JP2730326B2 - 回転型パルスモータ - Google Patents
回転型パルスモータInfo
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- JP2730326B2 JP2730326B2 JP3143946A JP14394691A JP2730326B2 JP 2730326 B2 JP2730326 B2 JP 2730326B2 JP 3143946 A JP3143946 A JP 3143946A JP 14394691 A JP14394691 A JP 14394691A JP 2730326 B2 JP2730326 B2 JP 2730326B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、産業用ロボ
ットなどのように比較的大きなトルクが要求*されるＦ
Ａ(ファクトリーオートメーション)機器に用いて好適な
回転型パルスモータに関するものである。
ットなどのように比較的大きなトルクが要求*されるＦ
Ａ(ファクトリーオートメーション)機器に用いて好適な
回転型パルスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１４は従来のインナ・ロータ形の回転
型リニア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は円筒状の一次側ステータ（磁
束発生部）であり、その内周面には等間隔Ｐで歯部２
Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…が形成され、各歯部２Ａ，２Ｂ，２
Ｃ，…にはコイルが巻回されている。そして、この一次
側ステータ１の内周側には円柱状の磁性体によって構成
された二次側ロータ３が挿入配置され、この二次側ロー
タ３がシャフト６を介して図示せぬ軸受によって矢印Ｍ
方向へ回転自在に支持されている。この二次側ロータ３
は、その回転方向Ｍに沿って一定間隔Ｐ／２で歯部４
ａ，４ａ，…と凹溝４ｂ，４ｂ，…とが交互に形成され
た磁性部材４と、この磁性部材４の各凹溝４ｂに隣合う
もの同志の極性が互いに逆方向となるように各々挿入配
置された永久磁石５，５，…とから構成されている。
型リニア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は円筒状の一次側ステータ（磁
束発生部）であり、その内周面には等間隔Ｐで歯部２
Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…が形成され、各歯部２Ａ，２Ｂ，２
Ｃ，…にはコイルが巻回されている。そして、この一次
側ステータ１の内周側には円柱状の磁性体によって構成
された二次側ロータ３が挿入配置され、この二次側ロー
タ３がシャフト６を介して図示せぬ軸受によって矢印Ｍ
方向へ回転自在に支持されている。この二次側ロータ３
は、その回転方向Ｍに沿って一定間隔Ｐ／２で歯部４
ａ，４ａ，…と凹溝４ｂ，４ｂ，…とが交互に形成され
た磁性部材４と、この磁性部材４の各凹溝４ｂに隣合う
もの同志の極性が互いに逆方向となるように各々挿入配
置された永久磁石５，５，…とから構成されている。
【０００３】このような構成の回転型パルスモータにお
いて、各歯部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…に巻回されたコイル
に順次パルス電流を供給することにより、二次側ロータ
３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６３−２９５３６５号公報に詳
細に記載されている。
いて、各歯部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…に巻回されたコイル
に順次パルス電流を供給することにより、二次側ロータ
３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６３−２９５３６５号公報に詳
細に記載されている。
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、パ
ルスモータはオープンループで高精度な位置決めが可能
なことから、ＯＡ(オフィスオートメーション)機器のプ
リンタのキャリッジ駆動等に用いられているものの、余
り大きなトルクが得られないため、産業用ロボットなど
