(57)【要約】【課題】  ロータマグネットの外周面に所定の着磁領域を好適に形成可能なロータマグネットの製造方法、およびモータを提供すること。【解決手段】  着磁ヨーク１１において軸線方向に形成された挿入孔１３０内に着磁前のロータマグネット２２を挿入した状態で着磁ヨーク１１に設けた着磁コイルに通電することにより、ロータマグネット２２の外周面に着磁を施す。その際、着磁コイルとして、第１の着磁ヨーク１１１に設けた第１の着磁コイル１５１と、第２の着磁ヨーク１１２に設けた第２の着磁コイル１５２とを用いる。【選択図】  図４
2007043763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着磁ヨークにおいて軸線方向に形成された挿入孔内に着磁前のロータマグネットを挿入した状態で前記着磁ヨークに設けた着磁コイルに通電することにより、ロータマグネットの外周面に着磁を施すロータマグネットの製造方法において、
前記着磁コイルとして、前記着磁ヨークの軸線方向の一方側領域に設けた第１の着磁コイルと、前記着磁ヨークの軸線方向の他方側領域に設けた第２の着磁コイルとを用い、前記ロータマグネットの外周面に、軸線方向の一方側に位置する第１の着磁領域と、軸線方向の他方側に位置する第２の着磁領域とを形成することを特徴とするロータマグネットの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記着磁ヨークを、前記一方側領域を構成する第１の着磁ヨークと、前記他方側領域を構成する第２の着磁ヨークとに分割したヨークを用いることを特徴とするロータマグネットの製造方法。
【請求項３】
請求項２において、前記着磁ヨークの前記一方側領域と前記他方側領域との間に、前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間に無着磁領域を形成するための非磁性領域を構成しておくことを特徴とするロータマグネットの製造方法。
【請求項４】
請求項３において、前記非磁性領域は、前記着磁ヨークの内周面で半径方向外側に向けて凹んだ環状凹部であることを特徴とするロータマグネットの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間でＮ極とＳ極の位置が所定の電気角ずれるように前記第１の着磁コイルと前記第２の着磁コイルの位置および通電方向を設定することを特徴とするロータマグネットの製造方法。
【請求項６】
請求項５において、前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間でＮ極とＳ極の位置が電気角で１８０°ずれるように前記第１の着磁コイルと前記第２の着磁コイルの位置および通電方向を設定することを特徴とするロータマグネットの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記ロータマグネットは、少なくとも前記第１の着磁領域から前記第２の着磁領域にかけて外径寸法が一定の円筒形状を有する１つのマグネットからなることを特徴とするロータマグネットの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載のロータマグネットの製造方法により製造したロータマグネットを有するモータであって、
前記ロータマグネットの周りには、前記第１の着磁領域に対向する極歯を備えた第１のステータコアと、前記第２の着磁領域に対向する極歯を備えた第２のステータコアとがモータ軸線方向で重ねて配置された円筒状のステータが配置されていることを特徴とするモータ。
【請求項９】
モータ軸線方向に重ねて配置された第１のステータコアと第２のステータコアとを備えた円筒状のステータと、該ステータの内周面に外周面が対向するロータマグネットを備えたロータとを有するモータにおいて、
前記ロータマグネットは、外径寸法が軸線方向で一定の円筒形状を有し、
前記ロータマグネットの外周面には、前記第１のステータコアの極歯に対向する第１の着磁領域と前記第２のステータコアの極歯に対向する第２の着磁領域とが形成されているとともに、前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間に無着磁領域が形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項１０】
モータ軸線方向に重ねて配置された第１のステータコアと第２のステータコアとを備えた円筒状のステータと、該ステータの内周面に外周面が対向するロータマグネットを備えたロータとを有するモータにおいて、
