(57)【要約】      （修正有）【課題】モータシャフトの振れがなく安定した出力の回転軸片寄せ手段を設けた低コストな超小型ステッピングモータの提案。【解決手段】モータステータ部から突出した回転軸と、回転軸に一端側を保持するスラスト軸受けと、回転軸の他端側を保持するラジアル方向受けＶ字斜面を持つ回転支持部材と、回転軸をＶ字斜面に押し付ける方向と、スラスト方向とに付勢可能な加圧手段からなるモータとする。小型を損なうことなく、よりコストの安い高出力の軸方向の加圧手段を備えた。【選択図】図１
2007202221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータステータ部から突出した回転軸と、回転軸の一端側を保持するスラスト軸受けと、該回転軸の他端側を保持するラジアル方向受けV字斜面を持つ回転支持部材と、前記回転軸を前記V字斜面に押し付ける方向と、スラスト方向とに付勢可能な加圧手段からなることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記回転軸の他端側の先端は球Ｒにて形成され、また前記加圧手段は、前記回転軸の球Ｒ面に対し、軸の垂直面から角度をもって付勢する板ばねであることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転軸を付勢することによって、回転軸振れの少ない駆動を行うモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転軸を中心とする直径を小さくし、かつ出力を高めたステッピングモータが提案（特許文献１；従来例１）されている。図５および図６を用いてこの従来例１について簡単に説明する。
【０００３】
図５はモータの分解斜視図、図６に該モータの側面の断面図であり、これらの図において、２０１は円周方向に４分割して異なる極に交互に着磁された永久磁石からなるロータ、２０２はロータ２０１の軸方向に隣り合って配置された第１のコイル、２０３はロータ２０１の軸方向に隣り合って配置された第２のコイル、２０４は第１のコイル２０２により励磁され軟磁性材料からなる第１のステータ、２０５は第２のコイル２０３により励磁され軟磁性材料からなる第２のステータである。第１のステータ２０４はロータ２０１の外周面に隙間をあけて対向する第１の外側磁極部２０４Ａ、２０４Ｂとロータ２０１の内周面に隙間をあけて対向する第１の内側磁極部２０４Ｃ、２０４Ｄを備え、第２のステータ２０５も同様にロータ２０１の外周面に隙間をあけて対向する第２の外側磁極部２０５Ａ、２０５Ｂとロータ２０１の内周面に隙間をあけて対向する第２の内側磁極部２０５Ｃ、２０５Ｄを備えている。２０６は出力軸であり、これに２０１が固着され、第１のステータ２０４の軸受け部２０４Ｅと第２のステータ２０５の軸受け部２０５Ｅに回転可能に保持されている。２０７は非磁性材料からなる連結リングであり、第１のステータ２０４と第２のステータ２０５とを所定の間隔、所定の位相角度で保持するものである。
【０００４】
第１のコイル２０２、第２のコイル２０３への通電方向を切り換えて、第１の外側磁極部２０４Ａ，２０４Ｂ、第１の内側磁極部２０４Ｃ，２０４Ｄと、第２の外側磁極部２０５Ａ，２０５Ｂ、第２の内側磁極部２０５Ｃ，２０５Ｄの各極性を切り換えることでロータを回転させていくものである。
【０００５】
このモータはコイルに通電することにより発生した磁束が外側磁極部から対向する内側磁極部へ、あるいは内側磁極部から対向する外側磁極部へと流れ、外側磁極部と内側磁極部の間に位置するマグネットに効率的に作用する。また、外側磁極部と内側磁極部との距離を円筒形状のマグネットの厚さ程度とすることができるため、外側磁極部と内側磁極部とで構成される磁気回路の抵抗を小さくすることができる。このように磁気回路の抵抗が小さいほど、少ない電流で多くの磁束を発生させることができ、出力が向上する。
【０００６】
