JP3322910B2 - ステッピングモータ - Google Patents
ステッピングモータInfo
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- JP3322910B2 JP3322910B2 JP22764492A JP22764492A JP3322910B2 JP 3322910 B2 JP3322910 B2 JP 3322910B2 JP 22764492 A JP22764492 A JP 22764492A JP 22764492 A JP22764492 A JP 22764492A JP 3322910 B2 JP3322910 B2 JP 3322910B2
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- stator
- rotor
- teeth
- yoke
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、軸方向にステータと
ロータのトルク発生空隙部を有するステッピングモータ
に関する。
ロータのトルク発生空隙部を有するステッピングモータ
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のOA機器・民生機器及び生産用機
械等に使用されるステッピングモータは、送り・位置決
め用モータとして、数多く使われてきた。図10が、従
来のステッピングモータの側断面図である。
械等に使用されるステッピングモータは、送り・位置決
め用モータとして、数多く使われてきた。図10が、従
来のステッピングモータの側断面図である。
【0003】ボビン101にステータコイル5が同心状
に巻回され、ボビン101はステータヨーク6を2個で
軸方向両側から挟持固定し、且つステータヨーク6には
ボビン101の内径面円周方向にステータヨーク歯6a
と6bが交互に配置され、ケース1にステータヨーク歯
6aまたは6bと一体のステータヨーク6が固定され、
ステータ2が構成されている。
に巻回され、ボビン101はステータヨーク6を2個で
軸方向両側から挟持固定し、且つステータヨーク6には
ボビン101の内径面円周方向にステータヨーク歯6a
と6bが交互に配置され、ケース1にステータヨーク歯
6aまたは6bと一体のステータヨーク6が固定され、
ステータ2が構成されている。
【0004】尚、ステータヨーク歯6aと6b及びロー
タ磁石11は図10の中で、破断面で各々が図示されて
いる。2組のケース1の一方はフランジ15と軸受8が
固定され、他方のケース1はもう1個の軸受8が固定さ
れている。ロータ9は、ロータ軸10にロータ磁石11
が固定され、ステータ2のステータヨーク6aと放射状
の空隙部を構成し、軸受8で両支持されている。ステー
タコイル5には、ステッピングモータ特有の入力周波数
に従って所定のシーケンスで電流が供給される。
タ磁石11は図10の中で、破断面で各々が図示されて
いる。2組のケース1の一方はフランジ15と軸受8が
固定され、他方のケース1はもう1個の軸受8が固定さ
れている。ロータ9は、ロータ軸10にロータ磁石11
が固定され、ステータ2のステータヨーク6aと放射状
の空隙部を構成し、軸受8で両支持されている。ステー
タコイル5には、ステッピングモータ特有の入力周波数
に従って所定のシーケンスで電流が供給される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のステッ
ピングモータモータでは、下記の課題があった。 (1)モータの直径に対して軸方向に長いステッピング
モータを作る場合、従来の方法ではステータヨークが一
体金型成形になっていたので、ステータヨークの打ち抜
き金型が製作困難で、細長いステッピングモータが出来
なかった。
ピングモータモータでは、下記の課題があった。 (1)モータの直径に対して軸方向に長いステッピング
モータを作る場合、従来の方法ではステータヨークが一
体金型成形になっていたので、ステータヨークの打ち抜
き金型が製作困難で、細長いステッピングモータが出来
なかった。
【0006】(2)特にモータ直径が小さく、軸方向に
長いステッピングモータを作る場合、ステップ角の小さ
いモータ、つまり多極のステッピングモータを作るのが
困難であった。 (3)ステッピングモータの重要機能であるステップ角
は小さいほど特性向上につながるが、その実現のために
は、ロータ磁石を多極着磁にしなければならないが、特
に直径が小さいロータ磁石はラジアル(放射方向)着磁
でもアキシアル(軸方向)着磁でも多極化着磁が非常に
困難である。
長いステッピングモータを作る場合、ステップ角の小さ
いモータ、つまり多極のステッピングモータを作るのが
