JPS6043059A - ステツプモ−タ - Google Patents
ステツプモ−タInfo
- Publication number
- JPS6043059A JPS6043059A JP15214583A JP15214583A JPS6043059A JP S6043059 A JPS6043059 A JP S6043059A JP 15214583 A JP15214583 A JP 15214583A JP 15214583 A JP15214583 A JP 15214583A JP S6043059 A JPS6043059 A JP S6043059A
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- JP
- Japan
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- teeth
- tooth
- stator core
- width
- rotor
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシャフトの停止位置を精度よく一定に、かつ強
力に保持させるようにしたディテントトルクの大きいＰ
Ｍ型のステップモータに関するものである。
力に保持させるようにしたディテントトルクの大きいＰ
Ｍ型のステップモータに関するものである。
従来周知のＰＭ型スステンプモータ、ロータの回転運動
をねじ等によって軸の直線運動に変換゛］るために、第
１図に示すような構造を有する。
をねじ等によって軸の直線運動に変換゛］るために、第
１図に示すような構造を有する。
第１図においＣ１１はコツプ状の第１ハウジング、２は
円板上の第２ハウジングで、両者はヒス３ににって相互
に固定されたモータの外殻をなしている。４はロータで
、外径部に永久磁石５を有し、内径部は、めねじ６にな
っていて、両端にはロータ４の回転を制限するストンバ
フが設けられている。前記めねじ６には軸８に設けられ
たおねじ９がかみあっている。
円板上の第２ハウジングで、両者はヒス３ににって相互
に固定されたモータの外殻をなしている。４はロータで
、外径部に永久磁石５を有し、内径部は、めねじ６にな
っていて、両端にはロータ４の回転を制限するストンバ
フが設けられている。前記めねじ６には軸８に設けられ
たおねじ９がかみあっている。
また、軸８には間隔を置いてス１ノバビ〉・１０．１１
が設けられていて、ロータ４のストッパ７がストッパピ
ン１０．１１とかみあうことによりロータ４の回転力が
軸８に伝達される。又、軸８の移動可能長さはロータの
スト、バフとス１．７パピン１０がかみあう位置から、
ロータ４に設けたストッパ７と軸８のストッパビン１１
がかみあう位置までである。
が設けられていて、ロータ４のストッパ７がストッパピ
ン１０．１１とかみあうことによりロータ４の回転力が
軸８に伝達される。又、軸８の移動可能長さはロータの
スト、バフとス１．７パピン１０がかみあう位置から、
ロータ４に設けたストッパ７と軸８のストッパビン１１
がかみあう位置までである。
ロータ４の両端には軸受１．２．１２′が設けられ、第
１ハウジング１５および第２ハウジング２に−それぞれ
固定されている。軸８は各ハウジング１．２に固定され
Ｃいる焼結含油軸受■３．１３’こと保持されている。
１ハウジング１５および第２ハウジング２に−それぞれ
固定されている。軸８は各ハウジング１．２に固定され
Ｃいる焼結含油軸受■３．１３’こと保持されている。
ロータ４の外側には空隙１４をへだ′ζて固定子極とな
るステータコアＩ５．１５’が設けられ、第１ハウジン
グ１に固定されている。
るステータコアＩ５．１５’が設けられ、第１ハウジン
グ１に固定されている。
その内側にはボビン１６により絶縁されたステータの励
磁コイル１７．１７′が巻装され、第２図の如（結線さ
れて一般的には第３図に示ずような駆動回路のトランジ
スタＴＲ１〜”Ｉ’ Ｒ４ニ、にって定められた順序通
りに励磁コイル１７．１７′の通電電流を０Ｎ−ＯＦＦ
することによりロータ４が回転するため、軸８は前進又
は後退の直線運動を行う。
磁コイル１７．１７′が巻装され、第２図の如（結線さ
れて一般的には第３図に示ずような駆動回路のトランジ
スタＴＲ１〜”Ｉ’ Ｒ４ニ、にって定められた順序通
りに励磁コイル１７．１７′の通電電流を０Ｎ−ＯＦＦ
することによりロータ４が回転するため、軸８は前進又
は後退の直線運動を行う。
