JPH10215556A - Motor - Google Patents

Motor

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JPH10215556A
JPH10215556A JP3119197A JP3119197A JPH10215556A JP H10215556 A JPH10215556 A JP H10215556A JP 3119197 A JP3119197 A JP 3119197A JP 3119197 A JP3119197 A JP 3119197A JP H10215556 A JPH10215556 A JP H10215556A
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yoke
magnetized
coil
magnetized layer
magnet ring
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Tsutomu Aoshima
力 青島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor with a high power, while its outer dimensions are limited to being small. SOLUTION: 1st and 2nd magnetized layers of a cylindrical rotor are provided in the axial direction, so as to be adjacent to each other. The respective magnetized layers are divided into (n) sections in the circumferential direction and the respective sections are so magnetized as to have different polarities alternately. Further, a permanent magnet ring 1 which is magnetized so as to have phase differences of 180 deg./n is fixed. 1st and 2nd stator coils 3 and 4, which are arranged on the same axis as the permanent magnet ring 1 so as to have the permanent magnet ring 1 between them, cylindrical 1st and 2nd yokes 5 and 6 which are inserted into the respective coils, made of soft magnetic material and face the inner diameter parts of the 1st and 2nd magnetized layers of the magnet ring 1 with gaps therebetween and a 3rd yoke 7 which covers the 1st and stator coils 3 and 4, and the specified angle region of the outer diameter part of the magnet ring 1 and is made of soft magnetic material are provided. Holes 7g and 7h are formed in the parts of the 3rd yoke 7, corresponding to the boundary part of the 1st and 2nd magnetized layers of the rotor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、円筒形状のモータに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】小型の円筒形のステップモータとして
は、図7に示すものがある。ボビン101にステータコ
イル105が同心状に巻回され、ボビン101はステー
タヨーク106を2個で軸方向から挟持固定し、かつス
テータヨーク106にはボビン101の内径面円周方向
にステータ歯106aと106bが交互に配置されケー
ス103にステータ歯106aまたは106bと一体の
ステータヨーク106が固定され、ステータ102が構
成されている。
2. Description of the Related Art As a small cylindrical step motor, there is one shown in FIG. A stator coil 105 is concentrically wound around the bobbin 101, and the bobbin 101 is sandwiched and fixed by two stator yokes 106 in the axial direction, and the stator yoke 106 has stator teeth 106 a in the circumferential direction of the inner diameter surface of the bobbin 101. The stators 106 b are alternately arranged, and the stator yoke 106 integrated with the stator teeth 106 a or 106 b is fixed to the case 103 to form the stator 102.

【0003】2組のケース103の一方にはフランジ1
15と軸受108が固定され、他方のケース103には
もう一個の軸受108が固定されている。ロータ109
はロータ軸110にロータ磁石111が固定され、ステ
ータ102のステータヨーク106aと放射状の空隙部
を構成し、軸受108で両支持されている。
One of two cases 103 has a flange 1
15 and the bearing 108 are fixed, and another bearing 108 is fixed to the other case 103. Rotor 109
The rotor magnet 111 is fixed to the rotor shaft 110, forms a radial gap with the stator yoke 106 a of the stator 102, and is both supported by the bearing 108.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例はロータの外周にケース103、ボビン101、ス
テータコイル105、ステータヨーク106等が同心状
に配置されているためにモータの外周寸法が大きくなっ
てしまう欠点があった。またステータコイル105への
通電により発生する磁束は主として、ステータ歯106
aと106bの端面間を通過するため、ロータ磁石11
1に効果的に作用しないので、出力は高くならない欠点
もある。
However, in the above conventional example, the case 103, the bobbin 101, the stator coil 105, the stator yoke 106 and the like are arranged concentrically on the outer periphery of the rotor, so that the outer peripheral dimension of the motor becomes large. There was a disadvantage. The magnetic flux generated by energizing the stator coil 105 is mainly due to the stator teeth 106
a and 106b, the rotor magnet 11
1 does not work effectively, so there is a disadvantage that the output does not increase.

