JPH0127422Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はパルスモータ、特に一相励磁方式の永
久磁石型パルスモータの改良に関するものある。

この種のパルスモータとして、本考案者はすで
に実願昭55−51727号又は実願昭56−30032号にお
いて開示したように単極パルス（無極パルス）で
駆動できるものを提案したが、以下にそれらを代
表して実願昭56−30032号の第２実施例を第１図
乃至第３図に基づいて説明する。

図において１は円板状に形成された永久磁石ロ
ータであるが、この永久磁石ロータ１の厚さ方向
に２極着磁され、かつ回転方向（矢印Ａ方向）に
沿つて着磁幅が漸次大となるように形成された３
個の着磁部１ａ，１ｂ及び１ｃ（第１図の斜線部）
が等間隔で形成されている。ステータ３の一対の
ステータポール部３ａ，３ｂは、前記永久磁石ロ
ータ１を挾むようにして、そのロータの厚さ方向
に対向配置され、しかも夫々は前記永久磁石ロー
タ１の３個の着磁部１ａ，１ｂ及び１ｃに同期し
て対面し得るように３個に形成されている。２は
コイル、４は前記永久磁石ロータ１の中心に固定
されている回転軸である。

そして、今ステータポール部３ａがＮ極とな
り、他のステータポール部３ｂがＳ極となるよう
に、コイル２に励磁電流を供給すると、ロータ１
とステータポール部３ａ，３ｂとが反発し、更に
ロータ１の各着磁部１ａ，１ｂ及び１ｃは第１図
に示す如く時計方向に沿つて着磁幅が漸次小さく
なるように形成されているために、即ち磁気ポテ
ンシヤルエネルギは第３図ロで示す如くa₁，a₂又
はa₃点からc₁，c₂又はc₃点に向けて漸次減少する
こととなり、そのロータ１は矢印Ａ方向に回転
し、該ロータ１のc₁，c₂又はc₃位置がステータポ
ール部３ａ，３ｂの中心部にきたところで停止す
る。次にコイル２に流していた電流を切るとステ
ータポール部３ａ，３ｂの磁力はなくなるため
に、第３図イで示した磁気的ポテンシヨンエネル
ギの関係からして、そのロータ１はロータ自身の
磁気力によつて更に矢印Ａ方向に回転し隣接する
次の位置a₂，a₃又はa₁まで回転される。従つてコ
イル２に単極のパルスを供給することにより、ロ
ータ１は該単極パルスの１周期当り１／３回転駆動 されるものである。

ところが、かかるパルスモータは、対をなすス
テータポール部３ａ，３ｂが円板状ロータ１の軸
方向に対向配置される構造であるために、ロータ
１のエンドプレーによるその軸方向の遊びによ
り、ロータ１とステータポール部３ａ，３ｂに対
する対向間隔が変化することになり、これにより
例えばトルク特性が変化したり、更には、ロータ
１の駆動時の軸方向へのバタツキを生じる等の欠
点があつた。

本考案は上記欠点を解消するためになされたも
ので、永久磁石ロータの軸方向の遊び（エンドプ
レー）によつて例えばトルク特性等が影響されな
い無極パルス駆動可能な一相励磁方式の永久磁石
型パルスモータを提供することを目的とするもの
である。

以下に本考案を図面に示す実施例に基いて詳細
に説明する。

実施例 第４図乃至第７図において、５は永久磁石ロー
タで、この永久磁石ロータ５は夫々Ｎ極に着磁さ
れた４つの歯状磁極部５ａを有する歯車状永久磁
石５０と、円柱状ソフト磁性体５１と、夫々Ｓ極
に着磁された４つの歯状磁極部５ｂを有する歯車
状永久磁石５２との組合わせ体からなり、（なお、
かかる構成にかえて全部永久磁石で形成してもよ
い。）、かつロータ軸６を介して回転可能に軸支さ
れている。また、前記磁極部５ａ，５ｂは、当該
ロータの回転方向（矢印Ａ方向）に沿つて着磁表
面積が漸次大となるようにテーパ状に形成されて
いる。