前記ロータマグネットの外周面には、前記第１のステータコアの極歯に対向する第１の着磁領域と前記第２のステータコアの極歯に対向する第２の着磁領域とが形成され、
前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域とは、Ｎ極とＳ極の位置が所定の電気角ずれていることを特徴とするモータ。
【請求項１１】
請求項１０において、前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域とは、Ｎ極とＳ極の位置が電気角で１８０°ずれていることを特徴とするモータ。
【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などに用いられるロータマグネットの製造方法、およびモータに関するものである。さらに詳しくは、ロータマグネットに対する着磁技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＭ型のステッピングモータは、例えば、図６（ａ）に示すように、円筒状のステータ３の内側にロータマグネット２２が位置するように構成されている。ステータ３は、モータ軸線方向に重ねて配置された第１のステータ組４と第２のステータ組５とを備えており、これらのステータ組４、５を構成するステータコア４１、４３、５１、５３は各々、ロータマグネット２２の外周面に対向する極歯を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、ステータコア４３、５３は直接、接していることが多く、このような場合には、接触部分３０にロータマグネット２２からの磁束が収束し、ロータマグネット２２の回転を妨げるような、大きなディテントトルクが発生するという問題点がある。このようなディテントトルクは、振動やノイズを発生させる原因となるため、好ましくない。そこで、低振動や低ノイズが要求される場合、図６（ｂ）に示すように、ステータコア４３、５３の接触部分３０に対向する領域が半径方向外側に凹んだ、いわゆるダンベル構造のロータマグネット２２が用いられる（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
しかしながら、このような構造のロータマグネット２２を製造するには、以下の方法
第１の従来方法：２つのマグネットを離間配置する方法、
第２の従来方法：磁性材料を射出成形する際、ダンベル形状に成形する方法、
第３の従来方法：ストレートの円筒状マグネットの内周面を切削する方法
が採用されるため、様々な問題点がある。例えば、第１の従来方法では、部品の加工コスト、組立コストが増大し、かつ、２つのマグネットを接着剤により固定する必要があるため、信頼性が低下しやすい。また、第２の従来方法では、通常の圧縮成形では製造できないので、射出成形で製造せざるを得ない。このため、射出成形可能な材料しか使えず、このような材料は高価であり、かつ、磁気性能が低いという問題点がある。さらに、第３の従来方法では、追加加工が必要な分、コストが嵩むという問題点がある。
【０００５】
従って、ロータマグネット２２として、図６（ａ）に示すように、外径寸法が軸線方向において一定で、かつ、軸線方向の両側に第１の着磁領域２２１および第２の着磁領域２２２を備えるとともに、ステータコア４３、５３の接触部分３０に対向する領域を無着磁領域２２３としたものを用いれば、振動やノイズの発生を抑えたステッピングモータを安価に構成できる。このようなロータマグネット２２を製造する方法として、図７に示すように、ロータマグネット２２を着磁するときに用いる着磁ヨーク１１において、ロータマグネット２２の軸線方向の中央位置に対向する部分に非磁性材料１１９を挿入した構成、ロータマグネット２２の軸線方向の中央位置に対向する部分に開口を設けた構成が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００３−６０７５９公報
【特許文献２】特開２００５−５７９９１公報
