JPH0720364B2 - ステツプモ−タ - Google Patents

ステツプモ−タ

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JPH0720364B2
JPH0720364B2 JP61293339A JP29333986A JPH0720364B2 JP H0720364 B2 JPH0720364 B2 JP H0720364B2 JP 61293339 A JP61293339 A JP 61293339A JP 29333986 A JP29333986 A JP 29333986A JP H0720364 B2 JPH0720364 B2 JP H0720364B2
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rotor
stator
pole teeth
collars
magnetic
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Johnson Electric Switzerland AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • H02K37/10Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
    • H02K37/12Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、2つの別々に励磁可能な固定子部分であつ
て、その各々は、外周縁部に交番する極性の磁極歯を有
する上記2つの固定子部分と、同2つの固定子部分の半
径方向の外部の磁極歯と内部の磁極歯との間に配置され
た環状もしくは円筒形状の永久磁石の回転子とを有する
ステツプモータもしくはパルスモータに関する。
[従来の技術] このようなモータは、スイス国特許明細書第426,012号
により公知である。この公知のモータは、寸法の異なる
2つの基本的に異なつた固定子部分を有するため、製造
コストが比較的高くなる。その他の点では、コンデンサ
を介してどの固定子部分に移相電流が供給されるかとい
うことには関係なく、あらゆる使用条件下において、同
一の動作特性、特に同一の起動特性を示すことは困難で
ある。
[発明が解決しようとする問題点] モータの完全に対称的な構成により、製作の容易化のみ
でなく、特性の改善をも実現することが本発明の目的で
ある。
[問題点を解決するための手段] この問題を解決するために、本発明によるステツプモー
タは、T字形回転子もしくはベル形回転子の半径方向に
磁化された永久磁石のカラーが、回転子の両側に配置さ
れた2つの固定子の部分の半径方向に交互にくいちがい
配置にされた磁極歯の間に配置されることにより、回転
子の各カラーが半径方向の有効な極磁の磁界内に置かれ
るようにされた対称的な構成を有する。
以下添附図面を参照しつつ、本発明のいくつかの実施例
について説明する。
[実施例] 第1図に図示の本発明の第1の実施例のステツプモータ
は、例えば、アルミニユームや合成樹脂材料等の不良導
磁性もしくは非導磁性の材料より成る円筒状ケーシング
1を有する。同じような構成の対称的に配置された2つ
の固定子部分がこのケーシング1内に挿入され、回転子
軸12の軸線方向に互いに所定の間隔を保つように、きつ
ちりと嵌装されている。各固定子部分は、外部磁極歯5
を有する外側デイスク4と、内部磁極歯7を有する内側
デイスク6とを含む。各固定子部分のデイスク4,6のお
のおのは、軟鉄製の管8の上にプレス嵌めされている。
管8のおのおのは、公知の方法で電子回路から交番電流
又はパルス電流を供給することができるコイル9の内側
を通つてのびている。その電流の供給は、時計方向又は
反時計方向にモータを駆動するために、コンデンサを介
し、あるいは電子回路により適切に移相させて行うこと
ができる。ケーシング1内の両固定子部分2,3の磁極歯
は、電気的移相に対応するように、デイスク4,6のそれ
ぞれ外周縁部に沿って交互にくいちがい配置にされてい
る。外側デイスク4の外部磁極歯5は、ケーシング1の
内側に形成された溝10の内側と係合している。このよう
