(57)【要約】【課題】容易に形成可能な構成により、正確に６０度ごとのステップを維持することのできるステップモータを提供する。【解決手段】径方向に２極着磁されたロータ５と、ロータの外周に沿って１２０度ごとに配置された第１磁極１５ａ、第２磁極１５ｂ及び第３磁極１５ｃと、第１磁極と第２磁極とを磁気的に結合する第１コイル２２ａと、第２磁極と第３磁極とを磁気的に結合する第２コイル２２ｂと、ロータを、６０度ずつ回転させるように第１コイルと第２コイルとに駆動パルスを印加する駆動パルス供給回路３１と、ロータの外周に沿って配置され、６０度回転毎のロータの静止状態を維持させるロータ静止手段１６とを備えている。【選択図】図１
2013038936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向に２極着磁されたロータと、
前記ロータの外周に沿って１２０度ごとに配置された第１磁極、第２磁極及び第３磁極と、
前記第１磁極と前記第２磁極とを磁気的に結合する第１コイルと、
前記第２磁極と前記第３磁極とを磁気的に結合する第２コイルと、
前記ロータを、６０度ずつ回転させるように前記第１コイルと前記第２コイルとに駆動パルスを印加する駆動パルス供給回路と、
前記ロータの外周に沿って配置され、６０度回転毎の前記ロータの静止状態を維持させるロータ静止手段と、
を備えていることを特徴とするステップモータ。
【請求項２】
前記ロータを受容するロータ受容部が形成されたステータ本体を有し、
前記第１磁極、第２磁極及び第３磁極の３つの磁極が前ロータ受容部の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のステップモータ。
【請求項３】
前記ロータ静止手段は、前記ロータ受容部の内周面に１２０度ごと又は６０度ごとに周期的に設けられた凸部又は凹部であることを特徴とする請求項２に記載のステップモータ。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステップモータ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プ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プ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】特公平５−６４４０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、このような２極着磁されたロータを備えるステップモータは、一般にロータが１８０度ステップで回転するため、例えばステップモータを時計の指針を運針させる運針機構の駆動源として用いるような場合には、減速用のギア（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、例えばロータが１８０度ステップで回転する場合、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。
【０００５】
しかし、このように大きく減速させる場合には、運針機構等、ステップモータによって駆動される機能部に調速（減速）用のギア（歯車）を多く設ける必要がある。
このため、ギア数が多くなることによりステップモータが組み込まれる装置の装置コストが高くなったり、多くのギアを組み込むスペースを確保するために製品サイズが大きくなるという問題がある。
さらに、ギア数が増えるとその分バックラッシュも累積し、これにより運針角度の精度が落ちる等、ステップモータによって駆動される機能部の精度も悪くなるといった問題があった。
【０００６】
また、従来正逆転可能なステップモータは、ロータを１８０度回転させる際に、ロータの回転角度に応じて３段階の駆動パルスをコイルに印加することが一般的であるが、それぞれの段階において必ずしもロータの回転角度が安定するわけではない。このため、ロータの回転角度と駆動パルスとを同期させることが難しく、効率的に回転させることが難しいとの問題もある。
【０００７】
この点、多極着磁されたロータを用いて回転角度を小さくする手法も考えられる。
このような構成とすれば、小さい回転角度での回転を正確に実現することができる。このため、細かい動きが要求される時計の指針の運針にステップモータを用いるような場合でも、回転角度を下げるために多くのギアを用いて減速する必要はない。
【０００８】
しかし、多極着磁のロータを形成するためには２極着磁に比べて複雑で高価な金型、着磁機が必要であるとの問題がある。
また、腕時計等の小型の機器の動力源としてステップモータを用いる場合、ロータも極めて小型にする必要があるが、小型の多極着磁のロータを形成することは極めて困難である。
