JPS60148367A - ステツピングモ−タ− - Google Patents

ステツピングモ−タ−

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JPS60148367A
JPS60148367A JP176884A JP176884A JPS60148367A JP S60148367 A JPS60148367 A JP S60148367A JP 176884 A JP176884 A JP 176884A JP 176884 A JP176884 A JP 176884A JP S60148367 A JPS60148367 A JP S60148367A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
pole plate
coil
rotor
stepping motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP176884A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Otsuka
健一 大塚
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.)
I Pex Inc
Original Assignee
Dai Ichi Seiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Dai Ichi Seiko Co Ltd filed Critical Dai Ichi Seiko Co Ltd
Priority to JP176884A priority Critical patent/JPS60148367A/ja
Publication of JPS60148367A publication Critical patent/JPS60148367A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • H02K37/10Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
    • H02K37/12Motors 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
    • H02K37/125Magnet axially facing armature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、扁平小型のステッピングモーターの改良に関
するものである。
この種従来のステッピングモーターは、例えば第1図に
示され−る如く、隣接する磁極が異極性となるように回
転軸方向に着磁された扁平な永久磁石ローター1と、ロ
ー ターlの両側にこれと僅かな空隙を隔てて配設され
た一対の回転磁界発生部2.3とから成っていて、一方
の回転磁界発生部2はローター1の回転軸1aに対し同
心的に配置されプζ複数対のコイル2a 、2b ; 
2c 、2dと、該コイル2 a * 2 b ; 2
 c 、2 dを支持し且つ回転軸taのだめの軸受孔
2eを有する軟鉄板2fとを含み、他方の回転磁界発生
部3は、ローター1を挾んでコイル2a、2b;2c、
2dに対しそれぞれ時泪方向に45°だけずらされて対
応するように回転軸1aに対し同心的に配置された複数
対のコイル3a、3b;3c、3dと、該コイル3a、
3b ;3c 、3dを支持し且つ回転軸taのための
軸受孔3eを有する軟鉄板3fとを含んでいるが、コイ
ル2 a 、 2 b ; 2 c 、 2 d 、 
3 a。
分なターン数が得られず発生し得る磁力は極めて弱いも
のにならざる得ない。これを補うためローターlとして
高性能磁石を使用するとモーター全体が極めて高価にな
らざるを得ないが、その場合でも大きさの割に小トルク
のモーターしか得られないのが実情であった。また、効
率アップ等のためコイルには磁芯を入れるのが好ましい
が、実際にはコツキングが大きくなってしはうため磁芯
を入れるのは難しく、結果的に高性能のこの種ステッピ
ングモーターを得ることはできなかった。
本発明の目的は、かかる実情に鑑み、小型扁平にも拘ら
ず大トルクのステッピングモーター1.4j4供するこ
とにある。
この目的は、本発明によれば、回転磁界発生部が、回転
軸と同・dの磁芯入り扁平コイルと、このコイルの一側
において磁芯と磁気的に結合せしめられていてローター
に対面する少なくとも二つの扇形部分を有する磁極板と
、上記コイルの他側において磁芯と磁気的に結合せしめ
られていて磁(色板によって形成された少なくとも二つ
の扇形空間を補填し得るようなローターに対面する少な
くとも二つの扇形部分を有する外側磁極板とを含むこと
により、達成される。
更に本発明によれば、ローターを介して対向する一対の
磁極板及び外側磁極板の各扇形部分の相対位置が、回転
軸に関し伊から360°/2N(但しNは整数)の間の
適宜角度だけずらされている。
以下、図示した実施例に基づき第1図に示されたのと同
一の部品及び部分には同一符号を付してこれを詳述すれ
ば、第2図において、回転磁界発生部2は、底壁中心部
に回転軸1aのための軸受孔201aを有する軟磁性体
より成る円筒ケース201とケース201の底壁上に同
心的に固着されていて中心部に回転軸1aを緩く挿通す
るための貫通孔202aを有する円柱状の磁芯202と
、磁芯202に嵌着されていてケース201内に収納さ
れ得る厚さを有する環状の扁平コイル203と、中央部
が磁芯202の端面に固着されていて中心部に回転軸1
aを緩く挿通するための透孔204aを又周辺部に回転
軸1aに関し対称に形れぞれ有する磁極板204と、ケ
ース201の端縁上に載置固着されていて磁極板204
によって形成された一対の扇形空間を補填し得るような
一対の扇形部分205a、205bを有するリング状の
外側磁極板205とから成っている。この説明で明らか
な如く、磁極板204は磁芯202の一端面と又外側磁
極板205はケース201を介して磁芯202の他端面
とそれぞれ磁気的に結合されていて両者は僅かな空隙を
介して互いに磁気的に絶縁されており、面も扇形部分2
04b、204c、205a、205bは実質上ケース
201の開放端を覆い、それらの表面は同一平面内にあ
るように構成されている。従って組立て状態では、磁極
板204及び外側磁極板205の表面とこれと対面する
ローターlの表面とは回転軸taK嵌装されたカラ20
6によ磁極く僅か離間ぜしめられる。他方の回転磁界発
