JPH06261506A - 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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- JPH06261506A JPH06261506A JP7613593A JP7613593A JPH06261506A JP H06261506 A JPH06261506 A JP H06261506A JP 7613593 A JP7613593 A JP 7613593A JP 7613593 A JP7613593 A JP 7613593A JP H06261506 A JPH06261506 A JP H06261506A
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- poles
- inductor
- stator
- shaft
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Abstract
(57)【要約】
【目的】小型化を可能としたステッピングモータに関す
る。 【構成】板厚方向に２極に着磁された円板磁石、および
外周上に間欠的に設けた歯に上記円板磁石に対応する２
極を互いに１８０°の電気角をもつよう円板磁石の両側
面に配置した一対の磁極板とを有する第１の回転子と、
これと９０°の電気角位相を持ち、やはり円板磁石およ
び一対の磁極板とからなる第２の回転子と、上記各回転
子に挿通され各回転子とともに回転するシャフトと、上
記回転子の両側でシャフトの周囲に配置した一対のコイ
ル、および各コイルの両側端部にそれぞれ磁気結合し、
その周方向端部より上記シャフトと平行に誘導子を突設
した第１および第２のステータとを有し、第１のステー
タの誘導子は、第１の回転子の上記一対の磁極板の歯に
対応して配置され、かつ各誘導子の磁極数が回転子の磁
極板の歯の磁極数のそれぞれ２倍の個数設けられてお
り、さらに第２の回転子に対応する第２のステータを上
記第１のステータに同位相をもって対向配置したことを
特徴とする。
る。 【構成】板厚方向に２極に着磁された円板磁石、および
外周上に間欠的に設けた歯に上記円板磁石に対応する２
極を互いに１８０°の電気角をもつよう円板磁石の両側
面に配置した一対の磁極板とを有する第１の回転子と、
これと９０°の電気角位相を持ち、やはり円板磁石およ
び一対の磁極板とからなる第２の回転子と、上記各回転
子に挿通され各回転子とともに回転するシャフトと、上
記回転子の両側でシャフトの周囲に配置した一対のコイ
ル、および各コイルの両側端部にそれぞれ磁気結合し、
その周方向端部より上記シャフトと平行に誘導子を突設
した第１および第２のステータとを有し、第１のステー
タの誘導子は、第１の回転子の上記一対の磁極板の歯に
対応して配置され、かつ各誘導子の磁極数が回転子の磁
極板の歯の磁極数のそれぞれ２倍の個数設けられてお
り、さらに第２の回転子に対応する第２のステータを上
記第１のステータに同位相をもって対向配置したことを
特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は小型化を可能としたス
テッピングモータに関するものである。
テッピングモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ステッピングモータの分類は、一般には
回転子の構造による分類が用いられており、図１０
（ａ）に示すＰＭ型では回転子を円筒状フェライトで形
成し、外周にＮＳ極を着磁した構造である。この回転子
とＡ（ステータ）とを組み合わせたものはタコゼネで、
Ａ，Ｂを１／４ピッチ（電気角で９０°）ずらしたもの
がステッピングモータとなる。
回転子の構造による分類が用いられており、図１０
（ａ）に示すＰＭ型では回転子を円筒状フェライトで形
成し、外周にＮＳ極を着磁した構造である。この回転子
とＡ（ステータ）とを組み合わせたものはタコゼネで、
Ａ，Ｂを１／４ピッチ（電気角で９０°）ずらしたもの
がステッピングモータとなる。
【０００３】ところで上記における着磁は、図１０
（ｂ）に示すように、回転子の半分を１／４ピッチずら
した磁極としてもよく、この場合はステータを１／４ピ
ッチずらす必要がない。
（ｂ）に示すように、回転子の半分を１／４ピッチずら
した磁極としてもよく、この場合はステータを１／４ピ
ッチずらす必要がない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記ＰＭ