【０００９】
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、容易に形成可能な構成により、正確に６０度ごとのステップを維持することのできるステップモータ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】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明に係るステップモータは、
径方向に２極着磁されたロータと、
前記ロータの外周に沿って１２０度ごとに配置された第１磁極、第２磁極及び第３磁極と、
前記第１磁極と前記第２磁極とを磁気的に結合する第１コイルと、
前記第２磁極と前記第３磁極とを磁気的に結合する第２コイルと、
前記ロータを、６０度ずつ回転させるように前記第１コイルと前記第２コイルとに駆動パルスを印加する駆動パルス供給回路と、
前記ロータの外周に沿って配置され、６０度回転毎の前記ロータの静止状態を維持させるロータ静止手段と、
を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２極着磁されたロータを、６０度ずつ回転させることができ、ロータ静止手段によって６０度回転毎のロータの静止状態を維持させることができる。このため、容易に形成可能な構成により正確に６０度ごとのステップを維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）は、本実施形態におけるステップモータの平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すステップモータの矢視Ｂ方向から見た側面図である。
【図２】（Ａ）は、図１に示すステップモータのステータ本体の平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すステータ本体の矢視Ｂ方向から見た側面図である。
【図３】図１に示すステップモータの第１コイルブロック及び第２コイルブロックの平面図である。
【図４】図１に示すステップモータの第１コイル及び第２コイルに駆動パルスを印加する機構を示す要部ブロック図である。
【図５】図１に示すステップモータを正転させる場合の磁束の流れを模式的に示した図であり、（Ａ）は、ロータが初期位置にある状態を示し、（Ｂ）は、ロータが６０度回転した状態を示し、（Ｃ）は、ロータが１２０度回転した状態を示し、（Ｄ）は、ロータが１８０度回転した状態を示している。
【図６】図１に示すステップモータを逆転させる場合の磁束の流れを模式的に示した図であり、（Ａ）は、ロータが初期位置にある状態を示し、（Ｂ）は、ロータが−６０度回転した状態を示し、（Ｃ）は、ロータが−１２０度回転した状態を示し、（Ｄ）は、ロータが−１８０度回転した状態を示している。
【図７】（Ａ）は、図１に示すステップモータの一変形例の平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すステップモータの第１コイルブロック及び第２コイルブロックの平面図である。
【図８】ステップモータの一変形例を示す平面図である。
【図９】ステップモータの一変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１から図６を参照しつつ、本発明に係るステップモータの好適な実施形態について説明する。本実施形態に係るステップモータは、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プ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。
【００１４】
図１（Ａ）は、本実施形態におけるステップモータの平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すステップモータを矢視Ｂ方向から見た側面図である。
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、ステップモータ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。
【００１５】
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。
第１コイルブロック２０ａ、第２コイルブロック２０ｂの一端側とステータ本体１０のセンターヨーク１１（後述）とは固定部３０ａにおいて磁気的に連結されている。また、第１コイルブロック２０ａの他端側とステータ本体１０のサイドヨーク１２ａ（後述）とは固定部３０ｂにおいて磁気的に連結されており、第２コイルブロック２０ｂの他端側とステータ本体１０のサイドヨーク１２ｂ（後述）とは固定部３０ｃにおいて磁気的に連結されている。
