JPH01114359A - Stepping motor - Google Patents

Stepping motor

Info

Publication number
JPH01114359A
JPH01114359A JP27206387A JP27206387A JPH01114359A JP H01114359 A JPH01114359 A JP H01114359A JP 27206387 A JP27206387 A JP 27206387A JP 27206387 A JP27206387 A JP 27206387A JP H01114359 A JPH01114359 A JP H01114359A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
stator
stator teeth
electrical angle
pitch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27206387A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Yoshida
克美 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Electronics Inc
Original Assignee
Canon Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Electronics Inc filed Critical Canon Electronics Inc
Priority to JP27206387A priority Critical patent/JPH01114359A/en
Publication of JPH01114359A publication Critical patent/JPH01114359A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase torque efficiency by arranging and providing a pair of electromagnetic coils with an electrical angle smaller than 100 deg. against the pole pitch of a rotor which makes an opposite pole of stator teeth. CONSTITUTION:A multipolar anisotropic orientation resin magnet rotor 1 that a plurality of magnetic poles N and S are alternately magnetized, a rotor shaft 1A, a motor supporting plate 2, a bearing plate 3 and others are provided on the peripheral surface of a steeping motor, and yoke members 5L having a plurality of stators 4 which are formed in the shape of comb line type, a core 7 on which an electromagnetic coil 6A is wound up and a core 8 similar thereto are fixed on the supporting plate 2 and bearing plate 3 respectively. Stator teeth of the stators 4 are placed within 100 deg. of an electrical angle. According to the constitution, variations of component tolerance are absorbed by the stator teeth having a width less than 100 deg. of the electrical angle (when P is the pitch, less than about 1/2), the forced stable point (number of calkings) can be stopped at a position equivalent to double the number of poles of the rotor 1.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ステッピングモータに関するもので、詳しく
は、ロータとステータヨークと電磁コイルとを有する小
型で多極型のステッピングモータに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a stepping motor, and more particularly to a small, multipolar stepping motor having a rotor, a stator yoke, and an electromagnetic coil.

[従来の技術] 最近発明された固定子歯を有するステッピングモータに
おいては、そのステータヨークにステータを配列させて
該固定子歯をロータの軸方向に構成するに当り、該固定
子歯をスキュ形状としたり、前記ロータとの対向面積を
大きくして、モータの小型化に対応してトルクが得られ
るような構成になっている。
[Prior Art] In a recently invented stepping motor having stator teeth, when arranging the stator on the stator yoke and configuring the stator teeth in the axial direction of the rotor, the stator teeth are arranged in a skew shape. In other words, the area facing the rotor is increased so that torque can be obtained in response to the miniaturization of the motor.

[発明が解決しようとする問題点] 前述の従来の技術では、一般的なステッピングモータの
構成であるので、理論的には、回転時のコキングトルク
はゼロとなるかまたはロータ磁極数の2倍でこまかく、
しかも、非常に弱いコキングトルクとなる構成であるが
、ロータの左右に対向配置するステータからロータの軸
方向に配列された固定子歯の構造においては、部品精度
のばらつき、つまり、固定子歯の位置、ロータとのエア
ーギャップ、ロータの偏心などにより、無通電時の安定
停止位置(コキング数)がロータ磁極数しか発生しない
という問題点かあり、さらに、コキングトルクも非常に
大きくてトルクロスが大きく、充分な出力トルクが得ら
れず、またコキング位置(停止位置)が理論通りにはな
らないことにより、安定した起動や停止ができないとい
う問題点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional technology described above, since the configuration is a common stepping motor, theoretically, the coking torque during rotation is either zero or twice the number of rotor magnetic poles. Bulky,
Moreover, although this configuration produces a very weak coking torque, the structure of the stator teeth arranged in the axial direction of the rotor from the stator facing each other on the left and right sides of the rotor is affected by variations in component precision, that is, the stator teeth Due to the position, air gap with the rotor, eccentricity of the rotor, etc., there is a problem that the stable stopping position (coking number) when no power is applied is only generated by the number of rotor magnetic poles, and furthermore, the coking torque is very large and the torque loss is large. However, there are problems in that stable starting and stopping are not possible because sufficient output torque is not obtained and the coking position (stop position) is not as theoretically determined.

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
ある。
The present invention attempts to solve these problems.