また、上記モータを更に改良したものとして、内側磁極部を円筒形状で構成し、その内側磁極部の内径部に挿入されている出力軸をも軟磁性材料で構成し、さらにはステータに取り付けられ該出力軸を回転可能に保持する軸受けを非軟磁性材料で構成したものを提案（特許文献２；従来例２）している。この提案によれば、出力軸も磁気回路として利用できるため、モータの出力が上がる。その際のステータと出力軸の磁気による吸着力が発生するが、軸受けを非磁性材料にすることによって防ぐことができる。また、前記軸受けを軟磁性材料で構成すると、ステータと出力軸の磁気による吸着が心配されるが、軸受けそのものも磁気回路として構成することによる磁気抵抗減少によるトルクアップが、吸着によるトルクダウンよりも勝っていればよいので、有効である。
【０００７】
さらに、従来例１のモータの回転軸を軸方向に加圧したものを提案（特許文献３；従来例３）している。以下、図７を用いてこの特許文献３について簡単に説明する。
【０００８】
図７はモータの側面の断面図であり、同図において３０１はロータを構成する円筒形状のマグネットであり、３０２および３０３は円筒形状のコイルである。３０７はロータ軸となる出力軸であり、リードスクリュー部３０７ａが形成されており、このリードスクリュー部３０７ａは不図示のめねじとかみ合って、回転によりめねじを直線移動させるものである。該出力軸３０７は該マグネット３０１の嵌合部３０１ｗに圧入により固着されており、該出力軸３０７と該マグネット３０１とでロータを構成している。３１８は軟磁性材料からなる第１のステータ、３１９は軟磁性材料からなる第２のステータである。３２１は第１の補助ステータであり、３２２は第２の補助ステータである。該第１のステータ３１８の外筒の先端部は櫛歯形状の第１の外側磁極を形成しており、同様に該第２のステータ３１９の外筒の先端部は櫛歯形状の第２の外側磁極を形成している。該第１のステータ３１８の内筒３１８ｆと該第１の補助ステータ３２１とで第１の内側磁極部を構成しており、該第２のステータ３１９の内筒３１９ｆと該第２の補助ステータ３２２とで第２の内側磁極を構成している。３２３はフレームであり、該第２のステータ３１９に固着されている。３２４は先端軸受けであり、該フレーム３２３の穴３２３ａに固着されている。該出力軸３０７の先端部３０７ｂが該先端軸受け３２４の穴３２４ｂに回転可能に嵌合している。３２５はステータ内軸受けであり、該第１のステータ３１８の中空柱形状の内筒３１８ｆ先端部に取り付けられており、該出力軸３０７の３０７ｃ部が回転可能に嵌合している。該出力軸３０７は該先端軸受け３２４と該ステータ内側軸受け３２５とで回転可能に支持されている。３２６はスライド部材であり、該第１のステータ３１８の中空柱形状の内筒３１８ｆの内部３１８ｇに収納されている。３２８は蓋であり、該第１のステータ３１８に固着され、圧縮コイルスプリング３２７の片側の方向の位置規制をしている。該圧縮コイルスプリング３２７は該スライド部材３２６を介して該出力軸３０７の端部３０７ｂを軸方向に加圧している。該出力軸３０７はこの加圧により該先端軸受け３２４側に押し付けられ回転可能であり、かつ軸方向の位置に関して位置決めがされる。
【０００９】
このモータは出力軸を軸方向に加圧する加圧手段によってスラスト方向にがたつきのない回転を行い、これによってリードスクリュー部にかみ合うめねじの直線運動の移動位置は出力軸の回転方向などによるヒステリシス差が生じにくい安定した位置どりをする運動になる。その際、圧縮コイルスプリング３２７とスライド部材３２６からなる加圧手段はステータの中空柱形状の内筒３１８ｆの内部３１８ｇに収納されているので、モータ本体から出っ張ることがなくモータのコンパクト性を全く損なわない。
【００１０】
さらに、従来のモータに加圧手段を設けたものとして図８に示すものが提案（特許文献４：従来例４）されている。ステータより突出した部分にリードスクリュー部４１２が形成された出力軸４０８があり、この出力軸４０８はその両端部で、曲面形状の当接部を有する軸受け４１１と４１４とによって摺動回転支持されている。第１のステータ４０４および第２のステータ４０５との間に第１のコイル４０２を備え、第３ステータ４０６と第４ステータ４０７との間に第２のコイル４０３を備え、それぞれスラスト方向に隣接して配置されている。また第１のステータ４０４、第２のステータ４０５、第３ステータ４０６および第４ステータ４０７の内径部に当たる部分に円筒形状のマグネット４０１が配置され、出力軸４０８に固着されており回転可能となっている。このステッピングモータにおいてスラスト軸受け４１１は軸方向の移動ができるようになっており、この移動をガイドするガイド部４０９ａを備えたガイド部材４０９を有し、該ガイド部材４０９はステータのスラスト方向で隣り合う位置でステータに固着されている。
