JP2001275333A - ステッピングモータ - Google Patents
ステッピングモータInfo
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- JP2001275333A JP2001275333A JP2000091752A JP2000091752A JP2001275333A JP 2001275333 A JP2001275333 A JP 2001275333A JP 2000091752 A JP2000091752 A JP 2000091752A JP 2000091752 A JP2000091752 A JP 2000091752A JP 2001275333 A JP2001275333 A JP 2001275333A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波数での高いトルクを有するステッピン
グモータを提供する。 【構成】 少なくともステータヨーク部の一部または全
部をフェライト系のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金で形成した
ことを特徴とするステッピングモーター。望ましくは、
ヨークを重量％でＣ：０．０５％以下、Ｓｉ：１．０％
以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：
０．０１％以下、Ｃｒ：８．０〜１６．０％、Ｎ：０．
０５％以下、Ａｌ：０．８〜３．５％、Ｔｉ：０．３％
以下（無添加含む）の合金とする。
グモータを提供する。 【構成】 少なくともステータヨーク部の一部または全
部をフェライト系のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金で形成した
ことを特徴とするステッピングモーター。望ましくは、
ヨークを重量％でＣ：０．０５％以下、Ｓｉ：１．０％
以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：
０．０１％以下、Ｃｒ：８．０〜１６．０％、Ｎ：０．
０５％以下、Ａｌ：０．８〜３．５％、Ｔｉ：０．３％
以下（無添加含む）の合金とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータに永久磁石
を用いたＰＭ型のステッピングモータに関するものであ
る。
を用いたＰＭ型のステッピングモータに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のステッピングモータとしては、ス
テータヨークやフレームヨークを、電磁軟鉄板（ＳＵ
Ｙ），冷間圧延鋼板（ＳＰＣ），亜鉛メッキ鋼板（ＳＥ
Ｃ）等を用いて構成しているものがある。また、特開平
７−１４３７２３、特開平８−４７２３５、あるいは特
開平８−８８９６５に開示されるステッピングモーター
はステーターヨークやフレームヨークをＦｅ−Ｃｒ系軟
磁性鋼を用いて構成することを特徴としている。
テータヨークやフレームヨークを、電磁軟鉄板（ＳＵ
Ｙ），冷間圧延鋼板（ＳＰＣ），亜鉛メッキ鋼板（ＳＥ
Ｃ）等を用いて構成しているものがある。また、特開平
７−１４３７２３、特開平８−４７２３５、あるいは特
開平８−８８９６５に開示されるステッピングモーター
はステーターヨークやフレームヨークをＦｅ−Ｃｒ系軟
磁性鋼を用いて構成することを特徴としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ステータヨークやフレ
ームヨークを、電磁軟鉄(ＳＵＹＰ)、亜鉛めっき鋼板
(ＳＥＣ)等を用いて構成しているステッピングモーター
は、ヨーク素材の交流磁気特性が不良なため、駆動周波
数が高い場合、トルクが著しく低下するという欠点があ
った。
ームヨークを、電磁軟鉄(ＳＵＹＰ)、亜鉛めっき鋼板
(ＳＥＣ)等を用いて構成しているステッピングモーター
は、ヨーク素材の交流磁気特性が不良なため、駆動周波
