JPH05199727A - Hb形ステッピングモータの回転子 - Google Patents

Hb形ステッピングモータの回転子

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JPH05199727A
JPH05199727A JP3021142A JP2114291A JPH05199727A JP H05199727 A JPH05199727 A JP H05199727A JP 3021142 A JP3021142 A JP 3021142A JP 2114291 A JP2114291 A JP 2114291A JP H05199727 A JPH05199727 A JP H05199727A
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JP
Japan
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pole
rotor
pole side
stepping motor
type stepping
Prior art date
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Pending
Application number
JP3021142A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Nagate
手 隆 長
Kazunari Yamakoshi
越 一 成 山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPH05199727A publication Critical patent/JPH05199727A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 少量の界磁用永久磁石によって円筒形の界磁
用永久磁石と同等の磁気性能を実現し、製造が簡単なH
B形ステッピングモータの回転子を提供する。 【構成】 HB型ステッピングモータ1の回転軸4の外
周面にけい素鋼板を多数積層したN極側スラグ12とS
極側スラグ13とからなる円筒状のヨーク11を少なく
とも1つ嵌装し、このヨーク11の内部の回転軸からほ
ぼ等しい距離の位置に、N極側磁極とS極側磁極とがそ
れぞれ前記N極側スラグ12とS極側スラグ13の内部
に位置するように複数の柱状の界磁用永久磁石14,1
5を配置したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はHB形ステッピングモー
タの回転子に係り、特に回転軸からほぼ等しい距離のヨ
ークの内部に、複数の柱状の界磁用永久磁石を同一磁性
の磁極がヨークの同一端面に面するように配置し、磁束
が磁極同士の反発によりヨークの外周面を通過して出入
し、固定子との相互作用により回転子を回転駆動するよ
うにしたHB形ステッピングモータの回転子に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にHB形ステッピングモータの回転
子は、両端面がそれぞれN極とS極とに着磁された円筒
形の界磁用永久磁石を有し、この円筒形の界磁用永久磁
石の両側にヨークのN極側スラグとS極側スラグとを配
設している。
【0003】図6は従来のHB形ステッピングモータの
回転軸方向の断面を示している。HB形ステッピングモ
ータ21は回転自在に支承された回転軸22と、回転軸
22の外周に固定された回転子23とを有している。回
転子23はN極側スラグ24とS極側スラグ25とから
なるヨーク26を有し、前記N極側スラグ24とS極側
スラグ25との間に円筒形の界磁用永久磁石27を有し
ている。回転子23の外周には、コイル28と固定子鉄
心29とからなる固定子30が配置されている。界磁用
永久磁石27の磁束は図中に示すように、界磁用永久磁
石27のN極側磁極から出てN極側スラグ24の外周面
を通過し、固定子鉄心29の内部を通り、S極側スラグ
25の外周面を通過してS極側磁極に達する。回転子2
3は前記の磁束と励磁された固定子30との相互作用に
より回転駆動される。
【0004】図7は図6のC−C方向の断面を示し、図
8は図6のD−D方向の断面を示している。界磁用永久
磁石27の磁束は、図7に示すように、界磁用永久磁石
27のN極側磁極から放射状に出てN極側スラグ24の
外周面を通過する。この磁束は固定子鉄心29を通過し
て図8に示すように収束しつつ界磁用永久磁石27のS
極側磁極に達する。この結果、ヨーク26のN極側スラ
グ24の外周面はN極の磁性を帯び、S極側スラグ25
の外周面はS極の磁性を帯びる。このような磁性を帯び
る回転子23に対してコイル28に電流を流し、たとえ
ば図7および図8に示すように固定子の磁極を励磁する
と、回転子23の外周面の磁性と固定子の磁極の磁性と
の相互作用により、回転子23は図中に示す方向Rに回
転する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のHB形ステッピングモータの回転子は、その界磁用
永久磁石が円筒形の形状を有しているので製造が困難で
あった。すなわち、この界磁用永久磁石を形成するため
に、円柱状に形成した永久磁石をさらに切削加工によっ
て円筒状に成形し、永久磁石の製造工程が複雑であっ
