(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２極の永久磁石からなるロータと、該ロータとギャップを介して磁気結合する２極のステータと、単一のコイルを有し、該コイルの発生する磁界方向が前記ロータの回転平面に対して交差するように配置したステップモータにおいて、該ステップモータは略円筒形状を有するフレームに収納され、前記ロータのロータ軸はその一方の端が前記フレームから突き出るように前記ステータとは別体の２個のロータ軸受により受けられ、前記ロータ軸と前記コイルは、前記フレームの円筒軸方向に配置され、さらに前記ステータは、前記ロータのほぼ全周で対向するように配置され、前記ロータを収納配置するためのロータ穴部を有する２つの平坦部と、該平坦部に対して略直角に設けられた２箇所の接続部を有し、前記コイルは前記接続部の接続端部に接続されていることを特徴とするステップモータ。
【請求項２】
前記ステータの接続部の接続端部と前記コイルの巻心端部の少なくとも一方は折り曲げられ、前記ステータの接続部の接続端部の幅広面と前記コイルの巻心端部の幅広面は同一面で接続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】
前記ステータの接続部の幅広面は、前記コイル巻心の幅狭面に対向す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４】
前記ステップモータは少なくともドライバＩＣと電源用端子と制御用端子を有した回路基板を有し、該回路基板は、該回路基板の長手が前記フレームの円筒軸方向になるよう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５】
前記ステップモータは前記フレームから突き出た前記ロータ軸の端部に偏心重りを固定した振動モータであることを特徴とする請求項１に記載のステップモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はステップモータの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のステップモータは図９に示すように、本出願人出願の特開平６−２３５７７７号公報に開示されており、該ステップモータ１０１は、２極の永久磁石１０５からなるロータ１０４とギャップ１０８を介して該ロータ１０４と磁気結合するステータ１０２とコイル１０３から構成される扁平形状のステップモータであり、また、コイル１０３は駆動コイルとロータ位置を検出する逆起電圧検出コイルからなり、該逆起電圧検出コイルからのロータ位置検出信号に基づいて、ロータ１０４を高速で回転駆動するブラシレスステップモータであり、さらに、図９に示すようにロータ軸１０６に偏心重り１０７を固定することによって、振動モータとして使用できるステップモータである。なお、前記ロータ１０４の駆動方法は前記公報に詳細に開示されているのでここでは説明を省略する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０に示すように、前記ステップモータ１０１は、時計ケース１０９の厚みが厚くなることを避けるためにロータ軸１０６が時計ケース１０９の裏蓋の底面１１０にほぼ垂直になるように時計ケース１０９に組み込まれるので、ロータ軸１０６にほぼ垂直な偏心重りの振動面は時計ケース１０９の裏蓋の底面１１０にほぼ平行になり、偏心重りの振動が腕１１１に伝わりにくいという問題があった。そこで、偏心重りの振動を腕に伝わり易くするために偏心重りの振動面を腕１１１の表面とほぼ垂直にできる振動モータが切望されている。
【０００４】
本発明は、上記課題に対してなされたもので、振動モータとして使用できる略円筒形状を有するフレームに収納されたステップモータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の構成は、２極の永久磁石からなるロータと、該ロータとギャップを介して磁気結合する２極のステータと、単一のコイルを有し、該コイルの発生する磁界方向が前記ロータの回転平面に対して交差するように配置したステップモータにおいて、該ステップモータは略円筒形状を有するフレームに収納され、前記ロータのロータ軸はその一方の端が前記フレームから突き出るように前記ステータとは別体の２個のロータ軸受により受けられ、前記ロータ軸と前記コイルは、前記フレームの円筒軸方向に配置され、さらに前記ステータは、前記ロータのほぼ全周で対向するように配置され、前記ロータを収納配置するためのロータ穴部を有する２つの平坦部と、該平坦部に対して略直角に設けられた２箇所の接続部を有し、前記コイルは前記接続部の接続端部に接続されていることを特徴とステップモータである。
