JP3517548B2 - モータ - Google Patents
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- JP3517548B2 JP3517548B2 JP05420197A JP5420197A JP3517548B2 JP 3517548 B2 JP3517548 B2 JP 3517548B2 JP 05420197 A JP05420197 A JP 05420197A JP 5420197 A JP5420197 A JP 5420197A JP 3517548 B2 JP3517548 B2 JP 3517548B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- yoke
- magnet
- coil
- teeth
- diameter portion
- Prior art date
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気素子を備えたモー
タに関するものである。
タに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】小型円筒形のステップモータとしては、
図１５に示すものがある。ボビン１０１にステータコイ
ル１０５が同心状に巻回され、ボビン１０１はステータ
ヨーク１０６を２個で軸方向から挾持固定し、かつステ
ータヨーク１０６にはボビン１０１の内径面円周方向に
ステータ歯１０６ａと１０６ｂが交互に配置され、ケー
ス１０３にステータ歯１０６ａまたは１０６ｂと一体の
ステータヨーク１０６が固定され、ステータ１０２が構
成されている。
図１５に示すものがある。ボビン１０１にステータコイ
ル１０５が同心状に巻回され、ボビン１０１はステータ
ヨーク１０６を２個で軸方向から挾持固定し、かつステ
ータヨーク１０６にはボビン１０１の内径面円周方向に
ステータ歯１０６ａと１０６ｂが交互に配置され、ケー
ス１０３にステータ歯１０６ａまたは１０６ｂと一体の
ステータヨーク１０６が固定され、ステータ１０２が構
成されている。
【０００３】２組のケース１０３の一方にはフランジ１
１５と軸受１０８が固定され、他方のケース１０３には
もう一個の軸受１０８が固定されている。ロータ１０９
はロータ軸１１０にロータ磁石１１１が固定され、ステ
ータ１０２のステータヨーク１０６ａと放射状の空隙部
を構成し、軸受１０８で両支持されている。
１５と軸受１０８が固定され、他方のケース１０３には
もう一個の軸受１０８が固定されている。ロータ１０９
はロータ軸１１０にロータ磁石１１１が固定され、ステ
ータ１０２のステータヨーク１０６ａと放射状の空隙部
を構成し、軸受１０８で両支持されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例は、ロータの外周にケース１０３、ボビン１０１、
ステータコイル１０５、ステータヨーク１０６等が同心
状に配置されているために、モータの外径寸法が大きく
なってしまう欠点があった。また、ステータコイル１０
５への通電により発生する磁束は、主としてステータ歯
１０６ａと１０６ｂの端面間を通過するため、ロータ磁
石１１１に効果的に作用しないため、出力は高くならな
い欠点もある。
来例は、ロータの外周にケース１０３、ボビン１０１、
ステータコイル１０５、ステータヨーク１０６等が同心
状に配置されているために、モータの外径寸法が大きく
なってしまう欠点があった。また、ステータコイル１０
５への通電により発生する磁束は、主としてステータ歯
１０６ａと１０６ｂの端面間を通過するため、ロータ磁
石１１１に効果的に作用しないため、出力は高くならな
い欠点もある。
【０００５】したがって、本発明の目的は、モータの外
径寸法を小さく抑えつつ、出力の高いものとし、精度の
良いロータ位置検出手段を一体化して備えたモータを提
供することにある。
径寸法を小さく抑えつつ、出力の高いものとし、精度の
良いロータ位置検出手段を一体化して備えたモータを提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、周方向に分割されて異なる極が交互に着
磁されている第１の着磁層と、円周方向に分割されて異
なる極が交互に着磁されている第２の着磁層とを備えて
いる円筒形状のマグネットと、前記マグネットを軸方向
にはさむ位置に配置された第１コイルおよび第２コイル
と、前記第１コイルの内径部に挿入され、かつ、前記マ
グネットの第１の着磁層の内径部に対向する軟磁性材料
からなる第１ヨークと、前記第２コイルの内径部に挿入
され、かつ、前記マグネットの第２の着磁層の内径部に
対向する軟磁性材料からなる第２ヨークと、前記第１コ
イル、前記第２コイル、および、前記マグネットの外径
部を覆うとともに、穴が形成された第３ヨークと、前記