励磁の方法は、２相励磁の場合、ｍ４図に示ずり・イミ
ングにて励磁が行なわれ、ｔｌ−夕４の回転数はタイミ
ングの時間間隔ｔによって決定される。
ングにて励磁が行なわれ、ｔｌ−夕４の回転数はタイミ
ングの時間間隔ｔによって決定される。
又、励磁コイル１７．１７’の励磁は、回転時、停止時
にかかわらず常時行なわれるのが一般的であり、この場
合は停止時のロータ４の保持Ｉ・ルク（ボールディング
トルク）は強力である′がｌ・ランジスク］” Ｒ１〜
Ｔ Ｒ４は連続通電に耐え、又、自己発熱による破壊に
耐えるものが必要となるため大型のトランジスタを使用
する必要を生じる。さらに停止時においても励磁コイル
１７．１７’は通電されているので余分な電力を消費し
ていることになる。
にかかわらず常時行なわれるのが一般的であり、この場
合は停止時のロータ４の保持Ｉ・ルク（ボールディング
トルク）は強力である′がｌ・ランジスク］” Ｒ１〜
Ｔ Ｒ４は連続通電に耐え、又、自己発熱による破壊に
耐えるものが必要となるため大型のトランジスタを使用
する必要を生じる。さらに停止時においても励磁コイル
１７．１７’は通電されているので余分な電力を消費し
ていることになる。
この為、回転時のみ励磁コイル１７．１７′の励磁を行
い、停止時は全て励磁コイル１７．１７′の励磁も停止
させる方式を発明者は採用した。これによりトランジス
タ′Ｉ’ Ｒ１〜ｉ’ Ｒ４は小型で安価なものが使用
できＩ・ランジスタの放熱板も小さく済み更に余分な電
力も消費しなくなる。
い、停止時は全て励磁コイル１７．１７′の励磁も停止
させる方式を発明者は採用した。これによりトランジス
タ′Ｉ’ Ｒ１〜ｉ’ Ｒ４は小型で安価なものが使用
できＩ・ランジスタの放熱板も小さく済み更に余分な電
力も消費しなくなる。
ところが、例えば自動車のエンジンへの吸入空風量を制
御するバルブに、このよ・）なステップモータを採用し
た場合、ステップモータの停止時において、エンジンの
振動によりロータが回転してしまうという欠点が生じた
。これは励磁が停止させると、ステータコア１５．１５
′のＮ、ｓ極は消滅し、単なる強磁性体となるため、ロ
ータ４の永久磁石５による磁性体の吸引力（ディテント
１ルク）だけになるが、従来モーフではステータコア１
５．１５′は第５図に示す如く永久磁石５のＮ、Ｓ極を
ステータコアの極となる山の形状が同一であり、かつ永
久磁石５に着磁されるＮ、Ｓ極の幅が２Ｗで均等である
為前記ディテントトルクは比較的小さかった。
御するバルブに、このよ・）なステップモータを採用し
た場合、ステップモータの停止時において、エンジンの
振動によりロータが回転してしまうという欠点が生じた
。これは励磁が停止させると、ステータコア１５．１５
′のＮ、ｓ極は消滅し、単なる強磁性体となるため、ロ
ータ４の永久磁石５による磁性体の吸引力（ディテント
１ルク）だけになるが、従来モーフではステータコア１
５．１５′は第５図に示す如く永久磁石５のＮ、Ｓ極を
ステータコアの極となる山の形状が同一であり、かつ永
久磁石５に着磁されるＮ、Ｓ極の幅が２Ｗで均等である
為前記ディテントトルクは比較的小さかった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、励磁コイ
ルの励磁を行わなくてもロータの保持力を強力にする為
に、ステータコアの歯の形状を意図的に変更することに
よって励磁コイル消勢時のロータ・ステータコア間の保
持力（ディテントトルク）を強力にさせるようにしたＰ
Ｍ型ステソプモークを提供することを目的とするもので
ある。
ルの励磁を行わなくてもロータの保持力を強力にする為
に、ステータコアの歯の形状を意図的に変更することに
よって励磁コイル消勢時のロータ・ステータコア間の保
持力（ディテントトルク）を強力にさせるようにしたＰ
Ｍ型ステソプモークを提供することを目的とするもので
ある。
以下本発明の一実施例について説明する。
第１図に示したものは、本発明の要旨を明確にするため
に図示した例えば２４ステップ／回転のモーフであり、
該モーフのステークコア１５，１５′に於いて、第６図
の如くステータコアの山の幅が、一定幅りに対して、上
列の＠２１．２２は、歯２２の幅はｌだり広＜Ｌ４＋２
１の幅はβだけ狭クシ゛ζある。一方下の列の歯２３，
２４の幅はρだけ広くし由２３の幅はρだり狭くしであ
る。この関係は第５図と第６図とを対比すると明らかで
ある。
に図示した例えば２４ステップ／回転のモーフであり、
該モーフのステークコア１５，１５′に於いて、第６図