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の連結手法としては、例えば、ビス止めや溶接固定等が適用可能であるが、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、ここに例示したものに限定されない。
【００１６】
図２（Ａ）は、図１に示すステップモータ１００のステータ本体１０の平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示すステータ本体１０を矢視Ｂ方向から見た側面図である。
本実施形態において、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。
ステータ本体１０は、センターヨーク１１と、その一端側にほぼ左右対称に設けられた１対のサイドヨーク１２（１２ａ，１２ｂ）とからなり、外形がほぼＴ字状となっている。センターヨーク１１及びとサイドヨーク１２ａ，１２ｂの自由端側にはコイルブロック２０（第１コイルブロック２０ａ、第２コイルブロック２０ｂ）と連結されるためのステータ側連結部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）が設けられている。
【００１７】
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。
【００１８】
また、ステータ本体１０には、ロータ受容部１４に受容されるロータ５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ている。具体的には、ロータ受容部１４の周囲であってサイドヨーク１２ａ側に第１磁極１５ａ、ロータ受容部１４の周囲であってセンターヨーク１１側に第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側に第３磁極１５ｃがそれぞれ配置されている。
このように、本実施形態では、ロータ５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ているため、コイル２０に通電していない非通電状態においてロータ５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５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）が大きくなり、コイル２０への非通電時には、ロータ５はこの６０度ごとの位置で静止する。
【００１９】
また、本実施形態では、上述のように、第１コイルブロック２０ａ、第２コイルブロック２０ｂの一端側とステータ本体１０のセンターヨーク１１とは固定部３０ａにおいて磁気的に連結され、第１コイルブロック２０ａの他端側とステータ本体１０のサイドヨーク１２ａとは固定部３０ｂにおいて磁気的に連結され、第２コイルブロック２０ｂの他端側とステータ本体１０のサイドヨーク１２ｂ（後述）とは固定部３０ｃにおいて磁気的に連結されている。このため、第１磁極１５ａと第２磁極１５ｂとは第１コイル２２ａによって磁気的に結合され、第２磁極１５ａと第３磁極１５ａとは第２コイル２２ｂによって磁気的に結合されている。
本実施形態では、後述する２つのコイル２２（第１コイル２２ａ、第２コイル２２ｂ）に駆動パルス供給回路３１から駆動パルスが印加されることによりコイル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ようになっている。
【００２０】
また、本実施形態では、ロータ受容部１４の内周面には、ほぼ６０度ごとに周期的に凹部（すなわち、ノッチ；notch）１６が設けられている。凹部１６は、ロータ５の外周に沿って配置されロータ５の静止状態を維持させるロータ静止手段であり、それぞれ各磁極１５（第１磁極１５ａ、第２磁極１５ｂ、第３磁極１５ｃ）に対向する位置を避けて各磁極１５の両側部に位置するようになっている。
凹部１６が設けられている箇所ではロータ５のディテントトルク（静止トルク）が大きくなる。このため、コイル２２への非通電時には、ロータ５は凹部１６を乗り越えて自由に回転することができずに静止するため、ロータ５の静止状態を安定的に維持することができる。
なお、本実施形態では、前述のように、ロータ５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５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ため、ロータ５はこの位置で静止するが、さらに凹部１６を設けることによって、より安定的にロータ５を静止させることができる。