第３ヨークの穴に配置され、前記マグネットに対向して
前記マグネットの回転位置を検出する電気素子を有する
ことを特徴とする。
に、本発明は、周方向に分割されて異なる極が交互に着
磁されている第１の着磁層と、円周方向に分割されて異
なる極が交互に着磁されている第２の着磁層とを備えて
いる円筒形状のマグネットと、前記マグネットを軸方向
にはさむ位置に配置された第１コイルおよび第２コイル
と、前記第１コイルの内径部に挿入され、かつ、前記マ
グネットの第１の着磁層の内径部に対向する軟磁性材料
からなる第１ヨークと、前記第２コイルの内径部に挿入
され、かつ、前記マグネットの第２の着磁層の内径部に
対向する軟磁性材料からなる第２ヨークと、前記第１コ
イル、前記第２コイル、および、前記マグネットの外径
部を覆うとともに、穴が形成された第３ヨークと、前記
第３ヨークの穴に配置され、前記マグネットに対向して
前記マグネットの回転位置を検出する電気素子を有する
ことを特徴とする。
【０００７】また、上記目的を達成するために、本発明
は、周方向に分割されて異なる極が交互に着磁されてい
る着磁層を備えている円筒形状のマグネットと、前記マ
グネットを軸方向にはさむ位置に配置された第１コイル
および第２コイルと、前記第１コイルの内径部に挿入さ
れ、かつ、前記マグネットの着磁層の内径部に対向する
軟磁性材料からなる第１ヨークと、前記第２コイルの内
径部に挿入され、かつ、前記マグネットの着磁層の内径
部に対向する軟磁性材料からなる第２ヨークと、前記マ
グネットを挟んで前記第１ヨークと対向する複数の歯を
備えた第１外ヨークと、前記マグネットを挟んで前記第
２ヨークと対向する複数の歯を備えた第２外ヨークと、
前記複数の歯の間に配置され、前記マグネットに対向し
て前記マグネットの回転位置を検出する電気素子を有す
ることを特徴とする。
は、周方向に分割されて異なる極が交互に着磁されてい
る着磁層を備えている円筒形状のマグネットと、前記マ
グネットを軸方向にはさむ位置に配置された第１コイル
および第２コイルと、前記第１コイルの内径部に挿入さ
れ、かつ、前記マグネットの着磁層の内径部に対向する
軟磁性材料からなる第１ヨークと、前記第２コイルの内
径部に挿入され、かつ、前記マグネットの着磁層の内径
部に対向する軟磁性材料からなる第２ヨークと、前記マ
グネットを挟んで前記第１ヨークと対向する複数の歯を
備えた第１外ヨークと、前記マグネットを挟んで前記第
２ヨークと対向する複数の歯を備えた第２外ヨークと、
前記複数の歯の間に配置され、前記マグネットに対向し
て前記マグネットの回転位置を検出する電気素子を有す
ることを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】また、第４ヨークと第５ヨークを非磁性材
料からなる接続部材で連結したことにより、ロータの永
久磁石より発生する磁束は、第４ヨークと第５ヨークと
の間では通過しないようになり、ロータのコギングが小
さくなり、モータの回転が滑らかになる。電気素子を第
４ヨークあるいは第５ヨークに覆われない位置に配置し
たため、モータの外径からの出張りを最小限に抑えて電
気素子をレイアウトすることが可能になり、電気素子を
組込んだモータユニットとしては小型化できる。
料からなる接続部材で連結したことにより、ロータの永
久磁石より発生する磁束は、第４ヨークと第５ヨークと
の間では通過しないようになり、ロータのコギングが小
さくなり、モータの回転が滑らかになる。電気素子を第
４ヨークあるいは第５ヨークに覆われない位置に配置し
たため、モータの外径からの出張りを最小限に抑えて電
気素子をレイアウトすることが可能になり、電気素子を
組込んだモータユニットとしては小型化できる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
（実施例１）図１から図３は、本発明の実施例１を示す
図である。１は円筒形状の永久磁石からなるマグネット
リングであり、円周をｎ分割（本実施例では４分割）し
て、Ｓ極Ｎ極が交互に着磁された１ａ、１ｂ、１ｃ、１
ｄからなる第１の着磁層と、円周を同じく４分割してＳ
極Ｎ極が交互に着磁された１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈから
なる第２の着磁層とからなる。第１の着磁層と第２の着
磁層の位相は、１８０／ｎ度、すなわち４５°ずれて着
磁されている。
図である。１は円筒形状の永久磁石からなるマグネット
リングであり、円周をｎ分割（本実施例では４分割）し
て、Ｓ極Ｎ極が交互に着磁された１ａ、１ｂ、１ｃ、１
ｄからなる第１の着磁層と、円周を同じく４分割してＳ
極Ｎ極が交互に着磁された１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈから
なる第２の着磁層とからなる。第１の着磁層と第２の着
