JPH0311967A - ステップモータ用永久磁石 - 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） 本発明はステップモータ用永久磁石に関し、更に詳しく
は、動作時の磁束密度が強くなって発生トルクが増大し
、位置決め機構に組込んだとき、位置決め精度を高める
ことができる構造のステップモータ用永久磁石に関する
。

（従来の技術） ステップモータは、それに組込まれている永久磁石と電
磁石との間の吸引・反発力を利用して一定角度ずつ歩進
するモータで、ブラシのような機械的摺動部がないため
長寿命であり、加えられたパルスと回転角が一致し、累
積誤差を生じないため、フィードバンク回路のない位置
決め機構に組込むモータとして有効である。

このようなモータに使用されている永久磁石の１例を第
５図に示す、第５図の断面図に示すように、従来のステ
ップモータ用永久磁石ｌは、所定の肉厚と長さを有する
円筒形状をしている。そして、その外周面には、複数極
（図では２４極）のＮ極とＳ極が互いに等間隔で着磁し
て形成されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記した円筒状永久磁石を組込んだステ
ップモータの場合、とくにステップ角度が小さくなる、
すなわち外周面に着磁せしめる磁橿の数が増加する場合
、モータの発生トルクが低くなり、その結果、位置決め
機構における位置決め精度が低下するという問題が生ず
る。

このことは、第６図の模式図で示したように、永久磁石
の外表面１ａにおける磁束密度分布を考えた場合、Ｎ極
およびＳ極はいずれも外表面１ａに着磁された磁橿とし
て外表面の一部を構成しているので、外表面１ａに近接
する部分の磁束は有効に作用することがなく、その結果
、全体としては、発生トルクと比較例関係にある磁束密
度は粗になるためである。

したがって、モータの発生トルクを増大させるためには
、永久磁石の外表面における磁束を有効に集束してその
磁束密度を密にすればよい。

本発明は、上記観点に立って開発されたステップモータ
用永久磁石であり、外表面における磁束密度を高くする
ことができ、したがってモータの発生トルクを大にする
ことができるステップモータ用永久磁石の提供を目的と
する。

（課題を解決するための手段） 上記した目的を達成するために、本発明においては、表
面にＮ極およびＳ極が交互に着磁されているステップモ
ータ用永久磁石において、前記表面を等分に分割して少
なくとも４個の歯状突起が形成され、かつ隣りあう前記
歯状突起がＮ極およびＳ極に着磁されていることを特徴
とするステップモータ用永久磁石が提供される。

（作用） 本発明の永久磁石は、磁石の作用面に規則正しく歯状突
起が形成され、これらの歯状突起は交互にＮ極、Ｓ極に
着磁されているので、Ｎ極とＳ極間の磁束密度は全体と
して集束され、高くなる。

したがって、この永久６ｎ石を組込んだモータの発生ト
ルクは大きくなる。

（実施例） 以下に、本発明の永久磁石を図面に則して説明する。

第１図は、本発明の１実施例を示す斜視図である０図に
おいて、円筒形状の永久磁石１１の外周面には、その外
周を等間隔に分割して複数個（図では２４個）の歯状突
起１２が磁石１１の長手方向に延在して形成されている
。そして、これらの歯状突起１２の間では、互いに隣り
あう突起がＮ極とＳ極に着磁されているゆ この磁石１１を構成する材料としては、永久磁石の材料
として用いられているものであれば何であってもよいが
、とくに希土類磁石の材料は強い磁性を有するので好適
である０例えば、ＳｍＣｏ５゜Ｓ　曙ｚ　Ｃｏ　＋　ｑ
のような５ｅａ−、Ｃ０Ｍ１石の材料、Ｎｄ−Ｆ　ｅＢ
［石の材料をあげることができる。

磁石１１としては、上記したような材料粉末にだいし粉
末冶金法や温間圧縮成形法などを適用して製造した焼結
体磁石、または、上記材料粉末と適宜なプラスチック材
料とを混合したのち、圧縮成形法、射出成形法、押出成
形法などの方法で成形して製造したプラスチック磁石を
用いることができる。

歯状突起１２の個数は、この永久磁石をステップモータ
用として使用することからして、少なくとも４個形成さ
れる。とくに８個以上であることが好ましい、また、こ
の歯状突起１２の高さは、格別限定されるものではない
が、例えば、永久磁石１１の外径が２５〜２６ｍである
場合、１〜２閣程度であればよい。

この磁石１１の場合、その外表面におけるルｆｉ力線は
第２図に示したように分布する。すなわち、歯状突起１
２（Ｎ極とＳ極）の間における磁束は集束され、その結
果、第５図に示した表面着磁の場合よりも全体としての
磁束密度は高くなる。したがって、この磁石を組込んだ
ステップモータにおいては、その発生トルクは大きくな
る。

例えば、外径２６１．内径２２ｍｍ、長さ１０ｍｍ歯状
突起の高さｌ■とし、材料がＮｄ−Ｆｅ−Ｂプラスチッ
ク磁石であり、第１図に示したような２４極の円筒状磁
石を製造し、これをステップモータに組込んで、そのモ
ータ特性を測定したところ、第１表に示すような結果が
得られた。

比較のために、外径２６−２内径２３ａｍで材料もＮｄ
−Ｆｅ−Ｂプラスチック磁石であり、その表面には２４
掻を着磁した従来のリング磁石についても、同様にして
モ　−タ特性を測定した。その結果を第１表に併記した
。

（以下余白） 第　　１　　表 表の結果から明らかなように、本発明の磁石を組込んだ
場合のモータの発生トルクは、従来磁石の場合に比べ２
５％増大し、また、その位置決め精度は約５０％向上し
ている。

第３図は他の実施例を示す斜視図で、この場合は、歯状
突起１２は永久磁石１１の内壁面に形成されている。こ
のような磁石の場合でも、第１図に示した磁石と同等の
効果を発揮する。

第４図は更に別の実施例を示す斜視図で、円板状の永久
磁石１１の外表面に、等間隔で、複数個の歯状突起１２
が放射状に形成されている場合である。このタイプの磁
石は平面状ステップモータ用の永久磁石として使用する
ことができる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明のステンブモータ
用永久磁石は、その構成を、表面にＮＪｉおよびＳ極が
交互に着磁されているステンプモーク用永久磁石におい
て、前記表面を等分に分割して少なくとも４個の歯状突
起が形成され、かつ隣りあう前記歯状突起がＮ極および
Ｓ極に着磁されているようにしたので、ＮｉとＳ極間の
磁束は集束してその磁束密度が高くなり、その結果、こ
の永久磁石を組込んだステンプモータにおいてはその発
生トルクの増大が可能となり、位置決め精度の向上に資
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の斜視図、第２図は実施例磁石
の磁束密度の分布状態を示す模式図、第３図は他の実施
例の傾斜図、第４図は更に別の実施例の斜視図、第５図
は従来磁石の断面図、第６図は従来磁石の磁束密度の分
布状態を示す模式図である。 １１・・・永久磁石、１２・・・歯状突起。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面にＮ極およびＳ極が交互に着磁されているステップ
   モータ用永久磁石において、前記表面を等分に分割して
   少なくとも４個の歯状突起が形成され、かつ隣りあう前
   記歯状突起がＮ極およびＳ極に着磁されていることを特
   徴とするステップモータ用永久磁石。