JP7278162B2 - ステッピングモータ - Google Patents

Description

本発明は、Ａ相のステータ組およびＢ相のステータ組がモータ軸線方向で配列されたステッピングモータに関するものである。

ステッピングモータは、回転軸の外周面に固定された永久磁石を備えるロータと、永久磁石の外周面に対向するように配置されたステータとを備える。ステータは、Ａ相のステータ組およびＢ相のステータ組がモータ軸線方向で隣り合うように配置されている。一方、ステッピングモータを細径化した場合でも大きなトルクを確保可能な構造として、Ａ相のステータ組およびＢ相のステータ組を備えたステータをモータ軸線方向に複数配置した構造が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、Ａ相のステータ組およびＢ相のステータ組を備えた複数のステータの周りに円筒状のケースを配置してステータを保持している。

特開２０００－１５２５９３号公報

しかしながら、特許文献１の記載の構成では、ステータの周りにケースを配置していため、ケースの厚さによって、モータの小径化が損なわれるという問題点がある。一方、特許文献１の記載の構成でケースを省略すると、ステータ組の同軸度を確保しながらモータを組み立てることが困難になる。

以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、ステータの細径化を図るにあたってＡ相およびＢ相のステータ組の数を増やして大きなトルクを確保した場合でも、各ステータ組の同軸度を確保しやすいステッピングモータを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るステッピングモータは、モータ軸線方向に延在する回転軸の外周側に永久磁石を備えるロータと、前記永久磁石に径方向外側に対向するように配置された筒状のステータ部と、を有し、前記ステータ部は、前記モータ軸線方向に重ねて配置された複数のステータを有し、前記複数のステータは各々、Ａ相用コイルが巻回されたＡ相用コイルボビン、前記Ａ相用コイルボビンに前記モータ軸線方向の一方側から重なるＡ相用第１コア、および前記Ａ相用コイルボビンに前記モータ軸線方向の他方側から重なるＡ相用第２コアを備えたＡ相用ステータ組と、Ｂ相用コイルが巻回されたＢ相用コイルボビン、前記Ｂ相用コイルボビンに前記他方側から重なるＢ相用第１コア、および前記Ｂ相用コイルボビンに前記一方側から重なるＢ相用第２コアを備え、前記Ａ相用ステータ組に対して前記他方側から重なるＢ相用ステータ組と、を有し、前記複数のステータの各々において前記Ａ相用第１コアと前記Ｂ相用第１コアとが固定され、前記複数のステータの境界部で重なる前記Ｂ相用第１コアと前記Ａ相用第１コアとが固定されていることを特徴とする。

本発明では、Ａ相用ステータ組およびＢ相用ステータ組を備えたステータがモータ軸線方向に複数配置されているため、モータを細径化した場合でも、大きなトルクを得ることができる。また、複数のステータの各々においてモータ軸線方向の両側に位置するＡ相用
第１コアとＢ相用第１コアとを固定し、複数のステータの境界部で重なるＢ相用第１コアとＡ相用第１コアとを固定したため、ステータ組を別体のケースに収容しなくても、組立の際にステータ組の同軸度を確保しやすい。それ故、モータの細径化を図りやすい。

本発明において、前記Ａ相用第１コアは、前記Ａ相用コイルボビンに前記一方側から重なるＡ相用環状板部と、前記Ａ相用環状板部の外縁から前記他方側に向けて屈曲した筒状のＡ相用ケース部と、を備え、前記Ｂ相用第１コアは、前記Ｂ相用コイルボビンに前記他方側から重なるＢ相用環状板部と、前記Ｂ相用環状板部の外縁から前記一方側に向けて屈曲した筒状のＢ相用ケース部と、を備え、前記複数のステータの境界部で重なる前記Ｂ相用第１コアと前記Ａ相用第１コアとを溶接により固定した際の第１溶接痕が、前記Ｂ相用環状板部と前記Ｂ相用ケース部との間の屈曲部の外側の面、および前記Ａ相用環状板部と前記Ａ相用ケース部との間の屈曲部の外側の面の双方に跨るように存在している態様を採用することができる。かかる態様によれば、組立途中のいずれの段階でも、Ａ相用第１コアとＢ相用第１コアとを溶接により固定することができる。

本発明において、前記Ａ相用環状板部と前記Ａ相用ケース部との間の屈曲部の径方向外側の面、および前記Ｂ相用環状板部と前記Ｂ相用ケース部との間の屈曲部の径方向外側の面の双方が、径方向外側に向けて凸状に湾曲した凸曲面になっている態様を採用することができる。かかる態様によれば、Ａ相用環状板部の外縁からＡ相用ケース部を絞り加工により屈曲させる際、およびＢ相用環状板部の外縁からＢ相用ケース部を絞り加工により屈曲させる際、屈曲部の径方向外側の面が凸曲面になるが、この場合でも、本発明では、凸曲面が接する部分で溶接を行う。このため、Ａ相用環状板部の外縁からＡ相用ケース部を屈曲させる際、およびＢ相用環状板部の外縁からＢ相用ケース部を屈曲させる際、凸曲面が発生しないような特別な折り曲げ加工や、追加の後加工を行わなくてもよい。

本発明において、前記第１溶接痕は、周方向で離間する複数箇所に存在する態様を採用することができる。かかる態様によれば、全周に溶接する必要がないので、作業効率を高めることができる。