磁層の位相は、１８０／ｎ度、すなわち４５°ずれて着
磁されている。
【００２５】本実施例では、第１の着磁層の１ａ、１ｃ
及び第２の着磁層の１ｅ、１ｇの外周面がＳ極、内周面
がＮ極になるよう着磁されており、第１の着磁層の１
ｂ、１ｄ及び第２の着磁層の１ｆ、１ｈの外周面がＮ
極、内周面がＳ極になるよう着磁されている。
及び第２の着磁層の１ｅ、１ｇの外周面がＳ極、内周面
がＮ極になるよう着磁されており、第１の着磁層の１
ｂ、１ｄ及び第２の着磁層の１ｆ、１ｈの外周面がＮ
極、内周面がＳ極になるよう着磁されている。
【００２６】２は回転軸で、マグネットリング１が固着
されている。回転軸２とマグネットリング１とによりロ
ータが構成されている。３、４はコイルであり、前記マ
グネットリング１と同心で、かつマグネットリング１を
軸方向にはさむ位置に配置される。５は軟磁性材料から
なる第１ヨークで、コイル３の内径部３ａに挿入される
５ｄ部と、前記マグネットリング１の第１の着磁層の内
径部に対向する歯５ｂ、５ｃを持つ。歯５ｂ、５ｃは、
第１の着磁層の極に対し同位相となるように、３６０／
（ｎ／２）度、即ち１８０°ずれて形成されていて、第
１ヨークの穴５ａと、回転軸２の２ａ部とは回転可能に
嵌合する。
されている。回転軸２とマグネットリング１とによりロ
ータが構成されている。３、４はコイルであり、前記マ
グネットリング１と同心で、かつマグネットリング１を
軸方向にはさむ位置に配置される。５は軟磁性材料から
なる第１ヨークで、コイル３の内径部３ａに挿入される
５ｄ部と、前記マグネットリング１の第１の着磁層の内
径部に対向する歯５ｂ、５ｃを持つ。歯５ｂ、５ｃは、
第１の着磁層の極に対し同位相となるように、３６０／
（ｎ／２）度、即ち１８０°ずれて形成されていて、第
１ヨークの穴５ａと、回転軸２の２ａ部とは回転可能に
嵌合する。
【００２７】６は、軟磁性材料からなる第２ヨークで、
コイル４の内径部４ａに挿入される６ｄ部と、前記マグ
ネットリング１の第２の着磁層の内径部に対向する歯６
ｂ、６ｃを持つ。歯６ｂ、６ｃは、第２の着磁層の極に
対し同位相となるように３６０／（ｎ／２）度、即ち１
８０°ずれて形成されている。第２ヨーク６の穴６ａ
と、回転軸２の２ｂ部とは回転可能に嵌合する。第１ヨ
ーク５の歯５ｂ、５ｃと、第２ヨーク６の歯６ｂ、６ｃ
とは同位相すなわち互いに軸方向に関して対向する位置
にある。
コイル４の内径部４ａに挿入される６ｄ部と、前記マグ
ネットリング１の第２の着磁層の内径部に対向する歯６
ｂ、６ｃを持つ。歯６ｂ、６ｃは、第２の着磁層の極に
対し同位相となるように３６０／（ｎ／２）度、即ち１
８０°ずれて形成されている。第２ヨーク６の穴６ａ
と、回転軸２の２ｂ部とは回転可能に嵌合する。第１ヨ
ーク５の歯５ｂ、５ｃと、第２ヨーク６の歯６ｂ、６ｃ
とは同位相すなわち互いに軸方向に関して対向する位置
にある。
【００２８】７は軟磁性材料からなる第３ヨークであ
る。第３ヨークは筒形状であり、コイル３、コイル４、
マグネットリング１の外周を覆うように構成されてい
る。第３ヨーク７は、７ｅ部で、第１ヨーク５の５ｅ部
と結合され、７ｆ部で第２ヨーク６ｅ部と結合される。
また、第３ヨーク７は、第１ヨーク５の歯５ｂ、５ｃ、
第２ヨーク６の歯６ｂ、６ｃにマグネットリング１をは
さんで対向する位置７ａ、７ｂ部があり、それ以外の部
分には、穴７ｃ、７ｄが形成されている。第１ヨーク５
の歯５ｂ、５ｃと、第２ヨーク６の歯６ｂ、６ｃとは同
位相であるから、それらの歯に対向すべき第３ヨーク７
の磁極部７ａ、７ｂは、図１に示すように単純な形状と
なり、プレス等での製造が容易となる。
る。第３ヨークは筒形状であり、コイル３、コイル４、
マグネットリング１の外周を覆うように構成されてい
る。第３ヨーク７は、７ｅ部で、第１ヨーク５の５ｅ部
と結合され、７ｆ部で第２ヨーク６ｅ部と結合される。
また、第３ヨーク７は、第１ヨーク５の歯５ｂ、５ｃ、
第２ヨーク６の歯６ｂ、６ｃにマグネットリング１をは
さんで対向する位置７ａ、７ｂ部があり、それ以外の部
分には、穴７ｃ、７ｄが形成されている。第１ヨーク５
の歯５ｂ、５ｃと、第２ヨーク６の歯６ｂ、６ｃとは同
位相であるから、それらの歯に対向すべき第３ヨーク７
の磁極部７ａ、７ｂは、図１に示すように単純な形状と
なり、プレス等での製造が容易となる。
【００２９】１１はホール素子であり、１１ａのＶｃｃ
電源端子と１１ｂのＧＮＤ端子と１１ｃの出力（＋）端
子と１１ｄの出力（−）端子と感度面１１ｅからなる。
ホール素子１１の感度面１１ｅはマグネットリング１の
第２の着磁層１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈの円周に対面して
一定の隙間を持ち、回転軸２の中心に向かって垂直面と
し、第３ヨーク７の穴７ｃに配置される。この位置でホ
ール素子１１は第３ヨーク７に接着固定されるので、モ
