JPH1155929A - Electromagnetic drive motor and equipment thereof - Google Patents
Electromagnetic drive motor and equipment thereofInfo
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- JPH1155929A JPH1155929A JP22190897A JP22190897A JPH1155929A JP H1155929 A JPH1155929 A JP H1155929A JP 22190897 A JP22190897 A JP 22190897A JP 22190897 A JP22190897 A JP 22190897A JP H1155929 A JPH1155929 A JP H1155929A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電磁駆動モータおよび
電磁駆動モータ装置に関し、特にステッピングモータの
スラスト方向での薄型化を図るためのモータ構成に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic drive motor and an electromagnetic drive motor device, and more particularly to a motor structure for reducing the thickness of a stepping motor in a thrust direction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電磁駆動モータとしてのステッピ
ングモータの構成としては、特開平３−２０７２５４
号、特許公報第２５６６０３１号で示すようにロータの
外周面に所定のピッチで着磁部を形成する一方、ロータ
の回転出力を伝達する為のギアを着磁部に対してスラス
ト方向にずれた位置に形成するよう構成していた。2. Description of the Related Art Conventionally, a configuration of a stepping motor as an electromagnetic drive motor is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-207254.
As shown in Japanese Patent No. 2566031, while a magnetized portion is formed at a predetermined pitch on the outer peripheral surface of the rotor, a gear for transmitting the rotational output of the rotor is shifted in the thrust direction with respect to the magnetized portion. It was configured to be formed at the position.
【０００３】特に、特開平３−２０７２５４号には、ロ
ータ外周面着磁部に対してその着磁中心に溝部を設ける
ことで多くのコギングトルクによる安定なロータ停止位
置を設けることができることが開示されている。In particular, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-207254 discloses that a stable rotor stop position due to a large cogging torque can be provided by providing a groove at the center of magnetization of the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor. Have been.
【０００４】一方、特許公報第２５６６０３１号におい
ては、ロータ外周面着磁部に対してその着磁中心から所
定量ずれた位置に溝部を設けることで通電を切った時に
はコギングによるロータ引き寄せ方向を特定して高精度
な停止位置を得る（通電を切った時でのコギング力によ
るロータ回転を時計方向または反時計方向に特定させ、
停止位置精度を１／２とする。即ち、通電を切った時に
不安定となる停止位置で通電を切ると、コギングトルク
によって、時計方向へ１ステップ分ずれるか、反時計方
向へ１ステップ分ずれるかを特定できず、結果的に±１
ステップの誤差が生じることを防止して１ステップ以内
の停止精度とする構成）ことのできる電磁駆動モータが
提案されている。On the other hand, in Japanese Patent Publication No. 2566031, by providing a groove at a position deviated from the center of magnetization by a predetermined amount with respect to the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor, when the power is cut off, the rotor pulling direction by cogging is specified. To obtain a high-precision stop position (specify the clockwise or counterclockwise rotation of the rotor due to the cogging force when the power is turned off,
The stop position accuracy is set to 1/2. That is, if the power is turned off at a stop position that becomes unstable when the power is turned off, it is not possible to specify whether the shift is one step in the clockwise direction or one step in the counterclockwise direction due to the cogging torque. 1
An electromagnetic drive motor has been proposed which can prevent a step error from occurring and achieve stop accuracy within one step).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ロータの回転力を伝達する為のギアをロータ
外周面着磁部かつ外周面着磁部に設けた溝部に対してス
ラスト方向にずれた位置に形成するように構成している
為、ロータとステータ等にて構成される電磁駆動モータ
として回転出力伝達の為のギア分だけスラスト方向に飛
び出した形となり、即ちスラスト方向大の電磁駆動モー
タとなっていた。従って、このままの形にてこの電磁駆
動モータを製品に搭載すると、製品として大型化してし
まう危険性がある。このことは近年の製品コンパクト化
に逆行するものであり、製品としての魅力が欠けてしま
うという問題点が生じていた。However, in the above-mentioned prior art, the gear for transmitting the rotational force of the rotor is shifted in the thrust direction with respect to the magnetized portion on the outer circumferential surface of the rotor and the groove provided on the magnetized portion on the outer circumferential surface. The electromagnetic drive motor is composed of a rotor and a stator, so that it protrudes in the thrust direction by the gear for transmitting the rotational output, that is, the electromagnetic drive is large in the thrust direction. It was a motor. Therefore, if this electromagnetic drive motor is mounted on a product in this state, there is a risk that the product will be enlarged. This is contrary to recent product downsizing, and there has been a problem that the attractiveness of the product is lost.
【０００６】したがって、本発明の目的は、電磁駆動モ
ータ（ステッピングモータ）内のロータの外周面着磁部
と回転出力伝達ギアを共通化することで電磁駆動モータ
のスラスト方向、特に回転出力伝達ギア部分のスラスト
方向の出っ張りを無くしてコンパクト、かつ高精度な電
磁駆動モータを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to share a rotation output transmission gear with the outer peripheral surface magnetized portion of a rotor in an electromagnetic drive motor (stepping motor) so that a thrust direction of the electromagnetic drive motor, particularly a rotation output transmission gear, is used. An object of the present invention is to provide a compact and high-precision electromagnetic drive motor by eliminating the protrusion of the portion in the thrust direction.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
本発明は、第１に、外周面に所定のピッチで着磁部を有
してなるロータと、該ロータの外周面着磁部に対して電
気角で略９０°の開角をもって形成した２つの磁極部を
有する第１及び第２のステータと、を備えた電磁駆動モ
ータにおいて、前記第１及び第２のステータの２つの磁
極部を電気角で略１８０°離間して形成すると共にこれ
らの第１及び第２のステータを電気角で（９０＋１８０
ｍ）°（ここで、ｍは０または正の整数である）離間し
て配置し、前記ロータの外周面着磁部に該ロータの磁極
数に対して整数倍の歯を持つギアを形成したことによ
り、該ギアの谷部が特開平３−２０７２５４号における
ロータ外周面着磁部に設けた溝部と同様な役目（ギアの
谷部が溝分の代用）、即ち、多くのコギングトルクによ
る安定なロータ停止位置を設けることができる（ロータ
の磁極数に対して整数倍の歯を持つギアにしたことでロ
ータ磁極に対しての溝の位相、即ちロータ磁極に対して
のギアの谷部の位相を一致することが可能）一方、ロー
タの外周面着磁部と回転出力伝達ギアとを共通化できる
ことで、従来での回転出力伝達ギア部のスラスト方向の
出っ張りの無いコンパクトな電磁駆動モータを提供でき
る。In order to achieve the above object,
According to the present invention, first, a rotor having a magnetized portion at a predetermined pitch on an outer peripheral surface, and a rotor formed with an open angle of about 90 electrical degrees relative to the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor. And a first and a second stator having two magnetic pole portions, wherein the two magnetic pole portions of the first and second stators are formed at an electrical angle of approximately 180 ° apart from each other, and The first and second stators are moved in electrical angle (90 + 180).
