(57)【要約】  小型のステッピングモータにおいて、小型化を図るとともに、モータ特性を向上させることを目的に、回転軸または、その回転軸の出力側に設けられた出力軸を改良している。すなわち、ステッピングモータ１は、回転軸３と永久磁石４とを有するロータ２と、永久磁石４に径方向で対向する極歯５を有するステータ６とを備えており、回転軸３は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されている。また、回転軸３の出力側にステータ６から突出するように設けられた出力軸３ａも、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と該回転軸の外周側に挿着された永久磁石とを有するロータと、前記永久磁石に径方向で対向する極歯を有するステータとを備えたステッピングモータにおいて、
前記回転軸は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されていることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
前記回転軸の出力側に前記ステータから突出する出力軸を備え、
前記出力軸は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されるとともに、リードスクリュー部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
【請求項３】
前記リードスクリュー部の外径をＤ１、前記永久磁石の外径をＤ２としたとき、
Ｄ１≦４（ｍｍ）かつ、Ｄ２≦Ｄ１＋５（ｍｍ）
の関係を満足することを特徴とする請求項２記載のステッピングモータ。
【請求項４】
前記回転軸に形成された接着剤溜り部または前記リードスクリュー部は、転造加工によって形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のステッピングモータ。
【請求項５】
前記回転軸に形成された接着剤溜り部または前記リードスクリュー部には、アルミニウム陽極酸化（アルマイト）処理またはクロメート処理が施されていることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のステッピングモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型のステッピングモータ及びその回転軸の出力側に設けられたリードスクリュー部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ、ＤＶＤプレーヤなどに用いられる光ヘッド装置やビデオカメラに用いられるレンズ群等の被移動体の高速移動用のモータとして、回転軸とこの回転軸の外周側に挿着された永久磁石とを有するロータと、永久磁石に径方向で対向する極歯を有するステータとを備えたステッピングモータが知られている。この種のステッピングモータでは、例えば、回転軸の出力側にステータから突出する出力軸が設けられ、この出力軸にリードスクリュー部が形成されている。このリードスクリュー部は光ヘッド装置等の被移動体に螺合して、被移動体を高速移動させるものである。【０００３】
近年のＣＤ・ＤＶＤプレーヤあるいはビデオカメラ等に対する小型化・薄型化の要求から、光ヘッド装置などの被移動体の小型化が強く要求されており、ひいては、ステッピングモータに対する小型化の要求も強くなってきている。【０００４】
例えば、小型のステッピングモータにおいて、リードスクリュー部が形成されている出力軸とは別体にし、回転軸を小径にして小型化が図られている（例えば、特許文献１参照）。
また、リードスクリュー部が形成された出力軸をアルミニウム合金で形成したステッピングモータも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−２４１０６５号公報
【特許文献２】特開平５−８８０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１にかかるステッピングモータにおいて、回転軸の材質としてステンレス鋼が用いられているので、回転軸を小径にして小型化を図る場合でも、回転軸の重量は大きく軽減されず、ロータの慣性負荷が低減されないという問題がある。そのため、例えば、ＣＤ・ＤＶＤプレーヤの場合、ディスクからのデータの読み出し時間が大きくかかってしまうなどといった起動性や応答性等のモータ特性を確保することが難しいという問題が生じている。【０００６】
また、ステッピングモータが小型化するとその発生トルクも小さくなるため、従来はあまり考慮する必要がなかったリードスクリュー部の慣性が、ステッピングモータの特性、特に最大自起動周波数に対して大きな影響を与えるようになっている。【０００７】