ータ外形部へのホール素子の出張りは必要最小限に抑え
ることができる。
電源端子と１１ｂのＧＮＤ端子と１１ｃの出力（＋）端
子と１１ｄの出力（−）端子と感度面１１ｅからなる。
ホール素子１１の感度面１１ｅはマグネットリング１の
第２の着磁層１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈの円周に対面して
一定の隙間を持ち、回転軸２の中心に向かって垂直面と
し、第３ヨーク７の穴７ｃに配置される。この位置でホ
ール素子１１は第３ヨーク７に接着固定されるので、モ
ータ外形部へのホール素子の出張りは必要最小限に抑え
ることができる。
【００３０】図２は、組立後の断面図であり、図３の
（ａ）（ｂ）、（ｃ）（ｄ）は、図２におけるＡ−Ａ断
面を示し、図３の（ｅ）（ｆ）、（ｇ）（ｈ）は、図２
におけるＢ−Ｂ断面を示している。図３の（ａ）と
（ｅ）とが同時点での断面図であり、図３の（ｂ）と
（ｆ）とが同時点での断面図であり、図３の（ｃ）と
（ｇ）とが同時点での断面図であり、図３の（ｄ）と
（ｈ）とが同時点での断面図である。
（ａ）（ｂ）、（ｃ）（ｄ）は、図２におけるＡ−Ａ断
面を示し、図３の（ｅ）（ｆ）、（ｇ）（ｈ）は、図２
におけるＢ−Ｂ断面を示している。図３の（ａ）と
（ｅ）とが同時点での断面図であり、図３の（ｂ）と
（ｆ）とが同時点での断面図であり、図３の（ｃ）と
（ｇ）とが同時点での断面図であり、図３の（ｄ）と
（ｈ）とが同時点での断面図である。
【００３１】図３の（ａ）、（ｅ）の状態から、コイル
３、コイル４に通電して、第１ヨーク５の歯５ｂ、５ｃ
をＳ極、歯５ｂ、５ｃに対向する第３ヨークの７ａ、７
ｂ部をＮ極、第２ヨーク６の歯６ｂ、６ｃをＳ極、歯６
ｂ、６ｃに対向する第３ヨークの７ａ、７ｂ部をＮ極に
励磁すると、マグネットリング１は、４５°左（反時計
方向に）回転し、図３の（ｂ）、（ｆ）に示す状態にな
る。
３、コイル４に通電して、第１ヨーク５の歯５ｂ、５ｃ
をＳ極、歯５ｂ、５ｃに対向する第３ヨークの７ａ、７
ｂ部をＮ極、第２ヨーク６の歯６ｂ、６ｃをＳ極、歯６
ｂ、６ｃに対向する第３ヨークの７ａ、７ｂ部をＮ極に
励磁すると、マグネットリング１は、４５°左（反時計
方向に）回転し、図３の（ｂ）、（ｆ）に示す状態にな
る。
【００３２】次に、コイル３への通電を反転させ、第１
ヨーク５の歯５ｂ、５ｃをＮ極、歯５ｂ、５ｃに対向す
る第３ヨークの７ａ、７ｂ部をＳ極、第２ヨーク６の歯
６ｂ、６ｃをＳ極、歯６ｂ、６ｃに対向する第３ヨーク
の７ａ、７ｂ部をＮ極に励磁すると、マグネットリング
１はさらに４５°左回転し、図３の（ｃ）、（ｇ）に示
す状態になる。
ヨーク５の歯５ｂ、５ｃをＮ極、歯５ｂ、５ｃに対向す
る第３ヨークの７ａ、７ｂ部をＳ極、第２ヨーク６の歯
６ｂ、６ｃをＳ極、歯６ｂ、６ｃに対向する第３ヨーク
の７ａ、７ｂ部をＮ極に励磁すると、マグネットリング
１はさらに４５°左回転し、図３の（ｃ）、（ｇ）に示
す状態になる。
【００３３】次に、コイル４への通電を反転させ、第２
ヨーク６の歯６ｂ、６ｃをＮ極、歯６ｂ、６ｃに対向す
る第３ヨークの７ａ、７ｂ部をＳ極に励磁すると、マグ
ネットリング１はさらに４５°左回転していく。
ヨーク６の歯６ｂ、６ｃをＮ極、歯６ｂ、６ｃに対向す
る第３ヨークの７ａ、７ｂ部をＳ極に励磁すると、マグ
ネットリング１はさらに４５°左回転していく。
【００３４】このように、コイル３、コイル４への通電
方向を順次切換えていくことにより、マグネットリング
１及び回転軸２からなるロータは、通電位相に応じた位
置へと回転していく。
方向を順次切換えていくことにより、マグネットリング
１及び回転軸２からなるロータは、通電位相に応じた位
置へと回転していく。
【００３５】同時にホール素子を公知の電気回路により
構成すると、前述の図３の（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、
（ｈ）に示す第２の着磁層の回転位置変化、つまりロー
タの回転位置変化に応じてホール信号の変化が検出され
るが、この時、ホール素子の近くにはヨークが無いの
で、コイルから発生する磁界の影響は殆ど受けず、マグ
ネットリングからの磁界のみに反応し、ロータの回転位
置を精度良く検出できることになる。
構成すると、前述の図３の（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、
（ｈ）に示す第２の着磁層の回転位置変化、つまりロー
タの回転位置変化に応じてホール信号の変化が検出され
るが、この時、ホール素子の近くにはヨークが無いの
で、コイルから発生する磁界の影響は殆ど受けず、マグ
ネットリングからの磁界のみに反応し、ロータの回転位
置を精度良く検出できることになる。
【００３６】（実施例２）図４、図５は実施例２を示す
図である。８は軟磁性材料からなる第１外ヨークであ
り、歯８ａ、８ｂが第１ヨーク５の歯５ｂ、５ｃとマグ