数が高い場合、トルクが著しく低下するという欠点があ
った。
【０００４】一方、特開平７−１４３７２３、特開平８
−４７２３５、あるいは特開平８−８８９６５に開示さ
れる上記した従来のステッピングモータでは、ヨークを
従来材のＳＥＣ(Ｚｎめっき鋼板)から交流磁気特性の良
好なＦｅ−Ｃｒ系軟磁性鋼に変更することにより、５０
０ｐｐｓから２４００ｐｐｓ(pulse per second)の周波
数領域でのモーター特性(トルク、効率)を向上させてい
る。
−４７２３５、あるいは特開平８−８８９６５に開示さ
れる上記した従来のステッピングモータでは、ヨークを
従来材のＳＥＣ(Ｚｎめっき鋼板)から交流磁気特性の良
好なＦｅ−Ｃｒ系軟磁性鋼に変更することにより、５０
０ｐｐｓから２４００ｐｐｓ(pulse per second)の周波
数領域でのモーター特性(トルク、効率)を向上させてい
る。
【０００５】しかし、近年、各種モータには高速化の要
求が一層強くなり、５００ｐｐｓ以上の周波数領域での
更なるトルクの増加、および駆動周波数範囲の拡大が要
求されているのが現状である。本発明は上述の課題を解
決するためになされたものであり、高周波数領域でのト
ルクが従来のＦｅ−Ｃｒ系軟磁性鋼をヨークに用いたス
テッピングモータよりも大きいステッピングモーターを
提供するものである。
求が一層強くなり、５００ｐｐｓ以上の周波数領域での
更なるトルクの増加、および駆動周波数範囲の拡大が要
求されているのが現状である。本発明は上述の課題を解
決するためになされたものであり、高周波数領域でのト
ルクが従来のＦｅ−Ｃｒ系軟磁性鋼をヨークに用いたス
テッピングモータよりも大きいステッピングモーターを
提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、多極着
磁された永久磁石からなるロータ部と、前記ロータ部と
同軸上で対向するように設けられた複数個の櫛歯状極部
を有するステータヨーク部と、前記ステータヨーク部の
前記櫛歯状極部の外周囲に装着した励磁コイルと、前記
励磁コイル並びに前記ステータヨーク部を囲繞する筒状
のフレームヨーク部とを備えたステッピングモータを前
提とし、少なくとも前記ステータヨーク部の一部または
全部をフェライト系のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金で形成す
ることを特徴とするステッピングモーター、望ましくは
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金が、重量％でＣ：０．０５％以
下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｐ：
０．０４％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：８．０〜
１６．０％、Ｎ：０．０５％以下、Ａｌ：０．８〜３．
５％、Ｔｉ：０．３％以下（無添加含む）を含有し、残
部をＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とす
るステッピングモータとすることにより解決される。
磁された永久磁石からなるロータ部と、前記ロータ部と
同軸上で対向するように設けられた複数個の櫛歯状極部
を有するステータヨーク部と、前記ステータヨーク部の
前記櫛歯状極部の外周囲に装着した励磁コイルと、前記
励磁コイル並びに前記ステータヨーク部を囲繞する筒状
のフレームヨーク部とを備えたステッピングモータを前
提とし、少なくとも前記ステータヨーク部の一部または
全部をフェライト系のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金で形成す
ることを特徴とするステッピングモーター、望ましくは
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金が、重量％でＣ：０．０５％以
