JPH078128B2

JPH078128B2 - パルスモ−タ

Info

Publication number: JPH078128B2
Application number: JP22096986A
Authority: JP
Inventors: 正孝太田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1986-09-20
Filing date: 1986-09-20
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPS6377367A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、回転軸と直角の１つの方向の寸法が小さい
４相のハイブリッド形のパルスモータに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第５図（ａ），（ｂ）は従来の４相のハイブリッド形の
パルスモータの例を示す縦断面図とＡ−Ａ線による断面
図である。これらの図で、パルスモータはロータ５と、
ステータ10とを有し、ロータ５は回転軸４と、ロータ鉄
心2-1,2-2と、永久磁石１とを有している。各ロータ鉄
心2-1,2-2はそれぞれ歯３を有し、これらのロータ鉄心2
-1,2-2は永久磁石１を介して回転軸４の長手方向に配列
して固定されている。

ステータ10は、ステータ鉄心６が複数個の磁極７を有
し、これらの磁極７にはそれぞれロータ鉄心2-1,2-2の
歯３と若干異なるピッチ（後述する）の歯８を有し、さ
らに、コイル９を巻装している。

また、11はベアリング、12はハウジングである。

この動作は周知であるので以下に簡単に述べる。

第６図は第５図の動作説明のための展開モデル図であっ
て、永久磁石１のＳ極側を主として示している。ローマ
数字I,II,IIIおよびIVは相番号を示す。磁極７の歯８の
ピッチは歯３のピッチに対し、順次1/4ずつずれて配置
されている。

なお、相番号II,IVに対応する磁極７には説明を簡単に
するためにコイル９の図示は省略している。

いま、第６図の状態で相番号Ｉと相番号IIIの磁極７の
コイル９に図示の方向に電流が流れると、歯８は図のよ
うな極性に磁化される。そのため、ロータ鉄心2-2の歯
３とステータ10の歯８の間には図のように実線で示した
永久磁石１による磁束と、点線で示したコイル９による
磁束とが流れる。その結果、磁束が多くなる相番号Ｉの
歯８の部分で吸引力が発生しロータ５は右側に1/4ピッ
チ動く。すると、いま電流が流れなかった相番号IIのコ
イル９を持つ歯８は、ロータ５の歯３に対し、動作する
前の相番号Ｉの歯８と同じ位置関係になり、前回と同じ
動作を行うことができる。これを繰り返すと常にどれか
１つの相番号の歯８とロータ５の歯３間で吸引力が作用
し、ロータ５は一方向へ回転を続けることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明した構造では、パルスモータの直径を小さくす
るにはロータ５の径を小さくすることを必要とし、その
結果、トルクの低下をきたすため小径化は困難であっ
た。また、回転軸４の軸方向について本体の寸法を小さ
くする、いわゆる薄形化は比較的容易で、トルクの低下
も小形化に見合った程度であるので、このような製品は
比較的多く市販されている。しかし、このタイプは回転
軸４は歯車などを取り付けるため、ある程度の長さを必
要とするため、回転軸４の長さが本体の厚み方向と同じ
である従来のパルスモータでは小形化はさほど期待でき
ないという問題点があった。

この発明の目的は、回転軸と直角な１つの方向の寸法を
小さくすることによって従来なかった形態と寸法のパル
スモータを提供し、各種機器の小形化，薄形化に寄与す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかるパルスモータは、ロータ５とステータ
10とを有し、ロータ５は、回転軸４と、この回転軸４の長手方向に順
次配列された４つのロータ鉄心2-1,2-2,2-3,2-4とを有
し、これらのロータ鉄心2-1,2-2,2-3,2-4がそれぞれ歯
３を有し、ステータ10は、ステータ鉄心6A,6Bがそれぞれコイル９
を巻装し、ロータ５を有する回転軸４に対し対称に配置
され、各ステータ鉄心6A,6Bは、鉄心部材6-1A,6-2A;6-1B,6-2B
と永久磁石1A,1Bとを有し、各鉄心部材6-1A,6-2A;6-1B,
6-2Bが各永久磁石1A,1Bを介して結合され、各鉄心部材6-1A,6-2A;6-1B,6-2Bは、それぞれ歯８を有
する磁極7-1A,7-2A;7-3A,7-4A;7-1B,7-2B;7-3B,7-4Bを
有し、ロータ５とステータ10とは、ロータ鉄心2-1,2-2,2-3,2-
4の歯３と磁極7-1A,7-2A;7-3A,7-4A;7-1B,7-2B;7-3B,7-
4Bの歯８が同一ピッチに形成され、かつロータ鉄心2-1,
2-2,2-3,2-4の歯３と磁極7-1A,7-2A;7-3A,7-4A;7-1B,7-
2B;7-3B,7-4Bの歯８との対向関係が相対的に順次1/4ピ
ッチずつずれて配置されているものである。