ネットリング１の第１の着磁層をはさむ位置に形成され
ている。９は軟磁性材料からなる第２外ヨークであり、
歯９ａ、９ｂが第２ヨーク６の歯６ｂ、６ｃとマグネッ
トリング１の第２の着磁層をはさむ位置に形成されてい
る。
図である。８は軟磁性材料からなる第１外ヨークであ
り、歯８ａ、８ｂが第１ヨーク５の歯５ｂ、５ｃとマグ
ネットリング１の第１の着磁層をはさむ位置に形成され
ている。９は軟磁性材料からなる第２外ヨークであり、
歯９ａ、９ｂが第２ヨーク６の歯６ｂ、６ｃとマグネッ
トリング１の第２の着磁層をはさむ位置に形成されてい
る。
【００３７】１０は非磁性材料からなる連結リングであ
り、溝１０ａ、１０ｂに第１外ヨーク８の歯８ａ、８ｂ
が嵌合し、溝１０ｃ、１０ｄに第２外ヨーク９の歯９
ａ、９ｂが嵌合し、第１外ヨーク８、第２外ヨーク９を
公知の方法、例えば接着等により固定する。第１外ヨー
ク８と第２外ヨーク９は、連結リング１０の１０ｅ、１
０ｆ部により所定の間隔を持って固定されている。ま
た、第１外ヨーク８の歯８ａ、８ｂは、第２外ヨーク９
の歯９ａ、９ｂと向き合って配置されている。第１外ヨ
ーク８と第２外ヨーク９とで実施例１における第３ヨー
クと同様な働きをする。
り、溝１０ａ、１０ｂに第１外ヨーク８の歯８ａ、８ｂ
が嵌合し、溝１０ｃ、１０ｄに第２外ヨーク９の歯９
ａ、９ｂが嵌合し、第１外ヨーク８、第２外ヨーク９を
公知の方法、例えば接着等により固定する。第１外ヨー
ク８と第２外ヨーク９は、連結リング１０の１０ｅ、１
０ｆ部により所定の間隔を持って固定されている。ま
た、第１外ヨーク８の歯８ａ、８ｂは、第２外ヨーク９
の歯９ａ、９ｂと向き合って配置されている。第１外ヨ
ーク８と第２外ヨーク９とで実施例１における第３ヨー
クと同様な働きをする。
【００３８】また、第１外ヨーク８は、図５に示すよう
に、一端が第１ヨーク５と接続され、かつコイル３の外
径部を覆い、他端である歯８ａ、８ｂがマグネットリン
グ１の外周部に所定の隙間を持って対向している。第２
外ヨーク９は、図５に示すように、一端が第２ヨーク６
と接続され、かつコイル４の外径部を覆い、他端である
歯９ａ、９ｂがマグネットリング１の外周部に所定の隙
間を持って対向している。
に、一端が第１ヨーク５と接続され、かつコイル３の外
径部を覆い、他端である歯８ａ、８ｂがマグネットリン
グ１の外周部に所定の隙間を持って対向している。第２
外ヨーク９は、図５に示すように、一端が第２ヨーク６
と接続され、かつコイル４の外径部を覆い、他端である
歯９ａ、９ｂがマグネットリング１の外周部に所定の隙
間を持って対向している。
【００３９】１１はホール素子であり、感度面１１ｅは
実施例１と同様にマグネットリングの円周に対面して一
定の隙間を持ち回転軸の中心に向かって垂直面とし、第
２外ヨーク９の歯９ａ、９ｂの間に設置される。この位
置でホール素子１１は連結リング１０に接着固定される
のでモータ外形部へのホール素子の出張りは必要最小限
に抑えることができる。
実施例１と同様にマグネットリングの円周に対面して一
定の隙間を持ち回転軸の中心に向かって垂直面とし、第
２外ヨーク９の歯９ａ、９ｂの間に設置される。この位
置でホール素子１１は連結リング１０に接着固定される
のでモータ外形部へのホール素子の出張りは必要最小限
に抑えることができる。
【００４０】図７はロータの拡大図であり、図８、９、
１０、１１はマグネットリングの回転位相を示し、各図
の（ａ）は第１着磁層、（ｂ）は第２着磁層を示す。
１０、１１はマグネットリングの回転位相を示し、各図
の（ａ）は第１着磁層、（ｂ）は第２着磁層を示す。
【００４１】図６に示す実施例１のごとく、第３ヨーク
７が一体で構成されていると、マグネットリング７の第
１の着磁層Ｃと第２の着磁層Ｄとの間で第３ヨーク７を
介して磁束の行き来が生じる。そのため図８、図１０に
示すマグネットリング１の回転位置では図９、図１１に
示す場合よりもコギングによる力が強くなる。これらコ
ギングの強い位置は、１回転中に９０°ピッチで４回あ
らわれる。本モータはコイル３、４への通電を順次交番
させていく場合、８回で１回転するので、コイル３、４
への通電により発生する電磁力とコギングによる力とが
常に一致するわけではない。このため発生する駆動力の
変動が大きく回転がなめらかにならない。
７が一体で構成されていると、マグネットリング７の第
１の着磁層Ｃと第２の着磁層Ｄとの間で第３ヨーク７を
介して磁束の行き来が生じる。そのため図８、図１０に
示すマグネットリング１の回転位置では図９、図１１に
示す場合よりもコギングによる力が強くなる。これらコ
ギングの強い位置は、１回転中に９０°ピッチで４回あ
らわれる。本モータはコイル３、４への通電を順次交番
させていく場合、８回で１回転するので、コイル３、４
への通電により発生する電磁力とコギングによる力とが
常に一致するわけではない。このため発生する駆動力の