【0005】したがって、本発明の目的はモータの外径
寸法を小さく抑えつつ出力の高いものとすることにあ
る。
Accordingly, an object of the present invention is to increase the output while keeping the outer diameter of the motor small.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のモータは、第1に、円筒形状であり、円周
方向にn分割されて異なる極が交互に着磁されている第
1の着磁層と、該第1の着磁層と軸方向に隣り合う位置
に前記第1の着磁層と180°/n位相がずれて円周方
向にn分割されて異なる極が交互に着磁されている第2
の着磁層とを備えている永久磁石からなるマグネットリ
ングと、該マグネットリングが固着されたロータと、該
ロータと同心でかつ該マグネットリングを軸方向にはさ
む位置に配置された第1コイルと第2コイルと、該第1
コイルの内径に挿入されかつ前記マグネットリングの第
1の着磁層の内径部にすきまを持って対向する軟磁性材
料からなる筒状の第1ヨークと、前記第2コイルの内径
に挿入されかつ前記マグネットリングの第2の着磁層の
内径部にすきまを持って対向する軟磁性材料からなる筒
状の第2ヨークと、前記第1コイルと前記第2コイルと
を覆いかつ前記マグネットリングの外径部の所定角度範
囲を覆い軟磁性材料からなる第3ヨークと、を有し、前
記第3ヨークの前記ロータの第1の着磁層と第2の着磁
層の境界部分に対向する部分に穴が形成されていること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, a motor according to the present invention has a cylindrical shape, and is divided into n parts in a circumferential direction and different poles are alternately magnetized. The first magnetized layer is divided by n in the circumferential direction at a position adjacent to the first magnetized layer in the axial direction with a phase difference of 180 ° / n from the first magnetized layer to form different poles. The second magnetized alternately
A magnet ring made of a permanent magnet having a magnetized layer, a rotor to which the magnet ring is fixed, and a first coil arranged concentrically with the rotor and positioned so as to sandwich the magnet ring in the axial direction. A second coil and the first coil;
A cylindrical first yoke made of a soft magnetic material inserted into the inner diameter of the coil and opposed to the inner diameter portion of the first magnetized layer of the magnet ring with a gap, and inserted into the inner diameter of the second coil; A cylindrical second yoke made of a soft magnetic material opposed to the inner diameter portion of the second magnetized layer of the magnet ring with a gap, covering the first coil and the second coil, and And a third yoke made of a soft magnetic material and covering a predetermined angle range of the outer diameter portion. The third yoke faces a boundary between the first magnetized layer and the second magnetized layer of the rotor of the third yoke. A hole is formed in the portion.

【0007】上記構成において、第1のコイルと第2の
コイルはマグネットリングを軸方向に関してはさむ位置
に配置されているため、本モータの外径を小さくしてい
る。
In the above configuration, since the first coil and the second coil are arranged at positions sandwiching the magnet ring in the axial direction, the outer diameter of the motor is reduced.

【0008】また、第1のコイルにより発生する磁束
は、第1の着磁層の外周面に対向する第3ヨークと第1
の着磁層の内周面に対向する第1ヨークとの間を通過す
るので効果的に第1の着磁層に作用し、第2のコイルに
より発生する磁束は第2の着磁層の外周面に対向する第
3ヨークと第2着磁層の内周面に対向する第2ヨークと
の間を通過するので効果的に第2の着磁層に作用し、モ
ータの出力を高める。
The magnetic flux generated by the first coil is transferred to the third yoke facing the outer peripheral surface of the first magnetized layer by the first yoke.
Passes between the first yoke opposed to the inner peripheral surface of the magnetized layer and effectively acts on the first magnetized layer, and the magnetic flux generated by the second coil generates the magnetic flux of the second magnetized layer. Since it passes between the third yoke facing the outer peripheral surface and the second yoke facing the inner peripheral surface of the second magnetized layer, it effectively acts on the second magnetized layer and increases the output of the motor.

【0009】さらに、前記ロータの第1の着磁層と第2
の着磁層との位相が180/n度ずれていることによ
り、前記第3ヨークの形状を単純化でき、製造の容易な
モータとすることができる。
Further, the first magnetized layer of the rotor and the second magnetized layer
Is 180 / n degrees out of phase with the magnetized layer, the shape of the third yoke can be simplified, and the motor can be manufactured easily.

【0010】また、第3ヨークの前記ロータの第1の着
磁層と第2の着磁層の境界部分に対向する部分に穴を開
けたことで、その部分の抵抗が高くなり、第1コイルに
より発生する磁束が第2のコイル側あるいは第2の着磁
層に作用しにくくなり、第2のコイルにより発生する磁
束は第1のコイル側あるいは第1の着磁層に作用しにく
くなり、モータの出力は大きくなる。
In addition, since a hole is formed in a portion of the third yoke facing the boundary between the first magnetized layer and the second magnetized layer of the rotor, the resistance of the portion is increased, and The magnetic flux generated by the coil hardly acts on the second coil side or the second magnetized layer, and the magnetic flux generated by the second coil hardly acts on the first coil side or the first magnetized layer. Therefore, the output of the motor increases.