【００２１】
図３は、図１に示すステップモータ１００の第１コイルブロック２０ａ及び第２コイルブロック２０ｂの平面図である。
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。
【００２２】
第１コイルブロック２０ａの磁心２１の一端部には、ステータ本体１０のセンターヨーク１１のステータ側連結部１３（１３ａ）及び第２コイルブロック２０ｂの磁心２１のコイル側連結部２３（２３ｃ）と連結されるためのコイル側連結部２３（２３ａ）が設けられている。また、第１コイル２０ａの磁心２１の他端部には、ステータ本体１０のサイドヨーク１２ａのステータ側連結部１３（１３ｂ）と連結されるためのコイル側連結部２３（２３ｂ）が設けられている。
同様に、第２コイルブロック２０ｂの磁心２１の一端部には、ステータ本体１０のセンターヨーク１１のステータ側連結部１３（１３ａ）及び第１コイルブロック２０ａの磁心２１のコイル側連結部２３（２３ａ）と連結されるためのコイル側連結部２３（２３ｃ）が設けられている。また、第２コイルブロック２０ｂの磁心２１の他端部には、ステータ本体１０のサイドヨーク１２ｂのステータ側連結部１３（１３ｃ）と連結されるためのコイル側連結部２３（２３ｄ）が設けられている。
このステータ側連結部１３（１３ａ）、コイル側連結部２３（２３ａ）、コイル側連結部２３（２３ｃ）が連結されて固定部３０ａが構成され、ステータ側連結部１３（１３ｂ）、コイル側連結部２３（２３ｂ）が連結されて固定部３０ｂが構成され、ステータ側連結部１３（１３ｃ）、コイル側連結部２３（２３ｄ）が連結されて固定部３０ｃが構成されている。
【００２３】
第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂの導線の両端は、図４に示すように、駆動パルス供給回路３１に接続されている。
駆動パルス供給回路３１は、第１コイル２２ａと第２コイル２２ｂとにそれぞれ個別に駆動パルスを印加して、ロータ５を、６０度ずつ回転させるようになっている。
【００２４】
なお、ロータ５は、６０度ずつ回転するが、駆動パルスを連続的に印加することよって、１２０度、１８０度、２４０度、３００度、３６０ずつ回転しているかのようにすることも可能である。
【００２５】
ロータ５は、径方向に２極着磁された磁石が図示しない回転支軸に取り付けられたものであり、ステータ本体１０のロータ受容部１４に受容され、この回転支軸を回転中心としてロータ受容部１４内で正方向（すなわち時計回りの方向）及び逆方向（すなわち反時計回りの方向）いずれの方向にも回転可能となっている。
回転支軸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、この歯車を回転させるようになっている。
なお、図１等において、ロータ５の白抜き部分はＳ極を示し、網掛け部分はＮ極を示している。
ロータ５を構成する磁石としては、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５を構成する磁石の種類はこれに限定されない。
【００２６】
次に、本実施形態におけるステップモータ１００の作用について、図５及び図６を参照しつつ説明する。
なお、図５及び図６において、実線矢印はコイル２０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。
【００２７】
まず、ロータ５を正転（すなわち時計回りの方向に回転）させる場合について、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）を参照しつつ説明する。
図５（Ａ）は、ロータ５のＳ極が第２磁極１５ｂに最も近接する位置を初期位置とする場合を示している。いずれのコイル２２にも通電していない非通線状態では、ロータ５のＳ極と対峙する第２磁極１５ｂがＮ極となり、ロータ５のＮ極と対峙する第１磁極１５ａ及び第３磁極１５ｃがＳ極となる。このとき、磁束は、図５（Ａ）において破線矢印で示すように、ロータ５から第１コイルブロック２０ａ及び第２コイルブロツク２０ｂの磁心２１に沿ってステータ本体１０のセンターヨーク１１に流れ込み、ロータ５に向かって流れる。
【００２８】
ここで、まず、第１磁極１５ａがＳ極になるように第１コイル２２ａに駆動パルス供給回路３１から駆動パルスを印加する。これにより、図５（Ｂ）に示すように、第１コイル２２ａから実線矢印方向の磁束が発生し、破線矢印に示すように第１コイルブロック２０ａの磁心２１からステータ本体１０のセンターヨーク１１に流れる磁束と第１コイルブロック２０ａの磁心２１から第２コイルブロック２０ｂの磁心２１に流れる磁束とに分かれてロータ５に向かって流れる。これにより、第１磁極１５ａがＳ極となり、他の２つの磁極（第２磁極１５ｂ及び第３磁極１５ｃ）がＮ極となって、ロータ５のＮ極が第１磁極１５ａの方向に引き付けられ、ロータ５は時計回りに６０度回転する。
