JPH078126B2 - ステツピングモ−タ - Google Patents
ステツピングモ−タInfo
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- JPH078126B2 JPH078126B2 JP60502532A JP50253285A JPH078126B2 JP H078126 B2 JPH078126 B2 JP H078126B2 JP 60502532 A JP60502532 A JP 60502532A JP 50253285 A JP50253285 A JP 50253285A JP H078126 B2 JPH078126 B2 JP H078126B2
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- stator
- rotor
- teeth
- motor
- motor according
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
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- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
- H02K37/14—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
- H02K37/18—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures of homopolar type
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- H02K37/20—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with rotating flux distributors, the armatures and magnets both being stationary
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
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- Power Engineering (AREA)
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- Dc Machiner (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Dry Shavers And Clippers (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電動機、特にステッピングモータに関する。
背景技術 一般的にステッピングモータは、内向きに突出し周上に
間隔をおいて配設され軸方向に延在するステータ（固定
子）の歯と相互作用をする、外向きに突出し周上に間隔
をおいて配設され軸方向に延在するロータ歯を有するロ
ータ（回転子）を含む。ステータ歯は、周上に間隔をお
いて配設され内向に突出し軸方向に延在するステータ極
の上に組を作る。一つの極の上の該ステータ歯は対向す
るロータ歯と一直線をなし、他方隣接する極の上の歯は
ロータ歯と部分的に一直線から外れ、その次に周上で間
隔をおいている極の上のステータ歯は対向するロータ歯
の間の谷と一直線をなすように、ステータ歯の上に設け
られている。いわゆるハイブリッド型モータにおいて
は、ロータは軸方向に一直線である２部分を含み、一方
の部分の歯は他方の部分の谷と一直線になっている。２
ロータ部分の間の永久磁石は、その部分を反対の極性に
磁化する。適宜励磁されるステータ極上のコイルが、ロ
ータを回転させるようにステータとロータ歯の間の相互
作用を惹起する。いわゆる可変リラクタンスステッピン
グモータにおいては、ロータ歯を有するロータは軟磁性
物質で作られる。ステータコイルは、ロータが歩進的に
動くように回転場を形成する。上記モータは効率におい
て限界が有り、さらに他の欠点を有する。
間隔をおいて配設され軸方向に延在するステータ（固定
子）の歯と相互作用をする、外向きに突出し周上に間隔
をおいて配設され軸方向に延在するロータ歯を有するロ
ータ（回転子）を含む。ステータ歯は、周上に間隔をお
いて配設され内向に突出し軸方向に延在するステータ極
の上に組を作る。一つの極の上の該ステータ歯は対向す
るロータ歯と一直線をなし、他方隣接する極の上の歯は
ロータ歯と部分的に一直線から外れ、その次に周上で間
隔をおいている極の上のステータ歯は対向するロータ歯
の間の谷と一直線をなすように、ステータ歯の上に設け
られている。いわゆるハイブリッド型モータにおいて
は、ロータは軸方向に一直線である２部分を含み、一方
の部分の歯は他方の部分の谷と一直線になっている。２
ロータ部分の間の永久磁石は、その部分を反対の極性に
磁化する。適宜励磁されるステータ極上のコイルが、ロ
ータを回転させるようにステータとロータ歯の間の相互
作用を惹起する。いわゆる可変リラクタンスステッピン
グモータにおいては、ロータ歯を有するロータは軟磁性
物質で作られる。ステータコイルは、ロータが歩進的に
動くように回転場を形成する。上記モータは効率におい
て限界が有り、さらに他の欠点を有する。
上記モータの効率を上昇させ、そしてモータから発生す
るノイズ等の欠点を減少させる試みが、ステータ歯のピ
ッチをロータ歯のピッチと異ならせることにより行なわ
れている。またトルクを増加するための試みが、より強
力な永久磁石で磁場を強くすることにより行なわれてい
る。さらにステータ巻線の励磁についての種々の技術に
努力が向けられている。しかしながら、上記モータから
得られる基本的なパワーと効率には限界があった。
るノイズ等の欠点を減少させる試みが、ステータ歯のピ
ッチをロータ歯のピッチと異ならせることにより行なわ
れている。またトルクを増加するための試みが、より強
力な永久磁石で磁場を強くすることにより行なわれてい
る。さらにステータ巻線の励磁についての種々の技術に
努力が向けられている。しかしながら、上記モータから
得られる基本的なパワーと効率には限界があった。
本発明の目的は、今までのモータの欠点を克服すること
にある。
にある。
本発明の他の目的は、所与のコイル電流に対してより大
きいトルクを有する、改良されたモータを提供すること
にある。
きいトルクを有する、改良されたモータを提供すること
にある。
発明の開示 本発明の一形態は、ステータ部材とロータ部材を有する
モータにおいて、一方または両方の該部材の上の歯に隣
接する空間または歯の間の空間の中に磁性物質を置き、
そしてこの磁性物質を他方の部材上の対応する部分から
の磁束に対して逆になるように配向させることにより、
上記目的の全てまたは一部が解決された。
モータにおいて、一方または両方の該部材の上の歯に隣
接する空間または歯の間の空間の中に磁性物質を置き、
そしてこの磁性物質を他方の部材上の対応する部分から
の磁束に対して逆になるように配向させることにより、
上記目的の全てまたは一部が解決された。
本発明の他の好ましいが基本的ではない形態において
は、永久磁化された物質の性質およびサイズは、それの
磁束が隣接するロータ歯の磁束より大きくなるように選
定される。
は、永久磁化された物質の性質およびサイズは、それの
磁束が隣接するロータ歯の磁束より大きくなるように選
定される。
本発明の他の形態においては、磁性物質は、軸方向に磁
化したロータを有するモータのステータ歯に隣接してあ
るいはステータ歯の間に配置される。
化したロータを有するモータのステータ歯に隣接してあ