〔作用〕

この発明においては、ロータ５の回転軸４の長手方向に
順次設けられたロータ鉄心2-1,2-2,2-3,2-4が、所定順
序でステータ10の各磁極7-1A,7-2A;7-3A,7-4A;7-1B,7-2
B;7-3B,7-4Bに吸引され、全体として連続した回転が得
られる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図
（ａ），（ｂ）はその平面略図と、その側断面図であ
る。なお、第５図と同一符号は同一部分を示す。

これらの図において、パルスモータはロータ５とステー
タ10とからなり、ロータ５は、回転軸４と、この回転軸
４の長手方向に順次配列された４つのロータ鉄心2-1,2-
2,2-3,2-4とを有している。そして、これらのロータ鉄
心2-1,2-2,2-3,2-4にはそれぞれ歯３が形成されてい
る。

また、ステータ10は、ステータ鉄心6A,6Bが一対となっ
てロータ５の左側Ａと右側Ｂとに配置されている。ステ
ータ鉄心6A,6Bはそれぞれコイル９を巻装し、ロータ５
を有する回転軸４に対し対称に配置されている。

また、各ステータ鉄心6A,6Bは、鉄心部材6-1A,6-2A;6-1
B,6-2Bと永久磁石1A,1Bとを有し、鉄心部材6-1Aと6-2A
は永久磁石1Aを介して、また鉄心部材6-1Bと6-2Bは永久
磁石1Bを介してそれぞれ結合され、各鉄心部材6-1A,6-2
A;6-1B,6-2Bは、それぞれ歯８を有する磁極7-1A,7-2A;7
-3A,7-4A;7-1B,7-2B;7-3B,7-4Bが設けられている。ロー
タ５とステータ10とは、ロータ鉄心2-1,2-2,2-3,2-4の
歯３と、磁極7-1A,7-2A;7-3A,7-4A;7-1B,7-2B;7-3B,7-4
Bの歯８とが同一ピッチに形成され、かつ歯３と歯８と
の対向関係が相対的に順次1/4ピッチずつずれて配置さ
れている。

なお、第１図，第２図ともハウジングは省略してある。

次に、この動作を第３図を参照して説明する。

第３図は第１図，第２図の実施例に示すパルスモータの
動作説明のための展開モデル図を示す。

第３図ではロータ鉄心2-1,2-2,2-3,2-4に関し、それぞ
れ歯３は２個のみを示し、それに対向する歯８も２個の
みを示してある。そして、各ロータ鉄心2-1,2-2,2-3,2-
4は第１図に示されるように回転軸４の長手方向に順次
配設されているか、第３図では同一平面上に示してあ
る。ローマ数字が相番号を示すことは第６図と同様であ
る。以下、ロータ鉄心を総称するときは２、磁極を総称
するときは７を用いる。

第３図の状態において、相番号がＩとIIのコイル９に図
示の方向の電流が流れると、ロータ鉄心２の歯３は図示
の極性に磁化される。そして、ロータ鉄心２の歯３と磁
極７の歯８の間に永久磁石1A,1Bとコイル９による磁束
がそれぞれ実線と点線で示したように流れる。

その結果、第６図で説明したと同じように、相番号Ｉの
ロータ鉄心２の歯３と磁極７の歯８の間で吸引力により
駆動トルクを発生し、ロータ５は歯３のピッチ1/4回転
する。次からは相番号がIIとIII,IIIとIV,IVとI,IとII,
・・・の順に繰り返し駆動すればロータ５は回転を続け
ることができる。以上は２相励磁の場合であるが、１相
励磁ならばI,II,III,IV,I,・・・の順に駆動すればよ
い。

また、以上の実施例では、永久磁石1A,1Bの磁束はロー
タ５の中を軸方向に流れるが、第４図に示す他の実施例
のように、半径方向に流れるように構成することもでき
る。ただし、この場合は、各ロータ鉄心２間を非磁性材
料のスペーサ13で分離する必要がある。