【0011】上記目的を達成するために、本発明のモー
タは、第2に、円筒形状であり、円周方向にn分割され
て異なる極が交互に着磁されている第1の着磁層と軸と
平行方向に隣り合う位置に前記第1の着磁層と180°
/n位相がずれて円周方向にn分割されて異なる極が交
互に着磁されている第2の着磁層とを備えている永久磁
石からなるマグネットリングと、該マグネットリングが
固着されたロータと、該ロータと同心でかつ該マグネッ
トリングを軸方向にはさむ位置に配置された第1コイル
と第2コイルと、該第1コイルの内径に挿入されかつ前
記マグネットリングの第1の着磁層の内径部にすきまを
持って対向する軟磁性材料からなる筒状の第1ヨーク
と、前記第2コイルの内径に挿入されかつ前記マグネッ
トリングの第2の着磁層の内径部にすきまを持って対向
する軟磁性材料からなる筒状の第2ヨークと、前記第1
コイルと前記第2コイルとを覆いかつ前記マグネットリ
ングの外径部の所定角度範囲を覆い軟磁性材料からなる
第3ヨークと、を有し、前記第3ヨークの前記ロータの
第1の着磁層と第2の着磁層の境界部分に対向する部分
の幅が第1の着磁層あるいは第2の着磁層に対向する部
分の幅より狭くなっていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a motor according to the present invention is secondly provided with a first magnetized layer having a cylindrical shape, divided into n portions in the circumferential direction, and having different poles alternately magnetized. 180 ° with the first magnetized layer at a position adjacent in the direction parallel to the axis.
A magnet ring made of a permanent magnet having a second magnetized layer in which the / n phase is shifted and n is divided in the circumferential direction and different poles are alternately magnetized, and the magnet ring is fixed. A rotor; a first coil and a second coil arranged concentrically with the rotor and sandwiching the magnet ring in the axial direction; and a first magnetized magnet ring inserted into the inner diameter of the first coil and being magnetized. A cylindrical first yoke made of a soft magnetic material opposed to the inner diameter of the layer with a clearance, and a clearance inserted in the inner diameter of the second magnetized layer of the magnet ring inserted into the inner diameter of the second coil. A cylindrical second yoke made of a soft magnetic material,
A third yoke covering the coil and the second coil and covering a predetermined angle range of an outer diameter portion of the magnet ring, and made of a soft magnetic material, wherein the first magnetizing of the rotor of the third yoke is performed. The width of a portion facing the boundary between the layer and the second magnetized layer is smaller than the width of the portion facing the first magnetized layer or the second magnetized layer.

【0012】上記構成において、第1のコイルと第2の
コイルはマグネットリングに関してはさむ位置に配置さ
れているため、本モータの外径寸法を小さくしている。
In the above configuration, since the first coil and the second coil are arranged at positions sandwiching the magnet ring, the outer diameter of the motor is reduced.

【0013】また、第1コイルにより発生する磁束は第
1の着磁層の外周面に対向する第3ヨークと第1の着磁
層の内周面に対向する第1ヨークとの間を通過するので
効果的に第1の着磁層に作用し、第2のコイルにより発
生する磁束は第2の着磁層の外周面に対向する第3ヨー
クと第2の着磁層の内周面に対向する第2ヨークとの間
を通過するので効果的に第2の着磁層に作用し、モータ
の出力を高める。
The magnetic flux generated by the first coil passes between the third yoke facing the outer peripheral surface of the first magnetized layer and the first yoke facing the inner peripheral surface of the first magnetized layer. Therefore, the magnetic flux generated by the second coil effectively acts on the first magnetized layer, and the magnetic flux generated by the second coil and the third yoke facing the outer circumferential surface of the second magnetized layer and the inner circumferential surface of the second magnetized layer Since it passes between the second yoke and the second yoke, it effectively acts on the second magnetized layer and increases the output of the motor.

【0014】さらに、前記ロータの第1の着磁層と第2
の着磁層との位相が180/n度ずれていることによ
り、前記第3ヨークの形状を単純化でき製造の容易なモ
ータとすることができる。
Further, the first magnetized layer of the rotor and the second magnetized layer
The phase of the third yoke is shifted by 180 / n degrees from the magnetized layer, so that the shape of the third yoke can be simplified and the motor can be manufactured easily.

【0015】また、第3ヨークの前記ロータの第1の着
磁層と第2の着磁層の境界部分に対向する部分の幅を狭
くしたことで、その部分の磁気抵抗が高くなり、第1の
コイルにより発生する磁束が第2のコイル側あるいは第
2の着磁層に作用しにくくなり、第2のコイルにより発
生する磁束は第1のコイル側あるいは第1の着磁層に作
用しにくくなり、モータの出力は大きくなる。
Further, by reducing the width of the portion of the third yoke facing the boundary between the first magnetized layer and the second magnetized layer of the rotor, the magnetic resistance of the portion is increased, and The magnetic flux generated by the first coil hardly acts on the second coil side or the second magnetized layer, and the magnetic flux generated by the second coil acts on the first coil side or the first magnetized layer. And the output of the motor increases.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1から図4は本発明の実施例1を示す図
である。図1〜図4において、1は円筒形状のマグネッ
トリングであり、永久磁石からなり、円周をn分割(本
実施例では4分割)して、S極、N極が交互に着磁され
た1a、1b、1c、1dからなる第1の着磁層と、円
周を同じく4分割してS極N極が交互に着磁された1
e、1f、1g、1hからなる第2の着磁層とからな
る。第1の着磁層と第2の着磁層の位相は180/n
度、すなわち45°ずれて着磁されている。本実施例で
は、第1の着磁層の1a、1c及び第2の着磁層の1
e、1gの外周面がS極、内周面がN極になるよう着磁
されており、第1の着磁層1b、1d及び第2の着磁層
の1f、1hの外周面がN極、内周面がS極になるよう
に着磁されている。
(Embodiment 1) FIGS. 1 to 4 show Embodiment 1 of the present invention. 1 to 4, reference numeral 1 denotes a cylindrical magnet ring, which is made of a permanent magnet, and its circumference is divided into n parts (in this embodiment, divided into four parts), and S and N poles are alternately magnetized. A first magnetized layer composed of 1a, 1b, 1c, and 1d and a 1-magnet in which the circumference is divided into four parts and the S pole and N pole are alternately magnetized.
e, 1f, 1g and 1h. The phase of the first magnetized layer and the second magnetized layer is 180 / n
, That is, 45 degrees. In this embodiment, the first magnetized layer 1a and 1c and the second magnetized layer 1a
e, the outer peripheral surface of 1g is magnetized so as to be an S pole and the inner peripheral surface is an N pole, and the outer peripheral surfaces of the first magnetized layers 1b, 1d and 1f, 1h of the second magnetized layer are The poles and the inner peripheral surface are magnetized so as to be S poles.

