JP2566791Y2 - Rotary pulse motor - Google Patents

Rotary pulse motor

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JP2566791Y2
JP2566791Y2 JP1991045148U JP4514891U JP2566791Y2 JP 2566791 Y2 JP2566791 Y2 JP 2566791Y2 JP 1991045148 U JP1991045148 U JP 1991045148U JP 4514891 U JP4514891 U JP 4514891U JP 2566791 Y2 JP2566791 Y2 JP 2566791Y2
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pole
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洋 中川
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神鋼電機株式会社
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この考案は、例えば、産業用ロボ
ットなどのFA(ファクトリーオートメーション)機器に
用いられる回転型パルスモータに係り、特にトルクの向
上、製作工程の簡略化および価格の低減を図った回転型
パルスモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a rotary pulse motor used for factory automation (FA) equipment such as an industrial robot, for example, with the aim of improving torque, simplifying the manufacturing process, and reducing the price. A rotary pulse motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は、従来のアウタ・ロータ形の3
相回転型パルスモータの磁気回路の構成を示す図であ
る。この図において、1は円筒状の二次側ロータであ
り、その内周面に等間隔に歯部2a,2a,…が形成さ
れた磁性部材2によって構成されている。4は一次側ス
テータであり、A相磁極5A,B相磁極5B,C相磁極
5C,A*相磁極5A*(A相磁極と逆方向に励磁され
る磁極、以下同様),B*相磁極5B*,C*相磁極5
C*が形成された鉄心5と、これら磁極5A〜5C*に
各々巻回されたコイル6A〜6C*とから構成され、上
記各磁極5A〜5C*の二次側ロータ1と対向する端面
には、歯部2aの形成間隔に対応させて、等間隔に極歯
が形成され、各極歯の間の凹溝には、隣り合うもの同志
の極性が互いに逆方向となるように永久磁石3,3,…
が各々挿入配置されている。このような構成の一次側ス
テータ4がシャフト7に固定されている。
2. Description of the Related Art FIG. 11 shows a conventional outer rotor type 3 rotor.
It is a figure showing composition of a magnetic circuit of a phase rotation type pulse motor. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a cylindrical secondary rotor, which is constituted by a magnetic member 2 having teeth 2a, 2a,. Reference numeral 4 denotes a primary-side stator, which is an A-phase magnetic pole 5A, a B-phase magnetic pole 5B, a C-phase magnetic pole 5C, an A * -phase magnetic pole 5A * (a magnetic pole that is excited in a direction opposite to the A-phase magnetic pole, and so forth), and a B * -phase magnetic pole. 5B *, C * phase magnetic pole 5
An iron core 5 having C * formed thereon and coils 6A to 6C * wound around these magnetic poles 5A to 5C *, respectively, are provided on the end faces of the magnetic poles 5A to 5C * facing the secondary rotor 1. The pole teeth are formed at regular intervals corresponding to the formation intervals of the tooth portions 2a, and the permanent magnets 3 are formed in the concave grooves between the pole teeth so that the polarities of adjacent ones are opposite to each other. , 3, ...
Are inserted and arranged. The primary stator 4 having such a configuration is fixed to the shaft 7.

【0003】このような構成の回転型パルスモータにお
いて、各磁極5A〜5C*に巻回されたコイル6A〜6
C*に順次パルス電流を流すことにより、周知の原理に
より二次側ロータ1がステップ状に回転する。なお、こ
の回転型パルスモータの動作原理は特願昭63−301
965号に詳細に記載されている。
In the rotary pulse motor having such a configuration, the coils 6A-6 wound around the magnetic poles 5A-5C * are used.
By sequentially supplying a pulse current to C *, the secondary-side rotor 1 rotates stepwise according to a well-known principle. The operating principle of this rotary pulse motor is described in Japanese Patent Application No. 63-301.
No. 965.

【0004】[0004]

【考案が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の回転型パルスモータにおいては次のような問題点が
あった。すなわち、 一次側ステータ4の各磁極5A〜5C*の各永久磁石
3,3,…は放射状に挿入配置されるので、図12に示
すように、各永久磁石3間の磁路の面積がこれら永久磁
石3のつけ根の部分8で最も小さくなり、このつけ根の
部分8の面積で磁束量が制限される。したがって、この
面積に応じた磁束量を越える場合には磁気飽和が生じ、
大きなトルクを得ることができない。 磁極の数分コイル(6個)を必要とするので、重量が
増加するとともに価格高になる。 磁極に巻線を装着するのが大変であり、時間がかか
る。 占積率を高くできないので、巻線作業が大変である。
The conventional rotary pulse motor described above has the following problems. That is, since the permanent magnets 3, 3,... Of the magnetic poles 5A to 5C * of the primary stator 4 are radially inserted and arranged, as shown in FIG. It becomes smallest at the base portion 8 of the permanent magnet 3, and the amount of magnetic flux is limited by the area of the base portion 8. Therefore, when the magnetic flux amount exceeds the area, magnetic saturation occurs,
Large torque cannot be obtained. Since coils (six pieces) are required for the number of magnetic poles, the weight increases and the price increases. It is difficult and time-consuming to attach the winding to the magnetic pole. Since the space factor cannot be increased, the winding work is difficult.