本発明において、前記複数のステータの各々において、前記Ａ相用ケース部は、前記Ａ相用第２コアを径方向外側から覆う位置まで延在し、前記Ｂ相用ケース部は、前記Ｂ相用第２コアを径方向外側から覆う位置まで延在しており、前記Ａ相用第１コアと前記Ｂ相用第１コアとを溶接により固定した際の第２溶接痕が前記Ａ相用ケース部の前記Ａ相用第２コア側の先端部の径方向外側の面、および前記Ｂ相用ケース部の前記Ｂ相用第２コア側の先端部の径方向外側の面に跨るように存在している態様を採用することができる。かかる態様によれば、前記複数のステータの各々において、Ａ相用第１コアとＢ相用第１コアとの固定を容易に行うことができる。また、Ａ相用第１コアと一体のＡ相用ケース部、およびＢ相用第１コアと一体のＡ相用ケース部を用いてケースを構成することができるので、ステータ部の内部への異物の侵入を防止することができる。さらに、Ａ相用ステータ組およびＢ相用ステータ組の各々にケース部を設けたため、ケース部の長さが短い。従って、ステッピングモータの小径化に伴い、コアを構成する板材が薄くした場合でも、絞り加工によりケース部を容易に形成することができる。

本発明において、前記第２溶接痕は、周方向で離間する複数箇所に存在する態様を採用することができる。かかる態様によれば、全周に溶接する必要がないので、作業効率を高めることができる。

本発明において、前記複数のステータの各々において、前記Ａ相用ケース部には、前記モータ軸線方向に延在するＡ相用開口部が形成され、前記Ｂ相用ケース部には、前記モータ軸線方向に延在して前記Ａ相用開口部と繋がった開口部を構成するＢ相用開口部が形成
され、前記開口部からは前記Ａ相用コイルボビンに一体に形成されたＡ相用端子台、および前記Ｂ相用コイルボビンに一体に形成されたＢ相用端子台が径方向外側に向けて突出している態様を採用することができる。かかる態様によれば、ステッピングモータの小径化を図った場合でも、Ａ相用端子台およびＢ相用端子台を径方向外側に向けて突出させることができる。

本発明において、前記複数のステータの各々において、前記Ａ相用開口部は、前記Ａ相用ケース部の前記モータ軸線方向の全体にわたって延在し、前記Ｂ相用開口部は、前記Ｂ相用ケース部の前記モータ軸線方向の全体にわたって延在している態様を採用することができる。かかる態様によれば、ステッピングモータの小型化や小径化を図った場合でも、Ａ相用端子台およびＢ相用端子台を径方向外側に向けて容易に突出させることができる。

本発明において、前記複数のステータの外径が６ｍｍ以下である態様を採用することができる。

本発明において、前記ステータ部は、前記複数のステータとして２つのステータを有する態様を採用することができる。

本発明では、Ａ相用ステータ組およびＢ相用ステータ組を備えたステータがモータ軸線方向に複数配置されているため、モータを細径化した場合でも、大きなトルクを得ることができる。また、複数のステータの各々においてモータ軸線方向の両側に位置するＡ相用第１コアとＢ相用第１コアとを固定し、複数のステータの境界部で重なるＢ相用第１コアとＡ相用第１コアとを固定したため、ステータ組を別体のケースに収容しなくても、組立の際にステータ組の同軸度を確保しやすい。それ故、モータの細径化を図りやすい。

本発明に係るステッピングモータの斜視図。 図１に示すステッピングモータを別の方向からみたときの斜視図。 図１に示すステッピングモータの断面図。 図１に示すロータとステータとを分離させたときの分解斜視図。 図４に示すステータ部の分解斜視図。 図１に示す境界部で重なるＢ相用第１コアおよびＡ相用第１コアの説明図。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したステッピングモータ１を説明する。以下の説明では、回転軸２１の中心軸線（モータ軸線）に沿う方向を「モータ軸線方向Ｌ」としたとき、モータ軸線方向Ｌにおいて、「モータ軸線方向Ｌの一方側」がステータ部３から回転軸２１が突出している側（出力側Ｌａ）であって、「モータ軸線方向Ｌの他方側」がステータ部３から回転軸２１が突出している側（出力側Ｌａ）とは反対側の反出力側Ｌｂである場合を中心に説明する。また、以下の説明において、回転軸２１の中心軸線（モータ軸線）を中心とする径方向および周方向を単に「径方向」および「周方向」とする。

（ステッピングモータ１の全体構成）
図１は、本発明に係るステッピングモータ１の斜視図である。図２は、図１に示すステッピングモータ１を別の方向からみたときの斜視図である。図３は、図１に示すステッピングモータ１の断面図である。図４は、図１に示すロータ２とステータ３０とを分離させたときの分解斜視図である。

図１、図２、および図３に示すように、本形態のステッピングモータ１は、モータ軸線
方向Ｌに延在する回転軸２１の外周側に円筒状の永久磁石２２を備えるロータ２と、永久磁石２２に径方向外側に対向するように配置された筒状のステータ部３とを備えている。回転軸２１は、ステンレス、真鍮、アルミニウム等の金属材料からなる。永久磁石２２は、希土類系の磁粉を用いたボンド磁石であり、Ｎ極とＳ極が周方向において交互に設けられている。

ステータ部３の出力側Ｌａの端部には第１端板７０が溶接等によって固定され、第１端板７０には、回転軸２１を回転可能に支持する第１軸受７５が保持されている。第１軸受７５は、筒部７５１と、筒部７５１より出力側Ｌａで拡径する大径部７５２とを有しており、筒部７５１が第１端板７０の貫通穴７１を貫通した状態で第１端板７０の出力側Ｌａの面に大径部７５２が当接している。この状態で、第１軸受７５は、筒部７５１の反出力側Ｌｂの端部に対するカシメ等により第１端板７０に固定されている。本形態において、回転軸２１には、永久磁石２２と第１軸受７５との間にワッシャ９０が装着されている。従って、ロータ２が出力側Ｌａに移動したときでも、第１軸受７５と永久磁石２２とが接することがない。