[問題点を解決するための手段] 多極ロータと、該ロータの両側に対向して配置されたヨ
ーク部材と、該ヨーク部材から折曲成形されて延在して
前記ロータの軸方向に配列された固定子歯と、該ヨーク
部材に取付けられて前記固定子歯に磁界を発生させる電
磁コイルとを備え、かつ、前記固定子歯が対向する該ロ
ータの磁極ピッチに対して電気角で100°以下に配置
されているものとした。
[Means for solving the problem] A multi-polar rotor, a yoke member disposed opposite to each other on both sides of the rotor, and a yoke member formed by bending and extending from the yoke member and arranged in the axial direction of the rotor. and an electromagnetic coil attached to the yoke member to generate a magnetic field in the stator teeth, and the stator teeth have an electrical angle of 100 with respect to the magnetic pole pitch of the rotor facing the stator teeth. ° or less.

[作用] ロータの左右対向位置に配置した電気角100°以下、
つまり、ピッチをPとすると、約172P以下の幅の固
定子歯を設けることにより、部品精度のばらつきを吸収
して、強制的に安定点(コギング数)をロータの磁極数
の2倍の位置で停止できるようになり、かつ、コキング
トルクも小さくなり、安定停止ができるので、起動性お
よび応答性に優れ、制御性が向上する。
[Function] Electrical angle of 100° or less placed at left and right opposing positions of the rotor,
In other words, if the pitch is P, by providing stator teeth with a width of approximately 172P or less, variations in component accuracy are absorbed and the stable point (cogging number) is forced to a position twice the number of magnetic poles of the rotor. Since the coking torque is also reduced and stable stopping is possible, the starting performance and responsiveness are excellent, and the controllability is improved.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例を示した分解斜視図である。[Example] FIG. 1 is an exploded perspective view showing one embodiment of the present invention.

第1図において、1は外周面に複数の磁極NおよびSが
交互に着磁されている多極異方性配向樹脂磁石ロータ、
IAはそのロータ軸である。該ロータ軸IAは、モータ
支持板2の軸受部2Aおよび軸受板3の軸受部3Aに軸
支されており、さらに、モータ支持板2および軸受板3
には、<シ歯型に形成された複数のステータ4を有する
ヨーク部材5LI、5L2および電磁コイル6Aが巻着
された鉄・′C,%7と、同様なヨーク部材5R1,5
R2および電磁コイル6Bが巻着された鉄心8とが、そ
れぞれ、かしめ手段またはねじ止め手段などによって固
定されている。
In FIG. 1, 1 is a multipolar anisotropically oriented resin magnet rotor in which a plurality of magnetic poles N and S are alternately magnetized on the outer peripheral surface;
IA is its rotor axis. The rotor shaft IA is pivotally supported by a bearing portion 2A of a motor support plate 2 and a bearing portion 3A of a bearing plate 3.
The yoke members 5LI, 5L2 having a plurality of stators 4 formed in a toothed shape and the iron/'C,%7 around which the electromagnetic coil 6A is wound, and the similar yoke members 5R1, 5
R2 and the iron core 8 around which the electromagnetic coil 6B is wound are each fixed by caulking means, screwing means, or the like.

また2Bおよび3Bは前記鉄心7.8を貫通させたうえ
、その先端部をかしめるために、モータ支持板2および
軸受板3に穿設された孔、5Aは前記ヨーク部材sL1
 (5) 、5L2 (5) 。
Further, 2B and 3B are holes drilled in the motor support plate 2 and the bearing plate 3 in order to penetrate the iron core 7.8 and caulk the tip thereof, and 5A is a hole bored in the yoke member sL1.
(5), 5L2 (5).

5R1(5) 、5R2(5)を固定するためのかしめ
の孔である。
This is a caulking hole for fixing 5R1 (5) and 5R2 (5).

つぎに、くし歯型に形成されたステータ4゜4.4.・
・・の固定子歯の配置について、本発明の特徴とする電
気角で lOO°以内にしたことを、第2図により説明
する。
Next, the stator 4°4.4. which is formed into a comb tooth shape.・
The arrangement of the stator teeth of... is explained with reference to FIG. 2, in which the electrical angle is within 100°, which is a feature of the present invention.

すなわち、第2図は前記ロータ1に対向して配置される
くし型に形成されたステータ4゜4.4.・・・と、ス
テータヨークに励磁させる電磁コイル6A、6Bの配置
原理図であり、該ロータ1に対向して配列されたステー
タ4.4゜4、・・・は、A相の電磁コイル6Aで励磁
されるステータ群と、B相のTL磁ココイル6B励磁さ
れるステータ群とで構成され、該ロータ1の安定停止位
置が磁極数の2倍の個所(172Pづつ作動した位置)
で停止できるように、ステータ4.4,4.・・・を配
置しである。
That is, FIG. 2 shows a comb-shaped stator 4.4.4. . . . is a diagram showing the principle of arrangement of electromagnetic coils 6A and 6B that excite the stator yoke, and the stators 4.4° 4, . The rotor 1 is composed of a stator group excited by the B-phase TL magnetic cocoil 6B, and a stator group excited by the B-phase TL magnetic cocoil 6B, and the stable stopping position of the rotor 1 is twice the number of magnetic poles (the position where each 172P is activated).
The stator 4.4, 4. ...is arranged.