【0005】この考案は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、上述した各問題点を解決することができる回
転型パルスモータを提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a rotary pulse motor capable of solving the above-described problems.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この考案は、円柱状の一
次側磁束発生部と、前記一次側磁束発生部が内周側に挿
入配置され、前記一次側磁束発生部に対して回転自在に
支持された二次側とを有してなる回転型パルスモータで
あって、前記二次側は、内周面回転方向に沿って一定間
隔Pで各々配列され、かつ互いに前記回転方向へ同じ変
位を有する2列の極歯が形成された磁性部材を、前記一
次側磁束発生部の軸方向に沿って複数個前記回転方向へ
順次同じ変位を有して配置し、前記一次側磁束発生部
は、前記二次側の各極歯の端面と一定の間隙を隔てて対
向し、外周側に前記二次側の回転方向に沿って等間隔P
/2で歯部と溝部とを交互に形成し、各歯部の極性が交
互に反転するように前記各溝部に各々永久磁石を挿入配
置され、かつ互いに前記回転方向へP/2の変位を有す
る2列の磁極を有する鉄心を軸方向に沿って複数個配設
すると共に、前記各鉄心の2列の磁極間に環状のコイル
が各々嵌装され、さらに、前記各鉄心を前記回転方向へ
順次前記各鉄心の数に応じた位相差を有して配置したこ
とを特徴とする。前記一次側磁束発生部の鉄心の数が2
個の場合はこれら鉄心間の位相差をP/4とし、3個の
場合はこれら鉄心間の位相差をP/3とし、5個の場合
はこれら鉄心間の位相差をP/5とし、以下個数nに応
じてP/nとする。また、前記二次側の各極歯の配列と
前記一次側磁束発生部の各磁極の配列とを互いに逆の配
列関係にしても良い。
According to the present invention, a primary magnetic flux generating portion having a columnar shape and the primary magnetic flux generating portion are inserted and disposed on the inner peripheral side, and are rotatable with respect to the primary magnetic flux generating portion. A rotary pulse motor having a supported secondary side, wherein the secondary sides are arranged at regular intervals P along the inner peripheral surface rotation direction, and mutually displaced in the rotation direction by the same displacement. A plurality of magnetic members formed with two rows of pole teeth having the same are arranged with the same displacement sequentially in the rotational direction along the axial direction of the primary magnetic flux generator, and the primary magnetic flux generator is , Opposed to the end face of each of the pole teeth on the secondary side with a certain gap therebetween, and on the outer peripheral side at equal intervals P along the rotation direction of the secondary side.
/ 2, the tooth portions and the groove portions are alternately formed, and permanent magnets are inserted and arranged in the respective groove portions so that the polarities of the respective tooth portions are alternately reversed. A plurality of iron cores having two rows of magnetic poles are arranged along the axial direction, and annular coils are fitted between the two rows of magnetic poles of each of the iron cores. The iron cores are sequentially arranged with a phase difference corresponding to the number of the cores. When the number of iron cores of the primary magnetic flux generating section is 2
In the case of three, the phase difference between these cores is P / 4, in the case of three, the phase difference between these cores is P / 3, and in the case of five, the phase difference between these iron cores is P / 5, Hereinafter, P / n is set according to the number n. Further, the arrangement of the pole teeth on the secondary side and the arrangement of the magnetic poles of the primary-side magnetic flux generating section may be in an opposite arrangement relationship.

【0007】[0007]

