JPS5872363A - ステツプモ−タ - Google Patents
ステツプモ−タInfo
- Publication number
- JPS5872363A JPS5872363A JP17096481A JP17096481A JPS5872363A JP S5872363 A JPS5872363 A JP S5872363A JP 17096481 A JP17096481 A JP 17096481A JP 17096481 A JP17096481 A JP 17096481A JP S5872363 A JPS5872363 A JP S5872363A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- stopper
- rotor
- teeth
- excitation
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
- H02K37/14—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシャフトの最終停止位置を精度よく一定にさせ
るようにしたＰＭ形のステップモータに関するものであ
る。
るようにしたＰＭ形のステップモータに関するものであ
る。
従来周知のＰＭ形４相ステップモータは、〇−タの回転
運動をねじ等によってシャフトの直線運動に変換するた
めに第１図に示すような構造誉有する。第１図において
、１はコツプ状の第１のモータケース、２は円板上の第
２のモータケースで、両者はモータ組−付後図示しない
ネジ等によって相互に固定サレモータの外殻をなしてい
る。３はステータ、４はロータで、外径部にマグネット
５を有し、内径部はめねじ６になっていて、両端にはａ
−夕４の回転を制止するストッパ７が設けられている＠
前記めねじ６にはシャフト８に設けられたかねじ９がか
みあっている。また、シャフト８には間隔を置いてスト
ッパピン１０． １１ ＃Ｅｉｆｆられていて、ａ−夕
４のストッパ７がストッパぎン１０．１１とかみあうこ
とによりロータ４の回転力がシャフト８に伝達される。
運動をねじ等によってシャフトの直線運動に変換するた
めに第１図に示すような構造誉有する。第１図において
、１はコツプ状の第１のモータケース、２は円板上の第
２のモータケースで、両者はモータ組−付後図示しない
ネジ等によって相互に固定サレモータの外殻をなしてい
る。３はステータ、４はロータで、外径部にマグネット
５を有し、内径部はめねじ６になっていて、両端にはａ
−夕４の回転を制止するストッパ７が設けられている＠
前記めねじ６にはシャフト８に設けられたかねじ９がか
みあっている。また、シャフト８には間隔を置いてスト
ッパピン１０． １１ ＃Ｅｉｆｆられていて、ａ−夕
４のストッパ７がストッパぎン１０．１１とかみあうこ
とによりロータ４の回転力がシャフト８に伝達される。
シャフト８の移動可能長さは、ロータ４のストッパ７と
ストッパピン１０がかみあう位置がらロータ４に設けた
ストッパ７とシャフト８のストッパピン１１がかみあう
位置までである。ａ−夕４の両端には軸受１２．１２’
が設けられ、第１のモータケース１および第２のモータ
ケース２にそれぞれ固定されている。シャフト８は各モ
ータケース１，２に固定されている焼結含油軸受１３，
１３’に保持されている。
ストッパピン１０がかみあう位置がらロータ４に設けた
ストッパ７とシャフト８のストッパピン１１がかみあう
位置までである。ａ−夕４の両端には軸受１２．１２’
が設けられ、第１のモータケース１および第２のモータ
ケース２にそれぞれ固定されている。シャフト８は各モ
ータケース１，２に固定されている焼結含油軸受１３，
１３’に保持されている。
上記構成のステップモータにおいては、実際にはシャフ
ト８に負荷が取り付けられており、その位置となる停止
時におけるシャフト８の突出長さを精度よく決定させる
必要が生じることが多い。
ト８に負荷が取り付けられており、その位置となる停止
時におけるシャフト８の突出長さを精度よく決定させる
必要が生じることが多い。
今、仮りにシャフト８の全長が短くなる方向、第１ ｉ
ｌｌにおいては入方向に作動するように動作させると、
ロータ４はストッパ７とピン１０が衝突して回転をそれ
以上阻止されるが、ステータ３の磁界変化は童だ続いて
いるため、ストッパピン１゜付近でａ−夕４はステータ
３の磁界によって反回転側にひきもどされたり、着た同
期して回転側に進んでストッパ７がストックピン１ｏに
衝突することを繰り返すため、シャフト８はストッパビ
ン１００手前で微振動を生じ、その間隔Ｂは第２図に示
すように、４ステツプ毎に定期的に発生する。
ｌｌにおいては入方向に作動するように動作させると、
ロータ４はストッパ７とピン１０が衝突して回転をそれ
以上阻止されるが、ステータ３の磁界変化は童だ続いて
いるため、ストッパピン１゜付近でａ−夕４はステータ
３の磁界によって反回転側にひきもどされたり、着た同
期して回転側に進んでストッパ７がストックピン１ｏに
衝突することを繰り返すため、シャフト８はストッパビ
ン１００手前で微振動を生じ、その間隔Ｂは第２図に示