のように比較的大きなトルクが要求されるＦＡ機器には
適用することが困難であった。すなわち、上述したパル
スモータにおいては、二次側ロータ３の各歯部４ａ，４
ａ，…の磁路の面積が中心へ向うほど小さくなるので、
図１５に示すように、磁路の面積が最も小さくなるつけ
ね部分７で磁束量が制限されるからである。したがっ
て、この制限を越える磁束量を得ることができず、この
磁束量に応じたトルクよりも大きなトルクを得ることは
困難であった。
ルスモータはオープンループで高精度な位置決めが可能
なことから、ＯＡ(オフィスオートメーション)機器のプ
リンタのキャリッジ駆動等に用いられているものの、余
り大きなトルクが得られないため、産業用ロボットなど
のように比較的大きなトルクが要求されるＦＡ機器には
適用することが困難であった。すなわち、上述したパル
スモータにおいては、二次側ロータ３の各歯部４ａ，４
ａ，…の磁路の面積が中心へ向うほど小さくなるので、
図１５に示すように、磁路の面積が最も小さくなるつけ
ね部分７で磁束量が制限されるからである。したがっ
て、この制限を越える磁束量を得ることができず、この
磁束量に応じたトルクよりも大きなトルクを得ることは
困難であった。
【０００４】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、従来方式よりも大きなトルクを得ることがで
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。
たもので、従来方式よりも大きなトルクを得ることがで
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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、回転方向に
沿って一定間隔Ｐ／２で歯部と溝部を交互に形成し、隣
合う前記歯部の極性が異極となるように前記各溝部に各
々永久磁石を挿入配置することによって間隔Ｐ内に２つ
の歯部及び２つの永久磁石が含まれ、且つ当該永久磁石
の起磁力方向が前記回転方向となるよう二次側を構成し
た回転型パルスモータにおいて、一次側磁束発生部は、
前記二次側の各歯部の端面と一定の間隔を隔てて対向
し、前記二次側の回転方向へ一定間隔Ｐで各々配列さ
れ、かつ互いに前記回転方向へＰ／２の変位を有する２
列の磁極が形成された鉄心が、前記二次側の軸方向に沿
って複数個互いに前記回転方向へその個数に応じて決定
される相差を有して順次配設されると共に、前記各鉄心
の２列の磁極の間に環状のコイルが各々嵌装されてなる
ことを特徴とする。前記鉄心の数が２個の場合にはこれ
らの間の位相差をＰ／４とし、３個の場合にはこれらの
間の位相差をＰ／３とし、５個の場合にはＰ／５とす
る。
沿って一定間隔Ｐ／２で歯部と溝部を交互に形成し、隣
合う前記歯部の極性が異極となるように前記各溝部に各
々永久磁石を挿入配置することによって間隔Ｐ内に２つ
の歯部及び２つの永久磁石が含まれ、且つ当該永久磁石
の起磁力方向が前記回転方向となるよう二次側を構成し
た回転型パルスモータにおいて、一次側磁束発生部は、
前記二次側の各歯部の端面と一定の間隔を隔てて対向
し、前記二次側の回転方向へ一定間隔Ｐで各々配列さ
れ、かつ互いに前記回転方向へＰ／２の変位を有する２
列の磁極が形成された鉄心が、前記二次側の軸方向に沿
って複数個互いに前記回転方向へその個数に応じて決定
される相差を有して順次配設されると共に、前記各鉄心
の２列の磁極の間に環状のコイルが各々嵌装されてなる
ことを特徴とする。前記鉄心の数が２個の場合にはこれ
らの間の位相差をＰ／４とし、３個の場合にはこれらの
間の位相差をＰ／３とし、５個の場合にはＰ／５とす
る。
【０００６】
【作用】上記の構成によれば、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
の一方の列の磁極から二次側の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他方の列の磁極へ流
入し、さらに鉄心の内部をその軸方向に沿って導かれて
元の磁極に戻る主磁束ループが形成されるので、二次側
と対向する各磁極の端面の総面積をトルク発生用に有効
に利用することができ、これにより大きなトルクが得ら
れ、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。
かに嵌装された環状のコイルに電流を流すと、その鉄心
