(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状に形成されるとともに少なくとも外周面が周方向に分割して異なる極に交互に着磁されたマグネットと、
前記マグネットの一方端側に配置される第１のコイルと、
前記マグネットの他方端側に配置される第２のコイルと、
前記第１のコイルにより励磁され前記マグネットの一方端側の外周面に対向する第１の外側磁極部と、
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、
前記第２のコイルにより励磁され前記マグネットの他方端側の外周面に対向する第２の外側磁極部と、
マグネットの内周面に対向する第２の内側磁極部と、
外周面が前記マグネットの内周面に回転可能に嵌合し、内周面が前記第１の内側磁極部及び前記第２の内側磁極部の少なくとも一方の外径部に回転可能に嵌合する中空円筒形状の中間部材とを有することを特徴とするモータ。
【請求項２】
円筒形状に形成されるとともに少なくとも外周面が周方向に分割して異なる極に交互に着磁されたマグネットと、
前記マグネットの一方端側に配置される第１のコイルと、
前記マグネットの他方端側に配置される第２のコイルと、
前記第１のコイルにより励磁され前記マグネットの一方端側の外周面に対向する第１の外側磁極部と、
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、
前記第２のコイルにより励磁され前記マグネットの他方端側の外周面に対向する第２の外側磁極部と、
マグネットの内周面に対向する第２の内側磁極部と、
内周面が前記マグネットの外周面に回転可能に嵌合し、外周面が前記第１の外側磁極部及び前記第２の外側磁極部の少なくとも一方の内径面に回転可能に嵌合する中空円筒形状の中間部材とを有することを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超小型に構成し得る円筒形状のモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来の小型ステップモータの一構造例を示す縦断面図である。図１１において、ボビン１０１にステータコイル１０５が同心状に巻回され、ボビン１０１は２個のステータヨーク１０６で軸方向から挟持固定されており、かつステータヨーク１０６にはボビン１０１の内径面円周方向にステータ歯１０６ａと１０６ｂが交互に配置され、ケース１０３にはステータ歯１０６ａ又は１０６ｂと一体のステータヨーク１０６が固定されて、ステータ１０２が構成されている。２組のケース１０３の一方にはフランジ１１５と軸受１０８が固定され、他方のケース１０３には他の軸受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磁石１１１から成り、ロータ磁石１１１はステータ１０２のステータヨーク１０６ａ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１０８の間に回転可能に支持されている。
【０００３】
しかしながら、図１１に示す上記従来の小型のステップモータは、ロータ１０９の外周にケース１０３、ボビン１０１、ステータコイル１０５、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不都合がある。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１２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、ロータ磁石１１１に効果的に作用しないので、モータの出力が高くならないという不都合もある。
【０００４】
このような問題を解決したモータが特開平０９−３３１６６６号にて提案されている。この提案されたモータは、円周方向に等分割して異なる極に交互に着磁された永久磁石から成るロータを円筒形状に形成し、該ロータの軸方向に第１のコイル、ロータ及び第２のコイルを順に配置し、第１のコイルにより励磁される第１の外側磁極及び第１の内側磁極をロータの外周面及び内周面に対向させ、第２のコイルにより励磁される第２の外側磁極及び第２の内側磁極をロータ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、ロータ軸である回転軸が円筒形状の永久磁石から取り出されている。
【０００５】
このような構成のモータは、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が、ロータ軸と永久磁石との接合の容易化が望まれる。さらに、上記構成では、マグネットを薄くすることにより第１の外側磁極と第１の内側磁極の間の距離及び第２の外側磁極と第２の内側磁極の間の距離を結果的に小さくでき、磁気回路の磁気抵抗を小さくすることができる。これによれば、第１のコイル及び第２のコイルに流す電流は、少ない電流で多くの磁束を発生させることができる。図１３はこの種の従来のモータ（ステップモータ）の構造例を示す模式的縦断面図である。
【０００６】
図１３において、３１１がマグネット、３１２が第１のコイル、３１３が第２のコイル、３１４が第１のステータ、３１４ａ、３１４ｂが第１の外側磁極、３１４ｃ、３１４ｄが第１の内側磁極、３１５が第２のステータ、３１５ａ、３１５ｂが第２の外側磁極、３１５ｃ、３１５ｄが第２の内側磁極、３１６が第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、３１７がマグネット３１１が固着されマグネット３１１と一体的に回転する出力軸である。出力軸３１７は第１のステータ３１４と第２のステータ３１５の軸受部３１４ｅ、３１５ｅに回転可能に支持されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特開平０９−３３１６６６号等で記載されているタイプのモータは、マグネットが出力軸とステータの軸受部を介してステータの外側磁極及び内側磁極との間に隙間を持って保持される構造であり、ステータの軸受部とステータの外側磁極及び内側磁極との間の寸法誤差や出力軸の撓みや出力軸のマグネット取り付け部からステータの軸受部との摺動部までの寸法誤差などにより、前記マグネットとステータの外側磁極及び内側磁極との間の隙間を精度よく保つのは難しかった。