m) ° (where m is 0 or a positive integer) spaced apart, and a gear having teeth of an integral multiple of the number of magnetic poles of the rotor was formed on the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor. Thus, the valley of the gear has the same function as the groove provided in the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor in JP-A-3-207254 (the valley of the gear substitutes for the groove), that is, stability due to a large cogging torque. (A gear having teeth that is an integral multiple of the number of magnetic poles of the rotor enables the phase of the groove with respect to the rotor magnetic pole, ie, the valley of the gear with respect to the rotor magnetic pole, to be provided). (The phases can be matched.) On the other hand, since the outer peripheral surface magnetized portion of the rotor and the rotation output transmission gear can be shared, a conventional compact electromagnetic drive motor having no protrusion in the thrust direction of the rotation output transmission gear can be used. Can be provided.
【０００８】本発明は、第２に、前述の構成に加えて、
前記ロータの外周面着磁部の着磁中心を、前記ギアの谷
部の中心に対して所定角度だけずらして構成したことに
より、該ギアの谷部が特許公報登録第２５６６０３１号
におけるロータ外周面着磁中心から所定量ずれた位置に
設けた溝部と同様な役目（ギア谷部が溝部の代用）、即
ち、通電を切った時にはコギングによるロータ引き寄せ
方向を特定して高精度な停止位置を得る一方、ロータの
外周面着磁部と回転出力伝達ギアとを共通化できること
で、従来での回転出力伝達ギア部のスラスト方向の出っ
張りの無いコンパクトな電磁駆動モータを提供できる。[0008] The present invention secondly provides, in addition to the above-described configuration,
The magnetized center of the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor is shifted by a predetermined angle with respect to the center of the valley of the gear, so that the valley of the gear has the rotor outer peripheral surface in Japanese Patent Publication No. 2566031. A role similar to the groove provided at a position shifted by a predetermined amount from the magnetization center (the gear valley substitutes for the groove), that is, when the power is turned off, the direction of pulling the rotor by cogging is specified to obtain a highly accurate stop position. On the other hand, since the outer peripheral surface magnetized portion of the rotor and the rotation output transmission gear can be shared, it is possible to provide a compact electromagnetic drive motor having no protrusion in the thrust direction of the conventional rotation output transmission gear portion.
【０００９】本発明は、第３に、外周面に所定のピッチ
で着磁部を有してなるロータと、該ロータの外周面着磁
部に対して電気角で略９０°の開角をもって形成した２
つの磁極部を有した第１及び第２のステータと、前記ロ
ータからの回転出力を受けて駆動する被駆動部材と、を
備えた電磁駆動モータ装置において、前記第１及び第２
のステータの２つの磁極部を電気角で略１８０°離間し
て形成すると共にこれらの第１及び第２のステータを電
気角で（９０＋１８０ｍ）°（ここで、ｍは０または正
の整数である）離間して配置し、前記ロータの外周面着
磁層に該ロータの磁極数に対して整数倍の歯を持つギア
を形成し、該ギアと連結前記被駆動部材側のギアを非磁
性体によって形成することにより、該ギアの谷部が特開
平３−２０７２５４号におけるロータ外周面着磁部に設
けた溝部と同様な役目（ギアの谷部が溝部の代用）、即
ち、多くのコギングトルクによる安定なロータ停止位置
を設けることをができる（ロータの磁極数に対して整数
倍の歯を持つギアにしたことでロータテ磁極に対して溝
の位相、即ちロータ磁極に対してのギアの谷部の位相を
一致することが可能）一方、ロータの外周面着磁部と回
転出力伝達ギアとを共通化できることで、従来での回転
出力伝達ギア部のスラスト方向の出っ張りの無いコンパ
クトな電磁駆動モータを提供でき、さらにその電磁駆動
モータにより駆動される被駆動部材を非磁性体としたこ
とでロータと被駆動部材との間で磁気エンコーダ手段回
路が閉成することによるロータ回転効率ダウンの発生の
無い高性能な電磁駆動モータ装置を提供できる。Third, the present invention provides a rotor having a magnetized portion at a predetermined pitch on the outer peripheral surface, and an opening angle of approximately 90 ° in electrical angle with respect to the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor. Formed 2
An electromagnetically driven motor device comprising: first and second stators each having two magnetic pole portions; and a driven member that receives and drives a rotation output from the rotor.