つまり、コギング数がこまかく、設計(理論)通りの作
動が得られるためのステータ4゜4.4.・・・(固定
子i)の大きさを限定しである。
In other words, the stator 4° 4.4. ...(stator i) is limited in size.

第3図は上述のようにして構成されたステッピングモー
タにおける動作を示している。
FIG. 3 shows the operation of the stepping motor constructed as described above.

すなわち、この実施例めステッピングモータにおいては
、第3図(イ)−第3図(ロ)→第3図(八)→第3図
(:)−第3図(イ)の4つの段階において、1/4P
(Pはピッチ)ずつ、該ロータ1が回転するもので、第
3図(杓は電磁コイル6A、6Bに共に通電されていな
い該モータの状態を示し、この場合、該ロータ1に設け
た磁極がステータおよびヨーク部材を介して磁路を形成
しているので、左側のヨーク部材5Llの固定子歯4L
1およびヨーク部材5L2の固定子歯4L2が、それぞ
れ該ロータ1のl1fi8iSおよびNと対向して停止
している。
That is, in the stepping motor of this embodiment, in the four stages of FIG. , 1/4P
(P is the pitch), and the rotor 1 rotates at a pitch of forms a magnetic path via the stator and the yoke member, so the stator tooth 4L of the left yoke member 5Ll
1 and the stator teeth 4L2 of the yoke member 5L2 are stopped facing l1fi8iS and N of the rotor 1, respectively.

一方、右側のヨーク部材5R1の固定子歯4R1および
ヨーク部材5R2の固定子歯4R2のほうは、該ロータ
1の磁極SおよびNとは対向せずに半極、つまり、17
2Pずれた状態にあり、このように、右側のヨーク相と
左側のヨーク相とでは、1/2 Pずれるように設定し
である。
On the other hand, the stator teeth 4R1 of the right yoke member 5R1 and the stator teeth 4R2 of the yoke member 5R2 are half poles, not opposed to the magnetic poles S and N of the rotor 1, that is, 17
In this way, the yoke phase on the right side and the yoke phase on the left side are set to be deviated by 1/2P.

すなわち、ピッチPは該ロータ1における着磁磁極ピッ
チであり、したがって、この場合、第3図(イ)に示す
角度θは、θ=nP+172Pで示されることになり、
またヨーク部材5L1゜512によって構成される固定
子歯4L1.4L2間のピッチおよびヨーク部材5R1
、SR2によって構成される固定子14R1,4R2間
のピッチは、上述したピッチPに一致している。
That is, the pitch P is the magnetized magnetic pole pitch in the rotor 1, and therefore, in this case, the angle θ shown in FIG.
In addition, the pitch between the stator teeth 4L1 and 4L2 constituted by the yoke member 5L1°512 and the yoke member 5R1
, SR2, the pitch between the stators 14R1 and 4R2 corresponds to the pitch P described above.

ついで、第3図(イ)の状態から第3図(0)に示すよ
うに、電磁コイル6Aには逆方向に通電(この状態をB
で示す)し、電磁コイル6Bには正方向に通電(この状
態をAで示す)すると、固定子歯4L1にはN極が、ま
た固定子歯4L2にはS極が発生し、さらにまた固定子
歯4R1にはS極が、固定子@4R2にはN極が発生す
る。このようにして、該ロータ1における極と個々のス
テータに発生した極との間の相互間の反撥と吸引により
、該ロータ1を反時計回りの方向に回動させることがで
きる。すなわち、このとき、左側の固定子14L1,4
L2と右側の固定子歯4R1,4R2とは、l/2 P
ずつずれているので、該ロータ1における極と、ヨーク
側の極とは、バランスを保とうとして第3図(イ)の状
態から反時計回りの方向にl/4 Pだけ移動したのち
、安定して停止する。
Next, as shown in FIG. 3(0) from the state of FIG. 3(a), the electromagnetic coil 6A is energized in the opposite direction (this state is changed to B).
), and when the electromagnetic coil 6B is energized in the positive direction (this state is shown by A), an N pole is generated in the stator tooth 4L1, an S pole is generated in the stator tooth 4L2, and the fixed An S pole is generated in the child tooth 4R1, and an N pole is generated in the stator @4R2. In this way, the rotor 1 can be rotated in a counterclockwise direction due to mutual repulsion and attraction between the poles on the rotor 1 and the poles generated on the individual stators. That is, at this time, the left stators 14L1, 4
L2 and the stator teeth 4R1 and 4R2 on the right side are l/2 P
Since the poles on the rotor 1 and the poles on the yoke side move counterclockwise by 1/4 P from the state shown in Figure 3 (a) in an attempt to maintain balance, they stabilize. and stop.