すなわち、リードスクリュー部を備えているステッピングモータの最大自起動周波数Ｓ２は、リードスクリュー部を備えていないステッピングモータの最大自起動周波数をＳ１、リードスクリュー部の慣性をＩ２、リードスクリュー部を除いたロータの慣性をＩ１としたとき、下式で表される。
Ｓ２＝Ｓ１／（１＋Ｉ２／Ｉ１）１／２
そのため、リードスクリュー部の慣性Ｉ２とリードスクリュー部を除いたロータの慣性Ｉ１との比（Ｉ２／Ｉ１）が大きくなるにつれ、リードスクリュー部を備えていないステッピングモータの最大自起動周波数Ｓ１と比較して、最大自起動周波数Ｓ２が低下し、ステッピングモータの特性が低下していく。ここで、ステッピングモータが小径化するにつれ、（Ｉ２／Ｉ１）の値は増加していくことから、モータ特性は低下していくことになる。【０００８】
従って、小型化したステッピングモータにおいては、モータ特性を確保するため、リードスクリュー部の慣性を小さく抑える必要があり、リードスクリュー部の慣性を小さくする手段として、上記特許文献２に記載のように、リードスクリュー部が形成された出力軸をステンレス鋼よりも比重の軽いアルミニウム合金で形成する構成を採用することができる。【０００９】
しかしながら、上記特許文献２では、リードスクリュー部が形成された出力軸にアルミニウム合金を用いる構成の提案はなされているものの、リードスクリュー部の外径が４ｍｍ以下といったように小径化し、さらには、ステッピングモータ全体が小型化した場合において、最大自起動周波数の低下を防止し、所定のモータ特性を確保するためのステッピングモータの具体的な構成の提案はなされていない。【００１０】
そこで、本発明の課題は、小型のステッピングモータにおいて、小型化を図るとともに、モータ特性を向上させることができる構成を提供することにある。
また、本発明の課題は、小型のステッピングモータにおいて、リードスクリュー部が形成された出力軸を備えた場合でも、最大自起動周波数の低下を防止させ、モータ特性を向上させることができる構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はかかる目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、回転軸と該回転軸の外周側に挿着された永久磁石とを有するロータと、前記永久磁石に径方向で対向する極歯を有するステータとを備えたステッピングモータにおいて、前記回転軸は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されていることを特徴とする。【００１２】
本発明は、ステッピングモータにおいて、ステッピングモータ全体が小型化した場合であっても、回転軸にステンレス鋼よりも比重の軽いアルミニウムまたはアルミニウム合金を採用することで、回転軸の重量が軽量化され、回転軸と永久磁石とを有するロータの慣性負荷を低減させて、所定のモータ特性を向上させることができる。【００１３】
ステッピングモータは、パルス周波数を与えるごとに一定の角度ずつ起動、停止を繰り返すため、パルス周波数に対してロータが瞬時に起動、停止をする必要があるが、回転軸にアルミニウムまたはアルミニウム合金を採用することで、ロータの重量が軽量化されるので、パルス周波数に対するロータの追従性が高まる。すなわち、モータの起動性や応答性を向上させることができる。【００１４】
さらに、アルミニウムまたはアルミニウム合金は、熱伝導性が従来のステンレス鋼に比べてよいので、回転軸にアルミニウムまたはアルミニウム合金を採用することで、モータの駆動に伴ってモータ内部に発生する熱を回転軸を伝わってモータ本体の外部に効率良く放熱することができる。このため、熱対策のためにモータ本体の構造を変更する、または、新たな部品を取り付けるなどせずとも、モータ本体内部に熱が溜り、熱による永久磁石の性能低下や巻線の絶縁被膜の破壊といった問題を解消することが可能となる。【００１５】
本発明において、前記回転軸の出力側に前記ステータから突出する出力軸を備え、前記出力軸は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されるとともに、リードスクリュー部が形成されていることが好ましい。
このように構成することによって、リードスクリュー部が小径化した場合であっても、リードスクリュー部が形成される出力軸が軽量化されるので、ステッピングモータの最大自起動周波数の低下を防止し、起動性や応答性を向上させることができ、さらに起動トルクも向上させることができる。【００１６】
さらに、出力軸にリードスクリュー部が形成されることにより、出力軸の表面積をより広く確保できるので、モータの駆動に伴ってモータ内部に発生する熱が回転軸から出力軸に伝わり、モータ本体の外部により効率良く放熱することができる。【００１７】
