JPH034153Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH034153Y2 JPH034153Y2 JP1983079109U JP7910983U JPH034153Y2 JP H034153 Y2 JPH034153 Y2 JP H034153Y2 JP 1983079109 U JP1983079109 U JP 1983079109U JP 7910983 U JP7910983 U JP 7910983U JP H034153 Y2 JPH034153 Y2 JP H034153Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- salient poles
- excitation coil
- magnetic flux
- static magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 9
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Linear Motors (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の属する技術分野〕
本考案は多関節形のロボツトの関節駆動などに
用いられるパルスモータの改良に関するものであ
る。
用いられるパルスモータの改良に関するものであ
る。
多関節形のロボツトの関節駆動などのように、
低速で高トルクを必要とする用途では、DCモー
タと減速機を用いた駆動系が多くいられている。
低速で高トルクを必要とする用途では、DCモー
タと減速機を用いた駆動系が多くいられている。
しかし、DCモータのブラシや減速機の寿命、あ
るいは潤滑油のメインテナンスなどを考慮する
と、ブラシレスモータで直接駆動（Direct Drive
＝D.D）するのが理想的といえる。
るいは潤滑油のメインテナンスなどを考慮する
と、ブラシレスモータで直接駆動（Direct Drive
＝D.D）するのが理想的といえる。
モータのトルクは固定子と回転子間の接線力で
決まり、これは空隙の磁束密度の２乗に比例する
ので第１図にその要部構成図を示すようなパルス
モータが継鉄によつて磁束をこの部分に集中でき
るので有利である。第１図Ａは正面図、第１図Ｂ
は断面図である。第１図では１は固定子、２は固
定子巻線、３，４は回転子、５は静磁石（通常は
永久磁石）である。巻線２は固定子１の各突極ご
とに順番に励磁されるとともに、静磁石５と交番
電流の加わる巻線２とはギヤツプ６，７に交互に
磁束を生じさせ、回転子３，４を高分解能で回転
させる。この場合に、数値工作機械の位置決め制
御などに用いられる通常のパルスモータでは高速
制御に対応して回転子の慣性を小さくするために
回転子の半径Ｒを小さくとり、幅Ｗを大きくして
あり、したがつて、ロボツトの関節駆動などで必
要な軽量・高トルクという要求を満たしていない
という問題点がある。
決まり、これは空隙の磁束密度の２乗に比例する
ので第１図にその要部構成図を示すようなパルス
モータが継鉄によつて磁束をこの部分に集中でき
るので有利である。第１図Ａは正面図、第１図Ｂ
は断面図である。第１図では１は固定子、２は固
定子巻線、３，４は回転子、５は静磁石（通常は
永久磁石）である。巻線２は固定子１の各突極ご
とに順番に励磁されるとともに、静磁石５と交番
電流の加わる巻線２とはギヤツプ６，７に交互に
磁束を生じさせ、回転子３，４を高分解能で回転
させる。この場合に、数値工作機械の位置決め制
御などに用いられる通常のパルスモータでは高速
制御に対応して回転子の慣性を小さくするために
回転子の半径Ｒを小さくとり、幅Ｗを大きくして
あり、したがつて、ロボツトの関節駆動などで必
要な軽量・高トルクという要求を満たしていない
という問題点がある。
第１図において、固定子１と回転子３，４の間
の単位面積当たりの平均発生接線力ｆ（Ｎ／m2）
が一定とすると、総接線力ｆは、 Ｆ＝ｆ×2π×Ｒ×Ｗ となる。したがつてトルクＴは、 Ｔ＝Ｆ×Ｒ＝2π×Ｗ×R2×ｆ となる。一方体積Ｖは、 Ｖ＝π（R0 2−R1 2）×Ｗ R0：固定子１の外径 R1：回転子３，４のシヤフト径 であるから、体積Ｖを一定とすると、トルクは
R2に比例して大きくなるが、外側固定子型では
これにも限界がある。
の単位面積当たりの平均発生接線力ｆ（Ｎ／m2）
が一定とすると、総接線力ｆは、 Ｆ＝ｆ×2π×Ｒ×Ｗ となる。したがつてトルクＴは、 Ｔ＝Ｆ×Ｒ＝2π×Ｗ×R2×ｆ となる。一方体積Ｖは、 Ｖ＝π（R0 2−R1 2）×Ｗ R0：固定子１の外径 R1：回転子３，４のシヤフト径 であるから、体積Ｖを一定とすると、トルクは
R2に比例して大きくなるが、外側固定子型では
これにも限界がある。
本考案は上記の問題点を解消するためになされ
たもので、軽量で高トルクを発生させるパルスモ
ータを実現することを目的とする。
たもので、軽量で高トルクを発生させるパルスモ
ータを実現することを目的とする。