生部3は組立て状態で示されているが、構成は回転磁界
発生部2と全く同様であるので、円筒状ケースを301
で、磁芯を3 n 9 f 頗57Zコイル6 ’1 
n 1−Pnk i& UIE f−*nAで、外側磁
極板を305で、カラを306でそれぞれ示すに留め詳
細な説明は省略する。但し、この場合、図示の如く、磁
極板304と外側磁極板305は、磁極板204と外4
Hυ磁極板205に対しそれぞれ45°だけ時計回転方
向へ位置がずらされている。なお、上記の場合、ロータ
ー1は図示の如き極性に着磁されておシ、コイル203
に順方向に通電が行われた時は磁極板204はN極に又
外側磁極板205はS極となるように励磁され、又コイ
ル303に順方向に通電が行われた時は磁極板304は
S極に又外(+111磁極板305はN極となるように
励磁されるものとする。
本発明に係るステッピングモーターは上記の如く構成さ
れているから、先づコイル203のみが順方向に一瞬通
電されると磁極板204と外側磁極板205は第2図に
示す如き極性にそれぞれ励・磁されるためローター1は
第2図の位置に吸引停止せしめられる。次にコイル30
3のみが順方向に一瞬通電されると磁極板304と外側
磁極板305は第3図(a)に示す如き極性に励磁され
るためローター1は45°だけ時計回転せしめられて再
び停止せしめられる。更にコイル20.3のみが逆方向
に一瞬通電されると磁極板204と外側磁極板205は
第3図(b)に示す如き極性にそれぞれ励磁されるため
ローター1は更に45°だけ時剖回転せしめられて停止
する。更に又コイル303のみが逆方向に一瞬通電され
ると磁極板304と外側磁極板305は第3図(c)に
示す如き極性に励磁されるためローターlは更に45°
だけ時計回転ぜしめられて停止する。次に再びコイル2
03のみが順方向に一瞬通電されると磁極板204と外
側磁極板205は再び第2図に示す如き極性にそれぞれ
励磁されるためローター1は更に45°だけ時言1回転
せしめられて停止する。かくしてローター1は180’
時計回転せしめられ、コイル203と303への通電の
一サイクルが終了する。従って、この位置から再び上述
の如き順序でコイル203と303ヘーサイクルのパル
ス電流を流すとローター1は間欠的に45°づつ更に時
計回転して一回転を終了する。
かくして以上は8ステツプのステッピングモーターの構
成並びに作用を説明した結果となるが、この場合、磁極
板304と外側磁極板305は、磁極板204と外側磁
極板205に対しそれぞれ45°だけ時計回転方向へ位
置がずらされているから、モーターの起動方向は常に時
開方向となるが、ずらす方向を反時言1回転方向にすれ
ば起動方向は常に反時計方向となることは云うまでもな
い。実験によれば、回転数と引入れトルクとの関係が従
来構造のものと本発明構造のものとで比較し/こ場合第
4図に示す如く変化することが確認された。
これによれば、本発明に係るステッピングモーターはa
y 1図に示す如き従来方式のステッピングモーターに
較らべて著しく高性能のものとなることが分る。1 以上本発明を8ステツプのステッピングモーターとして
実施した場合について説明したが、これは単なる一実施
例に過ぎない。即ち、第5図は本発明を16ステツプの
ステッピングモータートシて実施した場合を示している
が、磁極板204,304及び外側磁極板205,30
5の扇形部分が何れも二対づつ形成されている点、並び
にケース201゜301が単一の円筒4と回転i1!l
I]1aのための軸受合有する一対の側板4a、4bと
により構成されている点を除いては、第2図に示した実
施例と基本的には同一の構成であるため、その他の構成
及び作用については説明を省略する。磁極板204と3
04の相対位置のずれ即ち外側磁極板205と305と
の相対位置のずれは、モーターの起動方向を規制する上
で重要であるが、このずれ角は0°から360°/2N
(但しNは整数)の間の適宜の角度を選定すればよい。
上述の実施例では、倒れも一対の磁極板及び外側磁極板
は、相対位置がずらされてローターの1転方向が一定と
なるようにされ、且つ扇形部分の数は偶数であるが、そ
れらは特に限定されるものではない。即ち、扇形部分の
数は奇数であってもよく、又一対の磁極板及び外側磁極
板は周知の起動方向規制手段を別設する場合には、相対
位置をずらす必要はない。
上述の如く本発明によれば、励磁コイルは二個だけあれ
ば済むため各コイルは比較的大きく作ることができ、こ
のため磁芯を入れることが容易となるばかりか巻線のタ
ーン数も十分に多くとれるから従来と同じ電流でも極め
て強い磁界を作ることができ、その上磁気回路はほぼ全
経路に亘って軟磁性体によシ連結されているから、通電
時ローターに作用する磁場の強さは、従来構造のものと
較らべて飛躍的に強力となる。従ってローターとして安
価な磁石拐ヲ用いても十分な性能を得ることが可能とな
る。このように本発明によれば、小型巨つ高性能のステ
ッピングモーターを安価に製作するととが可能となり、
実際上、ローターをフェライトプラスチックマグネット
で形成したところ、従来17+Y造のものに較らべて製
造コストを部分の=−にすることができ、性能を約40
%向上させることができた。又本発明によれば、上述の
如く磁極板等の採用により起磁力の効果的利用を実現し
たばかりでなく、一対の磁極板の相対位置を適宜ずらす
だけで起動方向を簡単に規制することができるから用途
に応じた各種のステッピングモーターを容易に提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の扁平小型ステッピングモーターの基本構
造を例示するためローター軸方向に構成部品を展開した
斜視図、第2Nは本発明に係る扁平小型ステッピングモ
ーターの一実施例の構造原理を示すためローター軸方向
に構成部品を展開した斜視図、第3図は第2図に示した
モーターの作動説明図、第4図は従来構造の扁平小型ス
テッピングモーターと本発明に係るステッピングモータ
ーとの性能を比較した回転数−引入れトルク特性線図、
第5図は本発明に係る扁平小型ステッピングモーターの
他の実施例を示す第2図と同様の旧睨図である。 1・・・・ローター、2,3・・・・回転磁界発生部、
4 、201 、301 ・・・−モーターケース、4
a。 4b・・・・側板、202 、 、(02−・・−磁芯
、203゜303・・・・扁平コイル、204,304
・・・・磁性板、205,305・・・・外側磁性板、
204b。 204c、205a、205b、304b、304c。 305a;305b・・・・扇形部分。 k (− 第3図 (Q)(b)(C) 、d−li! 図 ■転数(rp、s) −