下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｐ：
０．０４％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：８．０〜
１６．０％、Ｎ：０．０５％以下、Ａｌ：０．８〜３．
５％、Ｔｉ：０．３％以下（無添加含む）を含有し、残
部をＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とす
るステッピングモータとすることにより解決される。
【０００７】本発明者らは、課題解決に向けて鋭意検討
した結果、軟磁性Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金をステーター
ヨークに使用することにより、高周波数領域での高いト
ルクを有するステッピングモーターを得られることを見
出した。
した結果、軟磁性Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金をステーター
ヨークに使用することにより、高周波数領域での高いト
ルクを有するステッピングモーターを得られることを見
出した。
【０００８】
【作用】以下に本発明の要旨を説明する。
【０００９】図１に本発明に係るステッピングモーター
の構成を示す。多極着磁された永久磁石からなるロータ
部に同軸上で対向するように複数個の櫛歯状極部を有す
るステータヨークを配設する。ステータヨークは平板の
リング状のフランジ部の内周囲を所定方向に９０度折り
曲げることにより櫛歯状極部を形成している。これと対
になるステーターヨーク部は、ともに櫛歯状極部の先端
側を向かい合わせるとともに、前記櫛歯状極部の外周囲
に装着した励磁コイルと、前記励磁コイル並びに前記ス
テータヨーク部を囲繞する筒状のフレームヨーク部とを
備えたステッピングモータにおいて、 少なくとも前記
ステータヨーク部の一部または全部をフェライト系のＦ
ｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金で形成したことを特徴とする。
の構成を示す。多極着磁された永久磁石からなるロータ
部に同軸上で対向するように複数個の櫛歯状極部を有す
るステータヨークを配設する。ステータヨークは平板の
リング状のフランジ部の内周囲を所定方向に９０度折り
曲げることにより櫛歯状極部を形成している。これと対
になるステーターヨーク部は、ともに櫛歯状極部の先端
側を向かい合わせるとともに、前記櫛歯状極部の外周囲
に装着した励磁コイルと、前記励磁コイル並びに前記ス
テータヨーク部を囲繞する筒状のフレームヨーク部とを
備えたステッピングモータにおいて、 少なくとも前記
ステータヨーク部の一部または全部をフェライト系のＦ
ｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金で形成したことを特徴とする。
【００１０】図２にステッピングモーターの動作原理概
念図を示す。励磁コイルにパルス電流が流された時、ヨ
ークの櫛歯状極部が磁化し、櫛歯状極部と永久磁石との
間に吸引力が生じトルクが発生する。櫛歯状極部は等間
隔であるので一定の角度づつ回転させることが可能とな
る。回転速度はパルス周波数に比例する。駆動周波数は
２００から４００００ｐｐｓの広い範囲にわたる。
念図を示す。励磁コイルにパルス電流が流された時、ヨ
ークの櫛歯状極部が磁化し、櫛歯状極部と永久磁石との
間に吸引力が生じトルクが発生する。櫛歯状極部は等間
隔であるので一定の角度づつ回転させることが可能とな
る。回転速度はパルス周波数に比例する。駆動周波数は
２００から４００００ｐｐｓの広い範囲にわたる。
【００１１】ヨークの磁化により永久磁石を吸引しトル
クを発生させるという動作原理から、ステッピングモー
ターのトルクはヨーク素材の交流での最大磁束密度Ｂｍ
に大きく影響を受ける。とくに、ステッピングモーター
の高性能化には従来のＦｅ−Ｃｒ系合金のＢｍよりも１
割以上増加させる必要があるとの要求がある。
