JPH0811050Y2 - Stepping motor - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は小径化が図れるステッピ
ングモータに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stepping motor whose diameter can be reduced.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、ＯＡ機器用等として小径のステッ
ピングモータが要望されている。従来、小径のステッピ
ングモータとして、例えば、ボビンレスコイルを用いた
ものが知られている。このモータは、ロータマグネット
の外方にボビンレスコイルが配置され、該ボビンレスコ
イルは周囲をカバーヨークによって囲繞されてなる構造
のものである。2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for a small diameter stepping motor for OA equipment and the like. Conventionally, as a small-diameter stepping motor, for example, one using a bobbinless coil is known. This motor has a structure in which a bobbinless coil is arranged outside the rotor magnet, and the bobbinless coil is surrounded by a cover yoke.

【０００３】[0003]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造のモータでは、ロータマグネットとボビンレス
コイルとが径方向に重ねられたものであり、ボビンレス
コイルはある程度の厚みを有することから、小径化する
のに限界があった。また、カバーヨークはボビンレスコ
イルを囲繞する形状にしなければならないから、深く絞
り込む加工を施さなければならず、それを形成するにあ
たって深絞り用の金型が必要であった。However, in the motor having such a structure, the rotor magnet and the bobbinless coil are superposed in the radial direction, and since the bobbinless coil has a certain thickness, it has a small diameter. There was a limit to the change. Further, since the cover yoke has to be shaped so as to surround the bobbinless coil, a deep drawing process has to be performed, and a deep drawing die is required to form the cover yoke.

【０００４】本考案は上記事情に鑑みてなされたもの
で、小径化が図れ、かつヨークも簡単な加工によって得
ることができるステッピングモータを提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a stepping motor whose diameter can be reduced and whose yoke can be obtained by simple processing.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本考案では係る目的を達
成するために、シャフトの外周に該シャフトの軸線方向
所定間隔置きに複数配置されたロータマグネットと、互
い直交する水平板部と起立板部を有してＬ字状に形成さ
れ、水平板部がロータマグネットの端面に、また起立板
部がロータマグネットの外周面にそれぞれ対向して配置
された複数のステータヨークと、該ステータヨークの水
平板部に対向して配置されたコイルと、を備えてなるこ
とを特徴としている。In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of rotor magnets arranged on the outer periphery of a shaft at predetermined intervals in the axial direction of the shaft, horizontal plate portions and standing plates which are orthogonal to each other. A plurality of stator yokes, each of which is formed in an L shape and has a horizontal plate portion facing the end surface of the rotor magnet and a standing plate portion facing the outer peripheral surface of the rotor magnet. And a coil arranged so as to face the horizontal flat plate portion.

【０００６】[0006]

【作用】本考案では、ある程度の厚さを必要とする励磁
用コイルを、ロータマグネットの径方向外方ではなく上
下の端面側に重ねて配置できるので、無理なく小径化が
図れる。また、ステータヨークは従来例の如くコイルを
囲繞するものではなく、コイルに対向して配置するもの
であり、従って、形状としては断面コ字状といった複雑
な形状を要求されることなく、単に平板状のものを折曲
加工するだけで得られるものであり、従来必要であった
深絞り用の金型は不要となる。According to the present invention, the exciting coils, which require a certain thickness, can be arranged on the upper and lower end face sides of the rotor magnet rather than radially outward, so that the diameter can be reduced without difficulty. Further, the stator yoke is not arranged to surround the coil as in the conventional example, but is arranged so as to face the coil. Therefore, the shape is not required to be a complicated shape such as a U-shaped cross section, and is simply a flat plate. It can be obtained simply by bending a sheet-like material, and the die for deep drawing, which was required in the past, is no longer necessary.

【０００７】[0007]

