JPH0150316B2 - - Google Patents
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- JPH0150316B2 JPH0150316B2 JP58079419A JP7941983A JPH0150316B2 JP H0150316 B2 JPH0150316 B2 JP H0150316B2 JP 58079419 A JP58079419 A JP 58079419A JP 7941983 A JP7941983 A JP 7941983A JP H0150316 B2 JPH0150316 B2 JP H0150316B2
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- JP
- Japan
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- stator
- stepping motor
- permanent magnet
- rotor
- poles
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 25
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
- H02K37/14—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
- H02K37/18—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures of homopolar type
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は永久磁石形ステツピングモータ、特に
円筒形ヨークの内周面に放射状に植設した複数個
の磁極に夫々巻線を巻装しこの磁極の先端に極歯
を形成して成る固定子と、その外周面に極歯を設
けた円筒形の２個の回転子ポールとこの回転子ポ
ール間に挾持された円筒形の永久磁石とよりなり
上記固定子の内周面に空隙を介し対向配設した回
転子とを有する永久磁石形ステツピングモータの
改良に関するものである。
円筒形ヨークの内周面に放射状に植設した複数個
の磁極に夫々巻線を巻装しこの磁極の先端に極歯
を形成して成る固定子と、その外周面に極歯を設
けた円筒形の２個の回転子ポールとこの回転子ポ
ール間に挾持された円筒形の永久磁石とよりなり
上記固定子の内周面に空隙を介し対向配設した回
転子とを有する永久磁石形ステツピングモータの
改良に関するものである。
第１図ａは従来より実施されているステツピン
グモータを示す断面図、第１図ｂはその側面図で
１は円筒形ヨークの内周面に放射状に植設した複
数個の磁極を有する固定子鉄芯、２はこの各磁極
の外周に設けた固定子巻線ボビン、３はこのボビ
ン２に巻装された固定子巻線、４は固定子鉄芯１
の先端に設けた極歯、９は回転子の極歯である。
グモータを示す断面図、第１図ｂはその側面図で
１は円筒形ヨークの内周面に放射状に植設した複
数個の磁極を有する固定子鉄芯、２はこの各磁極
の外周に設けた固定子巻線ボビン、３はこのボビ
ン２に巻装された固定子巻線、４は固定子鉄芯１
の先端に設けた極歯、９は回転子の極歯である。
第１図ａ，ｂの例では磁極と固定子巻線３とは
夫々８個であり、上記固定子巻線３は回転子軸７
を中心として対称の位置にあるものを夫々直列に
接続し、同一の極性の磁極が生成されるように巻
装し、４個の巻線群を形成せしめている。
夫々８個であり、上記固定子巻線３は回転子軸７
を中心として対称の位置にあるものを夫々直列に
接続し、同一の極性の磁極が生成されるように巻
装し、４個の巻線群を形成せしめている。
又、上記固定子の前後にエンドブラケツト５，
５を当接し、エンドブラケツト５，５に設けた軸
受６，６により回転子軸７と一体的に固着した回
転子ポール８，８と永久磁石１０とで構成した回
転子を回転自在に支承している。固定子磁極に設
けられた極歯４と回転子ポール８，８に設けられ
た極歯９とは同じピツチで配設され、かつ回転子
ポール８，８に配設された極歯９のピツチは永久
磁石１０に対し前の回転子ポール８と後の回転子
ポールとでは1/2ピツチずらせて配設されている。
５を当接し、エンドブラケツト５，５に設けた軸
受６，６により回転子軸７と一体的に固着した回
転子ポール８，８と永久磁石１０とで構成した回
転子を回転自在に支承している。固定子磁極に設
けられた極歯４と回転子ポール８，８に設けられ