【0017】2は回転軸で永久磁石1が固着されてい
る。回転軸2と永久磁石1とにより、ロータが構成され
ている。3、4はコイルであり、前記永久磁石1と同心
でかつ永久磁石1を軸方向にはさむ位置に配置される。
5は軟磁性材料からなる第1ヨークであり、コイル3の
内径部3aに挿入される5d部と、前記永久磁石1の第
1の着磁層の内径部に対向する歯5b、5cとを持つ。
歯5b、5cは第1の着磁層の極に対し、同位相となる
ように360/(n/2)度、すなわち180°ずれて
形成され、第1ヨークの穴5aと、回転軸2の2a部と
は回転可能に嵌合する。
Reference numeral 2 denotes a rotating shaft to which the permanent magnet 1 is fixed. The rotating shaft 2 and the permanent magnet 1 constitute a rotor. Reference numerals 3 and 4 denote coils, which are arranged concentrically with the permanent magnet 1 and at positions sandwiching the permanent magnet 1 in the axial direction.
Reference numeral 5 denotes a first yoke made of a soft magnetic material. The first yoke 5 includes a 5d portion inserted into the inner diameter portion 3a of the coil 3 and teeth 5b, 5c facing the inner diameter portion of the first magnetized layer of the permanent magnet 1. Have.
The teeth 5b and 5c are formed so as to be out of phase with the poles of the first magnetized layer by 360 / (n / 2) degrees, that is, 180 °. 2a is rotatably fitted.

【0018】6は軟磁性材料からなる第2ヨークであ
り、コイル4の内径部4aに挿入される6d部と、前記
永久磁石1の第2の着磁層の内径部に対向する歯6b、
6cとを持つ。歯6b、6cは第2の着磁層の極に対し
同位相となるように360/(n/2)度、すなわち1
80°ずれて形成されている。第2ヨーク6の穴6aと
回転軸2の2b部とは回転可能に嵌合する。第1ヨーク
5の歯5b、5cと第2ヨーク6の歯6b、6cとは同
位相すなわち互いに軸方向に関して対向する位置にあ
る。
Reference numeral 6 denotes a second yoke made of a soft magnetic material. The second yoke 6 is inserted into the inner diameter portion 4a of the coil 4, and the teeth 6b facing the inner diameter portion of the second magnetized layer of the permanent magnet 1.
6c. The teeth 6b, 6c are 360 / (n / 2) degrees, that is, 1 so that they are in phase with the poles of the second magnetized layer.
It is formed shifted by 80 °. The hole 6a of the second yoke 6 and the portion 2b of the rotating shaft 2 are rotatably fitted. The teeth 5b, 5c of the first yoke 5 and the teeth 6b, 6c of the second yoke 6 are in the same phase, that is, at positions facing each other in the axial direction.