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本考案に係るステッピングモータを示
し、図において符号１はケーシングであり、このケーシ
ング１の上下板部１ａ，１ｂの中央部分には軸受け２，
３が取付けられ、この軸受け２，３によって出力シャフ
ト４が回転自在に支持されている。出力シャフト４には
ロータマグネット５（５ａ，５ｂ，５ｃ）が、出力シャ
フト４の軸線方向所定間隔置きに複数（ここでは３個）
取り付けられている。それらロータマグネット５（５
ａ，５ｂ，５ｃ）は円柱状に形成され、かつ中央の縦断
面Ｍを境として一方の外周面がＳ極、他方の外周面がＮ
極になるように着磁されている。図中上部および下部に
位置するロータマグネット５ａ，５ｃはそれぞれＮ極・
Ｓ極がそれぞれ同じ方向となるように出力シャフト４に
取り付けられ、また中間に位置するロータマグネット５
ｂはそれら上下両側のロータマグネット５ａ，５ｃに対
してＮ極・Ｓ極が逆向きになるように、１８０度ずらさ
れて取り付けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a stepping motor according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 is a casing, and a bearing 2 is provided at the center of the upper and lower plate portions 1a and 1b of the casing 1.
3 is attached, and the output shaft 4 is rotatably supported by the bearings 2 and 3. A plurality of rotor magnets 5 (5a, 5b, 5c) are arranged on the output shaft 4 at predetermined intervals in the axial direction of the output shaft 4 (here, three).
Installed. Those rotor magnets 5 (5
a, 5b, 5c) are formed in a cylindrical shape, and one outer peripheral surface is an S pole and the other outer peripheral surface is N with a central longitudinal section M as a boundary.
It is magnetized so that it becomes a pole. The rotor magnets 5a and 5c located in the upper and lower parts of the figure respectively have N poles.
The rotor magnet 5 is attached to the output shaft 4 so that the S poles are in the same direction, and is located in the middle.
The b is attached by being shifted by 180 degrees so that the north pole and the south pole are opposite to the rotor magnets 5a and 5c on the upper and lower sides.

【０００８】７(７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ)は互いに直交
する水平板部８と起立板部９を有してＬ字状に形成され
たステータヨークであり、上部および下部のロータマグ
ネット５ａ，５ｃに対してぞれぞれ１つ、中間のロータ
マグネット５ｂに対して２つ、全部で４つ設けられてい
る。また、これらステータヨーク７は、水平板部８がロ
ータマグネット５の端面に、また起立板部９がロータマ
グネットの外周面にそれぞれ対向するように配置され
て、ケーシング１に固定されている。ロータマグネット
５ａ，５ｂに対向配置された互いに対をなすステータヨ
ーク７ａ，７ｂは水平板部８をロータマグネット５ａの
下端面およびロータマグネット５ｂの上端面の間に配置
され、また、起立板部９をロータマグネット５ａ，５ｂ
に対し、同じ角度位置となるように配置されている（図
２参照）。他方、ロータマグネット５ｂ，５ｃに対向配
置された互いに対をなす下側のステータヨーク７ｃ，７
ｄは、水平板部８を両ロータマグネット５ｂの下端面お
よびロータマグネット５ｃの上端面の間に配置され、起
立板部９は互いに周方向同じ角度位置になるように、か
つ前記上側のステータヨーク７ａ，７ｂの起立板部９に
対して９０度ずれた位置に配置される。Reference numeral 7 (7a, 7b, 7c, 7d) is an L-shaped stator yoke having a horizontal plate portion 8 and a standing plate portion 9 which are orthogonal to each other, and includes upper and lower rotor magnets 5a, There are four in total, one for each of 5c and two for each of the intermediate rotor magnets 5b. The stator yoke 7 is fixed to the casing 1 with the horizontal plate portion 8 facing the end surface of the rotor magnet 5 and the standing plate portion 9 facing the outer peripheral surface of the rotor magnet. The pair of stator yokes 7a, 7b arranged to face the rotor magnets 5a, 5b has a horizontal plate portion 8 arranged between the lower end surface of the rotor magnet 5a and the upper end surface of the rotor magnet 5b, and the standing plate portion 9 is also provided. The rotor magnets 5a, 5b
On the other hand, they are arranged at the same angular position (see FIG. 2). On the other hand, the lower stator yokes 7c, 7 which are arranged opposite to the rotor magnets 5b, 5c and which are paired with each other.
The horizontal plate portion 8 is disposed between the lower end surfaces of both rotor magnets 5b and the upper end surface of the rotor magnets 5c, and the standing plate portions 9 are at the same angular position in the circumferential direction, and the upper stator yoke is The upright plate portions 7a and 7b are arranged at positions displaced by 90 degrees.

【０００９】そして、上記互いに対をなす上側のステー
タヨーク７ａ，７ｂ間、および下側のステータヨーク７
ｃ，７ｄ間にはそれぞれ励磁用コイル１１，１２が介装
されている。これらコイル１１，１２には制御電源が接
続されており、断続、通電方向、および電流等が任意に
設定できるようになっている。Then, between the upper stator yokes 7a and 7b forming a pair, and between the lower stator yokes 7a and 7b.
Exciting coils 11 and 12 are interposed between c and 7d, respectively. A control power supply is connected to the coils 11 and 12, and the connection / disconnection, energization direction, current, and the like can be arbitrarily set.