た極歯９とは同じピツチで配設され、かつ回転子
ポール８，８に配設された極歯９のピツチは永久
磁石１０に対し前の回転子ポール８と後の回転子
ポールとでは1/2ピツチずらせて配設されている。
第１図ａ，ｂに示したステツピングモータで
は、固定子鉄芯に巻装された複数組の固定子巻線
群、図示例では４組の巻線群に順次電流を流すこ
とにより通電された巻線が巻装された磁極の極歯
４に回転子の極歯９が吸引されて整列し、通電す
る巻線群を切換える毎に回転子は極歯９の配設ピ
ツチの1/4ピツチづつ歩進回転する。
は、固定子鉄芯に巻装された複数組の固定子巻線
群、図示例では４組の巻線群に順次電流を流すこ
とにより通電された巻線が巻装された磁極の極歯
４に回転子の極歯９が吸引されて整列し、通電す
る巻線群を切換える毎に回転子は極歯９の配設ピ
ツチの1/4ピツチづつ歩進回転する。
このようなステツピングモータでは、巻線の通
電を切換える数と、回転子の回転角度が比例する
から、制御用モータとして制御装置が簡単となる
利点があり、最近極めて多方面の制御装置に応用
されるようになつた。
電を切換える数と、回転子の回転角度が比例する
から、制御用モータとして制御装置が簡単となる
利点があり、最近極めて多方面の制御装置に応用
されるようになつた。
然しながらある種の制御装置に於て装置全体の
厚みを極めて薄く構成し、一定寸法のスペース内
に多数の同一装置を組込み必要から、この装置に
使用するステツピングモータの軸方向寸法を極め
て薄くする必要を生じ、第１図ａ，ｂに示したス
テツピングモータでは軸方向の厚さＬを薄くし、
直径を大きくしてこれに対応するようにしてい
る。
厚みを極めて薄く構成し、一定寸法のスペース内
に多数の同一装置を組込み必要から、この装置に
使用するステツピングモータの軸方向寸法を極め
て薄くする必要を生じ、第１図ａ，ｂに示したス
テツピングモータでは軸方向の厚さＬを薄くし、
直径を大きくしてこれに対応するようにしてい
る。
第１図に於て厚さＬを形成する要素としては固
定子鉄芯１の厚と該鉄芯の磁極に巻装した固定子
巻線３と該巻線３を巻くボビン２の厚さとエンド
ブラケツト５，５の厚さ及びエンドブラケツト５
と固定子巻線３間の絶縁に必要な空間距離とから
なつている。上記の構成要素の中で、エンドブラ
ケツト５，５の厚さと、エンドブラケツト５，５
と巻線３との間の絶縁に必要な空間距離とは、大
きさに関係なく略一定であり、固定子鉄芯１の厚
さと固定子巻線３とはステツピングモータの出力
と関係が深い寸法であり、この寸法と厚さとの比
がある限度を越えると急激に出力が低下するとい
う問題があつた。又第１図ａ，ｂの構成でステツ
ピングモータの出力を決定する要素は固定子の極
歯４と対向する回転子の極歯９との間に作用する
磁束の変化量と固定子巻線３の巻回数と電流によ
つて決定される。この中で固定子鉄芯１の厚さは
回転子ポール８，８の夫の厚さａ，ｃと永久磁石
１０の厚さｂとの合計ａ＋ｂ＋ｃに略一致する
が、この鉄芯の厚さの中で出力を出す為に作用す
る部分は回転子ポール８，８と夫々対向している
ａとｃの厚さに相当する部分のみで、永久磁石１
０の厚さｂに相当する部分の鉄芯は、回転子ポー
ルと対向していないので、回転子のトルク発生に
関与することができず、鉄芯の厚さをいたずらに
厚くするのみで、この為に巻線スペースが減少し
出力の増加ができなくなる。
定子鉄芯１の厚と該鉄芯の磁極に巻装した固定子
巻線３と該巻線３を巻くボビン２の厚さとエンド
ブラケツト５，５の厚さ及びエンドブラケツト５
と固定子巻線３間の絶縁に必要な空間距離とから
なつている。上記の構成要素の中で、エンドブラ
ケツト５，５の厚さと、エンドブラケツト５，５
と巻線３との間の絶縁に必要な空間距離とは、大
きさに関係なく略一定であり、固定子鉄芯１の厚
さと固定子巻線３とはステツピングモータの出力
と関係が深い寸法であり、この寸法と厚さとの比
がある限度を越えると急激に出力が低下するとい
う問題があつた。又第１図ａ，ｂの構成でステツ
ピングモータの出力を決定する要素は固定子の極
歯４と対向する回転子の極歯９との間に作用する
磁束の変化量と固定子巻線３の巻回数と電流によ
つて決定される。この中で固定子鉄芯１の厚さは
回転子ポール８，８の夫の厚さａ，ｃと永久磁石
１０の厚さｂとの合計ａ＋ｂ＋ｃに略一致する
が、この鉄芯の厚さの中で出力を出す為に作用す
る部分は回転子ポール８，８と夫々対向している
ａとｃの厚さに相当する部分のみで、永久磁石１
０の厚さｂに相当する部分の鉄芯は、回転子ポー
ルと対向していないので、回転子のトルク発生に
関与することができず、鉄芯の厚さをいたずらに