型では、外極着磁された回転子の円周上に半ピッチずら
されたステータとコイルが配置されているため、高トル
クを発生できるが、一方では形状（外径）が大きくなっ
てしまうという欠点があった。
型では、外極着磁された回転子の円周上に半ピッチずら
されたステータとコイルが配置されているため、高トル
クを発生できるが、一方では形状（外径）が大きくなっ
てしまうという欠点があった。
【０００５】また上記ＰＭ型では、回転子を構成する磁
石の強力多極の着磁が困難で、位置分解精度が出せな
い。
石の強力多極の着磁が困難で、位置分解精度が出せな
い。
【０００６】近年、モータの小型化が要求されつつある
が、上述のような問題点から、現在の上記ＰＭ型では小
型化すると、．分解能がでない、．トルクが落ちて
しまうという問題があった。
が、上述のような問題点から、現在の上記ＰＭ型では小
型化すると、．分解能がでない、．トルクが落ちて
しまうという問題があった。
【０００７】上記課題を解決するため特公昭６３−２３
７４９号公報のように、ステータのコイルを、永久磁石
からなる回転子を固定したシャフトの、軸方向両側に配
置したものが知られている。しかしながら上記従来例に
おいては、回転子を構成する永久磁石が周面を交互にＮ
Ｓ２極に着磁しており、それ以上の多極に着磁すること
が困難で、やはり位置精度が出ないという欠点は何ら解
消されていない。
７４９号公報のように、ステータのコイルを、永久磁石
からなる回転子を固定したシャフトの、軸方向両側に配
置したものが知られている。しかしながら上記従来例に
おいては、回転子を構成する永久磁石が周面を交互にＮ
Ｓ２極に着磁しており、それ以上の多極に着磁すること
が困難で、やはり位置精度が出ないという欠点は何ら解
消されていない。
【０００８】この発明は上記課題を解決して、分解能が
高く、かつ小型化に適したステッピングモータを提供し
ようとするものである。
高く、かつ小型化に適したステッピングモータを提供し
ようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明のステッピング
モータは、板厚方向にＮおよびＳの２極に着磁された円
板磁石、および外周上に間欠的に歯を設け、この歯の上
記円板磁石に対応するＮおよびＳの２極を互いに１８０
°の電気角位相を有するよう円板磁石の両側面に配置し
た、磁性体からなる一対の磁極板とを有する第１の回転
子と、第１の回転子に対し９０°の電気角位相を持ち、
やはり円板磁石およびその両側面に配置した外周上に間
欠的に歯を設けた互いに１８０°の電気角位相を有する
一対の磁極板とからなる第２の回転子と、上記第１およ
び第２の回転子の中心に挿通され各回転子とともに回転
するシャフトと、上記第１および第２の回転子の両側に
おいて、シャフトの周囲に配置した中空鉄心に巻装され
た一対のコイル、および各コイルの両側端部にそれぞれ
磁気結合するとともに、その周方向端部より上記シャフ
トと平行に誘導子を突設して回転子の周囲に置いた第１
および第２のヨークをそれぞれ備えた第１および第２の
ステータとを有し、第１のステータの誘導子は、第１の
回転子の１８０°の電気角位相を有する上記一対の磁極
板のＮおよびＳの２極を有する歯に対応して配置され、
かつ各誘導子の磁極数が回転子の磁極板の歯の磁極数の
それぞれ２倍の個数設けられており、さらに第２の回転
子に対応する第２のステータを上記第１のステータに同
位相をもって対向させて配置し、上記ステータの各誘導
子が、回転子の周方向において互いに離間して交互に全
周に配置されるとともに、各誘導子はそれぞれ各回転子
のみに対応した長さで、シャフト方向で回転子全長の１
／２以下の長さで配列してなることを特徴とするもので
ある。
モータは、板厚方向にＮおよびＳの２極に着磁された円
板磁石、および外周上に間欠的に歯を設け、この歯の上
記円板磁石に対応するＮおよびＳの２極を互いに１８０
°の電気角位相を有するよう円板磁石の両側面に配置し
た、磁性体からなる一対の磁極板とを有する第１の回転
子と、第１の回転子に対し９０°の電気角位相を持ち、
やはり円板磁石およびその両側面に配置した外周上に間
欠的に歯を設けた互いに１８０°の電気角位相を有する
一対の磁極板とからなる第２の回転子と、上記第１およ
び第２の回転子の中心に挿通され各回転子とともに回転
するシャフトと、上記第１および第２の回転子の両側に
おいて、シャフトの周囲に配置した中空鉄心に巻装され
た一対のコイル、および各コイルの両側端部にそれぞれ
磁気結合するとともに、その周方向端部より上記シャフ
トと平行に誘導子を突設して回転子の周囲に置いた第１