And the first and second stators are formed at an electrical angle of (90 + 180 m) ° (where m is 0 or a positive integer). A) a gear having teeth that is an integral multiple of the number of magnetic poles of the rotor is formed on the outer peripheral surface magnetized layer of the rotor, and the gear on the driven member side is connected to the gear; The valley of the gear has the same function as the groove provided in the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor in JP-A-3-207254 (the valley of the gear substitutes for the groove), that is, a large cogging torque. (A gear having teeth that is an integral multiple of the number of magnetic poles of the rotor makes it possible to provide a stable rotor stop position due to the groove phase with respect to the rotatable magnetic pole, that is, the valley of the gear with respect to the rotor magnetic pole. It is possible to match the phases of the parts On the other hand, since the outer peripheral surface magnetized portion of the rotor and the rotation output transmission gear can be shared, a compact electromagnetic drive motor without the conventional protrusion of the rotation output transmission gear portion in the thrust direction can be provided. A high-performance electromagnetic drive motor device in which the driven member driven by the motor is made of a non-magnetic material so that the magnetic encoder means circuit is closed between the rotor and the driven member so that the rotation efficiency of the rotor does not decrease. Can be provided.
【００１０】本発明は、第４に、前述の構成に加えて、
前記ロータの外周面着磁部の着磁中心を、前記ギアの谷
部の中心に対して所定角度だけずらして構成したことに
より、該ギアの谷部が特許公報第２５６６０３１号にお
けるロータ外周面着磁中心から所定量ずれた位置に設け
た溝部と同様な役目（ギア谷部が溝部の代用）、即ち、
通電を切った時にはコギングによるロータ引き寄せ方向
を特定して高精度な停止位置を得られる電磁駆動モータ
を提供することができる一方、ロータの外周面着磁部と
回転出力伝達ギアとを共通できることで従来での回転出
力伝達ギア部のスラスト方向の出っ張りの無いコンパク
トな電磁駆動モータが提供でき、さらに電磁駆動モータ
により駆動される被駆動部材を非磁性体としたことで、
ロータと被駆動部材との間で磁気回路が閉成することに
よるロータ回転効率ダウンの発生の無い高性能な電磁駆
動モータ装置を提供できる。[0010] The present invention fourthly provides, in addition to the above-described configuration,
The magnetized center of the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor is shifted by a predetermined angle with respect to the center of the valley of the gear, so that the valley of the gear is attached to the outer peripheral surface of the rotor disclosed in Japanese Patent Publication No. 25666031. A role similar to the groove provided at a position shifted by a predetermined amount from the magnetic center (the gear valley substitutes for the groove), that is,
When the energization is cut off, it is possible to provide an electromagnetic drive motor that can obtain a high-precision stop position by specifying the rotor pulling direction due to cogging, while allowing the outer peripheral surface magnetized portion of the rotor and the rotation output transmission gear to be common. By providing a compact electromagnetic drive motor with no protrusion in the thrust direction of the conventional rotation output transmission gear section, and by using a non-magnetic material for the driven member driven by the electromagnetic drive motor,
It is possible to provide a high-performance electromagnetic drive motor device in which the rotation efficiency of the rotor does not decrease due to the closing of the magnetic circuit between the rotor and the driven member.
【００１１】[0011]
（実施例１）以下、本発明の電磁駆動モータの実施例１
としての構成を図１、図２を参照して説明する。図１は
本発明の電磁駆動モータ（ステッピングモータ）の斜視
図であり、図２は電磁駆動モータ（ステッピングモー
タ）の正面図である。図において、１は第１のステータ
であり、第１のステータ１は、例えばケイ素鋼板を積層
して作られ、略コの字形状を成す。また、第１のステー
タ１には第１及び第２の伸長部１ａ、１ｂが設けられ、
伸長部１ａ、１ｂの先端部には、それぞれ後述するロー
タ５の外周面と所定の空隙を介して対向する第１及び第
２の磁極部１ｃ、１ｄが設けられている。尚、第１のス
テータ１の第１及び第２の磁極部１ｃ、１ｄはそれぞれ
電気角で略９０°の開角を有するとともに、互いに電気
角で１８０°離間されている。さらに、第１のステータ
１には位置決め用の穴１ｅが設けられている。(Embodiment 1) Hereinafter, Embodiment 1 of the electromagnetic drive motor of the present invention will be described.
Will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a perspective view of an electromagnetic drive motor (stepping motor) of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the electromagnetic drive motor (stepping motor). In the figure, reference numeral 1 denotes a first stator, and the first stator 1 is formed by stacking, for example, silicon steel plates, and has a substantially U-shape. Also, the first stator 1 is provided with first and second extending portions 1a and 1b,
First and second magnetic pole portions 1c and 1d are provided at the distal end portions of the extension portions 1a and 1b, respectively, and oppose an outer peripheral surface of a rotor 5 to be described later via a predetermined gap. The first and second magnetic pole portions 1c and 1d of the first stator 1 each have an opening angle of approximately 90 ° in electrical angle and are 180 ° apart from each other. Further, the first stator 1 is provided with a positioning hole 1e.
【００１２】２は第１のステータ１の伸長部１ａに装着
される第１のコイルであり、第１のコイル２は、プラス
チックで作られたボビン２ａに銅線２ｂを巻き回し、ボ
ビン２ａに圧入された端子２ｃ、２ｄに銅線２ｂの両端
すなわち巻き始めと巻き終わりを半田付け等の手段によ
り、電気的に接続して成るものである。Reference numeral 2 denotes a first coil mounted on the extension portion 1a of the first stator 1. The first coil 2 winds a copper wire 2b around a bobbin 2a made of plastic, and turns the bobbin 2a. Both ends of the copper wire 2b, ie, the beginning and end of the winding, are electrically connected to the press-fitted terminals 2c and 2d by means such as soldering.