【００１１】
このステッピングモータでは出力軸を軸方向に加圧する手段と、回転支持する軸受けとを共通としたことによって部品点数も少なく、またスラスト軸受けとラジアル軸受けとの役割を果たすようにしており、別々に設けられたものに比べて摺動ロスを少なく構成し、モータのトルクや高速応答性を向上させている。
【特許文献１】特開平９−３３１６６６号公報
【特許文献２】特開平１０−２２９６７０号公報
【特許文献３】特開２０００−２８７４３４号公報
【特許文献４】特開平１０−２７１７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来例１、従来例２、および従来例３にて提案されているものは共にマグネットの内径とそれに対向する内側磁極部との間には所定の間隔が必要であり、それを製造時に管理することはコストアップを招く。またステータ形状そのものも円筒形状の内側磁極部と外側磁極部が必要であり、それらを一体的に構成するのは部品製造上難しい。さらにそれらを別体で製造し、後で一体的に組み立てる場合は部品点数が多くなり、コストアップを招いてしまう。
【００１３】
また、上記従来例３にて提案されているものは、加圧手段による加圧力を出力軸に伝える伝達部材が内側磁極部内で移動可能になっていることにより、ここでの嵌合がた（ラジアル方向がた）が出力軸にそのまま伝わるので、回転軸振れの防止にはなっていない。さらに、内側磁極部の内側に加圧手段を配置しているため、上記従来例１にて提案されているモータに比べてコイルの径方向のスペースが少なくなり、出力が低下してしまう。またモータをより小径化し超小型化にしようとすると加圧手段そのもののスペースが取れなかったり、軸を細くしなければならないことで強度が取れなくなったりして好ましくない。すなわち、加圧手段の最低限の大きさを確保しつつモータの外径を小さくしようとすると、コイルの径方向の幅をさらに小さくするしかなく、出力トルクが大幅に低下してしまう。
【００１４】
また上記従来例４にて提案されているものは、出力軸を付勢しているスラスト軸受けが軸方向に移動可能としているガイド部をステータの外側に設けるしかなく、ステッピングモータそのものを大きくしてしまっている。軸受けをガイドするガイド部はステータと同心上に配置する必要があるが、これらを管理してモータに固定するのはむずかしい。さらに軸受けとガイド部との嵌合がたが回転軸に直接伝わってしまうので、回転軸の振れ防止にはなっていない。
【００１５】
（発明の目的）
本発明の目的は、振れがなく安定した出力の回転軸片寄せ手段を設けた低コストな超小型ステッピングモータ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】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、モータステータ部から突出した回転軸と、回転軸の一端側を保持するスラスト軸受けと、該回転軸の他端側を保持するラジアル方向受けV字斜面を持つ回転支持部材と、前記回転軸を前記V字斜面に押し付ける方向と、スラスト方向とに付勢可能な加圧手段からなることを特徴とするモータとすることである。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、小型を損なうことなく、よりコストの安い高出力で軸方向の加圧手段を備えたことで、回転軸ぶれのほとんどないステッピングモータ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】
【００１８】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（実施の形態）
図１から図４は本発明の実施の第１の形態に係る図であり、図１はモータユニットの分解斜視図である。図２は図１のモータユニットの組み立て後の軸方向の断面図である。図３は出力軸の回転保持部材を説明する図２におけるＣ部の詳細図（軸方向断面詳細図および側面詳細図）。図４は図１のステッピングモータの組み立て後の軸と垂直方向の断面図であり、図２におけるＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図であって、本実施例のステッピングモータの動作状態を表す図である。