困難であった。 (3)ステッピングモータの重要機能であるステップ角
は小さいほど特性向上につながるが、その実現のために
は、ロータ磁石を多極着磁にしなければならないが、特
に直径が小さいロータ磁石はラジアル(放射方向)着磁
でもアキシアル(軸方向)着磁でも多極化着磁が非常に
困難である。
【0007】そこで、この発明の目的は、径小・細長
で、ロータとステータの多極化を実現することにより、
微少ステップ角で高性能のステッピングモータを得るこ
とである。
で、ロータとステータの多極化を実現することにより、
微少ステップ角で高性能のステッピングモータを得るこ
とである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、軸方向にステータとロータのトルク発
生空隙部を有するステッピングモータにおいて、軸方向
に同心円状に巻回したステータコイルと、ステータコイ
ルを電気絶縁固定した絶縁カバーと、絶縁カバーの軸方
向の少なくとも一つの面には、軸方向に同心円状に同じ
極性からなる複数個のステータヨーク歯を配置し、軸方
向にユニポール着磁した永久磁石と、永久磁石の軸方向
の少なくとも一つの面には、ステータヨーク歯に対向し
て軸方向に同心円状に同じ極性からなる複数個のロータ
ヨーク歯を配置したトルク発生空隙部を複数個有する構
成とした。
に、この発明は、軸方向にステータとロータのトルク発
生空隙部を有するステッピングモータにおいて、軸方向
に同心円状に巻回したステータコイルと、ステータコイ
ルを電気絶縁固定した絶縁カバーと、絶縁カバーの軸方
向の少なくとも一つの面には、軸方向に同心円状に同じ
極性からなる複数個のステータヨーク歯を配置し、軸方
向にユニポール着磁した永久磁石と、永久磁石の軸方向
の少なくとも一つの面には、ステータヨーク歯に対向し
て軸方向に同心円状に同じ極性からなる複数個のロータ
ヨーク歯を配置したトルク発生空隙部を複数個有する構
成とした。
【0009】
【作用】上記のように構成された軸方向にステータとロ
ータのトルク発生空隙部を複数個有するステッピングモ
ータにおいては、ステータコイルの入力端子にステッピ
ングモータ特有の入力周波数に従って所定のシーケンス
で電流を流すと、軸方向複数個の空隙部で所定の回転方
向にトルクが発生することにより、ロータ軸が回転す
る。
ータのトルク発生空隙部を複数個有するステッピングモ
ータにおいては、ステータコイルの入力端子にステッピ
ングモータ特有の入力周波数に従って所定のシーケンス
で電流を流すと、軸方向複数個の空隙部で所定の回転方
向にトルクが発生することにより、ロータ軸が回転す
る。
【0010】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図に基づいて説
明する。 (実施例1)図1は、本発明のステッピングモータの実
施例1の側断面図である。ケース1に取付用フランジ1
5が固定され、軸受8が2個ケース1の両端に固定され
ている。
明する。 (実施例1)図1は、本発明のステッピングモータの実
施例1の側断面図である。ケース1に取付用フランジ1
5が固定され、軸受8が2個ケース1の両端に固定され
ている。
【0011】ステータ2は、軸方向に巻回されたステー
タコイル5が絶縁カバー4で絶縁固定され、絶縁カバー
4の軸方向の一方の面には、ステータリターンヨーク7
が固定され、軸方向反対側の面にはステータヨーク6が
固定されている。ステータヨーク6の図5に示されるス
テータヨーク歯6aが軸方向の空隙部を挟んで、ロータ
ヨーク12の図4に示すロータヨーク歯12aと磁気的
に対向している。
タコイル5が絶縁カバー4で絶縁固定され、絶縁カバー
4の軸方向の一方の面には、ステータリターンヨーク7
が固定され、軸方向反対側の面にはステータヨーク6が
固定されている。ステータヨーク6の図5に示されるス
テータヨーク歯6aが軸方向の空隙部を挟んで、ロータ
ヨーク12の図4に示すロータヨーク歯12aと磁気的
に対向している。
【0012】同様にして、磁気的に対向するステータヨ
ーク歯6bとロータヨーク歯12bとの軸方向の空隙部
は、ロータ9の軸方向反対側にも設けられている。ロー
タ9は、ロータ軸10に固定されたロータ磁石11の両
側軸方向に、ロータヨーク歯12a及び12bとが軸方
向の空隙部を挟んで、軸方向両側のステータヨーク歯6
a及び6bと磁気的にそれぞれ対向して、且つロータ軸
10は軸受8に軸方向両側2ヶ所で固定されている。ケ
ース1の軸方向両側の内周面に固定されているステータ
2は、フレキシブル基板3で2相に結線されてモータ外
部に引き出されている電流供給用端子を有する。
ーク歯6bとロータヨーク歯12bとの軸方向の空隙部
は、ロータ9の軸方向反対側にも設けられている。ロー
タ9は、ロータ軸10に固定されたロータ磁石11の両
