JPS6395847A - ステツピングモ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はステッピングモータの改良に関する。

［従来の技術］ 従来、ステッピングモータとしては例えば第６図に示す
ものが知られている。これは円筒状のステータハウジン
グ１の内周面に軟磁性体からなるドーナツ板状の４つの
ステータ２，３．４．５を所定の間隔を開けて取付け、
ステータ２，３間にそのステータ２，３を互いに異なる
極に磁化するためのドーナツ状の巻１６を配置するとと
もに、ステータ４，５間にそのステータ４，５を互いに
異なる極に磁化するためのドーナツ状の巻Ｉ！７をｉｉ
！置してステータ組立部を構成している。前記各ステー
タ２，３，４．５の内周面には磁気パーミアンスの変化
を付与するための複数の極歯が形成されている。

また回転シャフト８の外周面に前記各ステータ２．３．
４．５と対向する部位に円板状のロータ９．１０，１１
．１２をそれぞれ取付け、ロータ９と１０との間に継鉄
１３を配置するとともに、ロータ１１と１２との間に継
鉄１４を配置し、かつロータ１０と１１との間に永久磁
石１５を配置してロータ組立部を構成している。前記各
ロータ９．１０．１１．１２の外周面には磁気バーミア
ンスの変化を付与するための複数の極歯が形成されてい
る。

そして前記回転シャフト８の両端近傍をフレーム１６．
１７の中央に取付けられたベアリング軸受１８．１９に
回転自在に支持している。（特開昭５４−８４２０７号
公報参照） ［発明が解決しようとする問題点］ しかしこのような従来装置ではロータ９，１０゜１１．
１２に接する永久磁石１５の面積がロータの外径との関
係で限られ、このためモータの小形化を実現しようとす
ると永久磁石とロータの接触面積が少なくて永久磁石が
発生する磁束量が少なくなり、充分なトルクが得られな
い問題があり、また永久磁石とロータの接触面積を多く
しようとするとロータの径を大きくしなければならずモ
ータが大形化する問題があった。

この発明は、永久磁石とロータとの接触面積を増大させ
ることによって小形で大トルクが得られるステッピング
モータを提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、回転シャフトに対してその軸方向に複数の
ロータを所定の間隔をあけて固定するとともにその各ロ
ータの少なくとも１つのロータの内周を径方向に着磁し
たリング状の永久磁石で形成してなるロータ組立部と、
円筒状のステータハウジング内にロータ組立部の各ロー
タに対向して複数のステータを設けるとともに隣合うス
テータを異極に磁化する巻線を設けたステータ組立部と
、このステータ組立部内にロータ組立部を回転自在に支
持する支持部材とで構成されるものである。

［作用］ このような構成の本発明においては、永久磁石でロータ
の内周を形成し、しかもその永久磁石をロータの径方向
に着磁しているので、ロータと永久磁石との接触面積が
大きくなり、従って磁束が増加する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図に示すように、縁部断面が略コ字形の
円筒状ステータ２１，２２．２３．２４をステータ２１
と２２の凹部を接合し、ステータ２３と２４の凹部を接
合している。なお、ステータ部材２１と２２の内周側に
はギャップが設けられ、またステータ部材２３と２４の
内周側にはギャップが設けられている。そしてステータ
部材２１と２２の凹部で囲まれる空間にドーナツ状の巻
線２５を収納するとともにステータ部材２３と２４の凹
部で囲まれる空間にドーナツ状の巻線２６を収納してス
テータ組立を構成している。前記各ステータ部材２１．
２２．２３．２４の内周面には磁気パーミアンスの変化
を付与するための極歯が形成されている。

また回転シャフト２７には円筒状の継鉄２８が嵌合固定
され、その継鉄２８の外周面に円筒状でかつ外周部がシ
ャフト２７の軸方向に若干突出した軟磁性体のロータ２
９．３０を前記ステータ２１．２２並びにステータ２３
．２４に対向するように所定の間隔をあけて嵌合固定し
ている。