この６０度回転した位置は、ロータ５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５のＮ極が第１磁極１５ａと対峙する位置）であり、また、本実施形態では、ロータ５のＳ極と対峙する位置にロータ静止手段である凹部１６が２つ設けられていることから静止トルクが高まり、駆動パルス供給回路３１からの駆動パルスの印加が停止した後もロータ５はその回転角度を維持したまま当該位置に安定的に静止する。
【００２９】
次に、第３磁極１５ｃがＮ極になるように第２コイル２２ｂに駆動パルス供給回路３１から駆動パルスを印加する。これにより、図５（Ｃ）に示すように、第２コイル２２ｂから実線矢印方向の磁束が発生し、破線矢印に示すようにロータ５から第１コイルブロック２０ａの磁心２１に沿って流れる磁束の流れとステータ本体１０のセンターヨーク１１に沿って流れる磁束の流れとが生じる。これにより、第３磁極１５ｃがＮ極となり、他の２つの磁極（第１磁極１５ａ及び第２磁極１５ｂ）がＳ極となって、ロータ５のＳ極が第３磁極１５ｃの方向に引き付けられ、ロータ５は時計回りにさらに６０度（すなわち初期位置から１２０度）回転する。
この６０度回転した位置は、ロータ５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５のＳ極が第３磁極１５ｃと対峙する位置）であり、また、本実施形態では、ロータ５のＳ極と対峙する位置にロータ静止手段である凹部１６が２つ設けられていることから静止トルクが高まり、駆動パルス供給回路３１からの駆動パルスの印加が停止した後もロータ５はその回転角度を維持したまま当該位置に安定的に静止する。
【００３０】
さらに、第２磁極１５ｂがＳ極になるように第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂに駆動パルス供給回路３１から駆動パルスを印加する。これにより、図５（Ｄ）に示すように、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂから実線矢印方向の磁束が発生し、破線矢印に示すようにロータ５からステータ本体１０のセンターヨーク１１に沿って流れる磁束の流れが生じる。これにより、第２磁極１５ｂがＳ極となり、他の２つの磁極（第１磁極１５ａ及び第３磁極１５ｃ）がＮ極となって、ロータ５のＮ極が第２磁極１５ｂの方向に引き付けられ、ロータ５は時計回りにさらに６０度（すなわち初期位置から１８０度）回転する。
この６０度回転した位置は、ロータ５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５のＮ極が第２磁極１５ｂと対峙する位置）であり、また、本実施形態では、ロータ５のＳ極と対峙する位置にロータ静止手段である凹部１６が２つ設けられていることから静止トルクが高まり、駆動パルス供給回路３１からの駆動パルスの印加が停止した後もロータ５はその回転角度を維持したまま当該位置に安定的に静止する。
【００３１】
以上の３つのステップによりロータ５は６０度ずつ３回時計回りに回転し、初期位置から１８０度回転した状態となる。同様の手法によりさらに１８０度回転させることにより、ロータ５は３６０度回転し、再度初期位置に戻る。
【００３２】
次に、ロータ５を逆転（すなわち反時計回りの方向に回転）させる場合について図６（Ａ）〜図６（Ｄ）を参照しつつ説明する。
図６（Ａ）は、ロータ５のＳ極が第２磁極１５ｂに最も近接する位置を初期位置とする場合を示している。いずれのコイル２２にも通電していない非通線状態では、ロータ５のＳ極と対峙する第２磁極１５ｂがＮ極となり、ロータ５のＮ極と対峙する第１磁極１５ａ及び第３磁極１５ｃがＳ極となる。このとき、磁束は、図６（Ａ）において破線矢印で示すように、ロータ５から第１コイルブロック２０ａ及び第２コイルブロック２０ｂの磁心２１に沿ってステータ本体１０のセンターヨーク１１に流れ込み、ロータ５に向かって流れる。
【００３３】
ここで、まず、第３磁極１５ｃがＳ極になるように第２コイル２２ｂに駆動パルス供給回路３１から駆動パルスを印加する。これにより、図６（Ｂ）に示すように、第２コイル２２ｂから実線矢印方向の磁束が発生し、破線矢印に示すように第２コイルブロック２０ｂの磁心２１からステータ本体１０のセンターヨーク１１に流れる磁束と第２コイルブロック２０ｂの磁心２１から第１コイルブロック２０ａの磁心２１に流れる磁束とに分かれてロータ５に向かって流れる。これにより、第３磁極１５ｃがＳ極となり、他の２つの磁極（第１磁極１５ａ及び第２磁極１５ｂ）がＮ極となって、ロータ５のＮ極が第１磁極１５ａの方向に引き付けられ、ロータ５は反時計回りに６０度（−６０度）回転する。