るいはステータ歯の間に配置される。
本発明の他の形態においては、磁性物質は軸方向に磁化
したステータを有するモータのロータ歯に隣接してある
いロータ歯の間に配置される。
したステータを有するモータのロータ歯に隣接してある
いロータ歯の間に配置される。
さらに他の形態においては、磁性物質はステータ歯とロ
ータ歯に隣接してあるいはその間に配置される。
ータ歯に隣接してあるいはその間に配置される。
本発明の他の形態においては、磁性物質はステータ歯に
隣接してあるいはそのステータ歯の間に、または単体ロ
ータの歯に隣接してあるいはその歯の間に配置され、か
つロータ歯の間の磁性物質はステータ歯の間の物質と協
調するように極性が与えられている、すなわち磁石の北
極が南極に面している。
隣接してあるいはそのステータ歯の間に、または単体ロ
ータの歯に隣接してあるいはその歯の間に配置され、か
つロータ歯の間の磁性物質はステータ歯の間の物質と協
調するように極性が与えられている、すなわち磁石の北
極が南極に面している。
本発明の他の形態においては、各歯の間の物質の半径は
少なくとも周上の幅の0.5倍である。
少なくとも周上の幅の0.5倍である。
本発明の他の形態においては、磁性物質は希土類コバル
トである、さらに詳しく言うとその物質はサマリューム
・コバルトである。
トである、さらに詳しく言うとその物質はサマリューム
・コバルトである。
本発明のさらに他の形態においては、その物質はネオジ
ミウム・硼素・鉄の合金である。
ミウム・硼素・鉄の合金である。
本発明さらに他の形態においては、永久磁石物質はロー
タまたはステータの歯の間に、またはリニアモータの両
部材の間に配置される。
タまたはステータの歯の間に、またはリニアモータの両
部材の間に配置される。
本発明の他の形態においては、永久磁石は傾斜した歯を
有するモータに対して用いられる。
有するモータに対して用いられる。
本発明のこれらの形態は請求の範囲の中に指摘されてい
る。本発明の他の目的および利点は、添付の図面を参照
する以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
る。本発明の他の目的および利点は、添付の図面を参照
する以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
図面の簡単な説明 第１図はモータシステムのブロックダイヤグラムであ
る。
る。
第２図は本発明の実施例の断面図である。
第３図は第２図の３−３断面図である。
第４図は第２図と第３図のステータの極を励磁する態様
を概念的に示す。
を概念的に示す。
第５図は第２図と第３の一部の磁化を図示する断面図で
ある。
ある。
第６図は本発明の実施例である他のモータの半径方向断
面図である。
面図である。
第７図は第６図の７−７断面図である。
第８図は本発明の他の実施例である。
第９図は第２図ないし第７図のモータの、生成されたト
ルクを電流を変数として図示するグラフである。
ルクを電流を変数として図示するグラフである。
第10図は第１図ないし第９図のモータの生成トルクを、
所与の電流において、スピードを変数として示すグラフ
である。
所与の電流において、スピードを変数として示すグラフ
である。
第11図と第12図は本発明の実施例であるリニアモータの
概念的表現である。
概念的表現である。
第13図ないし第15図は本発明の他の実施例の部分を図示
する。
する。
第16図と第17図は本発明の実施例であるリニアモータの
概念的表現である。
概念的表現である。
好ましい実施例の説明 第１図においてドライバーＤは外部の源（図示せず）か
ら制御パルスを受け、モータＭを駆動する。ドライバー
は外部の回転方向信号をも受ける、この信号はドライバ
ーＤに一方の方向に又は他の方向に回転することを指示
する。
ら制御パルスを受け、モータＭを駆動する。ドライバー
は外部の回転方向信号をも受ける、この信号はドライバ
ーＤに一方の方向に又は他の方向に回転することを指示
する。
第２図と第３図に、モータＭがさらに詳しく表わされて
いる。第２図と第３図において、ロータ10は参照番号14
で概念的に示されているハウジングの中に設けられたス
テータ12の中で回転する。巻線以外については、このモ
ータは慣用のものである。軸16はハウジングから突出
し、ロータ10の中で回るようにロータ10にキー止めされ
ている。図示されていない適当な軸受が、ロータ10と軸
16をハウジング14の中で回転できるように支える。
いる。第２図と第３図において、ロータ10は参照番号14
で概念的に示されているハウジングの中に設けられたス
テータ12の中で回転する。巻線以外については、このモ
ータは慣用のものである。軸16はハウジングから突出
し、ロータ10の中で回るようにロータ10にキー止めされ
ている。図示されていない適当な軸受が、ロータ10と軸
16をハウジング14の中で回転できるように支える。
第３図に明確に図示されているように、ロータ10は永久
磁石24と磁石24をその軸端において包み、前ロータ部と
後ロータ部を形成する、２個の帽子状のローラ極金輪2
8,30を備える。極金輪28と30は、簡単さのためにロータ
部とも呼ぶ。第２図にさらに詳しく示されているよう
に、ロータ部28は半径方向外側向きに突出する50個の周
上に間をおいて設けられた歯36を有する。もちろん図示
の歯の数は例示に過ぎない。本発明の他の実施例におい
ては、極金輪は他の歯数、例えば40,48、を使う。図示
の例においては、歯の角度ピッチあるいは周上のピッ
チ、すなわち隣接するロータ歯36の対応点の間の角度間
隔は7.2度である。第３図から容易に確かめることがで
きるように、ロータ部28全体は永久磁石24によって磁化
され北極に磁化している。図示されていないが、歯36は
ロータ部28の全周のまわりに間隔をあけて配設されてい
る。歯はロータの軸方向に沿って縦方向に延在する。
磁石24と磁石24をその軸端において包み、前ロータ部と
後ロータ部を形成する、２個の帽子状のローラ極金輪2
8,30を備える。極金輪28と30は、簡単さのためにロータ
部とも呼ぶ。第２図にさらに詳しく示されているよう
に、ロータ部28は半径方向外側向きに突出する50個の周
上に間をおいて設けられた歯36を有する。もちろん図示
の歯の数は例示に過ぎない。本発明の他の実施例におい
ては、極金輪は他の歯数、例えば40,48、を使う。図示
の例においては、歯の角度ピッチあるいは周上のピッ
チ、すなわち隣接するロータ歯36の対応点の間の角度間
隔は7.2度である。第３図から容易に確かめることがで
きるように、ロータ部28全体は永久磁石24によって磁化
され北極に磁化している。図示されていないが、歯36は
ロータ部28の全周のまわりに間隔をあけて配設されてい
る。歯はロータの軸方向に沿って縦方向に延在する。
ロータ部30はロータ部28と同一である。そして外向きで
周上に間隔をおいて配設された半径方向の歯38をを有す
る。しかしながらロータ部30は、ロータ歯が角度におい
て1/2歯ピッチだけずれて軸16に取付けられあるいはキ
ー付けされている、これ故軸方向から見ると歯36の中間
に見える。これは第２図のロータの左側部分に非常にく
わしく示されている。ロータ36の後にありその間から突
出しているロータ歯38は、簡単のために、ロータの残り
の部分については図示されていない。しかし実際はこの
部分においてもロータ歯28の後にロータ歯が存在するこ
とを理解すべきである。
周上に間隔をおいて配設された半径方向の歯38をを有す
る。しかしながらロータ部30は、ロータ歯が角度におい
て1/2歯ピッチだけずれて軸16に取付けられあるいはキ
ー付けされている、これ故軸方向から見ると歯36の中間
に見える。これは第２図のロータの左側部分に非常にく
