JPS6043060A - ステツプモ−タ - Google Patents
ステツプモ−タInfo
- Publication number
- JPS6043060A JPS6043060A JP15214683A JP15214683A JPS6043060A JP S6043060 A JPS6043060 A JP S6043060A JP 15214683 A JP15214683 A JP 15214683A JP 15214683 A JP15214683 A JP 15214683A JP S6043060 A JPS6043060 A JP S6043060A
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- Japan
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- poles
- permanent magnet
- rotor
- motor
- pole
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-
- 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)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (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停止位置を精度よく一定に、かつ強
力に保持させるようにしたディテントトルクの大きいＰ
Ｍ型のステップモータに関するものである。
力に保持させるようにしたディテントトルクの大きいＰ
Ｍ型のステップモータに関するものである。
従来周知のＰＭ型スステップモータ、ロータの回転運動
をねじ等によって軸の直線運動に変換するために、第１
図に示すような構造を有する。
をねじ等によって軸の直線運動に変換するために、第１
図に示すような構造を有する。
第１図において、１はコツプ状の第１ハウジング、２は
円板上の第２ハウジングで、両者はビス３によって相互
に固定されたモータの外殻をなしている。４はロータで
、外径部に永久磁石５を有し、内径部は、めねＢ６にな
っていて、両端にはロータ４の回転を制限するストッパ
７が設けられている。前記めねじ６には軸８に設けられ
たおねじ９がかみあっている。
円板上の第２ハウジングで、両者はビス３によって相互
に固定されたモータの外殻をなしている。４はロータで
、外径部に永久磁石５を有し、内径部は、めねＢ６にな
っていて、両端にはロータ４の回転を制限するストッパ
７が設けられている。前記めねじ６には軸８に設けられ
たおねじ９がかみあっている。
また、軸８には間隔を置いてストッパビン１０．１１が
設けられていて、ロータ４のストッパ７がストッパビン
１０．１１とかみあうことによりロータ４の回転力が軸
８に伝達される。又、軸８の移動可能長さはロータのス
トッパ７とストッパビン１０がかみあう位置から、ロー
タ４に設けたストッパ７と軸８のストッパビン１１がか
みあう位置までである。
設けられていて、ロータ４のストッパ７がストッパビン
１０．１１とかみあうことによりロータ４の回転力が軸
８に伝達される。又、軸８の移動可能長さはロータのス
トッパ７とストッパビン１０がかみあう位置から、ロー
タ４に設けたストッパ７と軸８のストッパビン１１がか
みあう位置までである。
ロータ４の両端には軸受１２．１２′が設けられ、第１
ハウジング１および第２ハウジング２にそれぞれ固定さ
れている。軸８は各ハウジングｌ、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。ロータ
４の外−には空隙１４をへだてて固定子極となるステー
タコア１５．１５′が設けられ、第１ハウジング１に固
定されている。
ハウジング１および第２ハウジング２にそれぞれ固定さ
れている。軸８は各ハウジングｌ、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。ロータ
４の外−には空隙１４をへだてて固定子極となるステー
タコア１５．１５′が設けられ、第１ハウジング１に固
定されている。
その内側にはボビン１６により絶縁されたステー夕の励
磁コイル１７．１７′が巻装され、ｊｆｉ２図の如く結
線されて一般的には第３図に示すような駆動回路のトラ
ンジスタＴＲＩ〜ＴＲ４によって定められた順序通りに
励磁コイル１７．１７’の通電電流を０Ｎ−ＯＦＦする
ことによりロータ４が回転するため、軸８は前進又は後
退の直線運動・を行う。
磁コイル１７．１７′が巻装され、ｊｆｉ２図の如く結
線されて一般的には第３図に示すような駆動回路のトラ
ンジスタＴＲＩ〜ＴＲ４によって定められた順序通りに