また、上記の課題を解決するために、本願発明者は種々の検討を行った。その結果、リードスクリュー部の外径が４ｍｍ以下といったように小径化し、さらには、ステッピングモータ全体が小型化した場合であっても、ロータを構成する永久磁石の外径とリードスクリュー部の外径とが一定の関係を満足する場合には、リードスクリュー部が形成された出力軸をアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成することで、最大自起動周波の低下をより効果的に防止し、起動性や応答性を一層向上させることができ、さらに起動トルクも一層向上させることを知見するに至った。【００１８】
本発明はかかる新たな知見に基づくものであり、前記リードスクリュー部の外径をＤ１、前記永久磁石の外径をＤ２としたとき、
Ｄ１≦４（ｍｍ）かつ、Ｄ２≦Ｄ１＋５（ｍｍ）
の関係を満足することが好ましい。【００１９】
このように構成することで、リードスクリュー部が小径化し、ステッピングモータ全体が小型化した場合であっても、リードスクリュー部が形成される出力軸が軽量化されので、ステッピングモータの最大自起動周波数の低下をより効果的に防止することができ、起動性や応答性を一層向上させることができ、さらに起動トルクも一層向上させることができる。【００２０】
本発明において、前記回転軸に形成された接着剤溜り部または前記リードスクリュー部は転造加工によって形成されていることが好ましい。このように構成することで、転造加工によって回転軸に形成された接着剤溜り部またはリードスクリュー部の表面が硬化するため、その剛性が上がる。従って、接着剤溜り部やリードスクリュー部を小さな径で形成したとしても、また、接着剤溜り部を形成する回転軸やリードスクリュー部を形成する出力軸の材質としてステンレス鋼より剛性の小さいアルミニウムまたはアルミニウム合金を採用したとしても、曲がりにくく、使いやすい接着剤溜り部やリードスクリュー部を形成することができる。【００２１】
本発明において、前記回転軸に形成された接着剤溜り部または前記リードスクリュー部には、アルミニウム陽極酸化（アルマイト）処理またはクロメート処理が施されていることが好ましい。アルミニウム陽極酸化（アルマイト）処理としては、例えば、無色アルマイト処理や硬質アルマイト処理を施されていることが好ましく、クロメート処理としては、例えば、アロジン処理が施されていることが好ましい。アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成された接着剤溜り部やリードスクリュー部にアルミニウム陽極酸化（アルマイト）処理またはクロメート処理を施すことで、接着剤溜り部およびリードスクリュー部における腐食の発生を防止することができ、さらに耐磨耗性も向上させている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、回転軸と該回転軸の外周側に挿着された永久磁石とを有するロータと、永久磁石に径方向で対向する極歯を有するステータとを備える小型のステッピングモータにおいて、回転軸がアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されている。そのため、ロータの重量が軽量化されるので、ロータの慣性負荷を低減することができる。その結果、所定のモータ特性を向上させることができる。【００２３】
また、本発明では、リードスクリュー部が形成される出力軸がアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されるとともに、リードスクリュー部の外径Ｄ１と永久磁石の外径Ｄ２とが一定の関係を満足するように構成されている。そのため、リードスクリュー部が小径化し、さらにはステッピングモータが小型化した場合であっても、最大自起動周波数の低下をより効果的に防止することができる。その結果、所定のモータ特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。【００２５】
図１は、本発明の実施の形態にかかるステッピングモータを示す側面断面図である。【００２６】
（ステッピングモータの構成）
本形態にかかるステッピングモータ１は、いわゆるＰＭ型のステッピングモータであり、回転軸３と円筒状の永久磁石４とを有するロータ２と、永久磁石４に径方向で対向する極歯５を有するステータ６と、回転軸３の出力側でステータ６に取り付けられたフレーム２０とを備えている。さらに、回転軸３の出力側には、ステータ６から突出するように出力軸３ａが一体的に形成され、この出力軸３ａにはリードスクリュー部３ｂが形成されている。また、ステータ６の反出力側（回転軸３の基端３ｃ側）には、軸受保持部材２３が取り付けられており、軸受保持部材２３に軸受２４が保持されている。【００２７】
（回転軸の構成）
回転軸３は、非磁性材のアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されており、さらに、その外周面には、円筒状の永久磁石４が接着剤等を用いて固着されている。