ステータ部３の反出力側Ｌｂの端部には第２端板８０が固定され、第２端板８０には、回転軸２１を回転可能に支持する第２軸受８５が保持されている。第２軸受８５は、筒部８５１と、筒部８５１より出力側Ｌａで拡径する大径部８５２とを有しており、筒部８５１が第２端板８０の貫通穴８１を貫通した状態で第２端板８０の出力側Ｌａの面に大径部８５２が当接している。この状態で、第２軸受８５は、筒部８５１の反出力側Ｌｂの端部に対するカシメ等により第２端板８０に固定されている。ここで、第２軸受８５の大径部８５２の外周部分は、後述するＢ相用極歯６１２Ｂの根元部分の内側に当接し、第２軸受８５の径方向の位置決めが行われる。従って、第２軸受８５は、Ｂ相用極歯６１２Ｂの根元部分を基準にして径方向で適正に位置決めされる。なお、第２端板８０の反出力側Ｌｂの面において貫通穴８１の周りを凹部としておき、筒部８５１の反出力側Ｌｂの端部が第２端板８０から反出力側Ｌｂに突出することを抑制する態様を採用してもよい。

ステータ部３は、モータ軸線方向Ｌに重ねて配置された複数のステータ３０を有している。本形態において、ステータ部３は、外径が６ｍｍ以下となるように細径化されている。従って、複数のステータ３０はいずれも、外径が６ｍｍ以下である。それ故、ロータ２において、回転軸２１の外径は１ｍｍ以下である。なお、ステータ部３のモータ軸線方向Ｌの長さは１０ｍｍを超える寸法を有している。

本形態において、ステータ部３は、複数のステータ３０として２つのステータを有している。従って、以下の説明では、２つのステータ３０のうち、モータ軸線方向Ｌの反出力側Ｌｂのステータ３０を第１ステータ３１とし、第１ステータ３１に対してモータ軸線方向Ｌの出力側Ｌａに重なるステータ３０を第２ステータ３２とする。

図３および図４に示すように、ロータ２において、永久磁石２２は、複数のステータ３０の各々に径方向外側で対向するように配置されている。本形態において、永久磁石２２は、複数のステータ３０の各々に対向するように回転軸２１に固定された複数の磁石２２０からなる。より具体的には、永久磁石２２は、第１ステータ３１と対向する第１磁石２２１と、第２ステータ３２と対向する第２磁石２２２とからなる。従って、モータ軸線方向Ｌに長く延在した磁石を用いる場合より、製造しやすくて安価な磁石を用いることができる。

ここで、複数の磁石２２０の各々において、反出力側Ｌｂの端面、および出力側Ｌａの端面には凹部２２６、２２７が形成されており、凹部２２７には、磁石２２０と回転軸２１とを固定する接着剤２９が設けられている。

（ステータ３０の構成）
図５は、図４に示すステータ部３の分解斜視図である。図１、図２、図３、および図４に示すように、本形態のステッピングモータ１において、複数のステータ３０は、形状やサイズ等の構成が同一である。従って、第１ステータ３１と第２ステータ３２とは構成が同一である。それ故、ステータ３０を説明する際、第１ステータ３１と第２ステータ３２とを区別する必要がない場合には、第１ステータ３１および第２ステータ３２を単にステータ３０として説明する。

複数のステータ３０は各々、Ａ相用ステータ組３０Ａと、Ａ相用ステータ組３０Ａに対して反出力側Ｌｂから重なるＢ相用ステータ組３０Ｂとを有しており、ステータ部３では、Ａ相用ステータ組３０ＡとＢ相用ステータ組３０Ｂとが交互に配置されている。複数のステータ３０の各々において、Ａ相用ステータ組３０ＡおよびＢ相用ステータ組３０Ｂは、基本的な構造が同一であるが、Ａ相用ステータ組３０ＡとＢ相用ステータ組３０Ｂとは、モータ軸線方向Ｌにおいて逆向きに配置されている。

より具体的には、図３、図４および図５に示すように、Ａ相用ステータ組３０Ａは、Ａ相用コイル４０Ａが巻回されたＡ相用コイルボビン５０Ａと、Ａ相用コイルボビン５０Ａに出力側Ｌａから重なるＡ相用第１コア６１Ａと、Ａ相用コイルボビン５０Ａに反出力側Ｌｂから重なるＡ相用第２コア６２Ａとを有している。Ａ相用コイルボビン５０Ａは、円筒状の胴部５３Ａと、胴部５３Ａの出力側Ｌａの端部で拡径するフランジ部５１Ａと、胴部５３Ａの反出力側Ｌｂの端部で拡径するフランジ部５２Ａとを有しており、フランジ部５１Ａとフランジ部５２Ａとの間で胴部５３Ａの周りにＡ相用コイル４０Ａが巻回されている。

本形態において、Ａ相用第１コア６１Ａは、Ａ相用コイルボビン５０Ａのフランジ部５１Ａに重なる環状板部６１１Ａ（Ａ相用環状板部）と、環状板部６１１Ａの内縁の周方向の複数箇所から反出力側Ｌｂに折れ曲がったＡ相用極歯６１２Ａと、環状板部６１１Ａの外縁から反出力側Ｌｂに折れ曲がったＡ相用ケース部６１３Ａとを有している。Ａ相用第２コア６２Ａは、Ａ相用コイルボビン５０Ａのフランジ部５２Ａに重なる環状板部６２１Ａと、環状板部６２１Ａの内縁の周方向の複数箇所から出力側Ｌａに折れ曲がったＡ相用極歯６２２Ａとを有しており、ケース部は設けられていない。このように構成したＡ相用第１コア６１ＡおよびＡ相用第２コア６２ＡをＡ相用コイルボビン５０Ａに重ねると、胴部５３Ａの内周面に沿って、Ａ相用第１コア６１ＡのＡ相用極歯６１２ＡとＡ相用第２コア６２ＡのＡ相用極歯６２２Ａが周方向で交互に配置される。

