JP4232224B2

JP4232224B2 - Ｐｍ型ステッピングモータ

Info

Publication number: JP4232224B2
Application number: JP22395598A
Authority: JP
Inventors: 修井田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2018-08-07
Also published as: JP2000060101A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、プリンタ、複写機、ファクシミリなどＯＡ機器の駆動用に使用されるＰＭ型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ＰＭ型ステッピングモータは、図１０に示す構造が知られている。図１０は従来のステッピングモータの半断面図である。円盤状のつば部から突出形成した複数の極歯を有する外ヨーク１０１と内ヨーク１０３とコイル組立１０５と軸受１０７を有するブラケット１０９と軸受１０７を有するフランジ１１１とシャフト１１３及び外周が多極着磁された永久磁石１１５を有するロータ１１７からなり、前記外ヨーク１０１と前記コイル組立１０５と前記内ヨーク１０３は軸方向同軸上に積層してステータを構成している。前記シャフト１１３は前記軸受１０７により回転自在に保持され、前記永久磁石１１５と前記外ヨーク１０１及び前記内ヨーク１０３の極歯とは、僅かな隙間が設けられ、ロータ１１７はステータの内側に配置され、前記シャフト１１３と前記永久磁石１１５はロータボス１１９により固着されている。このような構成のＰＭ型ステッピングモータでは回転トルクを高くする目的として、永久磁石の直径φＤ１を大きくしてステータと対向する永久磁石１１５の表面を大きくし永久磁石１１５の表面磁束を大きくする場合がある。
【０００３】
また従来のＰＭ型ステッピングモータの他の実施例として、特公平７−２０３６４号公報に示された図１１の構造が知られている。図１１は半断面図を示している。図１１において永久磁石１１５の直径φＤ１を大きくした点は前記従来例と同様であるが、ステータの半径方向外側に永久磁石１１５を配置し、外ヨーク１０１の極歯は永久磁石１１５の外側に、内ヨーク１０３の極歯は永久磁石１１５の内側に配置している。このような構成により永久磁石１１５の直径φＤ１を大きくして極歯と対抗する永久磁石１１５の表面を大きくして、永久磁石１１５の表面磁束を増加することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第一の従来例においては、永久磁石１１５の直径を大きく構成することにより、永久磁石１１５とシャフト１１３を固着するロータボス１１９の占有体積も増し、すなわち磁気的な回転力に関与しないロータボス１１９の空間が増加して、モータ体積当たりの回転力を考慮したとき、モータ体積当たりの効率が悪くなる場合があった。また第２の従来例においては、外ヨーク１０１の極歯が磁石の厚み分コイル組立１０５より離れる分、磁路が長くなり、磁気的な抵抗・損失が大きくなる恐れがある。
【０００５】
本発明は従来のこのような課題を解決するものであり、回転トルクを向上すること、低速回転時と高速回転時のトルクを向上して回転効率を高くすること、スムーズに回転させること、トルクリップルのばらつきを低減することロータの静止位置精度を安定させること、微細ステップで回転させること、量産性良く経済的であること、低振動化、異物混入防止による異音を低減すること、ヨーク同士の磁気的悪影響を低減することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、内外周を両面多極着磁されたリング状永久磁石とロータボスとシャフトを有するロータと、取付部と軸受を有する取付板と、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する大径外ヨークと、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