JPH04190671A - コアレス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ＯＡ分野、ＡＶ分野、産業機器等に使用される
コアレスステッピングモータに関する。

従来の技術 近年、高精度の位置決めにオーブンループ制御で使用可
能なステッピングモータが新しい分野に使用されつつあ
る。特に工作機械等の位置決めにリニアステッピングモ
ータが使用されることかある。

従来のモータの構造について、第５図に示したリニアス
テッピングモータの構造を一例として説明する。

磁性を有する鋼材に一定のピッチｔで極歯１３ａを形成
した固定子１２と、磁性を有する鋼材で固定子１２と同
一ピッチｔで形成した極歯１３ｂと極歯１３ｂを励磁す
る為の巻線１５で構成される極部１４を駆動相分だけ有
する可動子にて構成され、各極部はＫｔ±Ｋ　ｔ　／　
ｎのピッチで配置されている（Ｋは整数、ｎは駆動相の
数）。固定子と可動子は均一のエアギャップを保持する
ための機構で支持されている。

を 上記構成のモータは駆動相切替ごとに一ピッチたけ移動
する。

発明が解決しようとする課題 従来のステッピングモータでは、固定子、可動子の材質
として極歯を形成するため磁性を有する鋼材が必要であ
り、その精度を確保するためには精密プレス技術又は切
削加工が必要であり、モータの移動量の微小化を実施す
るためにはピッチｔの微細化が必要となる。しかしなが
ら上記加工には限界があった。

本発明は、上記課題を解決するもので超小型かつ、超精
密のステッピングモータを提供することを目的としてい
る。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明は基板の平面に導体
を等ピッチの矩形波状に連続して配設し多極を構成して
なる固定子と、この固定子と軸方向に空隙を介して対向
配置される多極に着磁された永久磁石を有する可動子よ
りなり、この可動子の磁極のＮ極又はＳ極のいずれか一
方を、固定子の極に対し１／２ピッチずらせた位置に配
設した軸方向空隙形とする。

作用 本発明は上記した構成により、固定子の大きさは電流を
流すための導体分だけであり、平面上に形成できる。前
記導体はパターンコイル形成技術やエツチング技術を使
用すれば超微細の導体が小型かつ同一平面上に作製でき
るために固定子の小型化及び超微細化が可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図、第２図、第３
図を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例であるコアレスステッピング
モータの構成を示す図、第２図は断面図、第３図は可動
子の詳細を説明する図である。

１は導体、２，３，４，５．７．８は永久磁石、９は制
御装置、６ａ、６ｂは基板である。

固定子は基板６ａ上に導体１と永久磁石７を固定し、導
体１に制御装置９を接続して構成される。

可動子は樹脂、軽合金等の基板６ｂ上に永久磁石２．３
，４，５．８を固定して構成される。

固定子の基板６ａ上には導体１がピッチａで矩形波形状
に固定され、制御装置９に接続されている。導体１の両
側には永久磁石７が固定されている。

可動子の構成を第３図にもとづいて説明する。

可動子の基板６ｂ上には異なる磁極に着磁された永久磁
石３．４がピッチ２．５ａの間隔で基板上に固定され、
さらに、それぞれの永久磁石３，４の外側に隣り合いか
つ永久磁石３，４と同極に着磁された永久磁石２，５が
ピッチ２ａの間隔で固定される。前記永久磁石２．３，
４．５とは直交する方向に永久磁石８が永久磁石２．３
，４．５の両側に固定される。

永久磁石７と永久磁石８は対向する面が同極に着磁され
ており、互いの反発力により固定子と可動子はエアギャ
ップを保つ。

第４図は固定子の導体１の磁束１１の発生方向と励磁電
流１０の向きを示す。導体１は電流方向を変化させる事
により磁束の極性は反転する。

以上の構成において動作を説明する。導体１に電流を流
す事により導体１に平行な状態に磁束が発生し、導体１
をはさんでＮ極、Ｓ極と分離する。

導体１は等ピッチで矩形波状に固定されているので、Ｎ
極、Ｓ極がたがい違いに配置される事となり、最も磁束
の強い位置が導体との中間点となる。

可動子の永久磁石は、Ｎ極又はＳ極が最も磁束の強い地
点まで移動し、安定停止する。Ｎ極とＳ極は２．５ピッ
チの間隔で固定されている為、一方の極が固定子の導体
１の中間に位置する時、他極は最も磁束の弱い導体上に
位置する。

次に電流方向を切替える事により導体ｌに発生する磁極
が逆転し、導体ｌの中間点に停止していた極は反発し、
他方の極は隣りの導体間の最も磁束の強い地点まで吸引
される。導体１の極性を切替える事により０．５ピッチ
移動する。以上の動作のくり返しによりモータは動作を
行なう。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明によれば微細
加工を必要とする固定子鉄心、可動子鉄心を使用する必
要がな（なるため、ステッピングモータの超小型化、超
微細化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のコアレスステッピングモー
タの構成を示す図、第２図は本発明の−実施例のコアレ
スステッピングモータの固定子。 可動子の断面図、第３図は本発明の一実施例のコアレス
ステッピングモータの可動子の平面図、第４図は磁束の
発生状態を示す図、第５図は従来のステッピングモータ
の構成を示す図である。 １・・・・・・導体、２，３，４，５，７，８・・・・
・・永久磁石、６ａ、６ｂ・・・・・・基板、９・・・
・・・制御装置、１２・・・・・・固定子、１３ａ、１
３ｂ・・・・・・極歯、１４・・・・・・極部、１５・
・・・・・巻線。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治明　ほか２名Ｌ−４住 ２．３４．５．７．８−−−：Ｉ＜久不版石第１　ｚ　
　　　　　　６ａ、６ｂ−，１１ｇ９−一一電１ｅＦ装
（ 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板の平面に導体を等ピッチの矩形波状に連続して配設
   し多極を構成してなる固定子と、この固定子と軸方向に
   空隙を介して対向配置される多極に着磁された永久磁石
   を有する可動子よりなり、この可動子の磁極のＮ極又は
   Ｓ極のいずれか一方を、固定子の極に対し、１／２ピッ
   チずらせた位置に配設した軸方向空隙形のコアレスステ
   ッピングモータ。