本考案によれぱ、２枚の磁性体の間を静磁石で
接続するとともに駆動コイルを備えた内側固定子
を有し、前記内側固定子の外側に回転子を配する
ことにより上記の目的を達成できる。
接続するとともに駆動コイルを備えた内側固定子
を有し、前記内側固定子の外側に回転子を配する
ことにより上記の目的を達成できる。
以下図面にもとづいて本考案を説明する。
第２図Ａは本考案に係るパルスモータの一実施
例を示す構成図の正面図、第２図Ｂは同断面図で
ある。回転子の半径を大きくとるために、第１図
のパルスモータに対して固定子と回転子とを逆に
するとともに静磁石を固定子側に配したものであ
る。１０は内側固定子で偏平な２枚の磁性体１０
ａ，１０ｂおよび両者を接続する静磁石（永久磁
石や電磁石など）１３および後述の励磁コイルと
から構成される。前記固定子１０には１１a1〜１
４a1，１１a2〜１４a2，１１b1〜１４b1，１１b2
〜１４b2の突極があり、各突極の先端にはピツチ
Ｐの歯が設けられている。隣り合う突極同志の各
歯、例えば突極１１a1と１２a1の各歯は互いに1/
４ピツチ（Ｐ／４）位相がずれて設けられており、
静磁石１３を介して重なり合う２枚の磁性体１０
ａ，１０ｂの相対する突極同志例えば突極１１a1
と１１b1の各歯の間では1/2ピツチ（Ｐ／２）の
位相ずれが設けてある。１５ａ〜１５ｄおよび１
６ａ〜１６ｄは前記磁性体１０ａ，１０ｂの重な
り合う各突極部分またがつて巻回され、それぞれ
の４個づつが直列に接続された励磁コイル、１２
は磁性体で構成され、内側にピツチＰで歯が設け
られた環状の回転子である。
例を示す構成図の正面図、第２図Ｂは同断面図で
ある。回転子の半径を大きくとるために、第１図
のパルスモータに対して固定子と回転子とを逆に
するとともに静磁石を固定子側に配したものであ
る。１０は内側固定子で偏平な２枚の磁性体１０
ａ，１０ｂおよび両者を接続する静磁石（永久磁
石や電磁石など）１３および後述の励磁コイルと
から構成される。前記固定子１０には１１a1〜１
４a1，１１a2〜１４a2，１１b1〜１４b1，１１b2
〜１４b2の突極があり、各突極の先端にはピツチ
Ｐの歯が設けられている。隣り合う突極同志の各
歯、例えば突極１１a1と１２a1の各歯は互いに1/
４ピツチ（Ｐ／４）位相がずれて設けられており、
静磁石１３を介して重なり合う２枚の磁性体１０
ａ，１０ｂの相対する突極同志例えば突極１１a1
と１１b1の各歯の間では1/2ピツチ（Ｐ／２）の
位相ずれが設けてある。１５ａ〜１５ｄおよび１
６ａ〜１６ｄは前記磁性体１０ａ，１０ｂの重な
り合う各突極部分またがつて巻回され、それぞれ
の４個づつが直列に接続された励磁コイル、１２
は磁性体で構成され、内側にピツチＰで歯が設け
られた環状の回転子である。
このように構成したパルスモータにおいて励磁
コイル１５ａ〜１５ｄおよび１６ａ〜１６ｄに互
いに90゜位相のずれた電流（正弦波、パルス波な
ど）を流せば、回転する。回転方向はこの位相の
進み、遅れによつて切換えることがきる。静磁石
１３による磁束と励磁コイル１５ａによる磁束は
ギヤツプ１７ａおよび１７ｂにおいて交互に加算
又は減算され、パルスモータが高分解能で回転す
る。静磁石１３による磁束は、この回転に必要な
磁束の半分を発生しているので、電力の消費が少
なくて済み、効率が良くなる。ここで静磁石とし
て用いた永久磁石を固定子側に設けてあるのは、
磁石の表面磁束密度がたかだか1T（テスラ）と小
さいためある程度の大きさが必要となり、回転子
側に置くと半径方向厚みが大きくなるためであ
る。なお突極の数は４以上の偶数であれば任意に
選ぶことができる。
コイル１５ａ〜１５ｄおよび１６ａ〜１６ｄに互
いに90゜位相のずれた電流（正弦波、パルス波な
ど）を流せば、回転する。回転方向はこの位相の
進み、遅れによつて切換えることがきる。静磁石
１３による磁束と励磁コイル１５ａによる磁束は
ギヤツプ１７ａおよび１７ｂにおいて交互に加算
又は減算され、パルスモータが高分解能で回転す
る。静磁石１３による磁束は、この回転に必要な
磁束の半分を発生しているので、電力の消費が少
なくて済み、効率が良くなる。ここで静磁石とし
て用いた永久磁石を固定子側に設けてあるのは、
磁石の表面磁束密度がたかだか1T（テスラ）と小
さいためある程度の大きさが必要となり、回転子
側に置くと半径方向厚みが大きくなるためであ
る。なお突極の数は４以上の偶数であれば任意に
選ぶことができる。
上記のような構成のパルスモータは同一外径、
同一シヤフト径の第１図のパルスモータに比べて
格段に大きなトルクを発生できる。例えば第２図
のものでは約２倍のトルクを得ることができる。
同一シヤフト径の第１図のパルスモータに比べて
格段に大きなトルクを発生できる。例えば第２図
のものでは約２倍のトルクを得ることができる。
また２枚の偏平な磁性体を用いるとともに、励
磁コイルを２枚の磁性体にまたがつて巻回してい
るので、駆動制御が簡単となり、モータの厚みが
薄くなつて軽量化され、製作が簡単となり、巻線
の発熱も小さくなる。また両磁性体の間の磁石の