わしく示されている。ロータ36の後にありその間から突
出しているロータ歯38は、簡単のために、ロータの残り
の部分については図示されていない。しかし実際はこの
部分においてもロータ歯28の後にロータ歯が存在するこ
とを理解すべきである。
第２図に示されているように、８個の角度的に変位した
極40,42,44,46,48,50,52,54が共通の外接ステータ部56
から内向に突出し、ステータ12を形成する。極は、ロー
タ10を超えてステータ12の全軸長にわたって縦方向に延
在する。５個のステータ極の歯またはステータ歯58は、
各極40ないし54の内側半径方向終端を形成する。極の歯
はロータと同心である仮想的円筒面上で、かつロータ歯
36,38からわずかに離して形成される。図示の実施例に
おいては、極の歯のピッチは7.2度である。すなわち、
それはロータ36と38と同じピッチを有する。この実施例
においては、ロータ歯のピッチとステータ歯のピッチは
同一である。他の場合にはこれらは異なる。極40ないし
54およびそれぞれの歯58は、２つの互いに反対側の極
（例えば極40と極48）は一方の極金輪上のロータ歯に直
接対向し、他方それから90度の位置にある極44と52は同
じ極金輪の歯36とは完全に位置がずれるように、角度的
に配置されている。残りの45度の角度に配向する極42,4
6,50,54上の歯は、同じ位置において同じ極金輪のロー
タ歯36の角度配位が90度電気角と270度電気角だけ位相
がずれるように、角度的に配置されている。
極40,42,44,46,48,50,52,54が共通の外接ステータ部56
から内向に突出し、ステータ12を形成する。極は、ロー
タ10を超えてステータ12の全軸長にわたって縦方向に延
在する。５個のステータ極の歯またはステータ歯58は、
各極40ないし54の内側半径方向終端を形成する。極の歯
はロータと同心である仮想的円筒面上で、かつロータ歯
36,38からわずかに離して形成される。図示の実施例に
おいては、極の歯のピッチは7.2度である。すなわち、
それはロータ36と38と同じピッチを有する。この実施例
においては、ロータ歯のピッチとステータ歯のピッチは
同一である。他の場合にはこれらは異なる。極40ないし
54およびそれぞれの歯58は、２つの互いに反対側の極
（例えば極40と極48）は一方の極金輪上のロータ歯に直
接対向し、他方それから90度の位置にある極44と52は同
じ極金輪の歯36とは完全に位置がずれるように、角度的
に配置されている。残りの45度の角度に配向する極42,4
6,50,54上の歯は、同じ位置において同じ極金輪のロー
タ歯36の角度配位が90度電気角と270度電気角だけ位相
がずれるように、角度的に配置されている。
極の歯58は、ロータ軸と平行にロータの一方の端から他
端まで縦方向に延在する。これ故、極52と44との上の歯
58がロータ部28の歯36に対して一直線から外れ180度電
気角である時は、ロータ部30の上の歯38に対しては完全
に一直線になっている。同時に極40と48の上の歯58は、
歯38に対して完全に一直線から外れている。
端まで縦方向に延在する。これ故、極52と44との上の歯
58がロータ部28の歯36に対して一直線から外れ180度電
気角である時は、ロータ部30の上の歯38に対しては完全
に一直線になっている。同時に極40と48の上の歯58は、
歯38に対して完全に一直線から外れている。
ステータコイル60は、極40から54までを、順々にロータ
回転を起こさせるように磁化する。ステータコイル60の
詳細およびステータの配置が概念的に第４図に図示され
ている。ここにおいて、８個のコイルがそれぞれ巻線8
2,84,86,88,90,92,84,96で形成され、それぞれは８個の
位相P1ないしP8を表わす。
回転を起こさせるように磁化する。ステータコイル60の
詳細およびステータの配置が概念的に第４図に図示され
ている。ここにおいて、８個のコイルがそれぞれ巻線8
2,84,86,88,90,92,84,96で形成され、それぞれは８個の
位相P1ないしP8を表わす。
典型的な従来技術によるモータにおいては、極は磁化さ
れていない（Ｏ）か、北極（Ｎ）または南極（Ｓ）を作
るために磁化されているかであって、一つの極から周上
の隣接する極に移るに従ってS-O-N-O-S-O-N-Oの順で磁
化されている。ドライバーは次のパルスに応答して、同
じ極について磁化の順をO-S-O-N-O-S-O-Nに変え、その
次のパルスに応答して順をN-O-S-O-N-O-S-O,そしてO-N-
O-S-O-N-S……etcに変える。この結果ロータはロータ歯
のピッチの1/4だけ、すなわち隣接するロータ歯の各対
応する位置の間の角度間隔の1/4だけ、各パルスに応答
して回転する。したがって各パルスは磁化ベクトルを45
゜だけ動かし、ロータはロータ歯ピッチの1/4だけ動く
ことになる。このロータ歯ピッチの1/4のことを、８極
モータの１ロータステップという。
れていない（Ｏ）か、北極（Ｎ）または南極（Ｓ）を作
るために磁化されているかであって、一つの極から周上
の隣接する極に移るに従ってS-O-N-O-S-O-N-Oの順で磁
化されている。ドライバーは次のパルスに応答して、同
じ極について磁化の順をO-S-O-N-O-S-O-Nに変え、その
次のパルスに応答して順をN-O-S-O-N-O-S-O,そしてO-N-
O-S-O-N-S……etcに変える。この結果ロータはロータ歯
のピッチの1/4だけ、すなわち隣接するロータ歯の各対
応する位置の間の角度間隔の1/4だけ、各パルスに応答
して回転する。したがって各パルスは磁化ベクトルを45
゜だけ動かし、ロータはロータ歯ピッチの1/4だけ動く
ことになる。このロータ歯ピッチの1/4のことを、８極
モータの１ロータステップという。
上記極の極性は、ステータ極のまわりのコイルの電流の
極性を電気的に反転させる第４図に示されている回路を
用いても、同一の励磁に応答して反対の極性が得られる
ように結合と巻線方向が配置されている２個の巻線で各
ステータ極を囲み、その巻線をスイッチで切替えること
によっても、得ることができる。
極性を電気的に反転させる第４図に示されている回路を
用いても、同一の励磁に応答して反対の極性が得られる
ように結合と巻線方向が配置されている２個の巻線で各
ステータ極を囲み、その巻線をスイッチで切替えること
によっても、得ることができる。
巻線駆動の典型的手段および異なる巻線配置は公知であ
る。これらは、例えばこの出願の出願人と同一の者に譲
渡されたジォーン・Ｈ・フィールド氏の米国特許4,255,
696号に開示されている。
る。これらは、例えばこの出願の出願人と同一の者に譲
渡されたジォーン・Ｈ・フィールド氏の米国特許4,255,
696号に開示されている。
本発明に係るモータのステータ歯の間の谷は、高残留磁
気物質例えばサマリュームコバルト（SmCo5）でうめら
れている。本発明の他の実施例においては、希土類コバ
ルトまたはネオジミウム硼素鉄合金またはフェライトま
たはアルニコが使われる。既知の磁性希土類物質の中に
はNdとSmが含まれる。ステータ歯の中の磁石は第５図に
示すように磁化される。モータは以上説明したものと同
一に、または他の２相ハブリッドステッピングモータと
同様に、巻線が巻かれまた駆動される。
気物質例えばサマリュームコバルト（SmCo5）でうめら
れている。本発明の他の実施例においては、希土類コバ
ルトまたはネオジミウム硼素鉄合金またはフェライトま
たはアルニコが使われる。既知の磁性希土類物質の中に
はNdとSmが含まれる。ステータ歯の中の磁石は第５図に
示すように磁化される。モータは以上説明したものと同
一に、または他の２相ハブリッドステッピングモータと
同様に、巻線が巻かれまた駆動される。
磁性物質110,120の効果は、隣接するロータ歯から磁束