【作用】上記構成によれば、一次側ステータの複数の鉄
心の内のいずれかに嵌装された環状のコイルに電流を流
すと、その鉄心の一方の列の磁極のS極側の歯部に流入
した磁束が、永久磁石を介して隣合うN極側の歯部に流
入した後、このN極側の歯部から鉄心の内部を軸方向に
沿って導かれ、該鉄心の他方の列の磁極へ流入する。そ
して、S極側の歯部から永久磁石を介して隣合う歯部か
ら流出した後、対向する二次側の磁性部材の極歯へ流入
し、該磁性部材の内部を軸方向に沿って導かれて一次側
ステータの鉄心の一方の列の磁極に戻る主磁束ループが
形成される。このように、磁気回路が軸方向に形成され
るので、従来のように各永久磁石のつけ根部分で制限さ
れる磁束量以上の磁束量を通すことができ、これにより
大きなトルクが得られる。さらに、環状のコイルを各鉄
心の2列の磁極の間に各々嵌装する構造としたため、コ
イルの使用量も少なくて済み、また装着作業が極めて簡
素化される。また、二次側ロータ内を通る磁束は外周全
域を通るので、磁束密度が低くなることから二次側ロー
タの厚さを薄くすることができ、低イナーシャ化および
小形化が図れる。
According to the above construction, when a current is applied to an annular coil fitted in any one of the plurality of iron cores of the primary stator, the teeth on the S pole side of the magnetic poles in one row of the iron core. After flowing into the adjacent teeth of the N pole via the permanent magnet, the magnetic flux flowing into the core is guided along the axial direction from the teeth of the N pole to the other row of the iron core. Flows into the magnetic poles. Then, after flowing out of the adjacent tooth portion from the tooth portion on the S pole side through the permanent magnet, the magnetic flux flows into the pole teeth of the magnetic member on the secondary side facing the inner side and guides the inside of the magnetic member along the axial direction. A main flux loop is formed that returns to the magnetic poles of one row of the iron core of the primary stator. As described above, since the magnetic circuit is formed in the axial direction, a magnetic flux amount larger than the magnetic flux amount limited at the base portion of each permanent magnet can be passed as in the related art, so that a large torque can be obtained. Further, since the annular coil is fitted between the two rows of magnetic poles of each iron core, the amount of use of the coil is reduced, and the mounting operation is extremely simplified. Further, since the magnetic flux passing through the secondary rotor passes through the entire outer periphery, the magnetic flux density is reduced, so that the thickness of the secondary rotor can be reduced, and the inertia and the size can be reduced.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面を参照し、この考案の実施例を説
明する。図1および図2は、この考案の第1実施例によ
るアウタ・ロータ形の2相回転型パルスモータの磁気回
路の構成を示す図である。これらの図において、10は
円筒状の磁性部材によって構成された二次側ロータ(二
次側)であり、その内周側にはシャフト7に固定された
円柱状の一次側ステータ(一次側磁束発生部)11が挿
入配置され、この一次側ステータ11に対して矢印M方
向へ回転自在に支持されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 are views showing the configuration of a magnetic circuit of an outer rotor type two-phase rotary pulse motor according to a first embodiment of the present invention. In these figures, reference numeral 10 denotes a secondary rotor (secondary side) formed by a cylindrical magnetic member, and a cylindrical primary stator (primary magnetic flux) fixed to the shaft 7 is provided on the inner peripheral side thereof. A generator 11 is inserted and arranged, and is rotatably supported on the primary stator 11 in the direction of arrow M.

【0009】二次側ロータ10は、その内周側に一次側
ステータ11と一定の間隙Gを隔てて対向する2列の極
歯14Aa〜14Yaおよび14Ab〜14Ybを有す
る第1の磁性部材14と、この第1の磁性部材14の軸
方向奥側(図2においては左側)に一次側ステータ11
と一定の間隙Gを隔てて対向する2列の極歯15Aa〜
15Yaおよび15Ab〜15Ybを有する第2の磁性
部材15とが形成されている。
The secondary rotor 10 includes a first magnetic member 14 having two rows of pole teeth 14Aa to 14Ya and 14Ab to 14Yb facing the primary stator 11 with a predetermined gap G on the inner peripheral side thereof. The primary stator 11 is located on the inner side (left side in FIG. 2) of the first magnetic member 14 in the axial direction.
And two rows of pole teeth 15Aa-
The second magnetic member 15 having 15Ya and 15Ab to 15Yb is formed.

【0010】ここで、第1の磁性部材14の極歯14A
a〜14Yaおよび14Ab〜14Ybの各々の間隔は
P/2となり、極歯14Aa〜14Yaと極歯14Ab
〜14Ybは180゜位相違で配置されている。また、
同様に第2の磁性部材15の極歯15Aa〜15Yaお
よび15Ab〜15Ybの各々の間隔がP/2で、極歯
15Aa〜15Yaと極歯15Ab〜15Ybは180
゜位相違で配置されている。そして、第1の磁性部材1
4と第2の磁性部材15も同相で配置されている。すな
わち、二次側ロータ10の第1、第2の磁性部材14,
15は全て同相で配置されている。
Here, the pole teeth 14A of the first magnetic member 14
The intervals between a to 14Ya and 14Ab to 14Yb
P / 2 , the pole teeth 14Aa to 14Ya and the pole teeth 14Ab
1414Yb are arranged with a difference of about 180 ° . Also,
Similarly, the interval between the pole teeth 15Aa to 15Ya and 15Ab to 15Yb of the second magnetic member 15 is P / 2 , and the pole teeth 15Aa to 15Ya and the pole teeth 15Ab to 15Yb are 180.
゜ The arrangement is different . Then, the first magnetic member 1
4 and the second magnetic member 15 are also arranged in the same phase. That is, the first and second magnetic members 14 of the secondary rotor 10
15 are all arranged in phase.

【0011】一方、一次側ステータ11は、図2に示す
ように、二次側ロータ10の極歯14Aa〜14Yaお
よび14Ab〜14Ybと一定の間隙Gを隔てて各々対
向する2列の誘導子歯(歯部)12Aa〜12Yaおよ
び12Ab〜12Ybを有する第1の鉄心12と、この
第1の鉄心12の2列の誘導子歯12Aa〜12Yaお
よび12Ab〜12Ybの間に嵌装される環状のコイル
16とを有して構成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the primary side stator 11 has two rows of inductor teeth opposed to the pole teeth 14Aa to 14Ya and 14Ab to 14Yb of the secondary side rotor 10 with a predetermined gap G therebetween. (Tooth portion) A first iron core 12 having 12Aa to 12Ya and 12Ab to 12Yb, and an annular coil fitted between two rows of inductor teeth 12Aa to 12Ya and 12Ab to 12Yb of the first iron core 12. 16 are provided.