Ｂ相用ステータ組３０Ｂは、Ｂ相用コイル４０Ｂが巻回されたＢ相用コイルボビン５０Ｂと、Ｂ相用コイルボビン５０Ｂに反出力側Ｌｂから重なるＢ相用第１コア６１Ｂと、Ｂ相用コイルボビン５０Ｂに出力側Ｌａから重なるＢ相用第２コア６２Ｂとを備えている。Ｂ相用コイルボビン５０Ｂは、円筒状の胴部５３Ｂと、胴部５３Ｂの反出力側Ｌｂの端部で拡径するフランジ部５１Ｂと、胴部５３Ｂの出力側Ｌａの端部で拡径するフランジ部５２Ｂとを有しており、フランジ部５１Ｂとフランジ部５２Ｂとの間で胴部５３Ｂの周りにＢ相用コイル４０Ｂが巻回されている。

本形態において、Ｂ相用第１コア６１Ｂは、Ｂ相用コイルボビン５０Ｂのフランジ部５１Ｂに重なる環状板部６１１Ｂ（Ｂ相用環状板部）と、環状板部６１１Ｂの内縁の周方向の複数箇所から出力側Ｌａに折れ曲がったＢ相用極歯６１２Ｂと、環状板部６１１Ｂの外縁から出力側Ｌａに折れ曲がったＢ相用ケース部６１３Ｂとを有している。Ｂ相用第２コア６２Ｂは、Ｂ相用コイルボビン５０Ｂのフランジ部５２Ｂに重なる環状板部６２１Ｂと、環状板部６２１Ｂの内縁の周方向の複数箇所から反出力側Ｌｂに折れ曲がったＢ相用極
歯６２２Ｂとを有しており、ケース部は設けられていない。このように構成したＢ相用第１コア６１ＢおよびＢ相用第２コア６２ＢをＢ相用コイルボビン５０Ｂに重ねると、胴部５３Ｂの内周面に沿って、Ｂ相用第１コア６１ＢのＢ相用極歯６１２ＢとＢ相用第２コア６２ＢのＢ相用極歯６２２Ｂが周方向で交互に配置される。

本形態では、Ａ相用ステータ組３０ＡとＢ相用ステータ組３０Ｂとがモータ軸線方向Ｌで重なるようにステッピングモータ１を組み立てる際、後述するＡ相用開口部６１４ＡとＢ相用開口部６１４Ｂとを基準にしてモータ軸線を中心とする角度位置を調整する。その結果、複数のステータ３０の各々において、Ａ相用極歯６１２Ａ、６２２ＡとＢ相用極歯６１２Ｂ、６２２Ｂとは、所定の電気角に沿う角度分、位置がずれる。従って、ステッピングモータ１を駆動する際、Ａ相用コイル４０ＡとＢ相用コイル４０Ｂには、所定の電気角に沿う角度分、位相のずれた駆動信号が供給される。それ故、ロータ２の停止位置等の精度を高めることができる。

また、Ａ相用ステータ組３０ＡとＢ相用ステータ組３０Ｂとがモータ軸線方向Ｌで重なるようにステッピングモータ１を組み立てる際、複数のステータ３０の各々において、Ａ相用ケース部６１３ＡのＡ相用第２コア６２Ａ側の先端部６１５Ａと、Ｂ相用ケース部６１３ＢのＢ相用第２コア６２Ｂ側の先端部６１５Ｂとがモータ軸線方向Ｌで当接する。

また、複数のステータ３０をモータ軸線方向Ｌで重ねると、ステータ３０の境界部３５では、Ｂ相用第１コア６１ＢとＡ相用第１コア６１Ａとが重なる。より具体的には、第１ステータ３１と第２ステータ３２とをモータ軸線方向Ｌで重ねると、第１ステータ３１と第２ステータ３２との境界部３５では、第１ステータ３１のＡ相用第１コア６１Ａと、第２ステータ３２のＢ相用第１コア６１Ｂとが重なる。

（開口部６１４および端子台５５Ａ、５５Ｂ等の構成）
複数のステータ３０の各々において、Ａ相用コイルボビン５０Ａの２つのフランジ部５１Ａ、５２Ａの一方のフランジ部の外周側の端部にはＡ相用端子台５５Ａが設けられ、Ｂ相用コイルボビン５０Ｂの２つのフランジ部５１Ｂ、５２Ｂの一方のフランジ部の外周側の端部にはＢ相用端子台５５Ｂが設けられている。Ａ相用端子台５５Ａには、樹脂製のＡ相用端子ピン５６Ａが径方向外側に突出するように形成されている。Ａ相用コイルボビン５０Ａにコイル線を巻回してＡ相用コイル４０Ａを構成する際、コイル線の端部をＡ相用端子ピン５６Ａに絡げた後、ハンダ付けを行うことによって、端子が構成される。また、Ｂ相用端子台５５Ｂには、樹脂製のＢ相用端子ピン５６Ｂが径方向外側に突出するように形成されている。Ｂ相用コイルボビン５０Ｂにコイル線を巻回してＢ相用コイル４０Ｂを構成する際、コイル線の端部をＢ相用端子ピン５６Ｂに絡げた後、ハンダ付けを行うことによって、端子が構成される。

一方、Ａ相用ケース部６１３Ａには、先端部６１５Ａから出力側Ｌａに向けて延在する切り欠きからなるＡ相用開口部６１４Ａが形成され、Ｂ相用ケース部６１３Ｂには、先端部６１５Ｂから反出力側Ｌｂに向けて延在した切り欠きからなるＢ相用開口部６１４Ｂが形成されている。従って、Ａ相用端子台５５Ａ、およびＢ相用端子台５５ＢをＡ相用開口部６１４ＡおよびＢ相用開口部６１４Ｂから径方向外側に向けて突出させることができる。