【0019】7は軟磁性材料からなる第3ヨークであ
る。第3ヨークは筒形状であり、コイル3、コイル4、
永久磁石1の外周を覆うように構成されている。第3ヨ
ーク7は7e部で第1ヨーク5の5e部と結合され、7
f部で第2ヨーク6の6e部と結合される。また、第3
ヨーク7は第1ヨーク5の歯5b、5c、第2ヨーク6
の歯6b、6cに永久磁石1をはさんで対向する位置7
a、7b部があり、それ以外の部分には穴7c、7dが
形成されている。第1ヨーク5の歯5b、5cと第2ヨ
ーク6の歯6b、6cとは同位相であるから、それらの
歯に対向すべき第3ヨーク7の磁極部7a、7bは図1
に示すように単純な形状となりプレス等での製造が容易
となる。第3ヨーク7の磁極歯7a、7bにはマグネッ
トリング1の第1の着磁層と第2の着磁層との境界付近
に対向する位置に穴7g、7hが形成されている。
Reference numeral 7 denotes a third yoke made of a soft magnetic material. The third yoke has a cylindrical shape, and the coil 3, the coil 4,
It is configured to cover the outer periphery of the permanent magnet 1. The third yoke 7 is connected to the 5e portion of the first yoke 5 at the 7e portion,
The portion f is coupled to the portion 6e of the second yoke 6. Also, the third
The yoke 7 includes the teeth 5b and 5c of the first yoke 5, the second yoke 6
Position 7 that faces the teeth 6b and 6c of the
There are portions a and 7b, and holes 7c and 7d are formed in other portions. Since the teeth 5b, 5c of the first yoke 5 and the teeth 6b, 6c of the second yoke 6 have the same phase, the magnetic pole portions 7a, 7b of the third yoke 7 to be opposed to those teeth are shown in FIG.
As shown in (1), it has a simple shape and is easy to manufacture by a press or the like. Holes 7g and 7h are formed in the magnetic pole teeth 7a and 7b of the third yoke 7 at positions facing the vicinity of the boundary between the first magnetized layer and the second magnetized layer of the magnet ring 1.

【0020】これにより、第3ヨーク7の付近は磁気抵
抗が高くなりコイル3から発生する磁束はコイル4やマ
グネットリング1の第2の着磁層や第2ヨーク6等に作
用しにくくなり、コイル4から発生する磁束はコイル3
やマグネットリング1の第1の着磁層や第1ヨーク5等
に作用しにくくなり、後で述べる動作に従って、スムー
ズに回転できるようになり、モータの出力は上がる。
As a result, the magnetic resistance near the third yoke 7 increases, and the magnetic flux generated from the coil 3 hardly acts on the coil 4, the second magnetized layer of the magnet ring 1, the second yoke 6, and the like. The magnetic flux generated from the coil 4 is
Or the first magnetized layer of the magnet ring 1, the first yoke 5, and the like, and can smoothly rotate according to the operation described later, and the output of the motor increases.

【0021】図2は組立後の断面図であり、図3の
(a)(b)(c)(d)は図2におけるA−A断面を
示し、図3の(e)(f)(g)(h)は図2における
B−B断面を示している。図3の(a)と(e)とが同
時点での断面図であり、図3の(b)と(f)とが同時
点での断面図であり、図3の(c)と(g)とが同時点
での断面図であり、図3の(d)と(h)とが同時点で
の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view after assembly. FIGS. 3A, 3B, 3C, and 3D show AA cross sections in FIG. 2 and FIGS. 3E, 3F, and 3F. g) and (h) show BB cross sections in FIG. 2. 3 (a) and 3 (e) are cross-sectional views at the same point, FIGS. 3 (b) and 3 (f) are cross-sectional views at the same point, and FIGS. g) is a cross-sectional view at the same time, and FIGS. 3D and 3H are cross-sectional views at the same time.

【0022】図3の(a)と(e)の状態からコイル
3、コイル4に通電して第1ヨーク5の歯5b、5cを
S極、歯5b、5cに対向する第3ヨーク7の7a、7
bをN極、第2ヨーク6の歯6b、6cをS極、歯6
b、6cに対向する第3ヨーク7の7a、7bをN極に
励磁すると、マグネットリング1は45°左(反時計方
向に)回転し、図3の(b)、(f)に示す状態にな
る。
3 (a) and 3 (e), the coils 3 and 4 are energized to change the teeth 5b and 5c of the first yoke 5 to the S pole and the third yoke 7 facing the teeth 5b and 5c. 7a, 7
b is the N pole, the teeth 6b and 6c of the second yoke 6 are the S pole, and the teeth 6
When the poles 7a and 7b of the third yoke 7 facing the poles b and 6c are excited to the N pole, the magnet ring 1 rotates 45 ° left (counterclockwise), and the state shown in FIGS. 3B and 3F. become.

【0023】次に、コイル3へ通電を反転させ第1ヨー
ク5の歯5b、5cをN極、歯5b、5cに対向する第
3ヨーク7の7a、7bをS極、第2ヨーク6の歯6
b、6cをS極、歯6b、6cに対向する第3ヨーク7
の7a、7bをN極に励磁すると、マグネットリング1
はさらに45°左回転し、図3(c)、(g)に示す状
態になる。
Next, energization of the coil 3 is reversed, the teeth 5b and 5c of the first yoke 5 are set to the N pole, the 7a and 7b of the third yoke 7 facing the teeth 5b and 5c are set to the S pole, and the second yoke 6 is set to the S pole. Tooth 6
b and 6c are S poles and a third yoke 7 facing the teeth 6b and 6c.
When magnets 7a and 7b are excited to the N pole, the magnet ring 1
Is further rotated counterclockwise by 45 °, and the state shown in FIGS. 3C and 3G is obtained.