する大径内ヨークと、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する小径外ヨークと、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する小径内ヨークと、大径コイル組立と、小径コイル組立から構成され、前記小径内ヨーク及び小径外ヨークと前記永久磁石の内周面はわずかな空隙を介して配置し、前記大径内ヨーク及び大径外ヨークと前記永久磁石の外周面はわずかな空隙を介して配置したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、内外周を両面多極着磁されたリング状永久磁石とロータボスとシャフトを有するロータと、取付部と軸受を有する取付板と、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する大径外ヨークと、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する大径内ヨークと、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する小径内ヨークと、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する小径外ヨークと、大径コイル組立と、小径コイル組立から構成され、前記小径内ヨーク及び小径外ヨークと前記永久磁石の内周面はわずかな空隙を介して配置し、前記大径内ヨーク及び大径外ヨークと前記永久磁石の外周面はわずかな空隙を介して配置したものである。この構成により、永久磁石の内側部と外側部にそれぞれ、前記小径外ヨークと前記小径内ヨークと前記小径コイル組立からなる小径ステータと、前記大径外ヨークと前記大径内ヨークと前記大径コイル組立からなる大径ステータを配置したことにより、ロータは小径ステータと大径ステータの２つで励磁駆動され、永久磁石の外側部のみならず内側部の空間も磁気的な回転力に寄与でき、永久磁石の内側部と外側部両方で回転トルクを発生させ、高トルク化とモータ体積当たりのトルク効率を高くできる作用を有する。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の発明は、大径コイル組立を巻回する巻線仕様と、前記小径コイル組立を巻回する巻線仕様をそれぞれ異ならせて構成した請求項１記載のＰＭ型ステッピングモータである。
【０００９】
このように、２つの巻線の仕様を変えることにより、高速回転領域で回転効率・回転トルクが良い巻線仕様と、低速回転領域で回転効率・回転トルクが良い巻線仕様とを別々に設定でき、必要に応じて通電するコイル組立を切り替えて、あるいは共働して、高速回転時で回転効率を良くする場合は高速回転用インピーダンス側の巻線に通電・励磁し、低速回転時で回転効率を良くする場合は低速回転用インピーダンス側の巻線に通電・励磁し、効率よく回転できる作用を有する。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、永久磁石を小径永久磁石と大径永久磁石に分離し、極歯のかみ合うピッチＰに対し、前記小径永久磁石の磁極の中心と、前記大径永久磁石の磁極の中心は回転方向にＰの４分の１倍ずらして構成した請求項１記載のＰＭ型ステッピングモータである。このように大径永久磁石と小径永久磁石を回転方向にＰの４分の１倍ずらしたことにより、１−２相励磁駆動において、小径ステータの通電が１相のときは大径ステータの通電を２相とし、小径ステータの通電が２相のときは大径ステータの通電を１相とすることにより、常に３つのコイル組立に通電され回転トルクリップルを低減し、静止位置精度を安定する作用を有する。また２相励磁駆動において、小径ステータと大径ステータを交互に通電することにより、１−２相励磁と同等の分解ステップを実現する作用を有する。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、永久磁石を小径永久磁石と大径永久磁石に分離し、極歯のかみ合うピッチＰに対し、前記小径永久磁石の磁極の中心と、前記大径永久磁石の磁極の中心は回転方向にＰの８分の１倍ずらして構成した請求項１記載のＰＭ型ステッピングモータである。