JPH01248951A - 磁気センサを内蔵したハイブリッド型ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気センサーを内蔵したハイブリッド型ステ
ッピングモータに関わるものである。

（従来技術） 第６図から第１１図により従来技術の内容・構成を説明
する。

周知の通り、ステッピングモータはオープンループでの
制御が可能であるため、簡単な制御装置により高精度の
制御できる特徴があり近年多用されてきているが、階動
動作が故にその動作状態は。

他の回転機に比較して振動が大きく停止時のダンピング
が悪く、従って高速動作には不利であると云う問題を抱
えており、この問題を解決するため内部に装着したり外
部に直結する形で回転子の位置検出器を設け、該検出信
号によりクローズトループを形成しダンピングの改善を
図る事も行われている。

第６図は上記ダンピング改善用の位置検出器として、磁
気センサーを内蔵したハイブリッド型ステッピングモー
タの例の断面図で、該例は２個の函体１に挟持された固
定子２と、その内周面に前記函体１と一体を成す軸受箱
に装着される軸受４で回転自在に軸支される回転子３と
より成り、該回転子３は軸３−３に円板状永久磁石３−
２と、これを挟持する２個の回転子ヨーク３−１と共に
。

磁気センサー５を作動する為の磁気付勢用の円板状永久
磁石７をも固着配設している。

該付勢用永久磁石７は、第７図に示す様に円周に沿って
その平面が、回転子側極歯の数と同数か比例する数のＮ
、Ｓ極に着磁されている。

そして磁気センサー５は、上記磁気付勢用永久磁石７に
小空隙を介して対向するごとく、一方の函体１の内周面
に固着配設される。

該例では、磁気センサー５に作用する磁束の通路となる
当該函体１′は、第１０図と第１１図に示す様に磁性体
の一体成型もしくは非磁性体で形成してその内周面に磁
性体薄板の成型体を固着するごとき構造となっている。

又、第８図と第９図で別の例を示すが、第８図に固定子
鉄芯２−１及び回転子鉄芯３−１の正面部分図で示す如
く、通常の構成では固定子ヨーク全周に均等もしくは略
均等に配設された固定子磁極２−１Ｏのいずれもが、そ
の先端に固定子側極歯２−１１を形成配置しており該固
定子側極歯２−１１は、夫々小空隙を介して対向してい
る回転子側極歯３−１１との作用で回転トルクの発生に
寄与するものであるが、第９図に同じく両方の鉄芯２−
１゜３−１の部分正面図で示す如く固定子鉄芯２−１の
、該例では８個の磁極２−１０のうちの一箇所だけ前記
極歯２−１１を除去した磁極２−１０″　とし、そこに
磁気センサー５を配設する手段も知られている。　該手
段では磁気センサーを作動する磁束は、回転子側極歯３
−１１の一部を介して、回転子３の永久磁石３−２によ
り与えられるもので、前記例の様に付勢用永久磁石７を
必要とはしないが。

固定子側極歯２−１１の一部（該例では磁極８個のうち
の１個）が除去されている事から１回転トルクの低下を
来す。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、磁気センサーの付勢用永久磁石として専用の
永久磁石を使用したり、磁気センサーの装着がトルクの
低下を伴う様な事の無いハイブリッド型ステッピングモ
ータを得るにある。

（２）発明の構成 （問題点を解決する為の手段） 本発明の磁気センサーを内蔵したハイブリッド型ステッ
ピングモータは、回転子の側面に対向する函体内周面の
軸受箱の先端部に磁気センサーを配設し、該磁気センサ
ーと対向する側の回転子ヨーク側面には、磁気センサー
と対向する部位に、回転子側極歯の数と同数又は比例し
た数で面も等ピッチに配設された四部を形成し、前記回
転子ヨークは磁性体薄板の積層で構成されるときには、
前記凹部は回転子ヨークを構成する薄板の外側端のもの
に小窓を打ち抜き形成して成り、磁気センサーを固着す
る函体は少なくもその一部が磁性体で構成されている。

（作　　用） 前述の様な構成においては、磁気センサーを回転子の位
置検出器として機能させる為に、回転子の円板状永久磁
石の漏洩磁束を利用するので、磁気センサーの装着に際
し付勢用永久磁石として専用の永久磁石の採用を不要と
するほか、磁気センサーの装着によるトルクの減少を防
止出来るごとき作用効果をもたらす。

（実施例） 以下図面によって、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に成るハイブリッド型ステッピングモー
タの例の断面図で、固定子２と、これを挟持する２個の
函体１と、前記固定子２の内周面に小空隙を介して回転
自在に軸支される回転子３を備える点は、前述従来技術
の例と変わりは無いが、磁性体より成る一方の函体１′
に一体的に形成された軸受箱の先端部に磁気センサー５
を装着し、該磁気センサー５と対向する回転子ヨーク３
−１の側面に１回転子側極歯の数と同数もしくは比例し
た数の凹部３−１２を形成している点に特徴を示すもの
である。