なお、上記実施例では、ロータ鉄心2-1,2-2,2-3,2-4の
歯３を順次ずらせる構成としたが、これとは逆にロータ
鉄心2-1,2-2,2-3,2-4の歯３を同一位相とし、ステータ1
0の各磁極7-1A,7-2A;7-3A,7-4A;7-1B,7-2B;7-3B,7-4Bの
歯８の方をずらせてもよい。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、ロータ５とステータ10
とを有し、ロータ５は、回転軸４と、この回転軸４の長
手方向に順次配列された４つのロータ鉄心2-1,2-2,2-3,
2-4とを有し、これらのロータ鉄心2-1,2-2,2-3,2-4がそ
れぞれ歯３を有し、ステータ10は、ステータ鉄心6A,6Bがそれぞれコイル９
を巻装し、ロータ５を有する回転軸４に対し対称に配置
され、各ステータ鉄心6A,6Bは、鉄心部材6-1A,6-2A;6-1B,6-2B
と永久磁石1A,1Bとを有し、各鉄心部材6-1A,6-2A;6-1B,
6-2Bが各永久磁石1A,1Bを介して結合され、各鉄心部材6-1A,6-2A;6-1B,6-2Bは、それぞれ歯８を有
する磁極7-1A,7-2A;7-3A,7-4A;7-1B,7-2B;7-3B,7-4Bを
有し、ロータ５とステータ10とは、ロータ鉄心2-1,2-2,2-3,2-
4の歯３と磁極7-1A,7-2A;7-3A,7-4A;7-1B,7-2B;7-3B,7-
4Bの歯８とが同一ピッチに形成され、かつロータ鉄心2-
1,2-2,2-3,2-4の歯３と磁極7-1A,7-2A;7-3A,7-4A;7-1B,
7-2B;7-3B,7-4Bの歯８との対向関係が相対的に順次1/4
ピッチずつずれて配置された構成をとったので、薄形に
構成することができ、機器の小形化に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図
（ａ），（ｂ）はその平面略図と側断面図、第３図は第
１図，第２図の実施例の動作説明のための展開モデル
図、第４図はこの発明の他の実施例を示す平面略図、第
５図（ａ），（ｂ）は従来の４相のハイブリッド形のパ
ルスモータの縦断面図とＡ−Ａ線による断面図、第６図
は、第５図の動作説明のための展開モデル図である。図中、1A,1Bは永久磁石、2-1,2-2,2-3,2-4はロータ鉄
心、3,8は歯、４は回転軸、５はロータ、6A,6Bはステー
タ鉄心、6-1A,6-2A;6-1B,6-2Bは鉄心部材、7-1A,7-2A;7
-3A,7-4A;7-1B,7-2B;7-3B,7-4Bは磁極、９はコイル、10
はステータ、11はベアリングである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロータ（５）と、ステータ（10）とを有す
るパルスモータであって、ロータ（５）は、回転軸（４）と、この回転軸（４）の
長手方向に順次配列された４つのロータ鉄心（2-1,2-2,
2-3,2-4）とを有し、これらのロータ鉄心（2-1,2-2,2-
3,2-4）がそれぞれ歯（３）を有し、ステータ（10）は、ステータ鉄心（6A,6B）がそれぞれ
コイル（９）を巻装し、ロータ（５）を有する回転軸
（４）に対し対称に配置され、各ステータ鉄心（6A,6B）は、鉄心部材（6-1A,6-2A;6-1
B,6-2B）と永久磁石（1A,1B）とを有し、各鉄心部材（6
-1A,6-2A;6-1B,6-2B）が各永久磁石（1A,1B）を介して
結合され、各鉄心部材（6-1A,6-2A;6-1B,6-2B）は、それぞれ歯
（８）を有する磁極（7-1A,7-2A;7-3A,7-4A;7-1B,7-2B;
7-3B,7-4B）を有し、ロータ（５）とステータ（10）とは、ロータ鉄心（2-1,
2-2,2-3,2-4）の歯（３）と磁極（7-1A,7-2A;7-3A,7-4
A;7-1B,7-2B;7-3B,7-4B）の歯（８）とが同一ピッチに
形成され、かつロータ鉄心（2-1,2-2,2-3,2-4）の歯
（３）と磁極（7-1A,7-2A;7-3A,7-4A;7-1B,7-2B;7-3B,7
-4B）の歯（８）との対向関係が相対的に順次1/4ピッチ
ずつずれて配置されているパルスモータ。