JP3628442B2

JP3628442B2 - ステップモータ

Info

Publication number: JP3628442B2
Application number: JP17784896A
Authority: JP
Inventors: 則雄宮内
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1996-07-08
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2016-07-08
Also published as: JPH1028367A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時計等の電子機器の駆動に使われるステップモータの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特に時計においては、針をステップ駆動するためにステップモータが使われているが、電池寿命を増大する、あるいは時計を小型化するために、該ステップモータにたいしてさらなる低消電化、あるいは小型化が切望されている。
【０００３】
まず、従来のステップモータの構造について説明する。図５に従来のステップモータを示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の直線Ｅ−Ｅ断面図である。また、図７は保持トルクカーブと励磁トルクカーブを示す。図５に示す従来のステップモータ３０は、２極で直径がｄ０の永久磁石３７から成るロータ３１と、該ロータ３１が入る直径がＤ０のロータ穴３５を有し該ロータ３１に磁気結合する板状の２極のステータ３２と、該ステータ３２に２個のネジ３６によって固定されたコイル３３から成る。
【０００４】
さらに、前記ロータ穴３５は、図７に示す、１８０度毎に静的安定点７３、７４を有する保持トルクカーブ７０を発生させるために、直線Ｅ−Ｅに直角に、お互いに逆方向にずれた中心を有する２個の略半円３５ａ、３５ｂから構成されている。また、図５（ｂ）に示すように、前記ステータ３２の厚みｔは板全体において一定である。
【０００５】
図６は従来の他のステップモータを示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の直線Ｆ−Ｆ断面図である。図６に示す従来のステップモータ４０は、２極で直径がｄ０の永久磁石３７から成るロータ３１と、該ロータ３１が入る直径がＤ０のロータ穴４５を有し該ロータ３１に磁気結合する板状の２極のステータ４２と、該ステータ４２に２個のネジ３６によって固定されたコイル３３から成る。
【０００６】
さらに、前記ロータ穴４５は、図７に示す、１８０度毎に静的安定点７３、７４を有する保持トルクカーブ７０を発生させるために、直線Ｆ−Ｆから約４５度で、ステータ４２の、お互いに対向した位置に形成された２個のノッチ４７を有している。図６（ｂ）に示すように、前記ステータ４２の厚みｔは板全体において一定である。
【０００７】
ここで、前記従来のステップモータの作用を図７を使って説明する。ステップモータ３０と４０の作用は同様なので、ステップモータ３０の作用について説明する。まず、ロータ３１は、保持トルクの静的安定点（図７に示す、０度の点７３あるいは１８０度の点７４）に静止している。ここで、図７に示す、励磁トルクカーブ７１あるいは７２で示される励磁トルクを発生する励磁電流を１秒毎に所定の時間コイル３３に印加すると、ロータ３１は、保持トルクカーブ７０の谷７５あるいは７６を乗り越えて右回りに回転し、１８０度回転したところで、もう１個の保持トルクの静的安定点（１８０度の点７４あるいは０度の点７３）に静止する。この操作を１秒毎に繰り返すことによって時計の針を運針させることができる。前記の説明により、ロータ３１は励磁トルクによって駆動されることによって保持トルクカーブ７０の谷７５あるいは７６を乗り越え回転できることから、励磁トルクカーブ７１、７２のトルクピーク値Ｔｅ１と保持トルクカーブ７０の谷７５、７６のトルクピーク値Ｔｄ１の比Ｔｅ１／Ｔｄ１を大きくすれば時計の針を容易に運針できることがわかる。
【０００８】