変動が大きく回転がなめらかにならない。
【００４２】本実施例では、非磁性材料からなる連結リ
ング１０により、第１外ヨーク８と第２外ヨーク９とを
磁気的に分断しているので、第１の着磁層と第２の着磁
層との間で、第１外ヨーク８、第２外ヨーク９を介して
の磁束の行き来は殆どなくなり、コギングの発生も、第
１の着磁層による９０°ピッチの４回と、それと４５°
位相のずれた第２の着磁層による９０°ピッチの４回と
の計８回となる。また、発生の頻度も４５°ピッチで生
じるので、発生する駆動力の変動は小さく、回転が滑ら
かなモータとなる。
ング１０により、第１外ヨーク８と第２外ヨーク９とを
磁気的に分断しているので、第１の着磁層と第２の着磁
層との間で、第１外ヨーク８、第２外ヨーク９を介して
の磁束の行き来は殆どなくなり、コギングの発生も、第
１の着磁層による９０°ピッチの４回と、それと４５°
位相のずれた第２の着磁層による９０°ピッチの４回と
の計８回となる。また、発生の頻度も４５°ピッチで生
じるので、発生する駆動力の変動は小さく、回転が滑ら
かなモータとなる。
【００４３】一方、ホール素子を公知の電気回路により
構成すると、実施例１と同様にロータ回転位置変化に応
じてホール信号の変化が検出されるが、この時もホール
素子の近くにはヨークが無いのでコイルから発生する磁
界の影響は殆ど受けず、マグネットリングからの磁界の
みに反応し、ロータの回転位置を精度良く検出できるこ
とになる。
構成すると、実施例１と同様にロータ回転位置変化に応
じてホール信号の変化が検出されるが、この時もホール
素子の近くにはヨークが無いのでコイルから発生する磁
界の影響は殆ど受けず、マグネットリングからの磁界の
みに反応し、ロータの回転位置を精度良く検出できるこ
とになる。
【００４４】（実施例３）図１２は実施例３を表し、図
１２（ａ）は組立後の上面図、（ｂ）は組立後の正面図
であり、基本構成は実施例２と同様である。１２は第２
のホール素子であり、実施例２と同様に第１外ヨーク８
の歯８ａと８ｂの間に設置され、連結リング１０に接着
固定される。こうして２個並べて設置されたホール素子
を公知の電気回路により構成すると、実施例２より分解
能の高いロータ回転位置変化に応じたホール信号の検出
が精度良く行われる。また、ホール素子を２個並べて設
置する構成は、実施例１にも同様に適用できる。
１２（ａ）は組立後の上面図、（ｂ）は組立後の正面図
であり、基本構成は実施例２と同様である。１２は第２
のホール素子であり、実施例２と同様に第１外ヨーク８
の歯８ａと８ｂの間に設置され、連結リング１０に接着
固定される。こうして２個並べて設置されたホール素子
を公知の電気回路により構成すると、実施例２より分解
能の高いロータ回転位置変化に応じたホール信号の検出
が精度良く行われる。また、ホール素子を２個並べて設
置する構成は、実施例１にも同様に適用できる。
【００４５】（実施例４）図１３は実施例４を表し、図
１３（ａ）は組立後の上面図、（ｂ）は組立後の正面図
であり、基本構成は実施例２と同様である。第２のホー
ル素子１２は第３実施例の設置とは１８０度対向する位
置に実施例２と同様に第１外ヨーク８の歯８ａと８ｂの
間に設置され、連結リング１０に接着固定される。この
２個のホール素子を公知の電気回路により構成し、得ら
れるホール信号も精度良く検出できる点は実施例３と同
様である。このように第１のホール素子に対して第２の
ホール素子をロータ軸を中心に１８０度対角上に設置す
る構成は、実施例１にも同様に適用される。
１３（ａ）は組立後の上面図、（ｂ）は組立後の正面図
であり、基本構成は実施例２と同様である。第２のホー
ル素子１２は第３実施例の設置とは１８０度対向する位
置に実施例２と同様に第１外ヨーク８の歯８ａと８ｂの
間に設置され、連結リング１０に接着固定される。この
２個のホール素子を公知の電気回路により構成し、得ら
れるホール信号も精度良く検出できる点は実施例３と同
様である。このように第１のホール素子に対して第２の
ホール素子をロータ軸を中心に１８０度対角上に設置す
る構成は、実施例１にも同様に適用される。
【００４６】（実施例５）図１４は実施例５を表し、図
１５（ａ）は正面図であり、（ｂ）は組立後の後面図で
あり、基本構成は実施例２と同様である。１２はホール
素子であり、１３ａ、１３ｂは第２実施例コイル３のコ
イル端子であり、１４ａ、１４ｂは同じくコイル４のコ
イル端子である。１５は実装フレキシブルプリント基板
であり、コイル端子１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂの
パターンと公知のモータドライバ回路を接続するパター
ン（不図示）、及びホール素子のパターンとホール信号
検出回路を接続するパターン（不図示）を備える。
１５（ａ）は正面図であり、（ｂ）は組立後の後面図で
あり、基本構成は実施例２と同様である。１２はホール