【００１０】次に、上記構成のステッピングモータの作
用について説明する。いま、ロータマグネットが図２に
示すような位置にあるとき、コイル１１に通電すること
により、上部のステータヨーク7ａの起立板部９をＮ極
に、また中間部のステータヨーク７ｂの起立板部９をＳ
極になるように励磁する。すると、ロータマグネットは
それら励磁された起立板部９，９から吸引力あるいは反
発力を受けて図に示すように時計方向へ回転する。この
とき、下側のコイル１２への通電は休止しておく。Next, the operation of the stepping motor having the above structure will be described. Now, when the rotor magnet is in the position as shown in FIG. 2, by energizing the coil 11, the standing plate portion 9 of the upper stator yoke 7a becomes the N pole, and the standing plate portion of the intermediate stator yoke 7b. 9 for S
Energize to be a pole. Then, the rotor magnet receives an attractive force or a repulsive force from the excited standing plate portions 9, 9 and rotates clockwise as shown in the figure. At this time, the energization of the lower coil 12 is stopped.

【００１１】次いで、図３に示すように、ロータマグネ
ット５ａ，５ｂが図２の状態から９０度回転したところ
で、上側のコイル１１への通電を休止し、逆に下側のコ
イル１２へ通電し、中間部のステータヨーク７ｃの起立
板部９をＮ極、下側のステータヨーク７ｄの起立板部９
をＳ極になるように励磁する。これにより、ロータマグ
ネット５ｂ，５ｃを時計方向へ回転させることができ
る。Next, as shown in FIG. 3, when the rotor magnets 5a, 5b rotate 90 degrees from the state of FIG. 2, the upper coil 11 is de-energized, and conversely, the lower coil 12 is energized. , The standing plate portion 9 of the intermediate stator yoke 7c is an N pole, and the standing plate portion 9 of the lower stator yoke 7d is
Is excited so that it becomes the S pole. As a result, the rotor magnets 5b and 5c can be rotated clockwise.

【００１２】次に、図４に示す状態に来ると、今度は、
再び下側のコイル１２への通電を休止する一方、上側の
コイル１１に対して前記とは逆方向に通電し、上側のス
テータヨーク７ａの起立板部９をＳ極、中間部のステー
タヨーク７ｂの起立板部９をＮ極になるように励磁す
る。これにより、ロータマグネット５ａ，５ｂを時計方
向へ回転させる力を与える。Next, in the state shown in FIG. 4, this time,
While the energization to the lower coil 12 is stopped again, the upper coil 11 is energized in the opposite direction to the above, and the standing plate portion 9 of the upper stator yoke 7a is the S pole and the intermediate stator yoke 7b. The standing plate 9 is excited so as to have the N pole. This gives a force to rotate the rotor magnets 5a and 5b in the clockwise direction.

【００１３】 また、さらに回転が進み、図５に示す位
置に来ると、上側のコイル１１への通電を休止し、また
下側のコイル１２への通電を行い、中間部のステータヨ
ーク７ｃの起立板部９をＳ極、下部のステータヨーク７
ｄの起立板部９をＮ極に励磁する。これにより、ロータ
マグネット５ｂ，５ｃを時計方向へ回転させることがで
きる。Further, when the rotation further progresses to reach the position shown in FIG. 5, the upper coil 11 is de-energized and the lower coil 12 is de-energized, so that the intermediate stator yoke 7c is erected. The plate portion 9 is the S pole and the lower stator yoke 7 is
The standing plate portion 9 of d is excited to the N pole. As a result, the rotor magnets 5b and 5c can be rotated clockwise.

【００１４】以上が１サイクルであり、これを繰り返す
ことにより、ロータマグネット５（５ａ，５ｂ，５ｃ）
を連続的に回転させることができ、その回転を出力シャ
フト４から取り出すことができる。The above is one cycle, and by repeating this, the rotor magnets 5 (5a, 5b, 5c)
Can be continuously rotated and its rotation can be taken out from the output shaft 4.

【００１５】この構成のステッピングモータによれば、
ある程度の厚さを必要とする励磁用コイル１１，１２
を、ロータマグネット５の外方ではなく、それらロータ
リマグネット５に対し上下方向にずらして配置できるの
で、無理なく小径化が図れる。具体的には、必要なトル
ク、回転数等によっても異なるが、従来せいぜい８ｍｍ
程度までしか小径化できなかったものが、２ｍｍ前後ま
で小径化できることなった。According to the stepping motor having this structure,
Exciting coils 11, 12 requiring a certain thickness
Can be arranged vertically offset with respect to the rotary magnets 5 rather than outside the rotor magnets 5, so that the diameter can be reasonably reduced. Specifically, it varies depending on the required torque, number of revolutions, etc.
Although the diameter could be reduced only to a certain extent, the diameter could be reduced to around 2 mm.