すように、４ステツプ毎に定期的に発生する。
このような状態でステータ３の励磁を製品間で均一のパ
ルスモードで停止しても、第６図から第６図に示すよう
に、シャフト８の最終的な停止位置がばらつくことにな
る。つまり、ステータ３の励磁を切れば、ａ−夕４の微
振動は止まるものの、均一のパルスモードによって最終
の励磁相を常に同一になるようにしてもシャフト８の最
終突出位置はそれぞれのモータにおいて一定ではなく、
精度よく位置設定を行うことができないという欠点があ
った。そして、例えば自動車のエンジンへの吸入空気量
を制御するバルブにこのようなステップモータを採用し
た場合、ステップモータの無通電時において前記バルブ
の開度が一定しなければ、同じ車種でもエンジン性能が
一定しないという欠点を生じる。
ルスモードで停止しても、第６図から第６図に示すよう
に、シャフト８の最終的な停止位置がばらつくことにな
る。つまり、ステータ３の励磁を切れば、ａ−夕４の微
振動は止まるものの、均一のパルスモードによって最終
の励磁相を常に同一になるようにしてもシャフト８の最
終突出位置はそれぞれのモータにおいて一定ではなく、
精度よく位置設定を行うことができないという欠点があ
った。そして、例えば自動車のエンジンへの吸入空気量
を制御するバルブにこのようなステップモータを採用し
た場合、ステップモータの無通電時において前記バルブ
の開度が一定しなければ、同じ車種でもエンジン性能が
一定しないという欠点を生じる。
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、いづれのＰＭ
形スステップモータおいても負荷停止時のシャフトの突
出長さが或いは負荷停止時のロータの停止角度が一定に
なるように、ロータのマグネットの磁極位置とステータ
の歯との関係を一定にするために、ステータの歯の位置
とロータの磁極の位置とに対してストッパの位置が均一
になるようにすることにより、シャフトの最終停止位置
を精度よく一定にさせるようにしたＰＭ形スステップモ
ータ提供することを目的とするものである。
形スステップモータおいても負荷停止時のシャフトの突
出長さが或いは負荷停止時のロータの停止角度が一定に
なるように、ロータのマグネットの磁極位置とステータ
の歯との関係を一定にするために、ステータの歯の位置
とロータの磁極の位置とに対してストッパの位置が均一
になるようにすることにより、シャフトの最終停止位置
を精度よく一定にさせるようにしたＰＭ形スステップモ
ータ提供することを目的とするものである。
以下本発明を図に示す実施例について説明する。
この実施例として４相モータ、１相励磁を例としている
が、この１相励磁では第７図に示すようにステータ歯の
上の列１４と下の列１５とが交互に着磁され、この図の
場合には下の列１５が着磁された瞬時を示している。第
７図において、マグネット５の表面に着磁される磁極の
位置は、ロータ４が図示しないストッパ（以下第１図に
示すストッパビン１ｏ、ｉｉに相当するものとして称す
る）に衝突した後、その回転が制止される位置を＆ＩＢ
とし、ロータ４が矢印Ｃ方向に回転する場合において説
明する。ストッパに一番近いステータ歯との角度なｅと
し、ストッパに一番近いステータ歯に相対するマグネッ
ト５の着磁性は前記ステータ歯が最終励磁により励起さ
れる極性（Ｎ極として図示）と吸引しあう極性（Ｓ極と
して図示）となるように設定されている。第７図の位置
では、ａ−タ４はストッパに衝突して、やや述もどりを
した状態で、ストッパに衝突するまでもう少し回転方向
に動くことができる。
が、この１相励磁では第７図に示すようにステータ歯の
上の列１４と下の列１５とが交互に着磁され、この図の
場合には下の列１５が着磁された瞬時を示している。第
７図において、マグネット５の表面に着磁される磁極の
位置は、ロータ４が図示しないストッパ（以下第１図に
示すストッパビン１ｏ、ｉｉに相当するものとして称す
る）に衝突した後、その回転が制止される位置を＆ＩＢ
とし、ロータ４が矢印Ｃ方向に回転する場合において説
明する。ストッパに一番近いステータ歯との角度なｅと
し、ストッパに一番近いステータ歯に相対するマグネッ
ト５の着磁性は前記ステータ歯が最終励磁により励起さ
れる極性（Ｎ極として図示）と吸引しあう極性（Ｓ極と
して図示）となるように設定されている。第７図の位置
では、ａ−タ４はストッパに衝突して、やや述もどりを
した状態で、ストッパに衝突するまでもう少し回転方向
に動くことができる。
なお、この場合、ロータ４の回転がストッパにより制止
されてもステータ歯の極性によってロータ４が回転方向
の向きにトルクを受けるように設定しておけば、ａ−夕
４は前記トルクによってストツバＩＣ押しつけられたま
ま停止されるので、紀７図に示すよう々角度−は々くな
る。
されてもステータ歯の極性によってロータ４が回転方向
の向きにトルクを受けるように設定しておけば、ａ−夕
４は前記トルクによってストツバＩＣ押しつけられたま
ま停止されるので、紀７図に示すよう々角度−は々くな
る。
Ｗ、７図に示す角度−は、ステータ歯の形状や、最終励
磁相を１相励磁または１−２相励磁の場合の特定の１相