【０００７】
また、前記ステータの接続部の接続端部と前記コイルの巻心端部の少なくとも一方は折り曲げられ、前記ステータの接続部の接続端部の幅広面と前記コイルの巻心端部の幅広面は同一面で接続されていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記ステータの接続部の幅広面は、前記コイルの巻心の幅狭面に対向することを特徴とする。
【００１０】
また、前記ステップモータは少なくともフレームとドライバＩＣと電源用端子と制御用端子を有した回路基板を有し、該回路基板は、該回路基板の長手が前記フレームの円筒軸方向になるように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記ステップモータは前記フレームから突き出た前記ロータ軸の端部に偏心重りを固定した振動モータであることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
【００１３】
図１は、本発明のステップモータの外観図であって、ステップモータ１は、ブラシレスであることにより、２個の電源端子３、４だけでなく、制御端子５（本実施の形態では、ステップモータＯＮ／ＯＦＦ端子）を有し、略円筒形状を有する非磁性材のフレーム６には、以下で説明するように、ステータ、コイル、回路基板を該フレーム６に固定するために、ネジ穴７が２個設けられている。
【００１４】
図２に示す本発明のステップモータ内部の構造図と図３に示す本発明のステップモータのロータ、ステータ、コイルの接続図よりステップモータの構造を説明する。
【００１５】
ステップモータの磁気回路は、図３に示すように、２極の永久磁石８からなるロータ９と励磁コイルとロータの回転位置を検出する検出コイルからなるコイル１２とギャップ１０を介してロータ９に磁気結合し、前記ロータ９を収納配置するためのロータ穴部４１を有する平坦部４０と、該平坦部４０に対して略直角に折り曲げて形成された２箇所の接続部２２、２３と、コイル１２の巻心端部２６に接続するために、折り曲げられた接続端部２４、２５を有する２極のステタ１１から構成され、接続端部２４、２５の幅広面と巻心端部２６の幅広面は同一面で接続され、ステータ１１とコイル１２間の磁気ショートを避けるために、接続部２３の幅広面１３は、コイル１２の巻心の幅狭面１４に対向している。
【００１６】
次に、図２により、ステップモータの特徴を説明すると、ロータ９のロータ軸２は２個のロータ軸受１５、１６により受けられ、ロータ軸２とコイル１２は、フレーム６の円筒軸方向２１に配置されている。ネジ１９、２０により、ステップモータのドライバＩＣ１７と２個の電源端子３、４と制御端子５を有する、長手がフレーム６の円筒軸２１方向になるように配置した回路基板１８とステータ１１とコイル１２は、フレーム６に設けられたネジ穴７を通して、フレーム６に固定され（図２では、フレーム６を省略してある。）、また、コイル１２のコイル端子は回路基板１８の各コイル接続パターン（図２においては、省略。）に密着、導通される。なお、本発明のステップモータの駆動方法は、本出願人出願の特開平６−２３５７７７号公報に開示されている駆動方法と同一なので説明を省略する。
【００１７】
以上の説明により、２極の永久磁石８からなるロータ９と２極のステータ１１とコイル１２と回路基板１８から構成されるステップモータの円筒形状構造が可能になる。即ち、上記構成によれば、コイル１２の発生する磁界方向がロータ９の回転平面に対して交差するように配置できる。
【００１８】
図４は本発明の偏心重り付ステップモータの外観図であり、偏心重り付ステップモータ２７はステップモータ１のロータ軸２に偏心重り２８を、偏心重り２８の振動面がロータ軸２に垂直になるように固定したもので、振動モータとして使うことができる。
【００１９】
図８は本発明の偏心重り付ステップモータ２７を振動モータとして組み込んだ腕時計の腕への装着断面図であり、偏心重り付ステップモータ２７を円筒軸方向２１が裏蓋の底面１１０に平行になるように時計ケース１０９に組み込むことによって、図に示すように偏心重り２８の振動面は裏蓋の底面１１０に垂直になり、偏心重り２８の振動面が腕の表面にほぼ垂直になるので、偏心重り２８の振動が腕１１１に伝わりやすい。