【００１６】また、ステータヨーク７はコイル１１，１
２の外側ではなく、コイルに対向して配置するものであ
り、従って、形状としては断面コ字状といった複雑な形
状を要求されることなく、単に平板状のものを折曲加工
するだけで得られるものであり、従来必要であった深絞
り用の金型は不要となり、製作上有利となる。The stator yoke 7 is composed of coils 11, 1
It is arranged not to the outside of 2 but to face the coil. Therefore, it does not require a complicated shape such as a U-shaped cross section, and can be obtained by simply bending a flat plate. Therefore, the die for deep drawing, which was necessary in the past, is not required, which is advantageous in manufacturing.

【００１７】なお、上記各実施例では、各ステータヨー
ク７の水平板部８を両ロータマグネット５の間に位置さ
せ、それら水平板部８の間にコイル１１，１２を位置さ
せているが、これに限られることなく、水平板部８をロ
ータマグネット５ａ，５ｃの外端面側に位置させ、コイ
ルもロータマグネット５ａ，５ｃの上下端面の外側に位
置させるようにしてもよい。また、上記実施例では１相
励磁に本考案を適用した場合を例に採って説明したが、
これに限られることなく、２相励磁あるいは１ー２相励
磁にも本考案は適用可能である。In each of the above embodiments, the horizontal plate portion 8 of each stator yoke 7 is located between the two rotor magnets 5, and the coils 11 and 12 are located between the horizontal plate portions 8. Without being limited to this, the horizontal plate portion 8 may be located on the outer end surface side of the rotor magnets 5a and 5c, and the coil may be located outside the upper and lower end surfaces of the rotor magnets 5a and 5c. In the above embodiment, the case where the present invention is applied to one-phase excitation has been described as an example.
Without being limited to this, the present invention can be applied to two-phase excitation or one-two-phase excitation.

【００１８】[0018]

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、あ
る程度の厚さを必要とする励磁用コイルを、ロータマグ
ネットの径方向外方ではなく、ロータマグネットに対し
上下方向にずらして配置できるので、無理なく小径化が
図れる。また、ステータヨークはコイルを囲繞する如く
配置するのではなく、コイルに対向して配置するもので
あり、形状としては断面コ字状といった複雑な形状を要
求されなく、単に平板状のものを折曲加工すれば得られ
るものであり、従来必要であった深絞り用の金型は不要
となり、製作上有利となる。As described above, according to the present invention, the exciting coil, which requires a certain amount of thickness, can be arranged vertically offset with respect to the rotor magnet rather than radially outward of the rotor magnet. Therefore, the diameter can be reduced without difficulty. Further, the stator yoke is not arranged so as to surround the coil but is arranged so as to face the coil. The shape of the stator yoke is not required to be a complicated shape such as a U-shaped cross section, and a flat plate is simply folded. It can be obtained by bending, which eliminates the need for a deep drawing die, which is conventionally required, which is advantageous in manufacturing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】図１は本考案の一実施例の一部を断面した斜視
図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view of an embodiment of the present invention.

【図２】図２はその作用を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the operation.

【図３】図３はその作用を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing the operation.

【図４】図４はその作用を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing the operation.

【図５】図５はその作用を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the action.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４ 出力シャフト ５(５ａ,５ｂ,５ｃ) ロータマグネット ７(７ａ,７ｂ,７ｃ,７ｄ) ステータヨーク ８ 水平板部 ９ 起立板部 １１ コイル １２ コイル 4 Output shaft 5 (5a, 5b, 5c) Rotor magnet 7 (7a, 7b, 7c, 7d) Stator yoke 8 Water plate part 9 Standing plate part 11 Coil 12 Coil

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 シャフトの外周に該シャフトの軸線方向
所定間隔置きに複数配置されたロータマグネットと、 互い直交する水平板部と起立板部を有してＬ字状に形成
され、水平板部がロータマグネットの端面に、また起立
板部がロータマグネットの外周面にそれぞれ対向して配
置された複数のステータヨークと、 該ステータヨークの水平板部に対向して配置されたコイ
ルと、 を備えてなるステッピングモータ。1. A horizontal plate part having an L-shape having a plurality of rotor magnets arranged on the outer periphery of the shaft at predetermined intervals in the axial direction of the shaft, and a horizontal plate part and a standing plate part orthogonal to each other. A plurality of stator yokes arranged on the end surface of the rotor magnet and a standing plate portion on the outer peripheral surface of the rotor magnet, respectively, and a coil arranged on the horizontal plate portion of the stator yoke. A stepping motor.