【０００８】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、マグネットの外周面又は内周面とステータの外側磁極部又は内側磁極部との間の隙間を容易に精度よく保つことができ、それによって出力特性を安定化させ得るモータを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するため、円筒形状に形成されるとともに少なくとも外周面が周方向に分割して異なる極に交互に着磁されたマグネットと、前記マグネットの一方端側に配置される第１のコイルと、前記マグネットの他方端側に配置される第２のコイルと、前記第１のコイルにより励磁され前記マグネットの一方端側の外周面に対向する第１の外側磁極部と、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、前記第２のコイルにより励磁され前記マグネットの他方端側の外周面に対向する第２の外側磁極部と、マグネットの内周面に対向する第２の内側磁極部と、外周面が前記マグネットの内周面に回転可能に嵌合し、内周面が前記第１の内側磁極部及び前記第２の内側磁極部の少なくとも一方の外径部に回転可能に嵌合する中空円筒形状の中間部材とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、上記目的を達成するため、円筒形状に形成されるとともに少なくとも外周面が周方向に分割して異なる極に交互に着磁されたマグネットと、前記マグネットの一方端側に配置される第１のコイルと、前記マグネットの他方端側に配置される第２のコイルと、前記第１のコイルにより励磁され前記マグネットの一方端側の外周面に対向する第１の外側磁極部と、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、前記第２のコイルにより励磁され前記マグネットの他方端側の外周面に対向する第２の外側磁極部と、マグネットの内周面に対向する第２の内側磁極部と、内周面が前記マグネットの外周面に回転可能に嵌合し、外周面が前記第１の外側磁極部及び前記第２の外側磁極部の少なくとも一方の内径面に回転可能に嵌合する中空円筒形状の中間部材とを有することを特徴とする。
【００１１】
上記請求項１及び２の構成において、前記中間部材はマグネットとステータの磁極部との隙間を精度よく保持することによりモータの特性を安定化させるためのものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を具体的に説明する。図１〜図４は本発明を適用したモータ（ステップモータ）の第１実施例を示す図であり、図１は本発明を適用したモータの第１実施例の分解斜視図であり、図２は図１のモータの組み立て後の軸方向の縦断面図であり、図３は図２中の線Ａ−Ａにおけるロータの回転状態を示す断面図であり、図４は図２中の線Ｂ−Ｂにおけるロータの回転状態を示す断面図である。図１及び図２において、１はロータを構成する円筒形状のマグネットであり、このロータであるマグネット１には、特に図１で示すように、その円筒周面を円周方向にｎ分割して（本実施例では１０分割して）Ｓ極及びＮ極が交互に着磁された着磁部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉ、１ｊが形成されている。つまり、着磁部１ａ、１ｃ、１ｅ、１ｇ、１ｉをＳ極とすると、着磁部１ｂ、１ｄ、１１ｆ、１ｈ、１ｊはＮ極に着磁されている。
【００１３】
また、マグネット１は射出成形により形成されるプラスチックマグネット材料により構成されている。これにより円筒形状の半径方向に関しての厚さを非常に薄く構成することができる。また、マグネット１の内径面の軸方向中央部には、半径方向内方へ張り出したフランジ部が形成され、該フランジ部の中心部にはロータ軸が挿通状態で固定される貫通孔（嵌合部）１ｋが形成されている。１０はロータ軸となる出力軸で、この出力軸１０はロータであるマグネット１の前記嵌合部１ｋに圧入にて固着されている。マグネット１は、射出成形により成形されるプラスチックマグネットから成るため、圧入による組み立てでも割れが発生することはなく、また軸心部に内径が小なる嵌合部１ｋを有するという複雑な形状をしているにもかかわらず容易に製造することができる。また、出力軸１０及びマグネット１は、圧入で組み立て及び固着されるので組み立てが容易で安価に製造することができる。
【００１４】
マグネット１の材料として、例えば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁性粉とポリアミドなどの熱可塑性樹脂バインダー材との混合物を射出成形することにより形成されたプラスチックマグネットが用いられる。これによりコンプレッション成形されたマグネットの場合の曲げ強度が５００Ｋｇｆ／ｃｍ2 程度なのに対し、例えばポリアミド樹脂をバインダー材として使用した場合には８００Ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の曲げ強度が得られ、従来のコンプレッション成形では得られなかった薄肉構造を得ることができ、薄肉の円筒形状のマグネット１を形成することが可能になる。マグネット１を薄肉円筒状に構成することは、後述するようにモータの性能向上に有効なことである。また、マグネット１の形状を自由に選定できることから、コンプレッション成形では得られない構造である、ロータ軸を固着するための形状を一体化する構造を実現させることができ、それによって充分なロータ軸固着強度を得ることができる。また、強度的に優れているため、ロータ軸を圧入などの方法で固着しても該ロータ軸が割れることはない。
【００１５】
同時に、ロータ軸固着部が一体成形されたことによりロータ軸部に対するマグネット部の同軸精度が向上し、振れを少なくすることが可能になり、マグネットとステータ部との空隙距離を少なくすることが可能になり、コンプレッションマグネットの磁気特性８ＭＧＯｅ以上に対して射出成形マグネットの磁気特性は５〜７ＭＧＯｅ程度であるが、モータの充分な出力トルクを得ることができる。また、射出成形マグネットは、表面に薄い樹脂皮膜が形成されるため、錆の発生がコンプレッションマグネットに比較して大幅に少なく、従って、塗装などの防錆処理を省略することができる。また、コンプレッションマグネットで問題となる磁性粉の付着もなく、防錆塗装時に発生しやすい表面の膨らみもなく、品質の向上を達成することができる。
【００１６】
図１及び図２において、２は第１のボビン、３は第２のボビンであり、４は第１のボビン２に巻回された円筒形状の第１のコイルであり、５は第２のボビン３に巻回された円筒形状の第２のコイルである。第１のコイル４及び第２のコイル５は前記マグネット１と同心でかつマグネット１を軸方向に挟む位置に配置されている。また、第１のコイル４及び第２のコイル５の外径（直径）は前記マグネット１の外径とほぼ同じ寸法に選定されている。１８及び１９は軟磁性材料から成る第１のステータ及び第２のステータであり、第１のステータ１８及び第２のステータ１９の位相は１８０／ｎ度すなわち１８度ずれて配置されており、これらの第１のステータ１８及び第２のステータ１９のそれぞれは外筒及び内筒から成っている。そして、第１のステータ１８の外筒の先端部は第１の外側磁極部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅを形成している。第１の外側磁極部はこの図に示すように外筒の一部を切り欠くことにより構成される。これにより第１の外側磁極部は内径を小さくすることなく歯形状の磁極部が構成される。
【００１７】
２１は第１の補助ステータであり、該第１の補助ステータ２１はその内径部２１ｆを第１のステータ１８の内筒１８ｆに嵌合して固着されている。そして、前記第１の補助ステータ２１の外径部には前記第１のステータ１８の外側磁極部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅに対向した位相に第１の内側磁極部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅが形成されている。第１の内側磁極部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅはそれぞれがマグネット１の着磁に関して同位相になるように３６０／（ｎ／２）度、すなわち７２度ずれて形成されており、また、第１のステータ１８の第１の外側磁極部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅもそれぞれがマグネット１の着磁に関して同位相になるように３６０／（ｎ／２）度、すなわち７２度ずれて形成されている。第１の外側磁極と第１の内側磁極は第１のコイル４からマグネットに向かって同方向になるように構成されている。このためエアギャップが最小となる場所にマグネットの一端が挿入されている状態になるためコイル４に通電したことにより発生する磁束は効果的にマグネット１に作用する。