ここで、Ａ相用開口部６１４Ａは、Ａ相用ケース部６１３Ａのモータ軸線方向Ｌの全体にわたって延在し、Ｂ相用開口部６１４Ｂは、Ｂ相用ケース部６１３Ｂのモータ軸線方向Ｌの全体にわたって延在している。このため、ステータ部３を細径化した結果、Ａ相用開口部６１４Ａ、およびＢ相用開口部６１４Ｂの周方向の寸法が短いが、Ａ相用開口部６１４Ａ、およびＢ相用開口部６１４Ｂは大きな開口面積を有している。従って、ステッピン
グモータ１の小径化を図った場合でも、Ａ相用端子台５５Ａ、およびＢ相用端子台５５Ｂを開口部６１４から径方向外側に向けて余裕をもって突出させることができる。

また、複数のステータ３０の各々において、Ａ相用開口部６１４ＡとＢ相用ケース部６１３Ｂとはモータ軸線を中心とする同一の角度位置に形成されている。従って、Ａ相用ステータ組３０ＡとＢ相用ステータ組３０Ｂとをモータ軸線方向Ｌで重ねてステータ３０とした際、複数のステータ３０の各々において、Ａ相用開口部６１４ＡとＢ相用ケース部６１３Ｂとはモータ軸線方向Ｌで繋がって１つの開口部６１４を構成している。それ故、ステッピングモータ１の小径化を図った場合でも、Ａ相用端子台５５Ａ、およびＢ相用端子台５５Ｂを開口部６１４から径方向外側に向けて余裕をもって突出させることができる。

さらに、複数のステータ３０のいずれにおいても、開口部６１４（Ａ相用開口部６１４ＡおよびＢ相用ケース部６１３Ｂ）は、モータ軸線を中心とする同一の角度位置に形成されている。従って、複数のステータ３０をモータ軸線方向Ｌで重ねてステータ部３とした際、複数のステータ３０の各々に形成された開口部６１４（Ａ相用開口部６１４ＡおよびＢ相用ケース部６１３Ｂ）は、ステータ部３のモータ軸線方向Ｌの全体にわたって連続して延在する１つの開口部を構成している。それ故、ステッピングモータ１の小径化を図った場合でも、２つのＡ相用端子台５５Ａ、および２つのＢ相用端子台５５Ｂを開口部６１４から径方向外側に向けて余裕をもって突出させることができる。

本形態では、Ａ相用端子台５５ＡがＡ相用コイルボビン５０Ａの反出力側Ｌｂのフランジ部５２Ａに設けられ、Ｂ相用端子台５５Ｂは、Ｂ相用コイルボビン５０Ｂの反出力側Ｌｂのフランジ部５１Ｂに設けられている。従って、Ａ相用端子台５５ＡおよびＢ相用端子台５５Ｂは各々、モータ軸線方向Ｌにおいて十分な間隔をもって配置されている。

図５に示すように、Ａ相用第２コア６２Ａの環状板部６２１Ａには、径方向外側に突出した突出部６２８Ａが形成され、Ｂ相用第２コア６２Ｂの環状板部６２１Ｂには、径方向外側に突出した突出部６２８Ｂが形成されている。一方、図２に示すように、Ａ相用ケース部６１３Ａの先端部６１５Ａには、Ａ相用開口部６１４Ａと反対側に切り欠き６１８Ａが形成され、Ｂ相用ケース部６１３Ｂの先端部６１５Ｂには、Ｂ相用開口部６１４Ｂと反対側に切り欠き６１８Ｂが形成されている。従って、Ａ相用第２コア６２Ａの突出部６２８Ａ、およびＢ相用第２コア６２Ｂの突出部６２８Ｂは、モータ軸線方向Ｌで重なった状態で切り欠き６１８Ａ、６１８Ｂから露出した状態にある。

（ステータ３０の境界部３５での固定構造）
図６は、図１に示す境界部３５で重なるＢ相用第１コア６１ＢおよびＡ相用第１コア６１Ａの説明図である。

本形態のステッピングモータ１において、複数のステータ３０の境界部３５で重なるＢ相用第１コア６１ＢとＡ相用第１コア６１Ａとが固定されている。より具体的には、図６に示すように、複数のステータ３０の境界部３５で重なる第２ステータ３２のＢ相用第１コア６１Ｂと第１ステータ３１のＡ相用第１コア６１Ａとが溶接により固定されている。本形態においては、複数のステータ３０の境界部３５で重なるＢ相用第１コア６１ＢとＡ相用第１コア６１Ａとは、環状板部６１１ＢとＢ相用ケース部６１３Ｂとの間の屈曲部６１６Ｂの外側の面と、環状板部６１１ＡとＡ相用ケース部６１３Ａとの間の屈曲部６１６Ａの外側の面との間に対する溶接によって固定されている。このため、複数のステータの境界部３５で重なるＢ相用第１コア６１ＢとＡ相用第１コア６１Ａとを溶接により固定した際の第１溶接痕６６が、屈曲部６１６Ｂの外側の面、および屈曲部６１６Ａの外側の面の双方に跨るように存在している。

従って、Ａ相用ステータ組３０ＡやＢ相用ステータ組３０Ｂを組み立てる前のＡ相用第１コア６１ＡおよびＢ相用第１コア６１Ｂの状態で、境界部３５でＡ相用第１コア６１ＡとＢ相用第１コア６１Ｂとを溶接によって固定できる他、Ａ相用ステータ組３０ＡやＢ相用ステータ組３０Ｂを組み立てた後であっても、Ａ相用第１コア６１ＡとＢ相用第１コア６１Ｂとを境界部３５で溶接によって固定することができる。