このように大径永久磁石と小径永久磁石を回転方向にＰの８分の１倍ずらしたことにより、１−２相励磁駆動において、小径ステータ側と大径ステータ側を交互に通電することにより、Ｗ１−２相励磁すなわち１−２相励磁の半分の静止ステップ角を実現できる作用を有する。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の発明は、軸受の外周部が少なくとも前記取付板及び前記小径外ヨークの内周部及び前記小径内ヨークと嵌合した請求項１記載のＰＭ型ステッピングモータである。このように、軸受の外周部と小径外ヨーク及び小径内ヨークを嵌合することにより、小径外ヨーク及び小径内ヨークの組立が容易になる作用を有する。さらに軸受と取付板と小径外ヨーク及び小径内ヨークの組立同軸度が向上する作用を有する。さらにシャフトを回転自在に支持する軸受は軸方向に大きくなるので安定してシャフトを支持できる作用を有する。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の発明は、カップ状のフレームにより、反取付板側とモータの側面を密閉状態とした請求項１記載のＰＭ型ステッピングモータである。このように、反取付板側とモータの側面を密閉状態にしたことにより、異物混入を低減する作用を有する。またロータが密閉され、外部の部品と接触することによりロータの回転が不安定になることを防ぐ作用を有する。また、大径外ヨークと大径内ヨークはフレームの内側と嵌合して構成され、組立が容易になる作用を有する。また前記フレームに軸受を設けることにより、シャフトは２つの軸受にて回転自在に支持され、安定して回転できる作用を有する。
【００１４】
本発明の請求項７に記載の発明は、ロータボスは、前記小径ステータを軸方向上下に分離してその間に配置し、かつ前記大径ステータは前記取付板と前記フレームに挟み込まれ、前記大径ステータの軸方向高さ寸法は前記小径ステータより大きくした請求項６記載のＰＭ型ステッピングモータである。このように、ロータのボス部を中央部に設けることにより、小径内ヨークを分離して、モータの体積を小さくしてロータを収納できかつ、小径内ヨーク間で互いに及ぼす磁気的な悪影響を低減する作用を有する。また大径ステータは小径ステータより軸方向に高く構成できる。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について図１〜図３を参照しながらその構成を説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施例におけるＰＭ型ステッピングモータの半断面図、図２は同じく分解斜視図、図３は同じくヨークと永久磁石の回転方向の位置関係図である。図１〜図３において、内外周を両面多極着磁されたリング状永久磁石１とロータボス２とシャフト３を有するロータ４と、取付部５と軸受６を有し永久磁石１側の面に小径ステータ１４と大径ステータ１５を保持する取付板７と、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する２つの大径外ヨーク８と、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する２つの大径内ヨーク９と、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する２つの小径内ヨーク１０と、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する２つの小径外ヨーク１１と、２つの大径コイル組立１２と、２つの小径コイル組立１３から構成され、前記大径外ヨーク８と前記大径内ヨーク９とで前記大径コイル組立１２を内包する２組の大径ステータ１５の磁気的な安定位置と、前記小径外ヨーク１１と前記小径内ヨーク１０とで前記小径コイル組立１３を内包する２組の小径ステータ１４の磁気的な安定位置は図３に示すように回転方向同位置となるよう前記各ヨークを配置し、前記小径内ヨーク１０及び小径外ヨーク１１と前記永久磁石１の内周面はわずかな空隙を介して配置し、前記大径内ヨーク９及び大径外ヨーク８と前記永久磁石１の外周面はわずかな空隙を介して配置したものである。