【特許文献３】特開平６−３８４９３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献３に記載の構成を採用した場合でも、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、ロータマグネット２２の軸線方向の中央位置は完全な無着磁領域２２３になっていない。すなわち、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図６（ａ）に示すロータマグネット２２の外周面の磁束密度を計測した結果をロータマグネットの外周面を展開した座標上に三次元的に示す説明図、ロータマグネットの第１の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、ロータマグネットの無着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、およびロータマグネットの第２の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図であり、これらの図からわかるように、従来のステッピングモータでは、第１の着磁領域２２１および第２の着磁領域２２２では、磁束密度が正弦波を示す一方（図８（ｂ）、（ｄ）に実線Ｌ２２１″、Ｌ２２２″で示す）、無着磁領域２２３であっても、磁束密度は明確な正弦波を示しており（図８（ｃ）に実線Ｌ２２３で示す）、完全な無着磁領域になっていない。このため、従来のステッピングモータでは、振動やノイズの発生を確実に防止することができないという問題点がある。その理由は、例えば、図７に示すように、ロータマグネット２２の軸線方向の中央位置に対向する部分に非磁性材料１１９を挿入するにあたって、第１の着磁ヨーク１１１、非磁性材料１１９、第２の着磁ヨーク１１２を積層して着磁ヨーク１１を構成し、その軸線方向の一方の端部で折り返しながら、隣接する着磁コイル１５（一点鎖線で示す）同士を他方の端部で加締した後、ハンダ１５０などで接続すると、非磁性材料１１９が位置する部分でも着磁コイル１５が通っているので、ロータマグネット２２の軸線方向の中央領域を完全な無着磁領域２２３にできないためと考えられる。
【０００７】
また、ステッピングモータにおいては、ロータマグネット２２の軸線方向で並ぶ第１の着磁領域２２１と第２の着磁領域２２２でＮ極とＳ極の位置をずらすことがあり、このようなロータマグネット２２は、第１の着磁ヨーク１１１と第２の着磁ヨーク１１２を周方向でずらすことにより製造できる。
【０００８】
しかしながら、図７に示す着磁ヨーク１１においては、第１の着磁ヨーク１１１と第２の着磁ヨーク１１２を周方向でずらすことができる量は、着磁コイル１５が緊張しても切断しない程度に限られており、例えば、第１の着磁領域２２１と第２の着磁領域２２２でＮ極とＳ極の位置を電気角で５°から１０°しかずらすことができない。
【０００９】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ロータマグネットの外周面に所定の着磁領域を好適に形成可能なロータマグネットの製造方法、およびモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明では、着磁ヨークにおいて軸線方向に形成された挿入孔内に着磁前のロータマグネットを挿入した状態で前記着磁ヨークに設けた着磁コイルに通電することにより、ロータマグネットの外周面に着磁を施すロータマグネットの製造方法において、前記着磁コイルとして、前記着磁ヨークの軸線方向の一方側領域に設けた第１の着磁コイルと、前記着磁ヨークの軸線方向の他方側領域に設けた第２の着磁コイルとを用い、前記ロータマグネットの外周面に、軸線方向の一方側に位置する第１の着磁領域と、軸線方向の他方側に位置する第２の着磁領域とを形成することを特徴とする。
【００１１】
本発明では、着磁コイルとして、着磁ヨークの軸線方向の一方側領域に設けた第１の着磁コイルと、着磁ヨークの軸線方向の他方側領域に設けた第２の着磁コイルとが用いられているため、ロータマグネットの外周面には、第１の着磁コイルおよび第２の着磁コイルによって各々独立した着磁が可能である。このため、ロータマグネットの外周面に所定の着磁領域を好適に形成できる。
【００１２】
本発明において、前記着磁ヨークを、前記一方側領域を構成する第１の着磁ヨークと、前記他方側領域を構成する第２の着磁ヨークとに分割したヨークを用いることが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記着磁ヨークの前記一方側領域と前記他方側領域との間に、前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間に無着磁領域を形成するための非磁性領域を構成しておくことが好ましい。本発明において「非磁性領域」とは、磁束が発生せず、あるいは、磁束が発生してもその密度が著しく低いため、ロータマグネットに対する着磁能力がない領域を意味する。本発明において「無着磁領域」とは、磁束がほとんど発生せず、第１のステータコアと第２のステータコアがモータ軸線方向で重ねて配置されたモータを構成した場合、第１のステータコアと第２のステータコアとの接触部分に磁束を収束させない領域のことを意味する。このような方法で製造したロータマグネットを用いたモータでは、第１のステータコアと第２のステータコアが接触している場合でも、このような接触部分にロータマグネットからの磁束が収束しない。それ故、ロータマグネットの回転を妨げるような、大きなディテントトルクが発生しないので、振動やノイズが発生しない。