の一方の列の磁極から二次側の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他方の列の磁極へ流
入し、さらに鉄心の内部をその軸方向に沿って導かれて
元の磁極に戻る主磁束ループが形成されるので、二次側
と対向する各磁極の端面の総面積をトルク発生用に有効
に利用することができ、これにより大きなトルクが得ら
れ、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。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照し、この発明の実施例を説
明する。図１および図２は、この発明の第１実施例によ
るインナ・ロータ形の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
状の一次側ステータ（磁束発生部）であり、その内周側
には円柱状の磁性体によって構成さた二次側ロータ１１
が挿入配置され、この二次側ロータ１１がシャフト６を
介して図示せぬ軸受によって矢印Ｍ方向へ回転自在に支
持されている。二次側ロータ１１は、その回転方向Ｍに
沿って一定間隔Ｐ／２で歯部１２ａ，１２ａ，…と凹溝
１２ｂ，１２ｂ，…とが交互に形成された磁性部材１２
と、前記各凹溝１２ｂに隣合うもの同志の極性が互いに
逆方向となるように各々挿入配置された永久磁石１３，
１３，…とから構成されている。
明する。図１および図２は、この発明の第１実施例によ
るインナ・ロータ形の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
状の一次側ステータ（磁束発生部）であり、その内周側
には円柱状の磁性体によって構成さた二次側ロータ１１
が挿入配置され、この二次側ロータ１１がシャフト６を
介して図示せぬ軸受によって矢印Ｍ方向へ回転自在に支
持されている。二次側ロータ１１は、その回転方向Ｍに
沿って一定間隔Ｐ／２で歯部１２ａ，１２ａ，…と凹溝
１２ｂ，１２ｂ，…とが交互に形成された磁性部材１２
と、前記各凹溝１２ｂに隣合うもの同志の極性が互いに
逆方向となるように各々挿入配置された永久磁石１３，
１３，…とから構成されている。
【０００８】一方、一次側ステータ１０は、二次側ロー
タ１１と一定の間隙Ｇを隔てて各々対向する２列の磁極
１４Ａａ〜１４Ｊａおよび１４Ａｂ〜１４Ｊｂを有する
第１の鉄心１４と、同様に２列の磁極１６Ａａ〜１６Ｊ
ａおよび１６Ａｂ〜１６Ｊｂを有する第２の鉄心１６
と、上記第１の鉄心１４の２列の磁極１４Ａａ〜１４Ｊ
ａおよび１４Ａｂ〜１４Ｊｂの間に嵌装された環状のコ
イル１５と、上記第２の鉄心１６の２列の磁極１６Ａａ
〜１６Ｊａおよび１６Ａｂ〜１６Ｊｂの間に嵌装された
環状のコイル１７とから構成されている（図２参照）。
上記第１の鉄心１４は、コイル１５を嵌装するために、
図２に示す嵌合面１４Ｓによって２分割可能になってお
り、同様に、第２の鉄心１６は、コイル１７を嵌装する
ために、図２に示す嵌合面１６Ｓによって２分割可能に
なっている。
タ１１と一定の間隙Ｇを隔てて各々対向する２列の磁極
１４Ａａ〜１４Ｊａおよび１４Ａｂ〜１４Ｊｂを有する
第１の鉄心１４と、同様に２列の磁極１６Ａａ〜１６Ｊ
ａおよび１６Ａｂ〜１６Ｊｂを有する第２の鉄心１６
と、上記第１の鉄心１４の２列の磁極１４Ａａ〜１４Ｊ
ａおよび１４Ａｂ〜１４Ｊｂの間に嵌装された環状のコ
イル１５と、上記第２の鉄心１６の２列の磁極１６Ａａ
〜１６Ｊａおよび１６Ａｂ〜１６Ｊｂの間に嵌装された
環状のコイル１７とから構成されている（図２参照）。
上記第１の鉄心１４は、コイル１５を嵌装するために、
図２に示す嵌合面１４Ｓによって２分割可能になってお
り、同様に、第２の鉄心１６は、コイル１７を嵌装する
ために、図２に示す嵌合面１６Ｓによって２分割可能に
なっている。
【０００９】ここで、二次側ロータ１１の同極に磁化さ
れた各歯部１２ａの間隔はＰとなり、第１の磁極１４の
前列の磁極１４Ａａに対して、前列の他の磁極１４Ｂａ
〜１４Ｊａは順次Ｐの変位を有して配置され、これによ
り、前列の各磁極１４Ａａ〜１４Ｊａは互いに位相が３
６０度ずつ異なった位置関係となっている。同様に、第
１の磁極１４の後列の各磁極１４Ａｂ〜１４Ｊｂ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。
さらに前列の各磁極１４Ａａ〜１４Ｊａに対して後列の
各磁極１４Ａｂ〜１４ＪｂはＰ／２の位相差を有して配
置されている。同様に、第２の磁極１６の前列の各磁極