素子であり、１３ａ、１３ｂは第２実施例コイル３のコ
イル端子であり、１４ａ、１４ｂは同じくコイル４のコ
イル端子である。１５は実装フレキシブルプリント基板
であり、コイル端子１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂの
パターンと公知のモータドライバ回路を接続するパター
ン（不図示）、及びホール素子のパターンとホール信号
検出回路を接続するパターン（不図示）を備える。
【００４７】図１４（ａ）のごとく、実装フレキシブル
プリント基板１５は連結リング１０に沿って這いまわさ
れ、ホール素子１２はコイル端子１３、１４の間で、且
つ該コイル端子の出張りより低く収納される。また、コ
イル端子１３、１４とホール素子１２の端子１２ａ、１
２ｂ、１２ｃ、１２ｄを近付けることによって実装フレ
キシブルプリント基板１５の幅を必要最小限に抑えるこ
とができる。
プリント基板１５は連結リング１０に沿って這いまわさ
れ、ホール素子１２はコイル端子１３、１４の間で、且
つ該コイル端子の出張りより低く収納される。また、コ
イル端子１３、１４とホール素子１２の端子１２ａ、１
２ｂ、１２ｃ、１２ｄを近付けることによって実装フレ
キシブルプリント基板１５の幅を必要最小限に抑えるこ
とができる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気素子を備えつつも、小径で高出力のモータを提供す
ることができる。
電気素子を備えつつも、小径で高出力のモータを提供す
ることができる。
【図１】図１は、実施例１の構成部品の斜視図である。
【図２】図２は、実施例１の組立時の断面図である。
【図３】図３は、実施例１のロータと第１ヨーク、第２
ヨーク、第３ヨークの関係を示す断面図である。
ヨーク、第３ヨークの関係を示す断面図である。
【図４】図４は、実施例２の構成部品の斜視図である。
【図５】図５は、実施例２の組立時の断面図である。
【図６】図６は、実施例１の断面図である。
【図７】図７は、ロータの拡大図である。
【図８】図８は、ロータと第１ヨーク、第２ヨーク等の
関係を示す断面図である。
関係を示す断面図である。
【図９】図９は、ロータと第１ヨーク、第２ヨーク等の
関係を示す断面図である。
関係を示す断面図である。
【図１０】図１０は、ロータと第１ヨーク、第２ヨーク
等の関係を示す断面図である。
等の関係を示す断面図である。
【図１１】図１１は、ロータと第１ヨーク、第２ヨーク
等の関係を示す断面図である。
等の関係を示す断面図である。
【図１２】図１２は、実施例３の組立時の正面図、上面
図である。
図である。
【図１３】図１３は、実施例４の組立時の正面図、上面
図である。
図である。
【図１４】図１４は、実施例５の組立時の正面図、背面
図である。
図である。
【図１５】図１５は、従来のステップモータの例であ
る。
る。
１ マグネットリング
２ 回転軸
３ コイル
４ コイル
５ 第１ヨーク
６ 第２ヨーク
７ 第３ヨーク
８ 第１外ヨーク
９ 第２外ヨーク
１０ 連結リング
１１ 第１ホール素子
１２ 第２ホール素子
１３ コイル端子
１４ コイル端子
１５ 実装フレキシブルプリント基板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−244774（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−132066（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−250463（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−95846（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−331666（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−75558（ＪＰ，Ａ)
実開 平６−36381（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 37/00
H02K 11/00
Claims (2)
- 【請求項１】 周方向に分割されて異なる極が交互に着
磁されている第１の着磁層と、円周方向に分割されて異
なる極が交互に着磁されている第２の着磁層とを備えて
いる円筒形状のマグネットと、 前記マグネットを軸方向にはさむ位置に配置された第１
コイルおよび第２コイルと、 前記第１コイルの内径部に挿入され、かつ、前記マグネ
ットの第１の着磁層の内径部に対向する軟磁性材料から
なる第１ヨークと、 前記第２コイルの内径部に挿入され、かつ、前記マグネ
ットの第２の着磁層の内径部に対向する軟磁性材料から
なる第２ヨークと、 前記第１コイル、前記第２コイル、および、前記マグネ
