JPH0956137A

JPH0956137A - ハイブリッド型ステップモータ

Info

Publication number: JPH0956137A
Application number: JP20887995A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Sugiura; 恒雄杉浦
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 1995-08-16
Filing date: 1995-08-16
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の構成では、ステータヨークの各歯に巻
回されたコイルがステータケースの内側に任意し、か
つ、各歯にコイル巻きを行うため、コイル巻は極めて困
難であった。【解決手段】本発明によるハイブリッド型ステップモ
ータは、固定軸(1)に設けられた１対のステータヨーク
(9,10)の外周にコイル(22,23)を巻回、又は、ステータ
ヨーク(6,6A)の内周にコイル(22,23)を設けていること
により、コイル(22,23)の形成が容易で従来よりも大幅
な実装密度の向上及びコストダウンができる構成であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド型ス
テップモータに関し、特に、コイルの巻回及び装着を容
易化し、コイル実装密度を向上させて高効率で安価な構
成を得るための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種のハイブリ
ッド型ステップモータとしては、図７で示されるよう
に、ケーシング４の両端に設けられた１対の軸受２，３
には回転軸１が回転自在に設けられている。このステー
タケース４の内面４ａには全体形状が輪状をなしステー
タコイル５を有するステータヨーク６が設けられ、この
ステータヨーク６の内面には複数のステータ歯７が円周
状に所定間隔で形成されている。前記各軸受２，３間に
はマグネット板８を介して互いに軸方向に並設した輪状
の第１、第２ロータヨーク９，１０が一体状に設けられ
ており、この各ロータヨーク９，１０の周面には複数の
ロータ歯９ａ，１０ａが形成されていると共に、各ロー
タヨーク９，１０は互いに異なる極性にて構成されてい
る。従って、ステータコイル５に図示しない駆動回路を
介して駆動パルスを供給することによりロータヨーク
９，１０のステップ回転を得ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のハイブリッド型
ステップモータは、以上のように構成されていたため、
次のような課題が存在していた。すなわち、前述のよう
なマグネット板を各ロータヨークで挟持した構成のハイ
ブリッド構造のステップモータの場合、ステータヨーク
の各歯に巻回されたステータコイルがケーシングの内側
に位置しているため、各歯に対するコイル巻が難しく、
また、コイル巻きの密度を向上させることが困難であっ
た。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、コイルの巻回及び装着を容
易化し、コイル実装密度を向上させて高効率で安価なハ
イブリッド型ステップモータを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるハイブリッ
ド型ステップモータは、固定軸に互いに離間して設けら
れた１対の軸受と、前記各軸受を介して回転自在に設け
られたロータケースと、前記ロータケースの内面に設け
られ複数のロータ歯を有する輪状ロータヨークと、前記
固定軸にマグネット板を介して軸方向に並設された第
１、第２ステータヨークと、前記各ステータヨークの外
周に形成された複数のステータ歯と、前記各ステータヨ
ークの軸方向における中央位置でかつ外周位置に形成さ
れた第１、第２コイル受溝と、前記各コイル受溝に設け
られた第１、第２コイルとを備え、前記各ステータヨー
クは互いに異なる極性を有する構成である。

【０００６】本発明によるハイブリッド型ステップモー
タは、ケーシングの両端に設けられた１対の軸受と、前
記各軸受を介して回転自在に設けられた回転軸と、前記
ケーシングの内面の軸方向に輪状マグネット板を介して
並設された第１、第２輪状ステータヨークと、前記各輪
状ステータヨークの内面に形成された複数のステータ歯
と、前記各ステータヨークの軸方向における中央位置で
かつ内周位置に形成された第１、第２コイル受溝と、前
記各コイル受溝に設けられた第１、第２コイルと、前記
回転軸に設けられ前記各ステータヨークに対応して位置
し前記回転軸に設けられたロータヨークと、前記ロータ
ヨークの外周に設けられた複数のロータ歯とを備えた構
成である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるハ
イブリッド型ステップモータの好適な実施例について詳
細に説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同
一符号を用いて説明する。図１はアウタロータ構成のハ
イブリッド型ステップモータを示すもので、符号１で示
されるものは非磁性材よりなる固定軸であり、この固定
軸１に互いに離間して設けられた１対の軸受２，３に
は、全体形状がほぼ輪状をなすロータケース４が回転自
在に設けられている。このロータケース４の内面には、
輪状をなすと共に複数のロータ歯７を有するロータヨー
ク６が設けられている。