１６Ａａ〜１６Ｊａおよび後列の各磁極１６Ａｂ〜１６
Ｊｂも互いに位相が３６０度ずつ異なった位相関係とな
っており、前列の各磁極１６Ａａ〜１６Ｊａに対して後
列の各磁極１６Ａｂ〜１６ＪｂはＰ／２の位相差を有し
て配置されている。そして、第１の鉄心１４に対して、
第２の鉄心１６はＰ／４の変位を有して配置され、位相
が９０度異なった位相関係となっている。
れた各歯部１２ａの間隔はＰとなり、第１の磁極１４の
前列の磁極１４Ａａに対して、前列の他の磁極１４Ｂａ
〜１４Ｊａは順次Ｐの変位を有して配置され、これによ
り、前列の各磁極１４Ａａ〜１４Ｊａは互いに位相が３
６０度ずつ異なった位置関係となっている。同様に、第
１の磁極１４の後列の各磁極１４Ａｂ〜１４Ｊｂ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。
さらに前列の各磁極１４Ａａ〜１４Ｊａに対して後列の
各磁極１４Ａｂ〜１４ＪｂはＰ／２の位相差を有して配
置されている。同様に、第２の磁極１６の前列の各磁極
１６Ａａ〜１６Ｊａおよび後列の各磁極１６Ａｂ〜１６
Ｊｂも互いに位相が３６０度ずつ異なった位相関係とな
っており、前列の各磁極１６Ａａ〜１６Ｊａに対して後
列の各磁極１６Ａｂ〜１６ＪｂはＰ／２の位相差を有し
て配置されている。そして、第１の鉄心１４に対して、
第２の鉄心１６はＰ／４の変位を有して配置され、位相
が９０度異なった位相関係となっている。
【００１０】以上の構成において、各コイル１５および
１７に電流を供給しない状態においては、磁性部材１２
の最内周側の部分において磁気回路が短絡されており、
各永久磁石１３,１３,…のＮ極から各々のＳ極に戻る磁
束ループが形成され、これと共に、二次側ロータ１１の
Ｎ極側の歯部１２ａから一次側ステータ１０の各磁極１
４Ａａ〜１４Ｊａに各々流入し、再び二次側ロータ１１
のＳ極側の歯部１２ａに戻る磁束ループが形成され、図
１に示す状態で静止している。
１７に電流を供給しない状態においては、磁性部材１２
の最内周側の部分において磁気回路が短絡されており、
各永久磁石１３,１３,…のＮ極から各々のＳ極に戻る磁
束ループが形成され、これと共に、二次側ロータ１１の
Ｎ極側の歯部１２ａから一次側ステータ１０の各磁極１
４Ａａ〜１４Ｊａに各々流入し、再び二次側ロータ１１
のＳ極側の歯部１２ａに戻る磁束ループが形成され、図
１に示す状態で静止している。
【００１１】ここで、コイル１５もしくは１７のいずれ
か一方に電流を供給する１相励磁方式によって駆動する
場合の動作について図３〜図１０を参照して説明する。
か一方に電流を供給する１相励磁方式によって駆動する
場合の動作について図３〜図１０を参照して説明する。
【００１２】（１）図３に示すように、コイル１５に対
して、図に示す×印から・印の方向へ所定の電流を流す
と、図にφ１で示すように、第１の鉄心１４の磁極１４
Ａｂから二次側ロータ１１のＳ極側の歯部１２ａに流入
した磁束が、永久磁石１３を介して隣合うＮ極側の歯部
１２ａに流入した後、このＮ極側の歯部１２ａから鉄心
１４の磁極１４Ａａへ流入し、さらに鉄心１４の内部を
その軸方向に沿って導かれて元の磁極１４Ａｂへ戻る主
磁束ループが形成される。また、他の磁極１４Ｂａ〜１
４Ｊａおよび１４Ｂｂ〜１４Ｊｂにおいても同様の主磁
束ループが形成され、この結果、図４に示すように、第
１の鉄心１４の前列の各磁極１４Ａａ〜１４Ｊａの端面
が二次側ロータ１１のＮ極側の歯部１２ａの端面と対向
し、後列の磁極１４Ａｂ〜１４Ｊｂの端面が二次側ロー
タ１１のＳ極側の歯部１２ａの端面と対向する位置が磁
気的に安定した位置となる。
して、図に示す×印から・印の方向へ所定の電流を流す
と、図にφ１で示すように、第１の鉄心１４の磁極１４
Ａｂから二次側ロータ１１のＳ極側の歯部１２ａに流入
した磁束が、永久磁石１３を介して隣合うＮ極側の歯部
１２ａに流入した後、このＮ極側の歯部１２ａから鉄心
１４の磁極１４Ａａへ流入し、さらに鉄心１４の内部を
その軸方向に沿って導かれて元の磁極１４Ａｂへ戻る主
磁束ループが形成される。また、他の磁極１４Ｂａ〜１
４Ｊａおよび１４Ｂｂ〜１４Ｊｂにおいても同様の主磁
束ループが形成され、この結果、図４に示すように、第
１の鉄心１４の前列の各磁極１４Ａａ〜１４Ｊａの端面
が二次側ロータ１１のＮ極側の歯部１２ａの端面と対向
し、後列の磁極１４Ａｂ〜１４Ｊｂの端面が二次側ロー
タ１１のＳ極側の歯部１２ａの端面と対向する位置が磁
気的に安定した位置となる。