および第２のヨークをそれぞれ備えた第１および第２の
ステータとを有し、第１のステータの誘導子は、第１の
回転子の１８０°の電気角位相を有する上記一対の磁極
板のＮおよびＳの２極を有する歯に対応して配置され、
かつ各誘導子の磁極数が回転子の磁極板の歯の磁極数の
それぞれ２倍の個数設けられており、さらに第２の回転
子に対応する第２のステータを上記第１のステータに同
位相をもって対向させて配置し、上記ステータの各誘導
子が、回転子の周方向において互いに離間して交互に全
周に配置されるとともに、各誘導子はそれぞれ各回転子
のみに対応した長さで、シャフト方向で回転子全長の１
／２以下の長さで配列してなることを特徴とするもので
ある。
【００１０】またこの発明のステッピングモータは、上
記第１の構造に対し、回転子が板厚方向にＮおよびＳの
２極に着磁された円板磁石、および外周上に間欠的に歯
を設け、この歯の上記円板磁石に対応するＮおよびＳの
２極を互いに１８０°の電気角位相を有するよう円板磁
石の両側面に配置した、磁性体からなる一対の磁極板と
のみで構成され、上記回転子の両側において、シャフト
の周囲に配置された中空鉄心に巻装された一対のコイ
ル、および各コイルの両側端部にそれぞれ磁気結合する
とともに、その周方向端部より上記シャフトと平行に誘
導子を突設して回転子の周囲に置いた第１および第２の
ヨークをそれぞれ有する第１および第２のステータを備
え、上記回転子の歯からなる磁極に対応して設けた誘導
子の磁極数が回転子磁極数の４倍の個数設けられ、かつ
第１および第２のステータからシャフトと平行に伸びる
誘導子磁極片が、回転子の周方向において互いに離間し
て交互に配列されるとともに、各誘導子磁極片がシャフ
ト方向において回転子の周面の全長に交互に配列してな
ることをも特徴としている。
記第１の構造に対し、回転子が板厚方向にＮおよびＳの
２極に着磁された円板磁石、および外周上に間欠的に歯
を設け、この歯の上記円板磁石に対応するＮおよびＳの
２極を互いに１８０°の電気角位相を有するよう円板磁
石の両側面に配置した、磁性体からなる一対の磁極板と
のみで構成され、上記回転子の両側において、シャフト
の周囲に配置された中空鉄心に巻装された一対のコイ
ル、および各コイルの両側端部にそれぞれ磁気結合する
とともに、その周方向端部より上記シャフトと平行に誘
導子を突設して回転子の周囲に置いた第１および第２の
ヨークをそれぞれ有する第１および第２のステータを備
え、上記回転子の歯からなる磁極に対応して設けた誘導
子の磁極数が回転子磁極数の４倍の個数設けられ、かつ
第１および第２のステータからシャフトと平行に伸びる
誘導子磁極片が、回転子の周方向において互いに離間し
て交互に配列されるとともに、各誘導子磁極片がシャフ
ト方向において回転子の周面の全長に交互に配列してな
ることをも特徴としている。
【００１１】
【作用】従来型の図１０（ａ）に示すＰＭ型では回転子
の周囲にコイルを持つステータを配置している。一方、
本発明では図１の構造図のように、回転子の両側にステ
ータのコイルを配置し、ステータの誘導子のみを回転子
の周囲に配置してあり、シャフトの長さ方向に伸びた形
となるが、外径を大幅に小型化できる。
の周囲にコイルを持つステータを配置している。一方、
本発明では図１の構造図のように、回転子の両側にステ
ータのコイルを配置し、ステータの誘導子のみを回転子
の周囲に配置してあり、シャフトの長さ方向に伸びた形
となるが、外径を大幅に小型化できる。
【００１２】またＰＭ型の回転子は、Ｎ極およびＳ極を
交互に多極ラジアル着磁しているが、強力な小径のラジ
アル磁石は製造できない。すなわち最大エネルギー積
［ＢＨ］、単位ＧＯｅ［ガウスエルステッド］、等方性
１０ＭＧＯｅｍａｘである。
交互に多極ラジアル着磁しているが、強力な小径のラジ
アル磁石は製造できない。すなわち最大エネルギー積
［ＢＨ］、単位ＧＯｅ［ガウスエルステッド］、等方性
１０ＭＧＯｅｍａｘである。
【００１３】これに対し本発明のステッピングモータで
は、燒結アキシアル異方性の円板上にＮＳの２極を着磁
した磁石（３０ＭＧＯｅ前後）の両側に、外周上に歯を
備えた磁極板を配置して回転子を構成するとともに、コ
イルからステータの誘導子がＮＳ交互に上記回転子の歯
に対応するよう構成したので、外径を従来と同じにした
場合には、回転子の径が約２倍強となる。しかもステー
タの誘導子の極子についても径は約２倍、幅も２倍とな
るので、全体の外径を保持しながら極数の増加すなわ
ち、分解能の向上及びトルクの向上が可能となる。
は、燒結アキシアル異方性の円板上にＮＳの２極を着磁
した磁石（３０ＭＧＯｅ前後）の両側に、外周上に歯を