側軸方向に、ロータヨーク歯12a及び12bとが軸方
向の空隙部を挟んで、軸方向両側のステータヨーク歯6
a及び6bと磁気的にそれぞれ対向して、且つロータ軸
10は軸受8に軸方向両側2ヶ所で固定されている。ケ
ース1の軸方向両側の内周面に固定されているステータ
2は、フレキシブル基板3で2相に結線されてモータ外
部に引き出されている電流供給用端子を有する。
【0013】図2は、本発明のステッピングモータの実
施例1の図1を軸中心から放射方向外側に向かってモー
タ内部全体を見た展開図である。ロータ磁石11は軸方
向に、一方の面はN極にもう一方の面はS極にユニポー
ルに着磁磁化されている。ロータヨーク12がロータ磁
石11の軸方向両側に固定され、ロータヨーク12の一
部であるロータヨーク歯12a及び12bが突極構造で
軸方向両側に配置され、且つロータヨーク歯12a及び
12bはそれぞれ軸方向片側で同極になっている。ロー
タヨーク歯12aと12b及びステータヨーク歯6aと
6bの位置関係は次のようになる。
施例1の図1を軸中心から放射方向外側に向かってモー
タ内部全体を見た展開図である。ロータ磁石11は軸方
向に、一方の面はN極にもう一方の面はS極にユニポー
ルに着磁磁化されている。ロータヨーク12がロータ磁
石11の軸方向両側に固定され、ロータヨーク12の一
部であるロータヨーク歯12a及び12bが突極構造で
軸方向両側に配置され、且つロータヨーク歯12a及び
12bはそれぞれ軸方向片側で同極になっている。ロー
タヨーク歯12aと12b及びステータヨーク歯6aと
6bの位置関係は次のようになる。
【0014】図2に示すロータヨーク歯12aと12b
及びステータヨーク歯6aと6bの各々のヨーク歯の中
心とヨーク歯のない中心間のピッチをtとした場合、ロ
ータヨーク歯12aと12bの位置関係は歯の中心間の
ピッチがt/2ずれている。ステータヨーク歯6aと6
bの位置関係は歯の中心間のピッチが零、つまりステー
タヨーク歯6aと6bは機械的に同位相の関係にある。
及びステータヨーク歯6aと6bの各々のヨーク歯の中
心とヨーク歯のない中心間のピッチをtとした場合、ロ
ータヨーク歯12aと12bの位置関係は歯の中心間の
ピッチがt/2ずれている。ステータヨーク歯6aと6
bの位置関係は歯の中心間のピッチが零、つまりステー
タヨーク歯6aと6bは機械的に同位相の関係にある。
【0015】図3(a)〜(d)は、本発明のステッピ
ングモータの実施例1のステップ動作の概念図である。
図3(a)は無通電状態から入力パルスにより通電した
状態を示す。ステータヨーク歯6aと6bは同位相で、
ロータヨーク歯12aと12bは、図2で説明したよう
に各々のヨーク歯の中心とヨーク歯のない中心間のピッ
チをtとした場合、ロータヨーク歯12aと12bの位
置関係は歯の中心間のピッチがt/2ずれている。
ングモータの実施例1のステップ動作の概念図である。
図3(a)は無通電状態から入力パルスにより通電した
状態を示す。ステータヨーク歯6aと6bは同位相で、
ロータヨーク歯12aと12bは、図2で説明したよう
に各々のヨーク歯の中心とヨーク歯のない中心間のピッ
チをtとした場合、ロータヨーク歯12aと12bの位
置関係は歯の中心間のピッチがt/2ずれている。
【0016】無通電の時のステータ2とロータ9の位置
関係は、ステータヨーク歯6aとロータヨーク歯12a
の中心間のピッチがt/4ずれていて、この状態でステ
ータ2に対してロータ9が安定した位置でとまってい
る。また、ロータ9のロータヨーク歯12aはN極、ロ
ータヨーク歯12bはS極の極性に磁化されている。
関係は、ステータヨーク歯6aとロータヨーク歯12a
の中心間のピッチがt/4ずれていて、この状態でステ
ータ2に対してロータ9が安定した位置でとまってい
る。また、ロータ9のロータヨーク歯12aはN極、ロ
ータヨーク歯12bはS極の極性に磁化されている。
【0017】次に、外部からの入力パルスにより通電し
た時、ステータ2のステータヨーク歯6a及び6bは共
にS極に励磁されれば、ロータヨーク歯12aはステー
タヨーク6aに吸引され、ロータヨーク歯12bはステ
ータヨーク歯6bと反発し、結果的にロータ9は図面右
方向に進む。
た時、ステータ2のステータヨーク歯6a及び6bは共
にS極に励磁されれば、ロータヨーク歯12aはステー
タヨーク6aに吸引され、ロータヨーク歯12bはステ
ータヨーク歯6bと反発し、結果的にロータ9は図面右
方向に進む。
【0018】図3(b)は、ロータ9が図3(a)から
t/2ピッチ図面右方向に進む状態を示す。ステータヨ
ーク歯6aがS極及びステータヨーク歯6bがS極の状
態では図3(b)の位置でロータ9はホールド状態にな
る。これは、ロータ歯12aとステータ歯6aの吸引の
磁気応力とロータ歯12bとステータ歯6bの反発の磁