【0012】また、同様に、一次側ステータ11は、二
次側ロータ10の極歯15Aa〜15Yaおよび15A
b〜15Ybと対向する2列の誘導子歯13Aa〜13
Yaおよび13Ab〜13Ybを有する第2の鉄心13
と、この第2の鉄心13の2列の誘導子歯13Aa〜1
3Yaおよび13Ab〜13Ybの間に嵌装される環状
のコイル17とを有して構成されている。
Similarly, the primary side stator 11 is provided with the pole teeth 15Aa to 15Ya and 15A of the secondary side rotor 10.
Inductor teeth 13Aa-13 in two rows facing b-15Yb
Second core 13 having Ya and 13Ab to 13Yb
And two rows of inductor teeth 13Aa-1A of the second iron core 13.
3Ya and an annular coil 17 fitted between 13Ab to 13Yb.

【0013】ここで、図3に示すように、第1の鉄心1
2の誘導子歯12Aa〜12Yaおよび12Ab〜12
Ybの各歯間の凹溝には、隣合うもの同志の極性が互い
に逆方向となるように永久磁石18,18,…が各々挿
入配置されている。そして、誘導子歯12Aa〜12Y
aおよび12Ab〜12Ybの各々の間隔はP/2とな
っており、また、誘導歯12Aa〜12Yaと誘導子
歯12Ab〜12Ybは同極となるように配置されてい
る。
Here, as shown in FIG.
2 inductor teeth 12Aa-12Ya and 12Ab-12
The permanent magnets 18, 18,... Are respectively inserted and arranged in the concave grooves between the Yb teeth so that the polarities of adjacent ones are opposite to each other. And the inductor teeth 12Aa to 12Y
Each interval of a and 12Ab~12Yb has become a P / 2, also, inductor teeth 12Ab~12Yb the inductor teeth 12Aa~12Ya are arranged such that the same poles.

【0014】同様に、第2の鉄心13の誘導子歯13A
a〜13Yaおよび13Ab〜13Ybの各歯間の凹溝
にも、隣合うもの同志の極性が互いに逆方向となるよう
に永久磁石18,18,…が各々挿入配置されている。
そして、誘導子歯13Aa〜13Yaおよび13Ab〜
13Ybの各々の間隔はP/2となっており、また、誘
導子歯13Aa〜13Yaと誘導子歯13Ab〜13Y
bは同極となるように配置されている。
Similarly, inductor teeth 13A of second iron core 13
The permanent magnets 18, 18,... are inserted and arranged in the concave grooves between the teeth a to 13Ya and 13Ab to 13Yb so that the polarities of adjacent ones are opposite to each other.
Then, the inductor teeth 13Aa to 13Ya and 13Ab
13Yb is P / 2, and the inductor teeth 13Aa to 13Ya and the inductor teeth 13Ab to 13Y
b are arranged such that the same poles.

【0015】そして、第1の鉄心12の誘導子歯12A
a〜12Ya,12Ab〜12Ybに対して、第2の鉄
心13の誘導子歯13Aa〜13Ya,13Ab〜13
YbはP/4の位相差を有して配置されている。
The inductor teeth 12A of the first iron core 12
a to 12Ya and 12Ab to 12Yb, the second iron
Inductor teeth 13Aa to 13Ya, 13Ab to 13 of heart 13
Yb is arranged with a phase difference of P / 4.

【0016】以上の構成において、図4〜図7に示す順
序でコイル16,17にパルス電流を流すことによっ
て、従来例において述べたように、周知のソーヤの原理
(例えば特願昭63−301965号参照)で二次側ロ
ータ10がP/4ずつ歩進し、回転する。また、逆方向
にパルス電流を流すことによって、二次側ロータ10は
逆方向へP/4ずつ歩進し、回転する。
In the above arrangement, by applying a pulse current to the coils 16 and 17 in the order shown in FIGS. 4 to 7, as described in the conventional example, the principle of a well-known sawer (for example, Japanese Patent Application No. 63-301965). ), The secondary rotor 10 advances by P / 4 and rotates. In addition, by supplying a pulse current in the reverse direction, the secondary rotor 10 steps in the reverse direction by P / 4 and rotates.

【0017】ここで、図4〜図7に示したように、各コ
イル16,17にパルス電流を流した場合に、軸方向に
磁気回路が形成される。例えば、図4において、コイル
16に対して、図に示す×印から・印の方向へ所定の電
流を流した場合、磁束は、一次側ステータ11の第1の
鉄心12の一方の列の磁極のS極側の誘導子歯に流入し
た磁束が、永久磁石18を介して隣合うN極側の誘導子
歯に流入した後、このN極側の誘導子歯から鉄心12の
内部を軸方向に沿って導かれ、この鉄心12の他方の列
の磁極のS極側の誘導子歯から永久磁石18を介して隣
合う誘導子歯から流出する。そして、対向する二次側ロ
ータ10の磁性部材14の極歯へ流入した後、この磁性
部材14の内部を軸方向に沿って導かれ、一次側ステー
タ11の鉄心12の一方の列の磁極に戻る。
Here, as shown in FIGS. 4 to 7, when a pulse current is applied to each of the coils 16, 17, a magnetic circuit is formed in the axial direction. For example, in FIG. 4, when a predetermined current is applied to the coil 16 in the direction from the x mark to the mark shown in the figure, the magnetic flux is generated by the magnetic poles of one row of the first core 12 of the primary stator 11. After the magnetic flux flowing into the S-pole-side inductor teeth flows into the adjacent N-pole-side inductor teeth via the permanent magnet 18, the inside of the iron core 12 is axially moved from the N-pole-side inductor teeth. And flows out of the adjacent teeth of the iron core 12 via the permanent magnets 18 from the inductor teeth on the S pole side of the magnetic poles in the other row. After flowing into the pole teeth of the magnetic member 14 of the opposing secondary rotor 10, the inside of the magnetic member 14 is guided along the axial direction, and the magnetic poles of one row of the iron core 12 of the primary stator 11 are Return.