励磁コイル１７．１７’の通電電流を０Ｎ−ＯＦＦする
ことによりロータ４が回転するため、軸８は前進又は後
退の直線運動・を行う。
励磁の方法は、２相励磁の場合、第４図に示すタイミン
グにて励磁が行なわれ、ロータ４の回転数はタイミング
の時間間隔ｔによって決定される。
グにて励磁が行なわれ、ロータ４の回転数はタイミング
の時間間隔ｔによって決定される。
又、励磁コイル１７．１７′の励磁は、回転時、停止時
□にかかわらず常時行なわれるのが一般的であり、この
場合は停止時のロータ４の保持トルク（ホールディング
トルク）は強力であるがトランジスタＴＲｌ−ＴＲ４は
連続通電に耐え、又、自己発熱による破壊に耐えるもの
が必要となるため大型のトランジスタを使用する必要を
生じる。さらに停止時においても励磁コイル１７．１７
’は通電されているので余分な電力を消費していること
になる。
□にかかわらず常時行なわれるのが一般的であり、この
場合は停止時のロータ４の保持トルク（ホールディング
トルク）は強力であるがトランジスタＴＲｌ−ＴＲ４は
連続通電に耐え、又、自己発熱による破壊に耐えるもの
が必要となるため大型のトランジスタを使用する必要を
生じる。さらに停止時においても励磁コイル１７．１７
’は通電されているので余分な電力を消費していること
になる。
この為、回転時のみ励磁コイル１７．１７’の励磁を行
い、停止時は全て励磁コイル１７．１７′の励磁も停止
させる方式を発明者は採用した。これによりトランジス
タＴＲＩ〜ＴＲ４は小型で安価なものが使用できトラン
ジスタの放熱板も小さく済み更に余分な電力も消費しな
くなる。
い、停止時は全て励磁コイル１７．１７′の励磁も停止
させる方式を発明者は採用した。これによりトランジス
タＴＲＩ〜ＴＲ４は小型で安価なものが使用できトラン
ジスタの放熱板も小さく済み更に余分な電力も消費しな
くなる。
ところが、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、ステップモータの停止時において、エンジンの振
動によりロータが回転してしまうという欠点が生じた。
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、ステップモータの停止時において、エンジンの振
動によりロータが回転してしまうという欠点が生じた。
これは励磁が停止されると、ステータコア１５．１５′
のＮ、Ｓ極は消滅し、単なる強磁性体と入るため、ヲー
タ４の永久磁石５による磁性体の吸引力（ディテントト
ルク）だけになるが、従来モータではステー、タコア１
５．１５’は第５図に示す如く永久磁石５のＮ、Ｓ極と
ステータコアの極となる歯の位置（間隔Ｗ）が均等であ
り、かつ永久磁石５に着磁されるＮ、Ｓ極の幅が２Ｗで
均等である為前記ディテントトルクは比較的小さかった
。
のＮ、Ｓ極は消滅し、単なる強磁性体と入るため、ヲー
タ４の永久磁石５による磁性体の吸引力（ディテントト
ルク）だけになるが、従来モータではステー、タコア１
５．１５’は第５図に示す如く永久磁石５のＮ、Ｓ極と
ステータコアの極となる歯の位置（間隔Ｗ）が均等であ
り、かつ永久磁石５に着磁されるＮ、Ｓ極の幅が２Ｗで
均等である為前記ディテントトルクは比較的小さかった
。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので９、励磁コ
イルの励磁を行わなくて・もロータの保持力を強力にす
る為に、永久磁石に磁化されるＮ極、Ｓ極の幅を意図的
にずらずことによって励磁コイル消勢時のロータ・ステ
ータコア間の保持力（ディテントトルク）を強力にさせ
るようにしたＰＭ型スステップモータ坪供す、ることを
目的とするものである。
イルの励磁を行わなくて・もロータの保持力を強力にす
る為に、永久磁石に磁化されるＮ極、Ｓ極の幅を意図的
にずらずことによって励磁コイル消勢時のロータ・ステ
ータコア間の保持力（ディテントトルク）を強力にさせ
るようにしたＰＭ型スステップモータ坪供す、ることを
目的とするものである。
以下本発明の一実施例について説明する。
第１図に示したものは、本発明の要旨を明確にするため
に図示した例えば２４ステップ／回転モータであり、該
モータの永久磁石５に於いて、第６図の如くＮ極がＳ極
に対して磁化される幅が大きくしである。この関係は第
５図と第６図を対比すると明らかである。大きくする幅
はＮ極の幅が０ （ゼロ）〈 （Ｎ極の幅）〈４Ｗの閥
ならよく特に、０く（Ｎ極の幅）〈２Ｗの間はＮ極に対
しＳ極の幅が太き（なった場合で、つまり、Ｎ極とＳ極
の幅を同一でなければ可能ということである。
に図示した例えば２４ステップ／回転モータであり、該
モータの永久磁石５に於いて、第６図の如くＮ極がＳ極
に対して磁化される幅が大きくしである。この関係は第