【００１４】
本発明において、前記非磁性領域は、例えば、前記着磁ヨークの内周面で半径方向外側に向けて凹んだ環状凹部によって構成することができる。
【００１５】
本発明において、前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間でＮ極とＳ極の位置が所定の電気角ずれるように前記第１の着磁コイルと前記第２の着磁コイルの位置および通電方向を設定することが好ましい。すなわち、本発明では、第１の着磁コイルと第２の着磁コイルの位置および通電方向を任意に設定できるので、前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間でＮ極とＳ極の位置が電気角で１８０°ずれるように前記第１の着磁コイルと前記第２の着磁コイルの位置および通電方向を設定することができる。このように構成すると、前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間でＮ極とＳ極の位置が一致している場合に対して、ロータの回転方向を反対にすることができる。
【００１６】
本発明において、前記ロータマグネットは、少なくとも前記第１の着磁領域から前記第２の着磁領域にかけて外径寸法が一定の円筒形状を有していることが好ましい。本発明によれば、着磁の際、第１の着磁領域と第２の着磁領域との間に、完全な無着磁領域といえる領域を形成できるので、ロータマグネットについては、外径寸法が一定の円筒形状を有しているものを用いることができ、このようなロータマグネットであれば、安価かつ、磁気性能に優れた材料で成形できる。
【００１７】
本発明に係るロータマグネットを用いてモータを構成するには、前記ロータマグネットの周りには、前記第１の着磁領域に対向する極歯を備えた第１のステータコアと、前記第２の着磁領域に対向する極歯を備えた第２のステータコアとがモータ軸線方向で重ねて配置された円筒状のステータが配置される。
【００１８】
本発明では、モータ軸線方向に重ねて配置された第１のステータコアと第２のステータコアとを備えた円筒状のステータと、該ステータの内周面に外周面が対向するロータマグネットを備えたロータとを有するモータにおいて、前記ロータマグネットは、外径寸法が軸線方向で一定の円筒形状を有し、かつ、前記ロータマグネットの外周面には、前記第１のステータコアの極歯に対向する第１の着磁領域と前記第２のステータコアの極歯に対向する第２の着磁領域とが形成されているとともに、前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間に無着磁領域が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明では、モータ軸線方向に重ねて配置された第１のステータコアと第２のステータコアとを備えた円筒状のステータと、該ステータの内周面に外周面が対向するロータマグネットを備えたロータとを有するモータにおいて、前記ロータマグネットの外周面には、前記第１のステータコアの極歯に対向する第１の着磁領域と前記第２のステータコアの極歯に対向する第２の着磁領域とが形成され、前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域とは、Ｎ極とＳ極の位置が電気角で所定の角度、例えば１８０°ずれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、着磁コイルとして、着磁ヨークの軸線方向の一方側領域に設けた第１の着磁コイルと、着磁ヨークの軸線方向の他方側領域に設けた第２の着磁コイルとが用いられているため、ロータマグネットの外周面には、第１の着磁コイルおよび第２の着磁コイルによって各々独立した着磁が可能である。このため、ロータマグネットの外周面に所定の着磁領域を好適に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したロータマグネットの製造方法およびステッピングモータを説明する。
【００２２】
