JPH0998563A - ステッピングモータ - Google Patents

ステッピングモータ

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Publication number
JPH0998563A
JPH0998563A JP27659295A JP27659295A JPH0998563A JP H0998563 A JPH0998563 A JP H0998563A JP 27659295 A JP27659295 A JP 27659295A JP 27659295 A JP27659295 A JP 27659295A JP H0998563 A JPH0998563 A JP H0998563A
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JP
Japan
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bobbin
coil
cup
flange
stepping motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP27659295A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyasu Numaya
宏康 沼屋
Koichi Sato
浩一 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Seiki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Seiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Seiki Co Ltd filed Critical Nippon Seiki Co Ltd
Priority to JP27659295A priority Critical patent/JPH0998563A/ja
Publication of JPH0998563A publication Critical patent/JPH0998563A/ja
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  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 収納ケース体の組み付け構造によって、くし
歯ヨークを含む磁気回路アンバランスによる回転トルク
の変動を抑え、簡単な構成により組み付け最終構成での
マグネットロータへの均一な磁気力を得て安定した円滑
な回転を達成するステッピングモータ構造を提供するも
のである。 【解決手段】 2相コイル11A,11Bを巻回した積
層ボビン1A,1Bを収納するケース体9を、磁性体か
らなるカップ状ケース9Aとその開口を塞ぐ蓋としての
フランジ9Bにて構成し、カップ状ケース9Aの底部側
に位置するボビン1Aのコイル11Aの線径を、フラン
ジ9B側に位置するボビン1Bのコイル11Bの線径よ
り細くすることにより、磁気回路効率の高いカップ状ケ
ース9A側ボビン1Aによるコイル磁界を弱くし、磁気
回路効率の低いギャップGを有するフランジ9B側ボビ
ン1Bとの磁界均一化を図る。またコイル11Aの巻き
数を少なくして、コイル11A,11Bのコイル内部抵
抗を略等しくし、発生磁界の調整を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、指示計器のムーブ
メントとして有用なステッピングモータに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来より、たとえば車両の速度計等の指
示計器のムーブメントとして、可動コイルタイプや交叉
コイルタイプの電流計が利用され、さらには信号処理の
デジタル化に伴ってパルス処理が可能なステッピングモ
ータが注目されてきている。
【0003】特にステッピングモータはその構成として
PM型が簡単にして小型化できるため、種々のステップ
駆動に使用されているが、マイクロステップ駆動による
円滑な回転駆動の実用性とともに、車両の速度計のよう
な往復動制御による指針駆動にも用いられるようになっ
てきた。
【0004】たとえば、このようなステッピングモータ
をムーブメントとした指示計器としては、実公昭61−
45490号や特開昭57−56758号にて開示され
ているように、中間ギヤを介在して指針を駆動するよう
なステッピングモータの横付け構造や積層構造となって
おり、こうした計器フレームへのステッピングモータの
取り付けによる軸連結にて計測値を指示するようにして
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ステッピングモータは、2相のコイルによる回転磁界で
マグネットロータ駆動をなすものであり、各相の磁界強
さが一定のほどマグネットロータのくし歯ヨークとの反
発吸引のバランスが取れ円滑な回転が得られるものであ
るが、磁界強さが異なるとくし歯ヨークのピッチ毎に各
ボビン間でのトルクバランスがくずれ、結果としてマグ
ネットロータの回転が円滑にいかなくなり、指示計器の
指針駆動においても円滑な指示が得られないという問題
があり、ステッピングモータの設計にはこうした全体と
してのバランスが要求されている。
【0006】つまり、ステッピングモータとしての円滑
性を出すためにマグネットロータにバランスのとれた回
転磁界を与える要素としては、各相のコイルの巻数のみ
でなく特にくし歯ヨークによる磁気回路が安定している
必要があり、これらを収納するケース構造とともにその
設計に労力を要している。
【0007】本発明は、ステッピングモータの組み付け
