JPH06178527A - ステッピングモータ - Google Patents
ステッピングモータInfo
- Publication number
- JPH06178527A JPH06178527A JP32962392A JP32962392A JPH06178527A JP H06178527 A JPH06178527 A JP H06178527A JP 32962392 A JP32962392 A JP 32962392A JP 32962392 A JP32962392 A JP 32962392A JP H06178527 A JPH06178527 A JP H06178527A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- motor
- stepping motor
- 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.)
- Pending
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】モータのディテントトルクを均一化させ、ロー
タをスムーズに回転することによりモータの振動を低減
し、ロータの脈動を抑制すること。 【構成】貫通２極に着磁されたロータと、電気角が９０
度異なる位相をもつ２つのコイルとロータ軸と直交し、
かつマグネットと交差する平面に一体的に設けられた４
極歯のステータとからなることを特徴とする。
タをスムーズに回転することによりモータの振動を低減
し、ロータの脈動を抑制すること。 【構成】貫通２極に着磁されたロータと、電気角が９０
度異なる位相をもつ２つのコイルとロータ軸と直交し、
かつマグネットと交差する平面に一体的に設けられた４
極歯のステータとからなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロータが正転及び逆転
することができる永久磁石を備えたステッピングモータ
に関する。
することができる永久磁石を備えたステッピングモータ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術として、例えば第１の公知例
として特公平２−２３８２に示される様に、モータのス
テータヨークとロータとのエアギャップを作意的に不均
一にし、ロータの回転を安定させるものが提案されてい
た。又、第２の公知例としては、特開昭５８−８３５７
４に示される様に、モータのステータヨークをロータの
軸長さ方向に隙間を設け配置する構造が提案されてい
た。第１の公知例では、ステータヨークとロータとのエ
アギャップを作意的に不均一にしたエアギャップを安定
して得ることが必要であり、ステータヨーク及びロータ
の相対位置出しが重要な管理項目である。又、第２の公
知例においてもステータヨークが２体構造であり、ステ
ータヨークとロータのエアギャップを安定して得るため
にステータヨークとロータの相対位置出しをすることが
重要な管理項目である。
として特公平２−２３８２に示される様に、モータのス
テータヨークとロータとのエアギャップを作意的に不均
一にし、ロータの回転を安定させるものが提案されてい
た。又、第２の公知例としては、特開昭５８−８３５７
４に示される様に、モータのステータヨークをロータの
軸長さ方向に隙間を設け配置する構造が提案されてい
た。第１の公知例では、ステータヨークとロータとのエ
アギャップを作意的に不均一にしたエアギャップを安定
して得ることが必要であり、ステータヨーク及びロータ
の相対位置出しが重要な管理項目である。又、第２の公
知例においてもステータヨークが２体構造であり、ステ
ータヨークとロータのエアギャップを安定して得るため
にステータヨークとロータの相対位置出しをすることが
重要な管理項目である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の公知例において
上述した様に、第１の公知例ではステータヨークとロー
タのエアギャップを一定に確保するために、ステータヨ
ークとロータの相対位置を十分に管理する必要がある
が、第１の公知例ではステータヨークの内周が真円でな
くロータとのエアギャップを不均一にすることにより、
ロータが回転方向を誤ることなく正確に回転するような
構成を提案している。ここで、ステータヨークに形成さ
れたステータヨーク内周の形状は、ステッピングモータ
が本来備えているディテントトルクをある程度大きく
し、回転方向を決定できる様に構成したものと同じ意味
あいをもつ。又、第２の公知例においては、２体のステ
ータヨーク相互の位置関係が微妙にずれた場合や、ステ
ータヨークとロータ相互の位置関係が微妙にずれた場合
にはディテントトルクが安定して発生せず、ロータが１
回転する間のディテントトルクの大きさに大きな差を生
ずる要因となっていた。
上述した様に、第１の公知例ではステータヨークとロー