前記回転子ヨーク３−１の側面凹部３−１２は、当該回
転子ヨークが磁性体塊の一体構造では、第２図に示す様
にその側面の極歯３−１１の歯元より中心側の円周上に
等ピッチで形成され１回転子ヨーク３−１が磁性体薄板
の積層品であるときは、該回転子ヨーク３−１は複数の
第４図に示す如き回転子鉄芯Ａ３−４と、少なくも１枚
の第５図に示す如き回転子鉄芯Ｂ５−５との積層により
構成される。

該８を層構造の例の断面を第３図に示すが、第５図に見
るような回転子鉄芯Ｂ５−５に打ち抜き形成された小窓
３−１３が、上記例の凹部３−１２に相当する凹部３−
１２’　　を形成するものである。

上記回転子ヨーク３−１の側面に形成される凹部３−１
２は、対向配置される磁気センサー５に対し回転動作の
際に磁束の変化を与える働きをするもので、−船釣に凹
部３−１２の面積は当該磁気センサー５の実質面積以上
の寸法で、隣接する２個の凹部３−１２が同時に当該磁
気センサー５に対向しないようにしである。

上記の如く、いずれの例でも該凹部３−１２もしくは３
−１２’　は１回転子３の永久磁石３−２から付勢され
る回転子ヨーク３−１側面への漏洩磁束に対し、回転子
の転回により磁気抵抗の変化を与えるものであり、この
磁束の変化が前述磁気センサー５に作用°して回転信号
を得るものである・（３）発明の効果 本発明に成る磁気センサーを内蔵したハイブリッド型ス
テッピングモータは、上記の様な構成であるので磁気セ
ンサー専用の永久磁石が不要でありコスト的に有利であ
るほか、出力（トルク）を犠牲にすること無く高精度の
検出信号を得ることが出来る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に成るハイブリッド型ステッピングモ
ータの例の断面図、第２図及び第３図は夫々同回転子ヨ
ークの断面図（ａ）と正面図（ｂ）第４図と第５図は同
本発明の積層する回転子鉄芯ＡとＢの正面図（ａ）と断
面図（ｂ）、第６図は従来構成のハイブリッド型ステッ
ピングモータの例の断面図、第７図は同磁気センサー付
勢用永久磁石の例の正面図、第８図は通常のステッピン
グモータの固定子鉄芯と回転子鉄芯の部分図、第９図は
同従来技術の磁気センサーを内蔵する例の固定子鉄芯と
回転子鉄芯の部分図、第１０図と第１１図は同磁気セン
サーを取付ける側の函体の断面図である。 符号の説明 １．１′・・・・函体、１−１・・・・磁性体薄板成型
体。 ２・・・・固定子、２−１・・・・固定子鉄芯、２−１
０゜２−１０’　・・・・固定子磁極、２−１１・・・
・固定子側極歯、３・・・・回転子、３−１：・・・回
転子ヨーク、３−１１・・・・回転子側極歯、３−１２
．３−１２’・・・・凹部、３−１３・・・・小窓、３
−２・・・・回転子永久磁石、３−３・・・・回転子軸
、３−４・・・・回転子鉄芯Ａ、３−５・・・・回転子
鉄芯Ｂ、４・・・・軸受。 ５・・・・磁気センサー、７・・・・磁気センサー付勢
用永久磁石。 特許請求人　日本サーボ株式会社 １　　　　　　　　　　　　　（’） 第８図 第９図 ＱＬＡ− 第１０図 第１１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　その先端に極歯を形成した複数の磁極を有し該
   磁極に巻線を巻装した固定子と、該固定子の内周面に小
   空隙を介して回転自在に軸支され、軸方向に磁化された
   円板状永久磁石と、これを挟持するごとく固着配設され
   る回転子ヨークとより成る回転子と、少なくもその一部
   が磁性体部材で構成された函体と共に、前記回転子の転
   回動作を検出する磁気センサーをも内蔵したハイブリッ
   ド型ステッピングモータにおいて、 函体内周面の、回転子の側面に対向する部位に磁気セン
   サーを配設したこと、を特徴とするハイブリッド型ステ
   ッピングモータ。
2. （２）　磁気センサーは、函体に形成された軸受箱の先
   端部に固着されること、 を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のハイブリッド
   型ステッピングモータ。
3. （３）　磁気センサーと対向する側の回転子ヨーク側面
   には、磁気センサーと対向する部位に、回転子側極歯の
   数と同数又は比例した数で面も等ピッチに配設された凹
   部を形成したこと、を特徴とする特許請求の範囲第１，
   ２項記載のハイブリッド型ステッピングモータ。
4. （４）　回転子ヨークは磁性体薄板の積層で構成され、
   磁気センサーと対向する部位に形成される凹部が、前記
   回転子ヨークを構成する薄板の外側端のものに小窓を打
   ち抜き形成して成ること、を特徴とする特許請求の範囲
   第１〜３項記載のハイブリッド型ステッピングモータ。