備えた磁極板を配置して回転子を構成するとともに、コ
イルからステータの誘導子がＮＳ交互に上記回転子の歯
に対応するよう構成したので、外径を従来と同じにした
場合には、回転子の径が約２倍強となる。しかもステー
タの誘導子の極子についても径は約２倍、幅も２倍とな
るので、全体の外径を保持しながら極数の増加すなわ
ち、分解能の向上及びトルクの向上が可能となる。
【００１４】
【実施例】以下図面に基いてこの発明のステッピングモ
ータの１実施例を説明する。
ータの１実施例を説明する。
【００１５】図１ないし図４のように、回転子本体１３
は、シャフト１１を挿通された２組の強力なＮＳ２極の
円板状の磁石８Ａ，８Ｂのそれぞれの両側に、切欠歯車
状とした磁極板７Ａ，７Ｂおよび７Ｃ，７Ｄを配置して
構成されている。
は、シャフト１１を挿通された２組の強力なＮＳ２極の
円板状の磁石８Ａ，８Ｂのそれぞれの両側に、切欠歯車
状とした磁極板７Ａ，７Ｂおよび７Ｃ，７Ｄを配置して
構成されている。
【００１６】上記磁極板７Ａと７Ｃ、磁極板７Ｂと７Ｄ
は、それぞれ外周を切り欠いて形成した歯が１８０°の
電気角位相となるよう１ピッチずらして配置され、７Ａ
と７Ｃは９０°の電気角位相となるよう１／４ピッチず
らして配置されている。なお図において、１Ａ，１Ｂは
シャフト１１を支承する軸受、９は７Ｂと７Ｃとの磁気
的ショートを防ぐためのスペーサ、１２はケースであ
る。
は、それぞれ外周を切り欠いて形成した歯が１８０°の
電気角位相となるよう１ピッチずらして配置され、７Ａ
と７Ｃは９０°の電気角位相となるよう１／４ピッチず
らして配置されている。なお図において、１Ａ，１Ｂは
シャフト１１を支承する軸受、９は７Ｂと７Ｃとの磁気
的ショートを防ぐためのスペーサ、１２はケースであ
る。
【００１７】上記回転子本体１３は、磁石８Ａとその両
側に配設した一対の磁極板７Ａ，７Ｂととからなる第１
の回転子と、磁石８Ｂとその両側に配設した一対の磁極
板７Ｃ，７Ｄとからなる第２の回転子とで構成されてお
り、その組み付け状態を図５に示している。
側に配設した一対の磁極板７Ａ，７Ｂととからなる第１
の回転子と、磁石８Ｂとその両側に配設した一対の磁極
板７Ｃ，７Ｄとからなる第２の回転子とで構成されてお
り、その組み付け状態を図５に示している。
【００１８】上記第１の回転子および第２の回転子の円
周上には、それぞれ一対のステータ１４ａ，１４ｂの誘
導子が配置される。上記第１のステータ１４ａは、図３
のように中空鉄心４Ａ上に巻装されたコイル３Ａと、コ
イル３Ａの外側端部に磁気結合するとともに、その周方
向端部より上記シャフト１１と平行に誘導子２Ａを突設
して第１の回転子の周囲に置いた第１のヨーク２と、コ
イル３Ａの内側端部に磁気結合するとともに、その周方
向端部より上記シャフト１１と平行に誘導子５Ａを突設
して第１の回転子の周囲に置いた第２のヨーク５とによ
り構成されている。
周上には、それぞれ一対のステータ１４ａ，１４ｂの誘
導子が配置される。上記第１のステータ１４ａは、図３
のように中空鉄心４Ａ上に巻装されたコイル３Ａと、コ
イル３Ａの外側端部に磁気結合するとともに、その周方
向端部より上記シャフト１１と平行に誘導子２Ａを突設
して第１の回転子の周囲に置いた第１のヨーク２と、コ
イル３Ａの内側端部に磁気結合するとともに、その周方
向端部より上記シャフト１１と平行に誘導子５Ａを突設
して第１の回転子の周囲に置いた第２のヨーク５とによ
り構成されている。
【００１９】また、上記第２のステータ１４ｂは、中空
鉄心４Ｂ上に巻装されたコイル３Ｂと、コイル３Ｂの外
側端部に磁気結合するとともに、その周方向端部より上
記シャフト１１と平行に誘導子２Ｂを突設して第１の回
転子の周囲に置いた第１のヨーク２’と、コイル３Ｂの
内側端部に磁気結合するとともに、その周方向端部より
上記シャフト１１と平行に誘導子５Ｂを突設して第１の
回転子の周囲に置いた第２のヨーク５’とにより構成さ
れている。６Ａ，６Ｂはワッシャである。
鉄心４Ｂ上に巻装されたコイル３Ｂと、コイル３Ｂの外
側端部に磁気結合するとともに、その周方向端部より上
記シャフト１１と平行に誘導子２Ｂを突設して第１の回
転子の周囲に置いた第１のヨーク２’と、コイル３Ｂの
内側端部に磁気結合するとともに、その周方向端部より
上記シャフト１１と平行に誘導子５Ｂを突設して第１の
回転子の周囲に置いた第２のヨーク５’とにより構成さ
れている。６Ａ，６Ｂはワッシャである。
【００２０】上記一対のステータ１４ａ，１４ｂの組み
付け状態を図５に示しており、ステータ１４ａは、誘導
子２Ａ，５Ａを第１の回転子上にはめ込み、ステータ１