タのエアギャップを一定に確保するために、ステータヨ
ークとロータの相対位置を十分に管理する必要がある
が、第１の公知例ではステータヨークの内周が真円でな
くロータとのエアギャップを不均一にすることにより、
ロータが回転方向を誤ることなく正確に回転するような
構成を提案している。ここで、ステータヨークに形成さ
れたステータヨーク内周の形状は、ステッピングモータ
が本来備えているディテントトルクをある程度大きく
し、回転方向を決定できる様に構成したものと同じ意味
あいをもつ。又、第２の公知例においては、２体のステ
ータヨーク相互の位置関係が微妙にずれた場合や、ステ
ータヨークとロータ相互の位置関係が微妙にずれた場合
にはディテントトルクが安定して発生せず、ロータが１
回転する間のディテントトルクの大きさに大きな差を生
ずる要因となっていた。
【０００４】ステッピングモータを駆動する場合、ステ
ッピングモータ特有の駆動による振動（ダンピング）が
大きい時にモータの出力軸が振動する場合があるが、モ
ータのディテントトルクが大きかったり、ディテントト
ルクの大きさに差がある場合にも、モータの出力軸が安
定して回転せず脈動する様な現象や、更には共振点にお
いて出力軸が回転方向に大きく振動する場合が発生する
ことさえある。特にモータをなめらかに駆動しようと、
例えばマイクロステップ駆動により駆動しても上述の様
に駆動や振動が発生するといった課題が発生していた。
ッピングモータ特有の駆動による振動（ダンピング）が
大きい時にモータの出力軸が振動する場合があるが、モ
ータのディテントトルクが大きかったり、ディテントト
ルクの大きさに差がある場合にも、モータの出力軸が安
定して回転せず脈動する様な現象や、更には共振点にお
いて出力軸が回転方向に大きく振動する場合が発生する
ことさえある。特にモータをなめらかに駆動しようと、
例えばマイクロステップ駆動により駆動しても上述の様
に駆動や振動が発生するといった課題が発生していた。
【０００５】そこで本発明の目的は、上述の様な不具合
を解決するためのもので、モータを駆動したときの振動
やロータの脈動を低減したモータを提供することにあ
る。
を解決するためのもので、モータを駆動したときの振動
やロータの脈動を低減したモータを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで本発明において
は、電気角が９０度異なる位相をもつ２つのコイルと、
貫通２極に着磁されたマグネットを備えたロータとロー
タ軸を直交し、かつマグネットと交差する平面に一体的
に設けられた４極歯のステータを円筒形磁石の外周に微
小にエアギャップを介して配置したことを特徴とする。
は、電気角が９０度異なる位相をもつ２つのコイルと、
貫通２極に着磁されたマグネットを備えたロータとロー
タ軸を直交し、かつマグネットと交差する平面に一体的
に設けられた４極歯のステータを円筒形磁石の外周に微
小にエアギャップを介して配置したことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明の実施例を示すステッピング
モータの平面図である。
モータの平面図である。
【０００８】図２は、本発明の実施例（図１）のステッ
ピングモータのＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
ピングモータのＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【０００９】４極歯を有するステータ１には、略十字状
に配された凸部１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄがあり、各々の
凸１部１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄ間を機械的に連結する凹
部１ｅ・１ｆ・１ｇ・１ｈによりステータ１は平面状に
一体的に構成される。ステータ１にコイル２及び３によ
り生ずる磁力を伝達する磁心４及び５は、各々ステータ
１の凸部１ａ・１ｃ及び１ｂ・１ｄとステータ１の両端
面１ｉ及び１ｊにおいて磁気的に接続され、ステータの
内周部１ｋに複数の磁極を生ずることが可能に構成され
る。ステータ１の内周部１ｋと微小エアギャップを介し
て配されたロータ６は、ロータ６の直径方向に２極に貫
通して着磁されたマグネット７とマグネット７を軸受８
の回りに回転自在に支持するシャフト９とからなり、コ
イル２及び３の励磁の切り替えにより正転、或は反転を
繰り返すことが可能となる。
に配された凸部１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄがあり、各々の
凸１部１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄ間を機械的に連結する凹
