともに、第１の外側磁極部とはマグネット３６の着磁部に対して（１８０／ｎ）度位相がずれた状態で該マグネット３６の外周面の第２の所定の角度範囲内に対向する第３の外側磁極部と、第２のコイル３４の外周に隣接するとともに、マグネット３６の外周面に対向する第４の外側磁極部とを有している。
【０１４７】
よって、第１の外側磁極部と対向する一部分を第１の内側磁極部と呼ぶとすると、第１のコイル３２により発生する磁束はマグネット３６の外周面に対向する第１の外側磁極部とマグネット３６の内周面に固定されたロータ軸３７の第１の内側磁極部との間を通過するので、効果的にマグネット３６に作用する。その際に、ロータ軸３７の第１の内側磁極部はマグネット３６の内周面との間に空隙を設ける必要がないので、外側磁極部と内側磁極部との距離を小さく構成することが可能となり、これにより磁気抵抗を減少させ、出力を高めることが出来る。同様に、ロータ軸３７の第３の外側磁極部と対向する一部分を第２の内側磁極部と呼ぶとすると、第２のコイル３４により発生する磁束はマグネット３６の外周面に対向する第３の外側磁極部とロータ軸３７の第２の内側磁極部との間を通過するので、効果的にマグネット３６に作用する。その際に、マグネット３６の内周面に対向するロータ軸３７の第２の内側磁極部はマグネット３６の内周面との間に空隙を設ける必要がないので、外側磁極部と内側磁極部との距離を小さく構成することが可能となり、これにより磁気抵抗を減少させ、出力を高めることが出来る。
【０１４８】
また、第１の内側磁極部及び第２の内側磁極部はロータ軸３７で構成してあるので、外側磁極部と内側磁極部とを接続或いは一体的に製造する場合に比べて容易に製造でき、低コスト化できる。また、マグネット３６は内径部にロータ軸３７が固定されるので、強度的に優れる。さらに、第１のコイル３２により発生する磁束は第２の外側磁極部にも作用し、第２のコイル３４により発生する磁束は第４の外側磁極部にも作用するので、さらなるモータの出力向上につながる。また、モータ外径を大型化することなくマグネット外周に対向する外側磁極の数を増やすことができるため、回転バランスが向上し、静音化につながる。更に、従来の小型モータと比較して、回転軸方向長をさらに小型化できるとともに、モータを駆動するための２つの磁気回路はマグネット３６の同一個所に対して作用するため、該マグネット３６の磁ムラの影響を受けにくく、回転精度の高いモータとすることができる。
【０１４９】
３）第１の外側磁極部と第２の外側磁極部と第３の外側磁極部と第４の外側磁極部とを同一部材で構成しているので、相互位置の誤差を小さく抑えることができるとともに、部品点数を少なく、構造が簡単なモータを提供でき、コスト低減化を図ることができる。
【０１５０】
４）第１の外側磁極部及び第３の外側磁極部は、回転軸８やロータ軸３７の軸方向でかつ同一方向に延出した櫛歯形状にしているので、回転軸８やロータ軸３７に垂直な方向の寸法を小型化できるとともに、各コイルの組み付けが容易となる。
【０１５１】
５）モータの回転中心を基準にした第１の外側磁極部のマグネット７，３６の外周面に対向する部分の中心と第２の外側磁極部のマグネット７，３６の外周面に対向する部分の中心とのなす角α、及び、第３の外側磁極部のマグネット７，３６の外周面に対向する部分の中心と第４の外側磁極部のマグネット７，３６の外周面に対向する部分の中心とのなす角βは、（２７０／ｎ）≦α≦（４５０／ｎ）、（２７０／ｎ）≦β≦（４５０／ｎ）の範囲に設定されているので、第１の外側磁極部に加え、第２の外側磁極部もマグネット７，３６に有効に作用するとともに、第３の外側磁極部に加え、第４の外側磁極部もマグネット７，３６に有効に作用する。
【０１５２】
６）第１のコイル２，３２と第２のコイル４，３４に対しては、異なるタイミングで励磁切り換えが行われる。また、モータの回転中心を基準にした第１の外側磁極部と第３の外側磁極部とのなす角θを、θ＝（１８０−１８０／ｎ）にしている。よって、各コイルの通電タイミングを制御することで、双方向の回転が可能なステップモータとして動作させることができる。
【０１５３】
７）実施例１又は２のモータの回転軸８（ロータ軸３７）を、レンズの光軸とを平行に配置することにより、モータによる光軸方向の出っ張りの少ないカメラ等の光学装置とすることができる。
【０１５４】
８）モータの回転中心を基準にした第１の外側磁極部と第３の外側磁極部とのなす角θ＝（１８０−１８０／ｎ）が、光軸側になるように前記モータを配置しているので、カメラ等の光学装置の外径を大きくすることなくモータを配置することが可能となる。