クを発生させるという動作原理から、ステッピングモー
ターのトルクはヨーク素材の交流での最大磁束密度Ｂｍ
に大きく影響を受ける。とくに、ステッピングモーター
の高性能化には従来のＦｅ−Ｃｒ系合金のＢｍよりも１
割以上増加させる必要があるとの要求がある。
【００１２】図３に本発明に係るＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系軟
磁性合金の成分範囲内にある１１Ｃｒ−０．２Ｓｉ−
１．８Ａｌ鋼と比較鋼である１１Ｃｒ鋼、および従来材
であるＳＵＹＰ(電磁軟鉄)の最大磁束密度Ｂの周波数依
存性の比較を示す。ここで、用いた供試材の板厚はステ
ッピングモーターのヨークに一般に用いられる０．８ｍ
ｍｔである。モーターの使用磁場は一般に７９６Ａ／ｍ
以上であるため、測定時の印可磁場は７９６Ａ／ｍとし
た。
磁性合金の成分範囲内にある１１Ｃｒ−０．２Ｓｉ−
１．８Ａｌ鋼と比較鋼である１１Ｃｒ鋼、および従来材
であるＳＵＹＰ(電磁軟鉄)の最大磁束密度Ｂの周波数依
存性の比較を示す。ここで、用いた供試材の板厚はステ
ッピングモーターのヨークに一般に用いられる０．８ｍ
ｍｔである。モーターの使用磁場は一般に７９６Ａ／ｍ
以上であるため、測定時の印可磁場は７９６Ａ／ｍとし
た。
【００１３】図３からわかるように、ＳＵＹＰの最大磁
束密度Ｂｍは、周波数の増加に伴い急激に減少する。比
較鋼である１１Ｃｒ鋼のＢｍは周波数５００Ｈｚまでほ
ぼ一定であり、周波数５００Ｈｚを超えるとなだらかに
減少する。一方、本発明が記載する成分範囲にある１１
Ｃｒ−０．２Ｓｉ−１．８Ａｌ鋼は周波数５００Ｈｚま
では１１Ｃｒ鋼のＢｍよりも小さいが、周波数１０００
Ｈｚ以上では１１Ｃｒ鋼のＢｍよりも約１割強高くな
る。
束密度Ｂｍは、周波数の増加に伴い急激に減少する。比
較鋼である１１Ｃｒ鋼のＢｍは周波数５００Ｈｚまでほ
ぼ一定であり、周波数５００Ｈｚを超えるとなだらかに
減少する。一方、本発明が記載する成分範囲にある１１
Ｃｒ−０．２Ｓｉ−１．８Ａｌ鋼は周波数５００Ｈｚま
では１１Ｃｒ鋼のＢｍよりも小さいが、周波数１０００
Ｈｚ以上では１１Ｃｒ鋼のＢｍよりも約１割強高くな
る。
【００１４】このような最大磁束密度Ｂｍの周波数依存
性の差異は、素材の電気抵抗率ρの差異に起因する。一
般に素材が交流で磁化する場合には、素材内の渦電流が
磁化と逆方向の磁場を発生させ、直流での磁化に比べ素
材の磁束密度は低下する。したがって、素材の電気抵抗
率ρが高いほど渦電流は減少し、交流での最大磁束密度
Ｂｍは高くなる傾向にある。
性の差異は、素材の電気抵抗率ρの差異に起因する。一
般に素材が交流で磁化する場合には、素材内の渦電流が
磁化と逆方向の磁場を発生させ、直流での磁化に比べ素
材の磁束密度は低下する。したがって、素材の電気抵抗
率ρが高いほど渦電流は減少し、交流での最大磁束密度
Ｂｍは高くなる傾向にある。
【００１５】図４に示すようにＣｒ量、Ａｌ量の増加に
伴い電気抵抗率ρは増加する。したがって、１１Ｃｒ鋼
及び１１Ｃｒ―０．２Ｓｉ−１．８Ａｌ鋼はＳＵＹＰに
比べ、高周波領域ではＢｍが高くなるのである。しか
し、Ｃｒ量が１１％以上では、Ｃｒを添加しても電気抵
抗率ρは増加せずほぼ一定となる。このため、Ｃｒ量が
１１重量％以上では、Ｃｒ添加によるＢｍの増加は認め
られず、逆にＣｒ増加に伴う飽和磁束密度の低下の影響
によりＢｍは減少する傾向を示す。Ａｌは電気抵抗率ρ
を増加させる効果が大きいため、Ｆｅ−Ｃｒ系合金に更
にＡｌを添加することにより、さらに高いＢｍを得るこ
とが可能になるのである。ただし、Ａｌも飽和磁束密度
を低下させるため、過剰な添加はＣｒと同様Ｂｍの減少
を招く。
伴い電気抵抗率ρは増加する。したがって、１１Ｃｒ鋼
及び１１Ｃｒ―０．２Ｓｉ−１．８Ａｌ鋼はＳＵＹＰに
比べ、高周波領域ではＢｍが高くなるのである。しか
し、Ｃｒ量が１１％以上では、Ｃｒを添加しても電気抵
抗率ρは増加せずほぼ一定となる。このため、Ｃｒ量が
１１重量％以上では、Ｃｒ添加によるＢｍの増加は認め