厚くするのみで、この為に巻線スペースが減少し
出力の増加ができなくなる。
本発明の目的は上記のような従来技術に於ける
問題を解決し、軸方向の厚みを薄くし、しかも出
力の大きなステツピングモータを提供するにあ
る。
問題を解決し、軸方向の厚みを薄くし、しかも出
力の大きなステツピングモータを提供するにあ
る。
本発明の永久磁石形ステツピングモータは、円
筒形のヨークに放射状に植設した複数個の磁極に
夫々固定子巻線を巻装しこの磁極の先端に極歯を
形成して成る固定子と、その外周面に極歯を設け
た２個の回転子ポールとこの２個の回転子ポール
間に挾持された永久磁石とよりなり上記固定子に
空隙を介して対向配設した回転子とを有する永久
磁石形ステツピングモータに於て、上記ヨークと
磁極及び極歯とよりなる固定子鉄芯の磁極の先端
近くを略２分し軸方向に互いに離間し、この離間
せしめた各群の磁極の極歯の夫々が、回転子の２
個のポールの極歯と夫々空隙を介して対向される
ようにしたことを特徴とする。
筒形のヨークに放射状に植設した複数個の磁極に
夫々固定子巻線を巻装しこの磁極の先端に極歯を
形成して成る固定子と、その外周面に極歯を設け
た２個の回転子ポールとこの２個の回転子ポール
間に挾持された永久磁石とよりなり上記固定子に
空隙を介して対向配設した回転子とを有する永久
磁石形ステツピングモータに於て、上記ヨークと
磁極及び極歯とよりなる固定子鉄芯の磁極の先端
近くを略２分し軸方向に互いに離間し、この離間
せしめた各群の磁極の極歯の夫々が、回転子の２
個のポールの極歯と夫々空隙を介して対向される
ようにしたことを特徴とする。
以下図面によつて本発明の実施例を説明する。
本発明によるステツピングモータの固定子鉄芯
１は電磁鉄板の薄板により第２図ａに示すように
打抜く場合、磁極１−２の半径方向の長さを従来
技術の第１図に示した鉄芯の磁極より少し長く形
成し、極歯４の内径d1′は計画された内径寸法d1
より少し小さく形成する。次に磁極１−２の先端
極歯に近い内径d3の径の位置で磁極１−２を第２
図ｂに示すように略45゜位軸方向に曲げ、更に曲
げた先端部を内径d2の位置で元の鉄芯と並行とな
るように曲げ、各磁極１−２の先端部を鉄芯１よ
り少し軸方向に並行にずれた円周上に移動し、そ
の極歯４で形成する内径部寸法を計画寸法d1に形
成せしめる。又このように磁極の先端を軸方向に
並行に移動せしめて形成した鉄芯１を第３図に示
すように複数枚、磁極先端の移動方向を合せて積
層しその厚さを夫々ａとｃとなるようにした鉄芯
スタツク２２−１と２２−２とを磁極先端を並行
に移動させた方向が夫々反対となるようにしてヨ
ーク部２１と磁極１−２とを重ね合せて固定子鉄
芯を形成する。尚第３図に示すように固定子鉄芯
１は、ヨーク部２１と磁極１−２の軸方向の厚さ
を前記ａとｃの合計寸法となるようにし、又磁極
の先端の軸方向に移動させた極歯４−１，４−２
の厚さは対向する回転子ポール８，８と同じ厚さ
とし、対向する回転子ポール８，８間に設けた永
久磁石１０の厚さｂだけ離れた位置に配設される
ようにする。
１は電磁鉄板の薄板により第２図ａに示すように
打抜く場合、磁極１−２の半径方向の長さを従来
技術の第１図に示した鉄芯の磁極より少し長く形
成し、極歯４の内径d1′は計画された内径寸法d1
より少し小さく形成する。次に磁極１−２の先端
極歯に近い内径d3の径の位置で磁極１−２を第２
図ｂに示すように略45゜位軸方向に曲げ、更に曲
げた先端部を内径d2の位置で元の鉄芯と並行とな
るように曲げ、各磁極１−２の先端部を鉄芯１よ
り少し軸方向に並行にずれた円周上に移動し、そ
の極歯４で形成する内径部寸法を計画寸法d1に形
成せしめる。又このように磁極の先端を軸方向に
並行に移動せしめて形成した鉄芯１を第３図に示
すように複数枚、磁極先端の移動方向を合せて積
層しその厚さを夫々ａとｃとなるようにした鉄芯
スタツク２２−１と２２−２とを磁極先端を並行
に移動させた方向が夫々反対となるようにしてヨ
ーク部２１と磁極１−２とを重ね合せて固定子鉄
芯を形成する。尚第３図に示すように固定子鉄芯
１は、ヨーク部２１と磁極１−２の軸方向の厚さ
を前記ａとｃの合計寸法となるようにし、又磁極
の先端の軸方向に移動させた極歯４−１，４−２
の厚さは対向する回転子ポール８，８と同じ厚さ
とし、対向する回転子ポール８，８間に設けた永
久磁石１０の厚さｂだけ離れた位置に配設される
ようにする。
第４図は第３図に示した固定子鉄芯で構成した
本発明のステツピングモータを示す断面図で、第
１図と同じ部分は同一の符号を付しその説明は省
略する。