【０１５５】
９）モータの回転に応じて光路としての開口部の開口面積を変更する絞り羽根１６〜２１を備えているので、光軸と平行方向の長さを小さくすることができ、他のレンズや構造物に対して邪魔にならず、出力を向上させることができる、安価で小型のモータを備えたカメラ等の光学装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の実施例１に係るモータの分解斜視図である。
【図２】図１のモータにおけるステータの拡大図である。
【図３】図１のモータの組み立て完成状態図である。
【図４】図１のモータのコイル及びロータ軸を通り軸方向に平行な面での断面図である。
【図５】図１のモータのマグネットとステータの位相関係を示す断面図である。
【図６】図５の状態からコイル通電を切り換えてマグネットを３０度回転させた状態を示す断面図である。
【図７】図６の状態からコイル通電を切り換えてマグネットをさらに３０度回転させた状態を示す断面図である。
【図８】図７の状態からコイル通電を切り換えてマグネットをさらに３０度回転させた状態を示す断面図である。
【図９】図１のモータを鏡筒地板内に配置した様子を示す図である。
【図１０】図１のモータを用いた光量調節装置の分解斜視図である。
【図１１】本発明の実施例２に係るモータの分解斜視図である。
【図１２】図１１のモータのコイル及びロータ軸を通り軸方向に平行な面での断面図である。
【図１３】図１１のモータのマグネットとステータの位相関係を示す断面図である。
【図１４】図１３の状態からコイル通電を切り換えてマグネットを３０度回転させた状態を示す断面図である。
【図１５】図１４の状態からコイル通電を切り換えてマグネットをさらに３０度回転させた状態を示す断面図である。
【図１６】図１５の状態からコイル通電を切り換えてマグネットをさらに３０度回転させた状態を示す断面図である。
【図１７】従来のステップモータの構成例を示す縦断面図である。
【図１８】図１７に示すステップモータにおけるステータの磁束の状態を模式的に示す部分断面図である。
【図１９】従来の円筒形状のステップモータの他の構造例を示す模式的縦断面図である。
【図２０】従来の薄型コイン形状のモータの構成図である。
【図２１】図２０に示すモータの磁束の様子を示す断面図である。
【図２２】図１７に示すような円筒形状のステップモータを使用する場合の鏡筒地板あるいは光量調節装置の横断面の大きさを示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１，３１          ステータ
１ａ，３１ａ      第１外歯部（第１の外側磁極部）
１ｂ，３１ｂ      第２外歯部（第２の外側磁極部）
１ｃ，３１ｃ      第３外歯部（第２の外側磁極部）
１ｄ              第１内歯部（第１の内側磁極部）
１ｅ              第１嵌合突起部（第１の内側磁極部）
１ｆ，３１ｄ      第４外歯部（第３の外側磁極部）
１ｇ，３１ｅ      第５外歯部（第４の外側磁極部）
１ｈ              第６外歯部（第４の外側磁極部）
１ｉ              第２内歯部（第２の内側磁極部）
１ｊ              第２嵌合突起部（第２の内側磁極部）
２，３２          第１のコイル
３，３３          第１のボビン
４，３４          第２のコイル
５，３５          第２のボビン
６                補助ヨーク（第１及び第２の内側磁極部）
７                マグネット（ロータ）
８                回転軸（ロータ）
３６              マグネット
１６〜２１        絞り羽根（開口量調節部材）
３７              ロータ軸（ロータ）
３７ａ            第１円柱部（第１及び第２の内側磁極部）
３７ｂ            第２の円柱部（第１及び第２の内側磁極部）
Ｍ                モータ
【図１】
2005295756.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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