この６０度回転した位置は、ロータ５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５のＮ極が第３磁極１５ｃと対峙する位置）であり、また、本実施形態では、ロータ５のＳ極と対峙する位置にロータ静止手段である凹部１６が２つ設けられていることから静止トルクが高まり、駆動パルス供給回路３１からの駆動パルスの印加が停止した後もロータ５はその回転角度を維持したまま当該位置に安定的に静止する。
【００３４】
次に、第１磁極１５ａがＮ極になるように第１コイル２２ａに駆動パルス供給回路３１から駆動パルスを印加する。これにより、図６（Ｃ）に示すように、第１コイル２２ａから実線矢印方向の磁束が発生し、破線矢印に示すようにロータ５から第２コイルブロック２０ｂの磁心２１に沿って流れる磁束の流れとステータ本体１０のセンターヨーク１１に沿って流れる磁束の流れとが生じる。これにより、第１磁極１５ａがＮ極となり、他の２つの磁極（第２磁極１５ｂ及び第３磁極１５ｃ）がＳ極となって、ロータ５のＳ極が第１磁極１５ａの方向に引き付けられ、ロータ５は反時計回りにさらに６０度（−６０度、すなわち初期位置から−１２０度）回転する。
この６０度回転した位置は、ロータ５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５のＳ極が第１磁極１５ａと対峙する位置）であり、また、本実施形態では、ロータ５のＮ極と対峙する位置にロータ静止手段である凹部１６が２つ設けられていることから静止トルクが高まり、駆動パルス供給回路３１からの駆動パルスの印加が停止した後もロータ５はその回転角度を維持したまま当該位置に安定的に静止する。
【００３５】
さらに、第２磁極１５ｂがＳ極になるように第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂに駆動パルス供給回路３１から駆動パルスを印加する。これにより、図６（Ｄ）に示すように、第１コイル２２ａ及び第２コイル２２ｂから実線矢印方向の磁束が発生し、破線矢印に示すようにロータ５からステータ本体１０のセンターヨーク１１に沿って流れる磁束の流れが生じる。これにより、第２磁極１５ｂがＳ極となり、他の２つの磁極（第１磁極１５ａ及び第３磁極１５ｃ）がＮ極となって、ロータ５のＮ極が第２磁極１５ｂの方向に引き付けられ、ロータ５は反時計回りにさらに６０度（−６０度、すなわち初期位置から−１８０度）回転する。
この６０度回転した位置は、ロータ５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５のＮ極が第２磁極１５ｂと対峙する位置）であり、また、本実施形態では、ロータ５のＳ極と対峙する位置にロータ静止手段である凹部１６が２つ設けられていることから静止トルクが高まり、駆動パルス供給回路３１からの駆動パルスの印加が停止した後もロータ５はその回転角度を維持したまま当該位置に安定的に静止する。
【００３６】
以上の３つのステップによりロータ５は−６０度ずつ３回反時計回りに回転し、初期位置から−１８０度回転した状態となる。同様の手法によりさらに−１８０度回転させることにより、ロータ５は３６０度回転し、再度初期位置に戻る。
【００３７】
以上のように、本実施形態によれば、ステータ本体１０におけるロータ５の外周に沿って第１磁極１５ａ、第２磁極１５ｂ、第３磁極１５ｃの３つの磁極をほぼ１２０度ごとに均一に配置し、第１磁極１５ａと第２磁極１５ｂとを磁気的に結合する第１コイル２２ａ及び第２磁極１５ｂと第３磁極１５ｃとを磁気的に結合する第２コイル２２ｂに対して駆動パルス供給回路３１から個別に駆動パルスを印加して、ロータ５を回転させるようになっている。これにより、コイル２２に通電していない状態においてロータ５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５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）が大きくなり、コイル２０への非通電時には、ロータ５はこの６０度ごとの位置で静止する。