【００１８】
第２のステータ１９の外筒はその先端部が第２の外側磁極部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅを形成している。第２の外側磁極部はこの図に示すように外筒の一部を切り欠くことにより構成される。これにより第２の外側磁極部は内径を小さくすることなく歯形状の磁極部が構成される。２２は第２の補助ステータであり、該第２の補助ステータ２２の内径部２２ｆが第２のステータ１９の内筒１９ｆに嵌合して固着されている。そして、前記第２の補助ステータ２２の外径部には前記第２のステータの外側磁極部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅに対向した位相に第２の内側磁極部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅが形成されている。第２の内側磁極部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅはそれぞれがマグネット１の着磁に関して同位相になるように３６０／（ｎ／２）度、すなわち７２度ずれて形成されており、また、第２のステータ１９の第２の外側磁極部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅもそれぞれがマグネット１の着磁に関して同位相になるように３６０／（ｎ／２）度、すなわち７２度ずれて形成されている。第２の外側磁極と第２の内側磁極は第２のコイル５からマグネットに向かって同方向になるように構成されている。このためエアギャップが最小となる場所にマグネットの一端が挿入されている状態になるためコイル５に通電したことにより発生する磁束は効果的にマグネット１に作用する。
【００１９】
第１のステータ１８の外側磁極部（第１の外側磁極部）１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ及び第２のステータ１９の外側磁極部（第２の外側磁極部）１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅは、切り欠き穴と軸に平行方向に延出する歯とにより構成されている。この構成によりモータの直径を最小限にしつつ磁極の形成が可能となる。つまり、もし外側磁極部を半径方向に延びる凹凸で形成するとその分モータの直径が大きくなってしまうが、本実施例では切り欠き穴と軸に平行方向に延出する歯とにより外側磁極部を構成しているのでモータの直径を最小限に抑えることができる。第１のステータ１８の外側磁極部（第１の外側磁極部）１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ及び第１の補助ステータ２１の外径部に形成された第１の内側磁極部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅは、マグネット１の一端側の外周面及び内周面に対向して該マグネット１の一端側を挟み込むように設けられる。第２のステータ１９の外側磁極部（第２の外側磁極部）１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ及び第２の補助ステータ２２の外径部に形成された第２の内側磁極部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅは、マグネット１の他端側の外周面及び内周面に対向してマグネット１の他端側を挟み込むように設けられる。このように構成することにより第１の外側磁極と第１の内側磁極が作用を及ぼすマグネットと第２の外側磁極と第２の内側磁極が作用を及ぼすマグネットを単一のマグネットで構成できる。このため第１の外側磁極及び第１の内側磁極とそれが作用するマグネットの位相に対する第２の外側磁極及び第２の内側磁極とそれが作用するマグネットの位相の関係は単一のマグネットなので正確な位置に構成するのが容易となる。
【００２０】
６は中空円筒形状の第１の中間部材である。この第１の中間部材６の内径は第１の内側磁極部となる第１の補助ステータ２１の外径部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅに回転可能に嵌合し、該第１の中間部材６の外周部はマグネット１の内周部１ｍに回転可能に嵌合している。７は中空円筒形状の第２の中間部材である。この第２の中間部材７の内径は第２の内側磁極部となる第２の補助ステータ２２の外径部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅに回転可能に嵌合し、該第２の中間部材７の外周部はマグネット１の内周部１ｎに回転可能に嵌合している。第１の中間部材６及び第２の中間部材７によってマグネット１は回転可能に保持される。また、マグネット１の内周部（内径部）と第１の内側磁極部あるいは第２の内側磁極部との間の隙間は第１の中間部材６及び第２の中間部材７の厚みによってのみ規定されるので、該隙間を精度よく保つことができ、量産時のモータの出力特性を安定化させることができる。
【００２１】
第１のステータ１８の外筒及び内筒の間に第１のコイル４が設けられ、このコイル４に通電されることにより第１のステータ１８及び第１の補助ステータ２１が励磁される。第２のステータ１９の外筒及び内筒の間に第２のコイル５が設けられ、このコイル５に通電されることにより第２のステータ１９及び第２の補助ステータ２２が励磁される。したがって、第１のコイル４により発生する磁束は第１のステータ１８の外側磁極部（第１の外側磁極部）１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅと第１の補助ステータ２１の外径部から成る第１の内側磁極部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅとの間のロータであるマグネット１を横切るので、効果的にロータ（マグネット）１に作用し、第２のコイル５により発生する磁束は第２のステータ１９の外側磁極部（第２の外側磁極部）１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅと第２の補助ステータ２２の外径部から成る第２の内側磁極部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅとの間のロータであるマグネット１を横切るので、効果的にロータ（マグネット）１に作用し、従って、モータの出力が高められる。
【００２２】