本実施の形態において、回転軸３には、永久磁石４が固着される個所には接着剤溜り部３ｂ´が形成されている。さらに、接着剤溜り部３ｂ´は、出力軸３ａに形成されたリードスクリュー部３ｂが兼用されており、すなわち、ねじ山とねじ山との間に形成されたらせん状した溝からなっている。
この接着剤溜り部３ｂ´は、らせん状に形成されているので、永久磁石４が固着される個所の周方向にも軸方向にも安定して接着剤を塗布できる。これにより、永久磁石４との接着強度を高めるとともに、余分な接着剤が漏れないようにしている。【００２８】
また、回転軸３に形成された接着剤溜り部３ｂ´は、転造加工によって形成され、さらに接着剤溜り部３ｂ´にはアルミニウム陽極酸化（アルマイト）処理またはクロメート処理が施されている。アルミニウム陽極酸化（アルマイト）処理としては、例えば、無色アルマイト処理や硬質アルマイト処理が施されており、クロメート処理としては例えば、アロジン処理が施されている。このように、接着剤溜り部３ｂ´は、表面処理が施されたことにより、耐腐食性等となって化学的に安定化し、接着剤の反応が安定しておこり、永久磁石４との接着強度をより高めるようにしている。【００２９】
本実施の形態において、永久磁石４は、その材質がネオジムなどの希土類の永久磁石であって、射出成形または圧縮成形された永久磁石である。なお、永久磁石４は公知の技術であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
また、本実施の形態では、回転軸３と、永久磁石４との間には、スリーブが介在する場合がある。このスリーブは、その材質がアルミニウムまたはアルミニウム合金、合成樹脂等であり、永久磁石４よりも軽量となっており、ロータの軽量化、慣性の低減を図るとともに、安価となっている。
例えば、後述する図２〜４に示す実施例において、永久磁石４の外径が８ｍｍ以上の場合、換言すれば厚みが２．５ｍｍ以上の場合に、永久磁石４の厚みが増加しても磁力がほとんど増加されないので、スリーブが介在されている。なお、スリーブを介在する永久磁石の厚みはこれに限定されることはなく、スリーブを介在するかどうかは永久磁石の磁力、ロータの重量等を考慮している。【００３０】
（リードスクリュー部の製造）
リードスクリュー部３ｂが形成されている出力軸３ａは、ステータ６から突出するように形成されており、その材質は、非磁性材のアルミニウムまたはアルミニウム合金となっている。このように、非磁性で形成されているため、モータ本体の外部への磁束漏れが生じ難く、例えば、ＣＤ・ＤＶＤプレーヤの光ヘッド装置等の被移動体に対して、障害を及ぼさないようになっている。
リードスクリュー部３ｂは、出力軸３ａの外周面に転造加工によって形成されており、リードスクリュー部３ｂにはアルミニウム陽極酸化（アルマイト）処理またはクロメート処理が施されている。アルミニウム陽極酸化（アルマイト）処理としては、例えば、無色アルマイト処理や硬質アルマイト処理が施されており、クロメート処理としては例えば、アロジン処理が施されている。このリードスクリュー部３ｂは、例えば、ＣＤ・ＤＶＤプレーヤの光ヘッド装置等の被移動体と螺合して、被移動体を移動させるためのものである。  【００３１】
本形態におけるリードスクリュー部３ｂは小型の被移動体を移動させるものであるため、その外径をＤ１としたとき、
Ｄ１≦４（ｍｍ）
となっている。また、リードスクリュー部３ｂと永久磁石４とは、一定の関係を満足するように形成されている。より具体的には、永久磁石４の外径をＤ２としたとき、
Ｄ２≦Ｄ１＋５（ｍｍ）
の関係を満足するように、リードスクリュー部３ｂ及び永久磁石４が形成されている。例えば、リードスクリュー部３ｂの外径Ｄ１が３ｍｍ、永久磁石４の外径Ｄ２が６ｍｍに形成されている。尚、本形態では、リードスクリュー部３ｂの外径Ｄ１は出力軸３ａの外径に該当する。【００３２】
回転軸３の基端３ｃには、球状のピボット１９の一部が内挿される凹部３ｄが軸方向に形成されている。一方、出力軸３ａの出力側端にも、球状のピボット２２の一部が内挿される凹部３ｅが軸方向に形成されている。【００３３】
ステータ６は、第１のステータ組７と第２のステータ組８とから構成されており、これらのステータ組７、８が軸方向に重なるように配置されている。第１のステータ組７は、第１の外ステータコア１０と、コイルが巻回された第１のボビン１１と、第１のボビン１１を第１の外ステータコア１０との間に挟む第１の内ステータコア１２とから構成され、回転軸３の出力側に位置している。第１のボビン１１の内周側には、第１の外ステータコア１０及び第１の内ステータコア１２のそれぞれに形成された複数の極歯５が周方向に隣接するように配置されている。【００３４】
第２のステータ組８は、第２の外ステータコア１４と、コイルが巻回された第２のボビン１５と、第２のボビン１５を第２の外ステータコア１４との間に挟む第２の内ステータコア１６とから構成され、回転軸３の反出力側に位置している。第２のボビン１５の内周側には、第２の外ステータコア１４及び第２の内ステータコア１６のそれぞれに形成された複数の極歯５が周方向に隣接するように配置されている。【００３５】