ついで、第3図(ロ)の状態において、電磁コイル6A
の通電を停止し、電磁コイル6Bにのみ通電Aを継続し
て第3図(八)の状態とすると、固定子14R1がS極
、固定子歯4R2がN極に保たれることから、その対向
する該ロータ1の極との間の吸引動作により、該ロータ
1はさらに1/4 Pだけ反時計回り方向に回動する。
Next, in the state shown in FIG. 3 (b), the electromagnetic coil 6A
When the energization is stopped and the energization A is continued only to the electromagnetic coil 6B to achieve the state shown in FIG. Due to the suction action between the opposing poles of the rotor 1, the rotor 1 further rotates by 1/4 P in the counterclockwise direction.

ついで、第3図(八)の状態において、電磁コイル6A
に第3図(:)に示すように、正方向の通電Bを行なう
ことにより、同様な原理で該ロータ1をさらに1/4 
Pだけ反時計回りの方向に回動させることができる。
Next, in the state shown in FIG. 3 (8), the electromagnetic coil 6A
As shown in FIG. 3 (:), by applying current B in the positive direction, the rotor 1 is further reduced by 1/4 using the same principle.
It can be rotated counterclockwise by P.

以上説明した一連の動作手順を、さらに第4図によって
述べることにする。ここで、横方向にはステップのシー
ケンスを示し、さらにステップ別に電磁コイル6A、6
Bへの通電状態が示されている。すなわち、ステップ5
1〜S8を通じて通電の組合せがBANBまで8通りあ
り、このような8通りのステップを1パルスとして、シ
ーケンス制御するようにするもので、そのくりかえしに
よって、該ロータ1を任意所望の角度まで回転させるこ
とができる。また上述した通電の組合せが、逆に進行す
るように通電を制御することにより、該ロータ1を時計
回りの方向に回動させることができるようにしたもので
ある。
The series of operating procedures explained above will be further described with reference to FIG. Here, a step sequence is shown in the horizontal direction, and furthermore, the electromagnetic coils 6A and 6 are shown for each step.
The energization state to B is shown. That is, step 5
There are eight combinations of energization through steps 1 to S8 up to BANB, and sequence control is performed using these eight steps as one pulse, and by repeating this, the rotor 1 can be rotated to any desired angle. be able to. In addition, by controlling the energization so that the combination of energizations described above proceeds in the opposite direction, the rotor 1 can be rotated in the clockwise direction.

