JPH0279764A - 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】 産業上の利用分野 本発明は磁気記録装置等において、磁気ヘッドを磁気記
録装置内のディスク上の記録トラックに位置決めするス
テッピングモータに関するものである。

従来の技術 近年、ステッピングモータはフィードバックを必要とし
ないオープンループ制御であるにもかかわらず、高精度
の位置決めが可能であるため、各種情報機器等に広（用
いられている。

以下に従来のステッピングモータについて説明する。

第２図は、ステッピングモータの構造分解図を示すもの
である。第２図において、■は多数の凸型歯部を先端に
有するステータ磁極２を内周部に複数備えたステータで
あり、３はステータ磁極２に巻装されたステータ巻線、
４は軸方向に磁化された永久磁石を組込み、その外側に
多数の凸型歯部を有する鉄心二個をお互いの凸型歯部が
半ピッチ（電気的に１８０°）ずれた状態で設け、ステ
ータ磁極２と所定の間隙を有して対向するロータである
。

ステッピングモータを駆動するためには、ステータ磁極
２に巻装されたステータ巻線３に電流を流し、ステータ
磁極２を励磁して発生する磁力と永久磁石を有するロー
タ４の磁力との吸引反発作用により回転駆動させている
。ここで、ステータ磁極２に巻装されたステータ巻線３
を通電して励磁する方法として、通電するステータ巻線
の相の数により、−相励磁、二相励磁に分けている。

以下、各々の相励磁について、励磁状態におけるステー
タ１とロータ４の位置関係について説明する。

第３図（ａ）は、−相励磁におけるステータとロータ及
びステータ巻線の関係を示したものである。

第３図（ａ）において、ステータ磁極２ａに巻装された
ステータ巻線３ａに通電することによって磁束が発生し
、ロータ歯部４ａをステータ磁極歯部２’ａと最小のギ
ャップになる対向面にて保持し静止させる。

次に第３図（ｂ）は、二相励磁方式におけるステータと
ロータ及びステータ巻線の関係を示したものである。

第３図（ｂ）において、ステータ磁極２ａ、２ｂに巻装
したステータ巻線３ａ、３ｂに通電することによって磁
束が発生し、ロータ歯部４′を各々のステータ磁極歯部
の最小ギャップの対向面で保持しようとする力が働き、
その力のバランス点となるステータ磁極歯部間の中間点
で静止する。

上記の一相励磁、二相励磁について、各々の特徴を述べ
ると、−相励磁は消費電力が少ない、すなわち効率が高
いが、コイルの利用率が悪いためダンピング効果が少な
く停止時に振動が長く続く傾向がある。

一方、二相励磁は出力トルクが大きく、ダンピング効果
も高いため停止時の振動が早く停止する。

ところで、ステータ磁極歯部とロータ歯部の歯幅関係に
ついて考察すると、−相励磁では、ステータ磁極歯部と
ロータ歯部が完全対向するため同一歯幅であるのが好ま
しいが、二相励磁では同一歯幅である場合には、停止時
の磁気安定点が幅広くなることにより停止位置精度が悪
化するため、ロータ歯部の歯幅をステータ磁極歯部の歯
幅より小さくする必要がある。

ここで、上記励磁方法について、両者のどちらを重要視
して相励磁を行うかは、使用目的及び用途により分けら
れる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来のステッピングモータでは、−相
励磁、二相励磁とでステータ磁極歯部とロータ歯部の歯
幅関係が異なるため、各励磁方式毎に別々のステータま
たはロータが必要となるため別々の金型設備が必要とな
り不便であるという欠点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、現在段も
多く用いられている二相励磁に使用されているロータを
、−相励磁駆動の場合にも使用可能とするステッピング
モータを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するため本発明のステッピングモータは
、多数の凸型歯部を先端に有するステータ磁極を内周部
に複数備えたステータと、軸方向に磁化された永久磁石
を組込み、その外側に前記ステータ磁極の凸型歯部の歯
幅より小さい幅となる多数の凸型歯部を有する鉄心２個
をお互いの凸型歯部が半ピッチ（電気的に１８０”）ず
れた状態で設け、前記ステータ磁極と所定の間隙を有し
て対向するロータと前記ステータ磁極の隣接する少なく
とも２極が同磁極となる巻装をほどこしたステータ巻線
から構成されている。