【００１３】（２）図５に示す様に、コイル１７に対し
て、図に示す×印から・印の方向へ所定の電流を流す
と、図にφ２で示すような主磁束ループが形成され、こ
の結果、図６に示すように第２の鉄心１６の前列の各磁
極１６Ａａ〜１６Ｊａの端面が二次側ロータ１１のＮ極
側の歯部１２ａの端面と対向し、後列の各磁極１６Ａｂ
〜１６Ｊｂの端面が二次側ロータ１１のＳ極側の歯部１
２ａの端面と対向する位置が磁気的に安定した位置とな
る。
て、図に示す×印から・印の方向へ所定の電流を流す
と、図にφ２で示すような主磁束ループが形成され、こ
の結果、図６に示すように第２の鉄心１６の前列の各磁
極１６Ａａ〜１６Ｊａの端面が二次側ロータ１１のＮ極
側の歯部１２ａの端面と対向し、後列の各磁極１６Ａｂ
〜１６Ｊｂの端面が二次側ロータ１１のＳ極側の歯部１
２ａの端面と対向する位置が磁気的に安定した位置とな
る。
【００１４】（３）図７に示す様に、コイル１５に対し
て、図に示す×印から・印の方向へ所定の電流を流す
と、図にφ３で示すように、上記（１）のφ１とは逆の
経路の主磁束ループが形成され、この結果、図８に示す
ように第１の鉄心１４の前列の各磁極１４Ａａ〜１４Ｊ
ａの端面が二次側ロータ１１のＳ極側の歯部１２ａの端
面と対向し、後列の磁極１４Ａｂ〜１４Ｊｂの端面が二
次側ロータ１１のＮ極側の歯部１２ａの端面と対向する
位置が磁気的に安定した位置となる。
て、図に示す×印から・印の方向へ所定の電流を流す
と、図にφ３で示すように、上記（１）のφ１とは逆の
経路の主磁束ループが形成され、この結果、図８に示す
ように第１の鉄心１４の前列の各磁極１４Ａａ〜１４Ｊ
ａの端面が二次側ロータ１１のＳ極側の歯部１２ａの端
面と対向し、後列の磁極１４Ａｂ〜１４Ｊｂの端面が二
次側ロータ１１のＮ極側の歯部１２ａの端面と対向する
位置が磁気的に安定した位置となる。
【００１５】（４）図９に示す様に、コイル１７に対し
て、図に示す×印から・印の方向へ所定の電流を流す
と、図にφ４で示すように、上記（２）のφ２とは逆の
経路の主磁束ループが形成され、この結果、図１０に示
すように、第２の鉄心１６の前列の各磁極１６Ａａ〜１
６Ｊａの端面が二次側ロータ１１のＳ極側の歯部１２ａ
の端面と対向し、後列の各磁極１６Ａｂ〜１６Ｊｂの端
面が二次側ロータ１１のＮ極側の歯部１２ａの端面と対
向する位置が磁気的に安定した位置となる。
て、図に示す×印から・印の方向へ所定の電流を流す
と、図にφ４で示すように、上記（２）のφ２とは逆の
経路の主磁束ループが形成され、この結果、図１０に示
すように、第２の鉄心１６の前列の各磁極１６Ａａ〜１
６Ｊａの端面が二次側ロータ１１のＳ極側の歯部１２ａ
の端面と対向し、後列の各磁極１６Ａｂ〜１６Ｊｂの端
面が二次側ロータ１１のＮ極側の歯部１２ａの端面と対
向する位置が磁気的に安定した位置となる。
【００１６】以上の（１）→（２）→（３）→（４）の
各励磁モードの順にパルス励磁を繰り返すことによっ
て、二次側ロータ１１が右回りに回転し、（４）→
（３）→（２）→（１）の各励磁モードの順にパルス励
磁を繰り返すことによって、二次側ロータ１１が左回り
に回転する。
各励磁モードの順にパルス励磁を繰り返すことによっ
て、二次側ロータ１１が右回りに回転し、（４）→
（３）→（２）→（１）の各励磁モードの順にパルス励
磁を繰り返すことによって、二次側ロータ１１が左回り
に回転する。
【００１７】ここで、上述した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１
１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１５とコイル１７に各々供
給すればよい。すると、Ａ相電流ＩａおよびＢ相電流Ｉ
ｂのいずれか一方の電流が０となる時点ａ，ｂ，ｃ，ｄ
において、各々図４,図６,図８,図１０に示す状態とな
り、これにより二次側ロータ１１が連続的に回転する。
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１
１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１５とコイル１７に各々供
給すればよい。すると、Ａ相電流ＩａおよびＢ相電流Ｉ
ｂのいずれか一方の電流が０となる時点ａ，ｂ，ｃ，ｄ
において、各々図４,図６,図８,図１０に示す状態とな
り、これにより二次側ロータ１１が連続的に回転する。