［実施の形態１］
図１および図２は、本発明が適用されるステッピングモータの縦断面図、およびステッピングモータの要部を分解して示す説明図である。
【００２３】
図１および図２に示すように、本形態のステッピングモータ１は、ＰＭ型ステッピングモータであり、円筒状の永久磁石からなるロータマグネット２２およびロータマグネット２２から延びた回転軸２１を備えたロータ２と、ロータマグネット２２を囲むように配置された円筒状のステータ３とを有している。ロータマグネット２２は、回転軸２１に対して基端側（反出力端側）に構成され、出力端側が大きく突き出た構成になっている。
【００２４】
ステータ３は、モータ軸線方向に重ねて配置された第１のステータ組４と第２のステータ組５から構成されている。これらのステータ組４、５のうち、先端側に位置する第１のステータ組４は、第１の外ステータコア４１と、コイルが巻回された第１のボビン４２と、このボビン４２を第１の外ステータコア４１との間に挟む第１の内ステータコア４３とから構成され、第１のボビン４２の内周面に沿って、第１の外ステータコア４１、および第１の内ステータコア４３のそれぞれに形成された複数の極歯４１１、４３１が並んでいる。同様に、基端側に位置する第２のステータ組５も、第２の外ステータコア５１と、コイルが巻回された第２のボビン５２と、このボビン５２を第２の外ステータコア５１との間に挟む第２の内ステータコア５３とから構成され、第２のボビン５２の内周面に沿って、第２の外ステータコア５１、および第２の内ステータコア５３のそれぞれに形成された複数の極歯５１１、５３１が並んでいる。ここで、第１のステータ組４と第２のステータ組５とでは、電気角が９０°ずれた２相構造となっている。
【００２５】
第１および第２のボビン４２、５２は、いずれも樹脂成形品であり、コイル巻線４２１、５２１が巻回された円筒状胴部４２２、５２２と、この円筒状胴部４２２、５２２の上端側および下端側に形成されたフランジ部４２３、４２４、５２３、５２４とを備えている。
【００２６】
ここで、第１のステータ組４と第２のステータ組５は直接、重ねられており、第１の内ステータコア４３と第２の内ステータコア５３は、接触部分３０で直接、接している。なお、第１の内ステータコア４３と第２の内ステータコア５３は溶接などで接合されていることもある。
【００２７】
回転軸２１の先端側（図示せず）は、ステータ３に固着されたコの字形状の取り付け板８に固定されている一方、回転軸２１の基端側は、ラジアル軸受７によって支持されている。ラジアル軸受７は、第２のステータ組５を構成する第２の内ステータコア５３の内周面に嵌め込み固定されている。また、ラジアル軸受７は端板６で固定されている。なお、ロータマグネット２２の基端面には、回転軸２１の周りにラジアル軸受部７が入り込む凹部２６が形成され、先端面にも、回転軸２１の周りに凹部２７が形成されている。
【００２８】
（ロータマグネットの詳細構成）
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の実施の形態１に係るステッピングモータに用いたロータマグネットの外周面の磁束密度を計測した結果をロータマグネットの外周面を展開した座標上に三次元的に示す説明図、ロータマグネットの第１の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、ロータマグネットの無着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、およびロータマグネットの第２の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図である。
【００２９】
このように構成したステッピングモータ１において、本形態では、ロータマグネット２２は、外径寸法が軸線方向で一定の円筒形状を有している。また、ロータマグネット２２の外周面には、軸線方向の一方側領域で第１の外ステータコア４１および第１の内ステータコア４３の各極歯４１１、４３１に対向する第１の着磁領域２２１と、軸線方向の他方側領域で第２の外ステータコア５１および第２の内ステータコア５３の各極歯５１１、５３１に対向する第２の着磁領域２２２とを備えている。また、ロータマグネット２２の外周面には、第１の着磁領域２２１と第２の着磁領域２２２との間において第１の内ステータコア４３と第２の内ステータコア５３との接触部分３０に対向する領域に無着磁領域２２３が形成されている。
【００３０】