【００２０】
図５は、本発明の他のステップモータの外観図であって、ステップモータ３０は、ブラシレスであることにより、２個の電源端子３、４だけでなく、制御端子５（本実験例では、ステップモータＯＮ／ＯＦＦ端子）を有し、略円筒形状を有する非磁性材のフレーム３１には、以下で説明するように、コイルと回路基板を該フレーム３１に固定する２個のネジ穴７と、ステータとコイルを同様にフレーム３１に固定する２個のネジ穴３２が設けられている。
【００２１】
図６に示す本発明の他のステップモータ内部の構造図と図７に示す本発明の他のステップモータのロータ、ステータ、コイルの接続図よりステップモータの構造を説明する。
【００２２】
ステップモータの磁気回路は、図７に示すように、２極の永久磁石８からなるロータ９とギャップ１０を介してロータ９に磁気結合し、前記ロータ９を収納配置するためのロータ穴部４１を有する平坦部４０と、該平坦部４０に対して略直角に折り曲げて形成された２箇所の接続部２２、２３からなる２極のステータ３３と該接続部２２、２３に接続するために、折り曲げられた巻心端部３５、３６を有するコイル３４から構成され、２箇所の接続部２２、２３の幅広面と巻心端部３５、３６の幅広面は同一面で接続され、接続部２３とコイル３４間の磁気ショートを避けるために、接続部２３の幅広面１３は、コイル３４の巻心の幅狭面１４に対向している。
【００２３】
次に、図６により、ステップモータの特徴を説明すると、ロータ９のロータ軸２は２個のロータ軸受１５、１６により受けられ、ロータ軸２とコイル３４は、フレーム３１の円筒軸方向２１に配置されている。ネジ１９、２０により、ステップモータのドライバＩＣ１７と２個の電源端子３、４と制御端子５を有する、長手がフレーム３１の円筒軸２１方向になるように配置した回路基板１８とコイル３４は、フレーム３１に設けられたネジ穴７を通して、フレーム３１に固定され（図６では、フレーム３１を省略してある。）、また、コイル３４のコイル端子は回路基板１８の各コイル接続パターン（図６においては、省略。）に密着、導通される。また、さらに、コイル３４の巻心端部３５、３６とステータ３３の接続部２２、２３はフレーム３１のネジ穴３２を通してネジ３７、３８によってフレーム３１に固定される。
【００２４】
尚、本実施の形態ではロータの回転平面に対してコイルの発生する磁界方向が略垂直に交差するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、交差する範囲で傾けて配置しても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上の詳細な説明によって示されたように、請求項１から５によれば、略円筒形状を有するフレームに収納されたブラシレスステップモータが可能であり、請求項６によれば、振動の腕への伝達を向上した振動モータ付腕時計等を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステップモータの外観図である。
【図２】本発明のステップモータ内部の構造図である。
【図３】本発明のステップモータのロータ、ステータ、コイルの接続図である。
【図４】本発明の偏心重り付ステップモータの外観図である。
【図５】本発明の他のステップモータの外観図である。
【図６】本発明の他のステップモータ内部の構造図である。
【図７】本発明の他のステップモータのロータ、ステータ、コイルの接続図である。
【図８】本発明の偏心重り付ステップモータを組み込んだ腕時計の腕への装着断面図である。
【図９】従来のステップモータの平面図である。
【図１０】従来の偏心重り付ステップモータを組み込んだ腕時計の腕への装着断面図である。
【符号の説明】
１、３０  ステップモータ
３、４  電源端子
８  永久磁石
９  ロータ
１１、３３  ステータ
１２、３４  コイル
１７  ドライバＩＣ
１８  回路基板
２２、２３  接続部
２４、２５  接続端部
２８  回転重り
３５、３６  巻心端部
４０  平坦部
４１  ロータ穴部
【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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