とした場合と、２相励磁または１−２相励磁の場合の特
定の２相とした場合で異ってくる。
磁相を１相励磁または１−２相励磁の場合の特定の１相
とした場合と、２相励磁または１−２相励磁の場合の特
定の２相とした場合で異ってくる。
次に、第７図に示す状態のあとはステータ３の励磁が切
られ、第８図に示すようにステータ３の歯１４．１５は
単なる鉄爪になる。この第８図に示す状態においては、
最終励磁後に励磁が全て停止されるので、ロータ４のマ
グネット５の起磁力によってステータコアを含めた磁気
回路が成立して、ａ−夕４にはディテントトルクが生じ
、即ちロータ４と年々る鉄爪となったステータ歯１４，
１５との間に吸引トルクを生じることになる。そして、
ロータ４とステータ３との安定する位置は、つまりディ
テントトルクによっておちつく位置は′ｍＤの位置であ
り、ステータ３の歯１４．１５の総数がマグネット５の
着磁極数の２倍になっているため、一般的にはマグネッ
ト５の１極に対してステータ歯１４，１５が２個の割合
でつり合うようになり、基準線Ｂに対し、該線Ｂと一致
するか、＃８０角度だけ回転方向にずれて、前記ディテ
ン））ルクによってａ−夕４が移動し、停止することに
なる。
られ、第８図に示すようにステータ３の歯１４．１５は
単なる鉄爪になる。この第８図に示す状態においては、
最終励磁後に励磁が全て停止されるので、ロータ４のマ
グネット５の起磁力によってステータコアを含めた磁気
回路が成立して、ａ−夕４にはディテントトルクが生じ
、即ちロータ４と年々る鉄爪となったステータ歯１４，
１５との間に吸引トルクを生じることになる。そして、
ロータ４とステータ３との安定する位置は、つまりディ
テントトルクによっておちつく位置は′ｍＤの位置であ
り、ステータ３の歯１４．１５の総数がマグネット５の
着磁極数の２倍になっているため、一般的にはマグネッ
ト５の１極に対してステータ歯１４，１５が２個の割合
でつり合うようになり、基準線Ｂに対し、該線Ｂと一致
するか、＃８０角度だけ回転方向にずれて、前記ディテ
ン））ルクによってａ−夕４が移動し、停止することに
なる。
第８図に示す状態においては、ロータ４がストッパに衝
突した際、ディテントトルクによってストッパに押しつ
けられているようにしてもよいし、その力が０であって
も、またストン７ぐから離れてもよいが、いずれにして
も製品間で一定にならなければならない。
突した際、ディテントトルクによってストッパに押しつ
けられているようにしてもよいし、その力が０であって
も、またストン７ぐから離れてもよいが、いずれにして
も製品間で一定にならなければならない。
以上のように、ａ−夕４の位置は、最終的にストッパと
ステータ歯１４．１５とロータ４の着磁位置の相関関係
により決定される。なお、最終励磁を停止した時は、デ
ィテントトルクによってａ−夕４が受ける回転トルクの
向きは励磁時の回転方向と同一であっても逆になること
はない。このトルクを大きくすることによりロータ４が
ストッパに押しつけられるように働くようにすれば、ロ
ータ４の位置は完全にストッパの位置のみにより決定さ
れる。
ステータ歯１４．１５とロータ４の着磁位置の相関関係
により決定される。なお、最終励磁を停止した時は、デ
ィテントトルクによってａ−夕４が受ける回転トルクの
向きは励磁時の回転方向と同一であっても逆になること
はない。このトルクを大きくすることによりロータ４が
ストッパに押しつけられるように働くようにすれば、ロ
ータ４の位置は完全にストッパの位置のみにより決定さ
れる。
なお、土舊ｅ実施例ではロータ４の回転を制止するスト
ッパはモータ内蔵で曲間したが、ストッパは外部に設−
けてもよく、又でき上がったモータに対してストッパの
位置を設定することも可能である。また、シャフト８が
直線的に動くリンマ形で説明したが、回転形のモータな
ある一定の角度のみ作動させる場合も本発明の適用が可
能である。
ッパはモータ内蔵で曲間したが、ストッパは外部に設−
けてもよく、又でき上がったモータに対してストッパの
位置を設定することも可能である。また、シャフト８が
直線的に動くリンマ形で説明したが、回転形のモータな
ある一定の角度のみ作動させる場合も本発明の適用が可
能である。
また、最終励磁はある特定の１相のみで説明したが、前
述のように最終励磁はある特定の２相でもよい。
述のように最終励磁はある特定の２相でもよい。
また、以上の実施例のうちディテントトルクによってａ
−夕４がストッパに押しつけられると止まる第６図に示
すようなものにおいては、ストロークエンｒがシャフト
の最終位置になるものであるが、例えば１５図に示すよ
うなストロークエンドから若干戻った位情、即ちストツ
ノｆに衝突したロータ４が若干もどった位置になるよう
にすることも可能であり、ストロークエンドは第３■か
ら第６図に示すいずれでもよいが、同一種の製品間でシ
ャフトの突出長さ、ひいてはロータのステップモータノ
・ウゾングに対する最終位置（無通重時）がばらつきな
く均一々ればよい。
−夕４がストッパに押しつけられると止まる第６図に示
すようなものにおいては、ストロークエンｒがシャフト