このように構成したロータマグネット２２の外周面の磁束密度を計測した結果をロータマグネットの外周面を展開した座標上に三次元的に示すと、図３（ａ）に示すように表れる。すなわち、図３（ｂ）、（ｄ）に実線Ｌ２２１、Ｌ２２２で示すように、第１の着磁領域２２１および第２の着磁領域２２２は、周方向においてＮ極とＳ極とが交互に並ぶ多極着磁領域になっている。また、図３（ｃ）に実線Ｌ２２３で示すように、無着磁領域２２３は、磁束をほとんど検出できないほど磁束密度が極めて低く、第１の内ステータコア４３と第２の内ステータコア５３との接触部分３０に対向する領域に磁束を収束させることがない。従って、それ故、ロータマグネット２２には、その回転を妨げるような大きなディテントトルクが発生しないので、本形態のステッピングモータ１では振動やノイズが発生しない。
【００３１】
また、ロータマグネット２２は、軸線方向の全体で外径寸法が一定の円筒形状を有しており、このようなロータマグネット２２であれば、安価かつ、磁気性能に優れた材料で成形できる。
【００３２】
（ロータマグネット２２の製造方法）
図４（ａ）〜（ｇ）は各々、本形態の製造方法で用いる着磁装置の断面図、着磁ヨークの平面図、着磁ヨークの底面図、着磁ヨークの挿入孔内にロータマグネットを挿入した状態を拡大して示す断面図、着磁ヨークの内周面を拡大して示す斜視図、第１の着磁コイルと第２の着磁コイルを直列接続したときの等価回路図、および第１の着磁コイルと第２の着磁コイルを並列接続したときの等価回路図である。
【００３３】
次に、ロータマグネット２２の製造方法のうち、磁性材料を成形してなる未着磁のロータマグネット２２に着磁する工程を説明する。
【００３４】
本形態では、図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、着磁装置１０として、第１の着磁コイル１５１および第２の着磁コイル１５２を各々一方側領域および他方側領域に設けた着磁ヨーク１１に用いる。この着磁ヨーク１１には、軸線方向に挿入孔１３０が形成されているので、この挿入孔１３０内に着磁前のロータマグネット２２を挿入した状態で第１の着磁コイル１５１および第２の着磁コイル１５２に通電することにより、ロータマグネット２２の外周面に着磁を施すことができる。
【００３５】
このような着磁工程を行うにあたって、本形態では、着磁ヨーク１１として、第１の着磁コイル１５１を設けた一方側領域を構成する第１の着磁ヨーク１１１と、第２の着磁コイル１５２を設けた他方側領域を構成する第２の着磁ヨーク１１２とに分割したヨークを用いる。ここで、第１の着磁ヨーク１１１および第２の着磁ヨーク１１２は、それらを軸線方向で重ねたときに挿入孔１３０を構成する孔１３１、１３２が形成されており、第１の着磁ヨーク１１１および第２の着磁ヨーク１１２の孔１３１、１３２の内周面には、軸線方向に延びて両端部に達する複数のコイル線配置用の溝１６１、１６２が周方向に等角度間隔に形成されている。また、第１の着磁ヨーク１１１に対して第１の着磁コイル１５１は、内側の端部で折り返すとともに、隣接するコイル同士を外側の端部で加締した後、ハンダ１５０などで接続され、第２の着磁ヨーク１１２に対して第２の着磁コイル１５２は、内側の端部で折り返すとともに、隣接するコイル同士を反対側の端部で加締した後、ハンダ（図示せず）などで接続されている。第１の着磁コイル１５１および第２の着磁コイル１５２からは、端子を備えた給電線１７１、１７２が引き出されており、第１の着磁コイル１５１と第２の着磁コイル１５２は、図４（ｆ）、（ｇ）に示すように、直列接続された状態、あるいは並列接続された状態で給電される。なお、第１の着磁コイル１５１および第２の着磁コイル１５２については各々、第１の着磁ヨーク１１１および第２の着磁ヨーク１１２の両端部で折り返してもよい。
【００３６】
また、本形態では、第１の着磁ヨーク１１１（一方側領域）と、第２の着磁ヨーク１１２（他方側領域）とが接する部分には、円弧状の段部１４１、１４２が形成されており、第１の着磁ヨーク１１１および第２の着磁ヨーク１１２を軸線方向で重ねたとき、これらの段部１４１、１４２は一体となって、着磁ヨーク１１の内周面に、半径方向外側に凹む環状凹部１４０を構成する。従って、着磁ヨーク１１の内周面には、環状凹部１４０によって、磁束が発生せず、あるいは、磁束が発生してもその密度が著しい非磁性領域が形成される。
【００３７】
このような構成の着磁装置１０において、挿入孔１３０内に着磁前のロータマグネット２２を挿入した状態で第１の着磁コイル１５１および第２の着磁コイル１５２に通電すると、ロータマグネット２２の外周面のうち、第１の着磁ヨーク１１１と対向する一方側領域にはＮ極とＳ極が周方向に交互に形成された第１の着磁領域２２１が形成され、第２の着磁ヨーク１１２と対向する他方側領域にはＮ極とＳ極が周方向に交互に形成された第２の着磁領域２２２が形成される。