【００２０】
これらの図において、１は外周面をN分割（Nは偶数。本実施の形態ではＮ＝１０）してＳ極、Ｎ極が交互に着磁されている円筒形状のマグネットである。
【００２１】
２は円筒形状の第１のコイルであり絶縁材料からなる第１のボビン４に巻きつけられている。また３は同じく円筒形状の第２のコイルであって絶縁材料からなる第２のボビン５に巻きつけられている。第１のコイル２および第２のコイル３は、ともにマグネットの中心と同軸上でかつ、マグネットを両端から挟む位置に配置されている。この第１のコイル２、第２のコイル３の外径はマグネット１の外径とほぼ等しい。
【００２２】
前記第１のボビン４に前記第１のコイル２を卷回し、外周面に設けられた端子４ｄにコイル端子をからげている。第１のボビン４はコイル卷回部の鍔部４ａに、５箇所の切り欠き穴４ｂが設けてあって、この切り欠き穴４ｂに後述の第１のステータ６の外側磁極部６ａ〜６ｄが差し込まれる。また該鍔部４ａの外周部からスラスト方向に外筒４ｃが設けられている。
【００２３】
同様にして、第２のボビン５は前述の第２のコイル３を卷回し、第２のボビン５はコイル卷回部の部鍔５ａに、５箇所の切り欠き穴５ｂが設けてあって、この切り欠き穴に後述の第２のステータ７が差し込まれる。またこの第２のステータ７を避けるようにして、該鍔部５ａからスラスト方向に延出する壁部５ｃを設けている。
【００２４】
さらに、このモータは超小型であるから、第１のボビン４および第２のボビン５は薄肉成形が可能であって、コイルによる発熱に耐えられるよう、耐熱性に優れる樹脂である必要があるので、ＬＣＰ（液晶ポリマー）などであることが望ましい。
【００２５】
６は第１のステータであり、７は第２のステータであって、共に軟磁性材料で構成され、円筒形状の外筒部がある。第１のステータ６には前記マグネット１の外周面に所定の隙間をもって対向する櫛歯形状の第１の外側磁極部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅが形成されている。この第１の外側磁極部６ａ〜６ｅは円筒形状の第１のステータの外筒部の先端を切り欠くことで周方向にＮ／２分割（本実施の形態では５分割）され、それぞれがマグネット１の一方の端面から軸方向に延出した櫛歯形状の磁極が形成されている。この第１の外側磁極部は７２０／Ｎ度（本実施の形態では７２度）ずれて形成されている。同様にして、第２のステータ７にはマグネット１の外周面に所定の隙間をもって対向する櫛歯形状の第２の外側磁極部７ａ〜７ｅが形成されている。
【００２６】
前記第１のステータ６の第１の外側磁極部６ａ〜６ｅと前記第２のステータ７の第２の外側磁極部７ａ〜７ｅとは同一形状であって、互いの櫛歯形状の磁極部の先端が向かい合う向きで、かつ前記第１のステータ６と前記第２のステータ７とは互いの櫛歯形状の磁極部の位相が１８０／Ｎ度（本実施の形態では１８度）ずれて配置されている。
【００２７】
それぞれのボビンに設けられた切り欠き穴に、櫛歯形状からなるステータの外側磁極部が挿入されたことによって、外側磁極部の内側への倒れを矯正することができ、また外筒４ｃによって外側磁極部の外周を覆うことによって、組み立て後に外側磁極部に力が加わって変形したり、ごみが中に挿入したりすることがないようになっている。
【００２８】
８は軟磁性材料からなる内側ステータであり、マグネット１の内径部に固定されている。この内側ステータ８はマグネット１に対向している第１のステータ６の第１の外側磁極部と対向した軸方向の範囲でマグネット１を挟む位置に第１の内側磁極部８ａを形成してある。また、第２の外側磁極部７ａ〜７ｅと対向した軸方向の範囲でマグネット１を挟む範囲に第２の内側磁極部８ｂを形成してある。
【００２９】
マグネット１の内径が内側ステータ８で埋めた構造としたことで、マグネットの機械的強度が増え、また内側磁極部８ａ、８ｂがバックメタルとして作用し、磁気回路のパーミアンス係数は高く設定されることになり、高温下の環境で使用されても減磁による磁気的劣化も少なくなっている。
【００３０】