前記各ロータ２９，３０のうち一方のロータ２９はその
内周が円筒状でかつ径方向に着磁した永久磁石３１で構
成され、その永久磁石３１の外周に円筒状の軟磁性体を
嵌合固定して形成している。すなわちこの永久磁石３１
はシャフト側がＮ極に着磁され、かつステータ側がＳ極
に着磁されている。なお、ロータ２９の極歯とロータ３
０の極歯とは１／２ピツチずれている。

そして前記ステータ組立の内部にロータ組立を挿入し、
ロータ組立の回転シャフト２７の両端近傍を支持部材で
あるフレーム３２．３３の中央に取付けられたベアリン
グ軸受３４．３５に回転自在に支持している。なお各フ
レーム３２．３３はステータ組立の両端にそれぞれ固定
されている。

このような構成の本実施例においては、永久磁石３１で
ロータ２９の内周を形成し、かつその永久磁石３１をロ
ータ２９の径方向に着磁しているので永久磁石３１とロ
ータ２９との接触は永久磁石３１の外周面全体となり、
その接触面積は例えばロータの径を従来と同一とすると
かなり大きくなる。一般に、面積をＳとし、通る磁束を
Φ、単位面積当りの磁束、すなわち磁束密度を８とする
と、Φ−ＢＳが成立し、同じ磁束密度なら面積Ｓが大き
い方が大きな磁束が得られる。

しかしてロータ２９とステータ２１，２２との空隙を通
る磁束の日が増加する。そしてモータにおいてトルクは
空隙の磁束量に比例することが知られているので、従来
に比べて大きなトルクが得られる。しかも〇−タ２９，
３０の径は小さくても大きな接触面積が得られるので、
モータの小形化を図ることができる。

次にこの発明の他の実施例を図面を参照して説明する。

なお、前記実施例と同一の部分には同一符号を付して詳
細な説明は省略する。

第３図に示すものは、ロータ３０もその内周を径方向に
着磁したリング状の永久磁石３６で構成したものである
。

このような構成においてはロータと永久磁石との総接触
面積をざらに大きくでき、従ってステータとロータとの
空隙を通る磁束量を増大できる。

従ってさらに大トルクで小形のモータを製造することが
可能となる。

なお、前記各実施例においては永久磁石をリング状の単
体の磁石で構成したものについて述べたが必ずしもこれ
に限定されるものではなく、例えば第４図に示すように
４分割した永久磁石３７１゜３７２．３７３．３７４を
使用してリング状の永久磁石を構成してもよく、また第
５図に示すように４枚の平板状の永久磁石３８ｒ　、３
８２　。

３８３．３８４を組合せて断面が四角なリング状の永久
磁石を構成したものであってもよい。なお、第４図及び
第５図のものはステータ２２の部分で断面したものであ
る。

このように永久磁石を構成すれば永久磁石の製造が簡単
となる。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、永久磁石とロー
タとの接触面積を増大させることによって小形で大トル
クが得られるステッピングモータを提供できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す一部断面した斜視図
、第２図は同実施例の縦断面図、第３図はこの発明の他
の実施例を示す縦断面図、第４図及び第５図はこの発明
のざらに他の実施例を示す横断面図、第６図は従来例を
示す縦断面図である。 ２１．２２．２３．２４・・・ステータ、２５゜２６・
・・巻線、２７・・・回転シャフト、２９．３０・・・
ロータ、３１．３６．３７ｒ〜３７４．３８１〜３８４
・・・・・・永久磁石。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 Ｊり 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転シャフトに対してその軸方向に複数のロータを所定
   の間隔をあけて固定するとともにその各ロータの少なく
   とも１つのロータの内周を径方向に着磁したリング状の
   永久磁石で形成してなるロータ組立部と、円筒状のステ
   ータハウジング内に前記ロータ組立部の各ロータに対向
   して複数のステータを設けるとともに隣合うステータを
   異極に磁化する巻線を設けたステータ組立部と、このス
   テータ組立部内に前記ロータ組立部を回転自在に支持す
   る支持部材とからなることを特徴とするステッピングモ
   ータ。