気応力は等価だからである。磁極と磁極が空隙を挟んで
対向したときの磁気応力の強さは、磁極どうしの空隙を
挟んだ対向面積と磁極どうしの中心間距離(位相差)の
積に比例する。
t/2ピッチ図面右方向に進む状態を示す。ステータヨ
ーク歯6aがS極及びステータヨーク歯6bがS極の状
態では図3(b)の位置でロータ9はホールド状態にな
る。これは、ロータ歯12aとステータ歯6aの吸引の
磁気応力とロータ歯12bとステータ歯6bの反発の磁
気応力は等価だからである。磁極と磁極が空隙を挟んで
対向したときの磁気応力の強さは、磁極どうしの空隙を
挟んだ対向面積と磁極どうしの中心間距離(位相差)の
積に比例する。
【0019】次に、ステータ2のステータヨーク歯6a
をS極からN極に励磁すると、ロータヨーク歯12aの
N極はステータヨーク歯6aに対して反発となり、ロー
タ9は図面右方向に進む。図3(c)は、ロータ9が図
3(a)からtピッチ図面右方向に進む状態を示す。ス
テータヨーク歯6aがN極及びステータヨーク歯6bが
S極の状態では図3(c)の位置でロータ9はホールド
状態になる。これは、図3(b)で説明した理由のとお
りである。
をS極からN極に励磁すると、ロータヨーク歯12aの
N極はステータヨーク歯6aに対して反発となり、ロー
タ9は図面右方向に進む。図3(c)は、ロータ9が図
3(a)からtピッチ図面右方向に進む状態を示す。ス
テータヨーク歯6aがN極及びステータヨーク歯6bが
S極の状態では図3(c)の位置でロータ9はホールド
状態になる。これは、図3(b)で説明した理由のとお
りである。
【0020】次に、ステータ2のステータヨーク歯6b
をS極からN極に励磁すると、ロータヨーク歯12bの
S極はステータヨーク歯6bに対して吸引となり、ロー
タ9は図面右方向に進む。図3(d)は、ロータ9が図
3(a)から3t/2ピッチ図面右方向に進む状態を示
す。ステータヨーク歯6aがN極及びステータヨーク歯
6bがN極の状態では図3(d)の位置でロータ9はホ
ールド状態になる。これは、図3(b)で説明した理由
のとおりである。
をS極からN極に励磁すると、ロータヨーク歯12bの
S極はステータヨーク歯6bに対して吸引となり、ロー
タ9は図面右方向に進む。図3(d)は、ロータ9が図
3(a)から3t/2ピッチ図面右方向に進む状態を示
す。ステータヨーク歯6aがN極及びステータヨーク歯
6bがN極の状態では図3(d)の位置でロータ9はホ
ールド状態になる。これは、図3(b)で説明した理由
のとおりである。
【0021】次に、ステータ2のステータヨーク歯6a
をN極からS極に励磁すると、ロータヨーク歯12aの
N極はステータヨーク歯6aに対して吸引となり、ロー
タ9は図面右方向に進む。以下入力パルスに応じて、図
3(b)から図3(d)(ステップ1からステップ3)
と同じ動作を繰り返し、ステップ駆動することになる。
をN極からS極に励磁すると、ロータヨーク歯12aの
N極はステータヨーク歯6aに対して吸引となり、ロー
タ9は図面右方向に進む。以下入力パルスに応じて、図
3(b)から図3(d)(ステップ1からステップ3)
と同じ動作を繰り返し、ステップ駆動することになる。
【0022】尚、本発明の実施例1では、ステータヨー
ク歯6aと6bは同位相で、ロータヨーク歯12aと1
2bの位相差をt/2ピッチにしてあるが、ステータヨ
ーク歯6aと6bの位相差をt/2ピッチにして、ロー
タヨーク歯12aと12bを同位相にしても、同様のス
テップ駆動は可能である。
ク歯6aと6bは同位相で、ロータヨーク歯12aと1
2bの位相差をt/2ピッチにしてあるが、ステータヨ
ーク歯6aと6bの位相差をt/2ピッチにして、ロー
タヨーク歯12aと12bを同位相にしても、同様のス
テップ駆動は可能である。
【0023】図4は、本発明のステッピングモータの実
施例1のローター9の斜視図である。ロータ9は、ロー
タ軸10にロータ磁石11が固定され、ロータ磁石11
の軸方向両側の面にはロータヨーク12が2個固定さ
れ、ロータヨーク歯12aが突極構造の磁性材で、ロー
タ軸10を中心にして放射状にロータ磁石11の外径方
向に複数個延びている。2個のロータヨーク12のロー
タヨーク歯12a、12bの数は両側で同じである。
施例1のローター9の斜視図である。ロータ9は、ロー
タ軸10にロータ磁石11が固定され、ロータ磁石11
の軸方向両側の面にはロータヨーク12が2個固定さ
れ、ロータヨーク歯12aが突極構造の磁性材で、ロー
タ軸10を中心にして放射状にロータ磁石11の外径方
向に複数個延びている。2個のロータヨーク12のロー
タヨーク歯12a、12bの数は両側で同じである。
【0024】図5は、本発明のステッピングモータの実
施例1のステータ2の斜視図である。ステータ2は、ス