ここで、Ａ相用第１コア６１ＡおよびＢ相用第１コア６１Ｂを製作する工程では、所定形状に分割した磁性板に対して金型による絞り加工等を行って、Ａ相用極歯６１２Ａ、Ａ相用ケース部６１３Ａ、Ｂ相用極歯６１２Ｂ、Ｂ相用ケース部６１３Ｂが環状板部６１１Ａ、６１１Ｂから起立するように加工される。その結果、屈曲部６１６Ａの径方向外側の面、および屈曲部６１６Ｂの径方向外側の面の双方が、径方向外側に向けて凸状に湾曲した凸曲面になる。このような場合でも、本形態では、屈曲部６１６Ａと屈曲部６１６Ｂとの間で、Ｂ相用第１コア６１ＢとＡ相用第１コア６１Ａとが接する個所に向けてレーザビームを照射し、Ｂ相用第１コア６１ＢとＡ相用第１コア６１Ａとをレーザ溶接によって固定する。その際、レーザ溶接を周方向の複数箇所で行うため、第１溶接痕６６は、周方向で離間する複数箇所に存在する。従って、全周に溶接する場合より、作業効率を高めることができる。

このように本形態では、凸曲面からなる屈曲部６１６Ａ、６１６Ｂが接する部分で溶接を行うため、環状板部６１１Ａの外縁からＡ相用ケース部６１３Ａを屈曲させる際、および環状板部６１１Ｂの外縁からＢ相用ケース部６１３Ｂを屈曲させる際、凸曲面が発生しないような特別な折り曲げ加工や、追加の後加工を行わなくてもよい。

ここで、Ａ相用第１コア６１ＡおよびＢ相用第１コア６１Ｂを製作する工程では、薄板化工程等を利用して、Ａ相用極歯６１２ＡおよびＢ相用極歯６１２Ｂの板厚が環状板部６１１Ａ、６１１Ｂの板厚より薄く、Ａ相用ケース部６１３ＡおよびＢ相用ケース部６１３Ｂの板厚がＡ相用極歯６１２ＡおよびＢ相用極歯６１２Ｂの板厚より薄くすることが好ましい。かかる構成において、Ａ相用極歯６１２ＡおよびＢ相用極歯６１２Ｂの板厚と環状板部６１１Ａ、６１１Ｂの板厚との差がコイル線の線径より大きく、Ａ相用ケース部６１３ＡおよびＢ相用ケース部６１３Ｂの板厚とＡ相用極歯６１２ＡおよびＢ相用極歯６１２Ｂの板厚との差がコイル線の線径より大きければ、コイル線を巻回するスペースを広く確保することができる。従って、コイル線の巻回数を増やすことができるので、トルクの増大を図ることができる。例えば、本形態では、環状板部６１１Ａ、６１１Ｂの板厚が０．３５ｍｍであり、Ａ相用極歯６１２ＡおよびＢ相用極歯６１２Ｂの板厚が０．２３ｍｍであり、Ａ相用ケース部６１３ＡおよびＢ相用ケース部６１３Ｂの板厚が０．２０ｍｍであり、コイル線の線径が０．０５５ｍｍである。

（ステータ３０内での固定構造等）
本形態では、複数のステータ３０の各々において、Ａ相用第１コア６１ＡとＢ相用第１コア６１Ｂとが固定されている。より具体的には、複数のステータ３０の各々において、Ａ相用第１コア６１ＡとＢ相用第１コア６１Ｂとが溶接により固定されている。本形態では、Ａ相用ケース部６１３Ａの先端部６１５ＡとＢ相用ケース部６１３Ｂの先端部６１５Ｂとがモータ軸線方向Ｌで当接していることから、Ａ相用ケース部６１３Ａの先端部６１５ＡとＢ相用ケース部６１３Ｂの先端部６１５Ｂとをレーザ溶接により固定する。それ故、複数のステータ３０の各々において、Ａ相用第１コア６１ＡとＢ相用第１コア６１Ｂとをレーザ溶接により固定した際の第２溶接痕６７が、Ａ相用ケース部６１３Ａの先端部６１５Ａの径方向外側の面、およびＢ相用ケース部６１３Ｂの先端部６１５Ｂの径方向外側の面に跨るように存在している。ここで、第２溶接痕６７は、周方向で離間する複数箇所に存在する。従って、全周に溶接する場合より、作業効率を高めることができる。

さらに、本形態では、Ａ相用第２コア６２Ａの突出部６２８Ａ、およびＢ相用第２コア６２Ｂの突出部６２８Ｂは、モータ軸線方向Ｌで重なった状態で、Ａ相用ケース部６１３ＡおよびＢ相用ケース部６１３Ｂの切り欠き６１８Ａ、６１８Ｂから露出した状態にある。従って、Ａ相用第２コア６２Ａの突出部６２８ＡとＡ相用ケース部６１３Ａとをレーザ溶接によって固定することができ、Ｂ相用第２コア６２Ｂの突出部６２８ＢとＢ相用ケース部６１３Ｂとをレーザ溶接によって固定することができる。

なお、Ａ相用第２コア６２Ａの突出部６２８ＡおよびＢ相用第２コア６２Ｂの突出部６２８Ｂについては、Ａ相用ステータ組３０ＡやＢ相用ステータ組３０Ｂを組み立てる前のＡ相用第２コア６２ＡおよびＢ相用第２コア６２Ｂの状態でレーザ溶接によって固定できる他、Ａ相用ステータ組３０ＡやＢ相用ステータ組３０Ｂを組み立てた後であっても、突出部６２８Ａ、６２８Ｂをレーザ溶接によって固定することができる。