また、マグネット１は前述したように射出成形により形成されるプラスチックマグネット材料により構成されており、これにより円筒形状の半径方向に関しての厚さを非常に薄く構成することができる。そのため、第１のステータ１８の外側磁極部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅと内側磁極部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅとの距離を非常に小さくすることができ、第１のコイル４と第１のステータ１８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。また同様に、第２のステータ１９の外側磁極部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅと内側磁極部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅとの距離を非常に小さくすることができ、第２のコイル５と第２のステータ１９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。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、消費電力の低減化、コイルの小型化を達成することができる。
【００２３】
図１及び図２において、２０はスリット２０ｂが形成されている略円筒形状部材から成る連結リングであり、この連結リング２０は非磁性材料でかつバネ性を有する材料、例えばばね用ステンレス鋼やばね用リン青銅等で形成されている。連結リング２０は単体において内径部２０ａの直径が第１のステータ１８及び第２のステータ１９の外側磁極部の外径寸法より小さく設定されており、内径部２０ａに第１のステータ１８及び第２のステータ１９の外側磁極部が挿入されると、連結リング２０が弾性的に変形することにより第１のステータ１８及び第２のステータ１９を弾性的に保持する。
【００２４】
この時、第１のステータ１８及び第２のステータ１９は、その間の位相を１８０／ｎ度（本実施例では１８度）ずらし且つ先端がある距離だけ間隔を隔てられた状態にて固定されている。すなわち、第１のステータ１８の外側磁極部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅの先端と第２のステータ１９の外側磁極部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅの先端とが軸と平行方向にある距離離れ且つ回転方向の位置に関して位相を１８０／ｎ度（本実施例では１８度）ずらして向き合うように配置されている。本発明の構成では上記したように第１の外側磁極と第２の外側磁極が互いに軸方向に関して向き合う構成となっているから第１の外側磁極と第２の外側磁極の間で磁束の行き来がしやすい構成となってしまうのであるが、連結リング２０を非磁性材料により構成することにより、第１のステータ１８と第２のステータ１９とを磁気回路的に分断することができ、それによって互いの磁気的影響が及ばないようにされ、モータの性能が安定化する。連結リング２０のスリット２０ｂは、該連結リング２０を比較的容易に変形しやすいものにするためのものである。
【００２５】
図３は図２中の線Ａ−Ａにおけるロータの回転状態を示す断面図であり、図４は図２中の線Ｂ−Ｂにおけるロータの回転状態を示す断面図であり、図３の（ａ）と図４の（ａ）が同時点の状態を示し、以下、図３の（ｂ）と図４の（ｂ）、図３の（ｃ）と図４の（ｃ）、図３の（ｄ）と図４の（ｄ）がそれぞれ同時点の状態を示す。図３及び図４では、ステータとマグネットとの関係でステップモータの動作を説明することから、前記中間部材６、７及び前記連結リング２０は省略されている。
【００２６】
図３及び図４において、図３の（ａ）及び図４の（ａ）の状態からコイル４及び５に通電して、第１のステータ１８の外側磁極部（第１の外側磁極部）１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅをＮ極とし、第１の補助ステータ２１から成る第１の内側磁極部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅをＳ極とし、第２のステータ１９の外側磁極部（第２の外側磁極部）１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅをＮ極とし、第２の補助ステータ２２から成る第２の内側磁極部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅをＳ極に励磁すると、ロータであるマグネット１は反時計方向に１８度回転し、図３の（ｂ）及び図４の（ｂ）に示す状態になる。
【００２７】
次に第１のコイル４への通電を反転させ、第１のステータ１８の外側磁極部（第１の外側磁極部）１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅをＳ極とし、第１の補助ステータ２１から成る第１の内側磁極部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅをＮ極とし、第２のステータ１９の外側磁極部（第２の外側磁極部）１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅをＮ極とし、第２の補助ステータ２２から成る第２の内側磁極部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅをＳ極に励磁すると、ロータであるマグネット１は更に反時計方向に１８度回転し、図３の（ｃ）及び図４の（ｃ）に示す状態になる。
【００２８】
次に第２のコイル５への通電を反転させ、第１のステータ１８の外側磁極部（第１の外側磁極部）１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅをＳ極とし、第１の補助ステータ２１から成る第１の内側磁極部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅをＮ極とし、第２のステータ１９の外側磁極部（第２の外側磁極部）１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅをＳ極とし、第２の補助ステータ２２から成る第２の内側磁極部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅをＮ極に励磁すると、ロータであるマグネット１は更に反時計方向に１８度回転し、図３の（ｄ）及び図４の（ｄ）に示す状態になる。以後、このように第１のコイル４及び第２のコイル５への通電方向を順次切り換えていくことによりロータであるマグネット１は通電位相に応じた位置へと回転いく。
【００２９】
ここで、上記のような構成のステップモータがモータを超小型化するうえで最適な構成であることについて説明する。先ず、ステップモータの基本構成について説明すると、これは、第１にマグネットを中空の円筒形状に形成していること、第２にマグネットの外周面を周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁していること、第３にマグネットの軸方向に第１のコイルとマグネットと第２のコイルを順に配置していること、第４に第１及び第２のコイルにより励磁される第１及び第２のステータの外側磁極部及び内側磁極部をマグネットの外周面及び内周面に対向させていること、第５に外側磁極部を切欠き穴と軸に平行方向に延出する歯とにより構成していることである。