テータコイル5が軸方向に巻回され、絶縁カバー4で絶
縁固定され、図面裏側の面にはステータリターンヨーク
7が固定され、図面表側の面にはステータヨーク6が固
定されている。ステータヨーク6からは、ステータヨー
ク歯6aが突極構造の磁性材で、ステータ2の中心に向
かって放射状に複数個延びている。図1では、図5のス
テータ2がロータヨーク12とステータヨーク6と空隙
を挟んで対向して2個配置されている。2個のステータ
ヨーク6のステータヨーク歯6aと6bの数は両側で同
じである。
施例1のステータ2の斜視図である。ステータ2は、ス
テータコイル5が軸方向に巻回され、絶縁カバー4で絶
縁固定され、図面裏側の面にはステータリターンヨーク
7が固定され、図面表側の面にはステータヨーク6が固
定されている。ステータヨーク6からは、ステータヨー
ク歯6aが突極構造の磁性材で、ステータ2の中心に向
かって放射状に複数個延びている。図1では、図5のス
テータ2がロータヨーク12とステータヨーク6と空隙
を挟んで対向して2個配置されている。2個のステータ
ヨーク6のステータヨーク歯6aと6bの数は両側で同
じである。
【0025】図6は、本発明のステッピングモータの実
施例1のステータ2のステータリターンヨーク7を見た
斜視図である。ステータ2のステータリターンヨーク7
は、磁気回路上のリターンヨークなので、単にリング状
で磁性材料になっていればよい。
施例1のステータ2のステータリターンヨーク7を見た
斜視図である。ステータ2のステータリターンヨーク7
は、磁気回路上のリターンヨークなので、単にリング状
で磁性材料になっていればよい。
【0026】(実施例2)図7は、本発明のステッピン
グモータの実施例2側断面図である。ケース1に取付用
フランジ15が固定され、軸受8が2個ケース1の両端
に固定されている。ステータ2は、軸方向に巻回された
ステータコイル5が絶縁カバー4で絶縁固定され、ステ
ータリターンヨーク7を真ん中に挟んで軸方向両側に2
個固定され、更に軸方向両側の面にはステータヨーク6
が固定されている。
グモータの実施例2側断面図である。ケース1に取付用
フランジ15が固定され、軸受8が2個ケース1の両端
に固定されている。ステータ2は、軸方向に巻回された
ステータコイル5が絶縁カバー4で絶縁固定され、ステ
ータリターンヨーク7を真ん中に挟んで軸方向両側に2
個固定され、更に軸方向両側の面にはステータヨーク6
が固定されている。
【0027】ステータヨーク6は、本発明の第一実施例
の図5に示すようなステータヨーク歯6aが軸方向の空
隙部を挟んで、ロータヨーク12の本発明の第一実施例
の図4に示すようなロータヨーク歯12aと磁気的に対
向している。同様にして、磁気的に対向するステータヨ
ーク歯6aとロータヨーク歯12aとの軸方向の空隙部
は、ステータ2の軸方向反対側にも設けられている。ロ
ータ9は、ロータ軸10に固定されたロータ磁石11の
両側軸方向に、ロータヨーク歯12aが軸方向の空隙部
を挟んで、軸方向両側のステータヨーク6aと磁気的に
2箇所で対向して、且つロータ軸10は軸受8に軸方向
両側2箇所で固定されている。ケース1の軸方向両側の
内周面に固定されているステータ2は、フレキシブル基
板3で2相に結線されてモータ外部に引き出されている
電流供給用端子を有する。
の図5に示すようなステータヨーク歯6aが軸方向の空
隙部を挟んで、ロータヨーク12の本発明の第一実施例
の図4に示すようなロータヨーク歯12aと磁気的に対
向している。同様にして、磁気的に対向するステータヨ
ーク歯6aとロータヨーク歯12aとの軸方向の空隙部
は、ステータ2の軸方向反対側にも設けられている。ロ
ータ9は、ロータ軸10に固定されたロータ磁石11の
両側軸方向に、ロータヨーク歯12aが軸方向の空隙部
を挟んで、軸方向両側のステータヨーク6aと磁気的に
2箇所で対向して、且つロータ軸10は軸受8に軸方向
両側2箇所で固定されている。ケース1の軸方向両側の
内周面に固定されているステータ2は、フレキシブル基
板3で2相に結線されてモータ外部に引き出されている
電流供給用端子を有する。
【0028】図8は、本発明のステッピングモータの実
施例2の図7を軸中心から放射方向外側に向かってモー
タ内部全体を見た展開図である。ロータ磁石11は軸方
向に、一方の面はN極にもう一方の面はS極にユニポー
ルに着磁磁化されている。ロータヨーク12がロータ磁
石11の軸方向一方の面に固定され、ロータ磁石11の
軸方向もう一方の面にはロータリターンヨーク13が固
定されている。ロータヨーク12の一部であるロータヨ
ーク歯12aは突極構造の磁性材料で、軸方向にステー
タヨーク歯6aと空隙を挟んでステータ2の両側に配置
され、且つロータヨーク歯12aは軸方向片側で同極に
なっている。ロータヨーク歯12aと12b及びステー