７はステータであつて、このステータ７は前記
ロータ５の径方向にその磁極部５ａ，５ｂの夫々
と対向するように配置される４つの歯状ステータ
ポール部７ａ，７ｂを有し、該ステータポール部
は矢印Ａ方向に沿つて表面積が漸次小となるよう
にテーパ状に形成されている。

８は励磁コイルで、この励磁コイル８は単極パ
ルスが供給されることにより、前記ステータポー
ル部７ａ，７ｂを夫々が対向する前記ロータ５の
磁極部５ａ，５ｂと同極性となるように断続的に
励磁するものである。

次にその作用について述べると、今ステータポ
ール部７ａがＮ極となり、他にステータポール部
７ｂがＳ極となるように、コイル８に励磁電流を
供給すると、ロータ５とステータポール部７ａ，
７ｂとが反発し、更にロータ５の各着磁部５ａ，
５ｂは第４図に示す如く時計方向に沿つて着磁幅
が漸次小さくなるように形成されているために、
即ち磁気ポテンシヤルエネルギは第６図ロで示す
如くa₁，a₂，a₃又はa₄点からc₁，c₂，c₃又はc₄点
に向けて漸次減少することとなり、そのロータ５
は矢印Ａ方向に回転し、該ロータ５のc₁，c₂，c₃
又はc₄位置がステータポール部７ａ，７ｂの中心
部にきたところで停止する（第７図ロ参照）。次
にコイル８に流していた電流を切るとステータポ
ール部７ａ，７ｂの磁力はなくなるために、第６
図イで示した磁気的ポテンシヤルエネルギの関係
からして、そのロータ５はロータ自身の磁気力に
よつて更に矢印Ａ方向に回転し隣接する次の位置
a₂，a₃，a₄又はa₁まで回転される（第７図イ参
照）。従つてコイル８に単極のパルスを供給する
ことにより、ロータ５は該単極パルスの１周期当
り１／４回転駆動されるものである。

実施例 第８図において本実施例は、永久磁石ロータ９
の形状が前記実施例による永久磁石ロータ５に
変るものである。即ちこの永久磁石ロータ９の一
対の円板状永久磁石の周面に形成される磁極部９
ａ，９ｂは、当該ロータの回転方向（矢印Ａ方
向）に沿つて着磁幅が漸次大となるように形成さ
れている。その他の構造は実施例と同様であり
本実施例においても前記の第１実施例と同様の作
用効果が得られる。

実施例 第９図において、本実施例も永久磁石ロータ１
０の態様が前記の各実施例と異るものである。即
ちこの永久磁石ロータ１０の一対の歯車状永久磁
石の４つの歯車磁極部１０ａ，１０ｂは、当該ロ
ータの回転方向（矢印Ａ方向）に沿つて着磁断面
積が漸次大となるように形成されている。その他
の構造は前記実施例と同様であり、本実施例にお
いても前記実施例同様の作用効果が得られる。

実施例 第１０図及び第１１図において本実施例のパル
スモータは、積算計の複数の文字車内にその回転
軸として挿入され、かつ該文字車をステツプ的に
駆動するため等に用いられるものである。

即ち本実施例における永久磁石ロータ１１は夫
夫Ｎ極に着磁され、かつ周方向に沿つて等間隔で
配列された４つの磁極部１１ａと、夫々Ｓ極に着
磁され、かつ周方向に等間隔で配列されると共に
前記磁極部１１ａと軸方向に正対する（なお、動
作上は必ずしも正対する必要はない。）４つの磁
極部１１ｂとを有する円柱状永久磁石からなり、
前記磁極部１１ａ，１１ｂは夫々当該ロータの回
転方向（矢印Ａ方向）に沿つて着磁幅が漸次大と
なるように形成されている。また、該ロータは、
ロータ軸１２に固定されて軸受１３，１４を介し
て回転可能に支持されている。