４ｂは、誘導子２Ｂ，５Ｂを第２の回転子上にはめ込む
ことにより、それぞれ回転子本体１３に取付けられる。
付け状態を図５に示しており、ステータ１４ａは、誘導
子２Ａ，５Ａを第１の回転子上にはめ込み、ステータ１
４ｂは、誘導子２Ｂ，５Ｂを第２の回転子上にはめ込む
ことにより、それぞれ回転子本体１３に取付けられる。
【００２１】上記回転子本体１３と１組のステータ１４
ａ，１４ｂとの磁気的な組合わせを図２に示す。また第
１の回転子とステータ１４ａとの位置関係を図４（イ）
に、第１の回転子とステータ１４ｂとの位置関係を図４
（ロ）に示す。そして一対のステータ１４ａ，１４ｂの
誘導子極子は回転子本体１３の円周上の同一位置として
あり、両側のコイルの電流を交互に切り換えることによ
って回転子本体１３を回転させることができる。
ａ，１４ｂとの磁気的な組合わせを図２に示す。また第
１の回転子とステータ１４ａとの位置関係を図４（イ）
に、第１の回転子とステータ１４ｂとの位置関係を図４
（ロ）に示す。そして一対のステータ１４ａ，１４ｂの
誘導子極子は回転子本体１３の円周上の同一位置として
あり、両側のコイルの電流を交互に切り換えることによ
って回転子本体１３を回転させることができる。
【００２２】上記回転子本体１３の回転状態を図８に示
す。状態においては、ステータの極子φ１，φ３のＮ
Ｓ極と第１の回転子の歯のＮＳ極とは、引き合うように
配置されている。またステータの極子φ２，φ４のＮＳ
極と第２の回転子の歯のＮＳ極とも引き合うように配置
されている。
す。状態においては、ステータの極子φ１，φ３のＮ
Ｓ極と第１の回転子の歯のＮＳ極とは、引き合うように
配置されている。またステータの極子φ２，φ４のＮＳ
極と第２の回転子の歯のＮＳ極とも引き合うように配置
されている。
【００２３】状態においては、ステータの極子φ２，
φ４のＮＳ極が逆になり、第２の回転子の歯のＮＳ極と
反発、及び隣りのＮＳ極と吸引しあうため、回転子本体
１３は１／４ピッチ回転する。
φ４のＮＳ極が逆になり、第２の回転子の歯のＮＳ極と
反発、及び隣りのＮＳ極と吸引しあうため、回転子本体
１３は１／４ピッチ回転する。
【００２４】状態においては、ステータの極子φ１，
φ３のＮＳ極が逆になり、第１の回転子の歯のＮＳ極と
反発、及び隣りのＮＳ極と吸引しあうため、回転子本体
１３は１／４ピッチ回転する。 状態においては、ス
テータの極子φ２，φ４のＮＳ極が元の状態となり、第
２の回転子の歯のＮＳ極と反発、及び隣りのＮＳ極と吸
引しあうため、回転子本体１３はさらに１／４ピッチ回
転する。なお上記状態〜を繰り返すことによって回
転子は回転する。
φ３のＮＳ極が逆になり、第１の回転子の歯のＮＳ極と
反発、及び隣りのＮＳ極と吸引しあうため、回転子本体
１３は１／４ピッチ回転する。 状態においては、ス
テータの極子φ２，φ４のＮＳ極が元の状態となり、第
２の回転子の歯のＮＳ極と反発、及び隣りのＮＳ極と吸
引しあうため、回転子本体１３はさらに１／４ピッチ回
転する。なお上記状態〜を繰り返すことによって回
転子は回転する。
【００２５】状態ないしにおける、ステータの極子
φ１，φ２，φ３，φ４の各相の電位を図９に示す。
φ１，φ２，φ３，φ４の各相の電位を図９に示す。
【００２６】図６は、この発明のステッピングモータの
他の実施例を示すものである。この例では、回転子本体
１３が回転子１個で構成され、この回転子本体１３にス
テータ１４が組み付けられた構造を有している。
他の実施例を示すものである。この例では、回転子本体
１３が回転子１個で構成され、この回転子本体１３にス
テータ１４が組み付けられた構造を有している。
【００２７】すなわち、回転子本体１３は、板厚方向に
ＮおよびＳの２極に着磁された円板状の磁石８と、外周
上に間欠的に歯を設け、この歯の上記磁石に対応するＮ
およびＳの２極を互いに１８０°の電気角位相を有する
よう磁石８の両側面に配置した、磁性体からなる一対の
磁極板７とのみで構成されている。
ＮおよびＳの２極に着磁された円板状の磁石８と、外周
上に間欠的に歯を設け、この歯の上記磁石に対応するＮ
およびＳの２極を互いに１８０°の電気角位相を有する
よう磁石８の両側面に配置した、磁性体からなる一対の
磁極板７とのみで構成されている。
【００２８】そして、ステータ１４は、回転子本体１３
の両側において、シャフト１１の周囲に配置された中空
鉄心４に巻装された一対のコイル３Ａ，３Ｂ、および各
コイル３Ａ，３Ｂの両側端部にそれぞれ磁気結合すると
ともに、その周方向端部より上記シャフト１１と平行に
それぞれ誘導子２Ａ，５Ａを突設して回転子本体１３の