【0018】なお、上記第1実施例においては、一次側
ステータ11に二つの鉄心12,13を設けた2相モー
タについて説明したが、この2相モータに限定されるも
のではなく、3相、5相…と相数を増やしてもかまわな
い。この場合、3相モータの場合は鉄心間の位相差はP
/3になり、5相モータの場合はP/5になる。以下、
P/nになる。また、上記実施例においては、二次側ロ
ータ10の各極歯を全て同相にして、一次側ステータ1
1の各磁極に位相差を持たせたが、この関係を逆にして
も良い。
In the first embodiment, a two-phase motor in which the primary stator 11 is provided with the two iron cores 12 and 13 has been described. However, the present invention is not limited to the two-phase motor, and is not limited to the two-phase motor. The number of phases may be increased to five phases. In this case, in the case of a three-phase motor, the phase difference between the iron cores is P
/ 3, and P / 5 for a five-phase motor. Less than,
P / n. Further, in the above embodiment, all the pole teeth of the secondary rotor 10 are set to the same phase, and the primary stator 1
Although each magnetic pole has a phase difference, this relationship may be reversed.

【0019】また、上述した第1実施例によるリニアパ
ルスモータの駆動方法としては、前述したパルス励磁以
外に、交流によって駆動しても構わない。この場合、図
8に示すように、互いに位相が90度ずれたA相電流I
aとB相電流Ibを、コイル16とコイル17に各々供
給すればよい。これにより二次側ロータ10が連続的に
回転する。
As a method of driving the linear pulse motor according to the first embodiment described above, an AC drive may be used in addition to the above-described pulse excitation. In this case, as shown in FIG.
a and the B-phase current Ib may be supplied to the coils 16 and 17, respectively. Thereby, the secondary rotor 10 rotates continuously.

【0020】次に、この考案の第2実施例について説明
する。上述した第1実施例においては、アウタ・ロータ
型の回転型パルスモータにあって、永久磁石を固定子側
に挿入した場合であったが、この第2実施例は同じくア
ウタ・ロータ型パルスモータであるが、永久磁石をロー
タ側に挿入したものである。この場合も第1実施例と同
様軸方向に磁気回路が形成される。以下、図9および図
10を参照してその構成を説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the outer rotor
Type rotary pulse motor, with permanent magnet on the stator side
Although a was the case inserted into, the second embodiment also A
This is a rotor / rotor type pulse motor.
It is inserted on the data side . Also in this case , the same as in the first embodiment.
A magnetic circuit is formed in the same axial direction . Hereinafter, the configuration will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

【0021】これらの図において、20は円筒形状の二
次側ロータであり、その回転方向に沿って一定間隔P/
2で歯部20a,20a,…と凹溝20b,20b,…
とが交互に形成され、各凹溝20bには隣合うもの同志
の極性が互いに逆方向となるように永久磁石21,2
1,…が各々挿入配置されている。23は一次側ステー
タを構成する第1の鉄心であり、二次側ロータ20と一
定の間隙Gを隔てて各々対向する互いに180°位相差
を有する2列の誘導子歯23Aa〜23Jaおよび23
Ab〜23Jbと、2列の誘導子歯23Aa〜23Ja
および23Ab〜23Jbの間に嵌装された環状のコイ
ル25とから構成されている(図10参照)。24は一
次側ステータを構成する第2の鉄心であり、上記第1の
鉄心23と同様に、二次側ロータ20と一定の間隙Gを
隔てて各々対向する先の2列誘導子歯に対しP/4差で
かつ互いに180°位相差を有する2列の誘導子歯24
Aa〜24Jaおよび24Ab〜24Jbと、2列の誘
導子歯24Aa〜24Jaおよび24Ab〜24Jbの
間に嵌装された環状のコイル26とから構成されてい
る。
In these figures, reference numeral 20 denotes a cylindrical secondary rotor, which has a constant interval P / along its rotation direction.
2 and the concave portions 20b, 20b,.
Are alternately formed in each of the concave grooves 20b so that the adjacent magnets have opposite polarities in opposite directions.
Are inserted and arranged. Reference numeral 23 denotes a first iron core constituting the primary-side stator, which is 180 ° out of phase with each other facing the secondary-side rotor 20 with a predetermined gap G therebetween.
Rows of inductor teeth 23Aa to 23Ja and 23 having
Ab-23Jb and two rows of inductor teeth 23Aa-23Ja
And an annular coil 25 fitted between 23Ab to 23Jb (see FIG. 10). Reference numeral 24 denotes a second iron core constituting the primary stator. Like the first iron core 23, the second iron core 24 is opposed to the two-row inductor teeth that are opposed to the secondary rotor 20 with a certain gap G therebetween. P / 4 difference
And two rows of inductor teeth 24 having a 180 ° phase difference from each other
AA to 24Ja and 24Ab to 24Jb, and an annular coil 26 fitted between two rows of inductor teeth 24Aa to 24Ja and 24Ab to 24Jb.