図８は従来のステップモータのトルクピーク値の永久磁石直径に対するカーブを示す。保持トルクピーク値カーブ８０と励磁トルクピーク値カーブ８１はロータ穴の直径がＤ０のときであり、保持トルクピーク値カーブ８０において永久磁石直径がｄ０からｄ１に大きくなると、座標点は８０ａから８０ｂに移動し、トルクピーク値はＴｄ１からＴｄ２に増加する。励磁トルクピーク値カーブ８１においては永久磁石直径がｄ０からｄ１に大きくなると、座標点は８１ａから８１ｂに移動し、トルクピーク値はＴｅ１からＴｅ２に増加する。
【０００９】
一方、保持トルクピーク値カーブ８２と励磁トルクピーク値カーブ８３はロータ穴の直径がＤ０より小さいＤ２のときであり、永久磁石直径はｄ０からｄ２に小さくなる。保持トルクピーク値カーブ８２において永久磁石直径がｄ２からｄ０に大きくなると、座標点は８２ａから８２ｂに移動し、トルクピーク値はＴｄ３からＴｄ４に増加する。励磁トルクピーク値カーブ８３においては永久磁石直径がｄ２からｄ０に大きくなると、座標点は８３ａから８３ｂに移動し、トルクピーク値はＴｅ１からＴｅ３に増加する。ここで、ロータ穴の直径Ｄ２の時の永久磁石直径ｄ２は、励磁トルクピーク値カーブ８３における永久磁石直径ｄ２でのトルクピーク値が励磁トルクピーク値カーブ８１における永久磁石直径ｄ０でのトルクピーク値Ｔｅ１になるように設定されている。
【００１０】
従来のステップモータでは、ロータの永久磁石直径はｄ０に、ロータ穴の直径はＤ０に設定されており、図７にも示すように、保持トルクピーク値はＴｄ１、励磁トルクピーク値はＴｅ１である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、励磁トルクピーク値は励磁電流と比例関係にあることから、ロータ穴の直径がＤ０の状態でロータの永久磁石径を大きくしていき、励磁トルクピーク値を増大させ励磁トルクピーク値の増大分に応じて該励磁電流をさげることによって低消費電力化を計ろうとすると以下に示す課題が生じる。つまり、図８に示す、保持トルクピーク値カーブ８０と励磁トルクピーク値カーブ８１のトルクピーク値の永久磁石直径による変化から分かるように、励磁トルクピーク値の増大に較べ、保持トルクピーク値の増大の方が大きいので、ロータの永久磁石直径がｄ０のときのＴｅ１とＴｄ１の比Ｔｅ１／Ｔｄ１に較べ、ロータの永久磁石直径がｄ１のときのＴｅ２とＴｄ２の比Ｔｅ２／Ｔｄ２は小さくなり、ロータの永久磁石直径をｄ０より大きいｄ１にしたことによって、励磁電流を下げられるどころか、上げて励磁トルクピーク値を大きくしないとロータを保持トルクの谷を越えて回転させることができなくなる。
【００１２】
そこで、ロータの永久磁石直径がｄ１のときの保持トルクピーク値Ｔｄ２を小さくするために、図５に示す従来のステップモータでは、保持トルクを決める、２個の略半円３５ａ、３５ｂの中心間のずれ量ｅ１、図６に示す従来のステップモータでは、保持トルクを決める、ノッチ４７の径ｅ２を小さくすることが考えられるが、それぞれ数μ、数十μの値なので、加工精度上、量産では対応できない。以上により、ロータの永久磁石直径をｄ０より大きいｄ１にすることによって、励磁トルクピーク値を大きくしても保持トルクピーク値を増大させない他の手段が必要となる。
【００１３】
永久磁石直径をｄ０からｄ２にすることによってステップモータを小型化しようとすると、図８において永久磁石直径がｄ２では、励磁トルクのピーク値Ｔｅ１と保持トルクピーク値Ｔｄ３の比Ｔｅ１／Ｔｄ３は、永久磁石直径がｄ０での励磁トルクのピーク値Ｔｅ１と保持トルクピーク値Ｔｄ１の比Ｔｅ１／Ｔｄ１に較べ小さくなるため励磁電流を大きくしない限りステップモータを正常に回転できず、ステップモータの小型化は困難である。
【００１４】
本発明は時計等の電子機器の駆動に使われるステップモータを低消電化あるいは小型化するための手段を提供することを目的とする。
【００１５】
【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要旨は、２極の永久磁石から成るロータと、
該ロータの中心と同一中心を持つ円からなる外周と中心をずらした２個の略半円からなる内周により囲まれた平面形状をなす薄肉の保持トルク部が形成され前記ロータと磁気結合する２極のステータと、該ステータに固定されたコイルとを有することを特徴とする。
また２極の永久磁石から成るロータと、該ロータの中心と同一中心を持つ円からなる外周と前記ロータの中心と同一中心を持つ円と２個の対向する位置に形成されたノッチからなる内周により囲まれた平面形状をなす薄肉の保持トルク部が形成され前記ロータと磁気結合する２極のステータと、該ステータに固定されたコイルとを有することを特徴とする。