９は軟磁性材料からなりリードスクリュー部９ａとモータシャフト部９ｂをもつ出力軸である。モータシャフト部９ｂはその中央部にて内側ステータ８を固定しており、その両端部において第１のコイル２の内径部と第２のコイル３の内径部とに挿入されている。コイルに電流が流れると、それぞれのコイルの内径部に挿入された部分が励磁される。また出力軸の両端９ｃおよび９ｄは球Ｒにて作成され、スラスト方向から加圧された際の接触面積をできるだけ小さくし、摺動摩擦が小さくなるようにしてある。
【００３１】
前述の内側ステータ８と出力軸９はともに軟磁性材料からなる部材であるので、一体的に成形されていてもかまわない。
【００３２】
１０は軟磁性材料からなるスラスト軸受けであり、第１のステータの内側に固定されている。円錐形状穴部１０ａをもち、この円錐形状穴部１０ａの斜面にて出力軸のモータシャフト側９ｄの球Ｒと当接する。後述の回転支持部材１４とともに出力軸９を回転可能に保持するとともに、スラスト方向の規制も行っている。このスラスト軸受け１０は、第１のコイル２の内径部に配置されており、第１のコイル２に通電が行われると、スラスト軸受け１０も励磁されるようになっている。
【００３３】
１１は軟磁性材料からなり、第２のコイル３の内径部に配置される内ヨークである。内ヨークの内径に出力軸９が挿入されており、また内ヨークの内径は出力軸の径よりも若干大きく設定してあり、これらが接触しないようになっている。第２のコイル３に通電を行うと、内ヨーク１１も励磁されるようになっている。
【００３４】
以上のように、第１のステータ６、第２のステータ７、内側ステータ８、出力軸９、スラスト軸受け１０、内ヨーク１１がすべて軟磁性材料にて形成されており、コイルへの通電によって、それぞれが励磁され、磁気回路を構成するようになっている。
【００３５】
詳しくは、第１のコイル２に通電が行われ、内側ステータ８の第１の内側磁極部８ａと、出力軸９の第１のコイルの内径部に挿入された部分と、スラスト軸受けとがＮ極に励磁されたとすると、第１のステータ６の第１の外側磁極部６ａ〜６ｅはＳ極に励磁される。以上の部品はそれぞれ接触しており、磁気的に接続されているので、磁気抵抗の少ない磁気回路を形成している。この磁気回路が、第１の内側磁極部８ａと第１の外側磁極部との間に挟まれたマグネット１を横切るので、効果的に磁束がマグネット１に作用する。
【００３６】
同様にして、第２のコイル３に通電が行われ、内側ステータ８の第２の内側磁極部８ｂと、出力軸９の第２のコイル３の内径部に挿入された部分と、内ヨーク１１とがＮ極に励磁されたとすると、第２のステータ７の第２の外側磁極部７ａ〜７ｅはＳ極に励磁される。以上の部品はそれぞれ磁気的に接続されているので、磁気抵抗の少ない磁気回路を形成している。この磁気回路が、第２の内側磁極部８ｂと第２の外側磁極部との間に挟まれたマグネット１を横切るので、効果的に磁束がマグネット１に作用する。
【００３７】
１２はこのモータユニットを機器に取り付け、また出力軸９のモータと逆方向の回転支持部材を保持するための「コ」の字型板金である。第２のステータ７の天板部分に、曲げ部１２ａを部固定し、反対側の曲げ部１２ｂの中央に、回転支持部材１３が取り付けられている。
【００３８】
回転支持部材１３は、図３のように出力軸９のラジアル方向受けとなるＶ字斜面１３ａを持つ。出力軸９は該Ｖ字斜面１３ａ内において支持され、前述のスラスト軸受け１０の両者によって出力軸９は回転可能に保持される。
【００３９】
１４は出力軸９をスラスト方向とラジアル方向とに付勢する板ばねであり、前述のコの字板金１２の折り曲げ部１２ｂに取り付けられる。板ばね１４は付勢部１４ａにて出力軸９のリードスクリュー側端９ｃの球Ｒに対し、図３のように出力軸と垂直な面からある角度を持った位置で付勢している。またその付勢分力は、出力軸９のスラスト方向と、前述の回転支持部材１３のＶ字斜面に出力軸９が押し付ける方向になるようになっている。つまり、板ばね１４によって、出力軸９はスラスト方向に付勢されるとともに、回転支持部材１２ａの溝の方向に付勢されることによって、出力軸が回転する際にラジアル方向規制およびスラスト方向規制され、軸ぶれ防止となるものである。
【００４０】
さらに、板ばね１４のスラスト方向分力によって、出力軸９のモータシャフト側端部９ｄもスラスト軸受け１０の円錐形状穴部１０ａの溝方向に付勢されているので、出力軸端の球Ｒがこの円錐斜面に倣うことで、ラジアル方向に振れることなく回転可能となる。
【００４１】