【0024】次に、コイル4へ通電を反転させ第2ヨー
ク6の歯6b、6cをN極、歯6b、6cに対向する第
3ヨーク7の7a、7bをS極に励磁すると、永久磁石
1はさらに45°左回転していく。このようにコイル
3、コイル4への通電方向を順次切り換えていくことに
より、マグネットリング1及び回転軸2からなるロータ
は通電位相に応じた位置へと回転していく。図4は本モ
ータの上面平面図である。
Next, when the energization of the coil 4 is reversed to excite the teeth 6b and 6c of the second yoke 6 to the N pole and the 7a and 7b of the third yoke 7 facing the teeth 6b and 6c to the S pole, the permanent magnet 1 further rotates 45 ° to the left. By sequentially switching the energizing direction to the coils 3 and 4 in this manner, the rotor including the magnet ring 1 and the rotating shaft 2 rotates to a position corresponding to the energizing phase. FIG. 4 is a top plan view of the motor.

【0025】(実施例2)図5と図6は本発明の実施例
2を示す図である。図5、図6において、1は円筒形状
のマグネットリングであり、永久磁石からなり、円周を
n分割(本実施例では4分割)して、S極、N極が交互
に着磁された1a、1b、1c、1dからなる第1の着
磁層と、円周を同じく4分割してS極N極が交互に着磁
された1e、1f、1g、1hからなる第2の着磁層と
からなる。第1の着磁層と第2の着磁層の位相は180
/n度すなわち45°ずれて着磁されている。本実施例
では、第1の着磁層の1a、1c及び第2の着磁層の1
e、1gの外周面がS極、内周面がN極になるよう着磁
されており、第1の着磁層1b、1d及び第2の着磁層
の1f、1hの外周面がN極、内周面がS極になるよう
に着磁されている。
(Embodiment 2) FIGS. 5 and 6 show Embodiment 2 of the present invention. 5 and 6, reference numeral 1 denotes a cylindrical magnet ring, which is made of a permanent magnet, and its circumference is divided into n parts (in this embodiment, divided into four parts), and S and N poles are alternately magnetized. A first magnetized layer composed of 1a, 1b, 1c, and 1d, and a second magnetized layer composed of 1e, 1f, 1g, and 1h in which the circumference is equally divided into four and S and N poles are alternately magnetized. And layers. The phase of the first magnetized layer and the phase of the second magnetized layer are 180
/ N degrees, ie, 45 °. In this embodiment, the first magnetized layer 1a and 1c and the second magnetized layer 1a
e, the outer peripheral surface of 1g is magnetized so as to be an S pole and the inner peripheral surface is an N pole, and the outer peripheral surfaces of the first magnetized layers 1b, 1d and 1f, 1h of the second magnetized layer are N poles. The poles and the inner peripheral surface are magnetized so as to be S poles.

【0026】2は回転軸で永久磁石1が固着されてい
る。回転軸2と永久磁石1とにより、請求項中のロータ
が構成される。3、4はコイルであり、前記永久磁石1
と同心でかつ永久磁石1を軸方向にはさむ位置に配置さ
れる。5は軟磁性材料からなる第1ヨークであり、コイ
ル3の内径部3aに挿入される5d部と、前記永久磁石
1の第1の着磁層の内径部に対向する歯5b、5cとを
持つ。歯5b、5cは第1の着磁層の極に対し、同位相
となるように360/(n/2)度、すなわち180°
ずれて形成され、第1ヨークの穴5aと、回転軸2の2
a部とは回転可能に嵌合する。
Reference numeral 2 denotes a rotating shaft to which the permanent magnet 1 is fixed. The rotating shaft 2 and the permanent magnet 1 constitute a rotor described in the claims. Reference numerals 3 and 4 denote coils, and the permanent magnet 1
And is disposed at a position where the permanent magnet 1 is sandwiched in the axial direction. Reference numeral 5 denotes a first yoke made of a soft magnetic material. The first yoke 5 includes a 5d portion inserted into the inner diameter portion 3a of the coil 3 and teeth 5b, 5c facing the inner diameter portion of the first magnetized layer of the permanent magnet 1. Have. The teeth 5b, 5c are 360 / (n / 2) degrees, that is, 180 ° so that they are in phase with the poles of the first magnetized layer.
The hole 5a of the first yoke and the two
The portion a is rotatably fitted.

【0027】6は軟磁性材料からなる第2ヨークであ
り、コイル4の内径部4aに挿入される6d部と、前記
永久磁石1の第2の着磁層の内径部に対向する歯6b、
6cとを持つ。歯6b、6cは第2の着磁層の極に対し
同位相となるように360/(n/2)度、すなわち1
80°ずれて形成されている。第2ヨーク6の穴6aと
回転軸2の2b部とは回転可能に嵌合する。第1ヨーク
5の歯5b、5cと第2ヨーク6の歯6b、6cとは同
位相すなわち互いに軸方向に関して対向する位置にあ
る。
Reference numeral 6 denotes a second yoke made of a soft magnetic material. The second yoke 6d is inserted into the inner diameter portion 4a of the coil 4, and the teeth 6b facing the inner diameter portion of the second magnetized layer of the permanent magnet 1.
6c. The teeth 6b, 6c are 360 / (n / 2) degrees, that is, 1 so that they are in phase with the poles of the second magnetized layer.
It is formed shifted by 80 °. The hole 6a of the second yoke 6 and the portion 2b of the rotating shaft 2 are rotatably fitted. The teeth 5b, 5c of the first yoke 5 and the teeth 6b, 6c of the second yoke 6 are in the same phase, that is, at positions facing each other in the axial direction.