をしりぞけ、これにより隣接するロータ歯からの磁束を
隣接するステータ歯と相互作用させるために集中させる
ことにある。第２図の極40から48に対して示されている
ように、ステータの谷の中の磁性物質110の内側の表面
は北極である。反対側のロータ歯もまた磁石24の磁化に
よって北極である、このようにして、磁性物質110は、
歯36からの磁束をしりぞける傾向があり、磁束を歯58の
中に集中させる。
をしりぞけ、これにより隣接するロータ歯からの磁束を
隣接するステータ歯と相互作用させるために集中させる
ことにある。第２図の極40から48に対して示されている
ように、ステータの谷の中の磁性物質110の内側の表面
は北極である。反対側のロータ歯もまた磁石24の磁化に
よって北極である、このようにして、磁性物質110は、
歯36からの磁束をしりぞける傾向があり、磁束を歯58の
中に集中させる。
最初のパルスの間、極40,48の歯58がコイル60によって
南極に磁化され、極44,52の歯が北極に磁化され、残り
の極42,46,50,54の歯が磁化されていないとすると、磁
性物質110の効果によって歯36が一番強く極40と48の歯5
8に引かれる。これは保持トルクを増大する、すなわち
ロータ10が特定の角度位置に停止する傾向が増大する。
極44,52の歯は北極に磁化することは、歯58と磁性物質1
10によって、ステータ極44とロータ部28の完全な反発を
惹起する。このようにしてロータの磁束は最も近い例え
ば南極である歯の方向に向けられる、南極である歯は極
を遠ざける。本発明の一実施例においては、図示のよう
に極性が与えられた永久磁石物質110が、これと似た結
果を与える。しかし好ましい実施例においては、ステー
タ歯の谷の中の磁性物質110,120からの磁束は、反対側
のロータの歯からの磁束より大である。
南極に磁化され、極44,52の歯が北極に磁化され、残り
の極42,46,50,54の歯が磁化されていないとすると、磁
性物質110の効果によって歯36が一番強く極40と48の歯5
8に引かれる。これは保持トルクを増大する、すなわち
ロータ10が特定の角度位置に停止する傾向が増大する。
極44,52の歯は北極に磁化することは、歯58と磁性物質1
10によって、ステータ極44とロータ部28の完全な反発を
惹起する。このようにしてロータの磁束は最も近い例え
ば南極である歯の方向に向けられる、南極である歯は極
を遠ざける。本発明の一実施例においては、図示のよう
に極性が与えられた永久磁石物質110が、これと似た結
果を与える。しかし好ましい実施例においては、ステー
タ歯の谷の中の磁性物質110,120からの磁束は、反対側
のロータの歯からの磁束より大である。
ドライバーＤが、極42,54上の歯を南極にし、極46,54上
の歯を北極にし、残りの極を励磁しないときは、磁性物
質110の上の北極の面は磁石10上の歯36からの北極磁束
を極42,54の中の歯58に向けて集中し、極46と54の中に
反撥力を生じさせ、さらに励磁されていない極の中にも
反撥力を生じさせる。極42と50の歯におけるこの磁束の
細い流れは、ロータ10をロータの中の歯36と極42と50の
中の歯が一直線になるように引きつける。上記配置が起
ったときに、次のパルスが極44と52の歯58を南極にする
と、極44と52の配置は前のパルスの際に極42と50におい
て起ったものと同一のものになる。これによりロータ10
を時計方向にさらに引きつけることになる。以後に続く
パルスは次々にロータ10を時計方向に引きつける。換言
すると、極の励磁が40から54に移るとともに、S-O-N-O-
S-O-N-OからO-S-O-N-O-S-O-Nに、そしてさらにN-O-S-O-
N-O-S-Oに、さらにO-N-O-S-O-N-O-S etcと変化する。
の歯を北極にし、残りの極を励磁しないときは、磁性物
質110の上の北極の面は磁石10上の歯36からの北極磁束
を極42,54の中の歯58に向けて集中し、極46と54の中に
反撥力を生じさせ、さらに励磁されていない極の中にも
反撥力を生じさせる。極42と50の歯におけるこの磁束の
細い流れは、ロータ10をロータの中の歯36と極42と50の
中の歯が一直線になるように引きつける。上記配置が起
ったときに、次のパルスが極44と52の歯58を南極にする
と、極44と52の配置は前のパルスの際に極42と50におい
て起ったものと同一のものになる。これによりロータ10
を時計方向にさらに引きつけることになる。以後に続く
パルスは次々にロータ10を時計方向に引きつける。換言
すると、極の励磁が40から54に移るとともに、S-O-N-O-
S-O-N-OからO-S-O-N-O-S-O-Nに、そしてさらにN-O-S-O-
N-O-S-Oに、さらにO-N-O-S-O-N-O-S etcと変化する。
ロータの反対側端部においては、歯38は歯のピッチの1/
2だけ歯36からずれている。これ故、極40と48の歯58が
歯36に直接対向するとき、極54と44の歯58はステータ部
30の上の歯38に対向する。したがって、ロータの後部の
極44と52によるロータの回転の効果は、ロータの前部の
極40と48の効果と同一である。一般的に言って、ロータ
部28（例えば極42と50）に対するステータ極の効果は、
それから90度の極（例えばロータ部30の極46と54）に対
する効果と同一である。
2だけ歯36からずれている。これ故、極40と48の歯58が
歯36に直接対向するとき、極54と44の歯58はステータ部
30の上の歯38に対向する。したがって、ロータの後部の
極44と52によるロータの回転の効果は、ロータの前部の
極40と48の効果と同一である。一般的に言って、ロータ
部28（例えば極42と50）に対するステータ極の効果は、
それから90度の極（例えばロータ部30の極46と54）に対
する効果と同一である。
２相を基礎として極を、S-S-N-N-S-S-N-N,N-S-S-N-N-S-
S-N,N-N-S-S-N-N-S-S,etcと励磁することも知られてい
る。この型の励磁は良く知られており、本発明はこの励
磁を用いても動作させることができる。
S-N,N-N-S-S-N-N-S-S,etcと励磁することも知られてい
る。この型の励磁は良く知られており、本発明はこの励
磁を用いても動作させることができる。
モータの動作は、磁性挿入物110を用いないモータの動
作と同一である。他面、磁性挿入物は、同一電流を流し
たとき磁性挿入物を用いない同型モータに比しトルクを
実質的に改善する。一例によると、磁性挿入物を有する
ときのトルクは、同一定格電流を流したときの挿入物を
用いない同型のモータより約50％も高かった。
作と同一である。他面、磁性挿入物は、同一電流を流し
たとき磁性挿入物を用いない同型モータに比しトルクを
実質的に改善する。一例によると、磁性挿入物を有する
ときのトルクは、同一定格電流を流したときの挿入物を
用いない同型のモータより約50％も高かった。
本発明が依拠する理論は特許性判断の目的のためには不
必要であると考えられるが、次のことを付言する。本発
明によって与えられる改良は、付加された永久磁石が従
来技術によるモータの各パルスにおける特定の極位置に
おいて起ると考えられる負のトルク成分に打勝ち、同じ
パルスにおいて起ると考えられる正のトルクを強めるか
らであると思われる。
必要であると考えられるが、次のことを付言する。本発
明によって与えられる改良は、付加された永久磁石が従
来技術によるモータの各パルスにおける特定の極位置に
おいて起ると考えられる負のトルク成分に打勝ち、同じ
パルスにおいて起ると考えられる正のトルクを強めるか
らであると思われる。
第６図と第７図は本発明の他の実施例を示す。この場
合、モータは可変リラクタンスモータの型式であって、