【００１８】次に、この発明の第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、磁性部材１２の
最内周側の部分において磁気回路が短絡されていたが、
第２実施例においては、図１２および１３に示すよう
に、シャフト６に代えてを非磁性体のシャフト６ａを用
い、二次側ロータ１１の歯部１２ａ，１２ａ，…が永久
磁石１３，１３，…によって互いに完全に分断されるよ
うに各凹溝１２ｂ，１２ｂ，…と永久磁石１３，１３，
…を内周方向に延出し、各歯部１２ａの最内周側の部分
において相互に磁気回路的に遮断した構造とする。この
ようにすると、各コイル１５および１７に電流を供給し
ない状態において、各永久磁石１３から流出した全ての
磁束が、二次側ロータ１１のＮ極側の歯部１２ａから一
次側ステータ１０の各磁極１４Ａａ〜１４Ｊａもしくは
１４Ａｂ〜１４Ｊｂに各々流入し、再び二次側ロータ１
１のＳ極側の歯部１２ａに戻るので、回転が強固に規制
された状態で、静止する。
する。上述した第１実施例においては、磁性部材１２の
最内周側の部分において磁気回路が短絡されていたが、
第２実施例においては、図１２および１３に示すよう
に、シャフト６に代えてを非磁性体のシャフト６ａを用
い、二次側ロータ１１の歯部１２ａ，１２ａ，…が永久
磁石１３，１３，…によって互いに完全に分断されるよ
うに各凹溝１２ｂ，１２ｂ，…と永久磁石１３，１３，
…を内周方向に延出し、各歯部１２ａの最内周側の部分
において相互に磁気回路的に遮断した構造とする。この
ようにすると、各コイル１５および１７に電流を供給し
ない状態において、各永久磁石１３から流出した全ての
磁束が、二次側ロータ１１のＮ極側の歯部１２ａから一
次側ステータ１０の各磁極１４Ａａ〜１４Ｊａもしくは
１４Ａｂ〜１４Ｊｂに各々流入し、再び二次側ロータ１
１のＳ極側の歯部１２ａに戻るので、回転が強固に規制
された状態で、静止する。
【００１９】なお、上記実施例においては、第１の鉄心
１４と第２の鉄心１６からなる２相モータについて説明
したが、２相モータに限定されることはない。この場
合、第１、第２の鉄心１４，１６の間の位相差はＰ／４
であるが、例えば３相モータの場合はＰ／３になり、５
相モータの場合はＰ／５になり、以後Ｐ／ｎになる。ま
た、この発明は、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１０に、二次側ロータ１１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（等価スキュー）を施しても構わない。
１４と第２の鉄心１６からなる２相モータについて説明
したが、２相モータに限定されることはない。この場
合、第１、第２の鉄心１４，１６の間の位相差はＰ／４
であるが、例えば３相モータの場合はＰ／３になり、５
相モータの場合はＰ／５になり、以後Ｐ／ｎになる。ま
た、この発明は、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１０に、二次側ロータ１１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（等価スキュー）を施しても構わない。
【００２０】以上説明したように、この発明によれば、
回転方向に沿って一定間隔Ｐ／２で歯部と溝部を交互に
形成し、隣合う前記歯部の極性が異極となるように前記
各溝部に各々永久磁石を挿入配置することによって間隔
Ｐ内に２つの歯部及び２つの永久磁石が含まれ、且つ当
該永久磁石の起磁力方向が前記回転方向となるよう二次
側を構成した回転型パルスモータにおいて、一次側磁束
発生部は、前記二次側の各歯部の端面と一定の間隔を隔
てて対向し、前記二次側の回転方向へ一定間隔Ｐで各々
配列され、かつ互いに前記回転方向へＰ／２の変位を有
する２列の磁極が形成された鉄心が、前記二次側の軸方
向に沿って複数個互いに前記回転方向へその個数に応じ
て決定される相差を有して順次配設されると共に、前記
各鉄心の２列の磁極の間に環状のコイルが各々嵌装され
てなり、各コイルに電流を流した場合に、鉄心の一方の
列の磁極から二次側の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他方の列の磁極へ流入し、さ
らに鉄心の内部をその軸方向に沿って導かれて元の磁極
に戻る主磁極ループが形成されるようにしたので、二次
側と対向する各磁極の端面の総面積をトルク発生用に有
効に利用することができ、この結果、従来よりも大きな
トルクが得られ、例えば、産業用ロボットなどのように