の如くステータコアの山の幅が、一定幅りに対して、上
列の＠２１．２２は、歯２２の幅はｌだり広＜Ｌ４＋２
１の幅はβだけ狭クシ゛ζある。一方下の列の歯２３，
２４の幅はρだけ広くし由２３の幅はρだり狭くしであ
る。この関係は第５図と第６図とを対比すると明らかで
ある。
この時〜公知の如く、ステップモータのＩＩＩ 造Ｊ二
、ステータコアの歯は２１と２３．２２と２４は同一部
品として構成することができるので例えば、ステータコ
アの歯２１と２３は由の幅を狭くし一ζステークコアの
歯２２と２４の歯の幅を広くしておけば、組付後に本発
明の構成にすることが可能である。次に歯の総数は、従
来モータ同様に永久磁石５のＮ５ＮＳ・・・の極数と同
数個分だ１」、各列のステータコア１５．１５’に設け
である。
、ステータコアの歯は２１と２３．２２と２４は同一部
品として構成することができるので例えば、ステータコ
アの歯２１と２３は由の幅を狭くし一ζステークコアの
歯２２と２４の歯の幅を広くしておけば、組付後に本発
明の構成にすることが可能である。次に歯の総数は、従
来モータ同様に永久磁石５のＮ５ＮＳ・・・の極数と同
数個分だ１」、各列のステータコア１５．１５’に設け
である。
又、歯の幅をかえるρは、０ （ゼロ） ＜ｌ！＜Ｌｃ
Ｄ 間すらよく任意に性能が確保できるだけのｌにすれ
ばよい。更にｅをとる量は正でも負でもよく、つまり歯
２１と２３を広くし山２２と２４を狭くしても構成する
ことが可能である。
Ｄ 間すらよく任意に性能が確保できるだけのｌにすれ
ばよい。更にｅをとる量は正でも負でもよく、つまり歯
２１と２３を広くし山２２と２４を狭くしても構成する
ことが可能である。
本構成にすれば、ステータ・コア１５．１５’の歯の幅
がβだけずれているが、回転作動を行う従沫モータと同
一の作動を行う。
がβだけずれているが、回転作動を行う従沫モータと同
一の作動を行う。
一方、停止時の無通電時においては、ステークコア１５
．１５’の歯は単なる鉄爪になり、永久磁石５の起磁力
によってステークコア（１５，１５′）を含めた磁気回
路が成立して、ロータ４にディテントトルクが生じるが
、その状態は永久磁石５の極数に対して、ステータコア
１５．１５′の歯数は２倍あるので、永久磁石５の１極
に対しステータコ゛７１５．１５′の歯２ヶが吸引され
るようになる。
．１５’の歯は単なる鉄爪になり、永久磁石５の起磁力
によってステークコア（１５，１５′）を含めた磁気回
路が成立して、ロータ４にディテントトルクが生じるが
、その状態は永久磁石５の極数に対して、ステータコア
１５．１５′の歯数は２倍あるので、永久磁石５の１極
に対しステータコ゛７１５．１５′の歯２ヶが吸引され
るようになる。
そして、第６図の如く、ｅだけかえることによって広く
なった出回±２２．，２４と永久磁石の１極（ＮてもＳ
−ｃもよい）が強力につりあう。つまり、第５図よりも
第６図の方が磁気結合は強力になる。
なった出回±２２．，２４と永久磁石の１極（ＮてもＳ
−ｃもよい）が強力につりあう。つまり、第５図よりも
第６図の方が磁気結合は強力になる。
一方、第７図の如（、幅の広い由２２と幅の狭い歯２３
と永久磁石５の１極とが吸引し合う場合は１、吸引力は
小となり、第６図状態の吸引カ大の位置にロータ４の永
久磁石５は回転（どららに回転するか決まａない）して
しまう。
と永久磁石５の１極とが吸引し合う場合は１、吸引力は
小となり、第６図状態の吸引カ大の位置にロータ４の永
久磁石５は回転（どららに回転するか決まａない）して
しまう。
（メｔっζ、無通電時になる前の最終励磁相を、永久磁
石５の極とステータコアの歯とが強力にっりあう第６図
の如き位置が１．もしくは、その位置に隣接する位置の
励磁相にしておけば、ロータ４を確実にディテントトル
クの大きい位置で停止さ（ることができる。
石５の極とステータコアの歯とが強力にっりあう第６図
の如き位置が１．もしくは、その位置に隣接する位置の
励磁相にしておけば、ロータ４を確実にディテントトル
クの大きい位置で停止さ（ることができる。
なお上記実施例では、ロータ４の回転を軸８の直線運動
に変換する直線作動型で説明したが回転型のモータを、
ある一定の角度のみ回動作動さ・Ｕて停止させる場合も
本発明の適用が可能である。
に変換する直線作動型で説明したが回転型のモータを、
ある一定の角度のみ回動作動さ・Ｕて停止させる場合も
本発明の適用が可能である。
又、由２２と２４、歯２１と２３は同一形状で説明した
がそれぞれ異なった形状、つまり永久磁石５の表面と対