また、前記保持トルク部は階段形状であることを特徴とする。
また、前記保持トルク部は傾斜断面形状であることを特徴とする。
また、前記保持トルク部はステータの厚み方向の中央付近に設けられることを特徴とする。
上記構成によって、例えば、ロータ穴の直径を小さくして励磁トルクピーク値を増大させても、保持トルク部の厚みを小さくして保持トルクピーク値は一定にできるので、励磁トルクピーク値の増大分に応じて励磁電流を小さくし、励磁電流の低消電化を達成できる。
また、励磁トルクピーク値が変わらないようにロータ穴の直径と永久磁石直径を小さくしていった時に、保持トルクピーク値は、保持トルク部の厚みを小さくすることによって一定にできるので、ステップモータは同じ励磁電流で駆動できることになり、消費電力を増大させることなくロータ穴の直径を小さくできることから、ステータも小型化でき、ステップモータを小型化ができる。
【００１６】
また、前記ステータは形状の異なるロータ穴を有する少なくとも２枚のステータ部材を重ね合わせることによって形成されていることを特徴とする。
【００１７】
上記構成により前記ステータは形状の異なる少なくとも２枚のステータ部材を別々に加工するにより保持トルク部厚みを容易に精度よく出すことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のステップモータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の直線Ａ−Ａ断面図である。図１により本発明の実施の形態を説明する。図１に示す本発明のステップモータ１は、２極で直径がｄ１の永久磁石８から成るロータ２と、以下で説明する保持トルクを生ぜしめる構造を含む保持トルク部５（略半円６ａ、６ｂと中心が６ｃの円６ｄに囲まれた斜線部）と該保持トルク部を除くヨーク部３ａから成り、該ロータ２が入るロータ穴６（直径Ｄ０）を有し該ロータ２に磁気結合する板状の２極のステータ３と、該ステータ３に２個のネジ７によって固定されたコイル４から成る。前記ロータ穴６は、図７に示す、１８０度毎に静的安定点７３、７４を有する保持トルクカーブ７０を発生させるために、直線Ａ−Ａに直角に、お互いに逆方向にずれた中心を有する２個の略半円６ａ、６ｂから構成され、真円（真円のときは保持トルクは生じない）からずれた保持トルクを生ぜしめる構造（図１（ａ）に示す保持トルク部５の内周に等しい）を形成している。
【００１９】
本実施形態の特徴は、図１（ｂ）に示すように内周が前記ロータ穴６の外周６ａ、６ｂで、外周が該ロータ穴６の中心（ロータ２の中心でもある）と同一である中心６ｃを持つ円６ｄ（半径は該６ｃと前記６ａあるいは６ｂとの間の最大距離となっている）となる保持トルク部５の厚みｔ０が、実験的に見たとき、永久磁石直径の比ｄ１／ｄ０が１．２のとき、ステータ３のヨーク部３ａの厚みｔに比べ、ｔ０／ｔが０．５と薄くなっていることである。なお、９ａ、９ｂはステータ３の接合部９のエッジであり、円６ｄの半径を６ｃと９ａあるいは６ｃと９ｂ間の距離の小さい方まで大きくできる。
【００２０】
図９は本発明のステップモータのトルクピーク値の永久磁石直径に対するカーブを示す。ただし、永久磁石直径がｄ０のときは、従来のステップモータのトルクピーク値であり、本発明のステップモータの座標点９１ｃの励磁トルクピーク値Ｔｅ４を除いて図８と同一になる。つまり、座標点９０ａ（９２ａ）は座標点８０ａ（図８図示）と同一で、保持トルクピーク値はＴｄ１、座標点９１ａは座標点８１ａと同一で、励磁トルクピーク値はＴｅ１、座標点９３ａは座標点８３ｂと同一で、励磁トルクピーク値はＴｅ３である。保持トルクピーク値カーブ９０と励磁トルクピーク値カーブ９１はロータ穴の直径がＤ０のときであり、保持トルクピーク値カーブ９０において永久磁石直径がｄ０からｄ１に大きくなると、座標点は９０ａから９０ｂに移動するがトルクピーク値はＴｄ１と変わらない。励磁トルクピーク値カーブ９１において永久磁石直径がｄ０からｄ１に大きくなると、座標点は９１ａから９１ｂに移動しトルクピーク値はＴｅ１からＴｅ２０に増加する。
【００２１】