回転軸３の出力側でステータ６に取り付けられたフレーム２０は、ステンレス鋼板等の金属板によって形成された金属フレームであり、底面部２０ａと側面部２０ｂ、２０ｃとを備える溝型状に形成されている。側面部２０ｂは反出力側に位置し、この側面部２０ｂがステータ６を構成する第１の外ステータコア１０に固定されることで、フレーム２０がステータ６に取り付けられている。また、側面部２０ｂには、回転軸３と出力軸３ａとが遊挿される挿通孔２０ｂ１が形成されている。側面部２０ｃは出力側に位置し、ピボット２２の一部が内挿される凹部を備えた樹脂製の軸受２１が固定されている。この軸受２１とピボット２２とにより、ロータ２の出力側端がラジアル方向及びスラスト方向に支承されている。【００３６】
ステータ６の反出力側（回転軸３の基端３ｃ側）に取り付けられた軸受保持部材２３は、円環状の部材であり、その内周側には、ピボット１９の一部が内挿される凹部を備えた樹脂製の軸受２４が保持されている。また、軸受保持部材２３の反出力側端面には、ステンレス鋼板等の薄い金属板によって形成された端板１８が取り付けられている。端板１８の中央部には切り起こされて形成された板バネ部（図示省略）が設けられており、この板バネ部は、軸受２４及びピボット１９を介して回転軸３を出力側に付勢している。これらの板バネ部と軸受２４とピボット１９とによって、ロータ２の反出力側端がラジアル方向及びスラスト方向に支承されている。【００３７】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のステッピングモータ１では、回転軸３がアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されているので、回転軸３と永久磁石４を有するロータ２の重量が軽量化されるので、ロータ２の慣性負荷を低減することができる。その結果、ステッピングモータ１のモータ特性、特に、起動性や応答性を向上させることができる。
また、アルミニウムまたはアルミニウム合金は非磁性材であるので、モータ本体の外部への磁束漏れが生じ難く、他の磁性材等に障害を及ぼさない。【００３８】
さらに、回転軸３には、らせん状した接着溜まり部（リードスクリュー部）３ｂが形成されているので、永久磁石４が固着される個所の周方向にも軸方向にも安定して接着剤を塗布できる。これにより、永久磁石４との接着強度を高めるとともに、余分な接着剤が漏れないようにしている。【００３９】
また、回転軸３に形成された接着剤溜り部３ｂ´は、転造加工によって形成され、さらに接着剤溜り部３ｂ´にはアルミニウム陽極酸化（アルマイト）処理またはクロメート処理が施されている。このように、接着剤溜り部３ｂ´は、表面処理が施されたことにより、耐腐食性等となって化学的に安定化し、接着剤の反応が安定しておこり、永久磁石４との接着強度をより高められる。
さらに、転造加工に伴って接着剤溜り部３ｂ´の表面が硬化するので、回転軸３の剛性を高めることができる。【００４０】
また、本形態のステッピングモータ１では、リードスクリュー部３ｂが形成された出力軸３ａがアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されるとともに、リードスクリュー部３ｂの外径Ｄ１と、永久磁石の外径Ｄ２とが
Ｄ１≦４（ｍｍ）かつ、Ｄ２≦Ｄ１＋５（ｍｍ）
の関係を満足するように構成されている。このようにステッピングモータ１を構成することで、リードスクリュー部３ｂが小径化し、ステッピングモータ１が小型化した場合であっても、出力軸３ａをアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成することによって、最大自起動周波数の低下を効果的に防止することができる。以下、図２から図４を参照しながら、本形態におけるこの効果を詳細に説明する。【００４１】
図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、リードスクリュー部の外径を２ｍｍとした場合において、リードスクリュー部が形成された出力軸３ａの材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更したときの最大自起動周波数の上昇率と永久磁石の外径との関係を示すグラフ、及びロータの構成条件を示す表である。図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、リードスクリュー部の外径を３ｍｍとした場合において、リードスクリュー部が形成された出力軸３ａの材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更したときの最大自起動周波数の上昇率と永久磁石の外径との関係を示すグラフ、及びロータの構成条件を示す表である。図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、リードスクリュー部の外径を４ｍｍとした場合において、リードスクリュー部が形成された出力軸３ａの材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更したときの最大自起動周波数の上昇率と永久磁石の外径との関係を示すグラフ、及びロータの構成条件を示す表である。【００４２】