本発明のステツピングモータを示す断面図で、第
１図と同じ部分は同一の符号を付しその説明は省
略する。
本発明ステツピングモータは上記の通りである
から固定子巻線３が巻装されている磁極の軸方向
の厚さは第１図ａ，ｂに示したａとｃの和に相当
する厚さとなり、トルクの発生に働かないｂに相
当する部分が無いから巻線スペースを大幅に増加
でき、一方鉄芯スタツク２２−１と２２−２の極
歯４−１と４−２が夫々軸方向に互いに反対方向
に夫々回転子ポール８，８と対向して配置されて
いるので固定子磁極の極歯と回転子ポールの極歯
との対向面積は第１図ａ，ｂに示した従来の実施
例と同じとなり、磁束の変化量は同じで、巻線量
が増加した分だけ出力を増加できる。
から固定子巻線３が巻装されている磁極の軸方向
の厚さは第１図ａ，ｂに示したａとｃの和に相当
する厚さとなり、トルクの発生に働かないｂに相
当する部分が無いから巻線スペースを大幅に増加
でき、一方鉄芯スタツク２２−１と２２−２の極
歯４−１と４−２が夫々軸方向に互いに反対方向
に夫々回転子ポール８，８と対向して配置されて
いるので固定子磁極の極歯と回転子ポールの極歯
との対向面積は第１図ａ，ｂに示した従来の実施
例と同じとなり、磁束の変化量は同じで、巻線量
が増加した分だけ出力を増加できる。
尚、以上は固定子鉄芯の鉄芯スタツク２２−
１，２２−２を電磁鉄板の薄板の積層によつて構
成する例について説明したが、他の構成例として
磁性材料の微粉を焼結して一体的に形成する手段
や、磁性材料の微粉を合成樹脂で一体的に形成す
る手段が考えられる。上記の磁性材料の微粉を一
体的に形成する手法では、鉄芯スタツク２２−
１，２２−２を夫々形成してこれを２個組合せる
構造でも良く、又、スタツク２２−１と２２−２
とを組合せた第３図の形体を一体的に形成しても
良い。この場合は極歯４−１と極歯４−２の部分
が連続的軸方向に形成されても効果は同じであ
る。
１，２２−２を電磁鉄板の薄板の積層によつて構
成する例について説明したが、他の構成例として
磁性材料の微粉を焼結して一体的に形成する手段
や、磁性材料の微粉を合成樹脂で一体的に形成す
る手段が考えられる。上記の磁性材料の微粉を一
体的に形成する手法では、鉄芯スタツク２２−
１，２２−２を夫々形成してこれを２個組合せる
構造でも良く、又、スタツク２２−１と２２−２
とを組合せた第３図の形体を一体的に形成しても
良い。この場合は極歯４−１と極歯４−２の部分
が連続的軸方向に形成されても効果は同じであ
る。
第１図ａは従来のステツピングモータの断面
図、第１図ｂはその縦断側面図、第２図ａは本発
明ステツピングモータの鉄芯の側面図、第２図ｂ
はその断面図、第３図はその組立説明図、第４図
は本発明ステツピングモータの断面図である。 １……固定子鉄芯、１−２……磁極、２……ボ
ビン、３……固定子巻線、４，４−１，４−２，
９……極歯、５……エンドブラケツト、６……軸
受、７……回転子軸、８……回転子ポール、１０
……永久磁石、２１……ヨーク部、２２−１，２
２−２……鉄芯スタツク。
図、第１図ｂはその縦断側面図、第２図ａは本発
明ステツピングモータの鉄芯の側面図、第２図ｂ
はその断面図、第３図はその組立説明図、第４図
は本発明ステツピングモータの断面図である。 １……固定子鉄芯、１−２……磁極、２……ボ
ビン、３……固定子巻線、４，４−１，４−２，
９……極歯、５……エンドブラケツト、６……軸
受、７……回転子軸、８……回転子ポール、１０
……永久磁石、２１……ヨーク部、２２−１，２
２−２……鉄芯スタツク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 円筒形のヨークに放射状に植設した複数個の
磁極に夫々固定子巻線を巻装しこの磁極の先端に
極歯を形成して成る固定子と、その外周面に極歯
を設けた２個の回転子ポールとこの２個の回転子
ポール間に挾持された永久磁石とよりなり上記固
定子に空隙を介して対向配設した回転子とを有す
る永久磁石形ステツピングモータに於て、上記ヨ
ークと磁極及び極歯とよりなる固定子鉄芯の磁極
の先端近くを略２分し軸方向に互いに離間し、こ
の離間せしめた各群の磁極の極歯の夫々が、回転
子の２個のポールの極歯と夫々空隙を介して対向
されるようにしたことを特徴とする永久磁石形ス
テツピングモータ。 ２ 前記固定子鉄芯が薄鉄板を積層して構成され
ている特許請求の範囲第１項記載の永久磁石形ス
テツピングモータ。 ３ 前記固定子鉄芯が磁性材料の焼結により構成
されている特許請求の範囲第１項記載の永久磁石
形ステツピングモータ。 ４ 前記固定子鉄芯が磁性材料の微粉を樹脂で一