られず、逆にＣｒ増加に伴う飽和磁束密度の低下の影響
によりＢｍは減少する傾向を示す。Ａｌは電気抵抗率ρ
を増加させる効果が大きいため、Ｆｅ−Ｃｒ系合金に更
にＡｌを添加することにより、さらに高いＢｍを得るこ
とが可能になるのである。ただし、Ａｌも飽和磁束密度
を低下させるため、過剰な添加はＣｒと同様Ｂｍの減少
を招く。
【００１６】図５に１１重量％Ｃｒ−０．２重量％Ｓｉ
におけるＡｌ量と最大磁束密度Ｂｍの関係を示す。な
お、ここでのＢｍは周波数１０００Ｈｚ、板厚０．８ｍ
ｍｔ、印可磁場７９６Ａ／ｍでの値である。ＢｍはＡｌ
量の増加に伴い増加する傾向を示し、Ａｌ量が２．４％
以上では若干減少する。従来材の１１％Ｃｒ鋼のＢｍが
１．１Ｔ以上であることから、ヨーク素材に要求される
Ｂｍは１．１Ｔ以上である。図５よりＡｌ含有量０．８
重量％で１．１Ｔ以上を得られる事がわかる。
におけるＡｌ量と最大磁束密度Ｂｍの関係を示す。な
お、ここでのＢｍは周波数１０００Ｈｚ、板厚０．８ｍ
ｍｔ、印可磁場７９６Ａ／ｍでの値である。ＢｍはＡｌ
量の増加に伴い増加する傾向を示し、Ａｌ量が２．４％
以上では若干減少する。従来材の１１％Ｃｒ鋼のＢｍが
１．１Ｔ以上であることから、ヨーク素材に要求される
Ｂｍは１．１Ｔ以上である。図５よりＡｌ含有量０．８
重量％で１．１Ｔ以上を得られる事がわかる。
【００１７】以下に本発明鋼の成分限定理由を述べる。
【００１８】Ｃ：Ｃは炭化物を形成し、磁気特性及び耐
食性を劣化させる。したがって、Ｃ量は０．０５％以下
に限定した。
食性を劣化させる。したがって、Ｃ量は０．０５％以下
に限定した。
【００１９】Ｓｉ：電気抵抗率を増加させ、交流での磁
気特性を向上させるのに有効に作用する元素である。し
かし、ビッカース硬度を著しく増加させる元素であり、
過剰な添加は打ち抜きあるいはプレス加工を困難にす
る。したがって、Ｓｉ量は０．６％以下に限定した。
気特性を向上させるのに有効に作用する元素である。し
かし、ビッカース硬度を著しく増加させる元素であり、
過剰な添加は打ち抜きあるいはプレス加工を困難にす
る。したがって、Ｓｉ量は０．６％以下に限定した。
【００２０】Ｃｒ：Ｃｒは本発明において必要な耐食性
を確保するために必須の元素である。また、Ｓｉと同
様、電気抵抗率を増加させ交流での最大磁束密度Ｂｍを
十分大きく保つためにあ、８．０％以上添加する必要が
ある。しかし、過剰に添加するとビッカース硬度を増加
させるばかりでなく、最大磁束密度も低下するため、上
限を１６％とした。
を確保するために必須の元素である。また、Ｓｉと同
様、電気抵抗率を増加させ交流での最大磁束密度Ｂｍを
十分大きく保つためにあ、８．０％以上添加する必要が
ある。しかし、過剰に添加するとビッカース硬度を増加
させるばかりでなく、最大磁束密度も低下するため、上
限を１６％とした。
【００２１】Ｍｎ：製鋼時にスクラップから不可避的に
混入してくる元素であるが、磁気特性を劣化させるた
め、上限を１．０％とした。
混入してくる元素であるが、磁気特性を劣化させるた
め、上限を１．０％とした。
【００２２】Ｐ：磁気特性を劣化させる元素であること
から、０．０４％以下とした。 Ｓ：不純物元素であるＳは磁気特性を著しく劣化させる
元素であるため、低く抑える必要がある。したがって
０．０１％以下に限定した。
から、０．０４％以下とした。 Ｓ：不純物元素であるＳは磁気特性を著しく劣化させる
元素であるため、低く抑える必要がある。したがって
０．０１％以下に限定した。
【００２３】Ｎ：Ｎは、Ｃと同様、磁気特性を劣化させ
るため、低く抑える必要がある。したがって、０．０５
％以下に限定した。
るため、低く抑える必要がある。したがって、０．０５
％以下に限定した。
【００２４】Ａｌ：本発明に必須な元素であり、鋼の電
気抵抗率を大きく増加させ交流での最大磁束密度Ｂｍを
増加させる効果を有するため、０．８％以上とした。し
かし、過剰に添加すると硬度を増加させるだけでなく、
Ｂｍも減少させるため、上限を２．５％とした。このＡ