部１ｅ・１ｆ・１ｇ・１ｈによりステータ１は平面状に
一体的に構成される。ステータ１にコイル２及び３によ
り生ずる磁力を伝達する磁心４及び５は、各々ステータ
１の凸部１ａ・１ｃ及び１ｂ・１ｄとステータ１の両端
面１ｉ及び１ｊにおいて磁気的に接続され、ステータの
内周部１ｋに複数の磁極を生ずることが可能に構成され
る。ステータ１の内周部１ｋと微小エアギャップを介し
て配されたロータ６は、ロータ６の直径方向に２極に貫
通して着磁されたマグネット７とマグネット７を軸受８
の回りに回転自在に支持するシャフト９とからなり、コ
イル２及び３の励磁の切り替えにより正転、或は反転を
繰り返すことが可能となる。
【００１０】ステータ１の凹部１ｅ・１ｆ・１ｇ・１ｈ
は、機械的な連結がされるだけの強度を有すればよく、
ロータ６とステータの内周部１ｋ間のエアギャップと比
較して可能な限り小さな形状であることがモータのトル
ク性能の向上、及びロータ６の回転のスムーズ性を良く
することに寄与する。
は、機械的な連結がされるだけの強度を有すればよく、
ロータ６とステータの内周部１ｋ間のエアギャップと比
較して可能な限り小さな形状であることがモータのトル
ク性能の向上、及びロータ６の回転のスムーズ性を良く
することに寄与する。
【００１１】図３は、本発明の実施例のステッピングモ
ータのロータの回転する様子を示す模式図である。ここ
で、直線の矢印はステータにより発生する磁力線を模式
的に表現したものである。
ータのロータの回転する様子を示す模式図である。ここ
で、直線の矢印はステータにより発生する磁力線を模式
的に表現したものである。
【００１２】コイル２及び３を１−２相励磁で励磁する
場合を例にとりロータ６の回転する様子を説明する。コ
イル２に通電し、磁心４を介してステータ１の凸部１ａ
及び１ｃのステータ１の内周部１ｋに生ずる極性は、凸
部１ａ側がＳ極，凸部１ｃ側がＮ極とするとロータ６の
磁極Ｎ極は凸部１ａ側のＮ極に対向し、又、ロータ６の
磁極Ｓ極は凸部１ｃ側のＳ極と対向しようとし、図１
（ア）の状態で安定して静止する。この状態のままコイ
ル３に通電し、磁心５を介してステータ１の凸部１ｂ及
び１ｃのステータ１の内周部１ｋに生ずる極性は、凸部
１ｂ側がＳ極凸部１ｄ側がＮ極とするとロータ６は時計
方向に回転しようとし、図１（イ）の状態で安定して静
止する。この状態でコイル２の通電を切ると、コイル３
のみの通電状態となりロータ６は更に時計方向に回転し
ようとし、図１（ウ）の状態で静止する。更に、コイル
２及び３に通電する電流の向きもかえながら通電を断続
的に繰り返すと、図１（エ）→（オ）→（カ）→（キ）
→（ク）→（ア）・・・・の如く、ロータ６は時計方向
に回転を続ける。又、ロータ６を反時計方向に回転させ
る場合は、コイル２及び３に通電する電流の切り替えを
変更すれば可能となることは説明するまでもない。
場合を例にとりロータ６の回転する様子を説明する。コ
イル２に通電し、磁心４を介してステータ１の凸部１ａ
及び１ｃのステータ１の内周部１ｋに生ずる極性は、凸
部１ａ側がＳ極，凸部１ｃ側がＮ極とするとロータ６の
磁極Ｎ極は凸部１ａ側のＮ極に対向し、又、ロータ６の
磁極Ｓ極は凸部１ｃ側のＳ極と対向しようとし、図１
（ア）の状態で安定して静止する。この状態のままコイ
ル３に通電し、磁心５を介してステータ１の凸部１ｂ及
び１ｃのステータ１の内周部１ｋに生ずる極性は、凸部
１ｂ側がＳ極凸部１ｄ側がＮ極とするとロータ６は時計
方向に回転しようとし、図１（イ）の状態で安定して静
止する。この状態でコイル２の通電を切ると、コイル３
のみの通電状態となりロータ６は更に時計方向に回転し
ようとし、図１（ウ）の状態で静止する。更に、コイル
２及び３に通電する電流の向きもかえながら通電を断続
的に繰り返すと、図１（エ）→（オ）→（カ）→（キ）
→（ク）→（ア）・・・・の如く、ロータ６は時計方向
に回転を続ける。又、ロータ６を反時計方向に回転させ
る場合は、コイル２及び３に通電する電流の切り替えを
変更すれば可能となることは説明するまでもない。
【００１３】ここで、ロータ６を４５度づつ回転せず、
更に微小角度づつ回転することが必要な場合には、例え
ばマイクロステップ駆動をする等の駆動方法をとればよ
く、又、ロータ６を９０度づつ回転したいときには２相
励磁、又は１相励磁にて駆動すればよい。
更に微小角度づつ回転することが必要な場合には、例え
ばマイクロステップ駆動をする等の駆動方法をとればよ
く、又、ロータ６を９０度づつ回転したいときには２相
励磁、又は１相励磁にて駆動すればよい。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、請求項１及び２の構成
としたので、次の様な大きな効果を有する。
としたので、次の様な大きな効果を有する。
【００１５】（１）２つのコイルにより発生する磁束が
ロータ部においてバランスよくロータに作用するので、
ロータを駆動したときに発生するトルクが安定して得ら