周囲に置いた第１のヨーク２および第２のヨーク５と、
やはりその周方向端部より上記シャフト１１と平行にそ
れぞれ誘導子２Ｂ，５Ｂを突設して回転子本体１３の周
囲に置いた第１のヨーク２’および第２のヨーク５’と
で構成されている。
の両側において、シャフト１１の周囲に配置された中空
鉄心４に巻装された一対のコイル３Ａ，３Ｂ、および各
コイル３Ａ，３Ｂの両側端部にそれぞれ磁気結合すると
ともに、その周方向端部より上記シャフト１１と平行に
それぞれ誘導子２Ａ，５Ａを突設して回転子本体１３の
周囲に置いた第１のヨーク２および第２のヨーク５と、
やはりその周方向端部より上記シャフト１１と平行にそ
れぞれ誘導子２Ｂ，５Ｂを突設して回転子本体１３の周
囲に置いた第１のヨーク２’および第２のヨーク５’と
で構成されている。
【００２９】誘導子２Ａ，２Ｂ，５Ａ，５Ｂを備えたス
テータ１４は、上記回転子本体１３の歯からなる磁極を
少なくとも８個としていることに対応し、その磁極数を
回転子磁極数の整数倍の個数（１６，２４，３２〜）設
けられており、かつ上記ステータ１４からシャフト１１
と平行に伸びる誘導子２Ａ，２Ｂ，５Ａ，５Ｂの磁極片
は、順次、回転子本体１３の周方向において互いに離間
して交互に配列されている。また、各誘導子２Ａ，２
Ｂ，５Ａ，５Ｂの磁極片は、シャフト１１方向において
回転子本体１３の周面の全長に交互に配列されている。
テータ１４は、上記回転子本体１３の歯からなる磁極を
少なくとも８個としていることに対応し、その磁極数を
回転子磁極数の整数倍の個数（１６，２４，３２〜）設
けられており、かつ上記ステータ１４からシャフト１１
と平行に伸びる誘導子２Ａ，２Ｂ，５Ａ，５Ｂの磁極片
は、順次、回転子本体１３の周方向において互いに離間
して交互に配列されている。また、各誘導子２Ａ，２
Ｂ，５Ａ，５Ｂの磁極片は、シャフト１１方向において
回転子本体１３の周面の全長に交互に配列されている。
【００３０】この実施例のものは、回路的には上記構造
と同一であるが、ステータ１４の誘導子２Ａ，２Ｂ，５
Ａ，５Ｂが交互に配列され、かつ回転子本体１３の歯か
らなる磁極数の整数倍となっている。なおこの実施例に
おける磁極板７の歯とステータ１４の誘導子の位置関係
を図７に示す。
と同一であるが、ステータ１４の誘導子２Ａ，２Ｂ，５
Ａ，５Ｂが交互に配列され、かつ回転子本体１３の歯か
らなる磁極数の整数倍となっている。なおこの実施例に
おける磁極板７の歯とステータ１４の誘導子の位置関係
を図７に示す。
【００３１】
【発明の効果】従来型の図１０（ａ）に示すＰＭ型では
回転子の周囲にコイルを持つステータを配置している。
一方、本発明では図１の構造図のように、回転子の両側
にステータのコイルを配置し、ステータの誘導子のみを
回転子の周囲に配置してあり、シャフトの長さ方向に伸
びた形となるが、外径を大幅に小型化できる。
回転子の周囲にコイルを持つステータを配置している。
一方、本発明では図１の構造図のように、回転子の両側
にステータのコイルを配置し、ステータの誘導子のみを
回転子の周囲に配置してあり、シャフトの長さ方向に伸
びた形となるが、外径を大幅に小型化できる。
【００３２】またＰＭ型の回転子は、Ｎ極およびＳ極を
交互に多極ラジアル着磁しているが、強力な小径のラジ
アル磁石は製造できない。すなわち最大エネルギー積
［ＢＨ］、単位ＧＯｅ［ガウスエルステッド］、等方性
１０ＭＧＯｅｍａｘである。
交互に多極ラジアル着磁しているが、強力な小径のラジ
アル磁石は製造できない。すなわち最大エネルギー積
［ＢＨ］、単位ＧＯｅ［ガウスエルステッド］、等方性
１０ＭＧＯｅｍａｘである。
【００３３】これに対し本発明のステッピングモータで
は、燒結アキシアル異方性の円板上にＮＳの２極を着磁
した磁石（３０ＭＧＯｅ前後）の両側に、外周上に歯を
備えた磁極板を配置して回転子を構成するとともに、コ
イルからステータの誘導子がＮＳ交互に上記回転子の歯
に対応するよう構成したので、外径を従来と同じにした
場合には、回転子の径が約２倍強となる。しかもステー
タの誘導子の極子についても径は約２倍、幅も２倍とな
るので、全体の外径を保持しながら極数の増加すなわ
ち、分解能の向上及びトルクの向上が可能となる。
は、燒結アキシアル異方性の円板上にＮＳの２極を着磁
した磁石（３０ＭＧＯｅ前後）の両側に、外周上に歯を
備えた磁極板を配置して回転子を構成するとともに、コ
イルからステータの誘導子がＮＳ交互に上記回転子の歯
に対応するよう構成したので、外径を従来と同じにした
場合には、回転子の径が約２倍強となる。しかもステー
タの誘導子の極子についても径は約２倍、幅も２倍とな