の最終位置になるものであるが、例えば１５図に示すよ
うなストロークエンドから若干戻った位情、即ちストツ
ノｆに衝突したロータ４が若干もどった位置になるよう
にすることも可能であり、ストロークエンドは第３■か
ら第６図に示すいずれでもよいが、同一種の製品間でシ
ャフトの突出長さ、ひいてはロータのステップモータノ
・ウゾングに対する最終位置（無通重時）がばらつきな
く均一々ればよい。
以上述べたように本発明においては、ストツノ９等によ
り回転が停止されるロータのマグネットの磁極位置とス
テータの歯の位置との関係を一定にするために、ステー
タの歯の軟部とロータの磁極の位置とに対してストッパ
の位置が均一になるようにしたので、ロータに９合され
るシャフトの最終停止位置は或いは負荷停止時のロータ
の停止角度が常に一定になるため、ＰＭ形スステップモ
ータして精度を向上させることができるという優れた効
果がある。
り回転が停止されるロータのマグネットの磁極位置とス
テータの歯の位置との関係を一定にするために、ステー
タの歯の軟部とロータの磁極の位置とに対してストッパ
の位置が均一になるようにしたので、ロータに９合され
るシャフトの最終停止位置は或いは負荷停止時のロータ
の停止角度が常に一定になるため、ＰＭ形スステップモ
ータして精度を向上させることができるという優れた効
果がある。
第１０は本発明が適用されるＰＭ形４相ステップモー汐
の断面図、第２図から第６４はモータ停止時におけるシ
ャフトの運動を測定した状態し１、第７図は最終励磁時
におけるａ−夕とステータ歯の関係を示す説明図、第８
図最終励磁後におけるロータとステータ歯との関係を示
す説明図である。 ３・・・ステータ、４・・・ａ−タ、５・・マグネット
、７・・・ストッパ、８・・・シャフト、１０．１１・
・・ストッパビン、１４．１５・・・ステータの歯。 代理人 浅 村 皓 外４名 １３ｊＰＦ１ 日）１１） 時開 賄■ 時Ｉ
の断面図、第２図から第６４はモータ停止時におけるシ
ャフトの運動を測定した状態し１、第７図は最終励磁時
におけるａ−夕とステータ歯の関係を示す説明図、第８
図最終励磁後におけるロータとステータ歯との関係を示
す説明図である。 ３・・・ステータ、４・・・ａ−タ、５・・マグネット
、７・・・ストッパ、８・・・シャフト、１０．１１・
・・ストッパビン、１４．１５・・・ステータの歯。 代理人 浅 村 皓 外４名 １３ｊＰＦ１ 日）１１） 時開 賄■ 時Ｉ
Claims (1)
- ロータの回転をストッパ岬により機械的に制止して負荷
の駆動を停止させるＰＭ形スステップモータおいて、負
荷停止時のシャフトの突出長さが或いは負荷停止時のａ
−夕の停止角度が一定になるようにロータのマグネット
の磁極位置とステータ歯との関係を一定にするために、
ステータの歯の位置とロータの磁極の位置とに対してス
トッパの位置が均一になるようにしたことを特徴とする
ステップモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17096481A JPS5872363A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | ステツプモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17096481A JPS5872363A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | ステツプモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5872363A true JPS5872363A (ja) | 1983-04-30 |
Family
ID=15914632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17096481A Pending JPS5872363A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | ステツプモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5872363A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04177206A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Konica Corp | ズームレンズ装置 |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP17096481A patent/JPS5872363A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04177206A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Konica Corp | ズームレンズ装置 |
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