図２（Ａ）に示すように、リードスクリュー部３ｂの外径Ｄ１を２ｍｍとした場合において、永久磁石４の外径Ｄ２を１２ｍｍから７ｍｍまで次第に小さくしていったとき、本形態では出力軸３ａの材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更しても最大自起動周波数はほとんど変化しない。一方、永久磁石４の外径Ｄ２を７ｍｍ以下にしていった場合、出力軸３ａの材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更すると最大自起動周波数の上昇率が大きくなっていく。尚、永久磁石４の各外径Ｄ２におけるロータ２の構成は、リードスクリュー部３ｂを備える一般的なステッピングモータを考慮して図２（Ｂ）のように設定している。【００４３】
ここで、図２（Ｂ）中のスリーブとは、永久磁石４の外径Ｄ２が比較的大径の場合に、回転軸３と永久磁石４との間に配設される円筒状の部材である。従って、スリーブの外径は永久磁石４の内径とほぼ一致し、その内径は回転軸３の外径とほぼ一致する。また、永久磁石４は比重５．８（ｇ／ｃｍ３）のものを用い、スリーブは比重３（ｇ／ｃｍ３）のものを用いている。さらに、回転軸３及びこれと一体に形成された出力軸３ａは、長さ５７ｍｍのものを用いている。以下、リードスクリュー部３ｂの外径Ｄ１を３ｍｍ、４ｍｍとした場合も同様である。【００４４】
また、図３（Ａ）に示すように、リードスクリュー部３ｂの外径Ｄ１を３ｍｍとした場合において、永久磁石４の外径Ｄ２を１２ｍｍから８ｍｍまで次第に小さくしていったとき、出力軸３ａの材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更しても最大自起動周波数の上昇率はわずかである。一方、永久磁石４の外径Ｄ２を８ｍｍ以下にしていった場合、出力軸３ａの材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更すると最大自起動周波数の上昇率が大きくなっていく。尚、この場合も、リードスクリュー部３ｂを備える一般的なステッピングモータを考慮してロータ２の構成を図３（Ｂ）のように設定している。【００４５】
さらに、図４（Ａ）に示すように、リードスクリュー部３ｂの外径Ｄ１を４ｍｍとした場合において、永久磁石４の外径Ｄ２を１２ｍｍから９ｍｍまで次第に小さくしていったとき、出力軸３ａの材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更しても最大自起動周波数の上昇率はわずかである。一方、永久磁石４の外径Ｄ２を９ｍｍ以下にしていった場合、出力軸３ａの材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更すると最大自起動周波数が大きくなっていく。尚、この場合も、リードスクリュー部３ｂを備える一般的なステッピングモータを考慮してロータ２の構成を図４（Ｂ）のように設定している。【００４６】
このように、リードスクリュー部３ｂの外径Ｄ１が４ｍｍ以下である場合において、
Ｄ２≦Ｄ１＋５（ｍｍ）
の関係を満足するように永久磁石４の外径Ｄ２を形成したときには、リードスクリュー部３ｂが形成された出力軸３ａの材質をアルミニウム合金で形成することにより、ステンレス鋼で出力軸３ａを形成した場合に比較して最大自起動周波数の上昇率を高くできることが確認された。言い換えると、リードスクリュー部３ｂの外径Ｄ１が４ｍｍ以下である場合において、
Ｄ２＞Ｄ１＋５（ｍｍ）
となるように永久磁石４の外径Ｄ２を形成したときには、リードスクリュー部３ｂが形成された出力軸３ａの材質をアルミニウム合金で形成しても最大自起動周波数の低下を効果的に防止できないことが確認された。従って、リードスクリュー部３ｂの外径Ｄ１が４ｍｍ以下である場合には、
Ｄ２≦Ｄ１＋５（ｍｍ）
の関係を満足するように永久磁石４の外径Ｄ２を形成してやれば、リードスクリュー部３ｂが形成された出力軸３ａの材質をアルミニウム合金で形成することによって、より効果的にステッピングモータ１の最大自起動周波数の低下を防止することができ、ステッピングモータ１のモータ特性を向上させることができる。【００４７】