【００１３】３は第２のステータであり、第２のステー
タ３も第１のステータ１と同様に例えばケイ素鋼板を積
層して作られ、略コの字形状を成す。また、第２のステ
ータ３には第１及び第２の伸長部３ａ、３ｂが設けら
れ、伸長部３ａ、３ｂの先端部には、それぞれ後述する
ロータ５の外周面と所定の空隙を介して対向する第１及
び第２の磁極部３ｃ、３ｄが設けられている。尚、第２
のステータ３の第１及び第２の磁極部３ｃ、３ｄはそれ
ぞれ電気角で略９０°の開角を有すると共に、互いに電
気角で１８０°離間されている。さらに、第２のステー
タ３には位置決め用の穴３ｅが設けられている。Reference numeral 3 denotes a second stator. Like the first stator 1, the second stator 3 is formed by laminating silicon steel plates, for example, and has a substantially U-shape. Further, the second stator 3 is provided with first and second extending portions 3a and 3b, and the leading ends of the extending portions 3a and 3b are respectively provided with a predetermined gap with an outer peripheral surface of a rotor 5 described later. Opposite first and second magnetic pole portions 3c, 3d are provided. The second
The first and second magnetic pole portions 3c and 3d of the stator 3 have an opening angle of about 90 ° in electrical angle and are separated from each other by 180 ° in electrical angle. Further, the second stator 3 is provided with a positioning hole 3e.
【００１４】４は第２のステータ３の伸長部３ａに装着
されてる第２のコイルであり、第２のコイル４は、前記
第１のコイル２と同様にプラスチックで作られたボビン
４ａに鋼線４ｂを巻き回し、前記ボビン４ａに圧入され
た端子４ｃ、４ｄに銅線４ｂの両端すなわち巻き始めと
巻き終わりを半田付け等の手段により、電気的に接続し
て成るものである。尚、端子２ｃ、２ｄ、４ｃ、４ｄが
図示せぬドライブ回路に接続されることで電磁駆動モー
タとして駆動可能となる。Reference numeral 4 denotes a second coil mounted on the extension portion 3a of the second stator 3. The second coil 4 is made of steel like a bobbin 4a made of plastic like the first coil 2. The wire 4b is wound, and both ends of the copper wire 4b, that is, the start and end of the copper wire 4b are electrically connected to the terminals 4c and 4d pressed into the bobbin 4a by means such as soldering. The terminals 2c, 2d, 4c, and 4d can be driven as an electromagnetic drive motor by being connected to a drive circuit (not shown).
【００１５】５は電磁駆動モータの駆動源となるロータ
であり、ロータ５はプラスチックマグネットによって作
られ、回転軸５ａ、５ｂが一体成形され、外周面に６極
の磁極ができる様に着磁されている。また、ロータ５の
外周面にはギア５ｃが形成されており、ギア５ｃの谷部
がロータ５の磁極のそれぞれＮ極及びＳ極の中心位置に
一致するよう形成されている。また、ギア５ｃは非磁性
体によって構成された被駆動部材に連結している（図２
参照）。被駆動部材を非磁性体とした理由としてはロー
タと被駆動部材との間で磁気回路が閉成することによる
ロータ回転効率ダウンを発生させないようににする為で
ある。Reference numeral 5 denotes a rotor serving as a drive source of the electromagnetic drive motor. The rotor 5 is made of a plastic magnet, and the rotating shafts 5a and 5b are integrally formed and magnetized so that six magnetic poles are formed on the outer peripheral surface. ing. A gear 5c is formed on the outer peripheral surface of the rotor 5, and the valleys of the gear 5c are formed so as to coincide with the center positions of the N and S poles of the magnetic poles of the rotor 5, respectively. The gear 5c is connected to a driven member made of a non-magnetic material (FIG. 2).
reference). The reason why the driven member is made of a non-magnetic material is to prevent a decrease in rotor rotational efficiency due to closing of a magnetic circuit between the rotor and the driven member.
【００１６】６は、例えばプラスチックにより一体成形
で作られたモータ固定部材であり、モータ固定部材６に
は第１のステータ１の穴１ｅを嵌合して第１のステータ
１自体の位置決めを行う為の位置決めピン６ａと、第２
のステータ３の穴３ｅを嵌合して第２のステータ３自体
の位置決めを行う為の位置決めピン６ｂとを有してい
る。また、モータ固定部材６にはロータ５の回転軸５ｂ
を嵌合する穴６ｃを有しており、ロータ５を回転自在に
軸支している。一方、ロータ５の回転軸５ａは、後述す
る軸受部材７に設けられた穴７ａに嵌合されることで回
転自在に軸支される。Reference numeral 6 denotes a motor fixing member integrally formed of, for example, plastic. The motor fixing member 6 is fitted with a hole 1e of the first stator 1 to position the first stator 1 itself. Positioning pin 6a for
And a positioning pin 6b for fitting the hole 3e of the stator 3 to position the second stator 3 itself. The motor fixing member 6 has a rotating shaft 5 b of the rotor 5.
And the rotor 5 is rotatably supported. On the other hand, the rotating shaft 5a of the rotor 5 is rotatably supported by being fitted into a hole 7a provided in a bearing member 7 described later.
【００１７】７は、例えばプラスチックの一体成形によ
り作られ、ロータ５の回転軸５ａを軸支する穴７ａと、
フック７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆが設けられてい
る。これらのフック７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆはそ
れぞれモータ固定部材６に設けられた段差を有する溝６
ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈ（６ｇと６ｈは図示せず）
と係合し、段差フックが係止することにより軸受部材７
はモータ固定部材６に固定される。尚、軸受部材７とモ
ータ固定部材６との位置決めは、モータ固定部材６に設
けたピン６ｉ、６ｊに軸受部材７に設けた穴７ｇ、７ｈ
が嵌入することで行われる。A hole 7a, which is formed by, for example, integral molding of plastic and supports the rotating shaft 5a of the rotor 5,
Hooks 7b, 7c, 7d, 7e, 7f are provided. These hooks 7 b, 7 c, 7 d, 7 e, and 7 f are respectively provided in a stepped groove 6 provided in the motor fixing member 6.
d, 6e, 6f, 6g, 6h (6g and 6h are not shown)
And the step hook is locked, so that the bearing member 7
Is fixed to the motor fixing member 6. The positioning of the bearing member 7 and the motor fixing member 6 is performed by using pins 6i and 6j provided on the motor fixing member 6 with holes 7g and 7h provided on the bearing member 7.