５図と第６図を対比すると明らかである。大きくする幅
はＮ極の幅が０ （ゼロ）〈 （Ｎ極の幅）〈４Ｗの閥
ならよく特に、０く（Ｎ極の幅）〈２Ｗの間はＮ極に対
しＳ極の幅が太き（なった場合で、つまり、Ｎ極とＳ極
の幅を同一でなければ可能ということである。
更に大きくする福は前記範囲にて任意に性能が確保でき
るだけに決定すればよい。
るだけに決定すればよい。
又Ｎ極とＳ極の幅を変える方法は、着磁コアの磁極の幅
をあらかじめ永久磁石５に磁化したい幅に設定したもの
で実施でき、又異方性磁石の様に永久磁石の製造段階で
磁化工程がある場合は、その磁化工程の磁化コアの磁極
の幅を前述と同様にあらかじめ永久磁石５に磁化したい
幅に設定しておき、更に前述の着磁コアによって永久磁
石５を着磁すれば可能である。又、着磁コアと永久磁石
５との空隙を変える方法、あるいは着磁コイルが発生す
る起磁力をコイルの巻数を変えたり、コイル抵抗をかえ
たり、あるいはコイルの印加電圧を変えたりする等によ
ってコントロールすることによっても可能である。
をあらかじめ永久磁石５に磁化したい幅に設定したもの
で実施でき、又異方性磁石の様に永久磁石の製造段階で
磁化工程がある場合は、その磁化工程の磁化コアの磁極
の幅を前述と同様にあらかじめ永久磁石５に磁化したい
幅に設定しておき、更に前述の着磁コアによって永久磁
石５を着磁すれば可能である。又、着磁コアと永久磁石
５との空隙を変える方法、あるいは着磁コイルが発生す
る起磁力をコイルの巻数を変えたり、コイル抵抗をかえ
たり、あるいはコイルの印加電圧を変えたりする等によ
ってコントロールすることによっても可能である。
本構成にすハば、永久磁石５の着磁幅（角）が双極とＳ
極で異なっているが、Ｎ極とＳ極の中心間距離は２Ｗで
ある為、回転作動を行うと従来モータと同じ作動を行う
。
極で異なっているが、Ｎ極とＳ極の中心間距離は２Ｗで
ある為、回転作動を行うと従来モータと同じ作動を行う
。
一方、停止時の無通電時においては１．ステータコア１
５．１５′の歯は単なる鉄爪になり、永久磁石５の起磁
力によってステータコア（１５，１５′）を含めた磁気
回路が成立して、ロータ４にディテントトルク 石５の極数に対して、ステータコア１５、１５’の歯数
は２倍あるので、永久磁石５の１極に対しステータコア
１５、１５′の歯２ヶが吸引されるようになる。
５．１５′の歯は単なる鉄爪になり、永久磁石５の起磁
力によってステータコア（１５，１５′）を含めた磁気
回路が成立して、ロータ４にディテントトルク 石５の極数に対して、ステータコア１５、１５’の歯数
は２倍あるので、永久磁石５の１極に対しステータコア
１５、１５′の歯２ヶが吸引されるようになる。
そして、第６図の如く、歯２２、２４と永久磁石の１極
（図示の場合はＮ極）が強力につりあう。
（図示の場合はＮ極）が強力につりあう。
つまり、第５図よりも第６図の方が磁気結合は強力にな
る。
る。
一方、第７図の如く、歯２２、２３と永久磁石の１極（
図示の場合はＮ極）が吸引し合う場合は、吸引力は小と
なり、第６図状態の吸引力人の位置にロータ４の永久磁
石５は回転（どちちに回転するか決まらない）してしま
う。
図示の場合はＮ極）が吸引し合う場合は、吸引力は小と
なり、第６図状態の吸引力人の位置にロータ４の永久磁
石５は回転（どちちに回転するか決まらない）してしま
う。
従って、無通電時になる前の最終励磁相を、永久磁石５
の極とステータコアの歯とが強力につりあう第６図の如
き位置か、もしくは、その位置に隣接する位置の励磁相
にしておけば、ロータ４をることができる。
の極とステータコアの歯とが強力につりあう第６図の如
き位置か、もしくは、その位置に隣接する位置の励磁相
にしておけば、ロータ４をることができる。
なお上記実施例では、ロータ４の回転を軸８の直線運動
に変換する直線作動型で説明したが回転型のモータを、
ある一定の角度のみ回動作動させて停止させる場合も本
発明の適用が可能である。
に変換する直線作動型で説明したが回転型のモータを、
ある一定の角度のみ回動作動させて停止させる場合も本
発明の適用が可能である。
又、ステップ数を任意に取ることができるのは勿論であ
る。
る。
このように上記実施例では、筒状の永久磁石５をもつロ
ータ４を有し、このロータ４の外周面に交互に着磁され
たＮ極又はＳ極に対して一定の磁束の通る空隙１４を介
してステータコア１５、１５′が設けられている。
ータ４を有し、このロータ４の外周面に交互に着磁され
たＮ極又はＳ極に対して一定の磁束の通る空隙１４を介
してステータコア１５、１５′が設けられている。
そして、このステータコア、１５、１５’の歯は第５図
ないし第７図に示したようにロータ４の周器に第１列と
第２列とに２列に分かれて配列されている。一つまり、
第１列の歯は第６図において２１、２２であり、第２列