【００３０】
このステップモータの外径はマグネットの外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、このステップモータの長さはマグネットの長さに第１のコイルの長さと第２のコイルの長さを加えただけの長さがあればよいことになる。このため、ステップモータの大きさはマグネット及びコイルの径と長さによって決まり、従って、マグネット及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プモータを超小型にすることができる。
【００３１】
この時、マグネット及びコイルの径と長さをそれぞれ非常に小さくするとステップモータとしての精度を維持することが難しくなるが、これは、マグネットを中空の円筒形状に形成し、この中空の円筒形状に形成されたマグネットの外周面及び内周面に第１、第２のステータの外側磁極部及び内側磁極部を対向させるという単純な構造により前述のステップモータの精度の問題を解決している。この時、マグネットの外周面だけでなく、マグネットの内周面も円周方向に分割して着磁すれば、モータの出力を更に高めることができる。
【００３２】
すなわち、図１〜図４で説明した第１実施例によれば、円筒形状に形成されるとともに少なくとも外周面が周方向に分割して異なる極に交互に着磁されたマグネットと、ボビンに巻回された第１のコイルと、ボビンに巻回された第２のコイルと、前記第１のコイルにより励磁され前記マグネットの一端側の外周面に対向する第１の外側磁極部と、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、前記第２のコイルにより励磁され前記マグネットのもう一端側の外周面に対向する第２の外側磁極部と、マグネットの内周面に対向する第２の内側磁極部と、を備えたモータにおいて、少なくとも前記マグネットの内周面と前記第１及び第２の内側磁極部との間に回転可能な中空円筒形状の中間部材を配置した構成としたので、マグネットの内周面とステータの内側磁極部との間の隙間を容易に精度よく保つことができ、それによって出力特性を安定化させ得るモータが提供される。
【００３３】
図５は本発明を適用したモータの第２実施例を示す模式的縦断面図である。前述の実施例では、図２に示すように第１の中間部材６及び第２の中間部材７を設けたが、この中間部材は第１の中間部材６もしくは第２の中間部材７のいずれか一方のみを設ける構成にしてもよい。図５において、本実施例では、第２の中間部材７のみが使用され、第１の中間部材６（図２）は省略されている。これに加えて、第１のステータ１８に軸受部１８ｆが形成され、前記中間部材が省略された側（図示の左側）では出力軸１０の左側端部よりの部位１０ａが第１のステータ１８の前記軸受部１８ｆにより回転自在に嵌合支持されている。さらに、前記出力軸１０の左側端部にはピニオンギヤ２３が固着されている。図５の第２実施例は、以上の点で図１〜図４の第１実施例と相違するが、その他の構成は第１実施例と実質的に同じであり、それぞれ対応する部分を同一符号で示し、それらの詳細説明は省略する。
【００３４】
図５の第２実施例においては、モータの回転出力をピニオンギヤ２３などで他の機構に伝達していく場合には該ピニオンギヤの位置精度も重要になることに鑑みて、出力軸１０の出力が取り出されていく側すなわちピニオンギヤ２３等が取り付けられる側（図示の左側）の出力軸の部位１０ａを軸受１８ｆで軸支し、反対側（図示の右側）では中間部材（本実施例では第２の中間部材）７のみを使用してマグネット１を回転可能に且つ該マグネット１と各磁極部との隙間を精度よく保持するように構成されている。このように構成することで、少なくとも第２のステータ１９の外側磁極部及び内側磁極部に関しては、マグネット１を精度よい隙間間隔をもって保持することができ、従って、前述の第１実施例の場合と同様に量産時のモータ特性を安定化させることができる。つまり、図５の第２実施例によっても、図１〜図４の第１実施例の場合と同様の作用効果を達成することができる。
【００３５】
図６は本発明を適用したモータの第３実施例を示す模式的縦断面図である。図６において、ロータであるマグネット１の外周面（外径面）は中空円筒形状の第３の中間部材２４によって回転可能に保持されている。この中空円筒形状の第３の中間部材２４は、図６に示すように、第１のステータ１８の外側磁極部（第１の外側磁極部）１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅの内径面及び第２のステータ１９の外側磁極部（第２の外側磁極部）１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅの内径面に回転可能に嵌合している。さらに、この第３の中間部材２４の内径面（内周面）はマグネット１の外径面（外周面）に回転可能に嵌合している。そして、前記マグネット１は前記第３の中間部材２４によって回転可能に保持されている。なお、図６の第３実施例では、前述の実施例における第１の中間部材６及び第２の中間部材７に相当する部材は省略されている。
【００３６】
図６の第３実施例は、以上説明した点で前述の第１実施例及び第２実施例と相違するが、その他の点では実質上同じ構成をしており、それぞれ対応する部分を同一符号で示し、それらの詳細説明は省略する。この第３実施例によれば、マグネット１の外周部と第１の外側磁極部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅあるいは第２の外側磁極部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅとの間の隙間は、円筒形状の第３の中間部材２４の厚みによってのみ規定されるので、精度よく保つことができ、量産時のモータの特性を安定化させることができる。従って、図６の第３実施例によっても、前述の第１実施例及び第２実施例の場合と同様の作用効果を達成することができる。
【００３７】
なお、前記第３の中間部材２４は、図６の構成では、第１のステータ１８の外側磁極部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅの内径面及び第２のステータ１９の外側磁極部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅの内径面の双方に回転可能に嵌合させたが、これは、第１のステータ１８あるいは第２のステータ１９のいずれか一方の外側磁極部の内径面のみに回転可能に嵌合させるように構成してもよく、それによっても同様の作用効果を達成することができる。
【００３８】
図７は本発明を適用したモータの第４実施例の構造を模式的に示す分解斜視図であり、図８は図７のモータの中心部縦断面図であり、図９は図８中の線Ｃ−Ｃにおける模式的断面図であり、図１０は図８中の線Ｄ−Ｄにおける模式的断面図である。図７〜図１０の第４実施例は、中空円筒形状（ドーナツ形状）をしたアクチュエータを構成するモータであり、前述の第１〜第３実施例における出力軸１０に相当する部材を有しないモータである。
【００３９】