Is inserted.
【００１８】次に、図２を参照して、第１のステータ１
の磁極部１ｃ、１ｄ、第２のステータ３の磁極部３ｃ、
３ｄの位相関係について説明する。前述の通り、各磁極
部１ｃと１ｄ、３ｃと３ｄは、電気角で略９０°の開角
を有し、第１のステータ１の磁極部１ｃ、１ｄは互いに
電気角で略１８０°離間されている。また、第２のステ
ータ３の磁極部３ｃ、３ｄも互いに電気角で略１８０°
離間している。また、第１のステータ１の磁極部１ｃと
第２のステータ３の磁極部３ｃは互いに電気角で４５０
°離間しており、これは第１のステータ１と第２のステ
ータ３の位相が９０°であることと等価であり、周知の
２相のステッピングモータの駆動方法、例えば１相励
磁、２相励磁、１−２相励磁法等により、時計方向ある
いは反時計方向に回転可能とするものである。Next, referring to FIG. 2, the first stator 1
, The magnetic pole portions 3c of the second stator 3,
The 3d phase relationship will be described. As described above, each of the magnetic pole portions 1c and 1d, 3c and 3d has an opening angle of approximately 90 ° in electrical angle, and the magnetic pole portions 1c and 1d of the first stator 1 are separated from each other by approximately 180 ° in electrical angle. ing. The magnetic pole portions 3c and 3d of the second stator 3 also have an electrical angle of about 180 ° with each other.
Separated. The magnetic pole part 1c of the first stator 1 and the magnetic pole part 3c of the second stator 3 have an electrical angle of 450 with each other.
°, which is equivalent to the phase of the first stator 1 and the second stator 3 being 90 °, and a known method of driving a two-phase stepping motor, for example, one-phase excitation, two-phase It can be rotated clockwise or counterclockwise by excitation, 1-2 phase excitation, or the like.
【００１９】次に、図２、図３を参照して本実施例によ
る電磁駆動モータの駆動源となるステッピングモータの
コギングトルクについて説明する。尚、図３は図２にお
けるロータの着磁中心にギアの谷部を有するステッピン
グモータにおける各相の出力トルク、コギングトルク及
び全体のコギングトルクを表す図である。ここで角度
は、着磁のＮ極、Ｓ極一対を３６０°とする電気角で示
し、モータの回転方向は反時計回り方向である。角度０
°は図２に示した位置即ち着磁の中心方向が第１のステ
ータ１の磁極の中心と一致する位置を表している。Next, the cogging torque of the stepping motor serving as the drive source of the electromagnetic drive motor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram showing the output torque, cogging torque and overall cogging torque of each phase in a stepping motor having a gear trough at the center of magnetization of the rotor in FIG. Here, the angle is represented by an electrical angle of 360 ° between a pair of N and S poles of magnetization, and the rotation direction of the motor is a counterclockwise direction. Angle 0
Represents the position shown in FIG. 2, that is, the position where the direction of the center of magnetization coincides with the center of the magnetic pole of the first stator 1.
【００２０】図３において、Ａは図２の第１のステータ
１の磁極１ｃにＳ極が発生する様に第１のコイル２に通
電を行った際の第１のステータ１とロータ５に作用し合
うトルクを示し、ＣＡは第１のステータ１とロータ５に
作用し合うコギングトルクを表す。また同様にＢは第２
のステータ３の磁極３ｃにＮ極が発生する様に第２のコ
イル４に通電を行った際の第２のステータ３とロータ５
に作用し合うトルクを示し、ＣＢは第２のステータ３と
ロータ５に作用し合うコギングトルクを表す。Ｃは第１
のステータ１及び第２のステータ３の双方によって発生
するコギングトルクであり、前記ＣＡとＣＢの和であ
る。In FIG. 3, A indicates an action on the first stator 1 and the rotor 5 when the first coil 2 is energized so that an S pole is generated in the magnetic pole 1c of the first stator 1 in FIG. CA indicates a cogging torque acting on the first stator 1 and the rotor 5. Similarly, B is the second
The second stator 3 and the rotor 5 when the second coil 4 is energized so that the N pole is generated in the magnetic pole 3c of the stator 3 of FIG.
, And CB represents a cogging torque acting on the second stator 3 and the rotor 5. C is 1st
Is the cogging torque generated by both the stator 1 and the second stator 3, and is the sum of CA and CB.
【００２１】この図３の特性線図より明らかな様に本実
施例による電磁駆動モータ（ステッピングモータ）は、
ロータ５の１回転中に着磁極数の２倍の数のコギングト
ルクによる安定な停止位置を有することができた為（従
来ではコギングトルクによる安定な停止位置は着磁極数
に等しい数しか無かった）、高精度な電磁駆動モータを
得ることができる（その停止位置は１相通電位置に等し
い位置である）。As is clear from the characteristic diagram of FIG. 3, the electromagnetic drive motor (stepping motor) according to this embodiment is
Because a stable stop position due to cogging torque twice the number of magnetized poles could be provided during one rotation of the rotor 5 (conventionally, there were only a number of stable stop positions due to cogging torque equal to the number of magnetized poles). ), It is possible to obtain a high-precision electromagnetic drive motor (the stop position is a position equal to the one-phase energizing position).