またこのパルスモータにおけるステータポール
部１５ａ，１５ｂは前記ロータ１１の外周を囲む
ように配置される合成樹脂製コイルボビン１６の
内周側に、該ロータの磁極部１１ａ，１１ｂと夫
夫わずかな間隙で対向するように配設されてい
る。また、該ステータポール部は、矢印Ａ方向に
沿つて表面積が漸次小となるように形成されてい
る。更に、この対をなすステータポール部１５
ａ，１５ｂの夫々は、前記コイルボビン１６の外
周に設けられる円筒状ソフト磁性体からなる外側
ケース１７とソフト磁性体製蓋体１８とによつて
磁気的に結合されている。

尚励磁コイル１９は前記コイルボビン１６の外
周に巻回されている。

以上が本実施例におけるパルスモータの構造で
あるが、この実施例においても前記第１実施例と
同様の作用効果が得られるものである。

以上のように本考案は、軸方向に２極着磁さ
れ、かつ回転方向に沿つて着磁表面積又は着磁断
面積が漸次大となるように形成された少なくとも
一対の磁極部５ａ及び５ｂ，９ａ及び９ｂ，１０
ａ及び１０ｂ又は１１ａ及び１１ｂを周面に有す
る柱状永久磁石ロータ５，９，１０又は１１と、
該ロータの径方向に前記少なくとも一対の磁極部
５ａ及び５ｂ，９ａ及び９ｂ，１０ａ及び１０ｂ
又は１１ａ及び１１ｂの夫々と対向するように配
置され、かつ前記ロータ５，９，１０又は１１の
回転方向に沿つて表面積又は断面積が漸次小とな
るように形成された少なくとも一対のステータポ
ール部７ａ及び７ｂ又は１５ａ及び１５ｂと、該
少なくとも一対のステータポール部の夫々が対面
する前記ロータ５，９，１０又は１１の少なくと
も一対の磁極部５ａ及び５ｂ，９ａ及び９ｂ，１
０ａ及び１０ｂ又は１１ａ及び１１ｂの極性と同
極性になるように励磁するコイル８又は１９とを
備え、前記ロータ５，９，１０又は１１の磁極部
５ａ及び５ｂ，９ａ及び９ｂ，１０ａ及び１０ｂ
又は１１ａ及び１１ｂ又は前記ステータポール部
７ａ及び７ｂ又は１５ａ及び１５ｂは、前記ステ
ータポール部７ａ及び７ｂ又は１５ａ及び１５ｂ
の無励磁時及び励磁時に前記ロータ５，９，１０
又は１１の前記ステータポール部７ａ及び７ｂ又
は１５ａ及び１５ｂに対する磁気的ポテンシヤル
エネルギが最小となる点a₁〜a₆並びにc₁〜c₆と、
最大となる点b₁〜b₆並びにd₁〜d₆を前記ロータ
５，９，１０又は１１の周方向に沿つて夫夫１つ
宛有し、かつ前記ステータポール部７ａ及び７ｂ
又は１５ａ及び１５ｂの励磁時における磁気的ポ
テンシヤルエネルギの前記最小点c₁〜c₆と、該最
小点に反回転方向において隣接する前記最大点d₁
〜d₆が、前記ステータポール部７ａ及び７ｂ又は
１５ａ及び１５ｂの無励磁時における磁気的ポテ
ンシヤルエネルギの前記最大点b₁〜b₆と、該最大
点に反回転方向において隣接する前記最小点a₁〜
a₆の間に位置するように構成されていることを特
徴とするパルスモータであるから、このパルスモ
ータによればパルス発生回路の構成が簡単な無極
パルスで駆動できる。またロータ極とステータ極
との対向間隔がエンドプレーによつて変化しない
ので、エンドプレーによる特性の変化がほとんど
ない等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のこの種パルスモータを示した平
面図、第２図は−線断面図、第３図イ，ロは
そのポテンシヤルエネルギの特性図、第４図は本