にして、固定子部分は、その他の構成手段を用いること
なく、ケーシング1の中で正しい位置に設置される。
ベアリング11が両固定子部分2,3の内側に設置され、回
転子軸12はこれらのベアリング11の中に支持される。回
転子軸12は、その上に固定され回転子支持部を形成する
デイスク14のハブ13と、デイスク14の外周縁部において
回転子軸方向に対称的にのびた2つのカラー15とを有す
る回転子を担持する。そのため、回転子の軸線を含む断
面は、図示のように逆向き対向T字形状を有する。回転
子のカラー15は、内外の磁極歯5及び7の間に位置する
ので、固定子よりの磁束は回転子のカラー15を半径方向
に横切ることになる。回転子は、例えば磁化可能なプラ
スチツク等の磁化可能な材料を用いて一体として構成さ
れており、そのカラー15は、永久磁化された磁種を有す
る。この材料は、好ましくは、カラー15の領域内におい
て半径方向の異方性を割し、永久磁化磁極は半径方向に
磁化することができる。
上述の構成により、2組の同一の固定子部分2及び3を
使用することができ、かつ、回転子の2つのカラー15は
半径方向に簡単に磁化することができる点において、合
理的、かつ、簡単な構成が可能になるばかりでなく、特
に有利な特性を有するモータが得られる。回転子のカラ
ー15を横切る半径方向の磁束と、回転子のカラー15の比
較的大きい直径とにより、大きな出力トルクが得られ
る。回転子の有効トルク発生部分と固定子空隙部分との
直径が大きいことはまた、例えば、百個の磁極のような
比較的に多数の磁極を有するモータの製作を可能にす
る。比較的小さい厚みの材料を、トルクや電力の損失を
生じないで使用することができる。
第2図は、対応する構成部分には第1図と同じ参照符号
を付した他の実施例を示す。第2図の実施例と第1の実
施例との間の本質的な違いは、後者における軟鉄製の管
8の替りに、前者は焼結鉄製の2つのブツシング16を用
いており、それは、同時に、回転子軸12に対するベアリ
ング・ブツシングとして使用されることである。デイス
ク4,6は、これらの2つのブツシング16の上にそれぞれ
プレス嵌めされている。また、回転子のハブ13′は、第
1図におけるハブ13よりも軸方向の長さが短い。
第3図は、本発明のもう一つの実施例を示し、第2図と
同様に、対応する構成部分には第1図と同じ参照番号を
付してある。この実施例と第1図の実施例との間の主な
相違点は、第3図の実施例における各固定子部分2,3
は、焼結鉄より成りC字型断面の内部磁極リング17と、
L字形断面の外部デイスク4とを備えていることであ
る。デイスク4は、磁極リング17の内側の管状部分の外
縁の肩部上にプレス嵌めされている。この構成によれ
ば、固定子部分2,3は、ただ2つの鉄製部品のみによつ
て構成されることにより、構成が簡単化される。
第4図は、上述の他の実施例とは本質的に異なる1つの
実施例を示す。モータのハウジングは、深絞りのケーシ
ング21を含み、ケーシング21のフランジ22は、平らなハ
ウジング壁部分23と結合されている。ベアリング・ブツ
シング24がハウジング壁部分23に固定されており、それ
により回転子軸12を支持する。回転子軸12の上には、例
えば磁化可能なプラスチツク等の永久磁化可能な材料を
用いて一体として構成された回転子25が載置されてい
る。回転子25は、外部軸方向カラー27とともに内部軸方
向カラー26を備えており、その軸線を含む断面の形状
は、第1図より第3図までに図示の実施例における断面
形状とは異なっている。内部及び外部軸方向カラー26及
び27は、それぞれ後述する固定子部分28及び29の内側及
び外側の磁極リングの交番する極性の磁極歯に対向する
ように、その対向面内に、交番する極性で半径方向に磁
化された永久磁化磁極を有する。外部固定子部分28と内
部固定子部分29とは互いに直接に結合され、その中の外
部固定子部分28はハウジング壁部分23に結合されてい
る。それらの両固定子部分28及び29は、回転子25のそれ
ぞれ内部及び外部軸方向カラー26及び27の間の空間内
で、ハウジング壁部分23から突き出ている。固定子部分
28及び29のそれぞれの内部から外部に向かって示された
コイル9、コイルシエル、及び磁極リングは、すべて、
例えば接着剤等によつて、互いに直接に結合されてお