【0022】ここで、二次側ロータ20の同極に磁化さ
れた各歯部20aの間隙はPとなり、第1の鉄心23の
誘導子歯23Aaに対して、他の誘導子歯23Ba〜2
3Jaは順次Pの変位を有して配置され、これにより、
第1の鉄心23の誘導子歯23Aa〜23Jaは互いに
位相が360度ずつ異なった位置関係となっている。同
様に、第2の鉄心24の各誘導子歯24Ab〜24Jb
も互いに位相が360度ずつ異なった位相関係となって
いる。さらに、第1の鉄心23の各誘導子歯23Aa〜
23Jaに対して第2の鉄心24の各誘導子歯24Aa
〜24JaはP/4の位相差を有し同じく23Ab〜2
3Jbに対し24Ab〜24JbにおいてもP/4の位
相差をもって配置されている。このような構成において
も、上述した第1の実施例で説明した動作原理で二次側
ロータ20が回転する。
Here, the gap between the teeth 20a magnetized to the same polarity of the secondary rotor 20 is P, and the other inductor teeth 23Ba to 23Ba to the inductor teeth 23Aa of the first iron core 23.
3J are sequentially arranged with a displacement of P, whereby
The inductor teeth 23 </ b> Aa to 23 </ b> J a of the first iron core 23 have a positional relationship different from each other by 360 degrees. Similarly, inductor teeth 24Ab to 24Jb of second core 24
Also have a phase relationship different from each other by 360 degrees. Further, each of the inductor teeth 23Aa to 23Aa of the first iron core 23 is formed.
Each inductor teeth 24Aa of the second iron core 24 with respect to 23Ja
2424J has a phase difference of P / 4 and also has a phase difference of 23AbA2.
P / 4 position in 24 Ab-24 Jb compared to 3 Jb
They are arranged with a difference. Even in such a configuration, the secondary rotor 20 rotates according to the operation principle described in the first embodiment.

【0023】また、この考案は、上述した実施例に限定
されることなく、以下に挙げる種々の変形が可能であ
る。 (1)一次側ステータ11に、二次側ロータ10に対す
る相対移動量を検出するセンサを設け、サーボモータと
して駆動させるようにしてもよい。 (2)コギングの除去、もしくは推力波形歪の改善のた
めに、スキュー構造としたり、同一極内における若干の
ピッチずらし(スキュー)を施しても構わない。
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications described below are possible. (1) The primary side stator 11 may be provided with a sensor for detecting an amount of relative movement with respect to the secondary side rotor 10 and driven as a servomotor. (2) In order to remove cogging or improve thrust waveform distortion, a skew structure or a slight pitch shift (skew) within the same pole may be performed.

【0024】[0024]