ｌの効果により、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金ヨークを用い
たステッピングモータでは、４００ｐｐｓから１３００
ｐｐｓの領域でのトルクは２．４５×１０-2Ｎ・ｍ以上
が達成できる。
気抵抗率を大きく増加させ交流での最大磁束密度Ｂｍを
増加させる効果を有するため、０．８％以上とした。し
かし、過剰に添加すると硬度を増加させるだけでなく、
Ｂｍも減少させるため、上限を２．５％とした。このＡ
ｌの効果により、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金ヨークを用い
たステッピングモータでは、４００ｐｐｓから１３００
ｐｐｓの領域でのトルクは２．４５×１０-2Ｎ・ｍ以上
が達成できる。
【００２５】Ｔｉ：ＴｉはＣｒより安定に炭化物を形成
するため、耐食性の改善に有効に寄与するとともに、磁
気特性に有害なマルテンサイト相の生成を防止する。し
かし、過剰に添加すると磁束密度が低下するため上限を
０．３％とした。
するため、耐食性の改善に有効に寄与するとともに、磁
気特性に有害なマルテンサイト相の生成を防止する。し
かし、過剰に添加すると磁束密度が低下するため上限を
０．３％とした。
【００２６】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明の効果を具体的
に説明する。
に説明する。
【００２７】表１に供試鋼の化学成分値(重量％)を示
す。これらのうちＡ１〜Ａ３鋼は本発明で規定する成分
組成を有する鋼であり、Ｂ１は比較材の１１重量％Ｃｒ
鋼、Ｃ１鋼は従来材のＳＵＹＰ(電磁軟鉄)である。いず
れの供試材とも３０ｋｇ真空溶解、鍛造、熱間圧延、熱
延板焼鈍、表面研削、冷間圧延、仕上げ焼鈍、および酸
洗を施した後、厚さ０．８ｍｍｔの鋼板を得た。
す。これらのうちＡ１〜Ａ３鋼は本発明で規定する成分
組成を有する鋼であり、Ｂ１は比較材の１１重量％Ｃｒ
鋼、Ｃ１鋼は従来材のＳＵＹＰ(電磁軟鉄)である。いず
れの供試材とも３０ｋｇ真空溶解、鍛造、熱間圧延、熱
延板焼鈍、表面研削、冷間圧延、仕上げ焼鈍、および酸
洗を施した後、厚さ０．８ｍｍｔの鋼板を得た。
【００２８】
【表１】
【００２９】得られた各供試材より外形４５ｍｍ内径３
３ｍｍの磁気測定用リング試験片を切り出し、真空雰囲
気下で温度８５０℃、処理時間０ｍｉｎの焼鈍を施し
た。磁気焼鈍後の各試験片について周波数１０００Ｈ
ｚ，２０００Ｈｚ，３０００Ｈｚ、印可磁場７９６Ａ／
ｍの条件にて最大磁束密度Ｂｍを測定した。
３ｍｍの磁気測定用リング試験片を切り出し、真空雰囲
気下で温度８５０℃、処理時間０ｍｉｎの焼鈍を施し
た。磁気焼鈍後の各試験片について周波数１０００Ｈ
ｚ，２０００Ｈｚ，３０００Ｈｚ、印可磁場７９６Ａ／
ｍの条件にて最大磁束密度Ｂｍを測定した。
【００３０】表２に試験結果を示す。本発明例であるＡ
１〜Ａ３鋼の最大磁束密度Ｂｍは、周波数１０００Ｈ
ｚ、２０００Ｈｚ，３０００Ｈｚのいずれにおいても従
来材であるＣ１鋼(ＳＵＹＰ)のＢｍよりも倍以上高く、
比較材である１１％Ｃｒ鋼のＢｍよりも１割以上高い値
を示している。
１〜Ａ３鋼の最大磁束密度Ｂｍは、周波数１０００Ｈ
ｚ、２０００Ｈｚ，３０００Ｈｚのいずれにおいても従
来材であるＣ１鋼(ＳＵＹＰ)のＢｍよりも倍以上高く、
比較材である１１％Ｃｒ鋼のＢｍよりも１割以上高い値
を示している。
【００３１】
【表２】
【００３２】次いで、本発明に係るＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系
合金であるＡ１，Ａ２，Ａ３鋼及び比較鋼であるＢ１
鋼、従来材であるＣ１鋼の冷延焼鈍酸洗仕上げ後の０．
８ｍｍｔの供試材をステッピングモーターのヨークに加
工した。ヨークを真空下で温度８５０℃、処理時間０ｍ
ｉｎの焼鈍を施し、その後、それぞれのヨークを用いて
図１に示すステッピングモーターを組み立て、周波数４
００ｐｐｓ、２４００ｐｐｓでのモーターのプルアウト
トルクを調査した。駆動条件は２相ハイポーラ定電流チ
