以下、本発明の実施の形態について、図面� ��参照しながら詳細に説明する。
 図1は、本発明の第1の実施の形態に係るモ� �タ(PM型ステッピングモータ)の構造を説明す� ��図であり、図1(A)は側面断面図、図1(B)は図1( A)の円Bで囲った部分の拡大図、図1(C)は図1(A)� ��円Cで囲った部分の拡大図である。
 図2(A)は、図1のモータの分解斜視図であり� �図2(B)は、図1のモータの磁極片の斜視図であ る。
 図3は、図1のモータの一部を拡大した図で� �る。
 このモータ1は、図7に示した従来のPM型ステ ッピングモータの基本的な構成とほぼ同様で あるが、磁極片の形状が異なる。以下、磁極 片について詳細に説明する。図1、2、3におい て、図7と同じ構成・作用を有する部品・部� �は、図7と同じ符号を付し、説明を省略する� ��

 図7に示すモータの磁極片23は、例えば電磁� ��鉄板をプレス加工して作製されたものであ� ��、フランジ部23aと極歯23bとは、ほぼ同じ厚� ��である。本発明のモータ1の磁極片53も、図2 (B)に示すように、リング状のフランジ部53aと 、フランジ部53aの内周縁から回転軸方向に延 びる複数(この例では5本)の三角形状の極歯53b を有するが、フランジ部53aの内側の面(コイ� �25に対向する面)が、外縁部53cを除いてえぐ� �込まれている。言い換えると、フランジ部53 aが極歯53bより肉薄となって、外縁部53cが軸� �向に突き出した形状となっている。この外� �部53cの厚さ(軸方向長さ)は、極歯53bの厚さと ほぼ等しい(すなわち、図7に示す磁極片23の� �ランジ部23aの厚さと等しい)。
 このような磁極片53は、例えば、電磁軟鉄� �の板を加工して、同一厚さのフランジ部と� �歯を作製し、フランジ部の外縁部を除く部� �にパンチを打ち込んで厚さを薄くして、そ� �分の材料が外縁部から延び出すことで作製� �れる。

 各ステータの、軸方向内側の磁極片53は� �図1(B)に示すように、ケーシング31の外周部32 の内側端部32aと、フランジ部53aの外周面、つ まり、外縁部53cの外周面で接して固定されて いる。前述のように、ステータ21はケーシン� ��31に軸方向から圧入されているため、ケー� �ング31の外周部32の内側端部32aと、フランジ� ��53aの外縁部53cの外周面は密接に接触してい� ��。また、外縁部53cの外周面の軸方向長さは� ��従来のもののフランジ部と同じ厚さである� ��め、従来と同様に、磁気回路形成に必要な� ��極片53とケーシング31との接触面積を確保で きる。

 また、各ステータの、軸方向外側の磁極� ��53は、図1(C)に示すように、フランジ部53aの� ��縁部53cの外周面が、ケーシング31の外周部32 の軸方向外側端部32bに接しているとともに、 フランジ部53aの端面が、ケーシング31の端部3 3の内側の面に接している。ここでも、ステ� �タ21はケーシング31に軸方向から圧入されて� ��るため、ケーシング31の外周部32の外側端部 32bと、フランジ部53aの外縁部53cの外周面は密 接に接触している。なお、外側の磁極片23の� ��ランジ部53aが端面でケーシング31と密接に� �触して、両者間に磁気回路が形成されれば� �フランジ部53aをえぐった形状とせず単に薄� �するだけでもよい。