【００３８】
ここで、第１の着磁コイル１５１および第２の着磁コイル１５２には、軸線方向で重なる部分には同一方向の電流が流される。従って、ロータマグネット２２の第１の着磁領域２２１と第２の着磁領域２２２において、軸線方向で重なる位置には同一の磁極が形成され、電気角のずれがない。
【００３９】
また、ロータマグネット２２の外周面のうち、環状凹部１４０と対向する部分は着磁されず、第１の着磁領域２２１と第２の着磁領域２２２との間には無着磁領域２２３が形成される。しかも、本形態では、２つの着磁コイル１５１、１５２を用いているため、環状凹部１４０に相当する部分には着磁コイルが通っていない。それ故、略完全な無着磁領域２２３を形成することができる。
【００４０】
このように本形態によれば、軸線方向の全体で外径寸法が一定の円筒形状のロータマグネット２２に対して無着磁領域２２３を容易に形成でき、かつ、このような無着磁領域２２３は、磁束がほとんど発生させない完全な無着磁領域であるため、２つのステータ組４、５がモータ軸線方向で重ねて配置されたステッピングモータ１を構成した場合でも、第１の内ステータコア４３と第２の内ステータコア５３との接触部分３０に磁束を収束させない。
【００４１】
［実施の形態２］
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の実施の形態２に係るステッピングモータに用いたロータマグネットの外周面の磁束密度を計測した結果をロータマグネットの外周面を展開した座標上に三次元的に示す説明図、ロータマグネットの第１の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、ロータマグネットの無着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、およびロータマグネットの第２の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図である。
【００４２】
実施の形態１では、ロータマグネット２２を着磁する際、第１の着磁コイル１５１および第２の着磁コイル１５２には、軸線方向で重なる部分に同一方向の電流を流したが、第１の着磁コイル１５１と第２の着磁コイル１５２との接続を変更することにより、第１の着磁コイル１５１および第２の着磁コイル１５２において軸線方向で重なる部分に逆向きの方向の電流を流せば、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、ロータマグネット２２の第１の着磁領域２２１と第２の着磁領域２２２において、軸線方向で重なる位置には異なる磁極が形成される。従って、第１の着磁領域２２１と第２の着磁領域２２２で、図５（ｂ）、（ｄ）に実線Ｌ２２１′、Ｌ２２２′で示すように、Ｎ極とＳ極の位置が電気角で１８０°ずれているロータマグネット２２を製造でき、このようなロータマグネット２２を用いれば、ロータ２が、実施の形態１と反対方向に回転するステッピングモータ１を構成することができる。
【００４３】
なお、本形態では、実施の形態１と同様、第１の着磁ヨーク１１１と第２の着磁ヨーク１１２とが接する部分に環状凹部１４０（非磁性領域）を設けたため、図５（ｃ）に実線Ｌ２２３′で示すように、第１の着磁領域２２１と第２の着磁領域２２２との間に無着磁領域２２３を形成したが、あくまで、第１の着磁領域２２１と第２の着磁領域２２２で、Ｎ極とＳ極の位置が電気角で１８０°ずらせばよい場合には、第１の着磁ヨーク１１１と第２の着磁ヨーク１１２とが接する部分から環状凹部４０（非磁性領域）を省略すればよい。
【００４４】
［その他の実施の形態］
上記実施の形態では、着磁ヨーク１１の軸線方向の一方側領域に第１の着磁コイル１５１を配置し、着磁ヨーク１１の軸線方向の他方側領域に第２の着磁コイル１５２を配置するにあたって、着磁コイル１５１、１５２を配置しやすいように、着磁ヨーク１１を２つの着磁ヨーク１１１、１１２に分割したが、着磁コイル１５１、１５２の配置に支障がなければ、一体の着磁ヨーク１１を用いてもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、着磁ヨーク１１に非磁性領域を形成するにあたって、環状凹部４０を形成したが、図７を参照して説明したように、第１の着磁ヨーク１１１と第２の着磁ヨーク１１２との間に非磁性材料１１９を配置してもよい。
【００４６】