一方、保持トルクピーク値カーブ９２と励磁トルクピーク値カーブ９３はロータ穴の直径がＤ０より小さいＤ２のときであり、保持トルクピーク値カーブ９２において永久磁石直径がｄ２からｄ０に大きくなると、座標点は９２ｂから９２ａに移動するが、トルクピーク値はＴｄ１と変わらないように保持トルク部の厚みｔ０は設定されている。励磁トルクピーク値カーブ９３においては、永久磁石直径がｄ２のときのトルクピーク値がロータ穴の直径がＤ０で永久磁石の直径がｄ０のときのトルクピーク値Ｔｅ１となるように、永久磁石直径はｄ２に設定され、永久磁石直径がｄ２からｄ０に大きくなると、座標点は９３ｂから９３ａに移動し、トルクピーク値はＴｅ１からＴｅ３に増加する。
【００２２】
次に、図１、図９を使って、永久磁石直径がｄ１である、本発明のステップモータの作用について説明する。永久磁石直径を大きくしていくときに前記保持トルク部５の厚みｔ０（永久磁石直径がｄ０のときは、該保持トルク部５の厚みｔ０はヨーク部の厚みｔである）を小さくしていくことによって、保持トルクピーク値カーブを一定の保持トルクピーク値カーブ９０にできる。これは、保持トルク部５の厚みｔ０を小さくし、保持トルク部５を永久磁石８の磁束で磁気飽和させ、保持トルク部５の保持トルクへの寄与を減小させたためである。よって、永久磁石直径をｄ１と大きくしても保持トルクピーク値は永久磁石直径がｄ０のときとかわらずＴｄ１となるので、保持トルクカーブもほぼ、図７に示す保持トルクカーブ７０にできる。
【００２３】
一方、励磁トルクピーク値は永久磁石直径をｄ０からｄ１へ大きくしていくと励磁トルクピーク値カーブ９１を描き、励磁トルクピーク値はＴｅ１からＴｅ２０（図８で示すＴｅ２にほぼ等しい）に増大する。ここで、励磁トルクピーク値は励磁電流に比例するので励磁トルクピーク値Ｔｅ２０を発生するときの励磁電流をＴｅ１／Ｔｅ２０に小さくすると該励磁電流での励磁トルクピーク値は励磁トルクピーク値Ｔｅ１になる。よって、励磁トルクカーブもほぼ、図７に示す励磁トルクカーブ７１、７２になるので、従来のステップモータと同じようにロータを回転できる。
【００２４】
さらに、図９を使って、永久磁石直径がｄ０である本発明のステップモータの作用について説明する。保持トルク部５の厚みｔ０を、保持トルク部が永久磁石８の磁束で磁気飽和する寸前になるように設定すると、保持トルクピーク値を座標点９０ａあるいは９２ａで示すＴｄ１のままに保てる。一方、保持トルク部５の存在により、永久磁石８とコイル４間の磁気結合が等価的に増大されることによって、励磁トルクピーク値はＴｅ１より大きい座標９１ｃで示すＴｅ４となる。よって、Ｔｅ１／Ｔｅ４に励磁電流を小さくすることによって励磁トルクピーク値を座標点９１ａで示す励磁トルクピーク値Ｔｅ１に設定できる。よって、保持トルクカーブと励磁トルクカーブはそれぞれほぼ、図７に示す保持トルクカーブ７０と励磁トルクカーブ７１、７２になるので、従来のステップモータと同じようにロータを回転できる。
【００２５】
よって、前記の説明により永久磁石直径ｄ１の本発明のステップモータでは永久磁石直径ｄ０の従来のステップモータに較べＴｅ１／Ｔｅ２０、永久磁石直径ｄ０の本発明のステップモータでは永久磁石直径ｄ０の従来のステップモータに較べＴｅ１／Ｔｅ４に励磁電流の低消電化を達成できることがわかる。
【００２６】
次に、ロータ穴の直径をＤ０からＤ２にすることによる本発明のステップモータの小型化について図９を使って説明する。本発明のステップモータの保持トルクピーク値カーブ９２は永久磁石直径をｄ０からｄ２に変えても変わらなくなり、また励磁トルクピーク値カーブ９３は、図８の励磁トルクピーク値カーブ８３とほぼ同じになるので、永久磁石の直径ｄ２のときの励磁トルクピーク値と保持トルクピーク値の比は永久磁石の直径ｄ０のときのＴｅ１／Ｔｄ１と変わらなくなり、本発明のステップモータを従来のステップモータと同じ励磁電流で駆動できることが分かる。
【００２７】
上記の説明によりステップモータの消費電力を増大させることなくロータ穴の直径をＤ２に小さくできることから、ステータも小型化でき、ステップモータを小型化ができることがわかる。
【００２８】
つぎに、本発明のステップモータのステータの加工方法を説明する。図３はステップモータ１の加工手順図である。ステータブランク２０（図３（ａ））に対して図３（ｂ）のように、ステータブランク２０にダミー穴２１とスリット２２とネジ穴２１ａを入れる。次に、図３（ｃ）に示すように非磁性のロウ材２３でスリット２２の両端を接合する（接合部２３ａ）。次に、図３（ｄ）に示すように、外形が図３（ｅ）に示す保持トルク部５の外形になる薄部２４をプレス加工する。最後に、図３（ｅ）に示すように、ロータ穴６をシェービング加工によるプレス抜きをして、保持トルク部５を加工しステータ３を完成する。