このようにロータ５を、６０度を一単位として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プモータ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２度ステップで動かすためには、３倍減速するためのギア（歯車）が必要となるが、本実施形態におけるステップモータ１００を用いれば、調速のためのギア（歯車）を設けることなく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、ステップモータ１００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、ステップモータ１００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、このようにステップモータ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、ステップモータ１００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、正逆転可能なステップモータにおいて、１セットの駆動パルスによりロータ５を１８０度回転させる際には、例えばロータ５の回転角度に応じて３段階の駆動パルスを印加するが、従来のステップモータの場合、必ずしもそれぞれの段階においてロータ５の回転角度が安定するわけではないため、ロータ５の回転角度と駆動パルスとを同期させることが難しく、効率的にロータ５を回転させることが難しかった。この点、本実施形態では、６０度ごとの位置でロータ５が安定的に静止する磁極１５から出る磁束により効率的にロータ５を回転させることが可能となる。
また、コイル２２に駆動パルスを印加してロータ５を回転させた後、６０度ごとの各ステップにおいてロータ５が静止した場合、非通電状態ではロータ５がそのままの位置で安定的に静止する。このため、次のステップに短時間で移行することが可能であり、ロータ５を高速で安定的に回転させることが可能となる。
さらに、６０度ごと回転可能なロータ５の単位回転毎の静止状態を維持させるロータ静止手段が設けられているため、非通電状態におけるロータ５の静止状態をより確実に維持することができる。
また、本実施形態において、ロータ静止手段はロータ受容部１４の内周面に６０度ごとに周期的に設けられた凹部１６であるため、比較的容易な加工によりロータ静止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５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プモータ１００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。
【００３８】
なお、本実施形態では、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、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、直線部５２と、この直線部５２の両端部から直線部５２に対して同じ方向にほぼ直角に曲折した延在部５３ａ、５３ｂを有するほぼコ字状の磁心５１を備え、この磁心５１の各延在部５３ａ、５３ｂに、それぞれ第１コイル５４ａ及び第２コイル５４ｂを設け、コイルブロックを１つで構成してもよい。この場合には、磁心５１の直線部５２に設けられたコイル側連結部５５ａにステータ側連結部１３ａと磁気的に連結して固定部３０ａとし、磁心５１の延在部５３ａに設けられたコイル側連結部５５ｂにステータ側連結部１３ｂと磁気的に連結して固定部３０ｂとし、磁心５１の延在部５３ｂに設けられたコイル側連結部５５ｃにステータ側連結部１３ｃと磁気的に連結して固定部３０ｃとし、ステータ本体１０と単一のコイルブロックとでステータ５０を構成する。
ステータ５０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。
【００３９】
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。
【００４０】
また、ステータ及びこれを構成するステータ本体の形状は、本実施形態で示したものに限定されない。
例えば、図８に示すように、ステータ６０が、センターヨーク６１１ａとこのセンターヨーク６１１ａの一端にほぼ左右対称に設けられた一対のサイドヨーク６１１ｂ、６１１ｃとを備えるほぼＹ字状のステータ本体６１と、磁心６２１とコイル６２２とを備える第１コイルブロック６２ａ及び第２コイルブロック６２ｂとにより構成されていてもよい。この場合、ステータ本体６１のセンターヨーク６１１ａと第１コイルブロック６２ａ及び第２コイルブロック６２ｂの一端とが固定部６０１ａにおいて磁気的に連結され、ステータ本体６１のサイドヨーク６１１ｂと第１コイルブロック６２ａの他端とが固定部６０１ｂにおいて磁気的に連結され、ステータ本体６１のサイドヨーク６１１ｃと第２コイルブロック６２ｂの他端とが固定部６０１ｃにおいて磁気的に連結される。