（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、Ａ相用ステータ組３０ＡおよびＢ相用ステータ組３０Ｂを備えたステータ３０がモータ軸線方向Ｌに複数配置されているため、ステッピングモータ１を細径化した場合でも、大きなトルクを得ることができる。また、複数のステータ３０の各々においてモータ軸線方向Ｌの両側に位置するＡ相用第１コア６１ＡとＢ相用第１コア６１Ｂとを固定し、複数のステータ３０の境界部３５で重なるＢ相用第１コア６１ＢとＡ相用第１コア６１Ａとを固定したため、ステータ組を別体のケースに収容しなくても、組立の際にステータ組の同軸度を確保しやすい。それ故、モータの細径化を図りやすい。

［他の実施の形態］
上記実施形態においては、Ａ相用端子台５５ＡをＡ相用コイルボビン５０Ａの反出力側Ｌｂのフランジ部５２Ａに設け、Ｂ相用端子台５５ＢをＢ相用コイルボビン５０Ｂの反出力側Ｌｂのフランジ部５１Ｂに設けたが、Ａ相用端子台５５ＡをＡ相用コイルボビン５０Ａの出力側Ｌａのフランジ部５１Ａに設け、Ｂ相用端子台５５ＢをＢ相用コイルボビン５０Ｂの出力側Ｌａのフランジ部５２Ｂに設けてもよい。

また、Ａ相用端子台５５ＡをＡ相用コイルボビン５０Ａの反出力側Ｌｂのフランジ部５２Ａに設け、Ｂ相用端子台５５ＢをＢ相用コイルボビン５０Ｂの出力側Ｌａのフランジ部５２Ｂに設けた態様や、Ａ相用端子台５５ＡをＡ相用コイルボビン５０Ａの出力側Ｌａのフランジ部５１Ａに設け、Ｂ相用端子台５５ＢをＢ相用コイルボビン５０Ｂの反出力側Ｌｂのフランジ部５１Ｂに設けた態様であってもよい。

また、Ａ相用端子台５５ＡをＡ相用コイルボビン５０Ａの反出力側Ｌｂのフランジ部５２Ａに設け、Ｂ相用端子台５５ＢをＢ相用コイルボビン５０Ｂの出力側Ｌａのフランジ部５２Ｂに設けた場合、Ａ相用端子台５５ＡとＢ相用端子台５５Ｂとはモータ軸線方向Ｌで重なる。この場合、Ａ相用端子ピン５６ＡとＢ相用端子ピン５６Ｂとがモータ軸線を中心とする同一の角度位置に設けられた態様、あるいはＡ相用端子ピン５６ＡとＢ相用端子ピン５６Ｂとがモータ軸線を中心とする異なる角度位置に設けられた態様のいずれであってもよい。

また、Ａ相用端子台５５ＡをＡ相用コイルボビン５０Ａの反出力側Ｌｂのフランジ部５２Ａに設け、Ｂ相用端子台５５ＢをＢ相用コイルボビン５０Ｂの出力側Ｌａのフランジ部５２Ｂに設けた場合、Ａ相用端子台５５ＡにおいてＡ相用端子ピン５６Ａを設けた部分と、Ｂ相用端子台５５ＢにおいてＢ相用端子ピン５６Ｂを設けた部分とが周方向で隣り合う態様であってもよい。

また、Ａ相用端子台５５ＡとＢ相用端子台５５Ｂとがモータ軸線を中心とする異なる角度位置に設けられた態様であってもよい。

上記実施形態では、Ａ相用開口部６１４ＡがＡ相用ケース部６１３Ａのモータ軸線方向Ｌの全体にわたって延在し、Ｂ相用開口部６１４ＢがＢ相用ケース部６１３Ｂのモータ軸線方向Ｌの全体にわたって延在していたが、Ａ相用開口部６１４ＡがＡ相用ケース部６１３Ａのモータ軸線方向Ｌの途中位置まで延在し、Ｂ相用開口部６１４ＢがＢ相用ケース部６１３Ｂのモータ軸線方向Ｌの途中位置まで延在している態様であってもよい。

上記実施形態では、複数のステータ３０の各々において、Ａ相用第１コア６１ＡとＢ相用第１コア６１Ｂとを固定するにあたって、Ａ相用第１コア６１ＡのＡ相用ケース部６１３ＡとＢ相用第１コア６１ＢのＢ相用ケース部６１３Ｂとを溶接により固定したが、Ａ相用第１コア６１ＡおよびＢ相用第１コア６１Ｂの一方のみにケース部を設け、かかるケース部によって、Ａ相用第１コア６１ＡとＢ相用第１コア６１Ｂとを溶接により固定してもよい。

上記実施形態において、ロータ２では、永久磁石２２が複数の磁石２２０からなる態様であったが、永久磁石２２が１つの磁石からなる態様であってもよい。

１…ステッピングモータ、２…ロータ、３…ステータ部、３０…ステータ、２１…回転軸、２２…永久磁石、３０Ａ…Ａ相用ステータ組、３０Ｂ…Ｂ相用ステータ組、３１…第１ステータ、３２…第２ステータ、３５…境界部、４０Ａ…Ａ相用コイル、４０Ｂ…Ｂ相用コイル、５０Ａ…Ａ相用コイルボビン、５０Ｂ…Ｂ相用コイルボビン、５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ…フランジ部、５５Ａ…Ａ相用端子台、５５Ｂ…Ｂ相用端子台、５６Ａ…Ａ相用端子ピン、５６Ｂ…Ｂ相用端子ピン、６１Ａ…Ａ相用第１コア、６１Ｂ…Ｂ相用第１コア、６２Ａ…Ａ相用第２コア、６２Ｂ…Ｂ相用第２コア、６６…第１溶接痕、６７…第２溶接痕、２２０…磁石、２２１…第１磁石、２２２…第２磁石、６１１Ａ…環状板部（Ａ相用環状板部）、６１１Ｂ…環状板部（Ｂ相用環状板部）、６２１Ａ、６２１Ｂ…環状板部、６１２Ａ、６２２Ａ…Ａ相用極歯、６１２Ｂ、６２２Ｂ…Ｂ相用極歯、６１３Ａ…Ａ相用ケース部、６１３Ｂ…Ｂ相用ケース部、６１４…開口部、６１４Ａ…Ａ相用開口部、６１４Ｂ…Ｂ相用開口部、６１５Ａ、６１５Ｂ…端部、６１６Ａ、Ｌ…モータ軸線方向、Ｌａ…出力側、Ｌｂ…反出力側