さらに、実施の形態２では、第１の着磁領域２２１と第２の着磁領域２２２との間でＮ極とＳ極の位置が電気角で１８０°ずれるように第１の着磁コイル１５１と第２の着磁コイル１５２の位置および通電方向を設定したが、ずれ角度については電気角で１８０°に限らず、任意の電気角、例えば、電気角で９０°あるいは２７０°ずれるように第１の着磁コイル１５１と第２の着磁コイル１５２の位置および通電方向を設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明が適用されるステッピングモータの縦断面図である。
【図２】本発明が適用されるステッピングモータの縦断面図、およびステッピングモータの要部を分解して示す説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の実施の形態１に係るステッピングモータに用いたロータマグネットの外周面の磁束密度を計測した結果をロータマグネットの外周面を展開した座標上に三次元的に示す説明図、ロータマグネットの第１の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、ロータマグネットの無着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、およびロータマグネットの第２の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｇ）は各々、本形態の製造方法で用いる着磁装置の断面図、着磁ヨークの平面図、着磁ヨークの底面図、着磁ヨークの挿入孔内にロータマグネットを挿入した状態を拡大して示す断面図、着磁ヨークの内周面を拡大して示す斜視図、第１の着磁コイルと第２の着磁コイルを直列接続したときの等価回路図、および第１の着磁コイルと第２の着磁コイルを並列接続したときの等価回路図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の実施の形態２に係るステッピングモータに用いたロータマグネットの外周面の磁束密度を計測した結果をロータマグネットの外周面を展開した座標上に三次元的に示す説明図、ロータマグネットの第１の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、ロータマグネットの無着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、およびロータマグネットの第２の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、従来のステッピングモータの縦断面図である。
【図７】従来の着磁装置の説明図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、従来のステッピングモータに用いたロータマグネットの外周面の磁束密度を計測した結果をロータマグネットの外周面を展開した座標上に三次元的に示す説明図、ロータマグネットの第１の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、ロータマグネットの無着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図、およびロータマグネットの第２の着磁領域における磁束密度を展開して示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ステッピングモータ
２２  ロータマグネット
２１  回転軸
２  ロータ
３  ステータ
４  第１のステータ組
５  第２のステータ組
１０  着磁装置
１１  着磁ヨーク
３０  内ステータコア同士の接触部分
４１  第１の外ステータコア
４３  第１の内ステータコア
５１  第２の外ステータコア
５３  第２の内ステータコア
１１１  第１の着磁ヨーク
１１２  第２の着磁ヨーク
１４０  環状凹部（非磁性領域）
１５１  第１の着磁コイル
１５２  第２の着磁コイル
１３０  挿入孔
１６１、１６２  着磁ヨークの溝
２２１  第１の着磁領域
２２２  第２の着磁領域
２２３  無着磁領域
４１１、４３１、５１１、５３１  極歯
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年8月5日(2005.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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