性を損なうことなく、簡単な構造にて安定した円滑駆動
が可能なステッピングモータ構造を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】コイルを巻回した二つの
樹脂製ボビンと、このボビンを積層したボビン軸心に沿
って伸長する回転軸に固着されボビンの中空部に回転可
能に配置されたマグネットロータと、前記ボビンに積層
され前記コイル磁界を前記マグネットロータに与えるく
し歯ヨークと、前記ボビンおよびくし歯ヨークの積層体
を収納する有底筒状の磁性体からなるカップ状ケース
と、このカップ状ケースの開口を覆い前記積層体を収納
する磁性体からなるフランジとから構成され、前記二つ
のボビンにおける、前記カップ状ケースの底部側に位置
するボビンのコイル線径を、前記フランジ側に位置する
ボビンのコイル線径よりも細くしたことを特徴とする。
【0009】また、前記カップ状ケースの底部中心部と
フランジの中心部に、前記回転軸の軸受部を設け、かつ
前記マグネットロータの中心部分に前記軸受部の内面に
当接してスラスト方向の度当たりをなすホルダー部を設
けたことを特徴とする。さらに、前記カップ状ケースの
底部側に位置するボビンのコイル巻数を、前記フランジ
側に位置するボビンのコイル巻数より少なくし、各ボビ
ンのコイル内抵抗を略等しくなるように構成したことを
特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】磁気回路が安定しているカップ状
ケースの底部側に位置するボビンのコイル線径を細くし
てあるので、通電電流の抑制による発生磁界強さの減少
によって、フランジ側に位置し、フランジとカップ状ケ
ースとのギャップによる磁気回路特性の弱いボビンによ
る発生磁界、すなわち結果としてマグネットロータに与
えられる磁気バランスのとれた駆動ができる。
【0011】
【実施例】図1は本発明に係るステッピングモータの代
表的実施例を示すもので、本実施例ではカップ状ケース
を上側に、蓋となるフランジを下側に配置した構造につ
いて説明する。
【0012】図において、2つの積層される樹脂製ボビ
ン1A,1Bには、図示しないが励磁信号を通電するコ
イルが巻回されるよう鍔部2A,2Bが形成されてお
り、各々の鍔部にはこれと一体の端子保持部3A,3B
が形成されている。
【0013】これら端子保持部には、コイル端が接続さ
れる端子4A,4Bが固定されており、この端子4A,
4Bは各樹脂製ボビン1A,1Bを成形する際にインサ
ート成形によって固定することができ、コイル端接続部
を外方に折り曲げ他端を下方に突き出し垂下して外部接
続端41A,41Bを形成している。
【0014】各ボビン1A,1Bはその両面にくし歯ヨ
ーク5A,5Bを積層配置し、その屈曲した歯部をボビ
ン1A,1Bの中空部6A,6Bに臨むようかつ各ヨー
クの歯部の位相をずらして配置してあり、中空部6A,
6Bを通した中空部には回転軸7に固着したマグネット
ロータ8が各ヨーク5A,5Bのくし歯とその磁極が対
峙するよう配設される。
【0015】これら部品要素は積層した取り付け状態で
金属等の磁性体からなるケース体9に収納固定される
が、このケース体9は磁性体からなるカップ状ケース9
Aと開口部を覆う蓋としての磁性体からなるフランジ9
Bとからなり、フランジ9Bの中央部に軸受部91Bを
設けるとともに、カップ状ケース体9Aの底部中央にも
軸受部91Aを設けて回転軸7の軸受けを行なうよう構
成している。
【0016】また、ケース体9のカップ状ケース9Aと
フランジ9Bには、ボビン1A,1Bの端子保持部3
A,3Bを外部に配設するための開口部92A,92B
が形成され、カップ状ケース9A内に部品要素の組立体
を収納してフランジ9Bを加締めや溶着等にて接合しス
テッピングモータ10が完成する。なお、93はステッ
ピングモータ10をプリント板に加締め固定するための
切り起し片であるが、磁気回路を安定化するためには特
に必要なく、前記端子導出のための開口部92A,92
Bの形成も極力ケース体9の異形とならないような工夫
をすればよい。
【0017】こうした構成にて、ボビン1A,1Bに巻
回するコイルは、カップ状ケース9Aの底部側に配置さ
れるボビン1Aのコイル線径を、フランジ9B側に配置
されるボビン1Bのコイル線径より細くしてあり、ボビ
ンへの巻き回数(ターン数)も少なくしてある。
【0018】ステッピングモータ10の断面構造は、図
2に示したようになるが、図のようにカップ状ケース9
Aとフランジ9Bとは元々別物であり、これらをいかに
うまく接合してもその合わせ部分にはどうしても隙間G
(エアギャップ)が生じるため、くし歯ヨーク5Aとの
磁気回路がカップ状ケース9A底部(磁性体ケースが連
続形成されている)側のくし歯5Bの磁気回路より弱く
なってしまい、結果としてコイル11A,11Bによる
純粋な磁気特性がくし歯ヨーク5A,5Bを介してのマ
グネットロータ8に与える際にアンバランスになってし
まう。
【0019】本発明の場合、相対的に磁界が強くなるカ
ップ状ケース9Aの底部側に位置するボビン1Aのコイ
ル11Aの線径を、フランジ9B側に配置されるボビン
1Bのコイル11Bの線径より細くし、かつ巻き数も少
なくして、くし歯ヨーク5A,5Bを含む磁気回路の違
いによる前記アンバランスを補正するようにしてある。
【0020】具体的一例としては、フランジ9B側に位
置するボビン1Bのコイル11Bを線径0.07ミリ,
巻き数を1000ターン(コイル内部抵抗200Ω)と
したとき、カップ状ケース9A底部側に位置するボビン
1Aのコイル11Aを線径0.067ミリ,巻き数86
2ターン(コイル内部抵抗として略200Ωとなるよう
な長さに相当:1000ターン×(0.065/0.0
7)↑2にて設定した値)としてコイル11Bの線径よ
り細く設定して巻回する。