【００２２】尚、第１のコイル２に通電した時の安定な
停止位置は、第１のステータ１が発生したコギングトル
クによる安定な停止位置と一致し、また、第２のコイル
４に通電した時の安定な停止位置は、第２のステータ３
が発生したコギングトルクによる安定な停止位置と一致
する。また、第１のコイル２及び第２のコイル４共に通
電を行った場合の停止点Ｓ及びＳ’はコギングトルクに
よる不安定な停止位置と一致する。The stable stop position when the first coil 2 is energized coincides with the stable stop position due to the cogging torque generated by the first stator 1 and the second coil 4 is energized. The stable stop position when the second stator 3
Coincides with a stable stop position due to the generated cogging torque. The stop points S and S 'when both the first coil 2 and the second coil 4 are energized coincide with the unstable stop position due to the cogging torque.
【００２３】（実施例２）以下、本発明の電磁駆動モー
タの実施例２を図４、図５を参照して説明する。尚、実
施例２での電磁駆動モータとしの構成は、ロータ５１以
外は実施例１と同じである為、ロータ５１以外の構成の
詳細説明は省略する。この実施例２でのロータ５１と第
１の実施例でのロータ５と異なる点は、ギアの谷部中心
Ｐがそれぞれ着磁中心Ｑに対して反時計回り方向にθだ
けずれた位置に設けられている点である。(Embodiment 2) Hereinafter, an electromagnetic drive motor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The configuration of the electromagnetic drive motor according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment except for the rotor 51, so that detailed description of the configuration other than the rotor 51 is omitted. The difference between the rotor 51 of the second embodiment and the rotor 5 of the first embodiment is that the center P of the valley of the gear is provided at a position deviated by θ in the counterclockwise direction with respect to the magnetization center Q. It is a point that is.
【００２４】図４は電磁駆動モータ（ステッピングモー
タ）の正面図であり、図５は図４におけるロータの着磁
中心から反時計方向にθだけずれた位置にギアの谷部を
有するステッピングモータにおける各相の出力トルク、
コギングトルク及び全体のコギングトルクを表す図であ
る。ここで、角度は、着磁のＮ極、Ｓ極一対を３６０°
とする電気角で示し、モータの回転方向は反時計回り方
向である。角度０°は図４に示した位置即ち着磁の中心
方向が第１のステータ１の磁極の中心と一致する位置を
表している。FIG. 4 is a front view of an electromagnetic drive motor (stepping motor). FIG. 5 shows a stepping motor having a gear valley at a position deviated by θ in the counterclockwise direction from the center of magnetization of the rotor in FIG. Output torque of each phase,
It is a figure showing a cogging torque and the whole cogging torque. Here, the angle is 360 ° for a pair of magnetized N and S poles.
The rotation direction of the motor is a counterclockwise direction. The angle 0 ° represents the position shown in FIG. 4, that is, the position where the center direction of the magnetization coincides with the center of the magnetic pole of the first stator 1.
【００２５】図５において、Ａは図４の第１のステータ
１の磁極１ｃにＳ極が発生する様に第１のコイル２に通
電を行った際の第１のステータ１とロータ５１に作用し
合うトルクを示し、ＣＡは第１のステータ１とロータ５
１に作用し合うコギングトルクを表す。また同様にＢは
第２のステータ３の磁極３ｃにＮ極が発生する様に第２
のコイル４に通電を行った際の第２のステータ３とロー
タ５１に作用し合うトルクを示し、ＣＢは第２のステー
タ３とロータ５１に作用し合うコギングトルクを表す。
Ｃは第１のステータ１及び第２のステータ３の双方によ
って発生するコギングトルクであり、前記ＣＡとＣＢの
和である。In FIG. 5, A indicates an action on the first stator 1 and the rotor 51 when the first coil 2 is energized so that an S pole is generated in the magnetic pole 1c of the first stator 1 in FIG. And CA indicates the first stator 1 and the rotor 5
1 represents the cogging torque acting on 1. Similarly, B is set to the second position so that the N pole is generated at the magnetic pole 3c of the second stator 3.
Represents the torque acting on the second stator 3 and the rotor 51 when the coil 4 is energized, and CB represents the cogging torque acting on the second stator 3 and the rotor 51.
C is a cogging torque generated by both the first stator 1 and the second stator 3, and is the sum of the above CA and CB.
【００２６】図４、図５に示される様に、ギアの谷部の
中心が着磁の中心に対して反時計回り方向にずらして設
けられた場合は、第１のコイル２と第２のコイル４の双
方に通電を行う２相通電状態でロータ５１が停止する位
置Ｓ及びＳ’において、コギングトルクは必ず正の値と
なる。またコギングトルクによる安定な停止位置は、９
０°及び１８０°で示される１相通電によるロータ５１
の安定な停止位置と一致する。As shown in FIGS. 4 and 5, when the center of the valley of the gear is provided to be shifted in the counterclockwise direction with respect to the center of magnetization, the first coil 2 and the second coil At the positions S and S 'where the rotor 51 stops in a two-phase energized state in which both coils 4 are energized, the cogging torque always has a positive value. The stable stop position by cogging torque is 9
Rotor 51 with one-phase conduction indicated by 0 ° and 180 °
Coincides with a stable stop position.