なお、固定子歯4L1,4L2,4R1,4R2は、ス
トレートのくし歯でも、スキューされたくし歯(平均幅
を電気角で 100@以下とする)でもよいが、スキュ
ーされた固定子歯のほうが、コキングトルクが小さい。
Note that the stator teeth 4L1, 4L2, 4R1, and 4R2 may be straight comb teeth or skewed comb teeth (with an average width of 100@ or less in electrical angle), but skewed stator teeth are more Coking torque is small.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、小型の多極ロー
タを中心としてその両側の対向位置に、それぞれ固定子
歯が形成されたヨーク部材を組合せて配置し、該固定子
歯を対極する該ロータの極ピッチに対して゛電気角で1
00°以下に配列し、該固定子歯にヨーク部材を介して
磁界を発生させる1対の電磁コイルを設けるようにした
ので、設計通りのコギング数およびトルクとなり、モー
タ特性としても、優れた起動性と制御機能を保持させる
ことができるとともに、トルク効率の高い小型軽量のス
テッピングモータを提供することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, yoke members each having stator teeth formed thereon are arranged in combination at opposing positions on both sides of a small multi-pole rotor, and the fixed 1 in electrical angle with respect to the polar pitch of the rotor that opposes the child teeth
Since a pair of electromagnetic coils are arranged at 00° or less and generate a magnetic field through the yoke member on the stator teeth, the cogging number and torque are as designed, and the motor has excellent starting characteristics. Accordingly, it is possible to provide a small and lightweight stepping motor that maintains performance and control functions, and has high torque efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示した分解斜視図、第2図
は第1図のロータとステータの配置を示した断面図、第
3図(イ) 、 (0) 、 (八) 、 (:)は第
1図のステッピングモータの作動原理を示した説明図、
第4図は同じく励磁シーケンスのタイミングの説明図で
ある。 1・・・多極異方性配向樹脂磁石ロータ、IA・・・ロ
ータ釉、  2・・・モータ支持板、3・・・軸受板、
    4・・・ステータ、4L1,4L2,4R1,
4R2・・・固定子歯、5L1.SL2,5R1,SR
2・・・ヨーク部材、6A、6B・・・1jl磁コイル
、 7.8・・・鉄心。 3図 (口9
Fig. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing the arrangement of the rotor and stator in Fig. 1, and Figs. 3 (a), (0), (8). , (:) is an explanatory diagram showing the operating principle of the stepping motor in Fig. 1,
FIG. 4 is also an explanatory diagram of the timing of the excitation sequence. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Multipolar anisotropically oriented resin magnet rotor, IA... Rotor glaze, 2... Motor support plate, 3... Bearing plate,
4... Stator, 4L1, 4L2, 4R1,
4R2...Stator tooth, 5L1. SL2,5R1,SR
2... Yoke member, 6A, 6B... 1jl magnetic coil, 7.8... Iron core. Figure 3 (mouth 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 多極ロータと、該ロータの両側に対向して配置されたヨ
ーク部材と、該ヨーク部材から折曲成形されて延在して
前記ロータの軸方向に配列された固定子歯と、該ヨーク
部材に取付けられて前記固定子歯に磁界を発生させる電
磁コイルとを備え、かつ、前記固定子歯が対向する該ロ
ータの磁極ピッチに対して電気角で100゜以下に配置
されていることを特徴とするステッピングモータ。
A multi-polar rotor, a yoke member disposed opposite to each other on both sides of the rotor, stator teeth bent and extending from the yoke member and arranged in the axial direction of the rotor, and the yoke member. and an electromagnetic coil attached to the stator tooth to generate a magnetic field at the stator tooth, and the stator tooth is arranged at an electrical angle of 100° or less with respect to the magnetic pole pitch of the opposing rotor. A stepping motor.
JP27206387A 1987-10-28 1987-10-28 Stepping motor Pending JPH01114359A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27206387A JPH01114359A (en) 1987-10-28 1987-10-28 Stepping motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27206387A JPH01114359A (en) 1987-10-28 1987-10-28 Stepping motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01114359A true JPH01114359A (en) 1989-05-08

Family

ID=17508576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27206387A Pending JPH01114359A (en) 1987-10-28 1987-10-28 Stepping motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01114359A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5854526A (en) * 1995-02-28 1998-12-29 Japan Servo Co., Ltd. Three-phase permanent-magnet electric rotating machine
JP2003023763A (en) * 2001-07-06 2003-01-24 Canon Inc Motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5854526A (en) * 1995-02-28 1998-12-29 Japan Servo Co., Ltd. Three-phase permanent-magnet electric rotating machine
JP2003023763A (en) * 2001-07-06 2003-01-24 Canon Inc Motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0469042A (en) Hybrid step motor
JP3364562B2 (en) Motor structure
WO2001057987A1 (en) Brushless dc motor having reduced cogging torque
JP4596762B2 (en) Stepping motor
JPH01114359A (en) Stepping motor
TWI296875B (en) Step motor with multiple stators
JP2584804B2 (en) Stepping motor
JPH01136550A (en) Stepping motor
JPH01136548A (en) Stepping motor
JP2008187869A (en) Stepping motor and diaphragm device for camera
JP4197258B2 (en) Stepper motor
JP3415816B2 (en) Pulse motor and motor with gear
JP7401371B2 (en) stepper motor
JPS62118752A (en) Stepping motor
JPH0649104Y2 (en) Carrying drive step motor
JPS62163553A (en) 10-phase permanent magnet type stepping motor
JPH0226463B2 (en)
JP3037340B2 (en) Permanent magnet type 2-phase stepping motor
JPS6331454A (en) Motor
JPH01185156A (en) Stepping motor
JPH0732577B2 (en) Rotary actuator for multi-position control
JPH0678513A (en) Stepping motor
JPH0398449A (en) Rotary electric machine
JPH01136551A (en) Single-phase stepper motor
JPS60241758A (en) Synchronous motor