【考案の効果】以上説明したように、この考案によれ
ば、円柱状の一次側磁束発生部と、前記一次側磁束発生
部が内周側に挿入配置され、前記一次側磁束発生部に対
して回転自在に支持された二次側とを有してなる回転型
パルスモータであって、前記二次側は、内周面に回転方
向に沿って一定間隔Pで各々配列され、かつ互いに前記
回転方向へ同じ変位を有する2列の極歯が形成された磁
性部材を、前記一次側磁束発生部の軸方向に沿って複数
個前記回転方向へ順次同じ変位を有して配置し、前記一
次側磁束発生部は、前記二次側の各極歯の端面と一定の
間隙を隔てて対向し、外周側に前記二次側の回転方向に
沿って等間隔P/2で歯部と溝部とを交互に形成し、各
歯部の極性が交互に反転するように前記各溝部に各々永
久磁石を挿入配置され、かつ互いに前記回転方向へP/
2の変位を有する2列の磁極を有する鉄心を軸方向に沿
って複数個配設すると共に、前記各鉄心の2列の磁極間
に環状のコイルが各々嵌装され、さらに、前記各鉄心を
前記回転方向へ順次前記各鉄心の数に応じた位相差を有
して配置し、前記一次側ステータの複数の鉄心の内のい
ずれかに嵌装された環状のコイルに電流を流した場合
に、その鉄心の一方の列の磁極のS極側の誘導子歯に流
入した磁束が、永久磁石を介して隣合うN極側の誘導子
歯に流入した後、このN極側の誘導子歯から鉄心の内部
を軸方向に沿って導かれ、該鉄心の他方の列の磁極へ流
入し、そして、S極側の誘導子歯から永久磁石を介して
隣合う誘導子歯から流出した後、対向する二次側の磁性
部材の極歯へ流入し、該磁性部材の内部を軸方向に沿っ
て導かれて一次側ステータの鉄心の一方の列の磁極に戻
る主磁束ループが形成されるようにしたので、以下に記
載する効果が得られる。 磁束が軸方向に流れるので、従来のように、磁束が各
永久磁石間を軸心へ向っては流れず、各永久磁石間のつ
け根の部分の面積に制限されることがない。この分、磁
束量を多く得ることができ、大きなトルクを得ることが
できる。 コイル数は相数分(実施例では2本)のみで良いの
で、コストの低減が図れる。 コイル形状はリング形となるので、整列巻きが行い易
く、これにより占積率が高くなり、機械巻きも容易に行
うことができる。 二次側ロータ内を通る磁束は外周全域を通るので、磁
束密度が低くなることから、二次側ロータの厚さを薄く
することができ、低イナーシャ化および小形化が図れ
る。
As described above, according to the present invention, a columnar primary magnetic flux generating portion and the primary magnetic flux generating portion are inserted and arranged on the inner peripheral side, and the primary magnetic flux generating portion is disposed on the inner peripheral side. And a secondary side rotatably supported by the rotary pulse motor, wherein the secondary sides are arranged at regular intervals P along the rotational direction on the inner peripheral surface, and A plurality of magnetic members formed with two rows of pole teeth having the same displacement in the rotation direction are sequentially arranged with the same displacement in the rotation direction along the axial direction of the primary magnetic flux generation unit, and The side magnetic flux generating part faces the end face of each pole tooth on the secondary side with a fixed gap therebetween, and has a tooth part and a groove part on the outer peripheral side at equal intervals P / 2 along the rotation direction of the secondary side. Are alternately formed, and permanent magnets are inserted and arranged in the respective grooves so that the polarities of the teeth are alternately reversed. And P to the rotational directions /
A plurality of cores having two rows of magnetic poles having a displacement of 2 are arranged in the axial direction, and an annular coil is fitted between the two rows of magnetic poles of each of the cores. In the case where a current is applied to an annular coil fitted in any one of the plurality of iron cores of the primary stator, arranged in the rotation direction sequentially with a phase difference corresponding to the number of the iron cores. After the magnetic flux flowing into the inductor teeth on the S pole side of the magnetic poles in one row of the iron core flows into the adjacent N pole side inductor teeth via the permanent magnets, the N pole side inductor teeth After being guided along the axial direction inside the iron core, flows into the magnetic poles of the other row of the iron core, and flows out of the adjacent teeth via the permanent magnets from the S-side inductor teeth. The magnetic material flows into the pole teeth of the opposed magnetic member on the secondary side, and is guided inside the magnetic member along the axial direction, and the primary side magnetic member is rotated. Because the main flux loop back to the magnetic pole of one of the columns in the core of over data is to be formed, effects described below are obtained. Since the magnetic flux flows in the axial direction, the magnetic flux does not flow between the permanent magnets toward the axis as in the related art, and is not limited by the area of the base between the permanent magnets. Accordingly, a large amount of magnetic flux can be obtained, and a large torque can be obtained. Since the number of coils is only required for the number of phases (two in the embodiment), cost can be reduced. Since the coil shape is a ring shape, it is easy to perform aligned winding, thereby increasing the space factor and easily performing mechanical winding. Since the magnetic flux passing through the inside of the secondary rotor passes through the entire outer periphery, the magnetic flux density is reduced, so that the thickness of the secondary rotor can be reduced, and the inertia and the size can be reduced.

【0025】[0025]

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

【図1】この考案の第1実施例の磁気回路構成を示す正
面図である。
FIG. 1 is a front view showing a magnetic circuit configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】この考案の第1実施例の磁気回路構成を示す側
断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing a magnetic circuit configuration of the first embodiment of the present invention.

【図3】この考案の第1実施例の一部分の形状を説明す
るための平面図である。
FIG. 3 is a plan view illustrating the shape of a part of the first embodiment of the present invention;

【図4】この考案の第1実施例を動作させるための励磁
パターンを示す側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view showing an excitation pattern for operating the first embodiment of the present invention.

【図5】この考案の第1実施例を動作させるための励磁
パターンを示す側断面図である。
FIG. 5 is a side sectional view showing an excitation pattern for operating the first embodiment of the present invention.

【図6】この考案の第1実施例を動作させるための励磁
パターンを示す側断面図である。
FIG. 6 is a side sectional view showing an excitation pattern for operating the first embodiment of the present invention.

【図7】この考案の第1実施例を動作させるための励磁
パターンを示す側断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view showing an excitation pattern for operating the first embodiment of the present invention.

【図8】この考案の第1実施例を交流で駆動する場合の
駆動電流波形図である。
FIG. 8 is a driving current waveform diagram when the first embodiment of the present invention is driven by AC.

【図9】この考案の第2実施例の磁気回路構成を示す正
面図である。
FIG. 9 is a front view showing a magnetic circuit configuration of a second embodiment of the present invention.

【図10】この考案の第2実施例の磁気回路構成を示す
側断面図である。
FIG. 10 is a side sectional view showing a magnetic circuit configuration of a second embodiment of the present invention.

【図11】従来の回転型パルスモータの磁気回路構成を
示す正面図である。
FIG. 11 is a front view showing a magnetic circuit configuration of a conventional rotary pulse motor.