【００１７】
この構成により、永久磁石１の内側部と外側部にそれぞれ小径ステータ１４と大径ステータ１５を配置したことにより、ロータ４は小径ステータ１４と大径ステータ１５の２つで励磁され、永久磁石１の外側部のみならず内側部の空間も磁気的な回転力に寄与でき、発生する回転トルクは大径ステータ１５によるトルクにさらに小径ステータ１４によるトルクを加算したトルクとなる作用を有し、高トルク化とモータ体積当たりのトルク効率がよくなる優れたＰＭ型ステッピングモータを実現できるものである。
【００１８】
さらなる実施例として、コイル組立について記す。大径コイル組立１２を巻回する巻線の巻数又は線径と、小径コイル組立１３を巻回する巻線の巻数又は線径をそれぞれ異なるよう、構成した点である。ヨークが磁気的に飽和していない状態ではコイルに通電して発生する回転トルクは基本的に電流値とコイルの巻数の積に比例する。限られたコイルの占有体積で効率良くヨークを磁化して回転するためには最適な巻線仕様を設定しなければならない。すなわち巻線の線径・巻数・抵抗値を最適に選択した方が効率良く回転できる。例えば低い回転数すなわち入力信号が低周波数領域で効率よく回転する巻線仕様を大径コイル組立１２に構成し、高い回転数すなわち入力信号が高周波数領域で効率よく回転する巻線仕様を小径コイル組立１３に構成した場合、低速回転する場合は大径コイル組立１２に通電して回転させ、高速回転する場合は小径コイル１３に通電して回転することにより、必要とする回転数によって通電するコイル組立を選択できる作用を有し、必要とする回転数それぞれにおいて効率よく回転できる優れたＰＭ型ステッピングモータを実現できるものである。
【００１９】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例について、図面を参照しながらその動作を説明する。図４は本発明の第２の実施例におけるＰＭ型ステッピングモータのステータの半断面図、図５、図６は同じくヨークと永久磁石の回転方向の位置関係図である。図４〜図６において、小径ステータ１４と大径ステータ１５を構成した点は実施例１を示す図１〜図３と同様なものである。
【００２０】
図１〜図３の構成と異なる点は、図５に示すように、前記永久磁石１を小径永久磁石２１と大径永久磁石２２に分離し、極歯のかみ合うピッチＰに対し、前記小径永久磁石２１の磁極の中心と、前記大径永久磁石２２の磁極の中心は回転方向にＰの４分の１倍ずらして構成した点である。このように大径永久磁石２２と小径永久磁石２１を回転方向にＰの４分の１倍ずらしたことにより、１−２相励磁駆動において、小径ステータ１４の通電が１相の時は大径ステータ１４の通電を２相とし、小径ステータ１４の通電が２相の時は大径ステータ１５の通電を１相となるよう小径ステータ１４と大径ステータ１５を同時に通電することにより、常に３つのコイル組立に通電され、同時に４相・２相と交互に通電されることはないので、磁気的な回転推進力は均一化され、回転トルクリップルのばらつきを低減する作用を有し、静止位置精度を安定する優れたＰＭ型ステッピングモータを実現できる。また２相励磁駆動において、小径ステータ１４と大径ステータ１５を交互に通電することにより、１−２相励磁と同等の分解ステップを実現する作用を有し、１−２相励磁より２相励磁のほうが静止位置精度が安定しやすいことは明らかである。例えば基本ステップ角７．５度でコイル組立を軸方向上下に２つ積み上げた構造のＰＭ型ステッピングモータにおいてはＰ＝１５度、大径永久磁石２２と小径永久磁石２１のずれは３．７５度となる。この場合１−２相励磁で大径ステータ１５と小径ステータ１４を同時に駆動すると大径ステータ１５の磁気的な安定位置と小径ステータ１４の磁気的な安定位置が一致するので１ステップ入力ごとに３．７５度づつ回転してかつ４つのコイル組立のうち常に３つのコイル組立に通電される状態となる。また２相励磁で大径ステータ１５と小径ステータ１４を交互に通電した場合、大径ステータ１５と小径ステータ１４の磁気的な安定位置はちょうど３．７５度ずれていることにより常に３．７５度ずつ回転し、すなわち１−２相励磁相当の分解ステップを実現できる。
