JPH0732580B2 - アキシヤルギヤツプ・パルスモ−タ - Google Patents
アキシヤルギヤツプ・パルスモ−タInfo
- Publication number
- JPH0732580B2 JPH0732580B2 JP61233028A JP23302886A JPH0732580B2 JP H0732580 B2 JPH0732580 B2 JP H0732580B2 JP 61233028 A JP61233028 A JP 61233028A JP 23302886 A JP23302886 A JP 23302886A JP H0732580 B2 JPH0732580 B2 JP H0732580B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- pulse motor
- magnetic poles
- axial gap
- rotor
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばプロッピー・ディスクや産業用ロボッ
トの旋回軸の駆動等高精度な位置決めを行なう、薄形高
出力のアキシャル・ギャップ方式パルスモータに関す
る。
トの旋回軸の駆動等高精度な位置決めを行なう、薄形高
出力のアキシャル・ギャップ方式パルスモータに関す
る。
（従来の技術） 従来アキシャル・ギャップ方式パルスモータとして、た
とえば特開昭60−156257号（発明の名称・ステップモー
タ）等が提案されている。
とえば特開昭60−156257号（発明の名称・ステップモー
タ）等が提案されている。
これは薄型化したステップモータで、円板状本体の一則
にその本体の回転軸線を中心とする一円周上においてそ
の回転軸線に平行な方向に突出してロータ歯が一体に形
成されたロータコアを設け、そのロータコアのロータ歯
と前記回転軸線に平行な方向において対向するようにス
テータ磁極が一体に突出形成されたステータコアを具
え、そのステータコアに設けられ前記ロータ歯とステー
タ磁極との間に一定の間隔を置いて前記ロータコアを回
転可能に支承する軸受を持ち、前記ステータコアの各磁
極に巻き付けられた駆動コイル群を有するステップモー
タである。
にその本体の回転軸線を中心とする一円周上においてそ
の回転軸線に平行な方向に突出してロータ歯が一体に形
成されたロータコアを設け、そのロータコアのロータ歯
と前記回転軸線に平行な方向において対向するようにス
テータ磁極が一体に突出形成されたステータコアを具
え、そのステータコアに設けられ前記ロータ歯とステー
タ磁極との間に一定の間隔を置いて前記ロータコアを回
転可能に支承する軸受を持ち、前記ステータコアの各磁
極に巻き付けられた駆動コイル群を有するステップモー
タである。
（発明が解決しようとする問題点） しかるにこのような従来例では、ステータコアがソリッ
ド構造にしかできないため、多相高周波駆動すると鉄損
が増大し、効率が低く、つまり磁束の利用効率が低く磁
石の使用量が多くなり、また高速での出力トルクが小さ
く、形態がコンパクトになり難かった。
ド構造にしかできないため、多相高周波駆動すると鉄損
が増大し、効率が低く、つまり磁束の利用効率が低く磁
石の使用量が多くなり、また高速での出力トルクが小さ
く、形態がコンパクトになり難かった。
ここにおいて本発明は、従来例の難点を克服し、コンパ
クトで高分解能，高出力，低コストのアキシャルギャッ
プ方式のパルスモータを提供することを、目的とする。
クトで高分解能，高出力，低コストのアキシャルギャッ
プ方式のパルスモータを提供することを、目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、 アキシャル方向にロータとステータを配したパルスモー
タにおいて、 軸方向に配した円筒状ハウジングの反負荷側端部に巻線
用スロットを打ち抜いた強磁性体よりなるステータの巻
線スロットコイルを集中巻きし、偶数個のステータ磁極
を形成し、ステータの上縁部に薄い永久磁石片を多数極
性が交互に変るように等ピッチで貼布し、アキシャル方
向にステータ磁極となしたステータ磁極を永久磁石片の
２倍の間隔を隙間をもって円周上に配し、この永久磁石
の極対ピッチと同一もしくはわずかに異なるピッチで歯
切りもしくはスロット抜きしたロータ磁極を、等ピッチ
で、多数外周円上に配したディスク状ロータを前記ステ
ータとアキシャル方向に空隙をもって配し、このロータ
の内径側を前記ハウジングの内径に嵌合された軸受によ
り支承される出力軸の反負荷側端部に固着し、前記集中
巻きしたコイルで各相をなし、各相を交替に励磁するこ
とによりロータを駆動するようにしたアキシャルギャッ