【図12】従来の回転型パルスモータの問題点を説明す
るための一部分を拡大した正面図である。
FIG. 12 is a partially enlarged front view for explaining a problem of the conventional rotary pulse motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 二次側ロータ(二次側) 11 一次側ステータ(一次側磁束発生部) 12 第1の鉄心 12Aa〜12Ya、12Ab〜12Yb 誘導子歯 13 第2の鉄心 13Aa〜13Yb、13Ab〜13Yb 誘導子歯 14 第1の磁性部材(磁性部材) 14Aa〜14Ya,14Ab〜14Yb 極歯 15 第2の磁性部材(磁性部材) 15Aa〜15Yb,15Ab〜15Yb 極歯 16,17 コイル 18 永久磁石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Secondary rotor (secondary side) 11 Primary stator (primary magnetic flux generation part) 12 1st iron core 12Aa-12Ya, 12Ab-12Yb Inductor tooth 13 2nd iron core 13Aa-13Yb, 13Ab-13Yb Inductor Tooth 14 First magnetic member (magnetic member) 14Aa to 14Ya, 14Ab to 14Yb pole tooth 15 Second magnetic member (magnetic member) 15Aa to 15Yb, 15Ab to 15Yb pole tooth 16, 17 coil 18 permanent magnet

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 円柱状の一次側磁束発生部と、前記一次
側磁束発生部が内周側に挿入配置され、前記一次側磁束
発生部に対して回転自在に支持された二次側とを有して
なる一定間隔P/2で配列された薄板状の永久磁石と極
歯とで構成された高力密度型の磁気回路による回転型パ
ルスモータであって、 前記二次側は、内周面に回転方向に沿って一定間隔Pで
各々配列され、かつ互いに前記軸方向へP/2変位を有
する2列の極歯が形成された磁性部材を、前記一次側磁
束発生部の軸方向に沿って複数個前記回転方向へ順次同
じ変位を有して配置し、 前記一次側磁束発生部は、前記二次側の各極歯の端面と
一定の間隔を隔てて対向し、外周側に前記二次側の回転
方向に沿って等間隔P/2で歯部と溝部とを交互に形成
し、各歯部の極性が交互に反転するように前記各溝部に
各々永久磁石を挿入配置され、かつ互いに前記回転方向
同じ変位を有する2列の磁極を有する鉄心を軸方向に
沿って複数個配設すると共に、前記各鉄心の2列の磁極
間に環状のコイルが各々嵌装され、さらに、前記各鉄心
を前記回転方向へ順次前記各鉄心の数に応じた位相差を
有して配置したことを特徴とする回転型パルスモータ。
A primary-side magnetic flux generating section having a columnar shape, and a secondary side in which the primary-side magnetic flux generating section is inserted and arranged on an inner peripheral side and is rotatably supported with respect to the primary-side magnetic flux generating section. Thin permanent magnets and poles arranged at a fixed interval P / 2
A rotary pulse motor using a high-density magnetic circuit composed of teeth , wherein the secondary sides are arranged at regular intervals P along an inner peripheral surface along a rotational direction, and are mutually in the axial direction. A plurality of magnetic members on which two rows of pole teeth having a P / 2 displacement are formed are sequentially arranged with the same displacement in the rotational direction along the axial direction of the primary-side magnetic flux generating portion, and The side magnetic flux generating part faces the end face of each pole tooth on the secondary side at a fixed interval, and the tooth part and the groove part on the outer peripheral side at equal intervals P / 2 along the rotation direction of the secondary side. Are alternately formed, and permanent magnets are inserted and arranged in the respective groove portions so that the polarities of the respective tooth portions are alternately reversed, and an iron core having two rows of magnetic poles having the same displacement in the rotational direction with respect to each other is axially moved. Are arranged along with each other, and an annular coil is provided between two magnetic poles of each core. Are instrumentation, further rotary pulse motor, characterized in that each of said core and arranged with a phase difference corresponding to the number of sequential each core to the direction of rotation.
【請求項2】 前記一次側磁束発生部の鉄心の数が2個
の場合はこれら鉄心間の位相差をP/4とし、3個の場
合はこれら鉄心間の位相差をP/3とし、5個の場合は
これら鉄心間の位相差をP/5とし、以下個数nに応じ
てP/nとすることを特徴とする請求項1記載の回転型
パルスモータ。
2. When the number of iron cores of said primary magnetic flux generating portion is two, the phase difference between these iron cores is P / 4, and when the number is three, the phase difference between these iron cores is P / 3. 2. The rotary pulse motor according to claim 1, wherein the phase difference between the iron cores is P / 5 when the number is five, and the phase difference is P / n according to the number n.
【請求項3】 一次側磁束発生部と、この一次側磁束発
生部の内周部に挿入配置され、この一次側磁束発生部に
対して回転自在に支持された円柱状の二次側とを有して
なる回転型パルスモータであることを特徴とする請求項
1または請求項2いずれかの項記載の回転型パルスモー
タ。
3. A primary magnetic flux generator, and a primary magnetic flux generator.
Inserted into the inner periphery of the raw part,
With a cylindrical secondary side rotatably supported
Rotary pulse claim 1 or claim 2 rotary pulse motor of one of claims, wherein it is a motor serving.
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