また、例えば、図９に示すように、ステータ７０が、センターヨーク７１１ａとこのセンターヨーク７１１ａの一端にほぼ左右対称にほぼ円弧状に設けられた一対のサイドヨーク７１１ｂ、７１１ｃとを備えるほぼＹ字状のステータ本体７１と、磁心７２１とコイル７２２とを備える第１コイルブロック７２ａ及び第２コイルブロック７２ｂとにより構成されていてもよい。この場合、ステータ本体７１のセンターヨーク７１１ａと第１コイルブロック７２ａ及び第２コイルブロック７２ｂの一端とが固定部７０１ａにおいて磁気的に連結され、ステータ本体７１のサイドヨーク７１１ｂと第１コイル７２ａの他端とが固定部７０１ｂにおいて磁気的に連結され、ステータ本体７１のサイドヨーク７１１ｃと第２コイルブロック７２ｂの他端とが固定部７０１ｃにおいて磁気的に連結される。
これらの場合にも、ロータ５を受容するロータ受容部１４の周囲にロータ５の外周に沿って第１磁極１５ａ、第２磁極１５ｂ、第３磁極１５ｃの３つの磁極がほぼ１２０度ごとに均一に配置されるとともに、ロータ受容部１４の内周面に１２０度ごと又は６０度ごとに周期的にロータ静止手段として凹部１６を設ける。
なお、ステータを構成するステータ本体及び第１コイルブロック、第２コイルブロックの形状・構成等はここに例示したものに限定されず、適宜変更可能である。
【００４１】
なお、本実施形態においては、ロータ静止手段がロータ受容部１４の内周面に設けられた凹部１６である場合を例として説明したが、ロータ静止手段はこれに限定されない。
ロータ静止手段は、ロータのディテントトルク（静止トルク）を大きくしてコイルへの非通電時におけるロータの静止状態を安定的に維持することができるものであればよく、例えば、ロータ静止手段がロータ受容部１４の内周面に設けられた凸部であってもよい。また、ロータ静止手段がロータ受容部１４の内周面に設けられていることは必須ではなく、ロータ受容部１４自体の形状を偏心形状としたり、ロータ受容部１４の外側に偏心ピン等を設けてロータのディテントトルクを大きくする構成としてもよい。
【００４２】
また、本実施形態においては、ロータ静止手段がロータ受容部１４の内周面にほぼ６０度ごとに設けられている場合を例として説明したが、ロータ静止手段が設けられる間隔はこれに限定されない。
例えば、ロータ静止手段は、ほぼ１２０度ごとに周期的に設けられていてもよい。この場合には、ロータ静止手段は、例えば、それぞれ各磁極１５（第１磁極１５ａ、第２磁極１５ｂ、第３磁極１５ｃ）の間に位置するように配置される。
【００４３】
また、本実施形態では、ステップモータ１００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たが、ステップモータ１００は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。
【００４４】
その他、本発明が本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。
【００４５】
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、上述の実施の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＞
径方向に２極着磁されたロータと、
前記ロータの外周に沿って１２０度ごとに配置された第１磁極、第２磁極及び第３磁極と、
前記第１磁極と前記第２磁極とを磁気的に結合する第１コイルと、
前記第２磁極と前記第３磁極とを磁気的に結合する第２コイルと、
前記ロータを、６０度ずつ回転させるように前記第１コイルと前記第２コイルとに駆動パルスを印加する駆動パルス供給回路と、
前記ロータの外周に沿って配置され、６０度回転毎の前記ロータの静止状態を維持させるロータ静止手段と、
を備えていることを特徴とするステップモータ。
＜請求項２＞
前記ロータを受容するロータ受容部が形成されたステータ本体を有し、  
前記第１磁極、第２磁極及び第３磁極の３つの磁極が前ロータ受容部の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のステップモータ。
＜請求項３＞
前記ロータ静止手段は、前記ロータ受容部の内周面に１２０度ごと又は６０度ごとに周期的に設けられた凸部又は凹部であることを特徴とする請求項２に記載のステップモータ。
【符号の説明】
【００４６】
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
１６    凹部
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
３１    駆動パルス供給回路
１００  ステップモータ
【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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