【００２１】
さらなる実施例として図６に示すように、前記永久磁石１を小径永久磁石２１と大径永久磁石２２に分離し、極歯のかみ合うピッチＰに対し、前記小径永久磁石２１の磁極の中心と、前記大径永久磁石２２の磁極の中心は回転方向にＰの８分の１倍ずらして構成した点がある。このように大径永久磁石２２と小径永久磁石２１を回転方向にＰの８分の１倍ずらしたことにより、１−２相励磁駆動において、小径ステータ１４と大径ステータ１５を交互に通電することにより、Ｗ１−２相励磁すなわち１−２相励磁の半分の静止ステップ角を実現できる作用を有し、微細回転により回転ムラを低減しスムーズに回転できる優れたＰＭ型ステッピングモータを実現できる。
【００２２】
例えば基本ステップ角７．５でコイル組立を軸方向上下に２つ積み上げた構造のＰＭ型ステッピングモータにおいてはＰ＝１５度、大径永久磁石２２と小径永久磁石２１のずれは１．８７５度となる。この場合、本来なら大径ステータ１５及び小径ステータ１４に励磁されて回転する角度は３．７５度であるが、大径永久磁石２２と小径永久磁石２１のずれは３．７５度の半分の１．８７５度に配置しているので大径ステータ１５と小径ステータ１４を１−２相励磁駆動方式で交互に励磁することにより、通電は大径ステータ１５に１相→小径ステータ１４に１相→大径ステータ１５に２相→小径ステータ１４に２相→・・・と繰り返され、１．８７５度ずつ回転できる。
【００２３】
なお、本実施例においては永久磁石１を２つに分離して２つの永久磁石の磁極の中心を回転方向にずらしたが、永久磁石側の磁極をずらすのではなく、小径ステータ１４に通電した時の磁極の中心と大径ステータ１５に通電した時の磁極の中心を同様にずらしても、同様の効果が得られることは明らかであり、永久磁石を２つに分離しなくて済む。
【００２４】
（実施例３）
以下、本発明の第３の実施例について、図面を参照しながらその構成を説明する。図７において小径ステータ１４と大径ステータ１５を構成した点は実施例１を示す図１〜図３と同様なものである。図１〜図３と差異があるのは、前記軸受６の外周部が少なくとも前記取付板７及び前記小径外ヨーク１１及び前記小径内ヨーク１０と嵌合した点である。このように、軸受６の外周部と取付板７及び小径外ヨーク１１及び小径内ヨーク１０を嵌合することにより、小径外ヨーク１１及び小径内ヨーク１０の組立が容易になり、さらに軸受６と取付板７と小径外ヨーク１１及び小径内ヨーク１０の組立同軸度が向上し、かつシャフト３を回転自在に支持する軸受６は軸方向に長く配しているので安定してシャフト３を支持できる作用を有し、量産性よく経済的でかつ部品の組立同軸度が向上して低振動である優れたＰＭ型ステッピングモータを実現できる。
【００２５】
（実施例４）
以下、本発明の第４の実施例について、図面を参照しながらその構成を説明する。図８において小径ステータ１４と大径ステータ１５を構成した点は実施例１を示す図１〜図３と同様なものである。図１〜図３と差異があるのは、カップ状のフレーム３０により、反取付板側とモータの側面を密閉状態とした点である。このように、反取付板側とモータの側面を密閉状態にしたことにより、異物混入を低減する作用を有する。またロータ４が密閉され、外部の部品と接触することによりロータの回転が不安定になることを防ぐ作用を有する。また、大径外ヨーク８と大径内ヨーク９はフレーム３０の内側で嵌合して構成され、組立が容易になる作用を有する。また前記フレーム３０に軸受６を設けることにより、シャフト３は２つの軸受６にて回転自在に支持され、安定して２点でシャフト３を支持して回転できる作用を有する。
【００２６】
以上のような作用により本実施例では異物混入を防ぎ、低振動低騒音の優れたＰＭ型ステッピングモータを実現できる。なお、本実施例においてはコイル組立を軸方向上下に２つ積み上げた構造であるが、実施例１〜実施例４においてはコイル組立を３つ以上軸方向上下に積み上げた多相ステータ構造においても同様の効果が得られる。