Claims (10)

1. モータ軸線方向に延在する回転軸の外周側に永久磁石を備えるロータと、
   前記永久磁石に径方向外側に対向するように配置された筒状のステータ部と、
   を有し、
   前記ステータ部は、前記モータ軸線方向に重ねて配置された複数のステータを有し、
   前記複数のステータは各々、
   Ａ相用コイルが巻回されたＡ相用コイルボビン、前記Ａ相用コイルボビンに前記モータ軸線方向の一方側から重なるＡ相用第１コア、および前記Ａ相用コイルボビンに前記モータ軸線方向の他方側から重なるＡ相用第２コアを備えたＡ相用ステータ組と、
   Ｂ相用コイルが巻回されたＢ相用コイルボビン、前記Ｂ相用コイルボビンに前記他方側から重なるＢ相用第１コア、および前記Ｂ相用コイルボビンに前記一方側から重なるＢ相用第２コアを備え、前記Ａ相用ステータ組に対して前記他方側から重なるＢ相用ステータ組と、
   を有し、
   前記複数のステータの各々において前記Ａ相用第１コアと前記Ｂ相用第１コアとが固定され、
   前記複数のステータの境界部で重なる前記Ｂ相用第１コアと前記Ａ相用第１コアとが固定されていることを特徴とするステッピングモータ。
2. 請求項１に記載のステッピングモータにおいて、
   前記Ａ相用第１コアは、前記Ａ相用コイルボビンに前記一方側から重なるＡ相用環状板部と、前記Ａ相用環状板部の外縁から前記他方側に向けて屈曲した筒状のＡ相用ケース部と、を備え、
   前記Ｂ相用第１コアは、前記Ｂ相用コイルボビンに前記他方側から重なるＢ相用環状板部と、前記Ｂ相用環状板部の外縁から前記一方側に向けて屈曲した筒状のＢ相用ケース部と、を備え、
   前記複数のステータの境界部で重なる前記Ｂ相用第１コアと前記Ａ相用第１コアとを溶接により固定した際の第１溶接痕が、前記Ｂ相用環状板部と前記Ｂ相用ケース部との間の屈曲部の外側の面、および前記Ａ相用環状板部と前記Ａ相用ケース部との間の屈曲部の外側の面の双方に跨るように存在していることを特徴とするステッピングモータ。
3. 請求項２に記載のステッピングモータにおいて、
   前記Ａ相用環状板部と前記Ａ相用ケース部との間の屈曲部の径方向外側の面、および前記Ｂ相用環状板部と前記Ｂ相用ケース部との間の屈曲部の径方向外側の面の双方が、径方向外側に向けて凸状に湾曲した凸曲面になっていることを特徴とするステッピングモータ。
4. 請求項２または３に記載のステッピングモータにおいて、
   前記第１溶接痕は、周方向で離間する複数箇所に存在することを特徴とするステッピングモータ。
5. 請求項２から４までの何れか一項に記載のステッピングモータにおいて、
   前記複数のステータの各々において、前記Ａ相用ケース部は、前記Ａ相用第２コアを径方向外側から覆う位置まで延在し、前記Ｂ相用ケース部は、前記Ｂ相用第２コアを径方向外側から覆う位置まで延在しており、前記Ａ相用第１コアと前記Ｂ相用第１コアとを溶接により固定した際の第２溶接痕が前記Ａ相用ケース部の前記Ａ相用第２コア側の先端部の径方向外側の面、および前記Ｂ相用ケース部の前記Ｂ相用第２コア側の先端部の径方向外側の面に跨るように存在していることを特徴とするステッピングモータ。
6. 請求項５に記載のステッピングモータにおいて、
   前記第２溶接痕は、周方向で離間する複数箇所に存在することを特徴とするステッピングモータ。
7. 請求項２または６までの何れか一項に記載のステッピングモータにおいて、
   前記複数のステータの各々において、前記Ａ相用ケース部には、前記モータ軸線方向に延在するＡ相用開口部が形成され、前記Ｂ相用ケース部には、前記モータ軸線方向に延在して前記Ａ相用開口部と繋がった開口部を構成するＢ相用開口部が形成され、
   前記開口部からは前記Ａ相用コイルボビンに一体に形成されたＡ相用端子台、および前記Ｂ相用コイルボビンに一体に形成されたＢ相用端子台が径方向外側に向けて突出していることを特徴とするステッピングモータ。
8. 請求項７のステッピングモータにおいて、
   前記複数のステータの各々において、前記Ａ相用開口部は、前記Ａ相用ケース部の前記モータ軸線方向の全体にわたって延在し、前記Ｂ相用開口部は、前記Ｂ相用ケース部の前記モータ軸線方向の全体にわたって延在していることを特徴とするステッピングモータ。
9. 請求項１から８までの何れか一項に記載のステッピングモータにおいて、
   前記複数のステータの外径が６ｍｍ以下であることを特徴とするステッピングモータ。
10. 請求項１から９までの何れか一項に記載のステッピングモータにおいて、
    前記ステータ部は、前記複数のステータとして２つのステータを有することを特徴とするステッピングモータ。

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