向する歯の面積が同じでなければ良い。
がそれぞれ異なった形状、つまり永久磁石５の表面と対
向する歯の面積が同じでなければ良い。
又、ステップ数を任意に取ることができるのは勿論であ
る。
る。
このように上記実施例では、筒状の永久磁石５をもつロ
ータ４を有し、このロータ４Ｑり１周曲に交互に着磁さ
れたＮ極又はＳ極に対して一定の磁束の通る空隙１４を
介してステークコア１５、’１′５′が設けられている
。
ータ４を有し、このロータ４Ｑり１周曲に交互に着磁さ
れたＮ極又はＳ極に対して一定の磁束の通る空隙１４を
介してステークコア１５、’１′５′が設けられている
。
そしＣ８このステータコア１５．１５′の山は第５図な
いし第７図に示したよ・）にしｚ−夕４の周囲に第１列
と第２列とに２列に分れて配列されている。つまり、第
１列の歯は第６図において２１゜２２であり、ｍ２列は
２３．２４である。
いし第７図に示したよ・）にしｚ−夕４の周囲に第１列
と第２列とに２列に分れて配列されている。つまり、第
１列の歯は第６図において２１゜２２であり、ｍ２列は
２３．２４である。
又、本発明の第６図、第７図では各列の歯は異なった幅
で配列され、従来の第５図のものは等しい幅して配列さ
れている。−よって、本発明では軸８の軸方向に沿って
幅の広い由が並べられた第１の部分（第６図の歯２２，
２４の部分）と、軸方向に対して幅の狭い歯が並べられ
た第２の部分（第６図の由２１，２３の部分）とが形成
される。
で配列され、従来の第５図のものは等しい幅して配列さ
れている。−よって、本発明では軸８の軸方向に沿って
幅の広い由が並べられた第１の部分（第６図の歯２２，
２４の部分）と、軸方向に対して幅の狭い歯が並べられ
た第２の部分（第６図の由２１，２３の部分）とが形成
される。
よっ゛Ｃ，，第１の部分２２．２４は永久磁石５の１極
と重なった場合に、その間に強い磁気吸引力（ディテン
トトルク）が作用することになる。この状態が第６図で
あり、第６図では、永久磁石５のＮ極によって歯２２．
２．４にＳ極が誘起され（このとき励磁コイル１７．１
７’は消勢され゛（いる）、Ｎ極と＠２２．２４とは強
力に引き合い、ディテントトルクは第５図の場合よりも
大きくなる。
と重なった場合に、その間に強い磁気吸引力（ディテン
トトルク）が作用することになる。この状態が第６図で
あり、第６図では、永久磁石５のＮ極によって歯２２．
２．４にＳ極が誘起され（このとき励磁コイル１７．１
７’は消勢され゛（いる）、Ｎ極と＠２２．２４とは強
力に引き合い、ディテントトルクは第５図の場合よりも
大きくなる。
一方、第７図の如く第１図の部分２２．２４と永久磁石
５の磁極とがうまく重ならぬ時はこむしろ第５図のもの
よりも保持力（ディテントＩ・ルク）は小さくなる。
５の磁極とがうまく重ならぬ時はこむしろ第５図のもの
よりも保持力（ディテントＩ・ルク）は小さくなる。
つまり、本発明によれば保持力（ディテントｌ・ルク）
の粗密（強弱）が形成され、密（強）の部分の保持力が
強化されるのである。
の粗密（強弱）が形成され、密（強）の部分の保持力が
強化されるのである。
よって、この強化された位置での保持力を利用すれば、
保持力の強いステップモータとすることができる。
保持力の強いステップモータとすることができる。
以上述べたように本発明においては、励磁コイルが消勢
しているときのロータの保持力（ディテントトルク）の
強化を、単に永久磁石の磁極の幅を変更することにより
達成できるという効果があり、このモータを使用した装
置の非通電時における静止状態をより強力に不動状態に
することができるという効果がある。
しているときのロータの保持力（ディテントトルク）の
強化を、単に永久磁石の磁極の幅を変更することにより
達成できるという効果があり、このモータを使用した装
置の非通電時における静止状態をより強力に不動状態に
することができるという効果がある。
一第１図は従来および本発明を通用し得るステップモー
タの一例を示す縦断面図、第２図および第３図は前記モ
ータの励磁回路の模式結線図、第４図は前記モータの励
磁コイルの６勢モードを示すタイムヂャ−１・、第５図
は従来モータの由の配列を示す模式図、第６図および第
７図は本発明モータの一実施例における歯の配列を示す
模式図である。 ４・・・ロー９．８−・・軸、１２．１２’・・・軸受
、１：２・・・ハウジング、１．５．１５’・・・ステ
ークコア。 １７．１７’・・・励磁コイル、２１，２２，２３゜２