ョッパ駆動である。
合金であるＡ１，Ａ２，Ａ３鋼及び比較鋼であるＢ１
鋼、従来材であるＣ１鋼の冷延焼鈍酸洗仕上げ後の０．
８ｍｍｔの供試材をステッピングモーターのヨークに加
工した。ヨークを真空下で温度８５０℃、処理時間０ｍ
ｉｎの焼鈍を施し、その後、それぞれのヨークを用いて
図１に示すステッピングモーターを組み立て、周波数４
００ｐｐｓ、２４００ｐｐｓでのモーターのプルアウト
トルクを調査した。駆動条件は２相ハイポーラ定電流チ
ョッパ駆動である。
【００３３】図６に結果を示す。図からわかるように、
本発明品であるＡ１〜Ａ３鋼をヨークに用いたステッピ
ングモーターは、Ｂ１鋼、Ｃ１鋼を用いたモーターに比
べ、全ての周波数領域でトルクが高く、４００ｐｐｓか
ら１３００ｐｐｓの領域でのトルクが２．４５×１０-2
Ｎ・ｍ以上が達成できることがわかる。また、特に高周
波域でのトルクが改善されている。
本発明品であるＡ１〜Ａ３鋼をヨークに用いたステッピ
ングモーターは、Ｂ１鋼、Ｃ１鋼を用いたモーターに比
べ、全ての周波数領域でトルクが高く、４００ｐｐｓか
ら１３００ｐｐｓの領域でのトルクが２．４５×１０-2
Ｎ・ｍ以上が達成できることがわかる。また、特に高周
波域でのトルクが改善されている。
【００３４】
【発明の効果】本発明により高周波領域でのトルクが高
いステッピングモーターを得ることができる。
いステッピングモーターを得ることができる。
【図１】 本発明に係るステッピングモータの構成を示
す図。
す図。
【図２】 ステッピングモーターの動作原理の概念を示
す図。
す図。
【図３】 １１Ｃｒ−０．２Ｓｉ−１．８Ａｌ鋼とＳＵ
ＹＰ(電磁軟鉄)の最大磁束密度Ｂｍの周波数依存性の比
較を示す図。
ＹＰ(電磁軟鉄)の最大磁束密度Ｂｍの周波数依存性の比
較を示す図。
【図４】 電気抵抗率増分ΔρとＣｒ量、Ａｌ量、Ｓｉ
量の関係を示す図。
量の関係を示す図。
【図５】 印加磁場７９６Ａ／ｍ、周波数１０００Ｈ
ｚ，板厚０．８ｍｍｔ、１１重量％Ｃｒ―０．２重量％
Ｓｉにおける最大磁束密度ＢｍとＡｌ量の関係を示す
図。
ｚ，板厚０．８ｍｍｔ、１１重量％Ｃｒ―０．２重量％
Ｓｉにおける最大磁束密度ＢｍとＡｌ量の関係を示す
図。
【図６】 本発明におけるモーターのトルクと１１重量
％Ｃｒ鋼をヨークに用いたモーターのトルク、およびＳ
ＵＹＰをヨークに用いたモーターのトルクの周波数依存
性の比較を示す図。
％Ｃｒ鋼をヨークに用いたモーターのトルク、およびＳ
ＵＹＰをヨークに用いたモーターのトルクの周波数依存
性の比較を示す図。
Claims (2)
- 【請求項１】 多極着磁された永久磁石からなるロータ
部と、前記ロータ部と同軸上で対向するように設けられ
た複数個の櫛歯状極部を有するステータヨーク部と、前
記ステータヨーク部の前記櫛歯状極部の外周囲に装着し
た励磁コイルと、前記励磁コイル並びに前記ステータヨ
ーク部を囲繞する筒状のフレームヨーク部とを備えたス
テッピングモータにおいて、 少なくとも前記ステータ
ヨーク部の一部または全部をフェライト系のＦｅ−Ｃｒ
−Ａｌ系合金で形成し、パルス周波数が４００ｐｐｓか
ら１３００ｐｐｓの領域でのトルクが２．４５×１０-2
Ｎ・ｍ以上であることを特徴とするステッピングモー
タ。 - 【請求項２】 Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金が、重量％で
Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．
０％以下、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０１％以下、
Ｃｒ：８．０〜１６．０％、Ｎ：０．０５％以下、Ａ
ｌ：０．８〜３．５％、Ｔｉ：０．３％以下（無添加含
む）を含有し、残部をＦｅおよび不可避的不純物からな
り、パルス周波数が４００ｐｐｓから１３００ｐｐｓの
領域でのトルクが２．４５×１０-2Ｎ・ｍ以上であるこ
とを特徴とするステッピングモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000091752A JP2001275333A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000091752A JP2001275333A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ステッピングモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001275333A true JP2001275333A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18607179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000091752A Pending JP2001275333A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ステッピングモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001275333A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002041469A1 (fr) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Seiko Epson Corporation | Bloc électrogène, appareil électronique en étant pourvu, et procédé pour fixer l'épaisseur de tôle d'un circuit magnétique dans un compteur de temps électroniquement régulé et dans un bloc électrogène |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0888965A (ja) * | 1994-09-13 | 1996-04-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 軟磁性ステンレス鋼を用いたステッピングモータ及びそれに用いられるステータヨークの製造方法 |
-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000091752A patent/JP2001275333A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0888965A (ja) * | 1994-09-13 | 1996-04-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 軟磁性ステンレス鋼を用いたステッピングモータ及びそれに用いられるステータヨークの製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002041469A1 (fr) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Seiko Epson Corporation | Bloc électrogène, appareil électronique en étant pourvu, et procédé pour fixer l'épaisseur de tôle d'un circuit magnétique dans un compteur de temps électroniquement régulé et dans un bloc électrogène |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100520 |