プ・パルスモータである。
タにおいて、 軸方向に配した円筒状ハウジングの反負荷側端部に巻線
用スロットを打ち抜いた強磁性体よりなるステータの巻
線スロットコイルを集中巻きし、偶数個のステータ磁極
を形成し、ステータの上縁部に薄い永久磁石片を多数極
性が交互に変るように等ピッチで貼布し、アキシャル方
向にステータ磁極となしたステータ磁極を永久磁石片の
２倍の間隔を隙間をもって円周上に配し、この永久磁石
の極対ピッチと同一もしくはわずかに異なるピッチで歯
切りもしくはスロット抜きしたロータ磁極を、等ピッチ
で、多数外周円上に配したディスク状ロータを前記ステ
ータとアキシャル方向に空隙をもって配し、このロータ
の内径側を前記ハウジングの内径に嵌合された軸受によ
り支承される出力軸の反負荷側端部に固着し、前記集中
巻きしたコイルで各相をなし、各相を交替に励磁するこ
とによりロータを駆動するようにしたアキシャルギャッ
プ・パルスモータである。
（作 用） プラシレスでスロットのある従来形のモータのステータ
を適用し軸方向空隙形にし、 ステータに併設した界磁用のフラット形状の永久磁石と
多相励磁コイルの相乗磁束効果による高出力と高い分解
能となり、自起動周波数も２層のものの2.5倍となり、
脱調もしにくい。
を適用し軸方向空隙形にし、 ステータに併設した界磁用のフラット形状の永久磁石と
多相励磁コイルの相乗磁束効果による高出力と高い分解
能となり、自起動周波数も２層のものの2.5倍となり、
脱調もしにくい。
（実施例） 本発明の一実施例における構成を表わす回転軸より上部
半分の側断面図，一部を切り欠いた平面図を第１図
（ａ），（ｂ）に示す。
半分の側断面図，一部を切り欠いた平面図を第１図
（ａ），（ｂ）に示す。
第２図は駆動用励磁コイルの結線図である。
この実施態様は例えば５相のパルスモータを表わすが、
多相であれば同様である。
多相であれば同様である。
ハウジング１の内径に嵌合された軸受２は回転軸３を回
転支持する。軸３の一端は負荷を連絡する出力軸端で、
その反対側端部にはディスク外周に等ピッチで歯切りさ
れた歯５を有するロータ４を、固着してある。
転支持する。軸３の一端は負荷を連絡する出力軸端で、
その反対側端部にはディスク外周に等ピッチで歯切りさ
れた歯５を有するロータ４を、固着してある。
ロータ４の歯５と軸方向に対抗して、その対抗面に歯の
ピッチPTと等しいピッチで、極対をなす薄板状永久磁石
６を貼布したステータ磁極７を配してある。
ピッチPTと等しいピッチで、極対をなす薄板状永久磁石
６を貼布したステータ磁極７を配してある。
このステータ磁極７は相数の対極をなすように、集中巻
のコイル８を挿入するスロット溝とその残部で突極とな
るようにし、強磁性体の薄板を多数積層し盆状に絞って
形成してある。勿論、ソリッド状に形成しても良い、ス
テータ磁極７のスロット溝には半径方向に集中巻したコ
イル８を装着してある。また、内径側はハウジング１に
固着し固定子を形成するようにしてある。
のコイル８を挿入するスロット溝とその残部で突極とな
るようにし、強磁性体の薄板を多数積層し盆状に絞って
形成してある。勿論、ソリッド状に形成しても良い、ス
テータ磁極７のスロット溝には半径方向に集中巻したコ
イル８を装着してある。また、内径側はハウジング１に
固着し固定子を形成するようにしてある。
コイル８の各相の結線は第２図に示すごとく、１と
１′,2と２′，……５と５′を直列に接続し〔すなわ
ち、巻線ｉとｉ′は同極直列接続してｉ相とする、ｉ＝
１〜５〕を各相を交替励磁して行くと、PM形（Permanen
t Magnet Type）と同様なメカニズムでロータ４が回転
し、軸３を駆動する。なお、この実施例では、 各磁極に貼付した永久磁石の極対数NS＝４ 相数NP＝５ ロータ歯数NT＝50としたものを図示してあるが、 NSとNTとNPの関係が PC＝PP〔（NP±１）/NP〕 PT＝PP NT＝〔NS＋（NP±１）/NP〕×２×NP±２……（１） 但し、 PCはスロット開口部幅、 PPは永久磁石極対ピッチ、 PTは歯ピッチ、を満足する構成としてあれば、同じ働き
をする。
１′,2と２′，……５と５′を直列に接続し〔すなわ
ち、巻線ｉとｉ′は同極直列接続してｉ相とする、ｉ＝
１〜５〕を各相を交替励磁して行くと、PM形（Permanen
t Magnet Type）と同様なメカニズムでロータ４が回転
し、軸３を駆動する。なお、この実施例では、 各磁極に貼付した永久磁石の極対数NS＝４ 相数NP＝５ ロータ歯数NT＝50としたものを図示してあるが、 NSとNTとNPの関係が PC＝PP〔（NP±１）/NP〕 PT＝PP NT＝〔NS＋（NP±１）/NP〕×２×NP±２……（１） 但し、 PCはスロット開口部幅、 PPは永久磁石極対ピッチ、 PTは歯ピッチ、を満足する構成としてあれば、同じ働き