【００２９】
図２は本発明の他の実施形態によるステップモータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の直線Ｂ−Ｂ断面図である。図２により本発明の実施の形態を説明する。平面図（ａ）に示す本発明のステップモータ１０は、２極で直径がｄ１の永久磁石８から成るロータ２と、以下で説明する保持トルクを生ぜしめる構造を含む保持トルク部１４（中心が６ｃの円１５ａと円１５ｃに囲まれた斜線部）と該保持トルク部を除くヨーク部１２ａから成り、該ロータ２が入るロータ穴１５（直径Ｄ０）を有し該ロータ２に磁気結合する板状の２極のステータ１２と該ステータ１２に２個のネジ７によって固定されたコイル４から成るステップモータであり、前記ロータ穴１５は、図７に示す、１８０度毎に静的安定点７３、７４を有する保持トルクカーブ７０を発生させるために、直線Ｂ−Ｂから約４５度で、お互いに対向した位置に形成された２個のノッチ１７から構成され、真円（真円のときは保持トルクは生じない）からずれた保持トルクを生ぜしめる構造（２個のノッチからなる）を形成している。
【００３０】
図２（ａ）の斜線部で示される、内周が前記ロータ穴１５の外周１５ａで、外周が該ロータ穴１５の中心（ロータ２の中心でもある）と同一である中心６ｃを持つ円１５ｃ（ノッチ１７に接した円となっている）となる保持トルク部１４の厚みｔ０は、永久磁石直径の比ｄ１／ｄ０が１．２の時、図２（ｂ）に示すようにステータ１２のヨーク部１２ａの厚みｔに比べ、ｔ０／ｔが０．５と薄くなっている。なお、図２（ａ）に示す９１はステータ１２の狭部であり、９１ａ、９１ｂは該狭部９１のエッジであり、円１５ｃの半径は６ｃと９１ａあるいは６ｃと９１ｂ間の距離の小さい方まで大きくできる。また、円１５ｃはノッチ１７が該円１５ｃの円周近傍の内側になるようにとればよい。
【００３１】
本発明のステップモータ１０のステータの加工方法は、ステップモータ１のステータの加工方法と図３（ｂ）、（ｃ）に示すスリット加工、スリット溶接加工がないことと、図３（ｅ）に示す２個の略半円６ａ、６ｂの構成が２個のノッチ１７になること以外は同様なので説明を省略する。図９における作用はステップモータ１と同様なので説明を省略する。
【００３２】
図４はさらに本発明の他の実施形態によるステップモータを示し、（ａ）、（ｂ）はステータを形成するための形状の異なるステータ部材の平面図、（ｃ）はステップモータの平面図、（ｄ）は（ｃ）の直線Ｃ−Ｃ断面図である。図４により、ステータが形状の異なる２枚のステータ部材を重ね合わせられて形成されている、本発明のステップモータの実施の形態を説明する。図４（ｃ）に示す本発明のステップモータ１１１は、２極で直径がｄ１の永久磁石８から成るロータ２と、以下で説明する保持トルクを生ぜしめる構造を含む保持トルク部１１５と該保持トルク部を除くヨーク部１１３ａと１１３ｂから成り、該ロータ２が入る直径がＤ０のロータ穴１１６を有し該ロータ２に磁気結合する板状の２極のステータ１１３と、該ステータ１１３に２個のネジ７によって固定されたコイル４から成る。前記ロータ穴１１６は、図７に示す、１８０度毎に静的安定点７３、７４を有する保持トルクカーブ７０を発生させるために、直線Ｃ−Ｃに直角に、お互いに逆方向にずれた中心を有する２個の略半円１１６ａ、１１６ｂから構成され、真円（真円のときは保持トルクは生じない）からずれた保持トルクを生ぜしめる構造（図４（ｃ）に示す保持トルク部１１５の内周に等しい）を形成している。
【００３３】
図４（ｄ）に示すように、ステータ１１３は厚みがｔ１であるステータ部材２６と厚みがｔ０であるステータ部材２８を積層したものであり、図４（ｃ）の斜線部で示される、内周が前記ロータ穴１１６の外周１１６ａ、１１６ｂで、外周が該ロータ穴１１６の中心（ロータ２の中心でもある）である中心６ｃを持つ円１１６ｄとなる保持トルク部１１５の厚みｔ０は、図４（ｄ）に示すように、永久磁石直径の比ｄ１／ｄ０が１．２の時、ステータ１１３のヨーク部１１３ａ、１１３ｂの厚みｔに比べ、ｔ０／ｔが０．５と薄くなる。つぎに、ステータ部材２６、２８を使った本発明のステップモータの加工、組立方法を説明する。