ロータ10はモータの前部から後部まで軟磁性物質130か
ら成る。軟磁性物質は薄板形状とすることができる。ロ
ータ130は、第２図の歯36に対応する歯136を含む。歯13
6の間に位置する物は、磁性挿入物である。これはロー
タの前部から後部まで延在し図示のように磁化してい
る、すなわち北極は外側周辺部にあり、南極は歯136の
間の谷のくぼみに近い。
合、モータは可変リラクタンスモータの型式であって、
ロータ10はモータの前部から後部まで軟磁性物質130か
ら成る。軟磁性物質は薄板形状とすることができる。ロ
ータ130は、第２図の歯36に対応する歯136を含む。歯13
6の間に位置する物は、磁性挿入物である。これはロー
タの前部から後部まで延在し図示のように磁化してい
る、すなわち北極は外側周辺部にあり、南極は歯136の
間の谷のくぼみに近い。
第６図における極40から54までと巻線60は、第２図のそ
れらに対応する。ステータ歯58の間の谷は図示のように
磁化した磁性挿入物で充填されている、すなわち南極は
歯の頂上に向かい、北極は谷のくぼみに向かう。ステー
タの磁性挿入物140がロータの磁性挿入物と一直線にな
ると磁場は互いに強め合う、すなわち北極は南極に対向
する。このように、ステータ歯の谷から出発してロータ
歯の谷に終る半径方向に沿って、磁極はN-S-N-Sの順に
移る。本発明の他の実施例においては、磁極はS-N-S-N
の順に移る。いずれの場合にも、これらの磁化はロータ
とステータの前部から、ロータとステータの後部まで縦
方向に延在する。
れらに対応する。ステータ歯58の間の谷は図示のように
磁化した磁性挿入物で充填されている、すなわち南極は
歯の頂上に向かい、北極は谷のくぼみに向かう。ステー
タの磁性挿入物140がロータの磁性挿入物と一直線にな
ると磁場は互いに強め合う、すなわち北極は南極に対向
する。このように、ステータ歯の谷から出発してロータ
歯の谷に終る半径方向に沿って、磁極はN-S-N-Sの順に
移る。本発明の他の実施例においては、磁極はS-N-S-N
の順に移る。いずれの場合にも、これらの磁化はロータ
とステータの前部から、ロータとステータの後部まで縦
方向に延在する。
第６図に示された位置においては、極40と48の磁性挿入
物140は、反対側のロータ部分における磁性挿入物138の
磁化を強める。他方、極44と52の谷の中の磁性挿入物14
0は反対側のロータ部分の歯に対向する。極42と50の磁
性挿入物は、ロータの時計方向に動かす方向に、ロータ
磁性挿入物138を引きつける。そして極46と54の中の対
応する磁性挿入物は、ロータに反時計方向運動をもたら
す。
物140は、反対側のロータ部分における磁性挿入物138の
磁化を強める。他方、極44と52の谷の中の磁性挿入物14
0は反対側のロータ部分の歯に対向する。極42と50の磁
性挿入物は、ロータの時計方向に動かす方向に、ロータ
磁性挿入物138を引きつける。そして極46と54の中の対
応する磁性挿入物は、ロータに反時計方向運動をもたら
す。
動作時に巻線60は、ロータのまわりに回転磁場を形成す
るように励磁される。例えば、１個目のパルスの間は極
40から54までに極性S-N-N-S-S-N-N-Sを、次のパルスの
間は極40から54までに極性S-S-N-N-S-S-N-Nを、その次
のパルスの間は極40から54までに極性N-S-S-N-N-S-S-N
を作るように、ステータの歯58は巻線60の励磁によって
極性が与えられる。最初のパルスの時、極40の歯58にＳ
極が現れることは極40の内側周辺表面を完全にＳ極に
し、これは極48の南極についても同じである。これによ
って、極40における磁性挿入物138と140によって作られ
る協働磁場の保持効果が減少する。同時に、極42と50の
歯の北極に磁化することは、ロータ10の歯を引きつけそ
して極42と50における磁性挿入物138と140が一直線にな
ることを助ける、この結果ロータ10を時計方向に引きつ
ける。極44と52における北極極性の歯は隣接するロータ
歯を引き寄せそして時計方向のトルクを強める。この
時、極46と54の南極は極の内側周辺を完全に南極にす
る。次のパルスの期間中に極40から54までそれぞれがS-
S-N-N-S-S-N-Nに磁化することは同様の効果を有する。
ただし（ロータをさらに時計方向に動かすとき）それに
続く極は時計方向に位置する極である。
るように励磁される。例えば、１個目のパルスの間は極
40から54までに極性S-N-N-S-S-N-N-Sを、次のパルスの
間は極40から54までに極性S-S-N-N-S-S-N-Nを、その次
のパルスの間は極40から54までに極性N-S-S-N-N-S-S-N
を作るように、ステータの歯58は巻線60の励磁によって
極性が与えられる。最初のパルスの時、極40の歯58にＳ
極が現れることは極40の内側周辺表面を完全にＳ極に
し、これは極48の南極についても同じである。これによ
って、極40における磁性挿入物138と140によって作られ
る協働磁場の保持効果が減少する。同時に、極42と50の
歯の北極に磁化することは、ロータ10の歯を引きつけそ
して極42と50における磁性挿入物138と140が一直線にな
ることを助ける、この結果ロータ10を時計方向に引きつ
ける。極44と52における北極極性の歯は隣接するロータ
歯を引き寄せそして時計方向のトルクを強める。この
時、極46と54の南極は極の内側周辺を完全に南極にす
る。次のパルスの期間中に極40から54までそれぞれがS-
S-N-N-S-S-N-Nに磁化することは同様の効果を有する。
ただし（ロータをさらに時計方向に動かすとき）それに
続く極は時計方向に位置する極である。
本発明は、第２図と第３図のモータを用いて、ステータ
極の歯の間の谷の中とロータ歯の間の谷の中に磁性挿入
物を設けることによっても実施することができる。この
実施例は第９図に示されている。
極の歯の間の谷の中とロータ歯の間の谷の中に磁性挿入
物を設けることによっても実施することができる。この
実施例は第９図に示されている。
磁性挿入物110,138,140の物質はサマリューム・コバル
トであることが好ましい。本発明の他の実施例において
は、物質はネオジミューム・ボロン・鉄合金である。勿
論、アルニコのような物質を使うこともできる。なおサ
マリューム・コバルトとはSmCo5を意味する。しかしな
がらSm2Co17をも意味する。
トであることが好ましい。本発明の他の実施例において
は、物質はネオジミューム・ボロン・鉄合金である。勿
論、アルニコのような物質を使うこともできる。なおサ
マリューム・コバルトとはSmCo5を意味する。しかしな
がらSm2Co17をも意味する。
磁性挿入物110,138,140は材料を粉末にし、それをプレ
ス成形し、それを焼結し、そして谷の中にそれを接着材
で固定することが好ましい。
ス成形し、それを焼結し、そして谷の中にそれを接着材
で固定することが好ましい。
第１図ないし第８図のモータにおいて、磁性挿入物110,
138として用いられる永久磁石物質の保磁力と、磁性挿
入物110,138の周辺幅に対する軸方向深さの比として要
求される値の間には、ある関係がある。大きい保磁力を
有する磁性物質は、最適動作のための幅に対する深さの
比（幅深比）として要求される値が小さい。低い保磁力
を有する物質は、その比として要求される値が大きい。
逆に言うと、大きい幅深比を有するモータは低い保磁力
の物質で動作させることができ、小さい幅深比を有する
モータは高い保磁力の物質を必要とする。
138として用いられる永久磁石物質の保磁力と、磁性挿
入物110,138の周辺幅に対する軸方向深さの比として要
求される値の間には、ある関係がある。大きい保磁力を
有する磁性物質は、最適動作のための幅に対する深さの
比（幅深比）として要求される値が小さい。低い保磁力