 磁極片53をこのような形状としたことによ� �作用・効果を図3を参照して説明する(ボビン の厚さは従来のものと同じとする)。一例で� �磁極片53のフランジ部53a(外縁部53c)の厚さを0 .25mm、えぐりこみ深さdを0.1mmとする。
(1)磁極片53の極歯53bの長さL1が、従来の形状� �磁極片の極歯の長さよりも、えぐられた部� �の深さdの2倍長くなる。すると、極歯53bの、 永久磁石11の着磁部と対向する面の面積が広� ��なる。一例では、極歯の長さが1.0mmから1.2mm となり、極歯1個当りの面積が1.45mm ² から1.53mm ² (5%拡大)となる。これに対応して、永久磁石11 の着磁部の軸方向長さL3も長くでき、同着磁� ��の面積も広くすることができる。一例で、� ��磁部の長さが0.9mmから1.1mmとなり、面積が11. 3mm ² から13.8mm ² となる。
(2)コイル収容凹部の軸方向長さL2が、従来の� ��状のものより、えぐられた部分の深さdの2� �長くなるので、コイル収容凹部の断面積が� �くなり、銅線の巻数を増やすことができる� �一例では、コイル収容凹部の断面積が1相当� ��0.5mm ² から0.58mm ² となり15%広くなる。
(3)これらのことから、モータのトルクがトー タルで20%向上することが期待できる。

 図4は、本発明の第2の実施の形態に係るモ� �タ(PM型ステッピングモータ)の構造を説明す� ��図であり、図4(A)は全体の側面断面図、図4(B )は図4(A)の円Bで囲った部分の拡大図、図4(C)� �図4(A)の円Cで囲った部分の拡大図である。
 図5(A)は、図4のモータの分解斜視図であり� �図5(B)は、図4のモータの磁極片の斜視図であ り、図5(C)は、図4のモータの極歯付きケーシ� ��グの斜視図である。
 このモータ61も、図7に示した従来のPM型ス� �ッピングモータの基本的な構成とほぼ同様� �あるが、各相ステータ21が、一対の磁極片63� ��65とを有し、軸方向外側の磁極片65が、ケー シングに極歯が一体に形成された極歯付きケ ーシング65となっている。つまり、図1のモー タ1の軸方向外側の磁極片53にケーシング(ヨ� �ク)部を一体に連結したものである。以下、� ��極片63と極歯付きケーシング65について詳細 に説明する。図4、5において、図7と同じ構成 ・作用を有する部品・部位は、図7と同じ符� �を付し、説明を省略する。

 磁極片63は、図5(B)に示すように、図1のモ ータ1の磁極片53と同様に、リング状のフラン ジ部63aと、フランジ部63aの内周縁から回転軸 方向に延びる複数(この例では5本)の三角形状 の極歯63bを有し、フランジ部63aの内側の面(� �イル25に対向する面)が、外縁部63cを除いて� �ぐられたものである。外縁部63cの厚さ(軸方� ��長さ)は、極歯63bの厚さとほぼ等しい(すな� �ち、図7に示す磁極片23のフランジ部23aの厚� �と等しい)。

 極歯付きケーシング65は、図5(C)に示すよう� ��、リング状のフランジ部65aと、フランジ部6 5aの内周縁から回転軸方向に延びる複数(この 例では5本)の三角形状の極歯65bと、フランジ� ��65aの外周縁から回転軸方向に延びる筒状の� ��ーシング部65dと、を有する。磁極片63と同� �に、この例においても、フランジ部65aの内� �の面(コイル25に対向する面)が、外縁部65cを� ��いてえぐられている。もしくは、磁気飽和� ��考慮し、軸方向の厚みを薄くすることも可� ��である。
 このような極歯付きケーシング65、例えば� �プレス加工により作製される。