比較的大きなトルクが要求されるＦＡ機器にも適用する
ことが可能となり、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、またコイルの装着作業が極めて
簡素化され、容易に製造することができるという効果が
得られる。
回転方向に沿って一定間隔Ｐ／２で歯部と溝部を交互に
形成し、隣合う前記歯部の極性が異極となるように前記
各溝部に各々永久磁石を挿入配置することによって間隔
Ｐ内に２つの歯部及び２つの永久磁石が含まれ、且つ当
該永久磁石の起磁力方向が前記回転方向となるよう二次
側を構成した回転型パルスモータにおいて、一次側磁束
発生部は、前記二次側の各歯部の端面と一定の間隔を隔
てて対向し、前記二次側の回転方向へ一定間隔Ｐで各々
配列され、かつ互いに前記回転方向へＰ／２の変位を有
する２列の磁極が形成された鉄心が、前記二次側の軸方
向に沿って複数個互いに前記回転方向へその個数に応じ
て決定される相差を有して順次配設されると共に、前記
各鉄心の２列の磁極の間に環状のコイルが各々嵌装され
てなり、各コイルに電流を流した場合に、鉄心の一方の
列の磁極から二次側の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他方の列の磁極へ流入し、さ
らに鉄心の内部をその軸方向に沿って導かれて元の磁極
に戻る主磁極ループが形成されるようにしたので、二次
側と対向する各磁極の端面の総面積をトルク発生用に有
効に利用することができ、この結果、従来よりも大きな
トルクが得られ、例えば、産業用ロボットなどのように
比較的大きなトルクが要求されるＦＡ機器にも適用する
ことが可能となり、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、またコイルの装着作業が極めて
簡素化され、容易に製造することができるという効果が
得られる。
【図１】この発明の第１実施例の磁気回路構成を示す正
面図である。
面図である。
【図２】この発明の第１実施例の磁気回路構成を示す側
断面図である。
断面図である。
【図３】この発明の第１実施例の動作を説明するための
側断面図である。
側断面図である。
【図４】この発明の第１実施例の動作を説明するための
正面図である。
正面図である。
【図５】この発明の第１実施例の動作を説明するための
側断面図である。
側断面図である。
【図６】この発明の第１実施例の動作を説明するための
正面図である。
正面図である。
【図７】この発明の第１実施例の動作を説明するための
側断面図である。
側断面図である。
【図８】この発明の第１実施例の動作を説明するための
正面図である。
正面図である。
【図９】この発明の第１実施例の動作を説明するための
側断面図である。
側断面図である。
【図１０】この発明の第１実施例の動作を説明するため
の正面図である。
の正面図である。
【図１１】この発明の第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。
の駆動電流波形図である。
【図１２】この発明の第２実施例の磁気回路構成を示す
正面図である。
正面図である。
【図１３】この発明の第２実施例の磁気回路構成を示す
側断面図である。
側断面図である。
【図１４】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。
示す正面図である。
【図１５】従来の回転型パルスモータの問題点を説明す
るための平面図である。
るための平面図である。
６ シャフト １０ 一次側ステータ（一次側磁束発生部） １１ 二次側ロータ（二次側） １２ 磁性部材 １２a 歯部 １２b 凹溝（溝部） １３ 永久磁石 １４ 第１の鉄心 １４Ａa〜１４Ｊa,１４Ａb〜１４Ｊb 磁極 １５,１７ コイル １６ 第２の鉄心 １６Ａa〜１６Ｊa,１６Ａb〜１６Ｊb 磁極
Claims (2)
- 【請求項１】 回転方向に沿って一定間隔Ｐ／２で歯部
と溝部を交互に形成し、隣合う前記歯部の極性が異極と
なるように前記各溝部に各々永久磁石を挿入配置するこ
とによって間隔Ｐ内に２つの歯部及び２つの永久磁石が
含まれ、且つ当該永久磁石の起磁力方向が前記回転方向
となるよう二次側を構成した回転型パルスモータにおい
て、 一次側磁束発生部は、前記二次側の各歯部の端面と一定
の間隔を隔てて対向し、前記二次側の回転方向へ一定間
隔Ｐで各々配列され、かつ互いに前記回転方向へＰ／２
の変位を有する２列の磁極が形成された鉄心が、前記二