るので、全体の外径を保持しながら極数の増加すなわ
ち、分解能の向上及びトルクの向上が可能となる。
【図１】この発明のステッピングモータの１実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】磁極板の歯とステータ極子の位置関係を示す図
である。
である。
【図３】分解斜視図である。
【図４】その磁極板とステータ極子の関係を示す断面図
である。
である。
【図５】回転子組図とステータ組図である。
【図６】他の実施例を示す断面図である。
【図７】その磁極板とステータ極子の関係を示す図であ
る。
る。
【図８】２相励磁方法によるステップ状態を示す図であ
る。
る。
【図９】各相の電位差を示す図である。
【図１０】従来のＰＭ型ステッピングモータを示す分解
斜視図である。
斜視図である。
１Ａ，１Ｂ 軸受 ２Ａ，２Ｂ 誘導子 ２，２’ 第１のヨーク ３Ａ，３Ｂ コイル ４Ａ，４Ｂ 中空鉄心 ５Ａ，５Ｂ 誘導子 ５，５’ 第２のヨーク ６Ａ，６Ｂ ワッシャ ７Ａ，７Ｂ 磁極板 ８Ａ，８Ｂ 磁石 ９ スペーサ １１ シャフト １２ ケース １３ 回転子本体 １４ａ 第１のステータ １４ｂ 第２のステータ １４ ステータ
Claims (2)
- 【請求項１】 板厚方向にＮおよびＳの２極に着磁され
た円板磁石、および外周上に間欠的に歯を設け、この歯
の上記円板磁石に対応するＮおよびＳの２極を互いに１
８０°の電気角位相を有するよう円板磁石の両側面に配
置した、磁性体からなる一対の磁極板とを有する第１の
回転子と、第１の回転子に対し９０°の電気角位相を持
ち、やはり円板磁石およびその両側面に配置した外周上
に間欠的に歯を設けた互いに１８０°の電気角位相を有
する一対の磁極板とからなる第２の回転子と、上記第１
および第２の回転子の中心に挿通され各回転子とともに
回転するシャフトと、上記第１および第２の回転子の両
側において、シャフトの周囲に配置した中空鉄心に巻装
された一対のコイル、および各コイルの両側端部にそれ
ぞれ磁気結合するとともに、その周方向端部より上記シ
ャフトと平行に誘導子を突設して回転子の周囲に置いた
第１および第２のヨークをそれぞれ備えた第１および第
２のステータとを有し、第１のステータの誘導子は、第
１の回転子の１８０°の電気角位相を有する上記一対の
磁極板のＮおよびＳの２極を有する歯に対応して配置さ
れ、かつ各誘導子の磁極数が回転子の磁極板の歯の磁極
数のそれぞれ２倍の個数設けられており、さらに第２の
回転子に対応する第２のステータを上記第１のステータ
に同位相をもって対向させて配置し、上記ステータの各
誘導子が、回転子の周方向において互いに離間して交互
に全周に配置されるとともに、各誘導子はそれぞれ各回
転子のみに対応した長さで、シャフト方向で回転子全長
の１／２以下の長さで配列してなることを特徴とするス
テッピングモータ。 - 【請求項２】 上記請求項１の構造に対し、回転子が板
厚方向にＮおよびＳの２極に着磁された円板磁石、およ
び外周上に間欠的に歯を設け、この歯の上記円板磁石に
対応するＮおよびＳの２極を互いに１８０°の電気角位
相を有するよう円板磁石の両側面に配置した、磁性体か
らなる一対の磁極板とのみで構成され、上記回転子の両
側において、シャフトの周囲に配置された中空鉄心に巻
装された一対のコイル、および各コイルの両側端部にそ
れぞれ磁気結合するとともに、その周方向端部より上記
シャフトと平行に誘導子を突設して回転子の周囲に置い
た第１および第２のヨークをそれぞれ有する第１および
第２のステータを備え、上記回転子の歯からなる磁極に
対応して設けた誘導子の磁極数が回転子磁極数の４倍の
個数設けられ、かつ第１および第２のステータからシャ
フトと平行に伸びる誘導子磁極片が、回転子の周方向に
おいて互いに離間して交互に配列されるとともに、各誘
導子磁極片がシャフト方向において回転子の周面の全長
に交互に配列してな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 |
|---|---|---|---|