れ、ロータの振動や騒音が抑えられ、本モータが使用さ
れた機器における共振等の不具合が発生することがなく
なる。
ロータ部においてバランスよくロータに作用するので、
ロータを駆動したときに発生するトルクが安定して得ら
れ、ロータの振動や騒音が抑えられ、本モータが使用さ
れた機器における共振等の不具合が発生することがなく
なる。
【００１６】（２）ステータの内周の磁極歯形状をディ
テントトルクの小さな形状に設定したので、ディテント
トルクによるロータの回転時の振動や微動が抑えられ、
ロータシャフトのスムーズな連続回転が得られる。
テントトルクの小さな形状に設定したので、ディテント
トルクによるロータの回転時の振動や微動が抑えられ、
ロータシャフトのスムーズな連続回転が得られる。
【図１】本発明の実施例を示すステッピングモータの平
面図。
面図。
【図２】本発明の実施例を示すステッピングモータの図
１のＡ−Ａ’断面を示す断面図。
１のＡ−Ａ’断面を示す断面図。
【図３】本発明のステッピングモータのロータの回転す
る様子を示す模式図。
る様子を示す模式図。
１ ステータ １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 凸部 １ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ 凹部 １ｉ，１ｊ 端面 １ｋ 内周部 ２，３ コイル ４，５ 磁心 ６ ロータ ７ マグネット ８ 軸受 ９ シャフト
Claims (2)
- 【請求項１】 電気角が９０度異なる位相をもつ２つの
コイルと、貫通２極に着磁されたマグネットを備えたロ
ータと、ロータ軸と直交しかつマグネットと交差する平
面に一体的に設けられた４極歯のステータをマグネット
の外周に微小エアギャップを介して配置したことを特徴
とするステッピングモータ。 - 【請求項２】 ４極歯を有するステータの各々隣接しな
い２極間を磁気的に連結する２個の磁心が、一体的に構
成されたステータの両端２面に接続されたことを特徴と
する請求項１記載のステッピングモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32962392A JPH06178527A (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32962392A JPH06178527A (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | ステッピングモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06178527A true JPH06178527A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18223428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32962392A Pending JPH06178527A (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | ステッピングモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06178527A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0769841A2 (de) * | 1995-10-20 | 1997-04-23 | VDO Adolf Schindling AG | Elektromotor und Messwerk, insbesondere für Anzeigeinstrumente in Kraftfahrzeugen |
-
1992
- 1992-12-09 JP JP32962392A patent/JPH06178527A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0769841A2 (de) * | 1995-10-20 | 1997-04-23 | VDO Adolf Schindling AG | Elektromotor und Messwerk, insbesondere für Anzeigeinstrumente in Kraftfahrzeugen |
| EP0769841A3 (de) * | 1995-10-20 | 1997-09-03 | Vdo Schindling | Elektromotor und Messwerk, insbesondere für Anzeigeinstrumente in Kraftfahrzeugen |
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