次側の軸方向に沿って複数個互いに前記回転方向へその
個数に応じて決定される相差を有して順次配設されると
共に、前記各鉄心の２列の磁極の間に環状のコイルが各
々嵌装されてなることを特徴とする回転型パルスモー
タ。 - 【請求項２】 前記鉄心の数が２個の場合にはこれらの
間の位相差をＰ／４とし、３個の場合にはこれらの間の
位相差をＰ／３とし、５個の場合にはＰ／５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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3143946A JP2730326B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 回転型パルスモータ |
| US07/882,472 US5334894A (en) | 1991-05-14 | 1992-05-13 | Rotary pulse motor |
| DE1992612226 DE69212226T2 (de) | 1991-05-14 | 1992-05-14 | Schrittmotor |
| EP92304367A EP0514176B1 (en) | 1991-05-14 | 1992-05-14 | Rotary pulse motor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3143946A JP2730326B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 回転型パルスモータ |
| US07/882,472 US5334894A (en) | 1991-05-14 | 1992-05-13 | Rotary pulse motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344162A JPH04344162A (ja) | 1992-11-30 |
| JP2730326B2 true JP2730326B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=26475524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3143946A Expired - Fee Related JP2730326B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-20 | 回転型パルスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2730326B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106602829A (zh) * | 2017-01-14 | 2017-04-26 | 山东理工大学 | 汽车用五相强容错永磁电机 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59117451A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-06 | Fanuc Ltd | 同期電機 |
| JPS6122751A (ja) * | 1984-07-09 | 1986-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ステツピングモ−タ |
| JPS62131785A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-15 | Secoh Giken Inc | リラクタンス型半導体電動機 |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP3143946A patent/JP2730326B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04344162A (ja) | 1992-11-30 |
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Legal Events
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