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)隣接する磁極が異極性となるように回転軸方向に
    着磁された扁平な永久磁石ローターと、該ローターの両
    側に配設され/ζ一対の回転磁界発生部とから成るステ
    ッピングモーターにおいて、回転磁界発生部が、回転軸
    と同心の磁芯入り扁平コイルと、該コイルの一側におい
    て磁芯と磁気的に結合せしめられていてローターに対向
    する少なくとも二つの扇形部分を有する磁極板と、該コ
    イルの他側において磁芯と磁気的に結合せしめられてい
    て磁極板によって形成された少なくとも二つの扇形空間
    を補填し得るような少なくとも二つの扇形部分を有する
    外側磁極板とを含んでいることを特徴とするステッピン
    グモーター。
  2. (2)隣接する磁極が異極性となるように回転軸方向に
    着磁された扁平な永久磁石ローターと、該ローターの両
    側に配設された一対の回転磁界発生部とから成るステッ
    ピングモーターにおいて、回転磁界発生部が、回転軸と
    同心の磁芯入り扁平コイルと、該コイルの一側において
    磁芯と磁気的に結合せしめられていてローターに対面す
    る少なくとも二つの扇形部分を有する磁極板と、該コイ
    ルの他側において磁芯と磁気的に結合せしめられていて
    磁極板によって形成された少なくとも二つの扇形空間を
    補填し得るような少なくとも二つの扇形部分を有する外
    側磁極板とを含み、且つロークーを介して対向する一対
    の磁極板及び外側磁極板の各扇形部分の相対位置を回転
    軸に関し0°から360゜/2N(但しNは整数)の間
    の適宜角度たけずらされていることを特徴とするステッ
    ピングモーター。
  3. (3)一対の外側磁極板が軟磁性体製のモーターケース
    と磁気的に結合せしめられている、特許請求の範囲(1
    )または(2)に記載のステッピングモーター。
JP176884A 1984-01-09 1984-01-09 ステツピングモ−タ− Pending JPS60148367A (ja)

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JP176884A JPS60148367A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 ステツピングモ−タ−

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JPS60148367A true JPS60148367A (ja) 1985-08-05

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ID=11510756

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JP176884A Pending JPS60148367A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 ステツピングモ−タ−

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63114555A (ja) * 1986-10-31 1988-05-19 Atsugi Motor Parts Co Ltd 減衰力可変型液圧緩衝器用アクチュエータ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57110070A (en) * 1980-12-27 1982-07-08 Brother Ind Ltd Pm type pulse motor

Patent Citations (1)

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