タヨーク歯6aと6bの位置関係は次のようになる。
施例2の図7を軸中心から放射方向外側に向かってモー
タ内部全体を見た展開図である。ロータ磁石11は軸方
向に、一方の面はN極にもう一方の面はS極にユニポー
ルに着磁磁化されている。ロータヨーク12がロータ磁
石11の軸方向一方の面に固定され、ロータ磁石11の
軸方向もう一方の面にはロータリターンヨーク13が固
定されている。ロータヨーク12の一部であるロータヨ
ーク歯12aは突極構造の磁性材料で、軸方向にステー
タヨーク歯6aと空隙を挟んでステータ2の両側に配置
され、且つロータヨーク歯12aは軸方向片側で同極に
なっている。ロータヨーク歯12aと12b及びステー
タヨーク歯6aと6bの位置関係は次のようになる。
【0029】図8に示すロータヨーク歯12aと12b
及びステータヨーク歯6aと6bの各々のヨーク歯の中
心とヨーク歯のない中心間のピッチをtとした場合、ス
テータヨーク歯6aと6bの位置関係は歯の中心間のピ
ッチがt/2ずれている。ロータヨーク歯12aと12
bの位置関係は歯の中心間のピッチが零、つまりロータ
ヨーク歯12aと12bは機械的に同位相の関係にあ
る。
及びステータヨーク歯6aと6bの各々のヨーク歯の中
心とヨーク歯のない中心間のピッチをtとした場合、ス
テータヨーク歯6aと6bの位置関係は歯の中心間のピ
ッチがt/2ずれている。ロータヨーク歯12aと12
bの位置関係は歯の中心間のピッチが零、つまりロータ
ヨーク歯12aと12bは機械的に同位相の関係にあ
る。
【0030】図9(a)〜(d)は、本発明のステッピ
ングモータの実施例2のステップ動作の概念図である。
図9(a)は無通電状態から入力パルスにより通電した
状態を示す。ロータヨーク歯12aと12bは同位相
で、ステータヨーク歯6aと6bは、図8で説明した様
に各々のヨーク歯の中心とヨーク歯のない中心間のピッ
チをtとした場合、ステータヨーク歯6aと6bの位置
関係は歯の中心間のピッチがt/2ずれている。無通電
の時のステータ2とロータ9の位置関係は、ステータヨ
ーク歯6aとロータヨーク歯12aの中心間のピッチが
t/4ずれていて、この状態でステータ2に対してロー
タ9が安定した位置でとまっている。また、ロータ9の
ロータヨーク歯12aはN極、ロータヨーク歯12bは
N極の極性に磁化されている。
ングモータの実施例2のステップ動作の概念図である。
図9(a)は無通電状態から入力パルスにより通電した
状態を示す。ロータヨーク歯12aと12bは同位相
で、ステータヨーク歯6aと6bは、図8で説明した様
に各々のヨーク歯の中心とヨーク歯のない中心間のピッ
チをtとした場合、ステータヨーク歯6aと6bの位置
関係は歯の中心間のピッチがt/2ずれている。無通電
の時のステータ2とロータ9の位置関係は、ステータヨ
ーク歯6aとロータヨーク歯12aの中心間のピッチが
t/4ずれていて、この状態でステータ2に対してロー
タ9が安定した位置でとまっている。また、ロータ9の
ロータヨーク歯12aはN極、ロータヨーク歯12bは
N極の極性に磁化されている。
【0031】次に、外部からの入力パルスにより通電し
た時、ステータ2のステータヨーク歯6aはN極及びス
テータヨーク歯6bはS極に励磁されれば、ロータヨー
ク歯12aはステータヨーク歯6aと反発し、ロータヨ
ーク歯12bはステータヨーク歯6bに吸引され、結果
的にロータ9は図面右方向に進む。
た時、ステータ2のステータヨーク歯6aはN極及びス
テータヨーク歯6bはS極に励磁されれば、ロータヨー
ク歯12aはステータヨーク歯6aと反発し、ロータヨ
ーク歯12bはステータヨーク歯6bに吸引され、結果
的にロータ9は図面右方向に進む。
【0032】図9(b)は、ロータ9が図9(a)から
t/2ピッチ図面右方向に進む状態を示す。ステータヨ
ーク歯6aがN極及びステータヨーク歯6bがS極の状
態では図9(b)の位置でロータ9はホールド状態にな
る。これは、本発明の実施例1で、ロータ9がホールド
状態になる理由を説明してある。
t/2ピッチ図面右方向に進む状態を示す。ステータヨ
ーク歯6aがN極及びステータヨーク歯6bがS極の状
態では図9(b)の位置でロータ9はホールド状態にな
る。これは、本発明の実施例1で、ロータ9がホールド
状態になる理由を説明してある。
【0033】次に、ステータ2のステータヨーク歯6b
をS極からN極に励磁すると、ロータヨーク歯12bの
N極はステータヨーク歯6bに対して反発となり、ロー
タ9は図面右方向に進む。図9(c)は、ロータ9が図
9(a)からtピッチ図面右方向に進む状態を示す。ス
テータヨーク歯6aがN極及びステータヨーク歯6bが
N極の状態では図9(c)の位置でロータ9はホールド
状態になる。
をS極からN極に励磁すると、ロータヨーク歯12bの