| JP7613593A JPH06261506A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7613593A JPH06261506A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ステッピングモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06261506A true JPH06261506A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=13596524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7613593A Pending JPH06261506A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ステッピングモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06261506A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09154269A (ja) * | 1995-11-28 | 1997-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスモータ |
| EP1496598A2 (en) * | 2003-07-08 | 2005-01-12 | Minebea Co., Ltd. | Claw-pole type stepping motor having radial dimension reduced without detriment to performance characteristic |
| JP2008005670A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Canon Inc | 駆動装置 |
| CN103078419A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-05-01 | 何嘉颖 | 一种新型永磁电机 |
| WO2024088509A1 (en) * | 2022-10-24 | 2024-05-02 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Hollow core stepper motor |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP7613593A patent/JPH06261506A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09154269A (ja) * | 1995-11-28 | 1997-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスモータ |
| EP1496598A2 (en) * | 2003-07-08 | 2005-01-12 | Minebea Co., Ltd. | Claw-pole type stepping motor having radial dimension reduced without detriment to performance characteristic |
| US6876109B2 (en) * | 2003-07-08 | 2005-04-05 | Minebea Co., Ltd. | Claw-pole type stepping motor having radial dimension reduced without detriment to performance characteristic |
| EP1496598A3 (en) * | 2003-07-08 | 2006-10-25 | Minebea Co., Ltd. | Claw-pole type stepping motor having radial dimension reduced without detriment to performance characteristic |
| JP2008005670A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Canon Inc | 駆動装置 |
| CN103078419A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-05-01 | 何嘉颖 | 一种新型永磁电机 |
| WO2024088509A1 (en) * | 2022-10-24 | 2024-05-02 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Hollow core stepper motor |
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