【００２７】
（実施例５）
以下、本発明の第５の実施例について、図面を参照しながらその構成を説明する。図９においてフレーム３０にてモータを閉蓋した点は実施例４を示す図８と同様なものである。図８と差異があるのは、前記ロータボス２は、前記小径ステータ１４を軸方向上下に分離した中央部に配置し、かつ前記大径ステータ１５は前記取付板７と前記フレーム３０に挟み込まれ、前記大径ステータ１５の軸方向高さ寸法は前記小径ステータ１４より大きく配置した点である。このようにロータボス２を中央部に設けることにより小径内ヨーク１０を分離してかつモータの体積を小さくしてロータを収納できかつ、小径内ヨーク間で互いに及ぼす磁気的な悪影響を低減する作用を有し、静止位置精度が安定した優れたＰＭ型ステッピングモータを実現できる。また大径ステータ１５は小径ステータ１４より軸方向に高く構成できる作用を有し、高トルクである優れたＰＭ型ステッピングモータを実現できる。
【００２８】
【発明の効果】
上記実施例から明かなように、請求項１記載の発明によれば、永久磁石の内側部と外側部にそれぞれ小径ステータと大径ステータを配置したことにより、ロータは小径ステータと大径ステータの２つで励磁され、永久磁石の外側部のみならず内側部の空間も磁気的な回転力に寄与でき、発生する回転トルクは大径ステータによるトルクにさらに小径ステータによるトルクを加算したトルクとなるので、高トルク化を実現し、モータ体積当たりのトルク効率でも優れたＰＭ型ステッピングモータを実現できるものである。
【００２９】
また請求項２記載の発明によれば、大径コイル組立を巻回する巻線仕様と、小径コイル組立を巻回する巻線仕様をそれぞれ異なるよう構成して、低速回転数で効率の良い巻線仕様と高速回転数で効率の良い巻線仕様を別々に設定したことにより、必要とする回転数によって通電するコイル組立を選択でき、必要とする回転数それぞれにおいて効率よく回転できる優れたＰＭ型ステッピングモータを実現することができる。
【００３０】
また請求項３記載の発明によれば、極歯のかみ合うピッチＰに対し、前記小径永久磁石の磁極の中心と、前記大径永久磁石の磁極の中心は回転方向にＰの４分の１倍ずらして構成したことにより、１ー２相励磁において回転トルクリップルのばらつきを低減し、２相励磁において静止位置精度が安定できる優れたＰＭ型ステッピングモータを実現することができる。
【００３１】
また請求項４記載の発明によれば、極歯のかみ合うピッチＰに対し、前記小径永久磁石の磁極の中心と、前記大径永久磁石の磁極の中心は回転方向にＰの８分の１倍ずらして構成したことにより、１−２相励磁駆動において、小径ステータと大径ステータを交互に通電することにより、Ｗ１−２相励磁すなわち１−２相励磁の半分の静止ステップ角を実現し、微細ステップ角でスムーズに回転できる優れたＰＭ型ステッピングモータを実現することができる。
【００３２】
また請求項５記載の発明によれば、軸受の外周部が少なくとも取付板及び小径外ヨーク及び小径内ヨークと嵌合したことにより、量産性良く経済的で、かつ部品の組立精度が向上し低振動で駆動できる優れたＰＭ型ステッピングモータを実現することができる。
【００３３】
また請求項６記載の発明によれば、カップ状のフレームを設けることにより、異物混入を防止して異音を低減することができる優れたＰＭ型ステッピングモータを実現することができる。
【００３４】
また請求項７記載の発明によれば、ロータボスは小径ステータを軸方向上下に分離した中央部に配置し、かつ大径ステータは取付板とフレームに挟み込まれ、大径ステータの軸方向高さ寸法は前記小径ステータより大きくしたことにより、ヨーク同士の磁気的な悪影響を低減しつつ、高トルク化となる優れたＰＭ型ステッピングモータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例におけるＰＭ型ステッピングモータの半断面図
【図２】本発明の第１の実施例におけるＰＭ型ステッピングモータの分解斜視図
【図３】本発明の第１の実施例におけるＰＭ型ステッピングモータのヨークと永久磁石の回転方向の位置関係図