【００２７】即ち、実施例２の電磁駆動モータにおいて
は、通電状態で安定な停止位置となり、かつその状態で
の無通電状態では安定な停止位置とはならないロータの
位置（２相通電位置）で、ロータ回転を停止させる製品
構成においても（停止位置ではモータへの通電を切って
省電力を図るような構成）、停止精度は時計方向もしく
は反時計方向に１ステップ分しか変化しない為、高精度
な電磁駆動モータを得ることができる。尚、実施例で
は、ロータのマグネットは６極に着磁されているが、当
然のことながら、４極以上の着磁極数を有し、かつその
着磁極数の整数倍のギアを設ければ実施可能である。That is, in the electromagnetic drive motor according to the second embodiment, a stable stop position is obtained in the energized state, and a stable stop position is not obtained in the non-energized state in that state (two-phase energized position). Even in a product configuration in which the rotation of the rotor is stopped (a configuration in which power to the motor is turned off at the stop position to save power), the stop accuracy changes only one step in the clockwise or counterclockwise direction. A simple electromagnetic drive motor can be obtained. In the embodiment, the rotor magnet is magnetized into six poles. However, it is needless to say that the rotor magnet has four or more magnetized poles and a gear having an integral multiple of the magnetized pole number is provided. It is feasible.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、ロータの外周面着磁部にロータの磁極数に対し
て整数倍の歯を持つギアを形成したことでギアの谷部に
て多くのコギングトルクによる安定なロータ停止位置を
設けることができる電磁駆動モータを提供できる一方、
ロータの外周面着磁部と回転出力伝達ギアとを共通化で
きることで従来での回転出力伝達ギア部のスラスト方向
の出っ張りの無いコンパクトな電磁駆動モータが提供で
きるという効果がある。As described above, according to the present invention,
First, by providing a gear having teeth of an integral multiple of the number of magnetic poles of the rotor on the magnetized portion of the outer peripheral surface of the rotor, providing a stable rotor stop position due to a large cogging torque at the valley of the gear. While providing an electromagnetic drive motor that can
Since the outer peripheral surface magnetized portion of the rotor and the rotation output transmission gear can be shared, there is an effect that a conventional compact electromagnetic drive motor having no protrusion in the thrust direction of the rotation output transmission gear portion can be provided.
【００２９】また、本発明によれば、第２に、ロータの
外周面着磁部の着磁中心を、ギア谷部の中心に対して所
定角度だけずらして構成したことで、該ギアの谷部にて
モータへの通電を切った時でのコギングによるロータ引
き寄せ方向を特定して高精度な停止位置を得る電磁駆動
モータを提供することができる一方、ロータの外周面着
磁部と回転出力伝達ギアとを共通化できることで従来で
の回転出力伝達ギア部のスラスト方向の出っ張りの無い
コンパクトな電磁駆動モータが提供できるという効果が
ある。Also, according to the present invention, secondly, the magnetized center of the outer peripheral surface magnetized portion of the rotor is shifted by a predetermined angle with respect to the center of the gear valley, so that the valley of the gear is formed. The electromagnetic drive motor that obtains a high-precision stop position by specifying the rotor pulling direction due to cogging when the power supply to the motor is cut off by the unit can be provided, while the outer peripheral surface magnetized part of the rotor and the rotation output Since the transmission gear can be used in common, there is an effect that it is possible to provide a compact electromagnetic drive motor having no protrusion in the thrust direction of the conventional rotation output transmission gear.
【００３０】また、本発明によれば、第３に、ロータの
外周面着磁部に該ロータの磁極数に対して整数倍の歯を
持つギアを形成し、ギアと連結する前記被駆動部材側の
ギアを非磁性体によって形成したことで、ギアの谷部に
て多くのコギングトルクによる安定なロータ停止位置を
設けることができる電磁駆動モータを提供できる一方、
ロータの外周面着磁部と回転出力伝達ギアとを共通化で
きることで、従来での回転出力伝達ギア部のスラスト方
向の出っ張りの無いコンパクトな電磁駆動モータが提供
でき、さらにその電磁駆動モータによって駆動される被
駆動部材を非磁性体としたことでロータと被駆動部材と
の間で磁気回路が閉成することによるロータ回転効率ダ
ウンの発生の無い高性能な電磁駆動モータ装置が提供で
きるという効果がある。According to the present invention, thirdly, a gear having teeth of an integral multiple of the number of magnetic poles of the rotor is formed on the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor, and the driven member connected to the gear is formed. By forming the gear on the side from a non-magnetic material, it is possible to provide an electromagnetic drive motor capable of providing a stable rotor stop position due to a large cogging torque at the valley of the gear,
Since the outer peripheral surface magnetized portion of the rotor and the rotation output transmission gear can be shared, a compact electromagnetic drive motor without the conventional protrusion of the rotation output transmission gear portion in the thrust direction can be provided, and further driven by the electromagnetic drive motor That the driven member made of a non-magnetic material can provide a high-performance electromagnetic drive motor device that does not cause a decrease in rotor rotational efficiency due to closing of a magnetic circuit between the rotor and the driven member. There is.
【００３１】また、本発明によれば、第４に、ロータの
外周面着磁部の着磁中心を、ギアの谷部の中心に対して
所定角度だけずらして構成したことで、ギアの谷部にて
モータへの通電を切った時でのコギングによるロータ引
き寄せ方向を特定して高精度な停止位置を得る電磁駆動
モータを提供することができる一方、ロータの外周面着
磁部と回転出力伝達ギアとを共通化できることで、従来
での回転出力伝達ギア部のスラスト方向の出っ張りの無
いコンパクトな電磁駆動モータが提供でき、さらに電磁
駆動モータにより駆動される被駆動部材を非磁性体とし
たことでのロータと被駆動部材との間で磁気回路が閉成
することによるロータ回転効率ダウンの発生の無い高性
能な電磁駆動モータ装置を提供できるという効果があ
る。Fourth, according to the present invention, fourthly, the magnetized center of the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor is shifted by a predetermined angle with respect to the center of the valley portion of the gear. The electromagnetic drive motor that obtains a high-precision stop position by specifying the rotor pulling direction due to cogging when the power supply to the motor is cut off by the unit can be provided, while the outer peripheral surface magnetized part of the rotor and the rotation output can be provided. By using a common transmission gear, it is possible to provide a compact electromagnetic drive motor with no protrusion in the thrust direction of the conventional rotation output transmission gear portion, and the driven member driven by the electromagnetic drive motor is made of a non-magnetic material. Thus, there is an effect that a high-performance electromagnetic drive motor device can be provided in which the rotation efficiency of the rotor does not decrease due to the closing of the magnetic circuit between the rotor and the driven member.