【0021】こうした巻き線設定にすることにより、5
V定電圧にて駆動すると、各コイルによるアンペアター
ンは、各コイル内部抵抗が同一の200Ωによりコイル
1Aで862ターン×5V/200Ω=21.55アン
ペアターン、コイル1Bで1000ターン×5V/20
0Ω=25アンペアターンとなり、コイル1Aの方がア
ンペアターンは小さいが磁気回路効率の高いカップ状ケ
ース9A側に配置されるため、結果として相互のアンバ
ランスが相殺されることになり、ステッピングモータ1
0全体のトルクバランスは良好となる。
【0022】なお、マグネットロータ8を回転可能にケ
ース体9内に軸支する構造としては、軸受部91A,9
1Bによるラジアル方向の軸受けとともに、マグネット
ロータ8を回転軸7に固着するための樹脂製ホルダー8
1の上下に突起81A,81Bを形成して、軸受部91
A,91Bの内面に突き当てることによりスラスト方向
の軸受け規制をなすものであり、こうした構造にするこ
とで、ケース体9内への軸支収納作業が簡単になる。
【0023】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば簡単な組
み付け構造を保ちながら、磁性体材料からなるケース体
組み付け構造による磁気回路影響での回転トルク変動、
すなわちトルクアンバランスによる回転動作の変動を吸
収し、円滑な動きを得ることができ、指針駆動の指示計
器ムーブメントとして使用した時の指針の円滑な回動指
示を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るステッピングモータの一実施例を
示す分解斜視図。
【図2】図1に示したステッピングモータの断面図。。
【符号の説明】
1A,1B ボビン 3A,3B 端子保持部 4A,4B 端子 5A,5B くし歯ヨーク 6A,6B 中空部 7 回転軸 8 マグネットロータ 81 ホルダー 9 ケース体 9A カップ状ケース 9B フランジ 91A,91B 軸受部 10 ステッピングモータ 11A,11B コイル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コイルを巻回した二つの樹脂製ボビン
    と、このボビンを積層したボビン軸心に沿って伸長する
    回転軸に固着されボビンの中空部に回転可能に配置され
    たマグネットロータと、前記ボビンに積層され前記コイ
    ル磁界を前記マグネットロータに与えるくし歯ヨーク
    と、前記ボビンおよびくし歯ヨークの積層体を収納する
    有底筒状の磁性体からなるカップ状ケースと、このカッ
    プ状ケースの開口を覆い前記積層体を収納する磁性体か
    らなるフランジとから構成され、前記二つのボビンにお
    ける、前記カップ状ケースの底部側に位置するボビンの
    コイル線径を、前記フランジ側に位置するボビンのコイ
    ル線径よりも細くしたことを特徴とするステッピングモ
    ータ。
  2. 【請求項2】 前記カップ状ケースの底部中心部とフラ
    ンジの中心部に、前記回転軸の軸受部を設け、かつ前記
    マグネットロータの中心部分に前記軸受部の内面に当接
    してスラスト方向の度当たりをなすホルダー部を設けた
    ことを特徴とする請求項1に記載のステッピングモー
    タ。
  3. 【請求項3】 前記カップ状ケースの底部側に位置する
    ボビンのコイル巻数を、前記フランジ側に位置するボビ
    ンのコイル巻数より少なくし、各ボビンのコイル内抵抗
    を略等しくなるように構成したことを特徴とする請求項
    1に記載のステッピングモータ。
JP27659295A 1995-09-29 1995-09-29 ステッピングモータ Pending JPH0998563A (ja)

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JP27659295A JPH0998563A (ja) 1995-09-29 1995-09-29 ステッピングモータ

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ID=17571602

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JP27659295A Pending JPH0998563A (ja) 1995-09-29 1995-09-29 ステッピングモータ

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JP (1) JPH0998563A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005114819A1 (ja) * 2004-05-24 2005-12-01 Tomy Company, Ltd. モータ、駆動ユニット及び動作装置
JP2013226038A (ja) * 2012-04-23 2013-10-31 Johnson Electric Sa リニアアクチュエータ

Cited By (3)

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WO2005114819A1 (ja) * 2004-05-24 2005-12-01 Tomy Company, Ltd. モータ、駆動ユニット及び動作装置
US7397155B2 (en) 2004-05-24 2008-07-08 Tomy Company, Ltd. Motor, drive unit and actuating device
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