を有する物質は、その比として要求される値が大きい。
逆に言うと、大きい幅深比を有するモータは低い保磁力
の物質で動作させることができ、小さい幅深比を有する
モータは高い保磁力の物質を必要とする。
下表は、種々の物質に対する好ましい幅深比と保磁力の
範囲を示す。図中の幅は周上の幅を、深さは軸方向の深
さを示し、保磁力はエールステッド（Oersted）を単位
とする。
範囲を示す。図中の幅は周上の幅を、深さは軸方向の深
さを示し、保磁力はエールステッド（Oersted）を単位
とする。
表の中の範囲は、第２図，第３図に図示されているよう
なハイブリッドモータと、同じ寸法，同じ重さ，同じ電
気的入力において、動作に少なくとも有意な改善が見ら
れるために必要とされる範囲を示す。有意な改善とは、
同し寸法，同じ重さ，同電流による励磁の従来技術によ
るハイブリッド（例えば軸方向に磁化したロータを有す
る）モータに対してトルクが20％以上増大することと定
義されている。
なハイブリッドモータと、同じ寸法，同じ重さ，同じ電
気的入力において、動作に少なくとも有意な改善が見ら
れるために必要とされる範囲を示す。有意な改善とは、
同し寸法，同じ重さ，同電流による励磁の従来技術によ
るハイブリッド（例えば軸方向に磁化したロータを有す
る）モータに対してトルクが20％以上増大することと定
義されている。
第９図と第10図は、従来技術および第２図，第３図第６
図，第９図に係る実施例によって作られるモータの動作
特性を示すグラフである。第９図は、定格電流に対する
モータの保持トルクを比較する。第10図は、単位時間当
りのステップ（フル・ステップ）数が、定格電流5.82ア
ンペアのもとでほぼ同一の35ボルトのバイポーラチョッ
パで駆動されたモータの保持トルク（オンス・インチ）
に比較されている。保持トルクはブレーキを用いて、停
止前の最大トルクを測定することにより測定された。ス
テッピングトルクと保持トルクの間に線形関係が存在す
る、すなわちステッピングトルクは保持トルクの0.707
倍に等しい。
図，第９図に係る実施例によって作られるモータの動作
特性を示すグラフである。第９図は、定格電流に対する
モータの保持トルクを比較する。第10図は、単位時間当
りのステップ（フル・ステップ）数が、定格電流5.82ア
ンペアのもとでほぼ同一の35ボルトのバイポーラチョッ
パで駆動されたモータの保持トルク（オンス・インチ）
に比較されている。保持トルクはブレーキを用いて、停
止前の最大トルクを測定することにより測定された。ス
テッピングトルクと保持トルクの間に線形関係が存在す
る、すなわちステッピングトルクは保持トルクの0.707
倍に等しい。
第９図と第10図において、曲線Ａは普通の従来技術によ
るハイブリッドモータ、例えばサマリューム・コバルト
（SmCo5）永久磁石挿入物を有さない第２図と第３図に
図示されたハイブリッドモータの動作を表わす。曲線Ｂ
はSmCo5を永久磁石挿入物を用いる第２図と第３図の本
発明の実施例に対応するモータの動作を表わす。曲線Ｃ
は、ロータ歯とステータ歯の谷にSmCo5磁性挿入物を有
するハイブリッドモータを用いる実施例の動作を表わ
す。曲線Ｄは第６図と第７図のモータを使用しステータ
歯とロータ歯の谷の中にサマリューム・コバルト磁性挿
入物を設けた、すなわち軸方向に一直線になっているロ
ータ歯を有し、ロータ部分の前部と後部の間に磁石を有
しないモータに対応するモータ動作を表わす。非常に高
速である場合を除いて、本発明の実施例のモータの保持
トルク、そしてこれ故モータのステッピングトルクは従
来技術によるモータに比較して著しく大きいことが見ら
れる。
るハイブリッドモータ、例えばサマリューム・コバルト
（SmCo5）永久磁石挿入物を有さない第２図と第３図に
図示されたハイブリッドモータの動作を表わす。曲線Ｂ
はSmCo5を永久磁石挿入物を用いる第２図と第３図の本
発明の実施例に対応するモータの動作を表わす。曲線Ｃ
は、ロータ歯とステータ歯の谷にSmCo5磁性挿入物を有
するハイブリッドモータを用いる実施例の動作を表わ
す。曲線Ｄは第６図と第７図のモータを使用しステータ
歯とロータ歯の谷の中にサマリューム・コバルト磁性挿
入物を設けた、すなわち軸方向に一直線になっているロ
ータ歯を有し、ロータ部分の前部と後部の間に磁石を有
しないモータに対応するモータ動作を表わす。非常に高
速である場合を除いて、本発明の実施例のモータの保持
トルク、そしてこれ故モータのステッピングトルクは従
来技術によるモータに比較して著しく大きいことが見ら
れる。
第６図と第７図のモータにおいては、モータの最初のパ
ルスの方向が回転の方向を決定することを理解しなけれ
ばならない。
ルスの方向が回転の方向を決定することを理解しなけれ
ばならない。
本発明はリニアモータにおいても実施することができ
る。そのようなリニアモータが第10図に図示されてい
る。第10図のステータの極の歯の谷は図示のように磁化
した磁性物質を含む。第11図のリニアモータは第２図と
第３図に対応し、ロータの物質が磁化されている。
る。そのようなリニアモータが第10図に図示されてい
る。第10図のステータの極の歯の谷は図示のように磁化
した磁性物質を含む。第11図のリニアモータは第２図と
第３図に対応し、ロータの物質が磁化されている。
第12図は第６図と第７図のモータに対応するリニアモー
タであり、ロータは軟磁性物質で作られている。
タであり、ロータは軟磁性物質で作られている。
本発明の実施例においては、永久磁石はステータ極の終
端の歯に隣接して置くこともできる。これは第13図に図
示されている。この場合、ステータ極は一本の歯だけを
有し、磁性物質は隣接する単一の歯によって保持されて
いる。これは第14図に図示されている。これらのステー
タ歯は、図示の他の実施例のモータにおいても使用する
ことができる。
端の歯に隣接して置くこともできる。これは第13図に図
示されている。この場合、ステータ極は一本の歯だけを
有し、磁性物質は隣接する単一の歯によって保持されて
いる。これは第14図に図示されている。これらのステー
タ歯は、図示の他の実施例のモータにおいても使用する
ことができる。
本発明は回転軸に対して平行である歯を有するステータ
およびロータばかりでなく、第15図に図示されているよ
うに歯のピッチの数分の一傾いている歯を有するステー
タおよびロータにも適用することができる。傾いた歯は
ロータの回転を円滑にするという効果を有する。
およびロータばかりでなく、第15図に図示されているよ
うに歯のピッチの数分の一傾いている歯を有するステー
タおよびロータにも適用することができる。傾いた歯は
ロータの回転を円滑にするという効果を有する。
第９図と第10図に関してサマリューム・コバルトとはSm
Co5を意味する。しかし本発明はその高い保磁力ゆえにS
m2Co17を使用することを予期している。これ故サマリュ
ーム・コバルトという語は、第１図から第８図までにつ
いてはSmCo5とSm2Co17の両方を予定している。
Co5を意味する。しかし本発明はその高い保磁力ゆえにS
m2Co17を使用することを予期している。これ故サマリュ
ーム・コバルトという語は、第１図から第８図までにつ
いてはSmCo5とSm2Co17の両方を予定している。
ステッピングモータは永年にわたってすでに存在してい
る、そしてトルク出力を増加させる種々の試みがなされ
ている。本発明は、同じ重量，寸法，電力入力におい
て、従来技術による装置より可成の増大を提供する。
る、そしてトルク出力を増加させる種々の試みがなされ
ている。本発明は、同じ重量，寸法，電力入力におい
て、従来技術による装置より可成の増大を提供する。
本発明の実施例が詳細にわたって説明されたが、本発明
の技術的範囲から逸脱することなく、他の態様で実施で
きることは、この技術の専門家にとっては明白であろ