をする。
また、ステータ磁極７を突極P1,P2,P3,…の間隔、すな
わち電機子磁極のスロット開口部幅PCは〔（NP±１）/N
P〕×PPかつPPは永久磁石の極対ピッチとしてあり、PT
＝PPとし、全周にわたり歯５と永久磁石６の極が対応す
るようにしてある。
わち電機子磁極のスロット開口部幅PCは〔（NP±１）/N
P〕×PPかつPPは永久磁石の極対ピッチとしてあり、PT
＝PPとし、全周にわたり歯５と永久磁石６の極が対応す
るようにしてある。
従って、隣接する電機子磁極間の相差は電気角で±360/
NPになる。
NPになる。
第３図は本発明の他の実施例の構成を表わし、（ｃ）は
回転軸より下半分の側断面図，（ａ）はそのＡ−Ａ矢視
図，（ｂ）はＢ−Ｂ矢視図である。
回転軸より下半分の側断面図，（ａ）はそのＡ−Ａ矢視
図，（ｂ）はＢ−Ｂ矢視図である。
この他の実施例は２相の場合を示す。
ステータ磁極７を強磁性薄板を渦巻状に折り曲げ積層
し、基底部９にコイル８を巻いてある。
し、基底部９にコイル８を巻いてある。
外輪部11に薄板永久磁石片６を貼付し、内輪部12は積層
薄板のまま、ロータ４と空隙をもって対向させてある。
薄板のまま、ロータ４と空隙をもって対向させてある。
なお、ロータ４の外輪部11に対向する部分には全周に互
り、永久磁石片の極対ピッチと同一のピッチでスリット
10を設け、残部で前記歯５と同一の働きをするロータ磁
極を形成するようにしてある。
り、永久磁石片の極対ピッチと同一のピッチでスリット
10を設け、残部で前記歯５と同一の働きをするロータ磁
極を形成するようにしてある。
第３図は２層を示してあるが、多相の場合はステータ磁
極対を相数対だ配設すれば良いし、また、効率は良くな
いが、磁極部をソリッド状にし、打抜き成形すれば製造
上作り易くなる。
極対を相数対だ配設すれば良いし、また、効率は良くな
いが、磁極部をソリッド状にし、打抜き成形すれば製造
上作り易くなる。
さらに、本発明の別の実施例として次の手段が考えられ
る。
る。
PT≠PP PP＝２π／（NT±２） PT＝２π/NT にする。
すなわち、永久磁石６の極対ピッチPPをロータ歯ピッチ
PTに等しくしないで、２π／（NT±２）に選ぶヴァーニ
アピッチに形成しても良い。
PTに等しくしないで、２π／（NT±２）に選ぶヴァーニ
アピッチに形成しても良い。
かくして本発明によれば、上記のような構成は、 ステータ磁束を薄い強磁性体板を積層してあるので、
高周波電源で駆動する場合、鉄損が少ない、 ロータ歯を薄くできるのでイナーシャが小さくなり、
パワーレートが大きくなり、サーボ性に優れる、 外周部で、ステータとロータの磁極対を形成するよう
にしてあるから、極対数が多くとれ分解能が向上する、 多相化し易い構造なので、自起動周波数が高い、 巻線が簡略で自動巻線ができるようにしてあるから、
製造コストが安くなる、等から、高性能，高分解能でコ
ンパクトな低コストのサーボモータの製造が可能であ
る。
高周波電源で駆動する場合、鉄損が少ない、 ロータ歯を薄くできるのでイナーシャが小さくなり、
パワーレートが大きくなり、サーボ性に優れる、 外周部で、ステータとロータの磁極対を形成するよう
にしてあるから、極対数が多くとれ分解能が向上する、 多相化し易い構造なので、自起動周波数が高い、 巻線が簡略で自動巻線ができるようにしてあるから、
製造コストが安くなる、等から、高性能，高分解能でコ
ンパクトな低コストのサーボモータの製造が可能であ
る。
第１図は本発明の一実施例の上半分側断面図，一部を切
り欠いた正面図、第２図は励磁コイルの結線図、第３図
は本発明の他の実施例の構成図である。 １……ハウジング ２……軸受 ３……軸 ４……ロータ ５……歯 ６……永久磁石 ７……ステータ ８……コイル ９……基底部 10……スリット 11……外輪部 12……内輪部。
り欠いた正面図、第２図は励磁コイルの結線図、第３図
は本発明の他の実施例の構成図である。 １……ハウジング ２……軸受 ３……軸 ４……ロータ ５……歯 ６……永久磁石 ７……ステータ ８……コイル ９……基底部 10……スリット 11……外輪部 12……内輪部。
Claims (7)
- 【請求項１】アキシャル方向にロータとステータを配し
たパルスモータにおいて、 巻線用スロットを打ち抜いた強磁性体よりなる偶数個の
ステータ磁極にコイルを集中巻し、さらにステータの外
周部空隙対向面に薄い永久磁石片を極性が交互に変るよ
うに等ピッチで貼布したステータと、 前記薄い永久磁石片と空隙をもって対向させて、外周部