N極はステータヨーク歯6bに対して反発となり、ロー
タ9は図面右方向に進む。図9(c)は、ロータ9が図
9(a)からtピッチ図面右方向に進む状態を示す。ス
テータヨーク歯6aがN極及びステータヨーク歯6bが
N極の状態では図9(c)の位置でロータ9はホールド
状態になる。
【0034】次に、ステータ2のステータヨーク歯6a
をN極からS極に励磁すると、ロータヨーク歯12aの
N極はステータヨーク歯6aに対して吸引となり、ロー
タ9は図面右方向に進む。図9(d)は、ロータ9が図
9(a)から3t/2ピッチ図面右方向に進む状態を示
す。ステータヨーク歯6aがS極及びステータヨーク歯
6bがN極の状態では図9(d)の位置でロータ9はホ
ールド状態になる。
をN極からS極に励磁すると、ロータヨーク歯12aの
N極はステータヨーク歯6aに対して吸引となり、ロー
タ9は図面右方向に進む。図9(d)は、ロータ9が図
9(a)から3t/2ピッチ図面右方向に進む状態を示
す。ステータヨーク歯6aがS極及びステータヨーク歯
6bがN極の状態では図9(d)の位置でロータ9はホ
ールド状態になる。
【0035】次に、ステータ2のステータヨーク歯6b
をN極からS極に励磁すると、ロータヨーク歯12bの
N極はステータヨーク歯6bに対して吸引され、ロータ
9は図面右方向に進む。以下入力パルスに応じて、図9
(b)から図9(d)(ステップ1からステップ3)と
同じ動作を繰り返し、ステップ駆動することになる。
をN極からS極に励磁すると、ロータヨーク歯12bの
N極はステータヨーク歯6bに対して吸引され、ロータ
9は図面右方向に進む。以下入力パルスに応じて、図9
(b)から図9(d)(ステップ1からステップ3)と
同じ動作を繰り返し、ステップ駆動することになる。
【0036】尚、本発明の実施例2では、ロータヨーク
歯12aと12bは同位相で、ステータ歯6aと6bの
位相差をt/2ピッチにしてあるが、ロータヨーク歯1
2aと12bの位相差をt/2ピッチにして、ステータ
歯6aと6bを同位相にしても、同様のステップ駆動は
可能である。
歯12aと12bは同位相で、ステータ歯6aと6bの
位相差をt/2ピッチにしてあるが、ロータヨーク歯1
2aと12bの位相差をt/2ピッチにして、ステータ
歯6aと6bを同位相にしても、同様のステップ駆動は
可能である。
【0037】
【発明の効果】この発明は、軸方向にステータとロータ
のトルク発生空隙部を有するステッピングモータにおい
て、軸方向に同心円状に巻回したステータコイルと、ス
テータコイルを電気絶縁固定した絶縁カバーと、絶縁カ
バーの軸方向の少なくとも一つの面には、軸方向に同心
円状に同じ極性からなる複数個のステータヨーク歯を配
置し、軸方向にユニポール着磁した永久磁石と、永久磁
石の軸方向の少なくとも一つの面には、ステータヨーク
歯に対向して軸方向に同心円状に同じ極性からなる複数
個のロータヨーク歯を配置したトルク発生空隙部を複数
個有する構造としたので下記の効果を有する。
のトルク発生空隙部を有するステッピングモータにおい
て、軸方向に同心円状に巻回したステータコイルと、ス
テータコイルを電気絶縁固定した絶縁カバーと、絶縁カ
バーの軸方向の少なくとも一つの面には、軸方向に同心
円状に同じ極性からなる複数個のステータヨーク歯を配
置し、軸方向にユニポール着磁した永久磁石と、永久磁
石の軸方向の少なくとも一つの面には、ステータヨーク
歯に対向して軸方向に同心円状に同じ極性からなる複数
個のロータヨーク歯を配置したトルク発生空隙部を複数
個有する構造としたので下記の効果を有する。
【0038】(1)モータの軸方向のロータとステータ
の空隙部を複数段設ける事によって、モータの直径に対
して軸方向により細長いステッピングモータを作る事が
できる。 (2)ステップ角の小さいモータ、つまり多極のステッ
ピングモータを作る事が出来る。
の空隙部を複数段設ける事によって、モータの直径に対
して軸方向により細長いステッピングモータを作る事が
できる。 (2)ステップ角の小さいモータ、つまり多極のステッ
ピングモータを作る事が出来る。
【0039】(3)ロータとステータの多極化が可能と
なり、微少ステップ角で最大自起動周波数の高いステッ
ピングモータを作る事ができる。 (4)細長いステッピングモータなので、ロータイナー
シャを小さくする事ができるので、低振動で高応答のス
テッピングモータを作る事ができる。
なり、微少ステップ角で最大自起動周波数の高いステッ
ピングモータを作る事ができる。 (4)細長いステッピングモータなので、ロータイナー
シャを小さくする事ができるので、低振動で高応答のス
テッピングモータを作る事ができる。
【図1】本発明のステッピングモータの実施例1の側断
面図である。
面図である。
【図2】本発明のステッピングモータの実施例1の図1