は２３、２４である。
ないし第７図に示したようにロータ４の周器に第１列と
第２列とに２列に分かれて配列されている。一つまり、
第１列の歯は第６図において２１、２２であり、第２列
は２３、２４である。
又、本発明の第６図、第７図では永久磁石５のＮ極とＳ
極の幅は異なっており、従来の第５図のものは同一間隔
（２Ｗ）で着磁されている。
極の幅は異なっており、従来の第５図のものは同一間隔
（２Ｗ）で着磁されている。
よって、第１の部分２２、２４は永久磁石５の１極と重
なった場合に、その間に強い磁気吸引力（ディテントト
ルク）が作用することになる。この状態が第６図であり
、第６図では、永久磁石５のＮ極と略直線状に重なった
歯２２、２４にＳ極が誘起され（このとき励磁コイル１
７、１７′は消勢されている）、Ｎ極と歯２２、２４と
は強力に引き合い、ディテントトルクは第５図の場合よ
りも大きくなる。
なった場合に、その間に強い磁気吸引力（ディテントト
ルク）が作用することになる。この状態が第６図であり
、第６図では、永久磁石５のＮ極と略直線状に重なった
歯２２、２４にＳ極が誘起され（このとき励磁コイル１
７、１７′は消勢されている）、Ｎ極と歯２２、２４と
は強力に引き合い、ディテントトルクは第５図の場合よ
りも大きくなる。
一方、第７図の如く第１図の部分２２、２４と永久磁石
５の磁極とがうまく重ならぬ時は、むしろ第５図のもの
よりも保持力（ディテントトルク）は小さくなる。
５の磁極とがうまく重ならぬ時は、むしろ第５図のもの
よりも保持力（ディテントトルク）は小さくなる。
つまり、本発明によれば保持力（ディテントトルク）の
粗密が形成され、密の部分の保持力が強化されるのであ
る。
粗密が形成され、密の部分の保持力が強化されるのであ
る。
よって、この強化された位置での保持力を利゛用ずれば
、保持力の強いステップモータとすることができる。
、保持力の強いステップモータとすることができる。
以上述ゝたよう９本発明Ｇ°おむ゛て４ま二ＷＪ侵ｔ″
″ルが消勢しているときのロータの保持力（ディテン［
トルク）の強化を、単に永久磁石の磁極の幅を変更する
ことにより達成できるとむ）う効果力くあり、このモー
タを使用した装置の非通電時にお番する静止状態をより
強力に不動状態にすることカベできるという効果がある
。
″ルが消勢しているときのロータの保持力（ディテン［
トルク）の強化を、単に永久磁石の磁極の幅を変更する
ことにより達成できるとむ）う効果力くあり、このモー
タを使用した装置の非通電時にお番する静止状態をより
強力に不動状態にすることカベできるという効果がある
。
第１図は従来および本発明を通用し得るステ・ノブモー
タの一例を示す縦断面図、第２図および第３図は前記モ
ータの励磁回路の模式結線図、第４図は前記モータの励
磁コイルの付勢モー１−を示すタイムチャート、第５図
は従来モータの歯の配列を示す模式図、第６図および椰
７図は本発明モータの一実施例における歯の配列を示す
模式図であ０ ４・・・ロータ、８・・・軸，１２．１２’・・・軸受
３ １。 ２・・・ハウジング、１５．１５’・・・ステータコア
。 １７、１７’・・・励磁コイル、２１，２２，２３。 ２４・・・ステータコアの歯。 第１図 第２図 第３図 第４図
タの一例を示す縦断面図、第２図および第３図は前記モ
ータの励磁回路の模式結線図、第４図は前記モータの励
磁コイルの付勢モー１−を示すタイムチャート、第５図
は従来モータの歯の配列を示す模式図、第６図および椰
７図は本発明モータの一実施例における歯の配列を示す
模式図であ０ ４・・・ロータ、８・・・軸，１２．１２’・・・軸受
３ １。 ２・・・ハウジング、１５．１５’・・・ステータコア
。 １７、１７’・・・励磁コイル、２１，２２，２３。 ２４・・・ステータコアの歯。 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 外周面にＮ極とＳ極とが交互に着磁されてなる筒状の永
久磁石をもったＰＭ型のステップモータにおいて、前記
Ｎ型とＳ型の極の幅を不揃い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 |
|---|---|---|---|
| JP15214683A JPH0640734B2 (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | ステツプモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15214683A JPH0640734B2 (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | ステツプモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043060A true JPS6043060A (ja) | 1985-03-07 |