作用 この構成によって、−相励磁駆動で使用された場合でも
、ステータ磁極には二相励磁駆動させた場合と同様な磁
束分布となるため、二相励磁で使用されるステータ磁極
の凸型歯部の歯幅より小さい幅の凸型歯部を有するロー
タを一相励磁駆動で使用することが可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本発明の第１の実施例におけるステッピング
モータのステータとステータ巻線の関係を表した図であ
る。

第１図において、１は５個の凸型歯部を先端に有するス
テータ磁極２を内周部に８個備えたステータであり、３
は相対向する２組の隣接するステータ磁極に同一方向に
直列に巻装したステータ巻線である。なお、ステータ巻
線には一相励磁駆動回路、電源が接続されており、巻線
への通電はスイッチ３１〜Ｓ４にて行うことにする。又
、簡明にするため、ステータ磁極にそれぞれ記号■〜０
を付す。

以上、第１図のようにステータ磁極にステータ巻線を巻
装したステッピングモータについて、以下その動作を説
明する。

まず、スイッチＳ１がＯＮの状態になると、巻線のＣか
らＡへ通電されステータ磁極は０．［Ｆ］。

■、■が磁化され、隣接するステータ磁極０．。

及び０．■は同極となる。

次にスイッチＳ２がＯＮの状態になると巻線のＣからＢ
へ通電され、ステータ磁極はＯ２０，０゜■が磁化され
、隣接するステータ磁極Ｏ１Ｏ及び０、■が同極となる
。

以下、スイッチＳ３．Ｓ４についても同様にスイッチン
グさせることにより、相対向する２組の隣接するステー
タ磁極が磁化される。

以上のように本実施例によれば、５個の凸型歯部を先端
に有するステータ磁極を内周部に８個備えたステータに
おいて、相対向する２組の隣接するステータ磁極に巻線
を同一方向に直列に巻装して同時に通電することにより
、常に相対向する２組の隣接するステータ磁極は同極で
磁化されるので、−相励磁駆動回路を用いるにもかかわ
らず、ステータ磁極には二相励磁時と同様の磁束が発生
するため、高い位置決め精度を提供することが可能とな
る。

発明の効果 以上のように本発明は、−相励磁駆動でステータ巻線の
巻装仕様を変更することのみで、ステータ磁極に二相励
磁駆動させた場合と同様の磁束が発生し、高い位置決め
精度が可能となる。今まで歯部が異なる２種類のロータ
を使用していたが、これによってロータの種類は、ステ
ータ磁極の凸型歯部の歯幅より小さい幅となる凸型歯部
を有するロータ（二相励磁用ロータ）のみを使用すれば
良いため、ロータ部品の統一化を図る上で優れた効果を
発揮し、製造設備の簡素化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるステッピングモータの
巻線配置図、第２図は一般的なステッピングモータの分
解斜視図、第３図（ａ）は従来の１相励磁駆動時のステ
ータ磁極歯部とロータ歯部の位置関係、第３図（ｂ）は
従来の２相励磁駆動時のステータ磁極歯部とａ−夕歯部
の位置関係である。 １・・・・・・ステータ、２・・・・・・ステータ磁極
、３・・・・・・ステータ巻線、４・・・・・・ロータ
。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名笛　１　　
間 第２図 第３図 ａ ｂ２ａ 手続補正書（方式） ％式％ １　事件の表示 昭和６３年特　許願第１０６３４６号 ２　発明の名称 ステッピングモータ ３　補正をする者 事件との関係　　特　許　出　願　人 任　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地名　称　
　（５８２）　　松下電器産業株式会社代表者　　　　
　　谷　　井　　昭　　雄４代理人　〒５７１ 住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地［連絡先
　電話（東京）　４３４−９４７１　　東京特許分室］
７　補正の内容 図面第３図を別紙の通り補正します。 （図面（ｂ）に図番骨「第３図」を付す以外は内容に変
更なし） 第３図 ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の凸型歯部を先端に有するステータ磁極を内周部に
   複数備えたステータと、永久磁石を組込み、その外側に
   前記ステータ磁極の凸型歯部の歯幅より小さい幅となる
   多数の凸型歯部を有する鉄心２個をお互いの凸型歯部が
   半ピッチ（電気的に１８０°）ずれた状態で設け、前記
   ステータ磁極と所定の間隙を有して対向するロータと前
   記ステータ磁極の隣接する少なくとも２極が同磁極とな
   る巻線をほどこしたステータ巻線から構成されるステッ
   ピングモータ。