図７〜図１０において、３１はロータを構成する円筒形状のマグネットであり、このマグネット３１はその外周表面を円周方向にｎ分割して（本実施例では１６分割して）Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁された着磁部を有している。この着磁部を３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ、３１ｈ、３１ｉ、３１ｊ、３１ｋ、３１ｍ、３１ｎ、３１ｐ、３１ｑ、３１ｒとすると、着磁部３１ａ、３１ｃ、３１ｅ、３１ｇ、３１ｉ、３１ｋ、３１ｎ、３１ｑがＳ極に着磁され、着磁部３１ｂ、３１ｄ、３１ｆ、３１ｈ、３１ｊ、３１ｍ、３１ｐ、３１ｒがＮ極に着磁されている。また、マグネット３１は射出成形により形成されるプラスチックマグネット材料により構成されている。
【００４０】
これにより円筒形状の半径方向に関しての厚さを非常に薄く構成することができる。また、マグネット３１においては、該マグネットの内周面は外周面に比べて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がＮ極に着磁されているように構成されている。また、マグネット３１には、軸方向中央部に内径が小なるリブ部（内径面から半径方向内方へ突出した環状リブ部）３１ｓが形成されている。３２は円筒形状の第１のコイルであり、この第１のコイル３２は前記マグネット３１と同心でかつ該マグネット３１を軸方向に重ねられた位置に配置され、該第１のコイル３２の外径は前記マグネット３１の外径とほぼ同じ寸法に選定されている。
【００４１】
図７〜図１０において、３８は軟磁性材料から成る第１のステータであり、該第１のステータ３８は外筒及び中空柱形状の内筒を有する形状構造をしている。第１のステータ３８の外筒の先端部は、マグネット３１の外周面に対向する（Ｎ／２−１）個すなわち８個の第１の外側磁極部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈを形成している。また、第１のステータ３８の前記内筒の先端部は、マグネット３１の内周面に対向する（Ｎ／２−１）個すなわち８個の第１の内側磁極部３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ、３８ｐ、３８ｑ、３８ｒを形成している。前記第１のステータの外側磁極部（第１の外側磁極部）３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈと前記第１の内側磁極部３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ、３８ｐ、３８ｑ、３８ｒとは、マグネット３１を挟んでそれぞれ同位相になるように形成されており、更に、各磁極部は対向するマグネット３１の着磁位相に対して同位相になるように３６０／（ｎ／２）度の整数倍すなわち４５度の整数倍ずれて形成されている。
【００４２】
３４は円筒形状の第２のコイルであり、この第２のコイル３４は前記マグネット３１と同心でかつ前記第１のコイル３２と該マグネット３１を軸方向に挟む位置（軸方向反対側の位置）に配置されている。この第２のコイル３４の外径も前記マグネット３１の外径とほぼ同じ寸法に選定されている。
【００４３】
図７〜図１０において、３９は軟磁性材料から成る第２のステータであり、該第２のステータ３９は外筒及び中空柱形状の内筒を有する形状構造をしている。第２のステータ３９の外筒の先端部は、マグネット３１の外周面に対向する（Ｎ／２−１）個すなわち８個の第２の外側磁極部３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈを形成している。また、第２のステータ３９の前記内筒の先端部は、マグネット３１の内周面に対向する（Ｎ／２−１）個すなわち８個の第２の内側磁極部３９ｉ、３９ｊ、３９ｋ、３９ｍ、３９ｎ、３９ｐ、３９ｑ、３９ｒを形成している。前記第２のステータの外側磁極部（第２の外側磁極部）３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈと前記第２の内側磁極部３９ｉ、３９ｊ、３９ｋ、３９ｍ、３９ｎ、３９ｐ、３９ｑ、３９ｒとは、マグネット３１を挟んでそれぞれ同位相になるように形成されており、更に、各磁極部は対向するマグネット３１の着磁位相に対して同位相になるように３６０／（ｎ／２）度の整数倍すなわち４５度の整数倍ずれて形成されている。
【００４４】
第１のステータ３８の外側磁極部（第１の外側磁極部）３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ及び第２のステータ３９の外側磁極部（第２の外側磁極部）３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈは、切欠き穴と軸に平行方向に延出する歯とにより構成されている。この構成によりモータの直径（外径寸法）を最小限にしつつ磁極を形成することが可能になる。すなわち、もし外側磁極部を半径方向に延びる凹凸で形成するとその分モータの直径が大きくなってしまうが、本実施例では、切欠き穴と軸に平行方向に延出する歯とにより外側磁極部を構成しているので、モータの直径を最小限に抑えることができる。
【００４５】
また、第１のステータ３８と第２のステータ３９とでは、切欠き穴と軸に平行な方向に延出する歯とにより構成されている第１のステータ３８の外側磁極部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ及び第２のステータ３９の外側磁極部３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈが互いに向き合って配置されているが、第１のステータ３８及び第２のステータ３９の位相（磁極部の円周方向角度位置）は互いに１８０／ｎ度すなわち１１．２５度ずれて配置されている。
【００４６】
第１のステータ３８の外側磁極部（第１の外側磁極部）３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ及び内側磁極部（第１の内側磁極部）３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ、３８ｐ、３８ｑ、３８ｒは、マグネット３１の一端側の外周面及び内周面に対向して該マグネットの一端側を挟み込むように形成（配置）されている。第２のステータ３９の外側磁極部（第２の外側磁極部）３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈ及び内側磁極部（第２の内側磁極部）３９ｉ、３９ｊ、３９ｋ、３９ｍ、３９ｎ、３９ｐ、３９ｑ、３９ｒは、マグネット３１の他端側の外周面及び内周面に対向して該マグネットの他端側を挟み込むように形成（配置）されている。
【００４７】
第１のステータ３８の外筒及び内筒の間に第１のコイル３２が装着され、このコイル３２に通電することにより第１のステータ３８の外側磁極部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ及び内側磁極部３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ、３８ｐ、３８ｑ、３８ｒが励磁される。第２のステータ３９の外筒及び内筒の間に第２のコイル３４が装着され、このコイル３４に通電することにより第２のステータ３９の外側磁極部３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈ及び内側磁極部３９ｉ、３９ｊ、３９ｋ、３９ｍ、３９ｎ、３９ｐ、３９ｑ、３９ｒが励磁される。