う。
の技術的範囲から逸脱することなく、他の態様で実施で
きることは、この技術の専門家にとっては明白であろ
う。
本発明の実施例においては、硬永久磁石物質を熱可塑性
プラスチック，熱硬化プラスチック（thermosetting pl
astic），その他の分散母材の中に分散させ、歯の間の
ステータ穴またはロータ穴の中に適宜こすり付ける。磁
性物質はその後に磁化される。
プラスチック，熱硬化プラスチック（thermosetting pl
astic），その他の分散母材の中に分散させ、歯の間の
ステータ穴またはロータ穴の中に適宜こすり付ける。磁
性物質はその後に磁化される。
本発明のさらに他の実施例においては、ステータの中の
極の構造は、第16図に図示された形状を有する。この図
は、ロータ10の一部と第２図の極40から54までに対応す
るステータ160の単一ステータ極を図示する。ステータ
とその極は独立の薄板で形成されており、その薄板は適
宜に穴162がパンチ加工されている。その穴は薄板が積
層されると一直線になり、そして磁性物質の棒164が開
孔部に置かれ、そして引き続いて磁化される。この構造
においてステータ歯は、棒164の間部分と棒164の外側に
隣接する角部168に対応する。この構造においてステー
タの全ての極は第16図に図示する構造に従って作られる
ことが好ましい。
極の構造は、第16図に図示された形状を有する。この図
は、ロータ10の一部と第２図の極40から54までに対応す
るステータ160の単一ステータ極を図示する。ステータ
とその極は独立の薄板で形成されており、その薄板は適
宜に穴162がパンチ加工されている。その穴は薄板が積
層されると一直線になり、そして磁性物質の棒164が開
孔部に置かれ、そして引き続いて磁化される。この構造
においてステータ歯は、棒164の間部分と棒164の外側に
隣接する角部168に対応する。この構造においてステー
タの全ての極は第16図に図示する構造に従って作られる
ことが好ましい。
本発明のさらに他の実施例においては、薄板を積層する
前にプラスチック磁性物質がぬり付けられ、乾燥され
る。磁性物質はその後に磁化される。
前にプラスチック磁性物質がぬり付けられ、乾燥され
る。磁性物質はその後に磁化される。
本発明の他の実施例は、薄板を積層し、磁性物質を磁化
させる前に、一直線になっている穴の中に磁性物質をぬ
り付けることを含む。
させる前に、一直線になっている穴の中に磁性物質をぬ
り付けることを含む。
本発明のさらに他の実施例においては、ロータ歯と磁石
が、第６図と第７図の構造に代え第16図に図示たものと
同等に形成される。第17図は、ロータもステータもそれ
ぞれ歯の間に磁性物質を含む第６図と第７図の原理を用
いたモータの一部を図示する。第17図において、ステー
タ169は第16図のステータ160に対応する。ロータ170
は、磁性物質または磁性挿入物174の間の空間の中に形
成された「歯」174を含む。第16図と第17図において、
磁性物質は図示のように半径方向に磁化する。
が、第６図と第７図の構造に代え第16図に図示たものと
同等に形成される。第17図は、ロータもステータもそれ
ぞれ歯の間に磁性物質を含む第６図と第７図の原理を用
いたモータの一部を図示する。第17図において、ステー
タ169は第16図のステータ160に対応する。ロータ170
は、磁性物質または磁性挿入物174の間の空間の中に形
成された「歯」174を含む。第16図と第17図において、
磁性物質は図示のように半径方向に磁化する。
Claims (29)
- 【請求項１】ステータと、該ステータ上の複数の極と、
各極のための巻線と、該極の上の少なくとも１本の複数
の、間隔をおいて配設されたステータ歯と、該ステータ
に対して移動可能であり、上記ステータ極の歯にすれち
がう第１の方向に沿ってロータが運動するために配置さ
れている複数のロータ歯を有し、該ロータ歯と該ステー
タ歯がロータとステータの相対運動の経路に沿っておよ
び運動の経路を横切る深さ方向で間隔を形成しているロ
ータと、複数のロータ歯または複数のステータ歯に隣接
して位置し、間隔の深さ方向に磁化している、複数の永
久磁性挿入物を備えることを特徴とするステッピングモ
ータ。 - 【請求項２】上記挿入物がステータ歯に隣接する空間の
中に位置することを特徴とする請求の範囲第１項記載の
モータ。 - 【請求項３】上記挿入物がロータ歯に隣接する空間の中
に位置することを特徴とする請求の範囲第１項記載のモ
ータ。 - 【請求項４】上記挿入物がロータ歯とステータ歯に隣接
する空間の中に位置することを特徴とする請求の範囲第
１項記載のモータ。 - 【請求項５】上記ロータ歯が運動経路と深さ方向に対し
てほぼ横方向に延在することを特徴とする請求の範囲第
１項記載のモータ。 - 【請求項６】上記ロータ歯が、運動経路の方向に対して
横方向に、歯のピッチの数分の１だけ傾いていることを
特徴とする請求の範囲第１項記載のモータ。 - 【請求項７】上記永久磁性挿入物がサマリューム・コバ
ルトを含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載のモ
ータ。 - 【請求項８】上記永久磁性挿入物がネオジミューム・ボ
ロン合金を含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載
のモータ。 - 【請求項９】上記ロータ歯が運動経路と深さ方向に対し
て横方向に延在することを特徴とする請求の範囲第２項
記載のモータ。 - 【請求項１０】上記磁性挿入物がサマリューム・コバル
トを含むことを特徴とする請求の範囲第９項記載のモー
タ。 - 【請求項１１】上記ロータ歯が運動経路と深さ方向に対
して横方向に延在することを特徴とする請求の範囲第６
項記載のモータ。 - 【請求項１２】上記磁性挿入物がネオジミューム・ボロ
ン合金を含むことを特徴とする請求の範囲第９項記載の
モータ。 - 【請求項１３】上記磁性挿入物がネオジミューム・ボロ
ン合金を含むことを特徴とする請求の範囲第６項記載の
モータ。 - 【請求項１４】上記ロータが線状であり、上記極が線状
に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項記
載のモータ。 - 【請求項１５】上記ロータが上記ステータの軸まわりで
回転することを特徴とする請求の範囲第１項記載のモー
タ。 - 【請求項１６】上記ロータが上記ステータの軸のまわり
で回転することを特徴とする請求の範囲第２項記載のモ
ータ。 - 【請求項１７】上記ロータが上記ステータの軸のまわり
で回転することを特徴とする請求の範囲第３項記載のモ
ータ。 - 【請求項１８】上記ロータ歯が、軸方向に延在し互いに
周方向に変位しかつ反対方向に磁化している２つの組に
分割され、上記ステータ歯が、それぞれが上記組の一つ
に対向する部分に分割され、上記組の一方の中の上記挿
入物が深さに沿って一方向に磁化し、上記組の他方の中
の上記挿入物は深さに沿って反対向きに磁化しているこ
とを特徴とする請求の範囲第15項記載のモータ。 - 【請求項１９】磁化したロータ歯の組に対向する上記挿
入物のそれぞれの磁極が上記挿入物に対向するロータ歯
の組と同一に極性が与えられていることを特徴とする請
求の範囲第18項記載のモータ。 - 【請求項２０】上記ロータ歯が、軸方向に延在し互いに
周方向に変位しかつ反対方向に磁化している２つの組に
分割され、上記ステータ歯が、それぞれ上記組の一つに
対向する部分に分割され、上記組の一方の中の上記挿入
物は深さに沿って一方向に磁化し、上記組の他方の中の
上記挿入物は深さに沿って反対向きに磁化していること
を特徴とする請求の範囲第２項記載のモータ。 - 【請求項２１】上記ロータ歯が、軸方向に延在し互いに
周方向に変位しかつ反対方向に磁化している２つの組に