ットの外径部を覆うとともに、穴が形成された第３ヨー
クと、 前記第３ヨークの穴に配置され、前記マグネットに対向
して前記マグネットの回転位置を検出する電気素子を有
することを特徴とするモータ。 - 【請求項２】 周方向に分割されて異なる極が交互に着
磁されている着磁層を備えている円筒形状のマグネット
と、 前記マグネットを軸方向にはさむ位置に配置された第１
コイルおよび第２コイルと、前記第１コイルの内径部に
挿入され、かつ、前記マグネットの着磁層の内径部に対
向する軟磁性材料からなる第１ヨークと、 前記第２コイルの内径部に挿入され、かつ、前記マグネ
ットの着磁層の内径部に対向する軟磁性材料からなる第
２ヨークと、 前記マグネットを挟んで前記第１ヨークと対向する複数
の歯を備えた第１外ヨークと、 前記マグネットを挟んで前記第２ヨークと対向する複数
の歯を備えた第２外ヨークと、 前記複数の歯の間に配置され、前記マグネットに対向し
て前記マグネットの回転位置を検出する電気素子を有す
ることを特徴とするモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05420197A JP3517548B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | モータ |
| US09/027,244 US5945753A (en) | 1997-02-21 | 1998-02-20 | Motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05420197A JP3517548B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10243624A JPH10243624A (ja) | 1998-09-11 |
| JP3517548B2 true JP3517548B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=12963944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05420197A Expired - Fee Related JP3517548B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3517548B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9136750B2 (en) | 2011-02-04 | 2015-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Motor capable of adjusting phase difference between output signals |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4657635B2 (ja) * | 2004-06-24 | 2011-03-23 | キヤノン電子株式会社 | モータ |
| JP5241184B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2013-07-17 | キヤノン株式会社 | モータ |
| JP5201935B2 (ja) * | 2007-10-10 | 2013-06-05 | キヤノン株式会社 | モータ及びこれを備えた装置 |
| KR101206259B1 (ko) | 2008-06-02 | 2012-11-28 | 전자부품연구원 | 극변환식 동기전동기의 로터와 그 제조방법 |
| JP2015046966A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 日本電産トーソク株式会社 | ステッピングモータ |
-
1997
- 1997-02-21 JP JP05420197A patent/JP3517548B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9136750B2 (en) | 2011-02-04 | 2015-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Motor capable of adjusting phase difference between output signals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10243624A (ja) | 1998-09-11 |
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