 このモータ61は、図1のモータ1と比べて、同 モータ1のケーシング31の端部33の厚さt1(図3参 照)だけモータの軸方向長さを短くできる。� �まり、図7のモータ101と比べて、えぐられた� ��分の深さdの2倍と、ケーシング31の端部33の� ��さt1(図3参照)だけモータの軸方向長さを短� �できる。逆に、このモータ61の軸方向長さを 、図7のモータ101と同じとした場合、以下の� �果が得られる(ボビン27の厚さは図1のものと� ��じとする)。一例で、磁極片63、極歯付きケ� ��シング65のフランジ部63a、65a(外縁部63c、65c) の厚さを0.15mm、えぐりこみ深さdを0.1mmとする 。
(1)磁極片63、極歯付きケーシング65の極歯63b� �65bの長さL11が、従来の形状の極歯の長さよ� �も、えぐられた部分の深さdの2倍と、ケーシ ング端部33の厚さt1の分だけ長くなり、極歯63 b、65bの永久磁石11の着磁部と対向する面の面 積がさらに広くなる。一例では、極歯の長さ が1.0mmから1.35mmとなり、極歯1個当りの面積が 1.41mm ² から1.6mm ² (10%拡大)となる。これに対応して、永久磁石1 1の着磁部の軸方向長さも長くでき、同着磁� �の面積も広くできる。一例で、着磁部の長� �が0.9mmから1.2mmとなり、面積が11.3mm ² から15.0mm ² となる。
(2)コイル収容凹部の軸方向長さL12が、従来の 形状のものより、えぐられた部分の深さdの2� ��と、ケーシング端部33の厚さt1の分だけ長く なるので、コイル収容凹部の断面積が広くな り、巻線の巻数を増やすことができる。一例 では、コイル収容凹部の断面積が1相当り0.5mm ² から0.63mm ² となり25%広くなる。
(3)これらのことから、モータのトルクがトー タルで35%向上することが期待できる。

 図6は、図4のモータの変形例を説明する側� �断面図である。
 このモータ61´は、図4のモータ61と同じ構成 を有するが、モータ全体の外径D1とコイル収� ��凹部の断面積A(図のコイル25を表す部分の面 積とする)とを図7に示すモータ101と同じとし� ��。つまり、図4のモータと同様に、磁極片63� ��び極歯付きケーシング65のフランジ部63a、65 aのコイル側の面を外縁部63c、65cを除いてえ� �った形状としたので、磁極片63及び極歯付き ケーシング65の極歯63b、65bの長さが、図7のモ ータと比べて、えぐった部分の深さdの2倍と� ��ケーシング端部33の厚さの分だけ長くなっ� �いる。ただし、コイル収容凹部の断面積を� �7のモータと同じとするので、極歯の長さが� ��くなった分だけフランジ部63a、65aの幅(径方 向の厚さ)を薄くする。

 つまり、固定子20の幅W´(径方向の長さ)が 、図7のモータの固定子20の幅Wより薄くなり� �固定子20の内径が大きくなる。その結果、極 歯63b、65bの表面積が増える。さらに、モータ の外径D1は図6のものと等しいので、永久磁石 11の外径D2´を、図7のモータの永久磁石11の外 径D2より大きくできる。一例で、永久磁石11� �外径を、モータ61´の外径の60%程度以上(一例 で、モータ外径6mmの場合、永久磁石11の外径� ��3.7mmとでき、比は62%程度)とすることができ� ��。

 この結果、一例として以下の効果が期待で� ��る。
(1)永久磁石の径を大きくできる。一例では、 永久磁石の径が3.1mmから3.7mmとなる(20%程度ア� ��プ)。
(2)永久磁石の径が大きくなったことにより、 永久磁石の着磁時に、線径の太い銅線を使用 できる。これにより、銅線の内部インピーダ ンスが小さくなって、多くの電流を流すこと ができるようになり、着磁率が向上する。一 例で、電流値が6kAから7kAとなり、着磁率が17% アップする。
(3)極歯の表面積が増える(一例で20%)。
(4)これらのことから、モータのトルクが向上 することが期待できる(一例で57%程度)。

 1、61 モータ
10 回転子              11 永久磁石
13 回転軸              15 軸受
20 固定子              21 ステータ
25 コイル              27 ボビン
31 ケーシング            35 板バネ
53、63、65 磁極片