ある空間が巻線で占有されないので、シヤフト径
を大きくして固定子の半径方向の厚みより小さく
することができるという点でも軽量化に効果があ
る。さらに歯や空隙の位置が半径方向の外側に寄
るので、従来と同一の工作精度でも分解能を大幅
に向上することができる。
磁コイルを２枚の磁性体にまたがつて巻回してい
るので、駆動制御が簡単となり、モータの厚みが
薄くなつて軽量化され、製作が簡単となり、巻線
の発熱も小さくなる。また両磁性体の間の磁石の
ある空間が巻線で占有されないので、シヤフト径
を大きくして固定子の半径方向の厚みより小さく
することができるという点でも軽量化に効果があ
る。さらに歯や空隙の位置が半径方向の外側に寄
るので、従来と同一の工作精度でも分解能を大幅
に向上することができる。
以上述べたように本考案によれば、軽量かつ高
分解能で高トルクを発生させるパルスモータを簡
単な構成で実現することができる。
分解能で高トルクを発生させるパルスモータを簡
単な構成で実現することができる。
第１図Ａは従来のパルスモータの要部構成正面
図、第１図Ｂは同断面図、第２図Ａは本考案の一
実施例の要部構成正面図、第２図Ｂは同断面図で
ある。 １０……内側固定子、１０ａ，１０ｂ……磁性
体、１１a1〜１４a1，１１a2〜１４a2，１１b1〜
１４b1，１１b2〜１４b2……突極、１２……回転
子、１３……静磁石、１５ａ〜１５ｄ，１６ａ〜
１６ｄ……励磁コイル、１７ａ，１７ｂ……空
隙。
図、第１図Ｂは同断面図、第２図Ａは本考案の一
実施例の要部構成正面図、第２図Ｂは同断面図で
ある。 １０……内側固定子、１０ａ，１０ｂ……磁性
体、１１a1〜１４a1，１１a2〜１４a2，１１b1〜
１４b1，１１b2〜１４b2……突極、１２……回転
子、１３……静磁石、１５ａ〜１５ｄ，１６ａ〜
１６ｄ……励磁コイル、１７ａ，１７ｂ……空
隙。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 複数の突極を有する偏平な２枚の磁性体の間が
回転軸方向に着磁した静磁石で接続され、前記２
枚の磁性体の重なりあうそれぞれ２つの前記突極
にまたがつて励磁コイルが巻回された内側固定子
と、 この内側固定子の外側に配された磁性体からな
る環状の回転子とを備え、 励磁コイルに交番電流を加えることにより、重
なりあうそれぞれ２つの突極と回転子の間の２つ
の空隙において励磁コイルによる磁束と静磁石に
よる磁束とが交互に加算または減算するように構
成したことを特徴とするパルスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7910983U JPS59185987U (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | パルスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7910983U JPS59185987U (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | パルスモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59185987U JPS59185987U (ja) | 1984-12-10 |
| JPH034153Y2 true JPH034153Y2 (ja) | 1991-02-01 |
Family
ID=30209113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7910983U Granted JPS59185987U (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | パルスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59185987U (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5213411B2 (ja) * | 1971-12-28 | 1977-04-14 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5213411U (ja) * | 1975-07-17 | 1977-01-31 |
-
1983
- 1983-05-27 JP JP7910983U patent/JPS59185987U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5213411B2 (ja) * | 1971-12-28 | 1977-04-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59185987U (ja) | 1984-12-10 |
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