を軸中心から放射方向外側に向かってモータ内部全体を
見た展開図である。
を軸中心から放射方向外側に向かってモータ内部全体を
見た展開図である。
【図3】(a)〜(d)は本発明のステッピングモータ
の実施例1のステップ動作の概念図である。
の実施例1のステップ動作の概念図である。
【図4】本発明のステッピングモータの実施例1のロー
ター9の斜視図である。
ター9の斜視図である。
【図5】本発明のステッピングモータの実施例1のステ
ータ9の斜視図である。
ータ9の斜視図である。
【図6】本発明のステッピングモータの実施例1のステ
ータ9のステータリターンヨーク7を見た斜視図であ
る。
ータ9のステータリターンヨーク7を見た斜視図であ
る。
【図7】本発明のステッピングモータの実施例2の側断
面図である。
面図である。
【図8】本発明のステッピングモータの実施例2の図7
を軸中心から放射方向外側に向かってモータ内部全体を
見た展開図である。
を軸中心から放射方向外側に向かってモータ内部全体を
見た展開図である。
【図9】(a)〜(d)は本発明のステッピングモータ
の実施例2のステップ動作の概念図である。
の実施例2のステップ動作の概念図である。
【図10】従来のステッピングモータの側断面図であ
る。
る。
1 ケース 2 ステータ 3 フレキシブル基板 4 絶縁カバー 5 ステータコイル 6 ステータヨーク 6a、6b ステータヨーク歯 7 ステータリターンヨーク 8 軸受 9 ロータ 10 ロータ軸 11 ロータ磁石 12 ロータヨーク 12a、12b ロータヨーク歯 13 ロータリターンヨーク 14 カンザ 15 フランジ 101 ボビン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 37/00
Claims (3)
- 【請求項1】 軸方向に同心円状に巻回したステータコ
イルと、前記ステータコイルを電気絶縁固定した絶縁カ
バーと、前記絶縁カバーの前記軸方向の一つの面設けら
れた前記軸方向に同心円状の同じ極性からなる複数個の
ステータヨーク歯とから成るステータを配置すると共
に、 前記軸方向にユニポール着磁した永久磁石と、前記永久
磁石の前記軸方向の一つの面に設けられ、かつ前記ステ
ータヨーク歯に対向する前記軸方向に同心円状の同じ極
性からなる複数個のロータヨーク歯とから成るロータと
を配置し、 前記軸方向に前記ステータと前記ロータとのトルク発生
空隙部を複数個有することを特徴とするステッピングモ
ータ。 - 【請求項2】 請求項1記載のステッピングモータであ
って、 前記ロータの両端に前記トルク発生空隙部を介して前記
ステータが配置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3】 請求項1記載のステッピングモータであ
って、 前記ステータの両端に前記トルク発生空隙部を介して前
記ロータが配置されていることを特徴とするステッピン
グモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22764492A JP3322910B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22764492A JP3322910B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | ステッピングモータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0678512A JPH0678512A (ja) | 1994-03-18 |
JP3322910B2 true JP3322910B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=16864113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22764492A Expired - Fee Related JP3322910B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | ステッピングモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3322910B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP22764492A patent/JP3322910B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0678512A (ja) | 1994-03-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |