JPH04248358A - ステップモータ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラのレンズ鏡筒内等
に組み込まれて用いられるのに好適なステップモータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ等の小型機器に用いられる
小型ステップモータは図９に示す構造を有しているもの
で、円筒面に４極に着磁された永久磁石ロータ２１と、
その周囲をとり囲むように配置されたそれぞれコイル２
３ａ，２３ｂを有する一対のステータ２２ａ，２２ｂに
よって構成され、各々のステータ２２ａ，２２ｂのロー
タ２１との対向面はロータ軸から９０°の範囲で開口し
、また、２つのステータ２２ａ，２２ｂと狭い方の間は
４５°の角度で対向している。

【０００３】このようなステッピングモータではコギン
グによるロータの静止位置が８ヶ所できる内半分の４ヶ
所がコギングが弱く、残りの４ヶ所がコギングが強く、
両者が交互に存在していた。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】このような従来の
ステップモータは、コイル２３ａ，２３ｂを励磁した時
のロータ２１の静止位置と、コギングによるロータ２１
の静止位置はほぼ一致している。しかしながら、コイル
２３ａ，２３ｂを励磁してロータ２１を所定のステップ
数だけ回転させてロータ２１の回転を停止させる時に、
ロータ２１の回転方向に関する振動によって、正規の静
止位置でない前後のコギングによる静止位置へ移動して
しまうことが多い。このためにロータ２１を停止させる
時は、ロータ２１の振動が十分に停止した後で、コイル
２３ａ，２３ｂの励磁を切る必要があった。

【０００５】その原因は、ロータ２３ａ，２３ｂのコギ
ングトルクのアンバランスにあった。コギングによる８
ヶ所の静止位置は、図９、図１０のように、２種類に大
別される。図１０はロータ２１の４つの磁極が、ステー
タ磁極と同じように対向しているのに対して、図９はロ
ータ２１の４つの磁極のうち１つの磁極は、ステータ磁
極と対向していない。このために、コギングによる静止
力が図９の場合は図１０の場合より小さくなってしまう
。

【０００６】本発明の目的は上記欠点を解決しようとす
るもので、励磁遮断後のロータの移動の原因である、コ
ギングトルクのアンバランスを解消させるものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成する為
の本発明によれば、円筒面に着磁された複数の磁極を有
するロータ、ロータの円筒面を囲むように配置された少
なくとも２対のステータおよび励磁コイルによって構成
されたステツプモータにおいて前記１対のステータはロ
ータとの対向面の大きさの異なる２つの磁極によって構
成され、該２つの磁極の対向面の大きさは上記ロータの
コギングによる静止力がどの位置においても同様となる
ように形成される。

【０００８】

【実施例】１．　　以下本発明の一実施例を図面を参照
して説明する。図１において、１は円筒型の永久磁石ロ
ータで円筒面に例えば４極に着磁されている。２ａ，２
ｂは、高透磁率材で２対設けられたコの字形状のステー
タで、３ａ，３ｂはステータ２ａ，２ｂに巻回された励
磁コイルである。ステータ２ａ，２ｂのロータ１との対
向面は磁極４ａ，４ｂ、４ｃ，４ｄとなっている。ステ
ータ磁極４ｂ，４ｄは、ステータ磁極４ａ，４ｃより磁
極のロータ１に対する開口面が大きくなっている。そし
てステータ磁極４ｂと４ｄとの間はロータ軸から略９０
度ぐらい拡げている。これはロータ１のコギングによる
静止位置で、ロータ２１の４つの磁極のうち１つの磁極
がステータ磁極と対向していない状態において、ステー
タ磁極４ｂ，４ｄにはロータ２１の１つの磁極のみなら
ず隣接する磁極も対向するようになっている。

【０００９】図２，図３はロータ１の静止位置における
磁束の分布の状態を示したものである。図２は、ロータ
１の４つの磁極が全てステータ磁極４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄと対向した場合で、ロータ１から発生した磁束はス
テータ２ａ，２ｂの一方のステータ磁極４ｂ，４ｄと、
他方のステータ磁極４ａ，４ｃとの間でループを形成す
る磁束だけであり、これに対して、図３の場合は、一方
のステータ磁極４ｂ，４ｄの中だけでロータ１からの発
生した磁束が閉じている磁束と他方のステータ磁極４ａ
，４ｃとの間でループを形成する磁束が混在している。 一方のステータ磁極４ｂ，４ｄ内だけで閉じたループを
形成する磁束は、磁路が短いのでこの静止位置でのコギ
ングトルクの大きさは、図２のロータの静止位置でのコ
ギングトルクの大きさは同じ程度の大きさになる。