以上述べたように、板ばね１４がラジアル方向とスラスト方向とへ共に付勢していることにより、出力軸９は、がたつきがなく回転可能であって、安定した駆動を行う。
【００４２】
これらのことによって、このモータは安定した回転をするだけでなく、このモータによって駆動される被駆動部材（不図示）の挙動に往復誤差や、ヒステリシス差のない駆動が可能で、さらに出力軸が振動することによって発生する駆動音の低減にもつながるステッピングモータとなる。
【００４３】
以上の部品によって本実施の形態におけるモータが構成され、これらが軸方向に積層されるような形で組み立てられる。第１のコイル２、第１のボビン４、第１のステータ６、スラスト軸受け１０とからなる第１ステータユニットと、第２のコイル２、第２のボビン５、第２のステータ７、内ヨーク１１からなる第２ステータユニットとで、内側ステータ８が固着されたマグネット１をスラスト方向両端から挟み込むようにして、組み立てられる。さらに第１ステータユニットと第２ステータユニットとの固定は、第１のボビン４に設けられた外筒４ｃと第２のボビン５に設けられた外壁５ｃとか組み合わさり、両者を固着することによって固定される。従来例１で提示したものは第１ステータユニットと第２ステータユニットとの固定および、ステータ保護、カバーのために連結部材２０７が必要であったのに対し、本実施の形態では連結部材の役割をボビンの鍔部に設けた外筒（外壁）にて行っているので、部品点数が少なくて済む。
【００４４】
また、従来例では、連結部材２０７にステータ（２０４、２０５）を挿入する際、外側磁極部の歯を内側に曲げて組み立ててしまい、外側磁極部がマグネットと接触するという危険性があったが、本実施の形態では、外側磁極部が内側に倒れないように規制された状態で組み付けるので、不良の可能性が低く、組み立てが容易な構成となっている。
【００４５】
さらに、本実施の形態では第１のステータ６と第２のステータ７はカップ状の形状で外側の筒部分に切り欠きを設けたという簡単な形状であるから、製造が容易である。もしも従来例１のような構造であると、第１のステータあるいは第２のステータはそれぞれ内側磁極部を外側磁極部と一体的に構成しなければならず、内側磁極部と外側磁極部を同一の部品で構成するには製造も難しいし、別体で構成するにはかしめや溶接などが必要となり、コストアップにつながる。
【００４６】
さらに、従来例で示した提案のモータは、マグネットの外径部と外側磁極部の隙間を精度よく保って組み立てる必要があるほかに、マグネットの内径部に対向する位置にある内側磁極部がマグネットに対し所定の隙間を設けて設置する必要があり、部品精度のばらつきや組み立て精度が悪いことによりこの隙間を確保できず、接触してしまうなどの不良が生じる可能性が高い。しかし本実施例ではマグネット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、従来例で示した提案のモータでは第１の内側磁極部と第２の内側磁極部を別の部品にて構成していたが、本実施例では単一の部品で構成しているので、お互いの相互差が少なく、精度の良いステッピングモータとすることができる。
【００４７】
また、従来例３で提案されているものは、出力軸がスラスト方向では規制されているが、スラスト方向に加圧しているガイド自体のがたを規制するようにはなっていないので、ラジアルがたが残っている。これに対し、本実施例では、出力軸９が板ばね１４によってスラスト方向とラジアル方向に規制されているので出力軸のがたつきがほとんどなく、従来例で示されるものよりも回転精度が向上し、駆動音の低減となる。さらに被駆動部材に振動を与えることなく駆動可能なステッピングモータとなるので、例えば、光学レンズなど駆動中の倒れやヒステリシス誤差に敏感なものを駆動する際に効果的である。
【００４８】
さらに、本実施例では、スラスト規制を行わないタイプのモータユニット構成部品に加えて、板ばね部品を設けるだけでよいので、部品点数が少なく、省スペースなモータユニットとなる。
【００４９】
従来例４で提案されているものも従来例３と同様に、移動可能な軸受けのがたを規制するものがないので、スラスト方向の規制は行っているものの、軸受け自体がラジアル方向にがたつくので出力軸もがたつき、騒音などの影響がでる。さらに、この軸受けはステータの外側にガイド部材を配置する必要がありモータの軸方向長さが長くなっていたのに対し、本実施例では軸受け部に板ばねを設置するだけでよいので、モータのスラスト方向長さを大きくすることなく、配置可能である。