に永久磁石片幅の２倍の間隔をもって永久磁石の極対ピ
ッチと同一のピッチで細幅磁極を形成したディスク状ロ
ータと、 より成ることを特徴とするアキシャルギャップ・パルス
モータ。 - 【請求項２】前記ステータ磁極が強磁性体薄板を積層し
盆状に絞って形成した 特許請求の範囲第１項記載のアキシャルギャップ・パル
スモータ。 - 【請求項３】前記ステータ磁極が、強磁性体薄板を渦巻
状に折り曲げ積層し、基底部にコイルを集中巻きし磁極
を形成したものを偶数対軸対象に配した特許請求の範囲
第１項記載のアキシャルギャップ・パルスモータ。 - 【請求項４】前記ディスク状ロータの磁極が歯切りされ
ている 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項に記
載のアキシャルギャップ・パルスモータ。 - 【請求項５】前記ディスク状ロータの磁極がスリット抜
きされている 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項に記
載のアキシャルギャップ・パルスモータ。 - 【請求項６】前記ロータの磁極のピッチをステータの永
久磁石片の極対ピッチとわずかに異ならせバーニャ形と
した 特許請求の範囲第４項あるいは第５項記載のアキシャル
ギャップ・パルスモータ。 - 【請求項７】前記集中巻コイルをステータ対極同志を直
列に結線し多相とした 特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかの項に記
載のアキシャルギャップ・パルスモータ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61233028A JPH0732580B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | アキシヤルギヤツプ・パルスモ−タ |
| DE8686117467T DE3680656D1 (de) | 1986-01-09 | 1986-12-16 | Schrittmotor. |
| EP86117467A EP0230605B1 (en) | 1986-01-09 | 1986-12-16 | Stepping motor |
| US06/942,461 US4745312A (en) | 1986-01-09 | 1986-12-16 | Stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61233028A JPH0732580B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | アキシヤルギヤツプ・パルスモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389048A JPS6389048A (ja) | 1988-04-20 |
| JPH0732580B2 true JPH0732580B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=16948672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61233028A Expired - Lifetime JPH0732580B2 (ja) | 1986-01-09 | 1986-09-30 | アキシヤルギヤツプ・パルスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732580B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH083191Y2 (ja) * | 1989-02-17 | 1996-01-29 | 株式会社安川電機 | キャンドモータ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60200756A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-11 | Brother Ind Ltd | ステツプモ−タ |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61233028A patent/JPH0732580B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6389048A (ja) | 1988-04-20 |
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