【００１０】ここでいう静止位置でのコギングトルクの
大きさとは、静止位置からロータを動かそうとした時に
発生するトルクのことである。

【００１１】次に上記構成のステップモータの動作を図
４乃至図７も参照して説明する。

【００１２】最初ステータ２ａ，２ｂの磁極４ａ，４ｂ
，４ｃ，４ｄは図４のような極性となるように励磁コイ
ル３ａ，３ｂにより励磁されている。このような状態か
らロータ１を反時計方向へ回転させるためには、図５の
ようにコイル３ｂの電流を反転させ、ステータ磁極の極
性を反転させる。するとロータ１は、図４の状態から４
５°だけ反時計方向に回転する。次に、コイル３ａの電
流を反転させると、図６のようにステータ２ａの磁極が
反転し、ロータ１はさらに４５°だけ反時計方向に回転
する。次に、コイル３ｂの電流を反転させ図７のように
ステータ磁極の極性を反転させるとロータ１は、４５°
だけ反時計方向に回転する。次に、コイル３ａのコイル
電流を反転させ、図４のように、ステータ２ａの磁極を
反転させるとロータ１はさらに４５°反時計方向に回転
する。

【００１３】この４ステップでロータ１は１８０°回転
し初めと同じ状態に戻る。その後は、このサイクルを繰
り返すことによりロータ１は回転を続ける。ロータ１は
８ステップで３６０°回転し、１回転する。２．　　次
に本発明の他の実施例を図８を参照して説明するが、図
１と同一部分には同一符号を符しその具体的説明は省略
する。ステータ２ａ，２ｂは複数の薄い磁性体で構成さ
れており、その中の１部のステータ板２ａ１，２ｂ１だ
けロータ１との対向面が大きく形成されており、ステー
タ２ａ１が他のステータ２ａより内側に突き出ている。 このようなステータの構成は、ロータ１の磁極が強い時
に有効である。

【００１４】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば円筒
面に着磁された複数の磁極を有するロータ、ロータの円
筒面を囲むように配置された少なくとも２対のステータ
および励磁コイルによって構成されたステツプモータに
おいて前記１対のステータはロータとの対向面の大きさ
の異なる２つの磁極によって構成され、該２つの磁極の
対向面の大きさは上記ロータのコギングによる静止力が
どの位置においても同様となるように形成されるためバ
ランスのとれたコギングトルクにすることができ、動作
の安定したステップモータを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すステップモータの構成
図である。

【図２】図１のロータ磁極とステータ磁極が対向した状
態のロータの静止位置での磁束分布図である。

【図３】図１のロータ磁極とステータ磁極とが完全には
対向していない状態のロータの静止位置での磁束分布図
である。

【図４】図１に示すステップモータの動作説明図である
。

【図５】図４に示すステップモータのロータを反時計方
向に４５度回転させた際の図である。

【図６】図５に示すロータを４５度更に反時計方向に回
転させた際の図である。

【図７】図６に示すロータを更に４５度反時計方向に回
転させた際の図である。

【図８】本発明の他の実施例を示すステップモータの構
成図である。

【図９】従来のステップモータの構成図である。

【図１０】ロータ磁極とステータ磁極とを対向させた状
態の図１０に示すステップモータの構成図である。

【符号の説明】

１　　ロータ ２ａ，２ｂ　　ステータ ３ａ，３ｂ　　励磁コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　円筒面に着磁された複数の磁極を有す
   るロータ、ロータの円筒面を囲むように配置された少な
   くとも２対のステータおよび励磁コイルによって構成さ
   れたステツプモータにおいて前記１対のステータはロー
   タとの対向面の大きさの異なる２つの磁極によって構成
   され、該２つの磁極の対向面の大きさは上記ロータのコ
   ギングによる静止力がどの位置においても同様となるよ
   うに形成されることを特徴とするステツプモータ。