【００５０】
次に本発明のステッピングモータの回転駆動の仕組みについて図４を用いて詳細に説明する。
【００５１】
図４（ａ）〜（ｄ）は図２のＡ−Ａ断面を示す図であり、図４（ｅ）〜（ｈ）は図２のＢ−Ｂ断面を示す図である。また、図４（ａ）と（ｅ）、（ｂ）と（ｆ）、（ｃ）と（ｇ）、（ｄ）と（ｈ）が同タイミングでの断面図である。
【００５２】
マグネット１が図４（ａ）の状態は、第１のコイル２および第２のコイル３に通電して、第１のステータ６の外側磁極部６ａ〜６ｅをＮ極に励磁し、第２のステータ７の外側磁極部７ａ〜７ｅをＳ極に励磁した場合の図である。この状態から第１のコイルへの通電を反転させ、第１のステータ６の第１の外側磁極部６ａ〜６ｅをＳ極、第２のステータ７の第２の外側磁極部７ａ〜７ｅをＳ極に励磁すると、ロータであるマグネットは反時計方向に１８度回転し、図４（ｂ）に示す状態になる。次に第２のコイル３への通電を反転させ、第１のステータ６の外側磁極部６ａ〜６ｅをＳ極に励磁し、第２のステータ７の外側磁極部７ａ〜７ｅをＮ極に励磁すると、マグネットは更に反時計方向に１８度回転し、図４（ｃ）に示す状態になる。次に第１のコイル２への通電を反転させ、第１のステータ６の外側磁極部６ａ〜６ｅをＮ極に励磁し、第２のステータ７の外側磁極部７ａ〜７ｅをＮ極に励磁すると、マグネットは更に反時計方向に１８度回転し、図４（ｄ）に示す状態になる。次に、第２のコイル３への通電を反転させ、第１のステータ６の外側磁極部６ａ〜６ｅをＮ極に励磁し、第２のステータ７の外側磁極部７ａ〜７ｅをＳ極に励磁すると、マグネット１は更に反時計方向に１８度回転し、図４（ａ）の状態に再び戻る。
【００５３】
以後、上記のように第１のコイル２および第２のコイル３への通電方向を順次切り換えることによって、マグネット１は通電位相に応じた位置へと順に回転する。
【００５４】
上記実施例では従来例で提案されているものと同様に、コイルへの通電により発生する磁束を直接マグネットに作用させ、ステッピングモータの出力を高出力なものにするとともに、非常に小型化可能なものとしている。つまり、このモータの径はマグネットの径にステータの磁極を対向させるだけの大きさがあればよく、またステッピングモータの長さはマグネットの長さに第１のコイルと第２のコイルの長さを加えただけの長さがあれば良いことになる。このため、ステッピングモータの大きさは、マグネットおよびコイルの径と長さによって決まるもので、マグネットおよびコイルの径と長さをそれぞれ非常に小さくすればステッピングモータを超小型にすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係るステッピングモータを示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すステッピングモータの組み立て完成状態の断面図である。
【図３】図２に示すステッピングモータの回転支持部材の詳細図である。
【図４】本発明の実施の第１の形態に係るステッピングモータのロータ回転動作説明図である。
【図５】従来例１に示すステッピングモータの分解斜視図である。
【図６】従来例１に示すステッピングモータの回転軸と垂直な方向から見た断面図である。
【図７】従来例３に示すステッピングモータの軸方向断面図である。
【図８】従来例４に示すステッピングモータの軸方向断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  マグネット
２  第１のコイル
３  第２のコイル
４  第１のボビン
５  第２のボビン
６  第１のステータ
６ａ〜６ｅ  第１の外側磁極部
７  第２のステータ
７ａ〜７ｅ  第２の外側磁極部
８  内側ステータ
８ａ  第１の内側磁極部
８ｂ  第１の内側磁極部
９  出力軸
９ａ  リードスクリュー部
９ｂ  モータシャフト部
１０  スラスト軸受け
１１  内ヨーク
１２  取り付け板金
１３  回転支持部材
１４  板ばね
【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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