た。または圧縮成形によって永久磁石を円筒形に形成す
る場合は、圧縮力の作用方向と着磁する磁場の方向が平
行であるため、形成される界磁用永久磁石の磁気性能が
悪いという問題があった。
【0006】また上記構造の従来のHB形ステッピング
モータの回転子は1つのヨークに装着される界磁用永久
磁石の量が必然的に多くなり、効率が悪いという問題が
あった。
【0007】そこで本発明の目的は、少量の界磁用永久
磁石によって円筒形の界磁用永久磁石と同等の磁気性能
を実現し、かつ、製造が簡単なHB形ステッピングモー
タの回転子を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のHB形ステッピングモータの回転子は回転
軸の外周面にけい素鋼板を多数積層したN極側スラグと
S極側スラグとからなる円筒状のヨークを少なくとも1
つ嵌装し、回転軸からほぼ等しい距離のヨークの内部
に、N極側磁極とS極側磁極とがそれぞれ前記N極側ス
ラグとS極側スラグの内部に位置するよう複数の柱状の
界磁用永久磁石を配置したことを特徴とするものであ
る。
【0009】
【作用】本発明のHB形ステッピングモータの回転子
は、回転軸からほぼ等しい距離のヨークの内部に、N極
側磁極とS極側磁極とがそれぞれ前記N極側スラグとS
極側スラグの内部に位置するよう複数の柱状の界磁用永
久磁石を配置したので、磁極同士の反発により、磁束が
ヨークの外周面を通過して固定子と交叉し、固定子との
相互作用により回転子を回転駆動する。上記構造によ
り、必要な界磁用永久磁石の量を減少し、かつ、従来の
円筒形の界磁用永久磁石と同等の磁気性能を発揮するこ
とが出来る。この場合磁気性能に優れた鋳造熱間加工型
希土類ボロン系磁石を使用すれば、界磁用永久磁石の磁
気性能はさらに向上し、必要な界磁用永久磁石の量はさ
らに減少する。
【0010】また上記界磁用永久磁石は柱状に形成され
ているので、界磁用永久磁石の成形が極めて容易とな
る。特に圧縮成形によって界磁用永久磁石を延板状に形
成する場合、圧縮力の方向と着磁する方向とは互いに直
角を成すことにより、磁性体の粒子が圧縮力によって着
磁方向に整列され、良好な磁気性能の界磁用永久磁石を
得ることができる。
【0011】上記のように成形が容易であり、かつ、磁
気性能が優れた界磁要永久磁石を得ることができるの
で、全体として製造が簡単なHB形ステッピングモータ
の回転子を得ることができる。
【0012】
【実施例】以下に本発明の一実施例について添付の図面
を参照して説明する。図1はHB形ステッピングモータ
の回転軸方向の断面を示している。HB形ステッピング
モータ1は回転する磁界を発生する固定子2と、固定子
2の内側に配置され、固定子2の回転磁界との相互作用
によって回転する回転子3とを有している。回転子3は
回転軸4によって貫通され、回転軸4と一体に回転する
ように構成されている。回転軸4の両端はボールベアリ
ング5,6を介してブラケット7,8によって回転自在
に支承されている。このブラケット7,8はボールベア
リング5,6を保持すると共に、固定子2の両端面にそ
れぞれ固定されている。固定子2は電流によって磁束を
発生するコイル9と、コイル9を保持して、磁束の磁路
を形成する固定子鉄心10とから構成されている。一
方、回転子3は多数のけい素鋼板を積層したヨーク11
を有し、このヨーク11は回転軸4上に直列的に嵌装さ
れたN極側スラグ12とS極側スラグ13とから構成さ
れている。回転軸4から等しい距離のヨーク11の内部
の位置には、熱間加工によって延板状に形成された鋳造
熱間加工型希土類ボロン系磁石からなる一対の界磁用永
久磁石14,15が対向して設けられている。この界磁
用永久磁石14,15のN極側磁極とS極側磁極はヨー
ク11のN極側スラグ12とS極側スラグ13の内部に
それぞれ配置されている。同一スラグの内部に同一磁性
の磁極が配置されているので、界磁用永久磁石14,1
5の磁極同士は互いに反発する。このことにより、界磁
用永久磁石14,15のN極側磁極を出た磁束は、図中
に示すように、ヨーク11のN極側スラグ12の外周面
を通過して固定子2の固定子鉄心10の内部を通り、ヨ
ーク11のS極側スラグ13の外周面を通過して界磁用
永久磁石14,15のS極側磁極に達する。
【0013】図2は図1におけるA−A方向から見たH
B形ステッピングモータ1の断面を示し、図3は図1に
おけるB−B方向から見たHB形ステッピングモータ1
の断面を示している。図2において、界磁用永久磁石1
4,15の磁束はN極同士の反発により、図中に示すよ
うに偏向され、この結果、ヨーク11のN極側スラグ1
2の外周面はN極の磁性を帯びる。これらの磁束は固定
子鉄心10の内部を通り、図3に示すようにヨーク11
のS極側スラグ13の外周面を通過して界磁用永久磁石
14,15のS極側磁極に達する。この結果、S極側ス
ラグ13の外周面はS極の磁性を帯びる。固定子鉄心1
0は内周面に内方に突出した4つの磁極16,17,1
8,19を有しており、これらの磁極16,17,1
8,19はそれぞれの基部にコイル9を有している。こ
のコイル9に電流を流すことにより、磁極16,17,
18,19は電流の方向によりN極とS極とにそれぞれ
励磁される。N極側スラグ12およびS極側スラグ13
の外周面と磁極16,17,18,19の先端部とには
等ピッチの小歯が刻設されており、小歯の先端部が特に
強く磁性を帯びるように構成されている。さらにN極側