【0028】7は軟磁性材料からなる第3ヨークであ
る。第3ヨークは筒形状であり、コイル3、コイル4、
永久磁石1の外周を覆うように構成されている。第3ヨ
ーク7は7eで部で第1ヨーク5の5e部と結合され、
7f部で第2ヨーク6の6e部と結合される。また、第
3ヨーク7は第1ヨーク5の歯5b、5c、第2ヨーク
6の歯6b、6cに永久磁石1をはさんで対向する位置
7a、7b部があり、それ以外の部分には穴7c、7d
が形成されている。第1ヨーク5の歯5b、5cと第2
ヨーク6の歯6b、6cとは同位相であるからそれらの
歯に対向すべき第3ヨーク7の磁極部7a、7bは図1
に示すように単純な形状となりプレス等での製造が容易
となる。第3ヨーク7の磁極歯7a、7bにはマグネッ
トリング1の第1の着磁層と第2の着磁層との境界付近
に対向する位置に他の位置に比べて幅の狭い7i、7j
が形成されている。
Reference numeral 7 denotes a third yoke made of a soft magnetic material. The third yoke has a cylindrical shape, and the coil 3, the coil 4,
It is configured to cover the outer periphery of the permanent magnet 1. The third yoke 7 is joined at 7e to the 5e portion of the first yoke 5 at a portion,
The portion 7f is coupled to the portion 6e of the second yoke 6. The third yoke 7 has positions 7a and 7b facing the teeth 5b and 5c of the first yoke 5 and the teeth 6b and 6c of the second yoke 6 with the permanent magnet 1 interposed therebetween. Holes 7c, 7d
Are formed. The teeth 5b and 5c of the first yoke 5 and the second
Since the teeth 6b and 6c of the yoke 6 have the same phase, the magnetic pole portions 7a and 7b of the third yoke 7 to be opposed to those teeth are shown in FIG.
As shown in (1), it has a simple shape and is easy to manufacture by a press or the like. The magnetic pole teeth 7a, 7b of the third yoke 7 have narrower widths 7i, 7j at positions facing the vicinity of the boundary between the first magnetized layer and the second magnetized layer of the magnet ring 1 than at other positions.
Are formed.

【0029】これにより、第3ヨーク7の付近は磁気抵
抗が高くなりコイル3から発生する磁束はコイル4やマ
グネットリング1の第2の着磁層や第2ヨーク6等に作
用しにくくなり、コイル4から発生する磁束はコイル3
やマグネットリング1の第1の着磁層や第1ヨーク5等
に作用しにくくなり、第1実施例で述べた動作に従っ
て、スムーズに回転できるようになり、モータの出力は
上がる。
As a result, the magnetic resistance increases near the third yoke 7 and the magnetic flux generated from the coil 3 hardly acts on the coil 4, the second magnetized layer of the magnet ring 1, the second yoke 6, and the like. The magnetic flux generated from the coil 4 is
Or the first magnetized layer of the magnet ring 1, the first yoke 5, and the like, and can smoothly rotate according to the operation described in the first embodiment, and the output of the motor increases.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
製造が容易でかつ小径でスムーズな回転で高出力なモー
タとすることができる。
As described above, according to the present invention,
A motor that is easy to manufacture and has a small diameter, smooth rotation, and high output can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、実施例1の構成部品の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a component according to a first embodiment.

【図2】図2は、実施例1の組立時の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the first embodiment at the time of assembly.

【図3】図3は、実施例1のロータと第1ヨーク、第2
ヨーク、第3ヨークの関係を示す断面図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a rotor, a first yoke, and a second yoke according to the first embodiment;
It is sectional drawing which shows the relationship of a yoke and a 3rd yoke.

【図4】図4は、実施例1の組立時の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the first embodiment at the time of assembly.

【図5】図5は、実施例2の構成部品の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of components of the second embodiment.

【図6】図6は、実施例2の組立時の平面図である。FIG. 6 is a plan view of the second embodiment at the time of assembly.