考案よりなるパルスモータの第１実施例を示した
平面図、第５図は−線断面図、第６図イ，ロ
はそのパルスモータのポテンシヤルエネルギの特
性図、第７図イ，ロは上記パルスモータの動作説
明図、第８図は、本考案の第２実施例よりなるパ
ルスモータの断面図、第９図は本考案の第３実施
例よりなるパルスモータを示した説明斜視図、第
１０図は本考案の第４実施例よりなるパルスモー
タの断面図、第１１図はその動作説明図である。 ５……永久磁石ロータ、５ａ，５ｂ……磁極
部、５０，５２……永久磁石、５１……ソフト磁
性体、６……ロータ軸、７……ステータ、７ａ，
７ｂ……ステータポール部、８……励磁コイル、
９……永久磁石ロータ、９ａ，９ｂ……磁極部、
１０……永久磁石ロータ、１０ａ，１０ｂ……磁
極部、１１……永久磁石ロータ、１１ａ，１１ｂ
………磁極部、１２……ロータ軸、１３，１４…
…軸受、１５ａ，１５ｂ……ステータポール部、
１６……コイルボビン、１７……外側ケース、１
８……蓋体、１９……励磁コイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸方向に２極着磁され、かつ回転方向に沿つて
   着磁表面積又は着磁断面積が漸次大となるように
   形成された少なくとも一対の磁極部５ａ及び５
   ｂ，９ａ及び９ｂ，１０ａ及び１０ｂ又は１１ａ
   及び１１ｂを周面に有する柱状永久磁石ロータ
   ５，９，１０又は１１と、該ロータの径方向に前
   記少なくとも一対の磁極部５ａ及び５ｂ，９ａ及
   び９ｂ，１０ａ及び１０ｂ又は１１ａ及び１１ｂ
   の夫々と対向するように配置され、かつ前記ロー
   タ５，９，１０又は１１の回転方向に沿つて表面
   積又は断面積が漸次小となるように形成された少
   なくとも一対のステータポール部７ａ及び７ｂ又
   は１５ａ及び１５ｂと、該少なくとも一対のステ
   ータポール部の夫々が対面する前記ロータ５，
   ９，１０又は１１の少なくとも一対の磁極部５ａ
   及び５ｂ，９ａ及び９ｂ，１０ａ及び１０ｂ又は
   １１ａ及び１１ｂの極性と同極性になるように励
   磁するコイル８又は１９とを備え、前記ロータ
   ５，９，１０又は１１の磁極部５ａ及び５ｂ，９
   ａ及び９ｂ，１０ａ及び１０ｂ又は１１ａ及び１
   １ｂ又は前記ステータポール部７ａ及び７ｂ又は
   １５ａ及び１５ｂは、前記ステータポール部７ａ
   及び７ｂ又は１５ａ及び１５ｂの無励磁時及び励
   磁時に前記ロータ５，９，１０又は１１の前記ス
   テータポール部７ａ及び７ｂ又は１５ａ及び１５
   ｂに対する磁気的ポテンシヤルエネルギが最小と
   なる点a₁〜a₆並びにc₁〜c₆と、最大となる点b₁〜
   b₆並びにd₁〜d₆を前記ロータ５，９，１０又は１
   １の周方向に沿つて夫々１つ宛有し、かつ前記ス
   テータポール部７ａ及び７ｂ又は１５ａ及び１５
   ｂの励磁時における磁気的ポテンシヤルエネルギ
   の前記最小点c₁〜c₆と、該最小点に反回転方向に
   おいて隣接する前記最大点d₁〜d₆が、前記ステー
   タポール部７ａ及び７ｂ又は１５ａ及び１５ｂの
   無励磁時における磁気的ポテンシヤルエネルギの
   前記最大点b₁〜b₆と、該最大点に反回転方向にお
   いて隣接する前記最小点a₁〜a₆の間に位置するよ
   うに構成されていることを特徴とするパルスモー
   タ。