分割され、上記ステータ歯が、それぞれ上記組の一つに
対向する部分に分割され上記組の一方の中の上記挿入物
は深さに沿って一方向に磁化し、上記組の他方の中の上
記挿入物は深さに沿って反対向きに磁化していることを
特徴とする請求の範囲第５項記載のモータ。 - 【請求項２２】磁化したロータ歯の組に対向する上記挿
入物のそれぞれの上記磁極が、上記挿入物に対向するロ
ータ歯の組と同一に極性が与えられていることを特徴と
する請求の範囲第２項記載のモータ。 - 【請求項２３】磁化したステータ歯の組に対向する上記
挿入物のそれぞれの上記磁極が、上記挿入物に対向する
ステータ歯の組と同一に極性が与えられていることを特
徴とする請求の範囲第３項記載のモータ。 - 【請求項２４】上記ステータの谷の中の上記挿入物と上
記ロータの谷の中の上記挿入物が、ロータの上記挿入物
がステータの上記挿入物に対向するとき、対向する極の
磁化が逆極性となるように極性が与えられていることを
特徴とする請求の範囲第15項記載のモータ。 - 【請求項２５】上記挿入物の保磁力と寸法が、同一寸
法、重量、電力入力のハイブリッドモータの動作を有意
に改善するに足りるだけの大きさを有することを特徴と
する請求の範囲第１項記載のモータ。 - 【請求項２６】ステータと、該ステータに対して運動可
能であり、該ステータに対向する表面を有する移動子
と、ロータに対向しかつ励磁できる表面を有する複数の
極と、各極のための巻線と、該極の表面にあり軟磁性物
質からなり間をおいて設けられた少なくとも１個以上の
複数のステータ部と、複数の移動子部または複数のステ
ータ部に隣接して位置し、かつ空間の深さ方向に極性が
与えられている複数の永久に磁化した挿入物を備え、 上記移動子が、ステータに対向する表面にありそして上
記ステータ極のステータ部とすれちがう第１の方向に沿
って運動するように位置する、軟磁性物質からなるかつ
間をおいて配置された複数の移動子部を有し、 上記移動部と上記ステータ部が、移動子部とステータ部
の相対運動の経路に対して横方向である深さ方向に沿っ
て空間を形成することを特徴とするステッピングモー
タ。 - 【請求項２７】上記ステータの空間が、移動子の運動方
向と空間の深さに対して横方向の複数の穴を有し、上記
挿入物が上記穴の中に取付けられることを特徴とする請
求の範囲第26項記載のモータ。 - 【請求項２８】上記移動子が、その中に磁性挿入物を有
する複数の品を備えることを特徴とする請求の範囲第27
項記載のモータ。 - 【請求項２９】上記移動子がロータであることを特徴と
する請求の範囲第26項記載のモータ。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/612,563 US4712028A (en) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | Magnetically assisted stepping motor |
| US73593585A | 1985-05-20 | 1985-05-20 | |
| US735935 | 1985-05-20 | ||
| US612563 | 1985-05-20 | ||
| PCT/US1985/000955 WO1985005507A1 (en) | 1984-05-21 | 1985-05-21 | Magnetically assisted stepping motor |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61502232A JPS61502232A (ja) | 1986-10-02 |
| JPH078126B2 true JPH078126B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=27086794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60502532A Expired - Lifetime JPH078126B2 (ja) | 1984-05-21 | 1985-05-21 | ステツピングモ−タ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH078126B2 (ja) |
| KR (1) | KR930001777B1 (ja) |
| AT (1) | ATE67632T1 (ja) |
| AU (1) | AU4409685A (ja) |
| DE (1) | DE3584144D1 (ja) |
| WO (1) | WO1985005507A1 (ja) |
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| US4713570A (en) * | 1986-06-04 | 1987-12-15 | Pacific Scientific Co. | Magnetically enhanced variable reluctance motor systems |
| US4845837A (en) * | 1986-10-06 | 1989-07-11 | Emerson Electric Co. | Method of making permanent magnet assembly |
| US4763034A (en) * | 1987-07-10 | 1988-08-09 | Sigma Instruments, Inc. | Magnetically enhanced stepping motor |
| JP2742078B2 (ja) * | 1989-01-26 | 1998-04-22 | 松下電工株式会社 | モータ |
| JP2835070B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1998-12-14 | 株式会社東芝 | ステッピングモータ |
| US5343128A (en) * | 1990-04-12 | 1994-08-30 | Beltrame Carlo L | Drive assistance device for a golf buggy |
| FR2753853B1 (fr) * | 1996-09-26 | 1999-01-15 | Dispositif distributeur de titres de transport ou analogue equipe d'un organe de commande rotatif a effet tactile | |
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-
1985
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- 1985-05-21 AT AT85902860T patent/ATE67632T1/de not_active IP Right Cessation
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- 1985-05-21 WO PCT/US1985/000955 patent/WO1985005507A1/en active IP Right Grant
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- 1985-05-21 AU AU44096/85A patent/AU4409685A/en not_active Abandoned
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