【図7】図7は、従来のステップモータの一例である。FIG. 7 is an example of a conventional step motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 永久磁石 2 回転軸 3 コイル 4 コイル 5 第1ヨーク 6 第2ヨーク 7 第3ヨーク REFERENCE SIGNS LIST 1 permanent magnet 2 rotating shaft 3 coil 4 coil 5 first yoke 6 second yoke 7 third yoke

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円筒形状であり、円周方向にn分割され
て異なる極が交互に着磁されている第1の着磁層と、該
第1の着磁層と軸方向に隣り合う位置に前記第1の着磁
層と180°/n位相がずれて円周方向にn分割されて
異なる極が交互に着磁されている第2の着磁層とを備え
ている永久磁石からなるマグネットリングと、 該マグネットリングが固着されたロータと、 該ロータと同心でかつ該マグネットリングを軸方向には
さむ位置に配置された第1コイルと第2コイルと、 該第1コイルの内径に挿入されかつ前記マグネットリン
グの第1の着磁層の内径部にすきまを持って対向する軟
磁性材料からなる筒状の第1ヨークと、 前記第2コイルの内径に挿入されかつ前記マグネットリ
ングの第2の着磁層の内径部にすきまを持って対向する
軟磁性材料からなる筒状の第2ヨークと、 前記第1コイルと前記第2コイルとを覆いかつ前記マグ
ネットリングの外径部の所定角度範囲を覆い軟磁性材料
からなる第3ヨークと、を有し、 前記第3ヨークの前記ロータの第1の着磁層と第2の着
磁層の境界部分に対向する部分に穴が形成されているこ
とを特徴とするモータ。
1. A first magnetized layer having a cylindrical shape, divided into n portions in a circumferential direction and having different poles alternately magnetized, and a position adjacent to the first magnetized layer in an axial direction. And a second magnetized layer which is divided by n in the circumferential direction with a 180 ° / n phase shift from the first magnetized layer and has different poles alternately magnetized. A magnet ring, a rotor to which the magnet ring is fixed, a first coil and a second coil arranged concentrically with the rotor and sandwiching the magnet ring in the axial direction, and inserted into an inner diameter of the first coil. A first cylindrical yoke made of a soft magnetic material and having a clearance facing the inner diameter of the first magnetized layer of the magnet ring; Soft facing the inner diameter of the magnetized layer 2 with a gap A cylindrical second yoke made of a magnetic material; and a third yoke made of a soft magnetic material that covers the first coil and the second coil and covers a predetermined angle range of an outer diameter portion of the magnet ring. A motor is characterized in that a hole is formed in a portion of the third yoke facing a boundary between the first magnetized layer and the second magnetized layer of the rotor.
【請求項2】 円筒形状であり、円周方向にn分割され
て異なる極が交互に着磁されている第1の着磁層と軸と
平行方向に隣り合う位置に前記第1の着磁層と180°
/n位相がずれて円周方向にn分割されて異なる極が交
互に着磁されている第2の着磁層とを備えている永久磁
石からなるマグネットリングと、 該マグネットリングが固着されたロータと、 該ロータと同心でかつ該マグネットリングを軸方向には
さむ位置に配置された第1コイルと第2コイルと、 該第1コイルの内径に挿入されかつ前記マグネットリン
グの第1の着磁層の内径部にすきまを持って対向する軟
磁性材料からなる筒状の第1ヨークと、 前記第2コイルの内径に挿入されかつ前記マグネットリ
ングの第2の着磁層の内径部にすきまを持って対向する
軟磁性材料からなる筒状の第2ヨークと、 前記第1コイルと前記第2コイルとを覆いかつ前記マグ
ネットリングの外径部の所定角度範囲を覆い軟磁性材料
からなる第3ヨークと、を有し、 前記第3ヨークの前記ロータの第1の着磁層と第2の着
磁層の境界部分に対向する部分の幅が第1の着磁層ある
いは第2の着磁層に対向する部分の幅より狭くなってい
る、 ことを特徴とするモータ。
2. The first magnetized layer is located at a position adjacent to a first magnetized layer, which has a cylindrical shape, is divided into n in the circumferential direction, and different poles are alternately magnetized, in a direction parallel to an axis. 180 ° with layer
A magnet ring composed of a permanent magnet having a second magnetized layer in which the / n phase is shifted and n is divided in the circumferential direction and different poles are alternately magnetized, and the magnet ring is fixed. A rotor; a first coil and a second coil arranged concentrically with the rotor and sandwiching the magnet ring in the axial direction; and a first magnetization of the magnet ring inserted into an inner diameter of the first coil. A cylindrical first yoke made of a soft magnetic material opposed to the inner diameter portion of the layer with a clearance, and a clearance inserted in the inner diameter of the second magnetized layer of the magnet ring inserted into the inner diameter of the second coil. A cylindrical second yoke made of a soft magnetic material which is opposed to the first and second coils, and a third magnetic material made of a soft magnetic material which covers the first coil and the second coil and covers a predetermined angle range of an outer diameter portion of the magnet ring. York and A width of a portion of the third yoke opposed to a boundary between the first magnetized layer and the second magnetized layer of the rotor is opposed to the first magnetized layer or the second magnetized layer; A motor that is narrower than the width of the portion.
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