【００３４】
図４（ａ）はステータ部材２６であり、保持トルク部１１５の外周の円１１６ｄとなるロータ用の穴２５を有しており、図４（ｂ）はステータ部材２８であり、保持トルク部１１５の内周となる直線Ｃ−Ｃに直角に、お互いに逆方向にずれた中心を有する２個の略半円２７ａ、２７ｂからなるロータ用の穴２７がシェービングプレス抜きされている。次に図４（ｃ）に示すようにステータ部材２６とステータ部材２８をロータ用の穴２５の中心２５ｂと２７の中心２７ｄをあわせて重ね合わせることによってロータ穴１１６と保持トルク部１１５を有するステータ１１３を組み立て、ロータ穴１１６にロータ２を設置し、ネジ７によりコイル４を該ステータ１１３に固定することによってステップモータ１１１が完成する。前記ステータの加工方法により保持トルク部１１５の厚みｔ０を容易に精度よく出すことができる。図９における作用はステップモータ１と同様なので説明を省略する。
【００３５】
図１０は本発明の他の実施形態によるステップモータの断面図である。図１（ｂ）と、図２（ｂ）および図４（ｄ）において、保持トルク部をステータの厚み方向の片側に設けているが、図１０の断面図に示す保持トルク部５０のように、厚み方向の中央付近に設けてもよい。
【００３６】
図１１は本発明の他の実施形態によるステップモータの断面図である。図１（ｂ）、図２（ｂ）および図４（ｄ）において、保持トルク部の断面形状は階段形状であるが、図１１の断面図に示す保持トルク部５１のように、厚みがｔ０からｔまで連続して増加する傾斜断面形状でもよい。
【００３７】
図１２は本発明の他の実施形態によるステップモータの断面図である。図４（ｄ）において、保持トルク部１１５は２枚のステータ部材２６、２８を重ね合わせて形成しているが、図１２の断面図に示す保持トルク部５２のように、３枚のステータ部材５３、５４、５５を重ね合わせて形成してもよい。
【００３８】
図１３はさらに本発明の他の実施形態によるステップモータを示し、（ａ）はステップモータの平面図、（ｂ）は（ａ）の直線Ｄ−Ｄ断面図である。図１３により、ステータが形状の異なる２枚のステータ部材を重ね合わせられて形成されている、本発明のステップモータの実施の形態を説明する。図１３（ａ）に示す本発明のステップモータ２１１は、２極で直径がｄ１の永久磁石８から成るロータ２と、以下で説明する保持トルクを生ぜしめる構造を含む保持トルク部２１５と該保持トルク部を除くヨーク部２１３ａと２１３ｂから成り、該ロータ２が入る直径がＤ０のロータ穴２１６を有し該ロータ２に磁気結合する板状の２極のステータ２１３と、該ステータ２１３に２個のネジ７によって固定されたコイル４から成る。前記ロータ穴２１６は、図７に示す、１８０度毎に静的安定点７３、７４を有する保持トルクカーブ７０を発生させるために、直線Ｄ−Ｄに直角に、お互いに逆方向にずれた中心を有する２個の略半円２１６ａ、２１６ｂから構成され、真円（真円のときは保持トルクは生じない）からずれた保持トルクを生ぜしめる構造（図１３（ａ）に示す保持トルク部２１５の内周に等しい）を有している。ここで、図１３に示すステップモータは図４に示すステップモータに対し、次に示す点で異なる。つまり、図１３に示すステータ２１３のロータ穴２１６は、直径がＤ０の円と半径が該円の半径より大きい２個の略半円２１６ａ、２１６ｂから構成されているのに対し、一方、図４に示すステータ１１３のロータ穴１１６は、円１１６ｄと半径が該円の半径より小さい２個の略半円１１６ａ、１１６ｂから構成されている点である。
【００３９】
図１３（ｂ）に示すように、ステータ２１３は厚みがｔ１であるステータ部材２２１と厚みがｔ０であるステータ部材２２０を積層したものであり、図１３（ａ）の斜線部で示される、内周が前記ロータ穴２１６の外周２１６ａ、２１６ｂで、外周が該ロータ穴２１６の中心（ロータ２の中心でもある）である中心６ｃを持つ円２１６ｄとなる保持トルク部２１５の厚みｔ０は、図１３（ｂ）に示すように、永久磁石直径の比ｄ１／ｄ０が１．２の時、ステータ２１３のヨーク部２１３ａ、２１３ｂの厚みｔに比べ、ｔ０／ｔが０．５と薄くなる。
【００４０】
図１４は本発明の他の実施形態によるステップモータのステータのノッチを形成された一部の斜視図を示し、ステータ３１３の斜線部で示される保持トルク部３１６は、内周がロータ穴３１５の外周３１５ａで、外周が該ロータ穴３１５の中心と同一である中心６ｃを持つ円３１５ｃ（ノッチ３１４に接した円となっている）となっており、深さｔ０のノッチ３１４がステータ３１３に形成されている。ここで、もう１個のノッチが中心６ｃに対してノッチ３１４の対称位置に形成されている。