体的に形成されている特許請求の範囲第１項記載
の永久磁石形ステツピングモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58079419A JPS59204461A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 永久磁石形ステツピングモ−タ |
| US06/553,849 US4503368A (en) | 1983-05-09 | 1983-11-21 | Permanent magnet type stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58079419A JPS59204461A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 永久磁石形ステツピングモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59204461A JPS59204461A (ja) | 1984-11-19 |
| JPH0150316B2 true JPH0150316B2 (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=13689343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58079419A Granted JPS59204461A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 永久磁石形ステツピングモ−タ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4503368A (ja) |
| JP (1) | JPS59204461A (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3327123C2 (de) * | 1982-07-27 | 1996-07-11 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Antriebsanordnung für signalverarbeitende Geräte |
| NL8402543A (nl) * | 1984-08-20 | 1986-03-17 | Philips Nv | Synchroonmotor. |
| EP0180330B1 (en) * | 1984-09-29 | 1989-11-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Armature annular core |
| US4757225A (en) * | 1987-06-22 | 1988-07-12 | Eaton Corporation | Dual stack tachometer/generator |
| US5040286A (en) * | 1988-06-08 | 1991-08-20 | General Electric Company | Method for making permanent magnet rotor |
| US5237737A (en) * | 1988-06-08 | 1993-08-24 | General Electric Company | Method of making a permanent magnet rotor |
| US5345669A (en) * | 1988-06-08 | 1994-09-13 | General Electric Company | Method of making a permanent magnet rotor |
| JP3169276B2 (ja) * | 1992-08-31 | 2001-05-21 | 日本サーボ株式会社 | ハイブリッド形ステッピングモータ |
| JPH08242572A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-17 | Japan Servo Co Ltd | ３相永久磁石式回転電機 |
| JP2733824B2 (ja) * | 1995-04-19 | 1998-03-30 | 日本サーボ株式会社 | ２相式永久磁石回転電機 |
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