【００４８】
したがって、第１のコイル３２によって発生する磁束は、第１の外側磁極部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈと第１の内側磁極部３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ、３８ｐ、３８ｑ、３８ｒとの間のマグネット３１を横切るので、ロータである該マグネット３１に効果的に作用し、第２のコイル３４によって発生する磁束は、第２の外側磁極部３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈと第２の内側磁極部３９ｉ、３９ｊ、３９ｋ、３９ｍ、３９ｎ、３９ｐ、３９ｑ、３９ｒとの間のマグネット３１を横切るので、ロータである該マグネット３１に効果的に作用し、それによってモータの出力を高めることができる。
【００４９】
また、円筒形状のマグネット３１は前述したように射出成形により形成される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、該マグネット３１の円筒形状の半径方向の厚さを非常に薄く構成することができる。そのため、第１のステータ３８の外側磁極部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈと内側磁極部３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ、３８ｐ、３８ｑ、３８ｒとの間の距離を非常にに小さくすることができ、第１のコイル３２と第１のステータ３８と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。同様に、第２のステータ３９の外側磁極部３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈと内側磁極部３９ｉ、３９ｊ、３９ｋ、３９ｍ、３９ｎ、３９ｐ、３９ｑ、３９ｒとの間の距離を非常にに小さくすることができ、第２のコイル３４と第２のステータ３９とにより形成される磁気回路の磁気抵抗も小さくすることができる。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、消費電力の低減（節減）、コイルの小型化を達成することができる。
【００５０】
２０は円筒形状部材から成る連結リングであり、この連結リング２０は非磁性材料の材料、例えばプラスチック材料やばね用ステンレス鋼やばね用リン青銅等で形成されている。この連結リング２０は、第１のステータ３８及び第２のステータ３９をそれらの位相が互いに１８０／ｎ度すなわち１１．５度ずらされ、かつそれらの先端がある距離だけ間隔を隔てられた状態にて保持固定するためのものである。すなわち、第１のステータ３８の外側磁極部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈの先端と第２のステータ３９の外側磁極部３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈの先端とが軸に平行な方向に所定距離離れかつ回転方向の位置に関して位相を１８０／ｎ度すなわち１１．２５度ずらして向き合うように配置されている。また、前記連結リング２０を非磁性材料で形成したことから、第１のステータ３８と第２のステータ３９とを磁気回路上分断することができ、互いの影響が及ばないようにすることができ、それによってモータ性能を安定化することができる。
【００５１】
マグネット３１の内周面に形成されたリブ部３１ｓは、スラスト方向に関して、第１のステータ３８の内側磁極部３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ、３８ｐ、３８ｑ、３８ｒの先端部と第２のステータ３９の内側磁極部３９ｉ、３９ｊ、３９ｋ、３９ｍ、３９ｎ、３９ｐ、３９ｑ、３９ｒの先端部とで規制されている。
【００５２】
図７〜図１０において、ロータであるマグネット３１の外周面（外径面）は中空円筒形状の第４の中間部材３５によって回転可能に保持されている。この中空円筒形状の第４の中間部材３５の外周面は、第１の外側磁極部となる第１のステータ３８の外側磁極部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈの内径と第２の外側磁極部となる第２のステータ３９の外側磁極部３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈの内径とに回転可能に嵌合している。また、前記第４の中間部材３５の内周面は、マグネット３１の外周面に回転可能に嵌合している。前記マグネット３１は、前記第４の中間部材３５によって回転自在に保持（軸支）されている。
【００５３】
次に、図７〜図１０で説明したステップモータの動作を図９及び図１０を参照して説明する。図９及び図１０は、第１のステータ３８の外側磁極部（第１の外側磁極部）３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈをＮ極とし、第１のステータ３８の内側磁極部（第１の内側磁極部）３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ、３８ｐ、３８ｑ、３８ｒをＳ極とし、第２のステータ３９の外側磁極部（第２の外側磁極部）３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈをＳ極とし、第２のステータ３９の内側磁極部（第２の内側磁極部）３９ｉ、３９ｊ、３９ｋ、３９ｍ、３９ｎ、３９ｐ、３９ｑ、３９ｒをＮ極とするように、第１のコイル３２及び第２のコイル３４に通電して励磁した状態を示す。
【００５４】
図９及び図１０の状態から第２のコイル３４への通電方向を切り替えて、第１のステータ３８の外側磁極部（第１の外側磁極部）３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈをＮ極とし、第１のステータ３８の内側磁極部（第１の内側磁極部）３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ、３８ｐ、３８ｑ、３８ｒをＳ極とし、第２のステータ３９の外側磁極部（第２の外側磁極部）３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈをＮ極とし、第２のステータ３９の内側磁極部（第２の内側磁極部）３９ｉ、３９ｊ、３９ｋ、３９ｍ、３９ｎ、３９ｐ、３９ｑ、３９ｒをＳ極とするように励磁すると、ロータであるマグネット３１は反時計方向に１１．２５度回転する。
【００５５】