【０００８】前記固定軸１上にマグネット板８を介して
軸方向に並設した輪状の第１、第２ステータヨーク９，
１０は、このマグネット板８を挟んだ状態で一体状に構
成されており、各ステータヨーク９，１０の軸方向にお
ける中央位置でかつ外周位置には第１、第２コイル受溝
２０ａ，２１ａが各々形成されている。前記各コイル受
溝２０ａ，２１ａにはボビン状に巻回された第１コイル
２２及び第２コイル２３が設けられている（なお、この
各コイル２２，２３は巻線機により自動巻線されてい
る）。前記第１ステータヨーク９の外周にはこの第１コ
イル２２を挟持するように第１、第２Ｎ極Ｎ１、Ｎ２が
形成され、前記第２ステータヨーク１０の外周にはこの
第２コイル２３を挟持するように第１、第２Ｓ極Ｓ１、
Ｓ２が形成され、各極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２は前記ロ
ータ歯７に対応すると共に、この各極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ
１、Ｓ２の外周には前記ロータ歯７のピッチと同一ピッ
チの複数のステータ歯９ａ，１０ａが形成されている。
前記各極Ｎ１とＮ２は、図５の動作図にも示すように、
１／２ピッチ、Ｓ１とＳ２も１／２ピッチずれた状態で
各ステータ歯９ａ，１０ａが形成され、Ｎ極Ｎ１、Ｎ２
とＳ極Ｓ１、Ｓ２の各ステータ歯９ａと１０ａは１／４
ピッチずれる関係に形成されている。

【０００９】次に、動作について述べる。図３はマグネ
ット板８が形成する磁束の流れを示すと共に、図４は第
１コイル２２及び第２コイル２３が作る磁束を示し、こ
の磁束の流れの向きは各コイル２２，２３に流れる電流
の向きによる。図５はマグネット板８を介して設けられ
た第１、第２コイル２２，２３に対して図示しない駆動
回路からＡとＢで示す方向の電流を流すと、周知の磁気
作用により、ロータヨーク６は状態０から状態Iのよう
に回転し、続いて各コイル２２，２３に対して前記駆動
回路から前記Ａ、Ｂの方向とは逆向きのＡバーとＢバー
で示す方向の向きに電流を流すことにより、状態II及び
状態IIIで示すようにロータヨーク６が回転し、その後
は前述の状態０の位置となり、各ロータ歯７の１ピッチ
分だけステップ回転することができる。

【００１０】また、図６で示す構成は従来使用されてい
た図７で示すインナーロータ構成のハイブリッド型ステ
ップモータを本発明の構成のように適用してインナーロ
ータのハイブリッド型ステップモータを構成した場合の
例を示すもので、非磁性材からなるステータケース１０
４の内面に輪状マグネット板３０を介して１対の第１、
第２輪状ステータヨーク１０６，１０６Ａが軸方向に互
いに一体状に配設されており、各ステータヨーク１０
６，１０６Ａは互いに異なる極性となるように構成され
ている。前記各ステータヨーク１０６，１０６Ａの各コ
イル受溝２０ａ，２１ａにはボビン状の第１、第２コイ
ル２２，２３が設けられており、磁性材からなる回転軸
１００上には、前記各ステータヨーク１０６，１０６Ａ
に対応するロータヨーク１０９が設けられ、このロータ
ヨーク１０９の外周には複数のロータ歯１０９ａが形成
されている。従って、図６の構成は図１と逆のインナロ
ータ型で構成されているもので、そのステップ駆動状態
は前述の図３から図５で示す動作と同じ原理でステップ
回転が行われる。なお、前述の各コイル２２，２３は周
知のバイポーラ巻の場合を前提として述べたが、周知の
ユニポーラ巻とした場合も同様の作用を得ることができ
る。また、前述は１相励磁としたが、２相励磁又は１−
２相励磁により駆動できる。また、前述の各歯７，９
ａ，１０ａ，１０７，１０９ａのピッチずれについて
は、相対的なものであり、何れの側をずらせた場合も前
述と同じ動作を得ることができるものである。