| JPH0640734B2 JPH0640734B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=15534037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15214683A Expired - Lifetime JPH0640734B2 (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | ステツプモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640734B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS631358A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | Tokyo Electric Co Ltd | ステツピングモ−タ |
| JPS63206149A (ja) * | 1987-02-23 | 1988-08-25 | Nippon Parusumootaa Kk | 永久磁石型高精度パルスモ−タ |
| US5996554A (en) * | 1997-02-13 | 1999-12-07 | Denso Corporation | Throttle valve control device |
| JP2003063366A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Nabco Ltd | 鉄道車両用電気式応荷重弁 |
| US6791223B2 (en) * | 2000-10-30 | 2004-09-14 | Minebea Co., Ltd. | Stepping motor |
| US20110254385A1 (en) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Direct acting rotation actuator |
| JP2013226038A (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Johnson Electric Sa | リニアアクチュエータ |
-
1983
- 1983-08-19 JP JP15214683A patent/JPH0640734B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS631358A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | Tokyo Electric Co Ltd | ステツピングモ−タ |
| JPS63206149A (ja) * | 1987-02-23 | 1988-08-25 | Nippon Parusumootaa Kk | 永久磁石型高精度パルスモ−タ |
| US5996554A (en) * | 1997-02-13 | 1999-12-07 | Denso Corporation | Throttle valve control device |
| US6791223B2 (en) * | 2000-10-30 | 2004-09-14 | Minebea Co., Ltd. | Stepping motor |
| US6870291B2 (en) | 2000-10-30 | 2005-03-22 | Minebea Co. Ltd. | Stepping motor |
| JP2003063366A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Nabco Ltd | 鉄道車両用電気式応荷重弁 |
| US20110254385A1 (en) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Direct acting rotation actuator |
| JP2013226038A (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Johnson Electric Sa | リニアアクチュエータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0640734B2 (ja) | 1994-05-25 |
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