り、また、最外部の磁極リングはコイルシエルの上に接
着剤等により接着されており、それによりコイルユニツ
ト全体が自己保持されるように構成されている。固定子
部分28,29は、それぞれ、交互に反対の極性の磁極歯を
有する内側及び外側の磁極リングを有し、それらの磁極
リングのおのおのは、回転子25の内部及び外部軸方向カ
ラー26及び27の一方に対向するように配置されている。
上記の構成も、また、合理的に製作可能であり、かつ、
特に大きいトルクを発生する、簡単な構成のモータを与
える。
第5図は、第4図の実施例のハウジング壁部分23に対応
したハウジング壁部分23を有する別の実施例を示してい
る。そして対応する構成部分には同一の参照番号を付し
てある。第5図の実施例においては、ベアリング・ブツ
シング24′がハウジング壁部分23に固定されている。固
定子部分2,3は、ケーシング21とハウジング23とのそれ
ぞれの内壁上に固定されている。各固定子部分2,3の深
絞りによつて製作された磁極リング4′,6′は、それぞ
れ外側端部に、第1及び2図の実施例と同様に、半径方
向に磁化された永久磁化磁極を有する回転子の外部軸方
向カラー15に対向する、それぞれ交互に反対の極性を有
する外部磁極歯5及び内部磁極歯7を有するとともに、
各磁極リング4′は、その内側端部に内部磁極歯5′を
有し、内部磁極歯5′の各々は、回転子の永久磁化磁極
を有する内部軸方向カラー15′に対向している。固定子
部分2,3のおのおのの磁極リング4′,6′は、コイルシ
エル及びコイルを介して、所定の対向位置におかれるよ
うに互いに結合されている。第5図に示された回転子
は、回転子のデイスク14と一体に形成されたハブ30を有
する。この場合、回転子の外部軸方向カラー15の永久磁
化部分は、デイスク14と結合されたスリーブの形状を有
する。このスリーブは、デイスク14に対し、接着材を用
いて接着するか、あるいは他の適切な結合手段により結
合される。
上述の実施例以外の本発明の変形実施例も具現可能であ
る。例えば、回転子のデイスク14は、充実した完全体で
はなく、貫通穴を設けたり、あるいはスポークを持たせ
ることができる。また、スポークの数は、モータの磁極
の数と所定の関係を持たせることもできる。また、回転
子のデイスク14を永久磁化可能材料で構成するときは、
モータの磁極に対応してそれを磁化し、更に、各固定子
部分の内側デイスク6と磁極リング17,6′とは、それぞ
れモータの磁極に対応して分割した構成とすることによ
り、回転子のデイスク14に対し追加されたトルクを与え
ることができる。第5図の実施例においては、各固定子
部分の磁極リング4′のそれぞれを、かみ合わせのため
のへこみを設ける構成を用いて固定する代わりに、ケー
シング21とハウジング23とのそれぞれの内壁上に異なつ
た直径の部分を設けて、その部分とそれぞれの磁極リン
グ4′の対向壁面部分との係合によつて固定することも
できる。また、第4図の実施例の構成を、他のいずれか
の実施例の構成と組み合わせることも可能である。その
構成例としては、固定子部分が回転子の外部軸方向カラ
ーを包囲するようにして、回転子の外部軸方向カラーを
通る半径方向の磁束流を生じさせ、また、第4図におい
て、固定子部分は内側の磁極歯を備えた構成にすること
もできる。また、両固定子部分の磁極歯を、電気的移相
に対応して、周縁方向に互いに変移させて配置するよう
にしないで、その代わりに、回転子の両カラー15の永久
磁化磁極を、電気的移相に対応して、周縁方向に変移さ
せることもできる。このような構成は、第1図より第3
図までに図示したように、固定子部分の外部磁極歯5が
ケーシング1の内側の溝10の中において位置決めされる
場合には、構成の簡単化のために有効である。両固定子
部の磁極歯が周縁方向において互いに変移して配置され
ている場合には、ケーシング1の内側の位置決め用溝10
は省略することができ、そのときは、両固定子部分は、
例えば、締まりばめによつて、ケーシング1の中に固定
しなければならない。図面を簡単にするために、コイル
9の接続用のより線は図示しなかつた。それらの接続用
より線は、固定子の溝やハウジングの凹所内に配置する
ことができる。回転子にスポークを持たせた場合には、