【００１１】

【発明の効果】本発明によるハイブリッド型ステップモ
ータは、以上のように構成されているため、次のような
効果を得ることができる。すなわち、図１で示す構成の
場合、ステータヨークの外周にコイルを設けることがで
きるため、巻線作業が極めて容易で、この種のハイブリ
ッド型のアウタロータ型ステップモータのコストを大幅
に引下げることができる。また、図６の構成において
も、ボビン状に形成したコイルをステータヨークの内側
から挿入することができ、従来よりも組立コストを大幅
に下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるハイブリッド型ステップモータを
示す断面図である。

【図２】図１の横断面図である。

【図３】マグネット板が作る磁束の流れを示す説明図で
ある。

【図４】コイルが作る磁束の流れを示す説明図である。

【図５】マグネット板と各コイルに電流を流した場合の
合成磁束とロータヨークのステップ回転を示す説明図で
ある。

【図６】図１の他例を示す断面図である。

【図７】従来の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１固定軸２，３軸受４ロータケース６，６Ａ輪状ロータヨーク７，７ａロータ歯８マグネット板９，１０ステータヨーク９ａ，１０ａステータ歯２０ａ，２１ａコイル受溝２２，２３コイル３０輪状マグネット板１００回転軸１０４ケーシング１０６，１０６Ａ輪状ステータヨーク１０７，１０７ａステータ歯１０９ロータヨーク１０９ａロータ歯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定軸(1)に互いに離間して設けられた
１対の軸受(2,3)と、前記各軸受(2,3)を介して回転自在
に設けられたロータケース(4)と、前記ロータケース(4)
の内面に設けられ複数のロータ歯(7)を有する輪状ロー
タヨーク(6)と、前記固定軸(1)にマグネット板(8)を介
して軸方向に並設された第１、第２ステータヨーク(9,1
0)と、前記各ステータヨーク(9,10)の外周に形成された
複数のステータ歯(9a,10a)と、前記各ステータヨーク
(9,10)の軸方向における中央位置でかつ外周位置に形成
された第１、第２コイル受溝(20a,21a)と、前記各コイ
ル受溝(20a,21a)に設けられた第１、第２コイル(22,23)
とを備え、前記各ステータヨーク(9,10)は互いに異なる
極性を構成することを特徴とするハイブリッド型ステッ
プモータ。
【請求項２】ケーシング(104)の両端に設けられた１
対の軸受(2,3)と、前記各軸受(2,3)を介して回転自在に
設けられた回転軸(100)と、前記ケーシング(104)の内面
の軸方向に輪状マグネット板(30)を介して並設された第
１、第２輪状ステータヨーク(106,106A)と、前記各輪状
ステータヨーク(106,106A)の内面に形成された複数のス
テータ歯(107,107a)と、前記各ステータヨーク(106,106
A)の軸方向における中央位置でかつ内周位置に形成され
た第１、第２コイル受溝(20a,21a)と、前記各コイル受
溝(20a,21a)に設けられた第１、第２コイル(22,23)と、
前記回転軸(100)に設けられ前記各ステータヨーク(106,
106A)に対応して位置し前記回転軸(100)に設けられたロ
ータヨーク(109)と、前記ロータヨーク(109)の外周に設
けられた複数のロータ歯(109a)とを備えたことを特徴と
するハイブリッド型ステップモータ。