また、本形態では、リードスクリュー部３ｂは転造加工によって形成されている。そのため、転造加工に伴ってリードスクリュー部３ｂの表面が硬化して、リードスクリュー部３ｂの剛性が上がる。従って、リードスクリュー部３ｂの外径を４ｍｍ以下と細くしても、また、出力軸３ａの材質としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を採用したとしても、曲がりにくく、使いやすいリードスクリュー部３ｂを形成することができる。【００４８】
さらに、本形態では、リードスクリュー部３ｂには、アルミニウム陽極酸化（アルマイト処理）またはクロメート処理が施されている。このようにアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されたリードスクリュー部３ｂにアルミニウム陽極酸化（アルマイト処理）またはクロメート処理を施すことで、リードスクリュー部３ｂにおける腐食の発生を防止することができ、さらに耐磨耗性も向上させている。【００４９】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。例えば、上述した形態では、回転軸３には接着剤溜り部３ｂ´が形成され、回転軸３と一体に形成された出力軸３ａにはリードスクリュー部３ｂが形成されていたが、回転軸３に接着剤溜り部３ｂ´を形成せず、出力軸３ａにのみリードスクリュー部３ｂを形成しても良い。
また、接着剤溜り部３ｂ´が形成されていない回転軸３の外周面に、アルミニウム陽極酸化（アルマイト）処理またはクロメート処理を施しても良い。【００５０】
また、図５に示すように、永久磁石４を固着し、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる回転軸３が小径部材３２であって、リードスクリュー３ｂを形成し、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる出力軸３ａが大径部材３３である二部材から構成しても良い。
尚、図５に示すステッピングモータ３１では、上述のように、回転軸３および出力軸３ａを２部材で構成した点、及び、ピボット１９の代わりに小径部材３２の端面を半球面状に形成し、ピボットとして構成した点を除いては、上述した形態における構成と同様の構成を備えているため、同一の構成には同一の符号を付してある。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明では、ステッピングモータの回転軸にアルミニウムまたはアルミニウム合金を採用したので、回転軸の重量が軽量化され、回転軸と永久磁石とを有するロータの慣性負荷を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態にかかるステッピングモータを示す側面断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、リードスクリュー部の外径を２ｍｍとした場合において、リードスクリュー部が形成された出力軸の材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更したときの最大自起動周波数の上昇率と永久磁石の外径との関係を示すグラフ、及びロータの構成条件を示す表である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、リードスクリュー部の外径を３ｍｍとした場合において、リードスクリュー部が形成された出力軸の材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更したときの最大自起動周波数の上昇率と永久磁石の外径との関係を示すグラフ、及びロータの構成条件を示す表である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、リードスクリュー部の外径を４ｍｍとした場合において、リードスクリュー部が形成された出力軸の材質をステンレス鋼からアルミニウム合金に変更したときの最大自起動周波数の上昇率と永久磁石の外径との関係を示すグラフ、及びロータの構成条件を示す表である。
【図５】本発明の他の実施の形態にかかるステッピングモータを示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  ステッピングモータ
２  ロータ
３  回転軸
３ａ  出力軸
３ｂ  リードスクリュー部
３ｂ´  接着剤溜り部
４  永久磁石
５  極歯
６  ステータ
７  第１ステータ組
８  第２ステータ組
【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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【国際調査報告】
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