その形状をS字形にすることにより、張力に対して調和
させたり、あるいはそれを回避したりすることができ
る。
[発明の効果] 以上説明した本発明によるステツプモータの構成におい
ては、回転子は、半径方向に磁化された永久磁化磁極を
有し軸方向にのびているカラーを有し、2つの固定子の
おのおのは、モータのそれぞれのカラーの内部及び外部
に配置された磁極歯を有する。この構成によれば、回転
子の半径方向に磁化された永久磁化磁極を通る半径方向
の磁束流を生じ、それにより大きいトルクと高い効率と
が得られる。モータの構造は簡単である。比較的薄い材
料を使用することができる。固定子及び回転子の有効磁
極が外側に配置されているために、比較的多数の磁極を
設けることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1の実施例のステツプモータの軸
方向断面図である。 第2図から第5図までは、それぞれ、本発明の第2から
第5までの実施例のステツプモータの片側の軸方向断面
図である。 [符号の説明] 1……円筒状ケーシング、 2,3,28,29……固定子部分、 4,6,14……デイスク、 5,5′,7……磁極歯、 8……管、 9……コイル、 10……溝、 11……ベアリング、 12……回転子軸、 13,30……ハブ、 15,15′,26,27……カラー、 16……ブツシング、 17,4′,6′……磁極リング、 21……ケーシング、 22……ケーシング21のフランジ、 23……ハウジング壁部分、 24,24′……ベアリング・ブツシング、 25……回転子、 26,27……それぞれ内部及び外部軸方向カラー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステップモータであって、 回転子軸と、 前記回転子軸と同心に、かつ、軸心方向に並んで配置さ
    れており、実質的に同一の構成を有する2組の別々に励
    磁可能な固定子部分であって、該固定子部分のおのおの
    は、その内部に前記回転子軸と同心に配置され、2つの
    固定されたディスク状もしくはリング状磁性支持部材の
    間に挟持された励磁コイルを有し、かつ、前記2つの磁
    性支持部材の外周縁部は、互いに異なる極性を有し、半
    径方向に間隔をおき、かつ、くいちがい配置にされた外
    部及び内部の磁極歯を備えており、該外部及び内部の磁
    極歯は前記励磁コイルによって励磁されるように構成さ
    れた前記2組の固定子部分と、 前記回転子軸に対し同心に固定され、永久磁化可能な材
    料より成る1つの回転子であって、前記2組の固定子部
    分の間を半径方向に延びている支持部と、該支持部の外
    周端部より前記2組の固定子部分のそれぞれの前記外部
    及び内部の磁極歯の間を軸線方向に互いに反対方向に延
    びる2つのカラーとを有し、前記2つのカラーは、それ
    ぞれ、前記2組の固定子部分の外部及び内部の磁極歯の
    それぞれと対向するように配置され、かつ、半径方向に
    磁化された多数の永久磁化磁極を有する前記回転子とを
    包含しており、それにより、前記2つのカラーの直径
    と、前記2つのカラーを半径方向に通過する磁束の量と
    を増加させるように構成されたステップモータ。
JP61293339A 1985-12-10 1986-12-09 ステツプモ−タ Expired - Lifetime JPH0720364B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH05268/85-8 1985-12-10
CH5268/85A CH671660A5 (ja) 1985-12-10 1985-12-10

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JPS62189967A JPS62189967A (ja) 1987-08-19
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ID=4290749

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