【００４１】
【発明の効果】
上記の説明からわかるように、特許請求項１、２、３に記載の本発明によれば、時計等の電子機器の駆動に使われるステップモータを低消電化でき、電池の寿命をのばすことができる効果があることがわかる。あるいは、該ステップモータを小型化できる効果があることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステップモータの平面図、断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態によるステップモータの平面図、断面図である。
【図３】本発明のステップモータの加工手順図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるステップモータの加工手順図、平面図と断面図である。
【図５】従来のステップモータの平面図、断面図である。
【図６】従来の他のステップモータの平面図、断面図である。
【図７】ステップモータのトルクカーブである。
【図８】従来のステップモータのトルクピーク値の永久磁石直径に対するカーブである。
【図９】本発明のステップモータのトルクピーク値の永久磁石直径に対するカーブである。
【図１０】本発明の他の実施形態によるステップモータの断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態によるステップモータの断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態によるステップモータの断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態によるステップモータの平面図、断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態によるステップモータのステータのノッチを形成された一部の斜視図である。
【符号の説明】
１１０３０４０１１１ステップモータ
２３１ロータ
３１２３２４２１１３２１３３１３ステータ
４３３コイル
５１４５０５１５２１１５２１５３１６保持トルク部
３ａ１２ａ１１３ａヨーク部
２６２８５３５４５５２２０２２１ステータ部材

Claims

２極の永久磁石から成るロータと、
該ロータの中心と同一中心を持つ円からなる外周と中心をずらした２個の略半円からなる内周により囲まれた平面形状をなす薄肉の保持トルク部が形成され前記ロータと磁気結合する２極のステータと、
該ステータに固定されたコイル
とを有することを特徴とするステップモータ。
２極の永久磁石から成るロータと、
該ロータの中心と同一中心を持つ円からなる外周と前記ロータの中心と同一中心を持つ円と２個の対向する位置に形成されたノッチからなる内周により囲まれた平面形状をなす薄肉の保持トルク部が形成され前記ロータと磁気結合する２極のステータと、
該ステータに固定されたコイル
とを有することを特徴とするステップモータ。
前記保持トルク部は階段形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステップモータ。
前記保持トルク部は傾斜断面形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステップモータ。
前記保持トルク部はステータの厚み方向の中央付近に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のステップモータ。
前記ステータは接合部あるいは狭部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステップモータ。
前記薄肉の保持トルク部はプレス加工によって形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のステップモータ。
前記ステータは形状の異なるロータ穴を有する少なくとも２枚のステータ部材を重ね合わせることによって形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のステップモータ。