スラグ12の小歯とS極側スラグ13の小歯とは互いに
半ピッチずれて回転軸4に固定されている。回転子3を
回転駆動するには、磁極16,17をN極に励磁し、磁
極18,19をS極にそれぞれ励磁する。N極側スラグ
12は、図2に示すように、小歯の相対位置により磁極
16,18から方向Rに回転駆動する力を受ける。一
方、S極側スラグ13は、同様に図3に示すように、磁
極16,18から方向Rに回転駆動する力を受ける。回
転子3は上記のような回転駆動する力を受けることによ
り、R方向に1/4ピッチ回転して停止する。
【0014】図4および図5は、回転子3が図2および
図3に示す位置から方向Rに1/4ピッチ回転した状態
と、この回転子3を連続して回転駆動する場合の磁極お
よび磁束の状態を示している。回転子3をさらに回転駆
動するには、固定子鉄心の磁極17,18をN極に励磁
し、磁極19,16をS極にそれぞれ励磁する。N極側
スラグ12は、図4に示すように、小歯の相対位置によ
り磁極17,19から方向Rに回転駆動する力を受け
る。一方、S極側スラグ13は、図5に示すように、同
様に磁極17,19から方向Rに回転駆動する力を受け
る。このことにより、回転子3は再びR方向に1/4ピ
ッチ回転して停止する。回転子を連続して回転駆動する
場合は、上記のように磁極16,17,18,19の励
磁状態を次々とずらすことにより、回転子3は1/4ピ
ッチずつ連続して回転する。
【0015】上記の説明から明らかなように本実施例に
よれば、一対の延板状の界磁用永久磁石14,15をそ
れぞれのN極側磁極がヨーク11のN極側スラグ12の
内部の対向位置に位置し、S極側磁極がS極側スラグ1
2の内部の対向位置に位置するように配置することによ
り、磁極同士の反発によってN極側スラグ12の外周面
をN極の磁性に帯磁させ、S極側スラグ13の外周面を
S極の磁性に帯磁させることができる。すなわち、本実
施例の回転子3は従来の円筒形永久磁石を用いたHB形
ステッピングモータの回転子と比較して少量の界磁用永
久磁石によって従来の回転子と同様の磁気性能を得るこ
とができるのである。また界磁用永久磁石14,15は
簡単な延板状に形成されているので、生産性が高く、回
転子3全体の製造を容易なものにすることができる。さ
らに、界磁用永久磁石14,15を圧縮成形によって形
成する場合は、着磁する方向と圧縮力の方向とが直交し
ており、圧縮力によって磁性体の粒子が着磁する方向に
整列するので、磁気性能が高い界磁用永久磁石を得るこ
とができる。界磁用永久磁石の磁気性能を高くすること
によって効率の良いHB形ステッピングモータを得るこ
とができる。
【0016】上記のHB形ステッピングモータの回転子
の実施例においては、一対の界磁用永久磁石を用いた回
転子を用いて説明したが、界磁用永久磁石の数は一対に
限られることなく、3つ以上の永久磁石を同心円上に等
しい間隔をおいて配置しても良い。また界磁用永久磁石
は延板状の他に、任意の断面形状を有する柱状の永久磁
石であって良い。さらに界磁用永久磁石の材質は希土類
ボロン系に限られることなく、任意の材質の永久磁石を
用いて良い。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のHB形ステッピングモータの回転子は、回転軸からほ
ぼ等しい距離のヨークの内部に、N極側磁極とS極側磁
極とがそれぞれヨークのN極側スラグとS極側スラグと
の内部に位置するよう複数の柱状の界磁用永久磁石を配
置したので、磁極同士の反発により、磁束がヨークの外
周面を通過して固定子と交叉し、固定子との相互作用に
より回転子を回転駆動する。このことにより、少量の界
磁用永久磁石によって必要な磁気性能を発揮するHB形
ステッピングモータの回転子を得ることが出来る。界磁
用永久磁石として磁気性能に優れた鋳造熱間加工型希土
類ボロン系磁石を用いた場合、界磁用永久磁石の必要量
をさらに減少することができる。また上記界磁用永久磁
石は簡単な柱状に形状されているので、界磁用永久磁石
の成形が極めて容易となり、かつ、良好な磁気性能の界
磁用永久磁石を得ることができる。良好な磁気性能の界
磁用永久磁石を容易に成形することができることによ
り、全体として製造が簡単なHB形ステッピングモータ
の回転子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回転子を有するHB形ステッピングモ
ータの回転軸方向の断面図。
【図2】図1の線A−Aに沿って切断して示した本発明
の回転子を有するHB形ステッピングモータの断面図。
【図3】図1の線B−Bに沿って切断して示した本発明
の回転子を有するHB形ステッピングモータの断面図。
【図4】回転子が図2の位置より小歯の1/4ピッチ回
転した本発明の回転子を有するHB形ステッピングモー
タの断面図。
【図5】回転子が図3の位置より小歯の1/4ピッチ回
転した本発明の回転子を有するHB形ステッピングモー
タの断面図。
【図6】従来の回転子を有するHB形ステッピングモー
タの回転軸方向の断面図。
【図7】図6の線C−Cに沿って切断して示した従来の
の回転子を有するHB形ステッピングモータの断面図。
【図8】図6の線D−Dに沿って切断して示した従来の
の回転子を有するHB形ステッピングモータの断面図。
【符号の説明】
1 HB形ステッピングモータ 3 回転子 4 回転軸 11 ヨーク 12 N極側スラグ 13 S極側スラグ 14 界磁用永久磁石 15 界磁用永久磁石