４・・・ステータコアの由。 代理人弁理士 岡 部 隆 第１図 第３図 第４図
タの一例を示す縦断面図、第２図および第３図は前記モ
ータの励磁回路の模式結線図、第４図は前記モータの励
磁コイルの６勢モードを示すタイムヂャ−１・、第５図
は従来モータの由の配列を示す模式図、第６図および第
７図は本発明モータの一実施例における歯の配列を示す
模式図である。 ４・・・ロー９．８−・・軸、１２．１２’・・・軸受
、１：２・・・ハウジング、１．５．１５’・・・ステ
ークコア。 １７．１７’・・・励磁コイル、２１，２２，２３゜２
４・・・ステータコアの由。 代理人弁理士 岡 部 隆 第１図 第３図 第４図
Claims (1)
- 外周面にＮ極とＳ極とが交互に着磁されてなる筒状の永
久磁石をもったＰＭ形のステップモータにおい“（、前
記永久磁石表面のＮ極あるいはＳ極と対向するステータ
コアの歯の幅を不揃いにしたことを特徴とするステップ
モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15214583A JPS6043059A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | ステツプモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15214583A JPS6043059A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | ステツプモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043059A true JPS6043059A (ja) | 1985-03-07 |
Family
ID=15534016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15214583A Pending JPS6043059A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | ステツプモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043059A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS631358A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | Tokyo Electric Co Ltd | ステツピングモ−タ |
| CN1044955C (zh) * | 1992-07-03 | 1999-09-01 | 株式会社三协精机制作所 | 步进电动机 |
| WO2007058069A1 (ja) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Minebea-Matsushita Motor Corporation | 振動発生用ステッピングモータ |
| US7808141B2 (en) | 2007-03-30 | 2010-10-05 | Minebea Motor Manufacturing Corporation | Stepping motor and rotor |
| US7923880B2 (en) | 2008-02-28 | 2011-04-12 | Minebea Motor Manufacturing Corporation | Stepping motor |
| JP2013099101A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Asmo Co Ltd | ロータ及びモータ |
| US9143013B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-09-22 | Asmo Co. Ltd | Rotor and motor |
| US9273691B2 (en) | 2011-10-31 | 2016-03-01 | Asmo, Co., Ltd. | Rotor and motor |
-
1983
- 1983-08-19 JP JP15214583A patent/JPS6043059A/ja active Pending
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