次に第１のコイル３２への通電を反転させて、第１のステータ３８の外側磁極部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈをＳ極とし、第１のステータ３８の内側磁極部３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ、３８ｐ、３８ｑ、３８ｒをＮ極とし、第２のステータ３９の外側磁極部３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈをＮ極とし、第２のステータ３９の内側磁極部３９ｉ、３９ｊ、３９ｋ、３９ｍ、３９ｎ、３９ｐ、３９ｑ、３９ｒをＳ極とするように励磁すると、ロータであるマグネット３１は更に反時計方向に１１．２５度回転する。
【００５６】
次に第２のコイル３４への通電を反転させて、第１のステータ３８の外側磁極部（第１の外側磁極部）３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈをＳ極とし、第１のステータ３８の内側磁極部（第１の内側磁極部）３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ、３８ｐ、３８ｑ、３８ｒをＮ極とし、第２のステータ３９の外側磁極部（第２の外側磁極部）３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈをＳ極とし、第２のステータ３９の内側磁極部（第２の内側磁極部）３９ｉ、３９ｊ、３９ｋ、３９ｍ、３９ｎ、３９ｐ、３９ｑ、３９ｒをＮ極とするように励磁すると、ロータであるマグネット３１は更に反時計方向に１１．２５度回転する。以後、このようにコイル３２及びコイル３４への通電方向を順次切り換えていくことにより、ロータであるマグネット３１は通電位相に応じた位置へと回転していくことになる。
【００５７】
図７〜図１０で説明した第４実施例によれば、マグネット３１の外周部と第１の外側磁極部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈもしくは第２の外側磁極部３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈとの間の隙間は、第４の中間部材３５の厚さによってのみ規定されることから、精度よく保つことができ、量産時のモータ出力の特性及び性能を安定化させることができる。つまり、この第４実施例によっても、前述の第１〜第３実施例の場合と同様の作用効果を達成することができる。さらに、図７〜図１０の第４実施例（モータ）によれば、高い出力を発揮できかつ出力特性が安定した、ドーナツ形状でかつ半径方向の幅寸法が小さいアクチュエータを構成することができ、カメラの鏡筒内に配置してシャッタ羽根や絞りレンズを駆動するアクチュエータとして最適な構成のモータが得られる。
【００５８】
なお、前記第４の中間部材３５は、図７〜図１０の構成では、第１のステータ３８の外側磁極部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈの内径面及び第２のステータ３９の外側磁極部３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇ、３９ｈの内径面の双方に回転可能に嵌合させたが、これは、第１のステータ３８あるいは第２のステータ３９のいずれか一方の外側磁極部の内径面のみに回転可能に嵌合させるように構成してもよく、それによっても同様の作用効果を達成することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなごとく、請求項１の発明によれば、マグネットの内周面とステータの内側磁極部との間の隙間を容易に精度よく保つことができ、それによって出力特性を安定化させることが可能になる。
【００６０】
請求項２の発明によれば、マグネットの外周面とステータの外側磁極部との間の隙間を容易に精度よく保つことができ、それによって出力特性を安定化させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したモータの第１実施例の分解斜視図である。
【図２】図１のモータの組み立て後の軸方向の縦断面図である。
【図３】図２中の線Ａ−Ａにおけるロータの回転状態を示す断面図である。
【図４】図２中の線Ｂ−Ｂにおけるロータの回転状態を示す断面図である。
【図５】本発明を適用したモータの第２実施例を示す模式的縦断面図である。
【図６】本発明を適用したモータの第３実施例を示す模式的縦断面図である。
【図７】本発明を適用したモータの第４実施例の構造を模式的に示す分解斜視図である。
【図８】図７のモータの中心部縦断面図である。
【図９】図８中の線Ｃ−Ｃにおける模式的断面図である。
【図１０】図８中の線Ｄ−Ｄにおける模式的断面図である。
【図１１】従来の小型ステップモータの構造例を示す模式的縦断面図である。
【図１２】図１１のステップモータの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１３】従来の小型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。
【符号の説明】
１                マグネット（ロータ）
１ａ〜１ｊ        マグネットの着磁部
１ｋ              マグネットの嵌合部
２                第１のボビン
３                第２のボビン
４                コイル（第１のコイル）
５                コイル（第２のコイル）
６                第１の中間部材
７                第２の中間部材
１０              ロータ軸（出力軸）
１８              第１のステータ
１８ａ〜１８ｅ    第１の外側磁極部（第１のステータの外側磁極部）
１８ｆ            軸受部
１９              第２のステータ
１９ａ〜１９ｅ    第２の外側磁極部（第２のステータの外側磁極部）
２０              連結リング
２１              第１の補助ステータ
２１ａ〜２１ｅ    第１の内側磁極部（第１の補助ステータの磁極部）
２２              第２の補助ステータ
２２ａ〜２２ｅ    第２の内側磁極部（第２の補助ステータの磁極部）
２３              ピニオンギヤ
２４              第３の中間部材
３１              マグネット（ロータ）
３１ａ〜３１ｒ    着磁部
３１ｓ            リブ部
３２              第１のコイル
３４              第２のコイル
３５              第４の中間部材
３８              第１のステータ
３８ａ〜３８ｈ    第１の外側磁極部（第１のステータの外側磁極部）
３８ｉ〜３８ｒ    第１の内側磁極部（第１のステータの内側磁極部）
３９              第２のステータ
３９ａ〜３９ｈ    第２の外側磁極部（第２のステータの外側磁極部）
３９ｉ〜３９ｒ    第２の内側磁極部（第２のステータの内側磁極部）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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