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】HB形ステッピングモータの回転軸の外周
    面にけい素鋼板を多数積層したN極側スラグとS極側ス
    ラグとからなる円筒状のヨークを少なくとも1つ嵌装
    し、回転軸からほぼ等しい距離のヨークの内部に、N極
    側磁極とS極側磁極とがそれぞれ前記N極側スラグとS
    極側スラグの内部に位置するように複数の柱状の界磁用
    永久磁石を配置したことを特徴とするHB形ステッピン
    グモータの回転子。
  2. 【請求項2】前記柱状の界磁用永久磁石は、横断面がほ
    ぼ矩形の延板状に形成されていることを特徴とする請求
    項1記載のHB形ステッピングモータの回転子。
  3. 【請求項3】前記界磁用永久磁石は、鋳造熱間加工型希
    土類ボロン系磁石からなることを特徴とする請求項1記
    載のHB形ステッピングモータの回転子。
JP3021142A 1991-02-14 1991-02-14 Hb形ステッピングモータの回転子 Pending JPH05199727A (ja)

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JP3021142A JPH05199727A (ja) 1991-02-14 1991-02-14 Hb形ステッピングモータの回転子

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102904403A (zh) * 2011-07-29 2013-01-30 信浓绢糸株式会社 混合型步进电动机
JP2013031340A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Shinano Kenshi Co Ltd ハイブリッド型ステッピングモータ
WO2023139818A1 (ja) * 2022-01-24 2023-07-27 義章 宮里 発電装置、および、発電システム

Cited By (4)

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