【図４】本発明の第２実施例におけるＰＭ型テッピングモータのステータの半断面図
【図５】本発明の第２の実施例におけるＰＭ型ステッピングモータのヨークと永久磁石の回転方向の位置関係図
【図６】本発明の第２の実施例におけるＰＭ型ステッピングモータのヨークと永久磁石の回転方向の位置関係図
【図７】本発明の第３の実施例におけるＰＭ型ステッピングモータの半断面図
【図８】本発明の第４の実施例におけるＰＭ型ステッピングモータの半断面図
【図９】本発明の第５の実施例におけるＰＭ型ステッピングモータの半断面図
【図１０】従来のステッピングモータの半断面図
【図１１】従来のステッピングモータの半断面図
【符号の説明】
１、１１５永久磁石
２、１１９ロータボス
３、１１３シャフト
４ロータ
５取付部
６軸受
７、１１１取付板
８大径外ヨーク
９大径内ヨーク
１０小径内ヨーク
１１小径外ヨーク
１２大径コイル組立
１３小径コイル組立
１４小径ステータ
１５大径ステータ
２１小径永久磁石
２２大径永久磁石
３０フレーム
１０１外ヨーク
１０３内ヨーク
１０５コイル組立
１０７軸受
１０９ブラケット

Claims

内外周を両面多極着磁されたリング状永久磁石とロータボスと軸受に保持されたシャフトとを有するロータと、前記永久磁石の内側部と外側部に対峙する小径ステータと大径ステータとを有するＰＭ型ステッピングモータにおいて、取付板は、取付部と軸受とを有し前記永久磁石側の面に前記小径ステータと前記大径ステータを保持し、前記小径ステータは、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する小径外ヨークと、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する小径内ヨークとで、小径コイル組立を内包した２組の前記小径外ヨークと前記小径内ヨークと前記小径コイル組立とをシャフト方向に同芯に連接して構成し、前記大径ステータは、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する大径外ヨークと、円盤状のつば部から突出した複数の極歯を有する大径内ヨークと、大径コイル組立を内包した２組以上の前記大径外ヨークと前記大径内ヨークと前記大径コイル組立とをシャフト方向に同芯に連接して構成し、前記小径ステータと前記大径ステータの間に空隙を介して前記永久磁石を回転自在に配置した、ことを特徴とするＰＭ型ステッピングモータ。
前記大径コイル組立を巻回する巻線仕様と、前記小径コイル組立を巻回する巻線仕様を、それぞれ低速回転用インピーダンスと高速回転用インピーダンスとに異ならせて構成した請求項１記載のＰＭ型ステッピングモータ。
前記永久磁石を小径永久磁石と大径永久磁石に分離し、極歯のかみ合うピッチＰに対し、前記小径永久磁石の磁極の中心と、前記大径永久磁石の磁極の中心は回転方向にＰの４分の１倍ずらして構成し、２相励磁駆動において、前記小径ステータと前記大径ステータを交互に通電することにより、１−２相励磁と同等の分解ステップを実現可能とした請求項１記載のＰＭ型ステッピングモータ。
前記永久磁石を前記小径永久磁石と前記大径永久磁石に分離し、極歯のかみ合うピッチＰに対し、前記小径永久磁石の磁極の中心と、前記大径永久磁石の磁極の中心は回転方向にＰの８分の１倍ずらして構成し、１−２相励磁駆動において、前記小径ステータ側と前記大径ステータ側を交互に通電することにより、Ｗ１−２相励磁の静止ステップ角を実現可能とした請求項１記載のＰＭ型ステッピングモータ。
前記軸受の外周部が少なくとも前記取付板及び前記小径外ヨーク及び前記小径内ヨークの内周部と嵌合した請求項１記載のＰＭ型ステッピングモータ。
カップ状のフレームにより、反取付板側とモータの側面を密閉状態とした請求項１記載のＰＭ型ステッピングモータ。
前記ロータボスは、前記小径ステータを軸方向上下に分離してその間に配置し、かつ前記大径ステータは前記取付板と前記フレームに挟み込まれ、前記大径ステータの軸方向高さ寸法は前記小径ステータより大きくした請求項６記載のＰＭ型ステッピングモータ。