【図１】図１は、本発明の実施例１における電磁駆動モ
ータの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an electromagnetic drive motor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図２は、図１の電磁駆動モータの正面図であ
る。FIG. 2 is a front view of the electromagnetic drive motor of FIG. 1;
【図３】図３は、図２の電磁駆動モータでの出力トル
ク、コギンクトルク等を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing output torque, cogging torque, and the like in the electromagnetic drive motor of FIG. 2;
【図４】図４は、本発明の実施例２における電磁駆動モ
ータの正面図である。FIG. 4 is a front view of an electromagnetic drive motor according to a second embodiment of the present invention.
【図５】図５は、図４の電磁駆動モータでの出力トル
ク、コギングトルク等を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing output torque, cogging torque, and the like in the electromagnetic drive motor of FIG. 4;
１ 第１のステータ ２ 第１のコイル ３ 第２のステータ ４ 第２のコイル ５、５１ ロータ ６ モータ固定部材 ７ 軸受部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st stator 2 1st coil 3 2nd stator 4 2nd coil 5, 51 rotor 6 motor fixing member 7 bearing member
Claims (6)
なるロータと、該ロータの外周面着磁部に対して電気角
で略９０°の開角をもって形成した２つの磁極部を有す
る第１及び第２のステータと、を備えた電磁駆動モータ
において、 前記第１及び第２のステータの２つの磁極部を電気角で
略１８０°離間して形成すると共にこれらの第１及び第
２のステータを電気角で（９０＋１８０ｍ）°（ここ
で、ｍは０または正の整数である）離間して配置し、前
記ロータの外周面着磁部に該ロータの磁極数に対して整
数倍の歯を持つギアを形成したことを特徴とする電磁駆
動モータ。1. A rotor having a magnetized portion at a predetermined pitch on the outer peripheral surface, and two magnetic pole portions formed with an opening angle of about 90 ° in electrical angle with respect to the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor. An electromagnetic drive motor comprising: a first and a second stator having two magnetic pole portions formed at an electrical angle of approximately 180 ° apart from each other, and The second stators are spaced apart by an electrical angle of (90 + 180 m) ° (where m is 0 or a positive integer), and are arranged on the outer peripheral surface magnetized portion of the rotor by an integer with respect to the number of magnetic poles of the rotor. An electromagnetic drive motor having a gear having double teeth.
を、前記ギアの谷部の中心に一致させて構成したことを
特徴とする請求項１記載の電磁駆動モータ。2. The electromagnetically driven motor according to claim 1, wherein the center of magnetization of the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor matches the center of the valley of the gear.
を、前記ギアの谷部の中心に対して所定角度だけずらし
て構成したことを特徴とする請求項１記載の電磁駆動モ
ータ。3. The electromagnetically driven motor according to claim 1, wherein the center of magnetization of the outer peripheral surface magnetized portion of the rotor is shifted by a predetermined angle with respect to the center of the valley of the gear.
なるロータと、該ロータの外周面着磁部に対して電気角
で略９０°の開角をもって形成した２つの磁極部を有す
る第１及び第２のステータと、前記ロータからの回転出
力を受けて駆動する被駆動部材と、を備えた電磁駆動モ
ータ装置において、 前記第１及び第２のステータの２つの磁極部を電気角で
略１８０°離間して形成すると共にこれらの第１及び第
２のステータは電気角で（９０＋１８０ｍ）°（ここ
で、ｍは０または正の整数である）離間して配置し、前
記ロータの外周面着部に該ロータの磁極数に対して整数
倍の歯を持つギアを形成し、該ギアと連結する前記被駆
動部材側のギアを非磁性体によって形成することを特徴
とする電磁駆動モータ装置。4. A rotor having a magnetized portion at a predetermined pitch on an outer peripheral surface, and two magnetic pole portions formed with an opening angle of about 90 ° in electrical angle with respect to the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor. An electromagnetically driven motor device comprising: a first and a second stator having: and a driven member which receives and drives a rotation output from the rotor, wherein two magnetic pole portions of the first and the second stators are provided. The first and second stators are formed at an electrical angle of about 180 ° and are spaced apart by (90 + 180 m) ° (where m is 0 or a positive integer) in electrical angle. A gear having teeth of an integral multiple of the number of magnetic poles of the rotor is formed on the outer peripheral surface of the rotor, and a gear on the driven member side connected to the gear is formed of a non-magnetic material. Electromagnetic drive motor device.
を、前記ギアの谷部の中心に一致させて構成したことを
特徴とする請求項４記載の電磁駆動モータ装置。5. The electromagnetically driven motor device according to claim 4, wherein the center of magnetization of the magnetized portion on the outer peripheral surface of the rotor matches the center of the valley of the gear.
を、前記ギアの谷部の中心に対して所定角度だけずらし
て構成したことを特徴とする請求項４記載の電磁駆動モ
ータ装置。6. The electromagnetically driven motor device according to claim 4, wherein the center of magnetization of the outer peripheral surface magnetized portion of the rotor is shifted by a predetermined angle with respect to the center of the valley of the gear. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22190897A JPH1155929A (en) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | Electromagnetic drive motor and equipment thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22190897A JPH1155929A (en) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | Electromagnetic drive motor and equipment thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155929A true JPH1155929A (en) | 1999-02-26 |
Family
ID=16774049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22190897A Pending JPH1155929A (en) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | Electromagnetic drive motor and equipment thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1155929A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1458082A1 (en) * | 2003-03-10 | 2004-09-15 | Calsonic Kansei Corporation | Coil holding device for a stepping motor |
| JP2010011653A (en) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Denso Corp | Ac motor |
-
1997
- 1997-08-04 JP JP22190897A patent/JPH1155929A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1458082A1 (en) * | 2003-03-10 | 2004-09-15 | Calsonic Kansei Corporation | Coil holding device for a stepping motor |
| US6989615B2 (en) | 2003-03-10 | 2006-01-24 | Calsonic Kansei Corporation | Stepping motor |
| JP2010011653A (en) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Denso Corp | Ac motor |
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